表面粗糙度寿命的测量〉
[0237] 然后，基于定义为Rz= 3. 2μπι的寿命确定标准测量在高精度加工中的表面粗糙 度寿命。具体来说，在上述切削条件下重复进行一组切削距离500m的加工；在每次一组加 工结束时利用表面粗糙度仪测量加工材料的表面粗糙度Rz;然后，在Rz超过3. 2μm的时 间点结束试验。然后通过500mX加工组数来计算总的切削距离。此外，制备了纵轴表示 Rz而横轴表示切削距离的散布图，从而在散布图中连接终点和终点之前的点这两点的直线 上，获得Rz达到3. 2μπι时的切削距离。将获得的切削距离定义为表面粗糙度寿命。结果 不于表5中。
[0238][表 5]
[0239]
[0240]〈〈结果和考察》
[0241] 在表5中，左栏标记有符号的各样品表示根据各实施例的被覆cBN工具。从 表1至表5可以清楚地确认，具有上述构成（1)至（9)的根据实施例的各被覆cBN工具与 不满足这样条件的工具相比，在耐后刀面磨损性、耐边界磨损性方面都是优异的，并展示出 了在淬火钢的高精度加工中优异的工具使用寿命。
[0242] 此外，以下将详细描述通过分析各样品的构成和评价结果而得出的发现。
[0243] 〈A层的厚度〉
[0244] 在样品3至6的评价结果中能够确认，具有厚度为1μπι以上3μπι以下A层的各样 品4和5倾向于示出特别优异的表面粗糙度寿命。因此，优选A层的厚度为1μm以上3μm 以下。
[0245] 〈整个B层中Si组成的平均值〉
[0246] 根据样品9至11的评价结果，各样品10和11在整个B层中的Si组成的平均值 为0. 01以上，与Si组成的平均值小于0. 01的样品9相比，样品10和11展示出了优异的 表面粗糙度寿命。此外，根据样品24至26的评价结果，与Si组成的平均值超过0. 07的各 样品24和25相比，Si组成的平均值为0. 07以下的样品26展示出了优异的表面粗糙度寿 命。因此，在整个B层中Si组成的平均值优选为0.01以上0.07以下。
[0247] 〈B1化合物层和B2化合物层之间的平均厚度比（t2/tl) >
[0248] 根据样品14至16和24至26的评价结果，t2/tl满足关系式1. 6〈t2/tl< 5. 0 的样品与不满足该关系式的样品相比，倾向于具有相对较长的表面粗糙度寿命。同样，t2/ tl满足关系式3. 0〈t2/tl< 4. 0的样品示出了特别长的表面粗糙度寿命。因此，t2/tl优 选满足关系式1. 6〈t2/tl< 5. 0,更优选满足关系式3. 0〈t2/tl< 4. 0。
[0249] 〈B2化合物层的组成〉
[0250] 根据样品19至21的评价结果，与样品19相比，样品20和21展示出了优异的表 面粗糙度寿命，其中在样品20和21中，B2化合物层包含（Ahxb2M2xb2)(Qzb2Nzb2)，其中M2表 示Ti和Cr中的至少一者；并且M2的组成xb2为0. 25以上0. 5以下，样品19不满足这些 条件。因此，M2的组成xb2优选为0. 25以上0. 5以下。
[0251] 〈整个B层的厚度〉
[0252] 根据样品29至32的评价结果，样品30和31各自的B层整体厚度为0. 6μm以上 3. 0μm以下，与不满足该条件的样品相比，样品30和31倾向于具有相对长的表面粗糙度寿 命。因此，整个B层的厚度优选为0. 6μηι以上3.Ομπι。
[0253] 〈Α层中的C组成〉
[0254] 根据样品35至37的评价结果，能够确认在样品35中倾向于具有特别优异的表面 粗糙度寿命，其中在样品35中，A层在其表面侧具有这样的区域，该区域的C组成大于基材 侧（cBN烧结体侧）的C组成。因此，A层优选在其表面侧具有这样的区域，该区域的C组 成大于cBN烧结体侧的C组成。
[0255] 〈cBN颗粒的体积含量〉
[0256] 根据样品39至47的评价结果，能够确认在各样品41至47中表面粗糙度寿命倾 向于特别的长，其中在样品41至47中，cBN烧结体中的cBN颗粒的体积含量为50体积％ 以上65体积％以下。因此，cBN颗粒的体积含量优选为50体积％以上65体积％以下。
[0257] 尽管已经对根据本发明的实施方案以及实施例进行了上述说明，但是，上述实施 方案以及实施例的构成可以从头开始适当组合。
[0258] 应当理解的是，本文所公开的实施方案在每个方面都是示例性而非限制性的。本 发明的范围由权利要求书的权项、而不是上文的说明来限定，并且旨在包括与权利要求书 的权项等同的范围和含义内的任何修改。
