(57)【要約】  基材と基材を被覆する被膜とを備える表面被覆切削工具であって、基材はすくい面と逃げ面とを含み、被膜はＴｉＣＮ層を含み、すくい面における領域ｄ１においてＴｉＣＮ層が（４２２）配向であり、逃げ面における領域ｄ２においてＴｉＣＮ層が（３１１）配向であり、すくい面と逃げ面とが刃先面を介して繋がっている場合、領域ｄ１は、仮想稜線からすくい面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ１と、すくい面と刃先面との境界線と、で挟まれた領域であり、かつ、領域ｄ２は、仮想稜線から逃げ面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、逃げ面と刃先面との境界線と、で挟まれた領域であり、すくい面と逃げ面とが稜線を介して繋がっている場合は、領域ｄ１は、稜線からすくい面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ１と、稜線と、で挟まれた領域であり、かつ、領域ｄ２は、稜線から逃げ面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、稜線と、で挟まれた領域である、表面被覆切削工具。
2019176202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材を被覆する被膜とを備える表面被覆切削工具であって、
前記基材は、すくい面と、逃げ面と、を含み、
前記被膜は、ＴｉＣＮ層を含み、
前記すくい面における領域ｄ１において、前記ＴｉＣＮ層が（４２２）配向であり、
前記逃げ面における領域ｄ２において、前記ＴｉＣＮ層が（３１１）配向であり、
前記すくい面と前記逃げ面とが刃先面を介して繋がっている場合は、前記領域ｄ１は、前記すくい面を延長した面と前記逃げ面を延長した面とが交差してなる仮想稜線から前記すくい面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ１と、前記すくい面と前記刃先面との境界線と、で挟まれた領域であり、かつ、前記領域ｄ２は、前記仮想稜線から前記逃げ面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、前記逃げ面と前記刃先面との境界線と、で挟まれた領域であり、
前記すくい面と前記逃げ面とが稜線を介して繋がっている場合は、前記領域ｄ１は、前記稜線から前記すくい面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ１と、前記稜線と、で挟まれた領域であり、かつ、前記領域ｄ２は、前記稜線から前記逃げ面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、前記稜線と、で挟まれた領域である、表面被覆切削工具。
【請求項２】
前記ＴｉＣＮ層が（３１１）配向であるとは、以下の式（１）で定義される配向性指数ＴＣ（ｈｋｌ）のうち、前記ＴｉＣＮ層における（３１１）面の配向性指数ＴＣ（３１１）が、他の結晶配向面の配向性指数に比較して最も大きいことを意味し、
前記ＴｉＣＮ層が（４２２）配向であるとは、以下の式（１）で定義される配向性指数ＴＣ（ｈｋｌ）のうち、前記ＴｉＣＮ層における（４２２）面の配向性指数ＴＣ（４２２）が、他の結晶配向面の配向性指数に比較して最も大きいことを意味する、請求項１に記載の表面被覆切削工具。
【数１】
2019176202.tif 000012
（式（１）中、Ｉ（ｈｋｌ）及びＩ（ｈｘｋｙｌｚ）は、それぞれ測定された（ｈｋｌ）面の回折強度、測定された（ｈｘｋｙｌｚ）面の回折強度を示し、
Ｉｏ（ｈｋｌ）及びＩｏ（ｈｘｋｙｌｚ）は、それぞれＪＣＰＤＳデータベースによる（ｈｋｌ）面のＴｉＣとＴｉＮとの粉末回折強度の平均値、及びＪＣＰＤＳデータベースによる（ｈｘｋｙｌｚ）面のＴｉＣとＴｉＮとの粉末回折強度の平均値を示し、
（ｈｋｌ）及び（ｈｘｋｙｌｚ）は、それぞれ（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（３３１）面、（４２０）面、（４２２）面及び（５１１）面の８面のいずれかを示す。）
【請求項３】
前記逃げ面の領域ｄ２における（４２２）配向性指数に対する（３１１）配向性指数の比ＴＣｆｌａｎｋ（３１１）／ＴＣｆｌａｎｋ（４２２）は、１より大きい、請求項２に記載の表面被覆切削工具。
【請求項４】
前記すくい面の領域ｄ１における（４２２）配向性指数に対する前記逃げ面の領域ｄ２における（４２２）配向性指数の比ＴＣｆｌａｎｋ（４２２）／ＴＣｒａｋｅ（４２２）は、１以下である、請求項２又は請求項３に記載の表面被覆切削工具。
【請求項５】
前記ＴｉＣＮ層は、その厚さが６μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の表面被覆切削工具。
【請求項６】
前記基材は、超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、ｃＢＮ焼結体及びダイヤモンド焼結体からなる群から選ばれる１種を含む、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の表面被覆切削工具。
【請求項７】
前記基材が超硬合金である場合、前記基材は、前記基材の全質量に対して７質量％以上１２質量％以下のコバルトを含む、請求項６に記載の表面被覆切削工具。
【請求項８】
前記被膜は、前記ＴｉＣＮ層の上に形成されているＡｌ２Ｏ３層を更に含む、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の表面被覆切削工具。
【請求項９】
前記Ａｌ２Ｏ３層は、その厚さが０．５μｍ以上４μｍ以下である、請求項８に記載の表面被覆切削工具。
【請求項１０】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の表面被覆切削工具の製造方法であって、
前記基材を準備する、基材準備工程と、
前記すくい面の少なくとも一部と、前記逃げ面の少なくとも一部とを前記ＴｉＣＮ層で被覆する、ＴｉＣＮ層被覆工程と、
前記逃げ面における前記ＴｉＣＮ層をピーニング処理する、ピーニング処理工程とを含み、
前記ＴｉＣＮ層被覆工程は、化学気相蒸着法により実行され、前記ＴｉＣＮ層の原料ガスを不連続に供給することを含む、
製造方法。
【請求項１１】
前記被膜は、前記ＴｉＣＮ層の上に形成されているＡｌ２Ｏ３層を更に含み、
前記製造方法は、前記ＴｉＣＮ層被覆工程又は前記ピーニング処理工程の後に、前記ＴｉＣＮ層の上に前記Ａｌ２Ｏ３層を積層する、Ａｌ２Ｏ３層積層工程を更に含む、請求項１０に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表面被覆切削工具及びその製造方法に関する。本出願は、２０１８年３月１６日に出願した日本特許出願である特願２０１８−０４９２８５号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
