JP2001001265A - Aluminum alloy member, surface treatment method for the same, cylinder block and its surface treatment method - Google Patents

Aluminum alloy member, surface treatment method for the same, cylinder block and its surface treatment method

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JP2001001265A
JP2001001265A JP17176999A JP17176999A JP2001001265A JP 2001001265 A JP2001001265 A JP 2001001265A JP 17176999 A JP17176999 A JP 17176999A JP 17176999 A JP17176999 A JP 17176999A JP 2001001265 A JP2001001265 A JP 2001001265A
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JP
Japan
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aluminum alloy
ceramic particles
modified layer
particles
cylinder block
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JP17176999A
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Japanese (ja)
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Masashi Takahashi
正志 高橋
Yoshinobu Ozaki
嘉信 尾崎
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface treatment method to easily impart the wear resistance to a sliding member formed of an aluminum alloy at a low cost. SOLUTION: This surface treatment method includes a step in which ceramic particles 3 are diffused on a surface layer part of a bore inner surface 21 to form a fixed reformed layer 4 by blowing and colliding the ceramic particles 3 of 150 μm or under in grain size against the bore inner surface 21 of a cylinder block 20 formed of an aluminum alloy, and a step in which the surface finish is executed on unevenness 10 formed on the surface of this reformed layer 4 through the rolling operation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばシリンダブ
ロック等のアルミニウム合金からなる摺動部材の表面に
ブラスト処理を行うことによって、耐摩耗性に優れたア
ルミニウム合金摺動部材を製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an aluminum alloy sliding member having excellent wear resistance by subjecting a surface of a sliding member made of an aluminum alloy such as a cylinder block to blasting.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、アルミニウム合金から形成された
摺動部材は、めっきや溶射等の表面処理が用いられてお
り、これらの方法によって、摺動部材の表面に耐摩耗性
を有する皮膜を形成することにより、摺動部材の耐摩耗
性を向上させている。しかし、これらのめっきや溶射等
の表面処理では、皮膜材料の歩留まりが悪く、処理時間
が長い。また、表面処理皮膜を形成する工程が、図5に
示すように複雑であるため、被処理物の生産ラインの中
の工程に組み込むことがができず、処理コストも高くな
るという問題がある。さらに、湿式の表面処理では廃液
処理などの環境的な問題がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, sliding members formed of an aluminum alloy have been subjected to surface treatment such as plating and thermal spraying, and a coating having wear resistance is formed on the surface of the sliding member by these methods. By doing so, the wear resistance of the sliding member is improved. However, in such surface treatments such as plating and thermal spraying, the yield of the coating material is poor and the treatment time is long. In addition, since the process of forming the surface treatment film is complicated as shown in FIG. 5, it cannot be incorporated into a process in a production line of an object to be processed, and there is a problem that the processing cost increases. Furthermore, wet surface treatment has environmental problems such as waste liquid treatment.

【0003】また、アルミニウム合金からなる摺動部材
として代表的なものにシリンダブロックがあるが、該シ
リンダブロックのボア内面に耐摩耗性を付与する方法と
しては、上述しためっきや溶射等の他に更に、(1鋳鉄製
のスリーブをボア内面に鋳込んだり、圧入したりする方
法や、(2)耐摩耗性に優れているアルミニウム合金材
料、例えばA390等の高Si材などをシリンダブロッ
クの材料として適用する方法がある。しかしながら、こ
れらの方法についても以下のような問題がある。 (1)鋳鉄製のスリーブを用いる場合は、コストは安価で
あるが、鋳鉄スリーブは重いためシリンダブロック全体
の重量が重くなる。 (2)発電機などのボア内面への負荷が少ないエンジンに
まで上記鋳鉄スリーブやめっき処理等を施すと、過剰品
質となる。また、一部の低出力発電機などでは、ボア内
面に特別な表面処理をすることなくローラによる圧延加
工のみを施したエンジンが採用されているが、耐久性の
点で問題があり、応用範囲が少ない。 (3)さらに、耐摩耗性に優れているアルミニウム合金材
料をシリンダブロックの材料として適用する場合は、め
っきなどの表面処理と同様に、スリーブレスシリンダと
なるので軽量化を図ることができ、鋳造や機械加工が困
難であるためコストが高くなるという問題がある。
A typical example of a sliding member made of an aluminum alloy is a cylinder block. As a method for imparting wear resistance to the inner surface of the bore of the cylinder block, in addition to the above-described plating and spraying, etc. Further, (1) a method of casting or press-fitting a sleeve made of cast iron on the inner surface of the bore, or (2) a cylinder block material made of an aluminum alloy material having excellent wear resistance, for example, a high Si material such as A390. However, these methods also have the following problems: (1) If a cast iron sleeve is used, the cost is low, but the cast iron sleeve is heavy, so (2) If the cast iron sleeve or plating is applied to an engine with a small load on the inner surface of the bore, such as a generator, the quality will be excessive. In addition, some low-power generators, etc., use an engine in which the inner surface of the bore is subjected to rolling only with rollers without special surface treatment, but there is a problem in terms of durability, (3) Furthermore, when an aluminum alloy material with excellent wear resistance is used as the material for the cylinder block, it will be a sleeveless cylinder, similar to surface treatment such as plating, so it is possible to reduce the weight. However, there is a problem that the cost is high because casting and machining are difficult.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決し、アルミニウム合金からなる摺動部材に、安価な
コストで容易に耐摩耗性を付与する表面処理方法を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a surface treatment method for easily imparting wear resistance to a sliding member made of an aluminum alloy at low cost. I do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ム合金部材の表面処理方法は、上記目的を達成するた
め、セラミックス粒子を噴射し、アルミニウム合金部材
の表面に衝突させることにより、該アルミニウム合金部
材の表層部に、上記セラミックス粒子を分散させて固定
させた改質層を形成する方法である。上記セラミックス
粒子又は粉末は、粒径が150μm以下、即ちメッシュ
#100以上のものを用いる。このうち、粒径が5μm
〜106μmのものを用いることが好ましく、粒径が1
0μm〜90μmを用いると更に好ましい。セラミック
スの材質としては、ガラス、アルミナ、SiC等を用い
ることができるが、このうち特にガラスが好ましい。セ
ラミックスは1種類のみでも良いが、2種以上を混合し
て用いても良い。セラミックス粒子の噴射圧力は、3k
gf/cm2以上とする。このうち、3〜10kgf/
cm2 が好ましく、4〜8kgf/cm2 が更に好まし
い。なお、噴射時間は、セラミックス粒子径や粒子の噴
射圧力によっても特に限定されないが、例えば0.01
秒/mm2が好ましい。
In order to achieve the above-mentioned object, a method for treating the surface of an aluminum alloy member according to the present invention comprises spraying ceramic particles and causing the particles to collide with the surface of the aluminum alloy member. Is a method of forming a modified layer in which the above-mentioned ceramic particles are dispersed and fixed on the surface layer portion. The ceramic particles or powder having a particle size of 150 μm or less, that is, a mesh # 100 or more is used. Among them, the particle size is 5 μm
It is preferable to use one having a particle diameter of 1 to 106 μm.
It is more preferable to use 0 μm to 90 μm. As the material of the ceramic, glass, alumina, SiC or the like can be used, and among them, glass is particularly preferable. One type of ceramics may be used, or two or more types may be mixed and used. The injection pressure of ceramic particles is 3k
gf / cm 2 or more. Of these, 3 to 10 kgf /
cm 2 is preferable, and 4 to 8 kgf / cm 2 is more preferable. The injection time is not particularly limited by the ceramic particle diameter or the injection pressure of the particles.
Seconds / mm 2 are preferred.

