[发明专利]表面包覆切削工具

说明书

一种表面包覆切削工具，其在工具基体的表面上设置有硬质包覆层，所述硬质包覆层在工具表面侧(S)层叠一层包含70面积％以上的纤锌矿型六方晶结构的TiAlCN层α(1)、且在工具基体侧(B)层叠一层包含70面积％以上的NaCl型面心立方结构的TiAlCN层β(2)，并且在由(Ti_(1‑xα)Al_xα)(C_yαN_(1‑yα))表示TiAlCN层α(1)的组成的情况下，0.70≤xα≤0.95且0.000≤yα≤0.010，在由(Ti_(1‑xβ)Al_xβ)(C_yβN_(1‑yβ))表示TiAlCN层β(2)的组成的情况下，0.65≤xβ≤0.95且0.000≤yβ≤0.010，在将TiAlCN层α(1)和TiAlCN层β(2)的各平均层厚设为Lα、Lβ的情况下，0.5μm≤Lα≤10.0μm且1.0μm≤Lβ≤20.0μm。

技术领域

本发明涉及一种表面包覆切削工具(以下，有时称为包覆工具)，其即使用于铸铁等高速断续切削加工中，硬质包覆层也具备优异的耐崩刀性，从而在长期使用时发挥优异的切削性能。

本申请主张基于2018年12月27日于日本申请的专利申请2018-243963号及2019年12月17日于日本申请的专利申请2019-227056号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

以往，已知有在碳化钨(以下，由WC表示)基硬质合金等工具基体的表面上包覆形成了Ti-Al系复合碳氮化物层作为硬质包覆层的包覆工具，并且这些包覆工具发挥优异的耐磨性。

然而，所述以往的包覆形成了Ti-Al系复合碳氮化物层的包覆工具虽然耐磨性相对优异，但是在高速断续切削条件下使用时容易产生崩刀等异常磨损，因此针对硬质包覆层的改善提出了各种方案。

例如，在专利文献1中，记载有一种氮化钛铝膜包覆工具，其特征在于，在工具基体上设置由一层或多层形成的包覆层且该包覆层中的至少一层为至少包含钛、铝及氮的氮化钛铝膜的氮化钛铝膜包覆工具中，该氮化钛铝膜的晶体结构为立方晶，具有残留拉应力，并且氯含量为0.01～2质量％。

并且，例如，在专利文献2中，记载有一种由硬质材料包覆的包覆工具，其特征在于，在由CVD(化学气相沉积)形成的多个Ti_1-xAl_xN层和/或Ti_1-xAl_xC层和/或Ti_1-xAl_xCN层(式中，x为0.65～0.95)上配置有Al₂O₃层作为外层。

而且，例如，在专利文献3中，记载有一种具有覆膜的包覆工具，所述覆膜为如下：包括由Ti_1-xAl_xN形成的第一单元层和由Ti_1-yAl_yN形成的第二单元层交替层叠而成的多层结构作为多层，所述第一单元层具有fcc型晶体结构且为0＜x＜0.65，第二单元层具有hcp型晶体结构且为0.65≤y＜1。

另外，例如，在专利文献4中，记载有一种具有硬质覆膜的包覆工具，所述硬质覆膜为如下：包含多个晶粒和所述晶粒之间的非晶质相，所述晶粒分别具备具有fcc结构的Ti_1-xAl_xN层和具有hcp结构的Ti_1-yAl_yN层交替层叠而成的结构，并且满足0≤x＜1、0＜y≤1、(y-x)≥0.1的关系，所述非晶质相包含Ti及Al中的至少一个碳化物、氮化物或碳氮化物。