(57)【要約】  本発明は、超硬合金ボディと、平均組成ＴｉａＡｌｂＣｒｃＮ（ａ＝０．２５〜０．７、ｂ＝０．３〜０．７、及びｃ＝０．０１〜０．２、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）を有する０．５〜１０μｍの（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｒ）Ｎナノ層状ＰＶＤコーティングとを含むコーティング切削工具に関する。超硬合金ボディは、５〜１８重量％のＣｏ、０．１〜２．５重量％のＣｒ、元素の周期律表の第４、５及び６族の金属の炭化物又は炭窒化物０〜１０重量％、及び残りのＷＣである組成を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超硬合金ボディとＰＶＤコーティングとを含むコーティング切削工具であって、超硬合金ボディは、５〜１８重量％のＣｏ、０．１〜２．５重量％のＣｒ、元素の周期律表の第４、５及び６族の金属の炭化物又は炭窒化物（ＷＣ以外）０〜１０重量％、及び残りのＷＣである組成を有し、ＰＶＤコーティングは、平均組成ＴｉａＡｌｂＣｒｃＮ（ａ＝０．２５〜０．７、ｂ＝０．３〜０．７、及びｃ＝０．０１〜０．２、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）を有する（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｒ）Ｎナノ層状ＰＶＤコーティングであり、該ＰＶＤコーティングは、ナノ層状ＰＶＤコーティングＡ／Ｂ／Ａ／Ｂ／Ａ…であり、ここで、副層ＡはＴｉｕＡｌｖＣｒｗＮ（ｕ＝０．１〜０．４、ｖ＝０．５〜０．８、ｗ＝０．０１〜０．３、ｕ＋ｖ＋ｗ＝１）、副層ＢはＴｉｘＡｌｙＣｒｚＮ（ｘ＝０．４〜０．７、ｙ＝０．３〜０．６、ｚ＝０〜０．２、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、ｕ＜ｘ及びｖ＞ｙ）からそれぞれなり、ナノ層状ＰＶＤコーティングの厚さは、０．５〜１０μｍである、コーティング切削工具。
【請求項２】
副層Ａ及びＢが、それぞれ、
Ａ：  ＴｉｕＡｌｖＣｒｗＮ、ｕ＝０．１５〜０．３５、ｖ＝０．５５〜０．７５、ｗ＝０．０２〜０．２
Ｂ：  ＴｉｘＡｌｙＣｒｚＮ、ｘ＝０．４５〜０．６、ｙ＝０．３５〜０．５５、ｚ＝０〜０．１５
からなる、請求項１に記載のコーティング切削工具。
【請求項３】
ナノ層状ＰＶＤコーティングの平均組成ＴｉａＡｌｂＣｒｃＮのＴｉ／Ａｌ原子比が０．４〜０．８５である、請求項１又は２に記載のコーティング切削工具。
【請求項４】
ナノ層状ＰＶＤコーティングの各μｍに対する副層Ａ及びＢの総数が２５〜１５０である、請求項１から３のいずれか１項に記載のコーティング切削工具。
【請求項５】
超硬合金ボディが６〜１４重量％のＣｏである組成を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコーティング切削工具。
【請求項６】
超硬合金ボディが０．２〜２重量％のＣｒである組成を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のコーティング切削工具。
【請求項７】
超硬合金ボディにおけるＣｒ／Ｃｏ比が０．０３〜０．１８である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のコーティング切削工具。
【請求項８】
超硬合金ボディが、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、及びＺｒである金属Ｍｅの１種以上を５０〜３００重量ｐｐｍの量でさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のコーティング切削工具。
【請求項９】
超硬合金本体が、Ｃｗ＿Ｃｒ  ０．７５〜０．９５で、０．０１４−（ＣＷ＿Ｃｒ）×０．００８以下かつ０．０００５より高い原子百分率比Ｍｅ／Ｃｏを有し、式中、ＣＷ＿Ｃｒ＝（磁気％Ｃｏ＋１．１３×重量％Ｃｒ）／重量％Ｃｏである、請求項８に記載のコーティング切削工具。
【請求項１０】
超硬合金ボディにおけるＷＣの粒径ｄが、磁気保磁力の値から求めて０．２０〜０．８０μｍである、請求項１〜９のいずれか１項に記載のコーティング切削工具。
【請求項１１】
ナノ層状ＰＶＤコーティングの厚さが１〜６μｍである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のコーティング切削工具。
【請求項１２】
超硬合金ボディが−１から−４ＧＰａの間の残留応力ＲＳｃｃを有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のコーティング切削工具。
【請求項１３】
ＰＶＤコーティングが−０．５から−４．５ＧＰａの間の残留応力ＲＳＰＶＤを有する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のコーティング切削工具。
【請求項１４】
超硬合金ボディの残留応力ＲＳｃｃとＰＶＤコーティングの残留応力ＲＳＰＶＤとの間の差が、絶対値｜ＲＳｃｃ−ＲＳＰＶＤ｜の差で、０〜１．５ＧＰａである、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のコーティング切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーティング切削工具に関する。このコーティング切削工具は、超硬合金ボディとＰＶＤコーティングとを含む。
【０００２】
序説
ＰＶＤコーティングが超硬合金基材上に蒸着しているＰＶＤコーティング削工具は、当該技術分野において周知である。
【０００３】
