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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-20
(45)【発行日】2022-01-28
(54)【発明の名称】立方晶窒化硼素焼結体、およびそれを含む切削工具
(51)【国際特許分類】
C22C 29/16 20060101AFI20220121BHJP
B23B 27/14 20060101ALI20220121BHJP
B23B 27/20 20060101ALI20220121BHJP
C04B 35/5831 20060101ALI20220121BHJP
C04B 35/5835 20060101ALI20220121BHJP
C22C 1/05 20060101ALI20220121BHJP
C22C 29/08 20060101ALI20220121BHJP
【ＦＩ】
C22C29/16 A
B23B27/14 B
B23B27/20
C04B35/5831
C04B35/5835
C22C1/05 M
C22C29/08
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2021572078
(86)(22)【出願日】2021-07-30
(86)【国際出願番号】 JP2021028501
【審査請求日】2021-12-03
(31)【優先権主張番号】P 2020130674
(32)【優先日】2020-07-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】503212652
【氏名又は名称】住友電工ハードメタル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】石井 顕人
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 勇一郎
(72)【発明者】
【氏名】岡村 克己
(72)【発明者】
【氏名】朝川 佳紀
(72)【発明者】
【氏名】植田 暁彦
(72)【発明者】
【氏名】久木野 暁
(72)【発明者】
【氏名】濱 久也
【審査官】岡田 隆介
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２０７６８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／０９２３６９（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２２Ｃ ２９／１６
Ｃ０４Ｂ ３５／５８３１
Ｃ０４Ｂ ３５／５８３５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
７０体積％以上１００体積％未満の立方晶窒化硼素と、結合材とを含む立方晶窒化硼素焼結体であって、前記結合材は、第１材料と第２材料とを含み、
前記第１材料は、タングステン、コバルトおよびアルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の第１金属元素を含む１または２以上の第１化学種であって、
前記第１化学種は、金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体であり、
前記第２材料は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびクロムからなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む１または２以上の第２化学種であって、
前記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体であり、
前記第２化学種は、アルミニウムが０．１原子％以上１０原子％以下固溶し、
前記第２材料は、１μｍ以下の平均粒径を有する粒子である、立方晶窒化硼素焼結体。
【請求項2】
前記第２化学種は、アルミニウムが０．１原子％以上７原子％以下固溶している、請求項１に記載の立方晶窒化硼素焼結体。【請求項3】
前記第２化学種は、アルミニウムが０．１原子％以上５原子％以下固溶している、請求項１または請求項２に記載の立方晶窒化硼素焼結体。【請求項4】
Ｘ線回折法を用いて前記立方晶窒化硼素焼結体のＸ線回折強度を測定し、その結果を示した、横軸を２θとし、縦軸を相対強度とするグラフにおいて、前記立方晶窒化硼素焼結体は、前記立方晶窒化硼素の（１１１）面における前記相対強度のピークをＩBNとし、前記第２材料の（１１１）面における前記相対強度のピークをＩaとした場合、
０．００１≦Ｉa／ＩBN≦０．３の関係式を満たす、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
【請求項5】
Ｘ線回折法を用いて前記立方晶窒化硼素焼結体のＸ線回折強度を測定し、その結果を示した、横軸を２θとし、縦軸を相対強度とするグラフにおいて、前記立方晶窒化硼素焼結体は、前記立方晶窒化硼素の（１１１）面における前記相対強度のピークをＩBNとし、前記第２材料の（１１１）面における前記相対強度のピークをＩaとした場合、
０．０１≦Ｉa／ＩBN≦０．２の関係式を満たす、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
【請求項6】
前記第１化学種は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロムおよびモリブデンからなる群より選ばれる少なくとも１種の第３金属元素が１０原子％超過５０原子％以下固溶している、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の立方晶窒化硼素焼結体。【請求項7】
前記第１化学種は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロムおよびモリブデンからなる群より選ばれる少なくとも１種の第３金属元素が２０原子％以上４５原子％以下固溶している、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の立方晶窒化硼素焼結体。【請求項8】
前記第１化学種は、固溶体であって、前記第１化学種は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデンおよびタングステンからなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素が０．１原子％以上１０原子％以下固溶している、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
【請求項9】
前記第２化学種は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデンおよびタングステンからなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素が０．１原子％以上５原子％以下固溶している、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の立方晶窒化硼素焼結体。【請求項10】
前記第１化学種は、固溶体であって、前記第１化学種は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデンおよびタングステンからなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素が０．２原子％以上５原子％以下固溶し、
前記第２化学種は、前記第４金属元素が０．２原子％以上３原子％以下固溶している、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
【請求項11】
前記立方晶窒化硼素焼結体は、酸素を１．５質量％以下含む、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の立方晶窒化硼素焼結体。【請求項12】
前記立方晶窒化硼素焼結体は、酸素を０．７質量％以下含む、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の立方晶窒化硼素焼結体。【請求項13】
前記立方晶窒化硼素焼結体は、前記立方晶窒化硼素を８０体積％以上９５体積％以下含む、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の立方晶窒化硼素焼結体。【請求項14】
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の立方晶窒化硼素焼結体を含む、切削工具。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、立方晶窒化硼素焼結体、およびそれを含む切削工具に関する。本出願は、２０２０年７月３１日に出願した日本特許出願である特願２０２０－１３０６７４号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
【背景技術】
【0002】
切削工具等に用いられる高硬度材料として、立方晶窒化硼素焼結体（以下、「ｃＢＮ焼結体」とも記す）がある。ｃＢＮ焼結体は、通常、立方晶窒化硼素粒子（以下、「ｃＢＮ粒子」とも記す）と結合材とからなり、ｃＢＮ粒子の含有割合によってその特性が異なる傾向がある。
【0003】
このため切削加工の分野においては、被削材の材質、要求される加工精度等によって、切削工具に適用されるｃＢＮ焼結体の種類が使い分けられる。たとえば、立方晶窒化硼素（以下、「ｃＢＮ」とも記す）の含有割合の高いｃＢＮ焼結体（以下、「High-ｃＢＮ焼結体」とも記す）は、焼結合金等の切削に好適に用いることができる。
【0004】
しかしHigh-ｃＢＮ焼結体は、突発的な欠損が発生しやすい傾向がある。これは、ｃＢＮ粒子同士の結合力が弱く、ｃＢＮ粒子が脱落してしまうことに起因すると考えられる。たとえば、国際公開第２００５／０６６３８１号（特許文献１）は、結合材の適切な選択により、High-ｃＢＮ焼結体における突発的な欠損の発生を抑制する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】国際公開第２００５／０６６３８１号
【発明の概要】
【0006】
本開示の一態様に係る立方晶窒化硼素焼結体は、７０体積％以上１００体積％未満の立方晶窒化硼素と、結合材とを含む立方晶窒化硼素焼結体であって、上記結合材は、第１材料と第２材料とを含み、上記第１材料は、タングステン、コバルトおよびアルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の第１金属元素を含む１または２以上の第１化学種であって、上記第１化学種は、金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体であり、上記第２材料は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびクロムからなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む１または２以上の第２化学種であって、上記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体であり、上記第２化学種は、アルミニウムが０．１原子％以上１０原子％以下固溶し、上記第２材料は、１μｍ以下の平均粒径を有する粒子である。
【0007】
本開示の一態様に係る切削工具は、上記立方晶窒化硼素焼結体を含む。
【発明を実施するための形態】
【0008】
［本開示が解決しようとする課題］
近年、機械部品の急速な高機能化に伴い、機械部品となる被削材の難削化が加速している。これに伴い、切削工具の短寿命化によるコスト増という問題が顕在化している。このため、High-ｃＢＮ焼結体のさらなる改良が望まれる。この点に鑑み、本開示は、長寿命化を可能とする立方晶窒化硼素焼結体、およびそれを含む切削工具を提供することを目的とする。
近年、機械部品の急速な高機能化に伴い、機械部品となる被削材の難削化が加速している。これに伴い、切削工具の短寿命化によるコスト増という問題が顕在化している。このため、High-ｃＢＮ焼結体のさらなる改良が望まれる。この点に鑑み、本開示は、長寿命化を可能とする立方晶窒化硼素焼結体、およびそれを含む切削工具を提供することを目的とする。
【0009】
［本開示の効果］
本開示によれば、長寿命化を可能とする立方晶窒化硼素焼結体、およびそれを含む切削工具を提供することができる。
本開示によれば、長寿命化を可能とする立方晶窒化硼素焼結体、およびそれを含む切削工具を提供することができる。
【0010】
［本開示の実施形態の説明］
本発明者らは、切削時に繰返しの発熱および急冷が刃先で起こることが、High-ｃＢＮ焼結体において突発的な欠損が発生しやすい原因の一つであることを知見した。具体的には、繰返しの発熱および急冷によって刃先の表面が伸縮することに刃先の内部が追随できず、刃先の表面において熱亀裂が生じることによって突発的な欠損に至るのである。本発明者らは、上記知見に基づき、熱膨張係数がｃＢＮに近い金属化合物粉末（後述する第２材料等）を他の結合材材料とともにｃＢＮ焼結体中に添加し、分散させることを想到した。さらに上記金属化合物粉末が切削時に亀裂の起点とならないように、上記金属化合物粉末の粒径を微細とすることにも想到した。これにより切削時において刃先の表面での熱亀裂の発生を抑制し、もって欠損に対する安定性を大幅に向上させることを実現し、本開示に到達した。以下、最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本発明者らは、切削時に繰返しの発熱および急冷が刃先で起こることが、High-ｃＢＮ焼結体において突発的な欠損が発生しやすい原因の一つであることを知見した。具体的には、繰返しの発熱および急冷によって刃先の表面が伸縮することに刃先の内部が追随できず、刃先の表面において熱亀裂が生じることによって突発的な欠損に至るのである。本発明者らは、上記知見に基づき、熱膨張係数がｃＢＮに近い金属化合物粉末（後述する第２材料等）を他の結合材材料とともにｃＢＮ焼結体中に添加し、分散させることを想到した。さらに上記金属化合物粉末が切削時に亀裂の起点とならないように、上記金属化合物粉末の粒径を微細とすることにも想到した。これにより切削時において刃先の表面での熱亀裂の発生を抑制し、もって欠損に対する安定性を大幅に向上させることを実現し、本開示に到達した。以下、最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
【0011】
［１］本開示の一態様に係る立方晶窒化硼素焼結体は、７０体積％以上１００体積％未満の立方晶窒化硼素と、結合材とを含む立方晶窒化硼素焼結体であって、上記結合材は、第１材料と第２材料とを含み、上記第１材料は、タングステン、コバルトおよびアルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の第１金属元素を含む１または２以上の第１化学種であって、上記第１化学種は、金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体であり、上記第２材料は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびクロムからなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む１または２以上の第２化学種であって、上記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体であり、上記第２化学種は、アルミニウムが０．１原子％以上１０原子％以下固溶し、上記第２材料は、１μｍ以下の平均粒径を有する粒子である。このような特徴を有する立方晶窒化硼素焼結体は、切削工具に適用した場合に、該切削工具の長寿命化を実現することができる。
【0012】
［２］上記第２化学種は、アルミニウムが０．１原子％以上７原子％以下固溶していることが好ましい。これにより、上記切削工具の長寿命化をより十分に実現することができる。
【0013】
［３］上記第２化学種は、アルミニウムが０．１原子％以上５原子％以下固溶していることが好ましい。これにより、上記切削工具の長寿命化をより十分に実現することができる。
【0014】
［４］Ｘ線回折法を用いて上記立方晶窒化硼素焼結体のＸ線回折強度を測定し、その結果を示した、横軸を２θとし、縦軸を相対強度とするグラフにおいて、上記立方晶窒化硼素焼結体は、上記立方晶窒化硼素の（１１１）面における上記相対強度のピークをＩBNとし、上記第２材料の（１１１）面における上記相対強度のピークをＩaとした場合、０．００１≦Ｉa／ＩBN≦０．３の関係式を満たすことが好ましい。これにより、上記切削工具の刃先強度の向上と優れた耐摩耗性とを両立させることができる。
【0015】
［５］Ｘ線回折法を用いて上記立方晶窒化硼素焼結体のＸ線回折強度を測定し、その結果を示した、横軸を２θとし、縦軸を相対強度とするグラフにおいて、上記立方晶窒化硼素焼結体は、上記立方晶窒化硼素の（１１１）面における上記相対強度のピークをＩBNとし、上記第２材料の（１１１）面における上記相対強度のピークをＩaとした場合、０．０１≦Ｉa／ＩBN≦０．２の関係式を満たすことが好ましい。上記切削工具の刃先強度の向上と優れた耐摩耗性とをより十分に両立させることができる。
【0016】
［６］上記第１化学種は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロムおよびモリブデンからなる群より選ばれる少なくとも１種の第３金属元素が１０原子％超過５０原子％以下固溶していることが好ましい。これにより、上記切削工具の耐欠損性を向上させることができる。
【0017】
［７］上記第１化学種は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロムおよびモリブデンからなる群より選ばれる少なくとも１種の第３金属元素が２０原子％以上４５原子％以下固溶していることが好ましい。これにより、上記切削工具の耐欠損性を向上させることができる。
【0018】
［８］上記第１化学種は、固溶体であって、上記第１化学種は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデンおよびタングステンからなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素が０．１原子％以上１０原子％以下固溶していることが好ましい。これにより、上記切削工具の耐欠損性を向上させることができる。
【0019】
［９］上記第２化学種は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデンおよびタングステンからなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素が０．１原子％以上５原子％以下固溶していることが好ましい。これにより、上記切削工具の耐欠損性を向上させることができる。
【0020】
［１０］上記第１化学種は、固溶体であって、上記第１化学種は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデンおよびタングステンからなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素が０．２原子％以上５原子％以下固溶し、上記第２化学種は、上記第４金属元素が０．２原子％以上３原子％以下固溶していることが好ましい。これにより、上記切削工具の耐欠損性をより十分に向上させることができる。
【0021】
［１１］上記立方晶窒化硼素焼結体は、酸素を１．５質量％以下含むことが好ましい。これにより、上記切削工具の耐欠損性を向上させることができる。
【0022】
［１２］上記立方晶窒化硼素焼結体は、酸素を０．７質量％以下含むことが好ましい。これにより、上記切削工具の耐欠損性をより十分に向上させることができる。
【0023】
［１３］上記立方晶窒化硼素焼結体は、上記立方晶窒化硼素を８０体積％以上９５体積％以下含むことが好ましい。これにより、ｃＢＮの含有量が極めて多い立方晶窒化硼素焼結体において、切削工具の長寿命化を実現することができる。
【0024】
［１４］本開示の一態様に係る切削工具は、上記立方晶窒化硼素焼結体を含む。このような特徴を有する切削工具は、長寿命化を実現することができる。
【0025】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の一実施形態（以下、「本実施形態」とも記す）について説明する。ただし、本実施形態はこれらに限定されるものではない。なお、本明細書において「Ａ～Ｂ」という形式の表記は、範囲の上限下限（すなわちＡ以上Ｂ以下）を意味し、Ａにおいて単位の記載がなく、Ｂにおいてのみ単位が記載されている場合、Ａの単位とＢの単位とは同じである。さらに、本明細書において化合物などを化学式で表す場合、原子比を特に限定しないときは従来公知のあらゆる原子比を含むものとし、必ずしも化学量論的範囲のもののみに限定されるべきではない。
以下、本発明の一実施形態（以下、「本実施形態」とも記す）について説明する。ただし、本実施形態はこれらに限定されるものではない。なお、本明細書において「Ａ～Ｂ」という形式の表記は、範囲の上限下限（すなわちＡ以上Ｂ以下）を意味し、Ａにおいて単位の記載がなく、Ｂにおいてのみ単位が記載されている場合、Ａの単位とＢの単位とは同じである。さらに、本明細書において化合物などを化学式で表す場合、原子比を特に限定しないときは従来公知のあらゆる原子比を含むものとし、必ずしも化学量論的範囲のもののみに限定されるべきではない。
【0026】
〔立方晶窒化硼素焼結体（ｃＢＮ焼結体）〕
本実施形態に係る立方晶窒化硼素焼結体（ｃＢＮ焼結体）は、７０体積％以上１００体積％未満の立方晶窒化硼素（ｃＢＮ）と、結合材とを含むｃＢＮ焼結体である。上記結合材は、第１材料と第２材料とを含む。上記第１材料は、タングステン、コバルトおよびアルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の第１金属元素を含む１または２以上の第１化学種であって、上記第１化学種は、金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体である。上記第２材料は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびクロムからなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む１または２以上の第２化学種であって、上記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体である。言い換えると上記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に他の元素が固溶した固溶体である。さらに上記第２化学種は、アルミニウムが０．１原子％以上１０原子％以下固溶している。上記第２材料は、１μｍ以下の平均粒径を有する粒子である。このような特徴を有するｃＢＮ焼結体は、切削工具に適用した場合に、該切削工具の長寿命化を実現することができる。
本実施形態に係る立方晶窒化硼素焼結体（ｃＢＮ焼結体）は、７０体積％以上１００体積％未満の立方晶窒化硼素（ｃＢＮ）と、結合材とを含むｃＢＮ焼結体である。上記結合材は、第１材料と第２材料とを含む。上記第１材料は、タングステン、コバルトおよびアルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の第１金属元素を含む１または２以上の第１化学種であって、上記第１化学種は、金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体である。上記第２材料は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびクロムからなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む１または２以上の第２化学種であって、上記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体である。言い換えると上記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に他の元素が固溶した固溶体である。さらに上記第２化学種は、アルミニウムが０．１原子％以上１０原子％以下固溶している。上記第２材料は、１μｍ以下の平均粒径を有する粒子である。このような特徴を有するｃＢＮ焼結体は、切削工具に適用した場合に、該切削工具の長寿命化を実現することができる。
【0027】
上記ｃＢＮ焼結体は、酸素を１．５質量％以下含むことが好ましい。これにより従来のｃＢＮ焼結体に比べ、上記ｃＢＮ焼結体中の酸素を含む脆弱相（例えばＡｌ2Ｏ3相等）の含有量を十分に低減することができ、もって上記ｃＢＮ焼結体を適用した切削工具において、耐欠損性を向上させることができる。
