JP4145465B2

JP4145465B2 - Surface coated cubic boron nitride sintered body tool

Info

Publication number: JP4145465B2
Application number: JP2000164939A
Authority: JP
Inventors: 倫子大田; 治世福井; 久典大原; 光宏後藤
Original assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp
Current assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp
Priority date: 2000-06-01
Filing date: 2000-06-01
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2020-06-01
Also published as: JP2001341006A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立方晶窒化硼素（ｃＢＮ）を主成分とした焼結体（以下、ｃＢＮ焼結体と称する）を母材とする切削工具材料の改良に関するものであり、耐摩耗性、耐溶着性に優れる表面被覆ｃＢＮ焼結体工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ｃＢＮは、ダイヤモンドに次ぐ高い硬度を有する材料で、ｃＢＮ焼結体は、主に金属の切削工具として使用されている。そしてｃＢＮ焼結体での切削において耐摩耗性をさらに向上させるため、たとえば特開昭５９−１３４６０３号公報、特開昭６１−１８３１８７号公報、特開平１−９６０８３号公報、特開平１−９６０８４号公報に開示されているように、ｃＢＮ焼結体にＴｉＮ（窒化チタン）などの各種耐摩耗層を被覆する方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、加工能率を一層向上させるため、切削速度がより高速になってきており、そのことに伴い工具には一層の耐摩耗性、耐酸化性が要求されるようになってきた。このような背景の下、従来の被覆技術だけでは、近年の高速切削用途には問題があり、被覆膜の耐摩耗性がさらに重要となってきた。
【０００４】
それゆえ本発明の目的は、高速切削においても良好な耐摩耗性を有する表面被覆ｃＢＮ焼結体工具を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは、被覆膜の耐摩耗性の向上を達成するため、応力歪について研究した。一般に格子欠陥や転位が多く入った材料は転位の動きが制約されるため硬くなる。そこで、被覆膜に欠陥を導入すれば耐摩耗性が向上するのではないかと考えた。
【０００６】
そして、ｃＢＮ焼結体に種々のＴｉＣＮ（炭窒化チタン）を被覆し、その被覆膜に転位や格子欠陥を導入して耐摩耗性を調べた。その結果、転位や格子欠陥が導入されると、耐摩耗性が向上することが判明した。また非常に興味深いことであるが、転位や格子欠陥が増えると被覆膜の色調も変わることが判明した。
【０００７】
ＴｉＣＮでは、一般にＣ（炭素）とＮ（窒素）との含有比が変わると色調が変化することが知られているが、本願発明者らは、切削性能の向上が見られるほど転位や格子欠陥が十分に入った場合のみ、色度ａ^*（赤方向）が０以上１０以下、色度ｂ^*（黄方向）が０以上２０以下、明度Ｌ^*が０以上１００以下となることを見出した。
【０００８】
そのうち、特に色度ａ^*（赤方向）が０以上５以下、色度ｂ^*（黄方向）が０以上１０以下、明度Ｌ^*が１０以上５０以下のものは切削性能が著しく良くなることがわかった。
【０００９】
それゆえ本発明の表面被覆ｃＢＮ焼結体工具は、ｃＢＮを２０体積％以上有するｃＢＮ焼結体からなる部分を有する母材と、その母材のｃＢＮ焼結体上に形成されかつ最外層がＴｉＣＮよりなる被覆膜とを備え、被覆膜の最外層の色調において、色度ａ^*が０以上１０以下、色度ｂ^*が０以上２０以下、明度Ｌ^*が０以上１００以下である。
【００１０】
これにより、被覆膜に十分な転位や格子欠陥が導入され、高速切削においても良好な耐摩耗性が得られる。ｃＢＮの含有率を２０体積％以上としたのは、２０体積％未満では欠損が生じやすくなるからである。
【００１１】
なお、色度ａ^*、色度ｂ^*および明度Ｌ^*による色の表示方法は、ＪＩＳＺ８７３０に準拠するものであり、分光測色方法により測定する場合には、ＪＩＳＺ８７２２の４．（分光測色方法）の規定により、刺激値直読方法により測定する場合には、ＪＩＳＺ８７２２の５．（刺激値直読方法）の規定による。ただし、測定に用いる光電色彩計は、計器の指示から直接Ｌ^*ａ^*ｂ^*を求めるものでもよい。
【００１２】
上記の表面被覆ｃＢＮ焼結体工具において好ましくは、被覆膜の色調において、色度ａ^*が０以上５以下、色度ｂ^*が０以上１０以下、明度Ｌ^*が１０以上５０以下である。
【００１３】
これにより、高速切削においてより良好な耐摩耗性を得ることができる。
上記の表面被覆ｃＢＮ焼結体工具において好ましくは、被覆膜の厚みは０．５μｍ以上１０μｍ以下である。
【００１４】
これは被覆膜の厚みが０．５μｍ未満では被覆の効果が少なく、１０μｍを超えると被覆膜が剥離しやすくなるからである。
【００１５】
上記の表面被覆ｃＢＮ焼結体工具において好ましくは、母材と被覆膜との間に、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｃｒ（クロム）、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＴｉＣ（炭化チタン）、ＺｒＮ（窒化ジルコニウム）、ＺｒＣ（炭化ジルコニウム）、ＣｒＮ（窒化クロム）およびＣｒＣ（炭化クロム）よりなる群から選ばれる１種以上からなる付着強化層がさらに備えられている。
【００１６】
これにより、被覆膜と母材との付着強度が向上するため、より高性能が期待される。
