KR20100116682A - 다층 코팅 절삭 공구 - Google Patents

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KR1020107021176A
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마트스 요한손
야콥 스외렌
망누스 오덴
악셀 크누트손
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쎄코 툴스 에이비
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Abstract

본 발명은, 초경합금, 서멧, 세라믹, 입방정 붕소 질화물계 재료 또는 고속도강의 경질 합금 본체 (1) 를 포함하며, 그 표면의 기능 부분 중 적어도 한 부분에 경질 내마모성 코팅이 적용되는 스테인리스강 및 초합금의 기계가공을 위한 절삭 공구에 관한 것이다. 코팅은, 0.3 < x < 0.95 인 입방정 구조 (Ti1 - xAlx)N 층 및 입방정 구조 MeN 층 (3) 의 반복적인 형태 ...MeN/(Ti1 - xAlx)N/MeN/(Ti1 -xAlx)N/MeN/(Ti1-xAlx)N/MeN/(Ti1-xAlx)N... 의 금속 질화물 화합물의 다결정 적층형 다층 구조 (2) 를 포함하며, Me 는 금속 원소 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo 및 Al 중 1 종 이상이다. 적층된 구조는, 20 ㎛ 이하의 총 두께에서 본질적으로 일정한 1 nm 이상의 두께 (dMeN), 1/10 < (dMeN/d( Ti , Al )N) < 1/3 의 층 두께 관계, 및 5 nm ≤ λ < 20 ㎛ 의 반복 주기 (λ) (5) 를 갖는다. 코팅은 나노복합체로서 경화되고, 입방정 TiN 및 입방정 AlN 영역의 (Ti1 -x,Alx)N 의 스피노달 분해 동안 그것의 강도를 조정하며, 이때 추가의 입방정 구조 MeN 층이 전체적으로 퍼져있는 입방정 코팅 구조를 고정하기 위한 수단을 제공하여 육방정 AlN 상 형성을 억제하고 향상된 고온 금속 절삭 특성을 야기한다. MeN 층은 음극 아크 증발에 의해 형성된다.

Description

다층 코팅 절삭 공구{MULTILAYERED COATED CUTTING TOOL}
본 발명은, 초경합금, 서멧, 세라믹, 입방정 붕소 질화물계 재료 또는 고속도강의 경질 합금 본체, 및 교대로 있는 입방정 구조 (Ti,Al)N 층 및 입방정 구조 MeN 층을 포함하고, Me 는 금속 원소 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo 및 Al 중 1 종 이상인 경질 내마모성 금속 질화물 코팅을 포함하는 칩 제거 기계가공용 공구에 관한 것이다. 코팅은 물리적 기상 증착 (PVD) 에 의해, 바람직하게는 음극 아크 증발에 의해 형성된다. 본 발명은 고온을 발생시키는 금속 절삭용으로, 예컨대 초합금 및 스테인리스강의 기계가공에 특히 유용하다.
1980 년대 초 이후로, TiN 층은 표면 보호용으로 광범위하게 사용되어 왔다. 이런 코팅의 내산화성을 향상시키기 위해서, 1980 년대 중반에 TiN 에 알루미늄을 첨가하는 작업을 시작하였다 [예컨대, H. A. Jehn 등의 J. Vac. Sci. Technol. A 4, 2701 (1986) 및 O. Knotek 등의 J. Vac. Sci. Technol. A 4, 2695 (1986) 를 참조하라]. 이와 같이 형성된 화합물인 입방정-상 (Ti,Al)N 은 우수한 내산화성을 갖는 것으로 밝혀졌으며 기계가공 동안 더 큰 절삭 속도를 가능하게 하였고, 공구 수명을 연장시켰고, 더 경질의 재료의 기계가공을 가능하게 하였으며, 제조의 효율성을 향상시켰다. 금속 절삭용에서의 향상된 코팅 성능은 (Ti,Al)N 의 석출경화 [예컨대, A. H
Figure pct00001
rling 등의 Surf. Coat. Tech. 191 (2005) 를 참조하라] 에 의해 달성되었으며 또한 US 7,083,868 및 US 7,056,602 에 개시되어 있다.
