JPH03173771A - 鋼鉄基体に硼素層を塗布する方法及び硼素層を備える工具 - Google Patents
鋼鉄基体に硼素層を塗布する方法及び硼素層を備える工具Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は化学蒸着法（（：Ｖ０法）を用いて鋼鉄基体に
硼素層を塗布するツノ法に関するものである。。
硼素層を塗布するツノ法に関するものである。。
本発明はまた鋼鉄から工具を作る方法に関し硼素層を備
える１：具に関４゛るものである。
える１：具に関４゛るものである。
化学蒸着（（：ＶＩｌ： ｔ；Ｉ＋ｅｍｉｔ；ａｔ ｖ
ａｐｏ旧ｄｅｐｏｓｉＬｉｏｎ）は、被膜表面の適切な
形成方法である１、既知の応用例は例えば少なくとも摩
擦、浸食、腐食、酸化などに対して抵抗力４イ」する金
属表面」−の保護被膜を設けることである１１化学蒸着
（１：ＶＩ））法において、固体物質を（一般に）加熱
された基体表面に気相状態で１またはｌ以−にの化学反
応の結果刊着する。この反応は前記基体表面−にあるい
は近傍において生じるであろう１．形成された前記固体
物質は被膜として前記基体表面に付着する。、化学蒸着
（以下ＣｖＯと称する）は、金属または合金の被膜を塗
布する応用性の高い方法で、その組成、構造、結晶粒塵
灰び前記被膜の純度を調整することが出来る。ＣｖＤは
特に、１１１雑な形状を有する物体に均質な層厚を有す
る被膜を塗布するのに特に適している。被膜の既知の例
は窒化チタン（ＴｉＮ） 、酸化アルミニウム（八Ｉ、
１Ｕ３） 、炭化珪＃（Ｓｉ（：）灰び二硼化チタン（
Ｔｉｎ−）のような窒化物、酸化物、炭化物及び硼化物
である。硼素のような元素もまた（：ｖ口を用いて基体
上に設けることが出来る３゜〔発明の背景〕 冒頭に記載のような方法はｒ Ｖａｐｏｒ ｌ）ｔ＋ｐ
ｏｓｉＬｉｕｒＢ （Ｊｏｂｎ Ｗｉｌｃｙ、 Ｎｅｗ
Ｙｏｒｋ、 １ｇ（ｉ６） ３４９頁ないし３５０頁
、Ｃ６Ｆ、ｌ’ｏｗｅｌ１等著から既知である。硼素は
高い高度、高い融点、高い耐磨耗性及び充分な耐化学性
のような多くの魅力的な特性を有する。。
ａｐｏ旧ｄｅｐｏｓｉＬｉｏｎ）は、被膜表面の適切な
形成方法である１、既知の応用例は例えば少なくとも摩
擦、浸食、腐食、酸化などに対して抵抗力４イ」する金
属表面」−の保護被膜を設けることである１１化学蒸着
（１：ＶＩ））法において、固体物質を（一般に）加熱
された基体表面に気相状態で１またはｌ以−にの化学反
応の結果刊着する。この反応は前記基体表面−にあるい
は近傍において生じるであろう１．形成された前記固体
物質は被膜として前記基体表面に付着する。、化学蒸着
（以下ＣｖＯと称する）は、金属または合金の被膜を塗
布する応用性の高い方法で、その組成、構造、結晶粒塵
灰び前記被膜の純度を調整することが出来る。ＣｖＤは
特に、１１１雑な形状を有する物体に均質な層厚を有す
る被膜を塗布するのに特に適している。被膜の既知の例
は窒化チタン（ＴｉＮ） 、酸化アルミニウム（八Ｉ、
１Ｕ３） 、炭化珪＃（Ｓｉ（：）灰び二硼化チタン（
Ｔｉｎ−）のような窒化物、酸化物、炭化物及び硼化物
である。硼素のような元素もまた（：ｖ口を用いて基体
上に設けることが出来る３゜〔発明の背景〕 冒頭に記載のような方法はｒ Ｖａｐｏｒ ｌ）ｔ＋ｐ
ｏｓｉＬｉｕｒＢ （Ｊｏｂｎ Ｗｉｌｃｙ、 Ｎｅｗ
Ｙｏｒｋ、 １ｇ（ｉ６） ３４９頁ないし３５０頁
、Ｃ６Ｆ、ｌ’ｏｗｅｌ１等著から既知である。硼素は
高い高度、高い融点、高い耐磨耗性及び充分な耐化学性
のような多くの魅力的な特性を有する。。
このため、硼素は様々の鋼鉄工具１〕に耐磨耗性被膜と
して適切な選択である。硼素を例えば気体ジポランから
付着することが出来るので、Ｃｖロ工程中反応温度は５
００℃以ドに保持することが出来る。。
して適切な選択である。硼素を例えば気体ジポランから
付着することが出来るので、Ｃｖロ工程中反応温度は５
００℃以ドに保持することが出来る。。
このようにして、鋼鉄基体の機械的特性の劣化を防市す
ることが出来る。、ＣＶｔ＋法を用いて基体］−に硼化
物、炭化物及び窒化物を設けるときはｌ Ｏ０１１ｔあ
るいはｌ ０１）０℃以１−のブ（ｌセス温度を必要と
し、これが前記鋼鉄基体の機械的特性に逆に影菅するで
あろう。
