JP4846563B2 - Nitride-containing target material - Google Patents

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本願発明は、切削工具や金属部品の表面に皮膜を形成させるための窒化物含有ターゲット材に関する。特に、アークイオンプレーティング(以下、AIPと記す。)法、マグネトロンスパッタ(以下、MSと記す。)の蒸発源としてのターゲット材に関する。   The present invention relates to a nitride-containing target material for forming a film on the surface of a cutting tool or metal part. In particular, the present invention relates to a target material as an evaporation source for arc ion plating (hereinafter referred to as AIP) method and magnetron sputtering (hereinafter referred to as MS).

蒸発源にB成分を含む合金ターゲット材に関する技術が、特許文献1、2に開示されている   Techniques relating to alloy target materials containing a B component in the evaporation source are disclosed in Patent Documents 1 and 2.

特表2005−533182号公報JP 2005-533182 A 特開2006−315173号公報JP 2006-315173 A

本願発明が解決しようとする課題は、AIP法に用いるターゲット材であって、ドロップレットの生成が抑制され、品質の高い皮膜を形成するのために好適なターゲット材を提供することである。
The problem to be solved by the present invention is to provide a target material used for the AIP method, which is suitable for forming a high-quality film in which formation of droplets is suppressed.

本願発明は、B元素とM成分、但し、M成分は周期律表4a、5a、6a族金属元素、Si、Sから選択される1種以上の元素を有するアークイオンプレーティング用のターゲット材において、該ターゲット材は、M成分の窒化物又は炭窒化物を、モル%で5%以上、30%以下含有し、該窒化物又は該炭窒化物がB元素を含む化合物に隣接する組織を有することを特徴とする窒化物含有ターゲット材である。上記の構成を採用することによって、AIP法、MS法で被覆をしたとき、ドロップレットの生成が抑制され、品質の高い皮膜を形成するのために好適なターゲット材を提供することができる。
また、本願発明の窒化物含有ターゲット材における該M成分の窒化物又は炭窒化物は、面心立方構造を有し、X線回折における(111)面のピーク強度をIA、(200)面のピーク強度をIBとしたとき、ピーク強度比IB/IAが、1≦IB/IA≦10であることが好ましい。
The present invention relates to a target material for arc ion plating having an element B and an M component, wherein the M component has one or more elements selected from the periodic table 4a, 5a and 6a group metal elements, Si and S. The target material contains 5% or more and 30% or less of M component nitride or carbonitride, and the nitride or carbonitride has a structure adjacent to the compound containing B element. This is a nitride-containing target material. By employing the above configuration, when coating is performed by the AIP method or the MS method, the generation of droplets is suppressed, and a suitable target material for forming a high-quality film can be provided.
Further, the nitride or carbonitride of the M component in the nitride-containing target material of the present invention has a face-centered cubic structure, and the peak intensity of the (111) plane in X-ray diffraction is IA, When the peak intensity is IB, the peak intensity ratio IB / IA is preferably 1 ≦ IB / IA ≦ 10.

本願発明により、AIP法で用いるターゲット材であって、ドロップレットの生成が抑制された品質の高い皮膜を形成するのために好適なターゲット材を提供することができた。
By this invention, it was a target material used by AIP method, Comprising: The target material suitable for forming the high quality film | membrane in which the production | generation of the droplet was suppressed was able to be provided.

本願発明の窒化物含有ターゲット材は、B元素とM成分、但し、M成分は周期律表4a、5a、6a族金属元素、Si、Sから選択される1種以上の元素から構成される窒化物又は炭窒化物などの皮膜を得るために用いられる。B元素を含有するターゲット材を用いてAIP法により硬質皮膜を被覆する場合、アーク放電の際、ターゲット表面上には電子を放出するアークスポットが形成される。このアークスポットは、1点又は同時に複数点が放電中に存在し、ターゲット表面上を高速かつ均一に移動することが理想的である。アークスポットの移動が滞留すると、その滞留部分に大きな溶解部が生じ、その溶解部分が基材表面に付着する。この付着した溶解液滴は、ドロップレット、パーティクル又はマクロパーティクルと呼ばれ、硬質皮膜の表面を荒らす原因になり、皮膜性能を劣化させる。
ターゲット材が単一金属、又は単一組織といった均質な場合、アークスポットは、ターゲット材表面上を均一に移動する傾向にあるため、問題は生じにくい。一方で、複数の元素から構成されている場合や複数の相を含む場合には、ターゲット材が不均質となり、アークスポットが高速で均一に移動し難く、硬質皮膜表面にドロップレット等を含みやすいという問題がある。例えばホットプレス方式を用いて、高耐熱特性を有するTi−B系、Cr−B系等のB元素を含有するターゲット材を製造する場合、Ti、CrとBとを反応させて化合物を形成させる。従って、ターゲット材が、例えばTi−B系合金の場合、Ti単独相、B単独相の他に、TiB相、TiB2相等の化合物の組織が形成される。しかし、この化合物相にアークスポットが滞留し、直径1μmを超える様な巨大なドロップレットが皮膜表面に生じ易い。このドロップレットが多量に発生してしまうと、形成される硬質皮膜の優れた機能を低下させる原因となる。ドロップレットの少ない硬質皮膜は、結晶の成長が分断されないため、高密度の皮膜を形成し、機械的強度が優れる。更に、TiB2等のM成分とB元素による化合物部は、アークスポットの滞留によって増大する熱衝撃により、ターゲット材に割れが発生し、異常放電等が発生しやすくなる。例えば工具等への被覆の際には、製膜装置だけでなく硬質皮膜被覆部材への悪影響も現れる。
The nitride-containing target material of the present invention has a B element and an M component, where the M component is a nitridation composed of one or more elements selected from Periodic Tables 4a, 5a and 6a group metal elements, Si and S It is used to obtain a film such as a product or carbonitride. When a hard film is coated by the AIP method using a target material containing B element, an arc spot that emits electrons is formed on the target surface during arc discharge. Ideally, this arc spot has one point or a plurality of points at the same time during the discharge and moves on the target surface at high speed and uniformly. When the movement of the arc spot is retained, a large dissolved portion is generated in the retained portion, and the dissolved portion adheres to the substrate surface. The adhering dissolved droplets are called droplets, particles, or macro particles, which cause the surface of the hard coating to be roughened and deteriorate the coating performance.
When the target material is homogeneous, such as a single metal or a single structure, the arc spot tends to move uniformly on the surface of the target material, so that problems are less likely to occur. On the other hand, when it is composed of a plurality of elements or includes a plurality of phases, the target material becomes inhomogeneous, the arc spot is difficult to move uniformly at high speed, and droplets etc. are easily included on the hard coating surface. There is a problem. For example, when a target material containing a B element such as a Ti-B system or a Cr-B system having a high heat resistance property is manufactured by using a hot press method, a compound is formed by reacting Ti, Cr and B. . Therefore, when the target material is, for example, a Ti—B alloy, a structure of a compound such as a TiB phase or a TiB2 phase is formed in addition to the Ti single phase and the B single phase. However, an arc spot stays in this compound phase, and a huge droplet having a diameter exceeding 1 μm is likely to be generated on the surface of the film. If this droplet is generated in a large amount, it will cause a decrease in the excellent function of the hard film to be formed. Since a hard film with few droplets does not disrupt crystal growth, it forms a high-density film and has excellent mechanical strength. Further, the compound part composed of the M component and B element such as TiB2 is subject to cracking in the target material due to thermal shock that increases due to the stay of the arc spot, and abnormal discharge or the like is likely to occur. For example, when coating a tool or the like, not only a film forming apparatus but also a hard film covering member is adversely affected.

