バナジウム含有被膜、バナジウム含有被膜被覆金型および工具
【課題】被膜の摩耗が生じても金型や工具の損傷を未然に防止できるバナジウム含有被膜およびバナジウム含有被膜を被覆した金型および工具を提供する。
【解決手段】鉄系合金製基材上に被覆する被膜であって、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成り、かつＸは７０ａｔ％超９５ａｔ％以下であるバナジウム含有被膜とする。また、鉄系合金製基材上にＶ被膜、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜（ただし、Ｙは原子％で４０ａｔ％以上６０ａｔ％以下）から成る複合被膜を被覆させた後に、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成り、かつＸは７０ａｔ％超９５ａｔ％以下であるバナジウム含有被膜を被覆した金型および工具とする。
【解決手段】鉄系合金製基材上に被覆する被膜であって、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成り、かつＸは７０ａｔ％超９５ａｔ％以下であるバナジウム含有被膜とする。また、鉄系合金製基材上にＶ被膜、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜（ただし、Ｙは原子％で４０ａｔ％以上６０ａｔ％以下）から成る複合被膜を被覆させた後に、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成り、かつＸは７０ａｔ％超９５ａｔ％以下であるバナジウム含有被膜を被覆した金型および工具とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖ（バナジウム）を含む被膜とその被膜を被覆した金型および工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般産業機器の中でも、摺動を伴う機械部品には耐摩耗性や耐久性が求められており、それらの機械部品表面には様々なコーティング（被膜）が施されている。特にＴｉＮ（窒化チタン）被膜やＣｒＮ（窒化クロム）被膜は、被膜硬度が高いため耐摩耗性に優れており、金型や工具などに広く用いられている。また、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）被膜も他の被膜に比べて摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れているため、金型や工具などに多用されている。
【０００３】
しかし、ＴｉＮ被膜やＣｒＮ被膜を被覆した金型や工具は、被膜の内部応力が高いため厚膜にして金型や工具へ被覆した場合、被膜が剥離しやすいという問題があった。特にＤＬＣ被膜は、その内部応力が他の被膜と比較して大きいために被膜単体での厚膜化が困難である。そのため金型や工具表面とＤＬＣ被膜との間に中間層を挟んで応力緩和を行う等の工夫がなされているが、やはりＤＬＣ被膜が剥離しやすいという問題は解決されていない。
【０００４】
そこで、耐摩耗性や耐久性を有しており、厚膜にしても剥離し難い被膜の１つとして、ＶＣ（炭化バナジウム）などの被膜が考案された。例えば、特許文献１ではＶＣを含む被膜を金型や工具に被覆することで、被膜の密着性と優れた耐摩耗性が得られた旨が開示されている。また、特許文献２ではＶＮ（窒化バナジウム）被膜やＶＣＮ（炭窒化バナジウム）被膜を被覆した工具は高温加熱による変形や厚膜による形状変化を抑制できる旨が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９０９６５８号公報
【特許文献２】特開２００５−４６９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１および特許文献２に示された表面の被膜がＶＣ、ＶＮおよびＶＣＮの場合、金型による成型加工や工具による切削加工等を行うと、接触する材料（相手材）である被成形材や被削材の表面と凝着し、相手材表面から離れる時に被膜の一部が消失（摩耗）する結果、金型や工具表面が露出するという問題があった。
【０００７】
また、ＶＣやＶＮなどの被膜は金属光沢を有しているため、使用中に被膜の摩耗が生じた結果、金型や工具表面が露出しても金型や工具などが鉄系合金製基材である場合には、ＶＣやＶＮなどの被膜と鉄系合金製基材とは共に金属光沢を有しているために被膜の摩耗の有無が判断できない。そのため、被膜が摩耗したまま金型や工具を使用し続ける結果、金型や工具などの損傷を招くという問題もあった。
【０００８】
さらに、特許文献２の特許請求の範囲では、ＸおよびＹをＶ（バナジウム）およびＣ（炭素）の原子％（ａｔ％）とすると、ＶＸ（ＣＹＮ１−Ｙ）１−Ｘから成る被膜においては、Ｖの原子％の範囲Ｘを３０ａｔ％以上８０ａｔ％以下と限定している。つまり当該被膜にＮを含まないとした場合、Ｃの原子％の範囲を２０ａｔ％以上７０ａｔ％以下と限定することになるが、その理由や根拠は明細書中に何ら開示されていない。また、実施例においてもＶＣ、ＶＮおよびＶＣ３Ｎ７の三態様の被膜の実施例しか開示されておらず、他の被膜態様についての効果は不明である。
【０００９】
本発明の課題は、前述した問題点に鑑みて、金型による成型加工や工具による切削加工等を行っても相手材表面との摩耗を低減できる被膜を提供することである。また、万一に被膜の摩耗が生じても金型や工具などの鉄系合金製基材の損傷を未然に防止できる被膜を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意研究の結果、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成る被膜のＣの組成比率であるＸ（原子％）は、後述する図３に示すようにＸの値によって被膜の摩擦係数が変化する。そして、その変化点は従来のＸの範囲である４０ａｔ％以上６０ａｔ％以下の範囲を超えたところに存在する。さらに、Ｃの組成比率Ｘが７０ａｔ％を超えて９５ａｔ％以下の被膜の摩擦係数は、７０ａｔ％以下の被膜に比べて、摩擦係数がさらに低下して優れた潤滑性を示すことを知得した。
