JPH10237652A - 耐摩耗性および耐欠損性に優れた表面被覆切削工具 - Google Patents
耐摩耗性および耐欠損性に優れた表面被覆切削工具Info
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- JPH10237652A JPH10237652A JP3602397A JP3602397A JPH10237652A JP H10237652 A JPH10237652 A JP H10237652A JP 3602397 A JP3602397 A JP 3602397A JP 3602397 A JP3602397 A JP 3602397A JP H10237652 A JPH10237652 A JP H10237652A
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- cutting tool
- coated cutting
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性および耐欠損性が共にの優れたアル
ミナ層を含む硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工
具を提供する。 【解決手段】 少なくとも１層のアルミナ層を含む硬質
被覆層を形成してなる表面被覆切削工具において、逃げ
面ノーズＲのＸ線回析強度をＩｎ、逃げ面中央部のＸ線
回析強度をＩｃとすると、硬質被覆層のアルミナ層に含
まれるα−アルミナおよびκ−アルミナのＸ線回析強度
比が｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）／（Ｉｎκ2.79
＋Ｉｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）
／（Ｉｃκ 2.79＋Ｉｃκ1.43）｝を満たす。
ミナ層を含む硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工
具を提供する。 【解決手段】 少なくとも１層のアルミナ層を含む硬質
被覆層を形成してなる表面被覆切削工具において、逃げ
面ノーズＲのＸ線回析強度をＩｎ、逃げ面中央部のＸ線
回析強度をＩｃとすると、硬質被覆層のアルミナ層に含
まれるα−アルミナおよびκ−アルミナのＸ線回析強度
比が｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）／（Ｉｎκ2.79
＋Ｉｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）
／（Ｉｃκ 2.79＋Ｉｃκ1.43）｝を満たす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＷＣ基超硬合金
またはＴｉＣＮ基サーメット基体（以下、基体という）
の表面に、少なくとも１層のアルミナ層を含む単一硬質
被覆層または複合硬質被覆層を形成してなる耐摩耗性お
よび耐欠損性に優れた表面被覆切削工具に関するもので
ある。
またはＴｉＣＮ基サーメット基体（以下、基体という）
の表面に、少なくとも１層のアルミナ層を含む単一硬質
被覆層または複合硬質被覆層を形成してなる耐摩耗性お
よび耐欠損性に優れた表面被覆切削工具に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、市販されている表面被覆切削工具
は、基体の表面に化学蒸着法により、アルミナ層からな
る単一硬質被覆層、または少なくとも１層のアルミナ層
を含みさらにチタンの炭化物、窒化物および炭酸化物の
うちの１種もしくは２種以上からなる複合硬質被覆層を
形成してなる表面被覆切削工具は知られており、この表
面被覆切削工具は鋼や鋳鉄などの連続切削や断続切削に
用いられていることも良く知られている。
は、基体の表面に化学蒸着法により、アルミナ層からな
る単一硬質被覆層、または少なくとも１層のアルミナ層
を含みさらにチタンの炭化物、窒化物および炭酸化物の
うちの１種もしくは２種以上からなる複合硬質被覆層を
形成してなる表面被覆切削工具は知られており、この表
面被覆切削工具は鋼や鋳鉄などの連続切削や断続切削に
用いられていることも良く知られている。
【０００３】例えば、基体表面にＸ線回折で（２００）
面に最大ピークが現れるチタンの炭化物、窒化物、炭窒
化物からなる内層と、α−アルミナからなる外層とで構
成された複合硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工
具（特開昭６３−８９２０２号公報参照）、基体表面に
Ｘ線回折で（２００）面に最大ピークが現れるチタンの
炭化物、窒化物、炭窒化物からなる内層と、α−アルミ
ナからなる外層とで構成された複合硬質被覆層を形成し
てなる表面被覆切削工具（特開昭６３−８９２０２号公
報参照）、基体表面にＸ線回折で（２００）面に最大ピ
ークが現れるチタンの炭化物、窒化物、炭窒化物からな
る内層と、κ−アルミナからなる外層とで構成された複
合硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工具（特開昭
６３−１９５２６８号公報参照）、基体表面にチタンの
炭化物からなる内層と、α−アルミナからなる中間層
と、κ−アルミナからなる外層とで構成された複合硬質
被覆層を形成してなる表面被覆切削工具（特開平３−１
３８３６８号公報参照）、などが知られている。
面に最大ピークが現れるチタンの炭化物、窒化物、炭窒
化物からなる内層と、α−アルミナからなる外層とで構
成された複合硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工
具（特開昭６３−８９２０２号公報参照）、基体表面に
Ｘ線回折で（２００）面に最大ピークが現れるチタンの
炭化物、窒化物、炭窒化物からなる内層と、α−アルミ
ナからなる外層とで構成された複合硬質被覆層を形成し
てなる表面被覆切削工具（特開昭６３−８９２０２号公
報参照）、基体表面にＸ線回折で（２００）面に最大ピ
ークが現れるチタンの炭化物、窒化物、炭窒化物からな
る内層と、κ−アルミナからなる外層とで構成された複
合硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工具（特開昭
