JPS581187B2 - Kikaibuhinno Shiyorihouhou - Google Patents

Kikaibuhinno Shiyorihouhou

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Publication number
JPS581187B2
JPS581187B2 JP49090671A JP9067174A JPS581187B2 JP S581187 B2 JPS581187 B2 JP S581187B2 JP 49090671 A JP49090671 A JP 49090671A JP 9067174 A JP9067174 A JP 9067174A JP S581187 B2 JPS581187 B2 JP S581187B2
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JP
Japan
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titanium
enclosure
oxygen
parts
test
Prior art date
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Expired
Application number
JP49090671A
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Japanese (ja)
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JPS5053246A (en
Inventor
アントワーヌ・ゴーシエ
ベルナール・ザビンスキ
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SANTORU SUTEFUANOA DO RUSHERUSHU MEKANIKU HIDOROMEKANIKU E FUROTSUTOMAN
Original Assignee
SANTORU SUTEFUANOA DO RUSHERUSHU MEKANIKU HIDOROMEKANIKU E FUROTSUTOMAN
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Publication date
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Priority claimed from FR7340795A external-priority patent/FR2250831A1/en
Priority claimed from FR7423069A external-priority patent/FR2276396A2/en
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Publication of JPS5053246A publication Critical patent/JPS5053246A/ja
Publication of JPS581187B2 publication Critical patent/JPS581187B2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C8/00Solid 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
    • C23C8/06Solid 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 gases
    • C23C8/08Solid 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 gases only one element being applied
    • C23C8/10Oxidising
    • C23C8/12Oxidising using elemental oxygen or ozone

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少なくともその表面にチタンを含有する機械部
品の処理方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for treating mechanical parts containing titanium at least on the surface thereof.

かかる機械部品とは、チタンそのもの(固体チタン)で
作られた部品、チタン合金で作られた部品、又は中味は
どのような材料でもよいがその表面をチタンもしくはチ
タン合金で被覆して作られた部品を云う。
Such mechanical parts are parts made of titanium itself (solid titanium), parts made of titanium alloy, or parts made of any material but whose surface is coated with titanium or titanium alloy. I'm talking about parts.

チタンは、特に軽くて腐食しにくいという有利な特長を
有すると共に良好な機械的性質を備えた金属であるとし
て一般に知られている。
Titanium is generally known as a metal with the advantageous characteristics of being particularly light and resistant to corrosion, as well as having good mechanical properties.

また一方に於いてチタンは、摩擦に関して非常に悪い性
質を有し例えば鋼などの他の材料にこすりつけたりある
いはチタンそれ自体をこすりつけると焼付きを生ずるな
ど、大きな欠点を有している。
On the other hand, titanium has very poor frictional properties and has major drawbacks such as seizure when rubbed against other materials such as steel, or against titanium itself.

チタンは、空間的な移動を行いつつ処理を行なうような
、技術の進んだ工業に必須のものであるから、何として
でもその良好な特注を利用しようとしてチタンを主成分
とする保護層の形成には従来より多大の努力がはらわれ
ている。
Since titanium is indispensable for technologically advanced industries that perform processing while moving spatially, we are trying to take advantage of its excellent customization by forming a protective layer based on titanium. Much more effort has been put into this than before.

特に、酸化法により見込みある結果が得られており、実
際に、大抵の場合酸化チタンを基にした酸化物の膜でチ
タン又はチタン合金部分を被覆することによりある程度
の耐摩擦特性が得られたことが知られており、このよう
な酸化物の被覆を形成するために、陽極酸化法等のよう
な種々の方法が用いられているが、得られた結果は摩擦
を行なうと被膜部が剥離したりあるいは部品の表面にス
ケールが生じたりするため決して満足すべきものではな
かった。
In particular, promising results have been obtained with oxidation methods, and indeed some anti-friction properties have been obtained by coating titanium or titanium alloy parts with oxide films, most often based on titanium oxide. It is known that various methods such as anodic oxidation are used to form such oxide coatings, but the results obtained indicate that the coating peels off when friction is applied. However, the results were never satisfactory as scales were formed on the surfaces of the parts.

このような欠陥を解消するために、数段階にわたる処理
法、例えば処理すべき機械部品の表面に酸素中の酸化に
よってスケールの被膜を生じさせ次いでスケールの被膜
がチタン部分内に拡散するようにこの被覆した部分をア
ルゴン内で加熱する処理方法が試みられた。
In order to eliminate such defects, several step treatment methods are used, for example to create a scale coating on the surface of the machine part to be treated by oxidation in oxygen and then to diffuse this scale coating into the titanium part. Treatment methods have been attempted in which the coated parts are heated in argon.

しかしながらこのような方法は、工業的な規模では実施
し難く、しかもチタンの焼鈍に慨して適切な温度より相
当高い約900℃という処理温度と、24時間以上もの
長い処理時間を要するという別の欠点がある。
However, such a method is difficult to implement on an industrial scale, and has the additional drawbacks of requiring a treatment temperature of about 900°C, which is considerably higher than the temperature typically appropriate for annealing titanium, and a long treatment time of more than 24 hours. There are drawbacks.

本発明はチタン及びその合金を酸化させるための経済的
な使用に適した新しい方法を提供するもので、上述した
ような従来の欠点に鑑みてなされたものであって、これ
までに得られなかったような経時的特性を有する機械部
品を提供すべく、耐久性の極めて良好な被膜を得ること
ができるものである。
The present invention provides a new method for oxidizing titanium and its alloys, which is suitable for economical use, and has been made in view of the drawbacks of the prior art as mentioned above, which have not been available hitherto. In order to provide mechanical parts having such characteristics over time, it is possible to obtain a coating with extremely good durability.

この新しい酸化処理方法の根源は次の様な科学的発見に
基いている。
The roots of this new oxidation treatment method are based on the following scientific discoveries.

チタンで作られた表面積Sは試験片を、後述する所定の
温度、圧力その他の条件の下に、重量Qの酸素が導入さ
れている気密炉内で加熱すると、主として酸化チタンよ
りなる被覆層がこの試験片の表面に形成された。
The surface area S made of titanium is determined by heating a test piece in an airtight furnace into which a weight Q of oxygen is introduced under predetermined temperature, pressure, and other conditions described below. was formed on the surface of this test piece.

この試験を、処理部品(1個又は複数)の全表面に施さ
れる単位面積当りの酸素量Q/Sを変えながら、数回繰
り返して行なう。
This test is repeated several times while changing the amount of oxygen per unit area Q/S applied to the entire surface of the treated part(s).

