該發(fā)明涉及一種伴有高熱產(chǎn)生，且沖擊性負(fù)荷作用于切削刃的高速斷續(xù)切削加工中，硬質(zhì)包覆層發(fā)揮優(yōu)異的耐崩刀性的表面包覆切削工具(以下稱(chēng)為包覆工具)。

背景技術(shù)：
以往，已知有通常在由碳化鎢(以下用WC表示)基硬質(zhì)合金或碳氮化鈦(以下用TiCN表示)基金屬陶瓷構(gòu)成的基體(以下將這些總稱(chēng)為工具基體)的表面形成由下述(a)及(b)構(gòu)成的硬質(zhì)包覆層而成的包覆工具：(a)下部層為T(mén)i化合物層，其由均化學(xué)蒸鍍形成的Ti的碳化物(以下用TiC表示)層、氮化物(以下同樣用TiN表示)層、碳氮化物(以下用TiCN表示)層、碳氧化物(以下用TiCO表示)層及碳氮氧化物(以下用TiCNO表示)層中的2層以上構(gòu)成，且具有3～20μm的合計(jì)平均層厚；及(b)上部層為氧化鋁(以下用Al2O3表示)層，其化學(xué)蒸鍍形成，且具有1～25μm的平均層厚。并且，上述以往的包覆工具耐磨性較為優(yōu)異，但在高速斷續(xù)切削條件下使用時(shí)，容易產(chǎn)生崩刀等異常損傷，因此提出有關(guān)于硬質(zhì)包覆層的結(jié)構(gòu)的各種方案。例如，如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所示，提出有在工具基體表面包覆由Ti化合物層構(gòu)成的下部層和由Al2O3層構(gòu)成的上部層的包覆切削工具中，通過(guò)形成如下Al2O3層，改善耐崩刀性：對(duì)該Al2O3層，在測(cè)定角度45～90范圍內(nèi)測(cè)定(0001)面的法線的傾斜角度數(shù)分布時(shí)，在83～89度范圍內(nèi)的傾斜角劃分區(qū)域中存在最高峰值，并且顯示在83～90度范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)占度數(shù)整體的45～77％的比例的取向性。并且，如專(zhuān)利文獻(xiàn)2所示，提出有在工具基體表面包覆由Ti化合物層構(gòu)成的下部層和由Al2O3層構(gòu)成的上部層的包覆切削工具，通過(guò)形成如下Al2O3層，改善高速重切削中的耐崩刀性：將Al2O3層設(shè)為由下位層和上位層構(gòu)成的上下2層結(jié)構(gòu)，利用場(chǎng)發(fā)射型掃描電子顯微鏡，對(duì)下位層在測(cè)定角度45～90度范圍內(nèi)測(cè)定(0001)面的法線的傾斜角度數(shù)分布，并且對(duì)上位層在測(cè)定角度0～45度范圍內(nèi)測(cè)定(0001)面的法線 的傾斜角度數(shù)分布時(shí)，顯示上位層的在0～15度范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)占度數(shù)整體的50％以上的比例，并且下位層的在75～90度范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)占度數(shù)整體的50％以上的比例的取向性。專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本專(zhuān)利4747387號(hào)說(shuō)明書(shū)專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本專(zhuān)利4747324號(hào)說(shuō)明書(shū)近年來(lái)的切削裝置的高性能化顯著，一方面對(duì)切削加工的節(jié)省勞力化及節(jié)能化甚至低成本化的要求強(qiáng)烈，隨此有切削加工漸漸高速化、高效率化的趨勢(shì)。