特開 2024-88184 複合材料、切削インサート、および切削工具

(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】P2024088184

(43)【公開日】2024-07-02

(54)【発明の名称】複合材料、切削インサート、および切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/14 20060101AFI20240625BHJP

   C04B 35/56 20060101ALI20240625BHJP

【ＦＩ】

B23B27/14 B

B23B27/14 A

C04B35/56 260

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022203236

(22)【出願日】2022-12-20

(71)【出願人】

【識別番号】523194617

【氏名又は名称】ＮＴＫカッティングツールズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】茂木 淳

(72)【発明者】

【氏名】飯田 悠太

(72)【発明者】

【氏名】佐久間 翔丸

【テーマコード（参考）】

3C046

【Ｆターム（参考）】

3C046FF03

3C046FF09

3C046FF10

3C046FF13

3C046FF32

3C046FF37

3C046FF40

3C046FF42

3C046FF51

(57)【要約】

【課題】切削工具に用いられる材料の耐摩耗性および耐塑性変形性を向上させる。
【解決手段】切削工具に用いられる複合材料は、タングステンを含む炭化物と、周期表第３族の元素を含む酸化物と、を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削工具に用いられる複合材料であって、
タングステンを含む炭化物と、
周期表第３族の元素を含む酸化物と、
を含むことを特徴とする複合材料。

【請求項2】

請求項１に記載の複合材料であって、
前記炭化物の体積の割合が３０ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下であることを特徴とする複合材料。

【請求項3】

請求項２に記載の複合材料であって、さらに、
アルミニウムと、ハフニウムと、ジルコニウムと、チタニウムの元素から選ばれる酸化物と、炭化物と、炭窒化物と、窒化物の少なくとも１つの複合物を含むことを特徴とする複合材料。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の複合材料であって、
摂氏１０００度の不活性雰囲気下における強度が１０００ＭＰａ以上であることを特徴とする複合材料。

【請求項5】

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の複合材料であって、
摂氏１０００度の不活性雰囲気下における硬度が１０ＧＰａ以上であることを特徴とする複合材料。

【請求項6】

切削インサートであって、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の複合材料により基体が形成されていることを特徴とする切削インサート。

【請求項7】

切削工具であって、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の複合材料により形成されている基体と、
前記基体の表面に形成された表面被覆層と、
を含み、
前記表面被覆層は、チタンと、クロムと、アルミニウムから選ばれる元素を含む複合物であって、炭化物と、窒化物と、炭窒化物と、酸化物との少なくとも１つから成る複合物を含むことをと特徴とする切削工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複合材料、切削インサート、および切削工具に関する。

【背景技術】

【0002】

金属を加工する切削工具の材料として用いられる超硬合金が知られている（例えば、特許文献１参照）。超硬合金は機械的特性および熱的特性が高いため、切削工具として広く用いられている。一方、耐熱合金などの難削材加工では、切削工具に高い耐熱性が要求される。特許文献１に記載された切削工具に用いられる基材には、ＷＣ粒子からなる第１硬質相と、Ａｌ₂Ｏ₃からなる第２硬質相と、ＣｏまたはＮｉを含む結合相とが含まれている。特許文献２に記載された切削工具に用いられる基材には、ＷＣおよびＣｏと、ＴｉＣやＴａＣ等の硬質成分とが含まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１５１８７５号公報

【特許文献2】特開２０２１－１５５８０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年では、航空機の燃費向上を目的にエンジン内の燃焼温度を高める研究等がされており、部材として用いられる耐熱合金として求められる耐熱性が向上している。そのため、このような部材の切削抵抗はさらに高くなり、従来の超硬合金の切削工具で加工すると、切削工具の刃先の変形や刃先の摩耗が生じるおそれがある。また、一般の加工現場において低コスト化および生産性向上の観点から、切削の高速化による高能率化が求められている。切削の高速化は切削工具の刃先の高温化を招くため、切削工具の刃先の変形や刃先の摩耗が生じさせるおそれがある。

【0005】

特許文献１に記載された切削工具、又は特許文献２に記載された切削工具では、変形や摩耗を生じさせるおそれがある。そのため、切削工具に用いられる材料として、より高い耐摩耗性および耐塑性変形性を備える材料が望まれていた。

