JP3360339B2 - 被覆切削工具 - Google Patents
被覆切削工具Info
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- JP3360339B2 JP3360339B2 JP03407593A JP3407593A JP3360339B2 JP 3360339 B2 JP3360339 B2 JP 3360339B2 JP 03407593 A JP03407593 A JP 03407593A JP 3407593 A JP3407593 A JP 3407593A JP 3360339 B2 JP3360339 B2 JP 3360339B2
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- Japan
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として切削加工に使
用する切削工具用超硬合金部材又は切削工具用セラミッ
ク部材を用いた切削工具で、表面に硬質被覆層を有し、
切削温度が上昇しやすい高速、高能率の厳しい切削条件
に耐え得るようにした被覆切削工具に関するものであ
る。
用する切削工具用超硬合金部材又は切削工具用セラミッ
ク部材を用いた切削工具で、表面に硬質被覆層を有し、
切削温度が上昇しやすい高速、高能率の厳しい切削条件
に耐え得るようにした被覆切削工具に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術とその課題】切削工具において、切削中の
工具刃先温度は約８００℃以上になることが知られてい
る。さらに、近年はＮＣ工作機の普及、生産コストの低
減努力、労働時間短縮の流れから、単位時間あたりの生
産性を高めるため、従来よりも高速、高送りの条件で切
削できる切削工具の開発が自動車メーカーを中心として
要求されている。そのような切削条件では、工具刃先温
度は１０００℃を越え、工具材質にとっては、非常に過
酷な切削条件となる。
工具刃先温度は約８００℃以上になることが知られてい
る。さらに、近年はＮＣ工作機の普及、生産コストの低
減努力、労働時間短縮の流れから、単位時間あたりの生
産性を高めるため、従来よりも高速、高送りの条件で切
削できる切削工具の開発が自動車メーカーを中心として
要求されている。そのような切削条件では、工具刃先温
度は１０００℃を越え、工具材質にとっては、非常に過
酷な切削条件となる。
【０００３】刃先温度が高くなれば、切削工具の刃先は
熱により変形し、耐逃げ面摩耗性が低下する。このよう
な切削による損傷の改善のために、化学的蒸着法あるい
は物理蒸着法により各種硬質被覆層を被覆した被覆超硬
合金又は被覆セラミックからなる被覆切削工具が使用さ
れており、これにより耐摩耗性を向上させることを可能
にした。
熱により変形し、耐逃げ面摩耗性が低下する。このよう
な切削による損傷の改善のために、化学的蒸着法あるい
は物理蒸着法により各種硬質被覆層を被覆した被覆超硬
合金又は被覆セラミックからなる被覆切削工具が使用さ
れており、これにより耐摩耗性を向上させることを可能
にした。
【０００４】ところで、化学的蒸着法により被覆する
と、被膜と基体である超硬合金又はセラミックとの間に
拡散を伴うため相互の密着強度は非常に高く、このため
耐摩耗性は大幅に向上するが、一方、耐欠損性に対して
は、基体の超硬合金又はセラミックに比し刃先強度が低
下し、工具が欠損しやすくなるという欠点があった。こ
の理由は、切削における欠損は、被覆膜の表面を起点と
して発生した亀裂が基体である超硬合金及びセラミック
へ伝播して発生するが、化学的蒸着法により被覆する場
合、被覆温度が通常約１０００℃と高温であるため、被
覆後室温（約２０℃）まで冷却すると基体の超硬合金又
はセラミックと被覆層との熱膨張係数の差により被覆膜
