CN117480023A - 切削工具 - Google Patents

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堤内勇贵
久木野晓
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Abstract

一种切削工具，其具备基材和配置于所述基材上的覆膜，其中，所述覆膜包含第一层，所述第一层的厚度为0.2μm以上且9μm以下，所述第一层由Ti(1‑x‑y)AlxMyN构成，所述M为选自由锆、铪、周期表第五族元素、周期表第六族元素、硅以及硼组成的群组中的一种元素，在所述第一层中，所述x以及所述y沿着所述第一层的厚度方向变化，所述x的最大值xmax为0.20以上且0.70以下，所述x的最小值xmin为0以上且0.6以下，所述xmax与所述xmin满足0.01≤xmax‑xmin≤0.7，所述y的最大值ymax为0.01以上且0.20以下，所述y的最小值ymin为0以上且0.19以下，所述ymax与所述ymin满足0.01≤ymax‑ymin≤0.2。

Description

切削工具
技术领域
本公开涉及一种切削工具。
背景技术
以切削工具的长寿命化为目的，进行了各种研究。在日本特开平8-119774号公报(专利文献1)中公开了一种具有由cBN烧结体构成的基材的工具用的复合高硬度材料，该复合高硬度材料具有硬质耐热覆膜，该硬质耐热覆膜具有由TiAlN表示的组成。另外，在国际公开第2021/085253号(专利文献2)中公开了一种表面覆盖切削工具，其具有由立方晶氮化硼烧结体构成的工具基体并且在该工具基体的表面具有硬质覆盖层，该硬质覆盖层在该工具基体的正上方具有下部层(AlTiN层)并且在该下部层之上具有上部层(AlTiBN层)，该上部层具有硼的浓度沿着层厚方向而反复变化的组成调制结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-119774号公报
专利文献2：国际公开第2021/085253号
发明内容
本公开的切削工具具备基材和配置于所述基材上的覆膜，其中，
所述覆膜包含第一层，
所述第一层的厚度为0.2μm以上且9μm以下，
所述第一层由Ti(1-x-y)AlxMyN构成，
所述M为选自由锆、铪、周期表第五族元素、周期表第六族元素、硅以及硼组成的群组中的一种元素，
在所述第一层中，所述x以及所述y沿着所述第一层的厚度方向变化，
所述x的最大值xmax为0.20以上且0.70以下，
所述x的最小值xmin为0以上且0.6以下，
所述xmax与所述xmin满足0.01≤xmax-xmin≤0.7，
所述y的最大值ymax为0.01以上且0.20以下，
所述y的最小值ymin为0以上且0.19以下，
所述ymax与所述ymin满足0.01≤ymax-ymin≤0.2。
附图说明
图1是举例示出本公开的切削工具的一个方式的立体图。
图2是举例示出本公开的切削工具的一个方式的示意剖视图。
图3是举例示出本公开的切削工具的其他方式的示意剖视图。
图4是进一步举例示出本公开的切削工具的其他方式的示意剖视图。
图5是举例示出本公开的切削工具的另一其他方式的示意剖视图。
图6是进一步举例示出本公开的切削工具的另一其他方式的示意剖视图。
图7是举例示出在本公开的切削工具的一个方式中第一层的深度与x、y的关系的曲线图。
图8是举例示出在本公开的切削工具的另一方式中第一层的深度与x、y的关系的曲线图。
图9是对面的凹凸与偏斜度的关系进行说明的图。
图10是对面的凹凸与偏斜度的关系进行说明的图。
具体实施方式
[本公开所要解决的问题]
近年来，高效率加工的需求提高。伴随于此，在高效率加工中，也要求具有较长的工具寿命的切削工具。
因此，本公开的目的在于提供一种在高效率加工中也具有较长的工具寿命的切削工具。
[本公开的效果]
根据本公开，能够提供一种在高效率加工中也具有较长的工具寿命的切削工具。
[本公开的实施方式的说明]
首先，列举本公开的实施方式进行说明。
(1)一种切削工具，其具备基材和配置于所述基材上的覆膜，其中，
所述覆膜包含第一层，
所述第一层的厚度为0.2μm以上且9μm以下，
所述第一层由Ti(1-x-y)AlxMyN构成，
所述M为选自由锆、铪、周期表第五族元素、周期表第六族元素、硅以及硼组成的群组中的一种元素，
在所述第一层中，所述x以及所述y沿着所述第一层的厚度方向变化，
所述x的最大值xmax为0.20以上且0.70以下，
所述x的最小值xmin为0以上且0.6以下，
所述xmax与所述xmin满足0.01≤xmax-xmin≤0.7，
所述y的最大值ymax为0.01以上且0.20以下，
所述y的最小值ymin为0以上且0.19以下，
所述ymax与所述ymin满足0.01≤ymax-ymin≤0.2。
本公开的切削工具即使在高效率加工中也能够具有较长的工具寿命。
(2)优选地，在所述第一层中，微晶尺寸的平均为5nm以上且90nm以下。由此，覆膜的膜强度进一步提高。另外，在第一层中抑制裂纹的产生。
(3)优选地，所述覆膜还包含基底层，
所述基底层配置于所述基材的正上方且配置于所述第一层的正下方，
所述基底层的厚度为0.05μm以上且1.0μm以下，
所述基底层由TiaAl1-aN或AlpCr1-pN构成，
所述a为0.2以上且1.0以下，
所述p为0以上且0.8以下。由此，在切削工具中基材与覆膜的紧贴力提高。
(4)优选地，所述第一层的残余应力为-3.0GPa以上且-0.1GPa以下。由此，覆膜的膜强度进一步提高。
(5)优选地，所述覆膜的表面的粗糙度Rasurf为0μm以上且0.1μm以下。由此，覆膜的耐剥离性提高。
(6)优选地，所述覆膜的表面的偏斜度Rsksurf为-2以上且2以下。由此，覆膜的耐剥离性进一步提高。
(7)优选地，所述基材的与所述覆膜接触的面的偏斜度Rsksub为-2以上且2以下。由此，覆膜的耐剥离性进一步提高。
(8)优选地，相对于所述第一层的(200)面的X射线衍射强度I(200)、所述覆膜的(111)面的X射线衍射强度I(111)、以及所述覆膜的(220)面的X射线衍射强度I(220)的合计的、所述I(200)的比率I(200)/(I(200)+I(111)+I(220))为0.50以上。由此，覆膜的耐剥离性进一步提高。
[本公开的实施方式的详细内容]
以下，参照附图对本公开的一个实施方式(以下，也记为“本实施方式”)的切削工具的具体例进行说明。在本公开的附图中，相同的附图标记表示相同部分或相当部分。另外，长度、宽度、厚度、深度等尺寸关系为了附图的清晰化和简化而适当变更，未必表示实际的尺寸关系。
在本说明书中，“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、仅在B中记载有单位的情况下，A的单位与B的单位相同。
