KR102591245B1 - 피복 공구 및 그것을 구비한 절삭 공구 - Google Patents
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Abstract
본 개시의 피복 공구는 기체와, 상기 기체 상에 위치하는 피복층을 구비한다. 상기 피복층은, 상기 기체의 가까이에 위치하는, 두께가 1㎛ 이상인 제 1 층과, 상기 제 1 층에 접함과 아울러 상기 제 1 층보다 기체로부터 먼 위치에 위치하는, 복수의 Al2O3 입자를 포함하는 제 2 층을 갖는다. 평균 입경이 1.1∼1.3㎛인 구형의 Al2O3 입자 3질량%를 순수에 분산시킨 액체 A를 충돌시킴으로써 얻어지는 침식률에있어서, 상기 제 2 층에 있어서의 침식률 A2와, 상기 제 1 층에 있어서의 침식률 A1의 차(A2-A1)가 0.60∼-0.30㎛/g이다. 본 개시의 절삭 공구는 제 1 단으로부터 제 2 단을 향해 연장되고, 상기 제 1 단측에 포켓을 갖는 홀더와, 상기 포켓에 위치하는 상술의 피복 공구를 구비한다.
Description
본 개시는 기체의 표면에 피복층을 갖는 피복 공구 및 그것을 구비한 절삭 공구에 관한 것이다.
초경합금이나 서멧, 세라믹스 등의 기체 표면에, TiN층, TiCN층이나 Al2O3층을 적층한 피복층을 형성한 절삭 공구 등의 피복 공구가 알려져 있다.
절삭 공구는, 최근의 절삭 가공의 고능률화에 따라, 큰 충격이 절삭날에 가해지는 중단속 절삭 등에 사용되는 기회가 늘어나고 있다. 이와 같은 과혹한 절삭 조건에 있어서는, 피복층에 큰 충격이 가해지고, 피복층의 치핑이나 박리가 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, 피복층에는 내마모성에 추가해서 내결손성의 향상이 요구되고 있다.
상기 절삭 공구에 있어서, 내결손성을 향상시키는 기술로서, 특허문헌 1에서는 결합막과 Al2O3층을 순서대로 성막하고, 결합막에 Al2O3층측으로 연장되는 수상 돌기와, 수상 돌기에 이어지는 지상 돌기를 형성함으로써, 결합막과 Al2O3층의 밀착력을 높여 피복층의 박리를 억제하는 것이 개시되어 있다. 특허문헌 1의 수상 돌기는 Ti(CO) 또는 Ti(CNO)이며, 지상 돌기는 (TiAl)(CNO)인 것이 개시되어 있어, 수상 돌기를 형성한 후에, 일단 원료 가스를 흘리는 것을 멈추고 온도를 유지하면서, 압력, 원료 가스의 종류를 바꾸어 수상 돌기와 다른 조성의 지상 돌기를 형성하는 것이 기재되어 있다.
본 개시의 피복 공구는 기체와, 상기 기체 상에 위치하는 피복층을 구비한다. 상기 피복층은 상기 기체의 가까이에 위치하는, 두께가 1㎛ 이상인 제 1 층과, 상기 제 1 층에 접함과 아울러 상기 제 1 층보다 기체로부터 먼 위치에 위치하는, 복수의 Al2O3 입자를 포함하는 제 2 층을 갖는다. 평균 입경이 1.1∼1.3㎛인 구형의 Al2O3 입자 3질량%를 순수에 분산시킨 액체 A를 충돌시킴으로써 얻어지는 침식률에 있어서, 상기 제 2 층에 있어서의 침식률 A2와, 상기 제 1 층에 있어서의 침식률 A1의 차(A2-A1)가 0.60∼-0.30㎛/g이다. 본 개시의 절삭 공구는 제 1 단으로부터 제 2 단을 향해서 연장되고, 상기 제 1 단측에 포켓을 갖는 홀더와, 상기 포켓에 위치하는 상술의 피복 공구를 구비한다.
