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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024130594
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】表面被覆切削工具
(51)【国際特許分類】
B23B 27/14 20060101AFI20240920BHJP
C23C 14/06 20060101ALI20240920BHJP
C23C 14/32 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
B23B27/14 A
C23C14/06 A
C23C14/32 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】1
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023040425
(22)【出願日】2023-03-15
(71)【出願人】
【識別番号】000006264
【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100208568
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 孔一
(72)【発明者】
【氏名】近藤 佑宥
【テーマコード（参考）】
3C046
4K029
【Ｆターム（参考）】
3C046FF02
3C046FF03
3C046FF04
3C046FF05
3C046FF11
3C046FF13
3C046FF17
3C046FF21
3C046FF23
3C046FF24
3C046FF25
4K029AA02
4K029BA58
4K029BA60
4K029BD05
4K029CA04
4K029DD06
4K029EA03
4K029EA08
(57)【要約】 （修正有）
【課題】Ｔｉ合金等の難削材の切削加工でも優れた耐久性を有する被覆工具の提供。
【解決手段】被覆層は、基材側の第１層で、基材からもっとも離れた層の第２層の交互積層を有し、第１層の平均組成は、（ＡｌａＣｒｂＸｃ）Ｎ（ＸはＳｉ、Ｂの少なくとも一種。ａ、ｂおよびｃは原子比。０.４０≦ａ≦０.７５、０.２０≦ｂ≦０.５０、０.０１≦ｃ≦０.２０、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）であり、第２層の平均組成は、（ＡｌｄＣｒｅＶｆ）Ｎ（ｄ、ｅおよびｆは原子比。０.４０≦ｄ≦０.７５、０.０５≦ｅ≦０.４０、０.０５≦ｆ≦０.４０、ｄ＋ｅ＋ｆ＝１）であって、０．０５＜｜ａ／（ａ＋ｂ）－ｄ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）｜＜０．３０であり、交互積層の基材側の層からｉ番目（１≦ｉ≦ｎ、ｎは積層数）となる第１層の平均厚さをαｉ（ｎｍ）、ｉ番目となる第２層の平均厚さをβｉ（ｎｍ）とするとき、αｉ／βｉは、ｉの増加に従って減少する表面被覆切削工具。
【選択図】図１
【解決手段】被覆層は、基材側の第１層で、基材からもっとも離れた層の第２層の交互積層を有し、第１層の平均組成は、（ＡｌａＣｒｂＸｃ）Ｎ（ＸはＳｉ、Ｂの少なくとも一種。ａ、ｂおよびｃは原子比。０.４０≦ａ≦０.７５、０.２０≦ｂ≦０.５０、０.０１≦ｃ≦０.２０、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）であり、第２層の平均組成は、（ＡｌｄＣｒｅＶｆ）Ｎ（ｄ、ｅおよびｆは原子比。０.４０≦ｄ≦０.７５、０.０５≦ｅ≦０.４０、０.０５≦ｆ≦０.４０、ｄ＋ｅ＋ｆ＝１）であって、０．０５＜｜ａ／（ａ＋ｂ）－ｄ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）｜＜０．３０であり、交互積層の基材側の層からｉ番目（１≦ｉ≦ｎ、ｎは積層数）となる第１層の平均厚さをαｉ（ｎｍ）、ｉ番目となる第２層の平均厚さをβｉ（ｎｍ）とするとき、αｉ／βｉは、ｉの増加に従って減少する表面被覆切削工具。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材と該基材上の被覆層を有する表面被覆切削工具であって、
前記被覆層は、前記基材側の層が第１層で、前記基材からもっとも離れた層が第２層となる前記第１層と前記第２層の交互積層を有し、
前記第１層の平均組成は、（ＡｌａＣｒｂＸｃ）Ｎ（ＸはＳｉ、Ｂの少なくとも一種。ａ、ｂおよびｃは原子比。０.４０≦ａ≦０.７５、０.２０≦ｂ≦０.５０、０.１０≦ｃ≦０.２０、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）であり、
前記第２層の平均組成は、（ＡｌｄＣｒｅＶｆ）Ｎ（ｄ、ｅおよびｆは原子比。０.４０≦ｄ≦０.７５、０.５０≦ｅ≦０.４０、０.５０≦ｆ≦０.４０、ｄ＋ｅ＋ｆ＝１）であって、
０．０５＜｜ａ／（ａ＋ｂ）－ｄ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）｜＜０.３０であり、
前記交互積層の前記基材側の層からｉ番目（１≦ｉ≦ｎ、ｎは積層数）となる前記第１層の平均厚さをαｉ（ｎｍ）、前記ｉ番目となる前記第２層の平均厚さをβｉ（ｎｍ）とするとき、αｉ／βｉは、ｉの増加に従って減少する
ことを特徴とする表面被覆切削工具。
前記被覆層は、前記基材側の層が第１層で、前記基材からもっとも離れた層が第２層となる前記第１層と前記第２層の交互積層を有し、
前記第１層の平均組成は、（ＡｌａＣｒｂＸｃ）Ｎ（ＸはＳｉ、Ｂの少なくとも一種。ａ、ｂおよびｃは原子比。０.４０≦ａ≦０.７５、０.２０≦ｂ≦０.５０、０.１０≦ｃ≦０.２０、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）であり、
前記第２層の平均組成は、（ＡｌｄＣｒｅＶｆ）Ｎ（ｄ、ｅおよびｆは原子比。０.４０≦ｄ≦０.７５、０.５０≦ｅ≦０.４０、０.５０≦ｆ≦０.４０、ｄ＋ｅ＋ｆ＝１）であって、
