JPH0483806A - 複合硬質合金材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、切削工具等の材料として用いられる複合硬
質合金材に関するものである。

［従来の技術］ 切削工具等の材料として最も一般的には高速度工具鋼ま
たは超硬合金が用いられている。

高速度工具鋼は、主としてＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ。

ＣｏおよびＣを合金成分として含有し、Ｆｅをマトリッ
クスとする合金鋼である。高速度工具鋼においては、各
合金成分を調整することにより、工具材料に適した特性
を調整すると同時に、熱処理によってもその特性を変化
させることができる。

−船釣に高速度工具鋼は優れた靭性を有するため、高い
信頼性が要求される切削工具の材料として用いられてい
る。高速度工具鋼の製造方法としては、溶解鋳造法や、
アトマイズ粉を熱間静水圧プレス処理（ＨＩＰ、Ｈｏｔ
　　１ｓｏｓｔａｔｉｃ　　ｐｒｅｓｓｉｎｇ）等によ
って固める粉末冶金法が広く用いられている。

また、上記のように靭性に優れた高速度工具鋼に耐摩耗
性を付加するために、炭化物や窒化物の量を増加させる
方法が提案されている。たとえば、特開昭５５−５８３
５０号公報、特開昭５８−１８１８４８号公報には、高
速度工具鋼粉末と炭化物、窒化物等の粉末とを混合し、
て焼結する方法が、マトリックス中に炭化物や窒化物の
量を増加させる方法として提案されている。さらに、特
公昭６０−１８７４２号公報には、高速度工具鋼のマト
リックス中に極めて微細なＴｉＮ粒子を分散させた材料
が提案されている。特開昭６０−２６４８号公報、特開
昭６１−１７９８４５号公報には、マトリックス中に極
めて微細なＴｉＮ粒子が分散させられた高速度工具鋼と
、高速度工具鋼等の合金鋼とが複合された工具材料が提
案されている。

一方、超硬合金は、ＷＣＳＴ　ｉ　ＣＸＴａＣ，Ｎｂｃ
等の炭化物をＣｏやＮ１をベースとして焼結した合金で
ある。この超硬合金は、靭性という面では高速度工具鋼
に劣るが、高摩耗性に優れているため、高速切削におい
てその特徴を発揮する工具材料となる。超硬合金も、そ
の組成によって工具材料として適した特性を調整するこ
とができるが、さらにその硬質相の粒径を適宜変えるこ
とによってもその特性を調整することができる。なお、
超硬合金は、原材料としての粉末を混合、プレス、焼結
する一連の工程からなる粉末冶金的な手法によって製造
され得る。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のように、高速度工具鋼は靭性に優れるものの、耐
摩耗性が不十分であるため、高速切削に適した工具用材
料として用いることは困難である。

高速度工具鋼の耐摩耗性を向上させるためには、合金成
分を増し、マトリックス中の炭化物の量を増加させるこ
とが通常の手法として用いられる。

しかしながら、高速度工具鋼の特徴である優れた靭性を
維持したままで、耐摩耗性の向上を達成することは容易
ではない。

すなわち、合金成分を増加させることにより高速度工具
鋼中の炭化物の量は増加し、耐摩耗性は上昇する反面、
靭性の急速な低下が起こる。特に、溶解鋳造法によって
製造される場合には、高速度工具鋼中における炭化物の
体積はたかだか１５体積％程度であり、これを越える量
の炭化物をマトリックス中に含有させると、工具として
実用可能な靭性を得ることができない。また、粉末冶金
法によって炭化物の量を多少増加させることができるが
、それでも増加させ得る炭化物の量はたかだか３０体積
％程度までである。

高速度工具鋼粉末に炭化物、窒化物等の粉末を混合し、
焼結する方法によれば、理論上は任意の量の炭化物、窒
化物を含有させることは可能となる。ところが、この場
合においても硬質相を増加させるにつれて靭性の低下が
起きることは不可避である。−船釣に、粒径が数μの粉
末を用いて混合し、圧縮成形後、焼結すると、これらの
炭化物、窒化物等の硬質セラミックスの量が増えるにつ
れて高速度工具鋼の粉末の粒界に炭化物、窒化物が網目
状に集合してしまう。このように、炭化物、窒化物が集
合してしまうと、靭性の低下は許容できない程度になる
。この対策として、炭化物、窒化物をサブミクロンオー
ダの超微粒にすることも考えられる。しかしながら、こ
のような超微粒子は凝集しやすく、均一に分散させるこ
とは容易ではない。そのため、所望の特性を有するよう
に、炭化物、窒化物が分散させられた高速度工具鋼の組
織を得ることはできないのが現状である。

