JP2002239810A - 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 - Google Patents
切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆
超硬合金製切削工具を提供する。 【解決手段】 表面被覆超硬合金製切削工具が、炭化タ
ングステン基超硬合金基体または炭窒化チタン系サーメ
ット基体の表面に、組成式：（Ｔｉ1-XＡｌX）Ｎ（ただ
し、原子比で、Ｘは０．４５〜０．７５を示す）を満足
するＴｉとＡｌの複合窒化物からなる硬質被覆層を０．
６〜１３μｍの平均層厚で物理蒸着してなる表面被覆超
硬合金製切削工具において、前記硬質被覆層の表面部
に、酸素濃度が表面から内部に向って漸次減少する濃度
勾配を有するＴｉとＡｌの複合窒酸化物帯域を、表面か
ら０．１〜３μｍの深さに亘って酸素プラズマ形成して
なる。
超硬合金製切削工具を提供する。 【解決手段】 表面被覆超硬合金製切削工具が、炭化タ
ングステン基超硬合金基体または炭窒化チタン系サーメ
ット基体の表面に、組成式：（Ｔｉ1-XＡｌX）Ｎ（ただ
し、原子比で、Ｘは０．４５〜０．７５を示す）を満足
するＴｉとＡｌの複合窒化物からなる硬質被覆層を０．
６〜１３μｍの平均層厚で物理蒸着してなる表面被覆超
硬合金製切削工具において、前記硬質被覆層の表面部
に、酸素濃度が表面から内部に向って漸次減少する濃度
勾配を有するＴｉとＡｌの複合窒酸化物帯域を、表面か
ら０．１〜３μｍの深さに亘って酸素プラズマ形成して
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、切粉に対する表
面潤滑性にすぐれ、したがって特にステンレス鋼や軟鋼
などのきわめて粘性が高く、かつ切粉が切刃表面に溶着
し易い難削材の高速切削加工に用いた場合にも、切刃に
欠けやチッピング（微小欠け）などの発生なく、すぐれ
た切削性能を長期に亘って発揮する表面被覆超硬合金製
切削工具（以下、被覆超硬工具という）に関するもので
ある。
面潤滑性にすぐれ、したがって特にステンレス鋼や軟鋼
などのきわめて粘性が高く、かつ切粉が切刃表面に溶着
し易い難削材の高速切削加工に用いた場合にも、切刃に
欠けやチッピング（微小欠け）などの発生なく、すぐれ
た切削性能を長期に亘って発揮する表面被覆超硬合金製
切削工具（以下、被覆超硬工具という）に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、切削工具には、各種の鋼や鋳鉄
などの被削材の旋削加工や平削り加工にバイトの先端部
に着脱自在に取り付けて用いられるスローアウエイチッ
プ、前記被削材の穴あけ切削加工などに用いられるドリ
ルやミニチュアドリル、さらに前記被削材の面削加工や
溝加工、肩加工などに用いられるソリッドタイプのエン
ドミルなどがあり、また前記スローアウエイチップを着
脱自在に取り付けて前記ソリッドタイプのエンドミルと
同様に切削加工を行うスローアウエイエンドミル工具な
どが知られている。
などの被削材の旋削加工や平削り加工にバイトの先端部
に着脱自在に取り付けて用いられるスローアウエイチッ
プ、前記被削材の穴あけ切削加工などに用いられるドリ
ルやミニチュアドリル、さらに前記被削材の面削加工や
溝加工、肩加工などに用いられるソリッドタイプのエン
ドミルなどがあり、また前記スローアウエイチップを着
脱自在に取り付けて前記ソリッドタイプのエンドミルと
同様に切削加工を行うスローアウエイエンドミル工具な
どが知られている。
【０００３】また、一般に、例えば図１に概略説明図で
示される物理蒸着装置の１種であるアークイオンプレー
ティング装置を用い、基本的に、ヒータで装置内を、例
えば雰囲気を１．３×１０-3Ｐａの真空として、５００
℃の温度に加熱した状態で、アノード電極と所定組成を
有するＴｉ−Ａｌ合金がセットされたカソード電極（蒸
発源）との間に、例えば電圧：３５Ｖ、電流：１００Ａ
の条件でアーク放電を発生させ、同時に装置内に反応ガ
スとして窒素ガスを導入し、一方炭化タングステン（以
下、ＷＣで示す）基超硬合金または炭窒化チタン（以
下、ＴｉＣＮで示す）基サーメットからなる基体（以
下、これらを総称して超硬基体と云う）には、例えば−
１００Ｖのバイアス電圧を印加した条件で、前記超硬合
金基体の表面に、例えば特開昭６２−５６５６５号公報
に記載されるように、ＴｉとＡｌの複合窒化物［以下、
（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎで示す］で構成された硬質被覆層を
０．６〜１３μｍの平均層厚で蒸着することにより被覆
超硬工具を製造することが知られている。
示される物理蒸着装置の１種であるアークイオンプレー
ティング装置を用い、基本的に、ヒータで装置内を、例
えば雰囲気を１．３×１０-3Ｐａの真空として、５００
℃の温度に加熱した状態で、アノード電極と所定組成を
有するＴｉ−Ａｌ合金がセットされたカソード電極（蒸
発源）との間に、例えば電圧：３５Ｖ、電流：１００Ａ
の条件でアーク放電を発生させ、同時に装置内に反応ガ
スとして窒素ガスを導入し、一方炭化タングステン（以
下、ＷＣで示す）基超硬合金または炭窒化チタン（以
下、ＴｉＣＮで示す）基サーメットからなる基体（以
下、これらを総称して超硬基体と云う）には、例えば−
１００Ｖのバイアス電圧を印加した条件で、前記超硬合
金基体の表面に、例えば特開昭６２−５６５６５号公報
に記載されるように、ＴｉとＡｌの複合窒化物［以下、
（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎで示す］で構成された硬質被覆層を
０．６〜１３μｍの平均層厚で蒸着することにより被覆
超硬工具を製造することが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年の切削加工装置の
ＦＡ化はめざましく、一方で切削加工に対する省力化お
よび省エネ化、さらに低コスト化の要求は強く、これに
伴い、切削工具には１種類の工具できるだけ多くの材種
の被削材を切削加工できる汎用性が求められると共に、
切削加工も高速化の傾向にあるが、上記の従来被覆超硬
工具においては、これを鋼や鋳鉄などの通常の条件での
切削加工に用いた場合には問題はないが、これをきわめ
て粘性の高いステンレス鋼や軟鋼などの被削材の高速切
削に用いた場合には、これら被削材の切粉は、硬質被覆
層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層に対する親和性が高い
ために、切刃表面に溶着し易く、この溶着現象は切削加