０．０５＜｜ａ／（ａ＋ｂ）－ｄ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）｜＜０.３０であり、
前記交互積層の前記基材側の層からｉ番目（１≦ｉ≦ｎ、ｎは積層数）となる前記第１層の平均厚さをαｉ（ｎｍ）、前記ｉ番目となる前記第２層の平均厚さをβｉ（ｎｍ）とするとき、αｉ／βｉは、ｉの増加に従って減少する
ことを特徴とする表面被覆切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は表面被覆切削工具（以下、被覆工具ということがある）に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、切削工具の寿命を向上させるために、炭化タングステン（以下、ＷＣという）基超硬合金等の基材の表面に、被覆層を形成した被覆工具が知られている。
そして、被覆工具のより一層の切削性能を向上させるために、被覆層の組成や構造について、種々の提案がなされている。
そして、被覆工具のより一層の切削性能を向上させるために、被覆層の組成や構造について、種々の提案がなされている。
【0003】
例えば、特許文献１には、基材表面にＣｒおよびＡｌと、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｂから選択される少なくとも１種以上の元素とから構成される被覆層を１層以上被覆し、該被覆層の少なくとも１層はＳｉを含有し、該Ｓｉを含む被覆層は固溶体相で結晶構造はｆｃｃである被覆工具が記載され、前記被覆層はナノ粒子の分散強化により耐酸化性に優れ高温強度が高いため、前記被覆工具は耐アブレッシブ摩耗性に優れるとされている。
【0004】
また、例えば、特許文献２には、被覆層は第１層と第２層とを交互に各２層以上積層してなり、前記第１層は、Ａｌ(１００－ｘ－ｙ－ｚ)Ｃｒ(ｘ)Ｖ(ｙ)Ｂ(ｚ)（２０≦ｘ≦４０，２≦ｙ≦１５，５≦ｚ≦１５）であって、Ｎと不可避不純物を含み、前記第２層は、Ａｌ(１００－ｕ－ｖ－ｗ)Ｃｒ(ｕ)Ｖ(ｖ)Ｂ(ｗ)（２０≦ｕ≦４０，０≦ｖ≦５，０≦ｗ≦５）あって、Ｎと不可避不純物を含み、ｙ≧ｖ、ｚ－５≧ｗである被覆工具が記載され、該被覆層は高い硬度と潤滑性を有するため、前記被覆工具は耐摩耗性に優れるとされている。
【0005】
さらに、例えば、特許文献３には、被覆層が（Ａｌｂ，[Ｃｒ１－αＶα]ｃ）（Ｃ１－ｄＮｄ）（０．５≦ｂ≦０．８、０．２≦ｃ≦０．５、ｂ＋ｃ＝１、０．０５≦α≦０．９５、０．５≦ｄ≦１）を有する被覆工具が記載され、前記被覆層がＶの添加により乾式切削において潤滑性を与えるため、前記被覆工具は耐摩耗性が向上しているとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００４－１０６１８３号公報
【特許文献2】特開２００９－５６５４９号公報
【特許文献3】特開２００３－３４８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、前記事情や前記提案を鑑みてなされたものであって、オーステナイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼、Ｔｉ合金、Ｎｉ合金等の難削材の切削加工であっても、優れた耐久性を有する被覆工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の実施形態に係る表面被覆切削工具は、
基材と該基材上の被覆層を有し、
前記被覆層は、前記基材側の層が第１層で、前記基材からもっとも離れた層が第２層となる前記第１層と前記第２層の交互積層を有し、
前記第１層の平均組成は、（ＡｌａＣｒｂＸｃ）Ｎ（ＸはＳｉ、Ｂの少なくとも一種。ａ、ｂおよびｃは原子比。０．４０≦ａ≦０．７５、０.２０≦ｂ≦０.５０、０.０１≦ｃ≦０.２０、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）であり、
前記第２層の平均組成は、（ＡｌｄＣｒｅＶｆ）Ｎ（ｄ、ｅおよびｆは原子比。０.４０≦ｄ≦０.７５、０.０５≦ｅ≦０.４０、０.０５≦ｆ≦０.４０、ｄ＋ｅ＋ｆ＝１）であって、
０．０５＜｜ａ／（ａ＋ｂ）－ｄ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）｜＜０．３０であり、
前記交互積層の前記基材側の層からｉ番目（１≦ｉ≦ｎ、ｎは積層数）となる前記第１層の平均厚さをαｉ（ｎｍ）、前記ｉ番目となる前記第２層の平均厚さをβｉ（ｎｍ）とするとき、αｉ／βｉは、ｉの増加に従って減少する。
基材と該基材上の被覆層を有し、
前記被覆層は、前記基材側の層が第１層で、前記基材からもっとも離れた層が第２層となる前記第１層と前記第２層の交互積層を有し、
前記第１層の平均組成は、（ＡｌａＣｒｂＸｃ）Ｎ（ＸはＳｉ、Ｂの少なくとも一種。ａ、ｂおよびｃは原子比。０．４０≦ａ≦０．７５、０.２０≦ｂ≦０.５０、０.０１≦ｃ≦０.２０、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）であり、
前記第２層の平均組成は、（ＡｌｄＣｒｅＶｆ）Ｎ（ｄ、ｅおよびｆは原子比。０.４０≦ｄ≦０.７５、０.０５≦ｅ≦０.４０、０.０５≦ｆ≦０.４０、ｄ＋ｅ＋ｆ＝１）であって、
０．０５＜｜ａ／（ａ＋ｂ）－ｄ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）｜＜０．３０であり、
前記交互積層の前記基材側の層からｉ番目（１≦ｉ≦ｎ、ｎは積層数）となる前記第１層の平均厚さをαｉ（ｎｍ）、前記ｉ番目となる前記第２層の平均厚さをβｉ（ｎｍ）とするとき、αｉ／βｉは、ｉの増加に従って減少する。
【発明の効果】
【0009】
