CN1738929B - 具有滑动功能的电镀膜和用该膜涂覆的制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基本不含铅的电镀膜，其特征在于涂覆Hv值不小于60的合金层或纯金属层形成下层，并涂覆Hv值不大于40的合金层或纯金属层形成上层。该电镀膜对人体和环境无害，而且滑动性能优良。

Description

具有滑动功能的电镀膜和用该膜涂覆的制品
技术领域
本发明涉及用于滑动件的电镀膜，该膜具有优良的抗咬粘性和耐磨性，并涉及用该膜涂覆的滑动件。
背景技术
滑动件最初用于诸如飞机、轮船和汽车的运输工具，现作为生产所或工厂中一般工业机械的承载部件用于各技术领域。具有优良抗咬粘性的诸如Cu-Zn-Mn-Si-Pb基黄铜材料(DIN17660 CuZn40Al2)和Cu-Zn-Sn-Pb基青铜材料(JIS H5120 CAC406)的铜合金是已知的滑动件用材料，同时已广泛使用如下滑动件：通过在铁基基材上烧结或热喷涂含铜合金如上述黄铜材料和青铜材料的膜得到的双金属滑动件。
如上所述，铜合金因其抗咬粘性和耐磨性而具有良好的滑动性能，因此适合作为滑动部件材料，同时通常向具有良好滑动性能的铜合金中加入铅。
近来，铅中毒已成为一个大问题，并且人们担心铅会对环境和人体产生有害影响，因此世界范围内禁止使用铅的规定变得更加严格。类似的，对于滑动件用材料，人们要求所用材料是无铅的。加入铅的铜合金不必再看作考虑当前的环境对策的材料。然而，实际上因其优良滑动性能而仍被使用。也就是说，人们认为无铅和优良滑动性的共存是非常困难的。
有时使用诸如精密锻造的塑性成型以从经济的角度成型滑动部件；然而，作为铜合金的具有优良滑动性能的青铜材料在塑性成型工艺中易于产生裂缝，从而难以通过精密锻造成型复杂形状的滑动件。因此在目前条件下，如果使用青铜材料制造复杂形状的滑动件，首先要将该滑动件形状分解成构成该复杂形状的简单形状的部件，然后分别对简单部件进行切削作业，并机械接合以制造滑动件。因此，在制造用青铜材料制成的复杂形状滑动件时，其制造工艺极其复杂，而且成本较高。
此外，含铅铜合金的另一问题在于其与钢材料相比通常强度低而比重高。因此，通过热喷涂工艺和烧结工艺用铜合金膜涂覆钢基材料使得可以制造具有高强度和轻重量的滑动件；然而，其固有的问题在于热喷涂工艺因其差的热喷涂效率而造成材料损失，同时烧结工艺需要高温等。而且，上述工艺必须需要诸如抛光和切削的后处理以确保形状精确度，而且用上述方法制造滑动件的成本必然比仅用铜合金制造整个部件的成本高。
为解决上述问题，现已公开了不含铅并具有优良滑动性能的滑动件的开发，例如基材用锡、铟或银和铋中的一种的合金单层膜涂覆的滑动件以及基材预先用铜锡合金内层涂覆，再用上述合金单层涂覆的滑动件(参见专利文献1-4)。然而，其滑动性能必然无法与含铅铜合金的滑动件相比，而且很难形成薄的衬层，因此其存在的问题是难以得到均匀的层。
鉴于上述问题，需要开发滑动性能优良而且易于制造的滑动材料以替代仅由含铅的铜合金制成的常规滑动件和基材用铜合金膜涂覆的滑动件。本发明的电镀膜不仅具有优良的滑动性能，而且组分中不含任何铅，因此涂覆该电镀膜的滑动件具有优良的滑动性能，而且在制造过程中被当作工业废料丢弃时对人体和环境无害，同时在不使用铜合金作基材的情况下与用铜合金制成的整体型滑动件相比可以得到轻重量和/或高强度。
可将本发明的电镀膜容易地用于涂覆基材而无需特殊的复杂加工过程，而且适用于复杂形状的滑动件。由于该膜对基材没有热影响，而且在保持表面平整性和形状精确性方面优良，因此无需诸如抛光和切削的后处理，所以说该膜被认为是经济优良的材料。
(专利文献1)
日本待审专利公开No.10-330871
(专利文献2)
日本待审专利公开No.11-257355
(专利文献3)
日本专利No.324977
(专利文献4)
日本待审专利公开No.11-50296
发明内容
本发明的目的是提供如上所述的电镀膜，该电镀膜对人体和环境无害，而且利于工业使用，同时滑动性能优良；本发明还提供了用上述电镀膜涂覆的滑动件。
