[发明专利]包覆切削工具及其制造方法

说明书

一种包覆切削工具(40)，作为硬质被膜从基材(31)侧依次具有基材侧单层部(33)和层叠部(34)。基材侧单层部(33)由氮化物主体的硬质被膜构成，该氮化物主体的硬质被膜中，以金属(含半金属)元素的比例计Al最多，Al与Cr的合计的含有比率(原子比)为0.9以上，且至少含有B。层叠部(34)由氮化物主体的a层和氮化物主体的b层交替层叠而成，该氮化物主体的a层中，以金属(含半金属)元素的比例计Ti最多，且至少含有B；该氮化物主体的b层中，以金属(含半金属)元素的比例计Al最多，且至少含有Cr与B。a层和b层在膜厚方向上的层叠周期为5～100nm。由基材侧单层部(33)和层叠部(34)构成的部分的X射线衍射图案由fcc的单一结构构成。

技术领域

本发明涉及发挥优异的耐磨损性的包覆切削工具及其制造方法。

本申请基于2018年5月30日于日本申请的专利申请2018-103480号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

提出了在严苛的切削加工(高进给加工、高速加工等)中使用的各种包覆切削工具。

日本专利第4714186号公报(专利文献1)公开了一种具有多层被膜层的包覆切削工具，该多层被膜层为在基材上交替地层叠各两层以上的第一成膜层和第二成膜层而成，所述第一成膜层由(AlCrB)N或(AlCrB)CN和不可避免的杂质构成，所述第二成膜层由SiN、SiCN、CN或CNB和不可避免的杂质构成。

日本特表2018-505310号公报(专利文献2)公开了一种涂层，在基材上依次具有由(AlCr)N构成的基层212、层叠由(AlCrB)N构成的A层和由(AlCr)N构成的B层而成的多层膜216以及由(AlCrB)N构成的最外层220(第[0022]、[0024]段，图2)。

日本专利第5684829号公报(专利文献3)公开了一种多层包覆系统，具有在基材上交替层叠有(AlCrB)N独立层和(TiAl)N独立层的多层结构(第[0014]段)。

日本特开2004-136430号公报(专利文献4)公开了一种层叠(TiB)N被膜和耐氧化性优异的(TiAlN)系硬质被膜或(CrAl)N系硬质被膜并设为多层结构的技术思想(第[0017]段)。

专利文献1：日本专利第4714186号公报

专利文献2：日本特表2018-505310号公报

专利文献3：日本专利第5684829号公报

专利文献4：日本特开2004-136430号公报

使用专利文献1、2中记载的包覆切削工具，例如对碳素钢(工件)进行切削加工时，根据该切削工具的AlCrN系被膜的特性，后刀面磨损被抑制，但是前刀面磨损容易进展。

专利文献3中记载的多层包覆系统和专利文献4中记载的包覆工具均缺少本发明所涉及的层叠部(a层和b层的组合)，无法平衡良好地抑制后刀面磨损和前刀面磨损。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种相比以往的形成了(AlCr)N被膜或(TiB)N被膜的包覆切削工具，发挥更优异的耐磨损性的新的高性能的包覆切削工具及其制造方法。

本发明的包覆切削工具，其在基材上具有硬质被膜，其特征在于，作为硬质被膜，从基材侧依次具有基材侧单层部和层叠部，基材侧单层部由氮化物主体的硬质被膜构成，该氮化物主体的硬质被膜中，以金属(含半金属)元素的比例计Al最多，Al与Cr的合计的含有比率(原子比)为0.9以上，且至少含有B，层叠部由氮化物主体的a层和氮化物主体的b层交替层叠而成，该氮化物主体的a层中，以金属(含半金属)元素的比例计Ti最多，且至少含有B；该氮化物主体的b层中，以金属(含半金属)元素的比例计Al最多，且至少含有Cr与B，a层和b层在膜厚方向上的层叠周期为5～100nm，由基材侧单层部和层叠部构成的部分的X射线衍射图案由fcc的单一结构构成。