JPWO2016171155A1

JPWO2016171155A1 - 焼結体およびそれを含む切削工具

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Publication number: JPWO2016171155A1
Application number: JP2017514149A
Authority: JP
Inventors: 顕人石井; 原田　高志; 高志原田; 克己岡村; 久木野　暁; 暁久木野
Original assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2016-04-20
Publication date: 2018-02-15
Anticipated expiration: 2036-04-20
Also published as: CN116375479A; WO2016171155A1; KR20170039225A; KR101937061B1; JP6755239B2; EP3162780A1; US9988315B2; EP3162780A4; EP3162780B1; CN106687426A; US20170233295A1

Abstract

本発明の焼結体は、第１材料と立方晶窒化ホウ素とを含むものであって、該第１材料は、５〜９０体積％のＡｌ2Ｏ3が結晶粒界または結晶粒内に分散した部分安定化ＺｒＯ2である。

Description

本発明は、焼結体およびそれを含む切削工具に関する。

従来より、立方晶窒化ホウ素（以下「ｃＢＮ」とも記す）と、Ａｌ₂Ｏ₃およびＺｒ化合物等とを含んだ焼結体が、切削工具等の工具に用いられている（国際公開第２００８／０８７９４０号（特許文献１）、国際公開第２０１２／０２９４４０号（特許文献２）、特開２０１３−０３９６６８号公報（特許文献３））。

また、ＺｒＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系固溶体セラミックスが、各種のセラミックス部品に用いられている（国際公開第２０１２／１５３６４５号（特許文献４）、特開２０１４−１８９４７４号公報（特許文献５））。

国際公開第２００８／０８７９４０号国際公開第２０１２／０２９４４０号特開２０１３−０３９６６８号公報国際公開第２０１２／１５３６４５号特開２０１４−１８９４７４号公報

ｃＢＮと、Ａｌ₂Ｏ₃およびＺｒ化合物等とを含んだ焼結体は、それを切削工具として用いた場合、遠心鋳造鋳鉄の高速切削において良好な耐摩耗性を有することが知られている。しかし、Ａｌ₂Ｏ₃は低靭性材料であるため、高速の長距離切削に用いた場合欠損することがあり、耐欠損性の改善が求められていた。

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、高速切削における耐欠損性が向上したとともに良好な耐摩耗性を有する焼結体を提供することにある。

本発明の一態様に係る焼結体は、第１材料と立方晶窒化ホウ素とを含むものであって、該第１材料は、５〜９０体積％のＡｌ₂Ｏ₃が結晶粒界または結晶粒内に分散した部分安定化ＺｒＯ₂である。

上記によれば、高速切削における耐欠損性が向上したとともに良好な耐摩耗性を有するものとなる。

[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

［１］本発明の一態様に係る焼結体は、第１材料と立方晶窒化ホウ素とを含むものであって、該第１材料は、５〜９０体積％のＡｌ₂Ｏ₃が結晶粒界または結晶粒内に分散した部分安定化ＺｒＯ₂である。この焼結体は、高速切削における耐欠損性が向上したとともに良好な耐摩耗性を有するものとなる。

［２］上記第１材料は、５〜５０体積％のＡｌ₂Ｏ₃が結晶粒界または結晶粒内に分散した部分安定化ＺｒＯ₂とすることができる。これにより、とりわけ高速切削における耐欠損性が向上したものとなる。

［３］上記第１材料は、５０体積％超７０体積％以下（５０体積％を超え７０体積％以下）のＡｌ₂Ｏ₃が結晶粒界または結晶粒内に分散した部分安定化ＺｒＯ₂とすることができる。これにより、とりわけ耐摩耗性に優れたものとなる。

［４］上記第１材料は、７０体積％超９０体積％以下（７０体積％を超え９０体積％以下）のＡｌ₂Ｏ₃が結晶粒界または結晶粒内に分散した部分安定化ＺｒＯ₂とすることができる。これにより、とりわけ耐摩耗性に優れたものとなる。

［５］上記Ａｌ₂Ｏ₃は、その粒径が１μｍ以下の粒子であることが好ましい。これにより、部分安定化ＺｒＯ₂の靭性が向上する。

［６］上記Ａｌ₂Ｏ₃は、その粒径が０．５μｍ以下の粒子であることがより好ましい。これにより、部分安定化ＺｒＯ₂の靭性がさらに向上する。

［７］上記Ａｌ₂Ｏ₃は、その粒径が０．１μｍ以下の粒子であることがより好ましい。これにより、部分安定化ＺｒＯ₂の靭性がまたさらに向上する。

［８］上記焼結体は、２０〜８０体積％の上記第１材料を含むことが好ましい。これにより、焼結体の耐摩耗性と耐欠損性がさらに高度に両立する。

［９］上記焼結体は、さらに第３相を含み、該第３相は、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、およびＺｒＯからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これにより、焼結性が向上し、焼結体の強度がさらに向上する。

［１０］上記焼結体は、さらに第４相を含み、該第４相は、周期表の４族元素、５族元素、６族元素、Ａｌ、およびＳｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、およびホウ素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる少なくとも１種の化合物であることが好ましい。これによっても焼結性が向上し、焼結体の強度がさらに向上する。

［１１］本発明の一態様は、上記のいずれかの焼結体を含む切削工具にも係わる。この切削工具は、上記の焼結体を含むことから高速切削における耐欠損性が向上したとともに良好な耐摩耗性を有したものとなる。

[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の実施形態（以下「本実施形態」とも記す）についてさらに詳細に説明する。

＜焼結体＞
従来、ｃＢＮと、Ａｌ₂Ｏ₃およびＺｒ化合物等とを含んだ焼結体は、それを切削工具として用いた場合、遠心鋳造鋳鉄の高速切削において良好な耐摩耗性を有することが知られていた。しかし、Ａｌ₂Ｏ₃は低靭性材料であるため、高速の長距離切削に用いた際、欠損する場合があり課題とされていた。

