旋盤は旋盤という機械があれば、仕事ができるわけではありません。
工作物もいりますが、それを削る刃物（バイト）も必要です。
今回は、バイトの話ではなく、バイトの素材の話をしたいと思います。
どんな金属を削るときも、刃物の選定が必要ですが、その際に重要なのがどんな素材で出来た刃物なのかです。
その次に刃物の形、角度、などを考えます。
切削工具材料の条件
・切削温度が上昇しても硬さが低下しない。
・靭性（ねばさ）が大きい
・耐摩耗性が高い
全てを満たす材料は存在しないため、工具材料は目的に合わせて機能を選択する。
炭素工具鋼（SK）（S：スティール、K：工具）
◎主要五元素により構成される鋼
・炭素（C）：硬さ、強さを増幅させる。
・ケイ素（SI）：酸素を除くためのもの、強さを増加させる。
・マンガン（Mn）：硫黄を除くためのもの、粘り強さを与える。
・リン（P）：寒い時に鋼を脆くする。 有害
・硫黄（S）：赤熱状態の時に鋼を脆くする。 有害
◎リン、硫黄は製鋼上、混入を防げないので、混入量を明記し、少量のものを高級材料として使用する。
◎200℃程度で硬度低下
◎刃物用は1～1.5％の炭素を含むものである。ドリルやタップに使用されていたが、近年はあまり使わない。
◎包丁などの家庭用、大工用等で使用される鋼
合金工具鋼（SKS）（SKD） （SK、S：スペシャル）（SK、D：ダイキャスト）
◎炭素工具鋼にクロム（Cr）、タングステン（W）、ニッケル（Ni）を加えたもの
・クロム（Cr）：耐食性を向上させる。
・タングステン（W）：耐摩耗性、耐熱性を向上させる。
・ニッケル（Ni）：粘り強さを向上させる。
◎300℃程度で硬度低下。
◎SKSは手作業用工具（全ノコ等）、SKDは金型材料として使用。
高速度工具鋼（SKH、ハイス） （SK、H：ハイスピード）
◎タングステン系
・主成分：炭素（C）0.8％、タングステン（W）18％、クロム（Cr）4％、バナジウム（V）1％
・主成分の数字をとって、18-4-1で表される。
◎モリブデン系
・タングステンの一部をモリブデン（Mo）に置き換えたもの Mo1％がW2％に相当する。
・モリブデン（Mo)耐摩耗性が高い。
◎現在使用されている一般的な切削工具材料では硬度が一番低い
◎600℃程度で硬度低下
◎近年、靭性を損なわず、さらに耐久性を向上させたものに粉末ハイスとコーティングハイスがある。
粉末ハイスは、粉末焼結法によって、微細炭化物を均一に分布させ、Vを多く添加できるため、耐摩耗性が向上する。
コーティングハイスは下の、PVDのこと
超硬合金
・基本型は炭化タングステン（WC）の粉末と結合剤である
W、チタン（Ti)、タンタル（Ta)、V、Mo等を粉末にし、一種又は数種を組み合わせて、コバルト（Co）、ニッケル（Ni）を焼結した焼結合金
・材料特化向上のため、炭化チタン（Tic）、炭化タンタル（Tic）等を添加したものである。
・硬度はHRC（ロックウェル硬さ）90ぐらいあり、高温硬度は1000℃で約20％硬度低下する
・材質により使用区分が分けられる
鋼切削用：P種 連続したキリコが出る工作物 切削抵抗：大 連続型切り屑
ステンレス切削用：M種 切削抵抗：中 せん断型切り屑
鋳鉄切削用：K種 断続したキリコが出る工作物 切削抵抗：小 裂断型切り屑
P種が一番粘い、K種になるにつれて、脆くなる。 M種はPとKの間
コーティング工具
◎ハイス超硬の表面に被膜を形成し、耐摩耗性や耐摩擦特性を向上させる。
CVD（科学的蒸着）
・被膜物質：TiN、TiC、TiCN（炭窒化チタン）、Al2O3（アルミナ）、SiC（炭化ケイ素）
