KR101737709B1

KR101737709B1 - 절삭공구용 경질피막

Info

Publication number: KR101737709B1
Application number: KR1020150188079A
Authority: KR
Inventors: 이동열; 안진우; 강재훈; 김정욱; 조성우; 이성구
Original assignee: 한국야금 주식회사
Priority date: 2015-12-29
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2017-05-18
Also published as: WO2017115987A1

Abstract

본 발명은 초경합금으로 이루어진 절삭공구용 모재 상에 형성되며 TiCN층과 (006)면으로 우선성장시킨 α-Al₂O₃ 박막을 포함하고, 절삭가공 시 발생하는 충격에 대한 박막의 내박리성이 우수하여 절삭공구의 수명을 크게 향상시킬 수 있는 경질피막에 관한 것이다.
본 발명에 따른 경질피막은, Co 7~15중량%와, 4족, 5족 또는 6족의 원소를 포함하는 탄화물 또는 탄질화물 0~5중량%와, 나머지 WC 및 불가피한 불순물을 포함하는 모재 상에 형성되는 두께 5~30㎛의 경질피막으로, 상기 경질피막은, 상기 모재 위에 형성되며, 두께가 2~15㎛이고, 잔류응력이 0~400MPa이며, 주상정으로 형성된 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층과, 상기 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층 상에 형성되며, 두께가 1~2㎛인 Al₁ _- _aTi_aC_xN_yO_z(a≥0, x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층과, 상기 Al₁ _- _aTi_aC_xN_yO_z(a≥0, x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층 상에 형성되며, 두께가 1~10㎛이고, 잔류응력이 -1,000MPa ~ -50MPa인 알파상의 알루미나층을 포함하고, 상기 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층과 알파상의 알루미나층 간의 잔류응력차(ΔS)는 500MPa 이하이고, 상기 알파상의 알루미나층의 TC(006)이 1.4 초과인 것을 특징으로 한다.

Description

절삭공구용 경질피막 {HARD COATED LAYER FOR CUTTING TOOLS}

본 발명은 절삭공구용 모재 상에 형성되는 경질피막에 관한 것으로, 보다 구체적으로 초경합금으로 이루어진 절삭공구용 모재 상에 화학기상증착법(이하, 'CVD'라 함)으로 형성되며 TiCN층과 (006)면으로 우선성장시킨 α-Al₂O₃ 박막을 포함하고, 절삭가공 시 발생하는 충격에 대한 박막의 내박리성이 우수하여 절삭공구의 수명을 크게 향상시킬 수 있는 경질피막에 관한 것이다.

일반적으로 절삭공구로 사용되는 초경합금은 마모 저항성을 높이기 위해 그 표면에 경질피막층을 형성한 후 사용되는데, 이 경질피막은 CVD법 또는 물리기상증착법(이하, 'PVD법'이라 함)을 통해 형성된다.

한편, 절삭공구의 인선은 고경도 재료의 고속가공 시, 약 1000℃의 고온환경에 노출되고, 가공물과의 접촉으로 인한 마찰과 산화로 마모가 발생할 뿐 아니라, 단속과 같은 기계적 충격도 받게 된다. 그러므로 절삭공구는 적절한 내산화성, 내마모성 및 내치핑성과 같은 특성이 요구된다.

이를 위해, 절삭공구용 경질피막은 일반적으로 단층 또는 다층의 비산화물계 박막이나, 우수한 내산화성을 갖는 산화물계 박막 또는 이들의 혼합층으로 구성되며, 상기 비산화물계 박막의 예로는 TiN, TiC, TiCN 등과 같은 주기율표상 4족, 5족, 6족 금속원소의 탄화물, 질화물, 탄질화물이 있고, 산화물계 박막의 예로는 대표적으로 α-Al₂O₃가 있다.

이중, α-Al₂O₃는 고온에서 안정한 상(Phase)이기 때문에 절삭가공 중에 상 변태가 발생하지 않고 우수한 내마모성을 발휘하기 때문에 절삭공구용 피막에 많이 사용되고 있는 물질이다.