さらに高速度工具鋼においては、弾性係数が後述の超硬
合金より小さいため、切削加工時の変形が大きくなり、
高い精度が要求される工具等の用途には使用することが
できないという問題点があった。

一方、超硬合金は、高速度工具鋼とは異なり、耐摩耗性
に優れているが、十分な靭性を有しない。

そのため、超硬合金は信頼性が要求される工具の材料に
は適用されていない。超硬合金の靭性を向上させる方法
として、硬質相の炭化物を微細にする方法が採用されて
いる。しかしながら、この方法にも限界があり、得られ
る靭性は高速度工具鋼の靭性にははるかに及ばない。通
常、超硬合金中に含まれる炭化物の量は８０〜９０体積
％程度である。用途によって靭性を高めるために、この
炭化物の量を６０体積％程度まで低下させた組成の超硬
合金が製造されるが、耐摩耗性が急激に低下し、切削工
具の材料として実用に耐えない。

以上のように、従来の切削工具用材料として用いられる
高速度工具鋼および超硬合金は、それぞれ欠点を有し、
実用上、それらの欠点を生じさせない条件下でしか使用
することができない。そのため、高速度工具鋼または超
硬合金の特性を十分発揮することができないという問題
点があった。

そこで、この発明の目的は、高速度工具鋼の特徴である
優れた靭性を維持すると同時に、耐摩耗性を大幅に向上
させた複合硬質合金材を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明に従った複合硬質合金材は、窒素含有チタン基
焼結合金からなる中心部分と、その中心部分を被覆し、
焼結合金鋼からなる外周部分とを備える。窒素含有チタ
ン基焼結合金は、原子比でＴｉを０．４５以上０．９５
以下、ＭｏおよびＷの少なくともいずれかを０．０４５
以上０．３以下ならびにＺｒ５Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａお
よびＣｒからなる群より選ばれた少なくとも１種を０゜
０５以上０．３以下含む金属元素と、原子比でＣを０．
１以上０．９以下およびＮを０．１以上０゜９以下含む
非金属元素との化合物からなる硬質分散相を含む。また
、その窒素含有チタン基焼結合金は、その硬質分散相を
結合するためにＦｅ、ＣｏおよびＮｉの少なくとも１種
以上を含む結合金属を３．０重量％以上４０．０重量％
以下含有している。外周部分を構成する焼結合金鋼は、
第１の硬質相と、第２の硬質相と、結合相とからなる。

第１の硬質相は、外周部分において１５体積％以上６０
体積％以下含有され、粒径が０．３μｍ以下のＴｉＮ粒
子からなる。第２の硬質相は、外周部分において１体積
％以上１０体積％以下含有され、粒径が１μｍ以上３μ
ｍ以下のＴｉＮ粒子からなる。結合相は、外周部分にお
いて３０体積％以上８４体積％以下含有され、第１の硬
質相および第２の硬質相をその中に分散し、結合するた
めの合金鋼からなる。その合金鋼は、Ｃｒを２．５重量
％以上４．５重量％以下、Ｍｏを１，５重量％以上５．
０重量％以下、Ｗを２．０重量％以上６．０重量％以下
、Ｃを０．３重量％以上１．２重量％以下、Ｃｏを１．
５重量％以上１５重量％以下、Ｍｎを０．５重量％以下
、Ｓｉを０．５重量％以下含有し、その残部がＦｅおよ
び不可避不純物からなる。

好ましくは、焼結合金鋼中のＴｉＮ中におけるＴｉの５
０原子％以下は、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ。

Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＡｔおよびＳｉよりなる群より
選ばれた１種以上の元素で置換されていればよい。

また、好ましくは、焼結合金鋼中のＴｉＮ中におけるＮ
の５０原子％以下は、Ｂ、Ｃおよび０よりなる群から選
ばれた１種以上の元素で置換されていればよい。さらに
、焼結合金鋼からなる外周部分の厚みは、複合硬質合金
材の全体の厚みの０゜０５以上０．３以下であればよい
。

窒素含有チタン基焼結合金の結合金属において、Ｆｅ、
ＣｏおよびＮｉの４０原子％以下は、Ｃｒ。

ＭｏおよびＷからなる群より選ばれた少なくとも１種以
上の金属で置換されていてもよい。窒素含有チタン基焼
結合金の硬質分散相は、Ｔｉの炭化物、窒化物および炭
窒化物の１種以上、ＭｏおよびＷの少なくともいずれか
の炭化物、Ｚｒ、Ｈｆ。

