表面被覆切削工具及其制造方法技术

该表面被覆切削工具具有前刀面和后刀面，其具有基材和形成在所述基材上的覆膜，该基材为硬质合金或金属陶瓷，该覆膜包括含有多个氧化铝晶粒的氧化铝层，所述氧化铝层包括：第一区域，其包括前刀面上的区域A和后刀面上的区域B；第二区域，其为前刀面上除了区域A之外的区域；和第三区域，其为后刀面上除了区域B之外的区域，并且在氧化铝层中，将a定义为第一区域内的取向指数TC(hkl)中的TC(110)的平均值，并将b定义为第二区域或第三区域内的上述TC(110)的平均值，满足关系式：b‑a>0.5。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面被覆切削工具及其制造方法
本专利技术涉及表面被覆切削工具以及制造表面被覆切削工具的方法。本申请要求于2016年8月25日提交的日本专利申请No.2016-164782的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
已经提出了各种技术以提高表面被覆切削工具的性能，例如通过改变Al2O3的织构系数来提高覆膜的质量的技术。例如，日本专利No.5904389(专利文献1)公开了一种表面被覆切削工具，其包括基材和位于基材上的覆膜。在覆膜中，使切削刃附近的织构系数TC(hkl)中的TC(006)低于其余区域中的TC(006)，从而在保持高导热率的同时抑制切削刃的突然崩裂。日本专利特开No.2012-213853(专利文献2)公开了一种被覆切削工具刀片，其通过在基材上形成覆层并在覆层上进行表面处理而制成。通过在X射线衍射下控制衍射强度比I(012)/I(024)，刀片的耐磨性和韧性得以改善。引用列表专利文献专利文献1：日本专利No.5904389专利文献2：日本专利特开No.2012-213853
技术实现思路
根据本公开的一个方面的表面被覆切削工具为具有前刀面和后刀面的表面被覆切削工具。该表面被覆切削工具包括基材和形成在所述基材上的覆膜。所述基材是硬质合金或金属陶瓷。所述覆膜包括含有多个氧化铝晶粒的氧化铝层。所述氧化铝层包括：由前刀面上的区域A和后刀面上的区域B构成的第一区域；前刀面上除了区域A之外的第二区域；和后刀面上除了区域B之外的第三区域。所述区域A是从刃棱线到前刀面上的假想线的区域，其中所述刃棱线是前刀面的假想延伸和后刀面的假想延伸彼此交叉处的线，并且前刀面上的假想线是沿着所述刃棱线延伸并且位于距离所述刃棱线1mm处的线。所述区域B是从刃棱线到后刀面上的假想线的区域，其中后刀面上的假想线是沿着刃棱线延伸并且位于距离所述刃棱线1mm处的线。所述氧化铝层满足关系式：b-a>0.5，其中a是织构系数TC(hkl)中所述第一区域内的TC(110)的平均值，并且b是织构系数TC(hkl)中所述第二区域或所述第三区域内的TC(110)的平均值。根据本公开的一个方面的制造表面被覆切削工具的方法是制造如上所述的表面被覆切削工具的方法。该方法包括：在基材上形成覆膜；和对覆膜中对应于第一区域的部分进行表面处理。附图说明图1是示意性地示出了表面被覆切削工具上的五个位置处的测定点的示意图，该表面被覆切削工具将进行X射线照射以通过X射线衍射法计算TC(hkl)。图2是示出基材的例子的立体图。图3是按照图2中箭头所示方向看到的沿X-X线的截面图。图4是图3的局部放大图。图5是示意性地示出了表面处理过程中向覆膜中对应于第一区域的部分施加喷丸的方向(角度)的示意图。具体实施方式[本公开要解决的问题]然而，对于专利文献1的表面被覆切削工具，例如，基材和覆膜之间的密着力(具体而言，在切削期间防止覆膜剥离的功能)仍有改进的空间。