JP7512892B2 - 硬質焼結体用の基材、硬質焼結体および切削工具 - Google Patents

Description

本発明は、硬質焼結体用の基材、硬質焼結体および切削工具に関する。
本願は、２０１９年３月２６日に、日本に出願された特願２０１９－０５８６２５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、例えばエンドミル、リーマおよびドリル等の切削工具が知られている。切削工具は、円柱状の工具素材に研削加工を施して、切屑排出溝や切刃等を形成し製造される。工具素材は、刃部を構成する硬質焼結体と、超硬合金製のシャンクとをロウ付けにより接合し製作される。

硬質焼結体は、多段円柱状の基材と、基材の小径部を覆う円筒状の筒部と、を備える。基材は超硬合金製であり、筒部は多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）製や多結晶立方晶窒化ホウ素（ＰｃＢＮ）製である。基材と筒部とは一体に焼結されて、硬質焼結体とされる。従来の硬質焼結体として、例えば特許文献１、２が知られている。

特許第３０５５８０３号公報 特許第５９０６３５５号公報

硬質焼結体は、基材の線膨張係数（熱膨張係数）と筒部の線膨張係数とが大きく異なる。例えば、基材が超硬合金製で筒部がＰＣＤ製の場合、筒部の線膨張係数は、基材の線膨張係数の半分程度である。このため、硬質焼結体とシャンクとをロウ付けする際に、熱応力によって筒部と基材との界面近傍などにクラックが生じる場合がある。

本発明は、上記事情に鑑み、硬質焼結体にクラックが生じることを抑制できる硬質焼結体用の基材、硬質焼結体および切削工具を提供することを目的の一つとする。

本発明の一つの態様は、中心軸を有し、前記中心軸の軸方向に延びる多段柱状の硬質焼結体用の基材であって、小径部と、前記小径部よりも外径が大きく、前記小径部よりも軸方向の長さが小さい大径部と、前記大径部の外周面の軸方向一方側の端部と前記小径部の軸方向他方側の端部との間に位置し、軸方向一方側を向く平面状の基材端面と、前記大径部の外周面と前記基材端面とが接続する環状の角部のうち、周方向の少なくとも一部に配置される第１傾斜部と、を備え、前記大径部の軸方向他方側を向く端面は、シャンクとの接合部であり、前記第１傾斜部は、前記基材端面から軸方向他方側に窪み、前記大径部の外周面から径方向内側に窪み、前記第１傾斜部は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する。
また、本発明の硬質焼結体の一つの態様は、上述の硬質焼結体用の基材と、前記小径部を覆う筒状であり、前記硬質焼結体用の基材よりも線膨張係数が小さく、かつ硬度が高く、前記硬質焼結体用の基材と一体に焼結された筒部と、を備え、前記筒部の内周面は、前記小径部の外周面と接合され、前記筒部の軸方向他方側を向く筒部端面は、前記基材端面と接合され、前記筒部は、前記筒部の外周面と前記筒部端面とが接続する環状の角部のうち、周方向の少なくとも一部に配置される第２傾斜部を有し、前記第２傾斜部は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置し、前記第１傾斜部と接合される。
また、本発明の切削工具の一つの態様は、上述の硬質焼結体の外周部に、軸方向に延びる切屑排出溝および切刃が設けられた刃部と、前記刃部と軸方向に接続されるシャンクと、を備え、前記切刃は、前記筒部に配置される。

本発明の硬質焼結体用の基材、硬質焼結体および切削工具によれば、基材の大径部の外周面と基材端面とが接続する角部に、第１傾斜部が位置している。また、基材と一体に焼結される筒部には、第１傾斜部と接合される第２傾斜部が設けられる。本発明と異なり第１傾斜部および第２傾斜部が設けられない従来の構成と比べて、本発明では第１傾斜部および第２傾斜部が設けられることにより、基材の体積が減少し、筒部の体積が増加する。つまり、基材の体積が小さく抑えられ、筒部の体積が大きく確保される。これにより、硬質焼結体とシャンクとをロウ付けする際に、筒部が基材から受ける熱応力を低減させることができる。また、この熱応力低減の効果にあわせ、基材と筒部との接触面積が増えることで、基材と筒部との接合強度が増す効果も得られる。

硬質焼結体とシャンクとをロウ付けする際に生じる熱応力は、基材の中心軸と垂直な方向に作用する。つまりロウ付け時には、基材端面および筒部端面の面方向に沿うせん断力が生じやすい。本発明では、基材端面から軸方向に窪む第１傾斜部が設けられ、筒部端面から軸方向に突出する第２傾斜部が設けられる。このためロウ付け時には、第１傾斜部および第２傾斜部に対して垂直な方向に力が逃げる分、中心軸に垂直なせん断方向の熱応力が減少する。

したがって本発明によれば、ロウ付け時において熱応力に耐え得る硬質焼結体とすることができ、硬質焼結体にクラックが生じることを抑制できる。そして、この硬質焼結体を刃部に用いた切削工具を、効率よく安定して製造できる。

上記硬質焼結体用の基材は、前記中心軸に沿う縦断面視で、前記中心軸に垂直な仮想平面と、前記第１傾斜部との間の角度が、１０°以上７５°以下であることが好ましい。

縦断面視において、中心軸に垂直な仮想平面と第１傾斜部との間の角度が、１０°以上であると、第１傾斜部が基材端面から軸方向に窪む深さが大きく確保され、かつ基材の体積が安定して小さく抑えられる。これにより、基材と一体に焼結される筒部がロウ付け時に基材から受ける熱応力を、安定して低減させることができる。またロウ付け時に、第１傾斜部に垂直な方向に応力を逃がしやすくなり、硬質焼結体にクラックが生じることをより安定して抑制できる。

縦断面視において、中心軸に垂直な仮想平面と第１傾斜部との間の角度が、７５°以下であると、第１傾斜部が大径部の軸方向他方側を向く端面に近づき過ぎることが抑えられる。つまり、第１傾斜部が、硬質焼結体とシャンクとのロウ付け箇所（接合部）に近づき過ぎることを抑制できる。これにより、基材と一体に焼結される筒部のうち、第１傾斜部と接合される第２傾斜部が、ロウ付け時に誘導加熱用の熱源から離れて配置され、第２傾斜部の材料の特性が変化することが抑制される。具体的には、例えば筒部がＰＣＤ製である場合に、第２傾斜部を構成するダイヤモンド粒子が熱源によりグラファイト化し強度が低下するような不具合を抑制できる。

上記硬質焼結体用の基材は、前記大径部の外周面から前記第１傾斜部が径方向内側に窪む最大深さが、前記大径部の直径の５％以上であり、前記大径部の半径と前記小径部の半径との差の値以下であることが好ましい。

