JPH06240437A - 表面硬化Ａｌ合金およびその製造方法 - Google Patents
表面硬化Ａｌ合金およびその製造方法Info
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- JPH06240437A JPH06240437A JP2661593A JP2661593A JPH06240437A JP H06240437 A JPH06240437 A JP H06240437A JP 2661593 A JP2661593 A JP 2661593A JP 2661593 A JP2661593 A JP 2661593A JP H06240437 A JPH06240437 A JP H06240437A
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- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非熱処理型Ａｌ合金を用いても、外部からの
衝撃力に充分耐えられるようにする。 【構成】 １ａは非熱処理型Ａｌ合金、２はＡｌ合金１
ａの表面に形成したＮｉ−Ｐめっきによる被膜である。
そして、被膜２の厚みに沿ったＰ含有率は内部側から表
面に向かって漸次高くなっている。
衝撃力に充分耐えられるようにする。 【構成】 １ａは非熱処理型Ａｌ合金、２はＡｌ合金１
ａの表面に形成したＮｉ−Ｐめっきによる被膜である。
そして、被膜２の厚みに沿ったＰ含有率は内部側から表
面に向かって漸次高くなっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂製品をモールドす
る金型等に採用される表面硬化Ａｌ合金およびその製造
方法に関する。
る金型等に採用される表面硬化Ａｌ合金およびその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、この種の金型は、鋼材を加工
して作製していたが、鋼材が硬いため、金型加工に要す
る時間がきわめて長くなるとともに、切削工具の寿命が
短かくなり、かつ幅の狭い深溝等の微細加工が困難であ
った。そこで、近年、機械加工および熱伝導性に優れた
Ａｌ合金材を用いての高速製作が行われつつある。この
場合、Ａｌ合金材を金型としてそのまま用いると、Ａｌ
合金が軟らかいため、樹脂成形時に型の表面が摩耗し易
く、型の寿命が短いといった欠点につながる。
して作製していたが、鋼材が硬いため、金型加工に要す
る時間がきわめて長くなるとともに、切削工具の寿命が
短かくなり、かつ幅の狭い深溝等の微細加工が困難であ
った。そこで、近年、機械加工および熱伝導性に優れた
Ａｌ合金材を用いての高速製作が行われつつある。この
場合、Ａｌ合金材を金型としてそのまま用いると、Ａｌ
合金が軟らかいため、樹脂成形時に型の表面が摩耗し易
く、型の寿命が短いといった欠点につながる。
【０００３】そこで、この欠点を除去するために、従
来、型表面に低コストで対摩耗性に優れた硬質膜を施し
た型が提案されていた。例えば、図１４は特開昭６３−
１８８０２２号公報に開示されたこの種のＡｌ合金によ
って形成された型を示す側断面図である。同図におい
て、符号１で示すものは、所定の型に形成された一対の
Ａｌ合金、２はＡｌ合金１の表面に施されたＮｉ−Ｐめ
っき膜、３はこれらＡｌ合金１およびＮｉ−Ｐめっき膜
２からなる金型、４は金型３によって形成された樹脂成
形品である。
来、型表面に低コストで対摩耗性に優れた硬質膜を施し
た型が提案されていた。例えば、図１４は特開昭６３−
１８８０２２号公報に開示されたこの種のＡｌ合金によ
って形成された型を示す側断面図である。同図におい
て、符号１で示すものは、所定の型に形成された一対の
Ａｌ合金、２はＡｌ合金１の表面に施されたＮｉ−Ｐめ
っき膜、３はこれらＡｌ合金１およびＮｉ−Ｐめっき膜
２からなる金型、４は金型３によって形成された樹脂成
形品である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した金
型３は軟基材のＡｌ合金１の表面にＮｉ−Ｐ２を無電界
めっき法で施し、このＮｉ−Ｐ２のめっき膜を熱処理に
よって硬化させている。Ｎｉ−Ｐ２のめっき膜は、図１
５の熱処理温度とＮｉ−Ｐのめっき膜のビッカース硬さ
（Ｈｖ）との関係図で明らかなように、めっきしたまま
であるとビッカース硬さがＨｖ＝４８０程度であるが、
例えば、４００℃で１時間熱処理すると、めっき膜中に
Ｎｉ3Ｐ が析出して、ビッカース硬さがＨｖ＝９００程
度上昇する。
型３は軟基材のＡｌ合金１の表面にＮｉ−Ｐ２を無電界
めっき法で施し、このＮｉ−Ｐ２のめっき膜を熱処理に
よって硬化させている。Ｎｉ−Ｐ２のめっき膜は、図１
５の熱処理温度とＮｉ−Ｐのめっき膜のビッカース硬さ
（Ｈｖ）との関係図で明らかなように、めっきしたまま
であるとビッカース硬さがＨｖ＝４８０程度であるが、
例えば、４００℃で１時間熱処理すると、めっき膜中に
Ｎｉ3Ｐ が析出して、ビッカース硬さがＨｖ＝９００程
度上昇する。
【０００５】しかしながら、その反面、基材としてのＡ
ｌ合金１に熱処理型Ａｌ合金を使用した場合、例えば、
最も硬い７０７５材ではビッカース硬さがＨｖ＝１８０
程度あったものが、上記熱処理によって図１６に示すよ
うに、ビッカース硬さＨｖ＝８０程度に減少して、軟化
するといった問題点があった。したがって、熱処理を施
すことによって、めっき膜２の硬さを上昇できるにもか
かわらず、めっき膜２の熱処理を施さずに利用してい
た。
ｌ合金１に熱処理型Ａｌ合金を使用した場合、例えば、
最も硬い７０７５材ではビッカース硬さがＨｖ＝１８０
程度あったものが、上記熱処理によって図１６に示すよ
うに、ビッカース硬さＨｖ＝８０程度に減少して、軟化
するといった問題点があった。したがって、熱処理を施
すことによって、めっき膜２の硬さを上昇できるにもか
かわらず、めっき膜２の熱処理を施さずに利用してい
た。
【０００６】また、基材としてのＡｌ合金１に非熱処理
型Ａｌ合金を使用すると、上述した熱処理によっても、
非熱処理型Ａｌ合金の硬さが低下することはないため、
特開昭６３−１８８０２２号公報に開示されたＡｌ合金
の材料としては非熱処理型Ａｌ合金に限定されていた。
しかし、非熱処理型Ａｌ合金は最も硬い５０８３材でさ
えビッカース硬さがＨｖ＝７５程度しかなく、金型３と
して、Ａｌ合金基１とＮｉ−Ｐ２膜の硬さの差が大き過
ぎるため、金型３が外部からの衝撃力に対して弱く、ま
た、樹脂成形時の高圧にも耐えられなくなる等の問題が
あった。
型Ａｌ合金を使用すると、上述した熱処理によっても、
非熱処理型Ａｌ合金の硬さが低下することはないため、
特開昭６３−１８８０２２号公報に開示されたＡｌ合金
の材料としては非熱処理型Ａｌ合金に限定されていた。
しかし、非熱処理型Ａｌ合金は最も硬い５０８３材でさ
えビッカース硬さがＨｖ＝７５程度しかなく、金型３と
して、Ａｌ合金基１とＮｉ−Ｐ２膜の硬さの差が大き過
ぎるため、金型３が外部からの衝撃力に対して弱く、ま
た、樹脂成形時の高圧にも耐えられなくなる等の問題が
あった。
