(57)【要約】【課題】溶着性の高い被削材の切削加工で硬質被覆層がすぐれた自己潤滑性を発揮することにより、すぐれた耐摩耗性を示す表面被覆切削工具を提供する。【解決手段】表面被覆切削工具の工具基体表面に、ＡｌとＴｉの複合窒化物系硬質被覆層あるいはＡｌとＣｒの複合窒化物系硬質被覆層を介して、または、介さずに、組成式：Ｎｉ（Ｃ１−ＸＮＸ）で表した場合、０．１≦Ｘ≦１．０（但し、Ｘは原子比）を満足するＮｉの炭窒化物層、窒化物層を蒸着形成する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化タングステン基超硬合金または炭窒化チタン基サーメットで構成された工具基体の表面に、硬質被覆層が蒸着形成された表面被覆切削工具において、
硬質被覆層の少なくとも一つの層が、
組成式：Ｎｉ（Ｃ１−ＸＮＸ）
で表した場合、０．１≦Ｘ≦１．０（但し、Ｘは原子比）を満足するＮｉの炭窒化物層、窒化物層であることを特徴とする自己潤滑性表面被覆切削工具。
【請求項２】
工具基体の表面と、上記Ｎｉの炭窒化物層、窒化物層との間に、ＡｌとＴｉの複合窒化物系硬質被覆層あるいはＡｌとＣｒの複合窒化物系硬質被覆層が介在形成されていることを特徴とする請求項１記載の自己潤滑性表面被覆切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に、軟鋼、ステンレス鋼などのような溶着性の高い被削材を、高い発熱を伴う高速切削条件で切削加工した場合にも、硬質被覆層がすぐれた自己潤滑性を発揮し、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を示す表面被覆切削工具（以下、被覆工具という）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、被覆工具には、各種の鋼や鋳鉄などの被削材の旋削加工や平削り加工にバイトの先端部に着脱自在に取り付けて用いられるスローアウエイチップ、前記被削材の穴あけ切削加工などに用いられるドリルやミニチュアドリル、さらに前記被削材の面削加工や溝加工、肩加工などに用いられるソリッドタイプのエンドミルなどがあり、また前記スローアウエイチップを着脱自在に取り付けて前記ソリッドタイプのエンドミルと同様に切削加工を行うスローアウエイエンドミル工具などが知られている。
【０００３】
具体的な被覆工具としては、例えば、炭化タングステン基（以下、ＷＣ基で示す）超硬合金または炭窒化チタン基（以下、ＴｉＣＮ基で示す）サーメット等で構成された工具基体の表面に硬質皮膜を蒸着形成し、被覆工具の耐摩耗性、工具寿命の改善を図ったものが一般的に知られている。
例えば、工具基体表面に、ＡｌとＴｉの複合窒化物系硬質被覆層を蒸着形成した被覆工具、また、工具基体表面に、ＡｌとＣｒの複合窒化物系硬質被覆層を蒸着形成した被覆工具が、炭素鋼や合金鋼などの切削に用いられた場合には、すぐれた耐摩耗性を示すことが知られている。
また、上記の複合窒化物系硬質被覆層の上に、Ｎｉ酸化膜をさらに被覆形成することにより、被覆工具の潤滑性改善を図った被覆工具も知られている。
【特許文献１】特開平７−３００６４９号公報
【特許文献２】特開平８−２０９３３３号公報
【特許文献３】特開２００４−１０６１８３号公報
【特許文献４】特開２００５−３３０５３９号公報
【特許文献５】特開２００６−８２２０９号公報
【特許文献６】特開２０００−２３３３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の切削加工装置のＦＡ化はめざましく、一方で切削加工に対する省力化および省エネ化、さらに低コスト化の要求は強く、これに伴って切削加工は一段と高速化する傾向にあるが、上記の従来被覆工具においては、これを通常条件での切削加工に用いた場合には問題はないが、これを特に、軟鋼やステンレス鋼等のような溶着性の高い被削材を、高い発熱を伴う高速切削に用いた場合には、切削時に発生する高熱によって硬質被覆層が過熱されて、高温硬さ、潤滑性が不足したり、また溶着を生じたりするために、耐摩耗性の低下、チッピングの発生等が避けられず、その結果、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、高熱を発生する高速切削条件で溶着を生じやすい軟鋼、ステンレス鋼のような被削材を切削加工するにあたり、硬質被覆層がすぐれた潤滑性と耐摩耗性を発揮する被覆工具を開発すべく、上記の従来被覆工具に着目し、研究を行った結果、