在本说明书中，在以化学式表示化合物等的情况下，在不特别限定原子比时，包含以往公知的所有原子比，未必仅限定于化学计量范围内的原子比。例如在记载为“TiAlSiN”的情况下，构成TiAlSiN的原子数之比包含以往公知的所有原子比。
在本说明书中的晶体学的记载中，用()表示单独面。
[实施方式1：切削工具]
如图2～图6所示，本实施方式所涉及的切削工具10具备基材11和配置于所述基材11上的覆膜40，其中，
所述覆膜40包含第一层12，
所述第一层12的厚度为0.2μm以上且9μm以下，
所述第一层12由Ti(1-x-y)AlxMyN构成，
所述M为选自由锆、铪、周期表第五族元素、周期表第六族元素、硅以及硼组成的群组中的一种元素，
在所述第一层12中，所述x以及所述y沿着所述第一层12的厚度方向变化，
所述x的最大值xmax为0.20以上且0.70以下，
所述x的最小值xmin为0以上且0.6以下，
所述xmax与所述xmin满足0.01≤xmax-xmin≤0.7，
所述y的最大值ymax为0.01以上且0.20以下，
所述y的最小值ymin为0以上且0.19以下，
所述ymax与所述ymin满足0.01≤ymax-ymin≤0.2。
本公开的切削工具即使在高效率加工中也能够具有较长的工具寿命。其理由推测如下。
在上述第一层12中，上述x以及上述y沿着该第一层12的厚度方向变化，该x的最大值xmax为0.20以上且0.70以下，该x的最小值xmin为0以上且0.6以下，该xmax和该xmin满足0.01≤xmax-xmin≤0.7，该y的最大值ymax为0.01以上且0.20以下，该y的最小值ymin为0以上且0.19以下，该ymax和该ymin满足0.01≤ymax-ymin≤0.2。因此，起因于Ti(1-x-y)AlxMyN的晶格常数难以一致，在上述第一层12中，颗粒的生长被抑制。因此，该第一层12能够形成微细的组织。其结果是，具备包含这样的第一层12的覆膜40的切削工具10具有优异的膜强度，因此即使在高效率加工中也能够具有较长的工具寿命。
本实施方式所涉及的切削工具10的形状以及用途没有特别限制。例如，作为本实施方式所涉及的切削工具10的形状，可列举为钻头、立铣刀、钻头用可转位切削刀片、立铣刀用可转位切削刀片、铣削加工用可转位切削刀片、车削加工用可转位切削刀片、金工锯、齿轮切割工具、铰刀、丝锥、曲轴的钉盘磨加工用刀片。
图1是举例示出本公开的切削工具10的一个方式的立体图。这样的形状的切削工具10被用作车削加工用可转位切削刀片等可转位切削刀片。
另外，本实施方式所涉及的切削工具10不仅限于具有如图1所示那样的切削工具10的整体包含基材11和形成于该基材11上的覆膜40的结构的切削工具，也包含仅切削工具10的一部分(尤其是刀尖部分(切削刃部)等)由上述结构构成的切削工具。例如，仅由硬质合金等构成的基体(支承体)的刀尖部位由上述结构构成的切削工具也包含在本实施方式所涉及的切削工具中。在该情况下，在术语上，将该刀尖部位视为切削工具。换言之，即使在上述结构仅占据切削工具的一部分的情况下，也将上述结构称为切削工具。
《基材》
本实施方式的基材可以没有特别限定地使用以往公知的基材作为这种基材。例如，上述基材可列举为硬质合金(例如，碳化钨(WC)基硬质合金、除了WC以外还包含Co的硬质合金、除了WC以外还添加有Ti、Ta、Nb等碳氮化物等的硬质合金等)、金属陶瓷(以TiC、TiN、TiCN等为主成分的材料)、高速钢、工具钢、陶瓷(碳化钛(TiC)、碳化硅(SiC)、氮化硅(SiN)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、赛隆、以及它们的混合体等)、立方晶型氮化硼烧结体(cBN烧结体)、金刚石烧结体、以及在结合相中分散有立方晶型氮化硼颗粒的硬质材料等。
在这些各种基材中，特别优选选择立方晶型氮化硼烧结体。其理由在于，立方晶型氮化硼烧结体在铁系的高硬度材料的切削中发挥特别优异的耐磨损性，适合作为上述用途的切削工具的基材。
在使用硬质合金作为基材的情况下，这样的硬质合金即使在组织中包含被称为游离碳或η相的异常相，也显示本实施方式的效果。需要说明的是，在本实施方式中使用的基材可以是其表面被改性的基材。例如，在硬质合金的情况下，可以在其表面形成脱β层，或在cBN烧结体的情况下形成表面硬化层，即使像这样对表面进行改性，也显示本实施方式的效果。
在上述切削工具为可转位切削刀片(车削加工用可转位切削刀片、铣削加工用可转位切削刀片等)的情况下，基材既包含具有断屑器的基材，也包含不具有断屑器的基材。刀尖部的形状包含锐边(前刀面与后刀面交叉的棱)、珩磨(对锐边赋予了圆角的形状)、负刃带(进行了倒角的形状)、将珩磨与负刃带组合的形状中的任意形状。
(基材的与所述覆膜接触的面的偏斜度)
上述基材的与上述覆膜接触的面的偏斜度Rsksub优选为-2以上且2以下。在此，“偏斜度”是指JIS B 0601-2001中规定的粗糙度曲线的偏斜度，是表示面的峰部与谷部的偏度的参数。换言之，如图9以及图10所示，“偏斜度”是表示以平均线L1为中心时的峰部与谷部的对称性的指标。在上述面相对于平均线L1偏向上侧的情况下，“偏斜度”为正值(图9)。另外，在上述面相对于平均线L1偏向下侧的情况下，“偏斜度”为负值(图10)。另外，在图9以及图10所示的概率密度的分布曲线为正态分布的情况下，偏斜度为“0”。
若上述基材的与上述覆膜接触的面的偏斜度Rsksub为-2以上且2以下，则在上述基材的与上述覆膜接触的面中，起因于峰部与谷部的分布的偏差变小，能够提高与覆膜的紧贴性。另外，在上述基材的与上述覆膜接触的面中，起因于峰部与谷部的分布的偏差变小，可减轻由加工时的负荷引起的应力集中，因此能够提高覆膜的耐剥离性。上述偏斜度Rsksub和基材与覆膜的紧贴性以及覆膜的耐剥离性之间的关系是由本发明的发明人新发现的。
上述Rsksub的下限更优选为-1.8以上，进一步优选为-1.6以上，更进一步优选为-1.4以上。另外，上述Rsksub的上限更优选为1.8以下，进一步优选为1.6以下，更进一步优选为1.4以下。另外，上述Rsksub更优选为-1.8以上且1.8以下，进一步优选为-1.6以上且1.6以下，更进一步优选为-1.4以上且1.4以下。
<基材的与覆膜接触的面的偏斜度Rsksub的测定方法>
上述基材的与覆膜接触的面的偏斜度Rsksub例如可以通过以下的方法求出。首先，将切削工具以沿着其后刀面的法线方向且包含刀尖的方式切断而使剖面露出。切断可以使用聚焦离子束装置或横截面抛光机装置等。使用扫描型电子显微镜(Scanning ElectronMicroscope：SEM)，以2000倍对该剖面进行观察，得到反射电子图像。接着，使用图像图像处理软件(例如，商品名“Winroof”三谷商事株式会社制造)，将该反射电子图像放大至2.5倍，由此得到观察视野。接着，在该观察视野中，选出包含“覆膜的表面”和“基材的与覆膜接触的面(相当于基材与覆膜的界面)”的50μm见方的矩形的任意部位，将“基材的与覆膜接触的面”作为线进行追踪并提取。使用图像处理软件(例如，商品名“Winroof”三谷商事株式会社制造)对由此提取出的线进行数值化，由此计算出该数值的平均值。在此，“将线数值化”是指，在将提取出的线放置于x-y的坐标轴的情况下，将该线的y轴的值在x轴方向上以0.05μm间隔输出。接着，基于该平均值，在与基材的与覆膜接触的面大致平行的方向上描绘平均线。接着，将该平均线设为X轴，且将相对于该X轴的垂直方向设为Y轴，以此作为坐标轴，使用上述图像处理软件，由此在该坐标轴中得到覆膜的表面的面的粗糙度曲线Z(x)。接着，通过将该Z(x)代入以下的式(1)，得到Rq。在此，“l”为“50μm”。
[数1]
接着，通过将该Z(x)和该Rq代入以下的式(2)，得到偏斜度Rsk。
[数2]
通过计算出通过在上述剖面中的任意的五个视野中执行上述测定而得到的上述偏斜度Rsk的平均值，求出上述偏斜度Rsksub。
《覆膜》
覆膜40配置在上述基材11上(图2～6)。图2～6是举例示出本公开的切削工具的一个方式的示意剖视图。“覆膜”具有通过覆盖上述基材11的至少刀尖部分来提高切削工具的耐剥离性、耐缺损性、耐磨损性等各特性的作用。此处记载的刀尖部分是指从刀尖棱线沿着基材表面为500μm以内的区域。上述覆膜40优选覆盖上述基材11的整个面。但是，即使上述基材11的一部分未被上述覆膜40覆盖，或者覆膜40的构成局部不同，也不脱离本实施方式的范围。
上述覆膜的厚度优选为0.4μm以上且8μm以下，更优选为0.6μm以上且7μm以下，进一步优选为0.8μm以上且6μm以下，更进一步优选为1.0μm以上且5μm以下，特别优选为1.2μm以上且4μm以下。在此，覆膜的厚度是指构成覆膜的各个层的厚度的总和。作为“构成覆膜的层”，例如可列举出上述第一层、上述基底层、以及作为上述第一层以及上述基底层以外的层而后述的其他层。
上述覆膜的厚度可以如下求出。首先，将切削工具的任意的位置切断，制作包含覆膜的剖面的试样。该试样的制作可以使用聚焦离子束装置、横截面抛光机装置等。接着，使用扫描型电子显微镜对所制作的剖面进行观察，对倍率进行调整，以在观察图像中包含覆膜的厚度方向的整个区域。接着，对该厚度进行5点测定，将其平均值作为覆膜的厚度。在对上述第一层、上述基底层以及上述其他层各自的厚度进行测定的情况下也是同样的。
上述覆膜40包含第一层12。另外，在本实施方式的一个方面中，只要维持上述切削工具所起到的效果，则也可以设置多个上述第一层12。由此，即使在覆膜的一部分发生了磨损的情况下，由于在该覆膜中残留有第一层，因此切削工具也能够保持优异的膜强度。另外，“包含第一层”是指上述覆膜在上述第一层的基础上，还可以包含上述基底层、以及作为上述第一层和上述基底层以外的层而后述的其他层。
(覆膜的表面的偏斜度)
上述覆膜的表面的偏斜度Rsksurf优选为-2以上且2以下。由此，在上述覆膜的表面，起因于峰部与谷部的分布的偏差变小，可减轻由加工时的负荷引起的应力集中，因此能够提高覆膜的耐剥离性。另外，上述Rsksurf的下限更优选为-1.8以上，进一步优选为-1.6以上，更进一步优选为-1.4以上。另外，上述Rsksurf的上限更优选为1.8以下，进一步优选为1.6以下，更进一步优选为1.4以下。另外，上述Rsksurf更优选为-1.8以上且1.8以下，进一步优选为-1.6以上且1.6以下，更进一步优选为-1.4以上且1.4以下。
(覆膜的表面粗糙度)
上述覆膜的表面的粗糙度Rasurf优选为0μm以上且0.1μm以下。由此，在上述覆膜的表面，起因于凹凸被减轻，可减轻由加工时的负荷引起的应力集中，因此能够提高覆膜的耐剥离性。另外，上述Rasurf的下限优选为0.01μm以上，更优选为0.02μm以上，进一步优选为0.03μm以上。另外，上述Rasurf的上限优选为0.09μm以下，更优选为0.08μm以下，进一步优选为0.07μm以下。另外，上述Rasurf优选为0.01μm以上且0.09μm以下，更优选为0.02μm以上且0.08μm以下，进一步优选为0.03μm以上且0.08μm以下。在此，“表面粗糙度Ra”是指JISB0601-2001中规定的算术平均粗糙度。
需要说明的是，上述覆膜的表面的粗糙度Rasurf按照以下的步骤进行测定。在切削工具的前刀面且距刀尖的距离为1000μm以内的区域中，设定400μm见方的测定区域。对于该测定区域，通过触针式表面形状测定器，对表面粗糙度进行测定。按照同样的步骤，在任意五个部位的测定区域对表面粗糙度进行测定。通过计算出该五个部位的表面粗糙度的平均，求出上述覆膜的表面的粗糙度Rasurf。需要说明的是，上述的“覆膜的表面的偏斜度Rsksurf”也通过同样的方法求出。
<第一层>
上述第一层的厚度为0.2μm以上且9μm以下。由此，能够提高覆膜的膜强度。另外，上述第一层的厚度的下限优选为0.4μm以上，更优选为0.6μm以上，进一步优选为0.8μm以上。另外，上述第一层的厚度的上限优选为8μm以下，更优选为7μm以下，进一步优选为6μm以下。另外，上述第一层的厚度优选为0.4μm以上且8μm以下，更优选为0.6μm以上且7μm以下，进一步优选为0.8μm以上且6μm以下。
上述第一层由Ti(1-x-y)AlxMyN构成，该M为选自由锆、铪、周期表第五族元素、周期表第六族元素、硅以及硼组成的群组中的一种元素。由此，第一层能够具有优异的强度。
在上述第一层12中，上述x以及上述y沿着上述第一层12的厚度方向变化，该x的最大值xmax为0.20以上且0.70以下，该x的最小值xmin为0以上且0.6以下，该xmax和该xmin满足0.01≤xmax-xmin≤0.7，该y的最大值ymax为0.01以上且0.20以下，该y的最小值ymin为0以上且0.19以下，该ymax和该ymin满足0.01≤ymax-ymin≤0.2。由此，起因于Ti(1-x-y)AlxMyN的晶格常数难以一致，在上述第一层12中，颗粒的生长被抑制。因此，该第一层12能够形成微细的组织。其结果是，具备包含这样的第一层12的覆膜40的切削工具10能够具有更优异的膜强度。
另外，上述xmax的下限优选为0.25以上，更优选为0.3以上，进一步优选为0.35以上。上述xmax的上限优选为0.65以下，更优选为0.6以下，进一步优选为0.55以下。上述xmax优选为0.25以上且0.65以下，更优选为0.3以上且0.6以下，进一步优选为0.35以上且0.55以下。
另外，上述xmin的下限优选为0.05以上，更优选为0.1以上，进一步优选为0.15以上。另外，上述xmin的上限优选为0.57以下，更优选为0.54以下，进一步优选为0.50以下。另外，上述xmin优选为0.05以上且0.57以下，更优选为0.1以上且0.54以下，进一步优选为0.15以上且0.50以下。
另外，上述ymax的下限优选为0.015以上，更优选为0.02以上，进一步优选为0.025以上。另外，上述ymax的上限优选为0.18以下，更优选为0.16以下，进一步优选为0.14以下。另外，上述ymax优选为0.015以上且0.18以下，更优选为0.02以上且0.16以下，进一步优选为0.025以上且0.14以下。
另外，上述ymin的下限优选为0.005以上，更优选为0.01以上，进一步优选为0.015以上。另外，上述ymin的上限优选为0.17以下，更优选为0.15以下，进一步优选为0.13以下。另外，上述ymin优选为0.005以上且0.17以下，更优选为0.01以上且0.15以下，进一步优选为0.015以上且0.13以下。
另外，上述xmax-xmin的下限优选为0.05以上，更优选为0.1以上，进一步优选为0.15以上。上述xmax-xmin的上限优选为0.6以下，更优选为0.5以下，进一步优选为0.4以下。上述xmax-xmin优选为0.05以上且0.6以下，更优选为0.1以上且0.5以下，进一步优选为0.15以上且0.4以下。
另外，上述ymax-ymin的下限优选为0.015以上，更优选为0.02以上，进一步优选为0.025以上。另外，上述ymax-ymin的上限优选为0.18以下，更优选为0.16以下，进一步优选为0.15以下。另外，上述ymax-ymin优选为0.015以上且0.18以下，更优选为0.02以上且0.16以下，进一步优选为0.025以上且0.15以下。
上述xmax、上述xmin、上述ymax、以及上述ymin可以如下求出。首先，从覆膜的后刀面侧沿着第一层的厚度方向，使用俄歇电子能谱法，对构成上述第一层的Ti(1-x-y)AlxMyN中的M所示的元素的种类及其原子浓度比率、以及Al的原子浓度比率进行测定。分析条件和离子溅射(Ar+)的条件如下所述。
(分析条件)
一次电子的能量：10keV
电流：约3nA
入射角度：相对于试样后刀面的法线为0度
分析区域：约10μm×10μm
(离子溅射(Ar+)的条件)
能量：1keV
入射角度：相对于试样后刀面的法线约为0度
溅射速度：约2nm/min
对任意的5点执行上述测定。根据该5点的上述原子浓度比率的测定值的平均，求出xmax、ymax、xmin、ymin。另外，也能够确定M所示的元素的种类。
在本说明书中，“在上述第一层中，x以及y沿着该第一层的厚度方向变化”是包含“在上述第一层中，x以及y沿着该第一层的厚度方向以相同的周期宽度周期性地变化”的方式和“在上述第一层中，x以及y沿着该第一层的厚度方向以相同的周期宽度周期性地变化”的方式以外的方式的概念。
在上述第一层中，在x以及y沿着该第一层的厚度方向以相同的周期宽度周期性地变化的情况下，上述周期宽度的平均可以设为1nm以上且500nm以下。上述周期宽度的平均通过将上述xmax、ymax、xmin、ymin标绘在横轴为第一层的深度且纵轴为x以及y的浓度的曲线图中来确定x以及y的周期性而求出。
在上述第一层中，在x以及y沿着该第一层的厚度方向以相同的周期宽度周期性地变化的情况下，上述xmax以及上述ymax优选为上述周期宽度各自中的x的最大值以及y的最大值。另外，上述xmin以及上述ymin优选为上述周期宽度各自中的x的最小值以及y的最小值。由此，该第一层12能够形成进一步微细的组织。其结果是，具备包含这样的第一层12的覆膜40的切削工具10能够具有更优异的膜强度。
在本实施方式的切削工具中，也可以是，上述周期宽度分别由沿着第一层的厚度方向层叠的第1-1区域(未图示)以及第1-2区域(未图示)构成，在该第1-1区域中，上述x为最大值xmax，并且，上述y为最大值ymax，在该第1-2区域中，上述x为最小值xmin，并且，上述y为最小值ymin。使用图7对该情况下的第一层的深度与x及y的关系进行说明。
在图7的曲线图中，横轴表示第一层的深度，纵轴表示x以及y的浓度。纵轴与横轴的交点是第一层的最靠覆膜的表面侧的地点，即，表示第一层的深度为0μm的地点。该第一层的深度为0μm的地点在图7中表示为A1。在第一层的深度0μm(A1)至深度A2μm的区域中，上述x为最大值xmax，并且，上述y为最大值ymax，该区域相当于第1-1区域。在深度A2μm至深度A3μm的区域中，上述x为最小值xmin，并且，上述y为最小值ymin，该区域相当于第1-2区域。此外，在从深度A3μm至深度A4μm的区域中，上述x为最大值xmax，并且，上述y为最大值ymax，该区域相当于第1-1区域。在从深度A4μm至深度A5μm的区域中，上述x为最小值xmin，并且，上述y为最小值ymin，该区域相当于第1-2区域。
在图7中，相邻的一组第1-1区域和第1-2区域的深度的合计、即从深度0μm(A1)到深度A3μm的距离W1、或者从深度A3μm到深度A5μm的距离W1相当于上述周期宽度。
在本实施方式的切削工具中，也可以是，上述周期宽度分别由沿着第一层的厚度方向层叠的第1-1区域(未图示)以及第1-2区域(未图示)构成，在该第1-1区域中，上述x为最大值xmax，并且，上述y为最小值ymin，在该第1-2区域中，上述x为最小值xmin，并且，上述y为最大值ymax。使用图8对该情况下的第一层的深度与x及y的关系进行说明。
在图8的曲线图中，横轴表示第一层的深度，纵轴表示x以及y的浓度。纵轴与横轴的交点是第一层的最靠覆膜的表面侧的地点，即，表示第一层的深度为0μm的地点。该第一层的深度为0μm的地点在图8中表示为B1。在第一层的深度0μm(B1)至深度B2μm的区域中，上述x为最大值xmax，并且，上述y为最小值ymin，该区域相当于第1-1区域。在深度B2μm至深度B3μm的区域中，上述x为最小值xmin，并且，上述y为最大值ymax，该区域相当于第1-2区域。此外，在深度B3至深度B4μm的区域中，上述x为最大值xmax，并且，上述y为最小值ymin，该区域相当于第1-1区域。在深度B4μm至深度B5μm的区域中，上述x为最小值xmin，并且，上述y为最大值ymax，该区域相当于第1-2区域。
在图8中，相邻的一组第1-1区域和第1-2区域的深度的合计、即从深度0μm(B1)到深度B3μm的距离W2、或者从深度B3μm到深度B5μm的距离W2相当于上述周期宽度。
(微晶尺寸)
在上述第一层中，微晶尺寸的平均优选为5nm以上且90nm以下。由此，起因于微晶尺寸的微细化，能够进一步提高包含该第一层的覆膜的膜强度。另外，能够抑制由微晶尺寸过小引起的第一层的韧性降低，因此能够在第一层中抑制裂纹的产生。另外，上述微晶尺寸的平均的下限优选为8nm以上，更优选为12nm以上，进一步优选为15nm以上。另外，上述微晶尺寸的平均的上限优选为80nm以下，更优选为70nm以下，进一步优选为60nm以下。另外，上述微晶尺寸的平均更优选为8nm以上且80nm以下，进一步优选为12nm以上且70nm以下，更进一步优选为15nm以上且60nm以下。
上述微晶尺寸的平均例如可以通过在以下的条件下进行的X射线衍射测定(XRD测定)而求出。具体而言，首先，对上述覆膜的表面照射X射线，进行X射线衍射测定(XRD测定)，对半峰全宽(Full Width Half Maximum(FWHM))进行测定。通过将该半峰全宽β代入下述(I)所示的谢乐公式，导出微晶尺寸γ。
γ＝Kλ/βcosθ(I)
在此，K表示形状因子。另外，在本说明书中，K为“0.9”。另外，在此，λ是指X射线波长。另外，在此，β是指半峰全宽(Full Width Half Maximum(FWHM))，以弧度单位表示。另外，在此，θ是指第一层的(200)峰的布拉格角。需要说明的是，在任意选择的五个部位进行该测定。接着，通过计算出五个部位的测定部位的微晶尺寸的平均值，求出上述微晶尺寸的平均。另外，在上述覆膜包含表面层(其他层)的情况下，使第一层露出后，执行上述XRD测定。
(X射线衍射测定的条件)
扫描轴：2θ-θ
X射线源：Cu-Kα射线
检测器：0维检测器(闪烁计数器)
管电压：45kV
管电流：40mA
入射光学系统：利用反射镜
受光光学系统：利用分析器晶体(PW3098/27)
步长：0.03°
累计时间：2秒
扫描范围(2θ)：10°～120°
确认到以下情况：在同一切削工具中，即使任意地选择不同的测定部位并在该测定部位进行上述的测定也能够得到同样的结果。
(第一层的残余应力)
上述第一层的残余应力优选为-3.0GPa以上且-0.1GPa以下。由此，能够进一步提高切削工具的膜强度。另外，上述第一层的残余应力的下限优选为-2.8GPa以上，更优选为-2.5GPa以上，进一步优选为-2.2GPa以上。另外，上述第一层的残余应力的上限优选为-0.2GPa以下，更优选为-0.3GPa以下，进一步优选为-0.4GPa以下。另外，上述第一层的残余应力优选为-2.8GPa以上且-0.2GPa以下，更优选为-2.5GPa以上且-0.3GPa以下，进一步优选为-2.5GPa以上且-0.4GPa以下。需要说明的是，在此，在残余应力显示负值的情况下，该残余应力是指“压缩残余应力”。
<第一层的残余应力的测定方法>
上述残余应力可以通过使用了X射线的2θ-sin2ψ法(侧倾法)而求出。具体而言，测定条件如下所述。例如，对于第一层的后刀面上的任意3点，通过使用了X射线的2θ-sin2ψ法(侧倾法)进行第一层的解析，将在这3点求出的残余应力的平均值作为该第一层中的残余应力。另外，在上述覆膜包含表面层(其他层)的情况下，使第一层露出后，执行上述XRD测定。
确认到以下情况：在同一切削工具中，即使任意地选择不同的测定部位并在该测定部位进行上述的测定也能够得到同样的结果。
(测定条件)
管电压：45kV
管电流：200mA
X射线源：Cu-Kα射线
入射光学系统：准直器/>
使用的峰：TiN(2,0,0)
(第一层的(200)面的X射线衍射强度相对于第一层的(200)面的X射线衍射强度、第一层的(111)面的X射线衍射强度、第一层的(220)面的X射线衍射强度的合计的比率)
相对于上述第一层的(200)面的X射线衍射强度I(200)、上述第一层的(111)面的X射线衍射强度I(111)与上述第一层的(220)面的X射线衍射强度I(220)的合计的、上述I(200)的比率I(200)/(I(200)+I(111)+I(220))优选为0.50以上。由此，能够提高覆膜的韧性，能够抑制龟裂的传播，因此能够进一步提高覆膜的耐剥离性。需要说明的是，在此“(200)面的X射线衍射强度I(200)”是指来自(200)面的X射线衍射峰中的最高的峰的衍射强度(峰的高度)(以下，也记为“最大衍射强度”。另外，在覆膜中包含的两种以上的化合物分别存在来自(200)面的X射线衍射峰的情况下，即，当在不同的位置存在多个来自(200)面的X射线衍射峰的情况下，“(200)面的X射线衍射强度I(200)”是指它们的最大衍射强度(峰的高度)的合计。对于“(111)面的X射线衍射强度I(111)”以及“(220)面的X射线衍射强度I(220)”而言也是同样的。
另外，上述I(200)/(I(200)+I(111)+I(220))的下限优选为0.53以上，更优选为0.56以上，进一步优选为0.60以上。另外，上述I(200)/(I(200)+I(111)+I(220))的上限优选为0.97以下，更优选为0.94以下，进一步优选为0.90以下。另外，上述I(200)/(I(200)+I(111)+I(220))更优选为0.53以上且0.97以下，进一步优选为0.56以上且0.94以下，更进一步优选为0.60以上且0.90以下。
上述I(200)、上述I(111)、以及上述I(220)例如可以通过在以下的条件下进行的X射线衍射测定(XRD测定)而求出。具体而言，上述I(200)、上述I(111)、以及上述I(220)通过对上述覆膜的表面照射X射线，执行X射线衍射测定(XRD测定)而得到。需要说明的是，在后刀面上的任意地选择的五个部位进行该测定。接着，计算出五个部位的测定部位处的上述I(200)、上述I(111)、以及上述I(220)各自的平均值。接着，基于I(200)的平均值、I(111)的平均值、以及I(220)的平均值，能够计算出上述I(200)/(I(200)+I(111)+I(220))。
(X射线衍射测定的条件)
扫描轴：2θ-θ
X射线源：Cu-Kα射线
检测器：0维检测器(闪烁计数器)
管电压：45kV
管电流：40mA
入射光学系统：利用反射镜
受光光学系统：利用分析器晶体(PW3098/27)
步长：0.03°
累计时间：2秒
扫描范围(2θ)：10°～120°
确认到以下情况：在同一切削工具中，即使任意地选择不同的测定范围并在该测定范围进行上述的测定也能够得到同样的结果。
<基底层>
上述覆膜还包含基底层，该基底层优选由TiaAl1-aN或AlpCr1-pN构成。在该情况下，优选上述基底层配置于上述基材的正上方且配置于上述第一层的正下方。由此，能够提高基材与覆膜的紧贴力。
上述基底层的厚度优选为0.05μm以上且1.0μm以下。由此，能够进一步提高基材与覆膜的紧贴力。这是因为，若基底层的厚度过薄，则存在难以提高基材与覆膜的紧贴力的趋势，另外，若基底层的厚度过厚，则存在妨碍第一层中的由颗粒的微细化带来的膜强度的提高的趋势。另外，上述基底层的厚度的下限优选为0.10μm以上，更优选为0.15μm以上，进一步优选为0.20μm以上。另外，上述基底层的厚度的上限优选为0.80μm以下，更优选为0.60μm以下，进一步优选为0.40μm以下。另外，上述基底层的厚度优选为0.10μm以上且0.80μm以下，更优选为0.15μm以上且0.60μm以下，进一步优选为0.20μm以上且0.40μm以下。
上述a优选为0.2以上且1.0以下。由此，能够改善与基材的紧贴性，改善覆膜的耐剥离性。上述a优选为0.3以上且0.9以下，更优选为0.4以上且0.8以下，进一步优选为0.5以上且0.7以下。
上述p优选为0以上且0.8以下。由此，能够改善与基材的紧贴性，改善覆膜的耐剥离性。上述p优选为0.1以上且0.77以下，更优选为0.2以上且0.74以下，进一步优选为0.3以上且0.7以下。
上述a以及上述p可以如下求出。首先，将切削工具的任意的位置切断，制作包含覆膜的剖面的试样。该试样的制作可以使用聚焦离子束装置、横截面抛光机装置等。接着，可以通过利用SEM附带的能量色散型X射线光谱法(EDX)对上述试样进行元素分析而求出。
<其他层>
只要不损害本实施方式的效果，上述覆膜也可以进一步包含上述其他层。如图4～图6所示，作为上述其他层，例如可列举为中间层14以及表面层15等。
(中间层)
本实施方式的覆膜例如可以在相邻的第一层12彼此之间(图4)、或者相邻的第一层12与表面层15之间(图5)包含中间层14。中间层14是配置于第一层12与其他第一层12或第一层12以外的层(表面层15等)之间的层。另外，中间层的组成例如可以为氮化钛(TiN)、碳氮化钛(TiCN)、氮化钛铝(TiAlN)、氮化钛铝硅(TiAlSiN)、氮化钛铝硼(TiAlBN)、氮化钛铝锆(TiAlZrN)、氮化钛铝铪(TiAlHfN)、氮化钛铝钒(TiAlVN)、氮化钛铝铌(TiAlNbN)、氮化钛铝钽(TiAlTaN)、氮化钛铝铬(TiAlCrN)、氮化钛铝钼(TiAlMoN)、氮化钛铝钨n(TiAlWN)。另外，中间层的厚度例如可以设为0.2μm以上且1μm以下。
(表面层)
本实施方式的覆膜可以包含表面层(图6)。表面层15是在覆膜40中配置于最表面侧的层。但是，也存在在刀尖棱线部没有形成表面层15的情况。
作为表面层15，例如可列举为TiN层。TiN层的色彩鲜明(呈金色)，因此若用作表面层15，则具有切削使用后的切削刀片的角部识别(已使用部位的识别)容易这样的优点。
表面层15的厚度例如可以为0.01μm以上且0.3μm以下。
[实施方式2：切削工具的制造方法]
以下，对实施方式1的切削工具的制造方法进行说明。需要说明的是，以下的制造方法是一个例子，实施方式1的切削工具也可以通过其他方法制作。
本实施方式所涉及的切削工具的制造方法包含：
准备上述基材的第一工序(以下，有时简称为“第一工序”)；以及
在上述基材上形成上述覆膜的第三工序(以下，有时简称为“第三工序”)。另外，该制造方法还可以进一步包含对通过上述第一工序得到的基材的表面进行离子轰击处理的第二工序(以下，有时简称为“第二工序”)和/或对通过上述第三工序得到的覆膜的表面进行干式喷砂处理的第四工序(以下，有时简称为“第四工序”)。以下，对各工序进行说明。
《第一工序：准备基材的工序》
在第一工序中，准备上述基材。作为上述基材，如上所述，只要是作为这种基材而以往公知的基材，则可以使用任意的基材。例如，准备形状为ISO标准的DNGA150408、由硬质合金材料(相当于K10)构成的基体。在该基体的刀尖(角部)部分分别接合由立方晶氮化硼烧结体构成的基材(形状：将顶角为55°且夹着该顶角的两边分别为2mm的等腰三角形作为底面的、厚度为2mm的三棱柱状)，由此得到接合体。需要说明的是，在接合中使用由Ti-Zr-Cu构成的钎料。接着，对该接合体的外周面、上表面以及下表面进行磨削，在刀尖形成负刃带形状(负刃带宽度为150μm，负刃带角为25°)。这样，能够得到刀尖(切削刃)部分分别由立方晶氮化硼烧结体构成的基体。
如上所述，在对接合体的外周面、上表面以及负刃带部进行磨削时，优选使用粒度号为#700以上的质地细腻的磨石。在使用小于#700的磨石的情况下，容易产生由磨削痕引起的凹凸，因此存在Rsksub的绝对值变大的趋势。以往认为，为了提高基材与覆膜的紧贴性，Rsksub优选为一定以上的大小。本发明的发明人进行了深入研究，结果发现，当Rsksub为-2以上且2以下时，在基材的与覆膜接触的面中，起因于峰部与谷部的分布的偏差变小，能够提高基材与覆膜的紧贴性，以及可减轻由加工时的负荷引起的应力集中，因此能够提高覆膜的耐剥离性。此外，本发明的发明人新发现了通过使用粒度号为#700以上的质地细腻的磨石，能够使Rsksub为-2以上且2以下。
《第二工序：对基材的表面进行离子轰击处理的工序》
在第二工序中，对基材的表面进行离子轰击处理。例如，首先，将基体设置在成膜装置的真空腔室内。接着，进行腔室内的抽真空。接着，一边使旋转台以3rpm旋转，一边将基体加热至500℃。接着，向真空腔室内导入Ar气体，使钨丝放电而产生Ar离子，对基体施加偏置电压，利用Ar离子，在以下的条件下进行基体的离子轰击处理。
(离子轰击处理的条件)
Ar气体的压力：1Pa
基板偏置电压：-600V～-1000V
处理时间：10分钟～45分钟
由此，能够使上述Rsksub为-2以上且2以下。
本发明的发明人新发现了通过在上述那样的条件下对基材的表面进行离子轰击处理，能够将Rsksub设为所期望的值。
《第三工序：在基材上形成覆膜的工序》
在第三工序中，在基材上形成覆膜。另外，上述第三工序包含用第一层覆盖上述离子轰击处理后的基材的表面的至少一部分的“第一层覆盖工序”。
作为用第一层覆盖上述基材的至少一部分的方法，例如可列举为物理蒸镀(PVD)法。
作为PVD法，可列举为AIP法(利用真空电弧放电使固体材料蒸发的离子镀法)、溅射法。例如，在使用AIP法来制造TiAlSiN层的情况下，使用作为金属蒸发源的TiAlSi靶和作为反应气体的N2即可。另外，在使用溅射法来制造TiAlSiN层的情况下，使用作为金属蒸发源的TiAlSi靶、作为反应气体的N2、Ar、Kr、Xe等溅射气体即可。另外，基板(基材)温度设为300℃～800℃，能够将气体压力设定为0.1～10Pa。
上述第一层覆盖工序包含在成膜中使偏置电压变动的工序(i)和准备两种靶组成并进行同时蒸镀的工序(ii)中的一方或双方。本发明的发明人进行了深入研究，结果发现，由此能够在上述第一层中沿着该第一层的厚度方向使上述x和上述y沿着第一层的厚度方向变化。
上述工序(i)例如能够通过使用TiAlSi靶作为靶并且使偏置电压在35v与50V之间不连续地变动来执行。
上述工序(ii)例如可以通过使用TiAlSi靶和TiAlN靶作为两种靶，并且将偏置电压固定为30V来执行。
上述第三工序在上述第一层覆盖工序的基础上，还可以包含形成基底层以及表面层等其他层的工序。其他层可以通过现有的方法来形成。需要说明的是，以下有时将“形成基底层的工序”称为工序(iii)。
《第四工序：对覆膜的表面进行干式喷砂处理的工序》
在第四工序中，对通过上述第三工序得到的覆膜的表面进行干式喷砂处理。例如，第四工序通过在如下条件下进行干式喷砂进行研磨来执行：对于通过第三工序得到的覆膜的前刀面、后刀面以及负刃带面，以100mm的投射距离，调整为约15度至70度的投射角度，在60秒～120秒的期间内，投射喷砂使用了金刚石磨粒的弹性研磨介质。由此，能够使覆膜的表面的粗糙度Rasurf为0μm以上且0.1μm以下，并且使覆膜的表面的偏斜度Rsksurf为-2以上且2以下。需要说明的是，在相对于进行喷砂处理的面的投射角度超过70度的情况下，覆膜的表面的凹凸与面的粗糙度减小，因此覆膜的去除容易进行，因此存在难以得到覆膜的效果的趋势。另外，在投射角度小于15度的情况下，难以得到弹性研磨介质的研磨效果，因此存在覆膜的表面的粗糙度难以减小的趋势。
如上所述，本发明的发明人新发现了通过对覆膜的表面进行干式喷砂处理，能够使Rasurf为0μm以上且0.1μm以下以及使Rsksurf为-2以上且2以下。
《其他工序》
在本实施方式所涉及的制造方法中，除了上述的工序以外，例如，也可以通过上述第四工序以外的方法，适当地进行对覆膜的表面进行处理的工序等。
实施例
以下，列举实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于这些实施例。
《切削工具的制作》
[试样No.1～试样No.48、以及试样No.1-101～试样No.104]
使用下述的制造方法，制作试样No.1～试样No.48、以及试样No.101～试样No.104的切削工具。
<第一工序：准备基材的工序>
首先，准备形状为ISO标准的DNGA150408、由硬质合金材料(相当于K10)构成的基体。接着，在该基体的刀尖部分(角部部分)接合具有cBN含有率为70％且结合材料的组成由TiN、TiB2、Al2O3以及AlN构成的组成的立方晶氮化硼烧结体基材(形状：将顶角为55°且夹着该顶角的两边分别为2mm的等腰三角形作为底面的、厚度为2mm的三角柱状)，由此得到接合体。需要说明的是，在接合中使用了由Ti-Zr-Cu构成的钎料。接着，对该接合体的外周面、上表面以及下表面进行磨削，在刀尖形成负刃带形状(负刃带宽度为150μm，负刃带角为25°)。磨削使用具有表1以及表2的“第一工序”的“研磨磨石”一栏所示的粒度号的磨石来进行。这样，得到刀尖(切削刃)部分分别由立方晶氮化硼烧结体构成的基体。
/>
《第二工序：对基材的表面进行离子轰击处理的工序》
将上述基体设置在成膜装置的真空腔室内。接着，进行腔室内的抽真空。接着，一边使旋转台以3rpm旋转，一边将基体加热至500℃。接着，向真空腔室内导入Ar气体(压力：1Pa)，使钨丝放电而产生Ar离子，对基体施加偏置电压，利用该Ar离子进行基体的离子轰击处理。需要说明的是，离子轰击处理的偏置电压和离子轰击处理的时间如表1以及表2的“第二工序”的“偏置电压”以及“时间”一栏所示。
《第三工序：在基材上形成覆膜的工序》
<工序(iii)：形成基底层的工序>
接着，在试样No.40～试样No.45中，为了在上述基材的表面形成基底层，使用电弧离子镀法，在表2的“形成基底层的工序”的“靶”一栏中记载的靶和在表2的“形成基底层的工序”的“偏置电压”一栏中记载的偏置电压的条件下执行工序(iii)。
<第一层覆盖工序>
接着，使用电弧离子镀法，在上述基材或上述基底层的表面形成第一层。在试样No.1～试样No.10中，进行上述工序(i)，在试样No.11～No.48以及试样No.101～试样No.104中，进行上述工序(ii)。
在工序(i)中，使用表1以及表2的“第一层覆盖工序”的“工序(i)”的“靶”一栏中记载的靶、作为反应气体的N2气体，以“偏置电压”一栏中记载的偏置电压执行第一层覆盖工序。“偏置电压”一栏中的30/150的记载是指将偏置电压30V和150V不连续地切换。更具体而言，将偏置电压30V维持120秒，之后，将偏置电压切换为150V并维持120秒，以此作为一个周期反复进行切换。即，一个周期的时间为240秒。
在工序(ii)中，使用表1以及表2的“第一层覆盖工序”的“工序(ii)”的“靶”一栏中记载的两种靶、作为反应气体的N2气体，以“偏置电压”一栏中记载的偏置电压执行第一层覆盖工序。例如，在试样No.11中，作为靶使用TiAlSi以及TiAl，作为反应气体使用N2气体，偏置电压设为30V。
需要说明的是，在试样No.31中，两种靶均为“TiAlSi”靶，但两种靶中的一方的靶的组成比(Ti∶Al∶Si＝30∶50∶20)与另一方的靶的组成比(Ti∶Al∶Si＝32∶49∶19)不同。即，在试样No.31中，使用了两种靶。
需要说明的是，在试样No.23中，两种靶均为“TiAlB”靶，但两种靶中的一方的靶的组成比(Ti∶Al∶B＝30∶50∶20)与另一方的靶的组成比(Ti∶Al∶B＝32∶49∶19)不同。即，在试样No.23中，使用了两种靶。
另外，在试样No.102中，两种靶均为“TiAlB”靶。两种靶中的一方的靶的组成比为Ti∶Al∶B＝40∶50∶10，另一方的靶的组成比为Ti∶Al∶B＝50∶40∶10。
另外，试样No.12、试样No.101、试样No.103以及试样No.104在使用“TiAlB”靶和“TiAl”靶作为两种靶这一点上是共通的，但如下所述在靶的组成比方面不同。在试样No.12中，“TiAlB”靶的组成比为Ti∶Al∶B＝50∶48∶2，“TiAl”靶的组成比为Ti∶Al＝50∶50。另外，在试样No.101中，“TiAlB”靶的组成比为Ti∶Al∶B＝48∶50∶2，“TiAl”靶的组成比为Ti∶Al＝50∶50。另外，在试样No.103以及试样No.104中，“TiAlB”靶的组成比为Ti∶Al∶B＝50∶48∶2，“TiAl”靶的组成比为Ti∶Al＝50∶50。
《第四工序：对覆膜的表面进行干式喷砂处理的工序》
接着，为了制作试样No.1～试样No.38、试样No.40～试样No.48、试样No.101～试样No.104，对于通过第三工序得到的覆膜的表面的被加工面(前刀面、后刀面、负刃带面)，在表1以及表2中记载的条件下执行喷砂处理。喷砂处理是在如下条件下执行的：对于覆膜的前刀面、后刀面以及负刃带面，以100mm的投射距离，调整为约15度至70度的投射角度，投射喷砂使用了金刚石磨粒的弹性研磨介质60秒。
通过执行以上的工序，制作具有表3以及表4所示的构成的试样No.1～试样No.48以及试样No.101～试样No.104的切削工具。
《切削工具的特性评价》
使用如上述那样制作的试样No.1～试样No.48以及试样No.101～试样No.104的切削工具，如以下那样对切削工具的各特性进行评价。需要说明的是，试样No.1～试样No.48的切削工具与实施例对应，试样No.101～试样No.104的切削工具与比较例对应。
<xmax、xmin、ymax、ymin、a以及p的测定以及M的确定>
对于试样No.1～试样No.48以及试样No.101～试样No.104的切削工具，通过实施方式1中记载的方法求出第一层中的Ti(1-x-y)AlxMyN的“M”的种类、“xmax”、“xmin”、“ymax”以及“ymin”、基底层中的TiaAl1-aN或AlpCr1-pN的“a”以及“p”。在所得到的结果中，将“M”、“xmax”、“xmin”、“ymax”、“ymin”分别记载于表3以及表4的“M”、“xmax”一项、“xmin”一项、“ymax”一项、“ymin”一项中。另外，将所得到的结果中的“a”、“p”分别记载于表3以及表4的“a”一项、“p”一项中。
