CN108026626B - 形成于铁系基材的氧化覆膜、形成有该氧化覆膜的滑动部件、以及具备该滑动部件的设备 - Google Patents

Abstract

氧化覆膜形成于作为滑动部件的基材的铁系材料的表面，具有以下的任一种构成。(1)最表面侧包含含有三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分、基材侧包含硅(Si)含量比该基材多的含硅部分的构成。(2)包含：占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)组成A部分；占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)、并且含有硅(Si)化合物的组成B部分；和占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)、并且硅的含量比上述组成B部分多的组成C部分的构成。(3)包括至少包含微晶的第一部分、含有柱状组织的第二部分和/或含有层状组织的第三部分的构成。

Description

形成于铁系基材的氧化覆膜、形成有该氧化覆膜的滑动部件、 以及具备该滑动部件的设备

技术领域

本发明涉及形成于铁系材料的基材(铁系基材)的表面的氧化覆膜、形成有氧化覆膜的滑动部件、使用该滑动部件(由铁系材料构成、表面形成有氧化覆膜的滑动部件)构成的设备。

背景技术

滑动部通过将多个滑动部件彼此经由滑动面组合而构成。通常情况下，如果滑动的种类为滑移滑动或旋转滑动，在构成该滑动部的至少一个滑动部件中，在其滑动面形成有耐磨损性覆膜。该耐磨损性覆膜代表性地已知磷酸盐覆膜、气体氮化覆膜或由四氧化三铁(Fe₃O₄)单层形成的氧化铁系的氧化覆膜等。作为四氧化三铁(Fe₃O₄)单层的氧化覆膜，代表性的是通过染黑处理(别名也称为”フェルマイト”、“ferromite”处理)方法形成的氧化覆膜。

这种耐磨损性覆膜覆盖构成滑动部件的基材的表面。基材通常为金属制，该基材的表面的至少一部分是滑动面。在滑动部进行滑动时，向滑动面供给润滑油，因而在滑动中的滑动部件中，能够通过润滑油来防止或抑制磨损，并且能够抑制因金属(基材)彼此的接触而造成的滑动阻力增加。由此，能够确保在滑动部长期的顺利的滑动。

例如，专利文献1中公开了具备使用磷酸盐覆膜作为耐磨损性覆膜的滑动部的冷媒压缩机。该冷媒压缩机采取在需要防止其活塞或曲轴等滑动部分的磨损的该滑动面形成磷酸盐覆膜等的策略。通过形成该磷酸盐覆膜，能够消除机械加工完成的加工面的凹凸，使滑动部件彼此之间的初始磨合性良好。

图28是表示专利文献1中记载的现有的冷媒压缩机的截面图。

如图28所示，密闭容器1成为冷媒压缩机的外框体，在其底部储存润滑油2，并收纳由定子3和转子4构成的电动元件5、以及由其驱动的往复式的压缩元件6。

并且，上述压缩元件6由曲轴7、缸体11、活塞15等构成。以下，对压缩元件6的构成进行说明。

曲轴7包括将转子4压入固定的主轴部8、和相对于主轴部8偏心形成的偏心轴9，还具有供油泵10。

缸体11形成由大致圆筒形的缸腔12构成的压缩室13，并且具有枢轴支撑主轴部8的轴承部14。

活嵌入缸腔12的活塞15，经由活塞销16，通过作为连结单元的连杆17将其与偏心轴9之间连结。缸腔12的端面由阀板18密封。

在阀板18的与缸腔12相反的一侧固定有缸盖19，由缸盖19形成高压室。吸引管20固定于密闭容器1，并且与冷冻循环的低压侧(未图示)连接，将冷媒气体(未图示)导入密闭容器1内。吸引消音器21被阀板18和缸盖19夹持。

曲轴7的主轴部8和轴承部14、活塞15和缸腔12、活塞销16和连杆17、曲轴7的偏心轴9和连杆17均彼此形成滑动部。

在构成滑动部的滑动部件中，在同为铁系材料的组合中，相对于任意一方的滑动面形成如上所述的由多孔结晶体构成的不溶性的磷酸盐覆膜。

在如上所述的构成时，下面对动作进行说明。

从商用电源(未图示)供给的电力被供给到电动元件5，使电动元件5的转子4转动。转子4使曲轴7转动，通过偏心轴9的偏心运动，经由连结单元的连杆17和活塞销16来驱动活塞15。活塞15在缸腔12内往复运动。由此，通过吸引管20被导入密闭容器1内的冷媒气体从吸引消音器21被吸入压缩室13内，冷媒气体在压缩室13内连续地被压缩。

润滑油2伴随曲轴7的转动从供油泵10被供给到各滑动部，润滑各滑动部。并且，润滑油2在活塞15和缸腔12之间起到密封的作用。

在此，在曲轴7的主轴部8和轴承部14进行转动运动。在冷媒压缩机停止的过程中，转动速度为0m/s，在启动时，由金属接触状态开始转动运动，受到大的摩擦阻力。在该冷媒压缩机中，在上述曲轴7的主轴部8形成磷酸盐覆膜，该磷酸盐覆膜具有初始磨合性，因此，利用磷酸盐覆膜，能够防止因启动时因金属接触而引起的异常磨损。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7－238885号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在此，近年来，为了实现冷媒压缩机的高效化，使用粘度更低的润滑油2、或者将滑动部间的滑动长度设计得更短。因此，利用现有的磷酸盐覆膜，可能导致提早发生磨损或摩耗、磨合效果难以持续。由此，存在磷酸盐覆膜自身的耐磨损性下降的可能性。

并且，在冷媒压缩机中，在曲轴7转动一次的期间，曲轴7的主轴部8所受到的载重发生大幅变动。另外，伴随该负荷变动，在曲轴7和轴承部14之间，有时溶入润滑油2中的冷媒气体气化而起泡。由于该起泡，油膜破裂，金属接触的频率增大。

结果，可能导致在曲轴7的主轴部8上形成的磷酸盐覆膜提早磨损、摩擦系数升高。并且，伴随磨损系数的升高，滑动部的发热也增大，可能发生固结等异常磨损。并且，在活塞15和缸腔12之间，也可能发生同样的现象。因此，在活塞15和缸腔12也存在与曲轴7同样的技术问题。

这样一来，在具备滑动部的设备中，如上述的冷媒压缩机那样，由于进一步的高效化等而存在滑动部的使用环境变得严苛的倾向。因此，如上所述，有时使用粘度更低的润滑油、或者将滑动部的滑动长度设计得更短。在这样的状况下，耐磨损性覆膜提早发生磨损或摩耗，因而滑动面彼此之间的磨合效果难以持续。换言之，在需求设备的高效化等的环境下，存在滑动部件上所形成的耐磨损性覆膜的耐磨损性下降的倾向。

本发明解决了上述的现有技术问题，其目的在于，通过提供即便用于处于严苛的使用环境下的滑动部也能够发挥高耐磨损性的氧化覆膜、形成有该氧化覆膜的滑动部件、和具备该滑动部件的设备。

用于解决技术问题的手段

为了解决上述技术问题，本发明所涉及的氧化覆膜形成于作为滑动部件的基材的铁系材料的表面，为在最表面侧包含含有三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分、并且上述基材侧包含硅(Si)含量比该基材多的含硅部分的构成。

根据上述构成，氧化覆膜相对于基材的密合性提高，并且氧化覆膜的耐磨损性提高。因此，即便用于处于严苛的使用环境下的滑动部(例如润滑油的粘度低、并且滑动部的滑动长度设计得更短的环境)，也能够长期地发挥良好的耐磨损性。因此，能够提高滑动部的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明所涉及的另外的氧化覆膜形成于作为滑动部件的基材的铁系材料的表面，为包含组成A部分、组成B部分和组成C部分的构成，上述组成A部分中，占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)，所述组成B部分中，占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)，并且含有硅(Si)化合物，上述组成C部分中，占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)，并且硅的含量大于上述组成B部分的硅的含量。

根据上述构成，即便用于处于严苛的使用环境下的滑动部，也能够长期地良好地抑制剥离，并且发挥优异的耐磨损性。因此，能够提高滑动部的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明所涉及的另外的氧化覆膜形成于作为滑动部件的基材的铁系材料的表面，为包括至少包含微晶的第一部分、含有柱状组织的第二部分和/或含有层状组织的第三部分的构成。

根据上述构成，能够兼备提高自身耐磨损性和抑制对方侵蚀性的特性，并且，能够提高相对于基材的密合性。因此，即便用于处于严苛的使用环境下的滑动部，也能够长期地良好地抑制剥离，并且发挥优异的耐磨损性。因此，能够提高滑动部的可靠性。

本发明所涉及的滑动部件为基材的滑动面上形成有上述构成的至少任一种的氧化覆膜的构成。

根据上述构成，即便用于处于严苛的使用环境下的滑动部(例如润滑油的粘度低、并且滑动部的滑动长度设计得更短的环境)，也能够实现可长期地发挥良好的耐磨损性的滑动部件。

本发明所涉及的设备为具备上述构成的滑动部件、即具备形成有上述构成的至少任一种的氧化覆膜的滑动部件的构成。

根据上述构成，滑动部件的耐磨损性提高，因而能够提高滑动部的可靠性。因此，能够实现耐久性和可靠性都高的设备。

参照附图，根据以下的优选实施方式的详细的说明，本发明的上述目的、其他目的、特征和优点更为明确。

发明效果

在本发明中，根据以上的构成，可获得如下效果：能够提供即便用于处于严苛的使用环境下的滑动部也能够发挥高耐磨损性的氧化覆膜、形成有该氧化覆膜的滑动部件、和具备该滑动部件的设备。

附图说明

图1是本发明的实施方式1中的冷媒压缩机的截面示意图。

图2的图2A是表示对施于实施方式1中的冷媒压缩机的滑动部件的氧化覆膜进行的SEM(扫描型电子显微镜)观察的结果的一例的SEM图像，图2B～图2D是表示对图2A所示的氧化覆膜进行的EDS分析的结果的一例的元素图。

图3表示对实施方式1中的氧化覆膜进行的X射线衍射分析的结果的一例的曲线图。

图4是表示对施于实施方式1中的冷媒压缩机的滑动部件的氧化覆膜进行的TEM(透射型电子显微镜)观察的结果的一例的TEM图像。

图5是表示实施方式1中的氧化覆膜的环-盘(ring on disk)式磨损试验后的盘的磨损量的说明图。

图6是表示实施方式1中的氧化覆膜的环-盘式磨损试验后的环的磨损量的说明图。

图7是本发明的实施方式2中的冷媒压缩机的截面示意图。

图8的图8A是表示对施于实施方式2中的冷媒压缩机的滑动部件的氧化覆膜进行的TEM(透射型电子显微镜)观察的结果的一例的TEM图像，图8B～图8D是表示对图8A所示的氧化覆膜进行的EDS分析的结果的一例的元素图。

图9的图9A～图9C是表示对实施方式2中的氧化覆膜进行的EELS分析的结果的一例的EELS图，图9D～图9F是与图9A～图9C所示的EESL图相对应的分析图。

图10的图10A是表示对实施方式2中的氧化覆膜的最外部分进行的EELS分析的结果的一例的EELS图，图10B是与图10A所示的EELS图相对应的分析图。

图11的图11A～图11E是表示对实施方式2中的氧化覆膜的中间部分进行的EELS分析的结果的一例的分析图。

图12是表示对实施方式2中的氧化覆膜的内部分进行的EELS分析的结果的一例的分析图。

图13是表示实施方式2中的氧化覆膜的环-盘式磨损试验后的盘的磨损量的说明图。

图14是表示实施方式2中的氧化覆膜的环-盘式磨损试验后的环的磨损量的说明图。

图15是表示实施方式2中的氧化覆膜在进行了可靠性试验后的TEM(透射型电子显微镜)观察的结果的一例的TEM图像。

图16是本发明的实施方式3中的冷媒压缩机的截面示意图。

图17的图17A是表示对本发明的实施方式3中的氧化覆膜进行的TEM(透射型电子显微镜)观察的结果的一例的TEM(透射型电子显微镜)图像，图17B是表示对图17A所示的氧化覆膜进行的EDS分析的结果的一例的元素图，图17C是表示对图17A或图17B所示的氧化覆膜进行的EELS分析的结果的一例的分析图。

图18是本发明的实施方式4中的冷媒压缩机的截面示意图。

图19的图19A～图19C是表示形成于实施方式4中的冷媒压缩机的滑动部的氧化覆膜的TEM(透射型电子显微镜)观察的结果的一例的TEM图像。

图20的图20A、图20B是表示对实施方式4中的氧化覆膜进行的SEM(扫描型电子显微镜)观察的结果的一例的SEM(扫描型电子显微镜)图像。

图21是表示对实施方式4中的氧化覆膜进行的SIM(扫描离子显微镜)观察的结果的一例的SIM(扫描离子显微镜)图像。

图22是表示实施方式4中的氧化覆膜的环-盘式磨损试验后的盘的磨损量的说明图。

图23是表示实施方式4中的氧化覆膜的环-盘式磨损试验后的环的磨损量的说明图。

图24是表示对使用实施方式4的氧化覆膜进行了实机可靠性试验后的滑动部件的TEM(透射型电子显微镜)观察的结果的一例的TEM(透過电子显微镜)图像。

图25是本发明的实施方式5中的冷媒压缩机的截面示意图。

图26的图26A、图26B是表示对实施方式5中的氧化覆膜进行的SIM(扫描离子显微镜)观察的结果的一例的SIM(扫描离子显微镜)图像。

图27是本发明的实施方式6中的冷冻装置的示意图。

图28是现有的冷媒压缩机的截面示意图。

具体实施方式

本发明所涉及的第一氧化覆膜形成于作为滑动部件的基材的铁系材料的表面，为最表面侧包含含有三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分、并且上述基材侧包含硅(Si)含量比该基材多的含硅部分的构成。

由此，氧化覆膜相对于基材的密合性提高，并且氧化覆膜的耐磨损性提高。因此，即便用于处于严苛的使用环境下的滑动部(例如润滑油的粘度低、并且滑动部的滑动长度设计得更短的环境)，也能够长期地发挥良好的耐磨损性。因此，能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第一氧化覆膜中，可以为包含点状含硅部分的构成，该点状含硅部分与上述含硅部分相比位于表面侧，其硅(Si)的含量部分地大于其周围的硅的含量。

由此，氧化覆膜相对于基材的密合性提高，并且氧化覆膜的耐磨损性进一步提高。因此，能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第一氧化覆膜中，可以从最表面起依次至少由占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分、和占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)的部分构成。

由此，即便用于处于严苛的使用环境下的滑动部，也能够利用最表面的部分来降低对方侵蚀性，并且能够促进滑动面的磨合性。因此，能够长期地发挥更好的耐磨损性。

在上述构成的第一氧化覆膜中，可以从最表面起依次至少由占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分、占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)的部分和占比最多的成分是氧化铁(FeO)的部分构成。

由此，能够利用最表面的部分来降低对方侵蚀性、促进滑动面的磨合性，并且通过基材侧的部分，对于滑动时的负荷的耐受力提高。因此，能够抑制氧化覆膜的剥离并提高密合力，因而能够提高滑动部的可靠性。

本发明所涉及的第二氧化覆膜形成于作为滑动部件的基材的铁系材料的表面，为包含组成A部分、组成B部分和组成C部分的构成，上述组成A部分中，占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)，上述组成B部分中，占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)，并且含有硅(Si)化合物，上述组成C部分中，占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)，并且硅的含量大于上述组成B部分的硅的含量。

由此，即便用于处于严苛的使用环境下的滑动部，也能够长期地良好地抑制剥离，并且发挥优异的耐磨损性。因此，能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第二氧化覆膜中，可以从最表面起依次至少由是上述组成A部分的最外部分、是上述组成B部分的中间部分和是上述组成C部分的内部分构成。

由此，由于最表面的部分虽然质地较硬但在结晶结构上是柔性的，因而能够降低氧化覆膜的对方侵蚀性，并且能够提高初始磨合性。因此，能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第二氧化覆膜中，可以为上述组成A部分也包含上述硅(Si)化合物的构成。

由此，由于最表面的部分包含硬质的部位，因此能够降低氧化覆膜的对方侵蚀性、提高初始磨合性，并能够形成更坚固的氧化覆膜。因此，能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第二氧化覆膜中，可以为上述硅(Si)化合物为二氧化硅(SiO₂)或铁橄榄石(Fe₂SiO₄)中的至少一种的构成。

由此，氧化覆膜包含质地更硬的部位，因而耐磨损性进一步提高，并且对于基材的密合性也进一步提高。因此，能够实现耐受力优异的氧化覆膜，因此能够提高滑动部的可靠性。

本发明所涉及的第三氧化覆膜形成于作为滑动部件的基材的铁系材料的表面，为包括至少包含微晶的第一部分、含有柱状组织的第二部分和/或含有层状组织的第三部分的构成。

由此，能够兼备提高自身耐磨损性和抑制对方侵蚀性的特性，并且，能够提高相对于基材的密合性。即便用于处于严苛的使用环境下的滑动部，也能够长期地有效地抑制剥离，并且发挥优异的耐磨损性。因此，能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第三氧化覆膜中，可以至少由位于最表面的上述第一部分、位于该第一部分下方的上述第二部分和位于该第二部分下方的上述第三部分构成。

