JP7685683B2 - 立方晶窒化硼素焼結体および工具 - Google Patents

Description

本開示は、立方晶窒化硼素焼結体および工具に関する。本出願は、２０２３年４月２７日に出願した日本特許出願である特願２０２３－０７３６３１号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。

立方晶窒化硼素（以下「ｃＢＮ」とも記す。）焼結体は、非常に高い硬度を有するとともに、熱的安定性および化学的安定性にも優れることから、切削工具や耐磨工具に利用されている。立方晶窒化硼素焼結体では、用途に応じた特性を得るために、ｃＢＮ粒子の含有率および結合相の種類などが検討されている。

特許文献１には、立方晶窒化硼素粒子と、結合相としてＴｉ化合物粒子とを含む立方晶窒化硼素焼結体において、立方晶窒化硼素粒子相互間にＷ－Ｃｏ相を途切れることなく存在させることで、耐クレータ摩耗性と耐チッピング性とを向上させる技術が開示されている。

特開２０２０－２８９２９号公報

本開示の立方晶窒化硼素焼結体は、
立方晶窒化硼素粒子と、結合相と、第１相と、を備える立方晶窒化硼素焼結体であって、
前記立方晶窒化硼素焼結体の前記立方晶窒化硼素粒子の含有率は、２５体積％以上８０体積％以下であり、
前記結合相は、
チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、アルミニウムおよび珪素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、窒素、炭素、硼素および酸素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、からなる１種以上の第１化合物、
並びに、
前記第１化合物由来の固溶体、
の一方または両方を含み、
前記第１相は、コバルトと、タングステンと、前記結合相に含まれる元素からなる群より選ばれる少なくとも１種の第１元素と、を含み、
前記立方晶窒化硼素焼結体のコバルトおよびタングステンの合計含有率は、１．０質量％以上６．０質量％以下であり、
前記結合相は、複数の結合相粒子からなり、
前記複数の結合相粒子は、第１結合相粒子を数基準で５０％以上含み、
前記第１結合相粒子の表面は、第１領域を５０面積％以上含み、
前記第１領域は、前記第１相と接する領域である、立方晶窒化硼素焼結体である。

[本開示が解決しようとする課題]
近年、高硬度鋼の高能率加工のニーズが高まっている。このため、工具材料として用いた場合に、高硬度鋼の高能率加工においても、長い工具寿命を有する工具を提供することのできる立方晶窒化硼素焼結体が求められている。

そこで、本開示は、工具材料として用いた場合に、高硬度鋼の高能率加工においても、長い工具寿命を有する工具を提供することのできる立方晶窒化硼素焼結体、および、該立方晶窒化硼素焼結体を含む工具を提供することを目的とする。

[本開示の効果]
本開示によれば、工具材料として用いた場合に、高硬度鋼の高能率加工においても、長い工具寿命を有する工具を提供することのできる立方晶窒化硼素焼結体、および、該立方晶窒化硼素焼結体を含む工具を提供することが可能となる。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（１）本開示の立方晶窒化硼素焼結体は、
立方晶窒化硼素粒子と、結合相と、第１相と、を備える立方晶窒化硼素焼結体であって、
前記立方晶窒化硼素焼結体の前記立方晶窒化硼素粒子の含有率は、２５体積％以上８０体積％以下であり、
前記結合相は、
チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、アルミニウムおよび珪素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、窒素、炭素、硼素および酸素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、からなる１種以上の第１化合物、
並びに、
前記第１化合物由来の固溶体、
の一方または両方を含み、
前記第１相は、コバルトと、タングステンと、前記結合相に含まれる元素からなる群より選ばれる少なくとも１種の第１元素と、を含み、
前記立方晶窒化硼素焼結体のコバルトおよびタングステンの合計含有率は、１．０質量％以上６．０質量％以下であり、
前記結合相は、複数の結合相粒子からなり、
前記複数の結合相粒子は、第１結合相粒子を数基準で５０％以上含み、
前記第１結合相粒子の表面は、第１領域を５０面積％以上含み、
前記第１領域は、前記第１相と接する領域である、立方晶窒化硼素焼結体である。

本開示によれば、工具材料として用いた場合に、高硬度鋼の高能率加工においても、長い工具寿命を有する工具を提供することのできる立方晶窒化硼素焼結体、および、該立方晶窒化硼素焼結体を含む工具を提供することが可能となる。

（２）上記（１）において、前記複数の結合相粒子は、第２結合相粒子を数基準で５０％以上含み、
前記第２結合相粒子の表面は、前記第１領域を７５面積％以上含んでもよい。

これによると、立方晶窒化硼素焼結体を備える工具の寿命がさらに向上する。

（３）上記（１）または（２）において、前記結合相は、チタン、クロム、アルミニウム、炭素、窒素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を含んでもよい。これによると、立方晶窒化硼素焼結体を備える工具の寿命がさらに向上する。

（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記第１元素は、アルミニウム、炭素、窒素、硼素および珪素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を含んでもよい。これによると、立方晶窒化硼素焼結体を備える工具の寿命がさらに向上する。

（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、前記立方晶窒化硼素粒子と前記結合相との界面には、前記第１相が存在しなくてもよい。これによると、特に厳しい条件での断続加工において、立方晶窒化硼素焼結体を備える工具の寿命がさらに向上する。

（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記第１相の厚みは、２０ｎｍ以下でもよい。これによると、特に厳しい条件での断続加工において、立方晶窒化硼素焼結体を備える工具の寿命がさらに向上する。

（７）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、前記第１相のタングステン含有率は、前記第１相のコバルト含有率より大きくてもよい。これによると、特に厳しい条件での断続加工において、立方晶窒化硼素焼結体を備える工具の寿命がさらに向上する。

（８）本開示の工具は、上記（１）から（７）のいずれかの立方晶窒化硼素焼結体を含む工具である。本開示の工具は、高硬度鋼の高能率加工においても、長い工具寿命を有することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の立方晶窒化硼素焼結体および工具の具体例を、以下に説明する。本明細書において「Ａ～Ｂ」という形式の表記は、範囲の上限下限（すなわちＡ以上Ｂ以下）を意味し、Ａにおいて単位の記載がなく、Ｂにおいてのみ単位が記載されている場合、Ａの単位とＢの単位とは同じである。

本明細書において化合物などを化学式で表す場合、原子比を特に限定しないときは従来公知のあらゆる原子比を含むものとし、必ずしも化学量論的範囲のもののみに限定されるべきではない。

本開示において、数値範囲下限および上限として、それぞれ１つ以上の数値が記載されている場合は、下限に記載されている任意の１つの数値と、上限に記載されている任意の１つの数値との組み合わせも開示されているものとする。例えば、下限として、ａ１以上、ｂ１以上、ｃ１以上が記載され、上限としてａ２以下、ｂ２以下、ｃ２以下が記載されている場合は、ａ１以上ａ２以下、ａ１以上ｂ２以下、ａ１以上ｃ２以下、ｂ１以上ａ２以下、ｂ１以上ｂ２以下、ｂ１以上ｃ２以下、ｃ１以上ａ２以下、ｃ１以上ｂ２以下、ｃ１以上ｃ２以下が開示されているものとする。

［実施形態１：立方晶窒化硼素焼結体］
本開示の一実施形態（以下「実施形態１」とも記す。）に係る立方晶窒化硼素焼結体は、
立方晶窒化硼素粒子と、結合相と、第１相と、を備える立方晶窒化硼素焼結体であって、
立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率は、２５体積％以上８０体積％以下であり、
結合相は、
チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、アルミニウムおよび珪素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、窒素、炭素、硼素および酸素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、からなる１種以上の第１化合物、
並びに、
第１化合物由来の固溶体、
の一方または両方を含み、
第１相は、コバルトと、タングステンと、結合相に含まれる元素からなる群より選ばれる少なくとも１種の第１元素と、を含み、
立方晶窒化硼素焼結体のコバルトおよびタングステンの合計含有率は、１．０質量％以上６．０質量％以下であり、
結合相は、複数の結合相粒子からなり、
複数の結合相粒子は、第１結合相粒子を数基準で５０％以上含み、
第１結合相粒子の表面は、第１領域を５０面積％以上含み、
第１領域は、第１相と接する領域である、立方晶窒化硼素焼結体である。

本開示の立方晶窒化硼素焼結体は、工具材料として用いた場合に、高硬度鋼の高能率加工においても、長い工具寿命を有する工具を提供することができる。この理由は、以下の通りと推察される。

（ｉ）本開示の立方晶窒化硼素焼結体は、優れた強度および靱性を有する立方晶窒化硼素粒子を２５体積％以上８０体積％以下含む。このため、立方晶窒化硼素焼結体も優れた強度および靱性を有することができる。従って、該立方晶窒化硼素焼結体を含む工具は、高硬度鋼の高能率加工においても、優れた耐摩耗性および耐欠損性を有することができる。

（ｉｉ）本開示の立方晶窒化硼素焼結体において、結合相は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、アルミニウムおよび珪素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、窒素、炭素、硼素および酸素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、からなる１種以上の第１化合物、並びに、前記第１化合物由来の固溶体、の一方または両方を含む。第１化合物は、それ自体が高い強度および靱性を有し、かつ、ｃＢＮ粒子同士の結合力を向上させる。従って、第１化合物を結合相として含む立方晶窒化硼素焼結体を含む工具は、高硬度鋼の高能率加工においても、優れた耐摩耗性および耐欠損性を有することができる。