【0028】
上記ｃＢＮ焼結体は、酸素を０．７質量％以下含むことがより好ましい。上記ｃＢＮ焼結体における酸素の含有量の下限値は、理想値としての０質量％である。
【0029】
ｃＢＮ焼結体における酸素の含有量（質量％）は、ｃＢＮ焼結体に対して走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）付帯のエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）を用いた組織観察、および元素分析等を実行することによって確認することができる。
【0030】
具体的には、まずｃＢＮ焼結体の任意の位置を切断し、ｃＢＮ焼結体の断面を含む試料を作製する。上記断面は、集束イオンビーム装置、クロスセクションポリッシャ装置等を用いることにより作成することができる。次に、上記断面をＳＥＭにて５００倍で観察することにより反射電子像を得る。上記反射電子像に対してＥＤＸによる元素分析を実行することにより、上記酸素の含有量（質量％）を定量することができる。ここで上記ｃＢＮ焼結体における酸素の含有量（質量％）は、３視野の上記反射電子像に対し、上述したＥＤＸによる元素分析によって得られた酸素の含有量（質量％）の値から平均値を求めることにより、当該平均値をｃＢＮ焼結体における酸素の含有量（質量％）とすることができる。ｃＢＮ焼結体における酸素の含有量（質量％）は、酸素分析装置（商品名：「ＥＭＧ９５０」、株式会社堀場製作所製）を用いても測定可能である。当該装置によりＳＥＭ付帯のＥＤＸを用いた元素分析と同様な酸素の含有量の数値が得られるが、高精度であるという利点がある。
【0031】
＜立方晶窒化硼素（ｃＢＮ）＞
本実施形態に係るｃＢＮ焼結体は、上述のように７０体積％以上１００体積％未満のｃＢＮを含む。上記ｃＢＮ焼結体は、上記ｃＢＮを８０体積％以上９５体積％以下含むことが好ましく、上記ｃＢＮを８５体積％以上９５体積％以下含むことがより好ましい。すなわち上記ｃＢＮ焼結体は、いわゆるHigh-ｃＢＮ焼結体である。ここで上記ｃＢＮは、０．１～１０μｍの平均粒径（Ｄ50）を有する立方晶窒化硼素粒子（以下、「ｃＢＮ粒子」とも記す）であることが好ましい。上記ｃＢＮ粒子は、硬度、強度、靱性が高く、ｃＢＮ焼結体中の骨格としての役割を果たす。ｃＢＮ焼結体におけるｃＢＮの含有量（体積％）は、後述する混合粉末に用いられるｃＢＮ粉末の含有量（体積％）と実質的に同一の量となる。したがって、混合粉末に用いられるｃＢＮ粉末の含有量を制御することにより、ｃＢＮ焼結体中のｃＢＮの含有量を、所望の範囲に調製することができる。
本実施形態に係るｃＢＮ焼結体は、上述のように７０体積％以上１００体積％未満のｃＢＮを含む。上記ｃＢＮ焼結体は、上記ｃＢＮを８０体積％以上９５体積％以下含むことが好ましく、上記ｃＢＮを８５体積％以上９５体積％以下含むことがより好ましい。すなわち上記ｃＢＮ焼結体は、いわゆるHigh-ｃＢＮ焼結体である。ここで上記ｃＢＮは、０．１～１０μｍの平均粒径（Ｄ50）を有する立方晶窒化硼素粒子（以下、「ｃＢＮ粒子」とも記す）であることが好ましい。上記ｃＢＮ粒子は、硬度、強度、靱性が高く、ｃＢＮ焼結体中の骨格としての役割を果たす。ｃＢＮ焼結体におけるｃＢＮの含有量（体積％）は、後述する混合粉末に用いられるｃＢＮ粉末の含有量（体積％）と実質的に同一の量となる。したがって、混合粉末に用いられるｃＢＮ粉末の含有量を制御することにより、ｃＢＮ焼結体中のｃＢＮの含有量を、所望の範囲に調製することができる。
【0032】
ｃＢＮ焼結体におけるｃＢＮの含有量（体積％）は、ｃＢＮ焼結体に対し、誘導結合高周波プラズマ分光分析（ＩＣＰ）による定量分析、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）付帯のエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）付帯のＥＤＸを用いた組織観察、元素分析等を実行することによって確認することができる。
【0033】
たとえばＳＥＭを用いた場合、次のようにしてｃＢＮの含有量（体積％）を求めることができる。まずｃＢＮ焼結体の任意の位置を切断し、ｃＢＮ焼結体の断面を含む試料を作製する。上記断面の作製は、集束イオンビーム装置、クロスセクションポリッシャ装置等を用いることができる。次に、上記断面をＳＥＭにて２０００倍で観察することにより反射電子像を得る。上記反射電子像において、ｃＢＮが存在する領域は黒色領域として、結合材が存在する領域は灰色領域または白色領域としてそれぞれ現れる。
【0034】
次に、上記反射電子像に対して画像解析ソフト（たとえば、三谷商事株式会社の「ＷｉｎＲＯＯＦ」）を用いて二値化処理を行い、該二値化処理後の画像から各面積比率を算出する。次に上記面積比率が上記断面の奥行き方向にも連続するとみなすことにより、上記面積比率をｃＢＮ焼結体中のｃＢＮの含有量（体積％）として求めることができる。なお、この測定方法によって後述する結合材の含有量（体積％）を同時に求めることができる。
【0035】
またｃＢＮ粒子の面積基準のＤ50（平均粒径）は特に限定されず、たとえば０．１～１０μｍとすることができる。通常、Ｄ50が小さい方がｃＢＮ焼結体の硬度が高くなる傾向があり、粒径のばらつきが小さい方が、ｃＢＮ焼結体の性質が均質となる傾向がある。ｃＢＮ粒子のＤ50は、０．５～４μｍとすることが好ましい。
【0036】
ｃＢＮ粒子のＤ50は次のようにして求められる。まず上述したｃＢＮ粒子の含有量の測定方法に準じてｃＢＮ焼結体の断面を含む試料を作製することにより、反射電子像を得る。次いで、上記の画像解析ソフトを用いて上記反射電子像中の各黒色領域の円相当径を算出する。この場合において、５視野以上を観察することによって１００個以上のｃＢＮ粒子の円相当径を算出することが好ましい。
【0037】
次いで、各円相当径を最小値から最大値まで昇順に並べて累積分布を求める。累積分布において累積面積５０％となる粒径がＤ50となる。なお円相当径とは、計測されたｃＢＮ粒子の面積と同じ面積を有する円の直径を意味する。
【0038】
＜結合材＞
本実施形態に係るｃＢＮ焼結体は、上述のように結合材を含む。上記結合材は、第１材料と第２材料とを含む。さらにｃＢＮ焼結体は、使用する原材料、製造条件等に起因する不可避不純物を含み得る。上記結合材の含有量（体積％）としては、０体積％超過３０体積％以下であることが好ましく、５～２０体積％であることがより好ましい。結合材は、難焼結性材料であるｃＢＮを工業レベルの圧力温度で焼結可能とする役割を果たす。さらに結合材は、鉄との反応性がｃＢＮより低いため、高硬度焼入鋼の切削において化学的および熱的な摩耗を抑制する役割も果たす。ｃＢＮ焼結体が結合材を含有すると、高硬度焼入鋼の高能率加工における耐摩耗性が向上する。
本実施形態に係るｃＢＮ焼結体は、上述のように結合材を含む。上記結合材は、第１材料と第２材料とを含む。さらにｃＢＮ焼結体は、使用する原材料、製造条件等に起因する不可避不純物を含み得る。上記結合材の含有量（体積％）としては、０体積％超過３０体積％以下であることが好ましく、５～２０体積％であることがより好ましい。結合材は、難焼結性材料であるｃＢＮを工業レベルの圧力温度で焼結可能とする役割を果たす。さらに結合材は、鉄との反応性がｃＢＮより低いため、高硬度焼入鋼の切削において化学的および熱的な摩耗を抑制する役割も果たす。ｃＢＮ焼結体が結合材を含有すると、高硬度焼入鋼の高能率加工における耐摩耗性が向上する。
【0039】
ここで上記ｃＢＮ焼結体において含み得る不可避不純物としては、リチウム（Ｌｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）等が挙げられる。上記不可避不純物は、ｃＢＮ焼結体中に不可避不純物の１種単独で０．５質量％以下含まれる場合があり、不可避不純物全体の総和として１質量％以下含まれる場合がある。本明細書において、ｃＢＮ焼結体において含み得る「不可避不純物」については、ｃＢＮおよび結合材以外の第３成分として扱うものとする。
【0040】
（第１材料）
第１材料は、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）およびアルミニウム（Ａｌ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の第１金属元素を含む１または２以上の第１化学種であって、上記第１化学種は、金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体である。第１材料は、具体的には炭化タングステン（ＷＣ）、Ｃｏを含む金属、Ｃｏを含む合金、Ｃｏを含む金属間化合物、Ａｌを含む金属、Ａｌ化合物、ならびにこれらの金属、合金、金属間化合物および化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体である。第１材料は、より具体的には、炭化タングステン（ＷＣ）、金属Ｃｏ、ＷＣ－Ｃｏ固溶体、Ｗ－Ｃｏ固溶体、金属Ａｌ、Ａｌ化合物としてのＣｏＡｌ、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮおよびＡｌＢ2、ならびにこれらの複合化合物、その他Ｗ2Ｃｏ21Ｂ6、Ｗ3Ｃｏ3Ｃ等が例示される。ここで本明細書においては、「ＣｏＡｌ」はＡｌ化合物として扱うものとする。
第１材料は、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）およびアルミニウム（Ａｌ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の第１金属元素を含む１または２以上の第１化学種であって、上記第１化学種は、金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体である。第１材料は、具体的には炭化タングステン（ＷＣ）、Ｃｏを含む金属、Ｃｏを含む合金、Ｃｏを含む金属間化合物、Ａｌを含む金属、Ａｌ化合物、ならびにこれらの金属、合金、金属間化合物および化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体である。第１材料は、より具体的には、炭化タングステン（ＷＣ）、金属Ｃｏ、ＷＣ－Ｃｏ固溶体、Ｗ－Ｃｏ固溶体、金属Ａｌ、Ａｌ化合物としてのＣｏＡｌ、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮおよびＡｌＢ2、ならびにこれらの複合化合物、その他Ｗ2Ｃｏ21Ｂ6、Ｗ3Ｃｏ3Ｃ等が例示される。ここで本明細書においては、「ＣｏＡｌ」はＡｌ化合物として扱うものとする。
【0041】
第１材料は、これを構成する第１化学種が、金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体である場合、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）およびモリブデン（Ｍｏ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の第３金属元素が固溶している可能性がある。第１材料は、これを構成する第１化学種が、金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体である場合、上記第３金属元素が１０原子％超過５０原子％以下固溶していることが好ましい。すなわち第１材料を構成する第１化学種は、金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体であって、上記第１化学種は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、ＣｒおよびＭｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の第３金属元素が１０原子％超過５０原子％以下固溶していることが好ましい。第１化学種は、上記第３金属元素が２０原子％以上４５原子％以下固溶していることがより好ましい。ここで本明細書において第１化学種に固溶している第３金属元素の含有量（固溶量、たとえば１０原子％超過５０原子％以下）は、第１化学種全体を１００原子％とした場合の含有量を表すものである。後述する第４金属元素の含有量（固溶量）も同様に、第１化学種全体を１００原子％とした場合の含有量を表すものである。
【0042】
第１材料は、これを構成する第１化学種において第３金属元素が上述した範囲の量で固溶していることにより、高強度となるので耐欠損性を向上させることができる。この場合、高強度焼結合金を断続切削にて加工するのに極めて好適となる。高強度焼結合金の断続切削は連続加工と比較し、結合材の機械的摩滅が顕著になることが知られる。上記機械的摩滅が進行すると、ｃＢＮ同士の結合力も低下するため、加工中に切削工具に亀裂が発生し、刃先の欠損に至る可能性がある。本実施形態のｃＢＮ焼結体によれば、上述のように第１材料において第３金属元素を上述した範囲の量で固溶させて強靭化することにより、機械的摩滅が低減され、もって高強度焼結合金に対する長距離の切削加工が可能となる。
【0043】
第１材料は、上記第３金属元素の固溶量が１０原子％以下である場合、後述する第４元素を固溶した場合と同じ効果を得ることができる。第１材料は、上記第３金属元素の固溶量が５０原子％を超過する場合、被削材に対する耐摩耗性が低下する傾向がある。なお上記第３金属元素は、本開示の好ましい効果を得るための成分であるため、第１材料を構成する第１化学種に固溶する固溶量は、０原子％であってもよい。
【0044】
第１材料は、これを構成する第１化学種が固溶体である場合、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）およびタングステン（Ｗ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素が固溶している場合がある。第１材料は、これを構成する第１化学種が固溶体である場合、上記第４金属元素が０．１原子％以上１０原子％以下固溶していることが好ましい。すなわち第１材料を構成する第１化学種は、固溶体であって、上記第１化学種は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷからなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素が０．１原子％以上１０原子％以下固溶していることが好ましい。第１化学種は、上記第４金属元素が０．２原子％以上５原子％以下固溶していることがより好ましい。第１材料は、これを構成する第１化学種において第４金属元素が上述した範囲の量で固溶していることにより、高強度となるので耐欠損性を向上させることができる。
【0045】
第１材料は、上記第４金属元素の固溶量が０．１原子％未満である場合、上述した効果を十分に得ることができない傾向がある。第１材料は、上記第４金属元素の固溶量が１０原子％を超過する場合、第４金属元素がＷであるときを除いて上述した第３元素を固溶した場合と同じ効果を得ることができる。なお上記第４金属元素は、本開示の好ましい効果を得るための成分であるため、第１材料を構成する第１化学種に固溶する固溶量は、０原子％であってもよい。
【0046】
第１材料は、これを構成する第１金属元素であるＷ、Ｃｏ、Ａｌ等の機能に基づいて上記ｃＢＮ焼結体の長寿命化に特に有効と考えられる。第１に、ＣｏおよびＡｌは触媒機能を有するため、後述の焼結工程において、ｃＢＮ粒子同士の結合を促進することができる。第２に、Ｗは、結合材の熱膨張係数をｃＢＮ粒子の熱膨張係数に近づけるために有効と推察される。なお、上記の触媒機能とは、ｃＢＮ粒子を構成するＢ（硼素）およびＮ（窒素）が、ＣｏまたはＡｌを介して拡散したり、析出したりすることを促進する機能を意味する。
【0047】
（第２材料）
上記第２材料は、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）およびクロム（Ｃｒ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む１または２以上の第２化学種であって、上記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体である。さらに第２化学種は、アルミニウム（Ａｌ）が０．１原子％以上１０原子％以下固溶している。第２化学種は、Ａｌが０．１原子％以上７原子％以下固溶していることが好ましい。上記第２化学種は、Ａｌが０．１原子％以上５原子％以下固溶していることがより好ましい。ここで本明細書において第２化学種に固溶しているＡｌの含有量（固溶量、たとえば０．１原子％以上１０原子％以下）は、第２化学種全体を１００原子％とした場合の含有量を表すものである。後述する第４金属元素の含有量（固溶量）も同様に、第２化学種全体を１００原子％とした場合の含有量を表すものである。
上記第２材料は、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）およびクロム（Ｃｒ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む１または２以上の第２化学種であって、上記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体である。さらに第２化学種は、アルミニウム（Ａｌ）が０．１原子％以上１０原子％以下固溶している。第２化学種は、Ａｌが０．１原子％以上７原子％以下固溶していることが好ましい。上記第２化学種は、Ａｌが０．１原子％以上５原子％以下固溶していることがより好ましい。ここで本明細書において第２化学種に固溶しているＡｌの含有量（固溶量、たとえば０．１原子％以上１０原子％以下）は、第２化学種全体を１００原子％とした場合の含有量を表すものである。後述する第４金属元素の含有量（固溶量）も同様に、第２化学種全体を１００原子％とした場合の含有量を表すものである。
【0048】
第２材料は、これを構成する第２化学種においてＡｌが上述した範囲の量で固溶することにより、高硬度となるので耐摩耗性を向上させることができる。第２材料は、Ａｌの固溶量が０．１原子％未満である場合、上述した効果が十分に得られない傾向がある。一方、第２材料においてＡｌを１０原子％を超過して固溶させることは、第２材料からＡｌＮまたはＡｌ2Ｏ3へ分解が進む傾向があるので、困難である。
【0049】
上記第２材料は、１μｍ以下の平均粒径を有する粒子である。これにより切削時に焼結体の機械的な摩耗の進行を抑制することができる。第２材料は、０．５μｍ以下の平均粒径を有する粒子であることが好ましく、０．３μｍ以下の平均粒径を有する粒子であることがより好ましい。第２材料の粒子の平均粒径の下限値は、特に制限されないが、たとえば０．０５μｍとすることができる。
【0050】
第２材料は、塩化ナトリウム型の結晶構造を有することが好ましい。これにより第２材料を高硬度とすることができ、もって耐摩耗性を向上させることができる。なお、第２材料が塩化ナトリウム型の結晶構造を有することは、Ｘ線回折法にて上記ｃＢＮ焼結体のＸ線回折強度を測定し、その結果を、横軸を２θとし、縦軸を相対強度として表したグラフにおいて、塩化ナトリウム型のブラッグピークが２０°から９０°の範囲にて得られた際に確認することができる。
【0051】
第２材料の平均粒径の測定方法については、まずｃＢＮ焼結体からサンプルを採取し、アルゴンイオンスライサを用いて、上記サンプルから３０～１００ｎｍの厚みの薄片化した切片を作製する。次いで、当該切片に対してＳＴＥＭ（走査型透過電子顕微鏡、商品名：「ＪＳＭ－７８００Ｆ」、日本電子株式会社製）にて２００００倍で観察し、さらにＥＤＸによる元素マッピングを行うことによって第１金属元素が存する領域を特定する。次に、上記第１金属元素が存する領域を、観察倍率を１０万倍に変更して観察することにより第２材料の粒子を捉える。さらに上記第２材料の粒子の外郭線上の任意の２点間を結ぶ線分のうち、最大となる線分の距離（以下、「２点間の最大距離」とも記す）を測定する。上記の操作を１０視野において繰り返することにより、１０点の２点間の最大距離を得る。この１０点の値から平均値を求めることにより、当該平均値を第２粒子の平均粒径とすることができる。
【0052】
さらに第２材料は、これを構成する第２化学種において、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷからなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素が０．１原子％以上５原子％以下固溶していることが好ましい。上記第２材料は、これを構成する第２化学種において、上記第４金属元素が０．２原子％以上３原子％以下固溶していることがより好ましい。すなわち第２材料は、Ａｌに加えて上記第４金属元素が所定量固溶していることが好ましい。これにより第２材料が高強度となるので耐欠損性を向上させることができる。
【0053】
第２材料は、上記第４金属元素の固溶量が０．１原子％未満である場合、上述した効果を十分に得ることができない傾向がある。第２材料は、上記第４金属元素の固溶量が１０原子％を超過する場合、被削材に対する耐摩耗性が低下する傾向がある。なお上記第４金属元素は、本開示の好ましい効果を得るための成分であるため、第２材料を構成する第２化学種に固溶する固溶量は、０原子％であってもよい。さらに第１材料中に固溶する第４金属元素と、第２材料中に固溶する第４金属元素とは、上述した群より選ばれる同じ種類の金属元素であってもよく、異なる種類の金属元素であってもよい。
【0054】
＜結合材の組成の測定方法＞
結合材の組成は、ＸＲＤ（Ｘ線回折測定）およびＩＣＰを組み合わせることによって特定することができる。具体的には、まずｃＢＮ焼結体から厚み０．４５～０．５ｍｍ程度の試験片を切り出し、該試験片に対してＸＲＤ分析を実行することにより、Ｘ線回折ピークから化合物、金属等を定性的に特定する。次に、上記試験片を密閉容器内で弗硝酸（濃硝酸（６０％）：蒸留水：濃弗酸（４７％）＝２：２：１の体積比混合の混合酸）に浸漬することにより、結合材が溶解された酸処理液を得る。さらに該酸処理液に対してＩＣＰ分析を実行し、各金属元素の定量分析を行う。最後に、ＸＲＤの結果およびＩＣＰ分析の結果を解析することにより、結合材の組成を決定することができる。さらに結合材の詳細な組成（第１材料および第２材料の組成）については、次の方法により特定することができる。
結合材の組成は、ＸＲＤ（Ｘ線回折測定）およびＩＣＰを組み合わせることによって特定することができる。具体的には、まずｃＢＮ焼結体から厚み０．４５～０．５ｍｍ程度の試験片を切り出し、該試験片に対してＸＲＤ分析を実行することにより、Ｘ線回折ピークから化合物、金属等を定性的に特定する。次に、上記試験片を密閉容器内で弗硝酸（濃硝酸（６０％）：蒸留水：濃弗酸（４７％）＝２：２：１の体積比混合の混合酸）に浸漬することにより、結合材が溶解された酸処理液を得る。さらに該酸処理液に対してＩＣＰ分析を実行し、各金属元素の定量分析を行う。最後に、ＸＲＤの結果およびＩＣＰ分析の結果を解析することにより、結合材の組成を決定することができる。さらに結合材の詳細な組成（第１材料および第２材料の組成）については、次の方法により特定することができる。
【0055】
＜ＴＥＭ－ＥＤＸによる第１材料および第２材料の組成の特定ならびこれらを区別する方法＞
上記結合材は、上述のように第１材料と第２材料とを含む。第１材料は、第１金属元素であるＡｌを含む金属、およびＡｌ化合物の両方またはいずれか一方の第１化学種である場合があり、かつ上記第１化学種は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、ＣｒおよびＭｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の第３金属元素が上述した範囲の量で固溶する金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体である場合、もしくはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷからなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素が上述した範囲の量で固溶する固溶体である場合がある。一方、第２材料は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、ＴａおよびＣｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む１または２以上の第２化学種である。上記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体であって、Ａｌが上述した範囲の量で固溶している。さらに上記第２化学種は、上記Ａｌに加えて、上記第４金属元素が固溶している場合がある。
