(57)【要約】【課題】硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具を提供する。【解決手段】工具基体の表面に、下地層と上部層からなる硬質被覆層を蒸着形成した表面被覆切削工具において、下地層は、立方晶のＴｉＣｒ複合炭化物相マトリックス中に１０〜４０面積％の斜方晶のＣｒＴｉ複合炭化物相が分散分布した層厚０．１〜２μｍの混合相組織層で構成し、また、上部層は、層厚０．５〜２μｍの内部層（Ｔｉ窒化物層）と、層厚０．５〜５μｍの中間層（粒状結晶組織のＴｉ炭化物層または縦長成長結晶組織のＴｉ炭窒化物層）と、層厚０．３〜２μｍの表面層（Ｔｉ窒化物層）、の積層構造として構成する【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、下地層と上部層からなる硬質被覆層を蒸着形成した表面被覆切削工具において、
（ａ）下地層は、０．１〜２μｍの層厚を有し、かつ、
組成式：（Ｔｉ１−ＸＣｒＸ）Ｃ（但し、Ｘは原子比で０．０５〜０．３０）
を満足する立方晶のＴｉＣｒ複合炭化物相をマトリックスとし、該マトリックス中に、斜方晶のＣｒリッチなＣｒＴｉ複合炭化物相が１０〜４０面積％の割合で分散分布する、立方晶のＴｉＣｒ複合炭化物と斜方晶のＣｒリッチなＣｒＴｉ複合炭化物相の混合相組織層からなり、
（ｂ）上部層は、内部層、中間層および表面層の積層構造として構成され、
上記内部層は、０．５〜２μｍの層厚を有するＴｉ窒化物層からなり、
上記中間層は、０．５〜５μｍの層厚を有し、粒状結晶組織を有するＴｉ炭化物層または縦長成長結晶組織を有するＴｉ炭窒化物層からなり、
上記表面層は、０．３〜２μｍの層厚を有するＴｉ窒化物層からなること、
を特徴とする硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種の鋼や鋳鉄などの切削加工を、特に、切刃部に大きな機械的負荷がかかる高切り込みや高送りなどの重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】
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、硬質被覆層として、Ｔｉ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）層等のＴｉ化合物層を積層構造のものとして蒸着形成した被覆工具（以下、従来被覆工具という）、あるいは、前記Ｔｉ化合物層の表面にさらに酸化アルミニウム層を蒸着形成した被覆工具が知られており、これらの被覆工具が、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も良く知られている。
【０００３】
また、上記従来被覆工具の硬質被覆層を構成するＴｉ化合物層は、通常、粒状結晶組織を有するが、前記Ｔｉ化合物層の一つであるＴｉＣＮ層については、該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縦長成長結晶組織をもつＴｉＣＮ（以下、縦長ＴｉＣＮで示す）層を形成することも知られている。
【特許文献１】特開昭５８−１５７９６４号公報
【特許文献２】特開昭５８−１５７９６５号公報
【特許文献３】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、高切り込みや高送りなどの重切削条件での切削加工が強く求められる傾向にあるが、上記の従来被覆工具においては、これを鋼や鋳鉄などの通常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、しかし、これを高切込み、高送りなど切刃部に大きな機械的負荷がかかる重切削加工に用いた場合には、硬質被覆層の高温強度が十分でないために、特に、チッピングが発生し易くなり、さらに偏摩耗が急速に進行し、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、上記従来被覆工具の硬質被覆層を構成するＴｉ化合物層に着目し、硬質被覆層の耐チッピング性向上を図るべく研究を行った結果、
上記の従来被覆工具の硬質被覆層を構成するＴｉ化合物層の一つである粒状結晶組織を有するＴｉＣ層は、一般に、通常の化学蒸着装置にて、
反応ガス組成（容量％）：ＴｉＣｌ４：２〜５％、ＣＨ４：４〜２０％、Ｈ2：残り
反応雰囲気温度：９８０〜１１００℃、
反応雰囲気圧力：６〜５０ｋＰａ、
の条件（以下、通常条件という）で形成されるが、
（ａ）同じく通常の化学蒸着装置を用い、
反応ガス組成（容量％）：ＴｉＣｌ４：２〜５％、ＣｒＣｌ３：４〜１０％、
ＣＨ４：４〜２０％、Ａｒ：５〜１５％、Ｈ2：残り、
反応雰囲気温度：１０００〜１０５０℃、
反応雰囲気圧力：５〜２５ｋＰａ、