ることが出来る。、ＣＶｔ＋法を用いて基体］−に硼化
物、炭化物及び窒化物を設けるときはｌ Ｏ０１１ｔあ
るいはｌ ０１）０℃以１−のブ（ｌセス温度を必要と
し、これが前記鋼鉄基体の機械的特性に逆に影菅するで
あろう。
上記既知の方法の欠点は比較的低い反応温度の結果前記
鋼鉄基体１−の付着されたＩＮ素層の付着性が悪いこと
である１、このように悪い付着性のｌ１ｌｌｌｌ素層で
被覆された鋼鉄ｌ具は多くの応用には適切ではない。
鋼鉄基体１−の付着されたＩＮ素層の付着性が悪いこと
である１、このように悪い付着性のｌ１ｌｌｌｌ素層で
被覆された鋼鉄ｌ具は多くの応用には適切ではない。
本発明の目的の−・−）はにｖ口法を用いて鋼鉄基体に
硼素層を塗布する方法を提供するもので、これにより上
記の欠点を除去することである。
硼素層を塗布する方法を提供するもので、これにより上
記の欠点を除去することである。
本発明によれば、この目的は°ｆルミニウトを中間層と
して用いることを特徴とする冒頭に記載のような方法に
より速成される。前記鋼鉄ａｌｌ素系にあける中間層と
してのアルミニウムの選択は、付着現象に関する材料特
性、すなわら熱膨張係数α及び弾性係数Ｅ（表■参照）
を考慮する場合、自明なことではない、。
して用いることを特徴とする冒頭に記載のような方法に
より速成される。前記鋼鉄ａｌｌ素系にあける中間層と
してのアルミニウムの選択は、付着現象に関する材料特
性、すなわら熱膨張係数α及び弾性係数Ｅ（表■参照）
を考慮する場合、自明なことではない、。
表！
Ｍ２は高速度切断用のｔ高速度、１１：具鋼鉄であり、
鉄の他に炭素Ｃの０．１１％、タングステンＷの６％、
バナジウムＶの２％、モリブデンＭｕＯ）５％及びクロ
ムＣ「の３％を含有する。熱膨張係数の差異は、Ｍ２−
＾１界面における引張応力及び＾ｉ０界面にマ夕ける圧
縮応力を生じる１、更にまた、前記弾性係数の間にずれ
があることは、弾性係数の間の差が増大するに従い、応
力が増加するために付着力に対し、好ましくない彩りを
与える。好ましくない材料特性にもかかわらず、アルミ
ニウムは鋼鉄上の硼素のための充分な接名力改み要因と
なるべきことは明らかである。ここで鋼鉄とは鋼鉄の低
合金型及び高合金型と鉄とを意味すると理解されたい。
鉄の他に炭素Ｃの０．１１％、タングステンＷの６％、
バナジウムＶの２％、モリブデンＭｕＯ）５％及びクロ
ムＣ「の３％を含有する。熱膨張係数の差異は、Ｍ２−
＾１界面における引張応力及び＾ｉ０界面にマ夕ける圧
縮応力を生じる１、更にまた、前記弾性係数の間にずれ
があることは、弾性係数の間の差が増大するに従い、応
力が増加するために付着力に対し、好ましくない彩りを
与える。好ましくない材料特性にもかかわらず、アルミ
ニウムは鋼鉄上の硼素のための充分な接名力改み要因と
なるべきことは明らかである。ここで鋼鉄とは鋼鉄の低
合金型及び高合金型と鉄とを意味すると理解されたい。
本発明による方法の適切な実施例は前記アルミニウム中
間層は少なくともｌ １１ （ｌ ｎ ｍの厚さを有す
ることを特徴とする。ｒルミニウム層がｌｏＯｎｍより
も薄い場合及びこのアルミニウム層がスパッタリング又
は気相蒸着を用いて設けられる場合、しばしば多孔性で
あり、この結果最適の接着力は全く得られない。最良の
結果は３０（）ないし５１１０ ｎ ｍの間の厚さを有
する゛ｊ′ルミ７−ウム中間層で得られる。。
間層は少なくともｌ １１ （ｌ ｎ ｍの厚さを有す
ることを特徴とする。ｒルミニウム層がｌｏＯｎｍより
も薄い場合及びこのアルミニウム層がスパッタリング又
は気相蒸着を用いて設けられる場合、しばしば多孔性で
あり、この結果最適の接着力は全く得られない。最良の
結果は３０（）ないし５１１０ ｎ ｍの間の厚さを有
する゛ｊ′ルミ７−ウム中間層で得られる。。
一般に°ｒアルミニウム中間層厚過ぎると、接着力は減
少することになる３、更にまた、１１＆−アルミニウム
ー鋼鉄（ト＾１−１ｅａｆ）系の硬さは減゛少する。。
少することになる３、更にまた、１１＆−アルミニウム
ー鋼鉄（ト＾１−１ｅａｆ）系の硬さは減゛少する。。
前記アルミ−ラム中間層は、直流（口Ｃ）、高周波（Ｒ
ｔ’）及びマグネトｌＩン・スパッタリングのような既
知のスパッタリング技術の全−Ｃが適するスパッタリン
