切削工具制造技术

一种切削工具，其包括基材和被覆基材的被膜，其中：被膜包括设置在基材上的α‑氧化铝层；α‑氧化铝层包含α‑氧化铝晶粒；α‑氧化铝层包括下侧部和上侧部；当沿着包括第二界面的法线的平面切割α‑氧化铝层以获得截面，并使用场发射扫描显微镜对该截面进行电子背散射衍射分析以识别α‑氧化铝晶粒的晶体取向，并且以此为基础创建彩色图时，在彩色图中，在上侧部，(006)面的法线方向在上述第二界面的法线方向±15°以内的α‑氧化铝晶粒所占的面积比为50％以上，并且在下侧部，(006)面的法线方向在上述第二界面的法线方向±15°以内的α‑氧化铝晶粒所占的面积比为50％以上；并且α‑氧化铝层的厚度为3μm以上20μm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】切削工具
本公开涉及一种切削工具。本申请要求基于在2019年2月19日提交的日本专利申请No.2019-027256的优先权。该日本专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
以往，已经使用基材上被覆有被膜的切削工具。例如，日本专利申请特开No.2004-284003(专利文献1)公开了一种表面被覆切削工具，其具有包括α-Al2O3层的被膜，在沿着层表面的法线方向观察的平面视图中，该α-Al2O3层中表现出(0001)面晶体取向的晶粒的总面积为70％以上。另外，日本专利特开2013-063504(专利文献2)公开了一种表面被覆切削工具，其具有：由碳化钨基硬质合金或碳氮化钛基金属陶瓷制成的切削工具基体；以及气相沉积于切削工具基体的表面的硬质被覆层，该硬质被覆层包括在切削工具基体的表面形成的下部层和在下部层上形成的上部层，上部层为处于化学气相沉积状态的具有α型晶体结构的Al2O3层，上部层的平均厚度为2μm至15μm，并且当使用电场发射扫描电子显微镜对切削工具的研磨截面的测定区域内整个上部层的各个六方Al2O3晶粒进行电子束照射，并测定晶粒的(0001)面的法线相对于切削工具基体表面的法线的倾斜角时，所述倾斜角为0°至10°的Al2O3晶粒所占的面积比为45面积％以上。引用列表专利文献专利文献1：日本专利特开No.2004-284003专利文献2：日本专利特开No.2013-063504
技术实现思路
本公开的切削工具是，具备基材和被覆基材的被膜的切削工具，被膜包括设置在基材上的α-氧化铝层，α-氧化铝层包含α-氧化铝晶粒，α-氧化铝层包括下侧部和上侧部，下侧部是介于假想平面A和假想平面B之间的区域，假想平面A穿过在厚度方向与基材侧的第一界面相距0.2μm的点且平行于第一界面，假想平面B穿过进一步在厚度方向与假想平面A相距1.3μm的点且平行于第一界面，上侧部是介于假想平面C和假想平面D之间的区域，假想平面C穿过在厚度方向与基材相反侧的第二界面相距0.5μm的点且平行于第二界面，假想平面D穿过进一步在厚度方向与假想平面C相距1μm的点且平行于第二界面，第一界面平行于第二界面，当沿着包括第二界面的法线的平面进行切割以获得α-氧化铝层的截面，使用场发射扫描显微镜对该截面进行电子背散射衍射图像分析以确定α-氧化铝晶粒各自的晶体取向并且以此为基础创建彩色图时，在彩色图中，在上侧部，(006)面的法线方向在第二界面的法线方向±15°以内的α-氧化铝晶粒所占的面积比为50％以上，在下侧部，(006)面的法线方向在第二界面的法线方向±15°以内的α-氧化铝晶粒所占的面积比为50％以上，α-氧化铝层的厚度为3μm以上20μm以下。附图说明图1为示出切削工具的基材的一种形式的透视图。图2为根据本实施方案的一种形式的切削工具的示意性截面图。图3为根据本实施方案的另一形式的切削工具的示意性截面图。图4为当沿着包括α-Al2O3层的第二界面的法线的平面切割被膜时，基于α-Al2O3层的截面创建的彩色图的一部分。图5为示出用于制造被膜的化学气相沉积装置的实例的示意性截面图。图6为示出在切削试验中，切削工具的后刀面正常磨损情况的照片。图7为示出在切削试验中，切削工具的后刀面塑性变形情况的照片。具体实施方式[本公开要解决的问题]在专利文献1和专利文献2中，包括如上所述构造的α-Al2O3层的被膜，预期改善了切削工具的诸如耐磨性、耐缺损性和耐塑性变形性之类的机械特性，因此延长了切削工具的寿命。然而，近年来更快速且更高效的切削加工趋于在切削工具上施加更高的负荷并缩短其寿命。因此，需要具有机械特性得到进一步改善的被膜的切削工具。鉴于上述情况做出了本公开，并且本公开的目的是提供耐塑性变形性得到提高的切削工具。[本公开的效果]根据本公开，可以提供耐塑性变形性得到提高的切削工具。[本公开的实施方案的描述]首先，将列举并描述本公开的实施方案。