JP2001181824A - 窒化クロム層を有する基体 - Google Patents

窒化クロム層を有する基体

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JP2001181824A
JP2001181824A JP2000335418A JP2000335418A JP2001181824A JP 2001181824 A JP2001181824 A JP 2001181824A JP 2000335418 A JP2000335418 A JP 2000335418A JP 2000335418 A JP2000335418 A JP 2000335418A JP 2001181824 A JP2001181824 A JP 2001181824A
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nitride layer
chromium nitride
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substrate according
face
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JP2000335418A
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English (en)
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Antonius P A Hurkmans
ピー．エイ．ヒュークマンズ アントニウス
Gerrit-Jan Van Der Kolk
ヴァン ダー コルク ゲリット−ジャン
David Brian Lewis
ブライアン リュイス ダヴィッド
Wolf-Dieter Muenz
ミュンズ ウォルフ−ディエッター
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IHI Hauzer Techno Coating BV
Original Assignee
Hauzer Techno Coating Europe BV
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641—Nitrides

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 窒化クロム層を、特にその硬度について、改
良する。 【解決手段】 窒化クロム層は、ＨＶ２７００を上回る
硬度を有し、ＰＶＤ処理によって基板に施され、｛２０
０｝方向に好ましい配向を有する面心立方結晶格子を備
える。さらに、｛１１１｝面、｛３１１｝面、｛２２
０｝面（Ｃｕ−Ｋα）に強度の弱いピークを有する。
｛２００｝信号２θのピークの半値全幅は、好ましくは
２°を上回り、｛２００｝線の格子パラメータは、好ま
しくは４．２Åを上回る。窒化クロム層は、イットリウ
ム、スカンジウム、ランタンの少なくとも１つを０．０
１〜１０ａｔ％含有し、それぞれの含有量は、好ましく
は３〜５ａｔ％の範囲である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基体に施された窒
化クロム層に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の窒化クロム層は、典型的な硬い二
元材料層の中で、ＨＶ１５００〜２３００の硬度といっ
た低い硬度を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの比較的低い硬
度は、様々な用途において、窒化クロム層が不利になる
ことを意味する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、窒化ク
ロム層を、特にその硬度について、改良することであ
る。
【０００５】この目的は、本発明に従い、製造プロセス
において特に適切な条件を選択することで、｛２００｝
方向に好ましい配向を有する面心立方結晶格子を備えた
窒化クロム層によって、実質的に達成される。
【０００６】この窒化クロム層は、ＨＶ２７００を上回
る硬度を有し、ＰＶＤ処理によって基板に施され、｛２
００｝方向に好ましい配向を有する面心立方結晶格子を
備える。
【０００７】
【発明の実施の形態】｛２００｝方向に好ましい配向を
有する面心立方結晶格子を備えた窒化クロム層であっ
て、さらに、｛１１１｝面、｛３１１｝面、｛２２０｝
面（Ｂｒａｇｇ−Ｂｒｅｔａｎｏ Ｃｕ−Ｋα）に強度
の弱いピークを有する窒化クロム層が、特に好ましい。
【０００８】この種の面心結晶格子を有するそれぞれの
窒化クロム層の製造は、カソードスパッタリング、陰極
アーク放電蒸発などにより、またはイオンプレーティン
グなどにより、行われる。本出願人のいわゆるＡＢＳプ
ロセスも、ここでは特に有利な方法として使用すること
ができる。
【０００９】｛２００｝信号の２θによるピークの半値
全幅（ＦＷＨＭ）（ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ｈａｌｆ
ｍｅｔｈｏｄ）は、好ましくは２°を上回り、｛２０
０｝線の格子パラメータは、好ましくは４．２Åを上回
る。
【００１０】本発明の好ましい実施態様によれば、本発
明の窒化クロム層は、イットリウム、スカンジウム、ラ
ンタンの少なくとも１つを約０．０１〜１０ａｔ％含有
し、それぞれの含有量は好ましくは、３〜５ａｔ％の範
囲にある。
【００１１】イットリウム、スカンジウム、ランタン
は、単独で、混合物として、任意に選択した異なる組成
からなる複数の連続した層として、などのそれぞれの形
態で、窒化クロム層に組み入れることができる。
【００１２】イットリウム、スカンジウム、ランタンの
少なくとも１つの層を組み入れる場合、好ましくは、約
２〜５ｎｍの周期で層を組み入れるように選択する。
【００１３】本発明の特に重要な特徴と特徴の組み合わ
せは、特許請求の範囲に見られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲリット−ジャン ヴァン ダー コルク オランダ，アールジー マールヘズ エヌ エル−6026，ヒュグテン 14 (72)発明者 ダヴィッド ブライアン リュイス イギリス，シェフィールド エス11 ８ワ イエイ，ラットクリフ ロード ５ (72)発明者 ウォルフ−ディエッター ミュンズ イギリス，シェフィールド エス７ １エ スエル，オークデイル ロード 14

