表10所示的第二层叠单元52,由此获得根据样品 No. 35的被覆cBN工具。样品No. 35包括一个层叠单元，其具有设置在C层上的A层。
[0270]
[0271] (样品No. 36的制造）
[0272] 如表9至11所示，在基材1上依次形成第一层叠单元51、第二层叠单元52和第Ξ层 叠单元53,由此获得根据样品No. 36的被覆cBN工具。另外，在层叠单元之间形成Bo层(厚度 为0.化m)，由此使A层和据之间彼此紧密附着。
[0273]
[0274] < 评价〉
[0275] 按照与实施例1相同的方式，通过连续切削泽火钢对如上所述获得的根据各样品 No.34至36的被覆cBN工具的切削性能及精加工表面粗糖度进行了评价。结果在表11示出。
[0276] 此外，如下所述在实施例6中评价各样品的表面粗糖度寿命。
[0277] (表面粗糖度寿命）
[0278] 然后，基于定义为Rz = 3.2μπι的寿命判定标准，测量在高精度加工中的表面粗糖度 寿命。具体而言，在上述切削条件下，重复进行一组切削距离为500m的加工;每次一组加工 结束时，利用表面粗糖度仪测量加工材料的表面粗糖度Rz jiS;然后，在Rz jiS超过3.2WI1时 的时间点停止试验。然后基于500mX加工的组数计算出总的切削距离化m)。此外，绘制散布 图，其中纵轴表示Rzjis，同时横轴表示切削距离，从而在连接如下两个点的直线上获得Rz 达到3.2皿时的切削距离，其中所述两个点为散布图中的终点W及终点之前的点。该获得的 切削距离确定为表面粗糖度寿命。结果示于表11中。
[0279] (结果和考察）
[0280] 如表9至表11所示，样品No. 34至36在由覆膜的最外表面到位于最接近覆膜最外表 面侧的C层运一区域内具有相同的构成。因此，当完成3km的切削时，样品No. 34至36的耐磨 损性和加工精度几乎相等。
[0281] 在表面粗糖度寿命的评价中已证实，随着包含在各样品中的层叠单元的数量增 加，表面粗糖度寿命倾向于提高。特别是对No. 35和No. 36进行比较时，结果表明即使No . 36 的覆膜更薄，但是No. 36比No. 35具有更长的表面粗糖度寿命，因此，从表面粗糖度寿命的观 点出发，覆膜包括多层A层和多层C层，优选包括两个W上的各自具有设置于C层上的A层的 层叠单元，更优选包括Ξ个W上的层叠单元。
[0%2] <实施例7:层叠单元的探讨(2)〉
[0283] (样品No. 37至40的制造）
[0284] 按照与实施例1相同的方式获得基材1，不同之处在于使用cBN烧结体C替代cBN烧 结体A。然后，在基材1上依次层叠表12至15所示的层叠单元，从而获得根据样品No.37至40 的被覆cBN工具。另外，在层叠单元之间形成作为密合层的Bo层(厚度为Ο.?μπι)。同样在表15 中，将样品No.37的层叠单元的数量定义为1个。运意味着样品No.37在第一层叠单元中不具 有C层(表12)，从而存在一个具有设置在C层上的A层的层叠单元。
[0285]
[0286]
[0287]
[028引 < 评价〉
[0289]按照与实施例6相同的方式，通过连续切削泽火钢对如上所述获得的根据各样品 No. 37至40的被覆cBN工具的切削性能、精加工表面粗糖度W及表面粗糖度寿命进行了评 价。结果在表15中示出。
[0290] (结果和考察）
[0291] 如表12至表15所示，样品No. 37至40在由覆膜的最外表面到位于最接近覆膜最外 表面侧的C层运一区域内具有相同的构成。因此，当完成3km的切削时，样品No. 37至40的耐 磨损性和加工精度几乎相等。此外，可W确认与实施例6相同，随着层叠单元的数量增加，表 面粗糖度寿命倾向于延长。
[0292] 基于No. 37至40的结果，可W得出W下结论。具体而言，即使在没有反复使用相同 的层叠单元而使用包括不同厚度W及不同组成的A层的层叠单元的情况下，只要各层叠单 元中所包含的A层由Tii-xaMaxaCi-yaNya(其中Ma是灯、师和W中的一种或多种；xa为0 <xa< 0.7;且ya为0 < ya。）构成，C层由Ah-(xc+yc)CrxcMcycN(其中Me为Ti、V和Si中的一种或多种； 又。为0.2<又(3<0.8;7(3为0<7(3<0.6;且又。+7(3为0.2<又。+7(3<0.8)构成，那么也能实现出 色的加工精度W及出色的表面粗糖度寿命。
