CN106660110B - 压铸用被覆模具的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供对于熔融金属的耐熔损性及粘砂耐性优异的压铸用被覆模具的制造方法。一种压铸用被覆模具的制造方法，其具有：通过电弧离子镀法在压铸用模具的基材的表面上被覆第1硬质覆膜的工序、对前述第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理的工序、以及通过电弧离子镀法在经前述平滑化处理的第1硬质覆膜上被覆第2硬质覆膜的工序。

Description

压铸用被覆模具的制造方法
技术领域
本发明涉及以钢或者铝、镁、锌、它们的合金为代表的各种铁·非铁金属的铸造中使用的，特别是铝、其合金的铸造中使用的，通过电弧离子镀法被覆硬质覆膜的压铸用被覆模具的制造方法。
背景技术
近年来，随着压铸制品的轻量化、高性能化、用途的多样化等，模具相对于该制品尺寸形状的精度、以及模具表面所负荷的热应力条件逐年变得严格，存在模具寿命不稳定化的倾向。压铸用模具的表面反复承受基于熔融金属的加热和基于脱模剂的喷雾的冷却，从而会产生由热应力导致的疲劳裂纹。另外，同时由于与熔融金属接触，从而会在模具表面发生熔损、粘砂。
因此，为了防止或抑制这样的问题，提出了被覆有氮化物、碳氮化物、氧氮化物、氧化物等硬质覆膜的压铸用被覆模具。被覆方法之中，电弧离子镀法由于对基材的热负荷小，因此模具的变形少、硬质覆膜的密合性也优异，因此是有效的。
例如，专利文献1中提出了通过电弧离子镀法以单层被覆Cr的氮化物。专利文献2中提出了通过离子镀法使金属或合金与碳化物、氮化物、氧化物、或者碳氮化物层叠。另外，引用文献3中公开了应用化学性质稳定的氧化物覆膜，具体而言，提出了通过电弧离子镀法在Cr的氧化物上设置AlCr的氧化物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-237624号公报
专利文献2：日本特开2008-188609号公报
专利文献3：日本特开2010-58135号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明人确认了，即使是覆膜的密合性优异的通过电弧离子镀法进行了被覆处理的压铸用被覆模具，也会发生局部熔损、粘砂。然后，对压铸用被覆模具的熔损、粘砂的发生原因进行了研究，结果确认了，由于以硬质覆膜中所含的熔滴(droplet)、颗粒(particle)等的凹凸作为起点的空隙(void)等间隙缺陷，发生了局部熔损、粘砂。
本发明的目的在于，鉴于上述问题，提供对于熔融金属的耐熔损性及粘砂耐性优异的压铸用被覆模具的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明为一种压铸用被覆模具的制造方法，其为通过电弧离子镀法在压铸用模具的基材的表面上被覆硬质覆膜的压铸用被覆模具的制造方法，所述制造方法具有：通过电弧离子镀法在基材的表面上被覆第1硬质覆膜的工序、对该第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理的工序、以及通过电弧离子镀法在该经平滑化处理的第1硬质覆膜上被覆第2硬质覆膜的工序。
此处平滑化处理优选为轰击处理。
在本发明的压铸用被覆模具的制造方法中，第1硬质覆膜或第2硬质覆膜优选为铬系氮化物。
另外，在本发明的压铸用被覆模具的制造方法中，第2硬质覆膜优选具有至少2层以上的多层结构。
发明的效果
根据本发明，能够提供对铝等熔融金属能够发挥优异的耐熔损性及粘砂耐性的压铸用被覆模具。
附图说明
图1为本发明例1～4的熔损试验后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。
图2为比较例1、2的熔损试验后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。
图3为本发明例10～12的熔损试验后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。
