JPS6346146B2 - - Google Patents
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- JPS6346146B2 JPS6346146B2 JP55000498A JP49880A JPS6346146B2 JP S6346146 B2 JPS6346146 B2 JP S6346146B2 JP 55000498 A JP55000498 A JP 55000498A JP 49880 A JP49880 A JP 49880A JP S6346146 B2 JPS6346146 B2 JP S6346146B2
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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
- C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
-
- 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
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
この発明は、強度が大きい析出硬化型合金金属
体に活性化反応性蒸着法でチタンカーバイトをコ
ーテイングする析出硬化型合金合金体のチタンカ
ーバイトコーテイング方法に関するものである。 最近使用されている情報通信用端末機器の部品
は、高速で動作するとともに、衝撃・摺動といつ
た外力が加わるため、表面（皮膜）の硬さと同時
に素地の強度（高硬度）が要求される。 ところで、金属材料の表面硬化法として、活性
化反応性蒸着法（以下ARE法という）によるチ
タンカーバイト（以下TiCという）のコーテイン
グがある。これは、真空容器内に少量のアセチレ
ンガスを導入し、放電に適した圧力10-3〜
10-4Torrに調整し放電させ、この雰囲気に電子
ビームを用いて金属チタンを蒸発させるもので、
金属チタンを蒸発させると、下記(1)の反応により
TiCが生成し、加熱した基板表面に強固なTiC皮
膜が析出する。 2Ti（ｇ）＋C2H2（ｇ）→2TiC（ｓ）＋H2（ｇ）
………(1) また、真空容器内にはプローブが設けられてお
り、30〜250（Ｖ）の正の直流電圧を印加するが、
これはイオン化を促進するためである。 このようなARE法によるTiCコーテイングに
おいて、得られるTiC皮膜の硬さは、基板の種
類・膜厚などに依存しているが、最も重要な因子
はコーテイング中の基板の温度であり、従来は鉄
系合金で約700℃、銅系合金で約500℃に加熱する
必要があつた。 そのため、従来は、第１表に示すように確かに
強固な皮膜は得られるが、同表に示すように素地
が軟化してしまい、先に述べた端末機器用の部品
材料に使用できない欠点があつた。 この欠点に対処する目的から、第１図に示すよ
うに、TiCをコーテイング後、溶体化処理、焼入
れ、析出硬化処理を施して軟化した素地を復旧さ
せる方法も開発されている。 しかるに、この方法によると、焼入れ（急冷）
という大きな熱衝撃を受けるため、第２表に示す
TiC皮膜と素地材料の熱膨張係数の大きな違い
で、TiC皮膜が素地から剥離してしまう欠点があ
つた。
体に活性化反応性蒸着法でチタンカーバイトをコ
ーテイングする析出硬化型合金合金体のチタンカ
ーバイトコーテイング方法に関するものである。 最近使用されている情報通信用端末機器の部品
は、高速で動作するとともに、衝撃・摺動といつ
た外力が加わるため、表面（皮膜）の硬さと同時
に素地の強度（高硬度）が要求される。 ところで、金属材料の表面硬化法として、活性
化反応性蒸着法（以下ARE法という）によるチ
タンカーバイト（以下TiCという）のコーテイン
グがある。これは、真空容器内に少量のアセチレ
ンガスを導入し、放電に適した圧力10-3〜
10-4Torrに調整し放電させ、この雰囲気に電子
ビームを用いて金属チタンを蒸発させるもので、
金属チタンを蒸発させると、下記(1)の反応により
TiCが生成し、加熱した基板表面に強固なTiC皮
膜が析出する。 2Ti（ｇ）＋C2H2（ｇ）→2TiC（ｓ）＋H2（ｇ）
………(1) また、真空容器内にはプローブが設けられてお
り、30〜250（Ｖ）の正の直流電圧を印加するが、
これはイオン化を促進するためである。 このようなARE法によるTiCコーテイングに
おいて、得られるTiC皮膜の硬さは、基板の種
類・膜厚などに依存しているが、最も重要な因子
はコーテイング中の基板の温度であり、従来は鉄
系合金で約700℃、銅系合金で約500℃に加熱する
必要があつた。 そのため、従来は、第１表に示すように確かに
強固な皮膜は得られるが、同表に示すように素地
が軟化してしまい、先に述べた端末機器用の部品
材料に使用できない欠点があつた。 この欠点に対処する目的から、第１図に示すよ
うに、TiCをコーテイング後、溶体化処理、焼入
れ、析出硬化処理を施して軟化した素地を復旧さ
せる方法も開発されている。 しかるに、この方法によると、焼入れ（急冷）
という大きな熱衝撃を受けるため、第２表に示す
TiC皮膜と素地材料の熱膨張係数の大きな違い
で、TiC皮膜が素地から剥離してしまう欠点があ
つた。
【表】
【表】
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、
TiC皮膜の特性を劣化させず素地の強度を従来の
ものに復旧させることができ、しかも工程数の減
少を図ることができる析出硬化型合金金属体のチ
タンカーバイトコーテイング方法を提供すること
を目的とする。 すなわち、この発明では、第２図に示すよう
に、まず析出硬化型合金金属体（試料）に溶体化
処理、次いで焼入れを施した後、析出硬化処理温