このようにして処理される部品の全部について、単位時
間内に形成された層の硬さδ、厚みε、及びこのように
処理された試験片の、鋼にこすりつけたときの摩擦係数
fを各試験毎に注意深く測定する。
For all of the parts treated in this way, the hardness δ and thickness ε of the layer formed within a unit time, and the coefficient of friction f when the test piece treated in this way is rubbed against steel, are respectively calculated. Carefully measure each test.

第2図のグラフに示すようにQ/Sを横軸にとり、δ,
ε,fを夫々適当に縦軸にとると、得られた3つの曲線
が1つの曲線cに合致し、その特徴は曲線cが非常に高
いピークと非常に狭い基部を表わしていることにある。
As shown in the graph of Figure 2, Q/S is plotted on the horizontal axis, and δ,
If we take ε and f appropriately on the vertical axes, the three curves obtained match one curve c, and the characteristic is that curve c represents a very high peak and a very narrow base. .

出願人の知見によるこの化学現象は本発明によるチタン
の酸化処理方法の要旨に関係するので、ここでこの現象
を指摘することは有用であると出願人は思料する。
The applicant believes that it is useful to point out this phenomenon here, since this chemical phenomenon based on the applicant's knowledge is related to the gist of the titanium oxidation treatment method according to the present invention.

即ち、何らかのチタン部品を被覆している自然酸化物層
を、第2図の曲線cのピークに従って酸化が起こるとき
得られる酸化物層に少なくとも一部分置換するという問
題である。
That is, the problem is to at least partially replace the native oxide layer covering some titanium part with the oxide layer obtained when oxidation occurs according to the peak of curve c in FIG.

処理方法が次の様な必要条袢を併せて充足するならば、
本発明方法は、顕著な効果をもたらすであろう。
If the processing method also satisfies the following necessary conditions,
The method of the invention will provide significant benefits.

(1) チタンを含有する何らかの部品を外表面を被
覆する自然酸化層が少なくとも部分的に除去されねばな
らず、その除去された層の厚みは2ミクロン以上がのぞ
ましい。
(1) The natural oxide layer covering the outer surface of any part containing titanium must be at least partially removed, and the thickness of the removed layer is preferably 2 microns or more.

(2)処理される部品が気密炉内に入れられ、この処理
部品の全表面積Sの面積として厳密に決定される量Qの
酸素が該気密炉に導入される前に真空排気する。
(2) The part to be treated is placed in a gas-tight furnace and evacuated before an amount Q of oxygen, strictly determined as the area of the total surface area S of the part to be treated, is introduced into the furnace.

炉内の圧力は1〜10−8トルとするのが望ましい。Preferably, the pressure within the furnace is between 1 and 10<-8> Torr.

仮にQを■,Sをcm3で夫々表わすと、本発明による
処理に従うQ/Sは10−3〜2.55■/cm3とす
るのが望ましい。
If Q and S are respectively expressed in cm and cm, it is desirable that Q/S according to the process of the present invention be 10-3 to 2.55 cm/cm3.

(3)処理温度は450〜880℃である。(3) Processing temperature is 450 to 880°C.

本発明の他の特徴によれば操作の順序は次の通りである
According to another feature of the invention, the order of operations is as follows.

(a)処理部品を被覆する自然酸化物層を部分的的に除
去する。
(a) Partially removing the native oxide layer covering the treated part.

(b) その部分を真空システムに連結した囲いの中
に配置する。
(b) placing the part in an enclosure connected to a vacuum system;

(C) この囲い内に真空状態を形成してその圧力を1
〜10−8トルとする。
(C) Create a vacuum inside this enclosure and reduce the pressure to 1
~10-8 Torr.

(d) 囲いを真空システムから切離す。(d) Disconnect the enclosure from the vacuum system.

(e) 囲い内に入れた処理部品の全外表面積の函数
として決定された量の酸素をこの囲い内に導入する。
(e) introducing into the enclosure an amount of oxygen determined as a function of the total external surface area of the processing parts contained within the enclosure;

(f) 部品を入れた囲いを450〜880℃まで加
熱する。
(f) Heat the enclosure containing the parts to 450-880°C.

本発明のさらに他の特徴によれば、真空処理は囲い内の
温度が周囲温度より高くなった後いつでも行なわれ、そ
の場合の操作の順序は次の通りである。
According to yet another feature of the invention, the vacuum treatment is carried out at any time after the temperature within the enclosure has risen above ambient temperature, in which case the sequence of operations is as follows.

(a) 自然酸化物層を少なくとも部分的に除去する
(a) At least partially removing the native oxide layer.

(b) 処理部品を囲い内に入れる。(b) Place the parts to be processed into the enclosure.

(c) 加熱を開始する。(c) Start heating.

(d) 囲い内に真空状態を形成し、その後この囲い
を真空システムから切離す。
(d) creating a vacuum within the enclosure and then disconnecting the enclosure from the vacuum system;

(e)酸素を導入する。(e) Introducing oxygen.

本発明のさらに他の特徴によれば、酸化処理に必要な酸
素は例えば下記の非限定的な例のような何らかの適当な
方法で供給してもよい。
According to yet another feature of the invention, the oxygen required for the oxidation process may be supplied in any suitable manner, such as the non-limiting example below.

−囲い内に直接噴射されるガスとして。- As a gas injected directly into the enclosure.

一温度の作用下で酸素を放出することのできる物質例え
ば酸化物を介して。
Through substances, such as oxides, that can release oxygen under the influence of temperature.

−前もって吸収させた酸素を有する物体からガスを除く
ことにより。
- by removing gas from an object with previously absorbed oxygen.

本発明のさらに他の特徴によれば、酸素は、概して処理
の初期には導入されず、囲い内を真空にした後に処理期
間を通じて連続的又は断続的に導入される。
According to yet another feature of the invention, oxygen is generally not introduced at the beginning of the process, but is introduced continuously or intermittently throughout the process after evacuating the enclosure.

本発明のさらに他の特徴によれば、囲いの内側では、単
に加熱を停止することにより処理部品が徐々に冷却され
るようになる。
According to a further feature of the invention, inside the enclosure, the processing parts are gradually cooled simply by stopping the heating.

本発明のさらに他の特徴によれば、処理部品が囲いの内
側又は外側のいずれかで急に冷却される。
According to yet another feature of the invention, the processing parts are rapidly cooled either inside or outside the enclosure.

