JP2017024136A - Coated cutting tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被覆切削工具に関するものである。 The present invention relates to a coated cutting tool.
切削加工の高能率化の需要の高まりに伴い、従来よりも工具寿命の長い切削工具が求められている。このため、工具材料の要求特性として、切削工具の寿命に関係する耐摩耗性の向上および耐欠損性の向上が一段と重要になっている。そこで、これらの特性を向上させるため、超硬合金、サーメット、ｃＢＮなどからなる基材表面にＴｉＮ層、ＴｉＡｌＮ層などの被覆層を１層または２層以上含む被覆切削工具が広く用いられている。 Along with the increasing demand for higher efficiency in cutting, a cutting tool having a longer tool life than before has been demanded. For this reason, as a required characteristic of the tool material, improvement in wear resistance and fracture resistance related to the life of the cutting tool are becoming more important. Therefore, in order to improve these characteristics, a coated cutting tool that includes one or more coating layers such as a TiN layer and a TiAlN layer on a substrate surface made of cemented carbide, cermet, cBN, or the like is widely used. .
加工能率を上げるため従来よりも切削条件が厳しくなる傾向の中で、これまでより工具寿命を長くすることが求められてきた。しかしながら、鉄系材料を高速、且つ、高送りの条件で加工する場合は、切削加工時の発熱によって切れ刃における被覆層が分解および酸化する。そのため、耐酸化性および耐熱安定性に優れる層として、酸化物層が広く用いられている。 In the tendency for cutting conditions to become stricter than before in order to increase machining efficiency, it has been required to extend the tool life. However, when an iron-based material is processed at a high speed and a high feed condition, the coating layer on the cutting edge is decomposed and oxidized by heat generated during the cutting process. Therefore, an oxide layer is widely used as a layer excellent in oxidation resistance and heat stability.
たとえば特許文献１には、基体表面に周期律表のIVａ、Ｖａ、VIａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、酸化物、酸炭化物、酸窒化物および酸炭窒化物のいずれか一種の単層皮膜または二種以上からなる多層皮膜、並びに少なくとも一層のα型酸化アルミニウムを主とする酸化物層が形成されている酸化アルミニウム被覆工具が提案されている。 For example, in Patent Document 1, any one of IVa, Va, and VIa group metal carbides, nitrides, carbonitrides, oxides, oxycarbides, oxynitrides, and oxycarbonitrides of the periodic table on the substrate surface is disclosed. There has been proposed an aluminum oxide-coated tool in which a single-layer coating or a multilayer coating composed of two or more types and an oxide layer mainly composed of at least one α-type aluminum oxide are formed.
また、特許文献２には、（Ａｌ，Ｃｒ）２Ｏ３結晶体よりなる酸化物層を形成した切削工具が提案されている。 Patent Document 2 proposes a cutting tool in which an oxide layer made of (Al, Cr) 2 O 3 crystal is formed.
近年、切削加工の高速化および高送り化がより顕著になっている。このため、工具の欠損が発生することが多くなった。例えば、加工中に刃先の温度が高くなることにより、被覆層が酸化する。この際、酸化によるクレーター摩耗が進行すると、被覆層に亀裂が発生しやすくなる。その結果、工具の欠損が発生する傾向にある。 In recent years, higher speed and higher feed of cutting have become more prominent. For this reason, the defect | deletion of the tool increased. For example, the coating layer is oxidized by increasing the temperature of the blade edge during processing. At this time, if crater wear due to oxidation proceeds, cracks are likely to occur in the coating layer. As a result, tool defects tend to occur.
この様な背景により上記特許文献１の酸化アルミニウム層は、化学蒸着法により、形成されているため、被覆層中に引張応力が残留する。そのため、特許文献１の被覆工具では、耐欠損性が劣るという問題があった。 Due to such a background, the aluminum oxide layer of Patent Document 1 is formed by chemical vapor deposition, so that tensile stress remains in the coating layer. Therefore, the coated tool of Patent Document 1 has a problem that the fracture resistance is inferior.
また、特許文献２の（Ａｌ，Ｃｒ）２Ｏ３結晶体よりなる硬質層を形成した切削工具では、耐摩耗性が不十分であるため、クレーター摩耗が進行しやすい。そのため、切削工具の耐チッピング性および耐欠損性が十分でないという問題があった。 Further, in Patent Document 2 (Al, Cr) 2 O 3 cutting tool to form a hard layer made of crystalline material, because the wear resistance is insufficient, crater wear is likely to proceed. Therefore, there has been a problem that the chipping resistance and fracture resistance of the cutting tool are not sufficient.
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、より過酷な切削加工を施しても、耐チッピング性および耐欠損性に優れ、長期間にわたって加工できる被覆切削工具を提供することにある。 The present invention has been made to solve these problems, and provides a coated cutting tool that is excellent in chipping resistance and chipping resistance and can be processed over a long period of time even when more severe cutting is performed. It is in.
本発明者は、被覆切削工具の工具寿命の延長について研究を重ねた。本発明者は、以下の構成によって、被覆切削工具の耐チッピング性および耐欠損性を向上させることができた。その結果、被覆切削工具の工具寿命を延長することができた。 The inventor has conducted research on extending the tool life of the coated cutting tool. The present inventor has been able to improve the chipping resistance and fracture resistance of the coated cutting tool with the following configuration. As a result, the tool life of the coated cutting tool could be extended.
