JP2023042361A - 回転工具用の超硬合金素材および回転工具 - Google Patents

Abstract

【課題】回転工具の材料として用いた場合に、回転工具の長寿命化を可能とする回転工具用の超硬合金素材およびそれを備える切削工具を提供する。【解決手段】回転工具用の超硬合金素材であって、前記超硬合金素材は、炭化タングステン粒子と、結合相と、を備え、前記超硬合金素材は、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の１つの測定視野において、円相当径が０．２μｍ未満のポアを９個以下含み、前記測定視野は、前記超硬合金素材の断面の中央部に設けられる、回転工具用の超硬合金素材である。【選択図】図１

Description

本開示は、回転工具用の超硬合金素材および回転工具に関する。

炭化タングステン粒子と、コバルトを含む結合相とを備える超硬合金は、切削工具の素材として広く用いられている（特許文献１）。

特開２００８－１３２５７０号公報

近年、コスト低減の要求がますます厳しくなり、長い工具寿命を有する回転工具が求められている。そこで、本開示は、回転工具の材料として用いた場合に、回転工具の長寿命化を可能とする回転工具用の超硬合金素材および回転工具を提供することを目的とする。

本開示は、回転工具用の超硬合金素材であって、
前記超硬合金素材は、炭化タングステン粒子と、結合相と、を備え、
前記超硬合金素材は、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の１つの測定視野において、円相当径が０．２μｍ未満のポアを９個以下含み、
前記測定視野は、前記超硬合金素材の断面の中央部に設けられる、回転工具用の超硬合金素材である。

本開示は、超硬合金からなる回転工具であって、
前記超硬合金は、炭化タングステン粒子と、結合相と、を備え、
前記超硬合金は、第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野のそれぞれにおいて、円相当径が０．２μｍ未満のポアを９個以下含み、
前記第１の測定視野、前記第２の測定視野及び前記第３の測定視野のそれぞれは、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形であり、
前記第１の測定視野は、前記回転工具の回転軸Ｐ１を法線とする前記超硬合金の断面上に、前記回転軸Ｐ１を含むように設けられ、
前記第２の測定視野は、前記超硬合金の断面上に、前記回転軸Ｐ１と前記回転工具の刃先Ｐ２とをつなぐ線分Ｌ上で、かつ、前記回転軸Ｐ１からの距離が前記線分Ｌの長さＬ１の１／３である位置Ｐ３を含むように設けられ、
前記第３の測定視野は、前記超硬合金の断面上に、前記線分Ｌ上で、かつ、前記回転軸Ｐ１からの距離が前記線分Ｌの長さＬ１の２／３である位置Ｐ４を含むように設けられる、回転工具である。

本開示によれば、長い工具寿命を有する回転工具を提供することが可能となる。

図１は、実施形態１の超硬合金素材の走査型電子顕微鏡での撮影画像の一例を示す図である。 図２は、実施形態１の超硬合金素材の測定視野の位置を説明するための図である。 図３は、実施形態２の回転工具の超硬合金におけるポアの個数の測定方法を説明する図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（１）本開示は回転工具用の超硬合金素材であって、
前記超硬合金素材は、炭化タングステン粒子と、結合相と、を備え、
前記超硬合金素材は、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の１つの測定視野において、円相当径が０．２μｍ未満のポアを９個以下含み、
前記測定視野は、前記超硬合金素材の断面の中央部に設けられる、回転工具用の超硬合金素材である。

本開示によれば、長い工具寿命を有する回転工具を提供することが可能となる。

（２）前記炭化タングステン粒子の平均粒径は、０．４０μｍ以上１．００μｍ以下であることが好ましい。これによると、回転工具の工具寿命が更に向上する。

（３）前記炭化タングステン粒子の平均粒径は、０．４０μｍ以上０．８０μｍ未満であることが好ましい。これによると、回転工具の工具寿命が更に向上する。

（４）前記超硬合金素材は、前記炭化タングステン粒子を８５．０体積％９５．５体積％以下、及び、前記結合相を０．５体積％以上１５．０体積％以下を含むことが好ましい。これによると、回転工具の工具寿命が更に向上する。

（５）本開示は、超硬合金からなる回転工具であって、
前記超硬合金は、炭化タングステン粒子と、結合相と、を備え、
前記超硬合金は、第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野のそれぞれにおいて、円相当径が０．２μｍ未満のポアを９個以下含み、
前記第１の測定視野、前記第２の測定視野及び前記第３の測定視野のそれぞれは、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形であり、
前記第１の測定視野は、前記回転工具の回転軸Ｐ１を法線とする前記超硬合金の断面上に、前記回転軸Ｐ１を含むように設けられ、
前記第２の測定視野は、前記超硬合金の断面上に、前記回転軸Ｐ１と前記回転工具の刃先Ｐ２とをつなぐ線分Ｌ上で、かつ、前記回転軸Ｐ１からの距離が前記線分Ｌの長さＬ１の１／３である位置Ｐ３を含むように設けられ、
前記第３の測定視野は、前記超硬合金の断面上に、前記線分Ｌ上で、かつ、前記回転軸Ｐ１からの距離が前記線分Ｌの長さＬ１の２／３である位置Ｐ４を含むように設けられる、回転工具である。

本開示の回転工具は、長い工具寿命を有することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の回転工具用の超硬合金素材およびそれを用いた回転工具の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。本開示の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、必ずしも実際の寸法関係を表すものではない。

本明細書において「Ａ～Ｂ」という形式の表記は、範囲の上限下限（すなわちＡ以上Ｂ以下）を意味し、Ａにおいて単位の記載がなく、Ｂにおいてのみ単位が記載されている場合、Ａの単位とＢの単位とは同じである。

本明細書において径が０．２μｍ未満のポアを「第１のポア（ｆｉｒｓｔ ｐｏｒｅ）」とも記し、径が０．２μｍ以上のポアを「第２のポア（ｓｅｃｏｎｄ ｐｏｒｅ）」とも記す。第１のポア及び第２のポアをまとめて、「ポア」とも記す。

本明細書において、回転工具とは、自身を通る回転軸を中心に回転して切削等の加工を行う工具を意味する。該回転工具としては、例えば、ドリル、エンドミルが挙げられる。

［実施形態１：回転工具用の超硬合金素材］
本開示の一実施形態（以下、「本実施形態」とも記す。）は、回転工具用の超硬合金素材（以下、「回転工具用の超硬合金素材」を「超硬合金素材」とも記す。）であって、
該超硬合金素材は、炭化タングステン粒子と、結合相と、を備え、
該超硬合金素材は、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の１つの測定視野において、円相当径が０．２μｍ未満のポアを９個以下含み、
該測定視野は、該超硬合金素材の断面の中央部に設けられる、回転工具用の超硬合金素材である。

＜ポア＞
本実施形態の超硬合金素材は、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の１つの測定視野において、円相当径が０．２μｍ未満のポア（第１のポア）を９個以下含み、該測定視野は、該超硬合金素材の断面の中央部に設けられる。該測定視野における第１のポアの数が９個以下である超硬合金素材は、優れた剛性を有する。従って、該超硬合金素材を用いて作製された回転工具は、直進性に優れ、長い工具寿命を有する。また、超硬合金素材において第１のポアの数が少ないと、第１のポアを起点とする欠損が生じにくい。よって、該超硬合金素材を用いて作製された回転工具は、耐欠損性に優れ、長い工具寿命を有する。

超硬合金素材の上記測定視野における第１のポアの数は、９個以下であり、７個以下が好ましく、５個以下が好ましく、３個以下が好ましく、０個が最も好ましい。該第１のポアの数は、０個以上９個以下が好ましく、０個以上７個以下が好ましく、０個以上５個以下が好ましく、０個以上３個以下が好ましく、０個が最も好ましい。

本実施形態の超硬合金素材は、上記測定視野において、円相当径が０．２μｍ以上の第２のポアを含まないことが好ましい。これによると、超硬合金素材は、高い剛性、及び、優れた耐欠損性を有することができる。

本明細書において、超硬合金素材の上記測定視野における第１のポア及び第２のポアの個数の測定方法は、以下（Ａ１）～（Ｈ１）の通りである。

（Ａ１）超硬合金素材をその長手方向（軸）を法線とする断面が露出するように切り出して、該断面を鏡面加工する。通常、回転工具用の超硬合金素材は丸棒形状であるため、超硬合金素材の長手方向は、該超硬合金素材を加工して得られる回転工具の回転軸の延在方向に相当する。鏡面加工の方法としては、例えば、ダイヤモンドペーストで研磨する方法、集束イオンビーム装置（ＦＩＢ装置）を用いる方法、クロスセクションポリッシャー装置（ＣＰ装置）を用いる方法、及びこれらを組み合わせる方法等が挙げられる。

（Ｂ１）超硬合金素材の鏡面加工面に対して、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）を用いて分析を行い、超硬合金素材に含まれる元素を特定する。

（Ｃ１）超硬合金素材の鏡面加工面を走査型電子顕微鏡で撮影して撮影画像を得る。撮影画像の撮影領域は、超硬合金素材の断面の中央部、すなわち、超硬合金素材の表面近傍などバルク部分とは明らかに性状が異なる部分を含まない位置（撮像領域がすべて超硬合金素材のバルク部分となる位置）に設定する。観察倍率は５０００倍とする。

図１は、本実施形態の超硬合金素材１の走査型電子顕微鏡での撮影画像の一例である。図１の右下のスケールにおいて、１目盛は１μｍを示す。図１において、超硬合金素材１はポア２を含む。なお、図１のように、ポア２が非常に小さく、走査型電子顕微鏡での撮影画像上では識別が困難な場合があるが、以下の（Ｆ１）で説明する通り、上記走査型電子顕微での撮影画像の二値化処理後の画像と元素マッピング像とを重ね合わせることにより、ポアを判別することが可能である。

（Ｄ１）上記（Ｃ１）の撮影領域に対して、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）を用いて分析を行い、該撮影領域における上記（Ｂ１）で特定された元素の分布を特定し、元素マッピング像を得る。元素マッピング像において、ポアの領域には元素が存在しない。

（Ｅ１）上記（Ｃ１）で得られた撮影画像をコンピュータに取り込み、画像解析ソフトウェア（ＩｍａｇｅＪ、ｖｅｒｓｉｏｎ１．５１ｊ８：https://imagej.nih.gov/ij/）を用いて画像処理を行い、二値化処理を行う。具体的には、コンピュータに撮影画像を取り込んだのちに、コンピュータ画面上の「ＭａｋｅＢｉｎａｒｙ」との表示を押すことにより、上記画像解析ソフトウェアに予め設定された条件で二値化処理が実行される。二値化処理後の画像において、炭化タングステン粒子は最も薄い色（白色）で示され、結合相及びポアは黒色で示される。

（Ｆ１）上記（Ｄ１）で得られた元素マッピング像と上記（Ｅ１）で得られた二値化処理後の画像とを重ねることにより、該二値化処理後の画像上でポアの存在領域を特定する。具体的には、二値化処理後の画像における黒色で示される領域のうち、元素マッピング像において元素の存在しない領域が、ポアの存在領域に該当する。

（Ｇ１）得られた二値化処理後の画像中に、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の１つの測定視野を設定する。該測定視野中のポアと特定された領域のピクセル数に基づき、上記画像解析ソフトウェアを用いてポアの円相当径（Ｈｅｙｗｏｏｄ径：等面積円相当径）を算出する。

（Ｈ１）上記（Ｇ１）の算出結果に基づき、上記測定視野中の円相当径が０．２μｍ未満の第１のポアの数、及び、円相当径が０．２μｍ以上の第２のポアの数を測定する。

出願人が測定した限りでは、同一の試料において測定する限りにおいては、超硬合金素材の断面の切り出し箇所を任意に設定して、該断面上に上記（Ｃ１）に記載される撮影領域を任意に設定して、上記（Ｂ１）～（Ｈ１）の手順に従い、第１のポア及び第２のポアの数の測定を複数回行っても、測定結果のばらつきは少なく、超硬合金素材の断面の切り出し箇所を任意に設定し、かつ、撮影画像の撮影領域を任意に設定しても恣意的にはならないことが確認された。例えば、図２に示されるように、超硬合金素材１の断面上に、中央部Ａ、中央部Ａからの距離が同一である位置Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４のそれぞれを含むように合計５箇所の撮影領域を設定し、該５箇所のそれぞれにおいて、上記（Ｂ１）～（Ｈ１）の手順に従い、第１のポア及び第２のポアの数の測定を行っても、測定結果のばらつきは少なく、撮影画像の撮影領域を任意に設定しても恣意的にはならないことが確認された。

＜炭化タングステン粒子＞
≪組成≫
炭化タングステン粒子（以下「ＷＣ粒子」とも記す。）は、炭化タングステンからなる粒子である。ここで、炭化タングステンは、不純物元素を含まない純粋な炭化タングステンであってもよいし、本開示の効果を損なわない限りにおいて、不純物元素を含む炭化タングステンであってもよい。炭化タングステンに含有される不純物の含有率（不純物を構成する元素が二種類以上の場合は、それらの合計濃度）は、ＷＣ粒子の総量に対して０．１質量％未満が好ましい。ＷＣ粒子中の不純物の含有率は、ＩＣＰ発光分析（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（測定装置：島津製作所「ＩＣＰＳ－８１００」（商標））により測定される。

≪平均粒径≫
本実施形態における炭化タングステン粒子の平均粒径は、０．４０μｍ以上１．００μｍ以下が好ましく、０．４０μｍ以上０．８０μｍ未満がより好ましく、０．４２μｍ以上０．８０μｍ未満が更に好ましい。これによると、工具寿命が更に向上する。

本明細書において、超硬合金素材に含まれる炭化タングステン粒子の平均粒径とは、超硬合金素材に含まれるＷＣ粒子の等面積円相当径（Ｈｅｙｗｏｏｄ径）のＤ５０（個数基準の頻度の累積が５０％となる円相当径、メジアン径Ｄ５０）を意味する。ＷＣ粒子の平均粒径を算出するための各粒子の粒子径の測定方法は以下（Ａ２）～（Ｂ２）の通りである。

（Ａ２）超硬合金素材の上記測定視野における第１のポア及び第２のポアの個数の測定方法に記載の（Ａ１）～（Ｅ１）と同様の方法で得られる元素マッピング像と二値化処理後の画像とを重ねることにより、該二値化処理後の画像上で炭化タングステン粒子の存在領域を特定する。具体的には、二値化処理後の画像において最も薄い色（白色）で示され、元素マッピング像においてタングステン（Ｗ）及び炭素（Ｃ）の存在する領域が、炭化タングステン粒子の存在領域に該当する。

（Ｂ２）上記二値化処理後の画像中に、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の１つの測定視野を設定する。上記画像解析ソフトウェアを用いて、該測定視野中の各炭化タングステン粒子の円相当径（Ｈｅｙｗｏｏｄ径：等面積円相当径）を算出する。

出願人が測定した限りでは、同一の試料において測定する限りにおいては、超硬合金素材の断面の切り出し箇所を任意に設定して、該断面上に上記（Ｃ１）に記載される撮影領域を任意に設定して、上記（Ａ２）及び（Ｂ２）の手順に従い、炭化タングステン粒子の平均粒径の測定を複数回行っても、測定結果のばらつきは少なく、超硬合金素材の断面の切り出し箇所を任意に設定し、かつ、撮影画像の撮影領域を任意に設定しても恣意的にはならないことが確認された。

＜結合相＞
本実施形態の超硬合金は、結合相を含む。該結合相はコバルトを主成分として含むことが好ましい。ここで、結合相がコバルトを主成分として含むとは、結合相中のコバルトの含有率が９０質量％以上１００質量％以下であることを意味する。結合相中のコバルトの含有率は、ＩＣＰ発光分光分析法（使用機器：島津製作所製「ＩＣＰＳ－８１００」（商標））により測定することができる。

結合相は、コバルトに加えて、クロム、バナジウム、ニッケル、タングステン、チタン、ニオブ、タンタルなどを含むことができる。

＜超硬合金素材の組成＞
本実施形態の超硬合金素材は、炭化タングステン粒子を８５．０体積％９５．５体積％以下、及び、結合相を０．５体積％以上１５．０体積％以下含むことが好ましい。これによると、該超硬合金素材を用いた回転工具の工具寿命が更に向上する。

超硬合金素材中の炭化タングステン粒子の含有率の下限は、８５．０体積％以上、８８．０体積％以上、９０．０体積％以上とすることができる。超硬合金素材中の炭化タングステン粒子の含有率の上限は、９９．５体積％以下、９５．０体積％以下とすることができる。超硬合金素材中の炭化タングステン粒子の含有率は、８５．０体積％以上９９．５体積％以下、８８．０体積％以上９９．５体積％以下、９０．０体積％以上９９．５体積％以下、８５．０体積％以上９５．０体積％以下、８８．０体積％以上９５．０体積％以下、９０．０体積％以上９５．０体積％以下とすることができる。

超硬合金素材中の結合相の含有率の下限は、０．５体積％以上、５．０体積％以上とすることができる。超硬合金素材中の結合相の含有率の上限は、１５．０体積％以下、１２．０体積％以下、１０．０体積％以下とすることができる。超硬合金素材中の結合相の含有率は、０．５体積％以上１５．０体積％以下、５．０体積％以上１５．０体積％以下、０．５体積％以上１２．０体積％以下、５．０体積％以上１２．０体積％以下、０．５体積％以上１０．０体積％以下、５．０体積％以上１０．０体積％以下とすることができる。

超硬合金素材は、炭化タングステン粒子を８５．０体積％以上９９．５体積％以下、及び、結合相を０．５体積％以上１５．０体積％以下含むことができる。超硬合金素材は、炭化タングステン粒子を８８．０体積％以上９９．５体積％以下、及び、結合相を０．５体積％以上１２．０体積％以下含むことができる。超硬合金素材は、炭化タングステン粒子を９０．０体積％以上９９．５体積％以下、及び、結合相を０．５体積％以上１０体積％以下含むことができる。超硬合金素材は、炭化タングステン粒子を８５．０体積％以上９５．０体積％以下、及び、結合相を５．０体積％以上１５．０体積％以下含むことができる。超硬合金素材は、炭化タングステン粒子を８８．０体積％以上９５．０体積％以下、及び、結合相を５．０体積％以上１２．０体積％以下含むことができる。超硬合金素材は、炭化タングステン粒子を９０．０体積％以上９５．０体積％以下、及び、結合相を５．０体積％以上１０．０体積％以下含むことができる。

超硬合金素材は、炭化タングステン粒子と、結合相と、からなることができる。超硬合金素材は、炭化タングステン粒子及び結合相に加えて、炭化タングステン以外の硬質相粒子及び／又は不純物を含むことができる。該硬質相粒子としては、チタン、ニオブ、タンタルが挙げられる。超硬合金素材の不純物の含有率は、０．１質量％以下とすることができる。超硬合金素材は、炭化タングステン粒子、結合相及び不純物からなることができる。超硬合金素材は、炭化タングステン粒子、結合相及び硬質相粒子からなることができる。超硬合金素材は、炭化タングステン粒子、結合相、硬質相粒子及び不純物からなることができる。

超硬合金素材の炭化タングステン粒子及び結合相のそれぞれの含有率（体積％）の測定方法は、以下の（Ａ３）～（Ｂ３）の通りである。

（Ａ３）超硬合金素材の上記測定視野における第１のポア及び第２のポアの個数の測定方法に記載の（Ａ１）～（Ｅ１）と同様の方法で得られる元素マッピング像と二値化処理後の画像とを重ねることにより、該二値化処理後の画像上で炭化タングステン粒子の存在領域及び結合相の存在領域を特定する。具体的には、二値化処理後の画像において最も薄い色（白色）で示され、元素マッピング像においてタングステン（Ｗ）及び炭素（Ｃ）の存在する領域が、炭化タングステン粒子の存在領域に該当する。二値化処理後の画像において黒色で示され、元素マッピング像においてコバルト（Ｃｏ）の存在する領域が、結合相の存在領域に該当する。

（Ｂ３）上記二値化処理後の画像中に、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の１つの測定視野を設定する。上記画像解析ソフトウェアを用いて、該測定視野全体の面積を分母として炭化タングステン粒子及び結合相のそれぞれの面積百分率を測定する。本明細書において、該炭化タングステン粒子の面積百分率が、超硬合金素材の炭化タングステン粒子の含有率（体積％）に相当し、該結合相の面積百分率が、超硬合金素材の結合相の含有率（体積％）に相当する。

超硬合金素材がＷＣ粒子及び結合相に加えて、硬質相粒子を含む場合は、上記（Ａ３）において、硬質相粒子の存在領域を特定し、上記（Ｂ３）においてそれらの面積百分率を測定する。該硬質相粒子の面積百分率が、超硬合金素材の硬質相粒子の含有率（体積％）に相当する。

出願人が測定した限りでは、同一の試料において測定する限りにおいては、超硬合金素材の断面の切り出し箇所を任意に設定して、該断面上に上記（Ｃ１）に記載される撮影領域を任意に設定して、上記（Ａ３）及び（Ｂ３）の手順に従い、炭化タングステン粒子、結合相、硬質相粒子及び不純物のそれぞれの面積百分率の測定を複数回行っても、測定結果のばらつきは少なく、超硬合金素材の断面の切り出し箇所を任意に設定し、かつ、撮影画像の撮影領域を任意に設定しても恣意的にはならないことが確認された。

＜回転工具用の超硬合金素材の製造方法＞
本実施形態の回転工具用の超硬合金素材は、原料粉末の準備工程、混合工程、造粒工程、成型工程、焼結工程、ＨＩＰ処理工程及び冷却工程を前記の順で行うことにより製造することができる。以下、各工程について説明する。

≪準備工程≫
準備工程は、超硬合金素材を構成する材料の原料粉末を準備する工程である。原料粉末としては、例えば、炭化タングステン粒子の原料である炭化タングステン粉末、結合相の原料であるコバルト（Ｃｏ）粉末、並びに、粒成長抑制剤である炭化クロム（Ｃｒ_３Ｃ_２）粉末及びが炭化バナジウム（ＶＣ）粉末が挙げられる。更に、硬質相粒子の原料である硬質相粉末も挙げられる。炭化タングステン粉末、コバルト粉末、炭化クロム粉末、炭化バナジウム粉末、硬質相粉末は、市販のものを用いることができる。

炭化タングステン粉末の平均粒径は、０．７μｍ以上１．３μｍ以下とすることができる。コバルト粉末の平均粒径は、０．８μｍ以上１．２μｍ以下とすることができる。炭化クロム粉末の平均粒径は、１．０μｍ以上２．０μｍ以下とすることができる。炭化バナジウム粉末の平均粒径は、０．５μｍ以上１．０μｍ以下とすることができる。硬質相粉末の平均粒径は、０．２μｍ以上２．０μｍ以下とすることができる。本明細書において、原料粉末の平均粒径とは、原料粉末の球相当径のメジアン径ｄ５０を意味する。原料粉末の平均粒径は、マイクロトラック社製の粒度分布測定装置（商品名：ＭＴ３３００ＥＸ）を用いて測定される。

≪混合工程≫
混合工程は、準備工程で準備した各原料粉末を混合する工程である。混合工程により、各原料粉末が混合された混合粉末が得られる。

混合粉末中の炭化タングステン粉末の割合は、例えば、８４質量％以上９９．５質量％以下とすることができる。混合粉末中のコバルト粉末の割合は、例えば、０．５質量％以上１５質量％以下とすることができる。混合粉末中の炭化クロム粉末の割合は、例えば、０．１質量％以上１．２質量％以下とすることができる。混合粉末中の炭化バナジウム粉末の割合は、例えば、０質量％以上０．２質量％以下とすることができる。

各原料粉末の混合にはアトライター又はボールミルを用いることができる。アトライターでの混合時間は、５時間以上２０時間以下とすることができる。ボールミルでの混合時間は、２０時間以上７０時間以下とすることができる。

≪造粒工程≫
混合により得られた混合粉末を湯煎により乾燥させて、乾燥原料粉末を得る。ポリエチレンオキシド（重量平均分子量（Ｍｗ）：約１０００００）とグリセリンとを体積比１：１で混合した混合溶液を準備する。上記乾燥原料粉末に対して、該混合溶液を吹き付けながら塗布して造粒する。以下、乾燥原料粉末に吹き付けられた混合溶液をバインダーとも記す。

≪成形工程≫
成形工程は、混合工程で得られた混合粉末を回転工具用の形状（例えば、丸棒形状）に成形して、成形体を得る工程である。成形工程における成形方法及び成形条件は、一般的な方法及び条件を採用すればよく、特に問わない。

≪焼結工程≫
焼結工程は、成形工程で得られた成形体を焼結して、超硬合金素材を得る工程である。焼結工程は、以下の手順で行うことができる。

成形体を焼結炉に入れ、真空（１．０Ｐａ以下）中、昇温速度０．５℃／分で８００℃まで加熱する。

続いて、焼結炉内にＮ_２ガスを導入し、Ｎ_２ガス雰囲気下（３０ｋＰａＧ）、０．５℃／分の昇温速度で１２００℃まで加熱する。続いて、焼結炉内を真空（１．０Ｐａ以下）とし、０．５℃／分の昇温速度で１３７０℃まで加熱する。続いて、焼結炉内にＡｒガスを導入し、Ａｒガス雰囲気下（１４０ｋＰａＧ）、１３７０℃で１２０～２４０分間保持して超硬合金素材を得る。

≪ＨＩＰ処理工程≫
ＨＩＰ処理工程は、焼結後の超硬合金素材に対してＨＩＰ処理（Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ、熱間等方圧加圧法）を行う工程である。例えば、超硬合金素材に対して、Ａｒガスを圧力媒体として、温度１３２０℃及び圧力１０ＭＰａを６０分間加えることができる。

≪冷却工程≫
冷却工程は、ＨＩＰ処理後の超硬合金素材を冷却する工程である。例えばＡｒガス中でＨＩＰ処理後の超硬合金素材を急冷することができる。

≪本実施形態の超硬合金素材の製造方法の特徴≫
上記の製造方法で得られた超硬合金素材は、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の１つの測定視野において、円相当径が０．２μｍ未満のポアの数が９個以下となる。その理由は以下の通りと推察される。

超硬合金素材中のポアは、焼結工程においてバインダーが気化して生じると推察される。上記の製造方法では、造粒工程において、ポリエチレンオキシドとグリセリンとの混合溶液をバインダーとして用い、焼結工程における昇温速度が遅い。該バインダーは、分子量が大きく気化しにくい。よって、上記の製造方法では、焼結工程における昇温時に、成形体の内部及び表面近傍でバインダーの気化がほぼ同時に生じ、バインダーが成形体内部に残留せず、外部へ排出されやすい。更に、上記の焼結工程では、最高温度（１３７０℃）かつＡｒガス雰囲気下（１４０ｋＰａＧ）で一定時間（１２０分間）保持する。成形体を高温下で加圧することにより、組織が流動し、ポアが小さくなる。よって、焼結後の超硬合金素材では、内部にポアが存在しにくく、ポアの数が全体にわたって低減される。また、ポアが存在していた場合であっても、ポアの大きさが微小である。バインダーとしてポリエチレンオキシドとグリセリンとの混合溶液を用い、焼結工程における昇温速度を遅くすることにより、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の１つの測定視野において、円相当径が０．２μｍ未満のポアの数が９個以下の超硬合金素材を得ることができることは、本発明者らが鋭意検討の結果、新たに見いだしたものである。

一方、従来の超硬合金素材の製造方法では、効率化の観点から、造粒を噴霧乾燥で行うため、バインダーとして噴霧乾燥に適したポリエチンレングリコールを用いていた。ポリエチレングリコールは分子量が小さく気化しやすい。なお、本実施形態で用いられるポリエチレンオキシドは、噴霧乾燥器の目詰まりを生じさせるため、噴霧乾燥では用いることができない。また、従来の超硬合金素材の製造方法では、効率化の観点から、焼結時の昇温速度を１０～２０℃／分とし、最高温度での焼結は減圧又は真空下で行っていた。このため、昇温時に成形体の表面近傍のバインダーが気化しやすいが、成形体内部のバインダーが気化しにくい。よって、焼結後の超硬合金素材では、内部にポアが存在しやすく、組織が不均一となりやすかった。

［実施形態２：回転工具］
本実施形態は、超硬合金からなる回転工具であって、
該超硬合金は、炭化タングステン粒子と、結合相と、を備え、
該超硬合金は、第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野のそれぞれにおいて、円相当径が０．２μｍ未満のポアを９個以下含み、
該第１の測定視野、該第２の測定視野及び該第３の測定視野のそれぞれは、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形であり、
該第１の測定視野は、該回転工具の回転軸Ｐ１を法線とする該超硬合金の断面上に、該回転軸Ｐ１を含むように設けられ、
該第２の測定視野は、該超硬合金の断面上に、該回転軸Ｐ１と該回転工具の刃先Ｐ２とをつなぐ線分Ｌ上で、かつ、該回転軸Ｐ１からの距離が該線分Ｌの長さＬ１の１／３である位置Ｐ３を含むように設けられ、
該第３の測定視野は、該超硬合金の断面上に、該線分Ｌ上で、かつ、該回転軸Ｐ１からの距離が該線分Ｌの長さＬ１の２／３である位置Ｐ４を含むように設けられる、回転工具である。

本実施形態の回転工具としては、例えば、ドリル、エンドミルが挙げられる。本実施形態の回転工具は、その全体が上記の超硬合金により構成されていてもよい。また、その一部が上記の超硬合金により構成されていてもよい。ここで「その一部が上記の超硬合金により構成される」とは、ドリル及びエンドミルの少なくとも切削に関与する部分（例えば、シャンク以外のボディ部分）が上記の超硬合金からなる態様を示している。

＜ポア＞
本実施形態の回転工具を構成する超硬合金は、第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野のそれぞれにおいて、円相当径が０．２μｍ未満のポア（第１のポア）を９個以下含む。本実施形態の回転工具を構成する超硬合金は、優れた剛性を有する。よって、本実施形態の回転工具は、直進性に優れ、長い工具寿命を有する。また、超硬合金において第１のポアの数が少ないと、第１のポアを起点とする欠損が生じにくい。よって、該超硬合金を用いた回転工具は、耐欠損性に優れ、長い工具寿命を有する。

上記超硬合金の第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野のそれぞれにおける第１のポアの数は、９個以下が好ましく、７個以下が好ましく、５個以下が好ましく、３個以下が好ましく、０個が最も好ましい。該第１のポアの数は、０個以上９個以下が好ましく、０個以上７個以下が好ましく、０個以上５個以下が好ましく、０個以上３個以下が好ましく、０個が最も好ましい。

本実施形態の回転工具は、上記超硬合金の第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野のそれぞれにおいて、円相当径が０．２μｍ以上の第２のポアを含まないことが好ましい。これによると、回転工具は、高い剛性、及び、優れた耐欠損性を有することができる。

本明細書において、回転工具を構成する超硬合金の第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野のそれぞれにおける第１のポア及び第２のポアの個数の測定方法は、以下（Ａ４）～（Ｈ４）の通りである。

（Ａ４）回転工具を構成する超硬合金を、回転工具の回転軸を法線とする断面が露出するように切り出して、該断面を鏡面加工する。鏡面加工の方法としては、例えば、ダイヤモンドペーストで研磨する方法、集束イオンビーム装置（ＦＩＢ装置）を用いる方法、クロスセクションポリッシャー装置（ＣＰ装置）を用いる方法、及びこれらを組み合わせる方法等が挙げられる。

（Ｂ４）超硬合金の鏡面加工を行った断面に対して、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）を用いて分析を行い、超硬合金に含まれる元素を特定する。

（Ｃ４）超硬合金の上記断面を走査型電子顕微鏡で撮影する。撮影の際は、図３に示されるように、回転工具３の回転軸Ｐ１、及び、刃先Ｐ２が含まれるように撮影領域を設定する。観察倍率は５０００倍とする。上記断面において、回転軸Ｐ１と刃先Ｐ２とをつなぐ線分Ｌの長さＬ１は、回転工具の径Ｄの１／２である。

（Ｄ４）上記（Ｃ４）の撮影領域に対して、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）を用いて分析を行い、該撮影領域における上記（Ｂ４）で特定された元素の分布を特定し、元素マッピング像を得る。元素マッピング像において、ポアの領域には元素が存在しない。

（Ｅ４）上記（Ｃ４）で得られた撮影画像をコンピュータに取り込み、画像解析ソフトウェア（ＩｍａｇｅＪ、ｖｅｒｓｉｏｎ１．５１ｊ８：https://imagej.nih.gov/ij/）を用いて画像処理を行い、二値化処理を行う。具体的には、コンピュータに画像を取り込んだのちに、コンピュータ画面上の「ＭａｋｅＢｉｎａｒｙ」との表示を押すことにより、上記画像解析ソフトウェアに予め設定された条件で二値化処理が実行される。二値化処理後の画像において、炭化タングステン粒子は最も薄い色（白色）で示され、結合相及びポアは黒色で示される。

（Ｆ４）上記（Ｄ４）で得られた元素マッピング像と上記（Ｅ４）で得られた二値化処理後の画像とを重ねることにより、該二値化処理後の画像上でポアの存在領域を特定する。具体的には、二値化処理後の画像における黒色で示される領域のうち、元素マッピング像において元素の存在しない領域が、ポアの存在領域に該当する。

（Ｇ４）得られた二値化処理後の画像中に、第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野を設定する。第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野のそれぞれは、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形である。第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野の位置の設定方法について、図３を用いて説明する。図３に示されるように、二値化処理後の画像において、回転工具３の回転軸Ｐ１と回転工具の刃先Ｐ２とを結ぶ線分Ｌを引く（図２において、線分Ｌは点線で示される。）。線分Ｌ上に、回転軸Ｐ１からの距離が線分Ｌの長さＬ１の１／３である位置Ｐ３を設定する。線分Ｌ上に、回転軸Ｐ１からの距離が線分Ｌの長さＬ１の２／３である位置Ｐ４を設定する。第１の測定視野は、回転軸Ｐ１を含むように設定される。第２の測定視野は、上記位置Ｐ３を含むように設定される。第３の測定視野は、上記位置Ｐ４を含むように設定される。回転工具の溝４が深く、第３の測定視野全体を回転工具の断面上に設定できない場合は、第３の測定視野は以下の通り設定する。上記二値化処理後の画像において、回転軸Ｐ１を中心として、半径が線分Ｌの長さＬ１の２／３となる円Ｒ１を描く。円Ｒ１上の任意の一点を含み、かつ、測定視野全体が回転工具の断面上に位置するように第３の測定視野を設定する。

３箇所の測定視野のそれぞれにおいて、該測定視野中のポアと特定された領域のピクセル数に基づき、上記画像解析ソフトウェアを用いてポアの円相当径（Ｈｅｙｗｏｏｄ径：等面積円相当径）を算出する。

（Ｈ４）上記（Ｇ４）の算出結果に基づき、各測定視野中の円相当径が０．２μｍ未満の第１のポアの数、及び、円相当径が０．２μｍ以上の第２のポアの数を測定する。回転工具を構成する超硬合金の３箇所の測定視野の全てにおいて、第１のポアの数が９個以下の場合、該超硬合金は、第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野のそれぞれにおいて、円相当径が０．２μｍ未満のポアを９個以下含むと判断される。

出願人が測定した限りでは、同一の試料において測定する限りにおいては、超硬合金の断面の切り出し箇所を任意に設定し、かつ、上記（Ｂ４）～（Ｈ４）の手順に従い、測定視野の位置を任意に設定し、第１のポア及び第２のポアの数の測定を複数回行っても、測定結果のばらつきは少なく、超硬合金の断面の切り出し箇所を任意に設定し、かつ、測定視野の位置を任意に設定しても恣意的にはならないことが確認された。

＜炭化タングステン粒子＞
≪組成≫
本実施形態における炭化タングステン粒子の組成は、実施形態１に記載の炭化タングステン粒子の組成と同一とすることができる。

≪平均粒径≫
本実施形態における炭化タングステン粒子の平均粒径（等面積円相当径のメジアン径Ｄ５０）は、０．４０μｍ以上１．００μｍ以下が好ましく、０．４０μｍ以上０．８０μｍ未満がより好ましく、０．４２μｍ以上０．８０μ未満が更に好ましい。これによると、工具寿命が更に向上する。

本明細書において、回転工具の超硬合金に含まれる炭化タングステン粒子の平均粒径とは、該超硬合金に含まれるＷＣ粒子の等面積円相当径（Ｈｅｙｗｏｏｄ径）のＤ５０（個数基準の頻度の累積が５０％となる円相当径、メジアン径Ｄ５０）を意味する。上記炭化タングステン粒子の平均粒径（等面積円相当径のメジアン径Ｄ５０）を算出するための各粒子の粒子径の測定方法は以下（Ａ５）～（Ｂ５）の通りである。

（Ａ５）回転工具の超硬合金における第１のポア及び第２のポアの個数の測定方法に記載の（Ａ４）～（Ｅ４）と同様の方法で得られる元素マッピング像と二値化処理後の画像とを重ねることにより、該二値化処理後の画像上で炭化タングステン粒子の存在領域を特定する。具体的には、二値化処理後の画像において最も薄い色（白色）で示され、元素マッピング像においてタングステン（Ｗ）及び炭素（Ｃ）の存在する領域が、炭化タングステン粒子の存在領域に該当する。

（Ｂ５）上記二値化処理後の画像中に、第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野を設定する。上記画像解析ソフトウェアを用いて、該３箇所の測定視野のそれぞれにおいて、各炭化タングステン粒子の等面積円相当径（Ｈｅｙｗｏｏｄ径）を算出する。３箇所の測定視野における炭化タングステン粒子の平均粒径（等面積円相当径のメジアン径Ｄ５０）の平均値を算出する。本明細書において、該平均値が回転工具の超硬合金に含まれる炭化タングステン粒子の平均粒径に相当する。

出願人が測定した限りでは、同一の試料において測定する限りにおいては、超硬合金の断面の切り出し箇所を任意に設定し、かつ、上記（Ｂ４）～（Ｈ４）の手順に従い、測定視野の位置を任意に設定し、炭化タングステン粒子の平均粒径の測定を複数回行っても、測定結果のばらつきは少なく、超硬合金の断面の切り出し箇所を任意に設定し、かつ、測定視野の位置を任意に設定しても恣意的にはならないことが確認された。

＜結合相＞
本実施形態における結合相の組成は、実施形態１に記載の結合相の組成と同一とすることができる。

＜超硬合金の組成＞
本実施形態における超硬合金の組成（超硬合金の炭化タングステン粒子の含有率、超硬合金の結合相の含有率、構成成分など）は、実施形態１に記載の超硬合金素材の組成と同一とすることができる。

上記回転工具の超硬合金中の炭化タングステン粒子及び結合相のそれぞれの含有率（体積％）の測定方法は、以下の（Ａ６）～（Ｂ６）の通りである。

（Ａ６）回転工具の超硬合金における第１のポア及び第２のポアの個数の測定方法に記載の（Ａ４）～（Ｅ４）と同様の方法で得られる元素マッピング像と二値化処理後の画像とを重ねることにより、該二値化処理後の画像上で炭化タングステン粒子の存在領域及び結合相の存在領域を特定する。具体的には、二値化処理後の画像において最も薄い色（白色）で示され、元素マッピング像においてタングステン（Ｗ）及び炭素（Ｃ）の存在する領域が、炭化タングステン粒子の存在領域に該当する。二値化処理後の画像において黒色で示され、元素マッピング像においてコバルト（Ｃｏ）の存在する領域が、結合相の存在領域に該当する。

（Ｂ６）得られた二値化処理後の画像中に、第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野を設定する。上記画像解析ソフトウェアを用いて、該３箇所の測定視野のそれぞれにおいて、測定視野全体の面積を分母として炭化タングステン粒子及び結合相のそれぞれの面積百分率を測定する。３箇所の測定視野における炭化タングステン粒子の面積百分率の平均値を算出する。本明細書において、該平均値が回転工具の超硬合金の炭化タングステン粒子の含有率（体積％）に相当する。３箇所の測定視野における結合相の面積百分率の平均値を算出する。本明細書において、該平均値が回転工具の超硬合金の結合相の含有率（体積％）に相当する。

出願人が測定した限りでは、同一の試料において測定する限りにおいては、超硬合金の断面の切り出し箇所を任意に設定し、かつ、上記（Ｂ４）～（Ｈ４）の手順に従い、測定視野の位置を任意に設定し、炭化タングステン粒子の含有率及び結合相の含有率の測定を複数回行っても、測定結果のばらつきは少なく、超硬合金の断面の切り出し箇所を任意に設定し、かつ、測定視野の位置を任意に設定しても恣意的にはならないことが確認された。

本実施形態に係る回転工具は、超硬合金からなる基材の表面の少なくとも一部を被覆する硬質膜を更に備えてもよい。硬質膜としては、例えば、ダイヤモンドライクカーボンやダイヤモンドを用いることができる。

＜回転工具の製造方法＞
本実施形態の回転工具は、例えば、実施形態１の回転工具用の超硬合金素材を加工して得ることができる。加工の際は、超硬合金素材の表面近傍などバルク部分とは明らかに性状が異なる部分を含まないように加工する。

［付記１］
本開示は、回転工具用の超硬合金素材であって、
上記超硬合金素材は、炭化タングステン粒子と、結合相と、を備え、
上記超硬合金素材は、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の１つの測定視野において、円相当径が０．２μｍ未満のポアを０個以上９個以下含み、かつ、円相当径が０．２μｍ以上のポアを含まず、
前記測定視野は、前記超硬合金素材の断面の中央部に設けられる、回転工具用の超硬合金素材である。
［付記２］
本開示は、超硬合金からなる回転工具であって、
前記超硬合金は、炭化タングステン粒子と、結合相と、を備え、
前記超硬合金は、第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野のそれぞれにおいて、円相当径が０．２μｍ未満のポアを９個以下含み、かつ、円相当径が０．２μｍ以上のポアを含まず、
前記第１の測定視野、前記第２の測定視野及び前記第３の測定視野のそれぞれは、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形であり、
前記第１の測定視野は、前記回転工具の回転軸Ｐ１を法線とする前記超硬合金の断面上に、前記回転軸Ｐ１を含むように設けられ、
前記第２の測定視野は、前記超硬合金の断面上に、前記回転軸Ｐ１と前記回転工具の刃先Ｐ２とをつなぐ線分Ｌ上で、かつ、前記回転軸Ｐ１からの距離が前記線分Ｌの長さＬ１の１／３である位置Ｐ３を含むように設けられ、
前記第３の測定視野は、前記超硬合金の断面上に、前記線分Ｌ上で、かつ、前記回転軸Ｐ１からの距離が前記線分Ｌの長さＬ１の２／３である位置Ｐ４を含むように設けられる、回転工具である。

本実施の形態を実施例によりさらに具体的に説明する。ただし、これらの実施例により本実施の形態が限定されるものではない。

＜超硬合金素材の作製＞
以下の手順で、各試料の超硬合金素材を作製した。試料毎に７つの超硬合金素材を作製した。
≪準備工程≫
原料粉末として、炭化タングステン（ＷＣ）粉末、コバルト（Ｃｏ）粉末、炭化クロム（Ｃｒ_３Ｃ_２）粉末、炭化バナジウム（ＶＣ）粉末を準備した。

炭化タングステン粉末としては、アライドマテリアル社製のタングステンカーバイド粉「ＷＣ０８」（平均粒径０．７～０．９μｍ）、「ＷＣ１０」（平均粒径０．９～１．１μｍ）、「ＷＣ１２」（平均粒径１．１～１．３μｍ）を用いた。各試料で用いられた炭化タングステン粉末を表１の「ＷＣ粉末」欄に示す。

コバルト（Ｃｏ）粉末の平均粒径は１μｍであり、炭化バナジウム（ＶＣ）粉末の平均粒径は０．８μｍであり、炭化クロム（Ｃｒ_３Ｃ_２）粉末の平均粒径は１μｍである。Ｃｏ粉末、ＶＣ粉末及びＣｒ_３Ｃ_２粉末は市販品である。原料粉末の平均粒径は、マイクロトラック社製の粒度分布測定装置（商品名：ＭＴ３３００ＥＸ）を用いて測定した値である。

≪混合工程≫
核原料粉末を表１の「混合粉末（質量％）」欄に示される配合量で混合し、混合粉末を作製した。例えば、試料１の「混合粉末（質量％）」欄の「０．１Ｃｒ_３Ｃ_２－０．２ＶＣ－１０Ｃｏ－残部ＷＣ」との表記は、混合粉末中のＣｒ_３Ｃ_２粉末含有率が０．１質量％、ＶＣ粉末含有率が０．２質量％、Ｃｏ粉末含有率が１０質量％、残部（８９．７質量％）がＷＣ粉末であることを示す。混合はアトライター（表１において、「ＡＴＲ」と示される。）を用いた。アトライターでの混合時間は、表１の「混合／時間」欄に示される。例えば、試料１の混合時間は１５ｈ（１５時間）である。

≪造粒工程≫
混合により得られた混合粉末を湯煎により乾燥させて、乾燥原料粉末を得た。ポリエチレンオキシド（重量平均分子量（Ｍｗ）：約１０００００）とグリセリンとを体積比１：１で混合した混合溶液を準備した。上記乾燥原料粉末に対して、該混合溶液を吹き付けながら塗布して造粒した。

≪成形工程≫
得られた造粒粉末をプレス成形して、φ３．４ｍｍの丸棒形状の成形体を作製した。

≪焼結工程≫
成形体を焼結炉に入れ、真空（１．０Ｐａ以下）中で０．５℃／分の昇温速度で８００℃まで加熱した。続いて、焼結炉内にＮ_２ガスを導入し、Ｎ_２ガス雰囲気下（３０ｋＰａＧ）、表１の「焼結工程」の「８００℃～１２００℃」の「昇温速度（℃／分）」欄に記載の昇温速度で１２００℃まで加熱した。続いて、焼結炉内を真空（１．０Ｐａ以下）とし、０．５℃／分の昇温速度で１３７０℃まで加熱した。続いて、表１の「焼結工程」の「１３７０℃」の「雰囲気」欄に記載の雰囲気下、１３７０℃で、表１の「焼結工程」の「１３７０℃」の「保持時間（分）」欄に記載の時間保持して超硬合金素材を得た。

≪ＨＩＰ処理工程≫
続いて、焼結後の超硬合金素材に対して、ＨＩＰ処理を行った。具体的には、超硬合金素材に対して、Ａｒガスを圧力媒体として、温度１３２０℃及び圧力１０ＭＰａを６０分間加えた。

≪冷却工程≫
続いて、ＨＩＰ処理後の超硬合金素材を冷却した。

＜回転工具の作製＞
試料１～試料８、試料１－１及び試料１－２の超硬合金素材からなる丸棒を加工し、径φ０．２ｍｍの小径ドリルを５本作製した。

試料９及び試料１－３の超硬合金素材からなる丸棒を加工し、径φ３ｍｍの３枚刃のエンドミルを５本作製した。

［評価］
＜超硬合金素材＞
各試料の回転工具への加工前の超硬合金素材について、組成、炭化タングステン粒子の平均粒径、結合相の組成、ポアの個数を測定した。

≪超硬合金素材の組成≫
各試料の超硬合金素材について、炭化タングステン粒子及び結合相の含有率（体積％）を測定した。具体的な測定方法は、実施形態１に記載されているため、その説明は繰り返さない。結合相の含有率（体積％）を表２の「超硬合金素材」の「結合相」の「体積％」欄に示す。全ての試料において、ＷＣ粒子の体積％、結合相の体積％及びポアの体積％の合計が１００体積％であった。

≪炭化タングステン粒子の平均粒径≫
各試料の超硬合金素材について、炭化タングステン粒子の平均粒径を測定した。具体的な測定方法は、実施形態１に記載されているため、その説明は繰り返さない。結果を表２の「超硬合金素材」の「ＷＣ粒子」の「平均粒径（μｍ）」欄に示す。

≪結合相の組成≫
各試料の超硬合金素材について、結合相の組成をＩＣＰ発光分光分析法により測定した。全ての試料において、結合相はＣｏ、Ｃｒ及びＶを含むことが確認された。全ての試料において、結合相はコバルトを９０質量％以上含むことが確認された。

≪ポアの個数≫
各試料の超硬合金素材について、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の測定視野における、円相当径が０．２μｍ未満のポア（第１のポア）及び円相当径が０．２μｍ以上のポア（第２のポア）の個数を測定した。具体的な測定方法は、実施形態１に記載されているため、その説明は繰り返さない。結果を表２の「超硬合金素材」の「ポア個数」の「０．２μｍ未満（個）」及び「０．２μｍ以上（個）」欄に示す。

＜回転工具＞
各試料の回転工具の超硬合金について、炭化タングステン粒子の平均粒径、ポアの個数、超硬合金の組成を測定した。

≪炭化タングステン粒子の平均粒径≫
各試料の回転工具の超硬合金について、炭化タングステン粒子の平均粒径を測定した。具体的な測定方法は、実施形態２に記載されているため、その説明は繰り返さない。結果を表２の「回転工具」の「ＷＣ粒子」の「平均粒径（μｍ）」欄に示す。

≪ポアの個数≫
各試料の回転工具の超硬合金について、３箇所の２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の測定視野における、円相当径が０．２μｍ未満のポア（第１のポア）及び円相当径が０．２μｍ以上のポア（第２のポア）の個数を測定した。具体的な測定方法は、実施形態２に記載されているため、その説明は繰り返さない。３箇所の測定視野のそれぞれにおけるポア個数のうち、最も多いポア個数を表２の「回転工具」の「ポア個数」の「０．２μｍ未満（個）」及び「０．２μｍ以上（個）」欄に示す。

≪超硬合金の組成≫
全ての試料において、回転工具の超硬合金の組成は、回転工具への加工前の超硬合金素材の組成と同一であることが確認された。

＜切削試験＞
≪ドリル≫
試料１～試料８、試料１－１及び試料１－２の小径ドリルを用いて市販の半導体用プリント回線基板の穴開け加工を行った。穴開け加工の条件は、回転数２００ｋｒｐｍ、送り速度１．０ｍ／ｍｉｎとした。５本のドリルで穴開け加工を行った。各ドリルについて、１００個の穴あけ毎に穴位置精度を測定した。５本のドリルの平均値＋３σが７０μｍを超えるときの加工穴数を測定した。結果を表２の「回転工具」の「工具寿命」欄に示す。加工穴数が多いほど、工具寿命が長いことを示す。

≪エンドミル≫
試料９及び試料１－３のエンドミルを用いてＳ４５Ｃブロック材の側面加工を行った。加工条件は、回転速度１０ｋｒｐｍ、送り速度４００ｍｍ／ｍｉｎ、切込み量（軸方向）ａｐ１．５ｍｍ、切込み量（半径方向）ａｅ０．２ｍｍとした。３本のエンドミルで加工を行った。逃げ面摩耗量が０．２ｍｍとなった時点の切削長を測定した。３本のエンドミルにおける切削長の平均値を表２の「回転工具」の「工具寿命」欄に示す。切削長が長いほど、工具寿命が長いことを示す。

＜考察＞
試料１～試料８の小径ドリルは実施例に該当し、試料１－１及び試料１－２の小径ドリルは比較例に該当する。試料１～試料８の小径ドリル（実施例）は、試料１－１及び試料１－２の小径ドリル（比較例）に比べて、工具寿命が長いことが確認された。

試料１－１の小径ドリルは、１０００個の穴開け加工前にドリル自体が折損した。試料１－２の小径ドリルでは、小チッピングなどを起点とした、局所的な摩耗進展が確認された。

試料９のエンドミルは実施例に該当し、試料１－３のエンドミルは比較例に該当する。試料９のエンドミル（実施例）は、試料１－３のエンドミル（比較例）に比べて、工具寿命が長いことが確認された。

以上のように本開示の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせたり、様々に変形することも当初から予定している。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態および実施例ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 超硬合金素材
２ ポア
３ 回転工具
４ 溝
Ｐ１ 回転軸
Ｐ２ 刃先

Claims (5)

1. 回転工具用の超硬合金素材であって、
   前記超硬合金素材は、炭化タングステン粒子と、結合相と、を備え、
   前記超硬合金素材は、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形の１つの測定視野において、円相当径が０．２μｍ未満のポアを９個以下含み、
   前記測定視野は、前記超硬合金素材の断面の中央部に設けられる、回転工具用の超硬合金素材。
2. 前記炭化タングステン粒子の平均粒径は、０．４０μｍ以上１．００μｍ以下である、請求項１に記載の回転工具用の超硬合金素材。
3. 前記炭化タングステン粒子の平均粒径は、０．４０μｍ以上０．８０μｍ未満である、請求項１又は請求項２に記載の回転工具用の超硬合金素材。
4. 前記超硬合金素材は、前記炭化タングステン粒子を８５．０体積％９５．５体積％以下、及び、前記結合相を０．５体積％以上１５．０体積％以下を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転工具用の超硬合金素材。
5. 超硬合金からなる回転工具であって、
   前記超硬合金は、炭化タングステン粒子と、結合相と、を備え、
   前記超硬合金は、第１の測定視野、第２の測定視野及び第３の測定視野のそれぞれにおいて、円相当径が０．２μｍ未満のポアを９個以下含み、
   前記第１の測定視野、前記第２の測定視野及び前記第３の測定視野のそれぞれは、２４．９μｍ×１８．８μｍの矩形であり、
   前記第１の測定視野は、前記回転工具の回転軸Ｐ１を法線とする前記超硬合金の断面上に、前記回転軸Ｐ１を含むように設けられ、
   前記第２の測定視野は、前記超硬合金の断面上に、前記回転軸Ｐ１と前記回転工具の刃先Ｐ２とをつなぐ線分Ｌ上で、かつ、前記回転軸Ｐ１からの距離が前記線分Ｌの長さＬ１の１／３である位置Ｐ３を含むように設けられ、
   前記第３の測定視野は、前記超硬合金の断面上に、前記線分Ｌ上で、かつ、前記回転軸Ｐ１からの距離が前記線分Ｌの長さＬ１の２／３である位置Ｐ４を含むように設けられる、回転工具。

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