JPH06316756A - 耐食・耐摩耗性被膜 - Google Patents
耐食・耐摩耗性被膜Info
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- JPH06316756A JPH06316756A JP12546493A JP12546493A JPH06316756A JP H06316756 A JPH06316756 A JP H06316756A JP 12546493 A JP12546493 A JP 12546493A JP 12546493 A JP12546493 A JP 12546493A JP H06316756 A JPH06316756 A JP H06316756A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性と耐酸化性を併せ持つ硬質被膜を提
供する。 【構成】 鋼系金属材料あるいは超硬合金の上に形成す
るＴｉＡｌＮ被膜において、Ａｌの原子濃度が０．６以
下であり、かつＡｌ濃度の異なる３層以上のＴｉＡｌＮ
被膜からなる積層構造であり、上記ＴｉＡｌＮ被膜によ
り挟まれたＴｉＡｌＮ中間被膜におけるＡｌ濃度が上下
のＴｉＡｌＮ被膜より小さい層を含ませる。
供する。 【構成】 鋼系金属材料あるいは超硬合金の上に形成す
るＴｉＡｌＮ被膜において、Ａｌの原子濃度が０．６以
下であり、かつＡｌ濃度の異なる３層以上のＴｉＡｌＮ
被膜からなる積層構造であり、上記ＴｉＡｌＮ被膜によ
り挟まれたＴｉＡｌＮ中間被膜におけるＡｌ濃度が上下
のＴｉＡｌＮ被膜より小さい層を含ませる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐酸化性を向上させた
硬質被膜に関し、特に工具などの特性改善のための耐摩
耗性と耐酸化性を併せ持つ硬質被膜に関する。
硬質被膜に関し、特に工具などの特性改善のための耐摩
耗性と耐酸化性を併せ持つ硬質被膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】工具や金型などの鋼材もしくは超硬合金
材料の表面に、その材料の耐摩耗性を向上させるために
イオンプレーティング法などにより窒化メタンの被膜を
被覆することは知られている。しかしながら、窒化チタ
ンをはじめとする金属窒化物は高温て酸化され易く、生
成した脆い酸化物層により、耐摩耗性が著しく劣化する
という欠点である。この窒化チタンの酸化の問題を改善
した被膜としてＴｉＡｌＮ膜が提唱されている。例えば
ライボルトヘレウス社のＷ．Ｄ．ミュンツらによる研究
（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｎｏｌ．，Ａ４，２７１
７（１９８６））などでは、ＴｉＡｌＮが耐酸化性に優
れていると報告されている。
材料の表面に、その材料の耐摩耗性を向上させるために
イオンプレーティング法などにより窒化メタンの被膜を
被覆することは知られている。しかしながら、窒化チタ
ンをはじめとする金属窒化物は高温て酸化され易く、生
成した脆い酸化物層により、耐摩耗性が著しく劣化する
という欠点である。この窒化チタンの酸化の問題を改善
した被膜としてＴｉＡｌＮ膜が提唱されている。例えば
ライボルトヘレウス社のＷ．Ｄ．ミュンツらによる研究
（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｎｏｌ．，Ａ４，２７１
７（１９８６））などでは、ＴｉＡｌＮが耐酸化性に優
れていると報告されている。
【０００３】しかし、上記ＴｉＡｌＮ膜は、Ａｌの添加
により耐酸化性は向上するが、Ａｌの量が増えるに従い
被膜の機械的特性の劣化が起こり、工具などへ適用した
場合には後者の欠点により性能が低下するという問題が
ある。本発明者らの研究によれば、ＴｉＡｌＮ膜は本質
的には窒化チタン被膜中に一種の欠陥としてアルミニウ
ムを添加しているため、被膜の表面硬度、被膜の密着強
度あるいは被膜の靭性などの機械的特性は、窒化チタン
よりも劣っている。
により耐酸化性は向上するが、Ａｌの量が増えるに従い
被膜の機械的特性の劣化が起こり、工具などへ適用した
場合には後者の欠点により性能が低下するという問題が
