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METHOD FOR FORMING NANO/MICRO WIRE PROJECTION, METHOD FOR FORMING THIN FILM AND CUTTING TOOL meetings

Patent code P130009355
File No. 11134
Posted date Jun 12, 2013
Application number P2012-129099
Publication number P2013-252585A
Patent number P5897409
Date of filing Jun 6, 2012
Date of publication of application Dec 19, 2013
Date of registration Mar 11, 2016
Inventor
  • (In Japanese)加藤 昌彦
  • (In Japanese)菅田 淳
  • (In Japanese)曙 紘之
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人広島大学
Title METHOD FOR FORMING NANO/MICRO WIRE PROJECTION, METHOD FOR FORMING THIN FILM AND CUTTING TOOL meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To enable coating on a base material such as tool steel to be performed at low cost and with high throughput.
SOLUTION: Nano/micro wire projections are formed on a surface of a base material such as tool steel by plasma treatment, after that, the nano/micro wire projections are heat-treated and strengthened, then a coating material is formed on the surface of the base material while using the strengthened nano/micro wire projections as anchors, so that the peel strength of the coating material is improved without performing the conventional multilayer coating. As a result, coating on the base material such as tool steel can be performed at the low cost and at high throughput.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

金属を塑性変形し且つせん断する加工、つまり、切削加工にとって工具の性能は極めて重要な要素であり、例えば工具材料の性能向上は切削加工の進歩に大きく貢献する。一方、切削加工における摩擦、切削熱及び構成刃先の溶着等は工具の機能性を低下させてしまう。そのため、切削加工に使用されている工具鋼に、例えば窒化チタン(TiN)膜又はダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜等の硬質で且つ耐摩耗性、耐溶着性、耐反応性に優れた薄膜をコーティングして切削性を向上させている場合がある。

ところが、切削時の工具鋼に大きなせん断力や熱応力等が加わると、皮膜表面の割れ、界面の疲労損傷及びはく離等が生じて工具寿命が著しく短くなってしまう。

それに対して、硬質皮膜と工具鋼との間に傾斜膜や中間膜等を設けることにより、言い換えると、工具鋼に対して多層コーティングを実施することにより、はく離強度を向上させることが提案されている(例えば特許文献1参照)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、ナノマイクロワイヤ突起物をアンカーとする薄膜の形成方法、及び、ナノマイクロワイヤ突起物をアンカーとして形成されたコーティング膜を持つ切削工具の製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
基材表面に対して、水又は水素が添加された不活性ガス雰囲気中でスパッタエッチングによるプラズマ処理を行うことにより、前記基材表面上に垂直側壁面をもつナノマイクロワイヤ突起物を形成する工程と、
前記基材に対して、前記プラズマ処理の温度よりも高い温度で熱処理を行う工程と、
前記ナノマイクロワイヤ突起物が形成された前記基材表面上に薄膜を形成する工程とを備えていることを特徴とする薄膜形成方法。

【請求項2】
 
請求項1に記載の薄膜形成方法において、
前記熱処理を行う工程は、前記突起物を形成する工程の後、大気開放せずにアルゴン雰囲気中で行われることを特徴とする薄膜形成方法。

【請求項3】
 
請求項1又は2に記載の薄膜形成方法において、
前記薄膜をスパッタ成膜することを特徴とする薄膜形成方法。

【請求項4】
 
工具基材表面に対して、水又は水素が添加された不活性ガス雰囲気中でスパッタエッチングによるプラズマ処理を行うことにより、前記工具基材表面上に垂直側壁面をもつナノマイクロワイヤ突起物を形成する工程と
前記工具基材に対して、前記プラズマ処理の温度よりも高い温度で熱処理を行う工程と、
前記ナノマイクロワイヤ突起物が形成された前記工具基材表面上にコーティング膜を形成する工程とを有することを特徴とする切削工具の製造方法

【請求項5】
 
請求項4に記載の切削工具の製造方法において、
前記コーティング膜は、SiC膜、TiN膜又はDLC膜であることを特徴とする切削工具の製造方法

【請求項6】
 
請求項4に記載の切削工具の製造方法において、
前記熱処理を行う工程は、前記突起物を形成する工程の後、大気開放せずにアルゴン雰囲気中で行われることを特徴とする切削工具の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2012129099thum.jpg
State of application right Registered


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