本发明人首先设想基材表面用单层膜涂覆，然后进行了认真研究以得到具有优良滑动性能的单层膜，然而没有得到令人满意的单层膜。本发明人研究了具有耐磨性、顺应性和滑润性的元素或合金类型和合金比，并制造出各种多层膜，包括硬膜在上层和软膜在上层的双层膜以评价其滑动性能。结果，本发明人得到了多层电镀膜，该多层膜包括下层Hv值不小于60的合金层或纯金属层作为下层和其上Hv值不大于40的合金层或纯金属层，并且发现该多层电镀膜能解决现有技术中的上述问题。
此外，本发明人发现该电镀膜优选包括如下双层：下层中的(a)纯银层，(b)银和锑的合金层，(c)铜和锡或锌的合金层，(d)铜、锡和锌的三元合金层，(e)纯锌层或(f)锌和铜的合金层，和上层中的(g)纯锡层，(h)锡和铜和/或银的合金层，(i)纯铟层或(j)铟和银的合金层，而且发现该电镀膜的滑动性能如抗咬粘性和耐磨性等于或优于常规使用的铜合金，并且可以解决常规产品中存在的环境和制造上的问题。
也就是说，本发明涉及：
(1)电镀膜，其中涂覆Hv值不小于60的合金层或纯金属层形成下层，并涂覆Hv值不大于40的合金层或纯金属层形成上层，
(2)电镀膜，其中涂覆(a)纯银层、(b)银和锑的合金层、(c)铜和锡或锌的合金层、(d)铜、锡和锌的三元合金层、(e)纯锌层或(f)锌和铜的合金层形成下层，并涂覆(g)纯锡层、(h)锡和铜和/或银的合金层、(i)纯铟层或(j)铟和银的合金层形成上层，
(3)根据上述(1)或(2)的电镀膜，其中当上层为(h)锡和铜和/或银的合金层时，上层中锡的含量占上层的90-100wt％，
(4)根据上述(1)或(2)的电镀膜，其中当上层为(j)铟和银的合金层时，上层中铟的含量占上层的60-100wt％，
(5)根据上述(1)或(2)的电镀膜，其中当下层为(b)银和锑的合金层时，下层中银的含量占下层的90-100wt％，
(6)根据上述(1)或(2)的电镀膜，其中当下层为(c)铜和锡或锌的合金层或(d)铜、锡和锌的三元合金层时，下层中铜的含量占下层的50-99wt％，
(7)根据上述(1)或(2)的电镀膜，其中当下层为(f)锌和铜的合金层时，下层中锌的含量占下层的60-100wt％，
(8)根据上述(1)至(7)的任一项的电镀膜，其中下层厚度为1-1,000μm，上层厚度为1-200μm，
(9)滑动部件，其中基材表面用上述(1)至(8)的任一项的电镀膜涂覆，和
(10)根据上述(9)的滑动部件，其中基材为钢、不锈钢、铝、铝合金、钛、钛合金、铜、铜合金或陶瓷。
附图简要说明
图1是表示抗推力磨损试验设备的示意图。
图2是进行抗推力磨损试验的试验片的详图。
图3是在抗推力磨损试验中使用的配合材料的详图。
对于附图标记，图1中1表示配合材料，2表示热电偶，3表示润滑油，4表示试验片，5表示试验片的固定夹具，6表示润滑油的溢流口，7表示润滑油的供应口，8表示旋转轴。
最佳实施方式
本发明的下层是具有轴承合金或其主要成分(例如铜、银、锌等)以及为将其固化而加入了其它元素的成分的硬合金层或纯金属层，该层具有不小于60的Hv值。本发明的上层是具有有利的顺应性和润滑性的合金层或纯金属层，该层具有不大于40的Hv值。Hv值表示维氏硬度。下文将进一步描述上层和下层的优选例。
本发明的电镀膜优选是由含下层和上层的双层构成的膜，其特征在于下层是(a)纯银层、(b)银和锑的合金层、(c)铜和锡或锌的合金层、(d)铜、锡和锌的三元合金层、(e)纯锌层或(f)锌和铜的合金层，上层是(g)纯锡层、(h)锡和铜和/或银的合金层、(i)纯铟层或(j)铟和银的合金层。
下文将详细说明具有优良滑动性能的本发明的电镀膜。为了区别，通常在由锡和铜构成的合金中，锡占合金比值高的称为锡铜合金(Sn-Cu)，例如锡与铜的重量比为约92∶约2，而铜占合金比值高的称为铜锡合金或青铜(Cu-Sn)，例如锡与铜的重量比为约10∶约90。类似的，为了区别，在铜和锌的合金中，铜占合金比值高的称为铜锌合金(Cu-Zn)，而锌占合金比值高的称为锌和铜的合金(Zn-Cu)，本发明也遵从这一点。铜锡锌的三元合金(Cu-Sn-Zn)和锡、铜和银的三元合金(Sn-Cu-Ag)分别表示铜的重量比为最高的三元合金和锡的重量比为最高的三元合金。在本发明的说明书中，下文将铜占合金的比值高的合金称为青铜。