６３−１９５２６８号公報参照）、基体表面にチタンの
炭化物からなる内層と、α−アルミナからなる中間層
と、κ−アルミナからなる外層とで構成された複合硬質
被覆層を形成してなる表面被覆切削工具（特開平３−１
３８３６８号公報参照）、などが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、切削工
程の省力化および短縮化に対する要求は強く、これに伴
ない、より一段と苛酷な条件下での切削が行われる傾向
にあり、かかる苛酷な条件下で切削を行うと、摩耗およ
び欠損により比較的短時間で使用寿命に至るのが現状で
ある。
程の省力化および短縮化に対する要求は強く、これに伴
ない、より一段と苛酷な条件下での切削が行われる傾向
にあり、かかる苛酷な条件下で切削を行うと、摩耗およ
び欠損により比較的短時間で使用寿命に至るのが現状で
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、か
かる苛酷な条件下で切削加工を行っても従来の表面被覆
切削工具と比べて一層耐摩耗性および耐欠損性が共にの
優れた表面被覆切削工具を開発すべく研究を行っていた
ところ、基体表面に少なくとも１層のアルミナ層を含む
硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工具において、
逃げ面のノーズＲに近い部分と逃げ面の中央部でアルミ
ナ層の微小領域Ｘ線回折による配向性に差があることが
好ましく、表面被覆切削工具の逃げ面におけるノーズＲ
の先端部に対応するホーニングの端部から表面被覆切削
工具の厚さ方向に向かって０．５ｍｍまでの範囲内（以
下、「表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲ」という）の
任意の位置における少なくとも１層のアルミナ層に含ま
れるα−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０・１７３によ
る面間隔ｄ＝２．０８５のＸ線回折強度をＩｎ
α2.085 、表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲの任意の
位置における少なくとも１層のアルミナ層に含まれるα
−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０・１７３による面間
隔ｄ＝１．６０３のＸ線回折強度をＩｎα1.601 、表面
被覆切削工具の逃げ面ノーズＲの任意の位置における少
なくとも１層のアルミナ層に含まれるκ−アルミナのＪ
ＣＰＤＳＮｏ．４・０８７８による面間隔ｄ＝２．７９
のＸ線回折強度をＩｎκ2.79、表面被覆切削工具の逃げ
面ノーズＲの任意の位置における少なくとも１層のアル
ミナ層に含まれるκ−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・
０８７８による面間隔ｄ＝１．４３のＸ線回折強度をＩ
ｎκ1.43、表面被覆切削工具の逃げ面におけるホーニン
グの端部から表面被覆切削工具の厚さ方向に向かって
０．５ｍｍよりも中央に近い帯状の部分（以下、「表面
被覆切削工具の逃げ面中央部」という）の任意の位置に
おける少なくとも１層のアルミナ層に含まれるα−アル
ミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０・１７３による面間隔ｄ＝
２．０８５のＸ線回折強度をＩｃα2.085 、表面被覆切
削工具の逃げ面中央部の任意の位置における少なくとも
１層のアルミナ層に含まれるα−アルミナのＪＣＰＤＳ
Ｎｏ．１０・１７３による面間隔ｄ＝１．６０３のＸ線
回折強度をＩｃα1.601 、表面被覆切削工具の逃げ面中
央部の任意の位置における少なくとも１層のアルミナ層
に含まれるκ−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・０８７
８による面間隔ｄ＝２．７９のＸ線回折強度をＩｃκ
2.79、表面被覆切削工具の逃げ面中央部の任意の位置に
おける少なくとも１層のアルミナ層に含まれるκ−アル
ミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・０８７８による面間隔ｄ＝
１．４３のＸ線回折強度をＩｃκ1.43、とすると、 ｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）／（Ｉｎκ2.79＋Ｉ
ｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）／
（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）｝ の条件を満たすアルミナ層を少なくとも１層被覆してな
る表面被覆切削工具は、従来よりも耐摩耗性および耐欠
損性が共に優れた特性を示し、苛酷な条件下での切削に
対して従来よりも一層使用寿命が向上するという研究結
果が得られたのである。
かる苛酷な条件下で切削加工を行っても従来の表面被覆
切削工具と比べて一層耐摩耗性および耐欠損性が共にの
優れた表面被覆切削工具を開発すべく研究を行っていた
ところ、基体表面に少なくとも１層のアルミナ層を含む
硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工具において、
逃げ面のノーズＲに近い部分と逃げ面の中央部でアルミ
ナ層の微小領域Ｘ線回折による配向性に差があることが
好ましく、表面被覆切削工具の逃げ面におけるノーズＲ
の先端部に対応するホーニングの端部から表面被覆切削
工具の厚さ方向に向かって０．５ｍｍまでの範囲内（以
下、「表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲ」という）の
任意の位置における少なくとも１層のアルミナ層に含ま
れるα−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０・１７３によ
る面間隔ｄ＝２．０８５のＸ線回折強度をＩｎ
α2.085 、表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲの任意の