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
（１）基材と前記基材の表面に形成された被覆層を含む被覆切削工具であって、
前記被覆層は少なくとも１層の硬質層を含み、
前記硬質層は、Ｍ元素の酸化物層または酸窒化物層［但し、Ｍ元素は、ＷまたはＴａのいずれかの元素を表す］であり、
前記硬質層の平均厚さが、０．００５μｍ以上１．０μｍ以下である被覆切削工具。
（２）前記硬質層の平均粒径は、５ｎｍ以上３００ｎｍ以下である（１）の被覆切削工具。
（３）前記硬質層は、Ｗの酸化物または酸窒化物のいずれかである（１）または（２）のいずれかの被覆切削工具。
（４）前記硬質層は、ＷＯ２、ＷＯ３、Ｗ０．６２（Ｎ，Ｏ）、ＴａＯ、ＴａＯ２、Ｔａ２Ｏ３、ＴａＯＮからなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物層である（１）または（２）のいずれかの被覆切削工具。
（５）前記被覆層は、前記基材と前記硬質層との間に下部層を含み、
前記下部層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、Ｃ、Ｎ、ＯおよびＢからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とからなる化合物（但し、Ｗの酸化物層、Ｔａの酸化物層、Ｗの酸窒化物層、Ｔａの酸窒化物層を除く）の単層または多層である（１）〜（４）のいずれかの被覆切削工具。
（６）前記下部層は、（ＡｌｘＴｉ１−ｘ-ｙＬｙ）（Ｃ１−ｕＮｕ）［但し、Ｌ元素はＺｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＷおよびＳｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を表し、ｘはＡｌとＴｉとＬ元素との合計に対するＡｌの原子比を表し、ｙはＡｌとＴｉとＬ元素との合計に対するＬ元素の原子比を表し、ｕはＣとＮとの合計に対するＮの原子比を表し、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦０．２、０≦ｘ+ｙ≦１、０≦ｕ≦１を満足する。］を満たす化合物層である（１）〜（５）のいずれかの被覆切削工具。
（７）前記硬質層は、最外層である（１）〜（６）の被覆切削工具。
（８）前記下部層の平均厚さは、１．５μｍ以上１１．９μｍ以下である（１）〜（７）の被覆切削工具。
（９）前記被覆層全体の平均厚さが０．５μｍ以上１２．０μｍ以下である（１）〜（８）のいずれかの被覆切削工具。
（１０）前記基材は、超硬合金、サーメット、セラミックスまたは立方晶窒化硼素焼結体のいずれかである（１）〜（９）のいずれかの被覆切削工具。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A coated cutting tool comprising a substrate and a coating layer formed on the surface of the substrate,
The covering layer includes at least one hard layer,
The hard layer is an M element oxide layer or an oxynitride layer [wherein the M element represents either W or Ta element]
The coated cutting tool whose average thickness of the said hard layer is 0.005 micrometer or more and 1.0 micrometer or less.
(2) The coated cutting tool according to (1), wherein the hard layer has an average particle diameter of 5 nm to 300 nm.
(3) The coated cutting tool according to any one of (1) and (2), wherein the hard layer is either an oxide or an oxynitride of W.
(4) The hard layer is at least one compound layer selected from the group consisting of WO 2 , WO 3 , W 0.62 (N, O), TaO, TaO 2 , Ta 2 O 3 , TaON ( The coated cutting tool of either 1) or (2).
(5) The coating layer includes a lower layer between the base material and the hard layer,
The lower layer includes at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al and Si, and a group consisting of C, N, O and B. A single layer or a multilayer of a compound composed of at least one element selected (excluding a W oxide layer, a Ta oxide layer, a W oxynitride layer, and a Ta oxynitride layer) ( The coated cutting tool according to any one of 1) to (4).
(6) said lower layer, (Al x Ti 1-x -y L y) (C 1-u N u) [ where, L elements Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W and Represents at least one element selected from the group consisting of Si, x represents the atomic ratio of Al to the sum of Al, Ti and L elements, and y represents the atom of the L element relative to the sum of Al, Ti and L elements. U represents the atomic ratio of N to the sum of C and N, and 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 0.2, 0 ≦ x + y ≦ 1, and 0 ≦ u ≦ 1 are satisfied. . The coated cutting tool according to any one of (1) to (5), which is a compound layer satisfying
(7) The coated cutting tool according to (1) to (6), wherein the hard layer is an outermost layer.
(8) The coated cutting tool according to (1) to (7), wherein an average thickness of the lower layer is 1.5 μm or more and 11.9 μm or less.
(9) The coated cutting tool according to any one of (1) to (8), wherein an average thickness of the entire coating layer is 0.5 μm or more and 12.0 μm or less.
(10) The coated cutting tool according to any one of (1) to (9), wherein the base material is any one of cemented carbide, cermet, ceramics, or cubic boron nitride sintered body.
本発明の被覆切削工具は、耐摩耗性に優れる耐酸化層を有することにより、耐チッピング性および耐欠損性を向上させることができる。そのため、従来よりも工具寿命を延長できるという効果を奏する。 The coated cutting tool of the present invention can improve chipping resistance and fracture resistance by having an oxidation-resistant layer having excellent wear resistance. Therefore, there is an effect that the tool life can be extended as compared with the conventional case.
本発明の被覆切削工具は、基材と基材の表面に形成された被覆層とを含む。本発明における基材は被覆切削工具の基材として用いられるものであれば特に限定はされないが、その例として、超硬合金、サーメット、セラミックス、立方晶窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、高速度鋼などを挙げることができる。その中でも、基材が超硬合金、サーメット、セラミックスおよび立方晶窒化硼素焼結体のいずれかであると、耐摩耗性および耐欠損性に優れるので、さらに好ましい。 The coated cutting tool of the present invention includes a base material and a coating layer formed on the surface of the base material. The substrate in the present invention is not particularly limited as long as it is used as a substrate of a coated cutting tool. Examples thereof include cemented carbide, cermet, ceramics, cubic boron nitride sintered body, diamond sintered body, Examples include high-speed steel. Among them, it is more preferable that the base material is any one of cemented carbide, cermet, ceramics, and cubic boron nitride sintered body because the wear resistance and fracture resistance are excellent.
本発明の被覆切削工具における被覆層全体の平均厚さは、０．５μｍ未満であると耐摩耗性が低下する傾向がみられ、被覆層全体の平均厚さが、１２μｍを超えると耐欠損性が低下する傾向がみられる。そのため、被覆層全体の平均厚さは、０．５μｍ以上１２μｍ以下であると好ましい。その中でも、被覆層全体の平均厚さは、１．５μｍ以上８．０μｍ以下であるとさらに好ましい。 When the average thickness of the entire coating layer in the coated cutting tool of the present invention is less than 0.5 μm, the wear resistance tends to decrease, and when the average thickness of the entire coating layer exceeds 12 μm, the fracture resistance There is a tendency to decrease. Therefore, the average thickness of the whole coating layer is preferably 0.5 μm or more and 12 μm or less. Among these, the average thickness of the entire coating layer is more preferably 1.5 μm or more and 8.0 μm or less.
