JPS6335767A - 表面硬化法 - Google Patents
表面硬化法Info
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- JPS6335767A JPS6335767A JP17872486A JP17872486A JPS6335767A JP S6335767 A JPS6335767 A JP S6335767A JP 17872486 A JP17872486 A JP 17872486A JP 17872486 A JP17872486 A JP 17872486A JP S6335767 A JPS6335767 A JP S6335767A
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Links
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、バイト、ドリルなど切削工具や各種金型など
の表面硬化法に関するもので、特に耐摩耗、１酎久性な
どの改善向上をはかる表面硬化肉盛法に関する。
の表面硬化法に関するもので、特に耐摩耗、１酎久性な
どの改善向上をはかる表面硬化肉盛法に関する。
〔従来の技や１．ｔ〕
従来、切削工具や金型などの硬化法には、焼入れ、浸炭
、イオン窒化などと、金属表層部に硬度の高い薄膜を形
成して硬化する真空蒸着、スパックリング、ＣＶＤ、イ
オンデレーティングなどの方法が採用されていた。
、イオン窒化などと、金属表層部に硬度の高い薄膜を形
成して硬化する真空蒸着、スパックリング、ＣＶＤ、イ
オンデレーティングなどの方法が採用されていた。
しかし前者の方法では処理温度が高いなどの点より、使
用材料に制約があり、後者の方法は、密層度が悪いなど
の点より寿命が短かいと甘う問題がちった。
用材料に制約があり、後者の方法は、密層度が悪いなど
の点より寿命が短かいと甘う問題がちった。
本発明は上記従来法の有する欠点を解消し、従来法では
達成されなかった高硬度でかつ督着力の高い薄膜層を金
属表面に形成させる方法を提供しようとするものでちる
。
達成されなかった高硬度でかつ督着力の高い薄膜層を金
属表面に形成させる方法を提供しようとするものでちる
。
本発明は母材に蒸着物質をレーザ蒸着により蒸着後、別
に設けたイオン源よりイオンビームを照射してイオン注
入を行なう工程を、１回又は２回以上繰返すこと全特徴
とする母材の表面硬化法である。
に設けたイオン源よりイオンビームを照射してイオン注
入を行なう工程を、１回又は２回以上繰返すこと全特徴
とする母材の表面硬化法である。
本発明は、母材に蒸着物質をレーザによる蒸着で薄膜を
形成させ、その後半導体分野で実用段階にあるイオン注
入を行ない、従来方法では達成されなかった高硬度かつ
密着性のある薄膜層を母材である金属表面に形成させて
、長寿命化をはかるものである。
形成させ、その後半導体分野で実用段階にあるイオン注
入を行ない、従来方法では達成されなかった高硬度かつ
密着性のある薄膜層を母材である金属表面に形成させて
、長寿命化をはかるものである。
特に本発明は蒸着物質として抵抗加熱や電子ビーム加熱
が困蝿なセラミックス、例えばＢＮ。
が困蝿なセラミックス、例えばＢＮ。
ＴｉＣ，ＡｔＮなどを用いることを主対象としたもので
、そのため不良導体にも適用できるＶ−ザ加熱法を採用
するものである。また長寿命化をはかるためには、密着
力が高くかつ厚膜化が必要である場合には蒸着物質のレ
ーザ蒸着とイオン注入を繰り返し施工するようにするも
のである。
、そのため不良導体にも適用できるＶ−ザ加熱法を採用
するものである。また長寿命化をはかるためには、密着
力が高くかつ厚膜化が必要である場合には蒸着物質のレ
ーザ蒸着とイオン注入を繰り返し施工するようにするも
のである。
本発明の一実施態様をＳｊＦ、１図によって説明する。
排気系２で１０−’Ｔｏｒｒ程度の真空に保持した容器
１内には、蒸着物質４を入れたるっぽ３があり、これを
加熱蒸発するため、Ｖ−ザピーム５を集束レンズ６で絞
って、蒸着物質４に照射し、７で示すように蒸発させ、
被加工物１０に蒸着させる。容器１内には集束したイオ
ンビーム９を被加工物１０に照射するイオン注入装置Ｂ
が配設されており、該注入装置８により前記蒸ｒｆｔＮ
にイオンが注入される。
１内には、蒸着物質４を入れたるっぽ３があり、これを
加熱蒸発するため、Ｖ−ザピーム５を集束レンズ６で絞
って、蒸着物質４に照射し、７で示すように蒸発させ、
被加工物１０に蒸着させる。容器１内には集束したイオ
ンビーム９を被加工物１０に照射するイオン注入装置Ｂ
が配設されており、該注入装置８により前記蒸ｒｆｔＮ
にイオンが注入される。
本発明では蒸着物質４はレーザでしか加熱でキナいＢＮ
、 ’ｒｉＣなどのセラミックスを対象にしており、
イオン注入する元素としてはＮ、 Ｃなどである。
、 ’ｒｉＣなどのセラミックスを対象にしており、
イオン注入する元素としてはＮ、 Ｃなどである。
更に厚膜化にはレーザ蒸着とイオン注入を繰り返し行な
う。
う。
本発明は、先ずレーザによｆｉＢＮなどのセラミックス
を被加工物に蒸着させ、その後、Ｎなどのイオンを注入
して母材と一体となった強固な表面膜を形成させ、従来
法に比べて密着力の強い表面層を得るものである。
を被加工物に蒸着させ、その後、Ｎなどのイオンを注入
して母材と一体となった強固な表面膜を形成させ、従来
法に比べて密着力の強い表面層を得るものである。
本発明方法によれば、レーザ蒸着による膜の厚さとイオ
ン注入量を制御すれば、混合層の厚さ、組成は容易にコ
ントロールされる。また蒸着物質とイオンの種類を選択
することにより、硬度を制御できる。またイオンの運動
二ネμギーが高いため、被加工物との付着強度は大であ
る。
ン注入量を制御すれば、混合層の厚さ、組成は容易にコ
ントロールされる。また蒸着物質とイオンの種類を選択
することにより、硬度を制御できる。またイオンの運動