由此，能够有效地兼备提高自身耐磨损性和抑制对方侵蚀性的特性，因而能够确保氧化覆膜的长期可靠性。因此，能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第三氧化覆膜中，可以为上述第一部分的结晶粒径在0.001～1μm的范围内、上述第一部分的结晶粒径小于第二部分的结晶粒径的构成。

由此，第一部分成为“保油性”优异的构成，因而即便滑动部处于缺油条件，也能够促进油膜的形成。由此，氧化覆膜的耐磨损性进一步提高，因而能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第三氧化覆膜中，上述第一部分可以至少由结晶密度彼此不同的第一a部分和第一b部分构成。

由此，第一部分成为“保油性”更优异的构成，因而即便滑动部处于缺油条件，也能够促进在滑动面形成油膜。由此，氧化覆膜的耐磨损性进一步提高，因而能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第三氧化覆膜中，可以为上述第一a部分位于表面侧、上述第一b部分为该第一a部分的下方、并且上述第一a部分的结晶密度小于上述第一b部分的结晶密度的构成。

由此，第一部分由于第一a部分而成为“保油性”更为优异的构成，并且能够由第一b部分良好地支撑第一a部分。因此，氧化覆膜的耐磨损性进一步提高，因而能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第三氧化覆膜中，可以为上述第一a部分含有纵横比在1～1000的范围内的纵长的针状组织的构成。

由此，在滑动部件的滑动面，能够促进与对方材料的滑动面的“磨合”。因此，能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第三氧化覆膜中，可以为上述第二部分含有纵横比在1～20的范围内的纵长的结晶组织的构成。

由此，第二部分包含相对于滑动方向基本垂直的纵长结晶密集形成的组织。因而，第二部分的机械特性提高，因此，能够进一步提高氧化覆膜的耐久性。因此，能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第三氧化覆膜中，可以为上述第三部分含有纵横比在0.01～1的范围内的横长的结晶组织的构成。

由此，第三部分包含相对于滑动方向基本平行的横长结晶密集形成的组织。由此，能够使第三部分具有滑动性，因此，氧化覆膜的耐剥离性和密合性提高。因此，氧化覆膜的耐久性进一步提高，因而能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第三氧化覆膜中，可以为含有铁、氧和硅的构成。

由此，氧化覆膜成为机械强度、耐剥离性和密合性优异的膜，因而其耐久性提高。因此，能够提高滑动部的可靠性。

在上述构成的第一氧化覆膜、第二氧化覆膜或第三氧化覆膜中，可以为膜厚在1～5μm的范围内的构成。

由此，氧化覆膜的耐磨损性提高、长期可靠性提高，尺寸精度也稳定化，能够获得高的生产能力。

本发明所涉及的滑动部件为在基材的滑动面形成有上述构成的第一氧化覆膜、第二氧化覆膜或第三氧化覆膜的构成。

由此，即便用于处于严苛的使用环境下的滑动部(例如润滑油的粘度低、并且滑动部的滑动长度设计得更短的环境)，也能够实现可长期地发挥良好的耐磨损性的滑动部件。

在上述构成的滑动部件中，可以为作为基材的铁系材料是铸铁的构成。

由此，由于铸铁廉价且生产能力高，因而能够降低滑动部件的成本。并且，能够进一步提高氧化覆膜相对于基材的密合性，因而能够得到具备具有良好的耐受力的氧化覆膜的滑动部件。由此，能够提高滑动部件和滑动部的可靠性。

在上述构成的滑动部件中，可以为作为基材的铁系材料含有0.5～10％的硅的构成。

由此，氧化覆膜相对于基材的密合性进一步提高，因而能够得到具备具有更好的耐受力的氧化覆膜的滑动部件。由此，能够提高滑动部件和滑动部的可靠性。

本发明所涉及的设备为具有上述构成的滑动部件、即形成有上述构成的第一氧化覆膜、第二氧化覆膜或第三氧化覆膜的滑动部件的构成。

由此，滑动部件的耐磨损性提高，因而能够提高滑动部的可靠性。因此，够实现耐久性和可靠性都高的设备。

下面，参照附图对本发明的代表性的实施方式进行说明。其中，以下在所有附图中对相同或相应的元件标注相同的参照符号，省略重复说明。

(实施方式1)

在本实施方式1中，列举本发明所涉及的氧化覆膜形成于冷媒压缩机的滑动部的构成的示例，对于该氧化覆膜、使用该氧化覆膜的滑动部件、以及具有该滑动部件的设备进行说明。其中，为了便于说明，将具备形成有本发明所涉及的氧化覆膜的滑动部件的设备称为“应用氧化覆膜的设备”。因此，本实施方式1(以及后述的实施方式2～6等)中例示的冷媒压缩机相当于应用氧化覆膜的设备。

[冷媒压缩机的构成]

首先，对于本实施方式1所涉及的冷媒压缩机的代表性的一例，参照图1和图2A具体地进行说明。图1是本实施方式1所涉及的冷媒压缩机100的截面图，图2A是表示对冷媒压缩机100的滑动部进行的SEM(扫描型电子显微镜)观察的结果的一例的SEM图像。

如图1所示，在冷媒压缩机100中，在密闭容器101内填充有由R134a构成的冷媒气体102，并且在底部积存有作为润滑油103的酯油。并且，在密闭容器101内，收纳有由定子104和转子105构成的电动元件106、和由其驱动的往复式的压缩元件107。

另外，压缩元件107由曲轴108、缸体112、活塞132等构成。下面对压缩元件107的构成进行说明。

曲轴108至少由将转子105压入固定的主轴部109、和相对于主轴部109偏心形成的偏心轴110构成。在曲轴108的下端具有与润滑油103连通的供油泵111。

关于曲轴108，作为基材171，使用含有约2％硅(Si)的灰铸铁(FC铸铁)，表面形成有氧化覆膜170。在图2A中表示本实施方式1中的氧化覆膜170的代表性的一例。图2A是利用SEM(扫描型电子显微镜)观察氧化覆膜170的截面的结果的一例，表示氧化覆膜170的厚度方向的整体图像。

其中，本实施方式1中的氧化覆膜170的膜厚约为3μm。另外，图2A所示的氧化覆膜170是在后述的实施例1－1中被形成在环-盘式磨损试验中使用的盘(基材171)上的。

缸体112由铸铁构成，形成大致圆筒形的缸腔113，并且具备枢轴支撑主轴部109的轴承部114。

并且，转子105形成有凸缘面120，轴承部114的上端面成为推力面122。在凸缘面120与轴承部114的推力面122之间插入有推力垫圈124。由凸缘面120、推力面122和推力垫圈124构成推力轴承126。

活塞132确保某一定量的空隙，活嵌入缸腔113，由铁系的材料构成，与缸腔113一同形成压缩室134。并且，活塞132经由活塞销137，通过作为连结单元的连杆138与偏心轴110连结。缸腔113的端面被阀板139密封。

缸盖140形成高压室。缸盖140固定在阀板139的与缸腔113相反的一侧。吸引管(未图示)固定于密闭容器101，并且与冷冻循环的低压侧(未图示)连接，将冷媒气体102导入密闭容器101内。吸引消音器142被阀板139和缸盖140夹持。

下面，对如上所述构成的冷媒压缩机100的动作进行说明。

从商用电源(未图示)供给的电力被供给到电动元件106，使电动元件106的转子105转动。转子105使曲轴108转动，偏心轴110的偏心运动从连结单元连杆138经由活塞销137而驱动活塞132。活塞132在缸腔113内往复运动，通过吸引管(未图示)导入密闭容器101内的冷媒气体102从吸引消音器142吸入，在压缩室134内压缩。

润滑油103伴随曲轴108的转动从供油泵111被供给到各滑动部，对滑动部进行润滑，并且在活塞132与缸腔113之间起到密封的作用。其中，滑动部意指多个滑动部件以在彼此的滑动面接触的状态发生滑动的部位。

在此，在近年来的冷媒压缩机100中，为了实现进一步的高效化，采取(1)如上所述使用低粘度润滑油作为润滑油103、或者(2)将构成滑动部的各个滑动部件的滑动长度(作为滑动部间的滑动长度)设计得更短等的策略。因此，滑动条件向着更为严苛的方向发展。即，存在滑动部间的油膜变得更薄的倾向，或者存在难以形成滑动部间的油膜的倾向。

此外，在冷媒压缩机100中，曲轴108的偏心轴110相对于缸体112的轴承部114以及曲轴108的主轴部109偏心形成。因此，由于被压缩的冷媒气体102的气压，在曲轴108的主轴部109、偏心轴110与连杆138之间，施加伴随负荷变动的变动载重。伴随该负荷变动，溶入润滑油103内的冷媒气体102在主轴部109与轴承部114之间等反复气化，因而润滑油103发生起泡。

由于这样的理由，在曲轴108的主轴部109与轴承部114之间等的滑动部，油膜破裂，滑动面彼此的金属接触的频率增加。

但是，在该冷媒压缩机100的滑动部、例如本实施方式1中作为一例例示的曲轴108的滑动部，施有上述构成的氧化覆膜170。因此，即使油膜破裂的频率增加，也能够长期地抑制伴随这种情况而产生的滑动面的磨损。

[氧化覆膜的构成]

下面，除了参照图2A之外，还参照图2B～图2D，进一步对抑制滑动部磨损的氧化覆膜170进行详细说明。其中，本实施方式1所涉及的氧化覆膜170相当于上述的“第一氧化覆膜”。

图2的图2B～图2D均是表示对于图2A所示的氧化覆膜170的截面进行EDS(能量分散型X射线能谱法)分析的结果的一例的元素图。其中，图2B表示氧化覆膜170中的铁(Fe)的元素分布(element mapping)结果，图2C表示氧化覆膜170中的氧(O)的元素分布结果，图2D表示氧化覆膜170中的硅(Si)的元素分布结果。

在本实施方式1中，曲轴108以球墨铸铁(FCD铸铁)为基材171。该基材171的表面形成有氧化覆膜170。具体而言，例如，对基材171的滑动表面进行研磨加工后，通过使用氧化性气体的氧化处理形成氧化覆膜170。

如上所述，如图2A所示，氧化覆膜170在本实施方式1中，在由球墨铸铁(FCD铸铁)构成的基材171之上(图2A中基材171的右侧)形成有氧化覆膜170。

接着，参照图2B～图2D对该氧化覆膜170所含的元素的浓度(即，构成氧化覆膜170的各部分的元素组成)进行说明。如上所述，图2B是图2A所示的氧化覆膜170所对应的铁(Fe)的元素分布结果，图2C是氧化覆膜170所对应的氧(O)的元素分布结果，图2D是氧化覆膜170所对应的硅(Si)的元素分布结果。

在图2B～图2D中，相对于黑色背景(background)，点(微小的点，dot)越多，表示作为对象的元素存在得越多。另外，图2B～图2D中所示的线表示元素的强度比，在图2B～图2D的任一图中，越趋向上方，表示元素的强度比、即该元素所占的比例越高。

根据这些元素分析的结果可知，氧化覆膜170中的铁(Fe)、氧(O)和硅(Si)的各元素的浓度比存在如下所述的趋势。

球墨铸铁(FCD铸铁)除了含有铁(Fe)之外，还含有硅(Si)。因此，在本实施方式1中，基材171实质上由铁(Fe)和硅(Si)2种元素构成。以该基材171为基准，对比氧化覆膜170中的各元素的强度比。

如图2B所示，显示出关于铁(Fe)的强度比，存在氧化覆膜170比基材171小、并且在氧化覆膜170的内部转为稍稍增加的倾向。另外，如图2C所示可知氧(O)的强度比在氧化覆膜170中明显高。

另外，如图2D所示可知关于硅(Si)的强度比，氧化覆膜170的基材171侧比基材171高。而在氧化覆膜170的内部，硅(Si)的强度比骤然减少，在最表面侧几乎达到检测极限以下。

另外，图3表示对图2A～图2D所示的氧化覆膜170的截面进行X射线衍射分析的结果的一例。

如图3所示，在氧化覆膜170中，明确地检测出因三氧化二铁(Fe₂O₃)或四氧化三铁(Fe₃O₄)的结晶形成的峰。但是，由于因由硅和铁构成的氧化生成物、例如铁橄榄石(Fe₂SiO₄)等的结晶形成的峰位置与因三氧化二铁(Fe₂O₃)或四氧化三铁(Fe₃O₄)形成的峰位置重叠，因而难以明确地判断存在。并且，因FeO形成的峰非常弱，难以明确地判断存在。

在本实施方式1中，如上所述，氧化覆膜170是通过使用氧化性气体的氧化反应S氧化处理)在基材171的表面形成的。在氧化反应的初期，在基材171侧的界面附近形成例如铁橄榄石(Fe₂SiO₄)等铁和硅的氧化物。可以认为该氧化物发挥所谓的铁扩散阻挡功能，伴随氧化反应的进展，开始出现类似在基材171的表面缺铁的状态。结果，可以推断通过氧化反应的进展，能够促进氧的向内扩散。

结果，可以认为氧化反应的初期形成的氧化铁(FeO)的氧化被加速，氧化覆膜170中生成三氧化二铁(Fe₂O₃)和/或四氧化三铁(Fe₃O₄)等有助于提高耐磨损性的结晶结构。

可以认为这种氧化铁(FeO)的加速氧化是在图3所示的氧化覆膜170的X射线衍射分析中因氧化铁(FeO)的结晶形成的峰非常弱(即，几乎未检出氧化铁(FeO))的原因之一。该推测也可以由图2D所示的硅(Si)的元素分布结果得到证实。或者，作为另外的角度，可以认为氧化覆膜170中还存在氧化铁(FeO)为不具有结晶结构的非晶的可能性。

因此，在本实施方式1所涉及的氧化覆膜170中，从最表面(滑动面)起，依次至少由占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分(简便起见，基于三氧化二铁(Fe₂O₃)即“氧化铁(III)”的名称称为“III部分”)和占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)的部分(简便起见，基于四氧化三铁(Fe₃O₄)即“氧化铁(III)铁(II)”的名称称为“II,III部分”)构成即可(覆膜构成1)。

或者，在本实施方式1所涉及的氧化覆膜170中，从最表面(滑动面)起，至少由占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)的III部分、占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)的II,III部分和占比最多的成分是氧化铁(FeO)的部分(简便起见，基于氧化铁(FeO)即“氧化铁(II)”的名称称为“II部分”构成亦可(覆膜构成2)。

在氧化覆膜170的覆膜构成1和覆膜构成2的任一构成中，在最表面的III部分以三氧化二铁(Fe₂O₃)为主要成分，以四氧化三铁(Fe₃O₄)为主要成分的II,III部分位于其下方。由于四氧化二铁(Fe₃O₄)为结晶结构比三氧化二铁(Fe₂O₃)更强的立方晶，所以III部分由下层的II,III部分支承。

并且，在氧化覆膜170的覆膜构成2中，以氧化铁(FeO)为主要成分的II部分位于II,III部分的下方。氧化铁(FeO)在基材171的表面的界面以不具有结晶结构的非晶状态存在，所以能够充分地抑制结晶晶界或晶格缺陷等较弱结构的存在。因此，在滑动部件发生滑动时，氧化覆膜170对负荷的耐受力提高。结果，可以认为存在抑制氧化覆膜170的剥离、以及有助于提高氧化覆膜170相对于基材171的密合力的可能性。

在此，根据图2D所示的硅(Si)的元素分布结果可知，在氧化覆膜170中，包含含有比基材171多的硅(Si)的含硅部分。无论氧化覆膜170的构成为覆膜构成1还是覆膜构成2，至少在II,III部分除了含有占有最多的成分四氧化三铁(Fe₃O₄)之外，还含有硅(Si)化合物。即使在II,III部分的下方存在II部分的情况下，也含有硅(Si)化合物。

根据图2D所示的硅(Si)的强度比可知，在氧化覆膜170中，在基材171侧存在硅(Si)多的部分、即“含硅部分”。该含硅部分与II,III部分的至少一部、或者II,III部分和II部分实质上一致。

其中，II,III部分以硅(Si)的含量为基准可以区分为靠表面侧的含量少的部分、和靠基材171侧的含量少的部分。简便起见将硅(Si)的含量少的上侧部分称为“II,III部分a”，简便起见将硅(Si)的含量多的下侧部分称为“II,III部分b”。II,III部分a和II,III部分b的界面，与在图2D中硅(Si)的强度比转为骤然减少的部位一致。

另外，图4表示对于与图2A～图2D所示的试样(基材171上所形成的氧化覆膜170)不同的试样形成氧化覆膜170的TEM(透射型电子显微镜)观察的结果的一例的TEM图像。其中，该试样与后述的实施方式2中观察的试样同样，同时具备本实施方式1的特征和实施方式2的特征(参照图8A)。

如图4所示，在氧化覆膜170中位于基材171侧的部分(II,III部分、或II,III部分和II部分)成为含有比基材171多的硅(Si)的含硅部分170a。并且，在氧化覆膜170中比含硅部分170a更靠近表面侧的部位(II,III部分和III部分的至少之一)包含硅(Si)的含量与周围的组成物相比部分地增多的点状含硅部分170b。该点状含硅部分170b在图4所示的TEM观察等中白色的点的形态被观察，因此也可以称为“白色部”。在该“白色部”中，可见硅(Si)的浓度或强度的升高。

特别是在II,III部分中的上侧的II,III部分a中，硅(Si)的含量比下侧的II,III部分b(含硅部分170a)低，但其内部包含“白色部”、即点状含硅部分170b，同样，在本实施方式1中，虽然最表面侧的III部分几乎不含硅(Si)，但通过调节各项条件，也能够使III部分中也存在“白色部”、即点状含硅部分170b。

