JPH1129876A - クロム酸化物被覆部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】金属母材表面にクロム酸化物を主成分とする被
覆層を有する被覆部品について、その良好な耐摩耗性，
摺動特性，平滑性，耐食性，耐熱性，絶縁性，密着強度
などの特性を損うことなく極めて短時間に製造すること
が可能な安価なクロム酸化物被覆部品およびその製造方
法を提供する。 【解決手段】金属母材４表面にクロム酸化物を主成分と
する被覆層５が形成されているクロム酸化物被覆部品に
おいて、上記金属母材４表面の表面粗さが中心線平均粗
さ（Ｒａ）基準で０．１〜０．３μｍであるとともに、
上記クロム酸化物を主成分とする被覆層５の厚さが１〜
２μｍであることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属母材表面にクロ
ム酸化物を主成分とする被覆層を形成したクロム酸化物
被覆部品およびその製造方法に係り、特に良好な耐摩耗
性，耐食性，絶縁性などの諸特性を損うことなく極めて
短時間に製造することが可能な安価なクロム酸化物被覆
部品およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】耐摩耗性や耐熱性に優れたセラミックス
材料を各種機械部品等に応用することが従来から試行さ
れている。しかしながら、セラミックス材料は本来的に
脆性を有し、衝撃力に対して信頼性が乏しいことから、
部品全体をセラミックス材料で形成した部品の用途は、
衝撃作用が少ない狭い用途に限定されている。

【０００３】そこで高い構造強度や靭性を有する金属母
材表面に、部品の使用用途に応じた耐摩耗性，耐食性な
どの特性を付与するためにセラミックス材料や別種の金
属材料から成る被覆層を形成し表面改質を行った被覆部
品が多くの分野で使用されている。例えば、ピストン，
バルブ，ロッカーアーム，プッシュロッドなどのエンジ
ン部品や自動車用部品においては、耐熱性，耐摩耗性，
断熱性を付与するために金属母材表面にＳｉ₃ Ｎ₄ （窒
化けい素），Ｃｒ₂ Ｏ₃ （クロミア），ＺｒＯ₂ （ジル
コニア），ＴｉＯ₂ （チタニア）などのセラミックス材
料から成る被覆層をコーティング処理等によって形成し
た被覆部品が採用される傾向にある。

【０００４】また、ポンプのプランジャー、シリンダ
ー，スリーブ，インペラなどのポンプ部品、軸受スライ
ド部品においても、金属母材表面に各種セラミックス材
料から成る被覆層を形成した被覆部品が普及しつつあ
る。

【０００５】さらに繊維ガイド部品などの繊維取扱い部
品では、糸が高速度で摺動するため部品の摩耗が激しい
一方で、製糸時に酸やアルカリが糸に付着しており部品
が腐食され易い使用環境であるため、特に耐摩耗性，耐
食性が優れた硬質クロムめっき層を被覆層として形成し
た被覆部品が使用されている。

【０００６】上記各種材料から成る被覆層の中でも、特
にＣｒ₂ Ｏ₃ などのクロム酸化物を主成分とする被覆層
は６００〜１０００℃程度までの高温度に耐える耐熱性
を有するとともに、熱衝撃サイクルを付加した場合でも
剥離を起こさないなどの優れた耐熱衝撃性と、各種薬品
化合物に対する優れた耐食性とを併せ持っているため、
広く採用されている。

【０００７】上記のようなクロム酸化物を主成分とする
被覆層を形成した従来の被覆部品は、例えば以下のよう
な処理手順で製造されていた。すなわち、所定形状に成
形した金属母材を低濃度のクロム酸（ＣｒＯ₃ ）水溶液
中に浸漬したり、または金属母材表面に上記クロム酸水
溶液を塗布する工程と、このクロム水溶液を塗布した金
属母材を温度５００〜６００℃で１０分〜１時間加熱し
て焼成する工程とを１５〜２０回程度に亘って繰り返す
ことによってクロム酸化物（Ｃｒ₂ Ｏ₃ ）などから成る
厚さ３〜５μｍ程度の被覆層を有する被覆部品が製造さ
れる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなクロム酸化物を主成分とする被覆層を形成した従
来のクロム酸化物被覆部品においては、金属母材の表面
粗さの影響については考慮されておらず、概して粗い表
面状態のままで被覆層が成形されていたため、被覆層形
成後においても部品表面の平滑性が悪く摺動特性が不良
となったり、耐摩耗性が不十分になる問題点があった。
また、金属母材と被覆層との密着強度が低くいため、被
覆層の剥離が生じ易く被覆部品としての耐久性が劣る欠
点もあった。

