JPH03186667A - 摺動部材 - Google Patents
摺動部材Info
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- JPH03186667A JPH03186667A JP32480389A JP32480389A JPH03186667A JP H03186667 A JPH03186667 A JP H03186667A JP 32480389 A JP32480389 A JP 32480389A JP 32480389 A JP32480389 A JP 32480389A JP H03186667 A JPH03186667 A JP H03186667A
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Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、優れた初期なしみ性と耐摩耗性を有する摺動
部材に関するものである。
部材に関するものである。
（従来の技術及びその課題）
従来、自動車、オートバイ、等の内燃機関に用いられる
シリンダ又は、シリンダ・ライナと高速で摺動するピス
トンリングは、耐摩耗性が要求される。この為従来から
ピストンリングの外周摺動面に硬質クロムメッキを施し
たものが広く使用されている。しかしメッキ処理に長時
間を要するとともに、メッキ廃液による公害発生の防止
対策のために費用がかかり、メッキコストが高くなると
いう問題がある。これ以外の方法として、炭化ケイ素等
の硬質微粒子を分散体とした、分散メッキが採用されて
いる。
シリンダ又は、シリンダ・ライナと高速で摺動するピス
トンリングは、耐摩耗性が要求される。この為従来から
ピストンリングの外周摺動面に硬質クロムメッキを施し
たものが広く使用されている。しかしメッキ処理に長時
間を要するとともに、メッキ廃液による公害発生の防止
対策のために費用がかかり、メッキコストが高くなると
いう問題がある。これ以外の方法として、炭化ケイ素等
の硬質微粒子を分散体とした、分散メッキが採用されて
いる。
これら従来の表面処理を施したピストンリングは、いず
れも優れた耐摩耗性を有するが、より耐摩耗性及び初期
なじみ性に優れたピストンリングが高速化にともない要
求されている。
れも優れた耐摩耗性を有するが、より耐摩耗性及び初期
なじみ性に優れたピストンリングが高速化にともない要
求されている。
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記従来の表面処理を施した摺動部材よりも
、耐摩耗性、初期なじみ性に優れた動力機械や繊維機器
に用いる摺動部材を提供することを目的とする。
、耐摩耗性、初期なじみ性に優れた動力機械や繊維機器
に用いる摺動部材を提供することを目的とする。
即ち本発明は摺動部材を構成する金属製母材の少なくと
も摺動面に平均粒径が０．２μ〜３．０μの炭化ケイ素
を重量比で、２％〜１５％分散含有するメッキ硬度力Ｈ
Ｖ８００〜ＨＶ１２００のニッケル・リン合金をマトリ
ックスとした、無電解ニッケル・リン分散メッキ層と、
その表面にメッキ硬度がＨＶ８００〜ＨＶ１２００の炭
化ケイ素を含まない無電解ニッケル・リンメッキ層を形
成した２層構造のメッキ層を有し、更にその摺動面の表
面粗さが、Ｒａ ０．２μ以下であるメッキ層が形成さ
れている事を特徴とする摺動部材を提供することにより
問題点を解消したものである。
も摺動面に平均粒径が０．２μ〜３．０μの炭化ケイ素
を重量比で、２％〜１５％分散含有するメッキ硬度力Ｈ
Ｖ８００〜ＨＶ１２００のニッケル・リン合金をマトリ
ックスとした、無電解ニッケル・リン分散メッキ層と、
その表面にメッキ硬度がＨＶ８００〜ＨＶ１２００の炭
化ケイ素を含まない無電解ニッケル・リンメッキ層を形
成した２層構造のメッキ層を有し、更にその摺動面の表
面粗さが、Ｒａ ０．２μ以下であるメッキ層が形成さ
れている事を特徴とする摺動部材を提供することにより
問題点を解消したものである。
（作用）
本発明の摺動部材は、最表面層のニッケル・リンメッキ
層が、下層の分散メッキ層よりも、摺動性、初期なしみ
性に優れるため、稼動初期において従来の分散メッキ層
のみの処理品よりも、初期なしみ性に優れ、安定した初
期性能が得られる。
層が、下層の分散メッキ層よりも、摺動性、初期なしみ
性に優れるため、稼動初期において従来の分散メッキ層
のみの処理品よりも、初期なしみ性に優れ、安定した初
期性能が得られる。
耐摩耗性に関しては、稼動初期において、相手材との間
で良好ななしみ面が形成されるために、その耐摩耗性も
