提供一种耐熔敷性、耐磨损性优异的切削工具。切削工具(1)在基体(2)的表面覆盖由TiaAlbNbdMe(C1-xNx)(其中，M是从Si、W、Mo、Ta、Hf、Cr、Zr及Y中选出的至少一种，0.1≤a≤0.7，0≤b≤0.8，0.02≤d≤0.25，0≤e≤0.25，a+b+d+e＝1，0≤x≤1)构成的被覆层(6)，所述切削工具(1)具有前刀面(3)、后刀面(4)、位于前刀面(3)与后刀面(4)之间的切削刃(5)，在被覆层(6)的表面存在熔粒(7)，后刀面(4)存在的粒径为300nm以下的微细熔粒(7a)比前刀面(3)多，后刀面(4)存在的粒径为1000nm以上的粗大熔粒(7b)的平均组成与前刀面(3)存在的粗大熔粒(7b)的平均组成相比，Nb的含有率高。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在基体的表面上成膜有被覆层的切削工具。
技术介绍
目前，在切削工具、耐磨构件、滑动构件这样的需要耐磨损性、滑动性、耐缺损性的构件中，使用如下的方法，即在超硬合金、金属陶瓷等的烧结合金、金刚石或cBN(立方晶氮化硼)的高硬度烧结体、氧化铝或氮化硅等的陶瓷构成的基体的表面成膜出被覆层，从而提高耐磨损性、滑动性、耐缺损性。另外，作为上述被覆层，使用物理蒸镀法即电弧离子镀敷法或溅射法来被覆以Ti或Al为主成分的氮化物层的研究不断盛行，用于延长工具寿命的改良持续进行。这些表面被覆工具为了应对以切削速度的高速化为首的切削环境的变化、被切削材料的多样化，而对被覆材料元素以外也思考了各种办法。 例如，在专利文献I中，记载了如下的情况在基体的表面被覆TiAlN等的覆膜的表面被覆工具中，使前刀面的Ti的比率比后刀面升高。另外，在专利文献2中，记载了如下的情况在基材的表面形成厚度为I 5 μ m的TiAlN系的硬质覆膜，存在于硬质覆膜中的具有膜厚以上的尺寸的粗大粒子为5面积％以下，其表面粗糙度Ra为O. I μ m以下或表面粗糙度Rz为I μ m以下。此外，在专利文献3中，公开了在基材表面形成由(TiNbAl) N等的组成所构成的皮膜的情况，在专利文献4中，记载了具有(TiAlNbSi) N等的组成，通过改变成膜方式，而将Si及Nb含有量不同的层层叠多层的硬质皮膜。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开2008-264975号公报专利文献2 :日本特开2002-346812号公报专利文献3 :日本特开平11-302831号公报专利文献4 :日本特开2005-199420号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献I记载的后刀面比前刀面的Ti的比率升高的结构中，前刀面中的被覆层的耐热性和耐氧化性不充分，且后刀面的耐缺损性不充分。另外，在专利文献2记载的极力减少粗大粒子的结构中，由于表面粗糙度小而切屑成为粘附于硬质膜的状态，硬质膜的温度上升而成为月牙洼磨损进展的原因，存在耐磨损性下降的问题。此外，如专利文献3或专利文献4那样，即使在TiAlN含有Nb作为第三金属的组成中，也需要耐磨损性提高的进一步改善，尤其是由于被切削材料的熔敷等而有时卷刃、缺损或温度上升造成的磨损急速发展，期望进一步的耐磨损性的提高。本专利技术是为了解决上述课题而做出的，其目的在于提供一种局部性地具备能够发挥最佳的切削性能的被覆层的切削工具。用于解决课题的手段本专利技术的切削工具在基体的表面覆盖由TiaAlbNbdMe(ChNx)(其中，M是从Si、W、Mo、Ta、Hf、Cr、Zr及Y中选出的至少一种，O. I彡a彡O. 7，O彡b彡O. 8，O. 02彡d彡O. 25，O^ e ^ O. 25,a+b+d+e = 1,0 ^ x ^ I)构成的被覆层，并且所述切削工具具有前刀面、后刀面、位于前刀面与后刀面之间的切削刃，在所述被覆层的表面存在熔粒，所述后刀面存在的粒径为300nm以下的微细熔粒比所述前刀面多，所述后刀面存在的粒径为IOOOnm以上的粗大熔粒的平均组成与所述前刀面存在的所述粗大熔粒的平均组成相比，Nb的含有率高。专利技术效果 根据本专利技术的切削工具，在覆盖基体的被覆层的表面存在熔粒，但后刀面的粒径为300nm以下的微细熔粒比前刀面多，因此能够缓和被覆层内的残留应力并抑制裂纹的进展，而提高后刀面的耐卷刃性。