(57)【要約】【課題】窒化物の特徴である耐摩耗性、耐焼付き性、耐熱性を保持しつつ、摩擦係数をダイヤモンドライクカーボン皮膜と同等レベルまで低減させた窒化物皮膜を提供する。【解決手段】周期律表の第４族、第５族、第６族、Ａｌ、Ｓｉよりなる群から選択された１種以上の金属の窒化物からなる窒化物皮膜２であって、前記窒化物皮膜２中に、固体潤滑成分３が分散して存在し、前記固体潤滑成分３の含有量が３〜２３原子％であることを特徴とする窒化物皮膜２である。また、窒化物または窒化物の構成金属のターゲットと固体潤滑成分のターゲットを用いて、窒素ガス雰囲気下でＰＶＤプロセスで成膜する窒化物皮膜２の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期律表の第４族、第５族、第６族、Ａｌ、Ｓｉよりなる群から選択された１種以上の金属の窒化物からなる窒化物皮膜であって、
前記窒化物皮膜中に、固体潤滑成分が分散して存在し、
前記固体潤滑成分の含有量が３〜２３原子％であることを特徴とする窒化物皮膜。
【請求項２】
前記窒化物が、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｓｉよりなる群から選択された１種以上の金属の窒化物であることを特徴とする請求項１に記載の窒化物皮膜。
【請求項３】
前記固体潤滑成分が、Ｐｂ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、ＭｏＳ２、ＰｂＳよりなる群から選択された１種以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の窒化物皮膜。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の窒化物皮膜の製造方法であって、
窒化物または窒化物の構成金属のターゲットと固体潤滑成分のターゲットを用いて、窒素ガス雰囲気下でＰＶＤプロセスで成膜することを特徴とする窒化物皮膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体潤滑成分を含有した窒化物皮膜およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物皮膜は、硬質であって、耐摩耗性、耐焼付き性に優れていることから、各種摺動部品用皮膜として利用されている（特許文献１）。加えて、耐熱性にも優れていることから、切削工具用皮膜としても利用されている（特許文献２）。
【０００３】
上記の用途において、近年は、ダイヤモンドライクカーボン（以下、「ＤＬＣ」と記載することがある。）皮膜が多く利用されている。ＤＬＣ皮膜は、耐摩耗性に優れ、摩擦係数が低いといった優れた特徴を有している。一方で、鉄系材料の切削加工に用いるときや高温環境下といった使用環境においては、特性が劣化してしまうため、使用が困難であった。そこで、このような欠点を補うため、ケイ素を含有したＤＬＣ皮膜などが提案されている（特許文献３）。しかし、ケイ素を含有したＤＬＣ皮膜であっても、窒化物に比べると、耐熱性は十分とは言えないものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３１６２８号公報
【特許文献２】特開２００４−３３２００４号公報
【特許文献３】特開２００７−３０８７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
周期律表の第４族、第５族、第６族、ＡｌまたはＳｉを主成分とする窒化物は、高硬度であり、耐摩耗性、耐焼付き性に優れた材料である。更には、耐熱性も６００℃以上でも使用できることから、高温環境となる切削工具や燃料噴射系統や油切れによって高温となる自動車部品等の材料として使用されている。
【０００６】