【０００７】したがって、本発明は上記した従来の問題
点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、基材として、非熱処理型Ａｌ合金を用いても、外部
からの衝撃力に充分耐え得る表面硬化Ａｌ合金を提供す
ることにある。また、別の目的とするところは、基材と
して、熱処理型Ａｌ合金を用いても、熱処理型Ａｌ合金
の硬さを損なうことなく、Ａｌ合金材表面に施した被膜
の硬さを向上させ、もって、長寿命化を図った表面硬化
Ａｌ合金を提供することにある。
点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、基材として、非熱処理型Ａｌ合金を用いても、外部
からの衝撃力に充分耐え得る表面硬化Ａｌ合金を提供す
ることにある。また、別の目的とするところは、基材と
して、熱処理型Ａｌ合金を用いても、熱処理型Ａｌ合金
の硬さを損なうことなく、Ａｌ合金材表面に施した被膜
の硬さを向上させ、もって、長寿命化を図った表面硬化
Ａｌ合金を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る表面硬化Ａｌ合金は、非熱処理型Ａｌ
合金の表面に析出硬化型合金で被膜を形成し、被膜の厚
み方向に沿って析出元素の含有率を漸次変化させる。ま
た、本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の製造方法は、非熱
処理型Ａｌ合金の表面にＮｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−
Ｂ系合金で被膜を形成し、被膜内のＰあるいはＢの含有
率を被膜の内部側から表面に向って低くするとともに、
４００℃以下の温度で熱処理する。また、本発明に係る
表面硬化Ａｌ合金の製造方法は、非熱処理型Ａｌ合金の
表面にＮｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜を
形成し、被膜内のＰあるいはＢの含有率を被膜の内部側
から表面に向って高くするとともに、４００℃以上の温
度で熱処理する。
に、本発明に係る表面硬化Ａｌ合金は、非熱処理型Ａｌ
合金の表面に析出硬化型合金で被膜を形成し、被膜の厚
み方向に沿って析出元素の含有率を漸次変化させる。ま
た、本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の製造方法は、非熱
処理型Ａｌ合金の表面にＮｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−
Ｂ系合金で被膜を形成し、被膜内のＰあるいはＢの含有
率を被膜の内部側から表面に向って低くするとともに、
４００℃以下の温度で熱処理する。また、本発明に係る
表面硬化Ａｌ合金の製造方法は、非熱処理型Ａｌ合金の
表面にＮｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜を
形成し、被膜内のＰあるいはＢの含有率を被膜の内部側
から表面に向って高くするとともに、４００℃以上の温
度で熱処理する。
【０００９】また、本発明に係る表面硬化Ａｌ合金は、
熱処理型Ａｌ合金の表面に析出硬化型合金で被膜を形成
し、被膜をビッカース硬さがＨｖ＝６００以上のものと
し、かつ、熱処理型Ａｌ合金と被膜との間に生成される
拡散層の厚さを８μｍ以下とする。また、本発明に係る
表面硬化Ａｌ合金の製造方法は、熱処理型Ａｌ合金の表
面にＣｕ層を介在させずに、Ｎｉ−Ｐ系合金あるいはＮ
ｉ−Ｂ系合金で被膜を形成し、この被膜の析出硬化と熱
処理型Ａｌ合金の溶体化を同時に行い、しかるのちに、
熱処理型Ａｌ合金の析出硬化を行う。また、本発明に係
る表面硬化Ａｌ合金の製造方法は、熱処理型Ａｌ合金を
７０７５材とし、被膜の析出硬化とＡｌ合金の溶体化の
ための加熱温度を３９５℃〜４５０℃とする。
熱処理型Ａｌ合金の表面に析出硬化型合金で被膜を形成
し、被膜をビッカース硬さがＨｖ＝６００以上のものと
し、かつ、熱処理型Ａｌ合金と被膜との間に生成される
拡散層の厚さを８μｍ以下とする。また、本発明に係る
表面硬化Ａｌ合金の製造方法は、熱処理型Ａｌ合金の表
面にＣｕ層を介在させずに、Ｎｉ−Ｐ系合金あるいはＮ
ｉ−Ｂ系合金で被膜を形成し、この被膜の析出硬化と熱
処理型Ａｌ合金の溶体化を同時に行い、しかるのちに、
熱処理型Ａｌ合金の析出硬化を行う。また、本発明に係
る表面硬化Ａｌ合金の製造方法は、熱処理型Ａｌ合金を
７０７５材とし、被膜の析出硬化とＡｌ合金の溶体化の
ための加熱温度を３９５℃〜４５０℃とする。
【００１０】
【作用】本発明によれば、非熱処理型Ａｌ合金の表面
に、厚み方向に沿って析出元素の含有率を漸次変化させ
た析出硬化型合金で被膜を形成したので、非熱処理型Ａ
ｌ合金と被膜の硬さに急激な差が生じない。また、本発
明によれば、非熱処理型Ａｌ合金の表面にＮｉ−Ｐ系合
金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜を形成し、被膜内のＰ
あるいはＢの含有率を被膜の内部側から表面に向って低
くするとともに、４００℃以下の温度で熱処理したの
で、被膜表面が被膜内部より硬くなる硬さの傾斜機能が
得られる。また、本発明によれば、非熱処理型Ａｌ合金
の表面にＮｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜
を形成し、被膜内のＰあるいはＢの含有率を被膜の内部
側から表面に向って高くするとともに、４００℃以上の
温度で熱処理したので、被膜表面が被膜内部より硬くな
る硬さの傾斜機能が得られる。
に、厚み方向に沿って析出元素の含有率を漸次変化させ
た析出硬化型合金で被膜を形成したので、非熱処理型Ａ
ｌ合金と被膜の硬さに急激な差が生じない。また、本発
明によれば、非熱処理型Ａｌ合金の表面にＮｉ−Ｐ系合
金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜を形成し、被膜内のＰ
あるいはＢの含有率を被膜の内部側から表面に向って低
くするとともに、４００℃以下の温度で熱処理したの
で、被膜表面が被膜内部より硬くなる硬さの傾斜機能が
得られる。また、本発明によれば、非熱処理型Ａｌ合金
の表面にＮｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜
を形成し、被膜内のＰあるいはＢの含有率を被膜の内部
側から表面に向って高くするとともに、４００℃以上の
温度で熱処理したので、被膜表面が被膜内部より硬くな
る硬さの傾斜機能が得られる。
【００１１】また、本発明によれば、熱処理型Ａｌ合金
の表面に析出硬化型合金で被膜を形成し、被膜をビッカ
ース硬さがＨｖ＝６００以上のものとし、かつ、熱処理
型Ａｌ合金と被膜との間に生成される拡散層の厚さを８
μｍ以下としたので、被膜の付着力が増す。また、本発
明によれば、熱処理型Ａｌ合金の表面にＣｕ層を介在さ
せずに、Ｎｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜
を形成し、この被膜の析出硬化と熱処理型Ａｌ合金の溶