点状含硅部分170b存在例如二氧化硅(SiO₂)和/或铁橄榄石(Fe₂SiO₄)等结构不同的硅(Si)化合物。并且，还有时“白色部”以硅(Si)固溶的状态(硅(Si)以单质存在)而并非以硅(Si)化合物存在的情况。因此，在III部分和/或II,III部分a中，作为点状含硅部分170b，有时不仅存在含有硅(Si)化合物的部分，还存在硅(Si)固溶部。

氧化覆膜170至少在基材171侧具有层状的含硅部分170a(II,III部分的一部分、II部分等)即可，优选在比含硅部分170a更靠近表面侧的位置具有硅(Si)的含量比周围多的点状含硅部分170b即可。作为氧化覆膜170的具体的构成，如上所述，可以列举包含III部分和II,III部分的覆膜构成1、或者含有III部分、II,III部分和II部分的覆膜构成2，但氧化覆膜170的构成并不限定于这些。

作为优选的一例，如上所述，氧化覆膜170可以列举从最表面起III部分、II,III部分a和II,III部分b(以及II部分)依次叠层而成的构成，但氧化覆膜170并不限定于这些3层或4层构成。可以包含这些以外的其他层，也可以为不含一部分层的构成，还可以为一部层被替换的构成。

这样一来，包含其他层的构成、或者各部分的叠层顺序不同的构成可以通过调节各项条件而容易地实现。并且，关于在基材171侧形成含硅部分170a、调节含硅部分170a的硅(Si)浓度、形成点状含硅部分170b，也可以通过调节各项条件而实现。

作为代表性的各项条件，可以列举氧化覆膜170的制造方法(形成方法)。氧化覆膜170的制造方法能够适当使用公知的铁系材料的氧化方法，没有特别限定。可以根据作为基材171的铁系材料的种类、其表面状态(上述的研磨加工等)、需要的氧化覆膜170的物性等各项条件，对制造条件等进行适当设定。在本发明中，可以使用二氧化碳气体(碳酸气体)等公知的氧化性气体和公知的氧化设备，在数百℃的范围内、例如400～800℃的范围内将作为基材171的灰铸铁氧化，由此能够在基材171的表面形成氧化覆膜170。

特别是在本发明中，为了在氧化覆膜170的基材171侧形成含硅部分170a、或者在氧化覆膜170的表面侧形成点状含硅部分170b，在制造(形成)氧化覆膜170时，优选采用如下的方法。例如可以采用：(1)在基材171中追加地添加硅(Si)，之后将基材171氧化的方法；(2)在氧化反应的初期，在基材171的表面形成(或者使存在)硅酸盐等具有铁扩散阻挡功能的化合物的方法等。

[氧化覆膜的评价]

下面，对于本实施方式1所涉及的氧化覆膜170的代表性的一例，参照图5和图6说明其特性的评价结果。在以下的说明中，基于实施例、现有例和比较例的结果，对氧化覆膜170的磨损抑制效果、即氧化覆膜170的耐磨损性进行评价。其中，在以下的实施例、现有例和比较例中，为了便于与后述的其他实施方式中的实施例等相区别，记作实施例1－1、现有例1－1、比较例1－1等。

(实施例1－1)

作为滑动部件，使用球墨铸铁制的盘。因此，基材171的材质为球墨铸铁，盘的表面成为滑动面。如上所述，通过使用二氧化碳气体等氧化性气体、在400～800℃的范围内将盘氧化，对滑动面形成本实施方式1所涉及的氧化覆膜170。如上所述，该氧化覆膜170为基材171侧包含含硅部分170a、并且表面侧还包含点状含硅部分170b的构成。如上所述操作准备本实施例1－1的评价用试样。对该评价用试样进行后述的自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价。

(现有例1－1)

作为表面处理膜，代替本实施方式1所涉及的氧化覆膜170，形成现有的磷酸盐覆膜。除此以外，与实施例1－1同样操作准备现有例1－1的评价用试样。对该评价用试样进行后述的自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价。

(比较例1－1)

作为表面处理膜，代替本实施方式1所涉及的氧化覆膜170，形成通常作为硬质膜使用的气体氮化覆膜。除此以外，与实施例1－1同样操作准备比较例1－1的评价用试样。对该评价用试样进行后述的自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价。

(比较例1－2)

作为表面处理膜，代替本实施方式1所涉及的氧化覆膜170，形成现有的普通氧化覆膜、通过所谓的发黑处理、别名称为”フェルマイト”、“ferromite”处理的方法形成的四氧化三铁(Fe₃O₄)单部分覆膜。除此以外，与实施例1－1同样操作准备比较例1－2的评价用试样。对该评价用试样进行后述的自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价。(自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价)

在R134a冷媒和VG3(40℃时的粘度等级为3mm²/s)的酯油的混合氛围下，使用上述的评价用试样，实施环-盘式磨损试验。准备作为评价用试样的盘，另外作为对方材料，准备将灰铸铁作为基材、在其表面(滑动面)仅实施了表面研磨的环。磨损试验使用A&DCompany,Limited的中压氟利昂摩擦磨损试验机AFT－18－200M(商品名)，以载重1000N的条件进行。由此，对在评价用试样(盘)上形成的表面处理膜的磨损特性(自身耐磨损性)、和该表面处理膜对对方材料(环)的滑动面的侵蚀性(对方侵蚀性)一并进行评价。

(实施例1－1、现有例1－1和比较例1－1、1－2的对比)

图5是实施环-盘式磨损试验的结果，表示作为评价用试样的盘的滑动面的磨损量。另外，图6是实施环-盘式磨损试验的结果，表示作为对方材料的环的磨损量。

首先，对作为评价用试样的盘的表面(滑动面)的磨损量进行比较。如图5所示，实施例1－1、比较例1－1和比较例1－2的任意示例中的表面处理膜与现有例1－1的磷酸盐覆膜相比，盘的表面的磨损量都有所减少。因此可知实施例1－1、比较例1－1和比较例1－2中的表面处理膜均具有良好的自身耐磨损性。但是对于比较例1－2、即由四氧化三铁(Fe₃O₄)单部分构成的表面处理膜(普通氧化覆膜)，在盘的表面随处可见基材从界面剥离的痕迹。

相对于此，如图6所示，对作为对方材料的环的表面(滑动面)的磨损量进行比较。在实施例1－1的表面处理膜、即本实施方式1所涉及的氧化覆膜170中，与现有例1－1的磷酸盐覆膜相比，环的表面的磨损量几乎为同等程度。而在比较例1－1的气体氮化覆膜和比较例1－2的普通氧化覆膜中，可知环的表面的磨损量明显增加。因此，可知本实施方式1所涉及的氧化覆膜170与现有的磷酸盐覆膜同样，对对方材料的侵蚀性(对方侵蚀性)低。

这样一来，只有采用本发明所涉及的氧化覆膜170的实施例1－1中盘和环都没有看到磨损。因此，可知本发明所涉及的氧化覆膜170的自身耐磨损性和对方侵蚀性表现出良好的结果。

对氧化覆膜170的自身耐磨损性进行研究。由于氧化覆膜170为铁的氧化物，因此氧化覆膜170与现有的磷酸盐覆膜相比化学性质非常稳定。并且，铁的氧化物的覆膜与磷酸盐覆膜相比具有高硬度。因此，通过在滑动面形成氧化覆膜170，能够有效地防止磨损粉的产生和附着等，可以认为能够有效地避免氧化覆膜170本身的磨损量的增加。

下面，对氧化覆膜170的对方侵蚀性进行研究。氧化覆膜170的最表面侧由III部分、即占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分构成。因此，基于下述理由，可以认为能够降低氧化覆膜170的对方侵蚀性、并且能够提高滑动面的磨合性。

三氧化二铁(Fe₂O₃)的结晶结构是菱方晶，而四氧化三铁(Fe₃O₄)的结晶结构是立方晶，氮化覆膜的结晶结构是紧密六方晶、面心立方晶、体心正方晶。因此，三氧化二铁(Fe₂O₃)与四氧化三铁(Fe₃O₄)或氮化覆膜相比，在结晶结构的方面柔软(或者弱的状态)。因此，III部分的颗粒水平的高度降低。

由此，最表面具有三氧化二铁(Fe₂O₃)的氧化覆膜170与比较例1－1的气体氮化覆膜或比较例1－2的普通氧化覆膜(四氧化三铁(Fe₃O₄)单部分覆膜)相比，颗粒水平的硬度降低。因此，可以认为实施例1－1的氧化覆膜170与比较例1－1或比较例1－2的表面处理膜相比，能够良好地抑制对方侵蚀性，并且提高滑动面的磨合性。

其中，在本实施方式1中的环-盘式磨损试验中，将氧化覆膜设在盘侧实施试验，但将氧化覆膜设在环侧也能够得到同样的结果。并且，氧化覆膜的耐磨损性的评价不限于环-盘式磨损试验，也能够通过其他的试验方法进行评价。

(实施例1－2)

下面，使用搭载了形成有本实施方式1所涉及的氧化覆膜170的曲轴108的冷媒压缩机100，进行实机可靠性试验。如上所述，冷媒压缩机100为图1所示的构成，因而省略其说明。在实机可靠性试验时，与上述的实施例1－1等同样地使用R134a冷媒和VG3(40℃时的粘度等级为3mm²/s)的酯油。为了加速曲轴108的主轴部109的磨损，使冷媒压缩机100以在高温环境下、在短时间内反复进行运转和停止的高温高负荷间歇运转模式工作。

在实机可靠性试验结束后，将冷媒压缩机100拆解，取出曲轴108，对其滑动面进行确认。基于该滑动面的观察结果，进行实机可靠性试验的评价。

(现有例1－2)

除了在曲轴108上形成现有的磷酸盐覆膜以外，与实施例1－2同样操作，进行具备该曲轴108的冷媒压缩机100的实机可靠性试验。之后，将冷媒压缩机100拆解，取出曲轴108，对其滑动面进行确认。(实施例1－2和现有例1－2的对比)

在现有例1－2中，曲轴108的滑动面发生磨损，确认到磷酸盐覆膜的损耗。而在实施例1－2中，曲轴108的滑动面的损伤极其轻微。这样，即使使冷媒压缩机100在严苛的条件下工作，曲轴108的滑动面也残存有氧化覆膜170。因此，可知具备氧化覆膜170的滑动部件(实施例1－2中为曲轴108)即使在将冷媒压缩的环境下，耐磨损性可以非常好。

基于实施例1－1和实施例1－2的结果，对于氧化覆膜170特别是与比较例1－2的普通氧化覆膜(四氧化三铁(Fe₃O₄)单部分覆膜)相比，自身耐磨损性提高、并且剥离强度也优异这一点进行探讨。

如上所述，在本实施方式1所涉及的氧化覆膜170中，在制造时(覆膜形成时)的初期，在基材171的界面附近，在氧化反应时形成类似缺铁的状态，可以推测氧的向内扩散得到促进。因此可以认为反应初期形成的氧化铁(FeO)的氧化加速，生成作为III部分的主要成分的三氧化二铁(Fe₂O₃)或作为II,III部分的主要成分的四氧化三铁(Fe₃O₄)。

这些铁的氧化物均具有有助于提高耐磨损性的结晶结构。并且，三氧化二铁(Fe₂O₃)与四氧化三铁(Fe₃O₄)相比，在结晶结构方面柔软，换言之，四氧化三铁(Fe₃O₄)与三氧化二铁(Fe₂O₃)相比，在结晶结构方面坚固。因此，形成由坚固的四氧化三铁(Fe₃O₄)层支承柔软的三氧化二铁(Fe₂O₃)层的结构，可以认为氧化覆膜170能够发挥优异的自身耐磨损性。

并且，如上所述，可以推测在氧化覆膜170中的基材171的界面附近，形成不具有结晶结构的非晶的氧化铁(FeO)。能够充分地抑制非晶的氧化铁(FeO)层存在结晶晶界或晶格缺陷等弱的结构。因此，可以认为不仅能够实现氧化覆膜170的自身耐磨损性，还能够实现剥离强度的提高。

并且，氧化覆膜170的位于基材171侧的部分(II,III部分的至少一部和II部分)成为含硅部分170a。可以认为通过该含硅部分170a的存在，氧化覆膜170的密合力(耐受力)提高。

例如，根据神户制钢技报Vol.1.55(No.1Apr.2005)，记载了如下内容：(1)在钢铁材料的热轧工序中，在钢板表面生成氧化覆膜(氧化皮，scale)；(2)伴随钢铁材料所含的硅量的增加，脱氧化皮性下降。根据这些记载，暗示了由硅和铁构成的氧化生成物在铁系材料的表面提高氧化覆膜的密合性。

实施例1－1的氧化覆膜170形成从最表面起III部分、II,III部分a和II,III部分b(根据各项条件还包括II部分)依次叠层而成的构成。其中，II,III部分b(在包含II部分的情况下，还有II部分)形成硅(Si)的含量比基材171多的含硅部分170a。这样，如果在基材171侧硅(Si)的含量增多、并且硅(Si)的含量大于基材171本身(参照图2D)，氧化覆膜170密合性(耐受力)与仅仅将含硅的铁系材料单纯地氧化而形成的现有的氧化覆膜相比，能够发挥更优异的密合性。

并且，在实施例1－1的氧化覆膜170中，II,III部分a和III部分的硅(Si)的含量均比II,III部分b低，但部分地包含硅(Si)含量多的点状含硅部分170b。通过点状含硅部分170b的存在，相对硬质的硅(Si)化合物在氧化覆膜170的表面侧分散存在。因此，能够进一步提高氧化覆膜170的耐磨损性。

[变形例等]

如上所述，在本实施方式1中，密闭容器101内贮存有粘度为VG2～VG100的润滑油103、收纳电动元件106和由该电动元件106驱动的压缩冷媒的压缩元件107、构成压缩元件107的至少一个滑动部件，由铁系材料所形成的基材171、和形成在基材171表面的氧化覆膜170构成，氧化覆膜170在最表面侧包含含有三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分(III部分)，并且在基材171侧包含含有比该基材171多的硅(Si)的含硅部分170a。

由此，通过含硅部分170a，氧化覆膜170相对于基材171的密合性提高，并且通过含有三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分，能够良好地抑制对方侵蚀性，并且提高滑动面的磨合性。因此能够更进一步提高滑动部件的耐磨损性。因此，能够将使润滑油103的粘度更低，并且将构成各滑动部的各个滑动部件的滑动长度设计得更短。结果，能够实现在滑动部中滑动损失的降低，因而能够提高冷媒压缩机100的可靠性、效率、性能。

作为氧化覆膜170的膜厚，在本实施方式1中例示了约3μm，但氧化覆膜170的膜厚并不限定于此。作为代表性的膜厚，可以列举1～5μm的范围内。在膜厚小于1μm时，虽然也依赖于各项条件，但有时难以长期地维持耐磨损性等特性。而在膜厚超过5μm时，虽然也依赖于各项条件，但滑动面的表面粗糙度变得过大。因此，有时难以管理由多个滑动部件构成的滑动部的精度。

作为基材171，在本实施方式1中使用球墨铸铁(FCD铸铁)，但基材171的材质不限定于此。形成氧化覆膜170的基材171只要是铁系材料即可，其具体的构成没有特别限定。代表性地适合使用铸铁，但并不限定于此，基材171可以为钢材，也可以为烧结材料，还可以为除此以外的铁系材料。并且，铸铁的具体的的种类也没有特别限定，可以如上所述为球墨铸铁(FCD铸铁)，也可以为灰铸铁(普通铸铁、FC铸铁)，还可以为其他的铸铁。

灰铸铁通常含有硅约2％，但基材171的硅的含量并没有特别限定。如果铁系材料含有硅，则有时能够提高氧化覆膜170的密合性。通常情况下，铸铁通常含有1～3％左右的硅，因此，作为基材171，例如可以使用球墨铸铁(FCD铸铁)等。并且，钢材或烧结材料大多情况下实质上不含硅、或者硅的含量比铸铁低，可以在这些钢材或烧结材料中添加0.5～10％左右的硅。由此，能够获得将铸铁用作基材171时同样的作用效果。

形成有氧化覆膜170的基材171的表面、即滑动面的状态也没有特别限定。通常情况下，如上所述，可以是对基材171的表面进行研磨而成的研磨面，但根据基材171的种类或滑动部件的种类等，也可以是未经研磨的面，还可以在进行氧化处理之前实施公知的表面处理。

作为冷媒，在本实施方式1中使用R134a，但冷媒的种类并不限定于此。同样，作为润滑油103，在本实施方式1中使用酯油，但润滑油103的种类也不限定于此。作为冷媒和润滑油103的组合，适合使用公知的各种组合。

作为特别适合的冷媒和润滑油103的组合，例如可以列举以下的三例。通过使用这些组合，能够与本实施方式1同样地在冷媒压缩机100中实现优异的效率化和可靠性。

首先，作为组合1，可以列举如下示例：作为冷媒例如使用R134a或除此以外的其他的HFC系冷媒、或者HFC系的混合冷媒，作为润滑油103使用酯油或除酯油以外的烷基苯油、聚乙烯基醚、聚亚烷基二醇、或者它们的混合油。