이러한 α-Al₂O₃의 내마모성에 큰 영향을 끼치는 인자는 α-Al₂O₃ 결정립의 크기와 α-Al₂O₃ 결정립의 이방성(anisotropy)으로 알려져 있다. 그리고 α-Al₂O₃ 결정립의 이방성(anisotropy)을 제어하는 것과 관련하여, (110)면, (012)면, (104)면, (006)면 등으로 우선성장시키는 방법이 알려져 있다.

이중, (006)면으로 우선성장시킨 α-Al₂O₃ 박막의 경우, α-Al₂O₃의 연성파괴를 억제하고 내소성변형성을 향상시켜, 강(steel)의 절삭 가공 시 인서트의 상면 마모(crater wear, K_T wear)가 줄어들고 공구수명이 대폭 향상될 수 있어, 최근 절삭공구에 널리 적용되고 있다.

그러나 경질피막이 형성되는 모재와 절삭공구의 용도 등에 따라 절삭공구용 경질피막을 구성하는 각 박막의 형태가 상이하게 되며, 이에 따라 (006)면으로 우선성장시킨 α-Al₂O₃ 박막을 적용하더라도, 절삭공구의 수명을 향상시키기 위해서는 모재, 다른 박막과의 상태를 보다 적합화할 필요가 있다.

이와 관련하여, 하기 특허문헌에는 블라스팅과 같은 후처리를 통해 경질피막에 압축 잔류응력을 부여함으로써, 절삭공구의 수명을 향상시키는 기술이 개시되어 있으나, 이 기술을 (006)면으로 우선성장시킨 α-Al₂O₃ 박막을 포함하는 절삭공구용 경질피막에 그대로 적용할 경우, 수명향상의 개선이 충분하지 않은 측면이 있다.

미국공개특허공보 제2011-0045283호

본 발명은 절삭가공 시 발생하는 충격에 대해 절삭공구에 형성된 경질피막의 박리를 억제함으로써, 종래에 비해 절삭공구의 수명을 향상시킬 수 있는 절삭공구용 경질피막을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, Co 7~15중량%와, 4족, 5족 또는 6족의 원소를 포함하는 탄화물 또는 탄질화물 0~5중량%와, 나머지 WC 및 불가피한 불순물을 포함하는 모재 상에 형성되는 두께 5~30㎛의 경질피막으로, 상기 경질피막은, 상기 모재 위에 형성되며, 두께가 2~15㎛이고, 잔류응력이 0~400MPa이며, 주상정으로 형성된 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층과, 상기 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층 상에 형성되며, 두께가 1~2㎛인 Al₁ _-aTi_aC_xN_yO_z(a≥0, x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층과, 상기 Al₁ _- _aTi_aC_xN_yO_z(a≥0, x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층 상에 형성되며, 두께가 1~10㎛이고, 잔류응력이 -1,000MPa ~ -50MPa인 알파상의 알루미나층을 포함하고, 상기 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층과 알파상의 알루미나층 간의 잔류응력차(ΔS)는 500MPa 이하이고, 상기 알파상의 알루미나는, 하기 [식 1]에 의해 산출되는 TC(006)이 1.4 초과인 것을 특징으로 하는, 절삭공구용 경질피막을 제공한다.

[식 1]

TC(hkl) = I(hkl)/Io(hkl){1/n∑I(hkl)/Io(hkl)}^-1

(여기서, I(hkl) = (hkl) 반사강도, Io(hkl) = JCPDS 카드 46-1212에 따른 표준 강도, n= 계산에 사용된 반사의 횟수, (hkl) 반사는 (012), (104), (110), (006), (113) 및 (116)을 사용하는 것)

본 발명은 밀링 가공용 인써트 모재의 표면에 형성되는 경질피막 중, 알루미나층의 잔류응력이 압축응력 상태가 되도록 하고, 알루미나층과 TiCN층 간의 응력차가 500MPa 이하가 되도록 하며, 알루미나의 TC(006)이 1.4 초과가 되도록 함으로써, 종래의 절삭공구에 비해 절삭공구 수명을 현저하게 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

