(57)【要約】      （修正有）【課題】  高速重切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具を提供する。【解決手段】  工具基体の表面に、いずれも化学蒸着形成した状態で、（ａ）第１層として、粒状結晶組織を有するＴｉＮ層およびＴｉＣＮ層のうちのいずれか、またはこれら両層の積層からなり、かつ０．１〜１μｍの平均層厚を有する密着接合層、（ｂ）第２層として、縦長成長結晶組織を有するｌ−ＴｉＣＮ層からなり、かつ３〜１５μｍの平均層厚を有する強靭層、（ｃ）第３層として、α型の結晶構造および粒状結晶組織を有すると共に、電界放出型走査電子顕微鏡を用い、電子線を照射して、表面研磨面の法線に対して、結晶粒の結晶面（０００１）面の法線がなす傾斜角を測定したとき、ある測定傾斜角の傾斜角度数分布グラフが特定分布を示し、かつ３〜１５μｍの平均層厚を有する強化硬質層、で構成された硬質被覆層を蒸着形成してなる。【選択図】        図２
2006123031.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で構成された工具基体の表面に、いずれも化学蒸着形成した状態で、
（ａ）第１層として、粒状結晶組織を有する窒化チタン層および炭窒化チタン層のうちのいずれか、またはこれら両層の積層からなり、かつ０．１〜１μｍの平均層厚を有する密着接合層、
（ｂ）第２層として、縦長成長結晶組織を有する炭窒化チタン層からなり、かつ３〜１５μｍの平均層厚を有する強靭層、
（ｃ）第３層として、α型の結晶構造および粒状結晶組織を有すると共に、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３５〜５０％、前記０〜７度の範囲内に存在する度数の合計が２５〜４０％、である傾斜角度数分布グラフを示す履歴酸化アルミニウム層からなり、かつ３〜１５μｍの平均層厚を有する強化硬質層、
以上第１層〜第３層で構成された硬質被覆層を蒸着形成したこと、を特徴とする高速重切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に各種の鋼や鋳鉄などの高速重切削加工で、硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具（以下、被覆超硬工具という）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に、被覆超硬工具として、炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金で構成された工具基体の表面に、いずれも化学蒸着形成した状態で、
（ａ）下部層として、いずれも粒状結晶組織を有する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３〜２０μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層、
（ｂ）上部層として、α型の結晶構造および粒状結晶組織を有し、かつ１〜２０μｍの平均層厚を有する酸化アルミニウム層（以下、従来α型Ａｌ2Ｏ3層という示す）、
以上の下部層および上部層で構成された硬質被覆層を蒸着形成してなる、被覆超硬工具が知られており、この被覆超硬工具が、例えば各種の鋼や鋳鉄などの連続切削加工や断続切削加工に用いられてことも良く知られるところである。
【０００３】
また、一般に、上記の被覆超硬工具の硬質被覆層を構成するＴｉ化合物層のうちのＴｉＣＮ層として、層自身の強靭化を目的として、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℃の中温温度域で蒸着形成して縦長成長結晶組織をもつようにしたＴｉＣＮ層（以下、ｌ−ＴｉＣＮ層で示す）も知られている。
【特許文献１】特開２００１−２３９４０４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】
近年の切削装置の高性能化はめざましく、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、切削加工は一段と高速化の傾向にあるほか、高切り込みや高送りなどの重切削加工条件での切削加工を余儀なくされる状況にあるが、上記の従来被覆超硬工具においては、これを鋼や鋳鉄などの通常の条件での切削加工に用いた場合には問題はないが、特にこれを切削条件の厳しい高速重切削加工、すなわち高温加熱下で切刃部にきわめて高い荷重のかかる高速重切削加工に用いた場合、硬質被覆層を構成する従来α型Ａｌ2Ｏ3層は、高い高温硬さおよびすぐれた耐熱性を備えるものの、十分な高温強度を具備するものでないために、前記従来α型Ａｌ2Ｏ3層が原因で硬質被覆層にはチッピング（微小欠け）が発生し易くなり、こ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、高速重切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する被覆超硬工具を開発すべく研究を行った結果、
