KR101245425B1

KR101245425B1 - 피복 부재, 피복 부재를 포함하는 피복 절삭 공구 및 피복 부재의 제조 방법

Info

Publication number: KR101245425B1
Application number: KR1020117003211A
Authority: KR
Inventors: 루 첸; 마모루 코하타
Original assignee: 가부시키가이샤 탕가로이
Priority date: 2008-07-14
Filing date: 2009-07-13
Publication date: 2013-03-19
Also published as: CN102099138B; US20110117344A1; EP2305405A4; KR20110033266A; JPWO2010007958A1; EP2305405A1; WO2010007958A1; CN102099138A; EP2305405B1; JP5056949B2

Abstract

본 발명은 고속도 가공, 고전송 가공, 피절삭재의 고경도화, 난절삭재 절삭 등의 엄격한 절삭 가공 조건에 있어서 긴 수명을 실현할 수 있는 절삭 공구용의 피복 부재의 제공을 목적으로 한다. 기재의 표면에 피막을 피복한 피복 부재에 있어서, 피막의 적어도 1층은 Al, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W 중에서 선택된 적어도 1종의 금속 원소 M과 C, N, O 중에서 선택된 적어도 1종의 원소 X를 포함하는 입방정의 금속 화합물의 경질막이고, 경질막의 (111)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포는 α각 75 내지 90도의 범위에서 최고 강도를 나타내고, 경질막의 (220)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포는 α각 75 내지 90도의 범위에서 최고 강도를 나타내는 피복 부재이다.

Description

피복 부재, 피복 부재를 포함하는 피복 절삭 공구 및 피복 부재의 제조 방법 {COATED MEMBER, COATED CUTTING TOOL COMPRISING THE COATED MEMBER AND PROCESS FOR PREPARING THE COATED MEMBER}

본 발명은 소결 합금, 세라믹, cBN 소결체, 다이아몬드 소결체 등의 기재의 표면에 피막을 피복한 피복 부재에 관한 것이다. 특히, 칩, 드릴, 엔드밀로 대표되는 절삭 공구, 각종 내마모 공구, 각종 내마모 부품에 바람직한 피복 부재에 관한 것이다.

소결 합금, 세라믹, cBN 소결체, 다이아몬드 소결체 등의 기재의 표면에 TiC, TiCN, TiN, (Ti, Al)N, CrN 등의 피막을 피복한 피복 부재는 기재의 고강도, 고인성과, 피막의 우수한 내마모성, 내산화성, 윤활성, 내용착성 등을 겸비하고 있기 때문에, 절삭 공구, 내마모 공구, 내마모 부품으로서 다용되어 왔다.

피막의 종래 기술로서는 (Ti, Al, Cr)(C, N)을 포함하는 절삭 공구용 경질 피막이 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 또한, 내산화성이 우수한 피막으로서, Al-Cr-N계 피막이 있다(예를 들면, 비특허 문헌 1 참조). 그러나, 피절삭재, 절삭 조건 등의 변화로부터, 이들 피막을 피복한 절삭 공구로서는 긴 수명이 얻어지지 않는다고 하는 문제가 있었다.

일본 특허 공개 제2003-71610호 공보

이데 유끼오, 이나다 카즈노리, 나카무라 타카시, 코부 카츠히코, 「내고온 산화 특성이 우수한 Al-Cr-N계 피막의 개발」, 「마테리아」 제40권 제9호, 2001년, p.815-816

최근, 절삭 가공에 있어서 고속도 가공, 고전송 가공 등의 가혹한 절삭 조건이나 피절삭재의 고경도화 등 엄격한 가공 조건이 증가하고 있고, 피복 공구에는 추가적인 장기 수명화가 요구되는 경향이 있다. 이 때문에, 종래의 피복 공구에서는 이들 엄격한 가공 요구에 응할 수 없게 되어 왔다. 본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 고속도 가공, 고전송 가공, 난절삭재의 가공 등 가공 조건이 엄격한 절삭 가공에 있어서, 긴 수명을 실현하는 피복 부재의 제공을 목적으로 한다.

