KR20220156851A - 표면 피복 절삭 공구 - Google Patents

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KR20220156851A
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KR1020227033983A
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에이지 나카무라
미츠히로 아베
카즈히로 가와노
Original Assignee
미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
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Abstract

[해결 수단] 공구 기체 상에 경질 피복층을 갖는 표면 피복 절삭 공구로서, 상기 경질 피복층은 상기 공구 기체로부터 표면을 향해 순서대로, 내층, 하부 중간층, 상부 중간층, 결합 보조층, 및 외층을 갖고, 상기 내층은 Ti의 탄질화물층으로서 평균 층두께가 4.0∼20.0㎛, 상기 하부 중간층은 Ti의 질화물층으로서 평균 층두께가 0.1∼2.0㎛, 상기 상부 중간층은 Ti의 탄질화물층으로서 평균 층두께가 0.1∼2.5㎛, 상기 하부 중간층의 Ti의 질화물의 입계와, 상기 상부 중간층의 Ti의 탄질화물의 입계는, 상기 내층의 Ti의 탄질화물의 입계로부터 연속되고, 상기 결합 보조층은 Ti의 탄질산화물층으로서 평균 층두께가 3∼80㎚, 상기 외층은 α형 산화알루미늄층으로서 평균 층두께가 2.0∼20.0㎛, 상기 내층 및 상기 상부 중간층의 Ti의 탄질화물의 배향성 지수 TC(422)가 3.0 이상, 상기 외층의 α형 산화알루미늄의 배향성 지수 TC(0 0 12)가 5.0 이상이다.

Description

표면 피복 절삭 공구
본 발명은 표면 피복 절삭 공구(이하, 피복 공구라고 하는 경우가 있다)에 관한 것이다.
절삭 공구의 절삭 성능의 개선을 목적으로 하여, 종래, 탄화텅스텐(이하, WC로 나타낸다)계 초경합금 등의 공구 기체의 표면에, 경질 피복층을 증착법에 의해 피복 형성한 피복 공구가 있으며, 이는 우수한 내마모성을 발휘하는 것이 알려져 있다.
상기 종래의 경질 피복층을 피복 형성한 피복 공구는 내마모성이 우수한 것이지만, 추가적인 경질 피복층의 개선에 대한 다양한 제안이 이루어지고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 공구 기체로부터 표면을 향해, TiCN층, 본딩층, α형 Al2O3층을 갖고, 상기 TiCN층은 평균 층두께가 4∼20㎛이며, 배향성 지수 TC(220)(이하, TC만으로 나타내는 경우가 있다)이 0.5 이하, TC(422)가 3 이상, TC(311)과 TC(422)의 합이 4 이상이고, 상기 본딩층은 TiN, TiCN, TiCO, TiCNO의 적어도 1층으로서, 평균 층두께가 0.5∼2㎛이고, 상기 α형 Al2O3층은 평균 층두께가 2∼20㎛이며, TC(0 0 12)가 7.2 이상, I(0 0 12)/I(0 0 14)가 1 이상인, 경질 피복층을 갖는 피복 공구가 기재되어 있다.
또한, 예를 들면, 특허문헌 2에는, 공구 기체로부터 표면을 향해, TiCN층, 본딩층, α형 Al2O3층을 갖고, 상기 TiCN층은 평균 층두께가 2∼20㎛이며, 상기 본딩층은 침형 조직의 TiCNO 또는 TiBN이고, 상기 α형 Al2O3층은 평균 층두께가 1∼15㎛이며, TC(006)이 5를 초과하고 있는, 경질 피복층을 갖는 피복 공구가 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2016-137564호 일본 특허 제5872746호 공보
근래의 절삭 가공에 있어서의 노동력 절감화 및 에너지 절약화의 요구는 강하며, 이에 수반하여, 절삭 가공은 한층 고속화, 고효율화의 경향에 있고, 피복 공구의 경질 피복층에는, 내치핑성, 내결손성, 내박리성 등의 내이상 손상성이 한층 더 요구됨과 함께, 장기 사용에 걸쳐 우수한 내마모성이 요구되고 있다.
