被覆工具

摘要

本发明提供一种改善了氧化铝层的耐磨损性的被覆工具。该被覆工具为切削工具(1)等被覆工具，其中，具备基体(5)和设置于基体(5)表面的被覆层(6)，在被覆层6上具有切刃(4)和后刀面(3)，被覆层(6)包含至少依次层叠有至少碳氮化钛层(8)和α型晶体结构的氧化铝层(10)的部位，对于以利用X射线衍射分析进行分析的氧化铝层(10)的峰为基准而计算的取向系数Tc(hkl)，后刀面(3)的自氧化铝层10的表面侧所测定的取向系数Tc1(4_0_10)为0.6以上。

权利要求

1.一种被覆工具，其具备基体和设置于该基体表面的被覆层，

在所述被覆层上具有切刃和后刀面，

所述被覆层包含至少依次层叠有碳氮化钛层和氧化铝层的部位，

以利用X射线衍射分析进行分析的所述氧化铝层的峰为基准，将下述式所示的值设为取向系数Tc(hkl)时，所述后刀面的自所述氧化铝层的表面侧的测定中所检测出的取向系数Tc1(4_0_10)为

0.6以上，

对所述后刀面的所述氧化铝层的一部分进行研磨，仅残留所述氧化铝层的基体侧部分的状态下的测定中所检测出的取向系数Tc2(4_0_10)小于所述Tc1(4_0_10)，取向系数Tc(hkl)＝{I(hkl)/I0(hkl)}/〔(1/9)×Σ{I(HKL)/I0(HKL)}〕其中，(HKL)为(012)、(104)、(110)、(113)、(024)、(116)、(214)、(146)、(4_0_10)的晶面，I(HKL)及I(hkl)为在所述氧化铝层的X射线衍射分析中所检测出的归属于各晶面的峰的峰强度，I0(HKL)及I0(hkl)为JCPDS卡片No.00－010－0173中记载的各晶面的标准衍射强度。

2.根据权利要求1所述的被覆工具，其中，所述后刀面的自所述氧化铝层的表面侧的测定中所检测出的所述表面侧峰中，I(116)及I(104)为第一强和第二强。

3.根据权利要求1或2所述的被覆工具，其中，在所述被覆层上还具有前刀面，该前刀面的自所述氧化铝层的表面侧所测定的取向系数Tc3(4_0_10)大于所述后刀面的自所述氧化铝层的表面侧所测定的取向系数Tc1(4_0_10)。

4.根据权利要求1或2所述的被覆工具，其中，在所述被覆层上还具有前刀面，该前刀面的自所述氧化铝层的表面侧所测定的取向系数Tc3(104)小于所述后刀面的自所述氧化铝层的表面侧所测定的取向系数Tc1(104)。

说明书

被覆工具

技术领域

[0001] 本发明涉及一种在基体的表面具有被覆层的被覆工具。

背景技术

[0002] 一直以来，已知有在超硬合金、金属陶瓷、陶瓷等的基体表面形成有单层或多层的碳化钛层、氮化钛层、碳氮化钛层、氧化铝层及氮化钛铝层等被覆层的切削工具等被覆工具。

[0003] 随着最近的切削加工的高效能化，此种切削工具用于对切刃施加较大冲击的重度断续切削等的机会增多。在此种严苛的切削条件下，对被覆层施加较大的冲击，容易发生被覆层的卷刃或剥离。因此，需要提高被覆层的耐缺损性、抑制被覆层的卷刃、剥离。

[0004] 作为使上述切削工具提高耐缺损性的技术，在专利文献1中公开了如下技术：通过优化氧化铝层的粒径和层厚，并且使(012)面的组织化系数(Texture Coefficient：取向系数)为1.3以上，从而可以形成致密且耐缺损性高的氧化铝层。另外，在专利文献2中公开了如下技术：通过使氧化铝层的(012)面的组织化系数为2.5以上，从而使氧化铝层的残留应力容易被释放，可以提高氧化铝层的耐缺损性。