異なる組成の複数の副層から構成されるナノ層状ＰＶＤコーティングは、長い間使用されてきている。このようなコーティングは、例えばＡ／Ｂ／Ａ／Ｂ／Ａ…又はＡ／Ｂ／Ｃ／Ａ／Ｂ／Ｃ／Ａ…のように繰り返し蒸着させた、通例は金属窒化物である異なる副層Ａ、Ｂ、Ｃ…でできている。個々の副層は、通常３〜１００ｎｍ、多くの場合５〜２５ｎｍの厚さを有し、これは、ナノ層状ＰＶＤコーティングの各マイクロメートル厚さに対する副層の総数が大きいことを意味する。金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、及びＣｒなどの、元素の周期律表の第４、５及び６族に属し、一般にＡｌ及びＳｉも加わる。特定の例は、例えば個々の層がＴｉＡｌＮ及びＴｉＮ、又は異なるＴｉ／Ａｌ比を有する異なるＴｉＡｌＮ副層であるナノ層状コーティングである。
【０００４】
切削工具の超硬合金基材は、さまざまな結合相（通常はＣｏ）の含有物を有することができる。主成分ＷＣの他に、Ｔｉ、Ｔａ及びＮｂの炭化物などの他の硬質成分が存在する場合もある。Ｃｒのような元素の追加も行われている可能性がある。超硬合金中の成分の特定の組合せ及び特定の焼結プロセスは、実際の微細構造を与え、靱性及び硬度などの特性に影響を及ぼす。
【０００５】
鋼のフライス加工は、業界において重要な金属切断作業である。ＩＳＯ  Ｐ材料は、特に広く使用されている。フライス作業は、典型的には本質的に断続的な、骨の折れる作業である。熱的及び機械的負荷は、時間とともに変化する。前者は熱膨張（thermal tension）を誘発し、コーティング中にいわゆる熱クラックを引き起こす可能性があり、後者は疲労により切れ刃にチッピングを引き起こす可能性がある。したがって、フライス加工における一般的な摩耗タイプは、クラッキング及びチッピング、すなわち基材の残りの部分から外れる切れ刃の小さな破片である。両者とも、初期の段階でコーティングのフレーキングが増す。したがって、耐熱クラック性、エッジ靱性及び耐フレーキング性を高めることは、工具の寿命を延ばすために非常に重要である。ＰＶＤコーティングは一般に、フライス作業のための切削工具において使用される。均質なＰＶＤコーティングの代わりに、一般にナノ層状ＰＶＤコーティングを使用することにより、コーティングのクラックの伝播を減らすことができる。また、軟質の副層を層間に有する硬質の副層を特に含むナノ層状コーティングは、軟質の副層での衝撃吸収によってチッピングの危険性をさらに減らすことができる。
【０００６】
それゆえ、ＩＳＯ  Ｐ鋼のフライス加工用途では、良好なエッジラインの靱性（エッジラインにおけるチッピングに対する耐性）、良好な耐熱クラック性、良好な耐フレーキング性、並びに良好な耐化学及び研磨摩耗性の全ての組み合わせを示すコーティング切削工具へのニーズが存在する。
【０００７】
フライス加工とは対照的に、旋削加工は、連続的な機械加工作業である。耐熱超合金（ＨＲＳＡ）及びチタン、すなわちＩＳＯ  Ｓ材料は、例えば航空宇宙産業において重要な材料である。ＩＳＯ  Ｓ材料を機械加工することは、被削材の特性ゆえに難しい。このような材料は、硬質で、スミアリングがある。それを機械加工することは、多くの熱を発生させ、凝着、研磨及び化学摩耗などの摩耗機構を促す。ノッチ形成、フレーキング及びチッピングは、工具寿命に達する一般的な理由である。それゆえ、ＩＳＯ  Ｓ材料の旋削加工用途では、良好なエッジラインの靭性（エッジラインにおけるチッピングに対する耐性）、耐研磨及び化学摩耗性、並びに良好な耐フレーキング性の全ての組み合わせを示すコーティング切削工具へのニーズが存在する。その靭性と高温硬度のため、ナノ結晶質高Ａｌ含有ＰＶＤコーティングは、ＩＳＯ  Ｓ材料を機械加工するために広く使用されている。
【０００８】
欧州特許出願公開第１７９５６２８号は、８〜１１重量％のＣｏと０．１〜０．５重量％のＣｒとを含有する超硬合金基材が、ナノ層状ＰＶＤコーティングＡ／Ｂ／Ａ／Ｂ／Ａ…（副層Ａ及びＢは、ＡｌｘＴｉ１−ｘＮ及びＴｉｙＡｌ１−ｙＮからなり、ｘ＝０．４〜０．７及びｙ＝０．６−１、ｘ＜ｙである）でコーティングされている鋼合金及びステンレス鋼のフライス加工用のコーティング切削工具を開示している。
【０００９】
欧州特許出願公開第２０１１８９４号は、超硬合金基材と、異なるＴｉ／Ａｌ比を有する２つの（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層を含むＰＶＤコーティングとを含む、鋼及びステンレス鋼の分割、溝削り、及びねじ切り加工用のコーティング切削工具インサートを開示している。一実施態様では、ＰＶＤコーティングは、ＡｌｚＴｉ１−ｚＮとＡｌｖＴｉ１−ｖＮ（ｚ＝０．５５〜０．７０とｖ＝０．３５〜０．５３）との交互層からなる内側の非周期的ＴｉＡｌＮ薄層コーティング及び、ＡｌｍＴｉ１−ｍＮとＡｌｎＴｉ１−ｎＮとＡｌｋＴｉ１−ｋＮ（ｍ＝０〜０．１、ｎ＝０．３５〜０．５３、及びｋ＝０．５５〜０．７０）との交互層からなる外部（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ薄層コーティングでできている。超硬合金基材は、７．５〜１０．５重量％のＣｏと０．８〜１．０重量％のＣｒとを含む。
【００１０】
欧州特許出願公開第２００８７４３号は、超硬合金基材と、０．４〜０．７の平均組成を有する非周期的（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ薄層コーティングを含むＰＶＤコーティングとを含む、耐熱性超合金及びステンレス鋼を旋削するためのコーティング切削工具インサートを開示している。個々の薄層は、ＡｌｘＴｉ１−ｘＮ（ｘ＝０．４−０．７）及びＴｉｙＡｌ１−ｙＮ（ｙ＝０．６−１）の組成を有する。超硬合金基材は、５〜８重量％のＣｏと０．３〜１．５重量％のＣｒとを含む。
【発明の概要】
【００１１】
本発明
