JPH0866720A - 耐剥離性に優れた硬質皮膜を有する押出し加工用ダイスとその製造方法及び表面性状に優れたアルミニウム押出し形材 - Google Patents
耐剥離性に優れた硬質皮膜を有する押出し加工用ダイスとその製造方法及び表面性状に優れたアルミニウム押出し形材Info
- Publication number
- JPH0866720A JPH0866720A JP22573894A JP22573894A JPH0866720A JP H0866720 A JPH0866720 A JP H0866720A JP 22573894 A JP22573894 A JP 22573894A JP 22573894 A JP22573894 A JP 22573894A JP H0866720 A JPH0866720 A JP H0866720A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- die
- nitride film
- boron nitride
- vapor
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 押出し形材の表面性状を改善する硬質皮膜が
施された押出し加工用ダイスを提供する。 【構成】 熱間工具鋼を基材とし、イオンビーム支援蒸
着法で形成された窒化硼素膜８でベアリング面６をコー
ティングする。窒化硼素膜８は、Ｓｉx Ｎy 系中間層を
介して形成することもできる。 【効果】 窒化硼素膜８は耐摩耗性，密着性，耐剥離性
に優れていることから、長期間にわたり優れた表面品質
をもつ押出し形材の製造に使用される。
施された押出し加工用ダイスを提供する。 【構成】 熱間工具鋼を基材とし、イオンビーム支援蒸
着法で形成された窒化硼素膜８でベアリング面６をコー
ティングする。窒化硼素膜８は、Ｓｉx Ｎy 系中間層を
介して形成することもできる。 【効果】 窒化硼素膜８は耐摩耗性，密着性，耐剥離性
に優れていることから、長期間にわたり優れた表面品質
をもつ押出し形材の製造に使用される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐剥離性に優れた窒化
硼素硬質皮膜でベアリング面がコーティングされ、耐久
性に優れたアルミニウム押出し加工用ダイスとその製造
及び表面性状に優れたアルミニウム押出し形材に関す
る。
硼素硬質皮膜でベアリング面がコーティングされ、耐久
性に優れたアルミニウム押出し加工用ダイスとその製造
及び表面性状に優れたアルミニウム押出し形材に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】Ａｌ，Ａｌ合金等の押出し加工に使用さ
れるダイスは、耐摩耗性を向上させるため、窒化処理に
よってベアリング面を表面硬化させている。硬質皮膜
は、ダイスの繰返し使用に伴ってダイス基材から剥離す
る。そのため、所定回数の繰返し使用後に再度の窒化処
理を施し、ダイスを再生している。しかし、再処理の回
数が増えるに従って、押出し形材の品質に悪影響を及ぼ
す欠けや白層等の剥離がベアリング面に生じる。白層
は、窒化層の最表面にあるＦｅ−Ｎ系の化合物層であ
り、この層が剥離することによって硬質皮膜本来の機能
が損なわれる。そこで、窒化処理に代え、ＰＶＤ，ＣＶ
Ｄ等で硬質皮膜を形成することが検討されている。特
に、ＰＶＤ，低温ＣＶＤ，プラズマＣＶＤ等による皮膜
形成は、鋼材の変態温度を超えることがない６００℃以
下の温度で行われることから、ダイス基材の材質に悪影
響を及ぼすことがない。たとえば、ＴｉＮ，ＢＮ，Ｓｉ
3 Ｎ4 等のセラミックスコーティングをイオンプレーテ
ィング，ＣＶＤ等で施すことが、特開昭５９−１７８１
２２号公報，特開昭５９−１９３７１３号公報等で紹介
されている。これらの方法で用意されたダイスは、疲労
した硬質薄膜を剥離し、同様な方法で硬質薄膜を形成す
ることにより、ダイス基材等に悪影響を与えず何回でも
使用できる。
れるダイスは、耐摩耗性を向上させるため、窒化処理に
よってベアリング面を表面硬化させている。硬質皮膜
は、ダイスの繰返し使用に伴ってダイス基材から剥離す
る。そのため、所定回数の繰返し使用後に再度の窒化処
理を施し、ダイスを再生している。しかし、再処理の回
数が増えるに従って、押出し形材の品質に悪影響を及ぼ
す欠けや白層等の剥離がベアリング面に生じる。白層
