JPS6082657A - 固体潤滑膜の製造方法 - Google Patents
固体潤滑膜の製造方法Info
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- JPS6082657A JPS6082657A JP18946683A JP18946683A JPS6082657A JP S6082657 A JPS6082657 A JP S6082657A JP 18946683 A JP18946683 A JP 18946683A JP 18946683 A JP18946683 A JP 18946683A JP S6082657 A JPS6082657 A JP S6082657A
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- 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
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0623—Sulfides, selenides or tellurides
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C14/5833—Ion beam bombardment
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-
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- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
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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】
本発明は各徳摺動部品等に用いる固体潤滑膜について、
その潤滑性および下地材との密着性を向上させた製造方
法に関する。
その潤滑性および下地材との密着性を向上させた製造方
法に関する。
従来、固体潤滑膜を製造するには、下地材の表面に所定
組成の薄膜を形成した後、下地材との密着性を高めるた
め遮光な温度で熱処理を行い、薄膜と下地材との界面で
拡散させる方法が１−ｊなわハている。
組成の薄膜を形成した後、下地材との密着性を高めるた
め遮光な温度で熱処理を行い、薄膜と下地材との界面で
拡散させる方法が１−ｊなわハている。
ところで＋」料の拡散係数は温度、材料の種類によって
定まる材料固有の物性値である。従って拡散係数を増大
させるためには温度を上げる以外に方法がない。
定まる材料固有の物性値である。従って拡散係数を増大
させるためには温度を上げる以外に方法がない。
然し乍ら、温度を過度に上げると、焼入ね等の処理を行
った下地材が劣化した夕、ちるいは固体潤滑膜自身の特
性を損うという不都合が生じる。またＭｏ Ｓ、、 、
ＷＳ２等の硫化物については、ステンレス鋼等に形成
した場合、あるいは１００℃以上で加熱した場合などに
は硫黄が蒸発等により移動するため膜の物性が変化し、
潤滑性が急激に劣化する等の問題がある。上記ＭＯ８２
膜、ＷＳ２膜Ｉ′ｉ真空中で非常に優ハた潤、・１ｇ性
を示すが現在のところスパッタ等以外の方法による形成
力５困難であり、このため前述のような密着力および潤
滑性に問題点がある。勃に通信衛星等のように、宇宙用
の高信頼度が要求されるような部品に固体潤滑膜を形成
するには１、−れもの問題を解消する必要がある。
った下地材が劣化した夕、ちるいは固体潤滑膜自身の特
性を損うという不都合が生じる。またＭｏ Ｓ、、 、
ＷＳ２等の硫化物については、ステンレス鋼等に形成
した場合、あるいは１００℃以上で加熱した場合などに
は硫黄が蒸発等により移動するため膜の物性が変化し、
潤滑性が急激に劣化する等の問題がある。上記ＭＯ８２
膜、ＷＳ２膜Ｉ′ｉ真空中で非常に優ハた潤、・１ｇ性
を示すが現在のところスパッタ等以外の方法による形成
力５困難であり、このため前述のような密着力および潤
滑性に問題点がある。勃に通信衛星等のように、宇宙用
の高信頼度が要求されるような部品に固体潤滑膜を形成
するには１、−れもの問題を解消する必要がある。
本発明は上記従来の問題点に一解消り、潤滑性および密
着性の秀れた固体潤滑膜の製造方法を提供するものであ
って、その構ｂｙ、は、下地（」の表面にＭｏ ８２
ｒ ＷＳ２等の硫化物薄１１位を形成し、該薄膜にイオ
ン注入処理を施すことを特徴とする特以下に本発明を実
施例に基づいて詳細に説明する。第１図に本発明に係る
製造方法の概略説明図を示す。図示するように本発明は
下地材１の表面に固体潤滑膜と゛なるべき薄膜２を被着
し、該被膜２にイオン３をイオン注入する。上記下地イ
シ１として５ＵＳ４４０Ｃステンレス鋼を用い、薄膜２
としてＷＳ２のスパッタ膜を形成し、該ＷＳ２薄膜にＡ
ｒイオンを加速エネルギ５０ ＫｅＶ 、ドーズ量１．
２ Ｘ １０”／ｆｆｌにてイオン注入するとＷＳ。
着性の秀れた固体潤滑膜の製造方法を提供するものであ
って、その構ｂｙ、は、下地（」の表面にＭｏ ８２