本発明に従う機械部品で、最初からチタンを含有するそ
の外表面は、処理後主として酸化チタンからなり且つ1
0ミクロン以上の厚みを有する1つの表情で被覆される
ことに特徴がある。
A mechanical component according to the invention whose outer surface initially contains titanium consists primarily of titanium oxide after treatment and
It is characterized in that it is coated with one expression having a thickness of 0 microns or more.

処理部品の全表面積の函数として適当に決められる酸素
量は処理中に囲い内に存在する唯一のガスであるが、仮
に充填用ガスが存在すれば空気中の稀ガスを所望により
選ぶべきであり、この稀ガスとしてはアルゴンが特に適
しており、そして膨張後に囲い内のガス圧が大気と実質
的に等しくな.るように前記充填用ガスの量を計算する
と好都合である。
The amount of oxygen, suitably determined as a function of the total surface area of the processing parts, is the only gas present in the enclosure during processing, but if a fill gas is present, a rare gas in air should be selected as desired. Argon is particularly suitable as this rare gas, and after expansion the gas pressure in the enclosure is substantially equal to that of the atmosphere. It is convenient to calculate the amount of said filling gas so that:

処理中に時間の経過で比Q/Sが変化して、曲線Cのピ
ークの所定範囲を越えることがあっても、その処理は同
様に本発明の範囲内にある。
Even if the ratio Q/S changes over time during the process and exceeds the predetermined range of the peak of curve C, that process is still within the scope of the invention.

本発明のさらに他の特徴によれば、部品の処理温度及び
時間は、一方で処理時間をとり他方で処理温度をとり、
2つの制限曲線間に含まれる斜線部分の内側にある点に
対応するようなグラフから決定され、この2つの曲線間
の斜線部分は、こすりつけてもチタンが焼付きを正しな
いような十分な厚みをもった表面層を得るための必要条
件を決定するものである。
According to yet another feature of the invention, the processing temperature and time of the part are such that the processing time is on the one hand and the processing temperature is on the other hand;
Determined from a graph that corresponds to a point inside the shaded area between the two limit curves, the shaded area between the two curves is thick enough that the titanium will not seize even if rubbed. The purpose of this study is to determine the necessary conditions for obtaining a surface layer with a

本発明による処理により形成された層は独自のすぐれた
特性を有する。
The layers formed by the process according to the invention have unique and excellent properties.

(1)連結部分が独自な形態を有する結果、支持体に対
する前記層の接着性が極めてすぐれており、持続性を有
する。
(1) As a result of the unique shape of the connecting portion, the layer has excellent adhesion to the support and is durable.

酸化物を主成分とする部分からチタンを主成分とする下
部層への移行は、2個の層間の相互拡散により均一な勾
配で行なわれる。
The transition from the oxide-based part to the titanium-based lower layer takes place in a uniform gradient due to interdiffusion between the two layers.

(2)すべての他の公知の酸化物層と異なり、残留引張
応力が出現せず、これにより本発明の処理は部品の抗歪
特性に極めて僅かしか影響しないという有利な特性を有
する。
(2) Unlike all other known oxide layers, no residual tensile stresses appear, so that the treatment according to the invention has the advantageous property that it has very little influence on the anti-strain properties of the component.

この特性は、層の全硬度δが曲線Cの頂点で最小値を有
するという事実から生じる。
This characteristic arises from the fact that the total hardness δ of the layer has a minimum value at the apex of the curve C.

(3)最も驚くべき事実は、摩擦係数がいかなる潤滑剤
も加えることなくスチール部品で0.07という極めて
低い数値まで降下し得ることである。
(3) The most surprising fact is that the coefficient of friction can drop to extremely low values of 0.07 in steel parts without adding any lubricant.

(4)機械工業に於て極めて恐れられる焼付きに対する
チタンの感度が、極めてきびしい荷重条件下に於てすら
消滅した。
(4) The sensitivity of titanium to seizure, which is extremely feared in the mechanical industry, has disappeared even under extremely severe loading conditions.

非制限的実施例として与えられた添付図面により本発明
の特徴がよりよく理解されよう。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The characteristics of the invention will be better understood by means of the accompanying drawings, which are given as non-limiting examples.

被処理部品2を囲い1内部に配置する。A part to be processed 2 is placed inside the enclosure 1.

この部品は固体チタン製でもよくチタン合金製でもよく
チタンまたはチタン合金で被覆されていてもよい。
The component may be made of solid titanium or a titanium alloy or may be coated with titanium or a titanium alloy.

囲い1は電気抵抗器3により構成される加熱手段を備え
ており、この抵抗器は本発明の方法実施の際に囲い内部
の温度を正確に変更し得る。
The enclosure 1 is equipped with heating means constituted by an electrical resistor 3, which makes it possible to precisely change the temperature inside the enclosure during implementation of the method of the invention.

真空システム6(ポンプ又は同効部材)が囲い1の内側
スペースに連結される。
A vacuum system 6 (pump or equivalent) is connected to the inner space of the enclosure 1.

最後に、ライン4は酸素を供給しライン5は矢印7の方
向にアルゴンのような不活性ガスを供給する。
Finally, line 4 supplies oxygen and line 5 supplies an inert gas such as argon in the direction of arrow 7.

処理終了後、部品2の表面は酸化チタンを主成分とする
層で被覆され、この特徴を非制限的実施例につき第2図
のグラフで示す。
After completion of the treatment, the surface of the component 2 is coated with a layer based on titanium oxide, a feature of which is illustrated graphically in FIG. 2 for a non-limiting example.

このグラフは、Q/Sの関数として、ピツカース単位で
表わされた摩擦係数f、硬度δおよびチタン合金製部品
の処理後形成された表面層の厚みεとの変化を示す。
This graph shows the variation of the coefficient of friction f expressed in Pickers units, the hardness δ and the thickness ε of the surface layer formed after processing of a part made of a titanium alloy as a function of Q/S.

数字は基礎部品の性質により変化する。Numbers vary depending on the nature of the underlying components.

しかしながら本発明方法に正しく従うのであれば、前記
の変化の相対性はいかなるチタン含有率を示す部品に対
しても同様であり、曲線ε,fおよびδは曲線Cに合致
する。
However, if the method of the invention is followed correctly, the relative nature of the changes described above will be the same for parts exhibiting any titanium content, and the curves ε, f and δ will correspond to the curve C.

本発明の処理により得られる結果の新規性は到達する動
作数字により示される。
The novelty of the results obtained by the process of the invention is indicated by the operating figures reached.

