JP6437828B2 - 切削工具用ブランク、切削工具用ブランクの製造方法、および切削工具並びに切削工具の製造方法 - Google Patents

Description

本発明はドリルやエンドミル等の切削工具に用いる切削工具用ブランク、切削工具用ブランクの製造方法、および切削工具並びに切削工具の製造方法に関する。

孔開け加工に使用するドリルは、先端の刃先からフルート溝を形成したソリッドドリルが知られており、例えば電子部品を搭載する基板の孔開け加工用として用いられている。そして、電子部品の小型化に伴って加工する孔径が小さくなっていることから、ドリルの径も小さいものが要求されている。

かかるドリルを製造するには、例えば、特許文献１のように押出成形にて繊維状に成形した成形体を所定の長さに切断して焼成したブランクを作製し、このブランクをステンレス等からなるシャンクに接合した後、ブランクに段加工やフルート溝等を施してドリルを完成させる方法が採用されている。また、ブランクの成形方法としては、特許文献２のようにプレス成形法も検討されている。

また、切刃の耐摩耗性を向上させることが要求されるが、素材の硬度を高めると靭性が低下する傾向があるために、ドリルが折損しやすくなるという問題があった。

特開２００３−２７７８０７号公報 特開２００７−２１１２５９号公報

しかしながら、特許文献１のような押出成形では、上述したように繊維状の押出成形体から所定の長さに切断する必要があり、しかもこの切断面の形状が潰れてしまうので、切断した後に切断面から端部の所定の長さを焼成後に再度切断する必要があった。また、ドリルの折損を抑制しつつ、切刃の耐摩耗性を向上させることができなかった。

特許文献２の方法では、加圧した細長い形状の成形体を細長い下パンチで押し出す必要があるが、成形体の直径が小さくなると、金型が破損しやすくなるという問題があった。また、ドリルの折損を抑制しつつ、切刃の耐摩耗性を向上させることができなかった。

本実施形態の切削工具用ブランクは、ＷＣとＣｏとを含有する超硬合金からなり、円柱長尺状で、長手方向において、一端Ａおよび他端Ｂの両端のうちの一端Ａ部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_Ａが他端Ｂ部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_Ｂよりも少ないとともに、前記一端Ａ部の直径をｄ_Ａ、前記他端Ｂ部の直径をｄ_Ｂとしたとき、ｄ_Ａ／ｄ_Ｂ＝１．０２〜１．２０である。

また、本実施形態の切削工具用ブランクの製造方法は、ＷＣ粉末を含み一端Ａ部側を作製するための第１原料粉末、およびＷＣ粉末とＣｏ粉末とを含み他端Ｂ部側を作製するための第２原料粉末を調合する工程と、プレス成形金型のダイスの空隙部内に前記第１原料粉末を投入する工程と、上方から上パンチを下降させて前記ダイスの空隙部内に投入され
た前記第１原料粉末を加圧して成形体下部を成形する工程と、前記上パンチを前記空隙部から引き抜く工程と、加圧された前記成形体下部を有する前記空隙部に前記第２原料粉末を投入する工程と、上方から上パンチを下降させて前記ダイスの空隙部内に投入された前記成形体下部と前記第２原料粉末からなる成形体上部との積層体を加圧する工程と、前記積層体からなる成形体を前記金型から取り出す工程と、前記成形体を焼成する工程とを具備する。

さらに、本実施形態の切削工具は、前記切削工具用ブランクの前記他端Ｂがシャンクに接合されているとともに、前記切削工具用ブランクに刃付け加工が施されている。

また、本実施形態の切削工具の製造方法は、ランダムに接合装置内に投入する工程と、前記接合装置内にて前記切削工具用ブランクの一端Ａと他端Ｂを判別して、所定の方向に整列させる工程と、前記切削工具用ブランクの前記他端Ｂをシャンクに当接させて接合する工程と、前記切削工具用ブランクの前記一端Ａを含む部位に刃付け加工を施す工程とを具備する。

本実施形態の切削工具用ブランクは、一端Ａ部はＣｏ含有量が少ないので硬度が高く、一端Ａ部で切削工具の切刃を形成すると、切刃の耐摩耗性が高い。また、他端Ｂ部はＣｏ含有量が多いので靭性が高く、他端Ｂ部で例えばドリルのフルート部を形成すると、フルート部の耐折損性が高い。その結果、この切削工具用ブランクで作製された本実施形態の切削工具は、切刃の耐摩耗性が高く、かつ耐折損性も高い。

また、本実施形態の切削工具用ブランクの製造方法は、焼成後のＣｏ含有量を所望の範囲に制御することができ、かつ成形体の密度分布を調整して、焼成後の切削工具用ブランクの寸法を制御することができる。

さらに、本実施形態の切削工具の製造方法は、切削工具用ブランクの一端Ａと他端Ｂとの判別が容易であり、自動機等で一端Ａと他端Ｂとを揃えて、容易に切削工具を製造することができる。

本実施形態の切削工具用ブランクの一例についての側面図である。 本実施形態の切削工具用ブランクを成形する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。 図１の切削工具用ブランクをシャンクに接合して刃付け加工したドリルの一例についての側面図である。

図１の本実施形態のシャンクに接合したドリル用ブランクの一例についての側面図に基づいて説明する。

図１のドリル１に用いられる切削工具用ブランク（以下、単にブランクと略す。）２は、ＷＣとＣｏとを含有する超硬合金からなる円柱長尺状で、長手方向において、切刃が形成される一端Ａ部と、シャンク３に接合される他端Ｂ部を有する。

本実施形態によれば、両端のうちの一端Ａ部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_Ａと他端Ｂ部におけるＣｏ含有量Ｃｏ_Ｂとの比Ｃｏ_Ａ／Ｃｏ_Ｂが０．１〜０．６である。これによって、一端Ａ部でドリル１の切刃を形成すると、切刃の耐摩耗性が高い。また、他端Ｂ部はＣｏ含有量が多いので靭性が高く、他端Ｂ部でドリル１のフルート部を形成すると、フルート部
の耐折損性が高い。その結果、この切削工具用ブランクで作製された本実施形態の切削工具は、切刃の耐摩耗性が高く、かつ耐折損性も高い。比Ｃｏ_Ａ／Ｃｏ_Ｂの特に望ましい範囲は、０．２〜０．５である。

本実施形態においては、Ｃｏ_Ａは０．１質量％〜１０質量％であり、Ｃｏ_Ｂは３質量％〜３０質量％である。より望ましくは、Ｃｏ_Ａは０．５質量％〜５質量％であり、Ｃｏ_Ｂは５質量％〜２０．０質量％である。なお、Ｃｏ_ＡおよびＣｏ_Ｂの測定方法は、ＩＣＰ分析によって、一端Ａ部と他端Ｂ部の組成分析を行う方法が適用できる。組成分析する際の一端Ａ部および他端Ｂ部の長さは、分析できる範囲でできるだけ短くする。また、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の側面について電子顕微鏡で測定位置をずらしながら観察し、ＥＰＭＡ分析によって各領域における組成を半定量分析をすることによって確認できる。

また、本実施形態では、一端Ａ部の直径をｄ_Ａ、他端Ｂ部の直径をｄ_Ｂとしたとき、ｄ_Ａに対する長さＬの比率が３以上の長尺形状であり、ｄ_Ａ／ｄ_Ｂ＝１．０２〜１．２０である。これによって、Ｃｏ含有量の異なる一端Ａ部と他端Ｂ部との判別が容易にでき、一端Ａ部に確実に切削工具の切刃を形成することができる。すなわち、ｄ_Ａ／ｄ_Ｂが１．０２未満では、一端Ａ部と他端Ｂ部とを区別することができない。ｄ_Ａ／ｄ_Ｂが１．２０を超えると、切削工具を製造する際の研磨代が大きくなり、加工コストがかさむ。ｄ_Ａ／ｄ_Ｂのより望ましい範囲は、１．０３〜１．１０である。

