JPH04505587A - 高硬度・高圧縮応力多層コートの工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ・　、゛、　コー曳 ■の 本願発明はＰＶＤコートの工具の分野に関するものである。

公知の技術において工具鋼及びセメンチージョンされたカーバイド切削工具は機 械加工中の切削の寿命を高めるためＣＶＤ　（化学蒸着）によってコートされて いた。適用された代表的なコートは、チタニウムカーバイド、チタニウムカーボ ニトライド、チタニウム窒化物及びアルミナである。

ＣＶＤコートの１つの好ましい型式は３相のコートでこの中ではチタニウムカー バイド層が基板に接着され、チタニウムカーボニトライドの層がチタニウムカー バイド層に接着され、それからのチタニウム窒化物の層がチタニウムカーボニト ライド層の外側に接着される（例えばＥ、Ｎ、スミス外の米国特許第４．０３５ ．５４１号及びＷ、シントルマイスター米国特許第４．１０１．７０３号参照） 。

ＰＶＤ（物理蒸着）コートは工具鋼及びセメンチージョンされたカーバイド切削 工具に適用された（例えば小林外の米国特許第４，１６９．９１３号参照）公知 の技術においてＰＶＤチタニウム窒化物のコートは商業的に直接工具鋼とセメン チージョンされたカーバイドの基板に適用された。

欧州特許申請公開第０１９１５５４号によればセメンチージョンされたカーバイ ドの基板は、靭性を減少させる結果を来す基板のカーバイドとＰＶＤコートの中 のチタニウムカーバイド間の拡散を避けるために、若し最初に０．１から１マイ クロメータの間のＰＶＤＴｉＮコート（１）が適用されるならば、この基板はＴ ｉＣ又はＴ１ＣＮでＰＶＤコートされてもよいことを教えている。更にＰＶＤの ＴｉＮ層はＰ　Ｖ　Ｄ　（７）　Ｔ　ｉ　Ｃ又はＴ１ＣＮの上に適用されるべき ことも教えている。

ＰＶＤコートはセメンチージョンされたカーバイドと工具鋼の基板の上に例えば イオンブレーティング、磁気的なスパッタリング及びアーク蒸発のような色々な 技術によって適用される。更に夫々の技術は多くの変形を有している。これらの 各種の技術並びにその変形は色々な物性を有するＰＶＤコート工具を生む結果を 生じていることがｉ察されている。コートを沈着させるために用いられる正確な 技術に基いて、コートの硬度、残留応力、反応の傾向又は基板への接着はプラス 側に又はその反対に影響される。これらのＰＶＤ技術とその結果のコートの物性 は、ビュール外の″鋼上のＴｉＮコードシンソリッドフィルム８０巻（１９８１ 年）２６５−２７０頁、ビュール外の米国特許第４．４４８．８０２号（ｆＴＪ 記のものは申請者がここで用いたパルツアーＡＧのイオンブレーティング技術と 装置を記述している）、ムンツ外の“工具上の硬い摩擦を減少させるＴｉＮコー トの形成のための高率のスパッタリングプロセス″シンソリッドフィルム９６巻 （１９８２年）７９−８６頁、ムンッ外の米国特許第４．４２６．２６７号、カ マキ外の“ＣｖＤ及びＰＶＤ法によるＴｉＮでコートされたセメンチージョンさ れたカーバイドの切削チップの中の残留応力の比較とその減退した抵抗への影響 ”サーフエシングジャーナルインターナショナル第１巻３号（１９８６）　８２ −８６頁、ヴオルフエ外の″カーバイドの平削り工具における硬質コートの役割 り”ジャナールオブヴアキュームサイエンステクノロジーＡ　３　（１９８６） 　２７４７−２７５４頁、キントー外の″物理的及び化学的蒸着による硬質コー トの高温のマイクロ硬度″シンソリッドフィルム第１５３巻（１９８７）　１９ −３６頁、ジンブール外の”　ｗ　ｃ　−ｃ。基板上の物理的及化学的蒸着によ る硬質コートの接着の測定″　第５４巻（１９８７）３６１−３７！５頁、ジン ブール外のパ硬質コートのマイクロ硬度の負荷依存性′″サーフェスアンドコー ティングテクノロジー第３６巻（１９８８）　６８３−６９４頁（第１５回金属 学的コートについての国際会議、１９８８年４月１１〜１５日、米国カリフォル ニア州すンディエゴにて開催、にて発表された）、リッカービー外の“物理的蒸 着硬質コートの構造と物性のプロセスとシステムのパラメーターの関連性”シン ソリッドフィルム第１５７巻（１９８８年２月）　１９５−２２２頁（２００頁 ２０１頁及び２１９−２２１頁参照）、キント外の″化学的蒸着及び物理的蒸着 によりコートされたカーバイド工具の機械的な物性、構造及び性能″マテリアル ズサイエンスアンドエンジニアリングＡ１０５／１０６（１９８８）４４３−４ ５２頁（第３回硬質材料の科学についての国際会議１９８７年１１月９−１３日 バハマのナラサラにて開催にて発表された）等に記載されている。