ある。本発明者らの研究によれば、ＴｉＡｌＮ膜は本質
的には窒化チタン被膜中に一種の欠陥としてアルミニウ
ムを添加しているため、被膜の表面硬度、被膜の密着強
度あるいは被膜の靭性などの機械的特性は、窒化チタン
よりも劣っている。
【０００４】このようなアルミニウムの添加による機械
的特性の低下は、ＴｉＡｌＮ膜中のアルミニウムの量が
金属成分のモル％にて１０％を越えた領域で著しくな
る。アルミニウムの量が１０％以下のＴｉＡｌＮ被膜で
は、ＴｉＮと同様の機械的特性を示すが、このような低
濃度のＡｌ添加では耐酸化性の硬化は殆ど現れない。こ
のようなＡｌの添加による機械的特性の低下と耐酸化性
の向上という相反する現象を補うため、Ａｌ濃度が連続
的に変化した構造の膜などが提案されている。例えば、
特開平２−１７０９６５号公報では濃度の傾斜した構造
の被膜として、基材との界面付近はＴｉＮであり、表面
に近付くに従いＡｌ濃度が増し、最表面で最高のＡｌ濃
度となる被膜が提案されている。
的特性の低下は、ＴｉＡｌＮ膜中のアルミニウムの量が
金属成分のモル％にて１０％を越えた領域で著しくな
る。アルミニウムの量が１０％以下のＴｉＡｌＮ被膜で
は、ＴｉＮと同様の機械的特性を示すが、このような低
濃度のＡｌ添加では耐酸化性の硬化は殆ど現れない。こ
のようなＡｌの添加による機械的特性の低下と耐酸化性
の向上という相反する現象を補うため、Ａｌ濃度が連続
的に変化した構造の膜などが提案されている。例えば、
特開平２−１７０９６５号公報では濃度の傾斜した構造
の被膜として、基材との界面付近はＴｉＮであり、表面
に近付くに従いＡｌ濃度が増し、最表面で最高のＡｌ濃
度となる被膜が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記Ａｌ濃度
の傾斜した構造の被膜でも機械的特性は充分ではなく、
工具などへ適用した場合には大きな硬化は得られていな
い。従って、本発明の目的は、耐摩耗性と耐酸化性を併
せ持つ硬質被膜を提供することにある。
の傾斜した構造の被膜でも機械的特性は充分ではなく、
工具などへ適用した場合には大きな硬化は得られていな
い。従って、本発明の目的は、耐摩耗性と耐酸化性を併
せ持つ硬質被膜を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、鋼系金属材料あるいは超硬合金の上に形
成するＴｉＡｌＮ被膜において、Ａｌの原子濃度が０．
６以下であり、かつＡｌ濃度の異なる３層以上のＴｉＡ
ｌＮ被膜からなる積層構造であり、上記ＴｉＡｌＮ被膜
により挟まれたＴｉＡｌＮ中間被膜におけるＡｌ濃度が
上下のＴｉＡｌＮ被膜より小さい層を含むことを特徴と
する耐食・耐摩耗性被膜を採用するものである。
に、本発明は、鋼系金属材料あるいは超硬合金の上に形
成するＴｉＡｌＮ被膜において、Ａｌの原子濃度が０．
６以下であり、かつＡｌ濃度の異なる３層以上のＴｉＡ
ｌＮ被膜からなる積層構造であり、上記ＴｉＡｌＮ被膜
により挟まれたＴｉＡｌＮ中間被膜におけるＡｌ濃度が
上下のＴｉＡｌＮ被膜より小さい層を含むことを特徴と
する耐食・耐摩耗性被膜を採用するものである。
【０００７】
【作用】本発明の方法に用いられる鋼系金属材料として
は、例えば構造用鋼、ばね鋼、軸受鋼、工具鋼、ステン
レス鋼等が挙げられる。また、超硬合金は超硬チップな
どの切削工具に使用される超硬合金である。これらの基
材の上に本発明のＴｉＡｌＮを形成するに先立って他の
被膜、例えばＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＣｒＮ、Ｔｉあるいは
Ｃｒなどの被覆処理を行っても良い。
は、例えば構造用鋼、ばね鋼、軸受鋼、工具鋼、ステン
レス鋼等が挙げられる。また、超硬合金は超硬チップな
どの切削工具に使用される超硬合金である。これらの基
材の上に本発明のＴｉＡｌＮを形成するに先立って他の
被膜、例えばＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＣｒＮ、Ｔｉあるいは
Ｃｒなどの被覆処理を行っても良い。
【０００８】これらの基材の上に形成する本発明のＴｉ
ＡｌＮ被膜は、そのＡｌ濃度が異なる３層以上のＴｉＡ
ｌＮから構成され、さらに中間層のＴｉＡｌＮ膜のＡｌ
