(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質相と結合相と不可避不純物とから構成され、接合部分がなく一体となっている複数の刃先を備える刃先交換型切削チップにおいて、
刃先によって結合相量が異なり、硬質材料全体に含まれる結合相量の合計をA重量％とすると、最も結合相量が高い刃先と、最も結合相量が低い刃先との結合相量の重量％の差がA×0.02以上であることを特徴とする刃先交換型切削チップ。
【請求項２】
前記硬質相は炭化タングステンで、
結合相は3〜30重量％の鉄系金属の1種以上からなることを特徴とする請求項１に記載の刃先交換型切削チップ。
【請求項３】
前記硬質相は次の２つの材料からなり、
［１］炭化タングステン
［２］周期律表IVa、Va、VIa族遷移金属と炭素、窒素、酸素および硼素から選択される１種以上との化合物または固溶体相を0.1〜50重量％
結合相は3〜30重量％の鉄系金属の1種以上からなることを特徴とする請求項１に記載の刃先交換型切削チップ。
【請求項４】
前記硬質相は、周期律表IVa、Va、VIa族遷移金属と炭素、窒素、酸素および硼素から選択される１種以上との化合物または固溶体相が80〜97重量％からなり、
結合相は3〜20重量％の鉄系金属の1種以上からなることを特徴とする請求項１に記載の刃先交換型切削チップ。
【請求項５】
切削チップ全体に含まれる結合相量の合計をA重量％とすると、ある特定の面に存在する全ての刃先の結合相量と、他の面に存在する全ての刃先の結合相量との重量％の差が、A×0.02以上異なることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。
【請求項６】
ある特定の面と他の面がチップの最も面積が広い面同士またはある特定の面と他の面がチップの最も面積が広い面と2番目に面積が広い面であることを特徴とする請求項5記載の刃先交換型切削チップ。
【請求項７】
切削チップ全体の抗磁力HCをBとすると、最も結合相量が高い刃先と最も結合相量が低い刃先との抗磁力（HC）の差が、B×0.05以下であることを特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。
【請求項８】
硬質相と結合相と不可避不純物とからなる１種類の配合原料を成形体にする工程と、
成形体のうち、刃先となる部位と、この部位以外の刃先となる部位との間に、３℃以上の温度差を設けて焼結する工程とを具えることを特徴とする刃先交換型切削チップの製造方法。
【請求項９】
硬質相と結合相と不可避不純物とからなる１種類の配合原料を成形体にする工程と、
成形体のうち、刃先となる部位と、この部位以外の刃先となる部位との間に、０.１ｌ／ｍｉｎ以上の流量差を設けた雰囲気ガスを導入しつつ焼結する工程とを具えることを特徴とする刃先交換型切削チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は広範な使用用途を持つ刃先交換型切削チップと、その製造方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に切削工具として用いられるサーメット合金や超硬合金は、耐熱亀裂性、耐酸化性、高温硬度、破壊靭性などの特性に優れていることが要求される。現状の切削用工具に用いられる超硬合金及びサーメットは、耐熱亀裂性や破壊靭性を改善するため、多くの研究者により様々な工夫がなされてきている。近年の市場ニーズとして、工具の管理コストを減らすため、単一の工具で広範な被削材、切削条件に対応できる切削工具の登場が望まれている。
【０００３】
超硬合金やサーメットのように、硬質相と結合相とから構成され、粉体をプレスして焼結する方法で製造する硬質材料は、硬質相組成はもちろん、合金組織中の硬質相の粒径や結合相量により、その硬度や強度が変わり、それに伴って使用用途も変わる。例えば、断続切削には結合相が多く強度の高い合金を、高硬度の被削材を連続切削する場合には、結合相が少なく硬度の高い合金を用いるのが一般的である。
【０００４】
切削工具の部位によって硬質材料の特性を変える試みは、過去にもなされており、例えば特開昭61-191380号公報は超硬合金にサーメットを溶射する技術、特開昭54-6803号公報、特開2000-144300号公報では組成の異なる超硬合金を焼結接合する技術、特開平9-41006号公報では複数のスラリーを用いて造形する技術が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、いずれの技術も従来の製造方法に新たな工程を加えるもので、製造コストアップの要因となる。また、接合部分の強度不足が発生したり、製造できる形状も限定されていると言う問題があった。
【０００６】
従って、本発明の主目的は、接合部分がなく、部分的に特性の異なる刃先交換形切削チップならびにその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、焼結時に温度と雰囲気の少なくとも一方に勾配をつけることで上記の目的を達成する。
【０００８】
すなわち、本発明者は、単一の工具で広範な被削材、切削条件に対応できる切削チップの研究を重ねた結果、工業的に広く用いられている超硬合金及びサーメットに対し、新たな工程を加えずに、その部位毎に結合相量を変えることで、部位毎の強度を変えることができる硬質材料とその製造方法を発明した。特に、この硬質材料は切削チップとして用い、刃先毎に強度の異なる切削チップとして利用することが効果的である。
【０００９】
本発明切削チップは1種類の原料を用いて製造するため、接合部もなく、複雑な形状のものも製造可能である。硬質相と結合相を含む硬質材料で構成された刃先交換型切削チップは、一般的に原料粉末を粉砕混合し、それをプレス成形し、焼結して焼結体を製造する。場合によっては、その後、砥石等で目的形状・目的寸法精度まで加工する。本発明者は、この焼結工程に着目した。
【００１０】
従来、焼結炉は炉内温度や雰囲気の均一化を目指して創意工夫してきた。本発明では、それとは逆に、予め所定の温度勾配および／または雰囲気の勾配を設けた状況で焼結することにより、焼結過程中にその勾配に沿って結合相が質量移動し、結果として部位毎に結合相量の異なる硬質材料を製造できることを見出した。
【００１１】
この結合相の質量移動の原因は不明だが、温度が高い側が先に液相が出現し、それに低温側の結合相が選択的に溶解していく形で傾斜が形成されると推測している。この温度および／または雰囲気の勾配を水平方向に設定すれば、水平方向に結合相量の勾配を持った硬質材料を得ることができ、また、この温度および／または雰囲気の勾配を上下方向に設定すれば、上下方向に結合相量の勾配を持った硬質材料を得ることができる。こうして製造された焼結体を必要に応じて、砥石加工したり、ブラシ等の加工を行えば本発明刃先交換型切削チップとなる。ただし、成型時点で既に最終形状となっておれば、こうした加工を行う必要はない。
【００１２】
本発明チップに適した硬質材料は、上記の理由より、硬質相と結合相と不可避不純物からなり、液相焼結される材料が望ましい。この際、材料全体に含まれる結合相量をA重量％とすると、最も結合相量が高い部位（刃先）と、最も結合相量が低い部位（刃先）との結合相量の重量％の差がA×0.02以上なければ、その効果が少ない。結合相量の差は0.03以上あればその効果が顕著となり、さらに0.05以上あれば大きく材料特性が変わってくる。この結合相量の差は、使用用途に応じて任意に製造できる。
【００１３】
具体的な基材材料としては、次のいずれかが工業的に有意義である。
（１）超硬合金
硬質相：炭化タングステン
結合相：鉄系金属の1種以上で、含有量が3〜30重量％
残部：不可避不純物
【００１４】
（２）超硬合金
硬質相：［１］炭化タングステン
［２］周期律表IVa、Va、VIa族遷移金属と炭素、窒素、酸素および硼素から選択される１種以上との化合物または固溶体相。含有量は0.1〜50重量％
結合相：鉄系金属の1種以上で、含有量が3〜30重量％
残部：不可避不純物
【００１５】
（３）サーメット合金
硬質相：周期律表IVa、Va、VIa族遷移金属と炭素、窒素、酸素および硼素から選択される１種以上との化合物または固溶体相。含有量は80〜97重量％
結合相：鉄系金属の1種以上で、含有量が3〜20重量％
残部：不可避不純物
【００１６】
上記超硬合金およびサーメットの組成範囲は、一般的に工業的に製造されている範囲であるが、この範囲を逸脱しても、部位により結合相量を変えることができると言う本発明の効果は現れる。また、周期律表IVa、Va、VIa族遷移金属と炭素、窒素、酸素および硼素から選択されるの１種以上との化合物または固溶体相は、B-1型結晶構造のものが好適である。
【００１７】
ここで、超硬合金およびサーメットを基材とした場合、得られた本発明硬質材料は部位によって結合相量が異なるため、これにより飽和磁化量（4πσ）が異なり、これにより抗磁力（Hc）も変化する。種々研究を行った結果、超硬合金およびサーメットを基材とした本発明刃先交換型チップにおいては、この部位毎の抗磁力変化は、刃先交換型チップ全体のHcをBとすると、最も結合相量が高い刃先と最も結合相量が低い刃先との抗磁力の差が、B×0.05以下となった場合、結合相量増加に伴う刃先の強度改善と硬度低下のバランスがもっともよくなることも判った。
【００１８】
もちろん、本発明は超硬合金およびサーメット以外の材料に対しても有効である。
【００１９】
また、焼結後の硬質材料に化学蒸着法や物理蒸着法で被覆層を形成しても、本発明の効果は失われない。被覆層は、周期律表IVa、Va、VIa族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、硼窒化物、炭窒酸化物、酸化アルミニウム及び酸化ジルコニウムよりなる群から選ばれる1種以上からなる単層または多層が好適である。これら被覆層を形成する物質の結晶構造は何でも良く、非晶質でもかまわない。
【００２０】
次に、具体的な温度および／または雰囲気勾配を与えながら焼結する焼結炉の構造模式図を図１、図２に示す。これらはあくまで例であり、温度および／または雰囲気勾配を与えることができる装置なら、いかなる装置を用いて焼結してもよい。
【００２１】
図1は水平方向に温度勾配を与える焼結炉の模式図の一例である。この焼結炉10は、試料20を載せる支持台30を挟んで左右にヒーター11とヒーター12とが配置され、さらに両ヒーター11、12の上下を一対の断熱材40で挟んだ構造である。炉内は、真空ポンプにより所定の圧力に調整できるように構成されている。
【００２２】
ここで、ヒーター11とヒーター12を独立して制御することにより、試料20は水平方向に温度勾配を持つことになる。この温度勾配は焼結初期から設定しても良いし、任意の温度より勾配を設定しても良いが、焼結体の収縮が始まってから終わるまで与えるのが望ましい。
【００２３】
図2は水平方向に温度勾配および／または雰囲気勾配を与える焼結炉の模式図である。この焼結炉もヒーター11とヒーター12とで試料を左右から挟む配置になっている点で図１の焼結炉と同じである。ただし、断熱材40およびヒーター11を貫通して排気管51が、断熱材およびヒーター12を貫通してガス導入管52が配置されている点で異なっている。
【００２４】
ここで、ヒーター11とヒーター12を独立して制御すると同時に、雰囲気ガスを炉内に導入すれば、温度勾配及び部位による焼結雰囲気を変えることができる。必要に応じて、湿度勾配は無くし、雰囲気勾配のみを与えることも可能である。この温度勾配および／または雰囲気勾配は焼結初期から設定しても良いし、任意の温度より勾配を設定しても良いが、焼結体の収縮が始まってから終わるまで与えるのが望ましい。
【００２５】
図1、2は水平方向に温度勾配を与える焼結炉であるが、ヒーターを上下面に設置すれば垂直方向に温度勾配を与えることも可能である。
【００２６】
このような焼結炉で焼結された刃先交換型チップは、ヒーターと平行な面内に存在する刃先は同一結合相量となる。つまり、ある特定の面に存在する全ての刃先の結合相量と、他の面に存在する全ての刃先の結合相量との差をA×0.02以上とすることができる。例えば、8個の切れ刃を持つ直方体形状の切削チップの場合、一面に存在する4個の刃先と、他面の4個の刃先との間で結合相量が異なることになる。ある特定の面と他の面は、チップにおける最も面積の広い面同士や最も広い面と２番目に広い面とすることが好適である。
【００２７】
上述した方法により、温度勾配および／または雰囲気勾配を設けることで、任意の面と他の面との間で結合相量に傾斜をつけることができる。特に、ヒーターの温度制御だけでなくヒーター形状を工夫すれば、任意の面ではなく、任意の一部のみ結合相を高くすることも可能である。
【００２８】
どれだけ結合相量に傾斜をつけるかは、与える温度勾配および／または雰囲気勾配の大きさで任意に制御することが可能である。温度勾配は、硬質材料の任意の面と、それに対面する面との間の温度差を3℃〜100℃とすることが好ましく、さらに望ましくは10℃〜40℃とする。雰囲気勾配は、硬質材料の任意の面上と、それに対面する面上との間に0.1〜20l/minの流量差を設けることが好ましく、さらに望ましくは0.5〜10l/minの流量差とする。
【００２９】
なお、結合相量の同定は、電子顕微鏡による分析、湿式分析等、どんな方法でも良い。湿式分析する場合は、硬質材料および／または切削チップの任意の部位を切り出して分析する。電子顕微鏡の場合は、分析面を切断ラップして分析を実施する。「最も結合相量が高い部分」及び「最も結合相量が低い部分」とは、硬質材料をCIS-032によるCo分析が可能な最小サイズまで放電ワイヤーカットや研摩等で分割し、それら分割サンプルをCIS-032記載の方法でCo分析して求める。誤差・精度の問題より、分割サンプルの下限重量は、0.1g以上、さらに望ましくは0.2g以上で、上限重量は微小部分のCo量を知るため軽いほど望ましく、2g以下、さらに望ましくは1g以下である。この分割サンプルを粉砕し、その中から0.1〜0.2gの試料を秤量して、Co分析の試料とする。
【００３０】
刃先交換型切削チップには、切削の際に切り屑を切断するためにチップブレーカと呼ばれる意匠が施されている場合が多い。この場合、刃先の結合相量が判明するような意匠や、当該結合相量に応じた使用が予測される意匠を予めプレス体に与えておくことが、刃先混同を防ぐ意味および／または工具材料のポテンシャルを出し切る点で工業的に意義がある。特に、前述の直方体形状の刃先交換型チップは、一般的に3つの金型（上パンチ・下パンチ・臼の）を組み合わせてプレス成形される。そのため、上下方向に結合相量の勾配を与える場合は、予めそれぞれの結合相量で最も工業的効率が優れる意匠のパンチを組み合わせてプレス成形すれば良い。即ち、上パンチと下パンチで、既存の意匠違いのパンチを用いて成型することで、(1)既存のパンチが使える、(2)結合相量から予測される用途に見合ったチップブレーカを備えた製品を製造できる、という工業面のメリットがある。
【００３１】
本発明硬質材料および本発明刃先交換型切削チップは、従来方法のように強度の弱い接合部分が存在することもなく、かつ製造工程が増えることがないため、安価に提供できるという大きな工業上の利点も備えている。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
（実施例1）
表1に示した原料粉末を、同じく表1に示した組成で湿式混合を10Hr行なった後、1ton/cm2の圧力にてプレス成形する。プレス成形体を、図1の構造の焼結炉にて焼結した後、ダイヤモンド砥石で研削加工することにより、JIS4122規定のSPGN190408形状の焼結体を得た。
【００３３】
焼結のプログラム内容は、ヒーター11はスタートと同時に6.0℃/minの昇温速度で1400℃まで昇温し、ヒーター12は、ヒーター11のプログラムがスタートしてから5分後にスタートさせた。つまりヒーター11とヒーター12の温度差が30℃ある状況とした。ヒーター11が1400℃に到達してから60分後、ヒーター11および12を同時に切電した。
【００３４】
【表１】
0004251798.tif 000002
【００３５】
このようにして本発明切削チップ1を製造するとともに、比較のためにヒーター11とヒーター12を同一プログラムで焼結を行うことで温度勾配を与えずに焼結して製造した比較チップAも準備した。これらのチップについてCIS-031に従って抗磁力（HC）を測定した後、下記条件で断続切削試験及び連続切削試験を行い、刃先の逃げ面摩耗量及び刃先の欠損率を調べた。本発明チップ1においては、連続切削試験はヒーター12側に隣接して焼結された刃先で、断続切削試験はヒーター11に隣接して焼結された刃先で実施した。
【００３６】
連続切削試験
被削材：SCM435（HB＝246）  丸棒
切削速度：190m/min
送り：0.27mm/rev.
