KR20180125520A - 절삭 인서트 및 절삭 공구 - Google Patents

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Abstract

일실시형태의 절삭 인서트는 제 1 면과, 제 2 면과, 제 1 면 및 제 2 면이 교차하는 제 1 능선에 위치하는 제 1 절삭 날을 구비하는 기체를 구비한다. 기체는 TiCN을 함유하는 경질상과, Co 및 Ni 중 적어도 한쪽을 함유하는 결합상을 갖는다. 경질상은 X선 회절 분석에 있어서의 (422)면의 피크의 비교에 있어서 고각도측에 관찰되는 제 1 경질상과, 저각도측에 관찰되는 제 2 경질상을 갖는다. 제 2 면에 있어서의 제 2 경질상의 압축 잔류 응력이 제 1 면에 있어서의 제 2 경질상의 압축 잔류 응력보다 작다.

Description

절삭 인서트 및 절삭 공구
본 개시는 절삭 가공에 사용되는 절삭 인서트에 관한 것이다.
현재 절삭 공구에 사용되는 절삭 인서트의 재료로서 티탄을 주성분으로 하는 서멧이 널리 사용되어 있다. 예를 들면, 일본 특허공개 평 1-31949호 공보(특허문헌 1)에서는 숏피닝법에 의해 표면에 위치하는 경질상에 압축 응력이 남는(이하, 압축 잔류 응력이라고 기재하는 경우가 있다) 서멧으로 이루어지는 절삭 인서트가 개시되어 있다. 또한, 일본 특허공개 2011-088239호 공보(특허문헌 2)에서는 습식 블라스트 처리에 의해 표면에 위치하는 경질상에 압축 응력이 남는 서멧으로 이루어지는 절삭 인서트가 개시되어 있다.
일실시형태의 절삭 인서트는 제 1 면과, 상기 제 1 면에 인접하는 제 2 면과, 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면이 교차하는 제 1 능선 중 적어도 일부에 위치하는 제 1 절삭 날을 구비하는 기체를 구비한다. 상기 기체는 티탄의 탄질화물을 함유하는 경질상과, 코발트 및 니켈 중 적어도 한쪽을 함유하는 결합상을 갖는다. 상기 경질상은 X선 회절 분석에 있어서의 (422)면의 피크의 비교에 있어서 고각도측에 관찰되는 제 1 경질상과, 저각도측에 관찰되는 제 2 경질상을 갖는다. 상기 제 2 면에 있어서의 상기 제 2 경질상의 압축 잔류 응력이 상기 제 1 면에 있어서의 상기 제 2 경질상의 압축 잔류 응력보다 작다.
도 1은 일실시형태의 절삭 인서트를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 절삭 인서트에 있어서의 A-A 단면의 일부를 확대한 확대도이다.
도 3은 도 1의 절삭 인서트를 구성하는 서멧의 조직의 일례의 모식도이다.
도 4는 도 1의 절삭 인서트에 있어서의 절삭 날을 관찰한 상태를 나타내는 모식도이다.
도 5는 도 1의 절삭 인서트에 있어서의 A-A 단면의 다른 일부를 확대한 확대도이다.
도 6은 일실시형태의 절삭 공구를 나타내는 상면도이다.
금번에 있어서는 절삭 날에 있어서의 내결손성 및 내마모성이 우수한 절삭 인서트가 요망되어 있다.
일실시형태의 절삭 인서트(1)에 대해서 도 1~도 5를 토대로 설명한다.
도 1, 도 2에 나타내는 절삭 인서트(1)(이하, 인서트(1)로 약기한다)는 다각판상체의 기체(2)를 구비하고 있다. 또한, 기체(2)가 피복층(도시하지 않음)에 덮여 있지 않을 때에는 기체(2) 그것이 인서트(1)이다. 인서트(1)는 기체(2)만으로 구성되어 있거나, 또한 기체(2) 및 기체(2)를 피복하는 피복층으로 구성되어 있어도 좋다.
기체(2)는 도 1에 나타내는 바와 같이 제 1 면(3)과, 제 1 면(3)에 인접하는 제 2 면(4)과, 제 1 면(3) 및 제 2 면(4)이 교차하는 제 1 능선 중 적어도 일부에 위치하는 제 1 절삭 날(5)을 구비하고 있다. 제 1 면(3)은 적어도 일부가 경사면 영역이 되는 것이며, 또한 제 2 면(4)은 적어도 일부가 여유면 영역이 되는 것이다.
기체(2)는 도 3에 나타내는 바와 같이 티탄(Ti)의 탄질화물을 함유하는 경질상(11)과, 코발트(Co) 및 니켈(Ni) 중 적어도 한쪽을 함유하는 결합상(12)을 갖고 있다. 기체(2)로서는, 예를 들면 서멧을 들 수 있다.
경질상(11)은 서로 조성이 상이한 2종의 상으로서 제 1 경질상(13) 및 제 2 경질상(14)을 갖고 있다. 2종의 상은 경질상(11)을 X선 회절 분석하여 (422)면의 피크를 비교했을 경우에 서로 상이한 값이 된다. 본 실시형태에서는 X선 회절 분석에 있어서의 (422)면의 피크의 비교에 있어서, 제 1 경질상(13)이 고각도측에 관찰되고, 제 2 경질상(14)이 저각도측에 관측된다.
본 실시형태의 인서트(1)에서는 제 1 경질상(13)에 있어서의 (422)면의 피크가 제 2 경질상(14)에 있어서의 (422)면의 피크보다 고각도측에 관측되기 때문에 제 1 경질상(13)의 압축 잔류 응력은 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력보다 크다.
그리고 본 실시형태의 인서트(1)는 제 2 면(4)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력이 제 1 면(3)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력보다 작다. 이러한 구성을 충족시키고 있음으로써 제 2 면(4)의 여유면 영역에 있어서의 제 2 경질상(14)의 탈립이 발생하기 쉽기 때문에 제 1 절삭 날(5)을 날카로운 구성으로 하기 쉬워 날카로운 정도를 높일 수 있다. 또한, 여유면 영역에 있어서의 제 2 경질상(14)의 탈락이 발생하기 쉬운 점에서 피삭재(被削材)의 형상에 익숙해지기 쉽기 때문에 절삭 가공에 있어서 보다 평활한 마무리면을 얻을 수 있다.
또한, 제 1 면(3)의 경사면 영역에 있어서는 제 2 경질상(14)의 탈립이 발생하기 어려워 크레이터 마모와 같은 마모가 발생하기 어렵다. 그 때문에 경사면 영역을 갖는 제 1 면(3)의 내마모성이 높아진다.