このいくつかの実施例を非制限的に下記に示す。Some non-limiting examples of this are given below.

−“ファビーユFaville”型試験一例1 この種の試験をファビーユ・ルパリ Faville−
Levallyで実施する。
-Example 1 of "Fabile" type test 1 This type of test is performed by Fabille-
Implemented at Levelly.

直径6.5mm、高さ40mm、表面積S9.35cm
2のシリンダを角度90°のV型ジョーの間で回転させ
る。
Diameter 6.5mm, height 40mm, surface area S9.35cm
The cylinder No. 2 is rotated between V-shaped jaws at an angle of 90°.

時間の関数として直線的に増加する荷重をジョーに加え
る。
Apply a linearly increasing load to the jaws as a function of time.

空気中で試験を実施する。Carry out the test in air.

チタンまたはチタン合金製であり、例えば炉の周囲温度
下、電流密度0.3A/dm2で20分間硫酸浴に浸漬
させる従来方法で酸化された被験部品は実際に即座にス
チールジョーの間に焼付くが、本発明方法により処理さ
れた被験部品、すなわち、先ず自然酸化層を除去すべく
2.5ミクロンの深さまでサンドブラストし、次に真空
排気したのち補助ガスとしてアルゴンを用いてQ/S比
2.29で処理するために(第2図、点31)酸素12
mgを含有する炉内で8時間650℃まで加熱して酸化
チタン膜を形成した(第3図、点30)、被験部品は荷
重600daNで摩擦されでもいかなる焼付きも生じな
い。
Test parts made of titanium or titanium alloys and oxidized in a conventional manner, for example by immersion in a sulfuric acid bath at a current density of 0.3 A/dm2 for 20 minutes at ambient temperature in a furnace, actually seize between the steel jaws instantly. However, the test part treated by the method of the present invention was first sandblasted to a depth of 2.5 microns to remove the native oxide layer, then evacuated and then reduced to a Q/S ratio of 2 using argon as an auxiliary gas. .29 (Figure 2, point 31) oxygen 12
A titanium oxide film was formed by heating to 650° C. for 8 hours in a furnace containing 500 mg of titanium oxide (Fig. 3, point 30).The test part did not show any seizure even when rubbed under a load of 600 daN.

この場合、試験中の摩擦係数を0.12未満にする。In this case, the coefficient of friction during the test is less than 0.12.

例2 例1と同一条件下で酸素量32mgを用いて処理した“
ファビーユFaville”型被験部品に関し試験した
Example 2 "
The test was carried out on "Faville" type test parts.

前記の如き条件下で初期Q/S比は3.42mg/cm
2である。
Under the above conditions, the initial Q/S ratio was 3.42 mg/cm.
It is 2.

炉内の漏出により、処理終了時すなわち8時間後650
℃に於てQ/S比は0.07mg/cm2になった。
Due to leakage in the furnace, 650
The Q/S ratio at ℃ was 0.07 mg/cm2.

これを第2図の曲線Cで示す。This is shown by curve C in FIG.

従って、処理中にQ/S比は、第2図の曲線Cのピーク
Pの所定範囲を通過した。
Therefore, during the treatment, the Q/S ratio passed through a predetermined range of peak P of curve C in FIG.

このように処理された被験部品から本発明に一致する結
果が得られた。
Results consistent with the present invention were obtained from test parts treated in this manner.

実際、これらの結果は処理時間全体に亘りQ/S比を0
.11〜2.55mg/cm2に維持する場合と全く同
様に良いとは言えないが、公知方法により得られる結果
よりも明らかにすぐれている。
In fact, these results reduce the Q/S ratio to 0 over the entire processing time.
.. Although the results are not quite as good as those maintained at 11-2.55 mg/cm2, they are clearly better than those obtained by known methods.

事実、摩擦係数0.15で600daNの荷重を加えて
もいかなる焼付きも生じなかった。
In fact, no seizure occurred even when a load of 600 daN was applied with a friction coefficient of 0.15.

−平担表面に作用する円筒状摩擦機械による試験−例3 直径35MM,高さ20mmのチタンまたはチタン合金
製リングを回転速度1200r.p.m.で、寸法30
×l8×8mmの平行六面体のスチールプレート上で摩
擦する。
- Test using a cylindrical friction machine acting on a flat surface - Example 3 A titanium or titanium alloy ring with a diameter of 35 mm and a height of 20 mm was rotated at a rotation speed of 1200 r. p. m. So, the dimension is 30
It is rubbed on a parallelepiped steel plate measuring 8 mm x 8 mm.

3分20秒以内に0から600daNまで増加する荷重
をプレートに加える。
A load increasing from 0 to 600 daN is applied to the plate within 3 minutes and 20 seconds.

最大荷重600daNに到達後、この最大荷重で試験を
実施する。
After reaching the maximum load of 600 daN, a test is conducted with this maximum load.

純粋な中性ワセリン油中で試験する。Test in pure neutral petrolatum oil.

前記の陽極酸化のような従来の方法で処理されたチタン
リングまたはチタン合金リングは、荷重が80daNに
到達すると直ちに焼付くが、例1の如く(650℃、8
時間、1. 2 9 mg/cm2)本発明方法により
処理されたリングは荷重600daNに到達後いかなる
焼付き現象も生じることなくこの荷重下で2時間回転し
得る。
Titanium rings or titanium alloy rings treated with conventional methods such as anodization as described above seize as soon as the load reaches 80 daN, but as in Example 1 (650 °C, 8
Time, 1. 29 mg/cm2) After reaching a load of 600 daN, the ring treated according to the method of the invention can be rotated for 2 hours under this load without any seizure phenomenon occurring.

−耐久試験− 例4 この試験は、外径60mmのチタンリングまたはチタン
合金リングを回転速度100r.p.m.で、100C
6スチール製ボールの半球形の端部に摩擦することによ
り実施される。
- Durability Test - Example 4 In this test, a titanium ring or a titanium alloy ring with an outer diameter of 60 mm was rotated at a rotation speed of 100 r. p. m. So, 100C
6 by rubbing against the hemispherical end of a steel ball.

前記端部の曲率半径は6mmである。The radius of curvature of the end portion is 6 mm.

一定荷重5daNを前記ボールに加える。A constant load of 5 daN is applied to the ball.

