(57)【要約】【課題】長寿命化された切削工具を提供する。【解決手段】基材を備える切削工具であって、基材は、超硬合金またはサーメットであり、基材の表面は、すくい面と、逃げ面と、該すくい面および該逃げ面を繋ぐ刃先面とを含み、基材において、刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度が１原子％以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を備える切削工具であって、
前記基材は、超硬合金またはサーメットであり、
前記基材の表面は、すくい面と、逃げ面と、該すくい面および該逃げ面を繋ぐ刃先面とを含み、
前記基材において、前記刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度は１原子％以下である、切削工具。
【請求項２】
前記基材において、前記刃先面から０．２μｍの深さ位置での酸素濃度は１０原子％以下である、請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記基材において、前記刃先面における歪みは０．０７以下である、請求項１または請求項２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記基材上に設けられた被膜をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の切削工具。
【請求項５】
前記被膜は、周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、ＡｌおよびＳｉからなる群より選択される１種以上の第１元素と、Ｂ、Ｃ、Ｎ、およびＯからなる群より選択される１種以上の第２元素とからなる化合物層を含む、請求項４に記載の切削工具。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の切削工具を製造する方法であって、
基材前駆体を準備する工程と、
前記基材前駆体の表面を機械加工処理して基材を作製する工程と、を備え、
前記機械加工処理は、
湿式研削処理と乾式研削処理とが交互に繰り返される第１研削処理、
低送り低切込みの湿式研削処理が実施される第２研削処理、または、
乾式研削処理が実施される第３研削処理のいずれかである、切削工具の製造方法。
【請求項７】
前記基材の表面に被膜を形成する工程をさらに備える、請求項６に記載の切削工具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、切削工具の長寿命化を目的として、種々の検討がなされている。たとえば、特開平５−２３７７０７号公報（特許文献１）および特開２０１３−２４４５４９号公報（特許文献２）には、基材と、基材の表面に形成されている被膜とを備える切削工具が開示されている。いずれの開示も、基材の表面に硬質な被膜を設けることによって、切削工具の耐摩耗性を向上させることを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２３７７０７号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４４５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような被膜を有する切削工具においては、被膜と基材との密着力の不足に伴う被膜の剥離（すなわち工具の欠損）という問題に対処する必要がある。たとえば特許文献１においては、基材の成分であるＷＣおよびＣｏの被膜中への拡散を抑制することによって、安定した密着力を発揮し得るとされている。また特許文献２においては、基材の表面の欠陥密度を制御することによって、安定した密着力を発揮し得るとされている。
【０００５】
しかし、切削工具への要求は多種多様となっている。たとえば、低コスト等の観点から、被膜を有さない切削工具（「non-coated切削工具」ともいう）が求められる場合がある。また、被膜を有する切削工具（「coated切削工具」ともいう）に対する要求も益々厳しくなっている。このような状況下、いずれのタイプの切削工具においても、総じて長寿命化が求められている。
【０００６】
以上の点に鑑み、本開示では、長寿命化された切削工具およびその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る切削工具は、基材を備える切削工具であって、基材は、超硬合金またはサーメットであり、基材の表面は、すくい面と、逃げ面と、該すくい面および該逃げ面を繋ぐ刃先面とを含み、基材において、刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度は１原子％以下である。
【０００８】
本開示の一態様に係る切削工具の製造方法は、上記の切削工具を製造する方法であって、基材前駆体を準備する工程と、基材前駆体の表面を機械加工処理して基材を作製する工程と、を備え、機械加工処理は、湿式研削処理と乾式研削処理とが交互に繰り返される第１研削処理、低送り低切込みの湿式研削処理が実施される第２研削処理、または、乾式研削処理が実施される第３研削処理のいずれかである。
【発明の効果】
【０００９】
上記によれば、長寿命化された切削工具およびその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、切削工具の一態様を例示する斜視図である。
【図２】図２は、図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図３】図３は、図２の部分拡大図である。
【図４】図４は、刃先面の他の形状を例示する図である。
【図５】図５は、刃先面のさらに他の形状を例示する図である。
【図６】図６は、刃先面のさらに他の形状を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。なお、本明細書において「Ａ〜Ｂ」という形式の表記は、範囲の上限下限（すなわちＡ以上Ｂ以下）を意味し、Ａにおいて単位の記載がなく、Ｂにおいてのみ単位が記載されている場合、Ａの単位とＢの単位とは同じである。
【００１２】
〔１〕本開示の一態様に係る切削工具は、基材を備える切削工具であって、基材は、超硬合金またはサーメットであり、基材の表面は、すくい面と、逃げ面と、該すくい面および該逃げ面を繋ぐ刃先面とを含み、基材において、刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度は１原子％以下である。このような切削工具は、耐摩耗性および耐欠損性に優れ、もって長寿命を有することができる。