도 1은 본 개시의 피복 공구의 일례를 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는 도 1의 피복 공구에 있어서의 피복층의 단면의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 본 개시의 절삭 공구의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 피복 공구에 있어서의 피복층의 단면의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 본 개시의 절삭 공구의 일례를 나타내는 평면도이다.
<피복 공구>
본 개시의 피복 공구는, 도 1에 나타내는 예에 있어서는, 주면이 개략 사각형상의 판 형상이다. 단, 이 형상에 한정되는 것은 아니다. 피복 공구(1)는 제 1 면(2)(이하, 주면(2)으로 기재한다.)과 제 2 면(3)을 갖고, 제 1 면(2)과 제 2 면(3)이 교차하는 부분의 적어도 일부에 절삭날(4)을 갖고 있다. 제 1 면(2)은 절삭면이라고 불리는 면이며, 제 2 면(3)은 여유면이라고 불리는 면이다. 그 때문에, 절삭면(2)과 여유면(3)이 교차하는 부분의 적어도 일부에 절삭날(4)을 갖고 있다고도 할 수 있는 것이다.
또한, 도 2의 피복 공구(1)에 있어서의 피복층(7)의 단면의 구성을 설명하기 위한 모식도에 나타내는 바와 같이, 피복 공구(1)는 기체(5)와, 이 기체(5)의 표면에 위치하는 피복층(7)을 구비하고 있다.
피복 공구(1)의 기체(5)를 구성하는 재질은 경질합금, 세라믹스 또는 금속을 들 수 있다. 경질합금으로서는 탄화텅스텐(WC)과, 코발트(Co)나 니켈(Ni) 등의 철속 금속을 함유하는 초경합금이라도 좋다. 다른 경질합금으로서 탄질화티탄(iCN)과, 코발트(Co)나 니켈(Ni) 등의 철속 금속을 함유하는 Ti기 서멧이라도 좋다. 세라믹스가 Si3N4, Al2O3, 다이아몬드, 입방정 질화붕소(cBN)라도 좋다. 금속으로서는 탄소강, 고속도강, 합금강이라도 좋다. 상기 재질 중에서도, 피복 공구(1)로서 사용할 경우에는, 기체(5)는 초경합금 또는 서멧으로 이루어지는 것이 내결손성 및 내마모성의 점에서 좋다.
피복층(7)은, 기체(5)의 가까이에 위치하는, 두께가 1㎛ 이상인 제 1 층(7a)과, 제 1 층(7a)에 접함과 아울러 제 1 층(7a)보다 기체(5)로부터 먼 위치에 위치하는, 복수의 Al2O3 입자를 포함하는 제 2 층(7b)을 갖는다.
본 개시의 피복 공구(1)는 이와 같은 구성을 갖고, 또한 순수 100질량%에 대하여, 평균 입경이 1.1∼1.3㎛인 구형의 Al2O3 입자 3질량%를 분산시킨 액체 A를 충돌시킴으로써 얻어지는 침식률에 있어서, 제 2 층(7b)에 있어서의 침식률 A2와 제 1 층(7a)에 있어서의 침식률 A1의 차(A2-A1)가 0.60∼-0.30㎛/g이다.
또한, 침식률이란, 액체 A를 검사체에 충돌시킴으로써 제거된 검사체의 깊이를 평가한 것이다. 따라서, 이 침식률이 작으면 검사체의 내마모성은 높다. 바꿔 말하면, 침식률이 작은 검사체는 마모하기 어렵다. 또한, 침식률의 측정에 있어서는, 대상물의 표면에 대하여 대략 직각으로 액체 A가 닿도록 해서, 98∼102m/s의 속도로 액체를 충돌시키면 좋다.
침식률의 측정에는 가부시키가이샤 팔메소제의 MSE 시험기 MSE-Al2O3을 사용하면 좋다.
