JP6583762B1 - 表面被覆切削工具及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
基材と上記基材を被覆する被膜とを含む表面被覆切削工具であって、
上記被膜は、ドメイン領域とマトリックス領域とからなる硬質被膜層を含み、
上記ドメイン領域は、上記マトリックス領域中に複数の部分に分かれ、分散した状態で存在している領域であり、
上記ドメイン領域は、Alx1Ti(1−x1)N、Alx1Ti(1−x1)BN及びAlx1Ti(1−x1)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第一AlTi化合物からなる第一層と、Alx2Ti(1−x2)N、Alx2Ti(1−x2)BN及びAlx2Ti(1−x2)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第二AlTi化合物からなる第二層とが互いに積層された構造を有し、
上記マトリックス領域は、Alx3Ti(1−x3)N、Alx3Ti(1−x3)BN及びAlx3Ti(1−x3)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第三AlTi化合物からなる第三層と、Alx4Ti(1−x4)N、Alx4Ti(1−x4)BN及びAlx4Ti(1−x4)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第四AlTi化合物からなる第四層とが互いに積層された構造を有し、
上記第一AlTi化合物は六方晶型の結晶構造を有し、且つ上記第二AlTi化合物は立方晶型の結晶構造を有し、
上記第三AlTi化合物は立方晶型の結晶構造を有し、且つ上記第四AlTi化合物は立方晶型の結晶構造を有し、
x1は、0.9以上0.95以下であり、
x2は、0.5以上0.6以下であり、
x3は、0.75以上0.85以下であり、
x4は、0.5以上0.6以下である。
上記(1)に記載の表面被覆切削工具の製造方法であって、
前記基材を準備する工程と、
アルミニウムのハロゲン化物ガス及びチタンのハロゲン化物ガスを含む第一ガスと、アルミニウムのハロゲン化物ガス、チタンのハロゲン化物ガス及びアンモニアガスを含む第二ガスと、アンモニアガスを含む第三ガスとのそれぞれを、650℃以上900℃以下且つ0.5kPa以上5kPa以下の雰囲気において前記基材に対して噴出する工程と、を含む、表面被覆切削工具の製造方法である。
近年はより高効率な(送り速度が大きい)切削加工が求められており、更なる耐欠損性及び耐摩耗性の向上(刃先の欠け及び摩耗の抑制)が期待されている。
[本開示の効果]
上記によれば、優れた耐欠損性及び耐摩耗性を有する表面被覆切削工具を提供することが可能になる。
最初に本開示の一態様の内容を列記して説明する。
[1]本開示に係る表面被覆切削工具は、
基材と上記基材を被覆する被膜とを含む表面被覆切削工具であって、
上記被膜は、ドメイン領域とマトリックス領域とからなる硬質被膜層を含み、
上記ドメイン領域は、上記マトリックス領域中に複数の部分に分かれ、分散した状態で存在している領域であり、
上記ドメイン領域は、Alx1Ti(1−x1)N、Alx1Ti(1−x1)BN及びAlx1Ti(1−x1)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第一AlTi化合物からなる第一層と、Alx2Ti(1−x2)N、Alx2Ti(1−x2)BN及びAlx2Ti(1−x2)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第二AlTi化合物からなる第二層とが互いに積層された構造を有し、
上記マトリックス領域は、Alx3Ti(1−x3)N、Alx3Ti(1−x3)BN及びAlx3Ti(1−x3)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第三AlTi化合物からなる第三層と、Alx4Ti(1−x4)N、Alx4Ti(1−x4)BN及びAlx4Ti(1−x4)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第四AlTi化合物からなる第四層とが互いに積層された構造を有し、
上記第一AlTi化合物は六方晶型の結晶構造を有し、且つ上記第二AlTi化合物は立方晶型の結晶構造を有し、
上記第三AlTi化合物は立方晶型の結晶構造を有し、且つ上記第四AlTi化合物は立方晶型の結晶構造を有し、
上記x1は、0.9以上0.95以下であり、
上記x2は、0.5以上0.6以下であり、
上記x3は、0.75以上0.85以下であり、
上記x4は、0.5以上0.6以下である。
[2]上記ドメイン領域は、双晶部分を含む。このように規定することで耐チッピング性に優れる表面被覆切削工具となる。
