JPH06192853A - 電気めっき法で形成した皮膜と物理的気相成長法で形成した皮膜からなる表面硬化方法 - Google Patents
電気めっき法で形成した皮膜と物理的気相成長法で形成した皮膜からなる表面硬化方法Info
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- JPH06192853A JPH06192853A JP28233691A JP28233691A JPH06192853A JP H06192853 A JPH06192853 A JP H06192853A JP 28233691 A JP28233691 A JP 28233691A JP 28233691 A JP28233691 A JP 28233691A JP H06192853 A JPH06192853 A JP H06192853A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 産業用機械装置に用いられる軟質部材の表面
硬化方法に係るものであり、軟らかい母材と硬いＴｉＮ
からなる皮膜との中間に工業用クロムめっきのめっき皮
膜を介在させることにより、ＴｉＮ皮膜が本来有してい
る高硬度の特性を保持しようとするものである。 【構成】 ブリネル硬さ（ＨＢ）が３０〜８０の金属か
らなる母材表面に電気めっき法により５μｍ〜５０μｍ
の膜厚を有する工業用クロムめっきのめっき皮膜を形成
し、該めっき皮膜の上面にＰＶＤ法によりＴｉＮからな
る０．５μｍ〜５μｍの膜厚を有するＴｉＮ皮膜を形成
することを特徴とするものである。
硬化方法に係るものであり、軟らかい母材と硬いＴｉＮ
からなる皮膜との中間に工業用クロムめっきのめっき皮
膜を介在させることにより、ＴｉＮ皮膜が本来有してい
る高硬度の特性を保持しようとするものである。 【構成】 ブリネル硬さ（ＨＢ）が３０〜８０の金属か
らなる母材表面に電気めっき法により５μｍ〜５０μｍ
の膜厚を有する工業用クロムめっきのめっき皮膜を形成
し、該めっき皮膜の上面にＰＶＤ法によりＴｉＮからな
る０．５μｍ〜５μｍの膜厚を有するＴｉＮ皮膜を形成
することを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、産業用機械装置に用
いられる軟質部材の表面硬化方法に係るものであり、軟
らかい母材と硬いＴｉＮからなる皮膜との中間に工業用
クロムめっきのめっき皮膜を介在させることにより、Ｔ
ｉＮ皮膜が本来有している高硬度の特性を保持しようと
するものである。
いられる軟質部材の表面硬化方法に係るものであり、軟
らかい母材と硬いＴｉＮからなる皮膜との中間に工業用
クロムめっきのめっき皮膜を介在させることにより、Ｔ
ｉＮ皮膜が本来有している高硬度の特性を保持しようと
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来表面硬化方法としてＰＶＤ法、めっ
き法、溶射法、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）などの方
法があるが、ＰＶＤ法とめっき法を併用した表面硬化方
法はない。なお、ＰＶＤ法はイオンの注入及び金属の蒸
着により金属または非金属の母材表面に窒化物からなる
皮膜を形成し、焼き入れ及び焼き戻し処理を施した高速
度工具鋼など硬い材料の表面に膜厚が約２μｍの皮膜を
形成し、ドリルなどの摩擦が激しい工具に用いられてい
る。また、めっき法は、電気めっき法または無電解めっ
き法により、金属または非金属の母材表面に金属からな
る皮膜を形成し、耐食性機能、耐摩耗性機能及び耐薬品
性機能などを要求される部材などに用いられている。
き法、溶射法、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）などの方
法があるが、ＰＶＤ法とめっき法を併用した表面硬化方
法はない。なお、ＰＶＤ法はイオンの注入及び金属の蒸
着により金属または非金属の母材表面に窒化物からなる
皮膜を形成し、焼き入れ及び焼き戻し処理を施した高速
度工具鋼など硬い材料の表面に膜厚が約２μｍの皮膜を
形成し、ドリルなどの摩擦が激しい工具に用いられてい
る。また、めっき法は、電気めっき法または無電解めっ
き法により、金属または非金属の母材表面に金属からな