本願発明の窒化物含有ターゲット材を用いることによって、ターゲット材の機械的強度を劣化させず、ドロップレットの発生量が極めて少ないターゲット材を実現できる。この第1の理由は、B元素を含むターゲット材中にM成分の窒化物、炭窒化物を含有させることによって、M成分とB元素による化合物(以下、MxByと記す。)の形成を抑制することができるからである。第2の理由は、M成分の窒化物、炭窒化物の存在が、アークスポットの運動速度を著しく高めるためである。
そこで第1の理由について説明する。高温下においてB元素は、安定的な化合物を形成しようとして、構成元素であるM成分単独相と反応する特性を有するが、ここでM成分を窒化物、炭窒化物の形態として含有させると、ターゲット内におけるM成分単独相の存在比率を減少させることができるため、この反応が抑制される。その結果、MxBy化合物の形成される機会が減少する。MxBy化合物が減少すれば、アーク放電の集中も減少することになり、硬質皮膜に付着するドロップレット量を減少させることができる。MxBy化合物が減少することは、同時に、組織の粒界における接合強度低下を回避できることから、機械的強度に優れるターゲット材を実現できる。
次に第2の理由について説明する。上記の理由によって、MxBy化合物の形成をある程度抑制することはできたとしても、MxBy化合物の存在をなくすことはできない。そこで、更に本願発明が規定する、M成分の窒化物、炭窒化物がB元素を含む化合物、例えば、MxBy化合物と隣接する様な組織にすることによって、ドロップレット量を減少させることができる。この理由は、ターゲット放電時にM成分の窒化物、炭窒化物から溶解、蒸発される窒素、炭素が、ターゲット表面近傍でイオン化するため、アークスポットの運動速度を著しく高め、同時に、MxBy化合物のアーク放電の集中を回避できるためである。
ここで言う、M成分の窒化物、炭窒化物がB元素を含む化合物に隣接する組織とは、M成分単独相とB成分単独相との反応によって形成したMxBy化合物が、M成分単独相とB成分単独相との接触界面の領域に存在して、しかも、M成分の窒化物、炭窒化物が各相間の間隙を埋めるように存在することによって、MxBy化合物とM成分の窒化物、炭窒化物とが隣接する組織を形成することである。このときのM成分の窒化物、炭窒化物の粒子は、平均粒径で5μm以上、100μm以下が好ましい。本願発明のターゲットは、ターゲットを構成する元素による固溶体相を積極的に形成するものではないことから、固溶体相の存在する量は少ない。
また、M成分が2種以上の元素で構成される場合は、Mx1Mx2By系の化合物、但し、x1≠x2、を形成する。例えば、AIP法では、B成分単独相とMx1Mx2By系の化合物との境界部分にアーク放電が集中する傾向がある。その結果、硬質皮膜表面にドロップレットが多く含まれ、表面粗度の悪化や組成の不均一が発生する。これは硬質皮膜被覆部材としたときの耐摩耗性や耐欠損性を劣化させる要因となる。従って、本願発明のターゲット材にはM成分の窒化物、炭窒化物を含有させる必要がある。
本願発明のターゲット材は、M成分の窒化物、炭窒化物の含有量を、モル%で5%以上、30%以下とすることによって、MxBy化合物の形成を抑制することができる。MxBy化合物の形成が抑制されると、ターゲット材を構成する元素、化合物間における接合強度が高まり、高い機械的強度を有するターゲット材を実現できる。M成分の窒化物、炭窒化物の含有量が5%未満では、ターゲット材のMxBy化合物の形成を抑制する効果が得られない。その結果、組織粒界における接合強度が低下し、ターゲット材の機械的強度が低下する。一方、30%を超えると、ターゲット材の焼結性が低下し、高密度のターゲット材を実現することができない。ターゲット材の密度は95%を超えなければならないが、このときの密度は80%未満となる場合もあり、ターゲット材の機械的強度が低下する。また、ターゲット材の焼結時において、M成分の窒化物、炭窒化物の脱窒現象が発生しやすくなり、ターゲット材内部に空孔が形成してしまう。そのため、窒化物、炭窒化物がMxBy化合物に隣接する組織に制御することができないという不都合が生じる。形成した空孔部には酸素が多く取り込まれ、局所放電や放電停止など放電の不安定要素がある他、アーク放電による衝撃等で、割れが発生する不都合が現れる。更に、脱窒現象が発生すると、M成分とB元素との反応が激しく発生し、MxBy化合物又はM成分とB元素の金属間化合物の形成が促進される。そのとき、非常に高い発熱反応を伴うため、クラックが発生しやすくなりターゲット材の機械的強度が劣化する欠点が現れる。特に、TiとBを含有するターゲット材の場合は、TiとBが金属間化合物を形成する際に激しい発熱反応を伴うため、非常に危険である。
By using the nitride-containing target material of the present invention, it is possible to realize a target material that generates very little droplets without deteriorating the mechanical strength of the target material. The first reason is that the inclusion of an M component nitride and carbonitride in the target material containing the B element suppresses the formation of a compound of the M component and the B element (hereinafter referred to as MxBy). Because it can. The second reason is that the presence of the M component nitride and carbonitride significantly increases the motion speed of the arc spot.
Therefore, the first reason will be described. The element B has a characteristic of reacting with a component component M phase as a constituent element in an attempt to form a stable compound at a high temperature. However, when the component M is contained in the form of nitride or carbonitride, Since the abundance ratio of the M component single phase in the target can be reduced, this reaction is suppressed. As a result, the opportunity for formation of MxBy compounds is reduced. If the MxBy compound decreases, the concentration of arc discharge also decreases, and the amount of droplets adhering to the hard coating can be reduced. Decreasing the MxBy compound can simultaneously avoid a decrease in bonding strength at the grain boundaries of the structure, so that a target material having excellent mechanical strength can be realized.
Next, the second reason will be described. For the above reasons, even if the formation of the MxBy compound can be suppressed to some extent, the presence of the MxBy compound cannot be eliminated. Therefore, the amount of droplets can be reduced by forming a structure in which the nitride of the M component and the carbonitride specified by the present invention are adjacent to a compound containing B element, for example, an MxBy compound. This is because the nitrogen and carbon dissolved and evaporated from the M component nitride and carbonitride during the target discharge are ionized in the vicinity of the target surface, so that the movement speed of the arc spot is remarkably increased, and at the same time, the arc of the MxBy compound This is because concentration of discharge can be avoided.
Here, the structure in which the nitride of the M component and the carbonitride are adjacent to the compound containing the B element means that the MxBy compound formed by the reaction between the M component single phase and the B component single phase is the M component single phase. It exists in the region of the contact interface with the B component single phase, and the M component nitride and carbonitride exist so as to fill the gaps between the respective phases, so that the MxBy compound and the M component nitride, carbon Nitride forms an adjacent structure. At this time, the M component nitride and carbonitride particles preferably have an average particle diameter of 5 μm or more and 100 μm or less. Since the target of the present invention does not actively form a solid solution phase with the elements constituting the target, the amount of the solid solution phase is small.
Further, when the M component is composed of two or more elements, an Mx1Mx2By-based compound, where x1 ≠ x2, is formed. For example, in the AIP method, arc discharge tends to concentrate on the boundary portion between the B component single phase and the Mx1Mx2By compound. As a result, a lot of droplets are contained on the surface of the hard coating, resulting in deterioration of surface roughness and non-uniform composition. This becomes a factor of deteriorating the wear resistance and fracture resistance of the hard film-coated member. Therefore, the target material of the present invention needs to contain M component nitride and carbonitride.
The target material of the present invention can suppress the formation of the MxBy compound by adjusting the content of the M component nitride and carbonitride to 5% or more and 30% or less in terms of mol%. When the formation of the MxBy compound is suppressed, the bonding strength between the elements and compounds constituting the target material is increased, and a target material having high mechanical strength can be realized. When the content of the M component nitride and carbonitride is less than 5%, the effect of suppressing the formation of the MxBy compound of the target material cannot be obtained. As a result, the bonding strength at the texture grain boundary decreases, and the mechanical strength of the target material decreases. On the other hand, if it exceeds 30%, the sinterability of the target material is lowered, and a high-density target material cannot be realized. The density of the target material must exceed 95%, but the density at this time may be less than 80%, which reduces the mechanical strength of the target material. Further, when the target material is sintered, the denitrification phenomenon of M component nitride and carbonitride tends to occur, and voids are formed inside the target material. Therefore, the inconvenience that nitride and carbonitride cannot be controlled in the structure adjacent to the MxBy compound occurs. The formed vacancies contain a large amount of oxygen, and there are unstable elements of discharge such as local discharge and discharge stop, and there are inconveniences that cracking occurs due to impact caused by arc discharge. Furthermore, when the denitrification phenomenon occurs, the reaction between the M component and the B element occurs vigorously, and the formation of the MxBy compound or the intermetallic compound of the M component and the B element is promoted. At that time, since a very high exothermic reaction is accompanied, cracks are likely to occur, and there is a drawback that the mechanical strength of the target material deteriorates. In particular, in the case of a target material containing Ti and B, it is extremely dangerous because Ti and B are accompanied by a vigorous exothermic reaction when forming an intermetallic compound.

