專利名稱：硬質(zhì)包覆層的耐缺損層、耐剝離性優(yōu)異的表面包覆切削工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面包覆切削工具(以下，稱為包覆工具)，在由WC基硬質(zhì)合金構(gòu)成的切削工具基體表面通過(guò)物理蒸鍍形成至少包含TiAlN層的硬質(zhì)包覆層而形成的表面包覆切削工具中，通過(guò)在工具基體表面和TiAlN層間形成異質(zhì)外延界面，在容易產(chǎn)生熔敷崩刀的小徑低速切削加工或?qū)Φ度惺┘痈哓?fù)荷的高速重切削加工中，硬質(zhì)包覆層表現(xiàn)出優(yōu)異的耐缺損性、耐剝離性。
背景技術(shù)：
通常，對(duì)包覆工具已知有在各種鋼或鑄鐵等被切削材料的車削加工中裝卸自如地安裝于車刀前端部中使用的刀片、裝卸自如地安裝所述刀片而在表面加工或槽加工以及臺(tái)肩加工等中使用的與整體式的立銑刀同樣地進(jìn)行切削加工的刀片式立銑刀、進(jìn)行鉆孔加工的鉆頭等。例如，已知在專利文獻(xiàn)1中，在由WC基硬質(zhì)合金構(gòu)成的切削工具基體表面通過(guò)化學(xué)蒸鍍(CVD)法蒸鍍形成作為硬質(zhì)包覆層的TiCN層時(shí)，通過(guò)在WC晶粒與TiCN晶粒之間形成外延界面(例如WC的(0001)面與TiCN的(111)面平行且WC的[11-20]方位與TiCN 的[-110]方位平行的界面)，可改善工具基體與硬質(zhì)包覆層間的附著性。此外，例如已知在專利文獻(xiàn)2中，在由WC基硬質(zhì)合金構(gòu)成的切削工具基體表面通過(guò)作為物理蒸鍍(PVD)法的一種的電弧離子鍍(AIP)法蒸鍍形成具有由TiN層、TiCN層構(gòu)成的中間層的硬質(zhì)包覆層的包覆工具(以下，稱為現(xiàn)有包覆工具)中，通過(guò)形成WC的 (0001)面與中間層的(1-11)面平行且WC的<11-20>方位與中間層的<110>方位平行的外延界面，可提高中間層(硬質(zhì)包覆層)的耐缺損性、耐剝離性。專利文獻(xiàn)1 日本專利公開(kāi)2000-234172號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利3333081號(hào)說(shuō)明書近年來(lái)切削加工裝置的FA化非常顯著，除此之外，強(qiáng)烈要求切削加工的節(jié)省勞力化、節(jié)能化、低成本化以及效率化，而且正變得在更嚴(yán)格的條件下進(jìn)行切削加工，尋求具備合乎這些切削條件的切削性能的包覆工具。例如，在上述專利文獻(xiàn)1所示的包覆工具中，嘗試了通過(guò)化學(xué)蒸鍍(CVD)法在工具基體和硬質(zhì)包覆層間形成外延界面來(lái)改善硬質(zhì)包覆層的附著性，但想用化學(xué)蒸鍍(CVD)法形成外延界面時(shí)，由于實(shí)質(zhì)上限于在WC晶粒的(0001)面上或(10-10)面上生成外延界面， 所以在更高次的WC結(jié)晶面露出的普通工具基體表面上，還談不上形成外延界面的面積比例很充分，而是廣泛形成附著力弱的非外延界面，在重切削時(shí)，不牢固的界面成為膜剝離的起點(diǎn)，從而不僅得不到所期望的耐剝離性，而且在蒸鍍時(shí)基體暴露于高溫(約1000°c )，因而在基體組織中形成η相，不能引入殘余應(yīng)力，變得容易產(chǎn)生裂紋，因此即使實(shí)現(xiàn)了附著性的改善，也不能說(shuō)可滿足作為包覆工具的切削性能。