位置における少なくとも１層のアルミナ層に含まれるα
−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０・１７３による面間
隔ｄ＝１．６０３のＸ線回折強度をＩｎα1.601 、表面
被覆切削工具の逃げ面ノーズＲの任意の位置における少
なくとも１層のアルミナ層に含まれるκ−アルミナのＪ
ＣＰＤＳＮｏ．４・０８７８による面間隔ｄ＝２．７９
のＸ線回折強度をＩｎκ2.79、表面被覆切削工具の逃げ
面ノーズＲの任意の位置における少なくとも１層のアル
ミナ層に含まれるκ−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・
０８７８による面間隔ｄ＝１．４３のＸ線回折強度をＩ
ｎκ1.43、表面被覆切削工具の逃げ面におけるホーニン
グの端部から表面被覆切削工具の厚さ方向に向かって
０．５ｍｍよりも中央に近い帯状の部分（以下、「表面
被覆切削工具の逃げ面中央部」という）の任意の位置に
おける少なくとも１層のアルミナ層に含まれるα−アル
ミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０・１７３による面間隔ｄ＝
２．０８５のＸ線回折強度をＩｃα2.085 、表面被覆切
削工具の逃げ面中央部の任意の位置における少なくとも
１層のアルミナ層に含まれるα−アルミナのＪＣＰＤＳ
Ｎｏ．１０・１７３による面間隔ｄ＝１．６０３のＸ線
回折強度をＩｃα1.601 、表面被覆切削工具の逃げ面中
央部の任意の位置における少なくとも１層のアルミナ層
に含まれるκ−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・０８７
８による面間隔ｄ＝２．７９のＸ線回折強度をＩｃκ
2.79、表面被覆切削工具の逃げ面中央部の任意の位置に
おける少なくとも１層のアルミナ層に含まれるκ−アル
ミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・０８７８による面間隔ｄ＝
１．４３のＸ線回折強度をＩｃκ1.43、とすると、 ｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）／（Ｉｎκ2.79＋Ｉ
ｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）／
（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）｝ の条件を満たすアルミナ層を少なくとも１層被覆してな
る表面被覆切削工具は、従来よりも耐摩耗性および耐欠
損性が共に優れた特性を示し、苛酷な条件下での切削に
対して従来よりも一層使用寿命が向上するという研究結
果が得られたのである。
【０００６】この発明は、かかる研究結果に基づいてな
されたものであって、基体表面に少なくとも１層のアル
ミナ層を含む硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工
具において、前記硬質被覆層に含まれるアルミナ層の微
小領域Ｘ線回折による配向性が、 ｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）／（Ｉｎκ2.79＋Ｉ
ｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）／
（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）｝ の条件を満足する表面被覆切削工具、に特徴を有するも
のである。
されたものであって、基体表面に少なくとも１層のアル
ミナ層を含む硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工
具において、前記硬質被覆層に含まれるアルミナ層の微
小領域Ｘ線回折による配向性が、 ｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）／（Ｉｎκ2.79＋Ｉ
ｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）／
（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）｝ の条件を満足する表面被覆切削工具、に特徴を有するも
のである。
【０００７】また、前記表面被覆切削工具において被覆
される前記アルミナ層は、 ｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）／（Ｉｎκ2.79＋Ｉ
ｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）／
（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）｝ であり、さらに （Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）＞（Ｉｎκ2.79＋Ｉｎ
κ1.43）かつ（Ｉｃα2. 085 ＋Ｉｃα1.601 ）＜（Ｉｃ
κ2.79＋Ｉｃκ1.43） なる条件を満たすことが一層好ましい。したがって、こ
の発明は、基体表面に少なくとも１層のアルミナ層を含
む硬質被覆層を形成してなる切削工具において、前記硬
質被覆層に含まれるアルミナ層の微小領域Ｘ線回折によ
る配向性が、｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）／（Ｉ
ｎκ2.79＋Ｉｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα
1.601 ）／（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）｝であり、さら
に（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）＞（Ｉｎκ2.79＋Ｉ
ｎκ1.43）かつ（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）＜（Ｉ
ｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）を満足する表面被覆切削工具、
