4本身的硬度越容易下降，因此不 太优选，若所述a的组成比率大于0.59,则铬（Cr)元素比率越高，A层14本身的硬度越容 易下降，因此不太优选，若所述b的组成比率小于0. 01，则难以得到通过添加硅（Si)来提高 耐热性的效果，因此不太优选，若所述b的组成比率大于0. 1，则难以制造 A层14本身，因此 不太优选。
[0052] 另外，优选以组成式JAlnhCrciSidYJN表示所述B层15时，以原子比满足 0· 15彡c彡0· 60、0· 01彡d彡0· 1、0· 005彡e彡0· 1。这是因为，若所述c的组成比率小于 0. 15,则铝（Al)元素比率越高，尤其铝（Al)元素比率超过0.75时，B层15本身的硬度越 容易下降，因此不太优选，若所述c的组成比率大于0. 60,则铬（Cr)元素比率越高，B层15 本身的硬度越容易下降，因此不太优选，若所述d的组成比率小于0. 01，则难以得到通过添 加硅（Si)来提高耐热性的效果，因此不太优选，若所述d的组成比率大于0. 1，则成膜时的 靶放电变得不稳定，难以制造 B层15本身，因此不太优选，若所述e的组成比率小于0. 005， 则难以得到通过添加钇（Y)来提高耐磨性的效果，因此不太优选，若所述e的组成比率大于 0. 1，则成膜时的靶放电变得不稳定，难以制造 B层15本身，因此不太优选。
[0053] 当能够由以原子比满足0· 15彡c彡(λ 60、0· 01彡d彡(λ 1、0· 005彡e彡0· 1的 组成式：(AlmCreSidYe) N表示所述B层15时，优选以组成式：(Al1IbCraSib) N表示所述A 层14时，以原子比满足0. 15彡a彡0. 60、0. 01彡b彡0. 1。这是因为，若所述a的组成比 率小于0. 15,则铝（Al)元素比率越高，尤其铝（Al)元素比率超过0.75时，A层14本身的 硬度越容易下降，因此不太优选，若所述a的组成比率大于0.60,则铬（Cr)元素比率越高， A层14本身的硬度越容易下降，因此不太优选，若所述b的组成比率小于0.01，则难以得到 通过添加硅（Si)来提高耐热性的效果，因此不太优选，若所述b的组成比率大于0. 1，则难 以制造 A层14本身，因此不太优选。
[0054] 并且，当所述A层14由（AlCrSi)N构成且所述B层由（AlCrY)N构成时，优选所述 A层14及所述B层15的厚度分别为240nm以下（尤其200nm以下）。这是因为，若A层14 及B层15的厚度比240nm厚，则所述A层14及所述B层15 (单层）中的塑性变形性下降， 通过交替层叠结构得到的耐剥离性及耐崩刀性容易下降，因此不太优选。
[0055] 当所述A层14由（AlCrSi) N构成且所述B层15由（AlCrSiY) N构成时，优选所述 A层14及所述B层15的厚度分别为150nm以下（尤其IOOnm以下）。这是因为，若A层14 及B层15的厚度比150nm厚，则所述A层14及所述B层15 (单层）中的塑性变形性下降， 通过交替层叠结构得到的耐剥离性及耐崩刀性容易降低，因此不太优选。
[0056] 优选所述A层14和所述B层15的厚度相同。这是因为，若所述A层14和所述B 层15的厚度不同，则所述A层14与所述B层15之间的剥离性容易变高，因此不太优选。
[0057] 优选所述上部层13的厚度为2 μπι~8 μπι(尤其3 μπι~6 μπι)。这是因为，若上 部层13的厚度超过8 μ m，则在高速高进给的切削条件下，尤其在断续切削加工中，在切削 刃部容易发生剥离和崩刀，寿命容易缩短，因此不太优选，若上部层13的厚度小于2 μ m，则 无法充分显现出上部层13的耐磨性，难以长期确保切削性能，因此不太优选。
[0058] 优选所述基材11由高速钢或硬质合金制成。这是因为，通过所述基材11由高速 钢或硬质合金制成，在高速高进给的切削条件下，尤其在断续切削加工中，不会使下部层12 发生剥离和崩刀等而发挥优异的耐磨性，且能够长期显示出稳定的切削性能。
[0059] 并且，作为上述切削工具，只要是实施切削加工的工具则并没有特别限定，特别优 选的是如滚刀和插齿刀等齿轮刀具及拉刀，作为上述机床，只要是实施切削加工的机床则 并没有特别限定，特别优选的是如滚齿机和插齿机等切齿机及拉床。
[0060] [另一实施方式]
[0061] 另外，在上述实施方式中，对适用由高速钢或硬质合金制成的基材11的表面包覆 材料10的情况进行了说明，但也可以适用由其他金属材料（例如各种特殊钢或合金钢等） 制成的基材。
