JPH07166321A - 表面窒化アルミニウム材とその表面窒化処理方法およびその窒化処理用助剤 - Google Patents
表面窒化アルミニウム材とその表面窒化処理方法およびその窒化処理用助剤Info
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- JPH07166321A JPH07166321A JP6240386A JP24038694A JPH07166321A JP H07166321 A JPH07166321 A JP H07166321A JP 6240386 A JP6240386 A JP 6240386A JP 24038694 A JP24038694 A JP 24038694A JP H07166321 A JPH07166321 A JP H07166321A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/60—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using solids, e.g. powders, pastes
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- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】比較的厚い窒化層をもつアルミニウム材、その
窒化方法および窒化処理用助剤を提供することを目的と
する。 【構成】窒化すべきアルミニウム材の表面にアルミニウ
ム粉末からなる窒化処理用助剤を接触させ、その状態で
窒素ガスを介在させて熱処理する。これにより窒化処理
用助剤が接触したアルミニウム材の表面に厚さ５μｍ以
上、ビッカース硬度２５０〜１２００の窒化層が得られ
る。窒化処理用助剤としてのアルミニウム粉末および被
処理材であるアルミニウム材とも、マグネシウムを含む
アルミニウム合金が窒化に最適である。 【作用効果】 得られるアルミニウム材の窒化層は厚さ
が厚く、硬度が高いので耐磨耗性を要求されるアルミニ
ウム材に最適である。
窒化方法および窒化処理用助剤を提供することを目的と
する。 【構成】窒化すべきアルミニウム材の表面にアルミニウ
ム粉末からなる窒化処理用助剤を接触させ、その状態で
窒素ガスを介在させて熱処理する。これにより窒化処理
用助剤が接触したアルミニウム材の表面に厚さ５μｍ以
上、ビッカース硬度２５０〜１２００の窒化層が得られ
る。窒化処理用助剤としてのアルミニウム粉末および被
処理材であるアルミニウム材とも、マグネシウムを含む
アルミニウム合金が窒化に最適である。 【作用効果】 得られるアルミニウム材の窒化層は厚さ
が厚く、硬度が高いので耐磨耗性を要求されるアルミニ
ウム材に最適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表面窒化アルミニウム
材、アルミニウム材の窒化処理方法および窒化に使用さ
れる窒化処理用助剤に関する。
材、アルミニウム材の窒化処理方法および窒化に使用さ
れる窒化処理用助剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム材は、周知のように鋼等に
比べて硬さが低く、鋼などと摺動した場合、非常に焼付
き易く、摩耗しやすい材料である。このためアルミニウ
ム材には、メッキ、溶射、陽極酸化を利用した各種表面
処理が検討、使用されている。これらはアルミニウム材
の表面に酸化物層を形成するものが殆どで、窒化処理の
試みはあるが、表面に形成される窒化層が薄く表面処理
アルミニウム基材として満足すべきものは得られていな
い。また上記の窒化処理法には、高真空などの高価な装
置を必要とするなどの理由により、実用化された例はほ
とんどない。最近では窒化処理の前に窒素または酸素ガ
スを若干含むアルゴンガスによりプレスパッタリングを
行い、窒素ガス雰囲気でグロー放電をおこなうイオン窒
化法処理によりアルミニウム材料の表面に窒化層を形成
する方法が報告されている（特開昭６０−２１１０６１
号公報）。また、特開昭６３−２９０２５５号公報に
は、窒素イオンの注入によるアルミニウム材の表面処理
方法の開示がある。さらに、アルミニウム材と窒素ガス
による直接窒化法は、特開昭６２−１５３１０７号公
報、特開昭６２−２７８２０２号公報に粉末状のアルミ
ニウムを窒化した例が開示されているが表面処理法とし
ての記載はない。
比べて硬さが低く、鋼などと摺動した場合、非常に焼付
き易く、摩耗しやすい材料である。このためアルミニウ
ム材には、メッキ、溶射、陽極酸化を利用した各種表面
処理が検討、使用されている。これらはアルミニウム材
の表面に酸化物層を形成するものが殆どで、窒化処理の
試みはあるが、表面に形成される窒化層が薄く表面処理
アルミニウム基材として満足すべきものは得られていな
い。また上記の窒化処理法には、高真空などの高価な装
置を必要とするなどの理由により、実用化された例はほ
とんどない。最近では窒化処理の前に窒素または酸素ガ
スを若干含むアルゴンガスによりプレスパッタリングを
行い、窒素ガス雰囲気でグロー放電をおこなうイオン窒
化法処理によりアルミニウム材料の表面に窒化層を形成
する方法が報告されている（特開昭６０−２１１０６１
号公報）。また、特開昭６３−２９０２５５号公報に
は、窒素イオンの注入によるアルミニウム材の表面処理
方法の開示がある。さらに、アルミニウム材と窒素ガス
による直接窒化法は、特開昭６２−１５３１０７号公
報、特開昭６２−２７８２０２号公報に粉末状のアルミ
ニウムを窒化した例が開示されているが表面処理法とし
ての記載はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】アルミニウムの融点は
６５０℃であり、鋼の融点（約１６００℃）の約１／３
と低いため、融点以下での表面処理法は、酸化アルミニ
ウム層の形成であれ、窒化アルミニウム層の形成であ
れ、その成膜速度が非常に遅いのは、やむを得ないこと
と考えられていた。また、アルミニウム材料は非常に活
性で酸化し易い金属であるため、表面には常に若干の自
然酸化層があり、これが窒化層の形成を阻害する。ま
た、この自然酸化層はプレスパッタリングなどで処理前
に取り除いても、通常市販されている１０-5Ｔｏｒｒ台
の真空度では酸化が優先するので非常に窒化しがたい材
料といわれていた。
６５０℃であり、鋼の融点（約１６００℃）の約１／３
と低いため、融点以下での表面処理法は、酸化アルミニ
ウム層の形成であれ、窒化アルミニウム層の形成であ
れ、その成膜速度が非常に遅いのは、やむを得ないこと
と考えられていた。また、アルミニウム材料は非常に活
性で酸化し易い金属であるため、表面には常に若干の自
然酸化層があり、これが窒化層の形成を阻害する。ま
た、この自然酸化層はプレスパッタリングなどで処理前
に取り除いても、通常市販されている１０-5Ｔｏｒｒ台
の真空度では酸化が優先するので非常に窒化しがたい材
料といわれていた。
【０００４】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、上記のようなプレスパッタリング処理なしで、か
つ高真空の真空装置を使用することなく普通の窒化炉
で、表面に深くかつ硬度の高い窒化層を形成したアルミ
ニウム材およびその製造方法並びに窒化処理用助剤を提
供することを目的とする。
ので、上記のようなプレスパッタリング処理なしで、か
つ高真空の真空装置を使用することなく普通の窒化炉
で、表面に深くかつ硬度の高い窒化層を形成したアルミ
ニウム材およびその製造方法並びに窒化処理用助剤を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はアルミニウム材
表面にアルミニウム粉末を被覆した状態で窒素ガス雰囲
気下で熱処理したところアルミニウム材表面部に比較的
厚い窒化層が形成された発見に基づく。そしてこの発見
を手掛かりに、種々実験、検討を重ね、本発明を完成し
たものである。
表面にアルミニウム粉末を被覆した状態で窒素ガス雰囲
気下で熱処理したところアルミニウム材表面部に比較的
厚い窒化層が形成された発見に基づく。そしてこの発見
を手掛かりに、種々実験、検討を重ね、本発明を完成し
たものである。
【０００６】本発明の表面窒化アルミニウム材は、表面
から窒素ガスにより形成された窒化層を有するアルミニ
ウム材であって、該窒化層の深さが少なくとも５μｍ以
上で、かつ該窒化層の表面硬さがマイクロビッカース硬
度（ｍＨｖ）で２５０〜１２００の範囲にある。この表
面窒化アルミニウム材の窒化層はアルミニウムと窒化ア
ルミニウムの混合相で構成されている。この窒化アルミ
ニウムは主として５〜５０ｎｍ径と極めて微細径の針状
の形態をなす。この窒化アルミニウムの割合が多いと高
いビッカース硬度をもつ窒化層となる。
から窒素ガスにより形成された窒化層を有するアルミニ
ウム材であって、該窒化層の深さが少なくとも５μｍ以
上で、かつ該窒化層の表面硬さがマイクロビッカース硬
度（ｍＨｖ）で２５０〜１２００の範囲にある。この表
面窒化アルミニウム材の窒化層はアルミニウムと窒化ア
ルミニウムの混合相で構成されている。この窒化アルミ
ニウムは主として５〜５０ｎｍ径と極めて微細径の針状
の形態をなす。この窒化アルミニウムの割合が多いと高
いビッカース硬度をもつ窒化層となる。
【０００７】この窒化層には０．５重量％以上の酸化マ
グネシムを存在させることができる。この酸化マグネシ
ウムは、アルミニウム表面に自然酸化膜として存在して
いたアルミニウム酸化物が窒化処理用助剤に含まれるマ
グネシウムにより還元されてマグネシウム酸化物として
窒化層内に存在する量である。窒化層の最大窒素量を５
〜３０重量％とすることができる。この窒化層の最大窒
素量は、窒化率の度合いを規定するもので、５重量％未
満では窒化層の硬さが低く強度も充分でない。アルミニ
ウムから窒化アルミニウムに変化するとき、アルミニウ
ム比で２６％の膨張となり、かつ熱膨張係数もアルミニ
ウムの１／４以下と小さいので窒素量が３０重量％を超
えた場合、大変脆くなり母材から剥離しやすくなるので
望ましくない。
グネシムを存在させることができる。この酸化マグネシ
ウムは、アルミニウム表面に自然酸化膜として存在して
いたアルミニウム酸化物が窒化処理用助剤に含まれるマ
グネシウムにより還元されてマグネシウム酸化物として
窒化層内に存在する量である。窒化層の最大窒素量を５
〜３０重量％とすることができる。この窒化層の最大窒
素量は、窒化率の度合いを規定するもので、５重量％未
満では窒化層の硬さが低く強度も充分でない。アルミニ
ウムから窒化アルミニウムに変化するとき、アルミニウ
ム比で２６％の膨張となり、かつ熱膨張係数もアルミニ
ウムの１／４以下と小さいので窒素量が３０重量％を超
えた場合、大変脆くなり母材から剥離しやすくなるので
望ましくない。
【０００８】窒化層の深さは５μｍ以上あれば窒化層の
存在目的は達せられるが、強度および剥離を考慮すると
２０μｍ以上あることがより好ましい。窒化層はアルミ
ニウム材の全表面に形成されていても、一部特定の表面
部分に形成されていてもよい。また、アルミニウム材は
板状、棒状等のアルミニウム基材でも、所定形状に成形
されたものでもよい。
存在目的は達せられるが、強度および剥離を考慮すると
２０μｍ以上あることがより好ましい。窒化層はアルミ
ニウム材の全表面に形成されていても、一部特定の表面
部分に形成されていてもよい。また、アルミニウム材は
板状、棒状等のアルミニウム基材でも、所定形状に成形
されたものでもよい。
【０００９】この本発明の表面窒化アルミニウム材は、
本発明のアルミニウム材の窒化処理方法で作ることがで
きる。この本発明のアルミニウム材の窒化処理方法は、
アルミニウム材の少なくとも一部表面にアルミニウム粉
末からなる窒化処理用助剤を接触させ、その状態で該ア
ルミニウム材の融点以下の温度で実質的に窒素ガスから
なる雰囲気ガスによりアルミニウム材の表面を窒化させ
るものである。
本発明のアルミニウム材の窒化処理方法で作ることがで
きる。この本発明のアルミニウム材の窒化処理方法は、
アルミニウム材の少なくとも一部表面にアルミニウム粉
末からなる窒化処理用助剤を接触させ、その状態で該ア
ルミニウム材の融点以下の温度で実質的に窒素ガスから
なる雰囲気ガスによりアルミニウム材の表面を窒化させ
るものである。
【００１０】本発明のアルミニウム材の窒化処理方法の
原理は未だ不明確である。窒素ガスを流しながら窒化を
実施すると、窒化処理用助剤として使用されるアルミニ
ウム粉末が被覆された部分だけではなくその部分の窒素
ガスのわずか下流側の範囲にも窒化層が形成されること
から、発生期の窒素が窒化に寄与しているものと推測し
ている。すなわち、この窒化処理用助剤として使用され
るアルミニウム粉末が所定温度で窒素ガスと接触する
と、アルミニウム粉末自体が窒化され、その際一部の窒
素ガスが励起されて発生期の窒素になるものと思われ
る。この発生期の窒素がアルミニウム材に吸収され、窒
化層を形成するものと推定している。
原理は未だ不明確である。窒素ガスを流しながら窒化を
実施すると、窒化処理用助剤として使用されるアルミニ
ウム粉末が被覆された部分だけではなくその部分の窒素
ガスのわずか下流側の範囲にも窒化層が形成されること
から、発生期の窒素が窒化に寄与しているものと推測し
ている。すなわち、この窒化処理用助剤として使用され
るアルミニウム粉末が所定温度で窒素ガスと接触する
と、アルミニウム粉末自体が窒化され、その際一部の窒
素ガスが励起されて発生期の窒素になるものと思われ
る。この発生期の窒素がアルミニウム材に吸収され、窒
化層を形成するものと推定している。
【００１１】より具体的に説明すると、発生期の窒素が
窒化すべきアルミニウム材の表面に存在する酸化アルミ
ニウムを還元し、アルミニウム材の表面を純アルミニウ
ムとし、窒化を容易にするものとも考えられる。このこ
とを化学式で示すと、被処理アルミニウム表面を覆うア
ルミニウム粉末の被覆層では、 Ａｌ（粉体）＋Ｎ2 →ＡｌＮ＋Ｎ の反応が起こり、被処理アルミニウム材の表面に存在す
る酸化アルミニウムが １／５Ａｌ2 Ｏ3 ＋Ｎ→２／５ＡｌＮ＋３／５ＮＯ として還元され、被処理アルミニウム材の表面が浄化さ
れ、窒化を容易にするものと考えられる。この表面が浄
化された後は、被処理アルミニウム材の表面から窒素が
容易に吸収され、厚い窒化層が形成されると考えられ
る。
窒化すべきアルミニウム材の表面に存在する酸化アルミ
ニウムを還元し、アルミニウム材の表面を純アルミニウ
ムとし、窒化を容易にするものとも考えられる。このこ
とを化学式で示すと、被処理アルミニウム表面を覆うア
ルミニウム粉末の被覆層では、 Ａｌ（粉体）＋Ｎ2 →ＡｌＮ＋Ｎ の反応が起こり、被処理アルミニウム材の表面に存在す
る酸化アルミニウムが １／５Ａｌ2 Ｏ3 ＋Ｎ→２／５ＡｌＮ＋３／５ＮＯ として還元され、被処理アルミニウム材の表面が浄化さ
れ、窒化を容易にするものと考えられる。この表面が浄
化された後は、被処理アルミニウム材の表面から窒素が
容易に吸収され、厚い窒化層が形成されると考えられ
る。
【００１２】本発明の窒化処理方法に使用するアルミニ
ウム粉末は、この使用するアルミニウム粉末自体が窒化
される限り窒化処理用助剤として使用できる。しかし窒
化処理能力の高いアルミニウム粉末としては、急冷凝固
されたアルミニウム粉末特に１０2 ℃／秒以上の冷却速
度で急冷凝固されたアルミニウム粉末が好ましい。さら
には、マグネシウムを含むアルミニウム合金で構成され
た粉末が窒化処理用助剤として優れている。特にマグネ
シウムを０．５重量％以上より好ましくはマグネシウム
を１〜２０重量％含むアルミニウム粉末がよい。
ウム粉末は、この使用するアルミニウム粉末自体が窒化
される限り窒化処理用助剤として使用できる。しかし窒
化処理能力の高いアルミニウム粉末としては、急冷凝固
されたアルミニウム粉末特に１０2 ℃／秒以上の冷却速
度で急冷凝固されたアルミニウム粉末が好ましい。さら
には、マグネシウムを含むアルミニウム合金で構成され
た粉末が窒化処理用助剤として優れている。特にマグネ
シウムを０．５重量％以上より好ましくはマグネシウム
を１〜２０重量％含むアルミニウム粉末がよい。
【００１３】また、この窒化処理用助剤として用いるア
ルミニウム粉末は、アトマイズ法で得られる粉末のみで
なく、箔状、粒状または箔と粒との混合物も使用するこ
とができる。すなわち、箔やリボン、切削屑からスタン
ピングやボールミルなどの粉砕などで形成したものでも
あってもよい。また、箔状すなわちフレーク状のアルミ
ニウムは、ボールミルやアトライターミルで得ることが
できる。この場合粉砕助剤として、通常オレイン酸、ス
テアリン酸、イソステアリン酸、ラウリン酸、パルミチ
ン酸、ミリスチン酸などの高級脂肪酸のほか、脂肪族ア
ミン、脂肪族アミド、脂肪族アルコールなどが使用でき
る。
ルミニウム粉末は、アトマイズ法で得られる粉末のみで
なく、箔状、粒状または箔と粒との混合物も使用するこ
とができる。すなわち、箔やリボン、切削屑からスタン
ピングやボールミルなどの粉砕などで形成したものでも
あってもよい。また、箔状すなわちフレーク状のアルミ
ニウムは、ボールミルやアトライターミルで得ることが
できる。この場合粉砕助剤として、通常オレイン酸、ス
テアリン酸、イソステアリン酸、ラウリン酸、パルミチ
ン酸、ミリスチン酸などの高級脂肪酸のほか、脂肪族ア
ミン、脂肪族アミド、脂肪族アルコールなどが使用でき
る。
【００１４】窒化処理用助剤に使用するアルミニウム粉
末の粒度は、３〜２００μｍ程度が好ましい。粉末は粒
状でも箔状でも、また両者の混合物でもよく、その表面
積が０．１〜１５ｍ2 ／ｇ程度、好ましくは０．４〜
１．０ｍ2 ／ｇ程度のものが反応性の点から特に好まし
い。マグネシウムは酸素と親和力の強い金属であり、表
面に拡散し次の反応に寄与すると考えられる。
末の粒度は、３〜２００μｍ程度が好ましい。粉末は粒
状でも箔状でも、また両者の混合物でもよく、その表面
積が０．１〜１５ｍ2 ／ｇ程度、好ましくは０．４〜
１．０ｍ2 ／ｇ程度のものが反応性の点から特に好まし
い。マグネシウムは酸素と親和力の強い金属であり、表
面に拡散し次の反応に寄与すると考えられる。