【０００９】さらに上記金属母材の表面状態の影響を緩
和するために被覆層を３〜１０μｍと厚く形成する必要
があった。加えて、上記被覆層を形成するための原料ク
ロム酸水溶液としては、常温常圧条件下で調製した比較
的に低濃度のクロム酸水溶液を使用していたため、この
水溶液の１回の塗布・焼成操作によって形成できる被覆
層の厚さは極めて小さい。したがって、厚さが３〜１０
μｍと厚い被覆層を有する被覆部品を製造するために
は、上記クロム酸水溶液を金属母材に塗布・焼成する操
作を１５〜２０回と多数回繰り返して製造されていた。
そのため、被覆部品の製造工数が膨大になり、製造原価
が大幅に増加する問題点があった。

【００１０】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、金属母材表面にクロム酸化物を主成分
とする被覆層を有する被覆部品について、その良好な耐
摩耗性，摺動特性，平滑性，耐食性，耐熱性，絶縁性，
密着強度などの特性を損うことなく極めて短時間に製造
することが可能な安価なクロム酸化物被覆部品およびそ
の製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願発明者らは、特に金属母材の表面粗さや被覆層の厚
さが被覆部品の諸特性に及ぼす影響について実験により
比較調査した。その結果、特に金属母材の表面粗さを所
定の範囲に規定したときに、耐摩耗性などの特性を損う
ことなく、極めて短時間に被覆部品を製造できるという
知見を得た。すなわち、金属母材の表面粗さを中心線平
均粗さ（Ｒａ）基準で０．１〜０．３μｍと正確に制御
することにより、クロム酸化物を主体とする被覆層の厚
さを１〜２μｍと極めて薄くした場合においても表面の
摺動特性，耐摩耗性，平滑性および被覆層の密着強度な
どの特性が低下しないクロム酸化物被覆部品が初めて得
られるという知見を得た。

【００１２】また、被覆層の原料となるクロム酸水溶液
として、特に常温常圧下におけるクロム酸飽和水溶液よ
り高いクロム酸濃度を有するクロム酸水溶液を使用する
ことにより、クロム酸水溶液の１回あたりの塗布・焼成
によって形成されるクロム酸化物被覆層の厚さを大幅に
増加させることが可能となり、所定厚さの被覆層を形成
するために必要な塗布・焼成の繰返し回数を３回以下に
低減できることが判明した。

【００１３】また上記のような高濃度のクロム酸水溶液
を金属母材表面に塗布・焼成した場合においても、耐摩
耗性などの特性が優れた被覆部品が効率的に得られると
いう知見を得た。本発明は上記知見に基づいて完成され
たものである。

【００１４】すなわち、本発明に係るクロム酸化物被覆
部品は、金属母材表面にクロム酸化物を主成分とする被
覆層が形成されているクロム酸化物被覆部品において、
上記金属母材表面の表面粗さが中心線平均粗さ（Ｒａ）
基準で０．１〜０．３μｍであるとともに、上記クロム
酸化物を主成分とする被覆層の厚さが１〜２μｍである
ことを特徴する。

【００１５】また、上記クロム酸化物被覆部品は繊維取
扱い部品として好適である。

【００１６】さらに、本発明に係るクロム酸化物被覆部
品の製造方法は、金属母材の表面粗さが中心線平均粗さ
（Ｒａ）基準で０．１〜０．３μｍとなるように研磨調
整した後に、上記金属母材の表面にクロム酸水溶液を塗
布する工程とクロム酸水溶液を塗布した金属母材を焼成
する工程とを複数回繰り返すことにより、クロム酸化物
を主成分とする厚さ１〜２μｍの被覆層を形成すること
を特徴とする。