另外，作为组合2，可以列举如下示例：作为冷媒使用R600a、R290、R744等自然冷媒或其混合冷媒，作为润滑油103使用矿物油、酯油或烷基苯油、聚乙烯基醚、聚亚烷基二醇中的任一种、或者它们的混合油。

另外，作为组合3，可以列举如下示例：作为冷媒使用R1234yf等的HFO系冷媒或其混合冷媒，作为润滑油103使用酯油或烷基苯油、聚乙烯基醚、聚亚烷基二醇中的任一种、或者它们的混合油。

在这些组合中，特别是在为组合2或组合3时，由于使用温室效应低的冷媒，还能够抑制全球变暖。另外，在组合3中，作为润滑油103，可以在所例示的一组物质中进一步含有矿物油。

另外，在本实施方式1中，如上所述，冷媒压缩机100为往复式(往复运动式)，但本发明所涉及的冷媒压缩机并不限定于往复式，当然也可以为旋转式、涡旋式、振动式等公知的其他构成。能够应用本发明的冷媒压缩机只要为具有滑动部和排出阀等的公知的构成，就能够获得与本实施方式1中说明的作用效果同样的作用效果。

另外，在本实施方式1中，冷媒压缩机100利用商用电源进行驱动，但本发明所涉及的冷媒压缩机并不限定于此，例如也可以为以多个运转频率被变频驱动的压缩机。即使冷媒压缩机为这样的构成，通过在该冷媒压缩机所具备的滑动部的滑动面上形成上述构成的氧化覆膜170，对基材171的密合性提高，并且滑动面的磨合性等也提高，因而能够进一步提高滑动部件的耐磨损性。由此，即使在向各滑动部的供油量减少的低速运转时、或者电动元件的转速增加的高速运转时，也能够提高冷媒压缩机的可靠性。

另外，在本实施方式1中，作为具备本发明所涉及的氧化覆膜170的应用氧化覆膜的设备，例示了上述的冷媒压缩机100，但应用氧化覆膜的设备并不限定于冷媒压缩机100。本发明所涉及的氧化覆膜170适合用于具备使用滑动部件构成的滑动部的设备或部件等，例如泵、电动机等。因此，本实施方式1所公开的内容当然不会对本发明所涉及的氧化覆膜170的应用造成任何制约。

(实施方式2)

上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170为最表面侧包含含有三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分(III部分)、并且基材171侧包含含有比该基材171多的硅(Si)的含硅部分170a的构成，而去为还可以进一步包含与含硅部分170a相比位于表面侧、硅(Si)的含量部分地大于其周围的点状含硅部分170b的构成。

相对于此，本实施方式2所涉及的氧化覆膜为包括三个铁的氧化物的种类和硅(Si)化合物等的含量各不相同的部分的构成。以下，对本实施方式2所涉及的氧化覆膜，与上述实施方式1同样地列举将冷媒压缩机作为应用氧化覆膜的设备的示例进行具体说明。

[冷媒压缩机的构成]

首先，对于本实施方式2所涉及的冷媒压缩机的代表性的一例，参照图7和图8A具体地进行说明。图7是本实施方式2所涉及的冷媒压缩机200的截面图，图8A是表示对施加于冷媒压缩机200的滑动部件的氧化覆膜160进行的TEM(透射型电子显微镜)观察的结果的一例的显微镜照片。

如图7所示，本实施方式2所涉及的冷媒压缩机200具有与上述实施方式1中说明的冷媒压缩机100同样的构成。因此，对其具体的构成和动作等的说明省略。但是，作为滑动部件的代表性的一例的曲轴208形成有本实施方式2所涉及的氧化覆膜。

关于曲轴208，作为基材161，使用含有约2％硅(Si)的灰铸铁(FC铸铁)，表面形成有氧化覆膜160。在图8A中表示本实施方式2中的氧化覆膜160的代表性的一例。如上所述，图8A是利用TEM(透射型电子显微镜)观察氧化覆膜160的截面的结果的一例，表示氧化覆膜160的厚度方向的整体图像。

如图8A所示，本实施方式2的氧化覆膜160从滑动面的最表面起依次由作为第1层的最外部分160a、作为第2层的中间部分160b和作为第3层的内部分160c构成。最外部分160a是占有最多的成分由三氧化二铁(Fe₂O₃)构成的组成A部分。中间部分160b是占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)、且含有硅(Si)化合物的组成B部分。内部分160c是占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)、且硅的含量比组成B部分多的组成C部分。

其中，本实施方式2的氧化覆膜160的膜厚约为2μm。并且，图8A所示的氧化覆膜160在后述的实施例2－1中形成在环-盘式磨损试验所使用的盘(基材161)上。

在该冷媒压缩机200的滑动部、例如本实施方式2中作为一例例示的曲轴208的滑动部，施有上述构成的氧化覆膜160。因此，例如即使在严苛的使用环境下油膜破裂、滑动面彼此之间金属接触的频率增加，通过在滑动面形成氧化覆膜160，也能够长期地抑制伴随这种情况而产生的滑动面的磨损。

[氧化覆膜的构成]

下面，除了参照图8A之外，参照图8B～图12，进一步对抑制滑动部磨损的氧化覆膜160进行详细说明。其中，本实施方式2所涉及的氧化覆膜160相当于上述的“第二氧化覆膜”。

(EDS分析的结果)

首先，基于图8A～图8D，说明氧化覆膜160中的元素浓度分布。图8B～图8D都是表示对图8A所示的氧化覆膜160的截面进行EDS(能量分散型X射线能谱法)分析的结果的一例的元素图。其中，图8B表示氧化覆膜160中的铁(Fe)的元素分布结果，图8C表示氧化覆膜160中的氧(O)的元素分布结果，图8D表示氧化覆膜160中的硅(Si)的元素分布结果。

在本实施方式2中，曲轴208以灰铸铁(FC铸铁)为基材161。该基材161的表面形成有氧化覆膜160。具体而言，例如，对基材161的滑动表面进行研磨加工后，通过使用氧化性气体的氧化处理形成氧化覆膜160。

如上所述，如图8A所示，氧化覆膜160在本实施方式2中，在由灰铸铁(FC铸铁)构成的基材161之上(图8A中基材161的右侧)形成有氧化覆膜160。明确地确认了如上所述氧化覆膜160从最表面起为最外部分160a(第1层)、中间部分160b(第2层)和内部分160c(第3层)的三部分结构(三层结构)。并且，确认作为第2层的中间部分160b部分地存在白色部160d。

接着，参照图8B～图8D对该氧化覆膜160所含的元素的浓度(即，构成氧化覆膜160的各部分的元素组成)进行说明。如上所述，图8B是图8A所示的氧化覆膜160所对应的铁(Fe)的元素分布结果，图8C是氧化覆膜160所对应的氧(O)的元素分布结果，图8D是氧化覆膜160所对应的硅(Si)的元素分布结果。在图8B～图8D中，通过黑白的浓淡来表示对象元素的浓度比，图像的颜色越白表示该元素所占的比例越高。

其中，在图8A和图8B～图8D中，一对虚线之间相当于氧化覆膜160，图中左侧相当于基材161，图中右侧相当于最表面。如上所述，氧化覆膜160的膜厚约为2μm。另外，最外部分160a、中间部分160b和内部分160c彼此的边界以点划线图示。

根据这些元素分析的结果可知，氧化覆膜160中的铁(Fe)、氧(O)和硅(Si)的各元素的浓度比存在如下所述的趋势。

首先，根据图8B所示的铁(Fe)的元素分布结果，对铁(Fe)的浓度分布的趋势进行说明。如图8B所示，在整个氧化覆膜160(距基材161的表面约2μm)形成有铁(Fe)的浓度比基材161低的区域。因此，可知由铁的氧化物构成的氧化覆膜160的铁(Fe)的浓度比作为铁系材料的基材161低，虽然这是必然的。

并且，在氧化覆膜160内中，从最表面起贯穿基材161的方向，铁(Fe)的浓度分布未见大的浓度差(黑白的浓淡之差)。因此，可知在氧化覆膜160内，铁(Fe)基本上一致地分布。其中，如图8B所示，在氧化覆膜160内，在相当于上述的白色部160d的部分位置，可见铁(Fe)的浓度下降。

接着，根据图8C所示的氧(O)的元素分布结果，对氧(O)的浓度分布的趋势进行说明。如图8C所示，在整个氧化覆膜160(距基材161的表面约2μm)形成氧(O)的浓度明显高于基材161的区域。该氧(O)的浓度分布可以在与图8B所示的铁(Fe)的浓度分布基本相同的区域得到确认。因此，氧化覆膜160形成有与作为铁系材料的基材161不同的以铁的氧化物为主要成分的部分。

另外，氧(O)的浓度分布与铁(Fe)的浓度分布同样，在整个氧化覆膜160，从最表面其贯穿基材161的方向，在全部区域未见大的浓度差。因此，可知在氧化覆膜160内，氧(O)与铁(Fe)同样地基本上一致地分布。另外，如图8C所示，在氧化覆膜160内，在相当于上述的白色部160d的部分位置，与铁(Fe)同样地可见氧(O)的浓度降低。

下面，根据图8D所示的硅(Si)的元素分布结果，对硅(Si)的浓度分布的趋势进行说明。如图8D所示，在基材161中硅(Si)的浓度高，在氧化覆膜160中作为基材161侧的内部分160c，硅(Si)的浓度也高。而在内部分160c与中间部分160b的界面，硅(Si)的浓度骤然下降。

另外，在中间部分160b，在相当于上述的白色部160d的部分位置，可见硅(Si)的浓度升高。另外，在图8D所示的示例中，在最外部分160a几乎确认不到硅(Si)。

根据图8B～图8D所示的元素分布结果，可知在氧化覆膜160中，从最外部分160a到内部分160c整体存在铁(Fe)和氧(O)的各元素。但是，最外部分160a几乎不存在硅(Si)、或者存在量少。并且可知在中间部分160b的一部分、和内部分160c的大部分部位，存在硅(Si)。(EELS分析的结果)

下面，基于图9A～图9F，对铁(Fe)、氧(O)和硅(Si)的各元素的状态进行更具体的说明。图9A～图9C表示利用EELS(电子射线能量损失谱法)分析对图8A所示的氧化覆膜160的截面的部分区域进行分析的元素分布结果，图9D～图9F是表示与图9A～图9C对应的EESL谱线的分析图。

EELS分析是通过测定在电子穿透试样时因该电子与原子的相互作用而损失的能量，对试样的组成或接合状态进行解析、评价的方法。通过EESL分析，根据构成试样的元素或其电子结构，能够得到特定的能量谱线。

图9D是表示对于氧化覆膜160的截面的部分区域限定为铁(Fe)的EESL谱线(图9D的阴影区域)的分析图，图9A是与图9D相应的区域的铁(Fe)的元素分布结果。另外，图9E是表示对于氧化覆膜160的截面的部分区域限定为氧(O)的EESL谱线(图9E的阴影区域)的分析图，图9B是与图9E相应的区域的氧(O)的元素分布结果。另外，图9F是表示对于氧化覆膜160的截面的部分区域限定为硅(Si)的EESL谱线(图9F的阴影区域)的分析图，图9C是与图9F相应的区域的硅(Si)的元素分布结果。

其中，在图9A～图9C中，通过黑白的浓淡来表示EESL谱线的强度，图像的颜色越白表示该EESL谱线所占的比例越高。

根据这些EESL分析的结果，可知氧化覆膜160中的铁(Fe)、氧(O)和硅(Si)的各元素的EESL谱线的强度(以下，适当简称为“谱线强度”)具有如下所述的趋势。

首先，根据图9A和图9D所示的铁(Fe)的EESL分析的结果，对铁(Fe)的谱线强度进行说明。如图9A所示，在氧化覆膜160内，从最表面侧(图中左侧)向基材161侧(图中右侧)，铁(Fe)的谱线强度的分布未见大的强度差。因此，可知铁(Fe)在整个氧化覆膜160一致地分布。但是，在相当于上述的白色部160d的部分位置，可见铁(Fe)的谱线强度下降。

接着，根据图9B和图9E所示的氧(O)的EESL分析的结果，对氧(O)的谱线强度进行说明。如图9B所示，如铁(Fe)同样，在氧化覆膜160内从最表面侧(图中左侧)向基材161侧(图中右侧)，氧(O)的谱线强度的分布未见大的强度差。因此，可知氧(O)在整个氧化覆膜160一致地分布，氧化覆膜160整体上由铁的氧化物构成。但是，在相当于上述的白色部160d的部分位置，可见氧(O)的谱线强度降低。

下面，根据图9C和图9F所示的硅(Si)的EESL分析的结果，对硅(Si)的谱线强度进行说明。如图9C所示，可知硅(Si)的谱线强度在基材161侧(图中右侧)高，朝向最表面侧(图中右侧)，谱线强度转为下降。硅(Si)的谱线强度下降的位置相当于氧化覆膜160中的内部分160c与中间部分160b的界面(参照图8D)。但是，在中间部分160b中，在相当于上述的白色部160d的部分位置，可见硅(Si)的谱线强度升高。

根据图9A～图9F所示的EESL分析的结果，与图8B～图8D所示的EDS分析的结果(元素分布结果)同样，可知在氧化覆膜160中，从最外部分160a到内部分160c整体上存在铁(Fe)和氧(O)的各元素。但是，可知最外部分160a几乎不存在硅(Si)、或者存在量少。并且，可知在中间部分160b的一部分、和内部分160c的大部分部位存在硅(Si)。

(氧化覆膜的各部分的EESL分析的结果)

下面，对氧化覆膜160的最外部分160a、中间部分160b和内部分160c分别进一步进行EESL分析，由此对氧化覆膜160的更具体的构成进行说明。即，基于图10A～图12，对氧化覆膜160的各部分中铁(Fe)、氧(O)和硅(Si)的强度分布、以及这些各元素的状态进行说明。

图10B是表示氧化覆膜160中的最外部分160a的EESL谱线中，相当于铁(Fe)的部分的放大谱线的分析图，图10A是氧化覆膜160的截面中，与图10B所示的放大谱线的峰吻合的、铁(Fe)的元素分布结果。图10B所示的EESL谱线是表示三氧化二铁(Fe₂O₃)的典型的谱线。

图9A是对于全部铁(Fe)的元素分布结果，未见特别的铁(Fe)的强度分布。相对于此，如图10A所示限定为三氧化二铁(Fe₂O₃)时，在最表面侧(图中左侧)的部分、即最外部分160a中，图像的颜色最白，由此表明谱线强度非常高。因此，可知最外部分160a中三氧化二铁(Fe₂O₃)的含量最多。

图11A是表示中间部分160b的EELS谱线中，相当于铁(Fe)的部分的放大谱线的分析图。该EESL谱线是表示四氧化三铁(Fe₃O₄)的典型的谱线。在中间部分160b，在与图11A相应的部位以外的其他部位，也确认到与图11A同样的EESL谱线。因此，可知中间部分160b中四氧化三铁(Fe₃O₄)的含量最多。

图11B和图11C是表示中间部分160b所包括的白色部160d的EELS谱线中，相当于氧(O)的同一部分的放大谱线的分析图。在525eV附近的峰在图11B中可见，但在图11C中未见。525eV附近的峰是铁的氧化物所表现的特有的峰。因此，可知在图11C所示的放大谱线的测定部位、即白色部160d，氧(O)以不与铁(Fe)结合的结构存在。

图11D和图11E是表示中间部分160b所包括的白色部160d的EELS谱线中，表示相当于硅(Si)的同一部分的放大谱线的分析图。其中，图11B和图11C与图11D和图11E分别是同一部位的EELS谱线。图11D和图11E所示的EESL谱线基本相同，因此可知在白色部160d，存在与氧(O)结合的状态的硅(Si)。

并且，根据图11B和图11C所示的EESL谱线、与图11D和图11E所示的EESL谱线的对比，可知在中间部分160b所包括的白色部160d，存在不与铁(Fe)结合而与硅(Si)结合的氧(O)，并且存在与铁(Fe)和硅(Si)均结合的氧(O)。因此，可知在白色部160d，存在二氧化硅(SiO₂)和铁橄榄石(Fe₂SiO₄)等那样的、结构不同的多种的硅(Si)化合物。

另外，虽然没有图示，但在氧化覆膜160的内部分160c的黑色部的EELS谱线中，确认了相当于铁(Fe)的部分的放大谱线，显示与图11A所示的放大谱线基本同样的形状。因此，可知内部分160c也与中间部分160b同样，四氧化三铁(Fe₃O₄)的含量最多。

图12是表示氧化覆膜160的内部分160c的EELS谱线中，相当于硅(Si)的部分的放大谱线的分析图。图12所示的EESL谱线显示与图11D所示的EESL谱线和图11E所示的EESL谱线均不同的形状。根据图12所示的EESL谱线，无法确认在该部位硅(Si)与氧(O)结合的状态。因此，暗示了在该部位硅(Si)以固溶了的状态存在(硅(Si)以单质存在)。并且，在内部分160c的其他部位，确认到与图11B所示的EESL谱线和图11D所示的EESL谱线同样的谱线。因此，可知在内部分160c，与中间部分160b同样地存在硅(Si)化合物，并且还存在硅(Si)固溶部。

这样一来，可知在本发明所涉及的氧化覆膜160中，包含作为组成互不相同的三个部分的、组成A部分、组成B部分和组成C部分。其中，组成A部分是如最外部分160a那样，占有最多的成分为三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分。而组成B部分是如中间部分160b那样，占有最多的成分为四氧化三铁(Fe₃O₄)、且含有硅(Si)化合物的部分。另外，组成C部分是占有最多的成分为四氧化三铁(Fe₃O₄)、且硅的含量大于组成B部分的部分。

