JP2599428Y2 - カーボン硬質被膜を有する基材 - Google Patents
カーボン硬質被膜を有する基材Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願考案はカーボン硬質被膜を被
覆した基材に関するものである。更に詳しくはカーボン
硬質被膜を被覆した基材の密着性及び耐蝕性を向上させ
るために介在させる中間層に関する。
覆した基材に関するものである。更に詳しくはカーボン
硬質被膜を被覆した基材の密着性及び耐蝕性を向上させ
るために介在させる中間層に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、カーボン硬質被膜は、高硬度、高
絶縁性、高熱伝導性、及び化学的安定性などのダイヤモ
ンドに似た優れた性質を有していることから、近年注目
を集めている。このカーボン硬質被膜の形成には、イオ
ンビーム法、スパッタリング法、イオンプレーティング
法等の物理蒸着法（以下ＰＶＤと略す）や、ＥＣＲ（El
ectron Cyclotron Reso - nance)、ＲＦ（Radio Ereque
ncy)プラズマ化学蒸着法（以下Ｐ−ＣＶＤと略す）がす
でに実用に供されている。
絶縁性、高熱伝導性、及び化学的安定性などのダイヤモ
ンドに似た優れた性質を有していることから、近年注目
を集めている。このカーボン硬質被膜の形成には、イオ
ンビーム法、スパッタリング法、イオンプレーティング
法等の物理蒸着法（以下ＰＶＤと略す）や、ＥＣＲ（El
ectron Cyclotron Reso - nance)、ＲＦ（Radio Ereque
ncy)プラズマ化学蒸着法（以下Ｐ−ＣＶＤと略す）がす
でに実用に供されている。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】前記の方法で形成され
るカーボン硬質被膜は、１０10ｄｙｎｅ／ｃｍ2 台の高
い圧縮応力が残留している。このため、カーボン硬質被
膜と基材、特に金属性基材との密着性が悪く、剥離、ク
ラック、寿命が短い、あるいは膜形成が不可能などの問
題点を有していた。すなわち、シリコン基材、超硬基材
上にカーボン硬質被膜は形成可能であるが、ステンレス
材をはじめとする各種金属基材などへの形成は不可能で
あるなどカーボン硬質被膜を形成できる基材は非常に限
定されていた。上記問題点を解決し、カーボン硬質被膜
の幅広い応用を可能とするために、本考案者らは先に、
乾式メッキ法でクロムを主体とする下層とシリコンを主
体とする上層とからなる中間層を基材とカーボン硬質被
膜間に介在させる構成（特願昭６０−２５６４２６号）
をさらに改良し、下層中間層を上層中間層との界面にお
ける相互拡散による固溶体層を形成させることを提案し
た。（特願昭６３−３０１８２９号）
るカーボン硬質被膜は、１０10ｄｙｎｅ／ｃｍ2 台の高
い圧縮応力が残留している。このため、カーボン硬質被
膜と基材、特に金属性基材との密着性が悪く、剥離、ク
ラック、寿命が短い、あるいは膜形成が不可能などの問
題点を有していた。すなわち、シリコン基材、超硬基材
上にカーボン硬質被膜は形成可能であるが、ステンレス
材をはじめとする各種金属基材などへの形成は不可能で
あるなどカーボン硬質被膜を形成できる基材は非常に限
定されていた。上記問題点を解決し、カーボン硬質被膜
の幅広い応用を可能とするために、本考案者らは先に、
乾式メッキ法でクロムを主体とする下層とシリコンを主
体とする上層とからなる中間層を基材とカーボン硬質被
膜間に介在させる構成（特願昭６０−２５６４２６号）
をさらに改良し、下層中間層を上層中間層との界面にお
ける相互拡散による固溶体層を形成させることを提案し
た。（特願昭６３−３０１８２９号）
【０００４】しかしながら未だ応用できる基材は限られ
ている。例えば黄銅においては、前記中間層を形成した
場合、チャンバー内の温度上昇、あるいはカーボン硬質
