Ｔｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材およびその製造方法ならびに皮膜コーティング方法
【課題】 ドロップレット量、局部溶融の発生が少なく、安定した放電特性が得られ、かつ長寿命であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材を提供する。また、その製造方法と、これら技術の利用による皮膜コーティング方法を提供する。
【解決手段】 ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材、具体例として、ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％、残部実質的にターゲット材構成元素による固溶相のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材である。Ｓｉ：１０〜４０原子％含み、残部実質的にＴｉでなることが好ましい。本発明のターゲット材は、アークイオンプレーティング用に好ましく、例えば切削工具、金型ならびに摺動部品の表面コーティング用に使用できる。
【解決手段】 ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材、具体例として、ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％、残部実質的にターゲット材構成元素による固溶相のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材である。Ｓｉ：１０〜４０原子％含み、残部実質的にＴｉでなることが好ましい。本発明のターゲット材は、アークイオンプレーティング用に好ましく、例えば切削工具、金型ならびに摺動部品の表面コーティング用に使用できる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空蒸着用のターゲット材に関するものであり、特にはアークイオンプレーティング法によるコーティングの際の蒸発源として有効なＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材およびその製造方法と、そのターゲット材による皮膜コーティング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】切削工具、金型ならびに摺動部品等の表面に耐摩耗性、耐酸化性の向上を目的として、例えばその窒化膜や炭窒化膜、酸窒化膜といったＴｉ−Ｓｉ系硬質皮膜の適用が検討されている。Ｔｉ−Ｓｉ系硬質皮膜のコーティングには、蒸発源としてＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材を使用し、前述のアークイオンプレーティング法にて成膜を行うことが最適である。
【０００３】イオンプレーティング法の１種であるアークイオンプレーティング法は、減圧した反応ガス雰囲気中において、皮膜の原料となるターゲット材をアーク放電にて瞬時に溶解、イオン化し、負に印可した被処理材に付着させ皮膜を形成する方法である。アークイオンプレーティング法は、電子銃等を用いたイオンプレーティング法に比べ、蒸発金属のイオン化率が高いため、密着力に優れた皮膜が得られることから、現在ではその適用量が増加している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】成膜に使用する際、アークイオンプレーティング用ターゲット材に要求される特性は、異常放電が発生しないこと、局部的な溶融が生じないこと、ドロップレットと呼ばれるマイクロパーティクルの発生量が少ないこと、強度および靭性不足により割れ等の破損が生じないことである。
【０００５】成膜中の異常放電は、ターゲット材上のアーク放電が度々失火する現象として認められるが、これにより成膜が断続的となるため、得られる皮膜の厚みが不均一になったり、皮膜の密度を部分的に低下させ、皮膜の性能は著しく劣化する。
【０００６】また、ターゲット材表面の局部溶融は、皮膜組成を不均一にさせるため、皮膜の性能は著しく劣化する。さらに、異常放電、局部溶融の不具合現象はターゲット材の寿命も極端に低下させる原因となる。そして、皮膜表面に形成するドロップレット量が増加することも、皮膜の性能を劣化させることとなる。
【０００７】前述したようにアークイオンプレーティング法では、アーク放電によりターゲット材表面は溶融するほど加熱されるため、ターゲット材には大きな熱応力が発生する。この時、強度や靭性の低いターゲット材の場合ではクラックが容易に生じるため、異常放電や局部溶融といった不具合が発生するだけでなく、場合によってはターゲット材が破損することがある。ターゲット材の破損は、最悪の場合、その裏側に位置する水冷カソード部をも破損させ、冷却水が装置内に流出するという大事故につながる。したがって、ターゲット材の強度、靭性はこのような熱応力に耐えることが要求される。
【０００８】上記不具合現象は、純Ｔｉターゲット材使用時においては、ほとんど発生することがないものの、添加元素としてＳｉをターゲット材に含有させた場合、異常放電、局部溶融、ドロップレット量の増加といった不具合が頻繁に発生する。そのため、従来のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材は実験的に使用が可能であっても、工業製品としての量産には十分適用できなかった。
【０００９】本発明はこうした事情に着目してなされたものであって、ターゲット材としてドロップレット量、局部溶融の発生が少なく、安定した放電特性が得られ、かつ長寿命であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材およびその製造方法を提供することを目的とする。そして、これら技術を利用することにより、例えば切削工具、金型ならびに摺動部品等の表面への最適なＴｉ−Ｓｉ系硬質皮膜のコーティング技術として、その有効な皮膜コーティング方法を確立するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、Ｔｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材における異常放電、局部溶融の原因について検討を行った結果、ターゲット材組織中に存在する未反応の純Ｓｉ相を一定範囲内で存在させることが最も効果的であり、更にはターゲット材構成元素からなる金属間化合物相を一定範囲内で存在させることで、ドロップレット量も十分抑制でき、真空蒸着法、特にアークイオンプレーティング用のターゲット材として安定に使用可能となることを見いだし、本発明に至った。