【００１７】
上記の表面被覆ｃＢＮ焼結体工具において好ましくは、ｃＢＮ焼結体は、ｃＢＮを３５体積％以上８５体積％以下含み、かつｃＢＮ粒子同士を結合するための結合材とを含んでおり、結合材は以下のａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅよりなる群から選ばれる１種以上とＡｌ（アルミニウム）化合物と不可避不純物とを含んでいる。
【００１８】
ａ：ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族元素
ｂ：ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族元素の窒化物
ｃ：ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族元素の硼化物
ｄ：ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族元素の炭化物
ｅ：ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族元素、ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族元素の窒化物、硼化物、炭化物よりなる群から選ばれる２種以上からなる固溶体
このように母材の材料を適切に選択することにより、切削性能の著しい向上を図ることができる。ｃＢＮの含有率が８５体積％を超えると、母材の耐摩耗性が悪くなり、これが被覆膜の耐摩耗性に影響を与えるため、耐摩耗性の向上が妨げられる。またｃＢＮの含有率が３５体積％未満となると、ｃＢＮ焼結体の特徴が高い硬度であるにもかかわらず、その硬度が低下してしまい、たとえば焼入れ鋼のような高い硬度の被削材を高速で切削するための強度が不足してしまう。
【００１９】
上記の表面被覆ｃＢＮ焼結体工具において好ましくは、ｃＢＮ粒子の平均粒径が４μｍ以下である。
【００２０】
これにより、切削性能の著しい向上を図ることができる。ｃＢＮ粒子の平均粒径が４μｍを超えると、ｃＢＮ粒子と結合材との接触面積が減少し、ｃＢＮ粒子と結合材との結合力が弱まることにより、たとえば焼入れ鋼のような高い硬度の被削材を高速で切削するための強度が不足する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施の形態における表面被覆ｃＢＮ焼結体工具の部分断面図である。図１を参照して、母材２は、工具刃先の少なくとも切削に関与する部分においてｃＢＮを２０体積％以上有するｃＢＮ焼結体よりなっている。このｃＢＮ焼結体よりなる母材２の表面上に、ＴｉＣＮを含む被覆膜１が形成されている。この被覆膜１の色調において、色度ａ^*（赤方向）が０以上１０以下、色度ｂ^*（黄方向）が０以上２０以下、明度Ｌ^*が０以上１００以下である。特に色度ａ^*（赤方向）が０以上５以下、色度ｂ^*（黄方向）が０以上１０以下、明度Ｌ^*が１０以上５０以下であることが好ましい。
【００２３】
また被覆膜１の厚みは、被覆の効果および剥離防止を考慮すると、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
また被覆膜１と母材２との間には、図２に示すように付着強化層３が形成されていることが好ましく、この付着強化層３は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＺｒＮ、ＺｒＣ、ＣｒＮおよびＣｒＣのいずれかの材質よりなっていてもよく、またこれらの任意の組合せの材質よりなっていてもよい。
【００２５】
母材２のｃＢＮ焼結体部分は、ｃＢＮを３５体積％以上８５体積％以下含み、かつｃＢＮ粒子同士を結合するための結合部材を含んでおり、結合材は以下のａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅよりなる群から選ばれる１種以上とＡｌ化合物と不可避不純物とを含んでいることが好ましい。
【００２６】
ａ：ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族元素
ｂ：ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族元素の窒化物
ｃ：ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族元素の硼化物
ｄ：ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族元素の炭化物
ｅ：ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族元素、ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族元素の窒化物、硼化物、炭化物よりなる群から選ばれる２種以上からなる固溶体
またｃＢＮ粒子の平均粒径は４μｍ以下であることが好ましい。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について詳細に述べる。
【００２８】
（実験例１）
まず、超硬合金製ポットおよびボールを用いて、結合材材料であるＴｉＮ、Ｔｉ、Ａｌを混合し、結合材粉末を得た。次に、結合材粉末とｃＢＮ粉末とを混ぜ合わせ、Ｍｏ（モリブデン）製容器に充填し、圧力５ＧＰａ、温度１４００℃で２０分間焼結した。この焼結体を、ＩＳＯ規格ＳＮＧＮ１２０４０８の形状に加工し、ｃＢＮ焼結体母材を得た。このｃＢＮ焼結体母材におけるｃＢＮ含有率は６５体積％であり、ｃＢＮ粒子の平均粒径は２．５μｍであった。
【００２９】
その母材に表２に示す各種のＴｉＣＮの被覆を、公知のアーク式イオンプレーティング法を用いて施した。また、その被覆を施した各サンプルを使ってクロムモリブデン鋼鋼材丸棒の切削を表１の条件で行ない、切削後の各サンプルの逃げ面摩耗量を測定した。その逃げ面摩耗量の結果を表２に併せて示す。
【００３０】
【表１】