被膜形成時のチャンバー内の温度上昇により、真空雰囲
気での脱亜鉛現象が発生し、黄銅材料の表面がユズ肌を
呈し、表面の耐蝕性、及び密着性が落ち、その結果、カ
ーボン硬質被膜の優れた特性を生かすことが出来なかっ
た。
ている。例えば黄銅においては、前記中間層を形成した
場合、チャンバー内の温度上昇、あるいはカーボン硬質
被膜形成時のチャンバー内の温度上昇により、真空雰囲
気での脱亜鉛現象が発生し、黄銅材料の表面がユズ肌を
呈し、表面の耐蝕性、及び密着性が落ち、その結果、カ
ーボン硬質被膜の優れた特性を生かすことが出来なかっ
た。
【０００５】また、ＳＫ材等の炭素工具鋼、マルテンサ
イト系ステンレス、及びフェライト系ステンレス鋼等の
鉄系でＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼
よりも耐蝕性の劣る鉄系の基材に対しては、前洗浄後に
発錆による耐蝕等が発生し、密着性及び耐蝕性等の問題
を有していた。
イト系ステンレス、及びフェライト系ステンレス鋼等の
鉄系でＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼
よりも耐蝕性の劣る鉄系の基材に対しては、前洗浄後に
発錆による耐蝕等が発生し、密着性及び耐蝕性等の問題
を有していた。
【０００６】この考案の目的は、黄銅、ＳＫ材、マルテ
ンサイト系ステンレス、及びフェライト系ステンレス鋼
等、耐蝕性の劣る基材に対して、高密着性、高耐摩耗
性、高信頼性等を有するカーボン硬質被膜が形成された
基材を提供することにある。
ンサイト系ステンレス、及びフェライト系ステンレス鋼
等、耐蝕性の劣る基材に対して、高密着性、高耐摩耗
性、高信頼性等を有するカーボン硬質被膜が形成された
基材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願考案の構成は下記の通りである。基材上に湿式メッ
キにより形成された下地金属被膜と、該下地金属被膜上
に乾式メッキにより形成した２層の中間金属被膜と、該
中間金属被膜上に乾式メッキにより形成したカーボン硬
質被膜とより構成されている。また、基材上に形成した
下地金属被膜は、ニッケル合金被膜、ニッケル被膜、ク
ロム被膜、パラジウム被膜、ニッケル合金被膜とクロム
被膜、ニッケル合金被膜とパラジウム被膜の中の少なく
とも１つからなる。また、基材に形成した２層の中間金
属被膜は、チタン被膜またはクロム被膜とシリコン被膜
とからなる。更に、基材上に形成したニッケル合金被膜
のうち、ニッケル−リン被膜の場合は時効処理を施して
も良い。
本願考案の構成は下記の通りである。基材上に湿式メッ
キにより形成された下地金属被膜と、該下地金属被膜上
に乾式メッキにより形成した２層の中間金属被膜と、該
中間金属被膜上に乾式メッキにより形成したカーボン硬
質被膜とより構成されている。また、基材上に形成した
下地金属被膜は、ニッケル合金被膜、ニッケル被膜、ク
ロム被膜、パラジウム被膜、ニッケル合金被膜とクロム
被膜、ニッケル合金被膜とパラジウム被膜の中の少なく
とも１つからなる。また、基材に形成した２層の中間金
属被膜は、チタン被膜またはクロム被膜とシリコン被膜
とからなる。更に、基材上に形成したニッケル合金被膜
のうち、ニッケル−リン被膜の場合は時効処理を施して
も良い。
【０００８】
【作用】本願考案に係るカーボン硬質被膜を形成した基
材は、まず基材上に湿式メッキにり下地金属被膜とし
て、ニッケル合金被膜（ニッケル−リン被膜、ニッケル
−パラジウム被膜、ニッケル−ボロン被膜、ニッケル−
スズ被膜等）、ニッケル被膜、クロム被膜、パラジウム
被膜、ニッケル合金被膜とクロム被膜、ニッケル合金被
膜とパラジウム被膜の中の少なくとも１つからなる被膜
が形成される。この被膜を直接基材に施すことにより、
黄銅、ＳＫ材等の耐蝕性の劣る基材の耐蝕性を向上さ
せ、さらに時効処理を施すことにより硬度を向上させ、
カーボン硬質被膜の特性をさらに生かすことが可能とな