并且，根據(jù)謀求工具壽命的延長(zhǎng)壽命化的觀點(diǎn)，還要求硬質(zhì)包覆層的厚膜化，但現(xiàn)狀為如下：例如，謀求硬質(zhì)包覆層(例如，上部層的Al2O3層)的厚膜化時(shí)，在上述以往的包覆工具中，尤其將其用于苛刻的切削條件的高速斷續(xù)切削、即伴有高熱產(chǎn)生，并且以極短的間距反復(fù)且斷續(xù)性、沖擊性負(fù)荷作用于切削刃部的高速斷續(xù)切削中時(shí)，由于上部層的Al2O3層的高溫強(qiáng)度、韌性、粘附性不能說(shuō)較充分，因此容易在切削刃部產(chǎn)生崩刀，因該原因，在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明人等從如上述的觀點(diǎn)出發(fā)，為了謀求提高包覆工具的硬質(zhì)包覆層的耐崩刀性，著眼于構(gòu)成上部層的Al2O3晶粒的結(jié)晶方位差，重復(fù)深入研究的結(jié)果，得到下述見(jiàn)解。發(fā)現(xiàn)了如下事實(shí)：在由碳化鎢基硬質(zhì)合金或碳氮化鈦基金屬陶瓷構(gòu)成的工具基體的表面，作為下部層，形成Ti化合物層，其具有3～20μm的合計(jì)平均層厚，且由Ti的碳化物(TiC)層、氮化物(TiN)層、碳氮化物(TiCN)層、碳氧化物(TiCO)層及碳氮氧化物(TiCNO)層中的1層或2層以上構(gòu)成，然后，蒸鍍形成上部層的氧化鋁(Al2O3)層時(shí)，通過(guò)在下部區(qū)域、中間區(qū)域及上部區(qū)域這3個(gè)區(qū)域以條件不同的方式蒸鍍Al2O3層，即在如下條件下進(jìn)行蒸鍍，由此能夠形成上部層的各區(qū)域間的膜厚方向的結(jié)晶方位差漸漸緩和的上部層：在下部區(qū)域，提高(0001)面的法線相對(duì)于基體表面的法線所成的傾斜角在80～90度范圍內(nèi)存在的比例，在中間區(qū)域，提高上述在70～80度范圍內(nèi)存在的比例，在上部區(qū)域，提高上述在0～10度范圍內(nèi)存在的比例。并且，具備這種硬質(zhì)包覆層的包覆切削工具，為如下包覆切削工具：不僅其上部層與下部層的粘附性?xún)?yōu)異，且還能夠抑制起因于結(jié)晶方位差的上部層內(nèi)部的脆化，并且即使進(jìn)行厚膜化也具備優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、韌性，因此即使例如將其用在鋼或鑄鐵等的伴有高熱產(chǎn)生且斷續(xù)性、沖擊性負(fù)荷作用于切削刃的高速斷續(xù)切削加工中時(shí)，也不會(huì)伴有切削刃部中產(chǎn)生崩刀，且經(jīng)長(zhǎng)期使用而發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性。該發(fā)明是根據(jù)上述見(jiàn)解而完成的，其具有如下特征的表面包覆切削工具：一種表面包覆切削工具，其在由碳化鎢基硬質(zhì)合金或碳氮化鈦基金屬陶瓷構(gòu)成的工具基體的表面形成由下述(a)下部層、(b)上部層構(gòu)成的硬質(zhì)包覆層而成：(a)下部層為T(mén)i化合物層，其具有3～20μm的合計(jì)平均層厚，且由Ti的碳化物層、氮化物層、碳氮化物層、碳氧化物層及碳氮氧化物層中的1層或2層以上構(gòu)成；及(b)上部層為氧化鋁層，其具有2～25μm的平均層厚，且在化學(xué)蒸鍍的狀態(tài)下具有六方晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，(c)上述氧化鋁層由平均區(qū)域厚度分別為0.5～3μm、0.5～3μm、1～20μm的下部區(qū)域、中間區(qū)域及上部區(qū)域這3個(gè)區(qū)域構(gòu)成，(d)對(duì)上述氧化鋁層的各區(qū)域，利用場(chǎng)發(fā)射型掃描電子顯微鏡和電子背散射衍射圖像裝置，對(duì)表面研磨面的測(cè)定范圍內(nèi)存在的具有六方晶格的各晶粒照射電子射線，測(cè)定作為所述晶粒的晶體面的(0001)面的法線相對(duì)于基體表面的法線所成的傾斜角，將所述測(cè)定傾斜角中，處于0～90度范圍內(nèi)的測(cè)定傾斜角按0.25度的間距劃分，并且制成對(duì)各劃分區(qū)域內(nèi)存在的度數(shù)進(jìn)行合計(jì)而成的傾斜角度數(shù)分布圖