特許 5676854 硬質皮膜被覆部材およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5676854

(24)【登録日】2015年1月9日

(45)【発行日】2015年2月25日

(54)【発明の名称】硬質皮膜被覆部材およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/34 20060101AFI20150205BHJP

   C23C 14/06 20060101ALI20150205BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/34 R

   C23C14/06 N

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2009-89833(P2009-89833)

(22)【出願日】2009年4月2日

(65)【公開番号】特開2010-242135(P2010-242135A)

(43)【公開日】2010年10月28日

【審査請求日】2012年2月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】306039120

【氏名又は名称】ＤＯＷＡサーモテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107548

【弁理士】

【氏名又は名称】大川 浩一

(72)【発明者】

【氏名】清水 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】北村 征寛

(72)【発明者】

【氏名】戸石 光輝

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 尚子

【審査官】 村岡 一磨

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００８／１５６２４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−３２９３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１９０４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０７７３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２３４５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９６３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０８２８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１５０２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１７７３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０５２５１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／００〜１４／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材上にクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜が交互に配置されるように複数のクロム皮膜と複数の窒素含有クロム皮膜を形成する硬質皮膜被覆部材の製造方法において、バイアス電圧−３０Ｖ〜−７０Ｖでスパッタリングして、略同一の厚さ１０〜５０ｎｍのクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を交互に形成することを特徴とする、硬質皮膜被覆部材の製造方法。

【請求項2】

前記バイアス電圧が−３０Ｖ〜−５０Ｖであることを特徴とする、請求項１に記載の硬質皮膜被覆部材の製造方法。

【請求項3】

前記複数のクロム皮膜と前記複数の窒素含有クロム皮膜の各々の厚さが２０〜４０ｎｍであることを特徴とする、請求項１または２に記載の硬質皮膜被覆部材の製造方法。

【請求項4】

前記複数のクロム皮膜と前記複数の窒素含有クロム皮膜が、クロムターゲットを使用してスパッタリングする装置の処理室内で連続的に形成され、前記複数のクロム皮膜を形成する際には、処理室内をアルゴンガス雰囲気にし、前記複数の窒素含有クロム皮膜を形成する際には、処理室内をアルゴンガスと窒素ガスを含む雰囲気にすることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の硬質皮膜被覆部材の製造方法。

【請求項5】

前記スパッタリングがＤＣマグネトロンスパッタリング法によって行われることを特徴とする、請求項４に記載の硬質皮膜被覆部材の製造方法。

【請求項6】

前記スパッタリングがバイアス電圧を一定にして行われることを特徴とする、請求項４または５に記載の硬質皮膜被覆部材の製造方法。

【請求項7】

基材上に略同一の厚さ１０〜５０ｎｍのクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜が交互に配置されるようにそれぞれ２０層以上のクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜が形成された硬質皮膜被覆部材であって、２θ＝６３．５°のＸ線回折強度をＩＣｒＮ（２２０）、２θ＝６０．６°のＸ線回折強度をＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、クロム皮膜の厚さをＣｒ膜厚、窒素含有クロム皮膜の厚さをＣｒ（Ｎ）膜厚、全てのクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜の合計の厚さを全膜厚とすると、｛ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）｝×｛Ｃｒ膜厚（ｎｍ）×Ｃｒ（Ｎ）膜厚（ｎｍ）×１０００／全膜厚（ｎｍ）｝の値が２０（ｎｍ）以上であることを特徴とする、硬質皮膜被覆部材。

【請求項8】

前記複数のクロム皮膜と前記複数の窒素含有クロム皮膜の各々の厚さが２０〜４０ｎｍであることを特徴とする、請求項７に記載の硬質皮膜被覆部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、硬質皮膜被覆部材およびその製造方法に関し、特に、表面に硬質皮膜として窒素含有クロム皮膜が形成された部材およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、耐摩耗性や耐焼き付き性が必要とされる自動車などの摺動部品や機械部材の他、高面圧下で使用される金型などの表面に、スパッタリングなどの物理的蒸着によって窒素含有クロム皮膜を形成して、耐摩耗性や耐焼き付き性を向上させる方法が知られている。しかし、スパッタリングなどの物理的蒸着によって窒素含有クロム皮膜のような硬質皮膜を金属基材上に形成すると、皮膜自体の圧縮応力により皮膜を厚くするのが困難であり、皮膜の内部応力が大きくなって基材への密着性が悪くなるという問題がある。

【0003】

このような問題を解消する方法として、スパッタリング法により、基材の表面に形成される窒素含有クロム皮膜中の窒素濃度を基材側と表面側の間で変化させて、良好な耐摩耗性および耐焼き付き性などを有するとともに、基材への密着性および靭性にも優れた窒素含有クロム皮膜を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、イオンプレーティング法により、柱状晶ができる高バイアス電圧で複合窒化物を一定時間形成する工程と、柱状晶ができない低バイアス電圧で複合窒化物を一定時間形成する工程とを交互に繰り返して、柱状晶の複合窒化物の硬質皮膜中に一定間隔毎に一定の厚さの柱状晶ではない構造の複合窒化物の応力緩和層を挟み込むことによって、内部応力が低減されて高い密着力を有する硬質厚膜皮膜を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−９２１１２号公報（段落番号０００８−００１３）

【特許文献2】特開２００５−１８７８５９号公報（段落番号００１１−００１３）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１や特許文献２の方法では、基材への密着性は向上するが、硬さが低下するという問題がある。

【0006】

したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、所望の硬さを維持しつつ基材への密着性に優れた高硬度の硬質皮膜で被覆された硬質皮膜被覆部材およびその製造方法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】