[0005] 在专利文献3中，作为使上述切削工具提高耐磨损性的技术，公开了如下技术：位于中间层的正上方的氧化铝层按照将显示不同X射线衍射图案的2层以上的单元层层叠的方式来形成，由此可以提高被膜的强度及韧性。

[0006] 在专利文献4中公开了一种切削工具，其将氧化铝层的(006)面取向系数提高为1.8以上，并且将(104)面与(110)面的峰强度比I(104)/I(110)控制在规定的范围内。

[0007] 此外，在专利文献5中公开了一种切削工具，其将氧化铝层的(104)面与(012)面的峰强度比I(104)/I(012)设定成与氧化铝层的下侧的第一面相比而使第二面更大。

[0008] 在上述专利文献1～5记载的被覆工具中要求被覆层具有更高的耐磨损性及耐缺损性。尤其要求：抑制在氧化铝层容易产生的微小卷刃，并抑制以该微小卷刃为诱因而进行的磨损，进一步改善氧化铝层的耐磨损性。

[0009] 现有技术文献

[0010] 专利文献

[0011] 专利文献1：日本专利平6－316758号公报

[0012] 专利文献2：日本特开2003－025114号公报

[0013] 专利文献3：日本特开平10－204639号公报

[0014] 专利文献4：日本特开2013-132717号公报

[0015] 专利文献5：日本特开2009-202264号公报

发明内容

[0016] 用于解决课题的手段

[0017] 本实施方式的被覆工具具备基体和设置于该基体表面的被覆层，

[0018] 在上述被覆层上具有切刃和后刀面，

[0019] 上述被覆层包含至少依次层叠碳氮化钛层和氧化铝层的部位，

[0020] 以利用X射线衍射分析进行分析的上述氧化铝层的峰为基准，将下述式所示的值设为取向系数Tc(hkl)时，

[0021] 上述后刀面的自上述氧化铝层的表面侧的测定中所检测出的取向系数Tc1(4_0_10)为0.6以上。

[0022] 取向系数Tc(hkl)＝{I(hkl)/I0(hkl)}/〔(1/9)×Σ{I(HKL)/I0(HKL)}〕[0023] 其中，(HKL)为(012)、(104)、(110)、(113)、(024)、(116)、(214)、(146)、(4_0_10)的晶面

[0024] I(HKL)及I(hkl)为在上述氧化铝层的X射线衍射分析中所检测出的归属于各晶面的峰的峰强度

[0025] I0(HKL)及I0(hkl)为JCPDS卡片No.00－010－0173中记载的各晶面的标准衍射强度

附图说明

[0026] 图1为本实施方式的被覆工具的一个实施例的切削工具的示意性立体图。

[0027] 图2为图1的切削工具的示意性剖视图。

具体实施方式

[0028] 如图1所示，表示本实施方式的被覆工具的一个实施方式的切削工具(以下仅省略为工具)1中，工具1的一个主面形成前刀面2，侧面形成后刀面3，前刀面2与后刀面3所成的交叉棱线部形成切刃4。

[0029] 另外，如图2所示，工具1具备基体5和设置在该基体5表面的被覆层6。被覆层6从基体5侧起依次层叠有基底层7、碳氮化钛层8、中间层9、氧化铝层10、表层11。需要说明的是，氧化铝层10由α型晶体结构构成。

[0030] 在本实施方式中，通过X射线衍射分析，在氧化铝层10的峰中，将下述式所示的值定义为取向系数Tc(hkl)。

[0031] 取向系数Tc(hkl)＝{I(hkl)/I0(hkl)}/〔(1/9)×Σ{I(HKL)/I0(HKL)}〕[0032] 其中，(HKL)为(012)、(104)、(110)、(113)、(024)、(116)、(214)、(146)、(4_0_10)的晶面

[0033] I(HKL)及I(hkl)为在上述氧化铝层的X射线衍射分析中所检测出的归属于各晶面的峰的峰强度

[0034] I0(HKL)及I0(hkl)为JCPDS卡片No.00－010－0173中记载的各晶面的标准衍射强度

[0035] 而且，将后刀面3的自氧化铝层10的表面侧所测定的表面侧峰的取向系数定义为Tc1，在后刀面3中，对氧化铝层10的一部分进行研磨，在仅残留氧化铝层10的基体侧部分的状态下的测定中所检测出的基体侧峰的取向系数定义为Tc2，并且将前刀面2的自氧化铝层10的表面侧所测定的表面侧峰的取向系数定义为Tc3。