본 개시의 피복 공구(1)와 같이, 피복막(7)이 적층막일 경우에는, 기체(5)로부터 먼 쪽에 위치하는 제 2 층(7b)이 먼저 마모에 의해 얇아져 간다. 그 마모는 균일하게 일어나는 것이 아니고, 마모하기 쉬운 부분과 마모하기 어려운 부분이 존재한다. 마모하기 쉬운 부분에서 먼저 제 2 층(7b)이 없어지고, 최초에 제 1 층(7a)이 노출된다. 그 주위에는 제 2 층(7b)이 남아있는 부분이 존재한다. 바꿔 말하면, 제 1 층(7a)이 노출된 부분의 주위에, 제 1 층(7a)과 제 2 층(7b)의 계면이 노출된 상태에서 존재하게 된다.
이 상태에서, 제 1 층(7a)과 제 2 층(7b)의 침식률의 차를 본 개시의 범위 로 하면, 마모의 상태가 급격히 변화되는 것을 억제할 수 있기 때문에, 본 개시의 피복 공구(1)는 내박리성이 높다.
또한, 제 1 층(7a)과 제 2 층(7b) 사이에는, 1.0㎛ 이하의 중간층(도시하지 않음)이 위치하고 있어도 좋다. 이와 같이 제 1 층(7a)과 Al2O3층(7b) 사이에 중간층이 존재하고 있는 경우에도, 중간층의 두께가 1.0㎛ 이하이면, 제 1 층(7a) 상에 있어서, 제 1 층(7a)에 접해서 위치하는 제 2 층(7b)을 갖는 것으로 한다.
또한, 중간층이 제 1 중간층(도시하지 않는다)과 제 2 중간층(도시하지 않는다)의 적층체일 경우라도, 그 총두께가 1㎛ 이하인 경우에는, 본 개시에 있어서는 중간층으로 간주한다.
침식률 A1은 침식률 A2보다 작아도 좋다. 바꿔 말하면, 제 1 층(7a)이 제 2 층(7b)보다 마모하기 어려워도 좋다. 이와 같은 구성을 가지면, 제 1 층이 노출된 후에 급격하게 제 1 층이 마모하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 침식률 A2가 1.0∼1.5㎛/g이며, 침식률 A1이 0.7∼1.2㎛/g이라도 좋다. 이와 같은 구성을 가지면, 내박리성이 더 높다.
제 1 층(7a)은, 예를 들면, 복수의 TiN 입자를 포함하는 TiN층이나 복수의 TiC 입자를 포함하는 TiC층, 복수의 TiCN 입자를 포함하는 TiCN층, 복수의 TiCNO 입자를 포함하는 TiCNO층이라도 좋다. 제 2 층(7b)은, 예를 들면, 복수의 Al2O3 입자를 포함하는 Al2O3층이나 복수의 ZrO2 입자를 포함하는 ZrO2층이라도 좋다.
이들 TiN층, TiC층, TiCN층, TiCNO층이란, 각각, TiN, TiC, TiCN, TiCNO를 주성분으로 해서 함유하는 것을 의미한다. 주성분이란, 각각의 층에 포함되는 결정 중, 50질량% 이상 함유하는 것을 말한다. 이 함유량은, 예를 들면, X선 회절을 사용한 리드벨트 해석에 의해 구하면 좋다.
또한, 피복층(7)은, 제 2 층(7b)에 접함과 아울러 제 2 층(7b)보다 기체(5)로부터 먼 위치에 위치하는 제 3 층(7c)을 갖고 있어도 좋다. 제 3 층(7c)은, 복수의 TiN 입자를 포함하는 TiN층이나 복수의 TiC 입자를 포함하는 TiC층, 복수의 TiCN 입자를 포함하는 TiCN층이라도 좋다. 이와 같은 제 3 층(7c)을 가지면, 내마모성, 내결손성이 우수하고, 마찰이 작기 때문에, 절삭편을 스무스하게 배출할 수 있다. 또한, 제 3 층(7c)은 최표층이라도 좋다.
또한, 제 3 층에 있어서의 침식률 A3과 제 2 층에 있어서의 침식률 A2의 차(A3-A2)가 0.0∼2.0㎛/g이라도 좋다.