【００１７】さらに上記クロム酸化水溶液が、常温，常
圧下におけるクロム酸飽和水溶液より高いクロム酸濃度
を有することが好ましい。特に、クロム酸化水溶液が、
４０℃常圧下におけるクロム酸飽和水溶液より高いクロ
ム酸濃度を有することが、さらに好ましい。

【００１８】そして、上記のような高濃度のクロム酸水
溶液を使用することにより、所定厚さの被覆層を形成す
る工程で、金属母材の表面にクロム酸水溶液を塗布する
工程とクロム酸水溶液を塗布した金属母材を焼成する工
程との繰返し回数を３回以下に低減することができる。

【００１９】ここで上記金属母材としては、特に限定さ
れず、汎用の構造用鋼材やステンレス鋼などの耐食耐熱
鋼や各種鉄系合金，炭素鋼，チタン合金，アルミニウム
合金，インコネル等が使用できる。また金属母材の形状
は部品の用途に対応して決定される。

【００２０】また上記クロム酸化物は、平均粒径が０．
１〜１．０μｍの酸化第二クロム（Ｃｒ₂ Ｏ₃ ）微粒子
である。このクロム酸化物を主成分とする被覆層は深い
暗緑色を呈している。

【００２１】さらに被覆層を構成するクロム酸化物の平
均粒径は上記のように０．１〜１．０μｍと微細である
ため、被覆層は、表面粗さが中心線平均粗さ（Ｒａ）基
準で０．１〜０．３μｍの範囲である金属母材表面に形
成することが好ましい。具体的には、被覆層を形成する
前に、金属母材表面を研磨後にバレル処理やバフ仕上げ
を行うことによりＲａ基準で０．１〜０．３μｍとなる
ように調整し、この後に被覆層を形成する。このように
金属母材表面をＲａ基準で０．１〜０．３μｍの範囲に
調整することにより、被覆層の厚さが１〜２μｍと薄い
場合でも、摺動特性や耐摩耗性が良好であり、また被覆
層との接合強度を高めると同時に、被覆層形成後のクロ
ム酸化物被覆部品の表面粗さをも低減し、平滑性を改善
することができる。但し、Ｒａ基準での表面粗さが０．
３μｍを超えると被覆層を均一に形成しにくくなるた
め、０．３μｍ以下であることが好ましい。

【００２２】ここで詳細には、金属母材が鉄系金属であ
る場合、金属母材とクロム酸化物を主成分とする被覆層
との間に、鉄化合物とクロム酸化物との反応層を形成す
ることが好ましい。この反応層の形成により、クロム酸
化物を主成分とする被覆層と金属母材との接合強度をさ
らに強固なものとすることができる。なお、本発明での
“金属母材表面にクロム酸化物を主成分とする被覆層が
形成されている”とは、この反応層を介して形成されて
いても本発明の範囲内であることは言うまでもない。ま
た金属母材表面には、界面が明確か否かは別として実質
的には上記反応層と、クロム酸化物を主成分とする被覆
層との二層の被覆層が形成されていることになる。

【００２３】また、上記クロム酸化物を主成分とする被
覆層は、例えば以下のような手順で形成することができ
る。すなわち、まず、濃度５０〜９０重量％のクロム酸
（ＣｒＯ₃ ）水溶液を調製する。このクロム酸水溶液と
しては、常温，常圧下におけるクロム酸飽和水溶液より
高いクロム酸濃度、特に、４０℃常圧下におけるクロム
酸飽和水溶液より高いクロム酸濃度を有する高濃度のク
ロム酸水溶液を使用することが好ましい。

【００２４】すなわち、常圧で温度４０℃における飽和
クロム酸濃度は、常温（２５℃）常圧下における飽和ク
ロム酸濃度と比較して１．５倍以上となる。そして、こ
のような高濃度のクロム酸水溶液を使用することによ
り、１回のクロム酸水溶液の塗布・焼成操作によって形
成されるクロム酸化物被覆層の厚さを大きくすることが
可能になる。そのために、所定厚さのクロム酸化物被覆
層を形成するために必要とされるクロム酸水溶液の塗布
・焼成操作の繰返し回数を大幅に低減することが可能に
なる。

【００２５】ちなみに上記のような高濃度のクロム酸水
溶液を使用して本願発明で規定する厚さの被覆層を形成
する場合においては、金属母材の表面にクロム酸水溶液
を塗布する工程とクロム酸水溶液を塗布した金属母材を
焼成する工程との繰返し回数を３回以下に低減でき、被
覆部品の製造工数（製造コスト）を大幅に低減すること
ができる。