上記結合材は、上述のように第１材料と第２材料とを含む。第１材料は、第１金属元素であるＡｌを含む金属、およびＡｌ化合物の両方またはいずれか一方の第１化学種である場合があり、かつ上記第１化学種は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、ＣｒおよびＭｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の第３金属元素が上述した範囲の量で固溶する金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体である場合、もしくはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷからなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素が上述した範囲の量で固溶する固溶体である場合がある。一方、第２材料は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、ＴａおよびＣｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む１または２以上の第２化学種である。上記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体であって、Ａｌが上述した範囲の量で固溶している。さらに上記第２化学種は、上記Ａｌに加えて、上記第４金属元素が固溶している場合がある。
【0056】
このように第１材料を構成する第１化学種と、第２材料を構成する第２化学種とは、構成元素の観点から比較した場合、窒素（Ｎ）および炭素（Ｃ）を含むか否かの点でのみ異なる場合がある。この場合において、第１化学種および第２化学種の組成の特定、およびこれらの区別は、上記ｃＢＮ焼結体を、透過型電子顕微鏡付帯のエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＴＥＭ－ＥＤＸ）を用いて分析することにより行うことができる。具体的には、たとえば上記ｃＢＮ焼結体においてｃＢＮ粒子同士が隣接することにより“ｃＢＮ粒子／結合材層／ｃＢＮ粒子”の構造が形成された領域（以下、「第１領域」とも記す）を対象とし、上記ＴＥＭ－ＥＤＸを用いて元素分析することにより、第１化学種および第２化学種の組成の特定、およびこれらの区別を行うことができる。
【0057】
上記ＴＥＭ－ＥＤＸによる分析では、まずｃＢＮ焼結体からサンプルを採取し、アルゴンイオンスライサを用いて、上記サンプルから３０～１００ｎｍの厚みの薄片化した切片を作製する。次いで、当該切片をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）にて５００００倍で観察することによって第１画像を得る。さらに第１画像中から上記第１領域を一つ任意に選択する。次に、選択された上記第１領域中のｃＢＮ粒子と結合材との界面を含む領域（以下、「界面領域」とも記す）が、画像の中央付近を通るように位置決めを行い、観察倍率を２００万倍に変更して観察することにより、第２画像（１００ｎｍ×１００ｎｍ）を得る。上記第２画像において、上記界面領域は、画像の一端から画像の中央付近を通って、該一端に対向する他の一端（他端）に伸びるように存在することとなる。
【0058】
次に、第２画像に対してＥＤＸによる元素マッピング分析を実行し、上記第１領域における各種の元素（遷移金属元素、その他の金属元素および非金属元素）の分布を分析する。この場合において上記の界面領域の形状に一致するように、Ｂ（硼素）およびＮ（窒素）の原子濃度が高い領域と、それ以外の領域とが観察される。ＢおよびＮの原子濃度が高い領域は、ｃＢＮ粒子の領域であるので、結合材の領域となるそれ以外の領域における元素マッピング分析をさらに進める。
【0059】
その結果、上記第２金属元素と、Ａｌと、Ｎ（窒素）またはＣ（炭素）の少なくともいずれか一方との分布（各元素が存在することおよびその濃度）が確認された領域が、第２化学種が存する領域であると特定することができ、もって第２化学種の組成を特定することができる。第２化学種が存する領域では、上記第４金属元素の分布が確認される場合がある。一方、第１化学種が存する領域は、ＮおよびＣの分布が確認されない領域として特定することができ、もって第１化学種の組成を特定することができる。さらに第１化学種が存する領域では、Ｗ、ＣｏまたはＡｌの少なくともいずれかの金属元素とともに、上記第３金属元素または上記第４金属元素と、酸素、硼素等の非金属元素との分布が確認される場合がある。以上により、第１化学種および第２化学種の組成の特定、およびこれらの区別を行うことができる。なお、上記第１化学種に固溶する第３金属元素の原子濃度、上記第１化学種および第２化学種に固溶する第４金属元素の原子濃度、および第２化学種に固溶するＡｌの原子濃度は、それぞれ上記のＥＤＸによる元素マッピング分析を５視野の第２画像に対して行うことにより得られた原子濃度の各値から平均値を求め、当該平均値を上記第３金属元素、第４金属元素またはＡｌの原子濃度とすることができる。
【0060】
＜Ｉa／ＩBN＞
本実施形態に係るｃＢＮ焼結体は、Ｘ線回折法を用いた分析に基づいて次のような特徴を有することが好ましい。すなわちＸ線回折法を用いてｃＢＮ焼結体のＸ線回折強度を測定し、その結果を示した、横軸を２θとし、縦軸を相対強度とするグラフにおいて、上記ｃＢＮ焼結体は、上記ｃＢＮの（１１１）面における上記相対強度のピークをＩBNとし、上記第２材料の（１１１）面における上記相対強度のピークをＩaとした場合、０．００１≦Ｉa／ＩBN≦０．３の関係式を満たすことが好ましい。上記ｃＢＮ焼結体は、上記ｃＢＮの（１１１）面における上記相対強度のピークをＩBNとし、上記第２材料の（１１１）面における上記相対強度のピークをＩaとした場合、０．０１≦Ｉa／ＩBN≦０．２の関係式を満たすことがより好ましい。
本実施形態に係るｃＢＮ焼結体は、Ｘ線回折法を用いた分析に基づいて次のような特徴を有することが好ましい。すなわちＸ線回折法を用いてｃＢＮ焼結体のＸ線回折強度を測定し、その結果を示した、横軸を２θとし、縦軸を相対強度とするグラフにおいて、上記ｃＢＮ焼結体は、上記ｃＢＮの（１１１）面における上記相対強度のピークをＩBNとし、上記第２材料の（１１１）面における上記相対強度のピークをＩaとした場合、０．００１≦Ｉa／ＩBN≦０．３の関係式を満たすことが好ましい。上記ｃＢＮ焼結体は、上記ｃＢＮの（１１１）面における上記相対強度のピークをＩBNとし、上記第２材料の（１１１）面における上記相対強度のピークをＩaとした場合、０．０１≦Ｉa／ＩBN≦０．２の関係式を満たすことがより好ましい。
【0061】
ｃＢＮ焼結体のＸ線回折強度は、通常のＸ線回折装置で測定することができるため、装置および測定条件が特に限定されるべきではない。たとえば焼結体のＸ線回折強度は、Ｘ線回折装置（商品名（型番）：「ＭｉｎｉＦｌｅｘ６００」、株式会社リガク製、解析ソフト：「ＰＤＸＬ２」）を用いて測定することができる。測定条件は、たとえば次のとおりとすればよい。
【0062】
（Ｘ線回折強度の測定条件）
特性Ｘ線： Ｃｕ－Ｋα
管電圧： ４０ｋＶ
管電流： １５ｍＡ
フィルター： 多層ミラー
光学系： 集中法
Ｘ線回折法： θ－２θ法
Ｘ線回折装置のスキャンスピード：５°／分、ステップ：０．０２°、スキャン範囲：１０～１２０°。
特性Ｘ線： Ｃｕ－Ｋα
管電圧： ４０ｋＶ
管電流： １５ｍＡ
フィルター： 多層ミラー
光学系： 集中法
Ｘ線回折法： θ－２θ法
Ｘ線回折装置のスキャンスピード：５°／分、ステップ：０．０２°、スキャン範囲：１０～１２０°。
【0063】
ここで上記の解析から、上記ｃＢＮ焼結が０．００１≦Ｉa／ＩBN≦０．３の関係式を満たすことは、ｃＢＮ焼結体においてｃＢＮに対する第２材料の相対的な含有量比が０．００１以上０．３以下であることを意味する。これによりｃＢＮ焼結体は、ｃＢＮに対して十分な量の第２材料を含むことができ、もってｃＢＮ焼結体を切削工具に適用した場合、該切削工具の刃先強度の向上と優れた耐摩耗性とを両立させることができる。一方、ｃＢＮ焼結体におけるｃＢＮと、第２材料との相対的な含有量比をＸ線回折強度の比で表わす理由は、次のとおりである。すなわち、上述したＳＥＭおよびＳＴＥＭを用いた分析手法は、焼結体中の局所領域を分析する手法であって、１粒の粒子の組成分析、およびその粒径分析において優れるが、焼結体全体を対象とした焼結体中のｃＢＮと第２材料の存在比率等の分析では、Ｘ線回折法を用いる手法がより正確な分析に適するからである。
【0064】
Ｉa／ＩBNが０．００１未満である場合、ｃＢＮに対する第２材料の量が些少であるために、刃先強度の向上が不十分となる傾向がある。Ｉa／ＩBNが０．３を超過する場合、ｃＢＮに対する第２材料の量が過多であるために、耐摩耗性および耐欠損性を十分に得ることができない傾向がある。すなわち上述した関係式は、本実施形態のｃＢＮ焼結体が、焼結体中の第２材料の含有量をｃＢＮの含有量と対比して適切な量に制御されているか否の指標とすることができる。上記ｃＢＮ焼結体は、０．０１≦Ｉa／ＩBN≦０．２の関係式を満たすことがより好ましく、０．０５≦Ｉa／ＩBN≦０．１の関係式を満たすことがさらに好ましい。
【0065】
＜作用＞
本実施形態に係るｃＢＮ焼結体は、上述のように結合材として、第１材料と第２材料とを含む。上記第１材料は、Ｗ、ＣｏおよびＡｌからなる群より選ばれる少なくとも１種の第１金属元素を含む１または２以上の第１化学種であって、上記第１化学種は、金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体である。上記第２材料は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、ＴａおよびＣｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む１または２以上の第２化学種であって、上記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体である。上記第２化学種は、アルミニウムが０．１原子％以上１０原子％以下固溶している。さらに上記第２材料は、１μｍ以下の平均粒径を有する粒子である。この場合においてｃＢＮ焼結体は、以下の理由に基づいて、切削工具に適用した場合に該切削工具の長寿命化が可能となることが推察される。
本実施形態に係るｃＢＮ焼結体は、上述のように結合材として、第１材料と第２材料とを含む。上記第１材料は、Ｗ、ＣｏおよびＡｌからなる群より選ばれる少なくとも１種の第１金属元素を含む１または２以上の第１化学種であって、上記第１化学種は、金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体である。上記第２材料は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、ＴａおよびＣｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む１または２以上の第２化学種であって、上記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体である。上記第２化学種は、アルミニウムが０．１原子％以上１０原子％以下固溶している。さらに上記第２材料は、１μｍ以下の平均粒径を有する粒子である。この場合においてｃＢＮ焼結体は、以下の理由に基づいて、切削工具に適用した場合に該切削工具の長寿命化が可能となることが推察される。
【0066】
まず第２材料が、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、ＴａおよびＣｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む１または２以上の第２化学種であって、上記第２化学種は、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体であることにより、これを熱膨張係数がｃＢＮに近い金属化合物粉末として、他の結合材材料とともにｃＢＮ焼結体中に分散させることができる。これにより焼結体中の熱膨張係数のギャップが小さくなることで切削加工中に熱亀裂の起点ができにくく、耐欠損性が向上する。さらに第２化学種がＡｌを含むため、当該Ａｌに基づく触媒機能も得ることができる。第２材料が１μｍ以下の平均粒径を有する粒子であることにより、切削時に機械的な摩耗の進行を抑制することができる。以上により本実施形態に係るｃＢＮ焼結体においては、これを切削工具に適用した場合、その切削時に刃先の表面での熱亀裂の発生を顕著に抑制することができると考えられる。これにより、欠損に対する安定性を大幅に向上することができる。
【0067】
さらに第１材料を構成する第１化学種に第３金属元素または第４金属元素を上述した範囲の量で固溶させたり、第２材料を構成する第２化学種に第４金属元素を上述した範囲の量で固溶させたりすることにより、上記切削工具の耐欠損性を向上させることができる。上記ｃＢＮ焼結体が０．００１≦Ｉa／ＩBN≦０．３の関係式を満たすことにより、刃先強度の向上と優れた耐摩耗性とを両立させることができる。以上より、本実施形態に係るｃＢＮ焼結体は、切削工具に適用した場合、該切削工具の長寿命化を可能とすることが推察される。
【0068】
〔切削工具〕
本実施形態に係る切削工具は、上記ｃＢＮ焼結体を含む。具体的には、上記切削工具は、上記ｃＢＮ焼結体を基材として含むことが好ましい。基材となるｃＢＮ焼結体の表面の一部または全部に対しては、被膜が被覆されていてもよい。
本実施形態に係る切削工具は、上記ｃＢＮ焼結体を含む。具体的には、上記切削工具は、上記ｃＢＮ焼結体を基材として含むことが好ましい。基材となるｃＢＮ焼結体の表面の一部または全部に対しては、被膜が被覆されていてもよい。
【0069】
本実施形態に係る切削工具の形状および用途は特に制限されない。たとえば上記切削工具の形状および用途は、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、クランクシャフトのピンミーリング加工用チップ等を挙げることができる。
【0070】
さらに本実施形態に係る切削工具は、工具の全体がｃＢＮ焼結体からなるもののみに限らず、工具の一部（特に刃先部位（切れ刃部）等）のみがｃＢＮ焼結体からなるものも含む。たとえば、超硬合金等からなる基体（支持体）の刃先部位のみがｃＢＮ焼結体で構成されるようなものも本実施形態に係る切削工具に含まれる。この場合、文言上、その刃先部位を切削工具とみなすことができる。換言すれば、ｃＢＮ焼結体が切削工具の一部のみを占める場合であっても、ｃＢＮ焼結体を切削工具と呼ぶものとする。
【0071】
本実施形態に係る切削工具は、上記刃先部位を少なくとも覆う被膜を含むことができる。この場合、従来公知の方法によりｃＢＮ焼結体における上記刃先部位に被膜を形成することができる。上記被膜を形成する方法は、たとえばイオンプレーティング法、アークイオンプレーティング法、スパッタ法およびイオンミキシング法などの物理蒸着法が挙げられる。さらに化学蒸着法によって被膜を形成することも可能である。上記被膜の組成は、特に限定されるべきではなく、従来公知の被膜を任意に採用することができる。たとえば被膜の組成としては、ＡｌＴｉＳｉＮ、ＡｌＣｒＮ、ＴｉＺｒＳｉＮ、ＣｒＴａＮ、ＨｆＷＳｉＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＢＮＯ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＮＯ、ＴｉＢ2、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＣＮ、ＴｉＡｌＯＮ、ＴｉＡｌＯＮＣ、Ａｌ2Ｏ3などを例示することができる。
【0072】
本実施形態に係る切削工具は、上記ｃＢＮ焼結体を含むことから、切削時に熱亀裂の発生を顕著に抑制することができ、もって長寿命化が可能となる。
【0073】
〔立方晶窒化硼素焼結体の製造方法〕
本実施形態に係るｃＢＮ焼結体の製造方法については、切削工具に適用した場合に長寿命化を可能とする上述したようなｃＢＮ焼結体が得られる限り、特に制限されるべきではない。しかしながら歩留まり等の観点から、たとえば次の製造方法によりｃＢＮ焼結体を得ることが好ましい。本発明者らは、ｃＢＮ焼結体を製造するプロセスにおいて、熱膨張係数がｃＢＮに近い金属化合物粉末（第２材料原料粉末）を準備し、これを第１材料原料粉末およびｃＢＮ粉末と混合すること等によって、長寿命化が可能となるｃＢＮ焼結体を製造し得ることを知見した。
本実施形態に係るｃＢＮ焼結体の製造方法については、切削工具に適用した場合に長寿命化を可能とする上述したようなｃＢＮ焼結体が得られる限り、特に制限されるべきではない。しかしながら歩留まり等の観点から、たとえば次の製造方法によりｃＢＮ焼結体を得ることが好ましい。本発明者らは、ｃＢＮ焼結体を製造するプロセスにおいて、熱膨張係数がｃＢＮに近い金属化合物粉末（第２材料原料粉末）を準備し、これを第１材料原料粉末およびｃＢＮ粉末と混合すること等によって、長寿命化が可能となるｃＢＮ焼結体を製造し得ることを知見した。
【0074】
具体的には、本実施形態に係るｃＢＮ焼結体の製造方法は、第１材料原料粉末、第２材料原料粉末およびｃＢＮ粉末を準備する工程（第１工程）と、上記第１材料原料粉末、第２材料原料粉末およびｃＢＮ粉末を混合することにより、７０体積％以上１００体積％未満のｃＢＮ粉末と、０体積％超過３０体積％以下の結合材（第１材料および第２材料）とからなる混合粉末を調製する工程（第２工程）と、上記混合粉末を焼結することによりｃＢＮ焼結体を得る工程（第３工程）とを含むことが好ましい。以下、各工程について詳述する。
【0075】
＜第１工程＞
第１工程は、第１材料原料粉末、第２材料原料粉末およびｃＢＮ粉末を準備する工程である。まず第１材料原料粉末は、次のようにして準備することができる。たとえばＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末を従来公知の方法で製造し、または市場から入手し、これらの粉末を所定の質量比率で混合する。上記の所定の質量比率とは、たとえば第１材料原料粉末中のＡｌの質量比が１０質量％以上となるような比率とすることが、Ａｌの第２材料を構成する第２化学種への固溶が促進される観点から好ましい。次に、これを真空下で熱処理（たとえば９００～１３００℃）することにより金属間化合物を得る。さらに上記金属間化合物を湿式のボールミル、湿式のビーズミル等で粉砕することにより、第１材料原料粉末を準備することができる。各粉末の混合方法は特に制限されないが、効率よく均質に混合する観点から、ボールミル混合、ビーズミル混合、遊星ミル混合、およびジェットミル混合などが好ましい。各混合方法は、湿式でもよく乾式でもよい。上記第１材料原料粉末の準備に関しては、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末を混合する際に、構成元素としてＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、ＣｒおよびＭｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の第３金属元素、またはＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷからなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素を含む金属粉末をさらに加えることができる。
第１工程は、第１材料原料粉末、第２材料原料粉末およびｃＢＮ粉末を準備する工程である。まず第１材料原料粉末は、次のようにして準備することができる。たとえばＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末を従来公知の方法で製造し、または市場から入手し、これらの粉末を所定の質量比率で混合する。上記の所定の質量比率とは、たとえば第１材料原料粉末中のＡｌの質量比が１０質量％以上となるような比率とすることが、Ａｌの第２材料を構成する第２化学種への固溶が促進される観点から好ましい。次に、これを真空下で熱処理（たとえば９００～１３００℃）することにより金属間化合物を得る。さらに上記金属間化合物を湿式のボールミル、湿式のビーズミル等で粉砕することにより、第１材料原料粉末を準備することができる。各粉末の混合方法は特に制限されないが、効率よく均質に混合する観点から、ボールミル混合、ビーズミル混合、遊星ミル混合、およびジェットミル混合などが好ましい。各混合方法は、湿式でもよく乾式でもよい。上記第１材料原料粉末の準備に関しては、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末を混合する際に、構成元素としてＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、ＣｒおよびＭｏからなる群より選ばれる少なくとも１種の第３金属元素、またはＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷからなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素を含む金属粉末をさらに加えることができる。
【0076】
ここで上記第３金属元素または第４金属元素を第１材料中で固溶させる場合、上記第３金属元素または第４金属元素を含む金属粉末が添加された第１材料原料粉末に対し、表面処理を行うことが好ましい。第１材料原料粉末の表面処理としては、プラズマ処理またはアンモニア処理を挙げることができる。
【0077】
第１材料原料粉末の表面処理が、プラズマ処理である場合、プラズマ発生装置内において上記第１材料原料粉末をアルゴンを含むガス雰囲気に曝すことにより、第１材料原料粉末の表面をエッチングすることができる。第１材料原料粉末の表面処理は、アンモニア処理を実行する場合、所定の容器内において上記第１材料原料粉末をアンモニアを含むガス雰囲気に曝すことにより、第１材料原料粉末の表面をエッチングすることができる。これにより、後述する加圧加熱処理時に上記第３金属元素または第４金属元素を第１材料原料粉末中に微量固溶させることができる。
【0078】
上記第３金属元素または第４金属元素を第１材料中で多量に固溶させる場合、アトマイズ粉末を使用することができる。上記アトマイズ粉末とは、上記第３金属元素または第４金属元素として選ばれる１種と、第１材料として選ばれる１種（たとえばＣｏ）とを予め溶融し、かつ急速冷却することによって合金化した粉末をいう。アトマイズ粉末を使用した場合、当該粉末自体が第１材料と上記第３金属元素または第４金属元素との溶融金属から生成された合金に該当するため、第１材料中に上記第３金属元素または第４金属元素をより固溶させ易くなる。
【0079】
アトマイズ粉末の製造方法については、特に制限されることなく従来公知のアトマイズ法を適用することができる。たとえばガスアトマイズ法を用い、真空中にてアルミナ製るつぼで原料（第３金属元素または第４金属元素として選ばれる１種、および第１材料として選ばれる１種）を高周波誘導加熱により融解して合金化し、続いて該つるぼ直下のノズルから溶融した合金を落下させ、これに対して高圧アルゴンもしくは高圧窒素を噴霧することができる。これにより、上記原料からなるアトマイズ粉末を得ることができる。
【0080】
次に第２材料原料粉末は、次のようにして準備することができる。まずＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、ＴａおよびＣｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む窒化物、炭化物または炭窒化物である第２化学種粉末を従来公知の方法で製造し、または市場から入手することにより準備する。次に、上記第２化学種粉末を湿式のボールミルまたはビーズミル等により、第２化学種粉末の１次粒子の平均粒径（Ｄ50）が１μｍ以下となるように粉砕する。さらに粉砕された上記第２化学種粉末に対しプラズマ処理またはアンモニア処理を実行することにより、第２化学種粉末を表面処理する。
【0081】
第２化学種粉末の表面処理は、たとえばプラズマ処理を実行する場合、プラズマ発生装置内において上記第２化学種粉末をアルゴンを含むガス雰囲気に曝すことにより、第２化学種粉末の表面をエッチングする。第２化学種粉末の表面処理は、たとえばアンモニア処理を実行する場合、所定の容器内において上記第２化学種粉末をアンモニアを含むガス雰囲気に曝すことにより、第２化学種粉末の表面をエッチングする。アンモニアを含むガスとしては、ＮＨ3、Ｎ2およびＨ2の混合ガス等を用いることができる。第２化学種粉末の表面処理によって、後述する加圧加熱処理時に第２化学種粉末中にＡｌを微量固溶させることができる。
【0082】
次に表面処理した上記第２化学種粉末に対し、第２化学種粉末中のＡｌの含有量が０．１原子％以上１０原子％以下となるように、金属ＡｌまたはＡｌ化合物（上述したＣｏＡｌ、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮおよびＡｌＢ2、ならびにこれらの複合化合物等）を含む粉末を配合し、湿式のボールミルまたはビーズミルにより混合する。その後、金属ＡｌまたはＡｌ化合物と、第２化学種粉末との混合粉末を加圧加熱処理し、次いで粉砕することによって第２材料原料粉末を準備することができる。ここで上記加圧加熱処理は、たとえば８００～１３００℃、０．３～０．６ＭＰａで保持時間０．５～５時間とする条件により実行することができる。さらに上記第２材料原料粉末の準備に関しては、金属ＡｌまたはＡｌ化合物と、第２化学種粉末とを混合する際に、構成元素としてＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷからなる群より選ばれる少なくとも１種の第４金属元素を含む金属粉末をさらに加えることができる。