【００３１】
【表２】

【００３２】
表２の結果から、色度ａ^*（赤方向）が０以上１０以下、色度ｂ^*（黄方向）が０以上２０以下、明度Ｌ^*が０以上１００以下の範囲内の色調を有する本発明品のサンプル１〜５では、その範囲外の色調を有するサンプル６〜８よりも逃げ面摩耗量が少なく、耐摩耗性が高いことがわかる。さらに、色度ａ^*（赤方向）が０以上５以下、色度ｂ^*（黄方向）が０以上１０以下、明度Ｌ^*が１０以上５０以下の範囲内の色調を有するサンプル１、２および５では、その範囲外の色調を有するサンプル３および４よりもさらに高い耐摩耗性が得られることがわかる。
【００３３】
（実験例２）
次に母材と被覆膜の界面に付着強化層としてＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＺｒＮ、ＺｒＣ、ＣｒＮ、ＣｒＣ薄膜を配したことの効果を確かめる実験を行なった。その実験として、実験例１のサンプル２と同じ被覆膜と母材との界面の間に上記各付着強化層を形成したサンプル１１〜１９を作製し、実験例１と同じ条件で切削し耐摩耗性を評価した。その結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】

【００３５】
表３の結果より、付着強化層を配置することにより、さらに逃げ面摩耗量が少なくなり、耐摩耗性が向上していることがわかる。
【００３６】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の表面被覆ｃＢＮ焼結体工具では、被覆膜の色調において、色度ａ^*が０以上１０以下、色度ｂ^*が０以上２０以下、明度Ｌ^*が０以上１００以下であるため、被覆膜に十分な転位や格子欠陥が導入され、高速切削においても良好な耐摩耗性が得られる。これにより、本発明の表面被覆ｃＢＮ焼結体工具は、ドリル、エンドミル、フライス用スローアウェイチップ、切削用刃先交換型チップ、メタルソー、刃切り工具、リーマー、タップなどの切削工具などに良好に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における表面被覆ｃＢＮ焼結体工具の部分断面図を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態における表面被覆ｃＢＮ焼結体工具において被覆膜と母材との間に付着強化層を備えた構成を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１被覆膜、２母材、３付着強化層。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a cutting tool material having a sintered body containing cubic boron nitride (cBN) as a main component (hereinafter referred to as a cBN sintered body) as a base material. in which relates the surface covering cBN sintered body Engineering again and again excellent in resistance.
[0002]
[Prior art]
cBN is a material having the second highest hardness after diamond, and the cBN sintered body is mainly used as a metal cutting tool. In order to further improve the wear resistance in cutting with a cBN sintered body, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 59-134603, 61-183187, 1-96083, and 1-96084. As disclosed in Japanese Patent Publication No. HEI, a method for coating a cBN sintered body with various wear-resistant layers such as TiN (titanium nitride) has been proposed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, in order to further improve the machining efficiency, the cutting speed has been increased, and accordingly, further wear resistance and oxidation resistance have been required for tools. Against this background, the conventional coating technique alone has a problem in recent high-speed cutting applications, and the wear resistance of the coating film has become more important.
[0004]
It is therefore an object of the present invention is to provide a surface-coated cBN sintered body engineering tool also has good wear resistance in high speed cutting.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention studied stress strain in order to achieve an improvement in the wear resistance of the coating film. In general, a material containing many lattice defects and dislocations becomes hard because the movement of dislocations is restricted. Therefore, it was thought that wear resistance could be improved by introducing defects in the coating film.
[0006]
Then, the cBN sintered body was coated with various TiCN (titanium carbonitride), and dislocations and lattice defects were introduced into the coating film to examine the wear resistance. As a result, it was found that the wear resistance is improved when dislocations and lattice defects are introduced. It is also very interesting that the color tone of the coating film changes as the number of dislocations and lattice defects increases.
[0007]
In TiCN, it is generally known that the color tone changes when the content ratio of C (carbon) and N (nitrogen) changes. However, the present inventors have found that dislocations and lattice defects are improved as the cutting performance is improved. Was found that chromaticity a ^* (red direction) was 0 or more and 10 or less, chromaticity b ^* (yellow direction) was 0 or more and 20 or less, and lightness L ^* was 0 or more and 100 or less .
