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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-30
(45)【発行日】2023-09-07
(54)【発明の名称】切削工具
(51)【国際特許分類】
C04B 35/584 20060101AFI20230831BHJP
B23B 27/14 20060101ALI20230831BHJP
【ＦＩ】
C04B35/584
B23B27/14 B
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2021565349
(86)(22)【出願日】2020-10-28
(86)【国際出願番号】 JP2020040346
(87)【国際公開番号】W WO2021124690
(87)【国際公開日】2021-06-24
【審査請求日】2022-03-03
(31)【優先権主張番号】P 2019230148
(32)【優先日】2019-12-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【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】戸田 達也
(72)【発明者】
【氏名】古橋 拓也
(72)【発明者】
【氏名】豊田 亮二
【審査官】小川 武
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１７２０１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－３５４９０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－２７５７６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－１４５４８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／１２６１７８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１４／１０４１１２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０８４５５９９０（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開平１０－２２６５７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－２０１０６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平２－３１１３６５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０４Ｂ ３５／００－３５／８４
Ｂ２３Ｂ ２７／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
窒化珪素またはサイアロンからなるマトリックス相と、硬質相と、ガラス相及び結晶相が存在する粒界相と、を含む窒化珪素質焼結体からなる切削工具であって、前記窒化珪素質焼結体は、
イットリウムを酸化物換算で５．０ｗｔ％以上１５．０ｗｔ％以下含有するとともに、前記硬質相として窒化チタンを５．０ｗｔ％以上２５．０ｗｔ％以下含有し、
前記窒化珪素質焼結体におけるＸ線回折ピークにおいて、
前記窒化珪素質焼結体の表面から１．０ｍｍよりも深い内部領域では、２θが２５°から３５°の範囲にハローパターンを示し、
以下のように定義される前記マトリックス相の最大ピーク強度Ａ、及び、前記粒界相に存在する前記結晶相の最大ピーク強度Ｂについて、前記最大ピーク強度Ａに対する前記最大ピーク強度Ｂの比であるＢ／Ａが、
前記窒化珪素質焼結体の表面から０．２ｍｍまでの表面領域では、下記式（１）の関係を満たし、
前記窒化珪素質焼結体の前記内部領域では、下記式（２）の関係を満たし、
前記窒化珪素質焼結体の断面を観察した場合に、
前記窒化珪素または前記サイアロンの粒子全体のうち、最大径が０．５μｍ以下である粒子の数の割合は５０％以上であり、
前記窒化珪素または前記サイアロンの粒子であって最小径が０．５μｍ以上である粒子のうち、アスペクト比が１．５以上である粒子の数の割合は５５％以上である切削工具。
０．１１≦Ｂ／Ａ≦０．４０ ・・・式（１）
０．００≦Ｂ／Ａ＜０．１０ ・・・式（２）
最大ピーク強度Ａは、前記マトリックス相が単一の種類からなる場合、その相の最大ピーク強度として求め、前記マトリックス相が複数の種類からなる場合、それらの相の各々の最大ピーク強度の和として求める。
最大ピーク強度Ｂは、前記粒界相に存在する前記結晶相が単一の種類からなる場合、その相の最大ピーク強度として求め、前記粒界相に存在する前記結晶相が複数の種類からなる場合、それらの相の各々の最大ピーク強度の和として求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は切削工具に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、窒化珪素をマトリックスとして、窒化チタン、アルミナ、イットリアを含有する切削工具が開示されている。この切削工具は、窒化珪素のマトリックスに、熱伝導性に優れ且つ摩擦係数の少ない窒化チタンを含有させて複合化することにより、耐摩耗性が増加するという効果が得られる、と記載されている。このような切削工具は、熱が発生しやすい高速加工などの過酷な条件下にて多く使用されている。
【0003】
特許文献２には、β－Ｓｉａｌｏｎ（サイアロン）及びα－ＳｉａｌｏｎからなるＳｉａｌｏｎ相又はβ－ＳｉａｌｏｎからなるＳｉａｌｏｎ相を主相とし、焼結助剤を添加したサイアロン焼結体において、Ｔｉの炭化物窒化物、酸化物、炭窒化物、酸窒化物より選ばれる１種以上を含む切削工具が開示されている。そして、チタン化合物は、窒化珪素と比較すると、被削材の主成分である鉄や炭素との反応性が低い為、窒化珪素中に添加することで被削材との反応を抑制することができる、と記載されている。このような切削工具は、超耐熱合金加工用材質として多く使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０００－３５４９０１号公報
【文献】特開２００５－２３１９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年、切削工具には高能率加工が求められており、さらなる工具寿命の延長が望まれている。工具寿命を延長するために、耐欠損性を向上する技術が検討されている。しかし、これまでに検討された技術において、例えば、湿式加工などの刃先温度が上昇しにくい加工時における耐欠損性については検討の余地がある。
【0006】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、耐欠損性を向上することを目的とする。本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【0007】
〔１〕窒化珪素またはサイアロンからなるマトリックス相と、硬質相と、ガラス相及び結晶相が存在する粒界相と、を含む窒化珪素質焼結体からなる切削工具であって、
前記窒化珪素質焼結体は、
イットリウムを酸化物換算で５．０ｗｔ％以上１５．０ｗｔ％以下含有するとともに、前記硬質相として窒化チタンを５．０ｗｔ％以上２５．０ｗｔ％以下含有し、
前記窒化珪素質焼結体におけるＸ線回折ピークにおいて、
前記窒化珪素質焼結体の表面から１．０ｍｍよりも深い内部領域では、２θが２５°から３５°の範囲にハローパターンを示し、
以下のように定義される前記マトリックス相の最大ピーク強度Ａ、及び、前記粒界相に存在する前記結晶相の最大ピーク強度Ｂについて、前記最大ピーク強度Ａに対する前記最大ピーク強度Ｂの比であるＢ／Ａが、
前記窒化珪素質焼結体の表面から０．２ｍｍまでの表面領域では、下記式（１）の関係を満たし、
前記窒化珪素質焼結体の前記内部領域では、下記式（２）の関係を満たす切削工具。
０．１１≦Ｂ／Ａ≦０．４０ ・・・式（１）
０．００≦Ｂ／Ａ＜０．１０ ・・・式（２）
最大ピーク強度Ａは、前記マトリックス相が単一の種類からなる場合、その相の最大ピーク強度として求め、前記マトリックス相が複数の種類からなる場合、それらの相の各々の最大ピーク強度の和として求める。
最大ピーク強度Ｂは、前記粒界相に存在する前記結晶相が単一の種類からなる場合、その相の最大ピーク強度として求め、前記粒界相に存在する前記結晶相が複数の種類からなる場合、それらの相の各々の最大ピーク強度の和として求める。
