JP7346751B1

JP7346751B1 - 立方晶窒化硼素焼結体

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Publication number: JP7346751B1
Application number: JP2022548543A
Authority: JP
Inventors: 研人山田; 真知子阿部; 浩也諸口; 暁彦植田; 暁久木野
Original assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp
Current assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp
Priority date: 2022-03-08
Filing date: 2022-03-08
Publication date: 2023-09-19
Anticipated expiration: 2042-03-08
Also published as: US20230286869A1; CN118510737A; JPWO2023170787A1; US11958782B2; WO2023170787A1

Abstract

立方晶窒化硼素粒子と結合相と空隙とを備え、前記立方晶窒化硼素粒子と前記結合相との合計に対する前記立方晶窒化硼素粒子の体積基準の百分率は４０体積％以上７０体積％以下であり、前記立方晶窒化硼素粒子と前記結合相との合計に対する前記結合相の体積基準の百分率は３０体積％以上６０体積％以下であり、前記結合相は、前記結合相全体に対して酸化アルミニウム粒子を１０体積％以上１００体積％以下含み、前記酸化アルミニウム粒子の平均粒径は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、１つ以上の第１の空隙を０．００１体積％以上０．１００体積％以下含み、前記第１の空隙のそれぞれの少なくとも一部は、前記酸化アルミニウム粒子に接する、立方晶窒化硼素焼結体である。

Description

本開示は、立方晶窒化硼素焼結体に関する。

切削工具等に用いられる高硬度材料として、立方晶窒化硼素焼結体（以下、「ｃＢＮ焼結体」ともいう。）がある（特許文献１、特許文献２）。

特開２０１６－１０７３９６号公報国際公開第２０１２／０５７１８３号

本開示の立方晶窒化硼素焼結体は、
立方晶窒化硼素粒子と結合相と空隙とを備え、
前記立方晶窒化硼素粒子と前記結合相との合計に対する前記立方晶窒化硼素粒子の体積基準の百分率は４０体積％以上７０体積％以下であり、
前記立方晶窒化硼素粒子と前記結合相との合計に対する前記結合相の体積基準の百分率は３０体積％以上６０体積％以下であり、
前記結合相は、前記結合相全体に対して酸化アルミニウム粒子を１０体積％以上１００体積％以下含み、
前記酸化アルミニウム粒子の平均粒径は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、
１つ以上の第１の空隙を０．００１体積％以上０．１００体積％以下含み、
前記第１の空隙のそれぞれの少なくとも一部は、前記酸化アルミニウム粒子に接する、立方晶窒化硼素焼結体である。

図１は、実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体の反射電子像にコントラスト値を示した画像の一例である。図２は、実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体の反射電子像の一例である。図３は、実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体の反射電子像の他の一例である。

［本開示が解決しようとする課題］
近年、高能率加工への要求が高まっている。立方晶窒化硼素を用いた工具で高能率加工を行った場合、欠損により工具寿命が短くなる場合がある。よって、工具材料として用いた場合、該工具が高能率加工においても長い工具寿命を有することができる立方晶窒化硼素焼結体が求められている。

そこで、本開示は、工具材料として用いた場合、該工具が高能率加工においても長い工具寿命を有することができる立方晶窒化硼素焼結体を提供することを目的とする。

［本開示の効果］
本開示の立方晶窒化硼素焼結体を工具材料として用いた場合、該工具は高能率加工においても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）本開示の立方晶窒化硼素焼結体は、
立方晶窒化硼素粒子と結合相と空隙とを備え、
前記立方晶窒化硼素粒子と前記結合相との合計に対する前記立方晶窒化硼素粒子の体積基準の百分率は４０体積％以上７０体積％以下であり、
前記立方晶窒化硼素粒子と前記結合相との合計に対する前記結合相の体積基準の百分率は３０体積％以上６０体積％以下であり、
前記結合相は、前記結合相全体に対して酸化アルミニウム粒子を１０体積％以上１００体積％以下含み、
前記酸化アルミニウム粒子の平均粒径は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、
１つ以上の第１の空隙を０．００１体積％以上０．１００体積％以下含み、
前記第１の空隙のそれぞれの少なくとも一部は、前記酸化アルミニウム粒子に接する、立方晶窒化硼素焼結体である。

本開示の立方晶窒化硼素焼結体を工具材料として用いた場合、該工具は高能率加工においても長い工具寿命を有することができる。

（２）前記結合相は、１０体積％以上９８体積％以下の前記酸化アルミニウム粒子と、２体積％以上９０体積％以下の第１の結合相粒子と、からなり、
前記第１の結合相粒子は、
周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる１種の元素の単体、並びに、前記第１群より選ばれる２種以上の元素からなる合金及び金属間化合物、からなる第２群より選ばれる少なくとも１種、及び
前記第１群より選ばれる少なくとも１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる第１化合物、並びに、前記第１化合物の固溶体、からなる第４群より選ばれる少なくとも１種、の一方又は両方を含み、
前記第１化合物は、酸化アルミニウム粒子を含まないことが好ましい。
これによると、工具寿命が更に向上する。

（３）前記立方晶窒化硼素焼結体は、複数の前記第１の空隙を含み、
前記第１の空隙間の距離の平均は、１．０μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
これによると、工具寿命が更に向上する。

（４）前記第１の空隙の断面積の平均は、０．００１μｍ^２以上０．０２μｍ^２以下であることが好ましい。これによると、工具寿命が更に向上する。

（５）前記立方晶窒化硼素粒子は、第１の立方晶窒化硼素粒子を含み、
前記第１の立方晶窒化硼素粒子の粒径は、前記酸化アルミニウム粒子の平均粒径の５％以上５０％以下であり、
前記第１の立方晶窒化硼素粒子の前記結合相に対する体積基準の百分率は、１％以上３０％以下であり、
前記第１の立方晶窒化硼素粒子は、第１Ａ立方晶窒化硼素粒子を個数基準で３０％以上１００％以下含み、
前記第１Ａ立方晶窒化硼素粒子のそれぞれの少なくとも一部は、前記酸化アルミニウム粒子に接することが好ましい。
これによると、工具寿命が更に向上する。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の立方晶窒化硼素焼結体の具体例を、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。

本明細書において化合物などを化学式で表す場合、原子比を特に限定しないときは従来公知のあらゆる原子比を含むものとし、必ずしも化学量論的範囲のもののみに限定されるべきではない。たとえば「ＴｉＮ」と記載されている場合、ＴｉＮを構成する原子数の比は、従来公知のあらゆる原子比が含まれる。

［実施形態１：立方晶窒化硼素焼結体］
本開示の一実施形態（以下、「本実施形態」とも記す。）の立方晶窒化硼素焼結体は、
立方晶窒化硼素粒子と結合相と空隙とを備え、
該立方晶窒化硼素粒子と該結合相の合計に対する該立方晶窒化硼素粒子の体積基準の百分率は４０体積％以上７０体積％以下であり、
該立方晶窒化硼素粒子と該結合相の合計に対する該結合相の体積基準の百分率は３０体積％以上６０体積％以下であり、
該結合相は、該結合相全体に対して酸化アルミニウム粒子を１０体積％以上１００体積％以下含み、
該酸化アルミニウム粒子の平均粒径は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、
１つ以上の第１の空隙を０．００１体積％以上０．１００体積％以下含み、
該第１の空隙のそれぞれの少なくとも一部は、該酸化アルミニウム粒子に接する、立方晶窒化硼素焼結体である。

本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体を工具材料として用いた場合、該工具は高能率加工においても長い工具寿命を有することができる。この理由は、以下（ｉ）～（ｉｖ）の通りと推察される。

（ｉ）本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、優れた強度及び靱性を有する立方晶窒化硼素粒子を含み、立方晶窒化硼素粒子と結合相との合計に対する立方晶窒化硼素粒子の体積基準の百分率は４０体積％以上７０体積％以下である。このため、立方晶窒化硼素焼結体も優れた強度及び靱性を有することができる。従って、該立方晶窒化硼素焼結体を用いた工具は、優れた耐摩耗性及び耐欠損性を有し、長い工具寿命を有することができる。

（ｉｉ）本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、優れた耐摩耗性を有する酸化アルミニウム粒子（以下、「Ａｌ_２Ｏ_３粒子」とも記す。）を結合相全体に対して１０体積％以上１００体積％以下含む。従って、該立方晶窒化硼素焼結体は、優れた耐摩耗性を有し、該立方晶窒化硼素焼結体を用いた工具は、長い工具寿命を有することができる。

（ｉｉｉ）上記酸化アルミニウム粒子の平均粒径は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である。酸化アルミニウム粒子の平均粒径が前記の範囲であると、立方晶窒化硼素焼結体は、優れた靭性を有することができる。従って、該立方晶窒化硼素焼結体を用いた工具は、優れた耐欠損性を有し、長い工具寿命を有することができる。