종래의 절삭 가공에 있어서, 기재의 표면에 (TiAl)N, (TiCr)N, (CrAl)N, (TiAlCr)N 등 입방정의 금속 화합물을 포함하는 경질막을 피복한 피복 부재를 포함하는 절삭 공구가 이용되어 왔다. 본 발명자들은 기재의 표면에 (TiAl)N, (TiCr)N, (CrAl)N, (TiAlCr)N 등을 피복한 피복 부재의 성능 향상에 몰두해 왔다. 그 결과, 경질막의 (111)면과 (220)면에 대해서 X선 회절의 정극점 도면 측정을 행했을 때, 경질막의 (111)면에 관한 정극 점도의 α축의 X선 강도 분포는 α각 75 내지 90도의 범위에서 최고 강도를 나타내고, (220)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포는 α각 75 내지 90도의 범위에서 최고 강도를 나타내면, 내마모성이 향상되어, 절삭 공구로서 사용하면 긴 수명이 된다고 하는 지견이 얻어졌다. 이러한 배향성을 구비한 경질막은 현저히 고전압의 기재 직류 바이어스 전압으로 아크 방전을 행하여 경질막의 배향을 저해하는 불순물을 기재로부터 제거하는 예비 방전 공정, 이어서 직류 바이어스 전압을 소정의 전압까지 서서히 내리면서 아크 방전을 행하여 경질막의 핵 발생을 발생시키는 제1차 방전 공정, 마지막으로 소정의 직류 바이어스 전압으로 아크 방전을 행하여 경질막을 성막하는 제2차 방전 공정에 의해서 형성할 수 있다. 특히, 예비 방전을 행하고, 게다가 종래의 직류 바이어스 전압보다도 고전압으로 경질막을 형성하는 것이 절삭 공구에 있어서 바람직한 경질막을 형성할 수 있는 요건이다.

즉, 본 발명의 피복 부재는 기재의 표면에 피막을 피복한 피복 부재에 있어서, 피막의 적어도 1층은 입방정의 금속 화합물을 포함하는 경질막이고, 경질막의 (111)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포는 α각 75 내지 90도의 범위에서 최고 강도를 나타내고, 경질막의 (220)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포는 α각 75 내지 90도의 범위에서 최고 강도를 나타내는 피복 부재이다.

본 발명자들은 정극점 도면 측정에 의해 경질막을 구성하고 있는 입방정의 (111)면의 기울기의 각도 분포와 (220)면의 기울기의 각도 분포를 조사하여, 이들을 특정한 범위로 제어함으로써, 종래의 경질막보다도 내마모성을 향상시킬 수 있었다.

본 발명의 경질막에 X선 회절의 정극점 도면 측정을 행했을 때, 경질막의 (111)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포가 α각 75 내지 90도의 범위에서 최고 강도를 나타내고, (220)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포가 α각 75 내지 90도의 범위에서 최고 강도를 나타내는 것은, 경질막을 구성하고 있는 입방정의 결정 중에서, (111)면과 (220)면이 피복 부재 표면에 대하여 함께 평행하게 향하고 있는 결정이 많은 것을 나타내고 있다. 경질막의 (111)면 또는 (220)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포가 α각 75도 미만의 범위에서 최고 강도를 나타내는 피복 부재와 비교하여 내마모성을 향상시킬 수 있었다. 그 이유에 대해서는 분명하지 않지만, 본 발명의 경질막은 피복 부재의 표면에 대하여 평행하게 향하고 있는 (111)면과 (220)면이 경질막의 표면을 많이 차지하여, 경질막에 (111)면과 (220)면과의 치밀한 혼합상을 형성할 수 있기 때문에, 경질막의 내마모성을 향상시킨다고 생각할 수 있다.

