表面包覆切削工具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種硬質(zhì)包覆層在合金鋼等的高速斷續(xù)切削加工中發(fā)揮優(yōu)異的耐崩刀性的表面包覆切削工具。本發(fā)明的表面包覆切削工具，其在基體表面包覆有硬質(zhì)包覆層，所述硬質(zhì)包覆層由通過例如含有Al（CH3）3來作為反應(yīng)氣體成分的化學(xué)蒸鍍法成膜的立方晶結(jié)構(gòu)的（Ti1-xAlx）（CYN1-Y）層構(gòu)成，其中，X、Y均以原子比計為0.55≤X≤0.95、0.0005≤Y≤0.005，該硬質(zhì)包覆層中，在測定晶粒的{100}面的法線相對于基體表面的法線方向所成的傾斜角的傾斜角度數(shù)分布中，2～12度范圍內(nèi)的度數(shù)比例為總度數(shù)的45%以上，而且在該硬質(zhì)包覆層的構(gòu)成原子共有晶格點分布曲線圖中，在基體界面?zhèn)取?的分布比例為10%以下，另一方面，包覆層表面?zhèn)取?存在最高峰值且∑5的分布比例為30%以上。
【專利說明】表面包覆切削工具【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及ー種表面包覆切削工具(以下稱為包覆工具)，其中，硬質(zhì)包覆層在合金鋼等伴有高熱發(fā)生并且沖擊性負(fù)荷作用于切削刃的高速斷續(xù)切削加工中發(fā)揮優(yōu)異的耐崩刀性。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有如下包覆工具，即通常在由碳化鎢(以下，以WC表示)基硬質(zhì)合金、碳氮化鈦(以下，以TiCN表示)基金屬陶瓷或立方晶氮化硼(以下，以cBN表示)基超高壓燒結(jié)體構(gòu)成的基體(以下，將這些統(tǒng)稱為基體)的表面，通過物理蒸鍍法包覆形成有T1-Al系復(fù)合氮化物層作為硬質(zhì)包覆層，并且已知它們會發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性。
[0003]但是，上述以往的包覆形成有T1-Al系復(fù)合氮化物層的包覆工具，雖然耐磨性相對優(yōu)異，但是在高速斷續(xù)切削條件下使用時易產(chǎn)生崩刀等異常損耗，因此對硬質(zhì)包覆層的改善提出了各種方案。，
[0004]例如，專利文獻(xiàn)I中提出有在基體表面包覆有如下硬質(zhì)包覆層的包覆工具，所述硬質(zhì)包覆層為滿足組成式(TigAlx) N (其中，X以原子比計為0.40~0.60)的復(fù)合氮化物層，并且由顯示出如下2軸結(jié)晶取向性的Ti與Al的復(fù)合氮化物層構(gòu)成，即對該層進(jìn)行基于EBSD的結(jié)晶取向分析時，在從表面研磨面的法線方向0~15度范圍內(nèi)具有結(jié)晶取向< 100>的晶粒的面積比例為50%以上，并且在以相對干與表面研磨面的法線正交的任意方位存在于0~45度范圍內(nèi)的最高峰值作為中心的15度范圍內(nèi)具有結(jié)晶取向< 100 >的晶粒的面積比例為50%以上，該包覆工具在重切削加工中發(fā)揮優(yōu)異的耐缺損性。
[0005]另外，專利文獻(xiàn)2中提出有如下包覆工具，通過在基體表面施加雙極性脈沖偏壓并以750~850°C的成膜溫度進(jìn)行蒸鍍，具備由如下(TigAlx) N (X=0.4~0.6)層構(gòu)成的硬質(zhì)包覆層，即在測定{100}面的法線相對于表面研磨面的法線所成的傾斜角來制作的傾斜角度數(shù)分布曲線圖中，在30~40度的傾斜角分區(qū)存在最高峰值，其度數(shù)總計為整體的60%以上，并且，在測定{112}面的法線相對于表面研磨面的法線所成的傾斜角來制作的構(gòu)成原子共有晶格點分布曲線圖中，在E 3存在最高峰值，其分布比例為整體的50%以上，該包覆工具在重切削加工中發(fā)揮優(yōu)異的耐缺損性。
