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1.スーパーマルチナイトプロセス(ガス炭窒化処理法)


 炭窒化処理と称される改良型マルチナイト(ガス浸硫窒化)処理法で、硬い窒化層の表面に、グラファイトを主成分とする黒色で潤滑性に優れた炭素膜を複合化して被処理材に付与します。

 アルミダイカスト金型は、成形を繰り返すうちにアルミが表面を削ったり、表面に付着したりする。そのため、窒化処理などで金型表面を硬化させて金型の劣化を防いできた。しかし、窒化では高価なアルミダイカスト金型の寿命延長の要望を満たすことができず、窒化に勝る表面改質法が強く求められている。そこで、ガス浸硫窒化法を発展・進化させ、アルミ溶湯との濡れ性が小さく離型性の良いカーボン膜を複合化させるカーボン膜複合窒化の開発を行った。

2.内容

 カーボン膜複合窒化は、ガス浸硫窒化と同時に金型表面にカーボン膜を形成する複合処理で、各種窒化法と比較すると摩擦係数(μ)が低く耐食性に優れている。雰囲気としてN2,NH3,H2S,H2,C2H2を使用しており、処理温度域は400〜700℃と極めて広く、ほとんどの鋼種が処理可能である。
 ところで、スーパーマルチナイトした金型の表面を電子顕微鏡で15,000倍に拡大して観察したところ、最近話題になっているカーボンナノチューブ,カーボンナノコイル,カーボンナノファイバー等ナノカーボン類がメゾフェース(ガラス質)カーボンの中に生成していることが判った。
 また、金型表面から伸びているナノカーボン類がメゾフェースカーボンをしっかり固定しているので、カーボン膜が金型表面に強く密着していることも判った。
 スーパーマルチナイトを施すことにより、アルミダイカスト金型の寿命は大幅に延長され、その上鋳造条件の緩和も可能になった。尚、スーパーマ ルチナイトは特許を授与されている。

写真−1 表面拡大写真       写真−2 スーパーマルチナイトT.P外観

写真−3 ピット型設備の外観



3.特徴


(1) 低摩擦係数
摩擦係数(μ)は、ドライのテスト条件で約0.2と極めて小さい値をとります。因に、同一条件でのガス軟窒化の摩擦係数は約0.7です。
(2) 低摩擦・耐磨耗性の向上
(3) 耐焼付性・耐カジリ性の向上
(4) 耐食性の向上
ガス軟窒化に比べて耐食性が著しく向上し、Oxy−Coat(窒化・酸化皮膜複合処理)と同等以上になります。



4.用途


(1)窒化では不足、さりとてDLC等のドライコーティングでは過剰品質になる摺動部品
(2)アルミダイカスト金型

写真−4 アルミダイカスト金型

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