JPH05177328A - アルミダイカスト用金型及びその製造方法 - Google Patents
アルミダイカスト用金型及びその製造方法Info
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- JPH05177328A JPH05177328A JP1856392A JP1856392A JPH05177328A JP H05177328 A JPH05177328 A JP H05177328A JP 1856392 A JP1856392 A JP 1856392A JP 1856392 A JP1856392 A JP 1856392A JP H05177328 A JPH05177328 A JP H05177328A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム溶湯に対して十分な耐食性を有
する長寿命のアルミダイカスト用金型及びその製造方法
を提供する。 【構成】 型の表面に、チタンの炭化物、窒化物及び炭
窒化物のうちの少なくともいずれか１種を気相法を用い
て第１の被覆層として被覆し、この被覆された金型を１
〜５重量％の鉄を含む溶融アルミニウム中に浸漬した
後、溶融アルミニウムより引き上げて冷却し、更にアル
カリ水溶液に浸漬して表面に付着したアルミニウムを除
去することにより第１の被覆層の表面にアルミニウム及
び鉄を含む複合酸化膜からなる第２の被覆層を形成する
ことにより、第１の被覆層上に形成されたアルミニウム
及び鉄を含む複合酸化膜が、気相法で形成された被膜柱
状晶に固有の欠陥部上にも形成され、これを保護する。
その結果、本発明によりアルミダイカスト用金型の耐食
性を大幅に改善することができる。
する長寿命のアルミダイカスト用金型及びその製造方法
を提供する。 【構成】 型の表面に、チタンの炭化物、窒化物及び炭
窒化物のうちの少なくともいずれか１種を気相法を用い
て第１の被覆層として被覆し、この被覆された金型を１
〜５重量％の鉄を含む溶融アルミニウム中に浸漬した
後、溶融アルミニウムより引き上げて冷却し、更にアル
カリ水溶液に浸漬して表面に付着したアルミニウムを除
去することにより第１の被覆層の表面にアルミニウム及
び鉄を含む複合酸化膜からなる第２の被覆層を形成する
ことにより、第１の被覆層上に形成されたアルミニウム
及び鉄を含む複合酸化膜が、気相法で形成された被膜柱
状晶に固有の欠陥部上にも形成され、これを保護する。
その結果、本発明によりアルミダイカスト用金型の耐食
性を大幅に改善することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミダイカスト用金
型及びその製造方法に関するものである。
型及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アルミダイカスト用金型に於て、成形材
としてのアルミニウム材と接触する型の表面を被覆する
ことは従来から広く行われている。それらの多くは物理
的な蒸着法であるＰＶＤ法、化学的な蒸着法であるＣＶ
Ｄ法等を用い、金型の表面に炭化チタン（ＴｉＣ）、窒
化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）等の被
膜を数μｍの厚さで形成している。
としてのアルミニウム材と接触する型の表面を被覆する
ことは従来から広く行われている。それらの多くは物理
的な蒸着法であるＰＶＤ法、化学的な蒸着法であるＣＶ
Ｄ法等を用い、金型の表面に炭化チタン（ＴｉＣ）、窒
化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）等の被
膜を数μｍの厚さで形成している。
【０００３】それらの被膜は高硬度であり、かつ耐摩耗
性に優れており、鋳造されるアルミニウム材中のアルミ
ニウムに対する耐食性という点でも母材の鉄鋼、ニッケ
ル合金、コバルト合金等よりは優れているものの金型の
長寿命化を図る上では十分なものではなかった。
性に優れており、鋳造されるアルミニウム材中のアルミ
ニウムに対する耐食性という点でも母材の鉄鋼、ニッケ
ル合金、コバルト合金等よりは優れているものの金型の
長寿命化を図る上では十分なものではなかった。
【０００４】これは、被膜のピンホールやドロップレッ
トといった欠陥部からアルミニウムが母材に浸透して侵
され、被膜そのものは侵されなくても被膜としての機能
が損なわれることに基因する。このことは「表面技術、
ｖｏｌ．４２、Ｎｏ．５、（１９９１）Ｐ．５６４」に
も記載されており、当業者には広く知られていた。
トといった欠陥部からアルミニウムが母材に浸透して侵
され、被膜そのものは侵されなくても被膜としての機能
が損なわれることに基因する。このことは「表面技術、
