本發(fā)明涉及一種硬質被膜及使用所述硬質被膜的切削工具。

背景技術：

1、關于用于進行鋼等金屬材料的加工的切削工具，由于切削對象為高硬度，因此在切削時，也有時對切削工具施加大的沖擊，并且施加800℃以上的高熱。因此，通常為了提高切削工具的耐磨損性、耐熱性等，進行切削工具的表面的被覆。

2、所述被覆例如通過對高速鋼、超硬合金等基材蒸鍍鈦、鉻等的氮化物，并生成薄膜來進行。為了提高所述耐磨損性等，到目前為止提出了各種方法。

3、例如，在專利文獻1中提出了一種包括至少一個(alycr1-y)x層(0.2≦y≦0.7)、和/或一個(tizsi1-z)x層(0.01≦z≦0.3)的硬物質層，所述硬物質層包括具有如下結構的至少一個疊層：另外一個(alcrtisi)x混合層、接著另外一個(tizsi1-z)x層、接著另外一個(alcrtisi)x混合層、接著另外一個(alycr1-y)x層的結構。所述x例如為n。

4、現有技術文獻

5、專利文獻

6、專利文獻1：日本專利特開2013-176837號公報

技術實現思路

1、發(fā)明所要解決的問題

2、在專利文獻1中，記載了如下內容：所述硬物質層中的alycr1-yn層以及tizsi1-zn層的最合適的層厚為了壽命改善是必要的(專利文獻1的〔0016〕)。關于所述最合適的層厚，在alycr1-yn層中設為75nm～200nm，理想的是設為120nm～170nm，在tizsi1-zn層中設為50nm～150nm，理想的是設為70nm～120nm。

3、alcrn以及tisin是通常用于切削工具的被覆的材料。alcrn具有低溫下的耐缺損性優(yōu)異的優(yōu)點，但具有在高溫下，起因于n脫落而硬度以及強度降低的缺點。另外，tisin具有耐磨損性優(yōu)異、適合高速下的切削作業(yè)的優(yōu)點，但具有持有硬且脆的性質的缺點。因此，要求含有alcrn以及tisin的硬質被膜兼具所述優(yōu)點，并且不表現出所述缺點。

4、專利文獻1中記載的硬物質層包含所述混合層，而且alycr1-yn層以及tizsi1-zn層的層厚厚，因此顯示alcrn以及tisin的平均特性、或表現出所述缺點中的任一個的可能性高。因此，就在廣泛的加工條件下穩(wěn)定地發(fā)揮高性能的觀點而言，所述硬物質層有改善的余地。

5、另外，對于其他現有的硬質被膜，也無法避免表現出alcrn以及tisin的任一缺點的問題。因此，被所述硬質被膜被覆的切削工具存在被膜的硬度、耐熱性、耐磨損性、耐缺損性等特性不充分，特別是在嚴酷的切削條件下壽命短的問題。

6、因此，本發(fā)明的一實施例的目的在于實現一種兼具alcrn以及tisin的優(yōu)點，在廣泛的加工條件下穩(wěn)定地發(fā)揮高性能的硬質被膜及使用所述硬質被膜的切削工具。

7、解決問題的技術手段

8、本發(fā)明人研究了兼具alcrn以及tisin的優(yōu)點的硬質被膜的組成以及結構。其結果發(fā)現，通過將alcrn以及tisin設為特定的組成，并且將alcrn的層與tisin的層設為特定的層疊結構，能夠實現一種在廣泛的加工條件下穩(wěn)定地發(fā)揮高性能的硬質被膜，從而想到了本發(fā)明。

9、為了解決所述問題，本發(fā)明的一實施例的硬質被膜包括包含alxcr1-xn的a層與包含ti1-ysiyn的b層交替層疊而成的結構，在將交替層疊而成的所述a層與所述b層的一組的組合設為c層時，所述c層的厚度為7nm以上且18nm以下，所述c層的厚度的合計為1μm以上且6μm以下，所述a層以及所述b層的厚度分別小于10nm。(此處，所述x為0.6以上且0.7以下，所述y超過0.05且小于0.08)

10、發(fā)明的效果

11、根據本發(fā)明的一實施例，可實現一種兼具alcrn以及tisin的優(yōu)點、在廣泛的加工條件下穩(wěn)定地發(fā)揮高性能的硬質被膜及使用所述硬質被膜的切削工具。即，可提供一種具備優(yōu)異的耐磨損性、耐熱性、耐缺損性且具有優(yōu)異的膜強度的硬質被膜。

技術特征：

1.一種硬質被膜，包括包含alxcr1-xn的a層與包含ti1-ysiyn的b層交替層疊而成的結構，

2.根據權利要求1所述的硬質被膜，其中，在所述硬質被膜的x射線衍射圖案中，子峰的強度(a)與主峰的強度(b)的比率(a/b)為0.4以上且0.75以下。

3.根據權利要求1所述的硬質被膜，其中，壓縮應力為-0.5gpa以上且-4.0gpa以下。

4.根據權利要求1所述的硬質被膜，其中，表面粗糙度ra為0.03μm以上且0.18μm以下。

5.一種切削工具，包括：基材、以及被覆所述基材的表面的硬質被膜，所述硬質被膜是如權利要求1至4中任一項所述的硬質被膜。

6.根據權利要求5所述的切削工具，其中，所述切削工具是切齒工具。

技術總結
本發(fā)明實現一種在廣泛的加工條件下穩(wěn)定地發(fā)揮高性能的硬質被膜等。一種硬質被膜(12)，包括包含Al<subgt;x</subgt;Cr<subgt;1?x</subgt;N的A層(A<subgt;1</subgt;～A<subgt;n</subgt;)與包含Ti<subgt;1?y</subgt;Si<subgt;y</subgt;N的B層(B<subgt;1</subgt;～B<subgt;n</subgt;)交替層疊而成的結構，在將交替層疊而成的所述A層與所述B層的一組的組合設為C層(C<subgt;1</subgt;～C<subgt;n</subgt;)時，所述C層的厚度為7nm以上且18nm以下，所述C層的厚度的合計為1μm以上且6μm以下，所述A層以及所述B層的厚度分別小于10nm。(此處，所述x為0.6以上且0.7以下，所述y超過0.05且小于0.08)。

技術研發(fā)人員：瀨戶山誠,高田敏彥,森口秀樹
受保護的技術使用者：日本ITF株式會社
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19