熱処理後コーティング膜の変色

質問

SKH51材にTiC/TiCN/TiNをコーティングした後、真空熱処理しました。
母材のHRC硬度はOKですが、金色のコーティング膜が灰色になり、又コーティング層も劣化しました。　表面硬度HV1200(50g)。
原因と対策、お教えください。

回答No.2

noname#230359

半年前の質問なので、もう解決しているかもしれませんが、念のため投稿します。
まず回答(1)の質問に回答。CVD処理ので冷却は炉冷なので、必然的にCVD後に焼入焼戻になります。
原因。
真空焼入焼戻工程での酸化です。冷却用の窒素ガスに含まれる微量の酸素で、わずかに酸化します。特に焼入工程よりも焼戻工程で酸化しやすい。さらに焼戻時に炉内を低圧窒素雰囲気にする方法(真空に比べて加熱時間が短縮できる)の場合、一段と酸化します。
対策。
1. まず焼戻が窒素雰囲気ならば、真空に変更する。その場合、加熱時間を調整して下さい。
2. 窒素ガスの純度を上げる。
3. 膜材質を酸化しにくいものに変更する。
4. それでだめならばCVDをあきらめ、焼入焼戻後の低温CVDあるいはPVDに変更する。

訂正。
1. 「CVD処理ので冷却は炉冷なので」を「CVD処理での冷却は炉冷なので焼きなましに相当するため」に訂正。
2. 「特に焼入工程よりも焼戻工程で酸化しやすい」の部分。実体験記憶に基づいて書きましたが、違う気もするので削除。
3. 「焼戻時に炉内を低圧窒素雰囲気にする方法」は「焼戻時に炉内を窒素雰囲気にして撹拌する方式」に訂正。
追加。
もちろん真空度の低下も原因になります。

回答No.1

noname#230359

熱処理後にTiC/TiCN/TiNをコーティングをすれば、お問い合わせのような
問題は起こらないと思いますが、そうしなかった理由を教えて貰えませんか。

細切れの質問で申し訳ありません。
(1)コーティングは、CVDでしょうかPVDでしょうか？
その際の温度は、如何ほどでしょうか？　
(2)“熱処理”とは、焼き入れ－焼き戻しの一連の工程でしょうか？
それとも、焼き入れ後にコーティングして、コーティングの際の温度で
焼き戻しを兼用しようとするのでしょうか？

補足

(1)コーティングは１０００度CVDです。
(2)熱処理は焼き入れ/ガス冷－焼き戻しです。