JPH07164211A - 長い有効寿命を有するコーティング工具 - Google Patents
長い有効寿命を有するコーティング工具Info
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- JPH07164211A JPH07164211A JP6169266A JP16926694A JPH07164211A JP H07164211 A JPH07164211 A JP H07164211A JP 6169266 A JP6169266 A JP 6169266A JP 16926694 A JP16926694 A JP 16926694A JP H07164211 A JPH07164211 A JP H07164211A
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Classifications
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- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
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- Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
Abstract
(57)【要約】
【目的】 優れた操作性と高い経済性を備え、長い有効
寿命の切削エッジを形成することができる多層コーティ
ングの切削工具を提供する。 【構成】 少なくとも磨耗に曝される箇所を減圧中での
処理によってコーティングした工具であり、コーティン
グは工具に直接堆積した少なくとも１種の硬質層と、前
記硬質層に重ねた外側の少なくとも１種の摩擦低下層か
らなり、個々の層のコーンサイズは１μｍ未満の平均線
幅を有する工具である。好ましくは、摩擦低下層のコー
ンサイズが０．１μｍ未満であり、硬質層が０．２ギガ
パスカルより高い圧縮内部応力を有し、硬質層が金属炭
化物、金属窒化物、金属炭窒化物、及びチタン、ハフニ
ウム、ジルコニウム、及び前記金属と他の金属の合金か
らなる群より選択する。好ましくは、摩擦低下層は炭化
タングステンのような金属炭化物と炭素を含んでなり、
摩擦低下層の炭素分は６１％より多い。
寿命の切削エッジを形成することができる多層コーティ
ングの切削工具を提供する。 【構成】 少なくとも磨耗に曝される箇所を減圧中での
処理によってコーティングした工具であり、コーティン
グは工具に直接堆積した少なくとも１種の硬質層と、前
記硬質層に重ねた外側の少なくとも１種の摩擦低下層か
らなり、個々の層のコーンサイズは１μｍ未満の平均線
幅を有する工具である。好ましくは、摩擦低下層のコー
ンサイズが０．１μｍ未満であり、硬質層が０．２ギガ
パスカルより高い圧縮内部応力を有し、硬質層が金属炭
化物、金属窒化物、金属炭窒化物、及びチタン、ハフニ
ウム、ジルコニウム、及び前記金属と他の金属の合金か
らなる群より選択する。好ましくは、摩擦低下層は炭化
タングステンのような金属炭化物と炭素を含んでなり、
摩擦低下層の炭素分は６１％より多い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被覆した工具に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】金属や
プラスチックの切削や成形過程に使用する工具は、有効
寿命と処理条件の向上のためにコーティングすることが
多い。ＣＶＤやＰＶＤのような公知の方法がコーティン
グのために使用される。用いる層は硬質の層であり、一
般にチタン、ハフニウム、又はジルコニウム、又はそれ
らの合金の窒化物、炭化物、炭窒化物で形成される。こ
のような被覆した工具の各種用途は、例えば次の文献：
