JP4960149B2 - Surface coated cutting tool - Google Patents

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Description

本発明は基体の表面に被覆層を成膜してなる表面被覆切削工具に関する。   The present invention relates to a surface-coated cutting tool formed by forming a coating layer on the surface of a substrate.

現在、表面被覆切削工具では耐摩耗性や摺動性、耐欠損性が必要とされるため、WC基超硬合金やTiCN基サーメット等の硬質基体の表面に様々な被覆層を成膜して表面被覆工具の耐摩耗性、耐欠損性を向上させる手法が使われている。   Currently, surface-coated cutting tools require wear resistance, slidability, and fracture resistance, so various coating layers are formed on the surface of a hard substrate such as a WC-based cemented carbide or TiCN-based cermet. A technique for improving the wear resistance and fracture resistance of surface-coated tools is used.

かかる被覆層として、TiCN層やTiAlN層が一般的に広く採用されているが、より高い耐摩耗性と耐欠損性の向上を目的として種々な被覆層が開発されつつある。   As the coating layer, a TiCN layer or a TiAlN layer is generally widely used, but various coating layers are being developed for the purpose of improving higher wear resistance and fracture resistance.

例えば、特許文献1では、基体の表面に被覆するTiAlN硬質膜の結晶粒径の縦/横比を1.5〜7と縦長な配列とすることによって、TiAlN硬質膜の結晶粒界における酸化の進行を抑制できるとともに耐摩耗性に優れた長寿命な工具となることが開示されている。   For example, in Patent Document 1, the TiAlN hard film coated on the surface of the substrate has a vertical / horizontal ratio of 1.5 to 7 in the crystal grain size, thereby oxidizing the TiAlN hard film at the grain boundaries. It is disclosed that the tool can be a long-life tool that can suppress the progress and is excellent in wear resistance.

また、柱状結晶にて構成される硬質膜について、特許文献2では、柱状結晶のTiCN層を含む多層を成膜した場合に、柱状結晶のTiCN層の上側に当たる表面側における結晶幅を下側に当たる基体側における結晶幅よりもやや大きいテーパー形状とすることによって、TiCN層中をクラックが進展することを抑制できて切削工具の耐欠損性を改善することができることが開示されている。   In addition, regarding a hard film composed of columnar crystals, in Patent Document 2, when a multilayer including a TiCN layer of columnar crystals is formed, the crystal width on the surface side corresponding to the upper side of the TiCN layer of columnar crystals corresponds to the lower side. It has been disclosed that by making the taper shape slightly larger than the crystal width on the substrate side, it is possible to suppress the cracks from progressing in the TiCN layer and to improve the fracture resistance of the cutting tool.

さらに、本出願人は、特許文献3において、基体の表面にCVD法によって成膜した筋状のTiCN層を含む多層を成膜した切削工具において、TiCN層を基体側の平均結晶幅が小さいTiCN層とその上面の平均結晶幅が大きいTiCN層との積層構造とすることによって、被覆層の耐チッピング性が向上することを提案した。また、特許文献4においては、すくい面におけるTiCN層の結晶幅を逃げ面におけるTiCN層の結晶幅よりも狭い緻密な組織とすることによって、鋳鉄の断続切削のように工具の切刃に強い衝撃がかかるような過酷な切削条件において、すくい面に要求される耐欠損性と逃げ面に要求される耐摩耗性をともに満足することができることを開示した。
特開平10−315011号公報 特開平10−109206号公報 特開2004−306246号公報 特開2004−216488号公報
Furthermore, the applicant of the present invention disclosed in Patent Document 3 that, in a cutting tool in which a multilayer including a streaked TiCN layer formed on the surface of a substrate by a CVD method is formed, the TiCN layer is a TiCN having a small average crystal width on the substrate side. It has been proposed that the chipping resistance of the coating layer is improved by adopting a laminated structure of a layer and a TiCN layer having a large average crystal width on the upper surface thereof. Further, in Patent Document 4, by making the crystal width of the TiCN layer on the rake face a dense structure narrower than the crystal width of the TiCN layer on the flank face, a strong impact is applied to the cutting edge of the tool like interrupted cutting of cast iron. In such severe cutting conditions as described above, it has been disclosed that both the fracture resistance required for the rake face and the wear resistance required for the flank face can be satisfied.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-315011 JP-A-10-109206 JP 2004-306246 A JP 2004-216488 A

しかしながら、特許文献2の開示のように単純にTiCN層を上側に向かってやや大きいテーパー形状の柱状結晶とする方法では、TiCN層中をクラックが進展することを抑制できるものの限界があって、切削工具の耐欠損性の向上と耐摩耗性の向上が求められていた。さらに、特許文献3の開示のように、CVD法によって成膜した筋状のTiCN層を基体側の平均結晶幅が小さいTiCN層とその上面の平均結晶幅が大きいTiCN層との積層構造とする方法と、すくい面におけるTiCN層の結晶幅を逃げ面におけるTiCN層の結晶幅よりも狭い緻密な組織とする方法とを、PVD法にて成膜されるPVD被覆層にそのまま適応すると、PVD被覆層はCVD被覆層に比べて被覆層自体の内部応力が高いので、被覆層自体が自己破壊してチッピングや剥離が発生してしまうおそれがあった。   However, the method of simply forming the TiCN layer with a slightly larger tapered columnar shape toward the upper side as disclosed in Patent Document 2 has a limit that can prevent cracks from progressing in the TiCN layer, and cutting. There has been a demand for improved fracture resistance and improved wear resistance of tools. Further, as disclosed in Patent Document 3, a streaky TiCN layer formed by a CVD method has a laminated structure of a TiCN layer having a small average crystal width on the substrate side and a TiCN layer having a large average crystal width on the upper surface thereof. If the method and the method of making the crystal width of the TiCN layer on the rake face a dense structure narrower than the crystal width of the TiCN layer on the flank face are directly applied to the PVD coating layer formed by the PVD method, the PVD coating Since the internal stress of the coating layer itself is higher than that of the CVD coating layer, the coating layer itself may be self-destructed and chipping or peeling may occur.

本発明の目的は、切削工具の寿命をさらに延命するために、被覆層に内在する内部応力を勘案しつつ、すくい面での被覆層の欠損を抑制して耐欠損性を向上させるとともに、逃げ面における耐摩耗性を向上させて工具寿命が長い表面被覆切削工具を提供することを目的とする。   In order to further extend the life of the cutting tool, the object of the present invention is to improve the fracture resistance while suppressing the chipping of the coating layer on the rake face while taking into account the internal stress inherent in the coating layer. An object of the present invention is to provide a surface-coated cutting tool having improved tool surface wear resistance and a long tool life.