前記基材を準備する工程と、
アルミニウムのハロゲン化物ガス及びチタンのハロゲン化物ガスを含む第一ガスと、アルミニウムのハロゲン化物ガス、チタンのハロゲン化物ガス及びアンモニアガスを含む第二ガスと、アンモニアガスを含む第三ガスとのそれぞれを、650℃以上900℃以下且つ0.5kPa以上5kPa以下の雰囲気において前記基材に対して噴出する工程と、を含む。
以下、本開示の一実施形態(以下「本実施形態」と記す。)について説明する。ただし、本実施形態はこれに限定されるものではない。なお以下の実施形態の説明に用いられる図面において、同一の参照符号は、同一部分又は相当部分を表わす。本明細書において「A〜B」という形式の表記は、範囲の上限下限(すなわちA以上B以下)を意味し、Aにおいて単位の記載がなく、Bにおいてのみ単位が記載されている場合、Aの単位とBの単位とは同じである。さらに、本明細書において、例えば「TiC」等のように、構成元素の組成比が限定されていない化学式によって化合物が表された場合には、その化学式は従来公知のあらゆる組成比(元素比)を含むものとする。このとき上記化学式は、化学量論組成のみならず、非化学量論組成も含むものとする。例えば「TiC」の化学式には、化学量論組成「Ti1C1」のみならず、例えば「Ti1C0.8」のような非化学量論組成も含まれる。このことは、「TiC」以外の化合物の記載についても同様である。
≪表面被覆切削工具≫
本実施形態に係る表面被覆切削工具は、
基材と上記基材を被覆する被膜とを含む表面被覆切削工具であって、
上記被膜は、ドメイン領域とマトリックス領域とからなる硬質被膜層を含み、
上記ドメイン領域は、上記マトリックス領域中に複数の部分に分かれ、分散した状態で存在している領域であり、
上記ドメイン領域は、Alx1Ti(1−x1)N、Alx1Ti(1−x1)BN及びAlx1Ti(1−x1)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第一AlTi化合物からなる第一層と、Alx2Ti(1−x2)N、Alx2Ti(1−x2)BN及びAlx2Ti(1−x2)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第二AlTi化合物からなる第二層とが互いに積層された構造を有し、
上記マトリックス領域は、Alx3Ti(1−x3)N、Alx3Ti(1−x3)BN及びAlx3Ti(1−x3)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第三AlTi化合物からなる第三層と、Alx4Ti(1−x4)N、Alx4Ti(1−x4)BN及びAlx4Ti(1−x4)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第四AlTi化合物からなる第四層とが互いに積層された構造を有し、
上記第一AlTi化合物は六方晶型の結晶構造を有し、且つ上記第二AlTi化合物は立方晶型の結晶構造を有し、
上記第三AlTi化合物は立方晶型の結晶構造を有し、且つ上記第四AlTi化合物は立方晶型の結晶構造を有し、
上記x1は、0.9以上0.95以下であり、
上記x2は、0.5以上0.6以下であり、
上記x3は、0.75以上0.85以下であり、
上記x4は、0.5以上0.6以下である。
本実施形態の基材は、この種の基材として従来公知のものであればいずれのものも使用することができる。例えば、上記基材は、超硬合金(例えば、炭化タングステン(WC)基超硬合金、WCの他にCoを含む超硬合金、WCの他にCr、Ti、Ta、Nb等の炭窒化物を添加した超硬合金等)、サーメット(TiC、TiN、TiCN等を主成分とするもの)、高速度鋼、セラミックス(炭化チタン、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等)、立方晶型窒化硼素焼結体(cBN焼結体)及びダイヤモンド焼結体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましく、超硬合金、サーメット及びcBN焼結体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことがより好ましい。
本実施形態に係る被膜は、ドメイン領域とマトリックス領域とからなる硬質被膜層を含む。「被膜」は、上記基材の少なくとも一部(例えば、切削加工時に被削材と接する部分)を被覆することで、切削工具における耐欠損性、耐摩耗性等の諸特性を向上させる作用を有するものである。上記被膜は、上記基材の全面を被覆することが好ましい。しかしながら、上記基材の一部が上記被膜で被覆されていなかったり被膜の構成が部分的に異なっていたりしていたとしても本実施形態の範囲を逸脱するものではない。
