專利名稱：潤(rùn)滑特性和耐磨性優(yōu)異的表面包覆鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)時(shí)間維持優(yōu)異的潤(rùn)滑特性和耐磨性的表面包覆鉆頭，其在鉆頭主體的前端部外周形成排屑槽，并且在該排屑槽的朝向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的內(nèi)周面的前端設(shè)置切削刃，主要用于對(duì)由金屬材組成的加工件進(jìn)行鉆孔加工。
背景技術(shù)：
作為這種鉆頭已知有如下所謂的雙刃整體式鉆頭以軸線為中心繞該軸線向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的大致圓柱狀鉆頭主體的前端側(cè)成為切削刃部，I對(duì)排屑槽在該切削刃部的外周以關(guān)于軸線相互對(duì)稱的方式形成為隨著從該切削刃部的前端面即鉆頭主體的前端后刀面朝向后端側(cè)繞軸線向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的后方側(cè)扭曲的螺旋狀，并在這些排屑槽的內(nèi)周面中朝向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的部分的前端側(cè)的與所述前端后刀面的交叉棱線部形成有切削刃。因此，在這種整體式鉆頭中，所述排屑槽內(nèi)周面的朝向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的部分的前端側(cè)成為該·切削刃的前刀面，通過(guò)切削刃生成的切屑從該前刀面滑動(dòng)接觸排屑槽的內(nèi)周面的同時(shí)，通過(guò)該排屑槽的扭曲送出至后端側(cè)并被排出。而且，在這種鉆頭中為了提高鉆頭主體的耐磨性進(jìn)一步采用各種方法。例如，專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)有通過(guò)形成具有如下成分濃度分布結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)包覆層來(lái)提聞耐磨性的表面包覆鉆頭在厚度方向上隔著規(guī)定間隔交替反復(fù)存在Al最聞含有點(diǎn)(Ti最低含有點(diǎn))和Al最低含有點(diǎn)(Ti最高含有點(diǎn))，且Al (Ti)含量從所述Al最高含有點(diǎn)向Al最低含有點(diǎn)、從所述Al最低含有點(diǎn)向Al最高含有點(diǎn)連續(xù)發(fā)生變化。并且，專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)有如下表面包覆鉆頭通過(guò)從切削刃的外周端朝向后端側(cè)相對(duì)切削刃的外徑D將硬質(zhì)包覆層包覆至3XD以內(nèi)的長(zhǎng)度M的范圍，來(lái)防止產(chǎn)生切屑堵塞而不會(huì)產(chǎn)生折損等。并且，專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)有如下表面包覆鉆頭通過(guò)在排屑槽的內(nèi)周面包覆硬質(zhì)包覆層之后實(shí)施拋光加工，來(lái)防止產(chǎn)生切屑堵塞而不會(huì)產(chǎn)生折損等。并且，專利文獻(xiàn)4中公開(kāi)有如下表面包覆鉆頭在基材表面具備由最外層和內(nèi)層構(gòu)成的包覆層，最外層由氮化鋁或碳氮化鋁構(gòu)成，最外層中含有大于O且O. 5原子％以下的氯，從而具有優(yōu)異的潤(rùn)滑性且使用壽命較長(zhǎng)。并且，專利文獻(xiàn)5中公開(kāi)有如下表面包覆鉆頭通過(guò)具備最表層由CrOy(以原子比計(jì)為O. 3 < y < I. 5)構(gòu)成且膜厚為O. 01 2. O μ m的硬質(zhì)包覆層，來(lái)提高耐凝結(jié)性或耐熔敷性。并且，專利文獻(xiàn)6中公開(kāi)有一種表面包覆切削工具，所述表面包覆切削工具在工具基體的表面蒸鍍形成有層厚為O. 