(57)【要約】【課題】工具基体と硬質被覆層の界面強度、密着性に優れる表面被覆切削工具を提供する。【解決手段】ＷＣ粒子と結合相成分としてＣｏを含むＷＣ基超硬合金を工具基体とする表面被覆切削工具において、（１）工具基体表面には、微小亀裂が存在し、この微小亀裂は硬質被覆層側に開口連通するとともに、微小亀裂には硬質被覆層構成成分が充填され、（２）工具基体表面と硬質被覆層との界面の工具基体側には、微小亀裂に充填された硬質被覆層構成成分と、工具基体の硬質相成分と結合相成分とからなる平均深さ０．５〜５．０μｍの密着層が形成され、（３）硬質被覆層構成成分からなる結晶粒が、前記密着層に占める面積割合は３％以上２０％以下であり、（４）前記密着層における平均Ｃｏ含有量は、密着層におけるＷＣ成分とＣｏ成分と微小亀裂に充填されている硬質被覆層構成成分のうちの金属成分との合計量に対して、２．５質量％以上５質量％以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＷＣ粒子を含む硬質相成分とＣｏを含む結合相成分からなるＷＣ基超硬合金を工具基体とする表面被覆切削工具において、
（ａ）前記工具基体表面には、微小亀裂が存在し、
（ｂ）前記工具基体表面には硬質被覆層が形成され、
（ｃ）前記工具基体表面の微小亀裂は、前記硬質被覆層側に開口連通するとともに、前記微小亀裂には硬質被覆層構成成分が充填され、
（ｄ）前記工具基体表面と前記硬質被覆層との界面の前記工具基体側には、前記硬質被覆層構成成分と、前記工具基体の硬質相成分と結合相成分とからなる密着層が形成され、前記密着層の平均深さは、０．５μｍ以上５．０μｍ以下であり、
（ｅ）前記密着層の縦断面を観察した場合、前記硬質被覆層構成成分からなる結晶粒が、前記密着層に占める面積割合は、３％以上２０％以下であることを特徴とする表面被覆切削工具。
【請求項２】
前記密着層における平均自由行路λを
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（ただし、ＮＬは密着層の縦断面研磨面上の任意の直線によって分断される単位長さ当りのＷＣ粒子の個数、ＮＳは密着層の縦断面研磨面上の任意の領域における単位面積当たりのＷＣ粒子の個数）と定義したときに、λが０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の表面被覆切削工具。
【請求項３】
前記密着層における平均Ｃｏ含有量は、前記密着層におけるＷ成分とＣｏ成分と前記微小亀裂に充填されている硬質被覆層構成成分のうちの金属成分との合計量に対して、２．５質量％以上５質量％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の表面被覆切削工具。
【請求項４】
前記硬質被覆層は、周期表の４ａ、５ａ、６ａ族の金属およびＡｌのうちから選ばれた１種または２種以上の元素の炭化物層、窒化物層、酸化物層、炭窒化物層、炭窒酸化物層の単層または複層からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表面被覆切削工具。
【請求項５】
前記工具基体表面の直上に第１層として形成される硬質被覆層は、Ｔｉの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層および炭窒酸化物層のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表面被覆切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＷＣ基超硬合金を工具基体とし、工具基体表面に硬質被覆層を蒸着形成した表面被覆切削工具に関し、特に、硬質被覆層の耐剥離性および耐チッピング性を向上させた表面被覆切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、炭化タングステン基超硬合金（以下、「ＷＣ基超硬合金」という）からなる工具基体の表面に、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ等の硬質被覆層を蒸着形成した表面被覆切削工具（以下、「被覆工具」という）が知られているが、工具基体表面と硬質被覆層の密着性を向上させることによって、被覆工具の寿命の延命化を図るための種々の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ＷＣ基超硬合金からなる工具基体に化学蒸着法により硬質被覆層を形成するに際し、化学蒸着前に、工具基体表面を硝酸、硫酸等の酸でエッチングし、工具基体表面からＷＣ基超硬合金の結合相成分を除去することによって、硬質被覆層の付着強度を向上させることが提案されており、この被覆工具によれば、切削加工時の耐剥離性が向上するとされている。
