JPH0742569B2 - 鋳鉄の耐摩耗性向上方法 - Google Patents
鋳鉄の耐摩耗性向上方法Info
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- JPH0742569B2 JPH0742569B2 JP20272286A JP20272286A JPH0742569B2 JP H0742569 B2 JPH0742569 B2 JP H0742569B2 JP 20272286 A JP20272286 A JP 20272286A JP 20272286 A JP20272286 A JP 20272286A JP H0742569 B2 JPH0742569 B2 JP H0742569B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は自動車部品等の各種機械部品などとして使用
される鋳鉄部材の表面の少なくとも一部の耐摩耗性を向
上させる方法に関し、特にCVDもしくはPVDによってTiN
やTiCで代表される硬質セラミックからなる硬質被膜を
鋳鉄表面に形成して、鋳鉄部材の耐摩耗性を向上させる
方法に関するものである。
される鋳鉄部材の表面の少なくとも一部の耐摩耗性を向
上させる方法に関し、特にCVDもしくはPVDによってTiN
やTiCで代表される硬質セラミックからなる硬質被膜を
鋳鉄表面に形成して、鋳鉄部材の耐摩耗性を向上させる
方法に関するものである。
従来の技術 鋳鉄表面の耐摩耗性を向上させる方法としては種々の方
法が知られているが、最近では特に耐摩耗性を著しく向
上させ得る方法として、鋳鉄にCVD（Chemical Vaper
Deposition）やイオンプレーティングなどのPVD（Physi
cal Vaper Deposition）、すなわち所謂気相メッキ法
によってTiNやTiCで代表される硬質窒化物、硬質炭化
物、硬質酸化物などの硬質セラミック物質を緻密にコー
ティングし、硬質被膜を鋳鉄表面に生成させる方法の研
究が進められている。例えば「第107回日本鋳物協会全
国講演大会講演概要集」の第81頁「球状黒鉛鋳鉄へのCV
Dコーティングの適用効果について」、あるいは「第108
回日本鋳物協会全国講演大会講演概要集」の第28頁「鋳
鉄におけるCVD被膜の密着性」などの文献には、鋳鉄にT
iN、TiCの被膜をCVDにより生成する技術が示されてい
る。なおこれらの文献では、基材（鋳鉄）を強化するた
めにMn、Cr等の焼入性向上のための合金元素を添加した
鋳鉄を用い、CVD処理後に焼入れを施すことも記載され
ている。
法が知られているが、最近では特に耐摩耗性を著しく向
上させ得る方法として、鋳鉄にCVD（Chemical Vaper
Deposition）やイオンプレーティングなどのPVD（Physi
cal Vaper Deposition）、すなわち所謂気相メッキ法
によってTiNやTiCで代表される硬質窒化物、硬質炭化
物、硬質酸化物などの硬質セラミック物質を緻密にコー
ティングし、硬質被膜を鋳鉄表面に生成させる方法の研
究が進められている。例えば「第107回日本鋳物協会全
国講演大会講演概要集」の第81頁「球状黒鉛鋳鉄へのCV
Dコーティングの適用効果について」、あるいは「第108
回日本鋳物協会全国講演大会講演概要集」の第28頁「鋳
鉄におけるCVD被膜の密着性」などの文献には、鋳鉄にT
iN、TiCの被膜をCVDにより生成する技術が示されてい
る。なおこれらの文献では、基材（鋳鉄）を強化するた
めにMn、Cr等の焼入性向上のための合金元素を添加した
鋳鉄を用い、CVD処理後に焼入れを施すことも記載され
ている。
発明が解決すべき問題点 前述のようにCVDもしくはPVDによって基材表面にTiCやT
iNなどの硬質被膜を生成させても、基材自体の硬度が低
ければ、充分に耐摩耗性を向上させることは困難であ
る。すなわち、CVDやPVDによる被膜は通常数μｍ程度と
薄質であるため、被膜自体は硬質であっても基材が軟質
であれば見掛けの表面硬さが低くなり、充分な耐摩耗性
が得られない。鋳鉄の場合も、一般にその硬さはHv 200
程度以下と低いため、CVDもしくはPVDによる被膜自体が
硬質であっても一般には充分な耐摩耗性を得ることが困
