JP2013534186A5 - - Google Patents
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Description
この目的は、本体および本体に適用された多層被膜を含む切削工具であって、本体が窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）、窒化チタンアルミニウムケイ素（ＴｉＡｌＳｉＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロム（ＡｌＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロムケイ素（ＡｌＣｒＳｉＮ）および窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）から選択された硬質材料の第１層Ａを適用されており、そして窒化ケイ素（Ｓｉ３ Ｎ ４）の第２層Ｂが第１層Ａの上に直接適用されている工具によって達成される。
硬質材料層Ｂの窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）は、それぞれ２０原子％まで、好ましくは５原子％までの通常のもしくは通常でない不純物またはドーピング元素を含むことができる。これらの通常のもしくは通常でない不純物またはドーピング元素は、好ましくは、酸素、炭素、ホウ素、ガリウムおよびヒ素から選択される。
表２
摩耗マーク幅ＶＢ
例２： ０．１０ｍｍ
比較例２： ０．３０ｍｍ
（態様）
（態様１）
本体および前記本体に適用された多層被膜を含む切削工具であって、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）、窒化チタンアルミニウムケイ素（ＴｉＡｌＳｉＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロム（ＡｌＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロムケイ素（ＡｌＣｒＳｉＮ）および窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）から選択された硬質材料の第１層Ａが前記本体に適用されており、そして、
窒化ケイ素（Ｓｉ３ Ｎ ４）の第２層Ｂが、前記第１層Ａの上に直接適用されている、工具。
（態様２）
層Ａおよび層Ｂの少なくとも１つのさらに周期的に繰り返された連続が、前記第２層Ｂの上に適用されており、ここで前記層Ａおよび層Ｂの周期的に繰り返された連続中の前記層Ａはまた、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）、窒化チタンアルミニウムケイ素（ＴｉＡｌＳｉＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロム（ＡｌＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロムケイ素（ＡｌＣｒＳｉＮ）および窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）から選択されているが、前記第１層Ａの前記硬質材料と異なることができることを特徴とする、態様１に記載の切削工具。
（態様３）
前記硬質材料層Ｂの前記窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）がアモルファスであることを特徴とする、態様１および２のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様４）
硬質材料層Ｂの前記窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）が、それぞれ２０原子％まで、好ましくは５原子％までの通常のもしくは通常でない不純物またはドーピング元素、好ましくは酸素、炭素、ホウ素、ガリウムおよびヒ素から選択される不純物またはドーピング元素を含むことを特徴とする、態様１〜３のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様５）
前記第１層Ａの前記硬質材料が、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）であることを特徴とする、態様１〜４のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様６）
硬質材料を含む第１層Ａが前記本体に直接適用され、そして／または酸化アルミニウム、酸化アルミニウムクロム、酸化クロム、窒化ジルコニウム、窒化チタンおよびアルミニウム金属から選択される少なくとも１つのさらなる硬質材料層または金属層が、前記層Ａおよび層Ｂの上に適用され、ここですべての前記硬質材料は、１種または２種以上のさらなる元素により任意選択的にドープされることができることを特徴とする、態様１〜５のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様７）
酸化アルミニウムを含む少なくとも１つのさらなる硬質材料層が前記層Ａおよび層Ｂの上に適用され、そして窒化ジルコニウム、窒化チタンまたはアルミニウム金属のさらなる層がさらにそこに適用されていることを特徴とする、態様１〜６のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様８）
前記多層被膜が、２〜１０μｍ、好ましくは３〜６μｍの範囲の全層厚を有することを特徴とする、態様１〜７のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様９）