大径部の外周面から第１傾斜部が径方向内側に窪む最大深さが、大径部の直径の５％以上であると、第１傾斜部の径方向の長さが大きく確保されて、基材の体積が安定して小さく抑えられる。これにより、基材と一体に焼結される筒部がロウ付け時に基材から受ける熱応力を、安定して低減させることができる。またロウ付け時に、第１傾斜部に垂直な方向に応力を逃がしやすくなり、硬質焼結体にクラックが生じることをより安定して抑制できる。

大径部の外周面から第１傾斜部が径方向内側に窪む最大深さが、大径部の半径と小径部の半径との差の値以下であると、第１傾斜部が小径部に干渉することが抑えられて、この基材を安定して製造できる。

上記硬質焼結体用の基材において、前記第１傾斜部は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向の深さが深くなる凹状であり、前記第１傾斜部は、周方向に互いに間隔をあけて、前記角部に複数設けられることが好ましい。

この場合、第１傾斜部が例えば溝状（スリット状）等の凹状であり、大径部の外周面と基材端面とが接続する角部に、周方向に等間隔または不等間隔をあけて複数設けられる。このため、第１傾斜部を配置する自由度が増し、各種の切削工具に用いられる各種の硬質焼結体に容易に対応可能である。
なお上記構成では、硬質焼結体に切屑排出溝や切刃の形状を付与して切削工具の刃部とする際に、複数の第１傾斜部のうちいくつかを、研削加工によって除去してもよい。

上記硬質焼結体用の基材は、前記第１傾斜部の周方向の長さが、前記大径部の直径の１０％以上８０％以下であることが好ましい。

第１傾斜部の周方向の長さが、大径部の直径の１０％以上であると、基材の大径部の外周面と基材端面とが接続する角部において窪む第１傾斜部の容量が大きく確保され、基材の体積が安定して小さく抑えられる。これにより、基材と一体に焼結される筒部がロウ付け時に基材から受ける熱応力を、安定して低減させることができる。またロウ付け時に、容量の大きい第１傾斜部によって応力を逃がしやすくなり、硬質焼結体にクラックが生じることをより安定して抑制できる。

第１傾斜部の周方向の長さが、大径部の直径の８０％以下であると、角部において窪む凹状の第１傾斜部を周方向に配置できる数が確保されて、複数の第１傾斜部の周方向を向く壁面部分の総面積が大きく確保される。これにより、複数の第１傾斜部と複数の第２傾斜部とが周方向において接触する総面積が大きく確保され、ロウ付け時に生じる熱応力に、より耐えやすくなる。

上記硬質焼結体用の基材において、前記第１傾斜部は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する傾斜面と、前記傾斜面の周方向の両端部に接続し、周方向に互いに間隔をあけて対向配置される一対の側壁面と、を有することが好ましい。

この場合、例えば第１傾斜部が２つの壁面により断面Ｖ字状等に形成される場合と比べて、第１傾斜部の容量を大きく確保でき、その分、基材の体積が小さく抑えられる。これにより、基材と一体に焼結される筒部がロウ付け時に基材から受ける熱応力を、安定して低減させることができる。またロウ付け時に、容量の大きい第１傾斜部によって応力を逃がしやすくなり、硬質焼結体にクラックが生じることをより安定して抑制できる。

上記硬質焼結体用の基材において、前記一対の側壁面は、径方向外側へ向かうに従い周方向に互いに離れることが好ましい。

この場合、第１傾斜部の容量をより大きく確保でき、基材の体積がより小さく抑えられる。

上記硬質焼結体用の基材において、前記第１傾斜部は、前記角部の全周にわたって配置されることが好ましい。

この場合、第１傾斜部が環状であり、大径部の外周面と基材端面とが接続する角部に、周方向の全域にわたって設けられる。このため、第１傾斜部の容量を安定して大きく確保でき、その分、基材の体積が小さく抑えられる。これにより、基材と一体に焼結される筒部がロウ付け時に基材から受ける熱応力を、安定して低減させることができる。またロウ付け時に、容量の大きい第１傾斜部によって応力を逃がしやすくなり、硬質焼結体にクラックが生じることをより安定して抑制できる。

上記硬質焼結体用の基材において、前記第１傾斜部は、凹曲面状の凹曲面部を有することが好ましい。

この場合、第１傾斜部を構成する壁面の表面積を大きく確保でき、第１傾斜部と、基材と一体に焼結される筒部の第２傾斜部と、の接合強度が高められる。また、第１傾斜部の壁面近傍に熱応力が集中する箇所を生じにくくすることが可能であり、硬質焼結体にクラックが生じることをより抑制できる。また、第１傾斜部の容量をより大きく確保しやすい。

上記硬質焼結体用の基材において、前記第１傾斜部は、凸曲面状の凸曲面部を有することが好ましい。

この場合、第１傾斜部を構成する壁面の表面積を大きく確保でき、第１傾斜部と、基材と一体に焼結される筒部の第２傾斜部と、の接合強度が高められる。また、第１傾斜部の壁面近傍に熱応力が集中する箇所を生じにくくすることが可能であり、硬質焼結体にクラックが生じることをより抑制できる。

上記硬質焼結体において、前記硬質焼結体用の基材は、ヤング率が３００ＧＰａ以上であり、前記筒部は、ヤング率が６００ＧＰａ以上であることが好ましい。

硬質焼結体用の基材のヤング率が３００ＧＰａ以上であると、この基材を例えばエンドミル等の切削工具に用いた場合に、安定して剛性を確保できる。
また、筒部のヤング率が６００ＧＰａ以上であると、この筒部を例えばエンドミル等の切削工具に用いた場合に、安定して耐摩耗性を確保できる。

上記硬質焼結体において、前記硬質焼結体用の基材は、超硬合金製、サーメット製およびセラミクス製のいずれかであり、前記筒部は、多結晶ダイヤモンド製および多結晶立方晶窒化ホウ素製のいずれかであることが好ましい。

