(57)【要約】【課題】高速加工およびドライ加工でさらなる長寿命化を達成することができる表面被覆切削工具を提供する。【解決手段】基材と、基材上に形成された被覆膜とを備え、被覆膜は、Ｔｉ1-xＣｒxＮ（ただし、０≦ｘ＜０．３）からなるＡ層と、Ｔｉ1-yＡｌyＮ（ただし、０．３＜ｙ＜０．７）からなるＢ層とがそれぞれ交互に積層されて構成されており、Ａ層の厚みλａおよびＢ層の厚みλｂはそれぞれ２ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、互いに接しているＡ層およびＢ層の厚みの比であるλａ／λｂの値は、基材に最も近い位置においては０．４＜λａ／λｂ＜０．７であって、基材側から被覆膜の最表面側に進むにしたがって連続的および／または段階的に増加していき、被覆膜の最表面に最も近い位置においては１．５＜λａ／λｂ＜３となる表面被覆切削工具である。【選択図】図１
2010082704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上に形成された被覆膜とを備え、
前記被覆膜は、Ｔｉ1-xＣｒxＮ（ただし、０≦ｘ＜０．３）からなるＡ層と、Ｔｉ1-yＡｌyＮ（ただし、０．３＜ｙ＜０．７）からなるＢ層とがそれぞれ交互に積層されて構成されており、
前記Ａ層の厚みλａおよび前記Ｂ層の厚みλｂはそれぞれ２ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、
互いに接している前記Ａ層および前記Ｂ層の厚みの比であるλａ／λｂの値は、前記基材に最も近い位置においては０．４＜λａ／λｂ＜０．７であって、前記基材側から前記被覆膜の最表面側に進むにしたがって連続的および／または段階的に増加していき、前記被覆膜の最表面に最も近い位置においては１．５＜λａ／λｂ＜３となる、表面被覆切削工具。
【請求項２】
前記基材と前記被覆膜との間に中間層を有しており、
前記中間層は、Ｔｉ、Ｃｒ、ＴｉＮまたはＣｒＮからなり、
前記中間層の厚みは、０．１μｍ以上１μｍ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】
前記被覆膜の最表面上に表面保護層を有しており、
前記表面保護層は、ＴｉＣｒＣＮからなり、
前記表面保護層の厚みは、０．１μｍ以上２μｍ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】
前記被覆膜の全体の厚みは、０．５μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の表面被覆切削工具。
【請求項５】
前記被覆膜は、物理蒸着法により形成されたことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の表面被覆切削工具。
【請求項６】
前記基材は、ＷＣ基超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化硼素焼結体、または酸化アルミニウムと炭化チタンとからなる基材のいずれかであることを特徴とする、請求項１から５のいずれか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、表面被覆切削工具に関し、特に、高速加工およびドライ加工でさらなる長寿命化を達成することができる表面被覆切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の表面被覆切削工具の動向として、地球環境保全の観点から、切削油剤を用いないドライ加工が求められていること、被削材が多様化していること、および加工能率を一層向上させるため切削速度がより高速になってきていることなどの理由から、表面被覆切削工具の刃先温度はますます高温になる傾向にある。その結果、表面被覆切削工具の寿命が短くなるため、表面被覆切削工具を構成する材料に要求される特性は厳しくなる一方である。表面被覆切削工具の長寿命化のために表面被覆切削工具を構成する材料に要求される特性としては、基材上に形成される被覆膜の安定性（被覆膜の耐酸化特性や密着性）は勿論のこと、被覆膜の耐摩耗性や潤滑性も重要となってくる。
【０００３】
表面被覆切削工具の耐摩耗性の改善のため、ＷＣ基超硬合金、サーメット、高速度鋼などの基材上に、ＴｉＡｌＮを単層または複数層積層して、被覆膜を形成することはよく知られている。しかしながら、最近の高速加工およびドライ加工においては、ＴｉＡｌＮのみからなる被覆膜では長寿命の表面被覆切削工具を得ることができないのが現状である。
【０００４】
このような問題を解決するため、特許文献１には、ＴｉＡｌＮまたはＴｉＡｌＣＮからなる層とＣｒＮからなる層とを交互に積層することによって、耐摩耗性と靭性を両立させた表面被覆切削工具が開示されている。しかしながら、ＣｒＮからなる層は靭性改善に効果はあるものの低硬度であるため、耐摩耗性が低下し、高速加工およびドライ加工における長寿命化を達成することができないという問題があった。
【０００５】
また、特許文献２には、被覆膜が周期律表のＩＶＡ族元素、ＶＡ族元素、ＶＩＡ族元素、ＡｌおよびＳｉからなる群から選択された少なくとも１種の元素の窒化物からなるＡ層と、Ｃｒの窒化物からなるＢ層とが交互に積層されて構成されており、被覆膜の最表面側に進むにしたがって連続的および／または段階的にＢ層の厚みを厚くすることで高速加工およびドライ加工で長寿命化を達成した表面被覆切削工具が開示されている。しかしながら、この構成においても、高速加工およびドライ加工における表面被覆切削工具のさらなる長寿命化には限界があった。
【０００６】
さらに、特許文献３には、ＣｒＭｅＮ（ＭｅはＶ、Ｓｉ、ＴｉおよびＢから選択される少なくとも１種以上でＣｒの一部を３０原子％未満置換したもの）からなる層と、ＴｉＡｌＮからなる層とを積層している。しかしながら、ＣｒＭｅＮからなる層にはＣｒが７０原子％以上含まれており、十分な硬度が得られないため、耐摩耗性が低下し、高速加工およびドライ加工における長寿命化には限界があった。
【特許文献１】特開２００２−２７５６１８号公報
【特許文献２】特開２００７−１１１８１５号公報
【特許文献３】特許第３４０４００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、高速加工およびドライ加工でさらなる長寿命化を達成することができる表面被覆切削工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基材と、基材上に形成された被覆膜とを備え、被覆膜は、Ｔｉ1-xＣｒxＮ（ただし、０≦ｘ＜０．３）からなるＡ層と、Ｔｉ1-yＡｌyＮ（ただし、０．３＜ｙ＜０．７）からなるＢ層とがそれぞれ交互に積層されて構成されており、Ａ層の厚みλａおよびＢ層の厚みλｂはそれぞれ２ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、互いに接しているＡ層およびＢ層の厚みの比であるλａ／λｂの値は、基材に最も近い位置においては０．４＜λａ／λｂ＜０．７であって、基材側から被覆膜の最表面側に進むにしたがって連続的および／または段階的に増加していき、被覆膜の最表面に最も近い位置においては１．５＜λａ／λｂ＜３となる表面被覆切削工具である。
【０００９】
ここで、本発明の表面被覆切削工具は、基材と被覆膜との間に中間層を有しており、中間層は、Ｔｉ、Ｃｒ、ＴｉＮまたはＣｒＮからなり、中間層の厚みは、０．１μｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の表面被覆切削工具は、被覆膜の最表面上に表面保護層を有しており、表面保護層は、ＴｉＣｒＣＮからなり、表面保護層の厚みは、０．１μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の表面被覆切削工具において、被覆膜の全体の厚みは、０．５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の表面被覆切削工具において、被覆膜は、物理蒸着法により形成されたものであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の表面被覆切削工具において、基材は、ＷＣ基超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化硼素焼結体、または酸化アルミニウムと炭化チタンとからなる基材のいずれかであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高速加工およびドライ加工でさらなる長寿命化を達成することができる表面被覆切削工具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００１６】