従来、切削工具の長寿命化を目的として、種々の検討がなされている。たとえば、特開平０６−１５８３２５号公報（特許文献１）及び特開平１１−１２４６７２号公報（特許文献２）には、基材と、基材の表面に形成されている被膜とを備える切削工具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−１５８３２５号公報
【特許文献２】特開平１１−１２４６７２号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示に係る表面被覆切削工具は、
基材と、上記基材を被覆する被膜とを備える表面被覆切削工具であって、
上記基材は、すくい面と、逃げ面と、を含み、
上記被膜は、ＴｉＣＮ層を含み、
上記すくい面における領域ｄ１において、上記ＴｉＣＮ層が（４２２）配向であり、
上記逃げ面における領域ｄ２において、上記ＴｉＣＮ層が（３１１）配向であり、
上記すくい面と上記逃げ面とが刃先面を介して繋がっている場合は、上記領域ｄ１は、上記すくい面を延長した面と上記逃げ面を延長した面とが交差してなる仮想稜線から上記すくい面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ１と、上記すくい面と上記刃先面との境界線と、で挟まれた領域であり、かつ、上記領域ｄ２は、上記仮想稜線から上記逃げ面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、上記逃げ面と上記刃先面との境界線と、で挟まれた領域であり、
上記すくい面と上記逃げ面とが稜線を介して繋がっている場合は、上記領域ｄ１は、上記稜線から上記すくい面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ１と、上記稜線と、で挟まれた領域であり、かつ、上記領域ｄ２は、上記稜線から上記逃げ面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、上記稜線と、で挟まれた領域である。
【０００５】
本開示に係る表面被覆切削工具の製造方法は、
上記表面被覆切削工具の製造方法であって、
上記基材を準備する、基材準備工程と、
上記すくい面の少なくとも一部と、上記逃げ面の少なくとも一部とを上記ＴｉＣＮ層で被覆する、ＴｉＣＮ層被覆工程と、
上記逃げ面における上記ＴｉＣＮ層をピーニング処理する、ピーニング処理工程とを含み、
上記ＴｉＣＮ層被覆工程は、化学気相蒸着法により実行され、上記ＴｉＣＮ層の原料ガスを不連続に供給することを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、切削工具の一態様を例示する斜視図である。
【図２】図２は、図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図３】図３は、図２の部分拡大図である。
【図４】図４は、刃先部の他の形状を例示する図である。
【図５】図５は、刃先部の他の形状を更に例示する図である。
【図６】図６は、刃先部の他の形状を更に例示する図である。
【図７】図７は、Ｘ線回折測定における、すくい面又は逃げ面の測定位置を説明する模式図である。
【図８】図８は、逃げ面の領域ｄ２における各配向面の配向性指数を示すグラフである。
【図９】図９は、すくい面の領域ｄ１における各配向面の配向性指数を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[本開示が解決しようとする課題]
特許文献１及び特許文献２では、基材の表面に硬質な被膜を設けることによって、切削工具の性能（例えば、耐欠損性、耐摩耗性等）を向上させている。しかしながら、切削工具におけるすくい面及び逃げ面は、それぞれ異なる性能が求められているにも関わらず、特許文献１及び特許文献２に記載の切削工具ではすくい面及び逃げ面共に同質の被膜が設けられている。そのため、上記被膜を設けることによって、例えばすくい面の性能は向上したとしても、逃げ面の性能が不充分である等の場合が生じている。このような状況下、表面に被膜が設けられた切削工具の更なる改良が求められている。
【０００８】
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐欠損性を有し、且つ高速加工における優れた耐クレーター摩耗性を有する表面被覆切削工具及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
[本開示の効果]
上記によれば、優れた耐欠損性を有し、且つ高速加工における優れた耐クレーター摩耗性を有する表面被覆切削工具及びその製造方法を提供することが可能になる。
【００１０】
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の一態様の内容を列記して説明する。
［１］本開示の一態様に係る表面被覆切削工具は、
基材と、上記基材を被覆する被膜とを備える表面被覆切削工具であって、
上記基材は、すくい面と、逃げ面と、を含み、
上記被膜は、ＴｉＣＮ層を含み、
上記すくい面における領域ｄ１において、上記ＴｉＣＮ層が（４２２）配向であり、
上記逃げ面における領域ｄ２において、上記ＴｉＣＮ層が（３１１）配向であり、
上記すくい面と上記逃げ面とが刃先面を介して繋がっている場合は、上記領域ｄ１は、上記すくい面を延長した面と上記逃げ面を延長した面とが交差してなる仮想稜線から上記すくい面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ１と、上記すくい面と上記刃先面との境界線と、で挟まれた領域であり、かつ、上記領域ｄ２は、上記仮想稜線から上記逃げ面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、上記逃げ面と上記刃先面との境界線と、で挟まれた領域であり、
上記すくい面と上記逃げ面とが稜線を介して繋がっている場合は、上記領域ｄ１は、上記稜線から上記すくい面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ１と、上記稜線と、で挟まれた領域であり、かつ、上記領域ｄ２は、上記稜線から上記逃げ面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、上記稜線と、で挟まれた領域である。
【００１１】
