JPH01319665A - アルミニウム材のイオン窒化方法 - Google Patents

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、アルミニウムまたはアルミニウム合金のイオ
ン窒化方法に関するものである。

（従来の技術およびその問題点］ アルミニウム材料またはアルミニウム合金材料（以下、
アルミニウム材という）は、硬度が低く耐摩耗性に乏し
いため、従来よりこれら性質の向上を図るべく表面処理
技術の開発か行われてきた。

その一つとして、アルミニウＪ−祠の表面に、窒化アル
ミニウム層を形成する方法かある。この窒化アルミニウ
ムは、非常に高温まで安定であり、硬さｔ−１ｖ　］　
ＯＯ０以上あり、耐摩耗性に優れ、熱伝導度が大きくか
つ絶縁性に優れ−Ｃいる物質である。

この窒化アルミニウム層の形成方法として、アルミニラ
、／−ｘ４Ｊ’　（被処理材）の−・部をアルミニウム
（Δｌ）の溶融点板」二に加熱し、窒素（Ｎ）と反応さ
・ける方法により窒化させる方法（溶融法）が報告され
ている（特開昭５６−２５９６３号公報）。

しかし、該溶融法では、溶融に伴い被処理材の変形かあ
り、形成される表層部は窒化アルミニウム（Ａ　Ｉ　Ｎ
）とアルミニウム（ＡＩ）の混合層であるため、硬さも
［（ｖ　２００以下と低い。

また、反応スパンクリング或いは蒸着法で窒化アルミニ
ウム層を形成する方法も提案されているが、該方法で得
られた窒化アルミニウムは、核層と母層との結合か機械
的結合または分子間結合であるため密着性等に問題かあ
り、また大量処理か難しく処理コスｌが関い。

このような中で、本出願人は、先に、イオン窒化装置内
の被処理拐配設部近傍に酸素との親和性の大きい金属を
配置してイオン窒化装置に混入する酸素（イオン窒化を
妨いる物質）を取り除くことにより、被処理材表面に優
れた窒化物層を被処理材表面に形成せしめる［アルミニ
ウムまたはアルミニラＪ、合金のイオン窒化方法および
その装置」（特開昭５８−２１３８６８号）、および、
イオン窒化に先立ち、被処理＋Ａの表面をＲ７て０．１
μｍ以上に粗面化し窒化物層を形成し易いような被処理
材の表面性状としてイオン窒化するごとにより、被処理
＋Ａ表面乙こイ憂れた窒化アルミニラｌ、層を被処理４
Ａ表面に形成せしめる「アルミニウム材のイオン窒化方
法」　（特開昭６２−２０２０７１号）を出願した。

これにより、アルミニウム材の表面に耐Ｉｆ耗性に優れ
密着性のよい窒化物層を形成することに成Ｊ力しノご。

しかしながら、これら従来技術４ｊ、前者の場合にば、
イオン窒化装置内に混入する酸素を取り除くことはでき
るものの、被処理材表面に形成された酸化物を取り除く
ことはできない。また、窒化層をより厚くしようとする
と長時間を有し、成いは、できた場合でも剥離し易いと
いう問題があった。また、後者の場合には、粗面化の際
に用いる粗面化処理用ガスとしてへｒ等の希ガスを用い
ているが、粗面には長時間を要するという問題かあった
。

そごで、本発明者等は、上述の如き従来技術の問題点を
解決ずべ（鋭意研究し、各種の系統的実験を重ねた結果
、本発明を成すに至ったものである。

〔発明の１」的〕 本発明の目的は、アルミニウム材の表面に面ｌ摩耗性に
優れ密着性のよい窒化物層を効率的かつ短時間に形成す
る表面処理方法を提供するにある。

本発明者らは、」−述の従来技術の目的に対し、被処理
材の粗面化を促進する表面性状について研究を重ねるな
かで、被処理材表面をアルミニウムとスパッタ率か異な
る化合物に部分的に変質するごとにより、粗面化が促進
されるごとに着目し、本発明の構成に到達するに至−つ
だ。

