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【発明の名称】 硬質被覆層が高速切削加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する穴なし表面被覆サーメット製切削スローアウエイチップ
【発明者】 【氏名】原 央
【氏名】本間 哲彦
【氏名】功刀 斉
【課題】高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する穴なし被覆切削チップを提供する。

【解決手段】チップ基体の表面に、下部層としてＴｉ化合物層、上部層として酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムの２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）、の硬質被覆層を蒸着形成してなり、工具本体にクランプ駒による挟み締めにより取り付けられる穴なし被覆切削チップにおいて、前記上部層の２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）の全面に、窒化チタン層からなる研磨材層を０．５〜５μｍの平均層厚で蒸着形成した状態で、ウエットブラストにて、噴射研磨材としてＡｌ2Ｏ3微粒を配合した研磨液を噴射し、前記クランプ駒当接面部分の研磨材層を残して、前記２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）の表面を研磨して、その表面粗さをＲａ：０．２μｍ以下としてなる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化タングステン基超硬合金または炭窒化チタン基サーメットで構成されチップ基体の切刃稜線部を含むすくい面および逃げ面の全面に、
下部層として、炭化チタン層、窒化チタン層、炭窒化チタン層、炭酸化チタン層、および炭窒酸化チタン層のうちの１層または２層以上からなり、かつ３〜２０μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層、

上部層として、１〜１５μｍの平均層厚を有し、化学蒸着した状態で、酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムの２相混合酸化物組織を有し、かつ、前記酸化ジルコニウムは、Ｚｒの含有割合に換算して、層中に含有するＡｌとＺｒの合量に占める割合（原子比）で、０．０１〜０．２０である、酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムの２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）、

で構成された硬質被覆層を蒸着形成してなり、かつ、工具本体にクランプ駒による挟み締めにより交換自在に取り付けられる穴なし表面被覆サーメット製切削スローアウエイチップにおいて、
上記硬質被覆層の上部層である酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムの２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）の全面に、０．５〜５μｍの平均層厚を有する窒化チタン層で構成された研磨材層を蒸着形成した状態で、
ウエットブラストにて、噴射研磨材として、水との合量に占める割合で１５〜６０質量％の酸化アルミニウム微粒を配合した研磨液を噴射し、
上記の研磨材層のウエットブラストによる粉砕化窒化チタン微粒と、噴射研磨材としての酸化アルミニウム微粒の共存下で、上記クランプ駒当接面部分の上記研磨材層を残して、上記硬質被覆層の上部層を構成する酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムの２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）の表面を研磨して、切刃稜線部を含むすくい面および逃げ面の表面粗さを準拠規格ＪＩＳ・Ｂ０６０１−１９９４に基いた測定で、Ｒａ：０．２μｍ以下としたことを特徴とする、硬質被覆層が高速切削加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する穴なし表面被覆サーメット製切削スローアウエイチップ。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に各種の鋼や鋳鉄などの高速切削加工に用いた場合に、硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する穴なし表面被覆サーメット製切削スローアウエイチップ（以下、被覆切削チップという）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に、図３に概略斜視図で示される通り、炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金または炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）基サーメットで構成された基体（以下、これらを総称してチップ基体という）の切刃稜線部を含むすくい面および逃げ面の全面に、
下部層として、炭化チタン（以下、ＴｉＣで示す）層、窒化チタン（以下、同じくＴｉＮで示す）層、炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）層、炭酸化チタン（以下、ＴｉＣＯで示す）層、および炭窒酸化チタン（以下、ＴｉＣＮＯで示す）層のうちの１層または２層以上からなり、かつ３〜２０μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層、
上部層として、１〜１５μｍの平均層厚を有し、かつ化学蒸着した状態で酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムの２相混合酸化物組織を有する２相混合酸化物層（以下、Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層で示す）、
で構成された硬質被覆層を蒸着形成してなる被覆切削チップが知られており、また、上記被覆切削チップが、図５に概略斜視図で示されるとおり、工具本体、例えばシャンク部の先端部にシートを介して載置され、チップ上面にクランプ駒の先端部を当接させ、前記クランプ駒後部に設けたクランプねじの締め込みにより交換自在に挟み締め固定した状態で、例えば各種の鋼や鋳鉄などの連続切削や断続切削に用いられることは良く知られている。
【０００３】

