(57)【要約】      （修正有）【課題】厚膜化α型Ａｌ2Ｏ3層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具を提供する。【解決手段】表面被覆サーメット製切削工具が、ＷＣ基超硬合金またはＴｉＣＮ基サーメットで構成された工具基体の表面に、（ａ）下部層として、いずれも化学蒸着形成したＴｉＣ層、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣＯ層、およびＴｉＣＮＯ層のうちの１層または２層以上からなり、かつ０．５〜１０μｍの合計平均層厚を有するＴｉ化合物層、（ｂ）上部層として、化学蒸着形成した状態でα型の結晶構造を有すると共に、特定の傾斜角度数分布グラフを示し、かつ１６〜３０μｍの平均層厚を有する厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層、以上（ａ）および（ｂ）で構成された硬質被覆層を形成してなる。【選択図】  図２
2006305687.tif 000002
【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、
（ａ）下部層として、いずれも化学蒸着形成したＴｉの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層、炭酸化物層、および炭窒酸化物層のうちの１層または２層以上からなり、かつ０．５〜１０μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層、
（ｂ）上部層として、化学蒸着形成した状態でα型の結晶構造を有すると共に、電界放出型走査電子顕微鏡を用い、表面研磨面の測定範囲内に存在する六方晶結晶格子を有する結晶粒個々に電子線を照射して、前記表面研磨面の法線に対して、前記結晶粒の結晶面である（０００１）面の法線がなす傾斜角を測定し、前記測定傾斜角のうち、０〜４５度の範囲内にある測定傾斜角を０．２５度のピッチ毎に区分すると共に、各区分内に存在する度数を集計してなる傾斜角度数分布グラフにおいて、少なくとも７〜１５度の範囲内の傾斜角区分および０〜７度の範囲内の傾斜角区分にピークが存在すると共に、傾斜角度数分布グラフにおける度数全体に占める割合で、前記７〜１５度の範囲内に存在する度数の合計が３５％以上、前記０〜７度の範囲内に存在する度数の合計が２５％以上、である傾斜角度数分布グラフを示し、かつ１６〜３０μｍの平均層厚を有する厚膜化改質α型酸化アルミニウム層、
以上（ａ）および（ｂ）で構成された硬質被覆層を蒸着形成してなる、厚膜化α型酸化アルミニウム層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、硬質被覆層の上部層、すなわち化学蒸着形成した状態でα型の結晶構造を有する酸化アルミニウム層（以下、α型Ａｌ2Ｏ3層で示す）を、特に厚膜化した状態で、各種の鋼や鋳鉄などの切削加工に用いた場合にも、すぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具（以下、被覆サーメット工具という）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に、炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金または炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）基サーメットで構成された基体（以下、これらを総称して工具基体という）の表面に、
（ａ）下部層として、いずれも化学蒸着形成されたＴｉの炭化物（以下、ＴｉＣで示す）層、窒化物（以下、同じくＴｉＮで示す）層、炭窒化物（以下、ＴｉＣＮで示す）層、炭酸化物（以下、ＴｉＣＯで示す）層、および炭窒酸化物（以下、ＴｉＣＮＯで示す）層のうちの１層または２層以上からなり、かつ０．５〜１０μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層、
（ｂ）上部層として、１〜１５μｍの平均層厚を有するα型Ａｌ2Ｏ3層、
以上（ａ）および（ｂ）で構成された硬質被覆層を蒸着形成してなる被覆サーメット工具が知られており、この被覆サーメット工具が、例えば各種の鋼や鋳鉄などの連続切削や断続切削に用いられることは良く知られている。
【０００３】
また、一般に、上記の被覆サーメット工具の硬質被覆層を構成するＴｉ化合物層やα型Ａｌ2 Ｏ3 層が粒状結晶組織を有し、さらに、前記Ｔｉ化合物層を構成するＴｉＣＮ層を、層自身の強度向上を目的として、通常の化学蒸着装置にて、反応ガスとして有機炭窒化物を含む混合ガスを使用し、７００〜９５０℃の中温温度域で化学蒸着することにより形成して縦長成長結晶組織をもつようにすることも知られている。
