[发明专利]耐崩刀的表面包覆切削工具

摘要

本发明提供一种在硬质合金钢的高速断续切削加工中发挥优异的耐崩刀性的表面包覆切削工具。在工具基体表面蒸镀形成由下部层、中间层、和上部层构成的硬质包覆层的表面包覆切削工具中，下部层为Ti化合物层，中间层为(0001)面取向率高的α型Al2O3层，上部层为混合组织层，具有Al2O3相与Cr2O3相的混合组织且在比上部层的中间层侧(工具基体侧)更靠上部层的表面侧含有更多的氧化铬，另外，计算在该混合组织层的各晶面中相互邻接的晶粒的界面上，共有1个构成原子的晶格点(构成原子共有晶格点)的分布，以∑N+1表示在所述构成原子共有晶格点之间存在N个不共有构成原子的晶格点的构成原子共有晶格点形态时，在∑3处存在最高峰且∑3在整体∑N+1中所占的分布比例为30～50％。

主权项

一种表面包覆切削工具，在由碳化钨基超硬合金或碳氮化钛基金属陶瓷构成的工具基体的表面蒸镀形成由下部层、中间层和上部层构成的硬质包覆层，其特征在于，所述表面包覆切削工具通过蒸镀形成由以下(a)～(c)构成的硬质包覆层而构成：(a)下部层为Ti化合物层，所述Ti化合物层由Ti的碳化物层、氮化物层、碳氮化物层、碳氧化物层、及碳氮氧化物层中的1层或2层以上构成且具有3～20μm的整体平均层厚；(b)中间层为α型氧化铝层，所述α型氧化铝层在化学蒸镀的状态下具有α型晶体结构且具有1～3μm的平均层厚，对该中间层用倾斜角度数分布图表示，此时，在0～10度范围内的倾斜角划分区域处存在最高峰，且在所述0～10度范围内存在的度数的合计占倾斜角度数分布图中的度数整体的45％以上比例，所述倾斜角度数分布图如下制作：用场致发射扫描电子显微镜对存在于截面研磨面的测量范围内的具有六方晶系晶格的晶粒分别照射电子射线，测量所述晶粒的晶面(0001)面的法线相对于基体表面的法线所成的倾斜角，按0.25度间距划分所述测量倾斜角中处于0～45度范围内的测量倾斜角，且总计存在于各划分区域内的度数而构成倾斜角度数分布图；(c)上部层为α型氧化铝相与氧化铬相的混合组织层，所述混合组织层在化学蒸镀的状态下具有α型晶体结构且具有2～15μm的平均层厚，而且，具有在α型氧化铝相的基础材料中分散分布氧化铬相的组织，另外，在比上部层的中间层侧，即工具基体侧更靠上部层的表面侧含有更多氧化铬，该层在构成原子共有晶格点分布图中，在∑3处存在最高峰且所述∑3在整体∑N+1中所占的分布比例为30～50％，所述构成原子共有晶格点分布图如下制作：用场致发射扫描电子显微镜对存在于截面研磨面的测量范围内的具有六方晶系晶格的晶粒分别照射电子射线，测量所述晶粒的晶面(0001)面及(10‑10)面的法线相对于所述截面研磨面的法线所成的倾斜角，根据从该结果得到的测量倾斜角，计算在相互邻接的晶粒的界面上，各所述构成原子在所述晶粒相互之间共有1个构成原子的晶格点，即构成原子共有晶格点的分布，以∑N+1表示在所述构成原子共有晶格点之间存在N个不共有构成原子的晶格点的构成原子共有晶格点形态时，求出每个∑N+1在整体∑N+1中所占的分布比例，由此制作表示每个∑N+1在整体∑N+1中所占的分布比例的构成原子共有晶格点分布图，其中，N成为刚玉型密排六方晶系的晶体结构上2以上的偶数，但从分布频率方面考虑，将N的上限设为28。