【００１１】すなわち、本発明は、ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材、具体例として、ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％、残部実質的にターゲット材構成元素による固溶相のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材である。
【００１２】本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材は、Ｓｉ：１０〜４０原子％含み、残部実質的にＴｉでなることが好ましい。これらにより、本発明のターゲット材は、アークイオンプレーティング用に好ましく、切削工具、金型ならびに摺動部品のいずれかの表面コーティング用に使用することで、優れた耐摩耗性、耐酸化性を付与できる。
【００１３】本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法は、Ｓｉ粉末とＴｉ粉末を所定比率に混合した混合粉末を、減圧下にて１時間あたり１００℃以下の昇温速度で９００〜１１００℃の温度まで昇温を行い、９００〜１１００℃の温度で１時間以上加熱処理し、ついでＨＩＰ（熱間静水圧プレス）法またはホットプレス法のいずれかを用いて圧密化することである。ここで混合粉末の比率は、Ｓｉを１０〜４０原子％、残部Ｔｉの比率とすることが望ましい。
【００１４】そして、これら技術を利用することにより、例えば切削工具、金型ならびに摺動部品等の表面への最適なＴｉ−Ｓｉ系硬質皮膜のコーティング技術として、その有効な皮膜コーティング方法を確立した。すなわち、ターゲット材を用いた皮膜コーティング方法において、面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％の組織であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材を使用し、アークイオンプレーティング法によってコーティングすることを特徴とする皮膜コーティング方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の重要な特徴は、特にアークイオンプレーティング法に適用して優れた成膜特性とターゲット材の耐久性を発揮し、切削工具、金型ならびに摺動部品等に優れた耐摩耗性、耐酸化性を付与できるターゲット材として、Ｔｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の組織中に存在する純Ｓｉ相の面積率と金属間化合物相の面積率を規定した点である。
【００１６】最初に、本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の組織について説明する。純Ｓｉ相の面積率は、ターゲット表面における放電の安定性と、局部溶融の発生に大きく影響する。純Ｓｉ相の面積率が５％を越えると使用中にアークが度々失火し放電が極端に不安定になる。加えて、純Ｓｉ相が優先的に溶融するため、得られる皮膜の性能が低下するのみならず、ターゲット自体の寿命も極端に短くなる。このため、上記現象を抑制するために純Ｓｉ相は面積率で５％以下に規定する。より好ましくは３％以下である。なお、本発明にいう純Ｓｉ相とは、Ｔｉと反応していないＳｉ領域を意味するものである。
【００１７】本発明におけるターゲット材を構成する元素からなる金属間化合物相は、ＴｉＳｉ２、ＴｉＳｉ、Ｔｉ５Ｓｉ４、Ｔｉ５Ｓｉ３といった金属間化合物の一種以上を主体とし、これらの金属間化合物の面積率がターゲット材組織中において３０〜８０％の場合、ドロップレットの発生量は著しく抑制される。
【００１８】これら金属間化合物相の面積率が、３０％未満であると上記効果は得られなくなり、逆に８０％を越えるとターゲット材の強度、靭性が不足し、使用中にクラックや割れが発生し、異常放電や局部溶融の発生原因となる。よってターゲット材構成元素からなる金属間化合物相は、面積率で３０〜８０％に規定する。上記金属間化合物相は、ターゲット材中に均一分散していることが好ましい。より好ましい範囲は、５０〜７０％である。
【００１９】なお、本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材は、目的とする異常放電や局部溶融、そしてドロップレットの発生量やターゲット材自身の破損を抑制するにおいて、その組織中の純Ｓｉ相と金属間化合物相を上記の面積率に規制すれば効果が発揮され、これら規制される以外の相については別段の規定を要するものではない。組織中の純Ｓｉ相と金属間化合物相を規制する本発明の場合、残部はこれら相以外の、実質的にターゲット材構成元素による固溶相（合金相）で構成され、これは上記特性の低下を抑制するにおいても望ましい。
【００２０】次に、本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の組成について説明する。Ｓｉは、例えばアークイオンプレーティングのような成膜方法によって得られるＴｉ−Ｓｉ系硬質皮膜の耐酸化性の向上、高硬度化に効果を示す元素であり、その添加量は１０〜４０原子％であることが好ましい。Ｓｉ添加量が１０原子％未満であると上記効果が得られず、逆に４０原子％を越えて添加すると皮膜の密着力低下が生じる。そのためＳｉ添加量は、１０〜４０原子％が好ましい。さらに好ましくは１５〜３０原子％である。
【００２１】本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材は、スパッタリングによる成膜に用いることができるが、例えば切削工具、金型ならびに摺動部品といった皮膜に用いる際には皮膜の密着性に優れるといった面からアークイオンプレーティング用途とすることが最も好ましいものである。
【００２２】本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材を製造するにあたっては、まず、Ｔｉ粉末とＳｉ粉末を所定量混合した混合粉末を、減圧下で１時間あたり１００℃以下の昇温速度で９００〜１１００℃の温度まで昇温を行い、前記９００〜１１００℃の温度で１時間以上加熱処理を行なう。
【００２３】加熱処理を減圧下で行うのは、原料の酸化を出来るだけ防ぐためである。また、加熱処理において、１時間あたり１００℃を越える昇温速度にすると、Ｔｉ粉末とＳｉ粉末との反応が急速に進み、強烈な反応熱が発生し原料が溶融してしまうため、昇温速度は１時間あたり１００℃以下が好適である。なお、ここでいう減圧下とは、例えば大気中における酸化雰囲気を低減させるための、大気からの減圧作業を指し、真空を含むものである。