그러나, 상기 특허문헌 1 및 2에 기재된 피복 공구는, 본 발명자의 검토에 의하면, 날끝이 큰 부담에 노출되는 절삭 가공에 있어서 충분한 내구성을 갖고 있다고는 할 수 없었다.
본 발명은 이 상황을 감안하여, 날끝이 큰 부담에 노출되는 절삭 가공에 있어서, 충분한 내구성을 갖는 피복 공구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 표면 피복 절삭 공구는,
공구 기체와, 당해 공구 기체 상에 경질 피복층을 갖고,
상기 경질 피복층은 상기 공구 기체로부터 표면을 향해 순서대로, 내층, 하부 중간층, 상부 중간층, 결합 보조층, 및 외층을 갖고,
상기 내층은 Ti의 탄질화물층으로서, 평균 층두께가 4.0∼20.0㎛이고,
상기 하부 중간층은 Ti의 질화물층으로서, 평균 층두께가 0.1∼2.0㎛이고,
상기 상부 중간층은 Ti의 탄질화물층으로서, 평균 층두께가 0.1∼2.5㎛이고,
상기 하부 중간층의 Ti의 질화물의 입계와, 상기 상부 중간층의 Ti의 탄질화물의 입계는, 상기 내층의 Ti의 탄질화물의 입계로부터 연속되어 있고,
상기 결합 보조층은 Ti의 탄질산화물층으로서, 평균 층두께가 3∼80㎚이고,
상기 외층은 α형 산화알루미늄층으로서, 평균 층두께가 2.0∼20.0㎛이고,
상기 내층과 상기 상부 중간층의 Ti의 탄질화물의 배향성 지수 TC(422)가 3.0 이상, 상기 외층의 α형 산화알루미늄의 배향성 지수 TC(0 0 12)가 5.0 이상인것을 특징으로 하는 표면 피복 절삭 공구.
상기에 의하면, 날끝이 큰 부담에 노출되는 절삭 가공에 있어서, 충분한 내구성을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 피복 공구의 내층, 하부 중간층, 상부 중간층, 결합 보조층, 및 외층을 나타내는 모식도이다.
본 발명자는, α형 산화알루미늄층을 경질 피복층으로서 포함하는 피복 공구의 내구성의 향상을 도모하기 위해, α형 산화알루미늄층과 결합 보조층(본딩층)에 주목하여 예의 검토를 거듭했다. 그 결과, 본딩층의 침형 조직이 내구성에 악영향을 주고 있는 것을 발견했다.
즉, 상기 특허문헌 1에 기재된 본딩층은, 동 문헌 중에 명기는 되어 있지 않으나, α형 산화알루미늄층과의 접합을 강고하게 하기 위해 앵커 효과를 얻을 수 있도록, 특허문헌 2의 본딩층과 동일하게, 침형 조직을 갖고 있다.
그러나, 본 발명자의 검토에 의하면, 이 침형 조직은 α형 산화알루미늄층의 본딩층과의 계면 영역에 있어서의 보이드의 발생 원인인 것이 판명되었다. 즉, 침형 조직이 형성하는 간극에 α형 산화알루미늄층을 형성하기 위한 원료 가스가 충분히 공급되지 않아, 이에 의해 보이드가 발생하여, 침형 조직이 가져오는 앵커 효과를 얻는 것이 곤란하다는 것을 알아냈다. 또한, 상기 특허문헌 1 및 2에 기재된 Ti의 탄질화물층을 Ti의 탄질화물층-Ti의 질화물층-Ti의 탄질화물층의 3층으로 함으로써 내치핑성이 향상되는 것도 알아냈다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 한편, 본 명세서 및 특허청구범위에 있어서, 수치 범위를 「A∼B」(A, B는 모두 수치)로 표현할 때는, 그 범위는 상한값(B) 및 하한값(A)을 포함하고 있으며, 상한값(B)과 하한값(A)의 단위는 동일하다. 또한, 수치는 공차를 포함한다.
