JP2001193644A - Sliding member for compressor - Google Patents

Sliding member for compressor

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JP2001193644A
JP2001193644A JP37335799A JP37335799A JP2001193644A JP 2001193644 A JP2001193644 A JP 2001193644A JP 37335799 A JP37335799 A JP 37335799A JP 37335799 A JP37335799 A JP 37335799A JP 2001193644 A JP2001193644 A JP 2001193644A
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JP
Japan
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coating
compressor
layer
base material
sliding member
Prior art date
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Pending
Application number
JP37335799A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Aizawa
健 相沢
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Nippon Piston Ring Co Ltd
Original Assignee
Nippon Piston Ring Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Piston Ring Co Ltd filed Critical Nippon Piston Ring Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sliding member for compressor having excellent anti- abrasiveness, a low attacking property for the mating party, and excllent tight attaching performance. SOLUTION: As an underlayer, a Cr2N coating film is applied to the base material of a sliding surface, and as an overlayer, a coating film of a mixture of CrN and Cr2N is formed. It may be acceptable that the underlayer coating film consists of a mixture of Cr2N and Cr or of metal Cr. It may also be acceptable that the surface of base material is nitrided, and over the nitride layer, an underlayer and overlayer are formed. The coating films should preferably be evaporation films embodied by the ion plating process.

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、圧縮機用摺動部材
に係り、とくに、圧縮機内で摺動するベーン、ローラ等
の圧縮機用摺動部材の、被膜密着性の改善に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sliding member for a compressor, and more particularly to an improvement in coating adhesion of a sliding member for a compressor such as a vane or a roller that slides in the compressor.

【0002】[0002]

【従来の技術】冷凍冷蔵装置や空調機等には、各種の圧
縮機が使用されている。圧縮機には、ロータリー式圧縮
機、レシプロ式圧縮機等があるが、いずれの圧縮機にも
多くの摺動部材が組み込まれている。図5に、ロータリ
ー式圧縮機の一例を断面図で示す。
2. Description of the Related Art Various compressors are used in refrigerators and air conditioners. The compressor includes a rotary compressor, a reciprocating compressor and the like, and each compressor incorporates many sliding members. FIG. 5 is a sectional view showing an example of a rotary compressor.

【0003】ロータリ式圧縮機1では、その回転軸2の
一部に形成され、シリンダ3内に取り付けられた偏心部
4の外周に、回転自在に装着されたローラ5が、ベーン
6の先端部と接触しながらシリンダ3の内面を回転して
シリンダ内のガスを圧縮する。その際、ベーン6は、バ
ネ7でローラ5の外周に常に当接し気密を保持しなが
ら、シリンダ3に形成されたシリンダ溝8内を往復運動
し、またシリンダ溝8のいずれか一方の内面に同様に常
に当接し気密を保持している。また、ローラが回転する
にしたがい、ベーン6の先端部がローラ5の外周面を摺
動し、ベーンがシリンダ溝8内を往復運動する際に、ベ
ーンの側面が溝内面を摺動する。このような圧縮機内で
摺動する部材には、優れた耐摩耗性が要求されている。
In the rotary compressor 1, a roller 5, which is rotatably mounted on a portion of an eccentric portion 4 formed on a part of a rotary shaft 2 and mounted in a cylinder 3, is provided with a tip end of a vane 6. The gas in the cylinder is compressed by rotating the inner surface of the cylinder 3 while making contact with the gas. At this time, the vane 6 reciprocates in the cylinder groove 8 formed in the cylinder 3 while constantly abutting on the outer periphery of the roller 5 with the spring 7 to maintain airtightness. Similarly, it is always in contact and keeps airtight. Further, as the roller rotates, the tip of the vane 6 slides on the outer peripheral surface of the roller 5, and when the vane reciprocates in the cylinder groove 8, the side surface of the vane slides on the inner surface of the groove. Members that slide in such a compressor are required to have excellent wear resistance.

【0004】このような摺動時の耐摩耗性向上の要求に
答えるものとして、摺動部材の母材に窒化処理を施すこ
とが行われている。例えば、搨動部材の母材材料とし
て、広く用いられている高速度鋼(SKH 51 )の硬さ
はHv750 程度であるのに対し、これに窒化処理を施す
と、硬さはHv1250程度に向上し、耐摩耗性はかなり向上
する。しかし、圧縮機のような過酷な条件下では、十分
な耐久性を示すことができないという問題があった。
In order to meet such a demand for improvement in wear resistance during sliding, a base material of a sliding member is subjected to nitriding. For example, the hardness of high-speed steel (SKH 51), which is widely used as a base material for shindo members, is about Hv750, but when it is subjected to nitriding, the hardness increases to about Hv1250. However, the wear resistance is considerably improved. However, there has been a problem that sufficient durability cannot be exhibited under severe conditions such as a compressor.

