CN110770362A - 滑动构件及包覆膜 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是提供具有示出一定且稳定的抗削性和耐磨损性、并且耐剥离性(密合性)优异的包覆膜的滑动构件、及该包覆膜。其解决方法是滑动构件(10)，其在基材(11)的滑动面(16)具有由硬质碳层形成的包覆膜(1)，上述包覆膜(1)如下所述地构成：通过明视野TEM图像观察包覆膜(1)的剖面时，包含相对地由黑色表示的黑色硬质碳层(B)和相对地由白色表示的白色硬质碳层(W)的重复单元在厚度方向上层叠，且具有1μm～50μm的范围内的厚度，包覆膜(1)具有设置于基材侧的倾斜区域(2)和设置于滑动构件(10)的表面侧的均质区域(3)，在上述倾斜区域(2)，重复单元中的白色硬质碳层(W)的厚度在厚度方向上逐渐变大，在上述均质区域(3)，重复单元中的白色硬质碳层(W)的厚度在厚度方向上相同或大致相同，从而解决了上述问题。

Description

滑动构件及包覆膜
技术领域
本发明涉及滑动构件及包覆膜。更详细而言，本发明涉及具有示出一定且稳定的抗削性和耐磨损性、并且耐剥离性(密合性)优异的包覆膜的滑动构件、及该包覆膜。
背景技术
近年，在各种工业领域、特别是汽车领域中，在发动机基材、其它机械基材等需要滑动性的滑动构件中，作为对其表面的包覆膜，广泛进行着关于硬质碳层的研究。硬质碳层通常被称作类金刚石碳(DLC)膜、无定形碳层、i-碳膜、金刚石状碳层等各种各样的名称。这样的硬质碳层在结构上被分类为非晶质。
认为硬质碳层中混合存在有像在金刚石晶体中可见的单键和像在石墨晶体中可见的双键。该硬质碳层除了具有像金刚石晶体那样的高硬度、高耐磨损性及优异的化学稳定性等以外，还具有像石墨晶体的那样的低硬度、高润滑性及优异的对象适应性等。另外，该硬质碳层为非晶质，因此，平坦性优异，也具有与对象材料的直接接触中的低摩擦性(即小的摩擦系数)、优异的对象适应性。
对于滑动构件的滑动面而言，抗削性(耐缺损性)和耐磨损性是重要的特性。然而，该抗削性(耐缺损性)与耐磨损性存在相互折衷选择的关系，因此，难以设置满足这些特性的包覆膜。作为解决的方法，研究了设置低硬度化的硬质碳层、或设置混合存在有低硬度的硬质碳与高硬度的硬质碳的膜，从而兼顾抗削性和耐磨损性。
然而，关于兼顾抗削性和耐磨损性，现状是还不能说是充分的。尽管除了抗削性、耐磨损性以外，还对特别是设置于活塞环等施加高负荷的滑动构件的包覆膜要求低摩擦性、耐剥离性，但现状是这些特性的改善还不能说是充分的。
关于硬质碳层的特性改善，提出了专利文献1～3中记载的通过CVD法成膜的硬质碳层、专利文献4、5中记载的通过PVD法成膜的硬质碳层。具体而言，在专利文献1中，提出了硬度高、摩擦系数低、滑动特性优异的硬质碳层。该硬质碳层的表面粗糙度为Rmax500nm以下，具有100～2000个碳原子的金刚石结构簇与具有100～2000个碳原子的石墨结构簇以0.3～3的比例存在。
在专利文献2中，提出了导电性硬质碳覆膜及其包覆构件，该导电性硬质碳覆膜具有良好的耐磨损性、耐氧化性及耐食性，且在导电性构件彼此接触的用途、工序、或在腐蚀环境中使用。该导电性硬质碳覆膜具有sp2结合性结晶的至少一部分在膜厚方向上连续地连接的结构。
在专利文献3中，提出了具有新的结构、且示出高的导电性的取向性非晶质碳层及其形成方法。该非晶质碳层是取向性非晶质碳层，其以C为主成分，含有N3～20原子％、H大于0原子％且20原子％以下，并且将C的总量设为100原子％时，具有sp2杂化轨道的碳(Csp2)为70原子％以上且小于100原子％，石墨的(002)面沿着厚度方向取向。而且，提出了该非晶质碳层可通过对反应气体在-1500V以下进行放电的直流等离子体CVD法而形成，该反应气体包含选自含有Csp2的碳环式化合物气体以及含有Csp2和氮和/或硅的含氮杂环式化合物气体中的一种以上化合物气体、和氮气。
在关于DLC膜的专利文献4中，提出了耐磨损性优异、而且摩擦系数低、具有优异的滑动特性的涂布膜及相同特性优异的构件。该涂布膜是将碳作为主成分的非晶质结构体，将其设为包含由平均直径2nm以上形成的石墨簇的低硬度硬质碳层、和包含由平均直径1nm以下形成的石墨簇的高硬度硬质碳层交替层叠而成的DLC硬质多层膜。
在专利文献5中，提出了滑动元件、特别是活塞环在至少1个滑动面上从内侧向外侧具备含有金属的粘接层和涂层，该涂层具有至少10μm的厚度的ta-C型DLC层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-87396号公报
专利文献2：日本特开2002-327271号公报
专利文献3：日本特开2011-148686号公报
专利文献4：日本特开2001-261318号公报
专利文献5：日本特表2013-528697号公报
发明内容
发明所要解决的问题
上述的利用CVD法的技术在兼顾抗削性和耐磨损性的方面都不能说是充分的，在低摩擦性、耐剥离性的改善方面也不能说是充分的。即，利用CVD法的成膜方法的成膜温度高，此外使用含有氢的气体原料，因此，在成膜后的硬质碳层中含有氢。该硬质碳层为低硬度，具有优异的抗削性，并且可容易地形成厚膜，因而具有优异的耐久性。然而，由于为低硬度，所以耐磨损性不充分，另外，由于硬质碳层中含有氢，因此，在油中的低摩擦性比通过PVD法成膜的硬质碳层差。
另一方面，在PVD法中，阴极使用固体的碳原料，因此，可以将硬质碳层中的氢含量设为10原子％以下，也可以以不含氢、杂质金属的高硬度将油中的低摩擦性优异的硬质碳成膜。在通过PVD法对硬质碳层进行成膜的情况下，基材温度变高时，sp3结合性碳(金刚石结构)变得难以生成，对sp2结合性碳(石墨结构)丰富的低硬度的硬质碳层进行成膜。因此，以往以来以200℃以下的基材温度进行成膜，sp3结合性碳的比率高，对耐磨损性优异的硬质碳层进行成膜。
