(57)【要約】【課題】高速高送りに供した場合であっても、優れた靭性を備え、長期の使用にわたって優れた耐チッピング性、耐摩耗性を発揮する被覆工具を提供する。【解決手段】工具基体の表面に、硬質被覆層を設け、（ａ）硬質被覆層は、稜線部の層厚が１〜２０μｍの（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ）（６０≦ｘ≦０．９５、０≦ｙ≦０．００５）を含み、（ｂ）前記硬質被覆層は、柱状組織を有し、ＮａＣｌ型の面心立方構造を有する相を少なくとも含み、（ｃ）前記硬質被覆層は、稜線部の層厚に対して、稜線部からすくい面側へ２００μｍの箇所における層厚が３０％〜９５％の範囲内に、稜線部から逃げ面側へ２００μｍの箇所における層厚が３０％〜９５％の範囲内に、それぞれ、なるように膜厚が漸減している表面被覆切削工具。【選択図】図１
2018164961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＷＣ超硬合金、ＴｉＣＮ基サーメットまたはｃＢＮ基超高圧焼結体のいずれかで構成された工具基体の表面に、硬質被覆層を設けた表面被覆切削工具において、
（ａ）硬質被覆層は、稜線部の層厚が１〜２０μｍのＴｉとＡｌの複合窒化物または複合炭窒化物層を少なくとも含み、組成式：（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ）で表した場合、複合窒化物または複合炭窒化物層のＴｉとＡｌの合量に占めるＴｉの平均含有割合ｘ、および、ＣとＮの合量に占めるＣの平均含有割合（但し、ｘ、ｙはいずれも原子数比）がそれぞれ０．６０≦ｘ≦０．９５、０≦ｙ≦０．００５を満足し、
（ｂ）前記硬質被覆層は、柱状組織を有し、ＮａＣｌ型の面心立方構造を有するＴｉとＡｌの複合窒化物または複合炭窒化物の相を少なくとも含み、
（ｃ）前記硬質被覆層は、稜線部の層厚に対して、稜線部からすくい面側へ２００μｍの箇所における層厚が３０％〜９５％の範囲内に、稜線部から逃げ面側へ２００μｍの箇所における層厚が３０％〜９５％の範囲内に、それぞれ、なるように膜厚が漸減していることを特徴とする表面被覆切削工具。
【請求項２】
稜線部の層厚に対して、稜線部からすくい面側へ２００μｍの箇所における層厚が４０％〜９０％の範囲内にあり、稜線部から逃げ面側へ２００μｍの箇所における層厚が４０％〜９０％の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の表面被覆切削工具。
【請求項３】
前記複合窒化物層の前記工具基体に垂直な方向の断面において、ＮａＣｌ型の面心立方構造を有するＴｉとＡｌの複合窒化物または複合炭窒化物が占める面積割合は７０％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の表面被覆切削工具。
【請求項４】
前記硬質被覆層の上部に、Ａｌの酸化物層または窒化物層、あるいは、Ｔｉの窒化物層、炭化物層、炭窒化物層、炭酸化物層および炭窒酸化物層の少なくとも１つ、の１層または２層以上が１〜２５μｍの合計層厚で形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の表面被覆切削工具。
【請求項５】
前記工具基体と前記硬質被覆層との間に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１層または２層以上のＴｉ化合物層からなり、０．１〜２０μｍの合計平均層厚を有する下部層が存在することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の表面被覆切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、炭素鋼、合金鋼や鋳鉄等を、高熱発生を伴い、刃先に高負荷が作用する高速高送りで切削加工した場合に、硬質被覆層が優れた耐チッピング性を備え、長期の使用にわって優れた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具（以下、被覆工具という）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
