(57)【要約】【課題】  ステンレス鋼、球状黒鉛鋳鉄等の難削材の高速切削加工で、硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具を提供する。【解決手段】工具基体の表面に、Ｔｉ化合物層からなる下部層、Ａｌ2Ｏ3層からなる上部層を設けた表面被覆切削工具において、工具逃げ面領域のＡｌ2Ｏ3層上には、（Ｃｒ１−Ｘ−ＹＡｌＸＭＹ）Ｎ（ただし、原子比で、０．３０≦Ｘ≦０．７０、Ｙ＝０あるいは０．０１≦Ｙ≦０．１０。Ｍは、Ｓｉ、Ｖ、Ｙ、Ｂから選ばれた１種または２種以上の添加成分を示す）を満足する物理蒸着により形成されたＣｒとＡｌ（とＭ）の複合窒化物層からなる最外層を設ける。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化タングステン基超硬合金で構成された工具基体の表面に、
（ａ）Ｔｉの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層、炭酸化物層および炭窒酸化物層のうちの１層または２層以上からなり、かつ化学蒸着により形成された３〜２０μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層からなる下部層、
（ｂ）上記（ａ）の下部層上に設けられ、化学蒸着した状態でα型の結晶構造を有し、かつ化学蒸着により形成された１〜１５μｍの平均層厚を有する酸化アルミニウム層からなる上部層、
上記（ａ）、（ｂ）からなる硬質被覆層を蒸着形成した表面被覆切削工具において、
上記表面被覆切削工具の逃げ面領域の上記酸化アルミニウム層からなる上部層上に、さらに、
（ｃ）１〜１０μｍの平均層厚を有し、かつ、
組成式：（Ｃｒ１−ＸＡｌＸ）Ｎ（ただし、原子比で、０．３０≦Ｘ≦０．７０）を満足する物理蒸着により形成されたＣｒとＡｌの複合窒化物層からなる最外層、を設けたことを特徴とする表面被覆切削工具。
【請求項２】
請求項１記載の表面被覆切削工具において、
前記（ｃ）の最外層が、
組成式：（Ｃｒ１−Ｘ−ＹＡｌＸＭＹ）Ｎ（ただし、原子比で、０．３０≦Ｘ≦０．７０、０．０１≦Ｙ≦０．１０であり、また、Ｍは、Ｓｉ、Ｖ、Ｙ、Ｂから選ばれた１種または２種以上の添加成分を示す）を満足する物理蒸着により形成されたＣｒとＡｌとＭの複合窒化物層であること、
を特徴とする請求項１記載の表面被覆切削工具。
【請求項３】
請求項１、２記載の表面被覆切削工具において、
（ｄ）Ｔｉの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層、酸化物層、炭酸化物層および炭窒酸化物層のうちの１層または２層以上からなり、かつ化学蒸着により形成された０．２〜２μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層からなる中間層、
を上部層と最外層の間に介在させたことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の表面被覆切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ステンレス鋼、ダクタイル鋳鉄等の難削材の高速切削加工において、硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具（以下、被覆工具という）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に、炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金で構成された工具基体の切刃稜線部を含むすくい面および逃げ面の全面に、
下部層として、炭化チタン（以下、ＴｉＣで示す）層、窒化チタン（以下、同じくＴｉＮで示す）層、炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）層、炭酸化チタン（以下、ＴｉＣＯで示す）層、および炭窒酸化チタン（以下、ＴｉＣＮＯで示す）層のうちの１層または２層以上からなり、かつ３〜２０μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層、