の条件、すなわち、上記通常条件と比較すると、反応ガス組成を調整して上記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通常条件とほぼ同じ）で蒸着層を形成すると、この結果形成された化学蒸着層は、立方晶構造のＴｉリッチなＴｉＣｒ複合炭化物相（以下、「（Ｔｉ，Ｃｒ）Ｃ相」で示す）をマトリックスとし、該マトリックス中に、斜方晶構造のＣｒリッチなＣｒＴｉ複合炭化物相（以下、「（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相」で示す）が１０〜４０面積％の割合で分散分布する、（Ｔｉ，Ｃｒ）Ｃ相と（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相の混合相組織層（以下、「（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層」で示す）であること。
【０００６】
（ｂ）上記（ａ）の（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層を下地層とし、この上に、従来から知られている通常の上部層（即ち、ＴｉＮ層からなる内部層、ＴｉＣ層または縦長成長結晶組織のＴｉＣＮ(以下、「縦長ＴｉＣＮ」で示す)層からなる中間層、ＴｉＮ層からなる表面層の各層を積層した上部層）を形成し、下地層と上部層で硬質被覆層を構成すると、工具基体と下地層を構成する（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層とがすぐれた密着性を有し、下地層と工具基体間の接合強度が改善され、また、下地層は内部層との密着性にもすぐれ、さらに、上部層を構成する各層（内部層−中間層−表面層の各層）の相互密着性もすぐれていることから、硬質被覆層自体および硬質被覆層と工具基体との密着性、接合強度が非常に大となり、その結果、（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層を下地層とする硬質被覆層を設けた被覆工具は、硬質被覆層全体としてすぐれた高温強度を備えたものとなり、例えば、高い発熱を伴い、かつ、高切込み、高送りなど切刃部に大きな機械的負荷がかかる重切削加工に用いた場合であっても、優れた耐チッピング性を発揮すること。
以上（ａ）、（ｂ）に示される研究結果を得たのである。
【０００７】
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、
「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、下地層と上部層からなる硬質被覆層を蒸着形成した表面被覆切削工具において、
（ａ）下地層は、０．１〜２μｍの層厚を有し、かつ、
組成式：（Ｔｉ１−ＸＣｒＸ）Ｃ（但し、Ｘは原子比で０．０５〜０．３０）
を満足する立方晶のＴｉＣｒ複合炭化物相をマトリックスとし、該マトリックス中に、斜方晶のＣｒリッチなＣｒＴｉ複合炭化物相が１０〜４０面積％の割合で分散分布する、立方晶のＴｉＣｒ複合炭化物と斜方晶のＣｒリッチなＣｒＴｉ複合炭化物相の混合相組織層からなり、
（ｂ）上部層は、内部層、中間層および表面層の積層構造として構成され、
上記内部層は、０．５〜２μｍの層厚を有するＴｉ窒化物層からなり、
上記中間層は、０．５〜５μｍの層厚を有し、粒状結晶組織を有するＴｉ炭化物層または縦長成長結晶組織を有するＴｉ炭窒化物層からなり、
上記表面層は、０．３〜２μｍの層厚を有するＴｉ窒化物層からなること、
を特徴とする硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する被覆工具（表面被覆切削工具）」に特徴を有するものである。
【０００８】
以下に、この発明の硬質被覆層について、より詳細に説明する。
【０００９】
（ａ）下地層（（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層）
（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層からなる下地層は、工具基体に対して非常に優れた密着性を有し、工具基体と下地層間の接合強度は格段に向上するとともに、また、（上部層の）内部層との密着性もすぐれているため、下地層と上部層（の内部層）との接合強度も大幅に向上する。
すでに述べたように、上記（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層は、例えば、通常の化学蒸着装置にて、
反応ガス組成（容量％）：ＴｉＣｌ４：２〜５％、ＣｒＣｌ３：４〜１０％、
ＣＨ４：４〜２０％、Ａｒ：５〜１５％、Ｈ2：残り、
反応雰囲気温度：１０００〜１０５０℃、