難であった。
iNなどの硬質被膜を生成させても、基材自体の硬度が低
ければ、充分に耐摩耗性を向上させることは困難であ
る。すなわち、CVDやPVDによる被膜は通常数μｍ程度と
薄質であるため、被膜自体は硬質であっても基材が軟質
であれば見掛けの表面硬さが低くなり、充分な耐摩耗性
が得られない。鋳鉄の場合も、一般にその硬さはHv 200
程度以下と低いため、CVDもしくはPVDによる被膜自体が
硬質であっても一般には充分な耐摩耗性を得ることが困
難であった。
前述の文献においては、Cr、Mn等の焼入性向上のための
合金元素を添加した鋳鉄を用いてCVD処理後に焼入れを
施して基材鋳鉄の強化（硬質化）を図ることが記載され
てはいるが、このように合金元素を添加して焼入れる場
合、合金元素の添加による原料コストの上昇を招く問題
があり、そこで合金元素の添加によらずに鋳鉄基材にお
ける硬質被膜の下地となる部分の硬度上昇を図って充分
に耐摩耗性の向上を図る方法の開発が望まれている。
合金元素を添加した鋳鉄を用いてCVD処理後に焼入れを
施して基材鋳鉄の強化（硬質化）を図ることが記載され
てはいるが、このように合金元素を添加して焼入れる場
合、合金元素の添加による原料コストの上昇を招く問題
があり、そこで合金元素の添加によらずに鋳鉄基材にお
ける硬質被膜の下地となる部分の硬度上昇を図って充分
に耐摩耗性の向上を図る方法の開発が望まれている。
さらに、前記文献に示されるような合金元素の添加およ
び焼入れによって鋳鉄基材の硬度を上昇させても、それ
だけでは充分に耐摩耗性を向上させることは困難であっ
た。すなわち、鋳鉄は一般にその表面にまで晶出黒鉛が
存在するが、このように黒鉛が表面にあらわれている部
分ではCVDやPVDによってTiCやTiNなどの硬質被膜が生成
されにくく、また仮に硬質被膜が被覆されたとしても、
その黒鉛を覆う部分では硬質被膜に亀裂や破壊が生じ易
い。このように硬質被膜が局部的に生成されなかったり
あるいは硬質被膜に亀裂や破壊が生じたりするなどの異
常が発生すれば、硬質被膜自体は著しく硬質であっても
下地から剥離し易くなって、耐摩耗性、耐久性が低下し
てしまう。したがって従来の一般的な鋳鉄に対するCV
D、PVDによる硬質被膜の生成技術では、たとえ下地層を
硬質化したとしても、硬質被膜の特性を充分に生かして
耐摩耗性、耐久性を充分に向上させることが困難だった
のである。
び焼入れによって鋳鉄基材の硬度を上昇させても、それ
だけでは充分に耐摩耗性を向上させることは困難であっ
た。すなわち、鋳鉄は一般にその表面にまで晶出黒鉛が
存在するが、このように黒鉛が表面にあらわれている部
分ではCVDやPVDによってTiCやTiNなどの硬質被膜が生成
されにくく、また仮に硬質被膜が被覆されたとしても、
その黒鉛を覆う部分では硬質被膜に亀裂や破壊が生じ易
い。このように硬質被膜が局部的に生成されなかったり
あるいは硬質被膜に亀裂や破壊が生じたりするなどの異
常が発生すれば、硬質被膜自体は著しく硬質であっても
下地から剥離し易くなって、耐摩耗性、耐久性が低下し
てしまう。したがって従来の一般的な鋳鉄に対するCV
D、PVDによる硬質被膜の生成技術では、たとえ下地層を
硬質化したとしても、硬質被膜の特性を充分に生かして
耐摩耗性、耐久性を充分に向上させることが困難だった
のである。
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、鋳
鉄の耐摩耗性向上のためにCVDもしくはPVDによりTiC、T
iNなどの硬質セラミック被膜を生成するにあたって、大
幅な原材料コストの上昇を招くことなく下地の鋳鉄表面
を硬質化すると同時に、硬質セラミック被膜に不生成部
分や亀裂、破壊などの異常が生じないようにして、硬質
セラミック被膜生成による耐摩耗性向上効果を充分に発
揮させ、耐摩耗性、耐久性が著しく優れた鋳鉄部材を得
ることができる方法を提供することを目的とするもので
ある。
鉄の耐摩耗性向上のためにCVDもしくはPVDによりTiC、T
iNなどの硬質セラミック被膜を生成するにあたって、大
幅な原材料コストの上昇を招くことなく下地の鋳鉄表面
を硬質化すると同時に、硬質セラミック被膜に不生成部
分や亀裂、破壊などの異常が生じないようにして、硬質
セラミック被膜生成による耐摩耗性向上効果を充分に発
揮させ、耐摩耗性、耐久性が著しく優れた鋳鉄部材を得
ることができる方法を提供することを目的とするもので
ある。
問題点を解決するための手段 前述の目的を達成するため、この発明の鋳鉄の耐摩耗性
向上方法では、CVDもくしはPVDによって鋳鉄表面にTiN
やTiCなどの硬質セラミック被膜を生成するに先立っ
て、予め鋳鉄の耐摩耗性を向上させるべき部分の表面に
チル化層を生成しておき、そのチル化層の表面を研摩仕
上げしてからCVDもしくはPVD処理を行なう。
向上方法では、CVDもくしはPVDによって鋳鉄表面にTiN
やTiCなどの硬質セラミック被膜を生成するに先立っ
て、予め鋳鉄の耐摩耗性を向上させるべき部分の表面に
チル化層を生成しておき、そのチル化層の表面を研摩仕
上げしてからCVDもしくはPVD処理を行なう。
ここで、チル化の具体的手段としては、レーザ、TIGア
ーク、電子ビームあるいはプラズマアーク等の高密度エ
ネルギを用いて鋳鉄の表面層を再溶融・急速再凝固させ
る方法が代表的である。またPVD処理としてはイオンプ
レーティングが代表的であり、一方CVD処理としてはプ
ラズマCVDが好ましい。
ーク、電子ビームあるいはプラズマアーク等の高密度エ
ネルギを用いて鋳鉄の表面層を再溶融・急速再凝固させ
る方法が代表的である。またPVD処理としてはイオンプ
レーティングが代表的であり、一方CVD処理としてはプ
ラズマCVDが好ましい。
作用 この発明の方法においては、片状黒鉛鋳鉄や球状黒鉛鋳
鉄の如き通常の黒鉛鋳鉄のうち、耐摩耗性を向上させる
べき部分、すなわちCVDやPVDにより硬質セラミック被膜
を生成する部分の表面に予めチル化を施しておく。この
チル化は、鋳鉄部材の鋳造時に冷し金を用いることによ
っても行ない得るが、鋳造後の鋳鉄部材の表面にレー
ザ、TIGアーク、プラズマアーク、電子ビームなどの高
密度エネルギを照射して、その表面層を再溶融・急速再
凝固によりチル化させる方法を適用することが望まし
い。すなわちこのような高密度エネルギを用いた再溶融
・急速再凝固によるチル化処理では、鋳造時に冷し金を
用いてチル化する方法と比較して、任意の箇所を容易に
チル化することができるとともにチル化層の深さを容易
に制御することができる。
鉄の如き通常の黒鉛鋳鉄のうち、耐摩耗性を向上させる
べき部分、すなわちCVDやPVDにより硬質セラミック被膜
を生成する部分の表面に予めチル化を施しておく。この
チル化は、鋳鉄部材の鋳造時に冷し金を用いることによ
っても行ない得るが、鋳造後の鋳鉄部材の表面にレー
ザ、TIGアーク、プラズマアーク、電子ビームなどの高
密度エネルギを照射して、その表面層を再溶融・急速再
凝固によりチル化させる方法を適用することが望まし
い。すなわちこのような高密度エネルギを用いた再溶融
・急速再凝固によるチル化処理では、鋳造時に冷し金を
用いてチル化する方法と比較して、任意の箇所を容易に
チル化することができるとともにチル化層の深さを容易
に制御することができる。
上述のように高密度エネルギの照射によるチル化では、
先ずその高密度エネルギの照射によって鋳鉄の表面層が
急速に溶融し、続いて照射位置の移動あるいは照射停止
によって表面溶融層の熱が急速に母材側へ移動し、急冷
凝固される。このような急冷凝固によって、その凝固層
は黒鉛を含まないチル化層、すなわち一般にはレーデブ
ライトとパーライトからなる組織のチル化層となる。こ
のようにして得られたチル化層は、その硬さが元の鋳鉄
の硬さ（Hv 200程度）よりも著しく硬くなって、Hv 650
〜750程度となる。またこのチル化層は、上述のように
黒鉛を含まない組織となっており、したがってその表面
にも黒鉛があらわれない。なおここで、チル化層の厚み
（深さ）の下限は特に限定しないが、通常は0.1mm以上
とすることが好ましい。チル化層の深さが0.1mm未満で
はCVDもしくはPVDによる硬質セラミック被膜生成後に充
分な耐摩耗性を発揮させることが困難となる。またチル
化層の厚みの上限も特に定めないが、高密度エネルギに
よる再溶融・再凝固処理では溶融深さが深過ぎれは冷却
速度が遅くなってチル化が弱まり、また処理能率も低下
するから、通常は5mm程度以下とすることが好ましい。