グ技術を用い設けることが出来る。°ｒルミニウム層は
また気相蒸着を用いて設けることが出来る。
ｔ’）及びマグネトｌＩン・スパッタリングのような既
知のスパッタリング技術の全−Ｃが適するスパッタリン
グ技術を用い設けることが出来る。°ｒルミニウム層は
また気相蒸着を用いて設けることが出来る。
他の既知の方法によれば、アルミ−ウドはアルミニウド
・化合物を溶解した有機溶媒から°ｒルミーウム層を被
着する電気メツキ法を用いて設けられる。
・化合物を溶解した有機溶媒から°ｒルミーウム層を被
着する電気メツキ法を用いて設けられる。
前記アルミニウム中間層を設ける他の適切なＪＪ法はｔ
：ＶＯ法である。ｌこの場合、°γルミニウノ・の被着
のために好適な反応物は、４００℃の温度で°ｒアルミ
ニウム付着することの出来るトリイソブイチルアルミニ
ウムである１、特に、複雑な形状の基体の表面に、ＣＶ
Ｄ法は均質な層厚を得るのに適切である。
：ＶＯ法である。ｌこの場合、°γルミニウノ・の被着
のために好適な反応物は、４００℃の温度で°ｒアルミ
ニウム付着することの出来るトリイソブイチルアルミニ
ウムである１、特に、複雑な形状の基体の表面に、ＣＶ
Ｄ法は均質な層厚を得るのに適切である。
本発明による方法の適切な実施例は、硼素層の層厚が少
なくとも７μｍであることを特徴とする。
なくとも７μｍであることを特徴とする。
前記付着力は１Ｍ素層の層厚が増加するに従って次第に
増加し、また前記付着力は約７μｍの厚さを越えると一
定にとどまる。
増加し、また前記付着力は約７μｍの厚さを越えると一
定にとどまる。
本発明による方法の実施例はＣＶＩｌ法における気体硼
素化合物としてジボラン（Ｅ１２１１．）を用いること
を特徴とする。既に述べたように、これは基体に硼素層
を約４００℃の比較的低い温度で付着するのを可能にす
る。塗布された前記硼素層のＸ線回折は、この層がγモ
ルフγス（ａｍｏｒｐｂｕｕ８）であることを示す、。
素化合物としてジボラン（Ｅ１２１１．）を用いること
を特徴とする。既に述べたように、これは基体に硼素層
を約４００℃の比較的低い温度で付着するのを可能にす
る。塗布された前記硼素層のＸ線回折は、この層がγモ
ルフγス（ａｍｏｒｐｂｕｕ８）であることを示す、。
本発明の他の「１的は、とりわけ鋼鉄から製造される工
具で硼素層をイ１し１、この硼素層が前記鋼鉄基体に対
し非常に良好に伺ネｊする１、具４促供することである
。
具で硼素層をイ１し１、この硼素層が前記鋼鉄基体に対
し非常に良好に伺ネｊする１、具４促供することである
。
本発明によればこの目的は３００ｎｍないし５０１１ｎ
ｍの間の厚さを有するｒルミニウノ・層が鋼鉄と硼素層
との間に存在することを特徴とする工具により達成され
る。、既に述べたように、硼素は高い硬度高い耐磨耗性
及び充う）な耐化学性を有する元素である。、前記アル
ミニウド・中間層は、前記鋼鉄基体と前記硼素層との間
の優れた付着性を提供する。
ｍの間の厚さを有するｒルミニウノ・層が鋼鉄と硼素層
との間に存在することを特徴とする工具により達成され
る。、既に述べたように、硼素は高い硬度高い耐磨耗性
及び充う）な耐化学性を有する元素である。、前記アル
ミニウド・中間層は、前記鋼鉄基体と前記硼素層との間
の優れた付着性を提供する。
３００ｎｍと５００ｎｍとの間の厚さを有する°ｒルミ
ニウム層が最適であることが見いだされる。、前記°ｒ
ルミニウム層のより厚い厚さは、硼素（１１）−アルミ
ニウム（＾１）−鋼鉄系の硬さに望ましくない影マ！が
ある。前記°ｒルミニウム層の厚さが：Ｉ Ｏ（ｌ ｎ
ｍよりも薄くなると一般に付着性の減少となる。
ニウム層が最適であることが見いだされる。、前記°ｒ
ルミニウム層のより厚い厚さは、硼素（１１）−アルミ
ニウム（＾１）−鋼鉄系の硬さに望ましくない影マ！が
ある。前記°ｒルミニウム層の厚さが：Ｉ Ｏ（ｌ ｎ
ｍよりも薄くなると一般に付着性の減少となる。
鋼鉄の時計ケースと金属硼化物層との間にアルミニウム
中間層を使用することは、スイス特許明細書第６００４
０７号により既知であることに注目された、い。前記ア
ルミニウムは少なくとも８５０℃の温度でのＣＶＤ法に
より設′けられる。この高い温度により前記鋼鉄基体の
機械的な特性は悪い影背を受ける。従って、この方法は
