JP6608941B2 - 棒状体及び切削工具 - Google Patents

Description

本態様は、棒状体並びにドリル及びエンドミル等の切削工具に関する。

長尺状の棒状体は、構造部材として用いられている。例えば、長尺状の円柱形状の棒状体からなるブランクは、刃付け加工をすることによってドリル及びエンドミル等の切削工具になる。孔開け加工に使用するドリルとして、先端に位置する切刃及び切刃から延びたフルート溝を有するソリッドドリルが知られている。ドリルは、例えば電子部品を搭載する基板の孔開け加工において用いられる。棒状体の一例として、特開２０１２−５２６６６４号公報（特許文献１）には、径方向又は長手方向に組成が異なるブランクが開示されている。

ブランクには、Ｃｏを含有する結合相でＷＣ粒子を結合した構成からなる超硬合金が一般的に用いられる。超硬合金の組成としては、例えば特開平８−２１８１４５号公報（特許文献２）に記載のものが知られている。特許文献１には、ＷＣ粒子の粒径を小さくすることなどによって硬度が高められることが記載されている。

近年、ブランクには、更なる耐摩耗性と耐折損性の向上が求められている。

本態様は、ＷＣ粒子、Ｃｏ、Ｃｒ及びＶを含有する超硬合金からなり、長手方向において第１端部及び第２端部を有する長尺状の棒状体であって、前記第１端部におけるＣｏの含有量が、前記第２端部におけるＣｏの含有量よりも少なく、前記第１端部におけるＶの含有量が、前記第２端部におけるＶの含有量よりも少なく、前記第１端部から前記第２端部に向かって、Ｃｒの含有量が傾斜Ｓ_Ｃｒで変化するとともに、Ｖの含有量が傾斜Ｓ_Ｖで変化しており、傾斜Ｓ_Ｃｒが傾斜Ｓ_Ｖよりも小さい。

図１は、図１Ａ〜図１Ｄで構成される。図１Ａは、本実施形態の棒状体の一例であるブランクについての側面図である。図１Ｂは、図１ＡのブランクにおけるＣｏの含有量の分布を示す図である。図１Ｃは、図１ＡのブランクにおけるＣｒの含有量の分布を示す図である。図１Ｄは、図１ＡのブランクにおけるＶの含有量の分布を示す図である。 図１Ａのブランクにおける超硬合金の一例についての透過型電子顕微鏡写真である。 図２のＰにおけるＣｏ濃度の分布状態を示すＥＤＸ分析データである。 図４は、図４Ａ及び図４Ｂで構成される。図４Ａは、図１Ａのブランクの変形例についての側面図である。図４Ｂは、図４ＡのブランクにおけるＣｏの含有量の分布を示す図である。 図１のブランクの製造方法の一例について、金型の構成を説明するための模式図である。 本実施形態のドリルの一例についての側面図である。

棒状体について図面に基づいて説明する。本実施形態における切削工具用のブランク（以下、単にブランクともいう）は、棒状体の一例である。図１Ａは、ブランクの側面図であり、図１Ｂ〜図１Ｄは、それぞれブランクにおけるＣｏの含有量、Ｃｒの含有量、Ｖの含有量の分布をそれぞれ示す図である。なお、図１Ａにおける点線で示される部分は、ブランクを用いて形成される切削工具（ドリル１）の一例を示している。

切削工具の一例である図１のドリル１に用いられるブランク２は、ＷＣ、Ｃｏ、Ｃｒ及びＶを含有する超硬合金からなる長尺状の円柱形状であり、長手方向において、第１端部側に位置する端部（以下、端部Ａとする。）と、第２端部側に位置する端部（以下、端部Ｂとする。）を有している。本実施形態のブランク２をドリル１に用いる場合には、第１端部側に位置する端部（以下、端部Ｘとする。）に切刃５が形成され、ドリル１における第２端部側の端部（以下、端部Ｙとする。）に位置するシャンク３にブランク２の端部Ｂが接合される。ブランク２は、直接にシャンク３に接合されてもよいし、別部材を介してもよい。

本実施形態においては、ブランク２における端部Ａを研磨することによって切刃５が形成されることから、ブランク２における端部Ａは、ドリル１における切刃５が形成される端部Ｘよりも第１端部側に位置している。

ブランク２は、ＷＣ、Ｃｏ、Ｃｒ及びＶ以外に、Ｗ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｖを除く周期表４、５、６族金属の炭化物を含有していてもよい。ブランク２は、Ｃｒを含有していることにより、耐食性が高い。また、Ｃｏ及びＣｒを含んでいることにより耐熱性を高めることができる。また、Ｃｒ及びＶは、ＷＣ粒子の異常粒成長を抑制することができるので、強度の高い超硬合金を安定して作製することができる。例えば、ＷＣ粒子の平均粒径が１μｍ未満の超硬合金とすることができる。

本実施形態によれば、ブランク２の状態では、端部ＡにおけるＣｏの含有量Ｃｏ_Ａが、端部ＢにおけるＣｏの含有量Ｃｏ_Ｂよりも少ない。また、ドリル１の状態では、端部ＸにおけるＣｏの含有量が、端部ＹにおけるＣｏの含有量よりも少ない。これによって、切刃５を有する端部Ｘの側における耐摩耗性を高くすることができるとともに、ドリル１やエンドミル等の切削工具において折損しやすい中央よりも端部Ｙの側における耐折損性を高めることができる。なお、本実施形態における「含有量」とは、絶対的な量を指す値ではなく、含有比率（質量％）を指す値である。

また、ブランク２の状態では、端部ＡにおけるＶの含有量Ｖ_Ａが、端部ＢにおけるＶの含有量Ｖ_Ｂよりも少ない。別の見方をすれば、ドリル１の状態では、端部ＸにおけるＣｏの含有量が、端部ＹにおけるＣｏの含有量よりも少ない。端部ＡにおいてＶ_Ａが相対的に少ないため、端部Ａの側においてＷＣ粒子の粒成長が抑制されにくくなり、ＷＣ粒子の平均粒径が大きくなる。

その結果、端部Ａの側においては、超硬合金の耐チッピング性が向上する。一方、端部Ｂの側においては、相対的にＶ元素の含有量が多いことにより、端部Ｂの側においてＷＣ粒子の粒成長が抑制され、ＷＣ粒子の平均粒径が小さくなる。その結果、端部Ｙの側においては、超硬合金の強度が高くなり、ドリル１の耐折損性が向上する。

本実施形態におけるブランク２は、端部Ａから端部Ｂへ向かうにしたがってＣｒの含有量が傾斜Ｓ_Ｃｒで変化するとともにＶの含有量が傾斜Ｓ_Ｖで変化する領域を有している。別の見方をすれば、ドリル１は、端部Ｘから端部Ｙへ向かうにしたがってＣｒの含有量が傾斜Ｓ_Ｃｒで変化するとともにＶの含有量が傾斜Ｓ_Ｖで変化する領域を有している。