切り込み：2.0mm
切削時間：5分間
切削油：水溶性油
摩耗量：逃げ面摩耗量を測定した。
【００３７】
断続切削試験
被削材：SCM435（HB＝246）  角材
切削速度：154m/min
送り：0.45mm/rev.
切り込み：2.0mm
切削時間：1分間
切削油：なし
欠損率：10切れ刃にて試験を行い、欠損切れ刃数を求めた。
【００３８】
さらに、図3の示すように、ヒーター11側とヒーター12側の各々から3mmの幅で試料を切断し、それら切断サンプルの抗磁力とCIS-032によるコバルト量分析を行った。チップにおけるヒーター11側を部位（ア）、ヒーター12側を部位（イ）とする。コバルト量分析の際に、分析に用いなかった過剰の粉砕試料および未分析部分の合金を破砕した試料を十分に混合して分析した値を、切断前の本発明チップおよび比較チップのコバルト量とした。念のため、全く同じ原料、方法で製造した本発明チップおよび比較チップを切断せずにHC測定およびコバルト量分析を実施して、前述の切削した本発明チップおよび比較チップと値が一致することも確認した。前記切削試験結果及び分析結果を表2に示す。
【００３９】
【表２】
0004251798.tif 000003
【００４０】
ここで、本発明チップ全体の結合相量Aは8.9wt％で、最も結合相量が高い部位（ア）の結合相量Hは9.4wt％、最も結合相量が低い部位（イ）の結合相量Lは8.7wt％であるから、結合相量の差は9.4-8.7＝0.7となり、A×0.02＝0.178以上である。逆に比較チップは9.0-8.9＝0.1＜0.178となる。
【００４１】
また、本発明チップ全体のHCは16.0であり、部位（ア）のHCは16.1、部位（イ）のHCは15.9であるから、（16.1−15.9）/16.0＝0.0125となり、0.05以下となっている。
【００４２】
これより、本発明刃先交換型切削チップは、単一のチップで切削形態に応じた刃先を選ぶことで、従来の均質な切削チップ（今回の比較用チップ）ではなしえなかった連続切削から断続切削までの幅広い状況に対応することができる。
【００４３】
（実施例2）
表3に示した原料粉末を、同じく表3に示した組成で湿式混合を7Hr行なった後、1ton/cm2の圧力にてプレス成形する。このプレス成形体を、図4の構造の焼結炉にて焼結を行った。この焼結炉は、試料を載せる支持台を挟んで上下にヒーター11とヒーター12とが配置され、さらに両ヒーターの上下を一対の断熱材で挟んだ構造である。炉内は、真空ポンプにより所定の圧力に調整できるように構成されている。その後、焼結体をダイヤモンド砥石で研削加工して、公知の化学蒸着法でこれらの焼結体の表面に膜厚5μmのTiCN膜を被覆することにより、JIS4121規定のCNMG633形状の切削チップを得た。
【００４４】
焼結のプログラム内容は、ヒーター11はスタートと同時に5.0℃/minの昇温速度で1450℃まで昇温し、ヒーター12は、ヒーター11のプログラムがスタートしてから8分後にスタートさせた。つまりヒーター11とヒーター12の温度差が40℃ある状況とした。ヒーター11が1450℃に到達してから60分後、ヒーター11および12を同時に切電した。なお、プレス成形の際、支持台と接触している面には鋼軽切削用のチップブレーカ（住友電気工業株式会社製SU型）、逆側には鋼軽切削用のチップブレーカ（住友電気工業株式会社製UX型）となるように成型した。
【００４５】
【表３】
0004251798.tif 000004
【００４６】
このようにして本発明切削チップ2を製造するとともに、比較のためにヒーター11とヒーター12を同一プログラムで焼結を行うことで温度勾配を与えずに焼結して製造した比較チップBも準備した。これらのチップについてCIS-031に従って抗磁力（HC）を測定した後、下記条件で断続切削試験及び連続切削試験を行い、刃先の逃げ面摩耗量及び刃先の欠損率を調べた。本発明チップ2においては、連続切削試験は下面、即ちSU型ブレーカを備えた刃先で、断続切削試験は上面、即ちUX型ブレーカを備えた刃先で実施した。