（ａ）上記の従来被覆超硬工具の硬質被覆層を構成するＴｉ化合物層のうち、特に工具基体表面に対する密着接合性のすぐれたＴｉＮ層とＴｉＣＮ層、さらに強靭性を有するｌ−ＴｉＣＮ層を特定すると共に、上記従来α型Ａｌ2Ｏ3層の形成に先だって、まず、前記ｌ−ＴｉＣＮ層の表面に、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、これを履歴核ＴｉＣＮ層とし、ついで、前記履歴核ＴｉＣＮ層の上に、通常の条件、すなわち従来α型Ａｌ2Ｏ3層の形成条件と同じ条件でα型Ａｌ2Ｏ3層を形成すると、形成時の前記α型Ａｌ2Ｏ3層は、前記履歴核ＴｉＣＮ層の結晶配列に著しく影響を受け、これを十分に履歴するようになり、しかもこの結果形成されたα型Ａｌ2Ｏ3層（以下、履歴α型Ａｌ2Ｏ3層という）は、α型Ａｌ2Ｏ3層自身が具備するすぐれた高温硬さおよび耐熱性を損なうことなく、上記の従来α型Ａｌ2Ｏ3層に比して、一段とすぐれた高温強度を具備するようになるので、硬質被覆層が上記のＴｉＮ層およびＴｉＣＮ層のいずれか、またはこれら両層の積層からなる密着接合層、前記ｌ−ＴｉＣＮ層の強靭層、および前記履歴α型Ａｌ2Ｏ3層の強化硬質層からなる被覆超硬工具は、前記硬質被覆層が前記強靭層と強化硬質層の共存作用で、すぐれた高温強度を有するようになることから、特に高温加熱下で切刃部にきわめて高い荷重のかかる高速重切削加工でも、前記硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮し、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を示すようになること。
【０００６】
（ｂ）上記（ａ）の履歴α型Ａｌ2Ｏ3層および従来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、前記従来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、前記履歴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履歴核ＴｉＣＮ層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）上記履歴核ＴｉＣＮ層の形成に際して、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、前記履歴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３５〜５０％、前記０〜７度の範囲内に存在する度数の合計が２５〜４０％、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基超硬合金で構成された工具基体の表面に、いずれも化学蒸着形成した状態で、
（ａ）第１層として、ＴｉＮ層およびＴｉＣＮ層のうちのいずれか、またはこれら両層の積層からなり、かつ０．１〜１μｍの平均層厚を有する密着接合層、
（ｂ）第２層として、ｌ−ＴｉＣＮ層からなり、かつ３〜１５μｍの平均層厚を有する強靭層、
（ｃ）第３層として、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３５〜５０％、前記０〜７度の範囲内に存在する度数の合計が２５〜４０％、である傾斜角度数分布グラフを示す履歴α型Ａｌ2Ｏ3層からなり、かつ３〜１５μｍの平均層厚を有する強化硬質層、
以上第１層〜第３層で構成された硬質被覆層を蒸着形成してなる、高速重切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する被覆超硬工具に特徴を有するものである。
【０００９】
つぎに、この発明の被覆超硬工具の硬質被覆層の構成層について、上記の通りに数値限定した理由を以下に説明する。
（ａ）ＴｉＮ層およびＴｉＣＮ層（密着接合層）
ＴｉＮ層およびＴｉＣＮ層は、強靭層であるｌ−ＴｉＣＮ層は勿論のこと、特に工具基体との密着接合性にすぐれ、これによって硬質被覆層の工具基体に対する密着接合性が向上したものになるが、その平均層厚が０．１μｍ未満では、所望のすぐれた密着接合性を確保することができず、一方所望の密着接合性は１μｍまでの平均層厚で十分確保することができることから、その平均層厚を０．１〜１μｍと定めた。
【００１０】
（ｂ）ｌ−ＴｉＣＮ層（強靭層）
ｌ−ＴｉＣＮ層は、上記の通り縦長成長結晶組織を有し、これによってすぐれた強靭性を具備するようになることから、高速重切削加工での熱的機械的衝撃に対してすぐれた耐チッピング性を発揮するが、その平均層厚が３μｍ未満では、所望のすぐれた耐チッピング性を確保することができず、一方その平均層厚が１５μｍを越えると、高熱発生を伴なう高速重切削加工では、切刃部に偏摩耗の原因となる熱塑性変形が発生し易くなることから、その平均層厚を３〜１５μｍと定めた。
【００１１】