【特許文献１】特開平６−３１５０３号公報
【特許文献２】特開平６−８０１０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、これに伴い、切削工具に対する使用寿命の一層の延命化を図る目的で、特に硬質被覆層を構成する上部層、すなわちすぐれた高温硬さと耐熱性を有するα型Ａｌ2 Ｏ3 層には一段の厚膜化が強く望まれているが、前記α型Ａｌ2 Ｏ3 層の層厚を従来実用に供されている最大平均層厚である１５μmを越えて厚膜化すると、Ａｌ2 Ｏ3 結晶粒が急激に粗大化し、かつ層自体の緻密性が著しく低下し、この結果高温強度の低下が避けられなくなることから、かかる厚膜化α型Ａｌ2 Ｏ3 層を硬質被覆層の上部層として蒸着形成してなる被覆サーメット工具においては、前記厚膜化α型Ａｌ2 Ｏ3 層が原因で、切刃部にチッピング（微少欠け）が発生し易くなり、この結果使用寿命のきわめて短いものとなることから、実用に供することができないのが現状である。
【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、上記の従来被覆サーメット工具の硬質被覆層を構成する１〜１５μmの平均層厚を有するα型Ａｌ2Ｏ3層に着目し、これの層厚を平均層厚で１５μmを越えて厚膜化しても、前記厚膜化α型Ａｌ2Ｏ3層が原因のチッピングが切刃部に発生しない被覆サーメット工具を開発するべく研究を行った結果、
（ａ）工具基体の表面に、上記の硬質被覆層の下部層であるＴｉ化合物層を介して、同上部層であるα型Ａｌ2Ｏ3層を蒸着形成するに先だって、通常の化学蒸着装置にて、
通常の条件で、０．１〜１μｍの平均層厚でＴｉＣＮ層を形成し、これに、窒化雰囲気処理、望ましくは圧力：２０〜４０ｋＰａの窒素雰囲気中、９５０〜１１００℃の温度に、１０〜６０分間保持の条件で窒化雰囲気処理を施し、さらに引き続いて酸化雰囲気処理、望ましくはガス組成が、容量％で、ＣＯ２：５〜１０％，ＣＯ：５〜１０％，Ｈ２：残りからなる、圧力：５〜１０ｋＰａの酸化雰囲気中、９５０〜１１００℃の温度に、３〜１０分間保持の条件で酸化雰囲気処理を施して、Ｔｉ炭窒酸化物薄膜（以下、核ＴｉＣＮＯ薄膜という）を形成した状態で、硬質被覆層の上部層としてα型Ａｌ2Ｏ3層を、通常の条件で、平均層厚で１５μmを越えた１６〜３０μmの層厚に形成すると、この結果の前記核ＴｉＣＮＯ薄膜上に蒸着形成された厚膜化α型Ａｌ2Ｏ3層（以下、厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層という）においては、平均層厚で１６〜３０μmの層厚に厚膜化したにもかかわらず、Ａｌ2Ｏ3結晶粒の粗大化が著しく抑制され、かつ層自体の緻密性も保持されたものになるので、高温強度の低下が防止されるようになり、したがって、前記厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層を硬質被覆層の上部層として、下部層のＴｉ化合物層と共存した状態で蒸着形成してなる被覆サーメット工具は、特に切刃部にチッピングの発生なく、一段とすぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮するようになり、一方、前記核ＴｉＣＮＯ薄膜の形成を行わずに、通常の条件、すなわち、上記の従来被覆サーメット工具の硬質被覆層の上部層であるα型Ａｌ2Ｏ3層の形成条件と同じ条件で、平均層厚で１６〜３０μmの層厚に形成した厚膜化α型Ａｌ2Ｏ3層（以下、厚膜化通常α型Ａｌ2Ｏ3層という）を硬質被覆層の上部層として蒸着形成した被覆サーメット工具では、前記厚膜化通常α型Ａｌ2Ｏ3層の高温強度不足が原因で、切刃部にチッピングが発生し、短時間で使用寿命に至ること。
【０００６】
（ｂ）上記の厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層および厚膜化通常α型Ａｌ2Ｏ3層について、電界放出型走査電子顕微鏡を用い、図１（ａ），（ｂ）に概略説明図で示される通り、表面研磨面の測定範囲内に存在する六方晶結晶格子を有するα型Ａｌ2Ｏ3結晶粒個々に電子線を照射して、前記表面研磨面の法線に対して、前記結晶粒の結晶面である（０００１）面の法線がなす傾斜角を測定し、前記測定傾斜角のうち、０〜４５度の範囲内にある測定傾斜角を０．２５度のピッチ毎に区分すると共に、各区分内に存在する度数を集計してなる傾斜角度数分布グラフを作成した場合、前記厚膜化通常α型Ａｌ2Ｏ3層は、図３に例示される通り、（０００１）面の測定傾斜角の分布が０〜４５度の範囲内で不偏的な傾斜角度数分布グラフを示すのに対して、前記厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層は、図２に例示される通り、傾斜角区分の特定位置に少なくとも２つのシャープなピークが現れ、このシャープなピークは、グラフ横軸の傾斜角区分に現れる位置および高さが上記核ＴｉＣＮＯ薄膜の形成に際しての窒化雰囲気処理条件および酸化雰囲気処理条件によって変化すること。