本発明の一つの態様の硬質焼結体用の基材、硬質焼結体および切削工具によれば、硬質焼結体にクラックが生じることを抑制できる。

図１は、第１実施形態の硬質焼結体を示す上面図である。 図２は、第１実施形態の硬質焼結体を示す側面図および側断面図（縦断面図）である。 図３は、第１実施形態の硬質焼結体用の基材を示す上面図である。 図４は、第１実施形態の硬質焼結体用の基材を示す側面図および側断面図（縦断面図）である。 図５は、第１実施形態の硬質焼結体用の基材を示す斜視図である。 図６は、第１実施形態の切削工具を示す側面図である。 図７は、第１実施形態の硬質焼結体用の基材の第１変形例を示す斜視図である。 図８は、第１実施形態の硬質焼結体用の基材の第１変形例を示す上面図である。 図９は、第１実施形態の硬質焼結体用の基材の第２変形例を示す斜視図である。 図１０は、第１実施形態の硬質焼結体用の基材の第２変形例を示す上面図である。 図１１は、第１実施形態の硬質焼結体用の基材の第３変形例を示す斜視図である。 図１２は、第１実施形態の硬質焼結体用の基材の第３変形例を示す上面図である。 図１３は、第１実施形態の硬質焼結体用の基材の第４変形例を示す斜視図である。 図１４は、第１実施形態の硬質焼結体用の基材の第４変形例を示す上面図である。 図１５は、第１実施形態の硬質焼結体用の基材の第５変形例を示す斜視図である。 図１６は、第１実施形態の硬質焼結体用の基材の第５変形例を示す上面図である。 図１７は、第２実施形態の硬質焼結体用の基材を示す側面図である。 図１８は、第２実施形態の硬質焼結体用の基材の変形例を示す側面図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態の硬質焼結体用の基材１Ａ（１）、硬質焼結体１０および切削工具５０について、図１～図６を参照して説明する。図１および図２は、本実施形態の硬質焼結体１０を示す。図３～図５は、本実施形態の硬質焼結体用の基材１Ａを示す。図６は、本実施形態の切削工具５０を示す。
なお以下の説明では、硬質焼結体用の基材１Ａを、単に基材１Ａと呼ぶ場合がある。また硬質焼結体１０は、超硬質焼結体１０や超高硬度焼結体１０と言い換えてもよい。

図１および図２に示すように、硬質焼結体１０は、硬質焼結体用の基材１Ａと、硬質焼結体用の基材１Ａと一体に焼結された筒部２０と、を備える。基材１Ａは、ヤング率が３００ＧＰａ以上である。基材１Ａは、超硬合金製、サーメット製およびセラミクス製のいずれかである。筒部２０は、ヤング率が６００ＧＰａ以上である。筒部２０は、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）製および多結晶立方晶窒化ホウ素（ＰｃＢＮ）製のいずれかである。筒部２０は、基材１Ａよりも線膨張係数が小さく、かつ硬度が高い。硬質焼結体用の基材１Ａのヤング率は、５５０ＧＰａ以上６５０ＧＰａ以下であり、筒部２０のヤング率は、８００ＧＰａ以上９５０ＧＰａ以下であることが好ましい。
硬質焼結体１０は、図示しない円筒状のカプセルに、圧粉成形体とされた基材１Ａ原料と、粉末状の筒部２０原料とを充填し、超高温超高圧条件下で焼結することにより製造される。

図１～図５に示すように、基材１Ａは、中心軸Ｃを有し、中心軸Ｃの軸方向に延びる多段柱状である。具体的に基材１Ａは、中心軸Ｃを中心とする多段円柱状である。基材１Ａは、小径部２と、大径部３と、基材端面４と、角部５と、第１傾斜部６と、を備える。

本実施形態では、基材１Ａの中心軸Ｃが延びる方向（中心軸Ｃに沿う方向）を、軸方向と呼ぶ。軸方向において、小径部２と大径部３とは互いに異なる位置に配置されている。軸方向のうち、大径部３から小径部２へ向かう方向を軸方向一方側と呼び、小径部２から大径部３へ向かう方向を軸方向他方側と呼ぶ。
中心軸Ｃに直交する方向を径方向と呼ぶ。径方向のうち、中心軸Ｃに近づく方向を径方向内側と呼び、中心軸Ｃから離れる方向を径方向外側と呼ぶ。
中心軸Ｃ回りに周回する方向を周方向と呼ぶ。周方向のうち、所定の回転方向を周方向一方側と呼び、これとは反対の回転方向を周方向他方側と呼ぶ。

基材１Ａの中心軸Ｃ、硬質焼結体１０の中心軸Ｃおよび切削工具５０の中心軸Ｃは、共通軸であり、互いに同軸に配置される。
軸方向一方側は、図６に示す切削工具５０において先端側（図６の上側）に相当する。軸方向他方側は、切削工具５０において後端側（図６の下側）に相当する。
周方向のうち、切削加工時に工作機械の主軸等により切削工具５０が回転させられる向きを工具回転方向Ｔと呼び、これとは反対の回転方向を、工具回転方向Ｔとは反対方向（反工具回転方向）と呼ぶ場合がある。本実施形態において周方向一方側は、工具回転方向Ｔに相当し、周方向他方側は、工具回転方向Ｔとは反対方向に相当する。

図１～図５において、小径部２は、軸方向に延びる円柱状である。
大径部３は、軸方向に延びる円柱状である。大径部３は、小径部２よりも外径が大きい。本実施形態では大径部３の外径（直径）Ｄが、小径部２の外径ｄの略２倍である。大径部３は、小径部２よりも軸方向の長さが小さい。本実施形態では大径部３の軸方向の長さＬ１が、小径部２の軸方向の長さＬ２の略１／３倍である。大径部３の軸方向他方側を向く端面３ａは、中心軸Ｃに垂直な方向に拡がる平面状である。端面３ａは、円形状である。

基材端面４は、大径部３の外周面の軸方向一方側の端部と小径部２の軸方向他方側の端部との間に位置し、軸方向一方側を向く。基材端面４は、大径部３の外周面の軸方向一方側の端部と、小径部２の外周面の軸方向他方側の端部との間に配置される。基材端面４は、中心軸Ｃを中心とする円形環状である。本実施形態では基材端面４が、中心軸Ｃに垂直な方向に拡がる平面状である。
図５に示すように、基材端面４は、基材端面４のうち小径部２と接続する内周部に隅部凹曲面部４ａを有していてもよい。隅部凹曲面部４ａは、中心軸Ｃを中心とする円形環状の凹曲面である。隅部凹曲面部４ａは、径方向内側へ向かうに従い軸方向一方側に位置する。中心軸Ｃに沿う縦断面視で、隅部凹曲面部４ａは凹曲線状であり、径方向内側かつ軸方向他方側に向けて窪む。

角部５は、大径部３の外周面と基材端面４とが接続する凸状の部分である。角部５は、中心軸Ｃを中心とする環状であり、周方向に延びる。角部５は、円形環状である。角部５は、基材角部５と言い換えてもよい。

第１傾斜部６は、角部５のうち、周方向の少なくとも一部に配置される。第１傾斜部６は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する。つまり第１傾斜部６は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側へ向けて延びる。具体的には、第１傾斜部６のうち径方向内側に位置する内側部、つまり第１傾斜部６の底部である面部または谷部が、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置し、中心軸Ｃに対して傾斜して延びる。

図４に示すように、中心軸Ｃに沿う縦断面視で、中心軸Ｃに垂直な仮想平面ＶＰと、第１傾斜部６との間の角度θは、１０°以上７５°以下である。詳しくは、この縦断面視において角度θは、仮想平面ＶＰと、第１傾斜部６のうち径方向内側に位置する内側部と、の間に形成される鋭角および鈍角のうち、鋭角の角度である。
中心軸Ｃに沿う縦断面視で、中心軸Ｃに垂直な仮想平面ＶＰと、第１傾斜部６との間の角度θは、４５°以上６０°以下であることが好ましい。