図１に、本発明の表面被覆切削工具の一例の模式的な拡大断面図を示す。ここで、表面被覆切削工具は、基材１と基材１上に形成された被覆膜２とを備え、被覆膜２は、Ｔｉ1-xＣｒxＮ（ただし、０≦ｘ＜０．３）からなるＡ層３と、Ｔｉ1-yＡｌyＮ（ただし、０．３＜ｙ＜０．７）からなるＢ層４とがそれぞれ交互に積層されて構成されている。そして、Ａ層３の厚みλａおよびＢ層４の厚みλｂはそれぞれ２ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であって、互いに接しているＡ層３とＢ層４との厚みの比であるλａ／λｂの値が、基材１に最も近い位置においては０．４＜λａ／λｂ＜０．７であり、基材１側から被覆膜２の最表面側に進むにしたがって連続的および／または段階的に増加していき、被覆膜２の最表面に最も近い位置においては１．５＜λａ／λｂ＜３となっている。なお、Ａ層３およびＢ層４はそれぞれ２層以上形成される。
【００１７】
Ａ層３は、Ｔｉ1-xＣｒxＮ（ただし、０≦ｘ＜０．３）からなることを特徴とする。ここで、Ａ層３を構成するＴｉ1-xＣｒxＮのＣｒの組成比を示すｘを０．３未満とすることによって、Ａ層３の硬度低下を抑えることができるとともに、Ａ層３の耐摩耗性を向上させることができるため、高速加工およびドライ加工でさらなる長寿命化を達成することが可能な表面被覆切削工具を得ることができる。
【００１８】
なお、ＣｒＮは鋼系材料との摩擦係数が低いため、被削材の加工品位の向上、ならびに高速加工時およびドライ加工時の刃先温度の上昇を抑えることができる。さらに、ＣｒＮは、ＴｉＮと比較して酸化開始温度が低い。それゆえ、Ａ層３をＴｉＮとＣｒＮとを組み合わせたＴｉ1-xＣｒxＮ（ただし、０＜ｘ＜０．３）から形成することによって、高速加工時の発熱による酸化摩耗の低減にも効果的であり、本発明の表面被覆切削工具の高速加工およびドライ加工における長寿命化をさらに向上させることができる傾向が大きくなる。
【００１９】
さらに、Ａ層３を構成するＴｉ1-xＣｒxＮのＣｒの組成比ｘを、０．０５≦ｘ＜０．２５の範囲内の値とした場合には、Ａ層３の硬度と潤滑性とのバランスをさらに向上させることができ、本発明の表面被覆切削工具の高速加工およびドライ加工における長寿命化を大幅に向上させることができる傾向が大きくなる点で好ましい。
【００２０】
なお、Ａ層３を構成するＴｉ1-xＣｒxＮのＣｒの組成比ｘは、Ａ層３におけるＴｉ（チタン）とＣｒ（クロム）の総原子数に対するＣｒの原子数の比を意味する。
【００２１】
また、Ｂ層４は、Ｔｉ1-yＡｌyＮ（ただし、０．３＜ｙ＜０．７）からなることを特徴とする。ここで、Ｂ層４を構成するＴｉ1-yＡｌyＮのＡｌの組成比を示すｙを０．３＜ｙ＜０．７の範囲内の値とすることによって、Ｂ層４を耐摩耗性と靭性とのバランスに優れた膜とすることができるため、高速加工およびドライ加工でさらなる長寿命化を達成することが可能な表面被覆切削工具を得ることができる。
【００２２】
また、Ｂ層４を構成するＴｉ1-yＡｌyＮのＡｌの組成比ｙを、０．４≦ｙ≦０．６５の範囲内の値とした場合には、Ｂ層４の耐摩耗性と靭性とのバランスをさらに向上させることができ、本発明の表面被覆切削工具の高速加工およびドライ加工における長寿命化を大幅に向上させることができる傾向が大きくなる点で好ましい。
【００２３】
なお、Ｂ層４を構成するＴｉ1-yＡｌyＮのＡｌの組成比ｙは、Ｂ層４におけるＴｉ（チタン）とＡｌ（アルミニウム）の総原子数に対するＡｌの原子数の比を意味する。
【００２４】
上述したように、Ｂ層４はＴｉ1-yＡｌyＮから構成されるため、耐摩耗性と靭性に優れるが、基材１上に形成される被覆膜２を耐摩耗性と靭性に優れるＢ層４のみから形成した場合には、本発明の表面被覆切削工具の高速加工およびドライ加工における長寿命化に限界があった。
【００２５】
本発明者は、硬度と潤滑性に優れるＴｉ1-xＣｒxＮ（ただし、０≦ｘ＜０．３）からなるＡ層３と、耐摩耗性と靭性に優れるＴｉ1-yＡｌyＮ（ただし、０．３＜ｙ＜０．７）からなるＢ層４とをそれぞれ交互に積層してこれらの膜の特性を組み合わせることによって、耐摩耗性、靭性、硬度および潤滑性のすべてを兼ね備えた被覆膜２の形成を試みたが、単純に積層しただけでは十分な耐摩耗性が得られず、本発明の表面被覆切削工具の高速加工およびドライ加工における長寿命化を図ることができなかった。
【００２６】
本発明者が様々な検討をした結果、本発明の表面被覆切削工具の上記のＡ層３とＢ層４とから構成される被覆膜２中のＡｌの含有量が少ないほど、切り屑が擦過するすくい面側の摩耗を抑えることができることを見い出した。これは、Ａｌの含有量が少ない材料ほど熱伝導率が高い膜となりやすいため、切削時に発生する熱が基材１側に伝わり、被覆膜２の表面の酸化摩耗が低減されるためと考えられる。しかしながら、被覆膜２中のＡｌの含有量を少なくすると、被覆膜２の靭性が低下する。
【００２７】
そこで、本発明者が鋭意検討した結果、被覆膜２を構成するＡ層３とＢ層４の厚みをそれぞれ変えてＡｌの含有量を制御することによって、耐摩耗性、靭性、硬度および潤滑性のすべてを兼ね備えた被覆膜２を得ることができる。
【００２８】
すなわち、被覆膜２を構成するＡ層３の厚みλａおよびＢ層４の厚みλｂをそれぞれ２ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲内の厚みとし、互いに接しているＡ層３とＢ層４との厚みの比であるλａ／λｂの値を基材１に最も近い位置においては０．４＜λａ／λｂ＜０．７の範囲内の値とし、基材１側から被覆膜２の最表面側に進むにしたがって連続的および／または段階的に増加させ、被覆膜２の最表面に最も近い位置においては１．５＜λａ／λｂ＜３の範囲内の値とすることによって、耐摩耗性、靭性、硬度および潤滑性のすべてを兼ね備えた被覆膜２を得ることができる。このような構成の被覆膜２を基材１上に備えることによって、高速加工およびドライ加工でさらなる長寿命化を達成することができる表面被覆切削工具を得ることができる。
【００２９】
ここで、本発明の表面被覆切削工具の被覆膜２を構成するＡ層３の厚み（Ａ層３の１層当たりの厚み）λａおよびＢ層４の厚み（Ｂ層４の１層当たりの厚み）λｂはそれぞれ２ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲内の厚みとされる。Ａ層３の１層当たりの厚みλａおよびＢ層４の１層当たりの厚みλｂがそれぞれ２ｎｍ未満である場合には、Ａ層３およびＢ層４の形成がそれぞれ困難となる傾向にある。また、Ａ層３の１層当たりの厚みλａおよびＢ層４の１層当たりの厚みλｂがそれぞれ１０００ｎｍを超える場合には、Ａ層３およびＢ層４のそれぞれの層の１層当たりの厚みが大きくなりすぎてＡ層３とＢ層４とを組み合わせた効果が少なくなる。
【００３０】
また、本発明の表面被覆切削工具の被覆膜２の基材１側においては、耐摩耗性と靭性に優れたＢ層４の厚みをＡ層３の厚みよりも厚くされる。これは、被覆膜２の基材１側では耐摩耗性と靭性に優れたＢ層４の厚みを厚くすることによって、耐欠損性の向上などの高速加工時およびドライ加工時における長寿命化に関する効果を向上させるためである。より具体的には、互いに接しているＡ層３の厚みλａとＢ層４の厚みλｂとの厚みの比であるλａ／λｂの値は、基材１に最も近い位置においては０．４＜λａ／λｂ＜０．７の範囲内の値とされていればよく、本発明の表面被覆切削工具の長寿命化を図る観点からは、０．５≦λａ／λｂ≦０．６の範囲内の値とされることが好ましい。
【００３１】
一方、本発明の表面被覆切削工具の被覆膜２の最表面側においては、硬度と潤滑性に優れたＡ層３の厚みがＢ層４の厚みよりも厚くされる。これは、被覆膜２の最表面側では硬度と潤滑性に優れたＡ層３の厚みを厚くすることによって、Ａ層３の潤滑性に起因する刃先温度の低下や、Ａｌの含有量の低下に起因する被覆膜２のすくい面側の酸化摩耗の低減などの高速加工時およびドライ加工時における長寿命化に関する効果を向上させるためである。さらに、被覆膜２の最表面側においてＡ層３の厚みを厚くすることによって、被削材の加工品位を向上させることも可能である。
【００３２】
なお、本発明において、「連続的に増加」とは、たとえば図２に示すように、基材から被覆膜の最表面にかけて進むにしたがってλａ／λｂの値が直線状に増加する場合が挙げられるが、直線状に増加する場合に限定されず、指数関数状に増加する場合も含まれる。また、本発明において、「段階的に増加」とは、たとえば図３に示すように、基材から被覆膜の最表面にかけて進むにしたがってλａ／λｂの値が階段状に増加する場合が挙げられるが、図３に示す形態には限定されない。また、本発明においては、基材から被覆膜の最表面にかけて、λａ／λｂの値が連続的に増加する箇所と段階的に増加する箇所とが入り混じっていてもよい。
【００３３】