또한, Ti의 질화물, Ti의 탄질화물, Ti의 탄질산화물, Ti의 탄질화물, Ti의 산화물의 각 층, 및 α형 산화알루미늄층의 조성은, 화학량론적 조성에 한정되지 않고, 종래 공지의 모든 원자비의 조성을 포함하는 것이다.
도 1에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태의 피복 공구는, 공구 기체(8) 상의 경질 피복층(1)에, 내층(2), 하부 중간층(3), 상부 중간층(4), 결합 보조층(5), 및 외층(6)을 갖는다. 그리고, 내층(2), 하부 중간층(3), 상부 중간층(4), 결합 보조층(5)(이하, 이들 층을 총칭하여 주요층이라고 하는 경우가 있다)은, 성막 가스의 가스 조성이나 반응 분위기 압력을 조정하여 에피택셜 성장을 시키고 있다. 이 때문에, 종단면(공구 기체(8)의 표면에 수직인 단면)에서 관찰했을 경우, 하부 중간층(3)의 Ti의 질화물의 입계와, 상부 중간층(4)의 Ti의 탄질화물의 입계는, 내층의 기둥형 입자(7)를 갖는 Ti의 탄질화물의 입계로부터 연속되어 있고, 이들을 일체로 하여 보았을 때, 마치, 하나의 큰 기둥형 입자의 일부를 구성하고 있는 조직으로 볼 수 있다. 그리고, 결합 보조층(5)은 침형 조직은 아니다. 즉, 결합 보조층(5)은 비침형 조직이며, 예를 들면, 등축 입자로 구성되어 있다.
한편, 입계가 연속된다는 것은, 후술하는 경질 피복층의 임의의 종단면을 주사형 전자 현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)에 의해 관찰했을 때, 입계가 연속되어 있는 것 같이 시인할 수 있는 것을 말한다.
이와 같이 입계가 연속되어 있는 것 같이 시인할 수 있는 이유는, 에피택셜 성장한 Ti의 질화물과 Ti의 탄질화물의 격자 상수는 실질적으로 동일하다고 볼 수 있기 때문에, 하부 중간층의 Ti의 질화물은 내층의 Ti의 탄질화물과, 또한, 상부 중간층의 Ti의 탄질화물은 하부 중간층의 Ti의 질화물과, 각각, 공구 기체의 표면에 평행한 방향에 있어서, 격자 간격(면간격)을 일치시켜 성장하고, 성막 후의 냉각을 거쳐도 이 격자 간격이 유지되어, 내층의 Ti의 탄질화물의 면간격은 그대로, 하부 중간층의 Ti의 질화물, 상부 중간층의 Ti의 탄질화물에 이어져 가기 때문으로 생각된다.
이하, 각 층에 대해 설명한다.
내층:
내층은 공구 기체 또는 후술하는 최내층에 인접하는 기둥형 입자를 갖는 Ti의 탄질화물층으로서, 그 평균 층두께는 4.0∼20.0㎛가 바람직하다. 평균 층두께를 이 범위로 하는 이유는, 4.0㎛ 미만이면 내마모성이 저하되고, 한편, 20.0㎛를 초과하면 내결손성이 저하되기 때문이다. 평균 층두께는 5.0∼15.0㎛가 보다 바람직하며, 8.0∼12.0㎛가 한층 더 바람직하다.