本発明の被覆層は、少なくとも１層の硬質層を含む。本発明の硬質層は、Ｍ元素の酸化物層または酸窒化物層である。但し、Ｍ元素は、ＷまたはＴａのいずれかの元素を表す。本発明の被覆層は、硬質層を有すると、酸化によるクレーター摩耗を抑制することができる。そのため、クレーター摩耗を起因としたクラックの進展を抑制することができるので、耐欠損性に優れる。その中でも、硬質層は、Ｗの酸化物または酸窒化物のいずれかであるとクレーター摩耗を抑制する効果が高いため、好ましい。 The coating layer of the present invention includes at least one hard layer. The hard layer of the present invention is an M element oxide layer or an oxynitride layer. However, the M element represents either W or Ta. When the coating layer of the present invention has a hard layer, crater wear due to oxidation can be suppressed. Therefore, since the progress of cracks due to crater wear can be suppressed, the chipping resistance is excellent. Among them, the hard layer is preferably W oxide or oxynitride because the effect of suppressing crater wear is high.
本発明の硬質層は、具体的に、ＷＯ２、ＷＯ３、Ｗ０．６２（Ｎ，Ｏ）、ＴａＯ、ＴａＯ２、Ｔａ２Ｏ３、ＴａＯＮなどを挙げることができる。 Specific examples of the hard layer of the present invention include WO 2 , WO 3 , W 0.62 (N, O), TaO, TaO 2 , Ta 2 O 3 , TaON and the like.
本発明の硬質層の平均厚さは、０．００５μｍ未満であると、酸化によるクレーター摩耗を抑制する効果を発揮することができない。一方、硬質層の平均厚さが１．０μｍを超えると耐欠損性が低下する。そのため、硬質層の平均厚さは０．００５μｍ以上１．０μｍ以下とした。 When the average thickness of the hard layer of the present invention is less than 0.005 μm, the effect of suppressing crater wear due to oxidation cannot be exhibited. On the other hand, when the average thickness of the hard layer exceeds 1.0 μm, the chipping resistance decreases. Therefore, the average thickness of the hard layer is set to 0.005 μm or more and 1.0 μm or less.
本発明の硬質層の平均粒径は、５ｎｍ未満であると、酸化によるクレーター摩耗を抑制する効果を発揮することができない場合がある。一方、硬質層の平均粒径が３００ｎｍを超えると耐欠損性が低下する場合がある。そのため、硬質層の平均粒径は５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であると好ましい。 If the average particle size of the hard layer of the present invention is less than 5 nm, the effect of suppressing crater wear due to oxidation may not be exhibited. On the other hand, if the average particle size of the hard layer exceeds 300 nm, the chipping resistance may decrease. Therefore, the average particle size of the hard layer is preferably 5 nm or more and 300 nm or less.
本発明の硬質層は、最外層であると、酸化によるクレーター摩耗を抑制する効果が大きいので、好ましい。 The hard layer of the present invention is preferably the outermost layer because it has a great effect of suppressing crater wear due to oxidation.
本発明の被覆層は、硬質層のみからなる単層であってもよいが、基材と硬質層との間に下部層を含むと、耐摩耗性が向上するため、好ましい。本発明の下部層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、Ｃ、Ｎ、ＯおよびＢからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とからなる化合物（但し、Ｗの酸化物層、Ｔａの酸化物層、Ｗの酸窒化物層、Ｔａの酸窒化物層を除く）より選択された少なくとも１種の単層または多層構成であると、耐摩耗性が向上するので好ましい。 The coating layer of the present invention may be a single layer composed only of a hard layer, but it is preferable to include a lower layer between the base material and the hard layer because the wear resistance is improved. The lower layer of the present invention comprises at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al and Si, and C, N, O and B. At least one selected from a compound comprising at least one element selected from the group (excluding W oxide layer, Ta oxide layer, W oxynitride layer, Ta oxynitride layer) A single-layer or multi-layer configuration of seeds is preferable because wear resistance is improved.
本発明の下部層は、（ＡｌｘＴｉ１−ｘ-ｙＬｙ）（Ｃ１−ｕＮｕ）［但し、Ｌ元素はＺｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＷおよびＳｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を表し、ｘはＡｌとＴｉとＬ元素との合計に対するＡｌの原子比を表し、ｙはＡｌとＴｉとＬ元素との合計に対するＬ元素の原子比を表し、ｕはＣとＮとの合計に対するＮの原子比を表し、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦０．２、０≦ｘ+ｙ≦１、０≦ｕ≦１を満足する。］を満たす化合物の単層または多層構成であると、さらに好ましい。 Lower layer of the present invention, (Al x Ti 1-x -y L y) (C 1-u N u) [ where, L elements Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W and Si Represents at least one element selected from the group consisting of: x represents the atomic ratio of Al to the sum of Al, Ti, and L elements; y represents the atomic ratio of L element to the sum of Al, Ti, and L elements; U represents the atomic ratio of N to the sum of C and N, and satisfies 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 0.2, 0 ≦ x + y ≦ 1, and 0 ≦ u ≦ 1. It is more preferable that the compound has a single layer or multilayer structure satisfying the above formula.
下部層を構成する化合物として具体的には、（Ａｌ０．５０Ｔｉ０．５０）Ｎ、（Ａｌ０．６５Ｔｉ０．３５）Ｎ、（Ａｌ０．３５Ｔｉ０．６５）Ｎ、（Ａｌ０．６７Ｔｉ０．３３）ＣＮ、（Ａｌ０．４５Ｔｉ０．４５Ｓｉ０．１０）Ｎ、（Ａｌ０．４５Ｔｉ０．４５Ｙ０．１０）Ｎ、（Ａｌ０．５０Ｔｉ０．３０Ｃｒ０．２０）Ｎ、（Ａｌ０．５０Ｔｉ０．４５Ｎｂ０．０５）Ｎ、（Ａｌ０．５０Ｔｉ０．４５Ｔａ０．０５）Ｎ、（Ａｌ０．５０Ｔｉ０．４５Ｗ０．０５）Ｎなどを挙げることができる。 Specifically, the compounds constituting the lower layer are (Al 0.50 Ti 0.50 ) N, (Al 0.65 Ti 0.35 ) N, (Al 0.35 Ti 0.65 ) N, (Al 0.67 Ti 0.33 ) CN, (Al 0.45 Ti 0.45 Si 0.10 ) N, (Al 0.45 Ti 0.45 Y 0.10 ) N, (Al 0.50 Ti 0. 30 Cr 0.20) N, (Al 0.50 Ti 0.45 Nb 0.05) N, (Al 0.50 Ti 0.45 Ta 0.05) N, (Al 0.50 Ti 0.45 W 0.05 ) N and the like.