しかしながら、本発明者の研究によれば、高靭性材料である部分安定化ＺｒＯ₂とｃＢＮとからなる焼結体において、微細なＡｌ₂Ｏ₃を特定の存在形態で含む場合、驚くべきことに耐欠損性が大幅に向上するという知見が得られた。これは恐らく、微細析出Ａｌ₂Ｏ₃により部分安定化ＺｒＯ₂の組織が強靭化され、これとｃＢＮの本来的な特性とが相乗的に作用することにより、耐欠損性が大幅に向上したものと考えられる。なお、このような焼結体は、優れた耐摩耗性をも備えている。

このような知見に基づいて得られた本実施形態の焼結体は、第１材料と立方晶窒化ホウ素とを含むものであって、該第１材料は、５〜９０体積％（５体積％以上９０体積％以下、なお本願において数値範囲を「〜」を用いて表わす場合、その範囲は上限および下限の数値を含むものとする）のＡｌ₂Ｏ₃が結晶粒界または結晶粒内に分散した部分安定化ＺｒＯ₂である。

このような焼結体は、第１材料と立方晶窒化ホウ素とを含む限り、他の任意の成分を含んでいても差し支えない。他の任意の成分としては、たとえば後述の第３相、第４相等を挙げることができるがこれらのみに限られるものではない。また、このような焼結体は、所望される効果を示す限り、不可避不純物を含み得る。当然、このような焼結体は、第１材料と立方晶窒化ホウ素の両者のみを含むものとすることができる。

以下、このような焼結体を構成する各成分について説明する。
＜第１材料＞
第１材料は、５〜９０体積％のＡｌ₂Ｏ₃が結晶粒界または結晶粒内に分散した部分安定化ＺｒＯ₂である。換言すれば、第１材料は、５〜９０体積％のＡｌ₂Ｏ₃が部分安定化ＺｒＯ₂の結晶粒界または結晶粒内に分散した複合酸化物である。

ここで、部分安定化ＺｒＯ₂とは、従来公知の意味を有するものとし、典型的には、ジルコニア以外の酸化物を固溶させることにより、構造中の酸素空孔が減少し安定化されることで、立方晶および正方晶が室温でも安定または準安定となるようなＺｒＯ₂をいう。上記酸化物としては、酸化カルシウムおよび酸化マグネシウムをはじめ、酸化イットリウムなどの希土類酸化物を挙げることができる。このような酸化物を、１種または２種以上含むことができる。なお、ジルコニア以外の酸化物の固溶量は、ＺｒＯ₂に対して１〜４ｍｏｌ％程度である。

このような部分安定化ＺｒＯ₂は、第１材料全体に対して５〜９０体積％のＡｌ₂Ｏ₃を含む。ここで、このＡｌ₂Ｏ₃の含有量に注目すると、その含有量が第１材料全体に対して５〜５０体積％の場合、鋼難削材の高速切削が可能となる、高硬度、高強度、および高靭性が得られる。この場合のより好ましい含有量は、１５〜３０体積％である。なお、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量が５体積％未満の場合、上記のような特性が得られなくなる。

一方、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量が５０体積％を超え９０体積％以下となる場合、上記の含有量の場合に比し靭性が大幅に低下するものの、耐摩耗性は向上する。すなわち、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量がこの範囲の場合、鋼難削材の高速切削においてＡｌ₂Ｏ₃単体以上の耐欠損性と、５〜５０体積％のＡｌ₂Ｏ₃を含む第１材料を用いる場合以上の耐摩耗性が得られる。その含有量が５０体積％超７０体積％以下の範囲の方が、７０体積％超９０体積％以下の範囲よりもより好適に耐摩耗性が向上する。なお、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量が９０体積％を超える場合、Ａｌ₂Ｏ₃単体を超える性能が得られなくなる。

このようなＡｌ₂Ｏ₃は、部分安定化ＺｒＯ₂の結晶粒界または結晶粒内に分散して存在する。すなわち、「分散して存在する」とは、微粒のＡｌ₂Ｏ₃が結晶粒界または結晶粒内に存在することを意味する。したがって、Ａｌ₂Ｏ₃は１μｍ以下の粒子（結晶粒）であることが好ましく、より好ましくは０．５μｍ以下の粒子であり、さらに好ましくは０．１μｍ以下の粒子である。粒径が小さくなればなる程、靭性を向上させる傾向にあるため、粒径の下限は特に限定されないが、微粉になり過ぎると物質そのものの靱性が低下するという観点から、０．００５μｍ以上とすることが好ましい。

なお、このようなＡｌ₂Ｏ₃の粒径は焼結条件により変化するという特徴を有する。しかも、同じ焼結条件であっても、第１材料のみを焼結する場合と、第１材料と立方晶窒化ホウ素とを混合して焼結する場合とでは、Ａｌ₂Ｏ₃の粒径は変化する。すなわち、第１材料のみを焼結した場合のＡｌ₂Ｏ₃の粒径と、第１材料と立方晶窒化ホウ素とを混合して焼結した場合のＡｌ₂Ｏ₃の粒径とを比較すると、同じ焼結条件（温度、圧力など）を採用しても後者の粒径（すなわち立方晶窒化ホウ素を含む焼結体中のＡｌ₂Ｏ₃の粒径）が前者の粒径（すなわち第１材料のみの場合のＡｌ₂Ｏ₃の粒径）に比し約１０分の１程度の微細な粒径（結晶粒径）となる。

したがって、Ａｌ₂Ｏ₃の粒径（結晶粒径）が０．１μｍ以下となるのは、第１材料と立方晶窒化ホウ素とを混合して焼結した場合に現れる特異的な現象であり、立方晶窒化ホウ素が含まれない場合はＡｌ₂Ｏ₃の粒径が０．１μｍ以下となることはない（通常０．２μｍを超える粒径となる）。

このようにＡｌ₂Ｏ₃は、第１材料中に微細分散することにより、靭性が飛躍的に向上したものとなるが、これはＡｌ₂Ｏ₃による組織強靭化に起因するものと考えられる。また、Ａｌ₂Ｏ₃は結晶粒界または結晶粒内のいずれか一方、または両方に存在することができる。すなわち、これはＡｌ₂Ｏ₃の存在位置が部分安定化ＺｒＯ₂の特定箇所に限定されないことを意味している。