本実施形態では第１傾斜部６が、角部５において窪む凹状であり、図示の例では溝状（スリット状）である。第１傾斜部６は、軸方向および径方向に延びる。第１傾斜部６は、基材端面４から軸方向他方側に窪み、大径部３の外周面から径方向内側に窪む。第１傾斜部６は、周方向に互いに間隔をあけて、角部５に複数設けられる。図示の例では、複数（８つ）の第１傾斜部６が、周方向に互いに等間隔をあけて（等ピッチで）配置される。ただしこれに限らず、複数の第１傾斜部６は、周方向に互いに不等間隔をあけて（不等ピッチで）配置されてもよい。

第１傾斜部６は、径方向外側へ向かうに従い軸方向の深さが深くなる。第１傾斜部６は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向の深さが深くなる。図３に示すように、大径部３の外周面から第１傾斜部６が径方向内側に窪む最大深さ（溝深さ）ＧＤは、大径部３の直径Ｄの５％以上であり、大径部３の半径Ｄ／２と小径部２の半径ｄ／２との差の値（Ｄ／２－ｄ／２）以下である。最大深さＧＤは、第１傾斜部６の軸方向一方側の端部における径方向の長さ、と言い換えてもよい。
大径部３の外周面から第１傾斜部６が径方向内側に窪む最大深さＧＤは、大径部３の直径Ｄの１０％以上であり、大径部３の直径Ｄの２０％以下であることが好ましい。

第１傾斜部６の周方向の長さ（溝幅）ＧＷは、大径部３の直径Ｄの１０％以上８０％以下である。なお、本実施形態において第１傾斜部６の周方向の長さＧＷは、図３に示すように基材１Ａを軸方向から見て、第１傾斜部６の径方向外端部における開口寸法に相当する。
第１傾斜部６の周方向の長さＧＷは、大径部３の直径Ｄの１０％以上２０％以下であることが好ましい。

図３～図５に示すように、第１傾斜部６は、第１傾斜面（傾斜面）６ａと、一対の第１側壁面（側壁面）６ｂと、を有する。
第１傾斜面６ａは、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する。本実施形態では第１傾斜面６ａが、平面状である。第１傾斜面６ａは、径方向外側および軸方向一方側を向く。第１傾斜面６ａは、四角形状である。

一対の第１側壁面６ｂは、第１傾斜面６ａの周方向の両端部に接続し、周方向に互いに間隔をあけて対向配置される。本実施形態では第１側壁面６ｂが、周方向に垂直な方向（軸方向および径方向）に拡がる平面状である。第１側壁面６ｂは、三角形状である。

図１および図２に示すように、筒部２０は、小径部２を覆う筒状である。筒部２０は、中心軸Ｃを中心とする円筒状であり、軸方向に延びる。本実施形態では筒部２０が、有頂筒状である。筒部２０は、周壁部２１と、頂壁部２２と、筒部端面２３と、角部２４と、第２傾斜部２５と、を有する。

周壁部２１は、軸方向に延びる円筒状である。周壁部２１は、径方向において小径部２を外側から囲う。周壁部２１の内周面は、小径部２の外周面と固定される。周壁部２１の内周面（つまり筒部２０の内周面）は、小径部２の外周面と接合されている。

頂壁部２２は、周壁部２１の軸方向一方側の端部に接続する。頂壁部２２は、中心軸Ｃを中心とする円板状である。頂壁部２２の一対の板面は、軸方向を向く。頂壁部２２の軸方向他方側を向く板面は、小径部２の軸方向一方側を向く端面と固定される。頂壁部２２の軸方向他方側を向く板面は、小径部２の軸方向一方側を向く端面と接合されている。

筒部端面２３は、周壁部２１の軸方向他方側の端部に位置し、軸方向他方側を向く。筒部端面２３は、中心軸Ｃを中心とする円形環状である。本実施形態では筒部端面２３が、中心軸Ｃに垂直な方向に拡がる平面状である。筒部端面２３は、基材端面４と固定される。筒部端面２３は、基材端面４と接合されている。

角部２４は、周壁部２１の外周面（つまり筒部２０の外周面）と筒部端面２３とが接続する凸状の部分である。角部２４は、中心軸Ｃを中心とする環状であり、周方向に延びる。角部２４は、円形環状である。角部２４は、筒部角部２４と言い換えてもよい。

第２傾斜部２５は、角部２４のうち、周方向の少なくとも一部に配置される。第２傾斜部２５は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する。具体的には、第２傾斜部２５のうち径方向内側に位置する内側部、つまり第２傾斜部２５において径方向内側を向く面部または稜部が、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置し、中心軸Ｃに対して傾斜して延びる。第２傾斜部２５は、第１傾斜部６と固定される。第２傾斜部２５は、第１傾斜部６と接合されている。

本実施形態では第２傾斜部２５が、角部２４において突出する凸状であり、具体的には突起状またはリブ状である。第２傾斜部２５は、軸方向および径方向に延びる。第２傾斜部２５は、筒部端面２３から軸方向他方側に突出する。第２傾斜部２５の径方向外側に位置する外側部（外周面）は、軸方向から見て周壁部２１の外周面と重なる。第２傾斜部２５の径方向外側に位置する外側部は、周壁部２１の外周面と面一に配置される。

第２傾斜部２５は、周方向に互いに間隔をあけて、角部２４に複数設けられる。図示の例では、複数（８つ）の第２傾斜部２５が、周方向に互いに等間隔をあけて（等ピッチで）配置される。ただしこれに限らず、複数の第２傾斜部２５は、周方向に互いに不等間隔をあけて（不等ピッチで）配置されてもよい。

中心軸Ｃに沿う縦断面視で、中心軸Ｃに垂直な仮想平面ＶＰと、第２傾斜部２５との間の角度は、上述した角度θと同じ値（１０°以上７５°以下）である。詳しくは、この縦断面視において前記角度は、仮想平面ＶＰと、第２傾斜部２５のうち径方向内側に位置する内側部と、の間に形成される鋭角および鈍角のうち、鋭角の角度である。

第２傾斜部２５は、径方向外側へ向かうに従い軸方向の長さ（高さ）が大きくなる。第２傾斜部２５は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向の長さが大きくなる。第２傾斜部２５の径方向の最大長さは、上述した第１傾斜部６の最大深さＧＤと同じ値である。第２傾斜部２５の径方向の最大長さは、周壁部２１の外周面から第２傾斜部２５の径方向内端部までの径方向の長さと等しい。第２傾斜部２５の径方向の最大長さは、第２傾斜部２５の軸方向一方側の端部における径方向の長さ、と言い換えてもよい。
第２傾斜部２５の周方向の長さ（突起幅、リブ幅）は、上述した第１傾斜部６の周方向の長さＧＷと同じ値である。

