CN103476963A - 压力成形用金属模及压力成形金属模用保护膜的制造方法 - Google Patents

Abstract

压力成形用金属模至少在向被成形体接触的成形面上形成有用来防止压力成形时的烧粘的保护膜。该保护膜通过PVD法形成，当将从其表面抽取的任意的选择区间划分为多个独立区间，设其划分数为N，设从选择区间的端部起第n个划分点的表面的倾斜为（dZ_n/dX_n）时，通过下述数式计算的均方根RΔq是0.032以下。由此，能够使具有通过PVD法形成的保护膜的压力成形用金属模的耐烧粘性提高。

Description

压力成形用金属模及压力成形金属模用保护膜的制造方法

技术领域

本发明涉及在向被压力成形的被成形体接触的面上形成有烧粘防止用的保护膜的压力成形用金属模及其制造方法，特别涉及提高了通过PVD法形成的保护膜的耐烧粘性的压力成形用金属模及其制造方法。

背景技术

压力成形用的金属模由于在对被成形体反复进行剪切加工及弯曲加工的用途中使用，所以在与被成形体的金属材料之间发生摩擦，在金属模的表面上容易发生因摩擦热造成的烧粘。在为了防止该烧粘而使用润滑剂的情况下，需要对压力加工后的被成形体实施脱脂处理等，所以有压力成形后的后处理变复杂的问题。

为了解决该问题，在近来的压力成形用的金属模中，进行在向被成形体接触的成形面上形成烧粘防止用的保护膜的处理。例如，在专利文献1中，公开了通过CVD法（化学蒸镀法）或PVD法（物理蒸镀法）等在金属模的表面上形成DLC（类金刚石碳）等具有润滑性的硬质保护膜的技术。在该专利文献1中，公开了如果使保护膜的表面粗糙度以最大高度R_y衡量为8μm以下，则工具的耐久性提高，公开了为了使保护膜的表面粗糙度R_y变小而通过金刚石抛光等进行研磨（专利文献1的段落0035、0047等）。

在专利文献2中，公开了金属模等需要耐磨损性的工具的制造方法，公开了如果在工具的基体表面上通过作为PVD法之一的电弧式离子镀层法形成保护膜，则阴极的金属材料的一部分飞散而附着到保护膜上，因直径为1至5μm的球状的微粒子而工具寿命下降。该微粒子被称作微滴。在通过PVD法形成保护膜的情况下，与CVD法等的情况相比，将保护膜形成为表面变平滑。由此，一般不将微滴除去，如果进行将微滴除去的处理，则工具的基体表面局部地露出，有不能得到保护膜的效果的问题。在专利文献2中，在将微滴通过抛光处理等机械地除去后，通过在抛光处理后的保护膜上再形成第2层的覆膜，将因微滴被除去而形成的凹部填埋（专利文献2的段落0002至0016）。

在专利文献3中，公开了含有Co及Ni的一方或两者的保护膜，公开了通过对保护膜添加Co及Ni，保护膜吸附润滑剂的能力提高，由此能够使保护膜表面的摩擦系数变低。此外，与专利文献2同样，在专利文献3中，也公开了在通过PVD法形成保护膜的情况下会附着微滴。但是，在专利文献3中记载为，在附着在保护膜上的微滴以适当的密度存在的情况下，通过接触在被成形体上而依次脱落，保护膜表面的最终的摩擦系数变小。另一方面，在专利文献3中记载有，在保护膜的表面粗糙度以最大高度R_y衡量超过0.6μm的情况下，设置保护膜的效果变小，还公开了为了防止这一点而通过抛光将微滴除去。在此情况下，与专利文献2同样，在抛光处理后的保护膜上还形成有第2层的覆膜（专利文献3的段落0029至0035等）。

专利文献1：特开2005－305510号公报

专利文献2：特开2005－28544号公报

专利文献3：特开2008－31011号公报。

发明内容

但是，在上述以往的技术中，有以下所示的问题。在专利文献1中，在保护膜的表面粗糙度较粗的情况下，通过将表面抛光，金属模的耐烧粘性改善。但是，由于将保护膜的表面粗糙度以最大高度R_y管理，所以如图8（a）及图8（b）所示，仅将突出部的前端101通过抛光除去。由此，在抛光后留有凹部102，因此有凹部作为槽口作用而容易发生冲击破坏或疲劳破坏的问题。此外，在抛光后，也在突出部的侧部留有倾斜较陡峭的斜面103，因此有研磨渣容易凝聚在突出部间的问题。另外，在将保护膜的表面粗糙度以由JIS B0601规定的十点平均粗糙度R_z及算术平均粗糙度R_a管理的情况下也是同样的。

