(57)【要約】      （修正有）【課題】  硬質被覆層が高速断続切削で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】工具基体の表面に、（ａ）下部層として、３〜２０μｍの合計平均層厚を有するＴｉ化合物層、（ｂ）上部層として、２〜１５μｍの平均層厚を有するα型Ａｌ2Ｏ3層、で構成された硬質被覆層を化学蒸着形成してなる被覆サーメット工具において、前記α型Ａｌ2Ｏ3層を、Ａｌ2Ｏ3層全体の平均層厚に占める割合で５５〜８０％の改質層と、残りの標準層からなる上下２重層構造とし、前記Ａｌ2Ｏ3層の改質層および前記Ａｌ2Ｏ3層の標準層が、特定の傾斜角度数分布グラフを示す、２重層α型Ａｌ2Ｏ3層で構成する。【選択図】        なし【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、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、化学蒸着した状態でα型の結晶構造を有し、かつ２〜１５μｍの平均層厚を有する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化学蒸着形成してなる表面被覆サーメット製切削工具において、
上記α型酸化アルミニウム層を、酸化アルミニウム層全体の平均層厚に占める割合で５５〜８０％の改質層と、残りの標準層からなる上下２重層構造とし、さら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の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で現した場合、
（Ａ）上記酸化アルミニウム層の改質層は、０〜１０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０〜１０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４５〜６５％の割合を占める傾斜角度数分布グラフを示し、
（Ｂ）上記酸化アルミニウム層の標準層は、０〜４５度の範囲の測定傾斜角区分全体に亘ってピークが存在せず、測定傾斜角の分布が不偏的な傾斜角度数分布グラフを示す、
以上（Ａ）および（Ｂ）からなる２重層α型酸化アルミニウム層で構成したことを特徴とする硬質被覆層が高速断続切削で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、特に硬質被覆層の構成層である酸化アルミニウム層（以下、Ａｌ2Ｏ3層で示す）がすぐれた高温強度を有し、各種の鋼や鋳鉄などの切削加工を、高速で、かつ機械的衝撃を伴なう断続切削条件で行った場合にも、硬質被覆層が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、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、２〜１５μｍ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酸化アルミニウム層（以下、α型Ａｌ2Ｏ3層で示す）、
以上（ａ）および（ｂ）で構成された硬質被覆層を化学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する傾向にあるが、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、特にこれを高速で、かつ機械的衝撃を伴なう断続切削条件で用いた場合には、特に硬質被覆層を構成するα型Ａｌ2Ｏ3層の高温強度が不十分であるために、チッピング（微少欠け）が発生し易くなり、これが原因で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、上記のα型Ａｌ2Ｏ3層が硬質被覆層の上部層を構成する被覆サーメット工具に着目し、特に前記α型Ａｌ2Ｏ3層の耐チッピング性向上を図る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硬質被覆層としてのα型Ａｌ2Ｏ3層は、一般に、通常の化学蒸着装置にて、
反応ガス組成：容量％で、ＡｌＣｌ3：１〜５％、ＣＯ2：３〜７％、ＨＣｌ：０．３〜３％、Ｈ2Ｓ：０．０２〜０．４％、Ｈ2：残り、
反応雰囲気温度：９５０〜１１００℃、
反応雰囲気圧力：６〜１３ｋＰａ、
の条件（以下、通常条件という）で形成されるが、この通常条件形成のα型Ａｌ2Ｏ3層（以下、標準層という）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の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すると、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こと。
【０００６】
（ｂ）一方、α型Ａｌ2Ｏ3層を、同じく通常の化学蒸着装置を用い、
反応ガス組成：容量％で、ＡｌＣｌ3：６〜１０％、ＣＯ2：０．１〜１％、ＨＣｌ：０．３〜３％、Ｈ2Ｓ：０．５〜１％、Ａｒ：１０〜３５％、Ｈ2：残り、
反応雰囲気温度：１０００〜１０５０℃、
反応雰囲気圧力：５〜８ｋＰａ、
