CN114286731A - 金刚石切削工具及其制造方法 - Google Patents

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植田晓彦
渡部直树
久木野晓
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Sumitomo Electric Hardmetal Corp
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Abstract

金刚石切削工具包含刀尖部，所述刀尖部具备单晶金刚石或无粘合剂多晶金刚石，以及石墨，将构成单晶金刚石或无粘合剂多晶金刚石的碳设为第一碳，将构成石墨的碳设为第二碳，当在刀尖部的表面进行了拉曼分光分析的情况下，相对于所述表面中的第一碳的峰强度Id1与所述表面中的第二碳的峰强度Ig1之和的、Ig1的比率R1为0.5以上且1以下，当在位于距所述表面为1μm的深度的面中进行了拉曼分光分析的情况下，相对于位于距所述表面为1μm的深度的面中的第一碳的峰强度Id2与位于距所述表面为1μm的深度的面中的第二碳的峰强度Ig2之和的、Ig2的比率R2为0.01以上且0.3以下。

Description

金刚石切削工具及其制造方法
技术领域
本公开涉及金刚石切削工具及其制造方法。本申请主张基于作为在2019年10月24日申请的日本专利申请的日本特愿2019-193506号的优先权。该日本专利申请中记载的全部记载内容通过参照而援引于本说明书中。
背景技术
在对以铝合金为首的非铁金属、碳纤维增强塑料(CFRP)、玻璃纤维增强塑料(GFRP)、陶瓷、陶瓷基体复合材料(CMC)、超硬合金等难切削性的被切削材料进行加工的情况下，一直以来广泛使用刀尖实质上由金刚石构成的金刚石切削工具。然而，对于这种被切削材料，在加工时大多无法使用切削油(以下，也记为“冷却剂”)。在该情况下，在加工时刀尖的磨损变得剧烈，因此要求提高金刚石切削工具的耐磨损性。
针对上述的要求，日本特开2005-088178号公报(专利文献1)公开了通过放电加工使石墨层积极地在后刀面析出的金刚石烧结体工具。在该金刚石烧结体工具中，通过上述石墨层所具有的润滑性而提高后刀面的耐磨损性。日本特开2011-121142号公报(专利文献2)公开了一种金刚石包覆切削工具，其在将工具基体的表面包覆的金刚石覆膜的膜厚方向上形成有连续的石墨相。在该金刚石包覆切削工具中，通过上述石墨相而提高耐磨损性，并且能够防止金刚石覆膜因残留应力而剥离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-088178号公报
专利文献2：日本特开2011-121142号公报
发明内容
本公开所涉及的金刚石切削工具包含刀尖部，该刀尖部具备单晶金刚石或无粘合剂多晶金刚石，以及石墨，其中，将构成上述单晶金刚石或上述无粘合剂多晶金刚石的碳设为第一碳，将构成上述石墨的碳设为第二碳，当在上述刀尖部的表面进行了拉曼分光分析的情况下，相对于上述表面中的上述第一碳的峰强度Id1与上述表面中的上述第二碳的峰强度Ig1之和的、上述Ig1的比率R1为0.5以上且1以下，当在位于距上述表面为1μm的深度的面中进行了拉曼分光分析的情况下，相对于位于距上述表面为1μm的深度的面中的上述第一碳的峰强度Id2与位于距上述表面为1μm的深度的面中的上述第二碳的峰强度Ig2之和的、上述Ig2的比率R2为0.01以上且0.3以下。
本公开所涉及的金刚石切削工具的制造方法是上述金刚石切削工具的制造方法，其中，该制造方法包含：准备上述单晶金刚石或上述无粘合剂多晶金刚石的工序；在第一照射条件下对上述单晶金刚石或上述无粘合剂多晶金刚石执行激光加工，由此得到形成有切削刃的上述刀尖部的工序；以及在与上述第一照射条件不同的第二照射条件下对上述刀尖部执行激光加工，由此在上述刀尖部生成石墨的工序。
附图说明
图1是关于本实施方式所涉及的金刚石切削工具，从刀尖部的表面(后刀面的表面)朝向深度方向表示石墨相对于单晶金刚石或无粘合剂多晶金刚石与石墨之和的比率(Ig/(Ig+Id))的变化的图表。
图2是将图1的图表所示的本实施方式所涉及的金刚石切削工具中的从刀尖部的表面朝向深度方向的石墨的比率的变化示意性地反映于在上述刀尖部的一部分(后刀面的一部分)中从该表面沿深度方向切断后的截面而示出的说明图。
具体实施方式
[本公开所要解决的问题]
对于专利文献1所公开的金刚石烧结体工具，由于析出的石墨层仅存在于后刀面的表面，因此基于石墨层的润滑性的耐磨损性的提高只不过是暂时的效果，在需要使上述润滑性持续这一点上存在改良的余地。对于专利文献2所公开的金刚石包覆切削工具，由于是上述石墨相在膜厚方向上连续存在一定量的方式，因此在应对初期磨损的润滑性不足这一点上存在改良的余地。因而，尚未实现具有应对初期磨损的润滑性、且通过使上述润滑性持续而抑制了加工时的刀尖的磨损的金刚石切削工具，因此迫切希望开发出提高了耐磨损性的金刚石切削工具。
鉴于上述实际情况，本公开的目的在于提供一种提高了耐磨损性的金刚石切削工具及其制造方法。
[本公开的效果]
根据本公开，能够提供一种提高了耐磨损性的金刚石切削工具及其制造方法。
[本公开的实施方式的说明]
本发明的发明人为了解决上述问题而反复进行了深入研究，由此完成了本公开。具体而言，对于金刚石切削工具中的由单晶金刚石或无粘合剂多晶金刚石构成的刀尖部，在预定的照射条件下执行激光加工，由此在上述刀尖部生成石墨。发现在该情况下，上述石墨从刀尖部的表面朝向深度方向在单晶金刚石或无粘合剂多晶金刚石中大致单调减少并且存在至预定的深度。发现在刀尖部具有上述石墨的金刚石切削工具具有能够应对初期磨损的优异的润滑性，并且使上述润滑性持续，由此实现提高了耐磨损性的金刚石切削工具。
首先，列举本公开的实施方式进行说明。
