JPH0466659A - Ｔｉ２Ｎ被覆層を有する物体の製造方法 - Google Patents
Ｔｉ２Ｎ被覆層を有する物体の製造方法Info
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- JPH0466659A JPH0466659A JP17684390A JP17684390A JPH0466659A JP H0466659 A JPH0466659 A JP H0466659A JP 17684390 A JP17684390 A JP 17684390A JP 17684390 A JP17684390 A JP 17684390A JP H0466659 A JPH0466659 A JP H0466659A
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- ti2n
- titanium nitride
- nitride coating
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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、Ｔｉ２Ｎ被覆層を有する物体およびその製造
方法に関する。
方法に関する。
従来から各種の材料および物品の耐磨耗性、耐蝕性など
を改善するとともに、装飾性を高めるために、窒化チタ
ンによりこれら材料および物品を被覆することが行なわ
れている。この際、被覆層の形成には、化学的蒸着法（
ＣＶＤ法）および物理的蒸着法（ＰＶＤ法）が採用され
ている。
を改善するとともに、装飾性を高めるために、窒化チタ
ンによりこれら材料および物品を被覆することが行なわ
れている。この際、被覆層の形成には、化学的蒸着法（
ＣＶＤ法）および物理的蒸着法（ＰＶＤ法）が採用され
ている。
窒化チタンには、ＴｉＮとＴｉ２Ｎとがあるが、被覆層
としては、ＴｉＮがもっばら使用されている。Ｔｉ２
ＮがＴｉＮ中又はＴｉ中に混合相として形成されたとの
報告は存在するが（日本金属学会秋期大会シンポジウム
講演概要（１９８９）第１７３〜１７４頁；神戸製鋼技
報（１９８９）、第３９巻、１号、第３２〜３５頁）
、Ｔｉ２ Ｎそのものが被覆層として使用されている実
例乃至そのための研究例は、無い。従って、従来は、Ｔ
ｉＮ被覆層形成のためのより良い条件についての研究が
主に進められている。しかしながら、ＴｉＮ被覆層の形
成は、高温で行なう必要があり、ＣＶＤ法では８００℃
以上、ＰＶＤ法でも、特殊な場合を除いては、３００℃
以上で行なわれている。
としては、ＴｉＮがもっばら使用されている。Ｔｉ２
ＮがＴｉＮ中又はＴｉ中に混合相として形成されたとの
報告は存在するが（日本金属学会秋期大会シンポジウム
講演概要（１９８９）第１７３〜１７４頁；神戸製鋼技
報（１９８９）、第３９巻、１号、第３２〜３５頁）
、Ｔｉ２ Ｎそのものが被覆層として使用されている実
例乃至そのための研究例は、無い。従って、従来は、Ｔ
ｉＮ被覆層形成のためのより良い条件についての研究が
主に進められている。しかしながら、ＴｉＮ被覆層の形
成は、高温で行なう必要があり、ＣＶＤ法では８００℃
以上、ＰＶＤ法でも、特殊な場合を除いては、３００℃
以上で行なわれている。
この様な高温でのＴｉＮ被覆層の形成は、被処理物の材
質によっては、硬度の低下、脱元素による材質の劣化乃
至変質などを引き起こす危険性がある。
質によっては、硬度の低下、脱元素による材質の劣化乃
至変質などを引き起こす危険性がある。
ＰＶＤ法によるＴｉＮ被覆層の形成を２００℃以下の比
較的低温領域で行なう試みもなされているが、この場合
には、本来黄金色を呈すべきＴｉＮ被覆層が茶褐色など
に変色して装飾的価値を失ったり、被覆層に多数の亀裂
を生じて耐磨耗性、耐蝕性などの特性も大幅に低下する
。さらに、黒褐色の微粉末が大量に発生して、ＰＶＤ処
理装置の保守にも大きな障害となっている。
較的低温領域で行なう試みもなされているが、この場合
には、本来黄金色を呈すべきＴｉＮ被覆層が茶褐色など
に変色して装飾的価値を失ったり、被覆層に多数の亀裂
を生じて耐磨耗性、耐蝕性などの特性も大幅に低下する
。さらに、黒褐色の微粉末が大量に発生して、ＰＶＤ処
理装置の保守にも大きな障害となっている。
問題点を解決するための手段
本発明者は、この様な技術の現状に鑑みて研究を重ねた
結果、ＰＶＤ法の一例である中空陰極放電（ｈｏｔ ｌ
ｏｗ ｃａｔｈｏｄｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ： ＨＣ
Ｄ ）方式により、被覆すべき基材となる各種の材料乃
至物体（以下特に必要でない限り、単に基材という）に
対して特定の条件下でイオンブレーティングを行なう場
合には、Ｔ１２Ｎ単独若しくは主としてＴｉ２ Ｎから
なる窒化チタン被覆層を形成し得ることを見出した。そ
して、引き続く研究により、このＴｉ２ Ｎ単独若しく
