(57)【要約】【課題】  ホルダに対して良好な拘束力を有し、安定した切削が可能な切削インサートおよび切削工具を提供する。【解決手段】  ホルダの先端に設けられたインサートポケットに取り付けられ、基体の表面に被覆層を設けた切削インサートであって、逃げ面における前記被覆層の表面が、前記被覆層の表面から上方に向かって尖形の結晶が集合した凝集部と、該凝集部間の谷部からなるＴｉ（Ｃ１−ｘＮｘ）（０≦ｘ≦１）層からなるとともに、すくい面における前記被覆層の表面粗さが前記逃げ面の表面粗さよりも小さい切削インサートである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダの先端に設けられたインサートポケットに取り付けられ、基体の表面に被覆層を設けた切削インサートであって、逃げ面における前記被覆層の表面が、前記被覆層の表面から上方に向かって尖形の結晶が集合した凝集部と、該凝集部間の谷部からなるＴｉ（Ｃ１−ｘＮｘ）（０≦ｘ≦１）層からなるとともに、すくい面における前記被覆層の表面粗さが前記逃げ面における前記被覆層の表面粗さよりも小さい切削インサート。
【請求項２】
前記逃げ面における前記凝集部を円に換算したときの平均直径が１〜１０μｍである請求項１記載の切削インサート。
【請求項３】
前記すくい面における前記被覆層の表面が研磨加工されている請求項１記載の切削インサート。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか記載の切削インサートをホルダに装着してなる切削工具。
【請求項５】
前記逃げ面の前記最上層の表面が、前記ホルダの前記インサートポケットの壁面に食い込んで装着されている請求項４記載の切削工具。
【請求項６】
前記ホルダにクランプ金具を設けて、該クランプ金具を押圧手段により押圧して、前記インサートを前記インサートポケットの前記壁面側に引き込むように前記クランプ金具を変位させる請求項５記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホルダの先端に設けられたインサートポケットに取り付けられ、基体の表面に被覆層を設けた切削インサートおよび切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
切削インサートとして、超硬合金やサーメット等の基体の表面に被覆層を成膜して、耐摩耗性、摺動性、耐欠損性を向上させたコーティング超硬合金が広く使われている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、角型または台形形状の粒子からなるＴｉＣ層を成膜し、その表面にＡｌ２Ｏ３層を積層することによって、Ａｌ２Ｏ３層の密着力が向上することが開示されている。また、特許文献２では、基体と被覆層との界面の表面粗さＲｚを、すくい面で０．５〜５μｍ、逃げ面で１〜３０μｍとして、被覆層の密着性が高くかつ被削材の溶着を抑制できることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１７０９０７号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５７９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２の構成では、被覆層の密着性は向上するものの、被覆層の表面は平滑であり、切削加工する使用する際に、切削インサートの拘束力が不十分でびびりが発生し、切刃のチッピングや欠損が発生したり、切削の衝撃でインサートの拘束が緩み、切削中にインサートが動いてしまってインサートの載地面や拘束面が欠損してしまう等の問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に対して、ホルダに対して良好な拘束力を有し、安定した切削が可能な切削インサートおよび切削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】
【０００７】