如上所述，氧化覆膜160的代表性的构成之一，从最表面起，依次至少由是组成A部分的最外部分160a、是组成B部分的中间部分160b和是组成C部分的内部分160c构成。但是，氧化覆膜160的构成并不限定于此。

氧化覆膜160为包含上述的组成A部分、组成B部分和组成C部分的构成即可，因而当然也可以包含形成除它们以外的组成的部分。并且，氧化覆膜160不限定于从最表面起按照组成A部分、组成B部分和组成C部分的顺序叠层的构成。例如，作为氧化覆膜160的另外的构成，可以列举从最表面起按照组成B部分、组成A部分和组成C部分的顺序叠层的构成。这样，包含其他部分的构成、或者各部分的叠层顺序不同的构成，能够通过调节各项条件而容易地实现。

作为代表性的各项条件，可以列举氧化覆膜160的制造方法(形成方法)。氧化覆膜160的制造方法能够适当使用公知的铁系材料的氧化方法，没有特别限定。可以根据作为基材161的铁系材料的种类、其表面状态(上述的研磨加工等)、需求的氧化覆膜160的物性等各项条件，对制造条件等进行适当设定。在本发明中，可以使用二氧化碳气体(碳酸气体)等公知的氧化性气体和公知的氧化设备，在数百℃的范围内、例如400～800℃的范围内将作为基材161的灰铸铁氧化，由此能够在基材161的表面形成氧化覆膜160。

[氧化覆膜的评价]

下面，对于本实施方式2所涉及的氧化覆膜160的代表性的一例，参照图13～图15说明其特性的评价结果。在以下的说明中，基于实施例、现有例和比较例的结果，对氧化覆膜160的磨损抑制效果、即氧化覆膜160的耐磨损性进行评价。其中，在以下的实施例、现有例和比较例中，为了便于与上述实施方式1或后述的实施方式4中的实施例等相区别，记作实施例2－1、现有例2－1、比较例2－1等。

(实施例2－1)

作为滑动部件，使用灰铸铁制的盘。因此，基材161的材质为灰铸铁，盘的表面成为滑动面。如上所述，通过使用二氧化碳气体等氧化性气体、在400～800℃的范围内将盘氧化，对滑动面形成本实施方式2所涉及的氧化覆膜160。如图8A～图10所示，氧化覆膜160为具备第一部分151、第二部分152和第三部分153的构成。如上所述操作准备本实施例2－1的评价用试样。对该评价用试样进行后述的自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价。

(现有例2－1)

作为表面处理膜，代替本实施方式2所涉及的氧化覆膜160，形成现有的磷酸盐覆膜。除此以外，与实施例2－1同样操作准备现有例2－1的评价用试样。对该评价用试样进行后述的自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价。

(比较例2－1)

作为表面处理膜，代替本实施方式2所涉及的氧化覆膜160，形成通常作为硬质膜使用的气体氮化覆膜。除此以外，与实施例2－1同样操作准备比较例2－1的评价用试样。对该评价用试样进行后述的自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价。

(比较例2－2)

作为表面处理膜，代替本实施方式2所涉及的氧化覆膜160，形成现有的普通氧化覆膜、通过所谓的发黑处理、别名称为”フェルマイト”、“ferromite”处理的方法形成的四氧化三铁(Fe₃O₄)单部分覆膜。除此以外，与实施例2－1同样操作准备比较例2－2的评价用试样。对该评价用试样进行后述的自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价。(自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价)

在R134a冷媒和VG3(40℃时的粘度等级为3mm²/s)的酯油的混合氛围下，使用上述的评价用试样，实施环-盘式磨损试验。准备作为评价用试样的盘，另外作为对方材料，准备将灰铸铁作为基材、在其表面(滑动面)仅实施了表面研磨的环。磨损试验使用A&DCompany,Limited的中压氟利昂摩擦磨损试验机AFT－18－200M(商品名)，以载重1000N的条件进行。由此，对在评价用试样(盘)上形成的表面处理膜的磨损特性(自身耐磨损性)、和该表面处理膜对对方材料(环)的滑动面的侵蚀性(对方侵蚀性)一并进行评价。

(实施例2－1、现有例2－1和比较例2－1、2－2的对比)

图13是实施环-盘式磨损试验的结果，表示作为评价用试样的盘的滑动面的磨损量。另外，图14是实施环-盘式磨损试验的结果，表示作为对方材料的环的磨损量。

首先，对作为评价用试样的盘的表面(滑动面)的磨损量进行比较。如图13所示，实施例2－1、比较例2－1和比较例2－2的任意示例中的表面处理膜与现有例2－1的磷酸盐覆膜相比，盘的表面的磨损量都有所减少。因此可知实施例2－1、比较例2－1和比较例2－2中的表面处理膜均具有良好的自身耐磨损性。但是对于比较例2－2、即由四氧化三铁(Fe₃O₄)单部分构成的表面处理膜(普通氧化覆膜)，在盘的表面处处可见基材从界面剥离的痕迹。

相对于此，如图14所示，对作为对方材料的环的表面(滑动面)的磨损量进行比较。在实施例2－1的表面处理膜、即本实施方式2所涉及的氧化覆膜160中，与现有例2－1的磷酸盐覆膜相比，环的表面的磨损量几乎为同等程度。而在比较例2－1的气体氮化覆膜和比较例2－2的普通氧化覆膜中，可知环的表面的磨损量明显增加。因此，可知本实施方式2所涉及的氧化覆膜160与现有的磷酸盐覆膜同样，对对方材料的侵蚀性(对方侵蚀性)低。

这样一来，只有采用本发明所涉及的氧化覆膜170的实施例2－1中盘和环都没有看到磨损。因此，可知本发明所涉及的氧化覆膜170的自身耐磨损性和对方侵蚀性表现出良好的结果。

对氧化覆膜160的自身耐磨损性化学研究。由于氧化覆膜160为铁的氧化物，因此氧化覆膜160与现有的磷酸盐覆膜相比化学性质非常稳定。并且，铁的氧化物的覆膜与磷酸盐覆膜相比具有高硬度。因此，通过在滑动面形成氧化覆膜160，能够有效地防止磨损粉的产生和附着等，可以认为能够有效地避免氧化覆膜160本身的磨损量的增加。

下面，对氧化覆膜160的对方侵蚀性进行研究。氧化覆膜160的最外部分160a由组成A部分构成。组成A部分中占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)，因此，基于下述理由，可以认为能够降低氧化覆膜160的对方侵蚀性、并且能够提高滑动面的磨合性。

作为组成A部分的主要成分的三氧化二铁(Fe₂O₃)的结晶结构是菱方晶，而四氧化三铁(Fe₃O₄)的结晶结构是立方晶，氮化覆膜的结晶结构是紧密六方晶、面心立方晶、体心正方晶。因此，三氧化二铁(Fe₂O₃)与四氧化三铁(Fe₃O₄)或氮化覆膜相比，在结晶结构的方面柔软(或者弱的状态)。因此，是组成A部分的最外部分160a的颗粒水平的硬度降低。

由此含有大量三氧化二铁(Fe₂O₃)的组成A部分与比较例2－1的气体氮化覆膜或比较例2－2的普通氧化覆膜(四氧化三铁(Fe₃O₄)单部分覆膜)相比，颗粒水平的硬度降低。因此，可以认为实施例2－1的氧化覆膜160与比较例2－1或比较例2－2的表面处理膜相比，能够良好地抑制对方侵蚀性，并且提高滑动面的磨合性。

其中，在本实施方式2中的环-盘式磨损试验中，将氧化覆膜设在盘侧实施试验，但将氧化覆膜设在环侧也能够得到同样的结果。并且，氧化覆膜的耐磨损性的评价不限于环-盘式磨损试验，也能够通过其他的试验方法进行评价。

(实施例2－2)

下面，为了确认本实施方式2所设计的氧化覆膜160的优越性(效果)，使用搭载了形成有氧化覆膜160的曲轴208的冷媒压缩机200，进行实机可靠性试验。如上所述，冷媒压缩机200为图7所示的构成，因而省略其说明。在实机可靠性试验时，与上述的实施例2－1等同样地使用R134a冷媒和VG3(40℃时的粘度等级为3mm²/s)的酯油。为了加速曲轴208的主轴部109的磨损，使冷媒压缩机200以在高温环境下、在短时间内反复进行运转和停止的高温高负荷间歇运转模式工作。

在实机可靠性试验结束后，将冷媒压缩机200拆解，取出曲轴208，对其滑动面进行确认。基于该滑动面的观察结果，进行实机可靠性试验的评价。

图15表示对实施实机可靠性试验后的曲轴208，利用TEM(透射型电子显微镜)观察滑动面附近的截面的结果(TEM图像)。如图15所示，可知在滑动面附近的截面，在由灰铸铁(FC铸铁)构成的基材161之上(基材161的右侧)形成有氧化覆膜160。氧化覆膜160在实施实机可靠性试验之后也是最外部分160a、中间部分160b和内部分160c的三部分结构，确认各部分的构成状态也没有发生变化。

基于实施例2－1和实施例2－2的结果，通过氧化覆膜160具备最外部分160a(组成A部分)、中间部分160b(组成B部分)和内部分160c(组成C部分)能够获得优异的作用效果这一点进行探讨。

根据上述的环-盘式磨损试验的结果(实施例2－1的结果)可知，最外部分160a(组成A部分)含有三氧化二铁(Fe₂O₃)作为主要成分。三氧化二铁(Fe₂O₃)的结晶结构与四氧化三铁(Fe₃O₄)或氮化覆膜相比，在结晶结构方面柔软。因此，如上所述，具备最外部分160a的氧化覆膜160具有能够良好地抑制对方侵蚀性、并且提高滑动面的磨合性的作用。

另外，根据实机可靠性试验的结果(实施例2－2的结果)，氧化覆膜160在实机可靠性试验后也没有确认到磨损。因此可知在实用的水平上耐磨损性也高。因此，可以认为氧化覆膜160的最外部分160a(组成A部分)具有提高自身耐磨损性的作用。

在滑动部件的表面处理膜中，硬度是与磨损直接相关的物理特性之一。在作为最外部分160a的主要成分的三氧化二铁(Fe₂O₃)中，其硬度为537Hv左右。而在作为现有普通氧化覆膜的主要成分的四氧化三铁(Fe₃O₄)中，其硬度为420Hv左右。这样，三氧化二铁(Fe₂O₃)的硬度比四氧化三铁(Fe₃O₄)高。因此，可以推断实施例2－1的氧化覆膜160在表面形成有具有比比较例2－2的普通氧化覆膜(四氧化三铁(Fe₃O₄)单部分覆膜)更坚固的耐磨损性的部分(即最外部分160a)。

并且，中间部分160b和内部分160c含有硅(Si)化合物。由于该硅(Si)化合物具有比普通铁的氧化物高的硬度，因而可以推测即使最外部分160a发生磨损，中间部分160b和内部分160c本身也能够发挥比现有的普通氧化覆膜(比较例2－2的四氧化三铁(Fe₃O₄)单部分覆膜)优异的耐磨损性。

并且，氧化覆膜160与现有的普通氧化覆膜相比，对于基材161(铁系材料)的密合性优异。这样氧化覆膜160的密合性(耐受力)提高的理由可以认为如下。

例如，根据神户制钢技报Vol.1.55(No.1Apr.2005)，记载了如下内容：(1)在钢铁材料的热轧工序中，在钢板表面生成氧化覆膜(氧化皮)；(2)伴随钢铁材料所含的硅量的增加，脱氧化皮性下降。根据这些记载，暗示了由硅和铁构成的氧化生成物在铁系材料的表面提高氧化覆膜的密合性。

实施例2－1的氧化覆膜160在最外部分160a的下层具有中间部分160b，在中间部分160b的下层具有内部分160c。中间部分160b是组成B部分，内部分160c是组成C部分。由于组成B部分和组成C部分都含有硅(Si)化合物，因而可以认为能够强化包含最外部分160a的氧化覆膜160对于基材161的密合力。并且，是组成C部分的内部分160c的硅含量比组成B部分多。可以认为通过这样含有硅(Si)化合物的部分叠层、与基材161相接一侧的硅含量多，能够进一步强化氧化覆膜160的密合力。结果，可以认为氧化覆膜160对于滑动时的负荷的耐受力提高，因而能够有效的防止氧化覆膜160的剥离。

并且，如上所述，作为内部分160c的组成C部分不仅含有硅(Si)化合物，还含有作为硅单质的硅(Si)固溶部。通过含有硅(Si)固溶部，能够期待氧化覆膜160的密合性的更进一步的提高。并且，关于硅(Si)固溶部，通过设定各项条件，能够使其不仅局部地存在于内部分160c(组成C部分)、还局部地存在于中间部分160b(组成B部分)。由此，能够期待各部分彼此的密合性的提高等，因而可能获得与上述的作用效果同等的作用效果、或者更为优异的作用效果。

[变形例等]

如上所述，在本实施方式2中，密闭容器101内贮存有润滑油103、并且收纳电动元件106和由该电动元件106驱动的压缩冷媒的压缩元件107、构成压缩元件107的至少一个滑动部件为铁系材料，在该铁系材料的滑动面施有包含组成A部分、组成B部分和组成C部分的氧化覆膜160。

氧化覆膜160的组成A部分中占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)。组成B部分中占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)，并且含有硅(Si)化合物，还可以含有硅(Si)固溶部。组成C部分是占有最多的成分为四氧化三铁(Fe₃O₄)、并且硅的含量比组成B部分多的部分，例如可以含有硅(Si)化合物和硅(Si)固溶部，也可以含有硅(Si)化合物但不含有硅(Si)固溶部。

通过在滑动部件的滑动面形成这样的氧化覆膜160，该滑动部件的耐磨损性提高，并且氧化覆膜160对于基材161的密合性(氧化覆膜160的耐受力)提高。因此，能够实现在滑动部中滑动损失的降低，因而能够提高冷媒压缩机200的可靠性、效率、性能。

其中，本发明中的硅(Si)化合物不限定于上述的二氧化硅(SiO₂)等的硅氧化物、或者铁橄榄石(Fe₂SiO₄)等硅酸盐，意指化学结构中含有硅的化合物。并且，本发明中的硅(Si)化合物还包括硅侵入由其他元素构成的晶格间的状态。因此，本发明中的硅(Si)化合物对其分子状态没有任何规定。本发明中的硅(Si)化合物定义为含有硅的化合物、结构中含有硅的无机组成物等的概念，可以改称为“硅组成物”。

另外，关于本实施方式2所涉及的氧化覆膜160的具体的构成、例如作为基材161的铁系材料的种类(铸铁、钢材、烧结材料)、膜厚的代表性的范围、基材161的表面(滑动面)的状态(研磨面、表面处理面等)，与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170同样，因而省略其具体的说明。

同样，关于将本实施方式2所涉及的氧化覆膜160应用于冷媒压缩机200时适合使用的冷媒和润滑油的种类、冷媒压缩机200的驱动方法、冷媒压缩机200的具体的种类等，也与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170同样，因而省略其具体的说明。

并且，能够应用本实施方式2所涉及的氧化覆膜160的应用氧化覆膜的设备的种类也与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170同样，没有特别限定，因而省略且具体的说明。

(实施方式3)

在上述实施方式2中，作为氧化覆膜160的优选的一例，例示了包含组成A部分、组成B部分和组成C部分、且组成A部分实质上由三氧化二铁(Fe₂O₃)形成的构成，但本发明不限定于此。在本实施方式3中，对于组成A部分也含有硅(Si)化合物等的构成进行具体说明。

[冷媒压缩机的构成]

首先，对于本实施方式3所涉及的冷媒压缩机的代表性的一例，参照图16和图17A具体地进行说明。图16是本实施方式3所涉及的冷媒压缩机300的截面图，图17A是表示进行氧化覆膜260的TEM(透射型电子显微镜)观察的结果的TEM图像。

如图16所示，本实施方式3所涉及的冷媒压缩机300具有与上述实施方式1中说明的冷媒压缩机100或上述实施方式2中说明的冷媒压缩机200同样的构成。因此，对其具体的构成和动作等的说明省略。但是，作为滑动部件的代表性的一例的曲轴308形成有本实施方式3所涉及的氧化覆膜。

关于曲轴308，如图17A所示，作为基材261，使用含有约2％硅(Si)的灰铸铁(FC铸铁)，表面形成有氧化覆膜260。本实施方式3的氧化覆膜260也与上述实施方式2所涉及的氧化覆膜160同样，从滑动面的最表面起依次由作为第1层的最外部分260a、作为第2层的中间部分260b和作为第3层的内部分260c构成。其中，本实施方式3的氧化覆膜260的膜厚与上述实施方式2所涉及的氧化覆膜160同样约为2μm。

在该冷媒压缩机300的滑动部、例如本实施方式3中作为一例例示的曲轴308的滑动部，施有上述构成的氧化覆膜260。因此，例如即使在严苛的使用环境下油膜破裂、滑动面彼此之间金属接触的频率增加，通过在滑动面形成氧化覆膜260，也能够长期地抑制伴随这种情况而产生的滑动面的磨损。

[氧化覆膜的构成]

