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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-28
(54)【発明の名称】切削工具
(51)【国際特許分類】
B23B 27/14 20060101AFI20241121BHJP
C23C 14/06 20060101ALI20241121BHJP
【ＦＩ】
B23B27/14 A
B23B27/14 B
C23C14/06 P
C23C14/06 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024535575
(86)(22)【出願日】2022-11-21
(85)【翻訳文提出日】2024-08-08
(86)【国際出願番号】 EP2022082543
(87)【国際公開番号】W WO2023110293
(87)【国際公開日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】21214228.5
(32)【優先日】2021-12-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500005837
【氏名又は名称】セラティチット オーストリア ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
(71)【出願人】
【識別番号】521250375
【氏名又は名称】セラティチット バルツハイム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】Ｃｅｒａｔｉｚｉｔ Ｂａｌｚｈｅｉｍ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ
(74)【代理人】
【識別番号】110003317
【氏名又は名称】弁理士法人山口・竹本知的財産事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100075166
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 巖
(74)【代理人】
【識別番号】100133167
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100169627
【弁理士】
【氏名又は名称】竹本 美奈
(72)【発明者】
【氏名】シャーハ，カルパク プラカシュ
(72)【発明者】
【氏名】ポーラー，マルクス
(72)【発明者】
【氏名】ツェットル，クリストフ
【テーマコード（参考）】
3C046
4K029
【Ｆターム（参考）】
3C046FF03
3C046FF10
3C046FF11
3C046FF16
3C046FF19
3C046FF25
3C046FF32
3C046FF39
3C046FF52
4K029AA02
4K029AA04
4K029AA24
4K029BA58
4K029BB02
4K029BC02
4K029BD05
4K029CA05
4K029DC04
4K029DC16
4K029EA01
(57)【要約】
切削工具（１，１０）。切削工具（１，１０）は工具本体（２）及び多層被覆（３，３０）を有し、多層被覆（３，３０）は切削中の摩耗から工具本体（２）を保護し、多層被覆（３，３０）は複数の窒化ジルコニウム層（４）を有し、多層被覆（３，３０）は前記複数の窒化ジルコニウム層（４）と交互に積層された複数の更なる窒化物層（５）を有し、前記複数の更なる窒化物層（５）の各々は前記複数の窒化ジルコニウム層（４）の１つを担持し、前記複数の更なる窒化物層（５）は、各々、（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαの原子組成を有し、前記複数の窒化ジルコニウム層（４）の少なくとも１つは、前記のより厚い窒化ジルコニウム層（４）を担持する前記複数の更なる窒化物層（５）よりも厚い。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
工具本体（２）及び多層被覆（３，３０）を有する切削工具（１，１０）であって、多層被覆（３，３０）は、切削中の摩耗から工具本体（２）を保護し、多層被覆（３，３０）は、複数の窒化ジルコニウム層（４）を有し、多層被覆（３，３０）は、前記複数の窒化ジルコニウム層（４）と交互に積層された複数の更なる窒化物層（５）を有し、前記複数の更なる窒化物層（５）の各々は、前記複数の窒化ジルコニウム層（４）の１つを担持し、前記複数の更なる窒化物層（５）は、それぞれ、（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎα（式中、ｘ＝０．２～０．９及びｙ＝０～０．３であり、式中、Ｍｅは、それぞれ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｎｂ及びＭｏから選択される１つ以上の金属原子であり、α＝０．９～１．１である。）の原子組成を有し、前記複数の窒化ジルコニウム層（４）のそれぞれは、３５ｎｍ～７５０ｎｍの範囲の厚さ（ｄ４）を有し、前記更なる窒化物層（５）のそれぞれは、３０ｎｍ～３００ｎｍの範囲の厚さ（ｄ５）を有し、前記複数の窒化ジルコニウム層（４）の少なくとも１つは、この窒化ジルコニウム層（４）を担持する前記複数の更なる窒化物層（５）の１つよりも厚い切削工具（１，１０）。
【請求項2】
前記のより厚い窒化ジルコニウム層（４）は、この窒化ジルコニウム層（５）を担持する前記更なる窒化物層（５）よりも１．２～１５．０倍厚い、請求項１に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項3】
前記切削工具（１，１０）が、基層（７）を有し、前記基層（７）は、（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊
ｂ）Ｎβの原子組成を有し、ａ＝０．２０～０．９０且つｂ＝０～０．３０であり、Ｍｅ＊は、それぞれ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｎｂ及びＭｏから選択される１つ以上の金属原子であり、前記基層（７）は、前記工具本体（２）の部分上に前記多層被覆（３，３０）を担持し、前記基層（７）は、前記複数の更なる窒化物層（５）のいずれよりも厚い、請求項１又は２に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項4】
前記基層（７）が前記複数の窒化ジルコニウム層（４）の１つを担持する、請求項３に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項5】
前記基層（７）が５００ｎｍ～１５０００ｎｍの範囲の総厚（ｄ７）を有する、請求項３又は４に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項6】
前記基層（７）が総厚（ｄ７）を有し、前記多層被覆（３，３０）が総厚（ｄ３，ｄ３０）を有し、前記多層被覆（３，３０）の総厚（ｄ３，ｄ３０）に対する前記基層（７）の総厚（ｄ７）の比が０より大きく３．０までの範囲である、請求項３～５のいずれか一項に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項7】
前記工具本体（２）が超硬合金から作製される、請求項１～６のいずれか一項に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項8】
前記超硬合金が該超硬合金中に５重量パーセント～２０重量パーセントの量の金属合金を有し、前記金属合金がコバルト基合金であり、前記超硬合金が炭化タングステン粒子である炭化物粒子を有する、請求項７に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項9】
前記のより厚い窒化ジルコニウム層（４）の厚さ（ｄ４）と該より厚い窒化ジルコニウム層（４）を担持する前記更なる窒化物層（５）の厚さ（ｄ５）との合計が、６５ｎｍ～１０５０ｎｍの範囲の二層厚さ（ｄ４５）になる、請求項１～８のいずれか一項に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項10】
前記複数の窒化ジルコニウム層（４）が、前記のより厚い窒化ジルコニウム層（４）の厚さ（ｄ４）である同じ個々の厚さ（ｄ４）を有し、前記複数の更なる窒化物層（５）が前記より厚い窒化ジルコニウム層（５）を担持する前記更なる窒化物層（４）の厚さ（ｄ４）を有する同じ個々の厚さ（ｄ５）を有する、請求項１～９のいずれか一項に記載の切断工具（１，１０）。
【請求項11】
前記複数の窒化ジルコニウム層（４）の個々の厚さ（ｄ４）が、前記複数の更なる窒化物層（５）の個々の厚さ（ｄ５）よりも１．２～１５倍大きい、請求項１０に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項12】
前記のより厚い窒化ジルコニウム層（４）が金属チップ接触のために露出された多層被覆（３，３０）の最上層（４）である、請求項１～１１のいずれか一項に記載の切断工具（１，１０）。
【請求項13】
前記多層被覆（３，３０）が、５００ｎｍ～１５０００ｎｍの範囲の総厚（ｄ３，ｄ３０）を有する、請求項１～１２のいずれか一項に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項14】
前記多層被覆（３，３０）の総厚（ｄ３，ｄ３０）及び前記基層（７）の総厚（ｄ７）が、合計で、１０００ｎｍ～２５０００ｎｍの範囲の接合部厚さ（ｄ７３０）になる、請求項１３及び５に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項15】