には引っ張りの残留応力が働くことになり、この残留応
力が亀裂の伝播を助長することになるからである。
と、被膜と基体である超硬合金又はセラミックとの間に
拡散を伴うため相互の密着強度は非常に高く、このため
耐摩耗性は大幅に向上するが、一方、耐欠損性に対して
は、基体の超硬合金又はセラミックに比し刃先強度が低
下し、工具が欠損しやすくなるという欠点があった。こ
の理由は、切削における欠損は、被覆膜の表面を起点と
して発生した亀裂が基体である超硬合金及びセラミック
へ伝播して発生するが、化学的蒸着法により被覆する場
合、被覆温度が通常約１０００℃と高温であるため、被
覆後室温（約２０℃）まで冷却すると基体の超硬合金又
はセラミックと被覆層との熱膨張係数の差により被覆膜
には引っ張りの残留応力が働くことになり、この残留応
力が亀裂の伝播を助長することになるからである。
【０００５】現在一般に使用されている切削工具の被覆
膜の膜厚が数μｍから約１０μｍであるのは、被覆膜の
膜厚が厚くなるほど耐摩耗性は向上するが、上述のこと
から耐欠損性が低下することによる。従って被覆膜の耐
欠損性を向上させることができれば、厚膜のコーティン
グが可能になり、切削温度の上昇する高速高能率の切削
条件での切削が可能な耐摩耗性に優れる工具を得ること
が可能となる。
膜の膜厚が数μｍから約１０μｍであるのは、被覆膜の
膜厚が厚くなるほど耐摩耗性は向上するが、上述のこと
から耐欠損性が低下することによる。従って被覆膜の耐
欠損性を向上させることができれば、厚膜のコーティン
グが可能になり、切削温度の上昇する高速高能率の切削
条件での切削が可能な耐摩耗性に優れる工具を得ること
が可能となる。
【０００６】通常、化学的蒸着法により被覆膜を数μｍ
から約１０μｍ程度被覆した場合、被覆後、室温まで冷
却すると被覆膜の表面には基体である超硬合金の熱膨張
係数（約５．５＊１０-6Ｋ-1）及びセラミックの熱膨張
係数（窒化ケイ素系で約３．０＊１０-6Ｋ-1）が被覆膜
の熱膨張係数（例えばＴｉＣでは約７．６＊１０
-6Ｋ-1、Ａｌ2 Ｏ3 では７．９＊１０-6Ｋ-1）より小さ
いため、この差により被覆膜に引っ張りの応力が発生
し、この応力が被覆層の破断強度を越えるために被覆層
には被覆膜厚が２〜１５μｍ程度の場合、亀裂の平均間
隔が１００〜４００μｍの亀裂が発生し一部応力は開放
されている。しかし通常化学的蒸着法により被覆したＴ
ｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ、ＴｉＢＮ、等の
被覆膜には、なお０．５〜１．０ＧＰａ程度の弾性歪が
残留しており、これにより切削時の亀裂の伝播が助長さ
れ工具の刃先強度が低下している。
から約１０μｍ程度被覆した場合、被覆後、室温まで冷
却すると被覆膜の表面には基体である超硬合金の熱膨張
係数（約５．５＊１０-6Ｋ-1）及びセラミックの熱膨張
係数（窒化ケイ素系で約３．０＊１０-6Ｋ-1）が被覆膜
の熱膨張係数（例えばＴｉＣでは約７．６＊１０
-6Ｋ-1、Ａｌ2 Ｏ3 では７．９＊１０-6Ｋ-1）より小さ
いため、この差により被覆膜に引っ張りの応力が発生
し、この応力が被覆層の破断強度を越えるために被覆層
には被覆膜厚が２〜１５μｍ程度の場合、亀裂の平均間
隔が１００〜４００μｍの亀裂が発生し一部応力は開放
されている。しかし通常化学的蒸着法により被覆したＴ
ｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ、ＴｉＢＮ、等の
被覆膜には、なお０．５〜１．０ＧＰａ程度の弾性歪が
残留しており、これにより切削時の亀裂の伝播が助長さ
れ工具の刃先強度が低下している。
【０００７】化学的蒸着法により被覆した場合の工具の
刃先強度の低下を防ぐために、これまでには被覆後工具
の刃先部分の被覆層の膜厚のみ平坦部より薄くする方法
（特開平２−４８１０３号）や、被覆後ショットピーニ