・原理：成分元素を分子化にガス化し、化学反応によって被膜を形成する。
・膜厚：2～20μm
・特性：密着性が高く、高負荷に耐える。表面精度がPVDに劣り、膜厚が厚くなるため、刃先の丸み（ノーズR）が大きので、精密加工に向かない。
PVD（物理的蒸着）
・被膜物質：TiN（窒化チタン）TiCN、CrN（窒化クロム）、TiAIN（窒化チタンアルミニウム）、ZrN（窒化ジルコニウム）、HfN（窒化ハフニウム）
・原理：成分物質を蒸発、イオン化（分子から電子を奪う）させ、被膜を形成させる。
・膜厚：1～10μm
・特性：密着性がCVDに比べ弱く、はがれやすいため断続切削に向かな。表面精度が良く、膜厚が薄く刃先の丸みを小さくできるため、精密仕上げ加工に向いている。
サーメット（Ceramics+metal=cermet)(セラミックス+メタル＝サーメット）
・当初、炭化チタン（Tic）80％でNi-Moを結合剤として焼結合金として開発された、炭化物系超硬合金の一種。
・化学的には安定しているが、熱伝導率が悪く、脆い。 チッピングをおこす。 使用制限あり。
・その後、TiCをTiN（チタンナイトライド）に置き換え、熱伝導率、靭性を向上させたものが現在の主流となっている。
欠点が改善されて、耐酸性向上。耐チッピング性、耐クレータ摩耗性にすぐれ、断続切削も可能となり、仕上げ面がきれいである。
セラミックス
・工具材料では、Al2O3（アルミナ）を主成分として、ホットプレスやHIP法で焼結して作ったもの。
・結合添加剤を含まないため，高温硬度（1500℃まで耐える）、熱的・化学的耐摩耗性に優れる。
・靭性がかなり乏しく欠けやすい。 耐熱衝撃性は超硬、サーメットに劣る。
・その後、Al2O3-TiC系（アルチック）のセラミックスは靭性を高め、鋼材、焼入れ部品の切削、断続切削を可能とした。
CBN（立方晶窒化ホウ素）
・CBNの粉末を高温、超高圧で圧縮焼結したもの。
・ダイヤモンドの次に硬い。
・主に、HRC50以上の焼入れ鋼や、耐熱合金、工具材（ハイス）等の超高度材の切削が可能。
・軟鋼切削時は、摩擦が大きくなり、刃先寿命を下げる。
・高速切削の工具材料として、高価であるが広く使われる。
ダイヤモンド
・天然ダイヤモンドと焼結ダイヤモンドがある。
・天然ダイヤモンドは全ての物質の中で最も硬く、熱伝導性、耐摩擦性に優れ、他の材料との親和性が低い。
・非常に脆く、鉄に反応し易く、高価である。
・非鉄金属の高速精密切削加工に使用される。
・高速切削時の微小送り加工では、精密で表面品位のよい仕上げ面が得られ、銅、アルミ、真鍮などの非金属の加工に使用され、超精密切削工具として普及している。
・人造ダイヤモンドは超高圧高温技術によって、超硬合金の基盤の上に、緻密に焼き固めたもの。鉄系材料に反応しやすく、大気中で高温になると炭化するため、非鉄金属を中心に利用されている。
硬さ、ねばさ。
はじめに書いた、切削工具材料の条件で硬さとねばさがありました。
硬さとねばさは両立しないので、条件によって刃物選定が重要になってきます。
皆さんは何を使っていますか？
自分は、サーメット、超硬、コーティング、たまにハイス、かな？
ドリルやタップはハイスかな
実際に働いている方で、自分が使っている刃物素材が、わからないでいる方もおられるかと思います。
先輩の言う通りで動いている人です。
今度からは、素材も考えてみて、旋盤作業の理解度を深めていきましょう！
自分もまだまだです。
理解度や技術度を深め、高めて行かなければなりません。
これからも切削工具は多種多様化していきます。素材の特性を把握した上で、選択眼を養っていく必要があると思います。
お互いがんばりましょう！