JPH0257677A - 高速度鋼製小径ドリルのセラミックス硬質膜被覆方法 - Google Patents
高速度鋼製小径ドリルのセラミックス硬質膜被覆方法Info
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- JPH0257677A JPH0257677A JP20899088A JP20899088A JPH0257677A JP H0257677 A JPH0257677 A JP H0257677A JP 20899088 A JP20899088 A JP 20899088A JP 20899088 A JP20899088 A JP 20899088A JP H0257677 A JPH0257677 A JP H0257677A
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Landscapes
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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。
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）
本発明は、高速度鋼製小径ドリルにＴｉＮ等のセラミッ
クス硬質膜を被覆して表面硬度を増し、耐摩耗性の向上
、切削性能の改善を得る技術の改良に関する。
クス硬質膜を被覆して表面硬度を増し、耐摩耗性の向上
、切削性能の改善を得る技術の改良に関する。
（従来の技術）
本発明は物理蒸着法ＣＰＶＤ）により基体上にセラミッ
クス硬質膜を蒸着するものであるが、その蒸着前に行う
金属基体の表面処理、中間層の形成処理の有無とその種
類および処理条件が硬質膜の密着性、金属基体の性状に
影響して来る。
クス硬質膜を蒸着するものであるが、その蒸着前に行う
金属基体の表面処理、中間層の形成処理の有無とその種
類および処理条件が硬質膜の密着性、金属基体の性状に
影響して来る。
この関係において、硬質膜の蒸着前に行う金属基体の表
面処理の従来技術としてはＡｒボンバードおよびＴ１ボ
ンバードのイオンボンバードによる基体金属表面の清浄
化が従来からよ〈実施されている。
面処理の従来技術としてはＡｒボンバードおよびＴ１ボ
ンバードのイオンボンバードによる基体金属表面の清浄
化が従来からよ〈実施されている。
Ａｒボンバードは例えば、特開昭５０−１５７２６９号
に開示されている。この場合、第６図に示すＨＣＤ法装
置を使用し、硬質膜の蒸着は真空槽（ａ）内でハース内
に溶解させたＴｉの金属蒸発源（ｂ）からの金属蒸気を
イオン化しまた管（Ｃ）から導入するＮ１等の反応ガス
と反応させて、ヒータ（ｄ）により加熱を受は電源（ｅ
）によりバイアス電圧を印加されている金属基体げ）に
衝突させてイオンプレーティングにより行うが、蒸着前
のＡｒボンバードは管（ｇ）から導入する１０−” Ｔ
ｏｒｒ程度のＡｒ雰囲気中でグロー放電により静ガスを
イオン化してスパッタクリーニングを行う。
に開示されている。この場合、第６図に示すＨＣＤ法装
置を使用し、硬質膜の蒸着は真空槽（ａ）内でハース内
に溶解させたＴｉの金属蒸発源（ｂ）からの金属蒸気を
イオン化しまた管（Ｃ）から導入するＮ１等の反応ガス
と反応させて、ヒータ（ｄ）により加熱を受は電源（ｅ
）によりバイアス電圧を印加されている金属基体げ）に
衝突させてイオンプレーティングにより行うが、蒸着前
のＡｒボンバードは管（ｇ）から導入する１０−” Ｔ
ｏｒｒ程度のＡｒ雰囲気中でグロー放電により静ガスを
イオン化してスパッタクリーニングを行う。