前記表面被覆切削工具は、オーステナイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼、Ｔｉ合金、Ｎｉ合金等の難削材の切削加工であっても、優れた耐久性を有する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態に係る表面被覆切削工具の縦断面の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明者は、ステンレス鋼、Ｔｉ合金、Ｎｉ合金等の難削材の切削加工であっても耐久性を有する表面被覆切削工具を得るために鋭意検討を行い、次の知見を得た。
１．公知の被覆層について検討したところ、以下の事項を認識した。
１．公知の被覆層について検討したところ、以下の事項を認識した。
【0012】
（１）ＡｌＣｒＮ単層の被覆層は、切削時の高温によって生じるＡｌとＣｒからなる酸化膜が非常に緻密であり、酸素の拡散を防止するため、耐酸化性に優れものの、ＡｌＮとＣｒＮの格子定数の差が小さいため、被覆層内で歪みが生じ難く、硬度の向上があまり見込まれない。そのため、硬度向上が必要である。
【0013】
（２）ＡｌＣｒＳｉＮ被覆層は、耐酸化性を有し、Ｓｉ３Ｎ４が粒界に析出することにより結晶が微粒化し被覆層が高硬度化するものの、Ｓｉ量が多いとｈ－ＡｌＮが析出する可能性があり、Ｓｉ量が少ないとＳｉ含有による耐酸化性向上が十分でない。さらに、Ｓｉの添加により基材との密着性の低下や被覆層の自己破壊を起こす可能性がある。そのため、基材との密着力の向上が必要である。
【0014】
（３）ＡｌＣｒＢＮ被覆層は、耐酸化性を有し、ＢＮが粒界に析出して被覆層が高硬度化するものの、Ｂ添加によって密着性の低下や膜の自己破壊を起こす可能性がありＢ量が多いとｈ－ＡｌＮが析出する可能性があり、Ｂ量が少ないとＢ含有による耐酸化性向上が十分でない。そのため、基材との密着力の向上が必要である。
【0015】
（４）ＡｌＣｒＶＮ被覆層は、切削時の高温によって生じる酸化により生成されるＶ２Ｏ５の融点が６２５度と非常に低く、切削加工時には液相で存在するため、潤滑性の向上により切削加工時の刃先温度を低下させるものの、ＶＮが軟質であり、ＡｌＣｒＶＮ被覆層自体も軟質となるため、硬度向上が必要である。
【0016】
２．そこで、これら被覆層を単独で使用するのではなく、これらの層の利点を組み合わせることを検討した。すなわち、以下の（ａ）～（ｅ）の事項を想起し本発明を導出したのである。
【0017】
（ａ）ＡｌＣｒＸＮ（ＸはＳｉ、Ｂの少なくとも一種）層とＡｌＣｒＶＮ層を組み合わせて被覆層を構成することにより、被覆層にＡｌＣｒＶＮ層を含んでいても硬度を確保できる。
（ｂ）ＡｌＣｒＶＮ層を被覆層の表面に設けることにより、切削加工時の温度を低減させ、さらに、被覆層の表面側でＡｌＣｒＶＮ層の厚くすることにより、切削加工の初期から切削温度の低減ができる。
（ｂ）ＡｌＣｒＶＮ層を被覆層の表面に設けることにより、切削加工時の温度を低減させ、さらに、被覆層の表面側でＡｌＣｒＶＮ層の厚くすることにより、切削加工の初期から切削温度の低減ができる。
【0018】
（ｃ）被覆層の基材側でＡｌＣｒＸＮ（ＸはＳｉ、Ｂの少なくとも一種）層を厚くすることにより、切削加工の終期で耐酸化性の向上ができる。
（ｄ）異なるＡｌ含有量の層を積層することにより、格子定数の違いに起因する高硬度化が可能である。
（ｅ）基材上にＡｌＣｒＮ層を設けることにより、被覆層と基材との密着性がより向上する。
（ｄ）異なるＡｌ含有量の層を積層することにより、格子定数の違いに起因する高硬度化が可能である。
（ｅ）基材上にＡｌＣｒＮ層を設けることにより、被覆層と基材との密着性がより向上する。
【0019】
以下では、本発明の実施形態に係る表面被覆切削工具について説明する。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、数値範囲を「Ｌ～Ｍ」（Ｌ、Ｍは共に数値）で表現するときは、「Ｌ以上、Ｍ以下」と同義であり、その範囲は上限値（Ｍ）および下限値（Ｌ）を含んでおり、上限値のみに単位が記載されているとき、上限値（Ｍ）と下限値（Ｌ）の単位は同じである。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、数値範囲を「Ｌ～Ｍ」（Ｌ、Ｍは共に数値）で表現するときは、「Ｌ以上、Ｍ以下」と同義であり、その範囲は上限値（Ｍ）および下限値（Ｌ）を含んでおり、上限値のみに単位が記載されているとき、上限値（Ｍ）と下限値（Ｌ）の単位は同じである。
【0020】
また、本明細書、特許請求の範囲でいう基材の表面とは、被覆層の最も基材の表面に近い層と基材との界面の粗さ曲線について、平均線（直線）を算術的に求めたものである。この平均線を求める方法によれば、基材が曲面の表面を有する場合であっても、被覆層の厚さに対して工具径（基材の径）が十分に大きければ、被覆層と基材の界面は平面と扱うことできるため、同様に基材の表面を求めることができる。
さらに、縦断面とは、工具基材表面の微小な凹凸をないものとして平面と扱ったとき、この面に垂直な断面をいう。
さらに、縦断面とは、工具基材表面の微小な凹凸をないものとして平面と扱ったとき、この面に垂直な断面をいう。
【0021】
図１に、本発明の実施形態に係る表面被覆切削工具の縦断面の一例を示す模式図を示す。この図によれば、基材（１）に最も近い層が第１層（２）であるＡｌＣｒＸＮ（ＸはＳｉ、Ｂの少なくとも一種）と基材（１）からもっとも離れた層が第２層（３）ＡｌＣｒＶＮ
となる第１層（２）と第２層（３）の交互積層（４）を有している。また、基材（１）と交互積層（４）との間には密着層（５）を選択的に設けてもよい（密着層（５）はなくてもよい。また、最表面に上部層（図示省略）を有してもよい）。そして、交互積層（４）、密着層（５）および上部層は被覆層（６）を構成する。
以下、順に説明する。
となる第１層（２）と第２層（３）の交互積層（４）を有している。また、基材（１）と交互積層（４）との間には密着層（５）を選択的に設けてもよい（密着層（５）はなくてもよい。また、最表面に上部層（図示省略）を有してもよい）。そして、交互積層（４）、密着層（５）および上部層は被覆層（６）を構成する。
以下、順に説明する。
【0022】
１．被覆層
被覆層に含まれる交互積層は、第１層と第２層が交互に積層したものである。
被覆層に含まれる交互積層は、第１層と第２層が交互に積層したものである。
【0023】
（１）第１層の平均組成
