專利名稱：硬質(zhì)包覆層具備耐崩刀性、耐缺損性的表面包覆切削工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在伴有高熱發(fā)生并且斷續(xù)性或沖擊性負(fù)荷作用于切削刃的各種鋼或鑄鐵的高速斷續(xù)切削加工中，硬質(zhì)包覆層具備優(yōu)異的耐崩刀性、耐缺損性，由此經(jīng)長期使用發(fā)揮優(yōu)異的切削性能的表面包覆切削工具(以下稱為包覆工具)。
背景技術(shù)：
以往通常已知在由碳化鎢(以下用WC表示)基硬質(zhì)合金或碳氮化鈦(以下用TiCN 表示)基金屬陶瓷構(gòu)成的基體(以下將這些統(tǒng)稱為工具基體)的表面形成由下述(a)及 (b)構(gòu)成的硬質(zhì)包覆層而成的包覆工具(a)下部層，其為包括均被化學(xué)蒸鍍形成的Ti的碳化物(以下用TiC表示)層、 氮化物(以下同樣用TiN表示)層、碳氮化物(以下用TiCN表示)層、碳氧化物(以下用 TiCO表示)層及碳氮氧化物(以下用TiCNO表示)層中的2層以上的Ti化合物層；及(b)上部層，其為化學(xué)蒸鍍形成的氧化鋁(以下用Al2O3表示)層，并且已知該包覆工具使用于各種鋼或鑄鐵等的切削加工。但是，上述包覆工具存在在較大的負(fù)荷施加于切削刃的切削條件下易產(chǎn)生崩刀、 缺損等且工具壽命較短之類的問題，因此為了消除該問題，一直以來進(jìn)行了各種提案。例如，引用文獻(xiàn)I中進(jìn)行了如下提案作為硬質(zhì)包覆層形成在Al2O3層的厚度方向上具有貫穿孔的多孔質(zhì)Al2O3層的空穴內(nèi)填充有TiC、TiN, TiCN的Al2O3主體層，由此謀求確保硬質(zhì)包覆層的耐磨性的同時提高韌性，從而改善包覆工具的耐崩刀性。另外，引用文獻(xiàn)2、3中進(jìn)行了如下提案在設(shè)置Ti化合物層作為下部層并設(shè)置 Al2O3層作為上部層的包覆工具中，由具有5 30%的空穴率的多孔質(zhì)Al2O3層構(gòu)成上部層， 通過該空穴緩和機械性沖擊和熱沖擊，提高耐崩刀性。專利文獻(xiàn)I :日本專利公開2001-277007號公報專利文獻(xiàn)2 :日本專利公開2003-19603號公報專利文獻(xiàn)3 :日本專利公開2003-48105號公報近年來，現(xiàn)狀為如下對切削加工中的節(jié)省勞力化及節(jié)能化的要求強烈，隨此，包覆工具逐漸在更加苛刻的條件下使用，例如，即使在所述專利文獻(xiàn)I 3所示的包覆工具中，使用于伴有高熱發(fā)生甚至斷續(xù)性或沖擊性負(fù)荷作用于切削刃的高速斷續(xù)切削加工時， 由于上部層的耐機械沖擊性、耐熱沖擊性不充分，所以也會因切削加工時的高負(fù)荷而在切削刃上易產(chǎn)生崩刀、缺損，其結(jié)果在較短時間內(nèi)達(dá)到使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明人等從如上所述的觀點出發(fā)，對即使在使用于伴有高熱發(fā)生并且斷續(xù)性或沖擊性負(fù)荷作用于切削刃的高速斷續(xù)切削加工時，硬質(zhì)包覆層也具備優(yōu)異的緩沖性，其結(jié)果經(jīng)長期使用發(fā)揮優(yōu)異的耐崩刀性、耐缺損性的包覆工具進(jìn)行了深入研究，結(jié)果獲得了以下見解。