本願発明のターゲット材に含まれるM成分の窒化物、炭窒化物は、面心立方構造を有し、この窒化物、炭窒化物のX線回折におけるピーク強度比IB/IA値は、1≦IB/IA≦10であることが好ましい。面心立方構造以外の結晶構造を有する窒化物を含有させた場合、高い密度を有するターゲットを得ることが困難となる。その結果、空孔が多く発生してしまい、ターゲット材の機械的強度の低下を招く欠点が現れる。IB/IA<1となる場合、(111)面に強く配向して、結晶格子内に充填される原子の密度が高くなり、高硬度となるが、ターゲット材の機械的強度を劣化させる欠点が現れる。また、B元素がM成分の窒化物、炭窒化物と反応するようになる。その結果、B元素とM成分とを含む窒化物、又は炭窒化物が形成し、ターゲット材の機械的強度が低下する欠点や、ターゲット材の加工性が劣化するなどの欠点が現れる。一方、IB/IA>10となる場合、ターゲット材の焼結時において、M成分の窒化物、炭窒化物が脱窒現象を起こして、ターゲット材中に空孔が多く形成される欠点が現れる。その結果、ターゲット材の機械的強度が劣化し、割れが発生しやすくなる欠点が現れる。例えば、抗折強度が40%も低下することがある。また、脱窒現象が発生するために、ターゲット材表面上を動くアークスポットの動きが遅くなり、巨大なドロップレットが硬質皮膜中に含まれるようになる。巨大なドロップレットを含有した硬質皮膜は、そのドロップレット部がマクロ的な欠陥となり、硬度、耐熱性、耐欠損性が低下する欠点が現れる。X線回折におけるピーク強度比IB/IA値は、M成分の窒化物、炭窒化物を作成する際の製造条件によって制御できる。また、M成分の窒化物、又は炭窒化物は、導電性を有することが好ましい。そのため、BNを含有させると、ターゲット材の導電性が低下してしまい、アーク放電が停止する欠点が現れる。   The nitride and carbonitride of the M component contained in the target material of the present invention have a face-centered cubic structure, and the peak intensity ratio IB / IA value in X-ray diffraction of this nitride and carbonitride is 1 ≦ It is preferable that IB / IA ≦ 10. When a nitride having a crystal structure other than the face-centered cubic structure is included, it is difficult to obtain a target having a high density. As a result, a large number of holes are generated, resulting in a drawback that the mechanical strength of the target material is lowered. When IB / IA <1, it is strongly oriented in the (111) plane, the density of atoms filled in the crystal lattice is increased, and the hardness is increased, but there is a disadvantage that the mechanical strength of the target material is deteriorated. appear. Further, the B element reacts with the nitride and carbonitride of the M component. As a result, a nitride or carbonitride containing B element and M component is formed, and there are defects such as a decrease in mechanical strength of the target material and a deterioration in workability of the target material. On the other hand, in the case of IB / IA> 10, there is a disadvantage that many nitrides and carbonitrides of the M component cause a denitrification phenomenon when the target material is sintered, and a lot of voids are formed in the target material. . As a result, the mechanical strength of the target material deteriorates, and there is a drawback that cracks are likely to occur. For example, the bending strength may be reduced by 40%. In addition, since the denitrification phenomenon occurs, the movement of the arc spot moving on the surface of the target material becomes slow, and huge droplets are included in the hard coating. In a hard film containing huge droplets, the droplet portion becomes a macro defect, and there is a defect that hardness, heat resistance, and fracture resistance are lowered. The peak intensity ratio IB / IA value in the X-ray diffraction can be controlled by the production conditions for producing the M component nitride and carbonitride. Further, the nitride or carbonitride of the M component preferably has conductivity. Therefore, when BN is contained, the conductivity of the target material is lowered, and a disadvantage that arc discharge is stopped appears.