図1は、本実施形態に係る表面被覆切削工具の被膜を構成する硬質被膜層の模式図である。上記硬質被膜層は、上記ドメイン領域(図1の領域a)と上記マトリックス領域(図1の領域b(領域a以外の領域))とからなる。図1中、ドメイン領域a同士が重なって見える箇所があるが、図の奥行き方向にマトリックス領域bが介在しているものも含まれる。上記硬質被膜層は、後述する組成を有するが、本実施形態に係る表面被覆切削工具が奏する効果を損なわない範囲において、不可避不純物が含まれていてもよい。上記不可避不純物の含有割合は、硬質被膜層の全質量に対して0質量%以上10質量%以下であることが好ましい。
本実施形態において「ドメイン領域」とは、後述するマトリックス領域中に複数の部分に分かれ、分散した状態で存在している領域(例えば、図1における領域a)を意味する。また、上記ドメイン領域は、上記硬質被膜層において複数の領域に分かれて配置される領域と把握することもできる。なお、上述の「分散した状態」は、ドメイン領域が互いに接触しているものを排除するものではない。上記ドメイン領域は、Alx1Ti(1−x1)N、Alx1Ti(1−x1)BN及びAlx1Ti(1−x1)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第一AlTi化合物からなる第一層と、Alx2Ti(1−x2)N、Alx2Ti(1−x2)BN及びAlx2Ti(1−x2)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第二AlTi化合物からなる第二層とが互いに積層された構造を有する。ここで、x1及びx2は、それぞれ第一層におけるAlの原子比及び第二層におけるAlの原子比を意味する。上記第一AlTi化合物は、Alx1Ti(1−x1)Nであることが好ましい。また、上記第二AlTi化合物は、Alx2Ti(1−x2)Nであることが好ましい。
本実施形態において「マトリックス領域」とは上記被膜の母体となる領域(例えば、図1における領域b)であり、ドメイン領域以外の領域を意味する。言い換えると、上記マトリックス領域の大部分は、上記ドメイン領域を構成する複数の領域のそれぞれを取り囲むように配置されている領域と把握することもできる。また、上記マトリックス領域の大部分は、上記ドメイン領域を構成する複数の領域の間に配置されていると把握することもできる。上記マトリックス領域は、Alx3Ti(1−x3)N、Alx3Ti(1−x3)BN及びAlx3Ti(1−x3)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第三AlTi化合物からなる第三層と、Alx4Ti(1−x4)N、Alx4Ti(1−x4)BN及びAlx4Ti(1−x4)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第四AlTi化合物からなる第四層とが互いに積層された構造を有する。ここで、x3及びx4は、それぞれ第三層におけるAlの原子比及び第四層におけるAlの原子比を意味する。上記第三AlTi化合物は、Alx3Ti(1−x3)Nであることが好ましい。また、上記第四AlTi化合物は、Alx4Ti(1−x4)Nであることが好ましい。
本実施形態の効果を損なわない範囲において、上記被膜は、他の層を更に含んでいてもよい。上記他の層は、上記硬質被膜層とは組成が異なっていてもよいし、同じであってもよい。他の層としては、例えば、TiN層、TiCN層、TiBN層、Al2O3層等を挙げることができる。なお、その積層の順も特に限定されない。例えば、上記他の層としては、上記基材と上記硬質被膜層との間に設けられている下地層、上記硬質被膜層の上に設けられている最外層等が挙げられる。上記他の層の厚さは、本実施形態の効果を損なわない範囲において、特に制限はないが例えば、0.1μm以上2μm以下が挙げられる。
本実施形態に係る表面被覆切削工具の製造方法は、
基材と上記基材を被覆する被膜とを含む表面被覆切削工具の製造方法であって、
上記基材を準備する工程と、
アルミニウムのハロゲン化物ガス及びチタンのハロゲン化物ガスを含む第一ガスと、アルミニウムのハロゲン化物ガス、チタンのハロゲン化物ガス及びアンモニアガスを含む第二ガスと、アンモニウムガスを含む第三ガスとのそれぞれを、650℃以上900℃以下且つ0.5kPa以上5kPa以下の雰囲気において上記基材に対して噴出する工程と、を含む。
本工程では、上記基材を準備する。上記基材としては、上述したようにこの種の基材として従来公知のものであればいずれのものも使用することができる。例えば、上記基材が超硬合金からなる場合、所定の配合組成(質量%)からなる原料粉末を市販のアトライターを用いて均一に混合して、続いてこの混合粉末を所定の形状(例えば、SEET13T3AGSN、CNMG120408NUX等)に加圧成形した後に、所定の焼結炉において1300℃〜1500℃で、1〜2時間焼結することにより、超硬合金からなる上記基材を得ることができる。また、基材は、市販品をそのまま用いてもよい。市販品としては、例えば、住友電工ハードメタル株式会社製のEH520(商品名)が挙げられる。