また、本発明において、被覆膜２の全体の厚みは０．５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。被覆膜２の全体の厚みが０．５μｍ未満である場合には被覆膜２の耐摩耗性が低下するおそれがある。また、被覆膜２の全体の厚みが２０μｍを超える場合には、被覆膜２中に残存する圧縮応力に耐え切れずに、被覆膜２が自己破壊するおそれがある。なお、被覆膜２の耐摩耗性の低下および自己破壊を有効に防止する観点からは、被覆膜２の全体の厚みは２μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。
【００３４】
また、基材１としては、ＷＣ基超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化硼素焼結体、または酸化アルミニウムと炭化チタンとからなる基材のいずれかを用いることが好ましい。
【００３５】
また、基材１と被覆膜２の密着性を向上する観点からは、基材１と被覆膜２との間に、ＴｉＮ、ＣｒＮ、ＴｉまたはＣｒからなる中間層を設けることが望ましい。このような中間層は、上記の基材１と被覆膜２のそれぞれに対して密着性に優れているため、基材１と被覆膜２との密着性が向上する傾向にある。
【００３６】
また、中間層の厚みは０．１μｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。中間層の厚みが０．１μｍ未満である場合には中間層が薄すぎて基材１と被覆膜２との密着性を向上することができないおそれがあり、中間層の厚みが１μｍを超えた場合には基材１と被覆膜２との密着性のさらなる向上が見られない傾向にある。
【００３７】
また、被覆膜２の最表面上には、ＴｉＣｒＣＮからなる表面保護層を設けることも望ましい。ＴｉＣｒＣＮからなる表面保護層を被覆膜２の最表面上に設けた場合には、表面保護層中のカーボンによって潤滑性を発現させるため、切削時の刃先温度の低下および加工品位の向上がさらに促進する傾向にある。なお、表面保護層を構成するＴｉＣｒＣＮにおけるＴｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｃ（炭素）およびＮ（窒素）の組成比は特に限定されるものではない。
【００３８】
また、表面保護層の厚みは０．１μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。表面保護層の厚みが０．１μｍ未満である場合には表面保護層の厚みが薄すぎて、切削開始後すぐに表面保護層が摩耗してなくなってしまうおそれがあり、２μｍを超える場合には表面保護層が厚すぎて、被覆膜２から表面保護層が剥離しやすくなる。
【００３９】
なお、本発明において、Ａ層３、Ｂ層４、被覆膜２、中間層および表面保護層などの厚みはそれぞれ、透過型電子顕微鏡観察により測定することが可能である。
【００４０】
また、結晶性の高い化合物を形成することができる成膜プロセスを用いて基材１上に被覆膜２を形成することが好ましい。そこで、種々の成膜プロセスを検討した結果、物理蒸着法を用いて被覆膜２を形成することが好ましいことが判明した。物理蒸着法としては、たとえば、スパッタリング法またはイオンプレーティング法などが挙げられるが、特に、原料となる元素のイオン化率が高いカソードアークイオンプレーティング法が最も好ましい。基材１の表面上に直接被覆膜２を形成するための成膜プロセスとしてカソードアークイオンプレーティング法を用いた場合には、被覆膜２の形成前に基材１の表面に対して金属イオンおよび／またはガスイオンによるイオンボンバードメント処理が可能となるため、基材１と被覆膜２の密着性が格段に向上する傾向にある。
【００４１】
以下に、本発明において、基材１上に被覆膜２を形成する方法の一例について説明する。この例は、カソードアークイオンプレーティング法により被覆膜２を形成する方法の一例である。
【００４２】
まず、図４にその概略を示したカソードアークイオンプレーティング装置１０を用意する。
【００４３】
ここで、カソードアークイオンプレーティング装置１０は、第１アーク蒸発源１３、第２アーク蒸発源１４および第３アーク蒸発源１５という３つのアーク蒸発源とともに、回転テーブル１１、ヒータ１２およびガス導入口１６を有している。
【００４４】
まず、回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉＣｒターゲットを、第２アーク蒸発源１４としてＴｉＡｌターゲットをセットした。
【００４５】
次に、カソードアークイオンプレーティング装置１０内を真空引きした後にアルゴンをガス導入口１６から導入し、アルゴン中でグロー放電を発生させることによってアルゴンイオンを生成する。そして、当該アルゴンイオンによって、基材１の表面をスパッタクリーンニング（ボンバード）する。
【００４６】
その後、カソードアークイオンプレーティング装置１０からアルゴンを排気した後に回転テーブル１１を回転させ、第１アーク蒸発源１３としてのＴｉＣｒターゲットおよび第２アーク蒸発源１４としてのＴｉＡｌターゲットをそれぞれイオン化させる。それと同時に、反応ガスとなる窒素をガス導入口１６からカソードアークイオンプレーティング装置１０内に導入し、基材１上にＡ層３およびＢ層４を交互に積層して被覆膜２を形成する。
【００４７】
ここで、基材１が第１アーク蒸発源１３の前を通るときにはＡ層３が積層され、第２アーク蒸発源１４の前を通るときにはＢ層４が積層されるため、基材１上にＡ層３とＢ層４とを交互に積層することができる。
【００４８】
また、基材１上への被覆膜２の形成開始直後においては、第１アーク蒸発源１３のアーク電流をたとえば７０Ａとし、第２アーク蒸発源１４のアーク電流をたとえば１５０Ａとして、第１アーク蒸発源１３のアーク電流を第２アーク蒸発源１４のアーク電流よりも小さくすることによって、基材１に最も近い位置において互いに接しているＡ層３の厚みλａとＢ層４の厚みλｂとの厚みの比であるλａ／λｂの値を０．４＜λａ／λｂ＜０．７の範囲内の値とすることができる。
【００４９】
その後は、連続的または段階的に、第１アーク蒸発源１３のアーク電流を大きく、第２アーク蒸発源１４のアーク電流を小さくしながら、Ａ層３およびＢ層４を交互に積層していく。
【００５０】
そして、被覆膜２の最表面に最も近い位置においては、第１アーク蒸発源１３のアーク電流を第２アーク蒸発源１４のアーク電流よりも大きくすることによって、被覆膜２の最表面に最も近い位置で互いに接しているＡ層３の厚みλａとＢ層４の厚みλｂとの厚みの比であるλａ／λｂの値を１．５＜λａ／λｂ＜３の範囲内の値とすることができる。
【００５１】
ここで、上記で例示した基材１上に被覆膜２を形成する方法の一例において、Ａ層３およびＢ層４のそれぞれの１層当たりの厚みは、２ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲内の厚みであるため、回転テーブル１１の回転数、第１アーク蒸発源１３のアーク電流および第２アーク蒸発源１４のアーク電流などを制御することにより、Ａ層３の１層当たりの厚みλａおよびＢ層４の１層当たりの厚みλｂのそれぞれの厚みを制御することが可能である。
【００５２】
また、上記の図１に示す構成の表面被覆切削工具においては、基材１上にまずＢ層４を形成した後にＡ層３を形成し、その後、Ｂ層４とＡ層３とを交互に積層していき、最後にＡ層３を形成することによって被覆膜２を形成しているが、この構成に限定されないことは言うまでもない。
【００５３】
たとえば、図５の模式的拡大断面図に示す構成の表面被覆切削工具のように、基材１上にまずＡ層３を形成した後にＢ層４を形成し、その後、Ａ層３とＢ層４とを交互に積層していき、最後にＢ層４を形成することによって被覆膜２を形成してもよい。
【００５４】
また、たとえば、図６の模式的拡大断面図に示す構成の表面被覆切削工具のように、基材１上にまずＢ層４を形成した後にＡ層３を形成し、その後、Ｂ層４とＡ層３とを交互に積層していき、最後にＢ層４を形成することによって被覆膜２を形成してもよい。
【００５５】
また、たとえば、図７の模式的拡大断面図に示す構成の表面被覆切削工具のように、基材１上にまずＡ層３を形成した後にＢ層４を形成し、その後、Ａ層３とＢ層４とを交互に積層していき、最後にＡ層３を形成することによって被覆膜２を形成してもよい。
【実施例】
【００５６】
以下のようにして、実施例１〜実施例１５および比較例１〜比較例６のそれぞれの表面被覆切削工具について作製し、それぞれ表面被覆切削工具の寿命について評価した。
【００５７】
また、実施例１〜実施例１５および比較例１〜比較例６のそれぞれの表面被覆切削工具の中間層の構成を表１に示し、被覆膜の構成を表２に示し、表面保護層の構成を表３に示す。また、それぞれの表面被覆切削工具の寿命についての評価結果を表４に示す。
【００５８】
なお、表２の「組成」の欄は、実施例１〜実施例１５および比較例１〜比較例６のそれぞれの表面被覆切削工具の被覆膜を構成するＡ層とＢ層の材料組成を示している。
【００５９】