しかし、窒化物皮膜は、ＤＬＣ皮膜に比べて、摩擦係数が高くなる傾向がある。そのため、切削工具用途では、切削抵抗の低減による加工性向上、長寿命化が要求されている。また、自動車部品用途では、フリクションロスの低減による低燃費化の観点から、摩擦係数の低減が要求されている。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の課題は、窒化物皮膜の特徴である耐摩耗性、耐焼付き性、耐熱性を保持しつつ、摩擦係数をＤＬＣ皮膜と同等レベルまで低減させた窒化物皮膜を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、周期律表の第４族、第５族、第６族、Ａｌ、Ｓｉよりなる群から選択された１種以上の金属の窒化物皮膜中に、固体潤滑成分を所定量、均一に分散させると、摩耗される表面に常に固体潤滑成分が供給されることとなり、摩擦係数の低減に有効に働くことを見出した。
【０００９】
本発明は、かかる知見を基になされたものであり、本発明は以下のような構成を有している。
【００１０】
本発明の窒化物皮膜は、周期律表の第４族、第５族、第６族、Ａｌ、Ｓｉよりなる群から選択された１種以上の金属の窒化物からなる窒化物皮膜であって、前記窒化物皮膜中に、固体潤滑成分が分散して存在し、前記固体潤滑成分の含有量が３〜２３原子％であることを特徴としている。
【００１１】
係る構成を有していると、耐摩耗性、耐焼付き性および耐熱性の維持と摩耗係数の低減との両立を図ることができる。
【００１２】
本発明の窒化物皮膜は、窒化物が、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｓｉよりなる群から選択された１種以上の金属の窒化物であることが好ましい。
係る構成を有していると、耐摩耗性、耐焼付き性、耐熱性において、さらに優れた性能のものとなる。
【００１３】
本発明の窒化物皮膜は、固体潤滑成分が、Ｐｂ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、ＭｏＳ２、ＰｂＳよりなる群から選択された１種以上であることが好ましい。
係る構成を有していると、摩耗係数の低減において、さらに優れた性能のものとなる。
【００１４】
本発明の窒化物皮膜の製造方法は、窒化物または窒化物の構成金属のターゲットと固体潤滑成分のターゲットを用いて、窒素ガス雰囲気下でＰＶＤプロセスで成膜することを特徴としている。
係る製造方法であると、種々の組成や種類の窒化物皮膜を比較的簡便に製造することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の窒化物皮膜は、窒化物の特徴である耐摩耗性、耐焼付き性、耐熱性を保持しつつ、摩擦係数をＤＬＣ皮膜と同等レベルまで低減させることができる。本発明の窒化物皮膜の製造方法は、上記の窒化物皮膜を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】窒化物皮膜中の固体潤滑成分の分散状態を示した模式的断面図である。
【図２】窒化物皮膜の摺動試験方法の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明の範囲は、以下に説明する具体例としての実施形態や図面に限定されるわけではない。
【００１８】
（窒化物皮膜）
本発明の窒化物皮膜は、皮膜中に固体潤滑成分が分散して存在していることによって、摩耗される表面に常に固体潤滑成分が供給されることとなり、摩擦係数を劇的に低減させることができる。
【００１９】
窒化物皮膜中に固体潤滑成分を分散させる方法としては、窒化物皮膜の最表面だけに固体潤滑成分をコーティングする方法や窒化物層と固体潤滑成分層とを交互に積層した構造とする方法などが考えられる。しかし、前者の方法では、固体潤滑成分が軟質であるために摺動中に直ぐに消失してしまい、その効果が持続しない。
【００２０】
また、後者の方法では、積層構造であると、各々の層の消失速度が異なるために、軟質の固体潤滑成分の層は直ぐに効果を発揮しなくなり、摩擦係数は窒化物層の値が支配的となるため、摩擦係数の低減効果は少ない。加えて、積層構造では硬質な窒化物層と軟質な固体潤滑成分層の積層構造となることから、高面圧環境下ではクラックが発生し、皮膜が破断し易くなる。
【００２１】