本願発明者の意見では最良のＰＶＤコートを与える技術は上記にビュール外の特 許と論文に記載されたものであってこれはパルツアーＡＧのイオンブレーティン グ技術及装置を利用するものである。この信する処は色々な形式のＰＶＤコート された工具の分析に基いて居り、この結果、ＰＶＤＴｉＮコートにおいて最高の 硬度と最高の圧縮残留応力がパルツアーＡＧのイオンプレートされたＰＶＤコー ト（以下ＢＩＰと云う）において得られた。これらの物性は他のＰＶＤコートさ れた切削工具がもつものよりもより高い耐摩耗性と端が欠けたり破損することに 対するより少い故障発生率を有する切削工具を生み出す。

しかし乍らＢＩＰのＰＶＤコートの高い残留圧縮応力は又問題を生じた１本願発 明者がその上にＢＩＰ−ＰＶＤのＴ１ＣＮコートを有する切削工具を裏作しよう とした時に、製造されたＴ１ＣＮコートははげ易かった。同様な結果がＢＩＰ− ＰＶＤのＴｉＣコートにおいてもＩＲ察された。工具を分析した結果ＢＩＰ−Ｐ ＶＤ　Ｔ１ＣＮは非常に高い残留圧縮応力を含んでいるこが示され。

多分これはＢＩＰ−ＰＶＤ　ＴｉＮの場合に見出されたものの２倍の高さであっ たが、前述のヨーロッパの特許申請に報告されたようなかたいがもろい拡敢相は なかった６従ってこれがはげ落ちる問題の原因であることが理論付けられた。こ の問題は最初に基板の表面にＢＩＰ−ＰＶＤ　Ｔ１ＣＮコートを行い、次イテＢ 　Ｉ　Ｐ　−Ｐ　Ｖ　Ｄ　Ｔ　ｉ　Ｎコートを行うことによって解決された。工 具鋼とセメンチージョンされたカーバイド工具で前述のＢ　Ｉ　Ｐ　−Ｐ　Ｖ　 Ｄ　（７）　Ｔ　ｉ　Ｎ　／　Ｔ　ｉ　ＣＮの２層ノコートをもつものがそれ以 来公開された。

その後耐摩耗性を改善し外観を良くするために上述のＢＩＰ−ＰＶＤ　ＴｉＮ／ Ｔ１ＣＮ：ｌ　ｈの上に更にＢＩＰ−ＰＶＤ　ＴｉＮコートを行うことが希望さ れた。しかし乍ら２色々なコートの中の高い圧縮残留応力のために現存するＢＩ Ｐ−Ｐ　Ｖ　Ｄ　Ｔ　ｉ　ＣＮ　：１−　トＬＣＢ　Ｉ　Ｐ　−Ｐ　Ｖ　Ｄ　Ｔ 　ｉＮがよく付着して結合され得るかどうかは知られていなかった。

の　番ま　め 本願発明に従えば基板とこれに付着して結合したコートを有する工具が与えられ る。この基板はよく知られた工具鋼、セメンチージョンされたカーバイド又はサ ーメット（陶性冶金）の中の１つから成立っている。コートは物理的蒸着によっ て沈着され、第１層は基板に付着して結合されたＩＶＢグループ金ｇ（チタニウ ム、ジルコニウム、ハフニウム）の窒化物より成り、第２層はｒＶＢグループの カーボニトライドで第１層の外側に付着して結合されたものより成り、第３層は 又第２層の外側に付着して結合されたＩＶＢ金属の窒化物グループから成立って いる。本願発明に従ったＰＶＤコートは優秀な耐ひび割れ性と耐摩耗性の特徴を 有し、夫々３５０　ｋｇ　／　ｍ”を越え好ましくは４００ｋｇ／ａ＋”を越え る圧縮残留応力とヴイッカースに硬度番号（５０ｇ＋ａ負荷）で２６００−３１ ００好ましくは２７５０−３１００ｋｇ／　ｍ”によって示されている。

