(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合相として少なくとも鉄族金属を含み、硬質相として少なくとも周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物および／またはこれらの固溶体から選ばれた一種以上を含むサーメットであって、
さらに、Ｃｕ及びＺｎ、又はＺｎが、鉄族金属に対して０．４〜２０質量％の割合で含有されており、前記周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物これらの固溶体から選ばれた硬質相が、Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）であることを特徴とするサーメット。
【請求項２】
前記、鉄族金属がＦｅ、ＣｏおよびＮｉから選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載のサーメット。
【請求項３】
前記Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）をＴｉ（Ｃｕ、Ｎｖ）と表したときに、０．５＜ｕ／（ｕ＋ｖ）＜１であること特徴とする請求項１または２に記載のサーメット。
【請求項４】
硬質相が、前記Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）とともに、Ｔｉ以外の周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物およびこれらの固溶体から選ばれた少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のサーメット。
【請求項５】
（１）Ｔｉ、（２）Ｔｉ以外の周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属、および（３）鉄族金属とＣｕおよび／またはＺｎとの合計質量（１）＋（２）＋（３）を１００質量％としたときに、（１）が４０〜６５質量％、（２）が１８〜４６質量％、（３）が４〜４０質量％であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のサーメット。
【請求項６】
硬質相が２相以上であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のサーメット。
【請求項７】
硬質相と結合相の面積比が９８：２〜６０：４０であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のサーメット。
【請求項８】
下記式で示されるＳｈｅｔｔｙの式により算出される破壊靱性値がＫＩＣ、ビッカース硬度がＨＶのとき、ＫＩＣ≧３５０００ＨＶ（−１．１３５）を満たすことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のサーメット。
【数１】
0005850495.tif 000013
ＫＩＣ：靱性値
ＨＶ：ビッカース硬度
Ｐ：圧子加重
ｌ：亀裂長さ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具部材、耐摩耗性工具部材等に適する靱性と硬度をともに備えた新規なサーメットに関し、特に新規なＴｉＣＮ基サーメットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
耐摩耗性工具や切削工具用合金として超硬合金（ＷＣ基焼結合金）が古くから知られているが、供給不安の高いタングステンＷを使用するためその代替材料として、ＴｉＣを主成分とするＴｉＣ基サーメットが開発された。このＴｉＣ基サーメットは、生産性が高く硬度適性に優れたものであるが、超硬合金に比べ、同等の硬度において、靱性が低いといった難点があった。
【０００３】
このようなＴｉＣ基サーメットの靱性を改善するために、ＴｉＣ基サーメットにＴｉＮが添加されたＴｉＣＮ基サーメットが提案されている。
【０００４】
また、特許文献１は、ＴｉＣ基サーメット、ＴｉＣＮ基サーメットの靱性を向上させるために、その機械的特性に最も影響を与える硬質相を芯部と周辺部からなる２重もしくは多重の有芯構造としたサーメットを開示している。
【０００５】
さらに、特許文献２、３は、硬質相を、単相構造の粒子と芯部が周辺部に覆われた有芯構造の粒子との複合体で構成したサーメットを開示している。