反応雰囲気圧力：５〜２５ｋＰａ、
の条件で化学蒸着することにより形成することができる。
そして、上記条件で蒸着形成された（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層は、１０〜４０面積％のＣｒリッチな斜方晶構造の（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相が、Ｔｉリッチな立方晶構造の（Ｔｉ，Ｃｒ）Ｃ相からなるマトリックス中に分散分布した、ＴｉＣｒ複合炭化物相とＣｒＴｉ複合炭化物相の混合相組織を有している。
より具体的には、（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層のマトリックスを構成するＴｉリッチな立方晶構造の（Ｔｉ，Ｃｒ）Ｃ相は、これを、
組成式：（Ｔｉ１−ＸＣｒＸ）Ｃ
で表すと、Ｘの値（但し、原子比）が、０．０５≦Ｘ≦０．３０を満足する立方晶構造のＴｉとＣｒとの複合炭化物相である。
また、上記（Ｔｉ，Ｃｒ）Ｃ相からなるマトリックス中に分散分布するＣｒリッチな斜方晶構造の（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相は、これを組成式で表現した場合、
組成式：（ＣｒＹＴｉ１−Ｙ）３Ｃ２（但し、Ｙは原子比で、０．５５≦Ｙ≦０．８）、および／または、
組成式：（ＣｒＺＴｉ１−Ｚ）７Ｃ３（但し、Ｚは原子比で０．８５≦Ｚ≦０．９５）
を主体とする斜方晶構造のＣｒとＴｉとの複合炭化物相である。
【００１０】
前記（ａ）の蒸着条件で蒸着を行うと、組成式：（Ｔｉ１−ＸＣｒＸ）Ｃにおいて、０．０５≦Ｘ（原子比）≦０．３０を満たすＣｒ含有割合の（Ｔｉ，Ｃｒ）Ｃ相が形成され、また、組成式：（ＣｒＹＴｉ１−Ｙ）３Ｃ２および／または組成式：（ＣｒＺＴｉ１−Ｚ）７Ｃ３において、０．５５≦Ｙ（原子比）≦０．８、０．８５≦Ｚ（原子比）≦０．９５を満たすみたすＣｒ含有割合の（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相が形成されると同時に、（Ｔｉ，Ｃｒ）Ｃ相中に１０〜４０面積％の（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相が分散分布した（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層が形成される。
しかし、前記（ａ）の蒸着条件を外れた条件で蒸着を行うと、上記組成式（Ｔｉ１−ＸＣｒＸ）Ｃにおいて、（Ｔｉ，Ｃｒ）Ｃ相のＣｒ含有割合を示すＸ値が５原子％未満のもの、あるいは、Ｘ値が３０原子％を超えるものとなるばかりか、組成式：（ＣｒＹＴｉ１−Ｙ）３Ｃ２および／または組成式：（ＣｒＺＴｉ１−Ｚ）７Ｃ３においても、Ｙ値は、５５原子％未満あるいは８０原子％を超えたもの、Ｚ値は、８５原子％未満あるいは９５原子％を超えたものとなり、さらに、（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相の分散分布割合も、１０面積％未満あるいは４０面積％を超えたものとなり、そして、Ｘ値が５原子％未満、Ｙ値が５５原子％未満、Ｚ値が８５原子％未満あるいは（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相の分散分布割合が１０面積％未満の場合には、下地層（（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層）と工具基体間の密着性改善効果が期待できず、また、下地層と工具基体間の接合強度の改善も望めず、一方、Ｘ値、Ｙ値、Ｚ値がそれぞれ、３０原子％、８０原子％、９５原子％を超えた場合、あるいは、（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相の分散分布割合が４０面積％を超えた場合には、分散分布する（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相の粗大化、相形態の変化による脆化、マトリックス相−分散相界面の脆化等により、下地層である（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層自体が脆弱化し、また、工具基体あるいは（上部層の）内部層との密着性、接合強度も劣化させる。
したがって、上記組成式におけるＸ値（原子比）を０．０５〜０．３０、Ｙ値（原子比）を０．５５〜０．８、Ｚ値（原子比）を０．８〜０．９５と定め、さらに、（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相の分散分布割合も、１０〜４０面積％と定めた。