本工程では、アルミニウムのハロゲン化物ガス及びチタンのハロゲン化物ガスを含む第一ガスと、アルミニウムのハロゲン化物ガス、チタンのハロゲン化物ガス及びアンモニアガスを含む第二ガスと、アンモニアガスを含む第三ガスとのそれぞれを、650℃以上900℃以下且つ0.5kPa以上5kPa以下の雰囲気において上記基材に噴出する。この工程は、例えば以下に説明するCVD装置を用いて行うことができる。
図4に、実施の形態の切削工具の製造に用いられるCVD装置の一例の模式的な断面図を示す。図4に示すように、CVD装置10は、基材11を設置するための基材セット治具12の複数と、基材セット治具12を被覆する耐熱合金鋼製の反応容器13とを備えている。また、反応容器13の周囲には、反応容器13内の温度を制御するための調温装置14が設けられている。
上記第一ガスは、アルミニウムのハロゲン化物ガス及びチタンのハロゲン化物ガスを含む。
上記第二ガスは、アルミニウムのハロゲン化物ガス、チタンのハロゲン化物ガス及びアンモニアガスを含む。アルミニウムのハロゲン化物ガス及びチタンのハロゲン化物ガスは、上記(第一ガス)の欄において例示されたガスを用いることができる。このとき、上記第一ガスに用いられたアルミニウムのハロゲン化物ガス及びチタンのハロゲン化物ガスそれぞれと、第二ガスに用いられたアルミニウムのハロゲン化物ガス及びチタンのハロゲン化物ガスそれぞれとは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
上記第三ガスは、アンモニアガスを含む。また上記第三ガスは、水素ガスを含んでもよいし、アルゴンガス等の不活性ガスを含んでもよい。上記第三ガスを上記基材に噴出することで、マトリックス領域の形成が促進される。
本実施形態に係る製造方法では、上述した工程の他にも、他の層を形成する工程、及び表面処理する工程等を適宜行ってもよい。上述の他の層を形成する場合、従来の方法によって他の層を形成してもよい。
<基材の準備>
まず、被膜を形成させる対象となる基材として、以下の表1に示す基材K及び基材Lを準備した(基材を準備する工程)。具体的には、まず、表1に記載の配合組成(質量%)からなる原料粉末を均一に混合した。表1中の「残り」とは、WCが配合組成(質量%)の残部を占めることを示している。
基材K又は基材Lの表面上に、表11に示される下地層、硬質被膜層及び最外層を形成することによって、基材K又は基材Lの表面上に被膜を作製した。以下、被膜を構成する各層の作製方法について説明する。
表2に記載の成膜条件のもとで、表3〜5に記載の組成をそれぞれ有する第一ガス、第二ガス及び第三ガスをこの順で繰り返して基材K又は基材Lの表面上に噴出して硬質被膜層を作製した(第一ガスと第二ガスと第三ガスとのそれぞれを基材に噴出する工程)。なお、基材の表面に下地層を設けた場合は、当該下地層の表面上に硬質被膜を作製した。
表7に記載の成膜条件のもとで、表7に記載の組成を有する反応ガスを、下地層の場合は基材の表面上に、最外層の場合は硬質被膜層の表面上に噴出して下地層及び最外層を作製した。
上述のようにして作製した試料(試料1〜試料27)の切削工具を用いて、以下のように、切削工具の各特性を評価した。
被膜、及び当該被膜を構成する下地層、硬質被膜層(第一層、第二層、第三層、第四層)及び最外層の厚さは、透過型電子顕微鏡(TEM)(日本電子株式会社製、商品名:JEM−2100F)を用いて、基材の表面の法線方向に平行な断面サンプルにおける任意の10点を測定し、測定された10点の厚さの平均値をとることで求めた。結果を表6及び表11に示す。ここで、表6中の第一層の「厚さ」は、多層構造を構成している複数の第一層それぞれについて上述の方法によって求められた厚さの平均値を意味する。第二層、第三層、及び第四層の厚さについても同様である。「下地層」及び「最外層」の欄における「無し」との表記は、当該下地層及び当該最外層が被膜中に存在しないことを示す。また、「硬質被膜層」の欄における「[1](3.5)」等の表記は、硬質被膜層が表6の識別記号[1]で示される構成を有し、合計厚さが3.5μmであることを示す。表11中、「TiN(0.5)」等の表記は、該当する層が厚さ0.5μmのTiNの層であることを示す。また、1つの欄内に2つの化合物が記載されている場合(例えば、「TiN(0.5)−TiCN(1.5)」等の場合)は、左側の化合物(TiN(0.5))が基材の表面に近い側に位置する層であることを意味し、右側の化合物(TiCN(1.5))が基材の表面から遠い側に位置する層であることを意味している。さらに「[Al2O3(0.2)−TiN(0.1)]x3」等の表記は、「Al2O3(0.2)−TiN(0.1)」で示される層が3回繰り返して積層されていることを意味している。なお、「Al2O3(0.2)−TiN(0.1)」における、Al2O3の層とTiNの層の積層の順序は、上述した説明と同様である。