このように、傾斜Ｓ_Ｃｒが傾斜Ｓ_Ｖよりも小さいことにより、ブランク２の全体に亘って耐食性が良好になる。また、傾斜Ｓ_Ｖが傾斜Ｓ_Ｃｒより大きいことにより、端部Ａの側においては硬度が高くかつ耐チッピング性が向上するとともに、端部Ｂの側においては強度が高くかつ耐折損性が向上する。

なお、本実施形態において、端部Ａ及び端部Ｂとは、ブランク２の端部を指すが、具体的には、ＥＰＭＡ分析によってブランク２の組成が分析できる範囲を指す。ブランク２の長手方向の組成変化を確認するには、ブランク２の長手方向の各金属元素の含有量の分布をＥＰＭＡ分析によって測定して確認する。なお、図１Ｃ及び図１Ｄにおいては、ブランク２のＥＰＭＡ分析において、正確な組成の測定ができない端部における測定値は記載を省略する。また、図４においては、Ｃｒ元素及びＶ元素の分布の記載を省略する。

そして、Ｃｏの含有量において、Ｃｏ_Ａが０〜１０質量％であり、Ｃｏ_Ｂが２〜１６質量％である場合には、ブランク２の耐摩耗性及び耐欠損性を高く維持できる。Ｃｏ_Ａ及びＣｏ_Ｂのより望ましい範囲は、加工条件によって変わるが、例えば、プリント基板加工用のドリル１としてブランク２を用いる場合には、Ｃｏ_Ａを１〜４．９質量％とするとともに、Ｃｏ_Ｂを５〜１０質量％とすればよい。

Ｃｏ_Ｂが５質量％以上の場合には、通常の均一な組成において端部Ｂを緻密化させることが容易であり、焼成後のブランク２中にＣｏの凝集部ができにくい。そのため、Ｃｏの分布にムラができにくい。これは、Ｃｏ_Ｂが５質量％以上の場合には、Ｃｏの毛細管現象によってＣｏが拡散するために、Ｃｏの凝集部ができにくく、均一な分布状態になり易いためと考えられる。その結果、端部Ａの側においてはＣｏ_Ａが相対的に少なくても、緻密な超硬合金となる。

また、Ｃｏ_ＡとＣｏ_Ｂとの比率（Ｃｏ_Ａ／Ｃｏ_Ｂ）が、０．２〜０．７である場合には、端部Ａにおける硬度を向上させることができるとともに、ブランク２の耐折損性を高めることができる。

また、Ｖ_ＡとＶ_Ｂとの比率（Ｖ_Ａ／Ｖ_Ｂ）が０．３〜０．９であるとともに、Ｃｒ_ＡとＣｒ_Ｂとの比率（Ｃｒ_Ａ／Ｃｒ_Ｂ）が０．８〜１．１である場合には、ブランク２の耐食性、耐熱性及び強度を高めることができる。

なお、端部ＡにおけるＣｒの含有量を示すＣｒ_Ａが０．０５〜２質量％であり、端部ＢにおけるＣｒの含有量を示すＣｒ_Ｂが０．１〜３質量％であり、端部ＡにおけるＶの含有量を示すＶ_Ａが０〜１質量％であり、端部ＢにおけるＶの含有量を示すＶ_Ｂが０．０５〜２質量％である場合には、ブランク２の耐食性、耐熱性及び強度をさらに高めることができる。

Ｃｒは、その少なくとも一部が結合相中に金属として固溶し、加えて、Ｃｒ_３Ｃ_２又は他の金属との複合炭化物などとして存在する。Ｖは、その少なくとも一部は結合相中に金属として固溶し、加えて、ＶＣ又は他の金属との複合炭化物としても存在し得るが、ＶはＣｒに比べて結合相中への固溶量が少ない。本実施形態において、Ｃｒ_Ａ、Ｃｒ_ＢはＣｒの含有量をＣｒ_３Ｃ_２換算した値とし、Ｖ_Ａ、Ｖ_ＢはＶの含有量をＶＣ換算した値とする。

Ｓ_Ｃｒが０〜０．１質量％／ｍｍであり、Ｓ_Ｖが０．１〜０．５質量％／ｍｍである場合には、ブランク２の耐食性、耐熱性、端部Ａの側における耐摩耗性及び耐チッピング性、端部Ｂの側における耐折損性が高い。

なお、Ｃｏ_Ａ、Ｃｏ_Ｂ、Ｃｒ_Ａ、Ｃｒ_Ｂ、Ｖ_Ａ、Ｖ_Ｂの測定方法は、ブランク２を長手方向に沿って半分に分割にした状態で、ＥＰＭＡ分析によって端部Ａ及び端部Ｂのそれぞれにおける組成を測定することによって確認できる。ブランク２の端部Ａから端部Ｂに亘る組成分析は、断面の長手方向に平行な中心軸上において測定する。ブランク２の長手方向のＣｒの含有量及びＶの含有量の分布をＥＰＭＡ分析によって測定し、ブランク２の全体の分布について最小二乗法で直線に近似した際の傾きをＳ_Ｃｒ、Ｓ_Ｖとして算出する。

本実施形態における端部Ａは、外周部と、外周部から１００μｍ以上内部に位置する中央部とを有している。このとき、外周部におけるＣｒの含有量が、中央部におけるＣｒの含有量よりも多い場合には、ブランク２の耐食性をより向上させることができる。なお、外周部とは、外周におけるＥＰＭＡ分析によってブランク２の組成が分析できる範囲を指す。また、本実施形態においては、ブランク２を長手方向に沿って半分に分割した断面での端部Ａの側の角部をＡ外周部として、このＡ外周部におけるＣｒの含有量を測定している。

端部ＡにおけるＷＣ粒子の平均粒径ａ_Ａが、端部ＢにおけるＷＣ粒子の平均粒径ａ_Ｂよりも大きい場合には、硬度が高くて欠損が発生しやすい端部Ａの耐摩耗性を改善することができる。また、端部Ｂの剛性が高められるので棒状体が撓みにくい。そのためブランク２を、端部Ｘの側に切刃５を有するとともに端部Ｙの側にシャンク３を有する切削工具とした際には、切刃５の耐摩耗性及び端部Ａにおける耐チッピング性がより向上するとともに、端部Ｂにおける耐折損性がより向上する。

ＷＣ粒子の平均粒径は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真からルーゼックス解析法にて算出する。また、ＷＣ粒子の平均粒径を確認する他の方法として、以下の方法を用いてもよい。

まず、ブランク２の断面について、後方散乱電子回折像システム付きのＳＥＭによる電子線後方散乱回折（ＥＢＳＤ）法にてＷＣ粒子の配向方向を観察する。各ＷＣ粒子の配向方向を確認することによって、各ＷＣ粒子の輪郭を特定する。そして、各ＷＣ粒子の輪郭に基づいて各ＷＣ粒子の面積を算出し、この面積を円に換算したときの直径を粒径とする。そして、各ＷＣ粒子の粒径の平均値を平均粒径とする。

