(57)【要約】【課題】Ｘ線回折による最強回折強度を制御して、皮膜の密着特性を犠牲にすることなく、硼化物皮膜の高硬度化への性能改善をすることである。【解決手段】基体表面にＡｌ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒから選択される１種以上の金属元素からなる硼化物皮膜を被覆した被覆工具において、該硼化物皮膜は六方晶の結晶構造を有し、Ｘ線回折において最強回折強度を（００１）面に有し、残留圧縮応力が０．１ＧＰａ以上であること、を特徴とする被覆工具である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体表面にＡｌ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒから選択される１種以上の金属元素からなる硼化物皮膜を被覆した被覆工具において、該硼化物皮膜は六方晶の結晶構造を有し、Ｘ線回折において最強回折強度を（００１）面に有し、残留圧縮応力が０．１ＧＰａ以上であること、を特徴とする被覆工具。
【請求項２】
請求項１記載の被覆工具において、該硼化物皮膜のＸ線回折における（００１）面の回折強度をＩ（００１）、（１１１）の回折強度をＩ（１１１）とし、Ｉ（００１）／Ｉ（１１１）をＩａ値としたとき、７≦Ｉａ≦２５であることを特徴とする被覆工具。
【請求項３】
請求項１又は２記載の被覆工具において、該硼化物皮膜のＸ線回折における（１０１）の回折強度をＩ（１０１）とし、Ｉ（１０１）／Ｉ（１１１）をＩｂ値としたとき、０．１≦Ｉｂ≦１であることを特徴とする被覆工具。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の被覆工具において、該硼化物皮膜のＸ線回折における（００１）面の半価幅Ｈｗ値が、０．６≦Ｈｗ≦１．１であることを特徴とする被覆工具。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の被覆工具において、該硼化物皮膜は、Ｉ（００１）＞Ｉ（１１１）＞Ｉ（１０１）であることを特徴とする被覆工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、皮膜の密着特性を犠牲にすることなく、硼化物皮膜の高硬度化への性能改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
硼化物皮膜に関する技術は、特許文献１、２、非特許文献３に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６８３３号公報
【特許文献２】特開２００２−２６３９１３号公報
【非特許文献３】Ｎ．Ｐａｎｉｃｈ，  Ｙ．Ｓｕｎ，  Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ，５００（２００６）１９０−１９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明の目的は、Ｘ線回折による最強回折強度を制御して、皮膜の密着特性を犠牲にすることなく、硼化物皮膜の高硬度化への性能改善をすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明は、基体表面にＡｌ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒから選択される１種以上の金属元素からなる硼化物皮膜を被覆した被覆工具において、該硼化物皮膜は六方晶の結晶構造を有し、Ｘ線回折において最強回折強度を（００１）面に有し、残留圧縮応力が０．１ＧＰａ以上であること、を特徴とする被覆工具である。上記の構成を採用して、Ｘ線回折による最強回折強度を制御することによって、皮膜の密着特性を犠牲にすることなく、硼化物皮膜の高硬度化への性能改善をすることができた。
【０００６】
本願発明の被覆工具において、硼化物皮膜のＸ線回折における（００１）面の回折強度をＩ（００１）、（１１１）の回折強度をＩ（１１１）とし、Ｉ（００１）／Ｉ（１１１）をＩａ値としたとき、７≦Ｉａ≦２５であること、また、（１０１）の回折強度をＩ（１０１）とし、Ｉ（１０１）／Ｉ（１１１）をＩｂ値としたとき、０．１≦Ｉｂ≦１であることが好ましい。更に、硼化物皮膜のＸ線回折における（００１）面の半価幅Ｈｗ値が、０．６≦Ｈｗ≦１．１であること、Ｉ（００１）＞Ｉ（１１１）＞Ｉ（１０１）であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明の硼化物皮膜を被覆した被覆工具は、Ｘ線回折による最強回折強度を制御して、皮膜の密着特性を犠牲にすることなく、硼化物皮膜の高硬度化への性能改善をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本願発明は、工具基体に被覆する硼化物皮膜の結晶配向性から、Ｘ線回折による最強回折強度を制御することにより、皮膜の密着特性を犠牲にすることなく、安定して高い残留圧縮応力を有する硼化物皮膜を被覆することである。その結果、工具の耐摩耗性を飛躍的に改善した。本願発明は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒから選択される１種以上の金属元素からなる硼化物皮膜であり、六方晶の結晶構造を有する。これらの金属元素は硼化物皮膜を高硬度化させるのに有効な元素であり、特に、Ｓｉ、Ｗ、Ｔｉは皮膜の高硬度化に有効である。Ｔｉ硼化物が最も高硬度であるが、耐酸化性に乏しい傾向にあるため、（Ｔｉ、Ａｌ）Ｂ２、（Ｔｉ、Ｃｒ）Ｂ２等、複合添加することが有効である。硼化物皮膜は複合硼化物であることが有効な形態である。そのほか、硼化物皮膜は、潤滑特性にも優れることから、被覆工具の耐摩耗性を改善できる。Ｔｉ、Ｚｒの硼化物皮膜は、切削温度に相当する８００から１０００℃程度の高温域において、従来の窒化物皮膜や炭化物皮膜に比べて高い熱伝導性を有することから、切削時の発熱を面内方向に逃がして溶着や刃先変形等の回避にも有効である。Ａｌ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｚｒは耐酸化性の改善し、Ｗは潤滑性の改善に有効である。Ａｌ、Ｗは、例えば超硬合金を基材とした場合、基材からのＣｏ拡散の防止に有効である。また、六方晶の結晶構造を有する硼化物皮膜の最強回折強度を（００１）面に制御することによって、高硬度化を図ることができる。Ｘ線回折において、最強回折強度を（００１）面に制御することにより、皮膜が高硬度化する理由は、次のように考えられる。一般的に六方晶の結晶構造は、金属原子で構成される三角柱の中心に硼素原子が位置し、これら金属原子が形成する層と硼素原子が形成する層が交互に積み重なった結晶構造であり、これらの層間の結合力が比較的弱い。そこで本願発明では、硼化物皮膜が層方向に優先的に成長するように制御することにより、硼化物皮膜の著しい高硬度化を達成したものと考えられる。最強回折強度を（００１）面に制御することは、（００１）面と皮膜硬さの測定圧子の進入方向とを略垂直になるように制御することであり、これによって（００１）面の特性である硬さを効果的に活用することができる。一方、六方晶のすべり面である（００１）面が測定圧子の進入する方向と略４５度傾いていると、最強回折強度は（００１）面とはならず、最大せん断応力をうけ、高硬度化を図ることは困難である。本願発明における各指数付けは、ＪＣＰＤＳカードにより決定した。（１１１）面と（１０２）面の面間隔は夫々、０．１３７１７ｎｍ、０．１３７５１ｎｍと極めて近い値であり、分離することが困難であるため、本願発明では理論強度がやや高い（１１１）面とした。