また、表２の「基材側に最も近い位置」の欄は、実施例１〜実施例１５および比較例１〜比較例６のそれぞれの表面被覆切削工具の被覆膜を構成するＡ層およびＢ層のうち、基材に最も近い位置において互いに接しているＡ層の厚みλａ、Ｂ層の厚みλｂおよびその比λａ／λｂを示している。
【００６０】
また、表２の「最表面側に最も近い位置」の欄は、実施例１〜実施例１５および比較例１〜比較例６のそれぞれの表面被覆切削工具の被覆膜を構成するＡ層およびＢ層のうち、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接しているＡ層の厚みλａ、Ｂ層の厚みλｂおよびその比λａ／λｂを示している。
【００６１】
また、表２の「λａ／λｂの増加」の欄は、実施例１〜実施例１５および比較例１〜比較例６のそれぞれの表面被覆切削工具の被覆膜を構成して互いに接しているＡ層の厚みλａとＢ層の厚みλｂとの比λａ／λｂの値が基材側から最表面に向かってどのように増加しているかということを示している。
【００６２】
（実施例１）
図４に示すカソードアークイオンプレーティング装置１０の回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.8Ｃｒ0.2ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.5Ａｌ0.5ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としてＴｉターゲットをセットした。
【００６３】
まず、カソードアークイオンプレーティング装置１０内を真空引きした後にアルゴンをガス導入口１６から導入し、その真空度を３Ｐａに維持しながら基材１を４５０℃まで加熱した。
【００６４】
次に、基材１にバイアス電圧を徐々に印加しながらバイアス電圧を−１０００Ｖまで上げてアルゴン中でグロー放電を発生させることにより、アルゴンイオンによる基材１の表面のクリーニング処理を１５分間行なった。そして、上記クリーニング処理後にカソードアークイオンプレーティング装置１０からアルゴンを排気した。これにより、基材１の表面がスパッタクリーンニングされた。
【００６５】
次に、窒素をガス導入口１６からカソードアークイオンプレーティング装置１０内に導入した後、基材１に−５０Ｖのバイアス電圧を印加した状態で、回転テーブル１１を３ｒｐｍの回転速度で回転させ、第３アーク蒸発源１５にアーク電流を流してアーク放電によりイオン化させ、基材１上に０．３μｍの厚みのＴｉＮからなる中間層を形成した。
【００６６】
次に、第１アーク蒸発源１３および第２アーク蒸発源１４にそれぞれアーク電流を流してアーク放電によりイオン化させ、基材１上にＴｉ0.8Ｃｒ0.2ＮからなるＡ層とＴｉ0.5Ａｌ0.5ＮからなるＢ層とを交互に積層して被覆膜を形成した。
【００６７】
ここで、基材１が第１アーク蒸発源１３の前を通るときにはＡ層が積層され、第２アーク蒸発源１４の前を通るときにはＢ層が積層された。被覆膜の形成開始直後は、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流を７０Ａ、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流を１５０Ａとして、基材１に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．５を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については連続的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については連続的に減少させることによって、λａ／λｂの値を連続的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流を１５０Ａ、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流を７０Ａとして、λａ／λｂ＝２を満たすＡ層およびＢ層を形成した。
【００６８】
なお、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは５．４μｍであった。
【００６９】
そして、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０から窒素を一旦排気した後に、カソードアークイオンプレーティング装置１０内に窒素とメタンの混合ガスを導入し、基材１に−５０Ｖのバイアス電圧を印加した状態で、第１アーク蒸発源１３にアーク電流を流してアーク放電によりイオン化させ、基材１上に０．５μｍの厚みのＴｉ0.8Ｃｒ0.2ＣＮからなる表面保護層を形成した。
【００７０】
また、基材１として、６枚刃で外径１０ｍｍの超硬合金製エンドミル、外径８ｍｍの超硬合金製ドリルおよびＰ２０相当超硬合金製旋削用スローアウェイチップ（形状：ＣＮＭＧ１２０４０８Ｎ−ＧＵ）をそれぞれ用いて、それぞれの基材上に上記の被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。
【００７１】
そして、上記のようにして作製したエンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップのそれぞれについて、以下の切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【００７２】
（ｉ）エンドミル切削試験
被削材としてＳＫＤ１１（ＨＲＣ６１）を用い、被削材の側面切削をダウンカットで、切削速度が２００ｍ／ｍｉｎ、送り量が０．０２５ｍｍ／刃、切り込み量ａp＝１０ｍｍ、切り込み量ａe＝０．６ｍｍの条件で、エアブローをしながら切削を行なった。そして、切削長５０ｍ時点での切れ刃外周の摩耗幅（ｍｍ）を表面被覆切削工具の寿命として評価した。
【００７３】
（ｉｉ）ドリル切削試験
被削材としてＳ５０Ｃを用い、被削材の穴加工を、切削速度が８０ｍ／ｍｉｎ、送り量が０．２５ｍｍ／ｒｅｖ、切削油なしの条件で、穴深さが３０ｍｍの貫通穴を形成することにより行なった。そして、切削長３０ｍ時点での先端マージン部の摩耗幅（ｍｍ）を表面被覆切削工具の寿命として評価した。
【００７４】
（ｉｉｉ）旋削用スローアウェイチップ切削試験
被削材としてＳＣＭ４３５（直径３５０ｍｍ）を用い、切削速度が３００ｍ／ｍｉｎ、送り量が０．２５ｍｍ／ｒｅｖ、切り込み量が１．５ｍｍ、水溶性切削油の条件で行なった。そして、切削時間１５分時点での表面被覆切削工具の逃げ面の摩耗幅（ｍｍ）を表面被覆切削工具の寿命として評価した。
【００７５】
（実施例２）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.9Ｃｒ0.1ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.55Ａｌ0.45ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としてＣｒターゲットをセットした。その後は、実施例１と同様にして、基材上に厚さ０．５μｍのＣｒＮからなる中間層を形成した後に、Ｔｉ0.9Ｃｒ0.1ＮからなるＡ層とＴｉ0.55Ａｌ0.45ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【００７６】
また、実施例２においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．５７を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については連続的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については連続的に減少させることによって、λａ／λｂの値を連続的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．２９を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【００７７】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは３．５μｍであった。
【００７８】
そして、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０から窒素を一旦排気した後に、カソードアークイオンプレーティング装置１０内に窒素とメタンの混合ガスを導入し、基材１に−５０Ｖのバイアス電圧を印加した状態で、第１アーク蒸発源１３にアーク電流を流してアーク放電によりイオン化させ、基材１上に１．５μｍの厚みのＴｉ0.9Ｃｒ0.1ＣＮからなる表面保護層を形成した。
【００７９】
（実施例３）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.85Ｃｒ0.15ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.45Ａｌ0.55ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としてＴｉターゲットをセットした。