【００１３】
〔２〕上記切削工具の基材において、刃先面から０．２μｍの深さ位置での酸素濃度は１０原子％以下である。これにより、切削工具はさらに長寿命を有することができる。
【００１４】
〔３〕上記切削工具の基材において、刃先面における歪みは０．０７以下である。これにより、切削工具はさらに長寿命を有することができる。
【００１５】
〔４〕上記切削工具は、基材上に設けられた被膜をさらに備える。これにより、さらに切削工具としての特性に優れる。
【００１６】
〔５〕上記切削工具において、被膜は、周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、Ａｌ、ＳｉおよびＢからなる群より選択される１種以上の第１元素と、Ｂ、Ｃ、Ｎ、およびＯからなる群より選択される１種以上の第２元素とからなる化合物層を含む。このような被膜は、切削工具の特性を向上させることができる。
【００１７】
〔６〕本開示の一態様に係る切削工具の製造方法は、上記切削工具を製造する方法であって、基材前駆体を準備する工程と、基材前駆体の表面を機械加工処理して基材を作製する工程と、を備え、機械加工処理は、湿式研削処理と乾式研削処理とが交互に繰り返される第１研削処理、低送り低切込みの湿式研削処理が実施される第２研削処理、または、乾式研削処理が実施される第３研削処理のいずれかである。これにより、長寿命を有する上記切削工具を製造することができる。
【００１８】
〔７〕上記製造方法は、基材の表面に被膜を形成する工程をさらに備える。これにより、被膜を有する切削工具を製造することができる。
【００１９】
[本願発明の実施形態の詳細]
本発明者らはまず、種々のcoated切削工具に関して耐摩耗性試験を実施し、試験後のcoated切削工具の断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察した。観察の結果、被膜の剥離のみならず、基材の刃先面から深さ方向に亀裂が伸展していたり、基材に含まれる硬質粒子が脱落していたりすることが確認された。本発明者らは、上記現象の原因を追究すべく、従来のナノレベルの観察ではなく、原子レベルの観察を実施することとした。
【００２０】
具体的には、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて、耐摩耗性試験前後のcoated切削工具を観察し、該観察結果と耐摩耗性試験との結果とを照らし合わせて検討を重ねた。そして、coated切削工具の基材内に意図しない酸素原子が入り込んでおり、この酸素原子の存在が上記の現象に関与していることを見出した。
【００２１】
coated切削工具においては、化学蒸着法等により基材の表面に被膜を作製するという、比較的厳しい環境下での処理が実施される。このため当初、基材上に被膜を形成する工程を経ることによって、基材の内部に酸素原子が供給されることが想定された。しかし、non-coated切削工具の諸検討においても、酸素原子の入り込みが見られたことから、上記想定は覆されることとなった。
【００２２】
そこで、本発明者らは、基材前駆体に対する機械加工処理に着眼した。「基材前駆体」とは、機械加工処理によってその表面が面取りされ、切れ刃が形成されることによって「基材」となるものである。すなわち、機械加工処理は、焼結体等の基材前駆体に対して切削工具の基材としての適性を付与するために実施される処理である。硬質な基材前駆体を機械加工処理する場合には、処理時の発熱を抑制し、または加工品位を向上させるために、工業的に、高送り高切込みの湿式研削処理が実施される。本発明者らは、この湿式研削処理に使用される水が上記酸素原子の供給源であることを知見した。
【００２３】
続いて、本発明者らは、機械加工処理の各種方法による基材内への酸素原子の侵入の態様の差異について鋭意検討を重ねた。そして、従来とは異なる機械加工処理の方法を採用することによって、coated切削工具およびnon-coated切削工具のいずれの耐摩耗性をも向上させることに成功した。本発明は、このようにして完成されたものである。
【００２４】
以下、本発明の一実施形態（以下「本実施形態」と記す）について説明する。ただし、本実施形態はこれらに限定されるものではない。なお以下の実施形態の説明に用いられる図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わす。また、本明細書において化合物などを化学式で表す場合、原子比を特に限定しないときは従来公知のあらゆる原子比を含むものとし、必ずしも化学量論的範囲のものに限定されるものではない。たとえば「ＴｉＣＮ」と記載されている場合、ＴｉＣＮを構成する原子数の比はＴｉ：Ｃ：Ｎ＝１：０．５：０．５に限られず、従来公知のあらゆる原子比が含まれる。
【００２５】
〈切削工具〉
本実施形態の切削工具は、基材を備える。切削工具の形状および用途等は特に限定されない。本実施形態の切削工具は、たとえば、ドリル、エンドミル、ドリル用刃先交換型切削チップ、エンドミル用刃先交換型切削チップ、フライス加工用刃先交換型切削チップ、旋削加工用刃先交換型切削チップ、メタルソー、歯切工具、リーマ、タップ等であり得る。
【００２６】
《基材》
基材は、超硬合金またはサーメットである。超硬合金としては、ＷＣ基超硬合金（ＷＣのほか、Ｃｏを含み、あるいはＴｉ、Ｔａ、Ｎｂなどの炭窒化物を添加したものも含む）が挙げられる。サーメットとしては、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮなどを主成分とするものが挙げられ、なかでも、ＴｉＣＮ基サーメットが好ましい。
【００２７】
また基材は、表面を有し、該表面は、すくい面と、逃げ面と、該すくい面および該逃げ面を繋ぐ刃先面とを有する。刃先面は、切削工具の切れ刃を構成する面である。基材のうち、いずれの領域が刃先面となるかは、基材の形状によって決定される。これについて図１〜３を用いて説明する。
【００２８】
図１は、切削工具の一態様を例示する斜視図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。このような形状の切削工具は、旋削加工用刃先交換型切削チップとして用いられる。
【００２９】
図１および図２に示される切削工具１０は、上面、下面および４つの側面を含む表面を有しており、全体として、上下方向にやや薄い四角柱形状である。また、切削工具１０には上下面を貫通する貫通孔が形成されており、４つの側面の境界部分においては、隣り合う側面同士が円弧面で繋がれている。
