[发明专利]CVD涂层切削工具

说明书

本发明涉及一种用于金属的切屑成形加工的涂层切削工具，其包含具有涂覆有化学气相沉积(CVD)涂层的表面的基材。所述涂层切削工具包含涂覆有包含α‑Al₂O₃层的涂层的基材，其中所述α‑Al₂O₃层表现出织构系数TC(0 0 12)≥7.2并且其中I(0 0 12)/I(0 1 14)的比≥0.8。所述涂层还包含位于所述基材和所述α‑Al₂O₃层之间的MTCVD TiCN层。所述MTCVD TiCN层在所述MTCVD TiCN层的平行于所述涂层的外表面、且距所述MTCVD TiCN的外表面小于1μm的一部分中表现出如通过EBSD测量的{211}极图，其中在从所述涂层外表面的法线起0°≤β≤45°的倾斜角范围内，在0.25°的取向差角下，基于所述极图的数据的极点图显示出在β≤15°倾斜角内的强度与在0°≤β≤45°内的强度的比≥45％。

技术领域

本发明涉及一种用于金属的切屑成形加工的涂层切削工具，其包含具有涂覆有化学气相沉积(CVD)涂层的表面的基材。根据本发明的涂层切削工具特别可用于在例如金属材料(例如合金钢、碳钢或韧性硬化钢)的铣削、车削或钻削中的耐磨损性上具有高要求的应用中。

背景技术

硬质合金切削工具上的耐磨涂层的化学气相沉积(CVD)已有多年的工业实践。例如TiCN和Al₂O₃的涂层已经显示出改善了切削刀片在许多不同材料的切削上的耐磨性。内层TiCN和外层α-Al₂O₃的组合可见于许多设计用于例如钢的铣削或车削的商业切削刀片中。

EP1905870A2公开了一种涂层切削刀片，其包含具有至少一个α-Al₂O₃层的涂层，该涂层沿0 0 1方向显示出强的生长织构。在车削时，刀片的边缘韧性得到改善。

发明目的

本发明的一个目的在于提供一种在切削操作中具有改善的性能的涂氧化铝的切削工具刀片。本发明的另一个目的在于提供一种涂层切削工具，其具有改善的耐磨性，例如较高的耐月牙洼磨损性、在切削刃的塑性变形时的耐涂层剥落性、在润滑或无润滑的切削中的耐热裂纹性和/或增强的边缘线韧性。本发明的另一个目的在于提供一种在铣削中，例如在钢、合金钢、碳钢和韧性硬化钢的铣削中，具有高性能的切削工具。

发明内容

上述目的中的至少一个通过根据权利要求1所述的切削工具实现。优选的实施方式公开在从属权利要求中。

根据本发明的切削工具包含涂覆有涂层的基材，该涂层包含α-Al₂O₃层，其中α-Al₂O₃层的厚度为2μm至4μm，并且其中α-Al₂O₃表现出如通过X射线衍射使用CuKα辐射和θ-2θ扫描所测量的织构系数TC(hkl)，所述织构系数TC(hkl)根据Harris公式定义：

其中I(hkl)是(hkl)反射的测量强度(积分面积)，

I₀(hkl)是根据ICDD的00-010-0173号PDF卡的标准强度，n是该计算中使用的反射次数，并且其中使用的(hkl)反射是(1 0 4)、(1 1 0)、(1 1 3)、(0 2 4)、(1 1 6)、(2 14)、(3 0 0)和(0 0 12)，其中TC(0 0 12)≥7.2，优选≥7.4，更优选≥7.5，更优选≥7.6，最优选≥7.7，且优选≤8。并且其中I(0 0 12)/I(0 1 14)的比≥0.8，或≥1，优选≥1.5，更优选≥1.7，最优选≥2，其中I(0 0 12)是0 0 12反射的测量强度(积分面积)，并且I(0 1 14)是0 1 14反射的测量强度(积分面积)。