[1]本公开的一个方式所涉及的金刚石切削工具包含刀尖部，该刀尖部具备单晶金刚石或无粘合剂多晶金刚石，以及石墨，其中，将构成上述单晶金刚石或上述无粘合剂多晶金刚石的碳设为第一碳，将构成上述石墨的碳设为第二碳，当在上述刀尖部的表面进行了拉曼分光分析的情况下，相对于上述表面中的上述第一碳的峰强度Id1与上述表面中的上述第二碳的峰强度Ig1之和的、上述Ig1的比率R1为0.5以上且1以下，当在位于距上述表面为1μm的深度的面中进行了拉曼分光分析的情况下，相对于位于距上述表面为1μm的深度的面中的上述第一碳的峰强度Id2与位于距上述表面为1μm的深度的面中的上述第二碳的峰强度Ig2之和的、上述Ig2的比率R2为0.01以上且0.3以下。具备这样的特征的金刚石切削工具具有能够应对初期磨损的优异的润滑性，并且使上述润滑性持续，由此能够提高耐磨损性。
[2]优选地，在上述金刚石切削工具中，当在位于距上述表面为0.5μm的深度的面中进行了拉曼分光分析的情况下，相对于位于距上述表面为0.5μm的深度的面中的上述第一碳的峰强度Id3与位于距上述表面为0.5μm的深度的面中的上述第二碳的峰强度Ig3之和的、上述Ig3的比率R3小于上述R1且大于上述R2。由此，能够进一步提高耐磨损性。
[3]优选地，上述表面为后刀面的表面。由此，能够提供在后刀面具有能够应对初期磨损的优异的润滑性、且起到使上述润滑性持续的作用的金刚石切削工具。
[4]本公开的一个方式所涉及的金刚石切削工具的制造方法是上述金刚石切削工具的制造方法，其中，该制造方法包含：准备上述单晶金刚石或上述无粘合剂多晶金刚石的工序；在第一照射条件下对上述单晶金刚石或上述无粘合剂多晶金刚石执行激光加工，由此得到形成有切削刃的上述刀尖部的工序；以及在与上述第一照射条件不同的第二照射条件下对上述刀尖部执行激光加工，由此在上述刀尖部生成石墨的工序。具有这样的特征的金刚石切削工具的制造方法具有能够应对初期磨损的优异的润滑性，并且使上述润滑性持续，由此能够制造提高了耐磨损性的金刚石切削工具。
[5]优选地，作为上述第二照射条件，激光波长为532nm以上且1064nm以下，激光光斑直径以半值宽度计为5μm以上且70μm以下，激光焦点深度为1mm以上，激光输出在加工点处为1W以上且20W以下，激光扫描速度为5mm/秒以上且100mm/秒以下，激光重复频率为10Hz以上且1MHz以下。由此，在刀尖部，能够成品率良好地生成赋予能够应对初期磨损的润滑性和使上述润滑性持续的作用的石墨。
[本公开的实施方式的详细内容]
以下，参照图1对本公开的实施方式(以下，也记为“本实施方式”)进行详细说明。在以下的说明中，“A～B”这样的形式的表述是指范围的上限下限(即A以上且B以下)，在A中没有单位的记载而仅在B中记载有单位的情况下，A的单位与B的单位相同。
〔金刚石切削工具〕
本实施方式所涉及的金刚石切削工具是包含刀尖部的金刚石切削工具，该刀尖部具备单晶金刚石(以下，也记为“SCD”)或无粘合剂多晶金刚石(以下，也记为“BLPCD”)，以及石墨。以下，有时使用第一碳的术语对构成上述SCD或BLPCD的碳进行说明，并使用第二碳的术语对构成上述石墨的碳进行说明。
在上述金刚石切削工具中，当在上述刀尖部的表面进行了拉曼分光分析的情况下，相对于上述表面中的上述第一碳的峰强度Id1与上述表面中的上述第二碳的峰强度Ig1之和的、上述Ig1的比率R1为0.5以上且1以下。进一步地，在上述金刚石切削工具中，当在位于距上述表面为1μm的深度的面中进行了拉曼分光分析的情况下，相对于位于距上述表面为1μm的深度的面中的上述第一碳的峰强度Id2与位于距上述表面为1μm的深度的面中的上述第二碳的峰强度Ig2之和的、上述Ig2的比率R2为0.01以上且0.3以下。
在上述金刚石切削工具中，在上述R1为0.5以上且1以下、且上述R2为0.01以上且0.3以下的情况下，能够在刀尖部得到基于石墨的能够应对初期磨损的优异的润滑性和使上述润滑性持续的作用。由此，金刚石切削工具的耐磨损性提高。在此，上述金刚石切削工具典型地存在如下方式：包含具有上述特征的刀尖部和通过钎焊等手段接合有该刀尖部的基体部。上述金刚石切削工具有时也存在仅由具有上述特征的刀尖部构成的方式。另外，上述金刚石切削工具也可以是金刚石切削工具的整体由单晶金刚石或无粘合剂多晶金刚石，以及石墨构成、且刀尖部具有上述特征的方式。
以下，在本实施方式中，作为金刚石切削工具的一个方式，对包含具有上述特征的刀尖部和上述基体部的金刚石切削工具进行详述，但本公开并不排除除此以外的方式的金刚石切削工具。
<刀尖部>
本实施方式所涉及的金刚石切削工具包含刀尖部，该刀尖部具备SCD或BLPCD，以及石墨。上述刀尖部具有前刀面、后刀面以及形成于上述前刀面与上述后刀面之间的切削刃。上述切削刃是直接参与被切削材料的加工的部分，由上述前刀面的一部分、上述后刀面的一部分、以及上述前刀面与上述后刀面交叉的棱线构成。在本说明书中，“前刀面”是指在切削时将从被切削材料削取的切屑扫出的面，“后刀面”是指在切削时与被切削材料的被切削面对置的面。
上述刀尖部是以上述SCD或BLPCD为主要构成要素的块体，具有块状的形状。因而，该形状与通过利用金刚石覆膜将超硬合金等任意的基材包覆而形成刀尖的金刚石包覆工具中的上述金刚石覆膜不同。进一步地，上述金刚石覆膜与本实施方式中的上述刀尖部的形状互不相同，由此不仅特性不同，使用目的以及制造方法也不同。这在例如上述专利文献2所公开的具有包含石墨的金刚石覆膜的金刚石包覆工具与本实施方式的具有刀尖部的金刚石切削工具的关系中也是同样的。例如，如果对上述专利文献2的金刚石包覆工具与本实施方式的金刚石切削工具进行比较，则不仅制造方法不同，而且在刀尖部生成石墨的方法也完全不同。
进一步地，在金刚石包覆工具中，一般而言，金刚石覆膜的厚度为5～10μm左右，实质上无法制造具有100μm以上的厚度的薄膜，与此相对地，在本实施方式所涉及的金刚石切削工具中，容易使作为刀尖部的SCD或BLPCD的厚度为100μm以上。
(SCD以及BLPCD)
刀尖部具备SCD或BLPCD。SCD可以通过执行高温高压合成(HPHT)法、化学气相蒸镀(CVD)法等以往公知的制造方法来准备。BLPCD是金刚石颗粒彼此不经由粘合剂(结合材料)而相互结合的多晶金刚石。BLPCD可以通过如下方式来准备：将石墨作为起始材料，通过以往公知的HPHT法转换为金刚石颗粒，同时不使用结合材料而将上述金刚石颗粒烧结，使它们结合。尤其是，作为刀尖部准备的SCD以及BLPCD优选相对于在后述的第二照射条件中使用的激光波长具有3cm-1以上且小于10cm-1的光(激光)的吸收系数。由此，能够高效地形成起到本公开的效果的刀尖部。