フライス作業のように高いエッジ靱性と組み合わせた高い耐熱クラック性が要求される場合、ＩＳＯ  Ｐ材料の機械加工において以前から知られている切削工具よりも優れている、Ｃｒ含有超硬合金基材上に（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｒ）Ｎナノ層状ＰＶＤコーティングを有するコーティング切削工具が、ここで提供されている。
【００１２】
本発明によるコーティング切削工具は、旋削作業のように高いエッジ靭性と組み合わせた高い耐摩耗性が要求される場合、耐熱超合金（ＨＲＳＡ）及びチタン、すなわちＩＳＯ  Ｓ材料の機械加工において以前から知られている切削工具よりもさらに優れている。
【００１３】
このコーティング切削工具は、コーティング切削インサート、例えば旋削用のコーティング切削インサート又はフライス加工用のコーティング切削インサート又は穿孔のためのコーティング切削インサート又はねじ切り用のコーティング切削インサート又は分割及び溝削り用のコーティング切削インサートであってよい。コーティング切削工具は、コーティングされたソリッドカーバイドドリル又はエンドミルであってもよい。
【００１４】
本発明によれば、超硬合金ボディとＰＶＤコーティングとを含むコーティング切削工具が提供されており、超硬合金ボディは、５〜１８重量％のＣｏ、０．１〜２．５重量％のＣｒ、元素の周期律表の第４、５及び６族のうち１種以上の金属の炭化物又は炭窒化物（ＷＣ以外）０〜１０重量％、及び残りのＷＣである組成を有し、ＰＶＤコーティングは、平均組成ＴｉａＡｌｂＣｒｃＮ（ａ＝０．２５〜０．７、ｂ＝０．３〜０．７、及びｃ＝０．０１〜０．２、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）を有する（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｒ）Ｎナノ層状ＰＶＤコーティングであり、このＰＶＤコーティングは、ナノ層状ＰＶＤコーティングＡ／Ｂ／Ａ／Ｂ／Ａ…であり、ここで、副層ＡはＴｉｕＡｌｖＣｒｗＮ（ｕ＝０．１〜０．４、ｖ＝０．５〜０．８、ｗ＝０．０１〜０．３、ｕ＋ｖ＋ｗ＝１）、副層ＢはＴｉｘＡｌｙＣｒｚＮ（ｘ＝０．４〜０．７、ｙ＝０．３〜０．６、ｚ＝０〜０．２、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、ｕ＜ｘ及びｖ＞ｙ）からそれぞれなり、ナノ層状ＰＶＤコーティングの厚さは、０．５〜１０μｍである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ボディに蒸着しているナノ層状（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ  ＰＶＤコーティングの模式図を示す。
【図２】４つのアークフランジを備えた減圧チャンバー内で、陰極アーク蒸着により蒸着させたナノ層状ＰＶＤコーティングを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
一実施態様において、超硬合金ボディは、６〜１５重量％のＣｏを含む。
【００１７】
一実施態様において、超硬合金ボディは、６〜１４重量％のＣｏを含む。
【００１８】
一実施態様において、超硬合金ボディは、８〜１２重量％のＣｏを含む。
【００１９】
一実施態様において、超硬合金ボディは、９〜１１重量％のＣｏを含む。
【００２０】
一実施態様において、超硬合金ボディは、１０〜１５重量％のＣｏを含む。
【００２１】
一実施態様において、超硬合金ボディは、１２〜１５重量％のＣｏを含む。
【００２２】
一実施態様において、超硬合金ボディは、６〜８重量％のＣｏを含む。
【００２３】
一実施態様において、超硬合金ボディは、０．１〜２．５重量％のＣｒを含む。
【００２４】
一実施態様において、超硬合金ボディは、０．２〜２重量％のＣｒを含む。
【００２５】
一実施態様において、超硬合金ボディは、０．４〜１．８重量％のＣｒを含む。
【００２６】
一実施態様において、超硬合金ボディは、０．６〜１．６重量％のＣｒを含む。
【００２７】
一実施態様において、超硬合金ボディは、０．８〜１．４重量％のＣｒを含む。
【００２８】
一実施態様において、超硬合金は、８〜１２重量％のＣｏ、好ましくは９〜１１重量％のＣｏ、０．６−１．８重量％のＣｒ、好ましくは０．８〜１．６重量％のＣｒ、及び残りのＷＣである組成を有する。これは、コーティング切削工具がＩＳＯ  Ｐ材料のフライス加工用のコーティング切削インサートである場合の好ましい実施態様である。
【００２９】
一実施態様において、超硬合金は、１２〜１５重量％のＣｏ、０．８−２重量％のＣｒ、好ましくは１〜１．８重量％のＣｒ、及び残りのＷＣである組成を有する。これは、コーティング切削工具がＩＳＯ  Ｐ材料のフライス加工用のコーティング切削インサートである場合の、もう１つの好ましい実施態様である。
【００３０】
一実施態様において、超硬合金は、６〜８重量％のＣｏ、０．４〜１．２重量％のＣｒ、好ましくは０．５〜１重量％のＣｒ、及び残りのＷＣである組成を有する。これは、コーティング切削工具がＩＳＯ  Ｐ材料の旋削用のコーティング切削インサートである場合の好ましい実施態様である。
【００３１】
超硬合金ボディにおけるＣｒ／Ｃｏ重量比は、好適には０．０１〜０．２、又は０．０２〜０．１９、又は０．０３〜０．１８、又は０．０４〜０．１６、又は０．０５〜０．１５、又は０．０６〜０．１４、又は０．０７〜０．１３、又は０．０８〜０．１２である。
【００３２】
超硬合金ボディは、５０〜３００重量ｐｐｍ又は１００〜２００重量ｐｐｍの量での、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、及びＺｒである金属Ｍｅのうちの１種以上の追加をさらに含んでもよい。
【００３３】