に特徴を有するものである。
される前記アルミナ層は、 ｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）／（Ｉｎκ2.79＋Ｉ
ｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）／
（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）｝ であり、さらに （Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）＞（Ｉｎκ2.79＋Ｉｎ
κ1.43）かつ（Ｉｃα2. 085 ＋Ｉｃα1.601 ）＜（Ｉｃ
κ2.79＋Ｉｃκ1.43） なる条件を満たすことが一層好ましい。したがって、こ
の発明は、基体表面に少なくとも１層のアルミナ層を含
む硬質被覆層を形成してなる切削工具において、前記硬
質被覆層に含まれるアルミナ層の微小領域Ｘ線回折によ
る配向性が、｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）／（Ｉ
ｎκ2.79＋Ｉｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα
1.601 ）／（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）｝であり、さら
に（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）＞（Ｉｎκ2.79＋Ｉ
ｎκ1.43）かつ（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）＜（Ｉ
ｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）を満足する表面被覆切削工具、
に特徴を有するものである。
【０００８】一般に、表面被覆切削工具のノーズＲと
は、図１に示されるごとく、すくい面１の斜線で示され
る部分２´をいう。ノーズＲの先端部２とは図１におい
て太線で示されるすくい面１の端部の曲線部分を示す。
通常の表面被覆切削工具のすくい面１と逃げ面３の境界
にホーニング４が形成されており、この発明において、
「逃げ面におけるノーズＲの先端部に対応するホーニン
グの端部から表面被覆切削工具の厚さ方向に向かって
０．５ｍｍまでの範囲内」（すなわち「表面被覆切削工
具の逃げ面ノーズＲ」）とは、図１において影の付いた
部分ａを示す。また、この発明において、「表面被覆切
削工具の逃げ面におけるホーニングの端部から表面被覆
切削工具の厚さ方向に向かって０．５ｍｍよりも中央に
近い帯状の部分」（すなわち「表面被覆切削工具の逃げ
面中央部」とは、ホーニング端部から厚さ方向に向かっ
て０．５ｍｍを越えた逃げ面３の中央部分を示し、図１
において斜線で示された部分ｂを示す。前記アルミナ層
の厚さは１〜２０μｍの範囲内にあることが好ましい。
は、図１に示されるごとく、すくい面１の斜線で示され
る部分２´をいう。ノーズＲの先端部２とは図１におい
て太線で示されるすくい面１の端部の曲線部分を示す。
通常の表面被覆切削工具のすくい面１と逃げ面３の境界
にホーニング４が形成されており、この発明において、
「逃げ面におけるノーズＲの先端部に対応するホーニン
グの端部から表面被覆切削工具の厚さ方向に向かって
０．５ｍｍまでの範囲内」（すなわち「表面被覆切削工
具の逃げ面ノーズＲ」）とは、図１において影の付いた
部分ａを示す。また、この発明において、「表面被覆切
削工具の逃げ面におけるホーニングの端部から表面被覆
切削工具の厚さ方向に向かって０．５ｍｍよりも中央に
近い帯状の部分」（すなわち「表面被覆切削工具の逃げ
面中央部」とは、ホーニング端部から厚さ方向に向かっ
て０．５ｍｍを越えた逃げ面３の中央部分を示し、図１
において斜線で示された部分ｂを示す。前記アルミナ層
の厚さは１〜２０μｍの範囲内にあることが好ましい。
【０００９】この発明の｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα
1.601 ）／（Ｉｎκ2.79＋Ｉｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃα
2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）／（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃ
κ1.43）｝を満足するアルミナ層は、化学蒸着装置内の
反応温度を通常の温度（９８０〜１０４０℃）に設定
し、反応ガスであるＡｌＣｌ3 ：１〜２０容量％、ＣＯ
2 ：０．５〜３０容量％、残りＨ2 からなる混合ガスの
供給流量を従来の混合ガスの供給流量の２倍から１０倍
から３０倍に調節することにより形成することができ
る。
1.601 ）／（Ｉｎκ2.79＋Ｉｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃα
2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）／（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃ
κ1.43）｝を満足するアルミナ層は、化学蒸着装置内の
反応温度を通常の温度（９８０〜１０４０℃）に設定
し、反応ガスであるＡｌＣｌ3 ：１〜２０容量％、ＣＯ
2 ：０．５〜３０容量％、残りＨ2 からなる混合ガスの
供給流量を従来の混合ガスの供給流量の２倍から１０倍
から３０倍に調節することにより形成することができ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】いずれもＩＳＯ規格ＣＮＭＧ１２
０４０８の形状を有し、重量％で、ＷＣ−８％ＴｉＣ−
１０％ＴａＣ−８％Ｃｏからなる組成を有するＷＣ基超
硬合金およびＴｉＣＮ−１５％ＷＣ−９％ＴａＣ−１０
％Ｍｏ2 Ｃ−５％Ｎｉ−８％Ｃｏからなる組成を有する
ＴｉＣＮ基サーメットを用意し、ホーニングを施したの
ち、これらを基体とし、化学蒸着装置を用い、基体の表
面に表１〜２に示される硬質被覆層を形成し、本発明被
