JPH03253558A - 被膜製品及びその製造方法 - Google Patents
被膜製品及びその製造方法Info
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- JPH03253558A JPH03253558A JP5300790A JP5300790A JPH03253558A JP H03253558 A JPH03253558 A JP H03253558A JP 5300790 A JP5300790 A JP 5300790A JP 5300790 A JP5300790 A JP 5300790A JP H03253558 A JPH03253558 A JP H03253558A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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、摺動部材２部品等の耐摩耗性を向上するよう
にした被膜製品及びその製造方法に関する。
にした被膜製品及びその製造方法に関する。
従来、油圧ピストン、ピストンリング等の摺動部材及び
工具、金型等の製品は、浸炭、窒化等の表面硬化熱処理
及び湿式の硬質クロムやＮ１−Ｐめっき或いはＣＶＤ法
、ＰＶＤ法等により、ＴｉＮ 。
工具、金型等の製品は、浸炭、窒化等の表面硬化熱処理
及び湿式の硬質クロムやＮ１−Ｐめっき或いはＣＶＤ法
、ＰＶＤ法等により、ＴｉＮ 。
ＴｉＣ等の硬質被膜が被覆されている。
従来の浸炭焼入れの場合の硬度は約８００ ＦＦＩＨＶ
。
。
ガス軟窒化では約１０００ ＦＦＩＨＶ 、硬’ｉｉＣ
，めっきでは約９００ ｍ Ｈｖであり、ＴｉＮ膜でも
１８００〜２２００ ｍＨｖであり、最近の摺動装置の
高性能化或いは過酷化に応じ切れない場合がある。
，めっきでは約９００ ｍ Ｈｖであり、ＴｉＮ膜でも
１８００〜２２００ ｍＨｖであり、最近の摺動装置の
高性能化或いは過酷化に応じ切れない場合がある。
本発明は、前記の点に留意し、橢単に高硬度の被膜を有
する被膜製品及びその製造方法を提供することを目的と
する。
する被膜製品及びその製造方法を提供することを目的と
する。
前記課題を解決するために、本発明の被膜製品は、鉄鋼
材料，Ａｌ合金、 Ｃｕ合金或いは超硬合金を基体とし
、該基体の表面にＴｉとＴｉ以外の元素周期律表ＩＶａ
、 Ｖａ、 ＶＬ族或いはＡ１との窒化物力・らなる合
金窒化４乞被覆し７たものである。
材料，Ａｌ合金、 Ｃｕ合金或いは超硬合金を基体とし
、該基体の表面にＴｉとＴｉ以外の元素周期律表ＩＶａ
、 Ｖａ、 ＶＬ族或いはＡ１との窒化物力・らなる合
金窒化４乞被覆し７たものである。
筐た、合金窒化膜は、窒素を１としたとき、Ｔｓと、Ｔ
ｉ以外の元素周期律表ＩＶａ、 Ｖａ、 ＶＩａ族或い
はＡＪの金属（以下これら乞Ｍと呼ぶことにする）との
和Ｔｉ＋ＭがＯ２８〜１．２に訃いて、Ｍ／Ｔ ｉが０
．２５〜４であることが望！しい。
ｉ以外の元素周期律表ＩＶａ、 Ｖａ、 ＶＩａ族或い
はＡＪの金属（以下これら乞Ｍと呼ぶことにする）との
和Ｔｉ＋ＭがＯ２８〜１．２に訃いて、Ｍ／Ｔ ｉが０
．２５〜４であることが望！しい。
そして、合金窒化膜の製造方法は、Ｔ、とＴ、以外の元
素周期律表ＩＶａ、 Ｖａ、 ＶＩａ族或いはｌ’−１
ｆカソードとし、前記両カソードを独立し少なくとも各
１個全対向或いは隣接させて配置し、前記各カソードを
アーク熱で蒸発させて基体にＴｉ合金窒化物を蒸着させ
るものである。
素周期律表ＩＶａ、 Ｖａ、 ＶＩａ族或いはｌ’−１
ｆカソードとし、前記両カソードを独立し少なくとも各
１個全対向或いは隣接させて配置し、前記各カソードを
アーク熱で蒸発させて基体にＴｉ合金窒化物を蒸着させ
るものである。
前記のように構成された本光明の被膜製品及びその製造
方法は、高硬度の被膜が形成され、耐摩耗性が改善され
る。
方法は、高硬度の被膜が形成され、耐摩耗性が改善され
る。
実施例について図面を参照して説明する。
第１図において、（ＩＨ’ｊ基体であり、鉄鋼材料。
Ｍ合金、 Ｃｕ合金、超硬合金等からなり、（２）は基
体（１）の表面に被覆された合金窒化膜であり、Ｔｊと
Ｔｉ以外（Ｄ元素周期律表ＩＶａ、 Ｖａ、 ＶＩａ族
即ち、Ｚｙ。
体（１）の表面に被覆された合金窒化膜であり、Ｔｊと
Ｔｉ以外（Ｄ元素周期律表ＩＶａ、 Ｖａ、 ＶＩａ族
即ち、Ｚｙ。
Ｈｆ、 Ｖ、 Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｃｒ、 Ｍｏ、 Ｗ或
いはＡ１の金属Ａｌとの窒化物からなる。
いはＡ１の金属Ａｌとの窒化物からなる。
これら合金窒化膜の硬さの測定結果を表１に示す。
表１
つぎに、合金窒化膜の組成比を変えた場合の摩耗試験結
果を表２に示す。
果を表２に示す。
この試験は、窒素を１とし、Ｔｉと、 Ｔｉ以外の元素
周期律表ＩＶａ、 Ｖａ、 ＶＬ族或いはＭの金属Ａｌ
との和Ｔｉ ＋Ｍが１で、ＴｉとＡｌとの割合を変えた
場合である。
周期律表ＩＶａ、 Ｖａ、 ＶＬ族或いはＭの金属Ａｌ
との和Ｔｉ ＋Ｍが１で、ＴｉとＡｌとの割合を変えた
場合である。
そして、摩耗試験は、ビン−ディスク型でピンＶＣＪＩ
Ｓ ＳＣＭ４３５ｖ／４を用い、ディスク５ＫＤ１１に
合金窒化物を蒸着して行った。
Ｓ ＳＣＭ４３５ｖ／４を用い、ディスク５ＫＤ１１に
合金窒化物を蒸着して行った。
筐た、摩耗量は、４導１１に摩擦痕深さを表面粗さ計で
測定した。単位はμｍである。
測定した。単位はμｍである。
な釦、雰囲気は非潤滑状態である。
そして、同一条件における比較材の摩耗量は、非処理材
で４２μ、ガス軟窒化材で１６μｍ、硬質クロムめっき
材で１４μｍであった。
で４２μ、ガス軟窒化材で１６μｍ、硬質クロムめっき
材で１４μｍであった。
表２
表２より明らからように、表２の両側の組戚即ちＴｉ：
Ｍが０．１ ： ０．９と０．９ ： ０．１の場合に
摩耗量が大であり、表２の中間部の組戚即ちＭ ／Ｔ７
が０２５〜４に訃いて摩耗量がきわめて小である。
Ｍが０．１ ： ０．９と０．９ ： ０．１の場合に
摩耗量が大であり、表２の中間部の組戚即ちＭ ／Ｔ７
が０２５〜４に訃いて摩耗量がきわめて小である。
つぎに、製造方法の実施例について第２図ないし第４図
を参照して説明する。
を参照して説明する。
それらの図面は真空アーク蒸＠装置を示し、（３）は真
空槽、（４）は真空槽（３）のほぼ中央に配設された基
板、（５）はＴｉからなる第１のカソード、（６）は第
２のカソードであり、第２図及び第３図の第２のカソー
ド（６）はＭからなり、第４図の第２のカソード（６）
はＮｂ力）らなる。
空槽、（４）は真空槽（３）のほぼ中央に配設された基
板、（５）はＴｉからなる第１のカソード、（６）は第
２のカソードであり、第２図及び第３図の第２のカソー
ド（６）はＭからなり、第４図の第２のカソード（６）
はＮｂ力）らなる。
そして、第２図の場合、両カソード（５１，（６１７）
Ｅ真空槽（３）の両側に独立して配置され、第３図の場
合、両カソード（５）が側部と上部□配置され、第４図
の場合、両カソード（５）、 （６１が隣接し、その隣
接した両カソード（５１，（６１が真空槽（３）の両側
に配置されている。
Ｅ真空槽（３）の両側に独立して配置され、第３図の場
合、両カソード（５）が側部と上部□配置され、第４図
の場合、両カソード（５）、 （６１が隣接し、その隣
接した両カソード（５１，（６１が真空槽（３）の両側
に配置されている。
筐た、第２図及び第４図の場合、基板（４）が回転し、
第３図の場合、基板（４）が約４５度傾斜して配直され
ている。
第３図の場合、基板（４）が約４５度傾斜して配直され
ている。
そして、真空槽（３）にＮ１が４人され、真空槽（３）
がｌＸｌ０−５〜３ Ｘ １０”−２Ｔｏｒｒに維持さ
れる。
がｌＸｌ０−５〜３ Ｘ １０”−２Ｔｏｒｒに維持さ
れる。
そして被膜の組成比は、両カソードｆ５１． （６）の
電流イ直によシ制御される。
電流イ直によシ制御される。
なお、第４図は両カソード（５１，（６１が２基ずつの
場合である刀５．３基以上を配置してもよいのは勿論で
ある。
場合である刀５．３基以上を配置してもよいのは勿論で
ある。
つぎに、底膜プロセスを第５図とともに説明する。
試料を膜層洗浄した後真空槽内に搬入し、１Ｏ−６Ｔｏ
ｒｒ以下の高真空状態筐で排気し、試料表面の汚染物質
をスパッタするため、金属イオンボンバード処理を行う
。
ｒｒ以下の高真空状態筐で排気し、試料表面の汚染物質
をスパッタするため、金属イオンボンバード処理を行う
。
つぎにアーク放電を起させた後、Ｎ２の反応ガスを真空
偕内に導入してコーティング作業を所定時間行い、その
後試料を取り出す。
偕内に導入してコーティング作業を所定時間行い、その
後試料を取り出す。
本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載する効果を奏する。
下に記載する効果を奏する。
鉄鋼材料，Ａｌ合金、 Ｃｕ合金或いは超硬合金の基体
の表面に、Ｔｔ′と、１゛ｓ以外の元素周期律表ＩＶａ
。
の表面に、Ｔｔ′と、１゛ｓ以外の元素周期律表ＩＶａ
。
Ｖａ、 ＶＬ族或いはＡｌ１の金Ｊ％Ａｌとの窒化物か
らなる合金窒化ｄｉ被模したことにより、被膜製品の被
膜の硬度が高く耐摩耗性が向上する。
らなる合金窒化ｄｉ被模したことにより、被膜製品の被
膜の硬度が高く耐摩耗性が向上する。
筐た、合金窒化膜の窒素を１とし、Ｔｉと前記金属Ａｌ
との和Ｔｉ ＋ Ｍが０８〜１２において、Ｍ／Ｔｌ′
を０．２５〜４にすることによシ、硬度がより痛くなる
。
との和Ｔｉ ＋ Ｍが０８〜１２において、Ｍ／Ｔｌ′
を０．２５〜４にすることによシ、硬度がより痛くなる
。
さらに、Ｔｉと前記金属Ｍ？］ｌ−カンードとしてそれ
ぞれを独立して配置することにより、両金属の混合物を
カソードとする場合に比し、コーティングコストが安価
になる。
ぞれを独立して配置することにより、両金属の混合物を
カソードとする場合に比し、コーティングコストが安価
になる。
図面は本発明の被膜製品及びその製造方法の実施例金石
し、第１図ばＭ摸製品の断面図、第２図ないし第４図は
それぞれ真空アーク蒸着装置の構成図、第５図は５５．
膜プロセス図である。 （＋）・・・基体、（２）・・・合金窒化膜、（３）−
・真空槽、（４）・・基体、（５１，（６）・・・カソ
ード。
し、第１図ばＭ摸製品の断面図、第２図ないし第４図は
それぞれ真空アーク蒸着装置の構成図、第５図は５５．
膜プロセス図である。 （＋）・・・基体、（２）・・・合金窒化膜、（３）−
・真空槽、（４）・・基体、（５１，（６）・・・カソ
ード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ［１］鉄鋼材料，Ａｌ合金，Ｃｕ合金或いは超硬合金を
基体とし、該基体の表面にＴｉと，Ｔｉ以外の元素周期
律表ＩＶａ，Ｖａ，ＶＩａ族或いはＡｌとの窒化物から
なる合金窒化膜を被覆した被膜製品。 ［２］合金窒化膜の窒素を１としたとき、Ｔｉと，Ｔｉ
以外の元素周期律表ＩＶａ，Ｖａ，ＶＩａ族或いはＡｌ
の金属Ｍとの和Ｔｉ＋Ｍが０．８〜１．２において、Ｍ
／Ｔｉが０．２５〜４である請求項［１］記載の被膜製
品。 ［３］ＴｉとＴｉ以外の元素周期律表ＩＶａ，Ｖａ，Ｖ
Ｉａ族或いはＡｌをカソードとし、前記両カソードを独
立し少なくとも各１個を対向或いは隣接させて配置し、
前記各カソードをアーク熱で蒸発させて基体にＴｉ合金
窒化物を蒸看させる被膜製品製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5300790A JPH03253558A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 被膜製品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5300790A JPH03253558A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 被膜製品及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03253558A true JPH03253558A (ja) | 1991-11-12 |
Family
ID=12930855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5300790A Pending JPH03253558A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 被膜製品及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03253558A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0616774U (ja) * | 1992-08-05 | 1994-03-04 | 日本バルカー工業株式会社 | ボールバルブ |
| JPH06261990A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-09-20 | Hirose Mfg Co Ltd | ミシンの部品 |
| JP2008266747A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Ulvac Japan Ltd | 合金ナノ粒子作製方法、合金薄膜作製方法及び同軸型真空アーク蒸着装置 |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP5300790A patent/JPH03253558A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0616774U (ja) * | 1992-08-05 | 1994-03-04 | 日本バルカー工業株式会社 | ボールバルブ |
| JPH06261990A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-09-20 | Hirose Mfg Co Ltd | ミシンの部品 |
| JP2008266747A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Ulvac Japan Ltd | 合金ナノ粒子作製方法、合金薄膜作製方法及び同軸型真空アーク蒸着装置 |
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