本願発明のこれら及び他の面は以下の図面を以下の詳細な仕様と関連して検討す るときより明らかとなろう。

た　■ 図１は本願発明に従った切削工具の好ましい実施例の等尺性の図を示す。

図２は基板の表面からコーティングの表面迄のコート層の成分の変化の走査によ るオーガー分析を示す。

日　た　日 本願発明に従って、５ＰＧＮ−４２３として示される切削インサート本体１０が 図１に示されている。切削インサート本体１０はレーキ面１４の接合部に形成さ れた切削エツジ１２とその側面１６とを有する。切削エツジ１２は好ましくはと がっている。即ちＣＶＤコートされたインサートには通例であるようにホーニン グされたり面取りされてはいない。切削インサート１ｏは工具鋼、セメンチージ ョンされたカーバイド又はサーメットのようなよく知られた硬い材料から成り立 つ基板をもっている。

基板に付着して結合されて本願発明に従ったＰＶＤコートがある。好ましくは全 体のレーキ面１４、側面１６及び切削エツジ１２がコートされている。示されて いる凸面のレーキの形式のインサートに対しては底面（これは示されていない） はレーキ面と反対側にありコートされる必要はない。

ＰＶＤコートは３層から成り立つ、最初のキの即ち最も内部の層はＩＶＢ（チタ ニウム、ジルコニウム、ハフニウム）グループ金属の窒化物から成り、第２又は 中間層はＩＶＢグループ金属のカーボニトライドから成り、外側の即ち第３の層 はＩＶＢグループ金属の窒化物から成り立っている。

好ましくは第１、第２．第３の層は夫々次の組成を有する。： Ｔ　ｉ　Ｎ　／　Ｔ　ｉ　ＣＮ　／　Ｔ　ｉ　Ｎ　。

コーティング及び個々の層が基板に対し又夫々に付着することをたしかにするた めに、所要の耐摩耗性の大きさと破砕に対する抵抗の大きさを与える一方で、こ れらの厚さは次のように制御される。

平削り又は其の他の非連続的切削作業に用いられる切削インサートのためには、 窒化材料の最初の層はＩＱよりも大きく、しかし３Ｑよりも小さく、且つより好 ましくは約１．５から約２．５Ｑの間の平均の厚さを有する。この厚さは切削工 具の重要な範囲（即ち切削刃と近くのフランク及びレーキ面）が全く窒化物層で 覆はれるので第２層のカーボニトライド材は基板と直接の接触はしない保証を与 える。若し第２層が基板領域に接触すると非常に高い圧縮残留応力が形成されて はがれ易くなってしまう。

第２層はカーボニトライド材から成り、好ましくは約１．２から３Ｑの平均の厚 さを有する。このカーボニトライド層はその硬度と耐摩耗性が窒化物層に較べて 優れているのでこの層を出来るだけ厚くすることがのぞましい一方で、不連続的 な切削作業に対するのぞましい割れに対する靭性を与えるのに十分な圧縮残留応 力が残ることを保証するためにその厚さは約３Ｑを超えるべきではない。

残留圧縮応力はコートの厚さが増加すると共に減少する。

第１層の第２層に対する付着性を改善するために、第２層の最初の部分において はその炭素含有量は次第に増加してのぞましいレベルに達する。

好ましくは第３層は約０．２から約１．７Ｑの間の平均の厚さを持ち、より好ま しくは約０．５から約ＩＱ以下の厚味を持つ。この第３層はその高い硬度と残留 圧縮応力のためにもう一つの耐摩耗性の高い割れの靭性の材料の層を与えるもの である。

連続した外側の又は第３の層は摩擦の少い面を与え且つ切削工具に魅力ある金色 を与える。

好ましくは全部のコートの平均厚さは、平削り又は他の不連続的な切削作業に用 いられる切削インサートに対して約２．５から５Ｑの間である。

ターニング其他の連続した切削作業に用いられる切削インサートに対しては、好 ましい全体のコートの厚さと層の厚さは平削り用として上述したものよりは下に 述べるように変化する。ターニング作業においては、すりへらす摩耗が平削りよ りももっと問題となるが強化された耐摩耗性を与えるために全体のコーティング はより厚いことが希まれる。全体の平均のコーティング厚さは好ましくは約８か ら１５Ｑで、より好ましくは９から１２αであり最も好ましくは約１０８である 。好ましくは内側の又は第１層は厚さは１から４Ｑ、より好ましくは厚さ約３Ｑ である。第２層は好ましくは２から５Ｑでより好ましくは厚さ約４Ｑである。第 ３層は好ましくは約２から３Ｑでより好ましくは約３Ｑである。