なお、Ａｌ₂Ｏ₃の粒径、含有量（体積％）および存在位置は、次のようにして確認することができる。すなわち、焼結体をイオンビームを用いてＣＰ（Cross Section Polisher）加工することにより、平滑な断面を形成する。そして、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより、Ａｌ₂Ｏ₃の存在位置を特定するとともに、画像解析ソフトを用いた２値化処理によりＡｌ₂Ｏ₃の円相当径と面積を算出し、この円相当径を粒径、面積を含有量とする。

本実施形態の第１材料の原料は、たとえば以下のような中和共沈法またはゾル−ゲル法によって得ることができる。

（中和共沈法）
中和共沈法とは、以下の工程Ａおよび工程Ｂを含む方法である。このような方法は、たとえば２０１３年に発表された論文（J. Jpn. Soc. Powder Powder Metallurgy，Vol.60，No.10，P428-435）に記載されている。

工程Ａ：ジルコニウム塩とイットリウム塩とアルミニウム塩を用い、ジルコニア（ＺｒＯ₂）およびイットリア（Ｙ₂Ｏ₃）としてのモル比率が９８．２：１．８〜９８．８：１．２で、しかも、イットリアを添加したジルコニアおよびアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）としてのモル比率が１０：９０〜９５：５となるように混合し、混合溶液を調製する工程。なお、上記においてジルコニア（ＺｒＯ₂）に固溶される酸化物としてイットリア（Ｙ₂Ｏ₃）を例示しているが、酸化物はこれのみに限られるものではない。

工程Ｂ：上記工程Ａで得られた混合溶液にアルカリを添加することにより中和を行ない、ジルコニウムとイットリウムとアルミニウムを共沈させて沈殿物を得、当該沈殿物を乾燥させた後、６５０〜７５０℃で７〜１２時間熱処理し、更に８５０〜９５０℃で０．５〜３時間仮焼成することによりＹ₂Ｏ₃安定化ＺｒＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃固溶体粉体を調製する工程。

ここで、上記工程Ａのジルコニウム塩としては、オキシ塩化ジルコニウム（ＺｒＯＣｌ₂）、オキシ硝酸ジルコニウム（ＺｒＯ（ＮＯ₃）₂）等を挙げることができ、イットリウム塩としては、塩化イットリウム（ＹＣｌ₃）、硝酸イットリウム（Ｙ（ＮＯ₃）₃）等を挙げることができ、アルミニウム塩としては、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ₃）等を挙げることができる。また、混合溶液とする溶媒としては、硝酸、塩酸等を挙げることができる。

（ゾル−ゲル法）
ゾル−ゲル法とは、以下の工程Ｘを含む方法である。このような方法は、たとえば２０１１年に発表された論文（J. Jpn. Soc. Powder Powder Metallurgy，Vol.58，No.12，P727-732)に記載されている。

工程Ｘ：ゾル−ゲル法を用いてＺｒＯ₂に対し０．３〜１．７ｍｏｌ％Ｙ₂Ｏ₃を添加したＺｒＯ₂（９９．７〜９８．３ｍｏｌ％ＺｒＯ₂−０．３〜１．７ｍｏｌ％Ｙ₂Ｏ₃）−５〜９０ｍｏｌ％Ａｌ₂Ｏ₃の非晶質固溶体粉体を調製し、得られる非晶質固溶体粉体を結晶化温度以上で仮焼して結晶質のＺｒＯ₂固溶体粉体を調製する工程。

（その他の方法）
本実施形態の第１材料は、上記の２方法以外の方法によっても得ることができる。すなわち、部分安定化ＺｒＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃とをビーズミルまたはボールミルのような粉砕機を用いてエタノール等の溶媒中で混合しスラリーを得る。次いで、このスラリーを用いて造粒することにより第１材料を得ることができる。造粒手段は特に限定されず、溶融造粒、噴霧造粒等を挙げることができる。

なお、このようにして得られた造粒物（第１材料）は、次のような方法で強度を向上させることができる。
（１）熱処理炉（たとえば１０００℃、真空中、３時間）で焼結する。
（２）造粒物の前駆段階の上記スラリーにバインダー（たとえば一般的バインダーであるＰＶＢ（ポリビニルブチラール））を１０質量％添加する。

以上のように、第１材料は、各種の方法で得ることができ、その製造方法は特に限定されない。

このような第１材料は、焼結体中に２０〜８０体積％の割合で含有されることが好ましい。その割合が２０体積％未満では、耐摩耗性および耐欠損性が低下する場合がある。またその割合が８０体積％を超えると、硬度が低下し耐摩耗性が低下する場合がある。第１材料のより好ましい割合は、３０〜６０体積％である。

また、このような第１材料は、０．０１〜１μｍの平均粒径を有することが好ましい。０．０１μｍ未満の場合、他の粉末と混合する際、凝集しやすいため焼結不良となる傾向があり、１μｍを超えると、焼結時粒成長により強度が低下する傾向がある。より好ましい平均粒径は、０．１〜０．５μｍである。

このような第１材料の平均粒径は以下のようにして求めることができる。すなわち、焼結体をイオンビームを用いてＣＰ（Cross Section Polisher）加工することにより、平滑な断面を形成し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、画像解析ソフトを用いた２値化処理により第１材料の円相当径を算出し、それを平均粒径とすることができる。

なお、この第１材料を含め、本実施形態の焼結体を構成する各成分組成およびその含有割合は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によりＣＰ加工面を測定した反射電子像、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析）、もしくはオージエ電子分光法解析により確認することができる。

＜立方晶窒化ホウ素＞
本実施形態の焼結体に含まれる立方晶窒化ホウ素は、０．１〜５μｍの平均粒径を有することが好ましい。０．１μｍ未満の場合、他の粉末と混合する際、凝集しやすいため焼結不良となる傾向があり、５μｍを超えると、焼結時粒成長により強度が低下する傾向がある。