【0006】

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、切削工具に用いられる材料の耐摩耗性および耐塑性変形性を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現できる。

【0008】

（１）本発明の一形態によれば、切削工具に用いられる複合材料が提供される。この複合材料は、タングステンを含む炭化物と、周期表第３族の元素を含む酸化物と、を含む。

【0009】

この構成によれば、融点が高く、かつ、高温時の生成自由エネルギーが大きい周期表第３族の元素を含む酸化物、すなわち、高温下で安定である酸化物を含んでいる。また、第３族の元素は炭化物を生じ難いため、本構成の複合材料が含むタングステン（Ｗ）を含む炭化物と反応して複合材料の機械的強度が低下することを抑制できる。よって、本構成の複合材料を用いた切削工具では、耐摩耗性および耐塑性変形性が向上する。

【0010】

（２）上記形態（１）の複合材料において、前記炭化物の体積の割合が３０ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下であってもよい。
この構成によれば、タングステンを含む炭化物の体積の割合が３０％以上であるため、タングステンを含む炭化物の不足による機械的特性の低下を抑制できる。また、タングステンを含む炭化物の体積の割合が９５％以下であるため、タングステンを含む炭化物の結晶組織の粗大化による機械的特性の低下を抑制できる。すなわち、本構成によれば、複合材料の機械的特性を向上させることができる。

【0011】

（３）上記形態（１）または形態（２）に記載の複合材料において、さらに、アルミニウムと、ハフニウムと、ジルコニウムと、チタニウムの元素から選ばれる酸化物と、炭化物と、炭窒化物と、窒化物の少なくとも１つの複合物を含んでいてもよい。
この構成によれば、アルミニウムと、ハフニウムと、ジルコニウムと、チタニウムの元素から選ばれる酸化物と、炭化物と、炭窒化物と、窒化物の少なくとも１つの複合物を含むことにより、高温下での複合材料の機械的特性が向上する。

【0012】

（４）上記形態（１）から形態（３）までのいずれか一項に記載の複合材料において、摂氏１０００度の不活性雰囲気下における強度が１０００ＭＰａ以上であってもよい。
この構成によれば、摂氏１０００度における強度が１０００ＭＰａ以上であるため、高温下での耐欠損性が向上する。

【0013】

（５）上記形態（１）から形態（４）までのいずれか一項に記載の複合材料において、摂氏１０００度の不活性雰囲気下における硬度が１０ＧＰａ以上であってもよい。
この構成によれば、摂氏１０００度における硬度が１０ＧＰａ以上であるため、高温下での耐摩耗性が向上する。

【0014】

（６）本発明のその他の一形態によれば、切削インサートが提供される。この切削インサートは、上記形態（１）から形態（５）までのいずれか一項に記載の複合材料により基体が形成されている。
この構成によれば、高温下で安定である酸化物を含み、炭化物を生じ難い第３族の元素を含むことにより機械強度を低下させるタングステン（Ｗ）を含む炭化物の生成を抑制する複合材料により切削インサートが形成されている。よって、本構成の切削インサートでは、耐摩耗性および耐塑性変形性が向上する。

【0015】

（７）本発明のその他の一形態によれば、切削工具が提供される。この切削工具は、上記形態（１）から形態（５）までのいずれか一項に記載の複合材料により形成されている基体と、前記基体の表面に形成された表面被覆層と、を含み、前記表面被覆層は、チタンと、クロムと、アルミニウムから選ばれる元素を含む複合物であって、炭化物と、窒化物と、炭窒化物と、酸化物との少なくとも１つから成る複合物を含む。
この構成によれば、基体がチタンと、クロムと、アルミニウムから選ばれる元素を含む複合物であって、炭化物と、窒化物と、炭窒化物と、酸化物との少なくとも１つから成る複合物を含む表面被覆層により被覆されている。被覆層により基体と被削材との反応が抑制されるため、基体の摩耗が抑制される。

【0016】

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、複合材料、基体材料、切削インサート、切削工具、およびこれらを備えるシステム等、複合材料の製造方法およびこれらを備えるシステム等の形態で実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】複合材料により構成されている切削インサートの概略斜視図である。