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、基材上にクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜が交互に配置されるように複数のクロム皮膜と複数の窒素含有クロム皮膜を形成する硬質皮膜被覆部材の製造方法において、バイアス電圧−３０Ｖ〜−７０Ｖでスパッタリングして、略同一の厚さ１０〜５０ｎｍのクロム皮膜と略同一の厚さ１０〜５０ｎｍの窒素含有クロム皮膜を交互に形成することにより、所望の硬さを維持しつつ基材への密着性に優れた高硬度の硬質皮膜で被覆された硬質皮膜被覆部材を製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0008】

すなわち、本発明による硬質皮膜被覆部材の製造方法は、基材上にクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜が交互に配置されるように複数のクロム皮膜と複数の窒素含有クロム皮膜を形成する硬質皮膜被覆部材の製造方法において、バイアス電圧−３０Ｖ〜−７０Ｖ、好ましくは−３０Ｖ〜−５０Ｖでスパッタリングして、略同一の厚さ１０〜５０ｎｍ、好ましくは２０〜４０ｎｍのクロム皮膜と、略同一の厚さ１０〜５０ｎｍ、好ましくは２０〜４０ｎｍの窒素含有クロム皮膜を交互に形成することを特徴とする。

【0009】

この硬質皮膜被覆部材の製造方法において、複数のクロム皮膜と複数の窒素含有クロム皮膜が、クロムターゲットを使用してスパッタリングする装置の処理室内で連続的に形成され、複数のクロム皮膜を形成する際には、処理室内をアルゴンガス雰囲気にし、複数の窒素含有クロム皮膜を形成する際には、処理室内をアルゴンガスと窒素ガスを含む雰囲気にするのが好ましい。

【0010】

また、本発明による硬質皮膜被覆部材は、基材上に略同一の厚さ１０〜５０ｎｍ、好ましくは２０〜４０ｎｍのクロム皮膜と略同一の厚さ１０〜５０ｎｍ、好ましくは２０〜４０ｎｍの窒素含有クロム皮膜が交互に配置されるようにそれぞれ２０層以上のクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜が形成された硬質皮膜被覆部材であって、２θ＝６３．５°のＸ線回折強度をＩＣｒＮ（２２０）、２θ＝６０．６°のＸ線回折強度をＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、クロム皮膜の厚さをＣｒ膜厚、窒素含有クロム皮膜の厚さをＣｒ（Ｎ）膜厚、全てのクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜の合計の厚さを全膜厚とすると、｛ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）｝×｛Ｃｒ膜厚（ｎｍ）×Ｃｒ（Ｎ）膜厚（ｎｍ）×１０００／全膜厚（ｎｍ）｝の値が２０（ｎｍ）以上であることを特徴とする。

【0011】

なお、本明細書中において、「窒素含有クロム皮膜」とは、クロム皮膜中に窒素および窒化クロムの少なくとも一方が分散した皮膜をいう。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、所望の硬さを維持しつつ基材への密着性に優れた高硬度の硬質皮膜で被覆された硬質皮膜被覆部材を製造することができる。この硬質被膜被覆部材は、金型、機械部品、自動車部品などに使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明による硬質皮膜被覆部材の実施の形態の構造を示す断面図である。

【図2】本発明による硬質皮膜被覆部材の実施の形態を製造するための処理装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照して、本発明による硬質皮膜被覆部材およびその製造方法の実施の形態について詳細に説明する。

【0015】

図１に示すように、本発明による硬質皮膜被覆部材の実施の形態は、基材１と、この基材１上に形成された下地層２としてのクロム皮膜と、この下地層２上に略同一の厚さの応力緩和層としてのクロム皮膜と硬質層としての窒素含有クロム皮膜が交互に配置されるように形成された複数のクロム皮膜３および複数の窒素含有クロム皮膜４とを備えている。

【0016】

このように、略同一の厚さの窒素含有クロム皮膜（硬質層）とクロム皮膜（硬質層より硬度が低い応力緩和層）が交互に（周期的に）積層された多層膜を基材上に形成することにより、基材への密着力および耐久性に優れた高硬度の硬質皮膜で被覆された硬質皮膜被覆部材を製造することができる。すなわち、基材上に形成される皮膜を多層構造にすることにより、硬質層と応力緩和層の界面でクラックが伝播するのを阻止して、高硬度を確保しながら応力緩和層により応力緩和して充分な密着力を確保することができる。

【0017】

多層膜の各々のクロム皮膜および窒素含有クロム皮膜の厚さは、１０〜５０ｎｍであるのが好ましく、２０〜４０ｎｍであるのがさらに好ましい。また、多層膜のクロム皮膜および窒素含有クロム皮膜の数は、それぞれ２０層以上であるのが好ましく、１２０層以上であるのがさらに好ましく、２４０層以上であるのが最も好ましい。また、基材と多層膜との密着力をさらに向上させるために、基材上に下地層として厚さ０．０５〜２μｍのクロム皮膜を形成するのが好ましく、厚さ０．１〜１μｍのクロム皮膜を形成するのがさらに好ましい。さらに、下地層を除く多層膜全体の厚さは、５〜３０μｍであるのが好ましく、５〜２０μｍであるのがさらに好ましく、５〜１５μｍであるのが最も好ましい。

【0018】

下地層と複数のクロム皮膜と複数の窒素含有クロム皮膜は、クロムターゲットを使用してスパッタリングする装置の処理室内で連続的に形成することができる。すなわち、下地層および複数のクロム皮膜を形成する際には、処理室内をアルゴンガス雰囲気し、複数の窒素含有クロム皮膜を形成する際には、処理室内をアルゴンガスと窒素ガスを含む雰囲気にして、下地層と複数のクロム皮膜と複数の窒素含有クロム皮膜を連続的に形成することができる。

【0019】

このスパッタリングは、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によって行うことができるので、基材として使用する鋼材の焼き戻し温度以下の低温（例えば、２５０℃以下、好ましくは２００℃以下）で成膜することができるため、鋼材の軟化や熱歪を抑制することができ、また、他の物理的蒸着と比べて生産性が高い。また、このスパッタリングでは、イオンプレーティング法によって成膜する場合のように皮膜の材料が溶融した塊（ドロップレット）が発生しないので、平滑な表面の皮膜を形成することができる。さらに、このスパッタリングでは、クロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を形成するため、他の材料の中間層を排除することができるので、従来のスパッタリング装置に単一のターゲットを使用して、処理室内への窒素ガスを導入のＯＮ／ＯＦＦの切り替えにより、多層構造の皮膜（内部に複数の界面が形成された皮膜）を形成することができる。そのため、応力緩和層としてのクロム皮膜と硬質層としての窒素含有クロム皮膜の界面でクラックが伝播するのを阻止して、高硬度を確保しながら応力緩和層により応力緩和して優れた密着性を有する窒素含有クロム皮膜を得ることができる。また、バイアス電圧を一定にしてスパッタリングを行うことができるので、皮膜の割れを防止することができ、応力緩和層を挟み込んでも硬度が低下するのを防止することができる。

【0020】

本発明による硬質皮膜被覆部材の実施の形態は、例えば、図２に示す処理装置１０を使用して製造することができる。この処理装置１０は、真空処理室１２と、この真空処理室１２内を減圧して真空にするための真空ポンプ１４と、真空処理室１２内の底部の中心部に配設された回転テーブル１６と、この回転テーブル１６上に治具１８を介して載置された被処理部材として基材２０と、この基材２０を取り囲むように配置された蒸発源としてのターゲット２２と、これらのターゲット２２の各々に接続された直流のスパッタ電源２４と、回転テーブル１６に接続された直流のイオンボンバードおよびバイアス電源２６と、真空処理室１２内にアルゴンガスおよび窒素ガスを導入するためのガス導入パイプ２８とを備えている。以下、この処理装置１０を使用して、本発明による硬質皮膜被覆部材の実施の形態を製造する方法について説明する。

【0021】

（イオンボンバード処理工程）
まず、処理装置１０のターゲット２２としてクロムターゲットを真空処理室１２内に配置し、真空ポンプ１４を作動させて真空処理室１２内を真空排気した後、ガス導入パイプ２８を介して真空処理室１２内にアルゴンガスを導入して真空処理室１２内をアルゴンガス雰囲気にして、イオンボンバード処理を行って、基材２０の表面を活性化する。

【0022】

（下地層形成工程）
次に、アルゴンガスの導入を一旦停止し、真空処理室１２内を真空排気した後、ガス導入パイプ２８を介して真空処理室１２内にアルゴンガスを導入して真空処理室１２内をアルゴンガス雰囲気にする。その後、ターゲット２２にスパッタ電源２４の所定の電圧を印加して、ターゲット２２の近傍にグロー放電（低温プラズマ）を生じさせる。これにより、放電領域内のアルゴンガスがイオン化してターゲット２２に高速で衝突し、この衝突によってターゲット２２からクロム原子が叩き出され、このクロム原子が基材２０の表面に叩き付けられて、基材２０の表面に下地層としてのクロム皮膜が形成される。

【0023】

（クロム皮膜形成工程）
次に、ガス導入パイプ２８を介して真空処理室１２内にアルゴンガスを導入して真空処理室１２内をアルゴンガス雰囲気にする。その後、ターゲット２２にスパッタ電源２４からの−３０Ｖ〜−７０Ｖ，好ましくは−３０Ｖ〜−５０Ｖの電圧を印加して、ターゲット２２の近傍にグロー放電（低温プラズマ）を生じさせる。これにより、放電領域内のアルゴンガスがイオン化してターゲット２２に高速で衝突し、この衝突によってターゲット２２からクロム原子が叩き出され、このクロム原子が基材２０上の下地層の表面に叩き付けられて、基材２０上の下地層の表面に応力緩和層としての厚さ１０〜５０ｎｍ、好ましくは厚さ２０〜４０ｎｍのクロム皮膜が形成される。

【0024】

（窒素含有クロム皮膜形成工程）
次に、ガス導入パイプ２８を介して真空処理室１２内にアルゴンガスと窒素ガスを導入して真空処理室１２内をアルゴンガスと窒素ガスの雰囲気にする。その後、ターゲット２２にスパッタ電源２４からの−３０Ｖ〜−７０Ｖ，好ましくは−３０Ｖ〜−５０Ｖの電圧を印加して、ターゲット２２の近傍にグロー放電（低温プラズマ）を生じさせる。これにより、放電領域内のアルゴンガスがイオン化してターゲット２２に高速で衝突し、この衝突によってターゲット２２からクロム原子が叩き出され、このクロム原子が真空処理室１２内の雰囲気中の窒素原子とともに基材２０上のクロム皮膜の表面に叩き付けられて、基材２０上のクロム皮膜の表面に窒素を含有する厚さ１０〜５０ｎｍ、好ましくは厚さ２０〜４０ｎｍのクロム皮膜（硬質層）が形成される。このようにして形成された窒素含有クロム皮膜は、クロム皮膜中に窒素および窒化クロムの少なくとも一方が分散した皮膜であり、クロム皮膜中に固溶した窒素、アモルファス構造の窒化クロムまたは微細な結晶の窒化クロムの少なくとも１つを含む皮膜であると考えられる。

【0025】

さらに、上記のクロム皮膜形成工程と窒素含有クロム皮膜形成工程を繰り返して、略同一の厚さのクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜が交互に配置されるように複数のクロム皮膜と複数の窒素含有クロム皮膜を形成する。

【0026】

なお、上記のスパッタリングでは、皮膜の厚さを均一にするために且つ基材２０の温度をその焼戻し温度以下に維持するために、ターゲット２２と基材２０の間隔を、例えば、７０〜８０ｍｍに保持するのが好ましい。

【0027】

このようにして製造した硬質皮膜被覆部材についてＸ線回折測定を行うと、２θ＝６３．５°と２θ＝６０．６°にピークが明確に認められ、２θ＝６３．５°のＸ線回折強度をＩＣｒＮ（２２０）、２θ＝６０．６°のＸ線回折強度をＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、クロム皮膜の厚さをＣｒ膜厚、窒素含有クロム皮膜の厚さをＣｒ（Ｎ）膜厚、下地膜を除く全てのクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜の合計の厚さを全膜厚とすると、｛ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）｝×｛Ｃｒ膜厚（ｎｍ）×Ｃｒ（Ｎ）膜厚（ｎｍ）×１０００／全膜厚（ｎｍ）｝の値が２０（ｎｍ）以上になる。

【実施例】

【0028】

以下、本発明による硬質皮膜被覆部材およびその製造方法の実施例について詳細に説明する。

【0029】

［実施例１］
ダイス鋼ＳＫＤ１１に浸炭焼入れ焼き戻しを施した後に鏡面研磨した基材を用意した。この基材をクロムターゲットを使用する処理装置（ＤＣマグネトロンスパッタリング装置）の真空処理室に入れて、到達真空度５×１０^−４Ｐａ以下に真空排気した後、真空処理室内が圧力５×１０^−１Ｐａのアルゴンガス雰囲気になるように制御してアルゴンガスを真空処理室内に導入し、１０００Ｖ×２Ａでイオンボンバード処理を約１８０分間施して、基材の表面を活性化した。

【0030】

次に、アルゴンガスの導入を一旦停止し、真空処理室内を排気して真空にした後、真空処理室内の雰囲気中のアルゴンガスの分圧が０．０６１Ｐａになるようにアルゴンガスを真空処理室内に導入しながら、投入電力４ｋＷ、バイアス電圧を−１００Ｖとして、スパッタリングを約１８０秒間行って、基材上に下地層としてビッカース硬度ＨＶ５００程度、厚さ２４０ｎｍ程度のクロム皮膜を形成した。

【0031】

次に、真空処理室内の雰囲気中のアルゴンガスの分圧が０．０６１Ｐａになるようにアルゴンガスを真空処理室内に導入しながら、投入電力４ｋＷ、バイアス電圧を−５０Ｖとして、スパッタリングを３０秒間行って、基材上に厚さ４０ｎｍ程度のクロム皮膜を形成した（クロム皮膜形成工程）。

【0032】

次に、真空処理室内の雰囲気中のアルゴンガスの分圧が０．０４２Ｐａになるようにアルゴンガスを真空処理室内に導入するとともに、窒素ガスの分圧が０．０５４Ｐａになるように窒素ガスを真空処理室内に導入しながら、投入電力４ｋＷ、バイアス電圧を−５０Ｖとして、スパッタリングを３０秒間行って、基材上に厚さ約４０ｎｍの窒素含有クロム皮膜を形成した（窒素含有クロム皮膜形成工程）。

【0033】

さらに、上記のクロム皮膜形成工程と窒素含有クロム皮膜形成工程を繰り返し、それぞれ厚さ約４０ｎｍのクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を１２０層ずつ（合計２４０層、下地層を除く全膜厚約９．６μｍ）交互に形成して硬質皮膜被覆部材を得た。

【0034】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕の評価を行った。

【0035】

マイヤー硬さは、フィッシャー硬度計（超微小硬さ試験機）を使用して、バーコビッチ圧子により測定荷重１０ｍＮ／１０ｓおよび１００ｍＮ／１０ｓを加えて室温で測定した塑性変形硬さに基づいて算出した。その結果、マイヤー硬さは１９．２ＧＰａであった。

【0036】

スクラッチ臨界荷重については、スクラッチ試験機（ＣＳＭ社製のＲＥＶＥＴＥＳＴ、ＡＥセンサー付スクラッチ試験機）を使用し、最小荷重０．９Ｎ、最大荷重１５０Ｎ、荷重速度１００Ｎ／分、スクラッチ速度１０ｍｍ／分、スクラッチ距離８．９１ｍｍとして、０．２ｍｍＲのダイヤモンド圧子（型式Ｒｏｃｋｗｅｌｌ、シリアルＮｏ．Ｎ２−３１２２）によってスクラッチ試験を行い、スクラッチの周辺の皮膜が破壊されたときの荷重（スクラッチ臨界荷重）を測定した。その結果、スクラッチ臨界荷重は１５０Ｎであった。

【0037】

ＨＲＣ圧痕判定は、ロックウェル試験機を使用して、Ｃスケールで圧痕を打って観察することにより、ＨＲＣ圧痕判定試験（ＤＩＮ５０１０３／１）に準拠して評価した。その結果、ＨＲＣ圧痕判定結果は（圧痕の周囲にわずかにひびが認められる）ＨＦ２であった。

【0038】

また、得られた硬質皮膜被覆部材について、Ｘ線回折装置（ＲＩＧＡＫＵ社製のＲＩＮＴ２０００）を使用して、管電圧４０ｋＶ、管電流２０ｍＡ、走査角度２０〜８０°、スキャンステップ１°／分の条件で、Ｘ線回折の測定を行った。その結果、２θ＝４３．７°にＣｒＮ（２００）面からのピーク、２θ＝６０．６°にＣｒ_２Ｎ（２０２）面に起因すると推測されるピーク、２θ＝６３．５°にＣｒＮ（２２０）面からのピークが見られ、これらのＸ線回折強度ＩＣｒＮ（２００）、ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、ＩＣｒＮ（２２０）は、それぞれ１１３ｃｐｓ（カウント／秒）、１８０ｃｐｓ、８１３ｃｐｓであり、強度比ＩＣｒＮ（２００）：ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）：ＩＣｒＮ（２２０）は、１．０：１．６：７．４であった。また、Ｘ線回折強度比ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）を膜厚で補正した値として、｛ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）｝×｛Ｃｒ膜厚（ｎｍ）×Ｃｒ（Ｎ）膜厚（ｎｍ）×１０００／全膜厚（ｎｍ）｝の値を求めたところ、（１８０／８１３）×（４０×４０×１０００／９６００）＝３６．９（ｎｍ）であった。