Ｔｉボンバードは、例えば刊行物「実務表面技術Ｖｏ１
．３３． Ｎ１１６．１９８６Ｊの第２〜８頁記事「マ
ルチアーク放電型イオンプレーティング」に紹介されて
いるようにアーク法で実施される。第７図に示すような
装置を使用し、Ｔｔカソード（ｈ）で電源（ｉ）、トリ
ガ（ｊ）でアーク放電を行い発生させたＴｉイオンによ
り蒸着前にスパッタクリーニングする。この場合のガス
圧は７０−’ Ｔｏｒｒ以下、バイアス電圧は−１００
０〜−１３００Ｖである。
．３３． Ｎ１１６．１９８６Ｊの第２〜８頁記事「マ
ルチアーク放電型イオンプレーティング」に紹介されて
いるようにアーク法で実施される。第７図に示すような
装置を使用し、Ｔｔカソード（ｈ）で電源（ｉ）、トリ
ガ（ｊ）でアーク放電を行い発生させたＴｉイオンによ
り蒸着前にスパッタクリーニングする。この場合のガス
圧は７０−’ Ｔｏｒｒ以下、バイアス電圧は−１００
０〜−１３００Ｖである。
特開昭６３−２６３４６号はＴｉボンバードを併用する
他側を示し、この場合のバイアス電圧は第６図のＨＣＤ
法の併用により−６００〜−１０００Ｖである。
他側を示し、この場合のバイアス電圧は第６図のＨＣＤ
法の併用により−６００〜−１０００Ｖである。
硬質表面膜の蒸着前に中間層を形成する例としては特開
昭５２−１４９２７５号がある。第６図の装置を使用し
ＴＥＮの蒸着前にＴｉ金属層を色との関係で３μＩ厚に
形成して金色携帯用外装品として表面が硬く付着力のよ
いものを得ている。
昭５２−１４９２７５号がある。第６図の装置を使用し
ＴＥＮの蒸着前にＴｉ金属層を色との関係で３μＩ厚に
形成して金色携帯用外装品として表面が硬く付着力のよ
いものを得ている。
（発明が解決しようとする問題点）
高速度鋼製小径ドリルを基体としてアークブレーティン
グにより硬質膜を蒸着する場合、前記従来技術では次の
ような問題点が生ずる。
グにより硬質膜を蒸着する場合、前記従来技術では次の
ような問題点が生ずる。
すなわち、特開昭５０−１５７２６９号に示すようなＡ
ｒボンバード清浄化では、Ａｒボンバードの清浄効果が
小さく、形成された表面硬質膜の付着力が小さい。従っ
てドリルに適用しても顕著な切削性能の向上を期待でき
ない。
ｒボンバード清浄化では、Ａｒボンバードの清浄効果が
小さく、形成された表面硬質膜の付着力が小さい。従っ
てドリルに適用しても顕著な切削性能の向上を期待でき
ない。
また前出刊行物、特公昭６３−２６３４６号に示すよう
なＴｉボンバードでは、基体面の洗浄効果が大きく表面
硬質膜の付着力は高いが、−１０００〜−１３００Ｖの
高電圧を印加するのでイオン衝撃によって金属基体の温
度が上昇し易く外径４ＩＩＩＩ１１以下の小径ドリルに
適用した場合には、その熱容量が小さいために短時間で
焼戻し温度（５５０°Ｃ前後）以上に加熱されドリル基
体の硬度低下が起こり切削性能が低下する。
なＴｉボンバードでは、基体面の洗浄効果が大きく表面
硬質膜の付着力は高いが、−１０００〜−１３００Ｖの
高電圧を印加するのでイオン衝撃によって金属基体の温
度が上昇し易く外径４ＩＩＩＩ１１以下の小径ドリルに
適用した場合には、その熱容量が小さいために短時間で
焼戻し温度（５５０°Ｃ前後）以上に加熱されドリル基
体の硬度低下が起こり切削性能が低下する。
特開昭５２−１４９２７５号のようにＡｒボンバード後
に金属中間層を３μ＋１厚に形成するものでは、金属基
体温度を上昇させず高付着力の表面硬質膜が得られるが
、その効用は外装部品に限定され、本発明のようにドリ
ルに適用する場合には金属中間層が厚いために却って表
面硬質膜の密着性が不足し、得られる表面硬質膜の硬度
もＨｖ８００程度で不足なため、切削性能の向上は実現
されない。
に金属中間層を３μ＋１厚に形成するものでは、金属基