본 발명자들은 (006)면으로 우선성장된 알파상의 알루미나층을 포함하는 경질피막으로 밀링용 절삭가공 인써트에 적용되었을 때, 절삭가공 시 발생하는 충격에 대한 경질피막의 박리를 억제할 수 있는 것에 대해 연구한 결과, Co의 함량이 7~15중량% 포함되는 밀링용 초경합금 모재의 열팽창계수가 약 6.0~6.5×10^-6/K이고, HCP 결정구조를 갖는 알루미나의 c축의 열팽창계수가 약 7.0×10^-6/K 정도이며, TiN의 열팽창계수가 약 9.35×10^-6/K이고, TiC의 열팽창계수가 약 7.4×10^-6/K 정도인 점을 고려하여, 모재와 경질피막을 구성하는 각 박막간의 열팽창계수의 차이를 최소화하도록, 알루미나층은 (006) 방위로 우선성장한 것을 사용하고, 하부층으로 형성되는 TiCN층은 가능한 한 탄소가 리치(rich)한 층을 형성하며, 경질피막을 형성하는 (006)면으로 우선성장된 알파상의 알루미나층의 잔류응력 상태를 압축응력 상태로 유지하며 TiCN층과 알파상의 알루미나층 간의 응력차를 제어할 경우, 외부 충격에 의한 경질피막을 구성하는 박막 사이 또는 모재와 박막 사이의 박리를 줄이고 박막 내부에서의 파괴를 억제하여, 종래에 비해 향상된 수명을 얻을 수 있음을 밝혀내고 본 발명에 이르게 되었다.

본 발명에 따른 경질피막은, Co 7~15중량%와, 4족, 5족 또는 6족의 원소를 포함하는 탄화물 또는 탄질화물 0~5중량%와, 나머지 WC 및 불가피한 불순물을 포함하는 모재 상에 형성되는 것으로 그 두께가 5~30㎛이고, 상기 모재 위에 형성되며, 두께가 2~15㎛이고, 잔류응력이 0~400MPa이며, 주상정으로 형성된 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층과, 상기 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층 상에 형성되며, 두께가 1~2㎛인 Al₁ _- _aTi_aC_xN_yO_z(a≥0, x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층과, 상기 Al₁ _- _aTi_aC_xN_yO_z(a≥0, x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층 상에 형성되며, 두께가 1~10㎛이고, 잔류응력이 -1,000MPa ~ -50MPa인 알파상의 알루미나층을 포함하고, 상기 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층과 알파상의 알루미나층 간의 잔류응력차(ΔS)는 500MPa 이하이고, 상기 알파상의 알루미나는, 하기 [식 1]에 의해 산출되는 TC(006)이 1.4 초과인 것을 특징으로 한다.

[식 1]

TC(hkl) = I(hkl)/Io(hkl){1/n∑I(hkl)/Io(hkl)}^-1

상기 모재는, Co의 함량이 7중량% 미만일 경우 취성이 증가하고, 15중량% 초과일 경우 내마모성이 감소하므로, 7~15중량% 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.

상기 4족, 5족 또는 6족의 원소를 포함하는 탄화물 또는 탄질화물은 그 함량이 5중량%를 초과할 경우 반복적인 열충격에 의한 열 크랙 발생이 증가하므로, 5중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다.

상기 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층과, 상기 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층은, 두께가 2㎛ 미만일 경우 기계적 마모 향상이 미미하고, 15㎛ 초과일 경우 박막의 취성이 증가하므로, 2~15㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하고, 그 잔류응력은 압축응력이 바람직하나 압축응력 상태로 할 경우 상부에 위치하는 알루미나층 간의 잔류응력차가 500MPa 이하가 되도록 유지하기 어렵거나 알루미나층의 손상이 커지기 때문에 0MPa 이상이 바람직하고, 400MPa 초과의 인장응력 상태일 경우, 외부의 충격에 의해 쉽게 박막 손산이 발생하므로, 0~400MPa의 범위가 바람직하다.