【００２６】次に上記のように調製したクロム酸（Ｃｒ
Ｏ₃ ）水溶液を予め表面粗さを調整した鉄系金属等の金
属母材表面に塗布したり、浸漬したりすることによって
金属母材表面にクロム酸水溶液を付着または含浸させ
る。次に４００〜６００℃程度の低温度で加熱焼成する
ことにより水分が蒸発すると同時に、酸化クロムと金属
母材の表層とが化学反応して生成した反応層が形成さ
れ、また平均粒径が０．１〜１．０μｍの微粒子からな
るクロム酸化物（酸化第二クロム：Ｃｒ₂ Ｏ₃ ）を主成
分とする被覆層が形成される。上記付着含浸操作と加熱
焼成操作とを複数回繰り返すことにより所定厚さの被覆
層が形成され、表面部が緻密で平滑な被覆層を有するク
ロム酸化物被覆部品が得られる。

【００２７】上記被覆層の厚さが１μｍ未満では、耐摩
耗性，摺動特性，平滑性，接合強度を向上させる効果に
乏しく、一方２μｍを超えるとクロム酸水溶液の塗布・
含浸操作およびその焼成操作の繰返し回数が多くなり、
被覆部品の製造工数が急激に増大するため経済的ではな
い。

【００２８】なお、上記クロム酸水溶液の塗布・含浸操
作および焼結操作が１回のみである場合には被覆層内に
微小な気孔が残存し易いため、通常は上記水溶液の塗布
・含浸操作および焼成操作を複数回繰り返すとよい。被
覆層の厚さは上記塗布・含浸操作および焼成操作の繰り
返し回数を制御することによって調整できる。

【００２９】上記のように形成した被覆層は、金属母材
に対して高い接合強度を有し、高硬度，無気孔で耐摩耗
性，低摩擦性（摺動特性），耐熱性，平滑性，耐食性，
絶縁性などに優れている。ちなみにステンレス鋼を金属
母材とした場合の表面硬さは、１５００〜２０００Ｈｖ
（０．１）と高く、超硬合金と同程度の硬度が得られ
る。

【００３０】また特に鉄系の金属母材を使用した場合に
は、被覆層と金属母材との境界に、酸化クロムと金属
（鉄）とが化学反応して反応層が生成され、この反応層
の存在によって両者の接合強度が７００kgf/cm² （６８
ＭＰａ）以上となる。

【００３１】さらに被覆層を構成するクロム酸化物（Ｃ
ｒ₂ Ｏ₃ ）微粒子の平均粒径が０．１〜０．５μｍ程度
と超微細であるため、固体潤滑剤としての作用が強い。
そのため、部品表面の摩擦係数が小さくなり摺動特性を
高める効果も顕著である。特に水溶液から析出させて被
覆層を形成しているため、構成粒子が超微細であり、従
来の溶射法よって形成した多孔質セラミックス被膜と異
なり耐食性や耐摩耗性が不足することはない。

【００３２】また被覆層全体が緻密に形成されるため耐
熱性および耐熱衝撃性に優れ、繰り返しの熱サイクルが
クロム酸化物被覆部品に作用した場合においても、被覆
層の剥離を引き起こすことが少なく、剥離による発塵も
少ない。

【００３３】さらに被覆層は、硫酸などの酸性溶液、ア
ンモニア水などの塩基性溶液およびアルコール，アセト
ン，ガソリンなどの有機溶剤に対しても優れた耐食性を
有しており、過酷な雰囲気下においても優れた耐久性を
有している。本発明に係るクロム酸化物被覆部品は、化
学薬品等が付着した繊維と長期間に亘って摺接するヘル
ドなどの繊維取扱い部品に適用した場合に優れた耐久性
を発揮する。

【００３４】また、被覆層を形成することにより、金属
母材の機能を大幅に高めることができ、このクロム酸化
物被覆部品を、特にダイボンダ装置の吸着筒やワイヤー
ボンディング装置のリードフレーム押え等の半導体部品
固定治具の構成材として使用した場合においても優れた
効果が発揮される。