【0006】また、本発明の一態様に係る表面処理方法
は、粒径が150μm以下のセラミックス粒子を噴射
し、アルミニウム合金部材の表面に衝突させることによ
り、該アルミニウム合金部材の表層部に、上記セラミッ
クス粒子を分散させて固定させた改質層を形成するステ
ップと、この改質層の表面に圧延加工による表面仕上げ
を施すステップとを含んでいる。上記圧延加工は、ロー
ラやプレート等を用い、アルミニウム合金部材の表面層
に形成された改質層を圧接して緻密な組織にすることに
よって、硬度を向上させる加工である。また、この圧延
加工によって、アルミニウム合金部材表面に形成された
凹凸を部分的に残して押し潰すことにより、表面に油溜
りを形成することができる。そして、本発明の別の態様
として、上記表面処理方法において、上記セラミックス
粒子に、周囲が角張っていない形状のガラス粒子を用い
ることができる。噴射するセラミックス粒子の形状を角
張った形状にすると、被処理物表面に改質層が形成され
ると同時に改質層を研削してしまうため、改質層の形成
が進行し難くなる。これに対して、周囲が角張っていな
い略球状の粉末や粒子は、噴射したときに被処理物表面
を研削する力が大幅に少ない。さらに、本発明のアルミ
ニウム合金部材は、上述した本発明に係る方法によって
表面処理を施した部材である。
Further, the surface treatment method according to one aspect of the present invention is characterized in that the ceramic particles having a particle size of 150 μm or less are sprayed and made to collide with the surface of the aluminum alloy member so that the surface layer of the aluminum alloy member is The method includes a step of forming a modified layer in which ceramic particles are dispersed and fixed, and a step of subjecting the surface of the modified layer to surface finishing by rolling. The rolling process is a process for improving the hardness by pressing a modified layer formed on a surface layer of an aluminum alloy member into a dense structure by using a roller, a plate, or the like. In addition, by this rolling, an oil sump can be formed on the surface of the aluminum alloy member by crushing the aluminum alloy member while partially leaving the irregularities formed on the surface. Then, as another aspect of the present invention, in the surface treatment method, glass particles having a non-angular shape can be used as the ceramic particles. If the shape of the ceramic particles to be sprayed is angular, the modified layer is formed on the surface of the object to be processed and the modified layer is ground at the same time, so that the formation of the modified layer becomes difficult to progress. On the other hand, a substantially spherical powder or particle having a non-square periphery has much less power to grind the surface of the workpiece when sprayed. Furthermore, the aluminum alloy member of the present invention is a member that has been subjected to a surface treatment by the above-described method of the present invention.

【0007】また、本発明に係るシリンダブロックの表
面処理方法は、アルミニウム合金からなるシリンダブロ
ックのボア内面に、粒径が150μm以下のセラミック
ス粒子を噴射して衝突させることにより、上記ボア内面
の表層部に該セラミックス粒子を分散させて固定させた
改質層を形成するステップと、この改質層の表面に圧延
加工による表面仕上げを施すステップとを含んでいる。
上記表面処理方法は、シリンダブロックのボア内面に適
用することができ、軽量で耐久性が高いシリンダブロッ
クを低コストで容易に製造することができる。また、ブ
ラスト装置が簡易で、ブラスト処理の工程数も少ないた
め、前後の加工工程も含めて製造ラインの一部に組み込
むことができる。なお、本発明に係るシリンダブロック
には、アルミニウム合金からなるシリンダブロックのボ
ア内面に、粒径が150μm以下のセラミックス粒子を
噴射して衝突させることにより、上記ボア内面の表層部
に、該セラミックス粒子を分散させて固定させた改質層
を形成するステップと、この改質層の表面に圧延加工に
よる表面仕上げを施すステップとを含んだ方法によって
表面処理が施されている。
The surface treatment method of a cylinder block according to the present invention is characterized in that ceramic particles having a particle size of 150 μm or less are jetted and collided with the inner surface of the bore of the cylinder block made of an aluminum alloy. Forming a modified layer in which the ceramic particles are dispersed and fixed in the portion, and applying a surface finish by rolling to the surface of the modified layer.
The above surface treatment method can be applied to the inner surface of the bore of the cylinder block, and a lightweight and highly durable cylinder block can be easily manufactured at low cost. Further, since the blasting apparatus is simple and the number of blasting steps is small, it can be incorporated into a part of the production line including the preceding and following processing steps. In the cylinder block according to the present invention, ceramic particles having a particle size of 150 μm or less are sprayed and collided with the inner surface of the bore of the cylinder block made of an aluminum alloy, so that the surface of the inner surface of the bore is covered with the ceramic particles. The surface treatment is performed by a method including a step of forming a modified layer in which the modified layer is dispersed and fixed, and a step of performing a surface finish by rolling on the surface of the modified layer.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るアルミニウ
ム合金部材及び該アルミニウム合金部材の表面処理方
法、並びに、シリンダブロック及び該シリンダブロック
の表面処理方法の実施の形態について、図面を用いて詳
細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an aluminum alloy member, a surface treatment method for the aluminum alloy member, a cylinder block and a surface treatment method for the cylinder block according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Will be described.

【0009】[被処理物の材質]本発明に用いる被処理
物は、比較的低融点の部材、例えばアルミニウム合金部
材が適している。これは、ブラスト処理によってセラミ
ックス粒子を被処理物に衝突させ、この衝突の際に発生
する熱により該被処理物の表層部にセラミックス粒子を
取り込んだ改質層を形成させるために、十分に軟化又は
溶融するものが好ましいからである。これに対し、鉄系
金属など高融点の材料にブラスト処理を施した場合は、
衝突時に発生する発熱の効果により被処理物の表層部の
組織を変化させることはできるが、表層部を溶融させる
には不十分であり、噴射した粒子を取り込んだ改質層を
形成させるには至らない。
[Material of Workpiece] The workpiece used in the present invention is suitably a member having a relatively low melting point, for example, an aluminum alloy member. This is because the blasting process causes the ceramic particles to collide with the object to be processed, and the heat generated at the time of the collision forms a reformed layer in which the ceramic particles are incorporated into the surface layer of the object to be sufficiently softened. Alternatively, a material that melts is preferable. In contrast, when blasting is applied to high melting point materials such as iron-based metals,
Although the structure of the surface layer of the object to be processed can be changed by the effect of heat generated at the time of collision, it is insufficient to melt the surface layer, and it is necessary to form a modified layer incorporating the ejected particles. I can't.

