CN110300815A - 滑动构件、和内燃机的滑动构件 - Google Patents

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Abstract

该滑动构件包括基材、和在基材上形成的覆膜层。覆膜层包括：源自选自由铁系合金颗粒、钴系合金颗粒、铬系合金颗粒、镍系合金颗粒、钼系合金颗粒、和陶瓷颗粒组成的组的至少一种的多个无机颗粒的无机部；以及源自选自由其它铁系合金颗粒、铜颗粒、和铜合金颗粒组成的组的至少一种的多个金属颗粒的金属部。部之间经由界面结合。在滑动构件中，基材和覆膜层之间的界面以及部之间的界面各自至少部分地包括具有扩散层和金属间化合物层中的至少一种的界面层。界面层具有2μm以下的厚度。

Description

滑动构件、和内燃机的滑动构件
技术领域
本发明涉及滑动构件、和内燃机的滑动构件。
背景技术
在现有技术中，已经提出耐磨耗性优异并且对相对构件的攻击性低的阀座用烧结合金(参见专利文献1)。在该阀座用烧结合金中，将硬度为500HV至900HV的硬质合金颗粒(A)、硬度为1000HV以上的硬质合金颗粒(B)、硬度为1500HV以上的陶瓷颗粒(C)、和CaF2颗粒(D)以20至30重量％(A)、1至10重量％(B)、1至10重量％(C)、和0.5至7重量％(D)(其中A+B+C小于40重量％)的比例分散在包含1.0至1.3重量％的碳和1.5至3.4重量％的铬、余量为铁和不可避免的杂质的烧结合金骨架基质中，此外，该烧结合金的特征在于，10至20重量％的铜或铜合金溶浸至该骨架的空孔中。
现有技术
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开平6-179937
发明内容
发明要解决的问题
然而，对于专利文献1中记载的阀座用烧结合金，关于耐磨耗性存在改善的余地。
本发明鉴于现有技术的该类问题而完成。并且，本发明的目的是提供能够实现优异的耐磨耗性和优异的导热性的滑动构件和内燃机的滑动构件。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明人进行了广泛的研究。并且结果，本发明人认识到可以通过在基材上形成包括预定的无机部和预定的金属部、或者包括预定的硬质部和预定的软质部的覆膜层达到上述目的，从而成功地完成本发明。
发明的效果
根据本发明，可以提供能够实现优异的耐磨耗性和优异的导热性的滑动构件、和内燃机的滑动构件。
附图说明
图1为示出根据本发明的第一实施方案的滑动构件的截面的示意图；
图2为图1所示的滑动构件由线II围绕的部分的放大图；
图3为图1所示的滑动构件由线III围绕的部分的放大图；
图4为图1所示的滑动构件由线IV围绕的部分的放大图；
图5为图1所示的滑动构件由线V围绕的部分的放大图；
图6为图1所示的滑动构件由线VI围绕的部分的放大图；
图7为示出根据本发明的第二实施方案的滑动构件的截面的示意图；
图8为示出在内燃机的滑动部位包括滑动构件的内燃机的滑动构件的截面的示意图；
图9为示出在内燃机的轴承机构的轴承金属包括滑动构件的内燃机的轴承机构的截面的示意图；
图10为示出实施例1的滑动构件的能量分散型X射线(EDX)分析(线性分析)的结果的图；和
图11为示出实施例3的滑动构件的能量分散型X射线(EDX)分析的结果的图。
具体实施方式
现在将在下文中详细说明根据本发明的一个实施方案的滑动构件和内燃机的滑动构件。
第一实施方案
首先，将参照附图详细说明根据本发明的第一实施方案的滑动构件。应当理解的是在一些情况下，为了便于说明，以下实施方案中提及的附图的尺寸比率会被放大，因此会与实际比率不同。
图1为示出根据本发明的第一实施方案的滑动构件的截面的示意图。此外，图2为图1所示的滑动构件由线II围绕的部分的放大图。并且图3为图1所示的滑动构件由线III围绕的部分的放大图。此外，图4为图1所示的滑动构件由线IV围绕的部分的放大图。此外，图5为图1所示的滑动构件由线V围绕的部分的放大图。并且图6为图1所示的滑动构件由线VI围绕的部分的放大图。
如图1至图6所示，该实施方案的滑动构件1包括基材10和在基材10上形成的覆膜层20。并且覆膜层20包括至少一个预定的无机部21和至少一个预定的金属部23。此外，在覆膜层20中，这些部(例如，两个无机部21,21之间、或者无机部21和金属部23之间、或者两个金属部23,23之间)经由界面结合在一起。应当理解的是覆膜层20也可以包括孔隙20c，但是不认为这是特别限制性的。
并且，如图2至图6所示，在基材10和覆膜层20之间的界面处，以及在部(例如，两个无机部21,21之间、或者无机部21和金属部23之间、或者两个金属部23,23之间)之间的界面处，该滑动构件1包括在这些界面之一的至少一部分上包括扩散层和金属间化合物层中的至少一个的界面层11,22和24。换言之，对于此类界面层可以为无机部或金属部与基材之间的界面、或者两个无机部之间的界面、或者无机部和金属部之间的界面、或者两个金属部之间的界面等。该界面层的厚度为2μm以下。
此处，预定的无机部为源自选自由铁系合金颗粒、钴系合金颗粒、铬系合金颗粒、镍系合金颗粒、钼系合金颗粒、和陶瓷颗粒组成的组的至少一种无机颗粒的材料。并且预定的金属部为源自选自由除上述组中列出的以外的铁系合金颗粒、铜颗粒、和铜合金颗粒组成的组的至少一种金属颗粒的材料。
并且，尽管不认为这是特别限制性的，但是如图5和6所示，基材10包括包含扁平的凹部的塑性变形部10b。尽管该特征未在图中示出，但是应当理解的是，不言而喻，基材不包括包含扁平的凹部的任意此类塑性变形部的情况也包括在本发明的范围内。
此外，尽管不认为这是特别限制性的，但是如图2至图6所示，覆膜层20包括具有其中金属部23和具有扁平形状的无机部21堆积的结构的塑性变形部20a。尽管该特征未在图中示出，但是应当理解的是，不言而喻，覆膜层不包括具有其中金属部和具有扁平形状的无机部中的一者或两者堆积的结构的任意此类塑性变形部的情况也包括在本发明的范围内。
此外，尽管不认为这是特别限制性的，但是如图2至图4所示，覆膜层20包括包含金属部23和形成为扁平的凹部的无机部21的塑性变形部20b、和具有其中金属部23和具有扁平形状的无机部21堆积的结构的塑性变形部20a。尽管该特征未在图中示出，但是应当理解的是，不言而喻，覆膜层不包括包含金属部和形成为扁平的凹部的无机部的任意此类塑性变形部的情况、和/或不包括具有其中金属部和具有扁平形状的无机部堆积的结构的任意此类塑性变形部的情况也包括在本发明的范围内。
