[发明专利]表面被覆切削工具及其制造方法

权利要求书

1.一种表面被覆切削工具，包括：基材以及形成在所述基材上的覆膜，

所述覆膜包括硬质层，

所述硬质层包含多个具有氯化钠型晶体结构的晶粒，其中

当使用电子背散射衍射系统在平行于所述基材的表面的法线方向的所述硬质层的横截面中分析所述多个晶粒各自的晶体取向，从而测量作为所述晶粒的晶面的(001)面的法线方向与所述基材的表面的法线方向之间的夹角时，所述夹角为0度以上且小于20度的所述晶粒的比例A为50％以上，

所述晶粒的粒界包括CSL粒界和一般粒界，

所述CSL粒界的Σ3晶界的长度为Σ3-29晶界的长度的50％以上，并且为全部粒界的总长度的1％以上30％以下，其中所述Σ3-29晶界的长度为包含于所述CSL粒界中的Σ3晶界、Σ7晶界、Σ11晶界、Σ17晶界、Σ19晶界、Σ21晶界、Σ23晶界和Σ29晶界的各自长度的总和，并且所述全部粒界的总长度为所述Σ3-29晶界的长度和所述一般粒界的长度的总和，

所述晶粒具有这样的层叠结构，其中由Al_xTi_1-x的氮化物或碳氮化物构成的第一层和由Al_yTi_1-y的氮化物或碳氮化物(其中x≠y)构成的第二层交替层叠，并且

彼此相邻的所述第一层和所述第二层的总厚度为3nm以上30nm以下。

2.根据权利要求1所述的表面被覆切削工具，其中，所述夹角为10度以上且小于20度的所述晶粒的比例B为30％以上。

3.根据权利要求1或2所述的表面被覆切削工具，其中，所述硬质层的厚度为1μm以上15μm以下。

4.根据权利要求1或2所述的表面被覆切削工具，其中，通过纳米压痕得到的所述硬质层的压痕硬度为28GPa以上38GPa以下。

5.根据权利要求1或2所述的表面被覆切削工具，其中，所述硬质层的压缩残余应力的绝对值为0.5GPa以上5.0GPa以下。

6.一种制造根据权利要求1或2所述的表面被覆切削工具的方法，所述方法包括：

准备所述基材的第一步骤；以及

通过化学气相沉积形成所述硬质层的第二步骤，

所述第二步骤包括在调节AlCl₃气体和TiCl₄气体中的两者或一者的流量的同时，使所述晶粒生长的步骤，

其中，在所述第二步骤中，

将包含TiCl₄气体、AlCl₃气体和C₂H₄气体的第一气体组、以及包含NH₃气体的第二气体组喷射到反应室中，该气体混合物移动到所述基材上，所述第一气体组中包含的气体组分和所述第二气体组中包含的气体组分发生化学反应，从而在所述基材上形成包含Al、Ti和N的晶粒的核，

将所述基材的温度控制为700℃至750℃，并且将反应室的内部压力设为2.0至3.0kPa，

通过控制用作化学反应的原料气体的NH₃和C₂H₄气体的体积％，将Σ3晶界的长度设定为Σ3-29晶界的长度的50％以上，并且将Σ3晶界的长度设定为全部粒界的总长度的1％以上30％以下，其中该全部粒界的总长度为Σ3-29晶界的长度和一般粒界的长度的总和。