하부 중간층:
하부 중간층은 내층과 상부 중간층 사이에 형성되고, Ti의 질화물층으로서, 평균 층두께가 0.1∼2.0㎛인 것이 바람직하다. Ti의 질화물층은 다른 주요층에 비해 유연하고 영률이 낮기 때문에, 경질 피복층의 인성을 높여 내치핑성을 향상시킨다. 즉, 후술하는 바와 같이, 결합 보조층인 Ti의 탄질산화물층과 외층의 α형 산화알루미늄층의 부착이 강고해지면, 이들 물질의 열팽창 계수 등의 물성 차에 기인하여 결합 보조층에 인접하는 중간층 내에 큰 변형이 발생하지만, 그 변형을 영률이 낮은 Ti의 질화물층에 의해 완화하고 있는 것으로 생각된다. 한편, 하부 중간층의 평균 층두께가 2.0㎛를 초과하면 상술한 입계의 연속이 저해되기 때문에, 하부 중간층의 평균 층두께는 0.1∼2.0㎛가 바람직하고, 0.3∼1.5㎛가 보다 바람직하며, 0.5∼1.0㎛가 한층 더 바람직하다.
또한, 하부 중간층은 상부 중간층과 내층을 강고하게 결합시키는 역할도 담당하고 있다.
상부 중간층:
상부 중간층은 하부 중간층과 결합 보조층 사이에 형성되는 Ti의 탄질화물층이다. Ti의 탄질화층으로 하는 이유는, 후술하는 결합 보조층이 Ti의 탄질화산화물층으로서 산소를 갖고 있기 때문에 외층의 α형 산화알루미늄층과의 화학적인 친화성이 높은 데다가, Ti의 탄질화물의 (422)면의 기울기와 α형 산화알루미늄의 (0 0 12)면의 기울기를 생각하면 결정학적인 친화성이 높기 때문이다. 상부 중간층의 평균 층두께가 0.1㎛ 미만이면 이 친화성의 효과가 불충분하고, 한편, 2.5㎛를 초과하면 상술한 하부 중간층에 의한 경질 피복층의 인성 향상 효과가 발휘되지 않는다. 평균 층두께는 0.3∼2.0㎛가 보다 바람직하며, 0.5∼1.5㎛가 한층 더 바람직하다.
내층과 상부 중간층의 Ti의 탄질화물의 배향성 지수 TC(422):
상술한 바와 같이, 주요층 중, 하나의 큰 기둥형 입자로 간주할 수 있는 내층, 하부 중간층, 상부 중간층 중, 이들 층의 주요한 구성상인 Ti의 탄질화물의 TC(422)는 3.0 이상인 것이 바람직하다. 그 이유는, 3.0 이상이면, 상술한 에피택셜 성장에 의해 후술하는 외층의 α형 산화알루미늄의 TC(0 0 12)가 5.0 이상이 되어, 내마모성이 향상되기 때문이다. 여기서, TC(배향성 지수 TC)란, CuKα를 이용한 2θ/θ 집중법 광학계의 X선 회절에 의해 측정되고, 다음에 나타내는 해리스의 식으로 규정되는 것이다.
Figure pct00001
여기서, I(hkl)은 (hkl)면의 회절 강도, I0(hkl)은 동 면의 ICDD 파일 번호 00-042-1489에 기재된 표준 강도이며, n은 반사면의 총수이다. 반사면으로서 고려해야 할 면은, (111)면, (200)면, (220)면, (311)면, (331)면, (420)면, (422)면, 및 (511)면이다.
결합 보조층:
결합 보조층은 외층의 α형 산화알루미늄층에 접하는 층으로서, 상기 특허문헌 1 및 2의 본딩층에 대응하는 것으로서, 그 평균 층두께가 3∼80㎚인 Ti의 탄질산화물층이다. 이 층은 산소를 갖고 있기 때문에, 외층의 α형 산화알루미늄층과의 부착이 강고해지는 특성을 갖고 있으며, 평균 층두께가 3∼80㎚일 때, 이 특성이 발휘된다. 또한, 이 특성이 발휘되는 점에서, 평균 층두께는 3∼50㎚가 보다 바람직하며, 3∼30㎚가 한층 더 바람직하다.