专利文献2的切削工具的耐崩裂性不足。鉴于上述情况，本公开的目的是提供一种表面被覆切削工具以及制造表面被覆切削工具的方法，该表面被覆切削工具具有改进的对覆膜断裂(包括例如剥离和崩裂)的耐性(下文中也称为“耐断裂性”)。[本公开的有益效果]根据前述内容，提供了一种表面被覆切削工具，其具有改进的对覆膜断裂(包括例如剥离和崩裂)的耐性。[实施方案的说明]首先，基于以下列出的方面对本专利技术进行描述。[1]根据本公开的一个方面的表面被覆切削工具为具有前刀面和后刀面的表面被覆切削工具。该表面被覆切削工具包括基材和形成在该基材上的覆膜。所述基材是硬质合金或金属陶瓷。所述覆膜包括含有多个氧化铝晶粒的氧化铝层。所述氧化铝层包括：由前刀面上的区域A和后刀面上的区域B构成的第一区域；前刀面上除了区域A之外的第二区域；和后刀面上除了区域B之外的第三区域。所述区域A是从刃棱线到前刀面上的假想线的区域，其中所述刃棱线是前刀面的假想延伸和后刀面的假想延伸彼此交叉处的线，并且前刀面上的假想线是沿着所述刃棱线延伸并且位于距离刃棱线1mm处的线。所述区域B是从刃棱线到后刀面上的假想线的区域，其中后刀面上的假想线是沿着所述刃棱线延伸并且位于距离刃棱线1mm处的线。所述氧化铝层满足关系式：b-a>0.5，其中a是织构系数TC(hkl)中第一区域内的TC(110)的平均值，并且b是织构系数TC(hkl)中第二区域或第三区域内的TC(110)的平均值。这些特征使得表面被覆切削工具具有更高的对覆膜断裂(包括例如剥离和崩裂)的耐性。[2]优选地，所述a满足关系式：2<a。因此，可以进一步提高对覆膜断裂(包括例如剥离和崩裂)的耐性。[3]优选地，所述氧化铝层是含有α-Al2O3晶粒作为主要成分的α-Al2O3层。因此，可以进一步提高对覆膜断裂(包括例如剥离和崩裂)的耐性。[4]优选地，所述基材具有表面。所述表面包括所述前刀面、所述后刀面和连接所述前刀面与所述后刀面的切削刃面，并且所述基材在距离所述切削刃面0.4μm的深度位置处的氧浓度为1原子％以下。因此，可以提高基材和覆膜之间的密着性。[5]优选地，所述基材在距离所述切削刃面0.2μm的深度位置处的氧浓度为10原子％以下。因此，可以进一步提高基材和覆膜之间的密着性。[6]优选地，所述切削刃面的应变为0.07以下。因此，也可以提高基材和覆膜之间的密着性。[7]优选地，所述硬质合金的组成由5质量％至7质量％的钴、0.01质量％至3质量％的第一金属的碳化物和余量的碳化钨和不可避免的杂质构成。所述金属陶瓷的组成由5质量％至25质量％的钴或镍、5质量％至40质量％的碳化钨、以及余量的不可避免的杂质和选自第一金属的碳化物、第一金属的氮化物和第一金属的碳氮化物中的至少一者构成。所述第一金属优选为选自由元素周期表中的第IV族元素、第V族元素和第VI族元素构成的组中的至少一种金属。因此，可以包括由硬质合金或金属陶瓷制成的基材，其在高温下的硬度和强度之间的均衡性优异。[8]优选地，所述覆膜还包括由以下元素制成的化合物层：选自由元素周期表中的第IV族元素、第V族元素和第VI族元素、铝和硅构成的组中的至少一种第一元素；和选自由硼、碳、氮和氧构成的组中的至少一种第二元素。因此，可以提高覆膜的质量。[9]优选地，所述覆膜是化学气相沉积膜。因此，也可以提高基材和覆膜之间的密着性。[10]根据本公开的一个方面的制造表面被覆切削工具的方法是制造如上所述的表面被覆切削工具的方法。该方法包括：在所述基材上形成覆膜；和对覆膜中对应于第一区域的部分进行表面处理。因此，可以制造具有更高的对覆膜断裂(包括例如剥离和崩裂)的耐性的表面被覆切削工具。[11]优选地，所述表面处理至少包括刷光或喷丸。