另外，在JIS B0601的表面粗糙度的规定中，如图9所示，为了在表面的凹凸部间的斜面103的倾斜较陡峭的情况（图9（a））和较平缓的情况（图9（b））中计算出相同的平均粗糙度，对两者实施抛光以成为相同的高度。由此，如图9所示，有在对耐磨损性带来较大影响的凹凸部的斜面的倾斜中发生差异、在金属模的耐烧粘性中发生不匀的问题。

在专利文献2中，在将微滴除去后，通过在抛光处理后的保护膜上再形成覆膜，防止了保护膜的耐磨损性的下降。但是，在专利文献2中，没有公开任何管理第2层的覆膜的厚度及表面粗糙度的技术。由此，向被成形体直接接触的保护膜表面的表面状态是不清楚的。

在专利文献3中，也与专利文献1同样，由于将保护膜的表面粗糙度以最大高度R_y管理，所以金属模容易冲击破坏或疲劳破坏，有研磨渣容易凝聚的问题。另外，在专利文献3中，虽然记载了通过第2层的覆膜确保希望的表面粗糙度，但对于向被成形体直接接触的第2层的覆膜不进行研磨。即，在专利文献3中，为了在第2层的覆膜中得到规定的表面粗糙度（最大高度R_y），需要通过与实际形成保护膜的金属模另外设置的试验片研究能得到规定的表面粗糙度的覆膜厚度，此外，在第2层的覆膜的表面粗糙度中还有可能发生离差，有生产率较低的问题。

本发明是鉴于这样的问题而做出的，目的是提供一种在具有通过PVD法形成的保护膜的压力成形用金属模中、具有较高的耐烧粘性的压力成形用金属模及压力成形金属模用保护膜的制造方法。

有关本发明的压力成形用金属模，至少在向被成形体接触的成形面上形成有用来防止压力成形时的烧粘的保护膜，其特征在于，上述保护膜通过PVD法形成，当将从其表面抽取的任意的选择区间划分为多个独立区间，设其划分数为N，设从上述选择区间的端部起第n个划分点处于从第n-1个划分点在上述选择区间延伸的方向上移动dX_n、在高度方向上移动dZ_n后的位置，设上述第n个划分点的表面的倾斜为（dZ_n/dX_n）时，根据下述数式1计算的均方根RΔq是0.032以下。本发明的压力成形用金属模将保护膜的表面粗糙度通过根据各划分点的表面的倾斜计算出的均方根RΔq管理。即，依据JIS B0601（1994年，以下相同）及JIS B0031（1994年，以下相同）的规定，根据各划分点的表面的倾斜计算均方根RΔq，使该值RΔq为0.032以下，由此耐烧粘性提高。

［数式1］

。

在有关本发明的压力成形用金属模中，例如上述保护膜通过以含有50原子%以上Al的金属材为阴极的PVD法形成。

上述保护膜是在向例如上述被成形体接触的一侧形成有由TiAlN类的材料构成的第1薄膜的结构。在此情况下，优选的是，例如上述保护膜形成有形成在上述成形面上的由CrN类的材料构成的第2薄膜，在该第2薄膜上形成有上述第1薄膜。

有关本发明的压力成形金属模用保护膜的制造方法，在压力成形用金属模的至少向被成形体接触的成形面上，形成用来防止压力成形时的烧粘的保护膜，其特征在于，具有在反应气体环境中、以成为上述保护膜的金属材料为阴极而在上述成形面上通过PVD法形成保护膜的工序、和将该保护膜的表面研磨的工序；在上述将保护膜的表面研磨的工序中，进行研磨，以便当将从上述保护膜的表面抽取的任意的选择区间划分为多个独立区间，设其划分数为N，设从上述选择区间的端部起第n个划分点处于从第n-1个划分点在上述选择区间延伸的方向上移动dXn、在高度方向上移动dZn后的位置，设上述第n个划分点的表面的倾斜为（dZn/dXn）时，根据下述数式计算的均方根RΔq是0.032以下。

［数式2］

。

本发明的压力成形用金属模将通过PVD法形成在金属模的表面上的保护膜在任意的选择区间中用参数RΔq规定其表面粗糙度。该参数RΔq是将任意的选择区间划分为多个独立区间、通过各划分点的表面的倾斜计算的，所以与基于最大高度等的表面粗糙度相比，能够精度良好地管理保护膜的表面状态。并且，如果使该参数RΔq为0.032以下，则能够在压力用金属模中得到较高的耐烧粘性。

此外，在本发明中，将保护膜的表面状态通过划分为多个的各分割区间的倾斜管理，研磨后的保护膜的倾斜较小。由此，能够防止以抛光后的凹部为槽口的金属模的冲击破坏及疲劳破坏，还能够防止研磨渣的凝聚。由此，根据本发明，能够使压力用金属模的寿命飞跃性地提高。

由此，根据通过本发明的制造方法制造的压力成形金属模用保护膜，能够提高压力成形用金属模的耐烧粘性、使寿命提高。

附图说明

图1是表示有关本发明的压力成形用金属模的保护膜的表面的SEM照片（500倍）。

图2是表示抛光后的表面粗糙度较大的保护膜的表面的SEM照片（500倍）。

图3是表示以往的抛光后的保护膜的表面的SEM照片（500倍）。

图4（a）至图4（c）是将本发明的压力成形用金属模的保护膜的表面粗糙度的调节方法与以往的表面粗糙度的调整方法对比表示的图。

图5是表示压力成形用金属模的可注射数对应于参数RΔq的变化的曲线图。

图6是表示板材的压力成形的示意图。

图7（a）至图7（d）是表示本发明的实施例的各试验片的表面粗糙度的测量结果的图。

图8（a）、图8（b）是作为一例而表示将表面粗糙度以最大高度规定的情况下的抛光前后的保护膜的表面的图。

图9（a）、图9（b）是表示将表面粗糙度通过以往的基准规定的情况下的表面状态的示意图。

具体实施方式

以下，对有关本发明的实施方式的压力成形用金属模进行说明。本发明的压力成形用金属模例如是图6所示那样的压力成形机10的冲模11及冲头12等，如以下这样使用。即，在冲头12上载置被成形体例如板材2后，通过用例如弹性部件经由衬垫13等外加弹性力，将板材2固定到冲头12上。在此状态下从板材2的上方使冲模11下降，通过将板材2夹入到冲模11与冲头12之间，将板材2压力成形为规定的形状。

在该图6所示的例子中，在冲模11及冲头12中，由于对板材2反复进行剪切加工及弯曲加工，所以在向板材2接触的部分发生摩擦，产生摩擦热，由此，在冲模11及冲头12的表面上发生烧粘，不再能够使用。

为了防止该烧粘，本发明的压力成形用金属模至少在向被成形体接触的成形面上形成有烧粘防止用的保护膜。在本发明中，保护膜例如通过离子镀层等PVD法形成。

该保护膜例如是通过以含有50原子%以上Al的金属材为阴极（靶子）的PVD法形成的。即，作为靶子的金属材含有例如52至55原子%的Al。金属材在Al以外还含有例如Ti：20至22原子%、Cr：20至22原子%、以及Si：5原子%左右。

并且，本发明的保护膜例如是通过以N为工艺气体、将上述金属材蒸镀到金属模的表面上、以例如1至5μm的厚度形成由TiAlN类的材料构成的薄膜（第1薄膜）的。该TiAlN类的保护膜以往以来被作为保护膜使用，通过用PVD法形成，在其表面上，形成当蒸发源的阴极金属的一部分蒸发时不能离子化的金属飞散而附着的微滴。在保护膜上附着着微滴而进行压力成形成为压力成形用金属模的烧粘的原因，所以在本发明中，将微滴通过研磨除去。此时，在本发明中，代替以往使用的表面粗糙度的基准而使用由JIS B0601及JIS B0031规定的均方根RΔq，管理该参数RΔq以使其成为0.032以下。即，当抽取保护膜的表面的任意的区间，将其划分为多个独立区间，设划分数为N，设从选择区间的端部起第n个划分点处于从第n-1个划分点在选择区间延伸的方向上移动dX_n、在高度方向上移动dZ_n后的位置，设上述第n个划分点的表面的倾斜为（dZ_n/dX_n）时，参数RΔq作为各划分点的倾斜的平方均值的平方而通过下述数式3计算。例如将1至4mm的区间划分1668至6667份，计算参数RΔq。

［数式3］

。

图1是表示有关本发明的压力成形用金属模的保护膜的表面的SEM照片，图2是表示抛光后的表面粗糙度较大的保护膜的表面的SEM照片，图3是表示以往的抛光后的保护膜的表面的SEM照片。另外，这些图1至图3中的放大倍率分别是500倍。以往，在将微滴抛光时，由于将抛光后的保护膜的表面粗糙度以由JIS B0601规定的最大高度R_y、十点平均粗糙度R_z或算术平均粗糙度R_a管理，所以如图4（b）所示，仅将表面的凹凸部的前端通过抛光除去，在保护膜的表面上，如图3所示，在凸部的前端及凹部上留有锐利的角部。如果这样，则保护膜容易冲击破坏或疲劳破坏，有研磨渣凝聚而金属模的寿命变短的问题，或者有在保护膜表面的凹凸部间的斜面的倾斜较陡峭的情况和较平缓的情况中在金属模的耐烧粘性上发生离差的问题。但是，在本发明中，如上述那样通过参数RΔq、用各划分点的倾斜管理表面的粗糙度，通过进行研磨以使参数RΔq为0.032以下，如图4（c）所示，将表面的凹凸研磨为均匀地平滑，如图1所示，在保护膜的表面上没有残留锐利的部分。由此，在本发明中，不发生上述那样的问题，能够较大地降低被压力成形的例如金属板与保护膜之间的摩擦，防止金属模的烧粘，从而能够使压力成形用金属模的寿命飞跃性地提高。另外，在将保护膜的表面粗糙度通过参数RΔq管理的情况下，也在RΔq超过0.032的情况下，如图2所示，在保护膜的表面上留有凹部，不能充分地得到本发明的效果。

这里，对于本发明的参数RΔq的数值限定理由参照图5进行说明。图5是表示压力成形用金属模的可注射数对应于参数RΔq的变化的曲线图。另外，曲线图中的各标绘点表示后述的实施例的试验结果，白圈的标绘点表示通过电弧离子镀层法形成TiAlN类的保护膜的情况，黑圈的标绘点表示通过电弧离子镀层法形成TiC类的保护膜的情况，三角形的标绘点表示通过熔融盐浸渍法形成VC类的保护膜的情况，四方形的标绘点表示通过电弧离子镀层法形成TiN类的保护膜的情况。并且，图5的实线表示基于TiAlN类的保护膜的耐久试验结果计算出的压力成形用金属模的可注射数对应于RΔq的关系。如图5所示，在参数RΔq超过0.032的区域中，压力成形用金属模的可注射数不到300次，金属模的寿命较短。但是，如果参数RΔq成为0.032以下，则可注射数飞跃性地增加，可注射数成为1000次以上，在参数RΔq为0.030时，可注射数为6000次。这样，通过在保护膜的表面粗糙度的管理中使用参数RΔq，能够使金属模的耐久寿命飞跃性地提高。如图5所示，参数RΔq只要是0.032以下就可以，优选的是0.030以下。但是，并不限定于这些数值，参数RΔq越小越好。另外，如图5所示，在通过熔融盐浸渍法形成VC类的保护膜的情况下，即使参数RΔq小到0.02左右，压力成形用金属模的可注射数也是2000次左右，与电弧离子镀层法等PVD法相比寿命提高的效果较小。由此，在本发明中，保护膜优选的是通过电弧离子镀层法等PVD法形成。

另外，也可以以第1薄膜与作为基材的金属模的紧贴性的提高及保护膜整体的耐压性的提高为目的而在金属模的表面上以例如2至5μm的厚度形成例如由CrN类的材料构成的作为基底的保护膜（第2薄膜）。

接着，对本发明的压力成形金属模用保护膜的制造方法进行说明。首先，向被供给了工艺气体例如氮气的腔室内导入保护膜形成对象的金属模。然后，在连接于例如偏压电源上的例如旋转工作台上载置金属模。在真空腔室的侧壁上，设有连接在电弧电源上的例如平板状的靶子。靶子例如是含有52至55原子%的Al、还含有Ti：20至22原子%、Cr：20至22原子%及Si：5原子%左右的金属板，如果从两者的电源供给电力，则在金属模与靶子之间发生电弧放电，在靶子的表面上形成电弧斑点。通过集中在该电弧斑点上的电能，金属材中的Al、Ti及Cr等的成分瞬间蒸发、离子化，向真空腔室内飞散。然后，各离子化后的金属粒与工艺气体例如N反应，以薄膜状附着在金属模的表面上，形成保护膜。在金属模的表面上以规定的厚度形成保护膜后，从真空腔室将带有保护膜的金属模取出。

