JPH09104965A - 高靭性被覆部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 （ＴｉＡｌ）Ｎ被膜を被覆した従来の被覆部
材は、破壊靭性値が低下すること、特に高速切削用切削
工具として用いると、高温による被膜の酸化，急激な摩
耗の進行，熱衝撃性による劣化および被削材との溶着に
より短寿命になるという課題がある。また、ＴｉとＡｌ
と第３金属元素を含む化合物の被膜を被覆した従来の被
覆部材は、膜生成が困難であること、膜自体が脆性なた
めに切削用工具のような苛酷な用途では剥離またはチッ
ピングを生じ易くて短寿命になるという課題がある。 【解決手段】 金属材料，焼結合金またはセラミックス
焼結体でなる基体上に被膜を被覆してなる被覆部材にお
いて、該被膜がＴｉ元素と、Ａｌ元素と、Ｎｉ，Ｃｏ，
Ｆｅ，Ｍｎ，Ｙの中の少なくとも１種の金属元素と、炭
素および／または窒素の非金属元素とでなる単層もしく
は多層の高靭性被膜が被覆されたことを特徴とする高靭
性被覆部材である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属、合金またはセ
ラミックス焼結体の基体上にＴｉとＡｌと他の金属元素
との化合物でなる被膜を被覆してなる高靭性被覆部材に
関し、具体的には、金属、合金またはセラミックス焼結
体の基体上に高硬度、高靭性を有した被膜を被覆して、
例えば旋削工具，フライス工具，ドリル，エンドミルに
代表される切削用工具、スリッタ−などの切断刃，裁断
刃とダイス，パンチなどの型工具とノズルなどの耐腐食
耐摩耗部材として代表される耐摩耗用工具、ビットに代
表される土木建設用工具として最適な高靭性被覆部材に
関する。

【０００２】

【従来の技術】金属、合金およびセラミックスの基体上
に厚さが２０μｍ以下のセラミックスの被膜を被覆し、
基体と被膜とのそれぞれの特性を有効に引き出して、長
寿命を達成しようとした被覆部材が多数提案されてい
る。この被覆部材に被膜を被覆する方法は、大別すると
化学蒸着法（ＣＶＤ法）と物理蒸着法（ＰＶＤ法）があ
る。これらのうち、特にＰＶＤ法により被覆された被膜
は、基体の強度を劣化させることなく耐摩耗性を高める
利点がある。そのために、一般に強度，耐欠損性を重要
視するドリル、エンドミル、フライス用スロ−アウェイ
チップに代表される被覆切削工具の被膜は、ＰＶＤ法に
より被覆されているのが現状である。

【０００３】従来から耐摩耗性を向上させるために窒化
チタンの被膜を被覆することはよく知られている。しか
しながら、窒化チタンを代表とする金属窒化物は高温で
酸化されやすく、耐摩耗性が著しく劣化するという問題
がある。この窒化チタン被膜の酸化の問題を改善しょう
として１９８０年代中頃から提案されたものに、（Ｔｉ
Ａｌ）Ｎの被膜，（ＴｉＡｌＶ）Ｎの被膜および（Ｔｉ
ＡｌＣｒ）Ｎの被膜に代表される被覆部材に関するもの
があり、その代表的なものとして特開昭６２−５６５６
５号公報，特開平２−１３８４５８号公報および特開平
４−１２８３６３号公報がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＴｉＡｌ化合物の被膜
に関する先行技術としての特開昭６２−５６５６５号公
報には、基体の表面にＴｉとＡｌの炭化物，窒化物およ
び炭窒化物のうちの１種の単層または２種以上の複層で
なる硬質被覆層を０．５〜１０μｍ厚さで形成した耐摩
耗性に優れた表面被覆硬質部材について記載されてい
る。