[0巧3] <实施例8:cBN烧结体的探讨〉
[0巧4](样品No. 41至4S的制造）
[02M]然后，按照与实施例1相同的制造方式获得基材1，不同之处在于如表16至18所示 使用cBN烧结体B至G替代cBN烧结体A。然后，在基材1上形成覆膜200,该覆膜200是通过依次 层叠表16至18中所示的层叠单元而获得的，从而获得根据样品No.41至46的被覆cBN工具。 另外，在层叠单元之间形成作为密合层的Bo层(厚度为0. Ιμπι)。
[0296]
[0297]
[029引 < 评价〉
[0299]按照与实施例6相同的方式，通过连续切削泽火钢对如上所述获得的根据各样品 No.41至46的被覆cBN工具的切削性能、精加工表面粗糖度W及表面粗糖度寿命进行了评 价。结果在表18示出。
[0300] (结果和考察）
[0301] 如表16至表18所示，样品No. 41至46的覆膜200具有相同的构成。因此，当完成3km 的切削时，样品No.41至46的耐磨损性和加工精度几乎相等。另一方面，表面粗糖度寿命的 结果不同。具体而言，结果表明，对于使用包含体积含量为50体积％ ^上60体积％ W下的 CBN颗粒的烧结体制成的各样品，其表面粗糖度寿命长于其他样品的表面粗糖度寿命。据认 为该结果会受到构成基材的CBN烧结体的耐磨损性和耐断裂性的影响。
[0302] <实施例9:层叠单元中B层的探讨〉
[0303] 然后，按照与上述样品No.36相同的方法获得根据样品No.47的被覆cBN工具，不同 之处在于如表19至21所示，在各层叠单元中，在A层和C层之间未形成B层，并且在层叠单元 之间未形成Bo层。
[0304]
[0305]
[0306] < 评价〉
[0307] 按照与实施例6相同的方式，通过连续切削泽火钢对如上所述获得的根据样品 No. 47的被覆cBN工具的切削性能、精加工表面粗糖度W及表面粗糖度寿命进行了评价。结 果在表21示出。
[0308] (结果和考察）
[0309] 如表19至21所示，在样品No.47的表面粗糖度寿命测量过程中发生了剥离。该结果 表明，优选的是在各层叠单元中在A层和C层之间设置B层。
[0310] 基于上述结果，可W确认在根据实施例的被覆cBN工具中具有优良的加工精度和 耐磨损性，该被覆cBN工具包括cBN烧结体和在其上形成的覆膜，其中该覆膜包括A层和C层， A层由Tii-xaMaxaCi-yaNya(其中Ma是Cr、佩和W中的一种或多种；xa为0 < xa < 0.7;且ya为0 < ya 。）构成，C层由Ah-(xc+yc)CrxcMcycN(其中Me为Ti、V和Si中的一种或多种；XC为0.2 < XC < 0.8;ye为0含ye含0.6;且xc+yc为0.2含xc+yc含0.8)构成，A层形成在覆膜的最外表面上或 者形成在覆膜的最外表面和C层之间，并且覆膜的最外表面和C层的上表面之间的距离为 0. lymW上1 .OymW下。
[0311] 尽管已经对本实施方案W及实施例进行了上述说明，但是，从一开始就旨在可W 对上述实施方案W及实施例的构成进行适当组合。
[0312] 应当理解的是，本文所公开的实施方案和实施例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。
[0313] 参考标记列表
[0314] 1基材，10A层，11第一A层，12第二A层，13第ΞΑ层，14第四A层，20B层，21第一B层， 22第二B层，23第ΞΒ层，24第四B层，30C层，31第一 C层，32第二C层，33第SC层，34第四C层， 40D层，51束一层畳单兀，52束^层畳单兀，53束二层畳单兀，54束四层畳单兀，100、200覆 膜，101、201被覆cBN工具，?最外表面，S2上表面，d距离。
【主权项】