体温度を上昇させず高付着力の表面硬質膜が得られるが
、その効用は外装部品に限定され、本発明のようにドリ
ルに適用する場合には金属中間層が厚いために却って表
面硬質膜の密着性が不足し、得られる表面硬質膜の硬度
もＨｖ８００程度で不足なため、切削性能の向上は実現
されない。
（問題点を解決するための手段）
従来技術の前記問題点を解決するため、外径４−以下の
程度の高速度鋼製小径ドリルをセラミックス硬質表面膜
の形成対象の金属基本とする本発明では、この金属基体
の表面を先ず気体のグロー放電によりクリーニングした
のち、２０〜−４００ｖの低電位を印加しアーク蒸着法
によりＴｉ金属中間層を０．０５〜０．２μＩ厚に形成
し、そののちイオンプレーティング法によりＴｉを含む
セラミックス硬質膜を形成する。
程度の高速度鋼製小径ドリルをセラミックス硬質表面膜
の形成対象の金属基本とする本発明では、この金属基体
の表面を先ず気体のグロー放電によりクリーニングした
のち、２０〜−４００ｖの低電位を印加しアーク蒸着法
によりＴｉ金属中間層を０．０５〜０．２μＩ厚に形成
し、そののちイオンプレーティング法によりＴｉを含む
セラミックス硬質膜を形成する。
すなわち、本発明の高速度鋼製小径ドリルのセラミック
ス硬質膜被覆方法は、構成としては、高速度鋼製小径ド
リルを基体とし、第１工程では、気体のグロー放電によ
りイオンボンバードクリーニングを行って基体表面を清
浄化し、第２工程ではＴｉイオンを用いて−２０乃至−
４００■の印加電圧でのアーク金属イオンプレーティン
グを行って清浄化表面上にＴｉ金属中間層を０．０５乃
至０．２μｍの厚さに形成し、然るのち、第３工程とし
てＴｉ金属を含む反応性イオンプレーティングを行って
中間層上に当該セラミックス硬質膜を所要厚さに形成す
ることを特徴とする。
ス硬質膜被覆方法は、構成としては、高速度鋼製小径ド
リルを基体とし、第１工程では、気体のグロー放電によ
りイオンボンバードクリーニングを行って基体表面を清
浄化し、第２工程ではＴｉイオンを用いて−２０乃至−
４００■の印加電圧でのアーク金属イオンプレーティン
グを行って清浄化表面上にＴｉ金属中間層を０．０５乃
至０．２μｍの厚さに形成し、然るのち、第３工程とし
てＴｉ金属を含む反応性イオンプレーティングを行って
中間層上に当該セラミックス硬質膜を所要厚さに形成す
ることを特徴とする。
本発明において、第２工程で形成するＴｉ金属中間層の
厚さを０．０５〜０．２ μ鋼に限定する理由は、その
形成過程とセラミックス硬質表面膜の密着性に密接な関
係があるので次項で説明する。
厚さを０．０５〜０．２ μ鋼に限定する理由は、その
形成過程とセラミックス硬質表面膜の密着性に密接な関
係があるので次項で説明する。
（作 用）
本発明では、第１工程で気体のグロー放電によりクリー
ニングした高速度鋼製小径ドリル基体の表面上に、第２
工程ではＴｉ金属中間層を形成するに際して、基体にバ
イアス電圧として２０〜−４００■の低電圧を印加して
イオンプレーティングするため、基体の熱容量が小さく
ても温度がイオン衝撃によって５００°Ｃ以上に上昇す
ることはなく、従って基体の高速度鋼の硬度低下を起こ
すことはない。またこの印加電圧ではスパッタクリーニ
ングよりむしろＴｉ金属の蒸着が起こる。この金属層の
厚さを０．０５〜０．２ μｍとすることにより、その
後第３工程で蒸着するセラミックス硬質膜の密着性が向
上する。これはこの厚さ範囲のＴｉ金属中間層が基体と
表面セラミックス硬質膜のバインダとして作用するから
である。
ニングした高速度鋼製小径ドリル基体の表面上に、第２
工程ではＴｉ金属中間層を形成するに際して、基体にバ
イアス電圧として２０〜−４００■の低電圧を印加して