本願発明では、例えば、物理蒸着（以下、ＰＶＤと記す。）法により、硼化物皮膜の結晶配向性を制御し、Ｘ線回折による最強回折強度を与える面も制御することができる。本願発明の硼化物皮膜の硬さは４５〜７５ＧＰａを達成することが可能である。硼化物皮膜の硬Ｘが４５ＧＰａ未満の場合、耐摩耗性が低下する傾向にある。７５ＧＰａを超えると残留圧縮応力が高くなり過ぎて密着強度が低下し、皮膜が剥離しやすくなる。その結果、工具の摩耗が増加する傾向にある。特に硬さが６５〜７３ＧＰａのとき、残留圧縮応力と皮膜硬さのバランスが最適であり、密着強度に優れ、同時に耐摩耗性にも優れる。ここで、硬さ測定は、ナノインデンテーション法で測定することができる。本願発明の残留圧縮応力が０．１ＧＰａ以上である。この理由は、結晶配向性を制御し、皮膜の密着特性を犠牲にすることなく皮膜の高硬度化をはかるためである。
【０００９】
本願発明のＩａ値Ｆ、７≦Ｉａ≦２５、であることが好ましい。その理由は、Ｉａ値が７〜２５である場合、残留圧縮応力が高くなり、耐摩耗性に優れる。Ｉａ値が７未満の場合は、硼化物皮膜の硬さが十分ではなく、２５を超える場合は残留圧縮応力が高くなり過ぎてしまい、密着強度に乏しく剥離が生じ易い傾向にある。Ｉｂ値が０．１≦Ｉｂ≦１、であることが好ましい。その理由は、Ｉｂ値が０．１未満の場合は皮膜内に残留する圧縮応力が高く密着性が低下する傾向にあり、１を超える場合は、結晶性が低下し、皮膜の硬さが低下する傾向にある。Ｈｗ値が、０．６≦Ｈｗ≦１．１、であることが好ましい。本願発明の硼化物皮膜は、Ｉ（００１）＞Ｉ（１１１）＞Ｉ（１０１）であることによって硼化物皮膜の高硬度化に有効であり、好ましい。
【００１０】
本願発明は、単一層でも優れた耐摩耗性と潤滑特性を有する。硼化物皮膜と窒化物、炭化物を２層以上交互に積層することにより、耐酸化性を改善する他、硼化物皮膜の特性を効果的に発揮することができるため、好ましい。交互に積層する場合は、数ｎｍの厚さで交互に積層しても良い。窒化物皮膜を硼化物皮膜と基材との界面に被覆することにより、基材との密着強度を向上させることができ好ましい。炭化物皮膜の場合は、特に潤滑性改善に有効であることから好ましい。本願発明の硼化物皮膜の表面に存在するマクロパーティクルの面積率が５％以下であることによって、工具の耐凝着性を低下させ、好ましい。ＰＶＤ法の中でもスパッタリング法により、マクロパーティクルの存在比率を１％以下とすることができる。被覆処理後、皮膜表面に付着したマクロパーティクルを機械的に除去することにより、マクロパーティクルの面積率を低下させることができる。ここでいうマクロパーティクルは、皮膜表面に対して凸形状を有する付着粒子であり、その核は金属成分が主体である。マクロパーティクルの面積率は、走査型電子顕微鏡により倍率３ｋ倍で撮影し、凸形状のマクロパーティクルの面積を画像解析処理により定量することができる。本願発明の硼化物皮膜は、Ａｒ、Ｋｒを５原子％未満含有することが好ましい。Ａｒ、Ｋｒを含有させることにより、被覆時のボンバードメント効果が向上し、皮膜の硬さ向上及び皮膜表面がより平滑になり、工具の耐摩耗性、耐凝着性を改善することができる。Ａｒ、Ｋｒが結晶粒界に介在することにより、皮膜の硬さを低下させることなく、残留圧縮応力が緩和される傾向にありことから、チッピングが減少する。Ａｒ、Ｋｒの含有量が５％を超えて多く含むと、皮膜硬さが大幅に低下し、耐摩耗性が低下する。更に高温環境下で皮膜外へ抜け出し、酸素の拡散を助長し、耐酸化性が低下する。特にＡｒ、Ｋｒ含有量は０．０１〜０．８％が好ましい。Ａｒ、Ｋｒの存在、及び定量は、電子プローブマイクロアナライザー分析、オージェ電子分光分析により分析することができる。
【００１１】
本願発明の硼化物皮膜被覆した工具は、長寿命化がはかれる。工具基材は、超硬合金、サーメット、高速度鋼、立方晶窒化硼素焼結体、ダイス鋼等が好ましい。工具としては、例えばエンドミル、ドリル、リーマ、タップ、ブローチ、ホブ、カッター、小径ドリル、ルーター、インサート等の切削工具、金型、パンチ等が挙げられる。本願発明は、基材との密着強度に特に優れ、工具の寿命延長に効果が有る。超硬合金は、Ｃｏ含有量３〜１２重量％未満からなる。３％未満では、突発的なチッピングや切れ刃の欠損が生じる場合がある。一方、１２％を超えると、被覆効果が薄れ好ましくない。以下、本願発明を実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１２】