【００１１】
この知得により、本発明においては、鉄系合金製基材上に被覆する被膜であって、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成り、かつＸは原子％で７０ａｔ％超９５ａｔ％以下であるバナジウム含有被膜を提供することにより前述した課題を解決した。
【００１２】
すなわち、Ｃの組成比率が７０ａｔ％超９５ａｔ％以下であるＶ（１−Ｘ）ＣＸから成る被膜は、優れた潤滑性を示す。Ｃの組成比率の範囲を限定した理由は、前述したように図３に示すピンオンディスク試験結果によるものである。
【００１３】
また、請求項２の発明においては、請求項１の発明に係る鉄系合金製基材とバナジウム含有被膜との間に複合被膜を被覆する。この複合被膜は鉄系合金製基材から近い順にＶ被膜、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜（ただし、Ｙは原子％で４０ａｔ％以上６０ａｔ％以下）から成る被膜とするバナジウム含有被膜被覆金型および工具とした。
【００１４】
鉄系合金製基材上にＶＣ被膜に代表されるＶ（１−Ｙ）ＣＹ被膜（ただし、Ｙは原子％で４０ａｔ％以上６０ａｔ％以下）を直接被覆した場合、ＶＣ被膜同様にＶ（１−Ｙ）ＣＹ被膜は剥離しやすい。そのため、鉄系合金製基材上にＶ被膜を被覆した後、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜を被覆することで、鉄系合金製基材に対するＶ（１−Ｙ）ＣＹ被膜の密着性が高まる。また、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜は鉄系合金製基材と同様に金属光沢を有しているが、請求項１に係る発明のＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜（Ｘは原子％で７０ａｔ％超９５ａｔ％以下）の外観は灰色もしくは黒色を呈している。そのため、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜上にＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜を被覆すると、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸ被膜が摩耗した時点で金属光沢を有するＶ（１−Ｙ）ＣＹ被膜が現れる。または、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜がＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜と共に摩耗しても、その部分は鉄系合金製基材による金属光沢を有するため、結果として請求項１に係る発明のＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜の摩耗を容易に目視確認できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成り、かつＸは原子％で７０ａｔ％超９５ａｔ％以下であるバナジウム含有被膜とすることで摩擦係数が低く優れた潤滑性を有するので、金型による成型加工や工具による切削加工等を行っても相手材表面との摩耗を低減できる。
【００１６】
また、請求項２の発明においては、鉄系合金製基材上にＶ被膜、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜（ただし、Ｙは原子％で４０ａｔ％以上６０ａｔ％以下）から成る複合被膜を被覆した後、請求項１の発明に係るバナジウム含有被膜であるＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜を被覆したバナジウム含有被膜被覆金型とすることで、請求項１の発明に係るバナジウム含有被膜は摩擦係数が低く優れた潤滑性を有するので離型性も向上できる。また、請求項１の発明に係るバナジウム含有被膜であるＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜を被覆したバナジウム含有被膜被覆工具とすることで、被膜の摩耗を低減して工具性能（寿命）を向上できる。
【００１７】
なお、請求項１の発明に係るバナジウム含有被膜である灰色もしくは黒色のＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜が摩耗した時点で金属光沢を有するＶ（１−Ｙ）ＣＹ被膜が現れるので、その部分を容易に目視確認できる。そのため、金型や工具の使用を即時に中止することできて、金型や工具表面が露出した状態での使用による金型や工具の損傷も未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るバナジウム含有被膜等の被膜を被覆する際に用いる溶融蒸発型イオンプレーティング装置１０の縦断面図である。
【図２】本発明に係る実施例１において使用した（ａ）はピンオンディスク試験装置１１の概略斜視図、（ｂ）は同試験装置１１の概略平面図である。
【図３】本発明に係る実施例１において、円盤状試験片にＶ被膜を被覆した後、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成るバナジウム含有被膜（Ｘは原子％で３２〜９５ａｔ％）を被覆してピンオンディスク試験を行った被膜の摩擦係数の測定結果を示すグラフである。
【図４】本発明に係る実施例２において耐摩耗性試験で用いた十字パンチ（金型）２１の外観写真である。
【図５】本発明に係る実施例３において、打錠機３１を用いた錠剤３６の製造工程である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態の一例を、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係るバナジウム含有被膜等の被膜を被覆する際に用いる溶融蒸発型イオンプレーティング装置１０の縦断面図である。溶融蒸発型イオンプレーティング装置１０は、被覆処理を行う真空チャンバー１と、同チャンバー１外部に取り付けられた集束コイル２と、同チャンバー内でプラズマを形成するホロカソード式電子銃３と、プラズマの原料となる溶解材料を設置する坩堝４と、プラズマとなった溶解材料を被覆処理する基材（被処理物）を保持する基材保持器５とから構成されている。