本発明の下部層の平均厚さは、１．５μｍ未満であると、長期に亘り、耐摩耗性を発揮することができないため、短寿命になる傾向がみられる。一方、下部層の平均厚さが１１．９μｍを超えると耐欠損性が低下する傾向がみられる。そのため、下層の平均厚さは１．５μｍ以上１１．９μｍ以下であることが好ましい。 If the average thickness of the lower layer of the present invention is less than 1.5 μm, the wear resistance cannot be exhibited over a long period of time, so that there is a tendency to shorten the life. On the other hand, when the average thickness of the lower layer exceeds 11.9 μm, the chipping resistance tends to decrease. Therefore, the average thickness of the lower layer is preferably 1.5 μm or more and 11.9 μm or less.
本発明の硬質層は、最外層であると、酸化によるクレーター摩耗を抑制する効果が大きいので、好ましい。最外層として硬質層を有すると、下部層のクレーター摩耗の進行を遅らせることができる。 The hard layer of the present invention is preferably the outermost layer because it has a great effect of suppressing crater wear due to oxidation. When a hard layer is provided as the outermost layer, the progress of crater wear in the lower layer can be delayed.
なお、本発明の下部層を（ＭａＬｂ）Ｎと表記する場合は、金属元素全体に対するＭ元素の原子比がａ、Ｌ元素の原子比がｂであることを意味する。例えば、（Ａｌ０．５５Ｔｉ０．４５）Ｎは、金属元素全体に対するＡｌの原子比が０．５５、金属元素全体に対するＴｉの原子比が０．４５、すなわち、金属元素全体に対するＡｌ元素量が５５原子％、金属元素全体に対するＴｉ元素量が４５原子％であることを意味する。 When the lower layer of the present invention is expressed as (M a L b ) N, it means that the atomic ratio of M element to the whole metal element is a, and the atomic ratio of L element is b. For example, (Al 0.55 Ti 0.45 ) N has an atomic ratio of Al to the entire metal element of 0.55 and an atomic ratio of Ti to the entire metal element of 0.45, that is, the amount of Al element relative to the entire metal element Means 55 atomic% and the amount of Ti element with respect to the whole metal element is 45 atomic%.
本発明の被覆切削工具における被覆層の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、イオンプレーティング法、アークイオンプレーティング法、スパッタ法、イオンミキシング法などの物理蒸着法を使用して、形成することができる。その中でもアークイオンプレーティング法は被覆層と基材の密着性に優れるので、さらに好ましい。 The method for producing the coating layer in the coated cutting tool of the present invention is not particularly limited. For example, a physical vapor deposition method such as an ion plating method, an arc ion plating method, a sputtering method, or an ion mixing method is used. Can be formed. Among these, the arc ion plating method is more preferable because it has excellent adhesion between the coating layer and the substrate.
本発明の被覆切削工具の製造方法について、具体例を用いて説明する。なお、本発明の被覆切削工具の製造方法は、当該被覆切削工具の構成を達成し得る限り特に制限されるものではない。 The manufacturing method of the coated cutting tool of this invention is demonstrated using a specific example. In addition, the manufacturing method of the coated cutting tool of the present invention is not particularly limited as long as the configuration of the coated cutting tool can be achieved.
工具形状に加工した基材を物理蒸着装置の反応容器内に入れ、反応容器内を圧力１×１０−２Ｐａ以下の真空になるまで真空引きする。真空引きした後、反応容器内のヒーターで基材の温度が２００〜８００℃になるまで加熱する。加熱後、反応容器内にアルゴン（以下、Ａｒとする）ガスを導入して圧力を０．５〜５．０Ｐａとする。圧力０．５〜５．０ＰａのＡｒガス雰囲気にて、基材に−２００〜−１０００Ｖのバイアス電圧を印加し、反応容器内のタングステンフィラメントに５〜２０Ａの電流を流して、基材の表面をＡｒガスによるイオンボンバードメント処理をする。基材の表面をイオンボンバードメント処理した後、圧力１×１０−２Ｐａ以下の真空になるまで真空引きする。 The base material processed into the tool shape is put into a reaction vessel of a physical vapor deposition apparatus, and the inside of the reaction vessel is evacuated until a vacuum of 1 × 10 −2 Pa or less is obtained. After evacuation, the substrate is heated with a heater in the reaction vessel until the temperature of the substrate reaches 200 to 800 ° C. After heating, argon (hereinafter referred to as Ar) gas is introduced into the reaction vessel to adjust the pressure to 0.5 to 5.0 Pa. In an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.5 to 5.0 Pa, a bias voltage of −200 to −1000 V is applied to the base material, and a current of 5 to 20 A is applied to the tungsten filament in the reaction vessel to Are subjected to ion bombardment treatment with Ar gas. After the surface of the substrate is subjected to ion bombardment treatment, vacuuming is performed until a vacuum of 1 × 10 −2 Pa or less is obtained.
基材と硬質層との間に下部層を形成する場合には、イオンボンバードメント処理し、真空引きした後、窒素ガスなどの反応ガスを反応容器内に導入し、反応容器内の圧力を０．５〜５．０Ｐａにして、基材に−１０〜−１５０Ｖのバイアス電圧を印加し、各層の金属成分に応じた金属蒸発源をアーク放電により蒸発させて基材の表面に各層を形成することができる。 When a lower layer is formed between the substrate and the hard layer, after ion bombardment treatment and evacuation, a reaction gas such as nitrogen gas is introduced into the reaction vessel, and the pressure in the reaction vessel is reduced to 0. A bias voltage of −10 to −150 V is applied to the base at a pressure of 0.5 to 5.0 Pa, and a metal evaporation source corresponding to the metal component of each layer is evaporated by arc discharge to form each layer on the surface of the base. be able to.