[0259] 附图标记列表
[0260] 3 :基材；10 :覆膜；20 :D层；30 :B层；31 :B1化合物层；32 :B2化合物层；40 :C层； 50 :A层；tlQ:Bl化合物层的厚度；t2Q:B2化合物层的厚度。
【主权项】
1. 一种表面被覆氮化硼烧结体工具，其中至少切削刃部分包括立方氮化硼烧结体和形 成在所述立方氮化硼烧结体的表面上的覆膜， 所述立方氮化硼烧结体包含30体积％以上80体积％以下的立方氮化硼颗粒，并且还 包含结合相，所述结合相包含：选自由在日本使用的元素周期表中的4族元素、5族元素和6 族元素的氮化物、碳化物、硼化物、氧化物及其固溶体构成的组中的至少一种化合物；铝化 合物；以及不可避免的杂质， 所述覆膜包括A层和B层， 所述A层包含MLazal (M表示在日本使用的元素周期表中的4族元素、5族元素和6族元 素、以及A1和Si中的一种或多种；La表示B、C、N和0中的一种或多种；且zal为0.85以 上1.0以下）， 所述B层是通过交替层叠一层或多层的各化合物层而形成的，其中所述各化合物层为 具有不同组成的两种或多种化合物层， 每个所述化合物层的厚度为30nm以上300nm以下， 所述化合物层之一为B1化合物层，所述B1化合物层包含（ThxblyblSixblMlybl)(QzblNzbl) (Ml表示在日本使用的元素周期表中除了Ti之外的4族元素、5族元素和6族元 素、以及A1中的一种或多种；xbl为0. 01以上0. 25以下；ybl为0以上0. 7以下；且zbl为 0.4以上1以下）， 所述化合物层之一为B2化合物层，所述B2化合物层不同于所述B1化合物层，并且包 含（Allxb2M2xb2) (Clzb2Nzb2) (M2表示在日本使用的元素周期表中的4族元素、5族元素和6族 元素、以及Si中的一种或多种；xb2为0. 2以上0. 7以下；且zb2为0. 4以上1以下）， t2/tl为所述B1化合物层的平均厚度tl和所述B2化合物层的平均厚度t2的比值，t2/tl满足关系式 0. 5〈t2/tl< 10. 0,且 所述A层的厚度为0. 2μπι以上10μπι以下，所述B层的厚度为0. 1μπι以上5μπι以下， 并且所述覆膜的整体厚度为〇. 5μm以上15μm以下。2. 根据权利要求1所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中所述A层包含（TiixaMaxa) (Qza2Nza；!) (Ma表示在日本使用的元素周期表中除了Ti之外的4族元素、5族元素和6族元 素、以及A1和Si中的一种或多种；xa为0以上0. 7以下；且za2为0以上1以下）。3. 根据权利要求2所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中在所述A层中，N的组成 za2从立方氮化硼烧结体侧朝向所述A层的表面侧以阶梯式或坡度式的方式变化。4. 根据权利要求2或3所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中所述A层在其表面侧 具有这样的区域，该区域的C组成大于所述立方氮化硼烧结体侧的C组成。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中在所述B2化 合物层中，所述M2表示Ti和Cr中的至少一者，且所述M2的组成xb2为0.25以上0.5以 下。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中所述t2/tl 满足关系式1. 6〈t2/tl< 5. 0。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中 假设所述B1化合物层的厚度表示为tl。，所述B2化合物层的厚度表示为t2。，且相互接 触的所述B1化合物层和所述B2化合物层的厚度比表示为tA/tl。， 所述tA/t1。从所述立方氮化硼烧结体侧向A层侧逐渐降低，在所述立方氮化硼烧结体 侧满足关系式1. 〇〈七2。八1。< 5. 0,且在所述A层侧满足关系式0. 5〈t2。八1。〈3. 0。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中在整个所述 B层中Si组成的平均值为0.005以上0.1以下。