对于本发明电镀膜的下层，当下层由(b)银和锑的合金层构成的情况下，优选下层中银的含量为约90-100wt％；下层由(c)铜和锡或锌的合金层或(d)铜、锡和锌的三元合金层构成的情况下，下层中铜的含量为约50-99wt％；下层由(f)锌和铜的合金层构成的情况下，下层中锌的含量为约60-100wt％。
在本发明电镀膜的上层含锡或铟的情况下，优选上层中锡和铟的含量分别为约90-100wt％和约60-100wt％。
使选自(a)纯银层、(b)银和锑的合金层、(c-1)铜锡合金层(青铜)、(c-2)铜锌合金层、(d)铜、锡和锌的三元合金层、(e)纯锌层和(f)锌和铜的合金层的一种成为下层，并使选自(g)纯锡层、(h-1)锡铜合金层、(h-2)锡银合金层、(h-3)锡铜银三元合金层、(i)纯铟层和(j)铟和银的合金层的一种成为上层，然后使上层和下层结合构成多层，从而使本发明的电镀膜成为抗咬粘性和耐磨性优良而且具有优良滑动性能的膜。此外，电镀技术的应用使得无需诸如抛光和切削的后处理就易于得到膜的平整性和表面形状精确度，该技术对于上述构造方法是极为有用的。
此外，本发明的电镀膜由于在其组分中不含铅，因此极大考虑了人体和环境的安全性。
本发明电镀膜除含有本发明电镀膜的必需组成元素如铜、锡、银、锑、锌和铟外，还可含有诸如镍、硅、铝、铁、氧、镁和锰的元素。这些元素的一部分预先不可避免地含在构成电镀等使用的镀液的试剂中，在基材上形成膜的过程中产生共析，有时会成为不可避免的杂质。上述不可避免杂质的总量在能够保持作为本发明电镀膜的必需组成元素的铜、锡、银、锑、锌和铟的预定含量的范围内，该总量在不妨碍本发明目的的范围内。上述杂质基本不含铅。
通常通过对基材进行镀处理，从而首先在基材表面上涂覆上述下层，然后在该下层表面上涂覆上述上层，由此形成本发明的膜。
所要涂覆的基材的质量可以是任意的，并没有特别的限制，只要该材料能够用作滑动件的基材就行。其具体包括诸如碳钢(例如，S35C)的钢和合金钢、铝、铝合金、钛、钛合金、铜、铜合金、不锈钢或陶瓷。滑动件的基材通常通过使用诸如铸造、精密锻造、机械加工和压力加工手段成型为所需的形状来制造，而且本发明所用基材可以通过使用上述公知手段来制造。即使形状复杂的基材，通过使用与基材相应的镀技术涂覆本发明的膜，使得各种形状的滑动件无需复杂制造工艺就可易于制造。
用电镀膜涂覆基材的镀工艺没有特别的限制，例如包括电镀、干镀、无电镀和热浸，而本发明尤其优选使用电镀工艺。下文将描述本发明优选电镀的更具体实施方案。
本发明的电镀膜是由包括下层和上层的双层构成的，在用下层涂覆基材之前，优选预先进行对应基材原料的预处理，例如脱脂、电解脱脂、酸洗和用银、铜等触击电镀。根据本发明，当涂覆(a)纯银层或(b)银和锑的合金层作下层时，可将氰化物浴、硝酸银浴和磷酸盐浴用作对基材电镀下层时的镀液，其中考虑到溶液的稳定性和镀操作的方便性，尤其优选氰化物浴。当涂覆(c)铜和锡或锌的合金层、(d)铜、锡和锌的三元合金层、(e)纯锌层或(f)锌和铜的合金层作下层时，优选氰化物浴和焦磷酸盐浴，其中考虑到膜的稳定性和合金比的稳定性，仍然优选氰化物浴。当涂覆(g)纯锡层或(h)锡和铜和/或银的合金层以形成上层时，可以将硫酸浴、有机酸浴和碱性浴方便的用作上层电镀用浴，其中尤其优选硫酸浴或有机酸浴。当将(i)纯铟层涂覆为上层时，优选有机酸浴。当将(j)铟和银的合金层涂覆为上层时，可使用氰化物浴、硝酸银浴和磷酸盐浴，其中尤其优选氰化物浴。
此外，合金层的合金比的控制方法已按常规充分确定，例如银和锑的合金中的银和锑的合金比和青铜中的铜锡合金比，本发明也可遵从上述方法。通过电流密度、温度和镀液组成控制合金比，例如在下表1-13中所示的例子。