本願発明は次の例を考えることによって一層明らかに理解されるが、これは全く 本願発明の例証的なものにすぎない。

Ｓ　ＰＧＮ−４２３型の指標となるインサート（Ａ　Ｎ　Ｓ　Ｉ　Ｂ　２１２． ４　１９８６参照）は約５．７重量パーセント（Ｗｌｏ　）のコバルト、０，４ ｗ１０のクロム及び残りはタングステンカーバイドを含むよく知られた商業的な タングステンカーバイド−コバルトのセメンチージョンされたカーバイドから成 るものが基板として用いられるように選ばれた。この材料はヴイツカースのＨＶ ３０の硬度で約１８３０、磁気飽和が約９０％−Ｈａ（抗磁力）が約３００エル ステツド・多孔性でＡＯ４又はそれ以上且つパームクイストの割れの靭性で約８ ６　ｋｇ　／　ｍｍによって特徴づけられている。この材料は試験の目的で作ら れたので、地下のレーキ表面は磨かれていた。

切削刃は鋭い状態にあった。

基板の表面は（底面を除いては凡て）パルツアーのＢＡＩ−８３０（パルツアー ＡＧ・リヒテンシュタイン）のイオンブレーティングＰＶＤコーティング装置で 約５００３Ｃにおいてチタニウム源、カーボンニトライドの中間部分のコーティ ング周期に導入されるアセチレンガスを伴った窒素の雰囲気を用いてＰＶＤコー トされる。（米国特許第４．４４８．８０２参照）コーティングの最初の段階に おいては通例であるように、チタニウムの非常に薄い層（高度の分枦のＴＥＨに よってのみ探知可能）が基板の上に沈着して基板とチタニウム窒化物の第１層と の間の改良された接着を与える。コーティングの周期中基板は連続して動かされ る。

最初のインサート上において計測された結果として生じたＴｉＮ／ＴｉＣ，Ｎ／ ＴｉＮのコーティングは平均内部又は第１層の厚さ約１．７Ｑ、平均第２層の厚 さ１３　Ｑ　、平均第３層の厚さ１．５　Ｑであった。第２のインサートにおい ては計画の結果第２層の成分は丁度上記から約１原子パーセントの炭素が変化し て約２８．７原子パーセント炭素となった。図２はＡ；窒素の合計とオーガース ペクトルにおける最初のチタニウムのピーク；Ｂ、オーガースペクトルにおける 第２のチタニウムのピーク；Ｃ１炭素のピーク、に対するコーティングの厚さに よるオーガーピークの強度の変化を記入したものである。

このデータは編者がロビンソン外のエレクトロケミカルソサイアテイｌＮＣ１（ １９８４）　７５７−７７１頁の第９図ＣＶＤ国際会議の会報のメロトラ外の論 文″ボールウニアスカー技術によるＣｖＤコーティングにおける成分的並びにマ イクロ硬度の何面″に記載された技術を用いてポールウエアスカ−のオーガーラ インスキャンを走査することにより得られた。中間層又は第２層においては、第 １層と第２層の界面から所要の最高値に到達する迄外に向って動くにつれて炭素 含有量は一般的に次第に増加することが認められる。１の位置（第１層１．３Ｑ 厚さ）、２（第２層２．ＩＱ）、３（第２層）及び４（第３層１．５０　）にお けるコーティングの大略の成分はオーガーピークの強度から計算されて下の表１ に原子パーセントで報告されている。位置１及び４で見出された炭層のレベル及 び凡ての位置での酸素のレベルはオーガーのサンプルで観察される通常の残留量 である。外側のＴｉＮ層における小さい炭素のピークに対応する窒素の下降は調 査した表面上の局部的な孔によって起された人工のものであろうと思われる。