[0036] 根据本实施方式，取向系数Tc1(4_0_10)为0.6以上。由此，氧化铝层10的耐磨损性提高。其结果是工具1成为能够长期使用的工具1。即，认为：若取向系数Tc(4_0_10)变高、即(4_0_10)面的峰强度I(4_0_10)的比率变高，则构成氧化铝层10的氧化铝粒子的韧性变高，对于从氧化铝层10的表面侧向成膜方向(与表面垂直的方向)施加的冲击，构成氧化铝层10的氧化铝结晶容易弯曲，对破坏的耐性变高。因此认为：通过在氧化铝层10的表面侧提高取向系数Tc1(4_0_10)，从而可以抑制在氧化铝层10的表面产生的微小卷刃，并且可以抑制因微小卷刃所致的磨损的发展。Tc1(4_0_10)的理想的范围为1.0～2.3，特别理想的范围为1.1～1.9。

[0037] 根据本实施方式，在将Tc1(4_0_10)与Tc2(4_0_10)进行比较时，Tc1(4_0_10)大于Tc2(4_0_10)。即，Tc2(4_0_10)小于Tc1(4_0_10)。若取向系数Tc1(4_0_10)变高，则向与氧化铝层10的表面平行的方向的热膨胀率变大，因此与比氧化铝层10更靠近基体侧基底层的中间层9、碳氮化钛层8的热膨胀率之差变大，存在氧化铝层10容易剥离的倾向。

[0038] 因此，通过使Tc2(4_0_10)小于Tc1(4_0_10)，从而可以抑制氧化铝层10的剥离。Tc2(4_0_10)的理想的范围为0.3～1.5。

[0039] 在此，对氧化铝层10的Tc1(4_0_10)与Tc2(4_0_10)的测定方法进行说明。氧化铝层10的X射线衍射分析采用使用一般的CuKα射线的X射线衍射分析的装置进行测定。在由X射线衍射图求得氧化铝层10的各晶面的峰强度时，确认JCPDS卡片的No.00－010－0173中记载的各晶面的衍射角，并对所检测到的峰的晶面进行鉴定，测定其峰强度。

[0040] 另外，利用X射线衍射分析检测到的峰的鉴定使用JCPDS卡片来进行，但是有时峰的位置会因存在于被覆层6的残留应力等而偏移。因此，为了确认所检测出的峰是否为氧化铝层10的峰，而在将氧化铝层10研磨后的状态下进行X射线衍射分析，并对在研磨前后所检测出的峰进行比较。利用该差异可以确认是氧化铝层10的峰。

[0041] 在测定Tc1(hkl)是，对后刀面3的自氧化铝层10的表面侧所测定的表面侧峰进行测定。具体而言，对从氧化铝层10的表面侧起包括氧化铝层10的基体5侧在内，对氧化铝层10的峰强度进行测定。更详细而言，在研磨除去表层11的状态或未研磨表层11的状态下，对被覆层6进行X射线衍射分析。测定所得的各峰的峰强度，计算取向系数Tc1(hkl)。需要说明的是，在研磨除去表层11时，可以除去氧化铝层10的厚度的20％以下的厚度。另外，即使在未对表层11进行过研磨的状态下进行X射线衍射分析的情况下，只要能够测定氧化铝的8个峰即可。需要说明的是，关于表面侧峰，包括氧化铝层10的基体5侧的取向状态在内被检测，但氧化铝层10的与X射线衍射分析的测定面接近的位置的组织状态给峰带来较大影响，因此基体5侧的取向状态对表面侧峰的影响小。关于Tc3(hkl)，也基于前刀面2的氧化铝层10的表面侧峰进行同样地测定。