超硬合金ボディは、元素の周期律表の第４、５及び６族のうち１種以上の金属の炭化物又は炭窒化物（ＷＣ以外）を０〜５重量％又は０〜３重量％又は０〜１重量％又は０〜０．５重量％又は０〜０．１重量％含んでもよい。
【００３４】
元素の周期律表の第４、５及び６族の金属は、好適にはＴｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｗ、及びＭｏからなる群に属する。
【００３５】
一実施態様において、超硬合金ボディは、ＷＣ以外のＣｏ結合相に実質的に析出相を有しない。
【００３６】
超硬合金は、有害な影響を伴わずに、いわゆるイータ相の析出物又は他の不純物を少量、すなわち＜１体積％又は＜０．５体積％含んでもよい。
【００３７】
超硬合金ボディは、Ｃｗ＿Ｃｒ  ０．７５〜０．９５、好ましくは０．８０〜０．９２で、０．０１４−（ＣＷ＿Ｃｒ）×０．００８以下かつ０．０００５より高い原子百分率比Ｍｅ／Ｃｏ、すなわちａｔ．％Ｔｉ＋ａｔ．％Ｔａ＋ａｔ．％Ｎｂ＋ａｔ．％Ｖ＋ａｔ．％Ｚｒ）／ａｔ．％Ｃｏを好適には有し、式中、
ＣＷ＿Ｃｒ＝（磁気％Ｃｏ＋１．１３×重量％Ｃｒ）／重量％Ｃｏである。
【００３８】
超硬合金の磁気的特性は、Ｃｏ結合相の強磁性特性によって決定されるが、硬質相（ＷＣなど）は非強磁性である。測定された磁気モーメントへの結合相中のＣｏの寄与は、常に１００％純粋Ｃｏの（理論上の）磁気モーメントの百分率にすぎない。これは、例えば、Ｗ及びＣｒなどの超硬合金組成物中のいくつかの金属が焼結中にＣｏ結合相に溶解して、Ｃｏ結合相の強磁性特性を純Ｃｏに比べて低下させ得ることが原因である可能性がある。したがって、磁気％Ｃｏという用語は、純Ｃｏの磁気モーメントに対して測定される磁気モーメントを意味する。
【００３９】
超硬合金ボディの磁気保磁力は、好適には１４〜３０ｋＡ／ｍ又は１６〜２９ｋＡ／ｍ又は１８〜２８ｋＡ／ｍである。
【００４０】
一実施態様において、超硬合金ボディの磁気保磁力は、２５〜２９ｋＡ／ｍである。
【００４１】
一実施態様において、超硬合金ボディの磁気保磁力は、１８〜２４ｋＡ／ｍである。
【００４２】
保磁力測定のためには、標準ＤＩＮ  ＩＥＣ  ６０４０４−７（開磁気回路における保磁力の決定）が参照される。
【００４３】
超硬合金ボディ中のＷＣの粒径ｄは、好適には０．２０〜０．８０μｍ又は０．２５〜０．７５μｍ又は０．３０〜０．７０μｍ又は０．３０〜０．５０μｍである。
【００４４】
ＷＣの粒径ｄは、磁気保磁力の値から決定される。ＷＣの粒径と保磁力の関係は、例えばRoebuckら., Measurement Good Practice No. 20, National Physical Laboratory, ISSN 1368-6550, 1999年11月, 2009年2月改訂, 3.4.3節, 19-20頁に記載されている。本願においては、ＷＣの粒径ｄは、上記文献の２０頁の式（８）：
Ｋ＝（ｃ１＋ｄ１ＷＣｏ）＋（ｃ２＋ｄ２ＷＣｏ）／ｄに従って決定される。再配列すると、
ｄ＝（ｃ２＋ｄ２ＷＣｏ）／（Ｋ−（ｃ１＋ｄ１ＷＣｏ））（式中、
ｄ＝超硬合金ボディのＷＣの粒径、Ｋ＝標準ＤＩＮ  ＩＥＣ  ６０４０４−７に従って測定した超硬合金ボディの保磁力（ｋＡ／ｍ）、ＷＣｏ＝超硬合金ボディ中のＣｏ（重量％）、ｃ１＝１．４４、ｃ２＝１２．４７、ｄ１＝０．０４、及びｄ２＝−０．３７）
【００４５】
ナノ層状ＰＶＤコーティングの平均組成ＴｉａＡｌｂＣｒｃＮは、好ましくはａ＝０．２８−０．５５、最も好ましくはａ＝０．３−０．４５、好ましくはｂ＝０．４−０．６５、最も好ましくはｂ＝０．５−０．６、好ましくはｃ＝０．０２−０．１５、最も好ましくはｃ＝０．０３−０．１２、ａ＋ｂ＋ｃ＝１を有する。
【００４６】
ＴｉｕＡｌｖＣｒｗＮであるナノ層状ＰＶＤコーティングの副層Ａについて、ｕは好適には０．１５〜０．３５、好ましくは０．２〜０．３であり、ｖは好適には０．５５〜０．７５、好ましくは０．６〜０．７であり、ｗ＝０．０２〜０．２、好ましくは０．０５〜０．１５、ｕ＋ｖ＋ｗ＝１である。
【００４７】
ＴｉｘＡｌｙＣｒｚＮであるナノ層状ＰＶＤコーティングの副層Ｂについて、ｘは好適には０．４５〜０．６、好ましくは０．４５〜０．５５であり、ｙは好適には０．３５〜０．５５、ｚ＝０〜０．１５、好ましくは０〜０．１０、最も好ましくは０〜０．０５であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。
【００４８】
一実施態様において、ｙは、０．３５〜０．４５である。
【００４９】
一実施態様において、ｙは、０．４５〜０−５５である。
【００５０】
一実施態様において、ｚは、０である。
【００５１】
一実施態様において、ナノ層状ＰＶＤコーティングは、それぞれ以下からなる副層Ａ及びＢを有する。
Ａ：  ＴｉｕＡｌｖＣｒｗＮ，ｕ＝０．１５−０．３５，ｖ＝０．５５−０．７５，ｗ＝０．０２−０．２、及び
Ｂ：  ＴｉｘＡｌｙＣｒｚＮ，ｘ＝０．４５−０．６，ｙ＝０．３５−０．５５，ｚ＝０−０．１５
【００５２】
ナノ層状ＰＶＤコーティングの平均組成ＴｉａＡｌｂＣｒｃＮのＴｉ／Ａｌ原子比率、すなわちナノ層状ＰＶＤコーティングの平均組成ＴｉａＡｌｂＣｒｃＮ中のａ／ｂは、好適には０．４〜１．２、好ましくは０．４〜１．０、より好ましくは０．４〜０．８５、さらに一層好ましくは０．５〜０．８、最も好ましくは０．６〜０．７５である。
【００５３】
ナノ層状ＰＶＤコーティングは、例えばＰＶＤコーティング装置の設計、ターゲットとの関連でコーティングされるブランク材の動きなどに応じて、非周期的又は周期的であってよい。
【００５４】
一実施態様において、ナノ層状ＰＶＤコーティングは、非周期的コーティングである。
【００５５】
一実施態様において、ナノ層状ＰＶＤコーティングは、周期的コーティングである。
【００５６】
各ナノ層Ａ及びＢの厚さは、３〜１００ｎｍ、又は３〜７５ｎｍ、又は５〜５０ｎｍ、又は５〜２５ｎｍである。
【００５７】
各μｍに対するナノ層状ＰＶＤコーティングの副層Ａ及びＢの総数は好適には、１５〜２００、又は２５〜１５０、又は５０〜１２５である。
【００５８】
（コーティング切削工具のすくい面若しくは逃げ面又はその両方の）ナノ層状ＰＶＤコーティングの厚さは、０．５〜１０μｍ、又は１〜８μｍ、又は１〜６μｍ、又は２〜６μｍである。
【００５９】
一実施態様において、（コーティング切削工具のすくい面若しくは逃げ面又はその両方の）ナノ層状ＰＶＤコーティングの厚さは、３〜５μｍである。これは、コーティング切削工具がＩＳＯ  Ｐ材料のフライス加工用のコーティング切削インサートである場合の好ましい実施態様である。
【００６０】
一実施態様において、ナノ層状ＰＶＤコーティングの（コーティング切削工具のすくい面若しくは逃げ面又はその両方の上の）厚さは、１〜４μｍ、好ましくは１．５〜３．５μｍである。これは、コーティング切削工具がＩＳＯ  Ｐ材料の旋削用のコーティング切削インサートである場合の好ましい実施態様である。
【００６１】
ナノ層状ＰＶＤコーティングの厚さは、例えば光学顕微鏡法によって、エッジの中央から２００μｍのすくい面の領域内及びエッジの中央から２００μｍの逃げ面の領域内の両方で測定される。この２つの領域の各々について、コーティングの３箇所の層厚さを測定し、平均を計算した。
【００６２】
ナノ層状ＰＶＤコーティングの上にさらなる層が存在してもよいが、それらの総厚は、ナノ層状ＰＶＤコーティングの厚さの５０％を超えてはならず、好ましくは２５％を超えてはならない。例えば着色目的では、可能性のあるさらなる層の中で、最外部の厚さが０．１〜１μｍの、（Ｔｉ，Ａｌ）ＮからなるＰＶＤ層があり得る。例えば接着目的では、可能性のあるさらなる層の中で、最内部の厚さが０．１〜０．５μｍの、例えばＴｉＮからなるＰＶＤ層があり得る。
【００６３】
（Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ）Ｎナノ層状コーティングは、例えばＰＶＤ蒸着法に置いて使用するターゲット中の不純物に起因する、クレームされている（Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ）Ｎコーティングの特性を実質的に変えない少量の１種以上のさらなる金属元素Ｍｅをさらに含んでもよく、その量は、ナノ層状コーティング中のＴｉ＋Ａｌ＋Ｃｒ＋Ｍｅの合計の、例えば約１ａｔ％未満、又は０．５ａｔ％未満、又は０．３ａｔ％未満、又は０．１ａｔ％未満である。Ｍｅは、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｗ、及びＳｉのうちの１つ以上である。
【００６４】
ナノ層状ＰＶＤコーティングは、減圧チャンバー内で陰極アーク蒸着によって蒸着させることができる。所望のナノ層状ＰＶＤコーティングを得るために、適切な組成のターゲットが提供され、減圧チャンバー内に取り付けられる。ＤＣバイアスが適切に使用され、ＰＶＤ分野の当業者には既知であるように、Ｎ２流量及び圧力、バイアス電圧、陽極電流、温度及び時間等の他のプロセスパラメーターが調整される。
【００６５】
バイアス電圧は、好適には３０〜１００Ｖ、又は４０〜９０Ｖ、又は５０〜８０Ｖである。
【００６６】
ナノ層状ＰＶＤコーティングの蒸着中の温度は、好適には２５０〜７５０℃、好ましくは３００〜６００℃、最も好ましくは３５０〜５００℃である。
【００６７】
コーティング切削工具（すなわちＰＶＤコーティングの蒸着後）の超硬合金ボディは、好適には−１〜−４ＧＰａ、又は−１．２〜−３ＧＰａの残留応力ＲＳｃｃを有する。値が負であることから、残留応力は圧縮性である。
【００６８】
ＰＶＤコーティングは好適には、−０．５〜−４．５ＧＰａ、又は−１．５〜−３．５ＧＰａの残留応力ＲＳＰＶＤを有する。値が負であることから、残留応力は圧縮性である。
【００６９】
超硬合金ボディの残留応力ＲＳｃｃとＰＶＤコーティングの残留応力ＲＳＰＶＤ間の差は、絶対値│ＲＳｃｃ−ＲＳＰＶＤ│の差で、好適には０〜１．５ＧＰａ、又は０〜１ＧＰａ、又は０〜０．８ＧＰａ、又は０〜０．６ＧＰａ、又は０〜０．４ＧＰａである。
【００７０】
残留応力は、I.C. Noyan, J.B. Cohen, Residual Stress Measurement by Diffraction and Interpretation, Springer-Verlag, New York, 1987 (117-130頁）に記載されているように、よく知られているｓｉｎ２ψ法を用いたＸ線回折測定によって評価されている。例えば、V Hauk, Structural and Residual Stress analysis by Nondestructive Methods, Elsevier, Amsterdam, 1997も参照のこと。ＰＶＤコーティングの場合、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ（２００）反射に対するＣｕＫα線を用いて測定を行う。超硬合金ボディの場合、ＷＣ（３００）反射に対するＣｕＫα線を用いて測定を行う。サイド傾斜技術（ψ形状）は、選択されたｓｉｎ２ψ範囲内で等距離の、６から１１、好ましくは８つのψ角で使用されている。９０°のΦセクター内のΦ角の等距離分布が好ましい。二軸応力状態を確認するためには、試料は、ψで傾斜させた状態でΦ＝０及び９０°で回転させる。せん断応力の存在の可能性を調べることが推奨されるため、負と正の両方のψ角を測定するものとする。オイラー１／４クレードルの場合、これは、異なるψ角についてΦ＝１８０及び２７０°で試料を測定することによって得られる。測定は、できるだけ平坦な表面上で、好ましくはインサートの逃げ面で実施した方が良い。残留応力値の計算のためには、ポアソン比ν＝０．３３及びヤング率Ｅ＝３５０ＧＰａをＰＶＤコーティングに使用し、ポアソン比ν＝０．１９及びヤング率Ｅ＝６５０ＧＰａを超硬合金ボディに使用する。データは、擬似フォークトフィット関数によって（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ（２００））及びＷＣ（３００）反射のそれぞれの位置を好ましくは特定する、Ｂｒｕｋｅｒ  ＡＸＳのＤＩＦＦＲＡＣＰｌｕｓ  Ｓｔｒｅｓｓ３２  ｖ．７．７などの市販のソフトウェアを使用して評価される。総応力値は、得られた二軸応力の平均として計算される。
【実施例】
【００７１】
実施例１（本発明）：
１０．０重量％のＣｏ、１．０重量％のＣｒ、０．０１３重量％のＴｉ、０．０１０重量％のＴａ、及び残りのＷＣの組成を有する、（Ｒ３９０−１１０８Ｔ３Ｍ−ＰＭ形状の）超硬合金フライス加工ブランク材が提供された。したがって、Ｃｒ／Ｃｏの重量比は、０．１０であった。ブランク材は、圧縮粉末から作られ、焼結されていた。ブランク材の磁気保磁力値は、ＤＩＮ  ＩＥＣ  ６０４０４−７に従ってＦｏｅｒｓｔｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｃ．のＦＯＲＳＴＥＲ  ＫＯＥＲＺＩＭＡＴ  ＣＳ  １．０９６で測定して２１．５ｋＡ／ｍであり、０．９０のＣＷ＿Ｃｒ比に相当する７．９の磁気％Ｃｏ値を有していた。ＷＣの粒径は、本明細書において先に定義した保磁力から決定して、０．４５μｍであった。
【００７２】
ナノ層状ＰＶＤコーティングを、減圧チャンバー内で陰極アーク蒸着によって蒸着させた。減圧チャンバーは、４つのアークフランジを備えていた。Ｔｉ５０Ａｌ５０組成物のターゲットを、互いに対向する２つのフランジに取り付けた。さらに、Ｔｉ２５Ａｌ６５Ｃｒ１０組成物のターゲットを、互いに対向する残りの２つのフランジに取り付けた。図２を参照のこと。
【００７３】
非コーティングブランク材を、ＰＶＤチャンバー内で３回回転するピンに取り付けた。
【００７４】
基板テーブルは、上下両レベルのブランクピン用の場所を有する多数のツリーを含めて提供された。
【００７５】
最初に、Ａｒプラズマエッチング工程が行われた。
【００７６】
その後のコーティング工程では、ナノ層状の（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ  ＰＶＤコーティングを蒸着させた。使用したプロセスパラメーターは、表２に記載されている。所望の蒸着速度を達成するのに適したアーク電流を選択した。
【００７７】
９０分のコーティング時間は、（対照ブランク上の）すくい面上に２．７μｍ、逃げ面上に３．６μｍの厚さのコーティングをもたらした。
表２
2018528865.tif 000003
【００７８】
コーティングは、二成分Ａ＋Ｂ＋Ａ＋Ｂ＋．．．非周期的多層、すなわち非反復的厚さ（non-repetitive thickness）を有する層からなっていた。
【００７９】
このコーティングは、装置Ｈｉｔａｃｈｉ  Ｓ−４３００  ＦＥＧ−ＳＥＭでＥＤＳ（エネルギー分散分光法）で測定して、平均組成Ｔｉ０．３８Ａｌ０．５６Ｃｒ０．０６Ｎを有していた。
【００８０】
Ａ及びＢの副層の厚さは、約１０〜約２５ｎｍの範囲であった。平均では、約１５ｎｍ。各μｍに対する副層Ａ及びＢの数は、約７０であった。
【００８１】
実施例２（本発明）：
Ｔｉ５０Ａｌ４０Ｃｒ１０及びＴｉ２５Ａｌ６５Ｃｒ１０のターゲットを代わりに使用した以外は実施例１に記載の方法に従って、同じ形状及び組成の超硬合金フライス加工ブランク材を使用し、コーティング切削工具を作製した。
【００８２】
コーティングは、二成分Ａ＋Ｂ＋Ａ＋Ｂ＋．．．非周期的多層、すなわち非反復的厚さを有するが、Ａ＋Ｂ層の厚さの平均が６０−１２０ｎｍである層からなっていた。
【００８３】
このコーティングは、平均組成Ｔｉ０．３７Ａｌ０．５３Ｃｒ０．１０Ｎを有していた。
【００８４】
コーティング厚さは、（対照ブランク上の）すくい面上で２．９μｍ、逃げ面上で３．８μｍと測定された。
【００８５】
実施例３（本発明）：
コーティング温度が５００℃に下がり、バイアス電圧が７０Ｖに上がった以外は実施例１に記載の方法に従って、同じ形状及び組成の超硬合金フライス加工ブランク材を使用し、コーティング切削工具を作製した。
【００８６】
コーティング厚さは、（対照ブランク上の）すくい面上で約２．５μｍ、逃げ面上で３．５μｍであった。
【００８７】
このコーティングは、装置Ｈｉｔａｃｈｉ  Ｓ−４３００  ＦＥＧ−ＳＥＭでＥＤＳ（エネルギー分散分光法）で測定して、平均組成Ｔｉ０．３８Ａｌ０．５６Ｃｒ０．０６Ｎを有していた。
【００８８】
コーティング超硬合金ボディ及びＰＶＤコーティングの残留応力を測定した。その結果を表３に示す。
表３
2018528865.tif 000004
【００８９】
実施例４（比較例）：
Ｔｉ７５Ａｌ２５及びＴｉ４０Ａｌ６０のターゲットを代わりに使用した以外は実施例１に記載の方法に従って、同じ形状及び組成の超硬合金フライス加工ブランク材を使用し、コーティング切削工具を作製した。
【００９０】
コーティングは、二成分Ａ＋Ｂ＋Ａ＋Ｂ＋．．．非周期的多層、すなわち非反復的厚さを有するが、Ａ＋Ｂ層の厚さの平均が６０−１２０ｎｍである層からなっていた。
【００９１】
このコーティングは、平均組成Ｔｉ０．６０Ａｌ０．４０Ｎを有していた。
【００９２】
コーティング厚さは、（対照ブランク上）のすくい面上で２．３μｍ、逃げ面上で３．３μｍと測定された。
【００９３】
実施例５（比較例）：
同じ組成Ｔｉ５０Ａｌ４０Ｃｒ１０のターゲットを使用した以外は実施例１に記載の方法に従って、同じ形状及び組成の超硬合金フライス加工ブランク材を使用し、コーティング切削工具を作製した。
【００９４】
このコーティングは、Ｔｉ５０Ａｌ４０Ｃｒ１０Ｎのモノリシック層からなっていた。
【００９５】
コーティング厚さは、（対照ブランク上）のすくい面上で２．３μｍ、逃げ面上で３．５μｍと測定された。