接着，将形成在金属模的表面上的保护膜研磨。在以往的抛光中，实施通过例如旋转式工具进行的手工抛光，或使用表面粗糙度的号数较小的例如600号以下的海绵状研磨材实施抛光。即，以往担心将保护膜的表面过度研磨而使用软质的研磨材。但是，在本发明中，在将例如毛毡固形化的比较硬质的研磨材上，涂敷金刚石膏并实施抛光，以使表面粗糙度例如成为3000号左右。由此，消除了以往的研磨方法带来的微滴的研磨不足，能够充分地研磨保护膜的表面。

在保护膜的研磨时，在其表面粗糙度的管理中使用参数RΔq。即，当抽取保护膜的表面的任意的区间，将其划分为多个独立区间，设划分数为N，设从选择区间的端部起第n个划分点处于从第n-1个划分点在选择区间延伸的方向上移动dX_n、在高度方向上移动dZ_n后的位置，设上述第n个划分点的表面的倾斜为（dZ_n/dX_n）时，RΔq作为各划分点的倾斜的平方均值的平方而通过下述数式4计算。例如将1至4mm的区间划分1668至6667份，计算参数RΔq。

［数式4］

。

在本发明中，通过进行研磨以使表面粗糙度的参数RΔq为0.032以下，将表面的凹凸研磨以变得均匀地平滑，如图1所示，在保护膜的表面上没有残留锐利的部分。由此，不发生保护膜容易冲击破坏或疲劳破坏、或者研磨渣凝聚而金属模的寿命变短、或者在金属模的耐烧粘性中发生离差的问题。此外，能够将被压力成形的例如金属板与保护膜之间的摩擦较大地降低，防止金属模的烧粘，由此能够使压力成形用金属模的寿命飞跃性地提高。

另外，在金属模的表面上形成例如由CrN类的材料构成的作为基底的保护膜（第2薄膜）的情况下，只要在上述第1薄膜的形成之前，作为靶子而使用含有金属Cr和50原子%以下的4族、5族或6A族金属元素的靶子，通过电弧离子镀层形成就可以。

实施例

以下，对于本发明的结构的效果，将其实施例与比较例比较而进行说明。首先，在压力成形用的金属模的表面上形成保护膜。本实施例的金属模是将相当于SKD11的钢调质以使硬度成为60HRC的冲模及冲头。保护膜的形成通过熔融盐浸渍（TD）法或电弧离子镀层法。在熔融盐浸渍法中，将金属模浸渍到VC类的盐浴中而在表面上形成VC类的保护膜后，实施淬火、回火处理，然后，实施抛光处理，由此以8μm的厚度形成保护膜。此外，在电弧离子镀层法中，作为靶子（阴极）材而使用Ti：50原子%及Al：50原子%（其中，在各成分中还含有不可避免的杂质），作为向腔室中导入的工艺气体而使用氮气或氮与甲烷等烃的混合气体，在各工艺气体环境中，通过电弧离子镀层法，在金属模的表面上以各种厚度形成TiC类、TiN类或TiAlN类的保护膜。

然后，将各保护膜研磨。在研磨时，将各保护膜的表面通过设在表面粗糙度测量器（东京精密公司制，产品名：HANDYSURF E－35B，高度方向的分辨率0.01μm）中的触针式变位型拾取器（前端形状：圆锥形，前端直径：5μm）跟踪，将跟踪结果用解析软件（东京精密公司制，产品名：TiMS Light）解析，依据JIS B0601及JIS B0031计算参数RΔq由此进行管理。此时，测量结果的截止（cutoff）值λc为0.8mm，测量长ln为4.0mm。同时，在各实施例及比较例中，计算出了由JIS B0601规定的算术平均粗糙度Ra及最大高度Ry。将各实施例及比较例的形成了保护膜的冲模11及冲头12如图6所示那样设置在压力成形机10中，在冲头12上载置金属板2后，通过用例如弹性部件经由衬垫13等外加弹性力，将板材2固定在冲头12上。在此状态下，使冲模11从板材2的上方下降，将板材2夹入到冲模11与冲头12之间，由此将板材2压力成形。作为金属板2而使用板厚为3.2mm的热轧软钢板（SPH590），无润滑油（仅有工件材的防锈材）而压力成形。另外，使加工速度为40spm（shot per minute），使减薄率（板厚减薄量/原来的板厚）为7%。将各实施例及比较例的可注射数的测量结果表示在表1中。此外，关于实施例No.3、比较例No.4、No.7及No.8，通过上述表面粗糙度测量器跟踪，将跟踪结果通过上述解析软件解析。将解析后的保护膜的表面粗糙度曲线分别表示在图7（a）至图7（d）中。

