JPH03255272A - ピストンリング - Google Patents
ピストンリングInfo
- Publication number
- JPH03255272A JPH03255272A JP5456590A JP5456590A JPH03255272A JP H03255272 A JPH03255272 A JP H03255272A JP 5456590 A JP5456590 A JP 5456590A JP 5456590 A JP5456590 A JP 5456590A JP H03255272 A JPH03255272 A JP H03255272A
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- Japan
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- plating
- hard
- heat
- piston ring
- heat resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (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、耐熱性硬質Ｃｒめっきと窒化層を設けたピス
トンリングに関する。
トンリングに関する。
ピストンリングの外周摺動面に硬質Ｃｒめっきを施し、
残りの表面に窒化層を形成したものは公知である（特開
昭６０−１８８６６０号参照）。
残りの表面に窒化層を形成したものは公知である（特開
昭６０−１８８６６０号参照）。
しかしながら、従来の硬質Ｃｒめっきは加熱で軟化し、
高温雰囲気中で耐摩耗性の劣化、耐焼付性の劣化を生し
る。したがって、従来は、窒化処理した後、外周摺動面
の窒化層を取り除いて、その面に硬質Ｃ「めっきを施す
工程を採用せざるを得なかった。したがって、この工程
では、硬い窒化層を取り除くというきわめて厄介な作業
をしなければならず、品質、生産性の面で問題があった
。
高温雰囲気中で耐摩耗性の劣化、耐焼付性の劣化を生し
る。したがって、従来は、窒化処理した後、外周摺動面
の窒化層を取り除いて、その面に硬質Ｃ「めっきを施す
工程を採用せざるを得なかった。したがって、この工程
では、硬い窒化層を取り除くというきわめて厄介な作業
をしなければならず、品質、生産性の面で問題があった
。
また、従来の硬質Ｃｒめっきは、前記の如く耐熱性が劣
るため、高温下における使用には問題があった。そして
今後、排気ガス対策と同時に小型、軽量化の中で、エン
ジンは高温、高出力化し、ピストンリングの使用環境は
より苛酷になる。
るため、高温下における使用には問題があった。そして
今後、排気ガス対策と同時に小型、軽量化の中で、エン
ジンは高温、高出力化し、ピストンリングの使用環境は
より苛酷になる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、Ｏｒめっき
と窒化層を設けたピストンリングにおいて、製造を容易
にし、かつ高温雰囲気中においても耐摩耗性、耐焼付性
のすぐれたピストンリングを提供することを目的とする
。
と窒化層を設けたピストンリングにおいて、製造を容易
にし、かつ高温雰囲気中においても耐摩耗性、耐焼付性
のすぐれたピストンリングを提供することを目的とする
。
本発明の構成は、ピストンリングの一部の表面にＳとＣ
とＮを合計で１．０〜３．０重量％含む耐熱性硬質Ｃｒ
めっきを施し、他の表面に窒化層を形成したことを特徴
とする特 なお、窒化層はガス窒化等の窒化処理層の他、タフトラ
イド等の軟窒化処理層も含むものである。
とＮを合計で１．０〜３．０重量％含む耐熱性硬質Ｃｒ
めっきを施し、他の表面に窒化層を形成したことを特徴
とする特 なお、窒化層はガス窒化等の窒化処理層の他、タフトラ
イド等の軟窒化処理層も含むものである。
以下、ピストンリングの表面に、従来の硬質Ｃｒめっき
と本発明に係る耐熱性硬質Ｃｒめっきを通常のＣｒめっ
き手法で施し、その耐熱性を調べた結果を示す。
と本発明に係る耐熱性硬質Ｃｒめっきを通常のＣｒめっ
き手法で施し、その耐熱性を調べた結果を示す。
めっき条件は表１に、めっき層中のＳ、Ｃ，Ｎの成分及
びめっき硬さは表２に示す。
びめっき硬さは表２に示す。
（以下余白）
表１
添加剤（Ｓ、Ｃ）：スルホン酸塩
添加剤（Ｎ）
：硝酸塩
従来例：サージェント浴
表２
従来の硬質ＣｒめっきではＳＳＣ，Ｎ分はＴｒの水準で
あるのに対して、本発明に係る耐熱性硬質Ｃｒめっきで
はスルホン酸塩中のＳ、０分がめつき層中に析出し、か
つ硝酸塩中のＮ分がめつき層中に析出した。
あるのに対して、本発明に係る耐熱性硬質Ｃｒめっきで
はスルホン酸塩中のＳ、０分がめつき層中に析出し、か
つ硝酸塩中のＮ分がめつき層中に析出した。
次に、上記めっきを施したピストンリングを熱処理炉中
で徐々に加熱し、各所定温度で２Ｈｒ保持し、硬さ変化
を調べた結果を第４図に示す。
で徐々に加熱し、各所定温度で２Ｈｒ保持し、硬さ変化
を調べた結果を第４図に示す。
従来の硬質Ｃｒめっきは４００℃以上で大幅な硬度低下
が認められるのに対して、本発明に係る耐熱性硬質Ｃｒ
めっきは硬度幅が小さく、６００℃でもｍＨｖ１２００
を少し下まわる程度で、耐摩耗性、耐焼付性がほとんど
劣化しない。
が認められるのに対して、本発明に係る耐熱性硬質Ｃｒ
めっきは硬度幅が小さく、６００℃でもｍＨｖ１２００
を少し下まわる程度で、耐摩耗性、耐焼付性がほとんど
劣化しない。
本発明に係る耐熱性硬質Ｃｒめっきの結晶構造は体心立
方晶形（ｂ ｂ ｃ）で（１１０）面に最大ピークがあ
り、従来の硬質Ｃｒめっきと共通であった。また、熱処
理による結晶構造の変化はなかった。なお、めっき層中
のＳ、Ｃ，Ｎは固溶状であると推定される。
方晶形（ｂ ｂ ｃ）で（１１０）面に最大ピークがあ
り、従来の硬質Ｃｒめっきと共通であった。また、熱処
理による結晶構造の変化はなかった。なお、めっき層中
のＳ、Ｃ，Ｎは固溶状であると推定される。
従来の硬質Ｃｒめっきは熱処理により、２００〜３００
℃で回折線のみ増加し、５００℃以上で再結晶し、７０
０℃で再結晶が完了するように変化する。これは加熱温
度、硬さ、放出水素量に相関しており、水素放出が発生
するためと考えられる。このように、従来の硬質Ｃｒめ
っきは固溶する水素を加熱で放出し軟化する。一方、本
発明に係る耐熱性硬質Ｃｒめっき層中のＳ、Ｃ，Ｎは容
易に加熱で放出せず保持されるため、硬さはそれほど変
化しないものと考えられる。
℃で回折線のみ増加し、５００℃以上で再結晶し、７０
０℃で再結晶が完了するように変化する。これは加熱温
度、硬さ、放出水素量に相関しており、水素放出が発生
するためと考えられる。このように、従来の硬質Ｃｒめ
っきは固溶する水素を加熱で放出し軟化する。一方、本
発明に係る耐熱性硬質Ｃｒめっき層中のＳ、Ｃ，Ｎは容
易に加熱で放出せず保持されるため、硬さはそれほど変
化しないものと考えられる。
なお、Ｓ、Ｃ，Ｎが合計で１．ＯＮ量％未満であると、
耐熱性の点で劣り、３．０重量％を越えると、高温でし
ん性が乏しくなり、クラック密度が高くなる。
耐熱性の点で劣り、３．０重量％を越えると、高温でし
ん性が乏しくなり、クラック密度が高くなる。
以上のように、本発明に係る耐熱性硬質Ｃｒめっきは高
温下においても、軟化せず、すぐれた耐摩耗性、耐焼付
性を発揮する。
温下においても、軟化せず、すぐれた耐摩耗性、耐焼付
性を発揮する。
そして、耐熱性にすくれるため、外周摺動面などに耐熱
性硬質Ｃｒめっきを施した後、窒化処理（温度は５００
℃〜６００℃）を施しても、耐熱性硬質Ｃ「めっきは軟
化しないので、耐熱性硬質Ｃｒめっき一窒化処理の製造
工程が可能となり、耐熱性硬質Ｃｒめっきと窒化層を所
望の表面に設けたピストンリングを容易に製造できる。
性硬質Ｃｒめっきを施した後、窒化処理（温度は５００
℃〜６００℃）を施しても、耐熱性硬質Ｃ「めっきは軟
化しないので、耐熱性硬質Ｃｒめっき一窒化処理の製造
工程が可能となり、耐熱性硬質Ｃｒめっきと窒化層を所
望の表面に設けたピストンリングを容易に製造できる。
第１図は片状黒鉛鋳鉄のコンブレフジョンリング１の外
周面に耐熱性硬質Ｃｒめっき４を施し、残りの表面に窒
化層５を形成した例を示す。
周面に耐熱性硬質Ｃｒめっき４を施し、残りの表面に窒
化層５を形成した例を示す。
第２図は内周面にコイルエキスパンダ（図示せず）を装
着する断面略Ｉ字形のマルテンサイト系ステンレス鋼の
オイルリング２の外周摺動面に耐熱性硬質Ｃｒめっき４
を施し、残りの表面に窒化層５を形成した例を示す。
着する断面略Ｉ字形のマルテンサイト系ステンレス鋼の
オイルリング２の外周摺動面に耐熱性硬質Ｃｒめっき４
を施し、残りの表面に窒化層５を形成した例を示す。
第３図はマルテンサイト系ステンレス鋼の組合せオイル
リングのサイトレール３の外周面に耐熱性硬質Ｃｒめっ
き４を施し、残りの表面に窒化層５を形成した例を示す
。
リングのサイトレール３の外周面に耐熱性硬質Ｃｒめっ
き４を施し、残りの表面に窒化層５を形成した例を示す
。
耐熱性硬質Ｃｒめっき４は、重量比でＣ０，３６％、Ｓ
Ｏ，６５％、Ｎｏ、０６％含む耐熱性硬１ｉｃｒめっ
きで、厚さは１００μｍである。窒化処理はタフトライ
ド処理（５８０℃で１時間）を行い、タフトライド処理
後、窒化層表面の窒素濃度の高い化合物層は除去した。
Ｏ，６５％、Ｎｏ、０６％含む耐熱性硬１ｉｃｒめっ
きで、厚さは１００μｍである。窒化処理はタフトライ
ド処理（５８０℃で１時間）を行い、タフトライド処理
後、窒化層表面の窒素濃度の高い化合物層は除去した。
なお、いずれも耐熱性硬質Ｃｒめっきを施した後、窒化
処理を行って形成した。
処理を行って形成した。
なお、耐熱性硬ｆ（Ｃｒめっき及び窒化層を設ける個所
は、上記例で示したものに限ることは勿論なく、所望の
個所に適宜設ければよい。
は、上記例で示したものに限ることは勿論なく、所望の
個所に適宜設ければよい。
以上説明したように本発明によれば、耐熱性硬質Ｃｒめ
っき一窒化処理の製造工程によって、耐熱性硬質Ｃｒめ
っきと窒化層を設けたピストンリングを容易に製造でき
、かつ耐熱性硬質Ｃｒめっきにより、高温雰囲気中でも
耐摩耗性、耐焼付性のすぐれたピストンリングとなる。
っき一窒化処理の製造工程によって、耐熱性硬質Ｃｒめ
っきと窒化層を設けたピストンリングを容易に製造でき
、かつ耐熱性硬質Ｃｒめっきにより、高温雰囲気中でも
耐摩耗性、耐焼付性のすぐれたピストンリングとなる。
図面は本発明の実施例を示し、第１図はコンブレフジョ
ンリングの一部を示す断面図、第２閣は断面略Ｉ字形の
オイルリングの一部を示す断面図、第３図は組合せオイ
ルリングのサイトレールの一部を示す断面図、第４図は
硬質Ｃｒめっきの加熱による硬さの変化を示すグラフで
ある。 １はコンプレッションリング、２はオイルリング、３は
サイトレール、４は耐熱性硬質Ｃｒめっき、５は窒化層
。
ンリングの一部を示す断面図、第２閣は断面略Ｉ字形の
オイルリングの一部を示す断面図、第３図は組合せオイ
ルリングのサイトレールの一部を示す断面図、第４図は
硬質Ｃｒめっきの加熱による硬さの変化を示すグラフで
ある。 １はコンプレッションリング、２はオイルリング、３は
サイトレール、４は耐熱性硬質Ｃｒめっき、５は窒化層
。
Claims (1)
- ピストンリングの一部の表面にＳとＣとＮを合計で１
．０〜３．０重量％含む耐熱性硬質Ｃｒめっきを施し、
他の表面に窒化層を形成したことを特徴とするピストン
リング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5456590A JPH03255272A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | ピストンリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5456590A JPH03255272A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | ピストンリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03255272A true JPH03255272A (ja) | 1991-11-14 |
Family
ID=12974213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5456590A Pending JPH03255272A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | ピストンリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03255272A (ja) |
-
1990
- 1990-03-06 JP JP5456590A patent/JPH03255272A/ja active Pending
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