第２傾斜部２５は、第２傾斜面２５ａと、一対の第２側壁面２５ｂと、を有する。
第２傾斜面２５ａは、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する。本実施形態では第２傾斜面２５ａが、平面状である。第２傾斜面２５ａは、径方向内側および軸方向他方側を向く。第２傾斜面２５ａは、四角形状である。第２傾斜面２５ａは、第１傾斜面６ａと同じ形状を有する。第２傾斜面２５ａは、第１傾斜面６ａと接合される。

一対の第２側壁面２５ｂは、第２傾斜面２５ａの周方向の両端部に接続し、周方向に互いに間隔をあけて背中合わせに配置される。本実施形態では第２側壁面２５ｂが、周方向に垂直な方向（軸方向および径方向）に拡がる平面状である。第２側壁面２５ｂは、三角形状である。第２側壁面２５ｂは、第１側壁面６ｂと同じ形状を有する。第２側壁面２５ｂは、第１側壁面６ｂと接合される。

切削工具５０は、回転切削工具（転削工具）であり、具体的にはエンドミル、リーマおよびドリル等である。図６に示すように、本実施形態の切削工具５０は、エンドミルである。

切削工具５０は、上述した硬質焼結体１０の外周部に、軸方向に延びる切屑排出溝５５および切刃（外周刃）５６が設けられた刃部５１と、刃部５１と軸方向に接続されるシャンク５２と、を備える。すなわち、刃部５１は、硬質焼結体１０の外周部に、研削砥石等により切屑排出溝５５および切刃５６が研削加工されることで製作される。つまり硬質焼結体１０は、刃部５１を製作するための素材であり、切削工具５０の製造過程で製作される刃部５１の中間体である。刃部５１の外周面は、筒部２０の周壁部２１に配置される。
なお、硬質焼結体１０に切屑排出溝５５や切刃５６の形状を付与して切削工具５０の刃部５１とする際に、複数の第１傾斜部６のうちいくつか、および複数の第２傾斜部２５のうちいくつかを、研削加工により選択的に除去してもよい。

シャンク５２は、超硬合金製である。シャンク５２は、軸方向に延びる円柱状である。刃部５１とシャンク５２とは、例えばＡｇロウを用いた真空下における誘導加熱でのロウ付けにより、互いに接合される。すなわち、刃部５１の軸方向他方側を向く端面（大径部３の端面）３ａと、シャンク５２の軸方向一方側を向く端面５２ａとが、ロウ付けにより互いに接合されている。
切削工具５０は、シャンク５２が図示しない工作機械の主軸等に着脱可能に取り付けられ、工作機械の主軸等により中心軸Ｃ回りに回転させられて、被削材を切削加工（転削加工）する。被削材は、例えば金属製である。

切屑排出溝５５は、切削工具５０の外周面から径方向内側に窪み、軸方向に延びる。本実施形態では切屑排出溝５５が、切削工具５０の軸方向一方側の端部（先端部）から軸方向他方側（後端側）へ向かうに従い工具回転方向Ｔとは反対方向へ向けて、螺旋状に延びる。ただしこれに限らず、切屑排出溝５５は、中心軸Ｃと平行に軸方向に延びていてもよい。

切屑排出溝５５は、切削工具５０に少なくとも１つ設けられる。本実施形態では切屑排出溝５５が、複数設けられる。複数の切屑排出溝５５は、周方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態では複数の切屑排出溝５５が、中心軸Ｃに関して回転対称位置となるように、切削工具５０の外周に周方向に互いに等間隔をあけて（等ピッチで）配置される。なお、複数の切屑排出溝５５は、周方向に互いに不等間隔をあけて（不等ピッチで）配置されてもよい。

切刃５６は、刃部５１に配置されて軸方向に延びる。切刃５６は、切屑排出溝５５の工具回転方向Ｔを向く壁面と、刃部５１の外周面と、の交差稜線に形成される。切刃５６は、刃部５１の軸方向一方側の端部（先端部）から軸方向他方側へ向かうに従い工具回転方向Ｔとは反対方向へ向けて、螺旋状に延びる。ただしこれに限らず、切刃５６は、中心軸Ｃと平行に軸方向に延びていてもよい。

切刃５６の数は、切屑排出溝５５の数と同じである。本実施形態では切刃５６が、複数設けられる。各切刃５６は、各切屑排出溝５５に沿って延びる。本実施形態では複数の切刃５６が、中心軸Ｃに関して回転対称位置となるように、刃部５１の外周に周方向に互いに等間隔をあけて（等ピッチで）配置される。なお、複数の切刃５６は、周方向に互いに不等間隔をあけて（不等ピッチで）配置されてもよい。

切刃５６は、硬質焼結体１０の筒部２０の周壁部２１に配置されて、刃部５１の外周部の一部を構成する。
切屑排出溝５５は、筒部２０の周壁部２１および小径部２にわたって配置される。切屑排出溝５５の工具回転方向Ｔを向く壁面のうち、切刃５６に隣接する外周部、つまり切刃５６のすくい面は、筒部２０の周壁部２１に配置される。
刃部５１の外周面のうち、切刃５６に隣接する部分、つまり切刃５６の逃げ面は、筒部２０の周壁部２１に配置される。

本実施形態の刃部５１は、切屑排出溝５５および切刃５６以外に、ギャッシュ５７と、底刃５８と、を有する。ギャッシュ５７は、切屑排出溝５５の軸方向一方側の端部に位置する。ギャッシュ５７は、径方向に延びる溝状である。ギャッシュ５７は、複数の切屑排出溝５５にそれぞれ設けられる。
底刃５８は、刃部５１の軸方向一方側の端部に配置されて、径方向に延びる。底刃５８は、周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。底刃５８は、筒部２０の頂壁部２２に配置されてもよい。

以上説明した本実施形態の硬質焼結体用の基材１Ａ、硬質焼結体１０および切削工具５０によれば、基材１Ａの大径部３の外周面と基材端面４とが接続する角部５に、第１傾斜部６が位置している。また、基材１Ａと一体に焼結される筒部２０には、第１傾斜部６と接合される第２傾斜部２５が設けられる。本実施形態と異なり第１傾斜部６および第２傾斜部２５が設けられない従来の構成と比べて、本実施形態では第１傾斜部６および第２傾斜部２５が設けられることにより、基材１Ａの体積が減少し、筒部２０の体積が増加する。つまり、基材１Ａの体積が小さく抑えられ、筒部２０の体積が大きく確保される。これにより、硬質焼結体１０とシャンク５２とをロウ付けする際に、筒部２０が基材１Ａから受ける熱応力を低減させることができる。また、この熱応力低減の効果にあわせ、基材１Ａと筒部２０との接触面積が増えることで、基材１Ａと筒部２０との接合強度が増す効果も得られる。

