JPH06264212A - 耐摩耗性被膜 - Google Patents

耐摩耗性被膜

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Publication number
JPH06264212A
JPH06264212A JP5361893A JP5361893A JPH06264212A JP H06264212 A JPH06264212 A JP H06264212A JP 5361893 A JP5361893 A JP 5361893A JP 5361893 A JP5361893 A JP 5361893A JP H06264212 A JPH06264212 A JP H06264212A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plane
coating
diffraction intensity
ray diffraction
titanium nitride
Prior art date
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Pending
Application number
JP5361893A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuuji Kuri
裕二 久里
Michio Watanabe
道男 渡辺
Kengo Wakamatsu
建吾 若松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】結晶のＸ線回折強度を選択し、密着性，耐摩耗
性を均一化し、長寿命化，長期信頼性を向上した耐摩耗
性被膜を提供する。 【構成】窒化チタンより成るセラミックスを基材の表面
に被覆して形成した耐摩耗性被膜において、窒化チタン
の被膜のＸ線回折強度を、 (111)面が (220)面より大き
く、かつ (200)面より (111)面を大きくなるようにした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、窒化チタンより成るセ
ラミックスを基材の表面に被覆して形成した耐摩耗性被
膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように窒化チタンを用いたセラミ
ックス被膜は、高面圧部の機構部品やバイト，ドリル等
の工具等に広く利用されている。ところが、従来、この
セラミックス被膜は、そのＸ線回折強度を選択して用い
るようにしていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、耐摩耗
性，密着性が不均一（ばらつき）になり、長寿命化，長
期信頼性に問題があり、この解決が望まれていた。そこ
で、本発明の目的は、結晶のＸ線回折強度を選択し、密
着性，耐摩耗性を均一化して長寿命化，長期信頼性を向
上した耐摩耗性被膜を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、窒化チタンより成るセラミックスを基材の
表面に被覆して形成した耐摩耗性被膜において、窒化チ
タンの被膜のＸ線回折強度を、 (111)面が (220)面より
大きく、かつ (200)面より (111)面を大きくなるように
したことを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】耐摩耗性，密着性を均一化し、耐摩耗特性，密
着性に優れた被膜を形成することができ、長寿命化，長
期信頼性の向上を図ることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例として対比し
て説明する。構成は、図１に示すように基材１の表面に
中間層２を介して被膜３を形成した。実施例は、マルテ
ンサイト系ステンレス鋼ＳＵＳ４３１を基材とし、この
表面に純チタンの中間層を介して窒化チタンの被膜を形
成したもので、この窒化チタンの被膜のＸ線回折強度
を、回折面 (111)面が (200)面より大きく、かつ (220)
面より (111)面を大きくしている（Ｘ線回折パターン
（Ａ））。また、 (220)面のＸ線回折強度が (111)面の
回折強度の30％以上で50％以下としている（Ｘ線回折パ
ターン（Ｂ））。ここで、Ｘ線回折強度は、チタンを蒸
発させると共に窒素ガスを導入するチャンバー内の真空
度，窒素ガス流量，基板のバイアス電圧，イオン化電
圧，電流，基板温度を所望に設定することにより得た。
被膜の厚さは、５μｍとした。
【０００７】比較例１は、マルテンサイト系ステンレス
鋼ＳＵＳ４３１を基材とし、この表面に純チタンの中間
層を介して窒化チタンの被膜を形成したもので、この窒
化チタンの被膜のＸ線回折強度を、回折面 (220)面が
(111)面より大きくしている（Ｘ線回折パターン
（Ｃ））。比較例１でもＸ線回折強度は、実施例と同様
の方法により得た。被膜の厚さは、５μｍとした。
【０００８】比較例２は、マルテンサイト系ステンレス
鋼ＳＵＳ４３１を基材とし、この表面に純チタンの中間
層を介して窒化チタンの被膜を形成したもので、この窒
化チタンの被膜のＸ線回折強度を、回折面 (220)面が
(111)面の回折強度の60％を超えるようにした（Ｘ線回