本発明の硬質層を形成するには、イオンボンバードメント処理後、または下部層を形成した後、反応容器内を真空引きし、基材の温度が２００℃〜８００℃になるまで加熱する。その後、ＷまたはＴａの酸化物層を形成する場合には、酸素ガス（以下、Ｏ２とする）とＡｒガスとを反応容器内に２：８〜８：２の体積比率で導入する。ＷまたはＴａの酸窒化物層を形成する場合には、Ｏ２ガスと窒素ガス（以下、Ｎ２とする）とを反応容器内に４：６〜６：４の体積比率で導入する。ガスを導入し、反応容器内の圧力を０．５〜５．０Ｐａにして、基材に−５０〜−３５０Ｖのバイアス電圧を印加し、アーク電流１５０〜２００Ａのアーク放電によりＷまたはＴａの金属蒸発源を蒸発させて基材の表面または内層の表面に硬質層を形成することができる。反応容器内における混合ガスの比率と、アーク電流の値を調整することにより、硬質層の組成を制御することができる。具体的には、ＷまたはＴａの蒸発量に対し、Ｏ２ガスの流量を変化させると酸化物層の組成に影響を及ぼす。Ｗの蒸発量に対し、Ｏ２ガスの流量を小さくすると、ＷＯ２が形成され、Ｗの蒸発量に対し、Ｏ２ガスの流量を大きくすると、ＷＯ３が形成される。Ｔａの蒸発量に対し、Ｏ２ガスの流量を小さくすると、ＴａＯが形成され、Ｏ２ガスの流量を大きくすると、Ｔａ２Ｏ３が形成され、さらにＯ２ガスの流量を大きくすると、ＴａＯ２が形成される。なお、ＷまたはＴａの蒸発量を大きくするには、アーク電流を大きくするとよい。 In order to form the hard layer of the present invention, after the ion bombardment treatment or after forming the lower layer, the inside of the reaction vessel is evacuated and heated until the temperature of the substrate becomes 200 ° C to 800 ° C. Thereafter, when forming an oxide layer of W or Ta, oxygen gas (hereinafter referred to as O 2 ) and Ar gas are introduced into the reaction vessel at a volume ratio of 2: 8 to 8: 2. When forming a W or Ta oxynitride layer, O 2 gas and nitrogen gas (hereinafter referred to as N 2 ) are introduced into the reaction vessel at a volume ratio of 4: 6 to 6: 4. A gas is introduced, the pressure in the reaction vessel is set to 0.5 to 5.0 Pa, a bias voltage of −50 to −350 V is applied to the substrate, and a metal of W or Ta is generated by arc discharge with an arc current of 150 to 200 A. The evaporation source can be evaporated to form a hard layer on the surface of the substrate or the surface of the inner layer. The composition of the hard layer can be controlled by adjusting the ratio of the mixed gas in the reaction vessel and the value of the arc current. Specifically, changing the flow rate of O 2 gas with respect to the evaporation amount of W or Ta affects the composition of the oxide layer. When the flow rate of O 2 gas is reduced with respect to the evaporation amount of W, WO 2 is formed, and when the flow rate of O 2 gas is increased with respect to the evaporation amount of W, WO 3 is formed. When the flow rate of O 2 gas is decreased with respect to the Ta evaporation amount, TaO is formed. When the flow rate of O 2 gas is increased, Ta 2 O 3 is formed. Further, when the flow rate of O 2 gas is increased, TaO 2 is increased. Is formed. In order to increase the evaporation amount of W or Ta, it is preferable to increase the arc current.
本発明の硬質層の平均粒径を制御するには、基材に印加する負のバイアス電圧を高くするとよい。すなわち、−５０Ｖよりも−３５０Ｖの方が硬質層の平均粒径は小さくなる。但し、基材に印加する負のバイアス電圧を−３５０Ｖよりも高くすると、アモルファス酸化タングステンを形成するため、好ましくない。 In order to control the average particle size of the hard layer of the present invention, the negative bias voltage applied to the substrate is preferably increased. That is, the average particle size of the hard layer is smaller at −350V than at −50V. However, if the negative bias voltage applied to the substrate is higher than −350 V, amorphous tungsten oxide is formed, which is not preferable.
本発明の被覆切削工具における被覆層を構成する各層の層厚は、被覆切削工具の断面組織から光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などを用いて測定することができる。なお、本発明の被覆切削工具における各層の平均層厚は、金属蒸発源に対向する面の刃先から当該面の中心部に向かって５０μｍの位置の近傍において、３箇所以上の断面から各層の層厚および各積層構造の厚さを測定して、その平均値を計算することで求めることができる。 The layer thickness of each layer constituting the coating layer in the coated cutting tool of the present invention is measured from the cross-sectional structure of the coated cutting tool using an optical microscope, a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope (TEM), or the like. Can do. In addition, the average layer thickness of each layer in the coated cutting tool of the present invention is the layer of each layer from three or more cross sections in the vicinity of the position of 50 μm from the blade edge of the surface facing the metal evaporation source toward the center of the surface. It can be obtained by measuring the thickness and the thickness of each laminated structure and calculating the average value.
また、本発明の被覆切削工具における被覆層を構成する各層の組成は、本発明の被覆切削工具の断面組織からエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＳ）や波長分散型Ｘ線分析装置（ＷＤＳ）などを用いて測定することができる。 The composition of each layer constituting the coating layer in the coated cutting tool of the present invention is determined from the cross-sectional structure of the coated cutting tool of the present invention using an energy dispersive X-ray analyzer (EDS) or a wavelength dispersive X-ray analyzer (WDS). It can measure using.