（ｃ）履歴α型Ａｌ2Ｏ3層（強化硬質層）
履歴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３５〜５０％、前記０〜７度の範囲内に存在する度数の合計が２５〜４０％、である傾斜角度数分布グラフを示し、この結果すぐれた高温強度を具備し、耐チッピング性の向上が図られるようになるものであり、さらにＡｌ2Ｏ3層自身のもつすぐれた高温硬さと耐熱性によって、硬質被覆層の耐摩耗性向上に寄与するが、その平均層厚が３μｍ未満では、硬質被覆層に十分な耐摩耗性を付与することができず、一方その平均層厚が１５μｍを越えて厚くなりすぎると、高速重切削加工ではチッピングが発生し易くなることから、その平均層厚を３〜１５μｍと定めた。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の被覆超硬工具は、上記の従来被覆超硬工具の硬質被覆層を構成するＴｉ化合物層を密着接合性にすぐれたＴｉＮ層およびＴｉＣＮ層と、強靭性を有するｌ−ＴｉＣＮ層に特定し、かつ同α型Ａｌ2Ｏ3層を上記のすぐれた高温強度を有する履歴α型Ａｌ2Ｏ3層で構成することにより、特に高温加熱下で切刃部にきわめて高い荷重のかかる鋼や鋳鉄などの高速重切削加工でも、チッピング発生なく、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮するようにしたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
つぎに、この発明の被覆超硬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、Ｃｒ3Ｃ2粉末、ＴｉＮ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】
つぎに、これらの工具基体Ａ〜Ｆのそれぞれの表面に、通常の化学蒸着装置を用い、表２に示される条件にて（表２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を有する構成層の形成条件を示すものである。）、硬質被覆層の密着接合層（ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層）および強靭層（ｌ−ＴｉＣＮ層）を表３に示される目標層厚で蒸着形成し、ついで、まず、ＴｉＣＮ層を表２に示される条件で、かつ表３に示される目標層厚で蒸着形成した後、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、
履歴核ＴｉＣＮ層とし、この状態で同じく表２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３に示される目標層厚でα型Ａｌ2Ｏ3層を蒸着形成して、これを履歴α型Ａｌ2Ｏ3層（強化硬質層）とすることにより本発明被覆超硬工具１〜６をそれぞれ製造した。
【００１６】
また、比較の目的で、表３に示される通り、履歴核ＴｉＣＮ層の形成を行わない以外は同一の条件で密着接合層（ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層）、強靭層（ｌ−ＴｉＣＮ層）、および硬質層（従来α型Ａｌ2Ｏ3層）を形成することにより比較被覆超硬工具１〜６をそれぞれ製造した。
【００１７】
ついで、上記の本発明被覆超硬工具と比較被覆超硬工具の硬質被覆層を構成する履歴α型Ａｌ2Ｏ3層および従来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、上記の履歴α型Ａｌ2Ｏ3層および従来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立方晶結晶格子を有する結晶粒個々に照射して、電子後方散乱回折像装置を用い、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。
【００１８】
この結果得られた履歴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をそれぞれ表４に示した。表４に示される結果から、１番高いピークが７〜１５度の範囲内の傾斜角区分、そして２番目に高いピークが０〜７度の範囲内の傾斜角区分に存在することが確認された。
また、上記の従来α型Ａｌ2Ｏ3層の傾斜角度数分布グラフでは、表４に示される通りピークが存在しないことが確認された。
さらに、表４には、上記の履歴α型Ａｌ2Ｏ3層および従来α型Ａｌ2Ｏ3層の傾斜角度数分布グラフにおいて、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示した。
【００１９】