前記窒化珪素質焼結体は、
イットリウムを酸化物換算で５．０ｗｔ％以上１５．０ｗｔ％以下含有するとともに、前記硬質相として窒化チタンを５．０ｗｔ％以上２５．０ｗｔ％以下含有し、
前記窒化珪素質焼結体におけるＸ線回折ピークにおいて、
前記窒化珪素質焼結体の表面から１．０ｍｍよりも深い内部領域では、２θが２５°から３５°の範囲にハローパターンを示し、
以下のように定義される前記マトリックス相の最大ピーク強度Ａ、及び、前記粒界相に存在する前記結晶相の最大ピーク強度Ｂについて、前記最大ピーク強度Ａに対する前記最大ピーク強度Ｂの比であるＢ／Ａが、
前記窒化珪素質焼結体の表面から０．２ｍｍまでの表面領域では、下記式（１）の関係を満たし、
前記窒化珪素質焼結体の前記内部領域では、下記式（２）の関係を満たす切削工具。
０．１１≦Ｂ／Ａ≦０．４０ ・・・式（１）
０．００≦Ｂ／Ａ＜０．１０ ・・・式（２）
最大ピーク強度Ａは、前記マトリックス相が単一の種類からなる場合、その相の最大ピーク強度として求め、前記マトリックス相が複数の種類からなる場合、それらの相の各々の最大ピーク強度の和として求める。
最大ピーク強度Ｂは、前記粒界相に存在する前記結晶相が単一の種類からなる場合、その相の最大ピーク強度として求め、前記粒界相に存在する前記結晶相が複数の種類からなる場合、それらの相の各々の最大ピーク強度の和として求める。
【0008】
〔２〕前記窒化珪素質焼結体の断面を観察した場合に、
前記窒化珪素質焼結体の前記表面領域では、視野全体の面積を１００面積％として、前記粒界相の占める面積の割合Ｃｓが７．０面積％以上１４．０面積％以下であり、
前記窒化珪素質焼結体の前記内部領域では、視野全体の面積を１００面積％として、前記粒界相の占める面積の割合Ｃｉが３．０面積％以上９．０面積％以下であり、
下記式（３）の関係を満たす〔１〕に記載の切削工具。
Ｃｓ＞Ｃｉ ・・・式（３）
前記窒化珪素質焼結体の前記表面領域では、視野全体の面積を１００面積％として、前記粒界相の占める面積の割合Ｃｓが７．０面積％以上１４．０面積％以下であり、
前記窒化珪素質焼結体の前記内部領域では、視野全体の面積を１００面積％として、前記粒界相の占める面積の割合Ｃｉが３．０面積％以上９．０面積％以下であり、
下記式（３）の関係を満たす〔１〕に記載の切削工具。
Ｃｓ＞Ｃｉ ・・・式（３）
【0009】
〔３〕前記窒化珪素質焼結体の断面を観察した場合に、
前記窒化珪素または前記サイアロンの粒子全体のうち、最大径が０．５μｍ以下である粒子の数の割合は５０％以上であり、
前記窒化珪素または前記サイアロンの粒子であって最小径が０．５μｍ以上である粒子のうち、アスペクト比が１．５以上である粒子の数の割合は５５％以上である〔１〕又は〔２〕に記載の切削工具。
前記窒化珪素または前記サイアロンの粒子全体のうち、最大径が０．５μｍ以下である粒子の数の割合は５０％以上であり、
前記窒化珪素または前記サイアロンの粒子であって最小径が０．５μｍ以上である粒子のうち、アスペクト比が１．５以上である粒子の数の割合は５５％以上である〔１〕又は〔２〕に記載の切削工具。
【0010】
〔４〕前記窒化珪素質焼結体の前記表面領域におけるＸ線回折ピークにおいて、２θが２５°から３５°の範囲にハローパターンを示さない〔１〕から〔３〕のいずれか１つに記載の切削工具。
【発明の効果】
【0011】
本発明のセラミックス焼結体は、耐欠損性に優れる。
本発明のセラミックス焼結体において、粒界相の占める面積割合が特定の要件を満たす場合は、より耐欠損性に優れる。
本発明のセラミックス焼結体において、窒化珪素またはサイアロンの粒子の形態が特定の要件を満たす場合は、より耐欠損性に優れる。
本発明のセラミックス焼結体において、表面領域が特定の要件を満たす場合は、耐欠損性に加えて耐摩耗性を向上できる。
本発明のセラミックス焼結体において、粒界相の占める面積割合が特定の要件を満たす場合は、より耐欠損性に優れる。
本発明のセラミックス焼結体において、窒化珪素またはサイアロンの粒子の形態が特定の要件を満たす場合は、より耐欠損性に優れる。
本発明のセラミックス焼結体において、表面領域が特定の要件を満たす場合は、耐欠損性に加えて耐摩耗性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】窒化珪素質焼結体に含まれる各相の状態を模式的に示す説明図である。
【図2】切削工具を模式的に示す斜視図である。
【図3】実験例１の内部領域におけるＸ線回析パターンを示す図である。
【図4】粒界相に存在する結晶相が複数の種類からなる場合のＸ線回析パターンを模式的に示す説明図である。
【図5】実験例１の表面領域におけるＸ線回析パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を詳しく説明する。なお、本明細書において、数値範囲について「～」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「１０～２０」という記載では、下限値である「１０」、上限値である「２０」のいずれも含むものとする。すなわち、「１０～２０」は、「１０以上２０以下」と同じ意味である。
【0014】
１．切削工具１
切削工具１は、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）またはサイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）からなるマトリックス相３と、硬質相４と、ガラス相１１及び結晶相１２が存在する粒界相１０と、を含む窒化珪素質焼結体２からなる。
窒化珪素質焼結体２は、イットリウムを酸化物換算で５．０ｗｔ％以上１５．０ｗｔ％以下含有するとともに、硬質相４として窒化チタンを５．０ｗｔ％以上２５．０ｗｔ％以下含有する。窒化珪素質焼結体２は、窒化珪素質焼結体２におけるＸ線回折ピークにおいて、窒化珪素質焼結体２の表面から１．０ｍｍよりも深い内部領域では、２θが２５°から３５°の範囲にハローパターンを示す。窒化珪素質焼結体２は、以下のように定義されるマトリックス相３の最大ピーク強度Ａ、及び、粒界相１０に存在する結晶相１２の最大ピーク強度Ｂについて、最大ピーク強度Ａに対する最大ピーク強度Ｂの比であるＢ／Ａが、窒化珪素質焼結体２の表面から０．２ｍｍまでの表面領域では、下記式（１）の関係を満たし、窒化珪素質焼結体２の上記内部領域では、下記式（２）の関係を満たす。
０．１１≦Ｂ／Ａ≦０．４０ ・・・式（１）
０．００≦Ｂ／Ａ＜０．１０ ・・・式（２）
最大ピーク強度Ａは、マトリックス相３が単一の種類からなる場合、その相の最大ピーク強度として求め、マトリックス相３が複数の種類からなる場合、それらの相の各々の最大ピーク強度の和として求める。
最大ピーク強度Ｂは、粒界相１０に存在する結晶相１２が単一の種類からなる場合、その相の最大ピーク強度として求め、粒界相１０に存在する結晶相１２が複数の種類からなる場合、それらの相の各々の最大ピーク強度の和として求める。
切削工具１は、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）またはサイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）からなるマトリックス相３と、硬質相４と、ガラス相１１及び結晶相１２が存在する粒界相１０と、を含む窒化珪素質焼結体２からなる。
窒化珪素質焼結体２は、イットリウムを酸化物換算で５．０ｗｔ％以上１５．０ｗｔ％以下含有するとともに、硬質相４として窒化チタンを５．０ｗｔ％以上２５．０ｗｔ％以下含有する。窒化珪素質焼結体２は、窒化珪素質焼結体２におけるＸ線回折ピークにおいて、窒化珪素質焼結体２の表面から１．０ｍｍよりも深い内部領域では、２θが２５°から３５°の範囲にハローパターンを示す。窒化珪素質焼結体２は、以下のように定義されるマトリックス相３の最大ピーク強度Ａ、及び、粒界相１０に存在する結晶相１２の最大ピーク強度Ｂについて、最大ピーク強度Ａに対する最大ピーク強度Ｂの比であるＢ／Ａが、窒化珪素質焼結体２の表面から０．２ｍｍまでの表面領域では、下記式（１）の関係を満たし、窒化珪素質焼結体２の上記内部領域では、下記式（２）の関係を満たす。
０．１１≦Ｂ／Ａ≦０．４０ ・・・式（１）
０．００≦Ｂ／Ａ＜０．１０ ・・・式（２）
最大ピーク強度Ａは、マトリックス相３が単一の種類からなる場合、その相の最大ピーク強度として求め、マトリックス相３が複数の種類からなる場合、それらの相の各々の最大ピーク強度の和として求める。
最大ピーク強度Ｂは、粒界相１０に存在する結晶相１２が単一の種類からなる場合、その相の最大ピーク強度として求め、粒界相１０に存在する結晶相１２が複数の種類からなる場合、それらの相の各々の最大ピーク強度の和として求める。
【0015】