在镀液组成中可含有诸如非离子或阳离子表面活性剂的添加剂以使电镀膜平整、光亮和稳定。上述添加剂的类型或其在浴中的含量可根据所用浴的类型而变化。
在电镀中，优选使用所要涂覆的基材作阴极，而且基本使用作为膜主要组成元素的金属作阳极。例如，在形成(a)纯银层和(b)银和锑的合金层时，优选使用银作阳极。通过膜的合金比、电流密度以及膜的物理性质适当地确定镀液温度，该温度通常为约10-80℃。电流密度也可以通过考虑合金膜的所需合金比以及工作效率来适当地确定，通常电流密度为约0.1-10A/cm2。可以通过电流密度、浴温度和镀时间控制所得膜的厚度。
在将(a)纯银层、(b)银和锑的合金层、(c-1)青铜层、(c-2)铜锌合金层、(d)铜、锡和锌的三元合金层、(e)纯锌层或(f)锌和铜的合金层涂覆为下层时，镀液组成和镀条件的优选例分别如表1-7所示。在将(g)纯锡层、(h-1)锡铜合金层、(h-2)锡银合金层、(h-3)锡铜银三元合金层、(i)纯铟层或(j)铟和银的合金层涂覆为上层时，镀液组成和镀条件的优选例如表8-13所示。不用说，上述镀液组成和镀条件并不限于上述例子。
表1
(a)纯银层
Figure G04802244819970224D000091
表2
(b)银和锑的合金层
表3
(c-1)青铜层
表4
(c-2)铜锌合金
Figure G04802244819970224D000101
表5
(d)铜、锡和锌的三元合金
表6
(e)纯锌层
表7
(f)锌和铜的合金层
Figure G04802244819970224D000112
表8
(g)纯锡层
表9
(h-1)锡铜合金层
表10
(h-2)锡银合金层
Figure G04802244819970224D000122
表11
(h-3)锡铜银三元合金层
Figure G04802244819970224D000131
表12
(i)纯铟层
表13
(j)铟和银的合金
Figure G04802244819970224D000133
如前所述，本发明膜的厚度没有特别限制，可以通过将要用该膜涂覆的滑动件以及所需的滑动性能来确定，而且该厚度优选设定在不妨碍本发明目的的范围内。具体来说，下层厚度优选为约1-1000μm，更优选约10-500μm，上层厚度优选为约1-200μm，更优选为约5-30μm。
使用图1所示设备通过抗推力磨损试验法评价滑动件的滑动性能，例如抗咬粘性和耐磨性。下文将描述用本发明膜涂覆的基材的评价方法的例子。
将图3所示的环形渗碳和淬火材料SCM420H制成的配合材料固定在图1所示的旋转轴(8)上，并将具有图2所示形状的用本发明膜涂覆的基材(试验片)固定于图1的试验片固定夹具(5)上。在试验过程中，图1所示设备的内部预先装满润滑油，通过以恒速从润滑油供应口(7)供应润滑油，并通过从润滑油溢流口(6)溢出润滑油使上述润滑油循环。然后，在旋转旋转轴(8)的同时使配合材料和试验片滑动并沿A方向增加推力，所述推压负荷(N)是通过程序控制的。
在试验过程中连续测量推压负荷、转数、试验片温度、摩擦力变化以评价试验片的抗咬粘性和耐磨性。
对于抗咬粘性，具体地，通过程序倾斜地增加推力负荷，从在试验片上产生咬粘时的推力负荷值计算施加到试验片滑动部分的每单位面积上的压力，然后通过该压力值(P)乘以滑动速度(V)得到的PV值进行评价。这时，PV值越大，抗咬粘性越好。产生咬粘的时点是指(1)试验片的温度达到250℃的时点，或者(2)摩擦力达到50N·cm的时点。
用下述方法评价耐磨性：使配合材料和试验片在恒定负荷下滑动恒定时间，然后测量试验片上留下的磨痕深度。磨痕深度越小，耐磨性越好。
通过使用作为常规已知的优良滑动用材料的铜合金材料作对照材料来确定本发明电镀膜的滑动性能是好还是差。
本发明电镀膜可用于所有需要高滑动性能的滑动件，例如一般机械轴承使用的衬套和止推板，空调如汽车空调和冰箱压缩机用旋转斜板，装入液压单元中的气缸体和活塞滑履(piston shoe)，阀板，自动变速装置用板，以及汽车和摩托车的精密部件。