下面，参照图17A～图17C，对本实施方式3中在滑动部形成的氧化覆膜260进行具体说明。其中，本实施方式3所涉及的氧化覆膜260相当于上述的“第二氧化覆膜”。

如上所述，图17A是表示对氧化覆膜260的截面进行的TEM(透射型电子显微镜)观察的结果的TEM图像，图17B是对图17A所示的氧化覆膜260的截面进行EDS分析的元素分布结果，图17C是对图17A所示的氧化覆膜260的截面进行EELS分析的结果。

在本实施方式3中，曲轴308以灰铸铁(FC铸铁)为基材261。该基材261的表面形成有氧化覆膜260。具体而言，例如与上述实施方式2同样，对基材261的滑动表面进行研磨加工后，通过使用氧化性气体的氧化处理形成氧化覆膜260。

如上所述，如图17A所示，氧化覆膜260在本实施方式3中，在未图示的基材261上形成有氧化覆膜260。明确确认了氧化覆膜260为从最表面起为最外部分260a(第1层)、中间部分260b(第2层)和内部分260c(第3层)的三部分结构(三层结构)。

最外部分260a与上述实施方式2的最外部分160a同样，为组成A部分，是占有最多的成分为三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分。中间部分260b与上述实施方式2的中间部分160b同样，为组成B部分，是占有最多的成分为四氧化三铁(Fe₃O₄)、且含有硅(Si)化合物的部分。内部分260c与上述实施方式2的内部分160c同样，是占有最多的成分为四氧化三铁(Fe₃O₄)、且硅的含量比组成B部分多的组成C部分。

下面，参照图17B和图17C对该氧化覆膜260所含的硅(Si)的浓度进行说明。如上所述，图17B是图17A所示的氧化覆膜260所对应的硅(Si)的元素分布结果。在图17B中，通过黑白的浓淡来表示硅(Si)的浓度比，图像的颜色越白表示硅(Si)所占的比例越高。另外，在图17A和图17B中，氧化覆膜260的膜厚约为2.5μm，氧化覆膜260的最外部分260a、中间部分260b和内部分260c彼此的边界以点划线图示。

根据该元素分析的结果可知，如图17B所示，在基材261中硅(Si)的浓度高，在氧化覆膜260中基材261侧的内部分260c中硅(Si)的浓度也高。相对于此，在内部分260c与中间部分260b的边界，硅(Si)的浓度骤然降低。

在此，在中间部分260b，与上述实施方式2的中间部分160b的白色部160d同样，存在白色部260d。再相当于该白色部260d的部分位置，如图17B所示，可见硅(Si)浓度升高。并且，在上述实施方式2的最外部分160a几乎确认不到硅(Si)，但如图17B所示，在本实施方式3中，最外部分260a也确认到了白色部260e的存在，在相当于该白色部260e的部分位置，可见硅(Si)的浓度升高。

接着，图17C表示与图17A中编号为1～4的位置相对应的部位的EESL谱线。根据该EESL谱线对氧化覆膜260所含的硅(Si)进行分析时，可以确认在任意位置都存在与氧(O)结合的硅(Si)。即，可知在氧化覆膜260中，不仅是内部分260c(例如图17A和图17C的“4”处)和中间部分260b(例如图17A和图17C的“3”处)，在最外部分260a(例如图17A和图17C的“1”处和“2”处)也存在二氧化硅(SiO₂)等的硅(Si)化合物。

另外，在本实施方式3中，对于氧化覆膜260中的铁(Fe)和氧(O)的分析结果也与上述实施方式2所涉及的氧化覆膜160同样，省略说明。

因此，在本实施方式3所涉及的氧化覆膜260中，在最外部分260a也确认到形成白色部260e的部位，确认该白色部260e存在硅(Si)化合物。

下面，对于由于本实施方式3的氧化覆膜260具备最外部分260a(组成A部分)、中间部分260b(组成B部分)和内部分260c(组成C部分)、并且最外部分260a(组成A部分)也至少含有硅(Si)化合物而获得的优异的作用效果进行探讨。

如上述实施方式2中说明的那样，最外部分260a(组成A部分)含有三氧化二铁(Fe₂O₃)作为主要成分。三氧化二铁(Fe₂O₃)的结晶结构与四氧化三铁(Fe₃O₄)或氮化覆膜相比，在结晶结构方面柔软。因此，具备最外部分260a的氧化覆膜260如上所述具有能够良好地抑制对方侵蚀性、并且提高滑动面的磨合性的作用。另外，如上述实施方式2中说明的那样，可以认为氧化覆膜260的最外部分260a(组成A部分)具有提高自身耐磨损性的作用。

另外，中间部分260b和内部分260c含有硅(Si)化合物。如上述实施方式2中也说明过的那样，该硅(Si)化合物通常具有比铁的氧化物更高的硬度。因此，可以推测即使最外部分260a磨损，中间部分260b和内部分260c本身也能够发挥更优异的耐磨损性。并且，如上述实施方式2中也说明过的那样，氧化覆膜260与现有的普通氧化覆膜相比，对于基材261(铁系材料)的密合性(耐受力)优异。

并且，在本实施方式3所涉及的氧化覆膜260中，最外部分260a也含有硬度比铁的氧化物高的硅(Si)化合物。因此，可以认为该硅(Si)化合物有助于抑制最外部分260a的磨损。因此，可以推测通过氧化覆膜260具备含有硅(Si)化合物的最外部分260a，能够发挥更高的耐磨损性。

在此，在本实施方式3中，如上所述，内部分260c(组成C部分)可以不仅含有硅(Si)化合物、还含有作为硅单质的硅(Si)固溶部。通过含有硅(Si)固溶部，能够期待氧化覆膜260的密合性的进一步提高。并且，通过设定各项条件，硅(Si)固溶部不仅能够局部地存在于内部分260c(组成C部分)，还能够局部地存在于中间部分260b(组成B部分)或最外部分260a(组成A部分)。由此，能够期待各部分彼此的密合性的提高等，因而可能获得与上述的作用效果同等的作用效果、或者更为优异的作用效果。

这样一来，在本实施方式3中，密闭容器101内贮存有润滑油103、并且收纳电动元件106和由该电动元件106驱动的压缩冷媒的压缩元件107、构成压缩元件107的至少一个滑动部件为铁系材料，在该铁系材料的滑动面施有包含组成A部分、组成B部分和组成C部分的氧化覆膜160。

氧化覆膜260的组成A部分中占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)，可以含有硅(Si)化合物或硅(Si)固溶部。组成B部分中占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)，并且含有硅(Si)化合物，还可以含有硅(Si)固溶部。组成C部分是占有最多的成分为四氧化三铁(Fe₃O₄)、并且硅的含量比组成B部分多的部分，例如可以含有硅(Si)化合物和硅(Si)固溶部，也可以含有硅(Si)化合物但不含有硅(Si)固溶部。

通过在滑动部件的滑动面形成这样的氧化覆膜260，该滑动部件的耐磨损性提高，并且氧化覆膜260对于基材261的密合性(氧化覆膜260的耐受力)提高。并且，在本实施方式3中，是组成A部分的最外部分260a也存在硅(Si)化合物。因此，通过这样的组成A部分位于滑动面的最外部，即使在滑动部的滑动动作刚刚开始，也能够发挥滑动面的高的耐磨损性。由此，在使冷媒压缩机300间歇运转时，能够发挥有效的改善再运转时容易发生的“卡阻”等的启动不良。

[变形例等]

另外，可以制成将上述实施方式2所涉及的氧化覆膜160、以及本实施方式3所涉及的氧化覆膜260与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170组合的形态的氧化覆膜(复合型的氧化覆膜)。即，第一氧化覆膜和第二氧化覆膜的构成可以组合。

因此，例如在上述实施方式2所涉及的氧化覆膜160的基材161侧，可以存在硅(Si)的含量比该基材161多的含硅部分170a。同样，在本实施方式3所涉及的氧化覆膜260的基材261侧，可以存在硅(Si)的含量比该基材261多的含硅部分170a。并且，上述实施方式2所涉及的氧化覆膜160可以含有白色部160d，本实施方式3所涉及的氧化覆膜260可以含有白色部260d和白色部260e，这些白色部160d、260d、260e可以视为与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170的点状含硅部分170b对应。

这样一来，通过将实施方式1和2、或者实施方式1和3的构成组合，所得到的氧化覆膜能够实现更高的耐磨损性。

另外，关于本实施方式3所涉及的氧化覆膜260的具体的构成、例如作为基材261的铁系材料的种类(铸铁、钢材、烧结材料)、膜厚的代表性的范围、基材261的表面(滑动面)的状态(研磨面、表面处理面等)，与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170同样，因而省略其具体的说明。

同样，关于将本实施方式3所涉及的氧化覆膜260应用于冷媒压缩机300时适合使用的冷媒和润滑油的种类、冷媒压缩机300的驱动方法、冷媒压缩机300的具体的种类等，也与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170同样，因而省略其具体的说明。

并且，能够应用本实施方式3所涉及的氧化覆膜260的应用氧化覆膜的设备的种类也与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170同样，没有特别限定，因而省略且具体的说明。

(实施方式4)

上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170为最表面侧包含含有三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分(III部分)、并且基材171侧包含含有比该基材171多的硅(Si)的含硅部分170a的构成，为还可以进一步包含与含硅部分170a相比位于表面侧、硅(Si)的含量部分地大于其周围的点状含硅部分170b的构成。

另外，上述实施方式2所涉及的氧化覆膜160和上述实施方式3所涉及的氧化覆膜260为包括占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)的组成A部分、占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)且含有硅(Si)化合物的组成B部分、和占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)且硅的含量壁上述组成B部分多的组成C部分的构成。

相对于此，本实施方式4所涉及的氧化覆膜为构成该氧化覆膜的结晶或组织包括彼此不同的至少2个部分的构成。以下，对于本实施方式4所涉及的氧化覆膜，与上述实施方式1～3同样，作为应用氧化覆膜的设备列举冷媒压缩机为例进行具体的说明。

[冷媒压缩机的构成]

首先，对于本实施方式4所涉及的冷媒压缩机的代表性的一例，参照图18和图19A具体地进行说明。图18是本实施方式4所涉及的冷媒压缩机400的截面图，图19A是表示利用TEM(透射型电子显微镜)观察冷媒压缩机400的滑动部的氧化覆膜150的截面的结果的一例的显微镜照片。

如图18所示，本实施方式4所涉及的冷媒压缩机400具有与上述实施方式1中说明的冷媒压缩机100、上述实施方式2中说明的冷媒压缩机200或上述实施方式3中说明的冷媒压缩机300同样的构成。因此，省略对其具体的构成和动作等的说明。其中，作为滑动部件的代表性的一例的曲轴408形成有本实施方式4所涉及的氧化覆膜。

关于曲轴408，作为基材154，作为基材154，使用含有约2％硅(Si)的灰铸铁(FC铸铁)，表面形成有氧化覆膜150。在图19A中表示本实施方式4中的氧化覆膜150的代表性的一例。如上所述，图19A是利用TEM(透射型电子显微镜)的观察结果的一例，表示氧化覆膜150的厚度方向的整体图像。

如图19A所示，本实施方式4的氧化覆膜150是从最表面起包括由微晶155构成的第一部分151、位于其下方的含有纵长的柱状组织156的第二部分152、以及位于其下方的含有横长的层状组织157的第三部分153的构成，基材154位于更下方。并且，如后所述，氧化覆膜150可以仅包含第二部分152或第三部分153的任一方。因此，氧化覆膜150可以为包含第一部分151和第二部分152的构成，也可以为包含第一部分151和第三部分153的构成。

其中，本实施方式4的氧化覆膜150的膜厚约为3μm。并且，图19A所示的氧化覆膜150在后述的实施例4－1中形成于环-盘式磨损试验中使用的盘(基材154)上。

在该冷媒压缩机400的滑动部、例如本实施方式4中作为一例例示的曲轴408的滑动部施有上述构成的氧化覆膜150。因此，例如即使在严苛的使用环境下油膜破裂、滑动面彼此之间金属接触的频率增加，通过在滑动面形成氧化覆膜150，也能够长期地抑制伴随这种情况而产生的滑动面的磨损。

[氧化覆膜的构成]

下面，除了参照图19A之外，参照图19B～图21，进一步对抑制滑动部磨损的氧化覆膜150进行详细说明。其中，本实施方式4所涉及的氧化覆膜150相当于上述的“第三氧化覆膜”。

如上所述，图19A是表示氧化覆膜150的厚度方向的整体图像的TEM图像，图19B是将图19A中虚线围成的[i]部分放大的TEM图像，图19C是将图19A中虚线围成的[ii]部分放大的TEM图像。

另外，图20A是表示利用SEM(扫描型电子显微镜)观察本实施方式4的氧化覆膜150中的第一部分151和第二部分152的结果的一例的SEM图像，图20B是将图20A的[iii]部分放大的SEM图像。另外，图21是表示利用SIM(扫描离子显微镜)观察本实施方式4的氧化覆膜150的结果的一例的SIM图像。

在本实施方式4中，曲轴408以灰铸铁(FC铸铁)为基材154。该基材154的表面形成有氧化覆膜150。具体而言，例如，对基材154的滑动表面进行研磨加工后，通过使用氧化性气体的氧化处理形成氧化覆膜150。

其中，在图19A中，朝向上侧相当于最表面、朝向下侧相当于基材154(在图19A中，实际上氧化覆膜150的厚度方向向左侧倾斜，简便起见设定为基本上下方向)。因此，在对图19A进行说明时，将基本上下方向称为“纵向”，将与该“纵向”正交的方向(纵向的垂直方向)称为“横向”。

如上所述，如图19A所示，氧化覆膜150在本实施方式4中从最表面起至少由微晶155形成的第一部分151、位于其下方的含有纵长的柱状组织156的第二部分152、和位于其下方的含有横长的层状组织157的第三部分153构成，第三部分153的下方为基材154。

其中，在利用TEM观察形成有氧化覆膜150的试样(曲轴408的一部分)时，为了保护该试样，在氧化覆膜150上形成保护膜(碳蒸镀膜)。在图19A中，第一部分151的上方是该保护膜。

如图19A～图19C以及图20A、图20B所示可知，在本实施方式4的氧化覆膜150中，形成于最表面的第一部分151由填满粒径100nm以下的微晶155的组织构成。其中，在利用SEM观察形成有氧化覆膜150的试样(曲轴408的一部分)时，为了保护该试样，在氧化覆膜150上形成保护用的树脂膜。因此，氧化覆膜150的表面被树脂包埋。在图20A、图20B中，第一部分151的上方是该树脂。

另外，如图20A、图20B所示，第二部分152位于第一部分151的下方。该第二部分152由纵向直径为500nm～1μm左右、横向直径为100nm～150nm左右的组织构成。该组织的纵向直径除以横向直径的纵横比约为3～10的范围，因而该组织的纵向较长。因此，第二部分152在同一方向上形成有无数个纵横比大的“纵长”的柱状组织156。

如图19A～图19C、图20A，图20B和图21所示，在本实施方式4的氧化覆膜150中，第三部分153位于第二部分152的下方。该第三部分153由纵向直径为数十nm以下、横向直径为数百nm左右的组织构成。该组织的纵向直径除以横向直径的纵横比为0.01～0.1的范围，因而该组织的横向较长。因此，可知第三部分153形成有纵横比小的“横长”的层状组织157。并且，在图21中，第一部分151的上方是上述的保护用的树脂膜。

在此，如图21所示，在第三部分153确认到作为基材154的组织的渗碳体158。而在第一部分151和第二部分152未确认到渗碳体158。因此，可以推测第三部分153是由于基材154的氧化处理，使得氧扩散到基材154而形成。相对于此，可以推测第一部分151和第二部分152是通过在基材154的表面的氧化物的成长而形成。

氧化覆膜150的制造方法(形成方法)能够适当使用公知的铁系材料的氧化方法，没有特别限定。可以根据作为基材154的铁系材料的种类、其表面状态(上述的研磨加工等)、需求的氧化覆膜150的物性等各项条件，对制造条件等进行适当设定。在本发明中，可以使用二氧化碳气体(碳酸气体)等公知的氧化性气体和公知的氧化设备，在数百℃的范围内、例如400～800℃的范围内将作为基材154的灰铸铁氧化，由此能够在基材154的表面形成氧化覆膜150。

另外，本实施方式4所涉及的氧化覆膜150为包含第一部分151、以及第二部分152和第三部分153的至少一方的构成即可。即，通过调节各项条件，氧化覆膜150可以为包含第一部分151和第二部分152这2层的构成，或者为包含第一部分151和第三部分153这2层的构成。另外，通过调节各项条件，氧化覆膜150可以为如上所述的包含第一部分151、第二部分152和第三部分153这3层的构成。

特别是作为氧化覆膜150的代表性的构成，可以如图19A～图21所示，列举从最表面起依次为第一部分151、第二部分152和第三部分153的3层结构，但也可以含有除此以外的部分，这些部分的叠层顺序也可以通过各项条件的调节来适当设定。关于这一点，也可以根据例如后述的比较例4－1或比较例4－2所示，通过设定各项条件，能够形成仅有第二部分152的氧化覆膜、或包括第二部分152和第三部分153的氧化覆膜而获知。

另外，如后述的实施方式5中的例示，第一部分151可以进一步区分为下位的部分。即，本实施方式4所涉及的氧化覆膜150中，第一部分151是必须的，含有第二部分152或第三部分153的任一个即可，也可以第一部分151、第二部分152和第三部分153均含有，还可以进一步含有其他的部分。

