(57)【要約】【課題】金属材料の表面に被膜を成膜し、この金属材料にアルミニウム合金溶湯に対する耐焼付き性を付与する金属材料の表面処理方法を提供する。【解決手段】金属材料の表面に成膜した耐溶損層上にツナギ層を成膜した上で、耐溶損層側から順に、第１ステップにおいて上記ツナギ層とは別に耐溶損層とつなぐ０．５μｍ膜厚の窒化膜としてのＴｉＳｉＮ層を、第２ステップにおいて中間層として酸素量を増やし、窒素量を減らした２．０μｍ膜厚の傾斜膜としてのＴｉＳｉＯＮ層を、第３ステップにおいて密着性を高めた酸化層として０．５μｍ膜厚の酸化膜としてのＴｉＳｉＯ層を成膜し、３層構造のＴｉＳｉＯを含んだ耐焼付き層を形成する。【選択図】図１
2014083587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料の表面に被膜を成膜し、前記金属材料にアルミニウム合金溶湯に対する耐焼付き性を付与する金属材料の表面処理方法であって、
前記金属材料の表面に、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒの４元素から選ばれる１種又は２種以上の元素からなる酸化物であって、そのうちＴｉＯを除いた酸化物の少なくとも１種又は２種以上の組み合わせにより成膜し、前記酸化物を含んだ耐焼付き層を形成する、
ことを特徴とする金属材料の表面処理方法。
【請求項２】
前記酸化物が、ＴｉＳｉＯ、ＴｉＡｌＯ、ＺｒＯである、
ことを特徴とする請求項１に記載の金属材料の表面処理方法。
【請求項３】
前記金属材料の表面と前記耐焼付き層との間に、耐ヒートクラック層及び耐溶損層を形成する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金属材料の表面処理方法。
【請求項４】
前記耐溶損層と前記耐焼付き層との間に、これらの界面を無くすツナギ層を形成する、
ことを特徴とする請求項３に記載の金属材料の表面処理方法。
【請求項５】
前記耐焼付き層を、３層構造として構成する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の金属材料の表面処理方法。
【請求項６】
前記金属材料を基材とするダイカスト用金型であって、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の金属材料の表面処理方法により、成形面が処理されてなることを特徴とするダイカスト用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に被膜を成膜することで、アルミニウム合金溶湯と接触するダイカスト用金型の基材となる金属材料にアルミニウム合金溶湯に対する耐焼付き性を付与する金属材料の表面処理方法と、この方法により、成形面が処理されてなるダイカスト用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム鋳造成形品は、アルミニウム合金等の溶湯をダイカスト用金型の成形孔に圧入し、凝固させて、これを取り出して得られる。取り出しの際、成形面に成形品が焼付いてしまうと離型が難しくなり、鋳造製品の寸法精度を劣化させ、生産性を低下させる原因として知られている。このため、ダイカスト用金型に求められる性能に、耐焼付き性、並びに焼付きが進展して起こるカジリを防ぐための耐かじり性がある。
【０００３】
このような焼付き、かじりを抑制させる方法として従来から、金型設計や鋳造条件を変更し、鋳込み時の金型温度を低減させる方法が知られる。また、離型剤を塗布して金型表面に一時的に表面被膜を与える方法等もある（例えば、下記特許文献１）。これらと併せ、焼付きに対する耐性をより良好にする金型の材質変更等も検討されている。また、下記特許文献２に係る発明では、Ｓｉ元素を外部供給しながら、アルミニウム合金溶湯を繰り返し鋳込み、Ａｌ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｆｅからなる複合酸化皮膜を金型意匠面に形成するダイカスト用金型の耐焼付き性向上方法が提案されている。また、下記特許文献３には、表面に酸化物皮膜を被覆し、耐焼付き性を付与しようとするダイカスト用金型に係る発明が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１８０３５号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５５４１１号公報