ング等により被覆層に残留する応力の解放する方法（特
開平２−２５４１４４号）などが試みられてきた。ま
た、鉄粉、ＧＣ砥粒及びＡｌ2 Ｏ3 等のセラミック粒の
メディアを使ったブラストやＧＣ粒を含むメディアを使
ったバレルによる機械的処理あるいは焼き入れによる熱
衝撃を加える処理を施し、弾性歪を解放する方法（特願
平３−３５７５７０号）が提案されている。
刃先強度の低下を防ぐために、これまでには被覆後工具
の刃先部分の被覆層の膜厚のみ平坦部より薄くする方法
（特開平２−４８１０３号）や、被覆後ショットピーニ
ング等により被覆層に残留する応力の解放する方法（特
開平２−２５４１４４号）などが試みられてきた。ま
た、鉄粉、ＧＣ砥粒及びＡｌ2 Ｏ3 等のセラミック粒の
メディアを使ったブラストやＧＣ粒を含むメディアを使
ったバレルによる機械的処理あるいは焼き入れによる熱
衝撃を加える処理を施し、弾性歪を解放する方法（特願
平３−３５７５７０号）が提案されている。
【０００８】これらの処理により工具の刃先強度はやや
向上したが、被覆膜に亀裂を生成させたため、切れ刃刃
先温度が１０００℃以上となる高速、高送り切削では、
この亀裂から酸素が侵入し、膜の構成物質であるＴｉ
Ｃ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ、ＴｉＢＮ、などの非酸化物およ
び被覆母材である超硬合金やセラミックが酸化し、脆化
するため、耐摩耗性、耐欠損性が低下し、そのような過
酷な切削条件では使用することはできなかった。
向上したが、被覆膜に亀裂を生成させたため、切れ刃刃
先温度が１０００℃以上となる高速、高送り切削では、
この亀裂から酸素が侵入し、膜の構成物質であるＴｉ
Ｃ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ、ＴｉＢＮ、などの非酸化物およ
び被覆母材である超硬合金やセラミックが酸化し、脆化
するため、耐摩耗性、耐欠損性が低下し、そのような過
酷な切削条件では使用することはできなかった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは種々の研究
を行ない、上述した従来の化学的蒸着法により被覆した
被覆層や、被覆後に上述の処理を施した被覆層に比べ
て、耐欠損性、耐摩耗性に優れた被覆層の構造を見いだ
した。
を行ない、上述した従来の化学的蒸着法により被覆した
被覆層や、被覆後に上述の処理を施した被覆層に比べ
て、耐欠損性、耐摩耗性に優れた被覆層の構造を見いだ
した。
【００１０】まず、亀裂の平均の間隔を６０μｍ以下の
範囲まで増加し、かつ被覆膜厚方向の亀裂の長さの平均
値を被覆膜厚−２μｍ以上とする範囲の処理をすること
により、被膜内の残留応力を低減させる。このとき、亀
裂の平均の間隔を５μｍ以下にすると切削における耐摩
耗性が低下し、また亀裂の長さの平均値を被覆膜厚＋５
μｍ以上にすると切削における耐欠損性が低下するた
め、亀裂の間隔の平均値は５μｍから６０μｍ、亀裂の
被覆膜厚方向の長さの平均値は被覆膜厚−２μｍ以上被
覆膜厚＋５μｍ以下にすることが好ましい。
範囲まで増加し、かつ被覆膜厚方向の亀裂の長さの平均
値を被覆膜厚−２μｍ以上とする範囲の処理をすること
により、被膜内の残留応力を低減させる。このとき、亀
裂の平均の間隔を５μｍ以下にすると切削における耐摩
耗性が低下し、また亀裂の長さの平均値を被覆膜厚＋５
μｍ以上にすると切削における耐欠損性が低下するた
め、亀裂の間隔の平均値は５μｍから６０μｍ、亀裂の
被覆膜厚方向の長さの平均値は被覆膜厚−２μｍ以上被
覆膜厚＋５μｍ以下にすることが好ましい。
【００１１】さらに、上述した範囲まで引っ張り残留応
力を低減させたＴｉＣ、Ａｌ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＴｉＣ
Ｎ、ＴｉＮ、ＴｉＢＮ、等の単層あるいは複層を化学的
蒸着法により被覆した後、その上に化学的蒸着法により
IVa族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、ホ
ウ窒化物若しくは酸化物又はＡｌ 2 Ｏ 3 のうちの一種の単
層あるいは二種以上の複層でありかつ被覆層表面の亀裂
間隔の平均値が１００μｍ以上、被覆膜厚方向の亀裂長
さの平均値が被覆膜厚−２μｍから被覆膜厚＋２μｍを
有する膜を被覆することにより、亀裂密度の小さい被覆
膜を亀裂密度の高い内層被覆膜上に設け、内層被覆膜へ
の酸素の侵入を抑え、耐摩耗性、耐欠損性を向上させる
ことを試みた。
力を低減させたＴｉＣ、Ａｌ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＴｉＣ
Ｎ、ＴｉＮ、ＴｉＢＮ、等の単層あるいは複層を化学的
蒸着法により被覆した後、その上に化学的蒸着法により
IVa族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、ホ
ウ窒化物若しくは酸化物又はＡｌ 2 Ｏ 3 のうちの一種の単
層あるいは二種以上の複層でありかつ被覆層表面の亀裂
間隔の平均値が１００μｍ以上、被覆膜厚方向の亀裂長
さの平均値が被覆膜厚−２μｍから被覆膜厚＋２μｍを
有する膜を被覆することにより、亀裂密度の小さい被覆
膜を亀裂密度の高い内層被覆膜上に設け、内層被覆膜へ
の酸素の侵入を抑え、耐摩耗性、耐欠損性を向上させる
ことを試みた。
【００１２】その結果、IVa族金属の炭化物、窒化物、
炭窒化物、炭酸化物、ホウ窒化物若しくは酸化物又はＡ
ｌ 2 Ｏ 3 のうちの一種の単層あるいは二種以上の複層であ
りかつ被覆層中の亀裂間隔の平均値が５μｍから６０μ
ｍ、被覆膜厚方向の亀裂長さの平均値が被覆膜厚−２μ
ｍから被覆膜厚＋５μｍである被覆膜の内層部を構成
し、その外層部に、化学蒸着法によりIVa属金属の炭化
物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、ホウ窒化物若しくは
酸化物又はＡｌ 2 Ｏ 3 のうちの一種の単層あるいは二種以
上の複層でありかつ被覆層中の亀裂間隔の平均値が１０
０μｍ以上、被覆膜厚方向の亀裂長さの平均値が被覆膜
厚−２μｍから被覆膜厚＋２μｍである被覆膜を被覆す
ることにより、切削温度が１０００℃以上となるような
高速、高送りの切削条件で切削加工を行なう際に、被覆
層および被覆母材の酸化現象を抑制することができ、耐
摩耗性、耐欠損性の両方の特性を従来品に比べ大幅に向
上させることができることが明らかとなった。
炭窒化物、炭酸化物、ホウ窒化物若しくは酸化物又はＡ
ｌ 2 Ｏ 3 のうちの一種の単層あるいは二種以上の複層であ
りかつ被覆層中の亀裂間隔の平均値が５μｍから６０μ
ｍ、被覆膜厚方向の亀裂長さの平均値が被覆膜厚−２μ
ｍから被覆膜厚＋５μｍである被覆膜の内層部を構成
し、その外層部に、化学蒸着法によりIVa属金属の炭化
物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、ホウ窒化物若しくは
酸化物又はＡｌ 2 Ｏ 3 のうちの一種の単層あるいは二種以
上の複層でありかつ被覆層中の亀裂間隔の平均値が１０
０μｍ以上、被覆膜厚方向の亀裂長さの平均値が被覆膜
厚−２μｍから被覆膜厚＋２μｍである被覆膜を被覆す
ることにより、切削温度が１０００℃以上となるような
高速、高送りの切削条件で切削加工を行なう際に、被覆
層および被覆母材の酸化現象を抑制することができ、耐
摩耗性、耐欠損性の両方の特性を従来品に比べ大幅に向
上させることができることが明らかとなった。
【００１３】また、内層部の被覆膜厚は５μｍ以下では
耐摩耗性向上の効果が小さく、６０μｍより厚いと耐欠
損性の低下が著しいので、５μｍ以上６０μｍ以下が好