ＶＳＮｂＳＴａおよびＣｒからなる群より選ばれた少な
（とも１種の炭化物、窒化物および炭窒化物の１種以上
を含んでいてもよい。この硬質分散相は、上記金属元素
と上記非金属元素とから構成される固溶体を含んでいて
もよい。

［作用］ この発明に従った複合硬質合金材によれば、外周部分を
構成する焼結合金鋼中に分散させられる硬質相としての
ＴｉＮ粒子は、高速度工具鋼のみでは不足する耐摩耗性
を高める。ＴｉＮは、ビッカース硬さでＨｖ２０００ｋ
ｇ／ｍｍ２程度であり、−船釣な高速度工具鋼のＨｖ８
００〜１０１００Ｑ／ｍｍ２の２倍以上の硬さを有する
。この硬質のＴｉＮを分散させることにより、高速度工
具鋼の硬さはＨｖ　１０００　ｋ　ｇ／ｍｍ２以上にな
り、耐摩耗性の著しい向上が達成される。また、ＴｉＮ
は、鋼との反応性が少なく、切削時の凝着摩耗を抑制し
、切削面の面粗度を向上させる。

この硬質相としてのＴｉＮを高速度工具鋼中に分散させ
るのに、従来の技術によれば、ＴｉＮ粒子が大きいため
、ＴｉＮの量が増えると強度の急激な低下が生じていた
。これに対し、本発明によれば、ＴｉＮ粒子の粒径を０
．３μｍ以下に抑えることにより、ＴｉＮ粒子は均一か
つ微細に分散し、強度低下の軽減が可能となる。

基本となる硬質層としてのＴｉＮ粒子は、上記のように
微細に分散することが必要である。しかしながら、一部
の硬質相としてのＴｉＮ粒子を、１μｍ以上の一定の粒
径を有するように分散させることにより、マトリックス
中に発生した亀裂が進展するのを抑えることが可能にな
り、その結果、破壊靭性値が向上する。また、このよう
な１μｍ以上の粒径を有するＴｉＮ粒子の存在により、
すき取り磨耗が抑えられる。このような粗粒の１１８粒
子の粒径は、１μｍ未満では上記の効果が十分でなく、
３μｍを越えると強度の低下が生ずる。

また、粗粒のＴｉＮ粒子の量が１体積％未満では上記の
効果が発揮できず、１０体積％を越えると上述のように
強度が急激に低下する。なお、粒径が０．３μｍ以下の
ＴｉＮ粒子の量は１５体積％以上６０体積％以下である
ことが適切である。１５体積％未満では、ＴｉＮを硬質
相として分散させることによる耐摩耗性の向上という効
果が小さく、６０体積％を越えると靭性がやや低下する
。

一方、上記の硬質相をその中に分散し、結合するための
結合相は、高速度工具鋼の焼入時におけるマトリックス
組成に近いものである。基本的には、焼入れ処理によっ
て一次炭化物を析出させない組成にすることが最も重要
である。高速度工具鋼によってもたらされる靭性は、こ
のマトリックス組成によって得られるものである。本発
明においても、このマトリックス組成を採用することに
より、最大の効果を得ることができる。Ｆｅ以外の合金
成分が、規定される下限値未満では十分な強度を得るこ
とができず、上限値を超えると靭性が低下する。

マトリックス中に分散させられる硬質相は、ＴｉＮを主
成分とし、これに結合相マトリックスの成分がある程度
固溶したものでもよい。また、ＴｉＮ中のＴｉの５０原
子％までをＺｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、ＴａＳＣｒＳＭｏ、
Ｗ、ＡｔおよびＳｉの群から選ばれた１種以上の元素で
置換することが可能である。同様に、ＴｉＮ中のＮの５
０原子％までをＢ、Ｃおよび０よりなる群から選ばれた
１種以上の元素で置換することも可能である。これらの
置換は、合金の耐熱性、耐摩耗性、靭性等の向上に効果
がある。しかしながら、５０原子％を超える置換は、Ｔ
ｉＮの特性を損なうことになるので好ましくない。