本発明の表面被覆切削工具は、基体表面に被覆層が被覆され、すくい面と逃げ面との交差稜線部を切刃とするものであって、前記すくい面における前記被覆層の厚みが前記逃げ面における前記被覆層の厚みよりも薄く、前記被覆層は柱状結晶からなるとともに前記被覆層の前記基体とは反対の表面側に位置する上層領域の平均結晶幅が前記被覆層の前記基体側に位置する下層領域の平均結晶幅よりも大きい2つの層領域にて構成され、前記すくい面における前記被覆層全体の膜厚に対する前記上層領域の厚みの比率が、前記逃げ面における前記被覆層全体の膜厚に対する前記上層領域の厚みの比率よりも小さく、かつ前記すくい面における前記柱状結晶の平均結晶幅が前記逃げ面における前記柱状結晶の平均結晶幅より小さいことを特徴とする。   In the surface-coated cutting tool of the present invention, the surface of the substrate is coated with a coating layer, and the ridge line portion between the rake face and the flank face is used as a cutting edge, and the thickness of the coating layer on the rake face is the flank. The coating layer is thinner than the coating layer on the surface, the coating layer is made of columnar crystals, and the average crystal width of the upper layer region located on the surface side opposite to the substrate of the coating layer is on the substrate side of the coating layer. It is composed of two layer regions that are larger than the average crystal width of the lower layer region positioned, and the ratio of the thickness of the upper layer region to the total thickness of the coating layer on the rake surface is the entire coating layer on the flank surface. It is smaller than the ratio of the thickness of the upper layer region to the film thickness, and the average crystal width of the columnar crystals on the rake face is smaller than the average crystal width of the columnar crystals on the flank face. .

このとき、上記構成において、前記すくい面における前記被覆層全体の膜厚に対する前記上層領域の厚みの比率が20〜50%であり、前記逃げ面における前記被覆層全体の膜厚に対する前記上層領域の厚みの比率が55〜80%であることが望ましい。   At this time, in the above configuration, a ratio of the thickness of the upper layer region to the thickness of the entire coating layer on the rake face is 20 to 50%, and the upper layer region has a ratio of the thickness of the entire coating layer on the flank surface. The thickness ratio is preferably 55 to 80%.

また、上記構成にて、前記逃げ面において、前記上層領域における前記柱状結晶の平均結晶幅が前記下層領域における前記柱状結晶の平均結晶幅に対して1.5〜4.0倍であることが望ましい。   In the above configuration, the average crystal width of the columnar crystals in the upper layer region is 1.5 to 4.0 times the average crystal width of the columnar crystals in the lower layer region in the flank. desirable.

本発明の表面被覆切削工具の構成によれば、すくい面における前記被覆層の厚みが前記逃げ面における前記被覆層の厚みよりも薄いので、すくい面にかかる大きな衝撃にも耐えてチッピングすることがないとともに逃げ面においては被削材との接触がより多くても被覆層が摩滅してしまうことなく良好な耐摩耗性を発揮する。また、被覆層が柱状結晶からなるとともに、被覆層が2つの層領域、具体的には基体とは反対の表面側に位置する上層領域には平均結晶幅が大きく、基体側に位置する下層領域には平均結晶幅が小さい構成の多層構造とし、かつすくい面における上層領域の厚みの比率を逃げ面における上層領域の厚みの比率よりも小さくし、さらにすくい面における柱状結晶の平均結晶幅を逃げ面における柱状結晶の平均結晶幅よりも小さい構成とすることによって、たとえ内部応力の高い被覆層を逃げ面に比較的厚く形成しても、被覆層自体が自己破壊してチッピングや剥離が発生してしまうことなく良好な耐欠損性を発揮できる。その結果、本発明の表面被覆切削工具は、長寿命となる。   According to the configuration of the surface-coated cutting tool of the present invention, since the thickness of the coating layer on the rake face is thinner than the thickness of the coating layer on the flank face, the chipping can withstand a large impact on the rake face. In addition, on the flank, even if there is more contact with the work material, the coating layer does not wear out and exhibits good wear resistance. In addition, the covering layer is made of columnar crystals, and the covering layer has two layer regions, specifically, the upper layer region located on the surface side opposite to the substrate has a large average crystal width, and the lower layer region located on the substrate side. Has a multilayer structure with a small average crystal width, and the ratio of the thickness of the upper layer area on the rake face is smaller than the ratio of the thickness of the upper layer area on the flank face, and further the average crystal width of the columnar crystals on the rake face is escaped. By adopting a configuration that is smaller than the average crystal width of the columnar crystals on the surface, even if a coating layer with high internal stress is formed relatively thick on the flank, the coating layer itself self-destructs and chipping and peeling occur. Good fracture resistance can be exhibited without any damage. As a result, the surface-coated cutting tool of the present invention has a long life.

ここで、上記構成において、すくい面における被覆層全体の膜厚に対する上層領域の厚みの比率を20〜50%、逃げ面における被覆層全体の膜厚に対する上層領域の厚みの比率を55〜80%とすることによって、すくい面における耐チッピング性の向上と逃げ面における耐摩耗性の向上とをともに達成できる。   Here, in the above configuration, the ratio of the thickness of the upper layer region to the thickness of the entire coating layer on the rake face is 20 to 50%, and the ratio of the thickness of the upper layer region to the thickness of the entire coating layer on the flank is 55 to 80%. Thus, it is possible to achieve both an improvement in chipping resistance on the rake face and an improvement in wear resistance on the flank face.

また、上記構成にて、逃げ面において、上層領域における柱状結晶の平均結晶幅が下層領域における柱状結晶の平均結晶幅に対して1.5〜4.0倍であることが、被覆層の膜厚を比較的厚くしても被覆層自体が内部応力によって自己破壊することを抑制できる効果が高い点で望ましい。   Further, in the above configuration, on the flank face, the average crystal width of the columnar crystals in the upper layer region is 1.5 to 4.0 times the average crystal width of the columnar crystals in the lower layer region. Even if the thickness is relatively large, the coating layer itself is desirable because it has a high effect of suppressing self-destruction due to internal stress.