濃度は、それを挟む上下のＡｌ濃度より低くすることが
必要である。本発明の被膜は、イオンプレーティング
法、ＣＶＤ法、スパッタリング法などの公知の方法を用
いて成膜しても良いが、２種以上の金属イオンを同時に
供給でき、かつ耐摩耗性などの優れた強固な付着力の被
膜が作製可能なイオンプレーティング法を用いて成膜す
ることが特に望ましい。
ＡｌＮ被膜は、そのＡｌ濃度が異なる３層以上のＴｉＡ
ｌＮから構成され、さらに中間層のＴｉＡｌＮ膜のＡｌ
濃度は、それを挟む上下のＡｌ濃度より低くすることが
必要である。本発明の被膜は、イオンプレーティング
法、ＣＶＤ法、スパッタリング法などの公知の方法を用
いて成膜しても良いが、２種以上の金属イオンを同時に
供給でき、かつ耐摩耗性などの優れた強固な付着力の被
膜が作製可能なイオンプレーティング法を用いて成膜す
ることが特に望ましい。
【０００９】一般にイオンプレーティング法で被膜を形
成する場合には、金属源を蒸発させ、蒸発した金属をイ
オン化して基材に供給する。本発明の被膜構造をイオン
プレーティング法で作製する場合の金属源としては金属
チタンおよび金属アルミニウムの２種の蒸発源を用いる
必要があるが、上記純金属の代わりにＴｉ−Ａｌ合金を
用いても良い。これらの純金属や組成の異なる合金を複
数個同時に使用することにより目的とする比率でＴｉと
Ａｌの蒸気が供給される。
成する場合には、金属源を蒸発させ、蒸発した金属をイ
オン化して基材に供給する。本発明の被膜構造をイオン
プレーティング法で作製する場合の金属源としては金属
チタンおよび金属アルミニウムの２種の蒸発源を用いる
必要があるが、上記純金属の代わりにＴｉ−Ａｌ合金を
用いても良い。これらの純金属や組成の異なる合金を複
数個同時に使用することにより目的とする比率でＴｉと
Ａｌの蒸気が供給される。
【００１０】金属の蒸発およびイオン化の方法は特に制
限されず、イオンプレーティング装置に備わった公知の
手法が採用される。すなわち、金属の蒸発は抵抗加熱や
電子銃加熱などのどれでも良く、蒸発した金属のイオン
化も公知のアーク放電、グロー放電、高周波放電などの
何れでも良い。
限されず、イオンプレーティング装置に備わった公知の
手法が採用される。すなわち、金属の蒸発は抵抗加熱や
電子銃加熱などのどれでも良く、蒸発した金属のイオン
化も公知のアーク放電、グロー放電、高周波放電などの
何れでも良い。
【００１１】イオンプレーティング法で使用される反応
性ガスは、窒化物を生成させるための反応ガスであり、
窒素あるいはアンモニアまたはこれらの混合ガスまたは
これらを含む他の種類のガスとの混合ガスを用いる。上
記反応性ガスを反応容器中に導入し、基材に負のバイア
ス電圧を印加し、上記方法によりチタンとアルミニウム
の組成比を制御して本発明の被膜を成膜する。
性ガスは、窒化物を生成させるための反応ガスであり、
窒素あるいはアンモニアまたはこれらの混合ガスまたは
これらを含む他の種類のガスとの混合ガスを用いる。上
記反応性ガスを反応容器中に導入し、基材に負のバイア
ス電圧を印加し、上記方法によりチタンとアルミニウム
の組成比を制御して本発明の被膜を成膜する。
【００１２】チタンとアルミニウムの組成比を任意に制
御する方法は、２つの蒸発源の蒸発量を変化させても良
いし、シャッターなどの遮蔽物の開閉による方法を用い
ても良い。また、チタンとアルミニウムの組成比に影響
を与える成膜パラメータを操作してもよい。例えば、基
板に印加するバイアス電圧については、負の電圧が高く
なるとＴｉＡｌＮ被膜中のアルミニウムの量が現象する
傾向が知られている。
御する方法は、２つの蒸発源の蒸発量を変化させても良
いし、シャッターなどの遮蔽物の開閉による方法を用い
ても良い。また、チタンとアルミニウムの組成比に影響
を与える成膜パラメータを操作してもよい。例えば、基
板に印加するバイアス電圧については、負の電圧が高く
なるとＴｉＡｌＮ被膜中のアルミニウムの量が現象する
傾向が知られている。
【００１３】ＴｉＮはＢ１型結晶構造の物質であるが、
これにＡｌを添加したＴｉＡｌＮにおいて、アルミニウ
ムの原子濃度が０．６までは、Ｂ１型結晶構造のＴｉＮ
にＡｌが完全に固溶した状態となる。この範囲で、Ａｌ
濃度の高いＴｉＡｌＮは耐酸化性は高くなるが、靱性は
