[发明专利]表面包覆切削工具

摘要

本发明提供一种硬质包覆层在合金钢等的高速断续切削加工中发挥优异的耐崩刀性的表面包覆切削工具。本发明的表面包覆切削工具，其在基体表面包覆有硬质包覆层，所述硬质包覆层由通过例如含有Al（CH3）3来作为反应气体成分的化学蒸镀法成膜的立方晶结构的（Ti1‑xAlx）（CYN1‑Y）层构成，其中，X、Y均以原子比计为0.55≤X≤0.95、0.0005≤Y≤0.005，该硬质包覆层中，在测定晶粒的{100}面的法线相对于基体表面的法线方向所成的倾斜角的倾斜角度数分布中，2～12度范围内的度数比例为总度数的45%以上，而且在该硬质包覆层的构成原子共有晶格点分布曲线图中，在基体界面侧∑5的分布比例为10%以下，另一方面，包覆层表面侧∑5存在最高峰值且∑5的分布比例为30%以上。

主权项

一种表面包覆切削工具，其在由碳化钨基硬质合金、碳氮化钛基金属陶瓷或立方晶氮化硼基超高压烧结体中的任一种构成的基体的表面上，以平均层厚1～20μm的层厚包覆有硬质包覆层，该表面包覆切削工具的特征在于，（a）上述硬质包覆层由通过化学蒸镀法成膜的立方晶结构的Ti与Al的复合碳氮化物层构成，以以下组成式表示上述硬质包覆层的平均组成时，Al含有比例X及C含有比例Y分别满足0.55≤X≤0.95、0.0005≤Y≤0.005，其中，X、Y均为原子比，组成式：（Ti1‑xAlx）（CYN1‑Y），（b）对于上述Ti与Al的复合碳氮化物层，利用电子背散射衍射装置从上述Ti与Al的复合碳氮化物层的纵截面方向分析各个晶粒的结晶取向时，测定所述晶粒的结晶面即{100}面的法线相对于基体表面的法线方向所成的倾斜角，将所述测定的倾斜角中相对于法线方向处于0～45度范围内的测定倾斜角按每0.25度的间距进行分区并合计存在于各分区内的度数时，在2～12度范围内的倾斜角分区内存在最高峰值，并且存在于所述2～12度范围内的度数总计显示为倾斜角度数分布中的总度数的45%以上的比例，（c）对于上述Ti与Al的复合碳氮化物层，利用场发射型扫描电子显微镜对存在于纵截面的测定范围内的各个晶粒照射电子射线，测定所述晶粒的结晶面即（001）面及（011）面的法线相对于基体表面的法线所成的倾斜角，此时，所述晶粒具有在晶格点分别存在由Ti、Al、碳及氮构成的构成原子的NaCl型面心立方晶的结晶结构，根据该测定结果所得到的测定倾斜角，计算在相互邻接的晶粒界面中各个所述构成原子在所述晶粒相互之间共有1个构成原子的晶格点即构成原子共有晶格点的分布，以∑N+1表示在所述构成原子共有晶格点之间存在N个不共有构成原子的晶格点的构成原子共有晶格点形态时，在表示各∑N+1占∑N+1整体的分布比例的构成原子共有晶格点分布曲线图中，显示如下的构成原子共有晶格点分布曲线图，即从基体界面到包覆层内部的0.1～0.5μm的范围中∑5占∑N+1整体的分布比例为10%以下，另外，从包覆层表面到相当于包覆层平均层厚的50%的范围中所述∑5占∑N+1整体的分布比例为30%以上且在∑5存在最高峰值，其中N在NaCl型面心立方晶的结晶结构上为2以上的偶数，由于频率的关系，将N的上限值设为28。