表１ コーティングの成分 要素　位　置 Ｃ１，２１７，５２８，７２，Ｉ Ｎ　５４，７　３３，８　２０，９　５２．８Ｔ　ｉ　４３．９　４ｇ、３　５ １．０　４４．７０　０．２　０．４　０．５　０．５ このコートは更に硬度と付着力について特徴づけられる。このコーティングはヴ イツカース硬度番号（５０ｇｍ負荷）で約２８４０ｋｇ／ｒｒｆを有する。コー ティングの付着力はスクラッチアドヘツションクリテイカルロード、Ｌｅ、にュ ートンズ）及びインデントアドヘツションクリテイカルロード、Ｐｃｒ、（ｋｇ ）によって計測されたとき満足のゆくもので夫々＞９０及び〉４５である。

コーティングの厚さを通しての割れの断面はコーティングが密で孔のない構造を 持つことを示している。

ＰＶＤの硬いコーティングにおいてより高い圧縮残留応力はより高い計測された マイクロ硬度と関連していることは一般的に知られている。（キントーの図９゛ 切削工具用硬質コーティングにおける機械的な特性と構造の関係”　Ｊ　、　Ｖ ａｃ、Ｓｃｉ、技術、Ａ６　（３）１９８８年５７６月、２１４９〜２１５７頁 参照）ＴｉＣＮに対しては残留応力を計算するために必要な断性係数Ｅは知られ ていないが、より高いマイクロ硬度のＰＶＤ　Ｔ１ＣＮは（Ｐ　Ｖ　Ｄ　Ｔ　ｉ 　Ｎ　ニ関して約２４００　ｋｇ　／　ｒｍ　”　）　又Ｔ　ｉ　Ｎに対する６ ４０ＧＰａの想定されたＥの値で計算されたものよりもより高い圧縮残留応力を 持つと想定することは理論に合っている。（トローク外、”ＴｉＮ、ＴｉＣ，Ｚ ｒＮ及びＨｆＮのヤング係数″シンソリッドフィルム１５３巻（１９８７）３７ 〜４３頁特に４２頁参照）Ｘ線の回折による残留応力の計測ｒｔ　ＡｉｎＺ法″ がキントー外のシンソリッドフィルム１５３巻（１９８７）　２１頁に記載され ている。

我々の想定ではＢＩＰ−ＰＶＤ　ＴｉＮ：Ｉ−ティングにおいて行われた残留応 力の計測に基いて。

本願発明によるコーティングの中の残留応力は約４００　ｋｇ　／　ｍ２を超え ると信ぜられる。

凡ての申請、特許其の他の文書でここに引用されたものは参考として組合わされ る　。

ここに開示された発明の仕様又は実例を考慮すればこの方面の専門家には本願発 明の他の実施例は明らかてあらう。ここに記載した明細書と実例は単に範例とし てのみ考えられ、真の本願発明の範囲と精神は次の請求項によって示されている ものである。

ＦＩＧ、／ 補正書の翻訳文提出書 （Ｉ許１１１８４条の８） 平成３年１０月１６日 特特許庁長官　深沢　亘　殿 １、特許出ｌ［め表示 ＰＣＴ／ＵＳ　９０１０１９８６ ２、発明の名称 高硬度・高圧縮応力多層コートの工具 ３、特許出願人 名　称　ケンナメタル　インコーホレイテッド４、代理人 住　所　東京都中央区日本橋２−６−３斎藤特許ビルｆ！　３２７１−４４８７ ．６４８４ 氏　名　（６１２８）　弁理士　斎　藤　侑（外２名） ５、補正書の提出年月日 １９９０年９月１７日 ６、添付書類の目録 補正書の翻訳文　１通 浄書（内容に変更なし） このデータは編者がロビンソン外のエレクトロケミ力ルソサイアテイＩＮＣ（１ ９８４）７５７−７７１頁の！９回ＣＶＤ国際会議の会報のメロトラ外の論文“ ボールウニアスカ−技術によるＣＶＤコーティングにおける成分的並びにマイク ロ硬度の側面″に記載された技術を用いてボールウニアスカ−のオーガーライン スキャンを走査することにより得られた。中間層又は第２層においては第１層と 第２層の界面から所要の最高値に到達する迄外に向って動くにつれて、炭素含有 量は一般的に次第に増加することが認められる。１の位ｉ！ｉ（第１ｆｇＪ１． ３μ厚さ）、２（第２９２．１μ）、３（第２　Ｍ＞及び４（第３Ｎ１．５μ） におけるコーティングの大略の成分はオーガーピーク強度から計算されて下の表 １に原子パーセントで報告されている０図２及び表２か、らｍ２Ｎ中の金属カー ボニトライドの組成は基板からの距離と共に変化するので第２層が基板から離れ て伸びるに従って、第１の最高点（位置２）とそれから第２の最高点（位置３） が金属カーボニトライドの炭素含有量の中にあることが認められる。第２の最高 点（位置３ンにおける炭素含有量は第１の最高点（位置２）における炭素含有量 よりも大きい、第１と第２の最高点の間には金属カーボニトライドの炭素含有量 は第１の最高点の炭素含有量（位Ｗｉｔ２）よりも少い値に達する。第１と第２ のピークの間には炭素レベルは最初のピークの炭素レベル以下に低下する。