低い材料となる。従って、Ａｌ濃度の高い被膜を基材の
上に形成しても機械的特性はＴｉＮより劣る。
これにＡｌを添加したＴｉＡｌＮにおいて、アルミニウ
ムの原子濃度が０．６までは、Ｂ１型結晶構造のＴｉＮ
にＡｌが完全に固溶した状態となる。この範囲で、Ａｌ
濃度の高いＴｉＡｌＮは耐酸化性は高くなるが、靱性は
低い材料となる。従って、Ａｌ濃度の高い被膜を基材の
上に形成しても機械的特性はＴｉＮより劣る。
【００１４】また、最表面でＡｌ濃度を高くし、Ａｌ濃
度を連続的に変化させ、基材界面付近でＡｌ濃度を０と
した被膜でも被膜の機械的特性は期待されるほど向上し
ない。これはこのような連続組成の被膜では、機械的な
歪が表面の靱性の低い部分に集中され、表面から被膜が
破壊されるためと推察される。本発明での被膜構造で
は、Ａｌ濃度の高い靱性の低い層の間に、Ａｌの低い靱
性の高い層を挟むことにより、歪が分散されることによ
り機械的特性が向上するものであると思われる。
度を連続的に変化させ、基材界面付近でＡｌ濃度を０と
した被膜でも被膜の機械的特性は期待されるほど向上し
ない。これはこのような連続組成の被膜では、機械的な
歪が表面の靱性の低い部分に集中され、表面から被膜が
破壊されるためと推察される。本発明での被膜構造で
は、Ａｌ濃度の高い靱性の低い層の間に、Ａｌの低い靱
性の高い層を挟むことにより、歪が分散されることによ
り機械的特性が向上するものであると思われる。
【００１５】
【実施例】次に、本発明の好ましい実施例を以下に説明
する。 （実施例１）６ｍｍ径の高速度鋼（ＳＫＨ５１）製のド
リルを基材として用いた。ＴｉＡｌＮ被膜の形成はカソ
ードアーク放電型イオンプレーティング装置にて行っ
た。イオンプレーティングでの蒸発源としては、チタン
ターゲットおよびＡｌ濃度が原子組成比で０．５のＴｉ
−Ａｌ合金ターゲットを用いた。基材のドリルをイオン
プレーティング装置に取り付け、１×１０-5Ｔｏｒｒ以
下まで真空排気し、Ｔｉターゲットのみを作動させてＴ
ｉイオン衝撃による基材の洗浄、加熱を行った。次に、
反応性ガスとして窒素ガスを導入し、圧力を３０ｍＴｏ
ｒｒに保ように流量を調整し、基材には３００Ｖのバイ
アス電圧を印加した。
する。 （実施例１）６ｍｍ径の高速度鋼（ＳＫＨ５１）製のド
リルを基材として用いた。ＴｉＡｌＮ被膜の形成はカソ
ードアーク放電型イオンプレーティング装置にて行っ
た。イオンプレーティングでの蒸発源としては、チタン
ターゲットおよびＡｌ濃度が原子組成比で０．５のＴｉ
−Ａｌ合金ターゲットを用いた。基材のドリルをイオン
プレーティング装置に取り付け、１×１０-5Ｔｏｒｒ以
下まで真空排気し、Ｔｉターゲットのみを作動させてＴ
ｉイオン衝撃による基材の洗浄、加熱を行った。次に、
反応性ガスとして窒素ガスを導入し、圧力を３０ｍＴｏ
ｒｒに保ように流量を調整し、基材には３００Ｖのバイ
アス電圧を印加した。
【００１６】第一層の成膜は、Ｔｉターゲットの電流は
９０Ａとし、ＴｉＡｌ合金ターゲットは５０Ａ（条件
１）として１５分間成膜を行った。第二層の成膜は、Ｔ
ｉターゲットの電流は７０Ａとし、ＴｉＡｌ合金ターゲ
ットは８０Ａ（条件２）として１５分間成膜を行った。
９０Ａとし、ＴｉＡｌ合金ターゲットは５０Ａ（条件
１）として１５分間成膜を行った。第二層の成膜は、Ｔ
ｉターゲットの電流は７０Ａとし、ＴｉＡｌ合金ターゲ
ットは８０Ａ（条件２）として１５分間成膜を行った。
【００１７】第三層の成膜は、第一層と同じ条件１にて
１５分間成膜を行った。さらに第四層の成膜は、Ｔｉタ
ーゲットの電流は７０Ａとし、ＴｉＡｌ合金ターゲット
は９０Ａ（条件３）として１５分間成膜を行った。
１５分間成膜を行った。さらに第四層の成膜は、Ｔｉタ
ーゲットの電流は７０Ａとし、ＴｉＡｌ合金ターゲット
は９０Ａ（条件３）として１５分間成膜を行った。
【００１８】以上のようにして作製したＴｉＡｌＮ４層
被覆は、全膜厚としては、３μｍであった。この４層膜
についてドリルの切削試験を行った。切削試験は、被削
材としてはＳＣＭ４４０を使用し、回転数は１５００ｒ
ｐｍ、送り速度は０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．とし、２０ｍ