8 5. O μ m的由Cr與Al的復(fù)合氮化物構(gòu)成的硬質(zhì)包覆層，其特征在于，該硬質(zhì)包覆層構(gòu)成為由Cr與Al的復(fù)合氮化物的粒狀晶組織構(gòu)成的薄層A和由柱狀晶組織構(gòu)成的薄層B的交替層疊結(jié)構(gòu)，薄層A及薄層B分別具有O. I 2 μ m的層厚，并且，構(gòu)成上述薄層A的粒狀晶的平均晶粒徑為30nm以下，而且構(gòu)成上述薄層B的柱狀晶的平均晶粒徑為50 500nm，并且還公開(kāi)這樣一種表面包覆工具，由組成式(CivxAlx)N表示上述Cr與Al的復(fù)合氮化物時(shí)，滿足O. 55 < X < O. 75 (其中X為原子比)。專利文獻(xiàn)I :日本專利公開(kāi)2003-326402號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本專利公開(kāi)2003-275909號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本專利公開(kāi)2003-275910號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :日本專利公開(kāi)2005-297144號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 :日本專利公開(kāi)平8-132310號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 :日本專利公開(kāi)2010-94744號(hào)公報(bào)近年來(lái)鉆頭加工裝置的自動(dòng)化顯著，并且對(duì)鉆頭加工的節(jié)省勞力化、節(jié)能化、低成本化以及效率化的要求也強(qiáng)烈，伴隨此存在要求高進(jìn)給、高切深量等方面更高效的深孔用 鉆頭加工的趨勢(shì)，但是現(xiàn)狀為如下在所述以往表面包覆鉆頭中，在通常條件下對(duì)各種鋼或鑄鐵進(jìn)行鉆頭加工時(shí)不會(huì)產(chǎn)生特別的問(wèn)題，但是在需要潤(rùn)滑特性和耐磨性且切屑易堵塞鉆頭的排屑槽的濕式高速深孔用鉆頭加工中使用時(shí)，因切屑易堵塞排屑槽而在比較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到使用壽命。因此，本發(fā)明人等從如上述的觀點(diǎn)考慮，為了提供即使在濕式高速深孔用鉆頭加工中使用時(shí)也長(zhǎng)時(shí)間維持優(yōu)異的潤(rùn)滑特性和耐磨性的表面包覆鉆頭，著眼于由(CivxAlx) N的成分系構(gòu)成且層厚為O. 3 5 μ m的硬質(zhì)包覆層作為粒徑組成控制層存在于鉆頭的最表面層的表面包覆鉆頭的粒徑組成控制層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究的結(jié)果，得到了如下見(jiàn)解。(a)就Al在鉆頭邊緣部的粒徑組成控制層的膜截面中的含有比率X而言，X的值在O. I O. 6的范圍內(nèi)，在所述粒徑組成控制層中分別包含至少I層以上X的值為O. 2以下的層狀高含Cr區(qū)域和X的值為O. 3以上的層狀高含Al區(qū)域，并且，(b)高含Cr區(qū)域中的晶粒的平均縱橫尺寸比A為I 5，(c)高含Al區(qū)域中的晶粒的平均縱橫尺寸比B為10 70時(shí)，發(fā)現(xiàn)與以往的表面包覆鉆頭相比，具備這種硬質(zhì)包覆層的表面包覆鉆頭在濕式高速深孔加工中表現(xiàn)出優(yōu)異的潤(rùn)滑特性/耐磨性及耐崩刀性。并且發(fā)現(xiàn)當(dāng)如下構(gòu)成時(shí)，進(jìn)一步提高潤(rùn)滑特性、耐磨性及耐崩刀性，S卩，高含Cr區(qū)域的平均層厚X&在30 200nm的范圍內(nèi)，且高含Al區(qū)域的平均層厚Xai在30 200nm的范圍內(nèi)，并且，鉆頭邊緣部的X&在從鉆頭前端至鉆頭外徑的5倍距離的區(qū)域中逐漸增加，且鉆頭邊緣部的Xai在從鉆頭前端至鉆頭外徑的5倍距離的區(qū)域中逐漸減少。