JP2781944B2 - Method and apparatus for ion nitriding aluminum material - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウム材のイ
オン窒化方法および装置に関し、さらに詳しくは、１０
μｍ以上の厚さで且つ密着性に優れ且つＨＶ１００以上
の硬さを有する表面処理層を形成できるアルミニウム材
のイオン窒化方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for ion nitriding an aluminum material,
The present invention relates to a method and an apparatus for ion-nitriding an aluminum material capable of forming a surface treatment layer having a thickness of at least μm, having excellent adhesion, and having a hardness of at least HV 100.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アルミニウム材（アルミニウムおよびア
ルミニウム合金）は、その優れた諸特性により多くの製
品に利用されているが、硬度が低く、耐磨耗性に乏し
い。このため、アルミニウム材の表面にイオン窒化法に
より表面処理層を形成するアルミニウム材のイオン窒化
方法が従来より提案されている。2. Description of the Related Art Aluminum materials (aluminum and aluminum alloys) are used in many products due to their excellent properties, but have low hardness and poor abrasion resistance. Therefore, an ion nitriding method of an aluminum material in which a surface treatment layer is formed on the surface of the aluminum material by an ion nitriding method has been conventionally proposed.
【０００３】かかる従来のアルミニウム材のイオン窒化
方法としては、例えば、イオン窒化処理の前処理として
希ガス中での放電によりアルミニウム材の表面を活性化
するもの（特公平３−３８３３９号公報）や，前処理と
して希ガスと窒素などとの混合ガス中でグロー放電によ
りアルミニウム材の表面を粗面化するもの（特開平１−
３１９６６５号公報）や，前処理としてイオン注入を行
うもの（特開平２−１１１８６６号公報）などがある。[0003] As such a conventional method of ion nitriding an aluminum material, for example, a method of activating the surface of an aluminum material by a discharge in a rare gas as a pretreatment of the ion nitriding treatment (Japanese Patent Publication No. 3-33839), A method in which the surface of an aluminum material is roughened by glow discharge in a mixed gas of a rare gas and nitrogen as a pre-treatment (Japanese Patent Laid-Open No. Hei.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 319665/1992) and a method of performing ion implantation as a pretreatment (Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 2-111866).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のア
ルミニウム材のイオン窒化方法のうちで放電による前処
理を行うものでは、形成できる表面処理層の厚さが１０
μｍ未満であり、十分な厚さでない問題点がある。ま
た、イオン注入による前処理を行うものでは、形成でき
る表面処理層の硬さがＨＶ１００未満であり、十分な硬
さでない問題点がある。そこで、この発明の目的は、１
０μｍ以上の厚さで且つ密着性に優れ且つＨＶ１００以
上の硬さを有する表面処理層を形成することが出来るア
ルミニウム材のイオン窒化方法および装置を提供するこ
とにある。However, among the above-mentioned conventional ion nitriding methods for aluminum materials, in which the pretreatment by electric discharge is performed, the thickness of the surface treatment layer that can be formed is 10%.
It is less than μm, and there is a problem that the thickness is not sufficient. In the case of performing the pretreatment by ion implantation, the hardness of the surface treatment layer that can be formed is less than HV100, and there is a problem that the hardness is not sufficient. Therefore, the object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for ion-nitriding an aluminum material capable of forming a surface treatment layer having a thickness of 0 μm or more, having excellent adhesion and a hardness of HV 100 or more.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、真空チャンバ内にアルミニウム材を載置し、真空
チャンバ内を減圧すると共に窒化用気体を導入し、直流
放電と高周波放電とを重畳した放電を行い、前記アルミ
ニウム材の表面を窒化させることを特徴とするアルミニ
ウム材のイオン窒化方法を提供する。上記窒化処理の前
に、真空チャンバ内に前処理用気体を導入し、直流放電
と高周波放電とを重畳した放電を行い、前記アルミニウ
ム材の表面を前処理するのが好ましい。直流放電は、そ
の電圧が１ｋＶ以上，１０００ｋＶ以下であることが好
ましく、また、パルス状の放電形態であるのが好まし
い。高周波放電は、その電力が１ｋＷ以上，５０ｋＷ以
下であることが好ましく、また、パルス状の放電形態で
あるのが好ましい。According to a first aspect of the present invention, an aluminum material is placed in a vacuum chamber, the pressure in the vacuum chamber is reduced, and a gas for nitriding is introduced. And a method of ion-nitriding an aluminum material, characterized in that a surface of the aluminum material is nitrided by performing a discharge in which the superposition is superimposed. Before the nitriding treatment, it is preferable to introduce a pretreatment gas into the vacuum chamber, perform a discharge in which a DC discharge and a high-frequency discharge are superposed, and pretreat the surface of the aluminum material. The DC discharge preferably has a voltage of 1 kV or more and 1000 kV or less, and preferably has a pulsed discharge form. The high-frequency discharge preferably has a power of 1 kW or more and 50 kW or less, and preferably has a pulsed discharge form.
