JP2000087217A - 耐摩耗性に優れたＴｉＮ被覆摺動部材 - Google Patents
耐摩耗性に優れたＴｉＮ被覆摺動部材Info
- Publication number
- JP2000087217A JP2000087217A JP25402598A JP25402598A JP2000087217A JP 2000087217 A JP2000087217 A JP 2000087217A JP 25402598 A JP25402598 A JP 25402598A JP 25402598 A JP25402598 A JP 25402598A JP 2000087217 A JP2000087217 A JP 2000087217A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tin
- coating layer
- hardness
- load
- coated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 硬度がHv300 〜800 である基材の表面にTiN
被覆層を有するTiN 被覆摺動部材であって、チッピング
が起こり難く、高面圧摺動条件においても充分な耐摩耗
性を有するTiN 被覆摺動部材を提供する。 【解決手段】 基材硬度がHv300 〜800 であると共に、
ダイヤモンドの三角錐圧子を荷重０gfから５gfへ連続負
荷し、更に荷重５gfから０gfへ連続除荷することにより
測定したTiN 被覆層表面のダイナミック硬度ＨD と塑性
変形硬度ＨP との差が800 〜1500kgf/mm2 であることを
特徴とする耐摩耗性に優れたTiN 被覆摺動部材、及び、
スクラッチ試験での音波発生最低荷重Ｌａが30Ｎ以上で
あり、且つ、TiN 被覆層の破壊の大きさが直径10μm に
達する荷重Ｌｃと前記Ｌａとの差が50Ｎ以上であること
を特徴とする耐摩耗性に優れたTiN 被覆摺動部材。
被覆層を有するTiN 被覆摺動部材であって、チッピング
が起こり難く、高面圧摺動条件においても充分な耐摩耗
性を有するTiN 被覆摺動部材を提供する。 【解決手段】 基材硬度がHv300 〜800 であると共に、
ダイヤモンドの三角錐圧子を荷重０gfから５gfへ連続負
荷し、更に荷重５gfから０gfへ連続除荷することにより
測定したTiN 被覆層表面のダイナミック硬度ＨD と塑性
変形硬度ＨP との差が800 〜1500kgf/mm2 であることを
特徴とする耐摩耗性に優れたTiN 被覆摺動部材、及び、
スクラッチ試験での音波発生最低荷重Ｌａが30Ｎ以上で
あり、且つ、TiN 被覆層の破壊の大きさが直径10μm に
達する荷重Ｌｃと前記Ｌａとの差が50Ｎ以上であること
を特徴とする耐摩耗性に優れたTiN 被覆摺動部材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐摩耗性に優れた
ＴｉＮ被覆摺動部材に関する技術分野に属する。
ＴｉＮ被覆摺動部材に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】各種機械の摺動部分は激しい摩耗環境に
さらされ、この部分の摩耗により各部品あるいは機械全
体の交換を余儀無くされる場合が多い。近年、このよう
な部材の表面に気相コーティングによりＴｉＮを被覆
し、部材の耐摩耗性を向上させる検討が多数行われてお
り、かかる技術は特公昭６３−１９５９０号公報、特開
昭６２−５６５６４号公報等に開示されている。
さらされ、この部分の摩耗により各部品あるいは機械全
体の交換を余儀無くされる場合が多い。近年、このよう
な部材の表面に気相コーティングによりＴｉＮを被覆
し、部材の耐摩耗性を向上させる検討が多数行われてお
り、かかる技術は特公昭６３−１９５９０号公報、特開
昭６２−５６５６４号公報等に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般にＴｉＮ被覆層は
硬度がＨｖ１８００〜２０００程度と硬い反面、脆いの
で、切削工具等の如く、ある程度硬い基材に被覆した場
合は、優れた耐摩耗性が得られるが、硬度がＨｖ３００
〜８００である一般的な金属材料に被覆した場合は、基
材の変形に追随できずにチッピングが起こりやすく、高
面圧摺動条件では充分な摩耗抑制効果が得られない。こ
のため、硬度がＨｖ３００〜８００である一般的な金属
材料へのＴｉＮ被覆の適用は、基材の変形があまりおこ
らない低面圧摺動条件で使用される部品（例えば、エン
ジンバルブのカムを支える円板；シム等）に限られてお
り、高面圧摺動条件で使用される部品（例えば、軸受け
全般等）への適用は困難である。
硬度がＨｖ１８００〜２０００程度と硬い反面、脆いの
で、切削工具等の如く、ある程度硬い基材に被覆した場
合は、優れた耐摩耗性が得られるが、硬度がＨｖ３００
〜８００である一般的な金属材料に被覆した場合は、基
材の変形に追随できずにチッピングが起こりやすく、高
面圧摺動条件では充分な摩耗抑制効果が得られない。こ
のため、硬度がＨｖ３００〜８００である一般的な金属
材料へのＴｉＮ被覆の適用は、基材の変形があまりおこ
らない低面圧摺動条件で使用される部品（例えば、エン
ジンバルブのカムを支える円板；シム等）に限られてお
り、高面圧摺動条件で使用される部品（例えば、軸受け
全般等）への適用は困難である。
【０００４】チッピング特性は、基材の硬度（変形しや
すさ）と被覆層の弾性率、塑性変形特性及び割れ特性つ
まり亀裂伝搬（伝播）特性に影響される。このため基材
の硬度範囲にマッチする最適な被覆層の機械的特性を見
極める必要があるにもかかわらず、一般的なイオンプレ
ーティングやスパッタリング等では被覆層の機械的特性
を任意に変形させることが容易でないため、系統的な調
査は充分になされていない。また、被覆層の弾性率や亀
裂伝搬特性を精密に調べるのは困難であり、これらと耐
摩耗性との関係は充分に明らかにされていない。
すさ）と被覆層の弾性率、塑性変形特性及び割れ特性つ
まり亀裂伝搬（伝播）特性に影響される。このため基材
の硬度範囲にマッチする最適な被覆層の機械的特性を見
極める必要があるにもかかわらず、一般的なイオンプレ
ーティングやスパッタリング等では被覆層の機械的特性
を任意に変形させることが容易でないため、系統的な調
査は充分になされていない。また、被覆層の弾性率や亀
裂伝搬特性を精密に調べるのは困難であり、これらと耐
摩耗性との関係は充分に明らかにされていない。
【０００５】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、硬度がＨｖ３００〜８００
である基材の表面にＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺
動部材であって、チッピングが起こり難く、高面圧摺動
条件においても充分な耐摩耗性を有するＴｉＮ被覆摺動
部材を提供しようとするものである。
ものであって、その目的は、硬度がＨｖ３００〜８００
である基材の表面にＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺
動部材であって、チッピングが起こり難く、高面圧摺動
条件においても充分な耐摩耗性を有するＴｉＮ被覆摺動
部材を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るＴｉＮ被覆摺動部材は、請求項１〜
３記載のＴｉＮ被覆摺動部材としており、それは次のよ
うな構成としたものである。
めに、本発明に係るＴｉＮ被覆摺動部材は、請求項１〜
３記載のＴｉＮ被覆摺動部材としており、それは次のよ
うな構成としたものである。
【０００７】すなわち、請求項１記載のＴｉＮ被覆摺動
部材は、硬度がＨｖ３００〜８００である基材の表面に
ＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材であって、ダ
イヤモンドの三角錐圧子を荷重０ｇｆから５ｇｆへ連続
負荷し、さらに荷重５ｇｆから０ｇｆへ連続除荷するこ
とにより測定したＴｉＮ被覆層表面のダイナミック硬度
ＨD と塑性変形硬度ＨP との差が８００〜１５００ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 であることを特徴とする耐摩耗性に優れたＴ
ｉＮ被覆摺動部材である（第１発明）。
部材は、硬度がＨｖ３００〜８００である基材の表面に
ＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材であって、ダ
イヤモンドの三角錐圧子を荷重０ｇｆから５ｇｆへ連続
負荷し、さらに荷重５ｇｆから０ｇｆへ連続除荷するこ
とにより測定したＴｉＮ被覆層表面のダイナミック硬度
ＨD と塑性変形硬度ＨP との差が８００〜１５００ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 であることを特徴とする耐摩耗性に優れたＴ
ｉＮ被覆摺動部材である（第１発明）。
【０００８】請求項２記載のＴｉＮ被覆摺動部材は、硬
度がＨｖ３００〜８００である基材の表面にＴｉＮ被覆
層を有するＴｉＮ被覆摺動部材であって、半径２００μ
m の半球状ダイヤモンド圧子を用いて荷重を連続的に変
化させながらＴｉＮ被覆層表面を引っかいていくスクラ
ッチ試験において音波発生が検出される最低荷重Ｌａが
３０Ｎ以上であり、且つ、ＴｉＮ被覆層の破壊の大きさ
が直径１０μm に達する荷重Ｌｃと前記音波発生検出の
最低荷重Ｌａとの差が５０Ｎ以上であることを特徴とす
る耐摩耗性に優れたＴｉＮ被覆摺動部材である（第２発
明）。ここで、音波発生とは、音波のバックグランドの
２倍以上の強度の信号（音波）が出たことを意味する
（以下同様）。
度がＨｖ３００〜８００である基材の表面にＴｉＮ被覆
層を有するＴｉＮ被覆摺動部材であって、半径２００μ
m の半球状ダイヤモンド圧子を用いて荷重を連続的に変
化させながらＴｉＮ被覆層表面を引っかいていくスクラ
ッチ試験において音波発生が検出される最低荷重Ｌａが
３０Ｎ以上であり、且つ、ＴｉＮ被覆層の破壊の大きさ
が直径１０μm に達する荷重Ｌｃと前記音波発生検出の
最低荷重Ｌａとの差が５０Ｎ以上であることを特徴とす
る耐摩耗性に優れたＴｉＮ被覆摺動部材である（第２発
明）。ここで、音波発生とは、音波のバックグランドの
２倍以上の強度の信号（音波）が出たことを意味する
（以下同様）。
【０００９】請求項３記載のＴｉＮ被覆摺動部材は、前
記ＴｉＮ被覆層が基材に印加するバイアス電位を−５〜
−２０Ｖとしたアークイオンプレーティングにより形成
されてなる請求項１又は２記載の耐摩耗性に優れたＴｉ
Ｎ被覆摺動部材である（第３発明）。
記ＴｉＮ被覆層が基材に印加するバイアス電位を−５〜
−２０Ｖとしたアークイオンプレーティングにより形成
されてなる請求項１又は２記載の耐摩耗性に優れたＴｉ
Ｎ被覆摺動部材である（第３発明）。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、例えば次のような形態
で実施する。硬度がＨｖ３００〜８００である基材の表
面にアークイオンプレーティングによりＴｉＮを被覆す
る。このとき、基材に印加するバイアス電位を−５〜−
２０Ｖとする。そうすると、本発明に係るＴｉＮ被覆摺
動部材が得られる。
で実施する。硬度がＨｖ３００〜８００である基材の表
面にアークイオンプレーティングによりＴｉＮを被覆す
る。このとき、基材に印加するバイアス電位を−５〜−
２０Ｖとする。そうすると、本発明に係るＴｉＮ被覆摺
動部材が得られる。
【００１１】以下、本発明について主にその作用効果を
説明する。
説明する。
【００１２】本発明者らは、前述の如き現状に鑑み、バ
イアス電位を操作することにより被覆層の機械的特性を
広い範囲で容易に変化させ得るアークイオンプレーティ
ング法による実験を多数行った。そして、これにより得
られた被覆層の表面を、ナノインデンターによる方法
〔ナノインデンテーション（Nanoindentation ）法〕、
即ち、ダイヤモンドの三角錐圧子を荷重０ｇｆから５ｇ
ｆへ連続負荷し、更に荷重５ｇｆから０ｇｆへ連続除荷
すること（方法）によって調べることにより、被覆層表
面の弾性率と塑性変形特性を調べ、又、音響検出器付き
のダイヤモンド圧子によるスクラッチ試験によって被覆
層表面の亀裂発生荷重と亀裂伝搬（伝播）特性を調べ
た。更に、これらの特性を種々変化させたときの摺動摩
耗特性を系統的に調べた。
イアス電位を操作することにより被覆層の機械的特性を
広い範囲で容易に変化させ得るアークイオンプレーティ
ング法による実験を多数行った。そして、これにより得
られた被覆層の表面を、ナノインデンターによる方法
〔ナノインデンテーション（Nanoindentation ）法〕、
即ち、ダイヤモンドの三角錐圧子を荷重０ｇｆから５ｇ
ｆへ連続負荷し、更に荷重５ｇｆから０ｇｆへ連続除荷
すること（方法）によって調べることにより、被覆層表
面の弾性率と塑性変形特性を調べ、又、音響検出器付き
のダイヤモンド圧子によるスクラッチ試験によって被覆
層表面の亀裂発生荷重と亀裂伝搬（伝播）特性を調べ
た。更に、これらの特性を種々変化させたときの摺動摩
耗特性を系統的に調べた。
【００１３】上記のダイヤモンドの三角錐圧子を荷重０
ｇｆから５ｇｆへ連続負荷し、さらに荷重５ｇｆから０
ｇｆへ連続除荷すること（以降、ナノインデンターによ
る方法あるいはナノインデンテーション法ともいう）に
よる実験の結果、硬度がＨｖ３００〜８００である基材
の表面にＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材にお
いて、ナノインデンターによる方法（即ち、ダイヤモン
ドの三角錐圧子を荷重０ｇｆから５ｇｆへ連続負荷し、
更に荷重５ｇｆから０ｇｆへ連続除荷すること）により
測定したＴｉＮ被覆層表面のダイナミック硬度ＨD と塑
性変形硬度ＨPとの差が８００〜１５００ｋｇｆ／ｍｍ
2 であるときに、極めてチッピングが起こり難く、高面
圧摺動条件においても充分な耐摩耗性を有するという極
めて優れた摺動摩耗特性を示すことが明らかになった。
ｇｆから５ｇｆへ連続負荷し、さらに荷重５ｇｆから０
ｇｆへ連続除荷すること（以降、ナノインデンターによ
る方法あるいはナノインデンテーション法ともいう）に
よる実験の結果、硬度がＨｖ３００〜８００である基材
の表面にＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材にお
いて、ナノインデンターによる方法（即ち、ダイヤモン
ドの三角錐圧子を荷重０ｇｆから５ｇｆへ連続負荷し、
更に荷重５ｇｆから０ｇｆへ連続除荷すること）により
測定したＴｉＮ被覆層表面のダイナミック硬度ＨD と塑
性変形硬度ＨPとの差が８００〜１５００ｋｇｆ／ｍｍ
2 であるときに、極めてチッピングが起こり難く、高面
圧摺動条件においても充分な耐摩耗性を有するという極
めて優れた摺動摩耗特性を示すことが明らかになった。
【００１４】そこで、本発明に係るＴｉＮ被覆摺動部材
は、前述の如く、硬度がＨｖ３００〜８００である基材
の表面にＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材であ
って、ダイヤモンドの三角錐圧子を荷重０ｇｆから５ｇ
ｆへ連続負荷し、さらに荷重５ｇｆから０ｇｆへ連続除
荷することにより測定したＴｉＮ被覆層表面のダイナミ
ック硬度ＨD と塑性変形硬度ＨP との差が８００〜１５
００ｋｇｆ／ｍｍ2 であることを特徴とするものである
こととした（第１発明）。従って、このＴｉＮ被覆摺動
部材は、極めてチッピングが起こり難く、高面圧摺動条
件においても充分な耐摩耗性を有するという極めて優れ
た摺動摩耗特性を示す。
は、前述の如く、硬度がＨｖ３００〜８００である基材
の表面にＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材であ
って、ダイヤモンドの三角錐圧子を荷重０ｇｆから５ｇ
ｆへ連続負荷し、さらに荷重５ｇｆから０ｇｆへ連続除
荷することにより測定したＴｉＮ被覆層表面のダイナミ
ック硬度ＨD と塑性変形硬度ＨP との差が８００〜１５
００ｋｇｆ／ｍｍ2 であることを特徴とするものである
こととした（第１発明）。従って、このＴｉＮ被覆摺動
部材は、極めてチッピングが起こり難く、高面圧摺動条
件においても充分な耐摩耗性を有するという極めて優れ
た摺動摩耗特性を示す。
【００１５】上記ナノインデンターの測定原理を図１に
示す。圧子（三角錐）１に０→５ｇｆの連続増加荷重を
負荷したときの最大押し込み深さから最大接触面積Ａ
max が求められ、５→０ｇｆの連続減少除荷を行った後
の圧子１の最終押し込み深さから真実接触面積Ａr が求
められる。この最大接触面積Ａmax から求められる硬度
がダイナミック硬度ＨD であり、真実接触面積Ａr から
求められる硬度が塑性変形硬度ＨP である。尚、図１に
おいてＳはサンプル（試料）である。
示す。圧子（三角錐）１に０→５ｇｆの連続増加荷重を
負荷したときの最大押し込み深さから最大接触面積Ａ
max が求められ、５→０ｇｆの連続減少除荷を行った後
の圧子１の最終押し込み深さから真実接触面積Ａr が求
められる。この最大接触面積Ａmax から求められる硬度
がダイナミック硬度ＨD であり、真実接触面積Ａr から
求められる硬度が塑性変形硬度ＨP である。尚、図１に
おいてＳはサンプル（試料）である。
【００１６】塑性変形硬度ＨP は表面が塑性変形した量
に対応しており、ダイナミック硬度ＨD は塑性変形した
量に弾性変形した量を加えたものである。従って、これ
ら両者の差（ＨD −ＨP ）が大きいものは弾性変形が起
こっても塑性変形が起こり難く、表面に負荷された外力
による応力が被覆層中に蓄積され易いことを表してい
る。又、両者の差が小さいものは弾性変形が塑性変形に
転化し易く、外力による応力が被覆層に蓄積され難いこ
とを表している。
に対応しており、ダイナミック硬度ＨD は塑性変形した
量に弾性変形した量を加えたものである。従って、これ
ら両者の差（ＨD −ＨP ）が大きいものは弾性変形が起
こっても塑性変形が起こり難く、表面に負荷された外力
による応力が被覆層中に蓄積され易いことを表してい
る。又、両者の差が小さいものは弾性変形が塑性変形に
転化し易く、外力による応力が被覆層に蓄積され難いこ
とを表している。
【００１７】このため、ダイナミック硬度ＨD と塑性変
形硬度ＨP との差（ＨD −ＨP ）が大きいものは、被覆
層中の応力集中によるチッピングが起こり易いが、この
ような差（ＨD −ＨP ）が小さいものは、被覆層中の応
力が塑性変形に吸収されて応力集中が起こり難いので、
チッピングが起こり難く、基材硬度がＨｖ３００〜８０
０程度である基材に被覆されて高面圧摺動条件において
使用される場合においても摺動摩耗特性に極めて優れて
いる。
形硬度ＨP との差（ＨD −ＨP ）が大きいものは、被覆
層中の応力集中によるチッピングが起こり易いが、この
