JP7142801B2

JP7142801B2 - 超硬合金製切断刃

Info

Publication number: JP7142801B2
Application number: JP2022500068A
Authority: JP
Inventors: 篤史小林; 武彦林
Original assignee: ALMT Corp
Current assignee: ALMT Corp
Priority date: 2020-06-19
Filing date: 2021-06-03
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2041-06-03
Also published as: TW202210258A; JPWO2021256279A1; WO2021256279A1; TWI810584B; KR20220162784A; CN115697656A

Description

本開示は、超硬合金製切断刃に関する。本出願は、２０２０年６月１９日に出願した日本特許出願である特願２０２０－１０６０４５号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。

従来、切断刃は、たとえば特開平１０－２１７１８１号公報（特許文献１）、特開２００１－１５８０１６号公報（特許文献２）、国際公開第２０１４／０５０８８３号（特許文献３）、国際公開第２０１４／０５０８８４号（特許文献４）、特開２０１７－４２９１１号公報（特許文献５）および特開２００４－１７４４４号公報（特許文献６）に開示されている。

特開平１０－２１７１８１号公報特開２００１－１５８０１６号公報国際公開第２０１４／０５０８８３号国際公開第２０１４／０５０８８４号特開２０１７－４２９１１号公報特開２００４－１７４４４号公報

本開示の超硬合金製切断刃は、基部と、基部の延長線上に設けられ、最先端部である刃先を有する刃部とを備え、ビッカース硬度ＨＶが１２５０以上２０３０以下であり、刃先から基部に向けて１μｍの位置の刃部の厚みをＴ１μｍとし、刃先から基部に向けて３μｍの位置の刃部の厚みをＴ２μｍとし、Ｔ１は０．６以上２．２以下である。Ｔ１が０．６から０．９の範囲においてＴ１＋０．６≦Ｔ２≦（１０／３）Ｔ１－０．４であり、Ｔ１が０．９から２．２の範囲においてＴ１＋０．６≦Ｔ２≦（１５／１３）Ｔ１＋（３９／２５）である。

図１は、実施の形態１に従った超硬合金製切断刃１の縦断面図である。図２は、超硬合金製切断刃１において、刃先１２１ｔから１μｍの位置の刃部１２０の厚みＴ１μｍと、刃先１２１ｔから３μｍの位置の刃部１２０の厚みＴ２μｍとの関係を示すグラフである。図３は、実施の形態２に従った超硬合金製切断刃１の縦断面図である。図４は、実施の形態３に従った超硬合金製切断刃１の縦断面図である。図５は、実施の形態４に従った超硬合金製切断刃１の縦断面図である。図６は、切断試験を説明するための装置の斜視図である。図７は、図６中のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。図８は、切断刃の欠けを示す顕微鏡観察写真（マイクロスコープ）観察像である。

[本開示が解決しようとする課題]
刃厚が薄いと、カット衝撃に刃先が耐えられず、チッピングが発生するという問題があった。刃厚が厚いと、切断抵抗が高く、断面品質悪くなり断面が荒れるという問題があった。

[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。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に従った超硬合金製切断刃１の縦断面図である。図１で示すように、超硬合金製切断刃１は刃渡り方向に延びる刃先１２１ｔを有する。図１は、刃渡り方向に直交する方向の断面である。平刃状の超硬合金製切断刃１は、図１に示すように基部１１０、および切断実行部である刃部１２０を有する。基部１１０と刃部１２０との間に連結部を有していてもよい。

（材質）
超硬合金製切断刃１に用いた材質はタングステンカーバイドとコバルトを主成分とした超硬合金である。超硬合金に使用されるコバルトの含有率は３～２５質量％の範囲である。コバルトの含有率は５～２０質量％の範囲であることが好ましい。超硬合金中を構成する元素の組成の特定は、ＩＣＰ発光分光分析、Ｃｏ滴定によって行う。本開示における超硬合金とは主成分タングステンカーバイド、コバルトの他、粒度等の特性調整の為、クロム、バナジウム、タンタル、ニオブ等の元素を含む場合もある。超硬合金中のタングステンカーバイド結晶の大きさが０．１μｍ～４μｍであることが好ましい。結晶の大きさが２μｍ以下がより好ましい。