【0010】[セラミックス粒子]本発明に用いるセラ
ミックス粒子は、被処理物に噴射したときの衝撃により
徐々に粉砕され、一部は非常に微細な粒子、例えば粒径
が10μm以下の粉末となる。このセラミックスの材質
として、ガラス、アルミナ、SiCなどは、非常に硬く
て耐摩耗性に優れている反面、脆いという特徴を有して
いる。実際に改質層の内部に取り込まれるセラミックス
粒子は微細な粒子であり、このような粒子が取り込まれ
ると、緻密で均質な改質層が得られる。本発明では、噴
射時にある程度粉砕され易い粉末ほど効果が大きく、特
にガラスが望ましい。このとき、噴射する粒子を最初か
ら10μm以下の微細な粉末とすると、ブラスト装置内
での粉末の流動性が悪くなるだけでなく、コストも高く
なるため、最初から粒径の大きな粒子と小さな粒子とを
混合して使用することもできる。しかし、初めから粒径
がほぼ揃った大きさの粒子を使用することによって、粉
砕された微細な粒子と、粉砕されなかった大きな粒子と
が混合して存在するようにした方が生産面での管理が容
易であるなどの理由で望ましい。一方、金属粉末を噴射
して本発明と同様の効果を得ようとした場合は、金属は
衝突時に粉砕され難いため微粉を使用する必要があり、
特別な設備が必要になるなど、工業的に好ましくない。
これに対しセラミックス粉末は、前述したように特に微
細な粉末を使用しなくても、噴射時に自動的に粉末を微
細化して取り込ませることができる。また、耐摩耗性を
向上させるためには、金属よりも硬質なセラミックスの
方が効果的であり、用途に応じて、異なる材質のセラミ
ックス粒子を2種類以上混合させて噴射してもよい。
[Ceramic Particles] The ceramic particles used in the present invention are gradually pulverized by the impact when sprayed onto the object to be processed, and partly become extremely fine particles, for example, powder having a particle diameter of 10 μm or less. As a material of the ceramics, glass, alumina, SiC, and the like are very hard and have excellent wear resistance, but have characteristics of being brittle. The ceramic particles actually incorporated into the modified layer are fine particles, and when such particles are incorporated, a dense and uniform modified layer can be obtained. In the present invention, powders that are more easily crushed at the time of injection have a greater effect, and glass is particularly desirable. At this time, if the particles to be sprayed are fine powders of 10 μm or less from the beginning, not only the fluidity of the powders in the blasting device is deteriorated, but also the cost is increased, so that the particles having the large particle size and the small particles Can also be used as a mixture. However, from the viewpoint of production, it is better to use a mixture of fine particles that are pulverized and large particles that have not been pulverized by using particles of a size almost uniform from the beginning. It is desirable because it is easy to manage. On the other hand, when it is intended to obtain the same effect as the present invention by spraying metal powder, it is necessary to use fine powder because the metal is hard to be crushed at the time of collision,
It is industrially unfavorable because special equipment is required.
On the other hand, as described above, the ceramic powder can be automatically made finer and taken in at the time of injection without using particularly fine powder. Further, in order to improve the wear resistance, ceramics harder than metal are more effective, and two or more types of ceramic particles of different materials may be mixed and sprayed according to the application.

【0011】[噴射するセラミックス粒子の形状]通
常、溶射等をする前には前処理を施すが、この前処理と
してブラスト処理を行う場合、ブラスト材には被処理物
の表面を研削するために破砕粉のように角張った形状の
粒子を用いる。しかし、本発明において破砕粉を噴射す
ると、被処理物の表層部に改質層が形成されると同時に
改質層を研削してしまうため、改質層を形成しにくくな
り好ましくない。これに対し、ビーズのような球状のセ
ラミックス粒子が被処理物に衝突する場合には被処理物
の表面を研削するよりも、本発明の目的である被処理物
表面の発熱を促し、より効果的に表面を軟化し、又は溶
融することができる。このとき、被処理物表面に衝突し
たセラミックス粒子は外側から徐々に粉砕されて欠けて
いくが、欠け落ちた微細な粒子に研削力はなく改質層内
に取り込まれてしまい、それ以外の粒子が被処理物表面
を軟化又は溶融し、改質層を形成する働きをする。した
がって、角張っていない略球状の粉末の方が改質層をす
みやかに形成することができる。
[Shape of ceramic particles to be sprayed] Usually, a pre-treatment is performed before spraying or the like. When a blast treatment is performed as the pre-treatment, the blast material is used to grind the surface of the workpiece. Use angular shaped particles like crushed powder. However, when the crushed powder is sprayed in the present invention, the modified layer is formed on the surface layer of the object to be treated and the modified layer is ground at the same time, so that it is difficult to form the modified layer, which is not preferable. On the other hand, when spherical ceramic particles such as beads collide with the object to be processed, the object of the present invention promotes heat generation on the surface of the object to be processed and more effectively than grinding the surface of the object to be processed. The surface can be softened or melted. At this time, the ceramic particles that collided with the surface of the workpiece are gradually pulverized from the outside and chipped, but the chipped fine particles have no grinding power and are taken into the modified layer, and the other particles Functions to soften or melt the surface of the object to be treated and form a modified layer. Therefore, the non-square, substantially spherical powder can form the modified layer more quickly.