「Proceedings of the 13th Plansee-Seminar, Planse
e, 1993年３月、Proceedings of the 20th Internation
al Conference on Metallurgical Coatings, サンジエ
ゴ、1993年４月」に記載されている。いくつかの材料の
処理において、これらの層は、特に材料が層成の切削エ
ッジを生じる傾向がある場合、常には所望の結果になら
ない。このことは、一方では、アルミニウムやチタン合
金のように強い磨損傾向を有する材料、又はオーステナ
イト系ステンレス鋼や黄銅のような強い歪み焼き入れに
なりやすい材料に関係する。生じる損傷は工具のタイプ
に依存する。切削工具を用い、層成の切削エッジが、一
方で引き裂かれているときの粘着磨耗の増加になり、他
方で工具の品質に負の影響を有することがある。
プラスチックの切削や成形過程に使用する工具は、有効
寿命と処理条件の向上のためにコーティングすることが
多い。ＣＶＤやＰＶＤのような公知の方法がコーティン
グのために使用される。用いる層は硬質の層であり、一
般にチタン、ハフニウム、又はジルコニウム、又はそれ
らの合金の窒化物、炭化物、炭窒化物で形成される。こ
のような被覆した工具の各種用途は、例えば次の文献：
「Proceedings of the 13th Plansee-Seminar, Planse
e, 1993年３月、Proceedings of the 20th Internation
al Conference on Metallurgical Coatings, サンジエ
ゴ、1993年４月」に記載されている。いくつかの材料の
処理において、これらの層は、特に材料が層成の切削エ
ッジを生じる傾向がある場合、常には所望の結果になら
ない。このことは、一方では、アルミニウムやチタン合
金のように強い磨損傾向を有する材料、又はオーステナ
イト系ステンレス鋼や黄銅のような強い歪み焼き入れに
なりやすい材料に関係する。生じる損傷は工具のタイプ
に依存する。切削工具を用い、層成の切削エッジが、一
方で引き裂かれているときの粘着磨耗の増加になり、他
方で工具の品質に負の影響を有することがある。
【０００３】摩擦を下げる目的で硬質コーティングを備
えた工具を形成することに関心が持たれているが、この
ようなコーティングを有していても、何らかの冷間溶接
や汚れが工具の上で生じると、摩擦低下の効果が減少す
ることがある。このような操作に適さない工具であって
コーティングしていない場合、例えば殆どは破壊又はそ
の他による損傷につながり、有効寿命の低下、洗浄又は
保守作業の強化、又は工具品質の低下につながる。これ
らの問題を低減又は解決するために、未被覆の工具の潤
滑を改良することによる対策が多く採用される。オイル
やエマルジョンは、例えば親窒化チタン系切削用液の開
発によって改良される。機器の装置的改良や工具の新し
い設計が潤滑剤の供給を改良するために用いられる。特
に、押抜き、深い圧押しにおいて材料の前処理が考えら
れる。しかしながら、これらの実現性は少なく、この他
の実現性も製造に適する環境に関する努力を要するた
め、さらに制限されている。また、硬質材料を用いた改
良の実現性も制約がある。炭窒化チタンコーティングの
改良が市場に提供されて以来、この分野における次の大
きな進歩は見られていない。
えた工具を形成することに関心が持たれているが、この
ようなコーティングを有していても、何らかの冷間溶接
や汚れが工具の上で生じると、摩擦低下の効果が減少す
ることがある。このような操作に適さない工具であって
コーティングしていない場合、例えば殆どは破壊又はそ
の他による損傷につながり、有効寿命の低下、洗浄又は
保守作業の強化、又は工具品質の低下につながる。これ
らの問題を低減又は解決するために、未被覆の工具の潤
滑を改良することによる対策が多く採用される。オイル
やエマルジョンは、例えば親窒化チタン系切削用液の開