또한, 기체(5)는 WC를 주성분으로 하는, 소위 초경합금이라도 좋다. 또한, cBN이나 다이아몬드를 주성분으로 하는 기체(5)를 사용해도 좋다.
또한, 기체(5)와 제 1 층(7a) 사이에 TiN으로 이루어지는 하지층(도시하지 않음)을 더 갖고 있어도 좋다. 하지층은, 기체(5)가 Co, C(탄소), W(텅스텐) 등의 성분을 포함할 때, 이들 성분이 하지층 상에 존재하는 층으로 확산하는 것을 억제하는 기능을 갖는다. 하지층은 0.1㎛∼1.0㎛의 두께로 해도 좋다.
또한, 제 1 층(7a)과 제 2 층(7b) 사이에는, 중간층으로서 TiCN 및 TiCNO층 (도시하지 않음)을 더 갖고 있어도 좋다. 중간층은 복수의 중간층으로 이루어지는 것이라도 좋다. 이 중간층의 두께는 각각 1㎛ 미만이다.
또한, 각 층에 있어서의 구조나 두께, 또한 각 층을 구성하는 결정의 형상 등은, 피복 공구(1)의 단면에 있어서의 전자 현미경 사진(주사형 전자 현미경(SEM) 사진 또는 투과 전자 현미경(TEM) 사진)을 관찰함으로써 측정하는 것이 가능하다.
또한, 상기 피복 공구(1)는, 절삭면과 여유면의 교차부에 형성된 절삭날을 피절삭물에 대서 절삭 가공하는 것이며, 상술한 우수한 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 본 개시의 피복 공구(1)는, 절삭 공구 이외에도, 슬라이딩 부품이나 금형 등의 내마 부품, 굴착 공구, 날붙이 등의 공구, 내충격 부품 등의 각종 용도에 응용 가능하고, 이 경우에도 우수한 기계적 신뢰성을 갖는 것이다.
이어서, 본 개시의 공구의 제조 방법에 대해서 일례를 설명한다.
우선, 기체가 되는 경질합금을 소성에 의해 형성할 수 있는 탄화물, 질화물, 탄질화물, 산화물 등의 무기물 분말에, 금속 분말, 카본 분말 등을 적당히 첨가, 혼합해서, 혼합 분말을 제작한다. 이어서, 이 혼합 분말을 사용하여, 프레스 성형, 주입 성형, 압출 성형, 냉간 정수압 프레스 성형 등의 공지의 성형 방법에 의해 소정의 공구 형상으로 성형한다. 이 성형체를, 진공 중 또는 비산화성 분위기 중에서 소성함으로써 상술한 기체를 제작한다. 그리고, 기체의 표면에, 소망에 의해 연마 가공이나 절삭날부의 호닝 가공을 실시한다.
이어서, 그 표면에 화학 기상 증착(CVD)법에 의해 피복층을 성막한다.
우선, 기체를 쳄버 내에 세팅하고, 하지층인 TiN층을 성막한다. 성막 온도를 830℃, 가스압을 8㎪로 하고, 반응 가스의 조성이 사염화티탄(TiCl4) 가스를 0.1∼20체적%, 질소(N2) 가스를 20체적%, 나머지가 수소(H2) 가스로서 성막한다.
이어서, TiCN층인 제 1 층을 성막한다. 성막 온도를 830℃, 가스압을 9㎪로 하고, 반응 가스 조성으로서, 체적%로 사염화티탄(TiCl4) 가스를 5.0∼20체적%, 질소(N2) 가스를 10∼90체적%, 아세토니트릴(CH3CN) 가스를 0.3체적%∼3.0체적%, 나머지가 수소(H2) 가스로서 성막한다. 이 때, 아세토니트릴(CH3CN) 가스의 함유 비율을 성막 초기보다 성막 후기에서 늘림으로써, 제 1 TiCN층을 구성하는 탄질화티탄 주상 결정의 평균 결정폭을 기체측보다 표면측의 쪽이 큰 구성으로 할 수 있다. 제 1 층의 두께는 1㎛ 이상이다. 제 1 층의 두께는 3∼20㎛로 해도 좋다.