【０００６】第２の観点では、この発明は、アルミニウ
ム材を内部に設置できる真空チャンバと、その真空チャ
ンバ内を減圧する真空排気手段と、前記真空チャンバ内
に窒化用気体を供給する窒化用気体供給手段と、前記真
空チャンバ内で直流放電を生じさせる直流放電発生手段
と、前記真空チャンバ内で高周波放電を生じさせる高周
波放電発生手段とを具備してなることを特徴とするアル
ミニウム材のイオン窒化装置を提供する。上記構成に加
えて、真空チャンバ内に前処理用気体（例えばアルゴン
ガス，水素ガス，アンモニアガスなど）を供給する前処
理用気体供給手段を備えるのが好ましい。前記直流放電
発生手段は、その放電電圧が１ｋＶ以上，１０００ｋＶ
以下であるものであることが好ましい。また、前記直流
放電発生手段でパルス状に直流放電を起こさせるパルス
放電制御手段をさらに具備することが好ましい。前記高
周波放電発生手段は、その放電電力が１ｋＷ以上，５０
ｋＷ以下であるものであることが好ましい。また、前記
高周波放電発生手段でパルス状に高周波放電を起こさせ
るパルス放電制御手段をさらに具備することが好まし
い。According to a second aspect, the present invention provides a vacuum chamber in which an aluminum material can be installed, a vacuum exhaust means for reducing the pressure in the vacuum chamber, and a nitriding gas for supplying a nitriding gas into the vacuum chamber. Ion nitriding of an aluminum material, comprising: a supply means; a DC discharge generating means for generating a DC discharge in the vacuum chamber; and a high frequency discharge generating means for generating a high frequency discharge in the vacuum chamber. Provide equipment. In addition to the above configuration, it is preferable to provide a pretreatment gas supply unit for supplying a pretreatment gas (for example, an argon gas, a hydrogen gas, an ammonia gas, or the like) into the vacuum chamber. The DC discharge generating means has a discharge voltage of 1 kV or more and 1000 kV.
It is preferred that: Preferably, the apparatus further comprises a pulse discharge control means for causing the DC discharge generating means to generate a DC discharge in a pulsed manner. The high frequency discharge generating means has a discharge power of 1 kW or more, 50
It is preferable that it is kW or less. Further, it is preferable that the apparatus further includes a pulse discharge control unit that causes the high-frequency discharge generation unit to generate a high-frequency discharge in a pulsed manner.
【０００７】[0007]
【作用】この発明のアルミニウム材のイオン窒化方法お
よび装置では、アルミニウム材を窒化用気体中に置き、
直流放電と高周波放電の重畳放電を行なって、窒化処理
する。直流放電では、陽光柱部のプラズマ密度は低く、
陰極近傍のシース領域で急激に励起，イオン化が生じ
る。一方、高周波放電では、陽光柱部のプラズマ密度は
高い。そこで、両者の重畳放電では、陽光柱部のプラズ
マ密度が高くなると共に、シース領域で急激に励起，イ
オン化が生じ、従来のイオン窒化法よりもプラズマ密度
が飛躍的に高くなると考えられる。そして、プラズマ密
度が高くなると、アルミニウム材の表面に形成されてい
る酸化被膜の除去効果が高くなり、また、イオン注入効
果も高くなる。従って、アルミニウム材の表面に１０μ
ｍ以上の厚さで且つ密着性に優れ且つＨＶ１００以上の
硬さを有する表面処理層を形成することが出来るように
なる。In the method and apparatus for ion-nitriding an aluminum material according to the present invention, the aluminum material is placed in a gas for nitriding,
A nitriding treatment is performed by performing a superposed discharge of a DC discharge and a high-frequency discharge. In DC discharge, the plasma density in the positive column is low,
Excitation and ionization occur rapidly in the sheath region near the cathode. On the other hand, in high-frequency discharge, the plasma density in the positive column is high. Therefore, it is considered that the plasma density of the positive column increases and the excitation and ionization occur rapidly in the sheath region in the superimposed discharge of the two, and the plasma density is dramatically increased as compared with the conventional ion nitriding method. When the plasma density increases, the effect of removing the oxide film formed on the surface of the aluminum material increases, and the effect of ion implantation also increases. Therefore, 10μ
m, a surface treatment layer having excellent adhesion and a hardness of HV 100 or more can be formed.