[0042] 在测定Tc2(hkl)时，对后刀面3的氧化铝层10的一部分进行研磨，而在仅残留氧化铝层10的基体侧部分的状态下测定峰强度。具体而言，首先，将被覆层6的氧化铝层10研磨至相对于氧化铝层10的研磨前的厚度为10～40％的厚度。研磨通过使用金刚石磨粒的刷洗加工、基于弹性磨石的加工、或者喷磨加工等来进行。之后，对氧化铝层10的经研磨后的部分，在与氧化铝层10的表面侧部分的测定相同条件下进行X射线衍射分析，测定氧化铝层10的峰，计算取向系数Tc2(hkl)。

[0043] 需要说明的是，取向系数Tc是以相对于JCPDS卡片所规定的未取向的标准数据的比率而求得的，因此是表示各晶面的取向程度的指标。另外，Tc(hkl)的“(hkl)”表示计算取向系数的晶面。

[0044] 另外，根据本实施方式，在后刀面3的自氧化铝层10的表面侧测定的表面侧峰中，I(116)及I(104)为第一强和第二强。由此，有抑制在后刀面3中，因微小卷刃所致的侧面磨损的倾向。I(4_0_10)为第15位以内的峰强度，尤其理想的是为第8位～第12位的峰强度。

[0045] 此外，根据本实施方式，取向系数Tc3(4_0_10)大于Tc1(4_0_10)。由此，可以抑制前刀面2的膜剥离的进行，并且可以提高后刀面3的耐磨损性。

[0046] 另外，取向系数Tc3(104)小于Tc1(104)。由此，可以抑制前刀面2的前面磨损的进行，并且可以提高后刀面3的耐缺损性。

[0047] 碳氮化钛层8由从基体侧起依次存在所谓的MT(Moderate Temperature)－碳氮化钛层8a和HT－碳氮化钛层8b的层叠体构成。MT－碳氮化钛层8a由包含乙腈(CH3CN)气体作为原料、在成膜温度为780～900℃这样的较低温下成膜的柱状结晶构成。HT(High Temperature)－碳氮化钛层8b由在成膜温度为950～1100℃这样的高温下成膜的粒状结晶构成。根据本实施方式，在HT－碳氮化钛层8b的表面上形成有朝向氧化铝层10而前端变细的截面观察为三角形形状的突起，由此，氧化铝层10的密接力提高，可以抑制被覆层6的剥离、卷刃。

[0048] 另外，根据本实施方式，中间层9设于HT－碳氮化钛层8b的表面。中间层9含有钛和氧，例如由TiCO、TiNO、TiCNO、TiAlCO、TiAlCNO等构成，图2中，中间层9由层叠有上述结构的下部中间层9a和上部中间层9b构成。由此，构成氧化铝层10的氧化铝粒子成为α型晶体结构。由α型晶体结构构成的氧化铝层10的硬度高，可以提高被覆层6的耐磨损性。此外，在中间层9为TiCO或TiAlCO的情况下，可以提高Tc1(4_0_10)及Tc2(4_0_10)。需要说明的是，碳氮化钛层8被设为6.0～13.0μm的厚度，另外，中间层9被设为0.05～1.0μm的厚度。

[0049] 此外，基底层7及表层11由氮化钛构成。需要说明的是，在其他实施方式中，基底层7及表层11可以为除氮化钛以外的碳氮化钛、碳酸氮化钛、氮化铬等其他材质，也可以不具备基底层7及表层11中的至少一方。另外，基底层7被设为0.1～1.0μm的厚度，表层11被设为
0.1～3.0μm的厚度。

[0050] 需要说明的是，各层的厚度及构成各层的结晶的性状可以通过观察工具1的截面的电子显微镜照片(扫描型电子显微镜(SEM)照片或透射电子显微镜(TEM)照片)来进行测定。另外，在本实施方式中，构成被覆层6的各层的结晶的结晶形态为柱状是指：上述平均结晶宽度相对于各结晶的被覆层6的厚度方向的长度之比平均为0.3以下的状态。另一方面，上述平均结晶宽度相对于该各结晶的被覆层的厚度方向的长度之比平均超过0.3，则定义为结晶形态为粒状。