度でARE法によりTiC皮膜をコーテイングする
ものである。 以下この発明の実施例を説明する。 実施例 １ 17−７PHステンレス鋼（SUS631）金属体を充
分洗浄・脱脂した後、真空中（４×10-5Torr）
で1050℃に１時間加熱し、しかる後熱源部を移動
して試料を急冷させることにより、まず溶体化処
理を施した。このような溶体化処理を施した後、
試料に約50％程度の冷間加工を施し、機械的強度
をもたせた。次に、再び試料を充分洗浄・脱脂し
て真空容器内に入れ、真空度が４×10-5Torrに
到達した後、試料を400℃に加熱するとともに、
放電用プローブに100Vの直流正電圧を印加し、
さらに真空度が2.5×10-4Torrになるようにアセ
チレンガスを導入した。その後、電子ビーム
（5KV加速200ｍＡ）でチタンを溶融し蒸発させ
た。この操作で、蒸発源表面付近の入射電子ビー
ムの一部と、発生した二次電子が放電用プローブ
の方へ引き寄せられ、その結果反応性ガス（アセ
チレン）が励起されてグロー放電が生じるので反
応が促進される。このようにして合成された化合
物TiCを試料上に付着させた。この状態を約30分
間保持し、試料表面に約15μｍのTiC皮膜を析出
させた。第３表に示すように、このようにして得
られたTiC皮膜の硬さはHv2500、17−７PHステ
ンレス鋼素地の硬さはHv500であつた。また、
TiC皮膜と素地の密着力は３Kg／mm2以上であつ
た。 実施例 ２ ベリリウム銅合金（BeCuP2）金属体を充分洗
浄・脱脂した後、800℃に１時間加熱し、しかる
後水中に投下して急冷させることにより、まず溶
体化処理を施した。このような溶体化処理を施し
た後、試料を充分洗浄・脱脂して真空容器内に入
れ、真空度が４×10-5Torrに到達した後、試料
を約350℃に加熱し、約２時間実施例１と同じ工
程でベリリウム銅合金上にTiCを析出させた。第
３表に示すように、このようにして得られたTiC
皮膜の硬さはHv2000、ベリリウム銅素地の硬さ
はHv400であつた。また、TiC皮膜と素地の密着
力は３Kg／mm2以上であつた。
TiC皮膜の特性を劣化させず素地の強度を従来の
ものに復旧させることができ、しかも工程数の減
少を図ることができる析出硬化型合金金属体のチ
タンカーバイトコーテイング方法を提供すること
を目的とする。 すなわち、この発明では、第２図に示すよう
に、まず析出硬化型合金金属体（試料）に溶体化
処理、次いで焼入れを施した後、析出硬化処理温
度でARE法によりTiC皮膜をコーテイングする
ものである。 以下この発明の実施例を説明する。 実施例 １ 17−７PHステンレス鋼（SUS631）金属体を充
分洗浄・脱脂した後、真空中（４×10-5Torr）
で1050℃に１時間加熱し、しかる後熱源部を移動
して試料を急冷させることにより、まず溶体化処
理を施した。このような溶体化処理を施した後、
試料に約50％程度の冷間加工を施し、機械的強度
をもたせた。次に、再び試料を充分洗浄・脱脂し
て真空容器内に入れ、真空度が４×10-5Torrに
到達した後、試料を400℃に加熱するとともに、
放電用プローブに100Vの直流正電圧を印加し、
さらに真空度が2.5×10-4Torrになるようにアセ
チレンガスを導入した。その後、電子ビーム
（5KV加速200ｍＡ）でチタンを溶融し蒸発させ
た。この操作で、蒸発源表面付近の入射電子ビー
ムの一部と、発生した二次電子が放電用プローブ
の方へ引き寄せられ、その結果反応性ガス（アセ
チレン）が励起されてグロー放電が生じるので反
応が促進される。このようにして合成された化合
物TiCを試料上に付着させた。この状態を約30分
間保持し、試料表面に約15μｍのTiC皮膜を析出
させた。第３表に示すように、このようにして得
られたTiC皮膜の硬さはHv2500、17−７PHステ
ンレス鋼素地の硬さはHv500であつた。また、
TiC皮膜と素地の密着力は３Kg／mm2以上であつ
た。 実施例 ２ ベリリウム銅合金（BeCuP2）金属体を充分洗
浄・脱脂した後、800℃に１時間加熱し、しかる
後水中に投下して急冷させることにより、まず溶
体化処理を施した。このような溶体化処理を施し
た後、試料を充分洗浄・脱脂して真空容器内に入
れ、真空度が４×10-5Torrに到達した後、試料
を約350℃に加熱し、約２時間実施例１と同じ工
程でベリリウム銅合金上にTiCを析出させた。第
３表に示すように、このようにして得られたTiC
皮膜の硬さはHv2000、ベリリウム銅素地の硬さ
はHv400であつた。また、TiC皮膜と素地の密着
力は３Kg／mm2以上であつた。
【表】
以上のように、この発明による析出硬化型合金
金属体のチタンカーバイトコーテイング方法によ
れば、まず析出硬化型合金金属体に溶体化処理、
次で焼入れを施した後、析出硬化処理温度で
ARE法によりTiC皮膜をコーテイングしたから、
素地の強度および皮膜の硬さを大きくとれ、しか
もTiCコーテイング後は急冷といつた工程がない
ためTiC皮膜と素材との密着性も良好であり、さ
らには工程数の減少も図ることができる。したが
つて、この発明の方法による材料は、軽量・小
型・高速の端末機器用部品に用いた場合、すぐれ
た効果を発揮することは明らかである。なお、工
程数の減少は、TiCコーテイングと析出硬化処理
とを同時に行うことにより可能となるものであ
り、さらにこの２つを同時に行うと、析出硬化処
理後TiCコーテイングを行う場合のように素地の
軟化がなく、上記のように素地の硬さを大きくと
れる。
金属体のチタンカーバイトコーテイング方法によ
れば、まず析出硬化型合金金属体に溶体化処理、
次で焼入れを施した後、析出硬化処理温度で
ARE法によりTiC皮膜をコーテイングしたから、
素地の強度および皮膜の硬さを大きくとれ、しか
もTiCコーテイング後は急冷といつた工程がない
ためTiC皮膜と素材との密着性も良好であり、さ