如上所述，由于该实施方案的滑动构件为如下滑动构件：包括基材和在基材上形成的覆膜层，其中覆膜层包括预定的无机部和预定的金属部，并且其中这些部之间经由界面结合在一起，并且在基材和覆膜层之间的界面、以及在上述部之间的界面之一的至少一部分上具有包括扩散层和金属间化合物层中的至少一个的界面层，并且其中界面层的厚度为2μm以下，因此它具有优异的耐磨耗性和优异的导热性。
换言之，与具有通过进行烧结处理而获得的覆膜层的滑动构件相比，该实施方案的滑动构件具有优异的耐磨耗性和优异的导热性。并且，与具有通过进行烧结处理而获得的覆膜层的滑动构件相比，即使无机部的含量比相对低，该实施方案的滑动构件也具有优异的耐磨耗性和优异的导热性。此外，即使在具有导热率不高的无机部和/或金属部的覆膜层的情况下，由于各界面层的厚度为2μm以下，因此变得可以抑制或防止导热性的劣化，使得该滑动构件具有优异的耐磨耗性和优异的导热性。
另一方面，当至少一个界面层的厚度大于2μm时，由于包括在无机部中的组分扩散至基材中或者扩散至优选用作基材等的金属部中，因此不能实现期望的有益效果。应当理解的是，考虑到在当前时间点通过透射型电子显微镜(TEM)截面图像或者通过能量分散型X射线(EDX)分析检测界面层的限制，界面层的厚度的下限为约30nm。此外，尽管不认为这是特别限制性的，界面层的厚度期望地为1μm以下、并且更期望地为0.5μm以下。此外，尽管不认为这是特别限制性的，界面层的厚度期望地为0.03μm以上、并且更期望地为0.05μm以上、并且甚至更期望地为0.1μm以上。
此外，在该滑动构件中，期望基材和覆膜层中的至少一个包括至少一个塑性变形部。由此，可以实现更优异的耐磨耗性和导热性。
在当前时间点，认为由于以下原因中的至少一个而获得上述有益效果。
例如，当将作为用于该滑动构件的制造方法的一些原料的上述无机颗粒或金属颗粒吹送至基材上时，它们的动能的一部分转换为热能，并且与烧结处理期间的情况相比，无机颗粒或金属颗粒与基材之间的熔接或原子扩散在极短的时间内发生。此外，在一些情况下，与烧结处理期间的情况相比，在无机颗粒或金属颗粒与附着至基材的无机部或金属部之间，熔接或原子扩散也在极短的时间内发生。此外，当无机颗粒或金属颗粒与基材碰撞、或者与附着至基材的无机部或金属部碰撞并且发生塑性变形时产生热，使得有时发生熔接或原子扩散。认为上述有益效果可以归因于以下事实：由于上述现象，无机部和/或金属部和基材之间的密合性、和/或如无机部和金属部等部之间的密合性得以改善。换言之，认为这也是因为通过至少在基材和覆膜层之间的界面与各种部之间的界面中的至少一个的一部分上形成具有扩散层和金属间化合物层中的至少一个、并且厚度为2μm以下的界面层，而增强了无机部或金属部和基材之间的密合性、和/或无机部和金属部等之间的密合性。
此外，认为上述有益效果可以归因于以下事实：例如当将上述无机颗粒或金属颗粒吹送至基材上时，作为由于无机颗粒或金属颗粒下沉(sinking)至基材中或者下沉至附着至基材的无机部或金属部中的锚固效果的结果，无机部或金属部和基材之间的密合性、和/或如无机部或金属部等各种部之间的密合性得以增强。换言之，认为上述有益效果可以归因于以下事实：无机部或金属部和基材之间的密合性、或者如无机部或金属部等各种部之间的密合性由于至少一个塑性变形部的形成而得以增强。
此外，也认为上述有益效果可以归因于以下事实：例如当将上述无机颗粒和金属颗粒吹送至基材上时，例如，如果基材在其表面上具有阻碍基材和覆膜层之间的密合性的氧化覆膜，则通过无机颗粒或金属颗粒除去该氧化覆膜，使得在基材上形成和露出对覆膜层的密合性优异的新生界面。
然而，不言而喻，即使由于除上述原因之外的原因而获得如上所述的有益效果，这也仍然属于本发明的范围。
应当理解的是，在本发明中，表述“部经由界面结合在一起”是指在这些部之间发生熔接、原子扩散、下沉(渗透)和塑性变形部的形成中的至少一个。
现在，将进一步更详细地说明各种组件。
尽管不认为这是特别限制性的，对于上述基材，可以应用于将在下文中详细描述的滑动构件的制造方法、换言之覆膜层的形成方法的金属材料是优选的。此外，如果将滑动构件用作内燃机的滑动构件，不言而喻，对于基材，可以用于如将应用此类滑动构件等的高温环境的金属是优选的。
并且，作为金属材料，例如，优选应用现有技术本身已公知的铝或铁、钛、或铜等的合金。
例如，作为此类铝合金，优选应用日本工业标准材料中规定的AC2A、AC8A、或ADC12等。此外，作为此类铁合金，例如，优选应用日本工业标准中规定的SUS304或铁系烧结合金等。此外，作为此类铜合金，例如，优选应用铍铜或铜系烧结合金等。
此外，关于上述覆膜层的孔隙率，不应认为这是特别限制性的。例如，从如果覆膜层的孔隙率高，其强度将不充分并且其耐磨耗性和导热性将劣化的观点，覆膜层的孔隙率优选为尽可能小。并且，从可以生产具有高导热性的滑动构件的观点，覆膜层的截面孔隙率优选为3面积％以下、并且更优选为1面积％以下、并且甚至更优选为0面积％。应当理解的是，由于在当前时间点变得可以将孔隙率降低至0.1面积％，因此从能实现优异的耐磨耗性、优异的导热性、和生产性增强等的良好的平衡的观点，期望将孔隙率降低至0.1面积％至3面积％。但是，对任意该类型的范围都没有限制；不言而喻，孔隙率可以在该范围之外，条件为仍然可以显示本发明的有益效果。此外，覆膜层的截面孔隙率可以例如，通过用扫描电子显微镜(SEM)等获得的覆膜层的截面图像的观察而获得，或者可以通过用扫描电子显微镜(SEM)等获得的二值化截面图像的图像处理来计算。
此外，不认为上述覆膜层的厚度是特别限制性的。换言之，虽然覆膜层的厚度可以根据应用覆膜层的部位的温度和滑动环境而适当地调整，例如，该厚度优选为0.05mm至5.0mm、并且更优选为0.1mm至2.0mm。如果该厚度小于0.05mm，则覆膜层本身的刚性变得不充分，使得在一些情况下特别是如果基材的强度低时会发生塑性变形。此外，如果该厚度大于10mm，则存在由于成膜时产生的残余应力与界面密合力的关系而发生覆膜层的剥离的可能性。