본 발명의 경질막의 (111)면 및 (220)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포는 슐츠(Schulz)의 반사법에 의해 측정할 수 있다. 슐츠의 반사법은 도 1에 나타낸 바와 같이 2θ를 회절각으로서 입사각과 반사각이 각각 θ인 등각도 반사의 광학계를 사용하고, 시료면 내의 A축을 중심으로 하는 α회전과, 시료면 법선(B축)을 중심으로 하는 β회전 즉 시료면 내 회전에 의해, 입사 X선에 대한 시료의 방향을 바꿔 회절선의 강도 분포를 측정하는 방법이다. B축이 입사선과 회절선으로 결정되는 평면 상에 있을 때, α각을 90도로 정의한다. α각이 90도일 때에는 도 2에 나타낸 바와 같이 정극점 도면 상에서 중심 점이 된다. 구체적인 측정 방법으로서, 예를 들면 가부시끼가이샤 리가꾸 제조 X선 회절 장치 RINT-TTRIII의 정극점 측정 프로그램을 사용하여, 하기의 측정 조건 및 측정 수법에 의해, 경질막의 (111)면 및 (220)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포를 측정할 수 있다.

[측정 조건]

(1) TTRIII 수평 각도계

(2) 극점용 다목적 시료대

(3) 주사 방법: 동심원

(4) β 주사 범위: 0 내지 360도/5도 피치

(5) β 스캔 스피드: 180도/분

(6) γ 진폭: 0 mm

[측정 수법(슐츠의 반사법)]

(1) 고정 각도: 경질막의 (111)면의 회절 각도를 36.7도로 하고, 경질막의 (220)면의 회절 각도를 62도로 한다.

(2) α 주사 범위: 20 내지 90도(5도 스텝)

(3) 타겟: Cu, 전압: 50 kV, 전류: 250 mA

(4) 발산 슬릿: 1/4도

(5) 산란 슬릿: 6 mm

(6) 발산 세로 제한 슬릿: 5 mm

(111)면 및 (220)면에 관한 정극점 도면의 등고선으로부터도 최고 강도를 나타내는 α각을 판독할 수 있지만, (111)면 및 (220)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포로부터, 최고 강도를 나타내는 α각을 용이하게 구할 수 있다.

본 발명의 피복 부재의 기재로서, 구체적으로는 소결 합금, 세라믹, cBN 소결체, 다이아몬드 소결체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 소결 합금은 내결손성과 내마모성이 우수하기 때문에 바람직하고, 그 중에서도 서밋, 초경 합금이 보다 바람직하고, 그 중에서도 초경 합금이 특히 바람직하다.

본 발명의 피막은 주기 표 4a, 5a, 6a족의 금속 원소 및 Al, Y, Mn, Cu, Ni, Co, B, Si, S, Ge, Ga의 금속, 및 이들 금속의 합금, 탄화물, 질화물, 산화물 및 이들 상호 고용체 중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 피막이고, TiC, TiCN, TiN, (TiAl)N, (CrAl)N, Al₂O₃ 등을 들 수 있다. 피막의 적어도 1층은 이들 금속의 입방정 금속 화합물을 포함하는 경질막이다. 본 발명의 피막의 평균막 두께는 0.1 내지 15 μm의 범위가 바람직하고, 0.5 내지 10 μm의 범위가 보다 바람직하고, 0.5 내지 8 μm의 범위가 특히 바람직하다. 피막의 평균막 두께가 0.1 μm 이상이면 내마모성, 내산화성이 향상되고, 15 μm 이하이면 내결손성이 저하되는 경우가 없다. 또한, 본 발명에 있어서의 피막의 평균막 두께란, 기재 표면에 피막을 피복한 피복 부재의 단면을 광학 현미경 또는 주사 전자 현미경으로 3개소 사진 촬영하여, 사진 상에서 측정한 막 두께의 평균치를 말한다.