第１層の平均組成は、（ＡｌａＣｒｂＸｃ）Ｎ（ＸはＳｉ、Ｂの少なくとも一種。ａ、ｂおよびｃは原子比。０.４０≦ａ≦０.７５、０.２０≦ｂ≦０.５０、０.０１≦ｃ≦０.２０、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）であることが好ましい。
平均組成として、この範囲が好ましい理由は、以下のとおりである。なお、ａ、ｂ、ｃは原子比である。
第１層の平均組成は、（ＡｌａＣｒｂＸｃ）Ｎ（ＸはＳｉ、Ｂの少なくとも一種。ａ、ｂおよびｃは原子比。０.４０≦ａ≦０.７５、０.２０≦ｂ≦０.５０、０.０１≦ｃ≦０.２０、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）であることが好ましい。
平均組成として、この範囲が好ましい理由は、以下のとおりである。なお、ａ、ｂ、ｃは原子比である。
【0024】
・ａについて
ａが０.４０未満の場合には、第１層の硬さが十分でなく耐摩耗性に劣り、一方で、０.７５を超える場合には、六方晶構造の結晶粒が形成されやすくなって、硬度が低下し十分な耐摩耗性を得ることができなくためである。
ａが０.４０未満の場合には、第１層の硬さが十分でなく耐摩耗性に劣り、一方で、０.７５を超える場合には、六方晶構造の結晶粒が形成されやすくなって、硬度が低下し十分な耐摩耗性を得ることができなくためである。
【0025】
・ｂについて
ｂが０.２０未満の場合には、第１層の結晶構造が立方晶とはならず、硬度の低下により耐摩耗性が低下し、一方、０.５０を超えると、軟質なＣｒＮの割合が増加するため、硬度が低下し、耐摩耗性が低下するためである。
ｂが０.２０未満の場合には、第１層の結晶構造が立方晶とはならず、硬度の低下により耐摩耗性が低下し、一方、０.５０を超えると、軟質なＣｒＮの割合が増加するため、硬度が低下し、耐摩耗性が低下するためである。
【0026】
・ｃについて
ｃが０.０１未満であると耐酸化性向上効果を十分に得られず、一方で、０.２０を超えると、結晶粒径が極端に微粒化することにより硬度の低下を招くため十分な耐摩耗性を得ることができないためである。
ｃが０.０１未満であると耐酸化性向上効果を十分に得られず、一方で、０.２０を超えると、結晶粒径が極端に微粒化することにより硬度の低下を招くため十分な耐摩耗性を得ることができないためである。
【0027】
（２）第２層の平均組成
第２層の平均組成は、（ＡｌｄＣｒｅＶｆ）Ｎ（ｄ、ｅおよびｆは原子比。０.４０≦ｄ≦０.７５、０.０５≦ｅ≦０.４０、０.０５≦ｆ≦０.４０、ｄ＋ｅ＋ｆ＝１）であることが好ましい。
平均組成として、この範囲が好ましい理由は、以下のとおりである。なお、ｄ、ｅ、ｆは原子比である。
第２層の平均組成は、（ＡｌｄＣｒｅＶｆ）Ｎ（ｄ、ｅおよびｆは原子比。０.４０≦ｄ≦０.７５、０.０５≦ｅ≦０.４０、０.０５≦ｆ≦０.４０、ｄ＋ｅ＋ｆ＝１）であることが好ましい。
平均組成として、この範囲が好ましい理由は、以下のとおりである。なお、ｄ、ｅ、ｆは原子比である。
【0028】
・ｄについて
ｄが０.４０未満の場合には、第２層の硬さが低下し、一方で、ｄが０.７５を超える場合には、六方晶構造の結晶粒が形成されやすくなり、硬度が低下し十分な耐摩耗性を得ることができなくなるためである。
ｄが０.４０未満の場合には、第２層の硬さが低下し、一方で、ｄが０.７５を超える場合には、六方晶構造の結晶粒が形成されやすくなり、硬度が低下し十分な耐摩耗性を得ることができなくなるためである。
【0029】
・ｅについて
ｅが０.０５未満であると、軟質なＶＮの割合が増えてしまうため、十分な耐摩耗性が得られず、一方で、０.４０を上回ると、ＡｌもしくはＶの含有量が減るため、十分な耐酸化性、潤滑性を得ることができないためである。
ｅが０.０５未満であると、軟質なＶＮの割合が増えてしまうため、十分な耐摩耗性が得られず、一方で、０.４０を上回ると、ＡｌもしくはＶの含有量が減るため、十分な耐酸化性、潤滑性を得ることができないためである。
【0030】
・ｆについて
ｆが０.０５未満であると、十分な潤滑性向上効果を得られず、一方で、ｆが０.４０を超えると軟質なＶＮの割合が増加してしまうことにより、膜全体の硬度が低下するためである。
ｆが０.０５未満であると、十分な潤滑性向上効果を得られず、一方で、ｆが０.４０を超えると軟質なＶＮの割合が増加してしまうことにより、膜全体の硬度が低下するためである。
【0031】
（３）第１層の平均組成と第２層の平均組成との関係
第１層の平均組成を規定するａ、ｂ、ｃと、第２層の平均組成を規定するｄ、ｅ、ｆとの間には、次の関係が成り立つことが好ましい。
０．０５＜｜ａ／（ａ＋ｂ）－ｄ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）｜＜０．３０
すなわち、０．０５以下であると、第１層と第２との間で格子歪みの付与が小さく、被覆層の硬度が十分に向上せず、一方、０．３０以上となると、この格子歪みが大きくなりすぎて、交互積層において層間剥離を起こす可能性がある。
第１層の平均組成を規定するａ、ｂ、ｃと、第２層の平均組成を規定するｄ、ｅ、ｆとの間には、次の関係が成り立つことが好ましい。
０．０５＜｜ａ／（ａ＋ｂ）－ｄ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）｜＜０．３０
すなわち、０．０５以下であると、第１層と第２との間で格子歪みの付与が小さく、被覆層の硬度が十分に向上せず、一方、０．３０以上となると、この格子歪みが大きくなりすぎて、交互積層において層間剥離を起こす可能性がある。
【0032】
なお、（ＡｌａＣｒｂＸｃ）ＮにおけるＡｌａＣｒｂＸｃとＮとの比、および、（ＡｌｄＣｒｅＶｆ）ＮにおけるＡｌｄＣｒｅＶｆとＮとの比は、共に、１：１となるように成膜するが、成膜中の温度や圧力の意図しない変動のために、１：１とならないものが存在することがある。このことは他の窒化物においても同様である。
【0033】
（４）第１層と第２層の平均厚さの変化
交互積層の基材側の層からｉ番目（１≦ｉ≦ｎ、ｎは積層数）となる第１層の平均厚さをαｉ（ｎｍ）、前記ｉ番目となる第２層の平均厚さをβｉ（ｎｍ）とするとき、αｉ／βｉは、ｉの増加に従って減少することが好ましい。