は、窒化層の最表面にあるＦｅ−Ｎ系の化合物層であ
り、この層が剥離することによって硬質皮膜本来の機能
が損なわれる。そこで、窒化処理に代え、ＰＶＤ，ＣＶ
Ｄ等で硬質皮膜を形成することが検討されている。特
に、ＰＶＤ，低温ＣＶＤ，プラズマＣＶＤ等による皮膜
形成は、鋼材の変態温度を超えることがない６００℃以
下の温度で行われることから、ダイス基材の材質に悪影
響を及ぼすことがない。たとえば、ＴｉＮ，ＢＮ，Ｓｉ
3 Ｎ4 等のセラミックスコーティングをイオンプレーテ
ィング，ＣＶＤ等で施すことが、特開昭５９−１７８１
２２号公報，特開昭５９−１９３７１３号公報等で紹介
されている。これらの方法で用意されたダイスは、疲労
した硬質薄膜を剥離し、同様な方法で硬質薄膜を形成す
ることにより、ダイス基材等に悪影響を与えず何回でも
使用できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＰＶＤ，ＣＶＤ等は、
ダイスの繰返し使用の面で有効であるものの、形成した
セラミックスコーティングの密着性が不足しがちであ
る。そのため、押出し途中にダイス基材からセラミック
スコーティングが剥離し、押出し加工品の表面性状に悪
影響を及ぼす虞れがある。また、密着性に劣ることか
ら、セラミックスコーティングを再生する頻度が高くな
り、結果としてダイスが高価になる。イオンプレーティ
ングに代表されるＰＶＤは、低温処理が可能であるとい
う長所を持っているが、押出し加工用ダイスのベアリン
グ面のようにスリット内部へのコーティングが難しい。
プラズマＣＶＤは、比較的低温で皮膜を形成できるもの
の、製膜可能な種類がＴｉ系の炭窒化物に限られてい
る。本発明は、このような問題を解消すべく案出された
ものであり、窒化硼素膜の密着性を高めることにより、
耐久性に優れ、且つ繰返し使用回数を高めた押出し加工
用ダイスを提供し、且つ該ダイスにより押出された表面
光沢に優れたアルミニウム押出し形材を提供することを
目的とする。
ダイスの繰返し使用の面で有効であるものの、形成した
セラミックスコーティングの密着性が不足しがちであ
る。そのため、押出し途中にダイス基材からセラミック
スコーティングが剥離し、押出し加工品の表面性状に悪
影響を及ぼす虞れがある。また、密着性に劣ることか
ら、セラミックスコーティングを再生する頻度が高くな
り、結果としてダイスが高価になる。イオンプレーティ
ングに代表されるＰＶＤは、低温処理が可能であるとい
う長所を持っているが、押出し加工用ダイスのベアリン
グ面のようにスリット内部へのコーティングが難しい。
プラズマＣＶＤは、比較的低温で皮膜を形成できるもの
の、製膜可能な種類がＴｉ系の炭窒化物に限られてい
る。本発明は、このような問題を解消すべく案出された
ものであり、窒化硼素膜の密着性を高めることにより、
耐久性に優れ、且つ繰返し使用回数を高めた押出し加工
用ダイスを提供し、且つ該ダイスにより押出された表面
光沢に優れたアルミニウム押出し形材を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の押出し加工用ダ
イスは、その目的を達成するため、熱間工具鋼を基材と
し、イオンビーム支援蒸着法で形成された窒化硼素膜で
ベアリング面がコーティングされていることを特徴とす
る。Ｓｉx Ｎy 系中間層の上に窒化硼素膜を成形すると
き、窒化硼素膜の密着性が更に向上する。Ｓｉx Ｎy 系
中間層は、ＳｉとＮとの化合物層であり、化合物Ｓｉ3
Ｎ4 が主たる化合物である。ｘ＝１〜３，ｙ＝２〜４の
範囲にあるＳｉx Ｎy 系中間層は、その上に形成される
窒化硼素膜に対する親和性がよく、密着性を効果的に向
上させる。Ｓｉx Ｎy 系中間層は、本発明を特に拘束す
るものではないが、窒化硼素膜と同様にイオンビーム支
援蒸着法で形成される他、ＣＶＤやイオンプレーティン
グ等の方法でも形成できる。しかし、同一装置内で連続
的に処理することを考慮するとき、イオンビーム支援蒸
着法で形成することが好ましい。
イスは、その目的を達成するため、熱間工具鋼を基材と
し、イオンビーム支援蒸着法で形成された窒化硼素膜で
ベアリング面がコーティングされていることを特徴とす
る。Ｓｉx Ｎy 系中間層の上に窒化硼素膜を成形すると
き、窒化硼素膜の密着性が更に向上する。Ｓｉx Ｎy 系
中間層は、ＳｉとＮとの化合物層であり、化合物Ｓｉ3
