[发明专利]靶、以及硬覆膜被覆切削工具

说明书

技术领域

本发明涉及靶、以及硬覆膜被覆切削工具。更具体地说，本发明涉及一种其表面被覆有硬覆膜的硬覆膜被覆切削工具、以及用于形成这种硬覆膜的靶。

背景技术

在切削工具中，在切削工具的表面上被覆硬覆膜以增强耐磨性。尤其是，近年来用具有高硬度和优异抗氧化性的Cr-Al-N基覆膜进行的被覆在逐渐增多。但是，诸如Cr-Al-N基覆膜之类的高硬度覆膜存在这样的问题：该覆膜由于破裂等而易于剥离。

为了解决上述问题，传统上人们已经提出了多种方案。

例如，专利文献1公开了一种表面被覆切削工具，其中在基材表面上形成Cr-Al-Ni-N基覆膜。

该专利文献中记载了：当覆膜中含有Ni时，覆膜的耐磨性和抗氧化性得到显著提高。

被覆有硬覆膜的切削工具经常用于利用高速旋转的切削工具的精加工步骤中。因此，硬覆膜需要足够高的粘附性以至于不会因应用刀片时的冲击而发生剥离。Cr-Al-N基覆膜具有足够的硬度，但是容易发生膜破裂并且粘附性差。

另一方面，当向Cr-Al-N基覆膜中加入Ni时，在保持一定水平的硬度的同时，可以提高膜的粘附性增强。但是，即使是Cr-Al-Ni-N基覆膜也难以同时充分满足耐磨性和粘附性（耐久性）。

专利文献1：JP-A-2006-82210（此处所用的术语“JP-A”表示“未审查的日本专利申请公开”）

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种用于形成具有优异耐磨性和粘附性的硬覆膜的靶，以及其表面被覆有所述硬覆膜的硬覆膜被覆切削工具。

即，本发明提供一种靶，其具有由Cr_1-x-y-zAl_x[Ni_1-aZr_a]_yM_z所表示的组成、并且相对密度为95%以上，所述靶用于形成切削工具用的硬覆膜，其中M为选自由Ti、Nb、Si、B、W和V组成的组中的至少一种元素，且a、x、y和z满足0.5≤x≤0.8、0.01≤y≤0.35、0≤z≤0.2、0.51≤x+y+z＜1以及0.2≤a≤0.5。

此外，本发明还提供一种硬覆膜被覆切削工具，其包含基材以及形成于该基材表面上的硬覆膜，其中所述硬覆膜是通过采用权利要求1所述的靶而形成的并且包含氮化物、碳化物或碳氮化物。

当Cr-Al-Ni基靶中的一部分Ni被Zr取代、并且使用该靶在氮和/或碳共存条件下形成覆膜时，可得到Cr-Al-(Zr,Ni)-(C,N)基覆膜。当在切削工具的表面上形成这样的Cr-Al-(Zr,Ni)-(C,N)基覆膜时，与传统的覆膜相比，耐磨性和粘附性得到提高。

据认为这归因于以下原因：

（a）通过向覆膜中加入Ni，增强了覆膜的韧性，并且

（b）与传统的Cr-Al-Ni基覆膜相比，在所述覆膜中形成了具有高热导率的Zr(C,N)。

此外，当向Cr-Al-(Zr,Ni)-(C,N)基覆膜中加入元素M时，覆膜的耐磨性和粘附性得到进一步增强。

附图简要说明

图1是示出用于测量圆角端铣刀的R部分的最大磨损量的方法的图。

图2是示出Cr_0.3Al_0.6[Ni_1-aZr_a]_0.1的Zr量（a值）与在切削距离10米处圆角端铣刀的R部分的最大磨损量之间的关系的图。

图3是示出Cr_0.4-yAl_0.6[Ni_0.5Zr_0.5]_y的Zr+Ni量（y值）与在切削距离10米处圆角端铣刀的R部分的最大磨损量之间的关系的图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的一个实施方案。

1.靶

本发明的靶具有由Cr_1-x-y-zAl_x[Ni_1-aZr_a]_yM_z表示的组成，并且相对密度为95%以上，用于形成切削工具用的硬覆膜。

在所述组成中，M为选自由Ti、Nb、Si、B、W和V组成的组中的至少一种元素，并且a、x、y和z满足0.5≤x≤0.8、0.01≤y≤0.35、0≤z≤0.2、0.51≤x+y+z＜1和0.2≤a≤0.5。