【図2】実施例１～１４の切削インサートと比較例１～３の切削インサートとの複合材料の各パラメータを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

実施形態：
図１は、本発明の実施形態の複合材料により構成されている切削インサート１０の概略斜視図である。切削インサート１０では、Ｗ（タングステン）を含む炭化物と、周期表第３族の元素を含む酸化物とを含む複合材料で構成される基体４により形成されている。切削インサート１０がこれらの複合材料で構成されているため、切削インサート１０の耐摩耗性、耐塑性変形性、および耐欠損性が向上する。

【0019】

図１に示されるように、切削インサート１０は、略円柱状の形状を有している。切削インサート１０は、略円柱状の基体４と、基体４の底面１Ａ，１Ｂ側の面をコーティングしている被覆層（表面被覆層）５と、を備えている。切削インサート１０の表面は、２つの底面１Ａ，１Ｂと、底面１Ａと底面１Ｂとを接続する側面２とで形成されている。底面１Ａ，１Ｂと側面２との境界である刃部３が、切削インサート１０により切削される被削材に接触することで、被削材を切削する。なお、切削インサート１０は、切削工具とも換言できる。

【0020】

切削インサート１０を形成する複合材料は、Ｗを含む炭化物を３０ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下の範囲で含んでいる。また、基体４を形成する複合材料は、さらに、アルミニウム（Ａｌ）と、ハフニウム（Ｈｆ）と、ジルコニウム（Ｚｒ）と、チタニウム（Ｔｉ）の元素から選ばれる酸化物と、炭化物と、炭窒化物と、窒化物の少なくとも１つの複合物を含んでいる。また、当該複合材料では、摂氏１０００度（℃）の不活性雰囲気下における曲げ強さ（強度）が１０００ＭＰａ以上である。さらに、当該複合材料では、１０００℃の不活性雰囲気下における硬度が１０ＧＰａ以上である。なお、曲げ強さの試験は、ＪＩＳＲ１６０４に基づく試験である。硬度の試験は、ＪＩＳＲ１６２３に基づく試験である。

【0021】

本実施形態の被覆層５は、Ｔｉと、クロム（Ｃｒ）と、Ａｌから選ばれる元素を含む複合物であって、炭化物と、窒化物と、炭窒化物と、酸化物との少なくとも１つから成る複合物を含んでいる。

【0022】

製造方法：
本実施形態の基体４を形成する複合材料の製造方法では、用意した原料粉末にアセトンを加えて粉砕混合する。粉砕混合により得られた混合スラリーを乾燥させて、乾燥混合粉を作製する。作製した混合粉をホットプレス法により焼成した。本実施形態のホットプレス法では、型設計を改良することにより、高いプレス圧力でのホットプレスを実現している。また、雰囲気圧力を８気圧まで高めている。高いプレス圧力および高い雰囲気圧力により、焼成温度が低下する。焼成温度の低下により、下記式（１）で表される１７５０℃以上で発生する反応式におけるＷＣの脱炭反応が抑制される。この結果、強度低下の元となる炭素（Ｃ）の発生を抑制できる。なお、焼成雰囲気は、還元雰囲気であればよく、Ａｒガス以外に窒素ガスなどが用いられてもよい。
２ＷＣ→Ｗ₂Ｃ＋Ｃ・・・（１）
得られた焼結体は、所定の形状に切断および研磨加工される。

【0023】

製造時に、ＷＣの成分、および、ＷＣと３族酸化物との他に加えられるその他成分に応じて製造される複合材料の特性が変化する。変化する複合材料の特性としては、後述する高温下での曲げ強度や高温下での硬度である。

