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　　申请号：201310048112

　　申请人：佑能工具株式会社

　　摘要：本发明提供切削工具用金刚石被膜，其韧性高、紧密接合性好且硬度高，能够大幅提高对超硬合金等极高硬度被切削材料进行切削的工具的工具寿命。切削工具用金刚石被膜是形成在基材上的切削工具用金刚石被膜，包括至少一层以上的多层被膜层[A]，该多层被膜层[A]通过将膜厚1μm以上且15μm以下的被膜层[α]与膜厚1μm以上且20μm以下的被膜层[β]以所述被膜层[α]配置在基材侧且所述被膜层[β]配置在表层侧的方式层叠而构成，该金刚石被膜整体的膜厚设定为4μm以上且30μm以下，所述被膜层[α]以及被膜层[β]具有预定的被膜组织。

　　独立权利要求：1.一种切削工具用金刚石被膜，所述切削工具用金刚石被膜形成在基材上，所述切削工具用金刚石被膜的特征在于，所述切削工具用金刚石被膜包括一层以上的多层被膜层[A]，所述多层被膜层[A]通过将膜厚1μm以上且15μm以下的被膜层[α]与膜厚1μm以上且20μm以下的被膜层[β]以如下方式层叠而构成：所述被膜层[α]配置于基材侧、所述被膜层[β]配置于表层侧，所述切削工具用金刚石被膜整体的膜厚设定为4μm以上且30μm以下，而且，在以剖面瞬变电磁法观察所述多层被膜层[A]的剖面时，所述被膜层[α]的结晶与所述被膜层[β]的结晶连续，并且，对于沿着与所述基材表面平行的假想线测定的结晶粒径的平均值，所述被膜层[α]的所述结晶粒径的平均值比所述被膜层[β]的所述结晶粒径的平均值小，所述被膜层[β]的所述结晶粒径的平均值为0.2μm以上且6μm以下，并且，在以扫描电子显微镜法观察所述多层被膜层[A]的断裂面时，所述被膜层[β]的断裂面比所述被膜层[α]的断裂面更光滑，并且，在所述被膜层[β]的断裂面包含在膜厚方向延伸的柱状图案。

　　2.一种切削工具用金刚石被膜，所述切削工具用金刚石被膜形成在基材上，所述切削工具用金刚石被膜的特征在于，所述切削工具用金刚石被膜包括一层以上的多层被膜层[A]，所述多层被膜层[A]通过将膜厚1μm以上且15μm以下的被膜层[α]与膜厚1μm以上且20μm以下的被膜层[β]以如下方式层叠而构成：所述被膜层[α]配置于基材侧、所述被膜层[β]配置于表层侧，所述切削工具用金刚石被膜整体的膜厚设定为4μm以上且30μm以下，在对所述多层被膜层[A]的剖面的结晶部照射电子束来进行电子能量损失谱分析时，对于如以下那样定义的X，所述被膜层[β]的所述X比所述被膜层[α]的所述X小，并且，所述被膜层[β]的所述X为0.005～0.05，其中，当将通过所述电子能量损失谱分析测定的电子能量损失分光光谱假定为下述（1）～（4）这四个高斯函数之和、对所述电子能量损失分光光谱进行峰值分离时，在将J的峰值强度设为Ij、将K的峰值强度设为Ik时，将Ij／（Ij＋Ik）定义为X，其中所述（1）～（4）这四个高斯函数为：

　　（1）在280～290eV具有峰值的J
　　（2）在285～295eV具有峰值的K
　　（3）在290～300eV具有峰值的L
　　（4）在300～310eV具有峰值的M。