覆切削工具１〜１０および従来被覆切削工具１〜１０を
作製した。前記本発明被覆切削工具１〜１０および従来
被覆切削工具１〜１０の内で本発明被覆切削工具１〜６
および従来被覆切削工具１〜６はいずれもＷＣ基超硬合
金を基体とした切削工具であり、本発明被覆切削工具７
〜１０および従来被覆切削工具７〜１０はいずれもＴｉ
ＣＮ基サーメットを基体とした切削工具である。
０４０８の形状を有し、重量％で、ＷＣ−８％ＴｉＣ−
１０％ＴａＣ−８％Ｃｏからなる組成を有するＷＣ基超
硬合金およびＴｉＣＮ−１５％ＷＣ−９％ＴａＣ−１０
％Ｍｏ2 Ｃ−５％Ｎｉ−８％Ｃｏからなる組成を有する
ＴｉＣＮ基サーメットを用意し、ホーニングを施したの
ち、これらを基体とし、化学蒸着装置を用い、基体の表
面に表１〜２に示される硬質被覆層を形成し、本発明被
覆切削工具１〜１０および従来被覆切削工具１〜１０を
作製した。前記本発明被覆切削工具１〜１０および従来
被覆切削工具１〜１０の内で本発明被覆切削工具１〜６
および従来被覆切削工具１〜６はいずれもＷＣ基超硬合
金を基体とした切削工具であり、本発明被覆切削工具７
〜１０および従来被覆切削工具７〜１０はいずれもＴｉ
ＣＮ基サーメットを基体とした切削工具である。
【００１１】なお、硬質被覆層のコーティングは下記の
条件で通常のガス供給量を供給することにより行った
が、この発明のＡｌ2 Ｏ3 硬質被覆層および従来のＡｌ
2 Ｏ3硬質被覆層は表１〜２に示される条件のガス供給
量で行った。 ＴｉＣ硬質被覆層 反応ガス組成：２％ＴｉＣｌ4 −５％ＣＨ4 −Ｈ2 反応温度：１０４０℃ 反応圧力：５０Ｔｏｒｒ
条件で通常のガス供給量を供給することにより行った
が、この発明のＡｌ2 Ｏ3 硬質被覆層および従来のＡｌ
2 Ｏ3硬質被覆層は表１〜２に示される条件のガス供給
量で行った。 ＴｉＣ硬質被覆層 反応ガス組成：２％ＴｉＣｌ4 −５％ＣＨ4 −Ｈ2 反応温度：１０４０℃ 反応圧力：５０Ｔｏｒｒ
【００１２】ＴｉＣＮ硬質被覆層 反応ガス組成：３％ＴｉＣｌ4 −０．６％ＣＨ3 ＣＮ−
１０％Ｎ2 −Ｈ2 反応温度：８５０℃ 反応圧力：５０Ｔｏｒｒ
１０％Ｎ2 −Ｈ2 反応温度：８５０℃ 反応圧力：５０Ｔｏｒｒ
【００１３】ＴｉＮ硬質被覆層 反応ガス組成：２％ＴｉＣｌ4 −２５％Ｎ2 −Ｈ2 反応温度：９００℃ 反応圧力：２００Ｔｏｒｒ
【００１４】Ａｌ2 Ｏ3 硬質被覆層 反応ガス組成：３％ＡｌＣｌ3 −６％ＣＯ2 −Ｈ2 反応温度：１００５℃ 反応圧力：１５０Ｔｏｒｒ
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】得られた本発明被覆切削工具１〜１０およ
び従来被覆切削工具１〜１０について、図１に示される
逃げ面３におけるノーズＲの先端部に対応するホーニン
グの端部から表面被覆切削工具の厚さ方向に向かって
０．５ｍｍ離れた表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲの
Ａ点の位置のアルミナ層に含まれるα−アルミナのＪＣ
ＰＤＳＮｏ．１０・１７３による面間隔ｄ＝２．０８５
の微小領域Ｘ線回折強度：Ｉｎα2.085 、 表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲのＡ点の位置のアル
ミナ層に含まれるα−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０
・１７３による面間隔ｄ＝１．６０３の微小領域Ｘ線回
折強度：Ｉｎα1.601 、 表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲのＡ点の位置のアル
ミナ層に含まれるκ−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・
０８７８による面間隔ｄ＝２．７９の微小領域Ｘ線回折
強度：Ｉｎκ2.79、 表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲのＡ点の位置のアル
ミナ層に含まれるκ−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・
０８７８による面間隔ｄ＝１．４３の微小領域Ｘ線回折
強度：Ｉｎκ1.43、 をそれぞれを測定し、さらに、 表面被覆切削工具の逃げ面中央部の中心点であるＢ点の
位置のアルミナ層に含まれるα−アルミナのＪＣＰＤＳ
Ｎｏ．１０・１７３による面間隔ｄ＝２．０８５の微小
領域Ｘ線回折強度：Ｉｃα2.085 、 表面被覆切削工具の逃げ面中央部のＢ点の位置のアルミ
ナ層に含まれるα−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０・
１７３による面間隔ｄ＝１．６０３の微小領域Ｘ線回折
強度：Ｉｃα1.601 、 表面被覆切削工具の逃げ面中央部のＢ点の位置のアルミ
ナ層に含まれるκ−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・０
８７８による面間隔ｄ＝２．７９の微小領域Ｘ線回折強
度：Ｉｃκ2.79、 表面被覆切削工具の逃げ面中央部のＢ点の位置のκ−ア
ルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・０８７８による面間隔ｄ
＝１．４３の微小領域Ｘ線回折強度：Ｉｃκ1. 43、をそ
れぞれを測定し、（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）、
（Ｉｎκ2.79＋Ｉｎκ1.43）および｛（Ｉｎα2.085 ＋
Ｉｎα1.601 ）／（Ｉｎκ2.79＋Ｉｎκ1.43）｝の値、
並びに（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）、（Ｉｃκ2.79
＋Ｉｃκ1.43）および｛（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃ
α1.601 ）／（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）｝の値を求
め、その結果を表３〜４に示した。ただし、前記微小領
域Ｘ線回折強度の測定値はいずれも相対値である。また
微小領域Ｘ線回折強度の測定位置としてＡ点の位置を選