[1]本公开的切削工具是，具备基材和被覆基材的被膜的切削工具，被膜包括设置在基材上的α-氧化铝层，α-氧化铝层包含α-氧化铝晶粒，α-氧化铝层包括下侧部和上侧部，下侧部是介于假想平面A和假想平面B之间的区域，假想平面A穿过在厚度方向与基材侧的第一界面相距0.2μm的点且平行于第一界面，假想平面B穿过进一步在厚度方向与假想平面A相距1.3μm的点且平行于第一界面，上侧部是介于假想平面C和假想平面D之间的区域，假想平面C穿过在厚度方向与基材相反侧的第二界面相距0.5μm的点且平行于第二界面，假想平面D穿过进一步在厚度方向与假想平面C相距1μm的点且平行于第二界面，第一界面平行于第二界面，当沿着包括第二界面的法线的平面进行切割以获得α-氧化铝层的截面，并使用场发射扫描显微镜对该截面进行电子背散射衍射图像分析以确定α-氧化铝晶粒各自的晶体取向，并且以此为基础创建彩色图时，在彩色图中，在上侧部，(006)面的法线方向在第二界面的法线方向±15°以内的α-氧化铝晶粒所占的面积比为50％以上，在下侧部，(006)面的法线方向在第二界面的法线方向±15°以内的α-氧化铝晶粒所占的面积比为50％以上，α-氧化铝层的厚度为3μm以上20μm以下。具有如此构造的上述切削工具的耐塑性变形性得到提高。如本文所用，“耐塑性变形性”是指对因切削加工产生的切削工具的塑性变形的耐性。[2]被膜还包括设置在基材和α-氧化铝层之间的内部层，内部层包含TiCN。通过这种规定，耐塑性变形性提高之外，耐磨性提高。[3]被膜还包括设置在内部层和α-氧化铝层之间的中间层，中间层包含由以下元素组成的化合物：钛元素；以及选自碳、氮、硼和氧所组成的组中的至少一种元素，中间层的组成与内部层不同。通过这种规定，除了耐塑性变形性提高以外，还提高了基材和被膜之间的密着力。[4]被膜还包括设置在α-氧化铝层上的最外层，最外层包含由以下元素组成的化合物：钛元素；以及选自碳、氮和硼所组成的组中的一种元素。通过这种规定，可以提供除了具有耐塑性变形性以外，还具有优异的被膜识别性的切削工具。[5]被膜的厚度为3μm以上30μm以下。通过这种规定，可以提供除了具有耐塑性变形性以外、还具有优异的耐磨性的切削工具。[本公开的实施方案的细节]以下，将描述本公开的一个实施方案(以下也称作“本实施方案”)。然而应当注意，本实施方案不限于此。在本说明书中，形式为“X至Y”的表述表示范围的上限和下限(即，X以上Y以下)，并且当X不附带任何单位而仅Y附带有单位时，X具有与Y相同的单位。此外，在本说明书中，当通过未限定组成元素的组成比的化学式表示化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种切削工具，其具备基材和被覆所述基材的被膜，/n所述被膜包括设置在所述基材上的α-氧化铝层，/n所述α-氧化铝层包含α-氧化铝晶粒，/n所述α-氧化铝层包括下侧部和上侧部，/n所述下侧部是介于假想平面A和假想平面B之间的区域，所述假想平面A穿过在厚度方向与所述基材侧的第一界面相距0.2μm的点且平行于所述第一界面，所述假想平面B穿过进一步在厚度方向与所述假想平面A相距1.3μm的点且平行于所述第一界面，/n所述上侧部是介于假想平面C和假想平面D之间的区域，所述假想平面C穿过在厚度方向与所述基材相反侧的第二界面相距0.5μm的点且平行于所述第二界面，所述假想平面D穿过进一步在厚度方向与所述假想平面C相距1μm的点且平行于所述第二界面，/n所述第一界面平行于所述第二界面，/n当沿着包括所述第二界面的法线的平面进行切割以获得所述α-氧化铝层的截面，并使用场发射扫描显微镜对所述截面进行电子背散射衍射图像分析以确定所述α-氧化铝晶粒各自的晶体取向，并且以此为基础创建彩色图时，/n在所述彩色图中，/n在所述上侧部，(006)面的法线方向在所述第二界面的法线方向±15°以内的α-氧化铝晶粒所占的面积比为50％以上，/n在所述下侧部，(006)面的法线方向在所述第二界面的法线方向±15°以内的α-氧化铝晶粒所占的面积比为50％以上，/n所述α-氧化铝层的厚度为3μm以上20μm以下。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190219 JP 2019-0272561.一种切削工具，其具备基材和被覆所述基材的被膜，
所述被膜包括设置在所述基材上的α-氧化铝层，
所述α-氧化铝层包含α-氧化铝晶粒，
所述α-氧化铝层包括下侧部和上侧部，
所述下侧部是介于假想平面A和假想平面B之间的区域，所述假想平面A穿过在厚度方向与所述基材侧的第一界面相距0.2μm的点且平行于所述第一界面，所述假想平面B穿过进一步在厚度方向与所述假想平面A相距1.3μm的点且平行于所述第一界面，
所述上侧部是介于假想平面C和假想平面D之间的区域，所述假想平面C穿过在厚度方向与所述基材相反侧的第二界面相距0.5μm的点且平行于所述第二界面，所述假想平面D穿过进一步在厚度方向与所述假想平面C相距1μm的点且平行于所述第二界面，
所述第一界面平行于所述第二界面，
当沿着包括所述第二界面的法线的平面进行切割以获得所述α-氧化铝层的截面，并使用场发射扫描显微镜对所述截面进行电子背散射衍射图像分析以确定所述α-氧化铝晶粒各自的晶体取向，并且以此为基础创建彩色图时，
在所述彩色图中，
在所述上侧部，(006)面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥野晋，今村晋也，力宗勇树，城户保树，小林史佳，
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