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Jナイト(ラジカル窒化)
Jcoat+α(複合処理)
Jcoat+α
次世代の表面改質　　特許第1994196号、第2773092号
 
PVD（物理蒸着法）法が高機能表面処理として切削工具、金型等の様々な分野で用いられ、JCCでもTiN（窒化チタン）をはじめとして、TiCN、TiAlN等の被膜を提供して参りました。しかし、昨今の表面処理に対するニーズはより高性能化・低コスト化が要求され、より厳しい使用条件に耐えうる表面処理が求められるようになって参りました。

今回ご紹介する新しい複合処理技術は従来からある熱処理技術と蒸着法を組み合わせ、それぞれの処理の相乗効果を狙うものです。
JCCの複合処理Jcoat+αは、右図のように主に窒化、浸炭といった拡散硬化法を利用して、コーティングの基材に傾斜化された効果領域を形成し、機械的強度を向上させ、被膜の持つ特性と相乗効果を生み出すものです。
特に窒化処理では、表面粗度の変化が少なく、拡散層のみを形成することのできる「Jナイト」を適用することにより、一層効果的な複合処理を開発いたしました。以下に金型へ適用した事例をご紹介します。
 
 
 
また窒化処理後、拡散層を形成することのできないオーステナイト系の鋼に対して、「JナイトIP窒化」を適用することにより、一層効果的な複合処理を開発いたしました。以下に機械部品へ適用した事例をご紹介します。
 
SUS304機械部品への適用例
これまで、定期的にTiNコーティングが必要であった部品が、下地の補強効果でメンテナンスフリーとなりました。

JCCの複合処理Jcoat+αは、現在お使いのコーティング膜と組み合わせることで、一層の耐久寿命の向上が図れます。
処理の組合せについては弊社技術担当にお気軽に
ご相談ください。
 
冷間鍛造試験結果
 
観察結果および考察
上の写真は、図1に示します冷間鍛造を100ショット行った後に直径15mmのポンチ先端R部分を観察した結果です。未処理では、ポンチ先端は、直径20mmの被加工材にかじりつきを発生しました。これは、SKH51の炭化物がマトリックスとの硬度差が大きいために脱落したことによります。PVD-VCでは、皮膜に分散しているVCがプレスによって欠落して縦方向に深いキズを形成しているのが判ります。これに対して下地のSKH51の硬度差による変形の影響を受けにくいJcoatαでは、キズが見られません。
 
＜試験条件＞
・160tナックルジョイントプレス
(神奈川県産業技術センター)
・ポンチ材質：SKH51(63HRC)+各種表面処理
・被加工材：SS400(ボンデ処理)
＜試験方法＞
・右図のとおり
 
キズ深さ測定結果
各種表面処理
Jcoatα　：膜厚3.0μm；2200HV0.025
PVD-VC　：膜厚3.3μm；2400HV0.025
PVD-CrN　：膜厚3.0μm；2000HV0.025
CVD-TiC/N　：膜厚8.0μm；2200HV0.025
TD-VC　：膜厚10.0μm；3300HV0.025
上の図は、図1の冷間鍛造を100ショット行った後に直径15mmのポンチ先端平面部分を超深度形状測定顕微鏡(レーザ顕微鏡)で測定した最大キズ深さの結果です。どこか1箇所でも大きなキズが発生すると、そこがかじりつきの原因となることから、この数値が各種表面処理の寿命の指標となります。Jcoatαでは、膜厚10μmのTD-VCに匹敵する小さなキズ深さとなり、大きなアドバンテージが得られます。
 
測定に使用した機器：超深度形状測定顕微鏡
(神奈川県産業技術センター)
 
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