S卩，在作為硬質(zhì)包覆層形成有上述以往的多孔質(zhì)Al2O3層的包覆工具中，在整個 Al2O3層內(nèi)大致均勻地形成有空穴，因此，空穴率越高則耐機械沖擊性、耐熱沖擊性越提高， 但是其另一方面，空穴率越高則多孔質(zhì)Al2O3層的高溫強度、高溫硬度越下降，因此無法經(jīng)長期使用發(fā)揮充分的耐磨性，并且工具壽命也不能說是令人滿意的。因此，本發(fā)明人等對Al2O3層內(nèi)的空穴分布形態(tài)進(jìn)行了進(jìn)一步探討，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了如下內(nèi)容并不是將在包括Al2O3層的硬質(zhì)包覆層的上部層內(nèi)形成的微小空穴均質(zhì)地分散于整個Al2O3層內(nèi)而是有規(guī)則且不均勻地分散，從而不會引起Al2O3層的高溫強度和高溫硬度下降，能夠提高耐機械沖擊性、耐熱沖擊性。并且，具備上述空穴分布形態(tài)的Al2O3層例如能夠通過以下化學(xué)蒸鍍法成膜。(a)在工具基體表面蒸鍍形成包括通常的Ti化合物層的目標(biāo)厚度的下部層，(b)利用AICI3-HCI-H2S-Co2系反應(yīng)氣體，在下部層上蒸鍍形成Al2O3層，(c)在上述(b)的成膜過程中，停止導(dǎo)入上述反應(yīng)氣體，同時導(dǎo)入SF6系氣體來進(jìn)行SF6蝕刻，(d)接著，反復(fù)進(jìn)行上述(b)的工序和上述(C)的工序，形成目標(biāo)厚度的Al2O3層。通過上述(a) (d)，在工具基體表面形成目標(biāo)層厚的下部層和上部層，但是若用掃描型電子顯微鏡對上述上部層進(jìn)行表面組織觀察，則會確認(rèn)到Al2O3層中形成孔徑2 30nm的微小空穴，并且具有該微小空穴密度沿層厚方向發(fā)生周期性變化的空穴分布形態(tài)。并且發(fā)現(xiàn)，蒸鍍形成具有上述空穴分布形態(tài)的Al2O3層作為硬質(zhì)包覆層的上部層的該發(fā)明的包覆工具即使在使用于伴有高熱發(fā)生并且斷續(xù)性或沖擊性負(fù)荷作用于切削刃的鋼或鑄鐵的高速斷續(xù)切削加工時，硬質(zhì)包覆層的耐崩刀性耐缺損性也優(yōu)異，經(jīng)長期使用能夠發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性。該發(fā)明是基于上述見解而完成的，其具備如下特征。(I) 一種表面包覆切削工具，在由碳化鎢基硬質(zhì)合金或碳氮化鈦基金屬陶瓷構(gòu)成的工具基體的表面化學(xué)蒸鍍有包括下述(a)、(b)的硬質(zhì)包覆層(a)下部層，為包括Ti的碳化物層、氮化物層、碳氮化物層、碳氧化物層及碳氮氧化物層中的I層或2層以上，且具有3 20 μ m的合計平均層厚的Ti化合物層；及(b)上部層，為具有I 25μπι的平均層厚的氧化鋁層，其中，在上述(b)的上部層內(nèi)部形成有孔徑2 30nm的微小空穴，在將上述(b)的上部層與工具基體表面平行地劃分為O. Iym的厚度范圍區(qū)域，并測定該厚度范圍區(qū)域中存在的微小空穴密度時，具有如下空穴分布形態(tài)微小空穴密度為200 500個/μ m2的厚度范圍區(qū)域和微小空穴密度為O 20個/ μ Hi2的厚度范圍區(qū)域沿上部層的層厚方向交替形成至少多個區(qū)域，由此上部層中的微小空穴密度沿層厚方向發(fā)生周期性變化。