JPS60243269A - 鋼材の表面処理方法 - Google Patents
鋼材の表面処理方法Info
- Publication number
- JPS60243269A JPS60243269A JP9739084A JP9739084A JPS60243269A JP S60243269 A JPS60243269 A JP S60243269A JP 9739084 A JP9739084 A JP 9739084A JP 9739084 A JP9739084 A JP 9739084A JP S60243269 A JPS60243269 A JP S60243269A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- parts
- wear
- ions
- implanting
- cationized
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/48—Ion implantation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
オン注入法による高精度機械部品の変寸のない耐摩耗処
理方法に関するものである。
理方法に関するものである。
これまで一般に、鋼材の耐摩耗処理としては、ガス軟窒
化、イオン窒化、ＣＶＤ法による表面処理が行われてい
る。しかしながら、これらの処理法は５００℃以上の高
温拡散処理のため時間を要し、寸法変化゛が生じるとい
う大きな問題がある。ま友、これらの処理法では製品表
面の肌荒れ、エッヂ部のダレなどを生じ、かかる処理で
は不充分で６る。
化、イオン窒化、ＣＶＤ法による表面処理が行われてい
る。しかしながら、これらの処理法は５００℃以上の高
温拡散処理のため時間を要し、寸法変化゛が生じるとい
う大きな問題がある。ま友、これらの処理法では製品表
面の肌荒れ、エッヂ部のダレなどを生じ、かかる処理で
は不充分で６る。
また、最近ＰＶＤ法によシＴＩＮ， ＴＩＧ膜のコーテ
ィングが行われるようになった。この方法はｇｏｏ’℃
以下の低温処理が可能なため、寸法変化の問題に対して
はかなシ有効であるが、母材との密着性あるいは安定し
た成膜条件を得ることが困難であり、工業化はあまシ進
んでいない現状である。
ィングが行われるようになった。この方法はｇｏｏ’℃
以下の低温処理が可能なため、寸法変化の問題に対して
はかなシ有効であるが、母材との密着性あるいは安定し
た成膜条件を得ることが困難であり、工業化はあまシ進
んでいない現状である。
近．年、これらの欠点を生じない新しい表面処理技術と
して、イオン注入が注目され、各方面で開発研究が進め
られるようになった。
して、イオン注入が注目され、各方面で開発研究が進め
られるようになった。
本発明は、高精度機械部品に対し低温で硼素イオンをイ
オン注入することにニジ表層部に硼化層を形成するよう
にし友ので、従来の処理法における部品の変寸、膜の密
着性の問題を生じることなく、製品表面の耐摩耗性、耐
蝕性、高硬度化を達成することができる。
オン注入することにニジ表層部に硼化層を形成するよう
にし友ので、従来の処理法における部品の変寸、膜の密
着性の問題を生じることなく、製品表面の耐摩耗性、耐
蝕性、高硬度化を達成することができる。
以下実施例によυ本発明の詳細な説明する。
プラスチック射出成形用鋼材、金属成形用鋼材および機
械構造用炭素鋼材に硼素イオンを加速電圧７θｋ ｅ
Ｖ ％ ビーム電流密度ＳμＡ／ｃｄで、注入量ｔ−３
Ｘ／θ′６〜左Ｘ／θｌ？ イオン／ｃＩｌの範囲でイ
オン注入した場合の表面硬さ、摩擦係数および摩擦特性
について検討した。
械構造用炭素鋼材に硼素イオンを加速電圧７θｋ ｅ
Ｖ ％ ビーム電流密度ＳμＡ／ｃｄで、注入量ｔ−３
Ｘ／θ′６〜左Ｘ／θｌ？ イオン／ｃＩｌの範囲でイ
オン注入した場合の表面硬さ、摩擦係数および摩擦特性
について検討した。
第１図は、プラスチック射出成形用鋼材に対し硼素イオ
ｙ′ｔ／Ｘ１０”〜ｊＸ／θ１フイオン／ｃｉｌの範囲
でイオン注入した場合の表面硬さをヌープ硬さによシ測
定したもので、注入量と硬さとの関係を表わす。未注入
のものに比べ、注入量が／Ｘ１（）ｎイオン／ｃｒ／を
以上で硬さが顕著に増加することが認められた。
ｙ′ｔ／Ｘ１０”〜ｊＸ／θ１フイオン／ｃｉｌの範囲
でイオン注入した場合の表面硬さをヌープ硬さによシ測
定したもので、注入量と硬さとの関係を表わす。未注入
のものに比べ、注入量が／Ｘ１（）ｎイオン／ｃｒ／を
以上で硬さが顕著に増加することが認められた。
第２図は、プラスチック射出成形用鋼材に対し、硼素イ
オンｔ−／×／θ”−’−＆Ｘ／θＩ７ イオン／ｃｌ
Ｉの範囲でイオン注入した場合について、摩擦試験を行
つ几ときの摩擦係数と摩擦距離の関係ｔ−表わす。未注
入のものに対し、注入量が／ Ｘ ／ Ｏｌフイオン／
ｄ以上で著しく摩擦係数が低減し、潤滑性が低減し、潤
滑性が向上したことが認められ几。
オンｔ−／×／θ”−’−＆Ｘ／θＩ７ イオン／ｃｌ
Ｉの範囲でイオン注入した場合について、摩擦試験を行
つ几ときの摩擦係数と摩擦距離の関係ｔ−表わす。未注
入のものに対し、注入量が／ Ｘ ／ Ｏｌフイオン／
ｄ以上で著しく摩擦係数が低減し、潤滑性が低減し、潤
滑性が向上したことが認められ几。
第３図は、プラスチック射出成形用鋼材に対し、硼素イ
オンｆ：５ｘ１０１６〜５×１０′？イオン／ｃｄの範
囲でイオン注入した場合、について、摩耗試験金行った
ときの注入量と摩耗量との関係゛を表わす。
オンｆ：５ｘ１０１６〜５×１０′？イオン／ｃｄの範
囲でイオン注入した場合、について、摩耗試験金行った
ときの注入量と摩耗量との関係゛を表わす。
この摩耗試験は、試験荷重コ、／／に９ｆ、摩耗速度ａ
２２０ ｍｌ ｓｅｃ 、摩擦距離／θθｍで行われ友
。
２２０ ｍｌ ｓｅｃ 、摩擦距離／θθｍで行われ友