表時(shí)，上述下部區(qū)域的80～90度的范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)占對(duì)該下部區(qū)域制成的傾斜角度數(shù)分布圖表中的度數(shù)整體的60％以上的比例，上述中間區(qū)域的70～80度的范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)占對(duì)該中間區(qū)域制成的傾斜角度數(shù)分布圖表中的度數(shù)整體的60％以上的比例，上述上部區(qū)域的0～10度的范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)占對(duì)該上部區(qū)域制成的傾斜角度數(shù)分布圖表中的度數(shù)整體的60％以上的比例。接著，對(duì)該發(fā)明的包覆工具的硬質(zhì)包覆層的結(jié)構(gòu)層進(jìn)一步進(jìn)行具體說(shuō)明。下部層(Ti化合物層)：Ti化合物層自身具有高溫強(qiáng)度，因該Ti化合物層的存在使硬質(zhì)包覆層具備高溫強(qiáng)度，除此以外，還能均堅(jiān)固地粘附于工具基體和作為上部層的Al2O3層，因此具有有助于提高硬質(zhì)包覆層對(duì)工具基體的粘附性的作用，但在其合計(jì)平均層厚不到3μm時(shí)，不能充分發(fā)揮所述作用，另一方面，若其合計(jì)平均層厚超過(guò)20μm，則尤其在伴有高熱產(chǎn)生的高速斷續(xù)切削中容易引起熱塑性變形，成為偏磨的原因，因此其合計(jì)平均層厚定為3～20μm。上部層(Al2O3層)：構(gòu)成上部層的Al2O3層，一般具有優(yōu)異的高溫硬度和耐熱性，且有助于提高硬質(zhì)包覆層的耐磨性，但在其平均層厚不到2μm時(shí)，不能對(duì)硬質(zhì)包覆層發(fā)揮充分的耐磨 性。另一方面，根據(jù)該發(fā)明，為了工具壽命的延長(zhǎng)壽命化，能夠?qū)ζ淦骄鶎雍襁M(jìn)行厚膜化至25μm，但若平均層厚超過(guò)25μm變得過(guò)厚，則容易產(chǎn)生崩刀，因此將其平均層厚定為2～25μm。膜厚方向的結(jié)晶方位差漸漸緩和的由下部區(qū)域、中間區(qū)域及上部區(qū)域這3個(gè)區(qū)域構(gòu)成的本發(fā)明的Al2O3層例如能夠通過(guò)如下所示的3個(gè)階段的蒸鍍方法成膜。即，以通常的化學(xué)蒸鍍法形成由Ti化合物層構(gòu)成的下部層之后，在該下部層上，例如使用通常的化學(xué)蒸鍍裝置，通過(guò)如下所示的3個(gè)階段的蒸鍍方法成膜。“下部區(qū)域的成膜”在反應(yīng)氣體組成(容量％)：AlCl3：5～8％、CO2：3～8％、HCl：6～10％、TiCl4：0.1～0.6％、剩余：H2；反應(yīng)氣氛溫度：750～900℃；反應(yīng)氣氛壓力：6～10kPa的條件下，直到膜厚成為0.5～3μm為止成膜下部區(qū)域，“中間區(qū)域的成膜”在反應(yīng)氣體組成(容量％)：AlCl3：1～5％、CO2：3～8％、HCl：2～5％、TiCl4：0.4～1.0％、H2S：0.05～0.10％、剩余：H2；反應(yīng)氣氛溫度：750～900℃；反應(yīng)氣氛壓力：6～10kPa的條件下，直到膜厚成為0.5～3μm為止成膜中間區(qū)域，“上部區(qū)域的成膜”在反應(yīng)氣體組成(容量％)：AlCl3：2～5％、CO2：3～8％、HCl：6～10％、H2S：0.25～0.6％、剩余：H2；反應(yīng)氣氛溫度：960～1020℃；反應(yīng)氣氛壓力：3～10kPa的條件下，直到膜厚成為1～20μm為止成膜上部區(qū)域。由上述的3個(gè)階段，成膜Al2O3層，由此能夠形成膜厚方向的結(jié)晶方位差漸漸緩和的由下部區(qū)域、中間區(qū)域及上部區(qū)域這3個(gè)區(qū)域構(gòu)成的本發(fā)明的Al2O3層。