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公開番号2024130594
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023040425
出願日2023-03-15
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 20060101AFI20240920BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】Ti合金等の難削材の切削加工でも優れた耐久性を有する被覆工具の提供。
【解決手段】被覆層は、基材側の第1層で、基材からもっとも離れた層の第2層の交互積層を有し、第1層の平均組成は、(Al_aCr_bX_c)N(XはSi、Bの少なくとも一種。a、bおよびcは原子比。0.40≦a≦0.75、0.20≦b≦0.50、0.01≦c≦0.20、a+b+c=1)であり、第2層の平均組成は、(Al_dCr_eV_f)N(d、eおよびfは原子比。0.40≦d≦0.75、0.05≦e≦0.40、0.05≦f≦0.40、d+e+f=1)であって、0.05<|a/(a+b)-d/(d+e+f)|<0.30であり、交互積層の基材側の層からi番目(1≦i≦n、nは積層数)となる第1層の平均厚さをαi(nm)、i番目となる第2層の平均厚さをβi(nm)とするとき、αi/βiは、iの増加に従って減少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】
基材と該基材上の被覆層を有する表面被覆切削工具であって、
前記被覆層は、前記基材側の層が第１層で、前記基材からもっとも離れた層が第２層となる前記第１層と前記第２層の交互積層を有し、
前記第１層の平均組成は、（Ａｌ
ａ
Ｃｒ
ｂ
Ｘ
ｃ
）Ｎ（ＸはＳｉ、Ｂの少なくとも一種。ａ、ｂおよびｃは原子比。０.４０≦ａ≦０.７５、０.２０≦ｂ≦０.５０、０.１０≦ｃ≦０.２０、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）であり、
前記第２層の平均組成は、（Ａｌ
ｄ
Ｃｒ
ｅ
Ｖ
ｆ
）Ｎ（ｄ、ｅおよびｆは原子比。０.４０≦ｄ≦０.７５、０.５０≦ｅ≦０.４０、０.５０≦ｆ≦０.４０、ｄ＋ｅ＋ｆ＝１）であって、
０．０５＜｜ａ／（ａ＋ｂ）－ｄ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）｜＜０.３０であり、
前記交互積層の前記基材側の層からｉ番目（１≦ｉ≦ｎ、ｎは積層数）となる前記第１層の平均厚さをαｉ（ｎｍ）、前記ｉ番目となる前記第２層の平均厚さをβｉ（ｎｍ）とするとき、αｉ／βｉは、ｉの増加に従って減少する
ことを特徴とする表面被覆切削工具。

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。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、切削工具の寿命を向上させるために、炭化タングステン（以下、ＷＣという）基超硬合金等の基材の表面に、被覆層を形成した被覆工具が知られている。
そして、被覆工具のより一層の切削性能を向上させるために、被覆層の組成や構造について、種々の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、基材表面にＣｒおよびＡｌと、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｂから選択される少なくとも１種以上の元素とから構成される被覆層を１層以上被覆し、該被覆層の少なくとも１層はＳｉを含有し、該Ｓｉを含む被覆層は固溶体相で結晶構造はｆｃｃである被覆工具が記載され、前記被覆層はナノ粒子の分散強化により耐酸化性に優れ高温強度が高いため、前記被覆工具は耐アブレッシブ摩耗性に優れるとされている。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、被覆層は第１層と第２層とを交互に各２層以上積層してなり、前記第１層は、Ａｌ(１００－ｘ－ｙ－ｚ)Ｃｒ(ｘ)Ｖ(ｙ)Ｂ(ｚ)（２０≦ｘ≦４０，２≦ｙ≦１５，５≦ｚ≦１５）であって、Ｎと不可避不純物を含み、前記第２層は、Ａｌ(１００－ｕ－ｖ－ｗ)Ｃｒ(ｕ)Ｖ(ｖ)Ｂ(ｗ)（２０≦ｕ≦４０，０≦ｖ≦５，０≦ｗ≦５）あって、Ｎと不可避不純物を含み、ｙ≧ｖ、ｚ－５≧ｗである被覆工具が記載され、該被覆層は高い硬度と潤滑性を有するため、前記被覆工具は耐摩耗性に優れるとされている。
【０００５】
さらに、例えば、特許文献３には、被覆層が（Ａｌｂ，[Ｃｒ１－αＶα]ｃ）（Ｃ１－ｄＮｄ）（０．５≦ｂ≦０．８、０．２≦ｃ≦０．５、ｂ＋ｃ＝１、０．０５≦α≦０．９５、０．５≦ｄ≦１）を有する被覆工具が記載され、前記被覆層がＶの添加により乾式切削において潤滑性を与えるため、前記被覆工具は耐摩耗性が向上しているとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００４－１０６１８３号公報
特開２００９－５６５４９号公報
特開２００３－３４８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記事情や前記提案を鑑みてなされたものであって、オーステナイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼、Ｔｉ合金、Ｎｉ合金等の難削材の切削加工であっても、優れた耐久性を有する被覆工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態に係る表面被覆切削工具は、
基材と該基材上の被覆層を有し、
前記被覆層は、前記基材側の層が第１層で、前記基材からもっとも離れた層が第２層となる前記第１層と前記第２層の交互積層を有し、
前記第１層の平均組成は、（Ａｌ
ａ
Ｃｒ
ｂ
Ｘ
ｃ
）Ｎ（ＸはＳｉ、Ｂの少なくとも一種。ａ、ｂおよびｃは原子比。０．４０≦ａ≦０．７５、０.２０≦ｂ≦０.５０、０.０１≦ｃ≦０.２０、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）であり、
前記第２層の平均組成は、（Ａｌ
ｄ
Ｃｒ
ｅ
Ｖ
ｆ
）Ｎ（ｄ、ｅおよびｆは原子比。０.４０≦ｄ≦０.７５、０.０５≦ｅ≦０.４０、０.０５≦ｆ≦０.４０、ｄ＋ｅ＋ｆ＝１）であって、
０．０５＜｜ａ／（ａ＋ｂ）－ｄ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）｜＜０．３０であり、
前記交互積層の前記基材側の層からｉ番目（１≦ｉ≦ｎ、ｎは積層数）となる前記第１層の平均厚さをαｉ（ｎｍ）、前記ｉ番目となる前記第２層の平均厚さをβｉ（ｎｍ）とするとき、αｉ／βｉは、ｉの増加に従って減少する。
【発明の効果】
【０００９】
前記表面被覆切削工具は、オーステナイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼、Ｔｉ合金、Ｎｉ合金等の難削材の切削加工であっても、優れた耐久性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態に係る表面被覆切削工具の縦断面の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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