[0006]但是，上述專利文獻(xiàn)1、2中示出的包覆工具通過物理蒸鍍法成膜硬質(zhì)包覆層，因此無法將Al的含有比例X設(shè)為0.6以上，期待進(jìn)ー步提高切削性能。
[0007]從這種觀點，還提出有通過化學(xué)蒸鍍法形成硬質(zhì)包覆層來將Al的含有比例X提高到0.9左右的技術(shù)。
[0008]例如，專利文獻(xiàn)3中記載有如下內(nèi)容，在TiCl4、A1C13、NH3的混合反應(yīng)氣體中，在650~900°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行化學(xué)蒸鍍，由此能夠成膜Al的含有比例X的值為0.65~
0.95的(TigAlx) N層，但該文獻(xiàn)中以通過在該(TigAlx) N層上進(jìn)一歩包覆Al2O3層來提高絕熱效果為目的，因此并未對是否會由于使X的值提高至0.65~0.95的(TigAlx) N層的形成而對切削性能帶來任何影響這一點進(jìn)行掲示。[0009]例如，專利文獻(xiàn)4中記載有如下內(nèi)容，在TiCl4、AlCl3、NH3、N2H4的混合反應(yīng)氣體中，在700?900°C的溫度下進(jìn)行不利用等離子體的化學(xué)蒸鍍，由此能夠成膜由Al的含有比例X的值為0.75?0.93的立方晶(TinAlx) N層構(gòu)成的硬質(zhì)包覆層，但與專利文獻(xiàn)3同樣地未對作為包覆工具的適用可能性進(jìn)行任何揭示。
[0010]另外，專利文獻(xiàn)5中提出有如下包覆工具，即一種以提高膜的粘附性、膜硬度為目的，以氮化鈦鋁膜(例如，膜中的鋁含量為0.3?60.0質(zhì)量％，膜中氯含量為0.01?2質(zhì)量％)構(gòu)成包覆層的至少一層的氮化鈦鋁膜包覆工具，其中，通過將鈦的鹵化氣體、鋁的鹵化氣體及NH3氣體至少作為原料氣體的熱CVD法成膜該氮化鈦鋁膜，將該氮化鈦鋁膜設(shè)為立方晶結(jié)構(gòu)，并且形成拉伸殘余應(yīng)力，而且使該氮化鈦鋁膜的X射線衍射強度在(111)面或(311)面中變成最大。
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-100320號公報
[0012]專利文獻(xiàn)2:日本特開2008-307615號公報
[0013]專利文獻(xiàn)3:日本特表2011-516722號公報
[0014]專利文獻(xiàn)4:美國專利第7767320號說明書
[0015]專利文獻(xiàn)5:日本特開2001-341008號公報
[0016]近年來，切削加工中的節(jié)省勞力化及節(jié)能化的需求較強，伴隨于此，切削加工處于進(jìn)一步高速化、高效化的趨勢，對包覆工具進(jìn)一步要求耐崩刀性、耐缺損性、耐剝離性等耐異常損傷性，并且要求在長期使用中優(yōu)異的耐磨性。
[0017]然而，上述專利文獻(xiàn)1、2中記載的包覆工具中，通過物理蒸鍍法成膜由(TigAlx)N層構(gòu)成的硬質(zhì)包覆層，無法提高膜中的Al含量X，因此例如用于合金鋼的高速斷續(xù)切削時，不能說耐崩刀性充分。