本発明の切削インサートは、ホルダの先端に設けられたインサートポケットに取り付けられ、基体の表面に被覆層を設けたものであって、逃げ面における前記被覆層の表面が、前記被覆層の表面に対して上方に向かって尖形の結晶が集合した凝集部と、該凝集部間の谷部からなるＴｉ（Ｃ１−ｘＮｘ）（０≦ｘ≦１）層からなるとともに、すくい面における前記被覆層の表面粗さが前記逃げ面における前記被覆層の表面粗さよりも小さいものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の切削インサートによれば、逃げ面における最上層が、前記被覆層の表面に対して上方に向かって尖形のＴｉＮ結晶が集合した凝集部と、該凝集部間の谷部からなるとともに、すくい面における最上層の表面粗さが逃げ面における最上層の表面粗さよりも小さい。そのために、逃げ面に存在する最上層がホルダの拘束面に食い込んで、切削インサートがホルダに強固に拘束されるので、ホルダに対して良好な拘束力を有し、安定した切削が可能である。また、すくい面においては、被削材が溶着することを抑制して、切屑の流れがスムーズな切削インサートとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の切削インサートを装着した切削工具の一例についての概略断面図である。
【図２】図１の切削工具に装着された切削インサートについて、（ａ）概略斜視図、（ｂ）模式断面図である。
【図３】図１、２の切削インサートの逃げ面における被覆層（最上層）の表面について、（ａ）金属顕微鏡写真（１０００倍）、（ｂ）走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（５０００倍）である。
【図４】最上層を構成する結晶の形状が尖形か平頭形かを判定する測定方法を説明するための図である。
【図５】図３の切削インサートの逃げ面における被覆層（最上層）の表面について、凝集部１７と谷部１８を判定するために磨き加工した状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１の切削工具１は、ホルダ２の先端に設けられたインサートポケット３に、切削インサート（以下、インサートと略す場合がある。）４を装着したものである。インサート４は、図２（ａ）に示すように、すくい面５と逃げ面６との交差稜線部が切刃７を構成しており、板状で主面が概略正方形形状（ＣＮＭＡ／ＣＮＭＧ）からなる。そして、図２（ｂ）の模式断面図に示すように、インサート４は、基体８の表面に、最上層９がＴｉ（Ｃ１−ｘＮｘ）（０≦ｘ≦１）層からなる被覆層１０が設けられている。
【００１１】
また、本実施態様によれば、図２（ｂ）に示すように、被覆層１０は、Ｔｉの炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物および炭窒酸化物のうちの１層以上と、Ａｌ２Ｏ３層１１と、Ｔｉ（Ｃ１−ｘＮｘ）（０≦ｘ≦１）からなる最上層９とが順に積層されている。逃げ面６における最上層９は、図３の金属顕微鏡写真および走査型顕微鏡（ＳＥＭ）写真に示すように、被覆層１０の表面から上方に向かって尖形のＴｉ（Ｃ１−ｘＮｘ）（０≦ｘ≦１）結晶（以下、最上層結晶と称する場合がある。）１６が集合した凝集部１７と、凝集部１７間の谷部１８とからなる。一方、すくい面５における被覆層１０の表面粗さは逃げ面６の表面粗さよりも小さい。
【００１２】
これによって、逃げ面６に存在する最上層９がホルダ２の拘束面に食い込んで、インサート４がホルダ２に強固に拘束されるので、ホルダ２に対して良好な拘束力を有し、びびりの発生もなく、安定した切削が可能である。また、すくい面５においては、最上層９を構成する最上層結晶（図示せず）は、平頭形であり、被削材が溶着することを抑制して、切屑の流れがスムーズで、摩耗の進行が遅くなる。
【００１３】
本発明において、最上層結晶１６が前記被覆層の表面に対して上方に向かって尖形（以下、単に尖形という場合がある）であるかどうかを判断するには、まず、被覆層１０の断面写真から各結晶の上方側の形状をトレースし、図４の模式図に示すように、最も上方の位置を先端とし、先端における曲率半径Ｒと先端から下側に向かう尾根部の長いほうの直線長さＬとの比（曲率半径Ｒ／直線長さＬ）を算出する。この比（Ｒ／Ｌ）が０．３以下、かつ、前記結晶の頂角が１２０°以下の形状を尖形結晶と定義し、写真で観察される領域の全結晶のうちの尖形結晶の割合が５０％以上の場合に、最上層結晶１６が尖形という。尖形でない最上層結晶１６は平頭形と定義する。また、本発明における凝集部１７を確認するには、まず、被覆層１０を、粒径が１−３μｍのダイヤモンド砥粒を用いて磨いた表面状態を観察して確認する。具体例としては、粒度１−３μｍの市販品のダイヤモンド砥粒とオリーブオイルとを、２５質量％と７５質量％との割合で混ぜた砥粒液を作製する。そして、回転台の上に台紙を敷いて前記砥粒液を塗り、その上にインサート４の逃げ面６またはすくい面５を台紙に押し付けるように載せ、さらにその上に重さ３ｋｇの重しを載せてから回転台を回転させ、３０秒研磨する。この条件で磨いた被覆層１０の表面を顕