【０００６】
しかしながら、上記従来の硬質相の改良によるＴｉＣ基サーメットやＴｉＣＮ基サーメットでは限界があり、硬度を保ちつつ、破壊靱性の向上を達成するための別観点からの材料設計が強く望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０２−１９０４３８号公報
【特許文献２】特開２００４−２９２８４２号公報
【特許文献３】特開２００６−１３１９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来技術の実情に鑑みなされたものであって、その目的は従来のＴｉＣＮ基サーメット（以下前記両サーメットをサーメットと称す）等に比し、優れた硬度と高い破壊靱性を有し、切削工具部材、耐摩耗性工具部材等として極めて有用な新規なサーメットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は上記課題に対する有効な解決手段について、従来のようなサーメットの硬質相の観点からではなく、結合相に着目して鋭意検討した結果、意外にも、結合相を鉄族元素（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ）とし、さらにＣｕおよび／またはＺｎを一部含有させ、その含有量を特定の範囲に設定した場合には、サーメットの硬度と破壊靭性が向上するとの知見を得た。
【００１０】
本発明はこのような新規な知見に基づいてなされたものである。
【００１１】
すなわち、本発明は以下のサーメットを提供するものである。
【００１２】
第１に、結合相として少なくとも鉄族金属を含み、硬質相として少なくとも周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物および／またはこれらの固溶体から選ばれた一種以上を含むサーメットであって、さらに、Ｃｕ及びＺｎ、又はＺｎが、鉄族金属に対して０．４〜２０質量％の割合で含有されており、前記周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物これらの固溶体から選ばれた硬質相が、Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）である。
【００１３】
第２に、上記第１の発明のサーメットにおいて、前記、鉄族金属がＦｅ、ＣｏおよびＮｉから選ばれた少なくとも一種である。
【００１４】
第３に、上記第１または第２の発明のサーメットにおいて、前記Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）をＴｉ（Ｃｕ、Ｎｖ）と表したときに、０．５＜ｕ／（ｕ＋ｖ）＜１である。
【００１５】
第４に、上記第１から第３の発明のサーメットにおいて、硬質相が、前記Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）とともに、Ｔｉ以外の周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物およびこれらの固溶体から選ばれた少なくとも一種を含む。
【００１６】
第５に、上記第１から第４の発明のサーメットにおいて、（１）Ｔｉ、（２）Ｔｉ以外の周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属、および（３）鉄族金属とＣｕおよび／またはＺｎとの合計質量（１）＋（２）＋（３）を１００質量％としたときに、（１）が４０〜６５質量％、（２）が１８〜４６質量％、（３）が４〜４０質量％である。
【００１７】
第６に、上記第１から第５の発明のサーメットにおいて、硬質相が２相以上である。
【００１８】
第７に、上記第１から第６の発明のサーメットにおいて、硬質相と結合相の面積比が９８：２〜６０：４０である。
【００１９】
第８に、上記第１から第７の発明のサーメットにおいて、下記式で示されるＳｈｅｔｔｙの式により算出される破壊靱性値がＫＩＣ、ビッカース硬度がＨＶのとき、ＫＩＣ≧３５０００ＨＶ（−１．１３５）を満たす。
【００２０】
【数１】
0005850495.tif 000002
【００２１】
ＫＩＣ：靱性値
ＨＶ：ビッカース硬度
Ｐ：圧子加重
ｌ：亀裂長さ
【発明の効果】
【００２２】
本発明のサーメットは、鉄族金属に対して、所定割合の、Ｃｕおよび／またはＺｎを配合させたことから、従来のサーメットに比しその硬度と破壊靭性が向上したものとなる。