〔発明の説明〕

本発明のアルミニウム材のイオン窒化方法は、密閉容器
内に被処理材としてのアルミニウムまたはアルミニウム
合金製部材を配設する工程と、該密閉容器内に残存する
酸素ガスを除去する酸素ガス除去工程と、前記密閉容器
内に昇温用ガスを導入するとともに放電を行うごとによ
り被処理材の表面を所定の窒化温度に加熱する昇温−「
程と、前記密閉容器内に粗面化処理用ガスを導入して該
密閉容器内雰囲気を酸素、窒素、炭素の少なくとも一種
以上の元素を含むガス５〜２０００　ｐ　ｐ　ｍと希ガ
スの混合ガス雰囲気とするとともにクロー放電またはイ
オンヒームにより被処理材の表面を粗面化する粗面化工
程と、前記密閉容器内に窒化処理用ガスを導入するとと
もに該密閉容器内にグロー放電を発生させて被処理材表
面に窒化物層を形成せしめるイオン窒化工程とからなる
ことを特徴とするものである。

上記構成よりなる本発明の作用および効果は、次のよう
である。

本発明の方法により、粗面化処理工程の処理時間を大幅
に短縮することかできる。

また、本発明の方法により、被処理材としてのアルミニ
ウム材の表面に、高い硬度を有し耐摩耗性に優れた窒化
物層を、効率的かつ短時間に形成することができる。

更に、被処理材表面に形成された窒化物層は、比較的に
均一であり、密着性のよい被覆層である。

また、本発明の方法により・イオン窒化処理をアルミニ
ウム材の溶体化温度（約５５０℃）以ドの温度で行うこ
とができる。従って、これにより、被処理＋Ａを変形さ
・けることなく窒化処理を施すことができる。

更に、被処理材としてのアルミニウＪ、祠か酸素と結合
してアルミナ被膜等ができていても、イオン窒化処理か
可能である。

乙のように、かかる効果を発揮するメカニズムについて
は、未だ必ずしも明らかてばないか、次の様に考えられ
る。

ずなわら、本発明では、粗面化工程において、酸素、窒
素、炭素の少なくとも−・秤取」二の元素を含むガス５
〜２０００ｐｐｍと弄ガスの混合ガス雰囲気■・で、被
処理材表面を粗面化する。このような混合ガス雰囲気下
で、クロー放電等により被処理材の表面のイオン衝撃を
行うと、混合ガス中の添加ガス成分、即し粗面化促進物
質形成ガス成分により先ず被処理材の表面が酸化または
窒化し、或いは炭素の析出なとか起こり、被処理材表面
が部分的に変質され、しかも、この変質によりスパック
率の差か生し、彼処■ｑ目ｇ表面の粗面化が効率的に行
われるものと思われる。これにより、被処理材表面か、
短時間で窒化物層が生成し易い表面性状とすることかで
きる。

このような表面性状を有する被処理材をイオン窒化処理
に付した場合、該表面の凹部は凸部に比べ窒化層の形成
速度か速く、その結果として、該凹凸化した表面は、最
終的には平坦な窒化層に覆われるか、窒化層とアルミニ
ウム母材との界面はやや凹凸の痕跡が残り、入り糺んだ
状態となり、窒化層の密着性も高める結果をもたらす。

〔その他の発明の説明〕

本発明におレノる被処理材としてのアルミニラ１、また
はアルミニウム合金製部材を密閉容器内に設けられた基
台または吊り具等の治只に配設する（被処理材配設工程
）。ここで用いるアルミニウム合金は、アルミニラＪ、
を主成分とし、これにクロム、銅、マグネシウム、マン
ガン、ケイ素、ニッケル、鉄、亜鉛等の一種または二種
以上含むものである。

次に、密閉容器を密閉した後、該容器内に残存する酸素
ガスを除去する（酸素ガス除去工程）。

この酸素ガスの除去は、ロータリーポンプ、拡散ポンプ
等の真空ポンプを用い、減圧後導入ガスに置換し、さら
に減圧を繰り返して行う。この際、導入ガスは、水素ガ
ス、希ガス等を用いる。

次に、減圧した密閉容器内に昇温用ガスを導入するとと
もに放電を行うか、或いは該容器内またはその周囲に設
ｉＪられたし−タにより被処理材の表面を所定の窒化温
度に加熱する（昇温工程）。

該昇温工程において用いる昇温用ガスは、水素ガス、窒
素ガスまたは希ガス等の非酸化性ガスであることが好ま
しい。該昇温工程でこれらの昇温用ガスを用いるのは、
昇温の際に被処理材表面の酸化の防止或いは温度の均一
性を保つためである。