因此，可以制造具有进一步提高的对覆膜断裂(包括例如剥离和崩裂)的耐性的表面被覆切削工具。[12]优选地，所述制造表面被覆切削工具的方法包括：准备基材前体；以及通过对所述基材前体的表面进行机械加工以制造所述基材。所述机械加工是以下处理中的一种：交替重复湿磨和干磨的第一研磨处理；进行低进给低切削深度湿磨的第二研磨处理，或进行干磨的第三研磨处理。因此，可以制造对覆膜断裂(包括例如剥离和崩裂)的耐性得到最大程度的提高的表面被覆切削工具。[本专利技术的实施方案的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面被覆切削工具，具有前刀面和后刀面，所述表面被覆切削工具包括基材和形成在所述基材上的覆膜，所述基材为硬质合金或金属陶瓷，所述覆膜包括含有多个氧化铝晶粒的氧化铝层，所述氧化铝层包括：由所述前刀面上的区域A和所述后刀面上的区域B构成的第一区域；所述前刀面上除了所述区域A之外的第二区域；和所述后刀面上除了所述区域B之外的第三区域，所述区域A是从刃棱线到所述前刀面上的假想线的区域，其中所述刃棱线是所述前刀面的假想延伸和所述后刀面的假想延伸彼此交叉处的线，并且所述前刀面上的假想线是沿着所述刃棱线延伸并且位于距离所述刃棱线1mm处的线，所述区域B是从所述刃棱线到所述后刀面上的假想线的区域，其中所述后刀面上的假想线是沿着所述刃棱线延伸并且位于距离所述刃棱线1mm处的线，所述氧化铝层满足关系式：b‑a>0.5，其中a是织构系数TC(hkl)中所述第一区域内的TC(110)的平均值，并且b是织构系数TC(hkl)中所述第二区域或所述第三区域内的TC(110)的平均值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.25 JP 2016-1647821.一种表面被覆切削工具，具有前刀面和后刀面，所述表面被覆切削工具包括基材和形成在所述基材上的覆膜，所述基材为硬质合金或金属陶瓷，所述覆膜包括含有多个氧化铝晶粒的氧化铝层，所述氧化铝层包括：由所述前刀面上的区域A和所述后刀面上的区域B构成的第一区域；所述前刀面上除了所述区域A之外的第二区域；和所述后刀面上除了所述区域B之外的第三区域，所述区域A是从刃棱线到所述前刀面上的假想线的区域，其中所述刃棱线是所述前刀面的假想延伸和所述后刀面的假想延伸彼此交叉处的线，并且所述前刀面上的假想线是沿着所述刃棱线延伸并且位于距离所述刃棱线1mm处的线，所述区域B是从所述刃棱线到所述后刀面上的假想线的区域，其中所述后刀面上的假想线是沿着所述刃棱线延伸并且位于距离所述刃棱线1mm处的线，所述氧化铝层满足关系式：b-a>0.5，其中a是织构系数TC(hkl)中所述第一区域内的TC(110)的平均值，并且b是织构系数TC(hkl)中所述第二区域或所述第三区域内的TC(110)的平均值。2.根据权利要求1所述的表面被覆切削工具，其中所述a满足关系式：2<a。3.根据权利要求1或2所述的表面被覆切削工具，其中所述氧化铝层是含有α-Al2O3晶粒作为主要成分的α-Al2O3层。4.根据权利要求1至3中任一项所述的表面被覆切削工具，其中所述基材具有表面，所述表面包括所述前刀面、所述后刀面和连接所述前刀面与所述后刀面的切削刃面，并且所述基材在距离所述切削刃面0.4μm的深度位置处的氧浓度为1原子％以下。5.根据权利要求4所述的表面被覆切削工具，其中所述基材在距离所述切...

【专利技术属性】
技术研发人员：金冈秀明，今村晋也，阿侬萨克·帕索斯，小野聪，吉村光平，
申请(专利权)人：住友电工硬质合金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP