JP6759536B2 - 被覆切削工具 - Google Patents
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Description
(1)基材と前記基材の表面に形成された被覆層を含む被覆切削工具であって、
前記被覆層は少なくとも1層の硬質層を含み、
前記硬質層は、M元素の酸化物層または酸窒化物層[但し、M元素は、WまたはTaのいずれかの元素を表す]であり、
前記硬質層の平均厚さが、0.005μm以上1.0μm以下である被覆切削工具。
(2)前記硬質層の平均粒径は、5nm以上300nm以下である(1)の被覆切削工具。
(3)前記硬質層は、Wの酸化物または酸窒化物のいずれかである(1)または(2)のいずれかの被覆切削工具。
(4)前記硬質層は、WO2、WO3、W0.62(N,O)、TaO、TaO2、Ta2O3、TaONからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物層である(1)または(2)のいずれかの被覆切削工具。
(5)前記被覆層は、前記基材と前記硬質層との間に下部層を含み、
前記下部層は、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、AlおよびSiからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素と、C、N、OおよびBからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素とからなる化合物(但し、Wの酸化物層、Taの酸化物層、Wの酸窒化物層、Taの酸窒化物層を除く)の単層または多層である(1)〜(4)のいずれかの被覆切削工具。
(6)前記下部層は、(AlxTi1−x-yLy)(C1−uNu)[但し、L元素はZr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、WおよびSiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表し、xはAlとTiとL元素との合計に対するAlの原子比を表し、yはAlとTiとL元素との合計に対するL元素の原子比を表し、uはCとNとの合計に対するNの原子比を表し、0≦x≦1、0≦y≦0.2、0≦x+y≦1、0≦u≦1を満足する。]を満たす化合物層である(1)〜(5)のいずれかの被覆切削工具。
(7)前記硬質層は、最外層である(1)〜(6)の被覆切削工具。
(8)前記下部層の平均厚さは、1.5μm以上11.9μm以下である(1)〜(7)の被覆切削工具。
(9)前記被覆層全体の平均厚さが0.5μm以上12.0μm以下である(1)〜(8)のいずれかの被覆切削工具。
(10)前記基材は、超硬合金、サーメット、セラミックスまたは立方晶窒化硼素焼結体のいずれかである(1)〜(9)のいずれかの被覆切削工具。
なお、得られた試料の硬質層または酸化物層の組成は、Cu−Kα線を用いた2θ/θ集中法光学系のX線回折測定を、出力:50kV、250mA、入射側ソーラースリット:5°、発散縦スリット:2/3°、発散縦制限スリット:5mm、散乱スリット2/3°、受光側ソーラースリット:5°、受光スリット:0.3mm、BENTモノクロメータ、受光モノクロスリット:0.8mm、サンプリング幅:0.01°、スキャンスピード:4°/min、2θ測定範囲:20〜140°とするX線回折測定を行った。X線回折図形から組成を特定した。各層の組成および厚さを表1、表2および表3に示した。
被削材:S45C、
被削材形状:φ120mm×400mmの円柱(外周に1本の溝が入っている。)、
切削速度:180m/min、
送り:0.2mm/rev、
切り込み:2.0mm、
クーラント:使用、
評価項目:試料が欠損(試料の切れ刃部に欠けが生じる)したとき、または逃げ面摩耗幅が0.2mmに至ったときを工具寿命とし、工具寿命に至るまでの加工時間を測定した。
Claims (8)
- 基材と前記基材の表面に形成された被覆層を含む被覆切削工具であって、
前記被覆層は少なくとも1層の硬質層を含み、
前記硬質層は、M元素の酸化物層または酸窒化物層[但し、M元素は、WまたはTaのいずれかの元素を表す]であり、
前記硬質層の平均厚さが、0.005μm以上0.7μm以下であり、
前記被覆層は、前記基材と前記硬質層との間に下部層を含み、
前記下部層は、(AlxTi1-x-yLy)(C1-uNu)[但し、L元素はZr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、WおよびSiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表し、xはAlとTiとL元素との合計に対するAlの原子比を表し、yはAlとTiとL元素との合計に対するL元素の原子比を表し、uはCとNとの合計に対するNの原子比を表し、0≦x≦1、0≦y≦0.2、0≦x+y≦1、0≦u≦1を満足する。]を満たす化合物層であり、
前記下部層の直上に前記硬質層を有する、
被覆切削工具。 - 前記硬質層の平均粒径は、5nm以上300nm以下である請求項1に記載の被覆切削工具。
- 前記硬質層は、Wの酸化物層または酸窒化物層のいずれかである請求項1または2のいずれかに記載の被覆切削工具。
- 前記硬質層は、WO2、WO3、W0.62(N,O)、TaO、TaO2、Ta2O3、TaONからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物層である請求項1または2のいずれかに記載の被覆切削工具。
- 前記硬質層は、最外層である請求項1〜4のいずれか1項に記載の被覆切削工具。
- 前記下部層の平均厚さは、1.5μm以上11.9μm以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の被覆切削工具。
- 前記被覆層全体の平均厚さが0.5μm以上12.0μm以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の被覆切削工具。
- 前記基材は、超硬合金、サーメット、セラミックスまたは立方晶窒化硼素焼結体のいずれかである請求項1〜7のいずれか1項に記載の被覆切削工具。
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