本発明の表面被覆切削工具について、その好適例であるエンドミルの一例についての模式図((a)側面図、(b)(a)のA−A線における断面図)である図1、およびその一例についての透過型電子顕微鏡写真である図2((a)すくい面、(b)逃げ面)を基に説明する。   FIG. 1 is a schematic diagram ((a) side view, (b) (a) sectional view taken along line AA) of an end mill which is a preferred example of the surface-coated cutting tool of the present invention, and its Description will be made based on FIG. 2 ((a) rake face, (b) flank face) which are transmission electron micrographs of an example.

図1によれば、エンドミル1は長手方向の側面に形成され外周面に位置する逃げ面3と溝状のすくい面2との交差稜線部に形成される外周刃4と、長手方向の先端に形成される先端切刃5とを有している。また、先端切刃5は側面のすくい面2と逃げ面3の延長上にあるすくい面2と逃げ面3の交差稜線部に位置している。なお、図1の線Oはエンドミル1の回転軸である。   According to FIG. 1, the end mill 1 is formed on the side surface in the longitudinal direction, the outer peripheral blade 4 formed at the intersecting ridge line portion of the flank 3 positioned on the outer peripheral surface and the grooved rake face 2, and the tip in the longitudinal direction. And a tip cutting edge 5 to be formed. Further, the tip cutting edge 5 is located at the intersection ridge line portion of the rake face 2 and the flank 3 on the extension of the side rake face 2 and the flank 3. A line O in FIG. 1 is a rotation axis of the end mill 1.

そして、図2(a)(b)によれば、基体6の表面に被覆層7が被覆され、被覆層7は柱状結晶8にて構成されており、被覆層7の基体6とは反対の表面側に位置する上層領域10の平均結晶幅w(wru,wfu)が被覆層7の基体2側に位置する下層領域11の平均結晶幅w(wrl,wfl)よりも大きい2つの層領域にて構成されている。なお、本発明における層領域とは、必ずしも断面視で直線状の界面があるようなものでなくても良く、図2のように、その境界が明確でない場合もありうる。 2 (a) and 2 (b), the surface of the substrate 6 is covered with the coating layer 7, and the coating layer 7 is composed of columnar crystals 8, which is opposite to the substrate 6 of the coating layer 7. The average crystal width w u (w ru , w fu ) of the upper layer region 10 located on the surface side is larger than the average crystal width w l (w rl , w fl ) of the lower layer region 11 located on the substrate 2 side of the coating layer 7. It is composed of two large layer regions. Note that the layer region in the present invention does not necessarily have a linear interface in a sectional view, and the boundary may not be clear as shown in FIG.

さらに、すくい面2における柱状結晶8の平均結晶幅w(すくい面2の上層領域10における平均結晶幅wruとすくい面2の下層領域11における平均結晶幅wrlにそれぞれの厚みを加味した値:(wru×Tru+wrl×(T−Tru))/T)が逃げ面3における柱状結晶8の平均結晶幅w(逃げ面3の上層領域10における平均結晶幅wfuと逃げ面3の下層領域11における平均結晶幅wflにそれぞれの厚みを加味した値:(wfu×Tfu+wfl×(T−Tfu))/T)より小さい構成となっている。 Further, in consideration of the respective thicknesses of the average crystal width w rl in the average crystal width w r (rake face 2 of the upper region average crystal width in 10 w ru the rake face 2 of the lower layer region 11 of the columnar crystal 8 in the rake face 2 Value: (w ru × T ru + w rl × (T r −T ru )) / T r ) is the average crystal width w f of the columnar crystal 8 on the flank 3 (the average crystal width w in the upper layer region 10 of the flank 3) The value obtained by adding the respective thicknesses to the average crystal width w fl in the lower layer region 11 of fu and the flank 3: (w fu × T fu + w fl × (T f −T fu )) / T f ) ing.

また、図2(a)のすくい面2における被覆層7の膜厚Tが図2(b)の逃げ面3における被覆層7の膜厚Tよりも薄くなっているとともに、すくい面2における被覆層7全体の膜厚Tに対する上層領域10の厚みTruの比率(Tru/T)が、逃げ面3における被覆層7全体の膜厚Tに対する上層領域10の厚みTfuの比率(Tfu/T)よりも小さい構成となっている。 Further, the film thickness Tr of the covering layer 7 on the rake face 2 in FIG. 2A is smaller than the film thickness Tf of the covering layer 7 on the flank face 3 in FIG. in the ratio of the thickness T ru upper region 10 with respect to the film thickness T r of the entire coating layer 7 (T ru / T r) is the thickness of the upper layer region 10 for covering layer 7 total thickness T f at the flank face 3 T fu The ratio is smaller than the ratio (T fu / T f ).

上記構成によって、すくい面2に加わる大きな衝撃にも耐えて被覆層7がチッピングすることを抑制するとともに、逃げ面3においては被削材との接触がより多いものの被覆層7がこすれて摩滅してしまうことがなくて良好な耐摩耗性を発揮する。また、内部応力の高い被覆層7を逃げ面3に比較的厚く形成しても、被覆層7自体が自己破壊してチッピングや剥離が発生してしまうことなく良好な耐欠損性を発揮できるので、エンドミル1は長寿命となる。   With the above configuration, the coating layer 7 is resistant to chipping by resisting a large impact applied to the rake face 2, and the coating layer 7 is rubbed and worn on the flank 3 although the contact surface 7 has more contact with the work material. It shows good wear resistance. Even if the coating layer 7 having high internal stress is formed relatively thick on the flank 3, the coating layer 7 itself can self-destruct and exhibit good chipping resistance without causing chipping or peeling. The end mill 1 has a long life.

なお、被覆層7中の柱状結晶8の結晶幅w(wru、wrl、wfu、wfl)は、柱状結晶8をなす被覆層7の上層領域10および下層領域11のそれぞれの中間の厚さにあたる部分に引いた線M(M、M)にて測定する。被覆層7中の柱状結晶8の平均結晶幅wは線M(M、M)の100nm以上の長さLを特定し、この長さLの線M(M、M)を横切る粒界の数を数えて、長さL/粒界の数によって算出することができる。なお、本発明における柱状結晶8とは、基体6の表面と平行な方向の結晶幅に対して基体表面と垂直な方向の結晶長さが1.5倍以上長い結晶のことを指す。 Note that the crystal width w (w ru , w rl , w fu , w fl ) of the columnar crystal 8 in the coating layer 7 is intermediate between the upper layer region 10 and the lower layer region 11 of the coating layer 7 forming the columnar crystal 8. Measurement is performed with a line M (M u , M l ) drawn on the portion corresponding to the thickness. The average crystal width w t of the columnar crystal 8 in the coating layer 7 is a line M (M u, M l) specifies a 100nm or more of the length L of the line M (M u, M l) of the length L of The number of grain boundaries that cross can be counted and calculated by length L / number of grain boundaries. The columnar crystal 8 in the present invention refers to a crystal whose crystal length in the direction perpendicular to the substrate surface is 1.5 times or more longer than the crystal width in the direction parallel to the surface of the substrate 6.

