KR101759475B1 - 나노적층식 코팅 절삭 공구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 경질 및 내마모성 PVD 코팅이 증착되는 솔리드 인서트로서 또는 백킹 본체에 부착되는 본체를 포함하는, 칩 제거에 의한 기계가공용 절삭 공구 인서트에 관한 것이다. 상기 코팅은 교대의 A 층과 B 층의 다결정질 나노적층식 구조를 포함하는데, 여기서, A 층은 (Ti,Al,Me1)N 이며, Me1 은 선택적으로 주기율표중 3 족, 4 족, 5 족 또는 6 족으로부터 1 종 이상의 금속 원소이며, B 층은 (Ti,Si,Me2)N 이며, Me2 는 주기율표중 3 족, 4 족, 5 족 또는 6 족으로부터 1 종 이상의 금속 원소이며, 나노적층식 구조는 0.5 ~ 10 ㎛ 의 두께를 가지며, 동일한 제조 방법을 갖는다. 본 발명에 따른 인서트는 특히, 고온을 발생시키는 금속 절삭 분야, 예컨대 강, 주철, 초합금 및 경화강의 고속 기계가공시 유용하다.

Description

나노적층식 코팅 절삭 공구{NANOLAMINATED COATED CUTTING TOOL}
본 발명은 입방정 질화붕소 컴팩트 (PCBN) 재료의 본체와 각각 (Ti,Al)N 및 (Ti,Si)N 층에 기초한 나노적층식 구조를 포함하는 경질의 내마모 코팅을 포함하는 절삭 공구 인서트에 관한 것이다. 이러한 인서트는, 특히 고온을 발생시키는 금속 절삭 적용분야, 예컨대, 강, 주철, 초합금, 스테인리스강 및 경화강의 고속 기계가공에 유용하다. 이 코팅은 물리적 기상 증착 (PVD) 및 바람직하게는 음극 아크 증발에 의해 성장된다.
US 7,056,602 는 입방정 구조의 (TiyAlxMe1 -x-y)N 계 층이 코팅된 절삭 공구 인서트를 개시하는데, 여기서 Me 는 Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W 또는 Si 를 포함하는 원소 중 1 종이며, X 는 0.50 ~ 0.80 이고, 비율 (x/(x+y)) 은 0.50 ~ 0.85 이며; Ti 및 Al 의 아래에 기입한 x+y 의 합은 0.7 ~ 1.0 이다.
EP 1736565　는 입방정 구조의 (Me,Si)X 상이 코팅된 절삭 공구 입방정 질화붕소계 인서트를 개시하는데, 여기서 Me 는 Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta 및 Al 를 포함하는 원소 중 1 종 이상이며, X 는 N, C, O 또는 B 를 포함하는 원소 중 1 종 이상이다.
EP 0588350 는 본체 상의 Ti-Si-N 복합재 재료의 경질 층을 개시하는데, 상기 경질 층은 TiaSib 의 조성을 갖는 증발원을 사용하여 증착되는데, 여기서, a 는 75 ~ 85 at % 이며, b 는 15 ~ 25 at % 이다.
또한, 코팅의 최적화는, Ti 및 Al 을 함유하는 층 (US 6,309,738), 산소를 포함하는 층 및 산소를 포함하지 않는 층 (US 6,254,984), 다중층에 스택된 층중 하나가 그 자체로 다중층을 구성하는 것 (US 6,077,596) 을 변경하는 것, 질소 함량 (US 5,330,853) 을 변경하는 것 또는 하나의 준안정 (metastable) 화합물을 사용하는 것 (US 5,503,912) 과 같은 다중층, 또는 불규칙한 (aperiodic) 다중층 (US 6,103,357) 과 같은 상이한 개념을 적용함으로써 얻어진다.