（ｉｉｉ）本開示の立方晶窒化硼素焼結体は、コバルトと、タングステンと、結合相に含まれる元素より選ばれる少なくとも１種の第１元素と、を含む第１相を含有する。第１相は、結合相粒子同士の結合力を向上させることができる。本開示の立方晶窒化硼素焼結体では、結合相粒子全体に対する、表面の５０％以上が第１相と接している第１結合相粒子の数基準の百分率が５０％以上であるため、結合相粒子同士の結合力が向上している。従って、本開示の立方晶窒化硼素焼結体を含む工具は、高硬度鋼の高能率加工においても、優れた耐摩耗性および耐欠損性を有することができる。

本開示において、高硬度鋼としては、例えば、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４１５）が挙げられる。上記では本開示の立方晶窒化硼素焼結体を含む工具は、高硬度鋼の高能率加工において長い工具寿命を有することを説明したが、被削材はこれに限定されない。被削材としては、例えば、高強度鋳鉄材（ＦＣＤ７００等）、機械構造用炭素鋼（Ｓ５０Ｃ等）、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２、ＳＵＪ４等）、または、合金工具鋼（ＳＫＤ１１等）が挙げられる。

＜立方晶窒化硼素焼結体の組成＞
実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と、結合相と、第１相と、を備える。

実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体において、立方晶窒化硼素粒子の含有率は、２５体積％以上８０体積％以下である。立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率の下限は、硬度向上の観点から、２５体積％以上であり、３０体積％以上でもよく、３５体積％以上でもよく、４０体積％以上でもよい。立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率の上限は、靭性向上の観点から、８０体積％以下であり、７５体積％以下でもよく、７０体積％以下でもよく、６５体積％以下でもよい。立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率は、２５体積％以上８０体積％以下であり、２５体積％以上７５体積％以下でもよく、２５体積％以上７０体積％以下でもよく、３０体積％以上７０体積％以下でもよく、４０体積％以上６５体積％以下でもよい。

本開示において、立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）（日本電子社製の「ＪＳＭ－７８００Ｆ」（商標））付帯のエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）（ＥＤＡＸ社製の「Ｏｃｔａｎｅ Ｅｌｅｃｔ（オクタンエレクト）ＥＤＳシステム」（商標））（以下「ＳＥＭ－ＥＤＸ」とも記す。）を用いて、以下の手順で測定される。

立方晶窒化硼素焼結体の任意の位置を切断し、立方晶窒化硼素焼結体の断面を露出させ、断面を研磨する。立方晶窒化硼素焼結体の切断には、集束イオンビーム装置、クロスセクションポリッシャ装置等を用いることができる。立方晶窒化硼素焼結体が工具の一部として用いられている場合は、立方晶窒化硼素焼結体の部分を、ダイヤモンド砥石電着ワイヤー等で切り出して、立方晶窒化硼素焼結体の断面を含む試料を露出させる。

次に、断面をＳＥＭにて５０００倍で観察して、反射電子像を得る。反射電子像においては、ｃＢＮ粒子が存在する領域が黒色領域となり、結合相および第１相が存在する領域が灰色領域または白色領域となる。

次に、反射電子像に対して画像解析ソフト（三谷商事（株）の「ＷｉｎＲＯＯＦ ２０１８」）を用いて、ｃＢＮ粒子のみが抽出されるように二値化処理を行う。二値化処理後の画像において、ｃＢＮ粒子は暗視野（黒色）で示され、結合相および第１相は明視野（白色）で示される。二値化処理後の画像において、測定視野全体の面積に対する、暗視野に由来する画素（ｃＢＮ粒子に由来する画素）の面積百分率（以下「ｃＢＮ粒子の面積百分率」とも記す。）を算出する。

上記のｃＢＮ粒子の面積百分率の測定を、互いに重複しない５つの測定視野で行い、５つの測定視野のｃＢＮ粒子の面積百分率の平均を算出する。本開示において、５つの測定視野のｃＢＮ粒子の面積百分率の平均が、立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）に相当する。

出願人が測定した限りでは、同一の試料において５つの測定視野を任意に設定して、上記の手順に従い、立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率の測定を複数回行っても、測定結果のばらつきはほとんどないことが確認された。

実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と、結合相と、第１相と、からなることができる。実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体は、本開示の効果を損なわない限りにおいて、立方晶窒化硼素粒子、結合相および第１相に加えて、原材料、製造条件等に起因する不純物を含むことができる。実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と、結合相と、第１相と、不純物と、からなることができる。不純物としては、たとえば、ニッケルが挙げられる。立方晶窒化硼素焼結体が不純物を含む場合は、立方晶窒化硼素焼結体の不純物の含有率は０．１質量％以下とすることができる。立方晶窒化硼素焼結体の不純物の含有率は、二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）により測定することができる。

＜立方晶窒化硼素粒子＞
≪立方晶窒化硼素粒子の組成≫
実施形態１において、立方晶窒化硼素粒子は立方晶窒化硼素からなる。立方晶窒化硼素粒子は、本開示の効果を損なわない限りにおいて、立方晶窒化硼素とともに、不純物を含むことができる。立方晶窒化硼素粒子が不純物を含む場合は、立方晶窒化硼素粒子の不純物の含有率は０．１質量％以下とすることができる。立方晶窒化硼素粒子の不純物の含有率は、二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）により測定することができる。

≪立方晶窒化硼素粒子の平均粒径≫
実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体において、立方晶窒化硼素粒子の平均粒径は特に制限されず、従来の立方晶窒化硼素焼結体に用いられる一般的な平均粒径とすることができる。立方晶窒化硼素粒子の粒径は、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。

本開示において、立方晶窒化硼素粒子の平均粒径は、以下の手順で測定される。立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率の測定手順と同一の方法で、ｃＢＮ焼結体の断面を露出させ、断面を研磨する。

次に、研磨面をＳＥＭにて１０，０００倍で観察して、ＳＥＭ画像を得る。ＳＥＭ画像中に、１２μｍ×１５μｍの矩形の測定視野を設定する。ＳＥＭ画像を画像解析ソフト（三谷商事（株）の「ＷｉｎＲＯＯＦ ｖｅｒ．７．４．５」）を用いて処理することにより、測定視野内に観察される各ｃＢＮ粒子の円相当径を得る。測定視野内の全てのｃＢＮ粒子の円相当径の算術平均を算出する。該算術平均が、測定視野におけるｃＢＮ粒子の平均粒径に該当する。

上記の測定を、互いに重複しない５つの測定視野で行う。５つの測定視野のｃＢＮ粒子の平均粒径の算術平均を算出する。本開示において、５つの測定視野の平均粒径の算術平均が、立方晶窒化硼素粒子の平均粒径に該当する。

出願人が測定した限りでは、同一の試料において５つの測定視野を任意に設定して、上記の手順に従い、立方晶窒化硼素粒子の平均粒径の測定を複数回行っても、測定結果のばらつきはほとんどないことが確認された。

＜結合相＞
実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体において、結合相は、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル、クロム、モリブデン、アルミニウムおよび珪素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素（以下「第２元素」とも記す。）と、窒素、炭素、硼素および酸素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、からなる１種以上の第１化合物、並びに、第１化合物由来の固溶体、の一方または両方を含む。

結合相は、以下のいずれかの態様とすることができる。
（ｉ）結合相は、第１化合物を含む。
（ｉｉ）結合相は、第１化合物からなる。
（ｉｉｉ）結合相は、第１化合物由来の固溶体を含む。
（ｉｖ）結合相は、第１化合物由来の固溶体からなる。
（ｖ）結合相は、第１化合物と、第１化合物由来の固溶体と、を含む。
（ｖｉ）結合相は、第１化合物と、第１化合物由来の固溶体と、からなる。

結合相は、本開示の効果を損なわない限りにおいて、第１化合物および第１化合物由来の固溶体の一方または両方とともに、不純物を含むことができる。結合相が不純物を含む場合は、結合相の不純物の含有率は０．１質量％以下とすることができる。結合相の不純物の含有率は、二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）により測定することができる。

第２元素と窒素とからなる第１化合物（窒化物）としては、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）、窒化バナジウム（ＶＮ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化クロム（Ｃｒ_２Ｎ）、窒化モリブデン（ＭｏＮ）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、窒化チタンジルコニウム（ＴｉＺｒＮ）、窒化チタンハフニウム（ＴｉＨｆＮ）、窒化チタンバナジウム（ＴｉＶＮ）、窒化チタンニオブ（ＴｉＮｂＮ）、窒化チタンタンタル（ＴｉＴａＮ）、窒化チタンクロム（ＴｉＣｒＮ）、窒化チタンモリブデン（ＴｉＭｏＮ）、窒化ジルコニウムハフニウム（ＺｒＨｆＮ）、窒化ジルコニウムバナジウム（ＺｒＶＮ）、窒化ジルコニウムニオブ（ＺｒＮｂＮ）、窒化ジルコニウムタンタル（ＺｒＴａＮ）、窒化ジルコニウムクロム（ＺｒＣｒＮ）、窒化ジルコニウムモリブデン（ＺｒＭｏＮ）、窒化ハフニウムバナジウム（ＨｆＶＮ）、窒化ハフニウムニオブ（ＨｆＮｂＮ）、窒化ハフニウムタンタル（ＨｆＴａＮ）、窒化ハフニウムクロム（ＨｆＣｒＮ）、窒化ハフニウムモリブデン（ＨｆＭｏＮ）、窒化バナジウムニオブ（ＶＮｂＮ）、窒化バナジウムタンタル（ＶＴａＮ）、窒化バナジウムクロム（ＶＣｒＮ）、窒化バナジウムモリブデン（ＶＭｏＮ）、窒化ニオブタンタル（ＮｂＴａＮ）、窒化ニオブクロム（ＮｂＣｒＮ）、窒化ニオブモリブデン（ＮｂＭｏＮ）、窒化タンタルクロム（ＴａＣｒＮ）、窒化タンタルモリブデン（ＴａＭｏＮ）、窒化クロムモリブデン（ＣｒＭｏＮ）、または、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ、Ｔｉ_２ＡｌＮ、Ｔｉ_３ＡｌＮ）を挙げることができる。