微鏡にて図５のような組織を観察する。このとき、前記磨き加工で平面となった部分を凝集部１７と定義する。谷部１８は、凝集部１７の間の部分を指す。
【００１４】
本実施態様によれば、図１に示すように、インサート４をホルダ２に装着するために、ホルダ２にクランプ金具２１を設けている。そして、クランプ金具２１をねじ部材２２等の押圧手段により押圧して、インサート４をインサートポケット３の壁面３ａ側に引き込むようにクランプ金具２１を変位させている。この方法によって、逃げ面６の最上層９の尖形の最上層結晶１６の先端が、ホルダ２のインサートポケット３の側面に食い込んで装着されている。これによって、インサート４はホルダ２に対してより強固に拘束される。この形態であれば、インサート４をホルダ２から外したときに、インサートポケット３の側面の一部が剥ぎ取られて逃げ面６の最上層９の表面にホルダ２の成分が付着した状態となる。
【００１５】
なお、図１によれば、ホルダ２のインサートポケット３にはシート部材２３がねじ部材２４によって装着されており、インサート４がシート部材２３上に載置されている。また、本実施態様では、インサート４をクランプ金具２１にてインサートポケット３の壁面３ａ側に引き込むようにして固定するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、インサート４の中央に設けられた貫通孔２６内にネジ部材（図示せず）を挿入して、このネジ部材の先端をシート部材２３またはホルダ２に螺合して固定するものであってもよい。ホルダ２はインサート４の最上層９よりも低硬度の材質からなり、本実施態様では合金鋼または焼き入れ鋼からなる。
【００１６】
ここで、本実施態様では、逃げ面６において、凝集部１７を円に換算したときの平均直径が１〜１０μｍ、特に、２〜６μｍである。これによって、逃げ面６における最上層９がホルダ２の拘束面４に強固に固定される。また、凝集部１７と谷部１８との面積比（凝集部１７／谷部１８）は０．４以下、特に０．１〜０．３である。
【００１７】
また、本実施態様によれば、すくい面５においては、最上層９が研磨されている。なお、本実施態様によれば、最上層９は残存しているが、最上層９が消失してその下層が露出していてもよい。
【００１８】
ここで、本実施態様によれば、最上層９の下層が複数層設けられている。Ａｌ２Ｏ３層１１はα型結晶構造のＡｌ２Ｏ３結晶からなり、かつ基体８の表面に対して垂直な方向から見た平均結晶幅が０．０５〜２μｍである。これによって、耐摩耗性が向上する。
【００１９】
また、Ａｌ２Ｏ３層１１の基体８側に形成される被覆層は、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＮＯ、ＴｉＣＯ、ＴｉＮＯの群から選ばれる１層以上が好適に用いられ、耐摩耗性および耐欠損性が向上する。本実施態様によれば、具体的な構成として、基体８の直上には第１層としてＴｉＮ層１２が形成され、第２層としてＴｉＣＮ層（第２ＴｉＣＮ層と称す場合がある。）１３−１５が形成されている。ＴｉＣＮ層１３−１５としては、アセトニトリル（ＣＨ３ＣＮ）ガスを原料として含み成膜温度が７８０〜９００℃と比較的低温で成膜した柱状結晶からなる、いわゆるＭＴ−ＴｉＣＮ層１３，１４と、成膜温度が９５０〜１１００℃と高温で成膜した、いわゆるＨＴ−ＴｉＣＮ層１５とが順に成膜された構成であることが望ましい。さらに、ＭＴ−ＴｉＣＮ層１３，１４は、平均結晶幅が０．５μｍ未満と微細な微細柱状結晶からなる微細ＭＴ−ＴｉＣＮ層１３と、平均結晶幅が０．５〜２μｍと比較的大きい粗大柱状結晶からなる粗大ＭＴ−ＴｉＣＮ層１４との積層からなることが望ましい。これによって、その上層との密着力が高まり、被覆層１０の剥離やチッピングを抑えることができる。
【００２０】
なお、本発明において、被覆層１０を構成する結晶が粒状であるとは、被覆層１０を構
成する結晶の任意１０個について最長長さとそれに直交する長さとの比であるアスペクト比を各結晶ごとに求めて、その平均値が１．５未満のものを指す。このアスペクト比が１．５以上の場合には、被覆層１０を構成する結晶が柱状であるという。
【００２１】
また、本実施態様によれば、ＨＴ−ＴｉＣＮ層１５とＡｌ２Ｏ３層１１との間には、ＴｉＣＮＯからなる厚み０．０５〜０．５μｍの中間層１９が設けられている。これによって、Ａｌ２Ｏ３層１１を構成する結晶を、平均粒径０．０５〜２μｍのα型結晶構造のＡｌ２Ｏ３結晶とすることができ、耐摩耗性を向上させることができる。
【００２２】
