JPH0672304B2 - タングステンカ−バイト層を析出させる処理装置 - Google Patents
タングステンカ−バイト層を析出させる処理装置Info
- Publication number
- JPH0672304B2 JPH0672304B2 JP3889987A JP3889987A JPH0672304B2 JP H0672304 B2 JPH0672304 B2 JP H0672304B2 JP 3889987 A JP3889987 A JP 3889987A JP 3889987 A JP3889987 A JP 3889987A JP H0672304 B2 JPH0672304 B2 JP H0672304B2
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- Japan
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- tungsten carbide
- gas
- reaction
- carbide layer
- depositing
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はタングステンカーバイト層を析出させる処理装
置に関する。
置に関する。
（従来の技術） 金属部品の表面にCVD（化学蒸着）法によってタングス
テンカーバイト層を析出させて耐摩耗性を得るという技
術は公知である。例えば、特開昭52−89583号公報に
は、鋼製母材の表面にニッケルリンメッキ層を形成し、
このニッケルリンメッキ層の上にタングステンカーバイ
ト層を析出させることにより、鋼製母材に対するタング
ステンカーバイト層の密着性を向上させる技術について
の記載がある。この場合、タングステンカーバイト層
は、WF6、炭化水素ガスおよび水素間の気相反応を利用
して形成される。
テンカーバイト層を析出させて耐摩耗性を得るという技
術は公知である。例えば、特開昭52−89583号公報に
は、鋼製母材の表面にニッケルリンメッキ層を形成し、
このニッケルリンメッキ層の上にタングステンカーバイ
ト層を析出させることにより、鋼製母材に対するタング
ステンカーバイト層の密着性を向上させる技術について
の記載がある。この場合、タングステンカーバイト層
は、WF6、炭化水素ガスおよび水素間の気相反応を利用
して形成される。
（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記タングステンカーバイト層の析出にあた
っては、金属基材を取付治具の利用により反応炉に装入
し、上記気相反応を行なわしめることになるが、タング
ステンカーバイトが金属基材だけでなく反応炉の内壁
面、上記取付治具等にも析出してしまう不具合がある。
すなわち、この不要部分への析出により反応ガスが浪費
されるとともに、析出したタングステンカーバイトの除
去作業に手間がかかるという問題がある。
っては、金属基材を取付治具の利用により反応炉に装入
し、上記気相反応を行なわしめることになるが、タング
ステンカーバイトが金属基材だけでなく反応炉の内壁
面、上記取付治具等にも析出してしまう不具合がある。
すなわち、この不要部分への析出により反応ガスが浪費
されるとともに、析出したタングステンカーバイトの除
去作業に手間がかかるという問題がある。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決する手段として、金属基材
を装入する反応炉内の反応ガスにさらされる部品の表面
にフッ素樹脂被膜を形成していることを特徴とするタン
グステンカーバイト層を析出させる処理装置を提供する
ものである。
を装入する反応炉内の反応ガスにさらされる部品の表面
にフッ素樹脂被膜を形成していることを特徴とするタン
グステンカーバイト層を析出させる処理装置を提供する
ものである。
フッ素樹脂としては、PTFE（四フッ化エチレン樹脂）、
PFA（四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチ
レン共重合体）、FEP（四フッ化エチレン−六フッ化プ
ロピレン共重合体）などを用いることができる。また、
フッ素樹脂被膜の形成は、溶剤を用いて液状にしたフッ
素樹脂を刷毛塗り、エアースプレー、静電塗装法などを
利用して上記部品の表面に塗布し、乾燥、焼成（180〜4
00℃）をすることにより行なうことができる。
PFA（四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチ
レン共重合体）、FEP（四フッ化エチレン−六フッ化プ
ロピレン共重合体）などを用いることができる。また、
フッ素樹脂被膜の形成は、溶剤を用いて液状にしたフッ
素樹脂を刷毛塗り、エアースプレー、静電塗装法などを
利用して上記部品の表面に塗布し、乾燥、焼成（180〜4
00℃）をすることにより行なうことができる。
（作用） 上記処理装置において、タングステンカーバイトはフッ