このような立方晶窒化ホウ素の粒径は、応力集中が無く高強度になるという観点から均一であることが好ましく、このためここでいう平均粒径とは正規分布を示すことが好ましい。粒径が大きい粒子や小さい粒子が含まれる場合、そこに応力が集中してしまい強度が低くなるため、平均粒径は正規分布を示し、均一であることが好ましい。

このような立方晶窒化ホウ素は、焼結体中に２０〜８０体積％の割合で含有されることが好ましい。その割合が２０体積％未満では、硬度が低下し耐摩耗性が低下する場合がある。またその割合が８０体積％を超えると、耐摩耗性および耐欠損性が低下する場合がある。立方晶窒化ホウ素のより好ましい割合は、４０〜６０体積％である。

なお、立方晶窒化ホウ素の平均粒径は以下のようにして求めることができる。すなわち、焼結体をイオンビームを用いてＣＰ（Cross Section Polisher）加工することにより、平滑な断面を形成し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、画像解析ソフトを用いた２値化処理により立方晶窒化ホウ素の円相当径を算出し、それを平均粒径とすることができる。

また、立方晶窒化ホウ素の含有割合は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によりＣＰ加工面を測定した反射電子像の画像解析ソフトを用いた２値化処理により面積を測定し、求めることができる。

＜第３相＞
本実施形態の焼結体は、上記の第１材料および立方晶窒化ホウ素以外に、さらに第３相を含むことができる。このような第３相は、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、およびＺｒＯからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。焼結体がこのような第３相を含むことにより、焼結性が向上し、焼結体の強度がさらに向上する。

このような第３相は、０．０５〜５μｍの平均粒径を有することが好ましい。０．０５μｍ未満の場合、他の粉末と混合する際、凝集しやすいため焼結不良となる傾向があり、５μｍを超えると、焼結時粒成長により強度が低下する傾向がある。

また、このような第３相は、焼結体中に５〜５０体積％の割合で含有されることが好ましい。その割合が５体積％未満では、焼結体の強度が十分に向上しない場合がある。またその割合が５０体積％を超えると、高硬度ｃＢＮの割合が低下し、焼結体の硬度が低下する場合がある。第３相のより好ましい割合は、１０〜３０体積％である。

なお、第３相の平均粒径は以下のようにして求めることができる。すなわち、焼結体をイオンビームを用いてＣＰ（Cross Section Polisher）加工することにより、平滑な断面を形成し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、画像解析ソフトを用いた２値化処理により第３相の円相当径を算出し、それを平均粒径とすることができる。

また、第３相の含有割合は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によりＣＰ加工面を測定した反射電子像、もしくはオージエ電子分光法による元素分析により第３相の領域を確認した上で、画像解析ソフトを用いた２値化処理により面積を測定し求めることができる。

＜第４相＞
本実施形態の焼結体は、上記の第１材料および立方晶窒化ホウ素以外に、さらに第４相を含むことができる。第４相は、上記の第３相とともに焼結体中に含まれていても良い。

このような第４相は、周期表の４族元素（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆなど）、５族元素（Ｖ、Ｎｂ、Ｔａなど）、６族元素（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗなど）、Ａｌ、およびＳｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、およびホウ素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる少なくとも１種の化合物であることが好ましい。焼結体がこのような第４相を含むことにより、焼結性が向上し、焼結体の強度がさらに向上する。

上記の化合物の具体例を挙げると、たとえばＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＢ₂、ＴｉＣｒＮ、ＺｒＣ、ＺｒＮ、ＺｒＢ₂、ＡｌＣｒＮ、ＡｌＮ、ＡｌＢ₂、ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＨｆＣ、ＨｆＮ、ＶＣ、ＶＮ、ＮｂＣ、ＴａＣ、ＣｒＣ、ＣｒＮ、Ｃｒ₂Ｎ、ＭｏＣ、ＷＣ等を挙げることができる。第４相は、これらの化合物１種単独でまたは２種以上を組合わせて構成されることができる。

このような第４相は、０．０５〜５μｍの平均粒径を有することが好ましい。０．０５μｍ未満の場合、他の粉末と混合する際、凝集しやすいため焼結不良となる傾向があり、５μｍを超えると、焼結時粒成長により強度が低下する傾向がある。

また、このような第４相は、焼結体中に５〜５０体積％の割合で含有されることが好ましい。その割合が５体積％未満では、焼結体の強度が十分に向上しない場合がある。またその割合が５０体積％を超えると、高硬度ｃＢＮの割合が低下し、焼結体の硬度が低下する場合がある。第４相のより好ましい割合は、１０〜３０体積％である。

なお、第４相の平均粒径は以下のようにして求めることができる。すなわち、焼結体をイオンビームを用いてＣＰ（Cross Section Polisher）加工することにより、平滑な断面を形成し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、画像解析ソフトを用いた２値化処理により第４相の円相当径を算出し、それを平均粒径とすることができる。

また、第４相の含有割合は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によりＣＰ加工面を測定した反射電子像、もしくはオージエ電子分光法による元素分析により第４相の領域を確認した上で、画像解析ソフトを用いた２値化処理により面積を測定し求めることができる。

＜製造方法＞
本実施形態の焼結体は、従来公知の製造方法により製造することができ、特にその製造方法が限定されるものではない。

たとえば、原料として第１材料、ｃＢＮ、およびその他の成分（たとえば第３相粒子、第４相粒子等）を、ビーズミル、ボールミル等にて混合する。次いで、１３００〜１７００℃の温度および１０ＭＰａ〜７ＧＰａの圧力で１０〜６０分間焼結することにより得ることができ、特に４〜７ＧＰａで行なうことが好ましい。焼結方法は特に限定されないが、放電プラズマ焼結（ＳＰＳ）、ホットプレス、超高圧プレスなどを用いることができる。

