(57)【要約】【課題】  成膜終了後に切削インサートを保持部材から取り出しやすく、安定して切削インサートを製造できる切削インサートの製造方法を提供する。【解決手段】  貫通孔５を有し、サーメットまたはセラミックスを有する基体７を準備する工程と、基体７の貫通孔５を、金属を有する突起２５が設けられた保持部材２２の突起２５の上方から通して、基体７を突起２５に当接させて保持部材２２に装着する工程と、基体７の表面に被覆層８を成膜する工程と、成膜装置２０を冷却して被覆層８を成膜した基体７を突起２５から抜き出す工程と、を具備する切削インサート１の製造方法である。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有し、サーメットまたはセラミックスを有する基体と、金属を有する突起が設けられた保持部材と、を準備する工程と、
前記基体の前記貫通孔に、前記保持部材の前記突起を差し込み、前記基体を前記突起に当接させて前記保持部材に装着する工程と、
前記基体の表面に被覆層を成膜する工程と、
前記被覆層が成膜された基体を冷却して、該基体を前記突起から抜き出す工程と、
を具備する切削インサートの製造方法。
【請求項２】
前記被覆層を成膜した基体の前記貫通孔の内壁面に、前記金属が付着した接触痕を有する請求項１に記載の切削インサートの製造方法。
【請求項３】
前記突起が多角錐形状である請求項１または２に記載の切削インサートの製造方法。
【請求項４】
前記保持部材が支持基板を有するとともに、該支持基板が、グラファイト、サーメットまたはセラミックスを含む請求項１乃至３のいずれかに記載の切削インサートの製造方法。
【請求項５】
前記金属が、鋼、合金鋼、炭素鋼、ステンレスまたはモリブデンを含む請求項１乃至４のいずれかに記載の切削インサートの製造方法。
【請求項６】
切削インサートの製造方法であって、
サーメットまたはセラミックスの基体に設けられた貫通孔に、保持部材の金属を有する突起を通して、前記基体を前記突起に当接させる工程と、
前記基体に被覆層を成膜する工程と、
前記被覆層が成膜された基体を、前記突起から抜き出す工程と、
を有する切削インサートの製造方法。
【請求項７】
前記突起は、上方の断面における最大幅が下方の断面における最大幅よりも小さい請求項６に記載の切削インサートの製造方法。
【請求項８】
前記保持部材は支持基板を有し、
前記突起は前記支持基板に設けられた請求項７に記載の切削インサートの製造方法。
【請求項９】
前記基体は板状部を有し、
前記貫通孔は、前記板状部の中央部に設けられた請求項７に記載の切削インサートの製造方法。
【請求項１０】
前記貫通孔の内壁面に、前記金属が付着した請求項６に記載の切削インサートの製造方法。
【請求項１１】
前記突起は、多角錐形状である請求項６に記載の切削インサートの製造方法。
【請求項１２】
前記支持基板は、グラファイト、サーメットまたはセラミックスである請求項８に記載の切削インサートの製造方法。
【請求項１３】
前記金属は、鋼、合金鋼、炭素鋼、ステンレスまたはモリブデンである請求項６９に記載の切削インサートの製造方法。
【請求項１４】
前記金属は、前記サーメットまたは前記セラミックスよりも熱膨張係数が大きい請求項６に記載の切削インサートの製造方法。
【請求項１５】
前記基体を前記突起に当接させたとき、前記突起は、前記貫通孔内に位置する部位が前記基体と接している領域と前記基体と接触していない領域とを有している請求項６に記載の切削インサートの製造方法。
【請求項１６】
前記基体を前記突起に当接させたとき、前記突起と前記基体とは点接触および線接触のうち少なくとも一方の接触状態にて当接している請求項６に記載の切削インサートの製造方法。
【請求項１７】
前記基体を前記突起に当接させたとき、前記基体は前記突起の金属と接している請求項６に記載の切削インサートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体の表面に被覆層が成膜された切削インサートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、超硬合金やサーメット等の硬質合金、またはセラミックス等の基体表面に、ＣＶＤ法等の薄膜形成法にて、単層または複数層の被覆層を成膜した切削インサート（以下、インサートと略す場合がある。）が知られている。【０００３】