んだのは、表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲの内で最
も測定しやすい位置であるからであり、さらに微小領域
Ｘ線回折強度の測定位置としてＢ点の位置を選んだのは
表面被覆切削工具の逃げ面の中央部の内で最も代表的な
位置であるからである。
び従来被覆切削工具１〜１０について、図１に示される
逃げ面３におけるノーズＲの先端部に対応するホーニン
グの端部から表面被覆切削工具の厚さ方向に向かって
０．５ｍｍ離れた表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲの
Ａ点の位置のアルミナ層に含まれるα−アルミナのＪＣ
ＰＤＳＮｏ．１０・１７３による面間隔ｄ＝２．０８５
の微小領域Ｘ線回折強度：Ｉｎα2.085 、 表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲのＡ点の位置のアル
ミナ層に含まれるα−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０
・１７３による面間隔ｄ＝１．６０３の微小領域Ｘ線回
折強度：Ｉｎα1.601 、 表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲのＡ点の位置のアル
ミナ層に含まれるκ−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・
０８７８による面間隔ｄ＝２．７９の微小領域Ｘ線回折
強度：Ｉｎκ2.79、 表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲのＡ点の位置のアル
ミナ層に含まれるκ−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・
０８７８による面間隔ｄ＝１．４３の微小領域Ｘ線回折
強度：Ｉｎκ1.43、 をそれぞれを測定し、さらに、 表面被覆切削工具の逃げ面中央部の中心点であるＢ点の
位置のアルミナ層に含まれるα−アルミナのＪＣＰＤＳ
Ｎｏ．１０・１７３による面間隔ｄ＝２．０８５の微小
領域Ｘ線回折強度：Ｉｃα2.085 、 表面被覆切削工具の逃げ面中央部のＢ点の位置のアルミ
ナ層に含まれるα−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０・
１７３による面間隔ｄ＝１．６０３の微小領域Ｘ線回折
強度：Ｉｃα1.601 、 表面被覆切削工具の逃げ面中央部のＢ点の位置のアルミ
ナ層に含まれるκ−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・０
８７８による面間隔ｄ＝２．７９の微小領域Ｘ線回折強
度：Ｉｃκ2.79、 表面被覆切削工具の逃げ面中央部のＢ点の位置のκ−ア
ルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・０８７８による面間隔ｄ
＝１．４３の微小領域Ｘ線回折強度：Ｉｃκ1. 43、をそ
れぞれを測定し、（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）、
（Ｉｎκ2.79＋Ｉｎκ1.43）および｛（Ｉｎα2.085 ＋
Ｉｎα1.601 ）／（Ｉｎκ2.79＋Ｉｎκ1.43）｝の値、
並びに（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）、（Ｉｃκ2.79
＋Ｉｃκ1.43）および｛（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃ
α1.601 ）／（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）｝の値を求
め、その結果を表３〜４に示した。ただし、前記微小領
域Ｘ線回折強度の測定値はいずれも相対値である。また
微小領域Ｘ線回折強度の測定位置としてＡ点の位置を選
んだのは、表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲの内で最
も測定しやすい位置であるからであり、さらに微小領域
Ｘ線回折強度の測定位置としてＢ点の位置を選んだのは
表面被覆切削工具の逃げ面の中央部の内で最も代表的な
位置であるからである。
【００１８】前記本発明被覆切削工具１〜６および従来
被覆切削工具１〜６を用い、 被削材 ：ＳＣＭ４３９（硬さ：ＨＢ２６０）の丸棒 切削速度：２４０ｍ／min 送り ：０．３５mm／rev 切込み ：２．５mm 切削時間：２５min 切削油 ：なし の条件で鋼の連続切削試験を行い、切刃の損傷状態を観
察すると共に、切削を行った工具の切刃の逃げ面摩耗量
を測定し、その結果を表３〜４に示した。
被覆切削工具１〜６を用い、 被削材 ：ＳＣＭ４３９（硬さ：ＨＢ２６０）の丸棒 切削速度：２４０ｍ／min 送り ：０．３５mm／rev 切込み ：２．５mm 切削時間：２５min 切削油 ：なし の条件で鋼の連続切削試験を行い、切刃の損傷状態を観
察すると共に、切削を行った工具の切刃の逃げ面摩耗量
を測定し、その結果を表３〜４に示した。
【００１９】さらに、本発明被覆切削工具７〜１０およ
び従来被覆切削工具７〜１０を用い、 被削材 ：Ｓ４５Ｃの丸棒 切削速度：４００ｍ／min 送り ：０．３０mm／rev 切込み ：１．５mm 切削時間：２５min 切削油 ：なし の条件で鋼の連続切削試験を行い、切刃の損傷状態を観
察すると共に、切削を行った工具の切刃の逃げ面摩耗量
を測定し、その結果を表３〜４に示した。
び従来被覆切削工具７〜１０を用い、 被削材 ：Ｓ４５Ｃの丸棒 切削速度：４００ｍ／min 送り ：０．３０mm／rev 切込み ：１．５mm 切削時間：２５min 切削油 ：なし の条件で鋼の連続切削試験を行い、切刃の損傷状態を観
察すると共に、切削を行った工具の切刃の逃げ面摩耗量
を測定し、その結果を表３〜４に示した。
【００２０】また、前記本発明被覆切削工具１〜６およ
び従来被覆切削工具１〜６を用い、 被削材 ：ＳＣＭ４３９（硬さ：ＨＢ２６０）の角材 切削速度：１６０ｍ／min 送り ：０．１５mm／rev 切込み ：１．５mm 切削時間：２５min 切削油 ：なし の条件で鋼の断続切削試験を行い、１５分および２５分