る。次に、乾式メッキ法により２層の中間金属被膜（チ
タン被膜またはクロム被膜とシリコン被膜）を形成し、
順次積層構造にすることによりカーボン硬質被膜のコー
ティングを可能にし、耐蝕性の劣る基材に対して、高耐
蝕性、高密着性のあるカーボン硬質被膜が形成される。
材は、まず基材上に湿式メッキにり下地金属被膜とし
て、ニッケル合金被膜（ニッケル−リン被膜、ニッケル
−パラジウム被膜、ニッケル−ボロン被膜、ニッケル−
スズ被膜等）、ニッケル被膜、クロム被膜、パラジウム
被膜、ニッケル合金被膜とクロム被膜、ニッケル合金被
膜とパラジウム被膜の中の少なくとも１つからなる被膜
が形成される。この被膜を直接基材に施すことにより、
黄銅、ＳＫ材等の耐蝕性の劣る基材の耐蝕性を向上さ
せ、さらに時効処理を施すことにより硬度を向上させ、
カーボン硬質被膜の特性をさらに生かすことが可能とな
る。次に、乾式メッキ法により２層の中間金属被膜（チ
タン被膜またはクロム被膜とシリコン被膜）を形成し、
順次積層構造にすることによりカーボン硬質被膜のコー
ティングを可能にし、耐蝕性の劣る基材に対して、高耐
蝕性、高密着性のあるカーボン硬質被膜が形成される。
【０００９】
【実施例】以下に本願考案の実施例を図面に用いて詳細
に説明する。図１は、本願考案の第１実施例である被膜
構造の要部断面図である。黄銅、ＳＫ材等の炭素工具
鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステ
ンレス鋼等の耐蝕性の劣る基材の中のＳＫ材を使用して
行なった。ＳＫ基材１上に湿式メッキにより、下地金属
被膜のニッケル合金メッキ、例えば無電解ニッケル−リ
ンメッキでニッケル−リン被膜２を２〜５μｍ形成し
た。 ≪ニッケル−リン合金メッキ≫ ＜メッキ液組成＞ 硫酸ニッケル ２０ｇ／１ 次亜リン酸ナトリウム ２５ｇ／１ 乳酸 ２５ｇ／１ プロピオン酸 ３ｇ／１ ＜メッキ条件＞ ｐＨ ４〜５ 温度 ９０℃ 処理後、時効処理を行なっても良い。時効処理の条件
は、４００℃〜５００℃で３０分〜６０分間行なう。ま
た、無電解ニッケル−ボロンメッキでニッケル−ボロン
被膜を形成させる場合は、下記メッキ液組成で行なう。 ≪ニッケル−ボロン合金メッキ≫ ＜メッキ液組成＞ 塩化ニッケル ３０ｇ／１ 水酸化ナトリウム ４０ｇ／１ エチレンジアミン ６０ｇ／１ ふっ化ナトリウム ３ｇ／１ ほう水素化ナトリウム ０．５ｇ／１ ＜メッキ条件＞ 温度 ９０℃ 尚、上記以外のニッケル合金被膜として、ニッケル−パ
ラジウム被膜、ニッケル−スズ被膜等があり、この被膜
を形成させても良いことは言うまでもない。また、ニッ
ケル−パラジウム被膜やニッケル−スズ被膜の形成は、
一般に電解メッキによって行なわれる。
に説明する。図１は、本願考案の第１実施例である被膜
構造の要部断面図である。黄銅、ＳＫ材等の炭素工具
鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステ
ンレス鋼等の耐蝕性の劣る基材の中のＳＫ材を使用して
行なった。ＳＫ基材１上に湿式メッキにより、下地金属
被膜のニッケル合金メッキ、例えば無電解ニッケル−リ
ンメッキでニッケル−リン被膜２を２〜５μｍ形成し
た。 ≪ニッケル−リン合金メッキ≫ ＜メッキ液組成＞ 硫酸ニッケル ２０ｇ／１ 次亜リン酸ナトリウム ２５ｇ／１ 乳酸 ２５ｇ／１ プロピオン酸 ３ｇ／１ ＜メッキ条件＞ ｐＨ ４〜５ 温度 ９０℃ 処理後、時効処理を行なっても良い。時効処理の条件
は、４００℃〜５００℃で３０分〜６０分間行なう。ま
た、無電解ニッケル−ボロンメッキでニッケル−ボロン
被膜を形成させる場合は、下記メッキ液組成で行なう。 ≪ニッケル−ボロン合金メッキ≫ ＜メッキ液組成＞ 塩化ニッケル ３０ｇ／１ 水酸化ナトリウム ４０ｇ／１ エチレンジアミン ６０ｇ／１ ふっ化ナトリウム ３ｇ／１ ほう水素化ナトリウム ０．５ｇ／１ ＜メッキ条件＞ 温度 ９０℃ 尚、上記以外のニッケル合金被膜として、ニッケル−パ