【０００５】同公報に記載の表面被覆硬質部材は、開発
当初の通りにＴｉ化合物の被膜に比べて耐酸化性および
耐摩耗性の向上した被覆硬質部材ではあるが、逆に機械
的性質が劣化し、工具、特に苛酷な条件で用いられる切
削工具へ適用した場合に切削性能が低下するという問題
がある。つまり、同公報に記載の表面被覆硬質部材は、
被膜中にＡｌを含有させることにより、Ｔｉ化合物の被
膜に比較して被膜表面の化学的性質の向上を達成した反
面、破壊靭性値が低下すること、特に高速切削用切削工
具として用いると、高温による被膜の酸化，急激な摩耗
の進行，熱衝撃性による劣化および被削材との溶着によ
り短寿命になるという問題がある。

【０００６】一方、特開平２−１３８４５８号公報に
は、基体上にＡｌ量またはＶ量を段階的もしくは連続的
に増加させた（ＴｉＡｌＶ）Ｎ系の組成構造を有する複
合被膜を被覆した複合硬質材料について開示されてい
る。また、特開平４−１２８３６３号公報には、基体の
表面に（ＴｉＡｌＣｒ）Ｎの被膜を被覆した複合材料に
ついて開示されている。

【０００７】これら両公報に記載の複合材料のうち、前
公報は、基体と被膜との熱膨張差による界面における応
力を考慮し、被膜の耐剥離性を高めようとしたものであ
り、後公報は、被膜の耐腐食性を高めようとしたもので
あるが、両公報共に膜生成が困難であること、膜自体が
脆性なために切削用工具のような苛酷な用途では剥離ま
たはチッピングを生じ易くて短寿命になるという問題が
ある。

【０００８】本発明は、上述のような問題点を解決した
もので、具体的には、低温領域から高温領域に至るまで
の広い領域において、高靭性，高硬度性，耐摩耗性，耐
酸化性，耐熱衝撃性，耐欠損性，耐溶着性のある被膜お
よび耐剥離性の被膜を被覆したことにより一層長寿命と
なる高靭性被覆部材の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、超硬合金
の基体上にＴｉとＡｌとの化合物の被膜を被覆した被覆
部材が、低温領域で使用すると割合に優れた効果を発揮
するのに対し、高温領域で使用するとその効果が低減さ
れるという問題を検討していたところ、ＴｉとＡｌとさ
らに第３の金属元素を含めた化合物でなる被膜とし、か
つ第３の金属元素を選定することにより、高靭性な被膜
となること、また低温から高温の領域に至るまで耐摩耗
性の低減が生じなく、寿命が向上するということを見出
し、本発明を完成するに至ったものである。

【００１０】本発明の高靭性被覆部材は、金属材料，焼
結合金またはセラミックス焼結体でなる基体上に被膜を
被覆してなる被覆部材において、該被膜がＴｉ元素と、
Ａｌ元素と、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｙの中の少なく
とも１種の金属元素と、炭素および／または窒素の非金
属元素とでなる単層もしくは多層の高靭性被膜が被覆さ
れたことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の態様】本発明の高靭性被覆部材における
基体は、被膜を被覆するときに加熱する温度に耐えるこ
とができる金属部材，焼結合金またはセラミックス焼結
体でなり、具体的には、例えばステンレス鋼，耐熱合
金，高速度鋼，ダイス鋼，Ｔｉ合金，Ａｌ合金に代表さ
れる金属部材、超硬合金，サ−メット，粉末ハイスの焼
結合金、Ａｌ₂Ｏ₃系焼結体，Ｓｉ₃Ｎ₄系焼結体，サイア
ロン系焼結体，ＺｒＯ₂系焼結体のセラミックス焼結体
を挙げることができる。これらのうち、切削用工具また
は耐摩耗用工具として用いるときには、超硬合金，窒素
含有ＴｉＣ系サ−メットもしくはセラミックス焼結体の
基体が好ましい。