【特許文献３】特開２０１０−５８１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、アルミニウム鋳造成形品を成形するダイカスト用金型などの表面処理に関し、耐焼付き性及び耐かじり性を付与することが要請され、各種の技術開発が進められているが、これを解決するような決定的な手段が登場していない。この実情に鑑み、発明者らは鋭意検討し、金属材料の表面に所定の酸化物を成膜することにより、金属材料に優れた耐焼付き性及び耐かじり性を付与することが可能となる金属材料の表面処理方法を創作するに至った。
【０００６】
したがって、本発明は、アルミニウム合金溶湯と接触するダイカスト用金型の基材となる金属材料の表面に優れた耐焼付き性及び耐かじり性を付与することを可能とする金属材料の表面処理方法と、この方法により、成形面が処理されてなるダイカスト用金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、金属材料の表面に被膜を成膜し、前記金属材料にアルミニウム合金溶湯に対する耐焼付き性を付与する金属材料の表面処理方法であって、前記金属材料の表面に、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒの４元素から選ばれる１種又は２種以上の元素からなる酸化物であって、そのうちＴｉＯを除いた酸化物の少なくとも１種又は２種以上の組み合わせにより成膜し、前記酸化物を含んだ耐焼付き層を形成することを特徴とする。
【０００８】
特に、上記酸化物が、ＴｉＳｉＯ、ＴｉＡｌＯ、ＺｒＯであることが好ましく、上記金属材料の表面と上記耐焼付き層との間に、耐ヒートクラック層及び耐溶損層を形成することがさらに好ましい。耐溶損層と耐焼付き層との間にこれらの界面を無くすツナギ層を形成すること、耐焼付き層を３層構造として構成することもそれぞれ好ましい構成である。
【０００９】
また、本発明は、金属材料を基材とするダイカスト用金型であって、本発明に係る金属材料の表面処理方法により、成形面が処理されてなるダイカスト用金型を、その範囲に含む。
【発明の効果】
【００１０】
発明者らは、金属材料の表面に、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒの４元素から選ばれる１種又は２種以上の元素からなる酸化物であって、そのうちＴｉＯを除いた酸化物の少なくとも１種又は２種以上の組み合わせにより成膜し、このような酸化物を含んだ耐焼付き層を形成することにより、この金属材料が、アルミニウム合金溶湯に対して優れた耐焼付き性を備えることを確認した。特に、上記化合物が、ＴｉＳｉＯ、ＴｉＡｌＯ、ＺｒＯであり、これらの化合物から選ばれる１種又は２種以上の組み合わせにより成膜するとき、最も顕著にアルミニウム合金溶湯に対する耐焼付き性が得られることが分かった。したがって、本発明は、アルミニウム合金溶湯に対して優れた耐焼付き性を備える金属材料とするための金属材料の表面処理方法を提供することができる。
【００１１】
特に、本発明において、金属材料の表面と耐焼付き層との間に、耐ヒートクラック層及び耐溶損層を形成することにより、耐ヒートクラック層によって基材と耐焼付き層等の各種のコーティングとの熱膨張の差に基づいて、コーティングにクラックが発生することを抑制することができ、耐溶損層によってアルミニウム合金溶湯が基材に浸入し、基材を溶損させることを抑制することができる。また、耐溶損層と耐焼付き層との間に、これらの界面を無くすツナギ層を形成することにより、耐溶損層と耐焼付き層との密着性を向上させることができる。耐焼付き層を３層構造として構成することにより、耐焼付き層自体の密着性を得るとともに安定した成膜を達成することができる。したがって、本発明は、アルミニウム合金溶湯に対してさらに優れた性能を備える金属材料とするための金属材料の表面処理方法を提供することができる。
【００１２】
さらに、本発明は、このような金属材料の表面処理方法により、成形面が処理されてなるダイカスト用金型を含むため、アルミニウム合金溶湯に対して優れた性能を備えるダイカスト用金型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る金属材料の表面処理方法により作製された耐焼付き層の例を模式的に説明する模式図である。
【図２】本発明に係る金属材料の表面処理方法により作製された耐焼付き層について、その耐焼付き性を評価するための実験装置を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明に係る金属材料の表面処理方法により作製された耐焼付き層について、その耐焼付き性の評価結果を示す説明図であって、（ａ）は、実施例１が優れた耐焼付き性を具備すること示す説明図であり、（ｂ）は、比較例１がアルミニウム合金溶湯に対して焼付くことを示す説明図である。
【図４】本発明に係る金属材料の表面処理方法により作製された耐焼付き層について、ロックウェル圧痕試験で合格又は不合格と判断する基準となる模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明は、金属材料の表面に被膜を成膜し、金属材料にアルミニウム合金溶湯に対する耐焼付き性を付与する金属材料の表面処理方法である。金属材料は、ダイカスト用金型の基材として汎用される熱間ダイス鋼（Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｃｏ等の微量元素を含むＦｅを主体とした鋼、いわゆるＳＫＤ６１）が例示され、以下の説明ではＳＫＤ６１を用いた例を説明する。
【００１５】
本発明に係る金属材料の表面処理方法では、例えば、丸棒状のＳＫＤ６１の表面に、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒの４元素から選ばれる１種又は２種以上の元素からなる酸化物であって、そのうちＴｉＯを除いた酸化物の少なくとも１種又は２種以上の組み合わせにより成膜し、この酸化物を含んだ耐焼付き層を形成している。特に、ＴｉＳｉＯ、ＴｉＡｌＯ、ＺｒＯのいずれかの酸化物をＳＫＤ６１の表面に成膜している。さらに、ＳＫＤ６１の表面に耐ヒートクラック層を形成し、この耐ヒートクラック層上に耐溶損層を形成し、この耐溶損層上に耐焼付き層を形成している。これにより、ＳＫＤ６１に、アルミニウム合金溶湯に対する耐焼付き性のほか、耐ヒートクラック性、耐溶損性を付与することができる。
【００１６】
また、耐溶損層上に耐焼付き層を成膜するに際し、これらの層間の界面を消失させるためのツナギ層を形成する。このツナギ層は、成膜する耐焼付き層の酸化物に対応してＴｉＳｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮのいずれかを選択すればよい。
【００１７】
耐焼付き層は、３層構造の構成となるように成膜している。具体的には、ＴｉＳｉＯを含んだ耐焼付き層を得る場合、耐溶損層（ツナギ層）側から、ＴｉＳｉＮ層、ＴｉＳｉＯＮ層、ＴｉＳｉＯ層の順に成膜する。これにより、耐焼付き層は、十分な密着性を備えるものとなる。また、耐焼付き層の安定した成膜が可能になる。ＴｉＡｌＯを含んだ耐焼付き層を得る場合、耐溶損層（ツナギ層）側から、ＴｉＡｌＮ層、ＴｉＡｌＯＮ層、ＴｉＡｌＯ層の順に成膜し、ＺｒＯを含んだ耐焼付き層を得る場合、耐溶損層（ツナギ層）側から、ＺｒＮ層、ＺｒＯＮ層、ＺｒＯ層の順に成膜する。
【００１８】
なお、耐焼付き層は、アルミニウム合金溶湯に対する所望の耐焼付き性を得ることができる限り、上述のように１種の酸化物を成膜し、この酸化物を含んだ耐焼付き層を形成するほか、２種以上の酸化物を組み合わせて成膜し、これらの酸化物を含んだ耐焼付き層を形成してもよい。すなわち、ＴｉＳｉＯ、ＴｉＡｌＯ、ＺｒＯから２種以上を選んで成膜し、これらの酸化物を含んだ耐焼付き層を形成する金属材料の表面処理方法であっても、本発明に含まれる。
【００１９】
ここで、所望の耐焼付き性が得られる耐焼付き層を形成する酸化物として、ＴｉＳｉＯ、ＴｉＡｌＯ、ＺｒＯを見出した経緯について説明する。まず、候補となる酸化物として、アルミニウムと反応しない若しくは反応しにくい酸化物であることを挙げることができる。アルミニウムと反応する酸化物を金属材料の表面に成膜したとしても、アルミニウム合金溶湯に対して化学反応して表面から遊離、剥離し、金属材料そのものが剥き出しとなって焼付きが生じるからである。
【００２０】
次に、従来の離型剤がアルミニウム合金溶湯及びダイカスト金型表面と高温で反応することにより、ダイカスト金型表面に黒色の酸化膜を形成し、焼付きを防止していることに注目すれば、シリコン系の酸化物を有望な候補と捉えることができる。さらに、セラミックスとアルミニウムとが親和性が低い（濡れ性が低い）という知見から、アルミニウム又はジルコニウムの酸化物が有望な候補と捉えることができる。これらの理由に基づいて、候補となる酸化物を絞り込んで探索し、ＴｉＳｉＯ、ＴｉＡｌＯ、ＺｒＯを見出した。