本願発明のターゲット材に含有させるM成分が2種以上になる場合は、そのうちの1種を窒化物、炭窒化物として含有させても効果が現れる。M成分の窒化物、炭窒化物の粒子は、平均粒径で5μm以上、100μm以下が好ましい。この粒子の粒径が5μm未満の場合、粒子に含まれる不純物の量が増大し、それがターゲット材中にそのまま含有される。その結果、ターゲット材の機械的強度が劣化し、アーク放電などの衝撃により、割れが発生する欠点が現れる。また、100μmを超えた粒径を含有させると、ターゲット材表面に発生するアーク放電が、その粒子に集中してしまい、ドロップレットを増加させる欠点を有する。M成分の窒化物、炭窒化物の存在形態は、透過電子顕微鏡(以下、TEMと記す。)や金属顕微鏡で確認できる。
本願発明のターゲット材は、ターゲット表面におけるMxBy化合物の面積率を下げることによって、機械的強度に優れるターゲット材となり好ましい。M成分の窒化物、炭窒化物が30%を超えて含有すると、MxBy化合物の面積率が50%を超えてしまう場合がある。その結果、機械的強度が低下する欠点があり、また導電性も低下してアーク放電が停止する欠点が現れる。従って、MxBy化合物の形成は、面積率で50%以下にすることが好ましい。1≦B/A≦10であると、形成されるMxBy化合物の面積率が50%以下になり、ドロップレット量が減少し、機械的強度の優れた硬質皮膜を得ることができる。一方、MxBy化合物の面積率を10%未満とすることは困難である。
When there are two or more types of M component to be contained in the target material of the present invention, the effect appears even if one of them is contained as a nitride or carbonitride. M component nitride and carbonitride particles preferably have an average particle size of 5 μm or more and 100 μm or less. When the particle size of the particles is less than 5 μm, the amount of impurities contained in the particles increases and is contained as it is in the target material. As a result, the mechanical strength of the target material deteriorates, and a defect that cracks occur due to an impact such as arc discharge appears. Moreover, when the particle diameter exceeding 100 μm is contained, arc discharge generated on the surface of the target material is concentrated on the particles, and there is a disadvantage that the droplets are increased. The existence form of the nitride and carbonitride of the M component can be confirmed with a transmission electron microscope (hereinafter referred to as TEM) or a metal microscope.
The target material of the present invention is preferably a target material having excellent mechanical strength by reducing the area ratio of the MxBy compound on the target surface. If the M component nitride or carbonitride exceeds 30%, the MxBy compound area ratio may exceed 50%. As a result, there are disadvantages in that the mechanical strength is reduced, and there is a disadvantage in that the arc discharge is stopped due to the decrease in conductivity. Therefore, the formation of the MxBy compound is preferably 50% or less in terms of area ratio. When 1 ≦ B / A ≦ 10, the area ratio of the MxBy compound to be formed is 50% or less, the amount of droplets is reduced, and a hard film having excellent mechanical strength can be obtained. On the other hand, it is difficult to make the area ratio of the MxBy compound less than 10%.