ましく、特に２０〜６０μｍの膜厚が高速、高送り切削
で良好な切削性能を示す。外層部の膜厚についても、
０．２μｍ以下ではその効果が小さく、１０μｍ以上で
は耐欠損性が低下するため、外層部の膜厚は０．２から
１０μｍ、好ましくは、０．２〜３μｍが良い。さら
に、被覆セラミック部材のセラミック母材には、窒化ケ
イ素系セラミック、非酸化物ウイスカー強化セラミッ
ク、炭化チタン系セラミックの場合にはこの発明の効果
は大きい。ここでいう非酸化物ウイスカーとは炭化珪
素、炭化チタン、炭窒化チタン、窒化チタン、窒化ホウ
素、炭化ホウ素ウイスカーなどをさす。
耐摩耗性向上の効果が小さく、６０μｍより厚いと耐欠
損性の低下が著しいので、５μｍ以上６０μｍ以下が好
ましく、特に２０〜６０μｍの膜厚が高速、高送り切削
で良好な切削性能を示す。外層部の膜厚についても、
０．２μｍ以下ではその効果が小さく、１０μｍ以上で
は耐欠損性が低下するため、外層部の膜厚は０．２から
１０μｍ、好ましくは、０．２〜３μｍが良い。さら
に、被覆セラミック部材のセラミック母材には、窒化ケ
イ素系セラミック、非酸化物ウイスカー強化セラミッ
ク、炭化チタン系セラミックの場合にはこの発明の効果
は大きい。ここでいう非酸化物ウイスカーとは炭化珪
素、炭化チタン、炭窒化チタン、窒化チタン、窒化ホウ
素、炭化ホウ素ウイスカーなどをさす。
【００１４】図１に、本発明の被覆切削工具の被覆層の
構造の概念図を示す。切削工具用の硬質合金又はセラミ
ックである基体１の表面には、内層部２及び外層部３か
らなる被覆層が構成されている。被覆層は亀裂４を有し
ており、このため基体１と被覆層間に残留する応力が解
放され、切削時に亀裂の伝播が助長されることがなく耐
欠損性が向上している。また、外層部３の亀裂密度が内
層部２の亀裂密度より小さくなっているので、高温下の
切削時における亀裂４からの酸素の侵入を抑えて被覆層
や基体１の酸化による脆化を抑制することができる。
構造の概念図を示す。切削工具用の硬質合金又はセラミ
ックである基体１の表面には、内層部２及び外層部３か
らなる被覆層が構成されている。被覆層は亀裂４を有し
ており、このため基体１と被覆層間に残留する応力が解
放され、切削時に亀裂の伝播が助長されることがなく耐
欠損性が向上している。また、外層部３の亀裂密度が内
層部２の亀裂密度より小さくなっているので、高温下の
切削時における亀裂４からの酸素の侵入を抑えて被覆層
や基体１の酸化による脆化を抑制することができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。
【００１６】実施例１．公知の化学蒸着法により、表１
に示す母材と被覆層を組み合わせた工具材質を準備し、
表２に示す切削条件で切削性能評価を行ない、その結果
を表１中に記載する。尚、表２において、耐摩耗性テス
トのみ湿式切削で行ない、また、耐欠損性テストに用い
た四溝材の断面図は図２に示すとおりである。また、亀
裂間隔および亀裂長さは任意の断面のラッピング面もし
くは破面をＳＥＭ（走査電顕）で観察することにより求
めた。視野は任意の５視野とし、各視野で亀裂１０本を
選び亀裂間隔、亀裂長さの平均値を計算し用いた。
に示す母材と被覆層を組み合わせた工具材質を準備し、
表２に示す切削条件で切削性能評価を行ない、その結果
を表１中に記載する。尚、表２において、耐摩耗性テス
トのみ湿式切削で行ない、また、耐欠損性テストに用い
た四溝材の断面図は図２に示すとおりである。また、亀
裂間隔および亀裂長さは任意の断面のラッピング面もし
くは破面をＳＥＭ（走査電顕）で観察することにより求
めた。視野は任意の５視野とし、各視野で亀裂１０本を
選び亀裂間隔、亀裂長さの平均値を計算し用いた。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】No. １、６とNo. ９の比較、および、No.