上部層として、１〜１５μｍの平均層厚を有し、かつ化学蒸着した状態でα型の結晶構造を有する酸化アルミニウム層（以下、α型Ａｌ2Ｏ3層で示す）を設け、
さらに、工具逃げ面の上記Ａｌ2Ｏ3層の表面に、被覆工具が、未使用であるか使用済みであるかを識別することを目的として、ＴｉＮ等の易摩耗性材料からなる使用状態表示層を化学蒸着で形成しておくことが知られている。
【０００３】
そして、上記被覆工具において、硬質被覆層の構成層は一般に粒状結晶組織を有し、さらに、下部層であるＴｉ化合物層を構成するＴｉＣＮ層を、層自身の強度向上を目的として、通常の化学蒸着装置にて、反応ガスとして有機炭窒化物を含む混合ガスを使用し、７００〜９５０℃の中温温度域で化学蒸着することにより形成して縦長成長結晶組織をもつようにすることも知られている。
また、上記の被覆工具の硬質被覆層を構成するα型Ａｌ2Ｏ3層（上部層）の表面を、切削性能を向上させる目的でウエットブラスト処理等により、平滑化することも知られている。
【特許文献１】特開２００２−１４４１０８号公報
【特許文献２】特開平６−８０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の切削装置の高性能化はめざましく、一方で切削加工に対する省力化および省エネ化、さらに低コスト化の要求は強く、これに伴い、切削加工は一段と高速化の傾向にあるが、上記の従来被覆工具においては、これを鋼や鋳鉄などの通常の加工条件での切削に用いた場合には問題はないが、これをステンレス鋼、ダクタイル鋳鉄等の難削材の高速切削加工に用いた場合には、切削時に発生する高熱によって摩耗進行が促進され、上記従来被覆工具の如く、例え工具逃げ面にＴｉＮ等の使用状態表示層が化学蒸着で形成されていたとしても、使用状態表示層が易摩耗性材料から形成され、単に、使用状態識別用の層であるため、耐摩耗性の改善にはほとんど効果がなく、この結果、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明者等は、上記従来被覆工具の硬質被覆層の耐摩耗性向上を図るべく研究を行った結果、
（ａ）被覆工具逃げ面の硬質被覆層の上部層であるα型Ａｌ2Ｏ3層の表面に、上記の従来被覆工具における化学蒸着で形成された使用状態表示層にかえて、ＣｒとＡｌの複合窒化物層あるいはＣｒとＡｌとＭ（但し、Ｍは、Ｓｉ、Ｖ、Ｙ、Ｂの１種または２種以上を示す）の複合窒化物層（以下、総称して、（Ｃｒ，Ａｌ，Ｍ）Ｎ層で示す）を物理蒸着で形成し、１〜１０μｍの最外層を形成すると、（Ｃｒ，Ａｌ，Ｍ）Ｎ層は硬質膜であると同時に潤滑性にもすぐれており、また、圧縮応力が残留する層でもあるため、高熱の発生を伴う難削材の高速切削加工においてもすぐれた耐摩耗性を発揮すること。
【０００６】
（ｂ）被覆工具逃げ面領域の硬質被覆層の上部層を構成するα型Ａｌ２Ｏ３層の表面に、最外層である上記（Ｃｒ，Ａｌ，Ｍ）Ｎ層を物理蒸着で形成するにあたり、α型Ａｌ２Ｏ３層上に、０．２〜２μｍの合計平均層厚のＴｉ化合物層（Ｔｉの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層、酸化物層、炭酸化物層および炭窒酸化物層のうちの１層または２層以上）を中間層として、予め化学蒸着しておくことにより、その表面に物理蒸着で容易に最外層を形成できるとともに、上部層−最外層間での接合強度が改善されること。
以上（ａ）、（ｂ）に示される研究結果を得たのである。
【０００７】
この発明は、上記の研究結果に基づいてなされたものであって、
「（１）炭化タングステン基超硬合金で構成された工具基体の表面に、
（ａ）Ｔｉの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層、炭酸化物層および炭窒酸化物層のうちの１層または２層以上からなり、かつ化学蒸着により形成された３〜２０μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層からなる下部層、