【0039】

さらに、得られた硬質皮膜被覆部材の表面粗さの評価として、超深度表面形状測定顕微鏡（株式会社キーエンス製のＶＫ−８５００）を使用して測定した結果から、ＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４年）に基づいて表面粗さを示すパラメータである算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを算出した。その結果、算術平均粗さＲａは０．３６μｍ、最大高さＲｙは１０．５８μｍ、十点平均粗さＲｚは１０．１３μｍであった。

【0040】

［実施例２］
窒素含有クロム皮膜形成工程において、真空処理室内の雰囲気中のアルゴンガスの分圧が０．０４０Ｐａになるようにアルゴンガスを真空処理室内に導入するとともに、窒素ガスの分圧が０．０６２Ｐａになるように窒素ガスを真空処理室内に導入した以外は、実施例１と同様の方法によりクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を交互に形成して硬質皮膜被覆部材を得た。

【0041】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕について、実施例１と同様の方法により評価した。その結果、マイヤー硬さは１９．９ＧＰａ、スクラッチ臨界荷重は１５０Ｎ、ＨＲＣ圧痕判定結果はＨＦ２であった。

【0042】

また、得られた硬質皮膜被覆部材について、実施例１と同様の方法により、Ｘ線回折の測定を行った。その結果、２θ＝４３．７°にＣｒＮ（２００）面からのピーク、２θ＝６０．６°にＣｒ_２Ｎ（２０２）面に起因すると推測されるピーク、２θ＝６３．５°にＣｒＮ（２２０）面からのピークが見られ、これらのＸ線回折強度ＩＣｒＮ（２００）、ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、ＩＣｒＮ（２２０）は、それぞれ１４４ｃｐｓ、２９７ｃｐｓ、２０５３ｃｐｓであり、強度比ＩＣｒＮ（２００）：ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）：ＩＣｒＮ（２２０）は、０．６：１．２：８．２であった。また、Ｘ線回折強度比ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）を膜厚で補正した値として、｛ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）｝×｛Ｃｒ膜厚（ｎｍ）×Ｃｒ（Ｎ）膜厚（ｎｍ）×１０００／全膜厚（ｎｍ）｝の値を求めたところ、２４．１（ｎｍ）であった。

【0043】

さらに、得られた硬質皮膜被覆部材の表面粗さの評価として、実施例１と同様の方法により、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを算出した。その結果、算術平均粗さＲａは０．３７μｍ、最大高さＲｙは２４．８５μｍ、十点平均粗さＲｚは２４．７５μｍであった。

【0044】

［実施例３］
窒素含有クロム皮膜形成工程において、真空処理室内の雰囲気中のアルゴンガスの分圧が０．０３７Ｐａになるようにアルゴンガスを真空処理室内に導入するとともに、窒素ガスの分圧が０．０６３Ｐａになるように窒素ガスを真空処理室内に導入した以外は、実施例１と同様の方法によりクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を交互に形成して硬質皮膜被覆部材を得た。

【0045】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕について、実施例１と同様の方法により評価した。その結果、マイヤー硬さは１８．４ＧＰａ、スクラッチ臨界荷重は１５０Ｎ、ＨＲＣ圧痕判定結果は（圧痕の周囲の一部にわずかにひびが認められる）ＨＦ１であった。

【0046】

また、得られた硬質皮膜被覆部材について、実施例１と同様の方法により、Ｘ線回折の測定を行った。その結果、２θ＝４３．７°にＣｒＮ（２００）面からのピーク、２θ＝６０．６°にＣｒ_２Ｎ（２０２）面に起因すると推測されるピーク、２θ＝６３．５°にＣｒＮ（２２０）面からのピークが見られ、これらのＸ線回折強度ＩＣｒＮ（２００）、ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、ＩＣｒＮ（２２０）は、それぞれ７６ｃｐｓ、１５５ｃｐｓ、６２６ｃｐｓであり、強度比ＩＣｒＮ（２００）：ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）：ＩＣｒＮ（２２０）は、０．９：１．８：７．３であった。また、Ｘ線回折強度比ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）を膜厚で補正した値として、｛ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）｝×｛Ｃｒ膜厚（ｎｍ）×Ｃｒ（Ｎ）膜（ｎｍ）厚×１０００／全膜厚（ｎｍ）｝の値を求めたところ、４１．３（ｎｍ）であった。

【0047】

さらに、得られた硬質皮膜被覆部材の表面粗さの評価として、実施例１と同様の方法により、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを算出した。その結果、算術平均粗さＲａは０．３５μｍ、最大高さＲｙは１５．７３μｍ、十点平均粗さＲｚは１２．８８μｍであった。

【0048】

［実施例４］
クロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を成膜するためのスパッタリング時間をそれぞれ１５秒間にして、それぞれ厚さ約２０ｎｍのクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を２４０層ずつ（合計４８０層、下地層を除く全膜厚約９．６μｍ）形成した以外は、実施例１と同様の方法によりクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を交互に形成して硬質皮膜被覆部材を得た。

【0049】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕について、実施例１と同様の方法により評価した。その結果、マイヤー硬さは２４．０ＧＰａ、スクラッチ臨界荷重は１４０Ｎ、ＨＲＣ圧痕判定結果はＨＦ１であった。