２．窒化珪素質焼結体２
（１）窒化珪素質焼結体２の相構造
窒化珪素質焼結体２は、図１に模式的に示すように、マトリックス相３と硬質相４との間に粒界相１０が存在する。マトリックス相３は、窒化珪素またはサイアロンからなる。この窒化珪素またはサイアロンは、α相、β相、ポリタイプ、およびそれらの複合相のいずれであってもよい。粒界相１０には、ガラス相１１と結晶相１２が存在する。なお、図１は各相を概念的に示したものであり、各相の形状及び大きさを正確に示したものではない。
（１）窒化珪素質焼結体２の相構造
窒化珪素質焼結体２は、図１に模式的に示すように、マトリックス相３と硬質相４との間に粒界相１０が存在する。マトリックス相３は、窒化珪素またはサイアロンからなる。この窒化珪素またはサイアロンは、α相、β相、ポリタイプ、およびそれらの複合相のいずれであってもよい。粒界相１０には、ガラス相１１と結晶相１２が存在する。なお、図１は各相を概念的に示したものであり、各相の形状及び大きさを正確に示したものではない。
【0016】
（２）窒化珪素質焼結体２に含まれる成分、及び各成分の含有量
イットリウムの含有率は、緻密化した焼結体を得るという観点から、酸化物換算で５．０ｗｔ％以上である。イットリウムの含有率は、粒界相１０中の結晶相１２の量を抑制するという観点から、酸化物換算で１５．０ｗｔ％以下である。よって、イットリウムの含有率は、酸化物換算で５．０ｗｔ％以上１５．０ｗｔ％以下である。
イットリウムの含有率は、緻密化した焼結体を得るという観点から、酸化物換算で５．０ｗｔ％以上である。イットリウムの含有率は、粒界相１０中の結晶相１２の量を抑制するという観点から、酸化物換算で１５．０ｗｔ％以下である。よって、イットリウムの含有率は、酸化物換算で５．０ｗｔ％以上１５．０ｗｔ％以下である。
【0017】
硬質相４としての窒化チタンの含有率は、耐摩耗性を十分なものとし、窒化珪素質焼結体２の耐化学反応性を向上するという観点から、５．０ｗｔ％以上である。窒化珪素質焼結体２の耐化学反応性が向上する理由は、窒化チタンがマトリックス相３を構成する窒化珪素又はサイアロンに比して被削材との反応性が低いためである。硬質相４としての窒化チタンの含有率は、マトリックス相３を構成する粒子の成長を促進するという観点から、２５．０ｗｔ％以下である。よって、硬質相４としての窒化チタンの含有率は、酸化物換算で５．０ｗｔ％以上２５．０ｗｔ％以下である。
【0018】
なお、各成分の含有率（ｗｔ％）は、窒化珪素質焼結体２の重量を１００ｗｔ％としたときの各成分の配合量として求めることができる。
窒化珪素質焼結体２における他の成分の含有率は特に限定されない。窒化珪素質焼結体２は、アルミニウムを酸化物換算で３．０ｗｔ％以上１０．０ｗｔ％以下含有していてもよい。アルミニウムの含有率が酸化物換算で３．０ｗｔ％以上であると、被削材との反応性を抑制することが出来る。アルミニウムの含有率が酸化物換算で１０．０ｗｔ％以下であると、マトリックス相が強度低下することなく、耐摩耗性を向上することができる。
窒化珪素質焼結体２が、窒化珪素またはサイアロン、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化チタン（ＴｉＮ）、及び不可避不純物のみからなる場合には、窒化珪素またはサイアロンの含有率は、窒化チタン、アルミナ、イットリア、及び不可避不純物の合計（ｗｔ％）の残部となる。不可避不純物の含有率は０．１ｗｔ％以下とすることができる。
窒化珪素質焼結体２における他の成分の含有率は特に限定されない。窒化珪素質焼結体２は、アルミニウムを酸化物換算で３．０ｗｔ％以上１０．０ｗｔ％以下含有していてもよい。アルミニウムの含有率が酸化物換算で３．０ｗｔ％以上であると、被削材との反応性を抑制することが出来る。アルミニウムの含有率が酸化物換算で１０．０ｗｔ％以下であると、マトリックス相が強度低下することなく、耐摩耗性を向上することができる。
窒化珪素質焼結体２が、窒化珪素またはサイアロン、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化チタン（ＴｉＮ）、及び不可避不純物のみからなる場合には、窒化珪素またはサイアロンの含有率は、窒化チタン、アルミナ、イットリア、及び不可避不純物の合計（ｗｔ％）の残部となる。不可避不純物の含有率は０．１ｗｔ％以下とすることができる。
【0019】
（３）内部領域におけるハローパターンに関する要件
窒化珪素質焼結体２は、窒化珪素質焼結体２の表面から１．０ｍｍよりも深い内部領域では、２θが２５°から３５°の範囲にハローパターンを示す。この構成によれば、耐欠損性を大幅に向上することができる。その理由は定かではないが、推測される理由について後に説明する。
窒化珪素質焼結体２は、窒化珪素質焼結体２の表面から１．０ｍｍよりも深い内部領域では、２θが２５°から３５°の範囲にハローパターンを示す。この構成によれば、耐欠損性を大幅に向上することができる。その理由は定かではないが、推測される理由について後に説明する。
【0020】
このハローパターンの有無は、Ｘ線回折パターンにおいて、２θが２５°から３５°の範囲にブロードを有したパターンを有しているか否かで判断する。具体的には、図３に示すように、２θが２０°以下における最も強度が低い点Ｐと、２θが４０°以上における最も強度が低い点Ｑを結ぶ線分ＰＱよりも、２θが２５°から３５°の範囲におけるＸ線回折強度の最小値の方が高い値を示す場合にハローパターンを有していると判断する。すなわち、ハローパターンの有無は、２θが２５°から３５°の範囲において、仮想的なベースラインである線分ＰＱより高い強度を示すブロードなパターンがあるか否かで判断する。このようなハローパターンが示されることは、窒化珪素質焼結体２の内部領域において、粒界相１０にガラス相１１が存在することの指標となり得る。
【0021】
ハローパターンの最高強度値は、参照とするマトリックス相３のＪＣＰＤＳカードにおける（ｈ，ｋ，ｌ）面の標準回折強度が１．０であるピーク強度値より大きいことが好ましい。これについて、図３を参照しつつ具体的に説明する。図３に示すように、ハローパターンの最高強度値は、Ｘ線回析曲線において、結晶相のピークを除いた部分のうち最も強度が高い部分の強度であり、２θが３０°付近に見られる。参照とするマトリックス相３の標準回折強度が１．０であるピークは、図３において矢印で示す２θが６５°付近に見られる、窒化珪素β相（β－Ｓｉ３Ｎ４）のＪＣＰＤＳカード：＃００－０３３－１１６０における（１０２）面のピークである。これらの強度を比較すると、２θが３０°付近に見られるハローパターンの最高強度値は、窒化珪素β相（β－Ｓｉ３Ｎ４）の（１０２）面のピーク強度より大きくなっている。なお、この（１０２）面のピーク強度において複数の結晶相のピークが存在する場合には、（４２０）面、（１１２）面など他の標準回折強度が１．０のピーク強度を参照とすればよい。
【0022】
なお、内部領域におけるハローパターンに関する要件を充足する切削工具１は、粒界相１０を形成する材料の配合量、窒化珪素質焼結体２製造時の焼成条件等を制御することによって得ることができる。
【0023】
（４）マトリックス相３と粒界相１０に存在する結晶相１２の最大ピーク強度比に関する要件
窒化珪素質焼結体２は、マトリックス相３の最大ピーク強度Ａに対する粒界相１０に存在する結晶相１２の最大ピーク強度Ｂの比であるＢ／Ａが、上記表面領域では０．１１≦Ｂ／Ａ≦０．４０の関係を満たし、窒化珪素質焼結体２の上記内部領域では０．００≦Ｂ／Ａ＜０．１０の関係を満たす。この構成によれば、窒化珪素質焼結体２の耐摩耗性を確保しつつ、窒化珪素質焼結体２の耐欠損性を向上できる。その理由は定かではないが、推測される理由について後に説明する。
窒化珪素質焼結体２は、マトリックス相３の最大ピーク強度Ａに対する粒界相１０に存在する結晶相１２の最大ピーク強度Ｂの比であるＢ／Ａが、上記表面領域では０．１１≦Ｂ／Ａ≦０．４０の関係を満たし、窒化珪素質焼結体２の上記内部領域では０．００≦Ｂ／Ａ＜０．１０の関係を満たす。この構成によれば、窒化珪素質焼結体２の耐摩耗性を確保しつつ、窒化珪素質焼結体２の耐欠損性を向上できる。その理由は定かではないが、推測される理由について後に説明する。
【0024】
