"立方晶窒化ホウ素cBN粒及びバインダー材料から本質的になり、該cBN粒の含有量が、PCBN材料の少なくとも80重量パーセントであり;バインダー材料が、50重量パーセントを超えるAl、並びに、合わせた含有量として少なくとも5重量パーセントの鉄族元素と高融点元素とを含み;鉄族元素が、Co、Fe、Ni及びMnからなる群から選択され、高融点元素が、W、Cr、V、Mo、Ta、Ti、Hf及びZrからなる群から選択される、PCBN材料。バインダー材料が、多くても90重量パーセントのAlを含む、請求項1に記載のPCBN材料。バインダー材料が、少なくとも1重量パーセントのCo、且つ多くても12重量パーセントのCoを含む、請求項1又は2に記載のPCBN材料。バインダー材料が、少なくとも1重量パーセントのW、且つ多くても25重量パーセントのWを含む、請求項1~3のいずれか1項に記載のPCBN材料。バインダー材料が、鉄族元素及び高融点元素を含み、鉄族元素:高融点元素のモル比が、バインダー材料において、少なくとも1:1で、大きくても3:1である、請求1~4のいずれか1項に記載のPCBN材料。バインダー材料が、鉄族元素及び高融点元素を含み、PCBN材料が、cBN、Al、鉄族元素及び高融点元素から本質的になる、請求1~5のいずれか1項に記載のPCBN材料。バインダー材料が、窒化アルミニウム若しくはホウ化タングステン、又はこれらの両方を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のPCBN材料。バインダー材料が、二ホウ化アルミニウムを実質的に含まない、請求1~7のいずれか1項に記載のPCBN材料。請求1~8のいずれか1項に記載のPCBN材料を含む、工作物を機械加工するための工具要素。鉄含有材料を含む工作物の断続切削、旋削、フライス加工又は穿孔における使用のための、請求項9に記載の工具要素。請求項1~8のいずれか1項に記載のPCBN材料の使用方法であって、請求項9又は10に記載の工具要素を準備すること、及び、工具要素を、鉄含有材料を含む工作物を機械加工するために使用すること、を含む上記方法。工作物が、少なくとも10重量パーセントのCrを含む鋳鉄材料、少なくとも12重量パーセントのMnを含む鋼、又は工具鋼を含む、請求項11に記載の方法。工作物が炭化タングステンを含む、請求項11又は12のいずれか1項に記載の方法。工作物を粗旋削することを含む、請求項11~13のいずれか1項に記載の方法。工作物が、ポロシティ、スラグ又はケイ酸塩粒子を含む、請求項11~14のいずれか1項に記載の方法。耐欠損性fractureresistanceが向上したPCBN材料、及び、それを含む、特に難削鉄及び鋼材を機械加工するための、工具要素が求められている。第1の態様によれば、cBN粒及びバインダー材料から本質的になるPCBN材料が提供され;cBN粒の含有量は、PCBN材料の少なくとも約80重量パーセント又は少なくとも約85重量パーセントであり;バインダー材料は、約50重量パーセントを超えるAl、少なくとも約60重量パーセントのAl、又は少なくとも約70重量パーセントのAl;並びに、合わせた含有量として、少なくとも約5重量パーセント、少なくとも約10重量パーセント、少なくとも約20重量パーセント、又は少なくとも約25重量パーセントの鉄族元素と高融点元素refractoryelementを含み;鉄族元素は、Co、Fe、Ni及びMnからなる群から選択され、高融点元素は、W、Cr、V、Mo、Ta、Ti、Hf及びZrからなる群から選択される;或いは、高融点元素は、W、Cr、V、Mo、Nb、Ta、Ti、Hf及びZrからなる群から選択される。1つの例として、高融点元素は、W、Cr、V、Ta、Ti、Hf及びZrからなる群から選択される。鉄族元素又は高融点元素は、未反応状態にあるか、又は合金若しくは化合物中に含まれ得る。様々な組成、微細構造及び構成成分を有する様々なPCBN材料の例が、本開示によって予見される。例えば、PCBN材料は、バインダー材料すなわち、cBN以外のPCBNの構成材料内に分散したcBN粒の集団すなわち、複数の粒を含む集塊を含んでいてもよく、ここで、cBNの含有量は、PCBN材料の少なくとも約50体積パーセントである。cBN粒は、少なくとも約5μmで、大きくても約20μmの平均の大きさを有し得る。1つの例において、PCBN材料は、少なくとも約86重量パーセントのcBNを含み得る。PCBN材料の例におけるバインダー材料は、構成材料の様々な組成及び組合せを有し得る。