【００９６】
実施例６（比較例）：
同じ組成Ｔｉ２５Ａｌ６５Ｃｒ１０のターゲットを使用した以外は実施例１に記載の方法に従って、同じ形状及び組成の超硬合金フライス加工ブランク材を使用し、コーティング切削工具を作製した。
【００９７】
このコーティングは、Ｔｉ２５Ａｌ６５Ｃｒ１０Ｎのモノリシック層からなっていた。
【００９８】
コーティング厚さは、（対照ブランク上）のすくい面上で２．７μｍ、逃げ面上で３．５μｍと測定された。
【００９９】
実施例７及び１１で使用する用語の説明：
以下の語句／用語は、金属切削において一般的に使用されているが、以下の表で説明する。
Ｖｃ（ｍ／分）：            切削速度（メートル毎分）
ｆｚ（ｍｍ／歯）：          １歯当たりの送り量（ミリメートル）（フライス加工時）
ｆｎ（ｍｍ／回転）          １回転当たりの送り速度（旋削時）
ｚ：（数）                  カッターの歯数
ａｅ（ｍｍ）：              半径方向の切削深さ（ミリメートル）
ａｐ（ｍｍ）：              軸方向の切削深さ（ミリメートル）
【０１００】
実施例７：
実施例１〜６のインサートを、ＩＳＯ−Ｐのフライス加工における主な摩耗タイプである耐熱クラック性、エッジラインの靭性、耐フレーキング性及び耐摩耗性について試験した。
【０１０１】
[耐熱クラック性]
被削材：Ｔｏｏｌｏｘ３３、ＰＫ１５８ ６００ｘ２００ｘ１００ｍｍ、Ｐ２．５．Ｚ．ＨＴ
ｚ＝１
Ｖｃ＝２５０ｍ／分
ｆｚ＝０．２０ｍｍ
ａｅ＝１２．５ｍｍ
ａｐ＝３．０
切削液を使用
【０１０２】
クラックが０．３０ｍｍを超えるエッジのチッピングをもたらした場合、カットオフ基準に達する。工具寿命は、前記基準に達するための切り口（cut entrance）の数として提示される。
【０１０３】
[エッジラインの靱性]
被削材：適当な硬度のＤｉｅｖａｒ、Ｐ３．０．Ｚ．ＡＮ
ｚ＝１
Ｖｃ＝２００ｍ／分
ｆｚ＝０．２０ｍｍ
ａｅ＝１２ｍｍ
ａｐ＝３．０
切削長さ＝１２ｍｍ
切削液は使用せず  
【０１０４】
カットオフ基準は、逃げ面又はすくい面のいずれかにおいて、少なくとも０．５ｍｍのエッジライン又は０．２ｍｍの測定深さのチッピングである。工具寿命は、前記基準に達するための切り口の数として提示される。
【０１０５】
[フレーキング試験]
この試験は、切削液と組み合わさってすくい面においてコーティングをフレーク状にする低炭素鋼で行われる。
【０１０６】
被削材：ＳＳ２２４４−０５、ＰＬ１２１    ６００ｘ２００ｘ２０ｍｍ
ｚ＝１
Ｖｃ＝１５０ｍ／分
ｆｚ＝０．１５ｍｍ
ａｅ＝１２．５ｍｍ
ａｐ＝１．０
切削液を使用
【０１０７】
フレーク状の領域は、１０回の切削（１回当たり７分間）後に測定される。
【０１０８】
[耐摩耗性]
耐摩耗性試験は、連続逃げ面及びクレーター摩耗に対する耐性を評価する。
【０１０９】
被削材：Ｔｏｏｌｏｘ３３、Ｈａｒｄｎｅｓｓ  ３００ＨＢ、ＰＫ１５８  ６００ｘ２００ｘ１００ｍｍ、Ｐ２．５．Ｚ．ＨＴ、ｚ＝１
Ｖｃ＝２２０ｍ／分
ｆｚ＝０．１５ｍｍ
ａｅ＝５０ｍｍ
ａｐ＝２．０
切削液は使用せず
【０１１０】
工具寿命のカットオフ基準は、０．１３ｍｍの逃げ面摩耗である。
【０１１１】
その結果を以下の表３に示す。性能レベルを、実測値の後ろに記す（＋＋、＋、０、−）。
表３
2018528865.tif 000005
【０１１２】
本発明による試料は、耐クラック性において比較試料よりも優れていると結論づけられる。同時に、エッジラインの靭性、フレーキング及び耐摩耗性の結果は、申し分のない、さらに言えば優れたものでもある。
【０１１３】
実施例８（本発明）：
１０．０重量％のＣｏ、０．０３９重量％のＣｒ及び残りのＷＣの組成を有する、超硬合金旋削ブランク材（ＣＮＭＧ  １２０４０８−Ｍｍ形状）及びフライス加工ブランク材（Ｒ２４５−１２Ｔ３ＭＰＭ１形状）を調製した。したがって、Ｃｒ／Ｃｏの重量比は、０．０３９であった。ブランク材は、圧縮粉末から作られ、焼結されていた。ブランク材の磁気保磁力値は、ＤＩＮ  ＩＥＣ  ６０４０４−７に従ってＦｏｅｒｓｔｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｃ．のＦＯＲＳＴＥＲ  ＫＯＥＲＺＩＭＡＴ  ＣＳ  １．０９６で測定して２０．４５ｋＡ／ｍであり、０．８９のＣＷ＿Ｃｒ比に相当する８．４５の磁気％Ｃｏ値を有していた。ＷＣの粒径は、本明細書において先に定義した保磁力から決定して、０．４７μｍであった。
【０１１４】
各ＰＶＤコーティングのために使用される２つの異なるターゲットセットが、以下の表４に示されるものである場合、実施例１と同じプロセス工程及びパラメーターを使用して、ナノ層状（Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ）Ｎ  ＰＶＤコーティングが提供された。
表４
2018528865.tif 000006
【０１１５】
各試料のコーティングは、二成分Ａ＋Ｂ＋Ａ＋Ｂ＋．．．非周期的多層、すなわち非反復的厚さを有する層からなっていた。
【０１１６】
各ナノ層状ＰＶＤコーティングの平均組成は、Ｔｉ／Ａｌ比を示すターゲットの組成から推定したもので、表５に示している。各ナノ層状ＰＶＤコーティングの厚さを測定し、表５に示す。
【０１１７】
−  耐逃げ面摩耗性-インサートの逃げ面側（clearance side）での連続研磨摩耗
−  耐クレーター摩耗性-インサートのすくい面側での連続摩耗
−  コームクラック耐性-不連続摩耗-熱的断続状態に対する耐性
におけるコーティングの性能を評価するため、３つの試験を実施した。
【０１１８】
[逃げ面摩耗試験]
縦旋削
被削材：Ｓｖｅｒｋｅｒ  ２１（工具鋼）、硬度〜２１０ＨＢ、Ｄ＝１８０、Ｌ＝７００ｍｍ
Ｖｃ＝１２５ｍ／分
ｆｎ＝０．０７２ｍｍ／回転
