"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硬質被覆層を設けた表面被覆切削工具において、前記硬質皮膜層が下部層と上部層とからなり、a前記下部層は、Tiの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層、炭酸化物層および炭窒酸化物層のうちの1層または2層以上からなり、かつ、3~20μmの合計平均層厚を有するTi化合物層、b前記上部層は、1~25μmの平均層厚を有する酸化アルミニウム層、であり、前記上部層が孔径2~50nmの微小空孔を有し、該微小空孔の孔径分布がバイモーダルな分布をとることを特徴とする表面被覆切削工具。前記微小空孔の孔径分布の第1ピークが2~10nmに存在し、孔径2nmごとにポアを数えたときの第1ピークにおけるポア数密度が200~500個/μm2であって、前記微小空孔の孔径分布の第2ピークが、20~50nmに存在し、孔径2nmごとにポアを数えたときの第2ピークにおけるポア数密度が10~50個/μm2であることを特徴とする請求項1記載の表面被覆切削工具。近年の切削加工における省力化および省エネ化の要求は強く、これに伴い、被覆工具は一段と過酷な条件下で使用されるようになってきているが、例えば、前記特許文献1、2に示される被覆工具においても、高熱発生を伴うとともに、より一段と切れ刃に断続的衝撃的負荷が作用する高速断続切削加工に用いられた場合には、上部層の耐機械的衝撃性、耐熱的衝撃性が十分ではないために、切削加工時の高負荷によって切れ刃にチッピング、欠損が発生しやすく、その結果、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。そこで、本発明者らは、前述のような観点から、高熱発生を伴い、かつ、切れ刃に断続的衝撃的負荷が作用する高速断続切削加工に用いられた場合でも、硬質被覆層がすぐれた衝撃吸収性を備え、その結果、長期の使用にわたってすぐれた耐チッピング性、耐欠損性を発揮する被覆工具について鋭意研究を行った結果、以下の知見を得たのである。即ち、硬質被覆層として、前記従来の多孔質Al2O3層を形成したものにおいては、Al2O3層内の全体にわたって、ほぼ均一な孔径の微小空孔が形成されており、そのため、空孔率が高くなるほど機械的、熱的な耐衝撃性は向上するが、その反面、空孔率が高くなるほど多孔質Al2O3層の高温強度、高温硬さが低下するため、長期の使用にわたって十分な耐摩耗性を発揮することができず、また、工具寿命も満足できるものであるとはいえなかった。そこで、本発明者らは、硬質被覆層をTi化合物層からなる下部層とAl2O3層からなる上部層とから構成し、上部層が孔径2~50nmの微小空孔を有し、該微小空孔の孔径分布がバイモーダルな分布をとることによって、Al2O3層の高温強度と高温硬さの低下を招くことなく、機械的、熱的な耐衝撃性を向上させることができることを見出したのである。さらに、バイモーダルな分布としては、微小空孔の孔径分布の第1ピークが2~10nmに存在し、孔径2nmごとにポアを数えたときのポア数密度が200~500個/μm2であって、第2ピークが、20~50nmに存在し、孔径2nmごとにポアを数えたときのポア数密度が10~50個/μm2であることがより効果的であることを見出した。微小空孔の孔径分布をバイモーダルな分布とすることによって、すぐれた効果が奏される理由としては、大きな孔径の微小空孔が、熱的および機械的衝撃を吸収緩和させ、耐欠損性、耐チッピング性を向上させ、小さな孔径の微小空孔が、Al2O3の膜の熱伝導率を抑制し、熱遮蔽効果を向上させることによるものと考えられる。そして、前記孔径分布を備える微小空孔は、例えば、以下の化学蒸着法によって成膜することができる。a工具基体表面に、通常のTi化合物層からなる目標厚さの下部層を蒸着形成し、b次いで、反応ガスとして、AlCl3-CO2-HCl-H2S-H2を用いて、化学蒸着法により上部層としてAl2O3層を形成し、c前記bの成膜過程の後、上記反応ガスの導入を停止すると同時に、SF6系ガスを主として孔径が2~10nmの微小空孔が生成するA条件後述で導入してSF6エッチングを行い、d次いで、前記bの工程を再度行ない、e前記dの成膜過程の後、上記反応ガスの導入を停止すると同時に、SF6系ガスを主として孔径が20~50nmの微小空孔が生成するB条件後述で導入してSF6エッチングを行い、f次いで、前記bの工程を再度行ない、g前記c~fの工程を繰り返し行なうことによって、上部層のAl2O3層中にバイモーダルな孔径分布を有する微小空孔を形成する。前記a~gによって、工具基体表面には、目標層厚の下部層と上部層からなる硬質被覆層が形成されるが、前記硬質被覆層について走査電子顕微鏡で断面組織観察を行うと、Al2O3層中に孔径2~50nmの微小空孔が形成され、しかも、微小空孔の孔径分布は、第1ピークが2~10nmに存在し、孔径2nmごとにポアを数えたときのポア数密度が200~500個/μm2であって、第2ピークが、20~50nmに存在し、孔径2nmごとにポアを数えたときのポア数密度が10~50個/μm2であるバイモーダルな分布をとることが確認される。そして、硬質被覆層の上部層中に前述した孔径分布がバイモーダルな分布をとった微小空孔が形成された本発明の被覆工具は、高熱発生を伴い、かつ、切れ刃に断続的衝撃的負荷が作用する鋼や鋳鉄の高速断続切削加工に用いた場合でも、硬質被覆層が耐チッピング性、耐欠損性にすぐれ、長期の使用にわたってすぐれた耐摩耗性を発揮し得ることを見出したのである。本発明は、前記知見に基づいてなされたものであって、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硬質被覆層を設けた表面被覆切削工具において、前記硬質皮膜層が下部層と上部層とからなり、a前記下部層は、Tiの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層、炭酸化物層および炭窒酸化物層のうちの1層または2層以上からなり、かつ、3~20μmの合計平均層厚を有するTi化合物層、b前記上部層は、1~25μmの平均層厚を有する酸化アルミニウム層、であり、前記上部層が孔径2~50nmの微小空孔を有し、該微小空孔の孔径分布がバイモーダルな分布をとることを特徴とする表面被覆切削工具。2前記微小空孔の孔径分布の第1ピークが、2~10nmに存在し、孔径2nmごとにポアを数えたときのポア数密度が200~500個/μm2であって、前記微小空孔の孔径分布の第2ピークが、20~50nmに存在し、孔径2nmごとにポアを数えたときのポア数密度が10~50個/μm2であることを特徴とする1に記載の表面被覆切削工具。に特徴を有するものである。本発明について、以下に詳細に説明する。下部層のTi化合物層:Tiの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層、炭酸化物層および炭窒酸化物層のうちの1層または2層以上のTi化合物層からなる下部層は、通常の化学蒸着条件で形成することができ、それ自体が高温強度を有し、これの存在によって硬質被覆層が高温強度を具備するようになるほか、工具基体とAl2O3からなる上部層のいずれにも強固に密着し、よって硬質被覆層の工具基体に対する密着性向上に寄与する作用をもつが、その合計平均層厚が3μm未満では、前記作用を十分に発揮させることができず、一方、その合計平均層厚が20μmを越えると、チッピングを発生しやすくなることから、その合計平均層厚を3~20μmと定めた。上部層のAl2O3層:上部層を構成するAl2O3層が、高温硬さと耐熱性を備えることは既に良く知られているが、その平均層厚が1μm未満では、長期の使用に亘っての耐摩耗性を確保することができず、一方、その平均層厚が25μmを越えるとAl2O3結晶粒が粗大化し易くなり、その結果、高温硬さ、高温強度の低下に加え、高速断続切削加工時の耐チッピング性、耐欠損性が低下するようになることから、その平均層厚を1~25μmと定めた。上部層に形成する微小空孔:本発明のAl2O3層で構成された上部層に孔径2~50nmの微小空孔が、所定の孔径分布で分散分布している上部層は、切れ刃が高温に曝され、しかも、機械的熱的衝撃を受ける高速断続切削加工においても、すぐれた高温強度、高温硬さを備え、同時に、すぐれた耐チッピング性、耐欠損性を発揮する。孔径分布がバイモーダルな分布をとる微小空孔の形成:本発明の微小空孔は、通常の化学蒸着条件で成膜した上部層の形成過程中に次の2つの条件によるエッチングを施すことによって形成することができる。上部層成膜用の反応ガスの導入と、以下の2つ条件によるエッチングを交互に行うことにより、上部層中にバイモーダルな分布をとる孔径分布を有する微小空孔が形成される。A条件反応ガス組成容量:SF6:5~10,H2:残反応雰囲気温度:800~950°C、反応雰囲気圧力:4~9kPa、の条件で7~40分間SF6エッチングを行う。B条件反応ガス組成容量:SF6:5~10,H2:残反応雰囲気温度:1000~1050°C、反応雰囲気圧力:13~27kPa、の条件で5~40分間SF6エッチングを行う。微小空孔の孔径分布形態:図1に、前記のエッチング条件で形成された本発明の上部層中に形成された微小空孔の孔径分布図を示す。図1に示されるように、本発明の上部層中には、孔径2~50nmの微小空孔が存在しているが、その粒度分布は、第1ピークが2~10nmに存在し、孔径2nmごとにポアを数えたときのポア数密度が200~500個/μm2であり、また、第2ピークが、20~50nmに存在し、孔径2nmごとにポアを数えたときのポア数密度が10~50個/μm2である形態のバイモーダルな分布をとっている。本発明で、微小空孔の孔径分布において、直径2~10nmである小さな微小空孔の第1ピークを200~500個/μm2の範囲内と定めたのは、直径2~10nmである小さな微小空孔の孔径分布における第1ピークが200個/μm2未満であるとAl2O3の膜の熱伝導率抑制、熱遮蔽効果向上という効果が十分に発揮しえなくなり、一方、500個/μm2を超えると空隙率が高くなりすぎ、上部層の脆化とともに耐摩耗性の低下が生じるからである。