1. 一种表面被覆氮化硼烧结体工具，包括:立方氮化硼烧结体;和在其上形成的覆膜， 所述覆膜包括A层和C层， 所述A层由Th-xaMaxA-yaNya(其中Ma是Cr、Nb和W中的一种或多种;xa为0 < xa < 0 · 7;且 ya为0 < ya < 1)构成， 所述C层由Ah-Uc+ycoCrxcMcycN(其中Me为Ti、V和Si中的一种或多种;xc为0.2 < xc < 0.8; ye为0 < ye < 0.6;且xc+yc为0.2 < xc+yc < 0.8)构成， 所述A层形成在所述覆膜的最外表面上、或者形成在所述覆膜的所述最外表面和所述C 层之间，并且 所述覆膜的所述最外表面和所述C层的上表面之间的距离为Ο.?μπι以上Ι.Ομπι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，其中所述覆膜的所述最外表面 和所述C层的所述上表面之间的距离为0.3μπι以上0.7μπι以下。3. 根据权利要求1或2所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中所述C层的厚度为Ο.?μπι 以上1 .Ομπι以下。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中所述覆膜包括 多个所述Α层和多个所述C层，并且包括两个以上的层叠单元，其中该层叠单元各自具有设 置在所述C层上的所述A层。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 所述覆膜还包括位于所述A层和所述C层之间的B层，并且 所述B层含有由选自Al、Cr和Ti所构成的组中的一种或多种元素与N形成的一种或多种 化合物。6. 根据权利要求5所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中所述B层包括通过交替层叠 一层或多层B1层和一层或多层B2层而形成的多层结构，其中各所述B1层由TiN形成，各所述 B2层由AlCrN形成。7. 根据权利要求6所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中所述B1层和所述B2层各自 的厚度为〇· 5nm以上且小于30nm〇8. 根据权利要求5所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中所述B层包含由AlTiCrN形 成的化合物。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的表面被覆氮化硼烧结体工具，其中所述A层包括 这样的区域，在该区域中，ya在所述A层的厚度方向上以坡度式或阶梯式的方式变化。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C层与所 述立方氮化硼烧结体相接触。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，其中所述覆膜的 厚度为〇.5μηι以上ΙΟμπι以下。
【专利摘要】一种表面被覆氮化硼烧结体工具，包括立方氮化硼烧结体和在该立方氮化硼烧结体上形成的覆膜(100)。该覆膜(100)包括A层(10)和C层(30)。A层(10)由Ti1-xaMaxaC1-yaNya(其中Ma由选自Cr、Nb和W中的一种或多种元素构成；xa满足0≤xa≤0.7；且ya满足0≤ya≤1)构成。C层(30)由Al1-(xc+yc)CrxcMcycN(其中Mc由选自Ti、V和Si中的一种或多种元素构成；xc满足0.2≤xc≤0.8；yc满足0≤yc≤0.6；且xc+yc满足0.2≤(xc+yc)≤0.8)构成。A层(10)形成为覆膜(100)的最外表面(S1)，或者形成在覆层(100)的最外表面(S1)和C层(30)之间。覆层(100)的最外表面(S1)和C层(30)的上表面(S2)之间的距离(d)为0.1μm至1.0μm(包括端值)。
【IPC分类】B23B27/14, C04B41/87, C23C14/06, C04B41/89
【公开号】CN105705280
【申请号】CN201480059671
【发明人】月原望, 濑户山诚, 冈村克己
【申请人】住友电工硬质合金株式会社
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2014年9月19日
【公告号】CA2928761A1, WO2015064241A1