被覆切削工具制造技术

本发明专利技术提供一种被覆切削工具，其具备基材和形成于该基材表面上的被覆层，其中，被覆层包含至少一层的α型氧化铝层，在α型氧化铝层中，当将(0,0,6)面的织构系数作为TC18(0,0,6)，将(0,0,12)面的织构系数作为TC18(0,0,12)时，TC18(0,0,6)为最大，TC18(0,0,12)为第二大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】被覆切削工具
本专利技术涉及一种被覆切削工具。
技术介绍
以往，将利用化学气相沉积法在硬质合金制成的基材表面以3～20μm的厚度蒸镀形成被覆层而制成的被覆切削工具用于钢、铸铁等的切削加工的技术广为人知。作为被覆层，例如为选自由Ti的碳化物、氮化物、碳氮化物、碳氧化物和碳氮氧化物、以及氧化铝组成的群组中的一种的单层或两种以上的多层构成的被覆层。在专利文献1中，记载了一种切削工具，其在由WC基硬质合金或者TiCN基金属陶瓷构成的工具基体表面形成Ti化合物层作为下部层，并且作为上部层，具有显示在X射线衍射测定中在(006)面和(018)面出现明确的衍射峰的X射线衍射图谱的α型晶体结构的Al2O3层。专利文献专利文献1：日本专利特开2004-299021号公报。
技术实现思路
近年来在切削加工中，高速化、高进给化和深进刀化更加显著，工具寿命与以往相比呈现出下降的趋势。基于这样的背景，在上述专利文献1所公开的工具中，在高速断续加工中的耐热冲击性和耐磨性不足，人们寻求进一步提高寿命。特别是，在专利文献1所公开的工具中，存在因α型氧化铝层的粒子的剥落而导致磨损程度加深，从而使得耐磨性下降的问题。本专利技术是为了解决这些问题而完成的，其目的在于提供一种具有优异的耐磨性和耐热冲击性且工具寿命较长的被覆切削工具。本专利技术人从上述观点出发，对于被覆切削工具的工具寿命的延长进行了反复研究。结果发现，如果优化被覆切削工具中的α型氧化铝层的晶体取向，使其具有指定结构，则不会损伤其耐磨性，并且能够提高耐热冲击性。并且，本专利技术人获得了如下见解：通过优化它们的耐磨性和耐热冲击性，可以延长被覆切削工具的工具寿命，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的主旨如下。[1]一种被覆切削工具，其具备基材和形成于该基材表面的被覆层，其中，上述被覆层包含至少一层的α型氧化铝层，在上述α型氧化铝层中，当将由下述式(1)表示的(0,0,6)面的织构系数作为TC18(0,0,6)，由下述式(2)表示的(0,0,12)面的织构系数作为TC18(0,0,12)时，上述α型氧化铝层的下述18的晶面的织构系数中，上述TC18(0,0,6)为最大，上述TC18(0,0,12)为第二大。[数1][数2](在式(1)和(2)中，I(h,k,l)表示在上述α型氧化铝层的X射线衍射中的(h,k,l)面峰强度，I0(h,k,l)表示α型氧化铝的JCPDS卡片编号10-0173中(h,k,l)面的标准衍射强度，(h,k,l)指的是(0,1,2)、(1,0,4)(1,1,0)、(0,0,6)、(1,1,3)、(2,0,2)、(0,2,4)、(1,1,6)、(0,1,8)、(2,1,4)、(3,0,0)、(1,0,10)、(0,2,10)、(0,0,12)、(0,1,14)、(2,0,14)、(1,1,15)、以及(1,0,16)的18的晶面。)[2]如[1]所述的被覆切削工具，其中，在上述α型氧化铝层中，当将由下述式(3)表示的(0,1,14)面的织构系数作为TC18(0,1,14)时，上述α型氧化铝层的上述18的晶面的织构系数中，上述TC18(0,1,14)为第三大。[数3](在式(3)中，I(h,k,l)、I0(h,k,l)和(h,k,l)与其在上述式(1)和式(2)中的含义相同。)[3]如[1]或[2]所述的被覆切削工具，上述TC18(0,0,6)为7.50以上14.00以下。[4]如[1]至[3]中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述TC18(0,0,12)为2.00以上5.00以下。[5]如[1]至[4]中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述TC18(0,1,14)为0.80以上2.50以下。[6]如[1]至[5]中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述α型氧化铝层的平均厚度为1.0μm以上15μm以下。[7]如[1]至[6]中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述被覆层在上述基材和上述α型氧化铝层之间具备Ti化合物层，上述Ti化合物层由Ti元素与选自由C、N、O以及B组成的群组中的至少一种元素的Ti化合物构成。[8]如[7]所述的被覆切削工具，其中，上述Ti化合物层的平均厚度为2.0μm以上20μm以下。[9]如[1]至[8]中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述被覆层的平均厚度为3.0μm以上30.0μm以下。