発によって改良される。機器の装置的改良や工具の新し
い設計が潤滑剤の供給を改良するために用いられる。特
に、押抜き、深い圧押しにおいて材料の前処理が考えら
れる。しかしながら、これらの実現性は少なく、この他
の実現性も製造に適する環境に関する努力を要するた
め、さらに制限されている。また、硬質材料を用いた改
良の実現性も制約がある。炭窒化チタンコーティングの
改良が市場に提供されて以来、この分野における次の大
きな進歩は見られていない。
【０００４】機械工学の分野で一般に使用される例えば
二硫化モリブデンとグラファイトの潤滑剤は、切削工具
には良好でないことが分かっている。この種のコーティ
ングは充分な耐磨耗性がなく、また剪断に対する充分な
抵抗がないことが再三示されてきた。コーティングした
工具は早期に磨耗し、有効寿命を向上させる有意な効果
は見られていない。
二硫化モリブデンとグラファイトの潤滑剤は、切削工具
には良好でないことが分かっている。この種のコーティ
ングは充分な耐磨耗性がなく、また剪断に対する充分な
抵抗がないことが再三示されてきた。コーティングした
工具は早期に磨耗し、有効寿命を向上させる有意な効果
は見られていない。
【０００５】この問題を解決するために提案された別な
対策として多層の使用があり、例えば欧州特許第017035
9 号とフランス特許第2596775 号がある。フランス特許
2596775 号において、窒化チタン層を有する工具をＩ−
炭素からなる最終層でその上をコーティングすることが
提案されている。切削工具のコーティングについて、そ
の提案の解決策は、層の分離が低温の典型的に２２０℃
以下でのみ可能であるため使用することができない。ま
た、そのような低温で分離した切削工具の層の接着が充
分でない。欧州特許第0170359 号明細書において、工具
を非常に薄い多層系でコーティングし、これらの層が部
分的に磨耗すると、別な領域が別な層で補われる工具表
面に結びつけることが提案されている。実際の適用にお
いては種々の問題がある。その発明が意図する表面は、
磨耗が生じることにより平滑化した平面の表面にのみ生
じることができる。工具において、このことは通常では
ない。磨耗は主として切削エッジから或る傾きにおいて
起きる。したがって、層は平坦ではなく、工具又は切削
機により部分的に偏って研磨される。これらの条件下に
おいて多層は剥脱しやすく、即ち、潤滑剤として機能す
べき層内部の破壊又は層間の密着した破壊の結果とな
る。この理由は材料が充分な引張強度を持たないためで
ある。結果は殆ど全て硬質材料で形成された表面又は階
段状面となる。提案の解決策は所望の結果となっていな
い。
対策として多層の使用があり、例えば欧州特許第017035
9 号とフランス特許第2596775 号がある。フランス特許
2596775 号において、窒化チタン層を有する工具をＩ−
炭素からなる最終層でその上をコーティングすることが
提案されている。切削工具のコーティングについて、そ
の提案の解決策は、層の分離が低温の典型的に２２０℃
以下でのみ可能であるため使用することができない。ま
た、そのような低温で分離した切削工具の層の接着が充
分でない。欧州特許第0170359 号明細書において、工具
を非常に薄い多層系でコーティングし、これらの層が部
分的に磨耗すると、別な領域が別な層で補われる工具表
面に結びつけることが提案されている。実際の適用にお
いては種々の問題がある。その発明が意図する表面は、
磨耗が生じることにより平滑化した平面の表面にのみ生
じることができる。工具において、このことは通常では
ない。磨耗は主として切削エッジから或る傾きにおいて
起きる。したがって、層は平坦ではなく、工具又は切削
機により部分的に偏って研磨される。これらの条件下に
おいて多層は剥脱しやすく、即ち、潤滑剤として機能す
べき層内部の破壊又は層間の密着した破壊の結果とな
る。この理由は材料が充分な引張強度を持たないためで
ある。結果は殆ど全て硬質材料で形成された表面又は階