并且，該上部層中，上部層的下部區(qū)域與下部層的粘附性?xún)?yōu)異，并且上部層具備優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和韌性，并且，中間區(qū)域緩和下部區(qū)域和上部區(qū)域的急劇的結(jié)晶方位差的變化，且能夠抑制因下部區(qū)域與上部區(qū)域間的急劇的結(jié)晶方位差導(dǎo)致的Al2O3層內(nèi)部的脆化，因此，本發(fā)明的具備上部層的包覆工具在高速斷續(xù)切削加工中發(fā)揮優(yōu)異的耐崩刀性、耐磨性。關(guān)于以上述方式成膜的上部層的Al2O3層，為了對(duì)沿層厚方向形成的下部區(qū)域、中間區(qū)域及上部區(qū)域這3個(gè)區(qū)域各自的晶體取向性進(jìn)行調(diào)查，利用場(chǎng)發(fā)射型掃描電子顯微鏡和電子背散射衍射圖像裝置，對(duì)截面研磨面的測(cè)定范圍內(nèi)存在的具有六方晶格的各晶粒照射電子射線，測(cè)定作為所述晶粒的晶體面的(0001)面的法線相對(duì)于基體表面的法線所成的傾斜角，將所述測(cè)定傾斜角中，在0～90度范圍內(nèi)的測(cè)定傾斜角按0.25度的間距劃分，并且制成對(duì)各劃分區(qū)域內(nèi)存在的度數(shù)進(jìn)行合計(jì)而成的傾斜角度數(shù)分布圖表時(shí)，(I)在下部區(qū)域，80～90度的范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)占對(duì)該下部區(qū)域制成的傾斜角度數(shù)分布圖表中的度數(shù)整體的60％以上的比例，(II)在中間區(qū)域，70～80度的范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)占對(duì)該中間區(qū)域制成的傾斜角度數(shù)分布圖表中的度數(shù)整體的60％以上的比例，(III)在上部區(qū)域，0～10度的范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)占對(duì)該上部區(qū)域制成的傾斜角度數(shù)分布圖表中的度數(shù)整體的60％以上的比例。即，可知在上部層的各區(qū)域間，膜厚方向的結(jié)晶方位差漸漸緩和。圖1示出測(cè)定(0001)面的法線所成的傾斜角得到的傾斜角度數(shù)分布圖表的一例。圖1的(a)、(b)、(c)分別為對(duì)下部區(qū)域、中間區(qū)域、上部區(qū)域進(jìn)行測(cè)定得到的傾斜角度數(shù)分布圖表。上述上部層的Al2O3層中，在其下部區(qū)域、中間區(qū)域、上部區(qū)域各自的膜厚不到0.5μm、0.5μm、1μm時(shí)，不能期待上部層的厚膜化帶來(lái)的工具壽命的延長(zhǎng)壽命化，另一方面，若上述各區(qū)域的膜厚分別超過(guò)3μm、3μm、20μm，則切削刃部容易產(chǎn)生崩刀，因此上部層的下部區(qū)域的膜厚定為0.5～3μm，中間區(qū)域的膜厚定為0.5～3μm，且上部區(qū)域的膜厚定為1～20μm。并且，在上述下部區(qū)域，在80～90度的范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)小于對(duì)該下部區(qū)域制成的傾斜角度數(shù)分布圖表中的度數(shù)整體的60％時(shí)，不能確保與下部層的充分的粘附性，并且，在中間區(qū)域，在70～80度的范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)小于對(duì)該中間區(qū)域制成的傾斜角度數(shù)分布圖表中的度數(shù)整體的60％時(shí)，不能充分地謀求下部區(qū)域與上部區(qū)域間的結(jié)晶方位差的緩和，因此不能謀求提高下部區(qū)域與上部區(qū)域間的粘附性，緩和層內(nèi)脆化，并且在上部區(qū)域，在0～10度的范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)小于對(duì)該上部區(qū)域制成的傾斜角度數(shù)分布圖表中的度數(shù)整體的60％時(shí)，不能充分地發(fā)揮Al2O3層所具備的耐磨性。