（イ）例えば図１（ａ）に概略平面図で、同（ｂ）に概略正面図で示される構造のアークイオンプレーティング（ＡＩＰ）装置を用い、装置中央部に工具基体（例えば、超硬基体）装着用回転テーブルを設け、装置内には、Ｎｉ炭窒化物あるいは窒化物（以下、Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）で示す）層形成用カソード電極を設け、また、必要に応じて、例えば、ＡｌとＴｉの複合窒化物（以下、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎで示す）系硬質被覆層形成用（あるいはＡｌとＣｒの複合窒化物（以下、（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎで示す）系硬質被覆層形成用）カソード電極（以下、下地層形成用電極という）を設け、工具基体装着用回転テーブル上に工具基体をリング状に装着し、この状態で装置内雰囲気を窒素雰囲気等の所定に雰囲気として、前記回転テーブルを回転させると共に、形成される硬質被覆層の層厚均一化を図る目的で工具基体自体も自転させながら、前記のＮｉ（Ｃ，Ｎ）層形成用カソード電極とアノード電極との間にアーク放電を発生させると、工具基体表面には、Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層が蒸着形成されこと。
【０００６】
（ロ）なお、工具基体表面とＮｉ（Ｃ，Ｎ）層との間に、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ系硬質被覆層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系硬質被覆層からなる下地層を介在形成する場合には、予め、下地層形成用カソード電極とアノード電極との間にアーク放電を発生させて下地層を蒸着形成した後、Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層形成用カソード電極とアノード電極との間のアーク放電を開始すればよい。
【０００７】
（ハ）蒸着形成された上記Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層は、それ自体が所定の高温硬さを有する硬質被覆層であるため、高速切削加工に用いた場合に、所定の耐摩耗性を示すが、さらに、これに加え、Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層は、切削加工時に発生する高熱によって過熱され、その一部が、ニッケルの酸化物、窒酸化物、炭酸化物、炭窒酸化物（以下、これらを総称して、単に、ＮｉＯで示す。）に変化し、そして、このＮｉＯは自己潤滑性を備えるため、溶着性の高い被削材の高速切削加工において、被削材との潤滑性を高め溶着を抑制する作用が有することから、ステンレス鋼などの溶着性の高い被削材を、高熱発生を伴う高速切削条件で切削加工しても、溶着、チッピング、偏摩耗等を生じることなくすぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮するようになる。
【０００８】
（ニ）また、工具基体表面に、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ系硬質被覆層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系硬質被覆層からなる下地層を介して、上記Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層を蒸着形成した場合には、下地層の構成成分であるＡｌが高温硬さ、耐熱性および耐酸化性を向上させ、同Ｔｉ、Ｃｒが高温強度を向上させることから、このような下地層と上記Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層からなる硬質被覆層は、耐チッピング性、耐摩耗性等の切削工具特性が一段と向上するばかりか、高温条件下の切削加工においても、すぐれた潤滑性を発揮し、溶着、チッピング、偏摩耗等を生じることなくすぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮するようになること。
以上（イ）〜（ニ）に示される知見を得たのである。
【０００９】
この発明は、上記の知見に基づいてなされたものであって、
「（１）炭化タングステン基（ＷＣ基）超硬合金または炭窒化チタン基（ＴｉＣＮ基）サーメットで構成された工具基体の表面に、硬質被覆層が蒸着形成された表面被覆切削工具において、
硬質被覆層の少なくとも一つの層が、
組成式：Ｎｉ（Ｃ１−ＸＮＸ）
で表した場合、０．１≦Ｘ≦１．０（但し、Ｘは原子比）を満足するＮｉの炭窒化物層、窒化物層（Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層）であることを特徴とする自己潤滑性表面被覆切削工具。