此外，在上述專利文獻(xiàn)2所示的現(xiàn)有包覆工具中，通過(guò)物理蒸鍍(PVD)法形成WC的(0001)面與TiN的(111)面平行且WC的[11-20]方位與TiN的[110]方位平行的的外延界面，在通常條件下的切削加工中，可提高硬質(zhì)包覆層的耐缺損性、耐剝離性，但在更嚴(yán)格的切削加工條件下，例如在伴隨著高熱產(chǎn)生，對(duì)刀刃施加高負(fù)荷的鋼或鑄鐵等的高速重切削加工中，硬質(zhì)包覆層的耐缺損性、耐剝離性不充分，因而存在工具壽命短的問(wèn)題點(diǎn)。此外，上述現(xiàn)有包覆工具的母材要求含有較多的(0001)面成長(zhǎng)的板狀晶WC粒子的特殊組成， 因而實(shí)際上很難應(yīng)用于由(0001)面沒(méi)有成長(zhǎng)的市場(chǎng)銷售的硬質(zhì)合金粉末制作的普通工具基體、或小徑鉆頭等精細(xì)或具有復(fù)雜形狀的工具基體上。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明人從如上所述的觀點(diǎn)考慮，為了即使在容易產(chǎn)生熔敷崩刀的小徑低速切削加工或者對(duì)刀刃施加高負(fù)荷的高速重切削加工或伴隨著高熱產(chǎn)生對(duì)刀刃施加高負(fù)荷的鋼或鑄鐵等的高速重切削加工中使用的情況下，也提供耐缺損性、耐剝離性優(yōu)異的硬質(zhì)包覆工具，進(jìn)行深入研究的結(jié)果，得出了如下見(jiàn)解。上述專利文獻(xiàn)1所示的包覆工具用化學(xué)蒸鍍(CVD)法形成工具基體表面與硬質(zhì)包覆層間的外延界面，此外，上述專利文獻(xiàn)2所示的包覆工具通過(guò)作為物理蒸鍍(PVD)法的一種的電弧離子鍍(AIP)法蒸鍍形成工具基體表面與硬質(zhì)包覆層間的外延界面。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)例如圖1的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖表示的作為物理蒸鍍(PVD)裝置的一種的利用壓力梯度型Ar等離子體槍的離子鍍裝置形成與WC基硬質(zhì)合金構(gòu)成的工具基體(以下，稱為WC硬質(zhì)基體)表面鄰接的作為硬質(zhì)包覆層的TiAlN層，在WC硬質(zhì)基體表面與硬質(zhì)包覆層(TiAlN層)之間能夠形成滿足特定的外延關(guān)系的異質(zhì)外延界面。即，將WC硬質(zhì)基體安裝于利用上述壓力梯度型Ar等離子體槍的離子鍍裝置內(nèi)，在例如以下的特定條件下進(jìn)行前處理后，WC硬質(zhì)基體溫度240 450 °C、等離子體槍放電功率3kW、放電氣體流量氬(Ar)氣體25 40sccm、施加于工具基體的直流偏壓-600V、在以下的特定條件下進(jìn)行蒸鍍時(shí)，WC硬質(zhì)基體溫度MO 450 0C、蒸發(fā)源金屬Ti、金屬Al、等離子體槍放電功率(對(duì)金屬Ti) 8 12kW、等離子體槍放電功率(對(duì)金屬Al) 6 9kW、反應(yīng)氣體流量氮(N2)氣體80 120sccm、放電氣體流量氬(Ar)氣體55 60sccm、施加于工具基體的直流偏壓0V、由此形成的TiAlN層(以下，稱為改性TiAlN層)中的TiAlN晶粒與WC硬質(zhì)基體中的WC晶粒之間形成滿足以下外延關(guān)系的異質(zhì)外延界面。S卩，對(duì)于WC硬質(zhì)基體與改性TiAlN層的界面的截面，當(dāng)用場(chǎng)致發(fā)射型掃描電子顯微鏡和電子背散射衍射裝置測(cè)定求出的WC晶粒的W001]方位與TiAlN晶粒的[110]方位平行且WC晶粒的[10-10]方位與TiAlN晶粒的W01]方位平行的晶粒界面長(zhǎng)度為)(A，