由此，本發(fā)明中，以如下方式設(shè)定上部層的各區(qū)域的Al2O3晶粒的取向比例：由Al2O3層構(gòu)成的上部層的下部區(qū)域的80～90度的范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)占對(duì)該下部區(qū) 域制成的傾斜角度數(shù)分布圖表中的度數(shù)整體的60％以上的比例，且中間區(qū)域的70～80度的范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)占對(duì)該中間區(qū)域制成的傾斜角度數(shù)分布圖表中的度數(shù)整體的60％以上的比例，并且上部區(qū)域的0～10度的范圍內(nèi)存在的度數(shù)合計(jì)占對(duì)該上部區(qū)域制成的傾斜角度數(shù)分布圖表中的度數(shù)整體的60％以上的比例。作為硬質(zhì)包覆層，蒸鍍形成由Ti化合物層構(gòu)成的下部層和由Al2O3層構(gòu)成的上部層的該發(fā)明的包覆工具為如下包覆工具：上部層的Al2O3層由下部區(qū)域、中間區(qū)域、上部區(qū)域這3個(gè)區(qū)域形成，且使各區(qū)域的Al2O3晶粒的取向性緩慢變化，在下部區(qū)域，與下部層的粘附性得到提高，在上部區(qū)域，具備優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、高溫硬度、韌性，并且，在中間區(qū)域，下部區(qū)域和上部區(qū)域間的結(jié)晶方位差變化得到緩和，因而，通過(guò)提高層內(nèi)粘附性，并且抑制層內(nèi)脆化，由此即使在伴有高熱產(chǎn)生，并且斷續(xù)性、沖擊性負(fù)荷作用于切削刃部的高速斷續(xù)切削中使用時(shí)，不產(chǎn)生崩刀等異常損傷，經(jīng)長(zhǎng)期使用而發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性。附圖說(shuō)明圖1是關(guān)于構(gòu)成本發(fā)明包覆工具1的硬質(zhì)包覆層的上部層的Al2O3層的(0001)面的法線的傾斜角度數(shù)分布圖表，(a)是對(duì)下部區(qū)域測(cè)定的傾斜角度數(shù)分布圖表，(b)是對(duì)中間區(qū)域測(cè)定的傾斜角度數(shù)分布圖表，(c)是對(duì)上部區(qū)域測(cè)定的傾斜角度數(shù)分布圖表。具體實(shí)施方式接著，根據(jù)實(shí)施例具體說(shuō)明該發(fā)明的包覆工具。[實(shí)施例]準(zhǔn)備均具有1～3μm的平均粒徑的WC粉末、TiC粉末、ZrC粉末、TaC粉末、NbC粉末、Cr3C2粉末、TiN粉末及Co粉末作為原料粉末，將這些原料粉末配合成表1所示的配合組成，再加入蠟在丙酮中球磨混合24小時(shí)，并進(jìn)行減壓干燥后，以98MPa的壓力沖壓成型為規(guī)定形狀的壓坯，將該壓坯在5Pa的真空中，在以1370～1470℃范圍內(nèi)的規(guī)定溫度保持1小時(shí)的條件下真空燒結(jié)，燒結(jié)后，對(duì)切削刃部實(shí)施R：0.07mm的刃口修磨加工，由此分別制造出具有ISO·CNMG120408中規(guī)定的刀片形狀的WC基硬質(zhì)合金制工具基體A～D。另外，準(zhǔn)備均具有0.5～2μm的平均粒徑的TiCN(質(zhì)量比為T(mén)iC/TiN＝50/50)粉末、Mo2C粉末、ZrC粉末、NbC粉末、TaC粉末、WC粉末、Co粉末及Ni粉末作為原料粉末，將這些原料粉末配合成表2所示的配合組成，用球磨機(jī)濕式混合24小時(shí)并干燥后，以98MPa的壓力沖壓成型為壓坯，將該壓坯在1.3kPa的氮?dú)夥罩?