そして、上記２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）は、次のような条件で化学蒸着することにより形成されることが知られている。
（イ）反応ガス組成（体積％）
ＡｌＣｌ３： １〜１０ ％、
ＺｒＣｌ４： ０．０１〜１０ ％、
ＣＯ2 ： １〜３０ ％、
ＨＣｌ： １〜３０ ％、
Ｈ２Ｓ： ０．０１〜１ ％、
Ｈ2：残り、
（ロ）反応雰囲気温度 ： ９００〜１０５０ ℃、
（ハ）反応雰囲気圧力 ： ４〜７０ ｋＰａ（３０〜５２５ ｔｏｒｒ）、
【０００４】
また、上記の被覆切削チップにおいて、これの硬質被覆層の構成層は、一般に粒状結晶組織を有し、さらに、下部層であるＴｉ化合物層を構成するＴｉＣＮ層を、層自身の強度向上を目的として、通常の化学蒸着装置にて、反応ガスとして有機炭窒化物を含む混合ガスを使用し、７００〜９５０℃の中温温度域で化学蒸着することにより形成して縦長成長結晶組織をもつようにすることも知られている。

さらに、被覆切削チップの硬質被覆層を構成する上部層の表面を、切削性能を向上させる目的でウエットブラスト処理して、平滑化することも知られている。
【特許文献１】特開２０００−３３４６０５号公報
【特許文献２】特開２００４−４２１５０号公報
【特許文献３】特開平６−８０１０号公報
【特許文献４】特開平８−２７６３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の切削装置の高性能化はめざましく、一方で切削加工に対する省力化および省エネ化、さらに低コスト化の要求は強く、これに伴い、切削加工は高速化の傾向にあるが、上記の従来被覆切削チップにおいては、これを鋼や鋳鉄などの通常の条件での連続切削や断続切削に用いた場合には問題はないが、特に切削速度が３５０ｍ／ｍｉｎ．を越える高速で切削加工を行なうのに用いた場合には、硬質被覆層の上部層を構成する２相混合酸化物層にチッピング（微少欠け）が発生し易く、この結果比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記の２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）が硬質被覆層の上部層を構成する被覆切削チップに着目し、特にＡｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層の耐チッピング性向上を図るべく研究を行った結果、
（ａ）上記の従来被覆切削チップにおける硬質被覆層の上部層を構成するＡｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層の表面に、ウエットブラストにて、噴射研磨材として、水との合量に占める割合で１５〜６０質量％の酸化アルミニウム（以下、Ａｌ2Ｏ3で示す）微粒を配合した研磨液を噴射して、研磨すると、前記Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層は、準拠規格ＪＩＳ・Ｂ０６０１−１９９４に基いた測定（以下の表面粗さは全てかかる準拠規格に基いた測定値を示す）で、Ｒａ：０．３〜０．６μｍの表面粗さを示すようになるが、この結果の前記Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層の表面を、ウエットブラストにてＲａ：０．３〜０．６μｍの表面粗さに平滑化した被覆切削チップを用いても、切削速度が３５０ｍ／ｍｉｎ．を越えた高速切削加工では切刃部におけるチッピング発生を満足に抑制することはできないこと。
【０００７】
（ｂ）一方、図２に概略斜視図で示される通り、上記の従来被覆切削チップにおける硬質被覆層の上部層を構成するＡｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層の切刃稜線部を含むすくい面および逃げ面の全面に、通常の化学蒸着装置を用い、通常の条件、例えば表３に示される条件で、かつ、０．５〜５μｍの平均層厚で、窒化チタン（以下、ＴｉＮで示す）層を蒸着形成した状態で、
上記（ａ）におけると同じくウエットブラストにて、噴射研磨材として、水との合量に占める割合で１５〜６０質量％のＡｌ2Ｏ3微粒を配合した研磨液を噴射すると、上記ＴｉＮ層（以下、ＴｉＮ研磨材層という）は、前記Ａｌ2Ｏ3微粒によって粉砕微粒化し、ＴｉＮ微粒となって前記Ａｌ2Ｏ3微粒の共存下で研磨材として作用し、硬質被覆層の上部層を構成するＡｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層の表面を研磨することになり、この結果研磨後の前記Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層の表面は、Ｒａ：０．２μｍ以下の表面粗さにまで平滑化されるようになり、この上部層であるＡｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層の表面がＲａ：０．２μｍ以下の表面粗さに平滑化した被覆切削チップを用いて、高速切削加工を行った場合、３５０ｍ／ｍｉｎ．を越える切削速度でも切刃部におけるチッピング発生が防止され、前記硬質被覆層は長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮するようになること。
【０００８】