段状面となる。提案の解決策は所望の結果となっていな
い。
【０００６】EP 0394661号において、炭素系の摩擦低下
層の使用が開示されている。特定の工具用途についての
特に良好な特性を有する層の系は、この明細書には開示
されていない。本発明の目的は、このような従来技術の
欠点をなくすことである。主な目的はコーティング方法
の高い操作性と高い経済性を備え、長い有効寿命に結び
つく切削エッジを形成しやすい切削工具の層系を提案す
ることである。
層の使用が開示されている。特定の工具用途についての
特に良好な特性を有する層の系は、この明細書には開示
されていない。本発明の目的は、このような従来技術の
欠点をなくすことである。主な目的はコーティング方法
の高い操作性と高い経済性を備え、長い有効寿命に結び
つく切削エッジを形成しやすい切削工具の層系を提案す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用効果】本発明の課
題の解決は、請求項１の工具の設計によって達成され
る。本発明にしたがうと、工具を硬質層でコーティング
し、次いで摩擦低下層でコーティングする。コーティン
グは公知の減圧下での堆積法で行うことができ、例えば
蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングのような
ＰＶＤである。公知のように、所望の層の組成はプロセ
スに供給する反応性ガスによって調節する。上記のプロ
セスの混合形態も可能なことは言うまでもない。特に好
ましくは、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物、又
はこれらの組み合わせからなる硬質コーティングであ
る。適切な金属には例えばチタン、ハフニウム、ジルコ
ニウム、又は主としてこれらの元素と他の元素からなる
合金、及びこれらの組み合わせがある。プロセス条件
は、硬質コーティングが好ましくは０．２ギガパスカル
以上の内部圧縮応力を有するように選択すべきである。
ＰＶＤ法によって堆積する層は１μｍ未満の平均線幅の
コーンサイズ(corn size) を有する。層のパラメーター
の正確な調節は個々の場合に依存し、らせん状ドリルに
ついては例えば厚さ約４μｍ、シャンク状のカッターに
ついては約３μｍ、パンチについては約６μｍの硬質層
においてそれぞれ良好な結果が得られる。ここで、特定
な場合においては、経済的理由や方法上の理由によって
層の厚みを減らすことも可能であるが、１．１μｍ以下
とすべきでない。硬質コーティングの化合物と合金の選
択は既知の考察を基礎にすることができ、例えば温度調
和性を向上するためのアルミニウム、ケイ素、ジルコニ
ウム等の合金、硬度を高めるための炭窒化物等の使用が
ある。
題の解決は、請求項１の工具の設計によって達成され
る。本発明にしたがうと、工具を硬質層でコーティング
し、次いで摩擦低下層でコーティングする。コーティン
グは公知の減圧下での堆積法で行うことができ、例えば
蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングのような
ＰＶＤである。公知のように、所望の層の組成はプロセ
スに供給する反応性ガスによって調節する。上記のプロ
セスの混合形態も可能なことは言うまでもない。特に好
ましくは、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物、又
はこれらの組み合わせからなる硬質コーティングであ
る。適切な金属には例えばチタン、ハフニウム、ジルコ
ニウム、又は主としてこれらの元素と他の元素からなる
合金、及びこれらの組み合わせがある。プロセス条件
は、硬質コーティングが好ましくは０．２ギガパスカル
以上の内部圧縮応力を有するように選択すべきである。
ＰＶＤ法によって堆積する層は１μｍ未満の平均線幅の
コーンサイズ(corn size) を有する。層のパラメーター