9. 根据权利要求8所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中在整个所述B层中Si组成 的平均值为〇. 01以上〇. 07以下。10. 根据权利要求1至9中任一项所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中所述A层被 设置在比所述B层更接近所述覆膜的表面侧的位置。11. 根据权利要求1至10中任一项所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中 所述覆膜还包括位于所述A层和所述B层之间的C层， 所述C层包含McLcz。(Me表示在日本使用的元素周期表中的4族元素、5族元素和6族 元素、以及A1和Si中的一种或多种；Lc表示B、C、N和0中的一种或多种；且zc为0以上 0. 85以下），且 所述C层的厚度为0. 005μm以上0. 5μm以下。12. 根据权利要求11所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中在所述C层中，所述Lc 的组成zc大于0小于0. 7。13. 根据权利要求11或12所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中所述C层包含至少 一种或多种形成所述A层和所述B层的元素。14. 根据权利要求1至13中任一项所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中 所述覆膜还包括设置于所述立方氮化硼烧结体和所述B层之间的D层，且 所述D层包含MdLdzd(M表示在日本使用的元素周期表中的4族元素、5族元素和6族 元素、以及A1和Si中的一种或多种；Ld表示B、C、N和0中的一种或多种；且zd为0. 85以 上1.0以下）。15. 根据权利要求1至14中任一项所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中所述立方 氮化硼烧结体包含50体积％以上65体积％以下的所述立方氮化硼颗粒。16. 根据权利要求1至15中任一项所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中 在所述立方氮化硼烧结体和所述覆膜之间的界面处，所述立方氮化硼颗粒呈这样的形 状，即所述立方氮化硼颗粒朝向所述覆膜的突出程度大于所述立方氮化硼颗粒朝向所述结 合相的突出程度，且 所述立方氮化硼颗粒和所述结合相之间的高度差为〇. 05μπι以上1. 0μπι以下。17. 根据权利要求1至16中任一项所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中由所述立 方氮化硼烧结体和所述覆膜之间的界面处向所述立方氮化硼烧结体的内部，所述立方氮化 硼颗粒的体积含量增加。18. 根据权利要求1至17中任一项所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中由所述立 方氮化硼烧结体和所述覆膜之间的界面处向所述立方氮化硼烧结体的内部，所述立方氮化 硼颗粒的粒径增大。
【专利摘要】一种表面被覆氮化硼烧结体工具，其中至少切削刃部分包括立方氮化硼烧结体和形成在所述立方氮化硼烧结体的表面上的覆膜。所述覆膜包含Si，并包含层(B)，该层(B)通过交替层叠一层或多层的化合物(B1)层和一层或多层的化合物(B2)层而形成，其中化合物(B1)层和化合物(B2)层具有不同组成。如果化合物(B1)层的平均厚度是t1，化合物(B2)层的平均厚度是t2，那么t2/t1之比满足关系式0.5<t2/t1≤10.0。
【IPC分类】B23B27/14, B23B27/20
【公开号】CN105408042
【申请号】CN201480031255
【发明人】月原望, 冈村克己, 濑户山诚
【申请人】住友电工硬质合金株式会社
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年6月5日
【公告号】CA2913957A1, EP3017897A1, US20160114400, WO2015001902A1