【0083】
ｃＢＮ粉末は、従来公知の超高圧合成法によってＢとＮとから調製することにより準備することができる。さらにｃＢＮ粉末は、市場から入手することにより準備することもできる。ｃＢＮ粉末の平均粒子径は特に制限されないが、高硬度であり、優れた耐摩耗性および耐欠損性を兼ね備えるｃＢＮ焼結体を形成する観点から、上記平均粒子径は０．１～１０μｍが好ましく、０．５～５μｍがより好ましい。
【0084】
＜第２工程＞
第２工程は、上記第１材料原料粉末、第２材料原料粉末およびｃＢＮ粉末を混合することにより、７０体積％以上１００体積％未満のｃＢＮ粉末と、０体積％超過３０体積％以下の結合材（第１材料および第２材料）とからなる混合粉末を調製する工程である。具体的には、第２工程では、上記第１材料原料粉末、第２材料原料粉末およびｃＢＮ粉末に対し、エタノール、アセトン等を溶媒に用いた湿式ボールミル混合を実行することにより上記の混合粉末を調製することが好ましい。上記第１材料原料粉末と、第２材料原料粉末との混合比率（質量比率）については、第１材料原料粉末：第２材料原料粉末として１０：１～１：１０とすることが好ましい。混合粉末の調製後は自然乾燥によって溶媒が除去される。さらに混合粉末に対しては、熱処理（たとえば、真空下で８５０℃以上）を実行することが、表面に吸着された水分等の不純物を除去することができるので好ましい。
第２工程は、上記第１材料原料粉末、第２材料原料粉末およびｃＢＮ粉末を混合することにより、７０体積％以上１００体積％未満のｃＢＮ粉末と、０体積％超過３０体積％以下の結合材（第１材料および第２材料）とからなる混合粉末を調製する工程である。具体的には、第２工程では、上記第１材料原料粉末、第２材料原料粉末およびｃＢＮ粉末に対し、エタノール、アセトン等を溶媒に用いた湿式ボールミル混合を実行することにより上記の混合粉末を調製することが好ましい。上記第１材料原料粉末と、第２材料原料粉末との混合比率（質量比率）については、第１材料原料粉末：第２材料原料粉末として１０：１～１：１０とすることが好ましい。混合粉末の調製後は自然乾燥によって溶媒が除去される。さらに混合粉末に対しては、熱処理（たとえば、真空下で８５０℃以上）を実行することが、表面に吸着された水分等の不純物を除去することができるので好ましい。
【0085】
＜第３工程＞
第３工程は、上記混合粉末を焼結することによりｃＢＮ焼結体を得る工程である。本工程においては、上記混合粉末が高温高圧条件下に曝されて焼結されることにより、ｃＢＮ焼結体が製造される。具体的には、第３工程では、真空シールされた上記混合粉末を超高温高圧装置を用いることによって焼結処理する。焼結処理する温度条件は、１５００℃以上２０００℃未満が好ましく、１６００℃以上１９００℃以下がより好ましい。保持時間は、１０～６０分とすることが好ましい。焼結圧力条件は特に制限されないが、５．５～８ＧＰａであることが好ましい。以上により、ｃＢＮ焼結体を製造することができる。
第３工程は、上記混合粉末を焼結することによりｃＢＮ焼結体を得る工程である。本工程においては、上記混合粉末が高温高圧条件下に曝されて焼結されることにより、ｃＢＮ焼結体が製造される。具体的には、第３工程では、真空シールされた上記混合粉末を超高温高圧装置を用いることによって焼結処理する。焼結処理する温度条件は、１５００℃以上２０００℃未満が好ましく、１６００℃以上１９００℃以下がより好ましい。保持時間は、１０～６０分とすることが好ましい。焼結圧力条件は特に制限されないが、５．５～８ＧＰａであることが好ましい。以上により、ｃＢＮ焼結体を製造することができる。
【0086】
＜作用効果＞
本実施形態に係るｃＢＮ焼結体の製造方法は、上記の各工程を経ることにより、長寿命化が可能となるｃＢＮ焼結体を製造することができる。
本実施形態に係るｃＢＮ焼結体の製造方法は、上記の各工程を経ることにより、長寿命化が可能となるｃＢＮ焼結体を製造することができる。
【実施例】
【0087】
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。
【0088】
〔試料の作製〕
以下の手順に従って、試料１～試料８０のｃＢＮ焼結体を作製した。試料１～試料２３、試料２５～試料２８、試料３１～試料３４、試料３６～試料５４、試料５６～試料５９および試料６０～試料８０の各ｃＢＮ焼結体が実施例であり、試料２４、試料２９～試料３０、試料３５および試料５５の各ｃＢＮ焼結体が比較例である。
以下の手順に従って、試料１～試料８０のｃＢＮ焼結体を作製した。試料１～試料２３、試料２５～試料２８、試料３１～試料３４、試料３６～試料５４、試料５６～試料５９および試料６０～試料８０の各ｃＢＮ焼結体が実施例であり、試料２４、試料２９～試料３０、試料３５および試料５５の各ｃＢＮ焼結体が比較例である。
【0089】
＜試料１＞
（第１工程）
まず市販のＷＣ粉末（商品名：「ＷＣ２０」、株式会社アライドマテリアル製）、Ｃｏ粉末（商品名：「Ｓシリーズ」、Ｆｒｅｅｐｏｒｔ Ｃｏｂａｌｔ Ｏｙ社製）およびＡｌ粉末（商品名：「♯９００」、ミナルコ株式会社製）を準備した。次に、上述した各粉末を質量比率でＷＣ：Ｃｏ：Ａｌが３：８：２となるようにアルゴンの不活性雰囲気下で配合した。なお、各粉末の平均粒径は１μｍであった。さらに上記の質量比率で配合した粉末に対し、真空下で１２００℃の熱処理を実行することにより金属間化合物を作製した。この金属間化合物を湿式ビーズミルで粉砕した。これにより、第１材料原料粉末を準備した。
（第１工程）
まず市販のＷＣ粉末（商品名：「ＷＣ２０」、株式会社アライドマテリアル製）、Ｃｏ粉末（商品名：「Ｓシリーズ」、Ｆｒｅｅｐｏｒｔ Ｃｏｂａｌｔ Ｏｙ社製）およびＡｌ粉末（商品名：「♯９００」、ミナルコ株式会社製）を準備した。次に、上述した各粉末を質量比率でＷＣ：Ｃｏ：Ａｌが３：８：２となるようにアルゴンの不活性雰囲気下で配合した。なお、各粉末の平均粒径は１μｍであった。さらに上記の質量比率で配合した粉末に対し、真空下で１２００℃の熱処理を実行することにより金属間化合物を作製した。この金属間化合物を湿式ビーズミルで粉砕した。これにより、第１材料原料粉末を準備した。
【0090】
次に第２材料原料粉末を調製するための粉末（第２化学種粉末）として市販のＴｉＮ粉末（ケナメタル社製）を入手し、これをビーズミルで平均粒径が０．３μｍとなるまで粉砕した。さらに粒径が０．３μｍとしたＴｉＮ粉末に対して表面プラズマ装置（商品名：「ＦＥＭＴＯ－ＬＦＳ」、Ｄｉｅｎｅｒ社製）を用いてプラズマ処理を実行し、アルゴンを含むガス雰囲気に３０分間曝すことによりＴｉＮ粉末を表面処理した。
【0091】
次に表面処理したＴｉＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が４原子％となるように、ＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合した。さらに、上記ＴｉＮ粉末と上記ＡｌＮ粉末との混合粉末を加圧加熱処理し、次いで粉砕することによって第２材料原料粉末を準備した。ここで上記加圧加熱処理は、９００℃、０．３ＭＰａで保持時間３時間とする条件により実行した。さらに、従来公知の超高圧合成法により平均粒径１μｍであるｃＢＮ粉末を準備した。
【0092】
（第２工程）
上記第１材料原料粉末、上記第２材料原料粉末および上記ｃＢＮ粉末とを、質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：４．０：６．０となるように配合し、エタノールを用いた湿式ボールミル法により均一に混合した。その後、自然乾燥により溶媒を除去するとともに、上記混合粉末に対して９００℃の真空下で熱処理した。以上により、混合粉末を調製した。
上記第１材料原料粉末、上記第２材料原料粉末および上記ｃＢＮ粉末とを、質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：４．０：６．０となるように配合し、エタノールを用いた湿式ボールミル法により均一に混合した。その後、自然乾燥により溶媒を除去するとともに、上記混合粉末に対して９００℃の真空下で熱処理した。以上により、混合粉末を調製した。
【0093】
（第３工程）
上記混合粉末を焼結することにより、ｃＢＮ焼結体を作製した。具体的には、上記混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ箔とに接した状態で、Ｔａ（タンタル）製の容器に充填し真空シールした。次いで、これをベルト型超高圧高温発生装置を用い、７ＧＰａおよび１７００℃の条件で１５分間焼結した。以上より、試料１のｃＢＮ焼結体を作製した。試料１のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＴｉＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば５原子％であった。また上記混合粉末を上記超硬合金製円盤とＣｏ箔とに接した状態で焼結したため、試料中のｃＢＮ含有量は、仕込み量（９５体積％）から低下し、表１に示すとおりとなった。
上記混合粉末を焼結することにより、ｃＢＮ焼結体を作製した。具体的には、上記混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ箔とに接した状態で、Ｔａ（タンタル）製の容器に充填し真空シールした。次いで、これをベルト型超高圧高温発生装置を用い、７ＧＰａおよび１７００℃の条件で１５分間焼結した。以上より、試料１のｃＢＮ焼結体を作製した。試料１のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＴｉＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば５原子％であった。また上記混合粉末を上記超硬合金製円盤とＣｏ箔とに接した状態で焼結したため、試料中のｃＢＮ含有量は、仕込み量（９５体積％）から低下し、表１に示すとおりとなった。
【0094】
＜試料２＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＺｒＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料１と同じ要領により、試料２のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＺｒＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料１と同じ要領により、試料２のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0095】
＜試料３＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＨｆＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料１と同じ要領により、試料３のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＨｆＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料１と同じ要領により、試料３のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0096】
＜試料４＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＶＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料１と同じ要領により、試料４のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＶＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料１と同じ要領により、試料４のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0097】
＜試料５＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＮｂＮ粉末（日本新金属株式会社製）を用いたこと以外、試料１と同じ要領により、試料５のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＮｂＮ粉末（日本新金属株式会社製）を用いたこと以外、試料１と同じ要領により、試料５のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0098】
＜試料６＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＴａＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）用いたこと以外、試料１と同じ要領により、試料６のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＴａＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）用いたこと以外、試料１と同じ要領により、試料６のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0099】
＜試料７＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＣｒＮ粉末を用いたこと以外、試料１と同じ要領により、試料７のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＣｒＮ粉末は、Ｃｒ2Ｎ粉末（日本新金属株式会社製）を窒素雰囲気下で９００℃、０．３ＭＰａの加圧熱処理を行うことにより準備した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＣｒＮ粉末を用いたこと以外、試料１と同じ要領により、試料７のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＣｒＮ粉末は、Ｃｒ2Ｎ粉末（日本新金属株式会社製）を窒素雰囲気下で９００℃、０．３ＭＰａの加圧熱処理を行うことにより準備した。
【0100】
＜試料８＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＴｉＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて以下の条件下でアンモニア処理を実行することにより上記ＴｉＣ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料８のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＴｉＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて以下の条件下でアンモニア処理を実行することにより上記ＴｉＣ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料８のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0101】
（アンモニア処理条件）
アンモニア流量： ０．５Ｌ／ｍｉｎ
窒素流量 ： ５Ｌ／ｍｉｎ
炉内圧力 ： 大気圧
炉内温度 ： １０００℃
保持時間 ： ４時間。
アンモニア流量： ０．５Ｌ／ｍｉｎ
窒素流量 ： ５Ｌ／ｍｉｎ
炉内圧力 ： 大気圧
炉内温度 ： １０００℃
保持時間 ： ４時間。
【0102】
＜試料９＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＺｒＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＺｒＣ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料９のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＺｒＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＺｒＣ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料９のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0103】
＜試料１０＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＨｆＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＨｆＣ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１０のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＨｆＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＨｆＣ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１０のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0104】
＜試料１１＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＶＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＶＣ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１１のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＶＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＶＣ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１１のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0105】
＜試料１２＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＮｂＣ粉末（日本新金属株式会社製）を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＮｂＣ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１２のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＮｂＣ粉末（日本新金属株式会社製）を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＮｂＣ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１２のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0106】
＜試料１３＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＴａＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＴａＣ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１３のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＴａＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＴａＣ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１３のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0107】
＜試料１４＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＴｉＣＮ粉末を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＴｉＣＮ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１４のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＴｉＣＮ粉末は、上記ＴｉＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）と上記ＴｉＮ粉末（ケナメタル社製）とを湿式ボールミルにて混合することにより得た混合粉末を金型で型押しした後、アルゴン雰囲気において２２００℃で焼成し、次いで粉砕することにより準備した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＴｉＣＮ粉末を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＴｉＣＮ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１４のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＴｉＣＮ粉末は、上記ＴｉＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）と上記ＴｉＮ粉末（ケナメタル社製）とを湿式ボールミルにて混合することにより得た混合粉末を金型で型押しした後、アルゴン雰囲気において２２００℃で焼成し、次いで粉砕することにより準備した。
【0108】
＜試料１５＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＺｒＣＮ粉末を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＺｒＣＮ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１５のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＺｒＣＮ粉末は、上記ＺｒＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）と上記ＺｒＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）とを湿式ボールミルにて混合することにより得た混合粉末を金型で型押しした後、アルゴン雰囲気において２２００℃で焼成し、次いで粉砕することにより準備した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＺｒＣＮ粉末を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＺｒＣＮ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１５のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＺｒＣＮ粉末は、上記ＺｒＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）と上記ＺｒＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）とを湿式ボールミルにて混合することにより得た混合粉末を金型で型押しした後、アルゴン雰囲気において２２００℃で焼成し、次いで粉砕することにより準備した。
【0109】
＜試料１６＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＨｆＣＮ粉末を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＨｆＣＮ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１６のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＨｆＣＮ粉末は、上記ＨｆＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）と上記ＨｆＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）とを湿式ボールミルにて混合することにより得た混合粉末を金型で型押しした後、アルゴン雰囲気において２２００℃で焼成し、次いで粉砕することにより準備した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＨｆＣＮ粉末を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＨｆＣＮ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１６のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＨｆＣＮ粉末は、上記ＨｆＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）と上記ＨｆＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）とを湿式ボールミルにて混合することにより得た混合粉末を金型で型押しした後、アルゴン雰囲気において２２００℃で焼成し、次いで粉砕することにより準備した。