工具上の硼素層の塗布には適切ではない、。
中間層を使用することは、スイス特許明細書第６００４
０７号により既知であることに注目された、い。前記ア
ルミニウムは少なくとも８５０℃の温度でのＣＶＤ法に
より設′けられる。この高い温度により前記鋼鉄基体の
機械的な特性は悪い影背を受ける。従って、この方法は
工具上の硼素層の塗布には適切ではない、。
本発明による方法は、硬く耐磨耗性で耐化学性の適用に
大変適するもので、例えばモールド（ｍ旧ε１ｄｓ）の
ような鋼鉄製］−具」−に硼素層を適切に付着する。
大変適するもので、例えばモールド（ｍ旧ε１ｄｓ）の
ような鋼鉄製］−具」−に硼素層を適切に付着する。
本発明を図面を参照し、実施例について更に詳細に説明
する。
する。
第１図は、鋼鉄基体、°ｒルミニウム中間層灰び硼素層
の概略的断面図であり、第２図は、臨界荷重Ｌｃ［旧と
硼素層の厚さｄ（μｍ１との関係をアルミニウム中間層
を用いずに測定した場合（１）とγルミニウム中間層を
用いて測定した場合（１１）との関係を示す。
の概略的断面図であり、第２図は、臨界荷重Ｌｃ［旧と
硼素層の厚さｄ（μｍ１との関係をアルミニウム中間層
を用いずに測定した場合（１）とγルミニウム中間層を
用いて測定した場合（１１）との関係を示す。
実施例！
２（１ｍｍの直径及び／ｌ ｍｍ（７） ＩＶ、さを有
するＭ２高速度切断用の「高速度」］二具鋼鉄の鋼鉄基
体は、その−表面を表面粗さ ＩＬが０．１μｍより小
さいが等ｊ。
するＭ２高速度切断用の「高速度」］二具鋼鉄の鋼鉄基
体は、その−表面を表面粗さ ＩＬが０．１μｍより小
さいが等ｊ。
くなるまで磨かれる（＋＜；Ｉ≦ｏ、ｌμｌ１１）。前
記時がれた表面に各々１０．５（１，１００、３００及
び５ＱＱｎｍ （７）厚さを有する゛ｒルミＭウム層を
゛ｒルミニウムターゲットを用いる直流マグネトロン・
スパッタリング装置内で設ける、。これらの基体に硼素
層を設ける前に、これらは°ｒ七トンを用いる逐次洗浄
、即ち１５分間°ｒセトン中での超音波洗浄と、窒素中
での乾燥により洗浄される。。
記時がれた表面に各々１０．５（１，１００、３００及
び５ＱＱｎｍ （７）厚さを有する゛ｒルミＭウム層を
゛ｒルミニウムターゲットを用いる直流マグネトロン・
スパッタリング装置内で設ける、。これらの基体に硼素
層を設ける前に、これらは°ｒ七トンを用いる逐次洗浄
、即ち１５分間°ｒセトン中での超音波洗浄と、窒素中
での乾燥により洗浄される。。
硼素層の被着は低い圧力の加熱管〜１１環状反応器（τ
θ町１ｒＱＳＢ製）中で行われる。前記基体は、４ｏＯ
℃の温度の水素雰囲気中で加熱された後に、前記反応器
内に導入される。硼素層はジボランと水素の混合物（Ｏ
ａｌｌｕの５容嵯パーセント）を流速５０ （ｌ ｓｅ
ｃｍで反応容器中に導入することにより得られる。
θ町１ｒＱＳＢ製）中で行われる。前記基体は、４ｏＯ
℃の温度の水素雰囲気中で加熱された後に、前記反応器
内に導入される。硼素層はジボランと水素の混合物（Ｏ
ａｌｌｕの５容嵯パーセント）を流速５０ （ｌ ｓｅ
ｃｍで反応容器中に導入することにより得られる。
硼素層の付着は４１１ ｔ１℃で全体の圧力が２ミリバ
ール（ｍｂａｒ）で行われる１、これらの条件のもとで
、付着速度は１時間につき２．５μｍであるｌ） ｌな
いり。
ール（ｍｂａｒ）で行われる１、これらの条件のもとで
、付着速度は１時間につき２．５μｍであるｌ） ｌな
いり。
１１μｍの間の厚さを自する硼素層を塗布する。
塗布された前記硼素層の付着力は、がき傷試験装［（１
，ａｂｏｒａｔｏｉｒｅ Ｓ旧ｌ１１ｓｅ ｄｅ １ｌ
ｅｃｂａｒｃｂｅｓ ｌｌｏｒｌｏｇＧｏｒｅｓ）を用
いて測定される。この装置は旋回半径２００μｍの先端
部を有するＲｏｃｋｗｅ ｌ Ｉ ｌ：ダイヤモンド針
（ａ Ｈｏｃｋｗｅ Ｉ ｌし旧ａｍｏｎｄ ）Ｉｔｙ
ｌｕｓ）を有する１゜前記荷重は直線的に４ ＋＋＋ｍ
当たり１ＯＮで、最大６ＯＮまで増加する。前記硼素層
が前記基体から雌親する最小荷重を臨界（；イΦ（１−
ｔ：と称する。前記臨界４：：Ｉ電値ＬＣは光学顕＠鏡
を用いて測定される。
，ａｂｏｒａｔｏｉｒｅ Ｓ旧ｌ１１ｓｅ ｄｅ １ｌ
ｅｃｂａｒｃｂｅｓ ｌｌｏｒｌｏｇＧｏｒｅｓ）を用
いて測定される。この装置は旋回半径２００μｍの先端