[0018]另一方面，上述專利文獻(xiàn)3、4中記載的通過化學(xué)蒸鍍法包覆形成的(TinAlx) N層能夠提高Al含量X，并且能夠形成立方晶結(jié)構(gòu)，由此可得到具有規(guī)定硬度且耐磨性優(yōu)異的硬質(zhì)包覆層，但是與基體的粘附強度并不充分，并且由于韌性較差，作為用于合金鋼的高速斷續(xù)切削的包覆工具來使用時，易產(chǎn)生崩刀、缺損、剝離等異常損傷，不能說發(fā)揮能夠令人滿意的切削性能。
[0019]而且，將上述專利文獻(xiàn)5中記載的包覆工具用于碳鋼的連續(xù)切削加工時，示出一定程度的粘附性、耐磨性，但是例如用于沖擊性負(fù)荷作用于切削刃的合金鋼等的高速斷續(xù)切削加工時，由于崩刀、缺損、剝離等的產(chǎn)生，無法在長期使用中發(fā)揮令人滿意的切削性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種即使在用于合金鋼的高速斷續(xù)切削等時也能夠發(fā)揮優(yōu)異的耐崩刀性，并且在長期使用中發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性的包覆工具。
[0021]本發(fā)明人等從上述觀點出發(fā)，為了改善通過化學(xué)蒸鍍包覆形成由Ti與Al的復(fù)合碳氮化物(以下，有時以ITigAlx) (CYNi_Y)”表示)構(gòu)成的硬質(zhì)包覆層的包覆工具的耐崩刀性、耐磨性，進(jìn)行反復(fù)深入研究的結(jié)果，得出如下見解。
[0022]即發(fā)現(xiàn)如下內(nèi)容:在由碳化鎢基硬質(zhì)合金(以下，以“WC基硬質(zhì)合金”表示)、碳氮化鈦基金屬陶瓷(以下，以“TiCN基金屬陶瓷”表示)或立方晶氮化硼基超高壓燒結(jié)體(以下，以“cBN基超高壓燒結(jié)體”表示)中任一種構(gòu)成的基體的表面，通過例如含有三甲基鋁(Al(CH3) 3)作為反應(yīng)氣體成分的熱CVD法等化學(xué)蒸鍍法成膜立方晶結(jié)構(gòu)的(TigAlx) (CyN1-Y)層(其中，X、Y為原子比，0.55≤X≤0.95,0.0005≤Y≤0.005)作為硬質(zhì)包覆層，并且調(diào)整蒸鍍時的成膜條件，由此利用電子背散射衍射裝置對硬質(zhì)包覆層分析各個晶粒的結(jié)晶取向時，測定晶粒的{100}面的法線相對于基體表面的法線所成的傾斜角并合計處于0~45度范圍內(nèi)的測定傾斜角的度數(shù)時，在2~12度范圍內(nèi)的傾斜角分區(qū)存在最高峰值，并且存在于所述2~12度范圍內(nèi)的度數(shù)總計顯示為傾斜角度數(shù)分布中的總度數(shù)的45%以上的比例，硬質(zhì)包覆層的韌性顯著提高，顯示優(yōu)異的耐崩刀性。 [0023]而且，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)如下內(nèi)容，即對于通過熱CVD法等化學(xué)蒸鍍法成膜的上述由(TigAlx) (CyN1J層構(gòu)成的硬質(zhì)包覆層，測定晶粒的結(jié)晶面即(001)面及(011)面的法線所成的傾斜角并求出構(gòu)成原子共有晶格點分布曲線圖時，在基體界面?zhèn)仁沟肊 5占E N+1整體的分布比例較小(設(shè)為10%以下)，并且通過減少穩(wěn)定晶界即E 5的分布比例，外觀上構(gòu)成微細(xì)的結(jié)晶組織來提高包覆層在基體界面?zhèn)鹊恼掣叫?，另ー方面，在包覆層表面?zhèn)仁沟肊 5占E N+1整體的分布比例較大(設(shè)為30%以上)，并且通過在包覆層表面?zhèn)忍岣叻€(wěn)定晶界即E 5的分布比例來提高高溫強度，由此硬質(zhì)包覆層的粘附性提高，并且高溫強度的提聞得以實現(xiàn)，因此耐崩刀性進(jìn)一步提尚。
