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公開番号2024125678
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-19
出願番号2023033655
出願日2023-03-06
発明の名称表面被覆切削工具
出願人三菱マテリアル株式会社
代理人個人
主分類B23B 27/14 20060101AFI20240911BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】ステンレス鋼等の難削材の切削加工において優れた耐摩耗性を有する表面被覆切削工具の提供
【解決手段】基体と該基体上の被覆層を有し、
前記被覆層は、析出相を含む金属硼化物層を含み、
該金属硼化物層の金属成分の平均組成は、Ti_1-xM_x(MはAl、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Wの少なくとも1種、0.00<x<0.50)であり、
前記析出相はMの少なくとも1種および/またはTiとMの少なくとも1種の金属からなり、該析出相の平均組成はTi_1-yM_y(0.50<y≦1.00)であり、
前記被覆層の縦断面において、前記析出相は被覆層全体に対して、2～70面積%を占める
ことを特徴とする表面被覆切削工具
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基体と該基体上の被覆層を有し、
前記被覆層は、析出相を含む金属硼化物層を含み、
該金属硼化物層の金属成分の平均組成は、Ｔｉ
１－ｘ
Ｍ
ｘ
（ＭはＡｌ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｗの少なくとも１種、０．００＜ｘ＜０．５０）であり、
前記析出相はＭの少なくとも１種および／またはＴｉとＭの少なくとも１種の金属からなり、該析出相の平均組成はＴｉ
１－ｙ
Ｍ
ｙ
（０．５０＜ｙ≦１．００）であり、
前記被覆層の縦断面において、前記析出相は被覆層全体に対して、２～７０面積％を占める
ことを特徴とする表面被覆切削工具。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記被覆層の縦断面において、前記析出相の平均厚みは前記被覆層の厚さ方向の平均長さが２０ｎｍ超え、５００ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載の表面被覆切削工具。
【請求項３】
前記被覆層の縦断面において、前記析出相のアスペクト比が２以上、３０以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の表面被覆切削工具。
【請求項４】
前記金属硼化物層は、六方晶の結晶構造の結晶を有し、Ｘ線回折における（１００）回折線強度（Ｉ
（１００）
）、（１０１）回折線強度（Ｉ
（１０１）
）および（００１）回折強度（Ｉ
（００１）
）は、
（Ｉ
（１００）
＋Ｉ
（１０１）
）／Ｉ
（００１）
≧３
を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の表面被覆切削工具。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面被覆切削工具（以下、被覆工具ということがある）に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、被覆工具としては、例えば、炭化タングステン（以下、ＷＣで表す）基超硬合金等の基体に被覆層を形成したものが知られている。
そして、この被覆層の組成、組織、結晶構造を調整することによって、より切削性能を高めた被覆層を得る提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、基体上に、周期表の４、５、６族元素、Ａｌの窒化物、炭化物、酸化物、硼化物およびそれら相互固溶体、混合体のいずれか１種以上を含む層を１層以上被覆し、前記層の少なくとも１層が柱状結晶であって、該柱状晶は異なる成長方向を有する被覆層を含む被覆切削工具が記載され、該被覆工具は優れた耐摩耗性を有するとされている。
【０００４】
特許文献２には、基体上にＡｌ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒから選択される１種以上の金属元素からなる硼化物被覆層を有し、該硼化物被覆層は六方晶の結晶構造を含み、Ｘ線回折において（００１）回折線が最強で、残留圧縮応力が０．１ＧＰａ以上である被覆工具が記載され、該被覆工具は被覆層の密着特性を犠牲にすることなく、高硬度であるとされている。
【０００５】
特許文献３には、基体に繊維状微細組織を有する少なくとも１層のＴｉＢ
２
層を含む被覆層を有し、前記繊維状微細組織の円柱状の粒は、５～５０ｎｍの直径と、長さと直径との比率ｌ／ｄが＞２であって２５０ｎｍ以上の長さとを有し、基体の表面に対して垂直に配向する被覆工具が記載され、該被覆工具は被覆層が靭性に優れるとされている。
【０００６】
特許文献４には、ＡｌｘＭｙの窒化物または炭窒化物（ｘ＋ｙ＝１００、４０≦ｘ≦９５、５≦ｙ≦６０、ＭはＴｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂから選択される１種以上）である中間層上は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒから選択される１種以上の元素の硼化物であって、前記中間層は基体側が立方晶の結晶構造、前記硼化物側が六方晶の結晶構造である被覆工具が記載され、該被覆工具は耐摩耗性に優れるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００２－２６３９１３号公報
特開２００８－２３８０２８１号公報
特開２００２－３５５７０４号公報
特開２０１２－２２８７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記事情や提案を鑑みてなされたものであって、ステンレス鋼等の難削材の高速切削加工において優れた耐摩耗性を有する表面被覆切削工具を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の実施形態に係る表面被覆切削工具は、
基体と該基体上の被覆層を有し、
前記被覆層は、析出相を含む金属硼化物層を含み、
該金属硼化物層の金属成分の平均組成は、Ｔｉ
１－ｘ
Ｍ
ｘ
（ＭはＡｌ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｗの少なくとも１種、０．００＜ｘ＜０．５０）であり、
前記析出相はＭおよび／またはＴｉとＭを含み、その平均組成はＴｉ
１－ｙ
Ｍ
ｙ
（０．５０＜ｙ≦１．００）であり、
前記被覆層の縦断面において、前記析出相は被覆層全体に対して、２～７０面積％を占める。
【００１０】
前記実施形態に係る表面被覆切削工具は、次の事項（１）～（３）の少なくとも１つを満足してもよい。
（１）前記被覆層の縦断面において、前記析出相の平均厚みは前記被覆層の厚さ方向の平均長さが２０ｎｍ超え、５００ｎｍ未満であること。
（２）前記被覆層の縦断面において、前記析出相のアスペクト比が２以上、３０以下であること。
（３）前記金属硼化物層は、六方晶の結晶構造の結晶を有し、Ｘ線回折における（１００）回折線強度（Ｉ
（１００）
）、（１０１）回折線強度（Ｉ
(１０１）
）および（００１）回折強度（Ｉ
（００１）
）は、
（Ｉ
（１００）
＋Ｉ
（１０１）
）／Ｉ
（００１）
≧３
を満足すること。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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