【００１２】この基体上に被覆される被膜は、単層また
は多層でなる上述の高靭性被膜のみでなる場合、もしく
は後述するように高靭性被膜と他の膜とを組合わせた積
層膜とすることも好ましいことである。この被膜の総膜
厚さは、０．５〜２０μｍからなることが好ましく、特
に耐剥離性および耐摩耗性から１．０〜１０μｍでなる
ことが好ましい。また、用途および形状により被膜の厚
さを選定することが好ましく、例えばエンドミル，ドリ
ル，フライス用切削工具に用いるときには被膜厚さを薄
くすることが好ましく、具体的には、例えば１．０〜５
μｍの被膜厚さでなることが好ましい。

【００１３】本発明の高靭性被覆部材における高靭性被
膜は、具体的には、例えば（Ｔｉ，Ａｌ，Ｎｉ）Ｃ、
（Ｔｉ，Ａｌ，Ｎｉ）Ｎ、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｎｉ）ＣＮ、
（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｏ）Ｃ、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｏ）Ｎ、
（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｏ）ＣＮ、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｆｅ）Ｃ，
（Ｔｉ，Ａｌ，Ｍｎ）Ｎ、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｙ）Ｎ、（Ｔ
ｉ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｏ）Ｎ、または（Ｔｉ，Ａｌ，Ｎ
ｉ）Ｎ−Ｃｏ、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｎｉ）Ｎ−Ｎｉ、（Ｔ
ｉ，Ａｌ，Ｎｉ）ＣＮ−Ｃｏ、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｙ）Ｎ−
Ｎｉ、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｏ）Ｎ−Ｃｏ、（Ｔｉ，Ａｌ，
Ｃｏ）ＣＮ−Ｃｏ、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｆｅ）Ｃ−Ｆｅ、
（Ｔｉ，Ａｌ，Ｍｎ）Ｎ−Ｍｎ、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｎｉ，
Ｃｏ）Ｎ−Ｃｏ、もしくは（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ−Ｃｏ、
（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ−Ｎｉ、（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ−Ｃｏ、
（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ−Ｎｉ、（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ−Ｍｎ、
（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ−Ｆｅを挙げることができる。この高
靭性被膜は、０．５〜１０μｍでなる膜厚さでなること
が好ましく、特に耐衝撃性を重要視する用途においては
０．５〜５μｍでなる膜厚さでなることが好ましい。

【００１４】これらの高靭性被膜は、化学量論組成また
は非化学量論組成でなる場合でもよいが、特に、（Ｔｉ
_a、Ａｌ_b、Ｘ_1-a-b）Ｃ_yＮ_1-yの式で表わせる複合窒化
物および複合炭窒化物でなる単層または複層からなるこ
とが好ましい。［但し、式中のＴｉはチタン、Ａｌはア
ルミニウム、ＸはＮｉ（ニッケル），Ｃｏ（コバル
ト），Ｆｅ（鉄），Ｍｎ（マンガン），Ｙ（イットリウ
ム）の中の１種以上を示し、ａ、ｂはそれぞれＴｉおよ
びＡｌの原子比を、ｙは炭素の原子比を表す。また、ａ
＋ｂ＜１、０．０５≦ａ≦０．７５、０．０５ ≦ｂ≦
０．９０、 ０≦ｙ≦０．９５の関係にある］

【００１５】本発明の高靭性被覆部材における被膜の構
成は、高靭性，高強度性，高耐摩耗性および優れた付着
性を有している高靭性被膜を、基体に隣接して直接形成
させる第１の構成とすること、または基体と高靭性被膜
との間に下地層および／または内層でなる他の膜を介在
させて積層でなる第２の構成とすること、さらには第１
の構成もしくは第２の構成でなる高靭性被膜の表面に外
層および／または最外層を形成した積層でなる第３の構
成とすることも好ましい。

