涂层工具的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种改善了氧化铝层的耐磨损性的涂层工具。切削工具(1)等涂层工具具备基体(5)和设于基体(5)的表面的涂层(6)，在涂层(6)上具有切刃(4)和后刀面(3)，涂层(6)包括至少依次层叠有碳氮化钛层(8)和α型结晶构造的氧化铝层(10)的部位，关于以通过X射线衍射分析而分析出的氧化铝层(10)的峰值为基础而计算出的取向系数Tc(hkl)，后刀面(3)侧的从氧化铝层(10)的表面侧测定出的取向系数Tc1(0 1 14)为1.0以上。
【专利说明】
涂层工具
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种在基体的表面上具有涂层的涂层工具
【背景技术】
[0002] -直以来，已知在超硬合金、金属陶瓷、陶瓷等的基体表面上形成有单个或多个碳 化钛层、氮化钛层、碳氮化钛层、氧化铝层以及氮化钛铝层等的切削工具等涂层工具。
[0003] 伴随着最近的切削加工的高能率化，上述那样的切削工具应用于向切刃施加较大 冲击的重切削、断续切削等的机会增多，在所述严苛的切削条件下，为了抑制因施加于涂层 的较大冲击导致的崩裂、涂层的剥离，谋求耐缺损性、耐磨损性的提高。
[0004] 作为在上述切削工具中提高耐缺损性的技术，在专利文献1中公开有如下技术:使 氧化错层的粒径和层厚恰当化，并且使(012)面中的组织化系数(Texture Coefficient:取 向系数)为1.3以上，由此能够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 开有如下技术:通过将氧化铝层的（012)面中的组织化系数设为2.5以上，氧化铝层中的残 留应力容易释放，从而能够提尚氧化错层的耐缺损性。
[0005] 此外，在专利文献3中，作为在上述切削工具中提高耐磨损性的技术而公开有如下 技术:位于中间层的正上方的氧化铝层形成为通过层叠显示不同的X射线衍射图案的双层 以上的单位层而成，由此能够提高被膜的强度以及韧性。
[0006] 另外，在专利文献4中公开有如下的切削工具: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)面的峰值强度比1(104)/1( 110)控制在规定的范围 内。
[0007] 此外，在专利文献5中公开有如下的切削工具:将氧化铝层的（104)面与(012)面的 峰值强度比1(104)/1(012)设为，与氧化铝层的下侧的第一面相比，第二面的峰值强度比更 大。
[0008] 在先技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特许平6-316758号公报 [0011] 专利文献2:日本特开2003-025114号公报 [0012] 专利文献3:日本特开平10-204639号公报 [0013] 专利文献4:日本特开2013-132717号公报
[0014] 专利文献5:日本特开2009-202264号公报 [0015]发明要解决的课题
[0016]在上述专利文献1~5所记载的涂层工具中，涂层的耐磨损性以及耐缺损性不充 分。尤其是在氧化铝层上产生微小崩裂，以此为诱因，使磨损容易进行，因而谋求氧化铝层 的进一步改善。
【发明内容】
[0017] 用于解决课题的手段
[0018] 本实施方式的涂层工具具备基体和在该基体的表面上设置的涂层，
[0019] 在所述涂层上具有切刃和后刀面，
[0020] 所述涂层包括至少依次层叠有碳氮化钛层和α型结晶构造的氧化铝层的部位，
[0021] 在以通过X射线衍射分析而分析出的所述氧化铝层的峰值为基础，将由下述式表 示的值设为取向系数Tc(hkl)时，
[0022] 后刀面侧的从所述氧化铝层的表面侧测定的取向系数Tcl(0 1 14)为1.0以上，
