[发明专利]包覆切削工具及其制造方法

权利要求书

1.一种包覆切削工具，其在基材上具有硬质被膜，其特征在于，

作为所述硬质被膜，从基材侧依次具有基材侧单层部和层叠部，

所述基材侧单层部由氮化物主体的硬质被膜构成，该氮化物主体的硬质被膜中，以金属元素的比例计Al最多，Al与Cr的合计的含有比率、即原子比为0.9以上，且至少含有B，

所述层叠部由氮化物主体的a层和氮化物主体的b层交替层叠而成，该氮化物主体的a层中，以金属元素的比例计Ti最多，且至少含有B；该氮化物主体的b层中，以金属元素的比例计Al最多，且至少含有Cr与B，

所述金属元素包含半金属元素，

a层和b层在膜厚方向上的层叠周期为5～100nm，

由所述基材侧单层部和所述层叠部构成的部分的X射线衍射图案由fcc的单一结构构成。

2.根据权利要求1所述的包覆切削工具，其特征在于，

所述基材侧单层部的膜厚t1为1.0～5μm，所述层叠部的整体的膜厚t2为0.5～2.5μm，所述基材侧单层部与所述层叠部的整体的膜厚比t1/t2为1.0～5。

3.根据权利要求1或2所述的包覆切削工具，其特征在于，

在所述层叠部上具有表面侧单层部，所述表面侧单层部的膜厚t3为0.3～5μm，

由所述基材侧单层部、所述层叠部和所述表面侧单层部构成的部分的X射线衍射图案由fcc的单一结构构成，

所述表面侧单层部由氮化物主体的硬质被膜构成，该氮化物主体的硬质被膜中，以金属元素的比例计Al最多，Al与Cr的合计的含有比率、即原子比为0.9以上，且至少含有B，

所述金属元素包含半金属元素。

4.根据权利要求1或2所述的包覆切削工具，其特征在于，

所述X射线衍射图案中的(200)面的X射线衍射峰I(200)与(111)面的X射线衍射峰I(111)之比I(200)/I(111)为0.2～0.37。

5.根据权利要求1或2所述的包覆切削工具，其特征在于，

所述X射线衍射图案中的(311)面的X射线衍射峰I(311)与(111)面的X射线衍射峰I(111)之比I(311)/I(111)为0.03～0.15。

6.一种包覆切削工具的制造方法，其特征在于，通过电弧离子镀法制造权利要求1所述的包覆切削工具，

除了不可避免的杂质以外，所述基材侧单层部和所述b层的形成用靶由AlCrB合金或AlCrBC合金构成，该AlCrB合金或AlCrBC合金具有由下述通式：Al_αCr_1-α-β-γB_βC_γ表示的组成，其中，α、1-α-β-γ、β和γ分别表示Al、Cr、B和C的原子比，α、β和γ的数字满足0.4≤α≤0.8、0.04≤β≤0.165、以及0≤γ≤0.035，

除了不可避免的杂质以外，所述a层的形成用靶由TiB合金构成，该TiB合金具有由下述通式：Ti_1-δB_δ表示的组成，其中，1-δ和δ分别表示Ti和B的原子比，δ的数字满足0.1≤δ≤0.5，

在作为全压2.7Pa～3.3Pa的氮气气氛中，将基材温度设为400℃～550℃，将在形成所述基材侧单层部时对基材施加的偏置电压设为-160V～-110V，将在形成所述层叠部时对基材施加的偏置电压设为-140V～-80V。

7.根据权利要求6所述的包覆切削工具的制造方法，其特征在于，

具有在所述层叠部上形成表面侧单层部的工序，

将在形成所述表面侧单层部时对基材施加的偏置电压设为-160V～-100V。

8.根据权利要求7所述的包覆切削工具的制造方法，其特征在于，

作为所述表面侧单层部的形成用靶，使用与所述基材侧单层部相同的AlCrB合金或AlCrBC合金。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的包覆切削工具的制造方法，其特征在于，

当形成所述层叠部时，对所述a层的形成用靶和所述b层的形成用靶同时通上电弧电流。