また、微小空孔の孔径分布において、直径20~50nmである大きな微小空孔の第2ピークを10~50個/μm2の範囲内と定めたのは、10個/μm2以下あるいは50個/μm2を超える範囲では、熱的および機械的衝撃を吸収緩和するという効果が十分に発揮しえなくなり、耐チッピング性、耐欠損性向上という効果が十分に発揮されないという理由による。また、本発明で、微小空孔の孔径を2~50nmと定めたのは、上部層中に形成される空孔の孔径が2nm未満では、衝撃緩和効果が期待できず、一方、孔径が50nmを超えると、上部層の靭性低下が大きくなるためであり、上部層の高温強度、高温硬さを維持しつつ、断続的衝撃的負荷に対する衝撃緩和効果を保持するためには、上部層に形成される微小空孔の孔径は2~50nmでなければならない。本発明の被覆工具は、硬質被覆層として、Ti化合物層からなる下部層とAl2O3層からなる上部層を被覆形成し、かつ、上部層中に孔径分布がバイモーダルな分布をとる微小空孔を有していることにより、鋼や鋳鉄等の高熱発生を伴い、しかも、切れ刃に断続的衝撃的高負荷が作用する高速断続切削加工に用いた場合でも、耐チッピング性、耐欠損性にすぐれ、その結果、長期の使用にわたってすぐれた耐摩耗性を発揮し、被覆工具の長寿命化が達成されるものである。つぎに、本発明の被覆工具を実施例により具体的に説明する。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、TaN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°C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ISOCNMG120408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~Eをそれぞれ製造した。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°C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CNMG120408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~eを形成した。つぎに、これらの工具基体A~Eおよび工具基体a~eの表面に、通常の化学蒸着装置を用い、a硬質被覆層の下部層として、表3に示される条件かつ表5に示される目標層厚でTi化合物層を蒸着形成する。b次いで、硬質被覆層の上部層として、表3に示される条件でAl2O3層を蒸着形成する。c次いで、bのAl2O3層成膜を停止し、表4に示されるA条件によるSF6エッチングを所定時間行い、さらにbの成膜工程を再度行ない、再度停止した後に表4に示されるB条件によるSF6エッチングを所定時間行い、さらにbの成膜工程を再度行なう。d前記cの工程を繰り返し行い、表5に示される目標層厚のAl2O3層を蒸着形成する。前記a~dによって、表5に示される下部層と、表6に示される孔径分布がバイモーダルな分布をとる微小空孔が分布した表5に示される目標層厚の上部層Al2O3層からなる硬質被覆層を蒸着形成することにより本発明被覆工具1~15を製造した。前記本発明被覆工具1~15の上部層について、走査型電子顕微鏡倍率50000倍を用いて複数視野に渡って観察したところ、図1に示した孔径分布図に示される孔径分布形態が確認された。また、比較の目的で、工具基体A~Eおよび工具基体a~eの表面に、表3に示される条件かつ表5に示される目標層厚で本発明被覆工具1~15と同様に、硬質被覆層の下部層としてのTi化合物層を蒸着形成した。次いで、硬質被覆層の上部層として、表3に示される条件かつ表5に示される目標層厚でAl2O3層からなる上部層を蒸着形成することにより、表5の比較被覆工具1~15を作製した。また、本発明被覆工具1~15および比較被覆工具1~15の各構成層の層厚を、走査型電子顕微鏡を用いて測定したところ、いずれも表5に示される目標層厚と実質的に同じ平均層厚を示した。つぎに、前記本発明被覆工具1~15および比較被覆工具1~15について、表7に示す条件で切削加工試験を実施し、いずれの切削試験でも切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。表8に、この測定結果を示した。表5~8に示される結果から、本発明の被覆工具は、硬質被覆層の上部層が、所定の孔径分布を有して微小空孔が分散していることにより、鋼や鋳鉄等の高熱発生を伴い、しかも、切れ刃に断続的衝撃的高負荷が作用する高速断続切削加工に用いた場合でも、耐チッピング性、耐欠損性にすぐれ、その結果、長期の使用にわたってすぐれた耐摩耗性を発揮することが明らかである。これに対して、硬質被覆層の上部層に所定の孔径分布を有して微小空孔が分散していない比較被覆工具1~15については、高熱発生を伴い、しかも、切れ刃に断続的衝撃的高負荷が作用する高速断続切削加工に用いた場合、チッピング、欠損等の発生により短時間で寿命にいたることが明らかである。"