在此，第一部分151由微晶155形成的组织构成，但这并不意味着第一部分151完全不含微晶155以外的组织等。在本发明中，第一部分151为实质上由微晶155形成的构成，可以在“杂质”的范围内含有其他的组织等。因此，第一部分151为至少由微晶155形成的构成即可，换言之，为以微晶155为主要组织的构成即可，可以含有其他的组织(例如参照后述的实施方式5)。

另外，第二部分152含有柱状组织156即可，可以含有其他的组织，也可以实质上由柱状组织156构成。同样，第三部分153含有层状组织157即可，可以含有其他的组织，也可以实质上由层状组织157构成。第一部分151、第二部分152和第三部分153为能够发挥例如后述的实施例等所获得的作用效果即可，因而这些部分当然也可以含有必须的组织以外的组织。

在实施方式4所涉及的氧化覆膜150中，第一部分151为填满纳米级的微晶155的组织即可，微晶155的粒径的上限不限定于100nm以下。例如微晶155的粒径可以在0.001μm(1nm)～1μm(1000nm)的范围内。由此，能够良好地实现与后述的实施例4－1～4－3中获得的作用效果同样的作用效果。

同样，在本实施方式4所涉及的氧化覆膜150中，第二部分152为在同一方向上形成有无数个纵横比大的“纵长”的柱状组织156的构成即可，柱状组织156的纵横比并不限定在3～10的范围内。例如，柱状组织156的纵横比可以在1～20的范围内。由此，能够良好地实现与后述的实施例4－1～4－3中获得的作用效果同样的作用效果。

同样，在本实施方式4所涉及的氧化覆膜150中，第三部分153为形成有纵横比小的“横长”的层状组织157的构成即可，层状组织157的纵横比并不限定在0.01～0.1的范围内。例如，层状组织157的纵横比可以在0.01～1的范围内。由此，能够良好地实现与后述的实施例4－1～4－3中获得的作用效果同样的作用效果。

其中，第一部分151的微晶155的粒径、第二部分152的柱状组织156的纵横比以及第三部分153的层状组织157的纵横比，可以通过根据基材154的种类或表面状态等的“基材条件”，适当地设定上述的氧化覆膜150的制造条件而设定在适合的范围内。

[氧化覆膜的评价]

下面，对于本实施方式4所涉及的氧化覆膜150的代表性的一例，参照图22～图24说明其特性的评价结果。在以下的说明中，基于实施例、现有例和比较例的结果，研究第一部分151、第二部分152和第三部分153的各组织对于氧化覆膜150的特性起到怎样的作用。其中，在以下的实施例、现有例和比较例中，为了便于与上述的实施方式1或实施方式2中的实施例等相区别，记作实施例4－1、现有例4－1、比较例4－1等。

(实施例4－1)

作为滑动部件，使用灰铸铁制的盘。因此，基材154的材质为灰铸铁，盘的表面成为滑动面。如上所述，通过使用二氧化碳气体等氧化性气体、在400～800℃的范围内将盘氧化，对滑动面形成本实施方式4所涉及的氧化覆膜150。如图19A～图21所示，该氧化覆膜150为具备第一部分151、第二部分152和第三部分153的构成。如上所述操作准备本实施例4－1的评价用试样。对该评价用试样进行后述的自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价。

(现有例4－1)

作为表面处理膜，代替本实施方式4所涉及的氧化覆膜150，形成现有的磷酸盐覆膜。除此以外，与实施例4－1同样操作准备现有例4－1的评价用试样。对该评价用试样进行后述的自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价。

(比较例4－1)

作为表面处理膜，代替本实施方式4所涉及的氧化覆膜150，形成有含有层状组织157的部分(第三部分153)单层构成的对比氧化覆膜。除此以外，与实施例4－1同样操作准备比较例4－1的评价用试样。对该评价用试样进行后述的自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价。

(比较例4－2)

作为表面处理膜，代替本实施方式4所涉及的氧化覆膜150，形成在含有层状组织157的部分(第三部分153)的上方仅形成有含有柱状组织156的部分(第二部分152)而形成的由2层构成的对比氧化覆膜。除此以外，与实施例4－1同样操作准备比较例4－2的评价用试样。对该评价用试样进行后述的自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价。

(自身耐磨损性和对方侵蚀性的评价)

在R134a冷媒和VG3(40℃时的粘度等级为3mm²/s)的酯油的混合氛围下，使用上述的评价用试样，实施环-盘式磨损试验。准备作为评价用试样的盘，另外作为对方材料，准备将灰铸铁作为基材、在其表面(滑动面)仅实施了表面研磨的环。磨损试验使用A&DCompany,Limited的中压氟利昂摩擦磨损试验机AFT－18－200M(商品名)，以载重1000N的条件进行。由此，对在评价用试样(盘)上形成的表面处理膜的磨损特性(自身耐磨损性)、和该表面处理膜对对方材料(环)的滑动面的侵蚀性(对方侵蚀性)一并进行评价。

(实施例4－1、现有例4－1和比较例4－1、4－2的对比)

图22是实施环-盘式磨损试验的结果，表示作为评价用试样的盘的滑动面的磨损量。另外，图23是实施环-盘式磨损试验的结果，表示作为对方材料的环的磨损量。

如图22所示，实施例4－1、比较例4－1和比较例4－2的任意示例中的表面处理膜(氧化覆膜)与现有例4－1的表面处理膜(磷酸盐覆膜)相比，磨损量都有所减少，可知自身耐磨损性优异。特别是在施有实施例4－1的氧化覆膜150和比较例4－2的对比氧化覆膜的盘中，其表面几乎看不到磨损。因此，可知氧化覆膜本身的自身耐磨损性比磷酸盐覆膜优异。

另一方面，如图23所示，关于作为对方材料的环的磨损量，在实施例4－1、比较例4－1和现有例4－1中几乎看不到磨损，但在比较例4－2中可见显著的磨损。因此，可知比较例4－2的对比氧化覆膜的对方侵蚀性高。

根据以上结果可以确认，只有实施例4－1、即具备上述的氧化覆膜150的滑动部件，盘和环均几乎看不到磨损。因此，可知具备氧化覆膜150的滑动部件能够实现良好的自身耐磨损性、并且对对方材料的对方侵蚀性也很好的降低。

根据这些实施例4－1、现有例4－1和比较例4－1、4－2的结果，可以认为本实施方式4所涉及的氧化覆膜150能够获得如下的作用效果。

首先，如比较例4－1所示，在表面处理膜实质上仅为第三部分153的构成、即仅为含有相对于滑动方向平行、且由单层构成的层状组织157的部分的构成时，可以推测组织因滑动而产生滑移。因此，在具有表面处理膜的滑动部件(盘)的滑动面产生一定程度的磨损，但几乎看不到对方材料(环)的滑动面的磨损。因此，可以认为存在自身耐磨损性低的倾向，尽管不像现有例4－1那么低，但是对方侵蚀性低。

另外，如比较例4－2所示，在表面处理膜从最表面起由第二部分152和第三部分153这2层形成的构成、即在含有层状组织157的部分上具备含有柱状组织156的部分的构成时，可以推测由于滑动面存在无数的束状的柱状组织156，所以滑动面的机械强度提高，结果，滑动部件(盘)的自身耐磨损性提高。但是，可以认为在滑动刚开始不久的过程、所谓的“初期磨损范围”的过程中，存在滑动面破坏未处理的状态的对方材料(环)的倾向，结果，对方材料的滑动面产生磨损。

另外，在环-盘式磨损试验之后，观察滑动部件(盘)的滑动面，柱状组织156和层状组织157的界面附近未确认到剥离。因此，可以推测含有柱状组织156的第二部分152与含有层状组织157的第三部分153彼此的界面的密合强度优异，作为表面处理膜的耐剥离性高。

在实施例4－1中，表面处理膜是具备第一部分151、第二部分152和第三部分153的氧化覆膜150，与比较例4－1和比较例4－2的任一个的滑动部件(盘)相比，自身耐磨损性优异。并且，如果为实施例4－1的滑动部件，在对方材料(环)的滑动面也几乎看不到磨损，因而对方侵蚀性充分地降低。

这样一来，在实施例4－1中，本实施方式4所涉及的氧化覆膜150能够实现良好的自身耐磨损性和非常低的对方侵蚀性。作为其主要原因，可以推测是由于该氧化覆膜150具备第一部分151。第一部分151由粒径100nm以下的微晶155构成，这些微晶155之间出现少许空隙，或者表面产生微小的凹凸。可以认为由于存在这样的空隙和/或凹凸，即使在滑动状态严苛的状态下，也能够发挥在滑动面存留润滑油103的、所谓的“保油性”，结果，容易在滑动面形成油膜。

另外，在氧化覆膜150中，虽然在基材154侧存在柱状组织156和层状组织157，但这些组织的硬度比微晶155相对较低(软)。因此，可以推测在滑动时柱状组织156和层状组织157起到“缓冲材料”的作用。由此，可以认为由于滑动时对表面的压力，发生微晶155向基材154侧被压缩的行为。结果，可以认为氧化覆膜150的对方侵蚀性比其他表面处理膜显著下降，能够有效地抑制对方材料的滑动面的磨损。

并且，根据上述的观点可知，在本实施方式4所涉及的氧化覆膜150中，必须至少具备第一部分151，并且具备第二部分152或第三部分153的任一个即可。由比较例4－1和4－2的结果可知，更优选氧化覆膜150具备第一部分151、第二部分152和第三部分153的全部。

其中，在本实施方式4中的环-盘式磨损试验中，将氧化覆膜设置在圆盘一侧实施试验，但即使将氧化覆膜设置在环一侧，也能够得到同样的结果。另外，氧化覆膜的耐磨损性的评价并不限定于环-盘式磨损试验，还可以通过其他的试验方法进行评价。

(实施例4－2)

作为滑动部件，使用灰铸铁制的圆棒。因此，基材154的材质为灰铸铁，铸铁圆棒的表面成为滑动面。与实施例4－1同样操作，在铸铁圆棒的表面形成本实施方式4所涉及的氧化覆膜150。如图图19A～图21所示，该氧化覆膜150为具有第一部分151、第二部分152和第三部分153的构成。如上所述操作准备本实施例4－2的评价用试样。将该评价用试样的一端浸渍到润滑油103中。结果，观察到润滑油103明显地从评价用试样的一端向另一端上升。

第一部分151形成铺满粒径100nm以下的微晶155的组织。因此，通过实验证实由于毛细管现象，润滑油103容易在氧化覆膜150的表面(滑动面)保持。因此，由实施例4－2的结果可知，本实施方式4所涉及的氧化覆膜150能够发挥良好的“保油性”，因而具有该氧化覆膜150的滑动部件能够成为自身耐磨损性高、且对方侵蚀性低的部件。(实施例4－3)

下面，使用搭载形成有本实施方式4所涉及的氧化覆膜150的曲轴408的冷媒压缩机400，进行实机可靠性试验。冷媒压缩机400为上述的图18所示的构成，因而省略其说明。在实机可靠性试验时，与上述的实施例4－1等同样地使用R134a冷媒和VG3(40℃时的粘度等级为3mm²/s)的酯油。为了加速曲轴408的主轴部109的磨损，使冷媒压缩机400以在高温环境下在短时间内反复运转和停止的高温高负荷间歇运转模式工作。

在实机可靠性试验结束后，将冷媒压缩机400拆解，取出曲轴408，对其滑动面进行确认。基于该滑动面的观察结果，进行实机可靠性试验的评价。

(现有例4－2)

除了在曲轴408上形成现有的磷酸盐覆膜以外，与实施例4－3同样操作，进行具备该曲轴408的冷媒压缩机400的实机可靠性试验。之后，将冷媒压缩机400拆解，取出曲轴408，对其滑动面进行确认。(实施例4－3和现有例4－2的对比)

在现有例4－2中，在曲轴408的滑动面发生磨损，确认到磷酸盐覆膜的损耗。而在实施例4－3中，曲轴408的滑动面的损伤极其轻微。

并且，利用TEM对实施例4－3中的曲轴408的滑动面的截面进行观察。将其结果示于图24。其中，图24是滑动面的截面的TEM图像，如图19A中说明的那样，第一部分151的上方是为了保护试样而形成的保护膜。

如图24所示，尽管使冷媒压缩机400在严苛的条件下工作，曲轴408的滑动面也仍残留有含有微晶155的第一部分151。由此，可以认为由于本实施方式4所涉及的氧化覆膜150具备第一部分151，该第一部分151成为稳定磨损区域(滑动面达到所谓的“磨合好”的状态的区域、磨损的进展速度非常慢的区域)。因此可知具备氧化覆膜150的滑动部件(在实施例4－3中为曲轴408)即使在压缩冷媒的环境下，耐磨损性也非常好。

[变形例等]

如上所述，在本实施方式4中，冷媒压缩机400所具备的滑动部件的至少一个为铁系材料，在该铁系材料的滑动面形成有氧化覆膜150，该氧化覆膜150具备包括微晶155的第一部分151、含有柱状组织156的第二部分152和含有层状组织157的第三部分153。

由此，能够提高滑动部件的自身耐磨损性，并且能够充分地抑制对方侵蚀性。因此，能够实现利用现有的表面处理膜难以实现的、冷媒压缩机400的高效率设计(即，使润滑油103的粘度更低、并且使滑动部间的滑动长度更短的设计)。结果，在冷媒压缩机400中，能够降低滑动部的滑动损失，能够实现高可靠性和高效率化。

另外，关于本实施方式4所涉及的氧化覆膜150的具体的构成、例如作为基材154的铁系材料的种类(铸铁、钢材、烧结材料)、膜厚的代表性的范围、基材154的表面(滑动面)的状态(研磨面、表面处理面等)，与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170同样，因而省略其具体的说明。

同样，关于将本实施方式4所涉及的氧化覆膜150应用于冷媒压缩机400时适合使用的冷媒和润滑油的种类、冷媒压缩机400的驱动方法、冷媒压缩机400的具体的种类等，也与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170同样，因而省略其具体的说明。

并且，能够应用本实施方式4所涉及的氧化覆膜150的应用氧化覆膜的设备的种类也与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170同样，没有特别限定，因而省略且具体的说明。

(实施方式5)

在上述实施方式4中，作为氧化覆膜150的优选的一例，例示了具备第一部分151、第二部分152和第三部分153的构成，但本发明并不限定于此。在本实施方式5中，第一部分151能够区分为结晶密度彼此不同的第一a部分和第一b部分，对此进行具体说明。

[冷媒压缩机的构成]

首先，对于本实施方式5所涉及的冷媒压缩机的代表性的一例，参照图25和图26A具体地进行说明。图25是本实施方式5所涉及的冷媒压缩机500的截面图，图26A是表示利用SIM(扫描离子显微镜)观察氧化覆膜250的厚度方向的整体像的图像。

如图25所示，本实施方式4所涉及的冷媒压缩机400具有与上述实施方式1中说明的冷媒压缩机100、上述实施方式2中说明的冷媒压缩机200、上述实施方式3中说明的冷媒压缩机300或上述实施方式4中说明的冷媒压缩机400同样的构成。因此，省略对其具体的构成和动作等的说明。其中，作为滑动部件的代表性的一例的曲轴508形成有本实施方式5所涉及的氧化覆膜。

关于曲轴508，如图26A所示，作为基材254，使用含有约2％硅(Si)的灰铸铁(FC铸铁)，表面形成有氧化覆膜250。本实施方式5的氧化覆膜250，如图26A所示，为从最表面起具有第一部分251、位于其下方的第二部分252、和位于其下方的第三部分253的构成，基材254位于其下方。并且，第一部分251能够区分为第一a部分251a和第一b部分251b。其中，本实施方式5的氧化覆膜250的膜厚约为3μm。

在该冷媒压缩机500的滑动部、例如本实施方式5中作为一例例示的曲轴508的滑动部，施有上述构成的氧化覆膜250。因此，例如即使在严苛的使用环境下油膜破裂、滑动面彼此之间金属接触的频率增加，通过在滑动面形成氧化覆膜250，也能够长期地抑制伴随这种情况而产生的滑动面的磨损。

[氧化覆膜的构成]

下面，参照图26A、图26B，对抑制滑动部磨损的氧化覆膜250进行具体说明。其中，本实施方式5所涉及的氧化覆膜260相当于上述的“第三氧化覆膜”。

如上所述，图26A是表示氧化覆膜250的厚度方向的整体像的SIM(扫描离子显微镜)图像，图26B是将图19A的[iv]部分放大的SIM图像。

在本实施方式5中，曲轴508以灰铸铁为基材254。该基材254的表面形成有氧化覆膜250。氧化覆膜250与上述实施方式4同样，通过氧化处理在该基材254的表面形成。

其中，在图26A中，朝向上侧相当于最表面、朝向下侧相当于基材254。因此，在对图26A和其放大图像图26B进行说明时，将上下方向称为“纵向”，将与该“纵向”正交的方向(纵向的垂直方向)称为“横向”。

如图26A所示，氧化覆膜250在本实施方式5中，从最表面起至少由包括微晶255的第一部分251、位于其下的含有纵长的柱状组织256的第二部分252、和位于其下方的含有横长的层状组织257的第三部分253构成，第三部分253的下方为基材254。在此，如图26B所示，第一部分251能够区分为结晶密度不同的第一a部分251a和第一b部分251b。