【００１５】 Ａｌ2 Ｏ3 ＋３Ｍｇ＋Ｎ2 →２ＡｌＮ＋３ＭｇＯ アルミニウム粉末の粒度は５〜２００μｍ程度が好まし
い。粉末は粒状でも箔状でもよい。また箔と粒との混合
でも良く、その表面積が０．４ｍ2 ／ｇ以上あることが
反応性の点から好ましい。窒化されるアルミニウム材と
しては純アルミニウム材でも、アルミニウム合金でもよ
い。しかしアルミニウム材中に存在する他元素により、
形成される窒化層が異なる。アルミニウム材中に存在す
るマグネシウムは窒化層を厚くする機能をもつ。逆に珪
素は窒化層を厚くする機能はなく、窒化層の厚化を抑制
する。アルミニウム材中に通常含まれる他の元素も、窒
化層の厚化に何らかの影響を与えると想像されるが、現
状ではその働きを確認していない。
い。粉末は粒状でも箔状でもよい。また箔と粒との混合
でも良く、その表面積が０．４ｍ2 ／ｇ以上あることが
反応性の点から好ましい。窒化されるアルミニウム材と
しては純アルミニウム材でも、アルミニウム合金でもよ
い。しかしアルミニウム材中に存在する他元素により、
形成される窒化層が異なる。アルミニウム材中に存在す
るマグネシウムは窒化層を厚くする機能をもつ。逆に珪
素は窒化層を厚くする機能はなく、窒化層の厚化を抑制
する。アルミニウム材中に通常含まれる他の元素も、窒
化層の厚化に何らかの影響を与えると想像されるが、現
状ではその働きを確認していない。
【００１６】窒化処理用助剤には、アルミニウム粉末に
粘結剤などを配合してもよい。この場合は、アルミニウ
ム粉末を５〜７０重量％、粘結剤を１〜３０重量％とし
て形成するのが好ましい。さらにこの窒化処理用助剤
は、被窒化アルミニウム材の表面に塗布して使用するこ
とから、適当な流動性のある塗料とするために、通常、
塗料に使用される溶剤などの添加剤を配合することがで
きる。溶媒としては、窒化反応温度以下で分解ないしは
蒸発する有機物が好ましい。また、窒化反応温度で生成
する残留物が窒化処理反応に無害のものであれば使用で
きる。
粘結剤などを配合してもよい。この場合は、アルミニウ
ム粉末を５〜７０重量％、粘結剤を１〜３０重量％とし
て形成するのが好ましい。さらにこの窒化処理用助剤
は、被窒化アルミニウム材の表面に塗布して使用するこ
とから、適当な流動性のある塗料とするために、通常、
塗料に使用される溶剤などの添加剤を配合することがで
きる。溶媒としては、窒化反応温度以下で分解ないしは
蒸発する有機物が好ましい。また、窒化反応温度で生成
する残留物が窒化処理反応に無害のものであれば使用で
きる。
【００１７】粘結剤としては、窒化の温度、通常４００
〜６００℃以下で分解する有機高分子化合物が使用でき
る。たとえば、ポリブテン、ポリビニールブチラール、
ポリカプロラクトンなどが挙げられる。これら粘結剤は
窒化処理中に分解し、残さ等を残さないものが好まし
い。なお、粘結剤が分解しても通常アルミニウム粉末は
飛散することなく被処理アルミニウム材表面に一部焼結
された状態で保持される。
〜６００℃以下で分解する有機高分子化合物が使用でき
る。たとえば、ポリブテン、ポリビニールブチラール、
ポリカプロラクトンなどが挙げられる。これら粘結剤は
窒化処理中に分解し、残さ等を残さないものが好まし
い。なお、粘結剤が分解しても通常アルミニウム粉末は
飛散することなく被処理アルミニウム材表面に一部焼結
された状態で保持される。
【００１８】アルミニウム材の表面と窒化処理用助剤の
接触方法は、窒化処理用助剤を構成するアルミニウム粉
末中にアルミニウム材を埋設してもよい。また、アルミ
ニウム材の表面にアルミニウム粉末を被覆してもよい。
さらに上記したようにペーストまたは塗料状とした窒化
処理用助剤を使用しこれをアルミニウム材の表面に被覆
してもよい。この塗布は５〜１０００μｍの厚さの塗膜
とするのが好ましい。塗布方法は刷毛塗り、デッピン
グ、スプレーコート、ローラー塗りなどの方法が適用で
きる。
接触方法は、窒化処理用助剤を構成するアルミニウム粉
末中にアルミニウム材を埋設してもよい。また、アルミ
ニウム材の表面にアルミニウム粉末を被覆してもよい。
さらに上記したようにペーストまたは塗料状とした窒化
処理用助剤を使用しこれをアルミニウム材の表面に被覆
してもよい。この塗布は５〜１０００μｍの厚さの塗膜
とするのが好ましい。塗布方法は刷毛塗り、デッピン
グ、スプレーコート、ローラー塗りなどの方法が適用で
きる。
【００１９】窒化用の雰囲気ガスとしては窒素ガスが使
用される。この窒素ガスは水分とか酸素ガスの含有量の
少ないものがよい。アルゴンガス等の不活性ガスは混入
していても問題にならない。水分は、水蒸気として０．
１体積％以下、酸素は０．０８体積％以下であるのが好
ましい。窒化処理温度は、反応性の点からは温度が高い
ことが望ましい。しかしアルミニウム材は実質的に固相
状態で処理する必要がある。また、あまり深い窒化層の
形成を望まない場合とか、熱処理歪みを少なくしたい場
合は、低い温度でおこなうのが好ましい。通常は４００
〜６００℃程度の温度で２〜１０時間の処理が標準であ
る。
用される。この窒素ガスは水分とか酸素ガスの含有量の
少ないものがよい。アルゴンガス等の不活性ガスは混入
していても問題にならない。水分は、水蒸気として０．
１体積％以下、酸素は０．０８体積％以下であるのが好
ましい。窒化処理温度は、反応性の点からは温度が高い
ことが望ましい。しかしアルミニウム材は実質的に固相
状態で処理する必要がある。また、あまり深い窒化層の
形成を望まない場合とか、熱処理歪みを少なくしたい場
合は、低い温度でおこなうのが好ましい。通常は４００
〜６００℃程度の温度で２〜１０時間の処理が標準であ
る。
【００２０】
【作用】本発明の窒化処理法では、アルミニウム材が、
窒化されやすい窒化処理用助剤で覆われて固相状態で窒
素雰囲気でおこなわれる。そしてまず、窒化されやすい
窒化処理用助剤が窒化され、その時に発生するおおよそ
３００ＫＪ／ｍｏｌの生成エネルギーと活性な発生期の
窒素ガスなどにより、窒化処理用助剤と接触しているア
ルミニウム材が活性化され窒化される。このため、従来
困難であった条件下でも容易にかつ深い窒化層を形成す
ることができる。このため窒化層の硬度を向上させた表
面窒化アルミニウム材が容易に得られる。
窒化されやすい窒化処理用助剤で覆われて固相状態で窒
素雰囲気でおこなわれる。そしてまず、窒化されやすい
窒化処理用助剤が窒化され、その時に発生するおおよそ
３００ＫＪ／ｍｏｌの生成エネルギーと活性な発生期の
窒素ガスなどにより、窒化処理用助剤と接触しているア
ルミニウム材が活性化され窒化される。このため、従来
困難であった条件下でも容易にかつ深い窒化層を形成す
ることができる。このため窒化層の硬度を向上させた表
面窒化アルミニウム材が容易に得られる。
【００２１】この窒化処理用助剤は、部分的に被窒化用
アルミニウム材の表面に塗布または埋設して窒化をおこ
なうとその塗布埋設部分のみを窒化することができ、特
定部位のみ窒化層を形成することもできる。本発明の表
面窒化アルミニウム材は厚さ５μｍ以上でビッカース硬
度（Ｈｖ）で２５０〜１２００の窒化層をもつ。
アルミニウム材の表面に塗布または埋設して窒化をおこ
なうとその塗布埋設部分のみを窒化することができ、特
定部位のみ窒化層を形成することもできる。本発明の表
面窒化アルミニウム材は厚さ５μｍ以上でビッカース硬
度（Ｈｖ）で２５０〜１２００の窒化層をもつ。
【００２２】
【実施例】以下実施例により具体的に説明する。 （実施例１）ＪＩＳ：５０５２（Ｍｇ；２．２〜２．８
重量％、Ｓｉ＋Ｆｅ；０．６５重量％以下、Ｃｕ；０．
１０重量％以下、Ｍｎ；０．１０重量％以下、Ｚｎ；
０．１０重量％以下、Ｃｒ；０．１５〜０．３５重量
％、Ａｌ；残部）に基づく組成のアルミニウム合金を溶
解し、この溶湯を１０2 ℃／秒以上の冷却速度で急冷凝
固（エア−アトマイズ法）して粉末状（粒径５〜２００
μｍ ）とした。このアルミニウム粉末を本発明の窒化
処理用助剤とした。
重量％、Ｓｉ＋Ｆｅ；０．６５重量％以下、Ｃｕ；０．
１０重量％以下、Ｍｎ；０．１０重量％以下、Ｚｎ；
０．１０重量％以下、Ｃｒ；０．１５〜０．３５重量
％、Ａｌ；残部）に基づく組成のアルミニウム合金を溶
解し、この溶湯を１０2 ℃／秒以上の冷却速度で急冷凝
固（エア−アトマイズ法）して粉末状（粒径５〜２００
μｍ ）とした。このアルミニウム粉末を本発明の窒化
処理用助剤とした。
【００２３】この得られたアルミニウム粉末を窒化処理
用助剤とし、厚さ１．０ｍｍのＪＩＳ：１１００に基づ
く純アルミニウム板を被窒化用アルミニウム材として使
用した。この被窒化用アルミニウム材を窒化処理用助剤
中に埋め込み、５４０℃×１０時間の窒化処理をおこな
った。窒化処理条件は９９．９％の純窒素ガスを２０ｌ
／ｍｉｎの流量で炉内に導入し、炉内露点を−２８℃〜
−３９℃に保った。
用助剤とし、厚さ１．０ｍｍのＪＩＳ：１１００に基づ
く純アルミニウム板を被窒化用アルミニウム材として使
用した。この被窒化用アルミニウム材を窒化処理用助剤
中に埋め込み、５４０℃×１０時間の窒化処理をおこな
った。窒化処理条件は９９．９％の純窒素ガスを２０ｌ
／ｍｉｎの流量で炉内に導入し、炉内露点を−２８℃〜
−３９℃に保った。
【００２４】この窒化によりアルミニウム材の全表面に