上記表面被覆切削工具は、上述のような構成を備えることによって、靱性に優れた逃げ面と、硬度に優れたすくい面とを同時に有することが可能になる。その結果、上記表面被覆切削工具は、優れた耐欠損性を有し、且つ高速加工における優れた耐クレーター摩耗性を有する。ここで「クレーター摩耗」とは、すくい面における摩耗を意味する。
【００１２】
［２］上記ＴｉＣＮ層が（３１１）配向であるとは、以下の式（１）で定義される配向性指数ＴＣ（ｈｋｌ）のうち、上記ＴｉＣＮ層における（３１１）面の配向性指数ＴＣ（３１１）が、他の結晶配向面の配向性指数に比較して最も大きいことを意味し、
上記ＴｉＣＮ層が（４２２）配向であるとは、以下の式（１）で定義される配向性指数ＴＣ（ｈｋｌ）のうち、上記ＴｉＣＮ層における（４２２）面の配向性指数ＴＣ（４２２）が、他の結晶配向面の配向性指数に比較して最も大きいことを意味する。
【数１】
2019176202.tif 000003
式（１）中、Ｉ（ｈｋｌ）及びＩ（ｈｘｋｙｌｚ）は、それぞれ測定された（ｈｋｌ）面の回折強度、測定された（ｈｘｋｙｌｚ）面の回折強度を示し、
Ｉｏ（ｈｋｌ）及びＩｏ（ｈｘｋｙｌｚ）は、それぞれＪＣＰＤＳデータベースによる（ｈｋｌ）面のＴｉＣとＴｉＮとの粉末回折強度の平均値、及びＪＣＰＤＳデータベースによる（ｈｘｋｙｌｚ）面のＴｉＣとＴｉＮとの粉末回折強度の平均値を示し、
（ｈｋｌ）及び（ｈｘｋｙｌｚ）は、それぞれ（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（３３１）面、（４２０）面、（４２２）面及び（５１１）面の８面のいずれかを示す。
【００１３】
［３］上記逃げ面の領域ｄ２における（４２２）配向性指数に対する（３１１）配向性指数の比ＴＣｆｌａｎｋ（３１１）／ＴＣｆｌａｎｋ（４２２）は、１より大きい。このように規定することで耐欠損性が更に優れる表面被覆切削工具となる。
【００１４】
［４］上記すくい面の領域ｄ１における（４２２）配向性指数に対する上記逃げ面の領域ｄ２における（４２２）配向性指数の比ＴＣｆｌａｎｋ（４２２）／ＴＣｒａｋｅ（４２２）は、１以下である。このように規定することで高速加工における耐クレーター摩耗性が更に優れる表面被覆切削工具となる。
【００１５】
［５］上記ＴｉＣＮ層は、その厚さが６μｍ以上１０μｍ以下である。このように規定することで耐摩耗性と耐欠損性に優れる表面被覆切削工具となる。
【００１６】
［６］上記基材は、超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、ｃＢＮ焼結体及びダイヤモンド焼結体からなる群から選ばれる１種を含む。このように規定することで高温における硬度と強度とに優れる表面被覆切削工具となる。
【００１７】
［７］上記基材が超硬合金である場合、上記基材は、上記基材の全質量に対して７質量％以上１２質量％以下のコバルトを含む。このように規定することで耐摩耗性と耐欠損性に更に優れる表面被覆切削工具となる。
【００１８】
［８］上記被膜は、上記ＴｉＣＮ層の上に形成されているＡｌ２Ｏ３層を更に含む。このように規定することで耐熱性及び化学的安定性に優れる表面被覆切削工具となる。
【００１９】
［９］上記Ａｌ２Ｏ３層は、その厚さが０．５μｍ以上４μｍ以下である。このように規定することで耐熱性及び化学的安定性が更に優れる表面被覆切削工具となる。
【００２０】
［１０］本開示の一態様に係る表面被覆切削工具の製造方法は、
上記［１］〜［７］のいずれかに記載の表面被覆切削工具の製造方法であって、
上記基材を準備する、基材準備工程と、
上記すくい面の少なくとも一部と、上記逃げ面の少なくとも一部とを上記ＴｉＣＮ層で被覆する、ＴｉＣＮ層被覆工程と、
上記逃げ面における上記ＴｉＣＮ層をピーニング処理する、ピーニング処理工程とを含み、
上記ＴｉＣＮ層被覆工程は、化学気相蒸着法により実行され、上記ＴｉＣＮ層の原料ガスを不連続に供給することを含む。
【００２１】
上記製造方法は、上述のような構成を備えることによって、優れた耐欠損性を有し、且つ高速加工における優れた耐クレーター摩耗性を有する表面被覆切削工具を製造できる。
【００２２】
［１１］上記被膜は、上記ＴｉＣＮ層の上に形成されているＡｌ２Ｏ３層を更に含み、
上記製造方法は、上記ＴｉＣＮ層被覆工程又は上記ピーニング処理工程の後に、上記ＴｉＣＮ層の上に上記Ａｌ２Ｏ３層を積層する、Ａｌ２Ｏ３層積層工程を更に含む。このように規定することで耐熱性及び化学的安定性に優れる表面被覆切削工具を製造できる。
【００２３】
[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示の一実施形態（以下「本実施形態」と記す。）について説明する。ただし、本実施形態はこれらに限定されるものではない。なお以下の実施形態の説明に用いられる図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わす。本明細書において「Ａ〜Ｂ」という形式の表記は、範囲の上限下限（すなわちＡ以上Ｂ以下）を意味し、Ａにおいて単位の記載がなく、Ｂにおいてのみ単位が記載されている場合、Ａの単位とＢの単位とは同じである。さらに、本明細書において、たとえば「ＴｉＣ」等のように、構成元素の比が限定されていない組成式（化学式）によって化合物が表された場合には、その組成式（化学式）は従来公知のあらゆる組成（元素比）を含むものとする。このとき組成式（化学式）は、化学量論組成のみならず、非化学量論組成も含むものとする。たとえば「ＴｉＣ」の組成式（化学式）には、化学量論組成「Ｔｉ１Ｃ１」のみならず、たとえば「Ｔｉ１Ｃ０．８」のような非化学量論組成も含まれる。このことは、「ＴｉＣ」以外の化合物の記載についても同様である。
【００２４】
≪表面被覆切削工具≫
本実施形態に係る表面被覆切削工具は、
基材と、上記基材を被覆する被膜とを備える表面被覆切削工具であって、
上記基材は、すくい面と、逃げ面と、を含み、
上記被膜は、ＴｉＣＮ層を含み、
上記すくい面における領域ｄ１において、上記ＴｉＣＮ層が（４２２）配向であり、
上記逃げ面における領域ｄ２において、上記ＴｉＣＮ層が（３１１）配向であり、
上記すくい面と上記逃げ面とが刃先面を介して繋がっている場合は、上記領域ｄ１は、上記すくい面を延長した面と上記逃げ面を延長した面とが交差してなる仮想稜線から上記すくい面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ１と、上記すくい面と上記刃先面との境界線と、で挟まれた領域であり、かつ、上記領域ｄ２は、上記仮想稜線から上記逃げ面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、上記逃げ面と上記刃先面との境界線と、で挟まれた領域であり、