位置１及び４で見出された炭素レベル及び凡ての位置における酸素のレベルはオ ーガーのサンプルで１１１察される通常の残留量である。外側のＴｉＮ層におけ る小さい炭素のピークと対応する立米の下降は調査した表面の局部的な孔によっ て起された人工のものであろうと思われる。

表１ コーティングの成分 要素　位　置 Ｃ１，２１７，５２８，７２，Ｉ Ｎ　Ｓ４．７　３３．８　２０．９　５２．８Ｔ　ｉ　４３．９　４８，３　５ １．０　４４．７０　０．２　０．４　０．５　０．５ このコートは更に硬度と付着力について特徴づけられる。このコーティングはヴ イツカース硬度番号（５０ｇｍ負荷）で約２８４０ｋｇ　／　ｒｒｍ”を有する 。

コーティングの付着力はスクラッチアドヘツションクリテイ力ルロード、Ｌｃ、 にュートンズ）及びインデントアドヘッションクリティ力ルロード、ｐａｒ、（ ｋｇ）によって計測されたとき満足のゆくもので夫々＞９０及び〉４５である。

コーティングの厚さを通しての割れの断面はコーティングが密で孔のない構造を 持っていることを示している。

請　求　の　範　囲 ３６．　切削工具において、 第１の面と第２の面を有する本体と。

当該筒１の面と第２の面の接合部に位置する切削刃と、 基板と当ｔｆｉ基板に付着して結合するコーティングとからなる当該本体と、 工具鋼、セメンチージョンされたカーバイド及びサーメンツからなるグループが ら選択された硬質材料から成る当該基板と。

物理的な蒸着によって沈着され当該基板に付着して結合されたＩＶＢ金凡金片グ ループ化物からなる第１層を有する当該コーティングと、物理的な蒸着によって 沈着され当該筒１Ｎの外側に付着して結合されたＩＶＢ金属グループのカーボニ トライドからなる第２Ｎを有する当該コーティングと、 物理的な蒸着によって沈着され当該筒２Ｎの外側に付着して結合されたＩＶＢ金 属グループの窒化物からなる第３Ｎを有する当該コーティングと、から成り、こ こにおいて当該コーティングは約３５０　ｋｇ　／　ｒｍ”を超える平均圧縮残 留応力を含み、ここにおいて当該コーティングは約２６００から３１００　ｋｇ 　／　ｒｍ”の間の（５０ｇ　ｍ負荷における）平均ヴイツカース硬度番号を有 し、 Ｕ　且つここにおいて当該第１ノｄは１マイクロメータを超え、しかし３マイク ロメータ以下の厚さを有する。