然而，在通过PVD法对硬质碳层进行成膜的情况下，为了确保充分的耐久性而形成为大于1μm的厚度时，硬质碳层中的压缩残留应力变大，膜自我破坏。即使未自我破坏，也处于压缩残留应力大而蓄积应变的状态，因此，抗削性低。这样一来，通过PVD法，难以稳定地进行厚膜的硬质碳层的成膜，难以确保充分的耐久性。
对特别是像活塞环等施加高负荷的滑动构件那样的例如设置有数μm以上的厚度的包覆膜的滑动构件要求包覆膜与基材的密合性优异。另外，对表面侧的包覆膜要求即使在磨损逐渐进行的情况下也在稳定且一定的状态下表现出抗削性和耐磨损性。
本发明为了解决上述问题而成，其目的在于，提供一种具有示出一定且稳定的抗削性和耐磨损性、并且耐剥离性(密合性)优异的包覆膜的滑动构件、及该包覆膜。
解决问题的方法
本发明的滑动构件在滑动面具有由硬质碳层形成的包覆膜，
通过明视野TEM图像观察上述包覆膜的剖面时，包含相对地由黑色表示的黑色硬质碳层和相对地由白色表示的白色硬质碳层的重复单元在厚度方向上层叠，且具有1μm～50μm的范围内的厚度，
上述包覆膜具有设置于基材侧的倾斜区域和设置于表面侧的均质区域，在该倾斜区域，上述重复单元中的上述白色硬质碳层的厚度在厚度方向上逐渐变大，在均质区域，上述重复单元中的上述白色硬质碳层的厚度在厚度方向上相同或大致相同，上述倾斜区域具有在厚度方向上以V字形或放射状成长的形态，上述均质区域不具有在厚度方向上以V字形或放射状成长的形态。
相对为白色的硬质碳层为低密度，sp2/sp3比大，低摩擦性和抗削性优异。相对为黑色的硬质碳层为高密度，sp2/sp3比小，强度优异。根据本发明，在包覆膜的基材侧具有重复单元中的白色硬质碳层的厚度在厚度方向上逐渐变大(变厚)、且黑色硬质碳层的厚度在厚度方向上逐渐变小(变薄)的倾斜区域，因此，特别地，可以通过高强度的黑色硬质碳层在基材侧大量存在的倾斜区域，与基材强固地密合，提高密合性。特别地，倾斜区域具有在均质区域观察不到的在厚度方向上以V字形或放射状成长的形态，因此，V字形或放射状的组织与黑色硬质碳层缠绕，密合性变高，可提高耐剥离性(密合性)。另外，在包覆膜的表面侧具有重复单元中的白色硬质碳层的厚度在厚度方向上相同或大致相同的均质区域，因此，由于低摩擦性和抗削性特别优异的白色硬质碳层的均质区域的存在，即使在包覆膜的磨损逐渐进行的情况下，也可以在稳定且一定的状态下表现出抗削性和耐磨损性。
在本发明的滑动构件中，上述均质区域中的上述黑色硬质碳层与上述白色硬质碳层的厚度之比(黑色厚度/白色厚度)为0.01～0.3。根据本发明，由于在均质区域将黑色硬质碳层的厚度比为上述范围内、较小，以白色硬质碳层丰富的膜的形式层叠，因此，即使在包覆膜的磨损逐渐进行的情况下，抗削性和耐磨损性也一定且稳定。
在本发明的滑动构件中，上述白色硬质碳层的sp2/sp3比为0.2～0.7，上述黑色硬质碳层的sp2/sp3比小于上述白色硬质碳层的sp2/sp3比、且为0.05～0.3。根据本发明，低密度且抗削性优异的白色硬质碳层、与高密度且高强度的黑色硬质碳层为上述范围内的sp2/sp3比，通过这样的白色硬质碳层和黑色硬质碳层构成倾斜区域和均质区域，因此，示出一定且稳定的抗削性和耐磨损性，并且耐剥离性(密合性)优异。
在本发明的滑动构件中，通过明视野TEM图像观察剖面时，在上述基材或设置于该基材上的基底膜、与上述包覆膜之间设置有相对地由白色表示的硬质碳基底膜。
在本发明的滑动构件中，通过明视野TEM图像观察剖面时，在上述包覆膜上设置有相对地由白色表示的硬质碳表面膜。
在本发明的滑动构件中，上述滑动构件优选为活塞环。
本发明的包覆膜的特征在于，通过明视野TEM图像观察剖面时，包含相对地由黑色表示的黑色硬质碳层和相对地由白色表示的白色硬质碳层的重复单元在厚度方向上层叠，且具有1μm～50μm的范围内的厚度，
上述包覆膜具有倾斜区域和设置于该倾斜区域上的均质区域，在该倾斜区域，上述重复单元中的上述白色硬质碳层的厚度在厚度方向上逐渐变大，在该均质区域，上述重复单元中的上述白色硬质碳层的厚度在厚度方向上相同或大致相同，上述倾斜区域具有在厚度方向上以V字形或放射状成长的形态，上述均质区域不具有在厚度方向上以V字形或放射状成长的形态。
根据本发明，与上述同样，由于具有重复单元中的白色硬质碳层的厚度在厚度方向上逐渐变大(变厚)的倾斜区域，因此，由于该倾斜区域的存在，可以与滑动构件的基材强固地密合，提高密合性。特别地，倾斜区域具有在均质区域不能观察到的在厚度方向上以V字形或放射状成长的形态，因此，V字形或放射状的组织与黑色硬质碳层缠绕，密合性变高，可以提高耐剥离性(密合性)。另外，在倾斜区域具有重复单元中的白色硬质碳层的厚度在厚度方向上相同或大致相同的均质区域，因此，由于该均质区域的存在，即使在包覆膜的磨损逐渐进行的情况下，也可以在稳定且一定的状态下表现出抗削性和耐磨损性。这样的包覆膜可以优选适用于特别是像活塞环等施加高负荷的滑动构件那样的例如数μm以上的厚度的包覆膜。
发明的效果
根据本发明，可提供具有示出一定且稳定的抗削性和耐磨损性、并且耐剥离性(密合性)优异的包覆膜的滑动构件、及该包覆膜作为特别是活塞环等施加高负荷的滑动构件及包覆膜。
附图说明
图1是示出设置于本发明的滑动构件的包覆膜的一例的示意性剖面图。
图2是构成包覆层的倾斜区域和均质区域的说明图。
图3是示出包覆膜的一例的剖面的明视野TEM图像。
图4是倾斜区域的明视野TEM图像。
图5是示出具有包覆膜的活塞环的一例的示意性剖面图。
图6是示出硬质碳层成膜时的基材温度的变化的图。
图7是利用SRV试验机进行的摩擦磨损试验方法的模式图。
图8是示出实施例1的摩擦磨损试验结果的显微镜照片。
