[发明专利]表面包覆切削工具

摘要

本发明的表面包覆切削工具在由WC基硬质合金或TiCN基金属陶瓷构成的工具基体的表面蒸镀形成由下部层与上部层构成的硬质包覆层，其中，(a)下部层由Ti化合物层构成，Ti化合物层至少一层由TiCN层构成，(b)上部层由α型Al₂O₃层构成，(c)对于上部层整体的Al₂O₃晶粒，测量构成原子的共有晶格点分布时，在Σ3存在最高峰，且Σ3的分布比例为70％以上，(d)上部层的Σ3重位晶界中，从下部层与上部层的界面至上部层的最表面连续的Σ3重位晶界比例为60％以上，并且优选下部层的最表层由含氧TiCN层构成，对于上部层的Al₂O₃晶粒测量倾斜角度数分布时，在0～10度的倾斜角区间内的Al₂O₃晶粒的度数比例为70％以上，且纵横比为5以上的上部层的Al₂O₃晶粒的面积比例为80％以上。

主权项

1.一种表面包覆切削工具，具备：工具基体，由碳化钨基硬质合金或碳氮化钛基金属陶瓷构成；及硬质包覆层，在该工具基体的表面蒸镀形成，其中，所述硬质包覆层具有在工具基体的表面形成的下部层与在该下部层上形成的上部层，(a)所述下部层具有3～20μm的合计平均层厚，并由Ti化合物层构成，所述Ti化合物层由TiC、TiN、TiCN、TiCO、TiCNO中的两层以上构成，其中的至少一层由TiCN层构成；(b)所述上部层具有2～20μm的平均层厚，并由在进行了化学蒸镀的状态下具有α型晶体结构的Al2O3层构成；(c)对于所述上部层整体的Al2O3晶粒，使用场发射扫描电子显微镜和电子背散射衍射装置，对存在于截面研磨面的测量范围内的各晶粒照射电子射线，测量由刚玉型六方晶晶格构成的各个晶格面的法线的取向，从测量结果计算相邻的晶格之间的晶体取向关系，并计算构成晶格界面的各个构成原子在所述晶格之间共用一个构成原子的晶格点、即构成原子共有晶格点的分布，以ΣN+1表示所述构成原子共有晶格点之间不共用构成原子的晶格点存在N个的构成原子共有晶格点形态时，计算各自的分布比例，表示Σ3至Σ29的范围内的重位晶界总长中所占的由各构成原子共有晶格点形态构成的重位晶界的比例的重位晶界分布图表中，在Σ3至Σ29的范围内，在Σ3存在最高峰，且所述Σ3的分布比例占Σ3至Σ29的范围内的70％以上，其中，在刚玉型密排六方晶的晶体结构中N为2以上的偶数，但是从分布频率的观点考虑，将N的上限设为28时，不存在偶数4、8、14、24及26；(d)分布于所述上部层整体的Al2O3晶粒中的具有Σ3的构成原子共有晶格点形态的晶界中，具有从所述下部层与所述上部层的界面至所述上部层的最表面连续的Σ3的构成原子共有晶格点形态的晶界比例为60％以上。