（ｂ）上記（ａ）の下部層上に設けられ、化学蒸着した状態でα型の結晶構造を有し、かつ化学蒸着により形成された１〜１５μｍの平均層厚を有する酸化アルミニウム層からなる上部層、
上記（ａ）、（ｂ）からなる硬質被覆層を蒸着形成した表面被覆切削工具において、
上記表面被覆切削工具の逃げ面領域の上記酸化アルミニウム層からなる上部層上に、さらに、
（ｃ）１〜１０μｍの平均層厚を有し、かつ、
組成式：（Ｃｒ１−ＸＡｌＸ）Ｎ（ただし、原子比で、０．３０≦Ｘ≦０．７０）を満足する物理蒸着により形成されたＣｒとＡｌの複合窒化物層からなる最外層、を設けたことを特徴とする表面被覆切削工具。
（２）前記（１）の表面被覆切削工具において、
前記（ｃ）の最外層が、
組成式：（Ｃｒ１−Ｘ−ＹＡｌＸＭＹ）Ｎ（ただし、原子比で、０．３０≦Ｘ≦０．７０、０．０１≦Ｙ≦０．１０であり、また、Ｍは、Ｓｉ、Ｖ、Ｙ、Ｂから選ばれた１種または２種以上の添加成分を示す）を満足する物理蒸着により形成されたＣｒとＡｌとＭの複合窒化物層であること、
を特徴とする前記（１）記載の表面被覆切削工具。
（３）前記（１）、（２）記載の表面被覆切削工具において、
（ｄ）Ｔｉの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層、酸化物層、炭酸化物層および炭窒酸化物層のうちの１層または２層以上からなり、かつ化学蒸着により形成された０．２〜２μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層からなる中間層、
を上部層と最外層の間に介在させたことを特徴とする前記（１）、（２）のいずれかに記載の表面被覆切削工具。」
に特徴を有するものである。
【０００８】
以下に、この発明の硬質被覆層（下部層、上部層、中間層、最外層）等について、詳細に説明する。
（１）下部層（Ｔｉ化合物層）
Ｔｉ化合物層は、α型Ａｌ２Ｏ３層の下部層として存在し、自身の具備するすぐれた高温強度によって硬質被覆層の高温強度向上に寄与するほか、工具基体とα型Ａｌ２Ｏ３層のいずれにも強固に密着し、よって硬質被覆層の工具基体に対する密着性向上に寄与する作用を有するが、その平均層厚が３μｍ未満では、前記作用を十分に発揮させることができず、一方その平均層厚が２０μｍを越えると、高熱発生を伴う高速切削加工では熱塑性変形を起し易くなり、これが偏摩耗の原因となることから、その平均層厚を３〜２０μｍと定めた。
【０００９】
（２）上部層（α型Ａｌ２Ｏ３層）
化学蒸着で形成したα型Ａｌ２Ｏ３層からなる上部層は、すぐれた高温硬さと耐熱性を有し、被覆工具の耐摩耗性、耐チッピング性に寄与するが、その平均層厚が１μｍ未満では、所望のすぐれた切削性能を長期に亘って発揮させることができず、一方、その平均層厚が１５μｍを越えて厚くなりすぎると、チッピングが発生し易くなることから、その平均層厚は１〜１５μｍと定めた。
【００１０】
（３）中間層（Ｔｉ化合物層）
工具基体全面に化学蒸着で形成された上部層（α型Ａｌ2Ｏ3層）の表面に、通常の化学蒸着装置を用い、通常の条件（例えば、表２に示される条件）で、０．２〜２μｍの全体平均層厚で中間層（Ｔｉの炭化物（ＴｉＣ）層、窒化物（ＴｉＮ）層、炭窒化物（ＴｉＣＮ）層、酸化物（ＴｉＯ）層、炭酸化物（ＴｉＣＯ）層および炭窒酸化物（ＴｉＣＮＯ）層のうちの１層または２層以上からなるＴｉ化合物層）を蒸着形成し、上部層と最外層との間に上記中間層を介在させることにより、上部層と最外層間の密着性・接合強度の改善を図ることができる。
中間層の全体平均層厚が０．２μｍ未満では、上部層と最外層の密着性・接合強度改善効果を期待することはできず、また、その厚さが２μｍを超えると、硬質被覆層の高温硬さが低下し、耐摩耗性が劣化するようになるので、その全体平均層厚は０．２〜２μｍと定めた。
【００１１】
（４）最外層（（Ｃｒ，Ａｌ，Ｍ）Ｎ層）