＜切削工具＞
本実施形態の焼結体は、上記のように優れた耐欠損性、耐摩耗性等の特性を示すため切削工具などに用いることが好適である。すなわち、本実施形態の切削工具は、上記の焼結体を含むものである。

ここで、上記切削工具としては、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、切削バイト等を挙げることができる。

なお、上記の切削工具は、その全体が本実施形態の焼結体で構成されていても良いし、その一部（たとえば刃先部分）のみが本実施形態の焼結体で構成されていても良い。また、このような切削工具は、その表面にコーティング膜が形成されていても良い。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜実施例１＞
原料として、６０体積％のｃＢＮと４０体積％の第１材料とを準備した。ｃＢＮは平均粒径２μｍであり、第１材料は下記のように中和共沈法により作製されたものであって、第１材料全体に対して３０体積％のＡｌ₂Ｏ₃が固溶した部分安定化ＺｒＯ₂であり、粒径は０．０１μｍであった。

（第１材料（前駆体）の作製）
第１材料は、前述の通り、２０１３年に発表された論文（J. Jpn. Soc. Powder Powder Metallurgy，Vol.60，No.10，P428-435）に基づき下記の方法により作製できる。

すなわち、まずオキシ塩化ジルコニウム（ＺｒＯＣｌ₂・８Ｈ₂Ｏ）と塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ₃）と塩化イットリウム（ＹＣｌ₃）とを水に加え、ＺｒＯ₂とＹ₂Ｏ₃とのモル比率が「ＺｒＯ₂：Ｙ₂Ｏ₃＝９８．５：１．５」で、しかもＹ₂Ｏ₃を添加したＺｒＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃とのモル比率が「（Ｙ₂Ｏ₃を添加したＺｒＯ₂）：Ａｌ₂Ｏ₃＝７５：２５」となるように混合水溶液を調製する。

次いで、この混合水溶液にアンモニア水溶液を添加し、ＺｒとＹとＡｌとを同時中和にて共沈させ、得られた沈殿物を濾過・水洗した後、乾燥を行なうことによって、非晶質水和ジルコニア（７５ｍｏｌ％（９８．５ｍｏｌ％ＺｒＯ₂−１．５ｍｏｌ％Ｙ₂Ｏ₃）−２５ｍｏｌ％Ａｌ₂Ｏ₃）固溶体粉体を調製する。

続いて、上記で得られた固溶体粉体を、７００℃で空気中９時間の条件で仮焼し（熱処理し）、更に９００℃で１時間仮焼して第１材料（前駆体）である結晶質のＺｒＯ₂（Ａｌ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃固溶）粉体を得る。この第１材料（前駆体）は、第１材料全体に対して３０体積％のＡｌ₂Ｏ₃が固溶した部分安定化ＺｒＯ₂である。

引続き、上記で準備したｃＢＮと第１材料（前駆体）とをボールミルを用いて混合し、混合物を得た。

続いて、上記の混合物を５等分し、圧力７ＧＰａかつ焼結温度を表１記載の温度として１５分間維持して焼結することにより焼結体Ｎｏ．１〜焼結体Ｎｏ．５の５種の焼結体を得た。

このようにして得られた焼結体Ｎｏ．１〜焼結体Ｎｏ．５について、上記のようにＣＰ加工を施すことにより、その断面をＳＥＭで１００００倍以上１５００００倍以下の倍率で観察することにより、第１材料中のＡｌ₂Ｏ₃の存在位置を特定するとともに、画像解析ソフト（商品名：「ＷｉｎＲＯＯＦｖｅｒ．６．５．３」、三谷商事株式会社製）を用いた２値化処理によりＡｌ₂Ｏ₃の円相当径（粒径）と含有量を算出した。その結果、粒径は、以下の表１の通りであり、含有量は原料とほぼ一致すること（３０体積％であって存在位置は結晶粒界または結晶粒内）が確認できた。また同時に、ｃＢＮの平均粒径と第１材料の平均粒径を確認したところ、ｃＢＮの平均粒径は原材料の平均粒径と一致していたが、第１材料中のＡｌ₂Ｏ₃の粒径は焼結温度に依存して変化することが確認できた。

また、同焼結体Ｎｏ．１〜焼結体Ｎｏ．５について、ＣＰ加工面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定した反射電子像、もしくはオージエ電子分光法による元素分析によりｃＢＮおよび第１材料の領域を確認した上で、上記の画像解析ソフトを用いた２値化処理により面積を測定したところ、各焼結体は第１材料とｃＢＮとを含み、第１材料とｃＢＮとの割合が原料比と一致することも確認できた。なお、第１材料は、上記の通り、３０体積％のＡｌ₂Ｏ₃が結晶粒界または結晶粒内に分散した部分安定化ＺｒＯ₂である。

次に、焼結体Ｎｏ．１〜焼結体Ｎｏ．５の各焼結体を用いて、ＣＮＭＡ１２０４０８、ネガランド角度１５°、ネガランド幅０．１２ｍｍの形状の切削工具を作製し、以下の切削条件で高速切削の切削試験を行なった。

（切削条件）
切削速度：９００ｍ／ｍｉｎ
送り：０．２ｍｍ
切込み：０．３ｍｍ
湿式／乾式：湿式（クーラント：エマルジョン）
装置：ＬＢ４０００（オークマ社製）
被削材：遠心鋳造鋳鉄（緻密パーライト、デンドライト組織等を有するＦＣ２５０（ネズミ鋳鉄））
被削材の形状：円筒状（外径φ９５ｍｍ）
（切削試験）
１０．０ｋｍ切削後の逃げ面摩耗量（μｍ）を測定するとともに、１２．０ｋｍ切削後の摩耗形態および欠損状況を観察した。その結果を表１に示す。