【0110】
＜試料１７＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＶＣＮ粉末を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＶＣＮ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１７のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＶＣＮ粉末は、上記ＶＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）と上記ＶＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）とを湿式ボールミルにて混合することにより得た混合粉末を金型で型押しした後、アルゴン雰囲気において２２００℃で焼成し、次いで粉砕することにより準備した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＶＣＮ粉末を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＶＣＮ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１７のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＶＣＮ粉末は、上記ＶＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）と上記ＶＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）とを湿式ボールミルにて混合することにより得た混合粉末を金型で型押しした後、アルゴン雰囲気において２２００℃で焼成し、次いで粉砕することにより準備した。
【0111】
＜試料１８＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＮｂＣＮ粉末を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＮｂＣＮ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１８のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＮｂＣＮ粉末は、上記ＮｂＣ粉末（日本新金属株式会社製）と上記ＮｂＮ粉末（日本新金属株式会社製）とを湿式ボールミルにて混合することにより得た混合粉末を金型で型押しした後、アルゴン雰囲気において２２００℃で焼成し、次いで粉砕することにより準備した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＮｂＣＮ粉末を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＮｂＣＮ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１８のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＮｂＣＮ粉末は、上記ＮｂＣ粉末（日本新金属株式会社製）と上記ＮｂＮ粉末（日本新金属株式会社製）とを湿式ボールミルにて混合することにより得た混合粉末を金型で型押しした後、アルゴン雰囲気において２２００℃で焼成し、次いで粉砕することにより準備した。
【0112】
＜試料１９＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＴａＣＮ粉末を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＴａＣＮ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１９のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＴａＣＮ粉末は、上記ＴａＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）と上記ＴａＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）とを湿式ボールミルにて混合することにより得た混合粉末を金型で型押しした後、アルゴン雰囲気において２２００℃で焼成し、次いで粉砕することにより準備した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末としてＴａＣＮ粉末を用いたこと、ならびにプラズマ処理に代えて試料８と同じ要領によりアンモニア処理を実行し、上記ＴａＣＮ粉末を表面処理したこと以外、試料１と同じ要領により、試料１９のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＴａＣＮ粉末は、上記ＴａＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）と上記ＴａＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）とを湿式ボールミルにて混合することにより得た混合粉末を金型で型押しした後、アルゴン雰囲気において２２００℃で焼成し、次いで粉砕することにより準備した。
【0113】
＜試料２０＞
第１工程において、表面処理したＴｉＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が２原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料１と同じ要領により、試料２０のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２０のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＴｉＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば３原子％であった。
第１工程において、表面処理したＴｉＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が２原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料１と同じ要領により、試料２０のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２０のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＴｉＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば３原子％であった。
【0114】
＜試料２１＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るための各粉末を質量比率でＷＣ：Ｃｏ：Ａｌが３：８：１となるように配合したこと、ならびに表面処理したＴｉＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が０．１原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料１と同じ要領により、試料２１のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２１のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＴｉＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば０．１原子％であった。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るための各粉末を質量比率でＷＣ：Ｃｏ：Ａｌが３：８：１となるように配合したこと、ならびに表面処理したＴｉＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が０．１原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料１と同じ要領により、試料２１のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２１のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＴｉＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば０．１原子％であった。
【0115】
＜試料２２＞
第１工程において、表面処理したＴｉＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が６原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料１と同じ要領により、試料２２のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２２のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＴｉＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば７原子％であった。
第１工程において、表面処理したＴｉＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が６原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料１と同じ要領により、試料２２のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２２のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＴｉＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば７原子％であった。
【0116】
＜試料２３＞
第１工程において、表面処理したＴｉＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が９原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料１と同じ要領により、試料２３のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２３のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＴｉＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば１０原子％であった。
第１工程において、表面処理したＴｉＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が９原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料１と同じ要領により、試料２３のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２３のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＴｉＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば１０原子％であった。
【0117】
＜試料２４＞
第１工程において、表面処理したＴｉＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が１４原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料１と同じ要領により、試料２４のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２４のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＴｉＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば１５原子％であった。
第１工程において、表面処理したＴｉＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が１４原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料１と同じ要領により、試料２４のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２４のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＴｉＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば１５原子％であった。
【0118】
＜試料２５＞
第１工程において、表面処理したＣｒＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が２原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料７と同じ要領により、試料２５のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２５のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＣｒＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば３原子％であった。
第１工程において、表面処理したＣｒＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が２原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料７と同じ要領により、試料２５のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２５のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＣｒＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば３原子％であった。
【0119】
＜試料２６＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るための各粉末を質量比率でＷＣ：Ｃｏ：Ａｌが３：８：１となるように配合したこと、ならびに表面処理したＣｒＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が０．１原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料７と同じ要領により、試料２６のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２６のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＣｒＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば０．１原子％であった。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るための各粉末を質量比率でＷＣ：Ｃｏ：Ａｌが３：８：１となるように配合したこと、ならびに表面処理したＣｒＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が０．１原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料７と同じ要領により、試料２６のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２６のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＣｒＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば０．１原子％であった。
【0120】
＜試料２７＞
第１工程において、表面処理したＣｒＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が６原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料７と同じ要領により、試料２７のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２７のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＣｒＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば７原子％であった。
第１工程において、表面処理したＣｒＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が６原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料７と同じ要領により、試料２７のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２７のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＣｒＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば７原子％であった。
【0121】
＜試料２８＞
第１工程において、表面処理したＣｒＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が９原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料７と同じ要領により、試料２８のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２８のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＣｒＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば１０原子％であった。
第１工程において、表面処理したＣｒＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が９原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料７と同じ要領により、試料２８のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２８のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＣｒＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば１０原子％であった。
【0122】
＜試料２９＞
第１工程において、表面処理したＣｒＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が１４原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料７と同じ要領により、試料２９のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２９のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＣｒＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば１５原子％であった。
第１工程において、表面処理したＣｒＮ粉末に対し、第２材料原料粉末中のＡｌの含有量が１４原子％となるようにＡｌＮ粉末（株式会社トクヤマ製）を配合し、湿式のビーズミルにより粉砕しながら混合したこと以外、試料７と同じ要領により、試料２９のｃＢＮ焼結体を作製した。試料２９のｃＢＮ焼結体の第２材料（ＣｒＮ）におけるＡｌの固溶量は、上述したＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析によれば１５原子％であった。
【0123】
＜試料３０＞
第２工程において、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを混合せず、もって第３工程において１００質量％のｃＢＮ粉末を１５ＧＰａおよび２２００℃の条件で１５分間焼結したこと以外、試料１と同じ要領により、試料３０のｃＢＮ焼結体を作製した。
第２工程において、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを混合せず、もって第３工程において１００質量％のｃＢＮ粉末を１５ＧＰａおよび２２００℃の条件で１５分間焼結したこと以外、試料１と同じ要領により、試料３０のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0124】
＜試料３１＞
第２工程において、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９８：１：１となるように配合したこと、ならびに第３工程において、混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ箔とを添加せずにＴａ（タンタル）製の容器に充填することにより焼結したこと以外、試料２５と同じ要領により、試料３１のｃＢＮ焼結体を作製した。ここで上記混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ箔とを添加せずにＴａ（タンタル）製の容器に充填することにより焼結した場合、試料中のｃＢＮ含有量は、表１に示すとおり仕込み量（９９体積％）と一致した。
第２工程において、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９８：１：１となるように配合したこと、ならびに第３工程において、混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ箔とを添加せずにＴａ（タンタル）製の容器に充填することにより焼結したこと以外、試料２５と同じ要領により、試料３１のｃＢＮ焼結体を作製した。ここで上記混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ箔とを添加せずにＴａ（タンタル）製の容器に充填することにより焼結した場合、試料中のｃＢＮ含有量は、表１に示すとおり仕込み量（９９体積％）と一致した。
【0125】
＜試料３２＞
第３工程において、混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ箔とを添加せずにＴａ（タンタル）製の容器に充填することにより焼結したこと以外、試料２５と同じ要領により、試料３２のｃＢＮ焼結体を作製した。
第３工程において、混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ箔とを添加せずにＴａ（タンタル）製の容器に充填することにより焼結したこと以外、試料２５と同じ要領により、試料３２のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0126】
＜試料３３＞
第２工程において、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：５：５となるように配合したこと、ならびに第３工程においてｃＢＮ粉末を６．５ＧＰａおよび１７００℃の条件で１５分間焼結したこと以外、試料２５と同じ要領により、試料３３のｃＢＮ焼結体を作製した。