또한, 제 2 면(4)에 있어서의 제 1 경질상(13)의 압축 잔류 응력이 제 1 면(3)에 있어서의 제 1 경질상(13)의 압축 잔류 응력보다 클 경우에는 제 1 면(3)의 내마모성을 더 높임과 아울러, 제 1 절삭 날(5)을 더 날카로운 구성으로 하기 쉬워진다. 이것은 제 1 면(3)에 있어서의 제 1 경질상(13)의 압축 잔류 응력이 상대적으로 작을 경우에는 제 1 면(3)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력을 크게 하기 쉽고, 또한 제 2 면(4)에 있어서의 제 1 경질상(13)의 압축 잔류 응력이 상대적으로 클 경우에는 제 2 면(4)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력을 작게 하기 쉽기 때문이다.
제 1 면(3) 및 제 2 면(4)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력은 각각 특정 값에 한정될 필요는 없고, 제 2 면(4)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력이 제 1 면(3)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력보다 작으면 좋다.
특히, 제 2 면(4)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력이 10~400㎫일 경우에는 제 1 절삭 날(5)을 더 예리한 상태로 하는 것이 가능하며, 날카로운 정도를 더 높일 수 있다. 또한, 제 1 면(3)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력이 450~1000㎫일 경우에는 경사면 영역에 있어서의 제 2 경질상(14)의 탈립이 더 발생하기 어려워지기 때문에 제 1 면(3)의 내마모성이 더 높아진다.
도 1에 나타내는 기체(2)는 사각판상체이며, 제 1 면(3) 및 제 2 면(4)이 각각 사각형이지만, 기체(2)의 형상은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제 1 면(3)이 삼각형이며 기체(2)가 삼각판상체이어도 아무런 문제없다. 또한, 제 1 면(3)이 원형이며 기체(2)가 원판상체이어도 아무런 문제없다.
제 1 면(3) 및 제 2 면(4)이 교차하는 제 1 능선 중 적어도 일부에는 제 1 절삭 날(5)이 위치하고 있다. 이때, 제 1 면(3) 및 제 2 면(4)이 교차하는 제 1 능선의 전체에 제 1 절삭 날(5)이 위치하고 있거나, 또한 제 1 면(3) 및 제 2 면(4)이 교차하는 제 1 능선의 일부에만 제 1 절삭 날(5)이 위치하고 있어도 좋다.
본 실시형태에 있어서의 기체(2)는 복수의 경질상(11) 및 복수의 결합상(12)을 갖고 있다. 또한, 복수의 경질상(11)은 복수의 제 1 경질상(13) 및 복수의 제 2 경질상(14)에 의해 구성되어 있다. 기체(2)를 구성하는 제 1 경질상(13), 제 2 경질상(14), 및 결합상(12)은 전자선 마이크로 애널라이저(EPMA) 또는 오제 분석으로 각 원소의 분포 상태 및 함유비를 확인함으로써 판별할 수 있다. 또한, 제 1 경질상(13) 및 제 2 경질상(14)의 입경의 측정은 CIS-019D-2005에 규정된 초경합금의 평균 입경의 측정 방법에 준하여 측정하면 좋다.
경질상(11)은 티탄의 탄질화물(TiCN)을 함유하고 있다. 제 1 경질상(13) 및 제 2 경질상(14)은 각각 티탄의 탄질화물만을 함유하고 있는 구성이어도 좋고, 또한 티탄 이외에 주기율표 제 4, 5, 및 6족 금속 중 1종 이상을 포함하고 있어도 좋다. 예를 들면, 제 1 경질상(13)이 TiCN상으로 이루어지고, 제 2 경질상(14)이 티탄 및 주기율표 제 4, 5, 및 6족 금속 중 1종 이상의 복합 탄질화물의 상으로 이루어져 있어도 좋다.
제 1 경질상(13) 및 제 2 경질상(14)은, 예를 들면 제 1 경질상(13)이 심부로서 위치하고, 제 2 경질상(14)이 주변부로서 심부를 둘러싸서 위치한다.
X선 회절 분석에 있어서의 (422)면의 피크는 2θ의 값이 135~140˚ 사이에 나타난다. 상기 각도 범위에 있어서의 저각도측에 나타나는 피크 p2(422)가 제 2 경질상(14)에 귀속되는 피크, 고각도측에 나타나는 피크 p1(422)이 제 1 경질상(13)에 귀속되는 피크이다.
단, 상기 X선 회절 분석은 정밀도가 높은 것으로 하기 위해 측정 위치는 기체(2)에 있어서의 절삭 날로부터 1㎜ 이상 떨어진 위치로 한다. 또한, 상기 X선 회절 분석은, 예를 들면 경면 가공한 제 1 면(3) 및 제 2 면(4)에 X선의 선원으로서 CuKα선을 사용하고, 출력=45㎸, 110㎃의 조건으로 조사해서 행하면 좋다.
상기 X선 회절 분석을 행함으로써 경질상(11)의 잔류 응력을 측정하는 것이 가능하다. 또한, 경질상(11)에 있어서의 잔류 응력의 산출에 있어서 질화 티탄의 푸아송비=0.20, 영률=423729㎫를 사용하여 산출하면 좋다.
경질상(11)은 상기 제 1 경질상(13) 및 제 2 경질상(14)을 주로 갖고 있다. 그 때문에 경질상(11)이 제 1 경질상(13) 및 제 2 경질상(14) 이외의 상, 예를 들면 주기율표 제 4, 5, 및 6족 금속 중 티탄 이외의 1종 이상의 탄화물이나 질화물로 이루어지는 상을 갖고 있어도 좋다. 단, 현미경을 사용한 관찰에 있어서, 경질상(11) 전체의 면적에 있어서의 제 1 경질상(13) 및 제 2 경질상(14)의 면적의 비율은 90면적% 이상인 것이 바람직하다.
경질상(11)을 구성하는 제 1 경질상(13)의 크기는, 예를 들면 평균 입경(d1)을 0.05~0.5㎛로 설정할 수 있다. 또한, 경질상(11)을 구성하는 제 2 경질상(14)의 크기는, 예를 들면 평균 입경(d2)을 0.5~2㎛로 설정할 수 있다.
단, 제 1 경질상(13) 및 제 2 경질상(14)의 크기는 상기 값에 한정되는 것은 아니다. 또한, 입경비(d2/d1)가 3~10일 때에는 제 1 면(3) 및 제 2 면(4)의 최대 높이를 소정 범위 내로 제어하기 쉽다. 또한, 입경비가 상기 범위일 경우에는 제 1 경질상(13) 및 제 2 경질상(14)의 탈립를 억제하기 쉽다.