SCD以及BLPCD的光(激光)的吸收系数能够通过使用以下的测定方法来求出。首先，例如通过适当使用后述的金刚石切削工具的制造方法，准备确定了厚度的板状的SCD或BLPCD。接着，对于上述SCD或BLPCD，通过紫外可见分光法对激光的波长(例如532nm或1064nm)下的光的透射率T进行测定。在此，上述光的透射率T是指向物体的入射光强度I0与物体的透射光强度I的比率(I/I0)。在将物体的厚度设为L、将物体所固有的光的反射率设为R、以及将光的吸收系数设为α的情况下，该比率(I/I0)能够由“I/I0＝T＝(1-R)2exp(-αL)”这样的式子表示。因而，通过将在上述SCD或BLPCD中测定出的光的透射率T(＝I/I0)、SCD或BLPCD的厚度L以及物体所固有的光的反射率R(在为金刚石的情况下，R＝0.172)代入上述式，能够求出光的吸收系数α。根据以上内容，关于相对于在后述的第二照射条件中使用的激光波长，SCD或BLPCD是否具有3cm-1以上且小于10cm-1的光的吸收系数，能够通过基于上述的式子求出光的吸收系数α来进行判断。
在上述SCD以及BLPCD中，碳以外的杂质元素的含有率优选为1质量％以下。上述杂质元素的含有率更优选为0.5质量％以下。杂质元素有时为选自由稀土类元素、碱土类金属、Co、Fe、Ni、Ti、W、Ta、Cr以及V组成的群组中的一种以上的金属元素。进一步地，杂质元素有时还为选自由氮、氧、硼、硅以及氢组成的群组中的一种以上的非金属元素或半金属元素。上述SCD以及BLPCD的杂质元素的含有率也可以为0质量％。
杂质元素的含有率的测定方法如下所述。即，通过使用二次离子质谱法(SIMS：Secondary Ion Mass Spectrometry)，首先在作为刀尖部而准备的SCD或BLPCD中，对作为测定对象的杂质元素的二次离子强度(counts/sec)进行测定。进一步地，基于该测定结果，得到作为横轴表示分析深度、纵轴表示二次离子强度的图表而制作的上述杂质元素的光谱数据。接着，准备以已知的能量(kev)以及剂量(atoms/cm2)对上述SCD或BLPCD离子注入了作为测定对象的杂质元素的参考试样。进一步地，对于上述参考试样，在与对上述SCD或BLPCD进行的测定相同的条件下对二次离子强度进行测定，由此得到上述参考试样中的上述杂质元素的光谱数据。最后，通过对上述SCD或BLPCD中的上述杂质元素的光谱数据与上述参考试样中的上述杂质元素的光谱数据进行对比，能够计算出在上述SCD或BLPCD中作为测定对象的杂质元素的含有率(atoms/cm3)。
在此，在碳以外的杂质元素的含有率为1质量％以下的情况下，能够成品率良好地得到相对于在第二照射条件中使用的激光波长而具有3cm-1以上且小于10cm-1的光(激光)的吸收系数的SCD以及BLPCD。碳以外的杂质元素的含有率为1质量％以下的SCD以及BLPCD可以通过以往公知的制造方法来得到。
(石墨)
刀尖部如上述那样具备石墨。如后述的〔金刚石切削工具的制造方法〕的项目中详述的那样，上述石墨能够通过如下方式生成：在第一照射条件下对SCD或BLPCD进行激光加工，由此得到形成有切削刃的刀尖部之后，在与上述第一照射条件不同的第二照射条件下对上述刀尖部进行激光加工。
在此，图1是关于本实施方式所涉及的金刚石切削工具，从刀尖部的表面朝向深度方向表示石墨相对于SCD或BLPCD与石墨之和的比率的变化的图表。如图1所示，在刀尖部中，石墨从刀尖部的表面朝向深度方向，在SCD或BLPCD中大致单调减少并且至少存在至位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面。由此，能够对刀尖部赋予基于石墨的能够应对初期磨损的润滑性和使上述润滑性持续的作用，由此能够提高金刚石切削工具的耐磨损性。在本实施方式中，图1所示那样的石墨的比率的变化能够作为刀尖部中的石墨相对于上述SCD或BLPCD与石墨之和的比率(R＝Ig/(Ig+Id))，基于后述的拉曼分光分析来求出。
另一方面，图1中虚线所示的石墨的比率的变化表示在这种金刚石切削工具中，通过以往公知的激光加工等在刀尖部积极地使石墨层析出(以下，也记为“以往的石墨层”)的情况。在该情况下，以往的石墨层的厚度薄至100nm左右。因此，在图1中，具有以往的石墨层的刀尖部若超过距刀尖部的表面为100nm的深度，则石墨的比率急剧减少。因此，具有以往的石墨层的金刚石切削工具的基于石墨的润滑性的效果是暂时的，在加工时难以使润滑性持续。
进一步地，图2是将图1的图表所示的本实施方式所涉及的金刚石切削工具中的从刀尖部的表面朝向深度方向的石墨的比率的变化示意性地反映于在上述刀尖部的一部分(后刀面的一部分)中从该表面沿深度方向切断后的截面而示出的说明图。具体而言，在图2中，放大示出在金刚石切削工具的刀尖部1的一部分中，从表面(后刀面11的表面)沿深度方向切断后的截面S，由此利用灰色的浓淡(点的密集度)表示上述截面S中的石墨的比率的变化。即，在上述截面S中，在通过使点密集而使灰色表现得更浓的区域中，石墨的比率更高。根据图2可以理解，在上述截面S中，石墨的比率(含量)从后刀面11的表面朝向深度方向大致单调减少，但至少从后刀面11的表面存在至预定的深度而不成为零。
在此，在本说明书中，“刀尖部的表面”是指上述前刀面的表面、上述后刀面的表面以及上述切削刃的表面这三者。但是，作为后述的拉曼分光分析的分析对象的“刀尖部的表面”，从充分地发挥本公开的效果的观点出发，优选为后刀面的表面。这是因为，后刀面是在切削时与被切削材料的被切削面对置的面，因此要求与前刀面相比具有更优异的耐磨损性。另外，与切削刃相比，能够执行拉曼分光分析的区域较大，因此与切削刃相比更容易作为分析对象。即，上述表面优选为后刀面的表面。进一步地，在本说明书中，称为“刀尖部的表面”的情况下的“表面”是指刀尖部的最表面，不包含深度方向的厚度的概念。
(通过拉曼分光分析求出的R1、R2以及R3)