第２工程において、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：５：５となるように配合したこと、ならびに第３工程においてｃＢＮ粉末を６．５ＧＰａおよび１７００℃の条件で１５分間焼結したこと以外、試料２５と同じ要領により、試料３３のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0127】
＜試料３４＞
第２工程において、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：５：５となるように配合したこと、ならびに第３工程においてｃＢＮ粉末を５．５ＧＰａおよび１７００℃の条件で１５分間焼結したこと以外、試料２５と同じ要領により、試料３４のｃＢＮ焼結体を作製した。
第２工程において、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：５：５となるように配合したこと、ならびに第３工程においてｃＢＮ粉末を５．５ＧＰａおよび１７００℃の条件で１５分間焼結したこと以外、試料２５と同じ要領により、試料３４のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0128】
＜試料３５＞
第２工程において、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：５：５となるように配合したこと、ならびに第３工程においてｃＢＮ粉末を４．５ＧＰａおよび１７００℃の条件で１５分間焼結したこと以外、試料２５と同じ要領により、試料３５のｃＢＮ焼結体を作製した。
第２工程において、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：５：５となるように配合したこと、ならびに第３工程においてｃＢＮ粉末を４．５ＧＰａおよび１７００℃の条件で１５分間焼結したこと以外、試料２５と同じ要領により、試料３５のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0129】
＜試料３６＞
第２工程において、第１材料原料粉末と第２材料原料粉末との混合比率を質量比率で１：２とすることにより、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：３．３：６．７となるように配合したこと以下、試料２５と同じ要領により、試料３６のｃＢＮ焼結体を作製した。
第２工程において、第１材料原料粉末と第２材料原料粉末との混合比率を質量比率で１：２とすることにより、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：３．３：６．７となるように配合したこと以下、試料２５と同じ要領により、試料３６のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0130】
＜試料３７＞
第２工程において、第１材料原料粉末と第２材料原料粉末との混合比率を質量比率で２：１とすることにより、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：６．７：３．３となるように配合したこと以下、試料２５と同じ要領により、試料３７のｃＢＮ焼結体を作製した。
第２工程において、第１材料原料粉末と第２材料原料粉末との混合比率を質量比率で２：１とすることにより、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：６．７：３．３となるように配合したこと以下、試料２５と同じ要領により、試料３７のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0131】
＜試料３８＞
第２工程において、第１材料原料粉末と第２材料原料粉末との混合比率を質量比率で１：４とすることにより、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：２：８となるように配合したこと以下、試料２５と同じ要領により、試料３８のｃＢＮ焼結体を作製した。
第２工程において、第１材料原料粉末と第２材料原料粉末との混合比率を質量比率で１：４とすることにより、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：２：８となるように配合したこと以下、試料２５と同じ要領により、試料３８のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0132】
＜試料３９＞
第２工程において、第１材料原料粉末と第２材料原料粉末との混合比率を質量比率で４：１とすることにより、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：８：２となるように配合したこと以下、試料２５と同じ要領により、試料３９のｃＢＮ焼結体を作製した。
第２工程において、第１材料原料粉末と第２材料原料粉末との混合比率を質量比率で４：１とすることにより、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：８：２となるように配合したこと以下、試料２５と同じ要領により、試料３９のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0133】
＜試料４０＞
第２工程において、第１材料原料粉末と第２材料原料粉末との混合比率を質量比率で１：９とすることにより、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：１：９となるように配合したこと以下、試料２５と同じ要領により、試料４０のｃＢＮ焼結体を作製した。
第２工程において、第１材料原料粉末と第２材料原料粉末との混合比率を質量比率で１：９とすることにより、ｃＢＮ粉末と第１材料原料粉末と第２材料原料粉末とを質量比率でｃＢＮ粉末：第１材料原料粉末：第２材料原料粉末が９０：１：９となるように配合したこと以下、試料２５と同じ要領により、試料４０のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0134】
＜試料４１＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末に加え、市販のＴｉ粉末（株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ製）を準備するとともに、上記各粉末を質量比率でＷＣ：Ｃｏ：Ａｌ：Ｔｉが３：８：０．７：０．３となるように配合したこと、ならびに上記Ｔｉ粉末に対して予め上記表面プラズマ装置を用いてプラズマ処理を実行し、アルゴンを含むガス雰囲気に３０分間曝すことにより表面処理したこと以外、試料３６と同じ要領により、試料４１のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４１において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｔｉ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末に加え、市販のＴｉ粉末（株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ製）を準備するとともに、上記各粉末を質量比率でＷＣ：Ｃｏ：Ａｌ：Ｔｉが３：８：０．７：０．３となるように配合したこと、ならびに上記Ｔｉ粉末に対して予め上記表面プラズマ装置を用いてプラズマ処理を実行し、アルゴンを含むガス雰囲気に３０分間曝すことにより表面処理したこと以外、試料３６と同じ要領により、試料４１のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４１において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｔｉ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
【0135】
＜試料４２＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＺｒＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４２のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４２において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｚｒ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＺｒＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４２のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４２において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｚｒ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
【0136】
＜試料４３＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＨｆＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４３のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４３において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｈｆ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＨｆＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４３のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４３において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｈｆ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
【0137】
＜試料４４＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＶＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４４のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４４において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｖ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＶＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４４のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４４において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｖ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
【0138】
＜試料４５＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＮｂＣ粉末（日本新金属株式会社製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４５のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４５において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｎｂ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＮｂＣ粉末（日本新金属株式会社製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４５のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４５において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｎｂ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
【0139】
＜試料４６＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＴａＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４６のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４６において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｔａ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＴａＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４６のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４６において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｔａ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
【0140】
＜試料４７＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＣｒ2Ｎ粉末（日本新金属株式会社製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４７のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４７において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｃｒ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＣｒ2Ｎ粉末（日本新金属株式会社製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４７のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４７において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｃｒ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
【0141】
＜試料４８＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＭｏ粉末（株式会社アライドマテリアル製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４８のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４８において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｍｏ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＭｏ粉末（株式会社アライドマテリアル製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４８のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４８において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｍｏ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
【0142】
＜試料４９＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＷ粉末（株式会社アライドマテリアル製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４９のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４９において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｗ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＷ粉末（株式会社アライドマテリアル製）を用いたこと以外、試料４１と同じ要領により、試料４９のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料４９において、上記プラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｗ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
【0143】
＜試料５０＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るための各粉末を質量比率でＷＣ：Ｃｏ：Ａｌ：Ｔｉが３：８．５：０．４：０．１となるように配合したこと以外、試料４１と同じ要領により、試料５０のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料５０において、上記Ｔｉ粉末のプラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｔｉ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るための各粉末を質量比率でＷＣ：Ｃｏ：Ａｌ：Ｔｉが３：８．５：０．４：０．１となるように配合したこと以外、試料４１と同じ要領により、試料５０のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料５０において、上記Ｔｉ粉末のプラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｔｉ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
【0144】
＜試料５１＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＣｒ2Ｎ粉末（日本新金属株式会社製）を用いたこと以外、試料５０と同じ要領により、試料５１のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料５１において、上記Ｃｒ2Ｎ粉末のプラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｃｒ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備し、かつ予めプラズマ処理を実行する粉末として、上記Ｔｉ粉末に代えてＣｒ2Ｎ粉末（日本新金属株式会社製）を用いたこと以外、試料５０と同じ要領により、試料５１のｃＢＮ焼結体を作製した。なお試料５１において、上記Ｃｒ2Ｎ粉末のプラズマ処理によって第１材料および第２材料中に第４金属元素（Ｃｒ）が固溶したことを、上述したＴＥＭ－ＥＤＸにより確認した。
【0145】
＜試料５２＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末として準備したＣｒＮ粉末に対するプラズマ処理の時間を６０分間としたこと以外、試料５１と同じ要領により、試料５２のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末として準備したＣｒＮ粉末に対するプラズマ処理の時間を６０分間としたこと以外、試料５１と同じ要領により、試料５２のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0146】
＜試料５３＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末として準備したＣｒＮ粉末に対するプラズマ処理の時間を９０分間としたこと以外、試料５１と同じ要領により、試料５３のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末として準備したＣｒＮ粉末に対するプラズマ処理の時間を９０分間としたこと以外、試料５１と同じ要領により、試料５３のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0147】
＜試料５４＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末として準備したＣｒＮ粉末に対するプラズマ処理を実行しなかったこと以外、試料５１と同じ要領により、試料５４のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための第２化学種粉末として準備したＣｒＮ粉末に対するプラズマ処理を実行しなかったこと以外、試料５１と同じ要領により、試料５４のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0148】
＜試料５５＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための粉末として準備したＣｒＮ粉末を粉砕せず、１５０μｍメッシュの篩を用いて篩分けのみ実行したこと以外、試料７と同じ要領により、試料５５のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための粉末として準備したＣｒＮ粉末を粉砕せず、１５０μｍメッシュの篩を用いて篩分けのみ実行したこと以外、試料７と同じ要領により、試料５５のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0149】
＜試料５６＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備した上記ＺｒＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）に対し、プラズマ処理を実行せず、上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末に対して上記プラズマ処理を実行したこと以外、試料４２と同じ要領により、試料５６のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＺｒＣ粉末に対してプラズマ処理をしなかったことにより、試料５６では第２材料中に第４金属元素（Ｚｒ）が固溶せず、第１材料のみに第３金属元素（Ｚｒ）が固溶したものと推測される。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末とともに準備した上記ＺｒＣ粉末（株式会社高純度化学研究所製）に対し、プラズマ処理を実行せず、上記ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＡｌ粉末に対して上記プラズマ処理を実行したこと以外、試料４２と同じ要領により、試料５６のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＺｒＣ粉末に対してプラズマ処理をしなかったことにより、試料５６では第２材料中に第４金属元素（Ｚｒ）が固溶せず、第１材料のみに第３金属元素（Ｚｒ）が固溶したものと推測される。
【0150】
＜試料５７＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための粉末としてＣｒＮ粉末に、上記プラズマ処理を実行したＺｒＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を原子比でＣｒ：Ｚｒが９４：３となるように配合して準備したこと以外、試料７と同じ要領により、試料５７のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための粉末としてＣｒＮ粉末に、上記プラズマ処理を実行したＺｒＮ粉末（株式会社高純度化学研究所製）を原子比でＣｒ：Ｚｒが９４：３となるように配合して準備したこと以外、試料７と同じ要領により、試料５７のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0151】