【００４７】
連続切削試験
被削材：SCM435（HB＝246）  丸棒
切削速度：240m/min
送り：0.20mm/rev.
切り込み：1.0mm
切削時間：15分間
切削油：水溶性油
摩耗量：逃げ面摩耗量を測定した。
【００４８】
断続切削試験
被削材：SCM435（HB＝246）  角材
切削速度：174m/min
送り：0.37mm/rev.
切り込み：2.0mm
切削時間：1分間
切削油：なし
欠損率：10切れ刃にて試験を行い、欠損切れ刃数を求めた。
【００４９】
さらに、図5の示すように試料を上下２分割し、それら切断サンプルの抗磁力とCIS-032によるコバルト量分析を行った。コバルト量分析の際に、分析に用いなかった過剰の粉砕試料および未分析部分の合金を破砕した試料を十分に混合して分析した値を、切断前の本発明チップおよび比較チップのコバルト量とした。念のため、全く同じ原料、方法で製造した本発明チップおよび比較チップを切断せずにHC測定およびコバルト量分析を実施して、前述の切削した本発明チップおよび比較チップと値が一致することも確認した。上記の切削試験結果及び分析結果を表4に示す。
【００５０】
【表４】
0004251798.tif 000005
【００５１】
ここで、本発明チップ全体の結合相量Aは10.0wt％で、最も結合相量が高い部位（エ）の結合相量Hは10.5wt％、最も結合相量が低い部位（ウ）の結合相量Lは9.4wt％であるから、結合相量の差は10.5-9.4＝1.1となり、A×0.02＝0.2以上である。逆に比較チップは10.1-10.0＝0.1＜0.2となる。
【００５２】
また、本発明チップ全体のHCは9.6であり、部位（エ）のHCは9.6、部位（ウ）のHCは9.8であるから、（9.6−9.8）/9.6≒−0.021となり、0.05以下となっている。
【００５３】
これより、本発明刃先交換型切削チップは、単一のチップで切削形態に応じた刃先を選ぶことで、従来の均質な切削チップ（今回の比較用チップ）ではなしえなかった連続切削から断続切削までの幅広い状況に対応することができる。
【００５４】
（実施例3）
表5に示した原料粉末を、同じく表5に示した組成で湿式混合を11Hr行った後、1ton/cm2の圧力にてプレス成形する。このプレス成形体を、図2の構造の焼結炉にて焼結を行って焼結体を得た。その後、焼結体をダイヤモンド砥石で研削加工し、JIS4121規定のSNGN432形状の切削チップを得た。
【００５５】
焼結のプログラム内容は、ヒーター11およびBをスタートと同時に4.0℃/minの昇温温度で1460℃まで昇温し、1460℃に到達してから60分後、ヒーター11および12を同時に切電した。この際、ガス導入口からは毎分1リッターの流量でアルゴンガスを流し続けた。
【００５６】
【表５】
0004251798.tif 000006
【００５７】
このようにして本発明切削チップ3を製造するとともに、比較のために図1の装置で炉内に雰囲気ガスを導入せず、即ち雰囲気勾配を与えずに焼結して製造した比較チップCも準備した。
【００５８】
これらのチップについてCIS-031に従って抗磁力（HC）を測定した後、下記条件で断続切削試験及び連続切削試験を行い、刃先の逃げ面摩耗量及び刃先の欠損率を調べた。本発明チップ3においては、連続切削試験は雰囲気ガス導入口、即ちヒーター12側に隣接して焼結された刃先で、断続切削試験は排気口、即ちヒーター11に隣接して焼結された刃先で実施した。
【００５９】
連続切削試験
被削材：SCM435（HB＝246）  丸棒
切削速度：200m/min
送り：0.30mm/rev.