열적 안정성과 경도의 추가 개선은 TiN 계 또는 TiAlN 계 코팅에 Si 를 도입함으로써 이루어진다. JP 2000-334607 는 TiSi (층 (a)) 및 TiAl (층 (b)) 화합물을 포함하는 증착된 층을 갖는 코팅된 공구를 개시한다. 층 (a) 은 10% < Si < 60% 을 포함하고 NaCl 형 결정질 구조를 갖는 질화물, 탄질화물, 산질화물 및 옥시탄질화물 중에서 선택된다. 층 (b) 은 40% < Al < 75% 을 포함하고 NaCl 형 결정질 구조를 갖는 질화물, 탄질화물, 산질화물 및 옥시탄질화물 중에서 선택된다. 층 (a) 와 층 (b) 는 각각 하나의 층 이상으로 교대로 적용되고, 층 (b) 는 기본 재료의 표면 바로 위에 놓여진다.
EP 1939327 는 개선된 크레이터 및 프랭크 내마모성을 부여하는 경질 코팅을 포함하는 절삭 공구를 개시하는데, 상기 코팅은 0.1 ~ 100 nm 의 X 층과 Y 층의 평균 층 두께를 가지며, 또한 AlaTibSicCrdCeN1 - e 의 평균 화학 조성을 갖는 불규칙한 다중층 (X+Y+X+Y+...) 을 포함하는데, 여기서, 0 < a < 0.5, 0.1 < b < 0.9, 0.01 < c < 0.17, 0 ≤ d < 0.06, a+b+c+d = 1, 그리고 0 ≤ e < 1 이다.
환경 보호를 위한 건식 작업 프로세스에 관한 트랜드, 즉, 절삭유 (윤활유) 를 사용하지 않는 금속 절삭 작업과 개선된 프로세스에 의한 기계 가공 속도의 가속화는, 증가된 공구 절삭날의 온도로 인하여 공구 재료의 특성에 대한 요구를 심지어 더 높게 만들었다. 특히, 고온에서의 코팅 안정성, 즉 내산화성 및 내마모성이 훨씬 더 중요해졌다.
본 발명의 목적은, 상승된 온도에서 금속 절삭 적용시 개선된 성능을 산출하는 코팅된 절삭 공구를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은 개선된 날 완전성을 갖는 코팅된 절삭 공구를 제공하는 것이다.
입방정 질화붕소계 절삭 공구 인서트 상에 나노적층식 코팅 구조를 (Ti,Si)N 및 (Ti,Al)N 기반 층에 각각 결합하는 것은, 개선된 크레이터 내마모성, 플랭크 내마모성 및 날 완전성에 기인하여, 특히 공구 온도를 높게 만드는 고속 기계 가공 작업시, 공구 수명을 상당히 개선시킨다는 것을 발견하였다.
본 발명에 따르면, 0.5 ~ 10 ㎛, 바람직하게는 0.5 ~ 5 ㎛ 두께와 전체 주상정 구조를 갖는 교대의 A 및 B 층의 다결정질 나노적층식 구조를 포함하는 경질 및 내마모성 PVD 코팅이 증착되는 솔리드 인서트로서 또는 백킹 본체에 부착되는 다결정질 입방정 질화붕소 컴팩트 (PCBN) 본체를 포함하는, 칩 제거에 의한 기계 가공용 절삭 공구가 제공된다. 주상정 평균 폭은, 예컨대 나노적층식 구조의 중간 영역, 즉 성장 방향으로 두께의 30 ~ 70 % 의 영역에서의 횡단면 주사 전자 현미경에 의해 판정하였을 때, 20 ~ 1000 nm, 바람직하게는 20 ~ 500 nm 이며, 상기 주상정 평균 폭은 적어도 10 개의 인접한 주상정의 폭을 측정한 평균이다.