切削工具の切削性能の改善を目的として、従来、炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金、炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）基サーメットあるいは立方晶窒化ホウ素（以下、ｃＢＮで示す）基超高圧焼結体で構成された基体（以下、これらを総称して基体という）の表面に、硬質被覆層として、Ｔｉ−Ａｌ系の複合窒化物層を蒸着法により被覆形成した被覆工具があり、これらは、優れた耐摩耗性を発揮することが知られている。
前記従来のＴｉ−Ａｌ系の複合窒化物層を被覆形成した被覆工具は、比較的耐摩耗性に優れるものの、高速切削条件で用いた場合にチッピング等の異常損耗を発生しやすいことから、硬質被覆層の改善についての種々の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、Ｔｉ１−ｘＡｌｘＮ、Ｔｉ１−ｘＡｌｘＣ、および／またはＴｉ１−ｘＡｌｘＣＮ（式中、０．６５≦ｘ≦０．９）からなる外層が１００〜１１００ＭＰａの範囲内の圧縮応力を有し、ＴｉＣＮ層またはＡｌ２Ｏ３層がこの外層の下に配置されている被覆工具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１１−５１３５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の切削加工における省力化および省エネ化の要求は強く、これに伴い、切削加工は一段と高速高送り化、高効率化の傾向にあって加工時の負荷は高まっており、被覆工具には、より一層、耐チッピング性、耐欠損性、耐剥離性等の耐異常損傷性が求められるとともに、長期の使用にわって優れた耐摩耗性が求められている。
しかし、前記特許文献１に記載された被覆工具では、硬質被覆層の膜厚分布については考慮されておらず、より耐摩耗性が求められる加工や硬質被覆層の微小剥離に伴うチッピング等の異常損傷によって早期に工具寿命を迎えることがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、炭素鋼、鋳鉄、合金鋼等の高速高送り切削加工に供した場合であっても、優れた靭性を備え、長期の使用にわたって優れた耐チッピング性、耐摩耗性を発揮する被覆工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、少なくともＴｉとＡｌの複合窒化物または複合炭窒化物（以下、「ＴｉＡｌＣＮ」または「（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ）」で示すことがある）を含む硬質被覆層を形成した被覆工具の耐摩耗性、耐チッピング性の改善をはかるべく、鋭意研究を重ねた結果、次のような知見を得た。
【０００８】
すなわち、稜線部付近の局所的な硬質被覆層の膜厚の増大を抑制し、稜線部から逃げ面側およびすくい面側に向かって、それぞれ、２００μｍの箇所の層厚が稜線部（刃先稜線部）の膜厚に対して３０〜９５％、望ましくは４０〜９０％の範囲となるように膜厚を漸減させることにより、耐摩耗性が向上し、被覆層の微小な脱落や剥離に起因したチッピング等の異常損傷が抑制されること、その結果として、工具寿命が向上することを見出した。
【０００９】
さらに、熱ＣＶＤ法による成膜後にブラスト処理などの加工を行うことにより、より確実に、硬質被覆層の膜厚の増大を抑制し、稜線部から逃げ面およびすくい面に向かって稜線部の膜厚に対して３０〜９５％、好ましくは４０〜９０％の範囲となるように膜厚を漸減させることができることも見出した。
【００１０】
本発明は、前記各知見に基づいてなされたものであって、
「（１）ＷＣ超硬合金、ＴｉＣＮ基サーメットまたはｃＢＮ基超高圧焼結体のいずれかで構成された工具基体の表面に、硬質被覆層を設けた表面被覆切削工具において、
（ａ）硬質被覆層は、稜線部の層厚が１〜２０μｍのＴｉとＡｌの複合窒化物または複合炭窒化物層を少なくとも含み、組成式：（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ）で表した場合、複合窒化物または複合炭窒化物層のＴｉとＡｌの合量に占めるＴｉの平均含有割合ｘ、および、ＣとＮの合量に占めるＣの平均含有割合（但し、ｘ、ｙはいずれも原子数比）がそれぞれ０．６０≦ｘ≦０．９５、０≦ｙ≦０．００５を満足し、
