JPH0160541B2 - - Google Patents
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- JPH0160541B2 JPH0160541B2 JP56164516A JP16451681A JPH0160541B2 JP H0160541 B2 JPH0160541 B2 JP H0160541B2 JP 56164516 A JP56164516 A JP 56164516A JP 16451681 A JP16451681 A JP 16451681A JP H0160541 B2 JPH0160541 B2 JP H0160541B2
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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
- C23C12/00—Solid state diffusion of at least one non-metal element other than silicon and at least one metal element or silicon into metallic material surfaces
-
- 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
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は母材表面に希望する金属の炭化物被覆
加工する方法に関する。
加工する方法に関する。
在来、金属の炭化物、窒化物又は複合化物から
なるセラミツク又はサーメツト等の材料は、焼結
成形性がきわめて悪く、そのため本来の性能を充
分利用することができない。本発明はこの点に鑑
み母材の表面に容易に被覆でき、表面硬度、耐食
性、耐熱性等を充分に発揮できる加工法を提供す
るものである。
なるセラミツク又はサーメツト等の材料は、焼結
成形性がきわめて悪く、そのため本来の性能を充
分利用することができない。本発明はこの点に鑑
み母材の表面に容易に被覆でき、表面硬度、耐食
性、耐熱性等を充分に発揮できる加工法を提供す
るものである。
即ち本発明は母材の上に先づ炭素材を被着す
る。形成炭素材は熱処理によつて母材に一部拡散
する状態の炭素膜とする。次にこの炭素膜に所望
の金属を拡散反応させて炭化物層を形成させるこ
とを特徴とする。被覆形成炭化物膜は、例えば
TiC，SiC，WC等であつて表面を硬化し耐食、
耐熱性等を与え、且つ母材とは拡散結合して強固
に被覆する。
る。形成炭素材は熱処理によつて母材に一部拡散
する状態の炭素膜とする。次にこの炭素膜に所望
の金属を拡散反応させて炭化物層を形成させるこ
とを特徴とする。被覆形成炭化物膜は、例えば
TiC，SiC，WC等であつて表面を硬化し耐食、
耐熱性等を与え、且つ母材とは拡散結合して強固
に被覆する。
図において、１は所要の形状に成形した型、被
加工体の母材であり、この上に一部拡散結合する
炭素膜２を形成する。次にこの炭素膜に金属を拡
散反応させて表層を炭化物層３とする。母材上に
炭素膜２を形成させるには従来知られている各種
の方法が採用できる。例えばケロシン等の炭化水
素液を塗着する。塗着面に電極を対向して通電し
放電を行なう。
加工体の母材であり、この上に一部拡散結合する
炭素膜２を形成する。次にこの炭素膜に金属を拡
散反応させて表層を炭化物層３とする。母材上に
炭素膜２を形成させるには従来知られている各種
の方法が採用できる。例えばケロシン等の炭化水
素液を塗着する。塗着面に電極を対向して通電し
放電を行なう。
放電により放電熱、電極母材間の通電々界等の
作用によりケロシンの揮発分は飛散し除去され、
固定炭素分のみが残り且つその一部が母材１に拡
散した炭素膜２を形成する。勿論他の炉中加熱等
の加熱手段によつてもよい。又炭化水素液中に母
材と電極を挿入し対向して放電を行なうとか他の
加熱手段で加熱処理してもよい。被着する炭素材
には他のタール．ピツチが、またこれらとコーク
ス、カーボンブラツク、天然黒鉛、などの骨材粉
末を混合して用いる。熱処理には放電焼結、炉に
よる焼結、又はレーザー、イオンビーム、プラズ
マ等の加熱手段を用いる。いずれにしても母材１
表面に炭素膜２が形成されるが、次にこの炭素膜
２に金属を被覆処理する。金属は炭化物を生成さ
せる素材で、得ようとする炭化物に応じて、例え
ばFe，Si，Ｗ，Ti，Ｖ，Cr、その他の金属又は
金属炭化物等が用いられる。ここで炭素膜に拡散
させる金属として金属炭化物を用いた場合には熱
処理時の脱炭を防止し、より均一で強固な金属炭
化物被覆層を形成することが可能である。この金
属の炭素膜２への被覆処理にはイオンプレーテイ