（２）工具基体の表面と、上記Ｎｉの炭窒化物層、窒化物層（Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層）との間に、ＡｌとＴｉの複合窒化物（（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ）系硬質被覆層あるいはＡｌとＣｒの複合窒化物（（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ）系硬質被覆層が介在形成されていることを特徴とする前記（１）記載の自己潤滑性表面被覆切削工具。」
に特徴を有するものである。
【００１０】
つぎに、この発明の被覆工具について詳細に説明する。
【００１１】
Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層；
Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層を形成する方法それ自体は、特に限定されるものではないが、例えば、以下の条件で、金属Ｎｉをターゲットとし、窒素ガスとメタンガスの混合雰囲気ガス中で、蒸着量を調整しながらアークイオンプレーティングを行うことにより、所定層厚のＮｉ（Ｃ，Ｎ）層を蒸着形成することができる。
蒸着条件：
反応ガス組成（容積％）：ＣＨ４  ０〜９０  ％，残部Ｎ２、
反応ガス圧力：  １．３３〜１３．３  Ｐａ、
バイアス電圧：０〜−５００Ｖ、周期１ｋＨｚ〜５００ｋＨｚのパルスバイアス、
そして、蒸着形成された上記Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層は、すぐれた潤滑性と高温硬さを有するが、
組成式：Ｎｉ（Ｃ１−ＸＮＸ）
で表した場合、Ｘの値が０．１未満であると、潤滑性向上効果、耐溶着性向上効果が少なくなることから、０．１≦Ｘ≦１．０（但し、Ｘは原子比）を満足する組成を有することが必要である。
したがって、硬質被覆層としてＮｉ（Ｃ，Ｎ）層を蒸着形成した被覆工具は、軟鋼、ステンレス鋼等の溶着性の高い被削材を高速条件下で切削加工する場合にも、Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層がすぐれた高温硬さを有すると同時にすぐれた自己潤滑性を備えることによって、高熱による溶着発生を防止し、チッピング、欠損、剥離等をすると同時に、硬質被覆層の有するによって、すぐれた耐摩耗性を長期に亘って維持することができる。
なお、Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層の層厚については、これが薄すぎると長期の使用にわたって十分な潤滑性を発揮することができず、一方、これが厚くなりすぎると、チッピングが発生しやすくなり、また、耐摩耗性も低下傾向を示すようになるため、１．０〜１０．０μｍであることが望ましい。
【００１２】
（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ系硬質被覆層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系硬質被覆層からなる下地層；
工具基体の表面と、上記Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層との間に、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ系硬質被覆層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系硬質被覆層からなる下地層を介在形成することにより、被覆工具の耐摩耗性をさらに向上せしめることができる。特に、上記硬質被覆層において、その成分であるＡｌが、高温硬さ、耐熱性および耐酸化性を向上させ、同Ｔｉ成分、Ｃｒ成分が高温強度を向上させることは良く知られているところである。
具体的な（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ系硬質被覆層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系硬質被覆層としては、既に知られている各種の硬質膜を用いることができるが、例えば、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ層、（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層、さらにこれらの層への添加成分Ｍとして、周期律表ＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族元素、Ｓｉ、Ｂ等の成分を含有する硬質膜を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の被覆工具は、Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層が、すぐれた高温硬さを有し、さらに、切削加工時にすぐれた自己潤滑性を有するＮｉＯを形成し、潤滑性を高めるため、軟鋼、ステンレス鋼等の溶着性の高い被削材を、特に大きな発熱を伴う高速切削条件で加工した場合であっても、すぐれた耐チッピング性、耐溶着性を示し、すぐれた耐摩耗性を発揮する。