【００２０】
溶融蒸発型イオンプレーティング装置１０内の基材保持器５に、被覆処理する基材を装着して、真空チャンバー１内を５×１０−３Ｐａ以下の圧力まで真空ポンプを用いて真空排気を行う。その後、坩堝４内の金属バナジウム等の溶解材料をホロカソード式電子銃３によりプラズマ状態としながら、図示しない反応ガス導入口より真空チャンバー１内に導入したアセチレンやエチレンなどの炭化水素系ガスと反応させて、本発明に係るバナジウム含有被膜等の被膜を基材表面上に被覆できる。
【実施例１】
【００２１】
本発明に係るバナジウム含有被膜および他の被膜との摩擦係数を比較するため、摩擦摩耗試験を行った。本試験は、図１に示す装置１０にてアセチレンガスを使用して、円盤状試験片にＶ（バナジウム）被膜を被覆した後、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成るバナジウム含有被膜（Ｘは原子％で３２〜９５ａｔ％）を被覆して、当該試験片をピンオンディスク試験により行った。図２（ａ）にピンオンディスク試験装置１１の概略斜視図、（ｂ）に同試験装置１１の概略平面図を示す。
【００２２】
ここでピンオンディスク試験とは、図２（ａ）に示すように一定荷重でピン１２を押さえつけながら測定対象である円盤状試験片１３を一定速度で回転させ、その時の摩擦係数などを評価する試験をいう。また、ピンオンディスク試験は以下の条件により行った。その結果を図３に示す。
・試験装置 Ｃ−ＳＥＭ社製トライボメーター
・試験回転数 ５００ｒｐｍ
・試験時間 ２０分間
・回転半径 ２ｍｍ
・周速 ０．１ｍ／ｓ
・荷重 １０Ｎ
・試験片材料 高速度工具鋼（ＳＫＨ５１）表面に窒化処理
・ピン材料 軸受鋼（ＳＵＪ２：先端直径６ｍｍ）
【００２３】
図３は、上述のピンオンディスク試験にて図２（ａ）および（ｂ）に示す円盤状試験片１３にＶ被膜を被覆後、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成るバナジウム含有被膜のＣの組成比率Ｘを３２〜９５ａｔ％の範囲で変化させた被膜を被覆した時の摩擦係数の測定結果を示す。図３に示すように、Ｃの組成比率Ｘが３０〜３５ａｔ％である被膜の摩擦係数はおよそ０．８であり、Ｘが５２ａｔ％〜５４ａｔ％まで増加した被膜はおよそ０．６〜０．７前後の値であった。また、Ｘがおよそ６０ａｔ％まで増加すると、摩擦係数は約０．２〜０．３まで低下した。
【００２４】
これに対して本発明に係る被膜に相当するＣの組成比率Ｘが７０ａｔ％を超えると被膜の摩擦係数は０．２を下回り、Ｘが９５ａｔ％まで増加しても、摩擦係数は０．２未満を示す結果となった。以上より、本発明に係るＶ（１−Ｘ）ＣＸから成るバナジウム含有被膜（Ｘは原子％で７０ａｔ％超９５ａｔ％以下）は、Ｃの組成比率Ｘが７０ａｔ％以下である他の被膜に比べて、摩擦係数が小さかった。これは、本発明に係るＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜（Ｘは原子％で７０ａｔ％超９５ａｔ％以下）が優れた潤滑性を有していることを示す。
【実施例２】
【００２５】
次に、前述の被覆方法により高速度工具鋼（ＳＫＨ５１）製の金型（十字パンチ）表面に本発明に係るバナジウム含有被膜等の被膜を被覆して耐摩耗性試験を行った。その結果を表１に示す。表１は、後述する３種類の金型を用いてステンレス鋼製の十字穴付き皿小ねじを被加工物としてパンチ加工（十字穴の加工）を行った耐摩耗試験結果である。また、図４は上述の耐摩耗性試験で用いた十字パンチ（金型）２１の外観写真を示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
本試験で用いた図４に示す金型２１は、窒化処理を施した上に、（１）何ら被膜のない金型（以下、金型Ａとする）、（２）Ｖ被膜を最下層に被覆した上で、Ｖ５０Ｃ５０被膜を被覆した金型（以下、金型Ｂとする）、（３）本発明に係る被膜、すなわちＶ被膜を最下層に被覆した上でＶ５０Ｃ５０被膜、Ｖ５Ｃ９５から成る被膜の順に被覆した金型（以下、金型Ｃとする）、の計３種類を使用した。また、本試験の限界ショット数（加工数）は、被膜の摩耗が目視確認できるか、金型２１表面の損傷が目視で認められるまで連続使用できる回数を以って判断した。
【００２８】
表１に示すように、何ら被膜のない従来の金型Ａは、限界ショット数が１５０００個であり、他の金型ＢおよびＣを含めて加工数が最少であった。また、金型Ａには被膜が被覆されていないため、金型表面が損傷を受けて凹みが生じた時点を以って限界ショット数に達したと判断した。また、従来の金型Ｂは限界ショット数が２６０００個であり、金型Ａに比べて加工数が増加したが、Ｖ５０Ｃ５０被膜の摩耗が目視で確認できなかったため、金型Ａと同様に金型表面が損傷を受けて凹みが生じた時点を以って限界ショット数に達したと判断した。
【００２９】
これに対して本発明に係る金型Ｃは限界ショット数が５００００個であり、他の金型ＡおよびＢを含めて加工数が最多であった。また、金型Ｃについては本試験の途中で灰色のＶ５Ｃ９５被膜が摩耗して、その下層に金属光沢を有するＶ５０Ｃ５０被膜が目視確認できたため、金型表面の損傷を受ける前に本試験を終了できた。
【００３０】
以上の結果から、本発明に係る被膜であるＶ被膜を最下層に被覆した上で、Ｖ５０Ｃ５０被膜、Ｖ５Ｃ９５から成るバナジウム含有被膜の順に金型に被覆することで、従来の金型に比べて加工数を増やすことができた。また、金型に被覆した被膜の摩耗が目視確認できたので、金型表面の損傷を受ける前に使用を中止し、金型の損傷を未然に防止できた。
【実施例３】
【００３１】
次に、前述と同様の被覆方法により、合金工具鋼（ＳＫＤ６１）製の打錠機用杵の表面に本発明に係るバナジウム含有被膜等を被覆して、粉末の打錠成形による被膜寿命試験を行った。その結果を表２に示す。また、図５は打錠機３１を用いた錠剤３６の製造工程を示したものである。