【0005】このような問題に対し、例えば、特開昭64
-63692号公報には、母材上に主としてイオンプレーティ
ング法による被覆層が形成されたベーン等の圧縮機用摺
動部材が提案されている。この被覆層としては、TiN が
例示されている。TiN 等のイオンプレーティング法によ
る被膜を形成することにより、耐摩耗性は顕著に向上す
るとしている。しかし、イオンプレーティング法による
窒化チタン(TiN) の硬さはHv2500程度と高く、母材の硬
さ(例えば、SKH 51 ではHv750 程度)と比較してか
なりの硬さの差がある。母材上にこのような硬い被覆層
を形成すると、耐衝撃性が低下し、被覆層が剥離しやす
く、さらに相手攻撃性が大きくなるという問題もあっ
た。
To solve such a problem, see, for example,
JP-63692 proposes a sliding member for a compressor such as a vane in which a coating layer is mainly formed on a base material by an ion plating method. As this coating layer, TiN is exemplified. By forming a coating by an ion plating method such as TiN, the wear resistance is remarkably improved. However, the hardness of titanium nitride (TiN) by the ion plating method is as high as about Hv2500, and there is a considerable difference in hardness as compared with the hardness of the base material (for example, about Hv750 for SKH51). When such a hard coating layer is formed on the base material, there is a problem that the impact resistance is reduced, the coating layer is easily peeled off, and the aggressiveness to the partner is increased.

【0006】また、特開平8-226395号公報には、圧縮機
構における摺動部材の一方が、PVD法により形成され
たCrN の化合物層、あるいは40%以下のCr2Nと残部CrN
の混合の化合物層を表面に有する鉄系材料からなる密封
型回転圧縮機が提案されている。
[0006] JP-A-8-226395, one of the sliding members in the compression mechanism, the compound layer of CrN formed by a PVD method, or 40% or less of Cr 2 N and the balance CrN
There has been proposed a hermetic rotary compressor made of an iron-based material having a mixed compound layer on the surface.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
8-226395号公報に記載された技術では、母材(鉄系材
料)上に直接PVD法でCrN を主とする化合物層を被覆
するため、被覆層と母材との硬さ差が大きいうえ、密着
性が低く被覆層の剥離が生じるという問題が依然として
残されていた。
SUMMARY OF THE INVENTION
In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-226395, since a compound layer mainly composed of CrN is directly coated on a base material (iron-based material) by a PVD method, the hardness difference between the coating layer and the base material is large. However, there still remains a problem that adhesion is low and the coating layer is peeled off.

【0008】本発明は、上記した従来技術の問題を鑑み
成されたものであり、被覆層の剥離が少ない、低相手攻
撃性で、かつ被覆層の密着性に優れた圧縮機用摺動部材
を提案することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has a sliding member for a compressor which has little peeling of a coating layer, has low aggressiveness to a partner, and has excellent adhesion of the coating layer. The purpose is to propose.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記した課
題を達成するために、圧縮機用摺動部材における被覆層
の密着性に影響する要因について鋭意検討した。その結
果、母材から被覆層(被膜)への硬さ変化、および熱膨
張係数の変化をなだらかとすることが、熱処理等による
内部応力の残留を軽減し、被覆層(被膜)の密着性を向
上することを知見した。本発明者は、母材上に形成され
る被覆層を、2〜3層からなる複層とし、被覆層の表層
(上層)を、相手攻撃性が低く、好ましくはイオンプレ
ーティング法による、CrN とCr2Nの混合した層としたう
えで、母材上に形成される被覆層(下層)を、母材に近
い熱膨張係数を有する窒化層、あるいは、好ましくはイ
オンプレーティング法による、Cr2N、あるいはCr2Nと金
属Crとの混合、あるいは金属Crからなる層とする、ある
いはそれらを重ねた2〜3層とするのがよいことを知見
した。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have intensively studied factors that affect the adhesion of a coating layer on a sliding member for a compressor. As a result, the change in hardness from the base material to the coating layer (coating) and the change in the coefficient of thermal expansion are gradual, thereby reducing the residual internal stress due to heat treatment and the like, and improving the adhesion of the coating layer (coating). It was found that it improved. The inventor of the present invention has proposed that the coating layer formed on the base material should be a multi-layer composed of two or three layers, and that the surface layer (upper layer) of the coating layer should have a low opponent aggressiveness, and should preferably be made of CrN by ion plating. after having a mixed layer of Cr 2 N and the coating layer formed on the base material (lower layer), nitride layer having a thermal expansion coefficient close to the base material, or, preferably by ion plating, Cr It has been found that it is better to use 2 N, or a mixture of Cr 2 N and metal Cr, or a layer made of metal Cr, or two to three layers of these layers.