【０００４】
また、特許文献２には、ＷＣ基超硬合金等からなる工具基体に、アルミナイズ処理を施した後、被膜形成処理を施すことで被覆工具を作製するにあたり、工具基体の表面から内部へ向って少なくとも０．１μｍの厚さの表面層に、（例えば、ＡｌＣｏからなる）金属間化合物を混在させ、その表面に、例えば、Ａｌ２Ｏ３からなる５μｍの厚さの被膜を形成することによって、工具基体と被膜との密着性を高めることができ、これによって、化学蒸着法または物理蒸着法で形成した被膜の耐剥離性，耐摩耗性及び強度に優れる被覆工具が得られるとされている。
【０００５】
さらに、例えば、特許文献３には、ＷＣ基超硬合金を工具基体とする被覆工具において、工具基体の表面から内部に向かって３〜２０μｍの深さにわたり、有機酸の弱酸性水溶液を使用した電解処理によって結合相を除去し、結合相が除去されてできた微細な連続巣孔に硬質膜成分を注入し、結合相と硬質膜成分が置換された硬質複合層を工具基体表面に形成することが提案されており、この被覆工具によれば、化学蒸着法で形成した硬質膜の耐摩耗性，耐塑性変形性，密着性を改善して被覆工具の寿命を向上させることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−６０２８０号公報
【特許文献２】特許第３２４２１３３号公報
【特許文献３】特開２００２−３８２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年の切削加工の技術分野における省力化および省エネ化、さらに低コスト化に対する要求は強く、これに伴い、切削加工は益々高速化の傾向にあるが、従来の被覆工具を、高熱発生を伴うステンレス鋼等の難削材の高速切削に供した場合には、チッピング、欠損、剥離等の異常損傷が発生し、比較的短時間で使用寿命に至ることがあった。
【０００８】
例えば、特許文献１、３で提案されているようなエッチング、電解処理により工具基体表面から結合相成分を除去する被覆工具においては、硬質被覆層と工具基体表面の密着性はある程度改善されるものの、工具基体表面から結合相が除去されたことによって、工具基体と硬質被覆層との界面において、工具基体の強度が低下するため、切削時の負荷によってチッピングが発生しやすいという問題がある。
また、特許文献２で提案されている被覆工具においては、工具基体にアルミナイズ処理を施し、工具基体表面近傍に金属間化合物を混在させることによって、工具基体表面と硬質被膜の密着性を高めているが、高熱発生を伴う難削材の高速切削においては、硬質被膜が剥離を生じやすく、十分な密着性を備えているとは言い難い。
【０００９】
そこで、本発明は、高熱発生を伴うステンレス鋼等の難削材の高速切削加工において、硬質被覆層がすぐれた耐剥離性と耐チッピング性を発揮する被覆工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、ＷＣ基超硬合金からなる工具基体と硬質被覆層がすぐれた密着性を備え、難削材の高速切削加工においても、剥離やチッピングを発生することのない工具基体と硬質被覆層の界面構造について鋭意検討したところ、次のような知見を得た。
【００１１】
すなわち、前記特許文献１、３で提案された被覆工具では、工具基体表面から結合相成分を除去しており、これが工具基体表面と硬質被覆層との界面強度低下の一因となるが、工具基体表面の結合相成分の含有量を大きく低下させずに、工具基体と硬質被覆層との界面強度を確保し、しかも、硬質被覆層の密着性を向上させる界面構造について研究を進めたところ、工具基体表面に化学蒸着法で硬質被覆層を形成するに先立って、例えば、熱処理によって、工具基体表面の結合相成分の含有量を高めると同時に結合相成分を一部揮発させ、工具基体表面に空隙を形成し、次いで、例えば、ブラスト処理を施すことで、工具基体表面に微小亀裂を導入し、その後、化学蒸着することで、工具基体表面と硬質被覆層の界面から工具基体側の前記微小亀裂内に、硬質被覆層構成成分からなる高アスペクト比の結晶粒を硬質被覆層に連通して生成させた密着層を形成した場合には、前記密着層を介して工具基体と硬質被覆層がすぐれた密着性を備えると同時に、前記密着層は、工具基体の構成成分であるＷＣ粒子と結合相成分と硬質被覆層構成成分とからなり、しかも、密着層の微小亀裂内には、高アスペクト比の結晶粒が硬質被覆層に連通して生成していることで、硬質被覆層との界面強度の低下が向上することを見出したのである。