は主としてＴｉ２ Ｎからなる窒化チタンからなる被覆
層が、ＴｉＮ層からは予測し得ない程度に極めて優れた
特性を備えていることをも見出した。
結果、ＰＶＤ法の一例である中空陰極放電（ｈｏｔ ｌ
ｏｗ ｃａｔｈｏｄｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ： ＨＣ
Ｄ ）方式により、被覆すべき基材となる各種の材料乃
至物体（以下特に必要でない限り、単に基材という）に
対して特定の条件下でイオンブレーティングを行なう場
合には、Ｔ１２Ｎ単独若しくは主としてＴｉ２ Ｎから
なる窒化チタン被覆層を形成し得ることを見出した。そ
して、引き続く研究により、このＴｉ２ Ｎ単独若しく
は主としてＴｉ２ Ｎからなる窒化チタンからなる被覆
層が、ＴｉＮ層からは予測し得ない程度に極めて優れた
特性を備えていることをも見出した。
すなわち、本発明は、この様な新たな知見に基いて完成
されたものであり、下記の物体およびその製造方法を提
供するものである： （１）Ｔｉ２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層を有する
物体。
されたものであり、下記の物体およびその製造方法を提
供するものである： （１）Ｔｉ２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層を有する
物体。
■温度＝室温乃至６００℃およびガス圧力＝Ｉ Ｘ １
０−１〜１ ｘ １０−４Ｔｏｒｒの条件下且つＡｒ／
ｒ’ｈ ＝１／１５〜１／３ （モル比）の混合ガス雰
囲気中で被覆層を形成すべき物体を物理的蒸着法に供し
、Ｔｉ２ Ｎ層を形成させることを特徴とするＴｉ２Ｎ
を主体とする窒化チタン被覆層を有する物体の製造方法
。
０−１〜１ ｘ １０−４Ｔｏｒｒの条件下且つＡｒ／
ｒ’ｈ ＝１／１５〜１／３ （モル比）の混合ガス雰
囲気中で被覆層を形成すべき物体を物理的蒸着法に供し
、Ｔｉ２ Ｎ層を形成させることを特徴とするＴｉ２Ｎ
を主体とする窒化チタン被覆層を有する物体の製造方法
。
本明細書において、“Ｔｉ２ Ｎを主体とする窒化チタ
ン被覆層”とは、Ｔｉ２ Ｎ単独からなる窒化チタン被
覆層のみならず、主としてＴｉ２ Ｎからなり少量のＴ
ｉ２−エＮｙ （０＜ｘ≦１．０≦ｙ≦１）を含む窒
化チタン被覆層をも包含するものである。
ン被覆層”とは、Ｔｉ２ Ｎ単独からなる窒化チタン被
覆層のみならず、主としてＴｉ２ Ｎからなり少量のＴ
ｉ２−エＮｙ （０＜ｘ≦１．０≦ｙ≦１）を含む窒
化チタン被覆層をも包含するものである。
本発明方法においては、ＰＶＤ法により、窒化チタン被
覆層を形成することを必須とするが、以下においては、
ＨＣＤ方式をＰＶＤ法の代表例として、説明を行なう。
覆層を形成することを必須とするが、以下においては、
ＨＣＤ方式をＰＶＤ法の代表例として、説明を行なう。
ＨＣＤ方式における制御パラメータとしては、主に下記
のようなものが挙げられる。
のようなものが挙げられる。
（１）処理温度
（２）処理時間
（３）ビーム電流
（４）バイアス電圧
（５）雰囲気ガス圧力および流量
（６）雰囲気ガス混合比（Ａｒ／Ｎ２）（７）蒸発源と
基板との距離 （８）基板の傾斜角（基板と蒸発源とを結ぶ線分と基板
の法線とのなす角） 本発明者の研究によれば、基材表面にＴｉ２Ｎを主体と
する窒化チタン被覆層を形成するために特に重要なパラ
メータは、処理温度、雰囲気ガス圧力および雰囲気ガス
混合比（Ａｒ／Ｎ２）であることが明らかとなった。そ
の具体的条件は、下記の通りである。
基板との距離 （８）基板の傾斜角（基板と蒸発源とを結ぶ線分と基板
の法線とのなす角） 本発明者の研究によれば、基材表面にＴｉ２Ｎを主体と
する窒化チタン被覆層を形成するために特に重要なパラ
メータは、処理温度、雰囲気ガス圧力および雰囲気ガス
混合比（Ａｒ／Ｎ２）であることが明らかとなった。そ
の具体的条件は、下記の通りである。
■、処理温度＝室温乃至６００°Ｃ：
本発明方法では、処理温度が室温という低温であっても
、基材表面にＴｉ２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層を
形成することができる点が、太きな特徴である。このこ
とは、ＴｉＮからなる窒化チタン被覆層の形成に関する
従来技術からは、全（予測し得なかったところである。
、基材表面にＴｉ２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層を
形成することができる点が、太きな特徴である。このこ
とは、ＴｉＮからなる窒化チタン被覆層の形成に関する
従来技術からは、全（予測し得なかったところである。
その結果、本発明によれば、従来窒化チタン被覆層の形
成か全く不可能であった耐熱性の低いプラスチックス、
蒸気圧の高い金属類、軟化点の低い合金鋼類および非鉄
金属類などに対する窒化チタン被覆層の形成が可能とな
った。