る皮膜を形成し、耐食性機能、耐摩耗性機能及び耐薬品
性機能などを要求される部材などに用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＰＶＤ法により形成し
たＴｉＮ皮膜は、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が２０００以
上の高硬度を有しているが、形成したＴｉＮ皮膜の膜厚
は０．５μｍ〜５μｍと薄いため、ブリネル硬さ （Ｈ
Ｂ）が３０〜８０の軟らかい材料を母材として用いたと
きは、低い荷重がかかるだけで皮膜が破壊し、ＴｉＮ皮
膜が本来有している高硬度の特性を保持することができ
ない。
たＴｉＮ皮膜は、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が２０００以
上の高硬度を有しているが、形成したＴｉＮ皮膜の膜厚
は０．５μｍ〜５μｍと薄いため、ブリネル硬さ （Ｈ
Ｂ）が３０〜８０の軟らかい材料を母材として用いたと
きは、低い荷重がかかるだけで皮膜が破壊し、ＴｉＮ皮
膜が本来有している高硬度の特性を保持することができ
ない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の欠点を改
善すべく、ブリネル硬さ（ＨＢ） が３０〜８０の金属
からなる母材表面に電気めっき法により５μｍ〜５０μ
ｍの膜厚を有する工業用クロムめっきのめっき皮膜を形
成し、該めっき皮膜の上面にＰＶＤ法によりＴｉＮから
なる０．５μｍ〜５μｍの膜厚を有するＴｉＮ皮膜を形
成することを特徴とするものである。
善すべく、ブリネル硬さ（ＨＢ） が３０〜８０の金属
からなる母材表面に電気めっき法により５μｍ〜５０μ
ｍの膜厚を有する工業用クロムめっきのめっき皮膜を形
成し、該めっき皮膜の上面にＰＶＤ法によりＴｉＮから
なる０．５μｍ〜５μｍの膜厚を有するＴｉＮ皮膜を形
成することを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】ＰＶＤ法により形成したＴｉＮ皮膜は、高硬度
の特性を有しているが、形成したＴｉＮ皮膜の膜厚は
０．５μｍ〜５μｍと薄いため、ブリネル硬さ（ＨＢ）
が３０〜８０の軟らかい材料を母材として用いたとき
は、低い荷重がかかるだけで皮膜が破壊し、ＴｉＮ皮膜
が有している高硬度の特性を維持することが困難であっ
た。そこで、母材とＴｉＮ皮膜の中間に工業用クロムめ
っきのめっき皮膜を介在させることにより、ＴｉＮ皮膜
表面に荷重がかかるとき、工業用クロムめっきのめっき
皮膜がＴｉＮ皮膜に及ぶ軟らかい母材の影響を緩和する
ため、ＴｉＮ皮膜が本来有している高硬度の特性を保持
することが初めて可能となった。
の特性を有しているが、形成したＴｉＮ皮膜の膜厚は
０．５μｍ〜５μｍと薄いため、ブリネル硬さ（ＨＢ）
が３０〜８０の軟らかい材料を母材として用いたとき
は、低い荷重がかかるだけで皮膜が破壊し、ＴｉＮ皮膜
が有している高硬度の特性を維持することが困難であっ
た。そこで、母材とＴｉＮ皮膜の中間に工業用クロムめ
っきのめっき皮膜を介在させることにより、ＴｉＮ皮膜
表面に荷重がかかるとき、工業用クロムめっきのめっき
皮膜がＴｉＮ皮膜に及ぶ軟らかい母材の影響を緩和する
ため、ＴｉＮ皮膜が本来有している高硬度の特性を保持
することが初めて可能となった。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例を図１について説明すると、
１はアルミニウム合金（Ａ５０５２Ｐ）からなる母材で
あって、ブリネル硬さ（ＨＢ）は６０であった。その表
面に電気めっき法により膜厚３０μｍの工業用クロムめ
っきのめっき皮膜２を形成し、ビッカース硬さ（Ｈｖ）
は８５０であった。該めっき皮膜２の上にＰＶＤ法のう
ちのイオンミキシング法により、注入イオンとして窒素
ガス（Ｎ２）を用い、また蒸着金属としてチタン（Ｔ
ｉ）を用い、膜厚が５μｍでビッカース硬さ（Ｈｖ）が
２，０００のＴｉＮ皮膜３を形成し、積層皮膜を作成し
た。図から母材１の上に工業用クロムめっきのめっき皮
膜２が、該めっき皮膜２の上にＴｉＮからなるＴｉＮ皮
膜３が存在することが明瞭に確認できる。
１はアルミニウム合金（Ａ５０５２Ｐ）からなる母材で
あって、ブリネル硬さ（ＨＢ）は６０であった。その表