【００３０】
上記切削工具１０では、上面および下面がすくい面１ａを成し、４つの側面（およびこれらを相互に繋ぐ円弧面）が逃げ面１ｂを成し、すくい面１ａと逃げ面１ｂとを繋ぐ円弧面が刃先面１ｃを成す。
【００３１】
図３は、図２の部分拡大図である。図３においては、すくい面１ａを含む仮想平面Ａ、すくい面１ａと仮想平面Ａとの乖離の境界となる仮想境界線ＡＡ、逃げ面１ｂを含む仮想平面Ｂ、および逃げ面１ｂと仮想平面Ｂとの乖離の境界となる仮想境界線ＢＢとが示されている。なお図３において、各仮想平面Ａ，Ｂは線状に示されており、各仮想境界線ＡＡ，ＢＢは点状に示されている。図３において、仮想境界線ＡＡおよび仮想境界線ＢＢに挟まれる領域内の表面が、刃先面１ｃとなる。
【００３２】
このように、刃先面１ｃは、一般的に、基材１の表面であって、交差する面の稜に対して機械加工処理が施されることによって形成される面である。換言すれば、基材１は、焼結体等からなる基材前駆体の表面の少なくとも一部に対して機械加工処理が施されてなるものであり、刃先面１ｃは、機械加工処理による面取りを経て形成された面である。
【００３３】
図１〜図３においては、刃先面１ｃが円弧面である場合について示したが、刃先面１ｃの形状はこれに限られない。たとえば、図４に示されるように、平面の形状を有している場合もある。また、図５に示されるように、平面と円弧面とが混在する形状を有している場合もある。
【００３４】
上記のように基材１が図３〜図５に示されるような形状を有する場合、刃先面１ｃは、その形状のみから容易に決定することができる。この場合の刃先面１ｃは、仮想平面Ａおよび仮想平面Ｂのいずれにも含まれず、すくい面１ａおよび逃げ面１ｂとの目視による区別が容易だからである。
【００３５】
一方、基材１が図６に示されるようなシャープエッジ形状を有する場合、その形状のみから機械加工処理により形成された刃先面１ｃを決定することは難しい。この場合の刃先面１ｃは、仮想平面Ａおよび／または仮想平面Ｂに含まれるため、すくい面１ａおよび逃げ面１ｂとの目視による区別が難しいためである。
【００３６】
そこで本明細書において、基材１がシャープエッジ形状を有する場合、刃先面１ｃは、すくい面１ａと逃げ面１ｂとが交差して成る稜線ＡＢからの距離ｄが１００μｍ以内の領域に含まれる面とする。この領域に含まれる基材１が、切削工具１０の切れ刃として機能し得るためである。
【００３７】
（酸素濃度）
本実施形態の基材は、刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度が１原子％以下である。この酸素濃度はＸＰＳに適用可能なＸＰＳ分析装置を用いて測定することができる。
【００３８】
ＸＰＳにおいては、Ａｒ等のイオンによって測定対象物の表面をエッチングしながら、測定対象物の任意の深さ位置における任意の原子の割合を測定することができる。このため、ＸＰＳによって、基材の表面である刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度を決定することができる。このときのエッチング面積は、５００〜５００００μｍ2とすることができる。測定は真空下で実施される。
【００３９】
なお、刃先面がシャープエッジ形状を有する場合、刃先面は、すくい面側に位置する刃先面と、逃げ面側に位置する刃先面とがある。この場合、「基材の表面である刃先面から０．４μｍの深さ位置」とは、いずれか一方の刃先面から０．４μｍの深さ位置であり、かつ他方の刃先面からは０．４μｍ以上の深さ位置に当たる位置を意味する。
【００４０】
また、基材の表面が切削工具の最表面を構成していない場合、たとえば基材の表面に被膜等の他の部材が設けられている場合には、次のようにして基材の表面が決定される。まずＸＰＳにより、基材の刃先面に対応する切削工具の最表面からエッチングしていく。そして、基材の材料に特有の元素（たとえば基材中の結合相を構成する元素）が測定された深さ位置を、基材の刃先面とする。
【００４１】
上記酸素濃度は平均値とすることができる。すなわち、基材の刃先面のうち任意の３つの測定箇所を決定し、該測定箇所から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度をそれぞれ測定する。そして、これらの平均値を上記酸素濃度とすることができる。
【００４２】
また本発明者らは、刃先面の複数の測定箇所における酸素濃度の測定を実施したところ、個々の測定値と平均値とで有意な差がないことを確認している。このため、刃先面のうちの任意の１箇所を測定し、その結果を上記酸素濃度としてもよい。ただし、明らかに異常値と認識される結果は除外されるべきである。このときの１箇所は、刃先面の中央部分で決定されることが好ましい。切削工具の特性に大きく関与する部分であり、切削工具の特性評価の対象部位として適切なためである。
【００４３】
本実施形態の切削工具によれば、基材において、刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度が１原子％以下であることにより、耐摩耗性に優れ、もって長寿命を有することができる。
【００４４】
ここで、本発明者らは本開示に関する検討によって以下（ａ）〜（ｃ）のことを知見している。
（ａ）切削工具用の基材の刃先面には、意図しない酸素原子が入り込んでおり、かつその酸素原子に由来する酸素濃度は、刃先面近傍において最も高く、基材の内部に向かうに連れて減少している；
（ｂ）刃先面近傍の酸素濃度が高いほど、基材の内部深くまで酸素原子が入り込んでいる傾向がある；
（ｃ）刃先面から基材の内部深くにまで酸素原子が入り込んでいる基材においては、刃先面から内部に向かって亀裂が伝播し易く、また基材を構成する硬質粒子が脱落し易い傾向がある。
【００４５】
本発明者らは、上記知見を踏まえ、本実施形態の切削工具が長寿命を有する理由を次のように推察する。すなわち、従来の切削工具の基材においては、刃先面と、該刃先面から内部に向かうある程度の深さ位置との間の領域に、意図しない酸素原子が存在していた。基材の物性に影響を与え得る高い濃度で上記の酸素原子が存在する領域（「高酸素領域」ともいう）では、基材の脆化が起こる。このため、刃先面で発生した亀裂は、刃先面から内部（基材の深さ方向）に拡がる高酸素領域内を伝播し易い。
【００４６】