결합상(12)은 코발트 및 니켈 중 적어도 한쪽을 함유하고 있다. 즉, 결합상(12)은 코발트 또는 니켈 중 어느 한쪽만을 함유하고 있어도 좋고, 또한 코발트 및 니켈의 양쪽을 함유하고 있어도 좋다.
또한, 코발트 및 니켈에 추가하여 텅스텐(W)을 함유하고 있어도 좋다. 이때, 결합상(12)이 텅스텐의 질량비가 상이한 2종의 상으로서 제 1 결합상(15) 및 제 2 결합상(16)을 갖고 있어도 좋다. 일례로서 코발트 및 니켈의 총량에 대한 텅스텐의 질량비(W/(Co+Ni))가 0.8 이하인 제 1 결합상(15)과, W/(Co+Ni)가 1.2 이상인 제 2 결합상(16)을 함유하고 있어도 좋다.
예를 들면, 현미경을 사용하여 기체(2)를 관찰하고, 전자선 마이크로 애널라이저(EPMA)로 각 금속 원소의 분포를 확인함과 아울러, 각 위치에 있어서의 금속 원소의 비율의 결과에 의거함으로써 제 1 결합상(15) 및 제 2 결합상(16)의 판별이 가능하다.
결합상(12)이 상기 제 1 결합상(15) 및 제 2 결합상(16)을 가질 경우에는 기체(2)의 방열성을 높일 수 있다. 그 때문에 절삭 가공 시에 있어서의 제 1 절삭 날(5)의 온도의 상승이 억제되어 제 1 절삭 날(5)에 있어서의 내마모성이 향상한다.
또한, 텅스텐의 질량비가 상대적으로 큰 제 2 결합상(16)을 가질 경우에는 비교적 탄성이 높기 때문에 인서트(1)에 충격이 가해졌을 때에 제 2 결합상(16)이 탄성 변형됨으로써 충격을 흡수하기 쉽다. 그 때문에 기체(2)의 내결손성을 높일 수 있고, 절삭 가공 중에 제 1 절삭 날(5)에 있어서 치핑이 발생할 우려를 작게 할 수 있다.
텅스텐의 질량비가 상대적으로 작은 제 1 결합상(15)을 가질 경우에는 제 1 경질상(13) 및 제 2 경질상(14)과 결합상(12)의 젖음성이 높아진다. 그 때문에 기체(2) 중에 크랙이 진전될 우려가 작아져 인서트(1)의 내결손성을 높일 수 있다.
또한, 결합상(12)이 제 1 결합상(15) 및 제 2 결합상(16)을 가질 경우에는 제 1 면(3)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력이 450~1000㎫임과 아울러, 제 2 면(4)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력이 10~400㎫인 기체(2)를 용이하게 제조할 수 있다.
결합상(12)은 상기 제 1 결합상(15) 및 제 2 결합상(16)을 주로 갖고 있다. 그 때문에 도 3에는 특별히 도시하지 않지만, 결합상(12)이 제 1 결합상(15) 및 제 2 결합상(16) 이외의 상, 예를 들면 W/(Co+Ni)가 0.8보다 크고, 1.2 미만(0.8<W/(Co+Ni)<1.2)인 제 3 결합상을 갖고 있어도 좋다. 단, 현미경을 사용한 관찰에 있어서, 결합상(12) 전체의 면적에 있어서의 제 1 결합상(15) 및 제 2 결합상(16)의 면적의 비율은 90면적% 이상인 것이 바람직하다.
상기 제 3 결합상이 제 1 결합상(15) 및 제 2 결합상(16)의 연결 부분에 위치하고 있을 경우에는 제 1 결합상(15) 및 제 2 결합상(16) 사이에 양자의 열팽창 차에 기인하는 크랙이 발생할 가능성을 작게 할 수 있다. 또한, 제 3 결합상이 제 1 경질상(13) 및 제 2 경질상(14)에 접하고 있을 경우에는 경질상(11) 및 결합상(12)의 접합성을 높일 수 있다.
기체(2)에 함유되는 금속 총량(탄소, 질소를 제외함)에 대한 각 금속 원소의 함유량은, 예를 들면 Ti를 30~55질량%, W를 10~30질량%, 니오브(Nb)를 0~20질량%, 몰리브덴(Mo)을 0~10질량%, 탄탈(Ta)을 0~10질량%, 바나듐(V)을 0~5질량%, 지르코늄(Zr)을 0~5질량%, Co를 5~25질량%, Ni를 0~15질량%로 설정할 수 있다. 기체(2)에 함유되는 각 금속 원소의 함유량이 상기 범위일 경우에는 기체(2)의 내마모성 및 내결손성을 높일 수 있다.
또한, 기체(2)에 함유되는 탄소 및 질소의 함유량은, 예를 들면 탄소 및 질소의 함유량의 총량에 대한 질소의 질량에서의 함유비(N/(C+N))를 0.45~0.55로 설정할 수 있다. N/(C+N)이 상기 범위일 경우에는 기체(2)의 내마모성 및 내결손성을 함께 높일 수 있고, 절삭 가공 중에 있어서 제 1 절삭 날(5)에 치핑이 발생할 우려를 작게 할 수 있다. 기체(2)에 함유되는 탄소 및 질소의 구체적인 양으로서는, 예를 들면 기체(2)에 있어서의 탄소 함유량으로서 6~6.5질량%, 질소 함유량으로서 6.5~7.4질량%로 설정할 수 있다.
또한, 기체(2)에 있어서의 탄소 및 질소의 함유량을 평가할 경우에는 기체(2)의 표면으로부터 500㎛ 이상 깊은 부분을 인출시키면 좋다. 이 부분의 서멧을 분말로 함과 아울러, EPMA 또는 오제 분석에 의해 탄소 및 질소의 함유 비율을 평가할 수 있다.
기체(2)를 구성하는 제 1 경질상(13), 제 2 경질상(14), 제 1 결합상(15), 및 제 2 결합상(16)의 비율은 특정 값에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 기체(2)에 있어서의 각 상의 시야 전체에 대한 면적비에 관해서 경질상(11)의 면적비를 65~95면적%, 결합상(12)의 면적비를 5~35면적%로 설정할 수 있다. 면적비는 현미경을 사용하여 기체(2)를 관찰한 결과의 사진 등으로부터 주지의 화상 해석법을 사용하여 산출할 수 있다. 특히, 경질상(11)의 면적비가 65~85면적%, 결합상(12)의 면적비가 15~35면적%일 경우에는 기체(2)의 내구성이 높아진다.