【００２３】
したがって、本発明のサーメットは、その高硬度・高靱性サーメット特性を利用することにより、切削工具部材、耐摩耗性工具部材等として極めて優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のサーメットは、結合相として少なくとも鉄族金属を含み、硬質相として少なくとも周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物およびこれらの固溶体から選ばれた一種を含むサーメットであって、さらに、Ｃｕおよび／またはＺｎが、鉄族金属に対して０．４〜２０質量％の割合で含有されていることを特徴としている。
【００２５】
本発明においては、得られるサーメットの硬度と破壊靱性の特性を向上させるために、Ｃｕおよび／またはＺｎが、鉄族金属に対して０．４〜２０質量％好ましくは３〜２０質量％の割合で含有されていることが必要である。
【００２６】
Ｃｕおよび／またはＺｎの含有量が、鉄族元素の０．４質量％より少ないと、粒成長抑制と靱性向上の効果がなく、また、鉄族元素の２０質量％を超えると、硬度の低下が著しくなり、本発明の所期の目的を達成できない。
【００２７】
本発明において、Ｃｕおよび／またはＺｎの質量比を上記範囲に選定すると、得られるサーミットの硬度と破壊靱性の特性が向上する機構や理由は現時点では定かではないが、鉄族金属の所定割合（０．４〜２０質量％）をＣｕおよび／またはＺｎに置換させると、硬質相を形成するＴｉ（Ｃ、Ｎ）などの粒子の成長を抑制する効果があるとともに、結合相を延性化させ、そのことにより硬質相／結合相の界面の密着力を向上させ、結果として硬度と破壊靱性の両特性を改善させる作用機能が発現すると考えている。
【００２８】
なお、特開昭５４−１０１７０４号公報には、表面から１ｍｍ内部までの組織が均質で結果として硬度特性が均一なサーメットを作製するための方法が開示されており、結合相の中に「０．２〜２５ｗｔ％のＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｉ、Ｂの１〜２種類が含有されても均質な組織、硬度は維持される」とあるが、硬度と靱性の向上に関する発想や記述は一切ない。
【００２９】
また、特開２００９−１７３９７６号公報において、サーメットはＺｎ、および／またはＳｎを含有すると強度は減少してしまうが、靱性は高くなるので、Ｚｎ、および／またはＳｎを多く含むものを内部に、少ないものを表面にした複合材料が開示されているが、Ｚｎおよび／またはＳｎを含有量は数ＰＰＭオーダーであり、しかも、Ｚｎの添加量と硬度と靱性の同時向上の相関については何ら言及されていない。
【００３０】
つぎに、本発明の結合相および硬質相について説明する。
【００３１】
本発明の結合相は、鉄族金属を主体とする。鉄族金属としては、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉから選ばれた少なくとも一種が用いられる。この中でもＮｉとＣｏが好ましく用いられる。
【００３２】
本発明の結合相の組成は、透過型電子顕微鏡に付属されるエネルギー分散形Ｘ線分光器を用い、かつベリリウム試料ホルダーを用いて、電子線の直径が１００ｎｍ以下のスポットの条件での測定方法において確認される。
【００３３】
本発明の硬質相は、基本的には、周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物およびこれらの固溶体から選ばれた少なくとも一種から形成される。
【００３４】
周期律表ＩＶａ族の金属としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆが、周期律表Ｖａ族の金属としては、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａが、周期律表ＶＩａ族金属としては、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗが挙げられる。
【００３５】
これらの金属の中でもＴｉが好ましく用いられる。Ｔｉを含む硬質相の代表的な組成としては、その炭化物、窒化物、炭窒化物およびこれらの固溶体が挙げられる。
【００３６】
これらの中でも、ＴｉＣ相および／またはＴｉ（Ｃ、Ｎ）相が好ましい。Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）相はＴｉＣとＴｉＮの混合物でもあっても構わない。このＴｉ（Ｃ、Ｎ）相は、一般に、Ｔｉ（ＣｕＮｖ）相と表すことができる。ここで０．５＜ｕ／（ｕ＋ｖ）＜１である。