[0024]由此，將具備如上述的硬質(zhì)包覆層的包覆工具用于例如合金鋼的高速斷續(xù)切削等時，可抑制產(chǎn)生崩刀、缺損、剝離等，并且能夠在長期使用中發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性。
[0025]本發(fā)明是根據(jù)上述研究結(jié)果完成的，在以下方面具有特征:
[0026]( I) ー種表面包覆切削工具，其在由碳化鎢基硬質(zhì)合金、碳氮化鈦基金屬陶瓷或立方晶氮化硼基超高壓燒結(jié)體中的任一種構(gòu)成的基體的表面上，以平均層厚I~20 的層厚包覆有硬質(zhì)包覆層，該表面包覆切削工具的特征在干，
[0027](a)上述硬質(zhì)包覆層由通過化學(xué)蒸鍍法成膜的立方晶結(jié)構(gòu)的Ti與Al的復(fù)合碳氮化物層構(gòu)成，以以下組成式表示該硬質(zhì)包覆層的平均組成吋，Al含有比例X及C含有比例Y(其中，X、Y均為原子比)分別滿足0.55≤X≤0.95,0.0005≤Y≤0.005，
[0028]組成式:(TihAlx)(CyN1-Y),
[0029](b)對于上述Ti與Al的復(fù)合碳氮化物層，利用電子背散射衍射裝置從上述Ti與Al的復(fù)合碳氮化物層的縱截面方向分析各個晶粒的結(jié)晶取向時，測定所述晶粒的結(jié)晶面即{100}面的法線相對于基體表面的法線方向所成的傾斜角，并且將所述測定的傾斜角中相對于法線方向處于0~45度范圍內(nèi)的測定傾斜角按每0.25度的間隔進(jìn)行分區(qū)并合計存在于各分區(qū)內(nèi)的度數(shù)時，在2~12度范圍內(nèi)的傾斜角分區(qū)內(nèi)存在最高峰值，并且存在于所述2~12度范圍內(nèi)的度數(shù)總計顯示為傾斜角度數(shù)分布中的總度數(shù)的45%以上的比例，
[0030](C)對于上述Ti與Al的復(fù)合碳氮化物層,利用場發(fā)射型掃描電子顯微鏡對存在于縱截面測定范圍內(nèi)的各個晶粒照射電子射線，測定所述晶粒的結(jié)晶面即(001)面及(011)面的法線相對于基體表面的法線所成的傾斜角，此時，所述晶粒具有晶格點中分別存在由T1、Al、碳及氮構(gòu)成的構(gòu)成原子的NaCl型面心立方晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，根據(jù)由該測定結(jié)果所得到的測定傾斜角，計算在相互鄰接的晶粒界面中各個所述構(gòu)成原子在所述晶粒相互之間共有I個構(gòu)成原子的晶格點(構(gòu)成原子共有晶格點)的分布，以E N+1表示在所述構(gòu)成原子共有晶格點之間存在N個(N在NaCl型面心立方晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)上為2以上的偶數(shù))不共有構(gòu)成原子的晶格點的構(gòu)成原子共有晶格點形態(tài)時，在表示各E N+1占E N+1整體(其中，由于頻率的關(guān)系，將N的上限值設(shè)為28)的分布比例的構(gòu)成原子共有晶格點分布曲線圖中，顯示如下的構(gòu)成原子共有晶格點分布曲線圖，即從基體界面到包覆層內(nèi)部的0.1~0.5 y m的范圍中E 5占E N+1整體的分布比例為10%以下，另外，從包覆層表面到相當(dāng)于包覆層平均層厚的50%的范圍中所述E 5占E N+1整體的分布比例為30%以上且在E 5存在最高峰值。
[0031](2)根據(jù)所述(I)中記載的表面包覆切削工具，其特征在干，
[0032]上述硬質(zhì)包覆層通過至少含有三甲基鋁作為反應(yīng)氣體成分的化學(xué)蒸鍍法成膜。