素樹脂被膜上では反応析出し難く、フッ素樹脂被膜を形
成していない金属基材の表面に析出していくことにな
る。また、タングステンカーバイトを気相反応で析出さ
せる際に、排ガスとしてHFガスが生成されるが、フッ素
樹脂被膜はこのHFガスに対して耐食性があり、侵されな
い。
素樹脂被膜上では反応析出し難く、フッ素樹脂被膜を形
成していない金属基材の表面に析出していくことにな
る。また、タングステンカーバイトを気相反応で析出さ
せる際に、排ガスとしてHFガスが生成されるが、フッ素
樹脂被膜はこのHFガスに対して耐食性があり、侵されな
い。
（発明の効果） 従って、本発明によれば、フッ素樹脂被膜の形成によ
り、反応炉内の析出不要な部品へのタングステンカーバ
イトの析出を防止することができ、不要なタングステン
カーバイトを除去する手間を省くことができるととも
に、反応ガスの浪費を防止することができ、また、フッ
素樹脂被膜はHFガスに侵されないので、長期間にわたっ
て上記タングステンカーバイト析出防止効果が得られ
る。
り、反応炉内の析出不要な部品へのタングステンカーバ
イトの析出を防止することができ、不要なタングステン
カーバイトを除去する手間を省くことができるととも
に、反応ガスの浪費を防止することができ、また、フッ
素樹脂被膜はHFガスに侵されないので、長期間にわたっ
て上記タングステンカーバイト析出防止効果が得られ
る。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図に示すタングステンカーバイト析出処理装置（低
温CVD装置）において、１はタングステンカーバイトを
析出すべき金属基材Ｗを装入する反応炉、２は反応ガス
供給系、３はガス排出系、４は減圧用の吸引系である。
温CVD装置）において、１はタングステンカーバイトを
析出すべき金属基材Ｗを装入する反応炉、２は反応ガス
供給系、３はガス排出系、４は減圧用の吸引系である。
上記反応炉１においては、断熱容器５内にレトルト本体
６が収められ、レトルト本体６のカバー７に金属基材Ｗ
の取付治具８、ガス供給管９、ガス排出管10、吸引管11
および圧力計28が取り付けられている。また、断熱容器
５の内周部に加熱用の誘導コイル12が設けられている。
取付治具８は金属基材Ｗを吊下げる支持プレートを支柱
に設けてなる。ガス供給管９は取付治具８の周囲で螺旋
状に設けられ、先端は盲栓13で閉じられている。
６が収められ、レトルト本体６のカバー７に金属基材Ｗ
の取付治具８、ガス供給管９、ガス排出管10、吸引管11
および圧力計28が取り付けられている。また、断熱容器
５の内周部に加熱用の誘導コイル12が設けられている。
取付治具８は金属基材Ｗを吊下げる支持プレートを支柱
に設けてなる。ガス供給管９は取付治具８の周囲で螺旋
状に設けられ、先端は盲栓13で閉じられている。
しかして、上記レトルト本体６、カバー７、取付治具
８、ガス供給管９、ガス排出管10および吸引管11および
圧力計28の圧力検出管は、いずれも金属製であり、これ
らレトルト本体６やカバー７の内周面、取付治具８など
反応炉１内の反応ガスにさらされる部品は、フッ素樹脂
被膜で覆われている。このフッ素樹脂被膜の厚さは20〜
30μｍ程度である。
８、ガス供給管９、ガス排出管10および吸引管11および
圧力計28の圧力検出管は、いずれも金属製であり、これ
らレトルト本体６やカバー７の内周面、取付治具８など
反応炉１内の反応ガスにさらされる部品は、フッ素樹脂
被膜で覆われている。このフッ素樹脂被膜の厚さは20〜
30μｍ程度である。
反応ガスの供給系２においては、反応炉１のガス供給管
９に対しWF6（六フッ化タングステン）供給源15がバル
ブ16、ポンプ17、加熱器18、バルブ19、質量調整計20お
よびミキサ21を上流側から順に介して接続されている。
そして、上記ミキサ21に対しC6H6（ベンゼン）供給源22
とH2（水素）供給源23がそれぞれバルブ24,25、質量調
整計26、流量計27を介して接続され、また、Ar（アルゴ
ン）供給源29が上記加熱器18とC6H6供給源22に対しそれ
ぞれバルブ30,31と流量計32,33を介して接続されてい
る。
９に対しWF6（六フッ化タングステン）供給源15がバル
ブ16、ポンプ17、加熱器18、バルブ19、質量調整計20お
よびミキサ21を上流側から順に介して接続されている。
そして、上記ミキサ21に対しC6H6（ベンゼン）供給源22
とH2（水素）供給源23がそれぞれバルブ24,25、質量調
整計26、流量計27を介して接続され、また、Ar（アルゴ
ン）供給源29が上記加熱器18とC6H6供給源22に対しそれ
ぞれバルブ30,31と流量計32,33を介して接続されてい
る。
排ガス排出系３のガス排出管10には水環ポンプ34とHFガ
スを除くガス精製器35が介設されている。また、吸引系
４の吸引管11には真空ポンプ36が介設されている。
スを除くガス精製器35が介設されている。また、吸引系
４の吸引管11には真空ポンプ36が介設されている。