折パターン（Ｄ））。比較例２でもＸ線回折強度は、実
施例と同様の方法により得た。被膜の厚さは、５μｍと
した。
【０００９】比較例３は、マルテンサイト系ステンレス
鋼ＳＵＳ４３１を基材とし、この表面に純チタンの中間
層を介して窒化チタンの被膜を形成したもので、この窒
化チタンの被膜のＸ線回折強度を、回折面 (220)面が
(111)面の回折強度の30％未満となるようにした（Ｘ線
回折パターン（Ｅ））。比較例３でもＸ線回折強度は、
実施例と同様の方法により得た。被膜の厚さは、５μｍ
とした。
【００１０】以上のような構成による実施例，比較例１
〜３を、次の条件で試験を行ない表１に示す結果を得
た。 （１）試験条件 （ａ）摩耗試験方法：ブロックオンリング （ｂ）周速：０．１ｍ／ｓ，０．６ｍ／ｓ （ｃ）押付け荷重：１．０ｋｇｆ （ｄ）摺動距離：３〜５ｋｍ （ｅ）密着力：スクラッチ試験機を用いて測定 （２）摩耗状態 ○：基材露出が殆どなし（騒動部露出面積10％以下） □：基材露出 １０〜３０％ ◇： 〃 ３０〜５０％ △： 〃 ５０〜８０％ ×： 〃 ８０〜１００％
【００１１】
【表１】
【００１２】表１から明らかなように実施例では、摺動
距離３〜５ｋｍの全てが良好な摩耗状態であった。これ
に対し、比較例１の回折面 (220)面が (111)面より大き
い被膜は、何れの試験においても良好な結果は得られな
かった。
【００１３】また、比較例２の (220)面の回折強度が
(111)面の回折強度の60％を超える被膜、比較例 (220)
面の回折強度が (111)面の回折強度の30％未満である被
膜でも同様に良好な結果を得られなかった。なお、本発
明の被膜は、密着力についても比較例１〜３より優れて
いるが表１の実施例の試験結果から明らかになった。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、窒
化チタンより成るセラミックスを基材の表面に被覆して
形成した耐摩耗性被膜において、窒化チタンの被膜のＸ
線回折強度を、 (111)面が (220)面より大きく、かつ
(200)面より (111)面を大きくなるようにしているの
で、耐摩耗性，密着性を均一化し、長寿命化，長期信頼
性等を向上した耐摩耗性被膜を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す構成図。
【符号の説明】
１…基材、２…中間層、３…被膜。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 窒化チタンより成るセラミックスを基材
    の表面に被覆して形成した耐摩耗性被膜において、前記
    窒化チタンの被膜のＸ線回折強度を、 (111)面が (220)
    面より大きくしたことを特徴とする耐摩耗性被膜。
  2. 【請求項２】 窒化チタンの被膜のＸ線回折強度を、
    (111)面が (200)面より大きくしたことを特徴とする請
    求項１記載の耐摩耗性被膜。
  3. 【請求項３】 窒化チタンの被膜の (220)面のＸ線回折
    強度を、 (111)面の回折強度の30％以上でかつ50％以下
    としたことを特徴とする請求項１記載の耐摩耗性被膜。
JP5361893A 1993-03-15 1993-03-15 耐摩耗性被膜 Pending JPH06264212A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003074755A1 (en) * 2002-02-27 2003-09-12 Philippine Council For Advanced Science And Technology Research And Development Method for formation of titanium nitride films
JP2007031782A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Yokohama National Univ ＴｉＮ系硬質被膜、及びそれを含む表面硬化材

Cited By (3)

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WO2003074755A1 (en) * 2002-02-27 2003-09-12 Philippine Council For Advanced Science And Technology Research And Development Method for formation of titanium nitride films
US7438955B2 (en) 2002-02-27 2008-10-21 Philippine Council For Advanced Science And Technology Research And Development Titanium nitride thin film formation on metal substrate by chemical vapor deposition in a magnetized sheet plasma source
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