【０００８】なお、その窒化処理の前に、アルミニウム
材を前処理用気体中に置き、直流放電と高周波放電の重
畳放電により前処理すると、アルミニウム材の表面に形
成されている酸化被膜の除去効果が著しく高くなる。ま
た、直流放電の電圧が１ｋＶ以上，１０００ｋＶ以下で
あると、重畳放電が安定になり，効果が高くなる。ま
た、同様に、高周波放電の電力が１ｋＷ以上，５０ｋＷ
以下であると、重畳放電が安定になり，効果が高くな
る。さらに、パルス状に直流放電を起こさせると、重畳
放電が安定になり，効果が高くなる。また、同様に、パ
ルス状に高周波放電を起こさせると、重畳放電が安定に
なり，効果が高くなる。If the aluminum material is placed in a pre-treatment gas before the nitriding treatment and pre-treated by a superposed discharge of a DC discharge and a high-frequency discharge, the effect of removing the oxide film formed on the surface of the aluminum material is obtained. Is significantly higher. Further, when the voltage of the DC discharge is 1 kV or more and 1000 kV or less, the superimposed discharge becomes stable and the effect is enhanced. Similarly, the power of the high-frequency discharge is 1 kW or more and 50 kW.
When it is less than the above, the superimposed discharge becomes stable, and the effect is enhanced. Further, when a DC discharge is generated in a pulsed manner, the superimposed discharge is stabilized, and the effect is enhanced. Similarly, when a high-frequency discharge is generated in a pulsed manner, the superimposed discharge is stabilized, and the effect is enhanced.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１は、この発明のアルミニウム材
のイオン窒化装置の一実施例の模式的構成図である。こ
のイオン窒化装置１００において、真空チャンバ２は、
金属等の導電性材料によって形成され、アース電位に保
持されている。真空チャンバ２の側壁には真空排気口３
が設けられており、その真空排気口３は、可変バルブ４
を介して、真空ポンプ５に接続されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by this. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an aluminum material ion nitriding apparatus of the present invention. In the ion nitriding apparatus 100, the vacuum chamber 2
It is formed of a conductive material such as a metal and is kept at a ground potential. A vacuum exhaust port 3 is provided on the side wall of the vacuum chamber 2.
The vacuum exhaust port 3 is provided with a variable valve 4
Is connected to the vacuum pump 5.
【００１０】真空チャンバ２の底部には、絶縁体６で支
持されて、直流グロー放電を生じさせるＤＣ電極７が設
けられている。そのＤＣ電極７は、真空チャンバ２外の
直流電源８と接続されている。ＤＣ電極７は被処理物載
置台を兼ねており、その上に被処理物としてアルミニウ
ム材Ｗが載置されている。At the bottom of the vacuum chamber 2, there is provided a DC electrode 7 supported by an insulator 6 to generate a DC glow discharge. The DC electrode 7 is connected to a DC power supply 8 outside the vacuum chamber 2. The DC electrode 7 also serves as a workpiece mounting table, on which an aluminum material W is mounted as a workpiece.
【００１１】真空チャンバ２の天井部には、絶縁体９で
支持されて、高周波グロー放電を生じさせるＲＦ電極１
０が設けられている。そのＲＦ電極１０は、真空チャン
バ２外の高周波電源１１（例えば１３．５６ＭＨｚ）と
接続されている。また、ＲＦ電極１０の背面には、放電
を電極前面に集中させるためのアースシールド板１２が
設けられている。An RF electrode 1 supported by an insulator 9 to generate a high-frequency glow discharge is provided on the ceiling of the vacuum chamber 2.