【0012】[噴射する粒子の粒径]噴射するセラミッ
クス粒子の粒径が小さい場合は、噴射された際に個々の
粒子の移動速度が大きいため、粒子のもつ運動エネルギ
ーが大きくなり、被処理物に衝突する際に生じる熱エネ
ルギーが大きくなる。この熱エネルギーにより、被処理
物の表面を軟化させたり溶融させることができるため、
噴射する粒子を被処理物の表層部に取り込むことができ
る。一方、粒径が大きいと生じる熱エネルギーが十分で
ないため、被処理物の表面を十分に軟化させたり、溶融
させたりすることが困難となるため、改質層を形成させ
るまでに至らない。ここで、粒径とは平均粒径を意味
し、平均粒径は、最大粒子の平均径と、最大粒子から3
0番目の粒子の平均径と、平均径との3者の平均径から
求める。例えば、平均粒径が80μmの微粒子は、JIS
R6001によれば、「最大粒子の平均径が171μm以
下、最大粒子から30番目の粒子の平均径が120μm
以下、平均径の平均が87.5〜73.5μm」であ
る。従って、本発明では摺動部材の耐摩耗性向上に寄与
する改質層を得るために、粒径を150μm以下(メッ
シュ#100以上)とする。上述したように、この粒径
は、好ましくは5〜106μm、更に好ましくは、10
〜90μmである。
[Particle Size of Injected Particles] When the diameter of the ceramic particles to be injected is small, the kinetic energy of the particles increases because the individual particles move at a high speed when injected. The thermal energy generated when colliding with the surface increases. Because the heat energy can soften or melt the surface of the object,
The particles to be sprayed can be taken into the surface layer of the object. On the other hand, if the particle size is large, the generated thermal energy is not enough, so that it becomes difficult to sufficiently soften or melt the surface of the object to be treated, and it is not possible to form the modified layer. Here, the particle size means the average particle size, and the average particle size is 3% from the average particle of the largest particle.
It is determined from the average diameter of the 0th particle and the average diameter of the three particles. For example, fine particles having an average particle size of 80 μm
According to R6001, "the average diameter of the largest particle is 171 μm or less, and the average diameter of the 30th particle from the largest particle is 120 μm.
Hereinafter, the average of the average diameters is 87.5 to 73.5 μm ”. Therefore, in the present invention, in order to obtain a modified layer that contributes to improving the wear resistance of the sliding member, the particle size is set to 150 μm or less (mesh # 100 or more). As mentioned above, this particle size is preferably between 5 and 106 μm, more preferably between 10 and 106 μm.
9090 μm.

【0013】[ブラスト処理]通常、ブラスト処理は、
溶射等の表面処理を施す場合の前処理や、切削加工によ
って発生する製品のバリ取りとして用いられている。こ
の溶射の前処理においては、粒径が250〜450μm
のセラミックス系のブラスト材粒子などがよく用いられ
るが、図1に示すように、ブラスト処理によって被処理
物1の表面にブラスト材粒子2が刺さり込むため、この
上から溶射をすると該ブラスト材粒子2が被処理物1で
ある母材と溶射皮膜との間に異物として介在し、溶射皮
膜の密着性が低下する。これに対して本発明では、母材
であるアルミニウム合金部材に粒径が150μm以下
(メッシュ#100以上)の微細なセラミックス粒子を
噴射することにより、該セラミックス粒子がアルミニウ
ム合金部材に衝突するときに発生する熱によってアルミ
ニウム合金部材の表面が軟化したり溶融すると同時に、
上記セラミックス粒子が取り込まれ、こののち直ちに急
冷される。その結果、図2に示すように、セラミックス
粒子3が被処理物1であるアルミニウム合金部材の表面
層に分散して固定された改質層4が形成される。この改
質層4は、硬質のセラミックス粒子3が微細に分散され
ているため、耐摩耗性に優れており、その耐摩耗性は改
質層4の厚さの増加に伴い向上する。また、改質層4の
マトリックスは母材であるアルミニウム合金そのもので
あるため、割れや剥離などの問題はない。さらに、本発
明で用いるブラスト処理によれば、セラミックス粒子3
を被処理物1の表層部に分散したり、混合したりするこ
とが容易にできる。このため、処理時間が短く、被処理
物1の形状が曲面の場合や被処理面の面積が大きい場合
にも処理しやすい。また、ブラスト処理により被処理物
1の表面に固定されなかったセラミックス粒子3は、廃
棄されずに固定されるまでブラスト処理に供給され続け
るため、機能性材料の歩留まりは溶射などの技術に比べ
て格段に良好である。さらに、簡易な設備でブラスト処
理が可能であり、コストが安価である。
[Blasting process] Usually, the blasting process
It is used for pre-treatment when performing surface treatment such as thermal spraying, and for deburring products generated by cutting. In the pretreatment of this thermal spraying, the particle size is 250 to 450 μm.
As shown in FIG. 1, the blast material particles are often used. However, as shown in FIG. 1, the blast material particles 2 penetrate into the surface of the workpiece 1 by the blast treatment. No. 2 is present as a foreign substance between the base material as the workpiece 1 and the sprayed coating, and the adhesion of the sprayed coating is reduced. On the other hand, in the present invention, fine ceramic particles having a particle size of 150 μm or less (mesh # 100 or more) are sprayed onto the aluminum alloy member as a base material, so that the ceramic particles collide with the aluminum alloy member. At the same time as the surface of the aluminum alloy member is softened or melted by the generated heat,
The above-mentioned ceramic particles are taken in, and then immediately cooled. As a result, as shown in FIG. 2, a modified layer 4 is formed in which the ceramic particles 3 are dispersed and fixed on the surface layer of the aluminum alloy member as the workpiece 1. Since the hard ceramic particles 3 are finely dispersed, the modified layer 4 is excellent in wear resistance, and the wear resistance is improved as the thickness of the modified layer 4 increases. Further, since the matrix of the modified layer 4 is the aluminum alloy itself as the base material, there is no problem such as cracking or peeling. Further, according to the blast treatment used in the present invention, the ceramic particles 3
Can be easily dispersed or mixed in the surface layer of the article 1 to be treated. For this reason, the processing time is short, and the processing is easy even when the shape of the processing target 1 is a curved surface or when the processing target surface has a large area. In addition, since the ceramic particles 3 that are not fixed to the surface of the workpiece 1 by the blasting process are continuously supplied to the blasting process until they are fixed without being discarded, the yield of the functional material is lower than that of a technique such as thermal spraying. Very good. Further, blast processing can be performed with simple equipment, and the cost is low.