如前述的硬質(zhì)包覆層能夠通過(guò)如下形成，即將鉆頭基體安裝在圖I的概要說(shuō)明圖中所示的作為物理蒸鍍裝置的I種的利用壓力梯度型Ar等離子槍的離子鍍裝置中，在鉆頭基體溫度400 430°C、蒸發(fā)源I :金屬Cr、對(duì)蒸發(fā)源I的等離子槍放電電力9 llkW、蒸發(fā)源2:金屬Al、對(duì)蒸發(fā)源2的等離子槍放電電力7 8kW、反應(yīng)氣體流量氮(N2)氣80 lOOsccm、放電氣體気(Ar)氣30 35sccm、外加于鉆頭基體的直流偏壓-15 -IOV這樣的特定條件下，并且以朝向旋轉(zhuǎn)中心的方向固定鉆頭基體的前端，從爐床裝載面的法線傾斜O(jiān)度或35 55度來(lái)設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸，在公轉(zhuǎn)的鉆頭基體所通過(guò)的圓周與Cr爐床的距離比公轉(zhuǎn)的工具基體所通過(guò)的圓周與Al爐床的距離還短、即在空間中的Cr量相對(duì)較高的區(qū)域中調(diào)整為較快的成膜速度、在Al量相對(duì)較高的區(qū)域中調(diào)整為較慢的成膜速度的狀態(tài)下，并且，按照X&及Xai的目標(biāo)層厚，設(shè)為其公轉(zhuǎn)速度在最接近Cr爐床的位置最大且在最接近Al爐床的位置最小的三角波狀的速度控制模式。其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)具備已形成的硬質(zhì)包覆層的表面包覆鉆頭與以往的表面包覆鉆頭相比，在濕式高速深孔加工中顯示出優(yōu)異的潤(rùn)滑特性及耐磨性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是根據(jù)上述見(jiàn)解而完成的，其具有如下特征“(I)一種長(zhǎng)時(shí)間維持高耐磨性的表面包覆鉆頭，由(CivxAlx)N的成分系構(gòu)成且層厚為O. 3 5. O μ m的硬質(zhì)包覆層作為粒徑組成控制層直接或經(jīng)中間層存在于由硬質(zhì)合金燒結(jié)體或高速鋼構(gòu)成的鉆頭基體上的最表面，其特征在于，
(a) Al在所述鉆頭的邊緣部的粒徑組成控制層的膜截面中的含有比率X的值在O. I以上O. 6以下的范圍內(nèi)，在所述粒徑組成控制層中分別包含至少I層以上X的值為0.2以下的層狀高含Cr區(qū)域和X的值為O. 3以上的層狀高含Al區(qū)域，并且，(b)所述高含Cr區(qū)域中的晶粒的平均縱橫尺寸比A為I 5，并且，(c)所述高含Al區(qū)域中的晶粒的平均縱橫尺寸比B為10 70。(2)如(I)所述的表面包覆鉆頭，其特征在于，所述高含Cr區(qū)域的平均層厚X&在30 200nm的范圍內(nèi)，并且，所述高含Al區(qū)域的平均層厚Xai在30 200nm的范圍內(nèi)，并且鉆頭邊緣部的X&在從鉆頭前端至鉆頭外徑的5倍距離的區(qū)域中逐漸增加，且鉆頭邊緣部的Xai在從鉆頭前端至鉆頭外徑的5倍距離的區(qū)域中逐漸減少。”以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。在本發(fā)明的表面包覆鉆頭的鉆頭基體上直接或者經(jīng)中間層形成由(CivxAlx) N的成分系構(gòu)成且層厚為O. 3 5. O μ m的硬質(zhì)包覆層。其中，若硬質(zhì)包覆層的層厚小于O. 3 μ m,則無(wú)法維持所希望的耐磨性，另一方面，若超過(guò)5 μ m,則產(chǎn)生皮膜的崩刀等。因此，硬質(zhì)包覆層的層厚規(guī)定為O. 3 5. O μ m。并且，在硬質(zhì)包覆層的組成(CivxAlx) N中，若Al的含有比率x的值小于O. 1，則Al的耐磨性不充分，若超過(guò)O. 6，則變成六方晶組織，因此無(wú)法維持NaCl型結(jié)晶所具有的強(qiáng)度。因此，Al的含有比率X的值規(guī)定為O. I O. 6。并且，高含Cr區(qū)域中的晶粒的平均縱橫尺寸比A的值若超過(guò)5，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)粒狀組織所具有的穩(wěn)定的切削性能。另一方面，由于平均縱橫尺寸比A的值為各晶粒的長(zhǎng)邊除以短邊的值的平均值，因此不會(huì)小于I。因此，平均縱橫尺寸比A的值規(guī)定為I 5。