ような差（ＨD −ＨP ）が小さいものは、被覆層中の応
力が塑性変形に吸収されて応力集中が起こり難いので、
チッピングが起こり難く、基材硬度がＨｖ３００〜８０
０程度である基材に被覆されて高面圧摺動条件において
使用される場合においても摺動摩耗特性に極めて優れて
いる。
【００１８】一方、前記スクラッチ試験による実験の結
果、硬度がＨｖ３００〜８００である基材の表面にＴｉ
Ｎ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材において、半径２
００μm の半球状のダイヤモンド圧子を用いて荷重を連
続的に変化させながらＴｉＮ被覆層表面を引っかいてい
くスクラッチ試験において音波発生（すなわち、音波の
バックグランドの２倍以上の強度の音波（信号）の発
生）が検出される最低荷重Ｌａが３０Ｎ以上であり、且
つ、ＴｉＮ被覆層の破壊の大きさが直径１０μmに達す
る荷重Ｌｃと前記音波発生検出の最低荷重Ｌａとの差が
５０Ｎ以上である場合に、極めてチッピングが起こり難
く、高面圧摺動条件においても充分な耐摩耗性を有する
という極めて優れた摺動摩耗特性を示すことが明らかに
なった。
果、硬度がＨｖ３００〜８００である基材の表面にＴｉ
Ｎ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材において、半径２
００μm の半球状のダイヤモンド圧子を用いて荷重を連
続的に変化させながらＴｉＮ被覆層表面を引っかいてい
くスクラッチ試験において音波発生（すなわち、音波の
バックグランドの２倍以上の強度の音波（信号）の発
生）が検出される最低荷重Ｌａが３０Ｎ以上であり、且
つ、ＴｉＮ被覆層の破壊の大きさが直径１０μmに達す
る荷重Ｌｃと前記音波発生検出の最低荷重Ｌａとの差が
５０Ｎ以上である場合に、極めてチッピングが起こり難
く、高面圧摺動条件においても充分な耐摩耗性を有する
という極めて優れた摺動摩耗特性を示すことが明らかに
なった。
【００１９】そこで、本発明に係るＴｉＮ被覆摺動部材
は、前述の如く、硬度がＨｖ３００〜８００である基材
表面にＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材であっ
て、半径２００μm の半球状のダイヤモンド圧子を用い
て荷重を連続的に変化させながらＴｉＮ被覆層表面を引
っかいていくスクラッチ試験において音波発生が検出さ
れる最低荷重Ｌａが３０Ｎ以上であり、且つ、ＴｉＮ被
覆層の破壊の大きさが直径１０μm に達する荷重Ｌｃと
前記音波発生検出の最低荷重Ｌａとの差が５０Ｎ以上で
あることを特徴とするものであることとした（第２発
明）。従って、このＴｉＮ被覆摺動部材は、極めてチッ
ピングが起こり難く、高面圧摺動条件においても充分な
耐摩耗性を有するという極めて優れた摺動摩耗特性を示
す。
は、前述の如く、硬度がＨｖ３００〜８００である基材
表面にＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材であっ
て、半径２００μm の半球状のダイヤモンド圧子を用い
て荷重を連続的に変化させながらＴｉＮ被覆層表面を引
っかいていくスクラッチ試験において音波発生が検出さ
れる最低荷重Ｌａが３０Ｎ以上であり、且つ、ＴｉＮ被
覆層の破壊の大きさが直径１０μm に達する荷重Ｌｃと
前記音波発生検出の最低荷重Ｌａとの差が５０Ｎ以上で
あることを特徴とするものであることとした（第２発
明）。従って、このＴｉＮ被覆摺動部材は、極めてチッ
ピングが起こり難く、高面圧摺動条件においても充分な
耐摩耗性を有するという極めて優れた摺動摩耗特性を示
す。
【００２０】前記スクラッチ試験の測定原理を図２に示
す。半径２００μm の半球状ダイヤモンド圧子２に０→
１００Ｎの連続荷重を１００Ｎ／分の速度で負荷しなが
ら、試料Ｓを１０ｍｍ／分で移動させる条件で試験を行
うのが一般的である。かかる圧子２には音響検出器３が
ついており、引っかきにより試料（サンプル）Ｓと圧子
２の間で発生する微弱な音波（Acoustic Emission ）を
検出できる。このような音波は、顕微鏡観察では確認で
きないような微小な亀裂が発生したときに発生するもの
であり、これを検出することにより顕微鏡観察による被
覆層破壊の確認よりも早い段階（低荷重段階）での亀裂
発生挙動を調べることができる。尚、図２において４は
被覆層、５は基材を示すものである。
す。半径２００μm の半球状ダイヤモンド圧子２に０→
１００Ｎの連続荷重を１００Ｎ／分の速度で負荷しなが
ら、試料Ｓを１０ｍｍ／分で移動させる条件で試験を行
うのが一般的である。かかる圧子２には音響検出器３が
ついており、引っかきにより試料（サンプル）Ｓと圧子
２の間で発生する微弱な音波（Acoustic Emission ）を
検出できる。このような音波は、顕微鏡観察では確認で
きないような微小な亀裂が発生したときに発生するもの
であり、これを検出することにより顕微鏡観察による被
覆層破壊の確認よりも早い段階（低荷重段階）での亀裂
発生挙動を調べることができる。尚、図２において４は
被覆層、５は基材を示すものである。
【００２１】スクラッチ試験において音波が発生する最
低荷重（音波発生が検出される最低荷重）Ｌａにおける
亀裂は顕微鏡では観察できない微小なものであるが、摺
動摩耗環境ではこのような微小な亀裂からクラックが伝
搬して、顕微鏡や肉眼でも観察できる大きな割れにつな
がる。従って、音波発生が検出される最低荷重Ｌａと顕
微鏡で確認できる直径１０μm 以上の割れが最初に起こ
る荷重（被覆層の破壊の大きさが直径１０μm に達する
荷重）Ｌｃとの差が小さいものは、微小亀裂から大きな
割れへのクラック伝搬が起こり易く、表面に負荷された
外力による被覆層の破壊が起こり易いことを示してい
る。又、両者の差（Ｌｃ−Ｌａ）が大きいものは、微小
亀裂から大きな割れへのクラック伝搬が起こり難く、表
面に負荷された外力による被覆層の破壊が起こり難いこ
とを示している。
低荷重（音波発生が検出される最低荷重）Ｌａにおける
亀裂は顕微鏡では観察できない微小なものであるが、摺
動摩耗環境ではこのような微小な亀裂からクラックが伝
搬して、顕微鏡や肉眼でも観察できる大きな割れにつな
がる。従って、音波発生が検出される最低荷重Ｌａと顕
微鏡で確認できる直径１０μm 以上の割れが最初に起こ
る荷重（被覆層の破壊の大きさが直径１０μm に達する
荷重）Ｌｃとの差が小さいものは、微小亀裂から大きな
割れへのクラック伝搬が起こり易く、表面に負荷された
外力による被覆層の破壊が起こり易いことを示してい
る。又、両者の差（Ｌｃ−Ｌａ）が大きいものは、微小
亀裂から大きな割れへのクラック伝搬が起こり難く、表
面に負荷された外力による被覆層の破壊が起こり難いこ
とを示している。
【００２２】従来、スクラッチ試験により被覆層の特性
を調べるといった研究は盛んに行われているが、評価の
仕方は様々であって、被覆層の破壊により圧子にかかる
音波や摩擦抵抗の変化が起こる荷重をモニターした例
（菊地ら、真空、第２９巻、第５号（1986）337 ）、あ
るいは、破壊形態を顕微鏡で観察した例（Riviere ら、
Surface and Coatings Technology, 45 (1991) 83 ）が
ある。しかし、本発明の場合のように、これら両者の評
価を組み合せて、圧子にかかる音波が発生する荷重ある
いは音波が発生する最低荷重Ｌａと被覆層の破壊の大き
さが直径１０μmに達する荷重Ｌｃとを定量的に比較し
た例などは見られない。
を調べるといった研究は盛んに行われているが、評価の
仕方は様々であって、被覆層の破壊により圧子にかかる
音波や摩擦抵抗の変化が起こる荷重をモニターした例
（菊地ら、真空、第２９巻、第５号（1986）337 ）、あ
るいは、破壊形態を顕微鏡で観察した例（Riviere ら、
Surface and Coatings Technology, 45 (1991) 83 ）が
ある。しかし、本発明の場合のように、これら両者の評
価を組み合せて、圧子にかかる音波が発生する荷重ある
いは音波が発生する最低荷重Ｌａと被覆層の破壊の大き
さが直径１０μmに達する荷重Ｌｃとを定量的に比較し
た例などは見られない。
【００２３】ＬａとＬｃとの差（Ｌｃ−Ｌａ）が小さい
ものは、摺動時の被覆層のチッピングが起こり易いが、
このような差（Ｌｃ−Ｌａ）が大きいものは、被覆層の
チッピングが起こり難く、基材硬度がＨｖ３００〜８０
０程度である基材に被覆されて高面圧摺動条件において
使用される場合においても摺動摩耗特性に極めて優れて
いる。但し、ＬａとＬｃの差が大きくなるとＬａが低く
なる傾向があり、Ｌａが３０Ｎ未満になると摺動時の摩
耗が亀裂伝搬ではなく摺動相手材によるアブレッシブ摩
耗に支配されるようになり、耐摩耗性がかえって劣化し
てしまうので、Ｌａは３０Ｎ以上となるようにすること
が必要である。
ものは、摺動時の被覆層のチッピングが起こり易いが、
このような差（Ｌｃ−Ｌａ）が大きいものは、被覆層の
チッピングが起こり難く、基材硬度がＨｖ３００〜８０
０程度である基材に被覆されて高面圧摺動条件において
使用される場合においても摺動摩耗特性に極めて優れて
いる。但し、ＬａとＬｃの差が大きくなるとＬａが低く
なる傾向があり、Ｌａが３０Ｎ未満になると摺動時の摩
耗が亀裂伝搬ではなく摺動相手材によるアブレッシブ摩
耗に支配されるようになり、耐摩耗性がかえって劣化し
てしまうので、Ｌａは３０Ｎ以上となるようにすること
が必要である。
【００２４】以上の如き特性を充たして耐摩耗性に優れ