ＣＶＤ法によってインサートに被覆層を成膜する際、成膜装置内に数千個のインサートをセットして、同時に成膜することが可能であり、効率的な成膜ができる。インサートをセットする方法として、従来、インサートをセットする支持基板に各インサートを載置するための開口部を設けて、この開口部にインサートを斜めに差し込んだ状態で載置して成膜する方法が一般的である。この方法では、支持基板とインサートとの接触部には被覆層が成膜されず、接触痕として残存することになる。接触痕はインサートの縁部に形成されるため、この接触痕が切刃に存在する場合には、接触痕で部分的に耐摩耗性が低下してしまい、特性バラツキの一因となっていた。【０００４】
そこで、例えば、特許文献１では、支持基板に足と肩とを有するセラミック材料や強化グラファイト、モリブデン超硬合金からなるペグを嵌め込んで、ペグにインサートのネジを差し込む貫通孔を通し、ペグの肩にインサートの貫通孔端部の壁面を接触させて固定する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表平９−５１０５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載されているインサートの成膜方法では、接触痕がインサートの縁部に形成されないので、切削痕が切刃に存在することがない。しかしながら、特許文献１の方法では、被覆層を成膜すると、ペグとインサートとの接触点付近にも被覆層が成膜され、ペグとインサートとが固着して、取り出しにくい場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の切削インサートの製造方法は、貫通孔を有し、サーメットまたはセラミックスを有する基体と、金属を有する突起が設けられた保持部材と、を準備する工程と、前記基体の前記貫通孔に、前記保持部材の前記突起を差し込み、前記基体を前記突起に当接させて前記保持部材に装着する工程と、前記基体の表面に被覆層を成膜する工程と、前記被覆層が成膜された基体を冷却して、該基体を前記突起から抜き出す工程と、を具備するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本実施形態によれば、突起が金属を有するために、突起が基体に比べて熱膨張係数が高い。そのため、成膜終了後に成膜装置内を冷却した際には、基体の貫通孔の収縮に対して突起の収縮が大きく、冷却後の突起と基体の貫通孔とが強固に固着することを抑制できる。その結果、切削インサートを保持部材から取り出しやすい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本実施形態に係る切削工具の製造方法によって作製された切削インサートの一例についての概略斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の切削インサートの断面図である。
【図２】図１の切削インサートの被覆層の構成を説明するための模式断面図である。
【図３】本実施形態に係る切削工具の製造方法における被覆層を成膜する成膜装置の構成を説明するための説明図である。
【図４】（ａ）は図３の成膜装置内に基体を保持するための保持部材の斜視図であり、（ｂ）は保持部材に基体を装着した状態を説明するための断面図であり、（ｃ）は他の保持部材に基体を装着した状態を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（切削インサート）
本実施形態の切削インサートの製造方法で作製された切削インサート（以下、インサートと称す）１は、図１に示すように、板状で、一方の主面がすくい面２を、側面が逃げ面３を、それぞれなしており、すくい面２と逃げ面３とのなす交差稜線部が切刃４をなしている。また、すくい面２の中央部には、貫通孔５が設けられており、貫通孔５はすくい面２から反対側の主面である着座面６に貫通している。本実施形態では、インサート１の両主面をすくい面２として使用することができる。すなわち、インサート１は、一方の主面をすくい面２として使用した後、インサート１をひっくり返して、他方の主面をすくい面として使用することができる、いわゆるネガチップ形状からなる。そのため、両主面に切刃４が設けられている。本実施形態においては、一方の主面のみをすくい面として使用する、いわゆるポジチップ形状であってもよい。