の正確な調節は個々の場合に依存し、らせん状ドリルに
ついては例えば厚さ約４μｍ、シャンク状のカッターに
ついては約３μｍ、パンチについては約６μｍの硬質層
においてそれぞれ良好な結果が得られる。ここで、特定
な場合においては、経済的理由や方法上の理由によって
層の厚みを減らすことも可能であるが、１．１μｍ以下
とすべきでない。硬質コーティングの化合物と合金の選
択は既知の考察を基礎にすることができ、例えば温度調
和性を向上するためのアルミニウム、ケイ素、ジルコニ
ウム等の合金、硬度を高めるための炭窒化物等の使用が
ある。
【０００８】摩擦低下層について、薄い厚さの層が極め
て重要である。通常は硬質コーティングの厚さの約１／
３が適切である。実用的な範囲は０．１２〜１．６μｍ
である。摩擦低下層の特に適切な材料は炭素を基礎にし
た層である。炭化物化合物と炭素、例えば炭化タングス
テンと炭素（ＷＣ／Ｃ）であって、合計炭素分が６１％
以上が特に適切である。ここで、他の炭化物、例えばク
ロム、ケイ素、チタンの炭化物、及びこれらの混合物も
適切である。このような層をそれぞれ別個に形成する方
法は例えば欧州特許第0394661 号に記載があり、この特
許は本願でも参考にして含まれる。対応するＰＶＤ法と
一緒に作成したこの種の摩擦低下材料は０．１μｍ未満
の平均線幅(average linear width)を有する典型的なコ
ーンサイズとなる。硬質層だけでなく、摩擦低下層もま
たＰＶＤ法によって形成されるため、両者を同一機器の
中で逐次容易かつ経済的に堆積させることができる。ま
た、用途によって多層を予見し、層を変えることも可能
である。
て重要である。通常は硬質コーティングの厚さの約１／
３が適切である。実用的な範囲は０．１２〜１．６μｍ
である。摩擦低下層の特に適切な材料は炭素を基礎にし
た層である。炭化物化合物と炭素、例えば炭化タングス
テンと炭素（ＷＣ／Ｃ）であって、合計炭素分が６１％
以上が特に適切である。ここで、他の炭化物、例えばク
ロム、ケイ素、チタンの炭化物、及びこれらの混合物も
適切である。このような層をそれぞれ別個に形成する方
法は例えば欧州特許第0394661 号に記載があり、この特
許は本願でも参考にして含まれる。対応するＰＶＤ法と
一緒に作成したこの種の摩擦低下材料は０．１μｍ未満
の平均線幅(average linear width)を有する典型的なコ
ーンサイズとなる。硬質層だけでなく、摩擦低下層もま
たＰＶＤ法によって形成されるため、両者を同一機器の
中で逐次容易かつ経済的に堆積させることができる。ま
た、用途によって多層を予見し、層を変えることも可能
である。
【０００９】次に例によって本発明を説明する。
【００１０】
【実施例】例１ １６ｍｍの直径とISO 1641/1タイプN.0110形状寸法を有
する高速鋼S6-5-2仕上切削機の間で比較を行った。処理
は充分に経時したアルミニウム合金Avional 100(ＡｌＣ
ｕＭｇ１）の表面仕上とした。切削条件として、切削速
度：２４０ｍ／分、送り：０．３ｍｍ／歯、スリット深
さ：１６ｍｍとした。３つのサンプルを試験した。
する高速鋼S6-5-2仕上切削機の間で比較を行った。処理
は充分に経時したアルミニウム合金Avional 100(ＡｌＣ
ｕＭｇ１）の表面仕上とした。切削条件として、切削速
度：２４０ｍ／分、送り：０．３ｍｍ／歯、スリット深
さ：１６ｍｍとした。３つのサンプルを試験した。
【００１１】 ａ）被覆せず ＲＡ＝４．１μｍ ｂ）３μｍのＴｉＮで被覆 ＲＡ＝９．１μｍ ｃ）２．３μｍのＷＣ／Ｃで被覆 ＲＡ＝２．１μｍ ｄ）３μｍのＴｉＮと１．０μｍの ＲＡ＝２．１μｍ ＷＣ／Ｃ（炭素７２％）で被覆 （ＲＡは平均粗さ値を表す） ＷＣ／Ｃで被覆したサンプルｃ）は、１０分後のオープ
ンスペース上のコーティングの磨耗によって被覆してい
ないフライス切削機に比較した長所がなくなり、即ちコ
ーティングが消失し、４．１μｍの平均粗さとなった。