符号说明
1 包覆膜
2 倾斜区域
3 均质区域
11 基材(活塞环基材)
11a 基底层
12 中间层
16 滑动面
20 摩擦磨损试验试样
21 滑动对象物
120 SRV试验机
B 黑色硬质碳层
W 白色硬质碳层
Y 厚度方向
具体实施方式
参照附图对本发明的包覆膜及活塞环进行详细说明。需要说明的是，本发明不限定于以下的说明及附图，也包括其主旨范围内的变形例。
[包覆膜]
例如如图5的活塞环的例子所示，本发明的滑动构件10在滑动面16上具有由硬质碳层形成的包覆膜1。如图1～图3所示，通过明视野TEM图像观察该包覆膜1的剖面时，包含相对地由黑色表示的黑色硬质碳层B和相对地由白色表示的白色硬质碳层W的重复单元(图2中用符号＊表示。)在厚度方向Y上层叠，且具有1μm～50μm的范围内的厚度。包覆膜1具有设置于基材部侧的倾斜区域2和设置于表面侧的均质区域3，在该倾斜区域2，重复单元中的白色硬质碳层W的厚度在厚度方向Y上逐渐变大(也可以称为“变厚”。在本申请中相同。)，在该均质区域3，重复单元中的白色硬质碳层W的厚度在厚度方向Y上相同或大致相同。而且，倾斜区域2具有在厚度方向Y上以V字形或放射状成长的形态，均质区域3不具有在厚度方向Y上以V字形或放射状成长的形态。
在该滑动构件10中，相对为白色的硬质碳层W为低密度，sp2/sp3比大，低摩擦性和抗削性优异，相对为黑色的硬质碳层B为高密度，sp2/sp3比小，强度优异。根据该滑动构件10，由于在包覆膜1的基材侧具有倾斜区域2，在该倾斜区域2，重复单元中的白色硬质碳层W的厚度在厚度方向Y上逐渐变大、且黑色硬质碳层B的厚度在厚度方向Y上逐渐变小，因此，特别地，可以通过高强度的黑色硬质碳层B大量存在于基材侧的倾斜区域2，与基材强固地密合，提高密合性。特别地，由于倾斜区域2具有在均质区域3中不能观察到的在厚度方向Y上以V字形或放射状成长的形态，因此，V字形或放射状的组织与黑色硬质碳层B缠绕，密合性变高，可以提高耐剥离性(密合性)。另外，由于在包覆膜1的表面侧具有均质区域3，在均质区域3，重复单元中的白色硬质碳层W的厚度在厚度方向Y上相同或大致相同，因此，特别地，由于摩擦性和抗削性优异的白色硬质碳层W的均质区域3的存在，即使在包覆膜1的磨损逐渐进行的情况下，也可以在稳定且一定状态下表现出抗削性和耐磨损性。这样一来，成为具有示出一定且稳定的抗削性和耐磨损性、并且耐剥离性(密合性)优异的包覆膜1的滑动构件10。
需要说明的是，明视野TEM图像可以通过TEM(透射型电子显微镜：TransmissionElectron Microscope)在例如加速电压300kV下对使用FIB(Focused Ion Beam)进行了薄膜化的包覆膜1进行观察而得到。厚度方向Y是指，包覆膜1在基材11上依次层叠的方向。
以下，对滑动构件的构成要素进行详细说明。需要说明的是，以下，作为滑动构件，举出活塞环为例进行说明的情况较多，但本发明的滑动构件不限定于活塞环。
(基材)
基材11如图1及图2所示，是设置有包覆膜1的对象构件。作为基材11，没有特别限定，可列举铁系金属、非铁系金属、陶瓷、硬质复合材料等。可列举例如：碳钢、合金钢、淬钢、高速工具钢、铸铁、铝合金、镁合金、超硬合金等。需要说明的是，如果考虑包覆膜1的成膜温度，则优选在超过200℃的温度下特性不会大幅劣化的基材。
作为在将包覆膜1适用于活塞环10的情况下的活塞环基材11，可列举可作为活塞环10的基材使用的各种材料，没有特别限定。例如，可适用各种钢材、不锈钢材料、铸造材料、铸钢材料等。这些中，可列举马氏体系不锈钢、铬锰钢(SUP9材料)、铬钒钢(SUP10材料)、硅铬钢(SWOSC-V材料)等。该基材11可以根据需要具有图1所示的基底层11a。作为这样的基底层11a，可列举提高与后述的中间层12的密合性的材料等，没有特别限定。
对于活塞环基材11，可以预先设置Cr、Ti、Si、Al等至少1种氮化物、碳氮化物或碳化物等层作为基底层11a。作为这样的化合物层，可列举例如CrN、TiN、CrAlN、TiC、TiCN、TiAlSiN等。这些中，可优选列举实施氮化处理而形成的氮化层(不图示)、Cr-N系、Cr-B-N系、Ti-N系等耐磨损性覆膜(不图示)。其中，优选形成Cr-N系、Cr-B-N系、Ti-N系等耐磨损性覆膜。需要说明的是，活塞环10即使不设置这样的氮化处理、Cr系或Ti系的耐磨损性覆膜也示出优异的耐磨损性，因此，氮化处理、Cr系或Ti系的耐磨损性覆膜的形成不是必要构成。
可以根据需要对活塞环基材11进行前处理。作为前处理，优选进行表面研磨而调整表面粗糙度。表面粗糙度的调整优选通过例如用金刚石磨料对活塞环基材11的表面进行抛光加工而进行表面研磨的方法等来进行。这样的活塞环基材11可以优选适用作形成后述的中间层12等之前的前处理、或者形成该中间层12等之前预先设置的基底层11a等的前处理。
(中间层)
如图1及图2所示，优选根据需要而在基材11与包覆膜1之间设置中间层12。通过该中间层12，可以进一步提高基材11与包覆膜1之间的密合性，同时，在包覆膜1磨损的情况下，可以使露出的中间层12发挥耐磨损性功能。
作为中间层12，可列举具有Cr、Ti、Si、W、B等元素中的至少1种或2以上的层。需要说明的是，可以在中间层12的下层(基材11与中间层12之间)设置有含有Cr、Ti、Si、Al等中的至少1种或2种以上元素的氮化物、碳氮化物、碳化物等化合物形成的基底层11a。作为这样的化合物，可列举例如：CrN、TiN、CrAlN、TiC、TiCN、TiAlSiN等。需要说明的是，根据需要设置有中间层12的基底层11a的形成可如下所述地进行：例如将基材11设置于室内，将室内形成真空后，实施预热、离子清洗等，导入非活性气体，通过真空蒸镀法、离子镀法等方法而进行。
