WO2012008185A1 - 表面被覆切削工具 - Google Patents

表面被覆切削工具 Download PDF

Info

Publication number
WO2012008185A1
WO2012008185A1 PCT/JP2011/058522 JP2011058522W WO2012008185A1 WO 2012008185 A1 WO2012008185 A1 WO 2012008185A1 JP 2011058522 W JP2011058522 W JP 2011058522W WO 2012008185 A1 WO2012008185 A1 WO 2012008185A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coating layer
cutting tool
thickness
point
edge
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/058522
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
秀明 金岡
伊藤　実
岡田　吉生
鈴木　智恵
パサート・アノンサック
Original Assignee
住友電工ハードメタル株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友電工ハードメタル株式会社 filed Critical 住友電工ハードメタル株式会社
Priority to CN201180004464.4A priority Critical patent/CN102639267B/zh
Priority to EP11806518.4A priority patent/EP2594352B1/en
Priority to KR1020127012480A priority patent/KR101384421B1/ko
Priority to US13/510,188 priority patent/US8465828B2/en
Publication of WO2012008185A1 publication Critical patent/WO2012008185A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/56—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
    • B23B2228/10—Coatings
    • B23B2228/105—Coatings with specified thickness
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/24612—Composite web or sheet
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24777—Edge feature