[10]如[1]至[9]中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述基材为硬质合金、金属陶瓷、陶瓷和立方氮化硼烧结体中的任一种。根据本专利技术，能够提供一种具有优越的耐缺损性和耐热冲击性、工具寿命较长的被覆切削工具。具体实施方式以下，对用于实施本专利技术的方式(以下简称为“本实施方式”)进行详细说明，但本专利技术并不限于下述本实施方式。本专利技术可在不超出其主旨的范围内进行各种变形。本实施方式中的被覆切削工具具备基材和形成于该基材表面的被覆层。作为被覆切削工具的种类，具体可列举用于铣削加工或用于车削加工的刀头更换型切削刀片、钻头、和立铣刀。本实施方式中的基材只要能够作为被覆切削工具的基材使用，就没有特别的限定。作为这种基材，例如可列举硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方晶氮化硼烧结体、金刚石烧结体、和高速钢。在它们中，如果基材为硬质合金、金属陶瓷、陶瓷和立方晶氮化硼烧结体中的任意一种，则因其耐磨性和耐缺损性优异而进一步优选。应予说明，这些基材也可为其表面经过改性的基材。例如，在基材由硬质合金制成的情况下，也可在其表面形成脱β层。另外，在基材由金属陶瓷制成的情况下，也可在其表面形成硬化层。像它们这样即使对基材的表面进行了改性，也能够发挥本专利技术的作用效果。在本实施方式中的被覆层的平均厚度优选为3.0μm以上30μm以下。如果被覆层的平均厚度为3.0μm以上，则有进一步提高耐磨性的倾向。另一方面，如果被覆层的平均厚度为30μm以下，则有进一步提高被覆层的与基材间的粘着性和耐缺损性的倾向。从同样的观点来看，被覆层的平均厚度更优选为3.0μm以上20μm以下。本实施方式中的被覆层包含至少一层的α型氧化铝层。在α型氧化铝层中，如果当将由下述式(1)表示的(0,0,6)面的织构系数作为TC18(0,0,6)，将由下述式(2)表示的(0,0,12)面的织构系数作为TC18(0,0,12)时，TC18(0,0,6)为最大，TC18(0,0,12)为第二大，则耐磨性和耐热冲击性优异。α型氧化铝层的T18(0,0,6)越大，则其耐磨性和耐热冲击性越优异，尤其是耐热冲击性非常优异。另外，α型氧化铝层的TC18(0,0,12)越大，则耐磨性和耐热冲击性越优异，尤其是耐磨性非常优异。因此，本实施方式的被覆切削工具与以往的被覆切削工具相比在耐热冲击性和耐磨性上更优异。[数4][数5]如上所述，本实施方式的被覆切削工具中的被覆层包含至少一层的α型氧化铝层。在α型氧化铝层中，如果当将由下述式(3)表示的(0,1,14)面的织构系数作为TC18(0,1,14)时，TC18(0,1,14)为第三大，则耐磨性和耐热冲击性更加优异。如果α型氧化铝层沿TC18(0,1,14)面取向，则使得耐磨性和耐热冲击性优异，因此更优选。但是，与沿(0,0,6)面取向的情况以及沿(0,0,12)面取向的情况相比，对于耐磨性和耐热冲击性的贡献稍低。如果α型氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被覆切削工具，其具备基材和形成于该基材表面的被覆层，其中，所述被覆层包含至少一层的α型氧化铝层，在所述α型氧化铝层中，当将由下述式(1)表示的(0,0,6)面的织构系数作为TC18(0,0,6)，由下述式(2)表示的(0,0,12)面的织构系数作为TC18(0,0,12)时，所述α型氧化铝层的下述18的晶面的织构系数中，所述TC18(0,0,6)为最大，所述TC18(0,0,12)为第二大，[数1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.18 JP 2016-0284771.一种被覆切削工具，其具备基材和形成于该基材表面的被覆层，其中，所述被覆层包含至少一层的α型氧化铝层，在所述α型氧化铝层中，当将由下述式(1)表示的(0,0,6)面的织构系数作为TC18(0,0,6)，由下述式(2)表示的(0,0,12)面的织构系数作为TC18(0,0,12)时，所述α型氧化铝层的下述18的晶面的织构系数中，所述TC18(0,0,6)为最大，所述TC18(0,0,12)为第二大，[数1][数2](在式(1)和式(2)中，I(h,k,l)表示在所述α型氧化铝层的X射线衍射中的(h,k,l)面的峰强度，I0(h,k,l)表示α型氧化铝的JCPDS卡片编号10-0173中(h,k,l)面的标准衍射强度，(h,k,l)指的是(0,1,2)、(1,0,4)、(1,1,0)、(0,0,6)、(1,1,3)、(2,0,2)、(0,2,4)、(1,1,6)、(0,1,8)、(2,1,4)、(3,0,0)、(1,0,10)、(0,2,10)、(0,0,12)、(0,1,14)、(2,0,14)、(1,1,15)以及(1,0,16)的18的晶面)。2.如权利要求1所述的被覆切削工具，其中，在所述α型氧化铝层中，当将由下述式(3)表示的(0,1,14)面的织构系数作为TC...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村崇昭，
申请(专利权)人：株式会社泰珂洛，
类型：发明
国别省市：日本,JP