[发明专利]表面被覆立方氮化硼烧结体以及包括该烧结体的切削工具

说明书

根据本发明的表面被覆cBN烧结体包括cBN烧结体和覆盖cBN烧结体的表面的覆膜。cBN烧结体包含cBN颗粒和结合剂。cBN烧结体中cBN颗粒的比例大于80体积％但小于或等于98体积％；结合剂包含第一化合物，该第一化合物由Al和Cr中的至少一种元素，以及选自由N、B和O组成的组中的至少一种元素形成。覆膜包括与cBN烧结体接触的A层。该A层由Al_x1Cr_y1M_z1C_a1N_b1O_c1构成(其中M为选自Ti、V、Nb和Si中的一种或多种元素；0.25≤x1≤0.75、0.25≤y1≤0.75、0≤z1≤0.5；(x1+y1+z1＝1；0≤a1≤0.5；0.5≤b1≤1；0≤c≤0.1；且(a1+b1+c1)＝1)。

技术领域

本发明涉及表面被覆立方氮化硼烧结体，以及包括该表面被覆立方氮化硼烧结体的切削工具。本申请要求基于2016年3月30日提交的日本专利申请No.2016-068327的优先权。该日本专利申请中描述的所有内容通过引用并入本文。

背景技术

作为切削工具之一，有这样一种切削工具，其使用包含立方氮化硼(下文中，也称为“cBN”)和结合剂的立方氮化硼烧结体(下文中，也称为“cBN烧结体”)作为基材。根据cBN烧结体中所包含的cBN颗粒的比例的不同，cBN烧结体的性质倾向于有很大区别。例如，在cBN烧结体中cBN颗粒的含量比例高的情况下，虽然可以发挥高耐磨性，但耐热性趋于不足。另一方面，在cBN颗粒的含量比例低的情况下，与含量比例高的情况相比虽然耐磨性降低，但是可以提高耐热性。这是因为cBN颗粒主要有助于提高cBN烧结体的硬度，而结合剂主要有助于提高cBN烧结体的耐热性。

耐磨性、耐热性等是作为切削性能的重要因素。因此，在技术领域中，根据被加工材料的材质、所需的加工精度等来选择用于切削加工的cBN烧结体的类型。例如，在切削刃温度会变得非常高的切削加工(如硬化钢的高速加工的情况)中，采用这样的cBN烧结体(以下也称为“低cBN烧结体”)，其中cBN颗粒的含量比例低(结合剂的含量比例高)，并且耐热性更优异。另一方面，在切削刃温度没有怎么升高的切削加工(如铸铁或烧结合金的精密加工的情况)中，采用这样的cBN烧结体(以下也称为“高cBN烧结体”)，其中cBN颗粒的含量比例高，并且具有更优异的耐磨性。

此外，近年来，已经开发了通过在cBN烧结体的表面上设置覆膜来改善切削性能的技术。例如，在日本专利待审查公开No.2009-095889(专利文献1)中，公开了一种通过在高cBN烧结体的表面上设置特征性覆膜来抑制cBN颗粒脱落的技术。另外，在日本专利待审查公开No.2015-085465(专利文献2)中，公开了一种通过在低cBN烧结体的表面上设置特征性覆膜来改善加工材料的精加工表面粗糙度的技术。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利待审查公开No.2009-095889

专利文献2：日本专利待审查公开No.2015-085465

发明内容

根据本公开的一个实施方案的表面被覆cBN烧结体包括cBN烧结体和覆盖所述cBN烧结体的表面的覆膜，其中所述cBN烧结体包含cBN颗粒和结合剂，所述cBN烧结体中的所述cBN颗粒的比例大于80体积％且小于或等于98体积％，所述结合剂包含第一化合物，该第一化合物含有Al和Cr中的至少一种元素以及选自由N、B和O组成的组中的至少一种元素，所述覆膜包括与所述cBN烧结体接触的A层，所述A层由Al_x1Cr_y1M_z1C_a1N_b1O_c1构成(条件是M为Ti、V、Nb和Si中的一种以上，并且满足0.25≤x1≤0.75、0.25≤y1≤0.75、0≤z1≤0.5、x1+y1+z1＝1、0≤a1≤0.5、0.5≤b1≤1、0≤c≤0.1和a1+b1+c1＝1)。