前記本体に直接適用された前記第１層Ａが、０．５〜４μｍ、好ましくは１〜３μｍの範囲の層厚を有し、そして任意選択的に存在するさらなる層Ａが、０．２〜２μｍ、好ましくは０．３〜１μｍの範囲の層厚を有することを特徴とする、態様１〜８のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様１０）
前記層Ｂが、０．２〜５μｍ、好ましくは０．３〜３μｍの範囲、特に好ましくは０．５〜１μｍの範囲の層厚を有することを特徴とする、態様１〜９のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様１１）
前記層Ａおよび層ＢがＰＶＤプロセスによって前記本体に適用された層であり、前記層Ａが好ましくはアーク蒸着（ａｒｃ ＰＶＤ）によって適用されており、そして／または前記層Ｂがマグネトロンスパッタリング、好ましくはデュアルマグネトロンスパッタリングまたはＨＩＰＩＭＳによって適用されていることを特徴とする、態様１〜１０のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様１２）
前記本体が硬質金属、陶性合金、スチールまたは高速スチール（ＨＳＳ）から生産されていることを特徴とする、態様１〜１１のいずれか一項に記載の切削工具。
摩耗マーク幅ＶＢ
例２： ０．１０ｍｍ
比較例２： ０．３０ｍｍ
（態様）
（態様１）
本体および前記本体に適用された多層被膜を含む切削工具であって、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）、窒化チタンアルミニウムケイ素（ＴｉＡｌＳｉＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロム（ＡｌＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロムケイ素（ＡｌＣｒＳｉＮ）および窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）から選択された硬質材料の第１層Ａが前記本体に適用されており、そして、
窒化ケイ素（Ｓｉ３ Ｎ ４）の第２層Ｂが、前記第１層Ａの上に直接適用されている、工具。
（態様２）
層Ａおよび層Ｂの少なくとも１つのさらに周期的に繰り返された連続が、前記第２層Ｂの上に適用されており、ここで前記層Ａおよび層Ｂの周期的に繰り返された連続中の前記層Ａはまた、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）、窒化チタンアルミニウムケイ素（ＴｉＡｌＳｉＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロム（ＡｌＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロムケイ素（ＡｌＣｒＳｉＮ）および窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）から選択されているが、前記第１層Ａの前記硬質材料と異なることができることを特徴とする、態様１に記載の切削工具。
（態様３）
前記硬質材料層Ｂの前記窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）がアモルファスであることを特徴とする、態様１および２のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様４）
硬質材料層Ｂの前記窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）が、それぞれ２０原子％まで、好ましくは５原子％までの通常のもしくは通常でない不純物またはドーピング元素、好ましくは酸素、炭素、ホウ素、ガリウムおよびヒ素から選択される不純物またはドーピング元素を含むことを特徴とする、態様１〜３のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様５）
前記第１層Ａの前記硬質材料が、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）であることを特徴とする、態様１〜４のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様６）
硬質材料を含む第１層Ａが前記本体に直接適用され、そして／または酸化アルミニウム、酸化アルミニウムクロム、酸化クロム、窒化ジルコニウム、窒化チタンおよびアルミニウム金属から選択される少なくとも１つのさらなる硬質材料層または金属層が、前記層Ａおよび層Ｂの上に適用され、ここですべての前記硬質材料は、１種または２種以上のさらなる元素により任意選択的にドープされることができることを特徴とする、態様１〜５のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様７）
酸化アルミニウムを含む少なくとも１つのさらなる硬質材料層が前記層Ａおよび層Ｂの上に適用され、そして窒化ジルコニウム、窒化チタンまたはアルミニウム金属のさらなる層がさらにそこに適用されていることを特徴とする、態様１〜６のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様８）
前記多層被膜が、２〜１０μｍ、好ましくは３〜６μｍの範囲の全層厚を有することを特徴とする、態様１〜７のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様９）
前記本体に直接適用された前記第１層Ａが、０．５〜４μｍ、好ましくは１〜３μｍの範囲の層厚を有し、そして任意選択的に存在するさらなる層Ａが、０．２〜２μｍ、好ましくは０．３〜１μｍの範囲の層厚を有することを特徴とする、態様１〜８のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様１０）