Definitions

  • the present invention relates to a surface-coated cutting tool including a base material and a coating layer formed on the surface of the base material.
  • a cutting tool made of a cemented carbide made of a WC-Co alloy or an alloy obtained by adding Ti and / or a carbonitride such as Ta and Nb to a WC-Co alloy has been used for cutting of general steel and castings.
  • the cutting edge of the cutting tool becomes a high temperature of 800 ° C. or higher during the cutting process, the cutting tool made of these cemented carbides is easily plastically deformed by the heat during the cutting process. As a result, the progress of flank wear tends to increase.
  • the cemented carbide is used as a base material (base material), and the carbide, nitride, or carbonitride of group IVa metal of the periodic table is formed on the surface thereof.
  • a surface-coated cutting tool in which a single layer of hard ceramics such as TiC, TiN, or TiCN, or Al 2 O 3 or a coating layer composed of a composite layer of these hard ceramics is used.
  • chemical vapor deposition or physical vapor deposition such as ion plating or ion sputtering is used.
  • the coating layer formed by these methods especially the coating layer formed by the chemical vapor deposition method has a very high adhesion strength with the base material of the cemented carbide and has a very high wear resistance.
  • the adhesion strength between the cemented carbide base material and the coating layer is important.
  • the temperature of the coating layer becomes a high temperature of about 1000 ° C. Therefore, when the coating layer is cooled to room temperature after forming the coating layer, the cemented carbide base material and the coating layer are formed. Tensile stress remains in the coating layer due to the difference in thermal expansion coefficient. As a result, when a crack is generated starting from the surface of the coating layer during cutting, the crack is propagated by tensile stress, and the coating layer is dropped or chipped.
  • the thermal expansion coefficient of the cemented carbide base material is about 5.1 ⁇ 10 ⁇ 6 K ⁇ 1
  • the thermal expansion coefficient of the coating layer is about 9.2 ⁇ for TiN, for example. 10 ⁇ 6 K ⁇ 1 , about 7.6 ⁇ 10 ⁇ 6 K ⁇ 1 for TiC, and about 8.5 ⁇ 10 ⁇ 6 K ⁇ 1 for Al 2 O 3 .
  • the thickness of the coating layer of the surface-coated cutting tool that is generally used at present is in the range of about several ⁇ m to about tens of ⁇ m. This is because although the wear resistance is improved as the thickness of the coating layer is increased, the tool is more likely to cause abnormal damage as the coating layer is thicker due to the above reason, and the fracture resistance is reduced.
  • Patent Document 1 describes a technique for improving the cutting life of a cutting tool by eliminating cracks generated during cooling after forming an alumina layer.
  • Patent Document 2 a film of TiN or TiCN is formed as an outermost layer on the surface of a tool base made of a hard material by a chemical vapor deposition method. After forming the Al 2 O 3 film as the inner layer adjacent to the surface, only the tool edge portion is polished. By exposing the Al 2 O 3 film, chip welding resistance and impact resistance during cutting can be improved, and a technique for extending the tool life has been proposed.
  • JP 07-216549 A Japanese Patent Laid-Open No. 05-057507
  • Patent Document 2 focuses on the surface roughness of the cutting edge, and when intermittent loads during cutting are concentrated at the interface between the coating layers and the interface between the coating layer and the substrate. There was a problem that cracks occurred at the interface.
  • an object of the present invention is to provide a surface-coated cutting tool that is excellent in both wear resistance and fracture resistance.
  • the surface-coated cutting tool of the present invention includes a substrate and a coating layer formed on the surface of the substrate, and the coating layer is composed of one or more layers, and the coating layer surface at the center of the rake face In the cross section obtained by cutting the surface-coated cutting tool by a plane including a normal line and a ridge line where two flank surfaces intersect, the thickness of the thinnest part of the blade edge line part of the coating layer is determined from T 1 and the blade edge line.
  • T 2 When the thickness at a point 1 mm away in the rake face direction is T 2 , the point satisfying T 1 ⁇ T 2 and the distance D a away from the edge line of the rake face in the rake face direction is a.
  • the D a satisfies 0.05 mm ⁇ D a ⁇ 0.5 mm
  • the D b is satisfies the 0.01mm ⁇ D b ⁇ 0.2mm
  • the D a preferably satisfies 0.05 mm ⁇ D a ⁇ 0.25 mm, and the thickness of the region E is preferably 0.5T 1 to 0.9T 1 .
  • the said coating layer is comprised by several layers, It is preferable that the structure of the coating layer in the said blade edge ridgeline part differs from the structure of the coating layer in area
  • the coating layer includes a group IVa element (Ti, Zr, Hf, etc.), a group Va element (V, Nb, Ta, etc.), a group VIa element (Cr, Mo, W, etc.), aluminum, and the like It is preferably composed of a compound comprising at least one element selected from the group consisting of silicon and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen, and boron.
  • the T 2 is preferably 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the surface-coated cutting tool of the present invention has excellent wear resistance and excellent fracture resistance by having the configuration as described above.
  • the surface-coated cutting tool of the present invention includes a base material and a coating layer formed on the surface of the base material.
  • the surface-coated cutting tool of the present invention having such a configuration is useful as, for example, a cutting edge-exchangeable cutting tip for drilling, end milling, milling, turning, pin milling of a crankshaft, etc. Although not limited to these uses and shapes.
  • the surface-coated cutting tool of the present invention is particularly suitable for cutting applications where intermittent loads are applied, such as milling and turning of grooved materials.
  • a conventionally known material known as such a cutting tool base material can be used without particular limitation.
  • cemented carbide for example, WC base cemented carbide, including WC, including Co, or further including carbonitride such as Ti, Ta, Nb, etc.
  • cermet TiC, TiN, TiCN, etc.
  • High-speed steel, ceramics titanium carbide, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum oxide, and mixtures thereof), cubic boron nitride sintered body, diamond sintered body Etc. can be mentioned as examples of such a substrate.
  • the base materials as described above in particular, those having a structure including a plurality of hard phases (usually a matrix) made of a hard compound and a binder phase for bonding the hard phases together.
  • a cemented carbide produced by sintering a powder of metal carbide which is a hard compound.
  • a hard compound for example, a group consisting of carbide, nitride, and carbonitride of at least one element belonging to any of group IVa element, group Va element, and group VIa element of the periodic table It is preferable to consist of at least one compound selected from tungsten carbide.
  • the hard compound is preferably only tungsten carbide.
  • a specific example of at least one compound selected from the group consisting of carbides, nitrides, and carbonitrides of at least one element belonging to any of group IVa element, group Va element, and group VIa element of the periodic table examples thereof include TiC, TiN, TaC, NbC, ZrCN, Cr 3 C 2 , ZrC, ZrN, TiCN, and the like.
  • the blending ratio of the compound and tungsten carbide, and the blending ratios when blending a plurality of the compounds are not particularly limited, and conventionally known blending ratios can be employed.
  • the hard phase may be composed of cermet or the like instead of the hard compound.
  • the hard phase composed of the hard compound as described above is hard and has excellent wear resistance. In addition, the decrease in hardness at high temperatures is small. For this reason, it is suitable as a raw material for the base material of the surface-coated cutting tool of the present invention.
  • the binder phase has a function of binding the hard phases to each other, and is preferably composed of, for example, at least one element selected from the group consisting of iron-based metals, that is, iron, cobalt, and nickel. .
  • a bonded phase of such an element is suitable because it has a property of strengthening the bond between the hard phases, particularly hard phases made of metal carbides.
  • the binder phase is particularly preferably cobalt, nickel, or an alloy of cobalt and nickel.
  • the effect of the present invention is exhibited even if such a cemented carbide contains an abnormal phase called free carbon or ⁇ phase in the structure.
  • the base material used in the present invention may have a modified surface.
  • a de- ⁇ layer may be formed on the surface, or in the case of cermet, a surface hardened layer may be formed, and even if the surface is modified in this way, The effect is shown.
  • the coating layer of the present invention is composed of one layer or a plurality of layers. That is, the coating layer may be a single layer or a composite layer composed of a plurality of layers. By forming such a coating layer on the substrate surface, the wear resistance is improved.
  • the coating layer of the present invention includes a mode in which the entire surface of the substrate is coated and a mode in which the coating layer is not partially formed.
  • stacking aspect of a part differs is also included.
  • the configuration of the coating layer in the edge ridge line portion described later and the configuration of the coating layer in a region other than the edge ridge line portion are different. Thereby, the effect that the number of the interfaces of the film (coating layer) is reduced and the chipping resistance is improved can be obtained.
  • a coating layer having a conventionally known composition can be employed without any particular limitation.
  • hard ceramics particularly IVa group elements, Va group elements, VIa group elements, aluminum, and silicon of the periodic table It is preferably composed of a compound comprising at least one element selected from the group consisting of and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen, and boron. Thereby, abrasion resistance can be improved further.
  • TiC TiCN, TiN, TiSiN, TiSiCN, TiCNO, TiHfN, TiNbN, TiTaN, TiAlN, TiAlCrN, TiAlSiN, TiAlSiCrN, TiBN, TiAlBN, TiSiBN, TiBCN, TiAlBCN, TiSiBCN, CrN, AlN, AlCrN, Al 2 O 3, ZrN, ZrCN, ZrO 2, VN, It is mentioned such as TiO 2 That.
  • such a coating layer preferably has a thickness represented by T 2 described later of 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less (when the coating layer is composed of a plurality of layers, the total thickness is shown), more preferably. 7 ⁇ m or more and 23 ⁇ m or less.
  • T 2 is the thickness on the rake face side, but the thickness on the flank face side excluding the edge of the cutting edge is preferably set to the same thickness.
  • the present invention provides a cutting edge ridge line of the coating layer in a cross section obtained by cutting the surface-coated cutting tool of the present invention on a plane including a normal line of the surface of the coating layer at the center of the rake face and a ridge line where two flank surfaces intersect.
  • the crystal grains constituting the coating layer Deviation of crystal orientation, characterized in that is less than 5 degrees or more 10 degrees (see FIG. 1).
  • the surface-coated cutting tool of the present invention can increase the edge strength because the film thickness of the edge line of the blade edge that is the starting point of chipping is reduced and the upper part of the coating layer is distorted. As a result, while the wear resistance is improved by the coating layer, dropping and chipping of the coating layer can be prevented, and excellent wear resistance and excellent chipping resistance can be obtained.
  • the “blade edge line” and the “blade edge line part” in the present invention indicate different concepts.
  • the “blade edge ridge line” is an intersection of the rake face 3 and the ridge line 4 where the two flank faces intersect in the cross section of the surface-coated cutting tool 10 of the present invention (the coating layer 2 is formed on the surface of the substrate 1).
  • the ridgeline 4 where the two flank surfaces intersect is approximated by a straight line, and the intersection point where the two extension lines intersect when the straight line is extended is defined as a cutting edge ridgeline 5.
  • the “blade edge line portion” is one of the parts most involved in the cutting of the work material at the time of cutting, and indicates the peripheral part of the edge edge line 5, but in the present invention,
  • a region connecting the points where the straight line bends by the honing process that is, the rake face 3 of the surface of the coating layer 2.
  • a region from the bending point to the bending point of the ridge line 4 where the two flank surfaces intersect each other is defined as a cutting edge ridge line portion (in the present invention, it may be simply referred to as “cutting edge”).
  • the point a and the point b are preferably matched with the bending point of the rake face 3 and the bending point of the ridgeline 4 where the two flank faces intersect, but even if they do not match, It does not depart from the scope.
  • the center of the rake face means the geometric center of the rake face. If a through-hole for attaching the surface-coated cutting tool is drilled in the center of the rake face, the geometrical center of the rake face is assumed when the through-hole is not opened. means.
  • the “ridge line where two flank surfaces intersect” means a ridge line where two flank surfaces intersect. When this ridge line does not form a clear ridge line, it means a hypothetical ridge line that intersects both flank faces when both flank faces are geometrically enlarged. In addition, when two or more planes defined in this way exist in one surface-coated cutting tool, any one plane is selected.
  • the thickness of the thinnest portion of the cutting edge ridge line portion is T 1