面に電気めっき法により膜厚３０μｍの工業用クロムめ
っきのめっき皮膜２を形成し、ビッカース硬さ（Ｈｖ）
は８５０であった。該めっき皮膜２の上にＰＶＤ法のう
ちのイオンミキシング法により、注入イオンとして窒素
ガス（Ｎ２）を用い、また蒸着金属としてチタン（Ｔ
ｉ）を用い、膜厚が５μｍでビッカース硬さ（Ｈｖ）が
２，０００のＴｉＮ皮膜３を形成し、積層皮膜を作成し
た。図から母材１の上に工業用クロムめっきのめっき皮
膜２が、該めっき皮膜２の上にＴｉＮからなるＴｉＮ皮
膜３が存在することが明瞭に確認できる。
【０００７】なお、本実施例の積層皮膜最上部のＴｉＮ
皮膜表面のＸ線回折図形を図２に示す。回折角（２θ）
が４２．４°のＴｉＮのピークから半価幅（ピーク高さ
の１／２にあたる高さの位置のピークの幅）が非常に小
さく、このことから工業用クロムめっきのめっき皮膜２
の上面に結晶性のよいＴｉＮ皮膜３が形成されているこ
とがわかる。また、回折角（２θ）が６４．６°のとこ
ろに弱いＣｒのピークが現れているが、これはＴｉＮ皮
膜３の膜厚が薄いため、ＴｉＮ皮膜３の下層に形成して
いる工業用クロムめっきのめっき皮膜２からのものであ
る。
皮膜表面のＸ線回折図形を図２に示す。回折角（２θ）
が４２．４°のＴｉＮのピークから半価幅（ピーク高さ
の１／２にあたる高さの位置のピークの幅）が非常に小
さく、このことから工業用クロムめっきのめっき皮膜２
の上面に結晶性のよいＴｉＮ皮膜３が形成されているこ
とがわかる。また、回折角（２θ）が６４．６°のとこ
ろに弱いＣｒのピークが現れているが、これはＴｉＮ皮
膜３の膜厚が薄いため、ＴｉＮ皮膜３の下層に形成して
いる工業用クロムめっきのめっき皮膜２からのものであ
る。
【０００８】次に、本実施例の積層皮膜最上部のＴｉＮ
皮膜表面の硬さを評価するため、硬さ試験を行った。な
お、試験はＪＩＳ Ｚ ２２４４のビッカース硬さ試験
方法に基づいて行った。硬さの値は圧子荷重が０．４９
Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈｖ）は１，９８０であ
り、圧子荷重が０．９８Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈ
ｖ）は１，９０８であり、圧子荷重が１．９６Ｎのとき
のビッカース硬さ（Ｈｖ）は１，３１５であった。ま
た、本実施例の他に工業用クロムめっきのめっき皮膜２
の膜厚以外は本実施例と同じ条件で作成した積層皮膜最
上部のＴｉＮ皮膜の硬さ試験も前記と同じ硬さ試験の条
件で行った。まず、工業用クロムめっきのめっき皮膜２
の膜厚が５μｍの積層皮膜は、圧子荷重が０．４９Ｎの
ときのビッカース硬さ（Ｈｖ）は１，９４６であり、圧
子荷重が０．９８Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈｖ）は
１，６７１であり、圧子荷重が１．９６Ｎのときのビッ
カース硬さ（Ｈｖ）は３２６であった。次に、工業用ク
ロムめっきのめっき皮膜２の膜厚が１０μｍの積層皮膜
は、圧子荷重が０．４９Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈ
ｖ）は２，０４１であり、圧子荷重が０．９８Ｎのとき
のビッカース硬さ（Ｈｖ）は２，０７４であり、圧子荷
重が１．９６Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈｖ）は１，
１５４であった。次に、工業用クロムめっきのめっき皮
膜２の膜厚が２０μｍの積層皮膜は、圧子荷重が０．４
９Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈｖ）は２，０６８であ
り、圧子荷重が０．９８Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈ
ｖ）は１，９４６であり、圧子荷重が１．９６Ｎのとき
のビッカース硬さ（Ｈｖ）は１，４３２であった。本実
施例及び本実施例以外の前記試験結果ならびに母材１の
表面に直接ＴｉＮ皮膜３を形成したものの試験結果との
比較を図３に示す。図から工業用クロムめっきのめっき
皮膜２を母材１とＴｉＮ皮膜３との間に介在させたもの
は積層皮膜最上部のＴｉＮ皮膜表面の硬さを向上させる