なお、各層の厚みおよび各層を構成する結晶の性状は、インサート１の断面における電子顕微鏡写真（走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真または透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真）を観察することにより、測定することが可能である。
【００２３】
一方、インサート１の基体８は、炭化タングステン（ＷＣ）と、所望により周期表第４、５、６族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物の群から選ばれる少なくとも１種と、からなる硬質相を、コバルト（Ｃｏ）やニッケル（Ｎｉ）等の鉄属金属からなる結合相にて結合させた超硬合金やＴｉ基サーメット、またはＳｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）等のセラミックスのいずれかが好適に使用できる。中でも、インサート４を切削工具として用いる場合には、基体８は、超硬合金またはサーメットからなることが耐欠損性および耐摩耗性の点で望ましい。また、用途によっては、基体８は炭素鋼、高速度鋼、合金鋼等の金属からなるものであっても良い。
【００２４】
（製造方法）
また、本実施形態のインサートの製造方法の一実施形態について説明する。
【００２５】
まず、上述した硬質合金を焼成によって形成しうる金属炭化物、窒化物、炭窒化物、酸化物等の無機物粉末に、金属粉末、カーボン粉末等を適宜添加、混合し、プレス成形、鋳込成形、押出成形、冷間静水圧プレス成形等の公知の成形方法によって所定の工具形状に成形する。その後、得られた成形体を真空中または非酸化性雰囲気中にて焼成することによって上述した硬質合金からなる基体を作製する。そして、上記基体の表面に所望によって研磨加工や切刃部のホーニング加工を施す。
【００２６】
次に、得られた基体８の表面に化学気相蒸着（ＣＶＤ）法によって被覆層を形成する。まず、基体の直上に第１層としてＴｉＮ層を形成する。ＴｉＮ層の成膜条件としては、混合ガス組成として四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを０．５〜１０体積％、窒素（Ｎ２）ガスを１０〜６０体積％の割合で含み、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスを用い、成膜温度を８００〜９４０℃、圧力を８〜５０ｋＰａにて成膜される。
【００２７】
次に、第２層としてＴｉＣＮ層を形成する。ここでは、ＴｉＣＮ層が、平均結晶幅が小さい微細柱状結晶層と、この層よりも平均結晶幅が大きい粗柱状結晶層とのＭＴ−ＴｉＣＮ層と、ＨＴ−ＴｉＣＮ層との３層にて構成する場合の成膜条件について説明する。
【００２８】
ＭＴ−ＴｉＣＮ層のうちの微細柱状結晶層の成膜条件は、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを０．５〜１０体積％、窒素（Ｎ２）ガスを１０〜６０体積％、アセトニトリル（ＣＨ３ＣＮ）ガスを０．１〜０．４体積％の割合で含み、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスを用い、成膜温度を７８０〜９００℃、圧力を５〜２５ｋＰａとする。ＭＴ−ＴｉＣＮ層のうちの粗柱状結晶層の成膜条件は、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを０．５〜４．０体積％、窒素（Ｎ２）ガスを５〜４０体積％、アセトニトリル（ＣＨ３ＣＮ）ガスを０．４〜２．０体積％の割合で含み、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスを用い、成膜温度を７８０〜９００℃、圧力を５〜２５ｋＰａとする。
【００２９】
ＨＴ−ＴｉＣＮ層の成膜条件は、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを０．１〜５体積％、メタン（ＣＨ４）ガスを０．１〜１０体積％、窒素（Ｎ２）ガスを５〜３０体積％の割合で含み、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスを用い、成膜温度を９５０〜１１００℃、圧力を５〜４０ｋＰａとして成膜する。
【００３０】