イオンプレーティングするため、基体の熱容量が小さく
ても温度がイオン衝撃によって５００°Ｃ以上に上昇す
ることはなく、従って基体の高速度鋼の硬度低下を起こ
すことはない。またこの印加電圧ではスパッタクリーニ
ングよりむしろＴｉ金属の蒸着が起こる。この金属層の
厚さを０．０５〜０．２ μｍとすることにより、その
後第３工程で蒸着するセラミックス硬質膜の密着性が向
上する。これはこの厚さ範囲のＴｉ金属中間層が基体と
表面セラミックス硬質膜のバインダとして作用するから
である。
これに反してこのＴｉ金属中間層の厚さが０．０３μｍ
より小さければ従来技術のＡｒボンバードのみの特開昭
５０−１５７２６９号と同様に表面硬質膜の付着力の向
上がみられず、一方、０．２５μｍより大きければ却っ
てこのＴｉ金属中間層での剥離が生じてやはり付着力は
向上しない。
より小さければ従来技術のＡｒボンバードのみの特開昭
５０−１５７２６９号と同様に表面硬質膜の付着力の向
上がみられず、一方、０．２５μｍより大きければ却っ
てこのＴｉ金属中間層での剥離が生じてやはり付着力は
向上しない。
本発明では高速度鋼製小径ドリルの母材硬度を低下させ
ることなく付着力のすぐれたセラミックス硬質表面膜を
形成して切削性能を向上させることができる。
ることなく付着力のすぐれたセラミックス硬質表面膜を
形成して切削性能を向上させることができる。
（実施例）
供試材としてのＡＳ八へ格φ１ストレートドリルを基体
とし、アーク式イオンプレーティングにより成膜する実
施例について具体的に説明する。
とし、アーク式イオンプレーティングにより成膜する実
施例について具体的に説明する。
（１）使用装置
このアークイオンプレーティングの装置は、第１図に示
すように、従来技術のものと同様であるが、本発明方法
の実施に関連する部分を説明すると次のとおりである。
すように、従来技術のものと同様であるが、本発明方法
の実施に関連する部分を説明すると次のとおりである。
真空槽（１）は排気口（２）と反応ガス導入口（３）を
持つ。内部に収容する基体（４）はヒータ（５）により
加熱できるようになっている。金属蒸発源はＴｉカソー
ド（６）、トリガー（７）とアーク直流電源（８）で構
成される。イオンプレーティング等のため基体（４）に
バイアス電圧を印加するバイアス電源（９）が金属蒸発
源との間に接続されている。θ０）は基体温度をチエツ
クするための赤外線表面温度計である。
持つ。内部に収容する基体（４）はヒータ（５）により
加熱できるようになっている。金属蒸発源はＴｉカソー
ド（６）、トリガー（７）とアーク直流電源（８）で構
成される。イオンプレーティング等のため基体（４）に
バイアス電圧を印加するバイアス電源（９）が金属蒸発
源との間に接続されている。θ０）は基体温度をチエツ
クするための赤外線表面温度計である。
（１１）工程手順
本発明方法は前記装置を使用し前後処理を含めて次の手
順で実施する。
順で実施する。
１、真空排気
基体（４）を真空槽（１）内に収容して封気状態に密閉
した後、排気口（２）より排気して圧力Ｉ×１０−’Ｔ
ｏｒｒ以下になるまで真空化する。
した後、排気口（２）より排気して圧力Ｉ×１０−’Ｔ
ｏｒｒ以下になるまで真空化する。
２、加熱
ヒータ（５）により３０〜９０分加熱して基体の温度を
４００〜５００ ’Ｃに到達させる。
４００〜５００ ’Ｃに到達させる。
３、第１工程、Ａｒボンバード
ガス導入口（３）よりＡｒガスを導入して真空槽内圧力
を２０〜６０ｍ Ｔｏｒｒとし、直流電源（９）により
基体（４）に−３００〜−６００Ｖのバイアス電圧を印
加しグロー放電させてＡｒをイオン化させＡｒガスイオ
ンボンバードクリーニングを５〜１０分実施する。