[0023] 取向系数1'。(1^1) = {1(1^1)/1()(1^1)}/〔（1/8)乂2{1(册〇/1()(!1此）}〕
[0024] 在此，（HKL)为（012)、（104)、（110)、（113)、（024)、（116)、（124)、（0 114)的结晶 面，
[0025] I(HKL)以及I(hkl)为在所述氧化铝层的X射线衍射分析中检测出的归属于各结晶 面的峰值的峰值强度，
[0026] 1〇(册〇以及1〇(1^1)为兀?05卡片如.43-1484所记载的各结晶面的标准衍射强度。 [0027]发明效果
[0028] 根据本实施方式，成为如下所述的可长期使用的涂层工具:通过将后刀面中的从 氧化铝层的表面侧测定的峰值的取向系数Tcl(0 1 14)提高为1.0以上，能够抑制氧化铝层 的崩裂而提高耐磨损性。
【附图说明】
[0029] 图1是本实施方式所涉及的涂层工具的一实施例即切削工具的简要立体图。
[0030] 图2是图1的切削工具的简要剖视图。
【具体实施方式】
[0031] 如图1所示，示出本实施方式的涂层工具的一实施方式的切削工具（以下，仅省略 为工具）1中，工具1的一方的主面成为前刀面2,侧面成为后刀面3,前刀面2与后刀面3所成 的交叉棱线部成为切刃4。
[0032] 另外，如图2所示，工具1具备基体5和在该基体5的表面上设置的涂层6。涂层6由从 基体5侧起依次层叠的下层7、碳氮化钛层8、中间层9、氧化铝层10、表层11构成。需要说明的 是，氧化铝层10由α型结晶构造构成。
[0033] 在本实施方式中，通过X射线衍射分析，在氧化铝层10的峰值中，将由下述式表示 的值定义为取向系数Tc(hkl)。
[0034] 取向系数1'。(1^1) = {1(1^1)/1()(1^1)}/〔（1/8)乂2{1(册〇/1()(!1此）}〕
[0035] 在此，（HKL)为（012)、（104)、（110)、（113)、（024)、（116)、（124)、（0 114)的结晶 面；
[0036] I(HKL)以及I(hkl)是在氧化铝层10的X射线衍射分析中检测出的归属于各结晶面 的峰值的峰值强度；
[0037] 1〇(册〇以及1〇(1^1)是兀?05卡片如.43-1484所记载的各结晶面的标准衍射强度；
[0038]而且，将后刀面3侧的从氧化铝层10的表面侧测定的表面侧峰值的取向系数定义 为Tcl，将在后刀面3侧研磨氧化铝层10的一部分、通过在仅残留氧化铝层10的基体侧部分 的状态下的测定而检测出的基体侧峰值中的取向系数定义为Tc2,将前刀面2侧的从氧化铝 层10的表面侧测定的表面侧峰值的取向系数定义为Tc3。
[0039] 根据本实施方式，取向系数Tcl(0 1 14)为1.0以上。由此，氧化铝层10的耐磨损性 提高。其结果是，成为可长期使用的工具1。在此，当取向系数Tcl(0 1 14)变高、即(0 1 14) 面的峰值强度1(0 1 14)的比率变高时，相对于从氧化铝层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的氧化铝结晶容易挠曲，应对破坏的屈服强度变 高。因此，在氧化铝层10的表面侧，通过提高取向系数Tcl(0 1 14)，能够抑制在氧化铝层10 的表面上产生的微小崩裂，从而能够抑制以微小崩裂为起因的磨损的恶化。Tcl(0 1 14)特 别优选的范围是1.3~10,进一步优选的范围是1.5~5,最为优选的范围是2.0~3.5。
[0040] 在此，根据本实施方式，当比较Tcl(0 1 14)和Tc2(0 1 14)时，Tcl(0 1 14)比Tc2 (0 1 14)大。即，Tc2(0 1 14)比Tcl(0 1 14)小。当取向系数Tc2(0 1 14)变高时，朝向与氧 化铝层10的表面平行的方向的热膨胀率、以及朝向与氧化铝层10的下层的中间层9、碳氮化 钛层8的表面平行的方向的热膨胀率之差变大，氧化铝层10处于相对于中间层9、碳氮化钛 层8容易剥离的趋势。