【0050】

また、得られた硬質皮膜被覆部材について、実施例１と同様の方法により、Ｘ線回折の測定を行った。その結果、２θ＝４３．７°にＣｒＮ（２００）面からのピーク、２θ＝６０．６°にＣｒ_２Ｎ（２０２）面に起因すると推測されるピーク、２θ＝６３．５°にＣｒＮ（２２０）面からのピークが見られ、これらのＸ線回折強度ＩＣｒＮ（２００）、ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、ＩＣｒＮ（２２０）は、それぞれ１４７ｃｐｓ、５５２ｃｐｓ、９１２ｃｐｓであり、強度比ＩＣｒＮ（２００）：ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）：ＩＣｒＮ（２２０）は、０．９：３．４：５．７であった。また、Ｘ線回折強度比ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）を膜厚で補正した値として、｛ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）｝×｛Ｃｒ膜厚（ｎｍ）×Ｃｒ（Ｎ）膜厚（ｎｍ）×１０００／全膜厚（ｎｍ）｝の値を求めたところ、２５．２（ｎｍ）であった。

【0051】

さらに、得られた硬質皮膜被覆部材の表面粗さの評価として、実施例１と同様の方法により、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを算出した。その結果、算術平均粗さＲａは０．３６μｍ、最大高さＲｙは１５．２０μｍ、十点平均粗さＲｚは１４．１９μｍであった。

【0052】

［実施例５］
クロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を成膜するためのスパッタリング時間をそれぞれ１５秒間にして、それぞれ厚さ約２０ｎｍのクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を２４０層ずつ（合計４８０層、下地層を除く全膜厚約９．６μｍ）形成した以外は、実施例３と同様の方法によりクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を交互に形成して硬質皮膜被覆部材を得た。

【0053】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕について、実施例１と同様の方法により評価した。その結果、マイヤー硬さは２３．７ＧＰａ、スクラッチ臨界荷重は１１０Ｎ、ＨＲＣ圧痕判定結果はＨＦ２であった。

【0054】

また、得られた硬質皮膜被覆部材について、実施例１と同様の方法により、Ｘ線回折の測定を行った。その結果、２θ＝４３．７°にＣｒＮ（２００）面からのピーク、２θ＝６０．６°にＣｒ_２Ｎ（２０２）面に起因すると推測されるピーク、２θ＝６３．５°にＣｒＮ（２２０）面からのピークが見られ、これらのＸ線回折強度ＩＣｒＮ（２００）、ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、ＩＣｒＮ（２２０）は、それぞれ１２３ｃｐｓ、２５２ｃｐｓ、４２９ｃｐｓであり、強度比ＩＣｒＮ（２００）：ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）：ＩＣｒＮ（２２０）は、１．５：３．１：５．３であった。また、Ｘ線回折強度比ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）を膜厚で補正した値として、｛ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）｝×｛Ｃｒ膜厚（ｎｍ）×Ｃｒ（Ｎ）膜厚（ｎｍ）×１０００／全膜厚（ｎｍ）｝の値を求めたところ、２４．５（ｎｍ）であった。

【0055】

さらに、得られた硬質皮膜被覆部材の表面粗さの評価として、実施例１と同様の方法により、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを算出した。その結果、算術平均粗さＲａは０．３６μｍ、最大高さＲｙは２２．８６μｍ、十点平均粗さＲｚは２１．３５μｍであった。

【0056】

［実施例６］
バイアス電圧を−３０Ｖにした以外は、実施例１と同様の方法によりクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を交互に形成して硬質皮膜被覆部材を得た。

【0057】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕について、実施例１と同様の方法により評価した。その結果、マイヤー硬さは１７．８ＧＰａ、スクラッチ臨界荷重は１３９Ｎ、ＨＲＣ圧痕判定結果はＨＦ１であった。

【0058】

また、得られた硬質皮膜被覆部材について、実施例１と同様の方法により、Ｘ線回折の測定を行った。その結果、２θ＝４３．７°にＣｒＮ（２００）面からのピーク、２θ＝６０．６°にＣｒ_２Ｎ（２０２）面に起因すると推測されるピーク、２θ＝６３．５°にＣｒＮ（２２０）面からのピークが見られ、これらのＸ線回折強度ＩＣｒＮ（２００）、ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、ＩＣｒＮ（２２０）は、それぞれ１３３ｃｐｓ、１６９ｃｐｓ、６８６ｃｐｓであり、強度比ＩＣｒＮ（２００）：ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）：ＩＣｒＮ（２２０）は、１．３：１．７：６．９であった。また、Ｘ線回折強度比ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）を膜厚で補正した値として、｛ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）｝×｛Ｃｒ膜厚（ｎｍ）×Ｃｒ（Ｎ）膜厚（ｎｍ）×１０００／全膜厚（ｎｍ）｝の値を求めたところ、４１．１（ｎｍ）であった。

【0059】

さらに、得られた硬質皮膜被覆部材の表面粗さの評価として、実施例１と同様の方法により、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを算出した。その結果、算術平均粗さＲａは０．２８μｍ、最大高さＲｙは８．９０μｍ、十点平均粗さＲｚは８．３０μｍであった。

【0060】

［実施例７］
バイアス電圧を−３０Ｖにした以外は、実施例４と同様の方法によりクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を交互に形成して硬質皮膜被覆部材を得た。

【0061】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕について、実施例１と同様の方法により評価した。その結果、マイヤー硬さは１５．６ＧＰａ、スクラッチ臨界荷重は１３１Ｎ、ＨＲＣ圧痕判定結果はＨＦ１であった。

【0062】

また、得られた硬質皮膜被覆部材について、実施例１と同様の方法により、Ｘ線回折の測定を行った。その結果、２θ＝４３．７°にＣｒＮ（２００）面からのピーク、２θ＝６０．６°にＣｒ_２Ｎ（２０２）面に起因すると推測されるピーク、２θ＝６３．５°にＣｒＮ（２２０）面からのピークが見られ、これらのＸ線回折強度ＩＣｒＮ（２００）、ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、ＩＣｒＮ（２２０）は、それぞれ７４ｃｐｓ、１９０ｃｐｓ、３１５ｃｐｓであり、強度比ＩＣｒＮ（２００）：ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）：ＩＣｒＮ（２２０）は、１．３：３．３：５．４であった。また、Ｘ線回折強度比ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）を膜厚で補正した値として、｛ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）｝×｛Ｃｒ膜厚（ｎｍ）×Ｃｒ（Ｎ）膜厚（ｎｍ）×１０００／全膜厚（ｎｍ）｝の値を求めたところ、２５．１（ｎｍ）であった。