【００３５】また被覆層は暗緑色を呈しているため、こ
のクロム酸化物被覆部品を、例えばダイボンダ装置の吸
着筒として使用した場合には、半導体素子と、その背景
部となる吸着筒とのコントラストが高くなり、ＴＶカメ
ラなどのモニタ装置によって半導体素子の形状および位
置が明瞭に認識される。したがって、モニタ装置による
半導体素子の認識ミスが減少し、半導体部品を高い精度
で組み立てることができる。

【００３６】上記構成に係るクロム酸化物被覆部品によ
れば、金属母材の表面粗さを中心線平均粗さ（Ｒａ）基
準で０．１〜０．３μｍに調整しているため、クロム酸
化物を主体とする被覆層の厚さを１〜２μｍと極めて薄
くした場合においても表面の摺動特性，耐摩耗性，平滑
性および被覆層の密着強度などの特性が低下しないクロ
ム酸化物被覆部品が短時間で得られる。

【００３７】また、被覆層の原料となるクロム酸水溶液
として、特に常温常圧下におけるクロム酸飽和水溶液よ
り高いクロム酸濃度を有するクロム酸水溶液を使用する
ことにより、クロム酸水溶液の１回あたりの塗布・焼成
によって形成されるクロム酸化物被覆層の厚さを大幅に
増加させることが可能となり、所定厚さの被覆層を形成
するために必要な塗布・焼成の繰返し回数を３回以下に
低減でき、被覆部品の製造工数が大幅に低減され、製造
コストが低い安価な被覆部品を量産することができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】次に本発明に係るクロム酸化物被
覆部品の実施形態について添付図面を参照して説明す
る。特にクロム酸化物被覆部品を織機に用いるヘルドに
適用した実施例について説明する。

【００３９】ここで織機に用いるヘルド１は、一般に図
１に示すように中央部に経糸（たて糸）を挿通するため
の通称目孔と呼ばれる糸挿通孔２を設ける一方、両端部
には枠体を取り付けるヘルドバーを挿通するための取付
孔３，３をそれぞれ設けて構成される。

【００４０】そして上記ヘルド１はフレームに対して多
数平行に並べてヘルドバーを介して取り付けられ、上記
フレームの上下動によりヘルド１を一体に動作して前記
糸挿通孔２に通した経糸に上下振動を与える。この時、
ヘルド１の両端部に設けた取付孔３，３が金属製のヘル
ドバーと摺接する一方、中央部に設けた糸挿通孔２が経
糸と摺接する。このため、ヘルド１の取付孔３，３部は
ヘルドバーとの摩擦によって著しく摩耗し、ついては破
断してしまい、ヘルドバーからヘルドが脱落することも
ある。

【００４１】また、ヘルド１の糸挿通部２部は、ここを
通る経糸との摩擦により表面に傷がつき、この傷によっ
てたて糸に“けば立ち”が発生して織布の風合いを低下
させる場合もある。さらに、ヘルド１の表面には、よこ
糸を動かすために採用されているウォータジェット方式
に用いる水の飛沫が付着し、この水に含まれる異物がヘ
ルド１を構成する金属材と反応してヘルド表面に異物層
として付着し易い。そして、この異物層は異物の付着の
増大により厚肉となり、隣接する他のヘルドの異物層と
接触し、ヘルドの動作を阻害する原因となっていた。

【００４２】そこで、従来は鉄系金属母材表面に、めっ
き法，ＰＶＤ（物理蒸着）法，ＣＶＤ（化学蒸着）法，
溶射法などを利用して被覆層を一体に形成したヘルドが
多用されていたが、耐久性や製造コストにおいて十分に
満足できるものは得られていなかった。

【００４３】本発明に係るクロム酸化物被覆部品をヘル
ドに応用した例を以下の実施例について具体的に説明す
る。

【００４４】実施例１〜６ 所定量のクロム酸（ＣｒＯ₃ ）を秤量し、水に配合した
後に撹拌溶解処理を実施し、それぞれ表１に示す濃度を
有するクロム酸水溶液をそれぞれ調製した。

【００４５】一方、図１に示すような、長３０２mm，幅
２mm，厚さ０．３mmのステンレス鋼を金属母材とするヘ
ルド本体を多数用意し、ヘルド本体表面を研磨加工した
後にバフ仕上げ加工を行い表面粗さを表１に示すように
調整した。次にヘルド本体表面に浸漬法により、前記の
各クロム酸水溶液を付着せしめた後に、温度５５０℃で
焼成を行った。そして上記クロム酸水溶液の付着工程お
よび焼成工程を１サイクルとする付着・焼成処理を表１
に示す回数だけ実施することにより、表１に示す厚さを
有する被覆層を一体に形成し、それぞれ実施例１〜６に
係るクロム酸化物被覆部品としてのヘルドを製造した。

【００４６】各実施例に係るヘルド１の表面部は、図２
に示すように金属母材４表面に被覆層５が一体に形成さ
れて成り、被覆層５は平均粒径が０．１〜０．５μｍと
微細な酸化クロム（Ｃｒ₂ Ｏ₃ ）粒子から成るクロム酸
化物層６と、酸化クロムと金属母材４の鉄成分とが化学
反応して生成した反応層７とから構成されていた。

【００４７】比較例１ 一方、ヘルド本体の表面粗さを従来のように中心線平均
粗さ（Ｒａ）基準で３μｍと粗大にする一方、低濃度の
クロム酸水溶液を使用して塗布・焼成処理を表１に示す
ように多数回繰り返して厚い被覆層を形成した点以外
は、前記実施例１〜６と同一条件でスラリーの付着・焼
成処理を繰り返すことにより、比較例１に係るヘルドを
調製した。

【００４８】比較例２〜５ また、ステンレス鋼を金属母材とするヘルド本体表面
に、表１に示す厚さを有するＣｒめっき層（比較例
２），Ｎｉめっき層（比較例３），Ｚｒめっき層（比較
例４），およびＺｎめっき層（比較例５）をそれぞれ形
成することにより、比較例２〜５に係る被覆部品として
のヘルドを調製した。

【００４９】こうして調製した各実施例および比較例の
各ヘルドについて、その被覆層の接合強度（ピール強
度）を測定するとともに、これらのヘルドの取付孔にヘ
ルドバーを通して枠体に取り付け、この枠体を実際に織
機に装着し、織機を延べ２０００時間運転した後におけ
る各ヘルドの孔部の摩耗量を測定した。また、上記運転
時間中にヘルドの摩耗によって発生した織布の不良発生
率を測定した。また各ヘルドについて被覆層の構成材の
準備段階から被覆層を一体に形成する完成段階までに要
する製造工数を測定して、下記表１に示す結果を得た。
なお上記製造工数は比較例１の場合を基準値（１００）
として相対的に表示した。

【００５０】

【表１】

【００５１】上記表１に示す結果から明らかなように、
各実施例に係るヘルドによれば、金属母材の表面粗さを
中心線平均粗さ（Ｒａ）基準で０．１〜０．３μｍに調
整しているため、クロム酸化物を主体とする被覆層の厚
さを１〜２μｍと極めて薄くした場合においても表面の
摺動特性，耐摩耗性，平滑性および被覆層の密着強度な
どの特性が低下しないヘルドが得られている。

【００５２】また、被覆層の原料となるクロム酸水溶液
として、特に高濃度のクロム酸水溶液を使用することに
より、クロム酸水溶液の１回あたりの塗布・焼成によっ
て形成されるクロム酸化物被覆層の厚さを大幅に増加さ
せることが可能となり、所定厚さの被覆層を形成するた
めに必要な塗布・焼成の繰返し回数を３回以下に低減で
きるため、クロム酸化物（Ｃｒ₂ Ｏ₃ ）を主成分とする
被覆層を容易迅速に形成することが可能であり、ヘルド
の製造コストを大幅に削減できることが判明した。

【００５３】また各実施例に係るヘルドの被覆層は、微
細なクロム酸化物（Ｃｒ₂ Ｏ₃ ）が入り込んだ緻密な構
造を有するため、被覆層自体の構造強度も高く、ピール
強度にも優れており、耐久性が良好であることが判明し
た。

【００５４】一方、従来の比較例１のようにヘルド本体
（金属母材）の表面粗さを粗大にしたものは、所定の耐
摩耗性や摺動性を得るためには厚い被覆層が必要とな
り、クロム酸水溶液の塗布・焼成の繰返し回数が大きく
なるため、製造コストが高騰することが改めて確認でき
た。