其中，在利用SIM观察形成有氧化覆膜250的试样(曲轴508的一部分)时，如上述实施方式4中说明的那样，为了保护该试样，在氧化覆膜250上形成保护用的树脂膜。因此，氧化覆膜250的表面被树脂包埋。在图26A、图26B中，第一部分251的上方是该树脂。

如图26A、图26B所示可知，在本实施方式5的氧化覆膜250中，在最表面形成的第一部分251与上述实施方式4的第一部分151同样，由铺满粒径100nm以下的微晶255的组织构成。

在此，第一部分251实质上由微晶255构成，从这一点来看，可以与上述实施方式4的第一部分151同样地视为“单一层”。但是，特别是如图26B所示，以微晶255的密度为基准看时，能够区分为最表面侧的第一a部分251a、和基材254(第二部分252)侧的第一b部分251b。第一a部分251a的结晶密度比其下方的第一b部分251b的结晶密度小(低密度)。

具体而言，如图26B所示，第一a的部分251a具有至少包括微晶255，并且随处具有空隙部258(图26B中看上去发黑的部分)。另外，第一a部分251a含有短径侧的长度在100nm以下、且纵横比在1～10的范围内的纵长的针状组织259。相对于此，在第一a部分251a的下方的第一b部分251b，空隙部258也几乎不含针状组织259。第一b部分251b形成铺满纳米级的微晶255的组织。

另外，如图26A、图26B所示，第二部分252位于第一部分251(第一b部分251b)的下方。该第二部分252由纵向的直径为500nm～1μm左右、横向的直径为100nm～150nm左右的组织构成。该组织的纵向的直径除以横向的直径所得到的纵横比处于约3～10的范围，因而该组织是纵向长的组织。由此可知，第二部分252在同一方向上形成有无数个纵横比大的“纵长”的柱状组织256。

另外，如图26A、图26B所示，第三部分253位于第二部分252的下方。该第三部分253由纵向的直径在数十nm以下、横向的直径为数百nm左右的组织构成。该组织的纵向的直径除以横向的直径所得到的纵横比在0.01～0.1的范围，因而该组织是横向长的组织。由此可知，第三部分253形成有纵横比小的“横长”的层状组织257。

本实施方式5所涉及的氧化覆膜250具有与上述实施方式4所涉及的氧化覆膜150同样的构成。因此，在氧化覆膜250中，也像上述实施方式4中说明的那样，能够提高滑动部件的自身耐磨损性，并且充分地抑制对方侵蚀性。另外，在使用形成有氧化覆膜250的滑动部件的冷媒压缩机500中，能够实现高效率设计，因而能够降低滑动部的滑动损失，实现优异的可靠性和优异的效率。

并且，在氧化覆膜250中，第一部分251至少由第一a部分251a和第一b部分251b构成。因此，在第一a部分251a，与上述实施方式4中的第一部分151同样，在微晶255之间存在空隙和/或凹凸。特别是第一a部分251a，由于微晶255的结晶密度低，因而具有作为比上述实施方式4中的微小空隙“宽”的空隙的空隙部258。因此，即使在难以向滑动部供给润滑油103的状况(缺油状況)下，能够良好地在滑动面存留润滑油103。结果，作为滑动部件，能够发挥良好的“保油性”。

并且，在第一a部分251a，不仅出现有助于“保油性”的空隙部258，还含有针状组织259。由于针状组织259的硬度比微晶255低，所以在滑动面呈现自牺牲型的磨损。结果，能够促进与对方材料的滑动面的“磨合”。因此，在冷媒压缩机500中，能够抑制在启动时在滑动部产生静摩擦，因而能够尽快实现稳定的低输入。

另外，位于第一a部分251a下方的第一b部分251b的结晶密度大于第一a部分251a。因此，作为铺满微晶255的组织，比第一a部分251a更为致密，机械强度也提高。结果，由机械强度高的第一b部分251b支撑发挥良好的“保油性”的第一a部分251a。因此，从第一部分251整体来看，能够发挥更好的“保油性”，并且，能够提高第一部分251的耐剥离性。

并且，与上述实施方式4所涉及的氧化覆膜150同样，第二部分252和第三部分253的至少一方(优选双方)位于第一部分251的下方。第二部分252所含的柱状组织256和第三部分253所含的层状组织257与第一部分251所含的微晶255相比，硬度相对较低(软)。

因此，如上述实施方式4中说明的那样，可以认为在滑动时第二部分252(柱状组织256)和第三部分253(层状组织257)起到“缓冲材料”的作用，发生第一部分251(微晶255)向基材254侧被压缩的行为。结果，氧化覆膜250的对方侵蚀性比其他表面处理膜显著下降，能够有效地抑制对方材料的滑动面的磨损。

在本实施方式5所涉及的氧化覆膜250中，第一部分251(第一a部分251a和第一b部分251b)只要是铺满纳米级的微晶255的组织即可，微晶255的粒径的上限并不限定于100nm以下。与上述实施方式4的第一部分151同样，微晶255的粒径例如可以在0.001μm(1nm)～1μm(1000nm)的范围内。由此，能够良好地实现与上述实施方式4中说明的作用效果同样的作用效果。

另外，在第一a部分251a中，空隙部258所占的比例优选为10％以上。由此，能够容易地在滑动面形成油膜(提高滑动面的“保油性”)，能够更好地抑制对方侵蚀性。相对于此，在第一b部分251b中，优选空隙部258所占的比例低于10％。在空隙部258所占的比例过大时，虽然也依赖于与第一a部分251a的对比，但组织的致密性(机械强度)可能无法充分地提高，可能无法良好地支撑第一a部分251a。

即，在第一部分251中，作为区分第一a部分251a和第一b部分251b时的边界值(或者阈值)，例如可以使用空隙部258的体积占有率(例如10％)。

另外，第一a部分251a不仅含有微晶255，还含有纵长的针状组织259，该针状组织259的纵横比没有特别限定。在本实施方式5中，针状组织259的短径侧的长度在100nm以下，纵横比在1～10的范围内，但纵横比也可以在1～1000的范围内。

其中，关于氧化覆膜250的更具体的构成，除了第一部分251根据结晶密度的差异能够区分为第一a部分251a和第一b部分251b这2层之外，与上述实施方式4所涉及的氧化覆膜150相同。因而省略氧化覆膜250的更详细的说明。关于氧化覆膜250的具体的构成，除了上述区别点之外，基本上可以直接援用上述实施方式4中说明的氧化覆膜150的说明。另外，第一部分251中，根据结晶密度的差异，还可以含有第一a部分251a和第一b部分251b以外的部分。

这样一来，在本实施方式5中，冷媒压缩机500所具备的滑动部件的至少一个为铁系材料，在该铁系材料的滑动面形成有氧化覆膜250，该氧化覆膜250具备包括微晶255的第一部分251、含有柱状组织256的第二部分252、和含有层状组织257的第三部分253，第一部分251至少由结晶密度不同的第一a部分251a和第一b部分251b构成。

由此，能够提高滑动部件的自身耐磨损性，并且能够充分地抑制对方侵蚀性。因此，能够实现利用现有的表面处理膜难以实现的、冷媒压缩机500的高效率设计(即，使润滑油103的粘度更低、并且使滑动部间的滑动长度更短的设计)。结果，在冷媒压缩机500中，能够降低滑动部的滑动损失，能够实现优异的可靠性和优异的效率化。

[变形例等]

其中，上述实施方式4所涉及的氧化覆膜150和本实施方式5所涉及的氧化覆膜250能够制成与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170组合的形式的氧化覆膜(复合型的氧化覆膜)。因此，例如，可以在上述实施方式4所涉及的氧化覆膜150的基材154侧存在硅(Si)的含量比基材154多的含硅部分170a。同样，也可以在本实施方式5所涉及的氧化覆膜250的基材254侧，存在硅(Si)的含量比该基材254多的含硅部分170a。

并且，上述实施方式4所涉及的氧化覆膜150或本实施方式3所涉及的氧化覆膜150中，在比含硅部分170a更靠近表面侧，可以包含上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170中的点状含硅部分170b。

另外，上述实施方式4所涉及的氧化覆膜150和本实施方式5所涉及的氧化覆膜250，也可以为与上述实施方式3所涉及的氧化覆膜160和上述实施方式4所涉及的氧化覆膜260组合的形态的复合型的氧化覆膜。即，第一氧化覆膜、第二氧化覆膜和第三氧化覆膜的构成可以分别组合。

因此，例如可以为上述实施方式4所涉及的氧化覆膜150中的第一部分151为上述实施方式2或上述实施方式3中的组成A部分(占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分)，第二部分152为上述实施方式2或上述实施方式3中的组成B部分(占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)、并且含有硅(Si)化合物的部分)，第三部分153为上述实施方式2或上述实施方式3中的组成C部分(占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)、并且硅的含量比组成B部分多的部分)的构成。

同样，也可以为本实施方式5所涉及的氧化覆膜250中的第一部分251为上述实施方式2或上述实施方式3中的组成A部分，第二部分252为上述实施方式2或上述实施方式3中的组成B部分，第三部分253为上述实施方式2或上述实施方式3中的组成C部分的构成。

这样，通过将实施方式1～实施方式5中的任意的至少2个构成适当组合，所得到的氧化覆膜能够实现更高的耐磨损性。

另外，关于本实施方式5所涉及的氧化覆膜250的具体的构成、例如作为基材254的铁系材料的种类(铸铁、钢材、烧结材料)、膜厚的代表性的范围、基材254的表面(滑动面)的状态(研磨面、表面处理面等)，与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170同样，因而省略其具体的说明。

同样，关于将本实施方式5所涉及的氧化覆膜250应用于冷媒压缩机500时适合使用的冷媒和润滑油的种类、冷媒压缩机500的驱动方法、冷媒压缩机500的具体的种类等，也与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170同样，因而省略其具体的说明。

并且，能够应用本实施方式5所涉及的氧化覆膜250的应用氧化覆膜的设备的种类也与上述实施方式1所涉及的氧化覆膜170同样，没有特别限定，因而省略且具体的说明。

(实施方式6)

在本实施方式6中，参照图27，对具备上述实施方式1～5中说明的冷媒压缩机100～冷媒压缩机500的任一个的冷冻装置的一例进行具体说明。

图27示意性地表示具备上述实施方式1所涉及的冷媒压缩机100、上述实施方式2所涉及的冷媒压缩机200、上述实施方式3所涉及的冷媒压缩机300、上述实施方式4所涉及的冷媒压缩机400或上述实施方式5所涉及的冷媒压缩机500的冷冻装置的大致构成。因此，在本实施方式6中，仅对冷冻装置的基本构成的概要进行说明。

如图27所示，本实施方式6所涉及的冷冻装置具备本体675、划分壁678和冷媒回路670等。本体675由隔热性的箱体和门体等构成，箱体为其一面开口的构成，门体为将箱体的开口开关的构成。本体675的内部被划分壁678划分为物品的贮存空间676和机械室677。在贮存空间676内设有未图示的鼓风机。另外，本体675的内部也可以划分为除贮存空间676和机械室677以外的空间等。

冷媒回路670是将贮存空间676内冷却的构成，例如具备上述实施方式1中说明的冷媒压缩机100、散热器672、减压装置673和吸热器674，形成它们由配管连接成环状的构成。吸热器674配置在贮存空间676内。对吸热器674的冷却热进行搅拌，使其如图27的虚线的箭头所示通过未图示的鼓风机而在贮存空间676内循环。由此，贮存空间676内被冷却。

冷媒回路670所具备的冷媒压缩机100，如上述实施方式1中说明的那样，具备由铁系材料构成的滑动部件，在该滑动部件的滑动面形成有上述的氧化覆膜170。

该冷媒回路670可以具备上述实施方式2中说明的冷媒压缩机200以代替冷媒压缩机100。冷媒压缩机200也与冷媒压缩机100同样，具备由铁系材料构成的滑动部件，在该滑动部件的滑动面形成有上述的氧化覆膜160。同样，冷媒回路670可以具备上述实施方式3中说明的冷媒压缩机300以代替冷媒压缩机100。冷媒压缩机300与冷媒压缩机100同样，具备由铁系材料构成的滑动部件，在该滑动部件的滑动面形成有上述的氧化覆膜260。

另外，冷媒回路670可以具备上述实施方式4中说明的冷媒压缩机400以代替冷媒压缩机100。冷媒压缩机400与冷媒压缩机100同样，具备由铁系材料构成的滑动部件，在该滑动部件的滑动面形成有上述的氧化覆膜150。同样，冷媒回路670可以具备上述实施方式5中说明的冷媒压缩机500以代替冷媒压缩机100。冷媒压缩机500与冷媒压缩机100同样，具备由铁系材料构成的滑动部件，在该滑动部件的滑动面形成有上述的氧化覆膜250。

如上所述，本实施方式6所涉及的冷冻装置搭载有上述实施方式1所涉及的冷媒压缩机100、上述实施方式2所涉及的冷媒压缩机200、上述实施方式3所涉及的冷媒压缩机300、上述实施方式4所涉及的冷媒压缩机400或上述实施方式5所涉及的冷媒压缩机500。冷媒压缩机100～冷媒压缩机500所具备的滑动部能够的自身耐磨损性优异，与滑动面的密合性也优异。因此，冷媒压缩机100～冷媒压缩机500能够降低滑动部的滑动损失，能够实现优异的可靠性和优异的效率。结果，本实施方式6所涉及的冷冻装置能够减小消耗电力，因而能够实现节能化，并且还能够提高可靠性。

另外，如上所述，在实施方式1～实施方式5中，作为应用氧化覆膜的设备例示了冷媒压缩机，在本实施方式6中，作为应用氧化覆膜的设备，例示了具备冷媒压缩机的冷冻装置。但是，可适用本发明的应用氧化覆膜的设备并不限定于冷媒压缩机或具备冷媒压缩机的冷冻装置。本发明所涉及的氧化覆膜，只要使用用于执行滑移滑动(往复运动滑动)或旋转滑动等各种滑动的滑动部件的设备，能够应用于各种设备。

具体而言，例如可以列举各种泵、电动机、发动机、膨胀机等的各种动作装置；冷藏库、冷冻柜、空调等各种冷冻装置；洗衣机、吸尘器等家电设备；离心分离机；内部设备等设备设备等。

对于本领域技术人员而言，能够根据上述说明获知本发明的许多的改良或其他实施方式。因此，上述说明应该仅理解为例示，提供上述说明的目的在于向本领域技术人员教导用于实施本发明的最佳方式。只要不脱离本发明的宗旨，可以对其构造和/或功能的细节进行实质性的变更。

产业上的可利用性

如上所述，本发明所涉及的氧化覆膜例如即使在严苛的环境下也能够长期地发挥高的耐磨损性，因而能够提高滑动部的可靠性。因此，本发明能够广泛地用于各种各样的滑动部件、或者各种各样的具备滑动部的部件或设备。

符号说明

100：冷媒压缩机(应用氧化覆膜的设备)；

108：曲轴(滑动部件)；

150：氧化覆膜；

151：第一部分；

152：第二部分；

153：第三部分；

154：基材；

155：微晶；

156：柱状组织；

157：层状组织；

160：氧化覆膜；

160a：最外部分；

160b：中间部分；

160c：内部分；

160d：白色部；

161：基材；

170：氧化覆膜；

170a：含硅部分；

170b：点状含硅部分；

171：基材；

200：冷媒压缩机(应用氧化覆膜的设备)；

208：曲轴(滑动部件)；

250：氧化覆膜；

251：第一部分；

251a：第一a部分；

251b：第一b部分；

252：第二部分；

253：第三部分；

254：基材；

255：微晶；

256：柱状组织；

257：层状组织；

258：空隙部；

259：针状组织；

260：氧化覆膜；

260a：最外部分；

260b：中间部分；

260c：内部分；

260d：白色部；

260e：白色部；

300：冷媒压缩机(应用氧化覆膜的设备)；

308：曲轴(滑动部件)；

400：冷媒压缩机(应用氧化覆膜的设备)；

508：曲轴(滑动部件)；

500：冷媒压缩机(应用氧化覆膜的设备)；

508：曲轴(滑动部件)；

670：冷媒回路；

672：散热器；

673：减压装置；

674：吸热器。

Claims (7)

1.一种氧化覆膜，其特征在于：

形成于作为滑动部件的基材的铁系材料的表面，

最表面侧包含含有三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分，

所述基材侧包含硅(Si)含量比该基材多的含硅部分，

所述基材在大于3％且10％以下的范围内含有硅。

2.如权利要求1所述的氧化覆膜，其特征在于：

包含点状含硅部分，点状含硅部分与所述含硅部分相比位于表面侧，其硅(Si)的含量部分地大于其周围的硅的含量。

3.如权利要求1或2所述的氧化覆膜，其特征在于：

从最表面起，依次至少由:

占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分、和

占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)的部分构成。

4.如权利要求1或2所述的氧化覆膜，其特征在于：

从最表面起，依次至少由:

占比最多的成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)的部分、

占比最多的成分是四氧化三铁(Fe₃O₄)的部分、和

占比最多的成分是氧化铁(FeO)的部分构成。

5.如权利要求1或2所述的氧化覆膜，其特征在于：

所述氧化覆膜的膜厚在1～5μm的范围内。

6.一种滑动部件，其特征在于：

在基材的滑动面形成有权利要求1～5中任一项所述的氧化覆膜。

7.一种设备，其特征在于：

具备权利要求6所述的、形成有所述氧化覆膜的滑动部件。

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