，在?540℃溫度下保持1小時(shí)的條件燒結(jié)，燒結(jié)后，對(duì)切削刃部實(shí)施寬度R：0.07mm刃口修磨加工，由此形成具有ISO標(biāo)準(zhǔn)·CNMG120412的刀片形狀的TiCN基金屬陶瓷制工具基體a～d。接著，利用通常的化學(xué)蒸鍍裝置，在這些工具基體A～D及工具基體a～d的表面，以表3所示的條件，且以表5所示的組合及目標(biāo)層厚蒸鍍形成Ti化合物層，作為硬質(zhì)包覆層的下部層。隨后，以表4所示的條件，且以表6所示的目標(biāo)層厚蒸鍍形成作為上部層的Al2O3層，由此分別制造出本發(fā)明包覆工具1～13。并且，作為比較目的，以表3所示的條件，且以表5所示的組合及目標(biāo)層厚蒸鍍形成與本發(fā)明包覆工具1～13相同的Ti化合物層，作為硬質(zhì)包覆層的下部層。隨后，在表4所示的條件下，且以表7所示的目標(biāo)層厚蒸鍍形成作為上部層的Al2O3層，由此分別制造出比較例包覆工具1～13。接著，對(duì)構(gòu)成上述的本發(fā)明包覆工具和比較例包覆工具的硬質(zhì)包覆層的上部層的Al2O3層，利用場(chǎng)發(fā)射型掃描電子顯微鏡和電子背散射衍射圖像裝置，分別制成傾斜角度數(shù)分布圖表。首先，通過(guò)如下制成傾斜角度數(shù)分布圖表：將上部層的Al2O3層的縱截面(下部區(qū)域、中間區(qū)域、上部區(qū)域的任意縱截面)作為研磨面的狀態(tài)下，放在場(chǎng)發(fā)射型掃描電子顯微鏡的鏡筒內(nèi)，對(duì)所述研磨面，以70度的入射角度且以1nA的照射電流對(duì)所述縱截面研磨面的測(cè)定范圍內(nèi)存在的具有六方晶格的各晶粒照射15kV的加速電壓的電子射線，利用電子背散射衍射圖像裝置，對(duì)30×50μm的區(qū)域以0.1μm/step的間隔，對(duì)作為所述晶粒的晶體面的(0001)面的法線相對(duì)于工具基體的法線所成的傾斜角進(jìn)行測(cè)定，基于該測(cè)定結(jié)果，將所述測(cè)定傾斜角中的處于0～90度的范圍內(nèi)的測(cè)定傾斜角以0.25度的間距進(jìn)行劃分，并且對(duì)在各劃分區(qū)域內(nèi)存在的度數(shù)進(jìn)行合計(jì)。而且，對(duì)Al2O3層的下部區(qū)域、中間區(qū)域、上部區(qū)域的各區(qū)域進(jìn)行上述測(cè)定。另外，關(guān)于比較例包覆工具，由于Al2O3層為單一的區(qū)域，不形成上述各區(qū)域，因此將Al2O3層的層厚沿層厚方向進(jìn)行8等分，從工具基體側(cè)分別設(shè)為第1區(qū)域、第2區(qū)域、第3區(qū)域、第4區(qū)域、第5區(qū)域、第6區(qū)域、第7區(qū)域、第8區(qū) 域，將第1區(qū)域設(shè)為與本發(fā)明的下部區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域，將第2區(qū)域設(shè)為與本發(fā)明的中間區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域，將第3～第8區(qū)域設(shè)為與本發(fā)明的上部區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域，分別制成各區(qū)域的傾斜角度數(shù)分布圖表。表6、表7示出在上述求得的傾斜角度數(shù)分布圖表中，占度數(shù)整體的80～90度(下部區(qū)域)、70～80度(中間區(qū)域)及0～10度(上部區(qū)域)的范圍內(nèi)的傾斜角劃分區(qū)域內(nèi)存在的度數(shù)比例。作為一例，在圖1的(a)～(c)中示出對(duì)本發(fā)明包覆工具1制成的傾斜角度數(shù)分布圖表。如表6、表7分別示出，本發(fā)明包覆工具的Al2O3層示出在下部區(qū)域80～90度的度數(shù)比例較高，在中間區(qū)域70～80度的度數(shù)比例較高，并且在上部區(qū)域0～10度的度數(shù)比例較高。