(2)如前述⑴所述的表面包覆切削工具，其中，具有上部層中的微小空穴密度沿層厚方向以O(shè). 5 μ m 5 μ m的周期發(fā)生周期性變化的空穴分布形態(tài)。以下對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。下部層的Ti化合物層包括Ti的碳化物層、氮化物層、碳氮化物層、碳氧化物層及碳氮氧化物層中的I層或2層以上的Ti化合物層的下部層能夠在通常的化學(xué)蒸鍍條件下形成，其本身具有高溫強度，硬質(zhì)包覆層因該下部層的存在而具備高溫強度，并且還均牢固地粘附于工具基體和包括Al2O3層的上部層，由此具有有助于提高硬質(zhì)包覆層相對工具基體的粘附性的作用，但是，其合計平均層厚不到3 μ m時，無法充分發(fā)揮所述作用，另一方面若其合計平均層厚超過20 μ m，則容易產(chǎn)生崩刀，因此將其合計平均層厚定為3 20 μ m。上部層的Al2O3層已周知構(gòu)成上部層的Al2O3層具備高溫硬度和耐熱性，但該發(fā)明的由Al2O3層構(gòu)成的上部層，即孔徑2 30nm的微小空穴在Al2O3層內(nèi)以預(yù)定的分布形態(tài)分散分布的上部層即使在切削刃暴露于高溫并且受機械沖擊或熱沖擊的高速斷續(xù)切削加工中，也具備優(yōu)異的高溫強度、高溫硬度，同時發(fā)揮優(yōu)異的耐崩刀性，耐缺損性。另外，該發(fā)明的包括Al2O3層的上部層當(dāng)其平均層厚不到I μ m時，無法確保長期使用中的耐磨性，另一方面，若其平均層厚超過25 μ m,則Al2O3晶粒容易粗大化，其結(jié)果，除了降低高溫硬度、高溫強度以外，還降低高速斷續(xù)切削加工時的耐崩刀性、耐缺損性，因此將其平均層厚定為I 25 μ m。上部層(Al2O3層)的成膜該發(fā)明的上部層能夠例如根據(jù)以下化學(xué)蒸鍍條件成膜于在通常的化學(xué)蒸鍍條件下成膜的下部層的表面。首先，利用通常的化學(xué)蒸鍍裝置，(a)在反應(yīng)氣體組成(容量％ )AlCl3 :2 3%、C02:5 6%、HC1:2 3%、H2S :O. I O. 5%、H2 :剩余；反應(yīng)氣氛溫度960 1000°C ；反應(yīng)氣氛壓力5 8kPa的條件下，蒸鍍20 180分鐘,蒸鍍形成規(guī)定層厚的Al2O3層。(b)接著，停止導(dǎo)入上述反應(yīng)氣體，代替此，導(dǎo)入添加了 SF6氣體的H2氣體，以便成為5 10容量％的氣體組成，通過該SF6氣體在以下條件，即，反應(yīng)氣體組成(容量％ )SF6 :5 10%、H2 :剩余；反應(yīng)氣氛溫度800 1050°C ；反應(yīng)氣氛壓力4 27kPa的條件下，進(jìn)行5 60分鐘的SF6蝕刻。(c)接著，停止導(dǎo)入上述SF6系氣體，在裝置內(nèi)導(dǎo)AH2S,以便成為上述(a)的反應(yīng)氣體組成，在與上述(a)相同的條件下，蒸鍍20 180分鐘，再次蒸鍍形成Al2O3層。以下，反復(fù)進(jìn)行上述(b)和(C)，最終蒸鍍形成目標(biāo)層厚的Al2O3層。上部層(Al2O3層)的空穴分布形態(tài)
