(57)【要約】      （修正有）【課題】  高速切削加工で蒸着被覆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）ＴｉＣ層、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣＯ層、およびＴｉＣＮＯ層のうちの１層または２層以上で構成されたＴｉ化合物層からなり、かつ０．１〜２．５μｍの合計平均層厚を有する密着接合層を介して、（ｂ）化学蒸着した状態で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、結晶粒の表面研磨面の法線に対して、結晶面である（０００１）面の法線がなす傾斜角を測定し、この傾斜角度数分布グラフにおいて、特定の範囲内の傾斜角区分に度数の最高ピークが存在し、その割合が全体の３５％以上を占めるＡｌ２Ｏ３層からなり、かつ１〜１５μｍの平均層厚を有する強化硬質層、を蒸着形成してなる。【選択図】  図１
2006123040.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）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層以上で構成されたＴｉ化合物層からなり、かつ０．１〜２．５μｍの全体平均層厚を有する密着接合層を介して、、
（ｂ）化学蒸着した状態で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、７〜１５度の範囲内の傾斜角区分に最高ピークが存在すると共に、前記７〜１５度の範囲内に存在する度数の合計が、傾斜角度数分布グラフにおける度数全体の３５％以上の割合を占める傾斜角度数分布グラフを示す酸化アルミニウム層からなり、かつ１〜１５μｍの平均層厚を有する強化硬質層、
を蒸着形成してなる、高速切削加工で蒸着被覆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、特に各種の鋼や鋳鉄などの高速切削加工で、蒸着被覆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（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）下部層が、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層以上で構成されたＴｉ化合物層からなり、かつ３〜２０μｍの全体平均層厚を有する強靭層、
（ｂ）上部層が、化学蒸着した状態で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）からなり、かつ１〜１５μｍの平均層厚を有する硬質層、
以上（ａ）および（ｂ）で構成された蒸着被覆層を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蒸着被覆層を構成するＴｉ化合物層やα型Ａｌ2Ｏ3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が、上記の従来被覆サーメット工具においては、これを鋼や鋳鉄などの通常の条件での連続切削や断続切削に用いた場合には問題はないが、特にこれをきわめて高い発熱を伴なう高速切削加工に用いた場合、蒸着被覆層の下部層を構成するＴｉ化合物層はすぐれた高温強度（強靭性）を有するものの、切削時に発生する高熱により高温に加熱されると、耐熱性不足が原因で熱塑性変形を起し易くなり、これに付随して上部層のすぐれた高温硬さおよび耐熱性を有するが、高温強度がきわめて低いα型Ａｌ2Ｏ3層にはチッピング（微少欠け）が発生するようになり、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、高速切削加工で蒸着被覆層がすぐれた耐チッピン性を発揮する被覆サーメット工具を開発すべく、研究を行った結果、
（ａ）上記の従来被覆サーメット工具の蒸着被覆層の下部層を構成するＴｉ化合物層は、前記蒸着被覆層に自身の具備する特性である高温強度（強靭性）を具備せしめ、もってチッピング発生を抑制する作用のほかに、工具基体およびα型Ａｌ2Ｏ3層と強固に密着するすぐれた密着接合性を有する。しかし、一方で上記の通り高熱発生を伴なう高速切削加工では耐熱性不足が原因で熱塑性変形を起し、これが原因で上部層であるα型Ａｌ2Ｏ3層にチッピングが発生するものであるから、その層厚を熱塑性変形を起さないまで薄くする、望ましくは０．１〜２．５μｍまで薄くすればよいことになるが、この場合蒸着被覆層に所望の高温強度（強靭性）を具備せしめることができず、チッピングの発生は避けられないこと。
【０００６】
（ｂ）上記の従来被覆サーメット工具の上部層を構成するα型Ａｌ2Ｏ3層は、上記の通りすぐれた高温硬さおよび耐熱性を有するものの、高温強度の低いものであるが、これの蒸着形成に先だって、通常の化学蒸着装置にて、
雰囲気ガス組成：容量％で、ＡｌＣｌ3：３〜１０％、ＣＯ2：０．５〜３％、Ｃ2Ｈ4：０．０１〜０．３％、Ｈ2：残り、
反応雰囲気温度：７５０〜９００℃、
反応雰囲気圧力：３〜１３ｋＰａ、
の低温条件で平均層厚：０．０２〜０．２μｍのＡｌ2Ｏ3薄膜を蒸着形成し、このＡｌ2Ｏ3薄膜に、
雰囲気ガス組成：容量％で、Ｈ2：３０〜６０％、Ａｒ：残り、
反応雰囲気温度：９３０〜１０５０℃、