本願発明のターゲット材における酸素含有量は、質量%で0.7%以下が好ましい。0.7%よりも多く含有すると、ターゲット材の機械的強度が著しく劣るだけでなく、放電時に発生する酸素イオンが、ターゲット材表面を酸化させること、また含有するBを早期に酸化させてしまい、電気的絶縁状態を形成する。その結果、放電が不安定になり、ターゲット材の異常溶解部が形成しやすくなる。M成分の炭化物や酸化物を含む化合物の場合は、ターゲット材の電気抵抗が高くなり、放電が困難となる欠点を有するので好ましくない。
本願発明のターゲット材は、ホットプレス法などの粉末冶金法により、減圧中のArもしくはN2を含む雰囲気とし、1000℃〜1400℃の範囲、好ましくは、1050〜1300℃の範囲ではゆっくりと昇温させて作製することによって実現できる。処理温度が1400℃を超えると、B元素がM成分と激しく反応し、ターゲット材を作製することが不可能となること、また、M成分の窒化物、炭窒化物の脱窒現象が発生し、窒化物、炭窒化物が存在し難くなる欠点を有する。更に、M成分の窒化物、炭窒化物が、MxBy化合物と隣接するように存在せず、ターゲット材の機械的強度を低下させる欠点が現れる。例えば、MxBy化合物が偏析する形態等は好ましくない。本願発明のターゲット材は、M成分の窒化物、炭窒化物が、MxBy化合物に隣接する組織を有するように焼結条件を制御する必要がある。そのためには、好ましくは、800℃を超えた所から、150℃/時間程度の昇温速度でゆっくりと作製するとよい。本願発明のターゲット材は、粉末冶金法にて作製可能であり、ホットプレス法だけでなく、HIP法でも作製可能である。HIP法を適用する場合は、Ar若しくはN2を含む雰囲気で、100MPa〜300MPaの範囲で加圧を行えば可能である。M成分の炭化物や酸化物を含む化合物の場合は、ターゲット材の電気抵抗が高くなり、放電し難くなる欠点を有するため、好ましくない存在である。
本願発明のターゲット材を、例えば工具などの表面に高耐摩耗性、耐熱特性、高潤滑特性の向上を目的として、TiB系、CrB系の窒化物膜や炭窒化物膜等を被覆させる技術に適用する場合、硬質皮膜のコーティングの蒸発源として、TiB系、CrB系のB元素を含むターゲット材を使用し、AIP法やMS法にて成膜を行うことが好適である。TiB系窒化物の硬質皮膜を得るためには、TiB系ターゲット材が好適である。
本願発明のターゲット材を使用した場合、硬質皮膜の硬度、密度、靭性などの機械的強度が高まるため、耐欠損性、耐摩耗性が要求される用途への被覆に用いることが効果的である。つまり、6μmを超える様な厚膜を形成させる際に使用すれば、ドロップレットの少ない、高密度な硬質皮膜の形成が可能となる。また、ドリルやエンドミル、微小部品の様に、ドロップレットの付着が好まれない用途には好適である。以下、本発明を実施例に基づいて、より詳細に説明する。
The oxygen content in the target material of the present invention is preferably 0.7% or less by mass%. If it contains more than 0.7%, not only the mechanical strength of the target material is remarkably inferior, but also the oxygen ions generated during discharge oxidize the surface of the target material and oxidize the contained B at an early stage. Forming an electrically insulating state. As a result, the discharge becomes unstable, and an abnormally dissolved portion of the target material is easily formed. In the case of a compound containing an M component carbide or oxide, it is not preferable because the electric resistance of the target material becomes high and discharge becomes difficult.
The target material of the present invention is made into an atmosphere containing Ar or N2 under reduced pressure by a powder metallurgy method such as a hot press method, and the temperature rises slowly in the range of 1000 ° C. to 1400 ° C., preferably in the range of 1050 to 1300 ° C. This can be realized by making them. When the processing temperature exceeds 1400 ° C., the B element reacts violently with the M component, making it impossible to produce the target material, and the denitrification phenomenon of the M component nitride and carbonitride occurs. , Nitride and carbonitride are difficult to exist. Further, the M component nitrides and carbonitrides do not exist so as to be adjacent to the MxBy compound, resulting in a drawback that the mechanical strength of the target material is lowered. For example, a form in which the MxBy compound segregates is not preferable. In the target material of the present invention, it is necessary to control the sintering conditions so that the nitride and carbonitride of the M component have a structure adjacent to the MxBy compound. For this purpose, it is preferable that the temperature is increased slowly from about 800 ° C. at a temperature increase rate of about 150 ° C./hour. The target material of the present invention can be produced by a powder metallurgy method and can be produced not only by a hot press method but also by an HIP method. When applying the HIP method, it is possible to perform pressurization in the range of 100 MPa to 300 MPa in an atmosphere containing Ar or N2. In the case of a compound containing an M component carbide or oxide, the electric resistance of the target material becomes high, and it is difficult to discharge, and therefore, it is not preferable.
For the technique of coating the target material of the present invention with a TiB-based, CrB-based nitride film or carbonitride film for the purpose of improving high wear resistance, heat resistance characteristics, and high lubrication characteristics, for example, on the surface of a tool, etc. In the case of application, it is preferable to use a target material containing a TiB-based or CrB-based B element as the evaporation source of the hard film coating, and perform film formation by the AIP method or the MS method. In order to obtain a TiB-based nitride hard film, a TiB-based target material is suitable.
When the target material of the present invention is used, the mechanical strength such as hardness, density, toughness, etc. of the hard coating is increased, so that it is effective to use it for applications requiring fracture resistance and wear resistance. . That is, if it is used when forming a thick film exceeding 6 μm, it is possible to form a high-density hard film with few droplets. Moreover, it is suitable for applications where adhesion of droplets is not preferred, such as drills, end mills, and micro parts. Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.

(実施例1)
AIP装置に取り付けるターゲット材を粉末冶金法によって作製した。作製に当たっては、硬質皮膜を作製したときに、耐摩耗、耐熱特性、潤滑特性に優れた硬質皮膜を得るために、B元素とM成分の原料粉末、M成分の面心立方構造の窒化物、炭窒化物の原料粉末を、ボールミル等の密閉容器中、Ar雰囲気にて4時間混合した。S成分を含有させる場合は、S単独の粉末を取り扱うことは難しいので、硫化物として混合を行った。粉末のみでの混合は混合性が悪く、ターゲット材としたときに組成の偏りや、それによる機械的強度の低下が懸念されるため、容器内に純度99.999%以上のAl2O3ボールを使用した。混合粉をグラファイト製の金型に所定量装入し、ホットプレス機を用いて焼結を行った。焼結時にB成分が溶解してしまうと、装置に様々な悪影響を及ぼすため、焼結温度は、1000〜1500℃に設定した。また、減圧下での焼結ではあるが、焼結装置内に残留する微量酸素によるターゲット中への酸素取り込みの影響を避けるために、Ar又はN2雰囲気での焼結を行った。プレス荷重は50MPa〜200MPaの範囲で、所定特性のターゲット材が得られるよう適宜変更した。焼結時間は、1〜3時間で行った。焼結後のターゲット材は、AIP装置に取り付けられる様、研削や旋削加工を行い、形状を整えた。
Example 1
A target material to be attached to the AIP apparatus was produced by a powder metallurgy method. In production, in order to obtain a hard film having excellent wear resistance, heat resistance characteristics and lubrication characteristics when a hard film is produced, a raw material powder of B element and M component, a nitride of face-centered cubic structure of M component, Carbonitride raw material powder was mixed for 4 hours in an Ar atmosphere in a closed container such as a ball mill. When the S component is contained, it is difficult to handle the powder of S alone, so mixing was performed as a sulfide. When mixing with powder alone, the mixing property is poor, and there is a concern that the composition will be biased when the target material is used, and the mechanical strength may be lowered. Therefore, Al2O3 balls with a purity of 99.999% or more were used in the container. . A predetermined amount of the mixed powder was charged into a graphite mold and sintered using a hot press machine. If the B component is dissolved during sintering, various adverse effects are exerted on the apparatus, so the sintering temperature was set at 1000 to 1500 ° C. In addition, although sintering was performed under reduced pressure, sintering was performed in an Ar or N2 atmosphere in order to avoid the influence of oxygen uptake into the target due to a trace amount of oxygen remaining in the sintering apparatus. The press load was appropriately changed in a range of 50 MPa to 200 MPa so as to obtain a target material having predetermined characteristics. The sintering time was 1 to 3 hours. The target material after sintering was ground and turned so as to be attached to the AIP apparatus.