を２０〜６０ｍ Ｔｏｒｒとし、直流電源（９）により
基体（４）に−３００〜−６００Ｖのバイアス電圧を印
加しグロー放電させてＡｒをイオン化させＡｒガスイオ
ンボンバードクリーニングを５〜１０分実施する。
４、冷却
真空に排気し、ヒータ（５）の通電を断ち、基体の表面
温度が赤外線表面温度計００）により３５０〜４００°
Ｃになるまで放冷する。
温度が赤外線表面温度計００）により３５０〜４００°
Ｃになるまで放冷する。
５、第２工程、Ｔｉ蒸着
真空中でＴｉカソード（６）に電源（８）によりトリガ
ー（７）により火花放電して点弧しアーク電流７０〜１
００Ａでのアーク放電を行わせてＴｉを蒸発させイオン
化し、基体に電源（９）により−２０〜−４００■の電
圧を印加してＴｉイオンプレーティングを行って基体の
清浄化面上にＴｉ金属中間層を０．０５〜０．２μｍの
厚さに形成する。
ー（７）により火花放電して点弧しアーク電流７０〜１
００Ａでのアーク放電を行わせてＴｉを蒸発させイオン
化し、基体に電源（９）により−２０〜−４００■の電
圧を印加してＴｉイオンプレーティングを行って基体の
清浄化面上にＴｉ金属中間層を０．０５〜０．２μｍの
厚さに形成する。
所要時間は３０秒〜２分の程度である。
試験試料としては印加電圧−２５０Ｖにて中間層厚０．
０３μ１１１（比較試料用） 、０．０５．０．１０お
よび０．２０１１ＩＩＩＣ本発明試料用） 、０．２５
．０．３０μｍ（比較試料用）に形成し、また膜厚０μ
Ｉの第２工程を実施しないもの（比較試料用）も作成し
た。
０３μ１１１（比較試料用） 、０．０５．０．１０お
よび０．２０１１ＩＩＩＣ本発明試料用） 、０．２５
．０．３０μｍ（比較試料用）に形成し、また膜厚０μ
Ｉの第２工程を実施しないもの（比較試料用）も作成し
た。
６．第３工程、ＴｉＮ蒸着
ガス導入口（３）より反応ガスとしてＮ２を導入して圧
力２０〜６０ｍ Ｔｏｒｒとし、アーク電流７０〜１０
０ＡでＴｉカソード（６）からＴｉを蒸発させＮ２との
反応によりＴｉＮイオンとし、電源（９）により基体に
−２０〜−４００■の電圧を印加し基体のＴｉ金属中間
層上にＴｉＮを所定膜厚が得られる時間、蒸着する。こ
のコーチイブ膜の膜厚は３μｍ程度である。
力２０〜６０ｍ Ｔｏｒｒとし、アーク電流７０〜１０
０ＡでＴｉカソード（６）からＴｉを蒸発させＮ２との
反応によりＴｉＮイオンとし、電源（９）により基体に
−２０〜−４００■の電圧を印加し基体のＴｉ金属中間
層上にＴｉＮを所定膜厚が得られる時間、蒸着する。こ
のコーチイブ膜の膜厚は３μｍ程度である。
７、真空冷却、取出し
真空下で１００〜１３０°Ｃまで冷却し、のち成膜ドリ
ルを取出す。
ルを取出す。
（Ｉ［ｒ）試験結果
（Ｉ［ｌ−１）ＴｉＮ膜付着強度（スクラッチテスト）
試料としてＳＫＨ５１の１０ Ｘ １０ Ｘ ２０ｍｏ
＋のテストピースをＨｖ８５０に焼入、焼戻しＩ’１ｗ
ａｘ Ｏ，５μｍ程度に研削した基体にＴｉ金属中間膜
を各種膜厚に、ＴｉＮ表面膜を３μｍ厚に成膜したもの
を使用した。
試料としてＳＫＨ５１の１０ Ｘ １０ Ｘ ２０ｍｏ
＋のテストピースをＨｖ８５０に焼入、焼戻しＩ’１ｗ
ａｘ Ｏ，５μｍ程度に研削した基体にＴｉ金属中間膜
を各種膜厚に、ＴｉＮ表面膜を３μｍ厚に成膜したもの
を使用した。
ＴｉＮ膜付着強度試験はスクラッチテスターを使用し、
その試料台上に試料を固定し、０．２ ａｍ球状のダイ
ヤモンド圧子で定速で荷重をかけ、同時に試料台をモー
タで定速で移動させ、圧子で試料をひっかく。センサー
によりひっかき時の信号を読み取りレコーダに記録する
。第２図はこの記録の１例を横軸に荷重（Ｎ：ニュート
ン）をとり縦軸に信号強度をとって示し、硬質膜がはが