第２図には、上記反応炉１の反応ガスにさらされる部品
の表層構造が示されている。すなわち、同図において、
40は金属母材（鋼その他の鉄系金属あるいは非鉄金
属）、41はフッ素樹脂被膜である。このフッ素樹脂被膜
41は以下の如くして形成している。
の表層構造が示されている。すなわち、同図において、
40は金属母材（鋼その他の鉄系金属あるいは非鉄金
属）、41はフッ素樹脂被膜である。このフッ素樹脂被膜
41は以下の如くして形成している。
まず、金属母材40の表面の脱脂、清浄を行なう。そし
て、四フッ化エチレン樹脂（ダイキン工業株式会社製ポ
リフロンTFEタフコートエナメルTC−7800）を溶剤（シ
ンナー）で希釈して粘度を調整したものをエアスプレー
法により、上記金属母材40に対し常温で塗布する。次い
で、90〜100℃で30分間の乾燥処理を施して溶剤を蒸発
させ、350℃で10〜15分間保持することにより塗膜の焼
成を行ない、フッ素樹脂被膜41を得る。
て、四フッ化エチレン樹脂（ダイキン工業株式会社製ポ
リフロンTFEタフコートエナメルTC−7800）を溶剤（シ
ンナー）で希釈して粘度を調整したものをエアスプレー
法により、上記金属母材40に対し常温で塗布する。次い
で、90〜100℃で30分間の乾燥処理を施して溶剤を蒸発
させ、350℃で10〜15分間保持することにより塗膜の焼
成を行ない、フッ素樹脂被膜41を得る。
上記析出処理装置の使用にあたっては、まず、表面にニ
ッケルリンメッキ層を形成した金属基材Ｗを取付治具８
に取り付けてレトルト本体６に収容する。そして、真空
ポンプ36にてレトルト本体６内を100torr程度に減圧す
るとともに、誘導コイル12に通電して金属基材Ｗを350
℃程度に加熱する。
ッケルリンメッキ層を形成した金属基材Ｗを取付治具８
に取り付けてレトルト本体６に収容する。そして、真空
ポンプ36にてレトルト本体６内を100torr程度に減圧す
るとともに、誘導コイル12に通電して金属基材Ｗを350
℃程度に加熱する。
次に、バルブ16,19,25,30を開け、ポンプ17の作動によ
り所定モル比でWF6ガス、ArガスおよびH2ガスをレトル
ト本体６内へ少量ずつ供給する一方、真空ポンプ36を停
止させた状態で水環ポンプ34の作動によりレトルト本体
６内のガスを少量ずつ排出する。これにより、金属基材
Ｗには次の反応でタングステン層が形成される。
り所定モル比でWF6ガス、ArガスおよびH2ガスをレトル
ト本体６内へ少量ずつ供給する一方、真空ポンプ36を停
止させた状態で水環ポンプ34の作動によりレトルト本体
６内のガスを少量ずつ排出する。これにより、金属基材
Ｗには次の反応でタングステン層が形成される。
WF6＋３H2→Ｗ＋6HF 次に、バルブ24,31をも開けて所定モル比でWF6ガス、Ar
ガス、C6H6ガスおよびH2ガスをレトルト本体６内へ少量
ずつ供給する一方、前回と同様にレトルト本体６内のガ
スを少量ずつ排出する。これにより、金属基材Ｗのタン
グステン層の表面にタングステンカーバイト層が形成さ
れる。
ガス、C6H6ガスおよびH2ガスをレトルト本体６内へ少量
ずつ供給する一方、前回と同様にレトルト本体６内のガ
スを少量ずつ排出する。これにより、金属基材Ｗのタン
グステン層の表面にタングステンカーバイト層が形成さ
れる。
６WF6＋C6H6＋15H2→6WC＋36HF 12WF6＋C6H6＋33H2→６W2C＋72HF 18WF6＋C6H6＋51H2→６W3C＋108HF 以上により、金属基材Ｗのニッケルリンメッキ層の表面
にタングステン層とタングステンカーバイト層が順に析
出形成された耐摩耗性物品が得られる。
にタングステン層とタングステンカーバイト層が順に析
出形成された耐摩耗性物品が得られる。
しかして、析出反応において、上記レトルト本体６やカ
バー７の内面、取付治具８の表面など反応炉１内の反応
ガスでさらされる物品は、金属基材Ｗを除いてフッ素樹
脂被膜41が形成されているため、タングステンやタング
ステンカーバイトの析出はなく、また、HFガスによる腐
食も受けない。
バー７の内面、取付治具８の表面など反応炉１内の反応
ガスでさらされる物品は、金属基材Ｗを除いてフッ素樹
脂被膜41が形成されているため、タングステンやタング
ステンカーバイトの析出はなく、また、HFガスによる腐
食も受けない。
第３図は、鋼材42の表面にニッケルリンメッキ層43を形
成したテストピースにフッ素樹脂被膜を部分的に形成
し、上記反応炉１を用いてタングステンカーバイトの析
出処理を行なったものの表面の金属組織を電子顕微鏡写
真（100倍）で示したものである。この析出処理の条件
は上記実施例と同じである。同図において、上側の全体
が白く写っている部分がタングステンカーバイト層44、
下側の白の線模様がある黒く写っている部分がフッ素樹
脂被膜41であり、フッ素樹脂被膜41にはタングステンカ
ーバイトの析出は認められない。
成したテストピースにフッ素樹脂被膜を部分的に形成
し、上記反応炉１を用いてタングステンカーバイトの析