前記複数の窒化ジルコニウム層（４）の各々及び前記複数の更なる窒化物層（５）の各々が、物理蒸着によって堆積されている、請求項１～１２のいずれか一項に記載の切削工具（１，１０）。【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。切削工具は工具本体及び多層被覆を有し、多層被覆は切削中に工具本体の摩耗を防止し、多層被覆は複数の窒化ジルコニウム層を有し、多層被覆は窒化ジルコニウム層と交互に積層された更なる窒化物層を有し、更なる窒化物層の各々は１つの窒化ジルコニウム層を担持し、更なる窒化物層の各々は、（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαの原子組成を有し、ここで、ｘ＝０．２０～０．９０であり、ｙ＝０～０．３０であり、Ｍｅは、各々、Ｔａ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｎｂ及びＭｏから選択される１つ以上の金属原子であり、α＝０．９～１．１であり、窒化ジルコニウム層の各々は、３５ｎｍ～７５０ｎｍの厚さを有する。
【0002】
切削工具は、被加工物や加工片と高負荷で摩擦接触し、これは、切削工具の摩耗につながる。切削工具に適切な被覆を施すことによって工具寿命を改善することが知られている。
【背景技術】
【0003】
特許文献１は、多層被覆切削工具を開示している。特許文献１に示されている被覆は、ＭｅＮ／（Ｔｉ１－ｘＡｌｘ）Ｎ／ＭｅＮ／（Ｔｉ１－ｘＡｌｘ）Ｎ／．．．の繰り返し形態の窒化金属化合物の多結晶・層状多層構造を含む。ここで、Ｍｅは、Ｚｒであるが、他の金属原子であってもよい。
【0004】
特許文献１に開示された多層被覆は、特にチップが高い熱的及び機械的負荷のもとで、その上に圧接される場合、それ自体が摩耗しやすい。特許文献１に開示された多層被覆が摩耗すると、当然、その保護効果が消失し、工具寿命が短くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開公報第２００９／１０５０２４Ａｌ号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、改善された耐摩耗性を有する切削工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この目的は、請求項１に記載の切削工具によって達成される。
この切削工具の有利な実施形態は、従属請求項に開示されており、従属請求項は、互いに自由に組み合わせることができ、また、請求項１、明細書及び図面と自由に組み合わせることができる。
この切削工具の有利な実施形態は、従属請求項に開示されており、従属請求項は、互いに自由に組み合わせることができ、また、請求項１、明細書及び図面と自由に組み合わせることができる。
【0008】
切削工具は、工具本体及び多層被覆を有し、多層被覆は切削中に工具本体の摩耗を防止し、多層被覆は複数の窒化ジルコニウム層を有し、多層被覆は窒化ジルコニウム層と交互に積層された更なる窒化物層を有し、更なる窒化物層の各々は１つの窒化ジルコニウム層を担持し、更なる窒化物層の各々は（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαの原子組成を有し、ここで、ｘ＝０．２０～０．９０であり、ｙ＝０～０．３０であり、好ましくはｘ＝０．４０～０．８０であり、ｙ＝０～０．３０であり、Ｍｅは、各々、Ｔａ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｎｂ及びＭｏから選択される１つ以上の金属原子であり、α＝０．９～１．１であり、窒化ジルコニウム層の各々は３５ｎｍ～７５０ｎｍの厚さを有し、窒化ジルコニウム層の少なくとも１つは、その窒化ジルコニウム層を担持する更なる窒化物層の１つよりも厚い。各窒化ジルコニウム層は、機械加工されたチップが多層被覆上に圧接されるときに生じる接着摩耗に対する耐性を改善する。上記のより厚い窒化ジルコニウム層を担持する更なる窒化物層は、上記のより厚い窒化ジルコニウム層をより硬くし、これにより、上記のより厚い窒化ジルコニウム層の接着摩耗及び研磨摩耗に対する耐性を向上させる。
原子組成（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαは、（ｘ、ｙ及びα）の以下の組合せの１つを有することが好ましい。（ｘ＝０．２～０．９、ｙ＝０～０．３、α＝１．０）、（ｘ＝０．２～０．９、ｙ＝０、α＝１．０）、（ｘ＝０．４～０．８、ｙ＝０～０．３、α＝１．０）、（ｘ＝０．４～０．８、ｙ＝0、α＝１．０）。
原子組成（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαは、（ｘ、ｙ及びα）の以下の組合せの１つを有することが好ましい。（ｘ＝０．２～０．９、ｙ＝０～０．３、α＝１．０）、（ｘ＝０．２～０．９、ｙ＝０、α＝１．０）、（ｘ＝０．４～０．８、ｙ＝０～０．３、α＝１．０）、（ｘ＝０．４～０．８、ｙ＝0、α＝１．０）。
【0009】
上記のより厚い窒化ジルコニウム層の厚さは、以下の範囲：３５ｎｍ～７５０ｎｍ、２００ｎｍ～６００ｎｍ、２００ｎｍ～４５０ｎｍ及び２００ｎｍ～３５０ｎｍ、のうちの１つの中にあることが好ましい。上記のより厚い窒化ジルコニウム層を担持する更なる窒化物層の厚さは、３０ｎｍ～３００ｎｍ、５０ｎｍ～１５０ｎｍ及び６０ｎｍ～１００ｎｍの範囲のうちの１つの中にあることが好ましい。好ましくは、更なる窒化物層の各々は、これらの範囲のうちの１つの中にある厚さを有する。
【0010】
好ましくは更なる窒化物層のうちの少なくとも２つが、より好ましくは更なる窒化物層のそれぞれが、更なる窒化物層のそれぞれにおいて、ｘ、ｙ及びαが同じであるような同じ原子組成を有する。同じ原子組成（同じｘ、ｙ及びα）は、ｘ、ｙ及びαの値が、更なる窒化物層の形成中に生じる避けられない変動、例えば物理蒸着、のために、１つの更なる窒化物層から他の更なる窒化物層まで変化し得ることを意味する。言い換えれば、ｘ、ｙ及びαは、それら（ｘ、ｙ及びα）が（理論的に）同じであることが意図されているにも拘わらず、更なる窒化物層中で僅かに変化し得る。
【0011】
切削工具の更なる実施形態によれば、前記のより厚い窒化ジルコニウム層は、該より厚い窒化ジルコニウム層を担持する更なる窒化物層よりも、１．２～１５．０倍、好ましくは２．０～１２．０倍、より好ましくは３．０～１０．０倍厚い。前記のより厚い窒化ジルコニウム層の耐摩耗性は、前記のより厚い窒化ジルコニウム層が前記更なる窒化物層よりも１．２～１５．０倍、好ましくは２．０～１２．０倍、より好ましくは３．０～１０．０倍厚い場合に、更に改善される。
【0012】
前記のより厚い窒化ジルコニウム層は、前記更なる窒化物層よりも、１．２～１５．０倍、２．０～１２．０倍、３．０～１０．０倍、３．０～５．５倍、３．２～４．６倍のいずれか、厚いのが好ましい。
【0013】
切削工具の更なる実施形態によれば、切削工具は、基層を有し、基層は、（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊
ｂ）Ｎβの原子組成を有し、ここで、ａ＝０．２０～０．９０且つｂ＝０～０．３０、好ましくはａ＝０．４０～０．８０且つｂ＝０～０．３０であり、β＝０．９～１．１であり、Ｍｅ＊は、それぞれ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｎｂ及びＭｏから選択される１つ又は複数の金属原子であり、基層は、工具本体の一部の上に多層被覆を担持し、基層は、更なる窒化物層のいずれよりも厚い。基層上の多層被覆の存在は、接着摩耗及び研磨摩耗に対する耐性を増加させ、熱負荷に対してより良好に工具本体を保護する。好ましくは、基層は、更なる窒化物層のうちの１つ、好ましくは基層に最も近い更なる窒化物層、と同じ原子組成を有し、これは、Ｍｅ＊＝Ｍｅ、ａ＝ｘ、ｂ＝ｙ、及びα＝βを意味する。更なる窒化物層について開示されたｘ、ｙ及びαの好ましい範囲は、同様にｘ、ｙ、βに適用される。基層と更なる窒化物層とが同じ原子組成を有することは、（理論的な）同じ原子組成が意図されているにも拘わらず、更なる窒化物層の形成中に生じる避けられない変動、例えば物理蒸着、のために、前記更なる窒化物層に関して、ａ、ｂ及びβが変化し得ることを意味する。
【0014】
切削工具の更なる実施形態によれば、基層は、複数の窒化ジルコニウム層のうちの１つを担持する。これにより、基層は、接着摩耗に対して、より良好に保護される。というのは、工具本体は次のような一連の層：基層／窒化ジルコニウム層／更なる窒化物層／窒化ジルコニウム層／・・・を担持するからである。
【0015】
切削工具の更なる実施形態によれば、基層は、５００ｎｍ～１５０００ｎｍ、好ましくは１０００ｎｍ～１００００ｎｍ、の範囲の総厚を有する。基層が前記範囲内の総厚を有する場合、研磨摩耗耐性が更に改善される。
【0016】
基層の総厚は、５００ｎｍ～１５０００ｎｍ、１０００ｎｍ～１００００ｎｍ、２０００ｎｍ～４０００ｎｍ及び２５００ｎｍ～３７００ｎｍの範囲のうちの１つであることが好ましい。
【0017】
切削工具の更なる実施形態によれば、多層被覆は、多層被覆の総厚に対する基層の総厚の比が０を超え３．０まで、好ましくは０．５～１．７、の範囲内となるような総厚を有する。多層被覆の総厚に対する基層の総厚の比が前記範囲内である場合、工具寿命は更に改善される。
【0018】
多層被覆の総厚に対する基層の総厚の比は、０～３．０、０．５～２．０、０．５～１．７及び０．７５～１．７の範囲のうちの１つであることが好ましい。
【0019】