【００５５】また、各実施例に係るヘルドによれば、比
較例２〜５に示す従来のヘルドと比較して、経糸のけば
の発生率が格段に減少し、織物の品位が良好になり、歩
留りが向上した。さらに各実施例のヘルドは、耐摩耗性
に優れており、製造時に設定した平滑さを長期間維持で
きるとともに、異物の付着を効果的に防止できることも
判明した。

【００５６】さらに各実施例のヘルドに用いた被覆層
は、金属母材との密着性が良好であり、ヘルドの運動に
よって割れや剥離を発生することが少なかった。また、
被覆層は極めて薄いために金属母材の剛性を損うことが
なく、織り上った織布の品位は従来のものと同等以上で
あった。

【００５７】

【発明の効果】以上説明の通り、本発明に係るクロム酸
化物被覆部品によれば、金属母材の表面粗さを中心線平
均粗さ（Ｒａ）基準で０．１〜０．３μｍに調整してい
るため、クロム酸化物を主体とする被覆層の厚さを１〜
２μｍと極めて薄くした場合においても表面の摺動特
性，耐摩耗性，平滑性および被覆層の密着強度などの特
性が低下しないクロム酸化物被覆部品が短時間で得られ
る。

【００５８】また、被覆層の原料となるクロム酸水溶液
として、特に常温常圧下におけるクロム酸飽和水溶液よ
り高いクロム酸濃度を有するクロム酸水溶液を使用する
ことにより、クロム酸水溶液の１回あたりの塗布・焼成
によって形成されるクロム酸化物被覆層の厚さを大幅に
増加させることが可能となり、所定厚さの被覆層を形成
するために必要な塗布・焼成の繰返し回数を３回以下に
低減でき、被覆部品の製造工数が大幅に低減され、製造
コストが低い安価な被覆部品を量産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクロム酸化物被覆部品の一実施例
であり、製織機械のヘルドに適用した例を示す正面図。

【図２】図１におけるII部の拡大断面図。

【符号の説明】

１ クロム酸化物被覆部品（ヘルド） ２ 糸挿通孔 ３ 取付孔 ４ 金属母材（ステンレス鋼） ５ 被覆層 ６ クロム酸化物層 ７ 反応層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属母材表面にクロム酸化物を主成分と
   する被覆層が形成されているクロム酸化物被覆部品にお
   いて、上記金属母材表面の表面粗さが中心線平均粗さ
   （Ｒａ）基準で０．１〜０．３μｍであるとともに、上
   記クロム酸化物を主成分とする被覆層の厚さが１〜２μ
   ｍであることを特徴するクロム酸化物被覆部品。
2. 【請求項２】 クロム酸化物被覆部品が繊維取扱い部品
   であることを特徴とする請求項１記載のクロム酸化物被
   覆部品。
3. 【請求項３】 金属母材の表面粗さが中心線平均粗さ
   （Ｒａ）基準で０．１〜０．３μｍとなるように研磨調
   整した後に、上記金属母材の表面にクロム酸水溶液を塗
   布する工程とクロム酸水溶液を塗布した金属母材を焼成
   する工程とを複数回繰り返すことにより、クロム酸化物
   を主成分とする厚さ１〜２μｍの被覆層を形成すること
   を特徴とするクロム酸化物被覆部品の製造方法。
4. 【請求項４】 クロム酸化水溶液が、常温，常圧下にお
   けるクロム酸飽和水溶液より高いクロム酸濃度を有する
   ことを特徴とする請求項３記載のクロム酸化物被覆部品
   の製造方法。
5. 【請求項５】 クロム酸化水溶液が、４０℃常圧下にお
   けるクロム酸飽和水溶液より高いクロム酸濃度を有する
   ことを特徴とする請求項３記載のクロム酸化物被覆部品
   の製造方法。
6. 【請求項６】 金属母材の表面にクロム酸水溶液を塗布
   する工程とクロム酸水溶液を塗布した金属母材を焼成す
   る工程との繰返し回数が３回以下であることを特徴とす
   る請求項３記載のクロム酸化物被覆部品の製造方法。