（ｃ）上記の通り、切削速度が３５０ｍ／ｍｉｎ．を越えた高速切削加工では、被覆切削チップの切刃部に懸かる負荷はきわめて高いものになるため、特にフライス切削の場合、工具本体への被覆切削チップの取り付けに際しては、きわめて高い挟み締め力で取り付けが行なわれることになり、この結果被覆切削チップのクランプ駒当接部の硬質被覆層に対する圧縮応力はきわめて高いものとなるばかりでなく、これに対応して、切削加工時にクランプ駒当接部における機械的震動はきわめて強力なものとなるので、特に上部層を構成するＡｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層は、ビッカース硬さ（Ｈｖ）で約２４００の高硬度を有することと相俟って、これに割れが発生し易くなり、これが原因で硬質被覆層に剥離やチッピングが発生するようになるが、図１に概略斜視図で示される通り、前記ウエットブラストに際して、クランプ駒当接部を研磨せず、この部分のＴｉＮ研磨材層を残した状態にしておくと、前記ＴｉＮ研磨材層は前記Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層に比して、相対的にきわめて低いＨｖ：約１９５０の硬さをもつほか、高強度を具備するものであるため、図３に概略斜視図で示される通り、工具本体へのクランプ駒による被覆切削チップの取り付けに際して、高い挟み締め力の緩衝層として作用し、この結果前記Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層に対する圧縮応力を著しく緩和し、さらに、切削加工時に発生する強力な機械的震動の前記クランプ駒への伝達を吸収し、緩和する防震層としても作用し、これによって前記Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層に対する前記クランプ駒による震動攻撃が緩和されることから、前記Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層における剥離やチッピング発生の原因となる割れ発生が防止されるようになること。

以上（ａ）〜（ｃ）に示される研究結果を得たのである。
【０００９】
この発明は、上記の研究結果に基づいてなされたものであって、ＷＣ基超硬合金またはＴｉＣＮ基サーメットで構成されたチップ基体の切刃稜線部を含むすくい面および逃げ面の全面に、
下部層として、ＴｉＣ層、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣＯ層、およびＴｉＣＮＯ層のうちの１層または２層以上からなり、かつ３〜２０μｍの全体平均層厚を有するＴｉ化合物層、
上部層として、１〜１５μｍの平均層厚を有し、化学蒸着した状態で酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムの２相混合酸化物組織を有し、かつ、前記酸化ジルコニウムは、Ｚｒの含有割合に換算して、層中に含有するＡｌとＺｒの合量に占める割合（原子比）で０．０１〜０．２０である、酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムの２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）、
で構成された硬質被覆層を蒸着形成してなり、かつ、工具本体にクランプ駒による挟み締めにより交換自在に取り付けられる被覆切削チップにおいて、
上記硬質被覆層の上部層である酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムの２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）の全面に、０．５〜５μｍの平均層厚で、ＴｉＮ研磨材層を蒸着形成した状態で、
ウエットブラストにて、噴射研磨材として、水との合量に占める割合で１５〜６０質量％のＡｌ２Ｏ３微粒を配合した研磨液を噴射し、

上記のＴｉＮ研磨材層のウエットブラストによる粉砕化ＴｉＮ微粒と、噴射研磨材としてのＡｌ２Ｏ３微粒の共存下で、上記クランプ駒当接面部分の研磨材層を残して、上記硬質被覆層の上部層を構成する２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）の表面を研磨して、切刃稜線部を含むすくい面および逃げ面の表面粗さを準拠規格ＪＩＳ・Ｂ０６０１−１９９４に基いた測定で、Ｒａ：０．２μｍ以下としてなる、硬質被覆層が高速切削加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する穴なし表面被覆サーメット製切削スローアウエイチップ（被覆切削チップ）に特徴を有するものである。
【００１０】
以下に、この発明の被覆切削チップの硬質被覆層およびＴｉＮ研磨材層、さらにウエットブラストで用いられる研磨液のＡｌ2Ｏ3微粒に関して、上記の通りに数値限定した理由を説明する。
（ａ）硬質被覆層
（ａ−１）下部層のＴｉ化合物層
Ｔｉ化合物層は、２相混合酸化物層の下部層として存在し、自身の具備するすぐれた高温強度によって硬質被覆層の高温強度向上に寄与するほか、チップ基体と２相混合酸化物層のいずれにも強固に密着し、よって硬質被覆層のチップ基体に対する密着性を向上させる作用を有するが、その全体平均層厚が３μｍ未満では、前記作用を十分に発揮させることができず、一方その全体平均層厚が２０μｍを越えると、特に高熱発生を伴なう高速切削では熱塑性変形を起し易くなり、これが偏摩耗の原因となることから、その全体平均層厚を３〜２０μｍと定めた。
【００１１】
（ａ−２）上部層の２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）

酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムの２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）からなる上部層は、そのＡｌ成分によって、すぐれた高温硬さと耐熱性を、また、そのＺｒ成分によって、すぐれた高温強度を備え、被覆切削チップの切削性能（耐チッピング性、耐摩耗性）向上に寄与するが、２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）における酸化ジルコニウムの含有割合は、Ｚｒの含有割合に換算して、層中に含有するＡｌとＺｒの合量に占める割合（＝Ｚｒ／（Ａｌ＋Ｚｒ））で、０．０１〜０．２０(但し、原子比）の範囲内のものとする。Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層における酸化ジルコニウムの含有割合を示すこの値が０．０１未満であると、上部層の高温強度の向上の効果が少なく、一方、この値が０．２０を超えると、上部層における酸化アルミニウム量の相対的な減少により高温硬さ、耐熱性の低下が生じ、その結果として耐摩耗性劣化の傾向がみられるので、２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）における酸化ジルコニウムの含有割合（原子比で換算したＺｒ／（Ａｌ＋Ｚｒ）の値）を、上記のとおり、０．０１〜０．２０の範囲内の値とする。
また、その平均層厚が１μｍ未満では、所望のすぐれた切削性能を長期に亘って発揮させることができず、一方その平均層厚が１５μｍを越えて厚くなりすぎると、チッピングが発生し易くなることから、その平均層厚を１〜１５μｍと定めた。
【００１２】
（ｂ）ＴｉＮ研磨材層
上記の通り、ＴｉＮ研磨材層は、ウエットブラスト時に、研磨液に噴射研磨材として配合したＡｌ2Ｏ3微粒によって粉砕微粒化し、ＴｉＮ微粒となって前記Ａｌ2Ｏ3微粒との共存下で研磨材として作用し、硬質被覆層の上部層を構成する２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）の表面を研磨するが、この場合、その平均層厚が０．５μｍ未満では、ウエットブラスト時における粉砕化ＴｉＮ微粒の割合が少な過ぎて、研磨機能を十分に発揮することができず、一方、その平均層厚が５μｍを越えると、研磨液に噴射研磨材として配合したＡｌ２Ｏ３微粒とのバランスがくずれて、相対的に多くなり過ぎ、この場合も研磨機能が急激に低下するようになり、いずれの場合も２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）の表面をＲａ：０．２μｍ以下の表面粗さに研磨することができなくなるという理由で、その平均層厚を０．５〜５μｍと定めた。
【００１３】
（ｃ）研磨液のＡｌ２Ｏ３微粒の割合
研磨液のＡｌ２Ｏ３微粒には、ウエットブラスト時にＴｉＮ研磨材層の粉砕化ＴｉＮ微粒と共存した状態で、２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）の表面を研磨する作用があるが、その割合が水との合量に占める割合で１５質量％未満でも、また６０質量％を越えても研磨機能が急激に低下するようになることから、その割合を１５〜６０質量％と定めた。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の被覆切削チップは、硬質被覆層の上部層を構成する酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムの２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）の切刃稜線部を含むすくい面および逃げ面が、Ｒａ：０．２μｍ以下の表面粗さに研磨され、さらにクランプ駒当接面部分に存在する研磨材層が、工具本体への被覆切削チップの取り付けに際して、高速切削加工では不可欠の高い挟み締め力の緩衝層として作用するほか切削加工時に発生する強力な機械的震動の防震沿うとして作用することから、前記２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）に対する圧縮応力が著しく緩和され、かつ、前記クランプ駒による震動攻撃がきわめて小さなものとなり、この結果前記２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）における剥離やチッピング発生の原因となる割れ発生が防止されるようになることと相俟って、各種の鋼や鋳鉄などの切削加工を、切削速度が３５０ｍ／ｍｉｎ．を越える高速で行うのに用いた場合にも、すぐれた耐チッピング性を発揮し、使用寿命の一層の延命化を可能とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
つぎに、この発明の被覆切削チップを実施例により具体的に説明する。
【実施例】
【００１６】
原料粉末として、いずれも１〜３μｍの平均粒径を有するＷＣ粉末、ＴｉＣ粉末、ＺｒＣ粉末、ＶＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ3Ｃ2粉末、ＴｉＮ粉末、ＴａＮ粉末、およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末を、表１に示される配合組成に配合し、さらにワックスを加えてアセトン中で２４時間ボールミル混合し、減圧乾燥した後、９８ＭＰａの圧力で所定形状の圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を５Ｐａの真空中、１３７０〜１４７０℃の範囲内の所定の温度に１時間保持の条件で真空焼結し、焼結後、切刃部にＲ：０．０７ｍｍのホーニング加工を施すことによりＩＳＯ・ＣＮＭＮ１２０４０８に規定するスローアウエイチップ形状をもったＷＣ基超硬合金製のチップ基体Ａ〜Ｆをそれぞれ製造した。