［表1］

如表1所示，满足本发明的结构的实施例No.1至3相比通过熔融盐浸渍法形成了保护膜的比较例No.4、以及参数RΔq超过了0.032的比较例No.5至8，可注射数飞跃性地提高，在3000次注射中也没有发生烧粘。

如表1中记载那样，比较相同的TiAlN类被膜的实施例No.1、2、3及比较例No.7、8可知，在可注射数与RΔq间可确认明确的相关性。此外，在算术平均粗糙度Ra具有大致同样的值的实施例No.2及比较例No.8、和最大高度Ry大致相等的实施例No.1及比较例No.8中，可注射数分别较大地不同，所以可知金属模的寿命与RΔq具有较强的相关性。此外，如果比较实施例No.3和比较例No.4，则尽管比较例No.4的RΔq较小，但注射寿命是实施例No.3更大，这表示通过PVD法形成的TiAlN被膜为更长寿命。此外如图7（a）（比较例No.7）及图7（b）（比较例No.8）所示，在RΔq超过0.032的情况下，保护膜的表面的凹凸的两者较大，随着RΔq的减小，凹凸变小。并且，如果参数RΔq成为0.032以下，则如图7（c）（实施例No.3）所示，保护膜的表面的凹凸变得极小。由此，根据本发明，通过一边用参数RΔq管理表面粗糙度一边实施研磨，能够使压力成形用金属模的寿命可靠地提高。另外，图7（d）（比较例No.4）由于通过熔融盐浸渍法形成保护膜，所以没有微滴的附着，通过本发明的参数RΔq管理表面粗糙度的效果变小。

产业上的可利用性

本发明能够使具有通过PVD法形成的保护膜的压力成形用金属模的耐烧粘性提高，有利于压力成形用金属模的耐磨损性的提高。

附图标记说明

10：压力成形机，11：冲模，12：冲头，13：衬垫，2：板材（金属板）。

Claims (5)

1.一种压力成形用金属模，至少在向被成形体接触的成形面上形成有用来防止压力成形时的烧粘的保护膜，其特征在于，

上述保护膜通过PVD法形成，当将从其表面抽取的任意的选择区间划分为多个独立区间，设其划分数为N，设从上述选择区间的端部起第n个划分点处于从第n-1个划分点在上述选择区间延伸的方向上移动dX_n、在高度方向上移动dZ_n后的位置，设上述第n个划分点的表面的倾斜为（dZ_n/dX_n）时，根据下述数式计算的均方根RΔq是0.032以下。

2.如权利要求1所述的压力成形用金属模，其特征在于，

上述保护膜通过以含有50原子%以上Al的金属材为阴极的PVD法形成。

3.如权利要求2所述的压力成形用金属模，其特征在于，

上述保护膜是在向上述被成形体接触的一侧形成有由TiAlN类的材料构成的第1薄膜的结构。

4.如权利要求3所述的压力成形用金属模，其特征在于，

上述保护膜是形成有形成在上述成形面上的由CrN类的材料构成的第2薄膜、在该第2薄膜上形成有上述第1薄膜的结构。

5.一种压力成形金属模用保护膜的制造方法，在压力成形用金属模的至少向被成形体接触的成形面上，形成用来防止压力成形时的烧粘的保护膜，其特征在于，

具有在反应气体环境中、以成为上述保护膜的金属材料为阴极而在上述成形面上通过PVD法形成保护膜的工序、和将该保护膜的表面研磨的工序；

在上述将保护膜的表面研磨的工序中，进行研磨，以便当将从上述保护膜的表面抽取的任意的选择区间划分为多个独立区间，设其划分数为N，设从上述选择区间的端部起第n个划分点处于从第n-1个划分点在上述选择区间延伸的方向上移动dX_n、在高度方向上移动dZ_n后的位置，设上述第n个划分点的表面的倾斜为（dZ_n/dX_n）时，根据下述数式计算的均方根RΔq是0.032以下。

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