また、下地層（（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層）は、その層厚が０．１μｍ未満では、工具基体と上部層間に介在して、硬質被覆層を工具基体へと密着接合させるという作用を期待することはできず、一方、層厚が２μｍを超えると、例えば、高送りや高切り込みのような重切削という厳しい切削条件では、チッピングを発生しやすくなることから、下地層の層厚は０．１〜２μｍと定めた。
【００１１】
（ｂ）上部層（内部層−中間層−表面層の積層構造）
上部層は、０．５〜２μｍの層厚のＴｉＮ層からなる内部層と、０．５〜５μｍの層厚を有するＴｉＣ層または縦長ＴｉＣＮ層からなる中間層と、０．３〜２μｍの層厚のＴｉＮ層からなる表面層の積層構造として形成されるが、内部層、表面層を構成するＴｉＮ層が、高い化学的安定性を示し、特に被削材との化学反応に基づく摩耗に対してすぐれた耐摩耗性を発揮するとともに硬質被覆層の高温強度の向上に寄与すること、また、中間層を構成するＴｉＣ層は非常に硬度が高いため、被削材との摩擦により発生する摩耗に対してすぐれた耐摩耗性を発揮すること、さらに、中間層を縦長ＴｉＣＮ層で構成した場合に、硬質被覆層の高温強度のさらなる改善が図られることは、従来からよく知られているとおりである。
そして、上部層を構成する内部層、中間層、表面層の各層厚を、それぞれ、０．５〜２μｍ、０．５〜５μｍ、０．３〜２μｍと定めたのは、各層の層厚が、それぞれの下限値未満になると、切刃部に大きな機械的負荷がかかる重切削という条件下で、各層の備える特性（高温硬さ、高温強度）を十分発揮することができず、一方、各層の層厚がそれぞれの上限値を超えると、各層間の接合強度が低下し、また、チッピング、偏摩耗を生じる恐れがあるという理由による。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の被覆工具は、硬質被覆層の下地層を、立方晶構造のＴｉリッチなＴｉＣｒ複合炭化物相（（Ｔｉ，Ｃｒ）Ｃ相）をマトリックスとし、その中に、斜方晶構造のＣｒリッチなＣｒＴｉ複合炭化物相（（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相）が１０〜４０面積％の割合で分散分布している、立方晶のＴｉＣｒ複合炭化物と斜方晶のＣｒＴｉ複合炭化物相の混合相組織層（（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層）で構成することによって、下地層と工具基体間、また、下地層と上部層（の内部層）間の密着性、接合強度を高めたものであり、各種の鋼や鋳鉄などの切削加工を、例えば、高い機械的負荷が加わる高切り込みや高送りなどの重切削条件で行っても、硬質被覆層がすぐれた高温硬さ、高温強度とともにすぐれた接合強度を有することから、チッピングの発生が防止されるとともに偏摩耗の発生も抑制され、長期に亘って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・ＣＮＭＧ１６０６１２に規定するインサート形状をもった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、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・ＣＮＭＧ１６０６１２のインサート形状をもった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に示される条件（下地層（１）〜（６））にて、表４、５に示される目標層厚の（Ｔｉ：Ｃｒ）Ｃ層を硬質被覆層の下地層として蒸着形成し、
（ｂ）ついで、同じく表３に示される条件にて、表４、５に示される組合せ、目標層厚で、内部層（１）〜（３）、中間層（１）〜（４）、表面層（１）〜（３）とからなる上部層を蒸着形成することにより本発明被覆工具１〜１３をそれぞれ製造した。
なお、表３中の中間層（４）の縦長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。
【００１７】
また、比較の目的で、硬質被覆層の下地層を、表３に示される中間層（１）〜（３）の形成条件にて、表６、７に示される組み合わせおよび目標層厚で形成する以外は、上記の本発明被覆工具１〜１３と同一の条件で従来被覆工具１〜１３をそれぞれ製造した。
【００１８】