出処理を行なったものの表面の金属組織を電子顕微鏡写
真（100倍）で示したものである。この析出処理の条件
は上記実施例と同じである。同図において、上側の全体
が白く写っている部分がタングステンカーバイト層44、
下側の白の線模様がある黒く写っている部分がフッ素樹
脂被膜41であり、フッ素樹脂被膜41にはタングステンカ
ーバイトの析出は認められない。
また、第４図は上記テストピースのタングステンカーバ
イト析出処理後のフッ素樹脂被膜41形成部分の断面を光
学顕微鏡写真（400倍）で示すものであるが，フッ素樹
脂被膜41の表面に対するタングステンカーバイトの析出
は認められない。
イト析出処理後のフッ素樹脂被膜41形成部分の断面を光
学顕微鏡写真（400倍）で示すものであるが，フッ素樹
脂被膜41の表面に対するタングステンカーバイトの析出
は認められない。
なお、上記実施例では反応炉１の反応ガスでさらされる
すべての部品（被処理物である金属基材を除く）にフッ
素樹脂被膜を形成したが、一部の部品にのみフッ素樹脂
被膜を形成してもよいことはもちろんである。
すべての部品（被処理物である金属基材を除く）にフッ
素樹脂被膜を形成したが、一部の部品にのみフッ素樹脂
被膜を形成してもよいことはもちろんである。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は処理装置の構成
図、第２図はフッ素樹脂被膜を形成した部品の表層部の
断面図、第３図はテストピースの表面の金属組織を示す
顕微鏡写真、第４図はテストピースのフッ素樹脂被膜が
形成されている部分の断面の金属組織を示す顕微鏡写真
である。 １……反応炉、２……反応ガス供給系、３……ガス排出
系、４……吸引系、６……レトルト本体、８……取付治
具、40……金属母材（部品）、41……フッ素樹脂被膜、
44……タングステンカーバイト層、Ｗ……金属基材（被
処理物）。
図、第２図はフッ素樹脂被膜を形成した部品の表層部の
断面図、第３図はテストピースの表面の金属組織を示す
顕微鏡写真、第４図はテストピースのフッ素樹脂被膜が
形成されている部分の断面の金属組織を示す顕微鏡写真
である。 １……反応炉、２……反応ガス供給系、３……ガス排出
系、４……吸引系、６……レトルト本体、８……取付治
具、40……金属母材（部品）、41……フッ素樹脂被膜、
44……タングステンカーバイト層、Ｗ……金属基材（被
処理物）。
Claims (1)
- 【請求項１】金属基材にタングステンカーバイト層を気
相反応により析出させる装置において、上記金属基材を
装入する反応炉内の反応ガスにさらされる部品の表面に
フッ素樹脂被膜が形成されていることを特徴とするタン
グステンカーバイト層を析出させる処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3889987A JPH0672304B2 (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | タングステンカ−バイト層を析出させる処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3889987A JPH0672304B2 (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | タングステンカ−バイト層を析出させる処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206473A JPS63206473A (ja) | 1988-08-25 |
| JPH0672304B2 true JPH0672304B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=12538044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3889987A Expired - Lifetime JPH0672304B2 (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | タングステンカ−バイト層を析出させる処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672304B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2730695B2 (ja) * | 1989-04-10 | 1998-03-25 | 忠弘 大見 | タングステン膜の成膜装置 |
-
1987
- 1987-02-20 JP JP3889987A patent/JPH0672304B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63206473A (ja) | 1988-08-25 |
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