第２元素と炭素とからなる第１化合物（炭化物）としては、例えば、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）、炭化バナジウム（ＶＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化クロム（Ｃｒ_２Ｃ）、炭化モリブデン（ＭｏＣ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化チタンジルコニウム（ＴｉＺｒＣ）、炭化チタンハフニウム（ＴｉＨｆＣ）、炭化チタンバナジウム（ＴｉＶＣ）、炭化チタンニオブ（ＴｉＮｂＣ）、炭化チタンタンタル（ＴｉＴａＣ）、炭化チタンクロム（ＴｉＣｒＣ）、炭化チタンモリブデン（ＴｉＭｏＣ）、炭化ジルコニウムハフニウム（ＺｒＨｆＣ）、炭化ジルコニウムバナジウム（ＺｒＶＣ）、炭化ジルコニウムニオブ（ＺｒＮｂＣ）、炭化ジルコニウムタンタル（ＺｒＴａＣ）、炭化ジルコニウムクロム（ＺｒＣｒＣ）、炭化ジルコニウムモリブデン（ＺｒＭｏＣ）、炭化ハフニウムバナジウム（ＨｆＶＣ）、炭化ハフニウムニオブ（ＨｆＮｂＣ）、炭化ハフニウムタンタル（ＨｆＴａＣ）、炭化ハフニウムクロム（ＨｆＣｒＣ）、炭化ハフニウムモリブデン（ＨｆＭｏＣ）、炭化バナジウムニオブ（ＶＮｂＣ）、炭化バナジウムタンタル（ＶＴａＣ）、炭化バナジウムクロム（ＶＣｒＣ）、炭化バナジウムモリブデン（ＶＭｏＣ）、炭化ニオブタンタル（ＮｂＴａＣ）、炭化ニオブクロム（ＮｂＣｒＣ）、炭化ニオブモリブデン（ＮｂＭｏＣ）、炭化タンタルクロム（ＴａＣｒＣ）、炭化タンタルモリブデン（ＴａＭｏＣ）、炭化クロムモリブデン（ＣｒＭｏＣ）、または、炭化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＣ、Ｔｉ_２ＡｌＣ、Ｔｉ_３ＡｌＣ）を挙げることができる。

第２元素と炭素と窒素とからなる第１化合物（炭窒化物）としては、例えば、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）、炭窒化ジルコニウム（ＺｒＣＮ）、炭窒化ハフニウム（ＨｆＣＮ）、または、炭窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＣＮ、Ｔｉ_２ＡｌＣＮ、Ｔｉ_３ＡｌＣＮ）を挙げることができる。

第２元素と硼素とからなる第１化合物（硼化物）としては、例えば、硼化チタン（ＴｉＢ_２）、硼化ジルコニウム（ＺｒＢ_２）、硼化ハフニウム（ＨｆＢ_２）、硼化バナジウム（ＶＢ_２）、硼化ニオブ（ＮｂＢ_２）、硼化タンタル（ＴａＢ_２）、硼化クロム（ＣｒＢ_２）、硼化モリブデン（ＭｏＢ_２）、または、硼化珪素（ＳｉＢ_４）を挙げることができる。

第２元素と酸素とからなる第１化合物（酸化物）としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、酸化バナジウム（Ｖ_２Ｏ_５）、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化クロム（Ｃｒ_２Ｏ_３）、酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、または、酸化珪素（ＳｉＯ_２）を挙げることができる。

第２元素と窒素と酸素とからなる第１化合物（酸窒化物）としては、例えば、酸窒化チタン（ＴｉＯＮ）、酸窒化ジルコニウム（ＺｒＯＮ）、酸窒化ハフニウム（ＨｆＯＮ）、酸窒化バナジウム（ＶＯＮ）、酸窒化ニオブ（ＮｂＯＮ）、酸窒化タンタル（ＴａＯＮ）、酸窒化クロム（ＣｒＯＮ）、酸窒化モリブデン（ＭｏＯＮ）、または、ＳｉＡｌＯＮ（サイアロン）を挙げることができる。

結合相は、チタン、クロム、アルミニウム、炭素、窒素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を含んでもよい。

第１化合物は、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣ、ＣｒＮ、ＡｌＣｒＮおよびＡｌ_２Ｏ_３からなる群より選択される少なくとも１種からなることができる。第１化合物は、１種類を用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

結合相は、第１化合物由来の固溶体を含むことができる。ここで、第１化合物由来の固溶体とは、２種類以上の第１化合物が互いの結晶構造内に溶け込んでいる状態を意味し、侵入型固溶体や置換型固溶体を意味する。

本開示において、結合相の組成は、Ｘ線回折法を用いて、以下の手順で同定される。立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率の測定手順と同一の方法で、ｃＢＮ焼結体の断面を露出させ、断面を研磨する。

Ｘ線回折装置（Ｒｉｇａｋｕ社製「ＭｉｎｉＦｌｅｘ６００」（商標））を用いて、研磨面のＸ線回折スペクトルを得る。Ｘ線回折装置の条件は、下記の通りとする。

特性Ｘ線： Ｃｕ－Ｋα（波長１．５４Å）
管電圧： ４５ｋＶ
管電流： ４０ｍＡ
フィルター： 多層ミラー
光学系： 集中法
Ｘ線回折法： θ－２θ法。

得られたＸ線回折スペクトルに基づき、結合相の組成を同定する。

＜第１相＞
実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体において、第１相は、コバルトと、タングステンと、結合相に含まれる元素からなる群より選ばれる少なくとも１種の第１元素と、を含む。第１元素は、結合相に含まれる元素のうち、タングステンを除く元素である。第１元素は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、アルミニウム、珪素、窒素、炭素、硼素および酸素のうち、結合相に含まれる元素と同一の元素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素である。例えば、結合相がＴｉＣＮからなる場合、第１元素は、Ｔｉ、ＣおよびＮからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素である。第１相は、コバルトおよびタングステンに加えて、結合相に含まれる元素と同一の元素を少なくとも１種含むことにより、結合相粒子同士の結合力を向上させることができる。

第１元素は、アルミニウム、炭素、窒素、硼素および珪素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を含んでもよい。これによると、結合相粒子同士の結合力がさらに向上する。

本開示において、立方晶窒化硼素焼結体が第１相を含むことは、以下の手順で確認される。

（Ａ１）立方晶窒化硼素焼結体からサンプルを採取し、アルゴンイオンスライサーを用いて、サンプルを３０～１００ｎｍの厚みに薄片化して切片を作製する。次いで、切片を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）（日本電子社製の「ＪＥＭ－２１００Ｆ／Ｃｓ」（商標））にて１０，０００倍で観察してＴＥＭ像を得る。

（Ａ２）ＴＥＭ像に基づき、ＴＥＭ付帯のエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）（ＡＭＥＴＥＫ社製の「ＥＤＡＸ」（商標））を用いてコバルトの元素マッピング像およびタングステンの元素マッピング像を得る。

（Ａ３）画像解析処理ソフト（三谷商事（株）の「ＷｉｎＲＯＯＦ ２０１８」）を用いて、コバルトの元素マッピング像およびタングステンの元素マッピング像を重ね合わせる。重ね合わせた画像（以下「画像Ａ」とも記す。）において、コバルトとタングステンとが連続的に共存する領域（以下「Ｗ－Ｃｏ領域」とも記す。）を特定する。

（Ａ４）Ｘ線回折法により測定された結合相の組成の結果に基づき、結合相を構成する元素を特定する。上記（Ａ１）と同一視野のＴＥＭ像に基づき、ＴＥＭ付帯の電子エネルギー損失分光分析装置（ＥＥＬＳ）を用いて元素マッピング分析を実施して、各元素の元素マッピング像（以下「画像Ｂ」とも記す。）を得る。

（Ａ５）画像解析処理ソフトを用いて、上記（Ａ３）の画像Ａと、上記（Ａ４）の画像Ｂと、を重ね合わせる。重ね合わせた画像（以下「画像Ｃ」とも記す。）において、画像ＡのＷ－Ｃｏ領域内に、画像Ｂで特定された結合相を構成する元素の少なくとも１種が共存する場合、立方晶窒化硼素焼結体は第１相を含むことが確認される。