部を有するＲｏｃｋｗｅ ｌ Ｉ ｌ：ダイヤモンド針
（ａ Ｈｏｃｋｗｅ Ｉ ｌし旧ａｍｏｎｄ ）Ｉｔｙ
ｌｕｓ）を有する１゜前記荷重は直線的に４ ＋＋＋ｍ
当たり１ＯＮで、最大６ＯＮまで増加する。前記硼素層
が前記基体から雌親する最小荷重を臨界（；イΦ（１−
ｔ：と称する。前記臨界４：：Ｉ電値ＬＣは光学顕＠鏡
を用いて測定される。
塗布されたｉｌ素層の微小硬度はヌープダイヤモンド圧
子（Ｋｎｏｏｐ ｄｉａｍｏｎｄ １ｎｄｅｎｔｏｒ）
を有するｌ、＋： ｔ： 。
子（Ｋｎｏｏｐ ｄｉａｍｏｎｄ １ｎｄｅｎｔｏｒ）
を有するｌ、＋： ｔ： 。
ＤＭ−４００ＦＴの硬さゲージを用い”（確認される。
用いられる先端は、浸透の深さが前記硼素層の厚さの最
大限ｌＯ％となるように選択される荷重で約１５秒間、
硼素層に押圧される。
大限ｌＯ％となるように選択される荷重で約１５秒間、
硼素層に押圧される。
前記硼素層の厚さは、光学顕微鏡検査又は走査型電子顕
微鏡を用いてδ１１定される１゜第１図にふいて、参照
番号ｌは鋼鉄ノシ体を概的に示すものである。゛ｆルミ
ニウノ・中間層３及び硼素層５は、前記ｈ（体上に塗布
される。
微鏡を用いてδ１１定される１゜第１図にふいて、参照
番号ｌは鋼鉄ノシ体を概的に示すものである。゛ｆルミ
ニウノ・中間層３及び硼素層５は、前記ｈ（体上に塗布
される。
第２図において、前記臨界荷重１，３は前記硼素層の厚
さｄの函数としてブ「ノットされる。三角形（△）ニヨ
り示される測定値は、゛ｒルミニウノ・中間層を持たな
い試料に関−４°るものである。これらの値は直＆１１
の近傍１．：位置する。°ｆルミニウノ、中間層が各々
１０．５０及びＩｏｏｎｍの厚さを有する試料も又上記
直ａｌｌの近傍に位置する値を有する。、前記硼素層の
１７さ（１の増加は、前記臨界荷重Ｌ４ゎの増加をもた
らす、、これは、ある種の被覆基体形状にとって付着力
は常に同じであるので、より厚い被覆は被覆と基体との
界面で同程度の変形を得るためには、より高い臨界荷重
値１．１．を必要とする事実により引き起こされる。第
２図にｉｉいて、円（０）は３０口ｎｍの厚さのアルミ
ニウム中間層を有する試料の測定値を小”Ｊ’ ＋１四
角く［１）は５００ｎｍの厚さのアルミニウド中間層を
有する試料の測定値を示す。これらの測定値は曲ＩＩ
１１の近傍に位１αする。これらの場合、４ＯＮまでの
臨話！荷用Ｌｃ値の増大ｔｒｔｒｒｙ、測された。、１
１μｍないし７μｍの硼素層の厚さでは、前記臨界荷重
値の顕著な増大が：＋ ００ｒｕｓ及び５００ｎｍの厚
さを有するアルミニウム中間層を用いる場合に生じる１
、前記硼素層のより大きな厚さの場合、付着力は４（）
Ｎの一定値にとどまる。。
さｄの函数としてブ「ノットされる。三角形（△）ニヨ
り示される測定値は、゛ｒルミニウノ・中間層を持たな
い試料に関−４°るものである。これらの値は直＆１１
の近傍１．：位置する。°ｆルミニウノ、中間層が各々
１０．５０及びＩｏｏｎｍの厚さを有する試料も又上記
直ａｌｌの近傍に位置する値を有する。、前記硼素層の
１７さ（１の増加は、前記臨界荷重Ｌ４ゎの増加をもた
らす、、これは、ある種の被覆基体形状にとって付着力
は常に同じであるので、より厚い被覆は被覆と基体との
界面で同程度の変形を得るためには、より高い臨界荷重
値１．１．を必要とする事実により引き起こされる。第
２図にｉｉいて、円（０）は３０口ｎｍの厚さのアルミ
ニウム中間層を有する試料の測定値を小”Ｊ’ ＋１四
角く［１）は５００ｎｍの厚さのアルミニウド中間層を
有する試料の測定値を示す。これらの測定値は曲ＩＩ
１１の近傍に位１αする。これらの場合、４ＯＮまでの
臨話！荷用Ｌｃ値の増大ｔｒｔｒｒｙ、測された。、１
１μｍないし７μｍの硼素層の厚さでは、前記臨界荷重
値の顕著な増大が：＋ ００ｒｕｓ及び５００ｎｍの厚
さを有するアルミニウム中間層を用いる場合に生じる１
、前記硼素層のより大きな厚さの場合、付着力は４（）
Ｎの一定値にとどまる。。
３００ないし５０１）ｎｍのγルミニウト層の厚さの増
加は、さらに前記付着力の増加をもたらすものではない
。
加は、さらに前記付着力の増加をもたらすものではない
。
ヌープ（ｋｎｏｏｐ）硬度測定を表１１に表ず。これら
の測定はｆ；μｍ Ｏ） ｊ’ｊＪ、’さのａＪ票層峻