【００１７】
また、原料粉末として、いずれも０．５〜２μｍの平均粒径を有するＴｉＣＮ（質量比でＴｉＣ／ＴｉＮ＝５０／５０）粉末、Ｍｏ2Ｃ粉末、ＺｒＣ粉末、ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、およびＮｉ粉末を用意し、これら原料粉末を、表２に示される配合組成に配合し、ボールミルで２４時間湿式混合し、乾燥した後、９８ＭＰａの圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を１．３ｋＰａの窒素雰囲気中、温度：１５４０℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０７ｍｍのホーニング加工を施すことによりＩＳＯ規格・ＣＮＭＮ１２０４１２のチップ形状をもったＴｉＣＮ基サーメット製のチップ基体ａ〜ｆを形成した。
【００１８】
ついで、これらのチップ基体Ａ〜Ｆおよびチップ基体ａ〜ｆのそれぞれを、通常の化学蒸着装置に装入し、
まず、表３（表３中のｌ−ＴｉＣＮは特開平６−８０１０号公報に記載される縦長成長結晶組織をもつＴｉＣＮ層の形成条件を示すものであり、これ以外は通常の粒状結晶組織の形成条件を示すものである）、表４に示される条件にて、表６に示される目標層厚のＴｉ化合物層および２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）を硬質被覆層の下部層および上部層として蒸着形成し（図４参照）、
ついで、同じく表３に示されるＴｉＮ層形成条件でＴｉＮ研磨材層を、同じく表６に示される目標層厚で蒸着形成し（図２参照）、
引き続いて、上記のＴｉＮ研磨材層形成の被覆切削チップに、表５に示されるブラスト条件で、かつ表６に示される組み合わせでウエットブラストを施して、クランプ駒当接面部分にＴｉＮ研磨材層を存在させた状態で、前記２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）からなる上部層の切刃稜線部を含むすくい面および逃げ面を、同じく表６に示される表面粗さに研磨することにより本発明被覆切削チップ１〜１３をそれぞれ製造した（図１参照）。
【００１９】
また、比較の目的で、表７に示される通り、上記ＴｉＮ研磨材層の形成を行なわないで、ウエットブラストを硬質被覆層の２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）の表面に直接施す以外は同一の条件で従来被覆切削チップ１〜１３をそれぞれ製造した。
この結果得られた従来被覆切削チップ１〜１３の硬質被覆層を構成する２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）のウエットブラスト後の表面粗さを表７に示した。
【００２０】
また、上記本発明被覆切削チップ１〜１３の硬質被覆層および研磨材層の組成、さらに従来被覆切削チップ１〜１３の硬質被覆層の組成を、それぞれ厚さ方向中央部をオージェ分光分析装置で測定したところ、いずれも目標組成と実質的に同じ組成を示し、さらに同構成層の厚さを、走査型電子顕微鏡を用いて測定（縦断面測定）したところ、いずれも目標層厚と実質的に同じ平均層厚（５点測定の平均値）を示した。
【００２１】
つぎに、上記の本発明被覆切削チップ１〜１３および従来被覆切削チップ１〜１３の各種の被覆切削チップについて、それぞれ図３、図５に示されるとおり、いずれも工具鋼製バイト（工具本体）のシャンク先端部にクランプ駒のクランプねじによる挟み締めにより取り付けた状態で、
被削材：ＪＩＳ・ＳＣＭ４２０の長さ方向等間隔４本縦溝入り丸棒、
切削速度： ４００ ｍ／ｍｉｎ、
切り込み： ２．５ ｍｍ、
送り： ０．３５ ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間： ７ 分、
の条件（切削条件Ａという）での合金鋼の乾式断続高速切削試験（通常の切削速度は２００ｍ／ｍｉｎ）、
被削材：ＪＩＳ・Ｓ５０Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入り丸棒、
切削速度： ４３０ ｍ／ｍｉｎ、
切り込み： ２．０ ｍｍ、
送り： ０．４ ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間： ８ 分、
の条件（切削条件Ｂという）での炭素鋼の乾式断続高速切削試験（通常の切削速度は２００ｍ／ｍｉｎ）、さらに、
被削材：ＪＩＳ・ＦＣ３５０の丸棒、
切削速度： ５９０ ｍ／ｍｉｎ、
切り込み： ２．０ ｍｍ、
送り： ０．４ ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間： １０ 分、
の条件（切削条件Ｃという）での普通鋳鉄の乾式連続高速切削試験（通常の切削速度は２５０ｍ／ｍｉｎ）を行い、いずれの切削試験でも切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。この測定結果を表８に示した。
【００２２】
【表１】