ことがわかり、特に、工業用クロムめっきのめっき皮膜
２の膜厚が１０μｍ以上のものは積層皮膜最上部のＴｉ
Ｎ皮膜表面の硬さを著しく向上させることができる。
皮膜表面の硬さを評価するため、硬さ試験を行った。な
お、試験はＪＩＳ Ｚ ２２４４のビッカース硬さ試験
方法に基づいて行った。硬さの値は圧子荷重が０．４９
Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈｖ）は１，９８０であ
り、圧子荷重が０．９８Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈ
ｖ）は１，９０８であり、圧子荷重が１．９６Ｎのとき
のビッカース硬さ（Ｈｖ）は１，３１５であった。ま
た、本実施例の他に工業用クロムめっきのめっき皮膜２
の膜厚以外は本実施例と同じ条件で作成した積層皮膜最
上部のＴｉＮ皮膜の硬さ試験も前記と同じ硬さ試験の条
件で行った。まず、工業用クロムめっきのめっき皮膜２
の膜厚が５μｍの積層皮膜は、圧子荷重が０．４９Ｎの
ときのビッカース硬さ（Ｈｖ）は１，９４６であり、圧
子荷重が０．９８Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈｖ）は
１，６７１であり、圧子荷重が１．９６Ｎのときのビッ
カース硬さ（Ｈｖ）は３２６であった。次に、工業用ク
ロムめっきのめっき皮膜２の膜厚が１０μｍの積層皮膜
は、圧子荷重が０．４９Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈ
ｖ）は２，０４１であり、圧子荷重が０．９８Ｎのとき
のビッカース硬さ（Ｈｖ）は２，０７４であり、圧子荷
重が１．９６Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈｖ）は１，
１５４であった。次に、工業用クロムめっきのめっき皮
膜２の膜厚が２０μｍの積層皮膜は、圧子荷重が０．４
９Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈｖ）は２，０６８であ
り、圧子荷重が０．９８Ｎのときのビッカース硬さ（Ｈ
ｖ）は１，９４６であり、圧子荷重が１．９６Ｎのとき
のビッカース硬さ（Ｈｖ）は１，４３２であった。本実
施例及び本実施例以外の前記試験結果ならびに母材１の
表面に直接ＴｉＮ皮膜３を形成したものの試験結果との
比較を図３に示す。図から工業用クロムめっきのめっき
皮膜２を母材１とＴｉＮ皮膜３との間に介在させたもの
は積層皮膜最上部のＴｉＮ皮膜表面の硬さを向上させる
ことがわかり、特に、工業用クロムめっきのめっき皮膜
２の膜厚が１０μｍ以上のものは積層皮膜最上部のＴｉ
Ｎ皮膜表面の硬さを著しく向上させることができる。
【０００９】次に、本実施例の積層皮膜最上部のＴｉＮ
皮膜表面の押し付け荷重と摩擦抵抗値との関係を測定し
た結果は下記のとおりであった。試験方法はひっかき試
験機により皮膜のひっかき試験を行い、ひっかき針はダ
イヤモンド製で先端形状は円錐角９０°、半径は５０μ
ｍであった。試験は一定荷重を加えたひっかき針を１０
０ｍｍ／ｍｉｎの速度で移動させて行った。本実施例の
摩擦抵抗値は押し付け荷重が０．３９Ｎのときは０．０
３１Ｎであり、押し付け荷重が０．９８Ｎのときは０．
０９８Ｎであり、押し付け荷重が１．３７Ｎのときは
０．１３７Ｎであり、押し付け荷重が１．９６Ｎのとき
は０．２３５Ｎであった。また、本実施例の他に工業用
クロムめっきのめっき皮膜２の膜厚以外は本実施例と同
じ条件で作成した積層皮膜最上部のＴｉＮ皮膜表面の押
し付け荷重と摩擦抵抗値との関係も前記と同じひっかき
試験の条件で行った。まず、工業用クロムめっきのめっ
き皮膜２の膜厚が５μｍの積層皮膜の摩擦抵抗値は押し
付け荷重が０．３９Ｎのときは０．０３１Ｎであり、押
し付け荷重が０．９８Ｎのときは０．１１８Ｎであり、
押し付け荷重が１．３７Ｎのときは０．２４５Ｎであ
り、押し付け荷重が１．９６Ｎのときは０．４８８Ｎで
あった。工業用クロムめっきのめっき皮膜２の膜厚が１
０μｍの積層皮膜の摩擦抵抗値は押し付け荷重が０．３
９Ｎのときは０．０３１Ｎであり、押し付け荷重が０．
９８Ｎのときは０．１０６Ｎであり、押し付け荷重が
１．３７Ｎのときは０．１５７Ｎであり、押し付け荷重
が１．９６Ｎのときは０．３２７Ｎであった。工業用ク