【００２４】加熱温度は、９００〜１１００℃を外れると本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の組織が得られず、ターゲット材使用中の異常放電や局部溶融などの不具合が発生するため、この温度範囲が好適である。なお、加熱温度については、加熱時間中に９００〜１１００℃の範囲内であれば本発明を外れるものではない。
【００２５】加熱時間については、加熱温度が本発明の範囲内において低温側の場合では長時間必要であり、高温側であれば短時間で十分であるが、上述の加熱温度と同様の理由からいずれも１時間以上が好適である。好ましい加熱時間の上限は１０時間以下である。
【００２６】圧密化の方法としては、ＨＩＰ法またはホットプレス法のいずれか１種を用いることができる。この時、圧密化の温度、圧力等は特に限定されるものではないが、相対密度が９８％以下となるような条件では、ターゲット材中にミクロポア等の欠陥が多数残存してしまい、ターゲット材使用中の異常放電や局部溶融等の不具合が発生するため好ましくない。
【００２７】そして、これら説明した本発明の技術を利用することにより、例えば切削工具、金型ならびに摺動部品等の表面への最適なＴｉ−Ｓｉ系硬質皮膜のコーティング技術として、その有効な皮膜コーティング方法を確立した。すなわち、ターゲット材を用いた皮膜コーティング方法において、面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が４０％以下の組織であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材を使用し、アークイオンプレーティング法によってコーティングする皮膜コーティング方法である。なお、本発明の皮膜コーティング方法であっても、その供するターゲット材、そしてその製造方法については、本発明の条件を適用できることは言うまでもない。
【００２８】本発明であれば、密着性および耐摩耗性、耐酸化性に優れた皮膜を達成できることから、それら必要とされる用途に広く適用することが可能である。例えばコンプレッサー用ベーン、ピストンリングといった摺動部品や、エンドミル、ホブ、ブローチといった切削工具、冷間鍛造、板金プレス、温熱間鍛造を用途とする金型等の工具類への表面皮膜に用いることで、その効果を十分に活用できる。また、被処理材についても、本発明の上記効果はその材質にこだわらず達成されるが、例えば被処理材に工具鋼や超硬合金、サーメットを適用すれば、本発明の皮膜の特性が生かされ、また、上記の用途にも適するものである。
【００２９】工具鋼の場合、例えばＪＩＳ Ｇ ４４０１（炭素工具鋼鋼材）やＪＩＳ Ｇ４４０３（高速度工具鋼鋼材）、ＪＩＳ Ｇ ４４０４（合金工具鋼鋼材）にも規定されるような、質量％で３．０％以下のＣを含む鋼を基に適宜Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｃｏ等を選択含有せしめた材質であるが、その指定される用途も合わせ、摺動部品、切削工具、金型等に適用される材質を含むものである。特に高速度工具鋼鋼材といった、Ｃ：０．５０〜１．８０％，Ｃｒ：３．５〜５．５％を含む鋼に適宜Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｃｏ等を選択含有せしめた材質は、超硬合金とともに、切削工具に好ましい。
【００３０】
【実施例】次に実施例に基づき詳細に説明するが、本発明は下記実施例によって限定を受けるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更が可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３１】（実施例１）Ｔｉ粉末（平均粒径１５０μｍ）、Ｓｉ粉末（平均粒径１５０μｍ）を用い、表１に示すターゲット材組成と同様の原子量比にそれぞれ調整しＶ型混合機により混合紛末を作製した後、それぞれをアルミナ坩堝に挿入し、表１記載の条件にて加熱時間４時間の真空熱処理を行った。この時、本発明の範囲から外れる一部の比較品（Ｎｏ．５３）は、混合粉末間の反応熱によって完全に溶融してしまったため、ターゲット材の製造が不可能となり、この時点で実験を中止した。
【００３２】一方、真空熱処理中、溶融しなかったものについては、その後ボール式粉砕機によって平均粒径７５μｍの粉末に調整し、鋼製の容器に充填後、９００℃、１４０ＭＰａの条件にてＨＩＰ処理し圧密化した。
【００３３】得られた成形品より、機械加工によって組織評価用の１５ｍｍ×１５ｍｍ×厚み１０ｍｍのブロックサンプルと、放電特性および皮膜表面のドロップレット量を調査する目的でφ１００ｍｍ×厚み１４ｍｍ、底面はφ１０５×厚み２ｍｍの固定用つばがついたターゲット材を削り出した。ターゲット材の組成を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】ブロックサンプルについては、Ｘ線マイクロアナライザーによりＴｉ、Ｓｉの面分析を行い、純Ｓｉ相ならびにターゲット材構成元素からなる金属間化合物相を特定し、画像解析によってそれらの面積率を算出した。なお、純Ｓｉ相、金属間化合物相以外の部分は、ターゲット材構成元素による固溶相であった。ここで、本発明のターゲット材Ｎｏ．４を観察した光学顕微鏡組織写真を図１に示しておく。灰色の部分が金属間化合物相、白い部分が固溶相である。なお、純Ｓｉ相は非常に微細で少量なため、この写真から観察することはできなかった。
【００３６】一方、ターゲット材はアークイオンプレーティング装置の水冷カソードへ装着し、実際に成膜を行い評価した。この時、被処理材としてＳＫＨ５１（硬さ６０ＨＲＣ）を使用し、始めに１×１０−３Ｐａまで真空引きし、５００℃に加熱、３０分間保持した後、Ａｒ雰囲気中１．０Ｐａの圧力にし、被処理材のＢｉａｓ電圧：−４００Ｖで３０分間、Ａｒイオンによる被処理材の表面の洗浄を行った後、Ｎ２雰囲気中、圧力：３．０Ｐａ、ターゲット材のアーク電流：１００Ａ、被処理材のＢｉａｓ電圧：−５０Ｖにて９０分の条件で窒化膜の成膜を行った。