後の切刃の損傷状態を観察すると共に、切削を行った工
具の切刃の欠損の有無を測定し、その結果を表３〜４に
示した。
び従来被覆切削工具１〜６を用い、 被削材 ：ＳＣＭ４３９（硬さ：ＨＢ２６０）の角材 切削速度：１６０ｍ／min 送り ：０．１５mm／rev 切込み ：１．５mm 切削時間：２５min 切削油 ：なし の条件で鋼の断続切削試験を行い、１５分および２５分
後の切刃の損傷状態を観察すると共に、切削を行った工
具の切刃の欠損の有無を測定し、その結果を表３〜４に
示した。
【００２１】さらに、前記本発明被覆切削工具７〜１０
および従来被覆切削工具７〜１０を用い、 被削材 ：ＳＣＭ４４４０の２本溝付き丸棒 切削速度：１８０ｍ／min 送り ：０．１８mm／rev 切込み ：１．２mm 切削時間：２５min 切削油 ：なし の条件で鋼の断続切削試験を行い、１５分および２５分
後の切刃の損傷状態を観察すると共に、切削を行った工
具の切刃の欠損の有無を測定し、その結果を表３〜４に
示した。
および従来被覆切削工具７〜１０を用い、 被削材 ：ＳＣＭ４４４０の２本溝付き丸棒 切削速度：１８０ｍ／min 送り ：０．１８mm／rev 切込み ：１．２mm 切削時間：２５min 切削油 ：なし の条件で鋼の断続切削試験を行い、１５分および２５分
後の切刃の損傷状態を観察すると共に、切削を行った工
具の切刃の欠損の有無を測定し、その結果を表３〜４に
示した。
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】
【発明の効果】表１〜表４に示される結果から、 （１）本発明被覆切削工具１と従来被覆切削工具１とは
硬質被覆層の組成および膜厚が同じであるにもかかわら
ず、Ｘ線回折強度比が｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎ
α 1.601 ）／（Ｉｎκ2.79＋Ｉｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃ
α2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）／（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃ
κ1.43）｝の関係を満足する本発明被覆切削工具１は、
この関係を満たさない従来被覆切削工具１に比べて、チ
ッピングを生じることなく、優れた耐摩耗性および耐欠
損性が共にを示し、切削工具の寿命が大幅に向上してお
り、さらに、本発明被覆切削工具２〜１０と従来被覆切
削工具２〜１０をそれぞれ比較しても同じ効果を示すこ
とが分かる。 （２）本発明被覆切削工具１〜１０の内でも、Ｘ線回析
強度比が（Ｉｎα2.085＋Ｉｎα1.601 ）＞（Ｉｎκ
2.79＋Ｉｎκ1.43）かつ（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃ
α1. 601 ）＜（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）の関係を満足
する本発明被覆切削工具１、２、４、５、９、１０は、
一層耐摩耗性および耐欠損性を示し、切削工具の寿命が
大幅に向上していることが分かる。
硬質被覆層の組成および膜厚が同じであるにもかかわら
ず、Ｘ線回折強度比が｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎ
α 1.601 ）／（Ｉｎκ2.79＋Ｉｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃ
α2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）／（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃ
κ1.43）｝の関係を満足する本発明被覆切削工具１は、
この関係を満たさない従来被覆切削工具１に比べて、チ
ッピングを生じることなく、優れた耐摩耗性および耐欠
損性が共にを示し、切削工具の寿命が大幅に向上してお
り、さらに、本発明被覆切削工具２〜１０と従来被覆切
削工具２〜１０をそれぞれ比較しても同じ効果を示すこ
とが分かる。 （２）本発明被覆切削工具１〜１０の内でも、Ｘ線回析
強度比が（Ｉｎα2.085＋Ｉｎα1.601 ）＞（Ｉｎκ
2.79＋Ｉｎκ1.43）かつ（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃ
α1. 601 ）＜（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）の関係を満足
する本発明被覆切削工具１、２、４、５、９、１０は、
一層耐摩耗性および耐欠損性を示し、切削工具の寿命が
大幅に向上していることが分かる。
【００２５】したがって、この発明の表面被覆切削工具
は、従来の表面被覆切削工具よりも切削工具交換回数な
どを減らして作業効率を上げ、コストを下げることがで
きるので産業の発展に大いに貢献しうるものである。
は、従来の表面被覆切削工具よりも切削工具交換回数な
どを減らして作業効率を上げ、コストを下げることがで
きるので産業の発展に大いに貢献しうるものである。
【図１】この発明の表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲ
の範囲および表面被覆切削工具の逃げ面中央部の範囲の
説明図である。
の範囲および表面被覆切削工具の逃げ面中央部の範囲の
説明図である。
１ すくい面 ２ ノーズＲの先端部 ２´ ノーズＲ ３ 逃げ面
Claims (2)
- 【請求項１】 ＷＣ基超硬合金またはＴｉＣＮ基サーメ
ット基体（以下、基体という）表面に少なくとも１層の
アルミナ層を含む硬質被覆層を形成してなる表面被覆切
削工具において、 前記硬質被覆層に含まれる少なくとも１層のアルミナ層
の微小領域Ｘ線回折による配向性は、 ｛（Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）／（Ｉｎκ2.79＋Ｉ
ｎκ1.43）｝＞｛（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα1.601 ）／