在本实施方式所涉及的金刚石切削工具中，当如上述那样将构成SCD或BLPCD的碳设为第一碳，将构成上述石墨的碳设为第二碳，并且在刀尖部的表面进行了拉曼分光分析的情况下，相对于上述表面中的上述第一碳的峰强度Id1与上述表面中的上述第二碳的峰强度Ig1之和的、上述Ig1的比率R1为0.5以上且1以下。上述R1是指刀尖部的表面中的石墨相对于SCD或BLPCD与石墨之和的比率，能够由Ig1/(Ig1+Id1)的式子表示。即，在本实施方式中，刀尖部的表面中的石墨相对于SCD或BLPCD与石墨之和的比率(R1＝Ig1/(Ig1+Id1))为0.5以上且1以下。
上述R1优选为0.7以上且1以下，更优选为0.9以上且1以下。在上述R1小于0.5的情况下，刀尖部的表面中的石墨的比率变得有些少，因此难以得到能够应对初期磨损的润滑性。另一方面，根据上述Ig1/(Ig1+Id1)的式子，不可能存在上述R1超过1的情况。
进一步地，在上述刀尖部中，当在位于距上述表面为1μm的深度的面中进行了拉曼分光分析的情况下，相对于位于距上述表面为1μm的深度的面中的上述第一碳的峰强度Id2与位于距上述表面为1μm的深度的面中的上述第二碳的峰强度Ig2之和的、上述Ig2的比率R2为0.01以上且0.3以下。上述R2是指位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面中的石墨相对于SCD或BLPCD与石墨之和的比率，能够由Ig2/(Ig2+Id2)的式子表示。即，在本实施方式中，位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面中的石墨相对于SCD或BLPCD与石墨之和的比率(R2＝Ig2/(Ig2+Id2))为0.01以上且0.3以下。在本说明书中，“位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面”是指从刀尖部的表面沿深度方向隔开1μm的距离而与上述表面平行的面。另外，“位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面”是为了进行拉曼分光分析而假想地设定的面(测定对象面)，如后述那样在拉曼分光分析时露出。
上述R2优选为0.1以上且0.3以下，更优选为0.15以上且0.25以下。在上述R2小于0.01的情况下，从刀尖部的表面到位于1μm的深度的面为止的石墨的比率变得有些少，因此在加工时润滑性难以持续。在上述R2超过0.3的情况下，从刀尖部的表面到位于1μm的深度的面为止的石墨的比率变得过多，因此由于硬度的降低而难以得到充分的加工性能。
在此，在本实施方式中，作为R2对位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面中的石墨相对于SCD或BLPCD与石墨之和的比率进行规定的理由如下。即，应用这种金刚石切削工具的难切削性的被切削材料的加工被称为镜面加工等，大多要求精加工成具有非常小的表面粗糙度的加工面。在该情况下，一般在金刚石切削工具被使用于上述被切削材料的加工直至位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面露出的程度时，判断为该金刚石切削工具达到寿命。因而，通过对R2进行规定，能够明确润滑性是否持续到判断为金刚石切削工具达到寿命为止。
本实施方式所涉及的金刚石切削工具在具有上述的R1、R2的关系的情况下，即R1为0.5以上且1以下、且R2为0.01以上且0.3以下的情况下，能够在刀尖部得到基于石墨的能够应对初期磨损的优异的润滑性和使上述润滑性持续的作用。
具体而言，首先，通过使刀尖部的表面中的石墨的比率(R1)为0.5以上且1以下，能够具有能够应对初期磨损的润滑性。这是因为石墨占刀尖部的表面的过半数。
进一步地，通过使位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面中的石墨的比率(R2)为0.01以上且0.3以下，能够发挥优异的加工性能。这是因为，在位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面中，具有较高的硬度的SCD或BLPCD占大多数。另外，在位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面中存在石墨，因此还能够维持润滑性。
接着，在上述金刚石切削工具的刀尖部中，当在位于距上述表面为0.5μm的深度的面中进行了拉曼分光分析的情况下，相对于位于距上述表面为0.5μm的深度的面中的上述第一碳的峰强度Id3与位于距上述表面为0.5μm的深度的面中的上述第二碳的峰强度Ig3之和的、上述Ig3的比率R3小于上述R1且大于上述R2。上述R3是指位于距刀尖部的表面为0.5μm的深度的面中的石墨相对于SCD或BLPCD与石墨之和的比率，能够由Ig3/(Ig3+Id3)的式子表示。即，在本实施方式中，位于距刀尖部的表面为0.5μm的深度的面中的石墨相对于SCD或BLPCD与石墨之和的比率(R3＝Ig3/(Ig3+Id3))优选小于上述R1且大于上述R2。换言之，本实施方式所涉及的金刚石切削工具优选满足R1＞R3＞R2的关系。在本说明书中，“位于距刀尖部的表面为0.5μm的深度的面”是指从刀尖部的表面沿深度方向隔开0.5μm的距离而与上述表面平行的面。另外，“位于距刀尖部的表面为0.5μm的深度的面”是为了进行拉曼分光分析而假想地设定的面(测定对象面)，如后述那样在拉曼分光分析时露出。
上述金刚石切削工具通过满足R1＞R3＞R2的关系，意味着在位于距刀尖部的表面为0.5μm的深度的面中SCD或BLPCD中存在相当量的石墨，因此能够维持润滑性。进一步地，在位于距刀尖部的表面为0.5μm的深度的面中，SCD或BLPCD占过半数，因此还能够发挥优异的加工性能。另一方面，在上述R3比上述R1大的情况下，位于距刀尖部的表面为0.5μm的深度的面中的石墨的比率变得过多，有可能因硬度的降低而无法得到充分的加工性能。或者，在上述R3比上述R1大的情况下，刀尖部的表面中的石墨的比率变得有些少，有可能难以得到能够应对初期磨损的润滑性。
进一步地，在上述R3小于上述R2的情况下，位于距刀尖部的表面为0.5μm的深度的面中的石墨的比率变得有些少，有可能在加工时润滑性无法持续。或者，在上述R3小于上述R2的情况下，位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面中的石墨的比率变得过多，有可能因硬度的降低而无法得到充分的加工性能。上述R3具体而言优选为0.1以上且0.75以下，更优选为大于0.3且小于0.5。