窒化チタンのみで被覆したサンプルｂ）は、未被覆のサ
ンプルａ）よりもなお高い粗さ値を示す。比較は、平均
粗さで表した加工物の表面品質に関係する。
ンスペース上のコーティングの磨耗によって被覆してい
ないフライス切削機に比較した長所がなくなり、即ちコ
ーティングが消失し、４．１μｍの平均粗さとなった。
窒化チタンのみで被覆したサンプルｂ）は、未被覆のサ
ンプルａ）よりもなお高い粗さ値を示す。比較は、平均
粗さで表した加工物の表面品質に関係する。
【００１２】４番目の試験ｄ）において、１番目と同じ
フライス切削機を１．０μｍのＷＣ／Ｃの下層の次に３
μｍのＴｉＮで被覆した。下層は７２％の合計炭素持分
を有した。このようにして被覆したフライス切削機もま
た、ＷＣ／Ｃ層で１度被覆したサンプルｃ）と同様に
２．１μｍの表面品質に達した。ここで、この改良され
た表面品質によって達することができる有効寿命は１０
０分であり、劇的な増加を示した。
フライス切削機を１．０μｍのＷＣ／Ｃの下層の次に３
μｍのＴｉＮで被覆した。下層は７２％の合計炭素持分
を有した。このようにして被覆したフライス切削機もま
た、ＷＣ／Ｃ層で１度被覆したサンプルｃ）と同様に
２．１μｍの表面品質に達した。ここで、この改良され
た表面品質によって達することができる有効寿命は１０
０分であり、劇的な増加を示した。
【００１３】例２ もう１つの試験において、ステンレス鋼の穿孔を試験し
た。使用したドリルは直径６ｍｍの高速鋼４２螺旋ドリ
ルとした。選択した加工は、ＡＩＳＩ３１６ステンレス
鋼の深さ３０ｍｍの盲穴の穿孔とした。切削速度は６ｍ
／分とし、送りは旋回ごとに０．０５ｍｍとした。
た。使用したドリルは直径６ｍｍの高速鋼４２螺旋ドリ
ルとした。選択した加工は、ＡＩＳＩ３１６ステンレス
鋼の深さ３０ｍｍの盲穴の穿孔とした。切削速度は６ｍ
／分とし、送りは旋回ごとに０．０５ｍｍとした。
【００１４】 表１． ─────────────────────────────────── ロット コーティング 方法 層の厚さ 有効寿命 材料 μｍ （穴の数） ─────────────────────────────────── Ａ なし ５０ ─────────────────────────────────── Ｂ Ｔｉ（Ｃ，Ｎ） Ｈイオンプレーティング ５ ９０ ─────────────────────────────────── Ｃ ＴｉＮ＋ Ｈイオンプレーティング ３ ８０ ＷＣ／Ｃ(55%C) スパッターＣＶＤ ２ ─────────────────────────────────── Ｄ Ｔｉ（Ａｌ，Ｎ） カソードスパッタリング ５ ７０ ─────────────────────────────────── Ｅ （ＴｉＡｌＶ６）Ｎ カソードスパッタリング ３．５ １４０ ＋ＣｒＣ／Ｃ(70%C) スパッターＣＶＤ １．５ ─────────────────────────────────── Ｆ ＴｉＮ＋ Ｈイオンプレーティング ５ １００ ＷＣ／Ｃ(65%C) スパッターＣＶＤ ０．１ ─────────────────────────────────── Ｈイオンプレーティング：高電流プラズマビームイオン
プレーティング
プレーティング
【００１５】ロットＡは被覆しておらず、５０穴の有効
寿命であった。ロットＢは層の厚さ５μｍのＴｉＣ又は
ＴｉＮを高電流プラズマビームイオンプレーティングに
よって被覆し、到達の有効寿命は９０穴であった。ロッ
トＣは硬質窒化チタン層を高電流プラズマビームイオン
プレーティングによって被覆し、その上に炭素５５％の
ＷＣ／ＣをスパッターＣＶＤによって堆積させた。硬質
層は厚さ３μｍであり、ＷＣ／Ｃ層は厚さ２μｍであ
り、到達の有効寿命は８０穴であった。ロットＤは（Ｔ
ｉ，Ａｌ）Ｎをカソードスパッタリングによって被覆
し、到達の有効寿命は７０穴であった。本発明による系
ＥとＦの層のみが、良好な切削品質を備えて重要な有効
寿命の増加を示した。ロットＥにおいて、厚さ３．５μ