ｒ ＷＳ２等の硫化物薄１１位を形成し、該薄膜にイオ
ン注入処理を施すことを特徴とする特以下に本発明を実
施例に基づいて詳細に説明する。第１図に本発明に係る
製造方法の概略説明図を示す。図示するように本発明は
下地材１の表面に固体潤滑膜と゛なるべき薄膜２を被着
し、該被膜２にイオン３をイオン注入する。上記下地イ
シ１として５ＵＳ４４０Ｃステンレス鋼を用い、薄膜２
としてＷＳ２のスパッタ膜を形成し、該ＷＳ２薄膜にＡ
ｒイオンを加速エネルギ５０ ＫｅＶ 、ドーズ量１．
２ Ｘ １０”／ｆｆｌにてイオン注入するとＷＳ。
薄膜の密着力および摺動性が高まる。第２図に上記固体
潤滑膜に関する摩擦試験の模式説明図を示す。試験片は
下地材１が上記ステンレス鋼よシな９、長さｌが３５Ｍ
、幅１０ｕ１高さｈが５Ｕの直方体でちゃ、その表面に
ＷＳ２薄膜２が形成さ九ている。更に該ＷＳ２薄膜２の
図中ａの領域にＡｒイオンが注入されている。該試験片
表面に球圧子４を押圧し、所定圧力下で試験片を左右に
往復動させ、摩擦力を測定する。尚上記球圧子４は５Ｕ
Ｓ４４０Ｃステンレス鋼製でアル。
潤滑膜に関する摩擦試験の模式説明図を示す。試験片は
下地材１が上記ステンレス鋼よシな９、長さｌが３５Ｍ
、幅１０ｕ１高さｈが５Ｕの直方体でちゃ、その表面に
ＷＳ２薄膜２が形成さ九ている。更に該ＷＳ２薄膜２の
図中ａの領域にＡｒイオンが注入されている。該試験片
表面に球圧子４を押圧し、所定圧力下で試験片を左右に
往復動させ、摩擦力を測定する。尚上記球圧子４は５Ｕ
Ｓ４４０Ｃステンレス鋼製でアル。
又、上記往復運動のスパンは２５ｆｆ１７１１であり、
測定は摺動距離２０００ｍまで繰返し実施した。球圧子
４の試験片に対する荷重は１０（ｌｆ 、 ５００５’
ｆ 。
測定は摺動距離２０００ｍまで繰返し実施した。球圧子
４の試験片に対する荷重は１０（ｌｆ 、 ５００５’
ｆ 。
１０００ｒｆの３段階に設定した。摺動速度はいずれも
１゜７隨／Ｓである。
１゜７隨／Ｓである。
上記試験結果を第３図ないし第６図に示す。
第３図は荷重５０（Ｈ’ｆにおける試験結果を示すグラ
フであシ、繰返し摺動における摩擦力の変化の様子を示
す。このグラフがら明らがなようにＡｒイオンを注入し
たａ領域において摩擦力が減少していることが判る。こ
れを摩擦係数μの変化に換算するとμ−０９１７〜０．
１２の変化に相当する。尚、荷重１００りｆ、１０００
ｆｆにおいても同様の効果が認めらねる。
フであシ、繰返し摺動における摩擦力の変化の様子を示
す。このグラフがら明らがなようにＡｒイオンを注入し
たａ領域において摩擦力が減少していることが判る。こ
れを摩擦係数μの変化に換算するとμ−０９１７〜０．
１２の変化に相当する。尚、荷重１００りｆ、１０００
ｆｆにおいても同様の効果が認めらねる。
次に第４図はイオン注入した領域と未注入領域における
摩擦係数の変化を示すグラフである・尚、荷重は１００
０ｆｆである。図中ω印はＡｒ注入領域の摩擦係数であ
ジ、○印は片側の而にＡｒイオンを注入したもの、およ
びＸ印はＡｔイオンを注入してない試験片における未注
入領域の摩擦係数である。図から明らかなように、測定
範囲全体についてＡｒイオン注入領域の摩擦係数の方が
小さい。
摩擦係数の変化を示すグラフである・尚、荷重は１００
０ｆｆである。図中ω印はＡｒ注入領域の摩擦係数であ
ジ、○印は片側の而にＡｒイオンを注入したもの、およ
びＸ印はＡｔイオンを注入してない試験片における未注
入領域の摩擦係数である。図から明らかなように、測定
範囲全体についてＡｒイオン注入領域の摩擦係数の方が
小さい。
第５図および第６図は荷重５００ｒｆにおける試験片表
面の摩擦条痕の観察結果を示す顕微鏡写真である。
面の摩擦条痕の観察結果を示す顕微鏡写真である。
３’＞ ５図はＡｒイオン注入領域、第６図は未注入領
域金示す。
域金示す。
第６図に示されるように未注入領域では摺動痕の幅も大
きく、繰り返し摺動によりＷＳ２膜がはく離し、下地材
の露出が認められるが第５図に示されるようにＡｒイオ
ン注入領域ではＷＳ２膜のはく離は生じていないことが
判る。
きく、繰り返し摺動によりＷＳ２膜がはく離し、下地材
の露出が認められるが第５図に示されるようにＡｒイオ
ン注入領域ではＷＳ２膜のはく離は生じていないことが
判る。
以上、硫化物の典型例としてＷＳ２の薄膜について説明
したが、ＭｏＳ２についても同様の効果が得られる。
したが、ＭｏＳ２についても同様の効果が得られる。
以上説明したように、本発明によれば、固体潤滑膜であ
るＷＳ２スパッタ膜にＡｒイオンを高エネルギでイオン
注入することにより摩擦係数全０．１７から０．１２に
減少させた固体潤滑膜を得ることができる。さらにＷＳ
２等の密着力を向上し、寿命を長期化することが可能で
ある、。
るＷＳ２スパッタ膜にＡｒイオンを高エネルギでイオン
注入することにより摩擦係数全０．１７から０．１２に
減少させた固体潤滑膜を得ることができる。さらにＷＳ
２等の密着力を向上し、寿命を長期化することが可能で
ある、。
したがって、本発明の方法を特に特殊環境条件下で用い
られる軸受、歯車、ネジ等の機構部品の摺動部に適用す
ると、摩擦抵抗が少ないが、耐摩耗性がちシ耐フレッテ
ィング性の大きい長寿命の機構部品が得られる。
られる軸受、歯車、ネジ等の機構部品の摺動部に適用す