ロムめっきのめっき皮膜２の膜厚が２０μｍの積層皮膜
の摩擦抵抗値は押し付け荷重が０．３９Ｎのときは０．
０２９Ｎであり、押し付け荷重が０．９８Ｎのときは
０．０８８Ｎであり、押し付け荷重が１．３７Ｎのとき
は０．１２５Ｎであり、押し付け荷重が１．９６Ｎのと
きは０．２３５Ｎであった。本実施例及び本実施例以外
の前記試験結果ならびに母材１の表面に直接ＴｉＮ皮膜
３を形成したものの試験結果との比較を図４に示す。図
から工業用クロムめっきのめっき皮膜２を母材１とＴｉ
Ｎ皮膜３との中間に介在させたものは工業用クロムめっ
きのめっき皮膜２を介在させないものに比べ、積層皮膜
最上部のＴｉＮ皮膜表面の摩擦抵抗値の値を低下させる
ことが可能であり、耐摩耗性が向上していることがわか
る。
皮膜表面の押し付け荷重と摩擦抵抗値との関係を測定し
た結果は下記のとおりであった。試験方法はひっかき試
験機により皮膜のひっかき試験を行い、ひっかき針はダ
イヤモンド製で先端形状は円錐角９０°、半径は５０μ
ｍであった。試験は一定荷重を加えたひっかき針を１０
０ｍｍ／ｍｉｎの速度で移動させて行った。本実施例の
摩擦抵抗値は押し付け荷重が０．３９Ｎのときは０．０
３１Ｎであり、押し付け荷重が０．９８Ｎのときは０．
０９８Ｎであり、押し付け荷重が１．３７Ｎのときは
０．１３７Ｎであり、押し付け荷重が１．９６Ｎのとき
は０．２３５Ｎであった。また、本実施例の他に工業用
クロムめっきのめっき皮膜２の膜厚以外は本実施例と同
じ条件で作成した積層皮膜最上部のＴｉＮ皮膜表面の押
し付け荷重と摩擦抵抗値との関係も前記と同じひっかき
試験の条件で行った。まず、工業用クロムめっきのめっ
き皮膜２の膜厚が５μｍの積層皮膜の摩擦抵抗値は押し
付け荷重が０．３９Ｎのときは０．０３１Ｎであり、押
し付け荷重が０．９８Ｎのときは０．１１８Ｎであり、
押し付け荷重が１．３７Ｎのときは０．２４５Ｎであ
り、押し付け荷重が１．９６Ｎのときは０．４８８Ｎで
あった。工業用クロムめっきのめっき皮膜２の膜厚が１
０μｍの積層皮膜の摩擦抵抗値は押し付け荷重が０．３
９Ｎのときは０．０３１Ｎであり、押し付け荷重が０．
９８Ｎのときは０．１０６Ｎであり、押し付け荷重が
１．３７Ｎのときは０．１５７Ｎであり、押し付け荷重
が１．９６Ｎのときは０．３２７Ｎであった。工業用ク
ロムめっきのめっき皮膜２の膜厚が２０μｍの積層皮膜
の摩擦抵抗値は押し付け荷重が０．３９Ｎのときは０．
０２９Ｎであり、押し付け荷重が０．９８Ｎのときは
０．０８８Ｎであり、押し付け荷重が１．３７Ｎのとき
は０．１２５Ｎであり、押し付け荷重が１．９６Ｎのと
きは０．２３５Ｎであった。本実施例及び本実施例以外
の前記試験結果ならびに母材１の表面に直接ＴｉＮ皮膜
３を形成したものの試験結果との比較を図４に示す。図
から工業用クロムめっきのめっき皮膜２を母材１とＴｉ
Ｎ皮膜３との中間に介在させたものは工業用クロムめっ
きのめっき皮膜２を介在させないものに比べ、積層皮膜
最上部のＴｉＮ皮膜表面の摩擦抵抗値の値を低下させる
ことが可能であり、耐摩耗性が向上していることがわか
る。
【００１０】次に、本実施例の積層皮膜最上部のＴｉＮ
皮膜表面の動摩擦係数の評価を行った。なお、動摩擦係
数は摩擦抵抗値を押し付け荷重で除した値とし、前記押
し付け荷重と摩擦抵抗値の測定結果の値から計算して作
成した。本実施例の動摩擦係数は押し付け荷重が０．３
９Ｎのときは０．０７９であり、押し付け荷重が０．９
８Ｎのときは０．１００であり、押し付け荷重が１．３
７Ｎのときは０．１００であり、押し付け荷重が１．９
６Ｎのときは０．１２０であった。また、本実施例の他
に工業用クロムめっきのめっき皮膜２の膜厚以外は本実
施例と同じ条件で作成した積層皮膜最上部のＴｉＮ皮膜
表面の押し付け荷重と動摩擦係数との関係も前記と同じ
計算式で計算し作成した。本実施例及び本実施例以外の
前記試験結果ならびに母材１の表面に直接ＴｉＮ皮膜３
を形成したものの試験結果との比較を図５に示す。図か
ら工業用クロムめっきのめっき皮膜２を母材１とＴｉＮ
皮膜３との中間に介在させたものは工業用クロムめっき
のめっき皮膜２を介在させないものに比べ積層皮膜最上
部のＴｉＮ皮膜表面の動摩擦係数の値を低下させること
が可能であり、特に、工業用クロムめっきのめっき皮膜
２の膜厚が１０μｍ以上のものは著しくその値を低下さ