또한, 코팅 최적화가 이하와 같은 상이한 개념의 다층을 적용함으로써 달성되었다; 교대로 있는 Ti 및 Al 함유 층 (US 6,309,738), 산소함유 (oxygen containing) 및 산소비함유 (non-oxygen containing) 층 (US 6,254,984), 다층에 적층된 층 중 한 층이 자체적으로 다층으로 구성됨 (US 6,077,596), 질소 함량이 교대로 되어 있음 (US 5,330,853) 또는 1 종의 준안정 화합물을 사용함 (US 5,503,912) 또는 불규칙한 다층 (US 6,103,357).
JP 6136514 는 공구의 표면에 교대로 있는 Ti(C,N) 및 (Al,Ti)(C,N) 의 층을 포함하는 내마모성 다층 경질 코팅 구조를 개시한다. 코팅은 비교적 낮은 온도에서 PVD 에 의해 증착된다.
환경적인 보호를 위한 건식-작업 공정, 즉 절삭 유체 (윤활유) 를 사용하지 않는 금속 절삭 작업 및 향상된 공정에 의한 빨라진 기계가공 속도로의 경향은 증가된 공구 절삭날 온도로 인해 공구 재료의 특징에 대해 훨씬 더 높은 요구를 요구한다. 특히, 고온에서의 코팅 안정성, 예컨대 내산화성 및 내마모성은 훨씬 더 중요해지고 있다.
본 발명의 목적은 상승된 온도에서 금속 절삭을 할 때 향상된 성능을 제공하는 코팅된 절삭 공구를 제공하는 것이다.
놀랍게도, 다층 코팅에서 2 개의 상이한 입방정 구조 재료를 조합하면 향상된 고온 금속 절삭 특성이 야기된다는 것을 발견하였다. 코팅은 나노복합체로서 경화되고, 입방정 TiN 및 입방정 AlN 영역의 (Ti,Al)N 의 스피노달 분해 (spinodal decomposition) 동안 그것의 강도를 조정하며, 이때 추가의 MeN 층이 전체적으로 퍼져있는 입방정 코팅 구조 (X-선 회절에 의해 측정됨) 를 고정하기 위한 수단을 제공하여 그렇지 않을 경우에 발생하는 해로운 육방정 AlN 상 형성을 억제한다.
도 1a 는 (1) 본체, (2) 다층 코팅, (3) MeN 층, (4) (Ti,Al)N 층 및 (5) 반복 주기 (λ) 를 나타내는 개략적인 코팅 구조이다.
도 1b 는 (1) 본체, (2) 종래기술에 따른 내측 단층 및/또는 다층 코팅, (3) 본 발명에 따른 다층 코팅 및 (4) 종래기술에 따른 외측 단층 및/또는 다층 코팅을 나타내는 개략적인 코팅 구조이다.
도 2a 는 (1) 진공 챔버, (2a) 음극 재료 A, (2b) 음극 재료 B, (3) 고정물, (4) 바이어싱 (biasing) 을 위한 전원 공급부, (5a) 음극 아크 전원 공급부, (5b) 음극 아크 전원 공급부, (6) 공정 가스를 위한 입구 및 (7) 진공 펌프를 위한 출구를 나타내는 증착 챔버의 개략도 (측면도) 이다.
도 2b 는 (1) 진공 챔버, (2) 상이한 음극 재료를 위한 4 개의 위치 및 (3) 고정물을 나타내는 증착 챔버의 개략도 (평면도) 이다.
도 3 은 (A) TiN (밝은 대비 (bright contrast)) 및 (Ti,Al)N (어두운 대비) 를 가지는 코팅의 단면 STEM 사진 및 (B) 본 발명에 따른 전형적인 다층 코팅의 입자 구조의 개략적인 모습이다.
도 4 는 (A) 순수 (Ti,Al)N 층 및 (B) 본 발명에 따른 다층 TiN/(Ti,Al)N 코팅으로부터 획득된 X-선 회절 패턴이다. 회절 피크는 (1) TiN, (2) (Ti,Al)N 및 (3) 초경합금으로서 표시되어 있다.
도 5 는 XRD 에 의한 잔류 응력 (σ) 분석을 위해 사용된 구성도의 개략도이다.