例えば、バインダー材料は、多くても約95重量パーセントのAl、多くても約92重量パーセントのAl、又は多くても約90重量パーセントのAlを含み、1つの例において、鉄族元素はCoであり、また高融点元素はWであり得る。特定の変形形態において、バインダー材料は、少なくとも約70重量パーセントのAl、且つ約95重量パーセント未満のAl、並びに、合わせた含有量として、少なくとも約5重量パーセントで、多くても約30重量パーセントの、CoとWを含み得る。ある例においては、バインダー材料は、少なくとも約1重量パーセントのCo、又は少なくとも約2重量パーセントのCo、且つ多くても約15重量パーセントのCo、又は多くても約12重量パーセントのCoを含み得る。ある例では、バインダー材料は、少なくとも約1重量パーセントのW、少なくとも約5重量パーセントのW、又は少なくとも約6重量パーセントのWを含み得るし、ある実施形態では、バインダー材料は、多くても約25重量パーセントのW、又は多くても約20重量パーセントのWを含み得る。鉄族元素:高融点元素のモル比は、少なくとも約1:1、又は少なくとも約1.5:1で、大きくても約3:1、又は大きくても約2.5:1であり得る。特定の1つの例において、鉄族元素:高融点元素のモル比は、約2:1であり得る。PCBN材料の例は、cBN、Al、鉄族元素及び高融点元素から本質的になり得る。別の例において、バインダー材料は、窒化アルミニウム又はホウ化タングステンを含み、これらは、バインダー内に分散した固体粒子として存在することも、又は固溶体として存在することもある。ある構成において、バインダー材料は、W及びBを含む化合物、例えば、W2B5及びB2Wを含み得る。PCBN材料の1つの例において、バインダー材料は、AlB2二ホウ化アルミニウムを実質的に含まない。第2の態様によれば、工作物を機械加工するための工具要素が提供でき、この工具要素は、超硬合金基材に接合された、開示されているPCBN材料を含むPCBN構造体を含むPCBN材料を含む。例えば、工具要素は、機械工具のためのスローアウェイチップであり得る。第3の態様によれば、開示されているPCBN材料を用いる方法が提供でき、この方法は、開示されている工具要素を準備すること、及び工作物を機械加工する例えば、切削するために工具要素を用いること、を含む。工作物は、少なくとも約10重量パーセントのCrの比較的高いクロム含有量を有する鋳鉄を含んでいても、或いは、工作物は、高マンガン鉄若しくは鋼これは、高クロム鋳鉄と同じように機械加工が困難であり得るを含んでいてもよい。高クロム鋳鉄は、約20重量パーセントまで、又は30重量パーセントまでのクロムを含み得る。高マンガン鉄若しくは鋼は、少なくとも約12重量パーセントで、多くても約20重量パーセントのマンガンを含み得る。前記方法には、様々な機械加工での用途が予見される。例えば、この方法は、例えば製鋼所において使用され得るような、大きな工具鋼ロールを粗旋削すること;或いは、鍛造型、及び射出成形用若しくは鋳造用の型のために、熱間若しくは冷間工具鋼のような焼入鋼をフライス加工millingすること;或いは、破砕及び圧延用途のための炭化タングステンロールを旋削及び外形加工profilingすること;が含まれ得る。前記方法は、高クロム鉄若しくは白鋳鉄白鋳鉄は、非晶に硬い鋳鉄、例えば高Cr鉄の破壊面の色に由来する用語であるの断続切削、旋削、フライス加工、又は穿孔のために、工具要素を用いることを含む。工作物は、マルテンサイトマトリックス中に大きな一次炭化物粒子を含み得るし、極度に摩耗させる性質を有し得る。前記方法は、大きなスラリーポンプ及び水ポンプ用の、或いは、岩石又は鉱石を破砕するための設備のような鉱物処理設備用の、インペラーのための鋳造部品及び鋳造品これらは、直径4メートルに達し得るを機械加工するために使用され得る。鋳造品又は他の工作物は、ポロシティporosity、スラグセラミック残渣物質及び砂を含み、切削工具に過酷な断続を強いることがある。費用効率を高くするために、上の用途に用いられる切削工具は、高い耐摩耗性、更には良好な靱性及び耐熱衝撃性を示す必要があると予想される。開示されているPCBN材料の例は、良好な高温硬度、良好な耐摩耗性及び十分な靱性を有するという特徴を有し、この特徴により、より信頼性のある長い作業寿命が得られると予想される。開示されているPCBN材料及び工具は、強度、特に刃edgeの強度の向上という特徴を有し得る。バインダー中のAlの含有量が、約50重量パーセントよりかなり少ない場合、そのPCBN材料の耐摩耗性又は耐欠損性は十分でないことがあり得る。