ｖｏｌ．４２、Ｎｏ．５、（１９９１）Ｐ．５６４」に
も記載されており、当業者には広く知られていた。
【０００５】前記した文献では、母材をＳＵＳ３０４鋼
としたＴｉＮ被覆材の、３０℃、５％硫酸水溶液中に於
けるアノード分極曲線を測定することにより、その耐食
性を評価している。ここで、ＴｉＮのみの被膜では十分
な耐食性が得られないことから、アンダーコートとして
チタン被膜を設けることにより耐食性の改善を図ってい
る。
としたＴｉＮ被覆材の、３０℃、５％硫酸水溶液中に於
けるアノード分極曲線を測定することにより、その耐食
性を評価している。ここで、ＴｉＮのみの被膜では十分
な耐食性が得られないことから、アンダーコートとして
チタン被膜を設けることにより耐食性の改善を図ってい
る。
【０００６】ところが、これをアルミダイカストに用い
アルミニウム溶湯に適用すると、チタンとアルミニウム
が反応して合金化してしまうことから、実質的な耐食性
の改善は困難であった。
アルミニウム溶湯に適用すると、チタンとアルミニウム
が反応して合金化してしまうことから、実質的な耐食性
の改善は困難であった。
【０００７】また、実際には上記したＴｉＮなどの被膜
には欠陥があり、これがアルミダイカスト金型の耐食性
に悪影響を与えることは、「型技術、Ｖｏ１．５、Ｎ
ｏ．１０、（１９９０）、ｐ２６９」にも紹介されてい
る。
には欠陥があり、これがアルミダイカスト金型の耐食性
に悪影響を与えることは、「型技術、Ｖｏ１．５、Ｎ
ｏ．１０、（１９９０）、ｐ２６９」にも紹介されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術の問
題点に鑑み、本発明の目的は、アルミニウム溶湯に対し
て十分な耐食性を有する長寿命のアルミダイカスト用金
型及びその製造方法を提供することにある。
題点に鑑み、本発明の目的は、アルミニウム溶湯に対し
て十分な耐食性を有する長寿命のアルミダイカスト用金
型及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の目的は、本発明に
よれば、型の表面に、チタンの炭化物、窒化物及び炭窒
化物のうちの少なくともいずれか１種を含む第１の被覆
層と、アルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜からなる第
２の被覆層とをこの順番に積層したことを特徴とするア
ルミダイカスト用金型及び型の表面に、チタンの炭化
物、窒化物及び炭窒化物のうちの少なくともいずれか１
種を気相法を用いて第１の被覆層として被覆し、該被覆
された金型を１〜５重量％の鉄を含む溶融アルミニウム
中に浸漬した後、前記溶融アルミニウムより引き上げて
冷却し、更にアルカリ水溶液に浸漬して表面に付着した
アルミニウムを除去することにより前記第１の被覆層の
表面にアルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜からなる第
２の被覆層を形成することを特徴とするアルミダイカス
ト用金型の製造方法を提供することにより達成される。
よれば、型の表面に、チタンの炭化物、窒化物及び炭窒
化物のうちの少なくともいずれか１種を含む第１の被覆
層と、アルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜からなる第
２の被覆層とをこの順番に積層したことを特徴とするア
ルミダイカスト用金型及び型の表面に、チタンの炭化
物、窒化物及び炭窒化物のうちの少なくともいずれか１
種を気相法を用いて第１の被覆層として被覆し、該被覆
された金型を１〜５重量％の鉄を含む溶融アルミニウム
中に浸漬した後、前記溶融アルミニウムより引き上げて
冷却し、更にアルカリ水溶液に浸漬して表面に付着した
アルミニウムを除去することにより前記第１の被覆層の
表面にアルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜からなる第
２の被覆層を形成することを特徴とするアルミダイカス
ト用金型の製造方法を提供することにより達成される。
【００１０】即ち、本発明は、イオンプレーティング等
でＴｉＮ等を第１の被覆層として被覆した金型を、鉄を
含有するアルミニウム溶湯に浸漬後、取り出して水冷等
により冷却した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
等のアルカリ水溶液中に投入することにより、表面に付
着したアルミニウムを除去する。この操作を好ましくは
複数回繰り返すことにより、金型の被覆表面にアルミニ
ウム及び鉄を含む複合酸化膜からなる第２の被覆層を形
成させ、これが被覆層の欠陥部を保護し、溶融アルミニ
ウムに対する耐食性を改善する。
でＴｉＮ等を第１の被覆層として被覆した金型を、鉄を
含有するアルミニウム溶湯に浸漬後、取り出して水冷等
により冷却した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
等のアルカリ水溶液中に投入することにより、表面に付
着したアルミニウムを除去する。この操作を好ましくは
複数回繰り返すことにより、金型の被覆表面にアルミニ
ウム及び鉄を含む複合酸化膜からなる第２の被覆層を形
成させ、これが被覆層の欠陥部を保護し、溶融アルミニ
ウムに対する耐食性を改善する。
【００１１】尚、アルミニウムは両性金属であるため、
被覆金型の表面に付着したアルミニウムは、アルカリ水
溶液により除去することができる。
被覆金型の表面に付着したアルミニウムは、アルカリ水
溶液により除去することができる。
【００１２】
【作用】本発明によりＴｉＮ等の被膜上に形成されたア
ルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜は、ＴｉＮ等の気相
法で形成された被膜柱状晶に固有の欠陥部上にも形成さ
れ、これを保護する。その結果本発明によアルミダイカ
スト用金型の耐食性を大幅に改善することができる。
ルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜は、ＴｉＮ等の気相
法で形成された被膜柱状晶に固有の欠陥部上にも形成さ
れ、これを保護する。その結果本発明によアルミダイカ
スト用金型の耐食性を大幅に改善することができる。
【００１３】
【実施例】以下に添付の図面を参照して本発明に基づく
実施例１〜実施例３について説明する。各実施例は、図
１に示すように、通常の金型の母材１として、１０mmφ
×１００mmのＳＫＤ−６１（炭素（Ｃ）：０．４重量
％、珪素（Ｓｉ）：１．０重量％、クロム（Ｃｒ）：
５．０重量％、モリブデン（Ｍｏ）：１．２重量％、バ
ナジウム（Ｖ）：１．０重量％，残り鉄（Ｆｅ））を用
い、その表面に炭化チタン、窒化チタン、炭窒化チタン
等の第１の被覆層２と、アルミニウム及び鉄を含む複合
酸化膜からなる第２の被覆層３とを後記する方法をもっ
てこの順番に積層してなる。
実施例１〜実施例３について説明する。各実施例は、図
１に示すように、通常の金型の母材１として、１０mmφ
×１００mmのＳＫＤ−６１（炭素（Ｃ）：０．４重量
％、珪素（Ｓｉ）：１．０重量％、クロム（Ｃｒ）：
５．０重量％、モリブデン（Ｍｏ）：１．２重量％、バ
ナジウム（Ｖ）：１．０重量％，残り鉄（Ｆｅ））を用
い、その表面に炭化チタン、窒化チタン、炭窒化チタン
等の第１の被覆層２と、アルミニウム及び鉄を含む複合
酸化膜からなる第２の被覆層３とを後記する方法をもっ
てこの順番に積層してなる。
【００１４】実施例１ 丸棒からなる上記組成の母材１にイオンプレーティング
によりＴｉＮを５μｍの厚さで成膜した（第１の被覆層
２）。これに１重量％の鉄を含む７００℃の溶融アルミ
ニウム中に１０分間浸漬した後に引き上げて水冷し、そ
の後水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して表面に付着した
アルミニウムを除去する操作を３回繰り返すことによ
り、アルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜を約１μｍの
厚さで成膜した（第２の被覆層３）。
によりＴｉＮを５μｍの厚さで成膜した（第１の被覆層
２）。これに１重量％の鉄を含む７００℃の溶融アルミ
ニウム中に１０分間浸漬した後に引き上げて水冷し、そ
の後水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して表面に付着した
アルミニウムを除去する操作を３回繰り返すことによ
り、アルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜を約１μｍの
厚さで成膜した（第２の被覆層３）。
【００１５】本発明処理材、ＴｉＮ被膜材及び母材のみ
のものを７００℃のアルミニウム溶湯に浸漬して溶損量
を測定した。すると、図２に示すように、ＴｉＮ被覆材
は母材のみのものに比べて溶損量が１／３となり、本発
明処理材ではほとんど溶損が認められなかった。
のものを７００℃のアルミニウム溶湯に浸漬して溶損量
を測定した。すると、図２に示すように、ＴｉＮ被覆材
は母材のみのものに比べて溶損量が１／３となり、本発
明処理材ではほとんど溶損が認められなかった。
【００１６】実施例２ 実施例１と同じ組成の丸棒からなる母材１にイオンプレ
ーティングによりＴｉＮを５μｍの厚さで成膜した（第
１の被覆層２）。これに３重量％の鉄を含む７２０℃の
溶融アルミニウム中に２０分間浸漬した後に引き上げて
水冷し、その後水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して表面
に付着したアルミニウムを除去する操作を５回繰りすこ
とにより、アルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜を約
１．５μｍの厚さで成膜した（第２の被覆層３）。
ーティングによりＴｉＮを５μｍの厚さで成膜した（第
１の被覆層２）。これに３重量％の鉄を含む７２０℃の
溶融アルミニウム中に２０分間浸漬した後に引き上げて
水冷し、その後水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して表面
に付着したアルミニウムを除去する操作を５回繰りすこ
とにより、アルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜を約
１．５μｍの厚さで成膜した（第２の被覆層３）。
【００１７】本発明処理材、ＴｉＮ被覆材及び母材のみ
のものを７００℃の大気雰囲気で１０時間まで酸化し
た。図３に酸化増量の変化、図４に表面硬さの変化、図
５に表面粗さの変化を示した。ＴｉＮ被覆材は最も酸化
し易く、かつ酸化増量が最大であった。母材のみのもの
の酸化増量は小さいが、表面粗さのばらつきで大きく平
均として粗かった。また、本発明処理材は酸化増量、表
面粗さとともに中間の値を示し、表面硬さは酸化後のＴ
ｉＮ被覆材と同程度を維持し、母材のみのものよりもは
るかに硬かった。従って、アルミダイカスト用金型の被
覆として適していることが判る。
のものを７００℃の大気雰囲気で１０時間まで酸化し
た。図３に酸化増量の変化、図４に表面硬さの変化、図
５に表面粗さの変化を示した。ＴｉＮ被覆材は最も酸化
し易く、かつ酸化増量が最大であった。母材のみのもの
の酸化増量は小さいが、表面粗さのばらつきで大きく平
均として粗かった。また、本発明処理材は酸化増量、表
面粗さとともに中間の値を示し、表面硬さは酸化後のＴ
ｉＮ被覆材と同程度を維持し、母材のみのものよりもは
るかに硬かった。従って、アルミダイカスト用金型の被
覆として適していることが判る。
【００１８】実施例３ 実施例１及び実施例２と同じ組成のアルミダイカスト用
鋳抜きピン（１５mmφ×１５０mm）からなる母材１にイ
オンプレーティングによりＴｉＮを５μｍの厚さで成膜
した（第１の被覆層２）。これに４重量％の鉄を含む６
９０℃の溶融アルミニウム中に３０分間浸漬した後に引
き上げて水冷し、その後水酸化ナトリウム水溶液に浸漬
して表面に付着したアルミニウムを除去する操作を５回
繰り返して、アルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜を約
２μｍの厚さで成膜した（第２の被覆層３）。
鋳抜きピン（１５mmφ×１５０mm）からなる母材１にイ
オンプレーティングによりＴｉＮを５μｍの厚さで成膜
した（第１の被覆層２）。これに４重量％の鉄を含む６
９０℃の溶融アルミニウム中に３０分間浸漬した後に引
き上げて水冷し、その後水酸化ナトリウム水溶液に浸漬
して表面に付着したアルミニウムを除去する操作を５回
繰り返して、アルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜を約
２μｍの厚さで成膜した（第２の被覆層３）。
【００１９】本発明処理材、ＴｉＮ被覆材及び母材のみ
のものを実際のアルミダイカスト用ピンとして使用し、
その寿命を比較した。その結果を表１に示す。
のものを実際のアルミダイカスト用ピンとして使用し、
その寿命を比較した。その結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１から本発明処理材は、母材のみのもの
に比べて１８倍、ＴｉＮ被覆材と比べても３倍の寿命が
得られることが判った。
に比べて１８倍、ＴｉＮ被覆材と比べても３倍の寿命が
得られることが判った。
【００２２】図６は、鉄を３重量％含有する溶融アルミ
ニウム浴へＴｉＮを被覆した金型を浸漬し、浸漬時間を
１０分、２０分、３０分、１時間として単独処理と複数
回繰り返した場合のデータである。処理の効果を調べる
ため、処理した金型を７００℃のアルミニウム溶湯に２
時間浸漬し、その溶損量を評価し、その結果を示した。
このグラフから、浸漬時間として短時間の浸漬でも効果
が認められるものの、処理時間を順次長くして複数回繰
り返した方がより一層耐食性が向上することが判る。
ニウム浴へＴｉＮを被覆した金型を浸漬し、浸漬時間を
１０分、２０分、３０分、１時間として単独処理と複数
回繰り返した場合のデータである。処理の効果を調べる
ため、処理した金型を７００℃のアルミニウム溶湯に２
時間浸漬し、その溶損量を評価し、その結果を示した。
このグラフから、浸漬時間として短時間の浸漬でも効果
が認められるものの、処理時間を順次長くして複数回繰
り返した方がより一層耐食性が向上することが判る。
【００２３】また処理に用いる溶融アルミニウムの温度
としては、アルミニウムの融点６６０℃よりやや高めの
６８０℃以上で、防食処理前の被覆と反応し難い７５０
℃以下の温度とすると良い。更に、処理に用いる溶融ア
ルミニウムの成分は、温度の制約からアルミニウム−鉄
の合金状態図より鉄を１〜５重量％含有するものが良
い。
としては、アルミニウムの融点６６０℃よりやや高めの
６８０℃以上で、防食処理前の被覆と反応し難い７５０
℃以下の温度とすると良い。更に、処理に用いる溶融ア
ルミニウムの成分は、温度の制約からアルミニウム−鉄
の合金状態図より鉄を１〜５重量％含有するものが良
い。
【００２４】アルミニウム及び鉄を含む複合酸化被膜の
膜厚はあまり薄すぎる場合と被膜の欠陥の保護をするの
に充分ではなく、厚すぎると剥離する可能性があり、ま
た全体の膜厚が厚すぎて金型の精度が低くなる虞れがあ
る。このため膜厚は、０．５〜２．０μｍの範囲とする
ことが望ましい。アルミニウム及び鉄を含む複合酸化被
膜の厚さは、被膜断面のＳＥＭ観察により測定すること
もでき、また本発明の処理被膜は酸化被膜であることか
らＥＰＭＡにて酸素成分をみてもその測定は容易であ
る。
膜厚はあまり薄すぎる場合と被膜の欠陥の保護をするの
に充分ではなく、厚すぎると剥離する可能性があり、ま
た全体の膜厚が厚すぎて金型の精度が低くなる虞れがあ
る。このため膜厚は、０．５〜２．０μｍの範囲とする
ことが望ましい。アルミニウム及び鉄を含む複合酸化被
膜の厚さは、被膜断面のＳＥＭ観察により測定すること
もでき、また本発明の処理被膜は酸化被膜であることか
らＥＰＭＡにて酸素成分をみてもその測定は容易であ
る。
【００２５】一方、金型であるため被膜の状態がなめら
かでないと、引き抜き抵抗が大きすぎて問題を生ずる虞
れがあるので、表面粗さＲａとして１μｍ以下とするこ
とが望ましい。
かでないと、引き抜き抵抗が大きすぎて問題を生ずる虞
れがあるので、表面粗さＲａとして１μｍ以下とするこ
とが望ましい。
【００２６】本発明は、アルミダイカストに使用される
金型、鋳抜きピン等に適用することにより良好な結果を
もたらすものである。金型の母材の材質としては、鉄鋼
としてはニッケル合金、コバルト合金、超硬合金等を用
いることができ、第１の被覆層としてのＴｉＮ等との密
着性が良好であればどのような材料でも良い。
金型、鋳抜きピン等に適用することにより良好な結果を
もたらすものである。金型の母材の材質としては、鉄鋼
としてはニッケル合金、コバルト合金、超硬合金等を用
いることができ、第１の被覆層としてのＴｉＮ等との密
着性が良好であればどのような材料でも良い。
【００２７】本発明に基づく処理を行う前の、即ち第１
の被覆層のみの被覆金型の被膜成分については、この膜
が気相法で作成された場合、その成分にかかわらず通常
被膜は柱状晶となり、その欠陥が被膜表面から母材に通
じている場合が多い。従って、本発明に基づく処理方法
がその欠陥を保護する作用を有することから被膜成分が
ＴｉＮのみに限らず、ＴｉＣ、Ｔｉ（ＣＮ）のいずれで
も適用可能である。
の被覆層のみの被覆金型の被膜成分については、この膜
が気相法で作成された場合、その成分にかかわらず通常
被膜は柱状晶となり、その欠陥が被膜表面から母材に通
じている場合が多い。従って、本発明に基づく処理方法
がその欠陥を保護する作用を有することから被膜成分が
ＴｉＮのみに限らず、ＴｉＣ、Ｔｉ（ＣＮ）のいずれで
も適用可能である。
【００２８】本発明の処理によって成形されるアルミニ
ウム及び鉄を含む複合酸化被膜は、前記したアルミニウ
ム−鉄溶融液にＴｉＮ等を被覆した金型を浸漬して取り
出したときにこの被膜上に薄いアルミニウム−鉄の溶融
液膜ができ、これが雰囲気中の酸素と結合してアルミニ
ウム及び鉄を含む複合酸化膜となる。この処理が１回で
も耐食性の改善効果は認められるが、複合酸化被膜の厚
さを望ましい範囲とするためにこの処理を複数回行うと
良い。
ウム及び鉄を含む複合酸化被膜は、前記したアルミニウ
ム−鉄溶融液にＴｉＮ等を被覆した金型を浸漬して取り
出したときにこの被膜上に薄いアルミニウム−鉄の溶融
液膜ができ、これが雰囲気中の酸素と結合してアルミニ
ウム及び鉄を含む複合酸化膜となる。この処理が１回で
も耐食性の改善効果は認められるが、複合酸化被膜の厚
さを望ましい範囲とするためにこの処理を複数回行うと
良い。
【００２９】
【発明の効果】上述の説明により明らかなように、本発
明によるアルミダイカスト用金型及びその製造方法によ
れば、アルミダイカスト用金型のアルミニウムに対する
耐食性を格段に向上できる。この結果、金型の寿命が伸
び、ダイカスト品の生産効率が向上する。
明によるアルミダイカスト用金型及びその製造方法によ
れば、アルミダイカスト用金型のアルミニウムに対する
耐食性を格段に向上できる。この結果、金型の寿命が伸
び、ダイカスト品の生産効率が向上する。
【図１】処理時間と処理回数によって溶融アルミニウム
に対する耐食性が変化することを示すグラフである。
に対する耐食性が変化することを示すグラフである。
【図２】本発明処理材、母材のみのもの及びＴｉＮ被覆
材の７００℃アルミニウム溶湯に対する溶損量を示すグ
ラフである。
材の７００℃アルミニウム溶湯に対する溶損量を示すグ
ラフである。
【図３】本発明処理材、母材のみのもの及びＴｉＮ被覆
材の７００℃大気雰囲気中での酸化増量を示すグラフで
ある。
材の７００℃大気雰囲気中での酸化増量を示すグラフで
ある。
【図４】本発明処理材、母材のみのもの及びＴｉＮ被覆
材の７００℃大気雰囲気中での表面硬さの変化を示すグ
ラフである。
材の７００℃大気雰囲気中での表面硬さの変化を示すグ
ラフである。
【図５】本発明処理材、母材のみのもの及びＴｉＮ被覆
材の７００℃大気雰囲気中での表面粗度の変化を示すグ
ラフである。
材の７００℃大気雰囲気中での表面粗度の変化を示すグ
ラフである。
１ 母材 ２ 第１の被覆層 ３ 第２の被覆層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年６月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】
【作用】本発明によりＴｉＮ等の被膜上に形成されたア
ルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜は、ＴｉＮ等の気相
法で形成された被膜の柱状晶に固有の欠陥部上にも形成
され、これを保護する。その結果本発明によりアルミダ
イカスト用金型の耐食性を大幅に改善することができ
る。
ルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜は、ＴｉＮ等の気相
法で形成された被膜の柱状晶に固有の欠陥部上にも形成
され、これを保護する。その結果本発明によりアルミダ
イカスト用金型の耐食性を大幅に改善することができ
る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】実施例１ 丸棒からなる上記組成の母材１にイオンプレーティング
によりＴｉＮを５μｍの厚さで成膜した（第１の被覆層
２）。これを１重量％の鉄を含む７００℃の溶融アルミ
ニウム中に１０分間浸漬した後に引き上げて水冷し、そ
の後水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して表面に付着した
アルミニウムを除去する操作を３回繰り返すことによ
り、アルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜を約１μｍの
厚さで成膜した（第２の被覆層３）。
によりＴｉＮを５μｍの厚さで成膜した（第１の被覆層
２）。これを１重量％の鉄を含む７００℃の溶融アルミ
ニウム中に１０分間浸漬した後に引き上げて水冷し、そ
の後水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して表面に付着した
アルミニウムを除去する操作を３回繰り返すことによ
り、アルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜を約１μｍの
厚さで成膜した（第２の被覆層３）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】実施例２ 実施例１と同じ組成の丸棒からなる母材１にイオンプレ
ーティングによりＴｉＮを５μｍの厚さで成膜した（第
１の被覆層２）。これに３重量％の鉄を含む７２０℃の
溶融アルミニウム中に２０分間浸漬した後に引き上げて
水冷し、その後水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して表面
に付着したアルミニウムを除去する操作を５回繰り返す
ことにより、アルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜を約
１．５μｍの厚さで成膜した（第２の被覆層３）。
ーティングによりＴｉＮを５μｍの厚さで成膜した（第
１の被覆層２）。これに３重量％の鉄を含む７２０℃の
溶融アルミニウム中に２０分間浸漬した後に引き上げて
水冷し、その後水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して表面
に付着したアルミニウムを除去する操作を５回繰り返す
ことにより、アルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜を約
１．５μｍの厚さで成膜した（第２の被覆層３）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】アルミニウム及び鉄を含む複合酸化被膜の
膜厚はあまり薄すぎる場合は被膜の欠陥の保護をするの
に充分ではなく、厚すぎると剥離する可能性があり、ま
た全体の膜厚が厚すぎて金型の精度が低くなる虞れがあ
る。このため膜厚は、０．５〜２．０μｍの範囲とする
ことが望ましい。アルミニウム及び鉄を含む複合酸化被
膜の厚さは、被膜断面のＳＥＭ観察により測定すること
もでき、また本発明の処理被膜は酸化被膜であることか
らＥＰＭＡにて酸素成分をみてもその測定は容易であ
る。
膜厚はあまり薄すぎる場合は被膜の欠陥の保護をするの
に充分ではなく、厚すぎると剥離する可能性があり、ま
た全体の膜厚が厚すぎて金型の精度が低くなる虞れがあ
る。このため膜厚は、０．５〜２．０μｍの範囲とする
ことが望ましい。アルミニウム及び鉄を含む複合酸化被
膜の厚さは、被膜断面のＳＥＭ観察により測定すること
もでき、また本発明の処理被膜は酸化被膜であることか
らＥＰＭＡにて酸素成分をみてもその測定は容易であ
る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】本発明は、アルミダイカストに使用される
金型、鋳抜きピン等に適用することにより良好な結果を
もたらすものである。金型の母材の材質としては、鉄
鋼、ニッケル合金、コバルト合金、超硬合金等を用いる
ことができ、第１の被覆層としてのＴｉＮ等との密着性
が良好であればどのような材料でも良い。
金型、鋳抜きピン等に適用することにより良好な結果を
もたらすものである。金型の母材の材質としては、鉄
鋼、ニッケル合金、コバルト合金、超硬合金等を用いる
ことができ、第１の被覆層としてのＴｉＮ等との密着性
が良好であればどのような材料でも良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】本発明の処理によって形成されるアルミニ
ウム及び鉄を含む複合酸化被膜は、前記したアルミニウ
ム−鉄溶融液にＴｉＮ等を被覆した金型を浸漬して取り
出したときにこの被膜上に薄いアルミニウム−鉄の溶融
液膜ができ、これが雰囲気中の酸素と結合してアルミニ
ウム及び鉄を含む複合酸化膜となる。この処理が１回で
も耐食性の改善効果は認められるが、複合酸化被膜の厚
さを望ましい範囲とするためにこの処理を複数回行うと
良い。
ウム及び鉄を含む複合酸化被膜は、前記したアルミニウ
ム−鉄溶融液にＴｉＮ等を被覆した金型を浸漬して取り
出したときにこの被膜上に薄いアルミニウム−鉄の溶融
液膜ができ、これが雰囲気中の酸素と結合してアルミニ
ウム及び鉄を含む複合酸化膜となる。この処理が１回で
も耐食性の改善効果は認められるが、複合酸化被膜の厚
さを望ましい範囲とするためにこの処理を複数回行うと
良い。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたアルミダイカスト用金型の
被膜の構成を模式的に示す断面図である。
被膜の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明処理材、母材のみのもの及びＴｉＮ被覆
材の７００℃アルミニウム溶湯に対する溶損量を示すグ
ラフである。
材の７００℃アルミニウム溶湯に対する溶損量を示すグ
ラフである。
【図３】本発明処理材、母材のみのもの及びＴｉＮ被覆
材の７００℃大気雰囲気中での酸化増量を示すグラフで
ある。
材の７００℃大気雰囲気中での酸化増量を示すグラフで
ある。
【図４】本発明処理材、母材のみのもの及びＴｉＮ被覆
材の７００℃大気雰囲気中での表面硬さの変化を示すグ
ラフである。
材の７００℃大気雰囲気中での表面硬さの変化を示すグ
ラフである。
【図５】本発明処理材、母材のみのもの及びＴｉＮ被覆
材の７００℃大気雰囲気中での表面粗度の変化を示すグ
ラフである。
材の７００℃大気雰囲気中での表面粗度の変化を示すグ
ラフである。
【図６】処理時間と処理回数によって溶融アルミニウム
に対する耐食性が変化することを示すグラフである。
に対する耐食性が変化することを示すグラフである。
【符号の説明】 １ 母材 ２ 第１の被覆層 ３ 第２の被覆層
Claims (4)
- 【請求項１】 型の表面に、チタンの炭化物、窒化物
及び炭窒化物のうちの少なくともいずれか１種を含む第
１の被覆層と、アルミニウム及び鉄を含む複合酸化膜か
らなる第２の被覆層とをこの順番に積層したことを特徴
とするアルミダイカスト用金型。 - 【請求項２】 前記複合酸化膜からなる第２の被覆層
の厚さが０．５μｍ〜２．０μｍであることを特徴とす
る請求項１に記載のアルミダイカスト用金型。 - 【請求項３】 型の表面に、チタンの炭化物、窒化物
及び炭窒化物のうちの少なくともいずれか１種を気相法
を用いて第１の被覆層として被覆し、該被覆された金型
を１〜５重量％の鉄を含む溶融アルミニウム中に浸漬し
た後、前記溶融アルミニウムより引き上げて冷却し、更
にアルカリ水溶液に浸漬して表面に付着したアルミニウ
ムを除去することにより前記第１の被覆層の表面にアル
ミニウム及び鉄を含む複合酸化膜からなる第２の被覆層
を形成することを特徴とするアルミダイカスト用金型の
製造方法。 - 【請求項４】 前記複合酸化膜からなる第２の被覆層
を０．５μｍ〜２．０μｍの厚さで形成することを特徴
とする請求項３に記載のアルミダイカスト用金型の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1856392A JPH0790348B2 (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | アルミダイカスト用金型及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1856392A JPH0790348B2 (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | アルミダイカスト用金型及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05177328A true JPH05177328A (ja) | 1993-07-20 |
| JPH0790348B2 JPH0790348B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=11975090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1856392A Expired - Fee Related JPH0790348B2 (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | アルミダイカスト用金型及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790348B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008188608A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Daido Steel Co Ltd | ダイカスト金型およびその表面処理方法 |
| JP2008188609A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Daido Steel Co Ltd | ダイカスト金型およびその表面処理方法 |
| JP2009101385A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Daido Steel Co Ltd | ダイカスト用金型及びその製造方法 |
| JP2010005627A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Daido Steel Co Ltd | ダイカスト用金型、被膜用ターゲット材、及び、被膜形成方法 |
-
1992
- 1992-01-07 JP JP1856392A patent/JPH0790348B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008188608A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Daido Steel Co Ltd | ダイカスト金型およびその表面処理方法 |
| JP2008188609A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Daido Steel Co Ltd | ダイカスト金型およびその表面処理方法 |
| JP2009101385A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Daido Steel Co Ltd | ダイカスト用金型及びその製造方法 |
| JP2010005627A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Daido Steel Co Ltd | ダイカスト用金型、被膜用ターゲット材、及び、被膜形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0790348B2 (ja) | 1995-10-04 |
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