上記すくい面と上記逃げ面とが稜線を介して繋がっている場合は、上記領域ｄ１は、上記稜線から上記すくい面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ１と、上記稜線と、で挟まれた領域であり、かつ、上記領域ｄ２は、上記稜線から上記逃げ面上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、上記稜線と、で挟まれた領域である。
【００２５】
本実施形態の表面被覆切削工具は、基材と、上記基材を被覆する被膜とを備える（以下、単に「切削工具」という場合がある。）。上記切削工具は、例えば、ドリル、エンドミル、ドリル用刃先交換型切削チップ、エンドミル用刃先交換型切削チップ、フライス加工用刃先交換型切削チップ、旋削加工用刃先交換型切削チップ、メタルソー、歯切工具、リーマ、タップ等であり得る。
【００２６】
＜基材＞
本実施形態の基材は、この種の基材として従来公知のものであればいずれのものも使用することができる。例えば、上記基材は、超硬合金（例えば、炭化タングステン（ＷＣ）基超硬合金、ＷＣの他にＣｏを含む超硬合金、ＷＣの他にＣｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ等の炭窒化物を添加した超硬合金等）、サーメット（ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ等を主成分とするもの）、高速度鋼、セラミックス（炭化チタン、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等）、立方晶型窒化硼素焼結体（ｃＢＮ焼結体）及びダイヤモンド焼結体からなる群から選ばれる１種を含むことが好ましく、超硬合金、サーメット及びｃＢＮ焼結体からなる群から選ばれる１種を含むことがより好ましい。
【００２７】
これらの各種基材の中でも、特にＷＣ基超硬合金、サーメット（特にＴｉＣＮ基サーメット）を選択することが好ましい。これは、これらの基材が特に高温における硬度と強度とのバランスに優れ、上記用途の表面被覆切削工具の基材として優れた特性を有するためである。
【００２８】
上記基材が超硬合金である場合、上記基材は、上記基材の全質量に対して７質量％以上１２質量％以下のコバルトを含むことが好ましく、８質量％以上１１質量％以下のコバルトを含むことがより好ましく、９質量％以上１０．５質量％以下のコバルトを含むことが更に好ましい。上記コバルトの含有割合は、例えば滴定法によって求めることが可能である。
【００２９】
また基材は、すくい面と、逃げ面とを有する。「すくい面」とは、被削材から削り取った切りくずをすくい出す面を意味する。「逃げ面」とは、その一部が被削材と接する面を意味する。基材は、その形状により「すくい面と逃げ面とが刃先面を介して繋がっている場合」または「すくい面と逃げ面とが稜線を介して繋がっている場合」の二つに分類される。これについては図１〜６を用いて後述する。
【００３０】
図１は切削工具の一態様を例示する斜視図であり、図２は図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。このような形状の切削工具は、旋削加工用刃先交換型切削チップとして用いられる。
【００３１】
図１及び図２に示される切削工具１０は、上面、下面及び４つの側面を含む表面を有しており、全体として、上下方向にやや薄い四角柱形状である。また、切削工具１０には上下面を貫通する貫通孔が形成されており、４つの側面の境界部分においては、隣り合う側面同士が円弧面で繋がれている。
【００３２】
上記切削工具１０では、上面及び下面がすくい面１ａを成し、４つの側面（及びこれらを相互に繋ぐ円弧面）が逃げ面１ｂを成し、すくい面１ａと逃げ面１ｂとを繋ぐ円弧面が刃先面１ｃを成す。
【００３３】
図３は、図２の部分拡大図である。図３においては、仮想平面Ａ、境界線ＡＡ、仮想平面Ｂ、境界線ＢＢおよび仮想稜線ＡＢ’が示されている。
仮想平面Ａはすくい面１ａを延長した面に相当する。境界線ＡＡはすくい面１ａと刃先面１ｃとの境界線である。仮想平面Ｂは逃げ面１ｂを延長した面に相当する。境界線ＢＢは逃げ面１ｂと刃先面１ｃとの境界線である。仮想稜線ＡＢ’はすくい面１ａを延長した面（仮想平面Ａ）と逃げ面１ｂを延長した面（仮想平面Ｂ）との交差線であり、仮想平面Ａと仮想平面Ｂとが交差して仮想稜線ＡＢ’を成す。
図３に示す場合は、刃先面１ｃは円弧面（ホーニング）であり、すくい面１ａと逃げ面１ｂとが刃先面１ｃを介して繋がっており、刃先面１ｃならびにすくい面１ａおよび逃げ面１ｂにおいて刃先面１ｃに隣接する部分が切削工具１０の刃先部を成す。
なお図３において、仮想平面Ａおよび仮想平面Ｂは線状に示され、境界線ＡＡ、境界線ＢＢおよび仮想稜線ＡＢ’は点状に示される。
【００３４】
図１〜図３においては、刃先面１ｃが円弧面（ホーニング）である場合について示したが、刃先面１ｃの形状はこれに限られない。たとえば、図４に示されるように、平面の形状（ネガランド）を有している場合もある。また、図５に示されるように、平面と円弧面とが混在する形状（ホーニングとネガランドとを組み合わせた形状）を有している場合もある。
図３に示す場合と同様に、図４および図５に示す場合においてもすくい面１ａと逃げ面１ｂとが刃先面１ｃを介して繋がっており、仮想平面Ａ、境界線ＡＡ、仮想平面Ｂ、境界線ＢＢおよび仮想稜線ＡＢ’が設定される。
すなわち、図３から図５に示す場合は、いずれも「すくい面と逃げ面とが刃先面を介して繋がっている場合」に含まれる。
【００３５】
上記のように基材１が図３〜図５に示されるような形状を有する場合、刃先面１ｃは、その形状のみから決定することができる。この場合の刃先面１ｃは、仮想平面Ａ及び仮想平面Ｂのいずれにも含まれず、すくい面１ａ及び逃げ面１ｂとの目視による区別が可能だからである。
【００３６】
刃先面１ｃは、一般的に、基材１の表面であって、交差する面の稜に対して機械加工処理が施されることによって形成される面を含んでもよい。換言すれば、基材１は、焼結体等からなる基材前駆体の表面の少なくとも一部に対して機械加工処理が施されてなるものであり、刃先面１ｃは、機械加工処理による面取りを経て形成された面を含んでもよい。
【００３７】
一方、基材１が図６に示されるようなシャープエッジ形状を有する場合は「すくい面と逃げ面とが稜線を介して繋がっている場合」に含まれる。
図６に示す場合、図３から図５に示す刃先面１ｃは存在せず、すくい面１ａと逃げ面１ｂとが隣接し、すくい面１ａと逃げ面１ｂとの境界線が稜線ＡＢを成し、稜線ＡＢならびにすくい面１ａおよび逃げ面１ｂにおいて稜線ＡＢに隣接する部分が切削工具１０の刃先部を成す。
【００３８】
以上、基材１の形状及び各部の名称を図１〜６を用いて説明したが、本実施形態に係る表面被覆切削工具において、上記基材に対応する形状及び各部の名称については、上記と同様の用語を用いることとする。すなわち、上記表面被覆切削工具は、すくい面と、逃げ面と、を有する。