端部ＡにおけるＷＣ粒子の平均粒径ａ_Ａは、例えば０．３〜１．５μｍに設定でき、また、端部ＢにおけるＷＣ粒子の平均粒径ａ_Ｂは、０．１〜０．９μｍに設定できる。平均粒径ａ_Ａ及び平均粒径ａ_Ｂが上記の値である場合には、端部Ａの耐チッピング性がより向上するとともに、端部Ｂの耐折損性がより向上する。ブランク２がドリル１に用いられる場合、端部ＡにおけるＷＣ粒子の平均粒径の望ましい範囲は０．４〜０．７μｍであり、端部ＢにおけるＷＣ粒子の平均粒径の望ましい範囲は０．１５〜０．５μｍである。

ブランク２は、端部Ａから端部Ｂへ向かうにしたがってＣｏの含有量が傾斜Ｓ_１Ｃｏで変化する第１領域１１と、第１領域１１よりも端部Ｂの側に位置しており、端部Ａから端部Ｂへ向かうにしたがってＣｏの含有量が傾斜Ｓ_２Ｃｏで変化する第２領域１２とを有していてもよい。このとき、傾斜Ｓ_１Ｃｏが傾斜Ｓ_２Ｃｏよりも大きい場合には、端部Ａの側における耐摩耗性を高く維持したまま、端部Ｂの側の広範囲における靭性を高めることができてブランク２の耐折損性を高めることができる。

第１領域１１においては、Ｃｒの含有量が傾斜Ｓ_１Ｃｒで変化していてもよく、また、Ｖの含有量が傾斜Ｓ_１Ｖで変化していてもよい。加えて、第２領域１２においては、Ｃｒの含有量が傾斜Ｓ_２Ｃｒで変化していてもよく、また、Ｖの含有量が傾斜Ｓ_２Ｖで変化していてもよい。

なお、傾斜（Ｓ_１Ｃｏ、Ｓ_２Ｃｏ、Ｓ_１Ｃｒ、Ｓ_２Ｃｒ、Ｓ_１Ｖ、Ｓ_２Ｖ）とは、ブランク２の長手方向の各金属元素（Ｃｏ、Ｃｒ、Ｖ）の含有量の変化率を示す。第１領域１１及び第２領域１２の存在は、ブランク２の長手方向でのＣｏの含有量の分布によって確認できる。そして、第１領域１１及び第２領域１２におけるＣｒの含有量、Ｖの含有量を測定し、各領域における分布を最小二乗法で近似した際の傾きを、Ｓ_１Ｃｏ、Ｓ_１Ｃｒ、Ｓ_１Ｖ、Ｓ_２Ｃｏ、Ｓ_２Ｃｒ、Ｓ_２Ｖとして算出する。なお、傾きは、端部Ａから端部Ｂに向かって低くなる向きをプラスとし、端部Ａから端部Ｂに向かって高くなる向きをマイナスとする。

傾斜Ｓ_１Ｃｏが０．２〜１質量％／ｍｍであり、傾斜Ｓ_２Ｃｏが０〜０．２質量％／ｍｍである場合には、端部Ａの側における硬度を向上できるとともに、ブランク２の耐折損性を高めることができる。なお、第１領域１１における傾斜Ｓ_１Ｃｏは領域内で一定でなくてもよい。特に、第１領域１１の中でも、端部Ａの側における傾斜が大きくなる場合には、端部Ａにおける耐摩耗性が高く、かつブランク２の耐折損性がより高くなる。

なお、ブランク２の表面にダイヤモンド被覆層（図示せず）を被覆する際には、第２領域１２に含有されるＣｏの含有量が少ない場合には、ダイヤモンド結晶の成長を妨げるＣｏの含有量が少ないため、第２領域１２においてはダイヤモンド被覆層の結晶化度が高くなるので、ダイヤモンド被覆層の硬度及び密着性が向上する。

図１Ａのブランク２は、超硬合金の組成として、図２の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真に示すように、複数のＷＣ粒子２５を有している。これらのＷＣ粒子２５のうち隣接する２つのＷＣ粒子２５の間には、Ｃｏを含有する粒界２７が存在している。粒界２７によって隣接するＷＣ粒子２５を結合させることができる。

隣接する２つのＷＣ粒子２５と、これらのＷＣ粒子２５の間に位置する粒界２７とを１つの組としたとき、本実施形態のブランク２は、このような組が複数位置する領域を有している。この領域を、図２に示すような一視野における１０以上の組のそれぞれにおいて、粒界２７におけるＣｏの濃度と、この粒界を介して隣接するＷＣ粒子２５におけるＣｏの濃度とを測定したとき、Ｃｏの含有量が１〜７質量％であって、粒界２７におけるＣｏの濃度が隣接するＷＣ粒子２５におけるＣｏの濃度の１．２倍以上である組が、５０％以上である。

ブランク２が上記の領域を有している場合には、Ｃｏ含有量が１〜７質量％と少ない場合であっても、硬度及び強度に優れたドリル１とすることができる。これは、粒界２７に結合相となるＣｏが拡散して存在しておりＷＣ粒子２５を結合できているためと考えられる。粒界２７のＣｏの濃度がＷＣ粒子２５の粒内の１．２倍以上である組の百分率は、粒界２７における結合相を構成するＣｏの分散度合いを確認していると言い換えることができる。

図２における線Ｐで示される、隣接する２つのＷＣ粒子２５及びこれらの粒子の間に位置する粒界２７に跨る部分でのＣｏの濃度分布の変化が図３に示されている。図３において、点線内で立ち上がっている部分が粒界２７に相当する部分であり、線Ｐにおける粒界２７は、ＷＣ粒子２５の１．２倍以上のＣｏ濃度を有している。

領域２９の存在を特定するには、ＴＥＭによって、ＷＣ粒子２５が１０個以上確認できる１つの視野において観察を行う。この１つの視野内において、１つのＷＣ粒子２５の粒内から粒界２７を横切って、隣接するＷＣ粒子２５の粒内までにわたってＣｏの濃度分布を確認する。なお、上述した「組」の設定にあたっては、隣接するＷＣ粒子２５の組み合わせが異なれば「組」を設定できる。

例えば、１０個のＷＣ粒子２５ａ〜２５ｊが観察されるとき、２５ａと２５ｂ、２５ａと２５ｃ、２５ａと２５ｈ、２５ａと２５ｆ、２５ｂと２５ｃ、２５ｂと２５ｄ、２５ｃと２５ｅ、２５ｆと２５ｇ、２５ｉと２５ｈ、２５ｉと２５ｊ、２５ｈと２５ｊ、それぞれの間の粒界２７とで１０組以上の「組」が設定される。

そして、それぞれの組において、Ｃｏの濃度分布から、まず、ＷＣ粒子２５の粒内におけるＣｏの含有量の平均値Ｃｏａを算出する。次に、粒界２７におけるＣｏの含有量の最大値Ｃｏｍａｘを確認する。そして、Ｃｏｍａｘ／Ｃｏａが１．２以上となった組が５０％以上であるか否かで、領域２９の存在を確認することができる。なお、領域２９がブランク２の全体にわたって存在するものであってもよいが、少なくとも特定の位置のみが領域２９にて構成されるものであってもよい。