上述のように構成される焼結合金鋼は、それ自体でも切
削工具等の工具用材料として満足する特性を発揮し得る
。しかし、上記の焼結合金鋼を外周部分として用いる複
合化の方法を導入することにより、−層の性能向上を図
ることができる。このことは、本願発明者においてすで
に明らかにされており、特願平１−３３９９８２号に開
示されている。この開示内容によれば、芯材として超硬
合金を採用することにより、工具材料全体としての剛性
を大幅に改善することが可能となる。その結果、工具の
加工精度が向上するとともに、その工具によって加工さ
れた面の面粗度が良好になる。

しかしながら、超硬合金は外周部分を構成する焼結合金
鋼との熱膨脹係数の差がかなり大きく、接合や熱処理時
の加熱、冷却の際に発生する熱応力が無視できないほど
大きくなることが本願発明者によって明らかとなった。

そこで、本願発明は、中心部分に窒素含有チタン基焼結
合金、いわゆるＴｉベースのサーメット合金を採用する
ことにより、この熱応力を緩和することができるという
本願発明者の知見に基づいてなされたものである。

すなわち、サーメット合金は超硬合金と高速度工具鋼と
の中間の熱膨脹係数を有しているので、接合や熱処理時
に発生する熱応力の緩和に有効に働く。

一方、サーメット合金は、超硬合金と比較するとそのヤ
ング率がやや低く、工具の剛性を向上させるという観点
からは不利となる。しかしながら、外周部分を構成する
焼結合金鋼と比較すると十分に高い剛性を有しており、
本発明の上記効果を損なうことはない。

外周部分は、上述の焼結合金鋼によって構成されるので
、高速度工具鋼の有する靭性を維持したまま、耐摩耗性
が向上した切削工具用の刃先が得られる。なお、焼結合
金鋼の表面に硬質セラミックスの皮膜をコーティングす
ると、さらに性能を向上させる上でよい結果をもたらす
。この皮膜の材料としては、ＴｉＮが好ましいが、Ｔｌ
ｃあるいはＴｉ　　（ＣＮ）を用いてもよく、さらにそ
の上にＡｌ、２０３を被覆してもよい。

ここでいう焼結合金鋼は、固相焼結、液相焼結のいずれ
の方法によるものでもよいが、粒成長抑制の観点からは
固相焼結の方が好ましい。

［実施例］ 第１図は、この発明に従った複合硬質合金材を概念的に
示す断面図である。この図によれば、焼結合金鋼からな
る外周部分１は、窒素含有チタン基焼結合金からなる中
心部分２を包囲している。

実施例１ 硬質相として平均粒径０．１μｍのＴｉＮ粒子が３５体
積％、平均粒径０．０８μｍのｖｃ粒子が１０体積％、
平均粒径１．５μｍのＴｉＮ粒子が５体積％、結合相と
しての高速度工具鋼の粉末が５０体積％になるように配
合し、乾式ボールミルを用いて混合した。高速度工具鋼
の粉末の組成は、Ｃｒが４．０重量％、Ｍｏが３．５重
量％、Ｗが２．０重量％、Ｃｏが８．５重量％、Ｃが０
゜５重量％、その残部がＦｅと不可避不純物であった。

このようにして混合された合金鋼粉末を窒素含有チタン
基焼結合金、いわゆるＴｉベースのサーメット合金から
なる棒の外周に被覆した後、冷間静水圧成形（ＣＩＰ、
ｃｏｌｄ　　１ｓｏｓｔａｔｉｃ　　ｐｒｅｓｓｉｎｇ
）により成形した。サーメット合金の組成は、ＴｉＣＮ
（原子比Ｃ／Ｎ＝５１５）が６８重量％、ＷＣが１２．
５重量％、ＴａＣが６．０重量％、Ｃｏが１３．５重量
％であった。また、サーメット合金の棒の直径は５ｍｍ
１長さは２００ｍｍであった。このようにして、厚み２
ｍｍの合金鋼粉末からなる層が形成された。

この成形体は軟鋼型の筒状容器に入れられ、脱気処理が
施されながら、温度５００℃まで加熱し、真空封止され
た。その後、この成形体に熱間静水圧成形（ＨＩ　Ｐ）
処理が施された。熱間静水圧成形処理の条件は、温度１
１３０℃において、圧力媒体として用いられるＡｒガス
の気圧を１０００ｋｇ／ｃｍ２とした。このようにして
得られた焼結体から直径６ｍｍのドリルが試作された。

このドリルの断面組織においては、中心部分に直径５ｍ
ｍのサーメット合金からなる部分が位置し、その外周を
焼結合金鋼からなる部分が０．５ｍｍの厚みで取囲んで
いた。ドリルには、所定の溝と刃先が成形された。