存する試料を用いて行われる。硬度は５０グラムの荷重
で測定される。表■に示されるように、柔らかいアルミ
ニウム中間層は測定される硬度に対し全く影響しない、
。
の測定はｆ；μｍ Ｏ） ｊ’ｊＪ、’さのａＪ票層峻
存する試料を用いて行われる。硬度は５０グラムの荷重
で測定される。表■に示されるように、柔らかいアルミ
ニウム中間層は測定される硬度に対し全く影響しない、
。
（以Ｆ余白）
表１１
第１図は、鋼鉄基体、γルミニウノ・中間層及び硼素層
の概略的断面図であり、第２図は、臨界荷重ＬｃＬＮＪ
と硼素層の１９さ（１［μｍｌとの関係をアルミニウノ
・中間層を月１いすに測定した場合（１）と°ｒルミニ
ウト中間層を用いて測定した場合（ＩＮ）との関係を示
す。 ｌ・・・鋼鉄基体、 ３・・・“ｒルミニウト中間層、 ５・・・硼素層。 Ｘ線回折はＪｆ６成された前記硼素層が“ｒモルフγス
（ａｍｏｒｐｌ＋ｏｕｓ）であることを示す、。 実施例２ 実施例１と同様にして、ＩＣ４５鋼鉄の基体を用い実験
する。この鋼鉄の型は鉄に加えて炭素（Ｃ）の０．４５
％を含有する。得られる臨界４：：ｌ ４１値り、はＭ
２鋼鉄で得られるのと全（同様である。
の概略的断面図であり、第２図は、臨界荷重ＬｃＬＮＪ
と硼素層の１９さ（１［μｍｌとの関係をアルミニウノ
・中間層を月１いすに測定した場合（１）と°ｒルミニ
ウト中間層を用いて測定した場合（ＩＮ）との関係を示
す。 ｌ・・・鋼鉄基体、 ３・・・“ｒルミニウト中間層、 ５・・・硼素層。 Ｘ線回折はＪｆ６成された前記硼素層が“ｒモルフγス
（ａｍｏｒｐｌ＋ｏｕｓ）であることを示す、。 実施例２ 実施例１と同様にして、ＩＣ４５鋼鉄の基体を用い実験
する。この鋼鉄の型は鉄に加えて炭素（Ｃ）の０．４５
％を含有する。得られる臨界４：：ｌ ４１値り、はＭ
２鋼鉄で得られるのと全（同様である。
Claims (9)
- １．化学蒸着法を用いて鋼鉄基体に硼素層を塗布する方
法において、アルミニウムを中間層として用いることを
特徴とする鋼鉄基体に硼素層を塗布する方法。 - ２．特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前記
アルミニウム中間層は少なくとも １００ｎｍの厚さを有することを特徴とする鋼鉄基体に
硼素層を塗布する方法。 - ３．特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前記
アルミニウム中間層は３００ないし５００ｎｍの間の厚
さを有することを特徴とする鋼鉄基体に硼素層を塗布す
る方法。 - ４．特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載の
方法において、前記アルミニウム中間層をスパッタリン
グを用いて塗布することを特徴とする鋼鉄基体に硼素層
を塗布する方法。 - ５．特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載の
方法において、前記アルミニウム中間層を化学蒸着法を
用いて塗布することを特徴とする鋼鉄基体に硼素層を塗
布する方法。 - ６．特許請求の範囲第５項に記載の方法において、トリ
イソブイチルアルミニウムを前記化学蒸着法における気
体アルミニウム化合物として用いることを特徴とする鋼
鉄基体に硼素層を塗布する方法。 - ７．特許請求の範囲第１項ないし第６項の何れか１項に
記載の方法において、硼素層の層厚が少なくとも７μｍ
であることを特徴とする鋼鉄基体に硼素層を塗布する方
法。 - ８．特許請求の範囲第１項に記載の方法において、ジボ
ラン（Ｂ＿２Ｈ＿６）を前記化学蒸着法における気体硼
素化合物として用いることを特徴とする鋼鉄基体に硼素
層を塗布する方法。 - ９．硼素層を備える鋼鉄製工具において、３００ｎｍな
いし５００ｎｍの間の厚さを有するアルミニウム層が鋼
鉄と硼素層との間に存在することを特徴とする工具。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8902760 | 1989-11-08 | ||