また、超硬合金中のタングステンカーバイトの結晶粒成長抑制のための成分ＴａＣ（タンタルカーバイド）を有し、その含有率が０．１～２質量％であることが好ましい。結晶粒成長を抑制するための添加剤はＶ_８Ｃ_７（バナジウムカーバイド）、Ｃｒ_３Ｃ_２（クロムカーバイド）であってもよい。ＴａＣ、Ｖ_８Ｃ_７、Ｃｒ_３Ｃ_２の少なくとも一種類の置き替え、及び組み合わせる事ができる。その場合は各々の含有率が０．１～２質量％となる。超硬合金のビッカース硬度ＨＶは１２５０以上２０３０以下である。ビッカース硬度はビッカース硬さ試験機により測定する。

（形状）
超硬合金製切断刃１の形状は基本的に矩形の板形状である。板の最も短い辺を厚さとする。

超硬合金製切断刃１は、基部１１０と、基部１１０の延長線上に設けられ、最先端部である刃先１２１ｔに向けて厚みが薄くなる形状を有する刃部１２０とを備える。

基部１１０の厚さは一定であることが好ましい。基部１１０は、たとえば５０～１０００μｍの厚みがあり、切断される切断物の大きさにより必要とされる厚みが変わる。また切断を行う刃部１２０は基部１１０から延長される一辺に形成される。刃部１２０から基部１１０に向かう方向（Ｚ軸方向）の刃部１２０の寸法を刃部１２０の幅と表す。刃渡り方向および刃部１２０の幅方向に対して垂直な方向（Ｙ軸方向）の寸法を刃部１２０の厚みと表す。

刃渡り方向に直交する縦断面において刃先から３μｍの範囲において刃部１２０の外形が外方向に凸１２０ｔの部分を有し、凸１２０ｔの部分は刃先１２１ｔおよび刃先１２１ｔからの幅方向の距離がＨ２（３μｍ）の位置を結ぶ直線Ｓよりも外側に位置する。凸１２０ｔの部分が存在することで凸１２０ｔの部分が存在しないストレート形状の切断刃と比較して刃部１２０の強度を高くすることができる。凸１２０ｔは角形であってもよいし、曲面形状であってもよい。

刃部１２０は、第一部分１２１と第二部分１２２とを有する。第一部分１２１および第二部分１２２は外表面１２１ｓ、１２２ｓを有する。外表面１２１ｓ，１２２ｓは直線形状である。外表面１２１ｓ，１２２ｓが湾曲した形状であってもよい。互いに対向する位置にある２つの外表面１２１ｓのなす角度θ、および互いに対向する位置にある２つの外表面１２２ｓのなす角度を比較すると、外表面１２２ｓのなす角度は外表面１２１ｓのなす角度よりも小さい。刃先１２１ｔに近づくにつれて当該角度は大きくなる。この実施の形態では、外表面１２１ｓ、１２２ｓは中心線Ｃに対して左右対称である。しかしながら、外表面１２１ｓ，１２２ｓは中心線Ｃに対して左右非対称であってもよい。刃先１２１ｔからの距離Ｈ１（１μｍ）の部分と、刃先１２１ｔからの距離Ｈ２（３μｍ）の部分とでは、外表面１２１ｓの傾斜が異なる。

超硬合金製切断刃１の切断対象物は、たとえば、積層コンデンサ若しくは積層インダクタなどの焼成前のセラミックグリーンシート、金属箔、または、硬質樹脂などである。

押切りによる切断の場合、切断対象物を押し広げながら切断する。切断対象物である、例えばセラミックグリーンシートは高密度化等を行うため、硬度が増加し、切断刃に欠けが発生し易くなっている。