そして、チャンバ内を９５０〜１１００℃、５〜４０ｋＰａとし、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを１〜５体積％、メタン（ＣＨ４）ガスを４〜１０体積％、窒素（Ｎ２）ガスを１０〜３０体積％、一酸化炭素（ＣＯ）ガスを４〜８体積％、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスを調整してチャンバ内に１０〜６０分導入して成膜した後、続いて、成膜温度を９５０〜１１００℃、５〜４０ｋＰａにて、二酸化炭素（ＣＯ２）ガスを０．５〜１０体積％、残りが窒素（Ｎ２）ガスからなる混合ガスをチャンバ内に１０〜６０分導入することによって、中間層を成膜する。なお、このＣＯ２ガスを含む混合ガスを流す工程を経ることなく中間層を形成することもできるが、α型Ａｌ２Ｏ３層を構成する結晶を微細なものとするためには、ＣＯ２ガスを含む混合ガスを流す工程を経ることが望ましい。
【００３１】
そして、引き続き、Ａｌ２Ｏ３層を形成する。Ａｌ２Ｏ３層の成膜条件の一例としては、三塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）ガスを０．５〜５．０体積％、塩化水素（ＨＣｌ）ガスを０．５〜３．５体積％、二酸化炭素（ＣＯ２）ガスを０．５〜５．０体積％、硫化水素（Ｈ２Ｓ）ガスを０〜０．５体積％、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスをチャンバ内に導入し、成膜温度を９５０〜１１００℃、圧力を５〜１０ｋＰａとして成膜する。
【００３２】
さらに、Ａｌ２Ｏ３層の上層に最表層を成膜する。成膜条件としては、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを１〜１０体積％、メタン（ＣＨ４）ガスを０〜１０体積％、窒素（Ｎ２）ガスを０〜６０体積％の割合で含み、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスをチャンバ内に導入し、成膜温度を９６０〜１１００℃、圧力を１０〜８５ｋＰａとして、成膜時間を１０〜６０分の間で成膜する。その後、チャンバ内を成膜温度よりも５０〜１００℃高い温度に上昇させて、１０〜３０分間保持する。この成膜条件によって、被覆層の表面に対して上方に向かって尖形の結晶が集合した凝集部と、該凝集部間の谷部からなるＴｉ（Ｃ１−ｘＮｘ）（０≦ｘ≦１）層となる。
【００３３】
その後、すくい面における被覆層の表面を研磨して、すくい面における被覆層の表面粗さが逃げ面における被覆層の表面粗さよりも小さくなるように調整する。この研磨加工によって、すくい面に成膜された被覆層の表面の尖形の結晶は、先端が研磨されて平頭形の結晶となる。
【実施例】
【００３４】
平均粒径１．５μｍの炭化タングステン（ＷＣ）粉末に対して、平均粒径１．２μｍの金属コバルト（Ｃｏ）粉末を６質量％の割合で添加、混合して、プレス成形により切削工具形状（ＣＮＭＧ１２０４１２）に成形した。得られた成形体について、脱バインダ処理を施し、０．５〜１００Ｐａの真空中、１４００℃で１時間焼成して超硬合金を作製した。さらに、作製した超硬合金に対して、ブラシ加工にてすくい面側について刃先処理（Ｒホーニング）を施した。
【００３５】
そして、上記超硬合金をＣＶＤ装置内にセットし、以下の順序で被覆層を成膜した。まず、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを２．０体積％、窒素（Ｎ２）ガスを３３体積％、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスを用い、成膜温度を８８０℃、ガス圧を１６ｋＰａにてＴｉＮ層を成膜した。次に、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを２．５体積％、
窒素（Ｎ２）ガスを２５体積％、アセトニトリル（ＣＨ３ＣＮ）ガスを０．２体積％の割合で含み、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスを用い、成膜温度を８６５℃、圧力を１５ｋＰａとして、ＴｉＣＮ層の下側のＭＴ−ＴｉＣＮ層を成膜した。そして、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを２．５体積％、窒素（Ｎ２）ガスを２５体積％、アセトニトリル（ＣＨ３ＣＮ）ガスを０．５体積％の割合で含み、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスを用い、成膜温度を８６５℃、圧力を９ｋＰａとして、ＴｉＣＮ層の上側のＭＴ−ＴｉＣＮ層を成膜した。その後、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを３．５体積％、メタン（ＣＨ４）ガスを７体積％、窒素（Ｎ２）ガスを２５体積％の割合で含み、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスを用い、成膜温度を１０１０℃、圧力を２０ｋＰａとして、ＨＴ−ＴｉＣＮ層を成膜した。