反応雰囲気圧力：３〜１３ｋＰａ、
の条件で加熱処理を施して、履歴核Ａｌ2Ｏ3層とし、ついで、前記履歴核Ａｌ2Ｏ3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Ａｌ2Ｏ3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、一段と強化され、すぐれた高温強度を具備するようになるので、蒸着被覆層に高温強度（強靭性）を付与する目的で下部層として形成されるＴｉ化合物層の必要性がなくなり、前記Ｔｉ化合物層は工具基体とα型Ａｌ2Ｏ3層との間に強固な密着接合性を確保する目的でのみ必要とし、したがってその層厚は高速切削加工で熱塑性変形を起さない０．１〜２．５μｍでよいこと。
【０００７】
（ｃ）上記の履歴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、工具基体表面と平行な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を作成した場合、上記の従来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シャープな最高ピークが現れ、このシャープな最高ピークは、前記核Ａｌ2Ｏ3薄膜の平均層厚を変化させることによりグラフ横軸の傾斜角区分に現れる位置が変わること。
【０００８】
（ｄ）試験結果によれば、上記履歴核Ａｌ2Ｏ3層の平均層厚を０．０２〜０．２μｍとすると、上記シャープな最高ピークが傾斜角区分の７〜１５度の範囲内に現れると共に、前記７〜１５度の範囲内に存在する度数の合計が、傾斜角度数分布グラフにおける度数全体の３５％以上の割合を占める傾斜角度数分布グラフを示すようになり、この結果の傾斜角度数分布グラフで７〜１５度の範囲内に傾斜角区分の最高ピークが現れ、かつ前記７〜１５度の範囲内に存在する度数割合が３５％以上の割合を占める履歴α型Ａｌ2Ｏ3層を、上記Ｔｉ化合物層の密着接合層を介して蒸着形成してなる被覆サーメット工具は、上記の従来被覆サーメット工具に比して、特に高速切削加工で蒸着被覆層が一段とすぐれた耐チッピング性性を発揮するようになること。
以上（ａ）〜（ｄ）に示される研究結果を得たのである。
【０００９】
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）ＴｉＣ層、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣＯ層、およびＴｉＣＮＯ層のうちの１層または２層以上で構成されたＴｉ化合物層からなり、かつ０．１〜２．５μｍの全体平均層厚を有する密着接合層を介して、
（ｂ）１〜１５μｍの平均層厚を有し、かつ、化学蒸着した状態で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、上記工具基体の表面と平行な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、７〜１５度の範囲内の傾斜角区分に最高ピークが存在すると共に、前記７〜１５度の範囲内に存在する度数の合計が、傾斜角度数分布グラフにおける度数全体の３５％以上の割合を占め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１〜１５μｍの平均層厚を有する強化硬質層、
蒸着形成してなる、高速切削加工で蒸着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。
【００１０】
以下に、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説明する。
（ａ）密着接合層（Ｔｉ化合物層）
Ｔｉ化合物層は、上記の通り工具基体と履歴α型Ａｌ2Ｏ3層のいずれにも強固に密着し、よって前記履歴α型Ａｌ2Ｏ3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０．１μｍ未満では、所望の密着接合性確保することができず、一方その平均層厚が２．５μｍを越えると、特に高熱発生を伴なう高速切削加工では熱塑性変形を起し易くなり、これが履歴α型Ａｌ2Ｏ3層におけるチッピング発生の原因となることから、その平均層厚を０．１〜２．５μｍと定めた。
【００１１】
（ｂ）強化硬質層（履歴α型Ａｌ2Ｏ3層）
上記の傾斜角度数分布グラフで、７〜１５度の範囲内の傾斜角区分に最高ピークを示す履歴α型Ａｌ2Ｏ3層は、Ａｌ2Ｏ3自体のもつすぐれた高温硬さと耐熱性に加えて、すぐれた高温強度を有し、かかる強化効果で高熱発生を伴なう高速切削加工でも、チッピングの発生なく、すぐれた耐摩耗性を発揮するが、その平均層厚が１μｍ未満では、所望のすぐれた耐摩耗性を十分に発揮させることができず、一方その平均層厚が１５μｍを越えて厚くなりすぎると、チッピングが発生し易くなることから、その平均層厚を１〜１５μｍと定めた。
【００１２】
（ｃ）履歴核Ａｌ2Ｏ3層