ｍの深さまで切削し、切削不能になるまでの孔の数で評
価した。この切削試験では、未処理のドリルでは約１
回、３μｍのＴｉＮ被覆では２００回程度の切削数とな
るが、実施例の４層被覆ドリルでは、４５２回の切削が
可能であった。
被覆は、全膜厚としては、３μｍであった。この４層膜
についてドリルの切削試験を行った。切削試験は、被削
材としてはＳＣＭ４４０を使用し、回転数は１５００ｒ
ｐｍ、送り速度は０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．とし、２０ｍ
ｍの深さまで切削し、切削不能になるまでの孔の数で評
価した。この切削試験では、未処理のドリルでは約１
回、３μｍのＴｉＮ被覆では２００回程度の切削数とな
るが、実施例の４層被覆ドリルでは、４５２回の切削が
可能であった。
【００１９】（比較例）第一層の成膜はＴｉターゲット
のみを９０Ａの電流で１５分成膜し、次にＴｉＡｌ合金
ターゲット電流を５０Ａから９０Ａまで、Ｔｉターゲッ
トの電流は９０Ａから５０Ａまで、連続的に４５分間で
変化させる以外は実施例１と同様な成膜を行った。得ら
れたドリルの切削試験では、１５２回の切削数であっ
た。
のみを９０Ａの電流で１５分成膜し、次にＴｉＡｌ合金
ターゲット電流を５０Ａから９０Ａまで、Ｔｉターゲッ
トの電流は９０Ａから５０Ａまで、連続的に４５分間で
変化させる以外は実施例１と同様な成膜を行った。得ら
れたドリルの切削試験では、１５２回の切削数であっ
た。
【００２０】（実施例２）第一層の成膜は、実施例１の
条件１にて１５分間、第二層の成膜は、Ｔｉターゲット
の電流は６０Ａとし、ＴｉＡｌ合金ターゲットの電流は
７５Ａとし、ＴｉＡｌ合金ターゲットは６５Ａ（条件
５）として１５分間成膜、さらに第四層の成膜は、Ｔｉ
ターゲツトの電流は５０Ａとし、ＴｉＡｌ合金ターゲッ
トは９０Ａ（条件６）として１５分間成膜を行う以外
は、実施例１と同様な成膜を行った。得られたドリルの
切削試験では、２８７回の切削数となった。
条件１にて１５分間、第二層の成膜は、Ｔｉターゲット
の電流は６０Ａとし、ＴｉＡｌ合金ターゲットの電流は
７５Ａとし、ＴｉＡｌ合金ターゲットは６５Ａ（条件
５）として１５分間成膜、さらに第四層の成膜は、Ｔｉ
ターゲツトの電流は５０Ａとし、ＴｉＡｌ合金ターゲッ
トは９０Ａ（条件６）として１５分間成膜を行う以外
は、実施例１と同様な成膜を行った。得られたドリルの
切削試験では、２８７回の切削数となった。
【００２１】ここで、実施例２での各条件でのＡｌ濃度
を確認するため、２０×２０×２ｍｍのＳＫＨ１１製の
テストピースを用いて約２μｍの成膜を行った。ここで
得られたテストピースをＥＰＭＡにより組成分析を行
い、そのＡｌ濃度（Ａｌ／（Ａｌ＋Ｔｉ）ｍｏｌ％）を
測定した。その結果、別紙の表１のような測定値が得ら
れた。
を確認するため、２０×２０×２ｍｍのＳＫＨ１１製の
テストピースを用いて約２μｍの成膜を行った。ここで
得られたテストピースをＥＰＭＡにより組成分析を行
い、そのＡｌ濃度（Ａｌ／（Ａｌ＋Ｔｉ）ｍｏｌ％）を
測定した。その結果、別紙の表１のような測定値が得ら
れた。
【００２２】
【発明の効果】本発明による３層以上のＴｉＡｌＮ被膜
を形成することにより、被膜の靱性を低下させることな
く、耐酸化性を高めることができ、工具などの特性を格
段に向上させることができる。
を形成することにより、被膜の靱性を低下させることな
く、耐酸化性を高めることができ、工具などの特性を格
段に向上させることができる。
【表１】
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】工具や金型などの鋼材もしくは超硬合金
材料の表面に、その材料の耐摩耗性を向上させるために
イオンプレーティング法などにより窒化チタンの被膜を
被覆することは知られている。しかしながら、窒化チタ
ンをはじめとする金属窒化物は高温て酸化され易く、生
成した脆い酸化物層により、耐摩耗性が著しく劣化する
という欠点である。この窒化チタンの酸化の問題を改善
した被膜としてＴｉＡｌＮ膜が提唱されている。例えば
ライボルトヘレウス社のＷ．Ｄ．ミュンツらによる研究
（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｎｏｌ．，Ａ４，２７１