比較のため、中心部分にサーメット合金を含まない焼結
合金鋼製のドリルが試作された。本発明品および比較品
の試作ドリルと、市販の超硬合金製および高速度工具鋼
製のトリルとを用いて切削試験が行われた。切削条件は
以下のとおりであった。

被削材：　３５０Ｃ 切削速度：６０ｍ／ｍｉｎ 送り速度＋　０．２０ｍｍ／ｒｅｖ 加工深さ：１５加工 切削試験の結果は第１表に示される。

（以下余白） 第１表 試験結果によれば、超硬合金からなるドリルでは、加工
穴数が少ない　　においては摩耗が小さいが、加工穴数
が多くなると、刃先に微妙なチッピングが発生し、これ
が原因となとって摩耗が大きくなることが認められた。

また、比較品では、発明品と比べてやや劣っていた。加
工された穴の拡大代で比較すると、本発明品が３０μｍ
程度であったのに対し、比較品は６０μｍ程度であった
。

実施例２ 所定の組織形態を有する硬質相粒子が４０体積％、平均
粒径２．３μｍのＴｉＮ粒子が１０体積％、高速度工具
鋼のマトリックスが５０体積％になるように各粒子が均
一に分散した組織を有する焼結合金鋼製の筒が準備され
た。硬質相粒子は、ＴｉＮ粒子の周囲を（ＴｉＷＭｏ）
（ＣＮ）の固溶体が取囲むように形成された組織形態を
有していた。この硬質相粒子の平均粒径は０．１２μｍ
であり、ＴｉＮ粒子の周囲を取囲む固溶体の厚みは０．
０２μｍであった。マトリックスを構成する高速度工具
鋼の組成は、Ｃｒが３．８重量％、Ｍｏが５．５重量％
、Ｗが２．５重量％、Ｃｏが１０．０重量％、Ｃが０．
４５重量％、その残部がＦｅと不可避不純物であった。

また、ＴｉＣＮ（原子比Ｃ／Ｎ＝８／２）が６０重量％
、Ｍｏ２Ｃが８．５重量％、ＷＣが１０重量％、ＴａＮ
が５．５重量％、Ｃｏが８重量％、Ｎｉが８重量％の組
成のサーメット合金からなる棒が準備された。

この焼結合金鋼製の筒とサーメット合金製の棒とが拡散
接合により一体化された。このようにして得られた複合
硬質合金部材からエンドミル用の所定の形状を有する切
削工具を作製した。この切削工具を用いて、以下の条件
で切削試験を行なった。

試作材　Ｓ　ＫＤ　１１　（ＨＲｃ　４２）切削速度・
６０ｍ／ｍｉｎ 送り速度：０．１５ｍｍ／１刃 加工幅・２．０ｍｍ 加工深さ　１０ｍｍ 切削試験結果によれば、本発明に従った複合硬質合金材
からなるエンドミルを用いれば、特に問題なく加工が可
能であり、加工された溝の側面の鉛直線からのずれは、
最大でも０．０４ｍｍと極めて高精度であった。なお、
比較のため、超硬合金からなるエンドミルを用いると、
加工開始直後に刃先が欠けてしまい、切削不能となった
。また、高速度工具鋼からなるエンドミルを用いると、
摩耗が急速に進行するため、切削することが全くできな
かった。

実施例３ 第２表に示される組成の窒素含有チタン基焼結合金を作
製し、これを中心にした複合硬質合金材を実施例１と同
様の外周材および製造方法を用いて試作した。なお、同
時に組成が本発明の範囲から外れた窒素含有チタン基焼
結合金を用いて複合硬質合金材を試作し、比較例とした
。

第２表から明らかなように、本発明品はすべて良好に接
合が達成され、実際の切削テストにおいても十分耐え得
ることが確認できた。一方、比較品においては満足でき
る窒素含有チタン基焼結合金を得ることができなかった
。

第２表の比較品において、Ｔｉの量が本発明で規定され
る範囲内の値より小さい試料Ｎｏ、　　８によれば接合
に際して冷却時に割れが発生した。また、Ｔｉの量が本
発明で規定される範囲内の値よりも大きい試料Ｎｏ、９
によれば、靭性が不十分だった。