作为将包覆膜1适用于活塞环10的情况下的中间层12，可列举钛膜或铬膜等。该情况下的中间层12并不必须设置，其形成是任意的。钛膜或铬膜等中间层12可以通过真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等各种成膜方法形成。例如，可以将活塞环基材11设置于室内，并将室内形成真空后，实施预热、离子清洗等，导入非活性气体而进行。中间层12的厚度没有特别限定，优选为0.05μm以上且2μm以下的范围内。需要说明的是，优选中间层12至少形成于活塞环10与汽缸衬垫(不图示)接触而滑动的外周滑动面16，但也可以形成于其它面、例如活塞环10的上表面、下表面、内圆周面。
该中间层12可以直接形成于活塞环基材11上，也可以形成于上述的氮化处理后的表面、包含耐磨损性覆膜的基底层11a上。该中间层12可提高活塞环基材11与包覆膜1的密合性。需要说明的是，可以在中间层12与包覆膜1之间出于提高它们的密合性等的目的而根据需要设置其它层。例如，可以形成与后述的包覆膜1的成分相同或大致相同的膜。
(包覆膜)
如图2～图4所示，观察该包覆膜1的剖面的明视野TEM图像时，具有相对地由白黑2种颜色表示的2种硬质碳层(W、B)。该白色硬质碳层W与黑色硬质碳层B交替地层叠在一起。而且，该包覆膜1具有设置于基材部侧的倾斜区域2和设置于表面侧的均质区域3，在该倾斜区域2，重复单元中的白色硬质碳层W的厚度在厚度方向Y上逐渐变大，在均质区域3，重复单元中的白色硬质碳层W的厚度在厚度方向Y上相同或大致相同。
在将包覆膜1适用于活塞环10的情况下，如图5所示，包覆膜1至少形成于活塞环10与汽缸衬垫(不图示)接触而滑动的外周滑动面16。需要说明的是，也可以任意形成于其它面、例如活塞环10的上表面、下表面、内圆周面。
相对较白的白色硬质碳层W的sp2/sp3比大。sp2/sp3比优选为0.2～0.7，更优选为0.3～0.6。该硬质碳层W看起来相对较白是因为sp2/sp3比大。通过设为该范围的sp2/sp3比，可以为低密度且低摩擦性和抗削性优异。需要说明的是，sp2和sp3可通过在透射型电子显微镜(TEM)中组合有电子能量损失分光法(EELS)的TEM-EELS来测定。对于黑色硬质碳层B也可以同样地测定。另外，低密度是指，与相对较黑的黑色硬质碳层B的密度相比相对较低。
相对为黑色的硬质碳层B小于白色硬质碳层B的sp2/sp3比，且为0.05～0.3，优选为0.1～0.25。该硬质碳层B看起来相对较黑是由于sp2/sp3比大。通过设为该范围的sp2/sp3比，可以为高密度、且强度优异。需要说明的是，高密度是指，与相对较白的白色硬质碳层W的密度相比相对较高。
倾斜区域2是重复单元中的具有上述范围的sp2/sp3比的白色硬质碳层W的厚度在包覆膜1的厚度方向Y上逐渐变大、且具有上述范围的sp2/sp3比的黑色硬质碳层B在包覆膜1的厚度方向Y上逐渐变小的区域。例如，如图4所示，对于最初设置于中间层12上的硬质碳层而言，将重复单元的厚度设为1时，在约0.7的厚度的黑色硬质碳层B上设置有约0.3的厚度的白色硬质碳层W。其上的重复单元在约0.4的厚度的黑色硬质碳层B上设置有约0.6的厚度的白色硬质碳层W。进一步之上的重复单元在约0.2的厚度的黑色硬质碳层B上设置有约0.8的厚度的白色硬质碳层W。这样一来，倾斜区域2中的黑色硬质碳层B与白色硬质碳层W的厚度之比在包覆膜1的厚度方向Y上变化，随着重复单元层叠，黑色硬质碳层B的厚度比例逐渐变小，白色硬质碳层W的厚度比例逐渐变大。在这样的倾斜区域2中，特别地，由于高强度的黑色硬质碳层B大量存在于基材侧，因此，可以提高与基材11(在设置有基底层11a、中间层12的情况下为这些层)的密合性。
在该倾斜区域2中，各重复单元内的白色硬质碳层W与黑色硬质碳层B的边界不是平行于包覆膜1、基材11的表面的平坦面，而成为波状或三角波状。其理由是，对重复单元的硬质碳层进行成膜时，最初形成的黑色硬质碳层B的成长速度在整个面不相同，容易以波状或三角波状成长，在该情况下，在这样的黑色硬质碳层B上成膜有白色硬质碳层W。其结果，认为黑色硬质碳层B与白色硬质碳层W的边界成为如图2～图4所示的波状或三角波状。
在倾斜区域2中，白色硬质碳层W可以具有网眼状、鳞片状、树枝状或层状和可形容的三维成长形态。在这样的成长形态下，有时在白色硬质碳层W中包含黑色硬质碳。另外，可以观察到白色硬质碳层W的三角波状的形态相对于膜的成长方向为V字形(从扇骨(扇轴)的位置逐渐展开地扩大的形态)或放射状。
通过明视野TEM在作为通常采用的条件的加速电压200～300kV下观察层叠膜的剖面的明视野TEM图像时，在该倾斜区域2中，在黑色硬质碳层B上，白色硬质碳层W在层叠膜的厚度方向Y上以V字形或放射状成长。该V字形或放射状的形态组织与黑色硬质碳层B缠绕，密合性变高。这样的形态组织在设置于表面侧的均质区域3几乎观察不到。
均质区域3是重复单元中的具有上述范围的sp2/sp3比的白色硬质碳层W的厚度、与具有上述范围的sp2/sp3比的黑色硬质碳层B的厚度在包覆膜1的厚度方向Y上相同或大致相同的区域。例如如图3所示，对于设置于上述倾斜区域2上的重复单元中的任意重复单元而言，将重复单元的厚度设为1时，均在约0.1的厚度的黑色硬质碳层B上设置有约0.9的厚度的白色硬质碳层W。这样一来，均质区域3中的黑色硬质碳层B与白色硬质碳层W的厚度之比在包覆膜1的厚度方向Y上相同或大致相同。在这样的均质区域3中，特别地，由于低摩擦性和抗削性优异的白色硬质碳层W在各重复单元中相同地存在，因此，即使在包覆膜1的磨损逐渐进行的情况下，也可以在稳定且一定的状态下表现出抗削性和耐磨损性。
