[发明专利]耐崩刀性优异的表面包覆切削工具

说明书

本发明的课题在于提供一种耐崩刀性优异的表面包覆切削工具，其为即使在要求高负荷切削条件的高硬度钢的高速切削加工中使用时也不易发生崩刀且长期维持优异的切削性能的cBN烧结体切削工具。本发明的表面包覆切削工具中，硬质包覆层由形成于工具基体表面的A层及形成于其上的B层构成，所述A层的组成为Ti_1‑aAl_aN，其中，0.3≤a≤0.7，所述B层的组成为Ti_1‑b‑cAl_bSi_cN，其中，0.3≤b≤0.7、0.01≤c≤0.1，在所述工具基体的后刀面上，在与硬质包覆层接触的立方晶氮化硼粒子的表面存在球面状凹部，由此解决上述课题。

技术领域

本发明涉及一种硬质包覆层具备优异的耐磨性的表面包覆切削工具，进一步详细而言涉及一种即使在淬火钢等高硬度钢的高速切削加工中使用时也不易发生崩刀且长期显示出优异的切削性能的表面包覆切削工具(以下称为包覆工具)。

背景技术

通常，包覆工具有在各种钢和铸铁等工件的车削加工和平面铣削加工中装卸自如地安装于车刀的前端部而使用的刀片、在工件的钻孔切削加工等中使用的钻头或小型钻头、以及在工件的端面切削加工和槽加工、台阶加工等中使用的整体式的立铣刀等，并且已知有装卸自如地安装有刀片并与整体式立铣刀同样地进行切削加工的刀片式立铣刀等。

本发明涉及一种将立方晶氮化硼(以下用cBN表示)作为主成分，并且将其在超高压、高温下进行烧结成型而成的cBN烧结体切削工具，尤其涉及一种即使在由合金钢、轴承钢等淬火钢构成的高硬度钢的高速切削加工中也能够抑制崩刀和缺损的发生，并且能够在长期使用中维持优异的切削性能的cBN烧结体切削工具。

以往，作为高硬度钢的切削工具，已知有将cBN烧结体作为工具基体且在该工具基体上形成硬质包覆层的cBN烧结体包覆工具，并且以提高工具寿命为目的提出了各种方案。

例如，专利文献1中公开有如下包覆工具，即，在由结合相和硬质相构成的烧结合金的工具基体的表面形成有选自周期表ⅣB、ⅤB、ⅥB族元素、Al、Si的碳化物、氮化物及它们的相互固溶体中的至少一种的硬质包覆层，其中，当观察包覆工具的截面组织时，在工具基体的结合相与硬质包覆层的界面的至少一部分形成有凸状结合相，从而耐缺损性及耐崩刀性优异，针对高速度、高进给速度的苛刻切削条件也能够长期进行稳定的加工。

并且，专利文献2中公开有具备工具基体和形成于该工具基体上的硬质包覆层的包覆工具，其中，工具基体包含硬质粒子和使该硬质粒子结合的结合相，与硬质包覆层接触的硬质粒子在与硬质包覆层接触的一侧的表面形成有凹凸，在以包含相对于包覆工具的前刀面的法线的平面来切割包覆工具时的截面上，工具基体的前刀面侧的表面在位于与硬质包覆层接触的一侧的表面的、长度为50μm的前刀面侧基准线上的表面粗糙度R_z，s为1μm以上30μm以下，工具基体的后刀面侧的表面在位于与被膜接触的一侧的表面的、长度为50μm的后刀面侧基准线上的表面粗糙度R_z，n为0.5μm以上5μm以下，并且R_z，s大于R_z，n，由此可以得到工具基体与硬质包覆层的粘附性保持为良好且加工面品质优异的包覆工具。

专利文献1：日本专利公开2007-31779号公报

专利文献2：日本专利公开2012-157915号公报

前述的专利文献1中公开的发明通过在工具基体的结合相与硬质包覆层的界面设置凸状结合相，并且，专利文献2中，通过在工具基体的硬质粒子上形成凹凸，由此分别发挥锚定效果，提高工具基体表面与硬质包覆层的粘附力。在将cBN烧结体作为工具基体的包覆工具中，淬火钢等难切削材料的进一步的高速切削中，需要进一步提高cBN粒子与硬质包覆层的粘附力，但如以往已知，指出了若加大cBN粒子表面上的凹凸则会引起工具基体的强度下降的课题。

发明内容