  • the thickness at a point 1 mm away from the cutting edge ridge line in the rake face direction is T 2.
  • T 1 / T 2 is preferably 0.05 ⁇ T 1 / T 2 ⁇ 0.95, and more preferably 0.3 ⁇ T 1 / T 2 ⁇ 0.7.
  • T 1 / T 2 0, no coating layer is formed on the edge of the cutting edge, so the wear resistance is remarkably reduced.
  • T 1 / T 2 > 0.95 thinning of the edge of the cutting edge is sufficient. Instead, the chipping resistance may be inferior.
  • the surface of the coating layer 2 in the cross section, a point away distance D a the rake face 3 directions from the cutting edge 5 is a, the distance in the flank direction D
  • the D a satisfies 0.05 mm ⁇ D a ⁇ 0.5 mm
  • the D b satisfies 0.01 mm ⁇ D b ⁇ 0.2 mm
  • the point a In a region of 10% or more of the region E occupying the thickness 0.1T 1 to 0.9T 1 from the surface in the coating layer 2 from the point to the point b, the deviation of the crystal orientation of the crystal grains constituting the coating layer is 5 It is characterized by being not less than 10 degrees and less than 10 degrees.
  • the deviation of the crystal orientation is caused by irradiating the coating layer having the above-mentioned cross section exposed as a polished surface by polishing a surface-coated cutting tool with an electron beam using a field emission scanning electron microscope at intervals of 50 nm. Judgment is made by observing the crystal grains constituting the coating layer in the region E. Specifically, first, 10,000 crystal grains are observed using a backscattered light diffraction analyzer, and an average value of crystal orientations for each orientation is obtained. Next, at each observation point at intervals of 50 nm, the observation point where the deviation from the average value for each orientation is 5 degrees or more and less than 10 degrees is defined as image analysis software (analysis software attached to the backscattered light diffraction analyzer).
  • the area of the region surrounded by the mapped observation points is 10% or more of the region E, the provision of the present invention is satisfied.
  • the area is less than 10%, the strength of the blade edge is not sufficiently secured, and the fracture resistance is lowered.
  • the upper limit is not particularly limited, but the larger the strain, the greater the strain in the coating layer, there is a concern that the adhesion strength of the coating layer is concerned,
  • the upper limit is preferably 90%.
  • the area is more preferably 20% or more and 80% or less of the region E.
  • the thickness of the region E is less than 0.1 T 1 , the strength of the blade edge is not sufficiently ensured, and the fracture resistance is lowered.
  • the thickness of the region E is more preferably 0.5T 1 to 0.9T 1 .
  • the D a and D b is, if the D a ⁇ 0.05 mm or D b ⁇ 0.01 mm, the strength of the cutting edge is not sufficiently ensured, chipping resistance is lowered. Also, the D a and D b is, 0.5 mm ⁇ If the D a or 0.2 mm ⁇ D b, adhesion between the coating layer and the substrate is reduced. Therefore, the D a and D b are more preferably 0.05 mm ⁇ D a ⁇ 0.25 mm and 0.02 mm ⁇ D b ⁇ 0.1 mm.
  • the deviation of the crystal orientation is less than 5 degrees, sufficient strain does not occur in the coating layer, so that the strength of the blade edge is not improved, and when it is 10 degrees or more, a crystal with a different orientation is formed.
  • the surface-coated cutting tool of the present invention can be manufactured, for example, as follows. First, a base material including a plurality of hard phases made of a hard compound and a binder phase for bonding the hard phases is prepared. Subsequently, a portion corresponding to the edge of the edge of the blade is subjected to a honing process using a brush or a plastic medium. Note that the honing treatment may use a method in which fine particles such as alumina collide with the base material using shot peening.
  • a coating layer is formed on the surface of the substrate.
  • the coating layer is formed by, for example, arranging a base material in a chamber, and using a vapor phase synthesis method such as a CVD method, a temperature of 800 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower (MT (moderate temperature) method is 800 ° C. or higher and 1050 ° C. or lower). Film) on the substrate.
  • a vapor phase synthesis method such as a CVD method
  • MT (moderate temperature) method 800 ° C. or higher and 1050 ° C. or lower
  • Film on the substrate.
  • the coating layer formed by the CVD method has very high adhesion strength with the base material. As a result, the coating layer can be thickened and the wear resistance can be improved.
  • a physical vapor deposition method such as an ion plating method or an ion sputtering method may be used instead of the CVD method.
  • the rake face side is, for example, 0.5 mm from the cutting edge ridge line
  • the flank face side is, for example, 0 from the cutting edge ridge line.
  • the remaining portions are masked by a metal (for example, stainless steel) plate having a thickness of 0.2 mm to 3.2 mm, for example, so that the .2 mm portions are not covered.
  • honing is performed on the covering layer (however, the cutting edge ridge line portion and its peripheral portion) of both the masked portion and the unmasked portion using shot peening or a brush or plastic medium.
  • the distances represented by the D a and D b are in the ranges of 0.05 mm ⁇ D a ⁇ 0.5 mm and 0.01 mm ⁇ D b ⁇ 0.2 mm. It can be adjusted arbitrarily.
  • strain dislocation of crystal orientation
  • the condition of the honing treatment a plurality of kinds of media are mixedly loaded, and the thickness of the metal plate for masking is selected in each range of 0.2 mm to 3.2 mm, so that the crystal orientation can be adjusted.
  • the shift and the proportion of the area can be adjusted.
  • the selection of a plurality of media has the characteristics of excellent grinding force and high hardness from the viewpoint of differentiating two different functions of grinding and stress application so that the honing process can be precisely controlled. It is preferable to combine a raw material and a raw material that is not high in grindability and has a characteristic that stress can be applied by applying an impact to an object to be ground.
  • the former material include SiC, TiC, and diamond
  • examples of the latter material include Al 2 O 3 and ZrO 2 .
  • Example 1 A cemented carbide base material having a cutting tool shape of JIS B 4120 (1998) CNMG120408 defined in JIS (Japanese Industrial Standard) was prepared as a base material. A total of 18 substrates were prepared for each of the samples (A1 to A6) described later.
  • the composition of this base material is composed of 87.0 wt% WC, 7.0 wt% Co, 3.0 wt% TiC, and 3.0 wt% NbC.
  • the honing process was performed using the SiC brush etc. with respect to the blade edge ridgeline part of this base material.
  • the coating layer was formed on the surface of the base material which was honed in this way.
  • This coating layer is formed by a CVD method.
  • TiN having a thickness of 1.0 ⁇ m is formed so as to be in contact with the surface of the substrate, and then MT (moderate temperature) -TiCN having a thickness of 10.0 ⁇ m is sequentially formed thereon.
  • TiN having a thickness of 1.0 ⁇ m, Al 2 O 3 having a thickness of 4.0 ⁇ m, and TiN having a thickness of 1.5 ⁇ m were formed in this order. The above thickness was thick in the T 2.
  • the rake face side should not cover a portion of 0.5 mm from the edge of the blade edge, and the flank face side should not cover a portion of 0.2 mm from the edge of the edge.
  • the remaining portion was masked with a metal (SUS304) plate having the following thickness. That is, sample A2 was 0.1 mm, sample A3 was 0.5 mm, sample A4 was 1.0 mm, sample A5 was 2.0 mm, and sample A6 was 5.0 mm. In contrast, the sample A1 was not masked.
  • the area of the SiC brush is 75 areas with respect to the masking portion and the portion where masking is not performed (however, the edge portion of the cutting edge and its peripheral portion), and for sample A1, the same portion as sample A2 to A6.
  • % And a mixed brush containing 25 area% alumina brush were subjected to the same honing treatment (conditions: rotation speed 1500 rpm, feed 5000 mm / min, incision 3.0 mm).
  • each sample surface-coated cutting tool obtained in this way, one plane for each sample, including a plane normal to the surface of the coating layer at the center of the rake face and a ridge line where two flank surfaces intersect
  • the sample was cut along the line and the cross section was mechanically polished.
  • the coating layer having a cross section exposed as a polished surface is irradiated with an electron beam using a field emission scanning electron microscope, and the crystal orientation of the crystal grains constituting the coating layer in the region E is observed at intervals of 50 nm.
  • the specific method for such measurement was in accordance with the method described above.
  • T 1 and D a , D b of the thinnest portion of the coating layer at the edge portion of the blade edge were measured. These results are shown in Table 1. Units of T 1, T 2 is a ⁇ m, D a, units of D b is in mm.
  • wear resistance was evaluated under the following conditions using one sample for each sample among the samples not cut as described above. Further, the remaining samples were evaluated for chipping resistance (chipping resistance) under the following conditions using one sample for each sample. These results are also shown in Table 1 below. Note that a photomicrograph (photographing condition: taken at 500 times using a scanning electron microscope) of the sample A3 taken as a cross section is shown in FIG.
  • region E thickness indicates the thickness of region E
  • percentage in region E indicates the region where the deviation of crystal orientation of the crystal grains is 5 degrees or more and less than 10 degrees.
  • the ratio of the area E is shown.
  • samples A3 to A5 are examples, and samples A1, A2 and A6 are comparative examples.
  • the samples A3 to A5, which are examples of the present invention have the same flank wear amount results as the samples A1 and A2, while the chipping or The time until loss ("shock time" in Table 1) is dramatically increased.
  • sample A6 had an increased amount of flank wear and a shorter impact time than samples A3 to A5. Therefore, from the above results, it was confirmed that the surface-coated cutting tool of the present invention was excellent in both wear resistance and fracture resistance.
  • Example 2 A cemented carbide base material having a cutting tool shape of JIS B 4120 (1998) CNMG120408 defined in JIS (Japanese Industrial Standard) was prepared as a base material. A total of 15 such substrates were prepared for each of the samples (B1 to B5) described later. The composition of the substrate is composed of 88.0 wt% WC, 5.0 wt% Co, 3.0 wt% TiC, 2.0 wt% TaC, and 2.0 wt% NbC. Has been.
  • the honing process was performed using the SiC brush etc. with respect to the blade edge ridgeline part of this base material.
  • the coating layer was formed on the surface of the base material which was honed in this way.
  • This coating layer is formed by a CVD method.
  • TiN having a thickness of 0.5 ⁇ m is formed so as to be in contact with the surface of the substrate, and then MT (moderate temperature) -TiCN having a thickness of 10.0 ⁇ m is sequentially formed thereon.
  • TiBN having a thickness of 1.0 ⁇ m, Al 2 O 3 having a thickness of 6.0 ⁇ m, and TiN having a thickness of 1.5 ⁇ m were formed in this order.
  • the above thickness was thick in the T 2.
  • the rake face side should not cover a portion of 0.5 mm from the edge of the blade edge, and the flank face side should not cover a portion of 0.2 mm from the edge of the edge.
  • the remaining portion was masked with a 1 mm thick metal (SUS304) plate.
  • the pressure at the time of shot is 0.2 MPa
  • the SiC abrasive grains are 15 mass%
  • the alumina abrasive grains are 85 mass%.
  • the honing process was performed by shot peening by changing the processing time as follows using the included mixed media. That is, sample B1 was 1 second, sample B2 was 5 seconds, sample B3 was 10 seconds, sample B4 was 15 seconds, and sample B5 was 20 seconds.
  • each sample surface-coated cutting tool obtained in this way, one plane for each sample, including a plane normal to the surface of the coating layer at the center of the rake face and a ridge line where two flank surfaces intersect
  • the sample was cut along the line and the cross section was mechanically polished.
  • an electron beam is irradiated onto the covering layer exposed as a polished surface using a field emission scanning electron microscope, and the crystal grains constituting the covering layer in the region E are observed at intervals of 50 nm.
  • the specific method for such measurement was in accordance with the method described above.
  • the thicknesses T 1 and D a , D b of the thinnest portion of the coating layer at the edge portion of the blade edge were measured. These results are shown in Table 2.
  • the unit of T 1 and T 2 is ⁇ m, and the unit of D a and D b is mm.
  • wear resistance was evaluated under the same conditions as in Example 1 using one sample for each sample among the samples not cut as described above. Further, the remaining samples were evaluated for chipping resistance (chipping resistance) under the same conditions as in Example 1 using one sample for each sample. These results are also shown in Table 2 below.
  • region E thickness indicates the thickness of region E
  • percentage in region E indicates the region where the deviation of crystal orientation of the crystal grains is 5 degrees or more and less than 10 degrees.
  • the ratio of the area E is shown.
  • samples B2 to B4 are examples, and samples B1 and B5 are comparative examples.
  • samples B2 to B4, which are examples of the present invention have obtained the same flank wear amount results as sample B1, while the samples B1 to B4 are more chipped or chipped than sample B1.
  • the time (“Shock time” in Table 2) has been dramatically increased.
  • sample B5 had an increased amount of flank wear and a shorter impact time than samples B2 to B4. Therefore, from the above results, it was confirmed that the surface-coated cutting tool of the present invention was excellent in both wear resistance and fracture resistance.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)