３７、請求項３６に記載の切削工具において、当該圧縮残留応力は約４００　ｋ ｇ　／　ｒｒａ　”を超える。

３８、請求項３７に記載の切削工具において、当該筒１／＃は約１．５がら約２ ，５マイクロメータの厚さを有する。

３９、請求項３６に記載の切削工具において、当該基板はセメンチージョンされ たカーバイドである。

４０、請求項３６に記載の切削工具において、当該第３層はチタニウム窒化物よ り成る。

４１、請求項３８に記載の切削工具において、当該第３層はチタニウム窒化物よ り成る。

４２、請求項３６に記載の切削工具において、当該筒２Ｎはチタニウムカーボニ トライドより成り。

当該第１層はチタニウム窒化物より成る。

４３、請求項４１に記載の切削工具において、当該第２層はチタニウムカーボニ トライドより成り、当該第１層はチタニウム窒化物より成る。

４４、請求項３６に記載の切削工具において、当該平均ヴイッカース硬度数は約 ２７５０から３１００ｋｇ／国２である。

４５、請求項４４に記載の切削工具において、当該筒１Ｎは約１．５から約２． ５マイクロメーターの厚さを有する。

４６、請求項４４に記載の切削工具において、当該基板はセメンチージョンされ たカーバイドである。

４７、請求項４４に記載の切削工具において、当該第３層はチタニウム窒化物よ り成る。

４８、請求項４５に記載の切削工具において、当該第３層はチタニウム窒化物よ り成る。

４９、請求項４４に記載の切削工具において、当該第２層はチタニウムカーボニ トライドより成り、当該筒１Ｎはチタニウム窒化物より成る。

５０、請求項４８に記載の切削工具において、当該筒２Ｎはチタニウムカーボニ トライドより成り。

当該第１層はチタニウム窒化物より成る。

５１、請求項５ｏに記載の切削工具において、当該コーティングは４００　ｋｇ 　／　ｒｍ　”を超える平均圧縮残留応力によって特徴づけられる。

５２、切削工具において、 第１の面と第２の面を有する本体と、 当該筒１の面と第２の面の接合部に位置する切削刃と、 基板と当該基板に付着して結合するコーティングとからなる当該本体と。

工具鋼、セメンチージョンされたカーバイド及びサーメッッからなるグループか ら選択された硬質材料から成る当該基板と。

物理的な蒸着により沈着され当該基板に付着して結合されたＩＶＢ金属グループ の窒化物よりなる第１層を有する当該コーティングと、物理的な蒸着により沈着 され当該第１層の外側に付着して結合されたＩＶＢ金属グループのカーボニトラ イドからなる第２Ｎを有する当該コーティングと。

物理的な蒸着により沈着さ九当：Ｊ第２暦の外側に付着して結合されたＩＶＢｍ 属グループの窒化物よりなる第３層を有する当該コーティングと、から成り、こ こにおいて当該コーティングは約２６００から３１００ｋｇ／ｍ”の間の（５０ ｇｍ負荷の）平均ヴイ°ツカース硬度数をもち、 ここにおいて当該コーティングは約３５０　ｋｇ　／　ｒｒｘｒｒ　”を超える 平均圧縮残留応力を含み、 ここにおいて第２層中の金属カーボニトライドの組成は基板からの距離と共に変 るので、第２層が基板から外゛に伸びるに従って金属カーボニトライドの炭素含 有量における最初の最高点と其の後筒２の最高点があり、ここにおいて当該最初 と第２の最高点との間で当該金属カーボニトライドの炭素含有量は炭素含有量の 中の第１の最高点よりも少い値に達する。

５３、請求項５２に記載の切削工具において、第２の最高点における炭素含有量 は最初の最高点における炭素含有量よりも大きい。

手続補正書 １、事件の表示 平成２年特願第５０７６５２号 ２、発明の名称 高硬度・高圧縮応力多層コートの工具 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　ケンナメタル　インコーホレイテッド４、代理人 住所　東京都中央区日本橋２−６−３斎藤特許ビル台（３２７１）４４８７．６ ４８４ ５、補正命令の日付　平成４年３月１０日６、補正の対象 特許法第１８４条の５第１項の規定による書面明細書の翻訳文 請求の範囲の翻訳文 委任状 ７、補正の内容 別紙の通り。

（ただし明ｍ書、請求の範囲の翻訳文については浄書のため変更ありません。） 手続補正書 平成４年６月２４日 １、事件の表示 平成２年特願第５０７６５２号 ２、発明の名称 高硬度・高圧縮応力多層コートの工具 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　ケンナメタル　インコーホレイテッド４、代理人 住所　東京都中央区日本橋２−６−３斎藤特許ビル台（３２７１）４４８７．６ ４８４ ５、補正命令の日付　平成４年３月１０日６、補正の対象 平成３年１０月１６日提出の補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）の 差出書補正書の翻訳文 ７、補正の内容、 別紙の通り。

（補正書の翻訳文については浄書のため変更ありません。） 国際調査報告 ＋−＋酊１１−＋ｍｌ＋−＋＾帥ｍｕｍ−ｍ、ＰＣＴ／ＩＪ３９０１０１９８６ ｍ嘩−１内−一１１ｅｒｗｌＡｗ＆５ｌｌｅ＋＋５−ＰＣＴ／ＩＦＩＦＸ）１０ １９８６