이 결합 보조층은 성막 가스의 조성이나 반응 시간을 조정함으로써, 평균 층두께가 3∼80㎚인 박층으로 되어 있고, 그 조직은 침형 조직이 아니다. 이 때문에, 외층의 α형 산화알루미늄층의 형성시, α형 산화알루미늄층의 결합 보조층의 근방 영역에 보이드가 발생하지 않고, 외층의 α형 산화알루미늄층은 결합 보조층을 개재하여, 내층, 하부 중간층, 상부 중간층과 강고하게 결합할 수 있다.
외층:
외층은 평균 층두께가 2.0∼20.0㎛로서, TC(0 0 12)가 5.0 이상인 α형 산화알루미늄층이 바람직하다. 평균 층두께는 2.0㎛ 미만이면, 얇기 때문에 장기 사용에 걸쳐 내구성을 충분히 확보하지 못하고, 한편, 20.0㎛를 초과하면, α형 산화알루미늄층의 결정립이 커져 치핑이 발생하기 쉬워진다. TC(0 0 12)는 5.0 이상이면, 높은 내마모성을 발휘한다.
여기서, TC(0 0 12)를 구하는데 있어서는, ICDD 파일 번호 00-010-0173에 기재된 (104)면, (110)면, (113)면, (024)면, (116)면, (214)면, (300)면, (0 0 12)면의 표준 강도를 사용한다.
그 밖의 층:
본 실시형태에서는, Ti의 탄화물층, 질화물층 중의 1층 또는 2층 이상의 Ti화합물층으로 이루어지고, 0.1∼2.0㎛의 합계 평균 층두께를 갖는 최내층을 공구 기체에 인접하여 내층과의 사이에 형성해도 된다. 이 최내층을 형성하는 경우에는, 피복 공구의 내구성이 한층 더 발휘된다. 여기서, 최내층의 합계 평균 층두께가 0.1㎛ 미만에서는, 최내층을 형성한 효과가 충분히 나타나지 않고, 한편, 2.0㎛를 초과하면, 결정립이 조대화되기 쉬워져 치핑이 발생하기 쉬워진다.
또한, 본 실시형태에서는, Ti의 질화물층, 탄화물층, 탄질화물층 중의 1층 또는 2층 이상의 Ti화합물층으로 이루어지고, 0.1∼4.0㎛의 합계 평균 층두께를 갖는 최외층을 외층의 상부에 형성해도 된다. 이 최외층을 형성하면, 명료한 색채색을 나타내는 등의 효과에 의해, 피복 공구가 인서트인 경우에는 절삭 사용 후의 코너 식별(사용이 끝난 부위의 식별)이 용이해진다. 여기서, 합계 평균 층두께가 0.1㎛ 미만이면, 최외층을 형성한 효과가 충분히 발휘되지 않고, 한편, 4.0㎛를 초과하면, 치핑이 발생하기 쉬워진다.
공구 기체:
본 실시형태에 있어서, 공구 기체는 초경합금(WC계 초경합금: WC 외에, Co를 포함하고, 추가로 Ti, Ta, Nb 등의 탄질화물을 첨가한 것도 포함하는 것 등), 서멧(TiC, TiN, TiCN 등을 주성분으로 하는 것 등), 세라믹스(질화규소, 사이알론, 산화알루미늄 등), 또는, cBN 소결체를 사용할 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
평균 층두께의 측정:
여기서, 경질 피복층을 구성하는 각 층의 평균 층두께는, 예를 들면, 집속 이온 빔 장치(FIB: Focused Ion Beam system), 크로스 섹션 폴리셔 장치(CP: Cross section Polisher) 등을 이용하여, 경질 피복층을 임의의 위치의 종단면(공구 기체의 표면에 수직인 면에서 절단한 것)의 관찰용 시료를 제작하고, 그 종단면을 주사형 전자 현미경(SEM) 또는 투과형 전자 현미경(TEM: Transmission Electron Microscope), 주사형 투과 전자 현미경(STEM: Scanning Transmission Electron Microscope), 혹은 SEM 또는 TEM 부대 에너지 분산형 X선 분석(EDX: Energy Dispersive X-ray spectrometry) 장치를 이용하여 복수 개소(예를 들면, 5개소)에서 관찰하여, 평균함으로써 얻을 수 있다.