そして、工具基体表面と硬質被覆層の界面に、前記界面構造が形成された本発明の被覆工具は、高熱発生を伴うステンレス鋼等の難削材の高速切削加工において、すぐれた耐剥離性と耐チッピング性を発揮することを見出したのである。
【００１２】
本発明は、前記知見に基づいてなされたものであって、
「（１）ＷＣ粒子を含む硬質相成分とＣｏを含む結合相成分からなるＷＣ基超硬合金を工具基体とする表面被覆切削工具において、
（ａ）前記工具基体表面には、微小亀裂が存在し、
（ｂ）前記工具基体表面には硬質被覆層が形成され、
（ｃ）前記工具基体表面の微小亀裂は、前記硬質被覆層側に開口連通するとともに、前記微小亀裂には硬質被覆層構成成分が充填され、
（ｄ）前記工具基体表面と前記硬質被覆層との界面の前記工具基体側には、前記硬質被覆層構成成分と、前記工具基体の硬質相成分と結合相成分とからなる密着層が形成され、前記密着層の平均深さは、０．５μｍ以上５．０μｍ以下であり、
（ｅ）前記密着層の縦断面を観察した場合、前記硬質被覆層構成成分からなる結晶粒が、前記密着層に占める面積割合は、３％以上２０％以下であることを特徴とする表面被覆切削工具。
（２）前記密着層における平均自由行路λを、
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（ただし、ＮＬは密着層の縦断面研磨面上の任意の直線によって分断される単位長さ当りのＷＣ粒子の個数、ＮＳは密着層の縦断面研磨面上の任意の領域における単位面積当たりのＷＣ粒子の個数）と定義したときに、λが０．２μｍ以下であることを特徴とする（１）に記載の表面被覆切削工具。
（３）前記密着層における平均Ｃｏ含有量は、前記密着層におけるＷＣ成分とＣｏ成分と前記微小亀裂に充填されている硬質被覆層構成成分のうちの金属成分との合計量に対して、２．５質量％以上５質量％以下であることを特徴とする（１）または（２）に記載の表面被覆切削工具。
（４）前記硬質被覆層は、周期表の４ａ、５ａ、６ａ族の金属およびＡｌのうちから選ばれた１種または２種以上の元素の炭化物層、窒化物層、酸化物層、炭窒化物層、炭窒酸化物層の単層または複層からなることを特徴とする（１）乃至（３）に記載の表面被覆切削工具。
（５）前記工具基体表面の直上に第１層として形成される硬質被覆層は、Ｔｉの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層および炭窒酸化物層のいずれかであることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の表面被覆切削工具。」
を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の被覆工具は、工具基体と硬質被覆層の界面の工具基体側に、硬質被覆層構成成分と、工具基体の硬質相成分と結合相成分とからなる密着層が形成され、該密着層は、エッチング等による結合相成分の除去手段に比して、結合相成分の除去割合が少ないため界面強度の低下はなく、また、密着層に形成された硬質被覆層側に開口連通する微小亀裂から、硬質被覆層構成成分が該微小亀裂内に入り込み該微小亀裂が硬質被覆層構成成分で充填され、さらに、硬質被覆層構成成分からなる結晶粒が、前記密着層に占める面積割合は、３％以上２０％以下であることによって、工具基体と硬質被覆層の密着性、界面強度がより向上する。
したがって、本発明の被覆工具を、高熱発生を伴うステンレス鋼等の難削材の高速切削加工に供した場合、すぐれた耐剥離性と耐チッピング性が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の表面被覆切削工具の縦断面概略模式図を示す。
【図２】本発明の表面被覆切削工具の密着層の縦断面拡大模式図を示す。
【００１５】
以下、本発明について、図面とともに詳細に説明する。
【００１６】
図１の概略模式図に示すように、本発明の被覆工具は、ＷＣ基超硬合金からなる工具基体の上部に化学蒸着法により成膜された硬質被覆層が被覆形成されている。
図２には、工具基体と硬質被覆層の界面近傍の拡大模式図を示すが、ＷＣ基超硬合金からなる工具基体と硬質被覆層との界面の工具基体側には、０．５μｍ以上５．０μｍ以下の平均厚さの密着層が形成されているから、正確に言えば、硬質被覆層は、工具基体表面に形成されている密着層を介して、工具基体表面に形成されているといえる。
