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公開番号2025149317
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024049876
出願日2024-03-26
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 20060101AFI20251001BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】被覆層の耐剥離性、耐チッピング性が優れる表面被覆工具の提供
【解決手段】被覆層は下部層と上部層を有し、
下部層の平均厚さ0.40～2.00μmであり、上部層の平均厚さが0.5～4.0μmであり、
下部層は下部層下部領域と下部層下部領域上の下部層上部領域を有し、前記下部層下部領域はその下端が前記基体上にあり、その上端が前記基体表面との界面から0.20μm以上で前記下部層の平均厚さの半分を超えない位置にあり、
下部層下部領域において、硬質相上にあるその結晶粒の平均粒径が0.01μm以上0.05μm未満、かつ、結合相上にあるその結晶粒の平均粒径が0.10μm以上0.50μm以下であ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】
刃先が硬質相と結合相を有する基体上に被覆層を有する表面被覆切削工具であって、
前記硬質相はｃＢＮ粒子を主成分として含み、
前記結合相は、Ｔｉの窒化物、炭化物、炭窒化物、硼化物およびＡｌの窒化物、酸化物からなる群から選ばれた少なくとも１種以上の粒子を主成分として含み、
前記被覆層は下部層と上部層を有し、
前記下部層の平均厚さ０．４０～２．００μｍであり、前記上部層の平均厚さが０．５～４．０μｍであり、
前記下部層は下部層下部領域と該下部層下部領域上の下部層上部領域を有し、
前記下部層下部領域はその下端が前記基体上にあり、その上端が前記基体表面との界面から０．２０μｍ以上で前記下部層の平均厚さの半分を超えない位置にあり、
前記下部層下部領域において、前記硬質相上にあるその結晶粒の平均粒径が０．０１μｍ以上０．０５μｍ未満、かつ、前記結合相上にあるその結晶粒の平均粒径が０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下である
ことを特徴とする表面被覆切削工具。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
前記下部層は、その平均組成が、（Ａｌ
１－ａ
Ｔｉ
ａ
）Ｎ（但し、ａは原子比で０．４０≦ａ≦０．６０）であり、
前記上部層は、その平均組成が、（Ａｌ
ｘ
Ｔｉ
１－ｘ－ｙ
Ｂ
ｙ
）Ｎ層（但し、ｘは原子比で０．４＜ｘ＜０．８、ｙは原子比で０≦ｙ＜０．２、）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。

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】
切削工具の切削性能の改善を目的として、従来、炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金、ｃＢＮ焼結体等の基体の表面に、被覆層を蒸着法により被覆形成した被覆工具があり、これは、優れた耐摩耗性を発揮することが知られている。
前記従来の被覆層を被覆形成した被覆工具は、耐摩耗性に優れものであるが、さらなる被覆層の改善について、例えば、基体と被覆層との密着性を向上させる提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、基体であるｃＢＮ焼結体上に被覆層を有し、前記被覆層と接する前記基材の表面の表面粗さＲｓｕｂは、０．１０～０．４０μｍであり、前記被覆層の最表面の表面粗さＲｓｕｒｆは、０～０．１５μｍであり、前記被覆層の最表面の表面粗さＲａｓｕｒｆは、０～０．１μｍであり、前記被覆層と接する前記基材の表面の表面粗さＲｓｕｂは、前記被覆層の最表面の表面粗さＲｓｕｒｆよりも大きい被覆工具が記載され、該被覆工具は耐欠損性と耐剥離性に優れるとされている。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、基体であるｃＢＮ焼結体上に被覆層を有し、前記被覆層中に前記基体表面に露出している結合相の一部から前記被覆層の表面まで連続した帯状微粒組織が前記基体表面の法線に対して平均して３０～６０°傾斜して存在しているとともに前記帯状微粒組織の前記基体表面に平行な方向の平均幅が０．３～１．５μｍかつ前記被覆層に占める含有割合が５～２０体積％である被覆工具が記載され、該被覆工具は耐チッピング性に優れるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－１２３５３０号公報
特許第６１０２６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、例えば、高硬度鋼の高能率切削加工、強断続切削加工のような高負荷の切削加工において、被覆層の耐剥離性、耐チッピング性が優れる表面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】
【０００７】
本発明の実施形態に係る表面被覆切削工具は、
刃先が硬質相と結合相を有する基体上に被覆層を有し、
前記硬質相はｃＢＮ粒子を主成分として含み、
前記結合相は、Ｔｉの窒化物、炭化物、炭窒化物、硼化物およびＡｌの窒化物、酸化物からなる群から選ばれた少なくとも１種以上の粒子を主成分として含み、
前記被覆層は下部層と上部層を有し、
前記下部層の平均厚さ０．４０～２．００μｍであり、前記上部層の平均厚さが０．５０～４．００μｍであり、
前記下部層は下部層下部領域と該下部層下部領域上の下部層上部領域を有し、
前記下部層下部領域はその下端が前記基体上にあり、その上端が前記基体表面との界面から０．２０μｍ以上で前記下部層の平均厚さの半分を超えない位置にあり、
前記下部層下部領域において、前記硬質相上にあるその結晶粒の平均粒径が０．０１μｍ以上０．０５μｍ未満、かつ、前記結合相上にあるその結晶粒の平均粒径が０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下である。
【０００８】
前記表面被覆切削工具は、次の（１）を満足してもよい。
（１）前記下部層は、その平均組成が、（Ａｌ
１－ａ
Ｔｉ
ａ
）Ｎ（但し、ａは原子比で０．４０≦ａ≦０．６０）であり、
前記上部層は、その平均組成が、（Ａｌ
ｘ
Ｔｉ
１－ｘ－ｙ
Ｂ
ｙ
）Ｎ層（但し、ｘは原子比で０．４＜ｘ＜０．８、ｙは原子比で０≦ｙ＜０．２）であること。
【発明の効果】
【０００９】
前記表面被覆切削工具は、被覆層の耐剥離性、耐チッピング性が優れる。
【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の模式図である。
【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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