图4为本发明例13～15的熔损试验后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。
图5为本发明例16～18的熔损试验后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。
图6为比较例10～12的熔损试验后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。
图7为比较例13、14的熔损试验后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。
具体实施方式
本发明人发现，为了减少压铸用被覆模具的局部熔损、粘砂，在基于电弧离子镀法的硬质覆膜的被覆处理的途中设置平滑化处理是有效的，从而实现了本发明。
本发明人确认了硬质覆膜的内部所含有的熔滴、颗粒成为原因，从而会发生局部熔损、粘砂。而且确认了仅通过对最表面的硬质覆膜进行平滑化处理不能将以覆膜内部所含有的熔滴、颗粒作为起点的缺陷去除，无法抑制压铸用模具的熔损、粘砂。而且发现了，为了抑制压铸用模具的熔损、粘砂，在硬质覆膜的形成的途中设置平滑化处理是有效的。
在本发明中，通过电弧离子镀法被覆第1硬质覆膜并对其表面进行平滑化处理。通过对第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理，能够使由于位于覆膜表面的熔滴、颗粒等导致的表面的凹凸平整而平滑。而且，重要的是在对第1硬质覆膜的表面进行了平滑化处理后，通过电弧离子镀法被覆第2硬质覆膜。通过电弧离子镀法在经平滑化处理的第1硬质覆膜上被覆第2硬质覆膜，从而由于存在于第1硬质覆膜表面的平滑化处理痕导致的微细的凹凸也被填埋，能够使以硬质覆膜的整体中所含的熔滴、颗粒等作为起点的表面的凹凸减少，抑制局部熔损、粘砂。
在本发明中，上述“平滑化处理”是指如机械研磨、轰击处理等那样使硬质覆膜的表面的表面粗糙度的数值减小的处理。
对于上述表面粗糙度的参数，可以使用基于JIS-B-0601-2001的算术平均粗糙度Ra、及最大高度Rz。而且，通过上述平滑化处理，优选使第1硬质覆膜的表面的算术平均粗糙度Ra为0.05μm以下、使最大高度Rz为1.00μm以下，更优选使Rz为0.50μm以下。
轰击处理可以应用使用氩气等气体的轰击处理、使用金属离子的轰击处理。如果应用轰击处理，则能够在同一炉内连续进行处理，因此比后述的机械研磨优选。
但是，若轰击处理的时间过长，则第1硬质覆膜的表面的凹凸变多，有耐熔损性降低的倾向。为了发挥更优异的耐熔损性，轰击处理优选将处理时间设为40分钟以下。进一步优选设为30分钟以下。但是，若处理时间过短，则难以获得提高耐熔损性的效果。因此，轰击处理优选将处理时间设为5分钟以上。进一步优选设为10分钟以上。
气体轰击处理优选以施加到基材的负的偏置电压为-700V以上且-400V以下来进行实施。若施加到基材的负的偏置电压大于-400V(比-400V靠近正侧)，则第1硬质覆膜的平滑化不充分，因此有耐熔损性及粘砂耐性降低的倾向。另外，若施加到基材的负的偏置电压小于-700V(比-700V靠近负侧)，则容易在第1硬质覆膜的表面上形成许多凹凸，有耐熔损性及粘砂耐性降低的倾向。
另一方面，为了消除起因于熔滴的表面的凹凸从而形成平滑的表面状态，如下的机械研磨是有效的。
(1)用保持有金刚石研磨膏等研磨剂的研磨布对硬质覆膜的表面进行研磨的方法
(2)使用金刚石颗粒和含水的研磨剂，使之高速在被覆于基材的覆膜上滑行，从而通过产生的摩擦力进行研磨的、利用所谓AERO LAP(注册商标)等的研磨方法
(3)不使用空气，喷射具有弹性和粘接性的研磨剂从而进行研磨的、利用所谓スマップ(SMAP)(为龟井铁工所制的镜面喷丸机(Mirror surface shot machine))等的研磨方法
进而，通过在这些机械研磨后进行3μm以下的金刚石研磨膏研磨，能够实现更优选的平滑化。
为了对第1硬质覆膜的表面进行机械研磨，需要在被覆第1硬质覆膜后将试样从炉内取出。在通过机械研磨对第1硬质覆膜进行了平滑化处理后，将试样放回到炉内并被覆第2硬质覆膜即可。
