表面包覆切削工具的制作方法

专利2025-11-26  1


本发明涉及表面包覆切削工具(以下,有时称为包覆工具)。本申请基于2022年3月22日申请的日本专利申请特愿2022-45633号要求优先权。该日本专利申请中记载的全部记载内容通过引用并入到本说明书中。


背景技术:

1、一直以来,作为包覆工具,已知有在碳化钨(以下,用wc表示)基硬质合金等基体上形成有包覆层的包覆工具。

2、而且,提出了通过调整该包覆层的组成、层结构而得到切削性能更进一步提高的包覆工具的方案。

3、例如,在专利文献1中记载了一种包覆工具,该包覆工具具有将tixal1-xn和tiyal1-yn(0≤x<0.5,0.5<y≤1)这两种层交替重复以作为叠层体且使该叠层体的整体组成在化学计量上为富铝的包覆层,该包覆工具具有优异的耐磨损性、耐缺损性。

4、另外,例如在专利文献2中记载了一种包覆工具,该包覆工具的包覆层包括交替层,该交替层各自的厚度为2nm以上且100nm以下,包括一层以上的第一层和一层以上的第二层,所述第一层的组成为tiaalbsicn(0.25≤a≤0.45,0.55≤b≤0.75,0≤c≤0.1,a+b+c=1),所述第二层的组成为tidalesifn(0.35≤d≤0.55,0.45≤e≤0.65,0≤f≤0.1,d+e+f=1),0.05≤d-a≤0.2且0.05≤b-e≤0.2,该包覆工具的工具寿命得到提高。

5、进一步地,例如在专利文献3中记载了一种具有包覆层的包覆工具,该包覆层的纳米束衍射图案指标化为wc晶体结构,该包覆层具有由含有w和ti的碳化物构成的a层和配置在所述a层上的相互叠层,所述a层的膜厚为1nm以上且10nm以下,所述相互叠层由b层和c层交替形成,所述b层由al含有比率(原子%)相对于金属元素的总量为50%以上且70%以下的al和ti的氮化物或碳氮化物构成,所述c层由al含有比率(原子%)相对于所述金属元素的总量为70%以上的al和ti的氮化物或碳氮化物构成,所述b层与所述c层的al含有比率(原子%)之差为10%以上且30%以下,该包覆工具在不锈钢的切削中也具有优异的耐久性。

6、此外,例如在专利文献4中记载了一种包覆工具,该包覆工具的包覆层的最外层是由六方晶的氮化物或碳氮化物构成的覆膜,关于该六方晶的氮化物或碳氮化物仅以金属成分的原子%计al为60%以上且80%以下及si为5%以上且10%以下且剩余部分由ti构成,该包覆工具具有耐久性。

7、专利文献1:日本专利公开平7-97679号公报

8、专利文献2:日本专利公开2017-193004号公报

9、专利文献3:日本专利公开2015-110259号公报

10、专利文献4:日本专利公开2017-18551号公报


技术实现思路

1、本发明是鉴于上述情况和上述方案而完成的,其目的是提供一种不仅用于钢或铸铁的高速切削加工,而且用于不锈钢等的高速切削加工也具有优异的耐磨损性的切削工具。

2、在此,高速切削加工是指切削加工速度比通常的切削加工快30%以上的切削加工。

3、关于本发明的实施方式所涉及的表面包覆切削工具,

4、具有基体和设置于该基体的包覆层,

5、所述包覆层具有下部层a和该下部层a上的上部层b,

6、所述下部层a的平均厚度at为0.3μm以上且6.0μm以下,所述上部层b的平均厚度bt为0.1μm以上且3.0μm以下,2.0≤at/bt≤5.0,

7、所述下部层a具有平均厚度αt的a1α层与平均厚度βt的a1β层的交替叠层,

8、0.5nm≤αt≤4.0nm、0.5nm≤βt≤4.0nm、0.7≤βt/αt≤1.3,

9、所述a1α层的组成为alxti1-xn(x的平均值xavg为0.35≤xavg≤0.55),

10、所述a1β层的组成为alyti1-yn(y的平均值yavg为0.60≤yavg≤0.80),

11、满足1.2≤yavg/xavg,

12、所述上部层b的组成为alati1-a-bsibn(a的平均值aavg、b的平均值bavg分别为0.35≤aavg≤0.60、0.00<bavg≤0.15)。

13、前述实施方式所涉及的表面包覆切削工具也可以满足以下事项。

14、所述下部层a为所述基体侧的下部层a1和所述上部层b侧的下部层a2,

15、所述下部层a1的平均厚度a1t和所述下部层a2的平均厚度a2t为0.1μm≤a1t≤4.5μm、0.2μm≤a2t≤4.0μm、0.5≤a1t/a2t≤3.0,

16、所述下部层a1为所述a1α层与所述a1β层的所述交替叠层,

17、所述下部层a2为平均厚度γt的a2γ层与平均厚度δt的a2δ层的交替叠层,

18、1.5nm≤γt≤8.0nm、1.5nm≤δt≤8.0nm、0.7≤δt/γt≤1.3,

19、1.0<(γt+δt)/(αt+βt)≤6.0,

20、所述a2γ层的组成为alzti1-zn(z的平均值zavg为0.30≤zavg≤0.50),

21、所述a2δ层的组成为alwti1-wn(w的平均值wavg为0.55≤wavg≤0.75),

22、满足1.2≤wavg/zavg,

23、并且0.02≤(xavg-zavg)≤0.30、0.02≤(yavg-wavg)≤0.30。

24、所述表面包覆切削工具不仅用于钢或铸铁的高速切削,而且用于不锈钢的高速切削也发挥优异的耐磨损性。



技术特征:

1.一种表面包覆切削工具,具有基体和设置于该基体的包覆层,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的表面包覆切削工具,其特征在于,


技术总结
一种包覆工具,下部层A的平均厚度At为0.3~6.0μm,上部层B的平均厚度Bt为0.1~3.0μm,2.0≤At/Bt≤5.0,下部层A为平均厚度αt的A1α层与平均厚度βt的A1β层的交替叠层,0.5nm≤αt≤4.0nm、0.5nm≤βt≤4.0nm、0.7≤βt/αt≤1.3,A1α层的组成为Al<subgt;x</subgt;Ti<subgt;1‑x</subgt;N(x的平均值x<subgt;avg</subgt;为0.35≤x<subgt;avg</subgt;≤0.55),A1β层的组成为Al<subgt;y</subgt;Ti<subgt;1‑y</subgt;N(y的平均值y<subgt;avg</subgt;为0.60≤y<subgt;avg</subgt;≤0.80),1.2≤y<subgt;avg</subgt;/x<subgt;avg</subgt;,上部层B的组成为Al<subgt;a</subgt;Ti<subgt;1‑a‑b</subgt;Si<subgt;b</subgt;N(a的平均值a<subgt;avg</subgt;、b的平均值的b<subgt;avg</subgt;为0.35≤a<subgt;avg</subgt;≤0.60、0.00<b<subgt;avg</subgt;≤0.15)。

技术研发人员:高山新,浅沼英利
受保护的技术使用者:三菱综合材料株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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