また、領域２９において、ＷＣ粒子２５の平均粒径が０．１〜１．５μｍである場合には、微粒でありながら、ＷＣ粒子２５が強固に結合されていることから、ブランク２における硬度、靭性および強度がさらに高まる。

さらに、領域２９において、ＷＣ粒子２５の粒径分布における標準偏差が０．５μｍ以下である場合には、ＷＣ粒子２５のばらつきが小さいため、ブランク２の強度をさらに高めることができる。

また、Ｃｏ_ＡとＣｏ_Ｂとの比率（Ｃｏ_Ａ／Ｃｏ_Ｂ）が、０．２〜０．７である場合には、端部Ａにおける硬度を向上させることができるとともに、ブランク２の耐折損性を高めることができる。

Ｃｏ_ＡとＣｏ_Ｂとの中間値を有する位置を中間部としたとき、中間部及び端部Ａを構成する超硬合金が領域２９からなる場合には、ドリル１における切刃５の耐摩耗性および耐欠損性を高めることができる。

第１領域１１と第２領域１２との間には、端部Ａから端部Ｂへ向かうにしたがってＣｏの含有量が傾斜Ｓ_３Ｃｏで変化する第３領域１３が位置していてもよい。このとき、傾斜Ｓ_３Ｃｏの傾斜が傾斜Ｓ_２Ｃｏよりも大きい場合には、第１領域１１及び第２領域１２の傾斜Ｓ_１Ｃｏ、Ｓ_２Ｃｏを制御することが容易であり、折損が発生しやすい端部Ｂの側における耐折損性をさらに高めることができる。傾斜Ｓ_３Ｃｏが２〜５０質量％／ｍｍであれば、端部Ａの側の耐摩耗性と端部Ｂの側の耐折損性をともに高めることができる。

図１Ｄには、Ｃｏ元素の含有量の変化に対応するようにＶ元素の含有量が変化している様子が示されている。つまり、図１Ｄにおいては、第１領域１１におけるＶ元素の傾斜Ｓ_１Ｖが、第２領域１２におけるＶ元素の傾斜Ｓ_２Ｖよりも大きくなっている。また、第３領域１３におけるＶ元素の傾斜Ｓ_３Ｖが、第１領域１１におけるＶ元素の傾斜Ｓ_１Ｖよりも大きくなっている。

一方、図１Ｃにおいて、Ｃｒ元素の含有量の変化は、Ｃｏ元素の含有量の変化に対応しておらず、理由は不明であるが、隣接する位置におけるＣｒの含有量の値が大きくばらついている一方で、全体としては小さな傾斜の変化となっている。

ブランク２は、図４に示すように、第１領域１１よりも端部Ａの側に、Ｃｏの含有量が傾斜Ｓ_４Ｃｏで変化する第４領域１４を有していてもよい。このとき、傾斜Ｓ_４Ｃｏの傾斜が傾斜Ｓ_１Ｃｏの傾斜よりも小さい場合には、端部Ａの側における耐摩耗性の高い範囲を広くし易い。

また、傾斜Ｓ_４Ｃｏが０〜０．５質量％／ｍｍであるとともに、第４領域１４におけるＣｏの含有量が０〜０．６質量％である場合には、ブランク２の表面にダイヤモンド被覆層をコーティングする際に、第４領域１４に含有されるＣｏの含有量が少なくなるため、第４領域１４の表面においてダイヤモンド被覆層の結晶化度をさらに高めることができる。そのため、ダイヤモンド被覆層の硬度及び密着性が向上する。第１領域１１と第４領域１４との境界には、Ｃｏの含有量の分布における屈曲点が存在してもよい。

第１領域１１の長さをＬ_１、第２領域１２の長さをＬ_２、第３領域１３の長さをＬ_３、第４領域１４の長さをＬ_４としたとき、Ｌ_１／Ｌ_２＝０．３〜３である場合には、端部Ａにおける硬度を向上できるとともに、ブランク２の耐折損性を高めることができる。Ｌ_３／Ｌ_２＝０．０１〜０．１である場合には、第２領域１２及び第１領域１１におけるＣｏの含有量の調整が容易である。Ｌ_４／Ｌ_２＝が０〜０．０５である場合には、端部Ａにおける超硬合金の緻密化をより安定して促進できる。Ｌ_４／Ｌ_２＝が０．０５より大きく、かつ第４領域１４に緻密化されていない部分が存在する場合には、ドリル１を作製する際に、第４領域１４の一部を研磨除去してもよい。

なお、第１領域１１、第２領域１２、第３領域１３及び第４領域１４の組成は、それぞれブランク２の幅方向の中央部において測定すればよい。

端部Ａの外周部におけるＣｏの含有量Ｃｏ_ＡＯが、端部Ａの中央部におけるＣｏの含有量Ｃｏ_Ａよりも少ない場合には、ドリルやエンドミル等の回転工具において、切刃５のうちで最も摩耗しやすい外周部における耐摩耗性を高めることができる。

図１、４においては、ブランク２は、端部Ａに位置する突起部１５を有している。突起部１５は、突起部１５よりも第２端部側に位置する部分と比較して直径が小さい形状となっている。すなわち、突起部１５の直径ｄ_ｃは、突起部１５よりも第２端部側に位置する部分での直径ｄ_Ａよりも小さい。突起部１５は容易に形成できるとともに、図示はしないが、突起部１５に刃付け加工したドリル１の先端部を形成することもできるので、加工代の無駄が少ない。

図１、４に示すように、突起部１５が半球状である場合には、ブランク２をランダムに接合装置内に投入する際にブランク２同士が衝突しても、突起部１５が欠けることが抑制され、また、突起部１５によって他のブランク２が傷つけられることも抑制できる。また、本実施形態では、突起部１５は端部Ａにつながる根元側が、断面視においてＲ面でつながっている。これによって、成形体３５の成形時に下パンチ２３の端部に荷重が集中して、下パンチ２３が欠けてしまうことが抑制される。

ここで、端部Ａの直径ｄ_Ａ及びＢ部の直径ｄ_Ｂがともに２ｍｍ以下で、長手方向の長さをＬとしたとき、ｄ_Ａに対するＬの比率（Ｌ／ｄ_Ａ）が３以上である場合には、焼成後のブランク２において、Ｃｏ_Ａ及びＣｏ_Ｂを所定の値に調整することが容易である。すなわち、比率（Ｌ／ｄ_Ａ）が大きい値である場合には、焼成中にＣｏが拡散したとしても、ブランク２中のＣｏ_ＡとＣｏ_Ｂの差を十分に確保し易い。比率（Ｌ／ｄ_Ａ）のより望ましい範囲としては、４〜１０である。

ブランク２は焼成後に研磨しない状態であってもよいが、ブランク２をシャンク３に接合する工程において、ブランク２を把持する際にブランク２の位置精度を高めるために、焼成後のブランク２の外周面をセンタレス加工するものであってもよい。