窒化層が形成された。参考のため得られたアルミニウム
材の端部を切断しその断面の金属組織を顕微鏡写真によ
り観察した。得られた顕微鏡写真を図１に示す。また、
この断面部分のＥＰＭＡライン分析による元素％のチャ
ートを図２に示す。窒化層の深さは、図１に示すように
バラツキがあるが、７０〜２２０μｍであった。窒化層
の硬さは負荷重１００ｇでのマイクロ硬さでｍＨｖ８０
０であった。また図２の元素分析結果から、窒化層はア
ルミニウムと窒素とマグネシウムとで構成されているの
が明らかとなった。なお、図２において縦軸はアルミニ
ウム、マグネシウムおよび窒素の重量％示す。縦軸の最
上点の数値、１００．０００、１０．０００および４
０．０００は各アルミニウム１００重量％、マグネシウ
ム１０重量％および窒素４０重量％を示す。横軸は表面
からの距離を示し、右端が最表面、左に進につれ深くな
っている。図２からこの部分の窒化層の厚さは約３００
μｍであり、窒化層の組成はアルミニウム約６５重量
％、マグネシウム約２．５重量％、窒素約２０重量％
（最大窒素量は２０．９０重量％）である。窒素量は窒
化層全体に渡りほぼ一定であるのに対して、マグネシウ
ムは表層部で高く、深くなるにつれ量が暫減している。
しかし窒化層中のマグネシウムはアルミニウム材の母材
よりはるかに高い値を持っている。このマグネシウムは
窒化処理助剤から拡散したものである。 （実施例２）実施例１と同じ、急冷凝固法で製造したＪ
ＩＳ：５０５２組成のアルミニウム合金粉末を窒化処理
用助剤として使用した。アルミニウム材として、厚さ：
１．５０ｍｍのＪＩＳ：５０５２の組成のアルミニウム
合金板を使用し、前記窒化処理用助剤粉末中に、埋め込
み、５４０℃×４時間と５４０℃×１０時間の２種類の
異なる窒化処理をおこなった。窒化用ガスとしては９
９．９％の純窒素ガスを３０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に
導入し、炉内露点を−２５℃〜−４０℃に保った。
窒化層が形成された。参考のため得られたアルミニウム
材の端部を切断しその断面の金属組織を顕微鏡写真によ
り観察した。得られた顕微鏡写真を図１に示す。また、
この断面部分のＥＰＭＡライン分析による元素％のチャ
ートを図２に示す。窒化層の深さは、図１に示すように
バラツキがあるが、７０〜２２０μｍであった。窒化層
の硬さは負荷重１００ｇでのマイクロ硬さでｍＨｖ８０
０であった。また図２の元素分析結果から、窒化層はア
ルミニウムと窒素とマグネシウムとで構成されているの
が明らかとなった。なお、図２において縦軸はアルミニ
ウム、マグネシウムおよび窒素の重量％示す。縦軸の最
上点の数値、１００．０００、１０．０００および４
０．０００は各アルミニウム１００重量％、マグネシウ
ム１０重量％および窒素４０重量％を示す。横軸は表面
からの距離を示し、右端が最表面、左に進につれ深くな
っている。図２からこの部分の窒化層の厚さは約３００
μｍであり、窒化層の組成はアルミニウム約６５重量
％、マグネシウム約２．５重量％、窒素約２０重量％
（最大窒素量は２０．９０重量％）である。窒素量は窒
化層全体に渡りほぼ一定であるのに対して、マグネシウ
ムは表層部で高く、深くなるにつれ量が暫減している。
しかし窒化層中のマグネシウムはアルミニウム材の母材
よりはるかに高い値を持っている。このマグネシウムは
窒化処理助剤から拡散したものである。 （実施例２）実施例１と同じ、急冷凝固法で製造したＪ
ＩＳ：５０５２組成のアルミニウム合金粉末を窒化処理
用助剤として使用した。アルミニウム材として、厚さ：
１．５０ｍｍのＪＩＳ：５０５２の組成のアルミニウム
合金板を使用し、前記窒化処理用助剤粉末中に、埋め込
み、５４０℃×４時間と５４０℃×１０時間の２種類の
異なる窒化処理をおこなった。窒化用ガスとしては９
９．９％の純窒素ガスを３０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に
導入し、炉内露点を−２５℃〜−４０℃に保った。
【００２５】これらの２種類の窒化処理共に、アルミニ
ウム材表面には厚い窒化層が形成された。参考までに、
４時間窒化処理をした表面窒化アルミニウム材の断面顕
微鏡写真を図３に、１０時間窒化処理をした表面窒化ア
ルミニウム材の断面顕微鏡写真を図４にそれぞれ示す。
図３、図４共に右側の部分がアルミニウム材の母材組織
を中央部分の灰色の部分が窒化層を示す。図３の４時間
窒化処理をした表面窒化アルミニウム材の窒化層は厚さ
が約１４μｍ、図４の１０時間窒化処理をした表面窒化
アルミニウム材の窒化層は厚さが約１３０μｍである。
硬さは、それぞれ負荷荷重１００ｇでのマイクロ硬さ
で、図３の４時間窒化処理をした表面窒化アルミニウム
材の窒化層はｍＨｖ５１５、図４の１０時間窒化処理を
した表面窒化アルミニウム材の窒化層はｍＨｖ４２０で
あった。
ウム材表面には厚い窒化層が形成された。参考までに、
４時間窒化処理をした表面窒化アルミニウム材の断面顕
微鏡写真を図３に、１０時間窒化処理をした表面窒化ア
ルミニウム材の断面顕微鏡写真を図４にそれぞれ示す。
図３、図４共に右側の部分がアルミニウム材の母材組織
を中央部分の灰色の部分が窒化層を示す。図３の４時間
窒化処理をした表面窒化アルミニウム材の窒化層は厚さ
が約１４μｍ、図４の１０時間窒化処理をした表面窒化
アルミニウム材の窒化層は厚さが約１３０μｍである。
硬さは、それぞれ負荷荷重１００ｇでのマイクロ硬さ
で、図３の４時間窒化処理をした表面窒化アルミニウム
材の窒化層はｍＨｖ５１５、図４の１０時間窒化処理を
した表面窒化アルミニウム材の窒化層はｍＨｖ４２０で
あった。
【００２６】また、図４に示す矢印の部分に沿ってＥＰ
ＭＡによる元素分析を実施した。その結果を図５および
図６に示す。図５は図２と同じく縦軸にアルミニウム、
マグネシウムおよび窒素の重量％を横軸に表面からの深
さを採っている。図２と異なり、図５はその横軸の左端
が最表面となり、右に進につれアルミニウム材の内部に
進むようになっている。図５の深さ２０μｍの部分がア
ルミニウム材の表面に当たり、０から２０μｍの範囲が
窒化処理用助剤の層、２０μｍから１５０μｍの範囲が
窒化層、１５０μｍを越える範囲がアルミニウム母材と
なっている。図６は図５に示した窒素に代えて酸素の元
素分析結果を示している。
ＭＡによる元素分析を実施した。その結果を図５および
図６に示す。図５は図２と同じく縦軸にアルミニウム、
マグネシウムおよび窒素の重量％を横軸に表面からの深
さを採っている。図２と異なり、図５はその横軸の左端
が最表面となり、右に進につれアルミニウム材の内部に
進むようになっている。図５の深さ２０μｍの部分がア
ルミニウム材の表面に当たり、０から２０μｍの範囲が
窒化処理用助剤の層、２０μｍから１５０μｍの範囲が
窒化層、１５０μｍを越える範囲がアルミニウム母材と
なっている。図６は図５に示した窒素に代えて酸素の元
素分析結果を示している。
【００２７】この元素分析結果より窒化層の中心部の窒
素量は１３．１重量％、マトリックスの境界部で８．３
３重量％であった。なお、図５、図６のチャートで特徴
的なことは表面部（助剤と窒化層との界面）にマグネシ
ウムのピークがあり、かつ酸素も窒化層の両端にピーク
があることである。また、酸素の元素分析によると表層
の酸素は１．３％と高い。酸素とマグネシウムはＭｇＯ
として存在していると考えられ、その量は３．３重量％
である。これらのことにより元来、表面層に存在するア
ルミニウム酸化層の酸素が内部あるいは窒化処理剤より
拡散移動してきたマグネシウムと反応し酸化マグネシウ
ムが生成されると考えられる。 （実施例３）マグネシウムを２．５重量％、５重量％を
それぞれ含む２種類のアルミニウム溶湯を１０2 ℃／秒
以上の冷却速度で急冷凝固して粒径３〜１５０μｍの２
種類のアルミニウム粉末を製造した。そしてこの状態の
２種類のアルミニウム粉末を本発明の窒化処理用助剤と
した。さらにこれら２種類のアルミニウム粉末をボール
ミルで潰すことにより箔片状にしたものを作り、これら
２種類の箔片状アルミニウム粉末（比表面積；４ｍ2 ／
ｇ）を本発明の窒化処理用助剤とし、合計４種類の窒化
処理用助剤を得た。
素量は１３．１重量％、マトリックスの境界部で８．３
３重量％であった。なお、図５、図６のチャートで特徴
的なことは表面部（助剤と窒化層との界面）にマグネシ
ウムのピークがあり、かつ酸素も窒化層の両端にピーク
があることである。また、酸素の元素分析によると表層
の酸素は１．３％と高い。酸素とマグネシウムはＭｇＯ
として存在していると考えられ、その量は３．３重量％
である。これらのことにより元来、表面層に存在するア
ルミニウム酸化層の酸素が内部あるいは窒化処理剤より
拡散移動してきたマグネシウムと反応し酸化マグネシウ
ムが生成されると考えられる。 （実施例３）マグネシウムを２．５重量％、５重量％を
それぞれ含む２種類のアルミニウム溶湯を１０2 ℃／秒
以上の冷却速度で急冷凝固して粒径３〜１５０μｍの２
種類のアルミニウム粉末を製造した。そしてこの状態の
２種類のアルミニウム粉末を本発明の窒化処理用助剤と
した。さらにこれら２種類のアルミニウム粉末をボール
ミルで潰すことにより箔片状にしたものを作り、これら