【００３９】
＜被膜＞
本実施形態に係る「被膜」とは、上記基材における上記すくい面の少なくとも一部と上記逃げ面の少なくとも一部とを被覆する膜を意味する。なお、上記基材の一部において被膜の構成が部分的に異なっていたりしていたとしても本実施形態の範囲を逸脱するものではない。
【００４０】
上記被膜は、その厚さが６．５μｍ以上１４μｍ以下であることが好ましく、８μｍ以上１１μｍ以下であることがより好ましい。ここで、被膜の厚さとは、後述するＴｉＣＮ層、Ａｌ２Ｏ３層及び他の層等の被膜を構成する層それぞれの厚さの総和を意味する。上記被膜の厚さは、例えば、上記表面被覆切削工具の断面を光学顕微鏡を用いて倍率１０００倍で測定することで測定可能である。具体的には、当該断面における任意の３点を測定し、測定された３点の厚さの平均値をとることで求めることが可能である。後述するＴｉＣＮ層、Ａｌ２Ｏ３層及び他の層それぞれの厚さを測定する場合も同様である。
【００４１】
上記被膜は、ＴｉＣＮ層を含む。「ＴｉＣＮ層」とは、ＴｉＣＮからなる層を意味する。上記ＴｉＣＮ層は、本実施形態に係る表面被覆切削工具が奏する効果を損なわない範囲において、不可避不純物が含まれていてもよい。以下、後述する「他の層」の表記についても同様である。
【００４２】
上記ＴｉＣＮ層は、その厚さが６μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、７μｍ以上９μｍ以下であることがより好ましい。ＴｉＣＮ層の厚さは、例えば、上記表面被覆切削工具の断面を光学顕微鏡を用いて倍率１０００倍で測定することで測定可能である。
【００４３】
また、本実施形態の効果を損なわない範囲において、上記被膜は他の層を更に含んでいてもよい。他の層としては、例えばＴｉＮ層、ＴｉＢＮＯ層、ＴｉＣＮＯ層、ＴｉＢ２層、ＴｉＡｌＮ層、ＴｉＡｌＣＮ層、ＴｉＡｌＯＮ層、ＴｉＡｌＯＮＣ層、Ａｌ２Ｏ３層等を挙げることができる。なお、その積層の順も特に限定されない。すなわち、上記ＴｉＣＮ層は上記被膜における最外層であってもよい。
【００４４】
本実施形態に係る被膜は、上記ＴｉＣＮ層上にＡｌ２Ｏ３層が設けられていてもよい。「ＴｉＣＮ層上にＡｌ２Ｏ３層が設けられている」とは、上記ＴｉＣＮ層の上側にＡｌ２Ｏ３層が設けられていればよく、互いに接触していることを要しない。言い換えると、上記ＴｉＣＮ層と、Ａｌ２Ｏ３層との間に他の層が設けられていてもよい。また、上記被膜は、上記ＴｉＣＮ層上に直接Ａｌ２Ｏ３層が設けられていてもよい。上記Ａｌ２Ｏ３層は、その厚さが０．５μｍ以上４μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以上３μｍ以下であることがより好ましく、１μｍ以上２μｍ以下であることが更に好ましい。Ａｌ２Ｏ３層の厚さは、例えば、上記表面被覆切削工具の断面を光学顕微鏡を用いて倍率１０００倍で測定することで測定可能である。
【００４５】
＜すくい面の領域ｄ１におけるＴｉＣＮ層の配向性＞
本実施形態に係る表面被覆切削工具は、上記すくい面１ａにおける領域ｄ１において、上記ＴｉＣＮ層が（４４２）配向である。
ここで図３から図５に示すような「すくい面１ａと逃げ面１ｂとが刃先面１ｃを介して繋がっている場合」には、領域ｄ１は「仮想稜線ＡＢ’からすくい面１ａ上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ１と、すくい面１ａと刃先面１ｃとの境界線ＡＡと、で挟まれた領域」である。
一方、図６に示すような「すくい面１ａと逃げ面１ｂとが稜線ＡＢを介して繋がっている場合」には、領域ｄ１は「稜線ＡＢからすくい面１ａ上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ１と、稜線ＡＢと、で挟まれた領域」である。
ここで本実施形態は、上記領域ｄ１に加えて、上記すくい面における領域であって上記領域ｄ１以外の領域において、上記ＴｉＣＮ層が（４２２）配向であってもよい。例えば、上記すくい面全体において、上記ＴｉＣＮ層が（４２２）配向であってもよい。
【００４６】
「ＴｉＣＮ層が（４２２）配向である」とは、下記式（１）で定義される配向性指数ＴＣ（ｈｋｌ）のうち、ＴｉＣＮ層における（４２２）面の配向性指数ＴＣ（４２２）が、他の結晶配向面の配向性指数に比較して最も大きいことを意味する。言い換えると上記配向性指数ＴＣ（４２２）が、他の結晶配向面の配向性指数のいずれよりも大きいことを意味する。式中、Ｉ（ｈｋｌ）及びＩ（ｈｘｋｙｌｚ）は、それぞれ測定された（ｈｋｌ）面の回折強度、測定された（ｈｘｋｙｌｚ）面の回折強度を示す。Ｉｏ（ｈｋｌ）は、Ｊｏｉｎｔ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ｏｎ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄデータベース（ＪＣＰＤＳデータベース）による（ｈｋｌ）面におけるＴｉＣ（カード番号３２−１３８３）の粉末回折強度と、（ｈｋｌ）面におけるＴｉＮ（カード番号３８−１４２０）の粉末回折強度との平均値を示す。Ｉｏ（ｈｘｋｙｌｚ）は、ＪＣＰＤＳデータベースによる（ｈｘｋｙｌｚ）面におけるＴｉＣ（カード番号３２−１３８３）の粉末回折強度と、（ｈｘｋｙｌｚ）面におけるＴｉＮ（カード番号３８−１４２０）の粉末回折強度との平均値を示す。（ｈｋｌ）及び（ｈｘｋｙｌｚ）は、それぞれ（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（３３１）面、（４２０）面、（４２２）面及び（５１１）面の８面のいずれかを示す。
【００４７】
【数２】
2019176202.tif 000004
【００４８】
上記配向性指数ＴＣ（ｈｋｌ）は、例えば以下の条件で行うＸ線回折測定によって求めることが可能である。具体的には、基材１（すなわち、切削工具１０）が図６に示されるようなシャープエッジ形状を有する場合、稜線ＡＢと、上記稜線ＡＢから５００μｍ離れた仮想線Ｄ１とに挟まれた領域ｄ１における任意の３点について、Ｘ線回折測定を行い、上記式（１）に基づいてこれら３点で求められた（ｈｋｌ）面の配向性指数の平均値を当該すくい面１ａの領域ｄ１における配向性指数ＴＣ（ｈｋｌ）とする（図７）。任意の３点について、図７では仮想線Ｄ１上の３点を選択しているが、領域ｄ１内であればどの３点を選択してもよい。また、基材１が図３〜５に示されるような形状を有する場合、境界線ＡＡと、上記仮想線Ｄ１とに挟まれた領域ｄ１における任意の３点について、Ｘ線回折測定を行いこれら３点で求められた（ｈｋｌ）面の配向性指数の平均値を当該すくい面の領域ｄ１における配向性指数ＴＣ（ｈｋｌ）とする。上記以降、すくい面の領域ｄ１における配向性指数を「ＴＣｒａｋｅ（ｈｋｌ）」等と表記する場合がある。
【００４９】