이어서, TiCN층인 제 1 중간층을 제작한다. 성막 온도를 950℃, 가스압을 9㎪, 반응 가스의 조성이 사염화티탄(TiCl4) 가스를 10∼20체적%, 메탄(CH4) 가스를 0.5∼10체적%, 질소(N2) 가스를 10∼70체적%, 나머지가 수소(H2) 가스로서 성막한다. 이 제 1 중간층의 두께는 1㎛ 미만이다.
이어서, TiCNO층인 제 2 중간층을 성막한다. 우선, 성막 온도를 950℃, 가스압을 9㎪로 하고, 반응 가스 조성이 사염화티탄(TiCl4) 가스를 10∼20체적%, 메탄(CH4) 가스를 0.5∼10체적%, 질소(N2) 가스를 10∼20체적%, 일산화탄소(CO) 가스를 0.1∼3.0체적%, 나머지가 수소(H2) 가스로서 성막한다. 이 제 2 중간층의 두께는 1㎛ 미만이다. 또한, 제 1 중간층과 제 2 중간층의 두께의 합은 1㎛ 미만이다.
Al2O3층인 제 2 층은, 성막 온도를 980℃∼1100℃, 가스압을 5㎪∼20㎪로 하고, 반응 가스의 조성이 삼염화알루미늄(AlCl3) 가스를 5∼20체적%, 염화수소(HCl) 가스를 2∼8체적%, 이산화탄소(CO2) 가스를 3∼8체적%, 황화수소(H2S) 가스를 0.001∼0.01체적%, 나머지가 수소(H2) 가스로서 성막한다. 제 2 층의 두께는 1∼15㎛로 해도 좋다.
그리고, 최표층이며, 제 3 층인 TiN층을 성막한다. 성막 온도를 1010℃, 가스압을 10㎪로 하고, 반응 가스 조성은 사염화티탄(TiCl4) 가스를 0.06∼5체적%, 질소(N2) 가스를 10∼30체적%, 나머지가 수소(H2) 가스로서 성막한다. 제 3 층의 두께는 0.1∼2㎛로 해도 좋다.
또한, 상기 예에서는, 제 1 중간층이나 제 2 중간층이나 제 3 층을 형성한 예를 나타냈지만, 직접, 기체의 표면에 TiCN층인 제 1 층과, Al2O3층인 제 2 층을 적층해도 좋다.
이상, 본 개시의 피복 공구(1)에 대하여 설명했지만, 본 개시는 상술의 실시형태에 한정되지 않고, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 각종 개량 및 변경을 행해도 좋다.
<절삭 공구>
이어서, 본 개시의 절삭 공구에 대해서 도면을 사용하여 설명한다.
본 개시의 절삭 공구(101)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 제 1 단(도 3에 있어서의 상단)으로부터 제 2 단(도 3에 있어서의 하단)을 향해 연장되는 막대 형상체이다. 절삭 공구(101)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 단측 (선단측)에 포켓(103)을 갖는 홀더(105)와, 포켓(103)에 위치하는 상기 피복 공구(1)를 구비하고 있다. 절삭 공구(101)는 피복 공구(1)를 구비하고 있기 때문에, 장기에 걸쳐 안정된 절삭 가공을 행할 수 있다.
포켓(103)은 피복 공구(1)가 장착되는 부분이며, 홀더(105)의 하면에 대하여 평행한 착좌면과, 착좌면에 대하여 경사지는 구속측면을 갖고 있다. 또한, 포켓(103)은 홀더(105)의 제 1 단측에 있어서 개구되어 있다.
포켓(103)에는 피복 공구(1)가 위치하고 있다. 이 때, 피복 공구(1)의 하면이 포켓(103)에 직접적으로 접해 있어도 좋고, 또한, 피복 공구(1)와 포켓(103) 사이에 시트(도시하지 않음)가 끼워져 있어도 좋다.