并且，用相同的場(chǎng)致發(fā)射型掃描電子顯微鏡和電子背散射衍射裝置測(cè)定求出的WC 晶粒的W001]方位與TiAlN晶粒的[111]方位平行且WC晶粒的[11-20]方位與TiAlN晶粒的[110]方位平行的晶粒界面長(zhǎng)度為Xc時(shí)，上述WC硬質(zhì)基體表面和與其鄰接的改性TiAlN層之間形成滿足下式的異質(zhì)外延界面1 > (XA+XC) /X彡0. 3 (其中X表示界面總長(zhǎng))。而且發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在WC硬質(zhì)基體表面和與其鄰接的改性TiAlN層之間形成上述異質(zhì)外延界面，可大幅度提高WC硬質(zhì)基體與硬質(zhì)包覆層的粘結(jié)強(qiáng)度，其結(jié)果，將這種包覆工具用于容易發(fā)生熔敷崩刀的小徑低速切削加工、或?qū)τ诘度惺┘右蚋哌M(jìn)給、高切深而帶來(lái)的高負(fù)荷的高速重切削加工時(shí)，也表現(xiàn)出優(yōu)異的耐缺損性、耐剝離性，經(jīng)長(zhǎng)期使用仍發(fā)揮優(yōu)異的切削性能。該發(fā)明是基于上述見(jiàn)解而完成的，其具有如下特征一種表面包覆切削工具，所述表面包覆切削工具通過(guò)物理蒸鍍?cè)谟商蓟u基硬質(zhì)合金構(gòu)成的切削工具基體表面形成至少包含TiAlN層的硬質(zhì)包覆層而形成，其特征在于，形成有與所述切削工具基體的表面鄰接并具有0. 2 2 μ m的層厚，由寬度10 IOOnm的柱狀晶組織構(gòu)成的TiAlN層，進(jìn)而，用場(chǎng)致發(fā)射型掃描電子顯微鏡和電子背散射衍射裝置分別求出所述切削工具基體與TiAlN層的界面的截面的碳化鎢晶粒和TiAlN晶粒的結(jié)晶面和結(jié)晶方位，當(dāng)(a)碳化鎢晶粒的
方位與TiAlN晶粒的[110]方位平行且碳化鎢晶粒的 [10-10]方位與TiAlN晶粒的W01]方位平行的晶粒界面長(zhǎng)度為)(A，(b)碳化鎢晶粒的
方位與TiAlN晶粒的[111]方位平行且碳化鎢晶粒的 [11-20]方位與TiAlN晶粒的[110]方位平行的晶粒界面長(zhǎng)度為Xc時(shí)，在所述切削工具基體表面和與該切削工具基體表面鄰接的TiAlN層的界面形成滿足下式的異質(zhì)外延界面，1 > (XA+XC) /X彡0. 3 (其中X表示界面總長(zhǎng))。在本發(fā)明的包覆工具的構(gòu)成與WC硬質(zhì)基體表面鄰接的硬質(zhì)包覆層的改性TiAlN 層中，Ti成分提高高溫強(qiáng)度，Al提高硬度，且N成分具有提高層的強(qiáng)度的作用，因而改性 TiAlN層具備高硬度和優(yōu)異的強(qiáng)度，從而有助于提高包覆工具的耐磨損性，但該發(fā)明的包覆工具在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步在改性TiAlN層和WC硬質(zhì)基體表面形成異質(zhì)外延界面，提高了改性TiAlN層和WC硬質(zhì)基體表面間的粘結(jié)強(qiáng)度，因而大幅度地提高了硬質(zhì)包覆層的耐缺損性、耐剝離性、附著強(qiáng)度，從而可實(shí)現(xiàn)工具的長(zhǎng)壽命化。