（Ｘ線回折測定の条件）
Ｘ線出力              ４５ｋＶ，２００ｍＡ
Ｘ線源、波長          ＣｕＫα、１．５４１８６２Å
検出器                Ｄ／ｔｅＸ  Ｕｌｔｒａ  ２５０
スキャン軸            ２θ／θ
長手制限スリット幅    ２．０ｍｍ
スキャンモード        ＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ
スキャンスピード      ２０°／ｍｉｎ
【００５０】
ここで、Ｘ線の回折強度は、積分強度測定法に基づいて算出する。
【００５１】
上記すくい面の領域ｄ１における（４２２）配向性指数は、３以上であることが好ましく、４以上であることがより好ましい。
【００５２】
＜逃げ面の領域ｄ２におけるＴｉＣＮ層の配向性＞
本実施形態に係る表面被覆切削工具は、上記逃げ面１ｂにおける領域ｄ２において、上記ＴｉＣＮ層が（３１１）配向である。
ここで図３から図５に示すような「すくい面１ａと逃げ面１ｂとが刃先面１ｃを介して繋がっている場合」には、領域ｄ２は「仮想稜線ＡＢ’から逃げ面１ｂ上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、逃げ面１ｂと刃先面１ｃとの境界線ＢＢと、で挟まれた領域」である。
一方、図６に示すような「すくい面１ａと逃げ面１ｂとが稜線ＡＢを介して繋がっている場合」には、領域ｄ２は「稜線ＡＢから逃げ面１ｂ上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、稜線ＡＢと、で挟まれた領域」である。
ここで本実施形態は、上記領域ｄ２に加えて、上記逃げ面における領域であって上記領域ｄ２以外の領域において、上記ＴｉＣＮ層が（３１１）配向であってもよい。例えば、上記逃げ面全体において、上記ＴｉＣＮ層が（３１１）配向であってもよい。
【００５３】
「ＴｉＣＮ層が（３１１）配向である」とは、上記式（１）で定義される配向性指数ＴＣ（ｈｋｌ）のうち、ＴｉＣＮ層における（３１１）面の配向性指数ＴＣ（３１１）が、他の結晶配向面の配向性指数に比較して最も大きいことを意味する。言い換えると上記配向性指数ＴＣ（３１１）が、他の結晶配向面の配向性指数のいずれよりも大きいことを意味する。上記配向性指数ＴＣ（ｈｋｌ）の求め方は、上記＜すくい面の領域ｄ１におけるＴｉＣＮ層の配向性＞にて説明したのと同様の方法によって求めることが可能である。
すなわち、図３から図５に示すような「すくい面１ａと逃げ面１ｂとが刃先面１ｃを介して繋がっている場合」には、領域ｄ２は「仮想稜線ＡＢ’から逃げ面１ｂ上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、逃げ面１ｂと刃先面１ｃとの境界線ＢＢと、で挟まれた領域」である。
一方、図６に示すような「すくい面１ａと逃げ面１ｂとが稜線ＡＢを介して繋がっている場合」には、領域ｄ２は「稜線ＡＢから逃げ面１ｂ上で５００μｍ離れた仮想線Ｄ２と、稜線ＡＢと、で挟まれた領域」である。
以降、逃げ面の領域ｄ２における配向性指数を「ＴＣｆｌａｎｋ（ｈｋｌ）」等と表記する場合がある。
【００５４】
上記逃げ面の領域ｄ２における（３１１）配向性指数は、３以上であることが好ましく、４以上であることがより好ましい。
【００５５】
本実施形態において、上記逃げ面の領域ｄ２における（４２２）配向性指数に対する（３１１）配向性指数の比ＴＣｆｌａｎｋ（３１１）／ＴＣｆｌａｎｋ（４２２）は、１より大きいことが好ましく、１．２以上であることがより好ましく、１．５以上であることが更により好ましい。ここで、上記ＴＣｆｌａｎｋ（４２２）が０であり、且つ上記ＴＣｆｌａｎｋ（３１１）が０より大きい場合、上記ＴＣｆｌａｎｋ（３１１）／ＴＣｆｌａｎｋ（４２２）は１より大きいと判断する。上記ＴＣｆｌａｎｋ（３１１）／ＴＣｆｌａｎｋ（４２２）は、１より大きければ本実施形態に係る効果を奏する。
【００５６】
本実施形態において、上記すくい面の領域ｄ１における（４２２）配向性指数に対する上記逃げ面の領域ｄ２における（４２２）配向性指数の比ＴＣｆｌａｎｋ（４２２）／ＴＣｒａｋｅ（４２２）は、１以下であることが好ましく、０．８以下であることがより好ましく、０．７以下であることが更に好ましい。上記ＴＣｆｌａｎｋ（４２２）／ＴＣｒａｋｅ（４２２）は１以下であれば本実施形態に係る効果を奏する。
【００５７】
≪表面被覆切削工具の製造方法≫
本実施形態に係る表面被覆切削工具の製造方法は、
上記表面被覆切削工具の製造方法であって、
上記基材を準備する、基材準備工程と、
上記すくい面の少なくとも一部と、上記逃げ面の少なくとも一部とを上記ＴｉＣＮ層で被覆する、ＴｉＣＮ層被覆工程と、
上記逃げ面における上記ＴｉＣＮ層をピーニング処理する、ピーニング処理工程とを含み、
上記ＴｉＣＮ層被覆工程は、化学気相蒸着法により実行され、上記ＴｉＣＮ層の原料ガスを不連続に供給することを含む。以下、各工程について説明する。
【００５８】
＜基材準備工程＞
基材準備工程では、上記基材を準備する。上記基材としては、上述したようにこの種の基材として従来公知のものであればいずれのものも使用することができる。例えば、上記基材が超硬合金からなる場合、まず、後述する表１に記載の配合組成（質量％）からなる原料粉末を市販のアトライターを用いて均一に混合して、続いてこの混合粉末を所定の形状（例えば、ＣＮＭＧ１２０４０８ＮＵＸ）に加圧成形する。その後、原料粉末の成形体を、所定の焼結炉において１３００〜１５００℃以下で、１〜２時間焼結することにより、超硬合金からなる上記基材を得ることができる。
【００５９】
＜ＴｉＣＮ層被覆工程＞
ＴｉＣＮ層被覆工程では、上記すくい面の少なくとも一部と、上記逃げ面の少なくとも一部とをＴｉＣＮ層で被覆する。
【００６０】
ここで、「すくい面の少なくとも一部」は、上記すくい面１ａにおける領域であって、上記すくい面１ａと上記逃げ面１ｂとが交差してなる稜線ＡＢと、上記稜線ＡＢから５００μｍ離れた仮想線Ｄ１とに挟まれた領域ｄ１を含む（例えば、図６）。同様に、「逃げ面の少なくとも一部」は、上記逃げ面１ｂにおける領域であって、上記すくい面１ａと上記逃げ面１ｂとが交差してなる稜線ＡＢと、上記稜線ＡＢから５００μｍ離れた仮想線Ｄ２とに挟まれた領域ｄ２を含む（例えば、図６）。
【００６１】
本実施形態の一側面において、「すくい面の少なくとも一部」は、上記すくい面１ａにおける領域であって、上記すくい面１ａと上記刃先面１ｃとの境界線ＡＡと、上記すくい面１ａを含む仮想平面Ａと上記逃げ面１ｂを含む仮想平面Ｂとが交差してなる仮想稜線ＡＢ’から５００μｍ離れた仮想線Ｄ１とに挟まれた領域ｄ１を含む（例えば、図３〜図５）。同様に、「逃げ面の少なくとも一部」は、上記逃げ面１ｂにおける領域であって、上記逃げ面１ｂと上記刃先面１ｃとの境界線ＢＢと、上記仮想稜線ＡＢ’から５００μｍ離れた仮想線Ｄ２とに挟まれた領域ｄ２を含む（例えば、図３〜図５）。