【００３２】
【表２】
【００３３】
表２は、後述する杵Ａ乃至Ｃについて打錠機による被膜寿命試験を行った場合の被膜寿命を示すものである。被膜寿命試験は、後述する上下杵先端部に以下の３種類の被膜態様の上下杵を準備して、薬粉の錠剤を加工成形することにより行った。具体的な被膜態様は、（１）本発明に係る被膜、すなわちＶ被膜を被覆した後、Ｖ６０Ｃ４０被膜上にＶ２５Ｃ７５から成る被膜を被覆した杵（以下、杵Ａとする）、および比較例として（２）何ら被膜の無い杵（以下、杵Ｂとする）、（３）Ｖ被膜を被覆した上にＶ６０Ｃ４０被膜を被覆した杵（以下、杵Ｃとする）の計３種類とした。
【００３４】
図５において、打錠機３１は錠剤３６を成形する機械であり、上杵３２、下杵３３および臼３４から構成されている。また、下杵３３先端部が臼３４内中央部に配置されて、上杵３２及び下杵３３の各先端部表面が打錠成形面となっている。錠剤３６の製造工程は、臼３４内に錠剤３６の原料である薬粉３５を入れて、当該薬粉３５の上から上杵３２を臼３４内に挿入して、上杵３２と下杵３３で薬粉３５を挟む。そして、上下の杵３２および３３を加圧して錠剤３６を成形する。その後、上杵３２を臼３４内から抜き、下杵３３先端を錠剤３６ごと臼３４上端部まで押し上げる。最後に、スクレーパー（掻き出し器）３７により、錠剤３６を取り除き、下杵３３を臼３４内中央部まで戻して、次の薬粉３５を臼３４の内部に投入する。以降、連続的に同様の工程が行われる。
【００３５】
また、打錠機３１においては、薬粉３５が上下杵３２および３３のいずれかの先端部である成形面に凝着（スティッキング）すると錠剤３６が上下杵３２および３３に接着して、錠剤３６を分離できず、さらに次の加工ができない。そこで本試験においては、薬粉３５が成形面に凝着し、錠剤３６が上杵３２もしくは下杵３３のいずれかの先端部表面から剥がれなくなった時点を以って当該被膜の寿命と判断した。さらに、本試験で使用した打錠機３１には上下杵３２および３３を１セットとした計５０セットが配置されており、錠剤３０万錠を１ロットとしてロット単位で被膜寿命の評価を行った。
【００３６】
表２に示すように、従来の何ら被膜のない杵Ｂの場合は１０ロットでスティッキングが発生した。しかし、Ｖ被膜上にＶ６０Ｃ４０被膜を被覆した杵Ｃは３０ロットまで寿命が延びた。これはＶ６０Ｃ４０被膜を被覆することにより成形表面の硬度が高くなった為、耐摩耗性が上がった結果、寿命が延びたものと考えられる。
【００３７】
これに対して本発明に係る被膜、すなわちＶ被膜、Ｖ６０Ｃ４０被膜の順に被覆した上にＶ２５Ｃ７５から成る被膜を被覆した杵Ａは寿命が６０ロットまで延びて、杵Ｂの６倍、杵Ｃの２倍の寿命であった。これは、杵Ａの最表層に被覆したＶ２５Ｃ７５被膜が、杵Ｂの表層に被覆したＶ６０Ｃ４０被膜と比較するとＶ２５Ｃ７５被膜の摩擦係数が低いため、薬粉が上下杵表面に凝着しにくく、錠剤３６に対する上下杵３２および３３の離型性が向上した結果、寿命が延びたものと考えられる。
【００３８】
以上の結果より、本発明に係る被膜であるＶ被膜、Ｖ６０Ｃ４０被膜およびＶ２５Ｃ７５被膜を打錠機３１用の上下杵３２および３３表面に被覆することにより、薬粉３５との凝着を抑制し、錠剤３６との離型性が向上した結果、打錠回数を増やすことが出来た。
【実施例４】
【００３９】
次に、前述と同様の被覆方法により高速度工具鋼（ＳＫＨ５１）製のドリル表面に本発明に係るバナジウム含有被膜等を被覆して穴あけ加工による切削試験を行った。その結果を表３に示す。
【００４０】
【表３】
【００４１】
表３は、（１）本発明に係る被膜、すなわちＶ被膜を最下層に被覆した上で、Ｖ４０Ｃ６０被膜、Ｖ１５Ｃ８５から成る被膜の順に被覆したドリル（以下、ドリルＡとする）、および比較例として（２）何ら被膜の無いドリル（以下、ドリルＢとする）、（３）ＴｉＮ（窒化チタン）の被膜を被覆したドリル（以下、ドリルＣとする）、（４）Ｖ被膜を最下層に被覆した上で、Ｖ４０Ｃ６０被膜を被覆したドリル（以下、ドリルＤとする）の計４種類のドリルを用いて切削試験を行ったときのドリル寿命（穴あけ数）を示す。本切削試験は、以下の条件により行った。
・使用ドリル φ６ｍｍ×１１５ｍｍＬ
・ドリル回転数 ２１２２ｒｐｍ（４０ｍ／ｍｉｎ）
・ドリル送り量 ０．１ｍｍ／ｒｅｖ
・被削材 Ｓ５０Ｃ材（硬さ：２１０ＨＢ、板厚：１９ｍｍ）
・研削液の有無 なし（ドライ）
また、本切削試験は、ドリル刃の欠けまたはドリルの折損を以ってドリルの寿命として判断した。
【００４２】
表３に示すように、何ら被膜のないドリルＢは１０穴以下の加工でドリルが折損し、寿命に至った。一方、ドリルやエンドミル等の切削工具において従来からの代表的な被膜であるＴｉＮ被膜を被覆したドリルＣの寿命は、２５０〜３００穴まで増えており、ドリル表面にＴｉＮ被膜などの硬質膜を付けることによる寿命向上の効果が確認できた。更に、Ｖ被膜を最下層に被覆した上でＶ４０Ｃ６０被膜を被覆したドリルＤの寿命は３２９〜４２９穴まで増えた。これは、ドリルＤに被覆したＶ４０Ｃ６０被膜がドリルＣに被覆したＴｉＮ被膜よりも硬い（表面硬度が高い）ことによる効果と考えられる。
【００４３】
これに対して本発明に係る被膜、すなわちＶ被膜、Ｖ４０Ｃ６０被膜の順に被覆した上にＶ１５Ｃ８５から成る被膜を被覆したドリルＡは、その寿命が６００穴まで増えており、ドリルＣの２倍、ドリルＤの１．４〜１．８倍にまで寿命が向上した。これは、ドリルＡ表面に被覆したＶ４０Ｃ６０被膜がその硬度を保持しながら、Ｖ１５Ｃ８５被膜が有する優れた潤滑性により被膜の摩耗を低減しつつ、切り粉の排出性を高めたことによる効果と考えられる。
【００４４】
以上の結果から、本発明に係る被膜であるＶ被膜、Ｖ４０Ｃ６０被膜上にＶ１５Ｃ８５被膜を、切削工具（ドリル）に被覆することによって被膜の摩耗を低減してドリル性能（寿命）を向上することが出来た。
【００４５】
なお、実施例４では本発明に係るバナジウム含有被膜等の被膜をドリルに被覆した場合を説明したが、エンドミル、ブローチ、ホブなどの工具に被覆しても同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖ（バナジウム）を含む被膜とその被膜を被覆した金型および工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般産業機器の中でも、摺動を伴う機械部品には耐摩耗性や耐久性が求められており、それらの機械部品表面には様々なコーティング（被膜）が施されている。特にＴｉＮ（窒化チタン）被膜やＣｒＮ（窒化クロム）被膜は、被膜硬度が高いため耐摩耗性に優れており、金型や工具などに広く用いられている。また、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）被膜も他の被膜に比べて摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れているため、金型や工具などに多用されている。
【０００３】
しかし、ＴｉＮ被膜やＣｒＮ被膜を被覆した金型や工具は、被膜の内部応力が高いため厚膜にして金型や工具へ被覆した場合、被膜が剥離しやすいという問題があった。特にＤＬＣ被膜は、その内部応力が他の被膜と比較して大きいために被膜単体での厚膜化が困難である。そのため金型や工具表面とＤＬＣ被膜との間に中間層を挟んで応力緩和を行う等の工夫がなされているが、やはりＤＬＣ被膜が剥離しやすいという問題は解決されていない。
【０００４】
そこで、耐摩耗性や耐久性を有しており、厚膜にしても剥離し難い被膜の１つとして、ＶＣ（炭化バナジウム）などの被膜が考案された。例えば、特許文献１ではＶＣを含む被膜を金型や工具に被覆することで、被膜の密着性と優れた耐摩耗性が得られた旨が開示されている。また、特許文献２ではＶＮ（窒化バナジウム）被膜やＶＣＮ（炭窒化バナジウム）被膜を被覆した工具は高温加熱による変形や厚膜による形状変化を抑制できる旨が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９０９６５８号公報
【特許文献２】特開２００５−４６９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１および特許文献２に示された表面の被膜がＶＣ、ＶＮおよびＶＣＮの場合、金型による成型加工や工具による切削加工等を行うと、接触する材料（相手材）である被成形材や被削材の表面と凝着し、相手材表面から離れる時に被膜の一部が消失（摩耗）する結果、金型や工具表面が露出するという問題があった。
【０００７】
また、ＶＣやＶＮなどの被膜は金属光沢を有しているため、使用中に被膜の摩耗が生じた結果、金型や工具表面が露出しても金型や工具などが鉄系合金製基材である場合には、ＶＣやＶＮなどの被膜と鉄系合金製基材とは共に金属光沢を有しているために被膜の摩耗の有無が判断できない。そのため、被膜が摩耗したまま金型や工具を使用し続ける結果、金型や工具などの損傷を招くという問題もあった。
【０００８】
さらに、特許文献２の特許請求の範囲では、ＸおよびＹをＶ（バナジウム）およびＣ（炭素）の原子％（ａｔ％）とすると、ＶＸ（ＣＹＮ１−Ｙ）１−Ｘから成る被膜においては、Ｖの原子％の範囲Ｘを３０ａｔ％以上８０ａｔ％以下と限定している。つまり当該被膜にＮを含まないとした場合、Ｃの原子％の範囲を２０ａｔ％以上７０ａｔ％以下と限定することになるが、その理由や根拠は明細書中に何ら開示されていない。また、実施例においてもＶＣ、ＶＮおよびＶＣ３Ｎ７の三態様の被膜の実施例しか開示されておらず、他の被膜態様についての効果は不明である。
【０００９】
本発明の課題は、前述した問題点に鑑みて、金型による成型加工や工具による切削加工等を行っても相手材表面との摩耗を低減できる被膜を提供することである。また、万一に被膜の摩耗が生じても金型や工具などの鉄系合金製基材の損傷を未然に防止できる被膜を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意研究の結果、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成る被膜のＣの組成比率であるＸ（原子％）は、後述する図３に示すようにＸの値によって被膜の摩擦係数が変化する。そして、その変化点は従来のＸの範囲である４０ａｔ％以上６０ａｔ％以下の範囲を超えたところに存在する。さらに、Ｃの組成比率Ｘが７０ａｔ％を超えて９５ａｔ％以下の被膜の摩擦係数は、７０ａｔ％以下の被膜に比べて、摩擦係数がさらに低下して優れた潤滑性を示すことを知得した。
【００１１】
この知得により、本発明においては、鉄系合金製基材上に被覆する被膜であって、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成り、かつＸは原子％で７０ａｔ％超９５ａｔ％以下であるバナジウム含有被膜を提供することにより前述した課題を解決した。
【００１２】
すなわち、Ｃの組成比率が７０ａｔ％超９５ａｔ％以下であるＶ（１−Ｘ）ＣＸから成る被膜は、優れた潤滑性を示す。Ｃの組成比率の範囲を限定した理由は、前述したように図３に示すピンオンディスク試験結果によるものである。
【００１３】
また、請求項２の発明においては、請求項１の発明に係る鉄系合金製基材とバナジウム含有被膜との間に複合被膜を被覆する。この複合被膜は鉄系合金製基材から近い順にＶ被膜、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜（ただし、Ｙは原子％で４０ａｔ％以上６０ａｔ％以下）から成る被膜とするバナジウム含有被膜被覆金型および工具とした。
【００１４】
鉄系合金製基材上にＶＣ被膜に代表されるＶ（１−Ｙ）ＣＹ被膜（ただし、Ｙは原子％で４０ａｔ％以上６０ａｔ％以下）を直接被覆した場合、ＶＣ被膜同様にＶ（１−Ｙ）ＣＹ被膜は剥離しやすい。そのため、鉄系合金製基材上にＶ被膜を被覆した後、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜を被覆することで、鉄系合金製基材に対するＶ（１−Ｙ）ＣＹ被膜の密着性が高まる。また、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜は鉄系合金製基材と同様に金属光沢を有しているが、請求項１に係る発明のＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜（Ｘは原子％で７０ａｔ％超９５ａｔ％以下）の外観は灰色もしくは黒色を呈している。そのため、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜上にＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜を被覆すると、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸ被膜が摩耗した時点で金属光沢を有するＶ（１−Ｙ）ＣＹ被膜が現れる。または、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜がＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜と共に摩耗しても、その部分は鉄系合金製基材による金属光沢を有するため、結果として請求項１に係る発明のＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜の摩耗を容易に目視確認できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成り、かつＸは原子％で７０ａｔ％超９５ａｔ％以下であるバナジウム含有被膜とすることで摩擦係数が低く優れた潤滑性を有するので、金型による成型加工や工具による切削加工等を行っても相手材表面との摩耗を低減できる。
【００１６】
また、請求項２の発明においては、鉄系合金製基材上にＶ被膜、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜（ただし、Ｙは原子％で４０ａｔ％以上６０ａｔ％以下）から成る複合被膜を被覆した後、請求項１の発明に係るバナジウム含有被膜であるＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜を被覆したバナジウム含有被膜被覆金型とすることで、請求項１の発明に係るバナジウム含有被膜は摩擦係数が低く優れた潤滑性を有するので離型性も向上できる。また、請求項１の発明に係るバナジウム含有被膜であるＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜を被覆したバナジウム含有被膜被覆工具とすることで、被膜の摩耗を低減して工具性能（寿命）を向上できる。
【００１７】
なお、請求項１の発明に係るバナジウム含有被膜である灰色もしくは黒色のＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜が摩耗した時点で金属光沢を有するＶ（１−Ｙ）ＣＹ被膜が現れるので、その部分を容易に目視確認できる。そのため、金型や工具の使用を即時に中止することできて、金型や工具表面が露出した状態での使用による金型や工具の損傷も未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るバナジウム含有被膜等の被膜を被覆する際に用いる溶融蒸発型イオンプレーティング装置１０の縦断面図である。
【図２】本発明に係る実施例１において使用した（ａ）はピンオンディスク試験装置１１の概略斜視図、（ｂ）は同試験装置１１の概略平面図である。
【図３】本発明に係る実施例１において、円盤状試験片にＶ被膜を被覆した後、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成るバナジウム含有被膜（Ｘは原子％で３２〜９５ａｔ％）を被覆してピンオンディスク試験を行った被膜の摩擦係数の測定結果を示すグラフである。
【図４】本発明に係る実施例２において耐摩耗性試験で用いた十字パンチ（金型）２１の外観写真である。
【図５】本発明に係る実施例３において、打錠機３１を用いた錠剤３６の製造工程である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態の一例を、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係るバナジウム含有被膜等の被膜を被覆する際に用いる溶融蒸発型イオンプレーティング装置１０の縦断面図である。溶融蒸発型イオンプレーティング装置１０は、被覆処理を行う真空チャンバー１と、同チャンバー１外部に取り付けられた集束コイル２と、同チャンバー内でプラズマを形成するホロカソード式電子銃３と、プラズマの原料となる溶解材料を設置する坩堝４と、プラズマとなった溶解材料を被覆処理する基材（被処理物）を保持する基材保持器５とから構成されている。
【００２０】
溶融蒸発型イオンプレーティング装置１０内の基材保持器５に、被覆処理する基材を装着して、真空チャンバー１内を５×１０−３Ｐａ以下の圧力まで真空ポンプを用いて真空排気を行う。その後、坩堝４内の金属バナジウム等の溶解材料をホロカソード式電子銃３によりプラズマ状態としながら、図示しない反応ガス導入口より真空チャンバー１内に導入したアセチレンやエチレンなどの炭化水素系ガスと反応させて、本発明に係るバナジウム含有被膜等の被膜を基材表面上に被覆できる。
【実施例１】
【００２１】
本発明に係るバナジウム含有被膜および他の被膜との摩擦係数を比較するため、摩擦摩耗試験を行った。本試験は、図１に示す装置１０にてアセチレンガスを使用して、円盤状試験片にＶ（バナジウム）被膜を被覆した後、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成るバナジウム含有被膜（Ｘは原子％で３２〜９５ａｔ％）を被覆して、当該試験片をピンオンディスク試験により行った。図２（ａ）にピンオンディスク試験装置１１の概略斜視図、（ｂ）に同試験装置１１の概略平面図を示す。
【００２２】
ここでピンオンディスク試験とは、図２（ａ）に示すように一定荷重でピン１２を押さえつけながら測定対象である円盤状試験片１３を一定速度で回転させ、その時の摩擦係数などを評価する試験をいう。また、ピンオンディスク試験は以下の条件により行った。その結果を図３に示す。
・試験装置 Ｃ−ＳＥＭ社製トライボメーター
・試験回転数 ５００ｒｐｍ
・試験時間 ２０分間
・回転半径 ２ｍｍ
・周速 ０．１ｍ／ｓ
・荷重 １０Ｎ
・試験片材料 高速度工具鋼（ＳＫＨ５１）表面に窒化処理
・ピン材料 軸受鋼（ＳＵＪ２：先端直径６ｍｍ）
【００２３】
図３は、上述のピンオンディスク試験にて図２（ａ）および（ｂ）に示す円盤状試験片１３にＶ被膜を被覆後、Ｖ（１−Ｘ）ＣＸから成るバナジウム含有被膜のＣの組成比率Ｘを３２〜９５ａｔ％の範囲で変化させた被膜を被覆した時の摩擦係数の測定結果を示す。図３に示すように、Ｃの組成比率Ｘが３０〜３５ａｔ％である被膜の摩擦係数はおよそ０．８であり、Ｘが５２ａｔ％〜５４ａｔ％まで増加した被膜はおよそ０．６〜０．７前後の値であった。また、Ｘがおよそ６０ａｔ％まで増加すると、摩擦係数は約０．２〜０．３まで低下した。
【００２４】
これに対して本発明に係る被膜に相当するＣの組成比率Ｘが７０ａｔ％を超えると被膜の摩擦係数は０．２を下回り、Ｘが９５ａｔ％まで増加しても、摩擦係数は０．２未満を示す結果となった。以上より、本発明に係るＶ（１−Ｘ）ＣＸから成るバナジウム含有被膜（Ｘは原子％で７０ａｔ％超９５ａｔ％以下）は、Ｃの組成比率Ｘが７０ａｔ％以下である他の被膜に比べて、摩擦係数が小さかった。これは、本発明に係るＶ（１−Ｘ）ＣＸ被膜（Ｘは原子％で７０ａｔ％超９５ａｔ％以下）が優れた潤滑性を有していることを示す。
【実施例２】
【００２５】
次に、前述の被覆方法により高速度工具鋼（ＳＫＨ５１）製の金型（十字パンチ）表面に本発明に係るバナジウム含有被膜等の被膜を被覆して耐摩耗性試験を行った。その結果を表１に示す。表１は、後述する３種類の金型を用いてステンレス鋼製の十字穴付き皿小ねじを被加工物としてパンチ加工（十字穴の加工）を行った耐摩耗試験結果である。また、図４は上述の耐摩耗性試験で用いた十字パンチ（金型）２１の外観写真を示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
本試験で用いた図４に示す金型２１は、窒化処理を施した上に、（１）何ら被膜のない金型（以下、金型Ａとする）、（２）Ｖ被膜を最下層に被覆した上で、Ｖ５０Ｃ５０被膜を被覆した金型（以下、金型Ｂとする）、（３）本発明に係る被膜、すなわちＶ被膜を最下層に被覆した上でＶ５０Ｃ５０被膜、Ｖ５Ｃ９５から成る被膜の順に被覆した金型（以下、金型Ｃとする）、の計３種類を使用した。また、本試験の限界ショット数（加工数）は、被膜の摩耗が目視確認できるか、金型２１表面の損傷が目視で認められるまで連続使用できる回数を以って判断した。
【００２８】
表１に示すように、何ら被膜のない従来の金型Ａは、限界ショット数が１５０００個であり、他の金型ＢおよびＣを含めて加工数が最少であった。また、金型Ａには被膜が被覆されていないため、金型表面が損傷を受けて凹みが生じた時点を以って限界ショット数に達したと判断した。また、従来の金型Ｂは限界ショット数が２６０００個であり、金型Ａに比べて加工数が増加したが、Ｖ５０Ｃ５０被膜の摩耗が目視で確認できなかったため、金型Ａと同様に金型表面が損傷を受けて凹みが生じた時点を以って限界ショット数に達したと判断した。
【００２９】
これに対して本発明に係る金型Ｃは限界ショット数が５００００個であり、他の金型ＡおよびＢを含めて加工数が最多であった。また、金型Ｃについては本試験の途中で灰色のＶ５Ｃ９５被膜が摩耗して、その下層に金属光沢を有するＶ５０Ｃ５０被膜が目視確認できたため、金型表面の損傷を受ける前に本試験を終了できた。
【００３０】
以上の結果から、本発明に係る被膜であるＶ被膜を最下層に被覆した上で、Ｖ５０Ｃ５０被膜、Ｖ５Ｃ９５から成るバナジウム含有被膜の順に金型に被覆することで、従来の金型に比べて加工数を増やすことができた。また、金型に被覆した被膜の摩耗が目視確認できたので、金型表面の損傷を受ける前に使用を中止し、金型の損傷を未然に防止できた。
【実施例３】
【００３１】
次に、前述と同様の被覆方法により、合金工具鋼（ＳＫＤ６１）製の打錠機用杵の表面に本発明に係るバナジウム含有被膜等を被覆して、粉末の打錠成形による被膜寿命試験を行った。その結果を表２に示す。また、図５は打錠機３１を用いた錠剤３６の製造工程を示したものである。
【００３２】
【表２】
【００３３】
表２は、後述する杵Ａ乃至Ｃについて打錠機による被膜寿命試験を行った場合の被膜寿命を示すものである。被膜寿命試験は、後述する上下杵先端部に以下の３種類の被膜態様の上下杵を準備して、薬粉の錠剤を加工成形することにより行った。具体的な被膜態様は、（１）本発明に係る被膜、すなわちＶ被膜を被覆した後、Ｖ６０Ｃ４０被膜上にＶ２５Ｃ７５から成る被膜を被覆した杵（以下、杵Ａとする）、および比較例として（２）何ら被膜の無い杵（以下、杵Ｂとする）、（３）Ｖ被膜を被覆した上にＶ６０Ｃ４０被膜を被覆した杵（以下、杵Ｃとする）の計３種類とした。
【００３４】
図５において、打錠機３１は錠剤３６を成形する機械であり、上杵３２、下杵３３および臼３４から構成されている。また、下杵３３先端部が臼３４内中央部に配置されて、上杵３２及び下杵３３の各先端部表面が打錠成形面となっている。錠剤３６の製造工程は、臼３４内に錠剤３６の原料である薬粉３５を入れて、当該薬粉３５の上から上杵３２を臼３４内に挿入して、上杵３２と下杵３３で薬粉３５を挟む。そして、上下の杵３２および３３を加圧して錠剤３６を成形する。その後、上杵３２を臼３４内から抜き、下杵３３先端を錠剤３６ごと臼３４上端部まで押し上げる。最後に、スクレーパー（掻き出し器）３７により、錠剤３６を取り除き、下杵３３を臼３４内中央部まで戻して、次の薬粉３５を臼３４の内部に投入する。以降、連続的に同様の工程が行われる。
【００３５】
また、打錠機３１においては、薬粉３５が上下杵３２および３３のいずれかの先端部である成形面に凝着（スティッキング）すると錠剤３６が上下杵３２および３３に接着して、錠剤３６を分離できず、さらに次の加工ができない。そこで本試験においては、薬粉３５が成形面に凝着し、錠剤３６が上杵３２もしくは下杵３３のいずれかの先端部表面から剥がれなくなった時点を以って当該被膜の寿命と判断した。さらに、本試験で使用した打錠機３１には上下杵３２および３３を１セットとした計５０セットが配置されており、錠剤３０万錠を１ロットとしてロット単位で被膜寿命の評価を行った。
【００３６】
表２に示すように、従来の何ら被膜のない杵Ｂの場合は１０ロットでスティッキングが発生した。しかし、Ｖ被膜上にＶ６０Ｃ４０被膜を被覆した杵Ｃは３０ロットまで寿命が延びた。これはＶ６０Ｃ４０被膜を被覆することにより成形表面の硬度が高くなった為、耐摩耗性が上がった結果、寿命が延びたものと考えられる。
【００３７】
これに対して本発明に係る被膜、すなわちＶ被膜、Ｖ６０Ｃ４０被膜の順に被覆した上にＶ２５Ｃ７５から成る被膜を被覆した杵Ａは寿命が６０ロットまで延びて、杵Ｂの６倍、杵Ｃの２倍の寿命であった。これは、杵Ａの最表層に被覆したＶ２５Ｃ７５被膜が、杵Ｂの表層に被覆したＶ６０Ｃ４０被膜と比較するとＶ２５Ｃ７５被膜の摩擦係数が低いため、薬粉が上下杵表面に凝着しにくく、錠剤３６に対する上下杵３２および３３の離型性が向上した結果、寿命が延びたものと考えられる。
【００３８】
以上の結果より、本発明に係る被膜であるＶ被膜、Ｖ６０Ｃ４０被膜およびＶ２５Ｃ７５被膜を打錠機３１用の上下杵３２および３３表面に被覆することにより、薬粉３５との凝着を抑制し、錠剤３６との離型性が向上した結果、打錠回数を増やすことが出来た。
【実施例４】
【００３９】
次に、前述と同様の被覆方法により高速度工具鋼（ＳＫＨ５１）製のドリル表面に本発明に係るバナジウム含有被膜等を被覆して穴あけ加工による切削試験を行った。その結果を表３に示す。
【００４０】
【表３】
【００４１】
表３は、（１）本発明に係る被膜、すなわちＶ被膜を最下層に被覆した上で、Ｖ４０Ｃ６０被膜、Ｖ１５Ｃ８５から成る被膜の順に被覆したドリル（以下、ドリルＡとする）、および比較例として（２）何ら被膜の無いドリル（以下、ドリルＢとする）、（３）ＴｉＮ（窒化チタン）の被膜を被覆したドリル（以下、ドリルＣとする）、（４）Ｖ被膜を最下層に被覆した上で、Ｖ４０Ｃ６０被膜を被覆したドリル（以下、ドリルＤとする）の計４種類のドリルを用いて切削試験を行ったときのドリル寿命（穴あけ数）を示す。本切削試験は、以下の条件により行った。
・使用ドリル φ６ｍｍ×１１５ｍｍＬ
・ドリル回転数 ２１２２ｒｐｍ（４０ｍ／ｍｉｎ）
・ドリル送り量 ０．１ｍｍ／ｒｅｖ
・被削材 Ｓ５０Ｃ材（硬さ：２１０ＨＢ、板厚：１９ｍｍ）
・研削液の有無 なし（ドライ）
また、本切削試験は、ドリル刃の欠けまたはドリルの折損を以ってドリルの寿命として判断した。
【００４２】
表３に示すように、何ら被膜のないドリルＢは１０穴以下の加工でドリルが折損し、寿命に至った。一方、ドリルやエンドミル等の切削工具において従来からの代表的な被膜であるＴｉＮ被膜を被覆したドリルＣの寿命は、２５０〜３００穴まで増えており、ドリル表面にＴｉＮ被膜などの硬質膜を付けることによる寿命向上の効果が確認できた。更に、Ｖ被膜を最下層に被覆した上でＶ４０Ｃ６０被膜を被覆したドリルＤの寿命は３２９〜４２９穴まで増えた。これは、ドリルＤに被覆したＶ４０Ｃ６０被膜がドリルＣに被覆したＴｉＮ被膜よりも硬い（表面硬度が高い）ことによる効果と考えられる。
【００４３】
これに対して本発明に係る被膜、すなわちＶ被膜、Ｖ４０Ｃ６０被膜の順に被覆した上にＶ１５Ｃ８５から成る被膜を被覆したドリルＡは、その寿命が６００穴まで増えており、ドリルＣの２倍、ドリルＤの１．４〜１．８倍にまで寿命が向上した。これは、ドリルＡ表面に被覆したＶ４０Ｃ６０被膜がその硬度を保持しながら、Ｖ１５Ｃ８５被膜が有する優れた潤滑性により被膜の摩耗を低減しつつ、切り粉の排出性を高めたことによる効果と考えられる。
【００４４】
以上の結果から、本発明に係る被膜であるＶ被膜、Ｖ４０Ｃ６０被膜上にＶ１５Ｃ８５被膜を、切削工具（ドリル）に被覆することによって被膜の摩耗を低減してドリル性能（寿命）を向上することが出来た。
【００４５】
なお、実施例４では本発明に係るバナジウム含有被膜等の被膜をドリルに被覆した場合を説明したが、エンドミル、ブローチ、ホブなどの工具に被覆しても同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄系合金製基材上に被覆された被膜であって、前記被膜はＶ（１−Ｘ）ＣＸから成り、かつ前記Ｘは原子％で７０ａｔ％超９５ａｔ％以下であることを特徴とするバナジウム含有被膜。
【請求項２】
前記鉄系合金製基材と前記バナジウム含有被膜との間に複合被膜が被覆されており、前記複合被膜は前記鉄系合金製基材から近い順にＶ被膜、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜（ただし、Ｙは原子％で４０ａｔ％以上６０ａｔ％以下）から成る被膜であることを特徴とするバナジウム含有被膜被覆金型および工具。
【請求項１】
鉄系合金製基材上に被覆された被膜であって、前記被膜はＶ（１−Ｘ）ＣＸから成り、かつ前記Ｘは原子％で７０ａｔ％超９５ａｔ％以下であることを特徴とするバナジウム含有被膜。
【請求項２】
前記鉄系合金製基材と前記バナジウム含有被膜との間に複合被膜が被覆されており、前記複合被膜は前記鉄系合金製基材から近い順にＶ被膜、Ｖ（１−Ｙ）ＣＹ被膜（ただし、Ｙは原子％で４０ａｔ％以上６０ａｔ％以下）から成る被膜であることを特徴とするバナジウム含有被膜被覆金型および工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２０２９４８（Ｐ２０１０−２０２９４８Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５１９２９（Ｐ２００９−５１９２９）
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（０００００５１９７）株式会社不二越 (625)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（０００００５１９７）株式会社不二越 (625)
【Ｆターム（参考）】
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