（イ）被覆工具逃げ面領域の中間層上に、例えば、図１の概略説明図で示される物理蒸着装置により、表４、表５に示される目標組成、目標層厚の（Ｃｒ，Ａｌ，Ｍ）Ｎ層を、１〜１０μｍの平均層厚で物理蒸着により形成するが、該最外層を構成するＣｒとＡｌ（とＭ）の複合窒化物層は、硬質かつ潤滑性にすぐれ、しかも、残留圧縮応力を有する層であるため、難削材の高速切削加工ですぐれた耐摩耗性を示す。すなわち、（Ｃｒ，Ａｌ，Ｍ）Ｎ層の構成成分であるＡｌ成分には硬質被覆層における高温硬さと耐熱性を向上させ、また、同Ｃｒ成分には高温強度を向上させる作用があるから、最外層は、被覆工具逃げ面領域に形成された硬質被覆層の耐チッピング性、耐摩耗性を改善する。さらに、上記複合窒化物層に成分Ｍを含有させた場合、添加成分ＭとしてのＳｉは該層の耐熱性および耐熱塑性変形性向上に寄与し、Ｖは潤滑性向上に寄与し、Ｙは高温耐酸化性の向上に寄与し、さらに、Ｂは熱伝導性の向上に寄与し、いずれの添加成分も、最外層の特性を向上させる作用があることから、被覆工具逃げ面領域に必要とする所望特性に応じて、添加成分Ｍとして、Ｓｉ、Ｖ、Ｙ、Ｂの１種または２種以上を、最外層の構成成分として含有させる。
そして、Ａｌの割合を示すＸ値がＣｒとＭとの合量に占める割合（原子比、以下同じ）で０．３０未満になると、所定の高温硬さおよび耐熱性を確保することができず、これが耐摩耗性低下の原因となり、一方Ａｌの割合を示すＸ値が同０．７０を越えると、相対的にＣｒの割合が０．３０未満となってしまい、高い発熱を伴う高速切削加工で必要とされる高温強度を確保することができず、チッピングの発生を防止することが困難になることから、Ｘ値を０．３０〜０．７０と定めた。
また、添加成分ＭとしてのＳｉ、Ｖ、Ｙ、Ｂは、各成分の合計含有割合が、ＣｒとＡｌとの合量に占める割合で０．０１未満では、各成分元素を含有させたことによる効果が期待できず、一方、各成分の合計含有割合が、ＣｒとＡｌとの合量に占める割合で０．１を越えると、相対的に、ＣｒとＡｌの含有割合が低下してしまい、高速切削で要求される上部層の高温硬さ、耐熱性、高温強度を維持できなくなるために、添加成分Ｍの合計含有割合を表すＹ値を０．０１〜０．１０と定めた。
そして、最外層は、その平均層厚が１μｍ未満では、自身のもつすぐれた特性（高温硬さ、高温強度、耐熱性等）を長期に亘って発揮するには不十分であり、一方、その平均層厚が１０μｍを越えると、高速切削加工時にチッピングが発生し易くなることから、上部層の平均層厚を１〜１０μｍと定めた。
【００１２】
（ロ）最外層が蒸着形成された工具基体のすくい面領域に、例えば、噴射研磨材として、水との合量に占める割合で１５〜６０質量％のＡｌ2Ｏ3微粒を配合した研磨液を用いたウエットブラス等により、すくい面領域に設けられた中間層および最外層を除去することにより、すくい面のα型Ａｌ2Ｏ3層の表面平滑化を行うことができ、この場合、すくい面領域の硬質被覆層であるα型Ａｌ2Ｏ3層の面粗さはきわめて小さくなるとともに、α型Ａｌ2Ｏ3層の引張残留応力が低減され、その結果として、すくい面の耐チッピング性、耐摩耗性が向上する。
【００１３】
（ハ）なお、すくい面の表面平滑化は、最外層除去（中間層を含む）とともに行うばかりでなく、すくい面領域に最外層（中間層を含む）を形成させずに直接α型Ａｌ2Ｏ3層に対して行うことも勿論可能であり、処理をどの工程で行ったかによって、得られた被覆工具の耐チッピング性、耐摩耗性等には何らの影響も生じるものではなく、また、すくい面のα型Ａｌ2Ｏ3層に対する表面平滑化処理、引張残留応力低減処理は、砥石、ナイロン製等のブラシ、ＳｉＣ、ＺｒＯ２粒子等をメディアとして使用する乾式あるいは湿式ブラスト処理等によって行うこともでき、ウエットブラスト処理のみに限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の被覆工具は、工具逃げ面領域の硬質被覆層の上部層を構成するα型Ａｌ2Ｏ3層の上に、必要に応じてＴｉ化合物層からなる中間層を介して、（Ｃｒ，Ａｌ，Ｍ）Ｎ層からなる最外層が物理蒸着で形成されているため、耐チッピング性、耐摩耗性にすぐれ、さらに、工具すくい面領域の硬質被覆層の上部層を構成するα型Ａｌ2Ｏ3層は引張残留応力が低減されているとともにその表面が平滑化されているため、耐チッピング性にすぐれている。したがって、この発明の被覆工具は、ステンレス鋼、ダクタイル鋳鉄等の難削材の高速切削加工に用いた場合にも、硬質被覆層が全体としてすぐれた耐チッピング性、耐摩耗性を発揮し、使用寿命の一層の延命化を可能とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