Ｎ4 が主たる化合物である。ｘ＝１〜３，ｙ＝２〜４の
範囲にあるＳｉx Ｎy 系中間層は、その上に形成される
窒化硼素膜に対する親和性がよく、密着性を効果的に向
上させる。Ｓｉx Ｎy 系中間層は、本発明を特に拘束す
るものではないが、窒化硼素膜と同様にイオンビーム支
援蒸着法で形成される他、ＣＶＤやイオンプレーティン
グ等の方法でも形成できる。しかし、同一装置内で連続
的に処理することを考慮するとき、イオンビーム支援蒸
着法で形成することが好ましい。
【０００５】窒化硼素膜は、押出し温度域でアルミニウ
ム材料との摩擦力が低く、耐酸化性や潤滑性に優れてい
る上、アルミニウム材料と反応することがない。そのた
め、窒化硼素膜がコーティングされたダイスは、耐剥離
性が優れていることと相俟つて、良好な表面性状をもつ
押出し形材を製造する機能を長時間持続する。窒化硼素
膜の作用は、膜厚を厚くするほど顕著となる。しかし、
過度に厚い窒化硼素膜は、製膜に時間がかかることは勿
論、ダイス基材からの剥離を促す原因となる。この点か
ら、０．２〜３μｍの厚みで窒化硼素膜を形成すること
が好ましい。
ム材料との摩擦力が低く、耐酸化性や潤滑性に優れてい
る上、アルミニウム材料と反応することがない。そのた
め、窒化硼素膜がコーティングされたダイスは、耐剥離
性が優れていることと相俟つて、良好な表面性状をもつ
押出し形材を製造する機能を長時間持続する。窒化硼素
膜の作用は、膜厚を厚くするほど顕著となる。しかし、
過度に厚い窒化硼素膜は、製膜に時間がかかることは勿
論、ダイス基材からの剥離を促す原因となる。この点か
ら、０．２〜３μｍの厚みで窒化硼素膜を形成すること
が好ましい。
【０００６】窒化硼素膜は、イオンビーム支援蒸着法
（Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｄｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ）で形成される。イオンビーム支援蒸着法で
は、１０-2〜１０-3Ｐａの真空容器内にダイス基材をセ
ットし、電子ビームで金属ＢからＢを蒸発させると同時
に、イオン銃により窒素ガスをイオン化し、０．３〜
１．０ＫＶの加速電圧で窒素イオンビームを発生させ、
Ｂ蒸気と共にダイス基材の表面に照射する。すなわち、
イオン注入処理中に製膜速度が早い真空蒸着を併用する
方法であり、基板の表面層を改質しながら異なる特性を
持った化合物薄膜を基板表面に形成することができる。
この方法によるとき、従来のＣＶＤよりも低温で窒化硼
素膜が作製され、しかも従来のイオンプレーティング等
のＰＶＤに比較して密着性及び耐久性に優れた薄膜が形
成される。また、低温での処理が可能なことから、ダイ
ス基材となる熱間工具鋼の材質に悪影響を与えることが
ない。
（Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｄｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ）で形成される。イオンビーム支援蒸着法で
は、１０-2〜１０-3Ｐａの真空容器内にダイス基材をセ
ットし、電子ビームで金属ＢからＢを蒸発させると同時
に、イオン銃により窒素ガスをイオン化し、０．３〜
１．０ＫＶの加速電圧で窒素イオンビームを発生させ、
Ｂ蒸気と共にダイス基材の表面に照射する。すなわち、
イオン注入処理中に製膜速度が早い真空蒸着を併用する
方法であり、基板の表面層を改質しながら異なる特性を
持った化合物薄膜を基板表面に形成することができる。
この方法によるとき、従来のＣＶＤよりも低温で窒化硼
素膜が作製され、しかも従来のイオンプレーティング等
のＰＶＤに比較して密着性及び耐久性に優れた薄膜が形
成される。また、低温での処理が可能なことから、ダイ
ス基材となる熱間工具鋼の材質に悪影響を与えることが
ない。
【０００７】窒化硼素膜の形成に先立って、ダイス基材
の表面をＳｉx Ｎy でコーティングしておくと、ダイス
基材と窒化硼素膜との間における熱膨張差，内部応力，
格子定数のミスマッチ等が緩和される。その結果、層間
剥離が抑制され、窒化硼素膜の密着性が一層改善され
る。Ｓｉx Ｎy のコーティングは、イオン銃により窒素
ガスをイオン化し、０．５〜１．５ＫＶの加速電圧で窒
素イオンビームを発生させ、Ｓｉ蒸気と共に基材表面に
照射する。窒化硼素膜でコーティングしたダイスを使用