实施例
下文将描述本发明的优选实施例、比较例和试验例，但本发明并不限于以下的实施例等。比较例和实施例所用基材全部为碳钢S35C，而且将预先成型为图2所示形状的基材用实施例等的膜涂覆，然后在试验例中使用试验片。
制备在以下比较例1-10和实施例1-18中所述的单层膜和双层膜。
比较例1
锡银合金(Sn-Ag)的单层膜
预先用常规方法对基材进行脱脂、电解脱脂和酸洗的预处理。用基材作阴极，锡板作阳极，在由40g/L甲磺酸锡、1g/L甲磺酸银、200g/L罗谢尔盐和10g/L琥珀酸衍生物组成的有机酸浴中、在室温及2A/dm2的电流密度的条件下电镀基材。分析膜中银的合金比为5wt％。
比较例2
锡铜合金(Sn-Cu)的单层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后用基材作阴极，锡板作阳极，在由30g/L甲磺酸锡、2g/L甲磺酸铜、150g/L甲磺酸、2g/L锍脲衍生物和5g/L非离子表面活性剂组成的有机酸浴中、在室温及3A/dm2的电流密度的条件下电镀基材。分析膜中铜的合金比为2wt％。
比较例3
纯银(Sn)的单层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后用基材作阴极，锡板作阳极，在由30g/L甲磺酸锡、150g/L甲磺酸、2g/L硫脲衍生物和5g/L非离子表面活性剂组成的有机酸浴中、在室温及3A/dm2的电流密度的条件下电镀基材。
比较例4
银和锑的合金(Ag-Sb)的单层膜
预先用常规方法对基材进行脱脂、电解脱脂和酸洗的预处理，然后通过常规方法用银进行触击电镀。用基材作阴极，银板作阳极，在由40g/L氰化银、70g/L氰化钾和5g/L氯化锑组成的氰化物浴中、在室温及1A/dm2的电流密度的条件下电镀基材。分析膜中锑的合金比为1wt％。
比较例5
青铜(Cu-Sn)的单层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后用基材作阴极，铜板作阳极，在由30g/L氰化铜、50g/L氰化钾、35g/L锡酸钾、10g/L氢氧化钾和50g/L罗谢尔盐组成的氰化物浴中、在60℃及3A/dm2的电流密度的条件下电镀基材。分析膜中锡的合金比为10wt％。
比较例6
铜锌合金(Cu-Zn)的单层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后用基材作阴极，铜板作阳极，在由30g/L氰化铜、10g/L氰化锌、40g/L氰化钠、10g/L碳酸钠和2mL/L氨水组成的氰化物浴中、在室温及1A/dm2的电流密度的条件下电镀基材。分析膜中锌的合金比为28wt％。
比较例7
纯银(Ag)的单层膜
对基材进行与比较例4相似的预处理，然后用基材作阴极，银板作阳极，在由40g/L氰化银和70g/L氰化钾组成的氰化物浴中、在室温及0.5A/dm2的电流密度的条件下电镀基材。
比较例8
锌和铜的合金(Zn-Cu)的单层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后用基材作阴极，锌板作阳极，在由10g/L氰化铜、60g/L氰化锌、50g/L氰化钠和20g/L氢氧化钠组成的氰化物浴中、在室温及5A/dm2的电流密度的条件下电镀基材。分析膜中铜的合金比为35wt％。
比较例9
纯锌(Zn)的单层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后用基材作阴极，锌板作阳极，在由50g/L氰化锌、100g/L氰化钠和80g/L氢氧化钠组成的氰化物浴中、在室温及5A/dm2的电流密度的条件下电镀基材。
比较例10