切削工具の更なる実施形態によれば、工具本体は超硬合金から作製される。超硬合金は、炭化物粒子によって形成された骨格構造を有し、超硬合金は、骨格構造によって形成された空間を充填する金属合金を有し、ここで、金属合金は、炭化物粒子よりも柔らかい。超硬合金は、切削条件下で工具本体として使用されるのに適切な特性を提供する材料である。炭化物粒子は、炭化タングステン、炭化チタン及び／又は炭窒化チタンとすることができ、それによって、より少量で、周期表のＩＶ～ＶＩ族の元素の炭化物を追加して存在させることができる。金属合金は、通常、コバルト基、ニッケル基又は鉄基合金である。基合金とは、対応する基元素、例えばコバルト、が基合金の主成分を形成することを意味すると理解されたい。炭化物粒子は、好ましくは炭化タングステン粒子である。
【0020】
切削工具の更なる実施形態によれば、超硬合金は、超硬合金中に５重量パーセント～２０重量パーセントの量の金属合金を有し、ここで、金属合金はコバルト基合金であり、超硬合金は、炭化タングステン粒子である炭化物粒子を有する。これらの組成パラメータのもとで、チタン合金又は鋼合金などの金属合金から作製されたワークピースを切断するために十分な硬度及び靭性が工具本体の一部で達成される。
【0021】
切削工具の更なる実施形態によれば、前記のより厚い窒化ジルコニウム層の厚さと、このより厚い窒化ジルコニウム層を担持する更なる窒化物層の厚さとは、合計で６５ｎｍ～１０５０ｎｍ、好ましくは１２５ｎｍ～７５０ｎｍ、の範囲の二重層厚さになる。二重層の厚さがこれらの範囲のうちの１つの中にある場合、前記のより厚い窒化ジルコニウム層は、接着磨耗及び研磨摩耗に対して更に耐性が高くなる。
【0022】
二重層の厚さは、好ましくは、６５ｎｍ～１０５０ｎｍ、１２５ｎｍ～７５０ｎｍ及び２５０ｎｍ～５６０ｎｍの範囲のうちの１つである。
【0023】
切削工具の更なる実施形態によれば、複数の窒化ジルコニウム層は、それぞれ同じ厚さを有し、その厚さは、前記のより厚い窒化ジルコニウム層の厚さであり、更なる窒化物層は、それぞれ同じ厚さを有し、その厚さは、前記のより厚い窒化ジルコニウム層を担持する更なる窒化物層の厚さである。これにより、多層被覆の均質な摩耗特性が得られる。「同じ厚さ」とは、たとえ同じ厚さが意図されたとしても、多層被覆の層を形成するために使用されるプロセスの性質に依存する変動を有し得る厚さとして理解されるべきである。多層被覆の層が物理蒸着によって形成される場合、「同じ厚さ」とは、各層の個々の厚さが±１０％だけ変化し得ることを意味し、例えば、窒化ジルコニウム層のうちの１つの厚さが２００ｎｍである場合、他の窒化ジルコニウム層のうちの１つの厚さは、１８０ｎｍ～２２０ｎｍの範囲内であり、これは、前記２００ｎｍの厚さと比較して「同じ厚さ」であると考えられる。前記±１０％の厚さ変動は、物理蒸着における更なる窒化物層にも同様に適用される。
【0024】
切削工具の更なる実施形態によれば、ジルコニウム窒化物層の個々の厚さは、更なる窒化物層の個々の厚さよりも１．２～１５倍、好ましくは２．０～１２．０倍、より好ましくは３．０～１０．０倍、更により好ましくは３．０～５．５倍、最も好ましくは３．５～４．６倍大きい。切削工具の更なる実施形態によれば、前記のより厚い窒化ジルコニウム層は、金属チップとの接触のために露出された多層被覆の最上層である。従って、切削工具は、その最初の操作中、前記のより厚い窒化ジルコニウム層の改善された摩耗特性の恩恵を受ける。
【0025】
切削工具の更なる実施形態によれば、多層被覆は、５００ｎｍ～１５０００ｎｍ、好ましくは１０００ｎｍ～１００００ｎｍ、の範囲の総厚を有する。多層被覆の総厚が前記範囲内にある場合、多層被覆の部分における被覆材料の節約と十分な工具寿命との間の良好なバランスが得られる。
【0026】
切削工具の更なる実施形態によれば、多層被覆の総厚と基層の総厚とは、合計で、１０００ｎｍ～２５０００ｎｍ、好ましくは２０００ｎｍ～１５０００ｎｍ、の範囲の接合部厚さになる。接合部の厚さが前記範囲内である場合、基層被覆及び多層被覆のそれぞれの部分における材料節約と十分な工具寿命との間の良好なバランスが得られる。
【0027】
切削工具の更なる実施形態によれば、窒化ジルコニウム層の各々及び更なる窒化物層の各々は、物理蒸着によって堆積されている。物理蒸着は、窒化ジルコニウム層及び更なる窒化物層の厚さを、より良好に制御することを可能にする。基層が存在する場合、基層は、同様に、物理蒸着によって堆積されるのが好ましい。
【0028】
切削工具の更なる利点は、図面及びそこに示される実施形態を参照することによって、以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【発明を実施するための形態】
【0030】
図１は、第１の実施形態による切削工具１の概略図を示す。切削工具１は、工具本体２と多層被覆３とを有する。多層被覆３は、工具本体２を被覆し、それによって工具本体２を摩耗から保護する。多層被覆３は、窒化ジルコニウム層４を有する。多層被覆３は、窒化ジルコニウム層４と交互に積層された更なる窒化物層５を有し、更なる窒化物層５の各々が窒化ジルコニウム層４のうちの１つを担持する。
【0031】
更なる窒化物層５は、それぞれ、（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαの原子組成を有する。ここで、ｘ＝０．２～０．９、好ましくはｘ＝０．４～０．８であり、ｙ＝０～０．３であり、Ｍｅは、それぞれ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｎｂ及びＭｏから選択される１つ以上の金属原子であり、α＝０．９～１．１である。ｙ＝０のとき、（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαは、（Ｔｉ１－ｘＡｌｘ）Ｎαとなる。α＝１．０のとき、（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαは、（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎ１．０となる。ｙ＝０且つα＝１．０のとき、（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαは、（Ｔｉ１－ｘＡｌｘ）Ｎ１．０となる。
【0032】
図１に示された実施形態では、更なる窒化物層５は、同じ原子組成（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαを有する。つまり、更なる窒化物層５のそれぞれにおいて、ｘ、ｙ及びαは、同じである。同じ原子組成（同じｘ、ｙ及びα）は、物理蒸着による第１の実施形態における変動と同様に、ｘ、ｙ及びαの値が、更なる窒化物層５の形成中に生じる不可避的変動の故に、１つの更なる窒化物層５から他の更なる窒化物層５まで変化し得ることを意味する。言い換えれば、例えば物理蒸着の場合、更なる窒化物層５のそれぞれに同じ合金ターゲットが使用される場合、ｘ、ｙ及びαは、同一にしようと意図しても僅かに変化する。
【0033】
また、切削工具１は、更なる窒化物層５が、ｘ、ｙ及びαは上記の範囲内であるが異なる原子組成（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαを、有する場合にも、使用することができる。異なる原子組成とは、例えば、更なる窒化物層５の堆積のために物理蒸着下で異なる合金ターゲットを使用することによって、原子組成が故意に更なる窒化物層全体に亘って変化するように意図されていることを意味する。
【0034】
図１から分かるように、各窒化ジルコニウム層４は、切削工具１の工具寿命を改善することが分かっている前記のより厚い窒化ジルコニウム層４を担持する更なる窒化物層５よりも厚い。しかしながら、切削工具１は、窒化ジルコニウム層４の少なくとも１つが前記のより厚い窒化ジルコニウム層４を担持する更なる窒化物層５の１つよりも厚いときにも、使用することができる。
【0035】
窒化ジルコニウム層４の各々は、図１に示すような、多層被覆３の上面６に垂直な断面で測定される３５ｎｍ～７５０ｎｍの範囲の個々の厚さｄ４を有する。ｄ４は、好ましくは、３５ｎｍ～７５０ｎｍ、２００ｎｍ～６００ｎｍ、２００ｎｍ～４５０ｎｍ及び２００ｎｍ～３５０ｎｍの範囲のうちの１つの中にある。
【0036】
更なる窒化物層５の各々は、個々の厚さｄ４と同様に測定して、３０ｎｍ～３００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ～２００ｎｍ、の範囲の個々の厚さｄ５を有する。ｄ５は、好ましくは、以下の範囲：３０ｎｍ～３００ｎｍ、５０ｎｍ～１５０ｎｍ及び６０ｎｍ～１００ｎｍ、のうちの１つの中にある。
【0037】
個々の厚さｄ４及びｄ５の全ての合計は、多層被覆３の総厚ｄ３になる。多層被覆３の総厚ｄ３は、５００ｎｍ～１５０００ｎｍ、好ましくは１０００ｎｍ～１００００ｎｍ、の範囲である。ｄ３は、好ましくは、５００ｎｍ～１５０００ｎｍ、１０００ｎｍ～１００００ｎｍ、２０００ｎｍ～４０００ｎｍ及び２５００ｎｍ～３７００ｎｍの範囲のうちの１つの中にある。
【0038】
図１に見られるように、各個々の厚さｄ４は、各個々の厚さｄ５よりも大きい。個々の厚さｄ４は、複数の窒化ジルコニウム層４の間で変化してもよいし、同じであってもよい。後者を図１に示す。「同じ個々の厚さ」とは、たとえ同じ厚さが意図されたとしても、窒化ジルコニウム層４を形成するために使用されるプロセスの性質に依存する変動を有する厚さとして理解されるべきである。窒化ジルコニウム層４が物理蒸着によって形成される場合、「同じ厚さ」は、窒化ジルコニウム層４の個々の厚さが相互間で±１０％変化し得ることを意味する。
【0039】