在此，具体而言，包含满足上述的R1＞R3＞R2的关系的刀尖部的金刚石切削工具是通过后述的金刚石切削工具的制造方法而得到的。鉴于该制造方法的内容，据推定，在上述刀尖部中石墨如图1以及图2所示那样从刀尖部的表面朝向深度方向在SCD或BLPCD中大致单调减少并且至少存在至位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面。因此，在本说明书中，在刀尖部中石墨的比率满足R1＞R3＞R2的关系的情况下，视为在刀尖部中石墨“从刀尖部的表面朝向深度方向在SCD或BLPCD中大致单调减少并且至少存在至位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面”。因而，只要上述石墨的比率满足上述的R1＞R2＞R3的关系，则无论是在从刀尖部的表面向深度方向行进的方向上包含石墨的比率恒定的部分的情况，还是在从刀尖部的表面向深度方向行进的方向上包含石墨的比率增加的部分的情况，只要起到本公开的效果，则任一种情况都不脱离本实施方式的金刚石切削工具。
上述石墨的比率(R1、R2以及R3)可以通过按照以下的步骤执行拉曼分光分析来求出。首先，关于R1，例如基于后述的金刚石切削工具的制造方法得到金刚石切削工具，由此准备作为测定对象的试样。接着，对该试样的刀尖部的表面(后刀面的表面)，在室温下照射波长为532nm的激光作为激发光，由此执行拉曼分光分析。在上述拉曼分光分析中，基于通过使用具有0.25cm-1以下的波数分辨率的分光器(商品名：“LabRAM HR UV-VIS NIR”，株式会社堀场制作所制造)执行光谱分析而得到的声子峰，通过最小二乘法对洛伦兹函数和高斯函数的复合函数进行拟合，由此求出金刚石以及石墨的峰强度。具体而言，对在1333cm-1附近出现的金刚石的峰强度(Id1)以及在1400～1700cm-1附近出现的石墨的峰强度(Ig1)进行测定。能够基于该Id1以及Ig1并根据Ig1/(Ig1+Id1)的式子求出R1。R1可以在后刀面上的任意五个部位求出Ig1/(Ig1+Id1)，并以它们的平均值进行表示。
接着，关于R2，能够通过以下的方法求出。首先，通过对上述试样中的刀尖部的后刀面进行研磨加工，使位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面露出，将该露出面作为测定对象面。通过与求出R1的方法相同的方法对该测定对象面执行拉曼分光分析，由此能够根据Ig2/(Ig2+Id2)的式子求出R2。关于R3，通过对上述试样中的刀尖部的后刀面进行研磨加工，使位于距刀尖部的表面为0.5μm的深度的面露出，将该露出面作为测定对象面，通过与求出R1的方法相同的方法执行拉曼分光分析，由此能够根据Ig3/(Ig3+Id3)的式子求出R3。需要说明的是，在执行上述拉曼分光分析时，优选按照R1、R3、R2的顺序求出其数值。
<金刚石切削工具中的其他结构：基体部>
如上所述，上述金刚石切削工具存在在包含刀尖部的同时还包含基体部的情况。作为上述金刚石切削工具的基体部，只要是作为这种基体部而以往公知的基体部，则均可以使用。例如，基体部优选由超硬合金(例如，包括WC基超硬合金、除了WC之外还含有Co或添加有Ti、Ta、Nb等碳氮化物的超硬合金)、金属陶瓷(以TiC、TiN、TiCN等为主成分的金属陶瓷)、高速钢、陶瓷(碳化钛、碳化硅、氮化硅、氮化铝、氧化铝等)、立方晶氮化硼烧结体或金刚石烧结体中的任一种构成。
作为基体部的原材料，其中优选选择超硬合金(尤其是WC基超硬合金)或金属陶瓷(尤其是TiCN基金属陶瓷)。上述原材料在高温下的硬度与强度的平衡优异，作为上述用途的金刚石切削工具的基体部具有优异的特性。在使用WC基超硬合金作为基体部的情况下，在其组织中也可以包含游离碳、以及被称为η相或ε相的异常层等。
进一步地，基体部也可以是其表面被改性的基体部。例如，在超硬合金的情况下，也可以在其表面形成脱β层，在金属陶瓷的情况下，也可以形成表面硬化层。基体部即使其表面被改性也显示出所期望的效果。
在上述金刚石切削工具为钻头等切削工具的情况下，基体部有时被称为刀柄等。
<金刚石切削工具的用途>
上述金刚石切削工具不限于上述钻头，可以用作立铣刀(例如球头立铣刀)、钻头用刀尖更换型切削刀片、立铣刀用刀尖更换型切削刀片、铣削加工用刀尖更换型切削刀片、车削加工用刀尖更换型切削刀片、金工锯、齿轮切割刀具、铰刀、丝锥等各种切削工具。
<作用>
在本实施方式所涉及的金刚石切削工具中，石墨从刀尖部的表面朝向深度方向在SCD或BLPCD中大致单调减少并且至少存在至位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面。由此，能够对刀尖部赋予基于石墨的能够应对初期磨损的润滑性和使上述润滑性持续的作用，由此能够提高上述金刚石切削工具的耐磨损性。
〔金刚石切削工具的制造方法〕
关于本实施方式所涉及的金刚石切削工具的制造方法，除了后述的第三工序以外，可以通过适当使用用于制造这种金刚石切削工具的以往公知的方法来制造。即，上述金刚石切削工具的制造方法通过后述的第三工序，在上述刀尖部中，以从刀尖部的表面朝向深度方向在SCD或BLPCD中大致单调减少并且至少至位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面的方式生成石墨，由此能够得到提高了耐磨损性的金刚石切削工具。从成品率良好地得到上述金刚石切削工具的观点出发，本实施方式所涉及的金刚石切削工具的制造方法具体而言优选使用以下的方法。
本实施方式所涉及的金刚石切削工具的制造方法是上述金刚石切削工具的制造方法，其中，该制造方法包含：准备上述SCD或BLPCD的工序(第一工序)；在第一照射条件下对上述SCD或BLPCD执行激光加工，由此得到形成有切削刃的上述刀尖部的工序(第二工序)；以及在与上述第一照射条件不同的第二照射条件下对上述刀尖部执行激光加工，由此在上述刀尖部生成石墨的工序(第三工序)。
<第一工序>
本工序是准备SCD或BLPCD的工序。SCD以及BLPCD这两者均可以通过使用用于得到该SCD以及BLPCD的以往公知的制造方法来准备。例如，SCD可以通过使用以往公知的HTHP法、CVD法等来准备。进一步地，BLPCD可以通过将石墨作为起始材料并利用以往公知的HTHP法进行烧结而转换为金刚石颗粒，同时使上述金刚石颗粒彼此结合来准备。例如在金刚石切削工具为车削加工用刀尖更换型切削刀片的情况下，上述SCD以及BLPCD优选作为长度为2～6mm、宽度为1～6mm、厚度为0.3～2mm的刀片形状来准备。例如在金刚石切削工具为钻头的情况下，上述SCD以及BLPCD优选作为长度为0.5～5mm、直径为0.5～5mm的圆柱体形状来准备。
如上所述，上述SCD以及BLPCD能够通过以往公知的制造方法得到。然而，从充分发挥本公开的效果的观点出发，优选通过选择利用以往公知的制造方法得到的SCD以及BLPCD中的、相对于在后述的第二照射条件中使用的激光波长具有3cm-1以上且小于10cm-1的光的吸收系数的SCD以及BLPCD来准备上述SCD以及BLPCD。
本工序优选包含通过钎焊等手段将上述SCD或BLPCD接合于基体部的工序(基体部接合工序)。基体部能够如上述那样利用超硬合金等以往公知的材料来准备。例如，作为上述基体部的材料，可以优选使用住友电气工业株式会社制造的IGETALLOY(注册商标，材料种类：G10E、AFU等)。基体部的形状能够与上述SCD以及BLPCD的形状对应地形成。在此，上述基体部接合工序也可以代替在本工序中执行，而在后述的第三工序的在刀尖部生成石墨之后执行。
<第二工序>
本工序是通过在第一照射条件下对上述SCD或BLPCD执行激光加工而得到形成有切削刃的上述刀尖部的工序。具体而言，首先，将上述SCD或BLPCD安装于以往公知的激光加工机(例如，商品名“PreCutter”，LASERPLUS公司制造)。进一步地，在第一照射条件下利用上述激光加工机的激光进行扫描而对上述SCD或BLPCD的表面进行加工，由此在SCD或BLPCD上形成切削刃。由此，能够得到形成有切削刃的刀尖部。
作为上述第一照射条件，可以使用以往公知的条件。例如，能够使用如下的第一照射条件：激光波长为532nm以上且1064nm以下，激光光斑直径以半值宽度计为5μm以上且70μm以下，激光焦点深度为0.5mm以上且20mm以下，激光输出在加工点处为1W以上且20W以下，激光扫描速度为5mm/秒以上且100mm/秒以下。
<第三工序>
本工序是通过在与上述第一照射条件不同的第二照射条件下对上述刀尖部执行激光加工而在上述刀尖部生成石墨的工序。具体而言，首先，将上述刀尖部安装于上述激光加工机或者与上述激光加工机不同的第二激光加工机。接着，在第二照射条件下利用上述激光加工机或第二激光加工机的激光对刀尖部的表面进行扫描来进行加工，由此能够在刀尖部生成石墨。
上述第二照射条件优选为激光波长为532nm以上且1064nm以下，激光光斑直径以半值宽度计为5μm以上且70μm以下，激光焦点深度为1mm以上，激光输出在加工点处为1W以上且20W以下，激光扫描速度为5mm/秒以上且100mm/秒以下。第二照射条件更优选为激光波长为532nm或1064nm，激光光斑直径以半值宽度计为10～50μm，激光焦点深度为1.5mm以上，激光输出为2～10W，激光扫描速度为30～100mm/min。上述激光焦点深度的上限没有特别限制，可以为20mm以下。作为激光脉冲宽度，优选为1f(毫微微)秒以上且1μ秒以下。作为激光重复频率，优选为10Hz以上且1MHz以下。
在上述第二照射条件中，在激光光斑直径以半值宽度计小于5μm的情况下，由于激光功率较低，因此存在难以形成石墨从刀尖部的表面朝向深度方向在SCD或BLPCD中大致单调减少并且存在至预定的深度的分布的倾向。在激光光斑直径以半值宽度计超过70μm的情况下，由于激光功率较高，因此存在SCD或BLPCD破裂的倾向。在激光焦点深度小于1mm的情况下，由于散焦而存在难以形成石墨在SCD或BLPCD中大致单调减少并且存在至预定的深度的分布的倾向。在激光输出在加工点处小于1W的情况下，由于激光功率较低，因此存在难以形成石墨从刀尖部的表面朝向深度方向在SCD或BLPCD中大致单调减少并且存在至预定的深度的分布的倾向。在激光输出在加工点处超过20W的情况下，由于激光功率较高，因此存在SCD或BLPCD破裂的倾向。
在激光扫描速度小于5mm/秒的情况下，存在激光过深进入SCD或BLPCD而使SCD或BLPCD破裂的倾向，在超过100mm/秒的情况下，存在几乎不进行基于激光的加工的倾向。在激光脉冲宽度小于1f秒的情况下，由于激光功率较高，因此存在SCD或BLPCD破裂的倾向，在超过1μ秒的情况下，热加工占支配地位，存在SCD或BLPCD破裂的倾向。在激光重复频率小于10Hz的情况下，热加工占支配地位，存在SCD或BLPCD破裂的倾向。在激光重复频率超过1MHz的情况下，在所照射的激光脉冲的能量在加工点被消耗之前下一个激光脉冲就到达，因此加工点处的热负荷变大，因此存在难以形成石墨从刀尖部的表面朝向深度方向在SCD或BLPCD中大致单调减少并且存在至预定的深度的分布的倾向。
在本工序中，优选对由SCD或BLPCD形成的刀尖部，在上述第二照射条件下执行激光加工，该SCD或BLPCD相对于在上述第二照射条件中使用的激光波长具有3cm-1以上且小于10cm-1的光的吸收系数。在该情况下，激光从刀尖部的表面向深度方向行进，由此能够侵入刀尖部的内部。在侵入到刀尖部的内部的激光具有超过在所侵入的区域中使金刚石石墨化的阈值的能量的情况下，能够使该区域的SCD或BLPCD石墨化。
另一方面，上述激光越从刀尖部的表面向深度方向深入地行进，越损失更多的能量。因此，上述激光越从刀尖部的表面向深度方向行进至较深的区域，越无法在该区域中使SCD或BLPCD石墨化。若将其图表化，则能够表示为如图1所示那样的石墨相对于SCD或BLPCD与石墨之和的比率的变化。
在此，对上述SCD或BLPCD执行激光加工的第一照射条件和对上述刀尖部执行激光加工的第二照射条件在各种参数中包含重叠的范围，但在本工序中，只要在与第一照射条件不同的条件下执行激光加工，就能够发挥本公开的效果。这是因为，第一照射条件是由块状的SCD或BLPCD形成具有上述切削刃的刀尖部的激光加工，与此相对地，第二照射条件是从上述刀尖部的表面朝向深度方向以预定的比率生成石墨的激光加工，因此被照射部(SCD或BLPCD、或刀尖部)中的激光的能量的使用方式自然不同。具体而言，在第一照射条件下的激光加工中，相对于激光束大致垂直的面成为主要的被照射部，因此功率密度相对较高。与此相对地，在第二照射条件下的激光加工中，相对于激光束大致水平的面成为主要的被照射部，因此功率密度相对变低。
<作用效果>
通过以上的制造方法，能够得到本实施方式所涉及的金刚石切削工具。在通过上述制造方法得到的金刚石切削工具中，由SCD或BLPCD构成的刀尖部通过上述第二照射条件进行激光加工，由此在刀尖部中石墨能够从刀尖部的表面朝向深度方向在SCD或BLPCD中大致单调减少并且至少存在至位于距刀尖部的表面为1μm的深度的面。因此，通过上述的制造方法，具有能够基于上述石墨应对初期磨损的优异的润滑性，并且使上述润滑性持续，由此能够得到提高了耐磨损性的金刚石切削工具。
〔附记〕
以上的说明包含以下附记的实施方式。
<附记1>
一种金刚石切削工具，其包含刀尖部，所述刀尖部具备单晶金刚石或无粘合剂多晶金刚石，以及石墨，其中，
将构成所述单晶金刚石或所述无粘合剂多晶金刚石的碳设为第一碳，将构成所述石墨的碳设为第二碳，
当在所述刀尖部的表面进行了拉曼分光分析的情况下，相对于所述表面中的所述第一碳的峰强度Id1与所述表面中的所述第二碳的峰强度Ig1之和的、所述Ig1的比率R1为0.5以上且1以下，
当在位于距所述表面为1μm的深度的面中进行了拉曼分光分析的情况下，相对于位于距所述表面为1μm的深度的面中的所述第一碳的峰强度Id2与位于距所述表面为1μm的深度的面中的所述第二碳的峰强度Ig2之和的、所述Ig2的比率R2为0.01以上且0.3以下。
<附记2>
根据附记1所述的金刚石切削工具，其中，上述R1为0.7以上且1以下。
<附记3>
根据附记1或附记2所述的金刚石切削工具，其中，上述R1为0.9以上且1以下。
<附记4>
根据附记1至附记3中任一项所述的金刚石切削工具，其中，上述R2为0.1以上且0.3以下。
<附记5>
根据附记1至附记4中任一项所述的金刚石切削工具，其中，上述R2为0.15以上且0.25以下。
<附记6>
根据附记1至附记5中任一项所述的金刚石切削工具，其中，当在位于距上述表面为0.5μm的深度的面中进行了拉曼分光分析的情况下，相对于位于距上述表面为0.5μm的深度的面中的上述第一碳的峰强度Id3与位于距上述表面为0.5μm的深度的面中的上述第二碳的峰强度Ig3之和的、上述Ig3的比率R3为0.1以上且0.75以下。
<附记7>
根据附记1至附记6中任一项所述的金刚石切削工具，其中，上述R3大于0.3且小于0.5。
<附记8>
根据附记1至附记7中任一项所述的金刚石切削工具，其中，上述单晶金刚石或上述无粘合剂多晶金刚石相对于1064nm或532nm的激光波长具有3cm-1以上且小于10cm-1的光的吸收系数。
实施例
以下，列举实施例对本公开更详细地进行说明，但本公开并不限定于这些实施例。在以下的实施例以及比较例中，分别各制造两个金刚石切削工具。进一步地，在实施例以及比较例中，将两个金刚石切削工具中的一方用于后刀面的表面粗糙度Ra的测定以及切削试验，将另一方用于刀尖部中的SCD或BLPCD中的石墨的比率(R1、R2以及R3)的测定。
〔金刚石切削工具的制造〕
<实施例1>
(第一工序)
通过使用以往公知的HTHP法，准备用于制作ISO(国际标准化组织)所规定的CCMW09T304的刀片形状的BLPCD的块体。通过钎焊将该BLPCD接合于通过对使用了住友电气工业株式会社制造的IGETALLOY(注册商标，材料种类：G10E)的超硬合金进行加工而形成的基体部，由此制作供于后述的第二工序的被加工体。对于上述BLPCD，通过上述的测定方法求出相对于1064nm的激光波长的光的吸收系数，为3cm-1。
(第二工序)
使用与上述激光加工机同等性能的加工机，在以下的第一照射条件下，利用激光对上述被加工体中的BLPCD的表面进行扫描，由此进行激光加工。由此，在BLPCD形成具有前刀面、后刀面以及形成于上述前刀面与后刀面之间的切削刃的刀尖部，由此得到供于后述的第三工序的金刚石切削工具前体。
上述第一照射条件如下所述。
激光波长：1064nm
激光光斑直径：50μm(半值宽度)
激光焦点深度：1.5μm
激光输出：10W(加工点)
激光扫描速度：50mm/min
(第三工序)
对于上述金刚石切削工具前体的刀尖部，使用上述激光加工机在以下的第二照射条件下利用激光进行扫描，由此进行激光加工。由此在上述刀尖部生成石墨，由此得到实施例1的金刚石切削工具(车削加工用刀尖更换型切削刀片)。
上述第二照射条件如下所述。
激光波长：1064nm
激光光斑直径：40μm(半值宽度)
激光焦点深度：1.5μm
激光输出：5W(加工点)
激光扫描速度：10mm/min
激光脉冲宽度：10ps(皮秒)
激光重复频率：200kHz
<实施例2>
准备相对于532nm激光波长的、光的吸收系数为7cm-1的BLPCD，并且将第二照射条件设为如下，除此以外，通过使用与实施例1相同的方法，得到金刚石切削工具。
上述第二照射条件如下所述。
激光波长：532nm
激光光斑直径：40μm(半值宽度)
激光焦点深度：1.5μm
激光输出：6W(加工点)
激光扫描速度：8mm/min
激光脉冲宽度：10ps(皮秒)
激光重复频率：50Hz
<实施例3>
准备相对于1064nm的激光波长的、光的吸收系数为9cm-1的SCD，除此以外，通过使用与实施例1相同的方法，得到金刚石切削工具。
<实施例4>
准备相对于532nm的激光波长的、光的吸收系数为5cm-1的SCD，并且使第二照射条件与实施例2相同，除此以外，通过使用与实施例1相同的方法，得到金刚石切削工具。
<比较例1以及比较例2>
准备相对于532nm的激光波长的、光的吸收系数为15cm-1的BLPCD，并且使第二照射条件与实施例2相同，除此以外，通过使用与实施例1相同的方法，得到金刚石切削工具。
<比较例3>
准备相对于532nm的激光波长的、光的吸收系数为20cm-1的SCD，并且使第二照射条件与实施例2相同，除此以外，通过使用与实施例1相同的方法，得到金刚石切削工具。
<比较例4>
准备相对于532nm的激光波长的、光的吸收系数为1cm-1的SCD，并且使第二照射条件与实施例2相同，除此以外，通过使用与实施例1相同的方法，得到金刚石切削工具。
<比较例5>
准备相对于1064nm的激光波长的、光的吸收系数为1cm-1的SCD，除此以外，通过使用与实施例1相同的方法，得到金刚石切削工具。
〔后刀面的表面粗糙度Ra的测定〕
对于实施例1～实施例4以及比较例1～比较例5的金刚石切削工具，在刀尖部的后刀面设置三个部位的测定区域，使用激光显微镜(商品名：“OLS5000”，奥林巴斯株式会社制造)，依据JIS B 0601(2001)求出该测定区域的表面粗糙度Ra。将结果示于表1。表1中的“后刀面表面粗糙度Ra”的数值是在上述三个部位的测定区域测定的表面粗糙度Ra的平均值。在表1中的“后刀面表面粗糙度Ra”的数值为0.1μm以下的情况下，可以评价为各实施例以及比较例中制作的金刚石切削工具至少具有对被切削材料进行镜面加工的性能。
〔切削试验〕
使用实施例1～实施例4以及比较例1～比较例5的金刚石切削工具，按照以下的切削条件对作为被切削材料的超硬合金制成的圆棒材(
Figure BDA0003513810780000201
硬度(HRA)为87，住友电气工业株式会社制造)进行切削。在本切削试验中，在对上述被切削材料进行切削的距离达到1km的时间点中止切削，利用显微镜对该时间点下的金刚石切削工具的后刀面最大磨损宽度(单位为μm)进行放大观察，由此进行测定。将结果示于表1。上述后刀面最大磨损宽度的数值越小，则越能够评价为耐磨损性提高。在表1中，将金刚石切削工具的“后刀面最大磨损宽度”表示在“后刀面磨损宽度(μm)”的项目中。
<切削条件>
加工机：NC车床
切削速度：20m/min
进给速度：0.05mm/rev
切入量：0.2mm/rev
切削油(冷却剂)：无(其中，在使用了比较例2的金刚石切削工具的切削试验中，使用水溶性乳液)。
〔石墨的比率(R1、R2、R3)〕
对于实施例1～实施例4以及比较例1～比较例5的金刚石切削工具的刀尖部，使用上述方法分别求出刀尖部(后刀面)的表面、位于距刀尖部(后刀面)的表面为0.5μm的深度的面、以及位于距刀尖部(后刀面)的表面为1μm的深度的面中的SCD或BLAPCD中的石墨的比率(R1、R3以及R2)。将结果示于表1。
Figure BDA0003513810780000221
〔考察〕
根据表1，实施例1～实施例4以及比较例1～比较例5的金刚石切削工具均具有相同程度的后刀面的表面粗糙度Ra。实施例1～实施例4的金刚石切削工具的R1为0.5以上1以下，R2为0.01～0.3。进一步地，R3小于R1且大于R2。另一方面，比较例1～比较例3的金刚石切削工具的R1为1，R2为0。在该情况下，实施例1～实施例4的金刚石切削工具与比较例1～比较例3的金刚石切削工具相比，后刀面最大磨损宽度较小。比较例4以及比较例5是R1小于0.5或R2超过0.3的金刚石切削工具，与实施例1～实施例4的金刚石切削工具相比，后刀面最大磨损宽度较大。因此，可以评价为实施例1～实施例4的金刚石切削工具与比较例1～比较例5的金刚石切削工具相比，耐磨损性提高。需要说明的是，比较例2的金刚石切削工具如上述那样使用与比较例1相同的方法来制造，但与比较例1相比后刀面最大磨损宽度较大。据推测其理由在于，通过冷却剂对被切削材料进行冷却，由此在不发生由温度上升引起的被切削材料的硬度的降低的状态下执行了切削试验。
如以上那样对本公开的实施方式以及实施例进行了说明，但从最初起也预定将上述的各实施方式以及实施例的构成适当组合或进行各种变形。
应当认为本次公开的实施方式以及实施例在所有方面都是示例，而不是限制性的。本发明的范围不是由上述的实施方式以及实施例表示，而是由技术方案表示，意图包含与技术方案等同的意思以及范围内的全部变更。
附图标记说明
1：刀尖部；11：后刀面；S：截面。

Claims (5)

1.一种金刚石切削工具，其包含刀尖部，所述刀尖部具备单晶金刚石或无粘合剂多晶金刚石，以及石墨，其特征在于，
将构成所述单晶金刚石或所述无粘合剂多晶金刚石的碳设为第一碳，将构成所述石墨的碳设为第二碳，
当在所述刀尖部的表面进行了拉曼分光分析的情况下，相对于所述表面中的所述第一碳的峰强度Id1与所述表面中的所述第二碳的峰强度Ig1之和的、所述Ig1的比率R1为0.5以上且1以下，
当在位于距所述表面为1μm的深度的面中进行了拉曼分光分析的情况下，相对于位于距所述表面为1μm的深度的面中的所述第一碳的峰强度Id2与位于距所述表面为1μm的深度的面中的所述第二碳的峰强度Ig2之和的、所述Ig2的比率R2为0.01以上且0.3以下。
2.根据权利要求1所述的金刚石切削工具，其特征在于，当在位于距所述表面为0.5μm的深度的面中进行了拉曼分光分析的情况下，相对于位于距所述表面为0.5μm的深度的面中的所述第一碳的峰强度Id3与位于距所述表面为0.5μm的深度的面中的所述第二碳的峰强度Ig3之和的、所述Ig3的比率R3小于所述R1且大于所述R2。
3.根据权利要求1或2所述的金刚石切削工具，其特征在于，所述表面为后刀面的表面。
4.一种金刚石切削工具的制造方法，其是权利要求1至3中任一项所述的金刚石切削工具的制造方法，其特征在于，
所述制造方法包含：
准备所述单晶金刚石或所述无粘合剂多晶金刚石的工序；
在第一照射条件下对所述单晶金刚石或所述无粘合剂多晶金刚石执行激光加工，由此得到形成有切削刃的所述刀尖部的工序；以及
在与所述第一照射条件不同的第二照射条件下对所述刀尖部执行激光加工，由此在所述刀尖部生成石墨的工序。
5.根据权利要求4所述的金刚石切削工具的制造方法，其特征在于，
作为所述第二照射条件，
激光波长为532nm以上且1064nm以下，
激光光斑直径以半值宽度计为5μm以上且70μm以下，
激光焦点深度为1mm以上，
激光输出在加工点处为1W以上且20W以下，
激光扫描速度为5mm/秒以上且100mm/秒以下，
激光重复频率为10Hz以上且1MHz以下。
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