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公開番号2024139529
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-09
出願番号2023050506
出願日2023-03-27
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 20060101AFI20241002BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】高硬度かつ高靭性の表面被覆切削工具の提供。
【解決手段】被覆層は複合炭窒化物層を有し、
前記複合炭窒化物層は、平均厚さが1.0μm以上、20.0μm以下であり、その組成を式:(Al_a1X1_a2X2_a3)(C_b1N_b2)(X1、X2は異なる元素でそれぞれTi、V、Zr、Nb、Hf、Taから選択される)で表したとき、前記a₁、a₂、a₃、b₁、b₂(a₁+a₂+a₃=1、b₁+b₂=1)は、
0.01≦a₁≦0.60
0.01≦a₂≦0.60
0.01≦a₃≦0.60
0.20≦b₁≦0.80
0.20≦b₂≦0.80
であり、S_configが0.75R(Rは気体定数である)以上であり、さらに不可避不純物を含有し、NaCl型面心立方構造を有する結晶粒を含む表面被覆切削工具。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
基体と該基体の表面に被覆層を有する表面被覆切削工具であって、
前記被覆層は複合炭窒化物層を有し、
前記複合炭窒化物層は、平均厚さが１．０μｍ以上、２０．０μｍ以下であり、
その組成を式：（Ａｌ
ａ１
Ｘ１
ａ２
Ｘ２
ａ３
）（Ｃ
ｂ１
Ｎ
ｂ２
）（Ｘ１、Ｘ２は異なる元素でそれぞれＴｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａから選択される）で表したとき、
前記ａ
１
、ａ
２
、ａ
３
、ｂ
１
、ｂ
２
（ａ
１
＋ａ
２
＋ａ
３
＝１、ｂ
１
＋ｂ
２
＝１）は、
０．０１≦ａ
１
≦０．６０
０．０１≦ａ
２
≦０．６０
０．０１≦ａ
３
≦０．６０
０．２０≦ｂ
１
≦０．８０
０．２０≦ｂ
２
≦０．８０
であり、
ｎ＝３、ｍ＝２として、式１（式１でｌｎは自然対数である）で表されるＳ
ｃｏｎｆｉｇ
が０．７５Ｒ（Ｒは気体定数である）以上であり、
さらに不可避不純物を含有し、
ＮａＣｌ型面心立方構造を有する結晶粒を含む、
ことを特徴とする表面被覆切削工具。
TIFF
2024139529000010.tif
36
133
続きを表示（約 66 文字）【請求項２】
前記複合炭窒化物層が０．５０原子％以下のＣｌを含むことを特徴とする請求項１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 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金等の基体の表面に、被覆層を形成した被覆工具が知られており、優れた耐摩耗性を発揮することが知られている。
そして、被覆工具の耐久性を向上させるべく、被覆層の改善についての種々の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、基体直上の層の上に、原子率でＴｉ：５～３５％、Ａｌ：５～３５％、Ｔａ：５～３５％、Ｃｒ：５～３５％、Ｚｒ：５～３５％、Ｎ：５～５０％、Ｃ：５～５０％の（ＴｉＡｌＴａＣｒＺｒ）（ＣＮ）の高エントロピー層を有する被覆工具が記載され、前記高エントロピー層は高硬度で、耐摩耗性を有し、熱伝導率が高く、チタン合金やステンレス鋼の切削加工でも耐久性を有するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
中国特許公開第１１４９２１７５４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、高硬度でかつ靭性を向上させた被覆層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】
【０００６】
本発明の実施形態に係る表面被覆切削工具は、
基体と該基体の表面に被覆層を有し、
前記被覆層は複合炭窒化物層を有し、
前記複合炭窒化物層は、平均厚さが１．０μｍ以上、２０．０μｍ以下であり、
その組成を式：（Ａｌ
ａ１
Ｘ１
ａ２
Ｘ２
ａ３
）（Ｃ
ｂ１
Ｎ
ｂ２
）（Ｘ１、Ｘ２は異なる元素でそれぞれＴｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａから選択される）で表したとき、
前記ａ
１
、ａ
２
、ａ
３
、ｂ
１
、ｂ
２
（ａ
１
＋ａ
２
＋ａ
３
＝１、ｂ
１
＋ｂ
２
＝１）は、
０．０１≦ａ
１
≦０．６０
０．０１≦ａ
２
≦０．６０
０．０１≦ａ
３
≦０．６０
０．２０≦ｂ
１
≦０．８０
０．２０≦ｂ
２
≦０．８０
であり、
ｎ＝３、ｍ＝２として、式１（式１でｌｎは自然対数である）で表されるＳ
ｃｏｎｆｉｇ
が０．７５Ｒ（Ｒは気体定数である）以上であり、
さらに不可避不純物を含有し、
ＮａＣｌ型面心立方構造を有する結晶粒を含む。
TIFF
2024139529000002.tif
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133
【０００７】
さらに、前記実施形態に係る表面被覆切削工具は、以下の（１）の事項を満足してもよい。
【０００８】
（１）前記複合炭窒化物層が０．５０原子％以下のＣｌを含むこと。
【発明の効果】
【０００９】
前記表面被覆切削工具は、被覆層が高硬度でかつ高靭性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ＴｉＮの結晶構造の模式図を示す。
（ＡｌＸ１Ｘ２）（ＣＮ）の結晶構造の模式図を示す。
【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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