Abstract

耐摩耗性と耐欠損性との両者に優れた表面被覆切削工具を提供する。本発明の表面被覆切削工具は、基材と被覆層とを含み、該被覆層は１層または複数の層により構成され、特定の平面で切断した断面において、該被覆層のうち、刃先稜線部において最も薄くなる部分の厚みをＴ1、刃先稜線からすくい面方向に１ｍｍ離れた地点における厚みをＴ2とする場合、Ｔ1＜Ｔ2を満たし、かつ、該被覆層表面において、刃先稜線からすくい面方向に距離Ｄa離れた地点をａとし、逃げ面方向に距離Ｄb離れた地点をｂとする場合、該Ｄaおよび該Ｄbは特定の数値範囲を満たすものであって、地点ａから地点ｂまでの該被覆層における、表面から厚み０．１Ｔ1～０．９Ｔ1を占める領域Ｅの１０％以上の領域において、該被覆層を構成する結晶粒の結晶方位のずれが５度以上１０度未満となることを特徴とする。

Description

表面被覆切削工具
  本発明は、基材と該基材表面に形成された被覆層とを含む表面被覆切削工具に関する。
  従来、一般の鋼や鋳物の切削加工には、ＷＣ－Ｃｏ合金もしくはＷＣ－Ｃｏ合金にＴｉおよび／またはＴａ、Ｎｂ等の炭窒化物を添加した合金からなる超硬合金製の切削工具が用いられてきた。しかし、その切削加工の際に、切削工具の刃先は８００℃以上の高温となるので、これらの超硬合金よりなる切削工具は、その切削加工時の熱により塑性変形しやすかった。そして、その結果、逃げ面摩耗の進行が増大しやすくなっていた。
  そこで、高温での切削工具の切削特性を改善するために、上記超硬合金を母材（基材）とし、その表面に、周期律表のＩＶａ族金属の炭化物、窒化物、または炭窒化物（ＴｉＣ、ＴｉＮ、またはＴｉＣＮなど）、あるいはＡｌ2Ｏ3等といった硬質セラミックスの単一層、またはこれらの硬質セラミックスの複合層からなる被覆層を形成した表面被覆切削工具が使用されている。これらの被覆層の形成には、化学的蒸着法、またはイオンプレーティング法やイオンスパッタリング法などの物理的蒸着法が用いられる。
  これらの方法で形成された被覆層のうち、特に化学的蒸着法により形成した被覆層は、超硬合金の母材との密着強度が非常に高く、耐摩耗性が非常に優れている。近年、切削の高速化および高能率化の要望から被覆層はますます厚くなる傾向にあるため、超硬合金母材と被覆層との密着強度は重要である。
  しかし一方で、化学的蒸着法で被覆層を形成する際には、被覆層の温度が約１０００℃近くの高温となるため、被覆層形成後に室温まで冷却すると、超硬合金母材と被覆層との熱膨張係数の差により被覆層に引張応力が残留する。その結果、切削加工時に被覆層の表面を起点として亀裂が発生すると、引張応力によりその亀裂が伝播し、被覆層の脱落やチッピングが発生する。具体的には、超硬合金母材の熱膨張係数は約５．１×１０-6Ｋ-1程度であるのに対し、被覆層の熱膨張係数は、たとえばＴｉＮの場合約９．２×１０-6Ｋ-1であり、ＴｉＣの場合約７．６×１０-6Ｋ-1であり、Ａｌ2Ｏ3の場合約８．５×１０-6Ｋ-1である。
  現在一般に使用されている表面被覆切削工具の被覆層の厚みは、約数μｍから約十数μｍの範囲である。それは、被覆層の厚みを厚くするほど耐摩耗性が向上するものの、上記の理由から厚い被覆層ほど工具が異常損傷を引き起こす可能性が高まり、耐欠損性が低下することに起因する。
  そこで、このような被覆層の特性を改善するための様々な技術が提案されている。たとえば特開平０７－２１６５４９号公報（特許文献１）には、アルミナ層成膜後の冷却時に発生するクラックを無くすことで、切削工具の切削寿命を向上させる技術が記載されている。
  また、特開平０５－０５７５０７号公報（特許文献２）では、硬質材料からなる工具母材の表面に、化学気相成長法によって最外層としてＴｉＮ、ＴｉＣＮのいずれかの膜を形成し、最外層に隣接する内層としてＡｌ2Ｏ3膜を形成した後、工具刃先部のみを研磨処理する。Ａｌ2Ｏ3膜を露出することで切屑の耐溶着性と切削加工時の耐衝撃性を向上することができるとされ、工具の長寿命化を図る技術が提案されている。
特開平０７－２１６５４９号公報 特開平０５－０５７５０７号公報
  しかしながら、特許文献１に開示された工具であっても、被覆層中には依然として引張応力が残留しているため、高速加工および高能率加工で断続的に切削を行なう場合には、依然として耐欠損性に劣るという問題があった。また、切削工具の刃先稜線部における被覆層は、薄膜化や応力付与が施されておらず、切削時の断続負荷が刃先に作用した際に亀裂が被覆層同士の界面または被覆層と基材との界面に発生し、工具が欠損するという問題があった。
  また、特許文献２に開示された工具では刃先部の表面粗さに主眼をおいており、被覆層同士の界面および被覆層と基材との界面において切削時の断続負荷が集中する場合には亀裂が当該界面に発生するという問題があった。
  上記のような問題に起因して、被覆層の脱落やチッピングによって摩耗が不均一に進行し、耐摩耗性が低下するという問題があった。これらの問題は、表面被覆切削工具全般にわたる問題であるが、とりわけフライス加工や溝付き材の旋削加工などの切削加工に用いられる表面被覆切削工具において特に顕著となる問題であった。上記の用途に用いられる表面被覆切削工具では、断続的な荷重がかけられることによって刃先の欠損が極めて起こりやすかった。したがって、本発明は、耐摩耗性と耐欠損性との両者に優れた表面被覆切削工具を提供することを目的とする。
  本発明の表面被覆切削工具は、基材と、該基材表面に形成された被覆層とを含み、該被覆層は、１層または複数の層により構成され、すくい面の中心における被覆層表面の法線と２つの逃げ面が交差する稜線とを含む平面によって表面被覆切削工具を切断した断面において、該被覆層のうち、刃先稜線部において最も薄くなる部分の厚みをＴ1、刃先稜線からすくい面方向に１ｍｍ離れた地点における厚みをＴ2とする場合、Ｔ1＜Ｔ2を満たし、かつ、該被覆層表面において、刃先稜線からすくい面方向に距離Ｄa離れた地点をａとし、逃げ面方向に距離Ｄb離れた地点をｂとする場合、該Ｄaは０．０５ｍｍ≦Ｄa≦０．５ｍｍを満たし、該Ｄbは０．０１ｍｍ≦Ｄb≦０．２ｍｍを満たすものであって、地点ａから地点ｂまでの該被覆層における、表面から厚み０．１Ｔ1～０．９Ｔ1を占める領域Ｅの１０％以上の領域において、該被覆層を構成する結晶粒の結晶方位のずれが５度以上１０度未満となることを特徴とする。
  ここで、上記Ｄaは、０．０５ｍｍ≦Ｄa≦０．２５ｍｍを満たすことが好ましく、上記領域Ｅの厚みは、０．５Ｔ1～０．９Ｔ1であることが好ましい。
  また、上記被覆層は、複数の層により構成され、上記刃先稜線部における被覆層の構成と上記刃先稜線部以外の領域における被覆層の構成とが異なることが好ましい。また、上記被覆層は、周期律表のＩＶａ族元素（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等）、Ｖａ族元素（Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等）、ＶＩａ族元素（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等）、アルミニウム、およびシリコンからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素と、炭素、窒素、酸素、および硼素からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素とからなる化合物により構成されることが好ましい。また、上記Ｔ2は、３μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。
  本発明の表面被覆切削工具は、上記の通りの構成を有することにより、優れた耐摩耗性と優れた耐欠損性とを有している。
すくい面の中心における被覆層表面の法線と２つの逃げ面が交差する稜線とを含む平面で切断した場合の本発明の表面被覆切削工具の刃先稜線部周辺の模式的断面図である。 本発明の表面被覆切削工具の刃先稜線部周辺の顕微鏡写真である。
  以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
  ＜表面被覆切削工具＞
  本発明の表面被覆切削工具は、基材と、該基材表面に形成された被覆層とを含む。このような構成を有する本発明の表面被覆切削工具は、たとえばドリル加工用、エンドミル加工用、フライス加工用、旋削加工用、クランクシャフトのピンミーリング加工用等の刃先交換型切削チップとして有用に用いることができるが、これらの用途および形状に限定されるものではない。本発明の表面被覆切削工具は、フライス加工や溝付き材の旋削加工など、断続的な荷重が負荷される切削加工用途において特に適している。
  ＜基材＞