【００３７】放電特性については、ターゲット材上でアーク放電が失火した回数を測定し、局部溶融については成膜終了後のターゲット材表面の状態より評価した。また得られた皮膜のドロップレット量については、走査型電子顕微鏡を用いて１０００倍に拡大した１視野あたりの個数を求め、単位面積あたりに換算し評価した。なお対象としたドロップレットは、粒径１μｍ以上の大きさのものとした。ターゲット材組織、ターゲット材の使用状態、皮膜の評価結果を表２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２より明らかなように、純Ｓｉ相ならびに金属間化合物相の面積率が本発明の範囲を外れるターゲット材については、９０分の成膜中に４０回以上の異常放電が発生し、アーク放電が失火した。使用後のターゲット材表面を観察したところ、比較品であるターゲット材Ｎｏ．５２については、純Ｓｉ相が優先的に溶融したと思われる痘痕状の外観を示し、Ｎｏ．５４、５５は、ターゲット材表面で発生したクラックにアーク放電が集中し発生したと思われる局部溶融痕が認められた。このような異常放電を伴なって成膜した皮膜は、本発明のターゲット材より得られた皮膜と比較して、皮膜表面のドロップレット量が極端に多くなった。
【００４０】なお、ＨＩＰ処理前に混合粉末の真空熱処理を実施しなかった比較品Ｎｏ．５１については、ＨＩＰ処理時にＴｉ粉末とＳｉ粉末が発熱反応をおこし鋼製容器が溶損してしまい、ターゲット材の製造が不可能となった。比較品Ｎｏ．５３については、真空熱処理時の昇温速度が早かったため、混合粉末間の反応が急速に進行し、溶融してしまいターゲット材を製造するには至らなかった。
【００４１】（実施例２）Ｔｉ粉末（平均粒径７５μｍ）、Ｓｉ粉末（平均粒径１５０μｍ）を用い、表３に示すターゲット組成と同様の原子量比にそれぞれ調整しＶ型混合機により混合紛末を作製した後、それぞれをアルミナ坩堝に挿入し、表３記載の条件にて加熱時間６時間の真空熱処理を行った。その後、ボール式粉砕機によって平均粒径４５μｍの粉末に調整し、プレス成形機にて予備成形体を成形し、これを１０００℃、１５０ＭＰａの条件でホットプレスを用い圧密化した。
【００４２】得られた成形品は実施例１と同様に、加工ならびに評価を行った。ターゲット材の組成を実施例１と同様に調べ、結果を表３に示す。また、ターゲット材組織、ターゲット材の使用状態、皮膜の評価結果を表４に示す。なお、ターゲット材の純Ｓｉ相、金属間化合物相以外の部分は、ターゲット材構成元素による固溶相であった。
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
【００４５】表４に示すごとく、純Ｓｉ相ならび金属間化合物相の面積率が本発明の範囲にあるターゲット材Ｎｏ．１１〜１４は、ターゲット材の使用状態、皮膜表面のドロップレット量ともに、比較品ターゲット材Ｎｏ．６１〜６３に比べ大幅に良好な結果が得られた。
【００４６】
【発明の効果】本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材は、異常放電や局部溶融等の問題の主要因となるターゲット材組織中の純Ｓｉ相ならびに金属間化合物相の面積率を特定値に規定したことによって、アークイオンプレーティングにおいても安定した成膜が可能となり、得られる皮膜の特性についても安定した性能が得られるようになる。また、異常放電、局部溶融等の問題が解消したことによって、ターゲット材の寿命も大幅に改善される。これにより、例えば切削工具、金型ならびに摺動部品等への表面皮膜のコーティングに最適なターゲット材として、供給が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の一実施例を示す光学顕微鏡ミクロ組織写真である。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空蒸着用のターゲット材に関するものであり、特にはアークイオンプレーティング法によるコーティングの際の蒸発源として有効なＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材およびその製造方法と、そのターゲット材による皮膜コーティング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】切削工具、金型ならびに摺動部品等の表面に耐摩耗性、耐酸化性の向上を目的として、例えばその窒化膜や炭窒化膜、酸窒化膜といったＴｉ−Ｓｉ系硬質皮膜の適用が検討されている。Ｔｉ−Ｓｉ系硬質皮膜のコーティングには、蒸発源としてＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材を使用し、前述のアークイオンプレーティング法にて成膜を行うことが最適である。
【０００３】イオンプレーティング法の１種であるアークイオンプレーティング法は、減圧した反応ガス雰囲気中において、皮膜の原料となるターゲット材をアーク放電にて瞬時に溶解、イオン化し、負に印可した被処理材に付着させ皮膜を形成する方法である。アークイオンプレーティング法は、電子銃等を用いたイオンプレーティング法に比べ、蒸発金属のイオン化率が高いため、密着力に優れた皮膜が得られることから、現在ではその適用量が増加している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】成膜に使用する際、アークイオンプレーティング用ターゲット材に要求される特性は、異常放電が発生しないこと、局部的な溶融が生じないこと、ドロップレットと呼ばれるマイクロパーティクルの発生量が少ないこと、強度および靭性不足により割れ等の破損が生じないことである。
【０００５】成膜中の異常放電は、ターゲット材上のアーク放電が度々失火する現象として認められるが、これにより成膜が断続的となるため、得られる皮膜の厚みが不均一になったり、皮膜の密度を部分的に低下させ、皮膜の性能は著しく劣化する。
【０００６】また、ターゲット材表面の局部溶融は、皮膜組成を不均一にさせるため、皮膜の性能は著しく劣化する。さらに、異常放電、局部溶融の不具合現象はターゲット材の寿命も極端に低下させる原因となる。そして、皮膜表面に形成するドロップレット量が増加することも、皮膜の性能を劣化させることとなる。
【０００７】前述したようにアークイオンプレーティング法では、アーク放電によりターゲット材表面は溶融するほど加熱されるため、ターゲット材には大きな熱応力が発生する。この時、強度や靭性の低いターゲット材の場合ではクラックが容易に生じるため、異常放電や局部溶融といった不具合が発生するだけでなく、場合によってはターゲット材が破損することがある。ターゲット材の破損は、最悪の場合、その裏側に位置する水冷カソード部をも破損させ、冷却水が装置内に流出するという大事故につながる。したがって、ターゲット材の強度、靭性はこのような熱応力に耐えることが要求される。