２種類の箔片状アルミニウム粉末（比表面積；４ｍ2 ／
ｇ）を本発明の窒化処理用助剤とし、合計４種類の窒化
処理用助剤を得た。
【００２８】これら４種類の窒化処理用助剤にそれぞれ
ポリブテンを配合し刷毛塗りできる程度のペースト状と
した。この４種の窒化助剤を使用して、各種アルミニウ
ム板およびアルミニウム製自動車部品を被窒化用アルミ
ニウム材として使用し、各アルミニウム材の表面にそれ
ぞれ前記した４種類の窒化処理用助剤を厚さ１０μｍ程
度のコーテング層となるように刷毛塗りで塗布した。こ
のように準備されたものを、予め窒素置換された熱処理
炉に装入後、昇温し４５０℃×４時間窒化処理を実施し
た。さらに同じようにして準備した他のグループのもの
を４５０℃×１０時間の窒化処理を実施した。窒化処理
はいずれも９９．９％の純窒素ガスを１０ｌ／分の流量
で炉内に導入し、炉内露点を−２０℃〜−４５℃に保つ
ことにより実施した。
ポリブテンを配合し刷毛塗りできる程度のペースト状と
した。この４種の窒化助剤を使用して、各種アルミニウ
ム板およびアルミニウム製自動車部品を被窒化用アルミ
ニウム材として使用し、各アルミニウム材の表面にそれ
ぞれ前記した４種類の窒化処理用助剤を厚さ１０μｍ程
度のコーテング層となるように刷毛塗りで塗布した。こ
のように準備されたものを、予め窒素置換された熱処理
炉に装入後、昇温し４５０℃×４時間窒化処理を実施し
た。さらに同じようにして準備した他のグループのもの
を４５０℃×１０時間の窒化処理を実施した。窒化処理
はいずれも９９．９％の純窒素ガスを１０ｌ／分の流量
で炉内に導入し、炉内露点を−２０℃〜−４５℃に保つ
ことにより実施した。
【００２９】いずれのアルミニウム材もその塗布された
表面に厚い窒化層が形成された。参考までに、ＪＩＳ：
２０２４（Ｍｇ；１．２〜１．８重量％、Ｓｉ；０．５
重量％以下、Ｆｅ；０．５重量％以下、Ｃｕ３．８〜
４．９重量％、Ｍｎ；０．３０〜０．９重量％、Ｚｎ；
０．２５重量％以下、Ｃｒ；０．１０重量％以下、Ａ
ｌ；残部）の組成のアルミニウム板にマグネシウムを５
％含むペースト状の助剤を塗布したものの窒化層の金属
組織の拡大断面写真を図７に示す。図７に示すようにこ
のアルミニウム材には約３５μｍの黒灰色の窒化層が形
成されているのがわかる。なお、図中左下の四角はビッ
カース硬さ測定の圧痕である。また図８にこの窒化表面
層のＸ線回折チャートを示す。この層はアルミニウムと
窒化アルミニウムの混相であることがわかる。この窒化
表面層の硬さはｍＨｖ（１００ｇ）４４０であった。 （実施例４）実施例１と同様に、急冷凝固法で製造した
Ａｌ−２．５Ｍｇ組成のアルミニウム粉末を窒化処理用
助剤とし、この粉末中に厚さ：５ｍｍのＪＩＳ：ＡＣ４
Ｃに基づく組成のアルミニウム材を埋め込み、５６０℃
×１０時間の窒化処理をおこなった。窒化処理条件は９
９．９％の純窒素ガスを３０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に
導入し、炉内露点を−２５℃〜−４０℃に保った。
表面に厚い窒化層が形成された。参考までに、ＪＩＳ：
２０２４（Ｍｇ；１．２〜１．８重量％、Ｓｉ；０．５
重量％以下、Ｆｅ；０．５重量％以下、Ｃｕ３．８〜
４．９重量％、Ｍｎ；０．３０〜０．９重量％、Ｚｎ；
０．２５重量％以下、Ｃｒ；０．１０重量％以下、Ａ
ｌ；残部）の組成のアルミニウム板にマグネシウムを５
％含むペースト状の助剤を塗布したものの窒化層の金属
組織の拡大断面写真を図７に示す。図７に示すようにこ
のアルミニウム材には約３５μｍの黒灰色の窒化層が形
成されているのがわかる。なお、図中左下の四角はビッ
カース硬さ測定の圧痕である。また図８にこの窒化表面
層のＸ線回折チャートを示す。この層はアルミニウムと
窒化アルミニウムの混相であることがわかる。この窒化
表面層の硬さはｍＨｖ（１００ｇ）４４０であった。 （実施例４）実施例１と同様に、急冷凝固法で製造した
Ａｌ−２．５Ｍｇ組成のアルミニウム粉末を窒化処理用
助剤とし、この粉末中に厚さ：５ｍｍのＪＩＳ：ＡＣ４
Ｃに基づく組成のアルミニウム材を埋め込み、５６０℃
×１０時間の窒化処理をおこなった。窒化処理条件は９
９．９％の純窒素ガスを３０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に
導入し、炉内露点を−２５℃〜−４０℃に保った。
【００３０】これによりアルミニウム材の全表面に約５
μｍの窒化層が形成された。参考までに、得られた窒化
層の金属組織の顕微鏡写真を図９に示す。図９中、下方
の白い部分がアルミニウム母材、その上の薄い黒っぽい
層が窒化層、さらにその上の黒い部分が空間を示す。 （実施例５）純アルミニウム（９９．３％）溶湯を１０
2 ℃／秒以上の冷却速度で急冷凝固して粒径３〜１５０
μｍのアルミニウム粉末を製造した。このアルミニウム
粉末をボールミルで潰すことにより箔片状（比表面積５
ｍ2 ／ｇ）にしたものをつくり本発明の窒化処理用助剤
とし、ポリブテンを配合して刷毛塗りできる程度のペー
スト状にした。
μｍの窒化層が形成された。参考までに、得られた窒化
層の金属組織の顕微鏡写真を図９に示す。図９中、下方
の白い部分がアルミニウム母材、その上の薄い黒っぽい
層が窒化層、さらにその上の黒い部分が空間を示す。 （実施例５）純アルミニウム（９９．３％）溶湯を１０
2 ℃／秒以上の冷却速度で急冷凝固して粒径３〜１５０
μｍのアルミニウム粉末を製造した。このアルミニウム
粉末をボールミルで潰すことにより箔片状（比表面積５
ｍ2 ／ｇ）にしたものをつくり本発明の窒化処理用助剤
とし、ポリブテンを配合して刷毛塗りできる程度のペー
スト状にした。
【００３１】ＪＩＳ２０２４組成のアルミニウム板を被
窒化用アルミニウム材として使用し表面に前記の窒化処
理用助剤を厚さ２０μｍ程度にコーティング層となるよ
うに刷毛塗りで塗布した。このように前処理した試料を
予め窒素置換された熱処理炉に装入して昇温し、５４０
℃×１０時間窒化処理をおこなった。窒化処理条件は、
９９．９％の純窒素ガスを１０ｌ／分の流量で炉内に導
入し、炉内露点を−２０℃〜−３０℃に保つことにより
実施した。
窒化用アルミニウム材として使用し表面に前記の窒化処
理用助剤を厚さ２０μｍ程度にコーティング層となるよ
うに刷毛塗りで塗布した。このように前処理した試料を
予め窒素置換された熱処理炉に装入して昇温し、５４０
℃×１０時間窒化処理をおこなった。窒化処理条件は、
９９．９％の純窒素ガスを１０ｌ／分の流量で炉内に導
入し、炉内露点を−２０℃〜−３０℃に保つことにより
実施した。
【００３２】このアルミニウム板は、その表面全体に厚
い窒化層が形成されていた。この窒化層の金属組織の拡
大断面写真を図１０に示す。図１０に示すようにアルミ
ニウム材には約３５０μｍの黒灰色窒化層が形成されて
いるのがわかる。この窒化層表面の硬さはｍＨｖ（１０
０ｇ）２７４であった。 （実施例６）マグネシウムを５重量％含むアルミニウム
の溶湯を１０2 ℃／以上の冷却速度で急冷凝固して粒径
３〜１５０μｍのアトマイズド粉末を製造した。
い窒化層が形成されていた。この窒化層の金属組織の拡
大断面写真を図１０に示す。図１０に示すようにアルミ
ニウム材には約３５０μｍの黒灰色窒化層が形成されて
いるのがわかる。この窒化層表面の硬さはｍＨｖ（１０
０ｇ）２７４であった。 （実施例６）マグネシウムを５重量％含むアルミニウム
の溶湯を１０2 ℃／以上の冷却速度で急冷凝固して粒径
３〜１５０μｍのアトマイズド粉末を製造した。
【００３３】このアトマイズド粉末１３０ｇを容量１リ
ットルのビーカーに取り、さらに平均分子量３５０、粘
度（４０℃）２２ｃｓｔのポリブテン樹脂（出光石油化
学製商品名 出光ポリブテンＯＨ）２０ｇ、溶剤（出光
石油石油化学製 ＩＰソルベント １６２０）３０ｇを
このビーカに加え、１０００ｒｐｍで攪拌しながらアル
ミニウム粉を樹脂および溶媒に分散させた。さらにこの
後、平均分子量１５００、粘度（４０℃）３２，０００
ｃｓｔのポリブテン樹脂（出光石油化学製商品名 出光
ポリブテン３００Ｈ）２０ｇを徐々に添加しつつ３００
０ｒｐｍにて１時間攪拌し、アルミニウム粉が樹脂およ
び溶媒に均一に分散したペースト状の窒化処理用助剤を
製造した。
ットルのビーカーに取り、さらに平均分子量３５０、粘
度（４０℃）２２ｃｓｔのポリブテン樹脂（出光石油化
学製商品名 出光ポリブテンＯＨ）２０ｇ、溶剤（出光
石油石油化学製 ＩＰソルベント １６２０）３０ｇを
このビーカに加え、１０００ｒｐｍで攪拌しながらアル
ミニウム粉を樹脂および溶媒に分散させた。さらにこの
後、平均分子量１５００、粘度（４０℃）３２，０００
ｃｓｔのポリブテン樹脂（出光石油化学製商品名 出光
ポリブテン３００Ｈ）２０ｇを徐々に添加しつつ３００
０ｒｐｍにて１時間攪拌し、アルミニウム粉が樹脂およ
び溶媒に均一に分散したペースト状の窒化処理用助剤を
製造した。
【００３４】この得られた窒化処理用助剤を、厚さ１．
０ｍｍのＪＩＳ：１１００に基づく純アルミニウム板を
被窒化用アルミニウム材として使用した。この被窒化用
アルミニウム材に窒化処理用助剤を塗布し、５５０℃×
５時間の窒化処理をおこなった。窒化処理条件は９９．