【００１１】
インサート１は、図２に示すように、基体７と、この基体７の表面に設けられた被覆層８を備えている。本実施形態では、基体７は、サーメットまたはセラミックスからなる。具体的には、炭化タングステン（ＷＣ）や炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）と、所望により周期表第４、５、６族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物の群から選ばれる少なくとも１種と、からなる硬質相を、コバルト（Ｃｏ）やニッケル（Ｎｉ）等の鉄属金属からなる結合相にて結合させた超硬合金やＴｉＣＮ基サーメット、またはＳｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）等のセラミックスが挙げられる。中でも、超硬合金またはＴｉＣＮ基サーメットからなることが耐欠損性および耐摩耗性の点でよい。
【００１２】
被覆層８は、化学気相蒸着（ＣＶＤ）法にて成膜されたものが好適であり、本実施形態では、図２に示すように、基体７側から順に、０〜１μｍ厚みの窒化チタン層１０、５〜１３μｍ厚みの炭窒化チタン層１１、０．０５〜０．５μｍ厚みの炭酸窒化チタン層１２、１〜１３μｍ厚みの酸化アルミニウム層１３、０〜３μｍの厚み窒化チタン層１４が積層されたものからなる。被覆層８の構成は図２に限定されるものではない。
【００１３】
本実施形態では、すくい面２、逃げ面３、着座面６および貫通孔５のすべてに被覆層８があるが、これに限定されるものではなく、例えば、すくい面２および着座面６には被覆層８が被覆されないか、または被覆層８が除去されたものであってもよく、逃げ面３では被覆層８が除去されたものであってもよい。
【００１４】
（切削インサートの製造方法）
本実施形態に係る切削インサート１の製造方法は、基体７に設けられた貫通孔５に保持部材２２の突起２５を差し込み、基体７を突起２５に当接させる工程と、基体７に被覆層８を成膜する工程と、被覆層８が成膜された基体７を、突起２５から抜き出す工程と、を有する。
【００１５】
具体的には、まず、基体７となるサーメットまたはセラミックスを形成しうる金属炭化物、窒化物、炭窒化物、酸化物等の無機物粉末に、金属粉末、カーボン粉末等を適宜添加、混合し、プレス成形、鋳込成形、押出成形、冷間静水圧プレス成形等の公知の成形方法によって貫通孔５を有する所定の工具形状に成形した後、焼成して上述したサーメットまたはセラミックスからなる基体７を作製する。なお、基体７は、サーメットおよびセラミックスの積層体等の複合材料であってもよい。そして、上記基体７の表面に所望によって研磨加工や切刃部のホーニング加工を施す。
【００１６】
そして、その基体７の表面に化学気相蒸着（ＣＶＤ）法によって被覆層８を成膜する。以下に具体的な成膜工程について説明する。
まず、基体７に設けられた貫通孔５に保持部材２２の突起２５を通して、基体７を突起２５に当接させる。具体的には、図３に示すように、成膜装置２０のチャンバ２１内に基体７を載置し、チャンバ２１内を密閉する。基体７は、保持部材２２に装着された状態でチャンバ２１内に搬送される。保持部材２２は、図４に示すように、支持基板２４の上面に、縦断面における上方の最大幅が下方の最大幅よりも狭い突起２５を設けたものである。
【００１７】
保持部材２２は支持基板２４を有し、突起２５は支持基板２４に設けられている。保持部材２２は、図４（ａ）に示すように、凹状の支持基板２４の底面に多数の突起２５が並んだ形状からなる。支持基板２４は平板状でもよい。なお、支持基板２４の中央部には、図３のガス導入管２６を貫通させるための貫通穴２３が設けられている。図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、基体７の貫通孔５に保持部材２２の突起２５を差し込む、すなわち、保持部材２２の突起２５に基体７の貫通孔５を上方から通して、基体７を突起２５の所定の高さで突起２５に当接させる、すなわち引っ掛けることによって、基体７を保持部材２２に保持する。