  本発明の表面被覆切削工具の基材としては、このような切削工具の基材として知られる従来公知のものを特に限定なく使用することができる。たとえば、超硬合金（たとえばＷＣ基超硬合金、ＷＣの他、Ｃｏを含み、あるいはさらにＴｉ、Ｔａ、Ｎｂ等の炭窒化物等を添加したものも含む）、サーメット（ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ等を主成分とするもの）、高速度鋼、セラミックス（炭化チタン、炭化硅素、窒化硅素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、およびこれらの混合体など）、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体等をこのような基材の例として挙げることができる。
  そして本発明においては、上記のような基材の中でも、特に硬質化合物よりなる複数の硬質相（通常マトリックスとなる）と、該硬質相同士を結合する結合相とを含む構造を有したものが好ましく、特に硬質化合物である金属炭化物の粉末等を焼結して製造される超硬合金が好ましい。ここで、このような硬質化合物としては、たとえば周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、およびＶＩａ族元素のいずれかに属する少なくとも一種の元素の炭化物、窒化物、および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物と、炭化タングステンと、からなることが好ましい。またあるいは、上記硬質化合物は、炭化タングステンのみであることが好ましい。なお、周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、およびＶＩａ族元素のいずれかに属する少なくとも一種の元素の炭化物、窒化物、および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物の具体例としては、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＣ、ＮｂＣ、ＺｒＣＮ、Ｃｒ3Ｃ2、ＺｒＣ、ＺｒＮ、ＴｉＣＮ等を挙げることができる。当該化合物と炭化タングステンとの配合比率、および当該化合物を複数配合する場合の各配合比率は特に限定されず、従来公知の配合比率を採用することができる。またなお、上記硬質相は上記の硬質化合物の代わりに、サーメット等により構成されるものであってもよい。
  上記のような硬質化合物で構成される硬質相は、硬質であり、耐摩耗性に優れている。
また、高温時の硬度低下も小さい。このため、本発明の表面被覆切削工具の基材の素材として適している。
  一方、上記結合相は、上記硬質相同士を結合する作用を有するものであり、たとえば鉄系金属、すなわち鉄、コバルト、およびニッケルからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素により構成されることが好ましい。このような元素による結合相は、上記の硬質相、特に金属炭化物よりなる硬質相同士の結合を強化する性質を有しているので好適である。なお、硬質相がサーメットよりなっている場合、結合相はコバルト、ニッケル、またはコバルトとニッケルとの合金であることが特に好ましい。
  本発明において、基材として超硬合金を使用する場合、そのような超硬合金は、組織中に遊離炭素やη相と呼ばれる異常相を含んでいても本発明の効果は示される。なお、本発明で用いる基材は、その表面が改質されたものであっても差し支えない。たとえば、超硬合金の場合はその表面に脱β層が形成されていたり、サーメットの場合には表面硬化層が形成されていても良く、このように表面が改質されていても本発明の効果は示される。
  ＜被覆層＞
  本発明の被覆層は、１層または複数の層により構成される。すなわち、該被覆層は、単一層であってもよいし、複数の層からなる複合層であってもよい。このような被覆層を基材表面に形成することにより、耐摩耗性が向上する。
  本発明の被覆層は、基材上の全面を被覆する態様を含むとともに、部分的に被覆層が形成されていない態様をも含み、さらにまた表面被覆切削工具の特定の部分において被覆層の一部の積層態様が異なっているような態様をも含む。特に、このような被覆層は、複数の層により構成される場合、後述の刃先稜線部における被覆層の構成と刃先稜線部以外の領域における被覆層の構成とが異なることが好ましい。これにより、膜（被覆層）界面の数を減少させ、耐チッピング性が向上するという効果が得られる。
  本発明の被覆層としては、従来公知の組成の被覆層を特に限定なく採用することができ、たとえば硬質セラミックス、特に周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、アルミニウム、およびシリコンからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素と、炭素、窒素、酸素、および硼素からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素とからなる化合物により構成されることが好ましい。これにより、耐摩耗性をより一層向上させることができる。
  このような化合物としては、より具体的には、周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、アルミニウム、およびシリコンからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素の炭化物、窒化物、炭窒化物、酸化物、炭酸化物、炭酸窒化物、硼窒化物、および硼炭窒化物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物が挙げられ、さらに具体的には、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉＮ、ＴｉＳｉＣＮ、ＴｉＣＮＯ、ＴｉＨｆＮ、ＴｉＮｂＮ、ＴｉＴａＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＣｒＮ、ＴｉＡｌＳｉＮ、ＴｉＡｌＳｉＣｒＮ、ＴｉＢＮ、ＴｉＡｌＢＮ、ＴｉＳｉＢＮ、ＴｉＢＣＮ、ＴｉＡｌＢＣＮ、ＴｉＳｉＢＣＮ、ＣｒＮ、ＡｌＮ、ＡｌＣｒＮ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＮ、ＺｒＣＮ、ＺｒＯ2、ＶＮ、ＴｉＯ2等を挙げることができる。
  なお、このような被覆層は、後述のＴ2で表わされる厚みが３μｍ以上３０μｍ以下であること（被覆層が複数の層で構成される場合は全体の厚みを示す）が好ましく、より好ましくは７μｍ以上２３μｍ以下である。上記厚みを３μｍ以上とすることにより、被覆層の耐摩耗性向上の効果を得ることができ、被覆層の厚みが厚くなるほど耐摩耗性は向上する。一方、被覆層の厚みを３０μｍ以下とすることにより、被覆層の耐欠損性を確保することができる。なお、Ｔ2はすくい面側の厚みであるが、刃先稜線部を除く逃げ面側の厚みもこれと同じ程度の厚みとすることが好ましい。
  ＜刃先稜線部における特徴＞
  本発明は、すくい面の中心における被覆層表面の法線と２つの逃げ面が交差する稜線とを含む平面で本発明の表面被覆切削工具を切断した断面において、該被覆層のうち、刃先稜線部において最も薄くなる部分の厚みをＴ1、刃先稜線からすくい面方向に１ｍｍ離れた地点における厚みをＴ2とする場合、Ｔ1＜Ｔ2を満たし、かつ、該被覆層表面において、刃先稜線からすくい面方向に距離Ｄa離れた地点をａとし、逃げ面方向に距離Ｄb離れた地点をｂとする場合、該Ｄaは０．０５ｍｍ≦Ｄa≦０．５ｍｍを満たし、該Ｄbは０．０１ｍｍ≦Ｄb≦０．２ｍｍを満たすものであって、地点ａから地点ｂまでの該被覆層における、表面から厚み０．１Ｔ1～０．９Ｔ1を占める領域Ｅの１０％以上の領域において、該被覆層を構成する結晶粒の結晶方位のずれが５度以上１０度未満となることを特徴とする（図１参照）。これにより、本発明の表面被覆切削工具は、チッピングの起点となる刃先稜線部の膜厚が薄膜化され、かつ被覆層の上部が歪みを生じているため、刃先強度を増強させることができる。その結果、被覆層によって耐摩耗性を向上しつつ、被覆層の脱落やチッピングを防ぐことができ、優れた耐摩耗性と優れた耐欠損性とを得ることができる。
  ここで、本発明における「刃先稜線」と「刃先稜線部」とは異なった概念を示す。「刃先稜線」は、本発明の表面被覆切削工具１０（基材１表面に被覆層２が形成されている）の上記断面において、すくい面３と２つの逃げ面が交差する稜線４とが交差する稜線を示すものであるが、このような稜線はホーニング処理により加工されているため現実には存在せず、したがって本発明においては、図１に示したようにかかる断面においてすくい面３と２つの逃げ面が交差する稜線４とをそれぞれ直線で近似し、その直線を延長した場合に両延長線が交差する交点を刃先稜線５とする。