【0024】

評価試験：
図２は、実施例１～１４の切削インサートと比較例１～３の切削インサートとの基体を形成する複合材料の各パラメータを示す図である。サンプルとしての実施例１～１４の複合材料の製造方法では、原料としてのＷの炭化物である炭化タングステン（ＷＣ）と、３族酸化物と、その他の成分とを秤量し、ボールミルで粉砕混合する。原料のＷＣとして、平均粒径０．４μｍの原料粉末を用いた。３族酸化物として、イットリア（Ｙ₂Ｏ₃）と、イットリビア（Ｙｂ₂Ｏ₃）と、ユーロピア（Ｅｕ₂Ｏ₃）とのいずれか一つの原料粉末を用いた。３族酸化物の原料粉末の平均粒径は、いずれも０．３μｍであった。その他の成分として、ジルコニア（ＺｒＯ₂）と、酸化チタン（ＴｉＯ₂）と、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂）と、ハフニア（ＨｆＯ₂）の原料粉末を用いた。その他の成分として用いた４つの酸化物の平均粒径は、０．５μｍであった。なお、図２に示されるように、実施例１～１０の複合材料の製造では、その他の成分の原料粉末が含まれていない。実施例１１～１４の複合材料の製造では、その他の成分の原料粉末が含まれている。

【0025】

実施例１～１４の製造方法における粉砕混合の条件は、下記のとおりである。
・粉砕時間：４８時間（ｈｏｕｒ）
・ポット：ＳＵＳ製
・球石：超硬
・湿式（アセトン）
粉砕混合により得られた混合スラリーは、振動乾燥器により乾燥させられ、乾燥混合粉へと変化した。

【0026】

作成された乾燥混合粉に対して行われるホットプレス法の条件は、下記のとおりである。
・型：カーボン製
・温度：図２参照（サンプルに応じて異なる）
・プレス圧力：６０ＭＰａ
・雰囲気：アルゴン（Ａｒ）８気圧

【0027】

得られた各焼結体を所定の形状に加工して、下記４つの分析・試験を行った。
１．ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）による焼結体成分の定量
２．高温強度試験
３．高温硬度試験
４．切削試験

【0028】

ＥＰＭＡによる焼結体成分の定量では、各焼結体の観察試験片を準備し、観察面を鏡面研磨した。得られた各試験片に対して１万倍の視野画像を取得し、視野中の走査により各成分の定量分析を行った。定量分析により、実施例１～１４および比較例１～３の複合材料の成分が判明した。図２には、実施例１～１４および比較例１～３の複合材料について、ＥＰＭＡにより得られたＷＣの含有量（ｖｏｌ％）と、周期表第３族の元素を含む３族酸化物の種類および含有量（ｖｏｌ％）と、その他の成分の含有量（ｖｏｌ％）と、が示されている。また、図２には、実施例１～１４および比較例１，２の複合材料の製造時の焼成温度（℃）が示されている。焼成温度は、実施例１～１４および比較例１，２に含まれるＷＣ、酸化物、及びその他の成分によって決定される。なお、比較例３は市販の超硬合金の切削インサートであるため、比較例３の焼成温度は図２に示されていない。複合材料を構成する各成分の割合は、ＥＰＭＡにより求められた各成分の面積比率から求められる。

【0029】

高温強度試験では、各焼結体を３（ｍｍ）×４（ｍｍ）×５０（ｍｍ）の試験片に加工し、高温下でＪＩＳ１６０４に基づき曲げ強度試験を行った。試験片は、Ａｒ雰囲気下で１０００℃に１５分保持した後、４×５０の面に引張応力が生じるように負荷をかけて強度を測定した。

【0030】

高温硬度試験では、各焼結体を１０（ｍｍ）×１０（ｍｍ）×５（ｍｍ）の試験片に加工し、１０×１０の面を鏡面研磨した後、ＪＩＳＲ１６２３に基づき、ダイヤモンド圧子を１０ｋｇｆの負荷で鏡面研磨した面の真ん中付近に打ち込むことにより、高温下でのビッカース硬度試験を行った。試験片は、高温強度試験と同じように、Ａｒ雰囲気下で１０００℃に１５分保持した後、ビッカース硬度試験を行った。

【0031】

切削試験では、ＲＮＧＮ１２０７００の工具形状の実施例１～１４焼結体サンプルによってニッケル基耐熱合金７１８Ｐｌｕｓを旋削することにより、各実施例の切削性能を評価した。なお、被削材のニッケル基耐熱合金７１８Ｐｌｕｓは、ニッケル基耐熱合金７１８よりもＣｏを多く含有するため、耐熱性が高く、非常に加工しにくい難削材である。工具寿命の判定基準は、横逃げ部摩耗量が０．３ｍｍ以上に達した場合に「摩耗」と判断し、欠損が出た場合に「欠損」と判断した。切削速度の条件は、２５０～５００ｍ／ｍｉｎ、切込量１．０ｍｍ、送り量０．２ｍｍ／ｒｅｖ.，Ｗｅｔである。なお、切削速度は、２５０ｍ／ｍｉｎから４００ｍ／ｍｉｎまでは５０ｍ／ｍｉｎずつ上昇させ、４００ｍｍ／ｍｉｎ以降では２５ｍｍ／ｍｉｎずつ上昇させた。

