JPH01165755A - 高温に敏感な製品を硬質層で被覆する方法および被覆製品 - Google Patents

高温に敏感な製品を硬質層で被覆する方法および被覆製品

Info

Publication number
JPH01165755A
JPH01165755A JP24120688A JP24120688A JPH01165755A JP H01165755 A JPH01165755 A JP H01165755A JP 24120688 A JP24120688 A JP 24120688A JP 24120688 A JP24120688 A JP 24120688A JP H01165755 A JPH01165755 A JP H01165755A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
hard
carbide
product
coating
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
Application number
JP24120688A
Other languages
English (en)
Inventor
Helmuth Tannenberger
ヘルムート・タネンベルガー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre Suisse dElectronique et Microtechnique SA CSEM
Original Assignee
Centre Suisse dElectronique et Microtechnique SA CSEM
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre Suisse dElectronique et Microtechnique SA CSEM filed Critical Centre Suisse dElectronique et Microtechnique SA CSEM
Publication of JPH01165755A publication Critical patent/JPH01165755A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0635Carbides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14Metallic material, boron or silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58After-treatment
    • C23C14/5806Thermal treatment
    • C23C14/5813Thermal treatment using lasers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58After-treatment
    • C23C14/5846Reactive treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48After-treatment of electroplated surfaces
    • C25D5/50After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般に高温に敏感な製品を低い温度で被覆す
る方法、殊に少なくとも1つの金属炭化物からなる層を
得るのに適当な方法に関し、この場合本発明は、このよ
うな方法によって得られた製品にも関連する。
従来の技術 硬質であって耐摩耗性である表面を有する製品を得るた
めに種々の方法が公知であり、これらの方法の中のある
方法は広範に使用されている。最も耐摩耗性である材料
は、例えば炭化タングステン(WC)、炭化チタン(T
iC)および炭化クロム(Cr3C2)のような金属炭
化物である。よく知られた炭化タングステンは、粉末冶
金で製造されるコバルト(co)との合金の形で使用さ
れ;それは、団塊の形をとりかつ被覆として使用するこ
とができない。他面、得るべき硬質の炭化物層を可能な
らしめる公知の被覆法が存在する。従って、材料を蒸気
相中で化学的に析出させる化学蒸着法またはCVD法を
使用するかまたは蒸気相の材料を物理的に析出させる物
理蒸着法またはPVD法を使用することにより金属また
はセラミック材料の製品に炭化チタンの硬質層を付着さ
せることができる。しかし、CVD法は、800 ’C
よりも高い温度を必要とし、かつPVD法によって処理
された製品は、300°C〜400°C程度の温度に達
する。炭化物を蒸着する他の方法は、溶融塩の雰囲気中
で800 ’Cよりも高い温度で、特に電気化学的また
は“無電流”装置によって試みられた。上記の種々の方
法の主たる欠点は、包含される温度(これは、典型的に
は400℃よりも高い)が高いことにあり、このことに
より、前記温度で変形しがちである材料、例えば銅もし
くはアルミニウム合金またはこのような温度で機械的性
質を失う材料、例えば硬質鋼は禁止されている。
発明を達成するための手段 従って、本発明の1つの目的は、硬質で耐摩耗性であり
かつ前記の欠点を有しない被覆を有する製品を得る方法
を提供することである。
本発明の池の目的は、双方硬質でありかつ製品の過剰な
温度上昇を包含しない層で製品を被覆する方法を提供す
ることである。
本発明のもう1つの目的は、少なくとも1つの金属炭化
物を包含する硬質層で製品を被覆する方法を提供するこ
とである。
更に、本発明の他の目的は、少なくとも1つの金属炭化
物を包含する硬質被膜を有する製品を得ることである。
本発明の特徴は、請求項1記載の対象および請求項2か
ら10までのいずれか1項に記載の対象を形成する。
本発明の主たる利点は、既に機械加工されおよび/また
は処理された製品に製品の寸法特性および/または機織
的特性の如何なる実質的な変化もなしに炭化物を包含す
る硬質で薄手の被覆層を設けることか可能になるという
事実にある。このことは、原理的に製品の主体か低い温
度(これは、典型的には300℃未満である)で全塗布
処理を通して残存するという事実に基づく。また、低い
融点を有する材料の使用も可能である。
更に、本発明の目的、特徴および利点は、実施例による
特殊な構成の次の記載から明らかになるであろう:この
記載は、例示的なものにすぎない。
実施例 例  1 本方法の第1工程は、電気メッキ装置によって硬質鋼を
ニッケル/タングステン(Ni−W)の合金層で被覆す
ることにある。この工程は、自体公知であり:その際に
使用された主なパラメーターの1例は、以下に記載され
ている:処理浴の組成: Na2W0.2H2070、
59/QNiSO4,6H20609IQ クエン酸    90  9/(1 (NH4)2sO+     60  9/ρ水性N 
H3、例えば6〈浴pH<3 浴温、            70°C析出時間  
         30分間析出されたN1−W層の厚
さ    5μm本方法の第2工程は、析出層中に含有
されているタングステンに浸炭処理を実施することにあ
る。この処理は、処理すべき表面を浸炭雰囲気中でレー
ザービームを使用することにより掃引することによって
実施される。前記処理の条件の1例は、以下に記載され
ている: CO2レーザー ビームの直径        400μmパルス幅  
        Q 、 l m5ecパルス周波数 
       250Hzビームの掃引速度     
 1OIIIIIl/5ec2つの掃引線間の距離  
  0.1mmCH4雰囲気の圧力     0.5バ
ールこうして処理された製品の表面は、約2μmの厚さ
でニッケルおよびタングステンの炭化物の組成を有する
ことが判明した。レーザー処理に対して異なるパラメー
ターは、塗布された層の実質的表面の重大な温度上昇が
包含される場合に、塗布された層の内部での全ての温度
上昇、殊に製品それ自体の温度上昇がなお少ないままで
あるように選択すべきであることが明らかとなる。この
ことは、殊に製品それ自体が処理の間に冷却される場合
か、第1の析出層が比較的に厚手である場合か、または
レーザービームの掃引速度が高い場合に行なわれる。し
かし、この種々のパラメーターは、選択される適用(例
えば、製品の材料の性質、またはその形状および寸法等
)に関連して定義されなければならない。
例  2 本方法の第1工程は、コバルト/タングステン(Co−
W)合金の層を電気メッキにより析出させることによっ
て波膜を標準ゲージに塗布することにある。
処理浴の組成: Na3WO4,2H2070,59/
QCoSO4,7H20609IQ クエン酸     90   g#! (NH4)2SO4609/Q 水性NH3、例えば6〈浴pH< 8 浴温:            70°C析出されたC
 o−W層の厚さ    3μm本方法の第2段階は、
析出したC o −W層上にコロイド状の黒鉛塗料を塗
布することあり、この場合この層の厚さは、あまり重要
ではない。次に、例えばレーザー処理を、例えば例1の
記載と同様に実施する。レーザー処理後、析出層は、極
めて高い耐摩耗性を有するコバルト/タングステン炭化
物の合金からなる。この最後に記載した層の厚さは、約
2μmである。
前記例は、電気メッキ法のような低温法を使用すること
により、浸炭雰囲気中でレーザー処理の間に炭化物を得
ることができる元素を含有する第1層を析出することが
可能であることを示す。第1層には、タングステンをベ
ースとする合金、例えばタングステン/コバルト合金、
タングステン/ニッケル合金またはタングステン/鉄合
金、またはクロムをベースとする合金を使用することが
できる。また、合金元素の1つが炭化物を生じることが
できる池の合金も使用することができる。付加的に、第
1層の析出は、電気メッキ法とは別の方法によって実施
することができる。第1に重要なことは、使用される方
法で製品の性質または特徴が変化しうる水準を越えて処
理すべき製品の温度が上昇してはならないことにある。
従って、第1層の析出は、蒸着法、スパッタリング法ま
たはイオンメッキ法によって実施することができる。前
記方法は、電気メッキ法よりも高価ではあるけれども、
一定の適用の場合には、有利である:例えば、イオンメ
ッキ法により、直接の析出を実施することができる。
本発明を種々の工業的分野に適用することかできるは、
容易に判断されるであろう。実施例を制限することがな
い場合には、標準ゲージ、ゲージ切削工具およびフェル
ールを使用する工具に適用することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、硬質層が耐摩耗性でありかつ少なくとも1つの金属
    元素の炭化物を包含する、高温に敏感な製品を硬質層で
    被覆する方法において、−該製品を金属元素の炭化物を
    生じることができる少なくとも1つの金属元素を包含す
    る層で被覆する第1工程;および −該層の表面を炭素を含有する雰囲気中でレーザービー
    ムによって掃引し、この場合この掃引は、製品の温度上
    昇が中位のままであるように実施される第2工程を包含
    することを特徴とする、高温に敏感な製品を硬質層で被
    覆する方法。 2、第1工程を電気メッキにより実施する、請求項1記
    載の方法。 3、第1工程を蒸発により実施する、請求項1記載の方
    法。 4、第1工程をプラズマスパッタリングにより実施する
    、請求項1記載の方法。 5、第1工程をイオンメッキにより実施する、請求項1
    記載の方法。 6、浸炭雰囲気が炭素を包含する析出層からなる、請求
    項1記載の方法。 7、浸炭雰囲気が炭素を含有するガスからなる、請求項
    1記載の方法。 8、層がタングステンを含有する、請求項1記載の方法
    。 9、層がクロムを含有する、請求項1記載の方法。 10、硬質の耐摩耗性層を有する被覆された製品におい
    て、該層が請求項1から9までのいずれか1項に記載さ
    れた方法によって得られた少なくとも1つの金属元素の
    炭化物を包含することを特徴とする、被覆製品。
JP24120688A 1987-09-29 1988-09-28 高温に敏感な製品を硬質層で被覆する方法および被覆製品 Pending JPH01165755A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH3761/87-7 1987-09-29
CH376187A CH674523A5 (ja) 1987-09-29 1987-09-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01165755A true JPH01165755A (ja) 1989-06-29