피복 공구(1)는, 제 1 면(2) 및 제 2 면(3)이 교차하는 능선에 있어서의 절삭날(4)로서 사용되는 부분의 적어도 일부가 홀더(105)로부터 외방으로 돌출되도록 홀더(105)에 장착된다. 본 실시형태에 있어서는, 피복 공구(1)는 고정 나사(107)에 의해 홀더(105)에 장착되어 있다. 즉, 피복 공구(1)의 관통 구멍에 고정 나사(107)를 삽입하고, 이 고정 나사(107)의 선단을 포켓(103)에 형성된 나사 구멍(도시하지 않음)에 삽입해서 나사부끼리를 나사결합시킴으로써 피복 공구(1)가 홀더(105)에 장착되어 있다.
홀더(105)의 재질로서는 강, 주철 등을 사용할 수 있다. 이들 부재 중에서 인성이 높은 강을 사용해도 좋다.
본 실시형태에 있어서는, 소위 선삭 가공에 사용되는 절삭 공구(101)를 예시하고 있다. 선삭 가공으로서는, 예를 들면 내경 가공, 외경 가공 및 그루빙 가공 등을 들 수 있다. 또한, 절삭 공구(101)로서는 선삭 가공에 사용되는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 전삭 가공에 사용되는 절삭 공구에 상기 실시형태의 피복 공구(1)를 사용해도 좋다.
(실시예)
우선, 평균 입경 1.2㎛의 금속 코발트 분말을 6질량%, 평균 입경 2.0㎛의 탄화티탄 분말을 0.5질량%, 평균 입경 2.0㎛의 탄화니오브 분말을 5질량%, 잔부가 평균 입경 1.5㎛인 텅스텐카바이드 분말의 비율로 첨가, 혼합하고, 프레스 성형에 의해 공구 형상(CNMG120408)으로 성형했다. 그 후, 탈바인더 처리를 실시하고, 1500℃, 0.01Pa의 진공 중에 있어서, 1시간 소성해서 초경합금으로 이루어지는 기체를 제작했다. 그 후, 제작한 기체에 브러시 가공을 하고, 절삭날이 되는 부분에 R 호닝을 실시했다.
이어서, 상기 초경합금의 기체에 대하여, 화학 기상 증착(CVD)법에 의해, 표 1에 나타내는 개별의 성막 조건을, 표 2, 표 3에 기재한 바와 같이 조합하여 피복층을 성막하고, 피복 공구를 제작했다. 단, 제 1 층과 제 2 층 사이에는, TiCNO층인 제 1 중간층 및 TiCN층인 제 2 중간층을 순서대로 제막했다. 제 1 중간층의 두께는 0.5㎛이며, 제 2 중간층의 두께는 0.1㎛였다.
표 1에 있어서, T1∼T5는 TiCN층의 성막 조건이다. 또한, A1∼A5는 Al2O3층의 성막 조건이다. S1∼S3은 TiN층의 성막 조건이다.
표 1에 있어서, 각 화합물은 화학 기호로 표기했다. 제 1 층의 두께는 모두 6㎛이다. 제 2 층의 두께는 모두 4㎛이다. 제 3 층의 두께는 0.5㎛이다.
표 2에 나타내는 제 1 층은 모두 TiCN층이다. 또한, 표 2에 나타내는 제 2 층은 모두 Al2O3층이다. 또한, 표 3에 나타내는 제 3 층은 모두 TiN층이다.
표 1에 있어서, 각 원료 가스는 화학 기호로 표기하고, 각 원료 가스가 차지하는 비율을 체적%로 나타냈다.
또한, 표에 기재되어 있지 않은 제 1 중간층은, 성막 온도를 950℃, 가스압을 9㎪, 반응 가스의 조성이 사염화티탄(TiCl4) 가스를 15체적%, 메탄(CH4) 가스를 5체적%, 질소(N2) 가스를 20체적%, 나머지가 수소(H2) 가스로서 성막했다.