図１に示すように、Ｚ軸方向に超硬合金製切断刃１を下降し、切断を行う超硬合金製切断刃１においては、刃先に大きな負荷がかかる。薄刃で且つ２つの外表面１２１ｓがなす角度が小さい方、即ち鋭角とした場合、欠け（チッピングとも言う）が発生し易い。欠けが発生すると当然ながら切れ味は悪くなり、切断対象物の切断断面には傷がつき易くなり不適となる。このような刃先１２１ｔ最先端部が極めて鋭角である場合、他の材料に比較し高硬度且つ靱性が低い超硬合金は、耐座屈性、耐摩耗性に優れるものの、特に欠け易い課題がある。

本発明者は刃先１２１ｔの欠けを防止するために、刃先１２１ｔの最先端から基部１１０方向に１μｍ（図１中のＨ１）および３μｍ（図１中のＨ２）の刃先形状に着目したものである。本発明者らが試行錯誤する中、初期に発生する欠けは、刃先１２１ｔから基部方向に１～３μｍの範囲において発生し、切断を継続する中、欠けの大きさが大きくなることを発見した。

欠けの原因としては、加工傷、または、材質が局所的な組成のばらつきにより変形が発生することもあるが、このような要因を除いた試験により以下の超硬合金製切断刃１が欠け対策として有効であることが判明した。

図２は、超硬合金製切断刃１において、刃先１２１ｔから１μｍの位置の刃部１２０の厚みＴ１μｍと、刃先１２１ｔから３μｍの位置の刃部１２０の厚みＴ２μｍとの関係を示すグラフである。Ｔ１は０．６以上２．２以下である。Ｔ１が０．６未満であれば厚みが小さくなりすぎて超硬合金製切断刃１の強度が得られない。Ｔ１が２．２を超えると刃部１２０の先端の幅が大きくなりすぎて切断対象物の切断面に亀裂が生じる。Ｔが２．２を超えると刃部１２０の先端が平らとなる。この場合には刃先１２１ｔの強度が大きいが切断時に発生する刃先１２１ｔへの応力が過大となり刃先１２１ｔが欠け易いことが分かった。

Ｔ１が０．６から０．９の範囲においてＴ１＋０．６≦Ｔ２≦（１０／３）Ｔ１－０．４である。Ｔ１＋０．６＞Ｔ２であれば刃部１２０の先端の角度が小さくなり切れ味は良くなるが、チッピングが生じやすくなる。Ｔ２＞（１０／３）Ｔ１－０．４であれば刃部１２０のＴ１に対してＴ２が大きくなりすぎるため切れ味が低下し切断面に応力を生じ亀裂や傷がつきやすくなる。

「刃の強度が得られない領域」とはＴ２＜３Ｔ１の範囲をいう。この範囲においては、刃先１２１ｔからＨ２までの領域に凹部が形成される領域をいう。「先端の角度が大きくなり切断抵抗が増える領域寿命領域（再付着、切断面荒れ）」とは切断した加工物が再付着する現象である。また、切断面荒れとは、切断面に微小亀裂が入り、荒れた面になる。中でも切断面荒れ不良はセラミックコンデンサであれば特性が得られなくなるため深刻な不良である。

Ｔ１が０．９から２．２の範囲においてＴ１＋０．６≦Ｔ２≦（１５／１３）Ｔ１＋（３９／２５）である。Ｔ１＋０．６＞Ｔ２であれば刃部１２０の先端の角度が小さくなりチッピングが生じやすくなる。Ｔ２＞（１５／１３）Ｔ１＋（３９／２５）であれば刃部１２０の先端の角度が大きくなり切断抵抗が増加する。その結果、切断面荒れ不良が生じやすくなる。

ここで、超硬合金製切断刃１は、切断に寄与する切断実行部即ち刃先部およびこの切断刃を切断装置に固定するために平行な面を有する基部（シャンクとも呼ぶ）を持つ形状である。より具体的な必要特性としては、切れ味よく、耐摩耗性があり、切断対象物に対する耐溶着性があり、座屈に対し強度があり、更に長寿命であることなどが求められている。