此外，作为上述无机颗粒，可以列出铁系合金颗粒、钴系合金颗粒、铬系合金颗粒、镍系合金颗粒、钼系合金颗粒、或陶瓷颗粒。此外，可以采用用于滑动构件的现有技术中本身已知的陶瓷颗粒。可以应用单一种类的此类无机颗粒，或者可以组合应用其两种以上。应用此类颗粒的滑动构件具有优异的耐磨耗性和优异的导热性。
仍进一步地，作为上述铁系合金的具体实例，可以列出如Fe-28Cr-16Ni-4.5Mo-1.5Si-1.75C等硬质铁系合金。此外，例如，作为上述钴系合金的具体实例，可以列出如TRIBALOY(注册商标)T-400等硬质钴系合金、或者如Stellite(注册商标)6等硬质钴系合金。此外，作为上述镍系合金的具体实例，可以列出如TRIBALOY(注册商标)T-700或Ni700(注册商标)(Ni-32Mo-16Cr-3.1Si)等硬质镍系合金。由此，可以实现甚至更优异的耐磨耗性和导热性。
期望无机部的维氏硬度(Vickers hardness)为500HV以上并且为1500HV以下，尽管不应认为这是特别限制性的。由此，可以实现甚至更优异的耐磨耗性和导热性。
此外，期望金属部的维氏硬度小于500HV，尽管不应认为这是特别限制性的。并且应当理解的是期望源自除上述组中列出的以外的铁系合金颗粒的金属部的维氏硬度的下限为150HV以上、并且更期望其为200HV以上、甚至更期望其为300HV以上，尽管不应认为这是特别限制性的。此外期望源自铜颗粒或铜系合金颗粒的金属部的维氏硬度的下限为80HV以上，尽管不应认为这是特别限制性的。由此，可以实现甚至更优异的耐磨耗性和导热性。
并且作为上述其它铁系合金的合适实例，可以列举具有奥氏体相(austenitephase)的不锈钢，换言之，奥氏体系不锈钢。例如，作为此类奥氏体系不锈钢，优选应用日本工业标准规定的SUS316L或SUS304L等。由此，可以实现甚至更优异的耐磨耗性和导热性。
此外，例如，作为上述铜或铜合金，可以列举纯铜、或者包含50质量％以上的铜的合金、或者如科森合金(Corson alloy)等析出硬化系铜合金等。更具体地，作为适当的实例，可以列举纯铜或白铜、或者析出硬化系铜合金等。由此，可以实现甚至更优异的耐磨耗性和导热性。
此处，各种部(例如，无机部或金属部等)或颗粒(例如，无机颗粒或金属颗粒等)的硬度可以例如以根据由日本工业标准规定的维氏硬度试验(JIS Z2244)测量和计算的它们的维氏硬度表示。此外，作为该维氏硬度，例如对于覆膜层，可以应用通过对于无机部或金属部在约三至三十个位置和至少三至五个位置、以及对于无机颗粒或金属颗粒在其约三至三十个单元和至少三至五个单元获得测量而计算的平均值。此外，当测量和计算各种部等的维氏硬度时，根据要求，可以将覆膜层的扫描电子显微镜(SEM)图像和/或透射型电子显微镜(TEM)图像等的观察、或者能量分散型X射线(EDX)分析组合。
应当理解的是，在通过与下文所述实施例基本类似的方法在基材上形成覆膜层的情况下，Fe-28Cr-16Ni-4.5Mo-1.5Si-1.75C的维氏硬度为约624HV，TRIBALOY(注册商标)T-400的维氏硬度为约792HV，Stellite(注册商标)6的维氏硬度为约676HV，TRIBALOY(注册商标)T-700的维氏硬度为约779HV，和NI700(注册商标)的维氏硬度为约779HV至836HV。
期望无机部的杨氏模量(Young's modulus)为100GPa以上、并且更期望其为150GPa以上、并且甚至更期望其为200GPa以上，尽管不应认为这是特别限制性的。并且也应当理解的是期望无机部的杨氏模量的上限为1000GPa以下、并且更期望其为500GPa以下、并且甚至更期望其为300GPa以下，尽管不应认为这是特别限制性的。由此，可以实现优异的耐磨耗性、导热性、和耐变形性。
此处，各种部(例如，无机部或金属部等)或颗粒(例如，无机颗粒或金属颗粒等)的杨氏模量通过将试样固定在微压头(由MTS Systems Co.Ltd.制造的Nano Indenter XP)的台上并且采用成形为三角锥形的压头(Berkovich)，并且通过借助重复地进行五次连续刚性测量(根据由MTS Systems获得专利的技术)获得数据来测量。如上所述获得的数据可以通过在约800nm的接触深度下用数值计算杨氏模量的分析条件下分析来测量。
此外，尽管不认为这是特别限制性的，扩散层和金属间化合物层中的至少一种可以为扩散层或金属间化合物层，或者可以包括扩散层和金属间化合物层两者。作为扩散层的优选实例，可以列举具有梯度构造的组成的扩散层。然而，不认为扩散层限于具有此类梯度构造的组成。此外，尽管不认为这是特别限制性的，作为包括金属间化合物层的结构的优选实例，可以列举其中金属间化合物层被具有梯度构造的组成的扩散层夹持的结构。如扩散层或金属间化合物层等的层由包括在例如基材、预定的无机部、和预定的金属部等中的组分元素构成。具体地，如果将铝合金用作基材并且将奥氏体系不锈钢用作金属部，则在一些情况下形成由具有铝和奥氏体系不锈钢作为组分元素的合金制成的层。此外，如果将铝合金用作基材并且将钴系合金用作无机部，则在一些情况下形成由具有铝和钴作为组分元素的合金制成的层。然而，不认为本发明限于这些情况；例如，如果将本发明应用于用作基材的铝合金和用作无机部的镍系合金，则在一些情况下形成由具有铝和镍的合金制成的层。
尽管这不旨在为特别限制性的，但是从确保更优异的耐磨耗性和导热性的观点，期望覆膜层的截面中预定的无机部的比例为1至50面积％、并且更期望其为10至50面积％、并且甚至更期望其为10至40面积％；并且特别期望该比例为10至20质量％。然而，不认为该比例限于任何这些范围；不言而喻，该比例在这些范围之外也是可以接受的，条件是可以显示本发明的有益效果。此外，应当理解的是，在覆膜层的截面中，无机部的比例可以通过例如，观察覆膜层的截面的扫描电子显微镜(SEM)图像等、和通过进行截面扫描电子显微镜(SEM)图像的二值化的图像处理等来计算。此外，不言而喻，通过截面的观察而计算的面积％可以看作体积％，并且可以使用各颗粒的密度将体积％转换为重量％。
应当理解的是，如上所述，从确保更优异的耐磨耗性和导热性的观点，期望覆膜层的截面中的无机部的比例为1至50面积％，但是另一方面，如果不一定要求高的导热性，那么，如果要求优异的耐磨耗性，如果覆膜层的截面中无机部的比例为50至99面积％，则没有问题。