0 is provided. The RF electrode 10 is connected to a high-frequency power supply 11 (for example, 13.56 MHz) outside the vacuum chamber 2. An earth shield plate 12 for concentrating discharge on the front surface of the electrode is provided on the back surface of the RF electrode 10.
【００１２】前記直流電源８および高周波電源１１は、
それらを例えば５０Ｈｚ〜１０ｋＨｚでパルス駆動する
ためのパルス放電制御装置３０にそれぞれ接続されてい
る。１３は、アルミニウム材Ｗを取り囲むように設置さ
れたリング状ガス導入管である。このリング状ガス導入
管１３は、バルブ１４およびマスフローコントローラ１
５を介して、前処理用気体ボンベ１６と接続されてい
る。その前処理用気体ボンベ１６には、例えばアルゴン
ガスが充填されている。また、リング状ガス導入管１３
は、バルブ１８およびマスフローコントローラ１９を介
して、窒化用気体ボンベ２０と接続されている。その窒
化用気体ボンベ２０には、例えば窒素ガスが充填されて
いる。なお、前記リング状ガス導入管１３は、リング形
状に限らず，任意の形状としてもよい。さらに、複数本
設置してもよい。また、移動できるようにしてもよい。
また、アルミニウム材Ｗを加熱するヒーターを設置して
もよい。The DC power supply 8 and the high frequency power supply 11 are
They are connected to a pulse discharge control device 30 for pulse driving them at, for example, 50 Hz to 10 kHz. Reference numeral 13 denotes a ring-shaped gas introduction pipe installed so as to surround the aluminum material W. This ring-shaped gas introduction pipe 13 is provided with a valve 14 and a mass flow controller 1.
5 is connected to a pretreatment gas cylinder 16. The pretreatment gas cylinder 16 is filled with, for example, argon gas. In addition, the ring-shaped gas introduction pipe 13
Is connected to a gas cylinder 20 for nitriding via a valve 18 and a mass flow controller 19. The nitriding gas cylinder 20 is filled with, for example, nitrogen gas. The ring-shaped gas introduction pipe 13 is not limited to a ring shape, but may have an arbitrary shape. Further, a plurality of the cables may be provided. Moreover, you may make it movable.
Further, a heater for heating the aluminum material W may be provided.
【００１３】次に、このイオン窒化装置１００によりア
ルミニウム材のイオン窒化方法を実施する手順を説明す
る。まず、処理対象のアルミニウム材Ｗを、ＤＣ電極７
上に載置する。そして、真空ポンプ５を作動させて、真
空チャンバ２内を減圧する。真空チャンバ２内が所定の
圧力に到達したら、前処理用気体ボンベ１６より前処理
用気体を導入し、可変バルブ１５により真空チャンバ２
内を所定の圧力にする。この状態で、直流電源８からＤ
Ｃ電極７に１ｋＶ以上，１０００ｋＶ以下の直流電圧を
印加し、直流放電を生じさせる。同時に、高周波電源１
１からＲＦ電極１０に１ｋＷ以上，５０ｋＷ以下の電力
を供給し、高周波放電を生じさせる。これにより直流放
電と高周波放電の重畳放電が生じ、アルミニウム材Ｗが
加熱されると共に、その表面の酸化被膜が除去される。
なお、パルス放電制御装置３０により直流電源８および
／または高周波電源１１をパルス駆動し、前記直流放電
および／または高周波放電をパルス状に起こさせてもよ
い。Next, a procedure for carrying out an ion nitriding method of an aluminum material using the ion nitriding apparatus 100 will be described. First, the aluminum material W to be treated is placed on the DC electrode 7.
Place on top. Then, the vacuum pump 5 is operated to reduce the pressure in the vacuum chamber 2. When the pressure in the vacuum chamber 2 reaches a predetermined pressure, a pretreatment gas is introduced from a pretreatment gas cylinder 16 and the vacuum chamber 2 is
To a predetermined pressure. In this state, the DC power supply 8
A DC voltage of 1 kV or more and 1000 kV or less is applied to the C electrode 7 to generate a DC discharge. At the same time, high frequency power supply 1
1 to a power of 1 kW or more and 50 kW or less to the RF electrode 10 to generate a high-frequency discharge. As a result, a superimposed discharge of the DC discharge and the high-frequency discharge occurs, heating the aluminum material W and removing the oxide film on the surface thereof.