（ｂ）前記硬質被覆層は、柱状組織を有し、ＮａＣｌ型の面心立方構造を有するＴｉとＡｌの複合窒化物または複合炭窒化物の相を少なくとも含み、
（ｃ）前記硬質被覆層は、稜線部の層厚に対して、稜線部からすくい面側へ２００μｍの箇所における層厚が３０％〜９５％の範囲内に、稜線部から逃げ面側へ２００μｍの箇所における層厚が３０％〜９５％の範囲内に、それぞれ、なるように膜厚が漸減していることを特徴とする表面被覆切削工具。
（２）稜線部の層厚に対して、稜線部からすくい面側へ２００μｍの箇所における層厚が４０％〜９０％の範囲内にあり、稜線部から逃げ面側へ２００μｍの箇所における層厚が４０％〜９０％の範囲内にあることを特徴とする（１）に記載の表面被覆切削工具。
（３）前記複合窒化物層の前記工具基体に垂直な方向の断面において、ＮａＣｌ型の面心立方構造を有するＴｉとＡｌの複合窒化物または複合炭窒化物が占める面積割合は７０％以上であることを特徴とする（１）または（２）に記載の表面被覆切削工具。
（４）前記硬質被覆層の上部に、Ａｌの酸化物層または窒化物層、あるいは、Ｔｉの窒化物層、炭化物層、炭窒化物層、炭酸化物層および炭窒酸化物層の少なくとも１つ、の１層または２層以上が１〜２５μｍの合計層厚で形成されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の表面被覆切削工具。
（５）前記工具基体と前記硬質被覆層との間に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１層または２層以上のＴｉ化合物層からなり、０．１〜２０μｍの合計平均層厚を有する下部層が存在することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の表面被覆切削工具。」である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、高速高送り加工においても、優れた耐摩耗性を有し、硬質被覆層の微小な脱落や剥離に起因したチッピング等の異常損傷が抑制され、工具寿命を延ばすことができるという顕著な効果を奏するものである。
すなわち、被削材が流れていく逃げ面側では、工具と被削材の界面に介在する生成物脱離に併せてチッピングが生じやすいが、層厚を稜線部よりも薄くすることによりチッピングが抑制でき、一方、切削によって生じた切り屑が流れていくすくい面側では、切り屑との擦過によって膜の脱離が生じやすくなるが、層厚を稜線部よりも薄くすることにより異常損傷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の被覆工具の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の被覆工具の硬質被覆層について、より詳細に説明する。
【００１４】
ＴｉとＡｌの複合炭窒化物層（（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ））の平均組成
前記複合炭窒化物層は、組成式：（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ）で表した場合、ＡｌのＴｉとＡｌの合量に占める平均含有割合ｘ、および、ＣのＣとＮの合量に占める平均含有割合ｙ（但し、ｘ、ｙはいずれも原子数比）は、それぞれ、０．６０≦ｘ≦０．９５、０≦ｙ≦０．００５を満足するように組成を制御する。
その理由は、Ａｌの平均含有割合ｘが０．６０未満であると、（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ）層は耐酸化性に劣り、合金鋼等の高速高送りに供した場合には、耐摩耗性が十分ではなく、一方、Ａｌの平均含有割合ｘが０．９５を超えると、硬さに劣る六方晶の析出量が増大し硬さが低下するため、耐摩耗性が低下する。したがって、Ａｌの平均含有割合ｘは、０．６０≦ｘ≦０．９５と定めた。
また、（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ）層に含まれるＣ成分の平均含有割合ｙは、０≦ｙ≦０．００５の範囲の微量であるとき、潤滑性が向上することによって切削時の衝撃を緩和し、結果として（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ）層の耐チッピング性、耐欠損性が向上する。一方、Ｃ成分の平均含有割合ｙが０≦ｙ≦０．００５の範囲を逸脱すると、（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ）層の靭性が低下するため耐チッピング性、耐欠損性が低下し好ましくない。したがって、Ｃの平均含有割合ｙは、０≦ｙ≦０．００５と定めた。