なお、ブランク２の好適な寸法は、プリント基板加工用のドリル１として用いる場合には、ｄ_Ａ、ｄ_Ｂが０．２〜２ｍｍ、長さＬが３〜２０ｍｍである。ｄ_Ａの特に望ましい範囲は０．３〜１．７ｍｍである。他の用途においては、ｄ_Ａは２ｍｍを越える場合もあり、このような場合におけるｄ_Ａの望ましい範囲は、０．２〜２０ｍｍであり、Ｌ＝３〜５０ｍｍである。

本実施形態においては、切削工具としてプリント基板の孔開け加工に用いられるドリル１が例示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、長尺状の本体部を有するものであればよい。例えば、金属加工用ドリルや医療用ドリル、エンドミル、内径加工用のスローアウェイチップ等の旋削加工用の切削工具として適用可能である。また、ブランク２等の棒状体は、切削工具以外でも、耐摩材、摺動部材として用いることができる。棒状体は、切削工具以外として用いる場合でも、所定の形状に加工され、端部Ｂが固定された状態で、端部Ａを含む領域が相手材と接触して使用される用途に好適に用いられる。

（ブランクの製造方法）
ブランクを作製する方法の一例として、突起部１５を有するブランク２を作製する方法について説明する。まず、ブランク２及び切削工具（ドリル１）をなす超硬合金を作製するためのＷＣ粉末等の原料粉末を調合する。本実施形態においては、２種類の原料粉末を調合する。

ブランク２における突起部１５が位置する端部Ａを含む部位を作製するための第１原料粉末３０と、端部Ｂの側の部位を作製するための第２原料粉末３３を調合する。第１原料粉末３０は、原料粉末として、Ｃｒ_３Ｃ_２粉末、ＶＣ粉末、Ｃｏ粉末を含有していてもよい。

第２原料粉末３３は、原料粉末としてＷＣ粉末、Ｃｒ_３Ｃ_２粉末、ＶＣ粉末及びＣｏ粉末を含有している。第１原料粉末３０中のＣｒ_３Ｃ_２粉末、ＶＣ粉末及びＣｏ粉末の含有量は、第２原料粉末３３中のＣｒ_３Ｃ_２粉末、ＶＣ粉末及びＣｏ粉末の含有量よりも少ない。第１原料粉末３０中のＣｏ粉末の含有量は、第２原料粉末３３中のＣｏ粉末の含有量に対する質量比率で、０〜０．５、特に０〜０．３である。

また、第１原料粉末３０及び第２原料粉末３３は、それぞれ上記の粉末以外に、ＷＣ、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＶＣ以外の周期表第４、５及び６族金属の炭化物、窒化物及び炭窒化物粉末のいずれかの添加物を含有していてもよい。

例えば、第１原料粉末３０中のＷＣ粉末の調合量は９０〜１００質量％であり、Ｃｏ粉末の調合量は０〜８質量％、添加物の調合量は総量で０〜５質量％である。第２原料粉末３３中のＷＣ粉末の調合量は６５〜９５質量％であり、Ｃｏ粉末の調合量は５〜３０質量％であり、添加物の調合量は総量で０〜１０質量％である。また、第１原料粉末３０中のＷＣ粉末の平均粒径と、第２原料粉末３３中のＷＣ粉末の平均粒径とを異ならせることによって、焼成後のブランク２の端部Ａから端部ＢにかけてのＣｏ、Ｃｒ及びＶの分布状態、硬度や靭性等の特性を調整することもできる。

上記の調合された粉末にバインダ及び溶媒を添加することによってスラリーが作製される。このスラリーを造粒して顆粒とし、成形用粉末とする。

図５に示すように、プレス成形金型（以下、単に金型と略す。）２０を準備し、金型２０のダイス２１のキャビティ２２内に上記の顆粒を投入する。そして、ダイス２１のキャビティ２２内に投入された顆粒の上方から上パンチ２４を下降させて加圧することにより成形体が作製される。本実施形態においては、キャビティ２２の底部である下パンチ２３のプレス面となる上面は、突起部１５を形成するための凹部２５を有する。

本実施形態における成形方法は、キャビティ２２内の凹部２５を含む領域に第１原料粉末３０を投入する工程と、キャビティ２２に第２原料粉末３３を投入する工程と、上方から上パンチ２４を下降させてダイス２１のキャビティ２２内に投入された第１原料粉末３０及び第２原料粉末３３との積層体を加圧する工程と、この積層体からなる成形体３５を金型２０から取り出す工程とを具備する。

成形体３５は円柱形状であり、端部ＡにおけるＣｏの含有量が、端部ＢにおけるＣｏの含有量よりも少ない。その結果、ブランク２において所定のＣｏの含有量の分布に調整しやすくなる。

また、凹部２５の底面が曲面である場合には、成形体３５において、生突起部３２の欠けを抑制できるとともに、焼成後のブランク２における突起部１５内のＣｏの含有量のバラツキを抑制できるため、局所的に焼結不良となることが避けられ易い。なお、凹部２５及び突起部１５は省略してもよい。

直径が２ｍｍ以下の焼結体を得る場合には、例えば、加圧時の上パンチ２４の保持位置から上パンチ２４の位置が０．１ｍｍ〜２ｍｍ、成形体の長さに対して０．１％〜２０％の長さ分だけ下方に下降するように上パンチ２４に追加荷重を加えるとともに下パンチ２３の荷重を小さくしてもよい。成形条件が上記である場合には、成形体３５に加わる圧力のムラが改善されるので、成形体３５を抜き出す際に破損することが避けられ易く、成形体３５を焼成した後のブランク２の形状を所定の形状とすることができる。

このとき、図５に示すように、成形体３５の下パンチ２３側の直径Ｄ_Ａを上パンチ２４側の直径Ｄ_Ｂよりも小さくしてもよい。本実施形態における比率Ｄ_Ａ／Ｄ_Ｂの望ましい範囲は、０．８〜０．９９である。

また、特に図示しないが、例えば、第１原料粉末３０と第２原料粉末３３との間に、第１原料粉末３０におけるＣｏ粉末の含有量よりも少なく、かつ、第２原料粉末３３におけるＣｏ粉末の含有量よりも多いＣｏ粉末の含有量を有する第３原料粉末など、他の原料粉末が存在していてもよい。

加圧成形された成形体は、金型から取り出され、１３００〜１５００℃で０．５〜２時間焼成された後、シンターＨＩＰ処理されることによってブランク２となる。焼成温度は、Ｃｏの含有量やＷＣ粒子の平均粒径によって調整される。このとき、本実施形態では、焼成時の１０００℃から焼成温度までの昇温速度を４〜７℃/分、焼成温度における減圧圧力を５０〜２００Ｐａとする。そして、シンターＨＩＰは、焼結温度よりも５〜２０℃低い温度で、５〜１０ＭＰａの圧力で処理する。これによって、端部Ａ、端部Ｂ、第２領域１２、第１領域１１、第３領域１３及び第４領域１４のＣｏの含有量を容易に調整することができる。

また、第１原料粉末３０及び第２原料粉末３３の焼結性が異なるために、焼成中、端部Ａ及び端部Ｂの収縮率が異なって成形体が変形し、端部Ｂの収縮率が端部Ａの収縮率よりも大きくなる。すなわち、焼成によって、端部ＢのＣｏの一部が、端部Ａに向かって拡散するために、端部Ｂは端部Ａよりも収縮する。これによって、焼結体の形状は端部Ｂの直径が端部Ａの直径よりも小さくなる傾向にある。