して押出し加工するとき、ピックアップ欠陥，巻込み，
ダイライン等の欠陥を抑制でき、しかも表面光沢度が高
く且つ表面平滑度も優れた押出し形材が得られる。これ
は、従来法におけるダイス基材のＦｅとＡｌとの間の反
応性や親和性よりもＡｌとＢＮとの反応性や親和性より
も大幅に低いことから、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系等の化合物
がベアリング表面に生成しないことに起因するものと推
察される。この点、従来の窒化処理によって硬質皮膜を
形成したものでは、押し出されるアルミニウム材とダイ
ス基材表面の窒化膜とが反応し、形材の欠陥を誘発させ
るＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系等の化合物の生成が促進されるも
のと考えられる。また、従来の窒化処理による化合物層
（Ｆｅ−Ｎ）は、４００〜５００℃の押出し温度域にお
いて表面が酸化し、Ｆｅ2 Ｏ3 ，Ｆｅ3 Ｏ4 等に変化す
る。これら酸化物の生成は、摩擦係数を増加させ、白層
の剥離，耐摩耗性の劣化等の原因となる。これに対し、
本発明に従って形成された窒化硼素膜は、９００℃に達
する高温域においても酸化されず、低摩擦係数を維持し
ている。そのため、耐摩耗性も良好で、押出し成形され
た形材に摩耗粉が巻き込まれることもなく、表面光沢の
優れた高品質の押出し形材が得られる。
の表面をＳｉx Ｎy でコーティングしておくと、ダイス
基材と窒化硼素膜との間における熱膨張差，内部応力，
格子定数のミスマッチ等が緩和される。その結果、層間
剥離が抑制され、窒化硼素膜の密着性が一層改善され
る。Ｓｉx Ｎy のコーティングは、イオン銃により窒素
ガスをイオン化し、０．５〜１．５ＫＶの加速電圧で窒
素イオンビームを発生させ、Ｓｉ蒸気と共に基材表面に
照射する。窒化硼素膜でコーティングしたダイスを使用
して押出し加工するとき、ピックアップ欠陥，巻込み，
ダイライン等の欠陥を抑制でき、しかも表面光沢度が高
く且つ表面平滑度も優れた押出し形材が得られる。これ
は、従来法におけるダイス基材のＦｅとＡｌとの間の反
応性や親和性よりもＡｌとＢＮとの反応性や親和性より
も大幅に低いことから、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系等の化合物
がベアリング表面に生成しないことに起因するものと推
察される。この点、従来の窒化処理によって硬質皮膜を
形成したものでは、押し出されるアルミニウム材とダイ
ス基材表面の窒化膜とが反応し、形材の欠陥を誘発させ
るＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系等の化合物の生成が促進されるも
のと考えられる。また、従来の窒化処理による化合物層
（Ｆｅ−Ｎ）は、４００〜５００℃の押出し温度域にお
いて表面が酸化し、Ｆｅ2 Ｏ3 ，Ｆｅ3 Ｏ4 等に変化す
る。これら酸化物の生成は、摩擦係数を増加させ、白層
の剥離，耐摩耗性の劣化等の原因となる。これに対し、
本発明に従って形成された窒化硼素膜は、９００℃に達
する高温域においても酸化されず、低摩擦係数を維持し
ている。そのため、耐摩耗性も良好で、押出し成形され
た形材に摩耗粉が巻き込まれることもなく、表面光沢の
優れた高品質の押出し形材が得られる。
【０００８】
【実施例】熱処理後にＨRC４８に調質した熱間工具鋼Ｓ
ＫＤ６１をダイス基材として使用し、インサート型ダイ
スを作成した。このダイスは、図１（ａ）に示すように
分割型となっており、それぞれのダイス部材１，２に固
定用ネジ孔３，４が形成されている。ネジ孔３，４に挿
通した固定ネジ（図示）でダイス部材１，２を組み付け
るとき、図１（ｂ）に示すようにスリット５をもつダイ
スが組み立てられる。本実施例では、スリット５を４０
ｍｍ×３ｍｍに設定した。スリット５の断面は、図１
（ｃ）に矢印で示す押出し方向に関し上流側をベアリン
グ面６とし、下流側に逃がし面７を形成している。逃が
し面７は、押出し性，押出し形材の表面性状等に重要な
影響を与える。そこで、逃がし面７に、イオンビーム支
援蒸着法で窒化ケイ素を下地として窒化硼素膜８を形成
した。蒸着条件を表１に示す。
ＫＤ６１をダイス基材として使用し、インサート型ダイ
スを作成した。このダイスは、図１（ａ）に示すように
分割型となっており、それぞれのダイス部材１，２に固