ここで、前記密着層は、その平均厚さが０．５μｍ未満では、工具基体と硬質被覆層の密着性向上効果が得られず、一方、その平均層厚が５μｍを超えると硬質被覆層の耐チッピング性が低下傾向を示すことから、密着層の平均厚さを０．５μｍ以上５．０μｍ以下とする。  
密着層の平均厚さは、以下の方法により測定することができる。
工具基体と硬質被覆層を含む縦断面を研磨面とし、電界放出型走査電子顕微鏡を用いて研磨面の組織写真を撮影し、さらに撮影された走査電子顕微鏡写真を画像解析ソフトを用いて三値化処理を行うことで、硬質被覆層、ＷＣおよび金属結合相の三相に分離した。
次いで、走査電子顕微鏡写真上に硬質被覆層／工具基体界面に平行方向に直線を引き、該直線上に接触する硬質被覆層、ＷＣおよび金属結合相の比率を計測し、硬質被覆層と接触する比率が５０％以上の位置を密着層上層界面、硬質被覆層との接触が無くなる位置を密着層下層界面とし、上層界面と下層界面との距離を密着層の平均厚さと定義した。
【００１７】
工具基体と硬質被覆層との界面の工具基体側に形成された前記密着層は、工具基体表面に形成された硬質被覆層側に開口連通する微小亀裂を含み、かつ、前記微小亀裂には、硬質被覆層成膜時の硬質被覆層構成成分が充填されている。
そして、前記密着層の微小亀裂には、微小亀裂の内面から硬質被覆層側へ、連続的な結晶成長をしている硬質被覆層構成成分からなる結晶粒が存在する。
硬質被覆層構成成分からなる結晶粒の存在は、密着層の縦断面を、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＳ）を備えた走査型電子顕微鏡を用いた成分分析により、硬質被覆層構成成分からなる結晶粒の存在を確認することができ、さらに、硬質被覆層構成成分からなる結晶粒が、硬質被覆層側へ連続的な結晶成長をしているか否かは、密着層縦断面研磨面の走査型電子顕微鏡を用いた組織観察によって確認することができる。
【００１８】
前記硬質被覆層構成成分からなる前記結晶粒が、前記密着層に占める面積割合は、３％以上２０％以下とする。
これは、前記結晶粒の面積割合が３％未満であると、密着性向上効果、界面強度向上効果が十分ではなく、一方、その面積割合が２０％を超えると、結晶粒の粗大化により耐チッピング性が低下するからである。
前記結晶粒の面積割合については、密着層縦断面研磨面の走査型電子顕微鏡像の画像解析によって求めることができる。
【００１９】
また、密着層における硬質相成分であるＷＣ−ＷＣ粒子間の平均自由行路λについて、
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と定義したときに（ただし、ＮＬは密着層の縦断面研磨面上の任意の直線によって分断される単位長さ当りのＷＣ粒子の個数、ＮＳは密着層の縦断面研磨面上の任意の領域における単位面積当たりのＷＣ粒子の個数）、λが０．２μｍ以下であることが好ましい。
これは、前記硬質被覆層構成成分からなる前記結晶粒が、前記密着層内に微細に分散することにより、前記密着層の強度を損ねることなく工具基体と硬質被覆層の密着性、界面強度を向上させることが出来るという理由による。
また、ＷＣ−ＷＣ粒子間の平均自由行路λは、この出願の前から既に良く知られている方法によって測定することができ、その測定法に特段の特徴はない。
【００２０】
また、０．５μｍ以上５．０μｍ以下の平均厚さの密着層における平均Ｃｏ含有量は、該密着層の領域におけるＷＣ基超硬合金の構成成分であるＷ成分とＣｏ成分と、前記密着層の微小亀裂に充填されている硬質被覆層構成成分のうちの金属成分との合計量に対して、２．５質量％以上５質量％以下とすることが好ましい。
これは、平均Ｃｏ含有量が２．５質量％未満では、耐欠損性が低下し、一方、平均Ｃｏ含有量が５質量％を超えると硬質被覆層との十分な密着性が得られなくなるからである。
密着層における平均Ｃｏ含有量は、密着層の縦断面についてエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＳ）を備えた走査型電子顕微鏡によって測定し、複数個所の測定値を平均することによって求めることができる。
【００２１】
本発明の被覆工具においては、硬質被覆層として、既に知られている硬質被覆層、例えば、周期表の４ａ、５ａ、６ａ族の金属およびＡｌのうちから選ばれた１種または２種以上の元素の炭化物層、窒化物層、炭窒化物層、炭窒酸化物層の単層または複層、を蒸着法によって形成することができる。
本発明では、工具基体表面の密着層に微小亀裂が存在しており、硬質被覆層の構成成分を該微小亀裂内へと十分に充填するという観点から、化学蒸着法を採用することが好ましい。