【００３７】
また、本発明の硬質相は、Ｔｉ（ＣｕＮｖ）相とともに、さらにチタンとチタン以外の周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属の少なくとも一種を含む相との二相以上の構成となっていてもよい。
【００３８】
チタンとチタン以外の周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属の少なくとも一種を含む相は、通常、（ＴｉｍＸｎ）（ＣｕＮｖ）相、（ＴｉｍＸｎＹｑ）（ＣｕＮｖ）相のように表記される。ここで、Ｘ、Ｙは、それぞれ相異なる、チタン以外の周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属であり、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等が例示される。さらにチタン以外の元素は上記表記のように２種だけでなく、３，４種以上である場合もある。
【００３９】
また、（ＴｉｍＸｎ）（ＣｕＮｖ）相、（ＴｉｍＸｎＹｑ）（ＣｕＮｖ）相の金属成分において、Ｔｉが最も多い必要はなく、ＸやＹの比率が最も多い場合もあり、かつ結合相成分である鉄族金属を含有する場合があるため、ｍ＋ｎ＞０．９５、ｍ＋ｎ＋ｑ＞０．９５であればよい。さらに、上記硬質相は炭化物、窒化物、炭窒化物が主であるが、若干の酸素を含有している可能性は否めず、ｕ＋ｖ＜１であってよい。
【００４０】
このＴｉ（ＣｕＮｖ）相、（ＴｉｍＸｎ）（ＣｕＮｖ）相、（ＴｉｍＸｎＹｑ）（ＣｕＮｖ）相のそれぞれの同定は、たとえば、走査型電子顕微鏡の反射電子にて観察した場合の、明暗で相の分別を行えばよい。すなわち、黒色、灰白色、および／または白にて表示される硬質相が観察される。
【００４１】
また、これらの硬質相は、有芯構造（コアリム構造）と呼ばれる形態を有していてもよい。また有芯構造が２重構造の場合、中心部（コア部）が黒色、周辺部（リム部）が灰白色、または／および白色の場合もあれば、その逆もある。さらに、有芯構造が芯部と周辺部の間に周辺部とは異なる構成からなる３重有芯構造をなすものであってもよい。
【００４２】
このような有芯構造としては、たとえば、ＴｉＣＮが中心部であり、（ＴｉｍＸｎ）（ＣｕＮｖ）相、および／または（ＴｉｍＸｎＹｑ）（ＣｕＮｖ）相が周辺部で構成されているものや、中心部、周辺部ともに（ＴｉｍＸｎ）（ＣｕＮｖ）相、および／または（ＴｉｍＸｎＹｑ）（ＣｕＮｖ）相から構成されているもの等が挙げられる。
【００４３】
芯部が本質的にＴｉＣ、ＴｉＣＮからなる有芯構造の場合、Ｔｉ以外の他の金属元素が１０ａｔｏｍ％以下、特に５ａｔｏｍ％以下、さらに２ａｔｏｍ％以下の割合で含有されていてもよい。さらに、芯部の金属成分におけるＴｉ比が、周辺部のそれよりも小さいような組織構造をなすものが存在してもよい。
【００４４】
また、硬質相には、熱伝導性など、切削工具材料や耐摩耗材料としての特性を向上させるために、ＸａＣｂ相（Ｘは前記と同じであり、ａ、ｂは数字であり、Ｘ，Ｃの原子比である。）を含有させておくことが好ましい。
【００４５】
このような炭化物としては、例えば、Ｍｏ２Ｃ、ＺｒＣ、ＷＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ３Ｃ２などが挙げられる。該炭化物はＸ線回折像にてＴｉ（ＣｕＮｖ）相、（ＴｉｍＸｎ）（ＣｕＮｖ）相、（ＴｉｍＸｎＹｑ）（ＣｕＮｖ）相との分離同定が可能であるので、本像で存在を確認することができる。
【００４６】
上記、Ｔｉ（ＣｕＮｖ）相と、Ｔｉと周期表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属の１種類以上から構成された（ＴｉｍＸｎ）（ＣｕＮｖ）相、（ＴｉｍＸｎＹｑ）（ＣｕＮｖ）相、で表記される硬質相の内の１種類以上、および／またはＸａＣｂで表記される硬質相は、透過型電子顕微鏡に付属されるエネルギー分散形Ｘ線分光器を用い、かつベリリウム試料ホルダーを用いて、電子線の直径が１００ｎｍ以下のスポットの条件での測定方法において、Ｔｉ、Ｘ、Ｙの存在を確認することができる。
【００４７】