（ｉｖ）立方晶窒化硼素焼結体を用いた工具を高能率加工に用いた場合、刃先温度が高くなる。立方晶窒化硼素粒子と結合相とは熱膨張係数が異なるため、熱衝撃により亀裂が発生しやすく、欠損が生じやすい。立方晶窒化硼素焼結体において、空隙が存在すると、該空隙が立方晶窒化硼素粒子と結合相との熱膨張係数の差を吸収するため、亀裂の発生が抑制される。特に、空隙の少なくとも一部が酸化アルミニウム粒子に接していると、熱膨張係数の差の吸収効果が高く、亀裂の発生の抑制効果が優れている。一方、立方晶窒化硼素焼結体中の空隙の含有率が大きすぎると、該空隙自体が亀裂の起点となる傾向がある。

立方晶窒化硼素焼結体中の第１の空隙の含有率が０．００１体積％以上０．１００体積％以下であると、空隙による上記の熱膨張係数の差の吸収効果を得られるとともに、空隙自体が亀裂の起点となることを抑制できる。すなわち、立方晶窒化硼素焼結体中の第１の空隙の含有率が０．００１体積％以上０．１００体積％以下であると、亀裂の発生が効果的に抑制される。よって、第１の空隙の含有率が０．００１体積％以上０．１０体積％以下である本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体を用いた工具は、耐欠損性に優れ、長い工具寿命を有することができる。これは、本発明者らが鋭意検討の結果、新たに見出した知見である。

＜立方晶窒化硼素粒子、空隙及び結合相の含有率＞
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と結合相と空隙とを備える。本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、本開示の効果を奏する限り、使用する原材料、製造条件等に起因する不可避不純物を含み得る。本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と結合相と空隙と不可避不純物とからなることができる。立方晶窒化硼素焼結体の不可避不純物の含有率（質量％）は、１質量％以下とすることができる。立方晶窒化硼素焼結体の不可避不純物の含有率は、ＩＣＰ発光分析（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ）ＥｍｉｓｓｉｏｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（測定装置：島津製作所「ＩＣＰＳ－８１００」（商標））により測定される。

本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体において、立方晶窒化硼素粒子と結合相との合計に対する立方晶窒化硼素粒子の体積基準の百分率（以下、「立方晶窒化硼素粒子の含有率」とも記す。）は４０体積％以上７０体積％以下である。立方晶窒化硼素粒子の含有率の下限は、耐欠損性向上の観点から、４０体積％以上であり、４２体積％以上が好ましく、４５体積％以上がより好ましい。立方晶窒化硼素粒子の含有率の上限は、焼結性向上の観点から、７０体積％以下であり、６８体積％以下が好ましく、６５体積％以下がより好ましい。立方晶窒化硼素粒子の含有率は、４０体積％以上７０体積％以下であり、４２体積％以上６８体積％以下が好ましく、４５体積％以上６５体積％以下が更に好ましい。

本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体において、立方晶窒化硼素粒子と結合相との合計に対する結合相の体積基準の百分率（以下、「結合相の含有率」とも記す。）は３０体積％以上６０体積％以下である。結合相の含有率の下限は、焼結性向上の観点から、３０体積％以上であり、３１体積％以上が好ましく、３３体積％以上がより好ましい。立方晶窒化硼素焼結体の結合相の含有率の上限は、耐欠損性向上の観点から、６０体積％以下であり、５８体積％以下が好ましく、５４体積％以下がより好ましい。立方晶窒化硼素焼結体の結合相の含有率は３０体積％以上６０体積％以下であり、３１体積％以上５８体積％以下が好ましく、３３体積％以上５４体積％以下が更に好ましい。

本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と結合相と空隙とからなり、立方晶窒化硼素粒子と結合相との合計に対する前記立方晶窒化硼素粒子の体積基準の百分率は４０体積％以上７０体積％以下であり、立方晶窒化硼素粒子と結合相との合計に対する前記結合相の体積基準の百分率は３０体積％以上６０体積％以下であることが好ましい。本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と結合相と空隙と不可避不純物とからなり、立方晶窒化硼素粒子と結合相との合計に対する前記立方晶窒化硼素粒子の体積基準の百分率は４０体積％以上７０体積％以下であり、立方晶窒化硼素粒子と結合相との合計に対する前記結合相の体積基準の百分率は３０体積％以上６０体積％以下であることが好ましい。

本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、１つ以上の第１の空隙を０．００１体積％以上０．１００体積％以下含む。第１の空隙とは、空隙のうち、その少なくとも一部が酸化アルミニウム粒子に接する空隙である。立方晶窒化硼素焼結体の第１の空隙の含有率の下限は、立方晶窒化硼素粒子と結合相との熱膨張係数の差の吸収効果を得るという観点から、０．００１体積％以上であり、０．００３体積％以上が好ましく、０．００５体積％以上が好ましい。立方晶窒化硼素焼結体の第１の空隙の含有率の上限は、亀裂の起点となることを抑制するという観点から、０．１００体積％以下であり、０．０８０体積％以下が好ましく、０．０６０体積％以下が好ましい。立方晶窒化硼素焼結体の第１の空隙の含有率は、０．００１体積％以上０．１００体積％以下であり、０．００３体積％以上０．０８０体積％以下が好ましく、０．００５体積％以上０．０６０体積％以下が好ましい。

本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、本開示の効果を奏する限り、酸化アルミニウム粒子に接しない空隙（以下、「第２の空隙」とも記す。）を含むことができる。立方晶窒化硼素焼結体の第２の空隙の含有率は、０体積％以上０．００２体積％以下が好ましく、０体積％以上０．００１体積％以下がより好ましく、０体積％が最も好ましい。すなわち、第２の空隙を含まないことが最も好ましい。以下、第１の空隙及び第２の空隙をまとめて、「空隙」とも記す。

立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率（体積％）、結合相の含有率（体積％）、立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）、第１の空隙の含有率（体積％）及び第２の空隙の含有率（体積％）は、以下の（Ａ１）～（Ｇ１）の手順で測定される。

（Ａ１）立方晶窒化硼素焼結体の任意の位置を切断し、立方晶窒化硼素焼結体の断面を含む試料を作製する。断面の作製には、集束イオンビーム装置又はクロスセクションポリッシャ装置等を用いる。

（Ｂ１）上記断面をＳＥＭにて５０００倍で観察して、反射電子像及び二次電子像を得る。観察倍率を５０００倍とすることにより、立方晶窒化硼素焼結体中の空隙を明確に特定することができる。反射電子像においては、空隙の存在する領域が黒色領域となり、立方晶窒化硼素粒子の存在する領域が濃い灰色領域となり、結合相の存在する領域が薄い灰色領域または白色領域となる。二次電子像では、空隙が存在する領域は凹部領域となる。反射電子像における黒色領域（空隙の存在する領域）と、二次電子像における凹部領域（空隙の存在する領域）とを照合することにより、反射電子像において空隙の存在する領域を特定する。

更に、反射電子像の輝度値を下記のように調整の上、画像を取得することで、後述の画像解析による定量のばらつきを減じることができる。反射電子像の撮影の際に、画像輝度値を２５６に分割し（最小輝度値：０、最高輝度値：２５５）、上記で特定した空隙の存在する領域の輝度値が０以上３０以下の範囲内となり、立方晶窒化硼素粒子の存在する領域の輝度値が３０超になるように設定する。これにより、反射電子像において、空隙の存在する領域の画素を抽出することができる。本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体の反射電子像に輝度値を示した画像を図１に示す。図１の立方晶窒化硼素焼結体４において、空隙１の存在する領域が黒色領域となり、立方晶窒化硼素粒子２の存在する領域が濃い灰色領域となり、結合相３の存在する領域が薄い灰色領域または白色領域となる。図１において、画像の横方向の直線Ｘ１に直交する縦軸方向（図示せず）は輝度値を示す。図１では、直線Ｘ１での縦軸方向の輝度値は８～１４９の間で変動していることを示す。

（Ｃ１）立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率（第１の空隙及び第２の空隙の合計の含有率（体積％））は、以下の手順で測定される。上記の輝度値を調整した反射電子像に対して画像解析ソフト（三谷商事（株）の「ＷｉｎＲＯＯＦ」）を用いて、該画像解析ソフトにあらかじめ設定された条件で二値化処理を行う。

二値化処理後の画像中に１２μｍ×９μｍの測定領域を設定する。該測定領域において、空隙の存在する領域の面積比率を算出する。算出された面積比率を体積％とみなすことにより、立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率（体積％）を求めることができる。

（Ｄ１）立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）は、以下の手順で測定される。上記の輝度値を調整した反射電子像に対して画像解析ソフト（三谷商事（株）の「ＷｉｎＲＯＯＦ」）を用いて、該画像解析ソフトにあらかじめ設定された条件で二値化処理を行う。二値化処理後の画像において、空隙の存在する領域が黒色領域となり、立方晶窒化硼素粒子の存在する領域が濃い灰色領域となり、結合相の存在する領域が薄い灰色領域または白色領域となる。

二値化処理後の画像中に１２μｍ×９μｍの測定領域を設定する。該測定領域において、測定視野の面積に占める暗視野（黒色領域及び濃い灰色領域）に由来する画素（空隙及びｃＢＮ粒子に由来する画素）の面積比率を算出する。この面積比率から空隙の面積比率（第１の空隙及び第２の空隙の合計の面積比率）を減じることで、立方晶窒化硼素粒子の面積比率を算出する。算出された面積比率を体積％とみなすことにより、立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）を算出する。

（Ｅ１）結合相の含有率（体積％）は、以下の手順で算出される。上記（Ｄ１）の測定視野全体の面積比率１００面積％から、上記暗視野（空隙及びｃＢＮ粒子に由来する画素）を減じることにより、結合相の面積比率を算出する。算出された面積比率を体積％とみなすことにより、立方晶窒化硼素焼結体の結合相の含有率（体積％）を算出する。

（Ｆ１）立方晶窒化硼素焼結体の第１の空隙の含有率（体積％）及び第２の空隙の含有率（体積％）は、以下の手順で測定される。上記の輝度値を調整した反射電子像に対して画像解析ソフト（三谷商事（株）の「ＷｉｎＲＯＯＦ」）を用いて色調分別を行い、空隙を青色、酸化アルミニウム粒子を緑色で示す。該反射電子像における酸化アルミニウム粒子の特定は、ＳＥＭ－ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）により行われる。具体的には、ＳＥＭ－ＥＤＸによりＡｌ及びＯが検出された領域を酸化アルミニウム粒子とみなす。

本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体の反射電子像の一例を図２に示す。図２の立方晶窒化硼素焼結体４において、空隙１の存在する領域が黒色領域となり、立方晶窒化硼素粒子２の存在する領域が濃い灰色領域となり、結合相の存在する領域が薄い灰色領域または白色領域となる。図２において、結合相の存在する領域である薄い灰色領域または白色領域のうち、薄い灰色領域が酸化アルミニウム粒子５に相当する。

上記色調分別を行った反射電子像において、青色（空隙）領域と緑色（Ａｌ_２Ｏ_３粒子）領域とが接しており、該青色領域と該緑色領域との界面の長さが５ｎｍ以上である場合、該青色領域で示される空隙は、その少なくとも一部が酸化アルミニウム粒子と接する第１の空隙と判断される。なお、青色（空隙）領域と緑色（Ａｌ_２Ｏ_３粒子）領域とが接していても、該青色領域と該緑色領域との界面の長さが５ｎｍ未満の場合は、該青色領域で示される領域は、第１の空隙に該当せず、第２の空隙と判断される。上記の判断に基づき、上記測定領域において、第１の空隙の面積比率及び第２の空隙の面積比率を算出する。算出された面積比率を体積％とみなすことにより、立方晶窒化硼素焼結体の第１の空隙の含有率（体積％）及び第２の空隙の含有率（体積％）を求めることができる。

（Ｇ１）上記（Ａ１）～（Ｆ１）を異なる５箇所の測定領域で行い、各測定領域において、空隙の含有率（体積％）、立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）、結合相の含有率（体積％）、第１の空隙の含有率（体積％）、第２の空隙の含有率（体積％）を測定する。５箇所の測定領域の各測定値の平均を、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率（体積％）、立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）、結合相の含有率（体積％）、第１の空隙の含有率（体積％）、第２の空隙の含有率（体積％）とする。

本明細書において、上記の測定で検出できない検出限度以下の非常に小さい空隙は、ノイズとして除去する。

上記の輝度値の調整が行われた反射電子像で測定する限りでは、測定領域の選択個所を変更して複数回行っても、各成分の含有率の測定結果のばらつきはほとんどなく、任意に測定領域を設定しても恣意的にはならないことが確認されている。

＜結合相＞
≪酸化アルミニウム粒子≫
本実施形態において、結合相は、該結合相全体に対して酸化アルミニウム粒子を１０体積％以上１００体積％以下含み、該酸化アルミニウム粒子の平均粒径は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である。

結合相全体に対する酸化アルミニウム粒子の含有率の下限は、耐摩耗性向上の観点から、１０体積％以上であり、１３体積％以上が好ましく、１５体積％以上が更に好ましい。結合相全体に対する酸化アルミニウム粒子の含有率の上限は、耐欠損性向上の観点から、１００体積％以下であり、９８体積％以下が好ましく、９５体積％以下が更に好ましい。結合相全体に対する酸化アルミニウム粒子の含有率は、１０体積％以上１００体積％以下であり、１０体積％以上９８体積％以下が好ましく、１３体積％以上９８体積％以下がより好ましく、１５体積％以上９５体積％以下が更に好ましい。

結合相の該結合相全体に対する酸化アルミニウム粒子の含有率（体積％）は、以下の方法で測定される。上記の立方晶窒化硼素焼結体の結合相の含有率の測定方法（Ｅ１）と同様の手順で、立方晶窒化硼素焼結体の結合相の含有率（体積％）を算出する。続いて、同一の測定領域において、上記の立方晶窒化硼素焼結体の第１の空隙の含有率の測定方法（Ｆ１）に記載の手順で、酸化アルミニウム粒子を特定し、その面積比率を測定する。該面積比率を体積％とみなすことにより、立方晶窒化硼素焼結体の酸化アルミニウム粒子の含有率（体積％）が得られる。立方晶窒化硼素焼結体の結合相の含有率（体積％）に対する立方晶窒化硼素焼結体の酸化アルミニウム粒子の含有率（体積％）の百分率を算出する。該百分率が、結合相全体に対する酸化アルミニウム粒子の含有率（体積％）に相当する。

上記の結合相全体に対する酸化アルミニウム粒子の含有率（体積％）の測定を異なる５箇所の測定領域で行う。５箇所の測定領域の測定値の平均を、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体における結合相全体に対する酸化アルミニウム粒子の含有率（体積％）とする。

同一の試料で上記の測定を行う限り、測定領域の選択個所を変更して複数回行っても、測定結果のばらつきはほとんどなく、任意に測定領域を設定しても恣意的にはならないことが確認されている。

本実施形態において、酸化アルミニウム粒子の平均粒径は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である。ここで、酸化アルミニウム粒子の平均粒径とは、立方晶窒化硼素焼結体の任意の断面で観察される酸化アルミニウム粒子の円相当径の個数基準の算術平均径を意味する。酸化アルミニウム粒子の平均粒径の下限は、立方晶窒化硼素焼結体の靭性向上の観点から、５０ｎｍ以上であり、６０ｎｍ以上が好ましく、７０ｎｍ以上が更に好ましい。酸化アルミニウム粒子の平均粒径の上限は、立方晶窒化硼素焼結体の耐欠損性向上の観点から、２５０ｎｍ以下であり、２３０ｎｍ以下が好ましく、２００ｎｍ以下が更に好ましい。酸化アルミニウム粒子の平均粒径は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、６０ｎｍ以上２３０ｎｍ以下が好ましく、７０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が更に好ましい。

酸化アルミニウム粒子の平均粒径（算術平均）は、以下の方法で測定される。上記の立方晶窒化硼素焼結体の第１の空隙の含有率の測定方法（Ｆ１）に記載の手順で、酸化アルミニウム粒子を特定する。上記測定領域において、上記画像解析ソフトを用いて、各酸化アルミニウム粒子の円相当径を測定する。上記測定領域中の各酸化アルミニウム粒子の円相当径に基づき、酸化アルミニウム粒子の平均粒径（個数基準の算術平均）を算出する。

上記測定を異なる５箇所の測定領域で行う。５箇所の測定領域の酸化アルミニウム粒子の平均粒径の平均を本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体における酸化アルミニウム粒子の平均粒径とする。

≪第１の結合相粒子≫
本実施形態において、結合相は、１０体積％以上９８体積％以下の酸化アルミニウム粒子と、２体積％以上９０体積％以下の第１の結合相粒子と、からなり、
該第１の結合相粒子は、
周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる１種の元素の単体、並びに、該第１群より選ばれる２種以上の元素からなる合金及び金属間化合物、からなる第２群より選ばれる少なくとも１種、及び
該第１群より選ばれる少なくとも１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる第１化合物、並びに、該第１化合物の固溶体、からなる第４群より選ばれる少なくとも１種、の一方又は両方を含み、
該第１化合物は、酸化アルミニウム粒子を含まないことが好ましい。

上記の第１の結合相粒子は、立方晶窒化硼素粒子に対する結合力が特に高い。従って、上記の第１の結合相粒子を含む立方晶窒化硼素焼結体は、優れた耐摩耗性及び耐欠損性を有し、該立方晶窒化硼素焼結体を用いた工具は、長い工具寿命を有することができる。

第１の結合相粒子は、下記の（ａ）～（ｆ）のいずれかの形態とすることができる。

（ａ）第２群より選ばれる少なくとも１種からなる。
（ｂ）第２群より選ばれる少なくとも１種を含む。
（ｃ）第４群より選ばれる少なくとも１種からなる。
（ｄ）第４群より選ばれる少なくとも１種を含む。
（ｅ）第２群より選ばれる少なくとも１種、並びに、第４群より選ばれる少なくとも１種からなる。
（ｆ）第２群より選ばれる少なくとも１種、並びに、第４群より選ばれる少なくとも１種を含む。

ここで、周期表の第４族元素は、例えば、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）及びハフニウム（Ｈｆ）を含む。第５族元素は、例えば、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）及びタンタル（Ｔａ）を含む。第６族元素は、例えば、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）及びタングステン（Ｗ）を含む。以下、第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群の元素を「第１元素」とも記す。

第１元素の合金は、例えばＴｉ－Ｚｒ、Ｔｉ－Ｈｆ、Ｔｉ－Ｖ、Ｔｉ－Ｎｂ、Ｔｉ－Ｔａ、Ｔｉ－Ｃｒ、Ｔｉ－Ｍｏが挙げられる。第１元素の金属間化合物は、例えば、ＴｉＣｒ_２、Ｔｉ_３Ａｌ、Ｃｏ－Ａｌが挙げられる。

上記の第１元素と窒素とを含む第１化合物（窒化物）としては、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）、窒化バナジウム（ＶＮ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化クロム（Ｃｒ_２Ｎ）、窒化モリブデン（Ｍｏ_２Ｎ）、窒化タングステン（ＷＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、窒化コバルト（ＣｏＮ）、窒化ニッケル（ＮｉＮ）、窒化チタンジルコニウム（ＴｉＺｒＮ）、窒化チタンハフニウム（ＴｉＨｆＮ）、窒化チタンバナジウム（ＴｉＶＮ）、窒化チタンニオブ（ＴｉＮｂＮ）、窒化チタンタンタル（ＴｉＴａＮ）、窒化チタンクロム（ＴｉＣｒＮ）、窒化チタンモリブデン（ＴｉＭｏＮ）、窒化チタンタングステン（ＴｉＷＮ）、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ、Ｔｉ_２ＡｌＮ、Ｔｉ_３ＡｌＮ）、窒化ジルコニウムハフニウム（ＺｒＨｆＮ）、窒化ジルコニウムバナジウム（ＺｒＶＮ）、窒化ジルコニウムニオブ（ＺｒＮｂＮ）、窒化ジルコニウムタンタル（ＺｒＴａＮ）、窒化ジルコニウムクロム（ＺｒＣｒＮ）、窒化ジルコニウムモリブデン（ＺｒＭｏＮ）、窒化ジルコニウムタングステン（ＺｒＷＮ）、窒化ハフニウムバナジウム（ＨｆＶＮ）、窒化ハフニウムニオブ（ＨｆＮｂＮ）、窒化ハフニウムタンタル（ＨｆＴａＮ）、窒化ハフニウムクロム（ＨｆＣｒＮ）、窒化ハフニウムモリブデン（ＨｆＭｏＮ）、窒化ハフニウムタングステン（ＨｆＷＮ）、窒化バナジウムニオブ（ＶＮｂＮ）、窒化バナジウムタンタル（ＶＴａＮ）、窒化バナジウムクロム（ＶＣｒＮ）、窒化バナジウムモリブデン（ＶＭｏＮ）、窒化バナジウムタングステン（ＶＷＮ）、窒化ニオブタンタル（ＮｂＴａＮ）、窒化ニオブクロム（ＮｂＣｒＮ）、窒化ニオブモリブデン（ＮｂＭｏＮ）、窒化ニオブタングステン（ＮｂＷＮ）、窒化タンタルクロム（ＴａＣｒＮ）、窒化タンタルモリブデン（ＴａＭｏＮ）、窒化タンタルタングステン（ＴａＷＮ）、窒化クロムモリブデン（ＣｒＭｏＮ）、窒化クロムタングステン（ＣｒＷＮ）、窒化モリブデンタングステン（ＭｏＷＮ）を挙げることができる。

上記の第１元素と炭素とを含む第１化合物（炭化物）としては、例えば、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）、炭化バナジウム（ＶＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化クロム（Ｃｒ_３Ｃ_２）、炭化モリブデン（ＭｏＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化タングステンコバルト（Ｗ_２Ｃｏ_３Ｃ）、炭化チタンアルミニウム（Ｔｉ_２ＡｌＣ）を挙げることができる。

上記の第１元素と硼素とを含む第１化合物（硼化物）としては、例えば、硼化チタン（ＴｉＢ_２）、硼化ジルコニウム（ＺｒＢ_２）、硼化ハフニウム（ＨｆＢ_２）、硼化バナジウム（ＶＢ_２）、硼化ニオブ（ＮｂＢ_２）、硼化タンタル（ＴａＢ_２）、硼化クロム（ＣｒＢ）、硼化モリブデン（ＭｏＢ）、硼化タングステン（ＷＢ）、硼化アルミニウム（ＡｌＢ_２）、硼化コバルト（Ｃｏ_２Ｂ）、硼化ニッケル（Ｎｉ_２Ｂ）、硼化タングステンコバルト（Ｗ_２Ｃｏ_２１Ｂ_６）を挙げることができる。

上記の第１元素と酸素とを含む第１化合物（酸化物）としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、酸化バナジウム（Ｖ_２Ｏ_５）、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化クロム（Ｃｒ_２Ｏ_３）、酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）、酸化タングステン（ＷＯ_３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を挙げることができる。

上記の第１元素と炭素と窒素とを含む第１化合物（炭窒化物）としては、例えば、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）、炭窒化ジルコニウム（ＺｒＣＮ）、炭窒化ハフニウム（ＨｆＣＮ）、炭窒化チタンニオブ（ＴｉＮｂＣＮ）、炭窒化チタンジルコニウム（ＴｉＺｒＣＮ）、炭窒化チタンハフニウム（ＴｉＨｆＣＮ）、炭窒化チタンタンタル（ＴｉＴａＣＮ）、炭窒化チタンクロム（ＴｉＣｒＣＮ）を挙げることができる。

上記の第１元素と酸素と窒素とからなる第１化合物（酸窒化物）としては、例えば、酸窒化チタン（ＴｉＯＮ）、酸窒化ジルコニウム（ＺｒＯＮ）、酸窒化ハフニウム（ＨｆＯＮ）、酸窒化バナジウム（ＶＯＮ）、酸窒化ニオブ（ＮｂＯＮ）、酸窒化タンタル（ＴａＯＮ）、酸窒化クロム（ＣｒＯＮ）、酸窒化モリブデン（ＭｏＯＮ）、酸窒化タングステン（ＷＯＮ）、酸窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、酸窒化アルミニウムケイ素（ＳｉＡｌＯＮ）を挙げることができる。

上記第１化合物の固溶体とは、２種類以上のこれらの第１化合物が互いの結晶構造内に溶け込んでいる状態を意味し、侵入型固溶体や置換型固溶体を意味する。例えば、Ａｌ_２Ｏ_３－ＺｒＯ_２固溶体を挙げることができる。

第１化合物は、１種類を用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

結合相の第１結合相粒子の含有率は、２体積％以上９０体積％以下が好ましい。これによると、立方晶窒化硼素焼結体の耐欠損性が向上する。結合相の第１結合相粒子の含有率の下限は、２体積％以上が好ましく、３体積％以上が好ましく、５体積％以上がより好ましい。結合相の第１結合相粒子の含有率の上限は、９０体積％以下が好ましく、８７体積％以下がより好ましく、８５体積％以下が更に好ましい。

結合相の第１の結合相粒子の合計含有率は、以下の手順で算出される。上記結合相全体に対する酸化アルミニウム粒子の含有率の測定方法と同様の手順で、結合相全体に対する酸化アルミニウム粒子の含有率（体積％）を測定する。結合相全体（１００体積％）から、結合相全体に対する酸化アルミニウム粒子の含有率（体積％）を減じることにより、結合相の第１の結合相粒子の合計含有率（体積％）が算出される。

結合相の組成は、ＸＲＤ（Ｘ線回折測定、Ｘ－ｒａｙＤｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）により特定することができる。

＜第１の空隙間の距離＞
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、複数の第１の空隙を含み、第１の空隙間の距離の平均は、１．０μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。これによると、工具寿命が更に向上する。この理由は、立方晶窒化硼素焼結体において第１の空隙が分散して存在し、立方晶窒化硼素焼結体の全領域で略均一に亀裂の発生が抑制されるためと推察される。

第１の空隙間の距離の平均の下限は、第１の空隙が密集して欠損の起点となることを抑制する観点から、１．０μｍ以上が好ましく、１．５μｍ以上がより好ましく、２．０μｍ以上が更に好ましい。第１の空隙間の距離の平均の上限は、第１の空隙による応力の緩和効果が向上するという観点から、２０μｍ以下が好ましく、１５μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下が好ましい。第１の空隙間の距離の平均は、１．０μｍ以上２０μｍ以下が好ましく、１．５μｍ以上１５μｍ以下がより好ましく、２．０μｍ以上１０μｍ以下が更に好ましい。

第１の空隙間の距離の平均は、以下の方法で測定される。上記の立方晶窒化硼素焼結体の第１の空隙の含有率の測定方法の（Ｆ１）と同様の手順で、上記反射電子像において第１の空隙を抽出する。二値化処理後の画像中に測定領域（１２μｍ×９μｍ）を設定する。該測定領域において、上記画像処理ソフトを用いて各第１の空隙の重心位置を導出する。求めた重心座標を母点とみなし、ボロノイ分割処理を行って各ボロノイ領域を計算する。隣接するボロノイ領域について、母点の重心座標同士を結ぶ線分の長さを計算する。計算した線分の長さを第１の空隙間の距離とする。上記測定領域において、第１の空隙間の距離の平均を算出する。第１の空隙間の距離の平均の測定を異なる５箇所の測定領域で行う。５箇所の測定領域の測定値の平均を、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体における第１の空隙間の距離の平均とする。

＜第１の空隙の断面積＞
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体において、第１の空隙の断面積の平均は、０．００１μｍ^２以上０．０２μｍ^２以下であることが好ましい。これによると、工具寿命が更に向上する。この理由は、第１の空隙による熱応力の緩和効果が向上し、かつ、第１の空隙が亀裂の起点となることが抑制されるためと推察される。

第１の空隙の断面積の平均の下限は、第１の空隙による熱応力の緩和効果が向上するという観点から、０．００１μｍ^２以上が好ましく、０．００２μｍ^２以上がより好ましく、０．００３μｍ^２以上が更に好ましい。第１の空隙の断面積の平均の上限は、第１の空隙が亀裂の起点となることを抑制する観点から、０．０２μｍ^２以下が好ましく、０．０１５μｍ^２以下がより好ましく、０．０１０μｍ^２以下が更に好ましい。第１の空隙の断面積の平均は、０．００１μｍ^２以上０．０２μｍ^２以下が好ましく、０．００２μｍ^２以上０．０１５μｍ^２以下がより好ましく、０．００３μｍ^２以上０．０１０μｍ^２以下が更に好ましい。

第１の空隙の断面積の平均は、以下の方法で測定される。上記の立方晶窒化硼素焼結体の第１の空隙の含有率の測定方法の（Ｆ１）と同様の手順で、上記反射電子像において第１の空隙を抽出する。二値化処理後の画像中に測定領域（１２μｍ×９μｍ）を設定する。該測定領域において、上記画像処理ソフトを用いて各第１の空隙の断面積を測定する。２つ以上の第１の空隙が近接している場合は、各第１の空隙を示すピクセルが１ピクセルでも隣り合っている場合は、該ピクセルが隣り合っている２つ以上の第１の空隙を１つの空隙と見做して、断面積を算出する。測定領域内の全ての第１の空隙の断面積の平均を算出する。ここで、断面積の平均とは、断面積の個数基準の算術平均を意味する。該測定領域中に存在する第１の空隙が１つの場合は、該１つの第１の空隙の断面積を断面積の平均と見做す。該断面積の平均の測定を異なる５箇所の測定領域で行う。５箇所の測定領域の測定値の平均を、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体における第１の空隙の断面積の平均とする。

＜立方晶窒化硼素粒子＞
立方晶窒化硼素粒子は、立方晶窒化硼素からなる。立方晶窒化硼素粒子は、本開示の効果を奏する限り、不可避不純物を含むことができる。

本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体において、立方晶窒化硼素粒子は、第１の立方晶窒化硼素粒子を含み、第１の立方晶窒化硼素粒子の粒径は、酸化アルミニウム粒子の平均粒径の５％以上５０％以下であり、第１の立方晶窒化硼素粒子の結合相に対する体積基準の百分率は、１％以上３０％以下であり、第１の立方晶窒化硼素粒子は、第１Ａ立方晶窒化硼素粒子を個数基準で３０％以上１００％以下含み、第１Ａ立方晶窒化硼素粒子のそれぞれの少なくとも一部は、酸化アルミニウム粒子に接することが好ましい。これによると、該立方晶窒化硼素焼結体を用いた切削工具の寿命が更に向上する。この理由は明らかでないが、酸化アルミニウム粒子に、酸化アルミニウム粒子より粒径の小さい第１Ａ立方晶窒化硼素粒子が接していることにより、酸化アルミニウム粒子の粒成長が抑制され、立方晶窒化硼素焼結体の抗折強度が向上するためと推察される。

≪第１の立方晶窒化硼素粒子≫
本実施形態において、第１の立方晶窒化硼素粒子とは、その粒径が酸化アルミニウム粒子の平均粒径の５％以上５０％以下である立方晶窒化硼素粒子を意味する。ここで、第１の立方晶窒化硼素粒子の粒径とは、立方晶窒化硼素焼結体の任意の断面で観察される第１の立方晶窒化硼素粒子の円相当径を意味する。該第１の立方晶窒化硼素粒子は、酸化アルミニウム粒子間に配置されやすく、第１の立方晶窒化硼素粒子による酸化アルミニウム粒子の粒成長の抑制効果が得られやすいと推察される。第１の立方晶窒化硼素粒子の粒径が、酸化アルミニウム粒子の平均粒径の５％以上であると、立方晶窒化硼素焼結体において靭性の低下による耐欠損性の低下が抑制される。

第１の立方晶窒化硼素粒子の粒径は、具体的には、２．５ｎｍ以上１２５ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下がより好ましく１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下が更に好ましい。

本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体において、第１の立方晶窒化硼素粒子は、以下の（Ａ２）～（Ｅ２）の手順で特定される。

（Ａ２）立方晶窒化硼素焼結体の任意の位置を切断し、立方晶窒化硼素焼結体の断面を含む試料を作製する。断面の作製には、集束イオンビーム装置又はクロスセクションポリッシャ装置等を用いる。

（Ｂ２）上記断面をＳＥＭにて３００００倍で観察して、反射電子像及び二次電子像を得る。観察領域は、結合相の面積百分率が５０面積％以上となるように設定する。該反射電子像においては、空隙の存在する領域が黒色領域となり、立方晶窒化硼素粒子の存在する領域が濃い灰色領域となり、結合相の存在する領域が薄い灰色領域または白色領域となる。二次電子像では、空隙が存在する領域は凹部領域となる。

本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体の上記観察領域における反射電子像の一例を図３に示す。図３の立方晶窒化硼素焼結体４において、立方晶窒化硼素粒子の存在する領域が濃い灰色領域２となり、結合相の存在する領域が薄い灰色領域または白色領域となる。図３において、結合相の存在する領域である薄い灰色領域または白色領域のうち、薄い灰色領域が酸化アルミニウム粒子５に相当し、白色領域が第１の結合相粒子６に相当する。

（Ｃ２）上記反射電子像に対して画像解析ソフト（三谷商事（株）の「ＷｉｎＲＯＯＦ」）を用いて、二値化処理を行う。上記二値化処理後の画像中に３．０μｍ×１．８μｍの測定領域を設定する。

（Ｄ２）上記測定領域において、上記画像解析ソフトを用いて、上記立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）の測定方法の（Ｄ１）の手順に基づき、暗視野（黒色領域及び濃い灰色領域）に由来する画素（空隙及び立方晶窒化硼素粒子に由来する画素）及び黒色領域に由来する画素（空隙に由来する画素）に基づき、立方晶窒化硼素粒子に由来する画素を特定し、該立方晶窒化硼素粒子の円相当径を測定する。

（Ｅ２）各立方晶窒化硼素粒子の円相当径を、酸化アルミニウム粒子の平均粒径（算術平均）と比較することにより、第１の立方晶窒化硼素粒子を特定する。

第１の立方晶窒化硼素粒子の結合相に対する体積基準の百分率は、１％以上３０％以下が好ましい。第１の立方晶窒化硼素粒子の結合相に対する体積基準の百分率が１％以上であると、第１の立方晶窒化硼素粒子による酸化アルミニウム粒子の粒成長の抑制効果が得られやすい。第１の立方晶窒化硼素粒子の上記結合相に対する体積基準の百分率が３０％以下であると、焼結性の低い第１の立方晶窒化硼素粒子の表面積の増加による焼結性の低下が抑制される。第１の立方晶窒化硼素粒子の上記結合相に対する体積基準の百分率は、１％以上３０％以下が好ましく、２％以上２５％以下がより好ましく、３％以上２０％以下が更に好ましい。

本実施形態において、第１の立方晶窒化硼素粒子の結合相に対する体積基準の百分率は、以下の（Ａ３）～（Ｄ３）の手順で測定される。

（Ａ３）上記の第１の立方晶窒化硼素粒子の特定方法の（Ａ２）～（Ｄ２）と同様の手順で、上記測定領域において第１の立方晶窒化硼素粒子を特定する。上記画像処理ソフトを用いて、上記測定領域における第１の立方晶窒化硼素粒子の面積比率（面積％）を測定する。算出された面積比率を体積％とみなすことにより、立方晶窒化硼素焼結体の第１の立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）を算出する。

（Ｂ３）上記測定領域において、上記結合相の含有率（体積％）の測定方法の（Ｅ１）と同様の方法で、立方晶窒化硼素焼結体の結合相の含有率（体積％）を測定する。

（Ｃ３）上記（Ａ３）で得られた第１の立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）及び上記（Ｂ３）で得られた結合相の含有率（体積％）に基づき、第１の立方晶窒化硼素粒子の結合相に対する体積基準の百分率を算出する。第１の立方晶窒化硼素粒子の結合相に対する体積基準の百分率の測定を異なる５箇所の測定領域で行う。５箇所の測定領域の測定値の平均を、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体における第１の立方晶窒化硼素粒子の結合相に対する体積基準の百分率とする。

≪第１Ａ立方晶窒化硼素粒子≫
本実施形態において、第１Ａ立方晶窒化硼素粒子とは、第１の立方晶窒化硼素粒子のうち、その少なくとも一部が酸化アルミニウム粒子に接している立方晶窒化硼素粒子を意味する。第１の立方晶窒化硼素粒子は、第１Ａ立方晶窒化硼素粒子を個数基準で３０％以上１００％以下含み、第１Ａ立方晶窒化硼素粒子のそれぞれの少なくとも一部は、酸化アルミニウム粒子に接することが好ましい。これによると、第１の立方晶窒化硼素粒子による酸化アルミニウム粒子の粒成長の抑制効果が得られやすいと推察される。

第１の立方晶窒化硼素粒子の第１Ａ立方晶窒化硼素粒子の個数基準の含有率の下限は、第１の立方晶窒化硼素粒子による酸化アルミニウム粒子の粒成長の抑制効果の向上の観点から、３０％以上が好ましく、４０％以上がより好ましく、５０％以上が更に好ましい。第１の立方晶窒化硼素粒子の第１Ａ立方晶窒化硼素粒子の個数基準の含有率の上限は、多い程好ましいため、１００％以下が好ましく、製造上の観点からは、９８％以下、９５％以下とすることができる。第１の立方晶窒化硼素粒子の第１Ａ立方晶窒化硼素粒子の個数基準の含有率は、３０％以上１００％以下が好ましく、４０％以上９８％以下が好ましく、５０％以上９５％以下が好ましい。

本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体において、第１の立方晶窒化硼素粒子の第１Ａ立方晶窒化硼素粒子の個数基準の含有率は、以下の（Ａ４）～（Ｃ４）の手順で測定される。

（Ａ４）上記の第１の立方晶窒化硼素粒子の特定方法の（Ａ３）～（Ｄ３）と同様の方法で、上記測定領域における第１の立方晶窒化硼素粒子を特定する。上記の画像解析ソフトを用いて、上記測定領域における第１の立方晶窒化硼素粒子の数を測定する。２つ以上の第１の立方晶窒化硼素粒子が近接している場合は、隣り合っている第１の立方晶窒化硼素粒子を示すピクセルが１ピクセルでも隣り合っている場合は、該ピクセルが隣り合っている２つ以上の第１の立方晶窒化硼素粒子を１つの第１の立方晶窒化硼素粒子と見做して、数を数える。

（Ｂ４）上記測定領域において、色調分別を行い、立方晶窒化硼素粒子を緑色、酸化アルミニウム粒子を赤色で示す。該色調分別に基づき、第１の立方晶窒化硼素粒子のうち、その少なくとも一部が酸化アルミニウム粒子に接している第１Ａ立方晶窒化硼素粒子を抽出する。ここで、酸化アルミニウム粒子と第１の立方晶窒化硼素粒子とが接しているとは、これらの界面の長さが５ｎｍ以上の場合を意味する。従って、第１の立方晶窒化硼素粒子と酸化アルミニウム粒子とが接していても、これらの界面の長さが５ｎｍ未満の場合は、該立方晶窒化硼素粒子は第１Ａ立方晶窒化硼素粒子に該当しない。上記の画像解析ソフトを用いて、上記測定領域における第１Ａ立方晶窒化硼素粒子の数を測定する。２つ以上の第１Ａ立方晶窒化硼素粒子が近接している場合は、隣り合っている第１Ａ立方晶窒化硼素粒子を示すピクセルが１ピクセルでも隣り合っている場合は、該ピクセルが隣り合っている２つ以上の第１Ａ立方晶窒化硼素粒子を１つと見做して、数を数える。

（Ｃ４）上記（Ａ３）で得られた第１の立方晶窒化硼素粒子の数及び上記（Ｂ４）で得られた第１Ａ立方晶窒化硼素粒子の数に基づき、第１の立方晶窒化硼素粒子の第１Ａ立方晶窒化硼素粒子の個数基準の含有率を算出する。第１の立方晶窒化硼素粒子の第１Ａ立方晶窒化硼素粒子の個数基準の含有率の測定を異なる５箇所の測定領域で行う。５箇所の測定領域の測定値の平均を、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体における第１の立方晶窒化硼素粒子の第１Ａ立方晶窒化硼素粒子の個数基準の含有率とする。

＜用途＞
本開示の立方晶窒化硼素焼結体は、切削工具、耐摩工具、研削工具などに用いることが好適である。

本開示の立方晶窒化硼素焼結体を用いた切削工具、耐摩工具および研削工具はそれぞれ、その全体が立方晶窒化硼素焼結体で構成されていても良いし、その一部（たとえば切削工具の場合、刃先部分）のみが立方晶窒化硼素焼結体で構成されていても良い。さらに、各工具の表面にコーティング膜が形成されていても良い。

切削工具としては、ドリル、エンドミル、ドリル用刃先交換型切削チップ、エンドミル用刃先交換型切削チップ、フライス加工用刃先交換型切削チップ、旋削加工用刃先交換型切削チップ、メタルソー、歯切工具、リーマ、タップ、切削バイトなどを挙げることができる。

耐摩工具としては、ダイス、スクライバー、スクライビングホイール、ドレッサーなどを挙げることができる。研削工具としては、研削砥石などを挙げることができる。

［実施形態２：立方晶窒化硼素焼結体の製造方法］
本開示の立方晶窒化硼素焼結体は、例えば、下記の方法で作製することができる。

＜原料準備工程＞
立方晶窒化硼素粉末（以下、「ｃＢＮ粉末」ともいう。）と、酸化アルミニウム粉末を準備する。結合相が、酸化アルミニウム粒子に加えて、第１の結合相粒子を含む場合は、該第１の結合相粒子の原料粉末（以下、「第１の結合相原料粉末」とも記す。）を準備する。

ｃＢＮ粉末は特に限定されず、公知のｃＢＮ粉末を用いることができる。ｃＢＮ粉末のＤ_５０（平均粒径）は特に限定されず、例えば、０．１～１２．０μｍ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、円相当径のメジアン径Ｄ_５０を意味する。該平均粒径は、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。

ｃＢＮ粉末は、平均粒径の異なる２種類のｃＢＮ粉末を用いることが好ましい。この場合、平均粒径の大きいｃＢＮ粉末の平均粒径は、０．５～５μｍとすることが好ましい。平均粒径の小さいｃＢＮ粉末の平均粒径は、０．０１～０．３μｍとすることが好ましい。平均粒径の小さいｃＢＮ粉末を用いることにより、後述の焼結工程において、酸化アルミニウム粒子の粒成長を効果的に抑制することができる。よって、得られる立方晶窒化硼素焼結体の強度が向上する。

酸化アルミニウム粉末は特に限定されず、公知の酸化アルミニウム粉末を用いることができる。酸化アルミニウム粉末のＤ_５０（平均粒径）は特に限定されず、例えば、０．０５～０．２５μｍとすることができる。

第１の結合相原料粉末は、第１の結合相を構成する成分の少なくとも一部と同一の組成とすることができる。結合相原料粉末としては、周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる１種の元素の単体、該第１群より選ばれる２種以上の元素からなる合金及び金属間化合物、該第１群より選ばれる少なくとも１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる第１化合物、該第１化合物の固溶体からなる粉末を用いることができる。より具体的には、ＺｒＯ_２粉末、Ａｌ_２Ｏ_３－ＺｒＯ_２固溶体粉末、ＺｒＢ_２粉末、ＴｉＣ粉末、ＴｉＮ粉末、Ｔｉ_２ＡｌＮ粉末、Ｔｉ_２ＡｌＣ粉末、ＷＣ－Ｃｏ粉末、Ａｌ粉末等を用いることができる。第１の結合相原料粉末は、特に限定されず、従来公知の方法で準備することができる。第１の結合相原料粉末のＤ_５０（平均粒径）は特に限定されず、例えば、０．０５～２μｍとすることができる。

＜混合工程＞
次に、上記で準備したｃＢＮ粉末と酸化アルミニウム粉末とを遊星攪拌装置で混合攪拌して（以下、「１次混合」とも記す）、１次混合粉末を得る。ｃＢＮ粉末として、粒径の異なる２種類のｃＢＮ粉末を用いる場合は、２種類とも混合する。攪拌の際は、アルミナメディアを用いる。混合攪拌方法は、湿式又は乾式のいずれでもよい。１次混合の混合時間は、０．１時間以上２時間未満とすることができ、０．１時間以上１．５時間以下とすることもできる。アルミナメディアを用い、前記の混合時間とすることにより、立方晶窒化硼素焼結体の空隙含有率を制御することができる。これは本発明者らが新たに見出した知見である。

次に、１次混合粉末と第１の結合相粉末とを混合して（以下、「２次混合」とも記す）、２次混合粉末を得る。混合の方法は、粉砕を伴わない方法とする。例えば、ジェットミル、メディア無しの遊星混合等が挙げられる。

＜焼結工程＞
２次混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ（コバルト）箔とに接した状態で、Ｔａ（タンタル）製の容器に充填して真空シールする。Ｔａ製容器に充填された混合粉末を、ベルト型超高圧高温発生装置を用いて、圧力５ＧＰａ以上７ＧＰａ以下に加圧した後、温度１３００℃以上１５００℃以下に加熱し、加圧加熱後の圧力及び温度条件下で１５分以上３０分以下保持して焼結させる。前記の焼結条件とすることにより、立方晶窒化硼素焼結体の空隙含有率を制御することができる。これは本発明者らが新たに見出した知見である。これにより、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体が作製される。

＜本実施形態の製造方法の特徴＞
従来、酸化アルミニウム粒子を含む立方晶窒化硼素焼結体の製造において、酸化アルミニウム粒子の焼結性の低さに起因して亀裂の起点となる空隙が生じやすく、立方晶窒化硼素焼結体の耐欠損性が低下する傾向があった。空隙を低減させるためには、焼結温度を上昇させることが考えられる。しかし、焼結温度を上昇させると酸化アルミニウム粒子が粒成長して粒径が増加し、強度及び耐摩耗性が低下する。よって、酸化アルミニウム粒子を含む立方晶窒化硼素焼結体では、耐摩耗性及び耐欠損性の両立が困難であった。

本発明者らは鋭意検討の結果、立方晶窒化硼素焼結体の製造方法において、上記の混合工程及び焼結工程を採用することにより、空隙含有率を制御することができ、酸化アルミニウム粒子を含有することによる優れた耐摩耗性とともに、優れた耐欠損性を有する立方晶窒化硼素焼結体を得ることができることを新たに知見した。

［付記１］
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と結合相と空隙とからなり、立方晶窒化硼素粒子と結合相との合計に対する前記立方晶窒化硼素粒子の体積基準の百分率は４０体積％以上７０体積％以下であり、立方晶窒化硼素粒子と結合相との合計に対する前記結合相の体積基準の百分率は３０体積％以上６０体積％以下であることが好ましい。

［付記２］
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と結合相と空隙と不可避不純物とからなり、立方晶窒化硼素粒子と結合相との合計に対する前記立方晶窒化硼素粒子の体積基準の百分率は４０体積％以上７０体積％以下であり、立方晶窒化硼素粒子と結合相との合計に対する前記結合相の体積基準の百分率は３０体積％以上６０体積％以下であることが好ましい。

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。

［実施例１］
［立方晶窒化硼素焼結体の作製］
表１～表４に示される各試料Ｎｏ．の立方晶窒化硼素焼結体を以下の手順で作製した。

＜原料準備工程＞
公知の平均粒径の異なる２種類のｃＢＮ粉末（平均粒径２μｍ（表１において、「ｃＢＮ粉末粒径大」と記す）、平均粒径０．１μｍ（表１において、「ｃＢＮ粉末粒径小」と記す。））、公知の酸化アルミニウム粉末（平均粒径０．１μｍ、表１において、「Ａｌ_２Ｏ_３粉末」と記す。）及び、公知の第１の結合相原料粉末を準備した。第１の結合相粉末としては、ＺｒＯ_２粉末（平均粒径１μｍ）、Ａｌ_２Ｏ_３－ＺｒＯ_２固溶体粉末（平均粒径１μｍ）、ＺｒＢ_２粉末（平均粒径２μｍ）、ＴｉＣ粉末（平均粒径１．２μｍ）、ＴｉＮ粉末（平均粒径０．５μｍ）、Ｔｉ_２ＡｌＮ粉末（平均粒径０．４μｍ）、Ｔｉ_２ＡｌＣ粉末（平均粒径０．５μｍ）、ＷＣ－Ｃｏ粉末（平均粒径２μｍ）、Ａｌ粉末（平均粒径２μｍ）、ＮｂＮ粉末（平均粒径２μｍ）、ＨｆＣ粉末（平均粒径２μｍ）、Mｏ_２Ｎ粉末（平均粒径２μｍ）、Ｓｉ_３Ｎ_４粉末（平均粒径２μｍ）、ＶＣ粉末（平均粒径２μｍ）を準備した。

ｃＢＮ粉末、酸化アルミニウム粉末及び第１の結合相原料粉末を、表１に示される配合比率（体積基準）となるように準備した。表１において、「－」との表記は、該当する原料粉末を用いなかったこと示す。例えば、試料２では、ｃＢＮ粉末（平均粒径２μｍ、粒径大）：Ａｌ_２Ｏ_３粉末：ＺｒＯ_２粉末：Ａｌ粉末＝５５．０：１８．０：２２．０：５．０の配合比率で準備した。

＜混合工程＞
次に、ｃＢＮ粉末と酸化アルミニウム粉末とを、表２の「１次混合」記載の「方法」、「時間」及び「メディア」欄に記載の条件で混合して１次混合粉末を得た（１次混合）。例えば、試料１では、遊星攪拌装置で径０．５ｍｍのアルミナメディアを用いて、０．２５時間混合した。

次に、１次混合粉末と第１の結合相粉末とを、表２の「２次混合」の「方法」、「時間／回数」、「メディア」欄に記載の条件で混合して２次混合粉末を得た。例えば、試料１では、湿式ジェットミルを用いて、回数は３０パスであった。試料９では、ボールミルで径５ｍｍの超硬合金メディアを用いて２０時間混合した。

＜焼結工程＞
２次混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ（コバルト）箔とに接した状態で、Ｔａ（タンタル）製の容器に充填して真空シールする。Ｔａ製容器に充填された混合粉末を、ベルト型超高圧高温発生装置を用いて、圧力６ＧＰａまで加圧した後、表２の「焼結条件」の「温度」欄に記載の温度まで加熱し、加圧加熱後の圧力及び温度条件下で「時間」欄に記載の時間保持して焼結し、立方晶窒化硼素焼結体を得た。例えば、試料１では圧力６ＧＰａ、温度１３５０℃で０．２５時間保持して焼結して立方晶窒化硼素焼結体を得た。

＜評価＞
≪立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）、結合相の含有率（体積％）、第１の空隙の含有率（体積％）及び第２の空隙の含有率（体積％）≫
各立方晶窒化硼素焼結体について、立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）、結合相の含有率（体積％）、第１の空隙の含有率（体積％）及び第２の空隙の含有率（体積％）を測定した。具体的な測定方法は実施形態１に示されているため、その説明は繰り返さない。第１の空隙の含有率（体積％）及び第２の空隙の含有率（体積％）を表３及び表４の「第１の空隙含有率」及び「第２の空隙含有率」欄に示す。全ての試料において、立方晶窒化硼素焼結体は立方晶窒化硼素粒子、結合相及び空隙からなることが確認された。すなわち、立方晶窒化硼素焼結体における立方晶窒化硼素粒子と結合相との含有率（体積％）の合計は、立方晶窒化硼素焼結体全体（１００体積％）から第１の空隙の含有率（体積％）及び第２の空隙の含有率（体積％）を減じて求められる。全ての試料において、立方晶窒化硼素焼結体中の立方晶窒化硼素粒子と結合相との体積比率は、原料のｃＢＮ粉末（２種類を用いている場合はこれらの合計）と、結合相原料粉末（酸化アルミニウム粉末及び第１の結合相原料粉末の合計）との配合比率を維持していることが確認された。

≪結合相の組成≫
各立方晶窒化硼素焼結体について、結合相の組成、結合相全体に対する酸化アルミニウム粒子の含有率（体積％）を測定した。具体的な測定方法は実施形態１に示されているため、その説明は繰り返さない。試料１の結合相は酸化アルミニウム粒子１００体積％からなることが確認された。その他の試料の結合相は、酸化アルミニウム粒子と第１の結合相とからなることが確認された。すなわち、結合相における酸化アルミニウム粒子と第１の結合相粒子との合計は１００体積％であった。各試料の第１の結合相の組成を表３及び表４の「第１の結合相組成」欄に示す。結合相全体に対する酸化アルミニウム粒子の含有率（体積％）を表３及び表４の「Ａｌ_２Ｏ_３／結合相」欄に示す。全ての試料において、結合相全体（１００体積％）から、結合相全体に対する酸化アルミニウム粒子の含有率（体積％）を減じた値が、結合相の第１の結合相粒子の含有率に相当する。

≪酸化アルミニウム粒子の平均粒径≫
各立方晶窒化硼素焼結体について、酸化アルミニウム粒子の平均粒径（円相当径の個数基準の算術平均径）を測定した。具体的な測定方法は実施形態１に示されているため、その説明は繰り返さない。結果を表３及び表４の「Ａｌ_２Ｏ_３平均粒径」欄に示す。

≪第１の空隙間の距離≫
各試料の立方晶窒化硼素焼結体について、第１の空隙間の距離の平均を測定した。具体的な測定方法は実施形態１に示されているため、その説明は繰り返さない。結果を表３及び表４の「第１の空隙間距離」欄に示す。

≪第１の空隙の断面積≫
各試料の立方晶窒化硼素焼結体について、第１の空隙の断面積の平均を測定した。具体的な測定方法は実施形態１に示されているため、その説明は繰り返さない。結果を表３及び表４の「第１の空隙断面積」欄に示す。

≪第１の立方晶窒化硼素粒子≫
各試料の立方晶窒化硼素焼結体について、酸化アルミニウム粒子の平均粒径の５％以上５０％以下の粒径を有する第１の立方晶窒化硼素粒子を特定し、第１の立方晶窒化硼素粒子の結合相に対する体積基準の百分率を測定した。具体的な測定方法は実施形態１に示されているため、その説明は繰り返さない。結果を表３及び表４の「第１のｃＢＮ／結合相」欄に示す。

各試料の立方晶窒化硼素焼結体について、第１の立方晶窒化硼素粒子の第１Ａ立方晶窒化硼素粒子の個数基準の含有率を測定した。具体的な測定方法は実施形態１に示されているため、その説明は繰り返さない。結果を表３及び表４の「第１Ａ-ｃＢＮ／第１のｃＢＮ」欄に示す。「第１Ａ-ｃＢＮ／第１のｃＢＮ」欄に「－」と記載されている試料は、第１の立方晶窒化硼素粒子を含まないため、本項目の測定を行わなかったことを示す。

＜切削試験＞
試料１～試料４８のｃＢＮ焼結体を用いて切削工具（形状：ＴＣＧＷ１１０２０８）を作製した。これをマシニングセンタを用いて、以下の切削条件下で切削試験を実施した。下記の切削条件は、鋳鉄の高能率高負荷切削に該当する。
被削材：遠心鋳造鋳鉄
切削速度Ｖｃ：１０００ｍ／ｍｉｎ
送り速度ｆ：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ
切込みＡｐ：０．２ｍｍ
クーラント：ＷＥＴ
切削方法：５０食いつき/０．８ｋｍ、切削長０．８ｋｍを一定の切り込みで削りきるのに５０回工具と被削材間の衝突が起きる切削
評価方法：欠損に至るまでの切削距離（ｋｍ）を導出する。切削距離が長いほど、工具寿命が長いことを示す。
結果を表３及び表４の「寿命」欄に示す。

＜考察＞
試料１、試料２、試料４～試料６、試料１０、試料１１、試料１４～試料４８の立方晶窒化硼素焼結体は実施例に該当する。

試料３の立方晶窒化硼素焼結体は、酸化アルミニウム粒子の平均粒径が５０ｎｍ未満であり、比較例に該当する。

試料７の立方晶窒化硼素焼結体は、酸化アルミニウム粒子の平均粒径が２５０ｎｍ超であり、比較例に該当する。

試料８の立方晶窒化硼素焼結体は、第１の空隙の含有率が０．１０体積％超であり、比較例に該当する。

試料９の立方晶窒化硼素焼結体は、第１の空隙の含有率が０．００１体積％未満であり、比較例に該当する。

試料１２の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と結合相との合計に対する立方晶窒化硼素粒子の体積基準の百分率が７０体積％超、かつ、第１の空隙の含有率が０．１０体積％超であり、比較例に該当する。

試料１３の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と結合相との合計に対する立方晶窒化硼素粒子の含有率が３９体積％未満、かつ、第１の空隙の含有率が０．００１体積％未満であり、比較例に該当する。

試料１、試料２、試料４～試料６、試料１０、試料１１、試料１４～試料４８の立方晶窒化硼素焼結体（実施例）は、試料３，試料７～試料９、試料１２及び試料１３の立方晶窒化硼素焼結体（比較例）に比べて、工具寿命が長いことが確認された。これは、実施例に該当する試料が、鋳鉄の高能率高負荷切削においても、耐欠損性に優れているためと推察される。

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空隙、２立方晶窒化硼素粒子、３結合相、４立方晶窒化硼素焼結体、５酸化アルミニウム粒子、６第１の結合相粒子

Claims

立方晶窒化硼素粒子と結合相と空隙とを備え、
前記立方晶窒化硼素粒子と前記結合相との合計に対する前記立方晶窒化硼素粒子の体積基準の百分率は４０体積％以上７０体積％以下であり、
前記立方晶窒化硼素粒子と前記結合相との合計に対する前記結合相の体積基準の百分率は３０体積％以上６０体積％以下であり、
前記結合相は、酸化アルミニウム粒子、または、酸化アルミニウム粒子と第１の結合相粒子と、からなり、
前記結合相は、前記結合相全体に対して酸化アルミニウム粒子を１０体積％以上１００体積％以下含み、
前記第１の結合相粒子は、
周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、鉄、コバルト及びニッケルからなる群より選ばれる１種の元素の単体、並びに、周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる２種以上の元素からなる合金及び金属間化合物、からなる第２群より選ばれる少なくとも１種、及び
前記第１群より選ばれる少なくとも１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる第１化合物、並びに、前記第１化合物の固溶体、からなる第４群より選ばれる少なくとも１種、の一方又は両方を含み、
前記第１化合物は、酸化アルミニウム粒子を含まず、
前記酸化アルミニウム粒子の平均粒径は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、
１つ以上の第１の空隙を０．００１体積％以上０．１００体積％以下含み、
前記第１の空隙のそれぞれの少なくとも一部は、前記酸化アルミニウム粒子に接する、立方晶窒化硼素焼結体。
前記立方晶窒化硼素焼結体は、複数の前記第１の空隙を含み、
前記第１の空隙間の距離の平均は、１．０μｍ以上２０μｍ以下である、請求項１に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
前記第１の空隙の断面積の平均は、０．００１μｍ^２以上０．０２μｍ^２以下である、請求項１又は請求項２に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
前記立方晶窒化硼素粒子は、第１の立方晶窒化硼素粒子を含み、
前記第１の立方晶窒化硼素粒子の粒径は、前記酸化アルミニウム粒子の平均粒径の５％以上５０％以下であり、
前記第１の立方晶窒化硼素粒子の前記結合相に対する体積基準の百分率は、１％以上３０％以下であり、
前記第１の立方晶窒化硼素粒子は、第１Ａ立方晶窒化硼素粒子を個数基準で３０％以上１００％以下含み、
前記第１Ａ立方晶窒化硼素粒子のそれぞれの少なくとも一部は、前記酸化アルミニウム粒子に接する、請求項１又は請求項２に記載の立方晶窒化硼素焼結体。