JP6491333B2 - 棒状体および切削工具 - Google Patents

Description

本開示は棒状体、およびドリルやエンドミル等の長尺状の切削工具に関する。

長尺状の棒状体は、構造部材として用いられている。棒状体を用いる例として、例えば、円柱長尺状の棒状体からなるブランクに刃付け加工するドリルやエンドミル等の切削工具が知られている。孔開け加工に使用するドリルは、先端の切刃からフルート溝を形成したソリッドドリルが知られており、例えば電子部品を搭載する基板の孔開け加工用として用いられている。

例えば、特許文献１には、径方向または長手方向に組成が異なるドリルブランクが開示されている。

特開２０１２−５２６６６４号公報

本開示の棒状体は、ＷＣとＣｏとを含有する超硬合金からなり、長尺状で、長手方向において、第１端部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＡＣが第２端部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＢＣよりも少ないとともに、前記第２端部側に前記Ｃｏ含有量の変化量に伴う傾斜Ｓ_２の第２領域と、前記第１端部側に前記Ｃｏ含有量の変化量に伴う傾斜Ｓ_１の第１領域とを有し、前記傾斜Ｓ_１が前記傾斜Ｓ_２よりも大きく、前記第２領域と前記第１領域との間に、前記第１領域よりもＣｏ含有量の変化量の傾斜が大きい傾斜Ｓ _３ の第３領域を有する。

また、本開示の切削工具は、ＷＣとＣｏとを含有する超硬合金部を備え、該超硬合金部は、長尺状で、長手方向において、少なくとも第１端部側に切刃を備えるとともに、第２端部側にシャンク部を備え、第１端部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＡＣが第２端部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＢＣよりも少ないとともに、前記第２端部側に前記Ｃｏ含有量の変化量に伴う傾斜Ｓ_２の第２領域と、前記第１端部側に前記Ｃｏ含有量の変化量に伴う傾斜Ｓ_１の第１領域とを有し、前記傾斜Ｓ_１が前記傾斜Ｓ_２よりも大きく、前記第２領域と前記第１領域との間に、前記第１領域よりもＣｏ含有量の変化量の傾斜が大きい傾斜Ｓ _３ の第３領域を有する。

図１Ａは、本開示の棒状体の好適例である切削工具用ブランクの一例についての側面図であり、図１Ｂは図１Ａの切削工具用ブランク中のＣｏ含有量の分布を示す図である。 図２Ａは、本開示の棒状体の好適例である切削工具用ブランクの他の一例についての側面図であり、図２Ｂは図２Ａの切削工具用ブランク中のＣｏ含有量の分布を示す図である。 本開示の他の棒状体の好適例である切削工具用ブランクの他の一例についての側面図である。 図１に示した切削工具用ブランクを成形する方法の一例について、金型の構成を説明するための模式図である。 図１に示した切削工具用ブランクをシャンクに接合して刃付け加工したドリルの一例についての側面図である。

本開示の棒状体の好適例である切削工具用ブランクの一例についての側面図、および切削工具用ブランク中のＣｏ含有量の分布を示す図である図１、図２に基づいて説明する。なお、図１には、切削工具用ブランクを用いて加工し、第１端部（以下、Ａ部と称す。）に切刃を有するとともに、第２端部（以下、Ｂ部と称す。）がシャンクであるドリルの一例について点線で示している。

本実施形態のドリル１に用いられる切削工具用ブランク（以下、単にブランクと略す。）２は、超硬合金部を有する。また、超硬合金部は、ＷＣとＣｏとを含有する。図１においては、ブランク２が超硬合金部からなる。なお、図１のブランク２は、本体部１０と突起部１５とを有する。また、ブランク２は、ブランク２の表面に被覆層（図示せず）を有していてもよい。

ブランク２は、円柱長尺状で、長手方向において、切刃が形成される側のＡ部と、シャンク３に接合される側のＢ部を備える。ブランク２は、ＷＣとＣｏ以外に、Ｗを除く周期表４、５、６族金属の炭化物を含有してもよい。周期表４、５、６族金属の炭化物は、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＶＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ、ＺｒＣであってもよい。特に、超硬合金部がＣｒ_３Ｃ_２を含有する場合にはブランク２の耐食性が高い。また、超硬合金部がＣｒ_３Ｃ _２およびＶＣを含有する場合には、ＷＣ粒子の異常粒成長を抑制して、粒径の揃った超硬合金を安定して作製することができる。超硬合金部の平均粒径が１．０μｍ未満である場合には、ブランク２の硬度および靭性が高い。

本実施形態によれば、ブランク２のＡ部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＡＣがＢ部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＢＣよりも少ない。これによって、切刃を有するＡ部における耐摩耗性を高くすることができるとともに、ドリルやエンドミル等の切削工具において折損しやすいＢ部側における耐折損性を高めることができる。そして、本実施形態によれば、Ｂ部側にＣｏ含有量の変化量に伴う傾斜Ｓ_２の第２領域１２と、Ａ部側にＣｏ含有量の変化量に伴う傾斜Ｓ_１の第１領域１１とを有し、傾斜Ｓ_１が傾斜Ｓ_２よりも大きい。これによって、Ａ部における耐摩耗性を高く維持したまま、Ｂ部側の広範囲における靭性を高めることができてブランク２の耐折損性を高めることができる。

なお、本実施形態において、Ａ部およびＢ部とは、ブランク２の端部を指すが、具体的には、ＥＰＭＡ分析によってブランク２の組成が分析できる位置とする。つまり、図１Ｂ、図２Ｂに示すように、ブランク２の端部におけるＥＰＭＡ分析において、スポットサイズの関係で、測定領域の一部がブランク２からはみ出す位置においては、正確な組成の測定ができない場合があるため、測定できる位置とする。

Ｃｏ_ＡＣが０〜１０．０質量％であり、Ｃｏ_ＢＣが２．０〜１６．０質量％である場合には、ブランク２の耐摩耗性および耐欠損性を高く維持できる。Ｃｏ_ＡＣおよびＣｏ_ＢＣのより望ましい範囲は、加工条件によって変わるが、Ｃｏ_ＡＣが０．２質量％〜７質量％、Ｃｏ_ＢＣが２質量％〜１２質量％である。例えば、プリント基板加工用のドリルとして用いる場合には、Ｃｏ_ＡＣが１．０〜４．９質量％で、Ｃｏ_ＢＣが５．０〜１０．０質量％であってもよい。従来の均一な組成においては、Ｃｏ含有量が５質量％未満の超硬合金を緻密化させることが難しい。より具体的には、Ｃｏ原料粉末の粒径や凝集具合によって、焼成後のブランク２中にＣｏの凝集部ができるために、Ｃｏの分布にムラができる。しかしながら、本実施形態においては、Ｃｏの毛細管現象によってＣｏが拡散するために、Ｃｏの凝集部ができにくく、均一な分布状態とすることができる。その結果、Ａ部側においてはＣｏ含有量が少なくても、緻密な超硬合金となる。

Ｃｏ_ＡＣとＣｏ_ＢＣとの比（Ｃｏ_ＡＣ／Ｃｏ_ＢＣ）が０．２〜０．７である場合には、Ａ部における硬度を向上できるとともに、ブランク２の耐折損性を高めることができる。なお、Ｃｏ_ＡＣ／Ｃｏ_ＢＣの測定方法は、ブランク２を長手方向に半割にした断面で、ＥＰＭＡ分析によって各領域における組成を測定することによって確認できる。Ａ部およびＢ部の組成分析は、断面の中心軸上において測定する。

ここで、傾斜Ｓ_１、Ｓ_２とは、長手方向のＣｏ含有量の変化率を示す。ブランク２の長手方向の組成変化を確認するには、ブランク２の長手方向のＣｏ含有量の分布をＥＰＭＡ分析によって測定し、第１領域１１と第２領域１２の存在を確認し、傾斜Ｓ_１および傾斜Ｓ_２は各領域における分布を最小二乗法で近似した際の傾きから算出される。なお、傾きは、Ａ部からＢ部に向かって低くなる向きをプラスとし、Ａ部からＢ部に向かって高くなる向きをマイナスとする。