【００１８】
突起２５は金属を有する。本実施形態によれば、突起２５は金属からなる。この金属は基体７を形成するセラミックスやサーメットの熱膨張係数よりも大きい。これによって、後述する成膜温度においては、突起２５が基体７に比べて熱膨張率が高いので、突起２５が基体７の貫通孔５の内壁面５ａを押圧するとともに変形する。そして、成膜終了後に成膜装置２０内を冷却した際には、突起２５の熱収縮係数が高いので、基体７の貫通孔５の内壁面５ａの収縮に対して突起２５の収縮が大きく、冷却過程において突起２５と基体７の貫通孔５の内壁面５ａとの間に隙間ができやすくなる。そのため、突起２５と基体７の貫通孔５との間につけられた被覆層８が突起２５または基体７にいずれかだけに付着したり、あるいは被覆層８内にクラックが生じ、突起２５と基体７とが被覆層８によって強固に固着することが抑制される。そのため、冷却後は被覆層８が設けられた基体７を突起２５から取り出しやすい。さらに、突起２５と基体７とが被覆層８によって強固に固着しており、無理に引き剥がしたときに貫通孔５の内壁面５ａに突起２５の大きな破片が付着した状態で基体７が保持部材２２から取り出されるようなこともない。
【００１９】
なお、金属には合金も含まれる。また、突起２５は、その表面が、酸化等の変質を防止するための保護層（図示せず）で覆われたもの等の金属以外の材質が含まれるものであってもよい。また、保持部材２２を繰り返し使用する場合には、保持部材２２を使用した際に突起２５の表面に付着する被覆層８を保護層として利用するものであってもよい。保護層は成膜工程によって変質しない耐熱性の高い材質からなり、具体的には、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ等が挙げられる。
【００２０】
突起２５に用いる金属としては、鋼、合金鋼、炭素鋼、ステンレス、Ｔｉ基合金またはモリブデン鋼が好適に使用可能であり、中でも、容易に加工できるとともに耐熱性が高いステンレス、モリブデン鋼が好適である。さらに、ステンレスにおいては、被覆層８が成膜される際に被覆層８の異常粒成長を誘発しないようにニッケルを含有しないフェライト系またはマルテンサイト系のステンレス材がより好適である。
【００２１】
支持基板２４は特に限定されるものではないが、高温に曝されても変形しない耐熱性の高い材質である必要があり、本実施形態では、支持基板２４がグラファイト、焼結合金またはセラミックスからなる。支持基板２４が突起２５よりも熱膨張係数の低い材質からなる場合、成膜した被覆層８と支持基板２４との熱収縮率が近づく。基体７に被覆層８を成膜する際に支持基板２４にも被覆層８が成膜される。成膜工程における温度変化によって支持基板２４は膨張および収縮するが、被覆層８と支持基板２４との熱収縮率が近いほど、被覆層８が支持基板２４の熱膨張に追従する。その結果、支持基板２４の下面に堆積した被覆層８にクラックが発生することがなく、支持基板２４から剥がれにくくなる。被覆層８が剥がれた場合には、剥がれた被覆層８が保持部材２２の下方に落下する場合がある。図３のように保持部材２２を多段に積層した場合、落下点に別の基体７が載置されていると、被覆層８の剥がれた破片が異物となってしまう。しかしながら、本実施形態では、支持基板２４から被覆層８が剥がれにくいので、かかる問題が発生しにくい。
【００２２】
本実施形態では、突起２５の熱膨張係数は、１０×１０−６／℃〜１７×１０−６／℃、基体７の熱膨張係数は、４×１０−６／℃〜８×１０−６／℃である。すなわち、突起２５の熱膨張係数は基体７の熱膨張係数よりも大きい。これによって、被覆層８を成膜した後の基体７が取り出しやすい。基体７の熱膨張係数と突起２５の熱膨張係数との差の好適な範囲は、４×１０−６／℃〜１５×１０−６／℃である。具体的には、突起２５がステンレス−基体７が超硬合金、突起２５がモリブデン鋼−基体７が超硬合金、突起２５がステンレス−基体７がサーメット、突起２５がステンレス−基体７がアルミナ等の組合せが挙げられる。  なお、支持基板２４の熱膨張係数は、２×１０−６／℃〜８×１０−６／℃である。支持基板２４の熱膨張係数がこの範囲であれば、支持基板２４が成膜中に成膜装置２０内で伸びてチャンバ２１内における基体７の位置が変化して、基体７に成膜される被覆層８の状態が変わることもない。