硬質焼結体１０とシャンク５２とをロウ付けする際に生じる熱応力は、基材１Ａの中心軸Ｃと垂直な方向に作用する。つまりロウ付け時には、基材端面４および筒部端面２３の面方向に沿うせん断力が生じやすい。本実施形態では、基材端面４から軸方向に窪む第１傾斜部６が設けられ、筒部端面２３から軸方向に突出する第２傾斜部２５が設けられる。このためロウ付け時には、第１傾斜部６および第２傾斜部２５に対して垂直な方向に力が逃げる分、中心軸Ｃに垂直なせん断方向の熱応力が減少する。

したがって本実施形態によれば、ロウ付け時において熱応力に耐え得る硬質焼結体１０とすることができ、硬質焼結体１０にクラックが生じることを抑制できる。そして、この硬質焼結体１０を刃部５１に用いた切削工具５０を、効率よく安定して製造できる。

本実施形態では、中心軸Ｃに沿う縦断面視で、中心軸Ｃに垂直な仮想平面ＶＰと、第１傾斜部６との間の角度θが、１０°以上７５°以下である。
縦断面視において、仮想平面ＶＰと第１傾斜部６との間の角度θが、１０°以上であると、第１傾斜部６が基材端面４から軸方向に窪む深さが大きく確保され、かつ基材１Ａの体積が安定して小さく抑えられる。これにより、基材１Ａと一体に焼結される筒部２０がロウ付け時に基材１Ａから受ける熱応力を、安定して低減させることができる。またロウ付け時に、第１傾斜部６に垂直な方向に応力を逃がしやすくなり、硬質焼結体１０にクラックが生じることをより安定して抑制できる。

縦断面視において、仮想平面ＶＰと第１傾斜部６との間の角度θが、７５°以下であると、第１傾斜部６が大径部３の軸方向他方側を向く端面３ａに近づき過ぎることが抑えられる。つまり、第１傾斜部６が、硬質焼結体１０とシャンク５２とのロウ付け箇所（接合部）に近づき過ぎることを抑制できる。これにより、基材１Ａと一体に焼結される筒部２０のうち、第１傾斜部６と接合される第２傾斜部２５が、ロウ付け時に誘導加熱用の熱源から離れて配置され、第２傾斜部２５の材料の特性が変化することが抑制される。具体的には、例えば筒部２０がＰＣＤ製である場合に、第２傾斜部２５を構成するダイヤモンド粒子が熱源によりグラファイト化し強度が低下するような不具合を抑制できる。

本実施形態では、大径部３の外周面から第１傾斜部６が径方向内側に窪む最大深さＧＤが、大径部３の直径Ｄの５％以上であり、大径部３の半径Ｄ／２と小径部２の半径ｄ／２との差の値（Ｄ／２－ｄ／２）以下である。
大径部３の外周面から第１傾斜部６が径方向内側に窪む最大深さＧＤが、大径部３の直径Ｄの５％以上であると、第１傾斜部６の径方向の長さが大きく確保されて、基材１Ａの体積が安定して小さく抑えられる。これにより、基材１Ａと一体に焼結される筒部２０がロウ付け時に基材１Ａから受ける熱応力を、安定して低減させることができる。またロウ付け時に、第１傾斜部６に垂直な方向に応力を逃がしやすくなり、硬質焼結体１０にクラックが生じることをより安定して抑制できる。

大径部３の外周面から第１傾斜部６が径方向内側に窪む最大深さＧＤが、大径部３の半径Ｄ／２と小径部２の半径ｄ／２との差の値（Ｄ／２－ｄ／２）以下であると、第１傾斜部６が小径部２に干渉することが抑えられて、この基材１Ａを安定して製造できる。

本実施形態では、第１傾斜部６が例えば溝状等の凹状であり、大径部３の外周面と基材端面４とが接続する角部５に、周方向に等間隔または不等間隔をあけて複数設けられる。このため、第１傾斜部６を配置する自由度が増し、各種の切削工具５０に用いられる各種の硬質焼結体１０に容易に対応可能である。
なお上記構成において、複数設けられる第１傾斜部６および第２傾斜部２５の組のうち、所定の組にロウ付け時にクラックが生じた場合には、硬質焼結体１０に切屑排出溝５５や切刃５６の形状を付与して切削工具５０の刃部５１とする際に、クラックが生じた前記所定の組を研削加工によって選択的に除去してもよい。

本実施形態では、第１傾斜部６の周方向の長さＧＷが、大径部３の直径Ｄの１０％以上８０％以下である。
第１傾斜部６の周方向の長さＧＷが、大径部３の直径Ｄの１０％以上であると、基材１Ａの大径部３の外周面と基材端面４とが接続する角部５において窪む第１傾斜部６の容量が大きく確保され、基材１Ａの体積が安定して小さく抑えられる。これにより、基材１Ａと一体に焼結される筒部２０がロウ付け時に基材１Ａから受ける熱応力を、安定して低減させることができる。またロウ付け時に、容量の大きい第１傾斜部６によって応力を逃がしやすくなり、硬質焼結体１０にクラックが生じることをより安定して抑制できる。

第１傾斜部６の周方向の長さＧＷが、大径部３の直径Ｄの８０％以下であると、角部５において窪む凹状の第１傾斜部６を周方向に配置できる数が確保されて、複数の第１傾斜部６の周方向を向く壁面部分（第１側壁面６ｂ）の総面積が大きく確保される。これにより、複数の第１傾斜部６と複数の第２傾斜部２５とが周方向において接触する総面積が大きく確保され、ロウ付け時に生じる熱応力に、より耐えやすくなる。

本実施形態では、第１傾斜部６が、第１傾斜面（傾斜面）６ａと、一対の第１側壁面（側壁面）６ｂと、を有する。
この場合、例えば第１傾斜部６が２つの壁面により断面Ｖ字状等に形成される場合と比べて、第１傾斜部６の容量を大きく確保でき、その分、基材１Ａの体積が小さく抑えられる。これにより、基材１Ａと一体に焼結される筒部２０がロウ付け時に基材１Ａから受ける熱応力を、安定して低減させることができる。またロウ付け時に、容量の大きい第１傾斜部６によって応力を逃がしやすくなり、硬質焼結体１０にクラックが生じることをより安定して抑制できる。

本実施形態では、硬質焼結体用の基材１Ａのヤング率が３００ＧＰａ以上であり、焼結後の筒部２０のヤング率が６００ＧＰａ以上である。
硬質焼結体用の基材１Ａのヤング率が３００ＧＰａ以上であると、この基材１Ａを本実施形態のようにエンドミル等の切削工具５０に用いた場合に、安定して剛性を確保できる。
また、筒部２０のヤング率が６００ＧＰａ以上であると、この筒部２０を本実施形態のようにエンドミル等の切削工具５０に用いた場合に、安定して耐摩耗性を確保できる。

図７および図８は、本実施形態の第１変形例の硬質焼結体用の基材１Ｂ（１）を示す。この第１変形例では、第１傾斜部６の一対の第１側壁面（側壁面）６ｂが、径方向外側へ向かうに従い周方向に互いに離れる。
この第１変形例によれば、第１傾斜部６の容量をより大きく確保でき、基材１Ｂの体積がより小さく抑えられる。