＜試料５８＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るための各粉末を質量比率でＷＣ：Ｃｏ：Ａｌ：ＺｒＣが３：８．５：０．４：０．１となるように配合したこと以外、試料５６と同じ要領により、試料５８のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＺｒＣ粉末に対してプラズマ処理をしなかったことにより、試料５８では第２材料中に第４金属元素（Ｚｒ）が固溶せず、第１材料のみに第３金属元素（Ｚｒ）が固溶したものと推測される。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るための各粉末を質量比率でＷＣ：Ｃｏ：Ａｌ：ＺｒＣが３：８．５：０．４：０．１となるように配合したこと以外、試料５６と同じ要領により、試料５８のｃＢＮ焼結体を作製した。上記ＺｒＣ粉末に対してプラズマ処理をしなかったことにより、試料５８では第２材料中に第４金属元素（Ｚｒ）が固溶せず、第１材料のみに第３金属元素（Ｚｒ）が固溶したものと推測される。
【0152】
＜試料５９＞
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための粉末として準備する上記ＣｒＮ粉末および上記ＺｒＮ粉末を原子比でＣｒ：Ｚｒが９６．５：０．５となるように配合したこと以外、試料５７と同じ要領により、試料５９のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第２材料原料粉末を調製するための粉末として準備する上記ＣｒＮ粉末および上記ＺｒＮ粉末を原子比でＣｒ：Ｚｒが９６．５：０．５となるように配合したこと以外、試料５７と同じ要領により、試料５９のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0153】
＜試料６０＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＣｒアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＣｒアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＣｒ：Ａｌが３：８．３：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料６０のｃＢＮ焼結体を作製した。試料６０では上記ＣｏＣｒアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｃｒ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＣｒアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝５．９：２．４とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＣｒの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＣｒアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＣｒアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＣｒ：Ａｌが３：８．３：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料６０のｃＢＮ焼結体を作製した。試料６０では上記ＣｏＣｒアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｃｒ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＣｒアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝５．９：２．４とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＣｒの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0154】
＜試料６１＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備したＣｏＣｒアトマイズ粉末に関し、これを質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝６．４：１．９としてガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得たこと以外、試料６０と同じ要領によって試料６１のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備したＣｏＣｒアトマイズ粉末に関し、これを質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝６．４：１．９としてガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得たこと以外、試料６０と同じ要領によって試料６１のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0155】
＜試料６２＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備したＣｏＣｒアトマイズ粉末に関し、これを質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝６．８：１．５としてガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得たこと以外、試料６０と同じ要領によって試料６２のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備したＣｏＣｒアトマイズ粉末に関し、これを質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝６．８：１．５としてガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得たこと以外、試料６０と同じ要領によって試料６２のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0156】
＜試料６３＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備したＣｏＣｒアトマイズ粉末に関し、これを質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝７．３：１．０としてガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得たこと以外、試料６０と同じ要領によって試料６３のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備したＣｏＣｒアトマイズ粉末に関し、これを質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝７．３：１．０としてガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得たこと以外、試料６０と同じ要領によって試料６３のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0157】
＜試料６４＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備したＣｏＣｒアトマイズ粉末に関し、これを質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝７．７：０．６としてガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得たこと以外、試料６０と同じ要領によって試料６４のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備したＣｏＣｒアトマイズ粉末に関し、これを質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝７．７：０．６としてガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得たこと以外、試料６０と同じ要領によって試料６４のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0158】
＜試料６５＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備したＣｏＣｒアトマイズ粉末に関し、これを質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝５．６：２．７としてガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得たこと以外、試料６０と同じ要領によって試料６５のｃＢＮ焼結体を作製した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備したＣｏＣｒアトマイズ粉末に関し、これを質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝５．６：２．７としてガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得たこと以外、試料６０と同じ要領によって試料６５のｃＢＮ焼結体を作製した。
【0159】
＜試料６６＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＴｉアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＴｉアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＴｉ：Ａｌが３：７．３：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料６６のｃＢＮ焼結体を作製した。試料６６では上記ＣｏＴｉアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｔｉ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＴｉアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｔｉ＝５．６：１．７とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＴｉの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＴｉアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＴｉアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＴｉ：Ａｌが３：７．３：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料６６のｃＢＮ焼結体を作製した。試料６６では上記ＣｏＴｉアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｔｉ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＴｉアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｔｉ＝５．６：１．７とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＴｉの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0160】
＜試料６７＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＺｒアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＺｒアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＺｒ：Ａｌが３：８．８：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料６７のｃＢＮ焼結体を作製した。試料６７では上記ＣｏＺｒアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｚｒ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＺｒアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｚｒ＝５．６：３．２とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＺｒの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＺｒアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＺｒアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＺｒ：Ａｌが３：８．８：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料６７のｃＢＮ焼結体を作製した。試料６７では上記ＣｏＺｒアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｚｒ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＺｒアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｚｒ＝５．６：３．２とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＺｒの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0161】
＜試料６８＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＨｆアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＨｆアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＨｆ：Ａｌが３：１２：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料６８のｃＢＮ焼結体を作製した。試料６８では上記ＣｏＨｆアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｈｆ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＨｆアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｈｆ＝５．６：６．４とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＨｆの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＨｆアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＨｆアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＨｆ：Ａｌが３：１２：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料６８のｃＢＮ焼結体を作製した。試料６８では上記ＣｏＨｆアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｈｆ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＨｆアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｈｆ＝５．６：６．４とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＨｆの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0162】
＜試料６９＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＶアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＶアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＶ：Ａｌが３：７．４：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料６９のｃＢＮ焼結体を作製した。試料６９では上記ＣｏＶアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｖ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＶアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｖ＝５．６：１．８とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＶの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＶアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＶアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＶ：Ａｌが３：７．４：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料６９のｃＢＮ焼結体を作製した。試料６９では上記ＣｏＶアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｖ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＶアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｖ＝５．６：１．８とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＶの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0163】
＜試料７０＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＮｂアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＮｂアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＮｂ：Ａｌが３：８．８：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料７０のｃＢＮ焼結体を作製した。試料７０では上記ＣｏＮｂアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｎｂ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＮｂアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｎｂ＝５．６：３．２とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＮｂの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＮｂアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＮｂアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＮｂ：Ａｌが３：８．８：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料７０のｃＢＮ焼結体を作製した。試料７０では上記ＣｏＮｂアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｎｂ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＮｂアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｎｂ＝５．６：３．２とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＮｂの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0164】
＜試料７１＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＴａアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＴａアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＴａ：Ａｌが３：１２：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料７１のｃＢＮ焼結体を作製した。試料７１では上記ＣｏＴａアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｔａ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＴａアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｔａ＝５．６：６．４とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＴａの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＴａアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＴａアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＴａ：Ａｌが３：１２：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料７１のｃＢＮ焼結体を作製した。試料７１では上記ＣｏＴａアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｔａ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＴａアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｔａ＝５．６：６．４とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＴａの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0165】
＜試料７２＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＭｏアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＭｏアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＭｏ：Ａｌが３：９：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料７２のｃＢＮ焼結体を作製した。試料７２では上記ＣｏＭｏアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｍｏ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＭｏアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｍｏ＝５．６：３．４とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＭｏの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために、市販の上記ＷＣ粉末およびＡｌ粉末とともにＣｏＭｏアトマイズ粉末を準備したこと、上記ＣｏＭｏアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったこと、および上記各粉末を質量比率でＷＣ：ＣｏＭｏ：Ａｌが３：９：０．７となるように配合したこと以外、試料４７と同じ要領によって試料７２のｃＢＮ焼結体を作製した。試料７２では上記ＣｏＭｏアトマイズ粉末に対してプラズマ処理を実行しなかったことにより、第２材料中には第３金属元素（Ｍｏ）が固溶しなかったものと推測される。なおＣｏＭｏアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｍｏ＝５．６：３．４とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＭｏの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0166】