成か全く不可能であった耐熱性の低いプラスチックス、
蒸気圧の高い金属類、軟化点の低い合金鋼類および非鉄
金属類などに対する窒化チタン被覆層の形成が可能とな
った。
勿論、本発明方法は、６００℃程度までの耐熱性を有す
る基材に対しても適用し得ることは、言うまでもない。
る基材に対しても適用し得ることは、言うまでもない。
■、雰囲気ガス圧力＝ ｌＸｌ０−１〜ｌＸｌ０−４Ｔ
ｏｒｒ ：雰囲気ガス圧力が高すぎる場合及び低すぎる
場合には、Ｔｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆層の
形成が良好に行なわれない ■、雰囲気ガス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２モル比）＝
１／１５〜１／３： Ａｒの量が少なすぎる場合には、相当量のＴｉＮが、ま
た、Ａｒの量が過剰となる場合には、相当量のＴｉが混
入して、本発明方法の特徴であるＴｉ２ Ｎ単独または
これを主体とする被覆層の形成が良好に行われない。
ｏｒｒ ：雰囲気ガス圧力が高すぎる場合及び低すぎる
場合には、Ｔｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆層の
形成が良好に行なわれない ■、雰囲気ガス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２モル比）＝
１／１５〜１／３： Ａｒの量が少なすぎる場合には、相当量のＴｉＮが、ま
た、Ａｒの量が過剰となる場合には、相当量のＴｉが混
入して、本発明方法の特徴であるＴｉ２ Ｎ単独または
これを主体とする被覆層の形成が良好に行われない。
本発明方法の対象となる基材には、殆ど制限はない。す
なわち、従来法によりＴｉＮからなる窒化チタン被覆層
形成の対象となっていた耐熱性の材料のみならず、従来
ＴｉＮからなる窒化チタン被覆層形成の対象とはなり得
なかった材料、例えば、プラスチックスなどの有機材料
；２００℃以上では急速に軟化する炭素鋼、炭素工具鋼
、低合金鋼、加工硬化したステンレス鋼などの鋼類；銅
、アルミニウム、黄銅などの非鉄金属類；亜鉛、マグネ
シウムなどの蒸気圧の高い金属およびそれらの合金類な
ども、本発明方法の対象となり得る。
なわち、従来法によりＴｉＮからなる窒化チタン被覆層
形成の対象となっていた耐熱性の材料のみならず、従来
ＴｉＮからなる窒化チタン被覆層形成の対象とはなり得
なかった材料、例えば、プラスチックスなどの有機材料
；２００℃以上では急速に軟化する炭素鋼、炭素工具鋼
、低合金鋼、加工硬化したステンレス鋼などの鋼類；銅
、アルミニウム、黄銅などの非鉄金属類；亜鉛、マグネ
シウムなどの蒸気圧の高い金属およびそれらの合金類な
ども、本発明方法の対象となり得る。
発明の効果
本発明によれば、下記の様な顕著な効果が達成される。
従来存在しなかったＴｉ２Ｎを主体とする窒化チタン被
覆層を形成することかできる。
覆層を形成することかできる。
処理温度に関して、被覆の対象となる基材に対する制限
が極めて少ない。
が極めて少ない。
窒化チタン被覆層の基材に対する密着性が極めて高い。
窒化チタン被覆層の硬度が高い。
窒化チタン被覆層は、美観に優れている。
実施例
以下に実施例および比較例を示し、本発明の特徴とする
ところをより一層明確にする。
ところをより一層明確にする。
実施例Ｉ
ＨＣＤ方式によるイオンブレーティング装置を使用して
、本発明方法によるＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン
被覆層の形成を行なった。以下に操作条件を示す。
、本発明方法によるＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン
被覆層の形成を行なった。以下に操作条件を示す。
＊温度−室温
＊時間＝１５分
＊ビーム電流＝１８０Ａ
＊バイアス電圧＝３０Ｖ
＊ガス流ｆｆ１＝ＡｒＬＯ十Ｎ ２５６．７＝６６．７
３ＣＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ
＊ガス混合比（Ａ ｒ／Ｎ２） ＝３０／１７０＊治具
回転速度＝１１．７ｒｐｍ なお、上記のガス圧力については、チタンの溶融・蒸発
を開始する前の定常状態における炉内圧力であり、溶融
・蒸発の開始後は、ｌＸｌ０−１〜Ｉ Ｘ １０−４Ｔ
ｏｒｒの範囲で緩やかに変動する。
３ＣＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ
＊ガス混合比（Ａ ｒ／Ｎ２） ＝３０／１７０＊治具
回転速度＝１１．７ｒｐｍ なお、上記のガス圧力については、チタンの溶融・蒸発
を開始する前の定常状態における炉内圧力であり、溶融
・蒸発の開始後は、ｌＸｌ０−１〜Ｉ Ｘ １０−４Ｔ
ｏｒｒの範囲で緩やかに変動する。
また、第１表に基材として使用した各材料に関して、処
理面基材硬度、処理後基材硬度および皮膜硬度をそれぞ