【００３６】
そして、チャンバ内を１０００℃、３０ｋＰａとし、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを２体積％、メタン（ＣＨ４）ガスを８体積％、窒素（Ｎ２）ガスを２０体積％、一酸化炭素（ＣＯ）ガスを６体積％、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスを調整してチャンバ内に２０分導入して成膜した後、成膜温度を１０００℃、２０ｋＰａにて、二酸化炭素（ＣＯ２）ガスを５体積％、残りが窒素（Ｎ２）ガスからなる混合ガスをチャンバ内に２０分導入して、ＴｉＣＮＯからなる中間層を成膜した。
【００３７】
次に、三塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）ガスを１．５体積％、塩化水素（ＨＣｌ）ガスを２．０体積％、二酸化炭素（ＣＯ２）ガスを４．０体積％、硫化水素（Ｈ２Ｓ）ガスを０．３体積％、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスを用いて、成膜温度を１００５℃、圧力を９ｋＰａとして、Ａｌ２Ｏ３層を成膜した。
【００３８】
その後、Ａｌ２Ｏ３層の上層に、各種の被覆層を表１に示す成膜条件、および表２に示す層構成にて成膜し、試料Ｎｏ．６を除く試料についてはすくい面を研磨加工してインサートを作製した。
【００３９】
得られたインサートについて、回転台の上に台紙を敷いて、ダイヤモンド砥粒（トーメイダイヤ社製、品名：IRM、規格：０−３）とオリーブオイルとを、２５質量％と７５質
量％との割合で混ぜた砥粒液を塗り、その上にインサートの逃げ面またはすくい面を台紙に押し付けるように載せ、さらにその上に重さ３ｋｇの重しを載せてから回転台を回転させ、３０秒程度磨いた後、磨いた被覆層を金属顕微鏡および走査型電子顕微鏡で観察を行い、画像解析法にて、凝集部を円に換算した時の直径を算出した。また、被覆層の断面を走査型電子顕微鏡で観察し、最表層を構成する結晶が尖形か平頭形かを判定するとともに、最表層の厚みを確認した。なお、厚みは観察領域で確認できる厚みを被覆層表面の任意１０か所で測定し、その平均値とした。結果は表２に示した。
【００４０】
【表１】
2014188661.tif 000003
【００４１】
【表２】
2014188661.tif 000004
【００４２】
また、すくい面および逃げ面における表面粗さを触針式の表面粗さ計で測定した。
次に、このインサートを用いて、図１の構成からなる切削工具に装着し、以下の切削条件にて切削試験を行った。なお、ホルダは、材質：SCM440 焼入れ（硬度：ＨＲＣ４５）を
用いた。結果は表３に示した。
切削方法：外形加工
被削材  ：Ｓ４５Ｃ（φ２００ 幅３０ｍｍ溝６本入り）
切削速度：２００ｍ／分
送り    ：０．５ｍｍ／ｒｅｖ
切り込み：２．０ｍｍ
切削状態：乾式
評価方法：各試料１０個ずつ５分間切削を行った後、インサートの欠損の有無および欠損した位置を確認し、欠損が発生していたインサートの個数を評価した。また、切刃の状態を確認した。
【００４３】
【表３】
2014188661.tif 000005
【００４４】
表１〜３に示される結果から、逃げ面が尖形の結晶が集合した凝集部と谷部からなるＴｉ（Ｃ１−ｘＮｘ）（０≦ｘ≦１）層からなり、すくい面における被覆層の表面粗さが逃げ面における被覆層の表面粗さよりも小さい試料Ｎｏ．１〜４では、インサートの拘束力が強く、強断続切削を行なってもビビリやインサートの拘束力が緩むことがなく、インサートの欠損が発生しなかった。一方、本発明の範囲外である試料Ｎｏ．５〜８では、インサートの拘束力が不十分であったため、切刃、載置面および拘束面において欠損が発生し
てしまった。
【符号の説明】
【００４５】
４    切削インサート（インサート）
９    最上層
１１  Ａｌ２Ｏ３層
１６  尖形のＴｉ（Ｃ１−ｘＮｘ）（０≦ｘ≦１）結晶
１７  凝集部
１８  谷部
【図４】
2014188661.tif 000006
【図１】
2014188661.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図５】
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