[0008]
Of these, cutting performance is particularly improved when the chromaticity a ^* (red direction) is 0 or more and 5 or less, the chromaticity b ^* (yellow direction) is 0 or more and 10 or less, and the lightness L ^* is 10 or more and 50 or less. all right.
[0009]
Therefore, the surface-coated cBN sintered body tool of the present invention is formed on a base material having a portion made of a cBN sintered body having 20% by volume or more of cBN, and the outermost layer is formed on the cBN sintered body of the base material. and a coating film made of TiCN, the outermost layer of the color tone of the coating film, chromaticity a ^* is 0 to 10, the chromaticity b ^* is 0 to 20, the lightness L ^* is 0 or more and 100 or less .
[0010]
Thereby, sufficient dislocations and lattice defects are introduced into the coating film, and good wear resistance can be obtained even in high-speed cutting. The reason why the content of cBN is set to 20% by volume or more is that if it is less than 20% by volume, defects tend to occur.
[0011]
The color display method based on chromaticity a ^* , chromaticity b ^*, and lightness L ^{* is} based on JIS Z 8730. In the case of measuring by the stimulus value direct reading method according to the provision of (spectral colorimetry method), JIS Z 8722 5. According to (stimulation value direct reading method) regulations. However, the photoelectric colorimeter used for the measurement may directly obtain L ^* a ^* b ^* from the instruction of the instrument.
[0012]
In the above surface-coated cBN sintered body tool, preferably, in the color tone of the coating film, the chromaticity a ^* is 0 or more and 5 or less, the chromaticity b ^* is 0 or more and 10 or less, and the lightness L ^* is 10 or more and 50 or less. .
[0013]
Thereby, better wear resistance can be obtained in high-speed cutting.
In the above surface-coated cBN sintered body tool, the thickness of the coating film is preferably 0.5 μm or more and 10 μm or less.
[0014]
This is because when the thickness of the coating film is less than 0.5 μm, the coating effect is small, and when it exceeds 10 μm, the coating film is easily peeled off.
[0015]
In the above surface-coated cBN sintered body tool, preferably, Ti (titanium), Zr (zirconium), Cr (chromium), TiN (titanium nitride), TiC (titanium carbide) are provided between the base material and the coating film. , ZrN (zirconium nitride), ZrC (zirconium carbide), CrN (chromium nitride), and an adhesion strengthening layer made of at least one selected from the group consisting of CrC (chromium carbide) are further provided.
[0016]
Thereby, since the adhesion strength between the coating film and the base material is improved, higher performance is expected.
[0017]
Preferably, in the above surface-coated cBN sintered body tool, the cBN sintered body contains 35% by volume or more and 85% by volume or less of cBN, and a binder for binding the cBN particles to each other. Contains one or more selected from the group consisting of the following a, b, c, d and e, an Al (aluminum) compound and inevitable impurities.
[0018]
a: IVa, Va, VIa group element b: IVa, Va, VIa group element nitride c: IVa, Va, VIa group element boride d: IVa, Va, VIa group element carbide e: IVa, Va, Solid solution consisting of two or more kinds selected from the group consisting of nitrides, borides and carbides of group VIa elements, IVa, Va, and group VIa elements. Improvements can be made. When the content of cBN exceeds 85% by volume, the wear resistance of the base material is deteriorated, which affects the wear resistance of the coating film, so that the improvement of the wear resistance is hindered. Further, when the content of cBN is less than 35% by volume, the hardness of the cBN sintered body is reduced despite the fact that the hardness is high. For example, a high hardness work material such as hardened steel is used. Insufficient strength to cut at high speed.