并且，高含Al區(qū)域中的晶粒的平均縱橫尺寸比B的值若小于10，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)柱狀組織所具有的耐磨性。另一方面，平均縱橫尺寸比B的值若超過(guò)70，則無(wú)法維持相對(duì)于剪切力的抗彎強(qiáng)度。因此，縱橫尺寸比B的值規(guī)定為10 70。高含Cr區(qū)域的平均層厚X&及高含Al區(qū)域的平均層厚Xai的值若小于30nm，則無(wú)法發(fā)揮各自所具有的潤(rùn)滑特性及耐磨性。另一方面，若X&超過(guò)200nm，則與高含Al區(qū)域相t匕，耐磨性較差的高含Cr區(qū)域的比例相對(duì)變大，容易在高含Cr區(qū)域中產(chǎn)生破壞，因此無(wú)法維持所希望的工具性能，并且，若Xai超過(guò)200nm，則導(dǎo)入于高含Al區(qū)域的壓縮應(yīng)力的累計(jì)值變得過(guò)大，成為皮膜崩刀的原因。因此，Xcr及Xai的值規(guī)定為30 200nm。另外，本發(fā)明中所說(shuō)的“縱橫尺寸比”是指作為表示各個(gè)晶粒的經(jīng)測(cè)定的最大徑的線段的長(zhǎng)邊值除以相對(duì)于長(zhǎng)邊表示垂直方向的最大徑的短邊值的值。而且，平均縱橫尺寸比是經(jīng)測(cè)定的5個(gè)晶粒的縱橫尺寸比的平均值。并且，“從鉆頭前端至鉆頭外徑的5倍距離的區(qū)域”是指與鉆頭的中心軸平行地以鉆頭切削刃部前端為起點(diǎn)向后方即刀柄的方向計(jì)量時(shí)，與鉆頭中心軸垂直的平面內(nèi)的最大直徑的5倍長(zhǎng)度的區(qū)域。并且，在同一測(cè)定區(qū)域中在膜厚方向上存在多個(gè)高含Cr區(qū)域或多個(gè)高含Al區(qū)域時(shí)，將各自的平均值設(shè)為X&、Xai。
本發(fā)明的表面包覆鉆頭具有如下特征一種表面包覆外頭，由(CivxAlx) N的成分系構(gòu)成且層厚為O. 3 5. O μ m的硬質(zhì)包覆層作為粒徑組成控制層直接或經(jīng)中間層存在于由硬質(zhì)合金燒結(jié)體或高速鋼構(gòu)成的鉆頭基體上的最表面，其中，(a)Al在所述鉆頭的邊緣部的粒徑組成控制層的膜截面中的含有比率X的值在0.1以上O. 6以下的范圍內(nèi)，存在X的值為O. 2以下的層狀高含Cr區(qū)域和X的值為O. 3以上的層狀高含Al區(qū)域，并且，(b)所述高含Cr區(qū)域中的晶粒的平均縱橫尺寸比A為I 5，并且，(c)所述高含Al區(qū)域中的晶粒的平均縱橫尺寸比B為10 70，從而長(zhǎng)時(shí)間維持較高的潤(rùn)滑特性、耐崩刀性及耐磨性。并且，本發(fā)明能夠通過(guò)如下形成來(lái)更進(jìn)一步提高耐磨性高含Cr區(qū)域的平均層厚Xcr在30 200nm的范圍內(nèi)，且高含Al區(qū)域的平均層厚Xai在30 200nm的范圍內(nèi)，并且，鉆頭邊緣部的X&在從鉆頭前端至鉆頭外徑的5倍距離的區(qū)域中逐漸增加，且鉆頭邊緣部的Xai在從鉆頭前端至鉆頭外徑的5倍距離的區(qū)域中逐漸減少。S卩，一般的深孔加工中，在力學(xué)負(fù)載較大且同時(shí)要求較高的耐熱性的前端部，相對(duì)于高含Cr區(qū)域以較大的比例，以柱狀組織構(gòu)成具有較高的Al含有比率的高含Al區(qū)域，從而長(zhǎng)時(shí)間維持較高的耐磨性。另一方面，在比力學(xué)負(fù)載更要求滑動(dòng)特性或穩(wěn)定的磨損形態(tài)的排屑槽或鉆頭后方的邊緣部，為了進(jìn)一步發(fā)揮CrN所具有的潤(rùn)滑特性而以縱橫尺寸比較低的粒狀組織構(gòu)成具有較高Cr含有比率的高含Cr區(qū)域，從而能夠以維持最低限度的耐磨性的狀態(tài)長(zhǎng)時(shí)間維持較高的潤(rùn)滑特性。并且同時(shí)通過(guò)向膜厚方向?qū)訝顚盈B這些區(qū)域，從而主要在以柱狀組織構(gòu)成的高含Al區(qū)域產(chǎn)生的向膜厚方向進(jìn)展的龜裂的進(jìn)展方向通過(guò)高含Cr區(qū)域的微細(xì)粒狀組織分散，能夠提高皮膜的耐沖擊性。