[发明专利]包覆工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种包覆工具。

背景技术

近年来，切削加工高效化的要求逐渐提高。随着该要求的提高，要求与以往相比工具寿命更长的切削工具。因此，作为工具材料所要求的特性，提高关系切削工具寿命的特性变得重要。例如，提高切削工具的耐磨损性及耐缺损性越发变得重要。为了提高这些特性，使用了在基材上形成有将覆膜交替地层叠而成的交替层叠膜的包覆工具。

为了改善这样的交替层叠膜的特性，提出了各种各样的技术。例如，专利文献1中提出了，将特定的金属元素或其化合物与特定的合金化合物以0.4nm～50nm的层叠周期层叠在母材表面上而成的切削工具。并记载了，该切削工具显示优异的耐磨损性。

专利文献2中提出了，在基体表面上将第1层和第2层交替地层叠4层以上而成的切削工具。第1层含有以(Ti_1-XAl_X)N(以原子比计，X：0.30～0.70)的组成式表示的复合氮化物。第2层含有氧化铝相和氮化钛相。第2层中的氧化铝相的比例相对于氧化铝相与氮化钛相的合计为35～65质量％。第1层及第2层的平均厚度分别为0.2～1μm。第1层及第2层整体的平均厚度为2～10μm。并记载了，该切削工具显示优异的耐磨损性。

专利文献3中提出了，包含第1层叠结构和第2层叠结构的包覆工具。第1层叠结构具有周期性地层叠组成不同的2个以上的层而成的结构。第1层叠结构中所含的各层的平均厚度为60nm以上且500nm以下。第2层叠结构具有周期性地层叠组成不同的2个以上的层而成的结构。第2层叠结构中所含的各层的平均厚度为2nm以上且小于60nm。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-205361号公报

专利文献2：日本特开2003-200306号公报

专利文献3：国际公开WO2014/025057

发明内容

发明所要解决的课题

近年来，切削加工的高速化、高进给化及深进刀量化变得更为显著。因此，常常发生工具的缺损。例如加工中，由于施加于刀尖的负荷，工具表面发生开裂。由于该开裂向基材进展而发生工具的缺损。另外，由于刀尖的温度急剧地增加或减小，基材上发生开裂。由于该开裂进展至包覆层而发生工具的缺损。

由于这样的背景，虽然上述专利文献1中记载的切削工具显示高的耐磨损性，但是存在易于发生工具缺损的问题。专利文献2中记载的切削工具由于覆膜的硬度不充分，因此存在耐磨损性差的问题。专利文献3中记载的切削工具由于耐缺损性不充分，因此无法满足所要求的性能。

本发明是为了解决这些问题而完成的。本发明的目的在于不降低包覆工具的耐磨损性地提高耐缺损性。另外，本发明的目的还在于提供工具寿命长的包覆工具。

用于解决课题的方法

本发明者们对包覆工具的工具寿命的延长进行了反复研究。本发明者们通过对包覆层的构成进行改良，能够不降低包覆工具的耐磨损性地提高耐缺损性。其结果，能够延长包覆工具的工具寿命。

即，本发明的主旨如下所述。

(1)一种包覆工具，其包含基材和形成在所述基材表面上的包覆层，

所述包覆层包含第1层叠结构和第2层叠结构，

所述第1层叠结构和所述第2层叠结构连续交替地层叠2次以上，

所述第1层叠结构包含组成不同的至少2种层，所述2种层交替地层叠2次以上，

所述第1层叠结构中所含的层的平均厚度为60nm以上且500nm以下，

所述第2层叠结构包含组成不同的至少2种层，所述2种层交替地层叠2次以上，

所述第2层叠结构中所含的层的平均厚度为2nm以上且小于60nm，

所述第1层叠结构及所述第2层叠结构中所含的层包含含有选自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Sr、Y、Sn及Bi中的至少1种金属元素和选自碳、氮、氧及硼中的至少1种非金属元素的化合物，

所述第1层叠结构和/或所述第2层叠结构的平均厚度从所述基材侧向着所述包覆层的表面侧连续地或阶段地减小。

(2)根据(1)的包覆工具，其中，所述第1层叠结构的平均厚度为0.2μm以上且6μm以下。

(3)根据(1)或(2)的包覆工具，其中，所述第2层叠结构的平均厚度为0.02μm以上且6μm以下。