【００１６】これらの被膜の構成を具体的に例示する
と、基体上に順次被覆される被膜の構成が基体−高靭性
被膜でなる第１の構成、基体−下地層−高靭性被膜、基
体−内層−高靭性被膜、基体−下地層−内層−高靭性被
膜でなる第２の構成、基体−高靭性被膜−外層、基体−
高靭性被膜−外層−最外層、基体−下地層−高靭性被膜
−外層、基体−内層−高靭性被膜−外層、基体−内層−
高靭性被膜−外層−最外層、基体−下地層−内層−高靭
性被膜−外層でなる第３の構成を挙げることができる。

【００１７】この被膜の構成における下地層は、具体的
には、例えばＴｉ，ＴｉＡｌ，Ｔｉ₃Ａｌ，ＴｉＡｌ₃，
Ｗ，に代表される金属または合金の１種の単層または２
種以上の複層でなるものを挙げることができる。また、
内層および外層は、具体的には、例えば周期律表の４
ａ，５ａ，６ａ族元素の炭化物，窒化物，炭酸化物，窒
酸化物およびこれらの相互固溶体の１種の単層または２
種以上の複層でなるものを挙げることができる。さら
に、最外層は、具体的には、例えば酸化アルミニウム，
（ＴｉＡｌ）Ｎ，（ＴｉＡｌ）ＣＮ，（ＴｉＡｌ）ＣＮ
Ｏの１種の単層または２種以上の複層でなるものを挙げ
ることができる。

【００１８】これらの被膜の構成は、基体に隣接して直
接高靭性被膜を形成することも好ましく、また基体と高
靭性被膜との間にＴｉの炭化物，窒化物，炭窒化物，炭
酸化物，窒酸化物，炭窒酸化物の中の１種の単層または
２種以上の複層でなる内層を介在させることも特に好ま
しいことである。

【００１９】本発明の高靭性被覆部材は、従来から市販
されているステンレス鋼，耐熱合金，高速度鋼，ダイス
鋼，Ｔｉ合金，Ａｌ合金に代表される金属部材、超硬合
金，サ−メット，粉末ハイスの焼結合金、Ａｌ₂Ｏ₃系焼
結体，Ｓｉ₃Ｎ₄系焼結体，サイアロン系焼結体，ＺｒＯ
₂系焼結体のセラミックス焼結体を基体とし、好ましく
はＪＩＳ規格Ｂ４０５３の超硬合金の使用選択基準の中
で分類されているＰ２０〜Ｐ４０，Ｍ２０〜４０および
Ｋ１０〜Ｋ２０相当の超硬合金材質、特に好ましくはＰ
３０，Ｍ２０，Ｍ３０相当の超硬合金材質でなる基体を
用いればよい。この基体の表面を、必要に応じて研磨
し、超音波，有機溶剤などによる洗浄処理を行った後、
従来から行われている物理蒸着法（ＰＶＤ法），化学蒸
着法（ＣＶＤ法）またはプラズマＣＶＤ法により基体上
に被膜を被覆することにより作製することができる。

【００２０】基体上に被膜を被覆する場合は、必要に応
じて被覆する下地層を含めて、それぞれの膜質に応じて
ＰＶＤ法，ＣＶＤ法，またはプラズマＣＶＤ法を使い分
けることもできる。これらのうち、製造工程上から全て
の被膜を、イオンプレ−ティング法またはスパッタリン
グ法に代表されるＰＶＤ法で行うことが好ましく、この
中でもイオンプレ−ティング法、特にア−クイオンプレ
−ティング法で被覆処理することが好ましい。

【００２１】本発明の高靭性被覆部材における被膜をイ
オンプレ−ティング法で作製する場合について、さらに
詳述すると、金属源としては金属チタン、金属アルミニ
ウムおよびその他の金属（Ｘ元素）の３種類を独立して
用いてもよく、またはそれぞれの元素を含有している合
金を使用してもよい。金属のイオン化の方法もア−ク放
電の他、グロ−放電または高周波加熱などのいずれでも
よい。イオンプレ−ティング法で使用するガスは、窒化
物を生成するためのガス、すなわち窒素ガスの他、窒素
を含んだアンモニアなどの化合物ガスを用いてもよい。
この反応ガスを炉内に導入し、金属源としての金属また
は合金をイオン化し、基体に負のバイアスを印加して被
膜を合成することが好ましい。