また、本発明の硬質層の組成は、市販のＸ線回折装置を用いて特定することができる。例えば、株式会社リガク製 Ｘ線回折装置ＲＩＮＴ ＴＴＲIIIを用いて、Ｃｕ−Ｋα線を用いた２θ／θ集中法光学系のＸ線回折測定を、出力：５０ｋＶ、２５０ｍＡ、入射側ソーラースリット：５°、発散縦スリット：２／３°、発散縦制限スリット：５ｍｍ、散乱スリット２／３°、受光側ソーラースリット：５°、受光スリット：０．３ｍｍ、ＢＥＮＴモノクロメータ、受光モノクロスリット：０．８ｍｍ、サンプリング幅：０．０１°、スキャンスピード：４°／ｍｉｎ、２θ測定範囲：２０〜１４０°という条件で行うと、得られたＸ線回折図形を得ることができる。該Ｘ線回折図形から、各組成のＪＣＰＤＳカードにより、硬質層の組成を特定することができる。 The composition of the hard layer of the present invention can be specified using a commercially available X-ray diffractometer. For example, using an X-ray diffractometer RINT TTRIII manufactured by Rigaku Corporation, X-ray diffraction measurement of a 2θ / θ concentration method optical system using Cu-Kα rays is performed: output: 50 kV, 250 mA, incident side solar slit: 5 ° Divergence longitudinal slit: 2/3 °, divergence longitudinal restriction slit: 5 mm, scattering slit 2/3 °, light receiving side solar slit: 5 °, light receiving slit: 0.3 mm, BENT monochromator, light receiving monochrome slit: 0.8 mm When the sampling width is 0.01 °, the scanning speed is 4 ° / min, and the 2θ measurement range is 20 to 140 °, the obtained X-ray diffraction pattern can be obtained. From the X-ray diffraction pattern, the composition of the hard layer can be specified by the JCPDS card of each composition.
本発明の硬質層の平均粒径は、以下の方法により、求めることができる。本発明の交硬質層の平均粒径は、被覆切削工具における基材の表面に対して、垂直な方向の断面組織から透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて測定することができる。被覆切削工具の断面組織をＴＥＭで観察し、１００００倍〜８００００倍に拡大した画像を撮影する。撮影した画像に、基材の表面に対して平行な直線を引く。このとき、硬質層の組織を横切るように直線を引く。この直線に含まれる粒子の長さを硬質層の粒子の数で割った値を硬質層の粒径とする。５箇所以上で引いた直線から硬質層の粒径をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を硬質層の平均値と定義する。 The average particle diameter of the hard layer of the present invention can be determined by the following method. The average particle diameter of the cross hard layer of the present invention can be measured using a transmission electron microscope (TEM) from a cross-sectional structure perpendicular to the surface of the substrate in the coated cutting tool. The cross-sectional structure of the coated cutting tool is observed with a TEM, and an image magnified 10,000 to 80,000 times is taken. A straight line parallel to the surface of the substrate is drawn on the photographed image. At this time, a straight line is drawn across the structure of the hard layer. The value obtained by dividing the length of the particles contained in this straight line by the number of particles in the hard layer is taken as the particle size of the hard layer. The particle diameter of the hard layer is measured from a straight line drawn at five or more locations, and the average value of the obtained values is defined as the average value of the hard layer.
本発明の被覆切削工具の種類として具体的には、フライス加工用または旋削加工用刃先交換型切削インサート、ドリル、エンドミルなどを挙げることができる。 Specific examples of the type of the coated cutting tool of the present invention include milling or turning cutting edge exchangeable cutting inserts, drills, end mills and the like.
基材としてＩＳＯ規格ＣＮＭＧ１２０４０８形状の９０％ＷＣ−１０％Ｃｏ（以上体積％）組成の超硬合金製インサートとを用意した。アークイオンプレーティング装置の反応容器内に表１、表２および表３に示す各層の組成になる金属蒸発源を配置した。用意した基材を反応容器内の回転テーブルの固定金具に固定した。 As a base material, an insert made of cemented carbide having a 90% WC-10% Co (more than volume%) composition of ISO standard CNMG120408 shape was prepared. A metal evaporation source having the composition of each layer shown in Table 1, Table 2, and Table 3 was placed in the reaction vessel of the arc ion plating apparatus. The prepared base material was fixed to the fixture of the turntable in the reaction vessel.
反応容器内の圧力が５．０×１０−３Ｐａ以下の真空になるまで真空引きした。真空引き後、反応容器内のヒーターで基材の温度が４００℃になるまで加熱した。加熱後、反応容器内の圧力が５．０ＰａになるようにＡｒガスを導入した。 A vacuum was drawn until the pressure in the reaction vessel became a vacuum of 5.0 × 10 −3 Pa or less. After evacuation, the substrate was heated with a heater in the reaction vessel until the temperature of the substrate reached 400 ° C. After heating, Ar gas was introduced so that the pressure in the reaction vessel was 5.0 Pa.
圧力５．０ＰａのＡｒガス雰囲気にて、基材に−９００Ｖのバイアス電圧を印加して、反応容器内のタングステンフィラメントに１０Ａの電流を流して、基材の表面にＡｒガスによるイオンボンバードメント処理を３０分間行った。イオンボンバードメント処理終了後、反応容器内の圧力が５．０×１０−３Ｐａ以下の真空になるまで真空引きした。 Ion bombardment treatment with Ar gas on the surface of the substrate by applying a bias voltage of −900 V to the substrate in an Ar gas atmosphere at a pressure of 5.0 Pa, causing a current of 10 A to flow through the tungsten filament in the reaction vessel. For 30 minutes. After completion of the ion bombardment treatment, vacuuming was performed until the pressure in the reaction vessel became a vacuum of 5.0 × 10 −3 Pa or less.
発明品１〜５、７〜１６、１８〜２７については、真空引き後、窒素ガスを反応容器内に導入し、圧力２．７Ｐａの窒素ガス雰囲気にした。基材には−５０Ｖのバイアス電圧を印加してアーク電流２００Ａのアーク放電により金属蒸発源を蒸発させて下部層を形成した。 Inventive products 1-5, 7-16, and 18-27 were evacuated and then nitrogen gas was introduced into the reaction vessel to create a nitrogen gas atmosphere at a pressure of 2.7 Pa. A lower layer was formed by applying a bias voltage of −50 V to the substrate and evaporating the metal evaporation source by arc discharge with an arc current of 200 A.
発明品１７については、真空引き後、反応容器内の雰囲気を窒素ガス（Ｎ２）とメタンガス（ＣＨ４）の分圧比がＮ２：ＣＨ４＝１：１となるように混合した混合ガスとし、圧力２．７Ｐａの混合ガス雰囲気にした。基材には−５０Ｖのバイアス電圧を印加してアーク電流２００Ａのアーク放電により金属蒸発源を蒸発させて下部層を形成した。 For invention product 17, after evacuation, the atmosphere in the reaction vessel is a mixed gas in which the partial pressure ratio of nitrogen gas (N 2 ) and methane gas (CH 4 ) is N 2 : CH 4 = 1: 1. And a mixed gas atmosphere at a pressure of 2.7 Pa. A lower layer was formed by applying a bias voltage of −50 V to the substrate and evaporating the metal evaporation source by arc discharge with an arc current of 200 A.