工が高速化すればするほど顕著に現れるようになり、こ
の溶着現象が原因で切刃に欠けやチッピングが発生し、
この結果比較的短時間で使用寿命に至るのが現状であ
る。
ＦＡ化はめざましく、一方で切削加工に対する省力化お
よび省エネ化、さらに低コスト化の要求は強く、これに
伴い、切削工具には１種類の工具できるだけ多くの材種
の被削材を切削加工できる汎用性が求められると共に、
切削加工も高速化の傾向にあるが、上記の従来被覆超硬
工具においては、これを鋼や鋳鉄などの通常の条件での
切削加工に用いた場合には問題はないが、これをきわめ
て粘性の高いステンレス鋼や軟鋼などの被削材の高速切
削に用いた場合には、これら被削材の切粉は、硬質被覆
層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層に対する親和性が高い
ために、切刃表面に溶着し易く、この溶着現象は切削加
工が高速化すればするほど顕著に現れるようになり、こ
の溶着現象が原因で切刃に欠けやチッピングが発生し、
この結果比較的短時間で使用寿命に至るのが現状であ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、特にステンレス鋼や軟鋼などの
高速切削加工に用いた場合にも、切刃表面に切粉の溶着
し難い被覆超硬工具を開発すべく研究を行った結果、 （ａ）上記の従来被覆超硬工具の表面を、これを構成す
る硬質被覆層の組成を組成式：（Ｔｉ1-XＡｌX）Ｎ（た
だし、原子比で、Ｘは０．４５〜０．７５）を満足する
条件とした状態で、例えばマイクロ波プラズマＣＶＤ装
置にて、７００〜１０００℃に加熱された酸素雰囲気で
発生させたプラズマに曝すと、前記硬質被覆層の表面部
に、酸素濃度が表面から内部に向って漸次減少する濃度
勾配を有するＴｉとＡｌの複合窒酸化物［以下、（Ｔ
ｉ，Ａｌ）ＮＯで示す］帯域が形成されるようになるこ
と。 （ｂ）上記の硬質被覆層の表面部に（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ
帯域が酸素プラズマ形成された被覆超硬工具において
は、前記（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域の被削材、特にステン
レス鋼や軟鋼などの粘性の高い難削材に対する親和性が
きわめて低く、これは高い発熱を伴う高速切削加工でも
変わらず、この結果切刃に切粉が溶着することがない、
すなわち前記Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域がすぐれた表面潤滑
性を発揮することから、切刃に欠けやチッピングの発生
がなくなり、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮する
ようになること。 以上（ａ）および（ｂ）に示される研究結果を得たので
ある。
上述のような観点から、特にステンレス鋼や軟鋼などの
高速切削加工に用いた場合にも、切刃表面に切粉の溶着
し難い被覆超硬工具を開発すべく研究を行った結果、 （ａ）上記の従来被覆超硬工具の表面を、これを構成す
る硬質被覆層の組成を組成式：（Ｔｉ1-XＡｌX）Ｎ（た
だし、原子比で、Ｘは０．４５〜０．７５）を満足する
条件とした状態で、例えばマイクロ波プラズマＣＶＤ装
置にて、７００〜１０００℃に加熱された酸素雰囲気で
発生させたプラズマに曝すと、前記硬質被覆層の表面部
に、酸素濃度が表面から内部に向って漸次減少する濃度
勾配を有するＴｉとＡｌの複合窒酸化物［以下、（Ｔ
ｉ，Ａｌ）ＮＯで示す］帯域が形成されるようになるこ
と。 （ｂ）上記の硬質被覆層の表面部に（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ
帯域が酸素プラズマ形成された被覆超硬工具において
は、前記（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域の被削材、特にステン
レス鋼や軟鋼などの粘性の高い難削材に対する親和性が
きわめて低く、これは高い発熱を伴う高速切削加工でも
変わらず、この結果切刃に切粉が溶着することがない、
すなわち前記Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域がすぐれた表面潤滑
性を発揮することから、切刃に欠けやチッピングの発生
がなくなり、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮する
ようになること。 以上（ａ）および（ｂ）に示される研究結果を得たので
ある。
【０００６】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、超硬基体の表面に、組成式：（Ｔ
ｉ1-XＡｌX）Ｎ（ただし、原子比で、Ｘは０．４５〜
０．７５）を有する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎで構成された硬質
被覆層を０．６〜１３μｍの平均層厚で物理蒸着してな
る被覆超硬工具において、上記硬質被覆層の表面部に、
酸素濃度が表面から内部に向って漸次減少する濃度勾配
を有する（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域を、表面から０．１〜
３μｍの深さに亘って酸素プラズマ形成してなる、切粉
に対する表面潤滑性にすぐれた被覆超硬工具に特徴を有
するものである。
されたものであって、超硬基体の表面に、組成式：（Ｔ
ｉ1-XＡｌX）Ｎ（ただし、原子比で、Ｘは０．４５〜
０．７５）を有する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎで構成された硬質
被覆層を０．６〜１３μｍの平均層厚で物理蒸着してな
る被覆超硬工具において、上記硬質被覆層の表面部に、
酸素濃度が表面から内部に向って漸次減少する濃度勾配
を有する（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域を、表面から０．１〜
３μｍの深さに亘って酸素プラズマ形成してなる、切粉
に対する表面潤滑性にすぐれた被覆超硬工具に特徴を有
するものである。
【０００７】なお、この発明の被覆超硬工具において、
硬質被覆層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ）ＮにおけるＡｌに
はＴｉＮに対して耐熱性および硬さを高めると共に、酸
素プラズマ処理時の雰囲気の酸素との活性を高め、もっ
て（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域の形成を促進する作用があ
り、したがって組成式：（Ｔｉ1-XＡｌX）ＮのＸ値が
０．４５未満では前記作用を十分に発揮させることがで
きず、一方その値が０．７５を越えると、切刃に欠けや
チッピングが発生し易くなると云う理由によりＸ値を原
子比で０．４５〜０．７５、望ましくは０．５〜０．７
と定めた。
硬質被覆層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ）ＮにおけるＡｌに
はＴｉＮに対して耐熱性および硬さを高めると共に、酸
素プラズマ処理時の雰囲気の酸素との活性を高め、もっ
て（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域の形成を促進する作用があ
り、したがって組成式：（Ｔｉ1-XＡｌX）ＮのＸ値が
０．４５未満では前記作用を十分に発揮させることがで
きず、一方その値が０．７５を越えると、切刃に欠けや
チッピングが発生し易くなると云う理由によりＸ値を原
子比で０．４５〜０．７５、望ましくは０．５〜０．７
と定めた。
【０００８】また、上記の（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域の表
面からの深さを、０．１〜３μｍとしたのは、その深さ
が０．１μｍ未満では、所望の表面潤滑性を確保するこ
とができず、一方その深さが３μｍを超えると、硬質被
覆層全体の靭性が低下し、切刃に欠けやチッピングが発
生し易くなると云う理由からである。さらに、硬質被覆
層の平均層厚を０．６〜１３μｍとしたのは、その層厚
が０．６μｍでは所望のすぐれた耐摩耗性を確保するこ
とができず、一方その層厚が１３μｍを越えると、切刃
に欠けやチッピングが発生し易くなるという理由による
ものである。
面からの深さを、０．１〜３μｍとしたのは、その深さ
が０．１μｍ未満では、所望の表面潤滑性を確保するこ
とができず、一方その深さが３μｍを超えると、硬質被
覆層全体の靭性が低下し、切刃に欠けやチッピングが発
生し易くなると云う理由からである。さらに、硬質被覆
層の平均層厚を０．６〜１３μｍとしたのは、その層厚
が０．６μｍでは所望のすぐれた耐摩耗性を確保するこ
とができず、一方その層厚が１３μｍを越えると、切刃
に欠けやチッピングが発生し易くなるという理由による
ものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の被覆超硬工具
を実施例により具体的に説明する。 （実施例１）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、Ｖ
Ｃ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末、Ｔ
ｉＮ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、ボー
ルミルで７２時間湿式混合し、乾燥した後、１００ＭＰ
ａ の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を６Ｐ
ａの真空中、温度：１４００℃に１時間保持の条件で焼
結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０５のホーニング加
工を施してＩＳＯ規格・ＣＮＭＧ１２０４０８のチップ
形状をもったＷＣ基超硬合金製の超硬基体Ａ１〜Ａ１０
を形成した。
を実施例により具体的に説明する。 （実施例１）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、Ｖ
Ｃ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末、Ｔ
ｉＮ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、ボー
ルミルで７２時間湿式混合し、乾燥した後、１００ＭＰ
ａ の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を６Ｐ
ａの真空中、温度：１４００℃に１時間保持の条件で焼
結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０５のホーニング加
工を施してＩＳＯ規格・ＣＮＭＧ１２０４０８のチップ
形状をもったＷＣ基超硬合金製の超硬基体Ａ１〜Ａ１０
を形成した。
【００１０】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（重量比でＴｉＣ／
ＴｉＮ＝５０／５０）粉末、Ｍｏ2 Ｃ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、１００ＭＰａの圧力で圧粉体にプレス
成形し、この圧粉体を２ｋＰａの窒素雰囲気中、温度：
１５００℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃
部分にＲ：０．０３のホーニング加工を施してＩＳＯ規
格・ＣＮＭＧ１２０４０８のチップ形状をもったＴｉＣ
Ｎ系サーメット製の超硬基体Ｂ１〜Ｂ６を形成した。
２μｍの平均粒径を有するＴｉＣＮ（重量比でＴｉＣ／
ＴｉＮ＝５０／５０）粉末、Ｍｏ2 Ｃ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、１００ＭＰａの圧力で圧粉体にプレス
成形し、この圧粉体を２ｋＰａの窒素雰囲気中、温度：
１５００℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃
部分にＲ：０．０３のホーニング加工を施してＩＳＯ規
格・ＣＮＭＧ１２０４０８のチップ形状をもったＴｉＣ
Ｎ系サーメット製の超硬基体Ｂ１〜Ｂ６を形成した。
【００１１】ついで、これら超硬基体Ａ１〜Ａ１０およ
びＢ１〜Ｂ６を、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した
状態で、それぞれ図１に例示される通常のアークイオン
プレーティング装置に装入し、一方カソード電極（蒸発
源）として種々の成分組成をもったＴｉ−Ａｌ合金を装
着し、装置内を排気して１．３×１０-3Ｐａの真空に保
持しながら、ヒーターで装置内を５００℃に加熱した
後、Ａｒガスを装置内に導入して２．５ＰａのＡｒ雰囲
気とし、この状態で超硬基体に−８００ｖのバイアス電
圧を印加して超硬基体表面をＡｒガスボンバート洗浄
し、ついで装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して
２．５Ｐａの反応雰囲気とすると共に、前記超硬基体に
印加するバイアス電圧を−１００ｖに下げて、前記カソ