또한, 현미경을 사용한 관찰에 있어서, 제 1 경질상(13)의 면적비 S1가 시야 전체에 대한 면적비로 20~35면적%임과 아울러, 제 2 경질상(14)의 면적비 S2가 시야 전체에 대한 면적비로 35~50면적%일 때에는 기체(2)의 내마모성을 유지하면서 내결손성을 높일 수 있다.
현미경을 사용한 관찰에 있어서의 제 1 결합상(15) 및 제 2 결합상(16)의 면적비는 일례로서 제 1 결합상(15)의 면적비 B1을 시야 전체에 대한 면적비로 15~22면적%, 제 2 결합상(16)의 면적비 B2를 시야 전체에 대한 면적비로 2~20면적%로 설정할 수 있다.
이때, 면적비 B1에 대한 면적비 B2의 비율(B2/B1)이 0.1~2일 경우에는 기체(2)의 내마모성 및 내결손성을 함께 높일 수 있다. 특히, B2/B1이 0.3~1.5일 경우에는 기체(2)의 내마모성 및 내결손성을 보다 한층 높일 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 기체(2)는 제 1 면(3)을 포함하는 제 1 영역(6)과, 제 1 영역(6)보다 제 1 면(3)으로부터 떨어져 위치하는 제 2 영역(7)을 갖고 있다. 예를 들면, 도 2에 있어서는 제 2 영역(7)이 기체(2)에 있어서의 베이스를 구성하고 있으며, 이 제 2 영역(7) 상에 제 1 면(3)을 포함하도록 층상의 제 1 영역(6)이 위치하는 구성으로 되어 있다. 이때, 제 1 영역(6)의 두께(ts)가 20~100㎛일 경우에는 크레이터 마모의 진행을 억제하는 효과가 높다.
여기에서 제 1 영역(6)에 있어서의 결합상(12)의 함유 비율이 제 2 영역(7)에 있어서의 결합상(12)의 함유 비율보다 작을 경우에는 제 1 면(3)에 있어서의 크레이터 마모가 더 발생하기 어려워진다. 이것은 제 1 면(3)을 포함하는 제 1 영역(6)에 있어서의 결합상(12)의 함유 비율이 상대적으로 작음으로써 제 1 영역(6)에 있어서의 경질상(11)의 함유 비율을 높일 수 있기 때문이다.
도 2에 나타내는 기체(2)에 있어서는 제 2 영역(7) 상에 제 1 영역(6)이 위치하고 있으므로 제 2 면(4)은 적어도 일부에 제 2 영역(7)을 포함하고 있다. 이때, 제 2 면(4)에 있어서의 제 2 영역(7)의 결합상(12)의 함유 비율이 제 2 영역(7) 중 제 2 면(4)으로부터 500㎛ 이상 깊은 위치에 있어서의 결합상(12)의 함유 비율보다 작을 경우에는 기체(2)의 내구성을 높이면서 제 1 절삭 날(5)을 날카로운 구성으로 하기 쉽다.
이것은 제 2 영역(7)에 있어서의 결합상(12)의 함유 비율이 제 1 영역(6)에 있어서의 결합상(12)의 함유 비율과 비교해서 높음으로써 기체(2)의 내구성을 높이면서 제 2 영역(7)에 있어서의 제 2 면(4)으로부터 500㎛ 이상 깊은 위치와 비교해서 제 2 면(4)에 있어서의 제 2 영역(7)의 결합상(12)의 함유 비율이 작음으로써 여유면 영역에 있어서의 제 2 경질상(14)의 탈락이 발생하기 쉬워지기 때문이다.
본 실시형태의 인서트(1)에 있어서는 제 2 면(4)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력이 제 1 면(3)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력보다 작다. 여기에서 제 2 영역(7)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력이 제 1 영역(6)에 있어서의 제 2 경질상(14)의 압축 잔류 응력보다 작을 경우에는 절삭 가공을 장시간 행한 경우에 있어서도 제 1 면(3)의 내마모성을 높게 유지할 수 있음과 아울러, 안정되게 제 1 절삭 날(5)을 날카로운 구성으로 하기 쉬워진다.
제 2 경질상(14) 중 제 1 면(3)에 위치하는 것뿐만 아니라 제 1 영역(6)에 위치하는 것의 압축 잔류 응력이 상대적으로 클 때에는 절삭 가공을 장시간 행함으로써 제 1 면(3)에 위치하는 제 2 경질상(14)의 일부가 탈립했을 경우에도 제 1 영역(6)의 전체에서 안정되게 크레이터 마모의 진행을 억제할 수 있다.
또한, 제 2 경질상(14) 중 제 2 면(4)에 위치하는 것뿐만 아니라 제 2 영역(7)에 위치하는 것의 압축 잔류 응력이 상대적으로 작을 때에는 절삭 가공을 장시간 행함으로써 제 2 면(4)에 위치하는 제 2 경질상(14)의 일부가 탈립한 경우에도 이 탈립에 의해 제 2 면(4)에 노출하는 별도의 제 2 경질상(14)을 더 탈립시킬 수 있다. 그 때문에 안정되게 제 1 절삭 날(5)을 날카로운 구성으로 하기 쉬워진다.
제 1 절삭 날(5)이 위치하는 제 1 능선은 거시적으로는 선형상이지만, 엄밀히 선형상일 필요는 없다. 제 1 면(3) 및 제 2 면(4)이 교차하는 제 1 능선은 소위 모따기 가공 또는 호닝 가공에 의해 미시적으로는 곡면형상이어도 좋다. 제 1 능선이 곡면형상일 경우에는 제 1 절삭 날(5)에 파편이 발생할 우려가 작아져 제 1 절삭 날(5)의 내구성이 높아진다.
제 1 능선이 곡면형상일 경우에는 제 1 면(3) 및 제 2 면(4)에 직교함과 아울러, 제 1 절삭 날(5)과 교차하는 단면에 있어서 제 1 면(3) 및 제 2 면(4)이 볼록 곡선에 의해 접속되어 있어도 좋다. 이때, 제 1 절삭 날(5)에 따른 부분에 있어서의 제 1 면(3)에 직교하는 방향에서의 제 1 영역(6)의 두께가 제 1 면(3)의 중앙 부분에 있어서의 제 1 면(3)에 직교하는 방향에서의 제 1 영역(6)의 두께보다 작을 경우에는 상기 볼록 곡선에 의해 나타내어지는 제 1 절삭 날(5)이 제 1 영역(6)의 범위 내에 위치하게 된다. 그 때문에 제 1 절삭 날(5)의 내마모성을 높일 수 있다.