[0051] 另一方面，工具1的基体5可列举：使包含碳化钨(WC)和根据需要选自元素周期表第4、5、6族金属的碳化物、氮化物、碳氮化物中的至少1种的硬质相，通过包含钴(Co)、镍(Ni)等铁属金属的结合相结合而成的超硬合金；Ti基金属陶瓷；或者Si3N4、Al2O3、金刚石、立方晶氮化硼(cBN)等陶瓷。其中，在作为如工具1之类的切削工具使用的情况下，基体5由超硬合金或金属陶瓷构成在耐缺损性及耐磨损性方面较为适宜。另外，根据用途，基体5也可以由碳钢、高速钢、合金钢等金属构成的基体。

[0052] 此外，上述切削工具是使在前刀面2与后刀面3的交叉部形成的切刃4抵接被切削物而进行切削加工的工具，能够发挥上述的优异效果。另外，本实施方式的被覆层工具除应用于切削工具以外还能够应用于挖掘工具、刀具等各种用途，在该情况下也具有优异的机械可靠性。

[0053] 接下来，参考工具1的制造方法的一例，对本实施方式的被覆工具的制造方法进行说明。

[0054] 首先，向可以利用烧成而形成成为基体5的硬质合金的金属碳化物、氮化物、碳氮化物、氧化物等无机物粉末中适当地添加并混合金属粉末、碳粉末等，利用冲压成形、浇铸成形、挤出成形、冷等静压冲压成形等公知的成形方法成形为规定的工具形状后，在真空中或非氧化性气氛中进行烧成，由此制作上述的由硬质合金构成的基体5。然后，在上述基体5的表面根据需要实施研磨加工、切刃部的珩磨加工。

[0055] 接着，在其表面利用化学气相蒸镀(CVD)法成膜被覆层。

[0056] 首先，作为反应气体组成，而调整四氯化钛(TiCl4)气体0.5～10体积％、氮(N2)气10～60体积％、余量为氢(H2)气的混合气体进行调整，并将该混合气体引入腔室内，将成膜温度设为800～940℃并将腔室内的压力设为8～50kPa，成膜作为基底层7的TiN层。

[0057] 之后，作为反应气体组成，调整以体积％计为四氯化钛(TiCl4)气体0.5～10体积％、氮(N2)气5～60体积％、乙腈(CH3CN)气体0.1～3.0体积％、余量为氢(H2)气的混合气体，并将该混合气体引入腔室内，将成膜温度设为780～880℃并且将腔室内的压力设为5～25kPa，成膜MT－碳氮化钛层。此时，与成膜初期相比，在成膜后期增加乙腈(CH3CN)气体的含有比率，由此能够形成如下构成：使构成碳氮化钛层的碳氮化钛柱状结晶的平均结晶宽度在表面侧比基体侧更大。

[0058] 接着，对构成碳氮化钛层8的上侧部分的HT－碳氮化钛层进行成膜。根据本实施方式，HT－碳氮化钛层的具体成膜条件为：调整四氯化钛(TiCl4)气体1～4体积％、氮(N2)气5～20体积％、甲烷(CH4)气体0.1～10体积％、余量为氢(H2)气的混合气体，并将该混合气体引入腔室内，将成膜温度设为900～1050℃并且将腔室内的压力设为5～40kPa，进行成膜。

[0059] 进一步地，制作中间层9。本实施方式中的具体成膜条件为：调整四氯化钛(TiCl4)气体3～15体积％、甲烷(CH4)气体3～10体积％、氮(N2)气10～25体积％、一氧化碳(CO)气体0.5～2.0体积％、三氯化铝(AlCl3)气体0～3.0体积％、余量为氢(H2)气的混合气体。调整它们的混合气体并将其引入腔室内，将成膜温度设为900～1050℃并且将腔室内的压力设为5～40kPa，进行成膜。中间层可以为2层以上的多层。需要说明的是，本工序可以将上述氮(N2)气变更为氩(Ar)气。利用该工序，在中间层9的表面生成微细的凹凸，可以调整接下来将要成膜的氧化铝层10中的氧化铝结晶的生长状态。