３とNo. １５の比較より、外層部に内層部よりも亀裂密
度の小さな被覆層を持つ被覆合金の切削性能は、そのよ
うな構造を持たない従来の被覆合金よりも優れているこ
とが判る。また、No. ３とNo. １１、１６、１７、１８
の比較より耐欠損性の点で内層部の被覆層の亀裂間隔は
５μｍから６０μｍが好ましいこと、No. ３とNo. １
３、１９の比較より、耐摩耗性の点で外層部の被覆層の
亀裂間隔は１００μｍ以上が好ましいこと、No.３、
５、８、２０、２１の比較より内層部の亀裂長さの平均
値が被覆膜厚−２μｍから被覆膜厚＋５μｍが好ましい
こと、No. １、７、１０、２２、２３の比較より、内層
部の膜厚は５μｍから６０μｍが好ましいこと、No. １
とNo. ４の比較より外層部には酸化物層があった方が良
いことが判る。
３とNo. １５の比較より、外層部に内層部よりも亀裂密
度の小さな被覆層を持つ被覆合金の切削性能は、そのよ
うな構造を持たない従来の被覆合金よりも優れているこ
とが判る。また、No. ３とNo. １１、１６、１７、１８
の比較より耐欠損性の点で内層部の被覆層の亀裂間隔は
５μｍから６０μｍが好ましいこと、No. ３とNo. １
３、１９の比較より、耐摩耗性の点で外層部の被覆層の
亀裂間隔は１００μｍ以上が好ましいこと、No.３、
５、８、２０、２１の比較より内層部の亀裂長さの平均
値が被覆膜厚−２μｍから被覆膜厚＋５μｍが好ましい
こと、No. １、７、１０、２２、２３の比較より、内層
部の膜厚は５μｍから６０μｍが好ましいこと、No. １
とNo. ４の比較より外層部には酸化物層があった方が良
いことが判る。
【００２０】実施例２．種々のセラミック母材に表３に
示す被覆層を組み合わせた工具材質を準備し、表４に示
す切削条件で切削性能評価を行なった。その結果を表３
中に記載する。尚、表４の試験はいずれも乾式切削で行
ない、また、耐欠損性テストに用いた四溝材の断面図は
図２に示すとおりである。
示す被覆層を組み合わせた工具材質を準備し、表４に示
す切削条件で切削性能評価を行なった。その結果を表３
中に記載する。尚、表４の試験はいずれも乾式切削で行
ない、また、耐欠損性テストに用いた四溝材の断面図は
図２に示すとおりである。
【００２１】
【表３】
【００２２】
【表４】
【００２３】表３より、セラミックを母材とした被覆切
削工具においても、被覆層の亀裂密度が不連続に変化
し、外層部の亀裂密度が内層部よりも小さい構造の被覆
切削工具は優れた耐摩耗性を有することが判る。
削工具においても、被覆層の亀裂密度が不連続に変化
し、外層部の亀裂密度が内層部よりも小さい構造の被覆
切削工具は優れた耐摩耗性を有することが判る。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、この発明によると、超硬
合金部材又はセラミック部材の表面に硬質被覆層が設け
られ、この被覆層中の亀裂密度が被覆層の断面方向で不
連続に変化し、外層部の亀裂密度が内層部の亀裂密度よ
りも小さくなっているので、切れ刃刃先温度が１０００
℃以上となる高速、高送り切削時においても、酸素が外
部から亀裂を通じて侵入するのが抑えられ、被覆層を構
成する非酸化物や被覆母材の超硬合金又はセラミックの
酸化による脆化が抑制されるので、耐欠損性、耐摩耗性
に優れた被覆切削工具を得ることができる。
合金部材又はセラミック部材の表面に硬質被覆層が設け
られ、この被覆層中の亀裂密度が被覆層の断面方向で不
連続に変化し、外層部の亀裂密度が内層部の亀裂密度よ
りも小さくなっているので、切れ刃刃先温度が１０００
℃以上となる高速、高送り切削時においても、酸素が外
部から亀裂を通じて侵入するのが抑えられ、被覆層を構
成する非酸化物や被覆母材の超硬合金又はセラミックの
酸化による脆化が抑制されるので、耐欠損性、耐摩耗性
に優れた被覆切削工具を得ることができる。
【図１】この発明の被覆切削工具における被覆層の構造