【０００７】
（ｃ）試験結果によれば、上記の厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層においては、上記核ＴｉＣＮＯ薄膜の形成に際して、窒化雰囲気処理および酸化雰囲気処理を上記の通りの条件で行うと、前記厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層の傾斜角度数分布グラフで、１番高いピークが傾斜角区分の７〜１５度の範囲内に、ついで２番目に高いピークが０〜７度の範囲内に現れ、かつ、傾斜角度数分布グラフにおける度数全体に占める割合で、前記７〜１５度の範囲内に存在する度数の合計が３５％以上、前記０〜７度の範囲内に存在する度数の合計が２５％以上、である傾斜角度数分布グラフを示すようになり、したがって、上記の条件で窒化雰囲気処理および酸化雰囲気処理のいずれかを行わなかったり、前記処理の条件が上記の条件から外れたりすると、傾斜角度数分布グラフにおいて、ピークが現れる傾斜角区分および前記傾斜角区分に占める度数割合が前記した範囲から外れるようになり、この場合は高温強度に所望の向上効果が得られないこと。
以上（ａ）〜（ｃ）に示される研究結果を得たのである。
【０００８】
この発明は、上記の研究結果に基づいてなされたものであって、ＷＣ基超硬合金またはＴｉＣＮ基サーメットで構成された工具基体の表面に、
（ａ）下部層として、いずれも化学蒸着形成された、ＴｉＣ層、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣＯ層、およびＴｉＣＮＯ層のうちの１層または２層以上からなり、かつ０．５〜１０μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層、
（ｂ）上部層として、化学蒸着形成した状態でα型の結晶構造を有すると共に、電界放出型走査電子顕微鏡を用い、表面研磨面の測定範囲内に存在する六方晶結晶格子を有する結晶粒個々に電子線を照射して、前記表面研磨面の法線に対して、前記結晶粒の結晶面である（０００１）面の法線がなす傾斜角を測定し、前記測定傾斜角のうち、０〜４５度の範囲内にある測定傾斜角を０．２５度のピッチ毎に区分すると共に、各区分内に存在する度数を集計してなる傾斜角度数分布グラフにおいて、少なくとも７〜１５度の範囲内の傾斜角区分および０〜７度の範囲内の傾斜角区分にピークが存在すると共に、傾斜角度数分布グラフにおける度数全体に占める割合で、前記７〜１５度の範囲内に存在する度数の合計が３５％以上、前記０〜７度の範囲内に存在する度数の合計が２５％以上、である傾斜角度数分布グラフを示し、かつ１６〜３０μｍの平均層厚を有する厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層、
以上（ａ）および（ｂ）で構成された硬質被覆層を蒸着形成してなる、硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する被覆サーメット工具に特徴を有するものである。
【０００９】
また、この発明の被覆サーメット工具の硬質被覆層の構成層において、上記の通りに数値限定した理由を以下に説明する。
（ａ）Ｔｉ化合物層
Ｔｉ化合物層は、基本的には厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層の下部層として存在し、自身の具備するすぐれた高温強度によって硬質被覆層の高温強度向上に寄与するほか、工具基体と厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層のいずれにも強固に密着し、よって硬質被覆層の工具基体に対する密着性を向上させる作用を有するが、その平均層厚が０．５μｍ未満では、前記作用を十分に発揮させることができず、一方その平均層厚が１０μｍを越えると、切削時の発生熱による熱塑性変形量が許容範囲を越えて大きくなり、この結果上部層である厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層に割れが発生し易くなることから、その平均層厚を０．５〜１０μｍと定めた。