상기 A 층은 (Ti1-x-pAlxMe1p)Na 이며, 여기서 0.3 < x < 0.95, 바람직하게는 0.45 < x < 0.75, 및 0.90 < a < 1.10 이며, 바람직하게는 0.96 < a < 1.04, 0 ≤ p < 0.15 이고, 그리고 Me1 은 주기율표중 3 족, 4 족, 5 족 또는 6 족으로부터 1 종 이상의 금속 원소, 바람직하게는 Zr, Y, V, Nb, Mo 및 W 중 1 종 이상이며, 가장 바람직하게는 Zr, Y, V 및 Nb 중 1 종 이상이다. 상기 B 층은 (Ti1-y-zSiyMe2z)Nb 이며, 여기서 0.05 < y < 0.25, 바람직하게는 0.05 < y < 0.18, 0 ≤ z < 0.4, 0.9 < b < 1.1, 바람직하게는 0.96 < b < 1.04 이고, 그리고 Me2 는 주기율표중 3 족, 4 족, 5 족 또는 6 족으로부터 1 종 이상의 금속 원소, 바람직하게는 Y, V, Nb, Mo, W 및 Al 중 1 종 이상이며, 가장 바람직하게는 Y, V, Nb 및 Al 중 1 종 이상이다. A 층과 B 층은, 예컨대 나노적층식 구조의 중간 영역, 즉 성장 방향으로 두께의 30 ~ 70 % 의 영역에서의 횡단면 주사 전자 현미경에 의해 판정되는 바와 같이 1 ~ 50 nm 의 각각의 층의 평균 두께를 갖는다. 상기 나노적층식 구조는 X 선 회절에 의해 판정되는 바와 같이 입방정 및 육방정 상들의 상 혼합물, 바람직하게는 단지 입방정 상을 포함한다.
바람직한 제 1 실시형태에 있어서, z = p = 0 이다.
바람직한 제 2 실시형태에 있어서, Me1 은 Zr, Y, V 및 Nb 중 1 종이며, 0 < p < 0.05 이다.
바람직한 제 3 실시형태에 있어서, Me2 는 Y 이며, 0 < z < 0.15 이다.
바람직한 제 4 실시형태에 있어서, Me2 는 V 와 Nb 중 하나 또는 모두이며, 0 < z < 0.3 이다.
바람직한 제 5 실시형태에 있어서, Me2 는 Al 이며, 0.2 < z < 0.4 이다.
상기 나노적층식 구조의 평균 조성은, EDS 또는 WDS 기술에 의해 판정되는 바와 같이, 45 at% < Ti + Al + Si + Y + V + Nb + Mo + W + Zr < 55 at%, 바람직하게는 48 at% < Ti + Al + Si + Y + V + Nb + Mo + W + Zr < 52 at% 이며, 잔부 N 이다.
상기 코팅은, TiN, TiC, Ti(C,N) 또는 (Ti,Al)N, 바람직하게는 (Ti,Al)N 의 내부 단일층 및/또는 다중층 코팅, 및/또는 TiN, TiC, Ti(C,N), (Ti,Si)N 또는 (Ti,Al)N, 바람직하게는 (Ti,Si) 또는 (Ti,Al)N 의 외부 단일층 및/또는 다중층 코팅을 포함하며, 나노적층식 구조의 두께를 포함한 전체 코팅 두께는 0.5 ~ 20 ㎛, 바람직하게는 0.5 ~ 10 ㎛, 가장 바람직하게는 0.5 ~ 7 ㎛ 이다.
상기 PCBN 본체는 바인더에서 적어도 30 vol % 의 입방정 상 질화붕소 (cBN) 를 포함한다. 바인더는 주기율표의 4 족, 5 족, 및 6 족에 속하는 1 종 이상의 원소 및 Al 의 질화물, 붕화물, 산화물, 탄화물 및 탄질화물로 구성된 군에서 선택된 적어도 1 종의 화합물, 예컨대 Ti(C,N) 및 AlN 을 포함한다.