ここで、昇温速度が４℃／分より速い場合には、焼成中にＣｏの拡散が進行し過ぎることが避けられるため、焼結後のブランク２におけるＣｏ濃度の差を大きくでき、Ｓ_ＶをＳ_Ｃｒよりも大きくし易く、また、Ｃｏ_ＡをＣｏ_Ｂよりも少なくし易い。昇温速度が７℃／分より遅い場合には、Ｓ_ＣｒをＳ_Ｖよりも小さくし易く、端部ＡにおいてＷＣ粒子を緻密化させ易くなる。

また、焼成温度における減圧圧力が５０Ｐａ以上の場合には、焼成中にＣｏの拡散が進行し過ぎることが避けられるため、焼結後のブランク２におけるＣｏ濃度の差を大きくできる。また、Ｓ_ＶをＳ_Ｃｒよりも大きくし易く、Ｃｏ_ＡをＣｏ_Ｂよりも少なくし易い。減圧圧力が２００Ｐａ以下の場合には、Ｓ_ＣｒをＳ_Ｖよりも小さくし易く、端部ＡにおいてＷＣ粒子を緻密化させ易くなる。加えて、領域２９を形成する場合においては、減圧圧力が５０〜２００Ｐａであることによって、Ｃｏの拡散が均一になり易いため、領域２９が形成され易くなる。

さらに、シンターＨＩＰの処理温度と焼結温度との差が５℃より大きい場合には、Ｓ_ＶをＳ_Ｃｒよりも大きくし易く、Ｃｏ_ＡをＣｏ_Ｂよりも少なくし易い。このとき、領域２９を形成する場合においては、上記の焼結温度との差が５℃より大きいことによって、焼成中にＣｏの拡散が進行し過ぎることが避けられ易いため、粒界２７の三重点にＣｏが凝集しにくく、領域２９が形成され易くなる。

また、シンターＨＩＰの処理温度と焼結温度との差が２０℃以下の場合には、Ｓ_ＣｒをＳ_Ｖよりも小さくし易く、端部ＡにおいてＷＣ粒子を緻密化させ易くなる。またここで、領域２９を形成する場合においては、上記の焼結温度との差が２０℃以下であることによって、ブランク２の収縮が進み易いので、Ｃｏを良好に拡散させることができる。

なお、本発明における成形工程は上記実施形態に示したプレス成形に限定されるものではなく、冷間静水圧プレス、ドライバッグ成形、射出成形等によって成形することもできる。

（切削工具の製造方法）
上記工程によって得られたブランク２を用いて、プリント基板加工用のドリル１を作製する方法の一例について説明する。数十本又は数百本のブランク２が、ランダムに接合装置内に投入される。ブランク２は、接合装置内で長手方向が揃えられた状態で整列される。突起部１５を有する場合には、突起部１１を画像データ等にて確認し、ブランク２の端部Ａ及び端部Ｂを特定する。この特定に基づいて、自動的に、端部Ａ及び端部Ｂを一定の方向に並べることができる。

そして、並べられたブランク２は、自動的に、別途準備されたシャンク３及び首部７によって構成される部材に当接された後、レーザ等で接合される。その後、接合されたブランク２に刃付け加工が施される。このとき、ドリル１の構成は、図１に示すように、端部Ｘがドリル１の切刃５側で、端部Ｙがドリル１のシャンク３側となる。

（切削工具）
上記ブランク２の刃付け加工によって、ドリル１等の切削工具が作製される。図６のドリル１は、刃付け加工されたブランク２（加工部）と、加工部に接合された首部７と、首部７の後端側（図６における上側）に位置するシャンク３とによって構成されている。加工部は、端部Ｘに位置する切刃５とを備え、切刃５に続く溝６とを有している。加工部及び首部７によってボディ８が構成されている。そのためシャンク３は、ボディ８の後端側に位置しているともいえる。加工部の最大直径は、例えば２ｍｍ以下に設定される。

切刃５は、中心軸を有して回転しながら被削材に最初に接触する部分であり、高い耐チッピング性と耐摩耗性が要求される。溝６は加工によって発生する切屑を後方へ排出する機能を持ち、首部７は、互いに直径の異なる加工部及びシャンク３を接続するつなぎの部分である。加工部の最大直径は、例えば２ｍｍ以下に設定される。シャンク３は、ドリル１を加工機に固定する部分として利用可能である。

特に図示しないが、ドリル１の表面には被覆層が位置していてもよい。被覆層としては、例えば、ＰＶＤ法で成膜されたＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン、及び、ＣＶＤ法で成膜されたダイヤモンド等が挙げられる。

ドリル１は、首部７及びシャンク３が鋼、合金鋼又はステンレス鋼等の安価な材質で構成され、ブランク２が首部７の先端に接合された構造であってもよい。また、ドリル１の全体がブランク２によって構成されていてもよい。また、首部７は必須ではなく、ドリル１は、ブランク２とシャンク３とが直接に接合された構成であってもよい。

金属コバルト（Ｃｏ）粉末と、炭化クロム（Ｃｒ_３Ｃ_２）粉末と、炭化バナジウム（ＶＣ）粉末と、残部が平均粒径０．３μｍの炭化タングステン（ＷＣ）粉末を表１に示す割合で、表１に示す第１原料粉末及び第２原料粉末の２種類の混合粉末を調合した。各混合粉末に対して、バインダや溶媒を添加、混合して、スラリーを作製し、スプレードライヤにて平均粒径７０μｍの顆粒を作製した。

貫通孔を１４４個有するダイスを備えた図５に示す金型を準備した。表１の第１原料粉末を投入し、続いて、表１の第２原料粉末を充填してプレス成形を行なった。第１原料粉末及び第２原料粉末が積層された成形体をプレス成形によって成形し、金型から取り出した。このとき、下パンチ側の直径をＤ_Ａ、上パンチ側の直径をＤ_Ｂ、成形体下部の長さをＨ_Ａ、成形体上部の長さをＨ_Ｂとして、成形体の形状が表１に示される。

成形体を、１０００℃から表２に示す昇温速度で昇温し、表２に示す雰囲気及び焼成温度で１時間焼成した後、表２に示すシンターＨＩＰ（表２においてＨＩＰと記載）温度に変えて、５ＭＰａの圧力で３０分間シンターＨＩＰ処理をし、１２００℃以下までの降温速度が１０℃／分で冷却し、そのまま２００℃以下まで冷却することによりブランクを得た。

得られたブランクについて、直径ｄ_Ａ、及び直径ｄ_Ｂを測定して表２に記載した。また、ブランクを長手方向に沿って半分に分割にして、端部Ａから端部ＢまでのＣｏの含有量、Ｃｒの含有量、Ｖの含有量の変化をＥＰＭＡ分析にて測定し、第１領域から第４領域の有無、傾斜、長さを確認した。さらに、ブランクの端部Ａについては、外周部におけるＣｏの含有量を測定した。結果は表２〜５に示した。また、ＥＢＳＤ法によって、Ａ中央部、Ａ外周部、Ｂ中央部におけるＷＣ粒子の平均粒径を測定した。