【００１０】
（ｂ）厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層
上記の通り、厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層は、傾斜角度数分布グラフで、１番高いピークが傾斜角区分の７〜１５度、そして２番目に高いピークが０〜７度のそれぞれの範囲内に現れ、かつ傾斜角度数分布グラフにおける度数全体に占める割合で、前記７〜１５度の範囲内に存在する度数の合計が３５％以上、前記０〜７度の範囲内に存在する度数の合計が２５％以上、である傾斜角度数分布グラフを示す場合に、平均層厚で１６〜３０μmに厚膜化しても、すぐれた高温強度を保持し、チッピング発生の抑制されたものとなり、α型Ａｌ2Ｏ3層自身のもつすぐれた高温硬さと耐熱性と相俟って、硬質被覆層の長期に亘る耐摩耗性向上に寄与する作用をもつが、その平均層厚が１６μｍ未満では厚膜化の要求に十分満足に対応することができず、一方その平均層厚が３０μｍを越えて厚くなりすぎると、チッピングが発生し易くなることから、その平均層厚を１６〜３０μｍと定めた。
【００１１】
なお、被覆サーメット工具の使用前後の識別を目的として、黄金色の色調を有するＴｉＮ層を、硬質被覆層の最表面層として必要に応じて蒸着形成してもよいが、この場合の平均層厚は０．１〜１μｍでよく、これは０．１μｍ未満では、十分な識別効果が得られず、一方前記ＴｉＮ層による前記識別効果は１μｍまでの平均層厚で十分であるという理由からである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の被覆サーメット工具は、これの硬質被覆層を構成する厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層が、図２に例示される通り、少なくとも７〜１５度の範囲内の傾斜角区分および０〜７度の範囲内の傾斜角区分にピークが存在すると共に、傾斜角度数分布グラフにおける度数全体に占める割合で、前記７〜１５度の範囲内に存在する度数の合計が３５％以上、前記０〜７度の範囲内に存在する度数の合計が２５％以上、である傾斜角度数分布グラフを示し、平均層厚で１６〜３０μmの層厚に厚膜化しても、すぐれた耐チッピング性を発揮することから、各種の鋼や鋳鉄の切削加工で、すぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮し、使用寿命の一段の延命化を可能とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
つぎに、この発明の被覆サーメット工具を実施例により具体的に説明する。
【実施例】
【００１４】
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、Ｃｒ3 Ｃ2 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、さらにワックスを加えてアセトン中で２４時間ボールミル混合し、減圧乾燥した後、９８ＭＰａの圧力で所定形状の圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を５Ｐａの真空中、１３７０〜１４７０℃の範囲内の所定の温度に１時間保持の条件で真空焼結し、焼結後、切刃部にＲ：０．０７ｍｍのホーニング加工を施すことによりＩＳＯ・ＣＮＭＧ１２０４０８に規定するスローアウエイチップ形状をもったＷＣ基超硬合金製の工具基体Ａ〜Ｆをそれぞれ製造した。
【００１５】
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、Ｍｏ2 Ｃ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、９８ＭＰａの圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を１．３ｋＰａの窒素雰囲気中、温度：１５４０℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０７ｍｍのホーニング加工を施すことによりＩＳＯ規格・ＣＮＭＧ１２０４１２のチップ形状をもったＴｉＣＮ基サーメット製の工具基体ａ〜ｆを形成した。
【００１６】
ついで、これらの工具基体Ａ〜Ｆおよび工具基体ａ〜ｆのそれぞれを、通常の化学蒸着装置に装入し、まず、表３（表３中のｌ−ＴｉＣＮは特開平６−８０１０号公報に記載される縦長成長結晶組織をもつＴｉＣＮ層の形成条件を示すものであり、これ以外は通常の粒状結晶組織の形成条件を示すものである）に示される条件にて、表４，５に示される目標層厚のＴｉ化合物層を硬質被覆層の下部層として蒸着形成し、ついで、前記下部層の表面に、まず、ＴｉＣＮ層の蒸着形成を表３に示される条件で行い、これに、