在均质区域3中，黑色硬质碳层B与白色硬质碳层W的厚度之比(黑色厚度/白色厚度)大致一定，特别地，从抗削性和耐磨损性的方面考虑，优选在0.01～0.3的范围内。在均质区域3中，黑色硬质碳层B的厚度之比在上述范围内、较小，以白色硬质碳层W丰富的膜的形式层叠。
在该均质区域3中，各重复单元内的白色硬质碳层W与黑色硬质碳层B的边界是相对于包覆膜1、基材11的表面比较平行且平坦的面，上述倾斜区域2这样的波状或三角波状并不明显。认为其理由是，与倾斜区域2的情况不同，最初形成的黑色硬质碳层B的厚度薄，因此，以波状或三角波状成长之前，白色硬质碳层W开始成膜。
另外，在均质区域3中，如图2及图3所示，黑色硬质碳层B与白色硬质碳层W相比其比例小，通过明视野TEM图像对剖面进行观察时，有时会不能在面内方向(宽度方向)上以一定或大致一定的厚度同样地观察到黑色硬质碳层B。但是在至少可区分重复单元的程度上，在面内方向上断续地观察到黑色硬质碳层B。
均质区域3相对于层叠膜的合计厚度(“均质区域3的厚度+倾斜区域2的厚度”)的比例优选为0.5～0.9。通过使均质区域3占据层叠膜整体的厚度的大部分，即使在包覆膜1的磨损逐渐进行的情况下，也可以通过均质区域3在稳定且一定的状态下表现出抗削性和耐磨损性。另外，倾斜区域2可以使特性稳定的均质区域3与基材(可以包含基底层11a、中间层12。)强固地密合，提高密合性。其结果，可以使表现出一定且稳定的抗削性和耐磨损性的倾斜区域2的耐剥离性(密合性)优异。对特别是活塞环等施加高负荷的滑动构件及包覆膜期望这样的特征，与不具有本发明的特征的滑动构件相比，可以制成示出一定且稳定的抗削性和耐磨损性、并且耐剥离性(密合性)优异的滑动构件。
包覆膜1可形成大于1μm且50μm以下的范围内的厚度。白色硬质碳层W与黑色硬质碳层B层叠而成的上述范围的厚的包覆膜1的形成可通过下述方法实现：作为PVD法中的成膜温度(基板温度)，交替进行以200℃以下成膜和以超过200℃成膜。以超过200℃成膜时，成为sp2/sp3比稍大的白色硬质碳层W。另一方面，以200℃以下成膜时，成为sp2/sp3比小的黑色硬质碳层B。包覆膜1可通过将这些膜交替层叠而形成上述范围的厚的膜。其结果，可形成示出一定且稳定的抗削性和耐磨损性、并且耐剥离性(密合性)优异的包覆膜1。
需要说明的是，硬质碳层的各重复单元的厚度(层叠膜1层的厚度)优选为0.1～4μm的范围内。在该重复单元中，在倾斜区域2内，黑色硬质碳层B和白色硬质碳层W的厚度在上述范围内倾斜地变化，在均质区域3内，黑色硬质碳层B与白色硬质碳层W的厚度在上述范围内一定或大致一定。需要说明的是，更优选的厚度为0.3～1μm的范围内。
得到的包覆膜1为非晶质状的碳层、或者部分包含石墨的非晶质状的碳层，对对象材料的摩擦系数低，对对象材料的耐磨损性良好。
需要说明的是，如图3所示，包覆膜1可表现为跨越层叠的至少2层以上的层间这样的隆起形状。该隆起形状是看起来像地层隆起那样的形态的部分，是看起来为粒子状、看起来也为气球状的部分。在存在隆起形状的情况下的层叠状态不以在厚度方向Y上排列的方式同样地层叠，而主要容易在上半部分表现，看起来成为混乱的形态，但不太影响耐磨损性、抗削性等特性。隆起形状的形成机理现在还未明确，但认为大概成膜时的大颗粒成为起点。
构成包覆膜1的硬质碳层在白色硬质碳层W及黑色硬质碳层B的任意硬质碳层中，除碳以外，均在0.1原子％以上且10原子％以下、优选为8原子％以下的范围内含有氢。氢含量可通过HFS(Hydrogen Forward Scattering)分析测定，剩余部分实质上仅由碳构成，优选不含有除N、B、Si和其它不可避免的杂质以外的元素。需要说明的是，在白色硬质碳层W中，即使含有这些元素，也可以提高抗削性。另一方面，在黑色硬质碳层B中，如果剩余部分实质上仅由碳构成，则硬度上升，耐磨损性提高，因而优选。“实质上仅由碳”是指，不含有除N、B、Si和其它不可避免的杂质以外的元素。
(包覆膜的成膜)
包覆膜1的成膜可适用电弧式PVD法、溅射PVD法等PVD法。其中，优选使用碳靶并利用成膜原料中不含氢原子的电弧离子镀法而形成。
在通过电弧离子镀法形成包覆膜1的情况下，优选调节偏压、电弧电流，通过加热器对基材进行加热，在固定基材的夹具(holder)中导入冷却装置，对基材进行强制冷却。作为一例，如图6所示，通过控制基材温度，并控制炉内压力等，从而对sp2/sp3比不同的硬质碳层(白色硬质碳层W和黑色硬质碳层B)交替层叠而成的包覆膜1进行成膜。
为了对sp2/sp3比为0.05～0.3的黑色硬质碳层B进行成膜，在超过50℃且200℃以下的基材温度下成膜。为了将黑色硬质碳层B与白色硬质碳层W交替层叠，可以采用下述方法：对白色硬质碳层W进行了成膜后导入冷却工序，降低基材温度，成为200℃以下的基材温度后对黑色硬质碳层B进行成膜等。
为了对sp2/sp3比为0.2～0.7的白色硬质碳层W进行成膜，将基材温度控制为大于200℃且300℃以下、更优选为220℃～275℃。基材温度的控制优选将偏压控制为-50V～-400V而进行，但可以通过电弧电流的变化、加热器加热、来自夹具的冷却来控制基材温度。因此，并不特别地仅限定于偏压的控制。
除偏压以外，基材温度也可以通过调整电弧电流、加热器温度、炉内压力等来调整，因此，偏压没有特别限定。然而，考虑到如果超过-50V，则变得难以形成网眼状的硬质碳层，另一方面，在小于-400V的情况下，也变得难以形成网眼状的硬质碳层，优选为-50～-400V。另外，在将炉内压力设为10-4～5×10-1Pa的真空气氛的情况下，与导入氢气、氮气的情况相比，能够得到低摩擦且高耐磨损性的硬质碳层，因而优选。
(sp2/sp3比)