또한, TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층에 있어서, x는 0.5 이하일 경우 모재와의 열팽창계수의 차이가 커져 바람직하지 않고, 0.9 초과일 경우 고온 산화분위기에서 쉽게 박막이 산화되므로, 0.5 초과 0.9 이하의 범위로 유지되는 것이 바람직하고, x는 0.6 이상인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 Al₁ _- _aTi_aC_xN_yO_z(a≥0, x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층은, 그 두께가 1㎛ 미만일 경우 상부층과 하부층을 연결하는 기능을 못하고, 2㎛ 초과일 경우 취성이 강하여 쉽게 균열이 생성되므로, 1~2㎛ 범위가 바람직하다.

또한, 알파상의 알루미나층은 그 두께가 1㎛ 미만일 경우 내마모, 내산화 기능을 발휘하지 못하고, 10㎛ 초과일 경우 취성이 강한 세라믹 층이 되어 쉽게 손상되기 때문에, 1~10㎛ 범위가 바람직하다.

또한, 알파상의 알루미나층의 잔류응력은 압축응력 상태로 그 절대값이 50MPa 미만일 경우 박막 인성 증가의 기능을 하지 못하고, 압축응력 상태로 그 절대값이 1000MPa 초과일 경우 모서리부의 응력집중으로 인해 박리가 발생할 가능성이 높으므로, -1,000MPa ~ -50MPa의 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 알파상의 알루미나층은 (006)면으로 우선성장시켜, 상기 식 1로 산출한 TC(006)이 1.4초과인 것이 바람직하고, 3.0 초과인 것이 보다 바람직하며, 4.0 초과인 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 알파상의 알루미나층과 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층 간의 잔류응력차(ΔS)는 500MPa 초과일 경우 층간의 응력 불균일로 인해 박리 발생 가능성이 증가하여, 500MPa 이하로 유지하는 것이 바람직하고, 400MPa 이하인 것이 보다 바람직하다.

[실시예]

본 발명의 실시예로 하기 표 1에 나타낸 조성을 갖는 초경합금 모재 상에, 표 1에 나타낸 구조를 갖는 경질피막을 형성하였다. 또한, 본 발명의 실시예와의 비교를 위하여 비교예 1~비교예 4에 따른 경질피막을 형성하였다.

구체적으로, 초경합금 모재는 Co 10중량%, 탄화물로 TaC 1.5중량%와 나머지 WC로 이루어진 분말을 SPCN1203EDR(한국야금 형번)로 형압하고 소결한 후 상, 하면 연삭과 인선부 호닝처리를 하여 제조한 인써트를 사용하였다.

또한, 상기 인써트의 표면에는 먼저 공정분압 60~80 mbar, 공정온도 750~900℃에서 TiCl₄가스와 CH₃CN과 N₂와 H₂와 C₂H₄, C₂H₆ 등의 탄화수소 가스와 HCl 가스를 이용하여 화학증착반응(CVD)으로 주상정의 티타늄탄질화물(TiCN)층을 형성하였다. 이때 티타늄탄질화물(TiC_xN_1-x)층의 탄소함량은 (x≥0.6)으로 질소함량에 비해 높게 하여 탄소 리치(rich)한 상을 형성하였다.

다음으로, 상기 티타늄탄질화물층의 상부에 계면층으로, 공정분압 100~150 mbar, 공정온도 900~1010℃에서 TiCl₄와 CO나 CO₂, CH₄, N₂, H₂ 등의 가스를 이용하여 화학증착반응(CVD)으로 티타늄탄질산화물(TiC_xN_yO_z, x+y+z=1, x＞0, y＞0, z＞0)층을 형성하였다.

