| 研究概要 |
通常スパッタリングは0.02とTorr以下の高真空中でイオンを種々な様式でターゲットに衝突させターゲットから原子を飛散させる方式で行われてきた。本研究では,10-1Torr程度の高圧ガス雰囲気下でイオン窒化すると鋼はスパッタリングされることがわたったので,鋼の表面にターゲットよりスパッタされた物質が到達することを利用して鋼材を浸硫窒化することを目的としている。そこで,二硫化モリブデンをターゲットとして用い、窒素と水素の混合ガスの雰囲気中で鋼を窒化すると同時に,ターゲットより硫黄をスパッタさせ,鋼を浸硫窒化した。用いた鋼はSCM435を1123Kより焼入れご873Kで3.6k焼き戻しした。実験の結果,次のような結論をえた。
1.試料温度823Kにて処理時間3.6から18ksでイオン窒化のみを行った試料では,4umの化合物層と400umの拡散層が形成された。
2.同条件で二硫化モリブデンをスパッタ用ターゲットとして500Vno放電電圧で鋼を浸硫窒化すると,鋼の表面に硫化物FeSとその下に窒化物Fe NとFe Ngからなる化合物層が形成された。この結果から,ターゲットの硫黄が鋼の表面に到達したいることがわっかった。
3.最表面の組成を微小部X線分析装置で分析した結果,硫黄のほかモリブデンが検出されたので,このような高圧下においてでも二硫化モリブデンのスッパッタリングが行われていることが証明された。
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