第二实施方案
接着将参照附图详细说明根据本发明的第二实施方案的滑动构件。应当理解的是与结合上述实施方案说明的组件相同的组件将被赋予相同的附图标记，并且将省略其说明。
图7为示出根据本发明的第二实施方案的滑动构件的截面的示意图。如图7所示，该实施方案的滑动构件2包括基材10和在基材10上形成的覆膜层20。并且覆膜层20包括预定的硬质部21A和预定的软质部23A。此外，在覆膜层20中，这些部经由界面结合在一起。应当理解的是覆膜层也可以包括孔隙20c，但是不认为这是特别限制性的。此外，基材10在其与覆膜层20的整个界面上也包括包含扁平的凹部的塑性变形部10b，尽管不认为这是特别限制性的。
并且，至少在基材10和覆膜层20之间的界面，以及在各种部(例如，两个硬质部21A,21A之间、或者无机部21A和金属部23A之间、或者两个金属部23A,23A之间)之间的界面中的至少一个的一部分，该滑动构件2包括包含扩散层和金属间化合物层中的至少一种的界面层。换言之，此类界面层可以形成为硬质部或软质部和基材之间的界面、或者两个硬质部之间的界面、或者硬质部和软质部之间的界面、或者两个软质部之间的界面等。该界面层的厚度为2μm以下。应当理解的是关于该实施方案的滑动构件2也可以参考图2至图6。在该情况下，图2至图6的无机部21应当被解释为硬质部21A，以及金属部23应当被解释为软质部23A。
此处，预定的硬质部是维氏硬度为500HV以上且1500HV以下的材料；条件是它源自硬质颗粒，不应当认为其组分是特别限制性的。此外，预定的软质部是维氏硬度小于500HV的材料；条件是它源自软质颗粒，不应当认为其组分是特别限制性的。
如上所述，由于该实施方案的滑动构件为如下滑动构件：包括基材和在基材上形成的覆膜层，其中覆膜层包括预定的硬质部和预定的软质部，并且其中这两个部通过界面结合在一起，并且在基材和覆膜层之间的界面、以及在上述部之间的界面之一的至少一部分上具有包括扩散层和金属间化合物层中的至少一种的界面层，并且其中界面层的厚度为2μm以下，因此它具有优异的耐磨耗性和优异的导热性。
换言之，与具有通过进行烧结处理而获得的覆膜层的滑动构件相比，该实施方案的滑动构件具有优异的耐磨耗性和优异的导热性。并且，与具有通过进行烧结处理而获得的覆膜层的滑动构件相比，即使硬质部的含量比相对低，该实施方案的滑动构件也具有优异的耐磨耗性和优异的导热性。此外，即使在具有导热率不高的硬质部和/或软质部的覆膜层的情况下，由于界面层的厚度为2μm以下，因此变得可以抑制或防止导热性的劣化，使得该滑动构件具有优异的耐磨耗性和优异的导热性。
另一方面，当界面层的厚度大于2μm时，由于包括在硬质部中的组分扩散至例如，基材中或者扩散至优选包含基材的软质部中，因此不能实现期望的有益效果。应当理解的是，考虑到在当前时间点通过透射型电子显微镜(TEM)截面图像或者通过能量分散型X射线(EDX)分析检测界面层的限制，界面层的厚度的下限为约30nm。此外，尽管不认为这是特别限制性的，界面层的厚度期望地为1μm以下、并且更期望地为0.5μm以下。此外，尽管不认为这是特别限制性的，界面层的厚度期望地为0.03μm以上、并且更期望地为0.05μm以上、并且甚至更期望地为0.1μm以上。
此外，在该滑动构件中，期望基材和覆膜层中的至少一个包括塑性变形部。由此，可以实现更优异的耐磨耗性和导热性。
在当前时间点，认为由于以下原因中的至少一个而获得上述有益效果。
例如，当将作为用于该滑动构件的制造方法的一些原料的上述硬质颗粒或软质颗粒吹送至基材上时，它们的动能的一部分转换为热能，并且与烧结处理期间的情况相比，硬质颗粒或软质颗粒与基材之间的熔接或原子扩散在极短的时间内发生。此外，在一些情况下，与烧结处理期间的情况相比，在硬质颗粒或软质颗粒与附着至基材的硬质部或软质部之间，熔接或原子扩散也在极短的时间内发生。此外，当硬质颗粒或软质颗粒与基材碰撞、或者与附着至基材的硬质部或软质部碰撞并且发生塑性变形时产生热，使得有时发生熔接或原子扩散。认为上述有益效果可以归因于以下事实：由于上述现象，硬质部和/或软质部和基材之间的密合性、和/或如硬质部和软质部等部之间的密合性得以改善。换言之，认为这也是因为通过至少在基材和覆膜层之间的界面与各种部之间的界面中的至少一个的一部分上形成具有扩散层和金属间化合物层中的至少一种、并且厚度为2μm以下的界面层，而增强了硬质部或软质部和基材之间的密合性、和/或硬质部和软质部等之间的密合性。
此外，认为上述有益效果可以归因于以下事实：例如当将上述硬质颗粒或软质颗粒吹送至基材上时，作为由于硬质颗粒或软质颗粒下沉至基材中或者下沉至附着至基材的硬质部或软质部中的锚固效果的结果，硬质部或软质部和基材之间的密合性、和/或如硬质部或软质部等各种部之间的密合性得以增强。换言之，认为上述有益效果可以归因于以下事实：硬质部或软质部和基材之间的密合性、或者如硬质部或软质部等各种部之间的密合性由于塑性变形部的形成而得以增强。
此外，也认为上述有益效果可以归因于以下事实：例如当将上述硬质颗粒或软质颗粒吹送至基材上时，例如，如果基材在其表面上具有阻碍基材和覆膜层之间的密合性的氧化覆膜，则通过硬质颗粒或软质颗粒除去该氧化覆膜，使得在基材上形成和露出对覆膜层的密合性优异的新生界面。
然而，不言而喻，即使由于除上述原因之外的原因而获得如上所述的有益效果，这也仍然属于本发明的范围。
现在，将进一步更详细地说明各种组件。
期望上述硬质颗粒的维氏硬度为500HV以上且1500HV以下。作为上述硬质颗粒的优选实例，可以列举铁系合金颗粒、钴系合金颗粒、铬系合金颗粒、镍系合金颗粒、钼系合金颗粒、或陶瓷颗粒等。此外，可以采用用于滑动构件的现有技术中本身已知的陶瓷颗粒。可以应用单一种类的此类硬质颗粒，或者可以组合应用其两种以上。由此，可以实现更优异的耐磨耗性和导热性。
此外，作为上述铁系合金的具体实例，可以列举如Fe-28Cr-16Ni-4.5Mo-1.5Si-1.75C(维氏硬度约624HV)等硬质铁系合金。此外，例如，作为上述钴系合金的具体实例，可以列举如TRIBALOY(注册商标)T-400(维氏硬度约792HV)等硬质钴系合金、或者如Stellite(注册商标)6(维氏硬度约676HV)等硬质钴系合金。此外，作为上述镍系合金的具体实例，可以列举如TRIBALOY(注册商标)T-700(维氏硬度约779HV)或Ni700(注册商标)(Ni-32Mo-16Cr-3.1Si)(维氏硬度约779HV至836HV)等硬质镍系合金。由此，可以实现甚至更优异的耐磨耗性和导热性。
此外，期望硬质部的杨氏模量为100GPa以上、并且更期望其为150GPa以上、并且甚至更期望其为200GPa以上，尽管不应认为这是特别限制性的。并且也应当理解的是期望硬质部的杨氏模量的上限为1000GPa以下、并且更期望其为500GPa以下、并且甚至更期望其为300GPa以下，尽管不应认为这是特别限制性的。由此，可以实现更优异的耐磨耗性和导热性。
此外，期望上述软质颗粒的维氏硬度小于500HV。作为上述软质颗粒的优选实例，可以列举除上述组中列出的以外的铁系合金颗粒、铜颗粒、或铜合金颗粒等。单独应用这些中的一种、或者组合应用其两种以上是可以接受的。由此，可以实现更优异的耐磨耗性和导热性。
并且作为上述其它铁系合金的合适实例，可以列举具有奥氏体相的不锈钢，换言之，奥氏体系不锈钢。例如，作为此类奥氏体系不锈钢，优选应用日本工业标准规定的SUS316L或SUS304L等。由此，可以实现更优异的耐磨耗性和导热性。
此外，例如，作为上述铜或铜合金，可以列举纯铜、或者包含50质量％以上的铜的合金、或者如科森合金等析出硬化系铜合金等。例如，作为适当的实例，可以列举纯铜或白铜、或者析出硬化系铜合金等。由此，可以实现更优异的耐磨耗性和导热性。
此外，如果软质颗粒由一些其它铁系合金制成，则期望软质部的维氏硬度的下限为150HV以上、并且更期望其为200HV以上、并且甚至更期望其为300HV以上，尽管不认为这是特别限制性的。由此，可以实现更优异的耐磨耗性和导热性。
此外，如果软质颗粒由铜或铜合金制成，则期望软质部的维氏硬度的下限为80HV以上，尽管不认为这是特别限制性的。由此，可以实现更优异的耐磨耗性和导热性。
第三实施方案
接着，将参照附图详细说明根据本发明的第三实施方案的滑动构件，换言之，在滑动部位具有上述滑动构件的滑动构件。应当理解的是，虽然此处列举和详细描述了内燃机的滑动构件作为滑动构件的实例，但是不应认为这是特别限制性的。此外，不言而喻，将覆膜层的表面侧用作滑动面。应当理解的是与结合上述实施方案说明的组件相同的组件将被赋予相同的附图标记，并且将省略其说明。
图8为示出在内燃机的滑动部位包括滑动构件的内燃机的滑动构件的截面的示意图。更具体地，该图为示出包括发动机阀的阀致动机构的截面的示意图。如图8所示，当凸轮凸角40旋转时，阀挺杆41被向下推动，并且压缩阀弹簧42，同时，发动机阀43在通过具有阀杆密封件44的阀引导件45引导的同时被向下推动，从而使发动机阀43与用于气缸盖46的发动机阀43的座部46A分离，使得排气口47与图中未示出的燃烧室连通(即，发动机阀处于打开状态)。此后，当凸轮凸角40进一步旋转时，由于阀弹簧42的排斥力而导致发动机阀43与阀挺杆41、保持件48、和制销49一起被向上推动，使得发动机阀43与座部46A接触，并且排气口47与图中未示出的燃烧室彼此切断(即，发动机阀处于关闭状态)。以该方式，发动机阀43的打开和关闭与凸轮凸角40的旋转同步地进行。并且，在该构造的情况下，发动机阀43的阀杆43A在用油润滑的同时通过被压入气缸盖46的阀引导件45的内部。此外，在该操作期间，与图中未示出的燃烧室的开/关阀部分接触的发动机阀43的阀面43B与用于气缸盖46的发动机阀43的座部46A处于接触状态或不接触状态。应当理解的是，虽然图8示出了排气口47侧，但是本发明的滑动构件也可以应用于图中未示出的进气口侧。
将其上形成有上述覆膜层的滑动构件，例如，根据上述第一实施方案或第二实施方案的滑动构件1或2应用于用于气缸盖的发动机阀的座部46A的滑动面46a，其中滑动面46a为气缸盖和发动机阀之间的滑动部位。由此，与具有通过进行烧结处理而获得的覆膜层的滑动构件相比，该部位被赋予优异的耐磨耗性和优异的导热性。此外，与具有通过进行烧结处理而获得的覆膜层的滑动构件相比，即使无机部的含量比低，该部位也具有优异的耐磨耗性和优异的导热性。此外，即使在具有导热率不高的无机部或金属部的覆膜层的情况下，由于界面层的厚度为2μm以下，因此变得可以抑制和防止导热性的降低，使得获得优异的耐磨耗性和优异的导热性。此外，通过将本发明的滑动构件应用于气缸盖，变得可以避免压入型阀座的设置。结果，变得可以预期排气口和进气口的设计更自由和发动机阀的直径的增加，使变得可以改善发动机的燃料消耗及其动力输出和扭矩等。
此外，例如，尽管该概念未在图中示出，但是也可以将其上形成有上述覆膜层的滑动构件，例如，上述第一实施方案或第二实施方案的滑动构件应用于选自由阀杆的滑动面和作为配合构件的阀引导件的滑动面的一者或两者，和/或阀杆轴的端部的滑动面、阀面的滑动面、和压入型阀座的滑动面组成的组的至少一个位置。由此，与具有通过进行烧结处理而获得的覆膜层的滑动构件的情况相比，可以获得优异的耐磨耗性和优异的导热性。此外，与具有通过进行烧结处理而获得的覆膜层的滑动构件的情况相比，即使无机部的含量比低，仍然可以获得优异的耐磨耗性和优异的导热性。此外，即使在具有导热率不高的无机部或金属部的覆膜层的情况下，由于界面层的厚度为2μm以下，因此变得可以抑制和防止导热性的降低，使获得优异的耐磨耗性和优异的导热性。
换言之，该实施方案的气缸盖在用于发动机阀的座部中优选具有上述实施方案之一的滑动构件。此外，该实施方案的另一个气缸盖为包括具有上述实施方案的滑动构件的阀座的气缸盖，并且优选地在阀座的发动机阀座部中具有滑动构件。此外，该实施方案的阀座在发动机阀座部中优选地具有上述实施方案的滑动构件。此外，该实施方案的发动机阀在阀面中优选地具有上述实施方案的滑动构件。仍进一步地，该实施方案的另一发动机阀在具有阀引导件的滑动部位优选地具有上述实施方案的滑动构件。
第四实施方案
接着，将参照附图详细说明根据本发明的第四实施方案的滑动构件，不言而喻，将覆膜层的表面侧用作滑动面。此外，应当理解的是与结合上述实施方案说明的组件相同的组件将被赋予相同的附图标记，并且将省略其说明。
图9为示出在内燃机的轴承机构的轴承金属包括滑动构件的内燃机的轴承机构的截面的示意图。更具体地，该图为示意性地示出作为连杆的滑动构件的轴承金属的截面图。如图9所示，在图中未示出的连杆60的曲柄端的大端部60A垂直地分为上下两部分。并且在大端部60A中设置用于容纳曲柄销61的被分成两部分的轴承金属62。