【００８０】
その後は、中間層の形成時に窒素を導入しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に厚さ０．２μｍのＴｉからなる中間層を形成した後に、Ｔｉ0.85Ｃｒ0.15ＮからなるＡ層とＴｉ0.45Ａｌ0.55ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【００８１】
また、実施例３においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．５８を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については段階的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については段階的に減少させることによって、λａ／λｂの値を段階的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．２６を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【００８２】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは１４．８μｍであった。
【００８３】
そして、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０から窒素を一旦排気した後に、カソードアークイオンプレーティング装置１０内に窒素とメタンの混合ガスを導入し、基材１に−５０Ｖのバイアス電圧を印加した状態で、第１アーク蒸発源１３にアーク電流を流してアーク放電によりイオン化させ、基材１上に０．２μｍの厚みのＴｉ0.85Ｃｒ0.15ＣＮからなる表面保護層を形成した。
【００８４】
（実施例４）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.8Ｃｒ0.2ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.4Ａｌ0.6ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としてＣｒターゲットをセットした。
【００８５】
その後は、中間層の形成時に窒素を導入しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に厚さ０．９μｍのＣｒからなる中間層を形成した後に、Ｔｉ0.8Ｃｒ0.2ＮからなるＡ層とＴｉ0.4Ａｌ0.6ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【００８６】
なお、実施例４においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．５２を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については段階的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については段階的に減少させることによって、λａ／λｂの値を段階的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．１５を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【００８７】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは７．６μｍであった。
【００８８】
そして、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０から窒素を一旦排気した後に、カソードアークイオンプレーティング装置１０内に窒素とメタンの混合ガスを導入し、基材１に−５０Ｖのバイアス電圧を印加した状態で、第１アーク蒸発源１３にアーク電流を流してアーク放電によりイオン化させ、基材１上に１．８μｍの厚みのＴｉ0.8Ｃｒ0.2ＣＮからなる表面保護層を形成した。
【００８９】
（実施例５）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.9Ｃｒ0.1ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.5Ａｌ0.5ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としてＴｉターゲットをセットした。
【００９０】
その後は、実施例１と同様にして、基材上に厚さ０．３μｍのＴｉＮからなる中間層を形成した後に、Ｔｉ0.9Ｃｒ0.1ＮからなるＡ層とＴｉ0.5Ａｌ0.5ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【００９１】
なお、実施例５においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．５０を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については連続的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については連続的に減少させることによって、λａ／λｂの値を連続的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．００を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【００９２】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは２．２μｍであった。
【００９３】
そして、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０から窒素を一旦排気した後に、カソードアークイオンプレーティング装置１０内に窒素とメタンの混合ガスを導入し、基材１に−５０Ｖのバイアス電圧を印加した状態で、第１アーク蒸発源１３にアーク電流を流してアーク放電によりイオン化させ、基材１上に０．５μｍの厚みのＴｉ0.9Ｃｒ0.1ＣＮからなる表面保護層を形成した。
【００９４】
（実施例６）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.75Ｃｒ0.25ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.35Ａｌ0.65ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としてＣｒターゲットをセットした。
【００９５】
その後は、表面保護層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に厚さ０．６μｍのＣｒＮからなる中間層を形成した後に、Ｔｉ0.75Ｃｒ0.25ＮからなるＡ層とＴｉ0.35Ａｌ0.65ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【００９６】
なお、実施例６においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．５０を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については連続的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については連続的に減少させることによって、λａ／λｂの値を連続的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．５０を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【００９７】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは４．８μｍであった。
【００９８】
（実施例７）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.8Ｃｒ0.2ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.55Ａｌ0.45ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としてＴｉターゲットをセットした。
【００９９】