【００２１】
以下、本発明における実施形態について図面とともに説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の構成を具現化した例示に過ぎず、本発明は、特許請求の範囲に記載した事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことができる。ここでは、ＴｉＳｉＯを含んだ耐焼付き層を形成し、アルミニウム合金溶湯に対する耐焼付き性が付与されたＳＫＤ６１の丸棒材（実施例１）を得る手順について述べる。
【００２２】
まず、ＳＫＤ６１の丸棒材の表面に、Ｃｒ層からなる耐ヒートクラック層を成膜する。
【００２３】
＜耐ヒートクラック層の成膜条件＞
ヒーター：７５０℃
時間：１０分
バイアス電圧：１５Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：Ｃｒターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ａｒガス３００ｃｃｍ
【００２４】
さらに、成膜された耐ヒートクラック層上に、ＣｒＮ層とＣｒ層とが交互に積層する耐溶損層を成膜する。
【００２５】
＜耐溶損層の成膜条件＞
ヒーター：７５０℃
時間：ＣｒＮ層３０分、Ｃｒ層３分を全１０回
バイアス電圧：１５Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：Ｃｒターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ａｒガス３００ｃｃｍ
Ｎ2ガス３００ｃｃｍ
【００２６】
次に、成膜された耐溶損層上に、この耐溶損層と耐焼付き層との界面を無くすためのツナギ層を成膜する。
【００２７】
＜ツナギ層の成膜条件＞
ヒーター：７５０℃
時間：ＣｒＮ層３分、ＴｉＳｉＮ層３分
バイアス電圧：３０Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：Ｃｒターゲット１００Ａ、ＴｉＳｉターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ｎ2ガス４００ｃｃｍ
【００２８】
成膜されたツナギ層上に、耐焼付き層を成膜する。耐焼付き層は３ステップで成膜し、３層構造とする。
【００２９】
＜耐焼付き層の成膜条件＞
（１）第１ステップ
ヒーター：７５０℃
時間：ＴｉＳｉＮ層１０分
バイアス電圧：１００Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：ＴｉＳｉターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ｎ2ガス３００ｃｃｍ
【００３０】
（２）第２ステップ
ヒーター：７５０℃
時間：ＴｉＳｉＯＮ層２０分
バイアス電圧：１００Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：ＴｉＳｉターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ｎ2ガス１７０ｃｃｍ
Ｏ2ガス１３０ｃｃｍ
【００３１】
（３）第３ステップ
ヒーター：７５０℃
時間：ＴｉＳｉＯ層１０分
バイアス電圧：１００Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：ＴｉＳｉターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ｏ2ガス２００ｃｃｍ
Ａｒガス１００ｃｃｍ
【００３２】
本実施形態では、第１ステップにおいてツナギ層とは別の、耐溶損層とつなぐための０．５μｍ膜厚の窒化膜を、第２ステップにおいて中間層として酸素量を増やし、窒素量を減らした２．０μｍ膜厚の傾斜膜を、第３ステップにおいて密着性を高めた酸化層として０．５μｍ膜厚の酸化膜を、それぞれ形成している。酸化膜は一般に脆いため、密着性が安定している窒化膜の形成を最初に行い、これをベースに導入ガスを傾斜化することで酸窒化膜を形成して密着性を確保しつつ、最終的に酸化膜を成膜する。酸化膜を成膜する際には、Ａｒガスを流入させることによりプラズマが安定化し、３層構造の耐焼付き層を効率よく成膜することができた。上述のようにして作製された耐焼付き層の模式図を図１に示す。
【実施例】
【００３３】
上述のような作製手順により、実施例１〜３及び比較例１に係るＳＫＤ６１の丸棒材（試験片）を得て、アルミニウム合金溶湯に対する耐焼付き性が付与されているかどうかの評価を行ったので、その内容を説明する。