この発明の被覆サーメット工具の蒸着被覆層を構成する履歴α型Ａｌ2Ｏ3層に関して、傾斜角度数分布グラフで最高ピークを示す傾斜角区分と履歴核Ａｌ2Ｏ3層の平均層厚との間には密接な関係があり、この場合試験結果によれば、前記履歴核Ａｌ2Ｏ3層の平均層厚を０．０２〜０．２μｍの範囲内で変化させると、最高ピークが７〜１５度の範囲内の傾斜角区分に現れると共に、前記７〜１５度の範囲内に存在する度数の合計が、傾斜角度数分布グラフにおける度数全体の３５％以上の割合を占める傾斜角度数分布グラフを示すようになるものであり、したがって、前記履歴核Ａｌ2Ｏ3層の平均層厚が、０．０２μｍ未満では、これの上に蒸着形成される履歴α型Ａｌ2Ｏ3層の傾斜角度数分布グラフの７〜１５度の範囲内に現れるピーク高さが不十分、すなわち、前記７〜１５度の範囲内に存在する度数の合計割合が、傾斜角度数分布グラフにおける度数全体の３５％未満となってしまい、この場合上記の通り、前記履歴α型Ａｌ2Ｏ3層の十分な強化は図れず、この結果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０．２μｍを越えると、最高ピークの現れる傾斜角区分が７〜１５度の範囲から外れるようになるほか、前記最高ピークの高さも低下してしまい、この場合も前記履歴α型Ａｌ2Ｏ3層に所望のすぐれた耐チッピング性を確保することができないことから、前記履歴核Ａｌ2Ｏ3層の平均層厚を０．０２〜０．２μｍとした。
【００１３】
なお、切削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、必要に応じて硬質被覆層の最表面層とし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】
【００１４】
この発明被覆サーメット工具は、蒸着被覆層に高温強度を付与するためのＴｉ化合物層は存在せず、Ｔｉ化合物層は履歴α型Ａｌ2Ｏ3層の工具基体に対する密着性を向上させるだけの目的、すなわち層厚が熱塑性変形の発生がない薄い状態で存在し、蒸着被覆層の構成層である履歴α型Ａｌ2Ｏ3層が、Ａｌ2Ｏ3自身のもつすぐれた高温硬さと耐熱性に加えて、強化され、すぐれた高温強度を具備するので、高い発熱を伴なう各種の鋼や鋳鉄などの高速切削加工でも、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ことから、使用寿命の一層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】
【００１５】
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】
【００１６】
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、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。
【００１７】
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、Ｍｏ2Ｃ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。
【００１８】
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、履歴核Ａｌ2Ｏ3層の層厚測定用試験片と共に、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に示される目標層厚のＴｉ化合物層を密着接合層として蒸着形成し、ついで、
反応ガス組成：容量％で、ＡｌＣｌ3：６．５％、ＣＯ2：１．６％、Ｃ2Ｈ4：０．１３％、Ｈ2：残り、
反応雰囲気温度：８２０℃、
反応雰囲気圧力：８ｋＰａ、
の低温条件で表４に示される目標層厚のＡｌ2Ｏ3薄膜を形成し、このＡｌ2Ｏ3薄膜に、
雰囲気ガス組成：容量％で、Ｈ2：４５％、Ａｒ：残り、
反応雰囲気温度：１０００℃、
反応雰囲気圧力：８ｋＰａ、
の条件で加熱処理を施して、履歴核Ａｌ2Ｏ3層とし、この時点で前記試験片を装置から取り出し、引続いて、前記履歴核Ａｌ2Ｏ3層の上に、同じく表３に示される条件で、同じく表４に示される目標層厚のα型Ａｌ2Ｏ3層
同じく表３に示される条件で、同じく表４に示される目標層厚の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サーメット工具１〜１３をそれぞれ製造した。
【００１９】
また、比較の目的で、表５に示される通り、履歴核Ａｌ2Ｏ3層の形成を行なわない以外は同一の条件で密着接合層（Ｔｉ化合物層）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サーメット工具１〜１３をそれぞれ製造した。
【００２０】
ついで、上記の本発明被覆サーメット工具および従来被覆サーメット工具の蒸着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層の表面を上記工具基体の表面と平行な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、前記測定傾斜核にうち、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。
【００２１】
この結果得られた各種のα型Ａｌ2Ｏ3層の傾斜角度数分布グラフにおいて、（０００１）面が最高ピークを示す傾斜角区分、並びに７〜１５度の範囲内の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４，５にそれぞれ示した。
【００２２】