らには工程数の減少も図ることができる。したが
つて、この発明の方法による材料は、軽量・小
型・高速の端末機器用部品に用いた場合、すぐれ
た効果を発揮することは明らかである。なお、工
程数の減少は、TiCコーテイングと析出硬化処理
とを同時に行うことにより可能となるものであ
り、さらにこの２つを同時に行うと、析出硬化処
理後TiCコーテイングを行う場合のように素地の
軟化がなく、上記のように素地の硬さを大きくと
れる。
第１図は軟化した素地を復旧させる従来の方法
を示す工程図、第２図はこの発明による析出硬化
型合金金属体のチタンカーバイトコーテイング方
法を説明するための工程図である。
を示す工程図、第２図はこの発明による析出硬化
型合金金属体のチタンカーバイトコーテイング方
法を説明するための工程図である。
Claims (1)
- １ まず析出硬化型合金金属体に溶体化処理、次
いで焼入れを施した後、析出硬化処理温度で活性
化反応性蒸着法によりチタンカーバイトをコーテ
イングすることを特徴とする析出硬化型合金金属
体のチタンカーバイトコーテイング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49880A JPS5698471A (en) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | Titanium carbide coating method for precipitation- hardenable type alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49880A JPS5698471A (en) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | Titanium carbide coating method for precipitation- hardenable type alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5698471A JPS5698471A (en) | 1981-08-07 |
| JPS6346146B2 true JPS6346146B2 (ja) | 1988-09-13 |
Family
ID=11475414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49880A Granted JPS5698471A (en) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | Titanium carbide coating method for precipitation- hardenable type alloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5698471A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02109641U (ja) * | 1989-02-16 | 1990-09-03 | ||
| JPH02143943U (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-06 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52108379A (en) * | 1976-03-10 | 1977-09-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | Titanium carbide coating of precipitation hardening type alloy |
| JPS5392388A (en) * | 1976-12-29 | 1978-08-14 | Seiko Epson Corp | External parts for portable watches |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54178749U (ja) * | 1978-06-05 | 1979-12-17 |
-
1980
- 1980-01-09 JP JP49880A patent/JPS5698471A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52108379A (en) * | 1976-03-10 | 1977-09-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | Titanium carbide coating of precipitation hardening type alloy |
| JPS5392388A (en) * | 1976-12-29 | 1978-08-14 | Seiko Epson Corp | External parts for portable watches |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02109641U (ja) * | 1989-02-16 | 1990-09-03 | ||
| JPH02143943U (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-06 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5698471A (en) | 1981-08-07 |
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