机械研磨能够实现更平滑的表面状态，对提高耐熔损性及粘砂耐性是优选的。
对于本发明的第1硬质覆膜及第2硬质覆膜，可以应用氮化物、碳化物、碳氮化物、碳氧氮化物、氧氮化物、氧化物。
在本发明中，第1硬质覆膜及第2硬质覆膜可以为单层，但优选设为多层结构。通过使第2硬质覆膜为多层结构，能够对第2硬质覆膜附加优异的机械特性。例如，通过使密合性优异的铬系氮化物和在该铬系氮化物中加入有Si、B等第3族元素的铬系氮化物等层叠，能够对第2硬质覆膜附加高硬度。
第1硬质覆膜优选为氮化物或碳氮化物。若位于基材侧的第1硬质覆膜为氮化物或碳氮化物，则有与基材的密合性更优异的倾向，为优选的。进一步优选为氮化物。另外，第1硬质覆膜更优选为以金属(包括半金属)部分的原子比率(原子％)计含有50％以上的Cr的铬系的氮化物或碳氮化物，进一步优选含有70％以上的Cr。
为了提高压铸用被覆模具的耐熔损性及粘砂耐性，位于表面侧的第2硬质覆膜优选为氮化物、碳氮化物、氧氮化物、氧化物。进一步优选为氮化物或氧氮化物。特别优选为氮化物。另外，第2硬质覆膜更优选为以金属(包括半金属)部分的原子比率(原子％)计含有50％以上的Cr的铬系的氮化物或碳氮化物，进一步优选含有70％以上的Cr。
第2硬质覆膜优选含有Si、B中的至少1种以上。通过含有Si、B中的至少1种，覆膜组织变微细、耐磨耗性及耐熔损性进一步提高。为了充分发挥这些效果，第2硬质覆膜更优选以金属(包括半金属)部分的原子比率(原子％)计含有3％以上的Si、B中的1种以上，进一步优选为5％以上。但是，若Si、B的含量变得过多，则覆膜的韧性降低。因此，第2硬质覆膜优选以金属(包括半金属)部分的原子比率(原子％)计含有15％以下的Si、B中的1种以上，更优选含有10％以下的Si、B中的1种以上。
在本发明中，第2硬质覆膜的表面也优选进行平滑化处理。而且，在这种情况下，更优选对第2硬质覆膜的表面进行研磨，从而使算术平均粗糙度Ra(根据JIS-B-0601-2001)为0.05μm以下、使最大高度Rz(根据JIS-B-0601-2001)为1.00μm以下，进一步优选使Rz为0.60μm以下。
对本发明的基材没有特别限定，优选使用以JIS-G-4404(2006)的SKD61、其改良材料为代表的热作工具钢。优选将以质量％计以C：0.35～0.45％、Cr：4.0～6.0％的范围含有决定工具钢的基本特性的C和Cr的热作工具钢作为基材使用。
基材可以预先应用氮化处理或渗碳处理等利用了扩散的表面硬化处理。通过使用进行了氮化处理的基材，有耐熔损性、粘砂耐性进一步提高的倾向，为优选的。
为了进一步提高硬质覆膜的密合性，优选使用具有算术平均粗糙度Ra(根据JIS-B-0601-2001)为0.05μm以下、最大高度Rz(根据JIS-B-0601-2001)为1.00μm以下的表面粗糙度的基材。
为了将第1硬质覆膜或第2硬质覆膜的表面粗糙度调整为平滑，其被覆前的基材的表面粗糙度也优选预先研磨为平滑。具体而言，将被覆硬质覆膜前的基材的表面粗糙度设为A、将第1硬质覆膜的平滑化处理前的表面粗糙度设为B、将第1硬质覆膜的平滑化处理后的表面粗糙度设为C时，其各个算术平均粗糙度Ra和最大高度Rz优选满足A<C<B的关系。
另外，在本发明中，优选在对第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理的基础上还对第2硬质覆膜进行平滑化处理。在这种情况下，将第2硬质覆膜的平滑化处理后的表面粗糙度设为D，上述Ra及Rz的关系更优选满足A<C<D<B的关系。
通过对基材表面进行平滑化，能够抑制起因于基材表面的凹凸的覆膜缺陷。位于基材的正上方的覆膜缺陷直接成为显著腐蚀基材自身的原因，更优选基材附近侧的覆膜的覆膜缺陷少。因此，优选第1硬质覆膜的表面粗糙度比研磨后的第2硬质覆膜的表面粗糙度平滑，进一步优选被覆前的基材的表面粗糙度最平滑。
进而，关于第1硬质覆膜，对其被覆时的表面存在的熔滴等进行研磨或蚀刻去除时，优选进行平滑化处理，以使得去除的程度即平滑化处理后的表面粗糙度C相对于平滑化处理前的表面粗糙度B，就Ra而言，C/B小于1.0，就Rz而言，C/B小于0.5。通过满足这些式子，能够进一步减少硬质覆膜的缺陷。