なお、複合窒化物または複合炭窒化物層のＡｌの平均含有割合ｘについては、電子線マイクロアナライザ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｐｒｏｂｅ−Ｍｉｃｒｏ−Ａｎａｌｙｓｅｒ：ＥＰＭＡ）を用い、表面を研磨した試料において、電子線を試料表面側から照射し、得られた特性Ｘ線の解析結果の１０点平均から求めた。Ｃの平均含有割合ｙについては、二次イオン質量分析（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ−Ｉｏｎ−Ｍａｓｓ−Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＳＩＭＳ）により求めた。すなわち、イオンビームを試料表面側から７０μｍ×７０μｍの範囲に照射し、スパッタリング作用によって放出された成分について深さ方向の濃度測定を行った。Ｃの平均含有割合ｙはＴｉとＡｌの複合窒化物または複合炭窒化物層についての深さ方向の平均値を示す。ただしＣの含有割合には、意図的にガス原料としてＣを含むガスを用いなくても含まれる不可避的なＣの含有割合を除外している。具体的にはＡｌ（ＣＨ３）３の供給量を０とした場合の複合窒化物または複合炭窒化物層に含まれるＣ成分の含有割合（原子比）を不可避的なＣの含有割合として求め、Ａｌ（ＣＨ３）３を意図的に供給した場合に得られる複合窒化物または複合炭窒化物層に含まれるＣ成分の含有割合（原子比）から前記不可避的なＣの含有割合を差し引いた値をｙとして求めた。
【００１５】
ＴｉとＡｌの複合炭窒化物層（（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ））の結晶構造
本発明のＴｉＡｌＣＮ層は、ＮａＣｌ型の面心立方構造を有するＴｉＡｌＣＮ結晶粒を含むように構成する。前記（Ｔｉ１−ｘＡｌＸ）（ＣｙＮ１−ｙ）層の工具基体に垂直な方向の断面において、ＮａＣｌ型の面心立方構造が占める面積割合は７０％以上であることが好ましい。その理由は、その面積割合が７０％を超えることにより、特に優れた耐チッピング性、耐摩耗性を発揮するためである。
なお、（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ）層に占めるＮａＣｌ型の面心立方構造物の面積割合は、電子線後方散乱回折装置を用いて、ＴｉとＡｌの複合窒化物層からなる硬質被覆層の工具基体に垂直な方向の断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、前記断面研磨面の測定範囲内に存在する結晶粒個々に照射し、工具基体と水平方向に長さ５０μｍ、法線方向に該複合窒化物層の膜厚未満にわたり硬質被覆層について０．０１μｍ／ｓｔｅｐの間隔で、電子線後方散乱回折像を測定し、個々の結晶粒の結晶構造を解析することで、ＮａＣｌ型の面心立方構造を有する結晶粒からなる組織と、それ以外の微粒結晶粒の結晶構造を同定し、これらの結晶構造の全ピクセル数に占める立方晶構造に該当するするピクセル数の割合を求めることで、その立方晶構造の占める面積割合を求めた。
【００１６】
稜線部からすくい面側へ２００μｍの箇所における硬質被覆層の層厚が３０％〜９５％の範囲内に、稜線部から逃げ面側へ２００μｍの箇所における硬質被覆層の層厚が３０〜９５％の範囲内にあるように膜厚が漸減していること
硬質被覆層の層厚を、稜線部の層厚に対して、稜線部からすくい面側へ２００μｍの箇所において３０％〜９５％の範囲内に、稜線部から逃げ面側へ２００μｍの箇所において３０〜９５％の範囲内にあるように漸減させることにより、被削材が流れていく逃げ面側では、工具と被削材の界面に介在する生成物脱離の際にチッピングが併せて生じやすいが、層厚を稜線部よりも薄くすることによりチッピングが抑制でき、また、切削によって生じた切り屑が流れていくすくい面側では、切り屑との擦過によって膜の脱離が生じやすくなるが、層厚を稜線部よりも薄くすることにより異常損傷を抑制することができる。