【００２３】
被覆層８を成膜して取り出したインサート１の貫通孔５の内壁面５ａが被覆層８で被覆される場合、貫通孔５の内壁面５ａには、図１（ｂ）に示すように、突起２５の接触痕９が存在する。本実施形態では、突起２５が成膜時に基体７の貫通孔５の内壁面５ａを押圧するとともに変形するため、この接触痕９には、突起２５の成分である金属が付着していることがある。貫通孔５の内壁面５ａに被覆層８が成膜されない場合でも、内壁面５ａに突起２５の成分である金属が付着していることがある。さらに、表面に保護層が存在する突起２５を用いた場合でも、内壁面５ａに保護層成分が付着していることがあるが、保護層の表面にさらに金属成分が付着していることもある。
【００２４】
突起２５は、断面における上方の最大幅が下方の最大幅よりも小さい形状からなる。換言すると、上方が先細りした形状であり、より具体的な形状としては、縦断面が三角形の円錐または多角錐形状、または図４（ｂ）に示すような円錐台や角錐台（縦断面が台形の円錐または多角錐の下部のみの形状：すなわち頂角部がない形状）や、図４（ｃ）に示すような下部が円錐台や角錐台で、上部が円柱または角柱の形状（下部は縦断面が台形の円錐台または角錐台で、上部は縦断面が長方形の円柱または多角柱形状が組み合わされた形状）が挙げられる。なお、突起２５の横断面形状は、円形、三角形や四角形等の多角形であることが挙げられる。
【００２５】
また、成膜後に、保持部材２２から基体７をより容易に取り外すためには、貫通孔５の内壁面５ａと突起２５との接触点が少ないほうがよい。すなわち、基体７を突起２５に当接させたとき、突起２５は、貫通孔５内に位置する部位が、基体７と接している領域と、基体７と接触していない領域とを有しているほうがよい。かかる点で、本実施形態では、突起２５と貫通孔５の内壁面５ａと接触する位置における突起２５の外形形状は多角錐形状である。また、本実施形態では、図４（ｂ）（ｃ）の断面図に示すように、突起２５と貫通孔５の内壁面５ａとは面接触ではなく点接触となっており、突起２５と貫通孔５の内壁面５ａと接触点は線接触または点接触となる。なお、突起２５と貫通孔５の内壁面５ａと接触点は、線接触であるよりも点接触であるほうが、基体７の取り出しやすさの点ではよい。さらに、図１（ｂ）に示すように、点接触した接触痕９は貫通孔５の内壁面５ａの同じ高さに所定の間隔で点在する数点となるように基体７を保持部材２２に固定する。本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、貫通孔５が、中央部は円柱で、端部が外表面に向かって孔径が拡がる形状であるが、この場合には、貫通孔５の中央部と端部との境界で突起２５に係合することが望ましい。この方法であれば、成膜後のインサート１の接触痕９は、図１（ｂ）に示すように、貫通孔５の中央部と端部との境界に存在する。
【００２６】
次に、チャンバ２１内に水素ガスやアルゴンガス等のキャリアガスをガス導入管２６から供給しながら、チャンバ２１内をヒータ２７によって成膜温度まで加熱する。このとき、突起２５が熱膨張して、基体７の貫通孔５に押圧されるとともに変形し、突起２５と貫通孔５の内壁面５ａとの接触部は密着した状態になる。なお、チャンバ２１内のガス圧はガス排気管２８からガスを排気することによって調整する。
【００２７】
次に、チャンバ２１内に成膜ガスを流して、基体７の表面に被覆層８を成膜する。具体的な成膜条件の一例を示すと、１層目として、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスをチャンバ２１内に導入し、成膜温度を８００〜９４０℃、８〜５０ｋＰａとして、窒化チタン層１０を成膜する。２層目として、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、アセトニトリル（ＣＨ３ＣＮ）ガス、水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスをチャンバ２１内に導入し、成膜温度を７８０〜８８０℃、５〜２５ｋＰａとして、炭窒化チタン層１１を成膜する。