これに対し、「刃先稜線部」とは、切削加工時において被削材の切削に最も関与する部位のひとつであり、上記刃先稜線５の周辺部を示すものであるが、本発明においては、上記断面においてすくい面３と２つの逃げ面が交差する稜線４とをそれぞれ直線で近似した場合に、ホーニング処理により当該直線が屈曲する点を結んだ領域（すなわち被覆層２表面におけるすくい面３の屈曲点から２つの逃げ面が交差する稜線４の屈曲点までの領域）を刃先稜線部（本発明では単に「刃先」と呼ぶこともある）とする。なお、上記地点ａおよび地点ｂを、それぞれすくい面３の屈曲点および２つの逃げ面が交差する稜線４の屈曲点と一致させることが好ましいが、これらが一致しない場合であっても本発明の範囲を逸脱するものではない。
  一方、上記で規定される平面に関し、「すくい面の中心」とはすくい面の幾何学的な意味での中心を意味する。すくい面の中央部に当該表面被覆切削工具を取り付けるための貫通孔が開けられている場合は、その貫通孔が開けられていないと仮定した場合のすくい面の幾何学的な意味での中心を意味する。また、「２つの逃げ面が交差する稜線」とは、２つの逃げ面が交差する稜線を意味する。この稜線が明瞭な稜線を形成しない場合は、両逃げ面をそれぞれ幾何学的に拡大した場合に両者が交差する仮定的な稜線を意味するものとする。なお、このように規定される平面が、１個の表面被覆切削工具に２以上存在する場合は、いずれか１の平面を選択するものとする。
  そして、本発明においては、上記断面において、該被覆層のうち、刃先稜線部において最も薄くなる部分の厚みをＴ1、刃先稜線からすくい面方向に１ｍｍ離れた地点における厚みをＴ2とする場合、Ｔ1＜Ｔ2を満たすことにより、刃先稜線部における被覆層が薄膜化されるため、刃先強度が飛躍的に向上する。この場合、Ｔ1／Ｔ2は０．０５≦Ｔ1／Ｔ2≦０．９５とすることが好ましく、０．３≦Ｔ1／Ｔ2≦０．７とすることがより好ましい。Ｔ1／Ｔ2＝０の場合、刃先稜線部に被覆層が形成されないため、耐摩耗性が著しく低下し、Ｔ1／Ｔ2＞０．９５の場合は、刃先稜線部における薄膜化が十分ではなく耐欠損性が劣る場合がある。
  さらに、本発明においては、図１に示したように、上記断面における被覆層２の表面において、刃先稜線５からすくい面３方向に距離Ｄa離れた地点をａとし、逃げ面方向に距離Ｄb離れた地点をｂとする場合、該Ｄaは０．０５ｍｍ≦Ｄa≦０．５ｍｍを満たし、該Ｄbは０．０１ｍｍ≦Ｄb≦０．２ｍｍを満たすものであって、地点ａから地点ｂまでの該被覆層２における、表面から厚み０．１Ｔ1～０．９Ｔ1を占める領域Ｅの１０％以上の領域において、該被覆層を構成する結晶粒の結晶方位のずれが５度以上１０度未満となることを特徴とする。これにより被覆層の上部に歪みを生じ、上記薄膜化と相俟って刃先強度を一層増強させることができる。その結果、被覆層によって耐摩耗性を向上しつつ、被覆層の脱落やチッピングを防ぐことができ、優れた耐摩耗性と優れた耐欠損性とを得ることができるのである。
  ここで、結晶方位のずれは、表面被覆切削工具を研磨することにより研磨面として露出した上記断面の被覆層に対して、電界放出型走査電子顕微鏡を用いて電子線を照射し、５０ｎｍ間隔で上記領域Ｅの被覆層を構成する結晶粒の結晶を観察することにより判断する。具体的には、まず後方散乱光回折分析装置を用いて１００００個の結晶粒を観察し、各方位毎の結晶方位の平均値を求める。次いで、５０ｎｍ間隔の各観察点において、上記各方位毎の平均値からのずれが５度以上１０度未満となる観察点を画像解析ソフト（後方散乱光回折分析装置に付帯している分析ソフトを使用することができる）を用いてマッピングし、当該マッピングされた観察点で囲まれた領域の面積が上記領域Ｅの１０％以上となる場合に、本発明の規定が満たされるものとする。当該面積が１０％未満となる場合は、刃先の強度が十分に確保されず、耐欠損性が低下する。また、当該面積は大きくなればなるほど好ましい効果が得られるため、上限は特に限定されないが、大きくなるほど被覆層中の歪みが増大し、被覆層の密着力低下が懸念されるとの理由から、その上限を９０％とすることが好ましい。当該面積は、より好ましくは、上記領域Ｅの２０％以上８０％以下である。
  上記領域Ｅの厚みが０．１Ｔ1未満の場合は、刃先の強度が十分に確保されず、耐欠損性が低下する。また、該厚みが０．９Ｔ1を超えると被覆層と基材との密着性が低下する。このため、上記領域Ｅの厚みは、０．５Ｔ1～０．９Ｔ1とすることがより好ましい。
  また、上記ＤaおよびＤbが、Ｄa＜０．０５ｍｍまたはＤb＜０．０１ｍｍとなる場合、刃先の強度が十分に確保されず、耐欠損性が低下する。また、上記ＤaおよびＤbが、０．５ｍｍ＜Ｄaまたは０．２ｍｍ＜Ｄbとなる場合、被覆層と基材との密着性が低下する。このため、上記ＤaおよびＤbは、０．０５ｍｍ≦Ｄa≦０．２５ｍｍ、０．０２ｍｍ≦Ｄb≦０．１ｍｍとすることがより好ましい。
  また、結晶方位のずれが５度未満の場合は、被覆層中に十分な歪みが生じないため刃先強度が向上せず、１０度以上になると別方位の結晶となってしまう。
  ＜製造方法＞
  本発明の表面被覆切削工具は、たとえば次のようにして製造することができる。まず、硬質化合物よりなる複数の硬質相と、硬質相同士を結合する結合相とを含む基材を準備する。続いて、この基材に対して、ブラシまたはプラスティックメディアを用いて、上記の刃先稜線部に相当する部位をホーニング処理する。なお、ホーニング処理は、ショットピーニングを用いてアルミナ等の微粒子を基材に衝突させる方法を用いてもよい。
  次いで、基材の表面に被覆層を形成する。被覆層は、たとえばチャンバ内に基材を配置し、ＣＶＤ法などの気相合成法を用いて、８００℃以上１１００℃以下の温度（ＭＴ（moderate  temperature）法の場合は８００℃以上１０５０℃以下の温度）で基材上に成膜される。特にＣＶＤ法により形成した被覆層は、基材との密着強度が非常に強い。その結果、被覆層を厚くすることができ、耐摩耗性を向上することができる。また、ＣＶＤ法の代わりに、イオンプレーティング法やイオンスパッタリング法などの物理的蒸着法を用いてもよい。
  次に、上記のようにして成膜された被覆層に対して、上記領域Ｅを形成するためにすくい面側は刃先稜線からたとえば０．５ｍｍの部分を、逃げ面側は刃先稜線からたとえば０．２ｍｍの部分を、それぞれ覆わないようにして残りの部分をたとえば厚さ０．２ｍｍ～３．２ｍｍの金属製（たとえばステンレス製）プレートによりマスキングする。続いて、ショットピーニング、あるいはブラシまたはプラスティックメディアを用いて、マスキング部分とマスキングされていない部分の両方の被覆層（ただし刃先稜線部およびその周辺部分）に対してホーニング処理を行なう。この場合、マスキングを行なうことにより、ホーニング処理時にメディアがマスキング部分に回り込むことを抑制できるため、マスキングされていない部分のみに歪み（結晶方位のずれ）を形成させることが可能となる。このマスキングされていない部分が、図１における地点ａから地点ｂまでの領域となる。したがって、上記のマスキングする部分の位置を調節することにより、上記Ｄa、Ｄbで表わされる距離を０．０５ｍｍ≦Ｄa≦０．５ｍｍ、０．０１ｍｍ≦Ｄb≦０．２ｍｍの範囲に任意に調整することができる。なお、マスキングを行なわずにホーニング処理を行なう場合は、図１における地点ａから地点ｂまでの領域に歪み（結晶方位のずれ）を形成させることができず、耐欠損性を向上させることができない。
  ここで、上記ホーニング処理の条件として、２種類以上の複数のメディアを混載させ、かつマスキング用の金属製プレートの厚みを０．２ｍｍ～３．２ｍｍの各範囲で選択することにより、結晶方位のずれおよびその領域の占める割合を調整することができる。
  この場合、複数のメディアの選択において　は、ホーニング処理を精密に制御できるように、研削および応力付与という異なる２種の機能を分化させるという観点から、研削力に優れ、硬度が高いという特性を備える素材と、研削性が高くなく、被研削物に対して衝撃を加えることで応力を付与できるという特性を備える素材とを組み合わせることが好ましい。たとえば前者の素材としては、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ダイヤモンド等を挙げることができ、後者の素材としては、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2等を挙げることができる。
  以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
  ＜実施例１＞