本実施形態のより望ましい形態では、ブランク２は、ｄ_Ａ、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に対する長さＬの比（Ｌ／ｄ_Ａ）が３以上である。この形状からなるブランク２は、押出成形によって作製することは難しい。すなわち、一端Ａ部と他端Ｂ部のＣｏ含有量を変えることが難しく、かつｄ_Ａとｄ_Ｂを変えることも難しい。これに対して、この形状からなるブランク２は、プレス成形によって作製することができる。そして、金型の形状や焼成条件等の製造条件を調整することによって、金型の欠損や成形体の欠損を抑制するとともに、焼成後のブランクの組成および形状を所定の範囲内に制御する。比（Ｌ／ｄ_Ａ）の望ましい範囲は５〜１５である。

本実施形態によれば、一端Ａ部を含んで、直径が、一端Ａ部の直径に対する比率で０．９５以上の領域ａと、他端Ｂ部を含んで、直径が、一端Ａ部の直径に対する比率で０．９５未満の領域ｂとを有する。このとき、領域ａの長手方向の長さをＬ_Ａ、前記領域ｂの長手方向の長さをＬ_Ｂとしたとき、比Ｌ_Ａ／（Ｌ_Ａ＋Ｌ_Ｂ）が０．３〜０．６である。この範囲であれば、再研磨したドリル１の切刃の耐摩耗性も高く、かつフルート部の耐折損性を高めることができる。比Ｌ_Ａ／（Ｌ_Ａ＋Ｌ_Ｂ）の望ましい範囲は、０．３〜０．５である。

本実施形態によれば、長手方向の中央部Ｃにおける最小直径をｄ_Ｃとしたとき、ｄ_Ａ＞ｄ_Ｃである。これによって、ブランク２をシャンク３に接合した後、ブランク２に刃付け加工する際の研削代を小さくすることもできる。

本実施形態のさらに望ましい形態では、領域ａにおいて、直径は、一端Ａ部ｄ_Ａから他端Ｂ部ｄ_Ｂに向かって連続的に小さくなっている。連続的に小さくなっているとは、直径が不連続に変化する段差がないことを意味し、これによって、ブランク２の折損を抑制できる。

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用として用いる場合には、ｄ_Ａ、ｄ_Ｂが０．２〜２ｍｍ、長さＬが３〜２０ｍｍであり、ｄ_Ａ／ｄ_Ｂ＝１．０２〜１．２０、かつｄ_Ａ／ｄ_Ｃ＝１．００〜１．１０である。ブランク２のｄ_Ａの特に望ま
しい範囲は、０．３〜１．７ｍｍである。ｄ_Ａは、他の用途においては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である。

また、本実施態様のブランク２においては、一端Ａ部におけるＷＣ粒子の平均粒径が、他端Ｂ部におけるＷＣ粒子の平均粒径より大きい。これによって、ブランク２を加工して形成されるドリル１の刃先５の加工時における欠けを抑制できるとともに、フルート溝形成部６の剛性が高いので、ドリル１の刃先５の加工時におけるフルート溝形成部６の芯ずれを抑制して、フルート溝形成部６の加工寸法精度を高めることができる。

さらに、本実施態様はプリント基板の孔開け加工に用いられるドリルであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、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。

（ブランクの製造方法）
上記切削工具用ブランクを作製する方法の一例について説明する。まず、ブランクおよび切削工具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。