【００２２】

【作用】本発明の高靭性被覆部材は、高靭性被膜が被膜
全体の破壊靭性値を向上させる作用をし、かつ基体と被
膜との界面近傍に残留する応力を緩和する作用をし、特
に超硬合金でなる基体の場合には付着性を高める作用を
し、これらの作用により被覆部材全体の優れた特性を達
成させているものである。

【００２３】

【実施例１】市販されている形状ＳＮＧＮ１２０４０８
の超硬合金（ＪＩＳ規格Ｂ４０５３のＰ３０相当材質）
を基体とし、この基体表面を有機溶剤で洗浄した後、ア
ーク放電プラズマ法のチャンバー内に設置し、（逃げ面
とすくい面へ同時に被覆できる治具を用いて設置）、チ
ャンバー内を１．０×１０^-6〜３．０×１０^-6Ｔｏｒｒ
の真空とした。次いでチャンバー内を表１に示すガス組
成およびガス圧に保持し、基体を約４５０℃に加熱し
た。最初に電流を約８００Ａに保持しながらＴｉイオン
をアーク放電して、基体に２分間ボンバードさせた。次
に、アーク放電電流を約１００Ａに保ち、Ｔｉ−Ａｌ−
Ｎｉ合金を約３０分間放電させ、表１に示す組成の異な
るターゲットを用いて本発明品１〜５および比較品１〜
３を得た。

【００２４】こうして得た本発明品１〜５および比較品
１〜３のそれぞれの被膜は、Ｘ線回折装置、電子顕微鏡
およびＥＤＸ装置により調べて（Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｉ）Ｎ
化合物が合成されていることを確認した。本発明品１〜
５および比較品１〜３の被膜組成成分は、Ｘ線回折装置
およびグロー放電発光分析装置により解析し、また、そ
れぞれの被膜厚さは走査型電子顕微鏡で調べて、表２に
示した。次いで、本発明品１〜５および比較品１〜３を
用いて被削材：Ｓ４５Ｃ（ＨＢ１９０）、切削速度３０
０ｍ／ｍｉｎ、送り：０．５ｍｍ／ｒｅｖ、切込み：
２．０ｍｍ、切削時間：６０ｍｉｎ、乾式切削試験によ
る第１切削条件と被削材：Ｓ４８Ｃ、切削速度１５０ｍ
／ｍｉｎ、送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ、切込み：１．５
ｍｍ、切削時間：３０ｍｉｎ、乾式切削試験による第２
切削条件で、切削試験を行い、それぞれの平均逃げ面摩
耗幅を測定し、その結果を表２に併記した。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】

【実施例２】基体の形状をＴＮＧＡ１６０４０８とした
以外は、実施例１の本発明品１〜５の製造条件と略同様
に処理し、それぞれ本発明品６〜１０を得た。また、実
施例１の比較品１〜３の製造条件と略同様に処理し、そ
れぞれ比較品４〜６を得た。こうして得た本発明品６〜
１０および比較品４〜６のそれぞれの被膜を、実施例１
と同様にして調べて、その結果を表３に示した。

【００２８】次に、本発明品６〜１０および比較品４〜
６を用いて、被削材：Ｓ４５Ｃ（ＨＢ１９０）、切削速
度３００ｍ／ｍｉｎ、送り：０．５ｍｍ／ｒｅｖ、切込
み：２．０ｍｍ、切削時間：６０ｍｉｎによる乾式切削
試験を行い、そのときの平均逃げ面摩耗幅を測定し、そ
の結果を表３に併記した．