体化を同時に行い、しかるのちに、熱処理型Ａｌ合金の
析出硬化を行うので、基材である熱処理型Ａｌ合金の硬
さが低下することなく、表面に硬い被膜が形成される。
また、本発明によれば、熱処理型Ａｌ合金を７０７５材
とし、被膜の析出硬化とＡｌ合金の溶体化のための加熱
温度を３９５℃〜４５０℃としたので、基材である７０
７５材の硬さが低下することなく、表面に硬く被膜が高
い付着力で形成される。
の表面に析出硬化型合金で被膜を形成し、被膜をビッカ
ース硬さがＨｖ＝６００以上のものとし、かつ、熱処理
型Ａｌ合金と被膜との間に生成される拡散層の厚さを８
μｍ以下としたので、被膜の付着力が増す。また、本発
明によれば、熱処理型Ａｌ合金の表面にＣｕ層を介在さ
せずに、Ｎｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜
を形成し、この被膜の析出硬化と熱処理型Ａｌ合金の溶
体化を同時に行い、しかるのちに、熱処理型Ａｌ合金の
析出硬化を行うので、基材である熱処理型Ａｌ合金の硬
さが低下することなく、表面に硬い被膜が形成される。
また、本発明によれば、熱処理型Ａｌ合金を７０７５材
とし、被膜の析出硬化とＡｌ合金の溶体化のための加熱
温度を３９５℃〜４５０℃としたので、基材である７０
７５材の硬さが低下することなく、表面に硬く被膜が高
い付着力で形成される。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の断面図であ
る。同図において、１ａは非熱処理型Ａｌ合金の５０８
３材、２はこの５０８３材の表面に４０μｍの厚さで施
されたＮｉ−Ｐ合金の被膜である。本発明の特徴とする
ところは、被膜２のＰの含有率を厚み方向に沿って漸次
連続的に変化させた点にある。すなわち、本実施例で
は、Ｐの含有率が被膜２の内部側から表面に向って漸次
低くなるように、構成されており、これにともなって、
被膜の硬さも内部側から表面に向って、硬くなってい
る。このような構成とすることによって、Ａｌ合金１ａ
と被膜２との界面における硬さの差が緩和され、これに
よって、外部からの衝撃力にも充分耐え得る表面硬化Ａ
ｌ合金が得られる。
る。図１は本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の断面図であ
る。同図において、１ａは非熱処理型Ａｌ合金の５０８
３材、２はこの５０８３材の表面に４０μｍの厚さで施
されたＮｉ−Ｐ合金の被膜である。本発明の特徴とする
ところは、被膜２のＰの含有率を厚み方向に沿って漸次
連続的に変化させた点にある。すなわち、本実施例で
は、Ｐの含有率が被膜２の内部側から表面に向って漸次
低くなるように、構成されており、これにともなって、
被膜の硬さも内部側から表面に向って、硬くなってい
る。このような構成とすることによって、Ａｌ合金１ａ
と被膜２との界面における硬さの差が緩和され、これに
よって、外部からの衝撃力にも充分耐え得る表面硬化Ａ
ｌ合金が得られる。
【００１３】この表面硬化Ａｌ合金の製造方法は、脱
脂、エッチング、デスマット、ジンケートの各処理を施
した後に、Ｎｉ−Ｐ合金をＡｌ合金１ａの表面に無電界
めっきによって施す。Ｐの含有率を可変させる方法は、
めっき液のｐＨを制御することによって行う。すなわ
ち、無電界Ｎｉ−Ｐめっき液とその液から生成するＮｉ
−Ｐ被膜のＰ含有率とが、図２に示すような関係にあ
り、ｐＨを制御することによってＰの含有率を可変する
ことができる。
脂、エッチング、デスマット、ジンケートの各処理を施
した後に、Ｎｉ−Ｐ合金をＡｌ合金１ａの表面に無電界
めっきによって施す。Ｐの含有率を可変させる方法は、
めっき液のｐＨを制御することによって行う。すなわ
ち、無電界Ｎｉ−Ｐめっき液とその液から生成するＮｉ
−Ｐ被膜のＰ含有率とが、図２に示すような関係にあ
り、ｐＨを制御することによってＰの含有率を可変する
ことができる。
【００１４】図３は、本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の
第２の実施例を示し、非熱処理型Ａｌ合金の５０８３材
表面に施したＮｉ−Ｐめっき膜の厚み方向に沿ったＰ含
有率の変化を示す図である。被膜２の表面のＰ濃度は約
５％で、被膜２とＡｌ合金材１ａの界面近傍のＰ濃度は
約１０％である。これを３５０℃で１時間加熱して、そ
の後空冷した。
第２の実施例を示し、非熱処理型Ａｌ合金の５０８３材
表面に施したＮｉ−Ｐめっき膜の厚み方向に沿ったＰ含
有率の変化を示す図である。被膜２の表面のＰ濃度は約
５％で、被膜２とＡｌ合金材１ａの界面近傍のＰ濃度は
約１０％である。これを３５０℃で１時間加熱して、そ
の後空冷した。
【００１５】図４はＰ濃度が約５％と約１０％のＮｉ−
Ｐ合金の熱処理温度とビッカース硬さ（Ｈｖ）との関係
を示す図である。この図から理解されるように、３５０
℃で加熱するとＰ濃度が約５％の被膜表面の硬さが、Ｐ
濃度が約１０％の被膜内部の硬さよりも硬くなる。ま
た、Ａｌ合金１には、非熱処理型Ａｌ合金を使用してい
るので、この熱処理によっても基材の硬さは変化しな
い。このように被膜内部に硬さの傾斜機能が得られるの
で、外部からの衝撃力に充分耐え得る。
Ｐ合金の熱処理温度とビッカース硬さ（Ｈｖ）との関係
を示す図である。この図から理解されるように、３５０
℃で加熱するとＰ濃度が約５％の被膜表面の硬さが、Ｐ
濃度が約１０％の被膜内部の硬さよりも硬くなる。ま
た、Ａｌ合金１には、非熱処理型Ａｌ合金を使用してい
るので、この熱処理によっても基材の硬さは変化しな
い。このように被膜内部に硬さの傾斜機能が得られるの
で、外部からの衝撃力に充分耐え得る。
【００１６】図５は、本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の
第３の実施例を示し、非熱処理型Ａｌ合金の５０８３材
表面に施したＮｉ−Ｐめっき膜の厚み方向に沿ったＰ含
有率の変化を示す図である。この第３の実施例では、被
膜表面のＰ濃度は約１０％で、被膜２とＡｌ合金１ａの
界面近傍のＰ濃度は約５％である。これを５００℃で１
時間加熱して、その後空冷した。図４から理解されるよ
うに、５００℃で加熱するとＰ濃度が約１０％の被膜表
面の硬さは、Ｐ濃度が約５％の被膜内部の硬さより硬く
なる。
第３の実施例を示し、非熱処理型Ａｌ合金の５０８３材
表面に施したＮｉ−Ｐめっき膜の厚み方向に沿ったＰ含
有率の変化を示す図である。この第３の実施例では、被
膜表面のＰ濃度は約１０％で、被膜２とＡｌ合金１ａの
界面近傍のＰ濃度は約５％である。これを５００℃で１
時間加熱して、その後空冷した。図４から理解されるよ
うに、５００℃で加熱するとＰ濃度が約１０％の被膜表
面の硬さは、Ｐ濃度が約５％の被膜内部の硬さより硬く
なる。
【００１７】図６は無電界めっきＮｉ−Ｐめっき液のｐ
Ｈとその液から生成するＮｉ−Ｐ被膜の析出速度の関係
を示す図である。同図と図２とからＰ含有量が少ない方
が析出速度が大きいことがわかる。このことから、上述
した第２および第３の実施例においては、図７および図
８に示す本発明の第４および第５実施例のように、被膜