硬質被膜層の膜硬度及び膜ヤング率は、ナノインデンター(Elionix社製、商品名:ENT1100a)を用いて、以下の条件で測定した。このとき、上記硬質被膜層が最表面にない試料を測定する場合は、機械研磨等で上記硬質被膜層を露出させてから測定を行った。また、上記硬質被膜層における任意の10点それぞれを測定して上記膜硬度及び膜ヤング率を求め、求められた10点の膜硬度及び膜ヤング率の平均値を上記硬質被膜層における膜硬度及び膜ヤング率とした。なお、硬質被膜層の膜硬度及び膜ヤング率は、荷重と変位との曲線からオリバーとパーの理論に基づき算出した。結果を表6に示す。
圧子材質:ダイヤモンド
圧子形状:バーコビッチ圧子
試験荷重:30mN
ステップインターバル:20msec
保持時間:1000msec
測定点数:10点
<ドメイン領域及びマトリックス領域の結晶構造>
ドメイン領域(第一層、第二層)及びマトリックス領域(第三層、第四層)におけるAlTiNの結晶構造は、透過電子顕微鏡及び制限視野電子線回折測定(TEM−SAED測定)用装置(日本電子株式会社製、商品名:JEM−2100F)を用いて、以下の表8に示す条件で測定した。このとき、測定する結晶粒の数は、1か所の層について少なくとも10個以上とし、任意の10か所の各層について測定した。その結果、ドメイン領域を構成する第二層、並びに、マトリックス領域を構成する第三層及び第四層は立方晶型の結晶構造を有していることが分かった。また、ドメイン領域を構成する第一層は六方晶の結晶構造を有していることが分かった。なお、表6の「ドメイン領域」及び「マトリックス領域」の欄において、「h−AlTiN」等の表記における「h」は当該化合物が六方晶型の結晶構造を有していることを示している。また、「c−TiAlN」等の表記における「c」は当該化合物が立方晶型の結晶構造を有していることを示している。
硬質被膜層における第一層、第二層、第三層及び第四層の組成は、EDX測定用装置(日本電子株式会社製、商品名:JED−2300)を用いて、以下の表9の条件で測定した。例えば、上記断面サンプルのドメイン領域中の第一層における任意の10点それぞれを測定して上記x1の値を求め、求められた10点の値の平均値を上記第一層におけるx1とした。ここで当該「任意の10点」は、上記第一層中の互いに異なる結晶粒から選択した。また、上記ドメイン領域が上記多層構造を含む場合、上記x1は、上記多層構造を構成している任意の10か所の第一層それぞれのx1の平均値とした。第二層、第三層及び第四層の場合も同様の方法で求めた。結果を表6に示す。
ドメイン領域(第一層、第二層)及びマトリックス領域(第三層、第四層)の全体積を基準とした、上記ドメイン領域、上記マトリックス領域それぞれの体積比率は、X線回折測定(XRD測定)用装置(株式会社リガク製、商品名:SmartLab)を用いて、以下の表10に示す条件で測定した。このとき、上記硬質被膜層が最表面にない試料を測定する場合は、機械研磨等で上記硬質被膜層を露出させてから測定を行った。また、測定する領域は、工具刃先の稜線から2mm以内の領域であって且つ平坦な領域とした。上記測定する領域を2か所選定し、それぞれの領域について少なくとも2回以上測定した。その結果、ドメイン領域を構成する第二層、並びに、マトリックス領域を構成する第三層及び第四層は立方晶型の結晶構造を有していることが分かった。ドメイン領域を構成する第一層は六方晶の結晶構造を有していることが分かった。また、ドメイン領域とマトリックス領域の体積比率をリートベルト解析(株式会社リガク社製、解析ソフト名:PDXL)より定量的に推定することが可能であった。具体的には、表6における識別記号[1]〜[8]の硬質被膜層は、ドメイン領域及びマトリックス領域それぞれの体積比率が、80体積%及び20体積%であった。また、表6における識別記号[9]の硬質被膜層は、ドメイン領域及びマトリックス領域それぞれの体積比率が、50体積%及び50体積%であった。
<試験1:旋削加工試験>
上述のようにして作製した試料(試料1〜試料12’、試料22、試料23、試料26)の切削工具を用いて、以下の切削条件により逃げ面摩耗量(Vb)が0.2mmとなるまで又は欠損(チッピング)が起きるまでの切削時間を測定するとともに刃先の最終損傷形態を観察した。その結果を表12に示す。切削時間が長いほど耐摩耗性に優れる切削工具として評価することができる。
被削材 :ハステロイ276
速度 :50m/min
切込み量(ap):1.5mm