つぎに、この発明の被覆工具を実施例により具体的に説明する。
【実施例】
【００１６】
原料粉末として、いずれも１〜３μｍの平均粒径を有するＷＣ粉末、ＴｉＣ粉末、ＺｒＣ粉末、ＶＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ3Ｃ2粉末、ＴｉＮ粉末、ＴａＮ粉末、およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末を、表１に示される配合組成に配合し、さらにワックスを加えてアセトン中で２４時間ボールミル混合し、減圧乾燥した後、９８ＭＰａの圧力で所定形状の圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を５Ｐａの真空中、１３７０〜１４７０℃の範囲内の所定の温度に１時間保持の条件で真空焼結し、焼結後、切刃部にＲ：０．０３のホーニング加工することによりＩＳＯ・ＣＮＭＧ１２０４０８に規定するスローアウエイチップ形状をもったＷＣ基超硬合金製の工具基体Ａ〜Ｄを製造し、また、同じく焼結後、切刃部に幅０．１５ｍｍ、角度２０度のチャンフォーホーニングにＲ：０．０３ｍｍの加工をすることによりＩＳＯ・ＳＥＥＮ１２０３ＡＦＳＮ１に規定するスローアウエイチップ形状をもったＷＣ基超硬合金製の工具基体Ｃ〜Ｆをそれぞれ製造した。
【００１７】
ついで、これらの工具基体Ａ〜Ｆのそれぞれを、通常の化学蒸着装置に装入し、
まず、表２（表２中のｌ−ＴｉＣＮは特開平６−８０１０号公報に記載される縦長成長結晶組織をもつＴｉＣＮ層の形成条件を示すものであり、これ以外は通常の粒状結晶組織の形成条件を示すものである）に示される条件にて、表３、表４に示される目標層厚のＴｉ化合物層およびα型Ａｌ2Ｏ3層を硬質被覆層の下部層および上部層として蒸着形成し、
ついで、同じく表２に示される条件にて、同じく表３、表４に示される目標層厚のＴｉ化合物層を、逃げ面領域およびすくい面領域の全域に中間層として蒸着形成し、
引き続いて、上記工具基体を、図１に概略示されるアークイオンプレーティング装置に装入し、装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して４Ｐａの反応雰囲気とすると共に、工具基体に−１００Ｖの直流バイアス電圧を印加し、かつカソード電極の最外層形成用Ｔｉ−Ａｌ−Ｍ合金とアノード電極との間に１２０Ａの電流を流してアーク放電を発生させ、前記工具基体の中間層の上に、表３、表４に示される目標組成、目標層厚の（Ｃｒ，Ａｌ，Ｍ）Ｎ層からなる最外層を１〜１０μｍの平均層厚で物理蒸着にて形成し、
引き続いて、工具基体のすくい面領域のみを、噴射研磨材として水との合量に占める割合で３５質量％、粒径３０〜６０μｍのＡｌ2Ｏ3微粒を配合した研磨液を０．２ＭＰａの圧力でウエットブラスト処理を行いＲａで０．１３μｍ程度の表面粗さに平滑化し、同時に、すくい面のα型Ａｌ2Ｏ3層の引張残留応力の低減を図ることにより、本発明被覆工具１〜２４をそれぞれ製造した。
【００１８】
比較の目的で、表５に示される通り、逃げ面領域のα型Ａｌ2Ｏ3層の上にＴｉＮ層からなる使用状態表示層を化学蒸着で形成する以外は、本発明被覆工具と同一の条件で従来被覆工具１〜１２をそれぞれ製造した。ＴｉＮ層からなる使用状態表示層の形成は、表２に示される中間層ＴｉＮの形成条件と同一とした。
なお、ＴｉＮ層からなる使用状態表示層を形成後、従来被覆工具１〜１２のすくい面に対して、本発明被覆工具１〜２４の場合と同様な条件でウエットブラスト処理を行い、表面平滑化と引張残留応力の低減を図った。
【００１９】
上記本発明被覆工具１〜２４および比較被覆工具１〜１２の硬質被覆層の各層の組成を、それぞれ厚さ方向中央部をオージェ分光分析装置で測定したところ、いずれも目標組成と実質的に同じ組成を示し、さらに同各層の厚さを、走査型電子顕微鏡を用いて測定（縦断面測定）したところ、いずれも目標層厚と実質的に同じ平均層厚（５点測定の平均値）を示した。
【００２０】