【００２９】

【表３】

【００３０】

【実施例３】市販のエンドミル（ＪＩＳ規格Ｂ４０５３
のＭ２０相当の超硬合金製）を基体として用いた以外
は、実施例１の本発明品１〜５の製造条件と略同様に処
理し、それぞれ本発明品１１〜１５を得た。また、実施
例１の比較品１〜３の製造条件と略同様に処理し、それ
ぞれ比較品７〜９を得た。こうして得た本発明品１１〜
１５および比較品７〜９のそれぞれの被膜を、実施例１
と同様にして調べて、その結果を表４に示した。

【００３１】次に、本発明品１１〜１５および比較品７
〜９を用いて被削材：ＳＫＤ６１（ＨＲＣ４１）、送
り：０．０８／ｒｅｖ、切込み：Ａｄ＝１２ｍｍ、Ｒｄ
＝０．８ｍｍ、切削速度：２０ｍ／ｍｉｎ、工具形状：
８ｍｍ径の２枚刃エンドミル、水溶性切削による第３切
削条件と、被削材：ＳＵＳ３０４（ＨＢ１８０）、送
り：０．０３／ｒｅｖ、切込み：Ａｄ＝７ｍｍ、Ｒｄ＝
１ｍｍ、切削速度：５０ｍ／ｍｉｎ、工具形状：５ｍｍ
径の２枚刃エンドミル、水溶性切削による第４切削条件
とで切削試験を行い、それぞれ切削長５０ｍ時における
逃げ面摩耗幅を測定し、その結果を表４に併記した。

【００３２】

【表４】

【００３３】

【実施例４】市販されている形状ＳＮＧＡ１２０４０８
の超硬合金（ＪＩＳ規格Ｂ４０５３のＰ３０相当材質）
を基体とし、この基体表面を有機溶剤で洗浄した後、ア
ーク放電プラズマ法のチャンバー内に設置し、（逃げ面
とすくい面へ同時に被覆できる治具を用いて設置）、チ
ャンバー内を１．１×１０^-5〜１．５×^-5５Ｔｏｒｒの
真空とした。次いでチャンバー内をＮ₂−ＣＨ₄ガス組成
および２．１×１０^-2Ｔｏｒｒのガス圧に保持し、基体
を約６００℃に加熱した。最初に電流を約８００Ａに保
持しながらＴｉイオンをアーク放電して、基体に３分間
ボンバードさせた。次に、アーク放電電流を約１００
Ａ，Ｈ₂流量：１１０（ＳＣＣＭ），ＣＨ₄流量：８０
（ＳＣＣＭ），基体バイアス：−１００Ｖに保ち、Ｔｉ
−Ａｌ−Ｎｉ合金を約３０分間放電させて本発明品１６
を得た。また、Ｈ₂流量：９５（ＳＣＣＭ），ＣＨ₄流
量：８５（ＳＣＣＭ）としたこと、およびＴｉ−Ａｌ合
金とＹ金属を用いた以外は、本発明品１６と同様に処理
して本発明品１７を得た。さらに、Ｈ₂流量：１００
（ＳＣＣＭ），ＣＨ₄流量：８０（ＳＣＣＭ）としたこ
と、Ｔｉ金属を用いたこと、および放電時間：５０分間
とした以外は、本発明品１６と同様に処理して比較品１
０を得た。

【００３４】こうして得た本発明品１６，１７および比
較品１０のそれぞれの被膜を、実施例１における方法と
同様にして調べた結果、本発明品１６は、被膜組成：
（Ｔｉ_0.3，Ａｌ_0.6，Ｎｉ_0.1）Ｃ_0.4Ｎ_0.6，被膜厚
さ：３．８μｍ，被膜硬さ：２９４０（ＨＶ− ０． ０
５），被膜スクラッチ強度：８５Ｎでなり、本発明品１
７は、被膜組成：（Ｔｉ_0.45，Ａｌ_0.5，Ｙ_0.05）Ｃ_0.5
Ｎ_0.5，被膜厚さ：３．８μｍ，被膜硬さ：３０００
（ＨＶ− ０． ０５），被膜スクラッチ強度：９０Ｎでな
り、比較品１０は、被膜組成：Ｔｉ（Ｃ_0.5，Ｎ_0.5），
被膜厚さ：４．０μｍ，被膜硬さ：２５６０（ＨＶ−
０．０５），被膜スクラッチ強度：７０Ｎであった。