９％の純窒素ガスを２０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に導入
し、炉内露点を−２８℃〜−３９℃に保った。
０ｍｍのＪＩＳ：１１００に基づく純アルミニウム板を
被窒化用アルミニウム材として使用した。この被窒化用
アルミニウム材に窒化処理用助剤を塗布し、５５０℃×
５時間の窒化処理をおこなった。窒化処理条件は９９．
９％の純窒素ガスを２０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に導入
し、炉内露点を−２８℃〜−３９℃に保った。
【００３５】この窒化によりアルミニウム材の全表面に
窒化層が形成された。形成された窒化層は、厚さが１２
０μｍ、硬さはｍＨｖ６００であった。 （実施例７）実施例６で使用したアトマイズド粉末８０
重量部に対して粉砕助剤としてオレイン酸２０重量部を
添加してさらにボールミルで粉砕し、フレーク状（箔片
状）とした。この箔片状のアルミニウム粉はその比表面
積が２．９ｍ2 ／ｇ、平均粒径が３６μｍであった。
窒化層が形成された。形成された窒化層は、厚さが１２
０μｍ、硬さはｍＨｖ６００であった。 （実施例７）実施例６で使用したアトマイズド粉末８０
重量部に対して粉砕助剤としてオレイン酸２０重量部を
添加してさらにボールミルで粉砕し、フレーク状（箔片
状）とした。この箔片状のアルミニウム粉はその比表面
積が２．９ｍ2 ／ｇ、平均粒径が３６μｍであった。
【００３６】このオレイン酸を含むアルミニウム粉を金
属分が６０ｇになるように容量１リットルのビーカーに
秤取し、これにポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品
名出光ポリブテンＯＨ）を８ｇ、溶剤（出光石油化学製
商品名ＩＰソルベント １６２０）を４０ｇ添加して
１０００ｒｐｍで攪拌しながらアルミニウム粉を分散さ
せ、さらにポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名出
光ポリブテン３００Ｈ）を８ｇと溶剤（日本乳化剤製
商品名ＢＤＧ；ブチルジグリコール）を６９ｇ添加して
攪拌を１０００ｒｐｍにして１時間分散させて窒化処理
用助剤を製造した。
属分が６０ｇになるように容量１リットルのビーカーに
秤取し、これにポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品
名出光ポリブテンＯＨ）を８ｇ、溶剤（出光石油化学製
商品名ＩＰソルベント １６２０）を４０ｇ添加して
１０００ｒｐｍで攪拌しながらアルミニウム粉を分散さ
せ、さらにポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名出
光ポリブテン３００Ｈ）を８ｇと溶剤（日本乳化剤製
商品名ＢＤＧ；ブチルジグリコール）を６９ｇ添加して
攪拌を１０００ｒｐｍにして１時間分散させて窒化処理
用助剤を製造した。
【００３７】被窒化用アルミニウム材として厚さ：１．
５０ｍｍのＪＩＳ：２０２４の組成のアルミニウム合金
板を使用し、この被窒化用アルミニウム材の表面に、前
記した窒化処理用助剤を塗布して５００℃×１０時間の
窒化処理をおこなった。窒化用ガスとしては９９．９％
の純窒素ガスを３０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に導入し、
炉内露点を−２５℃〜−４０℃に保った。
５０ｍｍのＪＩＳ：２０２４の組成のアルミニウム合金
板を使用し、この被窒化用アルミニウム材の表面に、前
記した窒化処理用助剤を塗布して５００℃×１０時間の
窒化処理をおこなった。窒化用ガスとしては９９．９％
の純窒素ガスを３０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に導入し、
炉内露点を−２５℃〜−４０℃に保った。
【００３８】この結果、アルミニウム材の表面に窒化層
が形成された。形成された窒化層は、厚さが７０μｍ、
硬さはｍＨｖ５００であった。 （実施例８）容量１リットルのビーカーにアルミニウム
フレーク（東洋アルミニウム株式会社製 アルミペ−ス
ト７６７５ＮＳ Ｄ50＝１４μｍ 比表面積５．３ｍ2
／ｇ不揮発分６５％）を金属分が６０ｇになるように秤
取し、これにポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名
ポリブテンＯＨ）を８ｇ、溶剤（出光石油化学製商品名
ＩＰソルベント １６２０）を４０ｇ添加して１０００
ｒｐｍで攪拌しながらアルミニウム粉を分散させた後、
ポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名出光ポリブテ
ン３００Ｈ）を８ｇと溶剤（日本乳化剤製 商品名ＢＤ
Ｇ；ブチルジグリコール）を５２ｇ添加して攪拌を１０
００ｒｐｍにして１時間分散させて窒化処理用助剤を製
造した。
が形成された。形成された窒化層は、厚さが７０μｍ、
硬さはｍＨｖ５００であった。 （実施例８）容量１リットルのビーカーにアルミニウム
フレーク（東洋アルミニウム株式会社製 アルミペ−ス
ト７６７５ＮＳ Ｄ50＝１４μｍ 比表面積５．３ｍ2
／ｇ不揮発分６５％）を金属分が６０ｇになるように秤
取し、これにポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名
ポリブテンＯＨ）を８ｇ、溶剤（出光石油化学製商品名
ＩＰソルベント １６２０）を４０ｇ添加して１０００
ｒｐｍで攪拌しながらアルミニウム粉を分散させた後、
ポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名出光ポリブテ
ン３００Ｈ）を８ｇと溶剤（日本乳化剤製 商品名ＢＤ
Ｇ；ブチルジグリコール）を５２ｇ添加して攪拌を１０
００ｒｐｍにして１時間分散させて窒化処理用助剤を製
造した。
【００３９】被窒化用アルミニウム材として厚さ：１．
５０ｍｍのＪＩＳ：５０５２の組成のアルミニウム合金
板を使用し、この被窒化用アルミニウム材の表面に、前
記した窒化処理用助剤を塗布して５８０℃×５時間の窒
化処理をおこなった。窒化用ガスとしては９９．９％の
純窒素ガスを３０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に導入し、炉
内露点を−２５℃〜−４０℃に保った。
５０ｍｍのＪＩＳ：５０５２の組成のアルミニウム合金
板を使用し、この被窒化用アルミニウム材の表面に、前
記した窒化処理用助剤を塗布して５８０℃×５時間の窒
化処理をおこなった。窒化用ガスとしては９９．９％の
純窒素ガスを３０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に導入し、炉
内露点を−２５℃〜−４０℃に保った。
【００４０】この結果、アルミニウム材の表面に窒化層
が形成された。形成された窒化層は、厚さが２４０μ
ｍ、硬さはｍＨｖ５８０であった。 （実施例９）容量１リットルのビーカーにアルミニウム
フレーク（東洋アルミニウム株式会社製 アルミペ−ス
ト７６２０ＮＳ Ｄ50＝１８μｍ 比表面積３．３ｍ2
／ｇ不揮発分６５％）を金属分が６０ｇになるように秤
取し、これにポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名
出光ポリブテンＯＨ）を８ｇ、溶剤（出光石油化学製
商品名ＩＰソルベント １６２０）を４０ｇ添加して１
０００ｒｐｍで攪拌しながらアルミニウム粉を分散させ
た後、ポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名出光ポ
リブテン３００Ｈ）を８ｇと溶剤（日本乳化剤製 ＢＤ
Ｇ；ブチルジグリコール）を５２ｇ添加して攪拌を１０
００ｒｐｍにして１時間分散させて窒化処理用助剤を製
造した。
が形成された。形成された窒化層は、厚さが２４０μ
ｍ、硬さはｍＨｖ５８０であった。 （実施例９）容量１リットルのビーカーにアルミニウム
フレーク（東洋アルミニウム株式会社製 アルミペ−ス
ト７６２０ＮＳ Ｄ50＝１８μｍ 比表面積３．３ｍ2
／ｇ不揮発分６５％）を金属分が６０ｇになるように秤
取し、これにポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名
出光ポリブテンＯＨ）を８ｇ、溶剤（出光石油化学製
商品名ＩＰソルベント １６２０）を４０ｇ添加して１
０００ｒｐｍで攪拌しながらアルミニウム粉を分散させ
た後、ポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名出光ポ
リブテン３００Ｈ）を８ｇと溶剤（日本乳化剤製 ＢＤ
Ｇ；ブチルジグリコール）を５２ｇ添加して攪拌を１０
００ｒｐｍにして１時間分散させて窒化処理用助剤を製
造した。
【００４１】被窒化用アルミニウム材として厚さ：１．
５０ｍｍのＪＩＳ：５０５２の組成のアルミニウム合金
板を使用し、この被窒化用アルミニウム材の表面に、前
記した窒化処理用助剤を塗布して５８０℃×５時間の窒
化処理をおこなった。窒化用ガスとしては９９．９％の