  ＪＩＳ（Japanese  Industrial  Standard）に規定されるＪＩＳ  Ｂ  ４１２０（１９９８）  ＣＮＭＧ１２０４０８の切削工具形状を有する超硬合金母材を基材として準備した。なお、この基材は、後述の各試料（Ａ１～Ａ６）毎に３個ずつ計１８個準備した。また、この基材の組成は、８７．０ｗｔ％のＷＣと、７．０ｗｔ％のＣｏと、３．０ｗｔ％のＴｉＣと、３．０ｗｔ％のＮｂＣとにより構成されている。
  そして、この基材の刃先稜線部に対してＳｉＣブラシ等を用いてホーニング処理を施した。次いで、このようにホーニング処理された基材の表面上に被覆層を形成した。この被覆層は、ＣＶＤ法により形成し、まず基材表面と接するように１．０μｍの厚みを有するＴｉＮを形成し、その上に順次、１０．０μｍの厚みを有するＭＴ（moderate  temperature）－ＴｉＣＮ、１．０μｍの厚みを有するＴｉＮ、４．０μｍの厚みを有するＡｌ2Ｏ3、および１．５μｍの厚みを有するＴｉＮをこの順に成膜した。なお、以上の厚みは上記Ｔ2における厚みとした。
  続いて、上記のようにして成膜された被覆層に対して、すくい面側は刃先稜線から０．５ｍｍの部分を、逃げ面側は刃先稜線から０．２ｍｍの部分を、それぞれ覆わないようにして残りの部分を以下のような厚みの金属製（ＳＵＳ３０４製）プレートによりマスキングした。すなわち、試料Ａ２は０．１ｍｍ、試料Ａ３は０．５ｍｍ、試料Ａ４は１．０ｍｍ、試料Ａ５は２．０ｍｍ、試料Ａ６は５．０ｍｍとした。これに対し、試料Ａ１についてはマスキングを行なわなかった。そして、試料Ａ２～Ａ６についてはマスキング部分およびマスキングを行なっていない部分（ただし刃先稜線部およびその周辺部分）、および試料Ａ１については試料Ａ２～Ａ６と同様の部分に対して、ＳｉＣブラシが７５面積％およびアルミナブラシが２５面積％含まれた混載ブラシを用いて同条件のホーニング処理（条件：回転数１５００ｒｐｍ、送り５０００ｍｍ／分、切り込み３．０ｍｍ）を行なった。
  このようにして得られた各試料（表面被覆切削工具）のうち、各試料毎に１個ずつ、すくい面の中心における被覆層表面の法線と２つの逃げ面が交差する稜線とを含む平面に沿って試料を切断し、その断面を機械研磨した。そして、研磨面として露出した断面の被覆層に対して、電界放出型走査電子顕微鏡を用いて電子線を照射し、５０ｎｍ間隔で上記領域Ｅの被覆層を構成する結晶粒の結晶方位を観察することにより、結晶方位のずれを測定した。かかる測定の具体的方法は、上記に記載した方法に倣った。なお、上記測定と同時に、刃先稜線部における被覆層の最も薄くなる部分の厚みＴ1およびＤa、Ｄbを測定した。
これらの結果を表１に示す。Ｔ1、Ｔ2の単位はμｍであり、Ｄa、Ｄbの単位はｍｍである。
  一方、上記で切断しなかった試料のうち、各試料毎に１個ずつを用いて以下の条件により耐摩耗性を評価した。さらに、また残りの試料について、各試料毎に１個ずつを用いて以下の条件により耐欠損性（耐チッピング性）を評価した。これらの結果を同じく以下の表１に示す。なお、試料Ａ３の上記断面を撮影した顕微鏡写真（撮影条件：走査型電子顕微鏡を用いて５００倍で撮影）を図２に示す。
  ＜耐摩耗性の評価＞
被削材  ：ＳＣＭ４３５（ＪＩＳ）
切削速度：３００ｍ／ｍｉｎ．
送    り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み  ：１．５ｍｍ
切削油  ：湿式
切削時間：２０ｍｉｎ．
評    価：逃げ面摩耗量を測定（該数値が小さい方が耐摩耗性に優れる）。
  ＜耐欠損性の評価＞
被削材  ：ＳＣＭ４３５（ＪＩＳ）溝入材
切削速度：３３０ｍ／ｍｉｎ．
送    り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み  ：１．５ｍｍ
切削油  ：湿式
評    価：チッピングまたは欠損するまでの時間（長い方が耐欠損性に優れる）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  表１中、「領域Ｅの厚み」の項は、領域Ｅの厚みを示し、「領域Ｅに占める割合」の項は、結晶粒の結晶方位のずれが５度以上１０度未満となる領域の、領域Ｅに占める割合を示す。
  表１中、試料Ａ３～Ａ５が実施例であり、試料Ａ１、Ａ２およびＡ６が比較例である。
表１より明らかなように、本発明の実施例である試料Ａ３～Ａ５は、試料Ａ１およびＡ２と同等の逃げ面摩耗量の結果が得られている一方で、試料Ａ１およびＡ２よりもチッピングまたは欠損するまでの時間（表１の「衝撃時間」）が飛躍的に長くなっている。一方、試料Ａ６は、試料Ａ３～Ａ５に比し、逃げ面摩耗量が増加し、衝撃時間は短くなっていた。したがって、以上の結果より、本発明の表面被覆切削工具は、耐摩耗性と耐欠損性との両者において優れていることが確認できた。
  ＜実施例２＞
  ＪＩＳ（Japanese  Industrial  Standard）に規定されるＪＩＳ  Ｂ  ４１２０（１９９８）  ＣＮＭＧ１２０４０８の切削工具形状を有する超硬合金母材を基材として準備した。なお、このような基材は、後述の各試料（Ｂ１～Ｂ５）毎に３個ずつ計１５個準備した。また、この基材の組成は、８８．０ｗｔ％のＷＣと、５．０ｗｔ％のＣｏと、３．０ｗｔ％のＴｉＣと、２．０ｗｔ％のＴａＣと、２．０ｗｔ％のＮｂＣとにより構成されている。
  そして、この基材の刃先稜線部に対してＳｉＣブラシ等を用いてホーニング処理を施した。次いで、このようにホーニング処理された基材の表面上に被覆層を形成した。この被覆層は、ＣＶＤ法により形成し、まず基材表面と接するように０．５μｍの厚みを有するＴｉＮを形成し、その上に順次、１０．０μｍの厚みを有するＭＴ（moderate  temperature）－ＴｉＣＮ、１．０μｍの厚みを有するＴｉＢＮ、６．０μｍの厚みを有するＡｌ2Ｏ3、および１．５μｍの厚みを有するＴｉＮをこの順に成膜した。なお、以上の厚みは上記Ｔ2における厚みとした。
  続いて、上記のようにして成膜された被覆層に対して、すくい面側は刃先稜線から０．５ｍｍの部分を、逃げ面側は刃先稜線から０．２ｍｍの部分を、それぞれ覆わないようにして残りの部分を１ｍｍの厚みの金属製（ＳＵＳ３０４製）プレートによりマスキングした。そして、マスキング部分およびマスキングを行なっていない部分（ただし刃先稜線部およびその周辺部分）に対して、ショット時の圧力を０．２ＭＰａとし、ＳｉＣ砥粒が１５質量％およびアルミナ砥粒が８５質量％含まれた混載メディアを用いて処理時間を以下のように変更することにより、ショットピーニングによりホーニング処理を行なった。すなわち、試料Ｂ１は１秒、試料Ｂ２は５秒、試料Ｂ３は１０秒、試料Ｂ４は１５秒、試料Ｂ５は２０秒とした。
  このようにして得られた各試料（表面被覆切削工具）のうち、各試料毎に１個ずつ、すくい面の中心における被覆層表面の法線と２つの逃げ面が交差する稜線とを含む平面に沿って試料を切断し、その断面を機械研磨した。そして、研磨面として露出した断面の被覆層に対して、電界放出型走査電子顕微鏡を用いて電子線を照射し、５０ｎｍ間隔で上記領域Ｅの被覆層を構成する結晶粒の結晶を観察することにより、結晶方位のずれを測定した。
かかる測定の具体的方法は、上記に記載した方法に倣った。なお、上記測定と同時に、刃先稜線部における被覆層の最も薄くなる部分の厚みＴ1およびＤa、Ｄbを測定した。これらの結果を表２に示す。Ｔ1、Ｔ2の単位はμｍであり、Ｄa、Ｄbの単位はｍｍである。
  一方、上記で切断しなかった試料のうち、各試料毎に１個ずつを用いて実施例１と同じ条件により耐摩耗性を評価した。さらに、また残りの試料について、各試料毎に１個ずつを用いて実施例１と同じ条件により耐欠損性（耐チッピング性）を評価した。これらの結果を同じく以下の表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  表２中、「領域Ｅの厚み」の項は、領域Ｅの厚みを示し、「領域Ｅに占める割合」の項は、結晶粒の結晶方位のずれが５度以上１０度未満となる領域の、領域Ｅに占める割合を示す。
  表２中、試料Ｂ２～Ｂ４が実施例であり、試料Ｂ１およびＢ５が比較例である。表２より明らかなように、本発明の実施例である試料Ｂ２～Ｂ４は、試料Ｂ１と同等の逃げ面摩耗量の結果が得られている一方で、試料Ｂ１よりもチッピングまたは欠損するまでの時間（表２の「衝撃時間」）が飛躍的に長くなっている。一方、試料Ｂ５は、試料Ｂ２～Ｂ４に比し、逃げ面摩耗量が増加し、衝撃時間は短くなっていた。したがって、以上の結果より、本発明の表面被覆切削工具は、耐摩耗性と耐欠損性との両者において優れていることが確認できた。
  以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
  今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
  １  基材、２  被覆層、３  すくい面、４  ２つの逃げ面が交差する稜線、５  刃先稜線、１０  表面被覆切削工具。