ここで、減少するとは、ｉをＸ軸、αｉ／βｉをＹ軸としてプロットした点に対して最小二乗法を用いて近似したとき、その傾きが負であることをいう。そして、この傾きは－０．０１０～－０．８００であることがより好ましい。
交互積層の基材側の層からｉ番目（１≦ｉ≦ｎ、ｎは積層数）となる第１層の平均厚さをαｉ（ｎｍ）、前記ｉ番目となる第２層の平均厚さをβｉ（ｎｍ）とするとき、αｉ／βｉは、ｉの増加に従って減少することが好ましい。
ここで、減少するとは、ｉをＸ軸、αｉ／βｉをＹ軸としてプロットした点に対して最小二乗法を用いて近似したとき、その傾きが負であることをいう。そして、この傾きは－０．０１０～－０．８００であることがより好ましい。
【0034】
第１層と第２層の平均厚さの変化がこのようであると、切削加工の初期から潤滑性の向上による切削温度の抑制ができ、切削終期で重要となる被覆層の耐酸化性および耐熱性が向上する。
【0035】
（５）その他の層
（５－１）存在がより好ましい層
第１層と第２層の交互積層だけでも、前述の課題は十分に解決できるが、この交互積層の他に、基材とこの交互積層との間に密着層、および／または、この交互積層の工具表面側に上部層を、選択的に設けてもよい。
（５－１）存在がより好ましい層
第１層と第２層の交互積層だけでも、前述の課題は十分に解決できるが、この交互積層の他に、基材とこの交互積層との間に密着層、および／または、この交互積層の工具表面側に上部層を、選択的に設けてもよい。
【0036】
ア 密着層
密着層は、基材と第１層と第２層の交互積層をより強固に結合させるために設けてもよい。密着層としては、ＡｌとＴｉとの複合窒化物層、ＡｌとＴｉとＳｉの複合窒化物層（これらの層の組成は化学量論的組成に限定されない）、ＡｌとＣｒとの複合窒化物層（ＡｌｇＣｒ１００－ｇＮ（ｇは原子比としたとき０.５０≦ｇ≦０.７０が好ましい。ｇが０.５０未満の場合には、第１層の硬さが十分でなく耐摩耗性に劣り、一方で、０.７０を超える場合には、六方晶構造の結晶粒が形成されやすくなり、それにより密着力の低下につながる虞れがある）が例示できるが、これらに限られるものではない。なお、この密着層の平均厚さは、例えば、０．３～５．０μｍでよい。
密着層は、基材と第１層と第２層の交互積層をより強固に結合させるために設けてもよい。密着層としては、ＡｌとＴｉとの複合窒化物層、ＡｌとＴｉとＳｉの複合窒化物層（これらの層の組成は化学量論的組成に限定されない）、ＡｌとＣｒとの複合窒化物層（ＡｌｇＣｒ１００－ｇＮ（ｇは原子比としたとき０.５０≦ｇ≦０.７０が好ましい。ｇが０.５０未満の場合には、第１層の硬さが十分でなく耐摩耗性に劣り、一方で、０.７０を超える場合には、六方晶構造の結晶粒が形成されやすくなり、それにより密着力の低下につながる虞れがある）が例示できるが、これらに限られるものではない。なお、この密着層の平均厚さは、例えば、０．３～５．０μｍでよい。
【0037】
イ 上部層
上部層は、ＴｉＮ層が例示できる。ＴｉＮ層が黄金色の色調を有することから、例えば、被覆工具が未使用であるか使用されたものであるかを被覆工具表面の色調変化によって、判別する識別層とすることができる。
なお、この識別層としてのＴｉＮ層の平均厚みは、例えば、０．１～１．０μｍでよい。
上部層は、ＴｉＮ層が例示できる。ＴｉＮ層が黄金色の色調を有することから、例えば、被覆工具が未使用であるか使用されたものであるかを被覆工具表面の色調変化によって、判別する識別層とすることができる。
なお、この識別層としてのＴｉＮ層の平均厚みは、例えば、０．１～１．０μｍでよい。
【0038】
（５－２）偶発的に生じる可能性のある層
本実施形態では、第１層、第２層、密着層および上部層以外は存在しないように成膜される。しかし、成膜すべき層の種類を変更する際に、成膜装置内の圧力変化や温度の変動が意図せずに発生することがあり、これら層とは組成の異なった層がこれらの層の間に（意図せずに）偶発的に形成されることがある。この層のことを偶発的に生じる可能性のある層という。
本実施形態では、第１層、第２層、密着層および上部層以外は存在しないように成膜される。しかし、成膜すべき層の種類を変更する際に、成膜装置内の圧力変化や温度の変動が意図せずに発生することがあり、これら層とは組成の異なった層がこれらの層の間に（意図せずに）偶発的に形成されることがある。この層のことを偶発的に生じる可能性のある層という。
【0039】
３．基材
（１）材質
本実施形態に使用する基材は、従来公知の基材の材質であれば、前述の目的を達成することを阻害するものでない限り、いずれのものも使用可能である。例えば、ＷＣ基超硬合金（ＷＣの他、Ｃｏを含み、さらに、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ等の炭化物または炭窒化物を添加したものも含むもの）、サーメット（例えば、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮを主成分とするもの）、セラミックス（例えば、炭化チタン、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム）、ｃＢＮ焼結体、またはダイヤモンド焼結体のいずれかであることが好ましい。
（１）材質
本実施形態に使用する基材は、従来公知の基材の材質であれば、前述の目的を達成することを阻害するものでない限り、いずれのものも使用可能である。例えば、ＷＣ基超硬合金（ＷＣの他、Ｃｏを含み、さらに、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ等の炭化物または炭窒化物を添加したものも含むもの）、サーメット（例えば、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮを主成分とするもの）、セラミックス（例えば、炭化チタン、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム）、ｃＢＮ焼結体、またはダイヤモンド焼結体のいずれかであることが好ましい。
【0040】
（２）形状