而且，后刀面存在的粗大熔粒的平均组成中的Nb的含有率高，因此在切削时即使被覆层的表面成为高温也不会直接劣化失效，也能发挥将切削液保持在被覆层的表面的效果。其结果是，缓和切削阻力并抑制切削时的温度上升，能够稳定地进行得到平滑的加工面的切削。附图说明图I表示本实施方式的切削工具的例子，(a)是概略立体图，(b)是(a)的X_X剖视图。图2是图I所示的切削工具的一例的被覆层的表面的SEM照片，(a)是前刀面的SEM照片，(b)是后刀面的SEM照片。具体实施例方式关于本专利技术的切削工具的优选的实施方式例的图I ((a)概略立体图，(b) (a)的X-X剖视图)及图I的切削工具的一例，使用(a)前刀面及(b)后刀面的被覆层的表面的扫描型电子显微镜(SEM)照片的图2进行说明。根据图1，切削工具I在主面具有前刀面3，在侧面具有后刀面4，在前刀面3与后刀面4之间具有切削刃5，且在基体2的表面成膜有被覆层6。并且，在基体2的表面上覆盖有TiaAlbNbdMe (CVxNx)(其中，M是从Si、W、Mo、Ta、Hf、Cr、Zr及Y中选出的至少一种，O. I彡a彡O. 7，O彡b彡O. 8，O. 02彡d彡O. 25，O彡e彡O. 25，a+b+d+e = 1,0 ^ X ^ I)构成的被覆层6。需要说明的是，如图2所示，在被覆层6的表面存在有被称为熔粒7的粒状物质。而且，粒径为300nm以下的微细熔粒7a在后刀面4比前刀面3存在得多，且后刀面4上存在的粒径为IOOOnm以上的粗大熔粒7b的平均组成与前刀面3上存在的粗大熔粒7b的平均组成相比，成为Nb的含有率高的结构。从前刀面3及后刀面4中的耐磨损性均能够最佳化的点出发，形成在前刀面3的表面上的粗大熔粒7b的Nb含有率Nbmi相对于形成在后刀面4的表面上的粗大熔粒7b的Nb含有率NbDF优选为O.85 ( NbDE/NbDF ( O. 96。比率 NbDE/Nbbr 的特别优选的范围为 O. 86 ( NbDE/NbDF ( O. 96。根据该结构，能够缓和被覆层6内的残留应力并抑制裂纹的进展，从而提高后刀面4的耐卷刃性。而且，由于后刀面4上存在的粗大熔粒7b的Nb的含有率高，因此在切削时，即使被覆层6的表面成为高温也不会直接劣化而失效，也能发挥将切削液保持在被覆层6的表面的效果。而且，能够抑制由于后刀面4上存在的粗大熔粒7b是残存有氮化不充分的金属部分的强度低的物质，从而在切削中前端变形至损坏而毁坏加工面的情况。其结果是，能够缓和后刀面4的切削阻力并抑制切削时的温度上升，能够稳定地进行得到平滑的加工面的切削。在此，后刀面4的粗大熔粒7b的组成优选为，原子比的金属/非金属的比率大于1.2，且原子比中的金属/非金属的比率从熔粒7b的表面朝向内部升高。另外，从切削性能的最佳化的点出发，熔粒7中的除了微细熔粒7a和粗大熔粒7b以外的中间熔粒7c的存在比率优选为30 70个数％的比率。需要说明的是，被覆层的各金属成分的含有率利用能量分散分光分析(EPMA)或能量分散分光分析(EDS)能够测定。另外，从前刀面3及后刀面4中的耐磨损性均能够最佳化的点出发，被覆层6的前·刀面3的表面上存在的粗大熔粒7b的Al含有率AIdk相对于后刀面4的表面上存在的粗大熔粒7b的Al含有率AIdf优选为O. 94 ( AlmZklw彡O. 99。比率A1DE/A1DF的特别优选的范围为O. 95 ( A1de/A1df ( O. 99。而且，从前刀面3及后刀面4中的耐卷刃性均能够最佳化的点出发，被覆层6的前刀面3的表面上存在的粗大熔粒7b的Ti含有率Tira相对于后刀面4的表面上存在的粗大熔粒7b的Ti含有率TiDF优选为I. 03 ( TiDE/TiDF彡I. 12。比率TiDE/TiDF 的特别优选的范围是 I. 05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】...
【专利技术属性】
技术研发人员：胁真宏，朱耀灿，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：
国别省市：
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