ｍの（ＴｉＡｌＶ６）Ｎの硬い層をカソードスパッタリ
ングによって堆積させ、スパッターＣＶＤによって炭素
分７０％のＣｒＣ／Ｃの厚さ１．５μｍの摩擦低下層を
上に重ね、１４０穴の有効寿命に達した。本発明の２番
目の系Ｆの層は、高電流プラズマビームイオンプレーテ
ィングによって堆積させた厚さ５μｍの硬い層と、その
上にスパッターＣＶＤによって重ねた炭素分６５％の厚
さ０．１μｍのＷＣ／Ｃ層からなった。
寿命であった。ロットＢは層の厚さ５μｍのＴｉＣ又は
ＴｉＮを高電流プラズマビームイオンプレーティングに
よって被覆し、到達の有効寿命は９０穴であった。ロッ
トＣは硬質窒化チタン層を高電流プラズマビームイオン
プレーティングによって被覆し、その上に炭素５５％の
ＷＣ／ＣをスパッターＣＶＤによって堆積させた。硬質
層は厚さ３μｍであり、ＷＣ／Ｃ層は厚さ２μｍであ
り、到達の有効寿命は８０穴であった。ロットＤは（Ｔ
ｉ，Ａｌ）Ｎをカソードスパッタリングによって被覆
し、到達の有効寿命は７０穴であった。本発明による系
ＥとＦの層のみが、良好な切削品質を備えて重要な有効
寿命の増加を示した。ロットＥにおいて、厚さ３．５μ
ｍの（ＴｉＡｌＶ６）Ｎの硬い層をカソードスパッタリ
ングによって堆積させ、スパッターＣＶＤによって炭素
分７０％のＣｒＣ／Ｃの厚さ１．５μｍの摩擦低下層を
上に重ね、１４０穴の有効寿命に達した。本発明の２番
目の系Ｆの層は、高電流プラズマビームイオンプレーテ
ィングによって堆積させた厚さ５μｍの硬い層と、その
上にスパッターＣＶＤによって重ねた炭素分６５％の厚
さ０．１μｍのＷＣ／Ｃ層からなった。
【００１６】例３ ３番目の実験シリーズにおいて、黄銅の機械加工を試験
した。使用したドリルは、硬質金属Ｋ４０冷却チャンネ
ルの直径３ｍｍのドリルであった。穿孔した穴は黄銅Ｃ
ｕＺｎ３７の中の連続穴とした。切削条件として、１４
０ｍ／分の切削速度、旋回ごとの０．１ｍｍの送りとし
た。結果は次の通りであった。
した。使用したドリルは、硬質金属Ｋ４０冷却チャンネ
ルの直径３ｍｍのドリルであった。穿孔した穴は黄銅Ｃ
ｕＺｎ３７の中の連続穴とした。切削条件として、１４
０ｍ／分の切削速度、旋回ごとの０．１ｍｍの送りとし
た。結果は次の通りであった。
【００１７】 表２． ─────────────────────────────────── ロット コーティング 方法 層の厚さ 有効寿命 材料 μｍ （穴の数） ─────────────────────────────────── Ａ ＴｉＮ Ｈイオンプレーティング ２ ３６００００ ─────────────────────────────────── Ｂ ＴｉＮ＋ Ｈイオンプレーティング ２ ５２００００ ＷＣ／Ｃ(63%C) スパッターＣＶＤ ０．１ ─────────────────────────────────── Ｃ ＴｉＮ＋ Ｈイオンプレーティング ４ ５１００００ ＷＣ／Ｃ(72%C) スパッターＣＶＤ １ ───────────────────────────────────
【００１８】厚さ２μｍのＴｉＮ硬質層で被覆したロッ
トＡのドリルは３６００００穴の有効寿命に達した。厚
さ２μｍのＴｉＮと炭素分６３％の厚さ０．１μｍのＷ
Ｃ／Ｃを有する本発明によるロットＢは５２００００穴
の有効寿命に達した。別の厚さ４μｍのＴｉＮと炭素分
７２％の１μｍのＷＣ／Ｃを有するロットＣのコーティ
ングは５１００００穴の有効寿命に達した。
トＡのドリルは３６００００穴の有効寿命に達した。厚
さ２μｍのＴｉＮと炭素分６３％の厚さ０．１μｍのＷ
Ｃ／Ｃを有する本発明によるロットＢは５２００００穴
の有効寿命に達した。別の厚さ４μｍのＴｉＮと炭素分
７２％の１μｍのＷＣ／Ｃを有するロットＣのコーティ
ングは５１００００穴の有効寿命に達した。
【００１９】上記の例は、本発明による層の系は工具の
有効寿命の重要な増加に結びつくことを示している。
有効寿命の重要な増加に結びつくことを示している。