特に、従来の切削工具においては、高酸素領域の幅（刃先面から基材内の内部方向に直進する深さ）が比較的大きい。このために、結果として大きな（長い）亀裂が形成される。また、高酸素領域に内包される硬質粒子や、その大部分が高酸素領域に位置するような硬質粒子は、脱落し易くなる。
【００４７】
一方、本実施形態の切削工具においては、基材において、刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度が１原子％以下であり、従来の切削工具と比して高酸素領域の幅が小さい、または存在しない。このため、第１に、脆化が起こり得る領域が従来と比して小さい、または存在しないため、従来の切削工具と比して硬度に優れることとなる。第２に、亀裂の起点が発生したとしても、その伝播は従来よりも抑制されることとなる。
【００４８】
特に、０．４μｍの深さ位置での酸素濃度が１原子％以下である場合、高酸素領域の幅が、基材の表面に位置する硬質粒子の粒径よりも小さくなり易い。このため、高酸素領域の全域に亀裂が伝播したとしても、その長さは基材の最表面に位置する硬質粒子の粒径よりも小さくなり易く、結果的に硬質粒子の脱落が抑制される。したがって、本実施形態の切削工具は、高い耐摩耗性と高い耐欠損性を有することができ、もって長寿命を有することができる。
【００４９】
本実施形態の切削工具において、基材は、刃先面から０．２μｍの深さ位置での酸素濃度が１０原子％以下であることが好ましい。この場合、さらに亀裂の伝播を抑制することができ、また硬質粒子の脱落を抑制することができるため、切削工具のさらなる長寿命化が可能となる。なお、理論上、刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度、および刃先面から０．２μｍの深さ位置での酸素濃度は、それぞれ０原子％であることが好ましい。
【００５０】
（歪み）
本実施形態の切削工具において、基材は、刃先面における歪みが０．０７以下であることが好ましい。刃先面における歪は、Ｘ線回折法を適用することにより求めることができる。なお、放射光のような高輝度のＸ線は、高精度に測定できる点で好ましいが、通常のＸ線装置を使用してもよいことはいうまでもない。
【００５１】
Ｘ線回折法により得られるＸ線の回折角（２θ）と回折強度との回折プロファイルにおいては、結晶子サイズおよび歪みのそれぞれに依存して、回折ピークが拡がる（ブロードになる）ことが知られている。結晶子サイズに依存する回折ピークおよび歪みに依存する回折ピークのそれぞれをローレンツ関数で近似すると、回折ピークの積分幅βは下記式（１）で表すことができる。βsizeは、結晶子サイズに依存する回折プロファイルにおける積分幅であり、βstrainは、歪みに依存する回折プロファイルにおける積分幅である。
β＝βsize＋βstrain・・・（１）。
【００５２】
βsizeおよびβstrainは、下記式（２）および下記式（３）で表される。λはＸ線の波長であり、εは結晶子サイズであり、θはＸ線の入射角であり、ηは歪み（不均一格子歪み）であり、θ0はブラッグ角である。さらに、下記式（２）および下記式（３）を上記式（１）に代入することにより、下記式（４）が得られる。
βsize＝λ／（εcosθ0）・・・（２）
βstrain＝ηtanθ0・・・（３）
βcosθ0／λ=１／ε+ηsinθ0／λ・・・（４）。
【００５３】
縦軸をβcosθ0／λとし、横軸をsinθ0／λとする２軸グラフにおいて、2θの値が異なる複数の回折プロファイルから求められる値をプロットし、このプロットを線形回帰する。得られた回帰直線において、その傾きが歪み（不均一格子歪み）であり、該回帰直線の切片の逆数が結晶子サイズとなる。
【００５４】
上記歪みは平均値とすることができる。すなわち、基材の刃先面のうち任意の３つの測定箇所における回折プロファイル（入射角の異なる複数の回折プロファイル）を得て、各測定箇所におけるηの値をそれぞれ算出する。そして、これらの平均値を上記歪みとする。上記測定箇所は、基材の刃先面から深さ方向に対して、その厚みが１．５μｍとなる領域に位置する基材である。すなわち、各測定箇所における歪みは、刃先面から深さ１．５μｍまでの領域における基材の歪みの積算値として、各測定箇所において測定される。
【００５５】
また本発明者らは、刃先面の複数の測定箇所におけるηの値の算出を実施したところ、個々の値と平均値とで有意な差がないことを確認している。このため、刃先面のうちの任意の１箇所を測定し、その結果を上記歪みとしてもよい。ただし、明らかに異常値と認識される結果は除外されるべきである。このときの１箇所は、刃先面の中央部分で決定されることが好ましい。切削工具の特性に大きく関与する部分であり、切削工具の特性評価の対象部位として適切なためである。
【００５６】
上記歪みが「０．０７以下」と十分に小さい場合、切削工具のさらなる長寿命化が可能となる。このような位置での歪みが小さいことにより、基材上に後述する被膜を設けた場合に、被膜の耐剥離性が向上するためである。また上記歪みは、０．０５以下であることがより好ましい。この場合、さらなる切削工具の長寿命化が可能となる。なお理論上、上記歪みは０であることが最も好ましい。
【００５７】
《被膜》
本実施形態の切削工具は、基材上に設けられた被膜をさらに備えることができる。このような被膜は、基材の表面を被覆することにより、切削工具の耐摩耗性、靱性などの諸特性を向上させる作用を有するものである。特に本実施形態の切削工具によれば、基材と被膜との密着性に優れることから、被膜の剥離に依拠する工具寿命の低下を抑制することができる。このため、本実施形態の切削工具がさらに被膜を備える場合、切削工具自体の耐摩耗性の向上に加え、基材と被膜との密着性の向上が可能となり、もって顕著な長寿命化が可能となる。
【００５８】
本実施形態の切削工具において、基材と被膜との密着性が優れる理由は、次のように推察される。基材内の酸素濃度が高いと、基材の硬度が低下したり、基材の構造が不均一となったりする。このような基材の劣化に伴い、基材と被膜との密着性は低下する傾向がある。これに対し本実施形態の切削工具は、上述のように高酸素領域の幅が比較的小さく、故に、従来と比して刃先面近傍の酸素濃度が低い。このことは上記（ａ）〜（ｃ）の知見から理解される。これにより、本実施形態の切削工具においては、上述の基材の劣化が抑制されることとなり、結果的に基材と被膜との密着性が向上する。
【００５９】