なお、比較例として焼結体Ｎｏ．６を作製し、上記と同様の切削試験を行なった。その結果も表１に示す。

なお、焼結体Ｎｏ．６は、次のようにして作製した。すなわち、６０体積％のｃＢＮ（上記と同じ）、３４体積％のＺｒＯ₂（平均粒径０．０５μｍ）、６体積％のＡｌ₂Ｏ₃（平均粒径２μｍ）の各粉末を準備した。ＺｒＯ₂およびＡｌ₂Ｏ₃の各粉末は第１材料に置き換わるものであり、ＺｒＯ₂粉末はＡｌ₂Ｏ₃を含んでいない（表１においてＡｌ₂Ｏ₃粉末の平均粒径は便宜上第１材料中の平均粒径の欄に記載した）。

そして、これらの各粉末を上記と同様に混合し、その混合物を焼結温度を１４００℃の一通りとすることを除き、上記と同様にして焼結することにより焼結体Ｎｏ．６を得た。

表１より明らかな通り、実施例の焼結体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５は、比較例の焼結体Ｎｏ．６に比し、１０．０ｋｍ切削後の逃げ面摩耗量が小さく耐摩耗性に優れているとともに、１２．０ｋｍ切削後の摩耗形態も良好であり、耐欠損性に優れていることが確認できた。

なお、焼結体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５を比較すると、焼結温度が低くなるほど、Ａｌ₂Ｏ₃の平均粒径が小さくなっており、耐摩耗性および耐欠損性の両者ともにより優れることが確認できた。

＜参考実験＞
上記で準備した第１材料（前駆体）のみを用いて、焼結温度を表１記載の温度とすることを除き、他は全て上記と同様にして焼結体Ｎｏ．７〜焼結体Ｎｏ．１０の４種の焼結体を得た。そして上記と同様にして切削試験を行なった。

焼結体Ｎｏ．７〜焼結体Ｎｏ．１０について、上記と同様にしてＡｌ₂Ｏ₃の粒径を測定した結果および切削試験の結果を上記の表１に示す。

表１より明らかなように、焼結温度が低くなるのに従いＡｌ₂Ｏ₃の粒径は小さくなる傾向を示したが、いずれも焼結体Ｎｏ．１〜焼結体Ｎｏ．５（すなわち、第１材料とｃＢＮとを混合して焼結したもの）のＡｌ₂Ｏ₃の粒径に比し、５〜１０倍程度大きくなっていた。また、１２．０ｋｍ切削後において、いずれも欠損を生じた。

以上より、第１材料とｃＢＮとを混合して焼結すると、極めて小さい粒径のＡｌ₂Ｏ₃が生成され、靭性が強化されることが追認できた。

＜実施例２＞
焼結体中の第１材料の含有量を以下の表２の通り変更することを除き、他は全て実施例１の焼結体Ｎｏ．３（すなわち焼結温度が１５００℃のもの）と同様にして、７種類の焼結体を作製した（焼結体Ｎｏ．３ａ、Ｎｏ．３ｂ、Ｎｏ．３ｃ、Ｎｏ．３ｄ、Ｎｏ．３ｅ、Ｎｏ．３ｆ、Ｎｏ．３ｇ）。

そして、これら７種類の焼結体を用いて、実施例１と同じ切削試験を行なった。その結果を以下の表２に示す。

なお、これら７種類の焼結体について実施例１と同様の方法により、第１材料中のＡｌ₂Ｏ₃の存在位置を特定するとともに、Ａｌ₂Ｏ₃の円相当径（粒径）と含有量を算出したところ、実施例１の焼結体Ｎｏ．３と同様であることが確認できた。また、実施例１と同様の方法により、各焼結体の組成（第１材料の含有量）が表２記載の通りであることを確認した。

表２より明らかなように、いずれの焼結体も優れた耐摩耗性と耐欠損性を示した。
＜実施例３＞
第１材料中のＡｌ₂Ｏ₃の含有量を以下の表３の通り変更することを除き、他は全て実施例１の焼結体Ｎｏ．３と同様にして、７種類の焼結体を作製した（焼結体Ｎｏ．３ｔ、Ｎｏ．３ｕ、Ｎｏ．３ｖ、Ｎｏ．３ｗ、Ｎｏ．３ｘ、Ｎｏ．３ｙ、Ｎｏ．３ｚ）。

上記焼結体の内、焼結体Ｎｏ．３ｔは、第１材料がＡｌ₂Ｏ₃のみで構成されるもの（すなわちＡｌ₂Ｏ₃の含有量が１００体積％となるＡｌ₂Ｏ₃単体からなるもの）であり、このようなＡｌ₂Ｏ₃として大明化学工業製ＴＭ−ＤＡＲを用いた。また、他の焼結体に含まれる第１材料は、実施例１と同じジルコニウム塩とアルミニウム塩とイットリウム塩を用い、ジルコニア（ＺｒＯ₂）とイットリア（Ｙ₂Ｏ₃）とのモル比率が「ＺｒＯ₂：Ｙ₂Ｏ₃＝９８．２：１．８〜９８．８：１．２」で、しかもイットリアを添加したジルコニアとアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）とのモル比率（（Ｙ₂Ｏ₃を添加したＺｒＯ₂）：Ａｌ₂Ｏ₃）が、それぞれ１０：９０（Ｎｏ．３ｕ）、３０：７０（Ｎｏ．３ｖ）、５０：５０（Ｎｏ．３ｗ）、５５：４５（Ｎｏ．３ｘ）、７５：２５（Ｎｏ．３）、８５：１５（Ｎｏ．３ｙ）、９５：５（Ｎｏ．３ｚ）となるように混合水溶液を調製することを除き、実施例１の第１材料と同様にして調製した。

そして、これら７種類の焼結体を用いて、実施例１と同じ切削試験を行なった。その結果を以下の表３に示す。

なお、これら７種類の焼結体について実施例１と同様の方法により、第１材料中のＡｌ₂Ｏ₃の存在位置を特定するとともに、Ａｌ₂Ｏ₃の円相当径（粒径）と含有量を算出したところ、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量を除き実施例１の焼結体Ｎｏ．３と同様であることが確認できた。また、実施例１と同様の方法により、各焼結体の組成を確認したところ、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量を除き実施例１の焼結体Ｎｏ．３と同様であることが確認できた。