さらに、得られたブランクの一部については表面を研磨して研磨面を作成し、端部ＡにおけるＣｏの含有量とＢ部におけるＣｏの含有量の中間のＣｏの含有量となる位置を中間部として、ＷＣ粒子が１０個以上確認できる視野において観察を行った。

まず、ＴＥＭを用いてこの視野におけるＣｏの含有量を求めた。この視野内において、１つのＷＣ粒子の粒内から粒界を横切って、隣接するＷＣ粒子の粒内までにわたるＣｏの濃度分布をＥＤＸにて確認した。そして、隣接する２つのＷＣ粒子と、その間に位置する粒界とを１組とし、各組におけるＣｏ濃度の分布図から、まず、ＷＣ粒子の粒内におけるＣｏ含有量の平均値Ｃｏａと、粒界におけるＣｏ含有量の最大値Ｃｏｍａｘとを算出した。

そして、Ｃｏｍａｘ／Ｃｏａが１．２以上となる粒界を有する組を特定し、粒界のＣｏ濃度がＷＣ粒子の粒内の１．２倍以上である組の百分率を求めた。なお、試料Ｎｏ．２２については、Ｃｏ含有量が１〜７質量％の位置がなかったので測定しなかった。

そして、このブランクの外周部をセンタレス加工した後、ランダムに接合装置内に投入し、接合装置内にてブランクの突起部の向きを認識して、各ブランクの端部Ａ及び端部Ｂを同じ向きに整列させ、ブランクの端部Ｂをシャンクに当接させて接合し、ブランクの端部Ａを含む部位に刃付け加工を施すことによって、ドリルを作製した。

得られたドリルについて、下記条件でドリル加工テストを行った。結果を表５に示す。
（ドリル加工テスト条件）
被削材 ：ＦＲ４、０．８ｍｍ厚、３枚重ね
ドリル形状：φ０．２５ｍｍ
回転数：１６０ｋｒｐｍ
送り速度：３．２ｍ／分
評価項目：孔開け加工ができた製品の個数（個）と試験後のドリルの逃げ面摩耗幅（μｍ）

表１〜５より、Ｃｏ_ＡがＣｏ_Ｂと同じである試料Ｎｏ．Ｉ−１３では逃げ面摩耗幅が大きく、試料Ｎｏ．Ｉ−１５では焼結不足で１孔目で初期欠損した。また、Ｓ_ＣｒがＳ_Ｖと同じである、又は、Ｓ_ＣｒがＳ_Ｖよりも大きい試料Ｎｏ．Ｉ−１５〜Ｉ−２１では、耐熱性及び耐折損性が低く、加工個数が少なくなった。

これに対して、Ｃｏ_Ａ及びＶ_Ａが、それぞれＣｏ_Ｂ及びＶ_Ｂよりも少なく、Ｓ_ＣｒがＳ_Ｖよりも小さい試料Ｎｏ．Ｉ−１〜Ｉ−１２では、逃げ面摩耗幅が小さく、かつ加工個数が多くなった。

特に、比率（Ｃｏ_Ａ／Ｃｏ_Ｂ）が０．２〜０．７である試料Ｎｏ．Ｉ−１、Ｉ−２、Ｉ−６、Ｉ−７、Ｉ−９〜Ｉ−１２では、加工個数が多くなった。また、比率（Ｖ_Ａ／Ｖ_Ｂ）が０．３〜０．９であるとともに、比率（Ｃｒ_Ａ／Ｃｒ_Ｂ）が０．８〜１．１である試料Ｎｏ．Ｉ−１〜Ｉ−３、Ｉ−６〜Ｉ−１２では、加工個数が多かった。

さらに、試料Ｎｏ．Ｉ−１〜Ｉ−１２では、いずれも傾斜Ｓ_２Ｃｏの第２領域と、傾斜Ｓ_２Ｃｏよりも大きい傾斜Ｓ_１Ｃｏの第１領域を有し、逃げ面摩耗幅が小さく、かつ加工個数が多くなった。特に、傾斜Ｓ_１Ｃｏが０．２〜１質量％／ｍｍであり、傾斜Ｓ_２Ｃｏが０〜０．２質量％／ｍｍである試料Ｎｏ．Ｉ−１、Ｉ−２、Ｉ−６〜Ｉ−１２では、加工個数が多かった。また、端部ＡにおけるＷＣ粒子の平均粒径が、端部ＢにおけるＷＣ粒子の平均粒径よりも大きい試料Ｎｏ．Ｉ−１〜Ｉ−４、Ｉ−６〜Ｉ−１２では、逃げ面摩耗幅が小さく、かつ加工個数が多くなり、いずれも、端部ＡにおけるＷＣ粒子の平均粒径が０．３〜１．５μｍであり、端部ＢにおけるＷＣ粒子の平均粒径が０．１〜０．９μｍであった。

さらに、Ｃｒ_ＡＯが、Ｃｒ_Ａに比べて高い試料Ｎｏ．Ｉ−１、Ｉ−２、Ｉ−５〜Ｉ−１２では、表中に記載してはいないが、耐食性が高く、長期間の保存によっても錆が発生しなかった。

実施例１で用いた原料粉末を用いて表６の成形体を作製し、表７の条件で焼成した。そして、このブランクを用いてドリルを作製した。得られたドリルについて、下記条件でドリル加工テストを行った。結果を表７〜１０に示す。
（ドリル加工テスト条件）
被削材 ：ＦＲ４材、２４層板、３．２ｍｍ厚、１枚
ドリル形状：φ０．２５ｍｍ
回転数：１６０ｋｒｐｍ
送り速度：３．２ｍ／分
評価項目：孔開け加工ができた製品の個数（個）と試験後のドリルの逃げ面摩耗幅（μｍ）

表６〜１０より、Ｃｏ_Ａ及びＶ_Ａが、それぞれＣｏ_Ｂ及びＶ_Ｂよりも少なく、Ｓ_ＣｒがＳ_Ｖよりも小さい試料Ｎｏ．ＩＩ−１〜ＩＩ−４では、逃げ面摩耗幅が小さく、かつ加工個数が多くなった。

実施例１で用いた原料粉末を用いて表１１の成形体を作製し、表１２の条件で焼成した。そして、このブランクを用いてドリルを作製した。得られたドリルについて、下記条件でドリル加工テストを行った。結果は表１２〜１５に示した。
（ドリル加工テスト条件）
被削材 ：ＦＰ４材、０．０６ｍｍ厚、１０枚重ね
ドリル形状：φ０．１０５ｍｍ
回転数：３００ｋｒｐｍ
送り速度：１．８ｍ／分
評価項目：孔開け加工ができた製品の個数（個）と試験後のドリルの逃げ面摩耗幅（μｍ）