【0014】[他のブラスト処理と本発明に係る表面処
理との相違]ブラスト処理又はショットピーニング処理
によって、被処理物表面に粒子を衝突させ、該表面の温
度を一定温度以上に上昇させることにより、被処理物の
表層部の金属組織を変化させ、熱処理と同様の効果を出
す方法が、特公平2−17607号公報に記載されてい
る。しかし、本発明は被処理物1の表面の温度を上昇さ
せて金属組織を変化させるものではなく、アルミニウム
合金の表層部にセラミックス粒子3を分散させて改質層
4を形成するものである。また、アルミニウム合金はも
ともと硬度が低いため、熱処理を施すのみでは限界があ
り、過酷な摺動条件にさらされる摺動部に適用すること
は困難である。しかし、本発明は、非常に硬く耐摩耗性
に優れたセラミックス粒子3がアルミニウム合金部材の
表面に分散され、耐摩耗性が非常に向上するため、摺動
部材に好適に用いることができる。また、特開平8−3
33671号公報には、被処理物の表面に被覆金属粉体
の元素を拡散させた常温拡散及び浸透メッキの方法が記
載されている。しかし、本発明は、セラミックス粒子3
の状態で被処理物1の表層部に分散及び固定させた改質
層4を形成するものであるため、上記公報の技術とは基
本的に異なる。
[Differences between Other Blasting and Surface Treatment According to the Present Invention] By blasting or shot peening, particles are made to collide with the surface of the object to be treated, and the temperature of the surface is raised to a certain temperature or higher. Japanese Patent Publication No. 2-17607 discloses a method of changing the metal structure of the surface layer of the object to be processed to achieve the same effect as the heat treatment. However, the present invention does not raise the temperature of the surface of the processing target 1 to change the metal structure, but forms the modified layer 4 by dispersing the ceramic particles 3 in the surface layer portion of the aluminum alloy. In addition, since aluminum alloys have inherently low hardness, there is a limit to performing only heat treatment, and it is difficult to apply them to sliding parts exposed to severe sliding conditions. However, the present invention can be suitably used for a sliding member because the ceramic particles 3 which are very hard and have excellent wear resistance are dispersed on the surface of the aluminum alloy member and the wear resistance is greatly improved. Also, JP-A-8-3
No. 33671 describes a method of room temperature diffusion and permeation plating in which elements of a coated metal powder are diffused on the surface of an object to be treated. However, according to the present invention, the ceramic particles 3
In this state, the modified layer 4 dispersed and fixed on the surface layer portion of the processing object 1 is formed, which is basically different from the technique disclosed in the above publication.

【0015】[圧延加工による寸法仕上げ]アルミニウ
ム合金部材の表面にブラスト処理を施すと、図3(a)
に示すように、表面に凹凸10が形成されるため、摺動
部材として使用する場合は寸法仕上げをして表面の凹凸
10をなくすことが必要となる。この寸法仕上げとし
て、例えば切削加工によって、改質層4の表面に形成さ
れた凸部10aを削る方法があるが、改質層4の厚さに
は限界があるため、改質層4を残しつつ切削加工を施す
ことは困難である。これに対し、アルミニウム合金部材
の硬度は低いため、図3(b)に示すように、被処理物
1であるアルミニウム合金部材の表面の凹凸10にロー
ラ11やプレートなどにより圧延加工を施すと、改質層
4を残したまま容易に寸法仕上げをすることができる。
この圧延加工により改質層4の組織が緻密になり硬度が
向上するとともに、セラミックス粒子3のホールド性が
向上するという効果がある。また、表面の寸法仕上げ
は、表面の凹凸10の全てをなくさずに、凹部10bの
みを部分的に残すことによって、摺動に有効な油溜り1
2を形成することができる。
[Dimension Finishing by Rolling] When the surface of the aluminum alloy member is subjected to blasting, FIG.
As shown in (1), since the unevenness 10 is formed on the surface, it is necessary to finish the dimensions to eliminate the unevenness 10 on the surface when used as a sliding member. As a dimensional finish, for example, there is a method of shaving the convex portion 10a formed on the surface of the modified layer 4 by cutting, but since the thickness of the modified layer 4 is limited, the modified layer 4 is left. It is difficult to perform a cutting process. On the other hand, since the hardness of the aluminum alloy member is low, as shown in FIG. 3B, when the unevenness 10 on the surface of the aluminum alloy member, which is the workpiece 1, is subjected to rolling by a roller 11 or a plate. The dimensional finishing can be easily performed while the modified layer 4 is left.
By this rolling, the structure of the modified layer 4 becomes denser and the hardness is improved, and the holdability of the ceramic particles 3 is improved. In addition, the dimensional finishing of the surface is performed by leaving only the concave portion 10b partially without losing all the unevenness 10 on the surface.
2 can be formed.

【0016】[シリンダブロックへの適用]図4に示す
ように、上述した本発明に係る表面処理方法をシリンダ
ブロック20に適用すれば、シリンダブロック20のボ
ア内面21にセラミックス粒子3を噴射した後、圧延加
工するだけで耐摩耗性を向上させることができるため、
軽量で耐久性の高いシリンダブロック20を安価なコス
トで製造することができる。図4に示すブラスト装置3
0は、ブラストガン31を備えている。このブラストガ
ン31は、周方向に回転可能であり、軸方向に往復の直
線移動も可能に構成されている。また、この先端部には
噴射孔32があり、該噴射孔32から粒子が噴射され
る。上記ブラスト装置30は比較的簡易な構造を有する
ものであり、表面処理の工程数も少ないため、図5に示
すように前後の工程も含めてシリンダブロックの製造工
程に組み込むことが可能となる。これに比較して、一般
のめっきシリンダの製造工程は、図11を用いて説明し
たように、非常に工程数が多く、処理時間も長い。さら
に、めっき処理は鋳巣の多いダイカストシリンダには適
用できないが、本発明に係る表面処理は適用でき、ま
た、ボア内面を一時的に軟化又は溶融させるため、小さ
な鋳巣であれば埋めることができる。
[Application to Cylinder Block] As shown in FIG. 4, if the above-described surface treatment method according to the present invention is applied to the cylinder block 20, after the ceramic particles 3 are sprayed on the inner surface 21 of the bore of the cylinder block 20, , Because the wear resistance can be improved only by rolling,
The lightweight and highly durable cylinder block 20 can be manufactured at low cost. Blasting device 3 shown in FIG.
0 is provided with a blast gun 31. The blast gun 31 is configured to be rotatable in the circumferential direction and to be capable of reciprocating linear movement in the axial direction. In addition, an injection hole 32 is provided at the tip, and particles are injected from the injection hole 32. Since the blast device 30 has a relatively simple structure and has a small number of surface treatment steps, it can be incorporated into the cylinder block manufacturing process including the preceding and following steps as shown in FIG. In comparison, as described with reference to FIG. 11, the manufacturing process of a general plating cylinder requires a very large number of steps and a long processing time. Furthermore, the plating process cannot be applied to a die-cast cylinder having many cavities, but the surface treatment according to the present invention can be applied.Moreover, in order to temporarily soften or melt the inner surface of the bore, it is possible to fill small cavities. it can.

