被覆工具的製作方法

2023-04-29 19:50:26

專利名稱：被覆工具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在基體的表面上被覆有被膜、且被膜的至少I層為α型氧化鋁膜的被覆工具。
背景技術：
在切削加工中，多使用在超硬合金基體的表面上被覆有TiCN膜或氧化鋁膜的被覆工具。作為被覆工具的現有技術，有下述被覆物體其至少部分地被覆有至少I層為氧化鋁層的I層以上的耐火層，其特徵在於，該氧化鋁層具有d = O. 5-25 μπι的厚度，且由具有粒度⑶的單相α -結構形成，當為O. 5ym<d<2. 5μπι時該粒度⑶為O. 5 μ m < S < Ιμπι，當為2.5ym<d<25ym時該粒度⑶為O. 5 μ m < S < 3 μ m，其中，該氧化鋁層在等效晶面的(012)生長方向上呈現大於I. 3的下式的組織化係數(TC)，式
權利要求
1.一種被覆工具，其為包含基材及被覆於該基材的表面上的被膜的被覆工具，其特徵在於，被膜的至少I層為α型氧化鋁膜，α型氧化鋁膜的平均膜厚為約O. 5 約10 μ m，α 型氧化鋁膜內的α型氧化鋁粒子的平均粒徑為約O. 5 約1.5 μ m，下述數學式I所示的 α型氧化鋁膜的(012)面的組織化係數TCa (012)與下述數學式2所示的α型氧化鋁膜的 (104)面的組織化係數 TCa(104)滿足 TCa(104) / TCa(012) ^ 2. O ；[數學式I]
2.根據權利要求I所述的被覆工具，其中，α型氧化鋁膜為柱狀晶體。
3.根據權利要求I或2所述的被覆工具，其中，被膜由α型氧化鋁膜單獨構成、或者由 Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si的碳化物、氮化物、氧化物、碳氮化物、碳氧化物、氮氧化物、碳氮氧化物、硼化物以及它們的相互固溶體的I種或2種以上的金屬化合物膜和α 型氧化鋁膜構成。
4.根據權利要求I 3的任一項所述的被覆工具，其中，TCa(104)/ TCa(012)為4. O 以上。
5.根據權利要求I 3的任一項所述的被覆工具，其中，TCa(104)/ TCa (012)為6. O 以上。
6.根據權利要求I 5的任一項所述的被覆工具，其中，在基材與α型氧化鋁膜之間具有BI型金屬化合物膜，BI型金屬化合物膜內的BI型金屬化合物粒子的平均粒徑為約 O. 15 約O. 3 μ m，BI型金屬化合物膜內的BI型金屬化合物粒子的最大粒徑為約I. O μ m 以下，下述數學式3所示的BI型金屬化合物膜的(422)面的組織化係數TCb(422)和下述數學式4所示的BI型金屬化合物膜的(311)面的組織化係數TCb(311)滿足TCb(422) / TCb (311) ≥I. 5 ；[數學式3]
7.根據權利要求6所述的被覆工具，其中，BI型金屬化合物膜為柱狀晶體。
8.根據權利要求6或7所述的被覆工具，其中，BI型金屬化合物膜是由Ti的碳氮化物形成的金屬化合物膜。
9.根據權利要求6 8的任一項所述的被覆工具，其中，BI型金屬化合物膜的平均膜厚為約3 μ m 約20 μ m。
10.根據權利要求6 9的任一項所述的被覆工具，其中，在基材與BI型金屬化合物膜之間具有底層膜，底層膜是由Ti的氮化物、碳氮化物中的I種或2種形成的金屬化合物膜。
11.根據權利要求10所述的被覆工具，其中，底層膜的平均膜厚為約O.I μπι 約 I μ m0
12.根據權利要求6 11的任一項所述的被覆工具，其中，在BI型金屬化合物膜與α 型氧化鋁膜之間具有密合膜，密合膜是由Ti的碳氧化物、氮氧化物、碳氮氧化物、含Ti和Al 的碳氧化物、氮氧化物、碳氮氧化物中的至少I種形成的金屬化合物膜。
13.根據權利要求12所述的被覆工具，其中，密合膜為選自TiC0、TiN0、TiCN0、TiAlC0、 TiAlNO及TiAlCNO中的至少I種。
14.根據權利要求12所述的被覆工具，其中，密合膜是由含Ti和Al的碳氧化物、氮氧化物、碳氮氧化物中的至少I種形成的金屬化合物膜。
15.根據權利要求12 14的任一項所述的被覆工具，其中，密合膜的平均膜厚為約 O. 3 μ m 約 2 μ m。
16.根據權利要求I 15的任一項所述的被覆工具，其中，在α型氧化鋁膜的表面上被覆有外膜，外膜是由Ti的氮化物、碳氮化物中的I種或2種形成的金屬化合物膜。
17.根據權利要求16所述的被覆工具，其中，外膜的平均膜厚為約O.I μ m 約2 μ m。
18.根據權利要求I 17的任一項所述的被覆工具，其中，α型氧化鋁膜是利用化學蒸鍍法形成的膜，其由在原料氣組成為AlCl3 2. I 5. Omo 1%, CO2 2. 5 4. Omo 1%, HCl 2. O 3. Omo 1%, H2 :餘量、溫度990 1000°C、壓力60 80hPa的第I階段的被覆條件下形成的膜厚為約O. I .2.5 4. Omo 1%,HCl :2.0 壓力60 80hPa的第2,約O. 3 μ m的被膜和在原料氣組成為AlCl3 :2. I 5. Omo 1%, CO2 3. Omo 1%,H2S 0. 28 O. 45mol%、H2 階段的被覆條件下形成的膜厚為約O.:餘量、溫度:990 1000。。、 4 約9. 9μπι的被膜構成。
全文摘要
本發明的目的在於提供膜的密合性、耐磨損性、耐凹坑性和耐崩裂性優異的被覆工具。該被覆工具包含基材及被覆於該基材的表面上的被膜，其中，被膜的至少1層為α型氧化鋁膜，α型氧化鋁膜的平均膜厚為約0.5～約10μm，α型氧化鋁膜的平均粒徑為約0.5～約1.5μm，α型氧化鋁膜的(012)面的組織化係數TCA(012)與α型氧化鋁膜的(104)面的組織化係數TCA(104)滿足TCA(104)／TCA(012)≥2.0。
文檔編號B23B27/14GK102612417SQ20108005006
公開日2012年7月25日 申請日期2010年11月8日 優先權日2009年11月6日
發明者曾根葉平 申請人:株式會社圖格萊