실시예
이어서, 실시예에 대해 설명한다.
여기서는, 실시예로서, 공구 기체로서 WC계 초경합금을 사용한 인서트 절삭 공구에 적용한 것에 대해 기술하지만, 공구 기체로서, 상기한 것을 사용한 경우에도 동일하고, 드릴, 엔드밀에 적용했을 경우에도 동일하다.
원료 분말로서 모두, 1∼3㎛의 평균 입경을 갖는 WC 분말, TiC 분말, TiN 분말, NbC 분말, Cr3C2 분말, 및 Co 분말을 준비하고, 이들 원료 분말을 표 1에 나타나는 배합 조성으로 배합하고, 추가로 왁스를 첨가하여 아세톤 중에서 24시간 볼밀 혼합하고, 감압 건조한 후, 98MPa의 압력으로 소정 형상의 압분체로 프레스 성형하고, 이 압분체를 5Pa의 진공 중, 1370∼1470℃의 범위 내의 소정의 온도에서 1시간 유지의 조건으로 진공 소결하고, 소결 후, ISO 규격의 CNMG120412의 인서트 형상을 가진 WC계 초경합금제 공구 기체 A∼B를 각각 제조했다.
이어서, 이들 공구 기체 A∼B의 표면에, 주요층의 성막을 행했다. 주요층 중, 내층과 외층에 대해서는, 표 2에 나타내는 성막 조건에 의해 성막을 행하고, 하부 중간층, 상부 중간층, 및 결합 보조층에 대해서는, 표 3에 나타내는 성막 조건에 의해 성막을 행함과 함께, 계속해서 동 표에 나타내는 산화 처리를 행하여, 표 6에 나타내는 본 발명 피복 공구 1∼6을 작성했다. 한편, 실시예 공구 1 및 4 이외에는, 표 4에 나타내는 성막 조건에 의해 최내층 및/또는 최외층(Ti의 질화물층)을 성막했다.
비교를 위해, 이들 공구 기체 A∼B의 표면에 표 2, 표 3, 또는 표 5에 나타내는 상기 특허문헌 1에 기재된 성막 조건에 준거한 성막 조건에 의해, 경질 피복층을 성막하여, 표 6에 나타내는 비교예 공구 1∼6을 작성했다. 이 비교 피복 공구는 하부 중간층이 존재하지 않거나, 또는, 본 발명 피복 공구의 성막 조건을 전용하여 성막하고 있으나, 하부 중간층의 평균 층두께가 본 발명의 일 실시형태에서 규정하는 범위를 만족하지 않는 것, 상부 중간층을 갖지 않거나 그 평균 층두께가 본 발명의 일 실시형태에서 규정하는 범위를 만족하지 않는 것, 나아가서는, 결합 보조층의 평균 층두께가 본 발명의 일 실시형태에서 규정하는 범위를 만족하지 않는 것이었다. 또한, SEM(배율 500∼5000배)에 의한 관찰 결과, 본 발명의 일 실시형태의 결합 보조층에 상당하는 TiCNO층이 모두 침형 조직을 갖고 있었다. 한편, 실시예와 동일하게, 비교예 공구 1 및 4 이외에는, 표 4에 나타내는 성막 조건에 의해 최내층 및/또는 최외층(Ti의 질화물층)을 성막했다.