【0017】[0017]

【実施例】次いで、本発明の内容を実施例を用いて、更
に詳細に説明する。 [実施例1]表1に示す組合せの試料を用いてブラスト処
理を行い、テストピースの表層部に改質層4を形成した
のち、該改質層4の厚さ及び硬度を測定すると共に、断
面組織を観察した。まず、その処理面の大きさが20m
m×40mmであるアルミニウム合金製テストピースに
それぞれのセラミックス粒子3を噴射するブラスト処理
を施した。噴射条件は、噴射圧力を5kgf/cm2、噴
射時間を非常に速い10秒とした。次いで、ブラスト処
理後のテストピースを切断し、該テストピースの表層部
に形成された改質層4の厚さ及び硬さを測定し、合わせ
て表層部の表面付近の断面組織を観察した。これらの結
果を表1と図6〜図10に示す。
Next, the contents of the present invention will be described in more detail with reference to examples. [Example 1] A blast treatment was performed using the samples of the combinations shown in Table 1 to form a modified layer 4 on the surface layer of a test piece, and then the thickness and hardness of the modified layer 4 were measured. The cross-sectional structure was observed. First, the size of the processing surface is 20m
An aluminum alloy test piece measuring mx 40 mm was subjected to a blast treatment for spraying the respective ceramic particles 3. The injection conditions were an injection pressure of 5 kgf / cm 2 and an extremely short injection time of 10 seconds. Next, the test piece after the blast treatment was cut, the thickness and hardness of the modified layer 4 formed on the surface layer of the test piece were measured, and the cross-sectional structure near the surface of the surface layer was observed. These results are shown in Table 1 and FIGS.

【表1】 [Table 1]

【0018】実施例1−1では、テストピースとして材
質がADC12のものを用い、セラミックス粒子とし
て、その粒径が45〜75μmで、メッシュNoが#2
20のガラスビーズを用いた。このガラスビーズを上述
した圧力と時間の条件で噴射し、テストピースに衝突さ
せた。この衝突によって、図6に示すように、母材であ
るADC12材39の表面近傍に、非常に微細なガラス
粒子40が分散して固定され、厚さが約17μmの改質
層4が形成された。このガラス粒子40は非常に微細で
且つ緻密に改質層4に分散しているため、部材表面の摺
動によって脱落することはない。さらに、表1に示すよ
うに、改質層4の硬さはテストピースの母材部分よりも
硬くなったことが判る。
In Example 1-1, a test piece having a material of ADC12 was used, and the ceramic particles had a particle size of 45 to 75 μm and a mesh number of # 2.
Twenty glass beads were used. The glass beads were jetted under the above-described conditions of pressure and time, and were caused to collide with a test piece. As a result of this collision, as shown in FIG. 6, very fine glass particles 40 are dispersed and fixed near the surface of the ADC12 material 39 serving as the base material, and the modified layer 4 having a thickness of about 17 μm is formed. Was. Since the glass particles 40 are very finely and densely dispersed in the modified layer 4, they do not fall off due to sliding on the member surface. Further, as shown in Table 1, it can be seen that the hardness of the modified layer 4 was higher than the base material of the test piece.

【0019】実施例1−2は、テストピースとしてAC
4C材45のT6処理品を用い、ガラスビーズは実施例
1−1と同様のものを用いている。この場合も、図7に
示すようにガラス粒子40が分散された改質層4がテス
トピースの表層部に形成され、また、表1に示すよう
に、テストピースの改質層4の硬度も母材部分の硬度よ
り高かった。実施例1−3は、セラミックス粒子の材質
をアルミナビーズに変更した場合であるが、該アルミナ
ビーズの粒径が十分小さいため、実施例1−1,1−2
においてガラスビーズを噴射した場合と同様に、図8に
示すように、非常に微細なアルミナ粒子46が分散した
改質層4が形成され、表1に示すように、改質層4の硬
度も増加した。しかし、その改質層4の厚さは、実施例
1−1,1−2においてガラスビーズを噴射したときよ
りも薄かった。これは、ガラスの方が脆く粉砕され易い
ことから、改質層4の形成が速やかに行われたためであ
る。
In Example 1-2, AC was used as a test piece.
A T6 treated product of 4C material 45 was used, and the same glass beads as in Example 1-1 were used. Also in this case, the modified layer 4 in which the glass particles 40 are dispersed is formed on the surface layer of the test piece as shown in FIG. 7, and the hardness of the modified layer 4 of the test piece is also reduced as shown in Table 1. It was higher than the hardness of the base material. In Example 1-3, the material of the ceramic particles was changed to alumina beads. However, since the particle size of the alumina beads was sufficiently small, Examples 1-1 and 1-2 were used.
In the same manner as in the case where the glass beads are sprayed, the modified layer 4 in which very fine alumina particles 46 are dispersed is formed as shown in FIG. 8, and the hardness of the modified layer 4 is also reduced as shown in Table 1. Increased. However, the thickness of the modified layer 4 was smaller than in Examples 1-1 and 1-2 when glass beads were jetted. This is because the modified layer 4 was formed quickly because glass is more brittle and easily crushed.

【0020】実施例1−4は、実施例1−3に対して噴
射するセラミックス粒子をアルミナビーズからアルミナ
破砕粉に変更した場合であるが、図9に示すように、実
施例1−3と同様の改質層4が形成されたが、表1に示
すようにその厚さは薄かった。これは、改質層4が形成
されると同時に、アルミナ破砕粉が改質層4を少しずつ
削りとったためである。一方、比較例においては、噴射
したガラスビーズは、従来のブラスト処理で用いられる
ものと同様に大きな粒径のものを用いた。これによれ
ば、図10に示すように、テストピースの表面は十分に
粗れたが、ガラス粒子50はテストピースのごく表面に
刺さり込んでいる程度であり、緻密な改質層4は形成さ
れなかった。これは、噴射する粒子の粒径が大きいこと
から、テストピース表面の軟化又は溶解が不十分であっ
たためである。また、ガラス粒子50がテストピース表
面に刺さり込んでいるだけであるため、部材表面の摺動
により該ガラス粒子50が脱落するために、摺動部材と
して用いた場合は、耐摩耗性の効果がほとんどない。
Example 1-4 is a case where the ceramic particles to be sprayed with respect to Example 1-3 are changed from alumina beads to crushed alumina powder. As shown in FIG. A similar modified layer 4 was formed, but its thickness was thin as shown in Table 1. This is because, at the same time as the modified layer 4 was formed, the crushed alumina powder scraped the modified layer 4 little by little. On the other hand, in the comparative examples, the sprayed glass beads used had a large particle size, similarly to those used in the conventional blast treatment. According to this, as shown in FIG. 10, the surface of the test piece was sufficiently rough, but the glass particles 50 were only penetrating into the very surface of the test piece, and the dense modified layer 4 was formed. Was not done. This is because the surface of the test piece was insufficiently softened or dissolved due to the large diameter of the particles to be sprayed. Further, since the glass particles 50 are only stuck into the surface of the test piece, the glass particles 50 fall off due to sliding on the surface of the member. rare.