또한, 상기와 같이 제 1 절삭 날(5)을 따른 부분에 있어서의 제 1 면(3)에 직교하는 방향에서의 제 1 영역(6)의 두께가 상대적으로 작을 경우에는 볼록 곡선의 곡률 반경을 작게 하기 쉽다. 즉, 제 1 절삭 날(5)의 곡률 반경이 작아 제 1 절삭 날(5)을 예리한 날끝으로 할 수 있기 때문에 제 1 절삭 날(5)의 형상을 보다 신속하게 가공면에 맞는 형상으로 할 수 있음과 아울러, 가공면의 면조도를 보다 평활하게 할 수 있다. 또한, 제 1 절삭 날(5)을 예리한 날끝으로 함으로써 절삭 날(5)을 포함하는 제 1 능선의 요철을 소정 범위 내로 제어하기 쉽다.
상기 단면에 있어서의 제 1 절삭 날(5)의 곡률 반경은, 예를 들면 1~10㎛로 설정할 수 있다. 또한, 제 1 절삭 날(5)의 곡률 반경은 기체(2)를 절단하고, 그 단면에 있어서의 절삭 날을 관찰함으로써 평가할 수 있다. 또한, 제 1 절삭 날(5)의 곡률 반경은 기체(2)를 절단하는 일 없이 촉침을 사용한 접촉식 표면 거칠기 측정기, 레이저를 사용한 비접촉식 표면 거칠기 측정기 또는 삼차원형상 측정기를 이용함으로써 측정해도 좋다.
제 1 면(3)의 최대 높이는, 예를 들면 0.3~1.5㎛로 설정할 수 있고, 제 2 면(4)의 최대 높이는, 예를 들면 0.2~1㎛로 설정할 수 있고, 제 2 면(4)의 정면으로부터 볼 때에 있어서의 제 1 능선의 최대 높이는, 예를 들면 1.5~6㎛로 설정할 수 있다.
제 1 면(3), 제 2 면(4), 및 제 1 능선의 최대 높이가 상기 범위일 경우에는 피삭재를 절삭 가공할 때에 가공을 개시한 후 바로 제 1 능선에 있어서의 제 1 절삭 날(5)이 되는 부분의 요철이 길들여져서 제 1 절삭 날(5)이 피삭재의 가공면의 형상에 맞는 형상이 되기 쉽다. 그 결과, 절삭 가공의 개시 후 바로 평활한 가공면을 형성할 수 있다. 제 1 면(3)의 최대 높이가 0.4~1.3㎛, 제 2 면(4)의 최대 높이가 0.3~0.5㎛, 제 2 면(4)의 정면으로부터 볼 때에 있어서의 제 1 능선의 최대 높이가 2.5~5㎛일 경우에는 평활한 가공면의 형성이 더 용이해진다.
본 실시형태에 있어서, 제 1 능선의 최대 높이(Rz)는 제 2 면(4)이 정면이 되는 방향에서 시인되는 제 1 능선의 부위를 측정하면 좋다. 도 4는 본 실시형태의 인서트(1)에 있어서의 제 1 능선의 표면 성상의 일례를 나타내는 모식도이다. 산의 가장 높은 부분과 골짜기의 가장 깊은 부분의 차가 최대 높이(Rz)이다. 또한, 측정에 있어서는 컷 오프값을 0.08㎜로 고정하는 것 이외에는 JISB0601-2001 규격에 준하여 측정하면 좋다. 측정은, 예를 들면 상기 접촉식 표면 거칠기 측정기 또는 비접촉식 표면 거칠기 측정기를 이용하면 좋다.
또한, 제 1 면(3)의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.03~0.1㎛일 경우에는 절삭 부스러기의 용착이 적고, 가공면이 칙칙한 것을 억제할 수 있다. 또한, 제 2 면(4)의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.07~0.2㎛일 경우에는 제 1 절삭 날(5)에 있어서의 최대 높이를 제 2 면(4)에 있어서의 최대 높이의 2~30배로 할 수 있다. 제 1 면(3) 및 제 2 면(4)의 산술 평균 거칠기(Ra)는 컷 오프값을 0.08㎜로 고정하는 것 이외에는 JISB0601-2001 규격에 준하여 측정하면 좋다. 측정은, 예를 들면 상기 기기를 이용하면 좋다.
또한, 제 2 면(4)이 제 1 절삭 날(5)에 평행한 방향으로 연장된 연마 스트라이프 등의 미소한 홈을 가질 경우에는 제 2 면(4)이 정면이 되는 방향에서의 제 1 능선의 요철을 소정 범위 내로 제어하기 쉽다. 그 때문에 가공면의 면조도를 보다 평활하게 할 수 있다.
또한, 제 2 면(4)은 최대 높이를 조정함에 있어서는 연삭 가공으로 행하는 것이 좋다. 또한, 제 1 면(3)은 다듬질면이어도 좋지만, 제 1 면(3)에 브러시 가공이나 블라스트 가공에 의한 연마를 실시함으로써 제 1 능선의 최대 높이를 소정 범위 내로 용이하게 조정하기 쉽다.
본 실시형태의 기체(2)는 상기 제 1 면(3), 제 2 면(4), 및 제 1 절삭 날(5)에 추가하여 제 3 면(8) 및 제 2 절삭 날(9)을 더 갖고 있다. 제 3 면(8)은 제 1 면(3)의 반대에 위치함과 아울러, 제 2 면(4)에 인접하고 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서의 제 2 면(4)은 제 1 면(3) 및 제 3 면(8) 사이에 위치하고 있으며, 제 1 면(3) 및 제 3 면(8) 각각에 접속되어 있다.
제 2 절삭 날(9)은 제 2 면(4) 및 제 3 면(8)이 교차하는 제 2 능선 중 적어도 일부에 위치하고 있다. 이때, 제 2 면(4) 및 제 3 면(8)이 교차하는 제 2 능선의 전체에 제 2 절삭 날(9)이 위치하고 있거나, 또한 제 2 면(4) 및 제 3 면(8)이 교차하는 제 2 능선의 일부에만 제 2 절삭 날(9)이 위치하고 있어도 좋다. 일반적으로는 제 1 면(3)이 상면, 제 2 면(4)이 측면, 제 3 면(8)이 하면, 제 1 절삭 날(5)이 상측 절삭 날, 제 2 절삭 날(9)이 하측 절삭 날이라고 불린다.