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
계속해서, 상기 실시예 공구 1∼6 및 상기 비교예 공구 1∼6에 대해, 모두 공구강제 바이트의 선단부에 고정 지그로 클램프한 상태에서, 덕타일 주철, 합금강의 건식 선반의 절삭 시험 1 및 2를 실시하여, 절삭 성능을 평가했다. 절삭 시험은 이하와 같다.
절삭 시험 1
대상: 실시예 공구 1∼3 및 비교예 공구 1∼3
피삭재: FCD700
절삭 속도: 400m/min
이송: 0.3㎜/rev
절입: 1.5㎜
절삭 시간: 1패스 1분
평가: 절삭 시간 1분마다 절삭날을 확대율 2배의 확대경에 의해 관찰하여, α형 산화알루미늄층의 박리를 확인할 수 있을 때까지의 시간을 측정했다.
결과를 표 7에 나타낸다.
절삭 시험 2
대상: 실시예 공구 4∼6 및 비교예 공구 4∼6
피삭재: SNCM439
절삭 속도: 200m/min
이송: 0.55㎜/rev
절입: 4㎜
절삭 시간: 2분
평가: 절삭 시간 2분 후의 치핑 발생 상황을 관찰
각 공구에 대해, 5코너를 평가하여, 치핑이 발생한 코너수로 평가했다.
결과를 표 8에 나타낸다.
Figure pct00008
Figure pct00009
표 7 및 8의 결과로부터 명백한 바와 같이, 실시예 공구는, 날끝이 큰 부담에 노출되는 덕타일 주철, 합금강의 날끝이 큰 부담에 노출되는 절삭 가공에 제공해도, 양호한 절삭 성능을 나타내나, 비교예 공구는 단시간에 α형 산화알루미늄(Al2O3) 층이 박리되거나, 혹은, 치핑이 많이 발생하여, 단시간에 수명에 도달했다.
상기 개시한 실시형태는 모든 점에서 예시에 불과하고, 제한적인 것이 아니다. 본 발명의 범위는 상기한 실시형태가 아니고 청구범위에 의해 나타나며, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1 경질 피복층
2 내층(Ti의 탄질화물층)
3 하부 중간층(Ti의 질화물층)
4 상부 중간층(Ti의 탄질화물층)
5 결합 보조층(Ti의 탄산화물층)
6 외층(α형 산화알루미늄층)
7 기둥형 입자
8 공구 기체

Claims (1)

  1. 공구 기체와, 당해 공구 기체 상에 경질 피복층을 갖는 표면 피복 절삭 공구로서,
    상기 경질 피복층은 상기 공구 기체로부터 표면을 향해 순서대로, 내층, 하부 중간층, 상부 중간층, 결합 보조층, 및 외층을 갖고,
    상기 내층은 Ti의 탄질화물층으로서, 평균 층두께가 4.0∼20.0㎛이고,
    상기 하부 중간층은 Ti의 질화물층으로서, 평균 층두께가 0.1∼2.0㎛이고,
    상기 상부 중간층은 Ti의 탄질화물층으로서, 평균 층두께가 0.1∼2.5㎛이고,
    상기 하부 중간층의 Ti의 질화물의 입계와, 상기 상부 중간층의 Ti의 탄질화물의 입계는, 상기 내층의 Ti의 탄질화물의 입계로부터 연속되어 있고,
    상기 결합 보조층은 Ti의 탄질산화물층으로서, 평균 층두께가 3∼80㎚이고,
    상기 외층은 α형 산화알루미늄층으로서, 평균 층두께가 2.0∼20.0㎛이고,
    상기 내층 및 상기 상부 중간층의 Ti의 탄질화물의 배향성 지수 TC(422)가 3.0 이상, 상기 외층의 α형 산화알루미늄의 배향성 지수 TC(0 0 12)가 5.0 이상인 것을 특징으로 하는 표면 피복 절삭 공구.
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