將TiAlN層蒸鍍形成在WC硬質(zhì)基體上時(shí)，通過(guò)圖1所示的利用壓力梯度型Ar等離子體槍的離子鍍裝置，在例如以下的特定條件下進(jìn)行前處理后，WC硬質(zhì)基體溫度MO 450 °C、等離子體槍放電功率3kW、放電氣體流量氬(Ar)氣體25 40sccm、施加于工具基體的直流偏壓-600V、調(diào)整為以下的特定條件并蒸鍍改性TiAlN層時(shí)，WC硬質(zhì)基體溫度MO 450 V、
蒸發(fā)源金屬Ti、金屬Al、等離子體槍放電功率(對(duì)金屬Ti) 8 12kW、等離子體槍放電功率(對(duì)金屬Al) 6 9kW、反應(yīng)氣體流量氮(N2)氣體80 120sccm、放電氣體流量氬(Ar)氣體55 60sccm、施加于工具基體的直流偏壓0V、在垂直于所述WC硬質(zhì)基體表面的任意截面內(nèi)，在WC硬質(zhì)基體表面和與其鄰接的改性TiAlN層的界面，當(dāng)(a)碳化鎢晶粒的
方位與TiAlN晶粒的[110]方位平行且碳化鎢晶粒的 [10-10]方位與TiAlN晶粒的W01]方位平行的晶粒界面長(zhǎng)度為)(A，(b)碳化鎢晶粒的
方位與TiAlN晶粒的[111]方位平行且碳化鎢晶粒的 [11-20]方位與TiAlN晶粒的[110]方位平行的晶粒界面長(zhǎng)度為Xc時(shí)，形成滿足下式的具備異質(zhì)外延關(guān)系的界面1 > (XA+XC) /X彡0. 3 (其中X表示界面總長(zhǎng))。而且，如果用掃描型電子顯微鏡觀察所述改性TiAlN層，觀察到形成了寬度10 lOOnm、高度0. 2 2 μ m的柱狀晶的改性TiAlN0此外，所述改性TiAlN的柱狀晶的寬度和高度受所述蒸鍍條件、特別是蒸鍍時(shí)間的影響，但經(jīng)40 320min的蒸鍍可形成所述的寬度、高度的柱狀晶的改性TiAIN。而且，改性TiAlN層的層厚0. 2 2 μ m對(duì)應(yīng)于在此提到的柱狀晶的高度0. 2 2 μ m0在此，改性TiAlN層的層厚(柱狀晶的高度)不到0.2 μ m時(shí)，不能充分確保所期望的粘結(jié)強(qiáng)度，另一方面，該層厚(柱狀晶的高度)超出2 μ m時(shí)，柱狀結(jié)晶粗大化而失去表面平滑性，耐缺損性變得降低，因而改性TiAlN層的層厚(柱狀晶的高度)定為0.2 2μπι。此外，用場(chǎng)致發(fā)射型掃描電子顯微鏡和電子背散射衍射裝置按以下順序分別求出切削工具基體與TiAlN層的界面的截面內(nèi)的WC晶粒和TiAlN晶粒的結(jié)晶面排列、結(jié)晶方位取向、界面長(zhǎng)度)(Α、界面長(zhǎng)度X。、總界面長(zhǎng)度X。S卩，通過(guò)離子研磨對(duì)切削工具基體與TiAlN層的截面進(jìn)行研磨后，對(duì)研磨面表面的WC晶粒和TiAlN晶粒照射電子束，確定每個(gè)WC晶粒和TiAlN晶粒的區(qū)域，進(jìn)而，對(duì)于測(cè)定區(qū)域內(nèi)的切削工具基體與TiAlN層的界面中鄰接的WC晶粒和TiAlN晶粒對(duì)，分別測(cè)定(al)WC晶粒的[10-10]方位與TiAlN晶粒的[100]方位構(gòu)成的角度、(a2)WC晶粒的W001]方位與TiAlN晶粒的[110]方位構(gòu)成的角度，(cl)WC晶粒的[11-20]方位與TiAlN晶粒的[110]方位構(gòu)成的角度、(c2)WC晶粒的W001]方位與TiAlN晶粒的[111]方位構(gòu)成的角度時(shí)，(A)測(cè)定由在所述(al)中求出的角度和在所述(a2)中求出的角度都為10度以下的WC晶粒和TiAlN晶粒對(duì)形成的特定界面區(qū)域沿基體表面的距離，對(duì)于滿足所述(A)條件的WC晶粒和TiAlN晶粒對(duì)的全部，相加所述界面區(qū)域的長(zhǎng)度的距離為χΑ，進(jìn)而，(C)測(cè)定由在所述(Cl)中求出的角度和在所述(c2)中求出的角度都為10度以下的WC晶粒和TiAlN晶粒對(duì)形成的特定界面區(qū)域沿基體表面的距離，
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對(duì)于滿足所述(C)條件的WC晶粒和TiAlN晶粒對(duì)的全部，相加所述界面區(qū)域的長(zhǎng)度的距離為X。，進(jìn)而，在測(cè)定的工具基體和TiAlN層的界面，沿著工具基體表面的總界面區(qū)域長(zhǎng)度為X。 如果基于由所述測(cè)定求出的\、Xc, X的值進(jìn)行計(jì)算，可確認(rèn)在WC硬質(zhì)基體表面和與其鄰接的TiAlN層的界面形成有滿足下式的異質(zhì)外延界面1 > (XA+XC)/X 彡 0. 3。在此，(XA+XC)/X小于0. 3時(shí)，異質(zhì)外延界面所占比例變少，TiAlN層的破壞起點(diǎn)增加，得不到所期望的耐缺損性，因而(XA+Xe)/X的值定為1 > (XA+Xe)/X彡0. 3。本發(fā)明的包覆工具通過(guò)以在WC硬質(zhì)基體和與其接觸的TiAlN層的界面存在的WC 晶粒和TiAlN晶粒的結(jié)晶面和結(jié)晶方位滿足特定的異質(zhì)外延關(guān)系的方式形成有TiAlN層， 即使在容易發(fā)生熔敷崩刀的小徑低速切削加工、或?qū)τ诘度惺┘右蚋哌M(jìn)給、高切深而帶來(lái)的高負(fù)荷的高速重切削加工中，也表現(xiàn)出優(yōu)異的耐缺損性、耐剝離性和附著強(qiáng)度，經(jīng)長(zhǎng)期使用仍發(fā)揮優(yōu)異的切削性能，從而有助于工具壽命的延長(zhǎng)化。


圖1是表示為了蒸鍍形成本發(fā)明的表面包覆切削工具(本發(fā)明包覆鉆頭)的改性 TiAlN層而利用壓力梯度型Ar等離子體槍的離子鍍裝置的簡(jiǎn)圖。圖2是表示本發(fā)明的表面包覆切削工具的WC硬質(zhì)基體表面和改性TiAlN層的界面附近的結(jié)晶方位關(guān)系的模式圖。圖3是表示本發(fā)明的表面包覆切削工具的WC硬質(zhì)基體表面和改性TiAlN層的界面附近的層厚方向截面內(nèi)的結(jié)晶組織和界面長(zhǎng)度的模式圖。符號(hào)說(shuō)明1:改性 TiAlN 層2 工具基體3 工具基體表面的近似平面4 以3為中心，與3平行的寬度30 μ m、高度3 μ m的測(cè)定范圍5 碳化鎢晶粒的W001]方位與TiAlN晶粒的[110]方位平行且碳化鎢晶粒的 [10-10]方位與TiAlN晶粒的W01]方位平行的晶粒界面長(zhǎng)度)(A6 碳化鎢晶粒的W001]方位與TiAlN晶粒的[111]方位平行且WC晶粒的 [11-20]方位與TiAlN晶粒的[110]方位平行的晶粒界面長(zhǎng)度Xc7 內(nèi)的實(shí)線部)總界面長(zhǎng)X