（実施例１）
本願発明は、工具基材にバイアス電圧を印加するＰＶＤ法を採用し、成膜時のイオン化率を高めながら、皮膜の結晶配向性を制御することにより、安定して高硬度な硼化物皮膜を被覆することができる。この点でスパッタリング法による被覆方法が好ましいが、アーク放電式イオンプレーティング（以下、ＡＩＰと記す。）法を併用して積層被覆することができる。スパッタリング法では、直流電源を使用して、安定した特性を有する硼化物皮膜を被覆することが出来る。スパッタ電源、バイアス電源には、直流電源、高周波電源、パルス電源から選択し、組み合わせて使用することができる。またイオン化を促進するために電極を基材近傍に配置することにより、各元素のイオン化が更に促進され、皮膜の結晶性を制御することができ好ましい。特に、成膜は、真空容器内に独立したアノードを設け、被覆することが好ましい。通常の成膜装置は、真空容器壁をアノードとしている。本願は特別に蒸発源と対向する位置に独立したアノードを設けて電子の移動距離を長くした。その結果、プラズマの活性度が高まり、硼化物皮膜の結晶性が向上し、皮膜がより高硬度化することができた。本願発明の硼化物皮膜を被覆した成膜装置を図１、２に示す。成膜装置はスパッタリング蒸発源３、４、５の３基を搭載した製膜装置であり、スパッタリング蒸発源４とアノード７には、電源６が接続され、夫々対向した位置に設置されている。また、図中には示していないが蒸発源３、５も同様に夫々別の電源に接続されている。真空容器１は、ターボ分子ポンプ、ロータリーポンプにより排気され、Ａｒはガス供給ポート１０より導入される。蒸発源４に、硼化物ターゲットを装填した。バイアス電源８は基材２に接続され、独立して基材に負のバイアス電圧を印加する。基材２は、毎分１回転し、基材２には固定冶具とサンプルホルダーが設置され、自公転する。基材２と蒸発源３、４、５に設置したターゲット表面との距離は５０ｍｍとした。皮膜の特性評価用試料は、鏡面加工を施したＣｏ含有量１０重量％の超微粒子超硬合金製ＳＮＭＮ４３２形状の試験片を準備した。また、工具試料は、Ｃｏ含有量８重量％の超微粒子超硬合金製の４枚刃スクエアエンドミル、２枚刃ボールエンドミルとし、夫々脱脂洗浄を十分に実施して真空容器に設置した。被覆条件は、ヒーター加熱で基材温度を５００℃、排気９を行い容器内圧力が４×１０−３Ｐａに達した後、Ａｒガスを真空容器内に導入し、基材２に−４００Ｖのバイアス電圧を印加してイオンによる基材のクリーニングを３０分間実施した。次に、蒸発源４がカソード、電極７がアノードとなるよう電源６から電力を供給し、放電を開始した。カソード電力は４ｋＷに設定した。同時に基材２にバイアス電圧を印加して硼化物皮膜を略２μｍ被覆した。本願発明の硼化物皮膜の各種特性を評価するために、硼化物ターゲット組成、バイアス電圧、成膜温度、Ａｒ流量、アノード設置有無、を夫々変更した。冷却後、試料取り出して各種評価を実施した。表１に成膜パラメータを示す。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
皮膜硬さの測定には、エリオニクス製のナノインデンテーション装置を用いた。試験片を５度傾けて、鏡面研磨後、皮膜の研磨面内で最大押し込み深さが膜厚の略１／１０未満となる領域を選定した。このとき略１／５でも基材の影響はなかった。押込み荷重４９ｍＮ、最大荷重保持時間１秒、荷重負荷後の除去速度０．４９ｍＮ／秒の測定条件で１０点測定し、その平均値を求めた。本測定方法における皮膜硬さは、圧子の微細形状、測定時の温度、湿度、試料の表面状態に左右され易く、得られる数値は必ずしもビッカース硬さと一致しない。そこで、単結晶Ｓｉを同時に測定した。そのときの単結晶Ｓｉの皮膜硬さが１５ＧＰａであった。そこで測定結果をもとに相対比較することが出来る。次に、硼化物皮膜の摩擦摩耗特性を測定した。評価条件は、ボールオンディスク型の摩耗試験機を用い、荷重５Ｎ、回転半径３ｍｍ、回転速度を３ｃｍ／秒、ディスクを被覆基材、ボールを直径６ｍｍのＳＵＪ２とし、摩擦係数測定、また鉄の付着状態、皮膜の摩擦を測定した。