【0032】

図２に示されるように、実施例１～１４および比較例１～３の高温強度試験と、高温硬度試験と、切削試験との評価結果が示されている。実施例１～１４の複合材料は、ＷＣを含んでおり、かつ、周期表第３族の元素を含む酸化物である３族酸化物を含んでいる。実施例２～１４の複合材料では、各複合材料に含まれるＷＣの体積の割合が３０ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下である。

【0033】

また、実施例１１～１４の複合材料は、Ａｌと、Ｈｆと、Ｚｒと、Ｔｉの元素から選ばれる酸化物と、炭化物と、炭窒化物と、窒化物の少なくとも１つの複合物を含んでいる。具体的には、実施例１１の複合材料は、５ｖｏｌ％のＺｒの酸化物であるＺｒＯ₂を含んでいる。実施例１２の複合材料は、５ｖｏｌ％のＴｉの酸化物であるＴｉＯ₂を含んでいる。実施例１３の複合材料は、５ｖｏｌ％のＡｌの酸化物であるＹ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂を含んでいる。実施例１４の複合材料は、５ｖｏｌ％のＨｆの酸化物であるＨｆＯ₂を含んでいる。

【0034】

それに対して、比較例１の複合材料は、Ｙ₂Ｏ₃のみで形成されている。比較例１の複合材料は、実施例１～１４の複合材料と異なり、Ｗを含む炭化物を含んでいない。比較例２の複合材料は、９５ｖｏｌ％のＷＣと、５ｖｏｌ％のＷ₂Ｃとから形成されている。比較例３の複合材料は、９０ｖｏｌ％のＷＣと、１０ｖｏｌ％のＣｏとから形成されている。比較例２，３の複合材料は、実施例１～１４の複合材料と異なり、３族酸化物を含んでいない。

【0035】

図２に示されるように、実施例１～１４の複合材料の高温強度は、いずれも１０００ＭＰａ以上である。一方で、比較例１～３の複合材料の高温強度は、８４０ＭＰａ以下であり、実施例１～１４の複合材料よりも低い。また、実施例１～１４の高温硬度は、いずれも１０ＧＰａ以上である。特に、実施例２～１４の複合材料のようにＷＣの体積の割合が３０ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下の場合には、ＷＣの体積の割合が２０ｖｏｌ％である実施例１よりも高温強度および高温硬度が向上する。また、実施例１１～１４のようにその他成分を含んでいる複合材料の高温強度は１４１０ＭＰａ以上と高い。一方で、比較例１，３の複合材料の高温硬度は、８．２ＧＰａ以下であり、実施例１～１４の複合材料よりも低い。

【0036】

切削試験では、実施例１～１４の切削インサート１０が欠損または摩耗により寿命を迎える切削速度は、３５０ｍ／ｍｉｎ以上であり、比較例１～３の２５０ｍ／ｍｉｎよりも速い。すなわち、実施例１～１４の切削インサート１０の耐久性は、比較例１～３よりも高い。また、Ａｌと、Ｈｆと、Ｚｒと、Ｔｉの元素から選ばれる酸化物と、炭化物と、炭窒化物と、窒化物の少なくとも１つの複合物を含んでいる実施例１１～１４の切削インサート１０が寿命を迎える切削速度は４７５ｍ／ｍｉｎ以上であり、実施例１１～１４の切削インサート１０の耐久性は更に高くなっている。

【0037】

以上のように、図２に示される実施例１～１４の切削インサート１０では、Ｗを含む炭化物と、周期表第３族の元素を含む酸化物とを含む複合材料で構成される基体４により形成されている。この構成によれば、基体４を形成する複合材料は、融点が高く、かつ、高温時の生成自由エネルギーが大きい周期表第３族の元素を含む酸化物、すなわち、高温下で安定である酸化物を含んでいる。また、第３族の元素は炭化物を生じ難いため、基体４を形成する複合材料が含むＷを含む炭化物と反応して複合材料の機械的強度が低下することを抑制できる。よって、基体４を形成する複合材料を用いた切削インサート１０では、耐摩耗性および耐塑性変形性が向上する。