并且，Xcr在從鉆頭前端至鉆頭外徑的5倍距離的區(qū)域中逐漸增加，且Xai在從鉆頭前端至鉆頭外徑的5倍距離的區(qū)域中逐漸減少，從而從要求耐磨性的前端部附近遍及要求潤(rùn)滑特性的工具后方均衡地顯現(xiàn)兩者的效果，進(jìn)而能夠延長(zhǎng)工具壽命。并且，根據(jù)本發(fā)明，組成比率和縱橫尺寸比向膜厚方向連續(xù)發(fā)生變化，或者XA1、X&向鉆頭軸向逐漸發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)比由噴砂后處理或掩模方式進(jìn)行非連續(xù)性處理的以往技術(shù)更加極其穩(wěn)定的切削，且實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化。根據(jù)一般的制造方法，即使改變Al的含有比率X，粒狀組織或柱狀組織也不會(huì)因Al的含有比率X被支配性地發(fā)生變化，但根據(jù)本制法，將基體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及Cr蒸發(fā)源、Al蒸發(fā)源設(shè)為極其特別的配置，且實(shí)現(xiàn)特定成膜速度分布及成膜時(shí)在基體表面的Cr離子或Al離子的特定密度分布，從而能夠以能夠控制的狀態(tài)制造本發(fā)明的表面包覆鉆頭。


圖I表示用于蒸鍍形成本發(fā)明的表面包覆鉆頭的硬質(zhì)包覆層(粒徑組成控制層)的利用壓力梯度型Ar等離子槍的離子鍍裝置的概要圖。圖2表示本發(fā)明的表面包覆鉆頭的硬質(zhì)包覆層(粒徑組成控制層)的截面示意圖。圖3表示用于蒸鍍形成以往包覆鉆頭的電弧離子鍍裝置的概要圖。
具體實(shí)施例方式接著，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的表面包覆鉆頭進(jìn)行具體說(shuō)明。[實(shí)施例]作為原料粉末，準(zhǔn)備平均粒徑O. 8 μ m的WC粉末、平均粒徑2. 3 μ m的Cr3C2粉末、平均粒徑I. 5 μ m的VC粉末及平均粒徑I. 8 μ m的Co粉末，將這些原料粉末分別配合成表I所示的配合組成，另外加入石蠟并在丙酮中球磨混合24小時(shí)，減壓干燥之后，在IOOMPa壓力下沖壓成型為規(guī)定形狀的各種壓坯，在6Pa的真空氣氛中，以7V /分鐘的升溫速度將這些壓坯升溫至1370 1470°C范圍內(nèi)的規(guī)定溫度，在該溫度下保持I小時(shí)之后，在爐冷條件下進(jìn)行燒結(jié)來(lái)形成鉆頭基體形成用圓棒燒結(jié)體，進(jìn)而通過(guò)磨削加工從所述圓棒燒結(jié)體分別制造出具有槽形成部的直徑X長(zhǎng)度為IOmmX80mm的尺寸以及扭曲角為30度的雙刃形狀的WC基硬質(zhì)合金制鉆頭基體D-I D-4。接著，對(duì)這些鉆頭基體D-I D-4的切削刃實(shí)施刃口修麿，在丙酮中超聲波清洗，在干燥的狀態(tài)下安裝在圖I概要圖所示的作為物理蒸鍍裝置的I種的利用壓力梯度型Ar等離子槍的離子鍍裝置，在鉆頭基體溫度400 430°C、蒸發(fā)源I :金屬Cr、對(duì)蒸發(fā)源I的等離子槍放電電力9 llkW、蒸發(fā)源2 :金屬Al、對(duì)蒸發(fā)源2的等離子槍放電電力7 8kW、反應(yīng)氣體流量氮(N2)氣80 lOOsccm、放電氣體気(Ar)氣30 35sccm、外加于鉆頭基體的直流偏壓-15 -IOV這樣的表2所示的特定條件下，以朝向旋轉(zhuǎn)中心的方向固定鉆頭基體前端，針對(duì)本發(fā)明包覆鉆頭I 15，使其以公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸從爐床裝載面的法線傾斜O(jiān)度的狀態(tài)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，針對(duì)本發(fā)明包覆鉆頭16 30，使其以傾斜35 55度的狀態(tài)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并以轉(zhuǎn)速在最接近Cr爐床的位置最大且在最接近Al爐床的位置最小的三角波狀的速度控制形式進(jìn)行反應(yīng)性蒸鍍，從而分別制造出形成有具有表2所示的組成及表4、5所示的目標(biāo)層厚、平均縱橫尺寸比的粒徑組成控制層的本發(fā)明表面包覆鉆頭I 30。并且，以比較為目的，對(duì)所述鉆頭基體D-I D-4的表面實(shí)施刃口修麿，在丙酮中超聲波清洗，在干燥狀態(tài)下，在如圖3所示的將Cr-Al合金作為靶安裝的電弧離子鍍裝置內(nèi)將鉆頭基體以在垂直方向固定的狀態(tài)保持并使其自轉(zhuǎn)，同時(shí)使其以該鉛垂方向的軸為旋轉(zhuǎn)中心軸公轉(zhuǎn)，并且在