[0060] 然后，成膜氧化铝层10。首先，形成氧化铝结晶的晶核。使用三氯化铝(AlCl3)气体5～10体积％、氯化氢(HCl)气体0.1～1.0体积％、二氧化碳(CO2)气体0.1～5.0体积％、余量为氢(H2)气的混合气体，将成膜温度设为950～1100℃，并且将腔室内的压力设为5～
10kPa。利用该第1阶段的成膜，改变将要成膜的氧化铝结晶的生长状态，控制氧化铝层10的Tc2(4_0_10)。

[0061] 接着，使用三氯化铝(AlCl3)气体0.5～5.0体积％、氯化氢(HCl)气体1.5～5.0体积％、二氧化碳(CO2)气体0.5～5.0体积％、硫化氢(H2S)气体0～1.0体积％、余量为氢(H2)气的混合气体，将成膜温度变为950～1100℃并且将腔室内的压力变为5～20kPa，进行成膜。利用该第2阶段的成膜工序，调整在氧化铝层10的中间层侧所成膜的氧化铝结晶的生长状态，控制Tc2(4_0_10)。

[0062] 接着，使用三氯化铝(AlCl3)气体5～15体积％、氯化氢(HCl)气体0.5～2.5体积％、二氧化碳(CO2)气体0.5～5.0体积％、硫化氢(H2S)气体0.1～1.0体积％、余量为氢(H2)气的混合气体，将成膜温度变为950～1100℃并且将腔室内的压力变为5～8kPa，成膜氧化铝层10。利用该第3阶段的成膜工序，调整在氧化铝层10的表面侧所成膜的氧化铝结晶的生长状态，控制Tc1(4_0_10)。氧化铝层10的成膜工序中的第2阶段和第3阶段可以为：非独立的工序，而是使混合气体的组成连续发生变化的阶段。此时，通过仅对后刀面进行研磨加工等方式，可以调整Tc1(4_0_10)与Tc3(4_0_10)的关系。

[0063] 而且，根据需要成膜表层(TiN层)11。具体的成膜条件为：作为反应气体组成，调整四氯化钛(TiCl4)气体0.1～10体积％、氮(N2)气体10～60体积％、余量为氢(H2)气的混合气体，并将其引入到腔室内，将成膜温度设为960～1100℃并且将腔室内的压力设为10～85kPa，进行成膜。

[0064] 然后，根据需要对所成膜的被覆层6表面的至少切刃部进行研磨加工。利用该研磨加工，切刃部被平滑地加工，抑制被削材料的熔敷，进而成为耐缺损性优异的工具。

[0065] 实施例

[0066] 首先，按照平均粒径为1.2μm的金属钴粉末6质量％、平均粒径为2.0μm的碳化钛粉末0.5质量％、平均粒径为2.0μm的碳化铌粉末5质量％、余量为平均粒径1.5μm的碳化钨粉末的比例进行添加、混合，利用冲压成形而成形为工具形状(CNMG120408)。之后，实施脱粘合剂处理，在1500℃、0.01Pa的真空中烧成1小时，制作由超硬合金构成的基体。之后，对所制作的基体进行洗刷加工，并对成为切刃的部分实施倒角珩磨(原文：Rホーニング)。

[0067] 接着，对上述超硬合金的基体，利用化学气相蒸镀(CVD)法在表1的成膜条件下成膜被覆层，关于试样No.1～10，在成膜氧化铝层后对后刀面进行研磨加工，由此制作切削工具。在表1、2中，各化合物以化学符号来表示。