また、工具基体表面と上記Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層との間に、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ系硬質被覆層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系硬質被覆層を下地層として介在形成した被覆工具においては、Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層が、すぐれた高温硬さ、潤滑性を発揮すると共に、下地層が、すぐれた高温硬さ、高温強度、耐熱性、耐酸化性等を有するため、硬質被覆層全体として、より一段とすぐれた高温硬さ、高温強度、耐熱性、耐酸化性および潤滑性を発揮し、軟鋼、ステンレス鋼等の溶着性の高い被削材を、特に大きな発熱を伴う高速切削条件で加工した場合であっても、すぐれた耐チッピング性、耐溶着性を示すとともに、偏摩耗を生じることもなく、長期に亘ってより一段とすぐれた耐摩耗性を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
つぎに、この発明の被覆工具を実施例により具体的に説明する。
【実施例】
【００１５】
原料粉末として、いずれも１〜３μｍの平均粒径を有するＷＣ粉末、ＴｉＣ粉末、ＺｒＣ粉末、ＶＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ３Ｃ２粉末、ＴｉＮ粉末、ＴａＮ粉末、およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末を、表１に示される配合組成に配合し、ボールミルで７２時間湿式混合し、乾燥した後、１００ＭＰａ の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を６Ｐａの真空中、温度：１４００℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０３のホーニング加工を施してＩＳＯ規格・ＣＮＭＧ１２０４０８のチップ形状をもったＷＣ基超硬合金製の工具基体Ａ１〜Ａ１０を形成した。
【００１６】
また、原料粉末として、いずれも０．５〜２μｍの平均粒径を有するＴｉＣＮ（質量比で、ＴｉＣ／ＴｉＮ＝５０／５０）粉末、Ｍｏ２Ｃ粉末、ＺｒＣ粉末、ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、およびＮｉ粉末を用意し、これら原料粉末を、表２に示される配合組成に配合し、ボールミルで２４時間湿式混合し、乾燥した後、１００ＭＰａの圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を２ｋＰａの窒素雰囲気中、温度：１５００℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０３のホーニング加工を施してＩＳＯ規格・ＣＮＭＧ１２０４０８のチップ形状をもったＴｉＣＮ基サーメット製の工具基体Ｂ１〜Ｂ６を形成した。
【００１７】
ついで、上記の工具基体Ａ１〜Ａ１０およびＢ１〜Ｂ６のそれぞれを、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した状態で、図１に示されるアークイオンプレーティング装置の回転テーブル上に装着し、アークイオンプレーティング装置の下地層形成用電極として、表３に示される種々の成分組成の合金１〜１０（カソード１〜１０という）を装着し、Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層形成用電極として金属Ｎｉを装着し、さらに、ボンバード洗浄用カソード電極として金属Ｔｉも装着し、まず装置内を排気して０．５Ｐａ以下の真空に保持しながら、ヒーターで装置内を５００℃に加熱した後、前記回転テーブル上で自転しながら回転する工具基体に−１０００Ｖの直流バイアス電圧を印加して、ボンバード洗浄用カソード電極の金属Ｔｉとアノード電極との間に１００Ａの電流を流してアーク放電を発生させ、もって工具基体表面をＴｉボンバード洗浄し、
（ｂ）ついで、下地層を形成する場合には、装置内に反応ガスとして、窒素ガスあるいは窒素ガスとメタンガスの混合ガスを導入して３Ｐａの反応雰囲気とすると共に、前記回転テーブル上で自転しながら回転する工具基体に−１００Ｖの直流バイアス電圧を印加して、下地層形成用電極とアノード電極との間に１００Ａの電流を流してアーク放電を発生させ、表４、５に示される所定成分組成、所定目標層厚の下地層を蒸着形成し、