ａｐ＝２ｍｍ
切削液は使用せず
【０１１９】
工具寿命のカットオフ基準は、０．１５ｍｍの逃げ面摩耗ＶＢである。
【０１２０】
[クレーター摩耗試験]
縦旋削
被削材：Ｏｖａｋｏ  ８２５Ｂ、軸受鋼圧延及びアニーリング、硬度〜２００ＨＢ、Ｄ＝１６０、Ｌ＝７００ｍｍ、
Ｖｃ＝１６０ｍ／分
ｆｎ＝０．３ｍｍ／回転
ａｐ＝２ｍｍ
切削液を使用
【０１２１】
工具寿命終了の基準は、０．８ｍｍ２のクレーター面積である。
【０１２２】
[コームクラック耐性]
作業：正面フライス加工
ツールホルダー：Ｒ２４５−０８００２７−１２Ｍ、Ｄｃ＝８０ｍｍ
被削材：Ｔｏｏｌｏｘ３３（工具鋼）、Ｌ＝６００ｍｍ、Ｉ＝２００ｍｍ、ｈ＝１００ｍｍ、
インサートの種類：Ｒ２４５−  １２Ｔ３Ｍ−ＰＭ１
切削速度Ｖｃ＝３２０ｍ／分
送り速度ｆｚ＝０．３ｍｍ／回転
切削深さａｐ＝２ｍｍ
半径方向係合ａｅ＝１５ｍｍ
切削液を使用
【０１２３】
工具寿命終了の基準は、最大欠け高さＶＢ＞０．８ｍｍである。
【０１２４】
結果を、以下の表５に示す。
表５
2018528865.tif 000007
【０１２５】
全試料について、耐逃げ面摩耗性、耐クレーター摩耗性、及び耐熱クラック性の全ての組み合わせが許容可能なレベルにあると結論づけられる。しかしながら、全体的に優れた性能を与えるＴｉ／Ａｌ比の範囲が見られる。
【０１２６】
実施例９（本発明）：
７重量％のＣｏ、０．７重量％のＣｒ、０．０１３重量％のＴｉ、０．０１０重量％のＴａ、及び残りのＷＣの組成を有する、（ＣＮＭＧ  １２０４０８−ＳＭ形状の）超硬合金旋削ブランク材が提供された。したがって、Ｃｒ／Ｃｏの重量比は、０．１０であった。ブランク材は、圧縮粉末から作られ、焼結されていた。ブランク材の磁気保磁力値は、ＤＩＮ  ＩＥＣ  ６０４０４−７に従ってＦｏｅｒｓｔｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｃ．のＦＯＲＳＴＥＲ  ＫＯＥＲＺＩＭＡＴ  ＣＳ  １．０９６で測定して２７．０ｋＡ／ｍであり、０．８４のＣＷ＿Ｃｒ比に相当する５．１の磁気％Ｃｏ値を有していた。ＷＣの粒径は、本明細書において先に定義した保磁力から決定して、０．３９μｍであった。
【０１２７】
実施例１と同じターゲット、プロセス工程及びプロセスパラメーターを使用して、より薄いコーティングをもたらす、より短い蒸着時間を期待して、ナノ層状（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ  ＰＶＤコーティングを提供した。
【０１２８】
コーティングは、二成分Ａ＋Ｂ＋Ａ＋Ｂ＋．．．非周期的多層、すなわち非反復的厚さを有するが、Ａ＋Ｂ層の厚さの平均が６０〜１２０ｎｍである層からなっていた。
【０１２９】
ナノ層状ＰＶＤコーティングの厚さは、逃げ面上で２．０μｍまで測定された。
【０１３０】
このコーティングは、平均組成Ｔｉ０．３８Ａｌ０．５６Ｃｒ０．０６Ｎを有していた。
【０１３１】
実施例１０（比較例）：
６重量％のＣｏ、０．２２重量％のＴａ、０．１４重量％のＮｂ、及び残りのＷＣの組成を有する、（ＣＮＭＧ  １２０４０８−ＳＭ形状の）超硬合金旋削ブランク材が提供された。したがって、超硬合金中にＣｒは存在しなかった。ブランク材は、圧縮粉末から作られ、焼結されていた。ブランク材の磁気保磁力値は、ＤＩＮ  ＩＥＣ  ６０４０４−７に従ってＦｏｅｒｓｔｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｃ．のＦＯＲＳＴＥＲ  ＫＯＥＲＺＩＭＡＴ  ＣＳ  １．０９６で測定して２１．８ｋＡ／ｍであり、５．４の磁気％Ｃｏ値を有していた。ＷＣの粒径は、本明細書において先に定義した保磁力から決定して、０．６１μｍであった。
【０１３２】
実施例１と同じターゲット、プロセス工程及びプロセスパラメーターを使用して、より薄いコーティングをもたらす、より短い蒸着時間を期待して、ナノ層状（Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ  ＰＶＤコーティングを提供した。
【０１３３】
コーティングは、二成分Ａ＋Ｂ＋Ａ＋Ｂ＋．．．非周期的多層、すなわち非反復的厚さを有するが、Ａ＋Ｂ層の厚さの平均が６０−１２０ｎｍである層からなっていた。
【０１３４】
ナノ層状ＰＶＤコーティングの厚さは、逃げ面上で２．０μｍまで測定された。
【０１３５】
このコーティングは、平均組成Ｔｉ０．３８Ａｌ０．５６Ｃｒ０．０６Ｎを有していた。
【０１３６】
実施例１１：
実施例９〜１０のインサートの、旋削における耐摩耗性を試験した。
【０１３７】
[耐摩耗性]
耐摩耗性試験は、連続逃げ面及びクレーター摩耗に対する耐性を評価する。
【０１３８】
被削材：Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８：オーステナイト系ニッケル−クロム基超合金、エイジング硬度〜４５０ＨＢ
縦旋削
Ｖｃとｆｎの３つの異なる組み合わせ：
１．  Ｖｃ＝５０ｍ／分、ｆｎ＝０．２ｍｍ／回転
２．  Ｖｃ＝７０ｍ／分、ｆｎ＝０．２ｍｍ／回転
３．  Ｖｃ＝５０ｍ／分、ｆｎ＝０．３ｍｍ／回転
ａｐ＝１．５ｍｍ
切削液を使用
【０１３９】
工具寿命のカットオフ基準は、主切れ刃でＶＢｍａｘ／Ｎｏｔｃｈ／ＰＤ≧０．３ｍｍ、又は副切れ刃で≧０．２５ｍｍである。
【０１４０】
表６
2018528865.tif 000008
＊主切れ刃でＶＢｍａｘ／Ｎｏｔｃｈ／ＰＤ≧０．３ｍｍ、又は副切れ刃で≧０．２５ｍｍまでの分。
【０１４１】
本発明による試料は、工具寿命において比較試料よりも優れていると結論づけられる。
【図１】
2018528865.tif 000009
【図２】
2018528865.tif 000010
【国際調査報告】
2018528865.tif 000011
2018528865.tif 000012