せることがわかり、この結果からも耐摩耗性が向上して
いることが確認できる。なお、本実施例では、ＴｉＮ皮
膜を形成する方法として、ＰＶＤ法のうちのイオンミキ
シング法を採用しているが、ＰＶＤ法のうちの別の方法
であるイオンプレーティング法、スパッタリング法など
でＴｉＮ皮膜を形成しても本実施例と同等の作用及び効
果がある。
皮膜表面の動摩擦係数の評価を行った。なお、動摩擦係
数は摩擦抵抗値を押し付け荷重で除した値とし、前記押
し付け荷重と摩擦抵抗値の測定結果の値から計算して作
成した。本実施例の動摩擦係数は押し付け荷重が０．３
９Ｎのときは０．０７９であり、押し付け荷重が０．９
８Ｎのときは０．１００であり、押し付け荷重が１．３
７Ｎのときは０．１００であり、押し付け荷重が１．９
６Ｎのときは０．１２０であった。また、本実施例の他
に工業用クロムめっきのめっき皮膜２の膜厚以外は本実
施例と同じ条件で作成した積層皮膜最上部のＴｉＮ皮膜
表面の押し付け荷重と動摩擦係数との関係も前記と同じ
計算式で計算し作成した。本実施例及び本実施例以外の
前記試験結果ならびに母材１の表面に直接ＴｉＮ皮膜３
を形成したものの試験結果との比較を図５に示す。図か
ら工業用クロムめっきのめっき皮膜２を母材１とＴｉＮ
皮膜３との中間に介在させたものは工業用クロムめっき
のめっき皮膜２を介在させないものに比べ積層皮膜最上
部のＴｉＮ皮膜表面の動摩擦係数の値を低下させること
が可能であり、特に、工業用クロムめっきのめっき皮膜
２の膜厚が１０μｍ以上のものは著しくその値を低下さ
せることがわかり、この結果からも耐摩耗性が向上して
いることが確認できる。なお、本実施例では、ＴｉＮ皮
膜を形成する方法として、ＰＶＤ法のうちのイオンミキ
シング法を採用しているが、ＰＶＤ法のうちの別の方法
であるイオンプレーティング法、スパッタリング法など
でＴｉＮ皮膜を形成しても本実施例と同等の作用及び効
果がある。
【００１１】
【発明の効果】従来、ＰＶＤ法で作成したＴｉＮ皮膜は
膜厚が薄いため、焼き入れ及び焼き戻しした高速度工具
鋼など硬い材料の表面硬化方法として用いられてきた
が、母材とＴｉＮ皮膜の中間に工業用クロムめっきのめ
っき皮膜を介在させることにより、軟らかい母材への適
用が簡便な方法で初めて可能となった。このため、アル
ミニウム合金、銅など特殊な機能を有した軟らかい材料
への適用が可能となり、広範囲な産業用機械装置などへ
の用途拡大につながるなど大きな経済的効果を生む。
膜厚が薄いため、焼き入れ及び焼き戻しした高速度工具
鋼など硬い材料の表面硬化方法として用いられてきた
が、母材とＴｉＮ皮膜の中間に工業用クロムめっきのめ
っき皮膜を介在させることにより、軟らかい母材への適
用が簡便な方法で初めて可能となった。このため、アル
ミニウム合金、銅など特殊な機能を有した軟らかい材料
への適用が可能となり、広範囲な産業用機械装置などへ
の用途拡大につながるなど大きな経済的効果を生む。
【図１】本発明方法で形成した積層皮膜の断面拡大写真
である。
である。
【図２】同上積層皮膜表面のＸ線回折図形である。
【図３】本発明方法で形成した積層皮膜と母材の上に直
接形成されたＴｉＮ皮膜の表面の硬さ試験の結果を示す
図である。
接形成されたＴｉＮ皮膜の表面の硬さ試験の結果を示す
図である。
【図４】本発明方法で形成した積層皮膜と母材の上に直
接形成されたＴｉＮ皮膜の表面の摩擦抵抗値の結果を示
す図である。
接形成されたＴｉＮ皮膜の表面の摩擦抵抗値の結果を示
す図である。
【図５】本発明方法で形成した積層皮膜と母材の上に直
接形成されたＴｉＮ皮膜の表面の動摩擦係数の結果を示
す図である。
接形成されたＴｉＮ皮膜の表面の動摩擦係数の結果を示
す図である。
１ 母材 ２ めっき皮膜 ３ ＴｉＮ皮膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨野 寿和 香川県綾歌郡国分寺町新居1659−３ (72)発明者 守屋 公一 香川県観音寺市観音寺町甲673−１ (72)発明者 神高 幸則 香川県高松市鬼無町佐藤56−２ (72)発明者 勝村 宗英 香川県高松市高松町477−22 (72)発明者 矢野 哲夫 香川県高松市木太町２区1737 木太住宅６ −401
Claims (1)
- 【請求項１】 ブリネル硬さ（ＨＢ）が３０〜８０の金