純窒素ガスを３０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に導入し、炉
内露点を−２５℃〜−４０℃に保った。
５０ｍｍのＪＩＳ：５０５２の組成のアルミニウム合金
板を使用し、この被窒化用アルミニウム材の表面に、前
記した窒化処理用助剤を塗布して５８０℃×５時間の窒
化処理をおこなった。窒化用ガスとしては９９．９％の
純窒素ガスを３０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に導入し、炉
内露点を−２５℃〜−４０℃に保った。
【００４２】この結果、アルミニウム材の表面に窒化層
が形成された。形成された窒化層は、厚さが２２０μ
ｍ、硬さはｍＨｖ５４０であった。 （実施例１０）容量１リットルのビーカーにアルミニウ
ムフレーク（東洋アルミニウム株式会社製 アルミペ−
スト４６−０４６ Ｄ50＝３７μｍ 比表面積２．４ｍ
2 ／ｇ不揮発分６５％）を金属分が６０ｇになるように
秤取し、これにポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品
名ポリブテンＯＨ）を８ｇ、溶剤（出光石油化学製商品
名ＩＰソルベント １６２０）を４０ｇ添加して１００
０ｒｐｍで攪拌しながらアルミニウム粉を分散させた
後、ポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名出光ポリ
ブテン３００Ｈ）を８ｇと溶剤（日本乳化剤製 ＢＤ
Ｇ；ブチルジグリコール）を５２ｇ添加して攪拌を１０
００ｒｐｍにして１時間分散させて窒化処理用助剤を製
造した。
が形成された。形成された窒化層は、厚さが２２０μ
ｍ、硬さはｍＨｖ５４０であった。 （実施例１０）容量１リットルのビーカーにアルミニウ
ムフレーク（東洋アルミニウム株式会社製 アルミペ−
スト４６−０４６ Ｄ50＝３７μｍ 比表面積２．４ｍ
2 ／ｇ不揮発分６５％）を金属分が６０ｇになるように
秤取し、これにポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品
名ポリブテンＯＨ）を８ｇ、溶剤（出光石油化学製商品
名ＩＰソルベント １６２０）を４０ｇ添加して１００
０ｒｐｍで攪拌しながらアルミニウム粉を分散させた
後、ポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名出光ポリ
ブテン３００Ｈ）を８ｇと溶剤（日本乳化剤製 ＢＤ
Ｇ；ブチルジグリコール）を５２ｇ添加して攪拌を１０
００ｒｐｍにして１時間分散させて窒化処理用助剤を製
造した。
【００４３】被窒化用アルミニウム材として厚さ：１．
５０ｍｍのＪＩＳ：５０５２の組成のアルミニウム合金
板を使用し、この被窒化用アルミニウム材の表面に、前
記した窒化処理用助剤を塗布して５８０℃×５時間の窒
化処理をおこなった。窒化用ガスとしては９９．９％の
純窒素ガスを３０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に導入し、炉
内露点を−２５℃〜−４０℃に保った。
５０ｍｍのＪＩＳ：５０５２の組成のアルミニウム合金
板を使用し、この被窒化用アルミニウム材の表面に、前
記した窒化処理用助剤を塗布して５８０℃×５時間の窒
化処理をおこなった。窒化用ガスとしては９９．９％の
純窒素ガスを３０ｌ／ｍｉｎの流量で炉内に導入し、炉
内露点を−２５℃〜−４０℃に保った。
【００４４】この結果、アルミニウム材の表面に窒化層
が形成された。形成された窒化層は、厚さが１００μ
ｍ、硬さはｍＨｖ６８０であった。 （実施例１１）容量１リットルのビーカーにアトマイズ
ドアルミニウム粉（東洋アルミニウム株式会社 ＡＣ５
０００ Ｄ50＝９μｍ 比表面積０．８ｍ2 ／ｇ）を１
３０ｇ秤量し、これにポリブテン樹脂（出光石油化学製
商品名出光ポリブテンＯＨ）を２０ｇ、溶剤（出光石
油化学製 商品名ＩＰソルベント １６２０）を３０ｇ
添加して１０００ｒｐｍで攪拌しながらアルミニウム粉
を分散させ、ポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名
出光ポリブテン３００Ｈ）を２０ｇを徐々に添加して攪
拌を３０００ｒｐｍにして１時間分散させて窒化処理用
助剤を製造した。
が形成された。形成された窒化層は、厚さが１００μ
ｍ、硬さはｍＨｖ６８０であった。 （実施例１１）容量１リットルのビーカーにアトマイズ
ドアルミニウム粉（東洋アルミニウム株式会社 ＡＣ５
０００ Ｄ50＝９μｍ 比表面積０．８ｍ2 ／ｇ）を１
３０ｇ秤量し、これにポリブテン樹脂（出光石油化学製
商品名出光ポリブテンＯＨ）を２０ｇ、溶剤（出光石
油化学製 商品名ＩＰソルベント １６２０）を３０ｇ
添加して１０００ｒｐｍで攪拌しながらアルミニウム粉
を分散させ、ポリブテン樹脂（出光石油化学製 商品名
出光ポリブテン３００Ｈ）を２０ｇを徐々に添加して攪
拌を３０００ｒｐｍにして１時間分散させて窒化処理用
助剤を製造した。
【００４５】この窒化処理用助剤を実施例６と同じ被窒
化用アルミニウム材の表面に塗布し、実施例６と同様に
窒化処理をおこなった。この窒化処理によりころ、アル
ミニウム材の表面に窒化層が形成され、窒化層の厚みは
７０μｍ、硬さは７５０ｍＨｖであった。
化用アルミニウム材の表面に塗布し、実施例６と同様に
窒化処理をおこなった。この窒化処理によりころ、アル
ミニウム材の表面に窒化層が形成され、窒化層の厚みは
７０μｍ、硬さは７５０ｍＨｖであった。
【００４６】
【発明の効果】本発明の表面窒化アルミニウム基材は、
表面にアルミニウム粉末からなる窒化処理用助剤と接触
した状態で窒素ガスを介在して熱処理よりすることによ
り厚くかつ硬度の高い表面窒化層が形成される。このた
め表面窒化されたアルミニウム材は耐摩耗性が要求され
たりする摺動部品などに最適に使用できる。
表面にアルミニウム粉末からなる窒化処理用助剤と接触
した状態で窒素ガスを介在して熱処理よりすることによ
り厚くかつ硬度の高い表面窒化層が形成される。このた
め表面窒化されたアルミニウム材は耐摩耗性が要求され
たりする摺動部品などに最適に使用できる。
【００４７】本方法によればアルミニウム材は、該助剤
の接触している部分では容易に窒化されるのに対して、
該助剤と接触していない部分では窒化されない事を利用
して必要部位のみを窒化することができる。
の接触している部分では容易に窒化されるのに対して、
該助剤と接触していない部分では窒化されない事を利用
して必要部位のみを窒化することができる。
【図１】この図は、実施例１の窒化層を形成したアルミ
ニウム材の断面の金属組織を示す顕微鏡写真である。
ニウム材の断面の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図２】 この図は、実施例１の窒化層を形成したアル
ミニウム基材の窒化層のＥＰＭＡライン分析結果を示す
チャートである。
ミニウム基材の窒化層のＥＰＭＡライン分析結果を示す
チャートである。
【図３】 この図は、実施例２の４時間窒化処理をした
表面窒化アルミニウム材の断面の金属組織を示す顕微鏡
写真である。
表面窒化アルミニウム材の断面の金属組織を示す顕微鏡
写真である。
【図４】 この図は、実施例２の１０時間窒化処理をし
た表面窒化アルミニウム材の断面の金属組織を示す顕微
鏡写真である。
た表面窒化アルミニウム材の断面の金属組織を示す顕微
鏡写真である。
【図５】 この図は、実施例２の１０時間窒化処理をし
たアルミニウム材の表面部分断面のＥＰＭＡライン分析
結果を示すチャートである。
たアルミニウム材の表面部分断面のＥＰＭＡライン分析
結果を示すチャートである。
【図６】 この図は、図５の窒素の代わりに酸素を調べ
たアルミニウム材の表面部分断面のＥＰＭＡライン分析
結果を示すチャートである。
たアルミニウム材の表面部分断面のＥＰＭＡライン分析
結果を示すチャートである。
【図７】 この図は、実施例３の窒化層を形成したアル
ミニウム材の断面の金属組織を示す顕微鏡写真である。
ミニウム材の断面の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図８】 この図は、実施例３の窒化層のＸ線回折チャ
ートである。
ートである。
【図９】 この図は、実施例４の窒化層を形成したアル
ミニウム材の断面の金属組織を示す顕微鏡写真である。
ミニウム材の断面の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図１０】 この図は、実施例５の窒化層を形成したア
ルミニウム材の断面の金属組織を示す顕微鏡写真であ
る。
ルミニウム材の断面の金属組織を示す顕微鏡写真であ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１０月２６日
【手続補正１】
【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２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】
【手続補正６】