切り込み：1.0mm
切削時間：15分間
切削油：水溶性油
摩耗量：逃げ面摩耗量を測定した。
【００６０】
断続切削試験
被削材：SCM435（HB＝246）  角材
切削速度：154m/min
送り：0.37mm/rev.
切り込み：2.0mm
切削時間：1分間
切削油：なし
欠損率：10切れ刃にて試験を行い、欠損切れ刃数を求めた。
【００６１】
さらに、図3に示すようにヒーター11側とヒーター12側の各々から3mmの幅で試料を切断し、それら切断サンプルの抗磁力とCIS-032によるコバルト量分析および蛍光X線分析によるニッケル量分析を行った。チップにおけるヒーター11側を部位（ア）、ヒーター12側を部位（イ）とする。
【００６２】
コバルト量分析の際に、分析に用いなかった過剰の粉砕試料および未分析部分の合金を破砕した試料を十分に混合して分析した値を、切断前の本発明チップおよび比較チップのコバルト量およびニッケル量とした。念のため、全く同じ原料、方法で製造した本発明チップおよび比較チップを切断せずにHC測定およびコバルト量およびニッケル量分析を実施して、前述の切削した本発明チップおよび比較チップと値が一致することも確認した。この切削試験結果及び分析結果を表6に示す。
【００６３】
【表６】
0004251798.tif 000007
【００６４】
ここで、本発明チップ全体の結合相量Aは14.9wt％で、最も結合相量が高い部位（ア）の結合相量Hは15.6wt％、最も結合相量が低い部位（イ）の結合相量Lは14.4wt％であるから、結合相量の差は15.6-14.4＝1.2となり、A×0.02＝0.298以上である。逆に比較チップは15.0-14.9＝0.1＜0.298となる。
【００６５】
また、本発明チップ全体のHCは12.1であり、部位（ア）のHCは12.4、部位（イ）のHCは12.0であるから、（12.4-12.0）/12.1≒0.033となり、0.05以下となっている。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明硬質材料および本発明刃先交換型切削チップは、部位によって、あるいは刃先によって結合相量の異なる構成とすることができる。そのため、単一の材料で広範な用途に対応できる硬質材料を得ることができる。特に、用途と刃先の結合相量の組合わせを選ぶことで、従来では成し遂げることのできなかった強度と耐摩耗性を兼ね備えた切削チップを得ることができる。
【００６７】
また、従来技術のように強度の弱い接合部分が存在することもなく、かつ製造工程が増えることがないため、安価に提供できるという大きな工業上の利点も備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に用いる焼結炉の概略を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図２】本発明方法に用いる焼結炉の概略図を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図３】試料の切断部位を示す説明図である。
【図４】本発明方法に用いる焼結炉の概略を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図５】試料の切断部位を示す説明図である。
【符号の説明】
10  焼結炉
11  ヒーター
12  ヒーター
20  試料
30  支持台
40  断熱材
51  排気管
52  ガス導入管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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