３層目として、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガス、メタン（ＣＨ４）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、一酸化炭素（ＣＯ）ガス、水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスをチャンバ２１内に導入し、成膜温度を９００〜１０５０℃、５〜４０ｋＰａとして炭酸窒化チタン層１２を成膜する。４層目として、三塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）ガス、塩化水素（ＨＣｌ）ガス、二酸化炭素（ＣＯ２）ガス、硫化水素（Ｈ２Ｓ）ガス、水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスをチャンバ２１内に導入し、９５０〜１１００℃、５〜１０ｋＰａとして酸化アルミニウム層１３を成膜する。５層目として、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを０．１〜１０体積％、窒素（Ｎ２）ガスを１０〜６０体積％、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスを調整してチャンバ２１内に導入し、成膜温度を９６０〜１１００℃、１０〜８５ｋＰａとして、窒化チタン層１４を成膜する。
【００２８】
成膜が終了した後、チャンバ２１内を冷却して、被覆層８を成膜した基体７および突起２５を冷却する。このとき、突起２５の熱収縮率が基体７の熱収縮率よりも高いので、基体７の貫通孔５の内壁面５ａの収縮に対して突起２５の収縮が大きく、冷却後の突起２５と基体７の貫通孔５の内壁面５ａとの間に隙間ができやすくなる。
【００２９】
そして、保持部材２２を成膜装置２０のチャンバ２１内から取り出して、被覆層８を成膜した基体７を突起２５から抜き出して取り出す。本実施形態では、冷却後において、突起２５と基体７の貫通孔５の内壁面５ａとのいずれかに被覆層が形成されていたり、被覆層８にクラックが発生したりしているために、基体７が突起２５から抜けやすくなる。その結果、インサート１をホルダに装着した場合にも、インサート１の位置ずれがない、寸法精度の高い切削工具となる。
【実施例】
【００３０】
（実施例１）
まず、金属コバルト粉末を６質量％、平均粒径２．０μｍの炭化チタン粉末を０．５質量％、炭化ニオブ粉末を５質量％、残部がタングステンカーバイト粉末の割合で添加、混合し、プレス成形により貫通孔（中央部が円柱で、両端が外面に向かって拡がる形状）を有する工具形状（ＣＮＭＧ１２０４０８）に成形する。その後、脱バインダ処理を施し、１５００℃、真空度０．０１Ｐａの真空中において、１時間焼成して超硬合金からなる基体を作製した。その後、作製した基体にブラシ加工をし、切刃となる部分にＲホーニングを施した。【００３１】
次に、図４（ａ）の形状のグラファイトからなる支持基板と、ステンレス（ＳＵＳ４３０：Ｃｒ１７質量％、Ｍｎ等の微量成分１質量％未満、残りがＦｅ）製で（上端の最大幅が２．５ｍｍで下端の最大幅が６．０ｍｍの四角錐台）の突起とからなる保持部材を準備し、突起に上記超硬合金の基体の貫通孔を通して、基体を突起に当接して保持した。これを、図３の化学気相蒸着（ＣＶＤ）成膜装置のチャンバ内に搬送し、チャンバ内を密封した。【００３２】
そして、チャンバ内を９００℃に加熱して、１層目として、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガス２．５体積％、窒素（Ｎ２）ガス２３体積％、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスをガス圧１６ｋＰａでチャンバ内に導入し、窒化チタン層を成膜した。２層目として、チャンバ内を８５０℃として、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガス１体積％、窒素（Ｎ２）ガス１０体積％、アセトニトリル（ＣＨ３ＣＮ）ガス０．