なお、該昇温工程を放電を利用して行う場合は、直流グ
ロー放電、高周波等の交流グロー放電等を用いる。この
場合、直流クロー放電は、低価格で構成でき、昇温能力
か犬であるので好ましい。特に、この放電を利用して昇
温を行った場合には、昇温の際に被処理材のイオン衝撃
による損傷を必要最低限におさえ加熱を促進し、更に、
放電により昇温用ガスかイオン化され、加速された粒子
が被処理材表面に衝突して、被処理４ノ表面の炭素、油
等の有機物からなる物質の清浄化をすることができる。

また、この昇温工程における密閉容器の圧力は、］０− １０−３〜１０１・−ルであることか好ましい。特に、
放電が直流グロー放電による場合には、１．０　２〜１
０１−−ルが、交流グＩコー放電による場合には、１０
−’〜１０トールがそれぞれ好ましい。これは、この圧
力範囲以外では、放電が不安定となるからである。

次に、上記密閉容器内にえＨ薄化処理用ガスを導入し、
粗面化雰囲気を粗面化促進物質形成ガス５〜２０００ｐ
ｐｍと希ガスの混合ガス雰囲気とするとともに、グロー
放電またばイオンビームにより、少なくとも被処理材の
窒化物層形成部分の表面を窒化物層が生成し易い表面性
状となるように粗面化する（ＩＩ面面子工程。ごの粗面
化工程は、該粗面化処理後の被処理材表面の窒化処理の
反応速度を促進するだめの前処理であり、窒化処理の際
に窒化アルミニラ１、が生成されやすくなるように被処
理材表面を粗面化することを１」的とし、該被処理材表
面を、窒化反応を促進する表面性状とするものである。

前記利面化工程にお６ノる粗面化雰囲気は、粗面化促進
物質形成ガス５〜２０００ｐｐｍと希ガスの？捏合ガス
からなる。

ここで、粗面化促進物質形成ガスは、酸素、窒素、炭素
の少なくとも一秤取−Ｌの元素を含むガスであり、具体
的には、酸素（０２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＩ＋
４）、酸化水素（トｉ、ｏ）　、−酸化炭素（ＣＯ）、
二酸化炭素（Ｃ０２）、二酸化窒素（ＮＯ□）、水酸化
メチル（ＣＩ−１、０Ｈ）等のガスの一種類以」−から
なるガスである。

にた、弄ガスは、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、
アルゴン（Ａｒ）、クリプＩ・ン（Ｋｒ）、キセノン（
Ｘ　ｅ　）　、ラドン（Ｒｎ）の一種または二種以上か
らなる。

ざらに、前記粗面化雰囲気中の粗面化促進物質形成ガス
の混合割合を５〜２０００ｐｐｍとしたのζ：Ｉ２、該
割合か５ｐｐｍ未満の場合に用、凹面化速度が小さく、
その後の窒化速度も小さいためである。また、該割合が
２０００１）Ｐｍを越えた場合には、鉗面化速度が小さ
く、しかも被処理材表面の汚染か進め、その後の窒化反
応を妨けるがら−１１，− である。

なお、該粗面化処理工程は、−・定組成の粗面化処理用
混合ガスの雰囲気下で行うことが望ましいが、該粗面化
処理中に粗面化促進物質形成ガス成分の濃度が５〜２０
００ｐｐｍの間で変動してもよい。また、粗面化工程実
施時の全ガス圧、放電電圧等の条件、およびそれらの変
動状態により、更に−に記割合の適正範囲が選択される
。

この粗面化工程においては、これらのガスを用いること
により、被処理材表面の粗面化を効率的に行うことかで
きる。

また、この粗面化工程は、通常は直流グロー放電、また
は高周波放電等の交流グ【コー放電等を用いるが、イオ
ンヒ−１、スパッタリングを用いてもよい。この中でも
、直流クロー放電の場合には、低価格で構成でき、窒化
抑制物質除去効率がよく、昇温能力も大であるので好ま
しい。

更に、この粗面化工程における密閉容器の圧力は、１０
−３〜５トールであることが好ましい。’ＩＳに、放電
か直流クロー放電による場合には、１（］−２〜５１・
−ルが、交流グロー放電による場合には、１０−３〜１
［−ルであることが好ましい。これば、この圧力範囲以
外では、被処理材表面の粗面化能力が低くなり、好まし
くないからである。

こごで、ごの粗面化工程においては、放電を継続したま
ま＊■細面化処理ガスに切換えるが、昇温用ガスの導入
停止と同時に一度放電を止め、昇温用ガスの排気を行っ
た後、粗面化処理用ガスを所定の圧力まで導入し、放電
を再開する方法を採ってもよい。

また、ごの札面化工程において、必要に応して昇温を行
ってもよい。

更に、この粗面化工程は、後述するイオン窒化工程の前
処理工程であるので、前記昇温工程より前に行ってもよ
い。

なお、この粗面化工程において、雰囲気温度をアルミニ
ウム材の溶体化温度（約５５０″Ｃ）以下の温度で行う
ことができるが、この場合は、前記粗Ｉ■１化処理用混
合ガスがこの温度以下でガス体であるごとが好ましい。

次に、密閉容器内に窒化処理用ガスを導入するとともに
、該密封容器内にグロー放電を発生さ・Ｕて被処理材表
面の窒化処理を行う（イオン窒１ヒエ程）。なお、窒化
処理用ガスは、−度密閉容器内の相間化処理用ガスの排
気を行った後、導入することか好ましい。

このイオン窒化工程において用いる窒化処理用ガスは、
窒素（Ｎ２）ガスまたは窒素を主体としたガス、例えば
アンモニア（ＮＨ３）成し料；Ｌ窒素（Ｎ２）と水素（
Ｆ＋ｚ）の混合ガス等である。この場合、窒素の含有量
の高いガスであることか好ましい。これは、高純度窒素
を用いた場合、窒化アルミニウムの形成速度が速く、ま
た、密閉容器内壁の腐食等の不具合がないからである。

また、グロー放電は、直流または交流りＬ７−放電を用
いる。

更に、該イオン窒化工程におけろ密閉容器の圧力は、１
０−１〜２０１・−ルであるごとが好まＵ２い。

この範囲より小さい場合、窒化アルミニラＪ、層の形成
速度、即ち窒化速度が遅く、また大きい場合にはアーク
等の発η二なと放電か不安定となり好ましくないからで
ある。

また、該イオン窒化工程における処理温度は、３００〜
５５０°〔：の温度範囲内であることが好ましい。ごれ
は、処理温度が３００　’Ｃ未満の場合には窒化速度か
遅く、また、５５０℃を越える場合には被処理材によっ
ては溶融がめられ、それに伴う溶損や変形（−ｉ′法変
化、歪み発生等）かおこり、更に処理後の冷却過程で窒
化アルミニウム層の剥離か発４．　Ｌ易くなるためであ
る。尚、該処理温度は、４００〜５２０℃であるごとか
より好ましい。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。

実施例１゜ 被処理材としてのアルミニウム祠にイオン窒化処理を施
して窒化アルミニウム層を形成し、核層の性能評価試験
を行った。尚、このイオン窒化処理において用いたイオ
ン窒化処理装置を、閾に示す。

まず、ステンレス製の密閉容器１の中央に設けた基台２
の上に、被処理材として２個のＴ業用純アルミニウム（
ＪＩＳ　　１０５０：アルミニウＪ１分９９．５％以」
二：外径２０ｍｍＸ厚さ１０ｍｍの円板：試料番号１）
３を配置した。尚、基台２の支持柱４の内部に冷却水を
送る冷却水管５および水根マノメタ−圧力計６が取りつ
げられ′ζいる。

次に、密閉容器１を密閉したのら、ガス導出管７に接続
された真空ポンプ８のロータリーポンプ（図示せず）お
よび拡散ポンプ（図示せず）により１０−５＋−−ルま
て減圧した。なお、ガス導入管１１は、ガス導出管７と
ともに密閉容器１の底部に取りつけられ、コントロール
ハルツを介して高純度窒素ガスホンへ、高純度アルゴン
ガスポンへ、高純度水素ガスボンへ、および、酸素、窒
素、メタンガスを所定量の濃度含む△ｒ混合ガスポンへ
（共に図示せず）に連結している。