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<第一层的厚度以及基底层的厚度的测定>
对于试样No.1～试样No.48以及试样No.101～试样No.104的切削工具，通过实施方式1中记载的方法求出第一层的厚度。将所得到的结果分别记载于表3以及表4的“第一层的厚度[μm]”一项中。另外，对于试样No.40～试样No.45的切削工具，通过实施方式1中记载的方法求出基底层的厚度。将所得到的结果分别记载于表3以及表4的“基底层的厚度[μm]”一项中。
<第一层的微晶尺寸的平均的测定>
对于试样No.1～试样No.48以及试样No.101～试样No.104的切削工具，通过实施方式1中记载的方法求出第一层的微晶尺寸的平均。将所得到的结果分别记载于表3以及表4的“微晶尺寸[nm]”一项中。
<第一层的残余应力的测定>
对于试样No.1～试样No.48以及试样No.101～试样No.104的切削工具，通过实施方式1中记载的方法求出第一层的残余应力。将所得到的结果分别记载于表3以及表4的“残余应力[GPa]”一项中。
<Rsksub、Rasurf、以及Rsksurf的测定>
对于试样No.1～试样No.48以及试样No.101～试样No.104的切削工具，通过实施方式1中记载的方法求出Rsksub。将所得到的结果分别记载于表3以及表4的“Rsksub”一项中。另外，对于试样No.1～试样No.39以及试样No.101～试样No.104的切削工具，通过实施方式1中记载的方法求出Rasurf。将所得到的结果分别记载于表3以及表4的“Rasurf[μm]”一项中。另外，对于试样No.1～试样No.48以及试样No.101～试样No.104的切削工具，通过实施方式1中记载的方法求出Rsksurf。将所得到的结果分别记载于表3以及表4的“Rsksurf”一项中。
<I(200)/(I(200)+I(111)+I(220))的测定>
对于试样No.1～试样No.48以及试样No.101～试样No.104的切削工具，通过实施方式1中记载的方法求出第一层的I(200)/(I(200)+I(111)+I(220))。将所得到的结果分别记载于表3以及表4的“R(200)”一项中。
《切削试验》
使用如上述那样制作的试样No.1～试样No.48以及试样No.101～试样No.104的切削工具，进行以下的切削试验。
对于试样No.1～试样No.48以及试样No.101～试样No.104的切削工具，通过以下的切削条件执行被切削件的切削加工。在切削距离达到50m的时间点，将相互接触的切削工具与被切削件暂时分离。接着，在上述分离后经过3秒后，通过以下的切削条件再次执行上述被切削件的切削。反复执行上述处理，直至切削距离达到4km为止。接着，对切削距离达到4km的时间点下的切削工具的后刀面的最大磨损量进行测定。在发生了覆膜的破坏的情况下，磨损容易以该破坏的发生部位为起点进展，因此存在最大磨损量变大的趋势。因此，意味着该最大磨损量越小，即使在高效率加工中切削工具也具有越长的工具寿命。将上述最大磨损量记载于表3以及表4的“最大磨损量[μm]”一项中。
(切削条件)
被切削件：高硬度钢SCM415(HRC62)(直径100mm×长度300mm)
切削速度：V＝150m/min.
进给：f＝0.2mm/rev.
切口：ap＝0.5mm
湿式/干式：湿式
该切削条件相当于高效率加工。
<结果>
试样No.1～试样No.48相当于实施例。试样No.101～试样No.104相当于比较例。由表3以及表4的结果可知，相当于实施例的试样No.1～试样No.48的切削工具与相当于比较例的试样No.101～试样No.104的切削工具相比，即使在高效率加工中也具有较长的工具寿命。
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，而是由权利要求书表示，意图包含与权利要求书等同的意思以及范围内的全部变更。
附图标记说明
1：前刀面；2：后刀面；3：刀尖棱线部；10：切削工具；11：基材；12：第一层；13：基底层；14：中间层；15：表面层；40：覆膜；W1以及W2：周期宽度；A1～A5以及B1～B5：第一层的深度；L1：平均线。

Claims (8)

1.一种切削工具，其具备基材和配置于所述基材上的覆膜，其中，
所述覆膜包含第一层，
所述第一层的厚度为0.2μm以上且9μm以下，
所述第一层由Ti(1-x-y)AlxMyN构成，
所述M为选自由锆、铪、周期表第五族元素、周期表第六族元素、硅以及硼组成的群组中的一种元素，
在所述第一层中，所述x以及所述y沿着所述第一层的厚度方向变化，
所述x的最大值xmax为0.20以上且0.70以下，
所述x的最小值xmin为0以上且0.60以下，
所述xmax与所述xmin满足0.01≤xmax-xmin≤0.70，
所述y的最大值ymax为0.01以上且0.20以下，
所述y的最小值ymin为0以上且0.19以下，
所述ymax与所述ymin满足0.01≤ymax-ymin≤0.20。
2.根据权利要求1所述的切削工具，其中，在所述第一层中，微晶尺寸的平均为5nm以上且90nm以下。
3.根据权利要求1或2所述的切削工具，其中，
所述覆膜还包含基底层，
所述基底层配置于所述基材的正上方且配置于所述第一层的正下方，
所述基底层的厚度为0.05μm以上且1.0μm以下，
所述基底层由TiaAl1-aN或AlpCr1-pN构成，
所述a为0.2以上且1.0以下，
所述p为0以上且0.8以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的切削工具，其中，所述第一层的残余应力为-3.0GPa以上且-0.1GPa以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的切削工具，其中，所述覆膜的表面的粗糙度Rasurf为0μm以上且0.1μm以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的切削工具，其中，所述覆膜的表面的偏斜度Rsksurf为-2以上且2以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的切削工具，其中，所述基材的与所述覆膜接触的面的偏斜度Rsksub为-2以上且2以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的切削工具，其中，相对于所述第一层的(200)面的X射线衍射强度I(200)、所述第一层的(111)面的X射线衍射强度I(111)、以及所述第一层的(220)面的X射线衍射强度I(220)的合计的、所述I(200)的比率I(200)/(I(200)+I(111)+I(220))为0.50以上。
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