すなわち、原料粉末として、ＷＣ粉末を含み一端Ａ部側を作製するための第１原料粉末、およびＷＣ粉末とＣｏ粉末とを含み他端Ｂ部側を作製するための第２原料粉末を調合する。第１原料粉末にはＷＣ粉末以外にＣｏ粉末を含有していてもよいが、第１原料粉末中のＣｏ粉末の含有量は、第２原料粉末中のＣｏ粉末の含有量よりも少ない。第１原料粉末中のＣｏ粉末の含有量は、第２原料粉末中のＣｏ粉末の含有量に対する比率で、０〜０．５、特に０〜０．３である。また、第１原料粉末および第２原料粉末中には、ＷＣ粉末とＣｏ粉末以外に、ＷＣ以外の周期表第４、５および６族金属の炭化物、窒化物および炭窒化物粉末のいずれかの添加物を添加してもよい。

例えば、第１原料粉末中の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％、添加物の調合量は総量で０〜１０質量％である。これにバインダや溶媒を添加してスラリーを作製する。このスラリーを造粒して顆粒とし、成形用粉末とする。

一方、プレス成形金型（以下、単に金型と略す。）を準備し、金型２０のダイス２１の空隙部２２内に上記顆粒を投入する。そして、ダイス２１の空隙部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を作製する。

本実施形態の成形方法では、金型２０のダイス２１の空隙部２２内に第１原料粉末３０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の空隙部２２内に投入された第１原料粉末３０を加圧して成形体下部３１を成形する工程と、上パンチ２４を空隙部２２から引き抜く工程と、加圧された成形体下部３１を有する空隙部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の空隙部２２内に投入された成形体下部３１と第２原料粉末３３からなる成形体上部３４との積層体を加圧する工程と、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、長尺形状であり、一端ＡにおけるＣｏ含有量が他端ＢにおけるＣｏ含有量よりも少ない。しかも、予め第１原料粉末３０からなる成形体下部３１を成形した後で、この成形体下部３１の上部に第２原料粉末３３を投入して成形することによって、焼成中、一端Ａ側と他端Ｂ側との間のＣｏの拡散を抑制できる。その結果、所定のＣｏ含有量
の分布に調整しやすくなる。

本実施形態では、直径が２ｍｍ以下の焼結体を得る場合には、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の荷重を小さくする。この成形条件によって、成形体３５の圧力ムラを改善できて、下パンチ２３が成形体３５を抜き出す際に破損することを抑制できるとともに、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。

すなわち、直径が２ｍｍより大きい形状の焼結体を得るための成形体３５をプレス成形で作製する際には、金型２０への粉末を投入する際に顆粒が均一に投入されるが、直径が２ｍｍ以下の焼結体を得るための成形体３５をプレス成形で作製すると、従来の方法では、金型への粉末を投入する際に顆粒の投入が不均一となってしまう。本実施形態では、上記成形条件を制御することによって、成形体３５を作製することができ、かつ所定形状のブランク２を得ることができる。

このとき、図２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よりも小さくしておいてもよい。上記成形によって得られる成形体において、本実施形態における比Ｄ_Ａ／Ｄ_Ｂの望ましい範囲は、０．８０〜０．９９である。これによって、ｄ_Ａ／ｄ_Ｂ比を所定の範囲内に制御することができる。すなわち、焼成中の一端Ａ部と他端Ｂ部との焼成収縮の差によって、ｄ_Ａ／ｄ_Ｂ比を１．０２〜１．２０の範囲内に制御することができる。第１原料粉末３０の投入高さをＨ_Ａ、第２原料粉末３０の投入高さをＨ_Ｂとしたとき、比Ｈ_Ａ／（Ｈ_Ａ＋Ｈ_Ｂ）が０．２〜０．７である。また、成形体中には、例えば、第１原料粉末と第２原料粉末との間に、第１原料粉末と第２原料粉末との間のＣｏ粉末の含有量を有する第３原料粉末等、他の原料粉末が存在していてもよい。