７（１９８６））などでは、ＴｉＡｌＮが耐酸化性に優
れていると報告されている。
材料の表面に、その材料の耐摩耗性を向上させるために
イオンプレーティング法などにより窒化チタンの被膜を
被覆することは知られている。しかしながら、窒化チタ
ンをはじめとする金属窒化物は高温て酸化され易く、生
成した脆い酸化物層により、耐摩耗性が著しく劣化する
という欠点である。この窒化チタンの酸化の問題を改善
した被膜としてＴｉＡｌＮ膜が提唱されている。例えば
ライボルトヘレウス社のＷ．Ｄ．ミュンツらによる研究
（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｎｏｌ．，Ａ４，２７１
７（１９８６））などでは、ＴｉＡｌＮが耐酸化性に優
れていると報告されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記Ａｌ濃度
の傾斜した構造の被膜でも機械的特性は充分ではなく、
工具などへ適用した場合には大きな効果は得られていな
い。従って、本発明の目的は、耐摩耗性と耐酸化性を併
せ持つ硬質被膜を提供することにある。
の傾斜した構造の被膜でも機械的特性は充分ではなく、
工具などへ適用した場合には大きな効果は得られていな
い。従って、本発明の目的は、耐摩耗性と耐酸化性を併
せ持つ硬質被膜を提供することにある。
【手続補正３】
【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】チタンとアルミニウムの組成比を任意に制
御する方法は、２つの蒸発源の蒸発量を変化させても良
いし、シャッターなどの遮蔽物の開閉による方法を用い
ても良い。また、チタンとアルミニウムの組成比に影響
を与える成膜パラメータを操作してもよい。例えば、基
板に印加するバイアス電圧については、負の電圧が高く
なるとＴｉＡｌＮ被膜中のアルミニウムの量が減少する
傾向が知られている。
御する方法は、２つの蒸発源の蒸発量を変化させても良
いし、シャッターなどの遮蔽物の開閉による方法を用い
ても良い。また、チタンとアルミニウムの組成比に影響
を与える成膜パラメータを操作してもよい。例えば、基
板に印加するバイアス電圧については、負の電圧が高く
なるとＴｉＡｌＮ被膜中のアルミニウムの量が減少する
傾向が知られている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】
【実施例】次に、本発明の好ましい実施例を以下に説明
する。 （実施例１）６ｍｍ径の高速度鋼（ＳＫＨ５１）製のド
リルを基材として用いた。ＴｉＡｌＮ被膜の形成はカソ
ードアーク放電型イオンプレーティング装置にて行っ
た。イオンプレーティングでの蒸発源としては、チタン
ターゲットおよびＡｌ濃度が原子組成比で０．５のＴｉ
−Ａｌ合金ターゲットを用いた。基材のドリルをイオン
プレーティング装置に取り付け、１×１０−５Ｔｏｒｒ
以下まで真空排気し、Ｔｉターゲットのみを作動させて
Ｔｉイオン衝撃による基材の洗浄、加熱を行った。次
に、反応性ガスとして窒素ガスを導入し、圧力を３０ｍ
Ｔｏｒｒに保つように流量を調整し、基材には３００Ｖ
のバイアス電圧を印加した。
する。 （実施例１）６ｍｍ径の高速度鋼（ＳＫＨ５１）製のド
リルを基材として用いた。ＴｉＡｌＮ被膜の形成はカソ
ードアーク放電型イオンプレーティング装置にて行っ
た。イオンプレーティングでの蒸発源としては、チタン
ターゲットおよびＡｌ濃度が原子組成比で０．５のＴｉ
−Ａｌ合金ターゲットを用いた。基材のドリルをイオン
プレーティング装置に取り付け、１×１０−５Ｔｏｒｒ
以下まで真空排気し、Ｔｉターゲットのみを作動させて
Ｔｉイオン衝撃による基材の洗浄、加熱を行った。次
に、反応性ガスとして窒素ガスを導入し、圧力を３０ｍ
Ｔｏｒｒに保つように流量を調整し、基材には３００Ｖ
のバイアス電圧を印加した。
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼系金属材料あるいは超硬合金の上に形
成するＴｉＡｌＮの耐食・耐摩耗被膜において、Ａｌの
電子濃度が０．６以下であり、かつＡｌ濃度の異なる３
層以上のＴｉＡｌＮ被膜からなる積層構造であり、上記