傾斜Ｓ_１が０．２〜１．０質量％／ｍｍであり、傾斜Ｓ_２が０〜０．２質量％／ｍｍである場合には、Ａ部における硬度を向上できるとともに、ブランク２の耐折損性を高めることができる。なお、第１領域１１における傾斜Ｓ_１は領域内で一定でなくてもよい。特に、第１領域１１の中でも、Ａ部側における傾斜が大きくなる場合には、Ａ部における耐摩耗性が高く、かつブランク２の耐折損性がより高くなる。

なお、ブランク２は、ブランク２の表面にダイヤモンド被覆層（図示せず）を被覆する際には、第１領域１１の表面において、ダイヤモンド結晶の成長を妨げるＣｏ含有量が少ないために、第１領域１１においてはダイヤモンド被覆層の結晶化度が高くなって、ダイヤモンド被覆層の硬度および密着性が向上する。

また、第２領域１２と第１領域１１との間に、第１領域１１よりも傾斜が大きい傾斜Ｓ _３の第３領域１３を有する場合には、第１領域１１と第２領域１２の傾斜Ｓ_１、Ｓ_２を制御することが容易であり、折損が発生しやすいＢ部側における耐折損性をさらに高めることができる。傾斜Ｓ_３が２〜５０質量％／ｍｍであれば、Ａ部側の耐摩耗性とＢ部側の耐折損性をともに高めることができる。

さらに、図２に示すように、第１領域１１よりもＡ部側に、傾斜Ｓ_１よりも傾斜が小さい傾斜Ｓ_４の第４領域１４を有するものであってもよい。この場合、Ａ部側における耐摩耗性の高い範囲を広くすることができることもある。また、傾斜Ｓ_４が０〜０．５質量％／ｍｍであるとともに、第４領域１４におけるＣｏ含有量が０〜０．６質量％である場合には、ブランク２の表面にダイヤモンド被覆層をコーティングする際に、第４領域１４の表面においてダイヤモンド被覆層の結晶化度がさらに高くなって、ダイヤモンド被覆層の硬度および密着性が向上する。第１領域１１と第４領域１４との境界には、Ｃｏ含有量の分布における屈曲点が存在する。

第１領域１１の長手方向の長さをＬ_１、第２領域１２の長手方向の長さをＬ_２、第３領域１３の長手方向の長さをＬ_３、第４領域１４の長手方向の長さをＬ_４としたとき、Ｌ₁／Ｌ_２＝０．２〜５．０である場合には、Ａ部における硬度を向上できるとともに、ブランク２の耐折損性を高めることができる。ドリル１をプリント基板加工用のマイクロドリルとして用いる場合、Ｌ₁／Ｌ_２＝０．２〜５．０で、かつＣｏ_ＡＣ＝０．３〜８．０質量％で、Ｃｏ_ＢＣ＝２．５〜１５．０質量％であってもよい。

また、Ｌ_３／Ｌ_２＝０．０１〜０．１である場合には、第２領域１２と第１領域１１のＣｏ含有量の調整が容易である。Ｌ_４／Ｌ_２＝が０〜０．０５である場合には、Ａ部における超硬合金部の緻密化をより安定して促進できる。Ｌ_４／Ｌ_２＝が０．０５より大きく、かつ第４領域１４に緻密化されていない部分が存在する場合には、ドリル１を作製する際に、第４領域１４の少なくとも一部を研磨除去してもよい。

ブランク２を長手方向に半割した断面のＡ部側の角部である、Ａ部の外周部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＡＯが、Ａ部の中心におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＡＣよりも少ない場合、ドリルやエンドミル等の回転工具において、切刃のうちで最も摩耗しやすい外周部における耐摩耗性を高めることができる。

Ａ部の外周部におけるＣｏ含有量をＣｏ_ＡＯとしたとき、Ｃｏ_ＡＯが０．１〜６．５質量％、Ｃｏ_ＡＣに対するＣｏ_ＡＯの比（Ｃｏ_ＡＯ／Ｃｏ_ＡＣ）が０．１〜０．９である場合には、切削工具における切刃の耐摩耗性を向上できるとともに、切削工具の先端の中心部における欠損を抑制することができる。

ここで、ブランク２のＡ部の直径ｄ_Ａ、Ｂ部の直径ｄ_Ｂがともに２ｍｍ以下で、長手方向の長さをＬとしたとき、ｄ_Ａに対する長さＬの比（Ｌ／ｄ_Ａ）が３以上である形状は、押出成形によって作製することは難しい。すなわち、Ａ部とＢ部のＣｏ含有量を変えることが難しく、かつ突起部１５を形成することも難しい。これに対して、この形状からなるブランク２は、プレス成形によって作製することができる。そして、金型の形状や焼成条件等の製造条件を調整することによって、金型の欠損や成形体の欠損を抑制するとともに、焼成後のブランクの組成および形状を所定の範囲内に制御する。

また、比（Ｌ／ｄ_Ａ）が３以上であることによって、焼成後のブランク２において、Ｃｏ_ＡＣとＣｏ_ＢＣとを所定の関係に容易に調整することができる。すなわち、比（Ｌ／ｄ _Ａ）が小さいと、焼成中のＣｏの拡散によって、ブランク２中のＣｏ_ＡＣとＣｏ_ＢＣの差がなくなる。比（Ｌ／ｄ_Ａ）の望ましい範囲は４〜１０である。

なお、ブランク２が、ｄ_Ａ、ｄ_Ｂが０．２〜２ｍｍ、長さＬが３〜２０ｍｍである場合には、プリント基板加工用のドリル用として好適である。ｄ_Ａの特に望ましい範囲は０．３〜１．７ｍｍである。他の用途においては、ｄ_Ａは２ｍｍを越える場合もあり、このような場合におけるｄ_Ａの望ましい範囲は、０．２〜２０ｍｍであり、Ｌ＝３〜５０ｍｍである。

本実施形態では、図３に示すように、ｄ_Ａ／ｄ_Ｂが１．０２〜１．２０であってもよい。これによって、Ｃｏ含有量の異なるＡ部とＢ部との寸法差によって、Ａ部とＢ部との判別が容易にでき、Ａ部に確実に切削工具の切刃を形成することができる。ｄ_Ａ／ｄ_Ｂが１．２０以下であることによって、切削工具を製造する際の研磨代が少なくて済み、加工コストが節約できる。ｄ_Ａ／ｄ_Ｂのより望ましい範囲は、１．０３〜１．１０である。

また、図３においては、Ａ部を含んで、直径が、Ａ部の直径に対する比率で０．９５以上の領域ａと、Ｂ部を含んで、直径が、Ａ部の直径に対する比率で０．９５未満の領域ｂとを有する。このとき、領域ａの長手方向の長さをＬ_Ａ、領域ｂの長手方向の長さをＬ_Ｂとしたとき、比Ｌ_Ａ／（Ｌ_Ａ＋Ｌ_Ｂ）が０．３〜０．６である。この範囲であれば、再研磨したドリル１の切刃の耐摩耗性も高く、かつフルート部の耐折損性を高めることができる。比Ｌ_Ａ／（Ｌ_Ａ＋Ｌ_Ｂ）の望ましい範囲は、０．３〜０．５である。

このとき、領域ａにおいて、直径は、Ａ部ｄ_Ａから他端Ｂ部ｄ_Ｂに向かって連続的に小さくなっている。連続的に小さくなっているとは、直径が不連続に変化する段差がないことを意味し、これによって、ブランク２の折損を抑制できる。

ここで、ブランク２は焼成して研磨しない状態であってもよいが、ブランク２をシャンク３に接合する工程において、ブランク２を把持する際にブランク２の位置精度を高めるために、焼成後のブランク２の外周面をセンタレス加工するものであってもよい。

図１、２においては、Ａ部に続くブランク２の長手方向の外側に、突起部１５が設けられている。突起部１５は、ブランク２よりも直径が小さい形状である。突起部１５は、第１端面１８から突出しているものであり、本体部１０の第１端面１８は、突起部１５が位置する突起部領域１６と、突起部領域１６の外周に位置する外周領域１７とを備える。換言すると、Ａ部の直径ｄ_Ａに対して、突起部１５のＡ部に接触する部分の直径ｄ_ｃが小さい。突起部１５によって、ブランク２のＡ部とＢ部をより容易に判別することができる。

また、ｄ_Ｃとｄ_Ａとの比（ｄ_Ｃ／ｄ_Ａ）が０．５〜０．９であれば、ブランク２を製造する工程で、ブランク２の成形体が破損することを抑制できる。突起部１５は図３に示すように、高さＬ_Ｃで設けられる。Ｌ_Ｃは、ブランク２の全長Ｌに対する比率で５〜２０％であってもよい。

突起部１５は容易に形成できる。刃付け加工したドリル１の先端部を突起部１５にて形成すれば、加工代の無駄が少ない。

突起部１５は先細り形状である。特に、突起部１５における先端の形状は曲面状であるのがよく、図１−３では突起部１５が半球状である。これによって、ブランク２をランダムに接合装置内に投入する際にブランク２同士が衝突しても、突起部１５が欠けることを抑制できるとともに、突起部１５によって他のブランク２を傷つけることも抑制できる。また、本実施形態では、突起部１５はＡ部と接触する根元側が、断面視においてＲ面でつながっている。図４に、本実施形態の切削工具用ブランクを成形する方法の一例について、金型の構成を説明するための模式図を示すが、突起部１５におけるＡ部と接触する根元側が、断面視においてＲ面でつながっていることにより、成形体３５の成形時に下パンチ２３の端部に荷重が集中して、下パンチが欠けてしまうことを抑制できる。

突起部１５の第１の実施形態においては、突起部１５おけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＣＣはＡ部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＡＣよりも少ない。この場合には、突起部１５およびＡ部でドリル１の切刃を形成すると、切刃の耐摩耗性が高い。また、Ｂ部はＣｏ含有量が多いので靭性が高く、Ｂ部側でドリル１のフルート部を形成すると、フルート部の耐折損性が高い。その結果、このブランク２で作製された本実施形態の切削工具は、切刃の耐摩耗性が高く、かつ耐折損性も高い。上記構成において、切刃５が突起部１５のみまたはＡ部のみで形成される場合であっても、切刃５の耐摩耗性は高い。また、切刃５の先端が突起部１５で形成されると、ドリル１の孔開け加工時の直進性が高く、孔開け加工精度が向上する。

突起部１５の第１の実施形態においては、Ａ部の中心部におけるＣｏ含有量をＣｏ_ＡCとし、Ｂ部の中心部におけるＣｏ含有量をＣｏ_ＢＣとし、突起部１５の先端におけるＣｏ含有量をＣｏ_ＣＣとしたとき、Ｃｏ_ＡＣが０．２質量％〜７質量％、Ｃｏ_ＢＣが２質量％〜１２質量％、Ｃｏ_ＣＣが０．１質量％〜６質量％であり、Ｃｏ_ＢＣに対するＣｏ_ＡＣの比（Ｃｏ_ＡＣ／Ｃｏ_ＢＣ）が０．１〜０．６、Ｃｏ_ＡＣに対するＣｏ_ＣＣの比（Ｃｏ_ＣＣ／Ｃｏ_ＡＣ）が０．１〜０．８であるこの範囲内であれば、ドリル１の耐折損性が高く、切刃の耐摩耗性が高い。また、切刃５の少なくとも先端を突起部１５で形成した際に、切刃５の孔開け加工精度を高めることができる。

突起部１５の第２の実施形態においては、突起部１５は、突起部１５おけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＣＣはＡ部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＡＣよりも多い。この場合には、突起部１５はＣｏ含有量が多くて硬度が低いので、ブランク２からドリルを作製する際に突起部１５を研削除去しやすい。

また、本実施形態においては、Ａ部の中心部におけるＣｏ含有量が、Ａ部の外周部におけるＣｏ含有量よりも多い。これによって、ブランク２をエンドミル（図示せず）等の回転工具として用いる場合、切削工具の先端において、回転中心およびその近傍である中心部における超硬合金の硬度が低くなる。このように、切削工具の先端の中心部が硬度の低い材質からなる場合には、切削工具の回転中心およびその付近で、切削速度がゼロに近くなり、切削工具と被削材が擦れ合った状態となっても、エンドミルの先端の中心部における欠損を抑制することができる。

突起部１５の第２の実施形態においては、Ｃｏ_ＡＣが０．２質量％〜７質量％、Ｃｏ_{Ｂ Ｃ}が３質量％〜１２質量％、Ｃｏ_ＣＣが２質量％〜１２質量％であり、Ｃｏ_ＢＣに対するＣｏ_ＡＣの比（Ｃｏ_ＡＣ／Ｃｏ_ＢＣ）が０．１〜０．６、Ｃｏ_ＡＣに対するＣｏ_ＣＣの比（Ｃｏ_ＣＣ／Ｃｏ_ＡＣ）が１．２〜３である。この範囲であれば、エンドミルの耐折損性が高く、切刃の耐摩耗性が高い。また、エンドミルの加工時に、突起部１５を研削除去しやすい。

なお、Ｃｏ_ＡＣ、Ｃｏ_ＡＯ、Ｃｏ_ＢＣおよびＣｏ_ＣＣの測定方法は、ブランク２を長手方向に半割にした状態で、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）分析によって各領域における組成を測定することによって確認できる。また、ブランク２の長手方向の組成変化を確認するには、ブランク２の側面について電子顕微鏡で測定位置をずらしながら観察し、ＥＰＭＡ分析によって各領域における組成を測定することによって確認できる。

さらに、本実施形態は、切削工具としてプリント基板の孔開け加工に用いられるドリルであるが、本開示はこれに限定されるものではなく、長尺状の本体部を有するものであればよい。例えば、金属加工用ドリルや医療用ドリル、エンドミル、内径加工用のスローアウェイチップ等の旋削加工用の切削工具として適用可能である。また、ブランク２等の棒状体は、切削工具以外でも、耐摩材、摺動部材として用いることができ、例えば、打ち抜きパンチとしても使用可能である。棒状体は、切削工具以外として用いる場合でも、所定形状に加工され、Ｂ部が固定された状態で、Ａ部を含む領域が相手材と接触して使用される用途に好適に用いられる。

（ブランクの製造方法）
上記切削工具用ブランクを作製する方法の一例について説明する。まず、ブランクおよび切削工具をなす超硬合金を作製するためのＷＣ粉末等の原料粉末を調合する。本実施形態においては、３種類の原料粉末を調合する。

すなわち、原料粉末として、ＷＣ粉末を含み、突起部を作製するための第１原料粉末と、Ａ部側を作製するための第２原料粉末と、ＷＣ粉末とＣｏ粉末とを含みＢ部側を作製するための第３原料粉末を調合する。第２原料粉末にはＷＣ粉末以外にＣｏ粉末を含有していてもよいが、第２原料粉末中のＣｏ粉末の含有量は、第３原料粉末中のＣｏ粉末の含有量よりも少ない。第２原料粉末中のＣｏ粉末の含有量は、第３原料粉末中のＣｏ粉末の含有量に対する質量比率で、０〜０．５、特に０〜０．３である。第１原料粉末、第２原料粉末および第３原料粉末中には、ＷＣ粉末とＣｏ粉末以外に、ＷＣ以外の周期表第４、５および６族金属の炭化物、窒化物および炭窒化物粉末のいずれかの添加物を添加してもよい。

突起部を作製しない場合は、第１原料粉末は不要である。また、突起部おけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＣＣがＡ部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＡＣよりも少ない突起部を作製する場合にも、第１原料粉末は第２原料粉末で代用することができる。

突起部おけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＣＣがＡ部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＡＣよりも多い突起部を作製する場合、第１原料粉末にはＷＣ粉末以外にＣｏ粉末を含有し、第１原料粉末中のＣｏ粉末の含有量は、第２原料粉末中のＣｏ粉末の含有量よりも多い。

突起部おけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＣＣがＡ部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＡＣよりも多い突起部を作製する場合、例えば、第１原料粉末中のＷＣ粉末の調合量は６５〜９５質量％であり、Ｃｏ粉末の調合量は３〜３０質量％、添加物の調合量は総量で０〜５質量％である。第２原料粉末中のＷＣ粉末の調合量は９０〜１００質量％であり、Ｃｏ粉末の調合量は０〜８質量％、添加物の調合量は総量で０〜５質量％である。第３原料粉末中のＷＣ粉末の調合量は６５〜９５質量％であり、Ｃｏ粉末の調合量は４〜３０質量％、添加物の調合量は総量で０〜１０質量％である。

これにバインダや溶媒を添加してスラリーを作製する。このスラリーを造粒して顆粒とし、成形用粉末とする。以下の成形工程については、便宜上、突起部おけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＣＣがＡ部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＡＣよりも多い突起部を作製する場合について説明する。

成形工程においては、図４に示すように、プレス成形金型（以下、単に金型と略す。）２０を準備し、金型２０のダイス２１のキャビティ２２内に上記顆粒を投入する。そして、ダイス２１のキャビティ２２内に投入された顆粒の上方から上パンチ２４を下降させて加圧することにより成形体を作製する。本実施形態においては、キャビティ２２の底部である下パンチ２３のプレス面となる上面に、突起部１５を形成するための空隙部２５を有する。生突起部３２の開口部の直径である、成形体３５の生突起部３２の成形体下部３１と接する位置での直径Ｄ_Ｃは、下パンチの上面の直径Ｄ_Ａに対する比（Ｄ_Ｃ／Ｄ_Ａ）で０．５〜０．９とする。これによって、加圧時の応力集中を抑制して、下パンチ２３が欠損することを抑制できる。

ここで成形方法としては、キャビティ２２内の空隙部２５の領域に第１原料粉末３０を投入する工程と、キャビティ２２に第２原料粉末３３を投入する工程と、キャビティ２２に第３原料粉末３７を投入する工程と、上方から上パンチ２４を下降させてダイス２１のキャビティ２２内に投入された第１原料粉末３０、第２原料粉末３３および第３原料粉末３７を加圧する工程と、積層体からなる成形体３５を金型２０から取り出す工程とを具備する。

成形体３５は、円柱長尺形状であり、Ａ部におけるＣｏ含有量がＢ部におけるＣｏ含有量よりも少ない。その結果、ブランク２において所定のＣｏ含有量の分布となる。また、Ｃ部におけるＣｏ含有量を調整することによって、焼成後のブランク２のＡ部の中心部と外周部におけるＣｏ含有量が所定の範囲内となる。

なお、成形に際しては、第１原料粉末３０および第２原料粉末３３を充填した後、一旦加圧し、続いて、第３原料粉末３７を成形体の上面に充填して再加圧する方法であってもよく、または、上記工程のうち、キャビティ２２内の空隙部２５に第１原料粉末３０を投入し、第２原料粉末３３を投入し、第３原料粉末３７を投入した後で、上方から上パンチ２４を下降させてダイス２１のキャビティ２２内に投入された第１原料粉末３０、第２原料粉末３３および第３原料粉末３７を同時に加圧する方法であってもよい。

また、空隙部２５の底面が曲面であると、成形体３５において、生突起部３２の欠けを抑制できるとともに、焼成後のブランク２における突起部１５内のＣｏ含有量のバラツキを抑制して、局所的に焼結不良となることを抑制する
本実施形態では、直径が２ｍｍ以下の焼結体を得る場合には、加圧時の上パンチ２４の保持位置から上パンチ２４の位置が０．１ｍｍ〜２ｍｍ、成形体の長さに対して０．１％〜２０％の長さ分だけ下方に下降するように上パンチ２４に追加荷重を加えるとともに下パンチ２３の荷重を小さくする。この成形条件によって、成形体３５の圧力ムラを改善できて、下パンチ２３が成形体３５を抜き出す際に破損することを抑制できるとともに、成形体３５を焼成した後のブランク２の形状を所定の形状とすることができる。

すなわち、直径が２ｍｍより大きい形状の焼結体を得るための成形体３５をプレス成形で作製する際には、金型２０への粉末を投入する際に顆粒が均一に投入されるが、直径が２ｍｍ以下の焼結体を得るための成形体３５をプレス成形で作製すると、従来の方法では、金型への粉末を投入する際に顆粒の投入が不均一となってしまう。本実施形態では、上記成形条件を制御することによって、成形体３５を作製することができ、かつ所定形状のブランク２を得ることができる。

このとき、図４に示すように、成形体３５の下パンチ２３側の直径Ｄ_Ａを上パンチ２４側の直径Ｄ_Ｂよりも小さくしておいてもよい。上記成形によって得られる成形体において、本実施形態における比Ｄ_Ａ／Ｄ_Ｂの望ましい範囲は、０．８０〜０．９９である。これによって、ｄ_Ａ／ｄ_Ｂ比を所望の範囲内に制御することができる。すなわち、焼成中のＡ部とＢ部との焼成収縮の差によって、ｄ_Ａ／ｄ_Ｂ比を所望の範囲内に制御することができる。成形体３５中の第２原料粉末３３の高さをＨ_Ａ、第３原料粉末３７の高さをＨ_Ｂとしたとき、比Ｈ_Ａ／（Ｈ_Ａ＋Ｈ_Ｂ）が０．２〜０．７である。また、成形体中には、例えば、第２原料粉末３３と第３原料粉末３７との間に、第２原料粉末３３と第３原料粉末３７との間のＣｏ粉末の含有量を有する第４原料粉末等、他の原料粉末が存在していてもよい。

なお、製造効率を高めるとともに、上パンチが傾いて下降しないようにするために、金型には上パンチ−空隙部−下パンチのセットが複数設けられて、一度に複数本の成形体を成形することができる。上パンチ−空隙部−下パンチのセット数は、例えば、４〜１４４本である。また、金型の側面形状は、上パンチから下パンチまで同じ直径のストレート形状であってもよい。または、上パンチ側よりもより圧力のかかりやすい下パンチ側において焼成時の収縮が少ないので、その分を加味して焼成後上パンチ側と下パンチ側との寸法比であるｄ_Ａ／ｄ_Ｂ比が所定の範囲となるようにする範囲内で、図４に示すように、ダイス２１の粉末充填部（空隙部）２２に顆粒を充填して上パンチ２４と下パンチ２３との間で顆粒を加圧してプレス成形する金型２０において、下パンチ２３側の直径Ｄ_Ａを上パンチ２４側の直径Ｄ_Ｂよりも小さくしておいてもよい。これによって、下パンチ２３の外周側に荷重が集中して下パンチ２３が欠損することを抑制できる。

そして、成形体は金型から取り出され、シンターＨＩＰ焼成されることによってブランク２となる。このとき、本実施形態では、前記焼成における昇温速度が４℃／分〜２０℃／分であるとともに、焼成温度が１３５０℃〜１５８０℃、焼成時間は１５分〜４５分である。これによって、Ａ部とＢ部のＣｏ含有量を容易に調整することができるとともに、第２原料粉末３３と第３原料粉末３７との焼結性が異なるために、焼成中、Ａ部とＢ部の収縮率が異なって成形体が変形し、Ｂ部の収縮率がＡ部の収縮率よりも大きくなる。すなわち、焼成によって、Ｂ部のＣｏの一部が、Ａ部に向かって拡散するために、Ｂ部はＡ部よりも収縮する。これによって、焼結体の形状を所望の形状に制御することができる。また、突起部１５は、Ａ部よりもＣｏが拡散しにくい位置にあるため、突起部１５のＣｏ含有量Ｃｏ_ＣはＣｏ_Ａよりも少なくなる。

また、第２原料粉末３３と第３原料粉末３７との焼結性が異なるために、焼成中、Ａ部とＢ部の収縮率が異なって成形体が変形し、Ｂ部の収縮率がＡ部の収縮率よりも大きくなる。すなわち、焼成によって、Ｂ部のＣｏの一部が、Ａ部に向かって拡散するために、Ｂ部はＡ部よりも収縮する。これによって、焼結体の形状はＢ部の直径がＡ部の直径よりも小さくなる傾向にある。