具體實(shí)施例方式接著，根據(jù)實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明的包覆工具。[實(shí)施例1]作為原料粉末，準(zhǔn)備均具有平均粒徑1 3 μ m的WC粉末、TiC粉末、VC粉末、TaC 粉末、NbC粉末、Cr3C2粉末及Co粉末，將這些原料粉末配合成表1所示的配合組成，用球磨機(jī)濕式混合72小時(shí)，干燥之后，以IOOMPa的壓力沖壓成型為壓坯，在6Pa的真空中，以 1400°C的溫度在保持1小時(shí)的條件下燒結(jié)該壓坯，燒結(jié)后，對(duì)刀刃部分實(shí)施R為0. 03的珩磨加工，形成具有ISO標(biāo)準(zhǔn)· CNMG120408的刀片形狀的WC基硬質(zhì)基體A-I A-10。接著，在丙酮中超聲波清洗上述WC硬質(zhì)基體A-I A-10，并在干燥的狀態(tài)下，安裝于圖1所示的利用壓力梯度型Ar等離子體槍的離子鍍裝置，作為蒸發(fā)源安裝金屬Ti和金屬Al，首先，對(duì)裝置內(nèi)進(jìn)行排氣而保持為1. OXKT3Pa以下的真空，同時(shí)導(dǎo)入Ar氣體而成為 2. 3X 10 之后，將壓力梯度型Ar等離子體槍的放電功率設(shè)為3kW，對(duì)腔室內(nèi)照射等離子體束使Ar離子化，同時(shí)對(duì)WC硬質(zhì)基體施加-600V的偏壓，由此對(duì)上述WC硬質(zhì)基體進(jìn)行10 分鐘的Ar轟擊處理，然后，使裝置內(nèi)暫成為1 X IO-3Pa左右的真空后，在壓力梯度型Ar等離子體槍中，對(duì)Ti的等離子體槍的放電功率設(shè)為10 12kW，對(duì)Al的等離子體槍的放電功率設(shè)為8kW，流通45sccm的Ar氣體、IOOsccm的氮?dú)獾耐瑫r(shí)，將爐內(nèi)的壓力保持在3X 1(Γ2 6 X 10_2Pa，對(duì)蒸發(fā)源入射等離子體束產(chǎn)生金屬Ti和金屬Al的蒸氣，同時(shí)用等離子體束進(jìn)行離子化，在保持為規(guī)定溫度的WC硬質(zhì)基體表面蒸鍍形成表3所示的目標(biāo)層厚的改性TiAlN 層作為硬質(zhì)包覆層，由此制造了作為本發(fā)明包覆工具的本發(fā)明包覆刀片1 10。另外，在表2示出作為本發(fā)明包覆刀片1 10的改性TiAlN層的形成條件的利用壓力梯度型Ar等離子體槍的離子鍍的各種條件。為了比較，在丙酮中超聲波清洗上述WC硬質(zhì)基體A-I A-10，并在干燥的狀態(tài)下， 安裝于普通的電弧離子鍍裝置，作為陰極(蒸發(fā)源)安裝金屬Ti和金屬Al，首先，對(duì)裝置內(nèi)進(jìn)行排氣而保持為0. 1 以下的真空，同時(shí)用加熱器將裝置內(nèi)加熱至500°C后，導(dǎo)入Ar氣體而成為0. 7Pa的氣氛，同時(shí)對(duì)上述WC硬質(zhì)基體施加-200V的直流偏壓，對(duì)上述WC硬質(zhì)基體表面進(jìn)行Ar轟擊處理，然后，裝置內(nèi)導(dǎo)入作為反應(yīng)氣體的氮?dú)舛蔀? 的反應(yīng)氣氛，同時(shí)對(duì)上述WC硬質(zhì)基體施加-50V的直流偏壓，且在上述金屬Ti和金屬Al的陰極與陽(yáng)極之間通過(guò)120A的電流進(jìn)行電弧放電，由此通過(guò)在上述WC硬質(zhì)基體表面蒸鍍形成表4所示的目標(biāo)層厚的現(xiàn)有TiAlN層作為硬質(zhì)包覆層，從而分別制造了作為現(xiàn)有包覆工具的現(xiàn)有包覆刀片1 10。