并且，作为该轴承金属62，将其上形成有上述覆膜层的滑动构件，即例如，上述第一实施方案或第二实施方案的滑动构件(1,2)应用在该滑动面62a上。由此，与具有通过烧结处理而获得的覆膜层的滑动构件的情况相比，获得优异的耐磨耗性和优异的导热性。此外，与具有通过烧结处理而获得的覆膜层的滑动构件的情况相比，即使无机部的含量比低，也可以获得优异的耐磨耗性和优异的导热性。此外，即使在具有导热率不高的无机部或金属部的覆膜层的情况下，由于界面层的厚度为2μm以下，因此变得可以抑制和防止导热性的降低，使获得优异的耐磨耗性和优异的导热性。
此外，例如，尽管该特征未在图中示出，但是也可以将其上形成有上述覆膜层的滑动构件，例如，上述根据本发明的第一实施方案或第二实施方案的滑动构件应用于用于容纳图中未示出的活塞侧的连杆的小端部的活塞销、被分成两部分的轴承金属的滑动面。由此，与具有通过烧结处理而获得的覆膜层的滑动构件的情况相比，可以获得优异的耐磨耗性和优异的导热性。此外，与具有通过烧结处理而获得的覆膜层的滑动构件的情况相比，即使无机部的含量比低，也可以获得优异的耐磨耗性和优异的导热性。此外，即使在具有导热率不高的无机部或金属部的覆膜层的情况下，由于界面层的厚度为2μm以下，因此变得可以抑制和防止导热性的降低，使获得优异的耐磨耗性和优异的导热性。
换言之，该实施方案的内燃机的轴承机构在内燃机的轴承机构的轴承金属中期望地包括上述实施方案的滑动构件。也可以在连杆的大端侧的滑动面上直接地形成膜(即，通过在不采用任何金属的情况下直接形成)。此外，也可以在连杆的小端侧的滑动面上直接地形成膜(即，通过在不采用任何金属的情况下直接形成)。
应当理解的是也可以将根据本实施方案的内燃机的滑动构件应用于活塞环和/或活塞。换言之，期望将覆膜层应用于活塞环的表面。此外，期望将覆膜层应用于活塞的环槽的内表面。此外，关于根据本实施方案的内燃机的滑动构件，期望将覆膜层应用在气缸孔的内表面上(这可以为气缸套的替代物，或者代替孔热喷涂)。此外，关于该实施方案的内燃机的滑动构件，期望将覆膜层应用于曲轴的轴颈的金属。此外，关于根据该实施方案的内燃机的滑动构件，期望通过直接地形成覆膜层(即，通过在不使用任何金属的情况下直接地形成覆膜层)将覆膜层应用在曲轴的轴颈的金属的部位。此外，关于根据本实施方案的内燃机的滑动构件，期望将覆膜层应用在凸轮轴的轴颈的金属的表面上。此外，关于根据本实施方案的内燃机的滑动构件，期望通过直接地形成覆膜层(即，通过在不使用任何金属的情况下直接地形成覆膜层)将覆膜层应用在凸轮轴的轴颈的金属的部位。仍进一步地，关于根据本实施方案的内燃机的滑动构件，期望将覆膜层应用在凸轮轴的凸轮凸角表面上。此外，关于根据本实施方案的内燃机的滑动构件，期望将覆膜层应用在活塞和活塞销的金属的部位。此外，关于根据本实施方案的内燃机的滑动构件，期望通过直接的成膜将覆膜层应用在活塞和活塞销的金属的部位。此外，关于根据本实施方案的内燃机的滑动构件，期望将覆膜层应用在活塞裙的表面上。此外，关于根据本实施方案的内燃机的滑动构件，期望将覆膜层应用在阀挺杆的冠表面上。仍进一步地，关于根据本实施方案的内燃机的滑动构件，期望将覆膜层应用在阀挺杆的侧表面上。此外，关于根据本实施方案的内燃机的滑动构件，期望将覆膜层应用在气缸盖中的提升器孔的阀挺杆的滑动面上。此外，关于根据本实施方案的内燃机的滑动构件，期望将覆膜层应用于链轮的齿的表面(在该情况下，例如，不是在铁烧结合金链轮上形成覆膜层，而是在铝烧结合金链轮上形成覆膜层)。此外，关于根据本实施方案的内燃机的滑动构件，期望将覆膜层应用于链销。此外，关于根据本实施方案的内燃机的滑动构件，期望将覆膜层应用于链板。
此外，期望将上述根据第一实施方案或第二实施方案的滑动构件应用于除内燃机的齿轮之外的齿轮的齿的表面(在该情况下，例如，可以用由铝合金制成的齿轮代替钢齿轮，并且在铝合金上形成覆膜层)。此处，作为除内燃机的齿轮之外的齿轮，可以列举例如，汽车的差动齿轮、或汽车的发电机的齿轮、或除汽车的发电机之外的发电机的齿轮。此外，期望将上述根据第一实施方案或第二实施方案的滑动构件应用于一般的滑动轴承(意味着不是滚动轴承的广义上的滑动轴承)。
接着将详细说明滑动构件的制造方法。该滑动构件的制造方法为例如，如下滑动构件的制造方法：设置有根据上述实施方案的基材、和在基材上形成的覆膜层，其中覆膜层包括预定的无机部或硬质部和预定的金属部或软质部，其中部之间经由界面结合在一起，并且至少在基材和覆膜层之间的界面以及在部之间的界面中的至少一个的一部分中包括扩散层和金属间化合物层中的至少一种，并且具有厚度为2μm以下的界面层。该滑动构件的制造方法包括通过将具有上述无机颗粒或硬质颗粒和上述金属颗粒或软质颗粒的混合物在非熔融状态下吹送在基材上而在基材上形成预定的覆膜层的过程。
如上所述，通过将处于非熔融状态的混合物吹送在基材上由此在基材上形成预定的覆膜层，可以在良好的效率的情况下形成耐磨耗性和导热性优异的覆膜层。换言之，通过例如所谓的动态喷涂、冷喷涂、或温热喷涂等的方法，可以在良好的效率的情况下形成耐磨耗性和导热性优异的覆膜层。然而，本发明的滑动构件不限于通过该类生产方法生产的滑动构件。
现在，将进一步详细说明更具体的制造方法。
如上所述，当将混合物吹送在基材上时，期望以在基材和覆膜层中的至少一个上形成塑性变形部的速度将混合物吹送在基材上。通过这样做，可以在良好的效率的情况下形成具有更好的耐磨耗性和导热性的覆膜层。
然而，不认为混合物的吹送速度限于上述速度。例如，期望将颗粒速度设定为300m/s至1200m/s、并且更期望将颗粒速度设定为500m/s至1000m/s、并且仍更期望将颗粒速度设定为600m/s至800m/s。此外，期望将用于吹送颗粒而供给的工作气体的压力设定为2MPa至5MPa、并且更期望将压力设定为3.5MPa至5MPa。如果工作气体的压力小于2MPa时，则有时不能获得充分的颗粒速度，并且孔隙率变大。然而，不认为这些工作参数的范围是限制性的；只要可以实现本发明的有益效果，不言而喻，在这些范围之外的参数是可以接受的。