圖I中示出在上述化學(xué)蒸鍍條件下形成的該發(fā)明的上部層(Al2O3層)的空穴分布形態(tài)的概要示意圖。如圖I所示，該發(fā)明的上部層(Al2O3層)中，孔徑2 30nm的微小空穴以高密度存在的區(qū)域和微小空穴密度較低的區(qū)域形成多個區(qū)域，并且，該多個微小空穴高密度區(qū)域和微小空穴低密度區(qū)域具有微小空穴密度沿層厚方向發(fā)生周期性變化的空穴分布形態(tài)。通過圖2進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖2示出在上述化學(xué)蒸鍍條件下形成的該發(fā)明的具有空穴分布形態(tài)的上部層 (Al2O3層)中的、表示層厚方向位置-微小空穴密度的相關(guān)性的空穴分布形態(tài)圖。該空穴分布形態(tài)圖能夠由以下方法求出。首先，將上部層與工具基體表面平行地分別劃分為O. I μ m的厚度范圍區(qū)域(圖3 中，用與工具基體表面平行地畫出的多個平行線隔開的區(qū)段相當(dāng)于O. I μπι的厚度范圍區(qū)域。)，利用掃描型電子顯微鏡(倍率為50000倍)遍及合計10 μπι的長度測定被劃分的各厚度范圍區(qū)域中存在的孔徑2 30nm的微小空穴數(shù)，求出該O. I μ m厚度范圍區(qū)域中存在的微小空穴密度(個/ μ m2)，沿層厚方向?qū)⒃诟骱穸确秶鷧^(qū)域中求出的微小空穴密度進(jìn)行圖表化，由此制作圖2所示的層厚方向的空穴分布形態(tài)圖。并且，根據(jù)該發(fā)明的上部層(Al2O3層)的空穴分布形態(tài)，在該層厚方向空穴分布形態(tài)圖中，微小空穴密度為極大值(200 500個/μ m2的范圍內(nèi))的厚度范圍區(qū)域和微小空穴密度為極小值(O 20個/μπι2的范圍內(nèi))的厚度范圍區(qū)域沿上部層的層厚方向周期性且交替形成至少多個區(qū)域。例如，圖2中，微小空穴密度顯示出極大值(200 500個/μ m2的范圍內(nèi))的厚度范圍區(qū)域在層厚方向上形成有3處，并且微小空穴密度顯示出極小值(O 20個/ μ m2的范圍內(nèi))的厚度范圍區(qū)域在層厚方向上形成有3處。并且，從該層厚方向的空穴分布形態(tài)圖可知，在該發(fā)明的上部層(Al2O3層)中形成有在Al2O3層內(nèi)部形成的孔徑2 30nm的微小空穴的分布沿層厚方向發(fā)生周期性變化的空穴分布形態(tài)。該發(fā)明中，將微小空穴密度的極大值定為200 500個/ μ m2的范圍內(nèi)是因為，若微小空穴密度的極大值不到200個/ μ m2，則與極小區(qū)域之差變得過小而無法充分發(fā)揮周期結(jié)構(gòu)所具有的特征，另一方面，若超過500個/ μ m2，則孔隙度變得過高，產(chǎn)生上部層的脆化以及耐磨性的下降。并且，將微小空穴密度的極小值定為O 20個/μ Hi2的范圍內(nèi)是基于以下理由 為了維持耐沖擊性以外還要維持作為整個上部層的高溫強度、高溫硬度，上部層內(nèi)需要微小空穴密度為20個/μ Hi2以下的區(qū)域，因此當(dāng)微小空穴密度的極小值超過20個/μ Hi2時， 即使耐沖擊性優(yōu)異，Al2O3層的韌性、耐磨性也會下降。并且，該發(fā)明中，將微小空穴的孔徑定為2 30nm，這是因為，形成于Al2O3層中的空穴的孔徑不到2nm時，無法期待緩沖效果，另一方面，若孔徑超過30nm，則Al2O3層的韌性大大降低，為了維持Al2O3層的高溫強度、高溫硬度的同時，保持對于斷續(xù)性或沖擊性負(fù)荷的緩沖效果，形成于Al2O3層內(nèi)部的微小空穴的孔徑必須為2 30nm。