硬质碳层是以石墨为代表的碳键sp2键和以金刚石为代表的碳键sp3键混合存在的膜。在此，通过EELS分析(Electron Energy-Loss Spectroscopy：电子能量损失分光法)测定1s→π＊强度和1s→σ＊强度，将1s→π＊强度视为sp2强度，将1s→σ＊强度视为sp3强度，计算其比例即1s→π＊强度与1s→σ＊强度之比，作为sp2/sp3比。因此，本发明中所述的sp2/sp3比准确而言是指π/σ强度比。具体而言，适用STEM(扫描型TEM)模式下的光谱成像法，在加速电压200kv、试样吸收电流10-9A、电子束光点尺寸直径为1nm的条件下，累计以1nm的间距得到的EELS，提取C-K吸收波谱作为来自约10nm区域的平均信息，计算出sp2/sp3比。
实施例
以下，举出实施例和参考例对本发明的包覆膜及滑动构件进行详细说明。
[实施例1]
适用了活塞环作为滑动构件10。在使用了包含C：0.65质量％、Si：0.38质量％、Mn：0.35质量％、Cr：13.5质量％、Mo：0.3质量％、P：0.02质量％、S：0.02质量％、剩余部分：铁及不可避免的杂质的活塞环基材11(直径88mm、环径向宽度2.9mm、环轴向宽度1.2mm)的该活塞环基材11上，通过氮化处理形成40μm的氮化层，通过离子镀法形成了厚度0.2μm的金属铬层作为中间层12。接下来，在中间层12上，利用使用了碳靶的电弧离子镀装置将倾斜区域2和均质区域3的各重复单元成膜，得到了包覆膜1。
倾斜区域2的成膜如下所述地进行：在偏压-700V、电弧电流40A下进行了5分钟的电弧放电后，在偏压-170V、电弧电流40A下进行电弧放电和加热器加热，将基材温度从约80℃升温至约210℃，同时进行2100秒钟的成膜，将作为第1个重复单元的合计膜厚约0.5μm的黑色硬质碳层B和白色硬质碳层W成膜。接下来，在偏压0V、电弧电流0A下停止电弧放电，用3600秒钟冷却至约140℃。
接下来，在偏压-1000V、电弧电流40A下进行90秒钟的电弧放电，形成了包含白色硬质碳的密合层后，在偏压-170V、电弧电流40A下进行电弧放电和加热器加热，从约140℃升温至230℃，同时进行2100秒钟的成膜，将作为第2个重复单元的合计膜厚约0.5μm的黑色硬质碳层B和白色硬质碳层W成膜。接下来，在偏压0V、电弧电流0A下停止电弧放电，用3600秒钟冷却至约160℃。
接下来，在偏压-1000V、电弧电流40A下进行90秒钟的电弧放电，形成了包含白色硬质碳的密合层后，再次在偏压-170V、电弧电流40A下进行电弧放电和加热器加热，从约160℃升温至240℃，同时进行2100秒钟的成膜，将作为第3个重复单元的合计膜厚约0.5μm的黑色硬质碳层B和白色硬质碳层W成膜。接下来，在偏压0V、电弧电流0A下停止电弧放电，用3600秒钟冷却至约170℃。这样一来，将合计厚度约1.5μm的构成倾斜区域2的3个重复单元成膜。
均质区域3的成膜如下所述地进行：在将倾斜区域2成膜后，接下来，在偏压-1000V、电弧电流40A下进行90秒钟的电弧放电，形成了包含白色硬质碳的密合层后，再次在偏压-170V、电弧电流40A下进行电弧放电和加热器加热，从约180℃升温至250℃，同时进行2100秒钟的成膜，将第1个(共计2个)重复单元的合计膜厚约0.5μm的黑色硬质碳层B和白色硬质碳层W成膜。接下来，在偏压0V、电弧电流0A下停止电弧放电，用3600秒钟冷却至约180℃。然后，进一步进行该成膜和冷却的重复循环5次，将由6个重复单元形成的合计厚度2.5μm的均质区域3成膜。总膜厚为约4.2μm。
将均质区域3成膜后，形成提高了覆膜的加工性的适应层。适应层如下所述地成膜：在偏压-1000V、电弧电流40A下进行90秒钟的电弧放电，形成了包含白色硬质碳的密合层后，再次在偏压-300V、电弧电流40A下进行电弧放电和加热器加热，从约180℃升温至280℃，同时进行2100秒钟的成膜，将膜厚约0.5μm的包含黑色硬质碳层B和白色硬质碳层W的适应层成膜。包含该适应层的总厚度为约4.7μm。
[评价]
对成膜后的包覆膜1拍摄其剖面的明视野TEM图像。如图3及图4所示，可确认包覆膜1中，相对地由白色表示的白色硬质碳层W和相对地由黑色表示的黑色硬质碳层B在厚度方向上交替层叠在一起。另外，可确认其具有设置于基材侧的倾斜区域2和设置于表面侧的均质区域3，该倾斜区域2包含白色硬质碳层W的厚度在厚度方向Y上逐渐变大的3个重复单元，均质区域3包含白色硬质碳层W的厚度在厚度方向Y上相同或大致相同的6个重复单元。另外，sp2/sp3比在白色硬质碳层W的各部分为0.2～0.7的范围内，在黑色硬质碳层B的各部分为0.05～0.3的范围内。在最表面形成适应层的情况下的适应层也同样。
[结构形态的观察]
上述的包覆膜1的剖面照片通过用加速电压200kV的明视野TEM拍摄包覆膜1的剖面而得到。另外，包覆膜1的总厚度、白色硬质碳层W、黑色硬质碳层B的厚度通过明视野TEM图像求出。测定厚度时，使用在使用的电弧离子镀装置的涂布有效范围的中央附近形成了包覆膜1的活塞环、和在上端及下端附近形成了包覆膜1的活塞环作为测定试样。计算得到的黑色硬质碳层B的厚度与白色硬质碳层W的厚度之比(黑色厚度/白色厚度)，并示于表1。根据表1，在任意试样中，在依次层叠的厚度方向上均可确认到黑色硬质碳层B的厚度逐渐变小、且其比例(黑色厚度/白色厚度)逐渐变小的倾斜区域2。另外，在倾斜区域2之后可确认到黑色硬质碳层B的厚度与白色硬质碳层W的厚度在厚度方向上相同或大致相同且其比例(黑色厚度/白色厚度)在0.01～0.3的范围内的均质区域3。
[表1]
[耐磨损性、抗削性、低摩擦性、耐剥离性]