上述のようにして作製した試料(試料13〜試料21’、試料24、試料25、試料27)の切削工具を用いて、以下の切削条件により逃げ面摩耗量(Vb)が0.2mmとなるまで又は欠損(チッピング)が起きるまでの切削距離を測定するとともに刃先の最終損傷形態を観察した。その結果を表13に示す。切削距離が長いほど耐摩耗性に優れる切削工具として評価することができる。
被削材 :SUS304
周速 :150m/min
切込み量(ap):2.0mm
切込み幅(ae):30mm
Claims (5)
- 基材と前記基材を被覆する被膜とを含む表面被覆切削工具であって、
前記被膜は、ドメイン領域とマトリックス領域とからなる硬質被膜層を含み、
前記ドメイン領域は、前記マトリックス領域中に複数の部分に分かれ、分散した状態で存在している領域であり、
前記ドメイン領域は、Alx1Ti(1−x1)N、Alx1Ti(1−x1)BN及びAlx1Ti(1−x1)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第一AlTi化合物からなる第一層と、Alx2Ti(1−x2)N、Alx2Ti(1−x2)BN及びAlx2Ti(1−x2)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第二AlTi化合物からなる第二層とが互いに積層された構造を有し、
前記マトリックス領域は、Alx3Ti(1−x3)N、Alx3Ti(1−x3)BN及びAlx3Ti(1−x3)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第三AlTi化合物からなる第三層と、Alx4Ti(1−x4)N、Alx4Ti(1−x4)BN及びAlx4Ti(1−x4)CNからなる群より選ばれる少なくとも1種の第四AlTi化合物からなる第四層とが互いに積層された構造を有し、
前記第一AlTi化合物は六方晶型の結晶構造を有し、且つ前記第二AlTi化合物は立方晶型の結晶構造を有し、
前記第三AlTi化合物は立方晶型の結晶構造を有し、且つ前記第四AlTi化合物は立方晶型の結晶構造を有し、
前記x1は、0.9以上0.95以下であり、
前記x2は、0.5以上0.6以下であり、
前記x3は、0.75以上0.85以下であり、
前記x4は、0.5以上0.6以下である、表面被覆切削工具。 - 前記ドメイン領域は、双晶部分を含む、請求項1に記載の表面被覆切削工具。
- 前記第一層の厚さと前記第二層の厚さとの合計厚さは、2nm以上20nm以下である、請求項1又は請求項2に記載の表面被覆切削工具。
- 前記第三層の厚さと前記第四層の厚さとの合計厚さは、1.5nm以上30nm以下である、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の表面被覆切削工具。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の表面被覆切削工具の製造方法であって、
前記基材を準備する工程と、
アルミニウムのハロゲン化物ガス及びチタンのハロゲン化物ガスを含む第一ガスと、アルミニウムのハロゲン化物ガス、チタンのハロゲン化物ガス及びアンモニアガスを含む第二ガスと、アンモニアガスを含む第三ガスとのそれぞれを、650℃以上900℃以下且つ0.5kPa以上5kPa以下の雰囲気において前記基材に対して噴出する工程と、を含む、表面被覆切削工具の製造方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023243008A1 (ja) * | 2022-06-15 | 2023-12-21 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 切削工具 |
US20230405687A1 (en) * | 2022-06-15 | 2023-12-21 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Cutting tool |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008545063A (ja) * | 2005-07-04 | 2008-12-11 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツル フェルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ | 硬質膜被覆された物体およびその製造方法 |
JP2013510946A (ja) * | 2009-11-12 | 2013-03-28 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツル フェルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ | 金属、超硬合金、サーメット又はセラミックスからの被覆物品並びに該物品の被覆法 |