その後は、中間層の形成時に窒素を導入しなかったことおよび表面保護層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に厚さ０．２μｍのＴｉからなる中間層を形成した後に、Ｔｉ0.8Ｃｒ0.2ＮからなるＡ層とＴｉ0.55Ａｌ0.45ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１００】
なお、実施例７においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．６０を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については連続的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については連続的に減少させることによって、λａ／λｂの値を連続的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．００を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【０１０１】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは８．３μｍであった。
【０１０２】
（実施例８）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.95Ｃｒ0.05ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.5Ａｌ0.5ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としては何もセットしなかった。
【０１０３】
その後は、中間層を形成せずに被覆膜を基材上に直接形成したこと以外は実施例１と同様にして、基材上に、Ｔｉ0.95Ｃｒ0.05ＮからなるＡ層とＴｉ0.5Ａｌ0.5ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１０４】
なお、実施例８においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．５３を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については連続的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については連続的に減少させることによって、λａ／λｂの値を連続的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．０５を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【０１０５】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは１２．５μｍであった。
【０１０６】
そして、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０から窒素を一旦排気した後に、カソードアークイオンプレーティング装置１０内に窒素とメタンの混合ガスを導入し、基材１に−５０Ｖのバイアス電圧を印加した状態で、第１アーク蒸発源１３にアーク電流を流してアーク放電によりイオン化させ、基材１上に１．２μｍの厚みのＴｉ0.95Ｃｒ0.05ＣＮからなる表面保護層を形成した。
【０１０７】
（実施例９）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.9Ｃｒ0.1ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.4Ａｌ0.6ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としては何もセットしなかった。
【０１０８】
その後は、中間層および表面保護層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に、Ｔｉ0.9Ｃｒ0.1ＮからなるＡ層とＴｉ0.4Ａｌ0.6ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１０９】
なお、実施例９においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．５３を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については段階的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については段階的に減少させることによって、λａ／λｂの値を段階的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．５０を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【０１１０】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは２．８μｍであった。
【０１１１】
（実施例１０）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.9Ｃｒ0.1ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.4Ａｌ0.6ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としては何もセットしなかった。
【０１１２】
その後は、中間層および表面保護層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に、Ｔｉ0.9Ｃｒ0.1ＮからなるＡ層とＴｉ0.4Ａｌ0.6ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１１３】
なお、実施例１０においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．５３を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については段階的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については段階的に減少させることによって、λａ／λｂの値を段階的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．５０を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【０１１４】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは１．６μｍであった。
【０１１５】
（実施例１１）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.9Ｃｒ0.1ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.4Ａｌ0.6ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としては何もセットしなかった。
【０１１６】
その後は、中間層および表面保護層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に、Ｔｉ0.9Ｃｒ0.1ＮからなるＡ層とＴｉ0.4Ａｌ0.6ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１１７】
なお、実施例１１においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．５３を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については段階的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については段階的に減少させることによって、λａ／λｂの値を段階的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．５０を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【０１１８】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは１９．８μｍであった。
【０１１９】
（実施例１２）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.85Ｃｒ0.15ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.5Ａｌ0.5ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としては何もセットしなかった。
