JP5403058B2 - 被覆部材 - Google Patents
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Description
2…試料中心
3…発散縦制限スリット(Schulzスリット)
4…受光スリット(RS)
5…散乱スリット(SS)
6…カウンター
(1)TTRIII水平ゴニオメータ
(2)極点用多目的試料台
(3)走査方法:同心円
(4)β走査範囲:0〜360度/5度ピッチ
(5)βスキャンスピード:180度/min
(6)γ振幅:0mm
(1)θ固定角度:硬質膜の(111)面の回折角度は36.0度から37.5度までの間で回折強度が最も高くなる角度とし、硬質膜の(200)面の回折角度は42.0度から44.0度までの間で回折強度が最も高くなる角度とする。
(2)α走査範囲:20〜90度(5度ステップ)
(3)ターゲット:Cu、電圧:50kV、電流:250mA
(4)発散スリット:1/4度
(5)散乱スリット:6mm
(6)発散縦制限スリット:5mm
基材として形状がCNMG120408のS10相当超硬合金製インサートを用意した。発明品については、表1に示す被膜の金属元素およびSi元素の組成に対応する金属ターゲットをAIP装置内に設置した。AIP装置内に基材を入れ、ヒーターにより基材温度を700℃まで加熱し、基材に対してArガスボンバードした。AIP装置内に、被膜の組成によってAr、N2、O2およびCH4の中から選択した原料ガスを導入して、圧力を3Paに調整して基材バイアス電圧:−20〜−70V、アーク放電電流:160Aの第1被覆工程により表2に示す時間被覆した。第1被覆工程による被覆を終了した後、圧力を維持したまま、基材温度を550℃まで下げて、徐々に基材バイアス電圧を−20〜−70Vから−100〜−150Vに調整し、基材バイアス電圧:−100〜−150V、アーク放電電流:160Aの第2被覆工程により表2に示す時間被覆した。
(1)TTRIII水平ゴニオメータ
(2)極点用多目的試料台
(3)走査方法:同心円
(4)β走査範囲:0〜360度/5度ピッチ
(5)βスキャンスピード:180度/min
(6)γ振幅:0mm
(1)θ固定角度:被膜の(111)面の回折角度は36.0度から37.5度までの間で回折強度が最も高くなる角度とし、被膜の(200)面の回折角度は42.0度から44.0度までの間で回折強度が最も高くなる角度とする。
(2)α走査範囲:20〜90度(5度ステップ)
(3)ターゲット:Cu、電圧:50kV、電流:250mA
(4)発散スリット:1/4度
(5)散乱スリット:6mm
(6)発散縦制限スリット:5mm
基材として形状がCNMG120408のS10相当超硬合金製インサートを用意した。発明品については、表5に示す被膜の金属元素およびSi元素の組成に対応する金属ターゲットをAIP装置内に設置した。AIP装置内に基材を入れ、ヒーターにより基材温度を650℃まで加熱し、基材に対してArガスボンバードした。AIP装置内に、被膜の組成によってAr、N2およびCH4の中から選択した原料ガスを導入して、圧力を3.5Paに調整して基材バイアス電圧:−30〜−60V、アーク放電電流:150Aの第1被覆工程により表6に示す時間被覆した。第1被覆工程による被覆を終了した後、圧力を維持したまま、基材温度を500℃まで下げて、徐々に基材バイアス電圧を−30〜−60Vから−80〜−100Vに調整し、基材バイアス電圧:−80〜−100V、アーク放電電流:130Aの第2被覆工程により表6に示す時間被覆した。
基材として形状がCNMG120408のS10相当超硬合金製インサートを用意した。発明品については、表9に示す被膜の金属元素の組成に対応する金属ターゲットをAIP装置内に設置した。AIP装置内に基材を入れ、ヒーターにより基材温度を650℃まで加熱し、基材に対してArガスボンバードした。AIP装置内に、被膜の組成によってAr、N2およびCH4の中から選択した原料ガスを導入して、圧力を3.5Paに調整して基材バイアス電圧:−30〜−50V、アーク放電電流:120〜160Aの第1被覆工程により表10に示す時間被覆した。第1被覆工程による被覆を終了した後、圧力を維持したまま、基材温度を500℃まで下げて、徐々に基材バイアス電圧を−30〜−50Vから−80〜−110Vに調整し、基材バイアス電圧:−80〜−110V、アーク放電電流:130〜170Aの第2被覆工程により表10に示す時間被覆した。
Claims (12)
- 基材の表面に被膜を被覆した被覆部材において、被膜の少なくとも1層は周期表4、5、6族元素、Al、Si、B、YおよびMnの中から選ばれた少なくとも1種の元素と、C、NおよびOの中から選ばれた少なくとも1種の元素とからなる立方晶の金属化合物からなる硬質膜であり、硬質膜の(111)面に関する正極点図のα軸のX線強度分布はα角50〜65度の範囲に最高強度を示し、硬質膜の(200)面に関する正極点図のα軸のX線強度分布はα角60〜80度の範囲に最高強度を示すことを特徴とする被覆部材。
- 硬質膜が、Al、Si、TiおよびCrの中から選ばれた少なくとも1種の金属元素と、C、N、Oの中から選ばれた少なくとも1種の非金属元素とからなる金属化合物層である請求項1に記載の被覆部材。
- 硬質膜が、TiN、TiC、TiCN、TiCNO、(AlTi)N、(AlTi)C、(AlTi)(CN)、(AlTi)(CNO)、(AlCr)N、(AlCr)C、(AlCr)(CN)、(AlCr)(CNO)、(AlTiCr)N、(AlTiCr)C、(AlTiCr)(CN)、(AlTiCr)(CNO)、(AlTiSi)N、(AlTiSi)C、(AlTiSi)(CN)、(AlTiSi)(CNO)、(AlTiCrSi)N、(AlTiCrSi)C、(AlTiCrSi)(CN)及び(AlTiCrSi)(CNO)からなる群より選択された少なくとも1種である請求項2に記載の被覆部材。
- 硬質膜が、(AlaJb)(CxNy)
但し、JはTiおよびCrの1種または2種を表し、aはAl
とJとの合計に対するAlの原子比を表し、bはAlとJとの
合計に対するJの原子比を表し、a、bは、a+b=1、0.