【0038】

また、本実施形態の実施例２～１４の切削インサート１０の複合材料には、３０ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下のＷを含む炭化物が含まれている。この複合材料では、Ｗを含む炭化物の体積の割合が３０％以上であるため、Ｗを含む炭化物の不足による機械的特性の低下を抑制できる。また、Ｗを含む炭化物の体積の割合が９５％以下であるため、Ｗを含む炭化物の結晶組織の粗大化による機械的特性の低下を抑制できる。

【0039】

また、本実施形態の実施例１１～１４の切削インサート１０の複合材料は、Ａｌと、Ｈｆと、Ｚｒと、Ｔｉの元素から選ばれる酸化物と、炭化物と、炭窒化物と、窒化物の少なくとも１つの複合物を含んでいる。この構成によれば、Ａｌと、Ｈｆと、Ｚｒと、Ｔｉの元素から選ばれる酸化物と、炭化物と、炭窒化物と、窒化物の少なくとも１つの複合物を含むことにより、高温下での複合材料の機械的特性が向上する。具体的には、図２に示されるように、実施例１１～１４の切削試験における寿命が４７５ｍ／ｍｉｎ以上であり、複合材料の機械的特性が向上する。

【0040】

また、本実施形態の切削インサート１０の複合材料では、１０００℃の不活性雰囲気下における曲げ強さが１０００ＭＰａ以上である。この構成によれば、摂氏１０００度における強度が１０００ＭＰａ以上であるため、高温下での耐欠損性が向上する。

【0041】

また、本実施形態の切削インサート１０の複合材料では、１０００℃の不活性雰囲気下における硬度が１０ＧＰａ以上である。この構成によれば、摂氏１０００度における硬度が１０ＧＰａ以上であるため、高温下での耐摩耗性が向上する。

【0042】

また、本実施形態の切削インサート１０が備える被覆層５は、Ｔｉと、Ｃｒと、Ａｌから選ばれる元素を含む複合物であって、炭化物と、窒化物と、炭窒化物と、酸化物との少なくとも１つから成る複合物を含んでいる。被覆層５により基体４と被削材との反応が抑制されるため、基体４の摩耗が抑制される。

【0043】

＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

【0044】

実施例１～１４は、切削インサート１０の基体４を形成する複合材料の一例であって、複合材料については、Ｗを含む炭化物と、周期表第３族の元素を含む酸化物と、を含む範囲で変形可能である。例えば、実施例１のように、複合材料中のＷを含む炭化物の体積割合が３０％未満であってもよいし、９５％を超えていてもよい。また、複合材料に含まれる周期表第３族の元素を含む酸化物は、図２に示されるＹ，Ｙｂ，Ｅｕ，Ｓｃ以外の元素を含む酸化物であってもよい。また、複合材料は、微量の鉄族元素を含有してもよい。含有される鉄族元素としては、鉄（Ｆｅ）と、ニッケル（Ｎｉ）と、コバルト（Ｃｏ）とのうち少なくとも１つを挙げることができる。複合材料が鉄族元素を含むことによりＷを含む炭化物の結晶粒界強度が向上し、機械的特性を向上させることができる。

【0045】

複合材料は、実施例１～１０のように、Ａｌと、Ｈｆと、Ｚｒと、Ｔｉとの元素から選ばれる酸化物と、炭化物と、炭窒化物と、窒化物の少なくとも１つの複合物を含んでいなくてもよい。また、実施例１～１４の複合材料の１０００℃の不活性雰囲気下における曲げ強度は、１０００ＭＰａ未満であってもよい。実施例１～１４の複合材料の１０００℃の不活性雰囲気下における硬度は、１０ＧＰａ未満であってもよい。

【0046】

以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。

【符号の説明】

【0047】

１Ａ，１Ｂ…底面
２…側面
３…刃部
４…基体
５…被覆層
１０…切削インサート

【図1】

【図2】