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．切削工具において、 第１の面と第２の面を有する本体と、 当該第１の面と第２の面の接合部に位置する切削刃と、 基板と当該基板に付着して結合するコーティングとからなる当該本体と、 工具鋼、セメンテーションされたカーバイド及びサーメッツからなるグループか ら選択された硬質材料から成る当該基板と、 物理的な蒸着によって沈着され当該基板に付着して結合されたＩＶＢ金属グルー プの窒化物から成る第１層を有する当該コーティングと、物理的な蒸着によって 沈着され当該第１層の外側に付著して結合されたＩＶＢ金属グループのカーボニ トライドからなる第２層を有する当該コーティングと、 物理的な蒸着によって沈着され当該第２層の外側に付着して結合されたＩＶＢ金 属グループの窒化物から成る第３層を有する当該コーティングと、から成りここ において当該コーティングは約３５０ｋｇ／ｍｍ２を超える平均圧縮残留応力を 含む。
2. ２．請求項１に記載の切削工具において、当該圧縮残留応力は４００ｋｇ／ｍｍ ２を超える。
3. ３．請求項１に記載の切削工具において、当該第１層は１マイクロメータを超え るが３マイクロメータより少し厚さを有する。
4. ４．請求項２に記載の切削工具において、当該第１層は１マイクロメータを超え るが３マイクロメータより少い厚さを有する。
5. ５．請求項２に記載の切削工具において、当該第１層は約１．５から約２．５マ イクロメータの厚さを有する。
6. ６．請求項１に記載の切削工具において、当該基板はセメンテーションされた力 −バイドである。
7. ７．請求項１に記載の切削工具において、当該第３層はチタニウム窒化物より成 る。
8. ８．請求項２に記載の切削工具において、当該第３層はチタニウム窒化物より成 る。
9. ９．請求項３に記載の切削工具において、当該第２層はチタニウムカーボニトラ イドよりなり、当該第１層はチタニウム窒化物よりなる。
10. １０．請求項４に記載の切削工具において、当該第２層はチタニウムカーボニト ライドよりなり、当該第１層はチタニウム窒化物よりなる。
11. １１．切削工具において、 第１の面と第２の面を有する本体と、 当該第１の面と第２の面の接合部に位置する切削刃と、 基板と当該基板に付着して結合するコーティングとから成る当該本体と、 工具鋼、セメンテーションされたカーバイド及びサーメッツからなるグループか ら選択された硬質材料からなる当該基板と、 物理的な蒸着によって沈着され当該基板に付着して結合されたＩＶＢ金属グルー プの窒化物から成る第１層を有する当該コーティングと、物理的な蒸着によって 沈着され当該第１層の外側に付着して結合されたＩＶＢ金属グループのカーボン ニトライドからなる第２層を有する当該コーティングと、 物理的な蒸着によって沈着され当該第２層の外側に付着して結合されたＩＶＢ金 属グループの窒化物から成る第３層を有する当該コーティングと、から成り、こ こにおいて当該コーティングは約２６００から３１００ｋｇ／ｍｍ２の間の平均 ヴイツカース硬度番号（５０ｇｍ負荷）を有する。
12. １２．請求項１１に記載の切削工具において、当該平均ヴイツカース硬度番号は 約２７５０から３１００ｋｇ／ｍｍ２である。
13. １３．請求項１１に記載の切削工具において、当該第１の層は１マイクロメータ を超えるが３マイクロメータより少い厚さを有する。
14. １４．請求項１２に記載の切削工具において当該第１の層は１マイクロメータを 超えるが３マイクロメータより少い厚さを有する。
15. １５．請求項１２に記載の切削工具において当該第１の層は１．５から約２．５ マイクロメータの厚さを持つ。
16. １６．請求項１１に記載の切削工具において、当該基板はセメンテーションされ たカーバイドである。
17. １７．請求項１１に記載の切削工具において、当該第３層はチタニウム窒化物よ りなる。
18. １８．請求項１２に記載の切削工具において、当該第３層はチタニウム窒化物よ り成る。
19. １９．請求項１３に記載の切削工具において、当該第２層はチタニウムカーボニ トライドよりなり、当該第１層はチタニウム窒化物より成る。
20. ２０．請求項１４に記載の切削工具において、当該第２層はチタニウムカーボニ トライドよりなり、当該第１層はチタニウム窒化物よりなる。
21. ２１．請求項１１に記載の切削工具において、当該コーティングは平均圧縮残留 応力が３５０ｋｇ／ｍｍ２を超えることにより特徴づけられる。
22. ２２．請求項１２に記載の切削工具において、当該コーティングは４００ｋｇ／ ｍｍ２を超える平均圧縮残留応力により特徴づけられている。