　　3.一种切削工具用金刚石被膜，所述切削工具用金刚石被膜形成在基材上，所述切削工具用金刚石被膜的特征在于，所述切削工具用金刚石被膜包括一层以上的多层被膜层[A]，所述多层被膜层[A]通过将膜厚1μm以上且15μm以下的被膜层[α]与膜厚1μm以上且20μm以下的被膜层[β]以如下方式层叠而构成：所述被膜层[α]配置于基材侧、所述被膜层[β]配置于表层侧，所述切削工具用金刚石被膜整体的膜厚设定为4μm以上且30μm以下，而且，在以剖面瞬变电磁法观察所述多层被膜层[A]的剖面时，所述被膜层[α]的结晶与所述被膜层[β]的结晶连续，并且，对于沿着与所述基材表面平行的假想线测定的结晶粒径的平均值，所述被膜层[α]的所述结晶粒径的平均值比所述被膜层[β]的所述结晶粒径的平均值小，所述被膜层[β]的所述结晶粒径的平均值为0.2μm以上且6μm以下，并且，在以扫描电子显微镜法观察所述多层被膜层[A]的断裂面时，所述被膜层[β]的断裂面比所述被膜层[α]的断裂面光滑，并且，在所述被膜层[β]的断裂面包含在膜厚方向延伸的柱状图案，并且，在对所述多层被膜层[A]的剖面的结晶部照射电子束来进行电子能量损失谱分析时，对于如以下那样定义的X，所述被膜层[β]的所述X比所述被膜层[α]的所述X小，并且，所述被膜层[β]的所述X为0.005～0.05，其中，当将通过所述电子能量损失谱分析测定的电子能量损失分光光谱假定为下述（1）～（4）这四个高斯函数之和、对所述电子能量损失分光光谱进行峰值分离时，在将J的峰值强度设为Ij将K的峰值强度设为Ik时，将Ij／（Ij＋Ik）定义为X，其中所述（1）～（4）这四个高斯函数为：

　　（1）在280～290eV具有峰值的J
　　（2）在285～295eV具有峰值的K
　　（3）在290～300eV具有峰值的L
　　（4）在300～310eV具有峰值的M。

　　4.如权利要求1所述的切削工具用金刚石被膜，其特征在于，在最表层以0.5μm以上且10μm以下的膜厚形成被膜层[B]，在以剖面瞬变电磁法观察所述被膜层[B]的剖面时，对于沿着与基材表面平行的假想线测定的结晶粒径的平均值，所述被膜层[B]的所述结晶粒径的平均值比所述被膜层[β]的所述结晶粒径的平均值小，而且，当以扫描电子显微镜法观察所述被膜层[B]的断裂面时，所述被膜层[B]的断裂面的凹凸比被膜层[β]的断裂面的凹凸多。

　　5.如权利要求2所述的切削工具用金刚石被膜，其特征在于，在最表层以0.5μm以上且10μm以下的膜厚形成被膜层[B]，在以剖面瞬变电磁法观察所述被膜层[B]的剖面时，对于沿着与基材表面平行的假想线测定的结晶粒径的平均值，所述被膜层[B]的所述结晶粒径的平均值比所述被膜层[β]的所述结晶粒径的平均值小，而且，当以扫描电子显微镜法观察所述被膜层[B]的断裂面时，所述被膜层[B]的断裂面的凹凸比被膜层[β]的断裂面的凹凸多。

　　6.如权利要求3所述的切削工具用金刚石被膜，其特征在于，在最表层以0.5μm以上且10μm以下的膜厚形成被膜层[B]，在以剖面瞬变电磁法观察所述被膜层[B]的剖面时，对于沿着与基材表面平行的假想线测定的结晶粒径的平均值，所述被膜层[B]的所述结晶粒径的平均值比所述被膜层[β]的所述结晶粒径的平均值小，而且，当以扫描电子显微镜法观察所述被膜层[B]的断裂面时，所述被
膜层[B]的断裂面的凹凸比被膜层[β]的断裂面的凹凸多。

　　7.如权利要求2所述的切削工具用金刚石被膜，其特征在于，在最表层以0.5μm以上且10μm以下的膜厚形成被膜层[B]，在对所述被膜层[B]的剖面的结晶部照射电子束来进行电子能量损失谱分析时，所述被膜层[B]的所述X比被膜层[β]的所述X大。

　　8.如权利要求3所述的切削工具用金刚石被膜，其特征在于，在最表层以0.5μm以上且10μm以下的膜厚形成被膜层[B]，在对所述被膜层[B]的剖面的结晶部照射电子束来进行电子能量损失谱分析时，所述被膜层[B]的所述X比被膜层[β]的所述X大。

　　9.如权利要求1～8中任一项所述的切削工具用金刚石被膜，其特征在于，在基材上直接配置有所述多层被膜层[A]。

　　10.如权利要求1～8中任一项所述的切削工具用金刚石被膜，其特征在于，基材是由以碳化钨为主成分的硬质颗粒和以钴为主成分的结合材料构成的超硬合金。

　　11.如权利要求9所述的切削工具用金刚石被膜，其特征在于，基材是由以碳化钨为主成分的硬质颗粒和以钴为主成分的结合材料构成的超硬合金。