[0041] 对此，通过将氧化铝层10的Tc2(0 1 14)设定得较小，由此能够抑制氧化铝层10的 剥离。Tc2(0 1 14)优选的范围是0.3~1.5。
[0042] 另外，对氧化铝层10的Tc2(0 1 14)和Tcl(0 1 14)的测定方法进行说明。氧化铝 层10的X射线衍射分析通过使用通常的利用CuKa线的X射线衍射分析的装置来测定。在根据 X射线衍射记录表来求出氧化铝层10的各结晶面的峰值强度时，确认JCPDS卡片的No. 43-1484所记载的各结晶面的衍射角，并鉴定检测出的峰值的结晶面，从而测定其峰值强度。 [0043]在此，通过X射线衍射分析而检测的峰值的鉴定使用JCPDS卡片来进行，有时因存 在于涂层6的残留应力等而使峰值的位置偏离。因此，在研磨了氧化铝层10的状态下进行X 射线衍射分析，并比较在研磨前后检测的峰值，由此来确认检测出的峰值是否为氧化铝层 10的峰值。根据其差异能够确认氧化铝层10的峰值。
[0044] 对后刀面3侧的从氧化铝层10的表面侧测定的表面侧峰值进行测定，由此测定Tel (hkl)。具体来说，从氧化铝层10的表面侧起，包括氧化铝层10的基体5侧在内而测定氧化铝 层10的峰值强度。更详细来说，在研磨去除表层11后的状态或者未研磨表层11的状态下，对 涂层6进行X射线衍射分析。测定所得到的各峰值的峰值强度而计算取向系数Tcl(hkl)。需 要说明的是，在研磨去除表层11时，也可以去除氧化铝层10的厚度的20%以下的厚度。另 外，即便在以没有对表层11进行研磨的状态进行了 X射线衍射分析的情况下，只要能够测定 氧化铝的8个峰值即可。需要说明的是，表面侧峰值以也包含氧化铝层10的基体5侧的取向 状态的方式被检测，但氧化铝层10的靠近X射线衍射分析的测定面的位置的组织状态因峰 值而受到较大的影响，因此基体5侧的取向状态对表面侧峰值造成的影响小。对于Tc3 (hkl)，也基于前刀面2侧的氧化铝层10的表面侧峰值而同样进行测定。
[0045] 在研磨后刀面3侧的氧化铝层10的一部分而仅残留氧化铝层10的基体侧部分的状 态下测定峰值强度，由此来测定Tc2(hkl)。具体来说，首先，将涂层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、基于弹性砂轮的加工、或者喷砂加工等来进行。之后，以与氧化铝层10的表面侧部分中 的测定同等的条件对氧化铝层10的研磨后的部分进行X射线衍射分析，测定氧化铝层10的 峰值并计算取向系数Tc2(hkl)。
[0046] 需要说明的是，取向系数Tc是通过相对于由JCPDS卡片规定的无取向的标准数据 的比率求出的，因此是表示各结晶面的取向程度的指标。另外，Tc(hkl)的"(hkl)"表示计算 取向系数的结晶面。
[0047] 另外，根据本实施方式，在后刀面3侧的从氧化铝层10的表面侧测定的表面侧峰值 中，1(104)最强，1(116)次强。由此，呈现在后刀面3侧以微小崩裂为起因的侧面磨损得以抑 制的趋势。K〇 1 14)为第八位以内的峰值强度，尤其优选为第三位~第六位的峰值强度。
[0048] 此外，根据本实施方式，后刀面3侧的氧化铝层的表面侧峰值中的Tcl(104)比后刀 面3侧的氧化铝层的基体侧峰值中的Tc3(104)大。由此，具有能够抑制后刀面3中的侧面磨 损且提高切削工具1的耐缺损性的效果。
[0049] 需要说明的是，进行试验的结果是，在仅使Tcl(104)比Tc3(104)大的情况下，氧化 铝层10的耐崩裂性的提高不充分，通过使Tcl(0 1 14)为1.0以上，氧化铝层10的耐前面磨 损大幅度提尚。
[0050] 在本实施方式中，取向系数Tc3(104)比Tcl(104)小。由此，能够抑制前刀面2中的 前面磨损，并且能够抑制后刀面3中的耐崩裂性。