ついで、上記の本発明被覆工具１〜１３の硬質被覆層の下地層を構成する下地層（１）〜（６）について、Ｘ線回折装置および走査型オージェ電子分光分析装置を用いて、（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相の存在形態を確認し、次いで、走査型オージェ電子分光分析装置を用いた倍率２万倍のＣｒの面分析結果（写真）の画像解析により、その面積割合（５点測定の平均値）を計測した。これらの測定結果を、表８に示す。表８から、本発明被覆工具１〜１３では、下地層は、ＴｉリッチなＴｉＣｒ複合炭化物（（Ｔｉ，Ｃｒ）Ｃ）相をマトリックスとして、該マトリックス中に、ＣｒリッチなＣｒＴｉ複合炭化物（（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ）相が分散分布し、そして、ＣｒリッチなＣｒＴｉ複合炭化物（（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ）相の占める面積割合は、全体の１０〜４０面積％であることが確認された。
【００１９】
また、本発明被覆工具１〜１３および従来被覆工具１〜１３の硬質被覆層を構成する各層の厚さを、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。
【００２０】
つぎに、上記の本発明被覆工具１〜１３および従来被覆工具１〜１３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、以下の切削条件で切削試験を行った。
[切削条件Ａ]
被削材：  ＪＩＳ・ＳＵＳ３１６（ＨＢ２２０）の丸棒  、
切削速度：  １００  ｍ／ｍｉｎ．、
切り込み：  １．５  ｍｍ、
送り：  ０．６  ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：  １０  分、
の条件でのステンレス鋼の湿式連続高送り切削試験（通常の送りは０．３ｍｍ／ｒｅｖ．）。
[切削条件Ｂ]
被削材：  ＪＩＳ・ＦＣＤ６００（引張強度６１０ＭＰａ）の丸棒  、
切削速度：  １２０  ｍ／ｍｉｎ．、
切り込み：  ７  ｍｍ、
送り：  ０．３５  ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：  １０  分、
の条件でのダクタイル鋳鉄の湿式連続高切り込み切削試験（通常の切り込みは４ｍｍ）。
[切削条件Ｃ]
被削材：  ＪＩＳ・ＳＣＭ４４０  (ＨＢ２６０)の４本溝入り丸棒  、
切削速度：  １１０  ｍ／ｍｉｎ．、
切り込み：  ７  ｍｍ、
送り：  ０．２  ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：  １０  分、
の条件での合金鋼の湿式断続高切り込み切削試験（通常の切り込みは３ｍｍ）。
上記切削条件Ａ〜Ｃの切削試験における切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。この測定結果を表９に示した。
【００２１】
【表１】
2008055525.tif 000002
【００２２】
【表２】
2008055525.tif 000003
【００２３】
【表３】
2008055525.tif 000004
【００２４】
【表４】
2008055525.tif 000005
【００２５】
【表５】
2008055525.tif 000006
【００２６】
【表６】
2008055525.tif 000007
【００２７】
【表７】
2008055525.tif 000008
【００２８】
【表８】
2008055525.tif 000009
【００２９】
【表９】
2008055525.tif 000010
【００３０】
表４〜９に示される結果から、本発明被覆工具１〜１３は、いずれも硬質被覆層の下地層が、Ｔｉリッチな（Ｔｉ，Ｃｒ）Ｃ相のマトリックス中に、１０〜４０面積％のＣｒリッチな（Ｃｒ，Ｔｉ）Ｃ相が分散分布する混合相組織層（（Ｔｉ：Ｃｒ）層）を有し、この結果、硬質被覆層の下地層と工具基体、また、下地層と（上部層の）内部層とがすぐれた密着性、接合強度を有し、さらに、内部層−中間層−表面層の積層構造からなる硬質被覆層の上部層が、それ自体で、すぐれた高温硬さ、高温強度および耐摩耗性を有することから、鋼や鋳鉄の切削加工を、切刃部に大きな機械的負荷がかかる重切削条件で行っても、チッピング・偏摩耗の発生なく、長期にわたってすぐれた耐摩耗性を示すのに対して、硬質被覆層の下地層をＴｉＣ層で構成した従来被覆工具１〜１３においては、下地層と工具基体、あるいは、下地層と（その上に設けられた）ＴｉＮ層との密着性、接合強度の不足が原因で、重切削という厳しい切削条件では硬質被覆層にチッピング・偏摩耗が発生し、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、切刃部に大きな機械的負荷がかかる重切削加工という厳しい切削加工条件に用いられた場合であっても、硬質被覆層にチッピングや偏摩耗の発生はなく、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。