바람직한 제 6 실시형태에서, 상기 PCBN 본체는 30 vol% < cBN < 70 vol%, 바람직하게는 40 vol% < cBN < 65 vol% 을 포함하며, 평균 cBN 입경 크기는 0.5 ㎛ ~ 4 ㎛ 이다. 바인더는 80 wt% < Ti(C,N) < 95 wt% 를 함유하고, 잔부는 Ti, N, B, Ni, Cr, Mo, Nb, Fe, Al 및/또는 O 의 원소중 2 종 이상을 포함하는 다른 화합물, 예컨대, TiB2 및 Al2O3 을 주로 포함한다.
바람직한 제 7 실시형태에서, 상기 PCBN 본체는 45 vol% < cBN < 70 vol%, 바람직하게는 55 vol% < cBN < 65 vol% 을 포함하며, 평균 cBN 입경 크기는 0.5 ㎛ ~ 4 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛ ~ 3 ㎛ 이다. 바인더는 80 wt% < Ti(C,N) < 90 wt% 을 함유하고, 1 wt% < Ni, Co, Cr 및/또는 Mo 의 원소중 1 종 이상을 포함하는 합금 < 10 wt%, 및 잔부는 TiB2 및 Al2O3 를 주로 함유한다.
바람직한 제 8 실시형태에서, 상기 PCBN 본체는 70 vol% < cBN, 바람직하게는 80 vol% < cBN < 95 vol% 을 포함하며, 평균 cBN 입경 크기는 0.5 ㎛ ~ 10 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛ ~ 6 ㎛, 또는 10 ㎛ ~ 25 ㎛, 바람직하게는 15 ㎛ ~ 25 ㎛ 이다. 바인더는 Al, B, N, W, Co, Ni, Fe, Al 및/또는 O 의 원소중 2 종 이상의 화합물을 포함한다.
본 발명의 코팅의 증착 방법은, (Ti,Al,Me1)N 및 (Ti,Si,Me2)N 층이 소망하는 층 조성을 얻는 캐소드로부터 성장되는 조건 하에서 합금 또는 복합재 캐소드의 음극 아크 증발에 기초한다. 증발 전류는 50A ~ 200A 이다. 이 층은 Ar + N2 분위기, 바람직하게는 순수 N2 분위기 하에, 0.5 Pa ~ 9.0 Pa, 바람직하게는 1.5 Pa ~ 5.0 Pa 의 총압력으로 성장된다. 바이어스는 -10 V ~ -300 V, 바람직하게는 -20 V ~ -200 V 이다. 증착 온도는 350 ℃ ~ 700 ℃, 바람직하게는 400 ℃ ~ 650 ℃ 이다.
또한, 본 발명은, 절삭 작업에 따라, 50 ~ 2000 m/분, 바람직하게는 50 ~ 1500 m/분의 절삭 속도로, 0.01 ~ 1.0 mm/rev, 바람직하게는 0.01 ~ 0.6 mm/rev 의 평균 이송 속도로, 강, 주철, 초합금 및 경화 강의 기계가공을 위해 사용되는 전술한 절삭 공구 인서트의 용도에 관한 것이다.
도 1 은 Ti0 .38Al0 .62N/Ti0 .86Si0 .14N 나노적층식 구조의 파단된 횡단면을 나타내는 주사 전자 형미경 (SEM) 이미지이다.
도 2 는 (a) Ti0 .86Si0 .14N 단일층 및 (b) Ti0 .38Al0 .62Si0 .14N 나노적층식 구조를 갖는 경화 강의 선삭시 24 분 후의 절삭날의 예시를 나타내는 주사 전자 현미경 (SEM) 이미지이다.
실시예 1
표 1 의 코팅은 하기 PCBN 인서트 상에 음극 아크 증발에 의해 증착된다:
S1 : 60 vol% cBN, 평균 cBN 입경 크기가 약 2 ㎛ 이고, 바인더는 86 wt% Ti(C,N), 5 wt% ASTM F75 합금 (주 성분: 62 wt% Co + 28.5 wt% Cr + 6 wt% Mo) 을 함유하고 잔부는 TiB2 및 Al2O3 를 주로 함유함.