The DC power supply 8 and / or the high-frequency power supply 11 may be pulse-driven by the pulse discharge control device 30 to cause the DC discharge and / or the high-frequency discharge to occur in a pulsed manner.
【００１４】その後、前処理用気体から窒化用気体に切
り替えて、上記と同様に重畳放電を生じさせ、窒化処理
を行う。以上により、アルミニウム材の表面に１０μｍ
以上の厚さで且つ密着性に優れ且つＨＶ１００以上の硬
さを有する表面処理層を形成することが出来る。Thereafter, the pretreatment gas is switched to the nitriding gas, and a superimposed discharge is generated in the same manner as described above to perform the nitriding treatment. As described above, 10 μm
A surface treatment layer having the above thickness, excellent adhesion, and a hardness of HV 100 or more can be formed.
【００１５】次に、このイオン窒化装置１００を用いて
行った製造例を説明する。 −製造例− 外径１００ｍｍの円柱状のアルミニウム材Ｗを、ＤＣ電
極７の上に載置した。そして、真空ポンプ５により、真
空チャンバ２内を１×１０-7Ｔｏｒｒまで減圧した。次
に、前処理用気体ボンベ１６から真空チャンバ２内にア
ルゴンガスを導入して、可変バルブ１４により真空チャ
ンバ２内の圧力を０．１Ｔｏｒｒとした。この状態で、
パルス放電制御装置３０により直流電源８および高周波
電源１１を同時にパルス駆動し、直流電源８からＤＣ電
極７に−１０ｋＶのパルス状電圧を印加すると共に，高
周波電源１１からＲＦ電極１０に１０ｋＷの電力を供給
し、直流放電と高周波放電の重畳放電を生じさせ、前処
理を開始した。この前処理を５時間続けた。Next, a description will be given of a production example performed using the ion nitriding apparatus 100. -Production Example-A cylindrical aluminum material W having an outer diameter of 100 mm was placed on the DC electrode 7. Then, the pressure inside the vacuum chamber 2 was reduced to 1 × 10 −7 Torr by the vacuum pump 5. Next, argon gas was introduced into the vacuum chamber 2 from the pretreatment gas cylinder 16, and the pressure in the vacuum chamber 2 was set to 0.1 Torr by the variable valve 14. In this state,
The DC power supply 8 and the high-frequency power supply 11 are simultaneously pulse-driven by the pulse discharge control device 30 to apply a pulsed voltage of −10 kV to the DC electrode 7 from the DC power supply 8 and to apply 10 kW of power from the high-frequency power supply 11 to the RF electrode 10. The pre-treatment was started by supplying superimposed discharge of DC discharge and high frequency discharge. This pretreatment was continued for 5 hours.
【００１６】その後、アルゴンガスの導入を停止し、代
りに窒化用気体ボンベ２０から真空チャンバ２内に窒素
ガスを導入し、可変バルブ１８により真空チャンバ２内
の圧力を１Ｔｏｒｒとした。この状態で、パルス放電制
御装置３０により直流電源８および高周波電源１１を同
時にパルス駆動し、直流電源８からＤＣ電極７に−１０
ｋＶのパルス状電圧を印加すると共に，高周波電源１１
からＲＦ電極１０に１０ｋＷの電力を供給し、直流放電
と高周波放電の重畳放電を生じさせ、窒化を開始した。
この窒化処理は１０時間続けた。その後、アルミニウム
材Ｗを真空チャンバ２内から取り出し、その表面処理層
の評価試験を行った。表面処理層の厚さは、ＥＰＭＡ
(Ｅlectron Ｐrobe Ｍicro Ａnalysis）によると約２０
μｍであった。また、表面処理層の硬度は、マイクロビ
ッカース硬度計を用いて測定したところ、ＨＶで約１０
００であった。さらに、表面処理層の密着性は良好であ
り、剥離は全く認められなかった。Thereafter, the introduction of argon gas was stopped, and instead, nitrogen gas was introduced into the vacuum chamber 2 from the gas cylinder 20 for nitriding, and the pressure in the vacuum chamber 2 was adjusted to 1 Torr by the variable valve 18. In this state, the DC power supply 8 and the high-frequency power supply 11 are simultaneously pulse-driven by the pulse discharge control device 30, and the DC power supply 8
kV pulse voltage, and a high frequency power supply 11
Supplied a power of 10 kW to the RF electrode 10 to generate a superimposed discharge of a DC discharge and a high-frequency discharge, thereby starting nitriding.