（ｃ）ついで、装置内雰囲気として、窒素ガスとメタンガスの混合ガスを導入して３Ｐａの反応雰囲気を維持し、前記回転テーブル上で自転しながら回転する工具基体に、周期２０ｋＨｚ、０〜−１００Ｖの直流パルスバイアス電圧を印加して、Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層形成用電極である金属Ｎｉとアノード電極との間に９０Ａの電流を流してアーク放電を発生させ、表４、５に示される所定組成のＮｉ（Ｃ，Ｎ）層を蒸着形成することにより、
工具基体表面に、（（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ系硬質被覆層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系硬質被覆層を介して、あるいは介さずに直接）Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層を有するＩＳＯ・ＣＮＭＧ１２０４０８に規定するスローアウエイチップ形状の本発明被覆工具１〜１６（以下、本発明被覆チップ１〜１６という）をそれぞれ製造した。
【００１８】
比較の目的で、これら工具基体Ａ１〜Ａ１０およびＢ１〜Ｂ６のうち、工具基体Ａ１〜Ａ５およびＢ１〜Ｂ３については、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した状態で、それぞれ図１に示されるアークイオンプレーティング装置に装入し、カソード電極（蒸発源）として、表３に示されるカソード１〜１０を装着し、Ｎｉ酸化膜形成用カソード電極（蒸発源）として金属Ｎｉを装着し、さらに、ボンバート洗浄用金属Ｔｉカソード電極も装着し、装置内を排気して０．５Ｐａ以下の真空に保持しながら、ヒーターで装置内を５００℃に加熱した後、前記工具基体に−１０００Ｖの直流バイアス電圧を印加して、ボンバード洗浄用カソード電極の金属Ｔｉとアノード電極との間に１００Ａの電流を流してアーク放電を発生させ、もって工具基体表面をＴｉボンバード洗浄し、
ついで装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して２Ｐａの反応雰囲気とすると共に、前記工具基体に印加するバイアス電圧を−１００Ｖに下げて、前記本発明カソード１〜５とアノード電極との間に９０Ａの電流を流してアーク放電を発生させ、もって前記工具基体Ａ１〜Ａ５およびＢ１〜Ｂ３のそれぞれの表面に、表６、７に示される目標組成および目標層厚をもった硬質層（本発明でいう下地層に対応する）を形成し、
その後、装置内に反応ガスとして、酸素からなる雰囲気ガスを導入して２Ｐａの反応雰囲気とすると共に、前記回転テーブル上で自転しながら回転する工具基体に−１００Ｖの直流バイアス電圧を印加して、Ｎｉ酸化膜形成用カソード電極とアノード電極との間に９０Ａの電流を流してアーク放電を発生させ、表６、７に示される所定層厚のＮｉ酸化膜層を前記硬質層の上に蒸着形成することにより、
同じくスローアウエイチップ形状の従来被覆工具１〜５、１１〜１３（以下、従来被覆チップ１〜５、１１〜１３という）をそれぞれ製造した。
【００１９】
さらに比較の目的で、これら工具基体Ａ１〜Ａ１０およびＢ１〜Ｂ６のうち、工具基体Ａ６〜Ａ１０およびＢ４〜Ｂ６については、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した状態で、それぞれ図２に示されるアークイオンプレーティング装置に装入し、表３に示されるカソード１〜１０を装着し、さらに、ボンバート洗浄用金属Ｔｉカソード電極も装着し、装置内を排気して０．５Ｐａ以下の真空に保持しながら、ヒーターで装置内を５００℃に加熱した後、前記工具基体に−１０００Ｖの直流バイアス電圧を印加して、ボンバード洗浄用カソード電極の金属Ｔｉとアノード電極との間に１００Ａの電流を流してアーク放電を発生させ、もって工具基体表面をＴｉボンバード洗浄し、
ついで装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して２Ｐａの反応雰囲気とすると共に、前記工具基体に印加するバイアス電圧を−１００Ｖに下げて、前記本発明カソード１〜５とアノード電極との間に９０Ａの電流を流してアーク放電を発生させ、もって前記工具基体Ａ６〜Ａ１０およびＢ４〜Ｂ６のそれぞれの表面に、表６、７に示される目標組成および目標層厚をもった硬質層（本発明でいう下地層に対応する）を蒸着形成することにより、
同じくスローアウエイチップ形状の従来被覆工具６〜１０、１４〜１６（以下、従来被覆チップ６〜１０、１４〜１６という）をそれぞれ製造した。
【００２０】