向上する。次に本発明の構成について説明する。
で良好ななしみ面が形成されるために、その耐摩耗性も
向上する。次に本発明の構成について説明する。
本発明の摺動部材は鉄鋼、合金等を母材とし炭化ケイ素
（１）を懸濁させた、無電解ニッケル・リンメッキ浴中
で母材（２）の摺動面にニッケル・リン合金（３）をマ
トリックスとし、上記炭化ケイ素を分散体とした、分散
メッキ層（４）を形成し、さらにその表面に炭化ケイ素
を含まない、無電解ニッケル・リンメッキ層（５）を施
して２層構造のメッキ層を形成する。次に、熱処理炉に
おいて、約４００″Ｃで約１時加熱し熱処理する事によ
り、ニッケル・リンの結晶化によって、メッキ層の硬度
を、ビッカース硬度を１０００の高硬度に高めると同時
に、分散体の炭化ケイ素とマトリックスのニッケル・リ
ン合金との密着性を強化し、分散メッキ層と、ニッケル
・リンメッキ層の境界部においては、拡散がおこり、両
メッキ層の密着性も強化される。
（１）を懸濁させた、無電解ニッケル・リンメッキ浴中
で母材（２）の摺動面にニッケル・リン合金（３）をマ
トリックスとし、上記炭化ケイ素を分散体とした、分散
メッキ層（４）を形成し、さらにその表面に炭化ケイ素
を含まない、無電解ニッケル・リンメッキ層（５）を施
して２層構造のメッキ層を形成する。次に、熱処理炉に
おいて、約４００″Ｃで約１時加熱し熱処理する事によ
り、ニッケル・リンの結晶化によって、メッキ層の硬度
を、ビッカース硬度を１０００の高硬度に高めると同時
に、分散体の炭化ケイ素とマトリックスのニッケル・リ
ン合金との密着性を強化し、分散メッキ層と、ニッケル
・リンメッキ層の境界部においては、拡散がおこり、両
メッキ層の密着性も強化される。
更に上記最表層のニッケル・リンメッキ層の表面にラッ
ピング等の研磨加工を施し、表面粗さをＲａ ０．２μ
以下の平滑な表面に形成して本発明の摺動部材を構成す
る。
ピング等の研磨加工を施し、表面粗さをＲａ ０．２μ
以下の平滑な表面に形成して本発明の摺動部材を構成す
る。
以下本発明の１実施例を図面に基づいて説明する。
（実施例）
図面に示す様に第１図は、本発明の摺動部材の摺動面付
近の断面組織図であり（１）は母材（２）とする炭素鋼
、合金鋼、鋳鉄等の表面に形成されたニッケル・リン合
金層（３）の中に均一に分散された炭化ケイ素粒子（４
）を含有する分散メッキ層であり、上記分散メッキ層の
表面に更にニッケル・リンメッキ層（５）を設けて構成
される。上記分散メッキ層中の炭化ケイ素の平均ね径は
、０．２μ〜３．０μが良好であり、０．２μより微細
であると、耐摩耗性に乏しく、又３．０μをこえると、
メッキ層からの粒子の脱落が早く起り、耐摩耗性が劣る
。
近の断面組織図であり（１）は母材（２）とする炭素鋼
、合金鋼、鋳鉄等の表面に形成されたニッケル・リン合
金層（３）の中に均一に分散された炭化ケイ素粒子（４
）を含有する分散メッキ層であり、上記分散メッキ層の
表面に更にニッケル・リンメッキ層（５）を設けて構成
される。上記分散メッキ層中の炭化ケイ素の平均ね径は
、０．２μ〜３．０μが良好であり、０．２μより微細
であると、耐摩耗性に乏しく、又３．０μをこえると、
メッキ層からの粒子の脱落が早く起り、耐摩耗性が劣る
。
また、分散メンキ中の炭化ケイ素の含有率を重量比で、
２％〜１５％としたが、２％未満では、十分な耐摩耗性
は得られず、■５％をこえると分散メンキ層の表面にお
ける炭化ケイ素の占める割合いが大きくなり、摺動性が
劣化する。又分散メッキ層（４）は３０μ以上、ニッケ
ル・リンメッキ層（５）は、３μ〜１０μであることが
望ましい。
２％〜１５％としたが、２％未満では、十分な耐摩耗性
は得られず、■５％をこえると分散メンキ層の表面にお
ける炭化ケイ素の占める割合いが大きくなり、摺動性が
劣化する。又分散メッキ層（４）は３０μ以上、ニッケ
ル・リンメッキ層（５）は、３μ〜１０μであることが
望ましい。
分散メッキ層の厚さを３０μ以上としたのは、３０μ未
満では、耐摩耗性が不十分である。又、ニッケル・リン
メッキ層の厚さを３μ〜１０μとしたが、３μ未満では
、ラッピング加工等の研磨加工によって、Ｒａ ０．２
μ以下の平滑な表面を得る加工において、その厚さが、
減少してしまい本発明の特徴とする２層構造のメッキ層
が構成できなくなる。又、ｌＯμをこえると、ニッケル
・リンメッキ層は、分散メッキ層よりもその耐摩耗性が
劣るために、初期摩耗が大きくなるので好ましくない。
満では、耐摩耗性が不十分である。又、ニッケル・リン
メッキ層の厚さを３μ〜１０μとしたが、３μ未満では
、ラッピング加工等の研磨加工によって、Ｒａ ０．２
μ以下の平滑な表面を得る加工において、その厚さが、
減少してしまい本発明の特徴とする２層構造のメッキ層
が構成できなくなる。又、ｌＯμをこえると、ニッケル
・リンメッキ層は、分散メッキ層よりもその耐摩耗性が
劣るために、初期摩耗が大きくなるので好ましくない。
上記実施例により得られた、被膜を有する摺動部材につ
いて、ビニ・オン・ディスク型摩耗試験機を用いて、そ
の摺動特性を調査した。
いて、ビニ・オン・ディスク型摩耗試験機を用いて、そ
の摺動特性を調査した。
テストピースは、ピン型試験片及びディスク型試験片に
、実施例で得られた被Ｗｉ！（Ａ）と従来の分散メッキ
被膜（Ｂ）を形成したものを使用した。
、実施例で得られた被Ｗｉ！（Ａ）と従来の分散メッキ
被膜（Ｂ）を形成したものを使用した。
上記の各試験片を用いて、同一被膜同志を摺動させてそ
の摩擦係数の変化と摩耗量の変化を調べた。テスト条件
は試験温度１８０°Ｃ１摺動速度は１．８ｍ、／ｓｅｃ
とし、潤滑剤はエンジン油（ＳＡＥ＃２０）を用い、１
００時間の摩耗試験を行った。テストの結果は第２図及
び第３図に示す様に本発明により形成された被膜（Ａ）
は、従来品（Ｂ）に比べ、初期段階における摩擦係数が
低く、その摩耗量においても減少し、初期なじみ性と耐
摩耗性に優れている事が判明した。
の摩擦係数の変化と摩耗量の変化を調べた。テスト条件
は試験温度１８０°Ｃ１摺動速度は１．８ｍ、／ｓｅｃ
とし、潤滑剤はエンジン油（ＳＡＥ＃２０）を用い、１
００時間の摩耗試験を行った。テストの結果は第２図及
び第３図に示す様に本発明により形成された被膜（Ａ）
は、従来品（Ｂ）に比べ、初期段階における摩擦係数が
低く、その摩耗量においても減少し、初期なじみ性と耐
摩耗性に優れている事が判明した。
（発明の効果）
本発明は上記の如く、２層メッキ構造としたニッケル・
リンの結晶化によって、メンキ層を高硬度に高めると同
時に炭化ケイ素との密着性を強化し、境界層も拡散によ
り強化されて、優れた耐久、耐摩耗性の摺動部材が得ら
れる。更に最表層のラッピング加工により平滑表面を形
成したので良好な初期なじみと耐摩耗性を持続させるこ
とができる等の効果を有する発明である。
リンの結晶化によって、メンキ層を高硬度に高めると同
時に炭化ケイ素との密着性を強化し、境界層も拡散によ
り強化されて、優れた耐久、耐摩耗性の摺動部材が得ら
れる。更に最表層のラッピング加工により平滑表面を形
成したので良好な初期なじみと耐摩耗性を持続させるこ
とができる等の効果を有する発明である。
第１図は本発明の１実施例を示す摺動部材の摺動部断面
組織図、第２図は本発明（Ａ）と従来（Ｂ）の摺動部材
の摩擦係数の比較図、第３図は同摩耗量の比較図である
。
組織図、第２図は本発明（Ａ）と従来（Ｂ）の摺動部材
の摩擦係数の比較図、第３図は同摩耗量の比較図である
。
Claims (1)
- 金属製母材の少なくとも摺動面に平均粒径０．２μ〜３
．０μの炭化ケイ素を、重量比で２％〜１５％を分散含
有する硬度ＨＶ８００〜ＨＶ１２００のニッケル・リン
合金をマトリックスとした無電解ニッケル・リン分散メ
ッキ層と、該分散メッキ層の表面に硬度がＨＶ８００〜
ＨＶ１２００の無電解ニッケル・リンメッキ層を形成し
た２層構造のメッキ層を有し且上記ニッケル・リンメッ
キ層の摺動面の表面粗さが中心線平均粗さ（Ｒａ）で０
．２μ以下に形成してなる事を特徴とする摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32480389A JPH03186667A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32480389A JPH03186667A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 摺動部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03186667A true JPH03186667A (ja) | 1991-08-14 |
Family
ID=18169853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32480389A Pending JPH03186667A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03186667A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014062490A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Suzuki Motor Corp | シリンダボア内面の加工方法および加工装置 |