個々の厚さｄ５は、更なる窒化物層５の間で変化し得るか、又は同じであり得る。後者を図１に示す。「同じ個々の厚さ」とは、たとえ同じ厚さが意図されたとしても、更なる窒化物層５を形成するために使用されるプロセスの性質に依存する変動を有する厚さとして理解されるべきである。更なる窒化物層５が物理蒸着によって形成される場合、「同じ厚さ」は、更なる窒化物層５の個々の厚さが相互間で±１０％だけ変化し得ることを意味する。
【0040】
図１において、窒化ジルコニウム層４及び更なる窒化物層５は、二重層４５としてグループ分けされている。従って、各二重層４５は、窒化ジルコニウム層４のうちの１つと、二重層４５の窒化ジルコニウム層４を担持する更なる窒化物層５のうちの１つとを有する。各二重層４５の個々の厚さｄ４及びｄ５は、合計して、二重層の厚さｄ４５となる。ｄ４５は、好ましくは、６５ｎｍ～１０５０ｎｍ、１２５ｎｍ～７５０ｎｍ及び２５０ｎｍ～５６０ｎｍの範囲のうちの１つの中にある。
【0041】
各窒化ジルコニウム層４の個々の厚さｄ４は、より厚い窒化ジルコニウム層４を担持する更なる窒化物層５の個々の厚さｄ５に関連し、ｄ４／ｄ５は１．０より大きく、好ましくはｄ４／ｄ５は、１．２～１５の範囲である。ｄ４／ｄ５は、好ましくは、１．２～１５．０、２．０～１２．０、３．０～１０．０、３．０～５．５及び３.２～４.６の範囲のうちの１つの中にある。
【0042】
窒化ジルコニウム層４の１つは、金属チップとの接触のために露出された多層被覆３の最上層である。
【0043】
工具本体２は、超硬合金から作製される。工具本体２は、刃先と所望により少なくとも１つのチップフルートとを有し、多層被覆３は、刃先の部分と、チップフルートが存在する場合、少なくとも１つのチップフルートに堆積される。
【0044】
窒化ジルコニウム層４及び更なる窒化物層５は、それぞれ、物理蒸着によって、更なる窒化物層５／窒化ジルコニウム層４／更なる窒化物層５／窒化ジルコニウム層４、等々、の積層順で、堆積され、そして、窒化ジルコニウム層４で終わる。物理蒸着は、窒化ジルコニウム層４のためのジルコニウムターゲットと更なる窒化物層５のための合金ターゲットとを用いて、窒素雰囲気中で行なわれる。
【0045】
図２は、第２の実施形態による切削工具１０の概略図を示す。切削工具１０は、切削工具１の工具本体２と、工具本体２を摩耗から保護する多層被覆３０と、多層被覆３０を担持する基層７とを有する。
【0046】
多層被覆３と３０との唯一の違いは、工具本体２に最も近い多層被覆３の更なる窒化物層５が基層７によって置き換えられており、図２に示すように、工具本体２に最も近い窒化ジルコニウム層４が基層７によって担持されていることである。
【0047】
従って、各窒化ジルコニウム層４が、前記のより厚い窒化ジルコニウム層４を担持する更なる窒化物層５よりも厚いということも、多層被覆３０に当てはまる。同様に、切削工具１０は、窒化ジルコニウム層４のうちの少なくとも１つが、前記のより厚い窒化ジルコニウム層４を担持する更なる窒化物層５のうちの１つよりも厚いときにも、使用することができる。多層膜３０における個々の厚さｄ４及びｄ５並びにそれらの厚さの関係ｄ４／ｄ５は、多層膜３について説明したものと同じである。
【0048】
多層被覆３０の個々の厚さｄ４及びｄ５は、合計して、多層被覆３０の総厚ｄ３０になる。総厚ｄ３０は、総厚ｄ３について記載された範囲内である。
【0049】
基層７は、厚さｄ４及びｄ５と同様に測定されて、総厚ｄ７を有する。ｄ７は、好ましくは、５００ｎｍ～１５０００ｎｍ、１０００ｎｍ～１００００ｎｍ、２０００ｎｍ～４０００ｎｍ及び２５００ｎｍ～３７００ｎｍの範囲のうちの１つの中にある。
【0050】
基層７の厚さｄ７は、多層被覆３０の総厚ｄ３０に関連し、ｄ７／ｄ３０は、０より大きく３．０までの範囲にある。ｄ７／ｄ３０は、好ましくは、０より大きく３．０まで、０．５～２．０、０．５～１．７及び０．７５～１．７の範囲のうちの１つの中にある。
【0051】
図２から分かるように、厚さｄ７は、更なる窒化物層５の個々の厚さｄ５のいずれよりも大きい。
【0052】
厚さｄ７及びｄ３０は、合計すると、１０００ｎｍ～２５０００ｎｍ、好ましくは２０００ｎｍ～１５０００ｎｍ、の範囲の接合部厚さｄ７３０になる。
【0053】
基層７は、（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊）Ｎβの原子構成を有する。ここで、ａ＝０．２０～０．９０且つｂ＝０～０．３０、好ましくはａ＝０．４０～０．８０且つｂ＝０～０．３０、であり、β＝０．９～１．１である。ｂ＝０のとき、（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊
ｂ）Ｎβの原子構成は（Ｔｉ１－ａＡｌａ）Ｎβとなる。β＝１．０のとき、（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊
ｂ）Ｎβは、（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊
ｂ）Ｎ１．０になる。ｂ＝０且つβ＝１．０のとき、（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊
ｂ）Ｎβは（Ｔｉ１－ａＡｌａ）Ｎ１．０になる。図２に示される実施形態では、基層７は、更なる窒化物層５の原子組成に適合するように設定された原子組成（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊
ｂ）Ｎβを有し、更なる窒化物層５について記載された「同じ原子組成」という上記の意味で同じ原子組成を有し、即ち、ｘ＝ａ、ｙ＝ｂ、α＝β及びＭｅ＝Ｍｅ＊であり、物理蒸着中に生じる揺らぎの範囲内であるか、又は基層７の形成のための別のプロセスが使用される場合、そのプロセスの揺らぎの範囲内である。ｘ＝ａ、ｙ＝ｂ、α＝β及びＭｅ＝Ｍｅ＊が意図される場合、同じターゲットを使用して、物理蒸着下で基層７及び更なる窒化物層５を堆積させることができる。
【0054】
切削工具１０は、もし、基層７が、例えば物理蒸着下で、更なる窒化物層５の原子組成とは異なるように設定された原子組成を有するならば、基層７及び更なる窒化物層５を堆積させるために意図的に異なる組成のターゲットが使用されるときにも、使用され得る。
【0055】
基層７は、図１の工具本体２に最も近い更なる窒化物層５と同様に、物理蒸着によって堆積されている。
【実施例】
【0056】
表１は、同じデザイン及び寸法を有する被覆超硬合金エンドミル本体である試料Ａ～Ｎ（試料Ｅ１を含む）を示す。試料Ａは、図２に示される第２の実施形態による基層を有し、上部に多層被覆がない。試料Ｂは、図１に示される第１の実施形態による多層被覆を有する。試料Ｃ～Ｎ（試料Ｅ１を含む）は、それぞれ、図２に示される第２の実施形態による基層及び多層被覆を有する。
【0057】
試料Ａ～Ｎ（試料Ｅ１を含む）の具体的な原子組成及び被覆構造は、表１の「被覆（ＢＬ＝基層、ＭＬ＝多層）」の欄に記載されている。ＭＬは、対応する被覆が、窒化ジルコニウム層を有する多層被覆と、図１及び図２の多層被覆３及び３０にそれぞれ示されるように、窒化ジルコニウムと交互に積層する更なる窒化物層と、を有することを意味する。更なる窒化物層の原子組成は、表１の列「被覆（ＢＬ＝基層、ＭＬ＝多層）」に示されている。ＢＬは、試料の被覆が、存在する場合には基層を有し、それは、図２の基層７について示されるように、存在する場合には、多層被覆を担持することを意味する。基層の組成は、更なる窒化物層の組成と同様に表わされる。
【0058】
各基層の総厚は、存在する場合、表１の列「ｄ（ＢＬ）」に与えられ、これは、図２の基層の厚さｄ７に対応する。各多層被覆の総厚は、存在する場合、表１の列「ｄ（ＭＬ）」に与えられる。全多層被覆厚さに対する全基層厚さの比は、多層被覆が存在する場合、表１の列「ｄ（ＢＬ）／ｄ（ＭＬ）」に与えられ、この比は、図２に開示されるｄ７／ｄ３０比に対応する。被覆の合計厚さは、表１の列「ｄ（合計）」に与えられ、存在する場合の全多層被覆厚さと、存在する場合の全基層厚さとの、合計である。窒化ジルコニウム層の個々の厚さは、存在する場合、表１の列「ｄ（窒化ジルコニウム）」に与えられる。更なる窒化物層の個々の厚さは、存在する場合、表１の列「ｄ（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎα」に与えられる。図１及び図２のｄ４５によって表わされる二層の厚さを、存在する場合、表１の列「ｄ（窒化ジルコニウム）＋ｄ（（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎα」に示す。更なる窒化物層の個々の厚さに対する窒化ジルコニウム層の個々の厚さのそれぞれの比率は、存在する場合、表１の列「ｄ（窒化ジルコニウム）／ｄ（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎα」に与えられる。
使用した各試料のミリング距離を表１の列「ミリング距離」の欄に示す。
使用した各試料のミリング距離を表１の列「ミリング距離」の欄に示す。
【0059】
表１の列「被覆（ＢＬ＝基層、ＭＬ＝多層）」に示される被覆は、それぞれ、以下の方法で窒素雰囲気中での物理蒸着によって堆積された。
【0060】
試料Ａについては、３３．０原子パーセントチタン及び６７．０原子パーセントアルミニウムの合金ターゲット（以下、「ＴｉＡｌ ３３／６７ターゲット」と略記する）を用いて、基層が表１に示す厚さに達するまで、基層を試料Ａの工具本体上に堆積させた。
【0061】
