SURFACE-COATED CUTTING TOOLThe present invention is a surface-coated cutting tool which includes a lower layer including a Ti compound layer, an intermediate layer including an α-Al2O3 layer, and an upper layer including a Zr-containing α-Al2O3 layer, in which an outermost layer of the lower layer contains 0.5 to 3 at% of oxygen, counted frequencies of inclination angles between a normal line to a (0001) plane of Al2O3 grains of the intermediate layer and a normal line to a surface of a tool body have a highest peak in an inclination angle division of 0 to 10°, the ratio of the frequencies therein is 50 to 70%, counted frequencies of inclination angles between the normal line to the (0001) plane of Al2O3 grains of entirety of the intermediate layer and the upper layer and the normal line to the surface of the tool body have a highest peak in an inclination angle division of 0 to 10°, the ratio of the frequencies therein is 75% or more, and insides of crystal grains having a ratio of 70 area% or higher to entirety of the intermediate layer and the upper layer are divided by one or more crystal lattice interfaces of ∑3.A surface-coated cutting tool, comprising: a tool body made of tungsten carbide-based cemented carbide or titanium carbonitride-based cermet; and a hard coating layer which is vapor-deposited on a surface of the tool body, wherein the hard coating layer includes: (a) a lower layer which is a Ti compound layer including at least one of the group consisting of a Ti carbide layer, a Ti nitride layer, a Ti carbonitride layer, a Ti oxycarbide layer, and a Ti oxycarbonitride layer, and having an average total layer thickness of 3 to 20 µm; (b) an intermediate layer which is an Al2O3 layer having an average layer thickness of 0.5 to 5 µm and having an α-crystal structure in a chemically vapor-deposited state; and (c) an upper layer which is a Zr-containing Al2O3 layer having an average layer thickness of 2 to 15 µm and having an α-crystal structure in a chemically vapor-deposited state, (d) an outermost layer of the lower layer is the Ti carbonitride layer having a layer thickness of 500 nm or more, where oxygen is contained only in a region having a depth of 500 nm or less from an interface between the Ti carbonitride layer and the intermediate layer in a layer thickness direction of the Ti carbonitride layer, and an average amount of oxygen contained in the region is 0.5 to 3 at% of a total amount of Ti, C, N, and O contained in the region, (e) in an inclination angle frequency distribution graph for Al2O3 grains of the intermediate layer, the highest peak exists in an inclination angle division in a range of 0 to 10° and the ratio of the sum of frequencies in the range of 0 to 10° is 50 to 70% to the total frequencies in the inclination angle frequency distribution graph, the inclination angle frequency distribution graph being obtained by utilizing a field-emission-type scanning electron microscope, irradiating electron beams to individual crystal grains with a hexagonal crystal lattice in a measurement range of a polished cross-section of the intermediate layer, measuring inclination angles between the normal line to the surface of the tool body and the normal lines to (0001) planes as a crystal plane of the crystal grains in a range of 0 to 45°, dividing the measured inclination angles belonging to a range of 0 to 45° every pitch of 0.25°, and counting the frequencies in each division, (f) in an inclination angle frequency distribution graph for Al2O3 grains of the intermediate layer and the upper layer, the highest peak exists in an inclination angle division in a range of 0 to 10° and ratio of the sum of frequencies in the range of 0 to 10° is 75% or more to the total frequencies in the inclination angle frequency distribution graph, the inclination angle frequency distribution graph being obtained by utilizing a field-emission-type scanning electron microscope, irradiating electron beams to individual crystal grains with a hexagonal crystal lattice in a measurement range of a polished cross-section of the intermediate layer and upper layer, measuring inclination angles between the normal line to the surface of the tool body and the normal lines to (0001) planes as a crystal plane of the crystal grains in a range of 0 to 45°, dividing the measured inclination angles belonging to a range of 0 to 45° every pitch of 0.25°, and counting the frequencies in each division, and (g) regarding the Al2O3 grains of the intermediate layer and the upper layer, the insides of the crystal grains of which area ratio is 70% or more to the crystal grains constituting both of the intermediate layer and the upper layer, are divided by at least one crystal lattice interface with a constituent atom-sharing lattice point type expressed by ∑3, when electron beams are irradiated to the individual crystal grains in a measurement range of the polished cross-section of the intermediate layer and the upper layer by utilizing a field-emission-type scanning electron microscope and an electron backscatter diffraction-imaging device to measure angles between a normal line to each of crystal lattice faces of hexagonal crystal lattices and the normal line to the surface of the tool body, a crystal orientation relationship between the adjacent crystal lattices is calculated based on the measurement result, and a distribution of lattice points (constituent atom-sharing lattice points) where each of constituent atoms of a crystal lattice interface shares one constituent atom between the crystal lattices is calculated, and when ∑N+1 represents the constituent atom-sharing lattice point type in which there are N lattice points sharing no constituent atoms between the constituent atom-sharing lattice points (here, N is an even number of 2 or higher in a crystal structure of a corundum-type hexagonal close-packing crystal, and N does not include 4, 8, 14,24, and 26 when the upper limit of N is set to 28 in view of distribution frequency).