発明品１〜５、７〜２７については、下部層を形成した後、反応容器内の圧力が５．０×１０−３Ｐａ以下の真空になるまで真空引きし、表３に示す条件で、硬質層を形成した。発明品６については、表３に示す条件で、基材の表面に硬質層を形成した。 For the inventive products 1 to 5 and 7 to 27, after forming the lower layer, it was evacuated until the pressure in the reaction vessel became a vacuum of 5.0 × 10 −3 Pa or less, under the conditions shown in Table 3, A hard layer was formed. For Invention Product 6, a hard layer was formed on the surface of the substrate under the conditions shown in Table 3.
比較品１〜５については、真空引き後、窒素ガスを反応容器内に導入し、圧力２．７Ｐａの窒素ガス雰囲気にした。基材には−５０Ｖのバイアス電圧を印加してアーク電流２００Ａのアーク放電により金属蒸発源を蒸発させて被覆層を形成した。 For comparative products 1 to 5, after evacuation, nitrogen gas was introduced into the reaction vessel to create a nitrogen gas atmosphere at a pressure of 2.7 Pa. A bias voltage of −50 V was applied to the substrate, and the metal evaporation source was evaporated by arc discharge with an arc current of 200 A to form a coating layer.
比較品６については、真空引き後、反応容器内の雰囲気をＮ２ガスとメタンガス（ＣＨ４）の分圧比がＮ２：ＣＨ４＝１：１となるように混合した混合ガスとし、圧力２．７Ｐａの混合ガス雰囲気にした。基材には−５０Ｖのバイアス電圧を印加してアーク電流２００Ａのアーク放電により金属蒸発源を蒸発させて被覆層を形成した。 For the comparative product 6, after the evacuation, the atmosphere in the reaction vessel was mixed gas so that the partial pressure ratio of N 2 gas and methane gas (CH 4 ) was N 2 : CH 4 = 1: 1, and the pressure 2 A mixed gas atmosphere of 7 Pa was used. A bias voltage of −50 V was applied to the substrate, and the metal evaporation source was evaporated by arc discharge with an arc current of 200 A to form a coating layer.
比較品７〜１０については、真空引き後、窒素ガスを反応容器内に導入し、圧力２．７Ｐａの窒素ガス雰囲気にした。基材には−５０Ｖのバイアス電圧を印加してアーク電流２００Ａのアーク放電により金属蒸発源を蒸発させて第１層を形成した。第１層を形成した後、反応容器内の圧力が５．０×１０−３Ｐａ以下の真空になるまで真空引きし、表４に示す条件で、酸化物層を形成した。 For the comparative products 7 to 10, after evacuation, nitrogen gas was introduced into the reaction vessel to create a nitrogen gas atmosphere with a pressure of 2.7 Pa. A first layer was formed by applying a bias voltage of −50 V to the substrate and evaporating the metal evaporation source by arc discharge with an arc current of 200 A. After forming the first layer, vacuum was drawn until the pressure in the reaction vessel became a vacuum of 5.0 × 10 −3 Pa or less, and an oxide layer was formed under the conditions shown in Table 4.
基材の表面に表１、表２および表３に示す所定の層厚まで各層を形成した後に、ヒーターの電源を切り、試料温度が１００℃以下になった後で、反応容器内から試料を取り出した。 After forming each layer to the predetermined layer thickness shown in Table 1, Table 2 and Table 3 on the surface of the substrate, the heater was turned off, and after the sample temperature became 100 ° C. or less, the sample was taken from the reaction vessel. I took it out.
比較品１１については、通常の化学蒸着法により、被覆層を形成した。所定の厚さまで各層を形成した後、試料温度が１００℃以下になった後で、反応容器内から試料を取り出した。 About the comparative product 11, the coating layer was formed by the normal chemical vapor deposition method. After each layer was formed to a predetermined thickness, the sample was taken out from the reaction vessel after the sample temperature became 100 ° C. or lower.
得られた試料の各層の平均厚さは、被覆切削工具の金属蒸発源に対向する面の刃先から当該面の中心部に向かって５０μｍの位置の近傍において、３箇所の断面をＴＥＭ観察し、各層の厚さを測定し、その平均値を計算することで求めた。比較品１１については、被覆切削工具の刃先から逃げ面の中心部に向かって５０μｍの位置の近傍において、３箇所の断面をＴＥＭ観察し、各層の厚さを測定し、その平均値を計算することで求めた。
なお、得られた試料の硬質層または酸化物層の組成は、Ｃｕ−Ｋα線を用いた２θ／θ集中法光学系のＸ線回折測定を、出力：５０ｋＶ、２５０ｍＡ、入射側ソーラースリット：５°、発散縦スリット：２／３°、発散縦制限スリット：５ｍｍ、散乱スリット２／３°、受光側ソーラースリット：５°、受光スリット：０．３ｍｍ、ＢＥＮＴモノクロメータ、受光モノクロスリット：０．８ｍｍ、サンプリング幅：０．０１°、スキャンスピード：４°／ｍｉｎ、２θ測定範囲：２０〜１４０°とするＸ線回折測定を行った。Ｘ線回折図形から組成を特定した。各層の組成および厚さを表１、表２および表３に示した。
The average thickness of each layer of the obtained sample is TEM observation of three cross sections in the vicinity of the position of 50 μm from the cutting edge of the surface facing the metal evaporation source of the coated cutting tool toward the center of the surface, The thickness of each layer was measured, and the average value was calculated. For the comparative product 11, three cross sections are observed with a TEM in the vicinity of the position of 50 μm from the cutting edge of the coated cutting tool toward the center of the flank, the thickness of each layer is measured, and the average value is calculated. I asked for it.
The composition of the hard layer or the oxide layer of the obtained sample was determined by X-ray diffraction measurement of 2θ / θ concentration method optical system using Cu-Kα ray, output: 50 kV, 250 mA, incident side solar slit: 5 Divergence longitudinal slit: 2/3 °, divergence longitudinal restriction slit: 5 mm, scattering slit 2/3 °, light receiving side solar slit: 5 °, light receiving slit: 0.3 mm, BENT monochromator, light receiving monochrome slit: 0. X-ray diffraction measurement was performed with 8 mm, sampling width: 0.01 °, scan speed: 4 ° / min, and 2θ measurement range: 20 to 140 °. The composition was identified from the X-ray diffraction pattern. The composition and thickness of each layer are shown in Table 1, Table 2, and Table 3.