【０００８】上記不具合現象は、純Ｔｉターゲット材使用時においては、ほとんど発生することがないものの、添加元素としてＳｉをターゲット材に含有させた場合、異常放電、局部溶融、ドロップレット量の増加といった不具合が頻繁に発生する。そのため、従来のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材は実験的に使用が可能であっても、工業製品としての量産には十分適用できなかった。
【０００９】本発明はこうした事情に着目してなされたものであって、ターゲット材としてドロップレット量、局部溶融の発生が少なく、安定した放電特性が得られ、かつ長寿命であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材およびその製造方法を提供することを目的とする。そして、これら技術を利用することにより、例えば切削工具、金型ならびに摺動部品等の表面への最適なＴｉ−Ｓｉ系硬質皮膜のコーティング技術として、その有効な皮膜コーティング方法を確立するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、Ｔｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材における異常放電、局部溶融の原因について検討を行った結果、ターゲット材組織中に存在する未反応の純Ｓｉ相を一定範囲内で存在させることが最も効果的であり、更にはターゲット材構成元素からなる金属間化合物相を一定範囲内で存在させることで、ドロップレット量も十分抑制でき、真空蒸着法、特にアークイオンプレーティング用のターゲット材として安定に使用可能となることを見いだし、本発明に至った。
【００１１】すなわち、本発明は、ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材、具体例として、ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％、残部実質的にターゲット材構成元素による固溶相のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材である。
【００１２】本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材は、Ｓｉ：１０〜４０原子％含み、残部実質的にＴｉでなることが好ましい。これらにより、本発明のターゲット材は、アークイオンプレーティング用に好ましく、切削工具、金型ならびに摺動部品のいずれかの表面コーティング用に使用することで、優れた耐摩耗性、耐酸化性を付与できる。
【００１３】本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法は、Ｓｉ粉末とＴｉ粉末を所定比率に混合した混合粉末を、減圧下にて１時間あたり１００℃以下の昇温速度で９００〜１１００℃の温度まで昇温を行い、９００〜１１００℃の温度で１時間以上加熱処理し、ついでＨＩＰ（熱間静水圧プレス）法またはホットプレス法のいずれかを用いて圧密化することである。ここで混合粉末の比率は、Ｓｉを１０〜４０原子％、残部Ｔｉの比率とすることが望ましい。
【００１４】そして、これら技術を利用することにより、例えば切削工具、金型ならびに摺動部品等の表面への最適なＴｉ−Ｓｉ系硬質皮膜のコーティング技術として、その有効な皮膜コーティング方法を確立した。すなわち、ターゲット材を用いた皮膜コーティング方法において、面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％の組織であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材を使用し、アークイオンプレーティング法によってコーティングすることを特徴とする皮膜コーティング方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の重要な特徴は、特にアークイオンプレーティング法に適用して優れた成膜特性とターゲット材の耐久性を発揮し、切削工具、金型ならびに摺動部品等に優れた耐摩耗性、耐酸化性を付与できるターゲット材として、Ｔｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の組織中に存在する純Ｓｉ相の面積率と金属間化合物相の面積率を規定した点である。
【００１６】最初に、本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の組織について説明する。純Ｓｉ相の面積率は、ターゲット表面における放電の安定性と、局部溶融の発生に大きく影響する。純Ｓｉ相の面積率が５％を越えると使用中にアークが度々失火し放電が極端に不安定になる。加えて、純Ｓｉ相が優先的に溶融するため、得られる皮膜の性能が低下するのみならず、ターゲット自体の寿命も極端に短くなる。このため、上記現象を抑制するために純Ｓｉ相は面積率で５％以下に規定する。より好ましくは３％以下である。なお、本発明にいう純Ｓｉ相とは、Ｔｉと反応していないＳｉ領域を意味するものである。
【００１７】本発明におけるターゲット材を構成する元素からなる金属間化合物相は、ＴｉＳｉ２、ＴｉＳｉ、Ｔｉ５Ｓｉ４、Ｔｉ５Ｓｉ３といった金属間化合物の一種以上を主体とし、これらの金属間化合物の面積率がターゲット材組織中において３０〜８０％の場合、ドロップレットの発生量は著しく抑制される。
【００１８】これら金属間化合物相の面積率が、３０％未満であると上記効果は得られなくなり、逆に８０％を越えるとターゲット材の強度、靭性が不足し、使用中にクラックや割れが発生し、異常放電や局部溶融の発生原因となる。よってターゲット材構成元素からなる金属間化合物相は、面積率で３０〜８０％に規定する。上記金属間化合物相は、ターゲット材中に均一分散していることが好ましい。より好ましい範囲は、５０〜７０％である。
【００１９】なお、本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材は、目的とする異常放電や局部溶融、そしてドロップレットの発生量やターゲット材自身の破損を抑制するにおいて、その組織中の純Ｓｉ相と金属間化合物相を上記の面積率に規制すれば効果が発揮され、これら規制される以外の相については別段の規定を要するものではない。組織中の純Ｓｉ相と金属間化合物相を規制する本発明の場合、残部はこれら相以外の、実質的にターゲット材構成元素による固溶相（合金相）で構成され、これは上記特性の低下を抑制するにおいても望ましい。
【００２０】次に、本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の組成について説明する。Ｓｉは、例えばアークイオンプレーティングのような成膜方法によって得られるＴｉ−Ｓｉ系硬質皮膜の耐酸化性の向上、高硬度化に効果を示す元素であり、その添加量は１０〜４０原子％であることが好ましい。Ｓｉ添加量が１０原子％未満であると上記効果が得られず、逆に４０原子％を越えて添加すると皮膜の密着力低下が生じる。そのためＳｉ添加量は、１０〜４０原子％が好ましい。さらに好ましくは１５〜３０原子％である。
【００２１】本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材は、スパッタリングによる成膜に用いることができるが、例えば切削工具、金型ならびに摺動部品といった皮膜に用いる際には皮膜の密着性に優れるといった面からアークイオンプレーティング用途とすることが最も好ましいものである。
【００２２】本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材を製造するにあたっては、まず、Ｔｉ粉末とＳｉ粉末を所定量混合した混合粉末を、減圧下で１時間あたり１００℃以下の昇温速度で９００〜１１００℃の温度まで昇温を行い、前記９００〜１１００℃の温度で１時間以上加熱処理を行なう。
【００２３】加熱処理を減圧下で行うのは、原料の酸化を出来るだけ防ぐためである。また、加熱処理において、１時間あたり１００℃を越える昇温速度にすると、Ｔｉ粉末とＳｉ粉末との反応が急速に進み、強烈な反応熱が発生し原料が溶融してしまうため、昇温速度は１時間あたり１００℃以下が好適である。なお、ここでいう減圧下とは、例えば大気中における酸化雰囲気を低減させるための、大気からの減圧作業を指し、真空を含むものである。
【００２４】加熱温度は、９００〜１１００℃を外れると本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の組織が得られず、ターゲット材使用中の異常放電や局部溶融などの不具合が発生するため、この温度範囲が好適である。なお、加熱温度については、加熱時間中に９００〜１１００℃の範囲内であれば本発明を外れるものではない。
【００２５】加熱時間については、加熱温度が本発明の範囲内において低温側の場合では長時間必要であり、高温側であれば短時間で十分であるが、上述の加熱温度と同様の理由からいずれも１時間以上が好適である。好ましい加熱時間の上限は１０時間以下である。
【００２６】圧密化の方法としては、ＨＩＰ法またはホットプレス法のいずれか１種を用いることができる。この時、圧密化の温度、圧力等は特に限定されるものではないが、相対密度が９８％以下となるような条件では、ターゲット材中にミクロポア等の欠陥が多数残存してしまい、ターゲット材使用中の異常放電や局部溶融等の不具合が発生するため好ましくない。
【００２７】そして、これら説明した本発明の技術を利用することにより、例えば切削工具、金型ならびに摺動部品等の表面への最適なＴｉ−Ｓｉ系硬質皮膜のコーティング技術として、その有効な皮膜コーティング方法を確立した。すなわち、ターゲット材を用いた皮膜コーティング方法において、面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が４０％以下の組織であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材を使用し、アークイオンプレーティング法によってコーティングする皮膜コーティング方法である。なお、本発明の皮膜コーティング方法であっても、その供するターゲット材、そしてその製造方法については、本発明の条件を適用できることは言うまでもない。
【００２８】本発明であれば、密着性および耐摩耗性、耐酸化性に優れた皮膜を達成できることから、それら必要とされる用途に広く適用することが可能である。例えばコンプレッサー用ベーン、ピストンリングといった摺動部品や、エンドミル、ホブ、ブローチといった切削工具、冷間鍛造、板金プレス、温熱間鍛造を用途とする金型等の工具類への表面皮膜に用いることで、その効果を十分に活用できる。また、被処理材についても、本発明の上記効果はその材質にこだわらず達成されるが、例えば被処理材に工具鋼や超硬合金、サーメットを適用すれば、本発明の皮膜の特性が生かされ、また、上記の用途にも適するものである。
【００２９】工具鋼の場合、例えばＪＩＳ Ｇ ４４０１（炭素工具鋼鋼材）やＪＩＳ Ｇ４４０３（高速度工具鋼鋼材）、ＪＩＳ Ｇ ４４０４（合金工具鋼鋼材）にも規定されるような、質量％で３．０％以下のＣを含む鋼を基に適宜Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｃｏ等を選択含有せしめた材質であるが、その指定される用途も合わせ、摺動部品、切削工具、金型等に適用される材質を含むものである。特に高速度工具鋼鋼材といった、Ｃ：０．５０〜１．８０％，Ｃｒ：３．５〜５．５％を含む鋼に適宜Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｃｏ等を選択含有せしめた材質は、超硬合金とともに、切削工具に好ましい。
【００３０】
【実施例】次に実施例に基づき詳細に説明するが、本発明は下記実施例によって限定を受けるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更が可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３１】（実施例１）Ｔｉ粉末（平均粒径１５０μｍ）、Ｓｉ粉末（平均粒径１５０μｍ）を用い、表１に示すターゲット材組成と同様の原子量比にそれぞれ調整しＶ型混合機により混合紛末を作製した後、それぞれをアルミナ坩堝に挿入し、表１記載の条件にて加熱時間４時間の真空熱処理を行った。この時、本発明の範囲から外れる一部の比較品（Ｎｏ．５３）は、混合粉末間の反応熱によって完全に溶融してしまったため、ターゲット材の製造が不可能となり、この時点で実験を中止した。
【００３２】一方、真空熱処理中、溶融しなかったものについては、その後ボール式粉砕機によって平均粒径７５μｍの粉末に調整し、鋼製の容器に充填後、９００℃、１４０ＭＰａの条件にてＨＩＰ処理し圧密化した。
【００３３】得られた成形品より、機械加工によって組織評価用の１５ｍｍ×１５ｍｍ×厚み１０ｍｍのブロックサンプルと、放電特性および皮膜表面のドロップレット量を調査する目的でφ１００ｍｍ×厚み１４ｍｍ、底面はφ１０５×厚み２ｍｍの固定用つばがついたターゲット材を削り出した。ターゲット材の組成を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】ブロックサンプルについては、Ｘ線マイクロアナライザーによりＴｉ、Ｓｉの面分析を行い、純Ｓｉ相ならびにターゲット材構成元素からなる金属間化合物相を特定し、画像解析によってそれらの面積率を算出した。なお、純Ｓｉ相、金属間化合物相以外の部分は、ターゲット材構成元素による固溶相であった。ここで、本発明のターゲット材Ｎｏ．４を観察した光学顕微鏡組織写真を図１に示しておく。灰色の部分が金属間化合物相、白い部分が固溶相である。なお、純Ｓｉ相は非常に微細で少量なため、この写真から観察することはできなかった。