Claims (5)

  1.   基材と、該基材表面に形成された被覆層とを含む表面被覆切削工具であって、
      前記被覆層は、１層または複数の層により構成され、
      すくい面の中心における前記被覆層表面の法線と２つの逃げ面が交差する稜線とを含む平面によって前記表面被覆切削工具を切断した断面において、前記被覆層のうち、刃先稜線部において最も薄くなる部分の厚みをＴ1、刃先稜線からすくい面方向に１ｍｍ離れた地点における厚みをＴ2とする場合、Ｔ1＜Ｔ2を満たし、かつ、
      前記被覆層表面において、刃先稜線からすくい面方向に距離Ｄa離れた地点をａとし、逃げ面方向に距離Ｄb離れた地点をｂとする場合、前記Ｄaは０．０５ｍｍ≦Ｄa≦０．５ｍｍを満たし、前記Ｄbは０．０１ｍｍ≦Ｄb≦０．２ｍｍを満たすものであって、地点ａから地点ｂまでの前記被覆層における、表面から厚み０．１Ｔ1～０．９Ｔ1を占める領域Ｅの１０％以上の領域において、前記被覆層を構成する結晶粒の結晶方位のずれが５度以上１０度未満となる、表面被覆切削工具。
  2.   前記Ｄaは、０．０５ｍｍ≦Ｄa≦０．２５ｍｍを満たす、請求項１記載の表面被覆切削工具。
  3.   前記領域Ｅの厚みは、０．５Ｔ1～０．９Ｔ1である、請求項１または２に記載の表面被覆切削工具。
  4.   前記被覆層は、複数の層により構成され、
      前記刃先稜線部における前記被覆層の構成と前記刃先稜線部以外の領域における前記被覆層の構成とが異なる、請求項１～３のいずれかに記載の表面被覆切削工具。
  5.   前記Ｔ2は、３μｍ以上３０μｍ以下である、請求項１～４のいずれかに記載の表面被覆切削工具。
PCT/JP2011/058522 2010-07-16 2011-04-04 表面被覆切削工具 WO2012008185A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201180004464.4A CN102639267B (zh) 2010-07-16 2011-04-04 表面被覆切削工具
EP11806518.4A EP2594352B1 (en) 2010-07-16 2011-04-04 Surface coating cutting tool
KR1020127012480A KR101384421B1 (ko) 2010-07-16 2011-04-04 표면 피복 절삭 공구
US13/510,188 US8465828B2 (en) 2010-07-16 2011-04-04 Surface-coated cutting tool

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010161905A JP5124793B2 (ja) 2010-07-16 2010-07-16 表面被覆切削工具
JP2010-161905 2010-07-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012008185A1 true WO2012008185A1 (ja) 2012-01-19

Family

ID=45469199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/058522 WO2012008185A1 (ja) 2010-07-16 2011-04-04 表面被覆切削工具

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8465828B2 (ja)
EP (1) EP2594352B1 (ja)
JP (1) JP5124793B2 (ja)
KR (1) KR101384421B1 (ja)
CN (1) CN102639267B (ja)
WO (1) WO2012008185A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6548071B2 (ja) 2014-04-23 2019-07-24 三菱マテリアル株式会社 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具
JP6548073B2 (ja) 2014-05-28 2019-07-24 三菱マテリアル株式会社 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具
CN104475847A (zh) * 2014-10-31 2015-04-01 无锡贺邦金属制品有限公司 一种用于切削质地柔软的有色金属的铣刀
JP6493800B2 (ja) * 2015-06-26 2019-04-03 三菱マテリアル株式会社 高速切削加工ですぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具
CN105171013A (zh) * 2015-08-10 2015-12-23 江苏塞维斯数控科技有限公司 用于数控车床的耐热刀具
JP6726403B2 (ja) 2015-08-31 2020-07-22 三菱マテリアル株式会社 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具
JP6931453B2 (ja) 2015-10-30 2021-09-08 三菱マテリアル株式会社 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具
JP6045010B1 (ja) * 2016-04-14 2016-12-14 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
JP6950183B2 (ja) * 2016-12-28 2021-10-13 三菱マテリアル株式会社 ダイヤモンド被覆回転切削工具及びその製造方法
CN108262510B (zh) * 2016-12-31 2020-04-14 上海名古屋精密工具股份有限公司 刀具及其制造方法
JP6928248B2 (ja) * 2017-09-29 2021-09-01 三菱マテリアル株式会社 ダイヤモンド被覆回転切削工具
US11534836B2 (en) * 2018-03-19 2022-12-27 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Surface-coated cutting tool
JP2021529676A (ja) * 2018-06-29 2021-11-04 エービー サンドビック コロマント 切削ツールを処理する方法及び切削ツール
JP7227089B2 (ja) * 2019-06-28 2023-02-21 株式会社ダイヤメット 切削工具およびその表面保護皮膜の形成に使用する素材
US20230037096A1 (en) * 2019-12-20 2023-02-02 Ab Sandvik Coromant Cutting tool
EP4006202A1 (en) * 2020-11-26 2022-06-01 AB Sandvik Coromant A coated cutting tool

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0557507A (ja) 1991-08-29 1993-03-09 Kyocera Corp コーテイング工具およびその製造方法
JPH07216549A (ja) 1993-12-23 1995-08-15 Sandvik Ab 被覆硬質物品とその製造方法
JPH10310878A (ja) * 1997-05-12 1998-11-24 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具
WO2002004156A1 (fr) * 2000-07-12 2002-01-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Outil coupant pourvu d'un revetement
JP2004223711A (ja) * 2003-01-24 2004-08-12 Sandvik Ab 切削工具インサート
JP2005279821A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Kyocera Corp スローアウェイチップ及びその製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005105348A1 (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. 表面被覆立方晶窒化硼素焼結体工具およびその製造方法
EP1772218A1 (en) 2004-07-29 2007-04-11 Kyocera Corporation Cutting tool
WO2006103982A1 (ja) * 2005-03-29 2006-10-05 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. 刃先交換型切削チップおよびその製造方法
JP5187570B2 (ja) * 2007-12-28 2013-04-24 三菱マテリアル株式会社 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0557507A (ja) 1991-08-29 1993-03-09 Kyocera Corp コーテイング工具およびその製造方法
JPH07216549A (ja) 1993-12-23 1995-08-15 Sandvik Ab 被覆硬質物品とその製造方法
JPH10310878A (ja) * 1997-05-12 1998-11-24 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具
WO2002004156A1 (fr) * 2000-07-12 2002-01-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Outil coupant pourvu d'un revetement
JP2004223711A (ja) * 2003-01-24 2004-08-12 Sandvik Ab 切削工具インサート
JP2005279821A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Kyocera Corp スローアウェイチップ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20120231227A1 (en) 2012-09-13
KR101384421B1 (ko) 2014-04-10
EP2594352B1 (en) 2017-11-22
JP5124793B2 (ja) 2013-01-23
US8465828B2 (en) 2013-06-18
EP2594352A1 (en) 2013-05-22
CN102639267A (zh) 2012-08-15
KR20120073333A (ko) 2012-07-04
EP2594352A4 (en) 2017-03-15
CN102639267B (zh) 2015-03-11
JP2012020391A (ja) 2012-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5124793B2 (ja) 表面被覆切削工具
EP3298176B1 (en) Tool with multi-layer arc pvd coating
JP4739235B2 (ja) 表面被覆切削工具
EP2554303B1 (en) Cutting tool
JP5866650B2 (ja) 表面被覆切削工具
JP4960211B2 (ja) 被覆された切削工具
EP1722009A1 (en) Thin wear resistant coating
JP2007001007A (ja) 硬化鋼の仕上げ用複合被膜
WO2012069475A1 (en) Coated cutting tool insert
US7799443B2 (en) Coated cermet cutting tool and use thereof
JPWO2006103899A1 (ja) 刃先交換型切削チップ
WO2013015302A1 (ja) 切削工具
WO2017217012A1 (ja) 表面被覆切削工具
WO2006112221A1 (ja) 刃先交換型切削チップ
JP5839289B2 (ja) 表面被覆切削工具
WO2018070195A1 (ja) 表面被覆切削工具
JP6556246B2 (ja) 被覆工具
JP2022520212A (ja) 加工困難な材料を機械加工するための被覆ツール
JP7190111B2 (ja) 表面被覆切削工具
JP5858363B2 (ja) 切削工具用の基材およびそれを含む表面被覆切削工具
WO2023008113A1 (ja) 被覆工具および切削工具
JP2010274334A (ja) 表面被覆切削工具およびその製造方法
JP2011005575A (ja) 表面被覆切削工具およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180004464.4

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11806518

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127012480

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2011806518

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011806518

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13510188

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE