被膜及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种不易发生劣化的高强度的被膜及其制造方法。一种被形成在金属模的成型面上的被膜（1）的制造工序（S1），所述制造工序（S1）具备初始被膜形成工序（S11）和间歇加热工序（S12），在初始被膜形成工序（S11）中，在所述金属模的成型面上形成初始被膜（100），其中，所述初始被膜（100）具有：碳膜（140），其含有纳米碳类（142），且涂覆有富勒烯（143）；氮化化合物层（120）以及渗硫层（130），所述氮化化合物层（120）以及渗硫层（130）位于所述碳膜与所述铁类材料之间，在间歇加热工序（S12）中，在非氧化气氛下对在所述初始被膜形成工序（S11）中所形成的初始被膜（100）进行间歇性加热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种不易发生劣化的高强度的。一种被形成在金属模的成型面上的被膜（1）的制造工序（S1），所述制造工序（S1）具备初始被膜形成工序（S11）和间歇加热工序（S12），在初始被膜形成工序（S11）中，在所述金属模的成型面上形成初始被膜（100），其中，所述初始被膜（100）具有：碳膜（140），其含有纳米碳类（142），且涂覆有富勒烯（143）；氮化化合物层（120）以及渗硫层（130），所述氮化化合物层（120）以及渗硫层（130）位于所述碳膜与所述铁类材料之间，在间歇加热工序（S12）中，在非氧化气氛下对在所述初始被膜形成工序（S11）中所形成的初始被膜（100）进行间歇性加热。【专利说明】
本专利技术涉及一种被形成在铁类材料的表面上的。
技术介绍
一直以来，公知一种在压铸等中，为了实现脱模不良的降低等而在金属模的成型面(铁类材料的表面)上形成预定的被膜的技术(例如，参照专利文献I)。在专利文献I中公开了一种通过将富勒烯涂覆在含有碳纳米管等纳米碳类的碳膜上，从而在金属模的成型面上形成被膜的技术。根据专利文献I中所述的技术，通过由富勒烯填埋碳膜的间隙以缓和碳膜的表面的凹凸，从而降低了脱模不良。然而，在专利文献I所述的技术中，在碳膜与富勒烯的结合不完全的情况下，会由于碱性溶剂而除去富勒烯从而使被膜劣化。此外，被膜的强度并不充分，被膜容易脱落。因此，专利文献I中所述的技术有改善的余地。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010-36194号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的课题在于，提供一种不易发生劣化的高强度的被膜、以及其制造方法。用于解决课题的方法本专利技术的被膜的制造方法为一种被形成在铁类材料的表面上的被膜的制造方法，所述被膜的制造方法的特征在于，具备初始被膜形成工序和间歇加热工序，在初始被膜形成工序中，在所述铁类材料的表面上形成初始被膜，其中，所述初始被膜具有:碳膜，其含有纳米碳类，且涂覆有富勒烯；氮化化合物层以及渗硫层，所述氮化化合物层以及渗硫层位于所述碳膜与所述铁类材料之间，在间歇加热工序中，在非氧化气氛下对在所述初始被膜形成工序中所形成的初始被膜进行间歇性加热。在本专利技术的被膜的制造方法中优选为，所述铁类材料为，铸造中所使用的金属模，在所述初始被膜形成工序中，在所述金属模的成型面上形成所述初始被膜，在所述间歇加热工序中，在形成有所述初始被膜的金属模的成型面上涂覆有油性脱模剂的状态下，使用该金属模来实施多次的铸造。本专利技术的被膜具备含有纳米碳类的碳膜，且被形成在铁类材料的表面上，所述被膜含有硬质非晶质碳、Fe4N, Fe3C、马氏体、以及Fe3O4,所述碳膜中的硫黄扩散率超过50%。在本专利技术的被膜中优选为，通过X射线衍射法而被鉴别出的物质为硬质非晶质碳、Fe4N、Fe3C、马氏体、以及Fe3O4，所述硫黄扩散率通过电子显微探针分析(EPMA)中的面分析而求出。专利技术的效果根据本专利技术，能够抑制被膜的劣化以及脱落。【专利附图】【附图说明】图1为表示本专利技术所涉及的被膜的制造工序的图。图2为表示初始被膜的图。图3为表示本专利技术所涉及的被膜的图。图4为表示EPMA中的初始被膜的面分析结果的图，Ca)为表示初始被膜中的碳的图，(b)为表不初始被I旲中的硫黄的图。图5为表示EPMA中的本专利技术所涉及的被膜的面分析结果的图，(a)为表示本专利技术所涉及的被膜中的碳的图，(b)为表示本专利技术所涉及的被膜中的硫黄的图。图6为表示EPMA中的比较品的面分析结果的图，Ca)为表示比较品中的碳的图，(b)为表示比较品中的硫黄的图。【具体实施方式】在下文中，参照图1?图3来对本专利技术所涉及的被膜的制造方法的一个实施方式、被膜I的制造工序Si进行说明。被膜I为，被形成在压铸等中所使用的金属模的成型面上的被膜。制造工序SI为，在所述金属模的成型面上形成被膜I的工序。另外，本实施方式的金属模为，由SKD61等合金工具钢钢材(JISG4404)而形成的铁类材料。如图1所示，制造工序SI具备初始被膜形成工序Sll和间歇加热工序S12。初始被膜形成工序Sll为在所述金属模的成型面上形成初始被膜100的工序。初始被膜形成工序Sll为公知技术，具体而言，是在日本特开2010-36194号公报中公开的工序。因此，省略初始被膜形成工序Sll的详细的说明。图2图示了在初始被膜形成工序Sll中所制备出的初始被膜100。如图2所示，初始被膜100为通过公知技术而制备出的被膜，并且具备扩散层110、氮化化合物层120、渗硫层130、碳膜140。扩散层110为在所述金属模上扩散有氮的层，且被形成在所述金属模的成型面附近。氮化化合物层120为含有Fe2N或Fe3N等氮化化合物、以及Fe3C的层，且被形成在扩散层110上。渗硫层130为含有FeS等硫化化合物的层，且被形成在氮化化合物层120上。碳膜140为含有纳米碳类的层，且位于初始被膜100的最表面(图2的最上部)。碳膜140含有硬质非晶质碳141、纳米碳142、以及富勒烯143。硬质非晶质碳141为以碳作为主要成分的无定型形状的物质。硬质非晶质碳141大致散布在形成有扩散层Iio以及氮化化合物层120的位置上。纳米碳142为碳纳米纤维、碳纳米管、碳纳米线圈、以及碳纳米线等纳米碳类。纳米碳142以从硬质非晶质碳141向初始被膜100的表面侧(图2的上侧)延伸的方式而大量形成。纳米碳142以达到初始被膜100的最表面的位置的方式而形成。富勒烯143为，以C 6(|为代表的、由大量碳原子形成的碳簇，且含有被实施了预定的化学修飾的富勒烯衍生物。富勒烯143大量存在于纳米碳142之间。由此，初始被膜100具有:碳膜140，其含有纳米碳142，且涂覆有富勒烯143 ;氮化化合物层120以及渗硫层130，所述氮化化合物层120以及渗硫层130位于碳膜140与所述金属模之间。另外，本专利技术的初始被膜，只要至少含有纳米碳类，且在涂覆有富勒烯的碳膜与所述金属模之间形成有氮化化合物层以及渗硫层即可，而并不限定其制造方法。如图1所示，间歇加热工序S12为，在非氧化气氛下对在初始被膜形成工序Sll中所制备出的初始被膜100进行间歇性加热的工序。在间歇加热工序S12中，通过使用形成有初始被膜100的金属模来实际上实施多次压铸，从而对初始被膜100进行间歇性加热。详细而言，首先，将矿物油、合成油、以及植物油等油性脱模剂涂覆在形成有初始被膜100的金属模的成型面上。此时，以所述金属模的成型面完全被所述油性脱模剂覆盖的方式来涂覆该油性脱模剂。由此，能够使初始被膜100成为不接触水以及空气的状态，即处于非氧化气氛下的状态。接下来，将高温(例如，600°C)的铝合金等熔融金属填充至所述金属模中，并放置预定的时间(例如，5秒钟)。此时，高温的熔融金属，通过与所述金属模的成型面相接触，而急剧冷却至预定的温度(例如，300°C)。即，初始被膜100，因刚刚被填充至所述金属模中之后的熔融金属而被高温加热，之后在被所述金属模急剧冷却了的熔融金属的温度下被冷却。最后，将凝固了的熔融金属(鋳物)从所述金属模中取出。通过实施预定次数(例如，合计1000次)的上述的处理，而使初始被膜100成为被膜I。即，在所述金属模的成型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：古川雄一，外崎修司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：