ラジウム被膜、ニッケル−スズ被膜等があり、この被膜
を形成させても良いことは言うまでもない。また、ニッ
ケル−パラジウム被膜やニッケル−スズ被膜の形成は、
一般に電解メッキによって行なわれる。
【００１０】次に乾式メッキ法は、例えばスパッタリン
グ法によりチタン被膜３をニッケル合金被膜であるニッ
ケル−リン被膜２上に、０．１μｍ形成し、同様に該チ
タン被膜３上にシリコン被膜４を０．３μｍ形成し、２
層からなる中間金属被膜とした。
グ法によりチタン被膜３をニッケル合金被膜であるニッ
ケル−リン被膜２上に、０．１μｍ形成し、同様に該チ
タン被膜３上にシリコン被膜４を０．３μｍ形成し、２
層からなる中間金属被膜とした。
【００１１】その後、乾式メッキ法、例えばＲＦＰ−Ｃ
ＶＤ法を用いて以下の条件により該シリコン被膜４上に
カーボン硬質被膜５を２μｍ形成した。 ≪カーボン硬質被膜≫ ＜形成条件＞ ガス種 ：メタンガス 成膜圧力 ：０．１トール 高周波電力 ：３００ワット 成膜速度 ：毎分０．１２μｍ ビッカース硬度 ：３０００〜５０００
（Ｈｖ） この様にして、基材１上に密着性が良好でしかも信頼性
の高いカーボン硬質被膜５が得られた。
ＶＤ法を用いて以下の条件により該シリコン被膜４上に
カーボン硬質被膜５を２μｍ形成した。 ≪カーボン硬質被膜≫ ＜形成条件＞ ガス種 ：メタンガス 成膜圧力 ：０．１トール 高周波電力 ：３００ワット 成膜速度 ：毎分０．１２μｍ ビッカース硬度 ：３０００〜５０００
（Ｈｖ） この様にして、基材１上に密着性が良好でしかも信頼性
の高いカーボン硬質被膜５が得られた。
【００１２】次に第２図は、本願考案の第２実施例であ
る被膜構造の要部断面図である。黄鋼、ＳＫ材等の炭素
工具鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系
ステンレス鋼等の耐蝕性の劣る基材の中の黄鋼を使用し
て行なった。黄鋼の基材６上に湿式メッキにより下地金
属被膜であるニッケル合金メッキ、例えば無電解ニッケ
ル−リンメッキでニッケル−リン被膜７を前記と同様な
方法で２〜５μｍ形成した。
る被膜構造の要部断面図である。黄鋼、ＳＫ材等の炭素
工具鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系
ステンレス鋼等の耐蝕性の劣る基材の中の黄鋼を使用し
て行なった。黄鋼の基材６上に湿式メッキにより下地金
属被膜であるニッケル合金メッキ、例えば無電解ニッケ
ル−リンメッキでニッケル−リン被膜７を前記と同様な
方法で２〜５μｍ形成した。
【００１３】次に湿式メッキにより、クロム被膜８を該
ニッケル−リン被膜７上に２〜５μｍ形成した。 ≪クロムメッキ≫ ＜メッキ液組成＞ 無水クロム酸 ２００〜３００ｇ／１ 硫酸 ２〜３ ｇ／１ ３価クロム １〜５ ｇ／１ ＜メッキ条件＞ 浴温 ４０〜５５℃ 電流密度 １０〜６０Ａ／ｄｍ2 尚、クロム被膜を形成させるためのクロムメッキには、
装飾クロムメッキ、工業用クロムメッキがあるが、どち
らのメッキでクロム被膜を形成させても良いことは言う
までもない。
ニッケル−リン被膜７上に２〜５μｍ形成した。 ≪クロムメッキ≫ ＜メッキ液組成＞ 無水クロム酸 ２００〜３００ｇ／１ 硫酸 ２〜３ ｇ／１ ３価クロム １〜５ ｇ／１ ＜メッキ条件＞ 浴温 ４０〜５５℃ 電流密度 １０〜６０Ａ／ｄｍ2 尚、クロム被膜を形成させるためのクロムメッキには、
装飾クロムメッキ、工業用クロムメッキがあるが、どち
らのメッキでクロム被膜を形成させても良いことは言う
までもない。
【００１４】次に乾式メッキ法により第１実施例と同様
な方法で、クロム被膜８上にチタン被膜９を０．１μｍ
形成し、同様に該チタン被膜９上にシリコン被膜１０を
０．３μｍ形成し、２層の中間金属被膜とした。その
後、第１実施例と同様な方法で中間金属被膜であるシリ
コン被膜１０上にカーボン硬質被膜１１を２μｍ形成し