次に、１０−５１−ルまて減圧した炉内に昇温用ガスと
しての水素ガスを流し、同時に真空引きしながら炉内圧
力を１．３１〜−ルに保つよ・うに調整した。そして、
予備加熱し−タ１０の内側に設置、ＪたステンＩ／ス製
陽極扱１２と陰極（基台２）の間に数百ポルＩ・の直流
電圧を印加して放電を開始し、被処理材表面が５００　
’Ｃになるまでイオン衝撃による昇温を行った。ここで
、直流電源回路］３は、陽極１２と陰極２により構成し
、内部の被処理材の温度を測定する二色温度計１４から
の入力により電源制御され、被処理＋オの温度を一定に
保つ働きをする。

次に、水素ガスを止め、粗面化処理用ガスとしてアルゴ
ンガスに第１表に示す添加ガスを同表に示す量含む混合
ガスを０．６トールになるまて導入した。そして、該圧
力を０．６Ｌ−ルに保った状態で、更にグロー放電を５
００　′Ｃで２０分行い、被処理材表面に粗面化処理を
施した。

次に、粗面化処理用混合ガスの導入を止め、窒化処理用
ガスとしての窒素ガスを導入した。炉内の窒素ガスのガ
ス圧か２１・−ルになるように窒素ガスの流量を調整し
、被処理（Ａの温度を５００　’Ｃに保持したまま、そ
の温度を保らなからグロー放電下てイオン窒化を５時間
行った。

−１，８− 窒化処理後、放電を止め、被処理材を減圧干て冷却し、
被処理材を炉より取り出したところ、該被処理材の表面
には黒色の層が形成されていた。

この被処理祠表面の黒色層Ｑこついて、Ｘ線回１７法に
よる物質同定試験を行った結果、何れもウルツ鉱型の窒
化アルミニウム（△ＩＮ）であることかもＶＢ忍された
。

また、この窒化層の層１ｍの測定試験を行った。

その結果を、第１表に示す。

比較のために、粗面化処理用ガスとして純アルゴンガス
を用いた場合（試料番号ＣＩ）、および粗面化処理用混
合ガス中の添加ガス成分の濃度か本発明の範囲外の場合
（試料番号０２〜Ｃ７）について、他は一１＝述の実施
例と同様の条イ４１おまひ方法（粗面化処理用ガス条件
は、第２表に示す）により、イオン窒化処理を行った。

その結果、被処理拐の表面にはいずれも薄い単色かかっ
た層か形成されていた。この薄黒色層について、Ｘ線回
折法による物質同定試験を行った結果、いずれもウルツ
鉱型の窒化アルミニウム（ΔＩＮ）であることが伺−認
された。また、この薄黒色層の層ＩＶの測定試験を行っ
た。その結果を、第２表に示す。

第１表および第２表より明らかのごとく、５００℃ｌ２
Ｏ分の相部化処理条件下において、添加ガス成分を５〜
１．９００　ｐ　ｐ　ｍの範囲内で混合した本実施例の
場合（試料番号１〜１５）、被処理拐表面に層厚さか１
１１ｍ以上の窒化層を形成することかでテ＼た。しかも
、Ｉ’ｌ１面化処理用ガス中の添加ガス成分が窒素の場
合は、添加量が５５ｐｐｍ〜〔置）　（ｌ　ｐ　ｐ　ｍ
の範囲内において窒化層の層ＩＴＪさか４μｍ以十３ま
た酸素の場合は、添加量か２５ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの
範囲内において窒化層の層厚さか３／ｉｒｎ以上、また
メタンの場合は、添加量か６５１１　ｐ　Ｉｎ〜７１０
　ｐ　ｐ　ｒｎの範囲内において窒化層の層ｊゾさか３
　ｌｔ　ｒｎ以上と、窒化層の膜ＩＦ７を充分厚いもの
にするごとかできた。しかも、何れも約数］、　ＯＯｐ
　ｐ　ｒｎの添加ガス成分で最大値を示した。

これに対し比較例では、粗面化処理用ガスとして純アル
ゴンガスを用いた場合（試料番号Ｃ１）、−１，９−− および粗面化処理用混合ガス中の添加ガス成分の濃度が
本発明の範囲外の場合（試１ｉ１番号Ｃ２〜Ｃ７）の何
れにおいても、得られる窒化層の層厚か０．１μｍ以下
であった。なお、この比較例では、粗面化処理用ガスと
して純アルコンガスを用いた試料番号Ｃ１の場合、６０
分の粗面化処理により層厚が約５μｍの窒化層を得るこ
とかできた。また、試料番号Ｃ４のように添加ガス成分
の濃度か本発明の範囲より多い場合には、６０分程度の
粗面化処理を行っても得られる窒化層の層厚を０１μｍ
以上にすることはできなかった。この場合、粗面化自体
が抑制されるばかりでなく、表面の酸化が激しくなるこ
とも、窒化反応を阻害している原因になっているものと
思われる。