ここで、被膜には、物理蒸着（ＰＶＤ）法により形成される物理蒸着層と、化学蒸着（ＣＶＤ）法により形成される化学蒸着層とがある。物理蒸着層は、通常、イオンによるエッチング処理が施された基材上に設けられる。一方、化学蒸着層は、通常、上記エッチング処理が施されていない基材上に設けられる。このため、上記被膜が化学蒸着法により形成された化学蒸着層である場合には、本実施形態の切削工具の効果がさらに顕著なものとなる。物理蒸着層と化学蒸着層とは、これらの表面をＳＥＭ観察することにより明確に区別される。
【００６０】
被膜は、０．３〜１５μｍの厚みを有することが好ましい。被膜の厚みが０．３μｍ以上であれば、被膜の特性を十分に発揮することができ、１５μｍ以下であれば、被膜が厚すぎることによる被膜の剥離を抑制することができる。
【００６１】
被膜の厚みは次のようにして求められる。まず、基材の表面の法線方向に平行な断面を含む測定試料を作製する。次に、該断面を走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ：Scanning  Transmission  Electron  Microscopy）で観察し、観察画像に被膜の厚み方向の全域が含まれるように倍率を調整する。そして、その厚みを５点以上測定し、その平均値を厚みとする。
【００６２】
被膜は、１層からなる単層構造であってもよく、２層以上が積層された積層構造であってもよい。また被膜は、基材の表面の一部（たとえば刃先面）に形成されていても良いし、全面に形成されていても良い。
【００６３】
上記層としては、周期表の第４族元素（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ）、第５族元素（Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ）、第６族元素（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ）、ＡｌおよびＳｉからなる群より選択される１種以上の第１元素と、Ｂ、Ｃ、Ｎ、およびＯからなる群より選択される１種以上の第２元素とからなる化合物層を挙げることができる。このような化合物層は、切削工具の被膜として好適である。
【００６４】
化合物層の具体例として、ＴｉＣＮＯ層、ＴｉＢＮ層、ＴｉＣ層、ＴｉＮ層、ＴｉＡｌＮ層、ＴｉＳｉＮ層、ＡｌＣｒＮ層、ＡｌＣｒＯＮ層、ＡｌＣｒＯ層、ＴｉＡｌＳｉＮ層、ＴｉＡｌＯＮ層、ＡｌＣｒＳｉＣＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＳｉＣ層、ＣｒＳｉＮ層、ＡｌＴｉＳｉＣＯ層、ＴｉＳｉＣＮ層、ＺｒＯ2層、Ａｌ2Ｏ3層などが挙げられる。硬度に特に優れる点からは、Ｔｉを含む層（たとえばＴｉＣＮ層、ＴｉＮ層）が好ましく、耐酸化性に特に優れる点からは、Ａｌを含む層（たとえばＡｌ2Ｏ3層）が好ましい。
【００６５】
中でも、基材側から順に、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層およびＡｌ2Ｏ3層が積層された多層構造を有する被膜が好ましい。このような多層構造は、各層の相乗効果によって、切削工具の耐摩耗性、耐酸化性、耐熱安定性および耐チッピング性を顕著に向上させることができる。
【００６６】
〈切削工具の製造方法〉
本実施形態の切削工具の製造方法は、基材前駆体を準備する工程と、基材前駆体の表面を機械加工処理して基材を作製する工程とを備える。以下、各工程について詳述する。
【００６７】
《基材前駆体を準備する工程》
本工程では、基材前駆体が準備される。基材前駆体としては、上述の超硬合金またはサーメットを挙げることができる。また基材前駆体とは、その表面に対して下記に詳述する機械加工処理が施されて刃先面が形成されることによって「基材」となるものである。したがって基材前駆体の形状は、刃先面を未だ有していない以外は、基材の形状に類似している。
【００６８】
《基材を作製する工程》
本工程では、基材前駆体の表面が機械加工処理される。機械加工処理は湿式研削処理と乾式研削処理とが交互に繰り返される第１研削処理、低送り低切込みの湿式研削処理が実施される第２研削処理、または、乾式研削処理が実施される第３研削処理のいずれかである。これにより、切削工具の基材が作製される。なお切削工具が基材のみからなる場合には、これにより切削工具が作製されることとなる。
【００６９】
基材前駆体のうち機械加工処理される表面は、基材前駆体における第１面と第２面とが交差して成る稜線と、該稜線の近傍とを含む稜線近傍部である。基材前駆体の第１面および第２面は、基材のすくい面および逃げ面となる部分であり、基材前駆体の稜線近傍部は、基材の刃先面となる部分である。
【００７０】
たとえば、稜線近傍部を円弧状に機械加工処理した場合は図３に示すような刃先面が形成され、稜線近傍部を平面状に機械加工処理した場合は図４に示すような刃先面が形成される。すなわち機械加工処理とは、基材前駆体の稜線近傍部に対する面取り処理である。
【００７１】
（第１研削処理）
第１研削処理における湿式研削処理（処理時に水を使用する処理）としては、湿式ブラシ処理、湿式バレル処理、湿式ブラスト処理が挙げられる。この湿式研削処理の条件は特に限定されず、たとえば高送り高切込みでもよく、低送り低切込みでもよい。
【００７２】
第１研削処理における乾式研削処理（処理時に水を使用しない処理）としては、乾式ブラシ処理、乾式バレル処理、乾式ブラスト処理が挙げられる。この乾式研削処理の条件は特に限定されず、たとえば高送り高切込みでもよく、低送り低切込みでもよい。
【００７３】
第１研削処理により、上述の酸素濃度の低い切削工具を製造することができる理由は次のとおりである。従来、基材前駆体を機械加工処理して基材とするに当たっては、高送り高切込みの湿式研削処理が実施されていた。第１には、高送り高切込みの湿式研削処理が生産性に優れているためである。第２には、乾式研削処理では、研削時の発熱により基材表面が酸化すると考えられていたためである。第３には、低送り低切込みの湿式研削処理では、生産性が悪いと考えられていたためである。
【００７４】
しかし、この高送り高切込みの湿式研削処理によって基材の刃先面から内部方向への酸素の侵入が発生し、結果的に、基材自体の硬度の低下や基材と被膜との密着性の低下が引き起こされていた。
【００７５】
これに対し、本実施形態の製造方法によれば、従来の高送り高切込みの湿式研削処理からなる機械加工処理に代えて、湿式研削処理と乾式研削処理とが繰り返される機械加工処理が実施される。このような機械加工処理によれば、処理面（刃先面）において次のようなことが起こる。
【００７６】