（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）｝ の条件を満たすアルミナ層であることを特徴とする耐摩
耗性および耐欠損性に優れた表面被覆切削工具。ただ
し、 Ｉｎα2.085 ：表面被覆切削工具の逃げ面におけるノー
ズＲの先端部に対応するホーニングの端部から表面被覆
切削工具の厚さ方向に向かって０．５ｍｍまでの範囲内
（以下、「表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲ」とい
う）の任意の位置における少なくとも１層のアルミナ層
に含まれるα−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０・１７
３による面間隔ｄ＝２．０８５のＸ線回折強度、 Ｉｎα1.601 ：表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲの任
意の位置における少なくとも１層のアルミナ層に含まれ
るα−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０・１７３による
面間隔ｄ＝１．６０３のＸ線回折強度、 Ｉｎκ2.79：表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲの任意
の位置における少なくとも１層のアルミナ層に含まれる
κ−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・０８７８による面
間隔ｄ＝２．７９のＸ線回折強度、 Ｉｎκ1.43：表面被覆切削工具の逃げ面ノーズＲの任意
の位置における少なくとも１層のアルミナ層に含まれる
κ−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・０８７８による面
間隔ｄ＝１．４３のＸ線回折強度、 Ｉｃα2.085 ：表面被覆切削工具の逃げ面におけるホー
ニングの端部から表面被覆切削工具の厚さ方向に向かっ
て０．５ｍｍよりも中央に近い帯状の部分（以下、「表
面被覆切削工具の逃げ面中央部」という）の任意の位置
における少なくとも１層のアルミナ層に含まれるα−ア
ルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０・１７３による面間隔ｄ
＝２．０８５のＸ線回折強度、 Ｉｃα1.601 ：表面被覆切削工具の逃げ面中央部の任意
の位置における少なくとも１層のアルミナ層に含まれる
α−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．１０・１７３による面
間隔ｄ＝１．６０３のＸ線回折強度、 Ｉｃκ2.79：表面被覆切削工具の逃げ面中央部の任意の
位置における少なくとも１層のアルミナ層に含まれるκ
−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・０８７８による面間
隔ｄ＝２．７９のＸ線回折強度、 Ｉｃκ1.43：表面被覆切削工具の逃げ面中央部の任意の
位置における少なくとも１層のアルミナ層に含まれるκ
−アルミナのＪＣＰＤＳＮｏ．４・０８７８による面間
隔ｄ＝１．４３のＸ線回折強度、とする。 - 【請求項２】 （Ｉｎα2.085 ＋Ｉｎα1.601 ）＞（Ｉ
ｎκ2.79＋Ｉｎκ1. 43）かつ（Ｉｃα2.085 ＋Ｉｃα
1.601 ）＜（Ｉｃκ2.79＋Ｉｃκ1.43）であることを特
徴とする請求項１記載の耐摩耗性および耐欠損性に優れ
た表面被覆切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3602397A JPH10237652A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | 耐摩耗性および耐欠損性に優れた表面被覆切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3602397A JPH10237652A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | 耐摩耗性および耐欠損性に優れた表面被覆切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10237652A true JPH10237652A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=12458136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3602397A Withdrawn JPH10237652A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | 耐摩耗性および耐欠損性に優れた表面被覆切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10237652A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110678579A (zh) * | 2017-06-20 | 2020-01-10 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 涂层切削工具 |
-
1997
- 1997-02-20 JP JP3602397A patent/JPH10237652A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110678579A (zh) * | 2017-06-20 | 2020-01-10 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 涂层切削工具 |
| CN110678579B (zh) * | 2017-06-20 | 2021-12-10 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 涂层切削工具 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040511 |