[0051] 碳氮化钛层8由从基体侧依次存在所谓的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由将乙腈(CH3CN)气体作为原料 包含且成膜温度为780~900 °C以比较低的温度成膜的柱状结晶构成。HT( High Temperature)-碳氮化钛层8b由成膜温度为950~1100 °C以高温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而前端变细的剖视呈三 角形形状的突起，由此，氧化铝层10的紧贴力提高，能够抑制涂层6的剥离、崩裂。
[0052]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TiAlCN0、TiCN0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型结晶构造。由α型结晶构造构 成的氧化铝层10的硬度高，从而能够提高涂层6的耐磨损性。中间层9通过构成为由TiAICNO 构成的下部中间层9a和由TiCNO构成的上部中间层9b的层叠构造，具有提高切削工具1的耐 缺损性的效果。需要说明的是，碳氮化钛层8以6.0~13.Ομπι的厚度设置，并且中间层9以 0.05~0.5μπι的厚度设置。
[0053] 此外，下层7以及表层11由氮化钛构成。需要说明的是，在其他实施方式中，也可以 不具备下层7以及表层11中的至少一方。另外，下层7以〇. 1~1 .Own的厚度设置，表层11以 0.1~3. Ομπι的厚度设置。
[0054] 需要说明的是，各层的厚度以及构成各层的结晶的性状通过观察工具1的剖面中 的电子显微镜照片（扫描式电子显微镜（SEM)照片或者透过电子显微镜(ΤΕΜ)照片）而能够 测定。另外，在本实施方式中，构成涂层6的各层的结晶的结晶形态为柱状是指，所述平均结 晶宽度相对于各结晶的涂层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，将 所述平均结晶宽度相对于该各结晶的涂层的厚度方向的长度之比平均超过0.3的情况定义 为，结晶形态为粒状。
[0055] 另一方面，作为工具1的基体5,举出使硬质相与由钴(Co)、镍(Ni)等铁属金属构成 的结合相结合而成的超硬合金、Ti基金属陶瓷、或者Si 3N4、Al203、金刚石、立方晶氮化硼 (cBN)等陶瓷，该硬质相由碳化钨(WC)和根据需求从周期表第4、5、6族金属的碳化物、氮化 物、碳氮化合物的组中选出的至少1种构成。其中，在作为工具1那样的切削工具而使用的情 况下，基体5由超硬合金或者金属陶瓷构成，因而在耐缺损性以及耐磨损性的方面是优选 的。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。
[0056]此外，上述切削工具使在前刀面2与后刀面3的交叉部形成的切刃4接触被切削物 而进行切削加工，且能够发挥上述的优异效果。另外，本实施方式的涂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的可靠 性。
[0057]接下来，参考工具1的制造方法的一例，对本发明所涉及的涂层工具的制造方法进 行说明。
[0058] 首先，向通过烧制而能够形成成为基体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适当地添加、混合金属粉末、碳粉末等，在通过冲压成形、饶注成 形、挤出成形、冷乳静水压冲压成形等已知的成形方法而成形为规定的工具形状之后，在真 空中或者非氧化性环境中进行烧制，由此制作上述的由硬质合金构成的基体5。然后，根据 需求对上述基体5的表面实施研磨加工、切刃部的?行磨加工。
[0059] 接下来，利用化学气相蒸镀(CVD)法基材5的表面上成膜涂层。