実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体において、立方晶窒化硼素焼結体のコバルトおよびタングステンの合計含有率は、１．０質量％以上６．０質量％以下である。立方晶窒化硼素焼結体のコバルトおよびタングステンの合計含有率の下限は、結合相粒子同士の結合力向上の観点から、１．０質量％以上であり、１．４質量％以上でもよく、１．５質量％以上でもよく、１．８質量％以上でもよく、２．０質量％以上でもよく、２．５質量％以上でもよく、３．０質量％以上でもよい。立方晶窒化硼素焼結体のコバルトおよびタングステンの合計含有率の上限は、第１相の粗大化による耐摩耗性の低下を抑制する観点から、６．０質量％以下であり、５．８質量％以下でもよく、５．７質量％以下でもよく、５．５質量％以下でもよく、５．２質量％以下でもよく、５．０質量％以下でもよく、４．５質量％以下でもよく、４．０質量％以下でもよい。立方晶窒化硼素焼結体のコバルトおよびタングステンの合計含有率は、１．４質量％以上５．８質量％以下でもよく、１．５質量％以上５．７質量％以下でもよく、１．８質量％以上５．５質量％以下でもよく、２．０質量％以上５．２質量％以下でもよく、２．５質量％以上５．０質量％以下でもよく、３．０質量％以上４．５質量％以下でもよい。

本開示において、立方晶窒化硼素焼結体のコバルトおよびタングステンの質量基準の合計含有率は、ＩＣＰ質量分析法で測定される。

＜第１相の厚み＞
実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体において、第１相の厚みは、２０ｎｍ以下でもよく、０．６ｎｍ以上２０ｎｍ以下でもよく、または、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下でもよい。

本開示において、第１相の厚みは、以下の手順で確認される。立方晶窒化硼素焼結体が第１相を含むことの確認方法の（Ａ１）～（Ａ５）と同一の手順で第１相を特定し、ＴＥＭ像において、第１相の延在方向に対して垂直な方向にＥＤＸを用いてライン分析を行う。タングステンのピークの半値幅を第１相の厚みとする。任意の異なる１０箇所の第１相で、第１相の厚みを測定し、平均値を算出する。ただし、第１相の厚みが０．５ｎｍ未満となる場合は、ノイズとして平均値の算出から除外する。本開示において、該平均値が第１相の厚みに該当する。同一の立方晶窒化硼素焼結体で測定する限り、測定箇所を変更しても、ほぼ同一の結果が得られることが確認されている。

＜第１相のタングステン含有率およびコバルト含有率＞
実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体において、第１相のタングステン含有率は、第１相のコバルト含有率より大きくてもよい。

本開示において、第１相のタングステン含有率およびコバルト含有率は、以下の手順で測定される。第１相の厚みの測定方法と同一の手順で、第１相のライン分析を行う。タングステンのピークにおける含有率（原子％）を第１相のタングステン含有率と見做す。コバルトのピークにおける含有率（原子％）を第１相のコバルト含有率と見做す。任意の異なる１０箇所の第１相で、タングステン含有率およびコバルト含有率を測定し、それぞれの平均を算出する。本開示において、タングステン含有率の平均が、第１相のタングステン含有率に該当する。本開示において、コバルト含有率の平均が、第１相のコバルト含有率に該当する。同一の立方晶窒化硼素焼結体で測定する限り、測定箇所を変更しても、ほぼ同一の結果が得られることが確認されている。

＜結合相粒子＞
実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体において、結合相は、複数の結合相粒子からなる。複数の結合相粒子は、第１結合相粒子を数基準で５０％以上含む。第１結合相粒子の表面は、第１領域を５０面積％以上含む。第１領域は、第１相と接する領域である。実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体では、結合相粒子全体に対する、表面の５０面積％以上が第１相と接している第１結合相粒子の数基準の百分率が５０％以上であるため、結合相粒子同士の結合力が向上している。

結合相粒子全体に対する、第１結合相粒子の数基準の百分率の下限は、結合相粒子同士の結合力向上の観点から、５０％以上であり、５５％以上でもよく、６０％以上でもよく、７０％以上でもよく、７５％以上でもよく、８０％以上でもよく、９５％以上でもよい。結合相粒子全体に対する、第１結合相粒子の数基準の百分率は１００％でもよい。

実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体において、複数の結合相粒子は、第２結合相粒子を数基準で５０％以上含み、第２結合相粒子の表面は、第１領域を７５面積％以上含んでもよい。これによると、結合相粒子同士の結合力がさらに向上する。

結合相粒子全体に対する、第２結合相粒子の数基準の百分率の下限は、結合相粒子同士の結合力向上の観点から、５０％以上でもよく、５５％以上でもよく、６０％以上でもよく、７０％以上でもよく、７５％以上でもよく、８０％以上でもよく、９５％以上でもよい。結合相粒子全体に対する、第２結合相粒子の数基準の百分率は１００％でもよい。

本開示において、立方晶窒化硼素焼結体の複数の結合相粒子における第１結合相粒子の数基準の含有率（百分率）および立方晶窒化硼素焼結体の複数の結合相粒子における第２結合相粒子の数基準の含有率（百分率）は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）（日本電子社製の「ＪＥＭ－２１００Ｆ／Ｃｓ」（商標））付帯のエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）（ＡＭＥＴＥＫ社製の「ＥＤＡＸ」（商標））を用いて、以下の手順で測定される。

（Ｂ１）立方晶窒化硼素焼結体からサンプルを採取し、アルゴンイオンスライサーを用いて、サンプルを３０～１００ｎｍの厚みに薄片化して切片を作製する。次いで、切片をＴＥＭにて１０，０００倍で観察してＴＥＭ像を得る。

（Ｂ２）Ｘ線回折法により測定された結合相の組成の結果に基づき、結合相を構成する元素を特定する。結合相を構成する各元素について、ＥＤＸを用いて元素マッピング分析を実施して、各元素の元素マッピング像を得る。さらに、同一視野において、コバルトの元素マッピング像を得る。

（Ｂ３）画像解析処理ソフト（三谷商事（株）の「ＷｉｎＲＯＯＦ ２０１８」）を用いて、結合相を構成する各元素の元素マッピング像を重ね合わせて、各元素が重なる領域を抽出する。抽出された領域に、コバルトの元素マッピング像を重ね合わせる。抽出された領域のうち、コバルトの重ならない領域が、結合相に該当する領域である。

（Ｂ４）上記（Ｂ２）の元素マッピング像と同一視野のＴＥＭ像において、ＴＥＭ付帯の結晶方位解析装置（Ｎａｎｏ Ｍｅｇａｓ社製の「ＡＳＴＥＲ（ＡＣＯＭ）」（商標））および画像解析処理ソフト（ＴＥＭ付帯のＴＳＬ社製の「ＤＩＭ ｖｅｒ．８」）を用いて、上記（Ｂ３）で特定された結合相に該当する領域の結晶方位を測定する。測定点の隣接点同士の結晶方位が５度以上離れている場合を粒界とし、粒界以外の部分を結晶粒と定義する。これにより、結合相粒子間の粒界を特定することができる。

また、上記（Ｂ２）の元素マッピング像と同一視野のＴＥＭ像において、画像解析処理ソフト（三谷商事（株）の「ＷｉｎＲＯＯＦ ２０１８」）により、二値化処理と粒子分割処理を行うことによっても、結合相粒子間の粒界を特定することができる。ここで得られた二値化処理後の画像（以下「第１Ａ画像」とも記す。）では、粒界のピクセルの数値は２５５となり、それ以外の領域のピクセルの数値は０となる。

（Ｂ５）上記（Ｂ４）で得られた結合相粒子間の粒界の特定された画像を画像解析処理ソフト（三谷商事（株）の「ＷｉｎＲＯＯＦ ２０１８」）により、二値化処理を行い、結合相粒子間の粒界が抽出された画像（以下「第１画像」とも記す。）を得る。第１画像において、粒界のピクセルの数値は２５５となり、それ以外の領域のピクセルの数値は０となる。なお、以下の工程において、第１画像に代えて、上記（Ｂ４）で得られた第１Ａ画像を用いてもよい。

（Ｂ６）上記第１画像（または、第１Ａ画像）と同一視野のＴＥＭ像において、ＥＤＸを用いて、タングステンの元素マッピング像、および、コバルトの元素マッピング像を得る。タングステンの元素マッピング像、および、コバルトの元素マッピング像のそれぞれについて、画像解析処理ソフトにより二値化処理を行う。タングステンの元素マッピング像を二値化処理して得られた画像（以下「第２画像」とも記す。）では、タングステンの存在する領域のピクセルの数値は２５５、それ以外の領域のピクセルの数値は０となる。コバルトの元素マッピング像を二値化処理して得られた画像（以下「第３画像」とも記す。）では、コバルトの存在する領域のピクセルの数値は２５５、それ以外の領域のピクセルの数値は０となる。

（Ｂ７）画像解析処理ソフトを用いて、第２画像、および第３画像を重ね合わせる。重ね合わせた画像（以下「第４画像」とも記す。）において、ピクセルの数値が２５５となる領域（以下「Ｗ－Ｃｏ相」とも記す。）を特定する。

上記（Ｂ６）および（Ｂ７）に代えて、上記（Ｂ１）の切片のＴＥＭでの観察倍率を１，０００万倍とすることもできる。これにより、Ｗ－Ｃｏ相を特定した画像（以下「第４Ａ画像」とも記す。）を得ることもできる。