본 발명의 경질막은 상기 금속의 입방정 금속 화합물을 포함한다. 그 중에서도 Al, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W 중에서 선택된 적어도 1종의 금속 원소 M과, C, N, O 중에서 선택된 적어도 1종의 원소 X를 포함하는 금속 화합물이면, 경도가 높고 내마모성이 우수하기 때문에 바람직하다. 구체적으로는 TiN, TiC, TiCN, TiCNO 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 금속 원소 M이 Al, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W 중에서 선택된 2종 이상이면, 내마모성이 우수하기 때문에 보다 바람직하다. 구체적으로는 (TiAl)N, (TiCr)N, (TiCrAl)N, (CrAl)N, (TiAlSi)N, (TiSi)N 등을 들 수 있다. 또한 본 발명의 경질막은 (111)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포는 α각 75 내지 90도의 범위에서 최고 강도를 나타내고, (220)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포는 α각 75 내지 90도의 범위에서 최고 강도를 나타낸다.

본 발명의 경질막은 1층을 포함하는 단층막, 또는 2층 이상을 포함하는 다층막의 어느 것일 수도 있다. 그 중에서도, 본 발명의 경질막은 조성이 다른 두께 1 내지 100 nm의 박막을 교대로 2층 이상 적층한 교대 적층막이면, 내산화성, 내마모성이 향상되기 때문에, 보다 바람직하다.

본 발명의 피막의 조성에 대해서는 2차 이온 질량 분석 장치(SIMS), 에너지 분산 원소 분석 장치(EDS), 글로우 방전형 분석 장치(GDS) 등의 원소 분석 장치를 사용하여 측정할 수 있다.

본 발명의 피막은 기재의 표면에 대하여 수직인 방향으로 성장한 주상정 조직(길이 방향이 기재의 표면에 대하여 수직인 방향으로 향하고 있는 주상정 조직)이면, 고경도로 우수한 내마모성을 발휘함과 동시에, 기재와의 밀착성이 우수하기 때문에, 보다 바람직하다.

본 발명의 경질막은 (1) 피복 장치 내에 기재를 장입하여, 히터에 의해 기재 온도를 400 내지 650 ℃까지 가열하는 공정, (2) 불순물 제거를 위한 예비 방전 공정, (3) 경질막의 핵 발생을 위한 제1차 방전 공정, (4) 경질막 성장을 위한 제2차 방전 공정을 순차 거쳐 형성된다. 예비 방전 공정은 기재 표면을 Ar 가스 충돌 후에, 플라즈마의 충돌 평균 자유 행정이 작아지도록, 피복 장치 내의 압력을 높여 기재의 직류 바이어스 전압: -600 내지 -1000 V, 아크 방전 전류: 100 내지 150 A의 소정 전압, 전류로 1 내지 5분간 방전을 행하여, 경질막의 배향에 저해가 되는 불순물을 기재로부터 제거한다. 예비 방전시에는 경질막은 거의 형성되지 않는다. 제1차 방전은 예비 방전 후, 방전 전류, 기재 온도, 장치 내의 압력을 유지하면서, 기재의 직류 바이어스 전압을 -600 내지 -1000 V의 소정 전압으로부터 -80 내지 -180 V의 소정 전압에서 1 내지 5분간 걸쳐 서서히 내리면서 아크 방전을 행한다. 이 때 경질막의 핵 발생이 일어난다. 제2차 방전은 제1차 방전시의 방전 전류, 기재 온도, 장치 내의 압력을 유지하면서, 기재의 직류 바이어스 전압: -80 내지 -180 V에서 방전을 행하여, 원하는 막 두께의 경질막을 성막한다.

