適當(dāng)添加粘合劑、溶劑，并進(jìn)行混合、粉 碎，通過噴霧干燥法等進(jìn)行干燥、造粒。然后，通過擠壓成形將該造粒粉末成形為規(guī)定的切 削工具形狀。成形時，重要的是改變作為前刀面的成形體的主面與作為后刀面的成形體的 側(cè)面的成形密度。作為改變成形體的主面和側(cè)面的成形密度的方法的一例，可以通過加快 擠壓成形時的金屬模具的上下沖頭的移動速度，并且縮短施加載荷的時間來進(jìn)行。作為改 變成形體的主面和側(cè)面的成形密度其他的方法，也可以通過調(diào)整成形時使用的顆粒的粒 徑、硬度、顆粒的易流動度、粘合劑的硬度、粘合劑的添加量等來進(jìn)行。
[0044] 另外，為了使氮化硅系燒結(jié)體的表面的結(jié)晶相的含有比率達(dá)到合適的狀態(tài)，也能 夠在焙燒缽之中涂布含有混合粉末的膏體（Mn膏），并在使其干燥了的狀態(tài)下進(jìn)行焙燒，該 混合粉末以質(zhì)量比計，按1 : 5~1 : 50的比例混合有MnO2粉末和Si3N4粉末。MnO2粉末 附著在成形體的表面作為催化劑起作用，使燒結(jié)體的表面的焙燒進(jìn)行。其結(jié)果是，燒結(jié)體的 表面和內(nèi)部成為不同的狀態(tài)，能夠?qū)Y(jié)體的表面狀態(tài)調(diào)整到規(guī)定的范圍。另外，MnO2附著 在燒結(jié)體的表面作為催化劑起作用，使燒結(jié)體的表面的焙燒進(jìn)行。其結(jié)果是，燒結(jié)體的表面 和內(nèi)部成為不同的狀態(tài)，能夠?qū)Y(jié)體的表面狀態(tài)調(diào)整到規(guī)定的范圍。MnO2粉末在焙燒中 從燒結(jié)體的表面揮發(fā)，焙燒后不會殘存在燒結(jié)體中。
[0045] 其后，以下述條件進(jìn)行焙燒。焙燒的具體的條件是，將上述成形體放入焙燒爐中， 使焙燒爐內(nèi)為IOlPa~1011Pa(l~10氣壓）的氮氣氛后，以1~10°C/分鐘升溫，在 1650~1800°C的焙燒溫度下保持1~5小時。然后，使焙燒溫度至1250~1600°C的保持 溫度的第一降溫速度為1~9°C/分鐘而進(jìn)行冷卻后，以保持溫度保持1~4小時，之后，以 10~50°C/分鐘的第二降溫速度冷卻至室溫。
[0046] 根據(jù)本實施方式，通過在上述焙燒后的冷卻過程中的1250~1600°C下的保持，由 于氮化硅的熱膨脹系數(shù)（室溫至1420°C的線熱膨脹系數(shù)為3.5X106)和塞隆的熱膨脹系 數(shù)（室溫至l〇〇〇°C的線熱膨脹系數(shù)為3. 2X10 6)，與氮化鈦的熱膨脹系數(shù)（室溫至1000°C 的線熱膨脹系數(shù)為9. 4X10 6)之差，導(dǎo)致在氮化硅和塞隆與氮化鈦之間發(fā)生體積膨脹。這 時，因為作為前刀面與后刀面的主面與側(cè)面的成形密度不同，所以前刀面和后刀面的氮化 硅和塞隆與氮化鈦的體積膨脹也不同。其結(jié)果是，在保持溫度下的保持后，通過從保持溫度 以10~50°C/分鐘的降溫速度冷卻至室溫，能夠使前刀面與后刀面的氮化硅和塞隆與氮化 鈦的殘余應(yīng)力達(dá)到規(guī)定的范圍。另外，從焙燒溫度以1~l〇°C/分鐘的速度降溫至1450~ 1600°C的范圍內(nèi)，以此溫度保持1~4小時，從而能夠在此保持時間內(nèi)使表面的黃長石相按 本發(fā)明的范圍內(nèi)的取向進(jìn)行結(jié)晶化。這時，氮化鈦相也隨著黃長石相的生成，而沿特定的方 向取向。
[0047] 然后，對上述的燒結(jié)體實施磨削加工。具體的研磨加工，是通過雙頭磨削加工前刀 面，通過外周磨削加工后刀面。其后，根據(jù)需要，對于切刃進(jìn)行使用彈性磨石的研磨、采用輪 刷研磨等進(jìn)行研磨，在切刃上設(shè)置倒棱銜磨面、R面銜磨面。
[0048] 另外，在上述燒結(jié)體的表面，也可以通過CVD法、PVD法的氣相合成法，被覆形成 TiN、Al2O3和TiAlN等的硬質(zhì)被覆層。
[0049] 【實施例1】
[0050] 作為原材料，按表1的比例，制備平均粒徑0. 3ym的氮化硅（Si3N4)粉末、平均粒 徑I. 2ym的RE元素氧化物粉末、平均粒徑0. 7ym的氧化鋁（Al2O3)粉末、平均粒徑0. 7ym 的氮化鋁（AlN)粉末、平均粒徑2.5ym的氮化鈦（TiN)粉末，添加粘合劑和溶劑后，利用攪 拌球磨粉碎、混合72小時。