（Ｂ８）画像解析処理ソフトを用いて、第１画像（または、第１Ａ画像）中に、１２μｍ×１５μｍの矩形の測定視野を設定する。測定視野内の全ての結合相粒子のそれぞれにおいて、結合相粒子の外縁を規定する粒界の長さＬ１を測定する。第１画像（または、第１Ａ画像）および第４画像（または、倍率を第１画像に合わせた第４Ａ画像）を重ね合わせる。重ね合わせた画像中に上記と同一領域の測定視野を設ける。測定視野内の全ての結合相粒子のそれぞれにおいて、結合相粒子の外縁を規定する粒界と重なる位置に存在するＷ－Ｃｏ相の長さＬ２を測定する。結合相粒子のそれぞれにおいて、Ｌ１に対するＬ２の百分率（Ｌ２／Ｌ１）×１００を算出する。本開示において、百分率（Ｌ２／Ｌ１）×１００は、結合相粒子の表面の第１領域による被覆率に該当する。百分率（Ｌ２／Ｌ１）×１００が５０％以上の結合相粒子は、第１結合相粒子に該当する。百分率（Ｌ２／Ｌ１）×１００が７５％以上の結合相粒子は、第２結合相粒子に該当する。なお、測定視野の外縁近傍では、結合相粒子の一部が、測定視野の外側に存在する場合がある。結合相粒子の全体が測定視野の内側に存在する結合相粒子のみを測定対象とする。結合相粒子の一部が測定視野の外側に存在する場合は、その結合相粒子は測定対象から除外する。

（Ｂ９）測定視野内の全ての結合相粒子の数Ｎ１に対する、第１結合相粒子の数Ｎ２の百分率（Ｎ２／Ｎ１）×１００を算出する。百分率（Ｎ２／Ｎ１）×１００の測定を、互いに重複しない３つの測定視野で行う。３つの測定視野の百分率（Ｎ２／Ｎ１）×１００の算術平均を算出する。本開示において、３つの測定視野の百分率（Ｎ２／Ｎ１）×１００の算術平均が、立方晶窒化硼素焼結体の複数の結合相粒子における第１結合相粒子の数基準の含有率（百分率）に該当する。

（Ｂ１０）測定視野内の全ての結合相粒子の数Ｎ１に対する、第２結合相粒子の数Ｎ３の百分率（Ｎ３／Ｎ１）×１００を算出する。百分率（Ｎ３／Ｎ１）×１００の測定を、互いに重複しない３つの測定視野で行う。３つの測定視野の百分率（Ｎ３／Ｎ１）×１００の算術平均を算出する。本開示において、３つの測定視野の百分率（Ｎ３／Ｎ１）×１００の算術平均が、立方晶窒化硼素焼結体の複数の結合相粒子における第２結合相粒子の数基準の含有率（百分率）に該当する。

出願人が測定する限り、同一の立方晶窒化硼素焼結体において、測定視野の位置を任意に設定して複数回測定を行っても、結果にほとんどばらつきがないことが確認されている。

＜結合相粒子の平均粒径＞
実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体において、結合相粒子の平均粒径は特に制限されず、従来の立方晶窒化硼素焼結体に用いられる一般的な平均粒径とすることができる。結合相粒子の粒径は、例えば、５０ｎｍ以上２００μｍ以下であってもよい。

本開示において、結合相粒子の平均粒径は、以下の手順で測定される。立方晶窒化硼素焼結体の複数の結合相粒子における第１結合相粒子の数基準の含有率（百分率）の測定方法と同一の方法で、上記（Ｂ５）に記載の結合相粒子間の粒界が特定された第１画像を得る。

次に、第１画像中に、１２μｍ×１５μｍの矩形の測定視野を設定する。第１画像を画像解析ソフト（三谷商事（株）の「ＷｉｎＲＯＯＦ ｖｅｒ．７．４．５」）を用いて処理することにより、測定視野内に観察される各結合相粒子の円相当径を得る。測定視野内の全ての結合相粒子の円相当径の算術平均を算出する。該算術平均が、測定視野における結合相粒子の平均粒径に該当する。

上記の測定を、互いに重複しない５つの測定視野で行う。５つの測定視野の結合相粒子の平均粒径の算術平均を算出する。本開示において、５つの測定視野の平均粒径の算術平均が、結合相粒子の平均粒径に該当する。

出願人が測定した限りでは、同一の試料において５つの測定視野を任意に設定して、上記の手順に従い、結合相粒子の平均粒径の測定を複数回行っても、測定結果のばらつきはほとんどないことが確認された。

＜立方晶窒化硼素粒子と結合相との界面における第１相の有無＞
立方晶窒化硼素粒子と結合相との界面に、第１相が存在しなくてもよい。

本開示において、立方晶窒化硼素粒子と結合相との界面に、第１相が存在するか否かは、以下の手順で測定される。

立方晶窒化硼素焼結体の複数の結合相粒子における第１結合相粒子の数基準の含有率（百分率）の測定方法と同一の方法で、ＴＥＭ像において、結合相およびＷ－Ｃｏ相（第１相に相当）とを特定する。

上記と同一のＴＥＭ像に対して、硼素および窒素の元素マッピングを行う。上記の画像解析処理ソフトを用いて、硼素および窒素の元素マッピング像を重ね合わせて、各元素が重なる領域を抽出し立方晶窒化硼素粒子とし、抽出された領域に結合相を構成する各元素の元素マッピング像を重ね合わせ、立方晶窒化硼素粒子と結合相の存在領域とを特定する。

任意の立方晶窒化硼素粒子とそれに隣接する結合相１粒子の界面の延在方向に対して垂直な方向に、界面の延在方向の長さに対して等分した１０箇所の位置でＥＤＸを用いてライン分析を行う。１０箇所中、８箇所以上において、立方晶窒化硼素粒子と結合相１粒子との間に厚み０．５ｎｍ以上の第１相が存在しない場合、立方晶窒化硼素粒子と結合相との界面に、第１相が存在しないと判断される。同一の立方晶窒化硼素焼結体で測定する限り、測定箇所を変更しても、ほぼ同一の結果が得られることが確認されている。

＜立方晶窒化硼素焼結体の製造方法＞
実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体の製造方法について説明する。実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体の製造方法は、例えば、原料の準備工程、混合工程、および、焼結工程を含むことができる。

≪原料の準備工程（１）≫
立方晶窒化硼素焼結体の原料として、立方晶窒化硼素粉末（以下「ｃＢＮ粉末」とも記す。）、結合相原料粉末を準備する。ｃＢＮ粉末は特に制限されず、公知のｃＢＮ粉末を用いることができる。ｃＢＮ粉末の平均粒径は特に限定されず、例えば、０．１～１２．０μｍとすることができる。

結合相の原料として、結合相を構成する元素を含む結合相原料粉末を準備する。結合相原料粉末と、溶媒としてアセトンまたはエタノールと、超硬合金製ボールとを超硬合金製の容器内に投入し、混合する（以下「第１混合」とも記す。）。超硬合金は、炭化タングステン（ＷＣ）とコバルト（Ｃｏ）とを含み、例えば、ＷＣ－６％Ｃｏである。第１混合では、以下Ａ～Ｃの少なくともいずれかの条件を採用する。
Ａ．混合時間を１２０時間以上２４０時間以下とする。
Ｂ．表面にコバルト粉末を塗布した超硬合金製ボールを用いる。
Ｃ．φ３ｍｍ以上φ１０ｍｍ以下の通常よりも粒径の大きい超硬合金製ボールを用いる。

≪混合工程（１）≫
上記の原料の準備工程（１）に続いて、ｃＢＮ粉末と、ボールミル混合後の結合材原料粉末と、アセトンまたはエタノールと、ボールとを超硬合金製の容器内に投入し、混合する（以下「第２混合」とも記す。）。第２混合では、以下Ｄ～Ｆの少なくともいずれかの条件を採用する。
Ｄ．φ０．５ｍｍ以上φ３ｍｍ以下の通常よりも粒径の小さい超硬合金製ボールを用いる。
Ｅ．原料として粒径の異なるｃＢＮ粉末を用いる場合は、粒径の小さいｃＢＮ粉末と結合材原料粉末とを先に混合し、３～１２時間経過後に、粒径の大きいｃＢＮ粉末を投入して混合する。
Ｆ．ボールとして、超硬合金製以外のボールを用いる。超硬合金製以外のボールとしては、例えば、窒化珪素または酸化アルミニウム製のボールが挙げられる。

溶媒は、混合後に自然乾燥により除去される。その後、熱処理を行うことにより、混合粉末の表面に吸着した水分などの不純物を揮発させ、混合粉末の表面を清浄化する。

≪原料の準備工程（２）≫
上記の原料の準備工程（１）に代えて、第１混合を以下の条件Ｇで行い、さらに、下記の被覆処理に記載された条件で第１混合後の粉末にターゲット組成の被膜を形成する被覆処理を行う。
Ｇ．φ２．０ｍｍの超硬合金製ボールを用いる。混合時間は２４～９０時間とする。
被覆処理
被覆装置：ナノ粒子形成装置 ＡＰＤ－Ｐ アドバンス理工株式会社製
ターゲット：Ｗを３０～６０原子％、Ｃｏを７０～４０原子％
導入ガス：Ａｒ
成膜圧力：０．８８Ｐａ
放電電圧：１５０Ｖ
放電周波数：６Ｈｚ
コンデンサ容量：１０８０μＦ
ｓｈｏｔ数：１０００から１００００
粉末容器の回転数：５０ｒｐｍ
処理粉末量： ３０ｇ

≪混合工程（２）≫
上記の原料の準備工程（２）に続いて、上記の混合工程（１）に代えて、以下の条件Ｈで第２混合を行う。
Ｈ．φ２．０ｍｍの超硬合金製ボールを用いる。混合時間は６～１２時間とする。