【0021】[実施例2]本発明において得られるアルミ
ニウム合金部材の改質層4の耐摩耗性を確認するため、
発電機エンジンによる耐久試験を行った。単気筒シリン
ダブロック20のボア内面21にブラスト処理を施して
いる状態を図4に示す。まず、材質がADC12からな
るシリンダブロック20のボア内面21(ボア径φ60
mm)に、自転式のブラストガン31をシリンダブロッ
ク20のヘッド面22側から斜め下方に向かって挿入し
ながら、セラミックス粒子3を噴射することにより、ボ
ア内面21にブラスト処理を施した。セラミックス粒子
3は、実施例1−1のガラスビーズ#220を用い、噴
射時間は90秒とした。次いで、ブラスト処理ののち、
ローラ11を用いて、ボア内面21に部分的に油溜り1
2を残して圧延加工を施す寸法仕上げを行ったセラミッ
クショットシリンダブロックAを作製した。このシリン
ダブロックAを、表2に示すエンジン諸元の発電機に組
み付け、同表に示した条件でエンジンの耐久試験を行っ
た。また比較例として、ブラスト処理を施すことなく、
ボア内面21に圧延加工のみを施した従来のシリンダブ
ロックBについても同様の耐久試験を行った。これらの
シリンダブロックA,Bについて、耐久試験の前後にお
けるボア径の変化量を表3に示す。
Example 2 In order to confirm the wear resistance of the modified layer 4 of the aluminum alloy member obtained in the present invention,
A durability test using a generator engine was performed. FIG. 4 shows a state in which blast processing is performed on the bore inner surface 21 of the single cylinder cylinder block 20. First, the bore inner surface 21 (bore diameter φ60) of the cylinder block 20 made of the ADC 12 is used.
mm), the inner surface 21 of the bore was blasted by injecting the ceramic particles 3 while inserting the rotation type blast gun 31 obliquely downward from the head surface 22 side of the cylinder block 20. The ceramic particles 3 used the glass beads # 220 of Example 1-1, and the injection time was 90 seconds. Then, after blasting,
Using the roller 11, the oil sump 1 is partially formed in the bore inner surface 21.
A ceramic shot cylinder block A was finished, which was finished in dimensions to be subjected to rolling processing except for No. 2. The cylinder block A was assembled to a generator having the engine specifications shown in Table 2, and an engine durability test was performed under the conditions shown in the table. As a comparative example, without blasting,
A similar durability test was performed on a conventional cylinder block B in which only the rolling process was performed on the bore inner surface 21. Table 3 shows the amount of change in bore diameter before and after the durability test for these cylinder blocks A and B.

【表2】 [Table 2]

【表3】 [Table 3]

【0022】ブラスト処理を施さなかった従来のシリン
ダブロックBは、試験を開始してから2.5時間経過し
たときエンジンの出力が低下したため、停止してエンジ
ンを分解した。このエンジンは、ボア内面21とピスト
ンとの間にかじりが生じていたばかりでなく、ボア内面
21に段付き摩耗が生じており、ボア径も最大で159
μm広がっていた。これに対し本発明に係るシリンダブ
ロックAは、耐久試験中の出力も安定しており、試験を
開始してから10時間経過した後のボア径の変化量も1
0μm以下であった。また、圧延加工によって耐久試験
前のボア内面21の粗さはRa=1.5,Rz=7.2
となったため、オイル上がりやブローバイガスの発生も
なかった。また、ボア内面21にブラスト処理のみを行
い、圧延加工を施さなかったシリンダブロックCについ
ても同様の耐久試験を行ったが、試験を開始した直後に
オイル上がりが多かったため、試験を中止した。これ
は、ボア内面21の粗さがRa=2.5,Rz=13.
9であったため、ピストンリングとボア内面21との隙
間からオイルが燃焼室に抜けたことが原因であった。
The conventional cylinder block B which had not been subjected to the blast treatment was stopped and disassembled because the output of the engine decreased 2.5 hours after the start of the test. This engine not only had galling between the bore inner surface 21 and the piston, but also had stepped wear on the bore inner surface 21 and had a bore diameter of at most 159.
μm was spread. On the other hand, in the cylinder block A according to the present invention, the output during the durability test is also stable, and the amount of change in the bore diameter after 10 hours from the start of the test is also one.
It was 0 μm or less. Further, the roughness of the bore inner surface 21 before the durability test was Ra = 1.5 and Rz = 7.2 by the rolling process.
As a result, there was no rise in oil or generation of blow-by gas. Further, the same durability test was performed on the cylinder block C that was subjected to only blasting on the bore inner surface 21 and was not subjected to the rolling process. However, immediately after the test was started, the test was stopped because of a large amount of oil rise. This is because the roughness of the bore inner surface 21 is Ra = 2.5, Rz = 13.
9, the oil leaked from the gap between the piston ring and the bore inner surface 21 into the combustion chamber.

【0023】以上のことから、粒径が150μm以下
(メッシュ#100以上)のセラミックス粒子を噴射す
ることで、アルミニウム合金部材の表面にセラミックス
粒子が分散して固定された改質層4が形成されることが
判った。この改質層4は、噴射する粉末の形状が角張っ
ていない形状、好ましくは球状であるもの、また、材質
はガラスのように噴射時の衝撃により粉砕されやすいも
のほど、その厚さが増加することが判った。そして、ア
ルミニウム合金からなる摺動部材において、この改質層
が摺動部材の耐摩耗性を向上させるものとして非常に有
効であることが判った。特に、シリンダブロック20の
ボア内面21などの摺動面に対しては、ブラスト処理後
に圧延加工を施すことによって油溜り12を残して寸法
仕上げをすることが非常に有効である。
As described above, by spraying ceramic particles having a particle diameter of 150 μm or less (mesh # 100 or more), the modified layer 4 in which the ceramic particles are dispersed and fixed on the surface of the aluminum alloy member is formed. I found out. The modified layer 4 has a shape in which the shape of the powder to be injected is not angular, preferably spherical, and the thickness of the material increases as the material is more easily crushed by the impact at the time of injection, such as glass. It turns out. And, in a sliding member made of an aluminum alloy, it has been found that this modified layer is very effective in improving the wear resistance of the sliding member. In particular, it is very effective to subject the sliding surface such as the inner surface 21 of the bore of the cylinder block 20 to dimensional finishing by leaving the oil pool 12 by rolling after blasting.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明によれば、以下に示すような効果
が得られる。 (1)アルミニウム合金からなる摺動面の耐摩耗性を容易
に向上させることができ、高価な表面処理や特殊な材質
を使用することなしに摺動部材を作製することができ
る。 (2)寸法仕上げが必要なアルミニウム合金の摺動部材に
おいては、ブラスト処理を行ったのち、圧延加工を施す
ことにより、被処理物の表面に形成された改質層を十分
残しつつ、寸法仕上げをすることができる。また、圧延
加工によって、改質層が緻密になり硬さが向上するとと
もに、改質層に取り込まれたセラミックス粒子が確実に
その内部に保持される。
According to the present invention, the following effects can be obtained. (1) The wear resistance of a sliding surface made of an aluminum alloy can be easily improved, and a sliding member can be manufactured without expensive surface treatment or using a special material. (2) For aluminum alloy sliding members that require dimensional finishing, blasting is performed, and then rolling is performed, so that the modified layer formed on the surface of the object to be processed is sufficiently left, while dimensional finishing is performed. Can be. Further, by the rolling process, the modified layer becomes denser and the hardness is improved, and the ceramic particles taken into the modified layer are reliably held therein.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】粒径が大きい粒子を用いてブラスト処理を施し
た被処理物の表層部を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a surface layer portion of an object to be processed which has been subjected to blast processing using particles having a large particle diameter.