れるとき、信号が立上るので、そのときの荷重を臨界荷
重として付着強度の目安とする。
その試料台上に試料を固定し、０．２ ａｍ球状のダイ
ヤモンド圧子で定速で荷重をかけ、同時に試料台をモー
タで定速で移動させ、圧子で試料をひっかく。センサー
によりひっかき時の信号を読み取りレコーダに記録する
。第２図はこの記録の１例を横軸に荷重（Ｎ：ニュート
ン）をとり縦軸に信号強度をとって示し、硬質膜がはが
れるとき、信号が立上るので、そのときの荷重を臨界荷
重として付着強度の目安とする。
第３図は横座標にＴｉ中間層の各厚さの試料をプロット
し、縦軸に臨界荷重をとって示したＴｉＮ被覆強度の比
較試験結果を示す。
し、縦軸に臨界荷重をとって示したＴｉＮ被覆強度の比
較試験結果を示す。
試験条件は、圧子の荷重速度ｄＮ／ｄｔ＝１００Ｎ／１
ＩＩｉｎ、移動速度ｄｘ／ｄｔ＝１０ｍｍ／ｍｉｎとし
試料を研削方向と垂直に移動させて試験した。
ＩＩｉｎ、移動速度ｄｘ／ｄｔ＝１０ｍｍ／ｍｉｎとし
試料を研削方向と垂直に移動させて試験した。
第３図からＴｉ中間層厚さ０．０５．０，１０．０゜２
０μｍの本発明試料は厚さ０μｍの中間層のないもの、
中間層厚さが０．０３μｍの薄いもの、および０．２５
．０．３ μｍの厚いものの比較例に比べ臨界荷重が大
きく付着強度がすぐれていることが知られる。
０μｍの本発明試料は厚さ０μｍの中間層のないもの、
中間層厚さが０．０３μｍの薄いもの、および０．２５
．０．３ μｍの厚いものの比較例に比べ臨界荷重が大
きく付着強度がすぐれていることが知られる。
（Ｉ［−２）穴あけ試験結果Ａ
第４図はＴｉ金属中間層を各膜厚さに、ＴｉＮ硬質膜を
３μｍに成膜したドリル試料による穴あけ試験結果を、
横座標に中間層厚さにより試料種類をプロットし、縦軸
に穴あけ数をとって示す。
３μｍに成膜したドリル試料による穴あけ試験結果を、
横座標に中間層厚さにより試料種類をプロットし、縦軸
に穴あけ数をとって示す。
試験条件は切削速度Ｖ ＝２８ｍ／ｍｉｎ 、送りｆ
＝０．０３６ ａｔ／ｒｅｖ、被削材３５０Ｃ（ｔｌ、
２１０〜２３２）、４鵬六貫通加工、ドリル突出し長
さ２１胴、切削油として水溶性エマルジゴン使用とした
。
＝０．０３６ ａｔ／ｒｅｖ、被削材３５０Ｃ（ｔｌ、
２１０〜２３２）、４鵬六貫通加工、ドリル突出し長
さ２１胴、切削油として水溶性エマルジゴン使用とした
。
第４図からＴｉ金属中間層が０．０５．０．１゜０．２
μ−の本発明試料はＴｉ中間層のないＡｒボンバードと
ＴｉＮアークブレーティングのみを行った比較試料に比
べ耐用寿命が向上しているが、Ｔｉ金属中間層が０．３
μｍの比較試料は逆に耐用寿命が低下していることが知
られる。
μ−の本発明試料はＴｉ中間層のないＡｒボンバードと
ＴｉＮアークブレーティングのみを行った比較試料に比
べ耐用寿命が向上しているが、Ｔｉ金属中間層が０．３
μｍの比較試料は逆に耐用寿命が低下していることが知
られる。
（ＩＩＩ−３）穴あけ試験結果Ｂ
第５図は前項と他の条件を同じにしてセラミックス硬質
膜の被覆時に、Ｎ２ガスに加えて炭素含有ガスを導入し
て反応に参与させＴ１ＣＮ膜３μｍ厚に蒸着したドリル
試料による場合の穴あけ試験結果を示す。試験条件およ
び図の表示法は前項と同じとした。
膜の被覆時に、Ｎ２ガスに加えて炭素含有ガスを導入し
て反応に参与させＴ１ＣＮ膜３μｍ厚に蒸着したドリル
試料による場合の穴あけ試験結果を示す。試験条件およ
び図の表示法は前項と同じとした。
第５図よりＴｉ金属中間層が０．０５．０．１．０゜２
μｍの本発明試料は、Ｔｉ中間層のないＡｒボンバード
およびＴｉ ＣＮアークブレーティングのもの、中間層
厚さ０．３ μｍの比較試料に比べて耐用寿命の向上し
ていることが知られる。尚、この場合の蒸着したＴｔＣ