【００３４】
Ａ．耐溶着試験
図２に示す実験装置によりアルミニウム合金溶湯としてＡＤＣ１２を溶解させたるつぼの中に、実施例１〜３及び比較例１の試験片をそれぞれ浸漬し、アルミニウムの付着状態を比較した。下記［表１］に試験条件を、下記［表２］に試験結果をそれぞれ示す。
【００３５】
【表１】
2014083587.tif 000003
【００３６】
【表２】
2014083587.tif 000004
【００３７】
ここで、実施例１〜３及び比較例１試験片の作製手順等は、以下のとおりである。なお、これらの実施例及比較例の試験片における耐ヒートクラック層及び耐溶損層は、いずれも上述した手順により成膜されているので、相違する耐焼付き層等の構成のみ記述する。
【００３８】
（実施例１：ＴｉＳｉＯを含んだ耐焼付き層を有する試験片の作製手順）
上述した段落［００２６］〜［００３１］の記載のとおりに作製した。
【００３９】
（実施例２：ＴｉＡｌＯを含んだ耐焼付き層を有する試験片の作製手順）
＜ツナギ層の成膜条件＞
ヒーター：７５０℃
時間：ＣｒＮ層３分、ＴｉＡｌＮ層３分
バイアス電圧：３０Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：Ｃｒターゲット１００Ａ、ＴｉＡｌターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ｎ2ガス４００ｃｃｍ
＜耐焼付き層の成膜条件＞
（１）第１ステップ
ヒーター：７５０℃
時間：ＴｉＡｌＮ層１０分
バイアス電圧：１００Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：ＴｉＡｌターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ｎ2ガス３００ｃｃｍ
（２）第２ステップ
ヒーター：７５０℃
時間：ＴｉＡｌＯＮ層２０分
バイアス電圧：１００Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：ＴｉＡｌターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ｎ2ガス１７０ｃｃｍ
Ｏ2ガス１３０ｃｃｍ
（３）第３ステップ
ヒーター：７５０℃
時間：ＴｉＡｌＯ層１０分
バイアス電圧：１００Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：ＴｉＡｌターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ｏ2ガス２００ｃｃｍ
Ａｒガス１００ｃｃｍ
【００４０】
（実施例３：ＺｒＯを含んだ耐焼付き層を有する試験片の作製手順）
＜ツナギ層の成膜条件＞
ヒーター：７５０℃
時間：ＣｒＮ層３分、ＺｒＮ層３分
バイアス電圧：３０Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：Ｃｒターゲット１００Ａ、Ｚｒターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ｎ2ガス４００ｃｃｍ
＜耐焼付き層の成膜条件＞
（１）第１ステップ
ヒーター：７５０℃
時間：ＺｒＮ層１０分
バイアス電圧：１００Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：Ｚｒターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ｎ2ガス３００ｃｃｍ
（２）第２ステップ
ヒーター：７５０℃
時間：ＺｒＯＮ層２０分
バイアス電圧：１００Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：Ｚｒターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ｎ2ガス１７０ｃｃｍ
Ｏ2ガス１３０ｃｃｍ
（３）第３ステップ
ヒーター：７５０℃
時間：ＺｒＯ層１０分
バイアス電圧：１００Ｖ
炉内圧：２．６Ｐａ
アーク電流：Ｚｒターゲット１００Ａ
コイル電流：５０Ａ
Ｏ2ガス２００ｃｃｍ
Ａｒガス１００ｃｃｍ
【００４１】
（比較例１：耐焼付き層を形成しない試験片の作製手順）
比較例１に係る丸棒材は、耐焼付き層を形成しないものとした。
【００４２】