【0063】

さらに、得られた硬質皮膜被覆部材の表面粗さの評価として、実施例１と同様の方法により、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを算出した。その結果、算術平均粗さＲａは０．３８μｍ、最大高さＲｙは１８．９０μｍ、十点平均粗さＲｚは１７．００μｍであった。

【0064】

［比較例１］
バイアス電圧を−１００Ｖにするとともに、クロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を交互に形成（多層膜を形成）する代わりに、窒素含有クロム皮膜を成膜するためのスパッタリング時間を２時間にして、１０μｍの窒素含有クロム皮膜を形成（単層膜を形成）した以外は、実施例１と同様の方法により硬質皮膜被覆部材を得た。

【0065】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕について、実施例１と同様の方法により評価した。その結果、マイヤー硬さは２０．８ＧＰａ、スクラッチ臨界荷重は５０Ｎ、ＨＲＣ圧痕判定結果は（圧痕の周囲の全周にわたってひびが認められ、ひびの発生している部分の表面の剥離が認められる）ＨＦ３であった。

【0066】

また、得られた硬質皮膜被覆部材について、実施例１と同様の方法により、Ｘ線回折の測定を行った。その結果、２θ＝４３．７°にＣｒＮ（２００）面からのピーク、２θ＝６０．６°にＣｒ_２Ｎ（２０２）面に起因すると推測されるピーク、２θ＝６３．５°にＣｒＮ（２２０）面からのピークが見られ、これらのＸ線回折強度ＩＣｒＮ（２００）、ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、ＩＣｒＮ（２２０）は、それぞれ８０ｃｐｓ、２０４ｃｐｓ、６５９ｃｐｓであり、強度比ＩＣｒＮ（２００）：ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）：ＩＣｒＮ（２２０）は、０．８：２．２：７．０であった。

【0067】

さらに、得られた硬質皮膜被覆部材の表面粗さの評価として、実施例１と同様の方法により、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを算出した。その結果、算術平均粗さＲａは０．１８μｍ、最大高さＲｙは７．７４μｍ、十点平均粗さＲｚは７．０５μｍであった。

【0068】

［比較例２］
窒素含有クロム皮膜形成工程において、真空処理室内の雰囲気中のアルゴンガスの分圧が０．０３８Ｐａになるようにアルゴンガスを真空処理室内に導入するとともに、窒素ガスの分圧が０．０７４Ｐａになるように窒素ガスを真空処理室内に導入した以外は、比較例１と同様の方法により硬質皮膜被覆部材を得た。

【0069】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕について、実施例１と同様の方法により評価した。その結果、マイヤー硬さは２７．６ＧＰａ、スクラッチ臨界荷重は３０Ｎ、ＨＲＣ圧痕判定結果は（ＨＦ３よりも剥離がさらに進んでいることが認められる）ＨＦ４であった。

【0070】

また、得られた硬質皮膜被覆部材について、実施例１と同様の方法により、Ｘ線回折の測定を行った。その結果、２θ＝４３．７°にＣｒＮ（２００）面からのピーク、２θ＝６０．６°にＣｒ_２Ｎ（２０２）面に起因すると推測されるピーク、２θ＝６３．５°にＣｒＮ（２２０）面からのピークが見られ、これらのＸ線回折強度ＩＣｒＮ（２００）、ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、ＩＣｒＮ（２２０）は、それぞれ１２４ｃｐｓ、１９４ｃｐｓ、３９０ｃｐｓであり、強度比ＩＣｒＮ（２００）：ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）：ＩＣｒＮ（２２０）は、１．８：２．７：５．５であった。

【0071】

さらに、得られた硬質皮膜被覆部材の表面粗さの評価として、実施例１と同様の方法により、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを算出した。その結果、算術平均粗さＲａは０．１６μｍ、最大高さＲｙは１９．２９μｍ、十点平均粗さＲｚは１７．９０μｍであった。

【0072】

［比較例３］
バイアス電圧を−３００Ｖにした以外は、実施例１と同様の方法によりクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を交互に形成して硬質皮膜被覆部材を得た。

【0073】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕について、実施例１と同様の方法により評価した。その結果、マイヤー硬さは１１．７ＧＰａ、スクラッチ臨界荷重は９０Ｎ以上、ＨＲＣ圧痕判定結果はＨＦ１であった。

【0074】

［比較例４］
バイアス電圧を−１００Ｖにした以外は、実施例１と同様の方法によりクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を交互に形成して硬質皮膜被覆部材を得た。

【0075】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕について、実施例１と同様の方法により評価した。その結果、マイヤー硬さは１８．１ＧＰａ、スクラッチ臨界荷重は９０Ｎ、ＨＲＣ圧痕判定結果はＨＦ２であった。

【0076】

また、得られた硬質皮膜被覆部材について、実施例１と同様の方法により、Ｘ線回折の測定を行った。その結果、２θ＝４３．７°にＣｒＮ（２００）面からのピーク、２θ＝６０．６°にＣｒ_２Ｎ（２０２）面に起因すると推測されるピーク、２θ＝６３．５°にＣｒＮ（２２０）面からのピークが見られ、これらのＸ線回折強度ＩＣｒＮ（２００）、ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、ＩＣｒＮ（２２０）は、それぞれ７０ｃｐｓ、１６２ｃｐｓ、１８９５ｃｐｓであり、強度比ＩＣｒＮ（２００）：ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）：ＩＣｒＮ（２２０）は、０．３：０．８：８．９であった。また、Ｘ線回折強度比ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）を膜厚で補正した値として、｛ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）｝×｛Ｃｒ膜厚（ｎｍ）×Ｃｒ（Ｎ）膜厚（ｎｍ）×１０００／全膜厚（ｎｍ）｝の値を求めたところ、１４．２（ｎｍ）であった。