上記の各種の傾斜角度数分布グラフにおいて、表４に示される通り、本発明被覆超硬工具の履歴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３５〜５０％および２５〜４０％である傾斜角度数分布グラフを示すのに対して、比較被覆超硬工具の従来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、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、本発明被覆超硬工具２の履歴α型Ａｌ2Ｏ3層の傾斜角度数分布グラフ、図３は、比較被覆超硬工具２の従来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。
【００２０】
さらに、上記の本発明被覆超硬工具１〜６および比較被覆超硬工具１〜６について、これ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。
【００２１】
つぎに、上記の各種の被覆超硬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、本発明被覆超硬工具１〜６および比較被覆超硬工具１〜６について、
被削材：ＪＩＳ・ＳＣＭ４３５の丸棒、
切削速度：４００ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：２．５ｍｍ、
送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：５分、
の条件（切削条件Ａ）での合金鋼の乾式高速高切り込み切削試験（通常の切削速度および切り込みは２５０ｍ／ｍｉｎおよび１．５ｍｍ）、
被削材：ＪＩＳ・Ｓ３５Ｃの丸棒、
切削速度：４５０ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：１．０ｍｍ、
送り：０．５ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：５分、
の条件（切削条件Ｂ）での炭素鋼の乾式高速高送り切削試験（通常の切削速度および送りは３００ｍ／ｍｉｎおよび０．３ｍｍ／ｒｅｖ）、
被削材：ＪＩＳ・ＦＣＤ５００の丸棒、
切削速度：３００ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：２．８ｍｍ、
送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：５分、
の条件（切削条件Ｃ）でのダクタイル鋳鉄の乾式高速高切り込切削試験（通常の切削速度および切り込みは１８０ｍ／ｍｉｎおよび１．５ｍｍ）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９に示した。
【００２２】
【表１】
2006123031.tif 000003
【００２３】
【表２】
2006123031.tif 000004
【００２４】
【表３】
2006123031.tif 000005
【００２５】
【表４】
2006123031.tif 000006
【００２６】
【表５】
2006123031.tif 000007
【００２７】
表３〜５に示される結果から、本発明被覆超硬工具１〜６は、いずれも硬質被覆層が、（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３５〜５０％および２５〜４０％を占める傾斜角度数分布グラフを示す履歴α型Ａｌ2Ｏ3層で構成され、高温加熱下で高い荷重のかかる鋼や鋳鉄の高速重切削加工でも、前記履歴α型Ａｌ2Ｏ3層がすぐれた高温強度を有し、すぐれた耐チッピング性を発揮することから、切刃部にチッピングの発生なく、すぐれた耐摩耗性を発揮するのに対して、硬質被覆層が、（０００１）面の測定傾斜角の分布が０〜４５度の範囲内で不偏的で、ピークが存在しない傾斜角度数分布グラフを示す従来α型Ａｌ2Ｏ3層で構成された比較被覆超硬工具１〜６においては、いずれも高速重切削加工では特に前記従来α型Ａｌ2Ｏ3層の高温強度が不十分であるために、切刃部にチッピングが発生し、比較的短時間で使用寿命に至ることが明らかである。
【００２８】
上述のように、この発明の被覆超硬工具は、各種鋼や鋳鉄などの通常の条件での切削加工は勿論のこと、特に硬質被覆層を構成するα型Ａｌ2Ｏ3層に高温強度が要求される高速重切削加工でも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するものであるから、切削装置の高性能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】
【００２９】
【図１】硬質被覆層を構成する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】本発明被覆超硬工具２の硬質被覆層を構成する履歴α型Ａｌ2Ｏ3層の（０００１）面の傾斜角度数分布グラフである。
【図３】比較被覆超硬工具２の硬質被覆層を構成する従来α型Ａｌ2Ｏ3層の（０００１）面の傾斜角度数分布グラフである。
【図１】
2006123031.tif 000008
【図２】
2006123031.tif 000009
【図３】
2006123031.tif 000010