陽極酸化リングは2時間しか回転し得ず、30分毎に規
則正しく12mgづつ減少するが、前記の如く本発明に
より処理された被験部品に関してはその効果は百倍化す
る。
Although the anodizing ring can only rotate for 2 hours and regularly loses 12 mg every 30 minutes, the effect is multiplied by a factor of 100 for the test parts treated according to the invention as described above.

この被験部品は10時間以上も回転可能であり、しかも
10時間後の損耗は最小であり約2.5mgにすぎない
The part under test can be rotated for more than 10 hours, and the wear after 10 hours is minimal, only about 2.5 mg.

チタンおよびチタン合金の酸化処理の新規な方法は、個
々の場合に適合する多数の技術により実施される。
The new method of oxidation treatment of titanium and titanium alloys is carried out by a number of techniques adapted to the individual case.

いかなる処理技術も、本発明の処理の4個の特徴のいず
れにも正確に従うのであれば本発明に一致する。
Any processing technique is consistent with the present invention if it precisely adheres to any of the four characteristics of the process of the present invention.

その実施例を記載する。Examples thereof will be described.

アルミニウム6%、パナジウム4%を含有するUTA6
Vチタン合金の1部品をとり出した。
UTA6 containing 6% aluminum and 4% panadium
One part of V titanium alloy was taken out.

これは直径6.5cm、高さ40mm、表面積9.35
cmを有する“ファビーユFaville”型被験部品
である。
This has a diameter of 6.5 cm, a height of 40 mm, and a surface area of 9.35
The test part is of the “Fabile” type with cm.

前記部品を、商品名、“ベイパー・ブラストVapor
Blast”として公知の装置内でジェット圧力5バ
ールにして2分間サンドブラストした。
The above parts are manufactured under the trade name “Vapor Blast Vapor”.
Sandblasted for 2 minutes at a jet pressure of 5 bar in an apparatus known as ``Blast''.

研磨剤の粒子の大きさは4ミクロンであった。The particle size of the abrasive was 4 microns.

サンドブラスト終了後、この部品を直ちに、直径104
調、長さ965mm、容積8.275dm3のステンレ
ススチール製真空炉の囲いの内部に配置した。
Immediately after sandblasting, this part is
The sample was placed inside a stainless steel vacuum furnace enclosure with a length of 965 mm and a volume of 8.275 dm3.

この真空炉は流体を通さない。This vacuum furnace is impermeable to fluids.

次に真空システムを始動し、炉内の圧力を10〜10−
6トルにした。
Next, start the vacuum system and increase the pressure in the furnace to 10-10-
I made it to 6 torr.

ポンプ囲いを隔離し、次に加熱システムを始動し、前記
部品を炉内で600℃まで加熱した。
The pump enclosure was isolated, then the heating system was started and the parts were heated to 600° C. in the oven.

温度上昇中、酸素16.8mgを導入した(被処理面積
1.8mg/cm3)。
While the temperature was rising, 16.8 mg of oxygen was introduced (treated area: 1.8 mg/cm3).

次に補助気体としてのアルゴンを導入し囲い内の全圧力
を400トルにした。
Argon was then introduced as an auxiliary gas to bring the total pressure within the enclosure to 400 Torr.

600℃で10時間囲い内に部品を保持し(第3図、点
28、線24)、次に囲いを約100℃まで冷却し部品
をとり出した。
The parts were held in the enclosure at 600°C for 10 hours (Figure 3, point 28, line 24), then the enclosure was cooled to about 100°C and the parts were removed.

この処理で得られた層は、実質的に酸化チタンTiO2
から構成され、層の厚みは約24ミクロンであった。
The layer obtained by this treatment is essentially titanium oxide TiO2
The layer thickness was approximately 24 microns.

その平均硬度は15g下で500ピツカース硬度である
Its average hardness is 500 Pickers hardness under 15g.

もし前記のファビーユFaville型試験を炭素含有
量0.35%の炭素鋼(XC35)のジョーで実施する
と、下記の結果が得られる。
If the Fabille-type test described above is carried out with jaws of carbon steel (XC35) with a carbon content of 0.35%, the following results are obtained.

最初は、摩擦係数は極めて小さく0.05程度である。Initially, the coefficient of friction is extremely small, about 0.05.

次に荷重の増加と共に、摩擦係数はやや増加し値0.0
75で安定化する。
Next, as the load increases, the friction coefficient increases slightly to a value of 0.0.
Stabilizes at 75.

試験終了時、すなわち40秒間作動後、被験部品が荷重
540daNでクリープするのが観察される。
At the end of the test, ie after 40 seconds of operation, the part under test is observed to creep under a load of 540 daN.

試験後、摩擦部品は完全に平滑である。After the test, the friction parts are completely smooth.

試験前および試験後に被験部品を計量すると損耗は1m
g未満であった。
Weighing the tested parts before and after the test shows that the wear is 1m.
It was less than g.

これは事実上ゼロと考えてよい。比較のために非処理被
験部品を用いて試験すると即座に焼付きが生じた。
This can be considered virtually zero. For comparison, an untreated test part was tested and seizure occurred immediately.

前記実施例に使用の方法は、本発明を構成する4個の新
規な特徴を包含することにより、本発明に完全に一致す
ることに注目されたい。
It is noted that the method used in the above examples is fully consistent with the present invention by including four novel features that constitute the present invention.

実際上、 (1) 処理以前の部品を被覆する自然酸化層の一部
をサンドプラストにより適当に除去する。
In practice, (1) a part of the natural oxide layer covering the part before treatment is appropriately removed by sand blasting;

(2)本発明に従って酸素Qを気密炉内に適当に導入す
る。
(2) According to the present invention, oxygen Q is appropriately introduced into the airtight furnace.

このときの酸素量はQ/S比が0.11〜2.55mg
/cm2であるのが望ましい。
The amount of oxygen at this time is Q/S ratio of 0.11 to 2.55 mg
/cm2 is desirable.

(3)所要量の酸素全量と空気中の稀ガス(本実施例で
はアルゴン)とのみの存在下で酸化工程が適当に行なわ
れる。
(3) The oxidation step is suitably carried out in the presence of only the required total amount of oxygen and a rare gas in the air (argon in this example).

(4)温度は450〜880℃が適当である。(4) A suitable temperature is 450 to 880°C.

しかし本発明の実施法を示すこの実施例は非制限的に示
されたものであり、いかなるチタン酸化法またはチタン
合金酸化法も、本発明による処理の4個の特徴に従うも
のであれば本発明による実施法と考えられる。
However, this example illustrating the practice of the present invention is provided in a non-limiting manner, and any titanium oxidation or titanium alloy oxidation process that complies with the four features of the process according to the present invention is contemplated by the present invention. This is considered to be the implementation method.