도 6 은 (A) (Ti,Al)N 층, (B) (A) 의 영역에 대한 전자 회절 패턴, (C) Ti EDS 맵 (밝은 대비) 및 (D) Al EDS 맵 (밝은 대비) 을 나타내는 TiN (2 nm) 및 (Ti,Al)N (7,9 nm) 의 TiN/(Ti,Al)N 다층 코팅의 STEM 사진이다.
본 발명에 따르면, 초경합금, 서멧, 세라믹, 입방정 붕소 질화물계 재료 또는 고속도강의 경질 합금 본체를 포함하며, 이 본체에 0.3 < x < 0.95, 바람직하게는 0.45 < x < 0.75 인 입방정 구조 (Ti1 - xAlx)N 층 및 입방정 구조 MeN 층의 반복적인 형태 (도 1a 참조) ...MeN(3)/(Ti1 - xAlx)N(4)/MeN(3)/(Ti1 - xAlx)N(4)/MeN(3)/(Ti1 -xAlx)N(4)/MeN(3)/... 의 금속 질화물 화합물의 다결정 적층형 (polycrystalline laminar) 다층 구조를 포함하는 경질 내마모성 코팅이 도포되며, Me 는 금속 원소 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo 및 Al, 바람직하게는 Ti, V, Nb, Ta 및 Al 중 1 종 이상이다.
상기 적층형 구조는 0.5 ~ 20 ㎛, 바람직하게는 1 ~ 10 ㎛, 가장 바람직하게는 2 ~ 5 ㎛ 의 총 두께를 가진다. 도 1a 의 반복 주기 (λ) (5), 즉 2-층 (dMeN + d( Ti , Al )N) 의 총 두께는 전체 다층 구조에서 본질적으로 일정하다 (즉, 총 두께는 20 % 이하만큼 변한다). 반복 주기는 5 nm ≤ λ < 20 nm, 바람직하게는 5 nm ≤ λ ≤ 10 nm 이고, 1/10 < (dMeN/d( Ti , Al )N) < 1/3 이며, 두께 (dMeN) 는 dMeN ≥ 1 nm 보다 더 크다.
제 1 실시형태에서, Me 는 Ti 이다.
제 2 실시형태에서, Me 는 Zr 이다.
제 3 실시형태에서, Me 는 V 이다.
제 4 실시형태에서, Me 는 Nb 이다.
제 5 실시형태에서, Me 는 Ta 이다.
제 6 실시형태에서, Me 는 Al 이다.
제 7 실시형태에서, Me 는 금속 원소 Ti, V, Nb 또는 Al 중 2 종 이상이다.
제 8 실시형태에서, Me 는 금속 원소 V, Nb 또는 Al 중 2 종 이상이다.
제 9 실시형태에서, Me 는 금속 원소 Ti, Zr, V 또는 Nb 중 2 종 이상이다.
제 10 실시형태에서, Me 는 금속 원소 Zr, V 또는 Nb 중 2 종 이상이다.
도 1b 의 상기 본체 (1) 는, 종래기술에 따라, 총 코팅 두께 1 ~ 20 ㎛, 바람직하게는 1 ~ 10 ㎛, 및 가장 바람직하게는 2 ~ 7 ㎛ 까지, TiN, TiC, Ti(C,N) 또는 (Ti,Al)N, 바람직하게는 (Ti,Al)N 의 내측 (3) 단층 및/또는 다층 코팅, 및/또는, TiN, TiC, Ti(C,N) 또는 (Ti,Al)N, 바람직하게는 (Ti,Al)N 의 외측 (4) 단층 및/또는 다층 코팅으로 코팅될 수도 있다.
MeN 층은 -12.0 GPa < σ(MeN) < -3.0 GPa 사이, 바람직하게는 -12.0 GPa < σ(MeN) < -8.0 GPa 사이의 압축 응력 레벨을 갖고, (Ti1 - xAlx)N 층은 -6.0 GPa < σ((Ti1 - xAlx)N) < -0.5 GPa 사이, 바람직하게는 -6.0 GPa < σ((Ti1 - xAlx)N) < -3.0 GPa 사이에서 변하는 응력 레벨을 갖는다.
MeN/(Ti1 - xAlx)N 다층 코팅의 평균 조성은 46 at% < Zr + Hf + V + Nb + Ta + Mo + Ti + Al < 54 at%, 바람직하게는 48 at% < Zr + Hf + V + Nb + Ta + Mo + Ti + Al < 52 at% 및 잔부 N 이다.