≪焼結工程≫
混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤に接した状態で、Ｔａ（タンタル）製の容器に充填して真空シールする。真空シールされた混合粉末を、ベルト型超高圧高温発生装置を用いて、３ＧＰａ以上１２ＧＰａ以下、１１００℃以上２２００℃以下の条件下で５分以上３０分以下保持して焼結させる。これにより、実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体が作製される。

特許文献１の製造方法では、立方晶窒化硼素焼結体中にＷ－Ｃｏ相を形成するために、製造工程において、ｃＢＮ粉末およびＴｉ化合物粒子粉末に、平均粒径５００ｎｍ～９００ｎｍのナノＷ粉末と平均粒径２０ｎｍ～４０ｎｍのナノＣｏ粉末を添加して混合した後、混合粉末を焼結して立方晶窒化硼素焼結体を作製している。本発明者等が検討したところ、特許文献１の製造方法では、立方晶窒化硼素焼結体中のコバルトおよびタングステンの合計含有率が１．０質量％以上６．０質量％以下の少量となるような条件を採用すると、結合相粒子の表面と、Ｗ－Ｃｏ相とが接する領域が小さく、立方晶窒化硼素焼結体の結合相粒子のうち、その表面の５０面積％以上が第１相と接している結合相粒子の数基準の含有率は５０％未満であった。また、特許文献１の製造方法では、Ｗ－Ｃｏ相が結合相に含まれる元素を含まないことが確認された。

本発明者等は鋭意検討の結果、上記Ａ～Ｃの少なくともいずれか、およびＤ～Ｆの少なくともいずれか、または、上記Ｇおよび被覆処理、ならびに、Ｈの条件を採用することにより、結合相粒子の表面と、第１相とが接する領域を大きくすることができ、立方晶窒化硼素焼結体の結合相粒子のうち、その表面の５０面積％以上が第１相と接している結合相粒子の数基準の含有率を５０％以上とできること、ならびに、第１相がタングステンおよびコバルトとともに、結合相に含まれる元素を含むことを見出した。

上記Ａ～Ｃの少なくともいずれかの条件を採用することにより、超硬合金製の容器や超硬合金製のボールに含まれるタングステンおよびコバルトが、結合相粒子の表面と接しやすく、結合相粒子の表面が第１相と反応しやすくなると推察される。

上記Ｄ～Ｆの少なくともいずれの条件を採用することにより、混合時のｃＢＮ粒子の破砕を抑制し、焼結時に破砕された小さなｃＢＮ粒子と第１相を構成するタングステンおよびコバルトとの反応性を抑えることができる。これにより結合相粒子と、タングステンおよびコバルトとをより効率的に反応させることができる。

［実施形態２：工具］
本開示の一実施形態（以下「実施形態２」とも記す。）に係る工具は、実施形態１の立方晶窒化硼素焼結体を含む工具である。工具はそれぞれ、その全体が立方晶窒化硼素焼結体で構成されていても良いし、その一部（たとえば切削工具の場合、刃先部分）のみが立方晶窒化硼素焼結体で構成されていても良い。さらに、各工具の表面にコーティング膜が形成されていても良い。

切削工具としては、ドリル、エンドミル、ドリル用刃先交換型切削チップ、エンドミル用刃先交換型切削チップ、フライス加工用刃先交換型切削チップ、旋削加工用刃先交換型切削チップ、メタルソー、歯切工具、リーマ、タップ、切削バイトなどを挙げることができる。

耐摩工具としては、ダイス、スクライバー、スクライビングホイール、ドレッサーなどを挙げることができる。研削工具としては、研削砥石などを挙げることができる。

本実施の形態を実施例によりさらに具体的に説明する。ただし、これらの実施例により本実施の形態が限定されるものではない。

＜立方晶窒化硼素焼結体の作製＞
以下の手順で各試料の立方晶窒化硼素焼結体を作製した。

≪原料の準備工程≫
立方晶窒化硼素粉末と、結合相原料粉末とを準備した。後述の混合工程で条件Ｅを採用した試料では、２つの異なる平均粒径の立方晶窒化硼素粉末を準備した。結合相原料粉末の組成は、作製される立方晶窒化硼素焼結体の結合相が、表２の「結合相」の「組成」欄に記載の元素を含むように選択した。

結合相原料粉末と、溶媒としてアセトンまたはエタノールと、超硬合金製ボールとを超硬合金製の容器内に投入し、以下Ａ～Ｃ、Ｇのいずれかの条件で混合した。各試料で採用した条件は、表１の「第１混合」欄に示されるとおりである。
Ａ．混合時間を１２０時間以上２４０時間以下とする。φ２．０ｍｍの超硬合金製ボールを用いる。
Ｂ．表面にコバルト粉末を塗布した超硬合金製ボール（φ２．０ｍｍ）を用いる。混合時間は９６時間とする。
Ｃ．φ３ｍｍ以上φ１０ｍｍ以下の超硬合金製ボールを用いる。混合時間は９６時間とする。
Ｇ．φ２．０ｍｍの超硬合金製ボールを用いる。混合時間は２４～９０時間とする。

次に、試料２６～試料３２では、第１混合後の粉末に対して、下記の処理Ｉまたは処理Ｊに記載された条件で被覆処理を行った。
処理Ｉ
被覆装置：ナノ粒子形成装置 ＡＰＤ－Ｐ アドバンス理工株式会社製
ターゲット：Ｗを６０原子％、Ｃｏを４０原子％
導入ガス：Ａｒ
成膜圧力：０．８８Ｐａ
放電電圧：１５０Ｖ
放電周波数：６Ｈｚ
コンデンサ容量：１０８０μＦ
ｓｈｏｔ数：１０００から１００００
粉末容器の回転数：５０ｒｐｍ
処理粉末量： ３０ｇ
処理Ｊ
処理Ｊでは、処理Ｉのターゲットのみを以下に変更した。
ターゲット：Ｗを３０原子％、Ｃｏを７０原子％

≪混合工程≫
ｃＢＮ粉末と、ボールミル混合後の結合材原料粉末と、アセトンまたはエタノールと、ボールとを超硬合金製の容器内に投入し、以下Ｄ～Ｆ、Ｈのいずれかの条件で混合した。各試料で採用した条件は、表１の「第２混合」欄に示されるとおりである。
Ｄ．φ０．５ｍｍ以上φ３ｍｍ以下の超硬合金製ボールを用いる。混合時間は６～２４時間とする。
Ｅ．粒径の小さいｃＢＮ粉末と結合材原料粉末とを先に混合し、１２時間経過後に、粒径の大きいｃＢＮ粉末を投入して混合する。φ２．０ｍｍの超硬合金製ボールを用いる。
Ｆ．φ２．０ｍｍの超硬合金製以外のボールを用いる。混合時間は６～２４時間とする。
Ｈ．φ２．０ｍｍの超硬合金製ボールを用いる。混合時間は６～１２時間とする。

各原料粉末の混合割合は、各試料の立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）、および、立方晶窒化硼素焼結体のタングステンおよびコバルトの合計含有率（質量％）が、表２の「立方晶窒化硼素焼結体」の「ｃＢＮ粒子 含有率」欄、および、「Ｗ＋Ｃｏ 含有率」欄に記載のとおりとなるように調整した。

混合粉末を自然乾燥させ、その後、熱処理を行うことにより、混合粉末の表面に吸着した水分などの不純物を揮発させ、混合粉末の表面を清浄化した。

≪焼結工程≫
混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤に接した状態で、Ｔａ（タンタル）製の容器に充填して真空シールした。真空シールされた混合粉末を、ベルト型超高圧高温発生装置を用いて、３ＧＰａ以上１２ＧＰａ以下、１１００℃以上２２００℃以下の条件下で５分以上３０分以下保持して焼結させた。これにより、各試料の立方晶窒化硼素焼結体を作製した。立方晶窒化硼素焼結体の工具形状は、ＤＮＧＡ１５０４０８とした。

＜立方晶窒化硼素焼結体の評価＞
≪立方晶窒化硼素粒子の含有率≫
各試料の立方晶窒化硼素焼結体において、立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率をＳＥＭ－ＥＤＸを用いて測定した。具体的な測定方法は実施形態１に記載の通りである。結果を表２の「立方晶窒化硼素焼結体」の「ｃＢＮ粒子 含有率」欄に示す。

≪立方晶窒化硼素粒子の平均粒径≫
全ての試料の立方晶窒化硼素焼結体において、立方晶窒化硼素粒子の平均粒径は、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが確認された。

≪結合相の組成≫
各試料の立方晶窒化硼素焼結体において、結合相の組成をＸ線回折法を用いて同定した。具体的な同定方法は実施形態１に記載の通りである。結合相に含まれる元素を結果を表２の「結合相 組成」欄に示す。

≪第１相の有無および第１相に含まれる第１元素の種類≫
各試料の立方晶窒化硼素焼結体について、立方晶窒化硼素焼結体が第１相を含むか否かを確認した。具体的な確認方法は実施形態１に記載の通りである。結果を表２の「第１相」の「有／無」欄に示す。「有」とは、立方晶窒化硼素焼結体が第１相を含むことを示し、「無」とは、立方晶窒化硼素焼結体が第１相を含まないことを示す。第１相が「有」の試料について、第１相に含まれる第１元素を表２の「第１相」の「第１元素」欄に示す。