なお、製造効率を高めるとともに、上パンチが傾いて下降しないようにするために、金型には上パンチ−空隙部−下パンチのセットが複数設けられて、一度に複数本の成形体を成形することができる。上パンチ−空隙部−下パンチのセット数は、例えば、４〜１４４本である。また、金型の側面形状は、上パンチから下パンチまで同じ直径のストレート形状であってもよい。または、上パンチ側よりもより圧力のかかりやすい下パンチ側において焼成時の収縮が少ないので、その分を加味して焼成後上パンチ側と下パンチ側との寸法比であるｄ_Ａ／ｄ_Ｂ比が所定の範囲となるようにする範囲内で、図２に示すように、ダイス２１の粉末充填部（空隙部）２２に顆粒を充填して上パンチ２４と下パンチ２３との間で顆粒を加圧してプレス成形する金型２０において、下パンチ２３側の直径Ｄ_Ａを上パンチ２４側の直径Ｄ_Ｂよりも小さくしておいてもよい。

そして、成形体は金型から取り出され、シンターＨＩＰ焼成されることによってブランク２となる。このとき、本実施形態では、前記焼成における昇温速度が６℃／分〜３０℃／分であるとともに、焼成温度が１３５０℃〜１５８０℃、焼成時間は１５分〜４５分である。これによって、一端Ａ部と他端Ｂ部のＣｏ含有量を容易に調整することができるとともに、第１原料粉末と第２原料粉末との焼結性が異なるために、焼成中、一端Ａ部と他端Ｂ部の収縮率が異なって成形体が変形し、他端Ｂ部の直径が一端Ａ部の直径よりも小さくなる。すなわち、焼成によって、他端Ｂ部のＣｏの一部が、一端Ａ部に向かって拡散するために、他端Ｂ部は一端Ａ部よりも収縮する。これによって、焼結体の形状を制御することができる。

ここで、昇温速度が６℃／分より遅いと、焼成中にＣｏの拡散が進行しすぎて、焼結体中のＣｏ濃度が均一になり、ｄ_Ｂ／ｄ_Ａ比が１．０２よりも小さくなる。昇温速度が３０
℃／分より速いと、焼結体の一端Ａ部が変形する場合がある。

さらに、所望により、ドリル１の表面には被覆層（図示せず）を成膜することもできる。

上述した本実施態様のブランク２の製造方法によれば、ブランク２がプレス成形にて成形されているので、押出成形に比べて成形工程が少なくて製造が容易である。また、ブランク２の成形体を焼成した後のブランク２の寸法変化が小さいので、ブランク２の寸法精度が高い。そのために、ブランク２をドリル１の形状に対して削り代を少ない形状とできる。さらに、ブランク２がプレス成形にて形成されたものは、押出成形に比べて、成形時に添加するバインダの添加量を少なくできるので、焼結体（ブランク２）中のボイドや残留炭素等の欠陥が存在しにくい信頼性の高い材料となる。また、このブランク２の成形工程においては、成形体中の密度ムラを調整できるので、欠け等が発生しにくい安定した成形が可能である。

また、ブランク２のｄ_Ａが２ｍｍ以下の場合には、プレス成形によって成形体を作製することによって成形体の密度差が生じる。そのため、ブランク２の端部（一端Ａ、他端Ｂ）のほうが中央部Ｃよりも超硬合金の焼結が進む傾向がある。中でも、成形体の形状がＤ_Ｂ＞Ｄ_Ａである場合には、一端Ａ部のほうが他端Ｂ部よりも焼結が進む。本実施態様では、成形時に使用する顆粒の状態を調整するとともに、上下パンチで加圧した後、上パンチのみで追加荷重を加えることによって、金型が破損することを抑制できるとともに、ブランク２の両端の成形体密度を調整できる。その結果、焼成されたブランク２を構成する超硬合金のＷＣ粒子の平均粒径を上記のように調整できる。