２の含有率を極力低く保つようにＰ含有率の変化量を選
択すれば、析出が短時間で完了するため、製造が短時間
に容易に行え、これによって、製造コストを低く抑える
ことが可能となる。
Ｈとその液から生成するＮｉ−Ｐ被膜の析出速度の関係
を示す図である。同図と図２とからＰ含有量が少ない方
が析出速度が大きいことがわかる。このことから、上述
した第２および第３の実施例においては、図７および図
８に示す本発明の第４および第５実施例のように、被膜
２の含有率を極力低く保つようにＰ含有率の変化量を選
択すれば、析出が短時間で完了するため、製造が短時間
に容易に行え、これによって、製造コストを低く抑える
ことが可能となる。
【００１８】なお、上述した第２および第３の実施例に
おいて、Ｐ濃度の下限と上限とを５％および１０％とし
たが、この下、上限に限定されることなく種々の設定が
可能なことは勿論である。また、Ｐ濃度の変化率も一定
である必要はなく、さらに、連続的に変化することなく
段階的に変化しても同様な作用効果を得ることができ
る。また、上述した実施例においては、非熱処理型Ａｌ
合金１ａに５０８３材を使用したが、これに限定され
ず、他の５０００系（Ａｌ−Ｍｇ）合金で例えば５０５
２材等でも、また、３０００系（Ａｌ−Ｍｎ）合金や４
０００系（Ａｌ−Ｓｉ系）合金でもよいことはいうまで
もないことである。
おいて、Ｐ濃度の下限と上限とを５％および１０％とし
たが、この下、上限に限定されることなく種々の設定が
可能なことは勿論である。また、Ｐ濃度の変化率も一定
である必要はなく、さらに、連続的に変化することなく
段階的に変化しても同様な作用効果を得ることができ
る。また、上述した実施例においては、非熱処理型Ａｌ
合金１ａに５０８３材を使用したが、これに限定され
ず、他の５０００系（Ａｌ−Ｍｇ）合金で例えば５０５
２材等でも、また、３０００系（Ａｌ−Ｍｎ）合金や４
０００系（Ａｌ−Ｓｉ系）合金でもよいことはいうまで
もないことである。
【００１９】図９は本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の第
６の実施例を示す断面図である。同図において、１ｂは
熱処理型Ａｌ合金である７０７５材、２はこのＡｌ合金
材１ｂの表面に４０μｍの厚さで施されたＮｉ−Ｐ合金
の被膜、５は７０７５材１ｂとＮｉ−Ｐ２の被膜との間
に形成した拡散層である。被膜２のビッカース硬さはＨ
ｖ＝８００で、拡散層５の厚さは１μｍである。
６の実施例を示す断面図である。同図において、１ｂは
熱処理型Ａｌ合金である７０７５材、２はこのＡｌ合金
材１ｂの表面に４０μｍの厚さで施されたＮｉ−Ｐ合金
の被膜、５は７０７５材１ｂとＮｉ−Ｐ２の被膜との間
に形成した拡散層である。被膜２のビッカース硬さはＨ
ｖ＝８００で、拡散層５の厚さは１μｍである。
【００２０】Ｎｉ−Ｐ合金の被膜２のビッカース硬さを
Ｈｖ＝６００以上とすることによって、表面硬化Ａｌ合
金の耐摩耗性の改善が顕著となる。しかしながら、その
ためには、図１５に示すように、Ｎｉ−Ｐ合金の被膜２
を３００℃以上に加熱しなければならず、その加熱によ
って拡散層５の厚みも成長する。図１０は７０７５材と
Ｐ含有率が８ｗｔ％のＮｉ−Ｐ合金との間の拡散層の厚
みと引き倒し法によるＮｉ−Ｐ合金被膜の剥離確率との
関係を示す図である。
Ｈｖ＝６００以上とすることによって、表面硬化Ａｌ合
金の耐摩耗性の改善が顕著となる。しかしながら、その
ためには、図１５に示すように、Ｎｉ−Ｐ合金の被膜２
を３００℃以上に加熱しなければならず、その加熱によ
って拡散層５の厚みも成長する。図１０は７０７５材と
Ｐ含有率が８ｗｔ％のＮｉ−Ｐ合金との間の拡散層の厚
みと引き倒し法によるＮｉ−Ｐ合金被膜の剥離確率との
関係を示す図である。
【００２１】引き倒し法は、７００Ｋｇｆ／ｃｍ2 の接
着力を有する樹脂を用いて行った。この図から明らかな
ように、拡散層５の厚みを８μｍ以下にすれば、被膜２
が熱処理型Ａｌ合金１ｂから剥離せず、硬くて強い付着
力の被膜を有する表面硬化Ａｌが得られる。また、図１
０に示された被膜の剥離確率は被膜２の膜厚にはほとん
ど影響されないことが、実験によってわかった。なお、
本実施例では、被膜２のビッカース硬さはＨｖ＝８００
としたが、Ｈｖ＝６００以上でよく、また、拡散層５の
厚みを１μｍとしたが、８μｍ以下ならばよいことは勿
論である。
着力を有する樹脂を用いて行った。この図から明らかな
ように、拡散層５の厚みを８μｍ以下にすれば、被膜２
が熱処理型Ａｌ合金１ｂから剥離せず、硬くて強い付着
力の被膜を有する表面硬化Ａｌが得られる。また、図１
０に示された被膜の剥離確率は被膜２の膜厚にはほとん
ど影響されないことが、実験によってわかった。なお、
本実施例では、被膜２のビッカース硬さはＨｖ＝８００
としたが、Ｈｖ＝６００以上でよく、また、拡散層５の
厚みを１μｍとしたが、８μｍ以下ならばよいことは勿
論である。
【００２２】図１１は本発明の第７の実施例を示し、熱
処理型Ａｌ合金の表面硬化の製造過程を示す模式図であ
る。同図（ａ）において、熱処理型Ａｌ合金の７０７５
材１ｂの表面に、脱脂、エッチング、デスマット、ジン
ケートの各処理後、直ちにＮｉ−Ｐめっきを施しめっき
膜としての被膜２を形成する。次に、同図（ｂ）に示す
ように、被膜２を硬化させると同時に７０７５材を溶体
化させる熱処理（１）を行い、しかるのち、同図（ｃ）
に示すように、７０７５材中にＭｇＺｎ2 粒子が析出し
てＡｌ合金を硬化させる熱処理（２）を行う。
処理型Ａｌ合金の表面硬化の製造過程を示す模式図であ
る。同図（ａ）において、熱処理型Ａｌ合金の７０７５
材１ｂの表面に、脱脂、エッチング、デスマット、ジン
ケートの各処理後、直ちにＮｉ−Ｐめっきを施しめっき
膜としての被膜２を形成する。次に、同図（ｂ）に示す
ように、被膜２を硬化させると同時に７０７５材を溶体
化させる熱処理（１）を行い、しかるのち、同図（ｃ）
に示すように、７０７５材中にＭｇＺｎ2 粒子が析出し
てＡｌ合金を硬化させる熱処理（２）を行う。
【００２３】ところで、従来一般的には、ジンケート処
理によって、ＺｎをＡｌ合金表面に置換させたのち、め
っき膜の付着力向上や、作業上の取扱いを容易にするた
めに、Ｎｉ−Ｐめっきを施す前に、さらにＣｕストライ
クめっきを行っていた。しかしながら、上述した本発明
の第７の実施例のようにＮｉ−Ｐめっき後に本発明の特
徴である熱処理（１）および（２）の工程を加えた場合
には、Ｃｕを介在させると製造プロセス上、被膜２が逆
に剥離し易くなることを本出願人は実験で確かめること
ができたので、Ｃｕめっきを介在させていない。こうす
ることにより、被膜２が７０７５材１ｂに強固に付着す
る。
理によって、ＺｎをＡｌ合金表面に置換させたのち、め
っき膜の付着力向上や、作業上の取扱いを容易にするた
めに、Ｎｉ−Ｐめっきを施す前に、さらにＣｕストライ
クめっきを行っていた。しかしながら、上述した本発明
の第７の実施例のようにＮｉ−Ｐめっき後に本発明の特
徴である熱処理（１）および（２）の工程を加えた場合
には、Ｃｕを介在させると製造プロセス上、被膜２が逆
に剥離し易くなることを本出願人は実験で確かめること
