三菱综合材料：CN110461511A金刚石包覆硬质合金切削工具（公开日2019.11.15）

以往，已知有在由WC基硬质合金(以下，称为“硬质合金”)构成的工具基体上包覆有金刚石膜的金刚石包覆硬质合金制切削工具(“金刚石包覆工具”)，为了改善工具基体与金刚石膜的密合性，提出有在工具基体上形成金刚石膜等各种提议。

在近年的切削加工的技术领域中对省力化及节能化以及低成本化的要求强烈，伴随此，切削加工处于越来越高速化的趋势。另一方面，将以往的金刚石包覆工具例如用于以高加工精度对CFRP等难切削材料进行高速切削的情况时，对钻头要求锐利的刀尖，因此尤其要求较高的刀尖强度，但以往的金刚石包覆工具的刀尖强度并不充分，并且，易产生金刚石膜的剥离。因此，在长期使用中无法发挥令人满意的耐崩刀性及耐磨性，很难维持高加工精度，其结果，通常会在比较短的时间内达到使用寿命。

该发明申请针对上述问题，提供一种金刚石包覆工具，该金刚石包覆工具提高金刚石皮膜与工具基体的密合性并且提高金刚石包覆工具的刀尖强度(耐冲击性)，在CFRP等难切削材料的高速切削加工中，耐崩刀性及耐剥离性得到提高且切削寿命长。具体技术方案为：

一种金刚石包覆硬质合金切削工具，其在包含3～15质量％的Co的WC基硬质合金基体包覆形成金刚石皮膜而成，该金刚石包覆硬质合金切削工具的特征在于，在该金刚石包覆硬质合金切削工具的金刚石皮膜厚度方向的切断面中，

(a)构成所述基体的WC粒子的平均粒径为0.5～0.9μm，

(b)与所述金刚石皮膜相接的所述基体的界面的凹凸的最大高低差(Rz)为0.5～1.0μm，该界面中的相邻的所述基体的凹凸之间的距离的最大值(Δ)为0.5～1.5μm，且基体中去除结合相的区域在金刚石皮膜的厚度方向上的长度(Ye)为0.5～2.0μm，

(c)将与所述金刚石皮膜相接的各WC粒子在所述界面中所占的面积之和设为100面积％时，界面中的与金刚石皮膜相接的WC粒子的顶点间距离的最大值(L1)为0.4～0.8μm、与WC粒子内切的内切圆的直径或者对置面的切线之间的距离的最小值(L2)为0.2～0.4μm、且(L1)/(L2)为1.5～2.5的WC粒子的面积和为70面积％以上，

(d)从所述基体界面朝向金刚石皮膜在0.5～1.5μm的区域中的金刚石晶体的平均粒径为0.1～0.3μm，

(e)具有与所述金刚石晶体的上部相接且构成金刚石皮膜的柱状晶，该柱状晶满足以下条件中的至少一种：该柱状晶的生长方向相对于金刚石皮膜的厚度方向偏离10度以内的角度的比例为90％以上或＜110＞取向率为30～70％。

该技术方案宣称优点在于：能够实现金刚石皮膜与工具基体的密合力的提高和金刚石皮膜中内包的畸变的减少以及其外表面的高平滑性，因此能够抑制金刚石包覆切削工具的崩刀，能够延长切削工具寿命。

图1硬质合金基体的凹凸的性状对金刚石皮膜的凹凸的性状带来影响的现象的金刚石皮膜的厚度方向剖面(纵剖面)的示意图

图2金刚石包覆工具的纵剖面的示意图

图3金刚石皮膜与基体的界面中的WC粒子的凹凸之间的距离的图