硬质包覆层在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

摘要

本发明提供一种硬质包覆层在合金钢等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。本发明的表面包覆切削工具，其在由WC基硬质合金、TiCN基金属陶瓷、cBN基超高压烧结体构成的基体表面至少包覆有通过例如将Al(CH₃)₃作为反应气体成分而含有的化学蒸镀法来成膜的立方晶结构的(Ti_1-XAl_X)(C_YN_1-Y)层，其中，X、Y均为原子比，为0.60≤X≤0.90、0.0005≤Y≤0.005，其中，基体与复合碳氮化物层的界面附近的复合碳氮化物层的Al量X_L为0.55≤X_L≤0.70，(Ti_1-XAl_X)(C_YN_1-Y)晶粒的平均粒径D_L为0.1μm以下，另一方面，复合碳氮化物层的表面附近的Al量X_H为0.80≤X_H≤0.95，(Ti_1-XAl_X)(C_YN_1-Y)晶粒的平均粒径D_H为0.5～2μm，另外，复合碳氮化物层中的Al含有比例朝向复合碳氮化物层的表层侧逐渐增加，并且，(Ti_1-XAl_X)(C_YN_1-Y)晶粒的平均粒径朝向复合碳氮化物层的表层侧逐渐增加。

主权项

一种表面包覆切削工具，其在由碳化钨基硬质合金、碳氮化钛基金属陶瓷或立方晶氮化硼基超高压烧结体中的任意一种构成的基体的表面包覆有硬质包覆层，所述表面包覆切削工具的特征在于，(a)上述硬质包覆层至少包含通过化学蒸镀法蒸镀形成的平均层厚为1～20μm的立方晶结构的Ti与Al的复合碳氮化物层，(b)关于上述复合碳氮化物层，当将其平均组成表示为组成式：(Ti_1‑XAl_X)(C_YN_1‑Y)时，Al含有比例X及C含有比例Y分别满足0.60≤X≤0.90、0.0005≤Y≤0.005，其中，X、Y均为原子比，(c)若将从上述复合碳氮化物层的基体侧的界面向上述复合碳氮化物层的内部进入0.3μm的位置设为位置L，在包含上述位置L的与上述基体的表面垂直的面内，以上述位置L为中心进行组成分析，求出立方晶结构的Ti与Al的复合碳氮化物的Al含有比例，并将其平均值设为X_L，则上述Al含有比例X_L为0.55≤X_L≤0.70，并且，若将从上述复合碳氮化物层的表面侧的界面向上述复合碳氮化物层的内部进入0.3μm的位置设为位置H，在包含上述位置H的与上述基体的表面垂直的面内，以上述位置H为中心进行组成分析，求出立方晶结构的Ti与Al的复合碳氮化物的Al含有比例，并将其平均值设为X_H，则上述Al含有比例X_H为0.80≤X_H≤0.95，另外，上述复合碳氮化物层中的Al含有比例具有随着从上述复合碳氮化物层的基体侧的界面朝向上述复合碳氮化物层的表层侧逐渐增加的组成倾斜结构，其中，X_L、X_H为原子比，(d)若将包含上述位置L的与上述基体的表面平行的面内的复合碳氮化物晶粒的粒子宽度的平均值设为平均粒径D_L，则上述平均粒径D_L为0.1μm以下，并且，若将包含上述位置H的与上述基体的表面平行的面内的复合碳氮化物晶粒的粒子宽度的平均值设为平均粒径D_H，则上述平均粒径D_H为0.5～2μm，另外，立方晶结构的Ti与Al的复合碳氮化物晶粒的平均粒径形成随着从上述复合碳氮化物层的上述基体侧的界面朝向上述复合碳氮化物层的表层侧逐渐增加的粒径分布。