Claims (8)
- 【請求項１】 少なくとも磨耗に曝される箇所を減圧中
での処理によってコーティングした工具であり、コーテ
ィングは工具に直接堆積した少なくとも１種の硬質層
と、前記硬質層に重ねた外側の少なくとも１種の摩擦低
下層からなり、個々の層のコーンサイズは１μｍ未満の
平均線幅を有する工具。 - 【請求項２】 摩擦低下層のコーンサイズが０．１μｍ
未満である請求項１に記載の工具。 - 【請求項３】 硬質層が０．２ギガパスカルより高い圧
縮内部応力を有する請求項２に記載の工具。 - 【請求項４】 硬質層が金属炭化物、金属窒化物、金属
炭窒化物、及びチタン、ハフニウム、ジルコニウム、及
び前記金属と他の金属の合金からなる群より選択され、
摩擦低下層が金属炭化物及び炭素を含んでなる請求項１
に記載の工具。 - 【請求項５】 摩擦低下層の炭素分が６１％より多い請
求項４に記載の工具。 - 【請求項６】 摩擦低下層の金属炭化物がタングステ
ン、クロム、ケイ素、チタンの少なくとも１種以上の炭
化物を含んでなる請求項４に記載の工具。 - 【請求項７】 摩擦低下層の厚さが硬質層の厚さの約１
／３であって、摩擦低下層の厚が０．１２〜１．６μｍ
である請求項４に記載の工具。 - 【請求項８】 硬質層の厚さが１．１〜８μｍである請
求項４に記載の工具。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH02200/93-2 | 1993-07-21 | ||
| CH220093 | 1993-07-21 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005018618A Division JP2005193376A (ja) | 1993-07-21 | 2005-01-26 | 長い有効寿命を有するコーティング工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07164211A true JPH07164211A (ja) | 1995-06-27 |
Family
ID=4228237
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6169266A Withdrawn JPH07164211A (ja) | 1993-07-21 | 1994-07-21 | 長い有効寿命を有するコーティング工具 |
| JP2005018618A Withdrawn JP2005193376A (ja) | 1993-07-21 | 2005-01-26 | 長い有効寿命を有するコーティング工具 |
| JP2007249299A Expired - Lifetime JP4874911B2 (ja) | 1993-07-21 | 2007-09-26 | 長い有効寿命を有するコーティング工具 |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005018618A Withdrawn JP2005193376A (ja) | 1993-07-21 | 2005-01-26 | 長い有効寿命を有するコーティング工具 |
| JP2007249299A Expired - Lifetime JP4874911B2 (ja) | 1993-07-21 | 2007-09-26 | 長い有効寿命を有するコーティング工具 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5707748A (ja) |
| JP (3) | JPH07164211A (ja) |
| DE (1) | DE4421144C2 (ja) |
| FR (1) | FR2708001B1 (ja) |
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