切れ味に関しては、特に刃先の形状が重要とされ、被切断物への損傷をも考慮し、薄刃で且つ刃先先端の角度は小さい方（鋭角）がよい。しかし薄刃になるほど強度が悪化することは避けられない。そのため現在用いられている切断刃は刃先から基部までの間に一段又は複数段の角度を付けることにより、最先端の刃先角度を大きくするなどの工夫がされている。

このような薄刃は、例えば高炭素鋼の他、超硬合金などの硬質材料が用いられている。しかし加工が容易ではなくその原因として、特に材質が硬質材料である場合、剛性はあるものの、難切削性であり且つ靱性が低く欠け易い。また製品使用時にも欠け易くなる。

従来、上述の特性を満たすために種々の切断刃が提案されているが、欠け難い材質と刃先形状についての詳細な知見がなかった。

前述したように初期欠けの発生は、刃先１２１ｔから基部１１０方向に約３μｍの位置となる。ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析の結果においても刃先１２１ｔ角度を変更しても応力が集中する部位は、刃先１２１ｔ先端ではなく基部１１０方向約３μｍの位置であった。刃先１２１ｔの初期の欠けは場合によっては５μｍ程度であることもあるが、亀裂の進展によると推定された。即ちこの部位の応力集中に耐えられる強度が必要と言える。縦断面において刃先に近づくにつれて刃部の幅が細くなるように外形が曲線形状とされることで、応力集中部位における欠けを最も効果的に抑制できる。縦断面において刃先に近づくにつれて刃部の幅が細くなるように外形が曲線形状とされることが好ましい。

本開示は、欠けに影響する因子である、上記、材質、刃先角度、および最先端部形状、即ち刃厚の組み合わせを最適化したものであり、これらを全て満たすことにより欠けが発生し易いことを見出したものである。

また、耐欠け性に関しては、刃先１２１ｔが鋭利であることは切れ味良いが、欠け発生においてはリスクあり、このリスクをさらに軽減するためには刃部１２０先端部が曲面を有することが効果的である。刃先１２１ｔは切断継続するに従い摩耗することは明白であり、上述のＴ１の範囲を満たし且つ丸みを持たせる方がより望ましい。

基部１１０方向に形成する切断実行部である刃部１２０の刃面がひとつの刃面、また複数の刃面を有しても同様の効果が得られる。また、縦断面形状においてその外形が直線から成る場合、また一部に曲線を有していても同様の効果が得られる。

刃部１２０を加工して上記の形状を得る方法は、たとえば、従来法と同様に砥石による研磨によりなされる。また微小曲面の形成手法としてブラスト手法を用いることができる。さらに、切断対象物より柔らかい、例えば研磨剤を分散させた粘土等を切断することで微小曲面を形成することができる。

例えば、硬質材料粉を混合した硬質研磨剤入り固形物を超硬合金製切断刃１で切断することにより、硬質研磨剤入り固形物中の硬質材料と刃部１２０を接触させて加工を行い、刃部１２０を形成することができる。

ここで、硬質研磨剤入り固形物としては、例えば、粘土質材料が挙げられる。また、硬質材料としてはダイヤモンド、Ｗ、Ｍｏ、ＷＣ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＢＮ等の粉末が例として挙げられる。

これらの硬質材料の粉末粒径は、二次粒子の平均粒径がＦｓｓｓ（Fisher Sub-Sieve Sizer）粒度で１μｍ以下であるのが好ましい。特に仕上げとして硬質材料粒子の種類、サイズ、固形物への添加量並びに加工時間を調整して得ることができる。なお、超硬合金製切断刃１の製造方法は、上述のものに限定されない。

（実施の形態２）
図３は、実施の形態２に従った超硬合金製切断刃１の縦断面図である。図３で示すように、実施の形態２に従った超硬合金製切断刃１においては、刃先１２１ｔからの距離がＨ１（１μｍ）の位置が外表面１２１ｓにおいて傾きが不連続に変化する境界となっている点において、実施の形態１に従った超硬合金製切断刃１と異なる。外表面１２１ｓの傾きが不連続に変化する境界は、刃先１２１ｔからの距離がＨ１（１μｍ）未満の位置にあってもよく、図１のようにＨ１からＨ２の間にあってもよく、刃先１２１ｔからの距離がＨ２（３μｍ）の位置にあってもよい。

（実施の形態３）
図４は、実施の形態３に従った超硬合金製切断刃１の縦断面図である。図４で示すように、実施の形態３に従った超硬合金製切断刃１においては、刃先１２１ｔが丸くされている点において、刃先１２１ｔが尖っている実施の形態１に従った超硬合金製切断刃１と異なる。刃先１２１ｔの曲率半径は単一であってもよい。刃先１２１ｔの曲率半径は複数存在して、いわゆる複合Ｒ形状とされていてもよい。

第一部分１２１において基部１１０に近い部分では外表面１２１ｓは直線形状であるが、刃先１２１ｔに近づくにつれて曲線形状となり、かつ曲率半径が小さくなる。直線部分から曲線部分へ、外表面１２１ｓの傾斜が連続的に変化している。

（実施の形態４）
図５は、実施の形態４に従った超硬合金製切断刃１の縦断面図である。図５で示すように、実施の形態４に従った超硬合金製切断刃１においては、第一部分１２１において刃先１２１ｔが丸くされている。第一部分１２１の外表面１２１ｓは、第二部分１２２に近い側の直線状の部分と刃先１２１ｔに近い側の曲線状の部分とを有し、直線状の部分と曲線状との境界部分において、外表面１２１ｓの傾斜が不連続に変化する。

[本開示の実施形態の詳細]
（実施例１）
図６は、切断試験を説明するための装置の斜視図である。図７は、図６中のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。試験に用いる超硬合金製切断刃１（平刃状切断刃）は、刃渡り方向（Ｘ軸方向）４０ｍｍ、基部厚さ（Ｙ軸方向）０．１ｍｍ、刃高さ（Ｚ軸方向）２２．０ｍｍであり、切断実行部の刃加工高さ（刃部１２２のＺ軸方向高さ）１．８ｍｍとした。材質は炭化タングステンおよびコバルトを基本組成としており、炭化クロム、炭化バナジウム、および炭化タンタル等の金属炭化物を添加剤として炭化タングステンの粒径を調整、更にコバルト添加量を調整して超硬合金の焼結体を得た。一例としてビッカース硬度１５８０の超硬合金素材を使用した。硬度を変更するには炭化タングステンの粒径調整とコバルトの添加量を調整し行った。

＜研磨＞
製造された焼結体はダイヤモンド砥石を用いた研削機により厚さ１００μｍ、刃高さ２２ｍｍ、刃渡り方向長さ４０ｍｍの板形状に削り出し先端刃部加工用の素材とした。

＜刃付け＞
続いて上記素材を用いて先端刃部の形成加工行った。形成加工に於いてはダイヤモンド円筒砥石を使用した専用の研削機を用い角度調整可能な専用のワークレストに素材を固定して加工を行った。刃部が２段である場合には、加工は素材長辺長さ４０ｍｍ方向の一辺に対して最も先端にある先端角を持つ第一部分１２１、それに連なり配置され基部１１０に連続する第二部分１２２を有する刃部１２０を形成した。

＜平面の外表面成形＞
図１で示すような平面の外表面１２１ｓ、１２２ｓを形成するためには、円筒砥石を用いて最先端部に対して凸形状加工を両面に施した。

＜凸湾曲の外表面成形＞
図４で示すような凸湾曲面である外表面１２１ｓを形成するためには、ダイヤモンド、ＷＣ粒子などの硬質粒子を粘土状のブロックにし、そのブロックに刃先を高速で連続的に押し付け凸型形状を成形した。凸の大きさを調整するには押し付け回数、速度、角度により調整を行った。

外表面１２１ｓ，１２２ｓの算術平均粗さＳａ（算術平均高さＩＳＯ２５１７８）は０．０２μｍ以下とした。外表面１２１ｓ，１２２ｓの表面粗さＲａは、白色干渉計を用いた非接触式の面粗さ測定装置を用いて測定する。具体的には、ＺｙｇｏＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製の非接触三次元粗さ測定装置（Nexview（登録商標））を用い、上記縦断面における測定範囲を、Ｘ方向に０．１５ｍｍ、Ｚ方向に０．０５ｍｍとする。測定視野は、ズームレンズの倍率を２倍、対物レンズの倍率を５０倍とした。

＜断面確認＞
断面確認を日本電子社製のショットキー電界放出形走査電子顕微鏡ＪＳＭ－７９００Ｆを用いて１０，０００倍にて撮像し、機械座標と測長機能を活用し、刃先１２１ｔから１μｍおよび３μｍの部分の刃厚（刃部１２０の厚み）を測定した。ビッカース換算硬さは、フィッシャー・インストルメンツ社製ＰＩＣＯＤＥＮＴＯＲＨＭ５００を用いて測定した。それらの結果を表１から３に示す。

表１から３における「硬度ＨＶ」とは超硬合金製切断刃１のビッカース硬度をいう。「座標位置」とは、刃先から１μｍの厚さをＴ１とし、刃先から３μｍの厚さをＴ２として図２のＴ１－Ｔ２座標にプロット座標を示す。

「刃面の曲面Ｃ非曲面Ｎ」とは刃面（外表面１２１ｓ，１２２ｓ）における曲面の割合が非曲面の割合より大きい場合に「Ｃ」とし、刃面（外表面１２１ｓ，１２２ｓ）における非曲面の割合が曲面の割合よりも大きい場合に「Ｎ」とした。

「刃先最先端部の丸みの有無」とは刃先１２１ｔに図４のような曲面があれば「Ｙ」とし、図１のように刃先１２１ｔに曲面がなければ「Ｎ」とした。

「図」とは各試料の形状に最も近似する図面を示す。たとえば、試料番号２は曲面の割合が小さく全体として見れば図３に最も近似している。すべての試料において、直線Ｓよりも外側に位置する凸１２０ｔが存在することを確認した。

切断評価試験は、用途として種々挙げられるが、均一な組成と硬度に着目して、切断対象物は一般的に入手可能な塩ビ板とした。厚みが０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の粘着シートを用いて固定した。また、粘着シートは、押切切断時に刃先最先端部が切断対象物を支持するテーブルと接触して欠けることを防ぐ機能を有している。切断対象物においては、Ｘ軸方向の幅が３０ｍｍ、Ｚ軸方向の厚さが０．５ｍｍ、である。切断速度は、Ｚ軸方向に３００ｍｍ／秒とした。

本テストの条件（図６および図７）
ワーク材質：塩化ビニル板１００厚み０．５ｍｍ、幅２９０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、ビッカース換算硬さＨＶが１５
テスト装置：牧野フライス製作所製マシニングセンタＶ５５（ステージ２００４）にキスラー製切削動力計９２５５（切削動力計２００３）をセットしたもの
ワークセット：下から厚み１０ｍｍのアクリル板２００２、厚み１ｍｍの両面粘着シート２００１、ワークとしての塩化ビニル板１００を積層した。

切断条件：切断速度３００ｍｍ／秒、切断間隔２．５ｍｍ、押込み量０．５５ｍｍ、長手方向のワークと刃角度±０．５°、ワークと刃断面角度９０°±０．５°、切断回数１００回（２．５ｍｍ間隔）
確認事項：欠け（深さ３μｍ以上または幅１０μｍ以上）、切断面状態
図６および７に示すような装置にて、チャック３００１，３００２により超硬合金製切断刃１を保持した。超硬合金製切断刃１の降下速度を３００ｍｍ／秒として連続的に切断した。ここで連続的に切断するために切断対象物である塩化ビニル板１００の同じ位置を切断しないように、超硬合金製切断刃１が上昇するたびに切断位置が移動できるようにした。

上記切断を１００回行った後の刃先の状態を、刃渡り方向全体の欠けの発生数により評価した。カウントする欠けの定義は、刃先の稜線部において、欠けの幅１０μｍ、深さ３μｍのいずれかを超えた欠け（図８）をカウントした。

欠けの測定方法では、測定顕微鏡を用いた。具体的には、オリンパス製の測定顕微鏡（ＳＴＭ６－ＬＭ）に、５０倍の接眼レンズおよび２０倍の対物レンズを取り付け、切断刃（ＸＺ面）を平面に置く。図８は、切断刃の欠けを示すマイクロスコープ観察像である。図８の切断刃の刃先１２１ｔと測定ステージが平行になるように注意する。刃先１２１ｔに焦点を合わせ、測定器のＸ軸方向の基準線に欠け１２１ｋの両端に位置する刃先１２１ｔを合わせ、Ｙの測定値を「０」とし、基準にする。図８のＸ軸方向の基準線と欠け１２１ｋの端との交わる２点の間の距離を欠け１２１ｋの幅とする。Ｘ軸から測定して欠け１２１ｋのＹ方向に一番低い箇所を欠け１２１ｋの深さとする。この時、幅１０μｍ以上、深さ３μｍ以上のいずれか一方でも該当した場合に刃先に欠け１２１ｋが発生したと定義した。

刃先１２１ｔの欠けが３個以内の場合の評価を「Ａ」とし、欠けが４から６個の場合の評価を「Ｂ」とし、欠けが７から１０個の場合の評価を「Ｃ」とし、欠けが１１から３０個の場合の評価を「Ｄ」とし、欠けが３１個以上の場合の評価を「Ｅ」とした。

切断面状態については、表面粗さＳａ（算術平均粗さ）で評価しＳａが０．０２μｍ以下の場合の評価を「Ａ」とし、Ｓａが０．０２μｍを超え０．０５μｍ以下の場合の評価を「Ｂ」とし、Ｓａが０．０５μｍを超え０．１μｍ以下の場合の評価を「Ｃ」とし、Ｓａが０．１μｍを超え０．２μｍ以下の場合の評価を「Ｄ」とし、Ｓａが０．２μｍを超える場合の評価を「Ｅ」とした。評価「Ｃ」までを許容とした。切断面の表面粗さＳａは、外表面１２１ｓと同様の装置で測定した。具体的には、Zygo社のNexview（登録商標）を用いて切断面の任意断面を一辺が６０μｍの正方形のエリアにて表面粗さＳａを評価した。

ビッカース硬度が１２００である試料番号１から１４においては、硬度が低いため刃先に欠けが生じる。その結果、切断面状態も悪化する。

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説明ではなくて請求の範囲によって示され、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超硬合金製切断刃、１００塩化ビニル板、１１０基部、１２０刃部、１２０ｔ凸、１２１第一部分、１２１ｋ欠け、１２１ｓ，１２２ｓ，１２３ｓ外表面、１２１ｔ刃先、１２２第二部分、２００１両面粘着シート、２００２アクリル板、２００３切削動力計、２００４ステージ、３００１，３００２チャック。

Claims

基部と、
前記基部の延長線上に設けられ、最先端部である刃先を有する刃部とを備え、
ビッカース硬度ＨＶが１２５０以上２０３０以下であり、
前記刃先から前記基部に向けて１μｍの位置の前記刃部の厚みをＴ１μｍとし、前記刃先から前記基部に向けて３μｍの位置の前記刃部の厚みをＴ２μｍとし、Ｔ１は０．６以上２．２以下であり、
Ｔ１が０．６から０．９の範囲においてＴ１＋０．６≦Ｔ２≦（１０／３）Ｔ１－０．４であり、Ｔ１が０．９から２．２の範囲においてＴ１＋０．６≦Ｔ２≦（１５／１３）Ｔ１＋（３９／２５）である、超硬合金製切断刃。
刃渡り方向に直交する縦断面において前記刃先に近づくにつれて前記刃部の幅が細くなるように外形が曲線形状とされる、請求項１に記載の超硬合金製切断刃。