본 발명의 코팅 공정은 이하의 조건하에 순수 및/또는 합금형 음극의 음극 아크 증발에 기초한다; (Ti1 - xAlx)N 층은 (70 at% Ti + 30 at% Al) 과 (5 at% + 95 at% Al) 사이 및 바람직하게는 (40 at% Ti + 60 at% Al) 과 (30 at% Ti + 70 at% Al) 사이의 조성을 가지는 Ti/Al 음극을 사용하여 형성된다. MeN 층은 순수 또는 합금형 음극을 사용하여 형성되고, Me 는 금속 원소 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo 및 Al 중 1 종 이상, 바람직하게는 Ti, V, Nb, Ta 또는 Al 중 1 종 이상이다. 증발 전류는 음극 크기에 따라 50 A 와 200 A 사이이고, 바람직하게는 직경 63 mm 의 음극을 사용하면 50 A 와 100 A 사이이다. 층은 0.5 Pa ~ 9.0 Pa, 바람직하게는 1.5 Pa ~ 5.0 Pa 의 총 압력에서 Ar + N2 분위기, 바람직하게는 순수 N2 분위기에서 형성된다. 바이어스는 -10 V ~ -300 V, 바람직하게는 -20 V ~ -100 V 이다. 증착 온도는 350 ℃ 와 700 ℃ 사이, 바람직하게는 400 ℃ 와 650 ℃ 사이이다.
본 발명은 또한, 50 ~ 400 m/min, 바람직하게는 75 ~ 300 m/min 의 절삭 속도에서 스테인리스강 및 초합금을 기계가공하기 위해 상기에 따른 절삭 공구 인서트를 사용하는 것에 관한 것이며, 밀링의 경우에 1 치부 (tooth) 당, 평균 이송량은 절삭 속도 및 인서트 지오메트리에 따라 0.08 ~ 0.5 mm, 바람직하게는 0.1 ~ 0.4 mm 이다.
실시예 1
94 wt% WC - 6 wt% Co (WC 입자 크기는 0.8 ㎛) 의 조성을 가지는 초경합금 인서트를 사용하였다.
증착 전에, 인서트를 알칼리 용액 및 알코올의 초음파 욕에서 세척하였다. 시스템을 2.0 × 10-3 Pa 미만의 압력까지 배출시켰고, 그 후 인서트를 Ar 이온으로 스퍼터세척하였다. 음극 아크 증발을 이용하여 TiN/(Ti1 - xAlx)N 층을 형성시켰다. (Ti1 - xAlx)N 을 위한 음극 재료는 Ti/Al (33 at% Ti + 67 at% Al), 직경 63 mm (도 2a 의 (2a) 위치) 였고, TiN 층을 위해서는 순수 Ti (직경 63 mm, 도 2a 의 (2b) 위치) 를 사용하였다. 양 음극 재료에 대해서 -40 V 의 바이어스 및 60 A 의 증발 전류를 이용하여 4 Pa 의 총 압력에서 99.995 % 순도의 N2 분위기에서 층을 증착하였다. 음극으로의 증발 전류, 증착 시스템의 구성 (즉, 4 개의 위치 (2) 에서의 음극 재료, 도 2b 참조), 및 고정물의 회전 속도를 변화시킴으로써 층 두께의 변화를 얻었다 (표 1 참조). 총 코팅 두께는 모든 인서트에 대해 3 ㎛ 에 가까웠다. 증착 온도는 약 450 ℃ 였다.
층의 미세구조를 연구하기 위해 스캐닝 TEM (STEM) 을 포함하는 단면 투과 전자 현미경 (TEM) 을 사용하였다. 샘플 준비는, 위쪽 및 아래쪽 표면 양자에 대한 표준의 기계적 그라인딩 (grinding)/폴리싱 (polishing) 및 이온-빔 스퍼터 에칭과 인서트의 절삭날 위에서의 집속 이온 빔 (focused ion beam:FIB) 밀링을 이용한 TEM 샘플의 컷-아웃을 포함하였다. 도 3 의 (A) 는 TiN (밝은 대비) 및 (Ti0 .36Al0 .64)N (어두운 대비) 를 갖는 다층 코팅의 단면 STEM 사진이다. 미세구조는 원주형이고 조밀하며, 몇몇 경계면에 걸쳐 큰 단결정 입자를 갖는다 ((B) 에 개략적으로 도시되어 있음).