（ａ）圧力：２５ｋＰａの窒素雰囲気中、１０００℃の温度に、１０〜６０分間保持の条件での窒化雰囲気処理を施し、
（ｂ）引き続いてガス組成が、容量％で、ＣＯ２：７％，ＣＯ：７％，Ｈ２：残りからなる、圧力：７ｋＰａの酸化雰囲気中、１０００℃の温度に、３〜１０分間保持の条件での酸化雰囲気処理を施して、
同じく表４，５に示される目標層厚の核ＴｉＣＮＯ薄膜を形成し、この状態で同じく表３に示される従来α型Ａｌ2Ｏ3層の形成条件と同じ条件で、同じく表４，５に示される目標層厚の厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層を硬質被覆層の上部層として蒸着形成することにより本発明被覆サーメット工具１〜１３をそれぞれ製造した。
【００１７】
また、比較の目的で、表６に示される通り、硬質被覆層の上部層としての厚膜化通常α型Ａｌ2Ｏ3層を、上記の核ＴｉＣＮＯ薄膜の形成を行わず、表３に示される条件、すなわち従来α型Ａｌ2Ｏ3層の形成条件と同じ条件で形成する以外は、同一の条件で、比較被覆サーメット工具１〜１３をそれぞれ製造した。
【００１８】
上記の本発明被覆サーメット工具１〜１３および比較被覆サーメット工具１〜１３の硬質被覆層の上部層を構成する厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層および厚膜化通常α型Ａｌ2Ｏ3層について、電界放出型走査電子顕微鏡を用いて、傾斜角度数分布グラフをそれぞれ作成した。
すなわち、上記傾斜角度数分布グラフは、上記の各種厚膜化α型Ａｌ2Ｏ3層の表面を研磨面とした状態で、電界放出型走査電子顕微鏡の鏡筒内にセットし、前記研磨面に７０度の入射角度で１５ｋＶの加速電圧の電子線を１ｎＡの照射電流で、前記表面研磨面の測定範囲内に存在する六方晶結晶格子を有する結晶粒個々に照射し、電子後方散乱回折像装置を用いて、３０×５０μｍの領域を０．１μｍ／ｓｔｅｐの間隔で、前記表面研磨面の法線に対して、前記結晶粒の結晶面である（０００１）面の法線がなす傾斜角を測定し、この測定結果に基づいて、前記測定傾斜角のうち、０〜４５度の範囲内にある測定傾斜角を０．２５度のピッチ毎に区分すると共に、各区分内に存在する度数を集計することにより作成した。
【００１９】
この結果得られた各種の厚膜化α型Ａｌ2Ｏ3層の傾斜角度数分布グラフにおいて、（０００１）面が１番高いピークを示す傾斜角区分および２番目に高いピークを示す傾斜角区分、並びに前記ピークを示す傾斜角区分内に存在する傾斜角度数の傾斜角度数分布グラフ全体の傾斜角度数に占める割合をそれぞれ表４〜６にそれぞれ示した。
【００２０】
上記の各種の厚膜化α型Ａｌ2Ｏ3層の傾斜角度数分布グラフにおいて、表４〜６にそれぞれ示される通り、本発明被覆サーメット工具の厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層は、いずれも（０００１）面の測定傾斜角の分布が少なくとも７〜１５度および０〜７度の範囲内の傾斜角区分にピークが現れ、かつ７〜１５度および０〜７度の範囲内の傾斜角区分内に存在する傾斜角度数の割合が、それぞれ３５％以上および２５％以上である傾斜角度数分布グラフを示すのに対して、比較被覆サーメット工具の厚膜化通常α型Ａｌ2Ｏ3層は、いずれも（０００１）面の測定傾斜角の分布が０〜４５度の範囲内で不偏的で、最高ピークが存在せず、７〜１５度および０〜７度の範囲内の傾斜角区分内に存在する傾斜角度数の割合もいずれの場合も２０％以下である傾斜角度数分布グラフを示すものであった。
なお、図２は、本発明被覆サーメット工具２の厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層の傾斜角度数分布グラフ、図３は、比較被覆サーメット工具２の厚膜化通常α型Ａｌ2Ｏ3層の傾斜角度数分布グラフをそれぞれ示すものである。
【００２１】
また、この結果得られた本発明被覆サーメット工具１〜１３および比較被覆サーメット工具１〜１３の硬質被覆層の構成層の厚さを、走査型電子顕微鏡を用いて測定（縦断面測定）したところ、いずれも目標層厚と実質的に同じ平均層厚（５点測定の平均値）を示した。
【００２２】
つぎに、上記の各種の被覆サーメット工具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、本発明被覆サーメット工具１〜１３および比較被覆サーメット工具１〜１３について、