【０１２０】
その後は、中間層および表面保護層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に、Ｔｉ0.85Ｃｒ0.15ＮからなるＡ層とＴｉ0.5Ａｌ0.5ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１２１】
なお、実施例１２においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．４３を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については連続的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については連続的に減少させることによって、λａ／λｂの値を連続的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．７３を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【０１２２】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは４．５μｍであった。
【０１２３】
（実施例１３）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.85Ｃｒ0.15ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.5Ａｌ0.5ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としては何もセットしなかった。
【０１２４】
その後は、中間層および表面保護層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に、Ｔｉ0.85Ｃｒ0.15ＮからなるＡ層とＴｉ0.5Ａｌ0.5ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１２５】
なお、実施例１３においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．６８を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については連続的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については連続的に減少させることによって、λａ／λｂの値を連続的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝１．８３を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【０１２６】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは４．５μｍであった。
【０１２７】
（実施例１４）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.72Ｃｒ0.28ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.32Ａｌ0.68ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としては何もセットしなかった。
【０１２８】
その後は、中間層および表面保護層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に、Ｔｉ0.72Ｃｒ0.28ＮからなるＡ層とＴｉ0.32Ａｌ0.68ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１２９】
なお、実施例１４においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．５３を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については連続的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については連続的に減少させることによって、λａ／λｂの値を連続的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．５０を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【０１３０】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは４．５μｍであった。
【０１３１】
（実施例１５）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.65Ａｌ0.35ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としては何もセットしなかった。
【０１３２】
その後は、中間層および表面保護層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に、ＴｉＮからなるＡ層とＴｉ0.65Ａｌ0.35ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１３３】
なお、実施例１５においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．４３を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については連続的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については連続的に減少させることによって、λａ／λｂの値を連続的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．７３を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【０１３４】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは４．５μｍであった。
【０１３５】
（比較例１）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.65Ｃｒ0.35ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.75Ａｌ0.25ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としては何もセットしなかった。
【０１３６】
その後は、中間層および表面保護層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に、Ｔｉ0.65Ｃｒ0.35ＮからなるＡ層とＴｉ0.75Ａｌ0.25ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１３７】
なお、比較例１においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．５７を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については連続的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については連続的に減少させることによって、λａ／λｂの値を連続的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．００を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【０１３８】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは４．０μｍであった。
【０１３９】
（比較例２）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.8Ｃｒ0.2ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.25Ａｌ0.75ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としては何もセットしなかった。
【０１４０】
その後は、中間層および表面保護層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に、Ｔｉ0.8Ｃｒ0.2ＮからなるＡ層とＴｉ0.25Ａｌ0.75ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１４１】