＜試料７３＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＴｉアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＴｉ：Ａｌが３：５．７：０．７となるように配合したこと以外、試料６６と同じ要領によって試料７３のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＴｉアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｔｉ＝５．６：０．１とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＴｉの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＴｉアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＴｉ：Ａｌが３：５．７：０．７となるように配合したこと以外、試料６６と同じ要領によって試料７３のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＴｉアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｔｉ＝５．６：０．１とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＴｉの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0167】
＜試料７４＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＺｒアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＺｒ：Ａｌが３：５．８：０．７となるように配合したこと以外、試料６７と同じ要領によって試料７４のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＺｒアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｚｒ＝５．６：０．２とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＺｒの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＺｒアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＺｒ：Ａｌが３：５．８：０．７となるように配合したこと以外、試料６７と同じ要領によって試料７４のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＺｒアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｚｒ＝５．６：０．２とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＺｒの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0168】
＜試料７５＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＨｆアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＨｆ：Ａｌが３：５．９：０．７となるように配合したこと以外、試料６８と同じ要領によって試料７５のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＨｆアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｈｆ＝５．６：０．３とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＨｆの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＨｆアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＨｆ：Ａｌが３：５．９：０．７となるように配合したこと以外、試料６８と同じ要領によって試料７５のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＨｆアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｈｆ＝５．６：０．３とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＨｆの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0169】
＜試料７６＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＶアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＶ：Ａｌが３：５．７：０．７となるように配合したこと以外、試料６９と同じ要領によって試料７６のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＶアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｖ＝５．６：０．１とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＶの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＶアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＶ：Ａｌが３：５．７：０．７となるように配合したこと以外、試料６９と同じ要領によって試料７６のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＶアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｖ＝５．６：０．１とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＶの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0170】
＜試料７７＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＮｂアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＮｂ：Ａｌが３：５．８：０．７となるように配合したこと以外、試料７０と同じ要領によって試料７７のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＮｂアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｎｂ＝５．６：０．２とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＮｂの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＮｂアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＮｂ：Ａｌが３：５．８：０．７となるように配合したこと以外、試料７０と同じ要領によって試料７７のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＮｂアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｎｂ＝５．６：０．２とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＮｂの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0171】
＜試料７８＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＴａアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＴａ：Ａｌが３：５．９：０．７となるように配合したこと以外、試料７１と同じ要領によって試料７８のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＴａアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｔａ＝５．６：０．３とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＴａの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＴａアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＴａ：Ａｌが３：５．９：０．７となるように配合したこと以外、試料７１と同じ要領によって試料７８のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＴａアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｔａ＝５．６：０．３とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＴａの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0172】
＜試料７９＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＭｏアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＭｏ：Ａｌが３：５．９：０．７となるように配合したこと以外、試料７２と同じ要領によって試料７９のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＭｏアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｍｏ＝５．６：０．３とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＭｏの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＭｏアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＭｏ：Ａｌが３：５．９：０．７となるように配合したこと以外、試料７２と同じ要領によって試料７９のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＭｏアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｍｏ＝５．６：０．３とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＭｏの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0173】
＜試料８０＞
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＣｒアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＣｒ：Ａｌが３：５．７：０．７となるように配合したこと以外、試料６０と同じ要領によって試料８０のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＣｒアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝５．６：０．１とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＣｒの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
第１工程において、第１材料原料粉末を得るために準備した市販の上記ＷＣ粉末、Ａｌ粉末およびＣｏＣｒアトマイズ粉末に関し、質量比率でＷＣ：ＣｏＣｒ：Ａｌが３：５．７：０．７となるように配合したこと以外、試料６０と同じ要領によって試料８０のｃＢＮ焼結体を作製した。なおＣｏＣｒアトマイズ粉末は、質量比Ｃｏ：Ｃｒ＝５．６：０．１とし、これをガスアトマイズ法を用いた上述の方法で合成することにより得た。より均一に固溶させるため、原料のＣｏおよびＣｒの両方の金属粉末に対し上記のプラズマ処理を実施した。
【0174】
〔評価〕
＜ｃＢＮ含有量、第２材料中のＡｌ固溶量＞
上記試料１～試料８０の各ｃＢＮ焼結体に関し、上述した測定方法に基づいて、ｃＢＮ含有量（体積％）、第２材料中のＡｌ固溶量（原子％）を求めた。結果を表１～表４に示す。なお表１～表４においては、各試料中の第２材料の種別についても示した。
＜ｃＢＮ含有量、第２材料中のＡｌ固溶量＞
上記試料１～試料８０の各ｃＢＮ焼結体に関し、上述した測定方法に基づいて、ｃＢＮ含有量（体積％）、第２材料中のＡｌ固溶量（原子％）を求めた。結果を表１～表４に示す。なお表１～表４においては、各試料中の第２材料の種別についても示した。
【0175】
＜Ｉa／ＩBN＞
上記試料１～試料８０の各ｃＢＮ焼結体に関し、上述した測定方法に基づいてＩa／ＩBNを求めた。結果を表１～表４に示す。
上記試料１～試料８０の各ｃＢＮ焼結体に関し、上述した測定方法に基づいてＩa／ＩBNを求めた。結果を表１～表４に示す。
【0176】
＜第２材料の平均粒径（Ｄ50）＞
上記試料１～試料８０の各ｃＢＮ焼結体に関し、上述した測定方法に基づいて第２材料の平均粒径を求めた。結果を表１～表４に示す。
上記試料１～試料８０の各ｃＢＮ焼結体に関し、上述した測定方法に基づいて第２材料の平均粒径を求めた。結果を表１～表４に示す。
【0177】
＜第２材料の結晶構造＞
上記試料１～試料８０の各ｃＢＮ焼結体に関し、上述した測定方法に基づいて結晶構造を調べたところ、試料３０を除く第２材料を含む試料は全て、第２材料が塩化ナトリウム型の結晶構造を有することを確認した。
上記試料１～試料８０の各ｃＢＮ焼結体に関し、上述した測定方法に基づいて結晶構造を調べたところ、試料３０を除く第２材料を含む試料は全て、第２材料が塩化ナトリウム型の結晶構造を有することを確認した。
【0178】
＜酸素量＞
上記試料１～試料８０の各ｃＢＮ焼結体に関し、上述した測定方法に基づいてｃＢＮ焼結体中の酸素量（質量％）を求めた。結果を表１～表４に示す。
上記試料１～試料８０の各ｃＢＮ焼結体に関し、上述した測定方法に基づいてｃＢＮ焼結体中の酸素量（質量％）を求めた。結果を表１～表４に示す。
【0179】
＜第１材料および第２材料の両方または一方に固溶する第３金属元素または第４金属元素の種別と固溶量＞
上記試料４１～試料５９および試料６０～８０の各ｃＢＮ焼結体に関しては、上述した測定方法（ＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析）に基づいて、第１材料および第２材料の両方または一方に固溶する第３金属元素または第４金属元素の種別と固溶量とを求めた。なお、試料４７および試料５１～試料５４は、第２金属元素と第４金属元素が同一となる例であるが、この場合、第２材料として第２金属元素と、第４金属元素とが同様に固溶しているため、第４金属元素を添加することによる効果は認められない。
上記試料４１～試料５９および試料６０～８０の各ｃＢＮ焼結体に関しては、上述した測定方法（ＴＥＭ－ＥＤＸを用いた分析）に基づいて、第１材料および第２材料の両方または一方に固溶する第３金属元素または第４金属元素の種別と固溶量とを求めた。なお、試料４７および試料５１～試料５４は、第２金属元素と第４金属元素が同一となる例であるが、この場合、第２材料として第２金属元素と、第４金属元素とが同様に固溶しているため、第４金属元素を添加することによる効果は認められない。
【0180】
＜第１切削試験：焼結合金に対する切削試験＞
上記試料１～試料５９の各ｃＢＮ焼結体から、各試料の切削工具（基材形状：ＴＮＧＡ１６０４０４、刃先処理Ｔ０１２２５）を作製した。これを用いて、以下の切削条件の下で切削試験（第１切削試験）を実施した。
上記試料１～試料５９の各ｃＢＮ焼結体から、各試料の切削工具（基材形状：ＴＮＧＡ１６０４０４、刃先処理Ｔ０１２２５）を作製した。これを用いて、以下の切削条件の下で切削試験（第１切削試験）を実施した。
【0181】
〈切削条件〉
切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．
送り速度：０．１ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：０．１ｍｍ
クーラント：ＤＲＹ
切削方法：端面連続切削
旋盤：ＬＢ４０００（オークマ株式会社製）
被削材：円筒状焼結部品（住友電気工業社製の焼入焼結合金Ｄ４０、焼入れされた端面切削部の硬度：ＨＲＢ７５）。
切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．
送り速度：０．１ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：０．１ｍｍ
クーラント：ＤＲＹ
切削方法：端面連続切削
旋盤：ＬＢ４０００（オークマ株式会社製）
被削材：円筒状焼結部品（住友電気工業社製の焼入焼結合金Ｄ４０、焼入れされた端面切削部の硬度：ＨＲＢ７５）。
【0182】
切削距離０．５ｋｍ毎に刃先を観察し、逃げ面摩耗量を測定した。逃げ面摩耗量が２００μｍ以上となる時点の切削距離を測定した。なお、上記切削距離を切削工具の寿命とした。結果を表１～表３に示す。切削距離が長いほど、切削工具は長寿命化したと評価することができる。
【0183】
＜第２切削試験：鋳鉄に対する切削試験＞
上記試料１～試料５９の各ｃＢＮ焼結体から各試料の切削工具（基材形状：ＳＮＧＮ０９０３０８ＬＥ、ホルダ：ＲＭ３０８０Ｒ、ＳＮＧＮ０９０３０８、刃先処理Ｔ０１２２５）を作製した。これを用いて、以下の切削条件の下で切削試験（第２切削試験）を実施した。
上記試料１～試料５９の各ｃＢＮ焼結体から各試料の切削工具（基材形状：ＳＮＧＮ０９０３０８ＬＥ、ホルダ：ＲＭ３０８０Ｒ、ＳＮＧＮ０９０３０８、刃先処理Ｔ０１２２５）を作製した。これを用いて、以下の切削条件の下で切削試験（第２切削試験）を実施した。
【0184】
〈切削条件〉
切削速度：１５００ｍ／ｍｉｎ．
送り速度：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：０．４ｍｍ
クーラント：ＷＥＴ
クーラント液：エマルション９６（水で２０倍に希釈）
切削方法：断続切削
旋盤：ＮＥＸＵＳ ５３０－ＩＩ ＨＳ（ヤマザキマザック株式会社製）
被削材：ＦＣ２５０パーライト板（鋳鉄）２枚を同時加工。
切削速度：１５００ｍ／ｍｉｎ．
送り速度：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：０．４ｍｍ
クーラント：ＷＥＴ
クーラント液：エマルション９６（水で２０倍に希釈）
切削方法：断続切削
旋盤：ＮＥＸＵＳ ５３０－ＩＩ ＨＳ（ヤマザキマザック株式会社製）
被削材：ＦＣ２５０パーライト板（鋳鉄）２枚を同時加工。
【0185】
切削距離０．５ｋｍ毎に刃先を観察し、逃げ面摩耗量を測定した。逃げ面摩耗量は切削前の刃先稜線の位置からの摩耗による後退幅とした。欠損した場合は、欠損の大きさを脱落量とした。逃げ面摩耗量が０．１ｍｍ以上となる時点を切削工具の寿命とし、その時点で切削除去した鋳鉄体積（単位は、ｃｍ3）を測定した。結果を表１～表３に示す。切削除去した鋳鉄体積が大きいほど、切削工具は長寿命化したと評価することができる。
【0186】
【表1】
【0187】
【表2】
【0188】
【表3】
【0189】
＜第３切削試験：焼結合金に対する断続切削試験＞
上記試料６０～試料８０および試料５５の各ｃＢＮ焼結体から、各試料の切削工具（基材形状：ＣＮＧＡ１２０４０８、刃先処理Ｔ０１２２５）を作製した。これを用いて、以下の切削条件の下で断続切削試験（第３切削試験）を実施した。
上記試料６０～試料８０および試料５５の各ｃＢＮ焼結体から、各試料の切削工具（基材形状：ＣＮＧＡ１２０４０８、刃先処理Ｔ０１２２５）を作製した。これを用いて、以下の切削条件の下で断続切削試験（第３切削試験）を実施した。
【0190】
〈切削条件〉
切削速度：１８０ｍ／ｍｉｎ．
送り速度：０．１ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：０．１５ｍｍ
クーラント：ＤＲＹ
クーラント液：エマルション９６（水で２０倍に希釈）
切削方法：断続切削
旋盤：ＬＢ４０００（オークマ株式会社製）
被削材：高強度焼結合金（ＦＬＡ－０７Ｃ２Ｍ相当）端面、ねじ穴４個空き。
切削速度：１８０ｍ／ｍｉｎ．
送り速度：０．１ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：０．１５ｍｍ
クーラント：ＤＲＹ
クーラント液：エマルション９６（水で２０倍に希釈）
切削方法：断続切削
旋盤：ＬＢ４０００（オークマ株式会社製）
被削材：高強度焼結合金（ＦＬＡ－０７Ｃ２Ｍ相当）端面、ねじ穴４個空き。
【0191】
切削距離０．５ｋｍ毎に刃先を観察し、欠損（刃先における１００μｍ以上の大きさの欠けを「欠損」と定義）の有無を確認した。欠損した時点を切削工具の寿命とし、それまでの切削距離を測定した。結果を表４に示す。切削距離が長いほど、切削工具は長寿命化したと評価することができる。
【0192】
【表4】
【0193】
〔考察〕
表１～３によれば、実施例となる試料１～試料２３、試料２５～試料２８、試料３１～試料３４、試料３６～試料５４および試料５６～試料５９の各ｃＢＮ焼結体から得た切削工具は、比較例となる試料２４、試料２９～試料３０、試料３５および試料５５のｃＢＮ焼結体から得た切削工具に比べ、第１切削試験および第２切削試験の結果が良好であり、長寿命化していることが理解される。
表１～３によれば、実施例となる試料１～試料２３、試料２５～試料２８、試料３１～試料３４、試料３６～試料５４および試料５６～試料５９の各ｃＢＮ焼結体から得た切削工具は、比較例となる試料２４、試料２９～試料３０、試料３５および試料５５のｃＢＮ焼結体から得た切削工具に比べ、第１切削試験および第２切削試験の結果が良好であり、長寿命化していることが理解される。
【0194】
表４によれば、実施例となる試料６０～試料８０の各ｃＢＮ焼結体から得た切削工具は、比較例となる試料５５のｃＢＮ焼結体から得た切削工具に比べ、第３切削試験の結果が良好であり、長寿命化していることが理解される。すなわち第１材料において第３金属元素が１０原子％超過５０原子％以下固溶している場合、耐欠損性が顕著に向上することが理解される。
【0195】
以上、本開示の実施形態および実施例について説明を行ったが、上述の各実施形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
【0196】
今回開示された実施の形態および実施例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および実施例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。
【要約】
立方晶窒化硼素焼結体は、７０体積％以上１００体積％未満の立方晶窒化硼素と、結合材とを含み、結合材は、第１材料と第２材料とを含み、第１材料は、タングステン、コバルトおよびアルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の第１金属元素を含む１または２以上の第１化学種であって、金属、合金、金属間化合物、化合物または固溶体であり、第２材料は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタルおよびクロムからなる群より選ばれる少なくとも１種の第２金属元素を含む１または２以上の第２化学種であって、窒化物、炭化物および炭窒化物からなる群より選ばれる少なくとも１種に由来する固溶体であり、かつアルミニウムが０．１原子％以上１０原子％以下固溶し、第２材料は、１μｍ以下の平均粒径を有する粒子である。