従って、所定限度量に従って酸素を導入する間の、チタ
ン部品の処理範囲が第3図に示され、この範囲は曲線2
1と22とにより形成される。
Therefore, the treatment range of titanium parts during the introduction of oxygen according to the predetermined limit amounts is shown in FIG.
1 and 22.

第1実施例は温度600℃で処理された部品により与え
られる。
A first example is given by parts processed at a temperature of 600°C.

前記処理温度に対応し第3図のグラフの座標600℃に
記入された線24は、それぞれ処理時間31/2hおよ
び121/2hに対応する2本の線25,26を両端と
する処理時間に従って斜線部分Aを通過する。
The line 24, which corresponds to the processing temperature and is drawn at the coordinate 600° C. in the graph of FIG. It passes through the shaded area A.

従って部品は前記時間範囲内で処理されるのがのぞまし
い。
It is therefore desirable that the parts be processed within said time range.

部品を121/2hよりも長く600℃に維持すると微
粉砕層が形成され、部品を31/2h未満しか600℃
に維持しないと形成層の厚味が少な過ぎて正確な摩擦が
不可能である。
If the part is kept at 600°C for longer than 121/2 hours, a finely ground layer will form; if the part is kept at 600°C for less than 31/2 hours,
Otherwise, the thickness of the cambium will be too low to allow accurate friction.

被処理部品の単位面積当りの酸素量が2.55mg/c
m2より多ければ、本発明による酸素量を用いて得られ
る層よりも厚みの少ない層が形成され、摩擦係数は0.
07より大きいことは明白である。
Oxygen amount per unit area of processed parts is 2.55mg/c
If the amount is greater than m2, a layer is formed that is thinner than the layer obtained using the amount of oxygen according to the invention, and the coefficient of friction is 0.
It is clear that it is larger than 07.

被処理部品の単位面積当りの酸素量が10−3mg/c
m2未満であれば正確にこの層を摩擦することが不可能
であるような厚みの少ない層が形成される。
Oxygen amount per unit area of processed parts is 10-3 mg/c
Below m2, a layer of such small thickness is formed that it is impossible to rub this layer accurately.

第2の例は温度700℃で処理された部品により与えら
れる。
A second example is given by parts processed at a temperature of 700°C.

前記処理温度に対応し第3図のグラフの座標700℃に
記入されている線27は15分〜5時間の範囲にある処
理時間に従って斜線部分3を通過する。
The line 27, which corresponds to the treatment temperature and is drawn at the coordinate 700 DEG C. in the graph of FIG. 3, passes through the shaded area 3 according to the treatment time, which ranges from 15 minutes to 5 hours.

このように部品は酸素量が10−3〜2.55mg/c
m2の範囲にあって前記の品質を得るために前記の時間
範囲内で処理されるであろう。
In this way, the oxygen content of parts is 10-3 to 2.55 mg/c.
m2 and will be processed within said time range to obtain said quality.

以上説明してきたように、本発明の方法によれば、あら
かじめ、表面の自然酸化層を除去することにより、汚染
のない滑らかな表面をもつ下地層を形成し得、真空状態
、換言すれば、空気中の窒素等を容器中より除去した後
、酸素を導入、加熱する工程により、下地層表面に形成
される酸化物層が均一となり、さらに酸化物層中への、
窒化物の混入あるいは、窒素ガスの混入等を排除し得、
気泡等を含有しない均一な酸化チタン層を形成し得る。
As explained above, according to the method of the present invention, by removing the natural oxidation layer on the surface in advance, it is possible to form a base layer with a smooth surface free from contamination. After removing nitrogen, etc. from the air from inside the container, the process of introducing and heating oxygen makes the oxide layer formed on the surface of the base layer uniform, and furthermore,
Can eliminate nitride contamination or nitrogen gas contamination,
A uniform titanium oxide layer containing no bubbles or the like can be formed.

又、表面層のみならず、拡散によって深さ方向にも酸化
物層は広がるが、下地表面が円滑である為、形成される
酸化膜も一様であり、該酸化膜を拡散源とする拡散の速
度も一様となり、拡散の深さも一様となし得、密着性の
良い均質な膜形成がなされる。
In addition, the oxide layer spreads not only on the surface layer but also in the depth direction due to diffusion, but since the underlying surface is smooth, the oxide film formed is uniform, and the diffusion using the oxide film as a diffusion source The rate of diffusion becomes uniform, the depth of diffusion can also be made uniform, and a homogeneous film with good adhesion can be formed.

又、一亘真空下においてから、酸素導入を行い、酸化反
応が行なわれる為、反応容器中の酸素濃度を正確に規定
し得るとともに高温下での反応が可能となり、処理時間
(加熱時間)が、大きく低減されることにより、拡散長
のバラツキが抑制される。
In addition, since the oxidation reaction is carried out by introducing oxygen after being placed in a vacuum, the oxygen concentration in the reaction vessel can be accurately regulated, and the reaction can be carried out at high temperatures, reducing the processing time (heating time). , is greatly reduced, thereby suppressing variations in diffusion length.

さらに又、酸化処理中、酸素以外の反応性気体は、容器
中に、存在しない為、表面層に形成された酸化チタンが
、再び蒸発し、チタンが遊離して、他の反応性気体と反
応する。
Furthermore, during the oxidation process, since no reactive gas other than oxygen is present in the container, the titanium oxide formed on the surface layer evaporates again, liberating titanium and reacting with other reactive gases. do.

−たとえば、窒化チタン等の二次生成物が膜中に混入す
るのを防ぐことが可能となる。
- For example, it becomes possible to prevent secondary products such as titanium nitride from being mixed into the film.

膜中ヘの気泡の混入は、膜の経時的特性の悪化−すなわ
ち、耐食性を低下させ−さらには、膜の耐摩擦性の低下
にも二次生成物の生成とともに、大きく関与する。
The incorporation of air bubbles into the membrane deteriorates the properties of the membrane over time, that is, reduces the corrosion resistance, and also greatly contributes to the decrease in the abrasion resistance of the membrane as well as the generation of secondary products.