従って、本実施例では、粗面化が促進され、しかも表面
の汚染か少ない５０〜５００ｐｐｍの添加ガス濃度範囲
が好ましい濃度範囲である。

また、本方法で得られた処理品を、耐摩耗部品として使
用する場合は、表面の窒化層の層ｊ７が厚い方が望まし
いので、得られる窒化層の層厚か最−２０、、−− 犬になるよう乙こそれぞれの添加ガス濃度に混合ガス濃
度を調ｌ！１１することか望ましい。

第　　１　　表 第２表 実施例２゜ 粗面化工程において、粗面化処理用ガス中の添加ガスを
二種類のガスとし、粗面化処理用ガス中の添加ガス濃度
と窒化アルミニウム層厚さとの関係を調べた。尚、本実
施例におυノる被処理材のイオン窒化処理は、前述した
実施例１と同様であるので、実施例１との相違点を中心
に詳述する。

先ず、被処理材は、工業用純アルミニウム（ＪＩ　Ｓ　
　１．０５０　）を用いた。

次に、粗面化工程において、粗面化処理用ガスとしてア
ルゴンガスに酸素ガス５０ｐｐｍと窒素ガス５０　ｐ　
ｐ　ｍとからなる混合添加ガス１１００ｐｐを含む混合
ガスを０．７１−−ルになるまで導入した。ぞして、該
圧力を０．７１〜−ルに保った状態で、さらにり１コー
放電を５００℃ｌ２Ｏ分間行い、被処理１１表面に粗面
化処理を施しまた。

次に、窒化工程では、窒化処理用ガスとして高純度窒素
ガスを用い、圧力２）・−ル、温度５２５℃で、２時間
のクロー放電による窒化処理を行った。

その結果、被処理材表面にはそれぞれ黒色の層が形成さ
れていた。この被処理材表面の黒色層について、Ｘ線回
折試験による物質同定試験を行った結果、何れもウルツ
鉱型の窒化アルミニウムであることか確認された。

また、この黒色層の層ｊゾおよび表面硬度の測定試験を
行った結果、層ｊゾさは５μｍ、窒化物を含む表面層硬
さはＨｖ　１０００　ｋｇ／ｍｍＪであった。

以１−から明らかのごとく　添加ガス成分か酸素と窒素
の混合ガスであっても、短時間の粗面化処理でト分な窒
化アルミニウム層を被処理材表面に形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の実施例１および実施例２て用いられたイ
オン窒化処理装置の概略図である。 １・・・密閉容器　　　２１．・基　　台３・・・被処
理材　　　８０．・真空ポンプ１３・・・電源回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）密閉容器内に被処理材としてのアルミニウムまた
   はアルミニウム合金製部材を配設する工程と、該密閉容
   器内に残存する酸素ガスを除去する酸素ガス除去工程と
   、前記密閉容器内に昇温用ガスを導入するとともに放電
   を行うことにより被処理材の表面を所定の窒化温度に加
   熱する昇温工程と、前記密閉容器内に粗面化処理用ガス
   を導入して該密閉容器内雰囲気を酸素、窒素、炭素の少
   なくとも一種以上の元素を含むガス５〜２０００ｐｐｍ
   と希ガスの混合ガス雰囲気とするとともにグロー放電ま
   たはイオンビームにより被処理材の表面を粗面化する粗
   面化工程と、前記密閉容器内に窒化処理用ガスを導入す
   るとともに該密閉容器内にグロー放電を発生させて被処
   理材表面に窒化物層を形成せしめるイオン窒化工程とか
   らなることを特徴とするアルミニウム材のイオン窒化方
   法。
2. （２）イオン窒化工程における窒化処理用ガスが、窒素
   ガスまたはアンモニアガス、或いはこれらガスと水素ガ
   スおよび希ガスとの混合ガスであることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載のアルミニウム材のイオン
   窒化方法。
3. （３）イオン窒化工程における窒化温度は、３００℃な
   いし５５０℃であることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載のアルミニウム材のイオン窒化方法。