成膜后的包覆膜1的各种特性通过在汽车用滑动构件的评价中一般进行的利用SRV(Schwingungs Reihungund und Verschleiss)试验机120的摩擦磨损试验方法而得到。具体而言，如图7所示，在将摩擦磨损试验试样20的滑动面抵接于作为滑动对象物21的SUJ2材料的状态下，使用5W-30(无Mo-DTC)作为润滑油，一边施加1000N的负载，一边在各个负载下往复滑动10分钟(参照图8(A)的照片)及60分钟(参照图8(B)的照片)，用显微镜观察摩擦磨损试验试样20的滑动面。在图7中，符号12为中间层，符号1为包覆膜。将其观察结果示于图8。
根据图8的结果确认了得到的包覆膜1不会发生剥离、碎落，示出一定且稳定的抗削性和耐磨损性，并且耐剥离性(密合性)优异。另外，在最表面形成适应层的情况下的SRV试验结果也得到了同样的结果。可确认形成了适应层的包覆膜与不形成适应层的包覆膜相比，可缩短得到期望的表面粗糙度为止的时间的处理时间，加工性优异。
该实验中得到的包覆膜1即使在其磨损逐渐进行的情况下，也可以通过均质区域3在稳定且一定的状态下表现出抗削性和耐磨损性，对对象材料的攻击性也一定且稳定，因此，成为对包覆膜1和对象材料这两者稳定的滑动特性。另外，对于倾斜区域2而言，使滑动特性稳定的均质区域3与基材(也可以包含基底层11a、中间层12。)强固地密合，提高密合性，因此，该倾斜区域2的耐剥离性(密合性)优异。特别是对活塞环等施加高负荷的滑动构件及包覆膜期望这样的特征，与不具有该特征的滑动构件相比，可制成示出一定且稳定的抗削性和耐磨损性、并且耐剥离性(密合性)优异的滑动构件。另一方面，层叠膜整体为均质区域3而不存在倾斜区域2时，在与基材的密合性的方面不充分，不能发挥本发明的效果。另外，层叠膜整体为倾斜区域2而不存在均质区域3时，在磨损逐渐进行的情况下，高强度的黑色硬质碳层B逐渐变多，对对象材料的攻击性逐渐增大，在确保一定且稳定的滑动特性(抗削性和耐磨损性)的方面不充分。
以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式。在与本发明相同及均等的范围内，可以对上述的实施方式施加各种变更。

Claims (7)

1.一种滑动构件，其在滑动面上具有由硬质碳层形成的包覆膜，
通过明视野TEM图像观察所述包覆膜的剖面时，包含相对地由黑色表示的黑色硬质碳层和相对地由白色表示的白色硬质碳层的重复单元在厚度方向上层叠，且具有1μm～50μm的范围内的厚度，
所述包覆膜具有设置于基材侧的倾斜区域和设置于表面侧的均质区域，在所述倾斜区域，所述重复单元中的所述白色硬质碳层的厚度在厚度方向上逐渐变大，在所述均质区域，所述重复单元中的所述白色硬质碳层的厚度在厚度方向上相同或大致相同，所述倾斜区域具有在厚度方向上以V字形或放射状成长的形态，所述均质区域不具有在厚度方向上以V字形或放射状成长的形态。
2.根据权利要求1所述的滑动构件，其中，
所述均质区域中的所述黑色硬质碳层与所述白色硬质碳层的厚度之比(黑色厚度/白色厚度)为0.01～0.3。
3.根据权利要求1或2所述的滑动构件，其中，
所述白色硬质碳层的sp2/sp3比为0.2～0.7，所述黑色硬质碳层的sp2/sp3比小于所述白色硬质碳层的sp2/sp3比、且为0.05～0.3。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的滑动构件，其中，
通过明视野TEM图像观察剖面时，在所述基材或设置于该基材上的基底膜与所述包覆膜之间设置有相对地由白色表示的硬质碳基底膜。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的滑动构件，其中，
通过明视野TEM图像观察剖面时，在所述包覆膜上设置有相对地由白色表示的硬质碳表面膜。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的滑动构件，其中，
所述滑动构件为活塞环。
7.一种包覆膜，通过明视野TEM图像观察其剖面时，包含相对地由黑色表示的黑色硬质碳层和相对地由白色表示的白色硬质碳层的重复单元在厚度方向上层叠，且具有1μm～50μm的范围内的厚度，
所述包覆膜具有倾斜区域和设置于该倾斜区域上的均质区域，在所述倾斜区域，所述重复单元中的所述白色硬质碳层的厚度在厚度方向上逐渐变大，在所述均质区域，所述重复单元中的所述白色硬质碳层的厚度在厚度方向上相同或大致相同，所述倾斜区域具有在厚度方向上以V字形或放射状成长的形态，所述均质区域不具有在厚度方向上以V字形或放射状成长的形态。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3604782A4 (en) 2017-03-31 2020-12-23 Kabushiki Kaisha Riken SLIDING ELEMENT AND PISTON RING
US10883601B2 (en) * 2017-03-31 2021-01-05 Kabushiki Kaisha Riken Sliding member and piston ring
EP3636795A1 (en) * 2018-10-09 2020-04-15 Nanofilm Technologies International Pte Ltd Thick, low-stress tetrahedral amorphous carbon coatings
JP7053531B2 (ja) * 2019-05-28 2022-04-12 Ｔｐｒ株式会社 表面処理方法
WO2021019084A1 (en) * 2019-07-31 2021-02-04 Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfäffikon Graded hydrogen-free carbon-based hard material layer coated onto a substrate