Family

ID=4262933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24120688A Pending JPH01165755A (ja) 1987-09-29 1988-09-28 高温に敏感な製品を硬質層で被覆する方法および被覆製品

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0310560A3 (ja)
JP (1) JPH01165755A (ja)
CH (1) CH674523A5 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005248324A (ja) * 2004-02-04 2005-09-15 Honda Motor Co Ltd 金属材表面処理方法
JP2005256165A (ja) * 2004-02-09 2005-09-22 Honda Motor Co Ltd 不動態膜除去方法
US7425093B2 (en) * 2003-07-16 2008-09-16 Cabot Corporation Thermography test method and apparatus for bonding evaluation in sputtering targets
US7993497B2 (en) * 2005-11-21 2011-08-09 Wd Media (Singapore) Pte. Ltd. Magnetic disk and magnetic disk manufacturing method
US8414710B2 (en) 2004-02-04 2013-04-09 Honda Motor Co., Ltd. Method for surface treatment of metal material

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2169318A (en) * 1985-01-04 1986-07-09 Rolls Royce Metal surface hardening by carbide formation

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7425093B2 (en) * 2003-07-16 2008-09-16 Cabot Corporation Thermography test method and apparatus for bonding evaluation in sputtering targets
JP2005248324A (ja) * 2004-02-04 2005-09-15 Honda Motor Co Ltd 金属材表面処理方法
JP4494995B2 (ja) * 2004-02-04 2010-06-30 本田技研工業株式会社 金属材表面処理方法
US8414710B2 (en) 2004-02-04 2013-04-09 Honda Motor Co., Ltd. Method for surface treatment of metal material
JP2005256165A (ja) * 2004-02-09 2005-09-22 Honda Motor Co Ltd 不動態膜除去方法
JP4494996B2 (ja) * 2004-02-09 2010-06-30 本田技研工業株式会社 不動態膜除去方法
US7993497B2 (en) * 2005-11-21 2011-08-09 Wd Media (Singapore) Pte. Ltd. Magnetic disk and magnetic disk manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
EP0310560A2 (fr) 1989-04-05
CH674523A5 (ja) 1990-06-15
EP0310560A3 (fr) 1989-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0242100B1 (en) Coated article and method of producing same
JPS6277464A (ja) 多種金属性アモルフアス合金被膜の製法
JPS61264171A (ja) 耐摩耗性被覆された硬合金ブロツクおよびその製造法
EP0779940B1 (en) Method for the deposition of a diamond film on an electroless-plated nickel layer
US7132129B2 (en) Method of forming a diamond coating on an iron-based substrate and use of an iron-based substrate for hosting a CVD diamond coating
JPH01165755A (ja) 高温に敏感な製品を硬質層で被覆する方法および被覆製品
JPH083138B2 (ja) 耐食性アルミニウム基合金
JP3390776B2 (ja) アルミニウムの拡散希釈を利用した鋼の表面改質方法
JPH06183890A (ja) 人工ダイヤモンド被覆材
Razavi et al. Laser surface treatment of electroless Ni–P coatings on Al356 alloy
Younan et al. Surface morphology and hardness of electroless nickel-tungsten-phosphorus alloy
He et al. Stress induced anisotropic diffusion during plasma-assisted nitriding of a Ni-based alloy
JPH0372057A (ja) チタンまたはチタン合金製構造部材
JP2969292B2 (ja) 耐摩耗性部材の製造法
JPS5993348A (ja) ダイヤモンドまたはダイヤモンド状被膜を被覆した基材
JPH02175694A (ja) ダイヤモンドコーティング方法
JP4773486B2 (ja) 表面処理方法
Dong et al. A new hybrid process for surface modification by combining brush plating with nitrocarburizing
Oloyede et al. Effect of Heat Treatment on the Microhardness and Wear Resistance of Electroless Ni-P/Ni-WP Duplex Coatings
JPS5873760A (ja) チタン又はチタン合金の表面処理方法
JPH02274376A (ja) 半田コテ先
KR970009476B1 (ko) 연속주조주형 용사코팅용 니켈계 자용성 합금
JPH0361532A (ja) タングステン被覆プラスチック材料およびその製造法
JPH0472075A (ja) 耐摩耗・耐食性膜の製法
CN109868453A (zh) 一种适用于真空镀非晶厚膜的靶材