S2 : 60 vol% cBN, 평균 cBN 입경 크기가 약 2 ㎛ 이고, 바인더는 86 wt% Ti(C,N), 5 wt% Inconel 625 합금 (주 성분: 28.5 wt% Cr + 9 wt% Mo + 3 wt% Nb + 나머지 Ni) 을 함유하고, 잔부는 TiB2 및 Al2O3 를 주로 함유함.
S3 : 50 vol% cBN, 평균 cBN 입경 크기가 약 1 ㎛ 이고, 바인더는 91 wt% Ti(C,N) 를 함유하고, 잔부는 TiB2 및 Al2O3 를 주로 함유함.
S4 : 90 vol% cBN, 평균 cBN 입경 크기가 약 4 ㎛ 이고, 바인더는 주로 AlN 을 함유하고, 잔부는 AlB2 를 주로 함유함.
S5 : 90 vol% cBN, 평균 cBN 입경 크기가 약 20 ㎛ 이고, 바인더는 주로 AlN 을 함유하고, 잔부는 AlB2 를 주로 함유함.
증착 이전에, 인서트는 알칼리 용액과 알코올의 초음파 욕에서 세정된다. 증착 챔버는, 인서트가 Ar 이온으로 스퍼터 세정된 후에 2.0 × 10-3 Pa 미만의 기본 압력으로 진공처리된다. 코팅은 -20 ~ -60 V 의 바이어스와 60 ~ 200 A 의 진공 전류를 사용하여 2 ~ 6 Pa 의 전체 압력으로 99.995 % 의 순수 N2 분위기에서 합금 또는 복합재 캐소드로부터 증착된다. 캐소드는 각각 A 층과 B 층의 조성을 산출하도록 선택되고, 증착 챔버의 양측에 장착되어 정착 (fixture) 회전에 의해 나노적층식 구조를 얻는다. 각각의 층의 평균 두께는 캐소드 전류 (60 ~ 200 A) 및 정착 회전 속도 (1 ~ 5 rpm) 를 변경함으로써 바뀐다. 총 코팅 두께는 플랭크 면에서 측정될 때 모든 인서트에 대해 약 2 ㎛ 이며, 증착 온도는 450 ℃ 이다.
도 1 은 나노적층식 구조 전체를 신장하는 주상정 마이크로 조직을 갖는 Ti0.38Al0.62N/Ti0.86Si0.14N 나노적층식 구조 (코팅 1) 의 주사 전자 현미경 (SEM) 사진을 도시한다. 각각의 층이 인접한 층 사이에서 최소 혼합을 나타내는 것으로 명확하게 보여지며, 각각의 층 두께는 3 중 (fold) 정착 회전에 기인하여 바뀐다.
나노적층식 구조의 전체 평균 조성은, 10 kV 에서 작동하는 서모 노란 (Thermo Noran) EDS 검출기를 갖는 LEO 울트라 55 주사 전자 현미경을 사용하여 에너지 분산 X 선 분광 분석기 (EDS) 분석 영역에 의해 측정되었다. 데이터는 노란 시스템 6 (NSS 버전 2) 소프트웨어를 사용하여 평가된다.
Figure 112011095758729-pct00001
실시예 2
S1 및 S2 인서트 상의 코팅 1, 3, 6, 40 ~ 45 은 하기 조건 하에 시험된다:
기하학적 형상 : CNGA120408S
적용 분야 : 연속 선삭
작업 부재 : 케이스 경화강 (16MnCr5)
절삭 속도 : 200 m/분
이송 속도 : 0.1 mm/rev
절삭 깊이 : 0.15 mm
공구 수명 기준 : 날 고장
그 결과는 표 2 에 나타낸다.