の条件、すなわち反応ガス組成を調整して上記の通常条件の反応ガス組成とは異なった反応ガス組成とした条件（反応雰囲気の温度および圧力は上記の通常条件と同じ）で形成すると、この結果形成されたα型Ａｌ2Ｏ3層（以下、改質層という）は、同じく電界放出型走査電子顕微鏡を用い、図１（ａ），（ｂ）に示される通り、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で現した場合、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、試験結果によれば、化学蒸着装置における反応雰囲気圧力を、上記の通り５〜８ｋＰａの範囲内で変化させると、上記シャープな最高ピークの現れる位置が傾斜角区分の０〜１０度の範囲内で変化すると共に、前記０〜１０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４５〜６５％の割合を占めるようになり、この結果の傾斜角度数分布グラフにおいて０〜１０度の範囲内に傾斜角区分の最高ピークが現れる改質層は、上記の通常条件形成の標準層に比して、高温硬さの低下はあるが、相対的にすぐれた高温強度を有するようになること。
【０００７】
（ｃ）したがって、下部層がＴｉ化合物層からなる硬質被覆層の上部層であるα型Ａｌ2Ｏ3層を、Ａｌ2Ｏ3層全体の平均層厚に占める割合で５５〜８０％の上記改質層と、残りの上記標準層からなる上下２重層構造とし、表面研磨面の測定で、前記改質層を、０〜１０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０〜１０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４５〜６５％の割合を占める傾斜角度数分布グラフを示し、前記標準層を、０〜４５度の範囲の測定傾斜角区分全体に亘ってピークが存在せず、測定傾斜角の分布が不偏的な傾斜角度数分布グラフを示す２重層α型Ａｌ2Ｏ3層で構成してなる被覆サーメット工具は、前記２重層α型Ａｌ2Ｏ3層が、相対的にすぐれた高温強度を有する改質層と高温硬さを有する標準層からなることから、層全体の特性としてすぐれた高温強度と高温硬さを兼ね備えるようになるので、特に高速断続切削条件で切削加工を行っても、上記の硬質被覆層の上部層全体が、上記標準層に相当する（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単層α型Ａｌ2Ｏ3層で構成された従来被覆サーメット工具に比して、硬質被覆層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ること。
以上（ａ）〜（ｄ）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、工具基体の表面に、
（ａ）下部層として、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、２〜１５μｍ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化学蒸着形成してなる被覆サーメット工具において、
上記α型Ａｌ2Ｏ3層を、Ａｌ2Ｏ3層全体の平均層厚に占める割合で５５〜８０％の改質層と、残りの標準層からなる上下２重層構造とし、さらに電界放出型走査電子顕微鏡を用い、上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の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で現した場合、
（Ａ）上記α型Ａｌ2Ｏ3層の改質層は、０〜１０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０〜１０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４５〜６５％の割合を占める傾斜角度数分布グラフを示し、
（Ｂ）上記α型Ａｌ2Ｏ3層の標準層は、０〜４５度の範囲の測定傾斜角区分全体に亘ってピークが存在せず、測定傾斜角の分布が不偏的な傾斜角度数分布グラフを示す、
以上（Ａ）および（Ｂ）からなる２重層α型Ａｌ2Ｏ3層で構成してなる、硬質被覆層が高速断続切削で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】
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関し、上記の通りに数値限定した理由を説明する。
（ａ）Ｔｉ化合物層（下部層）
Ｔｉ化合物層は、基本的には２重層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全体の高温強度向上に寄与するほか、工具基体と２重層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３μｍ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２０μｍを越えると、特に高熱発生を伴なう高速切削では熱塑性変形を起し易くなり、これが偏摩耗の原因となることから、その平均層厚を３〜２０μｍと定めた。
【００１０】
（ｂ）２重層α型Ａｌ2Ｏ3層（上部層）