た。この様にして、基材６上に密着性が良好でしかも信
頼性の高いカーボン硬質被膜１１が得られた。
な方法で、クロム被膜８上にチタン被膜９を０．１μｍ
形成し、同様に該チタン被膜９上にシリコン被膜１０を
０．３μｍ形成し、２層の中間金属被膜とした。その
後、第１実施例と同様な方法で中間金属被膜であるシリ
コン被膜１０上にカーボン硬質被膜１１を２μｍ形成し
た。この様にして、基材６上に密着性が良好でしかも信
頼性の高いカーボン硬質被膜１１が得られた。
【００１５】尚、基材が黄鋼、または温度により軟化等
発生する基材の場合、ニッケル−リンメッキ後、時効処
理は行なわず、本願考案のクロム被膜を前記ニッケル−
リン被膜上に形成することにより、前記ニッケル−リン
被膜の時効処理を行なったものと、同等な硬度が得られ
た。また下地金属被膜の中の例えばパラジウム被膜は、
銅合金材等の耐蝕性の劣る基材に使用し、クロム被膜は
耐摩耗性を必要とする基材に使用する。しかしながら、
排水処理等の問題により、クロクメッキが使用できない
場合に、ニッケルメッキでニッケル被膜を形成しても良
い。さらに基材が耐蝕性を必要とする用途に使用される
場合は、ニッケル合金被膜上にパラジウム被膜を形成す
ることにより耐蝕性を更に向上させることも、可能であ
り、硬度及び耐摩耗性が必要な場合は、ニッケル合金被
膜上にクロム被膜を形成することにより比較的安価に製
造することができると共に、硬度及び耐摩耗性も向上す
る。また、硬度、耐摩耗性、更に、耐蝕性が必要な場合
は、ニッケル合金被膜上にクロム被膜を形成し、更に、
クロム被膜上にパラジウム被膜を形成すると良い。
発生する基材の場合、ニッケル−リンメッキ後、時効処
理は行なわず、本願考案のクロム被膜を前記ニッケル−
リン被膜上に形成することにより、前記ニッケル−リン
被膜の時効処理を行なったものと、同等な硬度が得られ
た。また下地金属被膜の中の例えばパラジウム被膜は、
銅合金材等の耐蝕性の劣る基材に使用し、クロム被膜は
耐摩耗性を必要とする基材に使用する。しかしながら、
排水処理等の問題により、クロクメッキが使用できない
場合に、ニッケルメッキでニッケル被膜を形成しても良
い。さらに基材が耐蝕性を必要とする用途に使用される
場合は、ニッケル合金被膜上にパラジウム被膜を形成す
ることにより耐蝕性を更に向上させることも、可能であ
り、硬度及び耐摩耗性が必要な場合は、ニッケル合金被
膜上にクロム被膜を形成することにより比較的安価に製
造することができると共に、硬度及び耐摩耗性も向上す
る。また、硬度、耐摩耗性、更に、耐蝕性が必要な場合
は、ニッケル合金被膜上にクロム被膜を形成し、更に、
クロム被膜上にパラジウム被膜を形成すると良い。
【００１６】以下にＳＫ材、黄鋼基材上に上記方法によ
りカーボン硬質被膜５・１１を形成した結果を記す。従
来ＳＫ材基材上にカーボン硬質被膜５・１１を形成する
場合、前洗浄工程後に腐蝕が発生し、カーボン硬質被膜
５・１１形成後に、微小な剥離が金属顕微鏡等で観察す
ると発見されたが、本願考案の手法で形成した場合、微
小な剥離は全く観察されなくなった。
りカーボン硬質被膜５・１１を形成した結果を記す。従
来ＳＫ材基材上にカーボン硬質被膜５・１１を形成する
場合、前洗浄工程後に腐蝕が発生し、カーボン硬質被膜
５・１１形成後に、微小な剥離が金属顕微鏡等で観察す
ると発見されたが、本願考案の手法で形成した場合、微
小な剥離は全く観察されなくなった。
【００１７】また、黄鋼基材上にカーボン硬質被膜５・
１１を形成する場合、脱亜鉛現象により充分な密着性が
得られず結果的に耐蝕性が落ちることとなった。本願考
案の手法で形成した場合には、上記の現象が抑えられ黄
鋼材に対して高密着性、高耐蝕性の膜が得られた。さら
に上記サンプルをＣＡＳＳ試験（２４時間）と人工汗浸
漬試験（２４時間）を行なった。 （１）ＣＡＳＳ試験 ２４時間 試料 結 果 従来品（下地金属被膜なし） 腐蝕有 本考案品 腐蝕無 （２）人工汗浸漬試験 ２４時間 試料 結 果 従来品（下地金属被膜なし） 腐蝕有 本考案品 腐蝕無