【００６２】
上記すくい面の少なくとも一部と、上記逃げ面の少なくとも一部とをＴｉＣＮ層で被覆する方法は、化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）により実行され、上記ＴｉＣＮ層の原料ガスを不連続に供給することによってＴｉＣＮ層を形成することが含まれる。すなわち、上記ＴｉＣＮ層被覆工程は、化学気相蒸着法により実行され、上記ＴｉＣＮ層の原料ガスを不連続に供給することを含む。
【００６３】
具体的には、まず原料ガスとしてＴｉＣｌ４、ＣＨ３ＣＮ、Ｎ２及びＨ２を用いる。配合量は、例えば、ＴｉＣｌ４を２〜１０体積％、ＣＨ３ＣＮを０．４〜２．５体積％、Ｎ２を１５体積％とし、残部はＨ２とすることが挙げられる。
【００６４】
ＣＶＤ法における反応中の反応容器内の温度は、８００℃〜８５０℃であることがより好ましい。
【００６５】
ＣＶＤ法における反応中の反応容器内の圧力は、６ｋＰａ〜７ｋＰａであることが好ましく、６ｋＰａ〜６．７ｋＰａであることがより好ましい。
【００６６】
ＣＶＤ法における反応中の総ガス流量は、８０Ｌ／ｍｉｎ〜１２０Ｌ／ｍｉｎであることが好ましく、８０Ｌ／ｍｉｎ〜１００Ｌ／ｍｉｎであることがより好ましい。
【００６７】
原料ガスを不連続に供給する方法としては、例えば、原料ガスと、Ｈ２ガス（１００体積％）とを所定の時間ごとに交互に供給することが挙げられる。より具体的には、原料ガスを１５分間供給するごとに原料ガスの供給を止め、原料ガスと同体積のＨ２ガスを１分間供給することが挙げられる。このようにすることで、ＴｉＣＮが微粒化し、その結果ピーニング処理によって（３１１）配向に変化しやすいＴｉＣＮ層を形成することが可能になる。
ＴｉＣＮ層を形成させた後にＡｌ２Ｏ３層等の他の層を積層してもよい。
【００６８】
＜ピーニング処理工程＞
ピーニング処理工程では、上記逃げ面における上記ＴｉＣＮ層をピーニング処理する。「ピーニング処理」とは、無数の鋼鉄又は非鉄金属等の小さな球体（メディア）を高速で、逃げ面等の表面に衝突させる（投射させる）ことで当該表面の配向性、圧縮応力等の諸性質を変化させる処理を意味する。本実施形態では逃げ面にピーニング処理を行うことによって、逃げ面のＴｉＣＮ層における（４２２）面の割合が減少し、（３１１）面の割合が増加する。その結果、当該ＴｉＣＮ層の靱性が向上し、耐欠損性に優れることになる。上記メディアの投射は、ＴｉＣＮ層の配向性が変われば特に制限はなく、ＴｉＣＮ層に対して直接行ってもよいし、ＴｉＣＮ層上に設けられた他の層（例えば、Ａｌ２Ｏ３層）に対して行ってもよい。上記メディアの投射は、少なくとも上記逃げ面の領域ｄ２に対して行われていれば特に制限はなく、例えば、上記逃げ面の全体にわたって上記メディアの投射が行われていてもよい。
【００６９】
上記メディアを投射する投射部と上記逃げ面等の表面との距離（以下、「投射距離」という場合がある。）は、８０ｍｍ〜１２０ｍｍであることが好ましく、８０ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましい。
【００７０】
投射する際に上記メディアに加わる圧力（以下、「投射圧」という場合がある。）は、０．１ＭＰａ〜０．５ＭＰａであることが好ましく、０．１ＭＰａ〜０．３ＭＰａであることがより好ましい。
【００７１】
ピーニングの処理時間は、１０秒〜６０秒であることが好ましく、１０秒〜３０秒であることがより好ましい。
【００７２】
上述したピーニング処理の各条件は、上記被膜の構成に合わせて適宜調整することが可能である。
【００７３】
＜その他の工程＞
本実施形態に係る製造方法では、上述した工程の他にも、ピーニング処理の効果を損なわない範囲で追加工程を適宜行ってもよい。
【００７４】
本実施形態では上記ＴｉＣＮ層被覆工程又は上記ピーニング処理工程の後に、上記ＴｉＣＮ層の上に上記Ａｌ２Ｏ３層を積層する、Ａｌ２Ｏ３層積層工程を更に含むことが好ましい。ＣＶＤ法によってＡｌ２Ｏ３層を積層する場合、例えば、以下のように行うことができる。まず原料ガスとして、ＡｌＣｌ３、ＨＣｌ、ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、及びＨ２を用いる。配合量は、例えば、ＡｌＣｌ３を１．６体積％、ＨＣｌを３．５体積％、ＣＯ２を４．５体積％、Ｈ２Ｓを０．２体積％、とし、残部はＨ２としてもよい。
【００７５】
また、このときのＣＶＤ法の諸条件は、温度が１０００℃であり、圧力が６．７ｋＰａであり、ガス流量（全ガス量）が５６．３Ｌ／ｍｉｎであってもよい。
【００７６】
上述の他の層を形成する場合、従来の方法によって他の層を形成してもよい。
【００７７】
＜付記＞
以上の説明は、以下に付記する実施態様を含む。
（付記１）
基材と、前記基材を被覆する被膜とを備える表面被覆切削工具であって、
前記基材は、すくい面と、逃げ面と、前記すくい面及び前記逃げ面を繋ぐ刃先部とを含み、
前記被膜は、ＴｉＣＮ層を含み、
前記すくい面における領域であって、前記すくい面と前記逃げ面とが交差してなる稜線と、前記稜線から５００μｍ離れた仮想線Ｄ１とに挟まれた領域ｄ１において、前記ＴｉＣＮ層が（４２２）配向であり、
前記逃げ面における領域であって、前記稜線と、前記稜線から５００μｍ離れた仮想線Ｄ２とに挟まれた領域ｄ２において、前記ＴｉＣＮ層が（３１１）配向である、表面被覆切削工具。
【実施例】
【００７８】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００７９】
本実施例において、被膜の総厚、ＴｉＣＮ層の厚さ及びＡｌ２Ｏ３層の厚さは、光学顕微鏡を用いて、倍率１０００倍で、基材の表面の法線方向に平行な被膜断面を観察することにより測定した。具体的には、当該断面における任意の３点を測定し、測定された３点の厚さの平均値をとることで求めた。【００８０】
≪表面被覆切削工具の作製≫
＜基材の準備＞
まず、基材準備工程として、被膜で被覆する基材Ｋ、基材Ｌ及び基材Ｍを準備した。具体的には、表１に記載の配合組成（質量％）からなる原料粉末を、市販のアトライターを用いて均一に混合して混合粉末を得た。【００８１】
次に、この混合粉末を所定の形状（ＣＮＭＧ１２０４０８ＮＵＸ）に加圧成形した後に、得られた成形体を焼結炉に入れて１３００〜１５００℃で１〜２時間焼結することにより、超硬合金からなる基材Ｋ、基材Ｌ及び基材Ｍを得た。「ＣＮＭＧ１２０４０８ＮＵＸ」は、旋削用の刃先交換型切削チップの形状である。ここで、表１中の「残り」とは、ＷＣが配合組成（質量％）の残部を占めることを示す。【００８２】
【表１】
2019176202.tif 000005
【００８３】
＜被膜の形成＞