表１１〜１５より、Ｃｏ_Ａ及びＶ_Ａが、それぞれＣｏ_Ｂ及びＶ_Ｂよりも少なく、Ｓ_ＣｒがＳ_Ｖよりも小さい試料Ｎｏ．ＩＩＩ−１〜ＩＩＩ−３では、逃げ面摩耗幅が小さく、かつ加工個数が多くなった。

また、試料Ｎｏ．Ｉ−１、Ｉ−３〜Ｉ−６、Ｉ−１３〜Ｉ−２１、ＩＩ−１〜ＩＩ−５、ＩＩＩ−１、ＩＩＩ−２及びＩＩＩ−４について、各試料の表面を研磨して研磨面を作成し、端部ＡにおけるＣｏの含有量と端部ＢにおけるＣｏの含有量の中間のＣｏの含有量となる位置を中間部として、ＷＣ粒子が１０個以上確認できる視野において観察を行った。

まず、ＴＥＭを用いてこの視野におけるＣｏの含有量を求めた。この視野内において、１つのＷＣ粒子の粒内から粒界を横切って、隣接するＷＣ粒子の粒内までにわたるＣｏの濃度分布をＥＤＸにて確認した。そして、隣接する２つのＷＣ粒子と、その間に位置する粒界とを１組とし、各組におけるＣｏ濃度の分布図から、まず、ＷＣ粒子の粒内におけるＣｏ含有量の平均値Ｃｏａと、粒界におけるＣｏ含有量の最大値Ｃｏｍａｘとを算出した。

そして、Ｃｏｍａｘ／Ｃｏａが１．２以上となる粒界を有する組を特定し、粒界のＣｏ濃度がＷＣ粒子の粒内の１．２倍以上である組の百分率を求めた。

表１６より、試料Ｎｏ．Ｉ−１３〜Ｉ−２０、ＩＩ−５及びＩＩＩ−４では、逃げ面摩耗幅が大きくなり、かつ加工個数も少なかった。

これに対して、Ｃｏの含有量が１〜７質量％であり、隣接する２つのＷＣ粒子と、間に位置する粒界とを１組とし、一視野における１０組以上において粒界を挟んで隣接するＷＣ粒子に跨るＣｏの濃度分布を測定したとき、粒界のＣｏ濃度がＷＣ粒子の粒内の１．２倍以上である組が５０％以上である領域を有する試料Ｎｏ．Ｉ−１、Ｉ−３〜Ｉ−６、Ｉ−２１、ＩＩ−１〜ＩＩ−４、ＩＩＩ−１及びＩＩＩ−２では、逃げ面摩耗幅が小さく、かつ加工個数も多くなった。

１ ドリル（切削工具）
２ ブランク（切削工具用ブランク）
３ シャンク
５ 切刃
６ 溝
７ 首部
８ ボディ
１１ 第１領域
１２ 第２領域
１３ 第３領域
１４ 第４領域
１５ 突起部
２５ ＷＣ粒子
２７ 粒界
２９ 領域

Claims (12)

1. ＷＣ粒子、Ｃｏ、Ｃｒ及びＶを含有する超硬合金からなり、長手方向において第１端部及び第２端部を有する長尺状の棒状体であって、
   前記第１端部におけるＣｏの含有量が、前記第２端部におけるＣｏの含有量よりも少なく、
   前記第１端部におけるＶの含有量が、前記第２端部におけるＶの含有量よりも少なく、
   前記第１端部から前記第２端部に向かって、Ｃｒの含有量が傾斜ＳＣｒで変化するとともに、Ｖの含有量が傾斜ＳＶで変化しており、
   前記傾斜ＳＣｒが前記傾斜ＳＶよりも小さい棒状体。
2. 前記第２端部におけるＣｏの含有量に対する前記第１端部におけるＣｏの含有量の比率が、０．２〜０．７である請求項１記載の棒状体。
3. 前記第２端部におけるＶの含有量に対する前記第１端部におけるＶの含有量の比率が、０．３〜０．９であり、
   前記第２端部におけるＣｒの含有量に対する前記第１端部におけるＣｒの含有量の比率が、０．８〜１．１である請求項１又は２記載の棒状体。
4. 前記棒状体は、前記第１端部の側に位置して、前記Ｃｏの含有量が傾斜Ｓ１Ｃｏで変化している第１領域と、前記第２端部の側に位置して、前記Ｃｏの含有量が傾斜Ｓ２Ｃｏで変化している第２領域とを有し、
   前記傾斜Ｓ１Ｃｏが、前記傾斜Ｓ２Ｃｏよりも大きい請求項１乃至３のいずれか記載の棒状体。
5. 前記傾斜Ｓ１Ｃｏが０．２〜１質量％／ｍｍであり、前記傾斜Ｓ２Ｃｏが０．２質量％／ｍｍ未満である請求項４記載の棒状体。
6. 前記第１端部における前記ＷＣ粒子の平均粒径が、前記第２端部における前記ＷＣ粒子の平均粒径よりも大きい請求項１乃至５のいずれか記載の棒状体。
7. 前記第１端部における前記ＷＣ粒子の平均粒径が０．３〜１．５μｍであり、前記第２端部における前記ＷＣ粒子の平均粒径が０．１〜０．９μｍである請求項６記載の棒状体。
8. 前記第１端部は、外周部と、該外周部から１００μｍ以上内部に位置する中央部とを有し、
   前記外周部におけるＣｒの含有量が、前記中央部におけるＣｒの含有量よりも多い請求項１乃至７のいずれか記載の棒状体。
9. 隣接する２つの前記ＷＣ粒子からなる隣接ＷＣ粒子と、該隣接ＷＣ粒子の間に位置する粒界とを１つの組としたとき、該組が複数位置する領域を有し、
   該領域の一視野における１０以上の前記組のそれぞれにおいて、前記粒界におけるＣｏの濃度と、前記隣接ＷＣ粒子におけるＣｏの濃度とを測定したとき、
   Ｃｏの含有量が１〜７質量％であり、
   前記粒界におけるＣｏの濃度が、前記隣接ＷＣ粒子におけるＣｏの濃度の１．２倍以上である組が、５０％以上である請求項１乃至８のいずれか記載の棒状体。
10. 前記領域における前記ＷＣ粒子の平均粒径が、０．１〜０．８μｍである請求項９記載の棒状体。
11. 前記領域における前記ＷＣ粒子の粒径分布の標準偏差が０．５μｍ以下である請求項９又は１０記載の棒状体。
12. ＷＣ粒子、Ｃｏ、Ｃｒ及びＶを含有する超硬合金からなり、長手方向において、切刃を有する端部Ｘと、シャンク側に位置する端部Ｙとを有する長尺状の切削工具であって、
    前記端部ＸにおけるＣｏの含有量が、前記端部ＹにおけるＣｏの含有量よりも少ないとともに、
    前記端部ＸにおけるＶの含有量が、前記端部ＹにおけるＶの含有量よりも少なく、
    前記端部Ｘから前記端部Ｙに向かって、Ｃｒの含有量が傾斜ＳＣｒで変化するとともに、Ｖの含有量が傾斜ＳＶで変化しており、
    前記傾斜ＳＣｒが前記傾斜ＳＶよりも小さい切削工具。