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 窒化クロム層が、｛２００｝方向に好ま
    しい配向を有する面心立方結晶格子を備え、かつＨＶ２
    ７００を上回る硬度を有することを特徴とする窒化クロ
    ム層を有する基体。
  2. 【請求項２】 前記面心立方結晶格子は、さらに、｛１
    １１｝面、｛３１１｝面、｛２２０｝面（Ｂｒａｇｇ−
    Ｂｒｅｔａｎｏ Ｃｕ−Ｋα）の少なくとも１つにピー
    クを有することを特徴とする請求項１記載の基体。
  3. 【請求項３】 前記面心立方結晶格子は、｛１１１｝
    面、｛３１１｝面、｛２２０｝面の複数に強度の弱いピ
    ークを有することを特徴とする請求項１または２記載の
    基体。
  4. 【請求項４】 前記窒化クロム層は、前記窒化クロム層
    を製造するために使用するカソードスパッタリング、陰
    極アーク放電蒸発、イオンプレーティングなどのＰＶＤ
    処理の処理条件を設定することにより得られた約ＨＶ２
    ７００〜ＨＶ３５００の硬度を有することを特徴とする
    請求項１〜３のいずれかに記載の基体。
  5. 【請求項５】 ｛２００｝信号の２θによるピークの半
    値全幅が、２°を上回ることを特徴とする請求項１〜４
    のいずれかに記載の基体。
  6. 【請求項６】 ｛２００｝線の格子パラメータが、４．
    ２Åを上回ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
    に記載の基体。
  7. 【請求項７】 前記窒化クロム層は、イットリウム、ス
    カンジウム、ランタンの少なくとも１つを０．０１〜１
    ０ａｔ％含有することを特徴とする請求項１〜６のいず
    れかに記載の基体。
  8. 【請求項８】 前記イットリウム、スカンジウム、ラン
    タンの少なくとも１つの含有量が、３〜５ａｔ％の範囲
    にあることを特徴とする請求項７記載の基体。
  9. 【請求項９】 前記イットリウム、スカンジウム、ラン
    タンの少なくとも１つは、層状に、前記窒化クロム層に
    組み入れられることを特徴とする請求項１〜８のいずれ
    かに記載の基体。
  10. 【請求項１０】 組み入れられた複数の層は、異なる厚
    みを有することを特徴とする請求項９に記載の基体。
  11. 【請求項１１】 イットリウムを含有する窒化クロム
    層、スカンジウムを含有する窒化クロム層、ランタンを
    含有する窒化クロム層の少なくとも１つが約２〜５ｎｍ
    の周期で生じることを特徴とする請求項１〜１０のいず
    れかに記載の基体。
  12. 【請求項１２】 ＣｒＮ、ＣｒＹＮ、ＣｒＳｃＮ、Ｃｒ
    ＬａＮのいずれかの平均粒径（ｍｅａｎ ｇｒａｉｎ
    ｓｉｚｅ）が３５ｎｍを下回ることを特徴とする請求項
    １〜１１のいずれかに記載の基体。
JP2000335418A 1999-11-02 2000-11-02 窒化クロム層を有する基体 Pending JP2001181824A (ja)

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DE1999152549 DE19952549A1 (de) 1999-11-02 1999-11-02 Substrat mit einer Chrom-Nitrid-Schicht
DE19952549.8 1999-11-02

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