ＴｉＡｌＮ被膜により挟まれたＴｉＡｌＮ中間被膜にお
けるＡｌ濃度が上下のＴｉＡｌＮ被膜より小さい層を含
むことを特徴とする耐食・耐摩耗性被膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12546493A JPH06316756A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 耐食・耐摩耗性被膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12546493A JPH06316756A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 耐食・耐摩耗性被膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06316756A true JPH06316756A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=14910741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12546493A Pending JPH06316756A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 耐食・耐摩耗性被膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06316756A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100900529B1 (ko) * | 2008-07-16 | 2009-06-02 | 한국야금 주식회사 | 내마모성과 인성이 우수한 복합 다층경질 박막 |
| WO2011099683A1 (en) * | 2010-02-11 | 2011-08-18 | Taegutec Ltd. | Cutting tool |
| DE112009000799B4 (de) * | 2008-04-24 | 2013-12-12 | Korloy Inc. | Mehrschichtiger Hartüberzug für Wendeschneidplatte |
| WO2017061328A1 (ja) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | 株式会社タンガロイ | 被覆切削工具 |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP12546493A patent/JPH06316756A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112009000799B4 (de) * | 2008-04-24 | 2013-12-12 | Korloy Inc. | Mehrschichtiger Hartüberzug für Wendeschneidplatte |
| KR100900529B1 (ko) * | 2008-07-16 | 2009-06-02 | 한국야금 주식회사 | 내마모성과 인성이 우수한 복합 다층경질 박막 |
| WO2011099683A1 (en) * | 2010-02-11 | 2011-08-18 | Taegutec Ltd. | Cutting tool |
| US8889252B2 (en) | 2010-02-11 | 2014-11-18 | Taegutec, Ltd. | Cutting insert |
| WO2017061328A1 (ja) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | 株式会社タンガロイ | 被覆切削工具 |
| JPWO2017061328A1 (ja) * | 2015-10-07 | 2017-10-05 | 株式会社タンガロイ | 被覆切削工具 |
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