バインダー中のAlの含有量が、約98重量パーセントよりかなり大きい場合、そのPCBN材料の耐摩耗性又は耐欠損性は、特に、鉄含有材料を含む工作物の断続機械加工に使用される時に、十分に向上していないことがあり得る。鉄族元素及び高融点元素を合わせた含有量が、バインダー材料の約5重量パーセントよりかなり少ない場合、そのPCBN材料の耐摩耗性は、十分に向上していないことがあり得る。非限定的な構成の例が、これから、添付図を参照して説明される。図1を参照すると、例としてのPCBN材料10は、cBNの粒12の集団、及びcBN粒12の間の間隙14を含み、これらの間隙は、バインダー材料により、実質的に満たされており、cBN粒12の含有量は、材料の少なくとも約50体積パーセントである。図2を参照すると、金属工作物示されていないを機械加工するための、例としての工具要素20は、基材本体30これは、工具本体示されていないに装着され得るに接合された、PCBN材料から形作られた1対の切削体構造体22を含む。切削体構造体22は、それぞれのすくい面24、逃げ面26、及び切れ刃28を含み、それぞれの切れ刃28は、すくい面24の端部によって画定されている。PCBNディスクの例は、約86重量のcBN粒、並びに、約70.0重量のAl、11.7重量のCo、及び18.3重量のWを含むバインダー材料を含む粉末ブレンドを焼結することによって製造され得る。Co:Wのモル比は2:1であり得る。cBN粒は、円相当径に換算して、約5μmから約20μmの範囲の平均の大きさを有し得る。粉末は、当技術分野において知られているように、ドライブレンドされ、約5GPaの超高圧及び約1,300°Cの温度で焼結されて、PCBNのディスクを生成し得る。次いで、ディスクは、金属を機械加工するためのインサート又は他の機械工具要素を形作るために、カットされ、加工され得る。非限定的な例が、下でより詳細に説明される。例としてのPCBN材料及び参考のPCBN材料の組成の要約、更には、試験における試料のそれぞれの寿命の測定値が、下の表に要約されている。例1PCBNディスクは、86重量のcBN粒と、70.0重量のAl、11.7重量のCo及び18.3重量のWを含むバインダー材料とを含む粉末ブレンドを焼結することによって製造した。Co:Wのモル比は2:1であった。cBN粒は、円相当径に換算して、約12μmから約17μmの範囲の平均の大きさを有していた。当技術分野において知られているように、粉末を、Turbula登録商標ミキサーによってドライブレンドし、約5GPaの超高圧及び約1,300°Cの温度で焼結して、PCBNディスクを形成した。当技術分野において知られているように、PCBNディスクをカットし、加工して、金属を機械加工するためのインサートを形成した。インサートに機械加工試験を行い、この試験は、A61高クロム鉄材料を含む工作物を、0.2mm/回転の供給速度、及び1mmの切削深さを用い、75m/minの切削速度で機械加工することを含んでいた。工作物の硬度を調べ、約60HRcであることが分かった。工作物は、試験が断続切削作業のシミュレーションであり得るように、それに穴又は溝を形成して、準備し、断続切削作業では、切削体インサートは、それが穴又は溝に出会う時に、工作物材料に、繰り返し、衝突し、それを切削し、次いで、工作物材料から離れる。これは、使用中にしばしば遭遇する、特定の用途における作業条件のシミュレーションであるように考案された、非常に積極的な試験である。このPCBNインサートは、工作物を平均で約28回通過した後で、使用不能になった。例2PCBNディスクは、86重量のcBN粒と、90.0重量のAl、3.9重量のCo及び6.1重量のWを含むバインダー材料とを含む粉末ブレンドを焼結することによって製造した。Co:Wのモル比は、2:1であった。cBN粒は、円相当径に換算して、約12μmから約17μmの範囲の平均の大きさを有していた。当技術分野において知られているように、粉末を、Turbula登録商標ミキサーによってドライブレンドし、約5GPaの超高圧及び約1,300°Cの温度で焼結して、PCBNディスクを形成した。PCBNディスクをカットし、加工して、金属を機械加工するためのインサートを形成し、例1に記載されているように、これらに機械加工試験を行った。PCBNインサートは、工作物を平均で約28回通過した後で、使用不能になった。例3PCBNディスクは、86重量のcBN粒と、95.0重量のAl、2.0重量のCo及び3.0重量のWを含むバインダー材料とを含む粉末ブレンドを焼結することによって製造した。Co:Wのモル比は、2:1であった。cBN粒は、円相当径に換算して、約12μmから約17μmの範囲の平均の大きさを有していた。