또한, 본 발명의 경질막의 제조에는, 예를 들면 아크 이온 플레이팅 장치(이하, AIP 장치라고 함)를 사용할 수 있지만, 다른 장치, 예를 들면 스퍼터링 장치를 사용할 수 있다. AIP 장치를 사용하는 경우에는 장치 내에 기재를 장입하여, 히터에 의해 기재 온도를 400 내지 650 ℃까지 가열하고, 기재에 대하여, Ar 가스 충돌한다. 이어서, Ar, N₂, O₂ 또는 이들 혼합 가스를 AIP 장치에 도입하고, 장치 내의 압력을 3 내지 6 Pa로 하여, 상기한 기재의 직류 바이어스 전압, 아크 전류 등의 조건하에서, 예비 방전, 제1차 방전, 제2차 방전을 행한다.

본 발명의 경질막은 기재와의 밀착성이 우수하고, 내마모성이 우수하다. 본 발명의 피복 부재는 내마모성, 내결손성 및 내산화성이 우수하다. 본 발명의 피복 부재를 절삭 공구로서 이용하면 공구 수명이 길어진다고 하는 효과가 얻어진다. 특히 고속도 가공, 고전송 가공, 경도가 높은 피절삭재의 가공, 난절삭재의 가공 등의 가공 조건이 엄격한 절삭 가공에 있어서 효과가 높다.

도 1은 슐츠의 반사법의 광학계를 나타내는 모식도이다.
도 2는 α각과 β각의 위치를 나타낸 정극점 도면이다.
도 3은 발명품 (1)의 경질막의 (111)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포를 나타내는 도면이다.
도 4는 발명품 (1)의 경질막의 (220)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포를 나타내는 도면이다.
도 5는 비교품 (1)의 경질막의 (111)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포를 나타내는 도면이다.
도 6은 비교품 (1)의 경질막의 (220)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포를 나타내는 도면이다.

<실시예 1>

기재로서 형상이 SDKN1203AETN의 K20 상당 초경 합금제 칩을 준비하였다. 발명품에 대해서는 AIP 장치의 타겟으로서, 표 1, 2에 나타내는 금속 원소 및 첨가 원소의 성분비를 갖는 타겟을 AIP 장치 내에 설치한다. AIP 장치 내에 기재를 장입하여, 히터에 의해 기재 온도를 600 ℃까지 가열하고, 기재에 대하여 Ar 가스 충돌시킨 후, AIP 장치 내에 Ar과 N₂의 혼합 가스를 도입하고 압력을 4 내지 5 Pa로 조정하여 기재의 직류 바이어스 전압: -600 내지 -800 V에서 아크 방전 전류: 100 A에 의한 예비 방전을 2 내지 3분간 행하였다. 예비 방전을 종료한 후, 아크 방전 전류와 기재 온도와 압력을 유지한 채로, 2분간 걸쳐 서서히 기재의 직류 바이어스 전압을 -600 내지 -800 V에서 -80 내지 -120 V로 조정하였다. 계속해서, 기재의 직류 바이어스 전압: -80 내지 -120 V, 아크 방전 전류: 100 A라는 조건으로, 단층막의 경우는 100 내지 140분간 방전을 행하고, 총막 두께 3 μm의 경질막을, 교대 적층막의 경우에는 각 층 1 내지 1.5분간의 방전을 행하여, 막 두께 10 또는 15 nm의 경질막을 150 또는 100층 피복하였다.

비교품에 대해서는 표 3, 4에 나타내는 금속 원소 및 첨가 원소의 성분비를 갖는 타겟을 AIP 장치 내에 설치하고, 발명품과 동일하게 기재를 AIP 장치 내에 장입하여, 히터에 의해 기재 온도를 600 ℃까지 가열하고, 발명품과 동일하게 기재에 대하여 Ar 가스 충돌시킨 후, AIP 장치 내에 Ar와 N₂의 혼합 가스를 도입하여 압력을 2 Pa로 조정하고, 예비 방전을 하지 않고, 기재의 직류 바이어스 전압: -40 내지 -80 V, 아크 방전 전류: 100 A라는 조건으로 경질막을 피복하였다. 아크 방전 시간은 발명품과 동일하지만, 비교품으로서는 Ar 가스 충돌 후, 예비 방전을 행하지 않고, 기재의 직류 바이어스 전압을 통상의 -40 내지 -60 V로 하여, 경질막을 피복하였다.