【００２３】
【表２】


【００２４】
【表３】


【００２５】
【表４】


【００２６】
【表５】


【００２７】
【表６】


【００２８】
【表７】


【００２９】

【表８】


【００３０】

表６〜８に示される結果から、本発明被覆切削チップ１〜１３は、いずれも硬質被覆層の上部層を構成する２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）の切刃稜線部を含むすくい面および逃げ面が、Ｒａ：０．２μｍ以下の表面粗さに研磨され、さらにクランプ駒当接面部分に存在するＴｉＮ研磨材層が、工具本体への被覆切削チップの取り付けに際して、３５０ｍ／ｍｉｎを越える高速切削加工では不可欠の高い挟み締め力の緩衝層として作用し、さらに切削加工時に発生する強力な機械的震動の防震層としても作用することから、前記２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）に対する圧縮応力が著しく緩和され、かつ、前記クランプ駒による震動攻撃がきわめて小さなものとなり、この結果前記２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）における剥離やチッピング発生の原因となる割れ発生が防止され、鋼および鋳鉄の高速切削加工で、すぐれた耐チッピング性を示し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するのに対して、硬質被覆層の上部層を構成する２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）の表面粗さが、Ｒａ：０．３〜０．６μｍを示す従来被覆切削チップ１〜１３においては、いずれも３５０ｍ／ｍｉｎを越える高速切削加工では、工具取り付けに高い挟み締め力を必要とすることと相俟って、前記２相混合酸化物層（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２層）にチッピングが発生し、比較的短時間で使用寿命に至ることが明らかである。
【００３１】
上述のように、この発明の被覆切削チップは、各種鋼や鋳鉄などの通常の条件での連続切削や断続切削は勿論のこと、特に切削加工を３５０ｍ／ｍｉｎを越えた高速で行う場合にもすぐれた耐チッピング性を示し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するものであるから、切削装置の高性能化並びに切削加工の省力化および省エネ化、さらに低コスト化に十分満足に対応できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】

【図１】硬質被覆層の一部を切り欠いて示した本発明被覆切削チップの概略斜視図である。
【図２】研磨材層の一部を切り欠いて示したＴｉＮ研磨材層蒸着形成の被覆切削チップの概略斜視図である。
【図３】本発明被覆切削チップの工具本体への取り付け態様を示す概略斜視図である。
【図４】硬質被覆層の一部を切り欠いて示した従来被覆切削チップの概略斜視図である。
【図５】従来被覆切削チップの工具本体への取り付け態様を示す概略斜視図である。
【出願人】 【識別番号】０００００６２６４
【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社
【出願日】 平成１７年１２月１２日（２００５．１２．１２）
【代理人】 【識別番号】１０００７６６７９
【弁理士】
【氏名又は名称】富田 和夫

【識別番号】１０００９４８２４
【弁理士】
【氏名又は名称】鴨井 久太郎

【識別番号】１００１３９２４０
【弁理士】
【氏名又は名称】影山 秀一
【公開番号】 特開２００７−１６０４２６（Ｐ２００７−１６０４２６Ａ）
【公開日】 平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【出願番号】 特願２００５−３５７０８６（Ｐ２００５−３５７０８６）