ができたので、Ｃｕめっきを介在させていない。こうす
ることにより、被膜２が７０７５材１ｂに強固に付着す
る。
【００２４】図１２は、上述した第７の実施例におい
て、７０７５材表面にＮｉ−Ｐめっきを施し、その後、
４００℃で１時間加熱後水冷し、引き続き１２０℃で２
４時間加熱後空冷した場合の７０７５材とＮｉ−Ｐめっ
き膜との各処理における硬さの変化を示したものであ
る。この図から明らかなように、７０７５材は、熱処理
（１）による溶体化で一旦硬さが落ちるが、熱処理
（２）による析出硬化で再び元の硬さに戻り、最終的に
７０７５材の硬さを低下させることなく、Ｎｉ−Ｐめっ
き膜が硬くなる。
て、７０７５材表面にＮｉ−Ｐめっきを施し、その後、
４００℃で１時間加熱後水冷し、引き続き１２０℃で２
４時間加熱後空冷した場合の７０７５材とＮｉ−Ｐめっ
き膜との各処理における硬さの変化を示したものであ
る。この図から明らかなように、７０７５材は、熱処理
（１）による溶体化で一旦硬さが落ちるが、熱処理
（２）による析出硬化で再び元の硬さに戻り、最終的に
７０７５材の硬さを低下させることなく、Ｎｉ−Ｐめっ
き膜が硬くなる。
【００２５】図１３はＮｉ−Ｐめっき膜を硬化させると
同時に、７０７５材を溶体化する加熱温度と硬さの関係
を示す図である。この図から明らかなように、Ｎｉ−Ｐ
めっき膜と７０７５材は、３９５℃以上であれば硬くな
るが、４５０℃をこえるとＮｉ−Ｐめっき膜と７０７５
材間の拡散層が急激に成長し、Ｎｉ−Ｐめっき膜が剥離
し易くなるため、測定不能となり、このことから４５０
℃以下とすることが望ましい。このように、上述の実施
例では、Ｎｉ−Ｐめっき膜を硬化させると同時に、７０
７５材を溶体化する加熱温度条件を４００℃としたが、
加熱温度条件は３９５℃〜４５０℃に設定すればよいこ
とがわかる。また、溶体化する加熱時間は特に限定しな
いが、１５分程度より長ければよい。
同時に、７０７５材を溶体化する加熱温度と硬さの関係
を示す図である。この図から明らかなように、Ｎｉ−Ｐ
めっき膜と７０７５材は、３９５℃以上であれば硬くな
るが、４５０℃をこえるとＮｉ−Ｐめっき膜と７０７５
材間の拡散層が急激に成長し、Ｎｉ−Ｐめっき膜が剥離
し易くなるため、測定不能となり、このことから４５０
℃以下とすることが望ましい。このように、上述の実施
例では、Ｎｉ−Ｐめっき膜を硬化させると同時に、７０
７５材を溶体化する加熱温度条件を４００℃としたが、
加熱温度条件は３９５℃〜４５０℃に設定すればよいこ
とがわかる。また、溶体化する加熱時間は特に限定しな
いが、１５分程度より長ければよい。
【００２６】なお、上記実施例では、熱処理型Ａｌ合金
材に７０７５材を使用したが７０７５材に限定されるこ
となく、他の７０００系（Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系）合金で
もよく、また２０００系（Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系）合金や
６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）合金でもよい。
材に７０７５材を使用したが７０７５材に限定されるこ
となく、他の７０００系（Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系）合金で
もよく、また２０００系（Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系）合金や
６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）合金でもよい。
【００２７】また、被膜としてＮｉ−Ｐの他にＮｉ−Ｃ
ｕ−ＰやＮｉ−Ｗ−Ｐ等のＮｉ−Ｐ系合金であれば同様
な効果を奏する。また、Ｎｉ−Ｐ合金にＰＴＦＥ（ポリ
テトラフルオロエチレン）粒子やＳｉＣ粒子、あるいは
ＭｏＳ2 粒子等が分散していてもよい。さらにＮｉ−Ｐ
系合金に限らず、Ｎｉ−Ｂ系合金でもよい。また、被膜
を無電解めっきで施したが、電気めっきで施してもよ
く、さらには、被膜の形成方法はめっきに限定されるも
のではなく、蒸着でもよい。また、上述した第１および
第６の実施例においては、他の合金系でもよく、例え
ば、Ｎｉ−Ｗ合金等の析出硬化型合金ならよい。また、
被膜の厚さは限定されないことはいうまでのないことで
ある。
ｕ−ＰやＮｉ−Ｗ−Ｐ等のＮｉ−Ｐ系合金であれば同様
な効果を奏する。また、Ｎｉ−Ｐ合金にＰＴＦＥ（ポリ
テトラフルオロエチレン）粒子やＳｉＣ粒子、あるいは
ＭｏＳ2 粒子等が分散していてもよい。さらにＮｉ−Ｐ
系合金に限らず、Ｎｉ−Ｂ系合金でもよい。また、被膜
を無電解めっきで施したが、電気めっきで施してもよ
く、さらには、被膜の形成方法はめっきに限定されるも
のではなく、蒸着でもよい。また、上述した第１および
第６の実施例においては、他の合金系でもよく、例え
ば、Ｎｉ−Ｗ合金等の析出硬化型合金ならよい。また、
被膜の厚さは限定されないことはいうまでのないことで
ある。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、非
熱処理型Ａｌ合金の表面に、厚み方向に沿って析出元素
の含有率を漸次変化させた析出硬化型合金で被膜を形成
したので、非熱処理型Ａｌ合金と被膜の硬さに急激な差
が生じることがなく非熱処理型Ａｌ合金と被膜との界面
における硬さの差が緩和され、これによって、外部から
の衝撃力にも充分耐え得る表面硬化Ａｌ合金が得られ
る。また、非熱処理型Ａｌ合金の表面にＮｉ−Ｐ系合金
あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜を形成し、被膜内のＰあ
るいはＢの含有率を被膜の内部側から表面に向って低く
するとともに、４００℃以下の温度で熱処理したので、
被膜表面が被膜内部より硬くなる硬さの傾斜機能が得ら
れる。また、本発明によれば、非熱処理型Ａｌ合金の表
面にＮｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜を形
成し、被膜内のＰあるいはＢの含有率を被膜の内部側か
ら表面に向って高くするとともに、４００℃以上の温度
で熱処理したので、被膜表面が被膜内部より硬くなる硬
さの傾斜機能が得られので、基材として、非熱処理型Ａ
ｌ合金を用いても、外部からの衝撃的負荷に対しても強
く、例えば金型等に使用された場合にも樹脂成形時に高
圧にも充分耐え得る金型を提供できる。
熱処理型Ａｌ合金の表面に、厚み方向に沿って析出元素
の含有率を漸次変化させた析出硬化型合金で被膜を形成
したので、非熱処理型Ａｌ合金と被膜の硬さに急激な差
が生じることがなく非熱処理型Ａｌ合金と被膜との界面
における硬さの差が緩和され、これによって、外部から
の衝撃力にも充分耐え得る表面硬化Ａｌ合金が得られ
る。また、非熱処理型Ａｌ合金の表面にＮｉ−Ｐ系合金
あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜を形成し、被膜内のＰあ