[0019]
In the above surface-coated cBN sintered body tool, the average particle size of the cBN particles is preferably 4 μm or less.
[0020]
Thereby, the remarkable improvement of cutting performance can be aimed at. When the average particle size of the cBN particles exceeds 4 μm, the contact area between the cBN particles and the binder is reduced, and the bonding force between the cBN particles and the binder is weakened. Insufficient strength to cut material at high speed .
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a surface-coated cBN sintered body tool according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, base material 2 is formed of a cBN sintered body having 20% by volume or more of cBN in at least a part of the tool blade edge that is involved in cutting. A coating film 1 containing TiCN is formed on the surface of the base material 2 made of this cBN sintered body. In the color tone of the coating film 1, the chromaticity a ^* (red direction) is 0 or more and 10 or less, the chromaticity b ^* (yellow direction) is 0 or more and 20 or less, and the lightness L ^* is 0 or more and 100 or less. In particular, the chromaticity a ^* (red direction) is preferably 0 or more and 5 or less, the chromaticity b ^* (yellow direction) is preferably 0 or more and 10 or less, and the lightness L ^* is preferably 10 or more and 50 or less.
[0023]
The thickness of the coating film 1 is preferably 0.5 μm or more and 10 μm or less in consideration of the effect of coating and prevention of peeling.
[0024]
Further, an adhesion strengthening layer 3 is preferably formed between the coating film 1 and the base material 2 as shown in FIG. 2, and this adhesion strengthening layer 3 is made of Ti, Zr, Cr, TiN, TiC. , ZrN, ZrC, CrN and CrC, or any combination of these materials.
[0025]
The cBN sintered body portion of the base material 2 includes 35% by volume to 85% by volume of cBN, and includes a bonding member for bonding the cBN particles. The bonding material includes the following a, b, c, It is preferable to contain at least one selected from the group consisting of d and e, an Al compound, and inevitable impurities.
[0026]
a: IVa, Va, VIa group element b: IVa, Va, VIa group element nitride c: IVa, Va, VIa group element boride d: IVa, Va, VIa group element carbide e: IVa, Va, It is preferable that the average particle diameter of the solid solution consisting of two or more selected from the group consisting of nitrides, borides and carbides of group VIa elements, IVa, Va, and group VIa elements, and cBN particles is 4 μm or less.
[0027]
【Example】
Examples of the present invention will be described in detail below.
[0028]
(Experimental example 1)
First, using a cemented carbide pot and balls, TiN, Ti, and Al, which are binder materials, were mixed to obtain a binder powder. Next, the binder powder and the cBN powder were mixed, filled in a Mo (molybdenum) container, and sintered at a pressure of 5 GPa and a temperature of 1400 ° C. for 20 minutes. This sintered body was processed into the shape of ISO standard SNGN120408 to obtain a cBN sintered body base material. The cBN content in the cBN sintered body base material was 65% by volume, and the average particle size of the cBN particles was 2.5 μm.
[0029]
The base material was coated with various types of TiCN shown in Table 2 using a known arc ion plating method. In addition, each sample coated with the coating was used to cut a chromium molybdenum steel round bar under the conditions shown in Table 1, and the flank wear amount of each sample after cutting was measured. The results of the flank wear amount are also shown in Table 2.
[0030]
[Table 1]