つぎに、上記の各種の被覆チップを、いずれも工具鋼製バイトの先端部に固定治具にてネジ止めした状態で、本発明被覆チップ１〜１６および従来被覆チップ１〜１６について、
被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３４７の丸棒、
切削速度：  １６０  ｍ／ｍｉｎ．、
切り込み：  ２．０  ｍｍ、
送り：  ０．５  ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：  ５  分、
の条件（切削条件Ａ）でのオーステナイト系ステンレス鋼の乾式高速切削加工試験（通常の切削速度は、１００ｍ／ｍｉｎ．）、
被削材：ＪＩＳ・Ｓ２２Ｃの丸棒、
切削速度：  ２８０  ｍ／ｍｉｎ．、
切り込み：  ２．０  ｍｍ、
送り：  ０．５  ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：  ５  分、
の条件（切削条件Ｂ）での軟鋼の乾式高速切削加工試験（通常の切削速度は、２５０ｍ／ｍｉｎ．）、
被削材：ＪＩＳ・ＳＮＣＭ２２０の丸棒、
切削速度：  １９０  ｍ／ｍｉｎ．、
切り込み：  ３．０  ｍｍ、
送り：  ０．５  ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：  ４  分、
の条件（切削条件Ｂ）での合金鋼の乾式高速切削加工試験（通常の切削速度は、１３０ｍ／ｍｉｎ．）、
を行い、いずれの切削加工試験でも切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。この測定結果を表８に示した。
【００２１】
【表１】
2010023118.tif 000002
【００２２】
【表２】
2010023118.tif 000003
【００２３】
【表３】
2010023118.tif 000004
【００２４】
【表４】
2010023118.tif 000005
【００２５】
【表５】
2010023118.tif 000006
【００２６】
【表６】
2010023118.tif 000007
【００２７】
【表７】
2010023118.tif 000008
【００２８】
【表８】
2010023118.tif 000009
【００２９】
この結果得られた本発明被覆工具としての本発明被覆チップ１〜１６の硬質被覆層を構成する（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ系硬質被覆層、（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系硬質被覆層、Ｎｉ（Ｃ，Ｎ）層の各成分の組成を、透過型電子顕微鏡を用いてのエネルギー分散Ｘ線分析法により測定したところ、それぞれ目標組成と実質的に同じ組成を示した。
また、従来被覆工具としての従来被覆チップ１〜１６の硬質被覆層を構成する各層の組成を、透過型電子顕微鏡を用いてのエネルギー分散Ｘ線分析法により測定したところ、それぞれ目標組成と実質的に同じ組成を示した。
【００３０】
表４〜８に示される結果から、本発明被覆工具は、軟鋼、ステンレス鋼のような溶着性の高い被削材を、高熱発生を伴う高速条件下での切削加工に用いた場合であっても、硬質被覆層の少なくとも一つの層がすぐれた高温硬さと潤滑性を備えたＮｉ（Ｃ，Ｎ）層からなることにより、溶着、チッピング、偏摩耗の発生がなく、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮するのに対して、従来被覆工具においては、高速切削加工で高熱発生を伴った場合、特に潤滑性が不足することにより、溶着・偏摩耗やチッピングが発生し、これが原因で比較的短時間で使用寿命に至ることが明らかである。
なお、被覆チップばかりでなく、被覆エンドミル、被覆ドリルを作成し、同様な切削試験を行ったところ、被覆エンドミル、被覆ドリルについても、被覆チップの場合と同様な結果が得られた。
【００３１】
上述のように、この発明の被覆工具は、一般鋼や普通鋳鉄などの切削加工は勿論のこと、軟鋼、ステンレス鋼等のような溶着性の高い被削材の高い発熱を伴う高速切削加工に用いた場合でも、長期に亘ってすぐれた耐チッピング性、耐摩耗性を発揮し、すぐれた切削性能を示すものであるから、切削加工装置のＦＡ化、並びに切削加工の省力化および省エネ化、さらに低コスト化に十分満足に対応できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】硬質被覆層を形成するのに用いたアークイオンプレーティング装置の概略平面図である。
【図２】従来被覆チップ６〜１０、１４〜１６の硬質被覆層を形成するのに用いたアークイオンプレーティング装置の概略図である。
【図１】
2010023118.tif 000010
【図２】
2010023118.tif 000011