기재의 표면에 피복된 경질막의 총막 두께에 대해서는 각 시료를 절단하여, 단면을 경면 마무리할 수 있었던 경면의 단면을 3시야 광학 현미경으로 관찰하여 그의 평균치를 측정하였다. 교대 적층막의 박막의 각 막 두께에 대해서는 투과형 전자 현미경이나 FE형 주사 전자 현미경을 이용하여, 단면 사진을 3시야 촬영하고, 그의 막 두께의 평균치를 박막의 막 두께로 하였다.

각 시료의 경질막에 대해서, 가부시끼가이샤 리가꾸 제조 X선 회절 장치 RINT-TTRIII를 이용하여, 2θ/θ 스캔법의 X선 회절 측정을 행한 바, 전 시료의 경질막은 입방정의 NaCl형 구조인 것을 확인하였다. 또한, 발명품 1 내지 6은 경질막의 (111)면, (200)면, (220)면의 X선 회절 피크 강도 중에서, (111)면의 X선 회절 피크 강도가 가장 높았다. 비교품 1 내지 6은 경질막의 (111)면, (200)면, (220)면의 X선 회절 피크 강도 중에서, (200)면의 X선 회절 피크 강도가 가장 높았다.

또한, 가부시끼가이샤 리가꾸 제조 X선 회절 장치 RINT-TTRIII를 이용하여, 하기에 나타내는 측정 조건에 의해 전 시료의 경질막의 (111)면과 (220)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포를 측정하였다.

[측정 조건]

(1) TTRIII 수평 각도계

(2) 극점용 다목적 시료대

(3) 주사 방법: 동심원

(4) β 주사 범위: 0 내지 360도/5도 피치

(5) β 스캔 스피드: 180도/분

(6) γ 진폭: 0 mm

[측정 수법(슐츠의 반사법)]

(1) θ 고정 각도: 경질막의 (111)면의 회절 각도를 36.7도로 하고, 경질막의 (220)면의 회절 각도를 62도로 한다.

(2) α 주사 범위: 20 내지 90도(5도 스텝)

(3) 타겟: Cu, 전압: 50 kV, 전류: 250 mA

(4) 발산 슬릿: 1/4도

(5) 산란 슬릿: 6 mm

(6) 발산 세로 제한 슬릿: 5 mm

또한, 경질막의 경도는 마쯔자와 세이끼 가부시끼가이샤 제조 마이크로 빅커스 경도계를 이용하여, 인가 하중 25 gf, 유지 시간 15초의 측정 조건으로 측정하였다. 이들 결과는 표 5에 나타내었다.

발명품 1 내지 6, 비교품 1 내지 6의 피복 초경 합금 공구를 이용하여, 피절삭재: 다이도 도꾸슈코(주) 제조 플라스틱 금형용 강 NAK80, 절삭 속도: 150 m/분, 절입: 2.0 mm, 전송: 0.15 mm/tooth의 조건으로 건식 프라이즈 시험을 행하였다. 공구 수명은 도피면 마모량 VB=0.3 mm를 표준으로 하였다. 절삭 길이 6 m까지 도피면 마모량 VB=0.3 mm에 도달하지 않은 경우에는 절삭 길이 6 m 시점의 도피면 마모량 VB를 측정하였다. 이들 결과를 표 6에 나타내었다.

표 6에 나타내는 바와 같이, 발명품 1 내지 6은 절삭 길이 6 m까지의 절삭 가공이라도 결손되지 않고, 도피면 마모량 VB가 0.17 mm 이하이고, 우수한 내마모성과 내결손성을 갖는다. 한편, 비교품은 절삭 길이 6 m 시점의 도피면 마모량 VB가 0.24 mm 이상으로 되어 있다. 또한, 비교품 6은 절삭 길이 6 m 시점에 결손이 생기고 있었다.