図９および図１０は、本実施形態の第２変形例の硬質焼結体用の基材１Ｃ（１）を示す。この第２変形例では、第１傾斜部６の第１傾斜面（傾斜面）６ａが、平面部６ｃと、一対の凹面部６ｄと、を有する。
平面部６ｃは、平面状であり、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する。
一対の凹面部６ｄは、平面部６ｃの周方向の両側に配置される。一対の凹面部６ｄは、一対の第１側壁面６ｂと接続する。凹面部６ｄは、凹曲面状であり、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する。
この第２変形例によれば、第１傾斜面６ａが一対の凹面部６ｄを有するので、第１傾斜部６の内面（壁面）近傍に熱応力が集中する箇所を生じにくくすることが可能であり、硬質焼結体１０にクラックが生じることをより抑制できる。

図１１および図１２は、本実施形態の第３変形例の硬質焼結体用の基材１Ｄ（１）を示す。この第３変形例では、第１傾斜部６が、凹曲面状の凹曲面部６ｅを有する。凹曲面部６ｅは、中心軸Ｃに垂直な横断面視で、径方向内側に窪む凹曲線状である。
この第３変形例によれば、第１傾斜部６の内面（壁面）近傍に熱応力が集中する箇所を生じにくくすることが可能であり、硬質焼結体１０にクラックが生じることをより抑制できる。

図１３および図１４は、本実施形態の第４変形例の硬質焼結体用の基材１Ｅ（１）を示す。この第４変形例では、第１傾斜部６が、一対の壁面部６ｆを有する。一対の壁面部６ｆは、周方向において互いに接続する。一対の壁面部６ｆは、径方向外側へ向かうに従い周方向に互いに離れる。壁面部６ｆは、平面状である。壁面部６ｆは、三角形状である。
第１傾斜部６の径方向内側の内側部は、一対の壁面部６ｆ同士が接続する谷部である。第１傾斜部６の谷部は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する。
この第４変形例によれば、第１傾斜部６を成形する工程を簡素化でき、製造が容易である。

図１５および図１６は、本実施形態の第５変形例の硬質焼結体用の基材１Ｆ（１）を示す。この第５変形例では、第１傾斜部６が、第１壁面部６ｇと、第２壁面部６ｈと、を有する。第１壁面部６ｇと第２壁面部６ｈとは、周方向において互いに接続する。
第１壁面部６ｇは、周方向に垂直な方向（軸方向および径方向）に拡がる平面状である。第１壁面部６ｇは、三角形状である。
第２壁面部６ｈは、径方向外側へ向かうに従い第１壁面部６ｇから周方向に離れる。第２壁面部６ｈは、平面状である。第２壁面部６ｈは、三角形状である。
第１傾斜部６の径方向内側の内側部は、第１壁面部６ｇと第２壁面部６ｈとが接続する谷部である。第１傾斜部６の谷部は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する。
この第５変形例によれば、第１傾斜部６を成形する工程を簡素化でき、製造が容易である。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態の硬質焼結体用の基材１Ｇ（１）について、図１７を参照して説明する。なお第２実施形態では、第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態の基材１Ｇは、第１傾斜部６が、角部５の全周にわたって配置されている。第１傾斜部６は、テーパ面６ｉを有する。テーパ面６ｉは、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置するテーパ状である。

本実施形態では第１傾斜部６が、中心軸Ｃを中心とする環状であり、大径部３の外周面と基材端面４とが接続する角部５に、周方向の全域にわたって設けられる。このため、第１傾斜部６の容量、すなわち図１７に２点鎖線で示す仮想の角部５外形から第１傾斜部６が窪まされる容量を、安定して大きく確保でき、その分、基材１Ｇの体積が小さく抑えられる。また、焼結時に第１傾斜部６に充填される第２傾斜部２５の容量を大きく確保でき、筒部２０の体積が大きく確保される。これにより、基材１Ｇと一体に焼結される筒部２０がロウ付け時に基材１Ｇから受ける熱応力を、安定して低減させることができる。またロウ付け時に、容量の大きい第１傾斜部６によって応力を逃がしやすくなり、硬質焼結体１０にクラックが生じることをより安定して抑制できる。

図１８は、本実施形態の変形例の硬質焼結体用の基材１Ｈ（１）を示す。この変形例では、第１傾斜部６が、凹曲面状の凹曲面部６ｊと、凸曲面状の凸曲面部６ｋと、を有する。
凹曲面部６ｊは、中心軸Ｃを中心とする円形環状である。凹曲面部６ｊは、中心軸Ｃに沿う縦断面視で、径方向内側かつ軸方向他方側に向けて窪む凹曲線状である。凹曲面部６ｊは、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する。凹曲面部６ｊは、軸方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。
凸曲面部６ｋは、中心軸Ｃを中心とする円形環状である。凸曲面部６ｋは、中心軸Ｃに沿う縦断面視で、径方向外側かつ軸方向一方側に向けて突出する凸曲線状である。凸曲面部６ｋは、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する。凸曲面部６ｋは、軸方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。
凹曲面部６ｊと凸曲面部６ｋとは、軸方向において交互に配列する。

この変形例では、第１傾斜部６を構成する壁面（凹曲面部６ｊおよび凸曲面部６ｋ）の表面積を大きく確保でき、第１傾斜部６と、基材１Ｈと一体に焼結される筒部２０の第２傾斜部２５と、の接合強度が高められる。また、第１傾斜部６の壁面および第２傾斜部２５の壁面近傍に熱応力が集中する箇所を生じにくくすることが可能であり、硬質焼結体１０にクラックが生じることをより抑制できる。なお凹曲面部６ｊが設けられることで、第１傾斜部６の容量をより大きく確保しやすい。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。

前述の実施形態では、切削工具５０がエンドミルである例を挙げたが、これに限らない。切削工具５０は、エンドミル以外のリーマ、ドリルおよびそれ以外の回転切削工具等であってもよい。例えば、切削工具５０がドリルの場合、刃部５１は、切屑排出溝５５および切刃５６以外に、先端刃、シンニング、マージンおよび二番取り面等を備える。

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されない。

本発明の実施例、および、比較例（第１傾斜部６を有さないもの）として、基材をそれぞれ用意した。実施例および比較例に共通する構成については、下記の通りとした。
・基材の材質…超硬合金製
・基材のヤング率…５７０ＧＰａ
・大径部３の直径Ｄ…１２ｍｍ
・小径部２の直径ｄ…６ｍｍ
・大径部３の軸方向の長さＬ１…７ｍｍ
・小径部２の軸方向の長さＬ２…２１ｍｍ
・隅部凹曲面部４ａの曲率半径…１ｍｍ
実施例１～９については、前述の第１実施形態または第２実施形態の構成とし、下記表１に示すように、第１傾斜部６の形状（溝（数）または全周）、角度θ、最大深さＧＤ、溝幅ＧＷをそれぞれ設定した。なお基材の各寸法については、三次元形状測定器により測定した。