ここで、すくい面2における被覆層7全体の膜厚Tに対する上層領域10の厚みTruの比率(Tru/T)を20〜50%、逃げ面3における被覆層7全体の膜厚Tに対する上層領域の厚みTfuの比率(Tfu/T)を55〜80%とすることによって、すくい面2における耐チッピング性の向上と逃げ面3における耐摩耗性の向上とをともに達成できる。なお、すくい面2における被覆層7の膜厚Tと逃げ面3における被覆層7の膜厚Tとの比(T/T)が0.35〜0.70であることが望ましい。 Here, the ratio (T ru / T r ) of the thickness T ru of the upper layer region 10 to the film thickness T r of the entire coating layer 7 on the rake face 2 is 20 to 50%, and the film thickness of the entire coating layer 7 on the flank 3 By setting the ratio of the thickness T fu of the upper layer region to T f (T fu / T f ) to be 55 to 80%, both the chipping resistance at the rake face 2 and the wear resistance at the flank face 3 are improved. Can be achieved. The ratio (T r / T f ) between the film thickness T r of the coating layer 7 on the rake face 2 and the film thickness T f of the coating layer 7 on the flank 3 is desirably 0.35 to 0.70. .

また、逃げ面3において、上層領域10における柱状結晶8の平均結晶幅wfuが下層領域における柱状結晶の平均結晶幅wflに対する比率(wfu/wfl)で1.5〜4.0倍であることが、被覆層7の膜厚を比較的厚くしても被覆層7自体が内部応力によって自己破壊することを抑制できる効果が高い点で望ましい。さらに、すくい面2における柱状結晶8の平均結晶幅wが逃げ面における柱状結晶8の平均結晶幅wに対する比率(w/w)で0.4〜0.7倍であることが、すくい面2における耐チッピング性、および逃げ面3における被覆層7の内部応力の緩和効果が高い点で望ましい。 In the flank 3, the average crystal width w fu of the columnar crystal 8 in the upper layer region 10 is 1.5 to 4.0 times as a ratio (w fu / w fl ) to the average crystal width w fl of the columnar crystal in the lower layer region. It is desirable that the coating layer 7 itself has a high effect of suppressing self-destruction due to internal stress even if the coating layer 7 is relatively thick. Furthermore, the average crystal width w r of the columnar crystal 8 on the rake face 2 is 0.4 to 0.7 times as a ratio (w r / w f ) to the average crystal width w f of the columnar crystal 8 on the flank face. The chipping resistance on the rake face 2 and the relaxation effect on the internal stress of the coating layer 7 on the flank face 3 are desirable.

なお、図2の被覆層7はTiとAlとを含む窒化物にて構成されているが、前記被覆層7におけるTiとAlとの総量に対するTiの比率が前記すくい面2よりも前記逃げ面において高いことが、すくい面2における被覆層7の耐酸化性が高くて、酸化による溶着や摩耗の進行を抑制できるとともに、逃げ面3における被覆層7の耐欠損性が高くて突発的に発生する境界損傷を抑制することができる結果、溶着や欠損の発生しやすい切削条件においても長寿命なエンドミル1とするができる点で望ましい。   2 is made of a nitride containing Ti and Al, the ratio of Ti to the total amount of Ti and Al in the coating layer 7 is more than the rake face 2 than the flank face. Is high, the oxidation resistance of the coating layer 7 on the rake face 2 is high, the progress of welding and wear due to oxidation can be suppressed, and the fracture resistance of the coating layer 7 on the flank face 3 is high, which occurs suddenly. As a result, it is desirable in that the end mill 1 can have a long life even under cutting conditions in which welding and defects are likely to occur.

また、被覆層7は、Ti1−aAlN膜以外の膜であってもよく、さらに、単純なTi1−aAlN以外に、例えば、Ti1−a−bAl(C1−x)(ただし、MはTiを除く周期表第4、5、6族元素、希土類元素およびSiから選ばれる1種以上であり、0≦a<1、0<b≦1、0≦x≦1である。)にて構成されていてもよい。中でも、Ti1−a−bAl(C1−x)(ただし、MはTiを除く周期表第4、5、6族元素、希土類元素およびSiから選ばれる1種以上であり、0.4≦a≦0.65、0≦b≦0.3、0≦x≦1である。)からなることが耐酸化性、耐摩耗性および耐欠損性を高める点で望ましい。さらには、上記組成の中でも、Ti1−a−b−c−dAlSi(C1−x)(ただし、MはTiを除く周期表第4、5、6族元素、希土類元素およびSiから選ばれる1種以上であり、0.4≦a≦0.65、0≦b≦0.3、0≦x≦1である。)からなることが望ましい。この組成領域では、酸化開始温度が高くなって耐酸化性が高く切削時の耐摩耗性が向上するとともに、切刃先端に発生しやすいチッピングが抑制できて耐欠損性が高いものとなる。また、金属MはNb、Mo、Ta、Hf、Yから選ばれる1種以上であるが、中でもNbまたはMoを含有することが耐摩耗性・耐酸化性に最も優れる点で望ましい。 Further, the coating layer 7 may be a film other than the Ti 1-a Al a N film, and besides the simple Ti 1-a Al a N, for example, Ti 1-a-b Al a M b (C x N 1-x ) (where M is one or more selected from Group 4, 5, 6 elements, rare earth elements and Si in the periodic table excluding Ti, and 0 ≦ a <1, 0 <b ≦ 1, 0 ≦ x ≦ 1)). Among them, Ti 1-a-b Al a M b (C x N 1-x ) (where M is one or more selected from Group 4, 5, 6 elements, rare earth elements and Si in the periodic table excluding Ti) Yes, 0.4 ≦ a ≦ 0.65, 0 ≦ b ≦ 0.3, and 0 ≦ x ≦ 1) is desirable from the viewpoint of improving oxidation resistance, wear resistance, and fracture resistance. Further, among the above composition, Ti 1-a-b- c-d Al a M b W c Si d (C x N 1-x) ( however, M is the periodic table excluding Ti 4, 5, 6 1 or more selected from group elements, rare earth elements and Si, and 0.4 ≦ a ≦ 0.65, 0 ≦ b ≦ 0.3, and 0 ≦ x ≦ 1. In this composition region, the oxidation start temperature is high, the oxidation resistance is high, the wear resistance at the time of cutting is improved, and the chipping that is likely to occur at the tip of the cutting edge can be suppressed, resulting in high fracture resistance. Further, the metal M is at least one selected from Nb, Mo, Ta, Hf, and Y. Among them, the inclusion of Nb or Mo is desirable in terms of the most excellent wear resistance and oxidation resistance.