このようなことから、固体潤滑成分は、窒化物皮膜中に分散して存在させる。その結果、窒化物が本来有する耐摩耗性、耐焼付き性、耐熱性といって優れた基本特性を保持しつつ、適度に固体潤滑成分が摺動面に供給されることによって、摩擦係数を低減させることが可能となる。
【００２２】
窒化物皮膜中における固体潤滑成分の存在の仕方は、３次元的に、すなわち、面内方向と膜厚方向にいずれも均一に分散していることが好ましい。ミクロに見たときにも３次元的に均一に分散して存在させることが好ましいが、マクロに見たときに、摺動面に固体潤滑成分が常時供給されるように面内の一部に存在していればよい。
【００２３】
図１（ａ）〜図１（ｄ）は、窒化物皮膜中の固体潤滑成分の分散状態を示した模式的断面図である。図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）はいずれも、基材１上において、窒化物皮膜２中に、固体潤滑成分３が３次元的に分散して存在していることを示している。図１（ａ）は、固体潤滑成分３の含有量が少ない場合である。図１（ｂ）は、固体潤滑成分３の含有量が多い場合である。図１（ｃ）は、積層構造に近いが、個々の固体潤滑成分３は３次元的に独立して、分散して存在している。図１（ｄ）は、窒化物皮膜２と固体潤滑成分３とが完全な積層構造を示すものであり、本発明の比較例である。
【００２４】
本発明の窒化物皮膜の厚さは、部品の用途や形状にも依るが、０．２〜５０．０μｍであることが好ましい。０．２μｍ未満であると、膜厚が薄くなるために良好な摺動特性を示す以前に皮膜が摩耗してしまう可能性があり、十分な効果が期待できない。一方、５０．０μｍを超えると、膜厚が厚すぎて窒化物皮膜の内部応力が高いことから皮膜が破断しやすくなり、結果として耐久性が劣る結果となる。より好ましくは、下限は０．５μｍであり、上限は３０．０μｍである。
【００２５】
（窒化物）
本発明の窒化物は、周期律表の第４族、第５族、第６族、Ａｌ、Ｓｉよりなる群から選択された１種以上の金属の窒化物である。これらの金属の窒化物は、耐摩耗性、耐焼付き性、耐熱性において、優れた性能を有している。周期律表の第４族の金属とは、具体的には、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆである。第５族の金属とは、具体的には、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａである。第６族の金属とは、具体的には、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗである。
【００２６】
尚、窒化物の構成金属として、周期律表の第４族、第５族、第６族、Ａｌ、Ｓｉよりなる群以外の金属であっても、本発明の効果を害さない範囲であれば、適当量使用することができる。例えば、第３族のＹ、第８族のＦｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、第９族のＣｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、第１０族のＮｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、第１２族のＺｎ、第１３族のＧａなどを必要に応じて添加することができる。
【００２７】
窒化物は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｓｉよりなる群から選択された１種以上の金属の窒化物であることが好ましい。これらの金属の窒化物は、耐摩耗性、耐焼付き性、耐熱性において、より優れた性能のものとなる。これらの群から選択された１種類の金属の窒化物としては、ＴｉＮ、ＶＮ、ＣｒＮ、ＺｒＮ、ＮｂＮ、ＨｆＮ、ＴａＮ、ＷＮ、ＡｌＮ、ＳｉＮ、等が挙げられる。これらの群から選択された２種類の金属の窒化物としては、ＴｉＡｌＮ、ＡｌＣｒＮ、ＴｉＣｒＮ、ＴｉＳｉＮ、ＡｌＳｉＮ、ＣｒＳｉＮ、ＴｉＺｒＮ、などの組合せが考えられるが、その他の組合せであってもよい。これらの群から選択された３種類以上の金属の窒化物としては、ＴｉＣｒＡｌＮ、ＴｉＣｒＡｌＳｉＮ、ＴｉＣｒＡｌＳｉＹＮ、ＡｌＣｒＳｉＮなどが挙げられるが、その他の組合せであってもよい。上記の金属の窒化物の具体例は、性能や製造面でより好ましいものである。
