[发明专利]金刚石包覆硬质合金切削工具

说明书

该金刚石包覆硬质合金切削工具中，(1)WC粒子的平均粒径为0.5～0.9μm，(2)基体的界面的凹凸的最大高低差(R_z)为0.5～1.0μm，凹凸之间的最大距离(Δ)为0.5～1.5μm，去除结合相的区域的金刚石皮膜的长度(Y_e)为0.5～2.0μm，(3)在基体界面中，L₁为0.4～0.8μm、L₂为0.2～0.4μm、且(L₁)/(L₂)为1.5～2.5的WC粒子为70面积％以上，(4)在距基体界面为0.5～1.5μm的区域中的金刚石晶体的平均粒径为0.1～0.3μm，(5)具有柱状晶，该柱状晶满足以下条件中的至少一种：生长方向相对于厚度方向偏离的角度在10度以内的比例为90％以上或＜110＞取向率为30～70％。

技术领域

本发明涉及一种金刚石包覆碳化钨(WC)基硬质合金制切削工具，其通过在CFRP(碳纤维强化塑料)等难切削材料的高速切削加工中，具备优异的耐冲击性及密合性，从而发挥优异的耐崩刀性及耐剥离性，并改善工具寿命。

本申请主张基于2017年3月22日在日本申请的专利申请2017-056084号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

以往，已知有在由WC基硬质合金(以下，称为“硬质合金”)构成的工具基体上包覆有金刚石膜的金刚石包覆硬质合金制切削工具(以下，称为“金刚石包覆工具”)，为了改善工具基体与金刚石膜的密合性，提出有在工具基体上形成金刚石膜等各种提议。

例如，专利文献1中公开有切削工具，该切削工具通过在具有凹凸的硬质基材的表面，隔着防止硬质基材的构成成分扩散的中间层，包覆金刚石皮膜来获得。

而且，专利文献2中公开有如下内容：为了以较高的表面加工精度进行加工，层叠金刚石皮膜并将表面的晶体粒径设为2μm以下。

专利文献1：日本特开平11-193479号公报

专利文献2：日本特开2002-79406号公报

在近年的切削加工的技术领域中对省力化及节能化以及低成本化的要求强烈，伴随此，切削加工处于越来越高速化的趋势。另一方面，将以往的金刚石包覆工具例如用于以高加工精度对CFRP等难切削材料进行高速切削的情况时，对钻头要求锐利的刀尖，因此尤其要求较高的刀尖强度，但以往的金刚石包覆工具的刀尖强度并不充分，并且，易产生金刚石膜的剥离。因此，在长期使用中无法发挥令人满意的耐崩刀性及耐磨性，很难维持高加工精度，其结果，通常会在比较短的时间内达到使用寿命。

在专利文献1中公开的在基体表面设置凹凸而包覆金刚石的工具中，说明了该工具适用于铝板的切削加工中，但并没有说明该工具适用于CFRP等难切削材料的切削加工中。若基体表面的凹凸大，则由于产生崩刀的可能性和随着金刚石皮膜的生长而金刚石皮膜的表面粗糙度变粗糙，因此很难将该文献中记载的技术直接适用于CFRP等难切削材料的切削加工中。

并且，专利文献2对铝合金等非铁金属的切削加工的加工面的粗糙度进行了说明，但并没有说明适用于CFRP等难切削材料。若工具表面金刚石的微晶粒的比例变高，则耐磨性有可能下降，无法直接适用于CFRP等难切削材料。

即，处于如下情况：无法充分断言通过在CFRP等难切削材料的高速切削加工中，具备优异的耐冲击性及密合性，从而发挥优异的耐崩刀性及耐剥离性，并获得高寿命的金刚石包覆WC基硬质合金制切削工具。

发明内容

因此，本发明欲解决的技术课题即本发明的目的在于提供一种金刚石包覆工具，该金刚石包覆工具提高金刚石皮膜与工具基体的密合性并且提高金刚石包覆工具的刀尖强度(耐冲击性)，在CFRP等难切削材料的高速切削加工中，耐崩刀性及耐剥离性得到提高且切削寿命长。