This nitriding treatment lasted 10 hours. Thereafter, the aluminum material W was taken out of the vacuum chamber 2 and an evaluation test of the surface treatment layer was performed. The thickness of the surface treatment layer is EPMA
According to (Electron Probe Micro Analysis), about 20
μm. The hardness of the surface treatment layer was measured using a micro Vickers hardness tester,
00. Further, the adhesion of the surface treatment layer was good, and no peeling was observed.
【００１７】[0017]
【発明の効果】この発明のアルミニウム材のイオン窒化
方法および装置によれば、アルミニウム材の表面に１０
μｍ以上の厚さで且つ密着性に優れ且つＨＶ１００以上
の硬さを有する表面処理層を形成することが出来る。According to the method and apparatus for ion-nitriding an aluminum material of the present invention, 10
It is possible to form a surface treatment layer having a thickness of at least μm, excellent adhesion, and a hardness of at least HV 100.
【図１】この発明のアルミニウム材のイオン窒化装置の
一実施例を示す模式的構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an ion nitriding apparatus for an aluminum material of the present invention.
１００ アルミニウム材のイオン窒化装置 ２ 真空チャンバ ７ ＤＣ電極 ６ 絶縁体 ８ 直流電源 １０ ＲＦ電極 ９ 絶縁体 １１ 高周波電源 １２ アースシールド板 ３ 排気口１０ ５ 真空ポンプ １３ リング状ガス導入管 １６ 前処理用気体ボンベ ２０ 窒化用気体ボンベ Ｗ アルミニウム材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Ion nitriding apparatus of aluminum material 2 Vacuum chamber 7 DC electrode 6 Insulator 8 DC power supply 10 RF electrode 9 Insulator 11 High frequency power supply 12 Earth shield plate 3 Exhaust port 10 5 Vacuum pump 13 Ring-shaped gas introduction pipe 16 Pretreatment gas Cylinder 20 Gas cylinder for nitriding W Aluminum material
Claims (12)
し、真空チャンバ内を減圧すると共に窒化用気体を導入
し、直流放電と高周波放電とを重畳した放電を行い、前
記アルミニウム材の表面を窒化させることを特徴とする
アルミニウム材のイオン窒化方法。An aluminum material is placed in a vacuum chamber, a pressure for reducing the pressure in the vacuum chamber is introduced, a gas for nitriding is introduced, and a discharge in which a DC discharge and a high frequency discharge are superposed is performed to nitride the surface of the aluminum material. A method for ion nitriding an aluminum material.
し、真空チャンバ内を減圧すると共に前処理用気体を導
入し、直流放電と高周波放電とを重畳した放電を行い、
前記アルミニウム材の表面を前処理し、その後、真空チ
ャンバ内に窒化用気体を導入し、直流放電と高周波放電
とを重畳した放電を行い、前記アルミニウム材の表面を
窒化させることを特徴とするアルミニウム材のイオン窒
化方法。2. An aluminum material is placed in a vacuum chamber, a pressure is reduced in the vacuum chamber, a pretreatment gas is introduced, and a discharge in which a DC discharge and a high-frequency discharge are superimposed is performed.
Pretreating the surface of the aluminum material, thereafter introducing a nitriding gas into a vacuum chamber, performing a discharge in which a DC discharge and a high-frequency discharge are superimposed, and nitriding the surface of the aluminum material. Ion nitriding method for materials.
ニウム材のイオン窒化方法において、前記直流放電の電
圧が１ｋＶ以上，１０００ｋＶ以下であることを特徴と
するアルミニウム材のイオン窒化方法。3. The ion nitriding method for an aluminum material according to claim 1, wherein the voltage of the direct current discharge is 1 kV or more and 1000 kV or less.
のアルミニウム材のイオン窒化方法において、前記直流
放電をパルス状に起こさせることを特徴とするアルミニ
ウム材のイオン窒化方法。4. The ion nitriding method for an aluminum material according to claim 1, wherein the DC discharge is generated in a pulsed manner.
のアルミニウム材のイオン窒化方法において、前記高周
波放電の電力が１ｋＷ以上，５０ｋＷ以下であることを
特徴とするアルミニウム材のイオン窒化方法。5. The ion nitriding method for an aluminum material according to claim 1, wherein the electric power of said high frequency discharge is 1 kW or more and 50 kW or less. .
のアルミニウム材のイオン窒化方法において、前記高周
波放電をパルス状に起こさせることを特徴とするアルミ
ニウム材のイオン窒化方法。6. The ion nitriding method for an aluminum material according to claim 1, wherein said high-frequency discharge is generated in a pulsed manner.
チャンバと、その真空チャンバ内を減圧する真空排気手
段と、前記真空チャンバ内に窒化用気体を供給する窒化
用気体供給手段と、前記真空チャンバ内で直流放電を生
じさせる直流放電発生手段と、前記真空チャンバ内で高
周波放電を生じさせる高周波放電発生手段とを具備して
なることを特徴とするアルミニウム材のイオン窒化装
置。7. A vacuum chamber in which an aluminum material can be installed, vacuum exhaust means for reducing the pressure in the vacuum chamber, nitriding gas supply means for supplying a nitriding gas into the vacuum chamber, And a high frequency discharge generating means for generating a high frequency discharge in the vacuum chamber.
チャンバと、その真空チャンバ内を減圧する真空排気手
段と、前記真空チャンバ内に前処理用気体を供給する前
処理用気体供給手段と、前記真空チャンバ内に窒化用気
体を供給する窒化用気体供給手段と、前記真空チャンバ
内で直流放電を生じさせる直流放電発生手段と、前記真
空チャンバ内で高周波放電を生じさせる高周波放電発生
手段とを具備してなることを特徴とするアルミニウム材
のイオン窒化装置。8. A vacuum chamber in which an aluminum material can be installed, a vacuum exhaust means for reducing the pressure in the vacuum chamber, a pretreatment gas supply means for supplying a pretreatment gas into the vacuum chamber, A nitriding gas supply unit for supplying a nitriding gas into the chamber; a DC discharge generating unit for generating a DC discharge in the vacuum chamber; and a high-frequency discharge generating unit for generating a high-frequency discharge in the vacuum chamber. An ion nitriding apparatus for an aluminum material, comprising:
ニウム材のイオン窒化装置において、前記直流放電発生
手段の放電電圧が１ｋＶ以上，１０００ｋＶ以下である
ことを特徴とするアルミニウム材のイオン窒化装置。9. The ion nitriding apparatus for an aluminum material according to claim 7, wherein a discharge voltage of said DC discharge generating means is 1 kV or more and 1000 kV or less. .
載のアルミニウム材のイオン窒化装置において、前記直
流放電発生手段でパルス状に直流放電を起こさせるパル
ス放電制御手段をさらに具備することを特徴とするアル
ミニウム材のイオン窒化装置。10. The ion nitriding apparatus for an aluminum material according to claim 7, further comprising a pulse discharge control means for causing the DC discharge generating means to generate a DC discharge in a pulsed manner. Characteristic ion nitriding equipment for aluminum materials.
記載のアルミニウム材のイオン窒化方法において、前記
高周波放電発生手段の放電電力が１ｋＷ以上，５０ｋＷ
以下であることを特徴とするアルミニウム材のイオン窒
化装置。11. The ion nitriding method for an aluminum material according to claim 7, wherein a discharge power of said high-frequency discharge generating means is 1 kW or more and 50 kW.
An ion nitriding apparatus for an aluminum material, characterized in that:
記載のアルミニウム材のイオン窒化装置において、前記
高周波放電発生手段でパルス状に高周波放電を起こさせ
るパルス放電制御手段をさらに具備することを特徴とす
るアルミニウム材のイオン窒化装置。12. The ion nitriding apparatus for an aluminum material according to claim 7, further comprising a pulse discharge control means for causing the high frequency discharge generating means to generate a high frequency discharge in a pulsed manner. Characteristic ion nitriding equipment for aluminum materials.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6525093A JP2781944B2 (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Method and apparatus for ion nitriding aluminum material |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6525093A JP2781944B2 (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Method and apparatus for ion nitriding aluminum material |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06279982A JPH06279982A (en) | 1994-10-04 |
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1993
- 1993-03-24 JP JP6525093A patent/JP2781944B2/en not_active Expired - Fee Related
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