JP2014133267A (ja) * | 2013-01-08 | 2014-07-24 | Mitsubishi Materials Corp | 硬質被覆層がすぐれた耐酸化性、耐チッピング性、耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具 |
JP2014210313A (ja) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具 |
JP2015124407A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 被膜、切削工具および被膜の製造方法 |
JP2016138311A (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 三菱日立ツール株式会社 | 窒化チタンアルミニウム皮膜、硬質皮膜被覆工具、及びそれらの製造方法 |
JP2017508632A (ja) * | 2014-03-11 | 2017-03-30 | バルター アクチェンゲゼルシャフト | 層状構造を備えるTiAlCN層 |
JP2018504515A (ja) * | 2015-01-15 | 2018-02-15 | ベーレリト ゲーエムベーハー ウント コー. カーゲー. | 対象物をコーティングする方法およびそれにより生成されたコーティング |
JP2018522748A (ja) * | 2015-07-27 | 2018-08-16 | ヴァルター アーゲー | TiAlNコーティングを有する工具 |
JP2019511378A (ja) * | 2016-03-31 | 2019-04-25 | ヴァルター アーゲー | h−AlN及びTi1−xAlxCyNz層を有するコーティング切削工具 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IL166652A (en) | 2004-03-12 | 2010-11-30 | Sulzer Metaplas Gmbh | Carbon containing hard coating and method for depositing a hard coating onto a substrate |
JP4849234B2 (ja) | 2006-08-29 | 2012-01-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具 |
JP4888771B2 (ja) * | 2006-11-17 | 2012-02-29 | 三菱マテリアル株式会社 | 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具 |
IL182344A (en) | 2007-04-01 | 2011-07-31 | Iscar Ltd | Cutting with a ceramic coating |
JP5640242B2 (ja) * | 2011-02-01 | 2014-12-17 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 表面被覆切削工具 |
AT511950B1 (de) | 2012-03-14 | 2013-04-15 | Boehlerit Gmbh & Co Kg | Beschichteter Körper und Verfahren zum Beschichten eines Körpers |
JP6037113B2 (ja) * | 2012-11-13 | 2016-11-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 高速断続切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具 |
JP6044322B2 (ja) | 2012-12-20 | 2016-12-14 | 三菱マテリアル株式会社 | 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性、耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具 |
JP5618429B2 (ja) | 2012-12-28 | 2014-11-05 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 表面被覆部材およびその製造方法 |
JP5995091B2 (ja) | 2013-02-15 | 2016-09-21 | 三菱マテリアル株式会社 | 付着強度と耐チッピング性にすぐれた表面被覆切削工具 |