定用ネジ孔３，４が形成されている。ネジ孔３，４に挿
通した固定ネジ（図示）でダイス部材１，２を組み付け
るとき、図１（ｂ）に示すようにスリット５をもつダイ
スが組み立てられる。本実施例では、スリット５を４０
ｍｍ×３ｍｍに設定した。スリット５の断面は、図１
（ｃ）に矢印で示す押出し方向に関し上流側をベアリン
グ面６とし、下流側に逃がし面７を形成している。逃が
し面７は、押出し性，押出し形材の表面性状等に重要な
影響を与える。そこで、逃がし面７に、イオンビーム支
援蒸着法で窒化ケイ素を下地として窒化硼素膜８を形成
した。蒸着条件を表１に示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】窒化硼素膜を形成したダイスを６００トン
の熱間押出し加工試験機に組み込み、表２に示す条件下
で押出しテストを行った。比較のため、塩浴窒化処理で
ベアリング面に硬質皮膜を形成したダイスを使用し、同
様な条件下で押出しテストした。
の熱間押出し加工試験機に組み込み、表２に示す条件下
で押出しテストを行った。比較のため、塩浴窒化処理で
ベアリング面に硬質皮膜を形成したダイスを使用し、同
様な条件下で押出しテストした。
【００１１】
【表２】
【００１２】押出し加工によって得られた形材から２０
ｍごとにサンプリングし、端末部の表面性状について表
面粗さ，光沢度及びダイラインの有無を調査した。表面
粗さは、押出し方向に垂直にＲa 及びＲmax を右端部，
中央部及び左端部の３か所で測定した平均値で表した。
光沢度は、デジタル変角光沢計を使用し入射角６０度で
測定した。ダイラインは、目視観察によってその有無を
判定した。なお、表面性状の調査は、積算押出し長さが
１００ｍ，２００ｍ及び６００ｍに至った時点でダイス
を洗浄した後に行った。押出し形材の表面粗さは、図２
に示すように押出し長さに応じて変動した。表面粗さＲ
max は、塩浴窒化処理で硬質皮膜を形成した比較例では
約４μｍとなっているのに対し、本発明に従って窒化硼
素膜が形成されたダイスを使用する実施例ではほぼ半分
にあたる２μｍとなっている。このことから、本発明に
従ったダイスは、押出し形材の平滑度を非常に向上させ
ていることが確認された。
ｍごとにサンプリングし、端末部の表面性状について表
面粗さ，光沢度及びダイラインの有無を調査した。表面
粗さは、押出し方向に垂直にＲa 及びＲmax を右端部，
中央部及び左端部の３か所で測定した平均値で表した。
光沢度は、デジタル変角光沢計を使用し入射角６０度で
測定した。ダイラインは、目視観察によってその有無を
判定した。なお、表面性状の調査は、積算押出し長さが
１００ｍ，２００ｍ及び６００ｍに至った時点でダイス
を洗浄した後に行った。押出し形材の表面粗さは、図２
に示すように押出し長さに応じて変動した。表面粗さＲ
max は、塩浴窒化処理で硬質皮膜を形成した比較例では
約４μｍとなっているのに対し、本発明に従って窒化硼
素膜が形成されたダイスを使用する実施例ではほぼ半分
にあたる２μｍとなっている。このことから、本発明に
従ったダイスは、押出し形材の平滑度を非常に向上させ
ていることが確認された。
【００１３】押出し形材の光沢度は、図３に示すように
表面粗さの低下に応じて改善されている。すなわち、比
較例の光沢度が約３０％であるのに対し、実施例ではこ
れより１０％程度高い光沢度４０％が示されている。な
お、図３において途中で光沢度の上昇がみられるのは、
ダイスを洗浄した後に押し出された形材の測定結果を示
す。また、ダイスのベアリング面について、押出し前後
の表面粗さを測定することによりダイス摩耗を調査し
た。この場合も、積算押出し長さが１００ｍ，２００ｍ
及び６００ｍに至った時点でダイスを洗浄し、押出し方
向に垂直な方向に沿って表面粗さＲa 及びＲmax を測定
した。
表面粗さの低下に応じて改善されている。すなわち、比
較例の光沢度が約３０％であるのに対し、実施例ではこ
れより１０％程度高い光沢度４０％が示されている。な
お、図３において途中で光沢度の上昇がみられるのは、
ダイスを洗浄した後に押し出された形材の測定結果を示
す。また、ダイスのベアリング面について、押出し前後
の表面粗さを測定することによりダイス摩耗を調査し
た。この場合も、積算押出し長さが１００ｍ，２００ｍ
及び６００ｍに至った時点でダイスを洗浄し、押出し方
向に垂直な方向に沿って表面粗さＲa 及びＲmax を測定
した。