제 1 절삭 날(5) 및 제 2 절삭 날(9)은 통상 1개의 가공에 있어서 어느 한쪽이 사용되어 장시간의 사용에 의해 열화되었을 경우에 인서트(1)의 방향을 변하게 함으로써 다른 한쪽이 사용된다.
본 실시형태의 기체(2)는 제 1 영역(6) 및 제 2 영역(7)에 추가하여 제 3 면(8)을 포함하는 제 3 영역(10)을 갖고 있다. 예를 들면, 도 5에 있어서는 제 2 영역(7)이 기체(2)에 있어서의 베이스를 구성하고 있으며, 이 제 2 영역(7) 아래에 제 3 면(8)을 포함하도록 층상의 제 3 영역(10)이 위치하는 구성으로 되어 있다.
여기에서 제 3 영역(10)에 있어서의 결합상(12)의 함유 비율이 제 2 영역(7)에 있어서의 결합상(12)의 함유 비율보다 작을 경우에는 제 3 면(8)에 있어서의 크레이터 마모가 발생하기 더 어려워진다. 이것은 제 3 면(8)을 포함하는 제 3 영역(10)에 있어서의 결합상(12)의 함유 비율이 상대적으로 작음으로써 제 3 영역(10)에 있어서의 경질상(11)의 함유 비율을 높일 수 있기 때문이다.
(제조 방법)
이어서, 일실시형태의 절삭 인서트(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
우선, 평균 입경 0.1~1.2㎛, 특히 0.3~0.9㎛의 TiCN 분말과, 평균 입경 0.1~2.5㎛의 탄화 텅스텐(WC) 분말과, 탄질화 티탄(TiCN), 및 WC 이외의 주기율표 4~6족 금속의 탄화물 분말, 질화물 분말, 및 탄질화물 분말 중 적어도 1종과, 평균 입경 0.5~5㎛의 소정량의 금속 코발트 분말 및 금속 니켈 분말과, 평균 입경 3~15㎛의 금속 텅스텐 분말, 및 WC1-x(0<x≤1) 분말 중 적어도 1종을 1~20질량%로 소망에 의해 탄소 분말을 첨가해서 혼합하여 혼합 분말을 조정한다.
본 실시형태에 있어서는 상술한 주기율표 4~6족 금속의 탄화물 분말, 질화물 분말, 및 탄질화물 분말 중 적어도 1종으로서 평균 입경 0.1~3㎛의 질화 티탄(TiN) 분말, 탄화 니오브(NbC) 분말, 탄화 몰리브덴(MoC) 분말, 탄화 탄탈(TaC) 분말, 탄화 바나듐(VC) 분말, 및 탄화 지르코늄(ZrC) 분말이 적용 가능하다.
혼합 분말의 조정은 상기 칭량한 원료 분말에 바인더 및 용매 등을 첨가하고, 볼밀, 진동밀, 제트밀, 및 아트리토밀 등의 공지의 혼합 방법으로 혼합한다. 본 실시형태에서는 아트리토밀을 채용한다.
아트리토밀에 의한 분말 혼합에 의해 원료 분말은 분쇄되어 입경이 작아지지만, 금속 분말은 연성이 높으므로 분쇄되기 어려운 경향이 있다. 그리고 이 혼합 분말을 프레스 성형, 압출 성형, 및 사출 성형 등의 공지의 성형 방법에 의해 소정형상으로 성형해서 성형체를 제작한다.
이어서, 본 실시형태에 의하면 상기 성형체를 진공 또는 불활성 가스 분위기 중에서 소성한다. 본 실시형태에 의하면 하기 조건으로 소성함으로써 상술한 소정조직의 서멧으로 이루어지는 기체(2)를 제작할 수 있다. 구체적인 소성 조건으로서는 (a) 실온으로부터 1100℃까지 승온하고, (b) 진공 중에서 1100℃로부터 1330~1380℃의 제 1 소성 온도까지 0.1~2℃/분의 승온 속도로 승온하고, (c) 진공 중 또는 30~2000Pa의 불활성 가스 분위기 중에서 제 1 소성 온도로부터 1500~1600℃의 제 2 소성 온도까지 4~15℃/분의 승온 속도로 승온하고, (d) 진공 또는 30~2000Pa의 불활성 가스 분위기 중에서 제 2 소성 온도에서 0.5~2시간 유지한 후, (e) 1000~5000Pa의 질소 가스 분위기 중에서 5~15℃/분의 승온 속도로 승온하는 소성 조건으로 소성한다.
상기 원료 분말에 있어서의 WC 분말 및 금속 W 분말의 평균 입경을 조정함과 아울러, 상기 소성 시의 승온 패턴 및 소정량의 불활성 가스를 도입하는 타이밍을 제어함으로써 금속 Co 분말 및 금속 Ni 분말은 서로 고용하면서 용해되고, 경질상(11)의 주위로 혼입되어 경질상(11)끼리를 결합한다.
또한, 성형체 중에 다른 원료 분말보다 평균 입경이 큰 상태로 존재하는 금속 W 분말 및 WC1-x(0<x≤1) 분말 중 적어도 1종은 소성에 의해 그 일부가 경질상(11) 내에 확산되지만, 일부는 제 2 결합상(16)을 형성한다. 또한, 냉각 패턴을 조정함으로써 제 1 경질상(13) 및 제 2 경질상(14)에 소정 잔류 응력을 부여할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는 제 1 경질상(13)에 가해지는 압축 잔류 응력이 제 2 경질상(14)에 가해지는 압축 잔류 응력보다 커져 있으며, 또한 제 2 경질상(14) 중 소결체의 표면에 위치하는 것의 압축 잔류 응력이 제 2 경질상(14) 중 소결체의 내부에 위치하는 것의 압축 잔류 응력보다 커져 있다.
이어서, 얻어진 소결체의 표면을 연마 가공한다. 우선, 소결체의 제 1 면(3)에 대하여 블라스트 가공을 실시한다. 이것에 의해 제 1 면(3)의 경사면 영역에 있어서의 경질상(11)의 압축 잔류 응력을 높일 수 있다. 이때, 절삭 날로서 제 1 절삭 날(5) 및 제 2 절삭 날(9)을 갖는 네거티브 칩의 경우에는 상술한 블라스트 가공을 제 1 면(3)과 반대측에 위치하는 제 3 면(8)에 대해서도 실시한다.
이어서, 블라스트 가공을 실시한 제 1 면(3)에 인접하고, 여유면 영역을 갖는 제 2 면(4)을 숫돌을 사용하여 연삭 가공한다. 이때, 예를 들면 #1000~#8000번의 숫돌을 사용하면 좋다. 이 연삭 가공에 의해 소결체의 내부에 위치해서 압축 잔류 응력이 상대적으로 작은 제 2 경질상(14)이 제 2 면(4)의 표면에 노출된다. 그 후 소망에 의해 제 1 절삭 날(5)에 대하여 블라스트 가공 또는 브러시 가공을 행한다. 이것에 의해 제 1 절삭 날(5)에 소망량의 호닝을 행한다.
또한, 소망에 의해 기체(2)의 표면에 피복층을 성막해도 좋다. 피복층의 성막 방법으로서 이온 플레이팅법이나 스퍼터링법 등의 물리 증착(PVD)법이 적합하게 적응 가능하다.
이어서, 일실시형태의 절삭 공구(101)에 대해서 도면을 사용하여 설명한다.
본 실시형태의 절삭 공구(101)는 도 6에 나타내는 바와 같이 제 1 단(도 6에 있어서의 상단)으로부터 제 2 단(도 6에 있어서의 하단)을 향해서 연장되는 막대형상체이며, 제 1 단의 측에 포켓(103)을 갖는 홀더(105)와, 포켓(103)에 위치하는 상기 인서트(1)를 구비하고 있다.
포켓(103)은 인서트(1)가 장착되는 부분이며, 홀더(105)의 하면에 대하여 평행한 착좌면과, 착좌면에 대하여 경사지는 구속측면을 갖고 있다. 또한, 포켓(103)은 홀더(105)의 제 1 단측에 있어서 개구하고 있다.
포켓(103)에는 인서트(1)가 위치하고 있다. 이때, 인서트(1)의 하면이 포켓(103)에 직접적으로 접해 있어도 좋고, 또한 인서트(1)와 포켓(103) 사이에 시트를 끼우고 있어도 좋다.
인서트(1)는 제 1 능선에 있어서의 제 1 절삭 날로서 사용되는 부분이 홀더(105)로부터 바깥 쪽으로 돌출되도록 장착된다. 본 실시형태에 있어서는 인서트(1)는 고정 나사(107)에 의해 홀더(105)에 장착되어 있다. 즉, 인서트(1)의 관통 구멍에 고정 나사(107)를 삽입하고, 이 고정 나사(107)의 선단을 포켓(103)에 형성된 나사 구멍(도시하지 않음)에 삽입해서 나사부끼리를 나사 결합시킴으로써 인서트(1)가 홀더(105)에 장착되어 있다.
홀더(105)로서는 강, 주철 등을 사용할 수 있다. 특히, 이들의 부재 중에서 인성이 높은 강을 사용하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서는 소위 선삭 가공에 사용되는 절삭 공구를 예시하고 있다. 선삭 가공으로서는, 예를 들면 내경 가공, 외경 가공, 및 홈붙이 가공을 들 수 있다. 또한, 절삭 공구로서는 선삭 가공에 사용되는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 로테이팅 가공에 사용되는 절삭 공구에 상기 실시형태의 인서트(1)를 사용해도 좋다.
실시예 1
마이크로 트랙법에 의한 측정으로 평균 입경 0.6㎛의 TiCN 분말을 35질량%, 평균 입경 1.1㎛의 WC 분말을 15질량%, 평균 입경 1.5㎛의 TiN 분말을 11질량%, 평균 입경 1.5㎛의 NbC 분말을 11질량%, 평균 입경 1.8㎛의 ZrC 분말을 1질량%, 평균 입경 1㎛의 VC 분말을 1질량%, 평균 입경 2.4㎛의 Ni 분말을 10질량%, 평균 입경 1.9㎛의 Co 분말을 10질량%, 평균 입경 7㎛의 W 분말을 6질량%의 비율로 조제하여 혼합 분말을 제작했다.
혼합 분말에 이소프로필알코올(IPA) 및 파라핀을 첨가함과 아울러, 스테인리스제 볼밀 및 초경 볼을 첨가하여 아트리토밀로 혼합해서 슬러리를 제작했다. 이 슬러리를 사용하여 스프레이 드라이로 조립해서 조립분을 제작하고, 조립분을 사용하여 150㎫에서 사각판형상으로 프레스 성형했다.
그리고 (a) 실온으로부터 1100℃까지 승온하고, (b) 진공 중에서 1100℃로부터 제 1 소성 온도인 1350℃까지 0.7℃/분으로 승온하고, (c) 1000Pa의 N2 가스 분위기 중에서 1350℃로부터 제 2 소성 온도인 1575℃까지 10℃/분으로 승온하고, (d) 1000Pa의 N2 가스 분위기 중에서 1575℃에서 1시간 유지한 후, (e) 압력 3000Pa의 N2 가스 분위기에서 10℃/분의 승온 속도로 승온 하는 소성 조건으로 소성했다. 그리고 제 1 면 및 제 2 면에 대하여 표 1에 나타내는 가공을 실시해서 인서트를 얻었다.
얻어진 인서트에 대해서 ICP 분석으로 기체 중에 함유되는 금속 원소의 조성을 분석하여 금속 원소의 총량에 대한 각 금속 원소의 함유량을 산출했다. 또한, 탄소 분석 장치를 사용하여 탄소 함유량이 기지의 서멧을 표준 시료로서 기체의 표면으로부터 500㎛ 이상 연마한 중심측의 부분에 대한 탄소 함유량 및 질소 함유량을 측정했다.
서멧의 조성은 금속 총량에 대하여 Ti가 37.7질량%, W가 24.3질량%, Nb가 11.8질량%, Zr이 1.1질량%, V가 1질량%, Co가 12.1질량%, Ni가 12.1질량%이었다. 또한, 서멧 총량에 대하여 탄소 함유량은 6.15질량%, 질소 함유량은 6.43질량%이었다.
또한, 투과형 전자 현미경(TEM) 관찰을 행하여 임의 5개소에 대해서 조직을 확인하고, 50000배의 사진에서 전자선 마이크로 애널라이저(EPMA)로 경질상 및 결합상의 타입을 특정하고, 제 1 경질상, 제 2 경질상, 제 1 결합상, 및 제 2 결합상의 존재의 유무를 확인했다. 또한, 각 시료와도 유심 구조상은 경질상 전체에 대하여 10면적% 이하의 비율로 존재하고 있는 것을 알았다.
시판된 화상 해석 소프트를 사용하여 2500㎚×2000㎚의 영역에서 화상 해석을 행한 결과, 제 1 결합상의 면적비 B1이 20면적%, 제 2 결합상의 면적비 B2가 9면적%, 그 밖의 결합상의 면적비가 2면적%이며, 비율 B2/B1은 0.45이었다. 또한, 결합상 전체에 대한 B1과 B2의 합계의 면적비는 0.94이었다.