此外，虽然不认为工作气体的温度是特别限制性的，但是例如，期望将其设定为400℃至800℃、并且更期望将其设定为600℃至800℃。如果将工作气体的温度设定为小于400℃，则有时孔隙率变大，使得耐磨耗性和导热性变低。此外，如果将工作气体的温度设定为大于800℃，则有时发生喷嘴堵塞。然而，不认为该工作气体温度的范围是限制性的；只要可以实现本发明的有益效果，不言而喻，在该范围之外的工作气体温度是可以接受的。
此外，不认为工作气体的种类是特别限制性的；例如，可以使用氮气、或氦气等。可以单独使用一种气体，或者可以组合使用多种气体。采用燃料气体和氮气的混合物也是可接受的。
此外，虽然不认为用作上述原料的无机颗粒或硬质颗粒是特别限制性的，条件是它们能够提供上述无机部或硬质部，但是期望采用无机部的杨氏模量与无机颗粒的杨氏模量的比变为1.5以上的颗粒。通过这样做，可以在良好的效率的情况下形成耐磨耗性和导热性优异、并且也具有优异的耐变形性的覆膜层，并且也可以提高膜形成的质量。
此外，不认为用作上述原料的金属颗粒或软质颗粒是特别限制性的，条件是它们能提供上述金属部或软质部。
实施例
现在将更详细地说明本发明的实施例；但是不认为本发明限于这些实施例。
实施例1至3
首先，作为原料，制备表1中所示的无机颗粒和金属颗粒。表1和表2中所示的TRIBALOY T-400和TRIBALOY T-700由Kennametal Stellite Co.Ltd.制造。
另一方面，在完成用于气缸盖的发动机阀的座部的加工的状态下，在推测目标覆膜层的厚度为0.2mm的同时，通过在铝基材(日本工业标准H4040A5056)上进行预加工而制备预加工的铝基材。
接着，将制备的铝基材安装在旋转台上，并且在将旋转台旋转的同时，通过采用高压型冷喷装置(由CGT Co.Ltd.制造、Kinetics4000(喷嘴27TC)、气体温度：750℃、气体压力：3.6MPa、主要气体流量：73m3/h、运载气体流量：4.5m3/h、颗粒供给量：43g/min)将制备的无机颗粒和金属颗粒的混合物吹送在制备的铝基材上，由此在基材上形成厚度为0.4mm至0.5mm的覆膜层。
然后通过机械加工成用于实际气缸盖的发动机阀的座部的形状来完成工件，从而获得各实施例的滑动构件。覆膜层的厚度为0.2mm(并且下文中相同)。
比较例1
首先，作为原料，制备表2中所示的无机颗粒和金属颗粒等。
接着，将1质量％的硬脂酸锌添加和混合至制备的这些无机颗粒和金属颗粒等的混合物中，并且将该材料在7tons/cm2的压缩成形压力下压缩成形。在该成形体的上部配置预定量的溶浸用铜，并且在氨分解气体气氛中，在1120℃的温度下进行烧结30分钟，从而获得烧结体。在该烧结的同时进行溶浸。
另一方面，在完成用于气缸盖的发动机阀的座部的加工的状态下，在推测目标覆膜层的厚度为0.2mm的同时，通过在铝基材(日本工业标准H4040A5056)上进行预加工而制备预加工的铝基材。
此外，如上所述制备的烧结体通过被压入基材中来配置。
然后通过机械加工成用于实际气缸盖的发动机阀的座部的形状来完成工件，从而获得该比较例的滑动构件。
比较例2至比较例4
首先，作为原料，制备表2中所示的无机颗粒和金属颗粒等。
接着，将1质量％的硬脂酸锌添加和混合至制备的这些无机颗粒和金属颗粒等的混合物中，并且将该材料在7tons/cm2的压缩成形压力下压缩成形。在氨分解气体气氛中在1120℃的温度下在这些成形体上进行烧结30分钟，从而获得烧结体。
另一方面，在完成用于气缸盖的发动机阀的座部的加工的状态下，在推测目标覆膜层的厚度为0.2mm的同时，通过在铝基材(日本工业标准H4040A5056)上进行预加工而制备预加工的铝基材。
此外，如上所述制备的烧结体通过被压入基材中来配置。
然后，通过机械加工，将工件加工成用于实际气缸盖的发动机阀的座部的形状，从而获得各实施例的滑动构件。
表1
表2
此处，在表1和表2中，无机部、金属部、无机颗粒、和金属颗粒的维氏硬度根据由日本工业标准JIS Z 2244规定的维氏硬度试验来测量和计算。在不同位置进行十次测量，并且获得它们的平均值。此外，当确定测量位置时，观察覆膜层的扫描电子显微镜(SEM)图像或透射型电子显微镜(TEM)图像等，和/或采用能量分散型X射线(EDX)分析等的结果。
此外，通过将试样固定在微压头(由MTS Systems Co.Ltd.制造的Nano IndenterXP)的台上并且采用成形为三角锥形的压头(Berkovich)，并且通过借助重复地进行五次连续刚性测量获得数据，并且通过在约800nm的接触深度下计算杨氏模量的值的分析条件下分析获得的数据来测量表1和表2的无机部、金属部、无机颗粒、和金属颗粒的杨氏模量。
此外，表1和表2的滑动构件的基材和覆膜层的界面层的厚度通过截面透射型电子显微镜(TEM)图像等的观察、和通过能量分散型X射线(EDX)分析来确定。此外，滑动构件的截面中塑性变形部的有无通过截面扫描电子显微镜(SEM)图像等的观察、和通过能量分散型X射线(EDX)分析来确定。
实施例1至实施例3，仅观察到厚度为2μm以下的界面层。另一方面，在比较例1至比较例4中，观察到至少一个界面层的厚度大于2μm、并且更具体地大于5μm。此外，在实施例1至实施例3中，在基材和覆膜层中观察到塑性变形部。
图10为示出实施例1的滑动构件的基材和铜部之间的边界界面附近的能量分散型X射线(EDX)分析(线性分析)的结果的图。
因为，根据图10，α部分中铜和铝之间的比例为约Cu:Al＝9:4(原子比)，因此认为形成了Cu9Al4的金属间化合物层。此外，因为，根据图10，β部分中铜和铝之间的比例为约Cu:Al＝1:2(原子比)，因此认为形成了CuAl2的金属间化合物层。在包括α部分和β部分的各区域中，在HAADF图像中观察到对比度均匀的区域。
图11为示出实施例3的滑动构件的基材和铜合金部之间的边界界面附近的能量分散型X射线(EDX)分析(线性分析)的结果的图。
根据图11，将理解在基材和覆膜层之间形成界面层。并且将理解在约0.75μm至1.31μm的位置形成该界面层。此外，将理解在约0.75μm至0.96μm的位置和约1.23μm至1.31μm的位置形成扩散层。此外，将理解扩散层的组成具有梯度结构。此外，将理解在约0.96μm至约1.23μm的位置，铝、镁和铜之间的比例为约Al:Mg:Cu＝2:1:1(原子比)，使得形成金属间化合物层。
性能评价
采用上述各实施例的滑动构件，评价以下各种性能。
耐磨耗性