【００１４】測定結果を、ベアリング面の粗さ増加量と
して図４に示す。図４にみられるように、平均表面粗さ
Ｒa に関しては、塩浴窒化処理で形成した硬質皮膜（比
較例）とイオンビーム支援蒸着法で形成した窒化硼素膜
（実施例）との間で、ベアリング面の表面粗さにほとん
ど変化は見られない。しかし、最大表面粗さＲmax で比
較すると両者の間に明らかな差異があり、イオンビーム
支援蒸着法で形成した窒化硼素膜が良好な耐摩耗性を呈
していることが判る。このようにイオンビーム支援蒸着
法による窒化硼素膜でベアリング面をコーティングする
ことにより、押出し材の表面品質が向上すると共に、ダ
イスの長寿命化も図られた。
して図４に示す。図４にみられるように、平均表面粗さ
Ｒa に関しては、塩浴窒化処理で形成した硬質皮膜（比
較例）とイオンビーム支援蒸着法で形成した窒化硼素膜
（実施例）との間で、ベアリング面の表面粗さにほとん
ど変化は見られない。しかし、最大表面粗さＲmax で比
較すると両者の間に明らかな差異があり、イオンビーム
支援蒸着法で形成した窒化硼素膜が良好な耐摩耗性を呈
していることが判る。このようにイオンビーム支援蒸着
法による窒化硼素膜でベアリング面をコーティングする
ことにより、押出し材の表面品質が向上すると共に、ダ
イスの長寿命化も図られた。
【００１５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の押出し
成形用ダイスは、イオンビーム支援蒸着法による窒化硼
素膜でベアリング面をコーティングしている。この窒化
硼素膜は、従来法で形成した硬質皮膜に比較して耐摩耗
性，潤滑性等に優れ、押出し成形品の表面性状を改善す
る。また、従来のＰＶＤ，ＣＶＤ等で製膜した薄膜に比
較しても密着性，耐久性が優れていることから、長期間
にわたって高位に安定した製品が得られる。
成形用ダイスは、イオンビーム支援蒸着法による窒化硼
素膜でベアリング面をコーティングしている。この窒化
硼素膜は、従来法で形成した硬質皮膜に比較して耐摩耗
性，潤滑性等に優れ、押出し成形品の表面性状を改善す
る。また、従来のＰＶＤ，ＣＶＤ等で製膜した薄膜に比
較しても密着性，耐久性が優れていることから、長期間
にわたって高位に安定した製品が得られる。
【図１】 窒化硼素膜でベアリング面をコーティングし
たダイスのメタル出口からみた分解図（ａ），メタル入
側からみた組立て図（ｂ）及びスリットの断面（ｃ）
たダイスのメタル出口からみた分解図（ａ），メタル入
側からみた組立て図（ｂ）及びスリットの断面（ｃ）
【図２】 押出し長さに応じて押出し材の表面粗さが変
動する状態を表したグラフ
動する状態を表したグラフ
【図３】 押出し長さに応じて押出し材の表面光沢度が
変動する状態を表したグラフ
変動する状態を表したグラフ
【図４】 押出し長さに応じてダイスベアリング面の表
面粗さが変動する状態を表したグラ
面粗さが変動する状態を表したグラ
１，２：ダイス部材 ３，４：固定用ネジ孔 ５：
スリット ６：ベアリング面 ７：逃がし面
８：窒化硼素膜
スリット ６：ベアリング面 ７：逃がし面
８：窒化硼素膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川合 利雄 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 株式会社日軽技研内 (72)発明者 高澤 令子 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 株式会社日軽技研内
Claims (4)
- 【請求項１】 熱間工具鋼を基材とし、イオンビーム支
援蒸着法で形成された窒化硼素膜でベアリング面がコー
ティングされているアルミニウム押出し加工用ダイス。 - 【請求項２】 熱間工具鋼を基材とし、Ｓｉx Ｎy 系中
間層を介し形成された窒化硼素膜でベアリング面がコー
ティングされているアルミニウム押出し加工用ダイス。 - 【請求項３】 １０-2〜１０-3Ｐａの真空容器中で電子
ビームにより金属Ｓｉをルツボの中で溶融し、Ｓｉ蒸気
として蒸発させ、同時に真空容器中でイオン銃により窒
素ガスをイオン化して０．５〜１．５ＫＶの加速電圧で
窒素イオンビームとして発生させ、Ｓｉ蒸気と同時に熱
間工具鋼の基材表面上に蒸着させ、前記基材表面上にＳ
ｉx Ｎy 膜を０．５〜１μｍの厚さで下地層として生成