또한, 제 1 경질상의 평균 입경(d1)은 0.43㎛이며, 제 2 경질상의 평균 입경(d2)은 1.8㎛이며, 그 비율 d2/d1은 4.19이었다. 또한, 시야 내에서의 제 1 경질상의 면적비 S1은 25면적%이며, 제 2 경질상의 면적비 S2는 44면적%이었다.
또한, 제 1 면, 제 2 면, 제 1 능선의 최대 높이 및 산술 평균 거칠기를 측정했다. 또한, 2D법으로 제 1 면 및 제 2 면에 있어서의 제 1 경질상 및 제 2 경질상의 압축 잔류 응력을 측정했다. 또한, 표 1에는 압축 잔류 응력을 플러스 표기로 나타냈다. 또한, 제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 기체의 표면을 주사형 전자 현미경(SEM)으로 각각 관찰하여 EPMA로 금속 원소의 분포 상태를 확인했다. 그리고 제 2 영역과 비교해서 결합상의 함유 비율이 낮은 제 1 영역의 유무 및 두께를 측정했다. 결과는 표 1에 나타냈다.
이어서, 얻어진 인서트를 사용하여 이하의 절삭 조건으로 선삭 시험을 행했다. 결과는 표 2에 나타냈다.
(마무리면 평가)
피삭재: S10C
절삭 속도: 50m/분
이송: 0.07㎜/rev
절입: 0.5㎜
절삭 상태: 습식
평가 방법: 30초간 가공한 후 피삭재의 가공면의 산술 평균 거칠기 및 칙칙함의 정도를 확인했다.
(수명 평가)
피삭재: SCM435
절삭 속도: 250m/분
이송: 0.12㎜/rev
절입: 0.5㎜
절삭 상태: 습식
평가 방법: 100m 절삭 후에 있어서의 크레이터 마모량과, 수명에 도달한 절삭 길이를 측정했다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1~표 2로부터 제 2 면에 있어서의 제 2 경질상의 압축 잔류 응력이 제 1 면에 있어서의 제 2 경질상의 압축 잔류 응력보다 작은 시료 No.1~3에서는 모두 가공면의 면조도가 평활하며, 가공면에 칙칙함이 확인되지 않았다. 또한, 시료 No.1~3에서는 모두 제 1 면에 있어서의 크레이터 마모가 작아 절삭 길이가 길어져 있었다.
1: 절삭 인서트(인서트) 2: 기체
3: 제 1 면 4: 제 2 면
5: 제 1 절삭 날 6: 제 1 영역
7: 제 2 영역 8: 제 3 면
9: 제 2 절삭 날 10: 제 3 영역
11: 경질상 12: 결합상
13: 제 1 경질상 14: 제 2 경질상
15: 제 1 결합상 16: 제 2 결합상
101: 절삭 공구 103: 포켓
105: 홀더 107: 고정 나사

Claims (11)

  1. 제 1 면과, 상기 제 1 면에 인접하는 제 2 면과, 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면이 교차하는 제 1 능선 중 적어도 일부에 위치하는 제 1 절삭 날을 구비하는 기체를 구비하고,
    상기 기체는 티탄의 탄질화물을 함유하는 경질상과, 코발트 및 니켈 중 적어도 한쪽을 함유하는 결합상을 갖고,
    상기 경질상은 X선 회절 분석에 있어서의 (422)면의 피크의 비교에 있어서 고각도측에 관찰되는 제 1 경질상과, 저각도측에 관찰되는 제 2 경질상을 갖고,
    상기 제 2 면에 있어서의 상기 제 2 경질상의 압축 잔류 응력이 상기 제 1 면에 있어서의 상기 제 2 경질상의 압축 잔류 응력보다 작은 절삭 인서트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기체는 상기 제 1 면을 포함하는 제 1 영역과, 상기 제 1 영역보다 상기 제 1 면으로부터 떨어져 위치하는 제 2 영역을 갖고,
    상기 제 1 영역에 있어서의 상기 결합상의 함유 비율이 상기 제 2 영역에 있어서의 상기 결합상의 함유 비율보다 작은 절삭 인서트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 면은 상기 제 2 영역을 포함하고,
    상기 제 2 면에 있어서의 상기 제 2 영역의 상기 결합상의 함유 비율이 상기 제 2 영역 중 상기 제 2 면으로부터 500㎛ 이상 깊은 위치에 있어서의 상기 결합상의 함유 비율보다 작은 절삭 인서트.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 영역에 있어서의 상기 제 2 경질상의 압축 잔류 응력이 상기 제 1 영역에 있어서의 상기 제 2 경질상의 압축 잔류 응력보다 작은 절삭 인서트.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 날을 따른 부분에 있어서의 상기 제 1 면에 직교하는 방향에서의 상기 제 1 영역의 두께가 상기 제 1 면의 중앙 부분에 있어서의 상기 제 1 면에 직교하는 방향에서의 상기 제 1 영역의 두께보다 작은 절삭 인서트.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기체는 상기 제 1 면의 반대에 위치함과 아울러, 상기 제 2 면에 인접하는 제 3 면과, 상기 제 3 면 및 상기 제 2 면이 교차하는 제 2 능선 중 적어도 일부에 위치하는 제 2 절삭 날을 더 구비하고,
    상기 기체는 상기 제 3 면을 포함하는 제 3 영역을 갖고,
    상기 제 3 영역에 있어서의 상기 결합상의 함유 비율이 상기 제 2 영역에 있어서의 상기 결합상의 함유 비율보다 작은 절삭 인서트.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 면에 있어서의 상기 제 1 경질상의 압축 잔류 응력이 상기 제 1 면에 있어서의 상기 제 1 경질상의 압축 잔류 응력보다 큰 절삭 인서트.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 면의 최대 높이가 0.3~1.5㎛이며, 상기 제 2 면의 최대 높이가 0.2~1㎛이며, 상기 제 2 면의 정면으로부터 볼 때에 있어서의 상기 제 1 능선의 최대 높이가 1.5~6㎛인 절삭 인서트.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 면에 있어서의 상기 제 2 경질상의 압축 잔류 응력이 10~400㎫인 절삭 인서트.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 면에 있어서의 상기 제 2 경질상의 압축 잔류 응력이 450~1000㎫인 절삭 인서트.
  11. 선단측에 포켓을 갖는 홀더와,
    상기 포켓에 위치하는 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 절삭 인서트를 구비한 절삭 공구.
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