JP4984206B2 - ダイヤモンドライクカーボン皮膜被覆部材およびその製造方法 - Google Patents
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Description
まず、処理装置10のターゲット22としてクロムターゲットを使用し、真空ポンプ14を作動させて真空処理室12内の真空排気を行った後、ガス導入パイプ28を介して真空処理室12内にアルゴンガスと窒素ガスを導入して真空処理室12内をスパッタリング雰囲気にする。なお、必要に応じて、スパッタリングを行う前にイオンボンバード処理を行って、母材20の表面を活性化しておくのが好ましい。
まず、処理装置10のターゲット22としてクロムターゲットを使用し、真空ポンプ14を作動させて真空処理室12内の真空排気を行った後、ガス導入パイプ28を介して真空処理室12内にアルゴンガスを導入して真空処理室12内をスパッタリング雰囲気にする。なお、必要に応じて、スパッタリングを行う前にアルゴンガス雰囲気中でイオンボンバード処理を行って、母材20の表面をアルゴンイオンで活性化しておくのが好ましい。
上述したように母材を窒素含有クロム皮膜IまたはIIで被覆した後、イオンエッチングを行う。次に、処理装置10のクロムターゲット22としてカーボンターゲットを使用し、真空ポンプ14を作動させて真空処理室12内の真空排気を行った後、ガス導入パイプ28を介して真空処理室12内にアルゴンガス(またはアルゴンガスと窒素ガス)を導入して真空処理室12内をスパッタリング雰囲気にする。
合金鋼からなる母材20としてSCM415(クロモリ鋼(Cr−Mo鋼))からなる母材を用意し、ターゲット22としてクロムターゲットを使用する処理装置10の真空処理室12に母材20を入れ、この真空処理室12内を2×10−2torrのアルゴンガス雰囲気中として1250V×0.01mAでイオンボンバード処理を約40分間施して、母材20の表面を活性化した。
実施例1と同様に母材20の表面を活性化した後、ターゲット22としてクロムターゲットを使用する処理装置10の真空処理室12内を排気して真空にし、その後、真空処理室12内の雰囲気中のアルゴンガスの分圧を1.2×10−3torrとし、窒素ガスの分圧を0〜0.5×10−3torrに変化させながら、バイアス電圧−100Vでスパッタリングを約180分間行って、母材側の層の硬度Hv700、中間層の硬度Hv1700、表面側の層の硬度1000、厚さ15μmの窒素含有クロム皮膜IIを母材20上に形成した。その後、実施例1と同様の方法により、窒素含有クロム皮膜II上に厚さ5μmのDLC皮膜を形成した。
窒素含有クロム皮膜Iを形成しなかった以外は、実施例1と同様の方法により、母材20上に厚さ5μmのDLC皮膜を形成した。
12 真空処理室
14 真空ポンプ
16 回転テーブル
18 治具
20 母材
22 ターゲット
24 スパッタ電源
26 イオンボンバードおよびバイアス電源
28 ガス導入パイプ
Claims (10)
- 母材上にクロム皮膜が形成され、このクロム皮膜上に窒素含有クロム皮膜が形成され、この窒素含有クロム皮膜上にダイヤモンドライクカーボン皮膜が形成されていることを特徴とする、ダイヤモンドライクカーボン皮膜被覆部材。
- 前記窒素含有クロム皮膜が、窒素および窒化クロムの少なくとも一方がクロム皮膜中に略均一に分散した皮膜であることを特徴とする、請求項1に記載のダイヤモンドライクカーボン皮膜被覆部材。
- 母材上に窒素含有クロム皮膜が形成され、この窒素含有クロム皮膜上にダイヤモンドライクカーボン皮膜が形成され、窒素含有クロム皮膜が、クロム皮膜中の膜厚方向中央部の窒素濃度がその両側の部分の窒素濃度より高い皮膜であることを特徴とする、ダイヤモンドライクカーボン皮膜被覆部材。
- 前記母材と前記窒素含有クロム皮膜の間にクロム皮膜が形成されていることを特徴とする、請求項3に記載のダイヤモンドライクカーボン皮膜被覆部材。
- 母材上にクロム皮膜を形成し、このクロム皮膜上に窒素含有クロム皮膜を形成した後、この窒素含有クロム皮膜上にダイヤモンドライクカーボン皮膜を形成することを特徴とする、ダイヤモンドライクカーボン皮膜被覆部材の製造方法。
- 前記窒素含有クロム皮膜が、クロムターゲットを使用してアルゴンと窒素を含む雰囲気中でスパッタリングすることによって形成されることを特徴とする、請求項5に記載のダイヤモンドライクカーボン皮膜被覆部材の製造方法。
- 前記ダイヤモンドライクカーボン皮膜が、カーボンターゲットを使用してスパッタリングすることによって形成されることを特徴とする、請求項5または6に記載のダイヤモンドライクカーボン皮膜被覆部材の製造方法。
- 前記窒素含有クロム皮膜が、窒素および窒化クロムの少なくとも一方がクロム皮膜中に略均一に分散した皮膜であることを特徴とする、請求項5乃至7のいずれかに記載のダイヤモンドライクカーボン皮膜被覆部材の製造方法。
- スパッタリングの中間時点における雰囲気中の窒素濃度が他の時点に比べて高くなり且つスパッタリングの開始時点および終了時点における雰囲気中の窒素濃度が中間時点の窒素濃度より低くなるように窒素ガスの供給量を制御することにより、クロム皮膜中の膜厚方向中央部の窒素濃度がその両側の部分の窒素濃度より高い窒素含有クロム皮膜を母材上に形成した後、この窒素含有クロム皮膜上にダイヤモンドライクカーボン皮膜を形成することを特徴とする、ダイヤモンドライクカーボン皮膜被覆部材の製造方法。
- 前記母材上に前記窒素含有クロム皮膜を形成する前に、前記母材上にクロム皮膜を形成し、その後、前記窒素含有クロム皮膜を形成することを特徴とする、請求項9に記載のダイヤモンドライクカーボン皮膜被覆部材の製造方法。
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