評価の結果、上記［表２］に示すように、実施例１〜３の丸棒材はそれぞれ、アルミニウムの付着がなく良好な耐焼付き性を有していることが確認された。一方、比較例１に係る丸棒材はアルミニウムの付着が認められ、回数を重ねる毎に付着量が大きくなった。なお、図３（ａ）から、実施例１の試験片は、ＴｉＳｉＯを含んだ耐焼付き層により、アルミニウムの付着がなく良好な耐焼付き性を有していることが理解される。図３（ｂ）から、比較例１の試験片は、耐焼付きを有していないのでアルミニウムの付着が認められる。
【００４３】
Ｂ．密着性評価試験
実施例１〜３及び比較例１に係る試験片に対し、ロックウェル高度計で圧痕を作り、剥離状態を評価した。その評価基準は、ロックウェル圧痕試験で基準内に剥離状態が収まるものを合格と判断し、基準外となったものを不合格と判断した。試験基準とする模式図を図４に示した。また、下記［表３］に試験結果を示す。
【００４４】
【表３】
2014083587.tif 000005
【００４５】
評価の結果、上記［表３］に示すように、実施例１〜３の試験片はそれぞれ、良好な密着性を有していることが確認された。なお、比較例１の試験片についても良好な密着性が示されたため、耐溶損性については十分な効果が見込めるものと示唆される。
【００４６】
（参考例：ＴｉＯを含んだ耐焼付き層を有する試験片）
参考例としてＴｉＯを含んだ耐焼付き層を有する試験片を、上述した作製手順に沿うようにして作製した。しかし、作製された試験片は、耐溶着試験においてアルミニウムの付着が認められ、本発明に係る金属材料の表面処理方法に用いる酸化物として採用することはできないと判断した。
【００４７】
したがって、本発明に係る金属材料の表面処理方法により、金属材料の表面にＴｉＳｉＯ、ＴｉＡｌＯ、ＺｒＯのいずれかにより成膜し、このような酸化物を含んだ耐焼付き層を形成することにより、この金属材料が、アルミニウム合金溶湯に対して優れた耐焼付き性能を備えることを確認した。さらに、金属材料の表面と耐焼付き層との間に、耐ヒートクラック層及び耐溶損層を形成することにより、耐焼付き性のほか、耐ヒートクラック性及び耐溶損性をさらに付与することができる。また、耐溶損層と耐焼付き層との間に、これらの界面を無くすツナギ層を形成することにより、耐溶損層と耐焼付き層との密着性を向上させることができる。耐焼付き層を３層構造にして形成することにより、耐焼付き層自体の密着性を得るとともに安定した成膜を達成することができた。
【００４８】
そして、上述した実施形態（実施例）において金属材料として採用したのは、ダイカスト金型の素材として汎用されるＳＫＤ６１であるので、ダイカスト金型の成形面を、本発明により表面処理することで、すなわち、ＴｉＳｉＯ、ＴｉＡｌＯ、ＺｒＯのいずれか又は、これらから選ばれる２種以上の組み合わせにより成膜することで、ダイカスト金型の成形面にアルミニウム合金溶湯に対する耐焼付き性を付与することができる。
【００４９】
以上、本発明の出願人が最良であると信じる実施形態及び実施例のいくつかを詳述したが、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、上記実施形態に限定されることなく、種々の設計変更を行うことが可能である。例えば、耐ヒートクラック層や耐溶損層については上述したＣｒ層、Ｃｒ層とＣｒＮ層とからなる層の例のほか、所望の性能を満たすもので形成すればよく、ツナギ層についても耐溶損層の構成により適宜、その化合物組成等の構成を変更することができる。ＴｉＳｉＯ、ＴｉＡｌＯ、ＺｒＯ以外の酸化物であっても、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒの４元素から選ばれる１種又は２種以上の元素からなる酸化物（ＴｉＯを除く）であれば、この酸化物を含んだ耐焼付き層が優れたアルミニウム合金溶湯に対する耐焼付き性を具備することができる。例えば、ＳｉＯ（ＳｉＯ、ＳｉＯ2等）、ＡｌＯ（Ａｌ2Ｏ3等）、ＴｉＺｒＯx、ＳｉＺｒＯx、ＡｌＺｒＯx、ＴｉＡｌＺｒＯx、ＴｉＳｉＺｒＯx、ＳｉＡｌＺｒＯx、ＴｉＳｉＡｌＺｒＯx等の酸化物を挙げることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  試験片
２  アルミニウム合金溶湯
３  電気炉
４  黒鉛るつぼ
【図１】
2014083587.tif 000006
【図２】
2014083587.tif 000007
【図３】
2014083587.tif 000008
【図４】
2014083587.tif 000009