当技術分野において知られているように、粉末を、Turbula登録商標ミキサーによってドライブレンドし、約5GPaの超高圧及び約1,300°Cの温度で焼結して、PCBNディスクを形成した。PCBNディスクをカットし、加工して、金属を機械加工するためのインサートを形成し、例1に記載されているように、これらに機械加工試験を行った。PCBNインサートは、工作物を平均で約23回通過した後で、使用不能になった。例4比較のために、PCBNディスクは、86重量のcBN粒と、50.0重量のAl、19.5重量のCo及び30.5重量のWを含むバインダー材料とを含む粉末ブレンドを焼結することによって製造した。Co:Wのモル比は、2:1であった。cBN粒は、円相当径に換算して、約12μmから約17μmの範囲の平均の大きさを有していた。当技術分野において知られているように、粉末を、Turbula登録商標ミキサーによってドライブレンドし、約5GPaの超高圧及び約1,300°Cの温度で焼結して、PCBNディスクを形成した。PCBNディスクをカットし、加工して、金属を機械加工するためのインサートを形成し、例1に記載されているように、これらに機械加工試験を行った。PCBNインサートは、工作物を18回通過した後で、使用不能になった。例5比較のために、PCBNディスクは、86重量のcBN粒と、100.0重量のAlを含み、Co及びWを含まないバインダー材料とを含む粉末ブレンドを焼結することによって製造した。cBN粒は、円相当径に換算して、約5μmから約20μmの範囲の平均の大きさを有していた。当技術分野において知られているように、粉末を、Turbula登録商標ミキサーによってドライブレンドし、約5GPaの超高圧及び約1,300°Cの温度で焼結して、PCBNディスクを形成した。PCBNディスクをカットし、加工して、金属を機械加工するためのインサートを形成し、例1に記載されているように、これらに機械加工試験を行った。PCBNインサートは、工作物を19回通過した後で、使用不能になった。本明細書において用いられている特定の用語及び概念が、下で手短に説明される。機械工具は、動力を供給される機械装置であり、この装置は、金属、複合材料、木材又はポリマーのような材料を含む部品を、機械加工によって製造するために使用でき、機械加工は、工作物と呼ばれる被削体から、材料を選択的に除去することである。切削体インサートは、工作物にエンゲージし切削するために、機械工具に取り付けられ得る。切削体インサートのすくい面は、工作物からの切り屑がその上を流れる1つ又は複数の面であり、すくい面は、新たに生成する切り屑の流れを方向付ける。切り屑は、使用中の機械工具によって、被削体の作業面から除去された被削体の断片である。切削インサートの逃げ面は、切削インサートによって被削体に生成される、機械加工された表面の上を進む面である。逃げ面は、被削体からの逃げ角clearanceを与えられ、2つ以上の逃げ面を備え得る。切れ刃は、被削体の切削を実施することを意図する、すくい面の端部である。粗機械加工作業において、供給速度及び切削の深さは、比較的大きく、工具の切れ刃への負荷は、たいてい約5から10kNの範囲にあり、大きい。粗機械加工は、断続させる特徴を含む工作物でしばしば行われ、この特徴は、意図的であることも、意図していないこともある。例えば、断続させるものは、V溝、鋳造の間に発生するガスによるポロシティ、スラグ又は砂粒子の形で存在し得る。粗機械加工において、寸法公差は、仕上げ作業におけるほど重要でなく、1mmに達する、また1mmを上回る逃げ面摩耗値が許容され得る。その結果として、粗機械加工では、摩耗よりもむしろ耐チッピング性が、使用不能となる主たる表れ方であると予想される。スラグは、溶融金属の表面に生成し得るセラミック残渣物質である。それは、多くの場合、表面又はその近くに、鋳造品に取り込まれた状態になり得る。それは、摩耗させる性質を有することがあり、また金属酸化物を含み得るが、これは、工具の摩耗にとって有害であり、切れ刃に大きさの変わる負荷を与えると予想される。本明細書において用いられる場合、特定の成分から本質的になる材料は、その材料が、避けることのできない少量の不純物は別として、それらの成分からなることを意味する。粒の大きさは、円相当径ECDに換算して表すことができる。粒子の円相当径ECDは、その粒子の横断面と同じ面積を有する円の直径である。ECDの大きさの分布、及び多数の粒子の平均の大きさは、接合していない個々の粒子について、又は被削体内部で互いに接合した粒子について、被削体の横断面、又はその表面の画像解析によって、求めることができる。"