更に、硼化物皮膜の密着性を評価した。被覆表面からロックウェルＣスケールで圧痕つけ、圧痕周辺部の剥離状態を光学顕微鏡で観察した。剥離が観察できなかったものをＡ、圧痕周辺全体に剥離が観察されたものをＣとし、その中間の剥離状態をＢとした。これらの評価結果を表１に併記した。硼化物皮膜のＸ線回折による評価を行った。リガク社製Ｘ線回折装置を用い、管電圧１２０ｋＶ、管電流４０μｍ、Ｘ線源Ｃｕｋα、Ｘ線入射角５度、Ｘ線入射スリット０．４ｍｍ、２θを２０〜９０度とした。結晶構造を決定し、（００１）、（１０１）、（００２）の回折強度の和を基準とした時の回折強度比率、Ｉａ値、Ｉｂ値、Ｈｗ値を夫々測定した。結果を表２に示す。硼化物皮膜の残留応力の測定は、Ｘ線回折の並傾法を用いて行った。測定結果、本発明例は何れの皮膜も残留圧縮応力が０．１ＧＰａ以上であった。
【００１５】
【表２】
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【００１６】
表１、２より、最強回折強度を（００１）面に有する本発明例は、硬さが４７〜７５ＧＰａと高硬度を示した。一般的にチタン硼化物は（１０１）に最大強度を示し、３０〜４０ＧＰａ程度の硬さである。図３に本発明例１のＸ線回折結果を示すが、最強回折強度を（００１）面に有していた。本発明例１は、スパッタリング蒸発源及びガスから放出した電子が対面に設置されたアノードに捕獲され、プラズマがより活性化された結果、比較例２に比べて、（００１）面に強く配向した結晶性高い硼化物皮膜が成膜された。硼化物皮膜の硬さは７２ＧＰａに達し、高硬度なチタン硼化物皮膜が得られた。最強回折強度を（００１）面に有することについて、Ｉ（００１）／｛Ｉ（００１）＋Ｉ（１０１）＋Ｉ（１１１）｝をＩｃ値とし、このＩｃ値を指標として考察した。即ち、Ｉｃ値が５０％を超える場合、最強回折強度を（００１）面に有する硼化物皮膜と考えることができる。図４より、Ｉｃ値が５０％を超える場合、高硬度であることがわかった。更に、Ｉ（００１）＞Ｉ（１１１）＞Ｉ（１０１）の関係を満足することにより、より優れた皮膜特性を有し、好ましい形態であった。
表１より、本発明例１〜４は、摩擦係数が０．２４〜０．３７と低い値を示した。本発明例１、３、４は、試験後の皮膜表面に付着した溶着物も目視では殆ど確認できず、試験後の皮膜表面のデプスプロフィルから摩耗による損傷も殆ど確認できなった。但し、本発明例２は、摩擦摩耗試験後、ディスクの摩耗の進行が早かった。一方、最強回折強度を（１０１）面に有する比較例１７は、アノード電極の無い条件としたため、電子が真空容器壁に捕獲された。これより電子の飛行距離が格段に短く、プラズマの活性度が低くなり、皮膜硬さは３３ＧＰａと低い値を示した。摩擦係数は０．６２であり、硼化物皮膜の摩耗進行が早かった。本発明例１と比較例１７では、結晶配向性が異なり、硼化物皮膜の成長そのものが異なった。比較例２１は、成膜後真空容器から取り出した段階で、層状に硼化物皮膜が剥離しており、密着強度が極めて低かった。図５にＩａ値と皮膜硬さの関係を示した。Ｉａ値が７≦Ｉａ≦２５、において、高硬度な硼化物皮膜が得られ好ましい形態であった。図６にＩｂ値と皮膜硬さの関係を示したが、０．１≦Ｉｂ≦１、の範囲において、高硬度な硼化物皮膜が得られ好ましい形態であった。図７にＨｗ値と皮膜硬さとの関係を示した。０．６≦Ｈｗ≦１．１、の範囲において、高硬度な硼化物皮膜が得られ好ましい形態であった。また高い密着性、低摩擦係数を有していた。本発明例１と同一成膜パラメータを用いて、ターゲット材をクロム硼化物、アルミ硼化物、ジルコニウム硼化物、ニオブ硼化物、タングステン硼化物へ変更し、本発明例１２から１６を作成し、同様な評価を実施した。評価結果を表１、２に示した。同一成膜条件下では、チタン硼化物が最も高硬度であり、次いでクロム硼化物、ジルコニウム硼化物、アルミ硼化物の順であった。摩擦係数は、クロム硼化物、アルミ硼化物、ニオブ硼化物が比較的低い値を示した。これらは比較例１７と比較しても、高硬度、低摩擦係数を示し、チタン硼化物と同様に優れた機械的特性を示した。