5≦a≦0.7、0.3≦b≦0.5を満足し、xはCとNと
の合計に対するCの原子比を表し、yはCとNとの合計に対す
るNの原子比を表し、x+y=1、0≦x≦1、0≦y≦1を
満足する、
で表される金属化合物層である請求項2に記載の被覆部材。 - 硬質膜が、(Al0.50Ti0.50)N、(Al0.55Ti0.45)N、(Al0.60Ti0.40)N、(Al0.70Ti0.30)N、(Al0.60Ti0.20Cr0.20)N及び(Al0.50Cr0.50)Nからなる群より選択された少なくとも1種である請求項4に記載の被覆部材。
- 硬質膜が、(AlcJdSie)(CzNw)
但し、JはTiおよびCrの1種または2種を表し、cはAl
とJとSiとの合計に対するAlの原子比を表し、dはAlと
JとSiとの合計に対するJの原子比を表し、eはAlとJと
Siとの合計に対するSiの原子比を表し、c、d、eは、c
+d+e=1、0.3≦c≦0.6、0.3≦d≦0.6、0
.01≦e≦0.1を満足し、zはCとNとの合計に対するC
の原子比を表し、wはCとNとの合計に対するNの原子比を表
し、z+w=1、0≦z≦1、0≦w≦1を満足する、
で表される金属化合物層である請求項2に記載の被覆部材。 - 硬質膜が、(Al0.45Ti0.40Si0.15)N、(Al0.55Ti0.35Si0.10)N、(Al0.60Ti0.35Si0.05)N、(Al0.30Cr0.30Ti0.30Si0.10)N、(Al0.45Cr0.30Ti0.20Si0.05)N、(Al0.55Ti0.30Cr0.10Si0.05)N 、(Al0.60Ti0.29Cr0.10Si0.01)N、(Al0.55Ti0.05Cr0.3Si0.1)(C0.5N0.5)、(Al0.4Ti0.4Cr0.15Si0.05)(C0.3N0.7)、(Al0.5Ti0.38Cr0.08Si0.04)N及び(Al0.55Ti0.4Si0.05)(C0.1N0.9)からなる群より選択された少なくとも1種である請求項6に記載の被覆部材。
- 硬質膜の(200)面の回折線の半価幅が0.90〜1.60度である請求項4〜7のいずれか1項に記載の被覆部材。
- 被膜全体の平均膜厚は0.1〜15μmである請求項1〜8のいずれか1項に記載の被覆部材。
- 硬質膜が、基材をアークイオンプレーティング装置内に入れ、ヒーターにより基材温度を500〜750℃まで加熱し、基材に対して、Arガスボンバードした後、Ar、N2、O2、CH4、C2H2またはこれらの混合ガスを導入して、装置内の圧力を2〜5Paとし、基材に直流バイアス電圧:−20〜−70Vを印加して、アーク放電電流:80〜180Aの第1被覆工程により硬質膜の平均膜厚の3〜15%に相当する膜厚分を時間調整して被覆し、次いで、基材温度を下げて450〜700℃とし、圧力を維持したまま、徐々に基材バイアス電圧を−20〜−70Vから調整して、基材バイアス電圧を−80〜−180V、アーク放電電流:130〜180Aの第2被覆工程により硬質膜の平均膜厚の85〜97%に相当する膜厚分を時間調整して被覆することにより形成する請求項1〜9のいずれか1項に記載の被覆部材。
- 硬質膜が、基材をアークイオンプレーティング装置内に入れ、ヒーターにより基材温度を500〜700℃まで加熱し、基材に対して、Arガスボンバードした後、Ar、N2、O2、CH4、C2H2またはこれらの混合ガスを導入して、装置内の圧力を2〜4Paとし、基材に直流バイアス電圧:−30〜−60Vを印加して、アーク放電電流:100〜150Aの第1被覆工程により硬質膜の平均膜厚の3〜15%に相当する膜厚分を時間調整して被覆し、次いで、基材温度を下げて450〜550℃とし、圧力を維持したまま、徐々に基材バイアス電圧を−30〜−60Vから調整して、基材バイアス電圧を−80〜−120V、アーク放電電流:150〜180Aの第2被覆工程により硬質膜の平均膜厚の85〜97%に相当する膜厚分を時間調整して被覆することにより形成する請求項1〜10のいずれか1項に記載の被覆部材。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の被覆部材を切削工具として用いる切削工具用被覆部材。
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JP2009181826 | 2009-08-04 | ||
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JP2011525914A JP5403058B2 (ja) | 2009-08-04 | 2010-08-04 | 被覆部材 |
PCT/JP2010/063192 WO2011016488A1 (ja) | 2009-08-04 | 2010-08-04 | 被覆部材 |
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