１回の湿式研削処理によって、基材前駆体の面取りが実施されるとともに、基材前駆体の表面から酸素が侵入していく。この湿式研削処理が実施される時間は従来と比して短くできる。このため、１回の湿式研削処理後の高酸素領域の幅は従来よりも小さくなる。さらに、湿式研削処理後の乾式研削処理においては、基材前駆体に酸素が侵入することがない。このため、乾式研削処理においては、先の湿式研削処理によって形成された高酸素領域が除去されながら、面取りが実施されることとなる。
【００７７】
したがって、結果的に高酸素領域の幅が従来と比して十分に小さくなり、または、基材の物性に影響を与え得る高酸素領域が存在しなくなる。これによって、刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度が１原子％以下である、上記基材が作製される。
【００７８】
湿式研削処理と乾式研削処理との繰り返しの回数は特に制限されないが、少なくとも各処理は１回ずつ実施される。また各処理は交互に３回以上ずつ繰り返されることが好ましい。これにより、各湿式研削処理時に形成される高酸素領域の幅をさらに小さくすることができる。このため、最終的な高酸素領域の幅もさらに小さくすることができる。また、高酸素領域における酸素濃度自体も低くすることができる。
【００７９】
また、機械加工処理の最初の処理を湿式研削処理とし、最後の処理を乾式研削処理とすることが好ましい。最初の処理を湿式研削処理とすることにより、生産性を向上させることができ、最後の処理を乾式研削処理とすることにより、最終的に得られる基材における高酸素領域の幅を十分に小さく制御することができる。
【００８０】
（第２研削処理）
第２研削処理における低送り低切込みの湿式研削処理としては、第１研削処理と同様に、湿式ブラシ処理、湿式バレル処理、湿式ブラスト処理が挙げられる。第２研削処理により、従来の高送り高切込みの湿式研削処理による基材内への酸素の入り込みが抑制されるため、上述の酸素濃度の低い切削工具を製造することができる。
【００８１】
なお本明細書において、湿式研削処理における低送り低切込みとは、研削処理の種類によって異なるが、たとえばブラシ処理の場合には、送り量が２００ｍｍ／ｓｅｃ以下であり、かつ切り込み量が１．５ｍｍ以下であることを意味する。また本明細書において、湿式研削処理における高送り高切込みとは、たとえばブラシ処理の場合には、送り量が３００ｍｍ／ｓｅｃ以上であり、かつ切り込み量が３ｍｍ以上であることを意味する。
【００８２】
また第２研削処理における湿式研削処理は、連続処理ではなく、インターバルを有することが好ましい。つまり、湿式研削処理を任意の時間実施した後、任意の時間研削処理を中断し、さらに湿式研削処理を任意の時間実施する、という工程を繰り返すことが好ましい。これにより、酸素の入り込みの抑制効果を高めることができる。
【００８３】
（第３研削処理）
第３研削処理における乾式研削処理としては、第１研削処理と同様に、乾式ブラシ処理、乾式バレル処理、乾式ブラスト処理が挙げられる。第３研削処理における乾式研削処理の条件は特に限定されず、たとえば高送り高切込みでもよく、低送り低切込みでもよい。第３研削処理により、従来の高送り高切込みの湿式研削処理による基材内への酸素の入り込みが抑制されるため、上述の酸素濃度の低い切削工具を製造することができる。
【００８４】
以上、第１研削処理、第２研削処理および第３研削処理について説明したが、機械加工処理は、第１研削処理であることが好ましい。この場合、高い生産性を維持したまま、上述の酸素濃度の低い切削工具を製造することができる。
【００８５】
《被膜を形成する工程》
本実施形態の切削工具の製造方法は、基材の表面に被膜を形成する工程をさらに備えていても良い。これにより、基材の表面に被膜が形成された切削工具を製造することができる。
【００８６】
被膜を形成する方法として、物理蒸着（ＰＶＤ）法または化学蒸着（ＣＶＤ）法が挙げられるが、本実施形態においては、ＣＶＤ法を用いることが好ましい。ＣＶＤ法を用いると、成膜温度が８００〜１２００℃となる。この温度は物理蒸着法と比較して高く、これにより基材と被膜の密着性が向上する。ＣＶＤ法としては従来公知の方法を用いることができる。
【００８７】
以上により、刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度は１原子％以下である基材を備える、上述の切削工具を製造することができる。この切削工具は、長寿命を有するものである。
【００８８】
なお、上記基材の刃先面における歪は、上述の機械加工処理の条件を調整することにより小さく制御することができる。
【００８９】
《その他の工程》
被膜を形成した後に、必要に応じてブラシ処理、またはサンドブラスト処理、ウエットブラスト処理、ショットピーニング処理などのブラスト処理、あるいはＰＶＤのボンバード処理などの各種手法を用いて被膜表面処理をすることができる。これにより被膜に対して圧縮応力を付与することができる。
【実施例】
【００９０】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９１】
〈検討１：non-coated切削工具〉
試料Ｎｏ．１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１ａおよび１ｂのnon-coated切削工具を作製し、これらの特性を評価した。試料Ｎｏ．１Ａ〜１Ｄが実施例であり、試料Ｎｏ．１ａおよびＮｏ．１ｂが比較例である。
【００９２】
《試料Ｎｏ．１Ａの切削工具の作製》
以下のようにして、試料Ｎｏ．１Ａの切削工具（刃先交換型切削チップ）を作製した。この切削工具は以下の仕様の基材からなる。
【００９３】
チップ型番：ＣＮＭＧ１２０４０８Ｎ−ＵＸ（住友電工ハードメタル社製）
材質      ：超硬合金  ＪＩＳ  Ｂ４１２０（２０１３）規格。
【００９４】
まず、２．０質量％のＴａＣと、１．０質量％のＮｂＣと、６質量％のＣｏと、残部のＷＣ（ただし、不可避不純物を含む）とからなる組成比で配合した原料粉末を、所定の形状に加圧成形した後に、１３００〜１５００℃で１〜２時間焼結した。これにより基材前駆体を得た。
【００９５】
次に、基材前駆体の稜線近傍部に対し、以下の湿式研削処理および乾式研削処理をこの順に交互に５回ずつ繰り返して実施した。すなわち第１研削処理を実施した。これにより、基材前駆体の稜線近傍部に対して、刃先面の円弧に関し、Ｒ＝０．０３ｍｍとなるように機械加工処理が施された。このようにして、試料Ｎｏ．１Ａの基材、すなわち試料Ｎｏ．１Ａの切削工具が作製された。
【００９６】
（湿式研削処理）
処理種類：バレル処理
メディア：プラスチック
処理液  ：水