実施例１～９および比較例の各基材の形状を有する圧粉成形体を、米国特許第５０３１４８４号明細書に開示された方法を用いて粉末状の筒部原料と一緒に焼結し、硬質焼結体をそれぞれ製作した。焼結後の筒部のヤング率は、９２０ＧＰａである。硬質焼結体は、外周をワイヤ放電加工機や円筒研削機などの加工機で円筒形状に仕上げた後、大径部３の軸方向他方側を向く端面（底面）３ａを平面研削盤で０．２ｍｍほど研削し、中心軸Ｃに垂直な平面に形成した。
超硬合金製のシャンク５２の軸方向一方側を向く端面（接合面）５２ａにＡｇロウ材を塗布し、この端面５２ａに硬質焼結体の端面３ａを接着して、高周波ロウ付け装置を用いて真空下にて７６０℃の温度で接合した。

実施例１～９および比較例の各基材を用いた各硬質焼結体の評価については、蛍光探傷検査を行い硬質焼結体にクラックが発生しているか否かを確認した。クラックが発生している場合には、製品として使用できる（製品可）、できない（製品不可）についても評価した。結果を表１に示す。

表１に示されるように、本発明の実施例１～９の基材１を用いた硬質焼結体１０は、すべてが製品として使用可能であった。詳しくは、第１傾斜部６の溝の一部や周方向一部にクラックや組織劣化が見受けられるものについては、硬質焼結体１０を研削加工し刃部５１とする際に、不具合がある部分を切屑排出溝５５として除去することで対応可能であった。また、実施例１～９のうち、実施例５、６、８については、クラックの発生が見受けられず、良好な結果が得られた。
一方、比較例は、周方向の全周にクラックが発生し、製品として使用不可であった。

本発明の硬質焼結体用の基材、硬質焼結体および切削工具によれば、硬質焼結体にクラックが生じることを抑制できる。したがって、産業上の利用可能性を有する。

１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ） 基材
２ 小径部
３ 大径部
４ 基材端面
５ 角部（基材角部）
２４ 角部（筒部角部）
６ 第１傾斜部
６ａ 第１傾斜面（傾斜面）
６ｂ 第１側壁面（側壁面）
６ｅ，６ｊ 凹曲面部
６ｋ 凸曲面部
１０ 硬質焼結体
２０ 筒部
２３ 筒部端面
２５ 第２傾斜部
５０ 切削工具
５１ 刃部
５２ シャンク
５５ 切屑排出溝
５６ 切刃
Ｃ 中心軸
Ｄ 大径部の外径（直径）
ＧＤ 第１傾斜部の径方向の最大深さ
ＧＷ 第１傾斜部の周方向の長さ
ＶＰ 仮想平面
θ 角度

Claims (14)

1. 中心軸を有し、前記中心軸の軸方向に延びる多段柱状の硬質焼結体用の基材であって、
   小径部と、
   前記小径部よりも外径が大きく、前記小径部よりも軸方向の長さが小さい大径部と、
   前記大径部の外周面の軸方向一方側の端部と前記小径部の軸方向他方側の端部との間に位置し、軸方向一方側を向く平面状の基材端面と、
   前記大径部の外周面と前記基材端面とが接続する環状の角部のうち、周方向の少なくとも一部に配置される第１傾斜部と、を備え、
   前記大径部の軸方向他方側を向く端面は、シャンクとの接合部であり、
   前記第１傾斜部は、前記基材端面から軸方向他方側に窪み、前記大径部の外周面から径方向内側に窪み、
   前記第１傾斜部は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する、
   硬質焼結体用の基材。
2. 前記中心軸に沿う縦断面視で、前記中心軸に垂直な仮想平面と、前記第１傾斜部との間の角度が、１０°以上７５°以下である、
   請求項１に記載の硬質焼結体用の基材。
3. 前記大径部の外周面から前記第１傾斜部が径方向内側に窪む最大深さが、前記大径部の直径の５％以上であり、前記大径部の半径と前記小径部の半径との差の値以下である、
   請求項１または２に記載の硬質焼結体用の基材。
4. 前記第１傾斜部は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向の深さが深くなる凹状であり、
   前記第１傾斜部は、周方向に互いに間隔をあけて、前記角部に複数設けられる、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の硬質焼結体用の基材。
5. 前記第１傾斜部の周方向の長さが、前記大径部の直径の１０％以上８０％以下である、
   請求項４に記載の硬質焼結体用の基材。
6. 前記第１傾斜部は、
   軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置する傾斜面と、
   前記傾斜面の周方向の両端部に接続し、周方向に互いに間隔をあけて対向配置される一対の側壁面と、を有する、
   請求項４または５に記載の硬質焼結体用の基材。
7. 前記一対の側壁面は、径方向外側へ向かうに従い周方向に互いに離れる、
   請求項６に記載の硬質焼結体用の基材。
8. 前記第１傾斜部は、前記角部の全周にわたって配置される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の硬質焼結体用の基材。
9. 前記第１傾斜部は、凹曲面状の凹曲面部を有する、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の硬質焼結体用の基材。
10. 前記第１傾斜部は、凸曲面状の凸曲面部を有する、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の硬質焼結体用の基材。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の硬質焼結体用の基材と、
    前記小径部を覆う筒状であり、前記硬質焼結体用の基材よりも線膨張係数が小さく、かつ硬度が高く、前記硬質焼結体用の基材と一体に焼結された筒部と、を備え、
    前記筒部の内周面は、前記小径部の外周面と接合され、
    前記筒部の軸方向他方側を向く筒部端面は、前記基材端面と接合され、
    前記筒部は、前記筒部の外周面と前記筒部端面とが接続する環状の角部のうち、周方向の少なくとも一部に配置される第２傾斜部を有し、
    前記第２傾斜部は、軸方向一方側へ向かうに従い径方向内側に位置し、前記第１傾斜部と接合される、
    硬質焼結体。
12. 前記硬質焼結体用の基材は、ヤング率が３００ＧＰａ以上であり、
    前記筒部は、ヤング率が６００ＧＰａ以上である、
    請求項１１に記載の硬質焼結体。
13. 前記硬質焼結体用の基材は、超硬合金製、サーメット製およびセラミクス製のいずれかであり、
    前記筒部は、多結晶ダイヤモンド製および多結晶立方晶窒化ホウ素製のいずれかである、
    請求項１１または１２に記載の硬質焼結体。
14. 請求項１１から１３のいずれか１項に記載の硬質焼結体の外周部に、軸方向に延びる切屑排出溝および切刃が設けられた刃部と、
    前記刃部と軸方向に接続されるシャンクと、を備え、
    前記切刃は、前記筒部に配置される、
    切削工具。

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