ング、プラズマプレーテイング、放電被覆、放電
衝撃被覆、その他の放電を利用して被覆する手段
が利用され、被覆と同時に一部拡散結合した金属
炭化物膜を形成することができる。更に熱処理す
ることにより、母材表面により強固な炭化物拡散
層を形成することができる。この場合の熱処理に
前記放電による方法、レーザー、イオンビーム、
プラズマ等の加熱手段、炉中の加熱手段等が同様
に利用される。
作用によりケロシンの揮発分は飛散し除去され、
固定炭素分のみが残り且つその一部が母材１に拡
散した炭素膜２を形成する。勿論他の炉中加熱等
の加熱手段によつてもよい。又炭化水素液中に母
材と電極を挿入し対向して放電を行なうとか他の
加熱手段で加熱処理してもよい。被着する炭素材
には他のタール．ピツチが、またこれらとコーク
ス、カーボンブラツク、天然黒鉛、などの骨材粉
末を混合して用いる。熱処理には放電焼結、炉に
よる焼結、又はレーザー、イオンビーム、プラズ
マ等の加熱手段を用いる。いずれにしても母材１
表面に炭素膜２が形成されるが、次にこの炭素膜
２に金属を被覆処理する。金属は炭化物を生成さ
せる素材で、得ようとする炭化物に応じて、例え
ばFe，Si，Ｗ，Ti，Ｖ，Cr、その他の金属又は
金属炭化物等が用いられる。ここで炭素膜に拡散
させる金属として金属炭化物を用いた場合には熱
処理時の脱炭を防止し、より均一で強固な金属炭
化物被覆層を形成することが可能である。この金
属の炭素膜２への被覆処理にはイオンプレーテイ
ング、プラズマプレーテイング、放電被覆、放電
衝撃被覆、その他の放電を利用して被覆する手段
が利用され、被覆と同時に一部拡散結合した金属
炭化物膜を形成することができる。更に熱処理す
ることにより、母材表面により強固な炭化物拡散
層を形成することができる。この場合の熱処理に
前記放電による方法、レーザー、イオンビーム、
プラズマ等の加熱手段、炉中の加熱手段等が同様
に利用される。
加熱中加圧力を作用して焼結反応させることも
よい。こうして加熱処理をすると、被覆表面に金
属と炭素との反応によつて炭化物を合成し、内部
に向けて拡散層を生成しながら、所定形状の表面
炭化物成形層を形成することができる。
よい。こうして加熱処理をすると、被覆表面に金
属と炭素との反応によつて炭化物を合成し、内部
に向けて拡散層を生成しながら、所定形状の表面
炭化物成形層を形成することができる。
例えば、SKD６材によつて形成した母型面に
対し、ケロシンを表面塗着し、塗着面にアーク放
電による熱処理をして厚さほヾ1μの炭素膜を形
成した。この炭素膜は母型内に約46％程度の拡散
層を作ることができた。次に炭素膜に対してTi
をイオンプレーテイングしグロー放電で熱処理し
Tiを拡散反応させ、約0.5μのTiC層を得ることが
できた。表面硬度は約Hv3300で、容易に母型面
を耐摩性に仕上げることができた。また前記母材
上の炭素膜にTaをイオンプレーテイングしたと
きは約Hv2200のTaC層が得られ、Zrをイオンプ
レーテイングして約Hv2900のZrC層が形成でき
た。その他SiC，HfC，WC等の硬化層の形成も
同様にできた。
対し、ケロシンを表面塗着し、塗着面にアーク放
電による熱処理をして厚さほヾ1μの炭素膜を形
成した。この炭素膜は母型内に約46％程度の拡散
層を作ることができた。次に炭素膜に対してTi
をイオンプレーテイングしグロー放電で熱処理し
Tiを拡散反応させ、約0.5μのTiC層を得ることが
できた。表面硬度は約Hv3300で、容易に母型面
を耐摩性に仕上げることができた。また前記母材
上の炭素膜にTaをイオンプレーテイングしたと
きは約Hv2200のTaC層が得られ、Zrをイオンプ
レーテイングして約Hv2900のZrC層が形成でき
た。その他SiC，HfC，WC等の硬化層の形成も
同様にできた。
以上のように本発明によれば、母材上に炭素材
被着し且つ熱処理により拡散させた炭素膜を形成
し、該炭素膜に炭化物を形成する金属若しくは金
属炭化物を放電を利用して被覆し、更に熱処理を
施すことにより拡散を促進させ、炭化物層を形成
するようにしたので、容易に短時間に母材形状面
に炭化物層を形成して硬化し、耐食性、耐熱性、
耐摩耗性を与えることができる。
被着し且つ熱処理により拡散させた炭素膜を形成
し、該炭素膜に炭化物を形成する金属若しくは金
属炭化物を放電を利用して被覆し、更に熱処理を
施すことにより拡散を促進させ、炭化物層を形成
するようにしたので、容易に短時間に母材形状面
に炭化物層を形成して硬化し、耐食性、耐熱性、
耐摩耗性を与えることができる。
このように炭化物成形面を有する成形体は従来
精密成形が困難であつたが、本発明によれば、容
易に合成し成形することができ、内部に拡散結合
するので剥離強度が高く母材と一体となつて炭化
物面を成形、全体を炭化物と等しく利用できる。
精密成形が困難であつたが、本発明によれば、容
易に合成し成形することができ、内部に拡散結合
するので剥離強度が高く母材と一体となつて炭化
物面を成形、全体を炭化物と等しく利用できる。
図面は本発明構造を説明する断面図である。
１は母材、２は炭素膜、３は炭化物層。
Claims (1)
- １ 母材上に金属炭化物層を形成せしめる方法に
於て、前記母材上に炭素材を被着し、次いで熱処
理により一部を母材に拡散させた炭素膜を形成
し、該炭素膜上に炭化物を形成する金属若しくは
金属炭化物を、放電を利用して被覆することによ
り、前記金属若しくは金属炭化物が一部拡散した
被覆層を形成し、更に熱処理することにより、前
記炭素膜と前記金属若しくは金属炭化物とを拡散
反応せしめ、前記母材上に金属炭化物装置を形成
して成ることを特徴とする炭化物被覆加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16451681A JPS5864372A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | 炭化物被覆加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16451681A JPS5864372A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | 炭化物被覆加工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864372A JPS5864372A (ja) | 1983-04-16 |
| JPH0160541B2 true JPH0160541B2 (ja) | 1989-12-22 |
Family
ID=15794643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16451681A Granted JPS5864372A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | 炭化物被覆加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864372A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4535035A (en) * | 1984-01-17 | 1985-08-13 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Oxidation resistant slurry coating for carbon-based materials |
| JPS6297770A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-07 | Daido Steel Co Ltd | 工具の製造方法 |
| JP2755765B2 (ja) * | 1990-02-27 | 1998-05-25 | 三菱重工業株式会社 | アルミニウム蒸発用るつぼ |
| JP2622893B2 (ja) * | 1990-06-12 | 1997-06-25 | 関東冶金工業株式会社 | ろう付と浸炭の同時処理法 |
| US5334263A (en) * | 1991-12-05 | 1994-08-02 | General Electric Company | Substrate stabilization of diffusion aluminide coated nickel-based superalloys |
| CN102644046A (zh) * | 2012-01-06 | 2012-08-22 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种抗腐蚀碳化物涂层及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS494640A (ja) * | 1972-05-09 | 1974-01-16 |
-
1981
- 1981-10-14 JP JP16451681A patent/JPS5864372A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS494640A (ja) * | 1972-05-09 | 1974-01-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5864372A (ja) | 1983-04-16 |
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