通过采用由Takachiho Instrument Co.Ltd.制造的阀座磨耗试验机在下述试验条件下测量和计算磨耗量。具体地，通过采用形状测量装置获取试验前和试验后的气缸盖中的发动机阀座部的形状，测量四个部位的磨耗量，计算它们的平均值，并且将该平均值取作磨耗量。获得的结果示于表1和表2中。
试验条件
-用于配合构件的阀材料：SUH35；
-试验温度：300℃(其中推测发动机阀座部位于气缸盖的排气口侧)；
-试验次数：3000次/min×180min。
导热性
通过激光闪光法测量和计算导热性，由此评价导热性。获得的结果示于表1和表2中。
从表1和表2，将理解的是，落入本发明的范围内的实施例1至实施例3，与在本发明的范围之外的比较例1至比较例4相比，磨耗量具有降低的趋势。
换言之，由于与具有通过进行烧结处理而获得的覆膜层的比较例1至比较例4的滑动构件相比，实施例1至实施例3的滑动构件为如下滑动构件：具有预定的无机部和预定的金属部、或者预定的硬质部和预定的软质部，其中它们的部经由界面结合在一起，并且由于至少在基材和覆膜层之间的界面以及部之间的界面之一的一部分中设置包括扩散层和金属间化合物层中的至少一种的界面层，其中界面层的厚度为2μm以下，因此它们具有优异的耐磨耗性和优异的导热性。
此外，将理解的是与具有通过烧结处理而获得的覆膜层的滑动构件相比，即使无机颗粒的含量比低，它也可以实现优异的耐磨耗性和优异的导热性。
此外，也认为如在实施例1和实施例2的情况下获得具有优异耐磨耗性的滑动构件的事实是因为在金属部中包括作为其它铁系合金的奥氏体系不锈钢。
此外，也认为在实施例1的情况下获得具有优异的耐磨耗性的滑动构件的事实是因为预定的无机部的杨氏模量为100GPa以上。
仍进一步地，也认为如在实施例1至实施例3的情况下获得具有优异的耐磨耗性的滑动构件的事实是因为基材和覆膜层的至少一个包括塑性变形部。
此外，也认为如在实施例1至实施例3的情况下获得具有优异的耐磨耗性的滑动构件的事实是因为在上述滑动构件的制造方法中，包括通过将处于非熔融状态的混合物吹送在基材上而在基材上形成覆膜层的过程。
此外，也认为如在实施例1至实施例3的情况下获得具有优异的耐磨耗性的滑动构件的事实是因为以在基材和覆膜层中的至少一个上形成塑性变形部的速度将混合物吹送在基材上。
此外，也认为在实施例3的情况下获得具有优异的耐磨耗性的滑动构件的事实是因为作为用作上述原料的无机颗粒，采用无机部的杨氏模量与无机颗粒的杨氏模量的比变为1.5以上的无机颗粒。换言之，认为在实施例3的情况下，获得具有优异的耐磨耗性的滑动构件是由于以下事实：通过采用容易变形并且杨氏模量为58.9GPa的无机颗粒，可以在良好的效率的情况下形成覆膜层，而在形成无机部的状态下，杨氏模量为204GPa。认为杨氏模量的该变化是由于以在基材和覆膜层中的至少一个上形成塑性变形部的速度将上述预定的混合物吹送在基材上的事实。
也将理解的是实施例3的滑动构件在导热性方面是优异的。此处，由于与通过烧结处理而获得的比较例相比，在包括实施例3的各种实施例的情况下抑制扩散，使得避免由于不同元素的固溶而导致的导热率的降低，因此，不言而喻，可以获得高的耐磨耗性和高的导热性两者。
尽管以上已经根据各种实施方案和实施例说明本发明，但是不认为本发明受限于此；在不脱离本发明的范围的情况下，各种修改是可以的。
例如，不认为在上述各种实施方案和实施例中描述的结构和元件限于各实施方案和各实施例；例如，可以改变各种颗粒的规格的细节和成膜条件的细节，并且，上述各种实施方案和实施例的结构和元件可以以除各种实施方案和实施例中所示的方式以外的方式组合。
附图标记说明
1,2：滑动构件
10：基材
10b：塑性变形部
11：界面层
20：覆膜层
20a,20b：塑性变形部
20c：孔隙
21：无机部
21A：硬质部
22：界面层
23：金属部
23A：软质部
24：界面层
40：凸轮凸角
41：阀挺杆
42：阀弹簧
43：发动机阀
43A：阀杆
43a：滑动面
43B：阀面
43b：滑动面
44：阀杆密封件
45：阀引导件
45a：滑动面
46：气缸盖
46A：座部
46a：滑动面
47：排气口
48：保持件
49：制销
60：连杆
60A：大端部
61：曲柄销
62：轴承金属
62a：滑动面

Claims (8)

1.一种滑动构件，其包括基材和在所述基材上形成的覆膜层，
其中所述覆膜层包括源自选自由铁系合金颗粒、钴系合金颗粒、铬系合金颗粒、镍系合金颗粒、钼系合金颗粒、和陶瓷颗粒组成的组的至少一种无机颗粒的无机部，以及源自选自由除上述组中列出的以外的铁系合金颗粒、铜颗粒、和铜合金颗粒组成的组的至少一种金属颗粒的金属部，其中所述部经由界面结合在一起；
所述滑动构件在所述基材和所述覆膜层之间的界面以及在所述部之间的界面中的至少一部分上包括包含扩散层和金属间化合物层中的至少一种的界面层，并且
所述界面层的厚度为2μm以下。
2.根据权利要求1所述的滑动构件，其中所述无机部的维氏硬度为500HV以上且1500HV以下。
3.根据权利要求1或2所述的滑动构件，其中所述金属部的维氏硬度小于500HV。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的滑动构件，其中所述除上述组中列出的以外的铁系合金颗粒包括奥氏体系不锈钢颗粒。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的滑动构件，其中所述无机部的杨氏模量为100GPa以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的滑动构件，其中所述基材和所述覆膜层中的至少一个包括塑性变形部。
7.一种滑动构件，其包括基材和在所述基材上形成的覆膜层，
其中所述覆膜层包括源自维氏硬度为500HV以上且1500HV以下的硬质颗粒的硬质部、和源自维氏硬度小于500HV的软质颗粒的软质部，其中所述部经由界面结合在一起；
所述滑动构件在所述基材和所述覆膜层之间的界面以及在所述部之间的界面中的至少一部分上包括包含扩散层和金属间化合物层中的至少一种的界面层，并且
所述界面层的厚度为2μm以下。
8.一种内燃机的滑动构件，其在所述内燃机的滑动部位具有根据权利要求1至7中任一项所述的滑动构件。
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