試料Ｂについては、ＴｉＡｌ ３３／６７ターゲットを使用して、第１の更なる窒化物層を、第１の更なる窒化物層が表１の列「ｄ（（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎα」に示されるその個々の厚さに達するまで、試料Ｂの工具本体上に堆積させ、次いで、ジルコニウムターゲットを使用して、第１の窒化ジルコニウム層が表１に示されるその個々の厚さに達するまで、第１の更なる窒化物層上に窒化ジルコニウムの第１の層を堆積させ、その後、第２の更なる窒化物層を、第１の更なる窒化物層と同様にして、第１の窒化ジルコニウム層上に堆積させた。最後の２つの堆積ステップを繰り返して、表１の列「ｄ（ＭＬ）」に示された全多層被覆厚さを有する試料Ａの多層被覆を達成した。ここで、窒化ジルコニウム層が最上層である。窒化ジルコニウム層の厚さは、試料Ｂの多層被覆において同じであることが意図され、窒化ジルコニウム層の間で±１０％の厚さ変動を受ける。更なる窒化物層の厚さは、試料Ｂの多層被覆において同じであることが意図され、更なる窒化物層の間で±１０％の厚さ変動を受ける。
【0062】
試料Ｃ～Ｇ（試料Ｅ１を含む）のそれぞれについて、表１に示されるその組成の基層を、試料Ａの基層と同様に堆積させ、続いて、試料Ｂと同様にして、各基層上に多層被覆を堆積させた。
【0063】
試料Ｈについては、組成４９．５原子パーセントチタン、４９．５原子パーセントアルミニウム及び１．０原子パーセントタンタル（以下、「ＴｉＡｌＴａ ４９．５／４９．５／１ターゲット」と略記する）の合金ターゲットを用いて、試料Ａと同様に、試料Ｈの工具本体上に基層を堆積させ、次いで、ＴｉＡｌ ３３／６７ターゲットの代わりにＴｉＡｌＴａ ４９．５／４９．５／１ターゲットを用いた点で異なるが、試料Ｂと同様に、試料Ｈの基層上に多層被覆を堆積させた。
【0064】
試料Ｉについては、組成４２．５原子パーセントチタン、４２．５原子パーセントアルミニウム及び１５．０原子パーセントタンタル（以下、「ＴｉＡｌＴａ ４２．５／４２．５／１５ターゲット」と略記する）の合金ターゲットを用いて、試料Ａと同様に、試料Ｉの工具本体上に基層を堆積させ、次いで、ＴｉＡｌ ３３／６７ターゲットの代わりにＴｉＡｌＴａ ４２．５／４２．５／１５ターゲットを用いた点で異なるが、試料Ｂと同様に、多層被覆を試料Ｉの基層上に堆積させた。
【0065】
試料Ｊについては、組成２８．５原子パーセントのチタン、６６．５原子パーセントのアルミニウム及び５．０原子パーセントのクロムの合金ターゲット（以下、「ＴｉＡｌＣｒ ２８．５／６６．５／５ターゲット」と略記する）を用いて、試料Ａと同様に、試料Ｊの工具本体上に基層を堆積させ、次いで、ＴｉＡｌ ３３／６７ターゲットの代わりにＴｉＡｌＣｒ ２８．５／６６．５／５ターゲットを用いた点で異なるが、試料Ｂと同様に、試料Ｊの基層上に多層被覆を堆積させた。
【0066】
試料Ｋについては、組成３４．４原子パーセントのチタン、６３．５原子パーセントのアルミニウム及び２．１原子パーセントのバナジウムの合金ターゲット（以下、「ＴｉＡｌＶ ３４．４／６３．５／２．１ターゲット」と略記する）を用いて、試料Ａと同様に、試料Ｋの工具本体上に基層を堆積させ、次いで、ＴｉＡｌ ３３／６７ターゲットの代わりにＴｉＡｌＶ ３４．４／６３．５／２．１ターゲットを用いた点で異なるが、試料Ｂと同様に、試料Ｋの基層上に多層被覆を堆積させた。
【0067】
試料Ｌについては、組成２９．８原子パーセントチタン、６６．０原子パーセントアルミニウム及び４．２原子パーセントケイ素の合金ターゲット（以下、「ＴｉＡｌＳｉ ２９．８／６６／４．２ターゲット」と略記する）を用いて、試料Ａと同様に、試料Ｌの工具本体上に基層を堆積させ、次いで、ＴｉＡｌ ３３／６７ターゲットの代わりにＴｉＡｌＳｉ ２９．８／６６／４．２ターゲットを用いた点で異なるが、試料Ｂと同様に、試料Ｌの基層上に多層被覆を堆積させた。
【0068】
試料Ｍについては、組成３１．０原子パーセントチタン、６５．５原子パーセントアルミニウム及び３．５原子パーセントタングステンの合金ターゲット（以下、「ＴｉＡｌＷ ３１／６５．５／３．５ターゲット」と略記する）を用いて、試料Ａと同様に、試料Ｍの工具本体上に基層を堆積させ、次いで、ＴｉＡｌ ３３／６７ターゲットの代わりにＴｉＡｌＷ３１／６５．５／３．５ターゲットを用いた点で異なるが、試料Ｂと同様に、試料Ｍの基層上に多層被覆を堆積させた。
【0069】
試料Ｎについては、組成３２．０原子パーセントチタン、６５．５原子パーセントアルミニウム及び２．５原子パーセントモリブデン（以下、「ＴｉＡｌＭｏ ３２／６５．５／２．５ターゲット」と略記する）の合金ターゲットを用いて、試料Ａと同様に、試料Ｎの工具本体上に基層を堆積させ、次いで、ＴｉＡｌ ３３／６７ターゲットの代わりにＴｉＡｌＭｏ ３２／６５．５／２．５ターゲットを用いた点で異なるが、試料Ｂと同様に、試料Ｎの基層上に多層被覆を堆積させた。
【0070】
表１の各被覆について与えられた組成、縦列「被覆（ＢＬ＝基層、ＭＬ＝多層）」は、各試料Ａ～Ｎ（試料Ｅ１を含む）について、窒素（Ｎ）などの軽い化学元素検出専用の走査型電子顕微鏡で、エネルギー分散型Ｘ線分光法を用いて測定された組成である。
【0071】
表１の各列において、各被覆について与えられる厚さ「ｄ（ＢＬ）」、「ｄ（ＭＬ）」、「ｄ（総厚）」、「ｄ（窒化ジルコニウム）」及び「ｄ（（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎα）」は、走査型電子顕微鏡を用いて図１及び２と同様に断面で測定されたものであり、測定されたｄ（窒化ジルコニウム）及びｄ（（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎα）は、それぞれ、対応する多層被覆中の対応する窒化ジルコニウム層及び更なる窒化物層の全てに亘る平均厚さである。
【0072】
表１の対応する列に示されるミリング距離は、以下の方法で得られた。試料Ａ～Ｎ（試料Ｅ１を含む）を使用して、同一のミリング条件下で、９０重量パーセントのチタン、６重量パーセントのアルミニウム及び４重量パーセントバナジウムの組成のチタン基合金にミリングした。ミリング条件は、ミリング速度８０ｍ／分、供給速度０．０５ｍｍ、ミリング深さ４ｍｍ及びミリング幅１０ｍｍであった。工具寿命の基準は、摩耗が著しく、刃先の欠けが見られるようになった時点でフライス加工を停止するというものであった。工具寿命基準に達したとき、ミリング距離を記録した。
【0073】
表１に示されるミリング距離の比較により、試料Ｂ～Ｎ（試料Ｅ１を含む）の多層被覆が、試料Ａのように摩耗保護のために基層のみが使用される場合と比較して、より長い工具寿命をもたらすことが示される。
【0074】
試料Ｂ、Ｃ及びＤの比較により、ｄ（窒化ジルコニウム）／ｄ（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαが３．０～１０．０の範囲で（ほぼ）一定（３．４～３．５）に保たれるとき、異なるｄ（ＢＬ）／ｄ（ＭＬ）比の影響が示される。即ち、ミリング距離は、ｄ（ＢＬ）／ｄ（ＭＬ）が０．５～１．７の好ましい範囲内である（試料Ｃは、ｄ（ＢＬ）／ｄ（ＭＬ）＝０．７であり、ミリング距離５４ｍを有する）とき、より大きくなり、ｄ（ＢＬ）／ｄ（ＭＬ）が０．５～１．７の好ましい範囲の外である（試料Ｂは、ｄ（ＢＬ）／ｄ（ＭＬ）＝０（基層なし）であり、ミリング距離４２ｍを有し、試料Ｄはｄ（ＢＬ）／ｄ（ＭＬ）＝２．０であり、ミリング距離４０ｍを有する）とき、より小さくなる。
【0075】
試料Ｅ、Ｅ１及びＦの比較により、ｄ（ＢＬ）／ｄ（ＭＬ）が０．５～１．７の好ましい範囲内で（ほぼ）一定（１．３～１．４）に保たれるとき、異なるｄ（窒化ジルコニウム）／ｄ（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎα比率の影響が示される。即ち、ミリング距離は、ｄ（窒化ジルコニウム）／ｄ（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαが３．０～１０．０の好ましい範囲であるとき、より大きくなり、ｄ（窒化ジルコニウム）／ｄ（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎαが３．０～１０．０の好ましい範囲の外である（試料Ｅ１は、ｄ（窒化ジルコニウム）／ｄ（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎα＝５．２であり、ミリング距離５１ｍを有し、試料Ｅは、ｄ（窒化ジルコニウム）／ｄ（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎα＝１．１であり、ミリング距離４１ｍを有し、試料Ｆは、ｄ（窒化ジルコニウム）／ｄ（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎα＝１１．２であり、ミリング距離４０ｍを有する）とき、より小さくなる。
【0076】
試料Ｆ及びＧの比較により、ｄ（ＢＬ）／ｄ（ＭＬ）が０．５～１．７の好ましい範囲内で一定（１．４）に保たれ、且つ、ｄ（窒化ジルコニウム）／ｄ（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎα比が２．０～１２．０の好ましい範囲内でほぼ一定（１１．０～１１．２）に保たれたとき、種々のｄ（窒化ジルコニウム）厚さの影響が示される。即ち、ミリング距離は、ｄ（窒化ジルコニウム）が３５ｎｍ～７５０ｎｍの範囲内で減少するとき、より大きくなる（試料Ｆはｄ（窒化ジルコニウム）＝７３０ｎｍ及びミリング距離４０ｍを有し、試料Ｇはより小さいｄ（窒化ジルコニウム）＝５６１ｎｍ及びより大きいミリング距離４９ｍを有する）。
【0077】
