、总气体压力：例如0? 6Pa。
[0038] 为了实现前述算术平均粗糙度（Ra)，推荐在形成硬质覆膜后对该硬质覆膜的表面 进行研磨加工。作为硬质覆膜的研磨方法，除了投射形研磨之外，还可列举出电解研磨、抛 光研磨等。进而，硬质覆膜的Ra受到基材表面性状的影响，因此推荐将形成上述硬质覆膜 前的基材表面掩膜至以Ra计达到0. 05ym以下。作为基材表面的研磨方法，可列举出例如 电解研磨、抛光研磨、化学研磨等。
[0039] 如上所述，控制了表面性状的本发明的硬质覆膜的相对于软金属的耐附着性优 异。因而，本发明的硬质覆膜用于至少表面由软金属（Zn等）构成的被加工材料的加工(尤 其是热间加工)、通过对冶金工具的表面进行覆盖，会充分发挥出上述耐附着性。作为前述 软金属，可列举出包含选自Zn、Sn、Al和Mg中的1种以上元素的纯金属、合金。
[0040] 作为前述"至少表面由软金属（Zn等）构成的被加工材料"，除了形成有选自Zn、 Sn、Al和Mg中的1种以上的镀层的金属板(例如钢板）之外，还可列举出纯A1、A1基合金、 纯Sn、Sn基合金、纯Zn、Zn基合金、Mg基合金等。作为上述被加工材料，尤其是使用了镀锌 钢板(包括熔融镀锌钢板（GI)、合金化熔融镀锌钢板（GA)、电气镀锌钢板（EG))时，可充分 发挥出本发明的效果。
[0041] 作为使用了上述镀敷钢板之外的被加工材料的加工方法，可列举出例如A1系金 属的锻造；A1压铸、Zn压铸、Mg压铸等。
[0042] 作为本发明的硬质覆膜覆盖部件，可列举出加压成形(尤其是热压)、锻造加工、挤 出成形等中使用的模具(包括口模、冲头、凸缘等)、冶金工具(包括刀头、钻头、立铣刀等切 削工具或冲压冲头等)、汽车部件或机械部件中的滑动部件等。
[0043] 本发明的硬质覆膜覆盖部件(尤其是热压用模具）主要是至少与软金属接触的部 分用本发明的硬质覆膜覆盖即可，不与软金属接触的部分的覆盖没有限定。
[0044] 本发明的硬质覆膜最适合覆盖尤其是容易产生附着的、以镀锌钢板为被加工材料 的热压中使用的模具(热压用模具)。
[0045] 本发明的硬质覆膜的膜厚优选为0. 5ym以上。该膜厚不足0. 5ym时，有时覆盖 不充分而露出基材。前述膜厚更优选为lum以上。另一方面，硬质覆膜的膜厚过厚时，容 易产生剥离，因此该硬质覆膜的膜厚优选为10ym以下。该膜厚更优选为5ym以下。
[0046] 前述硬质覆膜覆盖部件只要其最表面由本发明的硬质覆膜构成即可，可以在最外 表面的硬质覆膜与基材之间形成本发明中规定之外的硬质覆膜、CrN、TiN等中间层。
[0047] 本申请基于2012年12月21日申请的日本专利申请第2012-279768号而要求优 先权的权利。将2012年12月21日申请的日本专利申请第2012-279768号的说明书的全 部内容作为本申请的参考而援引于此。 实施例
[0048] 以下，列举出实施例来更具体地说明本发明，但本发明不限定于下述实施例，自不 用说其可以在适合于前述?后述主旨的范围内适当添加变更来实施，它们均包括在本发明 的技术范围内。
[0049] [实施例1] 实施例1中，确认硬质覆膜的有无、表面粗糙度、针孔数量对软金属附着量造成的影 响。
[0050] 作为基材，为了评价涂覆膜的表面性状而准备了镜面的基材（JIS标准的合金 工具钢钢材即SKD11、HRC60、基材的Ra=0. 005ym)。另外，作为相对于软金属的耐附着 性的评价用途，准备了镜面的弯曲模具（JIS标准的合金工具钢钢材即SKD61、基材的 Ra=0. 005ym)。
[0051] 并且，在上述各基材的表面上，如表1所示那样，利用电弧离子镀法（ArcIon Plating，在表中表述为"AIP")、过滤电弧离子镀法(在表中表述为"过滤AIP")、或者非平 衡磁控溅射法(在表中表述为"UBMS")，形成约3ym的表1所示的涂覆膜。
[0052] 前述电弧离子镀法(AIP法）的成膜条件设为基材温度：400°C、总气体压力：4Pa、 偏压：-70V。前述过滤电弧离子镀法(过滤AIP法)的成膜条件设为基材温度：400°C、总气体 压力：4Pa、偏压：-70V。另外，前述非平衡磁控溅射法（UBMS法）的成膜条件设为基材温度： 400°C、总气体压力：0.6Pa、投入电力：3kW(靶直径为6英寸)。在任意方法中，作为靶均使 用表1所示组成的TiCrAlSi靶，在前述AIP法和前述过滤AIP法中，将气氛气体设为纯氮 气。另外，在前述UBMS法中，使用了氮气：Ar(体积比）=45:55的混合气体。
[0053] 另外，还准备了未形成涂覆膜的样品(表1的No. 1)。
[0054] 并且，在成膜后，使用投射形的研磨装置（工7口 7 77° (注册商标)、株式会社亇 Yシ夕7 -夕只制)进行涂覆膜表面的研磨，如表1所示那样，制作了Ra不同的样品。通过 改变上述研磨的时间，以相同的成分组成?成膜方法来制作Ra不同的样品。另外，还准备 了形成有涂覆膜但未进行上述研磨的样品(表1的No. 2)。
[0055] 使用这些样品，如下那样操作来进行涂覆膜的表面性状的评价（Ra和针孔数量的 测定）和耐附着性的评价。
[0056](表面粗糙度（Ra)的测定） 各样品的Ra使用触针式表面粗糙度计（DekTak6M)进行测定。本发明中，将扫描长度 设为1mm，将水平方向的测定点数设为3900点，由所测定的表面曲线去除波纹度，从由此得 到的粗糙度曲线算出Ra。关于该Ra的计算，在涂覆膜表面的任意5个部位进行测定，采用 其平均值。并且，将该平均值（Ra)为0. 05ym以下的情况记作合格。另外，表1的No. 1是 未形成涂覆膜的例子，表1中的Ra是作为基材表面粗糙度的参考而测定的。
[0057] (针孔数量的测定） 利用扫描型电子显微镜（日立株式会社制加速电压20kV、倍率2000倍、视野尺寸 45X65ym)进行涂覆膜表面的观察，对当量圆直径为1ym以上的针孔进行计数。该测定针 对各试样在任意选择的5个视野中进行，算出针孔数量的平均值。
[0058] 并且，将上述针孔数量的平均值（1个视野内的平均针孔数量）为5个以下的情况 记作合格。
[0059] (相对于软金属的耐附着性的评价） 作为软金属的代表而选择Zn，作为板材(毛坯）而准备合金化熔融镀锌（GA)钢板(镀锌 钢板)。并且，使用有?无上述涂覆膜的弯曲模具，利用下述成形条件进行已加热的上述镀 锌钢板的弯曲加工，调查加工后的模具表面的Zn附着状况。
[0060] (成形条件） 板材(毛坯）：合金化熔融镀锌（GA)钢板 (拉伸强度为590MPa、板厚为1. 4mm) 模具材料：JIS标准的合金工具钢钢材即SKD61材料+表1所示的各种涂覆膜 按压载重：It 加热温度：760°C 并且，如下述评价基准所示那样，将Zn附着状况(附着量)分为5个阶段，将3以下评价 为耐附着性优异。
[0061] (评价基准） 对于与模具的前述板材接触的接触面，求出附着有Zn的面积比例（％)，利用以下0~5个 阶段进行评价。 5 :超过60% 4 :超过30%且为60%以下 3 :超过20%且为30%以下 2 :超过10%且为20%以下 1 :超过5%且为10%以下 0 :5%以下 将这些结果示于表1。
【主权项】
1. 相对于软金属的耐附着性优异的硬质覆膜，其特征在于，表面的算术平均粗糙度 (Ra)为0. 05 ym以下，且针对该表面利用扫描型电子显微镜对至少5个45X65 ym的视野 以2000倍进行观察时，当量圆直径为I ym以上的针孔数量平均为5个以下。
2. 根据权利要求1所述的硬质覆膜，其由金属元素和1种以上的非金属元素构成，所述 金属元素包含选自Ti、Cr、Al和Si中的2种以上元素，所述非金属元素选自C、N和0。
3. 根据权利要求2所述的硬质覆膜，其中，所述金属元素包含Ti、Cr和Al，在所有金属 元素中所占的比例即原子比满足： Ti :0? 10以上且0.40以下、 Cr :0. 10以上且0. 40以下、以及 Al :0.40以上且0.70以下。
4. 根据权利要求2所述的硬质覆膜，其中，所述金属元素包含Ti、Cr、Al和Si，在所有 金属元素中所占的比例即原子比满足： Ti :0? 10以上且0.40以下、 Cr :0. 10以上且0.40以下、 Al :0. 40以上且0. 70以下、以及 Si :0. 010以上且0. 10以下。
5. 根据权利要求2所述的硬质覆膜，其中，所述金属元素中的一部分被如下元素置换， 所述元素以在所有金属元素中所占的比例计以20原子％作为上限，且为选自元素周期表的 第4族元素、第5族元素、第6族元素、Y和B中的1种以上。
6. 根据权利要求1所述的硬质覆膜，其是利用过滤电弧离子镀法或非平衡磁控溅射法 形成的。
7. 硬质覆膜覆盖部件，其特征在于，其表面被权利要求1~6中任一项所述的硬质覆膜 覆盖。
8. 热压用模具，其特征在于，其表面被权利要求1~6中任一项所述的硬质覆膜覆盖。
9. 根据权利要求8所述的热压用模具，其用于至少表面由选自Zn、Sn、Al和Mg中的1 种以上软金属构成的被加工材料的热成形。
10. 根据权利要求8所述的热压用模具，其用于镀锌钢板的热成形。
【专利摘要】提供硬质覆膜，其是难以附着于软金属的硬质覆膜，其适合于覆盖与该软金属接触的例如热压用模具表面。该硬质覆膜具有如下特征：表面的算术平均粗糙度（Ra）为0.05μm以下，且利用扫描型电子显微镜对至少5个45×65μm的视野以2000倍进行观察时，当量圆直径为1μm以上的针孔数量平均为5个以下。
【IPC分类】C23C14-06, B21D22-20, B21D37-01
【公开号】CN104854255
【申请号】CN201380066875
【发明人】山本兼司
【申请人】株式会社神户制钢所
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2013年12月17日
【公告号】CA2891886A1, WO2014098091A1