属からなる母材表面に電気めっき法により５μｍ〜５０
μｍの膜厚を有する工業用クロムめっきのめっき皮膜を
形成し、該めっき皮膜の上面に物理的気相成長法（以下
ＰＶＤ法と称する。）により窒化チタン（以下ＴｉＮと
称する。）からなる０．５μｍ〜５μｍの膜厚を有する
ＴｉＮ皮膜を形成することを特徴とする電気めっき法で
形成した皮膜と物理的気相成長法で形成した皮膜からな
る表面硬化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28233691A JPH06192853A (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 電気めっき法で形成した皮膜と物理的気相成長法で形成した皮膜からなる表面硬化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28233691A JPH06192853A (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 電気めっき法で形成した皮膜と物理的気相成長法で形成した皮膜からなる表面硬化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06192853A true JPH06192853A (ja) | 1994-07-12 |
Family
ID=17651093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28233691A Pending JPH06192853A (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 電気めっき法で形成した皮膜と物理的気相成長法で形成した皮膜からなる表面硬化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06192853A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4849145A (en) * | 1985-04-15 | 1989-07-18 | Hermann Hirsch | Process for the production of material having at least two layers |
| WO1997010481A1 (en) * | 1995-09-11 | 1997-03-20 | Howe Corporation | Flake freezing machine and system using same |
| WO1999054520A1 (en) * | 1998-04-22 | 1999-10-28 | Valmet Corporation | Parts of a paper/board or finishing machine that are subjected to intensive wear and method for manufacture of such parts |
| WO2005084763A1 (de) * | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Moerth Marlene | Gleitflächen, beläge, kanten und kufen von wintersportartikeln |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6013094A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-23 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 腕時計用バンドの製造方法 |
| JPS60128269A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Mazda Motor Corp | 摺接部材 |
| JPS637365A (ja) * | 1986-06-28 | 1988-01-13 | Pentel Kk | 装飾用外装部品及びその製造方法 |