また、本発明のサーメットの組成は、（１）Ｔｉ、（２）Ｔｉ以外の周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属、および（３）鉄族金属とＣｕおよび／またはＺｎとの合計質量（１）＋（２）＋（３）を１００質量％としたときに、（１）が４０〜６５質量％、（２）が１８〜４６質量％、（３）が４〜４０質量％であることが好ましい。
【００４８】
次に、本発明のサーメットの硬質相と結合相との面積比について説明する。
【００４９】
これらの面積比は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真に対して市販の画像解析装置を用いることによって測定する。その際、サンプルはダイヤモンド研磨にて鏡面に仕上げた後、コロイド状のシリカ懸濁液により研磨を行った後に観察する、もしくは鏡面仕上げ後、イオンシャワー装置により表面のスパッタを行った後に観察することが望ましいが、ダイヤモンド研磨のみでの観察でも問題はない。
【００５０】
面積比は１視野においてセラミックス相が１００個以上存在する領域にて画像処理ソフトにより決定する。
【００５１】
本発明のサーメットにおける、硬質相と結合相の面積比は、９８：２〜６０：４０、好ましくは９５：５〜６５：３５、さらに好ましくは９５：５〜７０：３０である。
【００５２】
上記サーメットの結合相の面積比が９８：２より少ないと、靱性の劣化が激しく、逆に、結合相の面積比が６０：４０を超えると、サーメットの耐摩耗性および耐塑性変形性が低下する。
【００５３】
本発明のサーメットは、所定割合の、Ｃｕおよび／またはＺｎを配合させたことから、従来のサーメットに比しその硬度と破壊靭性の特性が向上されたものとなる。
【００５４】
本発明のサーメットの硬度と破壊靱性は、後記するように得られたサーメット焼結体表面をダイヤモンド砥石によって加工し、その後ダイヤモンド研磨、ラップ研磨で鏡面に仕上げた後、測定される。
【００５５】
また、本発明のサーメットは、上記したように、硬度と破壊靭性の特性が向上されたものとなるが、破壊靱性値：ＫＩＣ（ＭＰａ・ｍ１／２）が下記非特許文献１に記載のＳｈｅｔｔｙの式により算出されるが（実測値）、その値はＫＩＣ≧３５０００ＨＶ（−１．１３５）を満たすものである。この式を満足することは従来サーメットよりも硬度と靱性がバランスよく向上したサーメットであることを意味する。
【００５６】
後記実施例に示されるように、本発明のサーメットの要件を具備しない比較例のサーメットは、上記式を満たさない。よって、本発明のサーメットのようなバランスのよい硬度と靱性の向上を奏し得ないものである。
【００５７】
なお、Ｓｈｅｔｔｙの式は以下で表わされる。
【００５８】
【数２】
0005850495.tif 000003
【００５９】
ＫＩＣ：靱性値
ＨＶ：ビッカース硬度
Ｐ：圧子加重
ｌ：亀裂長さ
ここで、ビッカース硬度の算出の際の圧痕対角線長さと亀裂長さは備え付けの光学顕微鏡にて測定する。
【００６０】
なお、ビッカース硬度は以下の式で算出される。
【００６１】
【数３】
0005850495.tif 000004
【００６２】
Ｆ：荷重
Ｓ：表面積
ｄ：痕の対角長さの平均
α：角面（＝１３５°）
（D.K. Shetty, I.G. Wright, P.N. Mincer, A.H. Clauer: J Mater Sci 20 (1985) 1873-1882.）
本発明のサーメットを製造するには、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉから選ばれた鉄族金属の少なくとも一種とＣｕおよび／またはＺｎを含み、焼成後の両者の質量比が８０〜９９．６：０．４〜２０となるように調製した、結合相形成成分の粉末と硬質相形成成分の粉末を混合、プレス成形した後焼結することにより簡単に製造することができる。
【００６３】
たとえば、ＴｉＣＮ粉末およびＸａＣｂ粉末を含む硬質相形成成分と、鉄族元素粉末、Ｃｕ粉末、Ｚｎ粉末もしくは真鍮粉末を含む結合相形成成分を混合、プレス成形、焼結することにより製造される。その際の雰囲気は真空焼結でも、不活性ガス雰囲気でも問題ない。
【実施例】
【００６４】
次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
【００６５】