[0031]
[Table 2]

[0032]
From the results shown in Table 2, the chromaticity a ^* (red direction) is 0 or more and 10 or less, the chromaticity b ^* (yellow direction) is 0 or more and 20 or less, and the lightness L ^* is 0 or more and 100 or less. It can be seen that Samples 1 to 5 of the invention have less flank wear and higher wear resistance than Samples 6 to 8 having a color tone outside the range. Further,

Samples

1 and 2 having color tones within a range of chromaticity a ^* (red direction) of 0 or more and 5 or less, chromaticity b ^* (yellow direction) of 0 or more and 10 or less, and lightness L ^* of 10 or more and 50 or less 5 shows that higher abrasion resistance can be obtained than Samples 3 and 4 having a color tone outside the range.
[0033]
(Experimental example 2)
Next, an experiment was conducted to confirm the effect of arranging a Ti, Zr, Cr, TiN, TiC, ZrN, ZrC, CrN, and CrC thin film as an adhesion strengthening layer at the interface between the base material and the coating film. As the experiment, Samples 11 to 19 in which the adhesion reinforcing layers are formed between the same coating film and the base material as in Sample 2 of Experimental Example 1 are manufactured, and cut under the same conditions as in Experimental Example 1 Abrasion was evaluated. The results are shown in Table 3.
[0034]
[Table 3]

[0035]
From the results in Table 3, it can be seen that the amount of flank wear is further reduced and the wear resistance is improved by arranging the adhesion reinforcing layer.
[0036]
It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, in the surface-coated cBN sintered body tool of the present invention, in the color tone of the coating film, the chromaticity a ^* is 0 or more and 10 or less, the chromaticity b ^* is 0 or more and 20 or less, and the lightness L ^* is 0 or more. Since it is 100 or less, sufficient dislocations and lattice defects are introduced into the coating film, and good wear resistance can be obtained even in high-speed cutting. As a result, the surface-coated cBN sintered body tool of the present invention is well applied to cutting tools such as drills, end mills, throw-away tips for milling, cutting-tip-replaceable tips for cutting, metal saws, cutting tools, reamers, taps, etc. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a surface-coated cBN sintered body tool in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a configuration in which an adhesion reinforcing layer is provided between a coating film and a base material in the surface-coated cBN sintered body tool in one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 coating film, 2 base material, 3 adhesion strengthening layer.

Claims

A base material having a portion made of a cubic boron nitride sintered body having 20% by volume or more of cubic boron nitride;
A coating film formed on the cubic boron nitride sintered body of the base material and having an outermost layer made of TiCN;
In the color tone of the outermost layer of the coating film, the surface-coated cubic boron nitride fired having a chromaticity a ^* of 0 or more and 10 or less, a chromaticity b ^* of 0 or more and 20 or less, and a lightness L ^* of 0 or more and 100 or less. Bonding tool.

2. The surface-coated cubic nitriding according to claim 1, wherein in the color tone of the coating film, the chromaticity a ^* is 0 or more and 5 or less, the chromaticity b ^* is 0 or more and 10 or less, and the lightness L ^* is 10 or more and 50 or less. Boron sintered tool.

The surface-coated cubic boron nitride sintered body tool according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the coating film is 0.5 µm or more and 10 µm or less.

Between the base material and the coating film, further comprising an adhesion strengthening layer made of one or more selected from the group consisting of Ti, Zr, Cr, TiN, TiC, ZrN, ZrC, CrN and CrC. Item 4. The surface-coated cubic boron nitride sintered body tool according to any one of Items 1 to 3.

The cubic boron nitride sintered body contains 35% by volume to 85% by volume of the cubic boron nitride, and includes a binder for binding the cubic boron nitride particles.
In the following a, b, c, d and e:
a: IVa, Va, VIa group element,
b: nitride of group IVa, Va, VIa element,
c: boride of group IVa, Va, VIa elements,
d: Carbide of IVa, Va, VIa group element,
e: a solid solution composed of two or more kinds selected from the group consisting of nitrides, borides and carbides of group IVa, Va and VIa elements, group IVa, Va and VIa elements,
The surface-coated cubic nitriding according to any one of claims 1 to 4, wherein the material of the binder includes one or more selected from the group consisting of a, b, c, d, and e, an aluminum compound, and inevitable impurities. Boron sintered tool.

The surface-coated cubic boron nitride sintered body tool according to claim 5, wherein an average particle diameter of the cubic boron nitride particles is 4 µm or less.