鉆頭基體溫度410 420°C、靶I :Cr-Al 合金、對(duì)靶I的電弧放電電流80 140A、靶2 :Cr-Al 合金、對(duì)靶2的電弧放電電流60 120A、反應(yīng)氣體壓力氮(N2)氣6 10Pa、外加于鉆頭基體的直流偏壓-25 -5V這樣的條件下，蒸鍍形成以往包覆層，分別制造出在鉆頭基體D-I D-4的表面形成有具有表3所示的組成及表6所示的目標(biāo)層厚、平均縱橫尺寸比的以往層的比較表面包覆鉆頭I 8。接著，對(duì)所述本發(fā)明表面包覆鉆頭I 30及比較表面包覆鉆頭I 8進(jìn)行工件-平面尺寸100mmX250mm、厚度80mm 的 JIS · SC55 (HB260)的板材、切削速度130m/min.、進(jìn)給速度0.30mm/rev.、孔深度50mm的條件下的合金鋼的濕式高速鉆深孔切削加工試驗(yàn)(通常，加工孔深度的切削速度及進(jìn)給速度分別為110m/min.及O. 20mm/reV.)，對(duì)前端切削刃面的后刀面摩損寬度達(dá)到O. 3mm或達(dá)到工具缺損為止的鉆孔加工數(shù)進(jìn)行了測(cè)定。該測(cè)定結(jié)果分別示出于表4、5、6。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種長(zhǎng)時(shí)間維持高耐磨性的表面包覆鉆頭，由(CivxAlx)N的成分系構(gòu)成且平均層厚為O. 3 5. O μ m的硬質(zhì)包覆層作為粒徑組成控制層直接或經(jīng)中間層存在于由硬質(zhì)合金燒結(jié)體或高速鋼構(gòu)成的鉆頭基體上的最表面，其特征在于， a)所述鉆頭的邊緣部的粒徑組成控制層的Al含有比率X的值在O.I以上O. 6以下的范圍內(nèi)，在所述粒徑組成控制層中分別包含至少I層以上X的值為O. 2以下的層狀高含Cr區(qū)域和X的值為O. 3以上的層狀高含Al區(qū)域，并且， b)所述高含Cr區(qū)域中的晶粒的平均縱橫尺寸比A為I 5，并且， c)所述高含Al區(qū)域中的晶粒的平均縱橫尺寸比B為10 70。
2.如權(quán)利要求I所述的表面包覆鉆頭，其特征在于， 所述高含Cr區(qū)域的平均層厚X&在30 200nm的范圍內(nèi)，且所述高含Al區(qū)域的平均層厚Xai在30 200nm的范圍內(nèi)，并且，鉆頭邊緣部的X&在從鉆頭前端至鉆頭外徑的5倍距離的區(qū)域中逐漸增加，且鉆頭邊緣部的Xai在從鉆頭前端至鉆頭外徑的5倍距離的區(qū)域中逐漸減少。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使在濕式高速深孔用鉆頭加工條件下也長(zhǎng)時(shí)間維持較高耐磨性的潤(rùn)滑特性和耐磨性優(yōu)異的表面包覆鉆頭。本發(fā)明的表面包覆鉆頭，由(Cr1-XAlX)N的成分系構(gòu)成且平均層厚為0.3～5.0μm的硬質(zhì)包覆層作為粒徑組成控制層直接或經(jīng)中間層存在于由硬質(zhì)合金燒結(jié)體或高速鋼構(gòu)成的鉆頭基體上的最表面，其中，(a)Al在鉆頭邊緣部的粒徑組成控制層的膜截面中的含有比率x的值在0.1以上0.6以下的范圍內(nèi)，存在x的值為0.2以下的層狀高含Cr區(qū)域和x的值為0.3以上的層狀高含Al區(qū)域，且(b)高含Cr區(qū)域中的晶粒的平均縱橫尺寸比A為1～5，且(c)高含Al區(qū)域中的晶粒的平均縱橫尺寸比B為10～70。
文檔編號(hào)B23B51/00GK102886552SQ20121025339
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者田中耕一, 田中裕介 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社