１１を形成する場合、脱亜鉛現象により充分な密着性が
得られず結果的に耐蝕性が落ちることとなった。本願考
案の手法で形成した場合には、上記の現象が抑えられ黄
鋼材に対して高密着性、高耐蝕性の膜が得られた。さら
に上記サンプルをＣＡＳＳ試験（２４時間）と人工汗浸
漬試験（２４時間）を行なった。 （１）ＣＡＳＳ試験 ２４時間 試料 結 果 従来品（下地金属被膜なし） 腐蝕有 本考案品 腐蝕無 （２）人工汗浸漬試験 ２４時間 試料 結 果 従来品（下地金属被膜なし） 腐蝕有 本考案品 腐蝕無
【００１８】また、乾式メッキにより形成したニッケル
−リン被膜２・７に時効処理を行なったものについては
ニッケル−リン被膜２・７自体の硬度もＨｖ８００〜１
０００程度になり、耐摩耗性も向上することが判った。
上記サンプルと時効処理を行なっていないものについて
摩耗試験を行なった。 （ＩＩ） 耐摩耗試験 スガ摩耗試験機使用 荷重：３Ｋｇｆ、研磨紙：ｓｉｃ＃６００、 摩耗回数：１６００サイクル 試料 結 果 時効処理 無 一部基材から剥離 時効処理 有 外観上変化なし、磨耗量≒０ 以上に様に、本願考案の試料は優れた特性を示し、高耐
蝕性、高密着性が得られた。
−リン被膜２・７に時効処理を行なったものについては
ニッケル−リン被膜２・７自体の硬度もＨｖ８００〜１
０００程度になり、耐摩耗性も向上することが判った。
上記サンプルと時効処理を行なっていないものについて
摩耗試験を行なった。 （ＩＩ） 耐摩耗試験 スガ摩耗試験機使用 荷重：３Ｋｇｆ、研磨紙：ｓｉｃ＃６００、 摩耗回数：１６００サイクル 試料 結 果 時効処理 無 一部基材から剥離 時効処理 有 外観上変化なし、磨耗量≒０ 以上に様に、本願考案の試料は優れた特性を示し、高耐
蝕性、高密着性が得られた。
【００１９】次に、第３図は第３実施例で被膜構造の要
部断面図である。上記実施例において、カーボン硬質被
膜５、１１の下面に中間金属被膜として、シリコン被膜
４、１０とチタン被膜３、９とを形成したが、更に耐摩
耗性を向上させるため、カーボン硬質被膜１６の下面に
中間金属被膜として、シリコン被膜１５とクロム被膜１
４とを形成したものである。
部断面図である。上記実施例において、カーボン硬質被
膜５、１１の下面に中間金属被膜として、シリコン被膜
４、１０とチタン被膜３、９とを形成したが、更に耐摩
耗性を向上させるため、カーボン硬質被膜１６の下面に
中間金属被膜として、シリコン被膜１５とクロム被膜１
４とを形成したものである。
【００２０】上記第１実施例と同様に、ＳＫ材からなる
基材１２上に湿式メッキにより、下地金属被膜であるニ
ッケル−リン被膜１３を２〜５μｍ形成した後、時効処
理を行なう。次に、中間金属被膜として乾式メッキによ
り、チタン被膜より高硬度なクロム被膜１４を０．５〜
１μｍとシリコン被膜１５を０．３μｍそれぞれ形成す
る。その後、シリコン被膜１５上にカーボン硬質被膜１
６を２μｍ形成した。
基材１２上に湿式メッキにより、下地金属被膜であるニ
ッケル−リン被膜１３を２〜５μｍ形成した後、時効処
理を行なう。次に、中間金属被膜として乾式メッキによ
り、チタン被膜より高硬度なクロム被膜１４を０．５〜
１μｍとシリコン被膜１５を０．３μｍそれぞれ形成す
る。その後、シリコン被膜１５上にカーボン硬質被膜１
６を２μｍ形成した。
【００２１】下地金属被膜上の中間金属被膜において、
チタン被膜とシリコン被膜を中間金属被膜として形成さ
れたカーボン硬質膜と、クロム被膜１４とシリコン被膜
１５と中間金属被膜として形成されたカーボン硬質被膜
１６を比較したところ、クロム被膜１４とシリコン被膜
１５を中間金属被膜として形成されたカーボン硬質膜１
６は、約１．５倍の耐摩耗性を示すことが判った。この
結果は、前述した耐摩耗試験と同様の方法で行なって得
られたものである。
チタン被膜とシリコン被膜を中間金属被膜として形成さ
れたカーボン硬質膜と、クロム被膜１４とシリコン被膜