若硬质覆膜的总膜厚变得过薄，则有时耐熔损性及粘砂耐性不充分。因此，硬质覆膜的总膜厚优选设为3μm以上。进而硬质覆膜的总膜厚更优选设为5μm以上、进一步优选设为10μm以上。另一方面，若硬质覆膜的总膜厚变得过厚，则覆膜剥离容易发生。因此，硬质覆膜的总膜厚优选设为40μm以下、更优选设为30μm以下。
在本发明中，可以在第1硬质覆膜和基材之间设置其它覆膜。另外，也可以在第2硬质覆膜上设置其它覆膜。在第2硬质覆膜上设置其它覆膜的情况下，可以对第2硬质覆膜的表面进行平滑化处理，设置第3及以后的硬质覆膜。
[实施例1]
制作用于评价压铸用模具所要求的耐熔损性的试样。基材使用与将硬度设为46HRC的、作为热作工具钢通常使用的JIS-G-4404(2006)的SKD61相当的钢材。对于评价用的基材的尺寸，采用直径10mm、长度120mm的圆柱状，对表面进行研磨，从而使算术平均粗糙度Ra为0.01μm、使最大高度Rz为0.07μm。全部的试样中使用预先进行了气体氮化处理的基材。
然后，使用通常的电弧离子镀装置来被覆硬质覆膜。对经表面研磨的基材进行脱脂清洗，固定于基材支架上。然后，将基材温度加热至约500℃，在1×10-3Pa的真空中进行加热脱气体。接着，导入Ar气体，对基材施加-500V的偏置电压，进行20分钟的Ar轰击处理。接着，对基材施加-800V的偏置电压，进行约5分钟的Ti轰击处理。对于基材的轰击处理，任何试样均同样地实施。
就覆膜而言，对于第1硬质覆膜选择CrN、对于第2硬质覆膜选择CrSiBN，被覆于基材上。将实施例2的第1硬质覆膜及第2硬质覆膜的平滑化处理内容示于表1、2。关于详细的试样制作条件，在下述中具体进行说明。
<本发明例试样No.1>
向炉内导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在基材温度500℃、反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆作为第1硬质覆膜的约5.0μm的CrN。接着，为了第1硬质覆膜的平滑化处理，将基材从腔室中取出，使用Yamashita works Co.,Ltd.制AERO LAP装置(AERO LAPYT-300)进行研磨，对第1硬质覆膜进行平滑化处理。然后，测定第1硬质覆膜的表面粗糙度。然后，在进行了脱脂清洗后，再次放回到腔室内，被覆第2硬质覆膜。首先，为了去除第1硬质覆膜的表面存在的氧化膜等，进行Ar轰击处理及Ti轰击处理，对表面进行清洁。然后，导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在基材温度500℃、反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆约4.0μm的由CrSiBN形成的第2硬质覆膜。靶材的组成使用Cr92Si3B5的组成的物质。
然后，使用AERO LAP装置对进行了被覆后的第2硬质覆膜进行研磨，然后使用3μm金刚石研磨膏进行基于研磨的平滑化处理。
<本发明例试样No.2>
直到第1硬质覆膜的被覆为止，与本发明例1同样。为了第1硬质覆膜的平滑化处理，将基材从腔室中取出，使用Yamashita works Co.,Ltd.制AERO LAP装置(AERO LAP YT-300)进行了研磨后，用1μm的金刚石研磨膏进行抛光研磨。
第1覆膜的平滑化处理后的工序与本发明例1同样。
<本发明例试样No.3>
直到第1硬质覆膜的被覆为止，与本发明例1同样。
被覆了第1硬质覆膜后，为了通过轰击处理对第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理，将施加到基材的负的偏置电压设为-500V，实施30分钟的使用了Ar气体的轰击处理。然后，将进行了该平滑化处理后的基材从腔室中取出，测定第1硬质覆膜的表面粗糙度。
测定第1硬质覆膜的表面粗糙度后，将该基材放回到腔室内，进行与本发明例1同样的表面清洁。然后，导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在基材温度500℃、反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆约4.0μm的由CrSiBN形成的(靶材的组成与本发明例1相同)第2硬质覆膜。第2硬质覆膜的平滑化处理方法与本发明例1同样。
<本发明例试样No.4>
直到第1硬质覆膜的被覆为止，与本发明例1同样。为了第1硬质覆膜的平滑化处理，将基材从腔室中取出，作为平滑化处理，使用涂布有研磨剂的尼龙无纺布(BELL STARABRASIVE MFG.CO.,LTD.制研磨垫#400)。第1覆膜的平滑化处理后的工序与本发明例1同样。
<比较例试样No.1>
直到第1硬质覆膜的被覆为止，与本发明例1同样。为了第1硬质覆膜的平滑化处理，将基材从腔室中取出，作为平滑化处理的比较例，替代本发明的平滑化处理，使用喷丸处理(喷射材料：钢砂200～300μm)。进行喷丸时间为约10秒钟的喷丸。第1覆膜的喷丸处理后的工序与本发明例1同样。
<比较例试样No.2>
直到第1硬质覆膜的被覆为止，与本发明例1同样。
第1硬质覆膜的被覆后不进行任何研磨处理等，而通过与本发明例10同样的工序被覆第2硬质覆膜，制成试样。第2硬质覆膜的平滑化处理方法与本发明例1同样。
<表面粗糙度测定>
对于基材及硬质覆膜的表面粗糙度，使用TOKYO SEIMITSU CO.,LTD.制的接触式表面粗糙度测定器SURFCOM480A，根据JIS-B-0601-2001来测定算术平均粗糙度Ra和最大高度粗糙度Rz。测定条件采用如下：评价长度：4.0mm、测定速度：0.3mm/s、截止值：0.8mm。将被覆硬质覆膜前的基材的表面粗糙度A、第1硬质覆膜的平滑化处理前的表面粗糙度B、第1硬质覆膜的平滑化处理后的表面粗糙度C、及第2硬质覆膜的平滑化处理后的表面粗糙度D的测定结果分别示于表1。
<耐熔损性评价>
使本发明例及比较例在铝的720℃的熔液中浸渍30小时，通过光学显微镜确认熔损的有无。另外，测定试验前后的质量来确认熔损率(％)。表2中总结并示出试样制作条件及试验结果。
[表1]
[表2]
1LAP：AERO LAP处理
D：金刚石研磨处理。用1μm金刚石研磨膏进行研磨
Ar轰击：处理时间30分钟
喷丸：利用200～300μm的钢砂
喷丸处理(处理时间10秒)
2投入到熔融铝(ADC12)中30小时时的熔损试验结果。
耐熔损性的评价基准为：
◎：熔损率为0.01％以下
○：熔损率超过0.01％且为0.03％以下
△：熔损率超过0.03％且为0.10％以下
×：熔损率超过0.10％
如表2所示，确认了对第1硬质覆膜的表面进行了平滑化处理的本发明例与未进行本发明的平滑化处理的比较例相比，熔损率(％)低、耐熔损性优异。而且，特别是第1覆膜的研磨后的最大高度Rz为0.5μm以下并且第2覆膜的研磨后的最大高度Rz为0.6μm以下的本发明例2、4显示出了优异的耐熔损性。
图1中示出本发明例1～4的耐熔损性评价后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。对于显示出了优异的耐熔损性的本发明例1～4，在前端部及侧面部没有确认到熔损。
图2中示出比较例1、2的耐熔损性评价后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。对于比较例，前端部及侧面部均确认到了较大的熔损。
确认了通过借助对第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理的工序、进而通过对第2硬质覆膜的表面也进行平滑化处理，耐熔损性提高。
由表1及2可知，应用本发明的制造方法而得到的硬质覆膜，该覆膜最表面的表面粗糙度也是平滑的，耐熔损性优异。而且，该熔融铝的耐熔损性评价试验后的覆膜表面如图1基本没有确认到侵蚀的点蚀。
与此相对，进行了喷丸处理的比较例1、2的硬质覆膜的耐熔损性呈明显差的结果。对于比较例1的硬质覆膜，通过表面被粗糙化，硬质覆膜的表面粗糙度值变大，对于比较例2的硬质覆膜，未对第1硬质覆膜实施本发明的平滑化处理自身，因此微粒未被去除，不能充分减小表面粗糙度。
[实施例2]
实施例2中使用的基材的种类、基材的研磨、及基材的轰击处理条件采用与实施例1同样的情况。预先对一部分基材实施氮化处理。将实施例2的第1硬质覆膜及第2硬质覆膜的种类及平滑化处理内容示于表3。关于详细的试样制作条件，在下述中具体进行说明。
<本发明例试样No.10>
向炉内导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在基材温度500℃、反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆作为第1硬质覆膜的约5.0μm的CrN。
然后，为了通过研磨对第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理，将基材从腔室中取出，使用Yamashita works Co.,Ltd.制AERO LAP装置(AEROLAPYT-300)进行研磨。进而，然后用1μm金刚石研磨膏进行抛光研磨，接着，使用龟井铁工所制镜面喷丸机SMAP-II型，使算术平均粗糙度Ra为0.01μm、并且最大高度Rz为0.05μm。
然后，在进行了脱脂清洗后，再次放回到腔室内，被覆第2硬质覆膜。首先，为了将第1硬质覆膜的表面存在的氧化膜去除，进行Ar轰击处理及Ti轰击处理，对表面进行清洁。然后，导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在基材温度500℃、反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆约5.0μm的由CrSiBN形成的第2硬质覆膜。对于靶材，使用Cr92Si3B5的组成的物质(数字为原子比率，以下同样)。然后，使用AERO LAP装置对进行了被覆后的第2硬质覆膜进行研磨，然后使用3μm金刚石研磨膏进行基于研磨的平滑化处理。
<本发明例试样No.11>
使用进行氮化处理而形成有约100μm的氮化层的基材。除此以外，与本发明例10同样。
<本发明例试样No.12>
使用进行氮化处理而形成有约100μm的氮化层的基材。然后，直到第1硬质覆膜的被覆为止，与本发明例10同样。
被覆了第1硬质覆膜后，为了通过轰击处理对第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理，将施加到基材的负的偏置电压设为-500V，实施30分钟的使用了Ar气体的轰击处理。
然后，导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在基材温度500℃、反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆约5.0μm的由CrSiBN形成的第2硬质覆膜(靶材的组成与本发明例10相同)。最后，进行本发明例10中示出的上述平滑化处理。
<本发明例试样No.13>
使用进行氮化处理而形成有约100μm的氮化层的基材。直到第1硬质覆膜的平滑化处理为止，与本发明例12同样。
对第1硬质覆膜进行平滑化处理后，导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在基材温度500℃、反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆约3.0μm的CrN，接着，被覆约4.0μm的CrSiBN(靶材的组成与本发明例10相同)、被覆第2硬质覆膜。最后，进行本发明例10中示出的上述平滑化处理。
<本发明例试样No.14>
使用进行氮化处理而形成有约50μm的氮化层的基材。除此以外，与本发明例13相同。
<本发明例试样No.15>
直到第1硬质覆膜的被覆为止，与本发明例10同样。
被覆了第1硬质覆膜后，为了通过轰击处理对第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理，将施加到基材的负的偏置电压设为-500V，实施45分钟的使用了Ar气体的轰击处理。
对第1硬质覆膜进行平滑化处理后，导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在基材温度500℃、反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆约3.0μm的CrN，接着，被覆约4.0μm的CrSiBN(靶材的组成与本发明例10相同)、被覆第2硬质覆膜。最后，进行本发明例10中示出的上述平滑化处理。
<本发明例试样No.16>
直到第1硬质覆膜的被覆为止，与本发明例10同样。
被覆了第1硬质覆膜后，为了通过轰击处理对第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理，将施加到基材的负的偏置电压设为-500V，实施60分钟的使用了Ar气体的轰击处理。
对第1硬质覆膜进行平滑化处理后，导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在基材温度500℃、反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆约7.0μm的由CrSiBN形成的第2硬质覆膜(靶材的组成与本发明例10相同)。最后，进行本发明例10中示出的上述平滑化处理。
<本发明例试样No.17>
直到第1硬质覆膜的被覆为止，与本发明例1同样。
被覆了第1硬质覆膜后，为了通过轰击处理对第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理，将施加到基材的负的偏置电压设为-500V，实施60分钟使用了Ar气体的轰击处理。
对第1硬质覆膜进行平滑化处理后，导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在基材温度500℃、反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆约3.0μm的CrN，接着，被覆约4.0μm的CrSiBN(靶材的组成与本发明例10相同)、被覆第2硬质覆膜。最后，进行本发明例10中示出的上述平滑化处理。
<本发明例试样No.18>
直到第1硬质覆膜的被覆为止，与本发明例1同样。
被覆了第1硬质覆膜后，为了通过轰击处理对第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理，将施加到基材的负的偏置电压设为-700V，实施30分钟的使用了Ar气体的轰击处理。
对第1硬质覆膜进行平滑化处理后，导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在基材温度500℃、反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆约3.0μm的CrN，接着，被覆约4.0μm的CrSiBN(靶材的组成与本发明例1相同)、被覆第2硬质覆膜。最后，进行本发明例10中示出的上述平滑化处理。
<比较例试样No.10>
向炉内导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆约5.0μm的CrN，接着，被覆约5.0μm的CrSiBN。对于靶材，使用Cr92Si3B5的组成的物质(数字为原子比率，以下同样)。最后，进行本发明例10中示出的上述平滑化处理。
<比较例试样No.11>
向炉内导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆约13.0μm的TiAlN。使用的靶材的组成采用Ti50Al50。最后，进行本发明例10中示出的上述平滑化处理。
<比较例试样No.12>
使用进行氮化处理而形成有约100μm的氮化层的基材。
向炉内导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆各个膜厚为10nm以下、VN与AlCrSiN交替层叠而得到的约12.0μm的层叠覆膜。AlCrSiN的被覆中使用的靶材的组成采用Al60Cr37Si3。最后，进行本发明例10中示出的上述平滑化处理。
<比较例试样No.13>
向炉内导入氮气，对基材施加-120V的偏置电压，在反应气体压力3.0Pa的条件下，被覆各个膜厚为10nm以下、VN与AlCrSiN交替层叠而得到的约12.5μm的层叠覆膜。AlCrSiN的被覆中使用的靶材的组成采用与比较例12相同的Al60Cr37Si3。最后，进行本发明例10中示出的上述平滑化处理。
<比较例试样No.14>
使用进行氮化处理而形成有约100μm的氮化层的基材。比较例14仅对基材进行氮化处理而不设置硬质覆膜。最后，进行本发明例10中示出的上述平滑化处理。
<表面粗糙度评价>
本发明例及比较例均对第2硬质覆膜的表面或基材的表面进行研磨，使算术平均粗糙度Ra为0.04μm、并且最大高度Rz为0.05μm。对于基材及硬质覆膜的表面粗糙度，使用TOKYO SEIMITSU CO.,LTD.制的接触式表面粗糙度测定器SURFCOM480A，根据JIS-B-0601-2001，在评价长度为4.0mm、测定速度为0.3mm/s、截止值为0.8mm的条件下进行测定。
<耐熔损性评价>
使本发明例及比较例在铝的720℃的熔液中浸渍20小时，通过光学显微镜确认熔损的有无。另外，测定试验前后的质量来确认熔损率(％)。表3中总结并示出试样制作条件及试验结果。
[表3]
如表3所示，确认了对第1硬质覆膜的表面进行了平滑化处理的本发明例与未进行平滑化处理的比较例相比，熔损率(％)低、耐熔损性优异。特别是对于在进行平滑化处理的工序中进行了研磨的本发明例10、11及将对基材施加的偏置电压设为-500V并进行了30分钟的氩气轰击处理的本发明例12～14，熔损率(％)为0％，显示出优异的耐熔损性。另外，对基材实施了氮化处理的本发明例11～14的熔损率为0％，显示出了优异的耐熔损性。
图3中示出本发明例10～12的耐熔损性评价后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。图4中示出本发明例13～15的耐熔损性评价后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。图5中示出本发明例16～18的耐熔损性评价后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。特别是显示出优异的耐熔损性的本发明例10～14在前端部及侧面部没有确认到熔损。
图6中示出比较例10～12的耐熔损性评价后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。图7中示出比较例13、14的耐熔损性评价后的利用光学显微镜得到的外观观察照片。对于比较例，前端部及侧面部均确认到大的熔损。
确认了通过借助对第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理的工序，耐熔损性提高。

Claims (3)

1.一种压铸用被覆模具的制造方法，其特征在于，具有：
通过电弧离子镀法在压铸用模具的基材的表面上被覆第1硬质覆膜的工序、
对所述第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理，使第1硬质覆膜的表面的算术平均粗糙度Ra为0.05μm以下、使最大高度Rz为1.00μm以下的工序、以及
通过电弧离子镀法在经所述平滑化处理的第1硬质覆膜上被覆第2硬质覆膜的工序，
所述平滑化处理为气体轰击处理，
所述气体轰击处理以施加到基材的负的偏置电压为-700V以上且-400V以下来进行实施，
所述被覆第1硬质覆膜的工序和所述对第1硬质覆膜的表面进行平滑化处理的工序在同一炉中进行处理。
2.根据权利要求1所述的压铸用被覆模具的制造方法，其特征在于，所述第1硬质覆膜或所述第2硬质覆膜为铬系氮化物。
3.根据权利要求1或2所述的压铸用被覆模具的制造方法，其特征在于，所述第2硬质覆膜具有至少2层以上的多层结构。
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