| JPS63240772A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-06 | Narishige:Kk | 硝子電極等のマニピュレ−タ |
| JPS6428360A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-30 | Inco Ltd | Production of golden color coin |
| JPH01218898A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Pentel Kk | 嵌合リング |
| JPH04312219A (ja) * | 1991-04-11 | 1992-11-04 | Mitsubishi Materials Corp | ディスクローター |
-
1991
- 1991-08-01 JP JP28233691A patent/JPH06192853A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6013094A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-23 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 腕時計用バンドの製造方法 |
| JPS60128269A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Mazda Motor Corp | 摺接部材 |
| JPS637365A (ja) * | 1986-06-28 | 1988-01-13 | Pentel Kk | 装飾用外装部品及びその製造方法 |
| JPS63240772A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-06 | Narishige:Kk | 硝子電極等のマニピュレ−タ |
| JPS6428360A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-30 | Inco Ltd | Production of golden color coin |
| JPH01218898A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Pentel Kk | 嵌合リング |
| JPH04312219A (ja) * | 1991-04-11 | 1992-11-04 | Mitsubishi Materials Corp | ディスクローター |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4849145A (en) * | 1985-04-15 | 1989-07-18 | Hermann Hirsch | Process for the production of material having at least two layers |
| WO1997010481A1 (en) * | 1995-09-11 | 1997-03-20 | Howe Corporation | Flake freezing machine and system using same |
| WO1999054520A1 (en) * | 1998-04-22 | 1999-10-28 | Valmet Corporation | Parts of a paper/board or finishing machine that are subjected to intensive wear and method for manufacture of such parts |
| WO2005084763A1 (de) * | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Moerth Marlene | Gleitflächen, beläge, kanten und kufen von wintersportartikeln |
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