なお、比較例２においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．５０を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については段階的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については段階的に減少させることによって、λａ／λｂの値を段階的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．００を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【０１４２】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは５．２μｍであった。
【０１４３】
（比較例３）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.95Ｃｒ0.05ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.4Ａｌ0.6ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としては何もセットしなかった。
【０１４４】
その後は、中間層および表面保護層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に、Ｔｉ0.95Ｃｒ0.05ＮからなるＡ層とＴｉ0.4Ａｌ0.6ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１４５】
なお、比較例３においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．７７を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については段階的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については段階的に減少させることによって、λａ／λｂの値を段階的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝１．３０を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【０１４６】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは３．５μｍであった。
【０１４７】
（比較例４）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.85Ｃｒ0.15ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４としてＴｉ0.45Ａｌ0.55ターゲットをセットし、第３アーク蒸発源１５としてはＴｉをセットした。
【０１４８】
その後は、表面保護層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、基材上に厚さ０．３μｍのＴｉＮからなる中間層を形成した後に、ＴｉＮからなる中間層上にＴｉ0.85Ｃｒ0.15ＮからなるＡ層とＴｉ0.45Ａｌ0.55ＮからなるＢ層とを交互に積層した被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１４９】
なお、比較例４においては、被覆膜の形成開始直後は、基材に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の厚みの比がλａ／λｂ＝０．４８を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。そして、被覆膜の形成の進行に伴って、第１アーク蒸発源１３に流れるアーク電流については段階的に増加させるとともに、第２アーク蒸発源１４に流れるアーク電流については段階的に減少させることによって、λａ／λｂの値を段階的に増加させながら、Ａ層およびＢ層をそれぞれ１層ずつ交互に順次積層していった。そして、被覆膜の最表面に最も近い位置において互いに接するＡ層およびＢ層の形成時においては、λａ／λｂ＝２．４３を満たすようにＡ層およびＢ層を形成した。
【０１５０】
また、被覆膜の形成は、基材上にまずＡ層を形成し、その後Ｂ層を形成して、Ａ層およびＢ層を順次交互に形成した後、被覆膜の最表面にＢ層が設置されるように行なった。また、被覆膜の形成後は、カソードアークイオンプレーティング装置１０内のガスを排気した。また、被覆膜全体の厚みは１４．２μｍであった。
【０１５１】
（比較例５）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.5Ａｌ0.5ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４および第３アーク蒸発源１５としてはそれぞれ何もセットしなかった。
【０１５２】
その後は、基材上に４．０μｍの厚みのＴｉ0.5Ａｌ0.5Ｎの単層からなる被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１５３】
（比較例６）
図４に示す回転テーブル１１に基材１をセットするとともに、第１アーク蒸発源１３としてＴｉ0.85Ａｌ0.15ターゲットをセットし、第２アーク蒸発源１４および第３アーク蒸発源１５としてはそれぞれ何もセットしなかった。
【０１５４】
その後は、基材上に４．０μｍの厚みのＴｉ0.85Ａｌ0.15Ｎの単層からなる被覆膜を形成し、表面被覆切削工具として、エンドミル、ドリルおよび旋削用スローアウェイチップをそれぞれ作製した。そして、これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして、切削試験を行ない、表面被覆切削工具の寿命の評価を行なった。その評価結果を表４に示す。
【０１５５】
【表１】
2010082704.tif 000003
【０１５６】
【表２】
2010082704.tif 000004
【０１５７】
【表３】
2010082704.tif 000005
【０１５８】
【表４】
2010082704.tif 000006
【０１５９】
表１〜表４に示すように、実施例１〜実施例１５の表面被覆切削工具は、比較例１〜比較例６の表面被覆切削工具と比べて、高速加工および／またはドライ加工である上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の切削試験においていずれも長寿命であって、高速加工およびドライ加工のいずれにも十分に対応することができることが確認された。
【０１６０】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
本発明の表面被覆切削工具は、たとえば、ドリル、エンドミル、フライス加工用スローアウェイチップ、旋削用スローアウェイチップ、メタルソー、歯切工具、リーマまたはタップなどとして好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の表面被覆切削工具の一例の模式的な拡大断面図である。
【図２】本発明において被覆膜を構成するＡ層とＢ層の厚みの比（λａ／λｂ）の値が、基材から被覆膜の最表面にかけて進むにしたがって連続的に増加する場合の一例を示す図である。
【図３】本発明において被覆膜を構成するＡ層とＢ層の厚みの比（λａ／λｂ）の値が、基材から被覆膜の最表面にかけて進むにしたがって段階的に増加する場合の一例を示す図である。
【図４】本発明に用いられるカソードアークイオンプレーティング装置の概略を示す図である。
【図５】本発明の表面被覆切削工具の他の一例の模式的な拡大断面図である。
【図６】本発明の表面被覆切削工具の他の一例の模式的な拡大断面図である。
【図７】本発明の表面被覆切削工具の他の一例の模式的な拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１６３】
１  基材、２  被覆膜、３  Ａ層、４  Ｂ層、１０  カソードアークイオンプレーティング装置、１１  回転テーブル、１２  ヒータ、１３  第１アーク蒸発源、１４  第２アーク蒸発源、１５  第３アーク蒸発源、１６  ガス導入口。
【図１】
2010082704.tif 000007
【図２】
2010082704.tif 000008
【図３】
2010082704.tif 000009
【図４】
2010082704.tif 000010
【図５】
2010082704.tif 000011
【図６】
2010082704.tif 000012
【図７】
2010082704.tif 000013