結合金属の量が本発明で規定される範囲内の値よりも小
さい試料Ｎｏ、１０によれば、接合時に割れが発生した
。また、結合金属の量が本発明で規定される範囲内の値
よりも大きい試料Ｎ　ｏ、１１によれば、十分な剛性が
得られなかった。結合金属中のＣｒ、Ｍｏ、Ｗの量が多
すぎる試料Ｎｏ、１２では、焼結が良好に行なわれず、
巣が発生した。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、高速度工具鋼の靭性
を維持した状態で、その耐摩耗性を超硬合金に匹敵する
レベルまで向上させた合金材を得ることができる。また
、切削工具として使用した場合、剛性が高く、高い精度
の切削加工が可能となる。そのため、複合硬質合金材は
、切削工具用材料に用いられることにより、切削加工の
能率向上、信頼性の向上に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に従った複合硬質合金材を概念的に
示す断面図である。 （ばか２名）−ｇ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）窒素含有チタン基焼結合金からなる中心部分と、 前記中心部分を包囲し、焼結合金鋼からなる外周部分と
   を備え、 前記窒素含有チタン基焼結合金は、原子比でＴｉを０．
   ４５以上０．９５以下、ＭｏおよびＷの少なくともいず
   れかを０．０４５以上０．３以下ならびにＺｒ、Ｈｆ、
   Ｖ、Ｎｂ、ＴａおよびＣｒからなる群より選ばれた少な
   くとも１種を０．００５以上０．３以下含む金属元素と
   、原子比でＣを０．１以上０．９以下およびＮを０．１
   以上０．９以下含む非金属元素との化合物からなる硬質
   分散相を含み、その硬質分散相を結合するためにＦｅ、
   ＣｏおよびＮｉの少なくとも１種以上を含む結合金属を
   ３．０重量％以上４０．０重量％以下含有しており、 前記焼結合金鋼は、前記外周部分において、粒径が０．
   ３μｍ以下のＴｉＮ粒子からなる第１の硬質相を１５体
   積％以上６０体積％以下、粒径が１μｍ以上３μｍ以下
   のＴｉＮ粒子からなる第２の硬質相を１体積％以上１０
   体積％以下、ならびに前記第１の硬質相および前記第２
   の硬質相をその中に分散し、結合するための合金鋼から
   なる結合相を３０体積％以上８４体積％以下含有してお
   り、 前記合金鋼は、Ｃｒを２．５重量％以上４．５重量％以
   下、Ｍｏを１．５重量％以上５．０重量％以下、Ｗを２
   ．０重量％以上６．０重量％以下、Ｃを０．３重量％以
   上１．２重量％以下、Ｃｏを１．５重量％以上１５重量
   ％以下、Ｍｎを０．５重量％以下、Ｓｉを０．５重量％
   以下含有し、その残部がＦｅおよび不可避不純物からな
   る、複合硬質合金材。（２）前記焼結合金鋼中のＴｉＮ
   粒子中におけるＴｉの５０原子％以下は、Ｚｒ、Ｈｆ、
   Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＡｌおよびＳｉより
   なる群から選ばれた１種以上の元素で置換されている、
   請求項１に記載の複合硬質合金材。 （３）前記焼結合金鋼中のＴｉＮ粒子中におけるＮの５
   ０原子％以下は、Ｂ、ＣおよびＯよりなる群から選ばれ
   た１種以上の元素で置換されている、請求項１または２
   に記載の複合硬質合金材。 （４）前記外周部分の厚みは、当該複合硬質合金材の全
   体の厚みの０．０５以上０．３以下である、請求項１な
   いし３のいずれかに記載の複合硬質合金材。 （５）前記窒素含有チタン基焼結合金の前記結合金属に
   おけるＦｅ、ＣｏおよびＮｉの４０原子％以下は、Ｃｒ
   、ＭｏおよびＷからなる群より選ばれた少なくとも１種
   以上の金属で置換されている、請求項１ないし４のいず
   れかに記載の複合硬質合金材。 （６）前記窒素含有チタン基焼結合金の前記硬質分散相
   は、Ｔｉの炭化物、窒化物および炭窒化物の１種以上、
   ＭｏおよびＷの少なくともいずれかの炭化物、Ｚｒ、Ｈ
   ｆ、Ｖ、Ｎｂ、ＴａおよびＣｒからなる群より選ばれた
   少なくとも１種の炭化物、窒化物および炭窒化物の１種
   以上を含む、請求項１ないし５のいずれかに記載の複合
   硬質合金材。 （７）前記窒素含有チタン基焼結合金の前記硬質分散相
   は、前記金属元素と前記非金属元素とから構成される固
   溶体を含む、請求項１ないし６のいずれかに記載の複合
   硬質合金材。