包括下层：青铜(Cu-Sn)和上层：镍中分散有PTFE(特氟隆(注册商标))(Ni/PTFE)的双层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后根据比较例5在该基材上电镀下层。接着，将涂覆有下层的基材作阴极，镍板作阳极，在由300g/L氨基磺酸镍、10g/L氯化镍、30g/L硼酸、30g/L PTFE粒子和3mL/L阳离子表面活性剂组成的氨基磺酸浴中、在50℃及3A/dm2的电流密度的条件下电镀基材。通过分析得到PTFE在上层中的分散比为7wt％。
实施例1
包括下层：青铜(Cu-Sn)和上层：纯铟(In)的双层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后根据比较例5在预处理后的基材上电镀下层。然后将涂覆下层的上述试验片作阴极，铟板作阳极，在由100g/L甲磺酸铟、20g/L甲磺酸钠和1mL/L阳离子表面活性剂组成的有机酸浴中、在室温及3A/dm2的电流密度的条件下电镀基材。
实施例2
包括下层：青铜(Cu-Sn)和上层：铟和银的合金(In-Ag)的双层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后根据比较例5在基材上电镀下层。然后将涂覆下层的上述试验片作阴极，铟板作阳极，在由70g/L氯化铟、5g/L氰化银、35g/L氰化钾和15g/L葡萄糖组成的氰化物浴中、在室温及0.3A/dm2的电流密度的条件下电镀基材。
实施例3、13和14
包括下层：银和锑的合金(Ag-Sb)和上层：锡铜合金(Sn-Cu)的双层膜
根据比较例4对基材进行预处理，然后电镀基材的下层。接着，根据比较例2电镀基材的上层。
实施例4、15和16
包括下层：青铜(Cu-Sn)和上层：锡铜合金(Sn-Cu)的双层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后根据比较例5电镀基材的下层。接着，根据比较例2电镀基材的上层。
实施例5
包括下层：铜锌合金(Cu-Zn)和上层：锡铜合金(Sn-Cu)的双层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后根据比较例6电镀基材的下层。接着，根据比较例2电镀基材的上层。
实施例6
包括下层：铜、锡和锌的三元合金(Cu-Sn-Zn)和上层：锡铜合金(Sn-Cu)的双层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后将基材作阴极，铜板作阳极，并在由35g/L氰化铜、70g/L氰化钠、25g/L锡酸钾、5g/L氰化锌、10g/L氢氧化钾和50g/L罗谢尔盐组成的氰化物浴中、在60℃及2A/dm2的电流密度的条件下电镀基材的下层。再根据比较例2电镀基材的上层。
实施例7
包括下层：纯银(Ag)和上层：锡铜合金(Sn-Cu)的双层膜
对基材进行与比较例4相似的预处理，然后根据比较例7电镀基材的下层。再根据比较例2电镀基材的上层。
实施例8
包括下层：锌和铜的合金(Zn-Cu)和上层：锡铜合金(Sn-Cu)的双层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后根据比较例8电镀基材的下层。再根据比较例2电镀基材的上层。
实施例9
包括下层：纯锌(Zn)和上层：锡铜合金(Sn-Cu)的双层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后根据比较例9电镀基材的下层。再根据比较例2电镀基材的上层。
实施例10和17
包括下层：银和锑的合金(Ag-Sb)和上层：纯锡(Sn)的双层膜
根据比较例4对基材进行预处理，然后电镀基材的下层。再根据比较例3电镀基材的上层。
实施例11和18
包括下层：青铜(Cu-Sn)和上层：纯锡(Sn)的双层膜
对基材进行与比较例1相似的预处理，然后根据比较例5电镀基材的下层。再根据比较例3电镀基材的上层。
实施例12
包括下层：银和锑的合金(Ag-Sb)和上层：锡银合金(Sn-Ag)的双层膜