平均粒径１．４μｍのＴｉ（Ｃ０．７Ｎ０．３）粉末、平均粒径１．３μｍのＴｉ（Ｃ０．５Ｎ０．５）粉末、平均粒径１．８μｍのＴｉＣ粉末、平均粒径１．４μｍのＴｉＮ粉末、平均粒径１．８μｍのＭｏ２Ｃ粉末、平均粒径０．１μｍのＷＣ粉末、平均粒径１．４μｍのＮｂＣ粉末、平均粒径５．５μｍのＮｉ粉末、平均粒径５μｍのＣｏ粉末、平均粒径５μｍのＣｕ粉末、平均粒径７μｍのＺｎ粉末、平均粒径２０μｍの真鍮粉末を用いて表１−１、表１−２に示すような成分組成に配合し、これをステンレス製ボールミルと超硬ボールを用いて、エタノールで湿式混合し、混合粉末を５０ＭＰａでプレス成形し、表１−１、表１−２に示す条件で焼結した。ここで表中のサンプルＮｏ．での「＊」は比較例である。
【００６６】
【表１−１】
0005850495.tif 000005
【００６７】
【表１−２】
0005850495.tif 000006
【００６８】
上記で得た焼結体の組成、硬質相の面積％、硬質相内で検出された元素、結合相内で検出された元素、炭素／（炭素＋窒素）原子比、結合相で検出された元素、金属成分のみを１００％としたときの焼結体の組成および（Ｃｕ＋Ｚｎ）/｛（Ｃｕ＋Ｚｎ）＋鉄族元素｝×１００を表２−１〜表２−４に示す。ここでＸ線回折像において、ＸａＣｂが認められたサンプルについては、硬質相の面積％の欄に星印を付記してある。
【００６９】
焼結体の組成における炭素、窒素は、炭素硫黄同時分析装置、酸素・窒素分析装置で測定した。
【００７０】
焼結体の組成における炭素、窒素以外の元素は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法により測定した。ここで、混合用のポットとボールはそれぞれ、ステンレス製、超硬合金製であり、鉄、タングステンを定量値として検出している。
【００７１】
得られたサーメット各試料について走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察を行い、低角度散乱反射電子検出器にて得られた１００００倍の写真の任意５箇所について市販の画像解析ソフトを用いて画像解析を行い、硬質相面積％を導出した。
【００７２】
さらに、硬質相内、結合相内の元素は透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）と付属されるエネルギー分散形Ｘ線分光器を用い、かつベリリウム試料ホルダーを用いて、電子線の直径が５０ｎｍのスポット条件での測定方法において、付属のＥＤＳ装置において元素同定、定量化を行った。加速電圧は２００ｋｅＶである。
【００７３】
【表２−１】
0005850495.tif 000007
【００７４】
【表２−２】
0005850495.tif 000008
【００７５】
【表２−３】
0005850495.tif 000009
【００７６】
【表２−４】
0005850495.tif 000010
【００７７】
得られた焼結体表面をダイヤモンド砥石によって加工し、その後ダイヤモンド研磨、ラップ研磨で鏡面に仕上げた後、ビッカース硬度、および破壊靱性値を測定した。表３−１、表３−２に結果を示す。
【００７８】
表３−１〜表３−２から、Ｃｕ及びＺｎ、又はＺｎが所定量配合された各試料サンプル（Ｎｏ．Ｎｏ．２，５，６，７，８，９，１０，１３，１５，１６，１７，２０，２３，２４，２７，２８，３０，３６）は、Ｃｕ及びＺｎ、又はＺｎが配合されていない対応する試料サンプル（Ｎｏ．１，３，１８，２１，２５，２９，３１，３３，３５）に比し、その硬度と破壊靱性が共に向上し、高い靱性と高い硬度を兼ね備えたサーメット材料であることがわかる。
【００７９】
また、Ｃｕ及びＺｎ、又はＺｎが所定量配合された各試料サンプル（Ｎｏ．２，５，６，７，８，９，１０，１３，１５，１６，１７，２０，２３，２４，２７，２８，３０，３６）は、Ｓｈｅｔｔｙの式により算出される破壊靱性値がＫＩＣ≧３５０００ＨＶ（−１．１３５）を満たしているが、Ｃｕ及びＺｎ、又はＺｎが配合されていない対応する試料サンプル（Ｎｏ．１，３，１８，２１，２５，２９，３１，３３，３５）はＫＩＣ≧３５０００ＨＶ（−１．１３５）を満たしていないことがわかる。
【００８０】
本発明の硬度と破壊靱性が向上したサーメットは従来サーメットと比し、よりよい工具として使用でき、また、今まで使用できなかった工具に使用することができる。例えば、切削工具においてより高速での加工において、チッピングなどを起すことなく、健全な加工を行うことができる。また従来使用されていなかった金型などの耐摩耗材料に使用することが可能となる。
【００８１】
【表３−１】
0005850495.tif 000011
【００８２】
【表３−２】
0005850495.tif 000012