最大ピーク強度Ａに対する最大ピーク強度Ｂの比であるＢ／Ａは、次のようにして求める。最大ピーク強度Ａは、図３に示すＸ線回析パターンのように、マトリックス相３が丸印で示される窒化珪素β相の１種類からなる場合、その相の最大ピーク強度として求める。図３に示すＸ線回析パターンにおいては、２θが２５°から３０°の間に位置するピークが窒化珪素β相の最大ピークであり、このピークの強度を最大ピーク強度Ａとして特定する。マトリックス相３としては、窒化珪素α相、窒化珪素β相、サイアロンα相、サイアロンβ相、ポリタイプ１２Ｈ、ポリタイプ２１Ｒ、ポリタイプ１５Ｒを例示できる。これらのマトリックス相３において、参照するＪＣＰＤＳカードおよび原則として採用する最大ピークを示す結晶面は次のとおりである。窒化珪素α相は、ＪＣＰＤＳカード：＃００－００９－０２５０を参照し、原則として(２１０)面のピーク強度を最大ピーク強度として採用する。窒化珪素β相は、ＪＣＰＤＳカード：＃００－０３３－１１６０を参照し、原則として(２００)面のピーク強度を最大ピーク強度として採用する。サイアロンα相は、ＪＣＰＤＳカード：＃００－０４２－０２５１を参照し、原則として(１０２)面のピーク強度を最大ピーク強度として採用する。サイアロンβ相は、ＪＣＰＤＳカード：＃００－０４８－１６１５を参照し、原則として(２００)面のピーク強度を最大ピーク強度として採用する。ポリタイプ１２Ｈは、ＪＣＰＤＳカード：＃００－０４２－０１６１を参照し、原則として(１１０)面のピーク強度を最大ピーク強度として採用する。ポリタイプ２１Ｒは、ＪＣＰＤＳカード：＃００－０５３－１０１２を参照し、原則として(１０１)面のピーク強度を最大ピーク強度として採用する。ポリタイプ１５Ｒは、ＪＣＰＤＳカード：＃００－０４２－０１６０を参照し、原則として(１０１)面のピーク強度を最大ピーク強度として採用する。
【0025】
なお、参照とする結晶相の最大ピーク値が他結晶相のピークと重なる場合は、重複しない最も強度の高いピーク値を選定し、そのピークに対応する（ｈ，ｋ，ｌ）面の標準回折強度から理論強度値を最大ピーク強度として、各ピーク強度比を算出する。具体的には、選定したピーク強度をＩ、そのピークに対応する（ｈ，ｋ，ｌ）面の標準回折強度をＩｏとした場合、参照値Ｘは次式で表される。
Ｘ＝Ｉ／Ｉｏ＊１００
Ｘ＝Ｉ／Ｉｏ＊１００
【0026】
最大ピーク強度Ｂは、図３のＸ線回析パターンのように、粒界相１０に存在する結晶相１２が四角印で示される他の結晶相の１種類からなる場合、その相の最大ピーク強度として求める。図３においては２θが３０°から３５°の間に位置するピークが粒界相１０に存在する結晶相１２の最大ピークであり、このピークの強度を最大ピーク強度Ｂとして特定する。粒界相１０に存在する結晶相１２としては、Ｙ２ＳｉＡｌＯ５Ｎ、Ｙ４ＳｉＡｌＯ８Ｎ、Ｙ３ＡｌＳｉ２Ｏ７Ｎ２、Ｙ１０（Ｓｉ６Ｏ２２Ｎ２）Ｏ２、ＹＳｉＯ２Ｎを例示できる。これらの結晶相１２において、参照するＪＣＰＤＳカードおよび原則として採用する最大ピークを示す結晶面は次のとおりである。Ｙ２ＳｉＡｌＯ５Ｎは、ＪＣＰＤＳカード：＃００－０４８－１６２７を参照し、原則として(１０２)面のピーク強度を最大ピーク強度として採用する。Ｙ４ＳｉＡｌＯ８Ｎは、ＪＣＰＤＳカード：＃００－０４８－１６３０を参照し、原則として(２０１)面のピーク強度を最大ピーク強度として採用する。Ｙ３ＡｌＳｉ２Ｏ７Ｎ２は、ＪＣＰＤＳカード：＃００－０４３－０５７９を参照し、原則として(１００)面のピーク強度を最大ピーク強度として採用する。Ｙ１０（Ｓｉ６Ｏ２２Ｎ２）Ｏ２は、ＪＣＰＤＳカード：＃０１－０８３－６６５６を参照し、原則として(２１１)面のピーク強度を最大ピーク強度として採用する。ＹＳｉＯ２Ｎは、ＪＣＰＤＳカード：＃００－０４８－１６２４を参照し、原則として(２０－４)面のピーク強度を最大ピーク強度として採用する。なお、ミラー指数では、負の成分を持つ方向は、数字の上にバーを付して記載するのが通常であるが、本明細書においては便宜上数字と並列に記載する。例えば、上述のように「（２０－４）」と記載する。この場合において、３つ目の「－４」は、「４」の上に「バー」を付した記載と同じ意味である。
【0027】
最大ピーク強度Ｂは、粒界相１０に存在する結晶相１２が複数の種類からなる場合、それらの相の各々の最大ピーク強度の和として求める。この求め方について図４を参照して説明する。図４において、四角印は第１の他結晶相を示し、四角プライム印は第１の他結晶相とは異なる結晶相である第２の他結晶相を示し、四角ダブルプライム印は第１の他結晶相及び第２の他結晶相とは異なる結晶相である第３の他結晶相を示している。図４の各印において「ｍａｘ」と付記されたピークが、その相の最大ピークである。例えば、図４には、四角プライム印を付した第２の他結晶相のピークが２つ認められるが、最も高い強度である左側のピークが第２の他結晶相の最大ピークである。このようなＸ線回析パターンにおいて、最大ピーク強度Ｂは、四角ｍａｘが付された第１の他結晶相の最大ピーク強度と、四角プライムｍａｘが付された第２の他結晶相の最大ピーク強度と、四角ダブルプライムｍａｘが付された第３の他結晶相の最大ピーク強度の合算値として求められる。
【0028】
粒界相１０に存在する結晶相１２が複数の種類からなる場合と同様にして、最大ピーク強度Ａは、マトリックス相３が複数の種類からなる場合、それらの相の各々の最大ピーク強度の和として求める。
【0029】
なお、マトリックス相３と粒界相１０に存在する結晶相１２の最大ピーク強度比に関する要件を充足する切削工具１は、粒界相１０を形成する材料の配合量、窒化珪素質焼結体２製造時の焼成条件等を制御することによって得ることができる。
【0030】
（５）粒界相１０の占める面積の割合に関する要件
切削工具１は、窒化珪素質焼結体２の断面を観察した場合に、窒化珪素質焼結体２の上記表面領域では、視野全体の面積を１００面積％として、粒界相１０の占める面積の割合Ｃｓが７．０面積％以上１４．０面積％以下であり、窒化珪素質焼結体２の上記内部領域では、視野全体の面積を１００面積％として、粒界相１０の占める面積の割合Ｃｉが３．０面積％以上９．０面積％以下であり、下記式（３）の関係を満たすことが好ましい。
Ｃｓ＞Ｃｉ ・・・式（３）
切削工具１は、窒化珪素質焼結体２の断面を観察した場合に、窒化珪素質焼結体２の上記表面領域では、視野全体の面積を１００面積％として、粒界相１０の占める面積の割合Ｃｓが７．０面積％以上１４．０面積％以下であり、窒化珪素質焼結体２の上記内部領域では、視野全体の面積を１００面積％として、粒界相１０の占める面積の割合Ｃｉが３．０面積％以上９．０面積％以下であり、下記式（３）の関係を満たすことが好ましい。
Ｃｓ＞Ｃｉ ・・・式（３）
【0031】
粒界相１０の占める面積の割合Ｃｓ，Ｃｉは、次のようにして求める。窒化珪素質焼結体２の表面領域と内部領域との両方を通る断面をＳＥＭ（走査型透過電子顕微鏡）にて観察し、窒化珪素質焼結体２の上記表面領域と上記内部領域の各々について２４μｍ×１８μｍの範囲のＳＥＭ画像を得る。画像処理ソフトＷｉｎｒＲＯＯＦを用いてＳＥＭ画像を二値化処理することによって、マトリックス相３及び硬質相４間に存在する粒界相１０を識別し、粒界相１０の面積を算出する。そして、視野全体の面積に対する粒界相１０の占める面積の割合Ｃｓ，Ｃｉをそれぞれ求める。
なお、窒化珪素質焼結体２の上記表面領域と上記内部領域の各々について、２４μｍ×１８μｍの範囲のＳＥＭ画像を複数観察して、そのうちの少なくとも１セットのＳＥＭ画像において上記要件が満たされていればよい。
なお、窒化珪素質焼結体２の上記表面領域と上記内部領域の各々について、２４μｍ×１８μｍの範囲のＳＥＭ画像を複数観察して、そのうちの少なくとも１セットのＳＥＭ画像において上記要件が満たされていればよい。
【0032】
粒界相１０の占める面積の割合Ｃｓは、粒界強度を向上するという観点から、７．０面積％以上が好ましい。また、粒界相１０の占める面積の割合Ｃｓは、耐摩耗性を維持するという観点から、１４．０面積％以下が好ましい。よって、粒界相１０の占める面積の割合Ｃｓは、７．０面積％以上１４．０面積％以下が好ましい。
【0033】
粒界相１０の占める面積の割合Ｃｉは、窒化珪素質焼結体２の強度を維持するという観点から、３．０面積％以上が好ましい。また、粒界相１０の占める面積の割合Ｃｉは、マトリックス相３を構成する粒子の成長を促進するという観点から、９．０面積％以下が好ましい。よって、粒界相１０の占める面積の割合Ｃｉは、３．０面積％以上９．０面積％以下が好ましい。
【0034】
（６）窒化珪素またはサイアロンの粒子の形態に関する要件
切削工具１は、窒化珪素質焼結体２の断面を観察した場合に、窒化珪素またはサイアロンの粒子全体のうち、最大径が０．５μｍ以下である粒子の数の割合は５０％以上であり、窒化珪素またはサイアロンの粒子であって最小径が０．５μｍ以上である粒子のうち、アスペクト比が１．５以上である粒子の数の割合は５５％以上であることが好ましい。
切削工具１は、窒化珪素質焼結体２の断面を観察した場合に、窒化珪素またはサイアロンの粒子全体のうち、最大径が０．５μｍ以下である粒子の数の割合は５０％以上であり、窒化珪素またはサイアロンの粒子であって最小径が０．５μｍ以上である粒子のうち、アスペクト比が１．５以上である粒子の数の割合は５５％以上であることが好ましい。
【0035】