試料Ｈ及びＩは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｔａ（Ｍｅ＊＝Ｔａ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Jは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｃｒ（Ｍｅ＊＝Ｃｒ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Ｋは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｖ（Ｍｅ＊＝Ｖ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Ｌは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｓｉ（Ｍｅ＊＝Ｓｉ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Jは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｃｒ（Ｍｅ＊＝Ｃｒ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Ｋは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｖ（Ｍｅ＊＝Ｖ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Ｌは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｓｉ（Ｍｅ＊＝Ｓｉ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Ｍは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｗ（Ｍｅ＊＝Ｗ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Ｎは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｍｏ（Ｍｅ＊＝Ｍｏ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Jは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｃｒ（Ｍｅ＊＝Ｃｒ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Ｋは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｖ（Ｍｅ＊＝Ｖ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Ｌは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｓｉ（Ｍｅ＊＝Ｓｉ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Jは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｃｒ（Ｍｅ＊＝Ｃｒ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Ｋは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｖ（Ｍｅ＊＝Ｖ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Ｌは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｓｉ（Ｍｅ＊＝Ｓｉ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Ｍは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｗ（Ｍｅ＊＝Ｗ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
試料Ｎは、それぞれ、Ｍｅ＝Ｍｏ（Ｍｅ＊＝Ｍｏ）及びより大きい０～０．３０の範囲のｙを有する。
【0078】
それぞれ、基層及び基層によって担持される多層被覆を有する以下の更なる試料Ｃ１～Ｃ６を作製した。ここで、更なる試料の多層被覆の各々は、図２の第２の実施形態と同様に積層された窒化ジルコニウム層及び更なる窒化物層を有し、基層、更なる窒化物層及び窒化ジルコニウム層の厚さは、表１の試料Ｃのそれぞれの厚さに近い（試料Ｃの対応する層厚さに対して±１０％の厚さの差）。
【0079】
試料Ｃ１：ＢＬ（（Ｔｉ０．２１Ａｌ０．７９）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．２１Ａｌ０．７９）Ｎ１．０)
試料Ｃ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．３０Ａｌ０．７０）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３０Ａｌ０．７０）Ｎ１．０)
試料Ｃ３：ＢＬ（（Ｔｉ０．３１Ａｌ０．６９）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３１Ａｌ０．６９）Ｎ１．０)
試料Ｃ４：ＢＬ（（Ｔｉ０．３９Ａｌ０．６１）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３９Ａｌ０．６１）Ｎ１．０)
試料Ｃ５：ＢＬ（（Ｔｉ０．５１Ａｌ０．４９）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．５１Ａｌ０．４９）Ｎ１．０)
試料Ｃ６：ＢＬ（（Ｔｉ０．６０Ａｌ０．４０）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．６０Ａｌ０．４０）Ｎ１．０)
試料Ｃ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．３０Ａｌ０．７０）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３０Ａｌ０．７０）Ｎ１．０)
試料Ｃ３：ＢＬ（（Ｔｉ０．３１Ａｌ０．６９）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３１Ａｌ０．６９）Ｎ１．０)
試料Ｃ４：ＢＬ（（Ｔｉ０．３９Ａｌ０．６１）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３９Ａｌ０．６１）Ｎ１．０)
試料Ｃ５：ＢＬ（（Ｔｉ０．５１Ａｌ０．４９）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．５１Ａｌ０．４９）Ｎ１．０)
試料Ｃ６：ＢＬ（（Ｔｉ０．６０Ａｌ０．４０）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．６０Ａｌ０．４０）Ｎ１．０)
【0080】
ｘ＝０．４～０．８及びｙ＝０を有する試料Ｃ１～Ｃ６の各々は、表１に示される試料Ｃのミリング距離に近いミリング距離を有していた。
【0081】
表１に示す試料Ｃのミリング距離に近いミリング距離を有し、試料Ｃの被覆組成及び被覆構造に近い（α（α＝β）＝１．１及びα（α＝β）＝０．９）更なる試料を作製した。
【0082】
それぞれ、基層及び基層によって担持される多層被覆を有する以下の更なる試料Ｈ１及びＨ２を作製した。ここで、更なる試料の多層被覆の各々は、図２の第２の実施形態と同様に積層された窒化ジルコニウム層及び更なる窒化物層を有し、基層、更なる窒化物層及び窒化ジルコニウム層の厚さは、表１の試料Ｈのそれぞれの厚さに近い（試料Ｈの対応する層厚さに対して±１０％の厚さの差）。
【0083】
試料Ｈ１：ＢＬ（（Ｔｉ０．３４Ａｌ０．６１Ｔａ０．０５）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３４Ａｌ０．６１Ｔａ０．０５）Ｎ１．０）
試料Ｈ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．３０Ａｌ０．５９Ｔａ０．１１）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３０Ａｌ０．５９Ｔａ０．１１）Ｎ１．０）
試料Ｈ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．３０Ａｌ０．５９Ｔａ０．１１）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３０Ａｌ０．５９Ｔａ０．１１）Ｎ１．０）
【0084】
ｘ＝０．４～０．８及び０より大きく０．３より小さいｙを有する試料Ｈ１及びＨ２は、表１に示される試料Ｈのミリング距離に近いミリング距離を有していた。
【0085】
それぞれ、基層及び基層によって担持される多層被覆を有する更なる試料Ｊ１及びＪ２を作製した。ここで、更なる試料の多層被覆の各々は、図２の第２の実施形態と同様に積層された窒化ジルコニウム層及び更なる窒化物層を有し、基層、更なる窒化物層及び窒化ジルコニウム層の厚さは、表１の試料Ｊのそれぞれの厚さに近い（試料Ｊの対応する層厚さに対して±１０％の厚さの差）。
【0086】
試料Ｊ１：ＢＬ（（Ｔｉ０．１３Ａｌ０．６０Ｃｒ０．２７）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．１３Ａｌ０．６０Ｃｒ０．２７）Ｎ１．０）
試料Ｊ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．２６Ａｌ０．６１Ｃｒ０．１３）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．２６Ａｌ０．６１Ｃｒ０．１３）Ｎ１．０）
試料Ｊ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．２６Ａｌ０．６１Ｃｒ０．１３）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．２６Ａｌ０．６１Ｃｒ０．１３）Ｎ１．０）
【0087】
ｘ＝０．４～０．８及び０より大きく０．３より小さいｙを有する試料Ｊ１及びＪ２は、表１に示される試料Ｊのミリング距離に近いミリング距離を有していた。
【0088】
それぞれ、基層及び基層によって担持される多層被覆を有する更なる試料Ｋ１及びＫ２を作製した。ここで、更なる試料の多層被覆の各々は、図２の第２の実施形態と同様に積層された窒化ジルコニウム層及び更なる窒化物層を有し、基層、更なる窒化物層及び窒化ジルコニウム層の厚さは、表１の試料Ｋのそれぞれの厚さに近い（試料Ｋの対応する層厚さに対して±１０％の厚さの差）。
【0089】
試料Ｋ１：ＢＬ（（Ｔｉ０．１９Ａｌ０．５９Ｖ０．２２）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．１９Ａｌ０．５９Ｖ０．２２）Ｎ１．０）
試料Ｋ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．２６Ａｌ０．５９Ｖ０．１５）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．２６Ａｌ０．５９Ｖ０．１５）Ｎ１．０）
試料Ｋ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．２６Ａｌ０．５９Ｖ０．１５）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．２６Ａｌ０．５９Ｖ０．１５）Ｎ１．０）
【0090】
ｘ＝０．４～０．８及び０より大きく０．３より小さいｙを有する試料Ｋ１及びＫ２は、表１に示される試料Ｋのミリング距離に近いミリング距離を有していた。
【0091】
それぞれ、基層及び基層によって担持される多層被覆を有する更なる試料Ｌ１及びＬ２を作製した。ここで、更なる試料の多層被覆の各々は、図２の第２の実施形態と同様に積層された窒化ジルコニウム層及び更なる窒化物層を有し、基層、更なる窒化物層及び窒化ジルコニウム層の厚さは、表１の試料Ｌのそれぞれの厚さに近い（試料Ｌの対応する層厚さに対して±１０％の厚さの差）。
【0092】
試料Ｌ１：ＢＬ（（Ｔｉ０．１８Ａｌ０．５９Ｓｉ０．２３）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．１８Ａｌ０．５９Ｓｉ０．２３）Ｎ１．０）
試料Ｌ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．２７Ａｌ０．６１Ｓｉ０．１２）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．２７Ａｌ０．６１Ｓｉ０．１２）Ｎ１．０）
試料Ｌ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．２７Ａｌ０．６１Ｓｉ０．１２）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．２７Ａｌ０．６１Ｓｉ０．１２）Ｎ１．０）
【0093】
ｘ＝０．４～０．８であり、ｙが０より大きく０．３より小さい試料Ｌ１及びＬ２の各々は、表１に示される試料Ｌのミリング距離に近いミリング距離を有していた。
【0094】
それぞれ、基層及び基層によって担持される多層被覆を有する更なる試料Ｍ１及びＭ２を作製した。ここで、更なる試料の多層被覆の各々は、図２の第２の実施形態と同様に積層された窒化ジルコニウム層及び更なる窒化物層を有し、基層、更なる窒化物層及び窒化ジルコニウム層の厚さは、表１の試料Ｍのそれぞれの厚さに近い（試料Ｍの対応する層厚さに対して±１０％の厚さの差）。
【0095】
試料Ｍ１：ＢＬ（（Ｔｉ０．１２Ａｌ０．６０Ｗ０．２８）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．１２Ａｌ０．６０Ｗ０．２８）Ｎ１．０）
試料Ｍ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．２４Ａｌ０．５９Ｗ０．１７）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．２４Ａｌ０．５９Ｓｉ０．１７）Ｎ１．０）
試料Ｍ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．２４Ａｌ０．５９Ｗ０．１７）Ｎ１．０）＋ＭＬ(窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．２４Ａｌ０．５９Ｓｉ０．１７）Ｎ１．０）
【0096】
ｘ＝０．４～０．８であり、ｙが０より大きく０．３より小さい試料Ｍ１及びＭ２の各々は、表１に示される試料Ｍのミリング距離に近いミリング距離を有していた。
【0097】
それぞれ、基層及び基層によって担持される多層被覆を有する更なる試料Ｎ１及びＮ２を作製した。ここで、更なる試料の多層被覆の各々は、図２の第２の実施形態と同様に積層された窒化ジルコニウム層及び更なる窒化物層を有し、基層、更なる窒化物層及び窒化ジルコニウム層の厚さは、表１の試料Ｎのそれぞれの厚さに近い（試料Ｎの対応する層厚さに対して±１０％の厚さの差）。
【0098】
試料Ｎ１：ＢＬ（（Ｔｉ０．３２Ａｌ０．５９Ｍｏ０．０９）Ｎ１．０）＋ＭＬ（窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３２Ａｌ０．５９Ｍｏ０．０９）Ｎ１．０）
試料Ｎ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．１８Ａｌ０．６１Ｍｏ０．２１）Ｎ１．０）＋ＭＬ（窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．１８Ａｌ０．６１Ｍｏ０．２１）Ｎ１．０）
試料Ｎ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．１８Ａｌ０．６１Ｍｏ０．２１）Ｎ１．０）＋ＭＬ（窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．１８Ａｌ０．６１Ｍｏ０．２１）Ｎ１．０）
【0099】
ｘ＝０．４～０．８であり、ｙが０より大きく０．３より小さい試料Ｎ１及びＮ２の各々は、表１に示される試料Ｎのミリング距離に近いミリング距離を有していた。
【0100】
それぞれ、基層及び基層によって担持される多層被覆を有する更なる試料Ｏ１～Ｏ３を作製した。ここで、更なる試料の多層被覆の各々は、図２の第２の実施形態と同様に積層された窒化ジルコニウム層及び更なる窒化物層を有し、基層、更なる窒化物層及び窒化ジルコニウム層の厚さは、表１の試料Ｎのそれぞれの厚さに近い（試料Ｎの対応する層厚さに対して±１０％の厚さの差）。
【0101】
試料Ｏ１：ＢＬ（（Ｔｉ０．３５Ａｌ０．６０Ｎｂ０．０５）Ｎ１．０）＋ＭＬ（窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３５Ａｌ０．６０Ｎｂ０．０５）Ｎ１．０）
試料Ｏ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．３０Ａｌ０．５９Ｎｂ０．１１）Ｎ１．０）＋ＭＬ（窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３０Ａｌ０．５９Ｎｂ０．１１）Ｎ１．０）
試料Ｏ３：ＢＬ（（Ｔｉ０．２１Ａｌ０．５９Ｎｂ０．２０）Ｎ１．０）＋ＭＬ（窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．２１Ａｌ０．５９Ｎｂ０．２０）Ｎ１．０）
試料Ｏ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．３０Ａｌ０．５９Ｎｂ０．１１）Ｎ１．０）＋ＭＬ（窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３０Ａｌ０．５９Ｎｂ０．１１）Ｎ１．０）
試料Ｏ３：ＢＬ（（Ｔｉ０．２１Ａｌ０．５９Ｎｂ０．２０）Ｎ１．０）＋ＭＬ（窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．２１Ａｌ０．５９Ｎｂ０．２０）Ｎ１．０）
【0102】
ｘ＝０．４～０．８であり、ｙが０より大きく０．３より小さい試料Ｏ１～Ｏ３の各々は、表１に示される試料Ｎのミリング距離に近いミリング距離を有していた。
【0103】
それぞれ、基層及び基層によって担持される多層被覆を有する更なる試料Ｐ１～Ｐ３を作製した。ここで、更なる試料の多層被覆の各々は、図２の第２の実施形態と同様に積層された窒化ジルコニウム層及び更なる窒化物層を有し、基層、更なる窒化物層及び窒化ジルコニウム層の厚さは、表１の試料Ｎのそれぞれの厚さに近い（試料Ｎの対応する層厚さに対して±１０％の厚さの差）。
【0104】
試料Ｐ１：ＢＬ（（Ｔｉ０．３２Ａｌ０．６１Ｈｆ０．０７）Ｎ１．０）＋ＭＬ（窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．３２Ａｌ０．６１Ｈｆ０．０７）Ｎ１．０
試料Ｐ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．２４Ａｌ０．６１Ｈｆ０．１５）Ｎ１．０）＋ＭＬ（窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．２４Ａｌ０．６１Ｈｆ０．１５）Ｎ１．０）
試料Ｐ３：ＢＬ（（Ｔｉ０．１５Ａｌ０．５９Ｈｆ０．２６）Ｎ１．０）＋ＭＬ（窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．１５Ａｌ０．５９Ｈｆ０．２６）Ｎ１．０）