（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は、数十本または数百本の単位で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に整列される。本実施形態においては、両端の寸法を画像データ等にて確認し、ｄ_Ａとｄ_Ｂとの寸法差によって、一端Ａと他端Ｂとを特定する。本実施形態によれば、ｄ_Ａ／ｄ_Ｂ＝１．０２〜１．２０と一端Ａと他端Ｂとの寸法差があるので、一端Ａと他端Ｂとの判別が容易にできる。この特定に基づいて、自動的に、一端Ａ部と他端Ｂ部と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は、自動的に、別途準備されたシャンク３に続く首部７の所定の位置に当接された後、レーザ等で接合される。その後、接合されたブランク２に刃付け加工を施す。このとき、ドリル１の構成は、図１に示すように、一端Ａ部がドリル１の刃先５側で、他端Ｂ部がドリル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３のドリル１の形状は、一端Ａ部に刃先５を備え、刃先５と、それに続くフルート溝形成部６と、首部７とでボディ８を構成している。刃先５とフルート溝形成部６が加工部となっている。そして、ボディ８に続いてシャンク３を有している。ここで、刃先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。フルート溝形成部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はドリル１の加工径（フルート溝形成部６の直径）とシャンク３の直径とを調整するつなぎである。シャンク３はドリル１を加工機に固定する部分である。

上記方法で得られたドリル１は、超硬合金からなる刃先５とフルート溝形成部６とをからなる加工部を備える。本実施形態の望ましい形態は、該加工部の最大直径が２ｍｍ以下である。

また、本実施態様のブランク２を用いた切削工具１は、切削工具１の刃先５におけるＷＣ粒子の平均粒径が、フルート溝形成部６におけるＷＣ粒子の平均粒径よりも大きい。そのため、フルート溝形成部６の剛性が高いとともに、刃先５におけるチッピングが抑制される。なお、本実施形態において、一端Ａ部および他端Ｂ部とはブランク全長に対して１０％の長さまでと定義する。また、一端Ａ部と他端Ｂ部との間は中央部Ｃと定義する。すわなち、中央部Ｃは、ブランク２の全長に対して８０％の長さの領域である。

また、首部７とシャンク３とを鋼、合金鋼またはステンレス鋼等の安価な材質で形成し、ブランク２を首部７の先端に接合した構成とすることもできる。なお、ドリル１の刃先５からシャンク３までをブランクで形成するものであってもよい。また、ドリル１は、首部７を省略した形状であってもよい。

表１に示す添加量の金属コバルト（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）粉末の割合で、表１に示す第１原料粉末と第２原料粉末との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。

空隙部を１４４個有するダイスを備えた図２に示す金型を準備し、表１の第１原料粉末を投入して圧力をかけて仮成形し、成形体下部を成形し、続いて、成形体下部の上方に、表１の第２原料粉末を充填してプレス成形し、成形体下部と成形体上部とが積層された成形体を成形し、金型から取り出した。このとき、成形体の形状は、表１に記載の成形体の下パンチ側の直径Ｄ_Ａ、上パンチ側の直径Ｄ_Ｂ、成形体下部の長さＨ_Ａ、成形体上部の長さＨ_Ｂとした。そして、この成形体を真空中、表１に示す昇温速度で昇温し、表１に示す温度で３０分間シンターＨＩＰ焼成してブランクとした。

得られたブランクの長手方向について、一端Ａ、他端Ｂ、中央部Ｃの最小直径について寸法を測定し表２に記載した（ｄ_Ａ、ｄ_Ｂ、ｄ_Ｃ）。また、ブランクの各部位を切り出してＩＣＰ分析を行い、各部位におけるＣｏ含有量を測定した。このとき、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて超硬合金を５０００倍で組織観察して、ＥＰＭＡ分析によってＣｏ含有量を予備的に確認してから、必要な部位のみを切り出してＩＣＰ分析を行った。また、予備的確認に基づいて、Ｌ_ＡおよびＬ_Ｂを算出した。さらに、ブランクの両端をＳＥＭ観察し、ルーゼックス解析法によって一端Ａおよび他端ＢにおけるＷＣ粒子の平均粒径を算出した。結果は表２に示した。