窒化珪素またはサイアロンの粒子の最大径及びアスペクト比は、次のようにして求める。窒化珪素質焼結体２の内部領域を通る断面をＳＥＭにて観察し、窒化珪素質焼結体２の内部領域について２４μｍ×１８μｍの範囲のＳＥＭ画像を得る。このＳＥＭ画像を画像解析処理することによって、各窒化珪素またはサイアロンの粒子の最大径Ｘおよび最小径Ｙを調べる。そして、各窒化珪素またはサイアロンの粒子のアスペクト比（Ｘ／Ｙ）を算出する。
なお、窒化珪素質焼結体２について、２４μｍ×１８μｍの範囲のＳＥＭ画像を複数観察して、そのうちの少なくとも１つのＳＥＭ画像において上記要件が満たされていればよい。
なお、窒化珪素質焼結体２について、２４μｍ×１８μｍの範囲のＳＥＭ画像を複数観察して、そのうちの少なくとも１つのＳＥＭ画像において上記要件が満たされていればよい。
【0036】
窒化珪素またはサイアロンの粒子全体のうち、最大径が０．５μｍ以下である粒子の数の割合は、マトリックス相３を構成する粒子の微粒化および均質化の観点から、５０％以上が好ましい。窒化珪素またはサイアロンの粒子であって最小径が０．５μｍ以上である粒子のうち、アスペクト比が１．５以上である粒子の数の割合は、発生したクラックを湾曲させるいわゆるディフラクション効果を奏するという観点から、５５％以上が好ましく、６０％以上がより好ましい。
【0037】
（７）表面領域におけるハローパターンに関する要件
窒化珪素質焼結体２は、表面から０．２ｍｍまでの表面領域では、２θが２５°から３５°の範囲にハローパターンを示さないことが好ましい。
窒化珪素質焼結体２は、表面から０．２ｍｍまでの表面領域では、２θが２５°から３５°の範囲にハローパターンを示さないことが好ましい。
【0038】
なお、表面領域におけるハローパターンに関する要件を充足する切削工具１は、粒界相１０を形成する材料の配合量、窒化珪素質焼結体２製造時の焼成条件等を制御することによって得ることができる。詳細な理由は定かでないが、窒化珪素質焼結体２に含まれるＷＣの量が多いほど窒化珪素質焼結体２表面領域が焼結されやすくなり、粒界相中の結晶相量が増加する傾向がみられる。
【0039】
３．窒化珪素質焼結体２の製造方法
窒化珪素質焼結体２の製造方法は特に限定されない。窒化珪素質焼結体２の製造方法の一例を以下に示す。
窒化珪素質焼結体２の製造方法は特に限定されない。窒化珪素質焼結体２の製造方法の一例を以下に示す。
【0040】
（１）原料
原料として次の原料粉末を使用する。
・窒化珪素粉末（Ｓｉ３Ｎ４粉末）
・酸化アルミニウム粉末（Ａｌ２Ｏ３粉末）
・酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３粉末）
・窒化チタン粉末（ＴｉＮ粉末）
原料として次の原料粉末を使用する。
・窒化珪素粉末（Ｓｉ３Ｎ４粉末）
・酸化アルミニウム粉末（Ａｌ２Ｏ３粉末）
・酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３粉末）
・窒化チタン粉末（ＴｉＮ粉末）
【0041】
（２）焼成用粉末の作製
上述の粉末を所定の配合割合になる様に秤量する。ボールミルに秤量した粉末を入れ、アルコール（例えばエタノール）および粉砕メディアとともに混合粉砕する。得られたスラリーは湯煎乾燥にて処理し、乾燥混合粉を得る。
上述の粉末を所定の配合割合になる様に秤量する。ボールミルに秤量した粉末を入れ、アルコール（例えばエタノール）および粉砕メディアとともに混合粉砕する。得られたスラリーは湯煎乾燥にて処理し、乾燥混合粉を得る。
【0042】
（３）プレス成形
得られた混合粉末をプレス成形する。プレス成形によって得られた成形体に対して、冷間等法圧加圧（ｃｏｌｄ ｉｓｏｓｔａｔｉｃｓ ｐｒｅｓｓｉｎｇ： ＣＩＰ）成形により成形する。
得られた混合粉末をプレス成形する。プレス成形によって得られた成形体に対して、冷間等法圧加圧（ｃｏｌｄ ｉｓｏｓｔａｔｉｃｓ ｐｒｅｓｓｉｎｇ： ＣＩＰ）成形により成形する。
【0043】
（４）焼成
冷間等法圧加圧成形によって得られた成形体を、減圧に設定された窒素雰囲気下で、所定の温度にて加熱して、脱脂処理を行う。脱脂された成形体を、窒素雰囲気下で、所定の温度にて加熱して、焼成処理を行う。焼成処理には、第１昇温と、第１昇温に引き続いて行われる第２昇温の２段階の昇温条件が設けられている。第２昇温は、第１昇温より昇温速度が速いことが好ましい。また、第２昇温は、第１昇温より雰囲気圧が大きいことが好ましい。第２昇温後、昇温した温度で所定の時間保持する。そして、所定の降温速度にて冷却処理を行い、窒化珪素質焼結体が得られる。
冷間等法圧加圧成形によって得られた成形体を、減圧に設定された窒素雰囲気下で、所定の温度にて加熱して、脱脂処理を行う。脱脂された成形体を、窒素雰囲気下で、所定の温度にて加熱して、焼成処理を行う。焼成処理には、第１昇温と、第１昇温に引き続いて行われる第２昇温の２段階の昇温条件が設けられている。第２昇温は、第１昇温より昇温速度が速いことが好ましい。また、第２昇温は、第１昇温より雰囲気圧が大きいことが好ましい。第２昇温後、昇温した温度で所定の時間保持する。そして、所定の降温速度にて冷却処理を行い、窒化珪素質焼結体が得られる。
【0044】
焼結処理において、成形体は内部より表面近傍の方が焼結されやすい傾向にある。このため、焼結処理において第１昇温と第２昇温を設けることによって、ハローパターンに関する要件、及びマトリックス相３と粒界相１０に存在する結晶相１２の最大ピーク強度比に関する要件を充足する窒化珪素質焼結体２を好適に得ることができる。すなわち、焼結が進行する高温領域（例えば１６５０℃以上）となる第２昇温時には、低温領域（例えば１４００℃以下）となる第１昇温時より昇温速度を上げることで窒化珪素質焼結体２の内部領域と表面領域とにおいて粒界相１０におけるガラス相１１および結晶相１２の比率を制御することができる。第２昇温は、例えば０．１５ＭＰａ～０．４０ＭＰａの加圧条件下にて行うことが好ましい。第２昇温の加圧条件が、０．１５ＭＰａ以上であれば十分な焼結性を得ることができる。また、第２昇温の加圧条件が、０．４０ＭＰａ以下であれば、窒化珪素質焼結体２において特に表面近傍における粒界相１０量を確保して、窒化珪素質焼結体２の強度を維持することができる。
【0045】
４．切削工具１のその他の構成
切削工具１の形状は、特に限定されない。例えば、窒化珪素質焼結体２は、切削、研削、及び研磨の少なくとも１つの加工法によって形状や表面の仕上げを行って、切削工具１とすることができる（図２参照）。もちろん、窒化珪素質焼結体２をそのまま切削工具１として用いてもよい。
切削工具１の形状は、特に限定されない。例えば、窒化珪素質焼結体２は、切削、研削、及び研磨の少なくとも１つの加工法によって形状や表面の仕上げを行って、切削工具１とすることができる（図２参照）。もちろん、窒化珪素質焼結体２をそのまま切削工具１として用いてもよい。
【0046】
切削工具１は、窒化珪素質焼結体２を基材とし、基材の表面に、チタン、クロム、及びアルミニウムの炭化物、窒化物、酸化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物、及び炭窒酸化物より選択される少なくとも１種の化合物からなる表面被覆層が形成されていてもよい。
表面被覆層が形成されると、切削工具１の表面硬度が増加すると共に、被削物との反応・溶着による摩耗進行が抑制される。その結果、切削工具１の耐摩耗性が向上する。
チタン、クロム、及びアルミニウムの炭化物、窒化物、酸化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物、及び炭窒酸化物より選択される少なくとも１種の化合物としては、特に限定されないが、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＣｒＮ、ＡｌＣｒＮが好適な例として挙げられる。
表面被覆層の厚みは、特に限定されない。表面被覆層の厚みは、耐摩耗性の観点から、０．０２μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。
表面被覆層が形成されると、切削工具１の表面硬度が増加すると共に、被削物との反応・溶着による摩耗進行が抑制される。その結果、切削工具１の耐摩耗性が向上する。
チタン、クロム、及びアルミニウムの炭化物、窒化物、酸化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物、及び炭窒酸化物より選択される少なくとも１種の化合物としては、特に限定されないが、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＣｒＮ、ＡｌＣｒＮが好適な例として挙げられる。