させた後、前記真空容器中で電子ビームにより金属Ｂを
ルツボの中で溶融し、Ｂ蒸気として蒸発させ、同時に真
空容器中でイオン銃により窒素ガスをイオン化して０．
３〜１．０ＫＶの加速電圧で窒素イオンビームとして発
生させ、Ｂ蒸気と同時に前記Ｓｉx Ｎy 膜の上に蒸着さ
せ、ＢＮ膜として０．２〜３μｍの厚さで生成させるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載のアルミニウム押出
し加工用ダイスの製造方法。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載の押出し加工用ダイ
スにより押出され、表面粗さがＲmax ４μｍ以下及び光
沢度３０％以上の表面光沢に優れたアルミニウム押出し
形材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22573894A JP2885087B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 耐剥離性に優れた硬質皮膜を有する押出し加工用ダイスとその製造方法及び表面性状に優れたアルミニウム押出し形材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22573894A JP2885087B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 耐剥離性に優れた硬質皮膜を有する押出し加工用ダイスとその製造方法及び表面性状に優れたアルミニウム押出し形材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0866720A true JPH0866720A (ja) | 1996-03-12 |
| JP2885087B2 JP2885087B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=16834066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22573894A Expired - Fee Related JP2885087B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 耐剥離性に優れた硬質皮膜を有する押出し加工用ダイスとその製造方法及び表面性状に優れたアルミニウム押出し形材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2885087B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999012671A1 (de) * | 1997-09-10 | 1999-03-18 | Wefa Werkzeugfabrik Singen Gmbh | Strangpresswerkzeug, verfahren zu dessen herstellung sowie seine verwendung |
| US6053722A (en) * | 1998-07-28 | 2000-04-25 | Consolidated Process Machinery, Inc. | Nitrided H13-alloy cylindrical pelleting dies |
| WO2004004883A1 (de) * | 2002-07-09 | 2004-01-15 | Andritz Ag | Pelletiermatrize |
| JP2007307614A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-29 | Riken Light Metal Ind Co Ltd | 押出ダイス |
-
1994
- 1994-08-26 JP JP22573894A patent/JP2885087B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999012671A1 (de) * | 1997-09-10 | 1999-03-18 | Wefa Werkzeugfabrik Singen Gmbh | Strangpresswerkzeug, verfahren zu dessen herstellung sowie seine verwendung |