【００３６】一方、ターゲット材はアークイオンプレーティング装置の水冷カソードへ装着し、実際に成膜を行い評価した。この時、被処理材としてＳＫＨ５１（硬さ６０ＨＲＣ）を使用し、始めに１×１０−３Ｐａまで真空引きし、５００℃に加熱、３０分間保持した後、Ａｒ雰囲気中１．０Ｐａの圧力にし、被処理材のＢｉａｓ電圧：−４００Ｖで３０分間、Ａｒイオンによる被処理材の表面の洗浄を行った後、Ｎ２雰囲気中、圧力：３．０Ｐａ、ターゲット材のアーク電流：１００Ａ、被処理材のＢｉａｓ電圧：−５０Ｖにて９０分の条件で窒化膜の成膜を行った。
【００３７】放電特性については、ターゲット材上でアーク放電が失火した回数を測定し、局部溶融については成膜終了後のターゲット材表面の状態より評価した。また得られた皮膜のドロップレット量については、走査型電子顕微鏡を用いて１０００倍に拡大した１視野あたりの個数を求め、単位面積あたりに換算し評価した。なお対象としたドロップレットは、粒径１μｍ以上の大きさのものとした。ターゲット材組織、ターゲット材の使用状態、皮膜の評価結果を表２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２より明らかなように、純Ｓｉ相ならびに金属間化合物相の面積率が本発明の範囲を外れるターゲット材については、９０分の成膜中に４０回以上の異常放電が発生し、アーク放電が失火した。使用後のターゲット材表面を観察したところ、比較品であるターゲット材Ｎｏ．５２については、純Ｓｉ相が優先的に溶融したと思われる痘痕状の外観を示し、Ｎｏ．５４、５５は、ターゲット材表面で発生したクラックにアーク放電が集中し発生したと思われる局部溶融痕が認められた。このような異常放電を伴なって成膜した皮膜は、本発明のターゲット材より得られた皮膜と比較して、皮膜表面のドロップレット量が極端に多くなった。
【００４０】なお、ＨＩＰ処理前に混合粉末の真空熱処理を実施しなかった比較品Ｎｏ．５１については、ＨＩＰ処理時にＴｉ粉末とＳｉ粉末が発熱反応をおこし鋼製容器が溶損してしまい、ターゲット材の製造が不可能となった。比較品Ｎｏ．５３については、真空熱処理時の昇温速度が早かったため、混合粉末間の反応が急速に進行し、溶融してしまいターゲット材を製造するには至らなかった。
【００４１】（実施例２）Ｔｉ粉末（平均粒径７５μｍ）、Ｓｉ粉末（平均粒径１５０μｍ）を用い、表３に示すターゲット組成と同様の原子量比にそれぞれ調整しＶ型混合機により混合紛末を作製した後、それぞれをアルミナ坩堝に挿入し、表３記載の条件にて加熱時間６時間の真空熱処理を行った。その後、ボール式粉砕機によって平均粒径４５μｍの粉末に調整し、プレス成形機にて予備成形体を成形し、これを１０００℃、１５０ＭＰａの条件でホットプレスを用い圧密化した。
【００４２】得られた成形品は実施例１と同様に、加工ならびに評価を行った。ターゲット材の組成を実施例１と同様に調べ、結果を表３に示す。また、ターゲット材組織、ターゲット材の使用状態、皮膜の評価結果を表４に示す。なお、ターゲット材の純Ｓｉ相、金属間化合物相以外の部分は、ターゲット材構成元素による固溶相であった。
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
【００４５】表４に示すごとく、純Ｓｉ相ならび金属間化合物相の面積率が本発明の範囲にあるターゲット材Ｎｏ．１１〜１４は、ターゲット材の使用状態、皮膜表面のドロップレット量ともに、比較品ターゲット材Ｎｏ．６１〜６３に比べ大幅に良好な結果が得られた。
【００４６】
【発明の効果】本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材は、異常放電や局部溶融等の問題の主要因となるターゲット材組織中の純Ｓｉ相ならびに金属間化合物相の面積率を特定値に規定したことによって、アークイオンプレーティングにおいても安定した成膜が可能となり、得られる皮膜の特性についても安定した性能が得られるようになる。また、異常放電、局部溶融等の問題が解消したことによって、ターゲット材の寿命も大幅に改善される。これにより、例えば切削工具、金型ならびに摺動部品等への表面皮膜のコーティングに最適なターゲット材として、供給が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の一実施例を示す光学顕微鏡ミクロ組織写真である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％であることを特徴とするＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材。
【請求項２】 ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％、残部実質的にターゲット材構成元素による固溶相であることを特徴とするＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材。
【請求項３】 Ｓｉ：１０〜４０原子％、残部実質的にＴｉであることを特徴とする請求項１または２に記載のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材。
【請求項４】 ターゲット材はアークイオンプレーティング用であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材。
【請求項５】 ターゲット材は切削工具、金型ならびに摺動部品のいずれかの表面コーティング用であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材。
【請求項６】 ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法であって、Ｓｉ粉末とＴｉ粉末を所定比率に混合した混合粉末を、減圧下にて１時間あたり１００℃以下の昇温速度で９００〜１１００℃の温度まで昇温を行い、９００〜１１００℃の温度で１時間以上加熱処理し、ついでＨＩＰ法またはホットプレス法のいずれかを用いて圧密化することを特徴とするＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法。
【請求項７】 ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％、残部実質的にターゲット材構成元素による固溶相であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法であって、Ｓｉ粉末とＴｉ粉末を所定比率に混合した混合粉末を、減圧下にて１時間あたり１００℃以下の昇温速度で９００〜１１００℃の温度まで昇温を行い、９００〜１１００℃の温度で１時間以上加熱処理し、ついでＨＩＰ法またはホットプレス法のいずれかを用いて圧密化することを特徴とするＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法。
【請求項８】 Ｓｉを１０〜４０原子％、残部Ｔｉの比率で混合した混合粉末を使用することを特徴とする請求項６または７に記載のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法。
【請求項９】 ターゲット材はアークイオンプレーティング用であることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法。
【請求項１０】 ターゲット材は切削工具、金型ならびに摺動部品のいずれかの表面コーティング用であることを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法。
【請求項１１】 ターゲット材を用いた皮膜コーティング方法において、面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％の組織であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材を使用し、アークイオンプレーティング法によってコーティングすることを特徴とする皮膜コーティング方法。
【請求項１】 ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％であることを特徴とするＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材。
【請求項２】 ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％、残部実質的にターゲット材構成元素による固溶相であることを特徴とするＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材。
【請求項３】 Ｓｉ：１０〜４０原子％、残部実質的にＴｉであることを特徴とする請求項１または２に記載のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材。
【請求項４】 ターゲット材はアークイオンプレーティング用であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材。
【請求項５】 ターゲット材は切削工具、金型ならびに摺動部品のいずれかの表面コーティング用であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材。
【請求項６】 ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法であって、Ｓｉ粉末とＴｉ粉末を所定比率に混合した混合粉末を、減圧下にて１時間あたり１００℃以下の昇温速度で９００〜１１００℃の温度まで昇温を行い、９００〜１１００℃の温度で１時間以上加熱処理し、ついでＨＩＰ法またはホットプレス法のいずれかを用いて圧密化することを特徴とするＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法。
【請求項７】 ターゲット材組織中に面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％、残部実質的にターゲット材構成元素による固溶相であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法であって、Ｓｉ粉末とＴｉ粉末を所定比率に混合した混合粉末を、減圧下にて１時間あたり１００℃以下の昇温速度で９００〜１１００℃の温度まで昇温を行い、９００〜１１００℃の温度で１時間以上加熱処理し、ついでＨＩＰ法またはホットプレス法のいずれかを用いて圧密化することを特徴とするＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法。
【請求項８】 Ｓｉを１０〜４０原子％、残部Ｔｉの比率で混合した混合粉末を使用することを特徴とする請求項６または７に記載のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法。
【請求項９】 ターゲット材はアークイオンプレーティング用であることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法。
【請求項１０】 ターゲット材は切削工具、金型ならびに摺動部品のいずれかの表面コーティング用であることを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載のＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材の製造方法。
【請求項１１】 ターゲット材を用いた皮膜コーティング方法において、面積率で純Ｓｉ相が５％以下、ターゲット材構成元素による金属間化合物相が３０〜８０％の組織であるＴｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材を使用し、アークイオンプレーティング法によってコーティングすることを特徴とする皮膜コーティング方法。
【図１】
【公開番号】特開２００２−２１２７０８（Ｐ２００２−２１２７０８Ａ）
【公開日】平成１４年７月３１日（２００２．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−３４６８１４（Ｐ２００１−３４６８１４）
【出願日】平成１３年１１月１３日（２００１．１１．１３）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年７月３１日（２００２．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年１１月１３日（２００１．１１．１３）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
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