이와 같이 증착된 층의 XRD 패턴을 Cu K 알파 방사 및 θ - 2θ 구성을 이용하여 획득하였다. 도 4 는 (A) 단상 (Ti0 .36Al0 .64)N 층 및 (B) TiN 및 (Ti0.36Al0.64)N 을 갖는 다층 TiN/(Ti,Al)N 코팅의 XRD 패턴을 나타낸다. 지시된 피크는 단상 (1) TiN, (2) (Ti,Al)N 및 (3) 초경합금에 대응한다. 도 4 의 결과와 마찬가지로, 표 1 에 요약된 모든 증착된 코팅은 단상 입방정 TiN 및 (Ti,Al)N 구조를 나타낸다.
코팅의 TiN 및 (Ti1 - xAlx)N 층의 잔류 응력 (σ) 을 sin2Ψ 방법을 이용한 XRD 측정 (표 1 참조) 에 의해 구하였다. 측정을 각각 TiN 220-반사 및 (Ti1 - xAlx)N 220-반사에 대한 CuKα-방사를 이용하여 실행하였다. <4 nm 보다 더 얇은 층에 대한 응력 값은 추론할 수 없었다. 고니오미터 구성 (goniometer setup) 이 도 5 에 도시되어 있다. 11, Ψ-각 (정 및 부), 0 ~ 0.82 (Ψ ~ 65°) 의 sin2Ψ 범위 내의 등거리를 이용한 측-경사 기법 (Ψ-지오메트리) 를 이용하여 데이터를 얻었다. υ=0.25 의 프와송 비 (Possion's ratio) 및 E=450 GPa 의 탄성계수 (Young's modulus) 를 이용하여 잔류 응력을 구하였다.
10 kV 에서 작동하는 Thermo Noran EDS 검출기를 가지는 LEO Ultra 55 주사 전자 현미경을 이용하여 에너지 분산형 분광기 (EDS) 분석 영역에 의해 코팅의 총 평균 조성을 평가하였다. Noran System Six (NSS 2 판) 소프트웨어를 이용하여 데이터를 구하였다 (표 1 참조).
Figure pct00002
실시예 2
실시예 1 을 반복하였지만, TaN 층의 형성을 위해 순수 Ta 음극 (직경 63 mm, 도 2a 의 (2b) 위치) 을 사용하였다.
코팅의 총 평균 조성을 에너지 분산형 분광기 (EDS) 분석 (실시예 1 참조) 에 의해 평가하였고 표 2 에 요약하였다.
Figure pct00003
실시예 3
실시예 1 을 반복하였지만, (Ti,Nb)N 층의 형성을 위해 Ti/Nb(95 at% Ti + 5 at% Nb) 음극 (직경 63 mm, 도 2a 의 (2b) 위치) 을 사용하였다.
코팅의 총 평균 조성을 에너지 분산형 분광기 (EDS) 분석 (실시예 1 참조) 에 의해 평가하였고 표 3 에 요약하였다.
Figure pct00004
실시예 4
실시예 1 을 반복하였지만, NbN 층의 형성을 위해 순수 Nb 음극 (직경 63 mm, 도 2a 의 (2b) 위치) 을 사용하였다.
코팅의 총 평균 조성을 에너지 분산형 분광기 (EDS) 분석 (실시예 1 참조) 에 의해 평가하였고 표 4 에 요약하였다.
Figure pct00005
실시예 5
실시예 1 을 반복하였지만, ZrN 층의 형성을 위해 순수 Zr 음극 (직경 63 mm, 도 2a 의 (2b) 위치) 을 사용하였다.
코팅의 총 평균 조성을 에너지 분산형 분광기 (EDS) 분석 (실시예 1 참조) 에 의해 평가하였고 표 5 에 요약하였다.
Figure pct00006
실시예 6
실시예 2 를 반복하였지만, VN 층의 형성을 위해 순수 V 음극 (직경 63 mm, 도 2a 의 (2b) 위치) 을 사용하였다.
코팅의 총 평균 조성을 에너지 분산형 분광기 (EDS) 분석 (실시예 1 참조) 에 의해 평가하였고 표 6 에 요약하였다.