[0068] 关于上述试样，首先，在前刀面，对被覆层不进行研磨而进行基于CuKα射线的X射线衍射分析，计算JCPDS卡片的No.00－010－0173的α型晶体结构的Al2O3的(4_0_10)面、(104)面、(116)面的各晶面的取向系数Tc3(hkl)。接着，在后刀面的平坦面，被覆层不进行研磨，而进行基于CuKα射线的X射线衍射分析，进行自氧化铝层的表面侧所测定的表面侧峰(表中，记载为表面侧或表面侧峰)的鉴定和各峰的峰强度的测定。另外，对表面侧峰，确认强度最高的峰和强度第二高的峰，并且计算JCPDS卡片的(4_0_10)面、(104)面、(116)面的各晶面的取向系数Tc1(hkl)。另外，在后刀面，研磨至氧化铝层的厚度的10～40％的厚度为止，同样地利用X射线衍射分析，进行在对氧化铝层的一部分进行研磨而仅残留基体侧部分的状态下所测定的基体侧峰(表中记载为基体侧)的鉴定、和各峰的峰强度的测定。使用所得的各峰的峰强度，计算(4_0_10)面、(104)面、(116)面的各晶面的取向系数Tc2(hkl)。需要说明的是，关于上述X射线衍射测定，对任意的3个试样进行测定，并利用其平均值进行了评价。另外，利用扫描型电子显微镜(SEM)观察上述工具的断裂面，测定各层的厚度。结果如表2～4所示。

[0069] 接着，使用所得的切削工具，在下述的条件下进行连续切削试验及断续切削试验，评价了耐磨损性及耐缺损性。结果如表4所示。

[0070] (连续切削条件)

[0071] 被削材料：铬钼钢材(SCM435)

[0072] 工具形状：CNMG120408

[0073] 切削速度：300m/分钟

[0074] 进给速度：0.3mm/rev

[0075] 进刀量：1.5mm

[0076] 切削时间：25分钟

[0077] 其他：使用水溶性切削液

[0078] 评价项目：利用扫描式电子显微镜来观察刀尖珩磨部分，在实际磨损的部分，测定后刀面的侧面磨损宽度和前刀面的前面磨损宽度。

[0079] (断续切削条件)

[0080] 被削材料：铬钼钢具有4条槽的钢材(SCM440)

[0081] 工具形状：CNMG120408

[0082] 切削速度：300m/分钟

[0083] 进给速度：0.3mm/rev

[0084] 进刀量：1.5mm

[0085] 其他：使用水溶性切削液

[0086] 评价项目：测定达到缺损的冲击次数。

[0087] 【表1】

[0088]

[0089] *TiCN-1(MT)，Al2 O3-4，Al2 O3-9：

[0090] 使混合气体中的各气体(CH3CN、AlCl3、CO2、H2S)的添加量x→y连续地变化。

[0091] 【表2】

[0092]

[0093] 注1)()标记表示层的厚度(单位μm)。

[0094] 【表3】

[0095]

[0096] 【表4】

[0097]

[0098] 根据表1～4的结果，Tc1(4_0_10)不足0.6的试样No.6～8均是磨损的进行快、且氧化铝层容易因冲击而剥离。

[0099] 另一方面，在Tc1(4_0_10)为0.6以上的试样No.1～5、9～11中，抑制氧化铝层的微小卷刃，并且几乎未发生剥离。尤其在氧化铝层的表面侧峰中，关于(104)面及(116)面由第一高的峰和第二高的峰构成的试样No.1～4、9～11，与试样No.5相比侧面磨损宽度更小，冲击次数也更多。此外，关于前刀面的表面侧峰的取向系数Tc3(4_0_10)大于后刀面的表面侧峰的取向系数Tc1(4_0_10)的试样No.2、4、9、10，尤其是侧面磨损宽度变小。此外，关于前刀面的表面侧峰的取向系数Tc3(104)小于后刀面的表面侧峰的取向系数Tc1(104)的试样No.2、4、9、10，尤其是冲击次数变多。

[0100] 符号说明

[0101] 1··· 切削工具

[0102] 2··· 前刀面

[0103] 3··· 后刀面

[0104] 4··· 切刃

[0105] 5··· 基体

[0106] 6··· 被覆层

[0107] 7··· 基底层

[0108] 8··· 碳氮化钛层

[0109] 8a···MT－碳氮化钛层

[0110] 8b···HT－碳氮化钛层

[0111] 9··· 中间层

[0112] 9a···下部中间层

[0113] 9b···上部中间层

[0114] 10···氧化铝层

[0115] 11···表层