另外，優(yōu)選上述微小空穴的分布形態(tài)中的層厚方向的周期為O. 5 μ m 5 μ m。若該周期不到O. 5 μ m，則包括Al2O3層的上部層的韌性、耐磨性呈下降趨勢，另一方面，若上述周期超過5 μ m，則Al2O3層相對斷續(xù)性或沖擊性負(fù)荷的耐沖擊性會不斷下降。該發(fā)明中，作為硬質(zhì)包覆層的上部層(Al2O3層)具備有微小空穴密度顯示出上述的極大值和極小值的厚度范圍區(qū)域周期性且交替出現(xiàn)的空穴分布形態(tài)，因此即使在伴有高熱發(fā)生并且斷續(xù)性或沖擊性高負(fù)荷作用于切削刃的高速斷續(xù)切削加工中，也不會損壞Al2O3 層所具有的固有的高溫硬度和耐熱性，發(fā)揮優(yōu)異的耐崩刀性、耐缺損性。該發(fā)明的包覆工具中，作為硬質(zhì)包覆層，包覆形成包括Ti化合物層的下部層和包括Al2O3層的上部層，并且具有上部層的Al2O3層的微小空穴密度沿層厚方向發(fā)生周期性變化的空穴分布形態(tài)，由此即使在使用于鋼或鑄鐵等的伴有高熱發(fā)生并且斷續(xù)性或沖擊性高負(fù)荷作用于切削刃的高速斷續(xù)切削加工時，耐崩刀性、耐缺損性也優(yōu)異，其結(jié)果，經(jīng)長期使用發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性，實現(xiàn)包覆工具的長壽命化。


圖I表示該發(fā)明的具有空穴分布形態(tài)的本發(fā)明包覆工具的上部層(Al2O3層)的概要示意圖。圖2表示關(guān)于該發(fā)明的具有空穴分布形態(tài)的上部層(Al2O3層)的層厚方向的微小空穴密度分布圖。圖3表示用與工具基體表面平行地畫出的多個(假設(shè))平行線將該發(fā)明的上部層 (Al2O3層)隔開并劃分為O. I μ m的厚度范圍區(qū)域的狀態(tài)的示意圖。
具體實施例方式接著，根據(jù)實施例具體說明該發(fā)明的包覆工具。[實施例]準(zhǔn)備均具有I 3 μ m的平均粒徑的WC粉末、TiC粉末、ZrC粉末、VC粉末、TaC粉末、NbC粉末、Cr3C2粉末、TiN粉末、TaN粉末及Co粉末作為原料粉末，將這些原料粉末配合成表I所示的配合組成，并且，加入蠟在丙酮中球磨混合24小時，減壓干燥后，以98MPa的壓力沖壓成型為規(guī)定形狀的壓坯，將該壓坯在5Pa的真空中，在以1370 1470°C范圍內(nèi)的規(guī)定溫度保持I小時的條件下真空燒結(jié)，燒結(jié)后，對切削刃部實施R :0. 07mm的刃口修磨加工，由此分別制造出具有ISO標(biāo)準(zhǔn)·0ΝΜ6120408中規(guī)定的刀片形狀的WC基硬質(zhì)合金制工具基體A Ε。另外，準(zhǔn)備均具有O. 5 2μπι平均粒徑的TiCN(以質(zhì)量比計為TiC/TiN = 50/50) 粉末、Mo2C粉末、ZrC粉末、NbC粉末、TaC粉末、WC粉末、Co粉末及Ni粉末作為原料粉末， 將這些原料粉末配合成表2所示的配合組成，用球磨機濕式混合24小時并干燥后，以98MPa 的壓力沖壓成型為壓坯，將該壓坯在I. 3kPa的氮氣氛中，在以溫度1540°C保持I小時的條件下燒結(jié)，燒結(jié)后，對切削刃部分實施R :0. 07mm的刃口修磨加工，由此形成了具有ISO規(guī)格· CNMG120408的刀片形狀的TiCN基金屬陶瓷制工具基體a e。 其次，利用通常的化學(xué)蒸鍍裝置，在這些工具基體A E及工具基體a e的表面， 進(jìn)行如下工序。(a)以表3所示的條件且表5所示的目標(biāo)層厚蒸鍍形成Ti化合物層作為硬質(zhì)包覆層的下部層。