Ｎの組成は元素分析の結果Ｔｉ：Ｃ：Ｎ＝１：０．２
：０．８となっている。
μｍの本発明試料は、Ｔｉ中間層のないＡｒボンバード
およびＴｉ ＣＮアークブレーティングのもの、中間層
厚さ０．３ μｍの比較試料に比べて耐用寿命の向上し
ていることが知られる。尚、この場合の蒸着したＴｔＣ
Ｎの組成は元素分析の結果Ｔｉ：Ｃ：Ｎ＝１：０．２
：０．８となっている。
（ＩＶ）変形実施例
本発明におけるセラミックス硬質膜の蒸着は、前記のア
ークブレーティングにより他、第６図に示すＨＣＤ法（
Ｈｏｌｌｏｗ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置によっても実施することが
できる。
ークブレーティングにより他、第６図に示すＨＣＤ法（
Ｈｏｌｌｏｗ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置によっても実施することが
できる。
（発明の効果）
本発明方法によると高速度鋼製小径ドリルの母材硬度を
低下させることなく、付着強度のすぐれたセラミックス
硬質膜を蒸着してその切削機能および耐用寿命を向上さ
せることができる。
低下させることなく、付着強度のすぐれたセラミックス
硬質膜を蒸着してその切削機能および耐用寿命を向上さ
せることができる。
第１図は本発明方法のアークイオンプレーティングの装
置を略示する縦断側面図、第２図はＴｉＮ膜付着強度試
験のための臨界荷重を得るためのひっかき信号記録図、
第３図は横座標に試料種類をプロットし、縦軸に臨界荷
重をとって示すＴｔＮ膜付着強度の試験結果の比較図、
第４図は横座標にドリル試料種類をプロットし縦軸に穴
あけ数をとって示す穴あけ試験結果の比較図、第５図は
セラミックス硬質膜の異なるドリル試料についての第４
図同様の穴あけ試験結果の比較図、第６図は従来技術の
１例に使用する装置の縦断略図、第７図は従来技術の他
側に使用する装置の縦断略図である。 （１）・・・真空槽、（２）・・・排気口、（３）・・
・反応ガス導入口、（４）・・・基体、（５）・・・ヒ
ータ、（６）・・・Ｔｉカソード、（７ン・・・トリガ
ー、（８）−・・アーク直流電源、（９）・・・バイア
ス電源、０ω・・・赤外線表面温度計、（ａ）・・・真
空槽、（ｂ）・・・金属蒸発源、（Ｃ）（２）・・・管
、（ｄ）・・・ヒータ、（ｅ）（ｉ）・・・電源、（ｆ
）・・・金属基体、（ハ）・・・Ｔｉカソード、（ｊ）
・・・トリガー 第１ 図 藤 ６図 威７図 菜 ２図 イａ’ｌｃＮ：二−島−トン ） ・を通
置を略示する縦断側面図、第２図はＴｉＮ膜付着強度試
験のための臨界荷重を得るためのひっかき信号記録図、
第３図は横座標に試料種類をプロットし、縦軸に臨界荷
重をとって示すＴｔＮ膜付着強度の試験結果の比較図、
第４図は横座標にドリル試料種類をプロットし縦軸に穴
あけ数をとって示す穴あけ試験結果の比較図、第５図は
セラミックス硬質膜の異なるドリル試料についての第４
図同様の穴あけ試験結果の比較図、第６図は従来技術の
１例に使用する装置の縦断略図、第７図は従来技術の他
側に使用する装置の縦断略図である。 （１）・・・真空槽、（２）・・・排気口、（３）・・
・反応ガス導入口、（４）・・・基体、（５）・・・ヒ
ータ、（６）・・・Ｔｉカソード、（７ン・・・トリガ
ー、（８）−・・アーク直流電源、（９）・・・バイア
ス電源、０ω・・・赤外線表面温度計、（ａ）・・・真
空槽、（ｂ）・・・金属蒸発源、（Ｃ）（２）・・・管
、（ｄ）・・・ヒータ、（ｅ）（ｉ）・・・電源、（ｆ
）・・・金属基体、（ハ）・・・Ｔｉカソード、（ｊ）
・・・トリガー 第１ 図 藤 ６図 威７図 菜 ２図 イａ’ｌｃＮ：二−島−トン ） ・を通
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 高速度鋼製小径ドリルを基体とし、 第１工程では、気体のグロー放電によるイオンボンバー
ドクリーニングを行って基体表面を清浄化し、 第２工程では、Ｔｉイオンを用いる−２０乃至−４００
Ｖの印加電圧でのアーク金属イオンプレーティングを行
って清浄化表面上にＴｉ金属中間層を０．０５乃至０．
２μｍの厚さに形成し、然るのち、 第３工程としてＴｉ金属を含む反応性イオンプレーティ
ングを行って中間層上に当該セラミックス硬質膜を所要
厚さに形成することを特徴とする高速度鋼製小径ドリル
のセラミックス硬質膜被覆方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20899088A JPH0257677A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 高速度鋼製小径ドリルのセラミックス硬質膜被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20899088A JPH0257677A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 高速度鋼製小径ドリルのセラミックス硬質膜被覆方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0257677A true JPH0257677A (ja) | 1990-02-27 |
| JPH0572466B2 JPH0572466B2 (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=16565500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20899088A Granted JPH0257677A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 高速度鋼製小径ドリルのセラミックス硬質膜被覆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0257677A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6211922B1 (en) | 1995-06-12 | 2001-04-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Color video apparatus for displaying hue control states on screen |
-
1988
- 1988-08-22 JP JP20899088A patent/JPH0257677A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6211922B1 (en) | 1995-06-12 | 2001-04-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Color video apparatus for displaying hue control states on screen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572466B2 (ja) | 1993-10-12 |
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