도 2 는 (a) 비교예의 코팅 (41) 및 (b) 본 발명의 코팅 (1) 의 선삭 24 분 후의 S1 인서트의 사용된 날의 SEM 이미지를 도시한다. 본 발명의 코팅은, 크레이터 및 날 마모 특성이 개선되었다는 것을 명확하게 알 수 있다.
실시예 3
S3 인서트 상의 코팅 1 ~ 6, 35, 36, 38 ~ 42, 44 ~ 45 는 하기 조건 하에 시험된다:
기하학적 형상 : RCGN0803M0S
적용 분야 : 연속 선삭
작업 부재 : 케이스 경화강 (16MnCr5)
절삭 속도 : 200 m/분
이송 속도 : 0.1 mm/rev
절삭 깊이 : 0.15 mm
공구 수명 기준 : 날 고장
그 결과는 표 2 에 나타낸다.
실시예 4
S4 인서트 상의 코팅 6, 37, 40, 41 은 하기 조건 하에 시험된다:
기하학적 형상 : CNMN120412S
적용 분야 : 면삭
작업 부재 : AISI A48-40B
절삭 속도 : 1100 m/분
이송 속도 : 0.3 mm/rev
절삭 깊이 : 1 mm
공구 수명 기준 : 날 고장
그 결과는 표 2 에 나타낸다.
실시예 5
S5 인서트 상의 코팅 6, 40, 41 은 하기 조건 하에 시험된다:
기하학적 형상 : CNMN120412S
적용 분야 : 연속 선삭
작업 부재 : AISI A48-45B
절삭 속도 : 1100 m/분
이송 속도 : 0.4 mm/rev
절삭 깊이 : 2 mm
공구 수명 기준 : 날 고장
그 결과는 표 2 에 나타낸다.
Figure 112011095758729-pct00002
상기 실시예로부터, 본 발명에 따른 인서트가 개선된 날 및 크레이터 마모 특성을 갖는 증가된 공구 성능을 나타냄이 명확하다.

Claims (15)

  1. 경질 및 내마모성 PVD 코팅이 증착되는 솔리드 인서트로서의 본체 또는 백킹 본체에 부착되는 본체를 포함하는, 칩 제거에 의한 기계가공용 절삭 공구 인서트에 있어서,
    상기 본체는, "주기율표의 4 족, 5 족, 및 6 족에 속하는 1 종 이상의 원소 및 Al" 의 질화물, 붕화물, 산화물, 탄화물 및 탄질화물로부터 선택된 적어도 1 종의 화합물을 포함하는 바인더에서 적어도 30 vol % 의 입방정 상 질화붕소 (cBN) 를 포함하는 다결정질 입방정 질화붕소 컴팩트 (PCBN) 이며,
    상기 코팅은 교대의 A 층과 B 층의 주상정 및 다결정질 나노적층식 구조를 포함하고,
    A 층은 (Ti1-x-pAlxMe1p)Na 이며, 0.3 < x < 0.95, 0.90 < a < 1.10, 0 ≤ p < 0.15 이고, 그리고 Me1 은 Zr, Y, V, Nb, Mo 및 W 중 1 종 이상이며,
    B 층은 (Ti1-y-zSiyMe2z)Nb 이며, 0.05 < y < 0.25, 0 ≤ z < 0.4, 0.9 < b < 1.1 이고, 그리고 Me2 는 Y, V, Nb, Mo, W 및 Al 중 1 종 이상이며,
    나노적층식 구조의 두께는 0.5 ~ 10 ㎛ 이고,
    주상정 평균 폭은 20 ~ 1000 nm 이고,
    A 층과 B 층의 각각의 평균 두께는 1 ~ 50 nm 인 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    0.45 < x < 0.75 인 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    0.05 < y < 0.18 인 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노적층식 구조는, X 선 회절에 의해 판정했을 때, 입방정 및 육방정 구조들의 상 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 나노적층식 구조는, X 선 회절에 의해 판정했을 때, 단지 입방정 상들의 상 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
  6. [청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 1 항에 있어서,
    z = p = 0 인 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
  7. [청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 1 항에 있어서,