被削材：ＪＩＳ・ＳＮＣＭ４３９の丸棒、
切削速度：２２０ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：２ｍｍ、
送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：２０分、
の条件（切削条件Ａという）での合金鋼の乾式連続切削試験、
被削材：ＪＩＳ・Ｓ４５Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入り丸棒、
切削速度：２５０ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：１．５ｍｍ、
送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：２０分、
の条件（切削条件Ｂという）での炭素鋼の乾式断続切削試験、さらに、
被削材：ＪＩＳ・ＦＣＤ５５０の丸棒、
切削速度：１８０ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：１．５ｍｍ、
送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：２０分、
の条件（切削条件Ｃという）での鋳鉄の乾式連続切削試験を行い、いずれの切削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７に示した。
【００２３】
【表１】
2006305687.tif 000003
【００２４】
【表２】
2006305687.tif 000004
【００２５】
【表３】
2006305687.tif 000005
【００２６】
【表４】
2006305687.tif 000006
【００２７】
【表５】
2006305687.tif 000007
【００２８】
【表６】
2006305687.tif 000008
【００２９】
【表７】
2006305687.tif 000009
【００３０】
表４〜７に示される結果から、本発明被覆サーメット工具１〜１３は、いずれも硬質被覆層の上部層が、（０００１）面の傾斜角が７〜１５度および０〜７度の範囲内の傾斜角区分に１番高いピークと２番目に高いピークが現れ、かつ、前記７〜１５度および０〜７度の傾斜角区分範囲内に存在する度数の合計割合がそれぞれ３５％以上および２５％以上を占める傾斜角度数分布グラフを示す厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層で構成され、平均層厚で１６〜３０μmと厚膜化したにもかかわらず、鋼や鋳鉄の切削加工で、前記厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層がすぐれた耐チッピング性を発揮し、切刃部のチッピング発生が著しく抑制され、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を示し、使用寿命の延命化を可能とするのに対して、硬質被覆層の上部層が、（０００１）面の測定傾斜角の分布が０〜４５度の範囲内で不偏的で、最高ピークが存在しない傾斜角度数分布グラフを示す厚膜化通常α型Ａｌ2Ｏ3層で構成された比較被覆サーメット工具１〜１３においては、いずれも前記厚膜化通常α型Ａｌ2Ｏ3層を平均層厚で１６〜３０μmに厚膜化すると、これの高温強度低下が著しく、この結果切刃部にチッピングが発生し、短時間で使用寿命に至ることが明らかである。
【００３１】
上述のように、この発明の被覆サーメット工具は、これの硬質被覆層の上部層であるα型Ａｌ2Ｏ3層の層厚を平均層厚で１６〜３０μmに厚くしても、各種の鋼や鋳鉄などの切削加工で、すぐれた耐チッピング性を示し、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮し、使用寿命の延命化を可能とするものであるから、切削加工の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】硬質被覆層を構成する各種厚膜化α型Ａｌ2Ｏ3層における結晶粒の（０００１）面の傾斜角の測定範囲を示す概略説明図である。
【図２】本発明被覆サーメット工具２の硬質被覆層を構成する厚膜化改質α型Ａｌ2Ｏ3層の（０００１）面の傾斜角度数分布グラフである。
【図３】比較被覆サーメット工具２の硬質被覆層を構成する厚膜化通常α型Ａｌ2Ｏ3層の（０００１）面の傾斜角度数分布グラフである。
【図１】
2006305687.tif 000010
【図２】
2006305687.tif 000011
【図３】
2006305687.tif 000012