| US6053722A (en) * | 1998-07-28 | 2000-04-25 | Consolidated Process Machinery, Inc. | Nitrided H13-alloy cylindrical pelleting dies |
| WO2004004883A1 (de) * | 2002-07-09 | 2004-01-15 | Andritz Ag | Pelletiermatrize |
| JP2007307614A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-29 | Riken Light Metal Ind Co Ltd | 押出ダイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2885087B2 (ja) | 1999-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3287544B1 (en) | Coated metal mold and method for manufacturing same | |
| JP2003026414A (ja) | 非晶質炭素被膜と非晶質炭素被膜の製造方法および非晶質炭素被膜の被覆部材 | |
| US10370613B2 (en) | Grey cast iron-doped diamond-like carbon coatings and methods for depositing same | |
| JP2816786B2 (ja) | Ａｌ−Ｔｉ系又はＡｌ−Ｔａ系耐摩耗性硬質膜及びその製造方法 | |
| JPH0598422A (ja) | イオン窒化〜セラミツクスコーテイング連続処理方法 | |
| EP1226030B1 (en) | Forming members for shaping a reactive metal and methods for their fabrication | |
| JPS58181863A (ja) | 表面処理方法 | |
| JPH0866720A (ja) | 耐剥離性に優れた硬質皮膜を有する押出し加工用ダイスとその製造方法及び表面性状に優れたアルミニウム押出し形材 | |
| WO2014119212A1 (ja) | 軟質金属に対する耐凝着性を有する硬質皮膜 | |
| JPH0369830A (ja) | コイルばねとその製造方法 | |
| JP3872385B2 (ja) | 溝付きプラグ | |
| JP3099671B2 (ja) | 離型性に優れたダイス工具系部品及び製造方法 | |
| JPH0525636A (ja) | 装飾用乾式ＴｉＮめつきステンレス鋼材の製造方法 | |
| JP2000102816A (ja) | アルミニウム合金熱間押出ダイス | |
| JPH08188866A (ja) | 耐酸化性に優れた硬質表面層をもつダイス鋼及び製造方法 | |
| JP3097536B2 (ja) | 耐熱・耐酸化性に優れた窒化層をもつダイス及びその製造方法 | |
| JP3109428B2 (ja) | 高温耐酸化性に優れた窒化層をもつダイス及びその製造方法 | |
| JP4010691B2 (ja) | 表面改質層を形成した鉄鋼材の作製方法 | |
| JPH05125521A (ja) | 摺動材料及びその製造方法 | |
| JP2746505B2 (ja) | セラミック被覆部材とその製造方法 | |
| JPH05311444A (ja) | 硬質カーボン膜の構造 | |
| KR20210084854A (ko) | Cvd 기술을 적용하여 초경재료를 코팅한 알루미늄 압출금형 제조방법 | |
| CN114207177A (zh) | 具有增强的性能和延长的使用寿命的涂覆成形工具 | |
| JP3097508B2 (ja) | 耐酸化性に優れた窒化層をもつダイス及びその製造方法 | |
| WO2024008903A1 (en) | Metal free coating comprising tetrahedral hydrogen-free amorphous carbon |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |