[发明专利]可转位切削工具

说明书

技术领域

本发明涉及由金属陶瓷形成的可转位切削工具。具体而言，本发明涉及兼具优异的耐磨性和优异的抗断裂性上的可转位切削工具。

背景技术

用于切削金属材料的可转位切削工具在平面图上呈现为三角形、圆形、或者诸如菱形、矩形或六边形之类的多边形。如图1(B)所示，在使用过程中将这样的可转位切削工具10固定在保持器20上。如图1(A)所示，切削工具10具有与保持器20的支承面邻接的邻接面1、位于邻接面1的相对侧的前刀面2、以及位于邻接面1和前刀面2之间的后刀面3，并且切削工具10用切削刃4对工件进行切削，该切削刃4形成于前刀面1和后刀面3之间的边界处。此外，切削工具10具有安装孔5，螺栓被设置穿过该安装孔5以将切削工具10安装到保持器20上。

要求这样的可转位切削工具在切削过程中很少发生磨损和产生切屑，即，需要有优异的耐磨性和抗断裂性。因此，为了提高切削工具的耐磨性和抗断裂性，人们研究了各种技术。

例如，专利文献1公开了这样一种技术，其中，在金属陶瓷切削工具的表面上形成了基本上由铁族金属的结合相构成的结合相层。根据专利文献1，在切削工具的表面上形成的结合相层能够提高切削工具的表面粗糙度，并且能够提高切削工具的耐磨性和抗断裂性。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2005-171283

发明内容

技术问题

然而，如上述专利文献中公开的切削工具那样仅通过调整切削工具的表面结构是不能抑制某些类型的断裂的。例如，用专利文献1的切削工具来切削低碳钢会遇到这样的问题，基于在切削工具的表面区域上形成的结合相的结合相层容易与作为低碳钢的主成分的Fe反应。结合相层和Fe的反应会造成切削工具因焊接而发生断裂，因而造成工件（低碳钢）的最终表面粗糙。

可转位切削工具还有一个问题，即：由于在断续切削过程等严苛的切削环境中，切削工具对于保持器的安装部分附近会间歇性地受到强应力，安装部分就会产生细切屑或者发生塑性变形。这种缺陷的发生造成切削工具的切削刃的偏移，导致使工件的加工面变粗糙的“颤振”现象，还导致在该切削刃上产生切屑等损伤。具体而言，相对于硬度而言，金属陶瓷切削工具的韧性较差，并且容易在安装部分产生切屑。

鉴于上述情况而进行了本发明。因此，本发明的目的在于提供由金属陶瓷形成的可转位切削工具，所述金属陶瓷在各种切削环境中都展现出优异的耐磨性、抗断裂性和耐焊接性。

解决问题的方案

根据本发明的可转位切削工具包含金属陶瓷，该金属陶瓷包含75质量%至95质量%的硬质相，余量为结合相和不可避免的杂质，其中所述硬质相包含含有Ti、W、Mo和Cr中的至少一种元素以及N和C中的至少一种元素的化合物，所述结合相含有铁族金属。所述可转位切削工具具有：用于将该切削工具安装到保持器上的安装孔，该保持器被配置为保持所述可转位切削工具；以及构成切削刃的切削刃部。本发明的可转位切削工具包括从所述安装孔的内周面向所述切削工具的内部延伸的结构A的层和结构B的层，还包括比该结构B的层更位于所述切削工具的内侧的结构C，该结构C形成为切削工具的切削刃部的最外层表面部分。此处，结构A、结构B和结构C如下。

[结构A]···基本上由所述结合相构成的结构。

[结构B]···由TiCN和结合相构成的结构。

[结构C]···由硬质相和结合相构成的结构。

本发明的可转位切削工具在（例如）切削铁系工件（例如，低碳钢）的切削过程中或断续切削过程中等各种切削环境下，均展现出优异的耐磨性、抗断裂性和耐焊接性。以下将对本发明的切削工具能实现这些优异性能的原因进行详细说明，同时也对本发明的可转位切削工具的构造进行详细说明。

<结构>

在对可转位切削工具的各部分进行说明之前，首先将对结构A至B的细节进行说明。

<<结构A>>

结构A基本上由结合相构成，并且在对用于可转位切削工具的材料进行烧结的过程中，通过控制烧结条件，使得结合相成分从切削工具的内部向最外层表面渗出而形成。其结果是，结构A基本上由结合相、即铁族金属制成。因此，结构A的硬度低于下述结构B和结构C的硬度，并且结构A的韧性高于结构B和结构C的韧性。

<<结构B>>