上記の通り、２重層α型Ａｌ2Ｏ3層の改質層の傾斜角度数分布グラフにおける測定傾斜角の最高ピーク位置は、化学蒸着装置における反応雰囲気圧力を、上記の通り５〜８ｋＰａの範囲内で変化させると、傾斜角区分の０〜１０度の範囲内で変化すると共に、前記０〜１０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４５〜６５％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（この場合前記反応雰囲気圧力を調整しても６５％以上の度数割合を占めるようにすることはできない）、したがって、前記反応雰囲気圧力が前記範囲から低い方に外れても、また高い方に外れても、測定傾斜角の最高ピーク位置は０〜１０度の範囲から外れてしまうと共に、これに対応して傾斜角度数分布グラフにおける前記０〜１０度の範囲内に存在する度数の割合も度数全体の４５％未満となってしまい、所望のすぐれた高温強度を確保することができないものとなる。
また、２重層α型Ａｌ2Ｏ3層は、改質層のすぐれた高温強度と標準層のすぐれた高温硬さによって、すぐれた高温強度と高温硬さを具備するようになるが、前記改質層の層厚がＡｌ2Ｏ3層全体の平均層厚に占める割合で５５％未満では、所望のすぐれた高温強度を確保することができず、チッピングが発生し易くなり、一方同層厚が同じく８０％を越えると、高温硬さが急激に低下し、摩耗進行が加速するようになることから、前記改質層の層厚をＡｌ2Ｏ3層全体の平均層厚に占める割合で５５〜８０％と定め、残りを前記標準層（上記従来α型Ａｌ2Ｏ3層に相当）で占める上下２重層構造とした。
さらに、２重層α型Ａｌ2Ｏ3層全体の平均層厚が２μｍ未満では、これのもつすぐれた特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、切刃部にチッピングが発生し易くなることから、その全体平均層厚を２〜１５μｍと定めた。
【００１１】
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】
【００１２】
この発明の被覆サーメット工具は、硬質被覆層の上部層を構成する２重層α型Ａｌ2Ｏ3層が、各種の鋼や鋳鉄などの切削加工を高速で、かつ高い機械的衝撃を伴なう断続切削条件で行っても、前記２重層α型Ａｌ2Ｏ3層が、すぐれた高温強度と高温硬さを有することから、硬質被覆層にチッピングの発生なく、すぐれた耐摩耗性を発揮し、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】
【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、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】
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、
（ａ）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５，６に示される組み合わせおよび目標層厚で、Ｔｉ化合物層を硬質被覆層の下部層として蒸着形成し、
（ｂ）ついで、表４に示される条件にて、表５，６に示される組み合わせよび目標層厚で、改質層（ａ）〜（ｊ）のいずれかと標準層（１）〜（８）のいずれかからなる２重層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、硬質被覆層の上部層である単層α型Ａｌ2Ｏ3層を、表４に示される標準層（１）〜（８）の形成条件（上記の通り、前記標準層（１）〜（８）の形成条件は単層α型Ａｌ2Ｏ3層の形成条件と同一である）にて、表７に示される組み合わせよび目標層厚で形成する以外は、上記の本発明被覆サーメット工具１〜１３と同一の条件で従来被覆サーメット工具１〜１３をそれぞれ製造した。
【００１８】
ついで、上記の本発明被覆サーメット工具１〜１３と従来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２重層α型Ａｌ2Ｏ3層および単層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、上記の本発明被覆サーメット工具１〜１３の２重層α型Ａｌ2Ｏ3層の改質層および標準層について、それぞれの表面をそれぞれ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、それぞれの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の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。
また、従来被覆サーメット工具１〜１３の単層α型Ａｌ2Ｏ3層（上記の通り上記標準層（１）〜（８）のいずれかに相当）についても、表面研磨面を同一の条件で観察し、同一な条件で傾斜角度数分布グラフを作成した。
【００１９】
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、表５〜８にそれぞれ示される通り、本発明被覆サーメット工具１〜１３の２重層α型Ａｌ2Ｏ3層の改質層は、（０００１）面の測定傾斜角の分布が、それぞれ０〜１０度の範囲内の傾斜角区分に最高ピークが現れる傾斜角度数分布グラフを示すのに対して、本発明被覆サーメット工具１〜１３の２重層α型Ａｌ2Ｏ3層の標準層、並びに従来被覆サーメット工具１〜１３の単層α型Ａｌ2Ｏ3層は、（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ものであった。