Figure pct00007
실시예 7
실시예 2 를 반복하였지만, (Al,Ti)N 층의 형성을 위해 Al/Ti (95 at% Al + 5 at% Ti) 음극 (직경 63 mm, 도 2a 의 (2b) 위치) 을 사용하였다.
코팅의 총 평균 조성을 에너지 분산형 분광기 (EDS) 분석 (실시예 1 참조) 에 의해 평가하였고 표 7 에 요약하였다.
Figure pct00008
실시예 8
실시예 1 로부터의 인서트를 이하에 따라 시험하였다:
지오메트리: CNMG120408-MF1
적용: 연속 선삭
작업대상 재료: AISI 316L
절삭 속도: 230 m/min
이송량: 0.15 mm/rev
절삭 깊이: 1 mm
공구수명 기준, 플랭크 마모 (vb) > 0.3 mm
시험 결과
Figure pct00009
실시예 9
실시예 1 로부터의 인서트를 이하에 따라 시험하였다:
지오메트리: CNMG120412-MR3
적용: 연속 선삭
작업대상 재료: Inconel 718
절삭 속도: 90 m/min
이송량: 0.2 mm/rev
절삭 깊이: 0.5 mm
공구수명 기준, 플랭크 마모 (vb) > 0.2 mm
시험 결과
Figure pct00010
실시예 10
실시예 5 로부터의 인서트를 이하에 따라 시험하였다:
지오메트리: CNMG120408-MF1
적용: 연속 선삭
작업대상 재료: AISI 316L
절삭 속도: 250 m/min
이송량: 0.15 mm/rev
절삭 깊이: 1 mm
공구수명 기준, 플랭크 마모 (vb) > 0.3 mm
시험 결과
Figure pct00011
실시예 11
실시예 8 로부터의 사용된 인서트를 전자 회절, STEM 및 EDS 를 포함하는 TEM 에 의해 더 상세하게 연구하였다. 도 6 의 (A) 는 샘플 4 (표 1) 의 코팅의 STEM 사진을 나타낸다. 이미지는 TiN 농후 영역 (더 밝은 대비) 및 AlN 농후 영역 (더 어두운 대비) 를 나타낸다. 이는, Ti (밝은 영역이 Ti 농후 영역을 나타냄) 및 Al (밝은 영역이 Al 농후 영역을 나타냄) 의 EDS 맵을 각각 나타내는 (C) 및 (D) 의 EDS 맵핑에 의해 더 증명된다. 또한, Ti 및 Al 농후 영역의 전형적인 크기는 약 5 nm 이다. 선택된 영역 전자 회절 패턴 (B) 은 층 구조에 걸친 정합성 (coherency) 및 입방정 구조를 나타낸다.

Claims (18)

  1. 초경합금, 서멧, 세라믹, 입방정 붕소 질화물계 재료 또는 고속도강의 경질 합금 본체 및 경질 내마모성 코팅을 포함하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구에 있어서,
    상기 코팅은 0.3 < x < 0.95, 바람직하게는 0.45 < x < 0.75 인 입방정 구조 (Ti1-xAlx)N 층 및 입방정 구조 MeN 층의 반복적인 형태 ...MeN/(Ti1 - xAlx)N/MeN/(Ti1 -xAlx)N/MeN/(Ti1-xAlx)N/MeN/(Ti1-xAlx)N... 의 금속 질화물 화합물의 다결정 적층형 다층 구조를 포함하며, Me 는 금속 원소 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo 및 Al 중 1 종 이상이고, 0.5 ㎛ 와 20 ㎛ 사이, 바람직하게는 1 ~ 10 ㎛ 의 총 두께를 가지는 전체 적층된 구조에서 반복 주기 (λ) 가 본질적으로 일정하고, 반복 주기 (λ) 가 5 nm ≤ λ < 20 nm, 바람직하게는 5 nm ≤ λ ≤ 10 nm 이며, 층 두께 관계가 1/10 < (dMeN/d( Ti , Al )N) < 1/3 이며, 두께 (dMeN) 는 dMeN ≥ 1 nm 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  2. 제 1 항에 있어서, Me 는 Ti 인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  3. 제 1 항에 있어서, Me 는 Zr 인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  4. 제 1 항에 있어서, Me 는 V 인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  5. 제 1 항에 있어서, Me 는 Nb 인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  6. 제 1 항에 있어서, Me 는 Ta 인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  7. 제 1 항에 있어서, Me 는 Al 인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  8. 