    상기 코팅은, TiN, TiC, Ti(C,N) 또는 (Ti,Al)N 의 내부 단일층 및/또는 다중층 코팅, 및/또는 TiN, TiC, Ti(C,N), (Ti,Si)N 또는 (Ti,Al)N 의 외부 단일층 및/또는 다중층 코팅을 더 포함하며, 나노적층식 구조의 두께를 포함한 전체 코팅 두께는 0.5 ~ 20 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 다결정질 입방정 질화붕소 컴팩트 (PCBN) 본체는 30 vol% < cBN < 70 vol% 을 포함하며, 평균 cBN 입경 크기는 0.5 ㎛ ~ 4 ㎛ 이며, 바인더는 80 wt% < Ti(C,N) < 95 wt% 를 포함하고, 잔부는 Ti, N, B, Ni, Cr, Mo, Nb, Fe, Al 및/또는 O 의 원소중 2 종 이상을 포함하는 다른 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
  9. [청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 8 항에 있어서,
    상기 다결정질 입방정 질화붕소 컴팩트 (PCBN) 본체는 40 vol% < cBN < 65 vol% 을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 다결정질 입방정 질화붕소 컴팩트 (PCBN) 본체는 45 vol% < cBN < 70 vol% 을 포함하며, 평균 cBN 입경 크기는 0.5 ㎛ ~ 4 ㎛ 이며, 바인더는 80 wt% < Ti(C,N) < 90 wt% 을 함유하고, 1 wt% < Ni, Co, Cr 및 Mo 의 원소중 1 종 이상을 포함하는 합금 < 10 wt%, 및 잔부는 TiB2 및 Al2O3 를 함유하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
  11. [청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 10 항에 있어서,
    상기 다결정질 입방정 질화붕소 컴팩트 (PCBN) 본체는 55 vol% < cBN < 65 vol% 을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 다결정질 입방정 질화붕소 컴팩트 (PCBN) 본체는 70 vol% < cBN 을 포함하며, 평균 cBN 입경 크기는 0.5 ㎛ ~ 10 ㎛ 또는 10 ㎛ ~ 25 ㎛ 이며, 바인더는 Al, B, N, W, Co, Ni, Fe, Al 및 O 의 원소중 2 종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
  13. [청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 12 항에 있어서,
    상기 다결정질 입방정 질화붕소 컴팩트 (PCBN) 본체는 80 vol% < cBN < 95 vol% 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
  14. 제 1 항에 따른 절삭 공구 인서트의 제조 방법으로서,
    상기 코팅은, Ar + N2 분위기 하에, 0.5 Pa ~ 9.0 Pa 의 총압력, -10 V ~ -300 V 의 바이어스로, 350 ℃ ~ 700 ℃ 에서 50A ~ 200A 의 증발 전류를 사용하여 (Ti1-x-pAlxMe1p)Na 및 (Ti1-y-zSiyMe2z)Nb 의 조성을 얻는 합금 캐소드 또는 복합재 캐소드의 음극 아크 증발에 의해 증착되고,
    상기 조성은 0.3 < x < 0.95, 0.90 < a < 1.10, 0 ≤ p < 0.15 이고, 그리고 Me1 은 Zr, Y, V, Nb, Mo 및 W 중 1 종 이상, 0.05 < y < 0.25, 0 ≤ z < 0.4, 0.9 < b < 1.1 이고, 그리고 Me2 는 Y, V, Nb, Mo, W 및 Al 중 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트의 제조 방법.
  15. [청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절삭 공구 인서트는 절삭 작업 및 인서트 기하학적 형상에 따라, 50 ~ 2000 m/분의 절삭 속도로, 0.01 ~ 1.0 mm/rev 의 평균 이송 속도로, 강, 주철, 초합금 및 경화 강을 기계가공하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트.
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