２体積％、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスをガス圧９ｋＰａでチャンバ内に導入し、炭窒化チタン層を成膜した。３層目として、チャンバ内を１０００℃として、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガス７体積％、メタン（ＣＨ４）ガス６体積％、窒素（Ｎ２）ガス５体積％、一酸化炭素（ＣＯ）ガス０．５体積％、残り水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスをガス圧１５ｋＰａでチャンバ内に導入し、炭酸窒化チタン層を成膜した。４層目として、チャンバ内は１０００℃のままで、三塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）ガス７体積％、塩化水素（ＨＣｌ）ガス０．５体積％、二酸化炭素（ＣＯ２）ガス１体積％、硫化水素（Ｈ２Ｓ）ガス０．２体積％、残り水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスをガス圧１０ｋＰａでチャンバ内に導入し、酸化アルミニウム層を成膜した。５層目として、チャンバ内を１１００℃として、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを２体積％、窒素（Ｎ２）ガスを４５体積％、残りが水素（Ｈ２）ガスからなる混合ガスをガス圧８０ｋＰａでチャンバ内に導入し、窒化チタン層を成膜した。【００３３】
成膜終了後、チャンバ内を２００℃以下に冷却した後、保持部材を取り出して、保持部材の突起から基体を取り外した。試料数１００個に対し、基体の貫通孔に突起が接着された状態で取りだされて、突起が折れる等の状態となった試料、およびホルダに装着した際にインサートの装着位置がずれてしまうほど大きな突起の一部が貫通孔の内壁面に付着した試料はなかった。また、貫通孔の内壁面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、わずかに付着物が存在しており、電子線分光分析にて構成成分を分析したところ、ＦｅとＣｒとが含有されていることがわかった。【００３４】
（比較例）
実施例１にて使用した突起をグラファイト製の突起に代える以外は実施例と同様にして、基体に被覆層を成膜し、インサートを取り出した結果、試料数１００個に対し、突起が折れる等によりインサートを取り出せなかった試料、およびホルダに装着した際にインサートの装着位置がずれてしまうほど大きな突起の一部が貫通孔の内壁面に付着した試料の合計は５個であった。【００３５】
（実施例２）
実施例１にて使用した突起をモリブデン鋼にＴｉＮを２μｍ成膜した突起に代える以外は実施例と同様にして、基体に被覆層を成膜し、インサートを取り出した結果、試料数１００個に対し、突起が折れる等によりインサートを取り出せなかった試料、およびホルダに装着した際にインサートの装着位置がずれてしまうほど大きな突起の一部が貫通孔の内壁面に付着した試料はなかった。また、貫通孔の内壁面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、わずかに付着物が存在しており、電子線分光分析にて構成成分を分析したところ、ＴｉとＦｅとＣｒとが含有されていることがわかった。
【符号の説明】
【００３６】
１    インサート
２    すくい面
３    逃げ面
４    切刃
５    貫通孔
５ａ    内壁面
６    着座面
７    基体
８    被覆層
９    接触痕
１０  窒化チタン層
１１  炭窒化チタン層
１２  炭酸窒化チタン層
１３  酸化アルミニウム層
１４  窒化チタン層
２０  成膜装置
２１  チャンバ
２２  保持部材
２４  支持基板
２５  突起
２６  ガス導入管
２７  ヒータ
２８  ガス排気管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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