≪結合相粒子の第１結合相粒子の含有率および第２結合相粒子の含有率≫
各試料の立方晶窒化硼素焼結体について、結合相粒子の第１結合相粒子の数基準の含有率および結合相粒子の第２結合相粒子の数基準の含有率を測定した。具体的な確認方法は実施形態１に記載の通りである。結果を表２の「結合相」の「第１結合相粒子」および「第２結合相粒子」欄に示す。

≪立方晶窒化硼素焼結体のコバルトおよびタングステンの合計含有率≫
各試料の立方晶窒化硼素焼結体について、コバルトおよびタングステンの合計含有率を測定した。具体的な測定方法は実施形態１に記載の通りである。結果を表２の「Ｗ＋Ｃｏ 含有率」欄に示す。

＜工具の評価＞
≪試料１～試料６、試料１０３、試料１０４≫
立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率が２５体積％以上４５体積％以下である試料１～試料６、試料１０３、試料１０４の立方晶窒化硼素焼結体からなる工具（形状：ＤＮＧＡ１５０４０８）を用いて、以下の切削試験１および切削試験２を行った。切削試験１および切削試験２の条件は、高硬度鋼の高能率加工に該当する。

切削試験１：耐欠損性評価
被削材：高硬度鋼ＳＣＭ４１５Ｈ丸棒、５溝、ＨＲＣ６２、直径１００ｍｍ×長さ３００ｍｍ
切削速度：Ｖ＝１５０ｍ／ｍｉｎ．
送り：ｆ＝０．０８ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：ａｐ＝０．１ｍｍ
湿式／乾式：乾式
切削方法：断続切削
切削距離０．１５ｋｍ毎に刃先を観察し、刃先の脱落量を測定した。刃先の脱落量は切削前の刃先稜線の位置からの摩耗による逃げ面方向の後退幅とした。欠損した場合は、欠損の大きさを脱落量とした。刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超となる、または、切削距離５．０ｋｍの時点で切削評価を終了し、刃先の脱落量を測定した。脱落量が小さいほど、耐欠損性に優れ、工具寿命が長いことを示す。表３の「切削試験１」において、切削距離５．０ｋｍでの刃先の脱落量が０．０４ｍｍ以下の場合を「Ａ」と記し、切削距離５．０ｋｍに到達する前に刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超の場合、または、切削距離５．０ｋｍでの刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超の場合を「Ｂ」と記す。「Ａ」は耐欠損性に優れ、工具寿命が長いことを示す。「Ｂ」は耐欠損性が不十分であり、工具寿命が短いことを示す。

切削試験２：耐摩耗性評価
被削材：高硬度鋼ＳＣＭ４１５Ｈ丸棒、溝なし、ＨＲＣ６２、直径１００ｍｍ×長さ３００ｍｍ
切削速度：Ｖ＝１２０ｍ／ｍｉｎ．
送り：ｆ＝０．１ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：ａｐ＝０．１ｍｍ
湿式／乾式：湿式
切削方法：連続切削
切削距離０．５ｋｍ毎に刃先を観察し、刃先の脱落量を測定した。刃先の脱落量は切削前の刃先稜線の位置からの摩耗による逃げ面方向の後退幅とした。刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超になる、または、切削距離１０．０ｋｍの時点で切削評価を終了し、刃先の脱落量を測定した。脱落量が小さいほど、耐摩耗性に優れ、工具寿命が長いことを示す。表３の「切削試験２」において、切削距離１０．０ｋｍでの刃先の脱落量が０．０４ｍｍ以下の場合を「Ａ」と記し、切削距離１０．０ｋｍに到達する前に刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超の場合、または、切削距離１０．０ｋｍでの刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超の場合を「Ｂ」と記す。「Ａ」は耐摩耗性に優れ、工具寿命が長いことを示す。「Ｂ」は耐摩耗性が不十分であり、工具寿命が短いことを示す。

本実施例において、切削試験１および切削試験２の両方の結果が「Ａ」の場合、工具寿命が長いと判断される。切削試験１および切削試験２の一方または両方の結果が「Ｂ」の場合、工具寿命が不十分であると判断される。

試料１～試料６の立方晶窒化硼素焼結体および工具は実施例に該当し、試料１０３および試料１０４の立方晶窒化硼素焼結体および工具は比較例に該当する。試料１～試料６の工具は、耐欠損性および耐摩耗性に優れ、工具寿命が長いことが確認された。試料１０３および試料１０４の工具は、耐欠損性および耐摩耗性のいずれかが不十分であり、工具寿命が不十分であることが確認された。

≪試料７～試料１９、試料１０１、試料１０２、試料１０５≫
立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率が４５体積％超６５体積％以下である試料７～試料１９、試料１０１、試料１０２、試料１０５の立方晶窒化硼素焼結体からなる工具（形状：ＤＮＧＡ１５０４０８）を用いて、以下の切削試験３および切削試験４を行った。切削試験３および切削試験４の条件は、高硬度鋼の高能率加工に該当する。

切削試験３：耐欠損性評価
被削材：高硬度鋼ＳＣＭ４１５Ｈ丸棒、５溝、ＨＲＣ６２、直径１００ｍｍ×長さ３００ｍｍ
切削速度：Ｖ＝１５０ｍ／ｍｉｎ．
送り：ｆ＝０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：ａｐ＝０．２ｍｍ
湿式／乾式：乾式
切削方法：断続切削
切削距離０．１５ｋｍ毎に刃先を観察し、刃先の脱落量を測定した。刃先の脱落量は切削前の刃先稜線の位置からの摩耗による逃げ面方向の後退幅とした。欠損した場合は、欠損の大きさを脱落量とした。刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超となる、または、切削距離５．０ｋｍの時点で切削評価を終了し、刃先の脱落量を測定した。脱落量が小さいほど、耐欠損性に優れ、工具寿命が長いことを示す。表４の「切削試験３」において、切削距離５．０ｋｍでの刃先の脱落量が０．０４ｍｍ以下の場合を「Ａ」と記し、切削距離５．０ｋｍに到達する前に刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超の場合、または、切削距離５．０ｋｍでの刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超の場合を「Ｂ」と記す。「Ａ」は耐欠損性に優れ、工具寿命が長いことを示す。「Ｂ」は耐欠損性が不十分であり、工具寿命が短いことを示す。

切削試験４：耐摩耗性評価
被削材：高硬度鋼ＳＣＭ４１５Ｈ丸棒、溝なし、ＨＲＣ６２、直径１００ｍｍ×長さ３００ｍｍ
切削速度：Ｖ＝１２０ｍ／ｍｉｎ．
送り：ｆ＝０．１ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：ａｐ＝０．１５ｍｍ
湿式／乾式：湿式
切削方法：連続切削
切削距離０．５ｋｍ毎に刃先を観察し、刃先の脱落量を測定した。刃先の脱落量は切削前の刃先稜線の位置からの摩耗による逃げ面方向の後退幅とした。刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超になる、または、切削距離１０．０ｋｍの時点で切削評価を終了し、刃先の脱落量を測定した。脱落量が小さいほど、耐摩耗性に優れ、工具寿命が長いことを示す。表４の「切削試験４」において、切削距離１０．０ｋｍでの刃先の脱落量が０．０４ｍｍ以下の場合を「Ａ」と記し、切削距離１０．０ｋｍに到達する前に刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超の場合、または、切削距離１０．０ｋｍでの刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超の場合を「Ｂ」と記す。「Ａ」は耐摩耗性に優れ、工具寿命が長いことを示す。「Ｂ」は耐摩耗性が不十分であり、工具寿命が短いことを示す。

本実施例において、切削試験３および切削試験４の両方の結果が「Ａ」の場合、工具寿命が長いと判断される。切削試験３および切削試験４の一方または両方の結果が「Ｂ」の場合、工具寿命が不十分であると判断される。

試料７～試料１９の立方晶窒化硼素焼結体および工具は実施例に該当し、試料１０１、試料１０２、試料１０５の立方晶窒化硼素焼結体および工具は比較例に該当する。試料７～試料１９の工具は、耐欠損性および耐摩耗性に優れ、工具寿命が長いことが確認された。試料１０１、試料１０２、試料１０５の工具は、耐欠損性および耐摩耗性のいずれかが不十分であり、工具寿命が不十分であることが確認された。

≪試料２０～試料２５、試料１０６、試料１０７≫
立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率が６５体積％超８０体積％以下である試料２０～試料２５、試料１０６、試料１０７の立方晶窒化硼素焼結体からなる工具（形状：ＤＮＧＡ１５０４０８）を用いて、以下の切削試験５および切削試験６を行った。切削試験５および切削試験６の条件は、高硬度鋼の高能率加工に該当する。

切削試験５：耐欠損性評価
被削材：高硬度鋼ＳＣＭ４１５Ｈ丸棒、５溝、ＨＲＣ６２、直径１００ｍｍ×長さ３００ｍｍ
切削速度：Ｖ＝１５０ｍ／ｍｉｎ．
送り：ｆ＝０．２ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：ａｐ＝０．３ｍｍ
湿式／乾式：乾式
切削方法：断続切削
切削距離０．１５ｋｍ毎に刃先を観察し、刃先の脱落量を測定した。刃先の脱落量は切削前の刃先稜線の位置からの摩耗による逃げ面方向の後退幅とした。欠損した場合は、欠損の大きさを脱落量とした。刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超となる、または、切削距離５．０ｋｍの時点で切削評価を終了し、刃先の脱落量を測定した。脱落量が小さいほど、耐欠損性に優れ、工具寿命が長いことを示す。表５の「切削試験５」において、切削距離５．０ｋｍでの刃先の脱落量が０．０４ｍｍ以下の場合を「Ａ」と記し、切削距離５．０ｋｍに到達する前に刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超の場合、または、切削距離５．０ｋｍでの刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超の場合を「Ｂ」と記す。「Ａ」は耐欠損性に優れ、工具寿命が長いことを示す。「Ｂ」は耐欠損性が不十分であり、工具寿命が短いことを示す。