【0077】

さらに、得られた硬質皮膜被覆部材の表面粗さの評価として、実施例１と同様の方法により、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを算出した。その結果、算術平均粗さＲａは０．２０μｍ、最大高さＲｙは７．７８μｍ、十点平均粗さＲｚは７．２３μｍであった。

【0078】

［比較例５］
バイアス電圧を−１００Ｖにした以外は、実施例４と同様の方法によりクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を交互に形成して硬質皮膜被覆部材を得た。

【0079】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕について、実施例１と同様の方法により評価した。その結果、マイヤー硬さは２４．５ＧＰａ、スクラッチ臨界荷重は８０Ｎ、ＨＲＣ圧痕判定結果はＨＦ２であった。

【0080】

また、得られた硬質皮膜被覆部材について、実施例１と同様の方法により、Ｘ線回折の測定を行った。その結果、２θ＝４３．７°にＣｒＮ（２００）面からのピーク、２θ＝６０．６°にＣｒ_２Ｎ（２０２）面に起因すると推測されるピーク、２θ＝６３．５°にＣｒＮ（２２０）面からのピークが見られ、これらのＸ線回折強度ＩＣｒＮ（２００）、ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）、ＩＣｒＮ（２２０）は、それぞれ５７ｃｐｓ、１５０ｃｐｓ、７２８ｃｐｓであり、強度比ＩＣｒＮ（２００）：ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）：ＩＣｒＮ（２２０）は、０．６：１．６：７．８であった。また、Ｘ線回折強度比ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）を膜厚で補正した値として、｛ＩＣｒ_２Ｎ（２０２）／ＩＣｒＮ（２２０）｝×｛Ｃｒ膜厚（ｎｍ）×Ｃｒ（Ｎ）膜厚（ｎｍ）×１０００／全膜厚（ｎｍ）｝の値を求めたところ、８．６（ｎｍ）であった。

【0081】

さらに、得られた硬質皮膜被覆部材の表面粗さの評価として、実施例１と同様の方法により、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを算出した。その結果、算術平均粗さＲａは０．２９μｍ、最大高さＲｙは１６．１９μｍ、十点平均粗さＲｚは１４．６８μｍであった。

【0082】

［比較例６］
クロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を成膜するためのスパッタリング時間をそれぞれ１５秒間と３０秒間にして、厚さ約２０ｎｍのクロム皮膜と厚さ約４０ｎｍの窒素含有クロム皮膜を１６０層ずつ（合計３２０層、下地層を除く全膜厚約９．６μｍ）形成した以外は、比較例４と同様の方法によりクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を交互に形成して硬質皮膜被覆部材を得た。

【0083】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕について、実施例１と同様の方法により評価した。その結果、マイヤー硬さは２２．３ＧＰａ、スクラッチ臨界荷重は６１Ｎ、ＨＲＣ圧痕判定結果はＨＦ３であった。

【0084】

また、得られた硬質皮膜被覆部材の表面粗さの評価として、実施例１と同様の方法により、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを算出した。その結果、算術平均粗さＲａは０．２７μｍ、最大高さＲｙは１９．３６μｍ、十点平均粗さＲｚは１８．７７μｍであった。

【0085】

［比較例７］
クロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を成膜するためのスパッタリング時間をそれぞれ１０秒間と１５秒間にして、厚さ約１３ｎｍのクロム皮膜と厚さ約２０ｎｍの窒素含有クロム皮膜を２９０層ずつ（合計５８０層、下地層を除く全膜厚約９．６μｍ）形成した以外は、比較例４と同様の方法によりクロム皮膜と窒素含有クロム皮膜を交互に形成して硬質皮膜被覆部材を得た。

【0086】

このようにして得られた硬質皮膜被覆部材のマイヤー硬さ、スクラッチ臨界荷重およびＨＲＣ圧痕について、実施例１と同様の方法により評価した。その結果、マイヤー硬さは２２．９ＧＰａ、スクラッチ臨界荷重は６８Ｎ、ＨＲＣ圧痕判定結果はＨＦ２であった。

【0087】

また、得られた硬質皮膜被覆部材の表面粗さの評価として、実施例１と同様の方法により、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを算出した。その結果、算術平均粗さＲａは０．３４μｍ、最大高さＲｙは１４．１０μｍ、十点平均粗さＲｚは１２．７３μｍであった。

【0088】

これらの実施例および比較例の硬質皮膜被覆部材の製造条件、構造および特性を表１〜表４に示す。なお、表２において、マイヤー硬さが２１ＧＰａ以上で非常に良好な硬さの場合を◎、１５ＧＰａ以上で良好な硬さの場合を○、１５ＧＰａ未満で硬さが不十分な場合を×で示している。また、表２において、密着力が非常に良好な場合を◎、良好な場合を○、十分ではない場合を△、悪い場合を×で示している。

【0089】

【表1】

【0090】

【表2】

【0091】

【表3】

【0092】

【表4】

【符号の説明】

【0093】

１ 基材
２ 下地層（クロム皮膜）
３ 応力緩和層（クロム皮膜）
４ 硬質層（窒素含有クロム皮膜）
１０ 処理装置
１２ 真空処理室
１４ 真空ポンプ
１６ 回転テーブル
１８ 治具
２０ 基材
２２ ターゲット
２４ スパッタ電源
２６ イオンボンバードおよびバイアス電源
２８ ガス導入パイプ

【図1】

【図2】