比較品１１の組成は、被覆切削工具の刃先から逃げ面の中心部に向かって５０μｍまでの位置の断面でＥＤＳを用いて測定した。また、酸化物層の組成については、それらの結果を、表１および表３に示す。なお、表１および表３の各層の金属元素の組成比は、各層を構成する金属化合物における金属元素全体に対する各金属元素の原子比を示した。 The composition of the comparative product 11 was measured using EDS at a cross section at a position up to 50 μm from the cutting edge of the coated cutting tool toward the center of the flank. Moreover, about the composition of an oxide layer, those results are shown in Table 1 and Table 3. In addition, the composition ratio of the metal element of each layer of Table 1 and Table 3 showed the atomic ratio of each metal element with respect to the whole metal element in the metal compound which comprises each layer.
本発明の硬質層の平均粒径は、以下の方法により、求めた。本発明の交硬質層の平均粒径は、被覆切削工具における基材の表面に対して、垂直な方向の断面組織から透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて測定した。被覆切削工具の断面組織をＴＥＭで観察し、３００００倍に拡大した画像を撮影した。撮影した画像に、基材の表面に対して平行な直線を引いた。このとき、硬質層の組織を横切るように直線を引いた。この直線に含まれる粒子の長さを硬質層の粒子の数で割った値を硬質層の粒径とした。１０箇所で引いた直線から硬質層の粒径をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を硬質層の平均値とした。その結果を、表６および表７に示した。 The average particle size of the hard layer of the present invention was determined by the following method. The average particle size of the cross hard layer of the present invention was measured using a transmission electron microscope (TEM) from a cross-sectional structure in a direction perpendicular to the surface of the substrate in the coated cutting tool. The cross-sectional structure of the coated cutting tool was observed with a TEM, and an image magnified 30000 times was taken. A straight line parallel to the surface of the substrate was drawn on the photographed image. At this time, a straight line was drawn across the structure of the hard layer. The value obtained by dividing the length of the particles contained in this straight line by the number of particles in the hard layer was taken as the particle size of the hard layer. The particle size of the hard layer was measured from the straight lines drawn at 10 locations, and the average value of the obtained values was taken as the average value of the hard layer. The results are shown in Tables 6 and 7.
得られた試料を用いて、以下の切削試験を行い、耐欠損性および耐摩耗性を評価した。その評価結果を表７および表８に示した。 Using the obtained samples, the following cutting tests were performed to evaluate the fracture resistance and wear resistance. The evaluation results are shown in Tables 7 and 8.
［切削試験１］
被削材：Ｓ４５Ｃ、
被削材形状：φ１２０ｍｍ×４００ｍｍの円柱（外周に１本の溝が入っている。）、
切削速度：１８０ｍ／ｍｉｎ、
送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ、
切り込み：２．０ｍｍ、
クーラント：使用、
評価項目：試料が欠損（試料の切れ刃部に欠けが生じる）したとき、または逃げ面摩耗幅が０．２ｍｍに至ったときを工具寿命とし、工具寿命に至るまでの加工時間を測定した。
[Cutting test 1]
Work material: S45C,
Work material shape: φ120 mm × 400 mm cylinder (one groove on the outer periphery),
Cutting speed: 180 m / min,
Feed: 0.2mm / rev,
Cutting depth: 2.0 mm
Coolant: use,
Evaluation item: When the sample was chipped (a chip was generated at the cutting edge portion of the sample) or when the flank wear width was 0.2 mm, the tool life was measured, and the machining time until the tool life was reached was measured.
表８および表９の結果より、発明品の損傷形態は、正常摩耗であり、耐チッピング性および耐欠損性に優れることが分かる。また、発明品の加工時間は、３０ｍｉｎ以上であり、比較品よりも工具寿命が長くなっていることが分かる。 From the results of Tables 8 and 9, it can be seen that the damaged form of the invention product is normal wear and is excellent in chipping resistance and chipping resistance. Moreover, it can be seen that the processing time of the inventive product is 30 min or more, and the tool life is longer than that of the comparative product.
本発明の被覆切削工具は、耐摩耗性に優れる耐酸化層を有することにより、耐チッピング性および耐欠損性を向上させることができる。そのため、従来よりも工具寿命を延長できるので、産業上の利用可価値が高い。
The coated cutting tool of the present invention can improve chipping resistance and fracture resistance by having an oxidation-resistant layer having excellent wear resistance. For this reason, the tool life can be extended as compared with the prior art, and the industrial applicability is high.
Claims (10)
前記被覆層は少なくとも１層の硬質層を含み、
前記硬質層は、Ｍ元素の酸化物層または酸窒化物層［但し、Ｍ元素は、ＷまたはＴａのいずれかの元素を表す］であり、
前記硬質層の平均厚さが、０．００５μｍ以上１．０μｍ以下である被覆切削工具。 A coated cutting tool comprising a substrate and a coating layer formed on the surface of the substrate,
The covering layer includes at least one hard layer,
The hard layer is an M element oxide layer or an oxynitride layer [wherein the M element represents either W or Ta element]
The coated cutting tool whose average thickness of the said hard layer is 0.005 micrometer or more and 1.0 micrometer or less.
前記下部層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、Ｃ、Ｎ、ＯおよびＢからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とからなる化合物（但し、Ｗの酸化物層、Ｔａの酸化物層、Ｗの酸窒化物層、Ｔａの酸窒化物層を除く）の単層または多層である請求項１〜４のいずれか１項に記載の被覆切削工具。 The coating layer includes a lower layer between the base material and the hard layer,
The lower layer includes at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al and Si, and a group consisting of C, N, O and B. A single layer or a multilayer of a compound comprising at least one selected element (excluding W oxide layer, Ta oxide layer, W oxynitride layer, Ta oxynitride layer) Item 5. The coated cutting tool according to any one of Items 1 to 4.
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| CN114150282A (en) * | 2021-11-22 | 2022-03-08 | 苏州大学 | Nano cutter coating and preparation method thereof |
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