先ずその高密度エネルギの照射によって鋳鉄の表面層が
急速に溶融し、続いて照射位置の移動あるいは照射停止
によって表面溶融層の熱が急速に母材側へ移動し、急冷
凝固される。このような急冷凝固によって、その凝固層
は黒鉛を含まないチル化層、すなわち一般にはレーデブ
ライトとパーライトからなる組織のチル化層となる。こ
のようにして得られたチル化層は、その硬さが元の鋳鉄
の硬さ（Hv 200程度）よりも著しく硬くなって、Hv 650
〜750程度となる。またこのチル化層は、上述のように
黒鉛を含まない組織となっており、したがってその表面
にも黒鉛があらわれない。なおここで、チル化層の厚み
（深さ）の下限は特に限定しないが、通常は0.1mm以上
とすることが好ましい。チル化層の深さが0.1mm未満で
はCVDもしくはPVDによる硬質セラミック被膜生成後に充
分な耐摩耗性を発揮させることが困難となる。またチル
化層の厚みの上限も特に定めないが、高密度エネルギに
よる再溶融・再凝固処理では溶融深さが深過ぎれは冷却
速度が遅くなってチル化が弱まり、また処理能率も低下
するから、通常は5mm程度以下とすることが好ましい。
次いでチル化層の表面に研摩仕上げを施して平滑化した
後、PVDしくはCVDによって、チル化層の表面にTiCやTiN
などの硬質セラミックで代表される硬質被膜を生成す
る。セラミックをコーティングするPVD法としてはイオ
ンプレーティングが代表的である。またCVDとしては、
低温処理が可能であるプラズマCVD法を用いることが望
ましい。すなわち一般にCVDは金属化合物塩やその他の
反応物質を含むベーパーを高温の母材表面で分解させ
て、被覆物質を母材表面に析出させる方法であって、本
質的に母材表面が高温に加熱されることが不可欠であ
り、このように母材鋳鉄が高温に加熱された場合、母材
表面のチル化層の軟化が生じる結果、硬質セラミック被
膜を生成しても充分な耐摩耗性が得られなくなるおそれ
があるが、CVD法のうちでもプラズマCVD法では比較的低
温での処理が可能であるため、母材鋳鉄表面のチル化層
の軟化の程度が少なく、したがってこの発明の方法でCV
D法を適用する場合、プラズマCVD法を用いることが望ま
しい。なおこのようにして生成されるTiCやTiN等の硬質
セラミック被膜の厚みは、製品の用途などに応じて適宜
定めれば良く、通常は0.5〜５μｍ程度とする。
後、PVDしくはCVDによって、チル化層の表面にTiCやTiN
などの硬質セラミックで代表される硬質被膜を生成す
る。セラミックをコーティングするPVD法としてはイオ
ンプレーティングが代表的である。またCVDとしては、
低温処理が可能であるプラズマCVD法を用いることが望
ましい。すなわち一般にCVDは金属化合物塩やその他の
反応物質を含むベーパーを高温の母材表面で分解させ
て、被覆物質を母材表面に析出させる方法であって、本
質的に母材表面が高温に加熱されることが不可欠であ
り、このように母材鋳鉄が高温に加熱された場合、母材
表面のチル化層の軟化が生じる結果、硬質セラミック被
膜を生成しても充分な耐摩耗性が得られなくなるおそれ
があるが、CVD法のうちでもプラズマCVD法では比較的低
温での処理が可能であるため、母材鋳鉄表面のチル化層
の軟化の程度が少なく、したがってこの発明の方法でCV
D法を適用する場合、プラズマCVD法を用いることが望ま
しい。なおこのようにして生成されるTiCやTiN等の硬質
セラミック被膜の厚みは、製品の用途などに応じて適宜
定めれば良く、通常は0.5〜５μｍ程度とする。
以上のようにして処理された鋳鉄の表面付近の断面の状
況を第１図に模式的に示す。
況を第１図に模式的に示す。
第１図において１は片状黒鉛鋳鉄もしくは球状黒鉛鋳鉄
などの通常の黒鉛鋳鉄からなる母材であり、この母材鋳
鉄１の表面層は前述のようなチル化処理により黒鉛晶出
のない硬質なレーデブライト＋パーライトの組織からな
るチル化層２となっている。そしてこのチル化層の表面
上に、CVDもしくはPVDよるTiCやTiN等の硬質セラミック
被膜３が生成されている。
などの通常の黒鉛鋳鉄からなる母材であり、この母材鋳
鉄１の表面層は前述のようなチル化処理により黒鉛晶出
のない硬質なレーデブライト＋パーライトの組織からな
るチル化層２となっている。そしてこのチル化層の表面
上に、CVDもしくはPVDよるTiCやTiN等の硬質セラミック
被膜３が生成されている。
チル化層２は鋳鉄と比較してその硬さが著しく高くなっ
ており、したがってチル化層２は硬質セラミック被膜３
に対するバックアップ層として有効に機能し、無処理の
母材鋳鉄表面に直接硬質セラミック被膜を生成した場合
よりも見掛けの表面硬さを格段に向上させて、耐摩耗性
を充分に向上させることができる。
ており、したがってチル化層２は硬質セラミック被膜３
に対するバックアップ層として有効に機能し、無処理の
母材鋳鉄表面に直接硬質セラミック被膜を生成した場合
よりも見掛けの表面硬さを格段に向上させて、耐摩耗性
を充分に向上させることができる。
さらに、チル化層は黒鉛が存在しないためその表面に黒
鉛があらわれておらず、そのため従来法のように表面の
黒鉛部分においてCVDもしくはPVD処理時に硬質セラミッ
ク被膜が被覆されなかったりあるいは黒鉛部分で硬質セ
ラミック被膜に亀裂や破壊などの異常が生じることが有
効に防止され、したがって硬質セラミック被膜の密着性
を良好にして硬質セラミック被膜の剥離を防止し、耐摩
耗性、耐久性を著しく向上させることができる。
鉛があらわれておらず、そのため従来法のように表面の
黒鉛部分においてCVDもしくはPVD処理時に硬質セラミッ
ク被膜が被覆されなかったりあるいは黒鉛部分で硬質セ
ラミック被膜に亀裂や破壊などの異常が生じることが有
効に防止され、したがって硬質セラミック被膜の密着性
を良好にして硬質セラミック被膜の剥離を防止し、耐摩
耗性、耐久性を著しく向上させることができる。
実 施 例 C 3.35％、Si 2.00％を含有するJIS FC23の片状黒鉛鋳
鉄から、14mm×16mm×25mmの方形ブロックを切出し、そ
の16mm×25mmの面にTIGアークによって再溶融・急速再
凝固によるチル化処理を行なった。このTIGアークによ
るチル化処理においては、電極としてφ3.2mmのタング
ステン電極を用い、シールドガスとして流量20/minの
Arガスを用い、アーク長3mm、電流120A、トーチ速度3mm
/secとした。この処理後のチル化層の深さは2mmであっ
た。
鉄から、14mm×16mm×25mmの方形ブロックを切出し、そ
の16mm×25mmの面にTIGアークによって再溶融・急速再
凝固によるチル化処理を行なった。このTIGアークによ
るチル化処理においては、電極としてφ3.2mmのタング
ステン電極を用い、シールドガスとして流量20/minの
Arガスを用い、アーク長3mm、電流120A、トーチ速度3mm
/secとした。この処理後のチル化層の深さは2mmであっ
た。
次いでチル化層の表面を研摩仕上げして、全体をLFW摩
耗試験用のブロック試験片（10.4×6.35×15.7mm）に仕
上げた後、チル下層の表面に次の３種の方法によってTi
C、TiNの硬質被膜を生成した。
耗試験用のブロック試験片（10.4×6.35×15.7mm）に仕
上げた後、チル下層の表面に次の３種の方法によってTi
C、TiNの硬質被膜を生成した。
（１）イオンプレーティング法によりTiCの硬質被膜を
生成した（本発明材１）。
生成した（本発明材１）。
（２）プラズマCVD法によりTiNの硬質被膜を生成した
（本発明材２）。
（本発明材２）。
（３）プラズマCVD法によりTiCの硬質被膜を生成した
（本発明材３）。
（本発明材３）。
なおいずれも硬質被膜の厚みは３μｍとした。
一方、比較材として、JIS FC23の片状黒鉛鋳鉄のままの
試験片Ａ、同じ片状黒鉛鋳鉄に前記同様なTIGアークに
よるチル化処理のみを施した試験片Ｂ、および同じ片状
黒鉛鋳鉄に対してチル化処理を行なわずにイオンプレー
ティングにより直接TiC被膜を形成した試験片Ｃを用意
した。
試験片Ａ、同じ片状黒鉛鋳鉄に前記同様なTIGアークに
よるチル化処理のみを施した試験片Ｂ、および同じ片状
黒鉛鋳鉄に対してチル化処理を行なわずにイオンプレー
ティングにより直接TiC被膜を形成した試験片Ｃを用意
した。
これらの本発明材１〜３および比較材Ａ〜Ｃについて、
相手材としてSUJ−２を用いて摩耗試験を行なった。摩
耗試験条件は次の通りである。
相手材としてSUJ−２を用いて摩耗試験を行なった。摩
耗試験条件は次の通りである。
リング回転数:160rpm 荷重:150kg 試験時間:30分 潤滑油:SAE 10W30 試験後、各試験片１〜３、Ａ〜Ｃについて摩耗深さを測
定した結果を第２図に示す。
定した結果を第２図に示す。
第２図から明らかなように、本発明材１、２、３はいず
れも比較材Ａ、Ｂ、Ｃと比較して格段に優れた耐摩耗性
を有していることが判る。
れも比較材Ａ、Ｂ、Ｃと比較して格段に優れた耐摩耗性
を有していることが判る。
また比較材Ｃにおいては、試験後の摺動面においてTiC
被膜の剥離が生じていたのに対し、本発明材１、２、３
ではいずれも被膜の剥離は認められず、良好な密着状態
を示していた。
被膜の剥離が生じていたのに対し、本発明材１、２、３
ではいずれも被膜の剥離は認められず、良好な密着状態
を示していた。
なお本発明材１の見掛け表面硬さはHv3000程度である。
また本発明材２、３はCVD法のうちでも比較的低温で処
理可能であるプラズマCVD法を用いて処理温度500℃でTi
NもしくはTiCを被覆したのであり、この場合チル化層自
体の硬さはプラズマCVD処理前のHv 700〜 750程度からH
v 450程度に低下するが、TiC被膜形成後の本発明材３の
見掛け表面硬さはHv3000に達し、またTiN被膜形成後の
本発明材２の見掛け表面硬さはHv1600程度となった。一
方比較材Ａでは見掛け表面硬さはHv 200、比較材Ｂでは
Hv 750、比較材ＣではHv1000といずれも本発明材よりも
格段に低い。耐摩耗性は見掛け表面硬さの増加に伴なっ
て向上すると言われており、前述の耐摩耗試験結果も見
掛け表面硬さに良く対応している。
また本発明材２、３はCVD法のうちでも比較的低温で処
理可能であるプラズマCVD法を用いて処理温度500℃でTi
NもしくはTiCを被覆したのであり、この場合チル化層自
体の硬さはプラズマCVD処理前のHv 700〜 750程度からH
v 450程度に低下するが、TiC被膜形成後の本発明材３の
見掛け表面硬さはHv3000に達し、またTiN被膜形成後の
本発明材２の見掛け表面硬さはHv1600程度となった。一
方比較材Ａでは見掛け表面硬さはHv 200、比較材Ｂでは
Hv 750、比較材ＣではHv1000といずれも本発明材よりも
格段に低い。耐摩耗性は見掛け表面硬さの増加に伴なっ
て向上すると言われており、前述の耐摩耗試験結果も見
掛け表面硬さに良く対応している。
発明の効果 以上の実施例からも明らかなように、この発明の方法に
よれば、予め基材鋳鉄の表面層をチル化してからCVDも
しくはPVDによるTiNやTiCなどの硬質セラミック被膜を
生成することによって、その硬質セラミック被膜の下地
層部分が著しく硬質なチル化層となり、そのため硬質セ
ラミック被膜形成による耐摩耗性向上効果を充分に発揮
せることができ、しかも硬質セラミック被膜の下地層と
してのチル化層は黒鉛が存在していないため、下地層の
黒鉛による硬質セラミック被膜の異常、例えば黒鉛部分
に局部的に硬質セラミック被膜が生成されなかったり、
黒鉛部分で硬質セラミック被膜に亀裂や破壊が生じたり
することを有効に防止することができ、そのため硬質セ
ラミック被膜が剥離してしまうことを有効に防止して、
耐摩耗性、耐久性を充分に向上させることができる。な
おまた、この発明の方法の場合鋳鉄母材に合金元素を特
に添加する必要もないため、原材料コストの上昇を招く
こともない。
よれば、予め基材鋳鉄の表面層をチル化してからCVDも
しくはPVDによるTiNやTiCなどの硬質セラミック被膜を
生成することによって、その硬質セラミック被膜の下地
層部分が著しく硬質なチル化層となり、そのため硬質セ
ラミック被膜形成による耐摩耗性向上効果を充分に発揮
せることができ、しかも硬質セラミック被膜の下地層と
してのチル化層は黒鉛が存在していないため、下地層の
黒鉛による硬質セラミック被膜の異常、例えば黒鉛部分
に局部的に硬質セラミック被膜が生成されなかったり、
黒鉛部分で硬質セラミック被膜に亀裂や破壊が生じたり
することを有効に防止することができ、そのため硬質セ
ラミック被膜が剥離してしまうことを有効に防止して、
耐摩耗性、耐久性を充分に向上させることができる。な
おまた、この発明の方法の場合鋳鉄母材に合金元素を特
に添加する必要もないため、原材料コストの上昇を招く
こともない。
第１図はこの発明の方法によって処理された鋳鉄の表面
付近の断面構造を模式的に示す断面図、第２図は実施例
における本発明材１、２、３および比較材Ａ、Ｂ、Ｃに
ついての摩耗試験結果を示すグラフである。 １……母材鋳鉄、２……チル化層、３……硬質セラミッ
ク被膜。
付近の断面構造を模式的に示す断面図、第２図は実施例
における本発明材１、２、３および比較材Ａ、Ｂ、Ｃに
ついての摩耗試験結果を示すグラフである。 １……母材鋳鉄、２……チル化層、３……硬質セラミッ
ク被膜。
Claims (4)
- 【請求項１】鋳鉄の少なくとも一部の表面層をチル化
し、そのチル化層の表面を研摩仕上げした後、PVDもし
くはCVD処理によるチル化層表面に硬質セラミック被膜
を生成させることを特徴とする鋳鉄の耐摩耗性向上方
法。 - 【請求項２】前記チル化を、高密度エネルギの照射によ
る再溶融・急速再凝固によって行なう特許請求の範囲第
１項記載の鋳鉄の耐摩耗性向上方法。 - 【請求項３】前記PVD処理として、イオンプレーティン
グ法を用いる特許請求の範囲第１項記載の鋳鉄の耐摩耗
性向上方法。 - 【請求項４】前記CVD処理として、プラズマCVD法を用い
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鋳鉄の
耐摩耗性向上方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20272286A JPH0742569B2 (ja) | 1986-08-30 | 1986-08-30 | 鋳鉄の耐摩耗性向上方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20272286A JPH0742569B2 (ja) | 1986-08-30 | 1986-08-30 | 鋳鉄の耐摩耗性向上方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6360270A JPS6360270A (ja) | 1988-03-16 |
| JPH0742569B2 true JPH0742569B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=16462079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20272286A Expired - Lifetime JPH0742569B2 (ja) | 1986-08-30 | 1986-08-30 | 鋳鉄の耐摩耗性向上方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742569B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9903780L (sv) * | 1999-10-20 | 2001-04-21 | Duroc Ab | Förfarande för framställning av föremål av metallmaterial och föremål framställda med detta förfarande |
| JP2004031603A (ja) | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Nec Corp | レーザｃｖｄ装置、レーザｃｖｄ法、パターン欠陥修正装置及びパターン欠陥修正方法 |
-
1986
- 1986-08-30 JP JP20272286A patent/JPH0742569B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6360270A (ja) | 1988-03-16 |
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|---|---|---|---|
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