[0060] 首先，作为反应气体组成，对由四氯化钛(TiC14)气体为0.5~10体积％、氮气(Ν2) 为10~60体积％、剩余为氢气(Η 2)构成的混合气体进行调整并将该混合气体导入腔室内， 将成膜温度设为800~940°C并在8~50kPa下，对下层7即TiN层进行成膜。
[0061 ]之后，作为反应气体组成，以体积％计，对由四氯化钛(TiCU)气体为0.5~10体 积％、氮气(N2)为5~60体积％、乙腈(CH3CN)气体为0.1~3.0体积％、剩余为氢气(H 2)构成 的混合气体进行调整并将该混合气体导入室内，将成膜温度设为780~880°C且在5~25kPa 下，对MT-碳氮化钛层进行成膜。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，由此能够将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形 成得比基体侧大。
[0062]接下来，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，对由四氯化钛(TiCl4)气体为1~4体积％、氮气 (N2)为5~20体积％、甲烧(CH 4)气体为0.1~10体积％、剩余为氢气(H2)构成的混合气体进 行调整并将该混合气体导入腔室内，将成膜温度设为900~1050°C且在5~40kPa下进行成 膜。
[0063]进而，制作中间层9。本实施方式中的具体成膜条件为，作为第一阶段，对由四氯化 钛(TiCl4)气体为3~30体积％、甲烷(CH4)气体为3~15体积％、氮气(N2)为5~10体积％、一 氧化碳(C0)气体为0.5~1体积％、三氯化铝(A1C1 3)气体为0.5~3体积％、剩余为氢气(H2) 构成的混合气体进行调整。调整这些混合气体并将其导入腔室内，将成膜温度设为900~ 1050°C且在5~40kPa下进行成膜。根据该工序，在碳氮化钛层8的表面成膜具有凹凸的中间 层9。
[0064]接着，作为中间层9的第二阶段，对由四氯化钛(TiC14)气体为3~15体积％、甲烷 (CH4)气体为3~10体积％、氮气(N2)为10~25体积％、一氧化碳(C0)气体为1~5体积％、剩 余为氢气(?)构成的混合气体进行调整。调整这些混合气体并将其导入腔室内，将成膜温 度设为900~1050°C且在5~40kPa下进行成膜。需要说明的是，本工序也可以将上述氮气 (N2)变更为氩气(Ar)。根据该工序，中间层9的表面的凹凸变得微小，从而能够调整接下来 成膜的氧化铝层1 〇中的氧化铝结晶的成长状态。
[0065]然后，对氧化铝层10进行成膜。首先，形成氧化铝结晶的核。使用由三氯化铝 (A1C13)气体为5~10体积％、氯化氢(HC1)气体为0.1~1.0体积％、二氧化碳(C〇2)气体为 0.1~5.0体积％、剩余为氢气(H 2)构成的混合气体，设为950~1100°C且5~10kPa。通过该 第一阶段的成膜，改变所成膜的氧化铝结晶的成长状态，并控制氧化铝层10的Tc(0 1 14)。
[0066] 接下来，使用由三氯化铝(A1C13)气体为0.5~5.0体积％、氯化氢(HC1)气体为1.5 ~5.0体积％、二氧化碳(C〇2)气体为0.5~5.0体积％、硫化氢(H2S)气体为0~1.0体积％、剩 余为氢气(H 2)构成的混合气体，变为950~1100 °C且5~20kPa进行成膜。通过该第二阶段的 成膜工序，调整在氧化铝层10的基体侧成膜的氧化铝结晶的成长状态，并控制基体侧Tc(0 1 14)〇
[0067] 接着，使用由三氯化铝(A1C13)气体为5~15体积％、氯化氢(HC1)气体为0.5~2.5 体积％、二氧化碳(C0 2)气体为0.5~5.0体积％、硫化氢(H2S)气体为0.0~1.0体积％、剩余 为氢气(H 2)构成的混合气体，变更为950~1100 °C且5~20kPa而对氧化铝层10进行成膜。通 过该第三阶段的成膜工序，调整在氧化铝层10的表面侧成膜的氧化铝结晶的成长状态，并 控制表面侧Tc(0 1 14)。