1…발산 슬릿(DS)
2…시료 중심
3…발산 세로 제한 슬릿(슐츠 슬릿)
4…수광 슬릿(RS)
5…산란 슬릿(SS)
6…카운터

Claims

기재의 표면에 피막을 피복한 피복 부재에 있어서, 피막의 적어도 1층은 입방정의 금속 화합물을 포함하는 경질막이고, 경질막의 (111)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포는 α각 75 내지 90도의 범위에서 최고 강도를 나타내고, 경질막의 (220)면에 관한 정극점 도면의 α축의 X선 강도 분포는 α각 75 내지 90도의 범위에서 최고 강도를 나타내는 피복 부재.
제1항에 있어서, 경질막이 Al, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W 중에서 선택된 적어도 1종의 원소 M과, C, N, O 중에서 선택된 적어도 1종의 원소 X를 포함하는 금속 화합물인 피복 부재.
제2항에 있어서, 원소 M이 Al, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W 중에서 선택된 2종 이상인 피복 부재.
제1항에 있어서, 피막의 평균막 두께가 0.1 내지 15 μm인 피복 부재.
제2항에 있어서, 피막의 평균막 두께가 0.1 내지 15 μm인 피복 부재.
제3항에 있어서, 피막의 평균막 두께가 0.1 내지 15 μm인 피복 부재.
제1항에 있어서, 경질막이 조성이 다른 두께 1 내지 100 nm의 박막을 교대로 2층 이상 적층한 교대 적층막을 포함하는 피복 부재.
제2항에 있어서, 경질막이 조성이 다른 두께 1 내지 100 nm의 박막을 교대로 2층 이상 적층한 교대 적층막을 포함하는 피복 부재.
제3항에 있어서, 경질막이 조성이 다른 두께 1 내지 100 nm의 박막을 교대로 2층 이상 적층한 교대 적층막을 포함하는 피복 부재.
제4항에 있어서, 경질막이 조성이 다른 두께 1 내지 100 nm의 박막을 교대로 2층 이상 적층한 교대 적층막을 포함하는 피복 부재.
제5항에 있어서, 경질막이 조성이 다른 두께 1 내지 100 nm의 박막을 교대로 2층 이상 적층한 교대 적층막을 포함하는 피복 부재.
제6항에 있어서, 경질막이 조성이 다른 두께 1 내지 100 nm의 박막을 교대로 2층 이상 적층한 교대 적층막을 포함하는 피복 부재.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 피복 부재를 포함하는 피복 절삭 공구.
기재의 표면에 적어도 1층이 입방정의 금속 화합물을 포함하는 경질막을 피복한 피복 부재의 제조 방법으로서,
(1) 피복 장치 내에 기재를 장입하여, 히터에 의해 기재 온도를 400 내지 650 ℃까지 가열하는 공정,
(2) 기재 표면에 Ar 가스 충돌 후에, 기재의 직류 바이어스 전압: -600 내지 -1000 V, 아크 방전 전류: 100 내지 150 A의 소정 전압, 전류로 1 내지 5분간 방전을 행하는 예비 방전 공정,
(3) 아크 방전 전류 및 기재 온도를 유지하면서, 기재의 직류 바이어스 전압을 -600 내지 -1000 V의 소정 전압으로부터 -80 내지 -180 V의 소정 전압으로 1 내지 5분간 걸쳐 서서히 내리면서 아크 방전하는 제1차 방전 공정, 및
(4) 아크 방전 전류 및 기재 온도를 유지하면서, 기재 바이어스 전압: -80 내지 -180 V에서, 소정의 시간 아크 방전을 행하여, 원하는 막 두께의 경질막을 얻는 제2차 방전 공정
을 순차 행하는, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 피복 부재의 제조 방법.