特に、工具基体表面との密着性を高め、界面強度の向上を図るという観点からは、工具基体表面の直上に形成する第１番目の層は、化学蒸着法により成膜したＴｉの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層および炭窒酸化物層のいずれかとすることが好ましいが、第２番目以降の層については、化学蒸着法以外の蒸着法で形成することを妨げるものではない。
【００２２】
本発明の被覆工具は、例えば、以下の工程によって作製することができる。
（ａ）まず、硬質相成分としてのＷＣ粉末及び結合相成分としての少なくともＣｏ粉末を含む原料粉末を、所定の組成となるように配合し、これにバインダーと溶剤を加えて湿式混合し、減圧乾燥後、圧粉成形体を作製し、次いでこれを、例えば、１３７０〜１５００℃で１５〜６０分焼結することでＷＣ基超硬合金焼結体を作製した後、工具形状に加工することで、ＷＣ基超硬合金製の工具基体を作製する。
（ｂ）ついで、前記工具基体を、真空中で液相出現温度以上の温度（例えば、１３５０〜１４８０℃に一定時間（例えば、３０〜１２０分）保持し、工具基体表面の結合相成分であるＣｏを一部揮発させることで、工具基体表面に空隙を生成させる。
（ｃ）ついで、工具基体表面にブラスト処理を施して、前記空隙を主たる起点として所定の深さの微小亀裂を工具基体表面に形成する。
（ｄ）ついで、前記工具基体に対して、例えば、化学蒸着法で硬質被覆層を蒸着形成する。
この際、反応ガスが前記微小亀裂内に侵入して微小亀裂内に硬質被覆層構成成分からなる結晶粒が形成され、この結晶粒構成成分と、工具基体の硬質相成分と結合相成分とにより、工具基体表面から所定の深さに密着層が形成される。
微小亀裂内への反応ガスの侵入を促進し、硬質被覆層構成成分からなる結晶粒を微小亀裂内に密に形成するためには、前記化学蒸着法の成膜温度は、通常の成膜温度より高くすることが望ましい。
前記工程（ａ）〜（ｄ）によって、本発明の被覆工具を作製することができる。
【実施例】
【００２３】
本発明の実施例について、以下に、詳細に説明する。
【００２４】
≪本発明の被覆工具≫
（ａ）原料粉末として、平均粒径が０．５〜３．０μｍの範囲内のＷＣ粉末及び平均粒径がいずれも０．５〜３．０μｍの範囲内のＣｏ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末あるいはＣｒ３Ｃ２粉末を、表１に示される割合に配合して原料粉末を作製し、バインダーと溶剤を加えてアセトン中で２４時間ボールミル混合し、減圧乾燥した後、プレス成形により圧粉成形体を作製し、次いでこれを、焼結温度：１３７０〜１５００℃で１５〜６０分という範囲内の焼結条件で焼結することでＷＣ基超硬合金焼結体を作製し、ついで該焼結体を工具形状に加工することで、ＷＣ基超硬合金製の工具基体を作製した。
【００２５】
（ｂ）ついで、前記ＷＣ基超硬合金製の工具基体を、高真空中で、液相出現温度以上の温度で所定時間保持するという表２に示す条件の熱処理を施すことにより、工具基体の表面から、結合相成分であるＣｏを揮発させることで、工具基体表面に空隙を形成した。  
なお、表１に示すＷＣ基超硬合金の液相出現温度は、ほぼ１２９０〜１３５０℃である。
【００２６】
（ｃ）次いで、工具基体表面に、表３に示す条件でブラスト処理を施して、工具基体表面に形成されている前記空隙を主たる起点として、所定の深さの微小亀裂を工具基体表面に形成した。
【００２７】
（ｄ）ついで、前記工具基体に対して、表４に示す条件で化学蒸着を行い、表５に示す層種別、層構造、層厚からなる硬質被覆層を蒸着形成することで、表５に示す本発明の被覆工具（以下、「本発明工具」という）１〜９を作製した。
【００２８】
≪比較例の被覆工具≫
比較のため、前記工程（ａ）でＷＣ基超硬合金製の工具基体を作製し、次いで前記工程（ｄ）の表４に示す条件で化学蒸着を行い、表６に示す層種別、層構造、層厚からなる硬質被覆層を蒸着形成した比較例の被覆工具（以下、「比較例工具」という）１〜３を作製した。
【００２９】
また、前記工程（ａ）でＷＣ基超硬合金製の工具基体を作製し、次いで、前記工程（ｂ）の表２に示す条件で熱処理を施した後、前記工程（ｄ）の表４に示す条件で化学蒸着を行い、表６に示す層種別、層構造、層厚からなる硬質被覆層を蒸着形成した比較例の被覆工具（以下、「比較例工具」という）４〜６を作製した。
【００３０】
さらに、前記工程（ａ）でＷＣ基超硬合金製の工具基体を作製し、次いで、前記工程（ｃ）の表３に示す条件でブラスト処理を施した後、前記工程（ｄ）の表４に示す条件で化学蒸着を行い、表６に示す層種別、層構造、層厚からなる硬質被覆層を蒸着形成した比較例の被覆工具（以下、「比較例工具」という）７〜９を作製した。