[0068] 然后，根据需求对表层(TiN层）11进行成膜。具体的成膜条件为，作为反应气体组 成，对由四氯化钛(TiCU)气体为0.1~10体积％、氮气(N 2)为10~60体积％、剩余为氢气 (H2)构成的混合气体进行调整并将该混合气体导入腔室内，将成膜温度设为960~1100°C 且在10~85kPa下进行成膜。
[0069] 之后，根据需求，对成膜后的涂层6的表面的至少切刃部进行研磨加工。通过该研 磨加工，切刃部被加工得平滑，成为抑制被削材料的熔敷且耐缺损性优异的工具。
[0070] 实施例
[0071]首先，按照平均粒径1.2μπι的金属钴粉末为6质量％、平均粒径2 . Ομπι的碳化钛粉末 为0.5质量％、平均粒径2.Ομπι的碳化铌粉末为5质量％、剩余部分为平均粒径1.5μπι的碳化 钨粉末的比例进行添加、混合，通过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°C、0.0IPa的真空中，烧制1小时而制作由超硬合金构成的基体。之 后，对制作出的基体进行洗刷加工，对成为切刃的部分实施倒角珩磨。
[0072] 接下来，利用化学气相蒸镀(CVD)法，以表1的成膜条件对上述超硬合金的基体成 膜涂层，从而制作出切削工具。在表1、2中，各化合物由化学符号表示。
[0073] 关于上述试料，首先，在前刀面中，不对涂层进行研磨地进行基于CuKa线的X射线 衍射分析，并计算JCPDS卡片的（0 1 14)面、（104)面、（116)面的各结晶面的取向系数Tc3 (hkl)。接下来，在后刀面的平坦面中，不对涂层进行研磨地进行基于CuKa线的X射线衍射分 析，鉴定从氧化铝层的表面侧测定的表面侧峰值(表中，记载为表面侧或者表面侧峰值），并 测定各峰值的峰值强度。另外，关于表面侧峰值，确认强度最高的峰值和强度次高的峰值， 并且计算JCPDS卡片的（0 1 14)面、（104)面、（116)面的各结晶面的取向系数Tcl(hkl)。另 外，在后刀面中，研磨至氧化铝层的厚度的10~40%的厚度，同样通过X射线衍射分析，鉴定 在研磨氧化铝层的一部分而仅残留基体侧部分的状态下测定的基体侧峰值(表中，记载为 基体侧），并测定各峰值的峰值强度。使用所获得的各峰值的峰值强度，计算出（ο 1 14)面、 (104)面、（116)面的各结晶面的取向系数Tc2(hkl)。需要说明的是，上述X射线衍射测定针 对任意三个试料进行测定，并以其平均值进行评价。另外，利用扫描式电子显微镜(SEM)来 观察上述工具的剖断面，并测定各层的厚度。结果由表2~4示出。
[0074]接下来，使用所获得的切削工具，在下述的条件下，进行连续切削试验以及断续切 削试验，从而评价耐磨损性以及耐缺损性。结果由表4示出。
[0075](连续切削条件）
[0076] 被削材料:络钼钢材(SCM435)
[0077]工具形状：CNMG120408 [0078] 切削速度:300m/分钟
[0079] 进给速度:0.3mm/rev
[0080] 进刀量：1.5mm
[0081] 切削时间：25分钟 [0082]其它:使用水溶性切削液
[0083]评价项目：利用扫描式电子显微镜来观察刀尖珩磨部分，在实际磨损的部分处，测 定后刀面中的侧面磨损宽度和前刀面中的前面磨损宽度。
[0084](断续切削条件）
[0085]被削材料:铬钼钢具有4条槽的钢材(SCM440)
[0086]工具形状：CNMG120408 [0087] 切削速度：300m/分钟
[0088] 进给速度：0.3mm/rev
[0089] 进刀量：1.5mm
[0090] 其它:使用水溶性切削液
[0091] 评价项目：测定达到缺损的冲击次数。
[0092] [表1]