ード電極とアノード電極との間にアーク放電を発生さ
せ、もって前記超硬基体Ａ１〜Ａ１０およびＢ１〜Ｂ６
のそれぞれの表面に、表３に示される目標組成（目標Ｘ
値）および目標層厚の硬質被覆層を蒸着することによ
り、図２（ａ）に概略斜視図で、同（ｂ）に概略縦断面
図で示される形状を有する従来被覆超硬工具としての従
来表面被覆超硬合金製スローアウエイチップ（以下、従
来被覆超硬チップと云う）１〜１６をそれぞれ製造し
た。
びＢ１〜Ｂ６を、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した
状態で、それぞれ図１に例示される通常のアークイオン
プレーティング装置に装入し、一方カソード電極（蒸発
源）として種々の成分組成をもったＴｉ−Ａｌ合金を装
着し、装置内を排気して１．３×１０-3Ｐａの真空に保
持しながら、ヒーターで装置内を５００℃に加熱した
後、Ａｒガスを装置内に導入して２．５ＰａのＡｒ雰囲
気とし、この状態で超硬基体に−８００ｖのバイアス電
圧を印加して超硬基体表面をＡｒガスボンバート洗浄
し、ついで装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して
２．５Ｐａの反応雰囲気とすると共に、前記超硬基体に
印加するバイアス電圧を−１００ｖに下げて、前記カソ
ード電極とアノード電極との間にアーク放電を発生さ
せ、もって前記超硬基体Ａ１〜Ａ１０およびＢ１〜Ｂ６
のそれぞれの表面に、表３に示される目標組成（目標Ｘ
値）および目標層厚の硬質被覆層を蒸着することによ
り、図２（ａ）に概略斜視図で、同（ｂ）に概略縦断面
図で示される形状を有する従来被覆超硬工具としての従
来表面被覆超硬合金製スローアウエイチップ（以下、従
来被覆超硬チップと云う）１〜１６をそれぞれ製造し
た。
【００１２】さらに、上記の従来被覆超硬チップ１〜１
６を、通常のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置に装入し、
装置内を７００〜１０００℃に加熱した状態で、圧力：
４×１０3Ｐａの酸素雰囲気とし、この状態でマイクロ
波の周波数を２．４５ＧＨｚ、同出力力を３ｋｗとした
条件で酸素プラズマを発生させ、この酸素プラズマで前
記従来被覆超硬チップ１〜１６の表面を１〜３０分の範
囲内の所定時間処理することにより同じく表４に示され
る通り上記硬質被覆層の表面部に、所定深さに亘って
（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域を形成してなり、同じく図２に
示される形状をもった本発明被覆超硬工具としての本発
明表面被覆超硬合金製スローアウエイチップ（以下、本
発明被覆超硬チップと云う）１〜１６をそれぞれ製造し
た。
６を、通常のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置に装入し、
装置内を７００〜１０００℃に加熱した状態で、圧力：
４×１０3Ｐａの酸素雰囲気とし、この状態でマイクロ
波の周波数を２．４５ＧＨｚ、同出力力を３ｋｗとした
条件で酸素プラズマを発生させ、この酸素プラズマで前
記従来被覆超硬チップ１〜１６の表面を１〜３０分の範
囲内の所定時間処理することにより同じく表４に示され
る通り上記硬質被覆層の表面部に、所定深さに亘って
（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域を形成してなり、同じく図２に
示される形状をもった本発明被覆超硬工具としての本発
明表面被覆超硬合金製スローアウエイチップ（以下、本
発明被覆超硬チップと云う）１〜１６をそれぞれ製造し
た。
【００１３】この結果得られた本発明被覆超硬チップ１
〜１６の硬質被覆層について、その表面部断面をオージ
ェ分光分析装置を用いて測定したところ、それぞれ表４
に示される深さに亘って（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域が形成
され、かつ前記（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域は酸素濃度が表
面から内部に向って漸次減少する濃度勾配を示すことが
確認され、また本発明被覆超硬チップ１〜１６および従
来被覆超硬チップ１〜１６の硬質被覆層の組成（Ｘ値）
については、オージェ分光分析装置を用い、同厚さにつ
いては、走査型電子顕微鏡を用いて断面測定したとこ
ろ、いずれも同じく表６に示される目標Ｘ値および目標
層厚と実質的に同じ平均値（５点測定の平均値）を示し
た。
〜１６の硬質被覆層について、その表面部断面をオージ
ェ分光分析装置を用いて測定したところ、それぞれ表４
に示される深さに亘って（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域が形成
され、かつ前記（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域は酸素濃度が表
面から内部に向って漸次減少する濃度勾配を示すことが
確認され、また本発明被覆超硬チップ１〜１６および従
来被覆超硬チップ１〜１６の硬質被覆層の組成（Ｘ値）
については、オージェ分光分析装置を用い、同厚さにつ
いては、走査型電子顕微鏡を用いて断面測定したとこ
ろ、いずれも同じく表６に示される目標Ｘ値および目標
層厚と実質的に同じ平均値（５点測定の平均値）を示し
た。
【００１４】つぎに、上記本発明被覆超硬チップ１〜１
６および従来被覆超硬チップ１〜１６について、これを
工具鋼製バイトの先端部に固定治具にてネジ止めした状
態で、 被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の丸棒、 切削速度：３５０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．０ｍｍ、 送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：５分、 の条件でのステンレス鋼の乾式高速連続旋削加工試験、 被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の長さ方向等間隔４本縦
溝入り丸棒、 切削速度：３００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：３分、 の条件でのステンレス鋼の乾式高速断続旋削加工試験、
さらに、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ１５Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入
り丸棒、 切削速度：４００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．１ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：３分、 の条件での軟鋼の乾式高速断続旋削加工試験を行い、い
ずれの旋削加工試験でも切刃部の逃げ面摩耗幅を測定し
た。この測定結果を表３、４に示した。
６および従来被覆超硬チップ１〜１６について、これを
工具鋼製バイトの先端部に固定治具にてネジ止めした状
態で、 被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の丸棒、 切削速度：３５０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．０ｍｍ、 送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：５分、 の条件でのステンレス鋼の乾式高速連続旋削加工試験、 被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の長さ方向等間隔４本縦
溝入り丸棒、 切削速度：３００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：３分、 の条件でのステンレス鋼の乾式高速断続旋削加工試験、
さらに、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ１５Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入
り丸棒、 切削速度：４００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．１ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：３分、 の条件での軟鋼の乾式高速断続旋削加工試験を行い、い
ずれの旋削加工試験でも切刃部の逃げ面摩耗幅を測定し
た。この測定結果を表３、４に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】（実施例２）原料粉末として、平均粒径：
５．５μｍを有する中粗粒ＷＣ粉末、同０．８μｍの微
粒ＷＣ粉末、同１．３μｍのＴａＣ粉末、同１．２μｍ
のＮｂＣ粉末、同１．２μｍのＺｒＣ粉末、同２．３μ
ｍのＣｒ3Ｃ2粉末、同１．５μｍのＶＣ粉末、同１．０
μｍの（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ粉末、同１．８μｍのＣｏ粉末、
および同１．２μｍの炭素（Ｃ）粉末を用意し、これら
原料粉末をそれぞれ表５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、１００ＭＰａの圧力で所定
形状の各種の圧粉体にプレス成形し、これらの圧粉体
を、６Ｐａの真空雰囲気中、７℃／分の昇温速度で１３
７０〜１４７０℃の範囲内の所定の温度に昇温し、この
温度に１時間保持後、炉冷の条件で焼結して、直径が８
ｍｍ、１３ｍｍ、および２６ｍｍの３種の超硬基体形成
用丸棒焼結体を形成し、さらに前記の３種の丸棒焼結体
から、研削加工にて、表９に示される組合せで、切刃部
の直径×長さがそれぞれ６ｍｍ×１３ｍｍ、１０ｍｍ×
２２ｍｍ、および２０ｍｍ×４５ｍｍの寸法をもった超
硬基体（エンドミル）ａ〜ｈをそれぞれ製造した。
５．５μｍを有する中粗粒ＷＣ粉末、同０．８μｍの微
粒ＷＣ粉末、同１．３μｍのＴａＣ粉末、同１．２μｍ
のＮｂＣ粉末、同１．２μｍのＺｒＣ粉末、同２．３μ
ｍのＣｒ3Ｃ2粉末、同１．５μｍのＶＣ粉末、同１．０
μｍの（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ粉末、同１．８μｍのＣｏ粉末、
および同１．２μｍの炭素（Ｃ）粉末を用意し、これら
原料粉末をそれぞれ表５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、１００ＭＰａの圧力で所定
形状の各種の圧粉体にプレス成形し、これらの圧粉体
を、６Ｐａの真空雰囲気中、７℃／分の昇温速度で１３
７０〜１４７０℃の範囲内の所定の温度に昇温し、この
温度に１時間保持後、炉冷の条件で焼結して、直径が８
ｍｍ、１３ｍｍ、および２６ｍｍの３種の超硬基体形成
用丸棒焼結体を形成し、さらに前記の３種の丸棒焼結体
から、研削加工にて、表９に示される組合せで、切刃部
の直径×長さがそれぞれ６ｍｍ×１３ｍｍ、１０ｍｍ×
２２ｍｍ、および２０ｍｍ×４５ｍｍの寸法をもった超
硬基体（エンドミル）ａ〜ｈをそれぞれ製造した。
【００２０】ついで、これらの超硬基体（エンドミル）
ａ〜ｈの表面に、ホーニングを施し、アセトン中で超音
波洗浄し、乾燥した状態で、同じく図１に例示される通
常のアークイオンプレーティング装置に装入し、上記実
施例１と同一の条件で、表６に示される目標組成（目標
Ｘ値）および目標層厚の硬質被覆層を蒸着することによ
り、図３（ａ）に概略正面図で、同（ｂ）に切刃部の概
略横断面図で示される形状を有する従来被覆超硬工具と
しての従来表面被覆超硬合金製エンドミル（以下、従来
被覆超硬エンドミルと云う）１〜８をそれぞれ製造し
た。
ａ〜ｈの表面に、ホーニングを施し、アセトン中で超音
波洗浄し、乾燥した状態で、同じく図１に例示される通
常のアークイオンプレーティング装置に装入し、上記実
施例１と同一の条件で、表６に示される目標組成（目標
Ｘ値）および目標層厚の硬質被覆層を蒸着することによ
り、図３（ａ）に概略正面図で、同（ｂ）に切刃部の概
略横断面図で示される形状を有する従来被覆超硬工具と
しての従来表面被覆超硬合金製エンドミル（以下、従来
被覆超硬エンドミルと云う）１〜８をそれぞれ製造し
た。
【００２１】さらに、上記の従来被覆超硬エンドミル１
〜８の表面に、実施例１で用いたと同じマイクロ波プラ
ズマＣＶＤ装置に装入し、上記実施例１と同一の条件
で、表６に示される通り上記硬質被覆層の表面部に、所
定深さに亘って（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域を形成すること
により同じく図３に示される形状をもった本発明被覆超
硬工具としての本発明表面被覆超硬合金製エンドミル
（以下、本発明被覆超硬エンドミルと云う）１〜８をそ
れぞれ製造した。
〜８の表面に、実施例１で用いたと同じマイクロ波プラ
ズマＣＶＤ装置に装入し、上記実施例１と同一の条件
で、表６に示される通り上記硬質被覆層の表面部に、所
定深さに亘って（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域を形成すること
により同じく図３に示される形状をもった本発明被覆超
硬工具としての本発明表面被覆超硬合金製エンドミル
（以下、本発明被覆超硬エンドミルと云う）１〜８をそ
れぞれ製造した。
【００２２】この結果得られた本発明被覆超硬エンドミ
ル１〜８の硬質被覆層について、その表面部断面をオー
ジェ分光分析装置を用いて断面測定したところ、それぞ
れ表６に示される深さに亘って（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域
が形成され、かつ前記（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域は酸素濃
度が表面から内部に向って漸次減少する濃度勾配を示す
ことが確認され、また本発明被覆超硬エンドミル１〜８
および従来被覆超硬エンドミル１〜８の硬質被覆層の組
成（Ｘ値）については、オージェ分光分析装置を用い、
同厚さについては、走査型電子顕微鏡を用いて断面測定
したところ、いずれも同じく表６に示される目標Ｘ値お
よび目標層厚と実質的に同じ平均値（５点測定の平均
値）を示した。
ル１〜８の硬質被覆層について、その表面部断面をオー
ジェ分光分析装置を用いて断面測定したところ、それぞ
れ表６に示される深さに亘って（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域
が形成され、かつ前記（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域は酸素濃
度が表面から内部に向って漸次減少する濃度勾配を示す
ことが確認され、また本発明被覆超硬エンドミル１〜８
および従来被覆超硬エンドミル１〜８の硬質被覆層の組
成（Ｘ値）については、オージェ分光分析装置を用い、
同厚さについては、走査型電子顕微鏡を用いて断面測定
したところ、いずれも同じく表６に示される目標Ｘ値お
よび目標層厚と実質的に同じ平均値（５点測定の平均
値）を示した。
【００２３】つぎに、上記本発明被覆超硬エンドミル１
〜８および従来被覆超硬エンドミル１〜８のうち、本発
明被覆超硬エンドミル１〜３および従来被覆超硬エンド
ミル１〜３については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の板材、 切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切り込み）：６ｍｍ、 テーブル送り：６４０ｍｍ／分、 の条件でのステンレス鋼の湿式高速溝切削加工試験（水
溶性切削油使用）、本発明被覆超硬エンドミル４〜６お
よび従来被覆超硬エンドミル４〜６については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・Ｓ１５Ｃ板材、 切削速度：１５０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切り込み）：１０ｍｍ、 テーブル送り：６８０ｍｍ／分、 の条件での軟鋼の乾式高速溝切削加工試験、本発明被覆
超硬エンドミル７，８および従来被覆超硬エンドミル
７，８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の板材、 切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切り込み）：２０ｍｍ、 テーブル送り：３２０ｍｍ／分、 の条件でのステンレス鋼の湿式高速溝切削加工試験（水
溶性切削油使用）、をそれぞれ行い、いずれの溝切削加
工試験でも外周刃の逃げ面摩耗量が使用寿命の目安とさ
れる０．１ｍｍ減少するまでの切削溝長を測定した。こ
の測定結果を表６にそれぞれ示した。
〜８および従来被覆超硬エンドミル１〜８のうち、本発
明被覆超硬エンドミル１〜３および従来被覆超硬エンド
ミル１〜３については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の板材、 切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切り込み）：６ｍｍ、 テーブル送り：６４０ｍｍ／分、 の条件でのステンレス鋼の湿式高速溝切削加工試験（水
溶性切削油使用）、本発明被覆超硬エンドミル４〜６お
よび従来被覆超硬エンドミル４〜６については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・Ｓ１５Ｃ板材、 切削速度：１５０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切り込み）：１０ｍｍ、 テーブル送り：６８０ｍｍ／分、 の条件での軟鋼の乾式高速溝切削加工試験、本発明被覆
超硬エンドミル７，８および従来被覆超硬エンドミル
７，８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の板材、 切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切り込み）：２０ｍｍ、 テーブル送り：３２０ｍｍ／分、 の条件でのステンレス鋼の湿式高速溝切削加工試験（水
溶性切削油使用）、をそれぞれ行い、いずれの溝切削加
工試験でも外周刃の逃げ面摩耗量が使用寿命の目安とさ
れる０．１ｍｍ減少するまでの切削溝長を測定した。こ
の測定結果を表６にそれぞれ示した。
【００２４】
【表５】
【００２５】
【表６】
【００２６】（実施例３）上記の実施例２で製造した直
径が８ｍｍ（超硬基体ａ〜ｃ形成用）、１３ｍｍ（超硬
基体ｄ〜ｆ形成用）、および２６ｍｍ（超硬基体ｇ、ｈ
形成用）の３種の丸棒焼結体を用い、この３種の丸棒焼
結体から、研削加工にて、溝形成部の直径×長さがそれ
ぞれ４ｍｍ×１３ｍｍ（超硬基体ａ‘〜ｃ’）、８ｍｍ
×２２ｍｍ（超硬基体ｄ‘〜ｆ’）、および１６ｍｍ×
４５ｍｍ（超硬基体ｇ‘、ｈ’）の寸法をもった超硬基
体（ドリル）ａ‘〜ｈ’をそれぞれ製造した。
径が８ｍｍ（超硬基体ａ〜ｃ形成用）、１３ｍｍ（超硬
基体ｄ〜ｆ形成用）、および２６ｍｍ（超硬基体ｇ、ｈ
形成用）の３種の丸棒焼結体を用い、この３種の丸棒焼
結体から、研削加工にて、溝形成部の直径×長さがそれ
ぞれ４ｍｍ×１３ｍｍ（超硬基体ａ‘〜ｃ’）、８ｍｍ
×２２ｍｍ（超硬基体ｄ‘〜ｆ’）、および１６ｍｍ×
４５ｍｍ（超硬基体ｇ‘、ｈ’）の寸法をもった超硬基
体（ドリル）ａ‘〜ｈ’をそれぞれ製造した。
【００２７】ついで、これらの超硬基体（ドリル）ａ
‘〜ｈ’の表面に、ホーニングを施し、アセトン中で超
音波洗浄し、乾燥した状態で、同じく図１に例示される
通常のアークイオンプレーティング装置に装入し、上記
実施例１と同一の条件で、表７に示される目標組成（Ｘ
値）および目標層厚の硬質被覆層を蒸着することによ
り、図４（ａ）に概略正面図で、同（ｂ）に溝形成部の
概略横断面図で示される形状を有する従来被覆超硬工具
としての従来表面被覆超硬合金製ドリル（以下、従来被
覆超硬ドリルと云う）１〜８をそれぞれ製造した。
‘〜ｈ’の表面に、ホーニングを施し、アセトン中で超
音波洗浄し、乾燥した状態で、同じく図１に例示される
通常のアークイオンプレーティング装置に装入し、上記
実施例１と同一の条件で、表７に示される目標組成（Ｘ
値）および目標層厚の硬質被覆層を蒸着することによ
り、図４（ａ）に概略正面図で、同（ｂ）に溝形成部の
概略横断面図で示される形状を有する従来被覆超硬工具
としての従来表面被覆超硬合金製ドリル（以下、従来被
覆超硬ドリルと云う）１〜８をそれぞれ製造した。
【００２８】さらに、上記の従来被覆超硬ドリル１〜８
の表面に、実施例１で用いたと同じマイクロ波プラズマ
ＣＶＤ装置に装入し、上記実施例１と同一の条件で、表
７に示される通り上記硬質被覆層の表面部に、所定深さ
に亘って（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域を形成することにより
同じく図４に示される形状をもった本発明被覆超硬工具
としての本発明表面被覆超硬合金製ドリル（以下、本発
明被覆超硬ドリルと云う）１〜８をそれぞれ製造した。
の表面に、実施例１で用いたと同じマイクロ波プラズマ
ＣＶＤ装置に装入し、上記実施例１と同一の条件で、表
７に示される通り上記硬質被覆層の表面部に、所定深さ
に亘って（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域を形成することにより
同じく図４に示される形状をもった本発明被覆超硬工具
としての本発明表面被覆超硬合金製ドリル（以下、本発
明被覆超硬ドリルと云う）１〜８をそれぞれ製造した。
【００２９】この結果得られた本発明被覆超硬ドリル１
〜８の硬質被覆層について、その表面部断面をオージェ
分光分析装置を用いて断面測定したところ、それぞれ表
７に示される深さに亘って（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域が形
成され、かつ前記（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域は酸素濃度が
表面から内部に向って漸次減少する濃度勾配を示すこと
が確認され、また本発明被覆超硬ドリル１〜８および従
来被覆超硬ドリル１〜８の硬質被覆層の組成（Ｘ値）に
ついては、オージェ分光分析装置を用い、同厚さについ
ては、走査型電子顕微鏡を用いて断面測定したところ、
いずれも同じく表７に示される目標Ｘ値および目標層厚
と実質的に同じ平均値（５点測定の平均値）を示した。
〜８の硬質被覆層について、その表面部断面をオージェ
分光分析装置を用いて断面測定したところ、それぞれ表
７に示される深さに亘って（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域が形
成され、かつ前記（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域は酸素濃度が
表面から内部に向って漸次減少する濃度勾配を示すこと
が確認され、また本発明被覆超硬ドリル１〜８および従
来被覆超硬ドリル１〜８の硬質被覆層の組成（Ｘ値）に
ついては、オージェ分光分析装置を用い、同厚さについ
ては、走査型電子顕微鏡を用いて断面測定したところ、
いずれも同じく表７に示される目標Ｘ値および目標層厚
と実質的に同じ平均値（５点測定の平均値）を示した。
【００３０】つぎに、上記本発明被覆超硬ドリル１〜８
および従来被覆超硬ドリル１〜８のうち、本発明被覆超
硬ドリル１〜３および従来被覆超硬ドリル１〜３につい
ては、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０厚さ：８ｍｍの
ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４板材、 切削速度：８０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ、 の条件でのステンレス鋼の湿式高速穴あけ切削加工試験
（不水溶性切削油使用）、本発明被覆超硬ドリル４〜６
および従来被覆超硬ドリル４〜６については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：１
６ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の板材、 切削速度：８０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．２０ｍｍ／ｒｅｖ、 の条件でのステンレス鋼の湿式高速穴あけ切削加工試験
（不水溶性切削油使用）、本発明被覆超硬ドリル７，８
および従来被覆超硬ドリル７，８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：３
２ｍｍのＪＩＳ・Ｓ１５Ｃの板材、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．２７ｍｍ／ｒｅｖ、 の条件での軟鋼の湿式高速穴あけ切削加工試験（水溶性
切削油使用）、をそれぞれ行い、いずれの湿式高速穴あ
け切削加工試験でも先端切刃面の逃げ面摩耗幅が０．３
ｍｍに至るまでの穴あけ加工数を測定した。この測定結
果を表７にそれぞれ示した。
および従来被覆超硬ドリル１〜８のうち、本発明被覆超
硬ドリル１〜３および従来被覆超硬ドリル１〜３につい
ては、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０厚さ：８ｍｍの
ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４板材、 切削速度：８０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ、 の条件でのステンレス鋼の湿式高速穴あけ切削加工試験
（不水溶性切削油使用）、本発明被覆超硬ドリル４〜６
および従来被覆超硬ドリル４〜６については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：１
６ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の板材、 切削速度：８０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．２０ｍｍ／ｒｅｖ、 の条件でのステンレス鋼の湿式高速穴あけ切削加工試験
（不水溶性切削油使用）、本発明被覆超硬ドリル７，８
および従来被覆超硬ドリル７，８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：３
２ｍｍのＪＩＳ・Ｓ１５Ｃの板材、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．２７ｍｍ／ｒｅｖ、 の条件での軟鋼の湿式高速穴あけ切削加工試験（水溶性
切削油使用）、をそれぞれ行い、いずれの湿式高速穴あ
け切削加工試験でも先端切刃面の逃げ面摩耗幅が０．３
ｍｍに至るまでの穴あけ加工数を測定した。この測定結
果を表７にそれぞれ示した。
【００３１】
【表７】
【００３２】
【発明の効果】表１〜７に示される結果から、硬質被覆
層の表面部に、酸素濃度が表面から内部に向って漸次減
少する濃度勾配を有する（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域を酸素
プラズマ形成してなる本発明被覆超硬工具は、いずれも
ステンレス鋼や軟鋼の切削加工を高い発熱を伴う高速で
行っても、前記（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域が高温加熱の切
粉との親和性がきわめて低く、切粉が前記（Ｔｉ，Ａ
ｌ）ＮＯ帯域に溶着することがなく、切刃は常にすぐれ
た表面潤滑性を維持することから、切刃への切粉溶着が
原因のチッピングが切刃に発生することがなく、すぐれ
た耐摩耗性を発揮するのに対して、前記（Ｔｉ，Ａｌ）
ＮＯ帯域の形成のない従来被覆超硬工具においては、切
粉が硬質被覆層に溶着し易く、これが原因で硬質被覆層
が局部的に剥がし取られることから、切刃にチッピング
が発生し、比較的短時間で使用寿命に至ることが明らか
である。上述のように、この発明の被覆超硬工具は、各
種の鋼や鋳鉄などの通常の条件での切削加工は勿論のこ
と、特に粘性が高く、切粉が切刃表面に溶着し易いステ
ンレス鋼や軟鋼などの高速切削加工でも切粉に対してす
ぐれた表面潤滑性を発揮し、汎用性のある切削性能を示
すものであるから、切削加工装置のＦＡ化並びに切削加
工の省力化および省エネ化、さらに低コスト化に十分満
足に対応できるものである。
層の表面部に、酸素濃度が表面から内部に向って漸次減
少する濃度勾配を有する（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域を酸素
プラズマ形成してなる本発明被覆超硬工具は、いずれも
ステンレス鋼や軟鋼の切削加工を高い発熱を伴う高速で
行っても、前記（Ｔｉ，Ａｌ）ＮＯ帯域が高温加熱の切
粉との親和性がきわめて低く、切粉が前記（Ｔｉ，Ａ
ｌ）ＮＯ帯域に溶着することがなく、切刃は常にすぐれ
た表面潤滑性を維持することから、切刃への切粉溶着が
原因のチッピングが切刃に発生することがなく、すぐれ
た耐摩耗性を発揮するのに対して、前記（Ｔｉ，Ａｌ）
ＮＯ帯域の形成のない従来被覆超硬工具においては、切
粉が硬質被覆層に溶着し易く、これが原因で硬質被覆層
が局部的に剥がし取られることから、切刃にチッピング
が発生し、比較的短時間で使用寿命に至ることが明らか
である。上述のように、この発明の被覆超硬工具は、各
種の鋼や鋳鉄などの通常の条件での切削加工は勿論のこ
と、特に粘性が高く、切粉が切刃表面に溶着し易いステ
ンレス鋼や軟鋼などの高速切削加工でも切粉に対してす
ぐれた表面潤滑性を発揮し、汎用性のある切削性能を示
すものであるから、切削加工装置のＦＡ化並びに切削加
工の省力化および省エネ化、さらに低コスト化に十分満
足に対応できるものである。
【図１】アークイオンプレーティング装置の概略説明図
である。
である。
【図２】（ａ）は被覆超硬チップの概略斜視図、（ｂ）
は被覆超硬チップの概略縦断面図である。
は被覆超硬チップの概略縦断面図である。
【図３】（ａ）は被覆超硬エンドミル概略正面図、
（ｂ）は同切刃部の概略横断面図である。
（ｂ）は同切刃部の概略横断面図である。
【図４】（ａ）は被覆超硬ドリルの概略正面図、（ｂ）
は同溝形成部の概略横断面図である。
は同溝形成部の概略横断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２３Ｃ 14/58 Ｃ２３Ｃ 14/58 Ｂ (72)発明者 前田 浩一 兵庫県明石市魚住町金ヶ崎西大池179番地 １ エムエムシーコベルコツ−ル株式会社 内 (72)発明者 田中 裕介 兵庫県明石市魚住町金ヶ崎西大池179番地 １ エムエムシーコベルコツ−ル株式会社 内 (72)発明者 藤澤 隆史 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社筑波製作所内 Ｆターム(参考） 3C037 CC02 CC04 CC09 CC11 3C046 FF03 FF05 FF10 FF13 FF19 FF25 4K029 AA02 AA04 BA58 BC00 BD05 CA04 CA13 DB04 DD06 EA01 FA04 GA02
Claims (1)
- 【請求項１】 炭化タングステン基超硬合金基体または
炭窒化チタン系サーメット基体の表面に、組成式：（Ｔ
ｉ1-XＡｌX）Ｎ（ただし、原子比で、Ｘは０．４５〜
０．７５を示す）を満足するＴｉとＡｌの複合窒化物か
らなる硬質被覆層を０．６〜１３μｍの平均層厚で物理
蒸着してなる表面被覆超硬合金製切削工具において、 上記硬質被覆層の表面部に、酸素濃度が表面から内部に
向って漸次減少する濃度勾配を有するＴｉとＡｌの複合
窒酸化物帯域を、表面から０．１〜３μｍの深さに亘っ
て酸素プラズマ形成してなる、切粉に対する表面潤滑性
にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001046172A JP2002239810A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001046172A JP2002239810A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002239810A true JP2002239810A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18907847
Family Applications (1)
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