１５と中間金属被膜として形成されたカーボン硬質被膜
１６を比較したところ、クロム被膜１４とシリコン被膜
１５を中間金属被膜として形成されたカーボン硬質膜１
６は、約１．５倍の耐摩耗性を示すことが判った。この
結果は、前述した耐摩耗試験と同様の方法で行なって得
られたものである。
【００２２】尚、クロム被膜１４の形成は乾式メッキで
行なうことが重要で、湿式メッキで行なうとクロム被膜
表面に酸化物が形成され、シリコン被膜１５との密着が
悪くなり、乾式メッキで行なうと真空中の同一バッチで
クロム被膜１４とシリコン被膜１５との形成ができ、酸
化物の形成がなく極めて良好な密着が得られるためであ
る。
行なうことが重要で、湿式メッキで行なうとクロム被膜
表面に酸化物が形成され、シリコン被膜１５との密着が
悪くなり、乾式メッキで行なうと真空中の同一バッチで
クロム被膜１４とシリコン被膜１５との形成ができ、酸
化物の形成がなく極めて良好な密着が得られるためであ
る。
【００２３】
【考案の効果】上記のごとく、本願考案によれば、基材
上に湿式メッキにより形成された下地金属被膜により、
黄鋼、ＳＫ材、マルテンサイト系、フェライト系ステン
レス鋼等の耐蝕性の劣る鉄系の基材に対しても、高耐蝕
性、密着性や耐摩耗性の高いカーボン硬質被膜を形成す
ることができる。さらに下地金属被膜であるニッケル合
金被膜のうちニッケル−リン被膜に時効処理を行なった
もの、中間金属被膜にクロム被膜とシリコン被膜とを形
成したものについては耐摩耗性が更に向上することが期
待でき、また黄鋼等、時効処理が有効でない基材に対し
てもクロム被膜を施すことにより、時効処理を行なった
ものと同等な耐摩耗性が得られることも期待できる。本
願考案により、さらに基材の種類が増し、カーボン硬質
被膜の応用範囲が広がり大きな効果を有する。
上に湿式メッキにより形成された下地金属被膜により、
黄鋼、ＳＫ材、マルテンサイト系、フェライト系ステン
レス鋼等の耐蝕性の劣る鉄系の基材に対しても、高耐蝕
性、密着性や耐摩耗性の高いカーボン硬質被膜を形成す
ることができる。さらに下地金属被膜であるニッケル合
金被膜のうちニッケル−リン被膜に時効処理を行なった
もの、中間金属被膜にクロム被膜とシリコン被膜とを形
成したものについては耐摩耗性が更に向上することが期
待でき、また黄鋼等、時効処理が有効でない基材に対し
てもクロム被膜を施すことにより、時効処理を行なった
ものと同等な耐摩耗性が得られることも期待できる。本
願考案により、さらに基材の種類が増し、カーボン硬質
被膜の応用範囲が広がり大きな効果を有する。
【図１】本願考案の第１実施例の被膜構造を示す要部断
面図である。
面図である。
【図２】本願考案の第２実施例の被膜構造を示す要部断
面図である。
面図である。
【図３】本願考案の第３実施例の被膜構造を示す要部断
面図である。
面図である。
１ 基材 ２ ニッケル−リン被膜 ３ チタン被膜 ４ シリコン被膜 ５ カーボン硬質被膜 ６ 基材 ７ ニッケル−リン被膜 ８ クロム被膜 ９ チタン被膜 １０ シリコン被膜 １１ カーボン硬質被膜 １２ 基材 １３ ニッケル−リン被膜 １４ クロム被膜 １５ シリコン被膜 １６ カーボン硬質被膜
Claims (4)
- 【請求項１】 表面にカーボン硬質被膜を有する基材に
おいて、基材上に湿式メッキにより形成された下地金属
被膜と、該下地金属被膜上に乾式メッキにより形成した
２層の中間金属被膜と、該中間金属被膜上に乾式メッキ
により形成したカーボン硬質被膜とより構成されたこと
を特徴とするカーボン硬質被膜を有する基材。 - 【請求項２】 基材上に形成した下地金属被膜は、ニッ
ケル合金被膜、ニッケル被膜、クロム被膜、パラジウム
被膜、ニッケル合金被膜とクロム被膜、ニッケル合金被
膜とパラジウム被膜の中の少なくとも１つからなること
を特徴とする請求項１記載のカーボン硬質被膜を有する
基材。 - 【請求項３】 基材に形成した２層の中間金属被膜は、
チタン被膜またはクロム被膜とシリコン被膜とからなる
