JP2003245806A - 断続重切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆立方晶窒化硼素基焼結材料製切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 断続重切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チ
ッピング性を発揮する表面被覆立方晶窒化硼素基焼結材
料製切削工具を提供する。 【解決手段】 立方晶窒化硼素基焼結材料基体の表面
に、ＡｌとＴｉの複合窒化物からなる硬質被覆層を０．
５〜１０μｍの全体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、Ａｌ最高含有点と最低
含有点とが所定間隔をおいて交互に繰り返し存在し、か
つ前記Ａｌ最高含有点から最低含有点、最低含有点から
最高含有点へＡｌ含有量が連続的に変化する成分濃度分
布構造を有し、さらに、Ａｌ最高含有点が、組成式：
（Ａｌ_XＴｉ_1-X ）Ｎ（ただし、原子比で、Ｘは０．６
０〜０．８５）、上記Ａｌ最低含有点が、組成式：（Ａ
ｌ_YＴｉ_1-Y）Ｎ（ただし、原子比で、Ｙは０．２５〜
０．５０）、をそれぞれ満足し、かつ隣り合う上記Ａｌ
最高含有点とＡｌ最低含有点の間隔が、０．０１〜０．
１μmである硬質被覆層で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、硬質被覆層が高
強度と高靭性を有し、かつ高温硬さと耐熱性にもすぐ
れ、したがって特に各種の鋼や鋳鉄などの断続切削加工
を、高い機械的衝撃を伴う高切り込みや高送りなどの重
切削条件で行なった場合に、硬質被覆層がすぐれた耐チ
ッピング性を発揮する表面被覆立方晶窒化硼素基焼結材
料製切削工具（以下、被覆ＢＮ基工具という）に関する
ものである。 【０００２】 【従来の技術】一般に、被覆ＢＮ基工具には、各種の鋼
や鋳鉄などの被削材の旋削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や、
前記スローアウエイチップを着脱自在に取り付けて、面
削加工や溝加工、さらに肩加工などに用いられるソリッ
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、被覆ＢＮ基工具として、例えば特開
平８−１１９７７４号公報などに記載されるように、き
わめて硬質であり、反面靭性に劣るために、切削速度は
高いが、切り込みや送りが小さい条件で切削加工が行な
われる高速表面仕上げ加工にしか用いられていなかった
立方晶窒化硼素基焼結材料製切削工具を基体（以下、Ｂ
Ｎ基基体という）とし、このＢＮ基基体の表面に、切削
工具自体に靭性を付与せしめて、通常の条件での切り込
みや送りで各種の鋼や鋳鉄などの連続切削加工や断続切
削加工を行なっても、切刃部に欠けやチッピング（微小
欠け）などが発生しないようにする目的で、組成式：
（Ａｌ_ZＴｉ_1-Z ）Ｎ（ただし、原子比で、Ｚは０．６
０〜０．８５を示す）を満足するＡｌとＴｉの複合窒化
物［以下、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎで示す］層からなる硬質被
覆層を０．５〜１０μｍの平均層厚で物理蒸着してなる
被覆ＢＮ基工具が知られている。 【０００４】さらに、上記の被覆ＢＮ基工具が、例えば
図２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に上記のＢＮ基基体を
装入し、ヒータで装置内を、例えば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Ａｌ−
Ｔｉ合金がセットされたカソード電極（蒸発源）との間
に、例えば電流：９０Ａ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
て、例えば２Ｐａの反応雰囲気とし、一方上記ＢＮ基基
体には、例えば−２５０Ｖのバイアス電圧を印加した条
件で、前記ＢＮ基基体の表面に、上記（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ
層からなる硬質被覆層を蒸着することにより製造される
ことも知られている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】近年の切削加工装置の
高性能化はめざましく、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、切削加工は高切り込みや高送りなどの重切削条
件で行なわれる傾向にあるが、上記の従来被覆超硬工具
においては、これを通常の切削加工条件で用いた場合に
は問題はないが、断続切削加工を高い機械的衝撃を伴う
高切り込みや高送りなどの重切削条件で行なった場合に
は、特に硬質被覆層の強度および靭性不足が原因でチッ
ピング（微小割れ）が発生し易くなり、比較的短時間で
使用寿命に至るのが現状である。 【０００６】 【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、特に断続重切削加工で硬質被覆
層がすぐれた耐チッピング性を発揮する被覆ＢＮ基工具
を開発すべく、上記の従来被覆ＢＮ基工具を構成する硬
質被覆層に着目し、研究を行った結果、（ａ）上記の図
２に示されるアークイオンプレーティング装置を用いて
形成された従来被覆ＢＮ基工具を構成する（Ａｌ，Ｔ
ｉ）Ｎ層は、層厚全体に亘って実質的に均一な組成を有
し、したがって均質な高温硬さと耐熱性を有するが、例
えば図１（ａ）に概略平面図で、同（ｂ）に概略正面図
で示される構造のアークイオンプレーティング装置、す
なわち装置中央部にＢＮ基基体装着用回転テーブルを設
け、前記回転テーブルを挟んで、一方側に相対的にＡｌ
含有量の高い（Ｔｉ含有量の低い）Ａｌ−Ｔｉ合金、他
方側に相対的にＴｉ含有量の高い（Ａｌ含有量の低い）
Ｔｉ−Ａｌ合金をカソード電極（蒸発源）として対向配
置したアークイオンプレーティング装置を用い、この装
置の前記回転テーブルの外周部に沿って複数のＢＮ基基
体をリング状に装着し、この状態で装置内雰囲気を窒素
雰囲気として前記回転テーブルを回転させると共に、蒸
着形成される硬質被覆層の層厚均一化を図る目的でＢＮ
基基体自体も自転させながら、前記の両側のカソード電
極（蒸発源）とアノード電極との間にアーク放電を発生
させて、前記ＢＮ基基体の表面に（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ層を
形成すると、この結果の（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ層において
は、回転テーブル上にリング状に配置された前記ＢＮ基
基体が上記の一方側の相対的にＡｌ含有量の高い（Ｔｉ
含有量の低い）Ａｌ−Ｔｉ合金のカソード電極（蒸発
源）に最も接近した時点で層中にＡｌ最高含有点が形成
され、また前記ＢＮ基基体が上記の他方側の相対的にＴ
ｉ含有量の高い（Ａｌ含有量の低い）Ｔｉ−Ａｌ合金の
カソード電極に最も接近した時点で層中にＡｌ最低含有
点が形成され、上記回転テーブルの回転によって層中に
は層厚方向にそって前記Ａｌ最高含有点とＡｌ最低含有
点が所定間隔をもって交互に繰り返し現れると共に、前
記Ａｌ最高含有点から前記Ａｌ最低含有点、前記Ａｌ最
低含有点から前記Ａｌ最高含有点へＡｌ（Ｔｉ）含有量
が連続的に変化する成分濃度分布構造をもつようになる
こと。 【０００７】（ｂ）上記（ａ）の繰り返し連続変化成分
濃度分布構造の（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ層において、例えば対
向配置のカソード電極（蒸発源）のそれぞれの組成を調
製すると共に、ＢＮ基基体が装着されている回転テーブ
ルの回転速度を制御して、上記Ａｌ最高含有点が、組成
式：（Ａｌ_XＴｉ_1-X ）Ｎ（ただし、原子比で、Ｘは
０．６０〜０．８５を示す）、上記Ａｌ最低含有点が、
組成式：（Ａｌ_YＴｉ_1-Y ）Ｎ（ただし、原子比で、Ｙ
は０．２５〜０．５０を示す）、をそれぞれ満足し、か
つ隣り合う上記Ａｌ最高含有点とＡｌ最低含有点の厚さ
方向の間隔を０．０１〜０．１μmとすると、上記Ａｌ
最高含有点部分では、上記の従来（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ層の
もつ高温硬さと耐熱性に相当するすぐれた高温硬さと耐
熱性（高温特性）を示し、一方上記Ａｌ最低含有点部分
では、前記Ａｌ最高含有点部分に比してＡｌ含有量が低
く、Ｔｉ含有量の高いものとなるので、高強度と高靭性
が確保され、かつこれらＡｌ成分最高含有点とＡｌ成分
不含有点の間隔をきわめて小さくしたことから、層全体
の特性としてすぐれた高温特性を保持した状態で一段と
すぐれた強度と靭性を具備するようになり、したがっ
て、硬質被覆層がかかる構成の（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層から
なる被覆ＢＮ基工具は、特に各種の鋼や鋳鉄などの断続
切削加工を、高い機械的衝撃を伴う高切り込みや高送り
などの重切削条件で行なった場合にも、硬質被覆層がす
ぐれた耐チッピング性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。 【０００８】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、ＢＮ基基体の表面に、（Ａｌ，Ｔ
ｉ）Ｎからなる硬質被覆層を０．５〜１０μｍの全体平
均層厚で物理蒸着してなる被覆ＢＮ基工具において、上
記硬質被覆層が、層厚方向にそって、Ａｌ最高含有点
（Ｔｉ最低含有点）とＡｌ最低含有点（Ｔｉ最高含有
点）とが所定間隔をおいて交互に繰り返し存在し、かつ
前記Ａｌ最高含有点から前記Ａｌ最低含有点、前記Ａｌ
最低含有点から前記Ａｌ最高含有点へＡｌ（Ｔｉ）含有
量が連続的に変化する成分濃度分布構造を有し、さら
に、上記Ａｌ最高含有点が、組成式：（Ａｌ_XＴ
ｉ_1-X ）Ｎ（ただし、原子比で、Ｘは０．６０〜０．８
５を示す）、上記Ａｌ最低含有点が、組成式：（Ａｌ_Y
Ｔｉ_1-Y ）Ｎ（ただし、原子比で、Ｙは０．２５〜０．
５０を示す）、をそれぞれ満足し、かつ隣り合う上記Ａ
ｌ最高含有点とＡｌ最低含有点の間隔が、０．０１〜
０．１μmである、断続重切削加工で硬質被覆層がすぐ
れた耐チッピング性を発揮する被覆ＢＮ基工具に特徴を
有するものである。 【０００９】つぎに、この発明の被覆ＢＮ基工具におい
て、これを構成する硬質被覆層の構成を上記の通りに限
定した理由を説明する。 （ａ）Ａｌ最高含有点の組成 （Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ層におけるＡｌは、高強度および高靭
性を有するＴｉＮ層の高温硬さおよび耐熱性（高温特
性）を向上させる目的で含有するものであり、したがっ
てＡｌ成分の含有割合が高くなればなるほど高温特性は
向上したものになるが、その割合（Ｘ値）がＴｉとの合
量に占める割合（原子比）で０．６０未満では所望のす
ぐれた高温特性を確保することができず、一方その割合
が同じく０．８５を越えて高くなると、高強度および高
靭性を有する（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ点が隣接して存在しても
層自体の強度および靭性の低下は避けられず、この結果
チッピングなどが発生し易くなることから、その割合を
０．６〜０．８５と定めた。 【００１０】（ｂ）Ａｌ最低含有点の組成 上記の通りＡｌ最高含有点は高温特性のすぐれたもので
あるが、反面強度および靭性の劣るものであるため、こ
のＡｌ最高含有点の強度と靭性不足を補う目的で、Ｔｉ
含有割合が高く、これによって高強度および高靭性を有
するようになるＡｌ最低含有点を厚さ方向に交互に介在
させるものであり、したがってＡｌの割合（Ｙ）がＴｉ
との合量に占める割合（原子比）で０．５０を越える
と、所望のすぐれた強度および靭性を確保することがで
きず、一方その割合が同じく０．２５未満になると、相
対的にＴｉの割合が多くなり過ぎて、Ａｌ最低含有点に
所望の高温特性を具備せしめることができなくなること
から、その割合を０．２５〜０．６５と定めた。 【００１１】（ｃ）Ａｌ最高含有点とＡｌ最低含有点間
の間隔 その間隔が０．０１μm未満ではそれぞれの点を上記の
組成で明確に形成することが困難であり、この結果層に
所望の高温特性と、強度および靭性を確保することがで
きなくなり、またその間隔が０．１μmを越えるとそれ
ぞれの点がもつ欠点、すなわちＡｌ最高含有点であれば
強度および靭性不足、Ａｌ最低含有点であれば高温特性
不足が層内に局部的に現れ、これが原因で切刃にチッピ
ングが発生し易くなったり、摩耗進行が促進されるよう
になることから、その間隔を０．０１〜０．１μmと定
めた。 【００１２】（ｄ）硬質被覆層の全体平均層厚 その層厚が０．５μｍ未満では、所望の耐摩耗性を確保
することができず、一方その平均層厚が１０μｍを越え
ると、切刃にチッピングが発生し易くなることから、そ
の平均層厚を０．５〜１０μｍと定めた。 【００１３】 【発明の実施の形態】つぎに、この発明の被覆ＢＮ基工
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０．５〜４μｍの範囲内の平均粒径を有する立
方晶窒化硼素（以下、ｃ−ＢＮで示す）粉末、炭化チタ
ン（以下、ＴｉＣで示す）粉末、窒化チタン（以下、Ｔ
ｉＮで示す）粉末、炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示
す）粉末、炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）粉
末、Ａｌ粉末、ＴｉとＡｌの金属間化合物粉末であるＴ
ｉ₃Ａｌ粉末、ＴｉＡｌ粉末、およびＴｉＡｌ₃粉末、さ
らに組成式：Ｔｉ₂ＡｌＮを有する複合金属窒化物粉
末、硼化チタン（以下、ＴｉＢ₂で示す）粉末、窒化ア
ルミニウム（以下、ＡｌＮで示す）粉末、硼化アルミニ
ウム（以下、ＡｌＢ₂で示す）粉末、酸化アルミニウム
（Ａｌ₂Ｏ₃で示す）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、１００ＭＰａの圧力で直径：
５０ｍｍ×厚さ：１．５ｍｍの寸法をもった圧粉体にプ
レス成形し、ついでこの圧粉体を、圧力：１Ｐａの真空
雰囲気中、９００〜１３００℃の範囲内の所定温度に３
０分間保持の条件で焼結して切刃片用予備焼結体とし、
この予備焼結体を、別途用意した、Ｃｏ：８質量％、Ｗ
Ｃ：残りの組成、並びに直径：５０ｍｍ×厚さ：２ｍｍ
の寸法をもったＷＣ基超硬合金製支持片と重ね合わせた
状態で、通常の超高圧焼結装置に装入し、通常の条件で
ある圧力：５ＧＰａ、温度：１２００〜１４００℃の範
囲内の所定温度に保持時間：０．５時間の条件で超高圧
焼結し、焼結後上下面をダイヤモンド砥石を用いて研摩
し、ワイヤー放電加工装置にて一辺３ｍｍの正三角形状
に分割し、さらにＣｏ：５質量％、ＴａＣ：５質量％、
ＷＣ：残りの組成およびＣＩＳ規格ＴＮＧＡ１６０４０
８の形状（厚さ：４．７６mm×一辺長さ：１６mmの正三
角形）をもったＷＣ基超硬合金製チップ本体のろう付け
部（コーナー部）に、質量％で、Ｃｕ：３０％、Ｚｎ：
２８％、Ｎｉ：２％、Ａｇ：残りからなる組成を有する
Ａｇ合金のろう材を用いてろう付けし、これに仕上げ研
摩を施すことによりＢＮ基チップ基体Ａ〜Ｒをそれぞれ
製造した。 【００１４】ついで、上記のＢＮ基チップ基体Ａ〜Ｒの
それぞれを、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した状態
で、図１に示されるアークイオンプレーティング装置内
の回転テーブル上に外周部にそって所定間隔をもって設
けた多段回転支持板上に載置し、一方側のカソード電極
（蒸発源）として、種々の成分組成をもったＡｌ最低含
有点形成用Ｔｉ−Ａｌ合金、他方側のカソード電極（蒸
発源）として、種々の成分組成をもったＡｌ最高含有点
形成用Ａｌ−Ｔｉ合金を前記回転テーブルを挟んで対向
配置し、またボンバート洗浄用金属Ｔｉも装着し、まず
装置内を排気して０．５Ｐａ以下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、前記回
転テーブル上で自転しながら回転するＢＮ基チップ基体
に−１０００Ｖの直流バイアス電圧を印加して、カソー
ド電極の前記金属Ｔｉとアノード電極との間に１００Ａ
の電流を流してアーク放電を発生させ、もってＢＮ基チ
ップ基体表面をＴｉ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２Ｐａの反応雰囲気
とすると共に、前記回転テーブル上で自転しながら回転
するＢＮ基基体に−１００Ｖの直流バイアス電圧を印加
して、それぞれのカソード電極(前記Ａｌ最低含有点形
成用Ｔｉ−Ａｌ合金およびＡｌ最高含有点形成用Ａｌ−
Ｔｉ合金)とアノード電極との間に１００Ａの電流を流
してアーク放電を発生させ、もって前記ＢＮ基チップ基
体の表面に、層厚方向に沿って表３，４に示される目標
組成のＡｌ最低含有点とＡｌ最高含有点とが交互に同じ
く表３，４に示される目標間隔で繰り返し存在し、かつ
前記Ａｌ最高含有点から前記Ａｌ最低含有点、前記Ａｌ
最低含有点から前記Ａｌ最高含有点へＡｌ（Ｔｉ）含有
量が連続的に変化する成分濃度分布構造を有し、かつ同
じく表３，４に示される目標全体層厚の硬質被覆層を蒸
着形成することにより、本発明被覆ＢＮ基工具１〜１８
をそれぞれ製造した。 【００１５】また、比較の目的で、上記のＢＮ基チップ
基体Ａ〜Ｒの表面への硬質被覆層の形成を、図２に示さ
れる通常のアークイオンプレーティング装置を用い、カ
ソード電極（蒸発源）として種々の成分組成をもったＡ
ｌ−Ｔｉ合金を装着し、装置内を排気して０．５Ｐａ以
下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１０Ｐａの
Ａｒ雰囲気とし、この状態でＢＮ基チップ基体に−８０
０ｖのバイアス電圧を印加してＢＮ基チップ基体表面を
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２Ｐａの反応雰囲気とすると共
に、前記ＢＮ基チップ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る条件にて行なって、前記
ＢＮ基チップ基体Ａ〜Ｒのそれぞれの表面に、表５，６
に示される目標組成および目標層厚を有し、かつ層厚方
向に沿って実質的に組成変化のない（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層
からなる硬質被覆層を蒸着形成する以外は、上記の本発
明被覆ＢＮ基工具１〜１８の製造条件と同じ条件で従来
被覆ＢＮ基工具１〜１８をそれぞれ製造した。 【００１６】つぎに、上記本発明被覆ＢＮ基工具１〜１
８および従来被覆ＢＮ基工具１〜１８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・ＳＣＭ４４０の長さ方向等間隔４本縦
溝入り丸棒の浸炭焼入れ材（表面硬さ：ＨＲＣ６０）、 切削速度：１５０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：０．３ｍｍ、 送り：０．０７ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：２０分、 の条件での合金鋼の乾式断続高切り込み切削加工試験、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ４５Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入
り丸棒の高周波焼入れ材（表面硬さ：ＨＲＣ５５）、 切削速度：１５０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：０．１ｍｍ、 送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：３０分、 の条件での炭素鋼の乾式断続高送り切削加工試験、さら
に、 被削材：ＪＩＳ・ＦＣ３００の長さ方向等間隔４本縦溝
入り丸棒、 切削速度：６００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：０．５ｍｍ、 送り：０．１ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：６０分、 の条件での鋳鉄の乾式断続高切り込み切削加工試験を行
い、いずれの切削加工試験でも切刃の逃げ面摩耗幅を測
定した。この測定結果を表３〜６に示した。 【００１７】 【表１】 【００１８】 【表２】【００１９】 【表３】 【００２０】 【表４】【００２１】 【表５】 【００２２】この結果得られた本発明被覆ＢＮ基工具１
〜１８を構成する硬質被覆層におけるＡｌ成分最高含有
点とＡｌ成分最低含有点の組成、並びに従来来被覆ＢＮ
基工具１〜１８の硬質被覆層の組成をオージェ分光分析
装置を用いて測定したところ、それぞれ目標組成と実質
的に同じ組成を示した。また、これらの本発明被覆ＢＮ
基工具１〜１８の硬質被覆層におけるＡｌ成分最高含有
点とＡｌ成分不含有点間の間隔、およびこれの全体層
厚、並びに従来被覆ＢＮ基工具１〜１８の硬質被覆層の
厚さを、走査型電子顕微鏡を用いて断面測定したとこ
ろ、いずれも目標値と実質的に同じ値を示した。 【００２３】 【発明の効果】表２〜５に示される結果から、硬質被覆
層が層厚方向にＡｌ最低含有点とＡｌ最高含有点とが交
互に所定間隔をおいて繰り返し存在し、かつ前記Ａｌ最
高含有点から前記Ａｌ最低含有点、前記Ａｌ最低含有点
から前記Ａｌ最高含有点へＡｌ（Ｔｉ）含有量が連続的
に変化する成分濃度分布構造を有する本発明被覆ＢＮ基
工具は、いずれも各種の鋼や鋳鉄などの断続切削加工
を、高い機械的衝撃を伴う高切り込みや高送りなどの重
切削条件で行なった場合にも、硬質被覆層がすぐれた耐
チッピング性を発揮するのに対して、硬質被覆層が層厚
方向に沿って実質的に組成変化のない（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ
層からなる従来被覆超硬工具においては、前記硬質被覆
層がすぐれた高温硬さと耐熱性を有するものの、強度お
よび靭性に劣るものであるために、チッピングが発生
し、これが原因で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、通常の条件での切削加工は勿論のこと、特に各種の
鋼や鋳鉄などの断続切削加工を、高い機械的衝撃を伴う
高切り込みや高送りなどの重切削条件で行なった場合に
も、すぐれた耐チッピング性を発揮し、長期に亘ってす
ぐれた耐摩耗性を示すものであるから、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。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の被覆ＢＮ基工具を構成する硬質被覆
層を形成するのに用いたアークイオンプレーティング装
置を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略正面図で
ある。 【図２】従来被覆ＢＮ基工具を構成する硬質被覆層を形
成するのに用いた通常のアークイオンプレーティング装
置の概略説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０４Ｂ 35/58 １０３Ｙ (72)発明者 土屋 新 埼玉県さいたま市北袋町１−297 三菱マ テリアル株式会社総合研究所大宮研究セン ター内 (72)発明者 阿川 智 埼玉県さいたま市北袋町１−297 三菱マ テリアル株式会社総合研究所大宮研究セン ター内 Ｆターム(参考） 3C046 FF02 FF10 FF13 FF16 FF25 FF35 4G001 BA31 BA34 BB31 BB34 BC72 BD12 BD18

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 立方晶窒化硼素基焼結材料基体の表面
   に、ＡｌとＴｉの複合窒化物からなる硬質被覆層を０．
   ５〜１０μｍの全体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、 上記硬質被覆層が、層厚方向にそって、Ａｌ最高含有点
   （Ｔｉ最低含有点）とＡｌ最低含有点（Ｔｉ最高含有
   点）とが所定間隔をおいて交互に繰り返し存在し、かつ
   前記Ａｌ最高含有点から前記Ａｌ最低含有点、前記Ａｌ
   最低含有点から前記Ａｌ最高含有点へＡｌ（Ｔｉ）含有
   量が連続的に変化する成分濃度分布構造を有し、 さらに、上記Ａｌ最高含有点が、組成式：（Ａｌ_XＴｉ
   _1-X ）Ｎ（ただし、原子比で、Ｘは０．６０〜０．８５
   を示す）、上記Ａｌ最低含有点が、組成式：（Ａｌ_YＴ
   ｉ_1-Y ）Ｎ（ただし、原子比で、Ｙは０．２５〜０．５
   ０を示す）、をそれぞれ満足し、かつ隣り合う上記Ａｌ
   最高含有点とＡｌ最低含有点の間隔が、０．０１〜０．
   １μmであること、を特徴とする断続重切削加工で硬質
   被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆立
   方晶窒化硼素基焼結材料製切削工具。