[0033]接著，對本發(fā)明的包覆工具的硬質(zhì)包覆層進(jìn)行更具體的說明。
[0034]Ti與Al的立方晶復(fù)合碳氮化物層((Ti1^Alx) (CyN^y)層)的平均組成:
[0035]上述(IVxAlx) (CyN1-Y)層中，若Al的含有比例X (原子比)的值小于0.55，則高溫硬度不足而耐磨性下降，另ー方面，若X (原子比)的值超過0.95，則由于Ti含有比例的相對減少，(TigAlx) (CA_Y)層本身的高溫強度下降，易產(chǎn)生崩刀、缺損，因此需將X (原子比)的值設(shè)為0.55以上0.95以下。
[0036]另外，上述(TigAlx) (CyNh)層中，C成分有提高硬度的作用，另ー方面，N成分有提高高溫強度的作用，但是若C成分的含有比例Y (原子比)小于0.0005，則無法得到高硬度，另ー方面，若Y (原子比)超過0.005，則高溫強度下降，因此將Y (原子比)的值設(shè)定為
0.0005以上0.005以下。
[0037]另外，通過PVD法成膜上述組成的(IVxAlx) (CyNh)層時結(jié)晶結(jié)構(gòu)為六方晶，但在本發(fā)明中通過后述的化學(xué)蒸鍍法成膜，因此能夠在維持立方晶結(jié)構(gòu)的狀態(tài)下得到上述組成的(TinAlx) (CyN1-Y)層，因此皮膜硬度不會下降。
[0038]對于Ti與Al的立方晶復(fù)合碳氮化物層((TigAlx) (CyN^y)層)的{100}面的傾斜角度數(shù)分布:
[0039]對于本發(fā)明的上述(TigAlx) (CyN1-Y)層，利用電子背散射衍射裝置從其縱截面方向分析各個晶粒的結(jié)晶取向時，測定所述晶粒的結(jié)晶面即{100}面的法線相對于基體表面的法線(截面研磨面中與基體表面垂直的方向)所成的傾斜角(參考圖1的(a)、(b))，將前述測定傾斜角中相對于法線方向處于0~45度范圍內(nèi)的測定傾斜角按每0.25度的間隔進(jìn)行分區(qū)并合計存在于各分區(qū)內(nèi)的度數(shù)時，在2~12度范圍內(nèi)的傾斜角分區(qū)存在最高峰值，并且存在于所述2-12度范圍內(nèi)的度數(shù)總計顯示為傾斜角度數(shù)分布中的總度數(shù)的45%以上的比例的傾斜角度數(shù)分布形態(tài)時，由上述Ti與Al的復(fù)合碳氮化物層構(gòu)成的硬質(zhì)包覆層在維持立方晶結(jié)構(gòu)的狀態(tài)下具有高硬度，而且通過上述傾斜角度數(shù)分布形態(tài)提高韌性。
[0040]因此，這種包覆工具用于例如合金鋼的高速斷續(xù)切削等時也可抑制產(chǎn)生崩刀、缺損、剝離等，而且能夠發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性。
[0041]但是，若上述硬質(zhì)包覆層的平均層厚小于I Pm，則無法充分確保長期使用中的耐磨性，另ー方面，若其平均層厚超過20 iim，則在伴有高熱產(chǎn)生的高速斷續(xù)切削中易引起熱塑性變形，這成為偏磨的原因，因此將其合計平均層厚設(shè)為I-20 y m，優(yōu)選設(shè)為I-10 u m0