表面被覆層の厚みは、特に限定されない。表面被覆層の厚みは、耐摩耗性の観点から、０．０２μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。
【0047】
５．耐欠損性が優れる推測理由
ここで、本開示の切削工具１が、耐欠損性の点で優れることについて、推測される理由を説明する。
窒化珪素質焼結体２は、イットリウムを酸化物換算で５．０ｗｔ％以上含有することにより、焼結性が担保される。また、窒化珪素質焼結体２は、イットリウムを酸化物換算で１５．０ｗｔ％以下含有することにより、粒界相１０中の結晶相１２量を所定量以下に抑制できた。
窒化珪素質焼結体２は、硬質相４として窒化チタンを５．０ｗｔ％以上含有することにより、焼結性が向上して内部ポアを低減することが可能になる。さらに、この窒化チタンを５．０ｗｔ％以上含有することによって、窒化珪素質焼結体２の耐化学反応性が向上する効果が奏される。また、窒化珪素質焼結体２は、硬質相４として窒化チタンを２５ｗｔ％以下含有することにより、マトリックス相３を構成する粒子の成長が窒化チタン粒子に阻害されにくくなり、マトリックス相３を構成する粒子が針状に成長できる。
さらに、窒化珪素質焼結体２は、粒界相１０にガラス相１１及び結晶相１２が存在し、かつ、上述のようにマトリックス相３に対する粒界相１０の結晶相１２の量を表面領域と内部領域とで制御することによって、切削加工時に表面で発生した熱亀裂の進展を抑制できたと考えられる。これには、窒化珪素質焼結体２の内部領域において、所定量のガラス相１１が存在することによって粒界強度が向上する効果が寄与すると推測される。次に、切削加工時の熱による作用について考察する。窒化珪素質焼結体２の表面領域は、被削材と切削工具１が接することにより生じる熱によって高温になりやすい。このため、窒化珪素質焼結体２の表面領域は、粒界相１０においても高温強度に優れた結晶相１２を多く含むことによって耐摩耗性や耐欠損性が確保されやすい。一方、窒化珪素質焼結体２の内部領域は、表面領域よりも高温となりにくい。これは、例えば耐熱合金の湿式粗加工などの熱がさほど発生しない加工において顕著である。このため、窒化珪素質焼結体２の内部領域は、粒界相１０に室温から中温強度がより優れたガラス相１１を多く含むことで耐欠損性の向上に寄与できると推測される。このように、本実施形態の切削工具１は、粒界相１０に存在するガラス相１１が、窒化珪素質焼結体２の表面領域より内部領域において多くなることによって、耐摩耗性を確保しつつ耐欠損性に優れる。このような窒化珪素質焼結体２からなる切削工具１は、長寿命化を図ることができる。
ここで、本開示の切削工具１が、耐欠損性の点で優れることについて、推測される理由を説明する。
窒化珪素質焼結体２は、イットリウムを酸化物換算で５．０ｗｔ％以上含有することにより、焼結性が担保される。また、窒化珪素質焼結体２は、イットリウムを酸化物換算で１５．０ｗｔ％以下含有することにより、粒界相１０中の結晶相１２量を所定量以下に抑制できた。
窒化珪素質焼結体２は、硬質相４として窒化チタンを５．０ｗｔ％以上含有することにより、焼結性が向上して内部ポアを低減することが可能になる。さらに、この窒化チタンを５．０ｗｔ％以上含有することによって、窒化珪素質焼結体２の耐化学反応性が向上する効果が奏される。また、窒化珪素質焼結体２は、硬質相４として窒化チタンを２５ｗｔ％以下含有することにより、マトリックス相３を構成する粒子の成長が窒化チタン粒子に阻害されにくくなり、マトリックス相３を構成する粒子が針状に成長できる。
さらに、窒化珪素質焼結体２は、粒界相１０にガラス相１１及び結晶相１２が存在し、かつ、上述のようにマトリックス相３に対する粒界相１０の結晶相１２の量を表面領域と内部領域とで制御することによって、切削加工時に表面で発生した熱亀裂の進展を抑制できたと考えられる。これには、窒化珪素質焼結体２の内部領域において、所定量のガラス相１１が存在することによって粒界強度が向上する効果が寄与すると推測される。次に、切削加工時の熱による作用について考察する。窒化珪素質焼結体２の表面領域は、被削材と切削工具１が接することにより生じる熱によって高温になりやすい。このため、窒化珪素質焼結体２の表面領域は、粒界相１０においても高温強度に優れた結晶相１２を多く含むことによって耐摩耗性や耐欠損性が確保されやすい。一方、窒化珪素質焼結体２の内部領域は、表面領域よりも高温となりにくい。これは、例えば耐熱合金の湿式粗加工などの熱がさほど発生しない加工において顕著である。このため、窒化珪素質焼結体２の内部領域は、粒界相１０に室温から中温強度がより優れたガラス相１１を多く含むことで耐欠損性の向上に寄与できると推測される。このように、本実施形態の切削工具１は、粒界相１０に存在するガラス相１１が、窒化珪素質焼結体２の表面領域より内部領域において多くなることによって、耐摩耗性を確保しつつ耐欠損性に優れる。このような窒化珪素質焼結体２からなる切削工具１は、長寿命化を図ることができる。
【0048】
上述の粒界相１０の占める面積の割合に関する要件を満たす場合には、次のようにして耐欠損性が向上したと推測される。
窒化珪素質焼結体２の表面領域は、粒界相１０において熱特性の優れた結晶相１２の量が多いため、粒界相１０の面積割合Ｃｓを適量にすることで耐摩耗性を維持できる。この際、粒界相１０の面積割合Ｃｓが７．０面積％以上１４面積％以下であれば、粒界強度が維持されるため、耐摩耗性と耐欠損性を両立できる。一方、窒化珪素質焼結体２の内部領域は、粒界相１０において室温から中温強度に優れたガラス相１１を含むことから、粒界相１０の面積割合Ｃｉを表面領域より少なくしても突発欠損には至りにくいと推測される。また、粒界相１０の占める面積の割合Ｃｉが粒界相１０の占める面積の割合Ｃｓより小さい、つまり、窒化珪素質焼結体２の内部領域において表面領域よりマトリックス相３を構成する粒子の割合が多くなることで、窒化珪素質焼結体２の表面で発生した熱亀裂が内部に伝播することが抑制される。この際、粒界相１０の面積割合Ｃｉが３．０面積％以上９．０面積％以下であれば、窒化珪素質焼結体２の強度を維持しつつ、マトリックス相３を構成する粒子の成長が十分に促進される。
窒化珪素質焼結体２の表面領域は、粒界相１０において熱特性の優れた結晶相１２の量が多いため、粒界相１０の面積割合Ｃｓを適量にすることで耐摩耗性を維持できる。この際、粒界相１０の面積割合Ｃｓが７．０面積％以上１４面積％以下であれば、粒界強度が維持されるため、耐摩耗性と耐欠損性を両立できる。一方、窒化珪素質焼結体２の内部領域は、粒界相１０において室温から中温強度に優れたガラス相１１を含むことから、粒界相１０の面積割合Ｃｉを表面領域より少なくしても突発欠損には至りにくいと推測される。また、粒界相１０の占める面積の割合Ｃｉが粒界相１０の占める面積の割合Ｃｓより小さい、つまり、窒化珪素質焼結体２の内部領域において表面領域よりマトリックス相３を構成する粒子の割合が多くなることで、窒化珪素質焼結体２の表面で発生した熱亀裂が内部に伝播することが抑制される。この際、粒界相１０の面積割合Ｃｉが３．０面積％以上９．０面積％以下であれば、窒化珪素質焼結体２の強度を維持しつつ、マトリックス相３を構成する粒子の成長が十分に促進される。
【0049】
上述の窒化珪素またはサイアロンの粒子のアスペクト比に関する要件を満たす場合には、次のようにして耐欠損性が向上したと推測される。窒化珪素またはサイアロンの粒子全体のうち、最大径が０．５μｍ以下の粒子の割合が５０％以上であることにより、マトリックス相３を構成する粒子の微粒化および均質化が図られ、微細粒子間結合サイズが減少することによって強度が向上する。また、最小径が０．５μｍ以上かつアスペクト比１．５以上の粒子割合が５５％以上であることにより、窒化珪素質焼結体２に発生したクラックを湾曲させるいわゆるディフラクション効果が大きくなる。
【0050】
上述の表面領域におけるハローパターンに関する要件を満たす場合には、次のようにして耐摩耗性が向上したと推測される。窒化珪素質焼結体２の表面領域におけるＸ線回折ピークにおいて、２θが２５°から３５°の範囲にハローパターンを示さないことにより、窒化珪素質焼結体２の表面領域において、粒界相１０は高温下で軟化しやすいガラス相を含まない。したがって、窒化珪素質焼結体２の耐摩耗性がより向上し、表面領域における損傷が生じにくく、あるいは生じた損傷が進行しにくくなる。このような窒化珪素質焼結体２からなる切削工具１は、長寿命化を図ることができる。
【0051】
このように本実施形態では、切削工具１の表面領域における粒界相１０を結晶化させつつ、内部領域に所定量のガラス相１１を存在させることによって、最も高温となる切削工具１の刃先における耐摩耗性および耐欠損性を維持しつつ内部領域における強度を向上できたと推測される。特に、超耐熱合金加工時における湿式荒加工といった、切削加工中にさほど高温とならない加工においてフレーキングといった欠損を抑えることで工具寿命を延長する効果が期待される。