二ネμギーが高いため、被加工物との付着強度は大であ
る。
更に本発明方法によれば、蒸着とイオン注入を繰り返し
行なう事により、層間の付着強度の高い厚膜が容易に得
られる。
行なう事により、層間の付着強度の高い厚膜が容易に得
られる。
本発明の実施例を第１図に示した装置を用いて行った。
レーザ蒸着は３ ｋｙ ＣＯ２レーザ光５を凸レンズ６
で集光して、蒸着物質ＢＮ４に照射して蒸発させ、２０
０■離れた被加工物１０（炭素鋼、５ａｓｃ）に蒸着さ
せた。イオン注入は、イオン注入装置１２８を用い、装
置内の真空度を５ Ｘ １０’ Ｔｏｒｒ以下まで排気
後、Ｎ、を６〜１０Ｘ１０弓Ｔｏｒｒ程度まで流入し、
アーク放電させてＮ２をイオン化し、５ ｋ’Ｖの高重
圧によシイオン９を加速して被加工物１０に照射した。
で集光して、蒸着物質ＢＮ４に照射して蒸発させ、２０
０■離れた被加工物１０（炭素鋼、５ａｓｃ）に蒸着さ
せた。イオン注入は、イオン注入装置１２８を用い、装
置内の真空度を５ Ｘ １０’ Ｔｏｒｒ以下まで排気
後、Ｎ、を６〜１０Ｘ１０弓Ｔｏｒｒ程度まで流入し、
アーク放電させてＮ２をイオン化し、５ ｋ’Ｖの高重
圧によシイオン９を加速して被加工物１０に照射した。
ｌその結果形成膜のＣＢＮは高硬度で、かつ付層強度
も強く、良好でちった。
も強く、良好でちった。
蒸着とイオン注入を繰り返し実施した場合は、いずれも
厚膜化でき、その上密箔度も強く高硬ｆｌｔ膜であった
。
厚膜化でき、その上密箔度も強く高硬ｆｌｔ膜であった
。
レーザ蒸着法とイオン注入法を併用した表面硬化法は、
次の効果がある。
次の効果がある。
（１） レーザ蒸着法を採用するため、セラミックス
などの不導体の蒸着が可能 （２）低温処理であるため、従来法に比べ母材の熱変形
や材料制約がない。
などの不導体の蒸着が可能 （２）低温処理であるため、従来法に比べ母材の熱変形
や材料制約がない。
（３） レーザ蒸着法とイオン注入法の併用法は、原
子オーダでの結合のため付着強度は大でおる。
子オーダでの結合のため付着強度は大でおる。
（４） レーザ蒸着法とイオン注入法の繰シ返しによ
り、層間の密着力の強い厚膜化が可能で、摩耗性の向上
、長寿命化に大きく寄与する。
り、層間の密着力の強い厚膜化が可能で、摩耗性の向上
、長寿命化に大きく寄与する。
第１図は本発明の一実施態様を行う際の装置の構成図で
ある。 復代理人 内 １） 明 倒代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫
ある。 復代理人 内 １） 明 倒代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫
Claims (1)
- 母材に蒸着物質をレーザ蒸着により蒸着後、別に設け
たイオン源よりイオンビームを照射してイオン注入を行
なう工程を、１回又は２回以上繰返すことを特徴とする
母材の表面硬化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17872486A JPS6335767A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 表面硬化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17872486A JPS6335767A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 表面硬化法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6335767A true JPS6335767A (ja) | 1988-02-16 |
Family
ID=16053460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17872486A Pending JPS6335767A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 表面硬化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6335767A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02162301A (ja) * | 1988-10-07 | 1990-06-21 | Valeo Vision | レンズに耐摩耗性を付与する方法及びそれによるレンズ |
| JPH03264755A (ja) * | 1990-03-14 | 1991-11-26 | Toyota Motor Corp | アルミニウム合金製ピストン及びその製造方法 |
| CN110066977A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-07-30 | 天津大学 | 一种超疏水金属表面的制备方法 |
-
1986
- 1986-07-31 JP JP17872486A patent/JPS6335767A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02162301A (ja) * | 1988-10-07 | 1990-06-21 | Valeo Vision | レンズに耐摩耗性を付与する方法及びそれによるレンズ |
| JPH03264755A (ja) * | 1990-03-14 | 1991-11-26 | Toyota Motor Corp | アルミニウム合金製ピストン及びその製造方法 |
| CN110066977A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-07-30 | 天津大学 | 一种超疏水金属表面的制备方法 |
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