基材の形状は、切削工具として用いられる形状であれば特段の制約はなく、インサートの形状、エンドミルの形状、ドリルの形状が例示できる。
基材の形状は、切削工具として用いられる形状であれば特段の制約はなく、インサートの形状、エンドミルの形状、ドリルの形状が例示できる。
【0041】
４．測定方法
（１）平均厚さ
収束イオンビーム（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ：ＦＩＢ）装置を用いて縦断面（基材表面の微小な凹凸をないものとみなして、この基材表面に垂直な面）を切り出し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、全ての種類の層に対して、それぞれ、５箇所で測定し（観察倍率は、厚さの測定が可能な倍率であればよく、第１層と第２層の厚さ測定では５０，０００～５００，０００倍である）、その平均値を各層の平均厚さとする。
（１）平均厚さ
収束イオンビーム（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ：ＦＩＢ）装置を用いて縦断面（基材表面の微小な凹凸をないものとみなして、この基材表面に垂直な面）を切り出し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、全ての種類の層に対して、それぞれ、５箇所で測定し（観察倍率は、厚さの測定が可能な倍率であればよく、第１層と第２層の厚さ測定では５０，０００～５００，０００倍である）、その平均値を各層の平均厚さとする。
【0042】
（２）平均組成
ＳＥＭまたはＴＥＭを用いたエネルギー分散型Ｘ線分析法（ＥＤＳ）、オージェ電子分光法（Ａｕｇｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＡＥＳ）や電子線マイクロアナライザー（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ：ＥＰＭＡ）を用いた縦断面の測定により、第１層、第２層、密着層および上部層の成分組成を全ての層に対して、各層ごとに５箇所測定し、その平均値から平均組成を算出する。
ＳＥＭまたはＴＥＭを用いたエネルギー分散型Ｘ線分析法（ＥＤＳ）、オージェ電子分光法（Ａｕｇｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＡＥＳ）や電子線マイクロアナライザー（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ：ＥＰＭＡ）を用いた縦断面の測定により、第１層、第２層、密着層および上部層の成分組成を全ての層に対して、各層ごとに５箇所測定し、その平均値から平均組成を算出する。
【0043】
５．製造方法
第１および第２実施形態の被覆層は、例えば、次のようなＰＶＤ法により製造できる。
すなわち、アークイオンプレーティング（Ａｒｃ Ｉｏｎ Ｐｌａｔｉｎｇ：ＡＩＰ）装置内を窒素雰囲気とし、
第１層の形成のために、Ａｌａ’Ｃｒｂ’Ｍ１Ｘｃ’（ＸはＢ、Ｓｉの少なくとも１種、４０≦ａ’≦７５、２０≦ｂ’≦５０、１≦ｃ’≦２０、ａ’＋ｂ’＋ｃ’＝１００）のターゲット（ＡｌＣｒＸ合金のターゲット）、
第２層の形成のために、Ａｌｄ’Ｃｒｅ’Ｖｆ’（４０≦ｄ’≦７５、５≦ｅ’≦４０、５≦ｆ’≦４０、ｄ’＋ｅ’＋ｆ’＝１００）のターゲット（ＡｌＣｒＶ合金のターゲット）、
さらに、必要により、
密着層の形成のために、所望の複合窒化物層に応じた、例えばＡｌＴｉ、ＡｌＴｉＳｉ、ＡｌＣｒの各合金のターゲット、
上部層の形成のために、例えばＴｉのターゲット、
を用意し、
これらターゲットとアノード電極との間にアーク放電を順次発生させて所定の平均厚さの密着層、第１層、第２層、上部層を成膜する。なお、各ターゲットの組成は、原子の整数比で表している。
第１および第２実施形態の被覆層は、例えば、次のようなＰＶＤ法により製造できる。
すなわち、アークイオンプレーティング（Ａｒｃ Ｉｏｎ Ｐｌａｔｉｎｇ：ＡＩＰ）装置内を窒素雰囲気とし、
第１層の形成のために、Ａｌａ’Ｃｒｂ’Ｍ１Ｘｃ’（ＸはＢ、Ｓｉの少なくとも１種、４０≦ａ’≦７５、２０≦ｂ’≦５０、１≦ｃ’≦２０、ａ’＋ｂ’＋ｃ’＝１００）のターゲット（ＡｌＣｒＸ合金のターゲット）、
第２層の形成のために、Ａｌｄ’Ｃｒｅ’Ｖｆ’（４０≦ｄ’≦７５、５≦ｅ’≦４０、５≦ｆ’≦４０、ｄ’＋ｅ’＋ｆ’＝１００）のターゲット（ＡｌＣｒＶ合金のターゲット）、
さらに、必要により、
密着層の形成のために、所望の複合窒化物層に応じた、例えばＡｌＴｉ、ＡｌＴｉＳｉ、ＡｌＣｒの各合金のターゲット、
上部層の形成のために、例えばＴｉのターゲット、
を用意し、
これらターゲットとアノード電極との間にアーク放電を順次発生させて所定の平均厚さの密着層、第１層、第２層、上部層を成膜する。なお、各ターゲットの組成は、原子の整数比で表している。
【実施例0044】
以下、実施例をあげて本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【0045】
（１）基体の製造
原料粉末として、ＷＣ粉末、ＴｉＣ粉末、ＶＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ3Ｃ2粉末およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末を、表１に示されるように配合した。その後、ワックスを加えてアセトン中で２４時間ボールミル混合し、減圧乾燥した後、９８ＭＰａの圧力で所定形状の圧粉体にプレス成形した。
原料粉末として、ＷＣ粉末、ＴｉＣ粉末、ＶＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ3Ｃ2粉末およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末を、表１に示されるように配合した。その後、ワックスを加えてアセトン中で２４時間ボールミル混合し、減圧乾燥した後、９８ＭＰａの圧力で所定形状の圧粉体にプレス成形した。
【0046】