得られたターゲット材は、フッ酸系の腐食液を用いてターゲットの組織を観察し、M成分の窒化物、炭窒化物の存在形態を確認した。また、M成分の窒化物、炭窒化物は、X線回折を行い、JCPDSファイルから同定される面心立法構造の(111)面と(200)面の位置に現れるピーク強度を比較した。X線回折の条件は、Cu−kα、2θ−θ法、管電圧50kV、管電流160mAとした。更に、M成分の窒化物、炭窒化物とMxBy化合物の組織を確認するために、TEMで組織観察した。ターゲット材の強度を調べるために、所定の試験片形状に加工を行った後、3点曲げによる抗折試験を行った。   In the obtained target material, the target structure was observed by using a hydrofluoric acid-based corrosive solution, and the existence form of nitrides and carbonitrides of M component was confirmed. M component nitrides and carbonitrides were subjected to X-ray diffraction, and the peak intensities appearing at the (111) plane and (200) plane positions of the face-centered cubic structure identified from the JCPDS file were compared. The X-ray diffraction conditions were Cu-kα, 2θ-θ method, tube voltage 50 kV, and tube current 160 mA. Further, in order to confirm the structure of the M component nitride, carbonitride and MxBy compound, the structure was observed with TEM. In order to examine the strength of the target material, after processing into a predetermined test piece shape, a bending test by three-point bending was performed.

実施例1で得られたターゲット材をAIP装置に取り付け、成膜を行った。基体には、ミーリング用、旋削用の形状をしたインサート工具を始め、耐摩耗性が要求される部品を選定した。被覆処理温度は500℃、反応圧力を3.5Paとし、バイアス電圧を−50V、アーク電流値を100Aに設定して、基体表面に膜厚3μmの被覆を行った。硬質皮膜に付着したドロップレット量を比較するために、工具表面を電解放射走査型電子顕微鏡(日立製作所製S−4200型、以下FE−SEMと記す。)を用いて表面観察を行った。倍率は3k倍、縦横10μmの視野に含まれるドロップレットのうち、粒径が0.5μm以上のものを計測した。上記の評価結果を表1に示す。   The target material obtained in Example 1 was attached to an AIP apparatus, and film formation was performed. For the base, parts that require wear resistance were selected, including insert tools shaped for milling and turning. The coating treatment temperature was 500 ° C., the reaction pressure was 3.5 Pa, the bias voltage was −50 V, the arc current value was 100 A, and the substrate surface was coated with a film thickness of 3 μm. In order to compare the amount of droplets adhering to the hard coating, the surface of the tool was observed using an electrolytic radiation scanning electron microscope (S-4200, manufactured by Hitachi, Ltd., hereinafter referred to as FE-SEM). Among the droplets included in a visual field of 3 k times and 10 μm in length and width, those having a particle size of 0.5 μm or more were measured. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 0004846563
Figure 0004846563

表1の本発明例1〜4、比較例20、21は、ターゲット材に含有する窒化物量の影響を見るために作製した。本発明例1〜4と組成が異なり、窒化物量の影響を見るために、本発明例5〜7、比較例22を作製した。また、組成の異なるターゲット材の影響を見るために、本発明例8〜15を作製した。本発明例16は炭窒化物を含有させたときの影響を見るために作製した。本発明例17、18は、窒化物含有量のX線回折におけるピーク強度比の影響を確認するために作製した。本発明例19、比較例23は窒化物として結晶構造の影響を見るために作製した。比較例23には、h−BNで含有させた。これは、特に本発明例12のc−BNで含有させた場合との比較を行うためである。比較例24は、炭化物を含有させたときの影響を確認するために作製した。
表1に示すように、本願発明のターゲット材は、高い抗折強度を有し優れていた。本発明例の中で最も高い抗折強度を示した本発明例1、2は、従来例25に対し、1.5倍優れていた。同じ組成系の本発明例4も、1.3倍以上優れていた。異なる組成系の本発明例5〜7は、従来例26に対して抗折強度が優れた。同様に、組成の異なる窒化物を含有させた本発明例8〜15は、従来例27〜32に比して優れていた。これは、B元素を含むターゲット材にM成分の窒化物、炭窒化物を適正量含有させることによって、M成分とB元素による化合物の形成を抑制することができ、その結果MxBy化合物が減少して、組織の粒界における接合強度低下を回避したことから、機械的強度に優れるターゲット材を実現できたためである。ターゲット材の窒化物、炭窒化物の含有量が5%未満の比較例20、22は、ターゲット材の機械的強度、抗折強度が低かった。窒化物の含有量が30%を超える比較例21は、ターゲット材の抗折強度が著しく低下し劣った。従って、窒化物、炭窒化物の含有量が、5%以上、30%以下のときに、抗折強度が高まり、優れる結果となった。
Invention Examples 1 to 4 and Comparative Examples 20 and 21 in Table 1 were prepared in order to observe the influence of the amount of nitride contained in the target material. Inventive Examples 5 to 7 and Comparative Example 22 were prepared in order to observe the influence of the nitride amount and the composition is different from Inventive Examples 1 to 4. Moreover, in order to see the influence of the target material from which a composition differs, this invention example 8-15 was produced. Invention Example 16 was prepared in order to observe the influence when carbonitride was contained. Invention Examples 17 and 18 were prepared in order to confirm the influence of the peak intensity ratio in the X-ray diffraction of the nitride content. Invention Example 19 and Comparative Example 23 were prepared as nitrides in order to observe the influence of the crystal structure. In Comparative Example 23, h-BN was contained. This is in order to compare with the case where it is made to contain especially by c-BN of the example 12 of this invention. The comparative example 24 was produced in order to confirm the influence at the time of containing a carbide | carbonized_material.
As shown in Table 1, the target material of the present invention had excellent bending strength and was excellent. Inventive Examples 1 and 2, which showed the highest bending strength among Inventive Examples, were 1.5 times better than Conventional Example 25. Invention Example 4 having the same composition system was also superior to 1.3 times or more. Invention Examples 5 to 7 having different composition systems were superior in bending strength to Conventional Example 26. Similarly, Invention Examples 8 to 15 containing nitrides having different compositions were superior to Conventional Examples 27 to 32. It is possible to suppress the formation of the compound by the M component and the B element by including an appropriate amount of the nitride and carbonitride of the M component in the target material containing the B element, and as a result, the MxBy compound is reduced. This is because a target material having excellent mechanical strength could be realized because a decrease in bonding strength at the grain boundaries of the structure was avoided. In Comparative Examples 20 and 22 in which the content of nitride and carbonitride in the target material was less than 5%, the mechanical strength and bending strength of the target material were low. In Comparative Example 21 in which the content of nitride exceeds 30%, the bending strength of the target material was remarkably lowered and inferior. Therefore, when the content of nitride or carbonitride is 5% or more and 30% or less, the bending strength is increased, which is an excellent result.