次に、上記の本発明被覆工具１〜２４および従来被覆工具１〜１２のうち、本発明被覆工具１〜８、１３〜２０および従来被覆工具１〜８については、切削条件Ａ、Ｂにより旋削加工試験を実施し、本発明被覆工具５〜１２、１７〜２４    および従来被覆工具５〜１２については、切削条件Ｃ、Ｄによりミーリング加工試験を実施した。
[切削条件Ａ]
被削材：ＪＩＳ・ＦＣＤ７００の丸棒、
切削速度：  ４００  ｍ／ｍｉｎ．、
切り込み：  ２．０  ｍｍ、
送り：  ０．３  ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：  ７  分、
の条件でのダクタイル鋳鉄の連続湿式高速切削試験（通常の切削速度は、２００ｍ／ｍｉｎ．）、
[切削条件Ｂ]
被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の丸棒、
切削速度：  ４００  ｍ／ｍｉｎ．、
切り込み：  ２．０  ｍｍ、
送り：  ０．２５  ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：  １０  分、
の条件でのステンレス鋼の連続乾式高速切削試験（通常の切削速度は、２００ｍ／ｍｉｎ．）、
[切削条件Ｃ]
被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３１６のブロック材、
切削速度：  ３００  ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：  １．５  ｍｍ、
一刃送り量：  ０．２５  ｍｍ／刃、
切削時間：  ６  分、
の条件でのステンレス鋼の連続乾式高速切削試験（通常の切削速度は、２００ｍ／ｍｉｎ）。
上記の各切削試験における切刃の逃げ面摩耗幅を測定し、この測定結果を表６、７に示した。
【００２１】
【表１】
2008137130.tif 000002
【００２２】
【表２】
2008137130.tif 000003
【００２３】
【表３】
2008137130.tif 000004
【００２４】
【表４】
2008137130.tif 000005
【００２５】
【表５】
2008137130.tif 000006
【００２６】
【表６】
2008137130.tif 000007
【００２７】
【表７】
2008137130.tif 000008
【００２８】
表３〜７に示される結果から、本発明被覆工具１〜２４は、その逃げ面領域には、耐チッピング性、耐摩耗性にすぐれた最外層が設けられ、また、必要に応じて、Ｔｉ化合物層からなる中間層を介して最外層を設けることにより上部層と最外層の接合強度が高められ、さらに、必要に応じて、すくい面領域のα型Ａｌ2Ｏ3層を平滑化するとともに引張残留応力を低減することにより、ステンレス鋼、ダクタイル鋳鉄などの難削材の高い発熱を伴う高速切削加工において、硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性と耐摩耗性を示し、長期に亘ってきわめてすぐれた切削性能を発揮するのに対して、逃げ面領域の上部層（α型Ａｌ2Ｏ3層）上にＴｉＮ層等からなる使用状態表示層が化学蒸着で形成された比較被覆工具１〜１２では、難削材の高速切削加工において、硬質被覆層の耐摩耗性が劣るため、比較的短時間で使用寿命に至ることが明らかである。
【００２９】
上述のように、この発明の被覆工具は、各種の鋼、ステンレス鋼および鋳鉄などの通常の条件での切削加工は勿論のこと、特に、高熱発生を伴うステンレス鋼、ダクタイル鋳鉄等の難削材の高速切削条件でも、すぐれた耐チッピング性、耐摩耗性を示し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するものであるから、切削装置の高性能化ならびに切削加工の省力化および省エネ化、さらに低コスト化に十分満足に対応できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】アークイオンプレーティング装置の概略説明図である。
【図１】
2008137130.tif 000009