WO2021066058A1 (ja) 2019-09-30 2021-04-08 日本ピストンリング株式会社 摺動部材、その製造方法及び被覆膜
EP4316802A4 (en) 2021-03-26 2024-02-07 Nippon Piston Ring Co Ltd SLIDING ELEMENT, ITS MANUFACTURING METHOD AND COATING FILM
JP7058781B1 (ja) * 2021-03-30 2022-04-22 株式会社リケン ピストンリング及びその製造方法
WO2024063157A1 (ja) * 2022-09-22 2024-03-28 日本ピストンリング株式会社 摺動部材、その製造方法及び被覆膜

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101341274A (zh) * 2005-12-21 2009-01-07 株式会社理研 非晶质硬质碳被膜
CN104271802A (zh) * 2012-02-16 2015-01-07 马勒发动机零部件巴西有限公司 用于内燃机的滑动元件
CN104812926A (zh) * 2012-10-31 2015-07-29 菲特尔莫古布尔沙伊德有限公司 具有涂层的滑动元件,特别是活塞环
WO2016042629A1 (ja) * 2014-09-17 2016-03-24 日本アイ・ティ・エフ株式会社 被覆膜とその製造方法およびｐｖｄ装置
CN106795619A (zh) * 2014-09-17 2017-05-31 日本Itf株式会社 被覆膜及其制造方法以及pvd装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3826453B2 (ja) 1996-09-10 2006-09-27 住友電気工業株式会社 硬質炭素膜
JP4730753B2 (ja) 2000-03-23 2011-07-20 株式会社神戸製鋼所 ダイヤモンドライクカーボン硬質多層膜および耐摩耗性、耐摺動性に優れた部材
JP4929531B2 (ja) 2001-04-27 2012-05-09 住友電気工業株式会社 導電性硬質炭素皮膜
US8999604B2 (en) 2009-12-25 2015-04-07 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Oriented amorphous carbon film and process for forming the same
DE102011003254A1 (de) 2011-01-27 2012-08-02 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Gleitelement, insbesondere Kolbenring, mit einer Beschichtung sowie Verfahren zur Herstellung eines Gleitelements
JPWO2013153614A1 (ja) * 2012-04-09 2015-12-17 オーエスジー株式会社 切削工具用硬質被膜及び硬質被膜被覆切削工具
JP5965378B2 (ja) * 2013-10-31 2016-08-03 株式会社リケン ピストンリング及びその製造方法
JP6343266B2 (ja) 2015-09-09 2018-06-13 株式会社リケン 摺動部材及びピストンリング
EP3392369B1 (en) * 2015-12-18 2023-07-19 Nippon Piston Ring Co., Ltd. Coating film, manufacturing method therefor, and pvd apparatus
JP6534123B2 (ja) 2016-03-23 2019-06-26 日本アイ・ティ・エフ株式会社 被覆膜とその製造方法およびｐｖｄ装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101341274A (zh) * 2005-12-21 2009-01-07 株式会社理研 非晶质硬质碳被膜
CN104271802A (zh) * 2012-02-16 2015-01-07 马勒发动机零部件巴西有限公司 用于内燃机的滑动元件
CN104812926A (zh) * 2012-10-31 2015-07-29 菲特尔莫古布尔沙伊德有限公司 具有涂层的滑动元件,特别是活塞环
WO2016042629A1 (ja) * 2014-09-17 2016-03-24 日本アイ・ティ・エフ株式会社 被覆膜とその製造方法およびｐｖｄ装置
CN106795619A (zh) * 2014-09-17 2017-05-31 日本Itf株式会社 被覆膜及其制造方法以及pvd装置

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Publication number Publication date
JP6920698B2 (ja) 2021-08-18
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US11293548B2 (en) 2022-04-05

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