また表５〜７には、上記の各種のα型Ａｌ2Ｏ3層の傾斜角度数分布グラフにおいて、それぞれ０〜１０度の範囲内の傾斜角区分に存在する全傾斜角度数の傾斜角度数分布グラフ全体に占める割合を示した。
なお、図２，３は、本発明被覆サーメット工具２の２重層α型Ａｌ2Ｏ3層の改質層および標準層の傾斜角度数分布グラフ、図４は従来被覆サーメット工具３の単層α型Ａｌ2Ｏ3層の傾斜角度数分布グラフである。
【００２０】
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・Ｓ３５Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入り丸棒、
切削速度：４００ｍ／ｍｉｎ．、
切り込み：１ｍｍ、
送り：０．４ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：１０分、
の条件（切削条件Ａ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２００ｍ／ｍｉｎ．）、
被削材：ＪＩＳ・ＳＮＣＭ４３９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：１ｍｍ、
送り：０．５ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：８分、
の条件（切削条件Ｂという）での合金鋼の乾式高速断続切削試験（通常の切削速度は１５０ｍ／ｍｉｎ．）、さらに、
被削材：ＪＩＳ・ＦＣ３００の長さ方向等間隔４本縦溝入り丸棒、
切削速度：５００ｍ／ｍｉｎ．、
切り込み：１．５ｍｍ、
送り：０．４５ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：５分、
の条件（切削条件Ｃという）での鋳鉄の乾式高速断続切削試験（通常の切削速度は２００ｍ／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８に示した。
【００２２】
【表１】
2006315163.tif 000002
【００２３】
【表２】
2006315163.tif 000003
【００２４】
【表３】
2006315163.tif 000004
【００２５】
【表４】
2006315163.tif 000005
【００２６】
【表５】
2006315163.tif 000006
【００２７】
【表６】
2006315163.tif 000007
【００２８】
【表７】
2006315163.tif 000008
【００２９】
【表８】
2006315163.tif 000009
【００３０】
表５〜８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である２重層α型Ａｌ2Ｏ3層の上下２重層構造の改質層が、（０００１）面の傾斜角度数分布グラフで０〜１０度の範囲内の傾斜角区分で最高ピークを示し、この結果として相対的にすぐれた高温強度を有し、一方同標準層が相対的にすぐれた高温硬さを保持することから、鋼や鋳鉄の切削加工を、高速で、かつ高い機械的衝撃を伴なう断続切削条件で行っても、チッピングの発生なく、すぐれた耐摩耗性を示すのに対して、硬質被覆層の上部層全体が、（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し、前記標準層（ａ）〜（ｈ）のいずれかに相当する単層α型Ａｌ2Ｏ3層で構成された従来被覆サーメット工具１〜１３においては、いずれも前記単層α型Ａｌ2Ｏ3層の高温強度不足が原因で、高速断続切削条件では硬質被覆層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。
【００３１】
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、特に高速断続切削でもチッピングの発生なく、すぐれた耐摩耗性を示し、長期に亘ってすぐれた切削性能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】
【００３２】
【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）面を測定する場合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２重層α型Ａｌ2Ｏ3層の改質層の（０００１）面の傾斜角度数分布グラフである。
【図３】本発明被覆サーメット工具２の硬質被覆層を構成する２重層α型Ａｌ2Ｏ3層の標準層の（０００１）面の傾斜角度数分布グラフである。
【図４】従来被覆サーメット工具３の硬質被覆層を構成する単層α型Ａｌ2Ｏ3層（標準層に相当）の（０００１）面の傾斜角度数分布グラフである。
【図１】
2006315163.tif 000010
【図２】
2006315163.tif 000011
【図３】
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【図４】
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