。
未注入のものに対して、注入量が／ Ｘ ／ ０１１イ
オ７／ｃｄ以上で著しく摩耗量が減少し、耐摩耗性が向
上することが認められた。
オ７／ｃｄ以上で著しく摩耗量が減少し、耐摩耗性が向
上することが認められた。
これらのことは、鋼の摩耗状況に応じ最適注入量のコン
トロールが可能であることを意味する。
トロールが可能であることを意味する。
また、金属成形用鋼材および機械構造用炭素鋼材につい
ても同様の実験を行ったが、ゲラステック射出成形用鋼
材の場合と同様の結果でめった。
ても同様の実験を行ったが、ゲラステック射出成形用鋼
材の場合と同様の結果でめった。
以上説明したように、鋼材に硼素イオンをイオン注入す
る方法は、従来の茨面処珪法に比べ低温で処理できるこ
とから製品の種度が狂うことは全くなく、また、ＣＶＤ
法のように膜を被処理物表面に堆積させるのではなく、
イオンを直接縁面に打込むことによシｄ／−を合金化さ
せる方法であるから、被処理物との密着性も全く問題と
ならない。
る方法は、従来の茨面処珪法に比べ低温で処理できるこ
とから製品の種度が狂うことは全くなく、また、ＣＶＤ
法のように膜を被処理物表面に堆積させるのではなく、
イオンを直接縁面に打込むことによシｄ／−を合金化さ
せる方法であるから、被処理物との密着性も全く問題と
ならない。
しかも母材の硬さが高くなり、摩擦係数も著しく低減す
ることから耐摩耗性は著しく向上する。また、鋼材表面
の緻密な硼化層によυ耐蝕の進行も抑制されることから
、耐摩耗性、潤滑性、耐蝕性、焼付防止、高硬度化など
多くの点で有益であり、コストダウンにもなる。
ることから耐摩耗性は著しく向上する。また、鋼材表面
の緻密な硼化層によυ耐蝕の進行も抑制されることから
、耐摩耗性、潤滑性、耐蝕性、焼付防止、高硬度化など
多くの点で有益であり、コストダウンにもなる。
第１図は、ヌープ硬さ試験による硼素イオン注入量の硬
さの関係の一例を示すグラフ、ｌ１ｇ２図は、摩擦試験
による摩擦距離と摩擦係数の関係の一例を示すグラフ、 第３図は、廉耗試験による硼素イオン注入量と摩耗量の
関係の一例を示すグラフである。 特許出願人 理化琴研究所 第１図 ５主入量 （Ｘ １０”＜ｓｙ／ｃｍ’り第２図 摩擦距離（置）
さの関係の一例を示すグラフ、ｌ１ｇ２図は、摩擦試験
による摩擦距離と摩擦係数の関係の一例を示すグラフ、 第３図は、廉耗試験による硼素イオン注入量と摩耗量の
関係の一例を示すグラフである。 特許出願人 理化琴研究所 第１図 ５主入量 （Ｘ １０”＜ｓｙ／ｃｍ’り第２図 摩擦距離（置）
Claims (1)
- 鋼材の表面に／Ｘ／θ″イオン／ｄ以上の陽イオン化し
た硼素をイオン注入することを特徴とする鋼材の表面処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9739084A JPS60243269A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 鋼材の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9739084A JPS60243269A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 鋼材の表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60243269A true JPS60243269A (ja) | 1985-12-03 |
Family
ID=14191186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9739084A Pending JPS60243269A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 鋼材の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60243269A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07185710A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-07-25 | Daimaru Byora Seisakusho:Kk | エンジンバルブの製造方法 |
| DE19937255B4 (de) * | 1999-08-06 | 2004-05-06 | Ballard Power Systems Inc., Burnaby | Korrosionsbeständige Bipolarplatte für PEM-Brennstoffzellen und Verwendung |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP9739084A patent/JPS60243269A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07185710A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-07-25 | Daimaru Byora Seisakusho:Kk | エンジンバルブの製造方法 |
| DE19937255B4 (de) * | 1999-08-06 | 2004-05-06 | Ballard Power Systems Inc., Burnaby | Korrosionsbeständige Bipolarplatte für PEM-Brennstoffzellen und Verwendung |
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