[0062] 在上述实施方式中，对具备由A层14和B层15交替层叠一层以上而成的上部层 13且在A层14的表面设有B层15的表面包覆材料10的情况进行了说明，但也可以设为 具备由A层14和B层15交替层叠一层以上而成的上部层13且在B层15的表面设有A层 14的表面包覆材料。
[0063] 实施例
[0064] 以下，对为了确认本发明所涉及的表面包覆材料、利用该表面包覆材料的切削工 具及机床的作用效果而进行的实施例进行说明，但本发明并不仅限于根据各种数据说明的 以下实施例。
[0065] [确认试验1]
[0066] 在本试验中，制作出使用电弧离子镀装置在以高速钢SKH55为基材的My Tool (切 削工具）的表面设置以下表1所示的表面包覆材料的试验体、比较体及参考体。针对这些 试验体、比较体及参考体，在下述切削条件下进行加工试验，并测定了工具的后刀面磨损宽 度。
[0067] 〈切削条件〉
[0068] 工件种类：SCM415
[0069] 切削方法：断续切削
[0070] 切削速度：200m/分钟
[0071] 进给速度：L 2mm/刃
[0072] 切削深度：1_
[0073] 切削油料：吹气
[0074] 切削长度：Im
[0075]
[0076]
【主权项】
1. 一种表面包覆材料，其特征在于， 在表面具有由A层和B层交替层叠一层以上而成的上部层，所述A层由铝、铬及硅的氮 化物构成，所述B层由铝、铬及钇的氮化物构成， 所述上部层设置于金属氮化物的表面。
2. 根据权利要求1所述的表面包覆材料，其特征在于， 当以组成式！(AlmCraSib)N表示所述A层时，以原子比满足0. 15彡a彡0.59、 0? 01 彡 b 彡 0? 1， 当以组成式！(AUrcTd)N表示所述B层时，以原子比满足0. 15彡c彡0.60、 0. 005 ^ d ^ 0. 1〇
3. 根据权利要求1或2所述的表面包覆材料，其特征在于， 所述A层及所述B层的厚度分别为240nm以下。
4. 根据权利要求1所述的表面包覆材料，其特征在于， 所述B层中还包含硅的氮化物。
5. 根据权利要求4所述的表面包覆材料，其特征在于， 当以组成式！(AUraSib)N表示所述A层时，以原子比满足0. 15彡a彡0.60、 0? 01 彡 b 彡 0? 1， 当以组成式：(AlmCreSidYe)N表示所述B层时，以原子比满足0. 15彡c彡0.60、 0? 01 彡 d 彡 0? 1、0. 005 彡 e 彡 0? 1〇
6. 根据权利要求4或5所述的表面包覆材料，其特征在于， 所述A层及所述B层的厚度分别为150nm以下。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的表面包覆材料，其特征在于， 所述上部层的厚度为2ym以上且8ym以下。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的表面包覆材料，其特征在于， 所述金属氮化物由钛、铝、铬、锆中的至少一种的氮化物构成。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的表面包覆材料，其特征在于， 所述金属氮化物设置于基材的表面。
10. 根据权利要求9所述的表面包覆材料，其特征在于， 所述基材由高速钢或硬质合金制成。
11. 一种切削工具，其特征在于， 所述切削工具由权利要求1至权利要求10中任一项所述的表面包覆材料构成。
12. -种机床，其特征在于， 所述机床具备由权利要求1至权利要求10中任一项所述的表面包覆材料构成的切削 工具。
【专利摘要】本发明提供一种表面包覆材料、利用该表面包覆材料的切削工具及机床。本发明的表面包覆材料能够显现出高耐剥离性及高耐崩刀性。所述表面包覆材料(10)具备：基材(11)，由高速钢或硬质合金制成；下部层(12)，设置于基材(11)的表面，且由钛、铝、铬、锆中的至少一种的氮化物构成；及上部层(13)，设置于下部层(12)的表面，且由A层(14)和B层(15)交替层叠一层以上而成，所述A层由铝、铬及硅的氮化物构成，所述B层由铝、铬及钇的氮化物构成。
【IPC分类】C23C14-06, B23B27-14
【公开号】CN104755201
【申请号】CN201480002862
【发明人】三崎雅信, 菊池泰路
【申请人】三菱重工业株式会社
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年1月30日
【公告号】WO2014123053A1