【実施例】
【0052】
以下の実験では、実験例１～２１の各窒化珪素質焼結体を作製し、これらの各窒化珪素質焼結体を加工して、実験例１～２１切削工具とした。実験例１～１２は実施例であり、実験例１３～２１は比較例である。
【0053】
１．セラミックス焼結体の作製
（１）配合
各実施例及び比較例のセラミックス焼結体に用いた原料粉末の配合を表１に示す。
なお、原料粉末は、以下に示すものである。
Ｓｉ３Ｎ４粉末：平均粒径１．０μｍ以下
Ｙ２Ｏ３粉末：平均粒径３．０μｍ
Ａｌ２Ｏ３粉末：平均粒径０．４μｍ
ＴｉＮ粉末：平均粒径０．５μｍ～２．０μｍ
ただし、ＴｉＮ粉末は０．１～２．０ｗｔ％程度のＷＣ（炭化タングステン）を含んでいるものである。上記４種類の粉末の合計の質量を１００．０ｗｔ％とすると、ＷＣの含有率は０．１ｗｔ％に満たない。そのため、表１においてはＷＣの含有率を０とみなして上記４種類の粉末の配合比を記載している。
（１）配合
各実施例及び比較例のセラミックス焼結体に用いた原料粉末の配合を表１に示す。
なお、原料粉末は、以下に示すものである。
Ｓｉ３Ｎ４粉末：平均粒径１．０μｍ以下
Ｙ２Ｏ３粉末：平均粒径３．０μｍ
Ａｌ２Ｏ３粉末：平均粒径０．４μｍ
ＴｉＮ粉末：平均粒径０．５μｍ～２．０μｍ
ただし、ＴｉＮ粉末は０．１～２．０ｗｔ％程度のＷＣ（炭化タングステン）を含んでいるものである。上記４種類の粉末の合計の質量を１００．０ｗｔ％とすると、ＷＣの含有率は０．１ｗｔ％に満たない。そのため、表１においてはＷＣの含有率を０とみなして上記４種類の粉末の配合比を記載している。
【0054】
【表1】
【0055】
（２）混合
上述の配合で得られた粉末を窒化珪素製内壁を有するボールミルに入れ、エタノールおよび粉砕メディアとともに混合した。粉砕メディアにはΦ６～１０ｍｍの窒化珪素系球石を使用し、約７２時間粉砕混合して、混合物（スラリー）を作製した。
上述の配合で得られた粉末を窒化珪素製内壁を有するボールミルに入れ、エタノールおよび粉砕メディアとともに混合した。粉砕メディアにはΦ６～１０ｍｍの窒化珪素系球石を使用し、約７２時間粉砕混合して、混合物（スラリー）を作製した。
【0056】
（３）乾燥及び造粒
得られた混合物に有機系バインダを重量３．５ｗｔ％添加したものを湯煎乾燥し、目開き２５０μｍの篩を通して混合粉末を得た。
なお、ここまでの工程は、全ての実施例及び比較例の窒化珪素質焼結体で共通している。
得られた混合物に有機系バインダを重量３．５ｗｔ％添加したものを湯煎乾燥し、目開き２５０μｍの篩を通して混合粉末を得た。
なお、ここまでの工程は、全ての実施例及び比較例の窒化珪素質焼結体で共通している。
【0057】
（４）プレス成形
上述の工程を経て得られた混合粉末を用いて、１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力にてプレス成形した。得られた成形体に対して、１５００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力でＣＩＰ成形により成形した。
上述の工程を経て得られた混合粉末を用いて、１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力にてプレス成形した。得られた成形体に対して、１５００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力でＣＩＰ成形により成形した。
【0058】
（５）焼成
（５－１）実験例１～１２の窒化珪素質焼結体
実験例１～１２の窒化珪素質焼結体では、次の方法で焼成して窒化珪素質焼結体を得た。
上述によって得られた成形体を減圧に設定された窒素雰囲気下にて、８００℃で、３０分間、脱脂処理した。脱脂処理において、昇温速度は１．５℃／分～３．０℃／分であり、８００℃まで昇温する過程で１００℃～２００℃ずつ段階的に３０分以上の保持を行った。脱脂された成形体を窒化珪素質容器の中で、焼成処理した。具体的には、昇温速度５℃／分～１０℃／分、窒素雰囲気 ０．０１ＭＰａ～０．１０ＭＰａにて１２００℃～１４００℃まで第１昇温を行い、第１昇温後、昇温速度１０℃／分～２０℃／分、窒素雰囲気 ０．１５ＭＰａ～０．４０ＭＰａにて１６５０℃～１８５０℃まで第２昇温を行った。その後、３時間～６時間の保持を行った。所定時間保持後、降温速度１０℃／分～２０℃／分にて冷却処理を行い、窒化珪素質焼結体を得た。
（５－２）実験例１３～２１の窒化珪素質焼結体
実験例１３～２１の窒化珪素質焼結体は、焼成を昇温速度５℃／分～１０℃／分、窒素雰囲気０．０１ＭＰａ～０．１０ＭＰａにて１２００℃～１４００℃まで昇温を行い、その後、昇温速度を保持したまま、窒素雰囲気０．１０～０．１５ＭＰａにて１６５０℃～１８５０℃まで昇温を行う他は、実験例１～１１の窒化珪素質焼結体と同様にして得られた。
（５－１）実験例１～１２の窒化珪素質焼結体
実験例１～１２の窒化珪素質焼結体では、次の方法で焼成して窒化珪素質焼結体を得た。
上述によって得られた成形体を減圧に設定された窒素雰囲気下にて、８００℃で、３０分間、脱脂処理した。脱脂処理において、昇温速度は１．５℃／分～３．０℃／分であり、８００℃まで昇温する過程で１００℃～２００℃ずつ段階的に３０分以上の保持を行った。脱脂された成形体を窒化珪素質容器の中で、焼成処理した。具体的には、昇温速度５℃／分～１０℃／分、窒素雰囲気 ０．０１ＭＰａ～０．１０ＭＰａにて１２００℃～１４００℃まで第１昇温を行い、第１昇温後、昇温速度１０℃／分～２０℃／分、窒素雰囲気 ０．１５ＭＰａ～０．４０ＭＰａにて１６５０℃～１８５０℃まで第２昇温を行った。その後、３時間～６時間の保持を行った。所定時間保持後、降温速度１０℃／分～２０℃／分にて冷却処理を行い、窒化珪素質焼結体を得た。
（５－２）実験例１３～２１の窒化珪素質焼結体
実験例１３～２１の窒化珪素質焼結体は、焼成を昇温速度５℃／分～１０℃／分、窒素雰囲気０．０１ＭＰａ～０．１０ＭＰａにて１２００℃～１４００℃まで昇温を行い、その後、昇温速度を保持したまま、窒素雰囲気０．１０～０．１５ＭＰａにて１６５０℃～１８５０℃まで昇温を行う他は、実験例１～１１の窒化珪素質焼結体と同様にして得られた。
【0059】
（６）研磨
得られた窒化珪素質焼結体の表面を最終的な工具形状となるように研磨し、切削工具を得た。
得られた窒化珪素質焼結体の表面を最終的な工具形状となるように研磨し、切削工具を得た。
【0060】
２．分析
（１）Ｘ線回折分析
得られた窒化珪素質焼結体に対して研磨処理を行い、表面領域および内部領域の研磨面を作製し、それぞれの研磨面に対してＸ線回折測定を行った。Ｘ線源としてＣｕＫα線を用い、出力４５ｋＶ、２００ｍＡの条件で２θが１０°から８０°までの範囲にて測定を行った。得られたＸ線回折ピークに対して、結晶相の同定および上述したハローパターンの有無の判定を行った。結晶相の同定は、Ｘ線回折ピークを既知の結晶相と対比することで、結晶相の種類を同定した。同定した各結晶相の最高ピーク強度から上述したマトリックス相と粒界相に存在する結晶相の最大ピーク強度比Ｂ／Ａを算出した。なお、実験例１３は、焼結不良であり、Ｘ線回折分析を行わなかった。実験例１の内部領域におけるＸ線回折パターンを図３に示し、表面領域におけるＸ線回折パターンを図５に示す。図３及び図５において、横軸が回転角度（２θ）であり、縦軸がＸ線回折強度の平方根である。
各実験例の内部領域におけるハローパターンの有無は、表１の「内部領域におけるハローパターン」の欄に示す。各実験例におけるマトリックス相と粒界相に存在する結晶相の最大ピーク強度比Ｂ／Ａは、表１の「Ｘ線強度比（Ｂ／Ａ）」の欄に示す。「Ｘ線強度比（Ｂ／Ａ）」の欄において、「表面」の欄は表面領域の強度比を示し、「内部」の欄は内部領域の強度比を示す。各実験例における表面領域におけるハローパターンの有無は、表１の「表面領域におけるハローパターン」の欄に示す。
（１）Ｘ線回折分析
得られた窒化珪素質焼結体に対して研磨処理を行い、表面領域および内部領域の研磨面を作製し、それぞれの研磨面に対してＸ線回折測定を行った。Ｘ線源としてＣｕＫα線を用い、出力４５ｋＶ、２００ｍＡの条件で２θが１０°から８０°までの範囲にて測定を行った。得られたＸ線回折ピークに対して、結晶相の同定および上述したハローパターンの有無の判定を行った。結晶相の同定は、Ｘ線回折ピークを既知の結晶相と対比することで、結晶相の種類を同定した。同定した各結晶相の最高ピーク強度から上述したマトリックス相と粒界相に存在する結晶相の最大ピーク強度比Ｂ／Ａを算出した。なお、実験例１３は、焼結不良であり、Ｘ線回折分析を行わなかった。実験例１の内部領域におけるＸ線回折パターンを図３に示し、表面領域におけるＸ線回折パターンを図５に示す。図３及び図５において、横軸が回転角度（２θ）であり、縦軸がＸ線回折強度の平方根である。