【００２８】
窒化物を耐熱性の観点から見ると、ＴｉＮ、ＣｒＮの皮膜の耐熱温度は６００〜７００℃であり、ＴｉＡｌＮなどの皮膜の耐熱温度は８００℃程度であり、ＡｌＮ、ＴｉＣｒＡｌＮ、ＴｉＣｒＡｌＳｉＮなどの皮膜の耐熱温度は１０００℃以上である。ちなみに、ＤＬＣ皮膜では、通常の水素化ＤＬＣ皮膜の場合、３００〜４００℃程度でグライファイトへ変質して、極端に柔らかい皮膜となり、耐摩耗性が劣化してしまう。そのため、耐熱性の要求される部品には使用できない。
【００２９】
（固体潤滑成分）
本発明の固体潤滑成分は、Ｐｂ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、ＭｏＳ２、ＰｂＳよりなる群から選択された１種以上であることが好ましい。これらは、摩耗係数の低減において、より優れた特性を有している。いずれも、単体であっても十分に潤滑成分として機能するが、２種以上を混合して使用してもよい。また、ＭｏＳ２、ＰｂＳなどの化合物とすることによって、摩耗係数の低減効果が更に向上する場合には、化合物として使用してもよい。
【００３０】
本発明において、窒化物皮膜中の固体潤滑成分の含有量は、３〜２３原子％である。固体潤滑成分の含有量は、窒化物の構成元素と固体潤滑成分の構成元素の合計の総量を１００原子％としたときに、固体潤滑成分の構成元素の総量の比率として求められる。ここで、構成元素としては、金属元素だけでなく、窒素や硫黄についても、その原子数がカウントされる。但し、スパッタリング法等の不活性ガスを使用した成膜プロセスを用いた場合には、不可避的に含有されるアルゴンなどのガス成分も検出されるが、これらは窒化物の構成元素または固体潤滑成分の構成元素とは見なさず、ガス成分は除いて組成の評価を行う。固体潤滑成分の含有量は、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）を用いて測定することができる。
【００３１】
固体潤滑成分の含有量が３原子％より少ない場合は、摩擦低減効果が見られず、摩擦係数は窒化物のみの場合とほとんど変わらない、一方、固体潤滑成分の含有量が２３原子％より多い場合には、軟質の固体潤滑成分が多過ぎて、耐摩耗性の観点で性能が低下する。摩擦係数低減と耐摩耗性を両立させるという観点から、固体潤滑成分の含有量の下限は、好ましくは５原子％であり、より好ましくは１０原子％である。また、固体潤滑成分の含有量の上限は、好ましくは２０原子％であり、より好ましくは１８原子％である。
【００３２】
固体潤滑成分は、数〜数十オングストロームオーダーの原子の塊として存在する場合もあるし、数十〜数千ｎｍオーダーの析出物として存在する場合もある。個々の固体潤滑成分の大きさは、成膜方法や成膜条件によって変動し、ある程度制御することができる。
【００３３】
また、固体潤滑成分の個数は、固体潤滑成分１個当たりの平均的な大きさと固体潤滑成分の含有量から求められる。固体潤滑成分の数密度は、固体潤滑成分の単位体積当たりの個数として求められる。
【００３４】
（窒化物皮膜の製造方法）
本発明において、窒化物皮膜を製造する方法としては、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition、物理蒸着）法を用いる。この方法では、固体のターゲットの材種、組成を変更することによって、容易に窒化物の組成や種類、固体潤滑成分の組成や種類を変更することができるためである。ＣＶＤ（化学蒸着）法によっても窒化物皮膜の製造は可能であるが、原料となる金属含有ガス種によってできる皮膜成分や組成が限られることや、固体潤滑成分を添加することが難しいなどの観点から、ＰＶＤ法の方が適している。ＰＶＤ法としては、具体的に、ＡＩＰ（アークイオンプレーティング）法、スパッタリング法、真空蒸着法などが挙げられる。