なお、第１材料中のＡｌ₂Ｏ₃の含有量は、上記のように中和共沈法による調製時にＡｌ₂Ｏ₃の含有量を調整したものある。

表３より明らかなように、焼結体Ｎｏ．３ｔを除きいずれの焼結体も優れた耐摩耗性と耐欠損性を示した。とりわけ、第１材料中のＡｌ₂Ｏ₃の含有量が５〜５０体積％である焼結体Ｎｏ．３、Ｎｏ．３ｘ、Ｎｏ．３ｙ、およびＮｏ．３ｚは、良好な耐欠損性を示し、第１材料中のＡｌ₂Ｏ₃の含有量が５０体積％超９０体積％以下である焼結体Ｎｏ．３ｕ、Ｎｏ．３ｖ、およびＮｏ．３ｗは、良好な耐摩耗性を示した。

＜実施例４＞
焼結体中の第１材料（含有量：４０体積％）を、２３体積％の第１材料と１７体積％の表４記載の第３相および／または第４相とに置き換えることを除き、他は全て実施例１の焼結体Ｎｏ．３と同様にして、２４種類の焼結体を作製した（焼結体Ｎｏ．３０１〜Ｎｏ．３２４）。

そして、これら２４種類の焼結体を用いて、実施例１と同じ切削試験を行なった。その結果を以下の表４に示す。

なお、これら２４種類の焼結体について実施例１と同様の方法により、第１材料中のＡｌ₂Ｏ₃の存在位置を特定するとともに、Ａｌ₂Ｏ₃の円相当径（粒径）と含有量を算出したところ、実施例１の焼結体Ｎｏ．３と同様であることが確認できた。

また、各焼結体のＣＰ加工面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定した反射電子像、もしくはオージエ電子分光法による元素分析によりｃＢＮ、第１材料、第３相、および第４相の領域を確認した上で、上記の画像解析ソフトを用いた２値化処理により面積を測定し、ｃＢＮ、第１材料、第３相、および第４相の各組成および含有量が上記および表４記載のものと同じであることが確認できた。

表４より明らかなように、いずれの焼結体も優れた耐摩耗性と耐欠損性を示した。
＜実施例５＞
焼結体中の第１材料（含有量：４０体積％）を、以下の第１材料（１）〜第１材料（６）にそれぞれ置き換えることを除き、他は全て実施例１の焼結体Ｎｏ．３と同様にして、６種類の焼結体を作製した。

［第１材料（１）］
部分安定化ＺｒＯ₂粉末（商品名：「ＴＺ−３Ｙ」、東ソー製、平均粒径：４５ｎｍ）とＡｌ₂Ｏ₃粉末（商品名：「ＴＭ−ＤＡＲ」、大明化学製、平均粒径：０．１μｍ）とを、溶媒（エタノール）中でボールミルを用いて混合し、混合スラリーを得た。なお、両粉末の混合割合は、焼結体中での含有割合がＺｒＯ₂が３４体積％、Ａｌ₂Ｏ₃が６体積％（第１材料中に占める割合：１５体積％）となるように混合した。

次いで、上記で得られた混合スラリーをスプレードライヤー（商品名：「ＦＲ１２５」、プリス製）により造粒（噴霧造粒）することにより造粒粉末を得た。

続いて、この造粒粉末を熱処理炉を用いて「１０００℃、真空中、３時間」という条件により焼結することにより、強度を強化した造粒物である第１材料（１）を得た。

［第１材料（２）］
部分安定化ＺｒＯ₂粉末とＡｌ₂Ｏ₃粉末とを、焼結体中での含有割合がＺｒＯ₂が２８体積％、Ａｌ₂Ｏ₃が１２体積％（第１材料中に占める割合：３０体積％）となるように混合することを除き、他は全て第１材料（１）と同様にして第１材料（２）を得た。

［第１材料（３）］
部分安定化ＺｒＯ₂粉末とＡｌ₂Ｏ₃粉末とを、焼結体中での含有割合がＺｒＯ₂が２０体積％、Ａｌ₂Ｏ₃が２０体積％（第１材料中に占める割合：５０体積％）となるように混合することを除き、他は全て第１材料（１）と同様にして第１材料（３）を得た。

［第１材料（４）］
部分安定化ＺｒＯ₂粉末（商品名：「ＴＺ−３Ｙ」、東ソー製、平均粒径：４５ｎｍ）とＡｌ₂Ｏ₃粉末（商品名：「ＴＭ−ＤＡＲ」、大明化学製、平均粒径：０．１μｍ）とを、バインダーとしてポリビニルブチラール（商品名：「エスレックＢ」、積水化学工業株式会社製）を１０質量％添加した溶媒（エタノール）中でボールミルを用いて混合し、混合スラリーを得た。なお、両粉末の混合割合は、焼結体中での含有割合がＺｒＯ₂が３４体積％、Ａｌ₂Ｏ₃が６体積％（第１材料中に占める割合：１５体積％）となるように混合した。

次いで、上記で得られた混合スラリーをスプレードライヤー（商品名：「ＦＲ１２５」、プリス製）により造粒（噴霧造粒）することにより造粒粉末を得、これを第１材料（４）とした。

［第１材料（５）］
部分安定化ＺｒＯ₂粉末とＡｌ₂Ｏ₃粉末とを、焼結体中での含有割合がＺｒＯ₂が２８体積％、Ａｌ₂Ｏ₃が１２体積％（第１材料中に占める割合：３０体積％）となるように混合することを除き、他は全て第１材料（４）と同様にして第１材料（５）を得た。

［第１材料（６）］
部分安定化ＺｒＯ₂粉末とＡｌ₂Ｏ₃粉末とを、焼結体中での含有割合がＺｒＯ₂が２０体積％、Ａｌ₂Ｏ₃が２０体積％（第１材料中に占める割合：５０体積％）となるように混合することを除き、他は全て第１材料（４）と同様にして第１材料（６）を得た。