また、上記チッビングの抑制、以上損傷の抑制は、硬質被覆層の層厚を、稜線部の層厚に対して、稜線部からすくい面側へ２００μｍの箇所において４０％〜９０％の範囲内に、稜線部から逃げ面側へ２００μｍの箇所において４０〜９０％の範囲内にあるように漸減させることにより、より確実になる。
なお、本発明でいう稜線部とは、図１に示すように、すくい面と逃げ面とをそれぞれ直線で近似したときに、当該直線が屈曲する点を結んだ領域（すなわち、硬質被覆層表面におけるすくい面の屈曲点から逃げ面の屈曲点までの領域）の中で、前記近似直線の交点から最も近い硬質被覆層表面の点（点線の矢印が示す箇所）であり、稜線部からすくい面側および逃げ面側への距離とは前記交点からの距離である。
【００１７】
また、耐摩耗性の向上のために、硬質被覆層の上部に、Ａｌの酸化物層または窒化物層、あるいは、Ｔｉの窒化物層、炭化物層、炭窒化物層、炭酸化物層および炭窒酸化物層の少なくとも１つ、の１層または２層以上が１〜２５μｍの合計層厚で形成されていてもよい。
【００１８】
さらには、結合層として、工具基体と硬質被覆層との間に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１層または２層以上のＴｉ化合物層からなり、０．１〜２０μｍの合計平均層厚を有する下部層が形成されていてもよい。
【００１９】
本発明の製造方法は、概略次のとおりである。
１．通常の製法により超硬合金基体を製造する。
２．次に、この超硬合金基体上に、必要に応じて結合相を成膜する。
３．続いて、通常のＣＶＤ装置によって成膜を行い、硬質被覆層を形成する。
例えば、反応ガス組成（容量％）
ガス群Ａ：ＮＨ３：０．８〜１．６％、Ｈ２：４５〜５５％
ガス群Ｂ：ＡｌＣｌ３：０．５〜０．７％、ＴｉＣｌ４：０．１〜０．３％、
Ｎ２：０．０〜１０．０％、Ｃ２Ｈ４：０．０〜０．２％、Ｈ２：残り
供給周期：  １〜５秒、
１周期当たりのガス供給時間：  ０．１５〜０．２５秒、
ガス供給Ａとガス供給Ｂの位相差：  ０．１０〜０．２０秒
反応雰囲気温度：    ７００〜９００  ℃、
反応雰囲気圧力：    ４〜５  ｋＰａ、
という条件下で蒸着することによって、０．７０≦ｘ≦０．９５、０≦ｙ≦０．００５（但し、ｘ、ｙは何いずれも原子比）を満足する硬質被覆層を形成することができる。
４．硬質被覆層の層厚の調整
硬質被覆層の層厚を稜線部からすくい面側へ２００μｍおよび逃げ面側に２００μｍのところで稜線部の層厚の３０〜９５％とする調整には、種々の方法があるが、例えば、Ａｌ２Ｏ３を用いたウエットブラストによる方法が望ましい。
【００２０】
次に、本発明の被覆工具を実施例により具体的に説明する。なお、実施例としては、ＷＣ基超硬合金を工具基体とする被覆工具について述べるが、工具基体としてＴｉＣＮ基サーメットやｃＢＮ基超高圧焼結体を用いた場合も同様である。
【実施例１】
【００２１】
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、ＴａＣ粉末、Ｃｒ３Ｃ２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、ＩＳＯ規格ＳＥＥＮ１２０３ＡＦＳＮのインサート形状をもったＷＣ基超硬合金製の工具基体αをそれぞれ製造した。
【００２２】
【表１】
2018164961.tif 000003
【００２３】
次に、これらの工具基体αの表面に、通常のＣＶＤ装置を用い、まず、表２、３に示される条件で、所定の組成を有する（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ）層を目標層厚になるまで蒸着形成し、その後、Ａｌ２Ｏ３を用いたウエットブラスト法により、稜線部からすくい面側および逃げ面側の（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ）層の層厚を調整し、表５に示される本発明被覆工具１〜１２を製造した。なお、本発明被覆工具１０〜１２については、表４に記載された条件で、下部層および／または上部層を設けている。
【００２４】
また、比較の目的で、同じく工具基体αの表面に、通常のＣＶＤ装置を用い、表２、３に示される条件で、比較例の（Ｔｉ１−ｘＡｌｘ）（ＣｙＮ１−ｙ）層を目標層厚で蒸着形成することにより、表６に示される比較例被覆工具１〜１２を製造した。なお、比較被覆工具１０〜１２については、表４に記載された条件で、下部層および／または上部層を設けている。
【００２５】
また、本発明被覆工具１〜１２、比較例被覆工具１〜１２の被覆層の断面を、走査電子顕微鏡を用いて測定し、稜線部並びに稜線部からすくい面側および逃げ面側へ２００μｍの箇所の層厚を測定し、表５、６に記載した。また、本発明被覆工具１〜１２については、稜線部からすくい面側および逃げ面側へ２００μｍの箇所までの層厚が漸減していることを確認した。
【００２６】
また、硬質被覆層の平均Ａｌ含有割合ｘ、平均Ｃ含有割合ｙの結果を表５および６に示す。
【００２７】
【表２】
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【００２８】
【表３】
2018164961.tif 000005
【００２９】
【表４】
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【００３０】
【表５】
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【００３１】
【表６】
2018164961.tif 000008
【００３２】
次に、前記の各種の被覆工具をいずれもカッタ径１２５ｍｍの工具鋼製カッタ先端部に固定治具にてクランプした状態で、本発明被覆工具１〜１２、比較例被覆工具１〜１２について、以下に示す、合金鋼の高速高送り切削の一種である乾式高速正面フライス、センターカット切削加工試験の３種類を実施し、切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。
＜切削試験１＞
被削材：  ＪＩＳ・ＳＣＭ４４０幅１００ｍｍ、長さ４００ｍｍのブロック材                              
回転速度：  ８９２ ｍｉｎ−１、
切削速度：  ３５０  ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：  ２．０  ｍｍ、
一刃送り量：  ０．２  ｍｍ／刃、
切削時間：  ８分
＜切削試験２＞
被削材：  ＪＩＳ・Ｓ５５Ｃ幅１００ｍｍ、長さ４００ｍｍのブロック材                              
回転速度：  ９６８ ｍｉｎ−１、
切削速度：  ３８０  ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：  ２．０  ｍｍ、
一刃送り量：  ０．２  ｍｍ／刃、
切削時間：  ８分
＜切削試験３＞
被削材：  ＪＩＳ・ＦＣＤ７００幅１００ｍｍ、長さ４００ｍｍのブロック材                              
回転速度：  ８９２  ｍｉｎ−１、
切削速度：  ３５０  ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：  ２．０  ｍｍ、
一刃送り量：  ０．２  ｍｍ／刃、
切削時間：  ８分
表７に、前記各切削試験の結果を示す。
【００３３】
【表７】
2018164961.tif 000009
【００３４】
表５〜７に示される結果から、本発明被覆工具１〜１２は、稜線部における前記硬質被覆層の層厚に対して、稜線部からすくい面側へ２００μｍにおける前記硬質被覆層の層厚が３０％〜９５％の範囲内に、稜線部から逃げ面側へ２００μｍにおける前記硬質被覆層の層厚が３０〜９５％の範囲内にあるように順次層厚が変化しているから、高速高送り加工において優れた耐チッピング性、耐摩耗性を発揮する。
これに対して、本発明の発明特定事項を満足しない比較例被覆工具１〜１２については、いずれも、硬質被覆層にチッピング、欠損、剥離等の異常損傷が発生するばかりか、比較的短時間で使用寿命に至ることが明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
上述のように、この発明の被覆工具は、合金鋼の高速高送り切削加工ばかりでなく、各種の被削材の被覆工具として用いることができ、しかも、長期の使用にわたって優れた耐チッピング性、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１】
2018164961.tif 000010