成膜パラメータのひとつであるバイアス電圧が、バイアス電圧が−８０〜−１４０Ｖでは、最強回折強度を（００１）面に有し、−１００〜−１４０Ｖの本発明例は、硬さが高くなり好ましい形態であった。一方、−２０〜−６０Ｖでは、最強回折強度を（１０１）面に有した。成膜温度について、成膜時のヒーター電力値を指標にして考察した。ヒーター電力が１０ｋＷの状態で、基材の温度は５００〜６００℃の範囲であることから、蒸着源の対面にアノードを設置した状態で、ヒーター電力値を変化させたが、最強回折強度には影響が小さく、面指数は変わらなかった。しかし、成膜温度が高い程、即ちヒーター電力が高い程、硼化物皮膜は高硬度となる傾向を示した。特に、ヒーター電力が５ｋＷの本発明例６、１０ｋＷの本発明例１は、ヒーター加熱を供給しない本発明例５よりも硬さが高く、より好ましかった。Ａｒ流量が１００〜６００ｓｃｃｍの条件では、高硬度の皮膜が得られた。Ａｒ流量が増加する程、高硬度となり、摩擦係数も低下する傾向にあった。Ａｒ流量が３００〜６００ｓｃｃｍの本発明例１、９〜１１は高硬度であり、好ましい被覆条件であった。Ａｒ流量が５００ｓｃｃｍの時、真空容器内の圧力は略０．５Ｐａであった。一方、比較例２２は、Ａｒ流量が５０ｓｃｃｍと最も少ない場合であるが、Ｘ線回折結果から結晶性が悪く、多数の回折ピークが認められ、結晶構造を同定することができなかった。
【００１７】
（実施例２）
耐摩耗性、耐久性を評価するために、スクエアエンドミルによる工具寿命の評価を、次の試験条件で実施した。
（試験条件）
工具：４枚刃ソリッドスクエアエンドミル、直径１０ｍｍ
切削方法：側面切削
被削材：ＡＤＣ１２、Ｔ６処理
切り込み：軸方向、１０ｍｍ、径方向、２ｍｍ
主軸回転数：１０ｋｍｉｎ−１
テーブル送り：４ｍ／ｍｉｎ
切削油：なし、エアブロー
工具寿命の評価結果は、逃げ面摩耗幅が０．１ｍｍに達した切削長又は著しく不安定な加工状態、例えば火花発生、異音、加工面のむしれ、バリ、焼け等の状態に達した切削長を工具寿命とした。１０ｍ未満の値は切り捨てて標記した。その評価結果を表２に併記した。
表２より、最強回折強度を（００１）面に有する本発明例１〜１６は、（１０１）面に最強回折強度を示す比較例１７〜２０よりも略１．６倍以上の長い耐久性を有し優れた工具寿命を示した。特に、本発明例１は比較例１７の略３倍の工具寿命を示した。結晶構造の配向性の制御を行うことにより、工具寿命が格段に向上する結果が得られた。本発明例の膜硬さが４７〜７５ＧＰａである場合、特に優れた工具寿命が得られることから、耐摩耗性の改善に特に有効であることが確認できた。本発明例は切削温度に相当する８００から１０００℃程度の高温域において、従来の窒化物皮膜や炭化物皮膜に比べて、高い熱伝導性を有することから、切削時の発熱を面内方向に逃がして溶着や刃先変形等の回避にも有効となった。鉄系被削材との親和性、耐凝着性、摺動特性などの潤滑性に優れた。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本願発明に使用した成膜装置の正面図を示す。
【図２】図２は、本願発明に使用した成膜装置の上面図を示す。
【図３】図３は、本発明例１のＸ線回折結果を示す。
【図４】図４は、Ｉｃ値と皮膜硬さの関係を示す。
【図５】図５は、Ｉａ値と皮膜硬さの関係を示す。
【図６】図６は、Ｉｂ値と皮膜硬さの関係を示す。
【図７】図７は、Ｈｗ値と皮膜硬さの関係を示す。
【符号の説明】
【００１９】
１：真空容器
２：基材
３：スパッタリング蒸発源
４：スパッタリング蒸発源
５：スパッタリング蒸発源
６：電源
７：アノード
８：バイアス電源
９：排気ライン
１０：ガス供給ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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