各実験例の内部領域におけるハローパターンの有無は、表１の「内部領域におけるハローパターン」の欄に示す。各実験例におけるマトリックス相と粒界相に存在する結晶相の最大ピーク強度比Ｂ／Ａは、表１の「Ｘ線強度比（Ｂ／Ａ）」の欄に示す。「Ｘ線強度比（Ｂ／Ａ）」の欄において、「表面」の欄は表面領域の強度比を示し、「内部」の欄は内部領域の強度比を示す。各実験例における表面領域におけるハローパターンの有無は、表１の「表面領域におけるハローパターン」の欄に示す。
【0061】
（２）ＳＥＭ観察
さらに窒化珪素質焼結体の表面領域と内部領域との両方を通る断面に対して鏡面処理を行い、エッチング後、走査型電子顕微鏡による組織観察を行った。上述の実施形態に記載の方法で、粒界相の占める面積の割合Ｃｓ，Ｃｉを算出し、窒化珪素またはサイアロンの粒子の形態を評価した。なお、実験例１３は、焼結不良であり、ＳＥＭ観察を行わなかった。
各実験例における粒界相の占める面積の割合Ｃｓ，Ｃｉは、表１の「粒界相量（面積％）」の欄に示す。「粒界相量（面積％）」の欄において、「表面」の欄は表面領域の粒界相の占める面積の割合Ｃｓを示し、「内部」の欄は内部領域の粒界相の占める面積の割合Ｃｉを示す。
各実験例における窒化珪素またはサイアロンの粒子の形態は、表１の「窒化珪素粒子形態」の欄に示す。「窒化珪素粒子形態」の欄において、「最大径０．５μｍ以下割合」の欄は窒化珪素またはサイアロンの粒子全体のうち、最大径が０．５μｍ以下である粒子の数の割合を示し、「最小径０．５μｍ以上アスペクト比１．５以上割合」の欄は窒化珪素またはサイアロンの粒子であって最小径が０．５μｍ以上である粒子のうち、アスペクト比が１．５以上である粒子の数の割合を示す。
さらに窒化珪素質焼結体の表面領域と内部領域との両方を通る断面に対して鏡面処理を行い、エッチング後、走査型電子顕微鏡による組織観察を行った。上述の実施形態に記載の方法で、粒界相の占める面積の割合Ｃｓ，Ｃｉを算出し、窒化珪素またはサイアロンの粒子の形態を評価した。なお、実験例１３は、焼結不良であり、ＳＥＭ観察を行わなかった。
各実験例における粒界相の占める面積の割合Ｃｓ，Ｃｉは、表１の「粒界相量（面積％）」の欄に示す。「粒界相量（面積％）」の欄において、「表面」の欄は表面領域の粒界相の占める面積の割合Ｃｓを示し、「内部」の欄は内部領域の粒界相の占める面積の割合Ｃｉを示す。
各実験例における窒化珪素またはサイアロンの粒子の形態は、表１の「窒化珪素粒子形態」の欄に示す。「窒化珪素粒子形態」の欄において、「最大径０．５μｍ以下割合」の欄は窒化珪素またはサイアロンの粒子全体のうち、最大径が０．５μｍ以下である粒子の数の割合を示し、「最小径０．５μｍ以上アスペクト比１．５以上割合」の欄は窒化珪素またはサイアロンの粒子であって最小径が０．５μｍ以上である粒子のうち、アスペクト比が１．５以上である粒子の数の割合を示す。
【0062】
３．切削工具の作製
実験例１～１２，１４～２１の窒化珪素質焼結体を、工具形状（ＲＣＧＸ１２０７００Ｔ０１０２０）に加工した。なお、実験例１３は、焼結不良であり、切削工具の作製を行わなかった。
なお、表１には、上述のように窒化珪素質焼結体の原料粉末の組成（配合）が示されているが、この組成は焼成後にも変化しないから、各セラミックス焼結体の組成と同等である。そして、焼成後の各窒化珪素質焼結体を機械加工して、切削工具としているのであるから、結局、原料粉末の組成は切削工具の組成と同等である。
実験例１～１２，１４～２１の窒化珪素質焼結体を、工具形状（ＲＣＧＸ１２０７００Ｔ０１０２０）に加工した。なお、実験例１３は、焼結不良であり、切削工具の作製を行わなかった。
なお、表１には、上述のように窒化珪素質焼結体の原料粉末の組成（配合）が示されているが、この組成は焼成後にも変化しないから、各セラミックス焼結体の組成と同等である。そして、焼成後の各窒化珪素質焼結体を機械加工して、切削工具としているのであるから、結局、原料粉末の組成は切削工具の組成と同等である。
【0063】
４．切削試験
（１）試験方法
各切削工具を用いて、切削試験を行った。試験条件は下記のとおりである。
加工方法：旋削加工
被削材：インコネル７１８ 寸法φ１５０ｍｍ×３００ｍｍ
切削速度：２８０ｍ／分
送り量：０．２７ｍｍ／ｒｅｖ
切込量：２．０ｍｍ
切削条件：湿式加工
評価：外径の端面方向への５．０ｍｍ加工を２回連続で行い、これを１サイクルとし、１０サイクルを上限として切削試験を行った。工具刃先の損傷量が０．８ｍｍを超えた場合は、工具刃先の損傷量が０．８ｍｍとなるまでに加工可能であったサイクル数にて評価した。なお、工具刃先の損傷量が０．８ｍｍとなるまでに欠損を生じた場合は、欠損が生じるまでのサイクル数にて評価した。
上記加工条件において、加工数、損傷量、刃先の状態を表１に示す。
（１）試験方法
各切削工具を用いて、切削試験を行った。試験条件は下記のとおりである。
加工方法：旋削加工
被削材：インコネル７１８ 寸法φ１５０ｍｍ×３００ｍｍ
切削速度：２８０ｍ／分
送り量：０．２７ｍｍ／ｒｅｖ
切込量：２．０ｍｍ
切削条件：湿式加工
評価：外径の端面方向への５．０ｍｍ加工を２回連続で行い、これを１サイクルとし、１０サイクルを上限として切削試験を行った。工具刃先の損傷量が０．８ｍｍを超えた場合は、工具刃先の損傷量が０．８ｍｍとなるまでに加工可能であったサイクル数にて評価した。なお、工具刃先の損傷量が０．８ｍｍとなるまでに欠損を生じた場合は、欠損が生じるまでのサイクル数にて評価した。
上記加工条件において、加工数、損傷量、刃先の状態を表１に示す。
【0064】
（２）試験結果
試験結果を表１に示す。実験例１～１２の切削工具の損傷量は、上限である１０サイクルを経ても０．８ｍｍ未満（より詳しくは０．７１ｍｍ以下）であった。一方で、実験例１４は８サイクル目でチッピングが生じて、損傷量は０．８ｍｍ以上となった。実験例１５～１９，２１はそれぞれ５～６サイクル目でフレーキングが生じて、損傷量は０．８ｍｍ以上となった。実験例２０は７サイクル目で大きく欠損して、損傷量が測定できなかった。これらの結果から、実験例１～１２の切削工具は、耐欠損性に優れ、工具寿命が長いことがわかった。
試験結果を表１に示す。実験例１～１２の切削工具の損傷量は、上限である１０サイクルを経ても０．８ｍｍ未満（より詳しくは０．７１ｍｍ以下）であった。一方で、実験例１４は８サイクル目でチッピングが生じて、損傷量は０．８ｍｍ以上となった。実験例１５～１９，２１はそれぞれ５～６サイクル目でフレーキングが生じて、損傷量は０．８ｍｍ以上となった。実験例２０は７サイクル目で大きく欠損して、損傷量が測定できなかった。これらの結果から、実験例１～１２の切削工具は、耐欠損性に優れ、工具寿命が長いことがわかった。
【0065】
実験例１～１２の切削工具のうち、上述の粒界相の占める面積の割合に関する要件と上述の窒化珪素またはサイアロンの粒子の形態に関する要件との少なくとも一方を充足する実験例１～１１は、この２つの要件のいずれも充足しない実験例１２より損傷量が小さかった。この結果から、実験例１～１１の切削工具は、実験例１２よりもさらに耐欠損性に優れることがわかった。
【0066】
実験例１～１１の切削工具のうち、上述の粒界相の占める面積の割合に関する要件と上述の窒化珪素またはサイアロンの粒子の形態に関する要件との両方を充足する実験例１～９は、この２つの要件の一方のみを充足しない実験例１０，１１より損傷量が小さくなる傾向がみられた。この結果から、実験例１～９の切削工具は、実験例１０，１１よりもさらに耐欠損性に優れることが示唆された。
【0067】
実験例１～９の切削工具のうち、上述の表面領域のハローパターンに関する要件を充足する実験例１～８、は、上述の表面領域のハローパターンに関する要件を充足しない実験例９より損傷量が小さくなる傾向がみられた。この結果から、実験例１～８の切削工具は、実験例９よりもさらに耐摩耗性に優れることによって、長寿命化したことが示唆された。なお、実験例９の表面領域にハローパターンが確認されたのは、製造に用いたＴｉＮ粉末に含まれるＷＣの量が少なかったからだと推察される。
【0068】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形又は変更が可能である。
【符号の説明】
【0069】
１ …切削工具
２ …窒化珪素質焼結体
３ …マトリックス相
４ …硬質相
１０ …粒界相
１１ …ガラス相
１２ …結晶相
２ …窒化珪素質焼結体
３ …マトリックス相
４ …硬質相
１０ …粒界相
１１ …ガラス相
１２ …結晶相
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】