切削試験６：耐摩耗性評価
被削材：高硬度鋼ＳＣＭ４１５Ｈ丸棒、溝なし、ＨＲＣ６２、直径１００ｍｍ×長さ３００ｍｍ
切削速度：Ｖ＝１２０ｍ／ｍｉｎ．
送り：ｆ＝０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：ａｐ＝０．２ｍｍ
湿式／乾式：湿式
切削方法：連続切削
切削距離０．５ｋｍ毎に刃先を観察し、刃先の脱落量を測定した。刃先の脱落量は切削前の刃先稜線の位置からの摩耗による逃げ面方向の後退幅とした。刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超になる、または、切削距離１０．０ｋｍの時点で切削評価を終了し、刃先の脱落量を測定した。脱落量が小さいほど、耐摩耗性に優れ、工具寿命が長いことを示す。表５の「切削試験６」において、切削距離１０．０ｋｍでの刃先の脱落量が０．０４ｍｍ以下の場合を「Ａ」と記し、切削距離１０．０ｋｍに到達する前に刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超の場合、または、切削距離１０．０ｋｍでの刃先の脱落量が０．０４ｍｍ超の場合を「Ｂ」と記す。「Ａ」は耐摩耗性に優れ、工具寿命が長いことを示す。「Ｂ」は耐摩耗性が不十分であり、工具寿命が短いことを示す。

本実施例において、切削試験５および切削試験６の両方の結果が「Ａ」の場合、工具寿命が長いと判断される。切削試験５および切削試験６の一方または両方の結果が「Ｂ」の場合、工具寿命が不十分であると判断される。

試料２０～試料２５の立方晶窒化硼素焼結体および工具は実施例に該当し、試料１０６、試料１０７の立方晶窒化硼素焼結体および工具は比較例に該当する。試料２０～試料２５の工具は、耐欠損性および耐摩耗性に優れ、工具寿命が長いことが確認された。試料１０６、試料１０７の工具は、耐欠損性および耐摩耗性のいずれかが不十分であり、工具寿命が不十分であることが確認された。

＜立方晶窒化硼素焼結体の評価＞
試料６、１１、２２、２６～３２、１０１、１０３、および１０６については、以下の評価を行った。

≪立方晶窒化硼素粒子と結合相との界面における第１相の有無≫
各試料の立方晶窒化硼素焼結体において、立方晶窒化硼素粒子と結合相との界面に、第１相が存在するか否かを確認した。具体的な測定方法は実施形態１に記載の通りである。結果を表６の「立方晶窒化硼素焼結体」の「結合相界面の第１相の有無」欄に示す。「有」は、立方晶窒化硼素粒子と結合相との界面に第１相が存在することを示す。「無」は、立方晶窒化硼素粒子と結合相との界面に第１相が存在しないことを示す。

≪第１相厚み≫
各試料の立方晶窒化硼素焼結体において、第１相の厚みを測定した。具体的な測定方法は実施形態１に記載の通りである。結果を表６の「立方晶窒化硼素焼結体」の「第１相厚み」欄に示す。

≪第１相におけるタングステン含有率およびコバルト含有率≫
各試料の立方晶窒化硼素焼結体において、タングステン含有率およびコバルト含有率を測定し、いずれが大きいか確認した。結果を表６の「立方晶窒化硼素焼結体」の「第１相Ｗ，Ｃｏ含有率」欄に示す。「Ｗ＞Ｃｏ」は、タングステン含有率がコバルト含有率より大きいことを示す。「Ｃｏ＞Ｗ」は、コバルト含有率がタングステン含有率より大きいことを示す。

＜工具の評価＞
≪切削試験５≫
試料６、試料１０３、試料２７、および試料２８の立方晶窒化硼素焼結体からなる工具（形状：ＤＮＧＡ１５０４０８）を用いて、以下の条件で切削試験５を行った。

被削材：高硬度鋼ＳＣＭ４１５Ｈ丸棒、５溝、ＨＲＣ６２、直径１００ｍｍ×長さ３００ｍｍ
切削速度：Ｖ＝１５０ｍ／ｍｉｎ．
送り：ｆ＝０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：ａｐ＝０．２ｍｍ
湿式／乾式：乾式
切削方法：断続切削
切削距離０．２ｋｍ毎に刃先を観察し、刃先の脱落量を測定した。刃先の脱落量は切削前の刃先稜線の位置からの摩耗による逃げ面方向の後退幅とした。欠損した場合は、欠損の大きさを脱落量とした。刃先の脱落量が０．０３ｍｍ超となる、または、切削距離２．０ｋｍの時点で切削評価を終了し、刃先の脱落量を測定した。脱落量が小さいほど、耐欠損性に優れ、工具寿命が長いことを示す。表７の「切削試験５」において、切削距離２．０ｋｍでの刃先の脱落量が０．０１ｍｍ以下の場合を「Ａ」と記し、刃先の脱落量が０．０１ｍｍ超０．０２ｍｍ以下の場合を「Ｂ」と記し、刃先の脱落量が０．０２ｍｍ超０．０３ｍｍ以下の場合を「Ｃ」と記し、刃先の脱落量が０．０３ｍｍ超の場合、または、切削距離２．０ｋｍに到達する前に刃先の脱落量が０．０３ｍｍ超の場合を「Ｄ」と記す。「Ａ」は耐欠損性に優れ、工具寿命が長いことを示す。

≪切削試験６≫
試料１１、試料１０１、試料２６、試料３０、試料３１、および試料３２の立方晶窒化硼素焼結体からなる工具（形状：ＤＮＧＡ１５０４０８）を用いて、以下の条件で切削試験６を行った。

被削材：高硬度鋼ＳＣＭ４１５Ｈ丸棒、５溝、ＨＲＣ６２、直径１００ｍｍ×長さ３００ｍｍ
切削速度：Ｖ＝１５０ｍ／ｍｉｎ．
送り：ｆ＝０．２ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：ａｐ＝０．３ｍｍ
湿式／乾式：乾式
切削方法：断続切削
評価基準Ａ～Ｄは、切削試験５と同一である。結果を表８に記す。

≪切削試験７≫
試料２２、試料１０６、および試料２９の立方晶窒化硼素焼結体からなる工具（形状：ＤＮＧＡ１５０４０８）を用いて、以下の条件で切削試験７を行った。

被削材：高硬度鋼ＳＣＭ４１５Ｈ丸棒、５溝、ＨＲＣ６２、直径１００ｍｍ×長さ３００ｍｍ
切削速度：Ｖ＝１５０ｍ／ｍｉｎ．
送り：ｆ＝０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：ａｐ＝０．４ｍｍ
湿式／乾式：乾式
切削方法：断続切削
評価基準Ａ～Ｄは、切削試験５と同一である。結果を表９に記す。

以上のように本開示の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせたり、様々に変形することも当初から予定している。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態および実施例ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims (8)

1. 立方晶窒化硼素粒子と、結合相と、第１相と、を備える立方晶窒化硼素焼結体であって、
   前記立方晶窒化硼素焼結体の前記立方晶窒化硼素粒子の含有率は、２５体積％以上８０体積％以下であり、
   前記結合相は、
   チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、アルミニウムおよび珪素からなる群より選ばれる少なくとも１種の第２元素と、窒素、炭素、硼素および酸素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、からなる１種以上の第１化合物、
   並びに、
   ２種類以上の前記第１化合物を含む固溶体、
   の一方または両方を含み、
   前記第１相は、コバルトと、タングステンと、前記結合相に含まれる前記第２元素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、を含み、
   前記立方晶窒化硼素焼結体のコバルトおよびタングステンの合計含有率は、１．０質量％以上６．０質量％以下であり、
   前記結合相は、複数の結合相粒子からなり、
   前記複数の結合相粒子は、第１結合相粒子を数基準で５０％以上含み、
   前記結合相粒子および前記第１結合相粒子の数は、前記立方晶窒化硼素焼結体を透過型電子顕微鏡で１０，０００倍で観察して測定され、
   前記第１結合相粒子の表面は、第１領域を５０面積％以上含み、
   前記第１領域は、前記第１相と接する領域である、立方晶窒化硼素焼結体。
2. 前記複数の結合相粒子は、第２結合相粒子を数基準で５０％以上含み、
   前記第２結合相粒子の表面は、前記第１領域を７５面積％以上含む、請求項１に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
3. 前記結合相は、チタン、クロム、アルミニウム、炭素、窒素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を含む金属化合物を含む、請求項１または請求項２に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
4. 前記第１相は、アルミニウム、炭素、窒素、硼素および珪素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を含む、請求項１または請求項２に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
5. 前記立方晶窒化硼素粒子と前記結合相との界面には、前記第１相が存在しない、請求項１または請求項２に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
6. 前記第１相の厚みは、０．６ｎｍ以上２０ｎｍ以下である、請求項１または請求項２に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
7. 前記第１相のタングステン含有率は、前記第１相のコバルト含有率より大きい、請求項１または請求項２に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
8. 請求項１または請求項２に記載の立方晶窒化硼素焼結体を含む工具。