[0042]而且，本發(fā)明中對于上述(TigAlx) (CyNh)層，利用場發(fā)射型掃描電子顯微鏡對存在于硬質(zhì)包覆層縱截面的測定范圍內(nèi)的各個晶粒照射電子射線，測定所述晶粒的結(jié)晶面即(001)面及(011)面的法線相對于基體表面的法線所成的傾斜角(參考圖1的(a)、(b))，此時，所述晶粒具有在晶格點分別存在由T1、A1、碳、氮構(gòu)成的構(gòu)成原子的NaCl型面心立方晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)(參考圖2的(a)、(b))，根據(jù)由該測定結(jié)果所得到的測定傾斜角，計算在相互鄰接的晶粒界面中各個所述構(gòu)成原子在所述晶粒相互之間共有I個構(gòu)成原子的晶格點(構(gòu)成原子共有晶格點)的分布，以E N+1表示在所述構(gòu)成原子共有晶格點之間存在N個(N在NaCl型面心立方晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)上為2以上的偶數(shù))不共有構(gòu)成原子的晶格點的構(gòu)成原子共有晶格點形態(tài)，并求出表示各E N+1占E N+1整體(其中，由于頻率的關(guān)系，將N的上限值設(shè)為28)的分布比例的構(gòu)成原子共有晶格點分布曲線圖時，顯示出如下的構(gòu)成原子共有晶格點分布曲線圖，即從基體界面到包覆層內(nèi)部的0.1~0.5 iim的范圍中E 5占E N+1整體的分布比例為10%以下，另ー方面，從包覆層表面到相當(dāng)于包覆層平均層厚的50%的范圍中在E 5存在最高峰值且E 5占E N+1整體的分布比例為30%以上。[0043]圖4的(a)、(b)表示對于本發(fā)明包覆工具制作的構(gòu)成原子共有晶格點分布曲線圖的一例，(a)表示對于硬質(zhì)包覆層的基體界面?zhèn)戎谱鞯臉?gòu)成原子共有晶格點分布曲線圖，另夕Kb)表示對于硬質(zhì)包覆層的包覆層表面?zhèn)戎谱鞯臉?gòu)成原子共有晶格點分布曲線圖。
[0044]因此，本發(fā)明的包覆工具中，在基體界面?zhèn)确€(wěn)定晶界即E 5的分布比例較少，外觀上成為結(jié)晶粒徑微細(xì)的結(jié)晶組織，因此包覆層的粘附性優(yōu)異，并且由于在包覆層表面?zhèn)确€(wěn)定晶界即E 5的分布比例變高，高溫強度優(yōu)異，因此在伴有高熱產(chǎn)生并且沖擊性負(fù)荷作用于切削刃的合金鋼等的高速斷續(xù)切削加工中發(fā)揮更加優(yōu)異的耐崩刀性，也未產(chǎn)生崩刀、缺損、剝離等異常損傷，在長期使用中發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性。
[0045]本發(fā)明的(TigAlx) (CyN1-Y)層為顯示如下傾斜角度數(shù)分布的立方晶(TigAlx)(CyN1J層，即在測定晶粒的結(jié)晶面即U00}面的法線相對于基體表面的法線方向所成的傾斜角時，在2~12度范圍內(nèi)的傾斜角分區(qū)存在最高峰值，并且存在于所述2~12度范圍內(nèi)的度數(shù)總計為總度數(shù)的45%以上的比例，并且所述立方晶(TigAlx) (CyN1-Y)層顯示出在基體界面?zhèn)菶 5的分布比例為10%以下，而在包覆層表面?zhèn)菶 5的分布比例為30%以上的構(gòu)成原子共有晶格點分布曲線圖，該立方晶(TigAlx) (CyNh)層的成膜例如能夠通過以下2階段的蒸鍍法進(jìn)行。
[0046]《第I階段》
[0047]即，通過通常的化學(xué)蒸鍍法在以下條件下進(jìn)行蒸鍍，
[0048]反應(yīng)氣體組成(容量％):
[0049]
TiCi4 1.5 ~ 2.5%、Al (CH山 3~5%、
AiCl3 6~10%、 NH;10 12%、
N2 9~ 10%.C2H4 0~1%、
Ar 0 ~ 10%、 剩余為 H2、
[0050]反應(yīng)氣氛溫度:700~900 0C、
[0051]反應(yīng)氣氛壓カ:2~3kPa,
[0052]《第2階段》
[0053]之后，在如下條件下進(jìn)行蒸鍍，