そして、このブランクを用いて、ドリルを作製したところ、試料Ｎｏ．６〜１２では、一端Ａおよび他端Ｂの判別が難しく、予めマーキングをつける等の手間が必要であった。

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２に示した。
（ドリル加工テスト条件）
被削材 ：ＦＲ４・６層板、１．６ｍｍ厚、２枚重ね
ドリル形状：φ０．３ｍｍアンダーカットタイプ
回転数：２００ｋｒｐｍ
送り速度：２．４ｍ／ｍｉｎ．
評価項目：孔開け加工ができた製品の個数（個）

表１、２より、Ｃｏ_ＡがＣｏ_Ｂと同じ試料Ｎｏ．６〜１２では、ドリルの加工個数が少
なかった。これに対して、Ｃｏ_ＡがＣｏ_Ｂよりも少ないとともに、ｄ_Ａ／ｄ_Ｂ＝１．０２〜１．２０の試料Ｎｏ．１〜５、１３では、ドリルの加工個数が多かった。特に、比（Ｃｏ_Ａ／Ｃｏ_Ｂ）が０．１〜０．５であるとともに、比Ｌ_ａ／（Ｌ_ａ＋Ｌ_ｂ）が０．３〜０．６の試料Ｎｏ．１〜３、５、１３では、ドリルの加工個数が特に多いものであった。また、試料Ｎｏ．１〜５、１３では、いずれも、比（Ｌ／ｄ_Ａ）が３以上であった。さらに、試料Ｎｏ．１〜５、１３では、いずれも、領域ａにおいて、直径が一端Ａ部から他端Ｂ部に向かって連続的に大きくなっていることを確認した。

実施例１の試料Ｎｏ．１で用いた第１原料粉末および第２原料粉末に対して、ＷＣ粉末の平均粒径を０．８μｍとする以外は実施例１の試料Ｎｏ．１と同じ仕様の原料粉末を用いて、試料Ｎｏ．１と同様にして、Ｄ_Ａ＝Ｄ_Ｂ＝６ｍｍ、Ｌ＝３０ｍｍの円柱長尺状成形体を作製した。Ｈ_Ａ＝１０ｍｍ、Ｈ_Ｂ＝２０ｍｍとした。試料Ｎｏ．１と同じ昇温速度、焼成温度で焼成し、焼結体を得た。ｄ_Ａ＝５．１ｍｍ、ｄ_Ｂ＝４．８ｍｍ、ｄ_Ａ／ｄ_Ｂ＝１．０６、Ｌ_Ａ＝１５ｍｍ、Ｌ_Ｂ＝９．３ｍｍ、Ｌ_Ｂ／（Ｌ_Ａ＋Ｌ_Ｂ）＝０．３８、Ｃｏ_Ａ＝１．７質量％、Ｃｏ_Ａ＝７．１質量％、一端Ａ部におけるＷＣ粒子の平均粒径が０．８５μｍ、他端Ｂ部におけるＷＣ粒子の平均粒径が０．８０μｍであった。得られた焼結体をステンレスシャンクの先端に接合して、エンドミルの刃付け加工が可能であった。

１ ドリル（切削工具）
２ ブランク（切削工具用ブランク）
Ａ 一端
Ｂ 他端
Ｃ 中央部
３ シャンク
５ 刃先
６ フルート溝形成部
７ 首部
８ ボディ
ｄ_Ａ 一端Ａの直径
ｄ_Ｂ 他端Ｂの直径
ｄ_Ｃ 中央部の最小直径
Ｄ_Ａ 成形体の下パンチ側の直径
Ｄ_Ｂ 成形体の上パンチ側の直径

Claims (10)