この圧粉体を真空焼結し、直径が６ｍｍの基体形成用丸棒焼結体を形成し、さらに前記丸棒焼結体から、研削加工にて、切刃部の直径×長さが６ｍｍ×１３ｍｍの寸法で４枚刃スクエア形状をもったＷＣ基超硬合金製のエンドミル基体１～４を製造した。
そして、この基体１～４のそれぞれを、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥させた。
そして、この基体１～４のそれぞれを、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥させた。
【0047】
（２）被覆層の製造
ＡＩＰ装置の回転テーブル上の中心軸から半径方向に所定距離離れた位置に、基体を外周部にそって装着し、ＡＩＰ装置に所定組成のＡｌＣｒＸ合金のターゲット（カソード電極）を、所定組成のＡｌＣｒＶ合金のターゲット、さらに、密着層形成のための、ＡｌＴｉ、ＡｌＴｉＳｉ、ＡｌＣｒの各合金のターゲット、上部層の形成のための、Ｔｉのターゲットを配置した。
ＡＩＰ装置の回転テーブル上の中心軸から半径方向に所定距離離れた位置に、基体を外周部にそって装着し、ＡＩＰ装置に所定組成のＡｌＣｒＸ合金のターゲット（カソード電極）を、所定組成のＡｌＣｒＶ合金のターゲット、さらに、密着層形成のための、ＡｌＴｉ、ＡｌＴｉＳｉ、ＡｌＣｒの各合金のターゲット、上部層の形成のための、Ｔｉのターゲットを配置した。
【0048】
前記基体１～４のそれぞれをボンバード処理の後に、以下の手順で被覆層を成膜した。
【0049】
１）密着層の成膜
いくつかの実施例では、次の手順により密着層を成膜した。
ＡＩＰ装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して、表４に示すように、密着層成膜用に３．５Ｐａの窒素雰囲気とすると共に、前記回転テーブル上で自転する前記基体の温度を４８０℃に維持すると共に、－４５Ｖの直流バイアス電圧を印加し、成膜する密着層の組成に対応したＡｌＣｒ、ＡｌＴｉ、ＡｌＴｉＳｉ各合金のターゲット（表４を参照）とアノード電極との間にアーク放電を発生させ、もって前記基体の表面に、密着層を成膜した。
いくつかの実施例では、次の手順により密着層を成膜した。
ＡＩＰ装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して、表４に示すように、密着層成膜用に３．５Ｐａの窒素雰囲気とすると共に、前記回転テーブル上で自転する前記基体の温度を４８０℃に維持すると共に、－４５Ｖの直流バイアス電圧を印加し、成膜する密着層の組成に対応したＡｌＣｒ、ＡｌＴｉ、ＡｌＴｉＳｉ各合金のターゲット（表４を参照）とアノード電極との間にアーク放電を発生させ、もって前記基体の表面に、密着層を成膜した。
【0050】
２）第１層の成膜
ＡＩＰ装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入してＡｌＣｒＸ合金のターゲットとアノード電極との間にアーク放電を発生させて、第１層の成膜を行った。窒素雰囲気圧力、基体温度、バイアス電圧は、表２に示されるものであった。
ＡＩＰ装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入してＡｌＣｒＸ合金のターゲットとアノード電極との間にアーク放電を発生させて、第１層の成膜を行った。窒素雰囲気圧力、基体温度、バイアス電圧は、表２に示されるものであった。
【0051】
３）第２層の成膜
ＡｌＣｒＶ合金ターゲットとアノード電極との間にてアーク放電を発生させて、第２層の成膜を行った。窒素雰囲気圧力、基体温度、バイアス電圧は、表２に示されるものであった。
ＡｌＣｒＶ合金ターゲットとアノード電極との間にてアーク放電を発生させて、第２層の成膜を行った。窒素雰囲気圧力、基体温度、バイアス電圧は、表２に示されるものであった。
【0052】
４）第１層と第２層が交互に積層した交互積層の成膜
前記２）と３）の成膜を所定数繰り返して、表６に示す層数の第１層と第２層が交互に積層した層を成膜した（交互積層になるように成膜したから、第１層と第２層の積層数は同数であった。）。
前記２）と３）の成膜を所定数繰り返して、表６に示す層数の第１層と第２層が交互に積層した層を成膜した（交互積層になるように成膜したから、第１層と第２層の積層数は同数であった。）。
【0053】
５）上部層の成膜
いくつかの実施例では、次の手順により上部層を成膜した。
ＡＩＰ装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して、表４に示すように、上部層成膜用に窒素雰囲気の圧力を４．０Ｐａとすると共に、前記回転テーブル上で自転する前記基体の温度を５００℃に維持すると共に、－７５Ｖのバイアス電圧を印加し、成膜する上部層の組成に対応したＴｉターゲットとアノード電極との間にアーク放電を発生させ上部層を成膜した。
いくつかの実施例では、次の手順により上部層を成膜した。
ＡＩＰ装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して、表４に示すように、上部層成膜用に窒素雰囲気の圧力を４．０Ｐａとすると共に、前記回転テーブル上で自転する前記基体の温度を５００℃に維持すると共に、－７５Ｖのバイアス電圧を印加し、成膜する上部層の組成に対応したＴｉターゲットとアノード電極との間にアーク放電を発生させ上部層を成膜した。
【0054】
以上の手順により、表５、６に記載した実施例の表面被覆インサート１～９（実施例１～９という）をそれぞれ製造した。
【0055】
（３）比較例
比較のために、前記基体１～４のそれぞれを、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した状態で、ＡＩＰ装置の回転テーブル上の中心軸から半径方向に所定距離離れた位置に外周部にそって装着し、実施例１～９と同様にボンバード処理を行い表３に示す成膜条件１’～９’に従って、表７、８に示される比較例の表面被覆インサート１’～９’（以下、比較例１’～９’という）をそれぞれ製造した（交互積層になるように成膜したから、第１層と第２層の積層数は同数であった。）。