【００３５】
窒化物皮膜の成膜には、窒化物または窒化物の構成金属のターゲットと固体潤滑成分のターゲットを用いる。いずれのターゲットもそれぞれ１個であってもよいし、複数用いてもよい。真空チャンバの中に処理物をセットし、真空排気を行い、加熱する工程、基材をエッチングする工程を経て成膜工程を実施する。成膜時は、窒素ガスを導入することによって、窒化物のターゲットを用いなくとも、窒化物の構成金属からなる純金属や合金のターゲットを用いた反応性成膜によって窒化物皮膜を製造することができる。また、合金のターゲットを用いなくとも、合金を構成する金属のターゲットを複数種類用いてもよい。
【００３６】
窒化物皮膜への固体潤滑成分の添加方法としては、基材ホルダを回転させながら成膜する。基材ホルダの回転は、公転であっても自公転であってもよい。基材ホルダが固体潤滑成分ターゲットの前を通過する際に、成膜される量が窒化物皮膜の厚さ以下となるように成膜速度を制御することによって、明確な積層構造が形成されず、窒化物膜中に固体潤滑成分の金属粒子が３次元的に分散した構造の窒化物皮膜を製造することができる。尚、原理的には固体潤滑剤成分が１原子層以下となる成膜速度で製造する必要があるが、１原子層以上の厚さであっても基板加熱等の効果によって成膜された固体潤滑剤成分が凝集することで積層構造を形成しない。
【実施例】
【００３７】
以上、本発明を実施するための形態について述べてきたが、以下に、本発明の効果を確認した実施例を、本発明の構成要件を満たさない比較例と比較して具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３８】
神戸製鋼社製アンバランストマグネトロンスパッタリング（ＵＢＭ２０２）装置を用いて成膜を行った。基材には、摺動試験用として、表面を鏡面研磨した高速度鋼基材（ＳＫＨ５１：φ３４×ｔ５ｍｍ）を用いた。また、膜厚確認用および組成分析用として、純シリコン単結晶ウエハを用いた。さらに、組成分析用には、超硬チップ（ＵＴｉ２０ｔ：三菱マテリアル社製）も使用した。
【００３９】
基材を装置内に導入した後、１×１０−３Ｐａ以下に排気する。その後、チャンバ内に設置されたヒータによって、基材を３００〜７００℃まで加熱して、温度が一定になるのを確認した。その後、基材表面をクリーニングするために、Ａｒイオンボンバードを５分間実施した。
【００４０】
窒化物皮膜の成膜時には、ターゲットとして、窒化物皮膜用と固体潤滑成分用の２種類を用いた。ターゲットのサイズはφ６インチである。
【００４１】
窒化物皮膜用のターゲットは、純金属ターゲットとして、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｓｉを用いた。また、合金ターゲットとして、ＴｉＡｌ、ＡｌＣｒ、ＴｉＣｒ、ＴｉＳｉ、ＡｌＳｉ、ＣｒＳｉ、ＴｉＺｒ、ＴｉＣｒＡｌ、ＴｉＣｒＡｌＳｉ、ＴｉＣｒＡｌＳｉＹ、ＡｌＣｒＳｉを用いた。合金ターゲットの組成は種々変化させた。
更に、固体潤滑成分用のターゲットは、純金属ターゲットとしてＰｂ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏを用いた。また、化合物ターゲットとして、ＭｏＳ２、ＰｂＳを用いた。
【００４２】
チャンバ内に導入するプロセスガスは、アルゴンガスと窒素ガスの混合ガスを用いた。ＡｒとＮ２ガスの流量比率を制御することによって、窒化物の窒素含有量を調整した。Ａｒガス：Ｎ２ガス流量比率は１：４〜４：１の範囲で適宜変更した。成膜時のトータルガス圧は流量比によって異なるが、いずれも０．６〜２．０Ｐａの範囲であった。成膜時の基材温度については、３００〜７００℃の範囲で一定温度に制御した。基材の回転数は３〜１０ｒｐｍの範囲で変更し、成膜速度を制御した。成膜時には、窒化物皮膜側のターゲットへの投入電力を２ｋＷに固定し、固体潤滑成分側のターゲットへの投入電力を０．０５〜２．０ｋＷまで変化させることによって、固体潤滑成分の添加量を制御した。成膜時には、基材印加バイアス電圧として、ＤＣ電源を用いて、−１００Ｖ印加することで統一した。