時間    ：５分。
【００９７】
（乾式研削処理）
処理種類：ブラシ処理
ブラシ  ：ナイロン
回転数  ：１００ｒｐｍ
切込み量  ：１．５ｍｍ
送り量  ：１５０ｍｍ／ｓｅｃ
処理液  ：無
時間    ：１分
ペースト：平均粒径１０μｍ以下のダイヤモンドペースト
（ただし、ペーストに含まれる液体成分は固形油脂）。
【００９８】
《試料Ｎｏ．１Ｂの切削工具の作製》
基材前駆体に対する機械加工処理として、以下の低送り低切込みの湿式研削処理、すなわち第２研削処理を実施した以外は、試料Ｎｏ．１Ａと同様にして試料Ｎｏ．１Ｂの切削工具を作製した。
【００９９】
（湿式研削処理）
処理種類：バレル処理
メディア：プラスチック
処理液  ：水
時間    ：３分。
【０１００】
《試料Ｎｏ．１Ｃの切削工具の作成》
基材前駆体に対する機械加工処理として、以下の乾式研削処理、すなわち第３研削処理を実施した以外は、試料Ｎｏ．１Ａと同様にして試料Ｎｏ．１Ｃの切削工具を作製した。
【０１０１】
（乾式研削処理）
処理種類：ブラシ処理
ブラシ  ：ナイロン
回転数  ：１００ｒｐｍ
切込み量  ：１．５ｍｍ
送り量  ：１５０ｍｍ／ｓｅｃ
処理液  ：無
時間    ：１分
ペースト：平均粒径１０μｍ以下のダイヤモンドペースト
（ただし、ペーストに含まれる液体成分は固形油脂）。
【０１０２】
《試料Ｎｏ．１Ｄの切削工具の作製》
以下のようにして、試料Ｎｏ．１Ｄの切削工具（刃先交換型切削チップ）を作製した。この切削工具は以下の仕様の基材からなる。
【０１０３】
チップ型番：ＣＮＭＧ１２０４０８Ｎ−ＵＸ（住友電工ハードメタル社製）
材質      ：Ｐ２０グレードサーメット。
【０１０４】
まず、７質量％のＮｂＣと、７質量％のＭｏ2Ｃと、１０質量％のＣｏと、５質量％のＮｉと、２０質量％のＷＣと、残部のＴｉＣＮ（ただし、不可避不純物を含む）とからなる組成比で配合した原料粉末を、所定の形状に加圧成形した後に、１３００〜１６５０℃で１〜２時間焼結した。これにより基材前駆体を得た。
【０１０５】
次に、基材前駆体の稜線近傍部に対し、上記の湿式研削処理および乾式研削処理の各処理時間および繰り返し回数を変更した以外は、試料Ｎｏ．１Ａと同様にして機械加工処理を行った。これにより、基材前駆体の稜線近傍部に対して、刃先面の円弧に関し、Ｒ＝０．０３ｍｍとなるように機械加工処理が施された。このようにして、試料Ｎｏ．１Ｄの切削工具が作製された。
【０１０６】
《試料Ｎｏ．１ａの切削工具の作製》
基材前駆体に対する機械加工処理として、上記の乾式研削処理を実施せず、かつ以下の高送り高切り込みの湿式研削処理を実施した以外は、試料Ｎｏ．１Ａと同様にして試料Ｎｏ．１ａの切削工具を作製した。
【０１０７】
（湿式研削処理）
処理種類：バレル処理
メディア：プラスチック
処理液  ：水
時間    ：３分。
【０１０８】
《試料Ｎｏ．１ｂの切削工具の作製》
基材前駆体に対する機械加工処理として、上記の乾式研削処理を実施せず、かつ試料Ｎｏ．１ａと同様の湿式研削処理を実施した以外は、試料Ｎｏ．１Ｄと同様にして試料Ｎｏ．１ｂの切削工具を作製した。
【０１０９】
《各種特性評価》
各切削工具に関し、刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度、刃先面から０．２μｍの深さ位置での酸素濃度、および刃先面における歪みのそれぞれを、上述の方法に従って測定した。
【０１１０】
各酸素濃度および歪みは、それぞれ刃先面（Ｒ＝０．３ｍｍのホーニング加工が施された面）のうち任意の３つの測定箇所にて測定した。ただし３つの測定箇所のうちの１箇所は、刃先面の中央部分とした。各結果を表２に示す。
【０１１１】
なお各種装置として以下の装置を用いた。
ＸＰＳ分析装置（酸素濃度の測定）：日本電子株式会社製、「ＪＰＳ−９０３０」
Ｘ線装置（歪みの測定）          ：公益財団法人高輝度光科学研究センター、「ＳＰｒｉｎｇ  ８」
Ｘ線回折法による歪の測定において利用したＳＰｒｉｎｇ−８の放射光（高輝度Ｘ線）の条件は以下のとおりである。
ビームライン：ＢＬ１６ＸＵ
入射Ｘ線エネルギー：１０．０１２ｋｅＶ（波長λ：１．２３８５Å）
走査範囲：２θで２０°〜１２０°。
【０１１２】
【表１】
2018030205.tif 000003
【０１１３】
表１において、「０．４酸素濃度（原子％）」の欄には、刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度が示される。「０．２酸素濃度（原子％）」の欄には、刃先面から０．２μｍの深さ位置での酸素濃度が示される。また各酸素濃度および歪みの値は、３点の測定箇所の平均値とした。
【０１１４】
《試験１：耐欠損性試験》
各切削工具について、以下の切削条件下での切削を実施した。そして、切削時間２０分経過後の逃げ面側の平均摩耗量Ｖｂ（ｍｍ）を測定した。各結果を表１に示す。当該試験では、低合金鋼の低速切削が実施されるため、切削工具への被削材の溶着が起こり易い。切削工具に溶着した成分が脱落する際には、硬質粒子の脱落が引き起こされ易く、その結果、摩耗量が増大することとなる。したがって、当該試験により、切削工具の耐欠損性を評価することができる。具体的には、Ｖｂ（ｍｍ）の値が小さいほど、耐欠損性に優れることとなる。また表中の「欠損」とは、刃先が大きく欠け、摩耗量が測定不能であったことを意味する。
【０１１５】
（切削条件）
被削材：ＳＣＭ４１５
切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ．
送り量：０．２ｍｍ／ｒｅｖ．
切り込み量：２．０ｍｍ
切削液：水溶性切削油。
【０１１６】
《試験２：耐摩耗性試験》
各切削工具について、以下の切削条件下での切削を実施した。そして、切削時間１５分経過後の逃げ面側の平均摩耗量Ｖｂ（ｍｍ）を測定した。各結果を表１に示す。Ｖｂ（ｍｍ）の値が小さいほど、耐摩耗性に優れることとなる。また表中の「欠損」とは、刃先が大きく欠け、摩耗量が測定不能であったことを意味する。
【０１１７】
（切削条件）
被削材：ＦＣＤ７００
切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．
送り量：０．２ｍｍ／ｒｅｖ．
切り込み量：２．０ｍｍ
切削液：水溶性切削油。
【０１１８】
表１に示されるように、試料Ｎｏ．１Ａ〜１Ｄの切削工具は、試料Ｎｏ．１ａおよび１ｂの切削工具と比して、高い耐欠損性と高い耐摩耗性を示した。このことから、実施例の切削工具は、比較例の切削工具よりも長寿命化されていることが確認された。
【０１１９】
〈検討２：coated切削工具〉
試料Ｎｏ．２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ、２Ｇ、２Ｈ、２Ｉ、２Ｊ、２Ｋ、２Ｌ、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄおよび２ｅのcoated切削工具を作製し、これらの特性を評価した。試料Ｎｏ．２Ａ〜２Ｌが実施例であり、試料Ｎｏ．２ａ〜２ｅが比較例である。
【０１２０】
《試料Ｎｏ．２Ａ〜２Ｌおよび２ａ〜２ｅの切削工具の作製》
試料Ｎｏ．２Ａ〜２Ｋの基材は、次のようにして作製した。まず、試料Ｎｏ．１Ａと同様にして超硬合金からなる基材前駆体を得た。そして、基材前駆体に対する機械加工処理として、上記の湿式研削処理および乾式研削処理の各処理時間および繰り返し回数を適宜変更した以外は、試料Ｎｏ．１Ａと同様にして試料Ｎｏ．２Ａ〜２Ｋの基材を作製した。
【０１２１】
試料Ｎｏ．２Ｌの基材は、次のようにして作製した。まず、試料Ｎｏ．１Ｄと同様にしてサーメットからなる基材前駆体を得た。そして、基材前駆体に対する機械加工処理として、上記の湿式研削処理および乾式研削処理の各処理時間および繰り返し回数を適宜変更した以外は、試料Ｎｏ．１Ｄと同様にして試料Ｎｏ．２Ｌの基材を作製した。
【０１２２】
試料Ｎｏ．２ａ〜２ｅの基材は、次のようにして作製した。まず、試料Ｎｏ．１Ａと同様にして超硬合金からなる基材前駆体を得た。そして、基材前駆体に対する機械加工処理として、上記の乾式研削処理を実施せず、かつ以下の高送り高切込みの湿式研削処理を実施した以外は、試料Ｎｏ．１Ａと同様にして試料Ｎｏ．２ａ〜２ｅの基材を作製した。
【０１２３】
（湿式研削処理）
処理種類：バレル処理
メディア：プラスチック
処理液  ：水
時間    ：３分。
【０１２４】
次に、ＣＶＤ装置を用いて、各基材の表面全面に対し、ＭＴ−ＣＶＤ法により表２に示す被膜を作製した。たとえばＮｏ．２Ａの「基材／ＴｉＮ（０．４）／ＴｉＣＮ（６．５）／Ａｌ2Ｏ3（３．５）／ＴｉＮ（０．７）」は、基材の表面から順に、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、Ａｌ2Ｏ3層、ＴｉＮ層が積層された被膜が作製されたことを示す。また、各層の組成の後に続く括弧内には、各層の厚み（μｍ）を示す。なおＭＴ−ＣＶＤ法とは、８５０〜９５０℃という比較的マイルドな温度環境下で成膜する方法である。
【０１２５】
【表２】
2018030205.tif 000004
【０１２６】
次に、各基材の表面に形成された被膜の全面に対し、ブラスト処理を実施した。たとえばＮｏ．２Ａの基材に関し、基材を１００ｒｐｍで回転させながら、すくい面を含む仮想平面と、逃げ面を含む仮想平面との仮想稜線の４５°方向から、すくい面、逃げ面、および刃先面に均等に、平均粒径５０μｍの酸化アルミニウム製のボールを０．１０ＭＰａの圧縮空気（投射圧）で５秒間衝突させた。Ｎｏ．２Ｂ〜２Ｌ、２ａ〜２ｅの基材に関し、投射圧および処理時間を適宜変更することにより、試料Ｎｏ．２Ａ〜２Ｌおよび２ａ〜２ｅの切削工具を得た。
【０１２７】
《各種特性評価》
各切削工具に関し、刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度、刃先面から０．２μｍの深さ位置での酸素濃度、および刃先面における歪みのそれぞれを、上述の方法に従って測定した。
【０１２８】
各酸素濃度および歪みは、それぞれ刃先面のうち任意の３つの測定箇所にて測定した。ただし３つの測定箇所のうちの１箇所は、刃先面の中央部分とした。各結果を表３に示す。各値の測定に用いた装置は、上記と同様である。
【０１２９】
【表３】
2018030205.tif 000005
【０１３０】
表３において、「０．４酸素濃度（原子％）」の欄には、刃先面から０．４μｍの深さ位置での酸素濃度が示される。「０．２酸素濃度（原子％）」の欄には、刃先面から０．２μｍの深さ位置での酸素濃度が示される。また各酸素濃度および歪みの値は、３点の測定箇所の平均値とした。
【０１３１】
《試験３：耐欠損性試験》
各切削工具について、以下の切削条件下での切削を実施した。そして、切削時間２０分経過後の逃げ面側の平均摩耗量Ｖｂ（ｍｍ）を測定した。各結果を表３に示す。当該試験では、低合金鋼の低速切削が実施されるため、切削工具への被削材の溶着が起こり易い。切削工具に溶着した成分が脱落する際には、被膜の剥離が引き起こされ易く、その結果、摩耗量が増大することとなる。したがって、当該試験により、切削工具の耐欠損性を評価することができる。具体的には、Ｖｂ（ｍｍ）の値が小さいほど、耐欠損性に優れることとなる。
【０１３２】
（切削条件）
被削材：ＳＣＭ４１５
切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ．
送り量：０．２ｍｍ／ｒｅｖ．
切り込み量：２．０ｍｍ
切削液：水溶性切削油。
【０１３３】
《試験４：耐摩耗性試験》
各切削工具について、以下の切削条件下での切削を実施した。そして、切削時間１５分経過後の逃げ面側の平均摩耗量Ｖｂ（ｍｍ）を測定した。各結果を表３に示す。Ｖｂ（ｍｍ）の値が小さいほど、耐摩耗性に優れることとなる。
【０１３４】
（切削条件）
被削材：ＦＣＤ７００
切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．
送り量：０．２ｍｍ／ｒｅｖ．
切り込み量：２．０ｍｍ
切削液：水溶性切削油。
【０１３５】
表３に示されるように、試料Ｎｏ．２Ａ〜２Ｌの切削工具は、試料Ｎｏ．２ａ〜２ｅの切削工具と比して、高い耐欠損性と高い耐摩耗性を示した。このことから、実施例の切削工具は、比較例の切削工具よりも長寿命化されていることが確認された。
【０１３６】
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
【０１３７】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３８】
１０  切削工具、
１  基材、
１ａ  すくい面、
１ｂ  逃げ面、
１ｃ  刃先面。
【図１】
2018030205.tif 000006
【図２】
2018030205.tif 000007
【図３】
2018030205.tif 000008
【図４】
2018030205.tif 000009
【図５】
2018030205.tif 000010
【図６】
2018030205.tif 000011