(b)接著，以表3所示的條件蒸鍍形成規(guī)定層厚的Al2O3層作為硬質(zhì)包覆層的中間層。(c)接著，以表4所示的蝕刻條件，對Al2O3層進(jìn)行規(guī)定時間的SF6蝕刻。(d)反復(fù)進(jìn)行上述(b)、(C)直到獲得規(guī)定的上部層層厚。根據(jù)上述(a) (d)，蒸鍍形成包括表6所示的下部層及具有Al2O3層的微小空穴密度沿層厚方向發(fā)生周期性變化的空穴分布形態(tài)的同樣由表7所示的上部層的硬質(zhì)包覆層，由此制造出本發(fā)明包覆工具I 15。利用掃描型電子顯微鏡(倍率為50000倍)對上述本發(fā)明包覆工具I 15的包括Al2O3層的上部層以多視場觀察膜厚方向的破裂面，并觀察了圖I的概要示意圖所示的空穴分布形態(tài)。并且，同樣利用掃描型電子顯微鏡(倍率為50000倍)，如圖3所示在層厚方向上對上述本發(fā)明包覆工具I 15的包括Al2O3層的上部層劃分為O. I μ m的厚度范圍區(qū)域，遍及合計10 μ m的長度測定該厚度范圍區(qū)域中存在的孔徑2 30nm的微小空穴數(shù)，求出微小空穴密度(個/μ m2)，將橫軸設(shè)為微小空穴密度(個/ym2)并將縱軸設(shè)為層厚方向深度， 制作了圖2所示的空穴分布形態(tài)圖。上述圖2中，將微小空穴密度介于200 500個/ μ m2之間時的微小空穴密度的最大值設(shè)為極大值Dmax，另一方面，將微小空穴密度介于O 20個/ μ m2之間時的微小空穴密度的最小值設(shè)為極小值Dmin，從作為圖2制作的空穴分布形態(tài)圖求出Dmax和Dmin，進(jìn)而將沿層厚方向周期性出現(xiàn)的Dmax之間的距離作為微小空穴密度所變化的周期C求出。表7中示出上述極大值Dmax、極小值Dmin及周期C的平均值。另外，作為比較的目的，與本發(fā)明包覆工具I 15相同地以表3所示的條件且以表6所示的目標(biāo)層厚在工具基體A E及工具基體a e的表面蒸鍍形成作為硬質(zhì)包覆層的下部層的Ti化合物層。接著，關(guān)于若干工具基體，以表3所示的條件且以表8所示的目標(biāo)層厚蒸鍍形成包括Al2O3層的上部層作為硬質(zhì)包覆層的上部層，由此制作了表8的比較包覆工具I 5。同樣，關(guān)于若干工具基體，以表5所示的條件(相當(dāng)于專利文獻(xiàn)2、3中記載的條件)且以表8所示的目標(biāo)層厚蒸鍍形成包括Al2O3層的上部層，由此制作了表8的比較包覆工具6 10。另外，關(guān)于剩余工具基體，通過反復(fù)進(jìn)行基于表3所示的條件的Al2O3層的蒸鍍形成和在表4所示的條件下的SF6蝕刻來蒸鍍形成包括Al2O3的微小空穴密度發(fā)生變化的 Al2O3層的上部層，由此制作了表8的比較包覆工具11 15。利用掃描型電子顯微鏡(倍率為50000倍)對比較包覆工具I 10及11 15 的包括Al2O3層的上部層測定了 Al2O3的微小空穴密度。關(guān)于比較包覆工具I 5，未在層厚方向上觀測到Al2O3層的空穴密度有特別的差異，孔徑50 IOOnm的空穴以大致O 5個/ μ m2的密度均勻地分布在層內(nèi)。另外，關(guān)于比較包覆工具6 10，未在層厚方向上觀測到Al2O3層的空穴密度有特別的差異，孔徑200 IOOOnm的空穴以10 25%的空穴率均勻地分布在層內(nèi)。在表8中示出關(guān)于比較包覆工具I 10的在整個層厚方向上均勻的孔徑、空穴密度的值。
與本發(fā)明包覆工具I 15的情況相同地，關(guān)于比較包覆工具11 15求出了整個層厚方向上的空穴分布形態(tài)。表8中示出對比較包覆工具11 15求出的極大值Dmax、極小值Dmin及周期C的值。另外，利用掃描型電子顯微鏡測定了本發(fā)明包覆工具I 15及比較包覆工具I 15的各結(jié)構(gòu)層的層厚，結(jié)果顯示出了實際上均與表6 表8所示的目標(biāo)層厚相同的平均層厚。[表I]
權(quán)利要求
1.一種表面包覆切削工具，在由碳化鎢基硬質(zhì)合金或碳氮化鈦基金屬陶瓷構(gòu)成的工具基體的表面化學(xué)蒸鍍有包括下述(a)、(b)的硬質(zhì)包覆層(a)下部層，為包括Ti的碳化物層、氮化物層、碳氮化物層、碳氧化物層及碳氮氧化物層中的I層或2層以上且具有3 20 μ m的合計平均層厚的Ti化合物層；及(b)上部層，為具有I 25μ m的平均層厚的氧化鋁層，其特征在于，在上述(b)的上部層內(nèi)部形成有孔徑2 30nm的微小空穴，在將上述(b)的上部層與工具基體表面平行地劃分為O. I μ m的厚度范圍區(qū)域，并測定該厚度范圍區(qū)域中存在的微小空穴密度時，具有如下空穴分布形態(tài)微小空穴密度為200 500個/μ m2的厚度范圍區(qū)域和微小空穴密度為O 20個/ μ m2的厚度范圍區(qū)域沿上部層的層厚方向交替形成至少多個區(qū)域， 由此上部層中的微小空穴密度沿層厚方向發(fā)生周期性變化。
2.如權(quán)利要求I所述的表面包覆切削工具，其特征在于，具有上部層中的微小空穴密度沿層厚方向以O(shè). 5 μ m 5 μ m的周期發(fā)生周期性變化的空穴分布形態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在高速斷續(xù)切削加工中硬質(zhì)包覆層發(fā)揮優(yōu)異的耐崩刀性、耐缺損性的表面包覆切削工具。一種表面包覆切削工具，在包括WC硬質(zhì)合金、TiCN基金屬陶瓷的工具基體的表面蒸鍍形成有硬質(zhì)包覆層，所述硬質(zhì)包覆層包括(a)具備Ti化合物層的下部層及(b)具備氧化鋁層的上部層，其中，具有如下空穴分布形態(tài)當(dāng)在上述上部層的層厚方向上以0.1μm的厚度范圍間隔測定各厚度范圍區(qū)域中存在的孔徑2～30nm空穴的空穴密度時，空穴密度為200～500個/μm2的厚度范圍區(qū)域和空穴密度為0～20個/μm2的厚度范圍區(qū)域沿上部層的層厚方向交替形成至少多個區(qū)域。
文檔編號B23B27/14GK102581323SQ20111041843
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者中村惠滋, 富田興平, 長田晃, 龍岡翔 申請人:三菱綜合材料株式會社