ことを特徴とする請求項１記載のカーボン硬質被膜を有
する基材。 - 【請求項４】 基材上に形成したニッケル合金被膜のう
ち、ニッケル−リン被膜に時効処理を施したことを特徴
とする請求項２記載のカーボン硬質被膜を有する基材。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993061587U JP2599428Y2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | カーボン硬質被膜を有する基材 |
| US08/171,659 US5607779A (en) | 1992-12-22 | 1993-12-21 | Hard carbon coating-clad base material |
| DE69310334T DE69310334T2 (de) | 1992-12-22 | 1993-12-21 | Mit hartem Kohlenstoff beschichtetes Material |
| EP93310380A EP0605179B1 (en) | 1992-12-22 | 1993-12-21 | Hard carbon coating-clad base material |
| CN93119987A CN1048292C (zh) | 1992-12-22 | 1993-12-22 | 镀覆硬质碳涂层的基材 |
| US08/786,849 US6074766A (en) | 1992-12-22 | 1997-01-22 | Hard carbon coating-clad base material |
| HK97102002A HK1000424A1 (en) | 1992-12-22 | 1997-10-22 | Hard carbon coating-clad base material |
| US09/024,075 US6180263B1 (en) | 1992-12-22 | 1998-02-17 | Hard carbon coating-clad base material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993061587U JP2599428Y2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | カーボン硬質被膜を有する基材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0731854U JPH0731854U (ja) | 1995-06-16 |
| JP2599428Y2 true JP2599428Y2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=13175436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993061587U Expired - Fee Related JP2599428Y2 (ja) | 1992-12-22 | 1993-11-16 | カーボン硬質被膜を有する基材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2599428Y2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP1993061587U patent/JP2599428Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0731854U (ja) | 1995-06-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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