ると、摩擦抵抗が少ないが、耐摩耗性がちシ耐フレッテ
ィング性の大きい長寿命の機構部品が得られる。
第１図は本発明の製造方法の概略説明図、第２図は摩擦
試験の模式説明図、第３図は摩擦試験の結果を示すグラ
フ、第４図はＡｒイオンの注入領域および未注入領域の
摩擦係数の摺動距離に対する変化を示すグラフ、第５図
および第６図は試験片表面の金属組織に係る摩擦条痕の
観察結果を示す顕微鏡写真 図面中、 １は下地材、 ２は薄膜、 ３はＡｒイオン、 ４は球圧子である。
試験の模式説明図、第３図は摩擦試験の結果を示すグラ
フ、第４図はＡｒイオンの注入領域および未注入領域の
摩擦係数の摺動距離に対する変化を示すグラフ、第５図
および第６図は試験片表面の金属組織に係る摩擦条痕の
観察結果を示す顕微鏡写真 図面中、 １は下地材、 ２は薄膜、 ３はＡｒイオン、 ４は球圧子である。
Claims (1)
- 下地材の表面にＭｏ Ｓ２ 、 ＷＳ２等の硫化物薄膜
を形成し、該薄膜にイオン注入処理を施すことを特徴と
する固体潤滑膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18946683A JPS6082657A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 固体潤滑膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18946683A JPS6082657A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 固体潤滑膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6082657A true JPS6082657A (ja) | 1985-05-10 |
Family
ID=16241738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18946683A Pending JPS6082657A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 固体潤滑膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6082657A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6241421A (ja) * | 1985-08-15 | 1987-02-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | スラスト玉軸受 |
| JPS62121482A (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-02 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 感光体の温度制御方法 |
| EP0573722A2 (en) * | 1991-10-24 | 1993-12-15 | Sorensen, Gunnar Dr. | Improvement of wear-resistance of solid lubricants by ionic impact |
| KR100947124B1 (ko) * | 2002-01-30 | 2010-03-10 | 아크티에볼라겟 에스케이에프 | 세라믹 롤링 요소 및 강재 내측 링 또는 외측 링을 구비한구름 베어링 |
-
1983
- 1983-10-11 JP JP18946683A patent/JPS6082657A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6241421A (ja) * | 1985-08-15 | 1987-02-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | スラスト玉軸受 |
| JPS62121482A (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-02 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 感光体の温度制御方法 |
| EP0573722A2 (en) * | 1991-10-24 | 1993-12-15 | Sorensen, Gunnar Dr. | Improvement of wear-resistance of solid lubricants by ionic impact |
| EP0573722A3 (ja) * | 1991-10-24 | 1994-02-23 | Sorensen Gunnar Dr | |
| KR100947124B1 (ko) * | 2002-01-30 | 2010-03-10 | 아크티에볼라겟 에스케이에프 | 세라믹 롤링 요소 및 강재 내측 링 또는 외측 링을 구비한구름 베어링 |
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