【００４３】
成膜終了後の皮膜の膜厚は、あらかじめＳｉウエハ上に修正液を塗布し、成膜後、修正液を除去後、基材と窒化物皮膜との段差を、表面粗さ計（Ｖｅｅｃｏ社製、Ｄｅｋｔａｋ６Ｍ）によって測定した値を用いた。あらかじめ、成膜速度を計算した上で摺動試験用試料を作製し、全ての皮膜は１．０μｍ厚狙いで成膜を行った。組成分析にはＳＥＭ（日立社製  Ｓ−３５００Ｎ）に付属のＥＤＸにより測定を行った。
【００４４】
図２は、窒化物皮膜の摺動試験方法の模式図である。摺動試験には、リングオンディスク型摺動試験装置（トライボット：神鋼造機社製）を使用した。ディスク５として、表面に窒化物皮膜が成膜されたφ３４×ｔ５ｍｍのＳＫＨ５１ディスクを用いた（図２（ｂ）参照）。リング４には、外径が２５．５８ｍｍ、内径が２０．０ｍｍで、１２０°間隔で３箇所に平面凸部を設けた形状であり、ディスク５との接触面積が２４．９７ｍｍ２となるＳＫＨ５１（ＨＲＣ６５、摺動面は鏡面研磨）製のリング４を用いた（図２（ａ）参照）。
【００４５】
摺動は、ベースオイル６中で試験を実施した（図２（ｂ）参照）。オイルには、ダイナフレシアＷ８（出光興産社製）を使用し、温度は室温で実施した。摺動条件は、最初になじみ運転として、１００Ｎの荷重を負荷して、１００ｒｐｍで２０分間運転した。その後、回転数を１００ｒｐｍのままで、荷重を２００Ｎから１００Ｎずつ上げていき、各荷重で１０分間保持し、最終的には８００Ｎまで荷重を増加させた。摩擦係数は、８００Ｎで１０分間保持したときの値の平均値を用いた。
【００４６】
表１に、窒化物皮膜と固体潤滑成分を種々の組合せで成膜したときの、窒化物皮膜の構成と摩擦係数の評価結果を示した。摩耗量については、窒化物皮膜についてはほとんど摩耗せず測定ができなかった。
【００４７】
【表１】
2015218335.tif 000003
【００４８】
Ｎｏ．１〜３は、固体潤滑成分を含有しない比較例である。Ｎｏ．１は、ＤＬＣ皮膜であり、窒化物皮膜ではないが、比較のために実施した。窒化物皮膜に比べて、ＤＬＣ皮膜は摩擦係数が低いことがわかる。Ｎｏ．４〜８は、ＣｒＮ皮膜に固体潤滑成分としてＡｇを添加したものである。Ｎｏ．４では、Ａｇ量が少な過ぎるため、Ｎｏ．８では、Ａｇ量が多過ぎるため、摩擦係数の低減効果は見られない。Ｎｏ．５〜７では、摩擦係数の低減が確認された。
【００４９】
Ｎｏ．９〜１３は、ＣｒＮ皮膜に固体潤滑成分としてＡｕを添加したものである。Ｎｏ．９では、Ａｕ量が少な過ぎるため、Ｎｏ．１３では、Ａｕ量が多過ぎるため、摩擦係数の低減効果は見られない。Ｎｏ．１０〜１２では、摩擦係数の低減が確認された。
【００５０】
Ｎｏ．１４〜１８は、ＣｒＮ皮膜に固体潤滑成分としてＭｏＳ２を添加したものである。Ｎｏ．１４では、ＭｏＳ２量が少な過ぎるため、Ｎｏ．１８では、ＭｏＳ２量が多過ぎるため、摩擦係数の低減効果は見られない。Ｎｏ．１５〜１７では、摩擦係数の低減が確認された。
【００５１】
Ｎｏ．１９〜２３は、ＴｉＮ皮膜に固体潤滑成分としてＡｇを添加したものである。Ｎｏ．１９では、Ａｇ量が少な過ぎるため、Ｎｏ．２３では、Ａｇ量が多過ぎるため、摩擦係数の低減効果は見られない。Ｎｏ．２０〜２２では、摩擦係数の低減が確認された。
【００５２】
Ｎｏ．２４〜２９は、ＣｒＮ皮膜に各種固体潤滑成分を１３〜１８原子％の範囲で添加したものである。いずれの固体潤滑成分においても摩擦係数の低減が確認された。
【００５３】
Ｎｏ．３０〜４７は、２種以上の金属成分を含む窒化物皮膜中に固体潤滑成分としてＡｇを添加したものである。いずれの窒化物においても、適切な固体潤滑成分量を添加することで摩擦係数が低減することがわかる。Ｎｏ．４８〜５１は、ＴｉＡｌＮ皮膜に固体潤滑成分としてＡｇ、Ｓｎを添加したものである。添加量が適切でないと摩擦係数が低減しないことが確認された。
【符号の説明】
【００５４】
１    基材
２    窒化物皮膜
３    固体潤滑成分
４    リング
５    ディスク
６    ベースオイル
【図１】
2015218335.tif 000004
【図２】
2015218335.tif 000005