さらに、被覆層7の非金属成分であるC、Nは切削工具に必要な硬度および靭性に優れたものであり、被覆層7表面に発生するドロップレットの過剰な発生を抑制するために、x(C含有比率)の特に望ましい範囲は0≦x≦0.5である。なお、被覆層7の組成はエネルギー分散型X線分光分析法(EDS)またはX線光電子分光分析法(XPS)にて測定できる。   Furthermore, C and N which are non-metallic components of the coating layer 7 are excellent in hardness and toughness required for the cutting tool, and in order to suppress excessive generation of droplets generated on the surface of the coating layer 7, x A particularly desirable range of (C content ratio) is 0 ≦ x ≦ 0.5. The composition of the coating layer 7 can be measured by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) or X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).

また、基体6としては、炭化タングステンや、炭窒化チタンを主成分とする硬質相とコバルト、ニッケル等の鉄族金属を主成分とする結合相とからなる超硬合金やサーメットの他、窒化ケイ素や、酸化アルミニウムを主成分とするセラミック、多結晶ダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素からなる硬質相と、セラミックスや鉄族金属等の結合相とを超高圧下で焼成する超高圧焼結体等の硬質材料が好適に使用される。   In addition, as the substrate 6, in addition to cemented carbide or cermet composed of tungsten carbide, a hard phase mainly composed of titanium carbonitride, and a binder phase mainly composed of an iron group metal such as cobalt or nickel, silicon nitride And hard materials such as ceramics mainly composed of aluminum oxide, a hard phase made of polycrystalline diamond or cubic boron nitride, and an ultra-high pressure sintered body in which a binder phase such as ceramics or iron group metal is fired under an ultra-high pressure. Materials are preferably used.

さらに、本発明に好適な工具形状は、被覆層7を成膜する際に逃げ面3はターゲットの表面から比較的まっすぐ金属成分が基体6の表面に飛来する向きで、すくい面2がターゲットの表面に対して金属成分が回り込んで成膜されるような形状に対して採用可能である。具体的にはドリルやエンドミル、棒状の先端に切刃が形成された内径加工用工具等が特に好適に採用可能である。   Further, the tool shape suitable for the present invention is such that when the coating layer 7 is formed, the flank 3 is in a direction in which the metal component is relatively straightly projected from the surface of the target to the surface of the base 6, and the rake face 2 is the target. It is possible to adopt a shape in which a metal component wraps around the surface and forms a film. Specifically, a drill, an end mill, an inner diameter machining tool having a cutting edge formed at a rod-shaped tip, and the like can be particularly preferably employed.

(製造方法)
次に、本発明の表面被覆切削工具の製造方法についてエンドミル1を例に説明する。
(Production method)
Next, the manufacturing method of the surface-coated cutting tool of the present invention will be described using the end mill 1 as an example.

まず、工具形状の基体6を従来公知の方法を用いて作製する。次に、基体6の表面に、被覆層7を成膜する。被覆層7の成膜方法としてはイオンプレーティング法等の物理蒸着(PVD)法が好適に適応可能である。詳細な成膜方法の一例について、アークイオンプレーティング成膜装置(以下、AIP装置と略す。)20の模式図である図3、および(a)が成膜中の試料全体の回転状態を示す模式図、(b)が成膜初期における(a)の要部拡大図、(c)が成膜後期における(a)の要部拡大図である図4を参照して説明する。   First, the tool-shaped substrate 6 is produced using a conventionally known method. Next, the coating layer 7 is formed on the surface of the substrate 6. A physical vapor deposition (PVD) method such as an ion plating method can be suitably applied as a method for forming the coating layer 7. As an example of a detailed film forming method, FIG. 3 which is a schematic diagram of an arc ion plating film forming apparatus (hereinafter, abbreviated as AIP apparatus) 20 and FIG. 3A show the rotation state of the entire sample during film forming. Referring to FIG. 4, which is a schematic view, FIG. 4B is an enlarged view of the main part of FIG. 4A in the initial stage of film formation, and FIG. 4C is an enlarged view of the main part of FIG.

図3のAIP装置20は、真空チャンバ21の中にNやAr等のガスをガス導入口22から導入し、カソード電極23とアノード電極24とを配置して、両者間に高電圧を印加してプラズマを発生させ、このプラズマによってターゲット25から所望の金属あるいはセラミックスを蒸発させるとともにイオン化させて高エネルギー状態とし、このイオン化した金属を試料(エンドミル基体6)の表面に付着させて図1(b)のように基体6の表面に被覆層7を被覆する構造となっている。また、図3によれば、エンドミル本体2は試料支持台26上に複数本ずつ立てた状態で載置されて、複数段(3段)の試料支持台26が積層されたタワー27が複数(図3では2セット、図4(a)では6セット図示されている。)配置された構成となっている。さらに、図3(a)によれば、エンドミル本体2を加熱するためのヒータ29と、ガスを系外に排出するためのガス排出口30と、エンドミル基体6にバイアス電圧を印加するためのバイアス電源31が配置されている。 The AIP apparatus 20 of FIG. 3 introduces a gas such as N 2 or Ar into the vacuum chamber 21 from the gas inlet 22, arranges the cathode electrode 23 and the anode electrode 24, and applies a high voltage therebetween. Then, a plasma is generated, and a desired metal or ceramic is evaporated from the target 25 and ionized by the plasma to be in a high energy state, and the ionized metal is attached to the surface of the sample (end mill base 6), as shown in FIG. As shown in b), the surface of the substrate 6 is covered with the coating layer 7. Further, according to FIG. 3, the end mill main body 2 is placed in a state where a plurality of end mill bodies 2 are erected on the sample support base 26, and a plurality of towers 27 in which a plurality of stages (three stages) of the sample support bases 26 are stacked ( FIG. 3 shows two sets, and FIG. 4A shows six sets. Further, according to FIG. 3A, a heater 29 for heating the end mill body 2, a gas discharge port 30 for discharging gas out of the system, and a bias for applying a bias voltage to the end mill base 6. A power supply 31 is arranged.

ここで、本発明によれば、まず、エンドミル基体6を成膜チャンバ内にセットする際に、図3に示すように、ターゲット25の表面に対してエンドミル基体6の軸方向(長手方向)が平行になるようにセットする。そして、ターゲット25を用いて、アーク放電やグロー放電などにより金属源を蒸発させイオン化すると同時に、窒素源の窒素(N)ガスや炭素源のメタン(CH)/アセチレン(C)ガスと反応させることにより、エンドミル基体6の表面に被覆層7が堆積する。エンドミル基体6を上記方向でセットしているため、逃げ面3はターゲット25からの金属成分が直線的に飛来する位置となるのでターゲット25からの金属成分が直線的に飛来する形態となって成膜速度が速くなりやすい。一方、すくい面2はターゲット25の向きに対してターゲット25からの金属成分が回り込んで飛来する形態となるので成膜速度が遅くなりやすい。 Here, according to the present invention, when the end mill base 6 is first set in the film forming chamber, the axial direction (longitudinal direction) of the end mill base 6 is set with respect to the surface of the target 25 as shown in FIG. Set so that they are parallel. Then, using the target 25, the metal source is evaporated and ionized by arc discharge or glow discharge, and at the same time, nitrogen (N 2 ) gas as a nitrogen source or methane (CH 4 ) / acetylene (C 2 H 2 ) as a carbon source. By reacting with the gas, the coating layer 7 is deposited on the surface of the end mill substrate 6. Since the end mill base 6 is set in the above-mentioned direction, the flank 3 is located at a position where the metal component from the target 25 comes linearly, so that the metal component from the target 25 comes linearly. The film speed tends to increase. On the other hand, since the rake face 2 is in a form in which the metal component from the target 25 wraps around and flies in the direction of the target 25, the film forming speed tends to be slow.

そして、成膜初期にはバイアス電圧を高めに印加しつつ、エンドミル基体6が右ねじれの溝部を有する形状である場合には、図4(b)のように、エンドミル基体6を反時計周りに回転させながら成膜する。この条件で成膜すると、成膜される金属成分は比較的すくい面2側にも回り込みやすいので、すくい面2に成膜される被覆層7と逃げ面3に成膜される被覆層7の膜厚は大差ない状態となる。すなわち、エンドミル基体6は、被覆層7の膜厚を均一化するために、図3(b)に示すように、エンドミル基体6が自転しながら、それぞれの試料支持台26が自転し、さらに複数の試料支持台26が公転するように回転しながら成膜される。本発明によれば、下層領域11においてはこの回転方向をターゲット25から飛来した金属成分がすくい面側に巻き込まれやすい方向にすることにより、被覆層7の下層領域11の構成を上記のように制御することが可能である。   When the end mill base 6 has a shape with a right-handed groove while applying a high bias voltage at the initial stage of film formation, the end mill base 6 is rotated counterclockwise as shown in FIG. The film is formed while rotating. When the film is formed under these conditions, the metal component to be formed easily wraps around the rake face 2 side, so that the coating layer 7 formed on the rake face 2 and the coating layer 7 formed on the flank face 3 The film thickness is not so different. That is, in order to make the film thickness of the coating layer 7 uniform, the end mill base 6 rotates as shown in FIG. 3B while the sample support 26 rotates while the end mill base 6 rotates. The film is formed while rotating so that the sample support 26 rotates. According to the present invention, in the lower layer region 11, the rotation direction is set to a direction in which the metal component flying from the target 25 is easily caught on the rake face side, so that the configuration of the lower layer region 11 of the coating layer 7 is as described above. It is possible to control.

その後、成膜後期には、図4(c)のように、バイアス電圧を低めて印加しつつ、エンドミル基体6の回転方向を時計周りと逆の回転に変更しながら成膜する。この条件で成膜すると、成膜される金属成分はすくい面2側に回り込みにくくなるので、すくい面2に成膜される被覆層7の膜厚は逃げ面3に成膜される被覆層7の膜厚に比べて薄くなる。すなわち、上層領域10においてはこの回転方向をターゲット25から飛来した金属成分がすくい面2側に到達しにくい方向にすることにより、被覆層7の上層領域10の構成を上記のように制御することが可能である。なお、バイアス電圧が低いと成膜される被覆層7の結晶は結晶幅が大きくなる傾向にある。   Thereafter, in the later stage of film formation, as shown in FIG. 4C, the film is formed while the bias voltage is lowered and the rotation direction of the end mill base 6 is changed to the rotation opposite to the clockwise direction. When the film is formed under these conditions, the metal component to be formed is less likely to wrap around the rake face 2 side, so that the coating layer 7 formed on the rake face 2 has a coating layer 7 formed on the flank 3. It becomes thinner than the film thickness. That is, in the upper layer region 10, the configuration of the upper layer region 10 of the coating layer 7 is controlled as described above by making the direction of rotation difficult for the metal component flying from the target 25 to reach the rake face 2 side. Is possible. Note that when the bias voltage is low, the crystal of the coating layer 7 formed tends to have a large crystal width.

また、成膜に際しては、図3におけるエンドミル基体6の先端と上段の試料支持台26との隙間d(d、d、d)が30〜80mmとなるように試料支持台26の位置を調整するとともに、エンドミル基体6の各位置においてターゲット25に対して最も近づく向きになる周期を試料の回転数としたとき、回転数が3〜6rpmの周期となるようにエンドミル基体6および試料支持台26の回転数を調整することが望ましい。また、窒素に対するアルゴンガス流量が1:9〜4:6の割合の窒素(N)ガスとアルゴン(Ar)ガスの混合ガスを流した状態で成膜する。また、成膜時のバイアス電圧は、被覆層の結晶構造を考慮して高硬度な被覆層7を作製できるとともにエンドミル基体6との密着性を高めるために、成膜初期が70〜200V、成膜後期が30〜125Vに設定することが望ましい。 In the film formation, the position of the sample support base 26 is set so that the gaps d (d 1 , d 2 , d 3 ) between the tip of the end mill base 6 and the upper sample support base 26 in FIG. And the end mill substrate 6 and the sample support so that the number of rotations is 3 to 6 rpm, where the number of rotations of the sample is the cycle in which the end mill substrate 6 is closest to the target 25 at each position. It is desirable to adjust the rotation speed of the base 26. In addition, the film is formed in a state where a mixed gas of nitrogen (N 2 ) gas and argon (Ar) gas is supplied at a flow rate of argon gas to nitrogen of 1: 9 to 4: 6. The bias voltage during film formation is 70 to 200 V at the initial stage of film formation in order to produce a coating layer 7 with high hardness in consideration of the crystal structure of the coating layer and to improve the adhesion to the end mill substrate 6. It is desirable to set the film later to 30 to 125V.

なお、ターゲット25としては、例えば、金属チタン(Ti)、金属アルミニウム(Al)、金属M(ただし、MはTiを除く周期表第4、5、6族元素、希土類元素およびSiから選ばれる1種以上)をそれぞれ独立に含有する金属ターゲット、これらを複合化した合金ターゲット、これらの化合物粉末または焼結体からなる混合物ターゲットを用いることができる。   The target 25 is, for example, metal titanium (Ti), metal aluminum (Al), metal M (where M is a group selected from Group 4, 5, 6 elements of the periodic table excluding Ti, rare earth elements, and Si). It is possible to use metal targets each independently containing at least a seed), alloy targets obtained by compounding them, and mixture targets composed of these compound powders or sintered bodies.

また、プラズマを発生するためにはアーク放電やグロー放電などを用い、導入ガスとしては窒素源の窒素(N)ガスや炭素源のメタン(CH)/アセチレン(C)ガスを用いることができる。このとき、窒素に対するアルゴンガス流量が0〜4:6の割合の窒素(N)ガスとアルゴン(Ar)ガスの混合ガスを用いることが望ましい。 Further, arc discharge or glow discharge is used to generate plasma, and nitrogen (N 2 ) gas as a nitrogen source or methane (CH 4 ) / acetylene (C 2 H 2 ) gas as a carbon source is used as an introduction gas. Can be used. At this time, it is desirable to use a mixed gas of nitrogen (N 2 ) gas and argon (Ar) gas at a flow rate of argon gas to nitrogen of 0 to 4: 6.

平均粒径0.5μmの炭化タングステン(WC)粉末に対して、金属コバルト(Co)粉末を10質量%、炭化バナジウム(VC)粉末を0.2質量%、炭化クロム(Cr)粉末を0.8質量%の割合で添加、混合し、外径16mmの4枚刃エンドミル形状に成型して焼成した。そして、研削工程を経た後、アルカリ、酸、蒸留水の順によって表面を洗浄してエンドミル基体を作製した。 10% by mass of metallic cobalt (Co) powder, 0.2% by mass of vanadium carbide (VC) powder, chromium carbide (Cr 3 C 2 ) powder with respect to tungsten carbide (WC) powder having an average particle size of 0.5 μm Was added and mixed at a ratio of 0.8% by mass, molded into a four-blade end mill shape with an outer diameter of 16 mm, and fired. And after passing through the grinding process, the surface was washed in the order of alkali, acid and distilled water to produce an end mill substrate.

そして、表1に示す硬質層が成膜されるターゲットを装着したアークイオンプレーティング装置内に上記基体をセットし基体を500℃に加熱して表1に示す条件で被覆層を成膜した。なお、成膜条件は窒素ガスとアルゴンガスの混合ガスを総圧力4Paの雰囲気中、アーク電流150Aとした。
Then, the substrate was set in an arc ion plating apparatus equipped with a target on which a hard layer shown in Table 1 was formed, and the substrate was heated to 500 ° C. to form a coating layer under the conditions shown in Table 1. The film forming conditions were an arc current of 150 A in a mixed gas of nitrogen gas and argon gas in an atmosphere having a total pressure of 4 Pa.

得られたエンドミルについて、透過型電子顕微鏡(TEM)にて外周刃に接するすくい面および逃げ面における被覆層をそれぞれ観察して組織状態を確認した。また、エネルギー分散型X線分析法(EDS)によって上記被覆層を構成する結晶の組成を定量した。結果は表2、3に記載した。
With respect to the obtained end mill, the coating state on the rake face and the flank face contacting the outer peripheral blade was observed with a transmission electron microscope (TEM), and the structure state was confirmed. Further, the composition of the crystals constituting the coating layer was quantified by energy dispersive X-ray analysis (EDS). The results are shown in Tables 2 and 3.

さらに、得られたエンドミルを用いて以下の切削条件にて切削試験を行った。結果は表4に記載した。   Furthermore, the cutting test was done on the following cutting conditions using the obtained end mill. The results are shown in Table 4.

切削方法:肩削り(ミリング加工)
被削材 :SCM440
回転数 :5500回/分
送り :220mm/分
切り込み:径方向の切り込み0.4mm、深さ切り込み2mm
切削状態:水溶性研削液
評価方法:10分間切削した時点で、逃げ面摩耗量と切刃におけるチッピング状態を測定。
Cutting method: Shoulder (milling)
Work material: SCM440
Number of revolutions: 5500 times / minute feed: 220 mm / minute cut: radial cut 0.4 mm, depth cut 2 mm
Cutting state: Water-soluble grinding fluid Evaluation method: When cutting for 10 minutes, the amount of flank wear and the chipping state at the cutting edge are measured.

表1〜4に示す結果より、すくい面と逃げ面における被覆層中の結晶幅が同じである試料No.11では、すくい面において微小チッピングが多数発生し逃げ面摩耗幅が大きくなった。また、すくい面と逃げ面の膜厚が同じであり上層領域と下層領域の2層構成でなく単一な組織の試料No.12、およびすくい面と逃げ面における上層領域と下層領域の比率が同じ試料No.14では、逃げ面における内部応力によって逃げ面にチッピングが発生した。さらに、すくい面と逃げ面における膜厚が同じ試料No.13では、すくい面においてチッピングが発生して、いずれも工具寿命が短いものであった。   From the results shown in Tables 1 to 4, Sample Nos. In which the crystal width in the coating layer on the rake face and the flank face are the same. In No. 11, a large amount of minute chipping occurred on the rake face, and the flank wear width increased. In addition, the rake face and the flank face have the same film thickness, and are not a two-layer structure of the upper layer region and the lower layer region. 12, and the ratio of the upper layer region to the lower layer region on the rake face and flank face is the same. In No. 14, chipping occurred on the flank due to internal stress on the flank. Furthermore, the sample Nos. Having the same film thickness on the rake face and the flank face. In No. 13, chipping occurred on the rake face, and all of them had a short tool life.