このように、酸化物を主成分とする表面層からチタンを
主成分とする下部層への移行が均一な勾配でなされてお
り、膜の密着性が良好であり、又、水平方向に対しては
一様な膜質分布がなされ、残留歪応力が生じることがな
い為、剥離しにくく、又、抗歪特性が良好である。
In this way, the transition from the surface layer mainly composed of oxide to the lower layer mainly composed of titanium is done with a uniform gradient, and the adhesion of the film is good. Since the film has a uniform distribution and no residual strain stress is generated, it is difficult to peel off and has good anti-strain properties.

又たとえば、従来、酸化膜形成に24時間も要していた
のが、本発明においては、2時間半程度と、大幅に短縮
され得、短時間で良好な酸化チタン保護膜の形成がなさ
れ得る。
For example, conventionally it took 24 hours to form an oxide film, but in the present invention, it can be significantly shortened to about 2 and a half hours, and a good titanium oxide protective film can be formed in a short time. .

本発明の実施態様のいくつかの例を下記に要約する。Some examples of embodiments of the invention are summarized below.

(1) 機械部品の摩擦特性、耐久性および焼付きに対
する抗性を改良することを目的としており、先ずチタン
を含有する何らかの部品の外表面を被覆する自然酸化物
層を少くとも部分的に除去し、所定時間中、真空を形成
する囲い内部で被処理部品を加熱し、被処理部品を内蔵
する囲いを真空システムから隔離し被処理部品の外表面
の函数として正確に決定された量の酸素を前記炉内部に
導入し、加熱作業により被処理部品の温度を450〜8
80℃の範囲の温度まで上昇させ、酸素導入以前の囲い
内の圧力を1〜10−8トルにし、囲い内部で部品に与
えられる酸素量が被処理部品の外表面全体の増加関係に
従って決定され且つこの酸素量が10−3〜2.55m
g/cm2の範囲にあることから成る必要条件のいずれ
にも従うことを特徴とするチタンを含有する外表面を備
えた特許請求の範囲1に記載の機械部品の処理方法。
(1) The purpose is to improve the frictional properties, durability, and resistance to seizure of mechanical parts by first removing, at least in part, the natural oxide layer covering the outer surface of any part containing titanium. heating the part to be processed within an enclosure that creates a vacuum for a predetermined period of time, isolating the enclosure containing the part to be processed from the vacuum system, and injecting an amount of oxygen precisely determined as a function of the outer surface of the part to be processed; was introduced into the furnace, and the temperature of the parts to be processed was raised to 450 to 8
The temperature is raised to a range of 80° C., the pressure in the enclosure is between 1 and 10 −8 Torr before the introduction of oxygen, and the amount of oxygen provided to the part inside the enclosure is determined according to the increasing relationship across the outer surface of the part to be treated. And this oxygen amount is 10-3 to 2.55 m
2. Process according to claim 1, characterized in that it complies with any of the requirements consisting of being in the range of g/cm2.

(2)被処理部品を被覆する自然層の一部を部分的に除
去し、前記部品を囲い内部に配置し、一定時間前記囲い
内部に真空を形成し、前記囲いを真空システムから隔離
し、前記に記載の酸素量を囲い内部に導入し、囲いを4
50〜880℃の範囲の温度まで加熱する連続工程から
成ることを特徴とする前項(1)に記載の方法。
(2) partially removing a portion of the natural layer covering the part to be processed, placing the part inside an enclosure, creating a vacuum inside the enclosure for a period of time, and isolating the enclosure from the vacuum system; The amount of oxygen described above was introduced into the enclosure, and the enclosure was heated to 4.
The method according to the preceding item (1), characterized by comprising a continuous step of heating to a temperature in the range of 50 to 880°C.

(3)自然酸化物層の一部を除去し、部品を囲い内部に
配置し、囲いを周囲温度より高い温度まで加熱し、一定
時間の間真空状態とし、酸素を導入し、囲いを処理温度
まで加熱する作動順序から成ることを特徴とする前項(
1)に記載の方法。
(3) remove a portion of the native oxide layer, place the component inside the enclosure, heat the enclosure to a temperature above ambient temperature, apply a vacuum for a certain period of time, introduce oxygen, and bring the enclosure to the processing temperature. The preceding paragraph is characterized by consisting of an operating sequence of heating up to
The method described in 1).

(4)最初チタンを含有する外表面が、処理終了後、実
質的にチタンから成り厚み10ミクロンを越える層によ
り被覆されていることを特徴とする前項(1)に記載の
方法を使用して形成された部品。
(4) Using the method described in the preceding paragraph (1), wherein the outer surface initially containing titanium is coated with a layer consisting essentially of titanium and having a thickness of more than 10 microns after completion of the treatment. formed parts.

(5)処理に必要な酸素全量を処理開始時に導入するこ
とを特徴とする前項(1)に記載の方法。
(5) The method according to item (1) above, characterized in that the entire amount of oxygen necessary for the treatment is introduced at the start of the treatment.

(6)処理に必要な酸素を加熱工程全体に亘って連続的
にまたは逐次バッチで導入することを特徴とする前項(
1)に記載の方法。
(6) The preceding item (which is characterized in that the oxygen necessary for the treatment is introduced continuously or in successive batches throughout the heating process)
The method described in 1).

(7)処理に要する量の酸素をガス状で導入することを
特徴とする前項(1)に記載の方法。
(7) The method according to item (1) above, characterized in that oxygen is introduced in gaseous form in an amount required for the treatment.

(8)処理に要する酸素を、例えば酸化物のような温度
作用により酸素を分離し易い物質を介して処理囲い内部
に導入することを特徴とする前項(1)に記載の方法。
(8) The method according to item (1) above, characterized in that the oxygen required for the treatment is introduced into the treatment enclosure through a substance, such as an oxide, that can easily separate oxygen by temperature action.

(9)処理に要する酸素が、先に或る量の酸素を吸収し
た物体のガス抜きにより提供されることを特徴とする前
項(1)に記載の方法。
(9) The method according to item (1) above, wherein the oxygen required for the treatment is provided by degassing an object that has previously absorbed a certain amount of oxygen.

(1O)被処理部品の面積の関数として正確に決定され
た量の酸素に、例えばアルゴンのような空気中の稀ガス
である補助ガスが伴なうことを特徴とする前項(1)に
記載の方法。
(1O) Item 1), characterized in that the amount of oxygen precisely determined as a function of the area of the part to be treated is accompanied by an auxiliary gas, for example a rare gas in air, such as argon. the method of.

(11)処理中の単位面積当りの酸素量が一時的に0.
11〜2.55mg/cm2の範囲の値となることを特
徴とする前項(1)に記載の方法。
(11) The amount of oxygen per unit area during processing temporarily becomes 0.
The method according to item (1) above, wherein the value is in the range of 11 to 2.55 mg/cm2.