たＴｉＮ被覆層を得るには、バイアス電位により被覆層
の硬度及び残留応力等を広い範囲で容易に制御し得るア
ークイオンプレーティングを用い、適当なバイアス電位
でＴｉＮ被覆層を形成して得ることが有効である。
たＴｉＮ被覆層を得るには、バイアス電位により被覆層
の硬度及び残留応力等を広い範囲で容易に制御し得るア
ークイオンプレーティングを用い、適当なバイアス電位
でＴｉＮ被覆層を形成して得ることが有効である。
【００２５】一般にアークイオンプレーティングによる
ＴｉＮ被覆層は、切削工具のような硬い基材の耐摩耗性
を改善すること、或いは、エンジンバルブのカムを支え
る円板；シム等のように低面圧摺動条件で摩擦係数を低
減させることを目的として適用されるので、硬度をなる
べく高く（Ｈｖ２０００以上に）し、その結果摩擦係数
がなるべく低くなるよう、−７０〜−１００Ｖの範囲の
バイアス電位が用いられている。−７０Ｖ以上のバイア
ス電位は、被覆層の硬度を低下させ、摩擦係数を高くす
るので、従来採用されることはなかった。
ＴｉＮ被覆層は、切削工具のような硬い基材の耐摩耗性
を改善すること、或いは、エンジンバルブのカムを支え
る円板；シム等のように低面圧摺動条件で摩擦係数を低
減させることを目的として適用されるので、硬度をなる
べく高く（Ｈｖ２０００以上に）し、その結果摩擦係数
がなるべく低くなるよう、−７０〜−１００Ｖの範囲の
バイアス電位が用いられている。−７０Ｖ以上のバイア
ス電位は、被覆層の硬度を低下させ、摩擦係数を高くす
るので、従来採用されることはなかった。
【００２６】しかし、−７０〜−１００Ｖの範囲の一般
的なバイアス電位では、被覆層表面のダイナミック硬度
ＨD と塑性変形硬度ＨP との差が１６００ｋｇｆ／ｍｍ
2 以上となる。E.Vancoille らの実験（Thin Solid Fil
ms, 224 (1993)168 ）では、アークイオンプレーティン
グにより被覆してなるＴｉＮ被覆層表面の塑性変形硬度
ＨP は２３８２ｋｇｆ／ｍｍ2 であり、一方、ダイナミ
ック硬度ＨD については記載はないが、負荷・除荷のヒ
ステリシス曲線からダイナミック硬度ＨD を計算すると
７７０ｋｇｆ／ｍｍ2 となり、これら両者の差（ＨD −
ＨP ）は１６１２ｋｇｆ／ｍｍ2 となる。かかるＴｉＮ
被覆層を硬度Ｈｖ３００〜８００の基材に被覆すると、
摺動時の外力による応力が被覆層中に蓄積されてチッピ
ングが起こり易くなってしまう。
的なバイアス電位では、被覆層表面のダイナミック硬度
ＨD と塑性変形硬度ＨP との差が１６００ｋｇｆ／ｍｍ
2 以上となる。E.Vancoille らの実験（Thin Solid Fil
ms, 224 (1993)168 ）では、アークイオンプレーティン
グにより被覆してなるＴｉＮ被覆層表面の塑性変形硬度
ＨP は２３８２ｋｇｆ／ｍｍ2 であり、一方、ダイナミ
ック硬度ＨD については記載はないが、負荷・除荷のヒ
ステリシス曲線からダイナミック硬度ＨD を計算すると
７７０ｋｇｆ／ｍｍ2 となり、これら両者の差（ＨD −
ＨP ）は１６１２ｋｇｆ／ｍｍ2 となる。かかるＴｉＮ
被覆層を硬度Ｈｖ３００〜８００の基材に被覆すると、
摺動時の外力による応力が被覆層中に蓄積されてチッピ
ングが起こり易くなってしまう。
【００２７】種々の実験を行った結果、アークイオンプ
レーティングにより硬度がＨｖ３００〜８００である基
材へＴｉＮ被覆層を形成する場合、ダイナミック硬度Ｈ
D と塑性変形硬度ＨP との差が８００〜１５００ｋｇｆ
／ｍｍ2 となるように、バイアス電位をこれまで使用さ
れることのなかった−５〜−２０Ｖの範囲にすることが
有効であることが明らかになった。即ち、基材に印加す
るバイアス電位を−５〜−２０Ｖとしたアークイオンプ
レーティングによりＴｉＮ被覆層を形成すると、ダイナ
ミック硬度ＨD と塑性変形硬度ＨP との差が８００〜１
５００ｋｇｆ／ｍｍ2 であるＴｉＮ被覆層が得られるこ
とがわかった。
レーティングにより硬度がＨｖ３００〜８００である基
材へＴｉＮ被覆層を形成する場合、ダイナミック硬度Ｈ
D と塑性変形硬度ＨP との差が８００〜１５００ｋｇｆ
／ｍｍ2 となるように、バイアス電位をこれまで使用さ
れることのなかった−５〜−２０Ｖの範囲にすることが
有効であることが明らかになった。即ち、基材に印加す
るバイアス電位を−５〜−２０Ｖとしたアークイオンプ
レーティングによりＴｉＮ被覆層を形成すると、ダイナ
ミック硬度ＨD と塑性変形硬度ＨP との差が８００〜１
５００ｋｇｆ／ｍｍ2 であるＴｉＮ被覆層が得られるこ
とがわかった。
【００２８】スクラッチ試験の結果においても、バイア
ス電位：−７０〜−１００Ｖで得られたＴｉＮ被覆層で
はＬａとＬｃとの差が３０Ｎ未満となり、チッピングが
起こり易くなるのに対し、バイアス電位：−５〜−２０
Ｖで得られたＴｉＮ被覆層ではＬａが３０Ｎ以上となる
と共にＬｃとＬａとの差が５０Ｎ以上となることがわか
った。
ス電位：−７０〜−１００Ｖで得られたＴｉＮ被覆層で
はＬａとＬｃとの差が３０Ｎ未満となり、チッピングが
起こり易くなるのに対し、バイアス電位：−５〜−２０
Ｖで得られたＴｉＮ被覆層ではＬａが３０Ｎ以上となる
と共にＬｃとＬａとの差が５０Ｎ以上となることがわか
った。
【００２９】故に、本発明に係るＴｉＮ被覆層は基材に
印加するバイアス電位を−５〜−２０Ｖとしたアークイ
オンプレーティングにより形成するとよい。即ち、かか
るバイアス電位を採用したアークイオンプレーティング
によれば、確実に前記特性を有する本発明に係るＴｉＮ
被覆層を形成して得ることができる（第３発明）。
印加するバイアス電位を−５〜−２０Ｖとしたアークイ
オンプレーティングにより形成するとよい。即ち、かか
るバイアス電位を採用したアークイオンプレーティング
によれば、確実に前記特性を有する本発明に係るＴｉＮ
被覆層を形成して得ることができる（第３発明）。
【００３０】以下、本発明に係る数値限定理由について
主に説明する。
主に説明する。
【００３１】基材の硬度についてはＨｖ３００〜８００
であるときが、部品全体の強度と靱性のバランスが最も
優れている。基材が軟らかすぎる場合は部品全体の強度
が充分出ず、又、表面が軟らかいので、ＴｉＮを被覆し
ても外圧により基材が変形して被覆層自体も割れ易くな
ってしまう。このため、基材の硬度は最低Ｈｖ３００以
上必要であり、好ましくはＨｖ３５０以上、より好まし
くはＨｖ４００以上であることが望ましい。
であるときが、部品全体の強度と靱性のバランスが最も
優れている。基材が軟らかすぎる場合は部品全体の強度
が充分出ず、又、表面が軟らかいので、ＴｉＮを被覆し
ても外圧により基材が変形して被覆層自体も割れ易くな
ってしまう。このため、基材の硬度は最低Ｈｖ３００以
上必要であり、好ましくはＨｖ３５０以上、より好まし
くはＨｖ４００以上であることが望ましい。
【００３２】一方、基材が硬すぎる場合は部品全体の靱
性が悪くなり、部品自体が欠けたり折れたりしてしま
う。又、加工性も悪くなり、各種部品を作製するのが困
難になる。このため、基材の硬度はＨｖ８００以下であ
ることが必要であり、好ましくはＨｖ７００以下、より
好ましくはＨｖ６００以下であることが望ましい。
性が悪くなり、部品自体が欠けたり折れたりしてしま
う。又、加工性も悪くなり、各種部品を作製するのが困
難になる。このため、基材の硬度はＨｖ８００以下であ
ることが必要であり、好ましくはＨｖ７００以下、より
好ましくはＨｖ６００以下であることが望ましい。
【００３３】基材の硬度がＨｖ３００〜８００であると
きのＴｉＮ被覆層の耐摩耗性と機械的特性との関係を調
べた。即ち、チタン合金や工具鋼等の金属を基材とし、
該基材にアークイオンプレーティングの際のバイアス電
位を変化させることにより、種々の特性を有するＴｉＮ
被覆層を形成した。各ＴｉＮ被覆層の機械的特性をナノ
インデンターにより荷重範囲０〜５ｇｆで測定し（ダイ
ヤモンドの三角錐圧子を荷重０ｇｆから５ｇｆへ連続負
荷し、さらに荷重５ｇｆから０ｇｆへ連続除荷すること
により測定し）、ダイナミック硬度ＨD と塑性変形硬度
ＨP を求めた。又、各ＴｉＮ被覆層の割れ特性をスクラ
ッチ試験により０〜１００Ｎの荷重で測定し、音波発生
最低荷重Ｌａと被覆層の破壊荷重（破壊の大きさが直径
１０μmに達する荷重）Ｌｃを求めた。更に、アルミナ
球を相手材として摺動試験を行い、該試験後の摺動溝を
顕微鏡により観察し、被覆層のダイナミック硬度ＨD 、
塑性変形硬度ＨP 、割れ特性（Ｌａ、Ｌｃ）との関係を
調べた。
きのＴｉＮ被覆層の耐摩耗性と機械的特性との関係を調
べた。即ち、チタン合金や工具鋼等の金属を基材とし、
該基材にアークイオンプレーティングの際のバイアス電
位を変化させることにより、種々の特性を有するＴｉＮ
被覆層を形成した。各ＴｉＮ被覆層の機械的特性をナノ
インデンターにより荷重範囲０〜５ｇｆで測定し（ダイ
ヤモンドの三角錐圧子を荷重０ｇｆから５ｇｆへ連続負
荷し、さらに荷重５ｇｆから０ｇｆへ連続除荷すること
により測定し）、ダイナミック硬度ＨD と塑性変形硬度
ＨP を求めた。又、各ＴｉＮ被覆層の割れ特性をスクラ
ッチ試験により０〜１００Ｎの荷重で測定し、音波発生
最低荷重Ｌａと被覆層の破壊荷重（破壊の大きさが直径
１０μmに達する荷重）Ｌｃを求めた。更に、アルミナ
球を相手材として摺動試験を行い、該試験後の摺動溝を
顕微鏡により観察し、被覆層のダイナミック硬度ＨD 、
塑性変形硬度ＨP 、割れ特性（Ｌａ、Ｌｃ）との関係を
調べた。
【００３４】その結果、ダイナミック硬度ＨD と塑性変
形硬度ＨP との差が大きい場合、摺動時の基材の変形に
被覆層が追随できなくなり、被覆層に細かい割れが発生
しながらチッピングが起こることにより摩耗が進行する
ことを確認した。又、ＬａとＬｃとの差が小さい場合
も、これと同様のことを確認した。
形硬度ＨP との差が大きい場合、摺動時の基材の変形に
被覆層が追随できなくなり、被覆層に細かい割れが発生
しながらチッピングが起こることにより摩耗が進行する
ことを確認した。又、ＬａとＬｃとの差が小さい場合
も、これと同様のことを確認した。
【００３５】チッピングが起こり難く、高面圧摺動条件
においても充分な耐摩耗性を有するようにするには、ダ
イナミック硬度ＨD と塑性変形硬度ＨP との差を１５０
０ｋｇｆ／ｍｍ2 以下とする必要があり、好ましくは１
４５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以下、より好ましくは１４００ｋ
ｇｆ／ｍｍ2 以下とすることが望ましい。ＨD とＨPと
の差は小さいほどチッピングが起こり難くなるが、８０
０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満になると、圧子の負荷が全て塑性
変形に転化されてアブレッシブ摩耗が激しくなるので、
ＨD とＨP との差を８００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上とする必
要があり、好ましくは８５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、より
好ましくは９００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上とすることが望ま
しいことがわかった。
においても充分な耐摩耗性を有するようにするには、ダ
イナミック硬度ＨD と塑性変形硬度ＨP との差を１５０
０ｋｇｆ／ｍｍ2 以下とする必要があり、好ましくは１
４５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以下、より好ましくは１４００ｋ
ｇｆ／ｍｍ2 以下とすることが望ましい。ＨD とＨPと
の差は小さいほどチッピングが起こり難くなるが、８０
０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満になると、圧子の負荷が全て塑性
変形に転化されてアブレッシブ摩耗が激しくなるので、
ＨD とＨP との差を８００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上とする必
要があり、好ましくは８５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、より
好ましくは９００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上とすることが望ま
しいことがわかった。
【００３６】ＬａとＬｃとの差が５０Ｎ未満になるとチ
ッピングが起こり、５０Ｎ以上になるとチッピングが起
こり難くなるので、ＬａとＬｃとの差は５０Ｎ以上にす
る必要があり、好ましくは５５Ｎ以上、より好ましくは
６０Ｎ以上とすることが望ましい。ＬａとＬｃとの差が
大きいほどチッピングが起こり難くなるが、その増大と
同時にＬａが小さくなる傾向があり、Ｌａ：３０Ｎ未満
となると摺動時の摩耗が亀裂伝播支配ではなく、アブレ
ッシブ摩耗となり、かえって摩耗特性が劣化することか
ら、Ｌａは３０Ｎ以上とする必要があり、好ましくは３
２Ｎ以上、より好ましくは３５Ｎ以上とすることが望ま
しいことがわかった。
ッピングが起こり、５０Ｎ以上になるとチッピングが起
こり難くなるので、ＬａとＬｃとの差は５０Ｎ以上にす
る必要があり、好ましくは５５Ｎ以上、より好ましくは
６０Ｎ以上とすることが望ましい。ＬａとＬｃとの差が
大きいほどチッピングが起こり難くなるが、その増大と
同時にＬａが小さくなる傾向があり、Ｌａ：３０Ｎ未満
となると摺動時の摩耗が亀裂伝播支配ではなく、アブレ
ッシブ摩耗となり、かえって摩耗特性が劣化することか
ら、Ｌａは３０Ｎ以上とする必要があり、好ましくは３
２Ｎ以上、より好ましくは３５Ｎ以上とすることが望ま
しいことがわかった。
【００３７】以上の如き特性を充たす耐摩耗性に優れる
ＴｉＮ被覆層は、バイアス電位を−５〜−２０Ｖとした
アークイオンプレーティングにより得ることができる。
このとき、ＴｉＮ被覆層の特性をより高水準とするには
バイアス電位を−８〜−１８Ｖにすることが好ましく、
さらに−１０〜−１５Ｖとすることが望ましい。
ＴｉＮ被覆層は、バイアス電位を−５〜−２０Ｖとした
アークイオンプレーティングにより得ることができる。
このとき、ＴｉＮ被覆層の特性をより高水準とするには
バイアス電位を−８〜−１８Ｖにすることが好ましく、
さらに−１０〜−１５Ｖとすることが望ましい。
【００３８】本発明において基材は硬度がＨｖ３００〜
８００であることが必要であるが、基材の種類は特には
限定されず、基材として種々のものが使用でき、例えば
チタン合金や工具鋼等の金属を使用することができる。
８００であることが必要であるが、基材の種類は特には
限定されず、基材として種々のものが使用でき、例えば
チタン合金や工具鋼等の金属を使用することができる。
【００３９】
【実施例】（実施例１）：〔基材硬度の影響〕 組成、組織を制御して硬度を変化させた各種チタン合
金、工具鋼を基材として用い、これに対してアークイオ
ンプレーティングによりＴｉＮを被覆して、ＴｉＮ被覆
摺動部材を作製した。このとき、基材に印加するバイア
ス電位を−１０Ｖとした。ナノインデンターによる方法
（ダイヤモンドの三角錐圧子を荷重０ｇｆから５ｇｆへ
連続負荷し、更に荷重５ｇｆから０ｇｆへ連続除荷する
こと）により測定されたＴｉＮ被覆層のダイナミック硬
度ＨD と塑性変形硬度ＨP との差は９００ｋｇｆ／ｍｍ
2 であり、スクラッチ試験により測定された音波発生最
低荷重Ｌａは４０Ｎ、ＴｉＮ被覆層が破壊する荷重（Ｔ
ｉＮ被覆層の破壊の大きさが直径１０μm に達する荷
重）Ｌｃは１００Ｎ、ＬｃとＬａとの差は６０Ｎであっ
た。
金、工具鋼を基材として用い、これに対してアークイオ
ンプレーティングによりＴｉＮを被覆して、ＴｉＮ被覆
摺動部材を作製した。このとき、基材に印加するバイア
ス電位を−１０Ｖとした。ナノインデンターによる方法
（ダイヤモンドの三角錐圧子を荷重０ｇｆから５ｇｆへ
連続負荷し、更に荷重５ｇｆから０ｇｆへ連続除荷する
こと）により測定されたＴｉＮ被覆層のダイナミック硬
度ＨD と塑性変形硬度ＨP との差は９００ｋｇｆ／ｍｍ
2 であり、スクラッチ試験により測定された音波発生最
低荷重Ｌａは４０Ｎ、ＴｉＮ被覆層が破壊する荷重（Ｔ
ｉＮ被覆層の破壊の大きさが直径１０μm に達する荷
重）Ｌｃは１００Ｎ、ＬｃとＬａとの差は６０Ｎであっ
た。
【００４０】上記ＴｉＮ被覆摺動部材をディスクとし、
アルミナ球（Ｈｖ１５００）を相手材として、荷重１０
Ｎ、摺動速度０．５ｍ／秒、摺動距離２００ｍの条件で
ボールオンディスク摩耗試験を行い、試験後の摺動溝の
幅から耐摩耗性を評価した。又、各基材の靱性を評価す
るため、基材（被覆無し）についてのシャルピー衝撃試
験を行い、試験温度０℃におけるシャルピー吸収エネル
ギーを比較した。
アルミナ球（Ｈｖ１５００）を相手材として、荷重１０
Ｎ、摺動速度０．５ｍ／秒、摺動距離２００ｍの条件で
ボールオンディスク摩耗試験を行い、試験後の摺動溝の
幅から耐摩耗性を評価した。又、各基材の靱性を評価す
るため、基材（被覆無し）についてのシャルピー衝撃試
験を行い、試験温度０℃におけるシャルピー吸収エネル
ギーを比較した。
【００４１】この結果を表１に示す。表１には各試験片
の基材硬度、摺動溝の幅、０℃における基材のシャルピ
ー吸収エネルギーが記載されている。尚、ＴｉＮ被覆層
の硬度、残留応力は記載していないが、各試験片ともア
ークイオンプレーティング条件が同一であるのでＴｉＮ
被覆層の硬度、残留応力は同等である。表１からわかる
如く、ＴｉＮ被覆層の硬度、残留応力は同等でも、基材
が軟らかいほど摺動溝の幅が大きくなっており、耐摩耗
性が低下している。これは、基材が軟らかいほど摺動時
の基材の変形が大きくなり、硬いＴｉＮ被覆層が基材の
変形に追随できずに細かく割れていくためである。
の基材硬度、摺動溝の幅、０℃における基材のシャルピ
ー吸収エネルギーが記載されている。尚、ＴｉＮ被覆層
の硬度、残留応力は記載していないが、各試験片ともア
ークイオンプレーティング条件が同一であるのでＴｉＮ
被覆層の硬度、残留応力は同等である。表１からわかる
如く、ＴｉＮ被覆層の硬度、残留応力は同等でも、基材
が軟らかいほど摺動溝の幅が大きくなっており、耐摩耗
性が低下している。これは、基材が軟らかいほど摺動時
の基材の変形が大きくなり、硬いＴｉＮ被覆層が基材の
変形に追随できずに細かく割れていくためである。
【００４２】特に、基材の硬度がＨｖ３００以上になる
と摺動溝の幅が急激に小さくなり、さらに基材が硬くな
るにつれて徐々に小さくなっていく。従って、基材の硬
度はＨｖ３００以上であることが必要であり、好ましく
はＨｖ３５０以上、より好ましくはＨｖ４００以上であ
ることが望ましい。
と摺動溝の幅が急激に小さくなり、さらに基材が硬くな
るにつれて徐々に小さくなっていく。従って、基材の硬
度はＨｖ３００以上であることが必要であり、好ましく
はＨｖ３５０以上、より好ましくはＨｖ４００以上であ
ることが望ましい。
【００４３】基材の硬度がＨｖ６００以上になると基材
のシャルピー吸収エネルギーが急激に小さくなり、Ｈｖ
８００以上になると３０Ｊ以下となる。基材のシャルピ
ー吸収エネルギーが小さくなると部品全体の靱性や加工
性が劣化するので、基材の硬度はＨｖ８００以下である
ことが必要であり、好ましくはＨｖ７００以下、より好
ましくはＨｖ６００以下であることが望ましい。
のシャルピー吸収エネルギーが急激に小さくなり、Ｈｖ
８００以上になると３０Ｊ以下となる。基材のシャルピ
ー吸収エネルギーが小さくなると部品全体の靱性や加工
性が劣化するので、基材の硬度はＨｖ８００以下である
ことが必要であり、好ましくはＨｖ７００以下、より好
ましくはＨｖ６００以下であることが望ましい。
【００４４】（実施例２）：〔バイアス電位、ＴｉＮ被
覆層のＨD とＨP の差の影響〕 ＳＫＤ１１工具鋼（硬度Ｈｖ７００）を基材として用
い、これに対してアークイオンプレーティングによりＴ
ｉＮを被覆してＴｉＮ被覆摺動部材を作製した。このと
き、基材に印加するバイアス電位を０〜−２２Ｖと変化
させ、これによりＴｉＮ被覆層のダイナミック硬度ＨD
と塑性変形硬度ＨP を変化させた。ＴｉＮ被覆層の厚み
は４μm とした。
覆層のＨD とＨP の差の影響〕 ＳＫＤ１１工具鋼（硬度Ｈｖ７００）を基材として用
い、これに対してアークイオンプレーティングによりＴ
ｉＮを被覆してＴｉＮ被覆摺動部材を作製した。このと
き、基材に印加するバイアス電位を０〜−２２Ｖと変化
させ、これによりＴｉＮ被覆層のダイナミック硬度ＨD
と塑性変形硬度ＨP を変化させた。ＴｉＮ被覆層の厚み
は４μm とした。
【００４５】上記ＴｉＮ被覆摺動部材をディスクとし、
アルミナ球（Ｈｖ１５００）を相手材として、荷重１０
Ｎ、摺動速度０．５ｍ／秒、摺動距離２００ｍの条件で
ボールオンディスク摩耗試験を行い、試験後の摺動溝の
幅から耐摩耗性を評価した。
アルミナ球（Ｈｖ１５００）を相手材として、荷重１０
Ｎ、摺動速度０．５ｍ／秒、摺動距離２００ｍの条件で
ボールオンディスク摩耗試験を行い、試験後の摺動溝の
幅から耐摩耗性を評価した。
【００４６】この結果を表２〜３に示す。表２〜３には
各試験片の作製時のバイアス電位、ＴｉＮ被覆層の塑性
変形硬度ＨP 、ダイナミック硬度ＨD 、ＨD とＨP との
差、摺動溝の幅が記載されている。
各試験片の作製時のバイアス電位、ＴｉＮ被覆層の塑性
変形硬度ＨP 、ダイナミック硬度ＨD 、ＨD とＨP との
差、摺動溝の幅が記載されている。
【００４７】表２〜３からわかる如く、バイアス電位が
−２０Ｖよりも低い場合は、ＴｉＮ被覆層のチッピング
により摩耗幅（摺動溝の幅）が大きくなるが、バイアス
電位が−２０Ｖ以上になると、摩耗幅が急激に減少して
おり、−１８Ｖ、−１５Ｖと高くなるにつれて摩耗幅が
小さくなっている。但し、バイアス電位が−５Ｖよりも
高いと、アブレッシブ摩耗が激しくなって摩耗幅が大き
くなっている。バイアス電位が−５Ｖ以下になると、摩
耗幅が急激に小さくなり、−８Ｖ、−１０Ｖと低くなる
につれて、さらに摩耗幅が小さくなっている。
−２０Ｖよりも低い場合は、ＴｉＮ被覆層のチッピング
により摩耗幅（摺動溝の幅）が大きくなるが、バイアス
電位が−２０Ｖ以上になると、摩耗幅が急激に減少して
おり、−１８Ｖ、−１５Ｖと高くなるにつれて摩耗幅が
小さくなっている。但し、バイアス電位が−５Ｖよりも
高いと、アブレッシブ摩耗が激しくなって摩耗幅が大き
くなっている。バイアス電位が−５Ｖ以下になると、摩
耗幅が急激に小さくなり、−８Ｖ、−１０Ｖと低くなる
につれて、さらに摩耗幅が小さくなっている。
【００４８】バイアス電位の変化に連動して、ダイナミ
ック硬度ＨD と塑性変形硬度ＨP の差（ＨD −ＨP ）が
１５００ｋｇｆ／ｍｍ2 以下になると、摩耗幅が急激に
小さくなり、ＨD −ＨP が１４５０ｋｇｆ／ｍｍ2 、１
４００ｋｇｆ／ｍｍ2 と小さくなるにつれて、さらに摩
耗幅が小さくなっており、耐摩耗性が向上している。但
し、ＨD −ＨP が８００ｋｇｆ／ｍｍ2 未満になると、
アブレッシブ摩耗が激しくなって摩耗幅が大きくなり、
耐摩耗性が劣化している。ＨD −ＨP が８００ｋｇｆ／
ｍｍ2 以上になると摩耗幅が急激に小さくなり、８５０
ｋｇｆ／ｍｍ2、９００ｋｇｆ／ｍｍ2 と大きくなるに
つれて摩耗幅が小さくなり、耐摩耗性が向上している。
ック硬度ＨD と塑性変形硬度ＨP の差（ＨD −ＨP ）が
１５００ｋｇｆ／ｍｍ2 以下になると、摩耗幅が急激に
小さくなり、ＨD −ＨP が１４５０ｋｇｆ／ｍｍ2 、１
４００ｋｇｆ／ｍｍ2 と小さくなるにつれて、さらに摩
耗幅が小さくなっており、耐摩耗性が向上している。但
し、ＨD −ＨP が８００ｋｇｆ／ｍｍ2 未満になると、
アブレッシブ摩耗が激しくなって摩耗幅が大きくなり、
耐摩耗性が劣化している。ＨD −ＨP が８００ｋｇｆ／
ｍｍ2 以上になると摩耗幅が急激に小さくなり、８５０
ｋｇｆ／ｍｍ2、９００ｋｇｆ／ｍｍ2 と大きくなるに
つれて摩耗幅が小さくなり、耐摩耗性が向上している。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
【表３】
【００５２】
【表４】
【００５３】
【表５】
【００５４】（実施例３）：〔主にＴｉＮ被覆層のＬｃ
とＬａの差、Ｌａの影響〕 ＳＫＤ１１工具鋼（硬度Ｈｖ７００）を基材として用
い、これに対してアークイオンプレーティングによりＴ
ｉＮを被覆してＴｉＮ被覆摺動部材を作製した。このと
き、基材に印加するバイアス電位を０〜−２２Ｖと変化
させ、これによりＴｉＮ被覆層の亀裂伝搬特性（Ｌａ、
ＬｃとＬａの差）を変化させた。ＴｉＮ被覆層の厚みは
４μm とした。
とＬａの差、Ｌａの影響〕 ＳＫＤ１１工具鋼（硬度Ｈｖ７００）を基材として用
い、これに対してアークイオンプレーティングによりＴ
ｉＮを被覆してＴｉＮ被覆摺動部材を作製した。このと
き、基材に印加するバイアス電位を０〜−２２Ｖと変化
させ、これによりＴｉＮ被覆層の亀裂伝搬特性（Ｌａ、
ＬｃとＬａの差）を変化させた。ＴｉＮ被覆層の厚みは
４μm とした。
【００５５】上記ＴｉＮ被覆摺動部材をディスクとし、
アルミナ球（Ｈｖ１５００）を相手材として、荷重１０
Ｎ、摺動速度０．５ｍ／秒、摺動距離２００ｍの条件で
ボールオンディスク摩耗試験を行い、試験後の摺動溝の
幅から耐摩耗性を評価した。
アルミナ球（Ｈｖ１５００）を相手材として、荷重１０
Ｎ、摺動速度０．５ｍ／秒、摺動距離２００ｍの条件で
ボールオンディスク摩耗試験を行い、試験後の摺動溝の
幅から耐摩耗性を評価した。
【００５６】この結果を表４〜５に示す。表４〜５には
各試験片の作製時のバイアス電位、一般的な半径２００
μm の半球状ダイヤモンド圧子に０→１００Ｎの連続荷
重を１００Ｎ／分の速度で負荷しながらＴｉＮ被覆摺動
部材を１０ｍｍ／分の速度で移動させてＴｉＮ被覆層表
面を引っかいていくスクラッチ試験を行ったときの音波
発生検出最低荷重Ｌａ及びＴｉＮ被覆層の破壊の大きさ
が直径１０μm に達する荷重Ｌｃ、ＬｃとＬａとの差、
摺動溝の幅が記載されている。
各試験片の作製時のバイアス電位、一般的な半径２００
μm の半球状ダイヤモンド圧子に０→１００Ｎの連続荷
重を１００Ｎ／分の速度で負荷しながらＴｉＮ被覆摺動
部材を１０ｍｍ／分の速度で移動させてＴｉＮ被覆層表
面を引っかいていくスクラッチ試験を行ったときの音波
発生検出最低荷重Ｌａ及びＴｉＮ被覆層の破壊の大きさ
が直径１０μm に達する荷重Ｌｃ、ＬｃとＬａとの差、
摺動溝の幅が記載されている。
【００５７】表４〜５からわかる如く、バイアス電位が
−２０Ｖよりも低い場合は、ＴｉＮ被覆層のチッピング
により摩耗幅（摺動溝の幅）が大きくなるが、バイアス
電位が−２０Ｖ以上になると、摩耗幅が急激に減少して
おり、−１８Ｖ、−１５Ｖと高くなるにつれて摩耗幅が
小さくなっている。但し、バイアス電位が−５Ｖよりも
高いと、アブレッシブ摩耗が激しくなって摩耗幅が大き
くなっている。バイアス電位が−５Ｖ以下になると、摩
耗幅が急激に小さくなり、−８Ｖ、−１０Ｖと低くなる
につれて、さらに摩耗幅が小さくなっている。
−２０Ｖよりも低い場合は、ＴｉＮ被覆層のチッピング
により摩耗幅（摺動溝の幅）が大きくなるが、バイアス
電位が−２０Ｖ以上になると、摩耗幅が急激に減少して
おり、−１８Ｖ、−１５Ｖと高くなるにつれて摩耗幅が
小さくなっている。但し、バイアス電位が−５Ｖよりも
高いと、アブレッシブ摩耗が激しくなって摩耗幅が大き
くなっている。バイアス電位が−５Ｖ以下になると、摩
耗幅が急激に小さくなり、−８Ｖ、−１０Ｖと低くなる
につれて、さらに摩耗幅が小さくなっている。
【００５８】バイアス電位の変化に連動して、音波発生
検出最低荷重ＬａとＴｉＮ被覆層の破壊の大きさが直径
１０μm に達する荷重Ｌｃとの差（Ｌｃ−Ｌａ）が５０
Ｎ以上になると、摩耗幅が急激に小さくなり、Ｌｃ−Ｌ
ａが５５Ｎ、６０Ｎと大きくなるにつれて、さらに摩耗
幅が小さくなっており、耐摩耗性が向上している。但
し、音波発生検出最低荷重Ｌａが３０Ｎ未満になると、
アブレッシブ摩耗が激しくなって摩耗幅が大きくなり、
耐摩耗性が劣化している。Ｌａが３０Ｎ以上になると摩
耗幅が急激に小さくなり、３２Ｎ、３５Ｎと大きくなる
につれて摩耗幅が小さくなり、耐摩耗性が向上してい
る。
検出最低荷重ＬａとＴｉＮ被覆層の破壊の大きさが直径
１０μm に達する荷重Ｌｃとの差（Ｌｃ−Ｌａ）が５０
Ｎ以上になると、摩耗幅が急激に小さくなり、Ｌｃ−Ｌ
ａが５５Ｎ、６０Ｎと大きくなるにつれて、さらに摩耗
幅が小さくなっており、耐摩耗性が向上している。但
し、音波発生検出最低荷重Ｌａが３０Ｎ未満になると、
アブレッシブ摩耗が激しくなって摩耗幅が大きくなり、
耐摩耗性が劣化している。Ｌａが３０Ｎ以上になると摩
耗幅が急激に小さくなり、３２Ｎ、３５Ｎと大きくなる
につれて摩耗幅が小さくなり、耐摩耗性が向上してい
る。
【００５９】
【発明の効果】本発明に係るＴｉＮ被覆摺動部材は、硬
度がＨｖ３００〜８００である基材の表面にＴｉＮ被覆
層を有するＴｉＮ被覆摺動部材であって、チッピングが
起こり難く、高面圧摺動条件においても充分な耐摩耗性
を有しており、従って、高度の耐摩耗性を要する個所の
摺動部材や部品として好適に使用し得るばかりでなく、
特に高面圧摺動条件で使用される部材や部品であって比
較的高水準の靱性を要する（基材をＨｖ３００〜８００
の一般的な金属材料で構成する必要がある）部材や部品
（例えば、軸受け全般等）として好適に使用し得、優れ
た耐摩耗性を発揮し、これらの部品や部材の使用可能寿
命を大幅に向上させることができるようになるという顕
著な効果を奏する。
度がＨｖ３００〜８００である基材の表面にＴｉＮ被覆
層を有するＴｉＮ被覆摺動部材であって、チッピングが
起こり難く、高面圧摺動条件においても充分な耐摩耗性
を有しており、従って、高度の耐摩耗性を要する個所の
摺動部材や部品として好適に使用し得るばかりでなく、
特に高面圧摺動条件で使用される部材や部品であって比
較的高水準の靱性を要する（基材をＨｖ３００〜８００
の一般的な金属材料で構成する必要がある）部材や部品
（例えば、軸受け全般等）として好適に使用し得、優れ
た耐摩耗性を発揮し、これらの部品や部材の使用可能寿
命を大幅に向上させることができるようになるという顕
著な効果を奏する。
【００６０】即ち、Ｈｖ３００〜８００の基材の表面に
ＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材に関し、従来
のものは、基材の変形があまり起こらない低面圧摺動条
件で使用される部品（例えば、エンジンバルブのカムを
支える円板；シム等）としての使用に限られており、高
面圧摺動条件ではチッピングが起こりやすいため、高面
圧摺動条件で使用される部材や部品（例えば、軸受け全
般等）として使用できなかったが、本発明に係るもの
は、高面圧摺動条件においてもチッピングが起こり難
く、耐摩耗性に優れているため、高面圧摺動条件で使用
される部材や部品としても好適に使用し得、その寿命を
著しく改善し得るようになるという顕著な効果を奏す
る。
ＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材に関し、従来
のものは、基材の変形があまり起こらない低面圧摺動条
件で使用される部品（例えば、エンジンバルブのカムを
支える円板；シム等）としての使用に限られており、高
面圧摺動条件ではチッピングが起こりやすいため、高面
圧摺動条件で使用される部材や部品（例えば、軸受け全
般等）として使用できなかったが、本発明に係るもの
は、高面圧摺動条件においてもチッピングが起こり難
く、耐摩耗性に優れているため、高面圧摺動条件で使用
される部材や部品としても好適に使用し得、その寿命を
著しく改善し得るようになるという顕著な効果を奏す
る。
【図１】 ダイナミック硬度ＨD 及び塑性変形硬度ＨP
の測定原理を説明するための模式図である。
の測定原理を説明するための模式図である。
【図２】 スクラッチ試験法を説明するための模式図で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 漆原 亘 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 加藤 淳 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 佐藤 俊樹 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 4K029 AA02 BA60 BC02 BD04 CA03 CA13 DD06
Claims (3)
- 【請求項１】 硬度がＨｖ３００〜８００である基材の
表面にＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材であっ
て、ダイヤモンドの三角錐圧子を荷重０ｇｆから５ｇｆ
へ連続負荷し、さらに荷重５ｇｆから０ｇｆへ連続除荷
することにより測定したＴｉＮ被覆層表面のダイナミッ
ク硬度ＨD と塑性変形硬度ＨP との差が８００〜１５０
０ｋｇｆ／ｍｍ2 であることを特徴とする耐摩耗性に優
れたＴｉＮ被覆摺動部材。 - 【請求項２】 硬度がＨｖ３００〜８００である基材の
表面にＴｉＮ被覆層を有するＴｉＮ被覆摺動部材であっ
て、半径２００μm の半球状のダイヤモンド圧子を用い
て荷重を連続的に変化させながらＴｉＮ被覆層表面を引
っかいていくスクラッチ試験において音波発生が検出さ
れる最低荷重Ｌａが３０Ｎ以上であり、且つ、ＴｉＮ被
覆層の破壊の大きさが直径１０μm に達する荷重Ｌｃと
前記音波発生検出の最低荷重Ｌａとの差が５０Ｎ以上で
あることを特徴とする耐摩耗性に優れたＴｉＮ被覆摺動
部材。 - 【請求項３】 前記ＴｉＮ被覆層が基材に印加するバイ
アス電位を−５〜−２０Ｖとしたアークイオンプレーテ
ィングにより形成されてなる請求項１又は２記載の耐摩
耗性に優れたＴｉＮ被覆摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25402598A JP2000087217A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 耐摩耗性に優れたＴｉＮ被覆摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25402598A JP2000087217A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 耐摩耗性に優れたＴｉＮ被覆摺動部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000087217A true JP2000087217A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17259201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25402598A Pending JP2000087217A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 耐摩耗性に優れたＴｉＮ被覆摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000087217A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004255482A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆エンドミル |
| JP2004268250A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-30 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆エンドミル及び被覆用ターゲット |
| JP2004298972A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆インサート |
| JP2004306237A (ja) * | 2003-04-10 | 2004-11-04 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆粗加工用エンドミル |
| JP2004306216A (ja) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆超硬エンドミル |
| JP2004337989A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆ハイス工具 |
| WO2005053887A1 (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-16 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | 表面被覆切削工具 |
| JP2005262388A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 表面被覆切削工具 |
| JP2005262389A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | チタン合金加工用表面被覆切削工具 |
| JP2005271155A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 被覆切削工具 |
-
1998
- 1998-09-08 JP JP25402598A patent/JP2000087217A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004268250A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-30 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆エンドミル及び被覆用ターゲット |
| JP2004255482A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆エンドミル |
| JP2004298972A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆インサート |
| JP2004306216A (ja) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆超硬エンドミル |
| JP2004306237A (ja) * | 2003-04-10 | 2004-11-04 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆粗加工用エンドミル |
| JP2004337989A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆ハイス工具 |
| WO2005053887A1 (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-16 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | 表面被覆切削工具 |
| JP2005271190A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-10-06 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 表面被覆切削工具 |
| US7410707B2 (en) | 2003-12-05 | 2008-08-12 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Surface-coated cutting tool |
| JP2005262388A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 表面被覆切削工具 |
| JP2005262389A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | チタン合金加工用表面被覆切削工具 |
| JP2005271155A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 被覆切削工具 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Stallard et al. | The study of the adhesion of a TiN coating on steel and titanium alloy substrates using a multi-mode scratch tester | |
| Ma et al. | The friction coefficient evolution of a TiN coated contact during sliding wear | |
| Beake et al. | Micro-scale impact testing-A new approach to studying fatigue resistance in hard carbon coatings | |
| Gilewicz et al. | Tribological properties of CrCN/CrN multilayer coatings | |
| Hedenqvist et al. | Failure mode analysis of TiN-coated high speed steel: In situ scratch adhesion testing in the scanning electron microscope | |
| Yonekura et al. | Fatigue and wear properties of Ti–6Al–4V alloy with Cr/CrN multilayer coating | |
| Bhushan et al. | Effect of substrate surface roughness on adhesion of titanium nitride coatings deposited by physical vapour deposition technique | |
| Kot et al. | The tribological phenomena of a new type of TiN/aC: H multilayer coatings | |
| Fridrici et al. | Fretting wear behavior of a Cu–Ni–In plasma coating | |
| Zhang et al. | Nanoindentation and nanoscratch behaviors of DLC coatings on different steel substrates | |
| Beake et al. | Influence of Si-and W-doping on micro-scale reciprocating wear and impact performance of DLC coatings on hardened steel | |
| Panjan et al. | A new experimental method for studying the cracking behaviour of PVD multilayer coatings | |
| Zhong-yu et al. | Investigation of rolling contact fatigue lives of Fe–Cr alloy coatings under different loading conditions | |
| Ma et al. | Influence of glow plasma Co-based alloying layer on sliding wear and fretting wear resistance of titanium alloy | |
| Dobrzański et al. | Erosion resistance and tribological properties of coatings deposited by reactive magnetron sputtering method onto the brass substrate | |
| Li et al. | Mono-and multiple TiN (/Ti) coating adhesion mechanism on a Ti–13Nb–13Zr alloy | |
| Naveed et al. | Influence of the erodent shape on the erosion behavior of ductile and brittle materials | |
| JP2000087217A (ja) | 耐摩耗性に優れたＴｉＮ被覆摺動部材 | |
| Beake et al. | Nano-scratch, nanoindentation and fretting tests of 5–80 nm ta-C films on Si (1 0 0) | |
| Sha et al. | Scratch response and tribological behaviour of CrAlNiN coatings deposited by closed field unbalanced magnetron sputtering system | |
| Zawischa et al. | Comparison of fracture properties of different amorphous carbon coatings using the scratch test and indentation failure method | |
| Beake et al. | Nanomechanical and nanotribological testing of ultra-thin carbon-based and MoST films for increased MEMS durability | |
| Bromark et al. | Influence of substrate surface topography on the critical normal force in scratch adhesion testing of TiN-coated steels | |
| Kim et al. | Improved wear imbalance with multilayered nanocomposite nanocrystalline Cu and tetrahedral amorphous carbon coating | |
| Zhang et al. | Structure, mechanical, and sand erosion behavior of TiN/Ti coating deposited at various temperature |