【００３１】
前記で作製した本発明工具１〜９及び比較例工具１〜９について、被覆工具の工具基体と硬質被覆層の界面近傍の縦断面研磨面について取得した走査型顕微鏡像について、画像解析ソフトを用いて密着層の深さを測定し、１０箇所における測定値の平均を、密着層の平均深さとした。
前記密着層の深さ測定は、具体的には、次のような手法で行った。
工具基体と硬質被覆層を含む縦断面を研磨面とし、電界放出型走査電子顕微鏡を用いて研磨面の組織写真を撮影し、さらに撮影された走査電子顕微鏡写真を画像解析ソフトを用いて三値化処理を行うことで、硬質被覆層、ＷＣおよび金属結合相の三相に分離した。次いで、走査電子顕微鏡写真上に硬質被覆層／工具基体界面に平行方向に直線を引き、該直線上に接触する硬質被覆層、ＷＣおよび金属結合相の比率を計測し、硬質被覆層と接触する比率が５０％以上の位置を密着層上層界面、硬質被覆層との接触が無くなる位置を密着層下層界面とし、上層界面と下層界面との距離を密着層の厚さとして測定し、１０箇所における測定値の平均を求め、この値を、密着層の平均厚さと定義した。  
【００３２】
また、密着層のＣｏ含有量を、  エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＳ）を備えた走査型電子顕微鏡により測定し、１０箇所における測定値を平均して密着層の平均Ｃｏ含有量とした。
なお、密着層における平均Ｃｏ含有量とは、「密着層の領域におけるＷＣ基超硬合金の構成成分であるＷ成分とＣｏ成分と、前記密着層の微小亀裂に充填されている硬質被覆層構成成分のうちの金属成分との合計量に対するＣｏ含有量の割合」であると定義する。
表５、表６に、前記の各測定値を示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
【表２】
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【００３５】
【表３】
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【００３６】
【表４】
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【００３７】
【表５】
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【００３８】
【表６】
2020151775.tif 000010
【００３９】
つぎに、前記本発明工具１〜９および比較例工具１〜９を用いて、以下の条件で、ステンレス鋼の高速連続切削試験を行った。
被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の丸棒，
切削速度：２５０ｍ／ｍｉｎ，
切込み：１．５ｍｍ，
送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ，
切削時間：１０ｍｉｎ， 
前記切削試験において、逃げ面摩耗幅を測定するとともに、刃先の損耗状況を観察した。また、切削途中で、チッピング、欠損、剥離等の異常損傷の発生により寿命に至った工具については、寿命に達した切削時間を測定し、同時に、刃先の損耗状況を観察した。
表７に、試験結果を示す。
【００４０】
【表７】
2020151775.tif 000011
【００４１】
表７の結果からも明らかなように、本発明工具は、工具基体と硬質被覆層の界面強度が高く、また、密着性にもすぐれることから、難削材であるステンレス鋼の高速切削加工において、チッピング、欠損、剥離等の異常損傷を発生することはなく、すぐれた耐摩耗性を示した。
【００４２】
これに対して、比較例工具１〜９には、いずれも、チッピング、欠損、剥離等の異常損傷の発生がみられ、これを原因として短時間で工具寿命に至った。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の被覆工具は、工具基体と硬質被覆層の界面強度、密着性にすぐれることから、ステンレス鋼等の難削材の高速連続切削加工、高速断続切削加工のいずれの加工条件にも供することが可能であり、切削加工の省エネ化、低コスト化に十分満足に対応できるものである。
【図１】
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【図２】
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