ここで、昇温速度が４℃／分より遅いと、焼成中にＣｏの拡散が進行しすぎて、焼結後のブランク２中のＣｏ濃度の差が小さくなる傾向にあり、第１領域１１の傾斜Ｓ_１が第２領域１２の傾斜Ｓ_２以下になるか、またはＣｏ_ＡＣおよびＣｏ_ＢＣが同じになる。昇温速度が２０℃／分より速いと、第１領域１１の傾斜Ｓ_１が第２領域１２の傾斜Ｓ_２以下になり、場合によっては、Ａ部における緻密化が不十分となる。また、焼成温度における減圧圧力が５０Ｐａ未満では、焼成中にＣｏの拡散が進行しすぎて、焼結体中のＣｏ濃度が均一になり、第１領域１１の傾斜Ｓ_１が第２領域１２の傾斜Ｓ_２以下になるか、またはＣｏ _ＡＣおよびＣｏ_ＢＣが同じになる。減圧圧力が２００Ｐａより高いと、第１領域１１の傾斜Ｓ_１が第２領域１２の傾斜Ｓ_２以下になるとともに、Ａ部における緻密化が不十分となる場合がある。さらに、シンターＨＩＰの処理温度と焼結温度との差が５℃以下であると、第１領域１１の傾斜Ｓ_１が第２領域１２の傾斜Ｓ_２以下になるか、またはＣｏ_ＡＣおよびＣｏ_ＢＣが同じになる。

上述した本実施態様のブランク２の製造方法によれば、ブランク２がプレス成形にて成形されているので、成形工程が少なくて製造が容易である。また、ブランク２の成形体を焼成した後のブランク２の寸法変化が小さいので、ブランク２の寸法精度が高い。そのために、ブランク２をドリル１の形状に対して削り代の少ない形状とできる。さらに、ブランク２がプレス成形にて形成されたものは、押出成形に比べて、成形時に添加するバインダの添加量を少なくできるので、焼結体（ブランク２）中のボイドや残留炭素等の欠陥が存在しにくい信頼性の高い材料となる。また、このブランク２の成形工程においては、成形体中の密度ムラを調整できるので、欠け等が発生しにくい安定した成形が可能である。

また、ブランク２のｄ_Ａが２ｍｍ以下の場合には、プレス成形によって成形体を作製することによって成形体の密度差が生じる。そのため、ブランク２の端部（Ａ部、Ｂ部）のほうが中央部Ｃよりも超硬合金の焼結が進む傾向がある。中でも、成形体の形状がＤ_Ｂ＞Ｄ_Ａである場合には、Ａ部のほうがＢ部よりも焼結が進む。本実施態様では、成形時に使用する顆粒の状態を調整するとともに、上下パンチで加圧した後、上パンチ２４のみで追加荷重を加えることによって、金型が破損することを抑制できるとともに、ブランク２の両端の成形体密度を調整できる。その結果、焼成されたブランク２のＡ部とＢ部との寸法差を小さくすることができ、削り代が少なくてすむように調整できる。

なお、本開示における成形工程は上記実施形態に示したプレス成形に限定されるものではなく、冷間静水圧プレス、ドライバッグ成形、射出成形等によって成形することもできる。

（切削工具の製造方法）
上記工程によって得られたブランク２を用いて、プリント基板加工用のドリルを作製する方法の一例について説明する。ブランク２を数十本または数百本の単位でランダムに接合装置内に投入される。ブランク２は、接合装置内で長手方向に整列される。突起部１５を有する場合には、突起１１を画像データ等にて確認し、ブランク２のＡ部とＢ部とを特定する。この特定に基づいて、自動的に、Ａ部とＢ部とを一定の方向に並べることができる。

そして、並べられたブランクは、自動的に、別途準備されたシャンク３に続く首部７の所定の位置に当接された後、レーザ等で接合される。その後、接合されたブランク２に刃付け加工を施す。このとき、ドリル１の構成は、図５に示すように、Ａ部がドリル１の切刃５側で、Ｂ部がドリル１のシャンク３側となる。

（切削工具）
上記ブランク２の刃付け加工によって、ドリル１等の切削工具が作製される。図５のドリル１の形状は、Ａ部に切刃５を備え、それに続くフルート部６と、首部７とでボディ８を構成している。切刃５とフルート部６が加工部となっている。そして、ボディ８に続いてシャンク３を有している。ここで、切刃５は中心軸を有して回転しながら被削材に最初に接触する部分であり、高い耐チッピング性と耐摩耗性が要求される。フルート部６は加工によって発生する切屑を後方へ排出する機能を持ち、首部７はドリル１の加工径（フルート部６の直径）とシャンク３の直径とを調整するつなぎである。シャンク３はドリル１を加工機に固定する部分である。

上記方法で得られたドリル１は、超硬合金からなる切刃５とフルート部６とからなる加工部を備える。本実施形態の望ましい形態は、該加工部の最大直径が２ｍｍ以下である。

さらに、所望により、ドリル１の表面には被覆層（図示せず）を成膜することもできる。被覆層は、ＰＶＤ法で成膜されたＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボンや、ＣＶＤ法で成膜されたダイヤモンド等が好適である。

また、首部７とシャンク３とを鋼、合金鋼またはステンレス鋼等の安価な材質で形成し、ブランク２を首部７の先端に接合した構成とすることもできる。なお、ドリル１の切刃５からシャンク３までをブランクで形成するものであってもよい。また、ドリル１は、首部７を省略した形状であってもよい。

なお、本実施形態において、Ａ部およびＢ部におけるＷＣ粒子の平均粒径を測定するには、Ａ部またはＢ部において、ＷＣ粒子が１０個以上観察される視野内でＷＣ粒子の平均粒径を測定する。また、ＷＣ粒子の平均粒径は、観察される各ＷＣ粒子の面積を円に換算したときの直径を求め、視野内に存在するＷＣ粒子の直径の平均値として算出する。

さらに、首部７とシャンク３とを鋼、合金鋼またはステンレス鋼等の安価な材質で形成し、ブランク２を首部７の先端に接合した構成とすることもできる。なお、ドリル１の切刃５からシャンク３までをブランク２で形成するものであってもよい。また、ドリル１は、首部７を省略した形状であってもよい。さらに、切削工具としてはドリル１に限定されるものではなく、例えば、エンドミルやリーマ等の回転軸を有するものにも適用可能である。

表１に示す添加量の金属コバルト（Ｃｏ）粉末と、炭化クロム（Ｃｒ_３Ｃ_２）粉末と、炭化バナジウム（ＶＣ）粉末と、残部が平均粒径０．３μｍの炭化タングステン（ＷＣ）粉末の割合で、表１に示す第１原料粉末と第２原料粉末との２種類の混合粉末を調合した。各混合粉末に対して、バインダや溶媒を添加、混合して、スラリーを作製し、スプレードライヤにて平均粒径７０μｍの顆粒を作製した。

空隙部を１４４個有するダイスを備えた図３に示す金型を準備し、表１の第１原料粉末を投入し、続いて、表１の第２原料粉末を充填してプレス成形し、第１原料粉末と第２原料粉末とが積層された成形体を成形し、金型から取り出した。このとき、成形体の形状は、表１に記載の下パンチ側の直径Ｄ_Ａ、上パンチ側の直径Ｄ_Ｂ、成形体下部の長さＨ_Ａ、成形体上部の長さＨ_Ｂとした。

そして、この成形体を、１０００℃から表２に示す昇温速度で昇温し、表２に示す雰囲気および焼成温度で１時間焼成した後、表２に示すシンターＨＩＰ（表中ＨＩＰと記載）温度に変えて、５ＭＰａの圧力で３０分間シンターＨＩＰ処理をした。

得られたブランクの長手方向について、Ａ部、Ｂ部の直径を測定し表２に記載した（ｄ _Ａ、ｄ_Ｂ）。また、ブランクを長手方向に半割にして、Ａ部からＢ部までのＣｏ含有量の変化をＥＰＭＡ分析にて測定し、第２領域から第４領域の有無、傾斜、長さを確認した。さらに、ブランクのＡ部については、外周部におけるＣｏ含有量を測定した。結果は表２、３に示した。

そして、このブランクの外周部をセンタレス加工した後、ランダムに接合装置内に投入し、接合装置内にてブランクの突起部の向きを認識して、本体部のＡ部とＢ部を同じ向きに整列させ、ブランクの第２端部をシャンクに当接させて接合し、ブランクの第１端部を含む部位に刃付け加工を施すことによって、ドリルを作製した。

得られたドリルについて、下記条件でドリル加工テストを行った。結果は表３に示した。
（ドリル加工テスト条件）
被削材 ：ＦＲ４材、厚み０．８ｍｍ、３枚重ね
ドリル形状：φ０．２５ｍｍ
回転数：１６０ｋｒｐｍ
送り速度：３．２ｍ／分
評価項目：孔開け加工ができた製品の個数（個）と試験後のドリルの逃げ面摩耗幅（μｍ）

表１〜３より、Ｃｏ_ＡＣがＣｏ_ＢＣと同じ試料Ｎｏ．Ｉ−１２では逃げ面摩耗幅が大きく、試料Ｎｏ．Ｉ−１３では焼結不足で１孔目で欠損した。また、第１領域と第２領域がない試料Ｎｏ．Ｉ−１４、Ｉ−１６、Ｉ−１８では逃げ面摩耗幅が大きかった。さらに、傾斜Ｓ_１が傾斜Ｓ_２と同じかまたは小さい試料Ｎｏ．Ｉ−１５、Ｉ−１７、Ｉ−１９では、耐折損性が低く、加工個数が少なくなった。

これに対して、Ｃｏ_ＡＣがＣｏ_ＢＣよりも少ないとともに、第１領域の傾斜Ｓ_１が第２領域の傾斜Ｓ_２よりも大きい試料Ｎｏ．Ｉ−１〜Ｉ−１１では、逃げ面摩耗幅が小さく、かつ加工個数が多くなった。

特に、比（Ｃｏ_ＡＣ／Ｃｏ_ＢＣ）が０．２〜０．７である試料Ｎｏ．Ｉ−１、Ｉ−２、Ｉ−６、Ｉ−８〜Ｉ−１１では、加工個数が多くなった。また、傾斜Ｓ_１が０．２〜１．０質量％／ｍｍであり、傾斜Ｓ_２が０〜０．２０質量％／ｍｍである試料Ｎｏ．Ｉ−１、Ｉ−２、Ｉ−６〜Ｉ−１１では、加工個数が多くなった。

実施例１で用いた原料粉末を用いて表４の成形体を作製し、表５の条件で焼成した。そして、このブランクを用いてドリルを作製した。得られたドリルについて、下記条件でドリル加工テストを行った。結果は表５、６に示した。
（ドリル加工テスト条件）
被削材 ：ＦＲ４材、２４層板、厚み３．２ｍｍ、１枚
ドリル形状：φ０．２５ｍｍ
回転数：１６０ｋｒｐｍ
送り速度：３．２ｍ／分
評価項目：孔開け加工ができた製品の個数（個）と試験後のドリルの逃げ面摩耗幅（μｍ）

表４〜６より、Ｃｏ_ＡＣがＣｏ_ＢＣよりも少ないとともに、第１領域の傾斜Ｓ_１が第２領域の傾斜Ｓ_２よりも大きい試料Ｎｏ．II−１〜II−４では、逃げ面摩耗幅が小さく、かつ加工個数が多くなった。

特に、第２領域と第１領域との間に、Ｓ_１よりも大きい傾斜Ｓ_３の第３領域を有する試料Ｎｏ．II−１、II−２では、逃げ面摩耗幅が小さく、かつ加工個数が多くなった。中でも、傾斜Ｓ_３が２〜５０質量％／ｍｍである試料Ｎｏ．II−１では、逃げ面摩耗幅が小さく、かつ加工個数が特に多くなった。

実施例１で用いた原料粉末を用いて表７の成形体を作製し、表８の条件で焼成した。そして、このブランクを用いてドリルを作製した。得られたドリルについて、下記条件でドリル加工テストを行った。結果は表８、９に示した。
（ドリル加工テスト条件）
被削材 ：ＦＰ４材、厚み０．０６ｍｍ、１０枚重ね
ドリル形状：φ０．１０５ｍｍ
回転数：３００ｋｒｐｍ
送り速度：１．８ｍ／分
評価項目：孔開け加工ができた製品の個数（個）と試験後のドリルの逃げ面摩耗幅（μｍ）

表７〜９より、Ｃｏ_ＡＣがＣｏ_ＢＣよりも少ないとともに、第１領域の傾斜Ｓ_１が第２領域の傾斜Ｓ_２よりも大きい試料Ｎｏ．III−１〜III−３では、逃げ面摩耗幅が小さく、かつ加工個数が多くなった。

実施例１と同様に、表１０に示す第１原料粉末と第２原料粉末を用いて成形した。このとき、焼成後のブランクのｄ_Ｃ／d_Ａが０．９を超える試料Ｎｏ．IV-５については、成形体を１００個作成した時点で、下パンチの破損が確認された。

そして、この成形体を実施例１と同様にして、この成形体を、表１０に示す昇温速度で昇温し、表１０に示す温度で３０分間焼成した後、表１０に示す温度より３０℃低い温度でシンターＨＩＰ焼成した。得られた焼結体に対して、外周部をセンタレス加工してブランクとした。

得られたブランクの長手方向について、実施例１と同様に、Ａ部、Ｂ部、突起部の直径（ｄ_Ａ、ｄ_Ｂ、ｄ_Ｃ）、Ａ部から突起部までのＣｏ含有量の変化をＥＰＭＡ分析にて測定し、第２領域から第４領域の有無、傾斜、長さを確認した。Ｃｏ_ＡＯも測定した。さらに、ブランクの両端をＳＥＭ観察し、ルーゼックス解析法によってＡ部およびＢ部におけるＷＣ粒子の平均粒径を算出した。結果は表１１、１２に示した。

そして、実施例１と同様に、このブランクをランダムに接合装置内に投入し、接合装置内にてブランクの突起部の向きを認識して、本体部のＡ部とＢ部を同じ向きに整列させ、実施例１と同様にドリルを作製した。突起部によってＡ部およびＢ部の判別が容易であり、切刃側でＣｏが少ないドリルを容易に作製することができた。また、突起部が曲面形状である試料Ｎｏ．IV-１〜IV-５、IV-７〜IV-１３では、ブランクを接合装置内に投入した際のブランク同士の衝突によって、ブランクに傷がつくことがなかった。

得られたドリルについて、下記条件でドリル加工テストを行った。結果は表１２に示した。
（ドリル加工テスト条件）
被削材 ：ＢＴ材１０層、厚み２．５ｍｍ、１枚
ドリル形状：φ０．３ｍｍアンダーカットタイプ
回転数：１００ｋｒｐｍ
送り速度：１．５ｍ／分
評価項目：孔開け加工ができた製品の個数（個）

表１０〜１２より、Ｃｏ_ＡＣがＣｏ_ＢＣよりも少ないとともに、第１領域の傾斜Ｓ_１が第２領域の傾斜Ｓ_２よりも大きい試料Ｎｏ．IV-１〜IV-８では、逃げ面摩耗幅が小さくなって加工個数が多くなった。また、Ｃｏ_ＡＣがＣｏ_ＢＣと同じ試料Ｎｏ．IV-１０〜IV-１３、およびＳ_１とＳ_２が同じ試料Ｎｏ．IV-９では、ドリルの加工個数が少なかった。

また、試料Ｎｏ．IV-１〜IV-８では、Ｃｏ_ＣＣがＣｏ_ＡＣよりも少なく、ドリルの加工個数が多かった。試料Ｎｏ．IV-１〜IV-８の中でも、Ｃｏ_ＡＣが０．２質量％〜７質量％、Ｃｏ_ＢＣが２質量％〜１２質量％、比（Ｃｏ_ＡＣ／Ｃｏ_ＢＣ）が０．１〜０．６であるとともに、Ｃｏ_ＣＣが０．１質量％〜６質量％、比（Ｃｏ_ＣＣ／Ｃｏ_ＡＣ）が０．１〜０．８である試料Ｎｏ．IV-１〜IV-３では、ドリルの加工個数が多かった。

なお、焼成後のブランクのｄ_Ｃ／d_Ａが０．５より小さい試料Ｎｏ．IV-５については、試料Ｎｏ．５に比べて、ドリルの刃付け加工によって突起部がすべて研磨除去されてしまい、切刃の耐摩耗性が低下してドリルの加工個数が少なかった。

実施例４の試料Ｎｏ．IV-１で用いた第１原料粉末および第２原料粉末に対して、ＷＣ粉末の平均粒径を０．８μｍとする以外は実施例１の試料Ｎｏ．１と同じ仕様の原料粉末を用いて、試料Ｎｏ．１と同様にして、冷間静水圧プレス成形によって、Ｄ_Ａ＝Ｄ_Ｂ＝６ｍｍ、Ｌ＝３０ｍｍ、Ｄ_Ｃ＝３ｍｍ、Ｌ_Ｃ＝３ｍｍの円柱長尺状成形体を作製した。Ｈ_Ａ＝１０ｍｍ、Ｈ_Ｂ＝２０ｍｍとした。試料Ｎｏ．IV-１と同じ昇温速度、焼成温度で焼成し、焼結体を得た。ｄ_Ａ＝５．１ｍｍ、ｄ_Ｂ＝４．８ｍｍ、Ｌ_Ａ＝１５ｍｍ、Ｌ_Ｂ＝９．３ｍｍ、（Ｌ_Ａ＋Ｌ_Ｂ）／ｄ_Ａ＝４．８、Ｃｏ_ＡＣ＝２．７質量％、Ｃｏ_ＢＣ＝７．１質量％、Ｃｏ_ＣＣ＝２．５質量％、Ａ部におけるＷＣ粒子の平均粒径が０．８５μｍ、Ｂ部におけるＷＣ粒子の平均粒径が０．８０μｍであった。得られた焼結体に対してドリルの刃付け加工が可能であった。

実施例４と同様にして、表１３に示す第１原料粉末、第２原料粉末、第３原料粉末を用いてブランクを作製した。なお、焼成後のブランクのｄ_Ｃ／ｄ_Ａが０．９を超える試料Ｎｏ．５については、成形体を１００個作成した時点で、下パンチの破損が確認された。また、ｄ_Ｃ／ｄ_Ａが０．５より小さい試料Ｎｏ．６については、成形工程で、成形体の突起部付近が破損する場合もあり、成形の歩留りが悪かった。

そして、実施例４と同様に、この成形体を、表１４に示す昇温速度で昇温し、表１４に示す温度で３０分間焼成した後、表１４に示す温度より３０℃低い温度でシンターＨＩＰ焼成した。得られた焼結体に対して、外周部をセンタレス加工してブランクとした。

得られたブランクの長手方向について、実施例４と同様に、Ａ部から突起部までのＣｏ含有量の変化をＥＰＭＡ分析にて測定し、第２領域から第４領域の有無、傾斜、長さを確認した。Ｃｏ_ＡＯも測定した。さらに、ブランクの両端をＳＥＭ観察し、ルーゼックス解析法によってＡ部およびＢ部におけるＷＣ粒子の平均粒径を算出した。結果は表１４、１５に示した。

そして、実施例４と同様に、このブランクをランダムに接合装置内に投入し、接合装置内にてブランクの突起部の向きを認識して、本体部のＡ部とＢ部を同じ向きに整列させ、実施例４と同様の工程によってエンドミルを作製した。突起部によってＡ部およびＢ部の判別が容易であり、切刃側でＣｏが少ないエンドミルを容易に作製することができた。結果は表１４、１５に示した。

また、突起部が曲面形状である試料Ｎｏ．VI-１〜VI-３、 VI-５〜VI-１２では、ブランクを接合装置内に投入した際のブランク同士の衝突によって、ブランクに傷がつくことがなかった。

得られたエンドミルについて、下記条件で加工テストを行った。結果は表１５に示した。
（エンドミル加工テスト条件）
被削材 ：Ｓ４５Ｃブロック材
エンドミル形状：φ１ｍｍ ２枚刃
回転数：２５ｋｒｐｍ
送り速度：２２０ｍｍ／分
切込み（深さａｐ）：１．５ｍｍ
切込み（幅ａｅ）：０．０５ｍｍ
評価項目：側面切削において加工できた距離

表１３〜１５より、Ｃｏ_ＡＣがＣｏ_ＢＣよりも少ないとともに、第１領域の傾斜Ｓ_１が第２領域の傾斜Ｓ_２よりも大きい試料Ｎｏ．VI-１〜VI-７では、逃げ面摩耗幅が小さく、かつ加工距離が長くなった。また、Ｃｏ_ＡＣがＣｏ_ＢＣと同じ試料Ｎｏ．VI-１２、Ｃｏ _ＣＣがＣｏ_ＡＣと同じ試料Ｎｏ．VI-９、Ｃｏ_ＣＣがＣｏ_ＡＣより小さい試料Ｎｏ．VI-１１、Ｃｏ_ＡＣとＣｏ_ＢＣ、およびＣｏ_ＣＣとＣｏ_ＡＣが同じ試料Ｎｏ．VI-８、 VI-１０では、エンドミルの加工距離が短かった。これに対して、Ｃｏ_ＡＣがＣｏ_ＢＣよりも少ないとともに、Ｃｏ_ＣＣがＣｏ_ＡＣよりも多い試料Ｎｏ．VI-１〜VI-７では、エンドミルの加工距離が長かった。

試料Ｎｏ．VI-１〜VI-７の中でも、Ｃｏ_ＡＣが０．２質量％〜７質量％、Ｃｏ_ＢＣが３質量％〜１２質量％、比Ｃｏ_ＡＣ／Ｃｏ_ＢＣが０．１〜０．６、Ｃｏ_ＣＣが３質量％〜１４質量％、比Ｃｏ_ＣＣ／Ｃｏ_ＡＣが１．２〜３である試料Ｎｏ．VI-１〜VI-４では、ドリルの加工距離が長かった。

また、試料Ｎｏ．VI-１〜VI-４では、第１端面の中心部におけるＣｏ含有量が、第１端面の外周部におけるＣｏ含有量よりも多く、Ｃｏ_ＡＯが０．１質量％〜６．５質量％、比Ｃｏ_ＡＯ／Ｃｏ_ＡＣが０．１〜０．９であった。

実施例６の試料Ｎｏ．VI-６およびＮｏ．VI-１０で用いた第１原料粉末、第２原料粉末および第３原料粉末に対して、ＷＣ粉末の平均粒径を０．８μｍとする以外は実施例１の試料Ｎｏ．VI-６、 VI-１０と同じ調合組成の原料粉末を用いて、試料Ｎｏ．VI-６、 VI-１０と同様にして、冷間静水圧プレス成形によって、Ｄ_Ａ＝Ｄ_Ｂ＝６ｍｍ、Ｌ＝３０ｍｍ、Ｄ_Ｃ＝３ｍｍ、Ｌ_Ｃ＝３ｍｍの円柱長尺状成形体を作製した。Ｈ_Ａ＝１０ｍｍ、Ｈ_Ｂ＝２０ｍｍとした。試料Ｎｏ．VI-１と同じ昇温速度、焼成温度で焼成し、試料Ｎｏ．VII-１３、 VII-１４の焼結体を得た。

試料Ｎｏ．VII-１３については、ｄ_Ａ＝５．１ｍｍ、ｄ_Ｂ＝４．８ｍｍ、Ｌ_Ａ＝１５ｍｍ、Ｌ_Ｂ＝９．３ｍｍ、（Ｌ_Ａ＋Ｌ_Ｂ）／ｄ_Ａ＝４．８、Ｃｏ_ＡＣ＝５．６質量％、Ｃｏ _ＡＯ＝５．０質量％、Ｃｏ_ＢＣ＝７．２質量％、Ｃｏ_ＣＣ＝６．２質量％、Ａ部におけるＷＣ粒子の平均粒径が０．８５μｍ、Ｂ部におけるＷＣ粒子の平均粒径が０．８０μｍであった。

試料Ｎｏ．VII-１４については、ｄ_Ａ＝５．０ｍｍ、ｄ_Ｂ＝５．０ｍｍ、Ｌ＝２５．０ｍｍ、Ｃｏ_ＡＣ＝Ｃｏ_ＡＯ＝Ｃｏ_ＢＣ＝Ｃｏ_ＣＣ＝５．０質量％、Ａ部におけるＷＣ粒子の平均粒径が０．８０μｍ、Ｂ部におけるＷＣ粒子の平均粒径が０．８０μｍであった。

得られた焼結体に対して刃付け加工を施して、京セラ製４ＭＦＫ型エンドミルを作製した。このとき刃長を変えた２種類の形状を作製した。そして、被削材：ＳＵＳ３０４、加工径：φ８ｍｍ、切削形態：肩加工、加工速度：８５ｍ／分、回転数：３３００回／分、送り：０．０３５ｍｍ／刃、切込深さ：５ｍｍ、切込み幅：３ｍｍ、湿式切削にて、エンドミルの切削を行ったところ、試料Ｎｏ．VII-１３では、切削長４０ｍであり、エンドミルの切刃状態も定常摩耗していた。これに対し、試料Ｎｏ．VII-１４では、切削長２４ｍであり、エンドミルの回転軸付近に欠損がみられた。

１ ドリル（切削工具）
２ ブランク（切削工具用ブランク）
Ａ部 第１端部
Ｂ部 第２端部
３ シャンク
５ 切刃
６ フルート部
７ 首部
８ ボディ
１１ 第１領域
１２ 第２領域
１３ 第３領域
１４ 第４領域
１５ 突起部
ｄ_Ａ 第１端部の直径
ｄ_Ｂ 第２端部の直径
ｄ_Ｃ 突起部の第１端Ａと接する位置での直径
Ｄ_Ａ 成形体の下パンチ側の直径
Ｄ_Ｂ 成形体の上パンチ側の直径
Ｄ_Ｃ 成形体の生突起部の成形体下部と接する位置での直径

Claims (19)

1. ＷＣとＣｏとを含有する超硬合金部を備え、
   該超硬合金部は、長尺状で、長手方向において、第１端部および第２端部を有し、
   前記第１端部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＡＣが前記第２端部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＢＣよりも少ないとともに、
   前記第１端部側に１ｍｍ当たりのＣｏ含有量の変化量が傾斜Ｓ_１の第１領域と、
   前記第２端部側に１ｍｍ当たりのＣｏ含有量の変化量が傾斜Ｓ_２の第２領域とを有し、
   前記傾斜Ｓ_１が前記傾斜Ｓ_２よりも大きく、
   前記第２領域と前記第１領域との間に、前記第１領域よりもＣｏ含有量の変化量の傾斜が大きい傾斜Ｓ _３ の第３領域を有する棒状体。
2. 前記Ｃｏ_ＡＣが０．２質量％〜７質量％、前記Ｃｏ_ＢＣが２質量％〜１２質量％である請求項１記載の棒状体。
3. 前記Ｃｏ_ＡＣと前記Ｃｏ_ＢＣとの比（Ｃｏ_ＡＣ／Ｃｏ_ＢＣ）が０．２〜０．７である請求項１または２記載の棒状体。
4. 前記第１端部における長手方向に垂直な方向の中心部のＣｏ含有量が、前記第１端部における長手方向に垂直な方向の外周部のＣｏ含有量よりも多い請求項１乃至３のいずれか記載の棒状体。
5. 前記第１端部における長手方向に垂直な方向の外周部のＣｏ含有量をＣｏ_ＡＯとしたとき、前記Ｃｏ_ＡＯが０．１質量％〜６．５質量％であり、前記Ｃｏ_ＡＣに対する前記Ｃｏ_ＡＯの比（Ｃｏ_ＡＯ／Ｃｏ_ＡＣ）が０．１〜０．９である請求項４記載の棒状体。
6. 前記傾斜Ｓ_１が０．２〜１．０質量％／ｍｍであり、前記傾斜Ｓ_２が０〜０．２質量％／ｍｍである請求項１乃至５のいずれか記載の棒状体。
7. 前記傾斜Ｓ_３が２〜５０質量％／ｍｍである請求項１乃至６のいずれか記載の棒状体。
8. 前記第１領域の長手方向の長さＬ_１と第２領域の長手方向の長さＬ_２との比（Ｌ_１／Ｌ_２）が、０．２〜２である請求項１乃至７のいずれか記載の棒状体。
9. 前記第１端部の直径をｄ_Ａ、前記第２端部の直径をｄ_Ｂとしたとき、前記ｄ_Ａ、前記ｄ_Ｂがともに２ｍｍ以下であるとともに、長手方向の長さをＬとしたとき、前記ｄ_Ａに対する長さＬの比（Ｌ／ｄ_Ａ）が３以上である請求項１乃至８のいずれか記載の棒状体。
10. 前記ｄ_Ａと前記ｄ_Ｂとの比ｄ_Ａ／ｄ_Ｂが１．０２〜１．２０である請求項１乃至９のいずれか記載の棒状体。
11. 前記第１端部の端面である第１端面に突起部を有する請求項１乃至１０のいずれか記載の棒状体。
12. 前記突起部におけるＣｏ含有量は、前記第１端部におけるＣｏ含有量よりも少ない請求項１１記載の棒状体。
13. 前記第１端部における長手方向に垂直な方向の中心部のＣｏ含有量をＣｏ_ＡＣとし、前記突起部の先端におけるＣｏ含有量をＣｏ_ＣＣとしたとき、前記Ｃｏ_ＣＣが０．１質量％〜６質量％であり、前記Ｃｏ_ＡＣに対する前記Ｃｏ_ＣＣの比（Ｃｏ_ＣＣ／Ｃｏ_ＡＣ）が０．１〜０．８である請求項１２記載の棒状体。
14. 前記突起部におけるＣｏ含有量は、前記第１端部におけるＣｏ含有量よりも多い請求項１３記載の棒状体。
15. 前記第１端部における長手方向に垂直な方向の中心部のＣｏ含有量をＣｏ_ＡＣとし、前記突起部の先端におけるＣｏ含有量をＣｏ_ＣＣとしたとき、前記Ｃｏ_ＣＣが３質量％〜１４質量％であり、前記Ｃｏ_ＡＣに対する前記Ｃｏ_ＣＣの比（Ｃｏ_ＣＣ／Ｃｏ_ＡＣ）が１．２〜３である請求項１４記載の棒状体。
16. 前記第１端部における直径をｄ_Ａ、前記突起の前記第１端部と接する位置での直径をｄ_Ｃとしたとき、前記ｄ_Ｃと前記ｄ_Ａとの比（ｄ_Ｃ／ｄ_Ａ）が０．５〜０．９である請求項１２乃至１５のいずれか記載の棒状体。
17. ＷＣとＣｏとを含有する超硬合金部を備え、
    該超硬合金部は、長尺状で、長手方向において、少なくとも第１端部側に切刃を備えるとともに、第２端部側にシャンク部を備え、
    該超硬合金部は、長尺状で、長手方向において、第１端部および第２端部を有し、
    前記第１端部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＡＣが前記第２端部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_ＢＣよりも少ないとともに、
    前記第１端部側に１ｍｍ当たりのＣｏ含有量の変化量が傾斜Ｓ_１の第１領域と、
    前記第２端部側に１ｍｍ当たりのＣｏ含有量の変化量が傾斜Ｓ_２の第２領域とを有し、
    前記傾斜Ｓ_１が前記傾斜Ｓ_２よりも大きく、
    前記第２領域と前記第１領域との間に、前記第１領域よりもＣｏ含有量の変化量の傾斜が大きい傾斜Ｓ _３ の第３領域を有する切削工具。
18. 請求項１乃至１６のいずれか記載の棒状体をランダムに接合装置内に投入する工程と、前記接合装置内にて前記棒状体の第１端部と第２端部を判別して、所定の方向に整列させる工程と、前記棒状体の前記第２端部をシャンクに当接させて接合する工程と、前記棒状体の前記第１端部を含む部位に刃付け加工を施す工程とを具備する切削工具の製造方法。
19. 請求項１３乃至１６のいずれか記載の棒状体をランダムに接合装置内に投入する工程と、前記接合装置内にて前記突起部の有無の認識により前記棒状体を所定方向に整列させる工程と、前記棒状体の前記第２端部にシャンクを接合する工程と、前記棒状体の前記第１端部を含む部位に刃付け加工を施す工程とを具備する切削工具の製造方法。