ＴｉＣＮ層被覆工程として、基材Ｋ、基材Ｌ及び基材Ｍの表面上（すくい面及び逃げ面を含む。）に表２に示す組成のガスを用いてＣＶＤ法によってＴｉＣＮ層を、表４に示すとおりの厚さで被覆した。表２中「ガス組成（体積％）」の欄において、Ｈ２ガスが「残り」であるとは、Ｈ２ガスが反応ガス組成（体積％）の残部を占めることを示す。【００８４】
ここで、形成条件ａ、ｂ及びｃについては、１５分毎に原料ガスを止めＨ２（１００体積％）を１分間流すようにして反応を進めた。すなわち、形成条件ａ、ｂ及びｃについては、上記ＴｉＣＮ層の原料ガスを不連続に供給して反応を進めた。【００８５】
【表２】
2019176202.tif 000006
【００８６】
さらに、ＴｉＣＮ層被覆工程の後にＣＶＤ法によってＴｉＣＮ層上にＡｌ２Ｏ３層を表４に示すとおりの厚さで積層した（Ａｌ２Ｏ３層積層工程）。このときの原料ガスは、ＡｌＣｌ３、ＨＣｌ、ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、及びＨ２を用いた。また、反応条件は以下の条件を用いた。
反応容器内温度：１０００℃
反応容器内圧力：６．７ｋＰａ
総ガス流量    ：５６．３Ｌ／ｍｉｎ【００８７】
＜ピーニング処理＞
さらに、ピーニング処理工程として切削工具の逃げ面において被覆された上記被膜に対し、表３に示すピーニング条件によって表面側からピーニング処理を行ない、上記逃げ面におけるＴｉＣＮ層の配向性を変化させた。ピーニング処理は、投射する際に上記メディアに加わる圧力（以下、「投射圧」という場合がある。）０．３ＭＰａ、メディアを投射する投射部と逃げ面等の表面との距離（以下、「投射距離」という場合がある。）１００ｍｍ、処理時間１０〜３０秒の条件で、ＴｉＣＮ層上に設けられたＡｌ２Ｏ３層に対してメディアを投射することで行った。【００８８】
【表３】
2019176202.tif 000007
【００８９】
上述の手順で作製した試料Ｎｏ．１〜１９の切削工具の構成及び製造条件を、表４に示す。試料Ｎｏ．１〜１５の切削工具が実施例であり、試料Ｎｏ．１６〜１９の切削工具が比較例である。【００９０】
【表４】
2019176202.tif 000008
【００９１】
≪切削工具の特性評価≫
上記のようにして作製した試料Ｎｏ．１〜１９の切削工具を用いて、各切削工具のすくい面及び逃げ面それぞれにおける各配向面の配向性指数を測定した。測定は以下の条件で行った。測定は、領域ｄ１（又はｄ２）を３点測定することで行い（例えば、図７）、それらの平均値をすくい面の領域ｄ１及び逃げ面の領域ｄ２それぞれの配向性指数として算出した（図８、逃げ面；図９、すくい面）。また、（４２２）配向性指数及び（３１１）配向性指数に着目した結果を表５に示す。【００９２】
（Ｘ線回折測定の条件）
Ｘ線出力              ４５ｋＶ，２００ｍＡ
Ｘ線源、波長          ＣｕＫα、１．５４１８６２Å
検出器                Ｄ／ｔｅＸ  Ｕｌｔｒａ  ２５０
スキャン軸            ２θ／θ
長手制限スリット幅    ２．０ｍｍ
スキャンモード        ＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ
スキャンスピード      ２０°／ｍｉｎ【００９３】
【表５】
2019176202.tif 000009
【００９４】
表５の結果から、上記ピーニング処理を行うことで上記逃げ面におけるＴｉＣＮ層の配向性が（４２２）配向から（３１１）配向に変化していることを確認した。一方、ピーニング処理を行っていないすくい面におけるＴｉＣＮ層の配向性は、（４２２）配向のままであった。【００９５】
≪切削試験≫
上記のようにして作製した試料Ｎｏ．１〜１９の切削工具を用いて、以下の２種の切削試験を行った。【００９６】
＜試験１：耐欠損性試験＞
試料Ｎｏ．１〜１９の切削工具について、以下の切削条件により切削工具が欠損するまでの切削時間を測定し、当該切削工具の耐欠損性を評価した。その結果を表６に示す。切削時間が長いほど耐欠損性に優れる切削工具として評価することができる。【００９７】
（耐欠損性試験の切削条件）
被削材  ：ＳＣＭ４３５板材
周速    ：  ２５０ｍ／ｍｉｎ
送り速度：  ０．２ｍｍ／ｒｅｖ
切込み量：  １．０ｍｍ
切削液  ：  有り【００９８】
【表６】
2019176202.tif 000010
【００９９】
＜試験２：丸棒外周高速切削試験＞
試料Ｎｏ．１〜１９の切削工具について、以下の切削条件により逃げ面摩耗量（Ｖｂ）が０．２ｍｍとなるまでの切削時間を測定するとともに刃先の最終損傷形態を観察し、工具寿命を評価した。その結果を表７に示す。逃げ面摩耗量とクレーター摩耗（すくい面摩耗）の度合には相関関係があることが知られている。そのため、上記試験において切削時間が長いほど耐クレーター摩耗性に優れる切削工具として、高速切削であっても長寿命化を実現することができる可能性が高いと評価することができる。【０１００】
（丸棒外周高速切削試験の切削条件）
被削材  ：ＳＣＭ４３５  丸棒
周速    ：  ２５０ｍ／ｍｉｎ
送り速度：  ０．１５ｍｍ／ｒｅｖ
切込み量：  １．０ｍｍ
切削液  ：  有り【０１０１】
【表７】
2019176202.tif 000011
【０１０２】
試験１及び試験２の結果から、すくい面が（４２２）配向であり逃げ面が（３１１）配向である切削工具（試料Ｎｏ．１〜１５）は、耐欠損性に優れ且つ高速加工における耐クレーター摩耗性に優れることが分かった。【０１０３】
以上のように本発明の実施形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施形態および各実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。【０１０４】
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実施の形態および実施例ではなく請求の範囲によって示され、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。
【符号の説明】
【０１０５】
１  基材、  １ａ  すくい面、  １ｂ  逃げ面、  １ｃ  刃先面、  １０  切削工具、ＡＡ  境界線、  ＡＢ  稜線、ＡＢ’  仮想稜線、ＢＢ  境界線、Ｄ１、Ｄ２  仮想線、ｄ１  境界線ＡＡと仮想線Ｄ１とに挟まれた領域（または、稜線ＡＢと仮想線Ｄ１とに挟まれた領域）、  ｄ２  境界線ＢＢと仮想線Ｄ２に挟まれた領域（または、稜線ＡＢと仮想線Ｄ２とに挟まれた領域）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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