比較のために、前記基体１～４のそれぞれを、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した状態で、ＡＩＰ装置の回転テーブル上の中心軸から半径方向に所定距離離れた位置に外周部にそって装着し、実施例１～９と同様にボンバード処理を行い表３に示す成膜条件１’～９’に従って、表７、８に示される比較例の表面被覆インサート１’～９’（以下、比較例１’～９’という）をそれぞれ製造した（交互積層になるように成膜したから、第１層と第２層の積層数は同数であった。）。
【0056】
前記で製造した実施例１～９および比較例１’～９’について、前述の方法を用いて、平均組成および平均厚さを算出した。表６、８でいう「傾き」とは、αｉ／βｉの傾きである。
【0057】
【表1】
【0058】
【表2】
【0059】
【表3】
【0060】
【表4】
【0061】
表２～４のターゲット組成は、各原子の原子比の和が１００となるように表記している。
【0062】
【表5】
【0063】
表５において、第１層および第２層の組成は、各金属原子の原子比の和が１となるように表記している。
【0064】
【表6】
【0065】
【表7】
【0066】
表7において、第１層および第２層の組成は、各金属原子の原子比の和が１となるように表記している。
【0067】
【表8】
【0068】
次に、前記実施例１～９および比較例１’～９’について、いずれもミーリングチャックに固定治具にて固定した状態で、下記の切削条件１～３によるＴｉ基合金、ステンレス鋼、Ｎｉ基合金の３種類の湿式連続切削加工試験を実施し、切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。
【0069】
＜切削条件１＞
被削材：平面寸法２５０ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ６０ｍｍのＴｉ－６Ａｌ－４Ｖの板材
切削速度：１００ ｍ／ｍｉｎ．
回転速度：５５００ ｍｉｎ－１．
切り込み：ａｅ ０．３ ｍｍ、ａｐ ６ ｍｍ
送り速度（１刃当り）：０．０８ ｍｍ／ｔｏｏｔｈ
切削長：２００ ｍ、
切削油：水溶性クーラント
被削材：平面寸法２５０ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ６０ｍｍのＴｉ－６Ａｌ－４Ｖの板材
切削速度：１００ ｍ／ｍｉｎ．
回転速度：５５００ ｍｉｎ－１．
切り込み：ａｅ ０．３ ｍｍ、ａｐ ６ ｍｍ
送り速度（１刃当り）：０．０８ ｍｍ／ｔｏｏｔｈ
切削長：２００ ｍ、
切削油：水溶性クーラント
【0070】
＜切削条件２＞
被削材：平面寸法２５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ６０ｍｍのＳＵＳ３０４の板材
切削速度：１００ ｍ／ｍｉｎ．
回転速度：５５００ ｍｉｎ－１．
切り込み：ａｅ ０．３ ｍｍ、ａｐ ６ ｍｍ
送り速度（１刃当り）：０．０８ ｍｍ／ｔｏｏｔｈ
切削長：３００ ｍ、
切削油：水溶性クーラント
被削材：平面寸法２５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ６０ｍｍのＳＵＳ３０４の板材
切削速度：１００ ｍ／ｍｉｎ．
回転速度：５５００ ｍｉｎ－１．
切り込み：ａｅ ０．３ ｍｍ、ａｐ ６ ｍｍ
送り速度（１刃当り）：０．０８ ｍｍ／ｔｏｏｔｈ
切削長：３００ ｍ、
切削油：水溶性クーラント
【0071】
＜切削条件３＞
被削材：平面寸法５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ２５０ｍｍのＮｉ基耐熱合金（Ｃｒ１８質量％－Ｆｅ１８質量％－Ｎｂ５質量％－Ｍｏ３質量％－Ｔｉ１質量％－Ａｌ０．５質量％－Ｎｉ残部）の板材、
切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ．
切込み量：ａｐ ２．４ｍｍ、ａｅ ０．３ｍｍ
切削長：５０ｍ
送り量：０．０５ｍｍ／ｔｏｏｔｈ
切削油剤：水溶性クーラント
被削材：平面寸法５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ２５０ｍｍのＮｉ基耐熱合金（Ｃｒ１８質量％－Ｆｅ１８質量％－Ｎｂ５質量％－Ｍｏ３質量％－Ｔｉ１質量％－Ａｌ０．５質量％－Ｎｉ残部）の板材、
切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ．
切込み量：ａｐ ２．４ｍｍ、ａｅ ０．３ｍｍ
切削長：５０ｍ
送り量：０．０５ｍｍ／ｔｏｏｔｈ
切削油剤：水溶性クーラント
【0072】
表９～１１にこれら３種の切削試験の結果を示す。
【0073】
【表9】
【0074】
表９において、比較例の欄の（※）は、剥離、溶着、チッピングや摩耗等が原因で使用寿命に至るまでの切削距離（ｍ）を示している。
【0075】
【表10】
【0076】
【表11】
【0077】
表９～１１に示される結果から、実施例１～９は、いずれも、Ｔｉ基合金、ステンレス鋼およびＮｉ基合金の高速切削加工であっても、被覆層の剥離、溶着、チッピングや摩耗がなく、優れた耐久性を有することがわかる。
これに対して、比較例１’～９’は、いずれも、Ｔｉ基合金、ステンレス鋼およびＮｉ基合金のいずれの高速切削加工であっても切削加工時の熱的負荷、機械的負荷により被覆層の剥離、溶着、チッピングや摩耗が発生し、短い工具寿命であった。
これに対して、比較例１’～９’は、いずれも、Ｔｉ基合金、ステンレス鋼およびＮｉ基合金のいずれの高速切削加工であっても切削加工時の熱的負荷、機械的負荷により被覆層の剥離、溶着、チッピングや摩耗が発生し、短い工具寿命であった。
【0078】
本発明に係る被覆工具は、Ｔｉ基合金に加え、Ｎｉ基耐熱合金、ステンレス鋼のような同じく溶着性が高く、切刃に大きな熱的、機械的付加が作用する材料を切削加工に供した場合であっても、優れた耐久性を発揮する。
【符号の説明】
【0079】
１ 基体
２ 第１層
３ 第２層
４ 交互積層
５ 密着層
６ 被覆層
２ 第１層
３ 第２層
４ 交互積層
５ 密着層
６ 被覆層
【図1】