為了參考，在丙酮中超聲波清洗上述WC硬質(zhì)基體A-I A-5，干燥后，將WC硬質(zhì)基體A-I A-5安裝于普通的化學(xué)蒸鍍(CVD)裝置內(nèi)，在以下的條件下，通過(guò)CVD法以表5所示的目標(biāo)層厚蒸鍍形成TiAlN層(以下，表示為化學(xué)蒸鍍TiAlN層)，由此制造了作為參考包覆工具的參考包覆刀片1 5。反應(yīng)氣體組成以容量％計(jì)，TiCl4 2. 2%, AlCl3 :2. 5%, N2 :30%,H2 剩余反應(yīng)氣氛溫度900°C反應(yīng)氣氛壓力30kPa對(duì)于上述本發(fā)明包覆刀片1 10的改性TiAlN層、現(xiàn)有包覆刀片1 10的現(xiàn)有 TiAlN層和參考包覆刀片1 5的化學(xué)蒸鍍TiAlN層，用掃描型電子顯微鏡(Carl Zeiss社制Ultra50通過(guò)觀察膜的斷裂面來(lái)測(cè)定其層厚、柱狀晶的尺寸。而且，該測(cè)定為測(cè)定5個(gè)點(diǎn)的平均值。表3 5分別示出了測(cè)定值。[表 1]
權(quán)利要求
1. 一種表面包覆切削工具，所述表面包覆切削工具通過(guò)物理蒸鍍?cè)谟商蓟u基硬質(zhì)合金構(gòu)成的切削工具基體表面形成至少包含TiAlN層的硬質(zhì)包覆層而形成，其特征在于，形成有與所述切削工具基體的表面鄰接并具有0. 2 2 μ m的層厚，由寬度10 IOOnm 的柱狀晶組織構(gòu)成的TiAlN層，進(jìn)而，用場(chǎng)致發(fā)射型掃描電子顯微鏡和電子背散射衍射裝置分別求出所述切削工具基體與TiAlN層的界面的截面的碳化鎢晶粒和TiAlN晶粒的結(jié)晶面和結(jié)晶方位，當(dāng)(a)碳化鎢晶粒的W001]方位與TiAlN晶粒的[110]方位平行且碳化鎢晶粒的 [10-10]方位與TiAlN晶粒的W01]方位平行的晶粒界面長(zhǎng)度為)(A，(b)碳化鎢晶粒的W001]方位與TiAlN晶粒的[111]方位平行且碳化鎢晶粒的 [11-20]方位與TiAlN晶粒的[110]方位平行的晶粒界面長(zhǎng)度為Xc時(shí)，在所述切削工具基體表面和與該切削工具基體表面鄰接的TiAlN層的界面形成滿足下式的異質(zhì)外延界面1 > (XA+XC) /X彡0. 3，其中X表示界面總長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種硬質(zhì)包覆層在小徑低速切削或?qū)Ω咚僦厍邢鞯戎邪l(fā)揮優(yōu)異的耐缺損性、耐剝離性、附著強(qiáng)度的具有異質(zhì)外延界面的表面包覆切削工具。所述表面包覆切削工具為通過(guò)物理蒸鍍?cè)赪C硬質(zhì)基體表面包覆形成柱狀晶組織的TiAlN層的表面包覆切削工具，在WC硬質(zhì)基體表面與TiAlN層的界面，當(dāng)
WC與[110]TiAlN平行且[10-10]WC與
TiAlN平行的晶粒界面長(zhǎng)度為XA，
WC與[111]TiAlN平行且[11-20]WC與[110]TiAlN平行的晶粒界面長(zhǎng)度為XC時(shí)，具有滿足1＞(XA+XC)/X≥0.3(其中X表示界面總長(zhǎng))的異質(zhì)外延界面。
文檔編號(hào)C23C14/06GK102371378SQ20111019404
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者田中耕一, 高岡秀充 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社