제 1 항에 있어서, Me 는 금속 원소 Ti, V, Nb 또는 Al 중 2 종 이상인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  9. 제 1 항에 있어서, Me 는 금속 원소 Zr, V, Nb 또는 Ta 중 2 종 이상인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  10. 제 1 항에 있어서, Me 는 금속 원소 Ti, Zr, V 또는 Nb 중 2 종 이상인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  11. 제 1 항에 있어서, Me 는 금속 원소 Zr, V 또는 Nb 중 2 종 이상인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항에 있어서, 상기 다층 코팅의 총 두께는 2 ~ 10 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항에 있어서, 상기 MeN 층은 -12.0 GPa < σ(MeN) < -3.0 GPa 사이, 바람직하게는 -12.0 GPa < σ(MeN) < -8.0 GPa 사이의 압축 응력 레벨을 갖고, 상기 (Ti1 - xAlx)N 층은 -6.0 GPa < σ((Ti1 - xAlx)N) < -0.5 GPa 사이, 바람직하게는 -6.0 GPa < σ((Ti1 - xAlx)N) < -3.0 GPa 사이에서 변하는 응력 레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항에 있어서, 상기 MeN/(Ti1 - xAlx)N 다층 코팅의 평균 조성은 46 at% < Zr + Hf + V + Nb + Ta + Mo + Ti + Al < 54 at%, 바람직하게는 48 at% < Zr + Hf + V + Nb + Ta + Mo + Ti + Al < 52 at% 및 잔부 N 인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항에 있어서, 상기 코팅은 PVD, 바람직하게는 음극 아크 증발에 의해 증착되는 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항에 있어서, 상기 본체는, 종래기술에 따라, 총 두께 1 ~ 20 ㎛, 바람직하게는 1 ~ 10 ㎛, 및 가장 바람직하게는 2 ~ 7 ㎛ 까지, TiN, TiC, Ti(C,N) 또는 (Ti,Al)N, 바람직하게는 (Ti,Al)N 의 내측 단층 및/또는 다층 코팅, 및/또는, TiN, TiC, Ti(C,N) 또는 (Ti,Al)N, 바람직하게는 (Ti,Al)N 의 외측 단층 및/또는 다층 코팅으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구.
  17. 제 1 항에 따른 칩 제거 기계가공용 절삭 공구의 제조 방법에 있어서, 상기 층은 반복적인 형태 ...MeN/(Ti1 - xAlx)N/MeN/(Ti1 - xAlx)N/MeN/(Ti1 - xAlx)N/MeN/... 를 가지고, Me 는 금속 원소 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo 및 Al, 바람직하게는 Ti, V, Nb, Ta 또는 Al 중 1 종 이상이고, 0.3 < x < 0.95, 바람직하게는 0.45 < x < 0.75 인 상기 (Ti1 - xAlx)N 및 MeN 층은, 50 A 와 200 A 사이의 증발 전류, Ar + N2 분위기, 바람직하게는 순수 N2 분위기, 0.5 Pa ~ 9.0 Pa, 바람직하게는 1.5 Pa ~ 5.0 Pa 의 총 압력, -10 V 와 -300 V 사이, 바람직하게는 -20 V 와 -100 V 사이의 바이어스, 350 ℃ 와 700 ℃ 사이, 바람직하게는 400 ℃ 와 650 ℃ 사이의 온도에서, 원하는 층 조성을 얻도록 순수 및/또는 합금형 Ti+Al 및 Me 음극을 사용하여 음극 아크 증발에 의해 형성되는 입방정 구조인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계가공용 절삭 공구의 제조 방법.
  18. 50 ~ 400 m/min, 바람직하게는 75 ~ 300 m/min 의 절삭 속도에서, 밀링의 경우에는 1 치부 당, 절삭 속도 및 인서트 지오메트리에 따라, 0.08 ~ 0.5 mm, 바람직하게는 0.1 ~ 0.4 mm 의 평균 이송량으로 스테인리스강 및 초합금을 기계가공 하는 제 1 항 내지 제 16 항에 따른 절삭 공구 인서트의 용도.
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