本発明例1〜4、比較例20、21で得られたターゲット材表面に鏡面研磨を施し、その後、フッ酸系の腐食液で腐食させ、光学顕微鏡を用いて組織を1k倍で確認した。その結果、TiN相が確認された。本発明例2のTiN粒子の組織を、TEM(日立製作所製、加速電圧20kV)を用いて観察し、TiN粒子とB単独相との境界部を詳細に観察したところ、TiN粒子の内側にB成分が拡散し、相を形成し存在していることが確認された。
得られたターゲット材をAIP装置に設置し、全て同一成膜条件を用いて、成膜を行った。表1より、本願発明のターゲット材を用いて得られた硬質皮膜は、その表面に付着するドロップレット数が、従来のターゲット材を用いた場合よりも少なく、優れていた。本発明例1〜4から得られた硬質皮膜は、最も多い場合で40個、最も少ない場合は8個であったのに対し、従来例25から得られる硬質皮膜のドロップレット数量は128個であった。従って60%以上低減効果を得ることができた。この傾向は、TiNを含有させたターゲット材だけでなく、他の窒化物や炭窒化物を含有させた場合も同様に優れていた。また、ドロップレット数量は、窒化物、炭窒化物の含有量に依存していた。本発明例1〜4のように、M成分の窒化物又は炭窒化物が、5%以上、30%以下含有したときに少なく、優れていた。また、含有量が30%までの範囲では、多くなる程ドロップレット数量は低下した。一方、TiNを4%含有したターゲット材から得られた硬質皮膜の比較例20は、117個であった。またCrNを4%含有した比較例22は、132個であった。更に、ターゲット材組成の異なる系の本発明例5〜7、比較例22で得られた硬質皮膜の表面も同様な傾向であった。窒化物、炭窒化物の含有量が、30%を超える比較例21は、ターゲット材の抗折強度が著しく低下するだけでなく、放電することが出来なくなった。従って、30%を超えるものは、事実上使用できないことが確認された。Ti−B系、Cr−B系だけでなく、周期律表4a、5a、6a族元素、Si、Sを含有する本発明例8〜15のターゲット材についてもドロップレット数は少なく、優れていた。六方晶の窒化物を含有させた本発明例19、比較例23の場合をみると、Si窒化物の本発明例19はドロップレット量が88個と従来例25より比較的少なく、一方、h−BNの比較例23は298個となり従来例30よりも多くなってしまったが、この原因は不明である。TiCを含有した比較例24の場合は、放電が行えず、成膜は行えなかった。
ターゲット材中に含有させる面心立方構造の窒化物、炭窒化物のX線回折における(111)面のピーク強度をIA、(200)面のピーク強度をIBとしたとき、ピーク強度比IB/IAについて調査を行った。本発明例2のドロップレット数量が23個であったのに対し、IB/IA<1の本発明例17は、70個、IB/IA>10の本発明例18は、75個であったことより、1≦IB/IA≦10とすることで、ドロップレット量は低下し、優れることが確認できた。
The surfaces of the target materials obtained in Invention Examples 1 to 4 and Comparative Examples 20 and 21 were mirror-polished, then corroded with a hydrofluoric acid-based corrosive solution, and the structure was confirmed at 1 k using an optical microscope. As a result, a TiN phase was confirmed. The structure of the TiN particles of Invention Example 2 was observed using a TEM (manufactured by Hitachi, accelerating voltage 20 kV), and the boundary between the TiN particles and the B single phase was observed in detail. It was confirmed that the components diffused and formed and formed phases.
The obtained target material was placed in an AIP apparatus, and film formation was performed using the same film formation conditions. From Table 1, the hard film obtained by using the target material of the present invention was superior in that the number of droplets adhering to the surface was smaller than that in the case of using the conventional target material. The number of hard coatings obtained from Invention Examples 1 to 4 was 40 in the largest case and 8 in the smallest, whereas the number of droplets of the hard coating obtained from Conventional Example 25 was 128. there were. Therefore, a reduction effect of 60% or more could be obtained. This tendency was similarly excellent when not only the target material containing TiN but also other nitrides or carbonitrides were contained. Moreover, the number of droplets was dependent on the content of nitride and carbonitride. As in Invention Examples 1 to 4, when the M component nitride or carbonitride contained 5% or more and 30% or less, it was small and excellent. Moreover, in the range up to 30%, the number of droplets decreased as the content increased. On the other hand, the comparative example 20 of the hard film | membrane obtained from the target material containing 4% of TiN was 117 pieces. Moreover, the comparative example 22 containing 4% of CrN was 132 pieces. Furthermore, the surfaces of the hard coatings obtained in Invention Examples 5 to 7 and Comparative Example 22 having different target material compositions had the same tendency. In Comparative Example 21 in which the content of nitrides and carbonitrides exceeds 30%, not only the bending strength of the target material is remarkably lowered but also the discharge cannot be performed. Therefore, it was confirmed that those exceeding 30% cannot be used practically. The target materials of Invention Examples 8 to 15 containing not only the Ti-B system and Cr-B system but also the periodic table 4a, 5a, 6a group elements, Si, and S were excellent in the number of droplets. . In the case of Inventive Example 19 and Comparative Example 23 containing hexagonal nitride, Inventive Example 19 of Si nitride has 88 droplets, which is relatively smaller than Conventional Example 25, while h-BN. The comparative example 23 was 298, which was larger than the conventional example 30, but the cause is unknown. In the case of Comparative Example 24 containing TiC, discharge could not be performed and film formation could not be performed.
When the peak intensity of the (111) plane in the X-ray diffraction of a face-centered cubic structure nitride or carbonitride contained in the target material is IA and the peak intensity of the (200) plane is IB, the peak intensity ratio IB / IA was investigated. Inventive Example 2 had 23 droplets, whereas Inventive Example 17 with IB / IA <1 had 70, and Inventive Example 18 with IB / IA> 10 had 75. From the above, it was confirmed that by setting 1 ≦ IB / IA ≦ 10, the amount of droplets was reduced and excellent.