【００３５】

【発明の効果】本発明の高靭性被覆部材は、従来の（Ｔ
ｉＡｌ）Ｎ被膜を被覆した比較品に対比して、高硬度，
高靭性，耐摩耗性，耐酸化性，耐熱衝撃性，耐欠損性，
耐溶着性を有し、かつ被膜の耐剥離性により一層優れる
ことから、この分野での中速切削領域から高速切削領域
に相当する領域において、長寿命になるという効果があ
る。したがって、本発明の高靭性被覆部材は、従来の被
覆部材の領域である低速切削領域から高速切削領域に至
るまで広い領域で長寿命を達成できるという優れた効果
があること、特にエンドミルおよびドリルとして長寿命
が得られるという効果があること、また高靭性および高
硬度な被膜を被覆した被覆部材であることから、軽切削
領域から重切削領域においても優れた効果を発揮できる
ものである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属材料，焼結合金またはセラミックス
   焼結体でなる基体上に被膜を被覆してなる被覆部材にお
   いて、該被膜は、Ｔｉ元素と、Ａｌ元素と、Ｎｉ，Ｃ
   ｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｙの中の少なくとも１種の金属元素
   と、炭素および／または窒素の非金属元素とでなる単層
   もしくは多層の高靭性被膜が被覆されたものであること
   を特徴とする高靭性被覆部材。
2. 【請求項２】 上記高靭性被膜は、次式（Ａ）で表わせ
   る窒化物および炭窒化物の中の１種の単層または２種以
   上の複層でなることを特徴とする請求項１記載の高靭性
   被覆部材。 （Ｔｉ_a、Ａｌ_b、Ｘ１_1-a-b）Ｃ_yＮ_1-y −−−−（Ａ） ［但し、（Ａ）式中のＴｉはチタン、Ａｌはアルミニウ
   ム、ＸはＮｉ（ニッケル），Ｃｏ（コバルト），Ｆｅ
   （鉄），Ｍｎ（マンガン），Ｙ（イットリウム）の中の
   １種以上を示し、ａ、ｂはそれぞれＴｉおよびＡｌの原
   子比を、ｙは炭素の原子比を表す。また、ａ＋ｂ＜１、
   ０．０５≦ａ≦０．７５、０．０５ ≦ｂ≦０．９０、
   ０≦ｙ≦０．９５の関係にある］
3. 【請求項３】 上記高靭性被膜は、ＴｉとＡｌとＮｉと
   を含む窒化物および炭窒化物の中の１種の単層または２
   種以上の複層でなることを特徴とする請求項１または２
   記載の高靭性被覆部材。
4. 【請求項４】 上記被膜は、Ｔｉの炭化物，窒化物，炭
   窒化物，炭酸化物，窒酸化物，炭窒酸化物の中の１種の
   単層または２種以上の複層でなる内層と該内層の表面に
   被覆された上記高靭性被膜とからなることを特徴とする
   請求項１，２または３記載の高靭性被覆部材。
5. 【請求項５】 上記被膜は、総膜厚さが０．５〜２０μ
   ｍからなることを特徴とする請求項１，２，３または４
   記載の高靭性被覆部材。
6. 【請求項６】 上記高靭性被膜は、膜厚さが０．５〜１
   ０μｍでなることを特徴とする請求項１，２，３，４ま
   たは５記載の高靭性被覆部材。