そして、上記のようにして得られた６種類の焼結体を用いて、実施例１と同じ切削試験を行なった。その結果を以下の表５に示す。

なお、これら６種類の焼結体について実施例１と同様の方法により、第１材料中のＡｌ₂Ｏ₃の存在位置を特定するとともに、Ａｌ₂Ｏ₃の円相当径（粒径）と含有量を算出したところ、第１材料の粒径はほぼ０．１５μｍであり、Ａｌ₂Ｏ₃の粒径は０．１μｍであり、ＺｒＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃の焼結体中での含有割合がほぼ上記の通りとなっていることを確認した。

また、各焼結体のＣＰ加工面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定した反射電子像、もしくはオージエ電子分光法による元素分析によりｃＢＮ、ＺｒＯ₂、およびＡｌ₂Ｏ₃の領域を確認した上で、上記の画像解析ソフトを用いた２値化処理により面積を測定したところ、ｃＢＮ、ＺｒＯ₂、およびＡｌ₂Ｏ₃の各組成および含有量が原料配合時のものとほぼ同じであることが確認できた。

表５より明らかなように、いずれの焼結体も優れた耐摩耗性と耐欠損性を示した。
＜実施例６＞
焼結体中の第１材料を、以下のようにして作製した第１材料（この第１材料を便宜上「第１材料Ａ」とする）に置き換えること（すなわち焼結体原料の第１材料前駆体を以下の「第１材料Ａ」に置き換えること）を除き、他は全て実施例１の焼結体Ｎｏ．３と同様にして、焼結体を作製した（この焼結体を便宜上「焼結体Ｎｏ．６０１」とする）。

（第１材料Ａの作製）
第１材料Ａは、前述の通り、２０１１年に発表された論文（J. Jpn. Soc. Powder Powder Metallurgy，Vol.58，No.12，P727-732）に基づき下記の方法（ゾル−ゲル法）により作製できる。

すなわち、まずＺｒ−ｉ−（ＯＣ₃Ｈ₇）₄、Ａｌ（ＯＣ₃Ｈ₇）₃、Ｙ（ＯＣ₃Ｈ₇）₃を２−プロパノール中で２時間処理した後、ＮＨ₄ＯＨを添加する。次いで、７８℃にて２４時間還流することによって、加水分解生成物を得る。続いて、この加水分解生成物を遠心分離した後、熱水で洗浄する。

引続き、上記で洗浄したものを真空中、１２０℃で乾燥することにより前駆体を得る。配合比はＺｒＯ₂に対して、１．５モル％のＹ₂Ｏ₃および２５モル％のＡｌ₂Ｏ₃となるように調合する。このようにして得られた前駆体（粉体）を７００℃で空気中９時間の条件で仮焼し（熱処理し）、更に９００℃で１時間仮焼して第１材料Ａである結晶質のＺｒＯ₂（Ａｌ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃固溶）粉体を得る。この第１材料Ａは、第１材料全体に対して３０体積％のＡｌ₂Ｏ₃が固溶した部分安定化ＺｒＯ₂である。

一方、上記の焼結体Ｎｏ．６０１中の第１材料Ａ（含有量：４０体積％）を、２３体積％の第１材料Ａと１７体積％の表６記載の第３相および／または第４相とに置き換えることを除き、他は全て焼結体Ｎｏ．６０１と同様にして、１６種類の焼結体を作製した（焼結体Ｎｏ．６０２〜Ｎｏ．６１７）。

そして、これら１７種類の焼結体を用いて、実施例１と同じ切削試験を行なった。その結果を以下の表６に示す。

なお、これら１７種類の焼結体について実施例１と同様の方法により、第１材料中のＡｌ₂Ｏ₃の存在位置を特定するとともに、Ａｌ₂Ｏ₃の円相当径（粒径）と含有量を算出したところ、実施例１の焼結体Ｎｏ．３と同様であることが確認できた。

また、各焼結体のＣＰ加工面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定した反射電子像、もしくはオージエ電子分光法による元素分析によりｃＢＮ、第１材料、第３相、および第４相の領域を確認した上で、上記の画像解析ソフトを用いた２値化処理により面積を測定したところ、ｃＢＮ、第１材料、第３相、および第４相の各組成および含有量が上記および表６記載のものと同じであることが確認できた。

表６より明らかなように、いずれの焼結体も優れた耐摩耗性と耐欠損性を示した。
以上のように本発明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。

Claims

第１材料と立方晶窒化ホウ素とを含む焼結体であって、
前記第１材料は、５〜９０体積％のＡｌ₂Ｏ₃が結晶粒界または結晶粒内に分散した部分安定化ＺｒＯ₂である、焼結体。
前記第１材料は、５〜５０体積％のＡｌ₂Ｏ₃が結晶粒界または結晶粒内に分散した部分安定化ＺｒＯ₂である、請求項１に記載の焼結体。
前記第１材料は、５０体積％超７０体積％以下のＡｌ₂Ｏ₃が結晶粒界または結晶粒内に分散した部分安定化ＺｒＯ₂である、請求項１に記載の焼結体。
前記第１材料は、７０体積％超９０体積％以下のＡｌ₂Ｏ₃が結晶粒界または結晶粒内に分散した部分安定化ＺｒＯ₂である、請求項１に記載の焼結体。
前記Ａｌ₂Ｏ₃は、その粒径が１μｍ以下の粒子である、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の焼結体。
前記Ａｌ₂Ｏ₃は、その粒径が０．５μｍ以下の粒子である、請求項５に記載の焼結体。
前記Ａｌ₂Ｏ₃は、その粒径が０．１μｍ以下の粒子である、請求項６に記載の焼結体。
前記焼結体は、２０〜８０体積％の前記第１材料を含む、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の焼結体。
前記焼結体は、さらに第３相を含み、
前記第３相は、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、およびＺｒＯからなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の焼結体。
前記焼結体は、さらに第４相を含み、
前記第４相は、周期表の４族元素、５族元素、６族元素、Ａｌ、およびＳｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、およびホウ素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる少なくとも１種の化合物である、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の焼結体。
請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の焼結体を含む切削工具。