れ示す。
理面基材硬度、処理後基材硬度および皮膜硬度をそれぞ
れ示す。
尚、下記の各表において、「不能」とあるのは、圧痕不
明瞭または視野が暗いために、測定不能であったことを
意味する。
明瞭または視野が暗いために、測定不能であったことを
意味する。
実施例２
第２表に示す基材を使用する以外は実施例１と同様にし
て、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆層
の形成を行なった。
て、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆層
の形成を行なった。
結果を第２表に示す。
実施例３
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間＝１５分
＊ビーム電流＝１８０Ａ
＊バイアス電圧＝９０ｖ
＊ガス流量＝ＡｒｌＯ十Ｎ ２５６．７＝６６．７８Ｃ
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７０
＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第３表に結果を示す。
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７０
＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第３表に結果を示す。
実施例４
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間−１５分
＊ビーム電流＝１８０Ａ
＊バイアス電圧−５ｖ
＊ガス流量＝Ａｒｌｏ十Ｎ ２５６．７＝６６．７８Ｃ
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７０
＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第４表に結果を示す。
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７０
＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第４表に結果を示す。
実施例５
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴｉ２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層
の形成を行なった。
して、基材上にＴｉ２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層
の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間＝１５分
＊ビーム電流＝１８０Ａ
＊バイアス電圧＝５Ｖ
＊ガス流量−Ａｒ１５＋Ｎ ２５１．７ ＝ ６６．
７８ＣＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒ
ｒ＊ガス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ２ ） ＝４５／１５
５＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第５表に結果を示す。
７８ＣＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒ
ｒ＊ガス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ２ ） ＝４５／１５
５＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第５表に結果を示す。
実施例６
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間−１５分
＊ビーム電流＝１８０Ａ
＊バイアス電圧＝３０Ｖ
＊ガス流Ｊｉｔ＝Ａｒ７．５ ＋Ｎ ２５９．２＝６６
．７ ＳＣＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔ
ｏｒｒ＊ガス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ２ ） ＝２２．
５／１７７．５＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第６表に結果を示す。
．７ ＳＣＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔ
ｏｒｒ＊ガス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ２ ） ＝２２．
５／１７７．５＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第６表に結果を示す。
実施例７
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴｉ２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層
の形成を行なった。
して、基材上にＴｉ２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層
の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間＝１５分
＊ビーム電流＝１６０Ａ
＊バイアス電圧−３０Ｖ
＊ガス流量−ＡｒｌＯ＋Ｎ ２５６．７＝６６．７８Ｃ
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ２ ） ＝３０／１７０＊治
具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第７表に結果を示す。
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ２ ） ＝３０／１７０＊治
具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第７表に結果を示す。
実施例８
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴｉ２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層
の形成を行なった。
して、基材上にＴｉ２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層
の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間＝１５分
＊ビーム電流＝１２０Ａ
＊バイアス電圧＝３０Ｖ
＊ガス流量＝Ａｒｌｏ＋Ｎ ２５Ｂ、７＝６６．７８Ｃ
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １０’−３Ｔｏｒｒ＊
ガス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７
０＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第８表に結果を示す。
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １０’−３Ｔｏｒｒ＊
ガス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７
０＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第８表に結果を示す。
実施例９
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間＝１５分
＊ビーム電流＝２００Ａ
＊バイアス電圧−３０Ｖ
＊ガス流量＝ＡｒｌＯ＋Ｎ ２５６．７＝６６．７８Ｃ
ＣＭ＊ガス圧力＝３．４ Ｘｌ０−３Ｔｏｒｒ＊ガス混
合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７０＊治
具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第９表に結果を示す。
ＣＭ＊ガス圧力＝３．４ Ｘｌ０−３Ｔｏｒｒ＊ガス混
合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７０＊治
具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第９表に結果を示す。
実施例１０
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間＝１５分
＊ビーム電流＝１８０Ａ
＊バイアス電圧＝３０Ｖ
＊ガス流量＝Ａｒ７．５＋ Ｎ２４２．５＝５０８ＣＣ
Ｍ＊ガス圧力＝ ２．３７ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７０
＊治具回転速度−１１．７ｒｐｍ 第１０表に結果を示す。
Ｍ＊ガス圧力＝ ２．３７ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７０
＊治具回転速度−１１．７ｒｐｍ 第１０表に結果を示す。
実施例１１
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間＝１５分
＊ビーム電流＝１８０Ａ
＊バイアス電圧＝３０Ｖ
＊ガス流量−Ａｒ５ ＋Ｎ ２６１．７＝６６．７８Ｃ
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ １５／１８５
＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第１１表に結果を示す。
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ １５／１８５
＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第１１表に結果を示す。
実施例１２
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間−１５分
＊ビーム電流＝１２０Ａ
＊バイアス電圧＝３０ｖ
＊ガス流ｔ−Ａｒ１０十Ｎ ２５６．７＝６８．７８Ｃ
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７０
＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第１２表に結果を示す。
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７０
＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第１２表に結果を示す。
尚、第１２表以下の記載において、ＰＰＳ樹脂：Ｒ４と
あるのは、機械的特性に優れたポリフェニレンサルファ
イド樹脂を意味し、ＰＰＳ樹脂：Ｒ８とあるのは、電気
的特性に優れたポリフェニレンサルファイド樹脂を意味
する。どちらのＰＰＳ樹脂もガラス繊維入り材料であり
、第１２表において、Ｇ部及びＭ部とあるのは、それぞ
れガラス繊維部及び樹脂基地部を意味する。
あるのは、機械的特性に優れたポリフェニレンサルファ
イド樹脂を意味し、ＰＰＳ樹脂：Ｒ８とあるのは、電気
的特性に優れたポリフェニレンサルファイド樹脂を意味
する。どちらのＰＰＳ樹脂もガラス繊維入り材料であり
、第１２表において、Ｇ部及びＭ部とあるのは、それぞ
れガラス繊維部及び樹脂基地部を意味する。
実施例１３
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間＝１０分
＊ビーム電流＝１２０Ａ
＊バイアス電圧＝３０ｖ
＊ガス流量−Ａｒ５ ＋Ｎ ２６１．７＝６６．７８Ｃ
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ １５／１８５
＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第１３表に結果を示す。
ＣＭ＊ガス圧力＝ ３．４ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ １５／１８５
＊治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第１３表に結果を示す。
実施例１４
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
して、基材上にＴｉ２ Ｎを主体とする窒化チタン被覆
層の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間＝１０分
＊ビーム電流＝１２０Ａ
＊バイアス電圧−３０Ｖ
＊ガス流量＝Ａｒ７．５＋ Ｎ２４２．５＝５０ ＳＣ
ＣＭ＊ガス圧力＝２．７３Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガス
混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７０＊
治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第１４表に結果を示す。
ＣＭ＊ガス圧力＝２．７３Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガス
混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ３０／１７０＊
治具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第１４表に結果を示す。
実施例１５
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴ１２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層
の形成を行なった。
して、基材上にＴ１２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層
の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間＝９分２０秒
＊ビーム電流＝１２０Ａ
＊バイアス電圧＝３０ｖ
＊ガス流量−Ａｒ５ ＋Ｎ ２４２．５＝４７．５８Ｃ
ＣＭ＊ガス圧カー ２．２６Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ２１７１７９
＊治具回転速度−１１，７ｒｐｍ 第１５表に結果を示す。
ＣＭ＊ガス圧カー ２．２６Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ ２ ） ＝ ２１７１７９
＊治具回転速度−１１，７ｒｐｍ 第１５表に結果を示す。
実施例１６
以下に示す操作条件を採用する以外は実施例１と同様に
して、基材上にＴｉ２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層
の形成を行なった。
して、基材上にＴｉ２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層
の形成を行なった。
＊温度＝室温
＊時間＝９分
＊ビーム電流＝１２０Ａ
＊バイアス電圧＝３０Ｖ
＊ガス流量＝Ａｒ５ ＋Ｎ ２２８．３＝３３．３８Ｃ
ＣＭ＊ガス圧力＝ １．７２Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ２ ） ＝３０／１７０＊治
具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第１６表に結果を示す。
ＣＭ＊ガス圧力＝ １．７２Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ＊ガ
ス混合比（Ａ ｒ ／ Ｎ２ ） ＝３０／１７０＊治
具回転速度＝１１．７ｒｐｍ 第１６表に結果を示す。
実験例１
実施例８と同様にして得られたＴｉ２ Ｎ皮膜を有する
アルミニウム、銅および黄銅試片を第１図に示すように
して１８０°曲げ加工し、矢印の方向からＡ−Ａ’力方
向表面状態を撮影した。
アルミニウム、銅および黄銅試片を第１図に示すように
して１８０°曲げ加工し、矢印の方向からＡ−Ａ’力方
向表面状態を撮影した。
第１７表に試片の寸法及び曲げ状況を示し、第２〜第４
図に各試片の表面状態の顕微鏡写真（４００倍）を示す
。
図に各試片の表面状態の顕微鏡写真（４００倍）を示す
。
１８０°曲げ加工後にも、Ｔｉ２Ｎ皮膜に亀裂が認めら
れたものの、皮膜と試片との剥離は認められなかった。
れたものの、皮膜と試片との剥離は認められなかった。
試片
アルミニウム
銅
黄銅
第１７表
ｔ （ｍｍ） ｃ （ｍｍ）
１．０ １．４
１．０ １．４
１．４ ５．０
実験例２
ｗ（＋ｎｍ）
１０、０
１０、０
１０、０
実施例１と同様にして得られたＴｉ２ Ｎ皮膜を有する
カッター刃Ｉ（材質５Ｋ−２） 、カッター刃■（材質
５ＫＳ−７）およびミシン針（材質５ＷＲ８−９２Ａ）
の断面組織の顕微鏡写真（１０００倍）をそれぞれ第５
〜７図として示す。
カッター刃Ｉ（材質５Ｋ−２） 、カッター刃■（材質
５ＫＳ−７）およびミシン針（材質５ＷＲ８−９２Ａ）
の断面組織の顕微鏡写真（１０００倍）をそれぞれ第５
〜７図として示す。
いずれの場合にも、試片とＴｉ２ Ｎ皮膜とが密着して
いることが明らかである。
いることが明らかである。
実験例３
実施例２と同様にして得られたＴｉ２Ｎ皮膜を有する銅
および黄銅ならびに実施例９と同様にして得られたＴｉ
２Ｎ皮膜を有するアルミニウムの断面組織の顕微鏡写真
（１０００倍）をそれぞれ第８〜１０図として示す。
および黄銅ならびに実施例９と同様にして得られたＴｉ
２Ｎ皮膜を有するアルミニウムの断面組織の顕微鏡写真
（１０００倍）をそれぞれ第８〜１０図として示す。
いずれの場合にも、試片とＴｉ２ Ｎ皮膜とが密着して
いることが明らかである。
いることが明らかである。
実験例４
実験例１で得られたカッター刃Ｉ（材質５Ｋ−２）の表
面に形成された皮膜のＸ線回折図を第１１図として示す
。
面に形成された皮膜のＸ線回折図を第１１図として示す
。
形成された皮膜が実質的にＴｉ２Ｎにより構成されてい
ることが明らかである。
ることが明らかである。
第１図は、Ｔｉ２Ｎ皮膜を有するアルミニウム、銅およ
び黄銅試片を１８０°曲げ加工した状態を示す図面であ
る。 第２〜４図は、第１図に示す方法により曲げ加工された
アルミニウム、銅および黄銅各試片の表面状態を示す図
面に代える顕微鏡写真（４００倍）である。 第５〜７図は、Ｔｉ２ Ｎ皮膜を有するカッター刃■、
カッター刃■およびミシン針の断面組織を示す図面に代
わる顕微鏡写真（１０００倍）である。 第８〜１０図は、Ｔｉ２ Ｎ皮膜を有する銅および黄銅
ならびにＴｉ２Ｎ皮膜を有するアルミニウムの断面組織
を示す図面に代わる顕微鏡写真（１０００倍）である。 第１１図は、実験例１で得られたカッター刃Ｉの表面に
形成された皮膜のＸ線回折図である。 （以 上） 第 図 第 に ト・′１ 偽 図 デ 図 慣 ８ 図・ 第 図 〒１０ 図 手続辛甫正書（方式） 平成２年１０月１７日 特許庁長官 植 松 敏 殿 事件の表示 平成２年特許願第１７６８４３号 発明の名称 Ｔｉ２Ｎ被覆層を有する物体およびその製造方法 補正をする者 事件との関係 特許出願人 大 阪 府
び黄銅試片を１８０°曲げ加工した状態を示す図面であ
る。 第２〜４図は、第１図に示す方法により曲げ加工された
アルミニウム、銅および黄銅各試片の表面状態を示す図
面に代える顕微鏡写真（４００倍）である。 第５〜７図は、Ｔｉ２ Ｎ皮膜を有するカッター刃■、
カッター刃■およびミシン針の断面組織を示す図面に代
わる顕微鏡写真（１０００倍）である。 第８〜１０図は、Ｔｉ２ Ｎ皮膜を有する銅および黄銅
ならびにＴｉ２Ｎ皮膜を有するアルミニウムの断面組織
を示す図面に代わる顕微鏡写真（１０００倍）である。 第１１図は、実験例１で得られたカッター刃Ｉの表面に
形成された皮膜のＸ線回折図である。 （以 上） 第 図 第 に ト・′１ 偽 図 デ 図 慣 ８ 図・ 第 図 〒１０ 図 手続辛甫正書（方式） 平成２年１０月１７日 特許庁長官 植 松 敏 殿 事件の表示 平成２年特許願第１７６８４３号 発明の名称 Ｔｉ２Ｎ被覆層を有する物体およびその製造方法 補正をする者 事件との関係 特許出願人 大 阪 府
Claims (2)
- （１）Ｔｉ＿２Ｎを主体とする窒化チタン被覆層を有す
る物体。 - （２）温度＝室温乃至６００℃およびガス圧力＝１×１
０＾−＾１〜１×１０＾−＾４Ｔｏｒｒの条件下且つＡ
ｒ／Ｎ＿２＝１／１５〜１／３（モル比）の混合ガス雰
囲気中で被覆層を形成すべき物体を物理的蒸着法に供し
、Ｔｉ＿２Ｎ層を形成させることを特徴とするＴｉ＿２
Ｎを主体とする窒化チタン被覆層を有する物体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176843A JPH0776415B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | Ｔｉ２Ｎ被覆層を有する物体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176843A JPH0776415B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | Ｔｉ２Ｎ被覆層を有する物体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0466659A true JPH0466659A (ja) | 1992-03-03 |
| JPH0776415B2 JPH0776415B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=16020802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2176843A Expired - Lifetime JPH0776415B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | Ｔｉ２Ｎ被覆層を有する物体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776415B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6119489A (en) * | 1998-08-31 | 2000-09-19 | Hna Holdings, Inc. | Knitting machine parts resistant to abrasion by yarn of cut-resistant fiber |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01290784A (ja) * | 1988-05-16 | 1989-11-22 | Kobe Steel Ltd | 工作工具用耐摩耗性複合部材 |
-
1990
- 1990-07-03 JP JP2176843A patent/JPH0776415B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01290784A (ja) * | 1988-05-16 | 1989-11-22 | Kobe Steel Ltd | 工作工具用耐摩耗性複合部材 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6119489A (en) * | 1998-08-31 | 2000-09-19 | Hna Holdings, Inc. | Knitting machine parts resistant to abrasion by yarn of cut-resistant fiber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0776415B2 (ja) | 1995-08-16 |
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