上記の各種の履歴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、表４，５にそれぞれ示される通り、本発明被覆サーメット工具の履歴核Ａｌ2Ｏ3層上に形成された履歴α型Ａｌ2Ｏ3層は、いずれも（０００１）面の測定傾斜角の分布が７〜１５度の範囲内の傾斜角区分に最高ピークが現れ、かつ７〜１５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３５％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、最高ピークが存在せず、７〜１５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３の履歴α型Ａｌ2Ｏ3層の傾斜角度数分布グラフ、図３は、比較被覆サーメット工具３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。
【００２３】
また、この結果得られた本発明被覆サーメット工具１〜１３および従来被覆サーメット工具１〜１３の蒸着被覆層の構成層の厚さ、並びに上記の試験片の履歴核Ａｌ2Ｏ3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。
【００２４】
つぎに、上記の本発明被覆サーメット工具１〜１３および従来被覆サーメット工具１〜１３各種の被覆サーメット工具について、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、
被削材：ＪＩＳ・ＳＣＭ４３０の丸棒、
切削速度：４００ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：１．０ｍｍ、
送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：５分、
の条件（切削条件Ａという）での合金鋼の乾式高速連続切削試験（通常の切削速度は２５０ｍ／ｍｉｎ）、
被削材：ＪＩＳ・Ｓ４０Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入り丸棒、
切削速度：３５０ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：１．５ｍｍ、
送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：５分、
の条件（切削条件Ｂという）での炭素鋼の乾式高速断続切削試験（通常の切削速度は２５０ｍ／ｍｉｎ）、さらに、
被削材：ＪＩＳ・ＦＣＤ５５０の丸棒、
切削速度：３３０ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：１．５ｍｍ、
送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：５分、
の条件（切削条件Ｃという）でのダクタイル鋳鉄の乾式高速連続切削試験（通常の切削速度は１８０ｍ／ｍｉｎ）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６に示した。
【００２５】
【表１】
2006123040.tif 000003
【００２６】
【表２】
2006123040.tif 000004
【００２７】
【表３】
2006123040.tif 000005
【００２８】
【表４】
2006123040.tif 000006
【００２９】
【表５】
2006123040.tif 000007
【００３０】
【表６】
2006123040.tif 000008
【００３１】
表４〜６に示される結果から、本発明被覆サーメット工具１〜１３は、いずれも蒸着被覆層が、実質的に（０００１）面の傾斜角が７〜１５度の範囲内の傾斜角区分で最高ピークを示すと共に、前記７〜１５度の傾斜角区分範囲内に存在する度数の合計割合が３５％以上を占める傾斜角度数分布グラフを示す履歴α型Ａｌ2Ｏ3層（強化硬質層）で構成され、高い発熱を伴なう鋼や鋳鉄の高速切削で、すぐれた耐チッピング性を示し、すぐれた耐摩耗性を発揮するのに対して、蒸着被覆層が、実質的に（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従来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、いずれも高速切削加工では前記従来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、比較的短時間で使用寿命に至ることが明らかである。
【００３２】
上述のように、この発明の被覆サーメット工具は、各種鋼や鋳鉄などの通常の条件での連続切削や断続切削は勿論のこと、特に高速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】
【００３３】
【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】本発明被覆サーメット工具３の蒸着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】比較被覆サーメット工具３の蒸着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】
2006123040.tif 000009
【図２】
2006123040.tif 000010
【図３】
2006123040.tif 000011