JP6268530B2 (ja) | 2013-04-01 | 2018-01-31 | 三菱マテリアル株式会社 | 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具 |
WO2015034203A1 (ko) | 2013-09-09 | 2015-03-12 | 한국야금 주식회사 | 절삭공구용 경질피막 |
JP6120229B2 (ja) | 2015-01-14 | 2017-04-26 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 硬質被膜、切削工具および硬質被膜の製造方法 |
JP6037255B1 (ja) * | 2016-04-08 | 2016-12-07 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 表面被覆切削工具およびその製造方法 |
JP6252642B1 (ja) | 2016-09-27 | 2017-12-27 | カシオ計算機株式会社 | 効果付与装置、効果付与方法、プログラムおよび電子楽器 |
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2018
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008545063A (ja) * | 2005-07-04 | 2008-12-11 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツル フェルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ | 硬質膜被覆された物体およびその製造方法 |
JP2013510946A (ja) * | 2009-11-12 | 2013-03-28 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツル フェルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ | 金属、超硬合金、サーメット又はセラミックスからの被覆物品並びに該物品の被覆法 |
JP2014133267A (ja) * | 2013-01-08 | 2014-07-24 | Mitsubishi Materials Corp | 硬質被覆層がすぐれた耐酸化性、耐チッピング性、耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具 |
JP2014210313A (ja) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具 |
JP2015124407A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 被膜、切削工具および被膜の製造方法 |
JP2017508632A (ja) * | 2014-03-11 | 2017-03-30 | バルター アクチェンゲゼルシャフト | 層状構造を備えるTiAlCN層 |
JP2018504515A (ja) * | 2015-01-15 | 2018-02-15 | ベーレリト ゲーエムベーハー ウント コー. カーゲー. | 対象物をコーティングする方法およびそれにより生成されたコーティング |
JP2016138311A (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 三菱日立ツール株式会社 | 窒化チタンアルミニウム皮膜、硬質皮膜被覆工具、及びそれらの製造方法 |
JP2018522748A (ja) * | 2015-07-27 | 2018-08-16 | ヴァルター アーゲー | TiAlNコーティングを有する工具 |
JP2019511378A (ja) * | 2016-03-31 | 2019-04-25 | ヴァルター アーゲー | h−AlN及びTi1−xAlxCyNz層を有するコーティング切削工具 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
J. KECKES, 外7名: "Self-organized periodic soft-hard nanolamellae in polycrystalline TiAlN thin films", THIN SOLID FILMS, vol. 545, JPN6019011328, 9 August 2013 (2013-08-09), pages 29 - 32, ISSN: 0004087692 * |
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