切削工具制造技术

该切削工具具有基材和被覆基材的表面的覆膜。覆膜包括多层结构层，其中一个以上的A层和B层各自以交替的方式从基材侧向表面侧进行堆叠。A层的平均组成为Al

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】切削工具


[0001]本公开涉及一种切削工具。本申请要求基于在2018年8月24日提交的日本专利申请No.2018-157419的优先权。该日本专利申请的说明书的全部内容通过引用并入本文。

技术介绍

[0002]通常，将由硬质合金等构成的切削工具用于切削钢、铸件等。当将这种切削工具用于切削工件时，该切削工具的切削刃暴露于诸如高温和高应力之类的严酷环境中，这导致了切削刃的磨损和崩刃。
[0003]因此，为了延长切削工具的寿命，至关重要的是抑制切削刃的磨损和崩刃。
[0004]为了提高切削工具的切削性能，正在进行用于被覆硬质合金等的基材的表面的覆膜的开发。例如，国际公开No.2006/070730(专利文献1)公开了一种表面被覆切削工具，其包括基材和在基材的表面上形成的覆层，该覆层包括由彼此交替沉积的至少一个层A和至少一个层B构成的交替层，层A由Al和Cr的氮化物构成，层B由Ti和Al的氮化物构成。
[0005]日本专利特开No.2002-331408(专利文献2)公开了一种耐磨被覆工具，其中基材被覆有由至少一个具有以(TiSi)(NB)表示的化学组成的硬质层形成的硬质覆膜，硬质层由相对富Si的(TiSi)(NB)相和相对贫Si的(TiSi)(NB)相构成，相对富Si的(TiSi)(NB)相为非晶相。
[0006]此外，C.Tritremmel等人，Surface&Coatings Technology,246,(2014),57-63(非专利文献1)公开了通过阴极电弧蒸镀合成了Al-Ti-N/Al-Cr-B-N多层膜。
[0007]引用列表
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：WO 2006/070730
[0010]专利文献2：日本专利特开No.2002-331408
[0011]非专利文献
[0012]非专利文献1：C.Tritremmel等人,"Mechanical and tribological properties of Al-Ti-N/Al-Cr-B-N multilayer films synthesized by cathodic arc evaporation,"Surface&Coatings Technology,246,(2014),57-63

技术实现思路

[0013]根据本公开，一种切削工具包括：
[0014]基材和被覆基材的表面的覆膜，
[0015]覆膜包括多层结构层，该多层结构层由从靠近基材侧向靠近表面侧交替沉积的至少一个层A和至少一个层B构成，
[0016]层A的平均组成为Al
x
Cr
(1-x)
N，
[0017]层B由Ti
y
Al
z
Si
(1-y-z)
N构成，
[0018]层A由畴区域和基体区域构成，
[0019]畴区域为作为分散在基体区域中的多个部分而存在的区域，
[0020]基体区域为被配置为围绕构成畴区域的多个部分中的每一个的区域，
[0021]畴区域的Cr的组成比大于基体区域的Cr的组成比。在此，x的范围为0.5≤x≤0.8，y的范围为0.5≤y<0.71，z的范围为0.29≤z<0.5，并且1-y-z的范围为0<1-y-z≤0.1。
附图说明
[0022]图1A为通过扫描透射电子显微镜获得的根据实施方案的切削工具的覆膜的截面的摄影图像。
[0023]图1B为表示通过使用LAADF-STEM法的分析方法对图1A中的区域1b进行线分析的结果的图。
[0024]图1C为表示通过EELS法对图1A中的区域1b进行线分析的结果的图。
[0025]图2为通过扫描透射电子显微镜获得的根据本实施方案的比较例的切削工具的覆膜的截面的摄影图像。
[0026]图3A为通过扫描透射电子显微镜获得的根据实施方案的切削工具的覆膜的截面的摄影图像。
[0027]图3B为表示通过EELS法对图3A中的区域3b进行线分析的结果的图。
[0028]图4为示出了切削工具的一个方面的透视图。
[0029]图5为根据本实施方案的一个方面的切削工具的示意性截面图。
[0030]图6为实施方案中层A的放大的示意性截面图。
具体实施方式
[0031][本公开要解决的问题][0032]例如，专利文献2中描述的耐磨被覆工具具有低硬度，因为覆膜包括非晶层，因此切削工具在性能方面具有改进的空间。此外，由于耐磨被覆工具包含(TiSi)(NB)相，因此耐磨被覆工具趋于具有高的残余应力，并且因此在基材和覆膜之间的密着性方面具有改进的空间。
[0033]此外，近年来，需要更高效的切削(即，以高进给速度进行切削)，并且期望进一步提高耐磨性。
[0034]本公开鉴于上述情况而完成，并且目的在于提供具有优异的耐磨性的切削工具。
[0035][本公开的有利效果][0036]根据以上，可以提供一种具有优异的耐磨性的切削工具。
[0037][本公开的实施方案的描述][0038]首先，将列举并具体描述本公开的实施方案。
[0039][1]根据本公开，一种切削工具包括：
[0040]基材和被覆基材的表面的覆膜，
[0041]覆膜包括多层结构层，该多层结构层由从靠近基材侧向靠近表面侧交替沉积的至少一个层A和至少一个层B构成，
[0042]层A的平均组成为Al
x
Cr
(1-x)
N，
[0043]层B由Ti
y
Al
z
Si
(1-y-z)
N构成，
[0044]层A由畴区域和基体区域构成，
[0045]畴区域为作为分散在基体区域中的多个部分而存在的区域，
[0046]基体区域为被配置为围绕构成畴区域的多个部分中的每一个的区域，
[0047]畴区域的Cr的组成比大于基体区域的Cr的组成比。在此，x的范围为0.5≤x≤0.8，y的范围为0.5≤y<0.71，z的范围为0.29≤z<0.5，并且1-y-z的范围为0<1-y-z≤0.1。
[0048]通过具有上述构成，切削工具可以具有优异的耐磨性。
[0049][2]层A的厚度为0.2nm以上3μm以下。这种限定使得能够抑制在多层结构层中引起的裂纹的发展。
[0050][3]层B的厚度为0.2nm以上3μm以下。这种限定使得能够抑制在多层结构层中引起的裂纹的发展。
[0051][4]多层结构层的厚度为0.5μm以上30μm以下。这种限定可以提供优异的耐磨性，此外还提供优异的耐破损性。
[0052][本公开的实施方案的细节][0053]以下，将描述本公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种切削工具，包括基材和被覆所述基材的表面的覆膜，所述覆膜包括多层结构层，该多层结构层由从靠近所述基材侧向靠近表面侧交替沉积的至少一个层A和至少一个层B构成，所述层A的平均组成为Al
x
Cr
(1-x)
N，所述层B由Ti
y
Al
z
Si
(1-y-z)
N构成，所述层A由畴区域和基体区域构成，所述畴区域为作为分散在所述基体区域中的多个部分而存在的区域，所述基体区域为被配置为围绕构成所述畴区域的所述多个部分中...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中敬三，今村晋也，福井治世，
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：