| NL8902760A NL8902760A (nl) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | Werkwijze voor het aanbrengen van een boorlaag op een stalen substraat en gereedschap voorzien van een boorlaag. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03173771A true JPH03173771A (ja) | 1991-07-29 |
Family
ID=19855590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2300906A Pending JPH03173771A (ja) | 1989-11-08 | 1990-11-06 | 鋼鉄基体に硼素層を塗布する方法及び硼素層を備える工具 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5164230A (ja) |
| EP (1) | EP0427332B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03173771A (ja) |
| DE (1) | DE69011278T2 (ja) |
| NL (1) | NL8902760A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5660211A (en) * | 1992-01-06 | 1997-08-26 | Sumitomo Metal Industries | Galvanic corrosion resistant insulating pipe having excellent film adhesion |
| AT400040B (de) * | 1993-06-02 | 1995-09-25 | Andritz Patentverwaltung | Verfahren und vorrichtung zur beschichtung von metallsubstraten, insbesondere stahl- oder aluminiumbblechen in bandform |
| WO2001027343A1 (en) | 1999-10-07 | 2001-04-19 | Bethlehem Steel Corporation | A coating composition for steel product, a coated steel product, and a steel product coating method |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1268931B (de) * | 1965-06-11 | 1968-05-22 | Philips Nv | Verfahren zur Herstellung von duennen Metallboridschichten auf metallischen und nichtmetallischen Traegern |
| CH1466870A4 (ja) * | 1970-10-02 | 1977-08-15 | ||
| US3812563A (en) * | 1972-11-29 | 1974-05-28 | Gould Inc | Method of forming a composite bearing structure |
| JPS55122850A (en) * | 1979-03-13 | 1980-09-20 | Daido Metal Kogyo Kk | Bearing metal for large-sized engine |
| JPS58133368A (ja) * | 1982-02-04 | 1983-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 硼素皮膜の形成方法 |
| JPS6187866A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アルミニウム蒸着法 |