これに対し、本発明の実施例の試料No.1〜10では、耐欠損性と耐摩耗性が良くて切削性能に優れたものであった。   On the other hand, the sample No. In Nos. 1 to 10, the chipping resistance and wear resistance were good and the cutting performance was excellent.

本発明の表面被覆切削工具の好適例であるエンドミルの一例についての模式図((a)は側面図、(b)は(a)のA−A線における断面図)である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic diagram about an example of the end mill which is a suitable example of the surface covering cutting tool of this invention ((a) is a side view, (b) is sectional drawing in the AA of (a)). 本発明の表面被覆切削工具の好適例について、(a)はすくい面、(b)は逃げ面の透過型電子顕微鏡写真である。About the suitable example of the surface covering cutting tool of this invention, (a) is a rake face, (b) is a transmission electron micrograph of a flank. 本発明の表面被覆切削工具を製造する際の被覆層の成膜工程において、アークイオンプレーティング成膜装置の模式図である。In the film-forming process of the coating layer at the time of manufacturing the surface coating cutting tool of this invention, it is a schematic diagram of the arc ion plating film-forming apparatus. 本発明の表面被覆切削工具を製造する際の被覆層の成膜工程において、(a)は成膜中の試料全体の回転状態を示す模式図、(b)は成膜初期における(a)の要部拡大図、(c)が成膜後期における(a)の要部拡大図である。In the film-forming process of the coating layer when manufacturing the surface-coated cutting tool of the present invention, (a) is a schematic diagram showing the rotation state of the entire sample during film formation, and (b) is a schematic diagram of (a) at the initial stage of film formation. The principal part enlarged view, (c) is the principal part enlarged view of (a) in the film-forming late stage.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンドミル
2 すくい面
3 逃げ面
4 切刃
6 基体
7 被覆層
8 柱状結晶
10 上層領域
11 下層領域
20 AIP装置
21 真空チャンバ
22 ガス導入口
23 カソード電極
24 アノード電極
25 ターゲット
26 試料支持台
27 タワー
29 ヒータ
30 ガス排出口
31 バイアス電源
すくい面における被覆層の膜厚
逃げ面における被覆層の膜厚
ru すくい面における上層領域の厚み
fu 逃げ面における上層領域の厚み
すくい面における柱状結晶の平均結晶幅
ru すくい面における上層領域における柱状結晶の平均結晶幅
rl すくい面における下層領域における柱状結晶の平均結晶幅
逃げ面における柱状結晶の平均結晶幅
fu 逃げ面における上層領域における柱状結晶の平均結晶幅
fl 逃げ面における下層領域における柱状結晶の平均結晶幅
、d、d エンドミル本体の先端と上段の試料支持台との隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 End mill 2 Rake face 3 Flank face 4 Cutting edge 6 Base body 7 Coating layer 8 Columnar crystal 10 Upper layer area 11 Lower layer area 20 AIP apparatus 21 Vacuum chamber 22 Gas inlet 23 Cathode electrode 24 Anode electrode 25 Target 26 Sample support stand 27 Tower 29 thickness w r rake face of the upper region in the thickness T fu flank of the upper region in the thickness T ru rake face of the covering layer in the thickness T f flank of the covering layer in the heater 30 gas discharge port 31 bias power T r rake face the average crystal width w fu flank of the columnar crystals in the average crystal width w f flank of the columnar crystals in the lower region of the average crystal width w rl rake face of the columnar crystals in the upper layer region in the average crystal width w ru rake face of the columnar crystals in the Average crystal width of columnar crystals in the upper layer region in w fl flank Average crystal width of the columnar crystals in the lower layer region d 1 , d 2 , d 3 Gap between the end of the end mill body and the upper sample support

Claims (3)

基体表面に被覆層が被覆され、すくい面と逃げ面との交差稜線部を切刃とする切削工具であって、前記すくい面における前記被覆層の厚みが前記逃げ面における前記被覆層の厚みよりも薄く、前記被覆層は柱状結晶からなるとともに前記被覆層の前記基体とは反対の表面側に位置する上層領域の平均結晶幅が前記被覆層の前記基体側に位置する下層領域の平均結晶幅よりも大きい2つの層領域にて構成され、前記すくい面における前記被覆層全体の膜厚に対する前記上層領域の厚みの比率が、前記逃げ面における前記被覆層全体の膜厚に対する前記上層領域の厚みの比率よりも小さく、かつ前記すくい面における前記柱状結晶の平均結晶幅が前記逃げ面における前記柱状結晶の平均結晶幅より小さいことを特徴とする表面被覆切削工具。 A cutting tool in which a coating layer is coated on the surface of the substrate, and the cutting edge is a cross ridge line portion between the rake face and the flank face, and the thickness of the coating layer on the rake face is greater than the thickness of the coating layer on the flank face The coating layer is made of columnar crystals, and the average crystal width of the upper layer region located on the surface side of the coating layer opposite to the substrate is the average crystal width of the lower layer region located on the substrate side of the coating layer. The ratio of the thickness of the upper layer region to the film thickness of the entire coating layer on the rake face is a thickness of the upper layer region to the film thickness of the entire coating layer on the flank surface. And the average crystal width of the columnar crystals on the rake face is smaller than the average crystal width of the columnar crystals on the flank face. 前記すくい面における前記被覆層全体の膜厚に対する前記上層領域の厚みの比率が20〜50%であり、前記逃げ面における前記被覆層全体の膜厚に対する前記上層領域の厚みの比率が55〜80%であることを特徴とする請求項1記載の表面被覆切削工具。 The ratio of the thickness of the upper layer region to the film thickness of the entire coating layer on the rake face is 20 to 50%, and the ratio of the thickness of the upper layer region to the film thickness of the entire coating layer on the flank is 55 to 80. The surface-coated cutting tool according to claim 1, wherein 前記逃げ面において、前記上層領域における前記柱状結晶の平均結晶幅が前記下層領域における前記柱状結晶の平均結晶幅に対して1.5〜4.0倍であることを特徴とする請求項1または2記載の表面被覆切削工具。 The average crystal width of the columnar crystals in the upper layer region is 1.5 to 4.0 times the average crystal width of the columnar crystals in the lower layer region on the flank. 2. The surface-coated cutting tool according to 2.
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