표면 피복 절삭 공구본 발명의 표면 피복 절삭 공구는 Ti 화합물층으로 이루어지는 하부층, α-Al2O3 층으로 이루어지는 중간층, Zr 함유 α-Al2O3 층으로 이루어지는 상부층을 구비한 표면 피복 절삭 공구로서, 하부층의 최표면층은 0.5 ∼ 3 원자％ 의 산소를 함유하고, 중간층의 Al2O3 결정립의 (0001) 면의 법선과 공구 기체 표면의 법선의 경사각의 집계 도수는 0 ∼ 10 도의 경사각 구분에 최고 피크를 갖고, 그 도수 비율은 50 ∼ 70 ％ 이고, 또, 중간층과 상부층 전체의 Al2O3 결정립의 (0001) 면의 법선과 공구 기체 표면의 법선의 경사각의 집계 도수는 0 ∼ 10 도의 경사각 구분에 최고 피크를 갖고, 그 도수 비율은 75 ％ 이상이며, 중간층과 상부층 전체의 70 면적％ 이상의 결정립의 내부는 하나 이상의 Σ3 으로 나타내는 결정 격자 계면에 의해 분단되어 있다.탄화텅스텐기 초경합금 또는 탄질화티탄기 서멧으로 구성된 공구 기체의 표면에(a) Ti 의 탄화물층, 질화물층, 탄질화물층, 탄산화물층 및 탄질산화물층 중 1 이상의 층으로 이루어지고, 또한, 3 ∼ 20 ㎛ 의 합계 평균 층두께를 갖는 Ti 화합물층인 하부층,(b) 0.5 ∼ 5 ㎛ 의 평균 층두께를 갖고, 화학 증착한 상태로 α 형의 결정 구조를 갖는 Al2O3 층인 중간층,(c) 2 ∼ 15 ㎛ 의 평균 층두께를 갖고, 화학 증착한 상태로 α 형의 결정 구조를 갖는 Zr 함유 Al2O3 층인 상부층, 이상 (a) ∼ (c) 로 이루어지는 경질 피복층을 증착 형성한 표면 피복 절삭 공구에 있어서,(d) 상기 하부층의 최표면층이, 500 ㎚ 이상의 층두께를 갖는 Ti 탄질화물층으로 이루어지고, 그 Ti 탄질화물층과 중간층의 계면으로부터, 그 Ti 탄질화물층의 층두께 방향으로 500 ㎚ 까지의 깊이 영역에만 산소가 함유되어 있고, 또한, 그 깊이 영역에 함유되는 평균 산소 함유량은, 그 깊이 영역에 함유되는 Ti, C, N, O 의 합계 함유량의 0.5 ∼ 3 원자％ 이고,(e) 상기 중간층의 Al2O3 결정립에 대해, 전계 방출형 주사 전자 현미경을 사용하여, 상기 중간층의 단면 연마면의 측정 범위 내에 존재하는 육방정 결정 격자를 갖는 결정립 개개에 전자선을 조사하여, 상기 공구 기체의 표면의 법선과 상기 결정립의 결정면인 (0001) 면의 법선이 이루는 경사각을 0 ∼ 45 도의 범위 내에서 측정하고, 상기 측정 경사각 중 0 ∼ 45 도의 범위 내에 있는 측정 경사각을 0.25 도의 피치마다 구분함과 함께 각 구분 내에 존재하는 도수를 집계하여 이루어지는 경사각 도수 분포 그래프에 있어서, 0 ∼ 10 도의 범위 내의 경사각 구분에 최고 피크가 존재함과 함께 상기 0 ∼ 10 도의 범위 내에 존재하는 도수의 합계가 경사각 도수 분포 그래프에 있어서의 도수 전체의 50 ∼ 70 ％ 의 비율을 차지하고,(f) 상기 중간층과 상기 상부층의 Al2O3 결정립에 대해, 전계 방출형 주사 전자 현미경을 사용하여 상기 중간층과 상기 상부층의 단면 연마면의 측정 범위 내에 존재하는 육방정 결정 격자를 갖는 결정립 개개에 전자선을 조사하여, 상기 공구 기체의 표면의 법선과 상기 결정립의 결정면인 (0001) 의 법선이 이루는 경사각을 0 ∼ 45 도의 범위 내에서 측정하고, 상기 측정 경사각 중 0 ∼ 45 도의 범위 내에 있는 측정 경사각을 0.25 도의 피치마다 구분함과 함께 각 구분 내에 존재하는 도수를 집계하여 이루어지는 경사각 도수 분포 그래프에 있어서 0 ∼ 10 도의 범위 내의 경사각 구분에 최고 피크가 존재함과 함께 상기 0 ∼ 10 도의 범위 내에 존재하는 도수의 합계가 경사각 도수 분포 그래프에 있어서의 도수 전체의 75 ％ 이상을 차지하고,(g) 상기 중간층과 상기 상부층의 Al2O3 결정립에 대해, 전계 방출형 주사 전자 현미경과 전자 후방 산란 회절상 장치를 사용하여 상기 단면 연마면의 측정 범위 내에 존재하는 결정립 개개에 전자선을 조사하여, 육방정 결정 격자로 이루어지는 결정 격자의 각 면의 법선이 상기 공구 기체의 표면의 법선과 교차하는 각도를 측정하고, 이 측정 결과로부터 인접하는 결정 격자 상호의 결정 방위 관계를 산출하고, 결정 격자 계면을 구성하는 구성 원자의 각각이 상기 결정 격자 상호간에서 1 개의 구성 원자를 공유하는 격자점 (구성 원자 공유 격자점) 의 분포를 산출하고, 상기 구성 원자 공유 격자점간에 구성 원자를 공유하지 않는 격자점이 N 개 (단, N 은 코런덤형 육방 최밀정 (最密晶) 의 결정 구조상 2 이상의 짝수가 되지만 분포 빈도의 점에서 N 의 상한을 28 로 한 경우, 4, 8, 14, 24 및 26 은 존재하지 않음) 존재하는 구성 원자 공유 격자점 형태를 ΣN＋1 로 나타낸 경우에, 상기 중간층과 상부층 전체를 구성하는 결정립 중, 면적 비율로 70 ％ 이상의 결정립의 내부는 하나 이상의 Σ3 으로 나타내는 구성 원자 공유 격자점 형태로 이루어지는 결정 격자 계면에 의해 분단되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 피복 절삭 공구.