[0051] 其后，進(jìn)行干燥而除去溶劑，并制作造粒粉末，將該造粒粉末填充到SNMG1204形 狀和RNGN1204形狀的切削工具形狀的擠壓成形用的金屬模具內(nèi)。而后，一邊調(diào)整上下沖 頭的移動速度和施加載荷的時間，一邊施加3000kg的成型載荷而進(jìn)行擠壓成形。對于 SNMG1204形狀的10個成形體測量未燒密度。對于10個成形體，將成形體的上下表面各研 磨Imm厚度并測量未燒密度。對于10個成形體，將成形體的4個側(cè)面各研磨Imm厚度并測 量未燒密度。計算各自的平均值，計算前刀面與后刀面的未燒密度的比率（前刀面/后刀 面），記述為未燒密度比。表中，表述為未燒密度比。
[0052] 將該成形體放置在焙燒缽內(nèi)，脫脂后，使焙燒爐內(nèi)為氮91IPa(9個氣壓），以表1的 焙燒條件使其燒結(jié)，從而得到燒結(jié)體。還有，在焙燒溫度下保持2小時。另外，表中，從焙燒 溫度至1250~1600°C的保持溫度的第一降溫速度記述為降溫速度1，保持溫度下的保持時 間記述為保持時間，從保持溫度至室溫的第二降溫速度記述為降溫速度2。此外，對于該燒 結(jié)體的表面，在前刀面實施雙頭磨削加工，在后刀面實施外周磨削加工，對于切刃使用彈性 磨石以成為〇.l〇_X20°的形狀的方式實施倒棱珩磨加工，從而得到切削工具。
[0053]【表1】
[0054]
[0055] 對于所得到的氮化硅系燒結(jié)體，使前刀面和后刀面成為鏡面狀態(tài)后，使用2D 法（裝置：X射線衍射BrukerAXS公司制D8DISC0VERwithGADDSSuperSpeed，輻射 源：CuK。，輸出功率45kV，110mA，檢測器距離15cm，準(zhǔn)直儀直徑測量衍射線： 140° (TiN(511)面）），測量前刀面和后刀面的氮化鈦的殘余應(yīng)力。另外，確認(rèn)到X射線衍 射峰值時，任一試料中都能夠確認(rèn)有氮化硅系相（a-塞隆相，(6-塞隆相）和氮化鈦相的 存在。還有，關(guān)于試料No.6以外的試料，氮化硅系相中的塞隆相的Z值在任一試料中 均在0. 01~0. 3的范圍內(nèi)，關(guān)于試料No. 6,不能確認(rèn)到a-塞隆相和0 -塞隆相的存在，由 氮化娃質(zhì)燒結(jié)體構(gòu)成。
[0056] 另外，使用掃描型電子顯微鏡（SEM)觀察燒結(jié)體的研磨斷面組織，通過能量色散 光譜（EPM)分析，取得Si和Ti元素的元素映射，確定氮化硅系相與氮化鈦相。然后，利用 LUZEX圖像分析法，作為面積％求得氮化硅系相和氮化鈦相的存在比率，將其視為體積％求 得。結(jié)果如表2所示。
[0057] 此外，使用得到的RNGN1204形狀的切削工具，通過下述條件評價切削性能。
[0058] 加工方法：車削加工
[0059] 被切削材：因科鎳合金718 50小圓棒
[0060] 切削速度：200m/分鐘
[0061]送給量：0? 15mm/rev
[0062]切入量：1. Omm
[0063] 切削條件：濕式切削
[0064] 評價項目：測量5分鐘切削后的邊界磨損量，并且觀察刀頭狀態(tài)。
[0065] 結(jié)果顯示在表2中。
[0066]【表2】
[0067]
[0068] 根據(jù)表1和2所示的結(jié)果，氮化鈦相的含有比率少于10體積％的試料No. 12中發(fā) 生突發(fā)缺損，氮化鈦相的含有比率多于30體積％的試料No. 13和氮化硅系相的含有比率少 于50體積％的試料No. 14中，邊界磨損大。從焙燒溫度沒有以保持溫度保持而進(jìn)行降溫的 試料No. 15、降溫速度1快于9°C/分鐘的試料No. 16、降溫速度2慢于KTC/分鐘的試料 No. 17、從焙燒溫度沒有以保持溫度保持，而以快于降溫速度1的范圍的速度進(jìn)行降溫的試 料No. 19、前刀面?zhèn)鹊奈礋芏刃∮诤蟮睹鎮(zhèn)鹊奈礋芏鹊脑嚵螻o. 18中，前刀面的氮化鈦 相受到的拉伸應(yīng)力均為后刀面的氮化鈦相受到的拉伸應(yīng)力以下，切刃發(fā)生卷刃，或朝向前 刀面發(fā)生崩