(12)最初に処理部品を被覆している自然酸化物層か
ら除去される厚みの最小値が少くなも2ミクロンである
ことを特徴とする前項(1)に記載の方法。
(12) A method according to the preceding paragraph (1), characterized in that the minimum thickness removed from the native oxide layer initially covering the treated part is at least 2 microns.

(13)部品の処理温度および処理時間が第3図のグラ
フから決定され、このグラフの座標は一方に処理時間他
方に処理温度を示しており、前記処理温度および処理時
間は、微粉砕されずしかも焼付くことなく摩擦し得る厚
みを有する表面層を形成するために満足すべき必要条件
を決定する2個の限界曲線21,22間に含まれる斜線
部分内部に存在する一点に対応する(第3図)ことを特
徴とする前項(1)に記載の方法。
(13) The processing temperature and processing time of the part are determined from the graph of FIG. Moreover, it corresponds to a point existing inside the shaded area included between the two limit curves 21 and 22 that determines the necessary conditions to be satisfied in order to form a surface layer having a thickness that allows friction without seizing. 3)) The method according to the preceding item (1).

(14) 処理温度が500℃〜750℃の範囲にある
ことを特徴とする前項(1)に記載の方法。
(14) The method according to item (1) above, wherein the treatment temperature is in the range of 500°C to 750°C.

(15)温度維持時間が2〜30時間であることを特徴
とする前項(1)に記載の方法。
(15) The method according to item (1), wherein the temperature is maintained for 2 to 30 hours.

(16)部品の冷却は囲い内部でゆっくり行なわれる、
すなわち囲いの加熱の停止のみにより行なわれることを
特徴とする前項(1)に記載の方法。
(16) Parts are cooled slowly inside the enclosure.
That is, the method described in the preceding item (1) is characterized in that the method is carried out only by stopping heating of the enclosure.

(17)処理後の部品の冷却が、囲い内部または囲い外
部で急激に行なわれることを特徴とする前項(1)に記
載の方法。
(17) The method according to item (1) above, wherein cooling of the processed parts is carried out rapidly inside or outside the enclosure.

(18)酸化チタンを主成分としており均一な移転勾配
を有する部分を介してチタンを主成分とする下部層に連
結する表面層を有することを特徴とする前項(4)に記
載の部品。
(18) The component according to item (4) above, characterized by having a surface layer that is mainly composed of titanium oxide and connected to a lower layer that is mainly composed of titanium via a portion that has a uniform transfer gradient.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の方法を実施する囲いの1個の実施例の
概略断面図、第2図は単位面積当りの導入酸素量の関数
として表面層の厚みをε、摩擦係数f、全硬度δの変化
の法則を示すグラフであり、曲線ε,f,δが曲線Cに
合致しており、第3図は焼付くことなく摩擦し得る十分
な厚みを有する非微粉砕層を形成するための処理時間を
温度の関数として示すグラフである。 1・・・・・・囲い、2・・・・・・部品、3・・・・
・・抵抗器、4・・・・・・ライン、5・・・・・・ラ
イン、6・・・・・・真空システム。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of an enclosure implementing the method of the invention, and FIG. 2 shows the thickness of the surface layer as a function of the amount of oxygen introduced per unit area, ε, the coefficient of friction f, and the total hardness. This is a graph showing the law of change of δ, and curves ε, f, and δ match curve C, and Figure 3 is a graph showing the law of change of δ. FIG. 2 is a graph showing processing time as a function of temperature. 1... Enclosure, 2... Parts, 3...
...Resistor, 4...Line, 5...Line, 6...Vacuum system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 外表面がチタン含有物質からなる機械部品に対し、
該機械部品の外表面を覆っている自然酸化物層の少なく
とも一部を除去し、 該部品の処理雰囲気を真空排気し、 処理される部品の外表面の関数として正確に決定された
量の酸素を処理雰囲気中に導入し、該機械部品表面にチ
タン酸化物層を形成すべく所定の時間、450℃〜88
0℃の範囲の温度で該部品を加熱することを特徴とする
機械部品の処理方法。
[Claims] 1. For a mechanical part whose outer surface is made of a titanium-containing material,
removing at least a portion of the native oxide layer covering the outer surface of the mechanical part; evacuating the processing atmosphere of the part; was introduced into the processing atmosphere and heated at 450°C to 88°C for a predetermined time to form a titanium oxide layer on the surface of the machine component.
A method for treating mechanical parts, characterized in that the parts are heated at a temperature in the range of 0°C.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5312737A (en) * 1976-07-22 1978-02-04 Tokyo Shibaura Electric Co Treatment for inhibiting hydrogen absorption of titanium
DE3215314C2 (en) * 1982-04-23 1984-12-06 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Process for the production of oxide layers on a titanium-based alloy surface
DE3104112C2 (en) * 1981-02-06 1984-12-13 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Process for the production of oxide layers
DE3145236C2 (en) * 1981-11-13 1984-11-22 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Process for the production of deformation-resistant oxidic protective layers
DE3338852A1 (en) * 1982-12-11 1984-06-14 Maschf Augsburg Nuernberg Ag METHOD AND DEVICE FOR COATING WORKPIECES BY MEANS OF CHEMICAL, HETEROGENIC GAS PHASE REACTION
DE3419638A1 (en) * 1984-05-25 1985-11-28 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München METHOD FOR PRODUCING OXIDIC PROTECTIVE LAYERS ON THE SURFACE OF METALS OR. METAL ALLOYS
JPH0310060A (en) * 1989-03-23 1991-01-17 Mitsubishi Motors Corp Surface treatment for titanium or titanium alloy
DE102014205413A1 (en) * 2014-03-24 2015-09-24 Siemens Aktiengesellschaft Coating process and component
CN113134709B (en) * 2021-03-26 2023-08-22 中科听海(苏州)电子科技有限责任公司 Preparation method of super-hydrophobic gradient coating for corrosion prevention of submarine sonar shell
CN114088870A (en) * 2021-11-26 2022-02-25 中国航发北京航空材料研究院 Test method for titanium fire spreading characteristic of aircraft engine blade

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3408236A (en) * 1964-07-16 1968-10-29 Hoover Ball & Bearing Co Wear-resistant titanium alloy and method of producing same
US3472704A (en) * 1966-09-21 1969-10-14 Ca Atomic Energy Ltd Wear resistant member

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Publication number Publication date
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