るいはＢの含有率を被膜の内部側から表面に向って低く
するとともに、４００℃以下の温度で熱処理したので、
被膜表面が被膜内部より硬くなる硬さの傾斜機能が得ら
れる。また、本発明によれば、非熱処理型Ａｌ合金の表
面にＮｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜を形
成し、被膜内のＰあるいはＢの含有率を被膜の内部側か
ら表面に向って高くするとともに、４００℃以上の温度
で熱処理したので、被膜表面が被膜内部より硬くなる硬
さの傾斜機能が得られので、基材として、非熱処理型Ａ
ｌ合金を用いても、外部からの衝撃的負荷に対しても強
く、例えば金型等に使用された場合にも樹脂成形時に高
圧にも充分耐え得る金型を提供できる。
【００２９】また、本発明によれば、熱処理型Ａｌ合金
の表面に析出硬化型合金で被膜を形成し、被膜をビッカ
ース硬さがＨｖ＝６００以上のものとし、かつ、熱処理
型Ａｌ合金と被膜との間に生成される拡散層の厚さを８
μｍ以下としたので、被膜の付着力が増す。また、本発
明によれば、熱処理型Ａｌ合金の表面にＣｕ層を介在さ
せずに、Ｎｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜
を形成し、この被膜の析出硬化と熱処理型Ａｌ合金の溶
体化を同時に行い、しかるのちに、熱処理型Ａｌ合金の
析出硬化を行うので、基材である熱処理型Ａｌ合金の硬
さが低下することなく、表面に硬い被膜が形成される。
また、本発明によれば、熱処理型Ａｌ合金を７０７５材
とし、被膜の析出硬化とＡｌ合金の溶体化のための加熱
温度を３９５℃〜４５０℃としたので、基材である７０
７５材の硬さが低下することなく、表面に硬い被膜が高
い付着力で形成される。このように、本発明によれば、
基材として熱処理型Ａｌ合金材を用いても、Ａｌ合金材
の硬度を損なうことなく、表面に施した被膜の硬さを向
上させることができるので、例えば金型等に使用された
場合には、長寿命が可能な金型を提供可能である。
の表面に析出硬化型合金で被膜を形成し、被膜をビッカ
ース硬さがＨｖ＝６００以上のものとし、かつ、熱処理
型Ａｌ合金と被膜との間に生成される拡散層の厚さを８
μｍ以下としたので、被膜の付着力が増す。また、本発
明によれば、熱処理型Ａｌ合金の表面にＣｕ層を介在さ
せずに、Ｎｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜
を形成し、この被膜の析出硬化と熱処理型Ａｌ合金の溶
体化を同時に行い、しかるのちに、熱処理型Ａｌ合金の
析出硬化を行うので、基材である熱処理型Ａｌ合金の硬
さが低下することなく、表面に硬い被膜が形成される。
また、本発明によれば、熱処理型Ａｌ合金を７０７５材
とし、被膜の析出硬化とＡｌ合金の溶体化のための加熱
温度を３９５℃〜４５０℃としたので、基材である７０
７５材の硬さが低下することなく、表面に硬い被膜が高
い付着力で形成される。このように、本発明によれば、
基材として熱処理型Ａｌ合金材を用いても、Ａｌ合金材
の硬度を損なうことなく、表面に施した被膜の硬さを向
上させることができるので、例えば金型等に使用された
場合には、長寿命が可能な金型を提供可能である。
【図１】本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の断面図であ
る。
る。
【図２】Ｎｉ−Ｐめっき液のｐＨとめっき膜のＰ含有率
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図３】本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の第２の実施例
におけるＮｉ−Ｐめっき膜中の厚み方向に沿ったＰ含有
率の変化を示す図である。
におけるＮｉ−Ｐめっき膜中の厚み方向に沿ったＰ含有
率の変化を示す図である。
【図４】Ｐ含有率が５ｗｔ％と１０ｗｔ％のＮｉ−Ｐめ
っき膜の熱処理温度とビッカース硬さ（Ｈｖ）との関係
を示す図である。
っき膜の熱処理温度とビッカース硬さ（Ｈｖ）との関係
を示す図である。
【図５】本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の第３の実施例
におけるＮｉ−Ｐめっき膜中の厚み方向に沿ったＰ含有
率の変化を示す図である。
におけるＮｉ−Ｐめっき膜中の厚み方向に沿ったＰ含有
率の変化を示す図である。
【図６】Ｎｉ−Ｐめっき液のｐＨとめっき膜の析出速度
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図７】本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の第４の実施例
におけるＮｉ−Ｐめっき膜中の厚み方向に沿ったＰ含有
率の変化を示す図である。
におけるＮｉ−Ｐめっき膜中の厚み方向に沿ったＰ含有
率の変化を示す図である。
【図８】本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の第５の実施例
におけるＮｉ−Ｐめっき膜中の厚み方向に沿ったＰ含有
率の変化を示す図である。
におけるＮｉ−Ｐめっき膜中の厚み方向に沿ったＰ含有
率の変化を示す図である。
【図９】本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の第６の実施例
の断面図である。
の断面図である。
【図１０】引き倒し法による拡散層の厚さと、めっき層
の剥離確率の関係を示す図である。
の剥離確率の関係を示す図である。
【図１１】本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の第７の実施
例の製造方法を示す断面図である。
例の製造方法を示す断面図である。
【図１２】熱処理によるめっき膜とＡｌ合金の硬さとの
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図１３】熱処理によるめっき膜とＡｌ合金の硬さとの
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図１４】従来の表面硬化Ａｌ合金を用いた金型の要部
側断面図である。
側断面図である。
【図１５】Ｎｉ−Ｐめっき膜の各温度における加熱時間
とＮｉ−Ｐめっき膜の硬さとの関係を示す図である。
とＮｉ−Ｐめっき膜の硬さとの関係を示す図である。
【図１６】熱処理型Ａｌ合金の７０７５材を３００℃〜
４００℃で加熱したときの加熱時間と硬さとの関係を示
す図である。
４００℃で加熱したときの加熱時間と硬さとの関係を示
す図である。
１ Ａｌ合金 １ａ 非熱処理型Ａｌ合金 １ｂ 熱処理型Ａｌ合金 ２ Ｎｉ−Ｐ合金 ３ 金型 ４ 樹脂成形品 ５ 拡散層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】また、本発明によれば、熱処理型Ａｌ合金
の表面に析出硬化型合金で被膜を形成し、被膜をビッカ
ース硬さがＨｖ＝６００以上のものとし、かつ、熱処理
型Ａｌ合金と被膜との間に生成される拡散層の厚さを８
μｍ以下としたので、被膜の付着力が増す。また、本発
明によれば、熱処理型Ａｌ合金の表面にＣｕ層を介在さ
せずに、Ｎｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜
を形成し、この被膜の析出硬化と熱処理型Ａｌ合金の溶
体化を同時に行い、しかるのちに、熱処理型Ａｌ合金の
析出硬化を行うので、基材である熱処理型Ａｌ合金の硬
さが低下することなく、表面に硬い被膜が形成される。
また、本発明によれば、熱処理型Ａｌ合金を７０７５材
とし、被膜の析出硬化とＡｌ合金の溶体化のための加熱
温度を３９５℃〜４５０℃としたので、基材である７０
７５材の硬さが低下することなく、表面に硬い被膜が高
い付着力で形成される。
の表面に析出硬化型合金で被膜を形成し、被膜をビッカ
ース硬さがＨｖ＝６００以上のものとし、かつ、熱処理
型Ａｌ合金と被膜との間に生成される拡散層の厚さを８
μｍ以下としたので、被膜の付着力が増す。また、本発
明によれば、熱処理型Ａｌ合金の表面にＣｕ層を介在さ
せずに、Ｎｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜
を形成し、この被膜の析出硬化と熱処理型Ａｌ合金の溶
体化を同時に行い、しかるのちに、熱処理型Ａｌ合金の
析出硬化を行うので、基材である熱処理型Ａｌ合金の硬
さが低下することなく、表面に硬い被膜が形成される。
また、本発明によれば、熱処理型Ａｌ合金を７０７５材
とし、被膜の析出硬化とＡｌ合金の溶体化のための加熱
温度を３９５℃〜４５０℃としたので、基材である７０
７５材の硬さが低下することなく、表面に硬い被膜が高
い付着力で形成される。
【手続補正２】
【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】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の断面図であ
る。同図において、１ａは非熱処理型Ａｌ合金の５０８
３材、２はこの５０８３材の表面に４０μｍの厚さで施
されたＮｉ−Ｐ合金の被膜である。本発明の特徴とする
ところは、被膜２のＰの含有率を厚み方向に沿って漸次
連続的に変化させた点にある。すなわち、本実施例で
は、Ｐの含有率が被膜２の内部側から表面に向って漸次
高くなるように、構成されており、これにともなって、
被膜の硬さも内部側から表面に向って、硬くなってい
る。このような構成とすることによって、Ａｌ合金１ａ
と被膜２との界面における硬さの差が緩和され、これに
よって、外部からの衝撃力にも充分耐え得る表面硬化Ａ
ｌ合金が得られる。
る。図１は本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の断面図であ
る。同図において、１ａは非熱処理型Ａｌ合金の５０８
３材、２はこの５０８３材の表面に４０μｍの厚さで施
されたＮｉ−Ｐ合金の被膜である。本発明の特徴とする
ところは、被膜２のＰの含有率を厚み方向に沿って漸次
連続的に変化させた点にある。すなわち、本実施例で
は、Ｐの含有率が被膜２の内部側から表面に向って漸次
高くなるように、構成されており、これにともなって、
被膜の硬さも内部側から表面に向って、硬くなってい
る。このような構成とすることによって、Ａｌ合金１ａ
と被膜２との界面における硬さの差が緩和され、これに
よって、外部からの衝撃力にも充分耐え得る表面硬化Ａ
ｌ合金が得られる。
【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】図５は、本発明に係る表面硬化Ａｌ合金の
第３の実施例を示し、非熱処理型Ａｌ合金の５０８３材
表面に施したＮｉ−Ｐめっき膜の厚み方向に沿ったＰ含
有率の変化を示す図である。この第３の実施例では、被
膜表面のＰ濃度は約１０％で、被膜２とＡｌ合金１ａの
界面近傍のＰ濃度は約５％である。これを４５０℃で１
時間加熱して、その後空冷した。図４から理解されるよ
うに、４５０℃で加熱するとＰ濃度が約１０％の被膜表
面の硬さは、Ｐ濃度が約５％の被膜内部の硬さより硬く
なる。
第３の実施例を示し、非熱処理型Ａｌ合金の５０８３材
表面に施したＮｉ−Ｐめっき膜の厚み方向に沿ったＰ含
有率の変化を示す図である。この第３の実施例では、被
膜表面のＰ濃度は約１０％で、被膜２とＡｌ合金１ａの
界面近傍のＰ濃度は約５％である。これを４５０℃で１
時間加熱して、その後空冷した。図４から理解されるよ
うに、４５０℃で加熱するとＰ濃度が約１０％の被膜表
面の硬さは、Ｐ濃度が約５％の被膜内部の硬さより硬く
なる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】図６は無電界めっきＮｉ−Ｐめっき液のｐ
Ｈとその液から生成するＮｉ−Ｐ被膜の析出速度の関係
を示す図である。同図と図２とからＰ含有量が少ない方
が析出速度が大きいことがわかる。このことから、上述
した第２および第３の実施例においては、図７および図
８に示す本発明の第４および第５実施例のように、被膜
２のＰ含有率を極力低く保つようにＰ含有率の変化量を
選択すれば、析出が短時間で完了するため、製造が短時
間に容易に行え、これによって、製造コストを低く抑え
ることが可能となる。
Ｈとその液から生成するＮｉ−Ｐ被膜の析出速度の関係
を示す図である。同図と図２とからＰ含有量が少ない方
が析出速度が大きいことがわかる。このことから、上述
した第２および第３の実施例においては、図７および図
８に示す本発明の第４および第５実施例のように、被膜
２のＰ含有率を極力低く保つようにＰ含有率の変化量を
選択すれば、析出が短時間で完了するため、製造が短時
間に容易に行え、これによって、製造コストを低く抑え
ることが可能となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】図１３はＮｉ−Ｐめっき膜を硬化させると
同時に、７０７５材を溶体化する加熱温度と硬さの関係
を示す図である。この図から明らかなように、Ｎｉ−Ｐ
めっき膜と７０７５材は、３９５℃以上であれば硬くな
るが、４５０℃をこえるとＮｉ−Ｐめっき膜と７０７５
材間の拡散層が急激に成長し、Ｎｉ−Ｐめっき膜が剥離
し易くなるため、めっき膜の硬さは測定不能となり、こ
のことから４５０℃以下とすることが望ましい。このよ
うに、上述の実施例では、Ｎｉ−Ｐめっき膜を硬化させ
ると同時に、７０７５材を溶体化する加熱温度条件を４
００℃としたが、加熱温度条件は３９５℃〜４５０℃に
設定すればよいことがわかる。また、溶体化する加熱時
間は特に限定しないが、１５分程度より長ければよい。
同時に、７０７５材を溶体化する加熱温度と硬さの関係
を示す図である。この図から明らかなように、Ｎｉ−Ｐ
めっき膜と７０７５材は、３９５℃以上であれば硬くな
るが、４５０℃をこえるとＮｉ−Ｐめっき膜と７０７５
材間の拡散層が急激に成長し、Ｎｉ−Ｐめっき膜が剥離
し易くなるため、めっき膜の硬さは測定不能となり、こ
のことから４５０℃以下とすることが望ましい。このよ
うに、上述の実施例では、Ｎｉ−Ｐめっき膜を硬化させ
ると同時に、７０７５材を溶体化する加熱温度条件を４
００℃としたが、加熱温度条件は３９５℃〜４５０℃に
設定すればよいことがわかる。また、溶体化する加熱時
間は特に限定しないが、１５分程度より長ければよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１２】各処理による表面（めっき膜）と基材（Ａｌ
合金）の硬さとの関係を示す図である。
合金）の硬さとの関係を示す図である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１３】加熱温度によるめっき膜とＡｌ合金の硬さと
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１０】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１２】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１３】
Claims (6)
- 【請求項１】 非熱処理型Ａｌ合金の表面に析出硬化型
合金で被膜を形成した表面硬化Ａｌ合金において、 前記被膜の厚み方向に沿って析出元素の含有率を漸次変
化させたことを特徴とする表面硬化Ａｌ合金。 - 【請求項２】 非熱処理型Ａｌ合金の表面にＮｉ−Ｐ系
合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜を形成する表面硬化
Ａｌ合金の製造方法において、 前記被膜内のＰあるいはＢの含有率を被膜の内部側から
表面に向って低くするとともに、４００℃以下の温度で
熱処理することを特徴とする表面硬化Ａｌ合金の製造方
法。 - 【請求項３】 非熱処理型Ａｌ合金の表面にＮｉ−Ｐ系
合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜を形成する表面硬化
Ａｌ合金の製造方法において、 前記被膜内のＰあるいはＢの含有率を被膜の内部側から
表面に向って高くするとともに、４００℃以上の温度で
熱処理することを特徴とする表面硬化Ａｌ合金の製造方
法。 - 【請求項４】 熱処理型Ａｌ合金の表面に析出硬化型合
金で被膜を形成した表面硬化Ａｌ合金において、 前記被膜をビッカース硬さがＨｖ＝６００以上のものと
し、かつ、前記熱処理型Ａｌ合金と被膜との間に生成さ
れる拡散層の厚さを８μｍ以下としたことを特徴とする
表面硬化Ａｌ合金。 - 【請求項５】 熱処理型Ａｌ合金の表面にＮｉ−Ｐ系合
金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜を形成する表面硬化Ａ
ｌ合金の製造方法において、 前記熱処理型Ａｌ合金の表面にＣｕ層を介在させずに、
Ｎｉ−Ｐ系合金あるいはＮｉ−Ｂ系合金で被膜を形成
し、この被膜の析出硬化と前記熱処理型Ａｌ合金の溶体
化を同時に行い、しかるのちに、熱処理型Ａｌ合金の析
出硬化を行うようにしたことを特徴とする表面硬化Ａｌ
合金の製造方法。 - 【請求項６】 請求項５記載の表面硬化Ａｌ合金の製造
方法において、 熱処理型Ａｌ合金を７０７５材とし、前記被膜の析出硬
化と熱処理型Ａｌ合金の溶体化のための加熱温度を３９
５℃〜４５０℃としたことを特徴とする表面硬化Ａｌ合
金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5026615A JP3006332B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 表面硬化Ａｌ合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5026615A JP3006332B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 表面硬化Ａｌ合金およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06240437A true JPH06240437A (ja) | 1994-08-30 |
| JP3006332B2 JP3006332B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=12198396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5026615A Expired - Fee Related JP3006332B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 表面硬化Ａｌ合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3006332B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003025335A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-29 | Nkk Corp | マイクロ部品用金型およびその製造方法 |
| JP2003034879A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-07 | Sony Chem Corp | Ｎｉメッキ粒子及びその製造方法 |
| EP1857246A1 (en) * | 2006-05-18 | 2007-11-21 | Johson & Johnson Vision Care Inc. | Biomedical device mold |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP5026615A patent/JP3006332B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003025335A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-29 | Nkk Corp | マイクロ部品用金型およびその製造方法 |
| JP4688075B2 (ja) * | 2001-07-13 | 2011-05-25 | 豊 三原 | マイクロ部品用金型およびその製造方法 |
| JP2003034879A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-07 | Sony Chem Corp | Ｎｉメッキ粒子及びその製造方法 |
| EP1857246A1 (en) * | 2006-05-18 | 2007-11-21 | Johson & Johnson Vision Care Inc. | Biomedical device mold |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3006332B2 (ja) | 2000-02-07 |
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