[发明专利]硬质包覆层发挥优异的耐崩刀性的表面包覆切削工具

权利要求书

1.一种表面包覆切削工具，在由碳化钨基硬质合金或碳氮化钛基金属陶瓷构成的工具基体的表面蒸镀形成包括下述(a)、(b)的硬质包覆层而形成：

(a)下部层，为具有3～20μm的合计平均层厚且包含化学蒸镀形成的至少1层Ti碳氮化物层的Ti化合物层；及

(b)上部层，为具有2～15μm的平均层厚且包括含有Zr的κ型氧化铝晶粒和含有Zr的α型氧化铝晶粒的混合相的含有Zr的氧化铝层，其特征在于，

(c)对上述(a)的下部层中的至少1层Ti碳氮化物层，利用场发射式扫描电子显微镜，对在上述工具基体的截面研磨面的测定范围内存在且具有立方晶格的各个晶粒照射电子束，分别测定作为所述晶粒的晶面的{110}面的法线和{112}面的法线相对于上述工具基体表面的法线所成的倾斜角，当制作倾斜角度数分布图表时，所述测定的倾斜角中相对于{110}面的法线具有0～10度范围内的倾斜角的晶粒、即用TiCN{110}晶粒表示的晶粒，和相对于{112}面的法线具有0～10度范围内的倾斜角的晶粒、即用TiCN{112}晶粒表示的晶粒各自的度数合计占倾斜角度数分布图表中的整个度数的60％以上，

(d)在上述(b)的含有Zr的氧化铝层中，含有Zr的κ型氧化铝晶粒在形成有上述TiCN{110}晶粒的位置的正上方或层厚方向延长线上形成，并且，含有Zr的α型氧化铝晶粒在形成有上述TiCN{112}晶粒的位置的正上方或层厚方向延长线上形成，其结果含有Zr的κ型氧化铝晶粒和含有Zr的α型氧化铝晶粒沿层厚方向邻接而形成，

(e)对上述含有Zr的α型氧化铝晶粒，利用场发射式扫描电子显微镜，对在上述工具基体的截面研磨面的测定范围内存在且具有六方晶格的各个晶粒照射电子束，测定作为所述晶粒的晶面的{0001}面的法线相对于上述工具基体表面的法线所成的倾斜角，当制作倾斜角度数分布图表时，所述测定倾斜角中具有0～10度范围内的倾斜角的晶粒，即称为Al₂O₃{0001}晶粒的度数合计占倾斜角度数分布图表中的整个度数的30％以上。

2.如权利要求1所述的表面包覆切削工具，其特征在于，

在包括上述含有Zr的氧化铝层的上部层形成有裂纹，在上部层的纵截面上观察的形成于含有Zr的α型氧化铝晶粒的裂纹密度为50个/μm²以上，且高于形成于含有Zr的κ型氧化铝晶粒的裂纹密度。

3.如权利要求1或2所述的表面包覆切削工具，其特征在于，

在包括上述含有Zr的氧化铝层的上部层的纵截面中含有Zr的α型氧化铝晶粒所占的面积比例为30～70％。

4.如权利要求1所述的表面包覆切削工具，其特征在于，

在上述下部层中的至少1层Ti碳氮化物层中，TiCN{110}晶粒所占的面积比例为该Ti碳氮化物层的纵截面的20～40％，并且，TiCN{112}晶粒所占的面积比例为该Ti碳氮化物层的纵截面的40～60％。

5.如权利要求2所述的表面包覆切削工具，其特征在于，

在上述下部层中的至少1层Ti碳氮化物层中，TiCN{110}晶粒所占的面积比例为该Ti碳氮化物层的纵截面的20～40％，并且，TiCN{112}晶粒所占的面积比例为该Ti碳氮化物层的纵截面的40～60％。

6.如权利要求3所述的表面包覆切削工具，其特征在于，

在上述下部层中的至少1层Ti碳氮化物层中，TiCN{110}晶粒所占的面积比例为该Ti碳氮化物层的纵截面的20～40％，并且，TiCN{112}晶粒所占的面积比例为该Ti碳氮化物层的纵截面的40～60％。