試料Ｐ２：ＢＬ（（Ｔｉ０．２４Ａｌ０．６１Ｈｆ０．１５）Ｎ１．０）＋ＭＬ（窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．２４Ａｌ０．６１Ｈｆ０．１５）Ｎ１．０）
試料Ｐ３：ＢＬ（（Ｔｉ０．１５Ａｌ０．５９Ｈｆ０．２６）Ｎ１．０）＋ＭＬ（窒化ジルコニウム／（Ｔｉ０．１５Ａｌ０．５９Ｈｆ０．２６）Ｎ１．０）
【0105】
ｘ＝０．４～０．８であり、ｙが０より大きく０．３より小さい試料Ｐ１～Ｐ３の各々は、表１に示される試料Ｎのミリング距離に近いミリング距離を有していた。
【0106】
図３は、図２の断面における試料Ｅ１の後方散乱電子から得られた走査型電子顕微鏡写真を示す。
図３は、下から上へ、試料Ｅ１の工具本体の一部（明るく白い、薄い底部スラブ）、試料Ｅ１の基層（より大きいダークグレイのスラブ）及び試料Ｅ１の多層被覆（より薄いグレイスラブは更なる窒化物層であり、より厚いライトグレイのスラブは窒化ジルコニウム層である）を示す。
図３は、下から上へ、試料Ｅ１の工具本体の一部（明るく白い、薄い底部スラブ）、試料Ｅ１の基層（より大きいダークグレイのスラブ）及び試料Ｅ１の多層被覆（より薄いグレイスラブは更なる窒化物層であり、より厚いライトグレイのスラブは窒化ジルコニウム層である）を示す。
【0107】
図３の顕微鏡写真は、７つのジルコニウム層及び６つの更なる窒化物層を示している。最も外側の２つの層（黒く明るい「最上層」）は、試料調製によるものであり、試料Ｅ１の被覆の一部ではない。図３の顕微鏡写真は、工具本体に最も近い窒化ジルコニウム層が基層によって担持され、工具本体から更に離れた窒化ジルコニウム層は、それぞれ、更なる窒化物層のうちの１つによって担持され、各窒化ジルコニウム層は、それを担持する更なる窒化物層よりも厚いことを示す。
【0108】
［実験結果］
【表1】
【図1】
【図2】
【図3】
【手続補正書】
【提出日】2024-08-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
工具本体（２）及び多層被覆（３，３０）を有する切削工具（１，１０）であって、多層被覆（３，３０）は、切削中の摩耗から工具本体（２）を保護し、多層被覆（３，３０）は、複数の窒化ジルコニウム層（４）を有し、多層被覆（３，３０）は、前記複数の窒化ジルコニウム層（４）と交互に積層された複数の更なる窒化物層（５）を有し、前記複数の更なる窒化物層（５）の各々は、前記複数の窒化ジルコニウム層（４）の１つを担持し、前記複数の更なる窒化物層（５）は、それぞれ、（Ｔｉ１－ｘ－ｙＡｌｘＭｅｙ）Ｎα（式中、ｘ＝０．２～０．９及びｙ＝０～０．３であり、式中、Ｍｅは、それぞれ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｎｂ及びＭｏから選択される１つ以上の金属原子であり、α＝０．９～１．１である。）の原子組成を有し、前記複数の窒化ジルコニウム層（４）のそれぞれは、３５ｎｍ～７５０ｎｍの範囲の厚さ（ｄ４）を有し、前記更なる窒化物層（５）のそれぞれは、３０ｎｍ～３００ｎｍの範囲の厚さ（ｄ５）を有し、前記複数の窒化ジルコニウム層（４）の少なくとも１つは、この窒化ジルコニウム層（４）を担持する前記複数の更なる窒化物層（５）の１つよりも厚い切削工具（１，１０）。
【請求項2】
前記のより厚い窒化ジルコニウム層（４）は、この窒化ジルコニウム層（５）を担持する前記更なる窒化物層（５）よりも１．２～１５．０倍厚い、請求項１に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項3】
前記切削工具（１，１０）が、基層（７）を有し、前記基層（７）は、（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊
ｂ）Ｎβの原子組成を有し、ａ＝０．２０～０．９０且つｂ＝０～０．３０であり、Ｍｅ＊は、それぞれ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｎｂ及びＭｏから選択される１つ以上の金属原子であり、前記基層（７）は、前記工具本体（２）の部分上に前記多層被覆（３，３０）を担持し、前記基層（７）は、前記複数の更なる窒化物層（５）のいずれよりも厚い、請求項１に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項4】
前記基層（７）が前記複数の窒化ジルコニウム層（４）の１つを担持する、請求項３に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項5】
前記基層（７）が５００ｎｍ～１５０００ｎｍの範囲の総厚（ｄ７）を有する、請求項３に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項6】
前記基層（７）が総厚（ｄ７）を有し、前記多層被覆（３，３０）が総厚（ｄ３，ｄ３０）を有し、前記多層被覆（３，３０）の総厚（ｄ３，ｄ３０）に対する前記基層（７）の総厚（ｄ７）の比が０より大きく３．０までの範囲である、請求項３に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項7】
前記工具本体（２）が超硬合金から作製される、請求項１に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項8】
前記超硬合金が該超硬合金中に５重量パーセント～２０重量パーセントの量の金属合金を有し、前記金属合金がコバルト基合金であり、前記超硬合金が炭化タングステン粒子である炭化物粒子を有する、請求項７に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項9】
前記のより厚い窒化ジルコニウム層（４）の厚さ（ｄ４）と該より厚い窒化ジルコニウム層（４）を担持する前記更なる窒化物層（５）の厚さ（ｄ５）との合計が、６５ｎｍ～１０５０ｎｍの範囲の二層厚さ（ｄ４５）になる、請求項１に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項10】
前記複数の窒化ジルコニウム層（４）が、前記のより厚い窒化ジルコニウム層（４）の厚さ（ｄ４）である同じ個々の厚さ（ｄ４）を有し、前記複数の更なる窒化物層（５）が前記のより厚い窒化ジルコニウム層（５）を担持する前記更なる窒化物層（４）の厚さ（ｄ４）である同じ個々の厚さ（ｄ５）を有する、請求項１に記載の切断工具（１，１０）。
【請求項11】
前記複数の窒化ジルコニウム層（４）の個々の厚さ（ｄ４）が、前記複数の更なる窒化物層（５）の個々の厚さ（ｄ５）よりも１．２～１５倍大きい、請求項１０に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項12】
前記のより厚い窒化ジルコニウム層（４）が金属チップ接触のために露出された多層被覆（３，３０）の最上層（４）である、請求項１に記載の切断工具（１，１０）。
【請求項13】
前記多層被覆（３，３０）が、５００ｎｍ～１５０００ｎｍの範囲の総厚（ｄ３，ｄ３０）を有する、請求項１に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項14】
前記多層被覆（３，３０）の総厚（ｄ３，ｄ３０）及び前記基層（７）の総厚（ｄ７）が、合計で、１０００ｎｍ～２５０００ｎｍの範囲の接合部厚さ（ｄ７３０）になる、請求項３に記載の切削工具（１，１０）。
【請求項15】
前記複数の窒化ジルコニウム層（４）の各々及び前記複数の更なる窒化物層（５）の各々が、物理蒸着によって堆積されている、請求項１に記載の切削工具（１，１０）。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0053】
基層７は、（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊）Ｎβの原子構成を有する。ここで、ａ＝０．２０～０．９０且つｂ＝０～０．３０、好ましくはａ＝０．４０～０．８０且つｂ＝０～０．３０、であり、β＝０．９～１．１であり、Ｍｅ
＊
は、それぞれ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｎｂ及びＭｏから選択される１つ又は複数の金属原子である。ｂ＝０のとき、（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊
ｂ）Ｎβの原子構成は（Ｔｉ１－ａＡｌａ）Ｎβとなる。β＝１．０のとき、（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊
ｂ）Ｎβは、（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊
ｂ）Ｎ１．０になる。ｂ＝０且つβ＝１．０のとき、（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊
ｂ）Ｎβは（Ｔｉ１－ａＡｌａ）Ｎ１．０になる。図２に示される実施形態では、基層７は、更なる窒化物層５の原子組成に適合するように設定された原子組成（Ｔｉ１－ａ－ｂＡｌａＭｅ＊
ｂ）Ｎβを有し、更なる窒化物層５について記載された「同じ原子組成」という上記の意味で同じ原子組成を有し、即ち、ｘ＝ａ、ｙ＝ｂ、α＝β及びＭｅ＝Ｍｅ＊であり、物理蒸着中に生じる揺らぎの範囲内であるか、又は基層７の形成のための別のプロセスが使用される場合、そのプロセスの揺らぎの範囲内である。ｘ＝ａ、ｙ＝ｂ、α＝β及びＭｅ＝Ｍｅ＊が意図される場合、同じターゲットを使用して、物理蒸着下で基層７及び更なる窒化物層５を堆積させることができる。
【国際調査報告】