[0054]反應(yīng)氣體組成(容量％):
[0055]
【權(quán)利要求】
1.ー種表面包覆切削工具，其在由碳化鎢基硬質(zhì)合金、碳氮化鈦基金屬陶瓷或立方晶氮化硼基超高壓燒結(jié)體中的任一種構(gòu)成的基體的表面上，以平均層厚I~20 的層厚包覆有硬質(zhì)包覆層，該表面包覆切削工具的特征在干， Ca)上述硬質(zhì)包覆層由通過化學(xué)蒸鍍法成膜的立方晶結(jié)構(gòu)的Ti與Al的復(fù)合碳氮化物層構(gòu)成，以以下組成式表示上述硬質(zhì)包覆層的平均組成吋，Al含有比例X及C含有比例Y分別滿足0.55≤X≤0.95,0.0005 ^≤ Y≤0.005，其中，X、Y均為原子比， 組成式:(TihAlx) (CyN1-Y), (b)對于上述Ti與Al的復(fù)合碳氮化物層，利用電子背散射衍射裝置從上述Ti與Al的復(fù)合碳氮化物層的縱截面方向分析各個晶粒的結(jié)晶取向時，測定所述晶粒的結(jié)晶面即{100}面的法線相對于基體表面的法線方向所成的傾斜角，將所述測定的傾斜角中相對于法線方向處于0~45度范圍內(nèi)的測定傾斜角按每0.25度的間距進(jìn)行分區(qū)并合計存在于各分區(qū)內(nèi)的度數(shù)時，在2~12度范圍內(nèi)的傾斜角分區(qū)內(nèi)存在最高峰值，并且存在于所述2~12度范圍內(nèi)的度數(shù)總計顯示為傾斜角度數(shù)分布中的總度數(shù)的45%以上的比例， (c)對于上述Ti與Al的復(fù)合碳氮化物層,利用場發(fā)射型掃描電子顯微鏡對存在于縱截面的測定范圍內(nèi)的各個晶粒照射電子射線，測定所述晶粒的結(jié)晶面即(001)面及(011)面的法線相對于基體表面的法線所成的傾斜角，此時，所述晶粒具有在晶格點分別存在由T1、Al、碳及氮構(gòu)成的構(gòu)成原子的NaCl型面心立方晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，根據(jù)該測定結(jié)果所得到的測定傾斜角，計算在相互鄰接的晶粒界面中各個所述構(gòu)成原子在所述晶粒相互之間共有I個構(gòu)成原子的晶格點即構(gòu)成原子共有晶格點的分布，以E N+1表示在所述構(gòu)成原子共有晶格點之間存在N個不共有構(gòu)成原子的晶格點的構(gòu)成原子共有晶格點形態(tài)時，在表示各E N+1占E N+1整體的分布比例的構(gòu)成原子共有晶格點分布曲線圖中，顯示如下的構(gòu)成原子共有晶格點分布曲線圖，即從基體界面到包覆層內(nèi)部的0.1~0.5 iim的范圍中E 5占E N+1整體的分布比例為10%以下，另外，從包覆層表面到相當(dāng)于包覆層平均層厚的50%的范圍中所述E 5占E N+1整體的分布比例為30%以上且在E 5存在最高峰值，其中N在NaCl型面心立方晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)上為2以上的偶數(shù)，由于頻率的關(guān)系，將N的上限值設(shè)為28。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面包覆切削工具，其特征在干， 上述硬質(zhì)包覆層通過至少含有三甲基鋁作為反應(yīng)氣體成分的化學(xué)蒸鍍法成膜。
【文檔編號】C23C16/36GK103567735SQ201310302279
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月25日
【發(fā)明者】龍岡翔, 五十嵐誠, 巖崎直之, 山口健志, 長田晃 申請人:三菱綜合材料株式會社