JP4936741B2 - 表面被覆工具および切削工具 - Google Patents
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Description
次に、本発明の表面被覆工具の一実施形態である切削工具を製造する方法について説明する。
測定条件
テーブルスピード:0.17mm/sec
荷重スピード:100N/min(連続荷重)
引掻き距離:5mm
圧子
円錐形ダイヤモンド圧子(東京ダイヤモンド工具製作所社製ダイヤモンド接触子:N2−1487)
曲率半径:0.2mm
稜線角度:120°
そして、この切削工具を用いて下記の条件により、連続切削試験および断続切削試験を行い、耐摩耗性および耐欠損性を評価した。
被削材 :ダクタイル鋳鉄4本溝付スリーブ材(FCD700)
工具形状:CNMA120412
切削速度:250m/分
送り速度:0.3mm/rev
切り込み:2mm
切削時間:20分
その他 :水溶性切削液使用
評価項目:顕微鏡にて切刃を観察し、フランク摩耗量・先端摩耗量を測定
(断続切削条件)
被削材 :ダクタイル鋳鉄4本溝付スリーブ材(FCD700)
工具形状:CNMA120412
切削速度:250m/分
送り速度:0.3〜0.5mm/rev
切り込み:2mm
その他 :水溶性切削液使用
評価項目:欠損に至る衝撃回数
衝撃回数1000回時点で顕微鏡にて切刃の硬質被覆層の剥離状態を観察
表2、3より、比率R(I(422)/I(hkl))がTiN層側より外表面側が小さい試料No.6では、膜剥離によってチッピングが発生して耐欠損性に劣るものであり、また連続切削においてもフランク摩耗が大きくなった。また、比率R(I(422)/I(hkl))がTiN層側と外表面側で同じ試料No.7ではさらに断続切削において膜剥離が多数発生してしまい、また連続切削においても耐摩耗性に劣るものであった。
Claims (9)
- 硬質材料からなる基体の表面に、少なくともTiN層とTiCN層とをこの順に隣接した状態で含む硬質被覆層が形成された表面被覆工具において、前記TiN層のX線回折分析において最強ピーク強度となる回折面を(hkl)面(ただし、(422)面を除く)とし、前記TiCN層のX線回折分析における(hkl)面のピーク強度I(hkl)と(422)面のピーク強度I(422)との比率(I(422)/I(hkl))をRとするとき、比率RがTiN層側から外表面側に向かって漸次大きくなる表面被覆工具。
- 前記TiCN層におけるTiN層側の領域において、前記最強ピーク強度となる回折面が前記(hkl)面である請求項1記載の表面被覆工具。
- 前記TiCN層において、前記TiN層側の界面から厚み1.5μm以下の領域が露出した状態でX線回折分析をしたときの前記比率RをRAとし、前記外表面側の界面から厚み1.5μm以下の領域が露出した状態でX線回折分析をしたときの前記比率RをRBとするとき、前記比率RAが0.5以下であり、かつ前記比率RBが1以上である請求項1または2記載の表面被覆工具。
- 前記硬質被覆層は、前記TiCN層の前記外表面側にAl2O3層を有している請求項1乃至3のいずれか記載の表面被覆工具。
- 前記Al2O3層がα型結晶構造からなる請求項4記載の表面被覆工具。
- 前記TiCN層と前記Al2O3層との層間に、TiN層、TiCN層、TiC層、TiCNO層、TiCO層およびTiNO層から選ばれる少なくとも1層が0.01〜0.2μmの膜厚で形成されている請求項4または5記載の表面被覆工具。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の表面被覆工具において、すくい面と逃げ面が形成されており、前記すくい面と逃げ面との交差稜線部分に切刃が形成されている切削工具。
- 硬質材料からなる基体の表面に、少なくともTiN層とTiCN層とをこの順に隣接した状態で含む硬質被覆層が形成された表面被覆工具において、前記TiN層のX線回折分析において最強ピーク強度となる回折面を(hkl)面(ただし、(422)面を除く)とし、前記TiCN層のX線回折分析における(hkl)面のピーク強度I(hkl)と(422)面のピーク強度I(422)との比率(I(422)/I(hkl))をRと
するとき、表面被覆工具の外表面側の領域における前記比率Rが前記TiN層側の領域における前記比率Rよりも大きく、かつ前記すくい面に存在するTiCN層において前記TiN層側の界面から厚み1.5μm以下の領域が露出した状態でX線回折分析をしたときの前記比率RをRArとし、前記逃げ面に存在するTiCN層において前記TiN層側の界面から厚み1.5μm以下の領域が露出した状態でX線回折分析をしたときの前記比率RをRAfとするとき、これらの比(RAr/RAf)が1.1〜5であり、
前記すくい面に存在するTiCN層において前記外表面側の界面から厚み1.5μm以下の領域が露出した状態でX線回折分析をしたときの前記比率RをRBrとし、前記逃げ面に存在するTiCN層において前記外表面側の界面から厚み1.5μm以下の領域が露出した状態でX線回折分析をしたときの前記比率RをRBfとするとき、これらの比(RBr/RBf)が1.5〜10である切削工具。 - 前記基体が4,5,6族元素から選ばれる1種以上の化合物、立方晶窒化硼素、ダイヤモンドを主成分とする硬質相と鉄族金属を主成分とする結合相とからなり、前記逃げ面における前記基体の表面部での結合相量BFが、前記すくい面における前記基体の表面部での結合相量BRよりも少ない請求項8に記載の切削工具。
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