JP2009275292A - 硬質皮膜、硬質皮膜被覆材および冷間塑性加工用金型ならびに硬質皮膜の形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(Nbx M1-x )y (Ba Cb N1-a-b )1-y からなる硬質皮膜であって下記式(1) 〜(5) を満たすことを特徴とする硬質皮膜等〔但し、上記MはVのみ、又は、V+4a〜6a族元素(但しVを除く)、Si、Alの1種以上であり、下記式において、xはNBの原子比、1-x はMの原子比、a はBの原子比、b はCの原子比、1-a-b はNの原子比を示し、y は(NBx M1-x )の比、1-y は(Ba Cb N1-a-b )の比を示すものである。〕 0.2 ≦x<1.0 --式(1) 、0≦a≦0.3 --式(2) 、0≦1-a-b ≦0.5 --式(3) 、 0.5≦b≦1--式(4) 、 0.4≦1-y ≦0.9 --式(5) 。
【選択図】なし
Description
このようにして完成され上記目的を達成することができた本発明は、硬質皮膜、硬質皮膜被覆材および冷間塑性加工用金型ならびに硬質皮膜の形成方法に係わり、請求項1記載の硬質皮膜(第1発明に係る硬質皮膜)、請求項2〜3記載の硬質皮膜被覆材(第2〜3発明に係る硬質皮膜被覆材)、請求項4記載の冷間塑性加工用金型(第4発明に係る冷間塑性加工用金型)、請求項5〜6記載の硬質皮膜の形成方法(第5〜6発明に係る硬質皮膜の形成方法)であり、それは次のような構成としたものである。
0.2≦x<1.0 ------------------- 式(1)
0≦a≦0.3 ----------------------- 式(2)
0≦1−a−b≦0.5 --------------- 式(3)
0.5≦b≦1 ----------------------- 式(4)
0.4≦1−y≦0.9 --------------- 式(5)
但し、上記(Nbx M1-x )y (Ba Cb N1-a-b )1-y において、MはVのみ、または、4a族の元素、5a族の元素(ただし、Vを除く)、6a族の元素、Si、Alの1種以上およびVである。上記式(1) 〜(5) において、xはNbの原子比、1−xはMの原子比、aはBの原子比、bはCの原子比、1−a−bはNの原子比を示し、yは(Nbx M1-x )の比、1−yは(Ba Cb N1-a-b )の比を示すものである。
0≦a≦0.3 ----------------------- 式(2)
0≦1−a−b≦0.5 --------------- 式(3)
0.5≦b≦1 ----------------------- 式(4)
0.4≦1−y≦0.9 --------------- 式(5)
但し、上記(Nbx M1-x )y (Ba Cb N1-a-b )1-y において、MはVのみ、または、4a族の元素、5a族の元素(ただし、Vを除く)、6a族の元素、Si、Alの1種以上およびVである。上記式(1) 〜(5) において、xはNbの原子比、1−xはMの原子比、aはBの原子比、bはCの原子比、1−a−bはNの原子比を示し、yは(Nbx M1-x )の比、1−yは(Ba Cb N1-a-b )の比を示すものである。
Nb及び金属元素Mあるいは更にBを含有するアーク蒸発源を有する成膜装置にて表1に示す組成の皮膜を基材上に形成した。ただし、高温下での摺動試験用の皮膜形成の場合には、密着性を向上させるために基材上にCrNを約3μm 形成した後、表1に示す組成の皮膜を形成した。
・装置:ベーンオンディスク型摺動試験装置
・ベーン:SKD 61鋼(HRC 50) 3.5×5mm, 長さ20mm, 先端半径10R
・ディスク:SKD 11鋼(HRC 60)に皮膜形成したもの
・摺動速度:0.2m/秒
・荷重:500N
・摺動距離:500m
・試験温度:25℃(加熱無し),400℃
Claims (6)
- (Nbx M1-x )y (Ba Cb N1-a-b )1-y からなる硬質皮膜であって下記式(1) 〜(5) を満たすことを特徴とする硬質皮膜。
0.2≦x<1.0 ------------------- 式(1)
0≦a≦0.3 ----------------------- 式(2)
0≦1−a−b≦0.5 --------------- 式(3)
0.5≦b≦1 ----------------------- 式(4)
0.4≦1−y≦0.9 --------------- 式(5)
但し、上記(Nbx M1-x )y (Ba Cb N1-a-b )1-y において、MはVのみ、または、4a族の元素、5a族の元素(ただし、Vを除く)、6a族の元素、Si、Alの1種以上およびVである。上記式(1) 〜(5) において、xはNbの原子比、1−xはMの原子比、aはBの原子比、bはCの原子比、1−a−bはNの原子比を示し、yは(Nbx M1-x )の比、1−yは(Ba Cb N1-a-b )の比を示すものである。 - 基材の表面に請求項1記載の硬質皮膜が形成されていることを特徴とする硬質皮膜被覆材。
- 鉄基合金よりなる基材の表面に4a、5a、6a族の元素、Si、Alの1種以上の窒化物よりなる皮膜層が形成され、その上に請求項1記載の硬質皮膜が形成されていることを特徴とする硬質皮膜被覆材。
- 請求項2または3記載の硬質皮膜被覆材を用いた冷間塑性加工用金型。
- 請求項1記載の硬質皮膜をカソード放電型アークイオンプレーティング装置を用いて炭化水素ガスを含有する雰囲気ガス中にて形成する硬質皮膜の形成方法であって、前記雰囲気ガス中の炭化水素ガス分圧を0.8Pa超4Pa以下とすることを特徴とする硬質皮膜の形成方法。
- 前記炭化水素ガスがメタンガス、アセチレンガス、トルエンガスの1種以上である請求項5記載の硬質皮膜の形成方法。
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