根据比较例4对基材进行预处理，然后电镀基材的下层。再根据比较例1电镀基材的上层。
试验例
滑动性能的评价试验
在表15的条件下，将涂覆有比较例1-10或实施例1-18的膜的试验片分别固定于图1中抗推力磨损试验设备的试验片固定夹具(5)上以进行各膜滑动性能的评价试验。试验结果(抗咬粘性、耐磨性、膜厚度、硬度和总体评价)如表17所示。对于抗咬粘性和耐磨性，常规用作优良滑动材料的铜合金A和B作为对比材料进行相似的试验，并将试验铜合金A时得到的PV值和磨痕深度分别看作1以通过与其相对值表示抗咬粘性和耐磨性(PV值的相对值：pv，磨痕深度的相对值：d)。具体来说，pv越大于1膜的抗咬粘性越好，而d越小于1，膜的耐磨性则越好。铜合金A和B的组成元素的重量百分含量如表14所示。在表14中Bal.表示余量。在表17中，用符号表示对各膜的总体评价，其标准与表16所示的评价pv和d的标准一致。
表14
  Cu   Mn   Al   Fe   Pb   Zn   Sn   P
  A   JIS H5120 CAC406   Bal.   -   -   -   5.2   5.5   4.5   0.08
  B   DIN17660 CuZn40Al2   Bal.   1.5   2.0   0.3   0.5   37   -   -
(wt/％)
表15
Figure G04802244819970224D000211
表16
Figure G04802244819970224D000231
对于比较例1-9的单层，其全部的总体评价均用符号“不可”表示，而且发现在单层中不能得到具有优良滑动性能的膜。相反，除比较例10外，由包括下层和上层的双层构成的膜(实施例1-18)得到等于或高于对照铜合金A的有利值。上述结果表明，考虑到环境安全性，实施例1-18的膜是比铜合金A优良的滑动材料，这是由于其具有等于或高于铜合金A的滑动性能而且不含铅。尤其发现实施例3、4、6和13的膜是非常优良的滑动材料，这是由于其抗咬粘性和耐磨性均优于对照铜合金A，而且上述膜无论其厚度均显示出优良的滑动性能。
当用铝、铝合金、钛、钛合金、铜、铜合金、不锈钢或陶瓷代替基材制造用上述实施例1-18的膜涂覆的试验片以进行上述试验例的滑动性能评价试验时，上述膜全部表现出与基材S35C相似的抗咬粘性和耐磨性；因此，上述膜显然对所有的基材都具有优良的滑动性能。
工业实用性
本发明的电镀膜具有优越的抗咬粘性和耐磨性，因此用该电镀膜涂覆的滑动件具有有利的滑动性能。此外，本发明的电镀膜可通过电镀工艺进行涂覆，因此易于涂覆基材，而且适合任何形状的滑动件；本发明的电镀膜在经济方面也被认为是优良的材料，这是由于其对基材没有热影响，而且无需特殊后处理就能得到优良的光滑表面。此外，本发明的电镀膜在其成分中不含铅，因此能够得到对人体和环境无害的滑动件。

Claims (7)

1.电镀膜，其中涂覆Hv值不小于60的(b)银和锑的合金层、(c-1)铜和锡的合金层或(d)铜和锡和锌的三元合金层形成下层，并涂覆Hv值不大于40的(h-1)锡和铜的合金层、(h-3)锡和铜和银的合金层或(i)纯铟层形成上层。
2.根据权利要求1的电镀膜，其中当上层为(h-1)锡和铜的合金层或(h-3)锡和铜和银的合金层时，上层中锡的含量占上层的90-低于100wt％。
3.根据权利要求1的电镀膜，其中当下层为(b)银和锑的合金层时，下层中银的含量占下层的90-低于100wt％。
4.根据权利要求1的电镀膜，其中当下层为(c-1)铜和锡的合金层或(d)铜、锡和锌的三元合金层时，下层中铜的含量占下层的50-99wt％。
5.根据权利要求1-4的任一项的电镀膜，其中下层厚度为1-1000μm，上层厚度为1-200μm。
6.滑动件，其中基材表面用权利要求1-5的任一项的电镀膜涂覆。
7.根据权利要求6的滑动件，其中基材为钢、铝、铝合金、钛、钛合金、铜、铜合金或陶瓷。
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