前記層Ｂが、０．２〜５μｍ、好ましくは０．３〜３μｍの範囲、特に好ましくは０．５〜１μｍの範囲の層厚を有することを特徴とする、態様１〜９のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様１１）
前記層Ａおよび層ＢがＰＶＤプロセスによって前記本体に適用された層であり、前記層Ａが好ましくはアーク蒸着（ａｒｃ ＰＶＤ）によって適用されており、そして／または前記層Ｂがマグネトロンスパッタリング、好ましくはデュアルマグネトロンスパッタリングまたはＨＩＰＩＭＳによって適用されていることを特徴とする、態様１〜１０のいずれか一項に記載の切削工具。
（態様１２）
前記本体が硬質金属、陶性合金、スチールまたは高速スチール（ＨＳＳ）から生産されていることを特徴とする、態様１〜１１のいずれか一項に記載の切削工具。
Claims (11)
- 本体および前記本体に適用された多層被膜を含む切削工具であって、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）、窒化チタンアルミニウムケイ素（ＴｉＡｌＳｉＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロム（ＡｌＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロムケイ素（ＡｌＣｒＳｉＮ）および窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）から選択された硬質材料の第１層Ａが前記本体に適用されており、そして、
アモルファス窒化ケイ素（Ｓｉ３ Ｎ ４）の第２層Ｂが、前記第１層Ａの上に直接適用されている、工具。 - 層Ａおよび層Ｂの少なくとも１つのさらに周期的に繰り返された連続が、前記第２層Ｂの上に適用されており、ここで前記層Ａおよび層Ｂの周期的に繰り返された連続中の前記層Ａはまた、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）、窒化チタンアルミニウムケイ素（ＴｉＡｌＳｉＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロム（ＡｌＣｒＮ）、窒化アルミニウムクロムケイ素（ＡｌＣｒＳｉＮ）および窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）から選択されているが、前記第１層Ａの前記硬質材料と異なることができることを特徴とする、請求項１に記載の切削工具。
- 硬質材料層Ｂの前記窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）が、それぞれ２０原子％まで、好ましくは５原子％までの通常のもしくは通常でない不純物またはドーピング元素、好ましくは酸素、炭素、ホウ素、ガリウムおよびヒ素から選択される不純物またはドーピング元素を含むことを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の切削工具。
- 前記第１層Ａの前記硬質材料が、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の切削工具。
- 硬質材料を含む第１層Ａが前記本体に直接適用され、そして／または酸化アルミニウム、酸化アルミニウムクロム、酸化クロム、窒化ジルコニウム、窒化チタンおよびアルミニウム金属から選択される少なくとも１つのさらなる硬質材料層または金属層が、前記層Ａおよび層Ｂの上に適用され、ここですべての前記硬質材料は、１種または２種以上のさらなる元素により任意選択的にドープされることができることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の切削工具。
- 酸化アルミニウムを含む少なくとも１つのさらなる硬質材料層が前記層Ａおよび層Ｂの上に適用され、そして窒化ジルコニウム、窒化チタンまたはアルミニウム金属のさらなる層がさらにそこに適用されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の切削工具。
- 前記多層被膜が、２〜１０μｍ、好ましくは３〜６μｍの範囲の全層厚を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の切削工具。
- 前記本体に直接適用された前記第１層Ａが、０．５〜４μｍ、好ましくは１〜３μｍの範囲の層厚を有し、そして任意選択的に存在するさらなる層Ａが、０．２〜２μｍ、好ましくは０．３〜１μｍの範囲の層厚を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の切削工具。
- 前記層Ｂが、０．２〜５μｍ、好ましくは０．３〜３μｍの範囲、特に好ましくは０．５〜１μｍの範囲の層厚を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の切削工具。
- 前記層Ａおよび層ＢがＰＶＤプロセスによって前記本体に適用された層であり、前記層Ａが好ましくはアーク蒸着（ａｒｃ ＰＶＤ）によって適用されており、そして／または前記層Ｂがマグネトロンスパッタリング、好ましくはデュアルマグネトロンスパッタリングまたはＨＩＰＩＭＳによって適用されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の切削工具。
- 前記本体が硬質金属、陶性合金、スチールまたは高速スチール（ＨＳＳ）から生産されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切削工具。
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