| US4724169A (en) * | 1984-10-09 | 1988-02-09 | Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. | Method of producing multilayer coatings on a substrate |
| US4919773A (en) * | 1984-11-19 | 1990-04-24 | Avco Corporation | Method for imparting erosion-resistance to metallic substrates |
| JPS61130482A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-18 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 耐食性および耐高温酸化性に優れた表面処理鋼板およびその製造方法 |
| DD243514B1 (de) * | 1985-12-17 | 1989-04-26 | Karl Marx Stadt Tech Hochschul | Hartstoffschichten fuer mechanisch und korrosiv beanspruchte teile |
| JPH0610335B2 (ja) * | 1986-07-15 | 1994-02-09 | 日新製鋼株式会社 | 耐熱性に優れたアルミニウムめつき鋼板 |
| JPS6379952A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-09 | Kobe Steel Ltd | Ａ１又はａ１合金の表面処理方法 |
| US4963423A (en) * | 1987-10-08 | 1990-10-16 | Anelva Corporation | Method for forming a thin film and apparatus of forming a metal thin film utilizing temperature controlling means |
| JPH01177373A (ja) * | 1988-01-04 | 1989-07-13 | Toshiba Corp | 耐摩耗性部材 |
| US5035949A (en) * | 1988-12-05 | 1991-07-30 | Martin Marietta Corporation | High-temperature, high-emissivity, optically black boron surface |
-
1989
- 1989-11-08 NL NL8902760A patent/NL8902760A/nl not_active Application Discontinuation
-
1990
- 1990-11-05 DE DE69011278T patent/DE69011278T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-05 EP EP90202910A patent/EP0427332B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-06 JP JP2300906A patent/JPH03173771A/ja active Pending
- 1990-11-07 US US07/610,190 patent/US5164230A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0427332B1 (en) | 1994-08-03 |
| EP0427332A1 (en) | 1991-05-15 |
| US5164230A (en) | 1992-11-17 |
| DE69011278T2 (de) | 1995-02-16 |
| DE69011278D1 (de) | 1994-09-08 |
| NL8902760A (nl) | 1991-06-03 |
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