| JP7823960B1 (ja) * | 2025-05-02 | 2026-03-04 | 株式会社フジワラテクノアート | メッキ層を有する食品機械 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5234113A (en) * | 1975-09-11 | 1977-03-15 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Combination of piston ring and cylinder |
| JPS57161054A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-04 | Suzuki Motor Co Ltd | Electroless dispersion plating layer |
| JPS60196465A (ja) * | 1984-03-15 | 1985-10-04 | Riken Corp | ピストンリング |
| JPS62118164A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-05-29 | Riken Corp | ピストンリング |
| JPS63201915A (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-22 | Hitachi Ltd | 磁気デイスク基板 |
| JPS6441649A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-13 | Riken Kk | Piston ring |
| JPH01210662A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-24 | Fuarukon:Kk | 空圧・油圧シリンダ |
-
1989
- 1989-12-13 JP JP32480389A patent/JPH03186667A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5234113A (en) * | 1975-09-11 | 1977-03-15 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Combination of piston ring and cylinder |
| JPS57161054A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-04 | Suzuki Motor Co Ltd | Electroless dispersion plating layer |
| JPS60196465A (ja) * | 1984-03-15 | 1985-10-04 | Riken Corp | ピストンリング |
| JPS62118164A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-05-29 | Riken Corp | ピストンリング |
| JPS63201915A (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-22 | Hitachi Ltd | 磁気デイスク基板 |
| JPS6441649A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-13 | Riken Kk | Piston ring |
| JPH01210662A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-24 | Fuarukon:Kk | 空圧・油圧シリンダ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014062490A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Suzuki Motor Corp | シリンダボア内面の加工方法および加工装置 |
| JP7823960B1 (ja) * | 2025-05-02 | 2026-03-04 | 株式会社フジワラテクノアート | メッキ層を有する食品機械 |
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