그리고 상기 티타늄탄질산화물층 상에는, 공정분압 50~80 mbar, 공정온도 1000~1050℃에서 AlCl₃의 가스와 CO₂나 CO, HCl, H₂S, H₂등의 가스를 이용하여, TC(006)이 3 초과가 되도록 우선방위를 가진 α-Al₂O₃ 층을 형성하였다. (006)의 우선방위를 가진 α-Al₂O₃ 층은 100~600ml 범위의 H₂S 가스의 유량과 1~3L 범위의 HCl 가스의 유량의 제어를 통해 형성하였다.

또한, α-Al₂O₃ 층의 응력제어를 위하여, 블라스팅 처리를 수행하였다.

또한, 최외곽층으로, 공정분압 100~200 mbar, 공정온도 850~1000℃에서 TiCl₄가스와 N₂와 H₂의 가스를 이용하여 화학증착반응(CVD)으로 티타늄질화물(TiN)층을 2㎛ 미만 증착시키는 방법으로 형성하였다.

본 발명에 있어서 최외곽층인 TiN층은 마모식별을 목적으로 한 것으로, 선택적으로 형성될 수 있는 층이다.

한편, 비교예 1 ~ 비교예 4에 따른 경질피막은 TiCN층, 계면층, TiN층의 형성은 본 발명의 실시예와 동일하고, 알파상의 알루미나 형성 시 상기 반응가스의 유량 조절을 통해 (006)면으로 우선성장이 되지 않도록 하거나, 후처리를 실시하지 않는 방법으로, 잔류응력을 제어하였다.

이상과 같이 형성한 본 발명의 실시예 및 비교예 1 ~ 비교예 4에 따른 경질피막의 구조는 아래 표 1과 같다.

	모재 조성(중량%)			피막 두께(㎛)
	Co	TaC	WC	MT- TiCN층	TiAlCNO층	알파- 알루미나층	TiN층
비교예 1	10	1.5	bal.	4.1	1.1	5	1
비교예 2	10	1.5	bal.	4.5	1.1	5.1	1.2
비교예 3	10	1.5	bal.	5	1	4.7	1.3
비교예 4	10	1.5	bal.	4.3	1.5	4.8	1.2
실시예	10	1.5	bal.	4.7	1.2	4.5	1

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예와 비교예 1 ~ 비교예 4에 따른 경질피막이 형성된 모재의 조성을 동일하며, MT-TiCN층, TiAlCNO층, 알파상 알루미나층 및 TiN층의 두께를 거의 유사하게 형성하였다.

그러나 아래 표 2에 나타낸 바와 같이, 알파상 알루미나층의 우선성장방향과, 후처리를 통한 잔류응력이 상이하게 조절하였다.

이와 같이 준비된 절삭공구 인써트를 다음과 같이 절삭수명에 대한 평가를 수행하였다.

- 가공형태 : 숄더링 가공

- 피삭재 : SKD11(치수 100mm×200×300mm)

- Vc(절삭속도) : 250mm/min

- fz : 0.2mm/min

- ap(절입깊이) : 2mm

- ae : 10mm, 습식(wet)

상기 조건으로 절삭수명을 평가한 결과를 아래 표 2에 나타내었다.

	TC(006)	잔류 응력 (MPa)		응력차(ΔS) (MPa)	수명
	TC(006)	TiCN층	알루미나층	응력차(ΔS) (MPa)	수명
비교예 1	0	323	450	120	701
비교예 2	0	247	-315	562	813
비교예 3	3.4	213	-451	664	961
비교예 4	4.8	342	421	79	892
실시예	5.1	270	-97	367	1153

상기 표 2에서, TC(006)은 알파상 알루미나의 (006)면으로의 우선성장 경향을 나타낸 것이고, 잔류 응력에 있어서 '-'는 압축응력을 의미하고, '-'가 없는 경우 인장응력을 의미하며, 응력차(ΔS)는 TiCN층과 알루미나층 간의 응력차의 절대값을 의미하고, 수명은 단위 분(min)당 단위 면적(㎠)당 칩 제거량을 의미한다.

상기 표 2의 결과에서, 비교예 1과 비교예 2를 대비하면, 알파상 알루미나층의 응력을 압축응력 상태로 할 경우, 인장응력 상태인 것에 비해 절삭공구의 수명이 개선되는 것을 알 수 있다.

또한, 비교예 2와 비교예 3을 대비하면, 알파상 알루미나층의 응력을 압축응력으로 하면서, TC(006)이 3 초과가 되도록 우선성장시킬 경우, 비교예 2에 비해 절삭공구의 수명이 현저하게 증가함을 알 수 있다.

또한, 비교예 3과 비교예 4를 대비하면, 비교예 4의 알파상 알루미나층의 TC(006)이 4.8로 비교예 3의 알파상 알루미나층의 TC(006)의 3.4에 비해 (006)면의 우선성장 경향이 더 좋음에도 불구하고, 알파상 알루미나층의 응력상태가 인장응력 상태로 되어 있어, 절삭공구의 수명은 비교예 3에 비해 낮은 결과를 나타내었다.

또한, 실시예와 비교예 3을 대비하면, 두 경질피막 모두 알파상 알루미나층의 TC(006)이 3 초과가 되고, 알루미나가 압축응력 상태이나, 알루미나와 TiCN층 간의 응력차에 있어서, 비교예 3은 500MPa을 초과하나, 실시예는 500MPa 이하인 차이가 있으며, 알파상 알루미나층의 잔류응력 측면에서는 비교예 3이 더 높은 압축 잔류응력이 존재하는 차이가 있는데, 실시예가 비교예 3에 비해 현저하게 향상된 절삭공구의 수명을 나타내었다.

즉, 알파상 알루미나층의 잔류응력이 압축응력 상태로 있는 것, 알파상 알루미나층과 TiCN층 간의 잔류응력차가 500MPa 이하인 것, 알파상 알루미나층의 TC(006)이 3 초과인 것의 조건이 모두 충족되어야만, 본 발명의 실시예와 같은 우수한 절삭공구 수명의 향상 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

상기 알루미나층과 TiCN층 간의 잔류응력의 차이는 500MPa 이하가 바람직하고, 400MPa 이하가 보다 바람직하다.

Claims

Co 10~15중량%와, 4족, 5족 또는 6족의 원소를 포함하는 탄화물 또는 탄질화물 0~5중량%와, 나머지 WC 및 불가피한 불순물을 포함하는 모재 상에 형성되는 두께 5~30㎛의 경질피막으로,
상기 경질피막은, 상기 모재 위에 형성되며, 두께가 2~15㎛이고, 잔류응력이 0~400MPa이며, 주상정으로 형성된 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층과,
상기 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층 상에 형성되며, 두께가 1~2㎛인 Al_1-aTi_aC_xN_yO_z(a≥0, x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층과,
상기 Al_1-aTi_aC_xN_yO_z(a≥0, x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층 상에 형성되며, 두께가 1~10㎛이고, 잔류응력이 -1,000MPa ~ -50MPa인 알파상의 알루미나층을 포함하고,
상기 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층과 알파상의 알루미나층 간의 잔류응력차(ΔS)는 500MPa 이하이고,
상기 TiC_xN_yO_z(x+y+z=1, x＞0, y＞0, z≥0)층에 있어서, x는 0.6 초과 0.9 이하이고,
상기 알파상의 알루미나층은, 하기 [식 1]에 의해 산출되는 TC(006)이 1.4 초과인 것을 특징으로 하는, 절삭공구용 경질피막.
[식 1]
TC(hkl) = I(hkl)/Io(hkl){1/n∑I(hkl)/Io(hkl)}^-1
(여기서, I(hkl) = (hkl) 반사강도, Io(hkl) = JCPDS 카드 46-1212에 따른 표준 강도, n= 계산에 사용된 반사의 횟수, (hkl) 반사는 (012), (104), (110), (006), (113) 및 (116)을 사용하는 것)
제1항에 있어서,
상기 잔류응력차(ΔS)는 400MPa 이하인, 절삭공구용 경질피막.
제1항에 있어서,
상기 알파상의 알루미나층의 TC(006)은 3 초과인, 절삭공구용 경질피막.
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