日立ツールと日立金属は，従来のDLC（Diamond Like Carbon）コーティングに比べて密着性の高い自動車部品用DLCコーティング「L-Frex」と，皮膜の特性を高める自動車部品用母材「ASL555」を開発した。2009年10月，日立ツールが新コーティングのサービスを開始し，日立金属が新母材を発売する予定だ。基礎研究では，日立製作所の協力を得た。
両社によると，自動車部品に対する軽量化，耐久性の向上といったニーズが高まっており，中でもエンジンの動弁系（バルブリフタ，ロッカアーム）や燃料噴射系の摺動部品（燃料噴射ノズル，燃料供給ポンプなど）で発生する摩擦の低減要求が高いという。加えて，エンジンに使用する摺動部品は高温にさらされるため，耐焼き付き性の向上も求められる。
そのため従来，摺動部品には窒化処理などのコーティングを採用していたが，対応できない領域もあった。そのため，摩擦をさらに低減できるDLCコーティングの普及が進んでいる。しかし，従来のDLCコーティングは，密着性に課題があったという。
そこで今回，日立ツールと日立金属は，それぞれが持つコーティング技術と素材技術を生かし，DLCコーティングによる皮膜の密着性について研究した。その結果，コーティング皮膜と母材の界面に存在する数十nmの薄い酸化皮膜が皮膜の密着性を低下させることが分かった。そして，その酸化皮膜をしっかりと除去することで，密着性を従来のDLCコーティングから50％以上高められた（図1，2）。
さらに，新コーティングでは皮膜の硬度も高めている。コーティング・サービスには，ビッカース硬さが2000HVの「L-Frex S」と3000HVの「同M」，4000HVの「同H」をラインアップする。いずれも，摩擦係数は0.10～0.15で，はく離荷重は85N。
併せて両社が開発した母材は，高Cr系のマルテンサイト鋼をベースとする。高い疲労強度と耐食性をバランスよく確保するために，添加元素を工夫したという。コーティング処理時に昇温しても，ロックウェル硬さで約60HRCを維持する。コーティング処理時間を短縮するために450℃程度まで加熱しても，高い硬度を維持し，密着性を確保できる。さらに新母材は，窒化クロム処理や窒化チタン処理などDLCコーティング以外のコーティングでも密着性を高められるという。
日立ツールは，同社の松江表面改質センター（島根県松江市）でコーティング・サービスを実施。日立金属は，特殊鋼カンパニーの安来工場（島根県安来市）で母材を製造する。なお，松江表面改質センターは，両社のコーティング事業の統合に伴って日立金属から日立ツールに移管された施設だ（Tech-On！関連記事）。
連絡先：日立ツール 松江表面改質センター/日立金属 特殊鋼カンパニー
電話：0852－60－5050（日立ツール）/03－5765－4391（日立金属）