1. ＷＣとＣｏとを含有する超硬合金からなり、円柱長尺状で、長手方向において、一端Ａおよび他端Ｂの両端のうちの一端Ａ部における質量％でのＣｏ含有量をＣｏ_Ａ 、前記両端のうちの他端Ｂ部における質量％でのＣｏ含有量をＣｏ_Ｂ としたとき、前記Ｃｏ _Ａ が前記Ｃｏ _Ｂ よりも少ないとともに、前記一端Ａ部の直径をｄ_Ａ、前記他端Ｂ部の直径をｄ_Ｂとしたとき、ｄ_Ａ／ｄ_Ｂ＝１．０２〜１．２０である切削工具用ブランク。
2. 前記Ｃｏ_Ａと前記Ｃｏ_Ｂとの比（Ｃｏ_Ａ／Ｃｏ_Ｂ）が０．１〜０．６である請求項１記載の切削工具用ブランク。
3. 前記ｄ_Ａ、前記ｄ_Ｂがともに２ｍｍ以下であるとともに、長手方向の長さをＬとしたとき、前記ｄ_Ａに対する長さＬの比（Ｌ／ｄ_Ａ）が３以上である請求項１または２記載の切削工具用ブランク。
4. 前記一端Ａ部を含んで、直径が、前記一端Ａ部の直径に対する比率で０．９５以上の領域ａと、前記他端Ｂ部を含んで、直径が、前記一端Ａ部の直径に対する比率で０．９５未満の領域ｂとを有するとともに、前記領域ａの長手方向の長さをＬ_ａ、前記領域ｂの長手方向の長さをＬ_ｂとしたとき、比Ｌａ／（Ｌ_ａ＋Ｌ_ｂ）が０．３〜０．６である請求項１乃至３のいずれか記載の切削工具用ブランク。
5. 前記領域ａにおいて、前記直径は、一端Ａ部から前記他端Ｂ部に向かって連続的に小さくなる請求項４記載の切削工具用ブランク。
6. 請求項１乃至５のいずれか記載の切削工具用ブランクを製造する方法であって、ＷＣ粉末を含み一端Ａ部側を作製するための第１原料粉末、およびＷＣ粉末とＣｏ粉末とを含み他端Ｂ部側を作製するための第２原料粉末を調合する工程と、プレス成形金型のダイスの空隙部内に前記第１原料粉末を投入する工程と、上方から上パンチを下降させて前記ダイスの空隙部内に投入された前記第１原料粉末を加圧して成形体下部を成形する工程と、前記上パンチを前記空隙部から引き抜く工程と、加圧された前記成形体下部を有する前記空隙部に前記第２原料粉末を投入する工程と、上方から上パンチを下降させて前記ダイスの空隙部内に投入された前記成形体下部と前記第２原料粉末からなる成形体上部との積層体を加圧する工程と、前記積層体からなる成形体を前記金型から取り出す工程と、前記成形体を焼成する工程とを具備する切削工具用ブランクの製造方法。
7. 前記焼成における昇温速度が６℃／分〜３０℃／分であるとともに、焼成温度が１３５０℃〜１５８０℃である請求項６記載の切削工具用ブランクの製造方法。
8. 前記積層体において、前記成形体の下端の直径が前記成形体の上端の直径よりも小さい請求項６または７記載の切削工具用ブランクの製造方法。
9. 請求項１乃至５のいずれか記載の切削工具用ブランクの前記他端Ｂがシャンクに接合されているとともに、前記切削工具用ブランクに刃付け加工が施されている切削工具。
10. 請求項１乃至５のいずれか記載の切削工具用ブランクをランダムに接合装置内に投入する工程と、前記接合装置内にて前記切削工具用ブランクの一端Ａと他端Ｂを判別して、所定の方向に整列させる工程と、前記切削工具用ブランクの前記他端Ｂをシャンクに当接させて接合する工程と、前記切削工具用ブランクの前記一端Ａを含む部位に刃付け加工を施す工程とを具備する切削工具の製造方法。