【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】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 宏久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 岡本 守 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 松藤 ▲隆▼ 大阪市中央区久太郎町三丁目６番８号 東 洋アルミニウム株式会社内 (72)発明者 辰己 太郎 大阪市中央区久太郎町三丁目６番８号 東 洋アルミニウム株式会社内 (72)発明者 藤井 一男 大阪市中央区久太郎町三丁目６番８号 東 洋アルミニウム株式会社内
Claims (18)
- 【請求項１】 表面から窒素ガスにより形成された窒化
層を有するアルミニウム材であって、該窒化層の深さが
少なくとも５μｍ以上で、かつ該窒化層の表面硬さがマ
イクロビッカース硬度（ｍＨｖ）で２５０〜１２００の
範囲にあることを特徴とする表面窒化アルミニウム材。 - 【請求項２】 窒化層は窒化アルミニウムとアルミニウ
ムの混合相で形成されている請求項１記載の表面窒化ア
ルミニウム材。 - 【請求項３】 窒化層を形成している窒化アルミニウム
は５〜５０ｎｍの針状体である請求項２記載の表面窒化
アルミニウム材。 - 【請求項４】 窒化層は窒化アルミニウムとアルミニウ
ムの混合相で形成されており、かつ窒化層に０．５重量
％以上の酸化マグネシウムを有する請求項１記載の表面
窒化アルミニウム材。 - 【請求項５】 窒化層は窒化アルミニウムとアルミニウ
ムの混合相で形成されており、かつ窒化層の最大窒素量
が５〜３０重量％である請求項１記載の表面窒化アルミ
ニウム材。 - 【請求項６】 窒化層の深さが少なくとも２０μｍ以上
である請求項１記載の表面窒化アルミニウム材。 - 【請求項７】 アルミニウム材の少なくとも一部表面に
アルミニウム粉末からなる窒化処理用助剤を接触させ、
その状態で該アルミニウム材の融点以下の温度に実質的
に窒素ガスからなる雰囲気ガスによりアルミニウム材の
表面を窒化させることを特徴とする表面窒化アルミニウ
ム材の窒化処理方法。 - 【請求項８】 アルミニウム材はマグネシウムを０．５
重量％以上含むアルミニウム合金である請求項７記載の
表面窒化アルミニウム材の窒化処理方法。 - 【請求項９】 窒化処理用助剤の中に被窒化用アルミニ
ウム材の必要表面を埋没させて窒化処理をおこなう請求
項７記載の表面窒化アルミニウム材の窒化処理方法。 - 【請求項１０】 アルミニウム粉末からなる窒化処理用
助剤を粘結剤と溶剤によりペースト状に形成し、被窒化
用アルミニウム材の必要表面に塗布後、窒化処理をおこ
なう請求項７記載の表面窒化アルミニウム材の窒化処理
方法。 - 【請求項１１】 窒化処理用助剤を構成するアルミニウ
ム粉末は、マグネシウムを０．５重量％以上含むアルミ
ニウム合金粉末である請求項７記載の表面窒化アルミニ
ウム材の窒化処理方法。 - 【請求項１２】 アルミニウム粉末は、１０2 ℃／秒以
上の冷却速度で急冷凝固されたアルミニウム粉末からな
る請求項７記載の表面窒化アルミニウム材の窒化処理方
法。 - 【請求項１３】 アルミニウム材の表面を覆って該アル
ミニウム材の表面に窒化層の形成を促進する窒化処理用
助剤であって、その比表面積が０．４ｍ2 ／ｇ以上のア
ルミニウム粉末であることを特徴とするアルミニウム材
の窒化処理用助剤。 - 【請求項１４】 アルミニウム粉末はマグネシウムを
０．５重量％以上含む請求項１３記載のアルミニウム材
の窒化処理用助剤。 - 【請求項１５】 アルミニウム粉末５〜７０重量％と粘
結剤１〜３０重量％と、残部が溶剤および塗料用添加剤
とからなることを特徴とする請求項１３記載の表面窒化
アルミニウム材の窒化処理用助剤。 - 【請求項１６】 アルミニウム粉末は３〜２０μｍの平
均粒径であることを特徴とする請求項１５記載の表面窒
化アルミニウム材の窒化処理用助剤。 - 【請求項１７】 アルミニウム粉末は０．１〜１５ｍ2
／ｇの比表面積であることを特徴とする請求項１５記載
の表面窒化アルミニウム材の窒化処理用助剤。 - 【請求項１８】 粘結剤は芳香族環を有する有機物であ
る請求項１５記載の表面窒化アルミニウム材の窒化処理
用助剤。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/317,525 US5514225A (en) | 1993-10-05 | 1994-10-04 | Case nitrided aluminum product, process for case nitriding the same, and nitriding agent for the same |
| JP24038694A JP3214786B2 (ja) | 1993-10-05 | 1994-10-04 | 表面窒化アルミニウム材とその表面窒化処理方法およびその窒化処理用助剤 |
| EP94115692A EP0666334B2 (en) | 1993-10-05 | 1994-10-05 | Case nitrided aluminum product, process for case nitriding the same, and nitriding agent for the same |
| DE69403948T DE69403948T3 (de) | 1993-10-05 | 1994-10-05 | Überzugnitriertes Aluminiumprodukt, Verfahren zur Überzugnitrierung desselben, und Nitrierungsmittel hierfür |
| CA002133722A CA2133722C (en) | 1993-10-05 | 1994-10-05 | Case nitrided aluminum product, process for case nitriding the same, and nitriding agent for the same |
| US08/471,752 US5582655A (en) | 1993-10-05 | 1995-06-06 | Case nitrided aluminum product, process for case nitriding the same, and nitriding agent for the same |
| US08/819,212 US5888269A (en) | 1993-10-05 | 1997-03-17 | Nitriding agent |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-274878 | 1993-10-05 | ||
| JP27487893 | 1993-10-05 | ||
| JP24038694A JP3214786B2 (ja) | 1993-10-05 | 1994-10-04 | 表面窒化アルミニウム材とその表面窒化処理方法およびその窒化処理用助剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07166321A true JPH07166321A (ja) | 1995-06-27 |
| JP3214786B2 JP3214786B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=26534709
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24038694A Expired - Fee Related JP3214786B2 (ja) | 1993-10-05 | 1994-10-04 | 表面窒化アルミニウム材とその表面窒化処理方法およびその窒化処理用助剤 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5514225A (ja) |
| EP (1) | EP0666334B2 (ja) |
| JP (1) | JP3214786B2 (ja) |
| CA (1) | CA2133722C (ja) |
| DE (1) | DE69403948T3 (ja) |
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| JP2002038252A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-06 | Ngk Insulators Ltd | 耐熱性構造体、耐ハロゲン系腐食性ガス材料および耐ハロゲン系腐食性ガス性構造体 |
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|---|---|---|---|---|
| DE295408C (ja) * | ||||
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