(実施例2)
実施例1で作製したミーリング用インサートについて、以下の条件で切削試験を行い、硬質皮膜の耐摩耗性の優劣を確認した。評価方法は、切削長さ1m時に発生する硬質皮膜の剥離や破壊の有無を、光学顕微鏡を用いて切刃逃げ面部を50倍に拡大して観察した。その後切削を継続し、10μm以上の微小チッピングを含む欠損が発生した時点を工具寿命とし、その時点までの切削加工距離(m)を比較することによって性能を評価した。
(切削試験の条件)
工具 :特殊正面フライス
インサート形状 :SDE53タイプ特殊形状
切削方法 :センターカット方式
被削材形状 :幅125mm×長さ300mm
被削材 :SKD11、プレス金型用鋼、硬さ、HRC29
軸方向切込み量 :1.0mm
切削速度 :130m/min
1刃あたりの送り量 :1.3mm/刃
切削油 :なし
(Example 2)
About the insert for milling produced in Example 1, the cutting test was done on the following conditions, and the superiority or inferiority of the abrasion resistance of a hard film was confirmed. In the evaluation method, the presence or absence of peeling or breakage of the hard coating that occurred when the cutting length was 1 m was observed using an optical microscope with the cutting blade flank portion magnified 50 times. Then, the cutting was continued, and the performance was evaluated by comparing the cutting distance (m) up to that point when the chip life including a chipping of 10 μm or more was found.
(Cutting test conditions)
Tool: Special face milling insert shape: SDE53 type special shape Cutting method: Center cut work material shape: width 125mm x length 300mm
Work material: SKD11, steel for press dies, hardness, HRC29
Axial depth of cut: 1.0 mm
Cutting speed: 130 m / min
Feed per blade: 1.3 mm / blade cutting oil: None

表1に示したように、ドロップレット数量は切削における工具寿命に影響を及ぼすことがわかった。即ち、窒化物、炭窒化物をターゲット材中に含有させて得られる硬質皮膜の切削性能は、優れていた。例えば、本発明例1〜4の工具寿命は、夫々、29.7m、32.4m、34.0m、34.1mとなったが、従来例25の工具寿命は、14.0mであった。得られる硬質皮膜を構成する元素は同じであっても、ターゲット材の形態が異なることによって、工具寿命は大きな影響を受けた。本発明例1〜4、比較例20とを比較すると、TiN量が5%以上であって、その含有量が増えるに従って、工具寿命が優れた。最も工具寿命が優れた本発明例4は、従来例25の工具寿命に比して、2.4倍であった。一方、TiN含有量が5%未満のときは、工具寿命は従来例とほぼ同等であった。
切削距離1m時の刃先の損傷状態を確認した結果、本発明例の逃げ面最大摩耗幅VBmaxが0.054mmであったのに対し、従来例25は、0.098mmと大きかった。両者とも剥離は認められず、正常摩耗を呈しており、夫々最終的には、逃げ面最大摩耗幅が0.300mmを超えた所で欠損した。この結果は、ドロップレットが少なくなることにより、得られた硬質皮膜の硬度、密度、靭性などの機械的強度が高まり、その結果、優れた工具寿命を示したためである。
As shown in Table 1, the number of droplets was found to affect the tool life in cutting. That is, the cutting performance of the hard coating obtained by containing nitride and carbonitride in the target material was excellent. For example, the tool life of Inventive Examples 1 to 4 was 29.7 m, 32.4 m, 34.0 m, and 34.1 m, respectively, while the tool life of Conventional Example 25 was 14.0 m. Even if the elements constituting the obtained hard coating were the same, the tool life was greatly affected by the difference in the form of the target material. When the inventive examples 1 to 4 and the comparative example 20 were compared, the TiN amount was 5% or more, and the tool life was excellent as the content increased. Invention Example 4 with the best tool life was 2.4 times the tool life of Conventional Example 25. On the other hand, when the TiN content was less than 5%, the tool life was almost the same as the conventional example.
As a result of confirming the damage state of the blade edge at the cutting distance of 1 m, the flank maximum wear width VBmax of the example of the present invention was 0.054 mm, whereas the conventional example 25 was as large as 0.098 mm. In both cases, no peeling was observed, and normal wear was observed, and finally, the chip was lost when the maximum flank wear width exceeded 0.300 mm. This result is because the mechanical strength such as hardness, density, and toughness of the obtained hard coating is increased by reducing the number of droplets, and as a result, excellent tool life is shown.

Claims (2)

B元素とM成分、但し、M成分は周期律表4a、5a、6a族金属元素、Si、Sから選択される1種以上の元素を有するアークイオンプレーティング用のターゲット材において、該ターゲット材は、M成分の窒化物又は炭窒化物を、モル%で5%以上、30%以下含有し、該窒化物又は該炭窒化物がB元素を含む化合物に隣接する組織を有することを特徴とする窒化物含有ターゲット材。 B element and M component, wherein the M component is a target material for arc ion plating having one or more elements selected from Periodic Tables 4a, 5a and 6a group metal elements, Si and S. Comprises 5% or more and 30% or less of M component nitride or carbonitride, and the nitride or carbonitride has a structure adjacent to a compound containing B element. Nitride-containing target material. 請求項1記載の窒化物含有ターゲット材において、該M成分の窒化物又は炭窒化物が面心立方構造を有し、X線回折における(111)面のピーク強度をIA、(200)面のピーク強度をIBとしたとき、ピーク強度比IB/IAが、1≦IB/IA≦10であることを特徴とする窒化物含有ターゲット材。   The nitride-containing target material according to claim 1, wherein the M component nitride or carbonitride has a face-centered cubic structure, and the peak intensity of the (111) plane in X-ray diffraction is IA, A nitride-containing target material, wherein the peak intensity ratio IB / IA is 1 ≦ IB / IA ≦ 10 when the peak intensity is IB.
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