또한, 표에 기재되어 있지 않은 제 2 중간층(9)은, 우선, 성막 온도를 950℃, 가스압을 9㎪로 하고, 반응 가스 조성이 사염화티탄(TiCl4) 가스를 15체적%, 메탄(CH4) 가스를 5체적%, 질소(N2) 가스를 15체적%, 일산화탄소(CO) 가스를 1.0체적%, 나머지가 수소(H2) 가스로서 성막했다.
상기 시료에 대해서, 피복층을 포함하는 단면에 대해서, SEM 관찰을 행하고, 각 층의 두께를 측정했다. 이어서, 피복층에 대하여 직각의 방향으로부터, 액체 A를 100m/s의 속도로 충돌시켜, 각 층의 침식률(㎛/g)을 측정했다.
이어서, 얻어진 피복 공구를 사용하여, 하기 조건에 있어서, 단속 절삭 시험을 행하고, 마모 수명을 평가했다. 시험 결과는 표 2, 3에 나타낸다.
<단속 절삭 조건>
피삭재: 덕타일 주철 4개 그루빙 슬리브재(FCD700)
공구 형상: CNMG120412
절삭 속도: 200m/분
이송 속도: 0.3㎜/rev
절개 :1.5㎜
기타: 수용성 절삭액 사용
평가 항목: 박리의 발생 또는 돌발 결손에 의해 칼끝이 탈락했을 때의 절삭 시간.
표 2에 나타내는 바와 같이, 본 개시의 피복 공구인 시료No. 4, 9, 10은, 박리의 발생이 억제되고, 수명이 길었다.
또한, 표 3에 나타내는 바와 같이, 제 2 층에 있어서의 침식률 A2와, 제 3 층에 있어서의 침식률 A3의 차(A3-A2)가 0.0∼2.0㎛/g인 시료No. 26, 28은 수명이 더 길었다.
1 : 피복 공구
2 : 절삭면
3 : 여유면
4 : 절삭날
5 : 기체
7 : 피복층
7a : 제 1 층
7b : 제 2 층
7c : 제 3 층
101 : 절삭 공구
103 : 포켓
105 : 홀더
107 : 고정 나사
2 : 절삭면
3 : 여유면
4 : 절삭날
5 : 기체
7 : 피복층
7a : 제 1 층
7b : 제 2 층
7c : 제 3 층
101 : 절삭 공구
103 : 포켓
105 : 홀더
107 : 고정 나사
Claims (5)
- 기체와, 상기 기체 상에 위치하는 피복층을 구비해서 이루어지고,
상기 피복층은, 상기 기체의 가까이에 위치하는, 두께가 1㎛ 이상인 제 1 층과, 상기 제 1 층에 접함과 아울러 상기 제 1 층보다 기체로부터 먼 위치에 위치하는, 복수의 Al2O3 입자를 포함하는 제 2 층을 갖고,
평균 입경이 1.1∼1.3㎛인 구형의 Al2O3 입자 3질량%를 순수에 분산시킨 액체 A를, 98∼102m/s의 속도로 상기 피복층의 표면에 대해 충돌시킴으로써 얻어지는 침식률에 있어서,
상기 제 2 층에 있어서의 침식률 A2와, 상기 제 1 층에 있어서의 침식률 A1 의 차(A2-A1)가 0.60∼-0.30㎛/g인 피복 공구. - 제 1 항에 있어서,
상기 침식률 A1은 상기 침식률 A2보다 작은 피복 공구. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 침식률 A2가 1.0∼1.5㎛/g이며, 상기 침식률 A1이 0.7∼1.2㎛/g인 피복 공구. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 층은 복수의 TiN 입자, 복수의 TiC 입자, 복수의 TiCN 입자 중 어느 하나를 포함하는 피복 공구. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 피복층은, 상기 제 2 층에 접함과 아울러 상기 제 2 층보다 상기 기체로부터 먼 위치에 위치하는 제 3 층을 갖고,
상기 제 3 층에 있어서의 침식률 A3과, 상기 제 2 층에 있어서의 침식률 A2의 차(A3-A2)가 0.0∼2.0㎛/g인 피복 공구.
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