の概念図である。
の概念図である。
【図２】この発明の実施例１，２において欠損率の評価
に用いた溝付き材の断面形状を表す図である。
に用いた溝付き材の断面形状を表す図である。
１ 基体 ２ 内層部 ３ 外層部 ４ 亀裂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−57409（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23B 27/14 C23C 16/30
Claims (5)
- 【請求項１】 表面に化学的蒸着法により硬質被覆層を
設けた被覆超硬合金部材又は被覆セラミック部材からな
る被覆切削工具において、内層部の被覆層中の亀裂間隔
の平均値が５μｍから６０μｍであり、かつ被覆層中の
亀裂密度が被覆層の断面方向で不連続に変化し、外層部
の被覆層中には亀裂を有し、その亀裂間隔の平均値が１
００μｍ以上であることを特徴とする被覆切削工具。 - 【請求項２】 請求項１に記載の被覆切削工具におい
て、被覆層として内層部に化学的蒸着法によって生成し
たIVa族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、
ホウ窒化物若しくは酸化物又はＡｌ2Ｏ3のうちの一種の
単層あるいは二種以上の複層であり、かつ被覆膜厚方向
の亀裂長さの平均値が被覆膜厚−２μｍから被覆膜厚＋
５μｍである被覆膜を構成し、その被覆膜の外層部に、
化学蒸着法によって、IVa族金属の炭化物、窒化物、炭
窒化物、炭酸化物、ホウ窒化物若しくは酸化物又はＡｌ
2Ｏ3のうちの一種の単層あるいは二種以上の複層であ
り、かつ被覆膜厚方向の亀裂長さの平均値が被覆膜厚−
２μｍから被覆膜厚＋２μｍである被覆膜を被覆した構
造であることを特徴とする請求項１に記載の被覆切削工
具。 - 【請求項３】 請求項１又は２のいずれかの項に記載の
被覆切削工具において、内層部の化学的蒸着法によって
被覆した膜の膜厚が５μｍから６０μｍであり、かつ外
層部の化学的蒸着法によって被覆した膜の膜厚が０．２
μｍから１０μｍであることを特徴とする請求項１又は
２に記載の被覆切削工具。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかの項に記載の
被覆切削工具のうち、窒化ケイ素系セラミック、非酸化
物ウイスカー強化セラミック又は炭化チタン系セラミッ
クを基体とする被覆セラミック部材からなることを特徴
とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の被覆切削
工具。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかの項に記載の
被覆切削工具において、外層部及び内層部にIVa族酸化
物又はＡｌ2Ｏ3から選ばれた少なくとも一種の単層ある
いは二種以上の複層を有することを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかの項に記載の被覆切削工具。
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03407593A JP3360339B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 被覆切削工具 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-01-28 JP JP03407593A patent/JP3360339B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH06226509A (ja) | 1994-08-16 |
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