對(duì)此，在比較例包覆工具中，示出各區(qū)域的度數(shù)比例為60％以下，并且在區(qū)域間不成為傾斜結(jié)構(gòu)。另外，利用掃描型電子顯微鏡分別測(cè)定(同樣測(cè)定縱截面)本發(fā)明包覆工具1～13的下部層的層厚、上部層的各區(qū)域的膜厚、以及比較例包覆工具1～13的下部層的層厚、上部層的膜厚，均示出了實(shí)際上與目標(biāo)層厚相同的平均層厚(測(cè)定5點(diǎn)的平均值)。[表1][表2][表3][表4][表5][表6][表7]接著，在均用固定夾具將上述各種包覆工具緊固在工具鋼制車(chē)刀的前端部的狀態(tài)下，對(duì)本發(fā)明包覆工具1～13及比較例包覆工具1～13，進(jìn)行了如下切削試驗(yàn)，并在所有切削試驗(yàn)中均測(cè)定了切削刃的后刀面磨損寬度：工件：JIS·S30C的沿長(zhǎng)度方向以等間隔配置有4條縱槽的圓棒、切削速度：360m/min、切深量：1.3mm、進(jìn)給速度：0.2mm/rev、切削時(shí)間：5分鐘的條件(切削條件A)下的碳鋼的濕式高速斷續(xù)切削試驗(yàn)(通常的切削速度為200m/min)；工件：JIS·SCM415的沿長(zhǎng)度方向以等間隔配置有4條縱槽的圓棒、切削速度：350m/min、切深量：2.0mm、進(jìn)給速度：0.32mm/rev、切削時(shí)間：5分鐘的條件(切削條件B)下的合金鋼的濕式高速斷續(xù)高進(jìn)給切削試驗(yàn)(通常的切削速度為200m/min)；及工件：JIS·FCD450的沿長(zhǎng)度方向以等間隔配置有4條縱槽的圓棒、切削速度：400m/min、切深量：2.4mm、進(jìn)給速度：0.32mm/rev、切削時(shí)間：5分鐘的條件(切削條件C)下的球墨鑄鐵的干式高速斷續(xù)高進(jìn)給切削試驗(yàn)(通常的切削速度為180m/min)。將該測(cè)定結(jié)果示于表8中。[表8]比較例包覆工具的切削試驗(yàn)結(jié)果表示因產(chǎn)生崩刀而達(dá)到壽命為止的切削時(shí)間(分鐘)從表6～8所示的結(jié)果可知，本發(fā)明包覆工具1～13為如下包覆工具：上部層的Al2O3層由下部區(qū)域、中間區(qū)域、上部區(qū)域這3個(gè)區(qū)域形成，且使各區(qū)域的Al2O3晶粒的取向性緩慢變化，在下部區(qū)域，提高與下部層的粘附性，在上部區(qū)域，具備優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、高溫硬度、韌性，并且在中間區(qū)域，緩和下部區(qū)域和上部區(qū)域間的結(jié)晶方位差變化，因此通過(guò)提高層內(nèi)粘附性，并且抑制層內(nèi)脆化，由此即使在伴有高熱產(chǎn)生，并且斷續(xù)性、沖擊性負(fù)荷作用于切削刃部的高速斷續(xù)切削中使用時(shí)，也不產(chǎn)生崩刀等異常損傷，經(jīng)長(zhǎng)期使用而發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性。相對(duì)于此，關(guān)于比較例包覆工具1～13，均在高速斷續(xù)切削加工中，硬質(zhì)包覆層產(chǎn)生崩刀，在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到使用壽命。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，不用說(shuō)各種鋼或鑄鐵等在通常條件下的連續(xù)切削或斷續(xù)切削，尤其在伴有高熱產(chǎn)生，且斷續(xù)性、沖擊性負(fù)荷作用于切削刃部的高速斷續(xù)切削中使用時(shí)，該發(fā)明的包覆工具也顯示優(yōu)異的耐崩刀性，經(jīng)長(zhǎng)期使用發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性，因此能夠十分滿(mǎn)意地應(yīng)對(duì)切削裝置的高性能化及切削加工的節(jié)省勞力化以及節(jié)能化甚至低成本化。