【図2】本発明に係る表面処理を施した被処理物の表層
部を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a surface layer portion of an object to be treated which has been subjected to a surface treatment according to the present invention.

【図3】本図のうち、(a)は本発明に係る表面処理を施
した被処理物の表層部を示す断面図、(b)は該被処理物
の表面に形成された凹凸に圧延加工を施した表層部を示
す断面図である。
3 (a) is a cross-sectional view showing a surface layer portion of an object to be treated which has been subjected to the surface treatment according to the present invention, and FIG. It is sectional drawing which shows the surface layer part which processed.

【図4】本発明に係る表面処理方法によってボア内面に
表面処理を施しているシリンダブロックの断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a cylinder block whose inner surface is subjected to surface treatment by the surface treatment method according to the present invention.

【図5】本発明に係る表面処理工程をその一部に組み込
んだシリンダブロックの製造工程を示すフローチャート
である。
FIG. 5 is a flowchart showing a manufacturing process of a cylinder block in which a surface treatment process according to the present invention is partially incorporated.

【図6】実施例1−1によって得られたテストピースに
おける表層部の組織を示す、拡大率が400倍の写真で
ある。
FIG. 6 is a photograph with a magnification of 400 times showing the structure of the surface layer in the test piece obtained according to Example 1-1.

【図7】実施例1−2によって得られたテストピースに
おける表層部の組織を示す、拡大率が400倍の写真で
ある。
FIG. 7 is a photograph with a magnification of 400 times showing the structure of the surface layer in the test piece obtained according to Example 1-2.

【図8】実施例1−3によって得られたテストピースに
おける表層部の組織を示す、拡大率が400倍の写真で
ある。
FIG. 8 is a photograph with a magnification of 400 times showing the structure of the surface layer portion of the test piece obtained in Example 1-3.

【図9】実施例1−4によって得られたテストピースに
おける表層部の組織を示す、拡大率が400倍の写真で
ある。
FIG. 9 is a photograph with a magnification of 400 times showing the structure of the surface layer portion of the test piece obtained in Example 1-4.

【図10】実施例1における比較例によって得られたテ
ストピースにおける表層部の組織を示す、拡大率が40
0倍の写真である。
FIG. 10 shows the structure of the surface layer in the test piece obtained by the comparative example in Example 1, and has an enlargement ratio of 40.
It is a photograph of 0 times.

【図11】通常のメッキシリンダの製造工程を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing a manufacturing process of a normal plating cylinder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被処理物 2 ブラスト材粒子 3 セラミックス粒子 4 改質層 10 凹凸 10a 凸部 10b 凹部 11 ローラ 12 油溜り 20 シリンダブロック 21 ボア内面 22 ヘッド面 30 ブラスト装置 31 ブラストガン 32 噴射孔 REFERENCE SIGNS LIST 1 workpiece 2 blast material particles 3 ceramic particles 4 modified layer 10 unevenness 10 a convex portion 10 b concave portion 11 roller 12 oil sump 20 cylinder block 21 bore inner surface 22 head surface 30 blast device 31 blast gun 32 injection hole

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セラミックス粒子を噴射し、アルミニウ
ム合金部材の表面に衝突させることにより、該アルミニ
ウム合金部材の表層部に、上記セラミックス粒子を分散
させて固定させた改質層を形成することを特徴とするア
ルミニウム合金部材の表面処理方法。
1. A modified layer in which ceramic particles are dispersed and fixed on a surface layer of an aluminum alloy member by spraying ceramic particles and colliding the surface with the surface of the aluminum alloy member. Surface treatment method for an aluminum alloy member.
【請求項2】 セラミックス粒子を噴射し、アルミニウ
ム合金部材の表面に衝突させることにより、該アルミニ
ウム合金部材の表層部に、上記セラミックス粒子を分散
させて固定させた改質層を形成するステップと、 この改質層の表面に形成された凹凸に圧延加工による表
面仕上げを施すステップとを含むアルミニウム合金部材
の表面処理方法。
Forming a modified layer in which the ceramic particles are dispersed and fixed on the surface layer of the aluminum alloy member by spraying the ceramic particles and colliding the surface with the surface of the aluminum alloy member; Subjecting the irregularities formed on the surface of the modified layer to a surface finish by rolling.
【請求項3】 上記セラミックス粒子として、周囲が角
張っていない形状のガラス粒子を用いることを特徴とす
る請求項1又は2に記載のアルミニウム合金部材の表面
処理方法。
3. The method for treating a surface of an aluminum alloy member according to claim 1, wherein glass particles having a non-angular shape are used as the ceramic particles.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載された方
法によって表面処理を施したことを特徴とするアルミニ
ウム合金部材。
4. An aluminum alloy member which has been subjected to a surface treatment by the method according to claim 1.
【請求項5】 アルミニウム合金からなるシリンダブロ
ックのボア内面に、セラミックス粒子を噴射して衝突さ
せることにより、上記ボア内面の表層部に、該セラミッ
クス粒子を分散させて固定させた改質層を形成するステ
ップと、 この改質層の表面に形成された凹凸に圧延加工による表
面仕上げを施すステップとを含むシリンダブロックの表
面処理方法。
5. A modified layer in which the ceramic particles are dispersed and fixed on the surface of the inner surface of the bore by spraying and colliding the ceramic particles with the inner surface of the bore of the cylinder block made of an aluminum alloy. And a step of subjecting the unevenness formed on the surface of the modified layer to a surface finish by rolling.
【請求項6】 アルミニウム合金からなるシリンダブロ
ックのボア内面に、セラミックス粒子を噴射して衝突さ
せることにより、上記ボア内面の表層部に、該セラミッ
クス粒子を分散させて固定させた改質層を形成するステ
ップと、 この改質層の表面に圧延加工による表面仕上げを施すス
テップとを含む表面処理方法によって、そのボア内面の
表層部に表面処理を施したことを特徴とするシリンダブ
ロック。
6. A modified layer in which the ceramic particles are dispersed and fixed on the surface of the inner surface of the bore by spraying and colliding the ceramic particles with the inner surface of the bore of the cylinder block made of an aluminum alloy. A surface treatment of a surface layer of the inner surface of the bore by a surface treatment method including a step of performing a surface finish by rolling on the surface of the modified layer.
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