[0094] *TiCNl(MT):
[0095] 混合气体中的CH3CN的混合量从0.1体积％向0.4体积％连续变化。
[0096] *Al2〇3-3，Al2〇3-8:
[0097] 混合气体中的各气体(A1C13、C02、H2S)的添加量从X向y连续变化。
[0098] [表 2]
[0100]注1)0表记表示层的厚度(单位μπι)。
[0105] 根据表1~4的结果，后刀面中的氧化铝层的表面侧峰值的Tcl(0 1 14)不足1.0的 试料No.8~10均快速进行磨损，并且氧化铝层因冲击而容易剥离。
[0106] 另一方面，在Tcl(0 1 14)为1.0以上的试料No.1~7中，氧化铝层的微小崩裂得以 抑制，并且也几乎不产生剥离。尤其是在氧化铝层的表面侧峰值中，关于由（104)面以及 (116)面为最高和次高的峰值构成的试料No. 1~4、6，与试料No. 5、7相比，前面磨损宽度更 小，耐磨损性尤为优异。另外，对于基体侧的取向系数Tc2(0 1 14)比表面侧的取向系数Tel (0 1 14)小的试料No.1~6,尤其是前面磨损变小。此外，对于前刀面中的表面侧峰值的取 向系数Tc3(104)比后刀面中的表面侧峰值的取向系数Tcl(104)小的试料No.l~6,尤其是 到缺损为止的冲击次数变多。
[0107] 附图标记说明：
[0108] 1…切削工具
[0109] 2···前刀面
[0110] 3···后刀面
[0111] 4···切刃
[0112] 5···基体
[0113] 6···涂层
[0114] 7…下层
[0115] 8…碳氮化钛层
[0116] 8a."MT_碳氮化钛层
[0117] 8b…HT-碳氮化钛层
[0118] 9···中间层
[0119] 9a…下部中间层
[0120] %…上部中间层
[0121] 10…氧化铝层
[0122] 11…表层
【主权项】
1. 一种涂层工具，其中， 所述涂层工具具备基体以及在该基体的表面上设置的涂层， 在所述涂层上具有切刃和后刀面， 所述涂层包括至少依次层叠有碳氮化钛层和α型结晶构造的氧化铝层的部位， 在基于通过X射线衍射分析而分析出的所述氧化铝层的峰值，将由下述式表示的值设 为取向系数Tc(hkl)时， 后刀面侧的从所述氧化铝层的表面侧测定的取向系数Tcl(0 1 14)为1.0以上， 取向系数!'。(1^1) = {1(1^1)/1。(1^1)}/〔（1/8)\2{1(!1此)/1。(!《〇}〕 在此，（HKL)为(012)、（104)、（110)、（113)、（024)、（116)、（124)、（0 1 14)的结晶面， I(HKL)以及I(hkl)为在所述氧化铝层的X射线衍射分析中检测出的归属于各结晶面的 峰值的峰值强度， 1〇(册〇以及1〇(1^1)为凡?05卡片如.43-1484所记载的各结晶面的标准衍射强度。2. 根据权利要求1所述的涂层工具，其中， 研磨所述后刀面侧的所述氧化铝层的一部分，通过在仅残留该氧化铝层的基体侧部分 的状态下的测定而检测出的取向系数Tc2(0 1 14)比所述Tcl(0 1 14)小。3. 根据权利要求1或2所述的涂层工具，其中， 在所述后刀面侧的从所述氧化铝层的表面侧测定的表面侧峰值中，1(104)最强，I (116)次强。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的涂层工具，其中， 在所述涂层上还具有前刀面，该前刀面侧的从所述氧化铝层的表面侧测定的取向系数 Tc3(104)比所述后刀面侧的从所述氧化铝层的表面侧测定的取向系数Tcl(104)小。
【文档编号】B23B27/14GK105828991SQ201480068671
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月17日
【发明人】儿玉芳和, 谷渕荣仁, 李晃
【申请人】京瓷株式会社