JP2005288639A - 難削材の高速断続切削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サーメット製切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】難削材の高速断続切削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サーメット製切削工具を提供する。
【解決手段】表面被覆サーメット製切削工具が、ＷＣ基超硬合金またはＴｉＣＮ基サーメットで構成された工具基体の表面に、（ａ）密着下地層として、ＴｉＣ層、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣＯ層、およびＴｉＣＮＯ層のうちの１層または２層以上からなり、（ｂ）高温強化下部層として、蒸着形成した状態で、組成式：（Ｃｒ_１−Ｘ Ａｌ_Ｘ ）_２Ｏ_３、（ただし、Ｘは原子比で、０．２０〜０．３５）、を満足する蒸着（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層の加熱処理により形成される。
【選択図】なし

Description

この発明は、硬質被覆層がすぐれた高温強度と高温硬さを有し、特にステンレス鋼や軟鋼などのきわめて粘性が高い難削材の機械的熱的衝撃の大きい高速断続切削でも、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サーメット製切削工具（以下、被覆サーメット工具という）に関するものである。

従来、一般に、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）基サーメットで構成された基体（以下、これらを総称して工具基体という）の表面に、
（ａ）Ｔｉの炭化物（以下、ＴｉＣで示す）層、窒化物（以下、同じくＴｉＮで示す）層、炭窒化物（以下、ＴｉＣＮで示す）層、炭酸化物（以下、ＴｉＣＯで示す）層、および炭窒酸化物（以下、ＴｉＣＮＯで示す）層のうちの１層または２層以上からなり、かつ０．１〜５μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層、
（ｂ）４〜３０μｍの平均層厚を有し、かつ蒸着形成された状態で、
組成式：（Ａｌ_１−Ｙ Ｃｒ_Ｙ ）_２Ｏ_３ 、（ただし、Ｙは原子比で、０．１５〜０．３０）、
を満足するＡｌとＣｒの固溶体酸化物［以下、蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ で示す］層、
以上（ａ）および（ｂ）で構成された硬質被覆層を蒸着形成してなる被覆サーメット工具が知られており、この被覆サーメット工具が、例えば各種の鋼や鋳鉄などの連続切削や断続切削に用いられることは良く知られている。
特公昭５８−５３０６５号公報

近年の切削装置の自動化の進行はめざましく、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、切削加工は一段と高速化の傾向を高め、かつ切削工具には被削材および切削加工形態にできるだけ影響されない、すなわち１種の切削工具でできるだけ多くの材質の被削材を切削加工条件に制約を受けない状態で切削加工できる汎用性が求められているが、上記の従来被覆サーメット工具においては、これを鋼や鋳鉄などの通常の条件での連続切削や断続切削に用いた場合には問題はないが、特にこれをステンレス鋼や軟鋼などのきわめて粘性が高い難削材を機械的熱的衝撃の大きい高速断続切削加工するのに用いた場合、硬質被覆層を構成する蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層は、高温硬さおよび耐熱性にすぐれるものの、十分な高温強度を具備するものでないために、切刃にチッピング（微少欠け）が発生し易く、これが原因で比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。

そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記の蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層が硬質被覆層を構成する被覆サーメット工具に着目し、これの耐チッピング性向上を図るべく研究を行った結果、
（１）工具基体の表面に、密着下地層としてのＴｉ化合物層を蒸着形成した後、下部層として、蒸着形成された状態で、
組成式：（Ｃｒ_１−Ｘ Ａｌ_Ｘ ）_２Ｏ_３ 、（ただし、Ｘは原子比で、０．２０〜０．３５）、
を満足するＣｒとＡｌの固溶体酸化物［以下、蒸着（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ で示す］層、
を形成し、さらにこれに上部層として、上記の従来硬質被覆層を構成する蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層、すなわち、
組成式：（Ａｌ_１−Ｙ Ｃｒ_Ｙ ）_２Ｏ_３ 、（ただし、Ｙは原子比で、０．１５〜０．３０）、
を満足する蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層を蒸着形成した状態で、これに非酸化性雰囲気または真空雰囲気中、温度：６００〜８００℃に１〜５時間保持の条件で加熱処理を施すと、前記Ｔｉ化合物層に変化はないが、前記蒸着（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層および前記蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層にスピノーダル分解による相分離が起って、
（ａ）上記下部層としての蒸着（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層は、Ａｌに比してＣｒ高含有のＣｒとＡｌの固溶体酸化物分離相［以下、高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相という］と、Ｃｒに比してＡｌ高含有のＡｌとＣｒの固溶体酸化物分離相［以下、高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相という］からなる２相混合ナノ微細組織を有し、かつ前記高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相の方が前記高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相に比して相対的に含有割合の高いＣｒとＡｌの加熱２相分離酸化物層［以下、２相分離（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層という］となり、
（ｂ）一方、上記上部層としての蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層は、高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相と、高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相からなる２相混合ナノ微細組織を有し、かつ前記高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相の方が前記高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相に比して相対的に含有割合の高いＡｌとＣｒの加熱２相分離酸化物層［以下、２相分離（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層という］となること。

（２）（ａ）上記の２相分離（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層においては、相対的に含有割合の高い高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相によって、スピノーダル分解によるナノ微細組織による強度向上効果と相俟って、すぐれた高温強度を有するようになり、かつ相対的に含有割合の少ない高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相によって高温硬さおよび耐熱性も確保され、
（ｂ）一方、上記の２相分離（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層では、相対的に含有割合の高い高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相によってすぐれた高温硬さと耐熱性を有するようになり、かつ相対的に含有割合は少ないが、同じくスピノーダル分解によるナノ微細組織による強度向上効果と相俟って、高温強度も具備するようになること。

（３）したがって、硬質被覆層が密着下地層としてのＴｉ化合物層、高温強化下部層としての２相分離（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層、および高温硬質層としての２相分離（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層で構成された被覆サーメット工具は、切削条件の厳しいステンレス鋼や軟鋼などのきわめて粘性が高い難削材の高速断続切削加工で、切刃にチッピング（微少欠け）の発生なく、上記の従来被覆サーメット工具に比して、一段と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（１）〜（３）に示される研究結果を得たのである。

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、ＷＣ基超硬合金またはＴｉＣＮ基サーメットで構成された工具基体の表面に、
（ａ）密着下地層として、ＴｉＣ層、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣＯ層、およびＴｉＣＮＯ層のうちの１層または２層以上からなり、かつ０．１〜５μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層、
（ｂ）高温強化下部層として、２〜１５μｍの平均層厚を有し、かつ、蒸着形成した状態で、
組成式：（Ｃｒ_１−Ｘ Ａｌ_Ｘ ）_２Ｏ_３ 、（ただし、Ｘは原子比で、０．２０〜０．３５）、
を満足する蒸着（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層の加熱処理により形成されたスピノーダル分解層にして、高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相と高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相からなる２相混合ナノ微細組織を有し、かつ前記高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相の方が前記高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相に比して相対的に含有割合の高い２相分離（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層、
（ｃ）高温硬質上部層として、２〜１５μｍの平均層厚を有し、かつ、蒸着形成した状態で、
組成式：（Ａｌ_１−Ｙ Ｃｒ_Ｙ ）_２Ｏ_３ 、（ただし、Ｙは原子比で、０．１５〜０．３０）、
を満足する蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層の加熱処理により形成されたスピノーダル分解層にして、高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相と高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相からなる２相混合ナノ微細組織を有し、かつ前記高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相の方が前記高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相に比して相対的に含有割合の高い２相分離（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層、
以上（ａ）〜（ｃ）で構成された硬質被覆層を形成してなる、難削材の高速断続切削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サーメット工具に特徴を有するものである。

以下に、この発明の被覆サーメット工具の硬質被覆層の構成層に関して、構成層の組成および平均層厚を上記の通りに限定した理由を説明する。
（ａ）高温硬質上部層となる蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層のＹ値
Ｙ値が原子比（以下同じ）で０．１５未満では、加熱処理によるスピノーダル分解で形成されるナノ微細組織の高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相の割合が、同ナノ微細組織の高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相に比して少なくなり過ぎて、２相分離（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層に所望の高温強度を確保することができず、切刃にチッピングが発生し易くなり、一方Ｙ値が０．３０を越えると、逆に前記高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相の割合が低くなって高温硬さと耐熱性に急激な低下傾向が現れるようになることから、そのＸ値を０．１５〜０．３０と定めた。

（ｂ）高温硬質上部層を構成する２相分離（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層の平均層厚
２相分離（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層には、高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相によってもたらされるすぐれた高温硬さと耐熱性、さらに高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相による高温強度によって、高速断続切削でも、切刃にチッピングの発生なく、硬質被覆層の耐摩耗性を向上させる作用があるが、その平均層厚が２μｍ未満では、前記作用を十分に発揮させることができず、一方その平均層厚が１５μｍを越えて厚くなりすぎると、チッピングが発生し易くなることから、その平均層厚を２〜１５μｍと定めた。

（ｃ）高温強化下部層となる蒸着（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層のＸ値
Ｘ値が０．２０未満では、加熱処理によるスピノーダル分解で形成されるナノ微細組織の高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相の割合が、同ナノ微細組織の高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相に比して少なくなり過ぎて、２相分離（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層に所望の高温硬さと耐熱性を確保することができず、硬質被覆層の摩耗が促進するようになり、一方Ｘ値が０．３５を越えると、逆に前記高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相の割合が低くなって所望のすぐれた高温強度を確保することができなくなり、切刃にチッピングが発生し易くなることから、そのＸ値を０．２０〜０．３５と定めた。

（ｄ）高温強化下部層を構成する２相分離（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層の平均層厚
２相分離（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層には、高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相によってもたらされるすぐれた高温強度、さらに高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相による高温硬さと耐熱性によって、機械的熱的衝撃の大きい難削材の高速断続切削加工でも、切刃にチッピングの発生なく、硬質被覆層が長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮する作用があるが、その平均層厚が２μｍ未満では、前記作用を十分に発揮させることができず、一方その平均層厚が１５μｍを越えて厚くなりすぎると、チッピングが発生し易くなることから、その平均層厚を２〜１５μｍと定めた。

（ｂ）密着下地層を構成するＴｉ化合物層の全体平均層厚
Ｔｉ化合物層は、工具基体と２相分離（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 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有するが、その全体平均層厚が０．１μｍ未満では、前記作用を十分に発揮させることができず、一方その全体平均層厚が５μｍを越えると、特に高熱発生を伴なう高速切削では熱塑性変形を起し易くなり、これが偏摩耗の原因となることから、その全体平均層厚を０．１〜５μｍと定めた。

この発明被の覆サーメット工具は、硬質被覆層を構成する高温強化下部層である２相分離（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層がすぐれた高温強度を有し、一方同高温硬質上部層である２相分離（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層がすぐれた高温硬さと耐熱性を有するので、特にステンレス鋼や軟鋼などのきわめて粘性が高い難削材の機械的熱的衝撃の大きい高速断続切削でも、切刃にチッピングの発生なく、すぐれた耐摩耗性を示すのである。

つぎに、この発明の被覆サーメット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、Ｃｒ₃ Ｃ₂ 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℃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ＩＳＯ・ＣＮＭＧ１２０４０８に規定するスローアウエイチップ形状をもったＷＣ基超硬合金製の工具基体Ａ〜Ｆ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、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、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℃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・ＣＮＭＧ１２０４１２のチップ形状をもったＴｉＣＮ基サーメット製の工具基体ａ〜ｆを形成した。

ついで、これらの工具基体Ａ〜Ｆおよび工具基体ａ〜ｆの表面に、通常の化学蒸着装置を用い、まず、表３に示される条件にて、密着下地層としてＴｉ化合物層、高温強化下部層形成用として蒸着（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層、および高温硬質上部層形成用として蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層を蒸着形成した後、これに５Ｐａの真空雰囲気中、温度：７００℃に１〜５時間の範囲内の所定時間保持の条件で加熱処理を施して、前記蒸着（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層および前記蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層のそれぞれをスピノーダル分解により相分離させて、表４に示される組み合わせで、かつ同じく表４に示される目標層厚で、前記蒸着（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層を高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相と高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相からなる２相分離（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層、前記蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層を高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相と高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相からなる２相分離（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層とすることにより本発明被覆サーメット工具１〜１３をそれぞれ製造した。

また、比較の目的で、表５に示される通り、蒸着（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層の形成を行わず、硬質被覆層をＴｉ化合物層と蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層で構成する以外は同一の条件で従来被覆サーメット工具１〜１３をそれぞれ製造した。

上記の本発明被覆サーメット工具１〜１３と従来被覆サーメット工具１〜１３の硬質被覆層の構成層について、その厚さを、走査型電子顕微鏡を用いて測定（縦断面測定）したところ、いずれも目標層厚と実質的に同じ平均層厚（５点測定の平均値）を示した。
また、上記の本発明被覆サーメット工具１〜１３の硬質被覆層の２相分離（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層および２相分離（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層、さらに従来被覆サーメット工具１〜１３のそれの蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層の組織を、それぞれポストカラム型エネルギーフィルターを用いた高分解能電子顕微鏡にて観察したところ、前記２相分離（Ｃｒ，Ａｌ）_２Ｏ_３ 層はいずれも高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相と高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相からなる２相混合ナノ微細組織、前記２相分離（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層はいずれも高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相と高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相からなる２相混合ナノ微細組織を示し、一方前記蒸着（Ａｌ，Ｃｒ）_２Ｏ_３ 層ではいずれも固溶体からなる単一相組織を示した。

つぎに、上記の各種の被覆サーメット工具をいずれも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、本発明被覆サーメット工具１〜１３および従来被覆サーメット工具１〜１３について、
被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３１６の長さ方向等間隔４本縦溝入り丸棒、
切削速度：３５０ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：２．０ｍｍ、
送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：５分、
の条件（切削条件Ａという）でのステンレス鋼の乾式高速断続切削試験（通常の切削速度は２００ｍ／ｍｉｎ、）、
被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ６３０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：２．０ｍｍ、
送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：６分、
の条件（切削条件Ｂという）でのステンレス鋼の乾式高速断続切削試験（通常の切削速度は１５０ｍ／ｍｉｎ、）、さらに、
被削材：ＪＩＳ・Ｓ１０Ｃ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：３．０ｍｍ、
送り：０．４ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：１０分、
の条件（切削条件Ｃという）での軟鋼の乾式高速断続切削試験（通常の切削速度は３００ｍ／ｍｉｎ、）を行い、いずれの切削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６に示した。

表３〜６に示される結果から、本発明被覆サーメット工具１〜１３は、機械的熱的衝撃の大きいステンレス鋼や軟鋼の高速断続切削でも、切刃にチッピングの発生なく、硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮するのに対して、従来被覆サーメット工具１〜１３においては、いずれも硬質被覆層の高温強度不足が原因で切刃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、この発明の被覆サーメット工具は、ステンレス鋼や軟鋼などの難削材の通常の条件での連続切削や断続切削は勿論のこと、特に高い機械的熱的衝撃を伴なう高速断続切削でも硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を示し、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮するものであるから、切削装置の自動化の進行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。

Claims (1)

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、
   （ａ）密着下地層として、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０．１〜５μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層、
   （ｂ）高温強化下部層として、２〜１５μｍの平均層厚を有し、かつ、蒸着形成した状態で、
   組成式：（Ｃｒ_１−Ｘ Ａｌ_Ｘ ）_２Ｏ_３ 、（ただし、Ｘは原子比で、０．２０〜０．３５）、
   を満足するＣｒとＡｌの蒸着固溶体酸化物層の加熱処理により形成されたスピノーダル分解層にして、Ａｌに比してＣｒ高含有のＣｒとＡｌの固溶体酸化物分離相（以下、高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相という）とＣｒに比してＡｌ高含有のＡｌとＣｒの固溶体酸化物分離相（以下、高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相という）からなる２相混合ナノ微細組織を有し、かつ前記高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相の方が前記高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相に比して相対的に含有割合の高いＣｒとＡｌの加熱２相分離酸化物層、
   （ｃ）高温硬質上部層として、２〜１５μｍの平均層厚を有し、かつ、蒸着形成した状態で、
   組成式：（Ａｌ_１−Ｙ Ｃｒ_Ｙ ）_２Ｏ_３ 、（ただし、Ｙは原子比で、０．１５〜０．３０）、
   を満足するＡｌとＣｒの蒸着固溶体酸化物層の加熱処理により形成されたスピノーダル分解層にして、高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相と高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相からなる２相混合ナノ微細組織を有し、かつ前記高Ａｌ−Ｃｒ酸化物分離相の方が前記高Ｃｒ−Ａｌ酸化物分離相に比して相対的に含有割合の高いＡｌとＣｒの加熱２相分離酸化物層、
   以上（ａ）〜（ｃ）で構成された硬質被覆層を形成してなる、難削材の高速断続切削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サーメット製切削工具。