【0010】本発明は、上記した知見に基づき、完成さ
れたものである。すなわち、本発明は、圧縮機内で摺動
運動を行う圧縮機用摺動部材であって、該圧縮機用摺動
部材の少なくとも一つの摺動面において、母材上にCr2N
からなる被膜を形成し下層とし、その上層として、CrN
とCr2Nとの混合物からなる被膜を形成することを特徴と
する被膜密着性および耐摩耗性に優れた圧縮機用摺動部
材であり、また、本発明では、前記下層をCr2NとCrとの
混合物からなる被膜、あるいは金属Crからなる被膜とす
るのが好ましい。また、本発明では、前記母材表面を窒
化して、窒化層を形成し、該窒化層上にCr2Nからなる被
膜、あるいはCr2NとCrとの混合物からなる被膜、あるい
は金属Crからなる被膜、からなる下層およびCrN とCr2N
との混合物からなる被膜からなる上層を形成することが
好ましい。本発明では、前記各被膜は、イオンプレーテ
ィング法で形成された蒸着膜とするのが好ましい。
The present invention has been completed based on the above findings. That is, the present invention relates to a sliding member for a compressor which performs a sliding motion in a compressor, wherein at least one sliding surface of the sliding member for the compressor has Cr 2 N on a base material.
A film consisting of CrN
And a sliding member for a compressor excellent in coating adhesion and abrasion resistance, which comprises forming a film consisting of a mixture of Cr 2 N, also in the present invention, the lower layer and Cr 2 N It is preferable to use a film composed of a mixture with Cr or a film composed of metallic Cr. In the present invention, the surface of the base material is nitrided to form a nitrided layer, and a film made of Cr 2 N, a film made of a mixture of Cr 2 N and Cr, or a metal Cr is formed on the nitrided layer. Layer consisting of: CrN and Cr 2 N
It is preferable to form an upper layer made of a film made of a mixture of the above. In the present invention, each of the coatings is preferably a vapor-deposited film formed by an ion plating method.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の圧縮機用摺動部材は、少
なくとも一つの摺動面の、該部材の母材上に上層と下層
とからなる少なくとも2層の被膜からなる被覆層を有す
る。図1に、圧縮機用摺動部材の表面近傍の断面図を示
すが、(a)は母材上に上層としての被膜11、下層とし
ての被膜10が被覆された状態を模式的に示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A sliding member for a compressor according to the present invention has at least one sliding surface, on a base material of the member, a coating layer composed of at least two layers of an upper layer and a lower layer. . FIG. 1 is a cross-sectional view showing the vicinity of the surface of a compressor sliding member. FIG. 1A schematically shows a state in which a base material is coated with a coating 11 as an upper layer and a coating 10 as a lower layer.

【0012】本発明における被覆層の形成方法はとくに
限定されないが、PVD、CVDいずれの方法でもよ
い。PVDには、真空蒸着、スパッタリング、イオンプ
レーティング等の方法がある。なかでも、イオンプレー
ティング法による蒸着膜が、密着強度が高く好ましい。
本発明では、上層11は、45〜98質量%のCrN と残部Cr2N
との混合物からなる被膜とする。CrN とCr2Nは、いずれ
も優れた耐摩耗性を有しているが、CrN 、Cr2Nを単独で
被膜とした場合には、研摩・研削時の加工性が悪く、欠
け、剥離が多く発生する。また、使用中にも、動的衝
撃、熱的衝撃に弱く、剥離・折損等の事故を引き起こし
やすい。このため、上層としての被膜は、CrN とCr2Nと
の混合物とした。CrN とCr2Nを混合することにより、結
晶系の異なる窒化クロムが複雑に絡み合い、緻密かつ平
滑で、優れた耐衝撃性と靱性を有するようになる。そし
て、緻密かつ平滑な被膜となり、相手攻撃性が低くな
り、相手材の摩耗量が低減する。上層としての被膜中に
含有されるCrN 量は、45%(質量%)以上、好ましくは
55%以上、98%以下、好ましくは88%以下とする。CrN
含有量が45%未満では、耐摩耗性の低下が著しくなる。
一方、98%を超えても、耐摩耗性の顕著な向上は見られ
ず、かえって加工性、耐衝撃性、靱性が低下する。な
お、上層としての被膜の厚さは、0.5 μm 以上、好まし
くは4μm 以上10μm 以下である。被膜の厚さが0.5 μ
m 未満では膜厚が薄すぎるために所望の耐摩耗性向上効
果が得られない。一方10μm を超えると膜強度自体が低
下することにより、耐剥離性が低下する。
The method of forming the coating layer in the present invention is not particularly limited, but may be any of PVD and CVD. PVD includes methods such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating. Above all, a deposited film formed by an ion plating method is preferable because of its high adhesion strength.
In the present invention, the upper layer 11 contains 45 to 98% by mass of CrN and the balance of Cr 2 N.
And a film composed of a mixture of Both CrN and Cr 2 N have excellent abrasion resistance.However, when CrN and Cr 2 N are used alone, their workability during polishing and grinding is poor, resulting in chipping and peeling. Many occur. Further, even during use, it is vulnerable to dynamic shock and thermal shock, and easily causes accidents such as peeling and breakage. For this reason, the coating as the upper layer was a mixture of CrN and Cr 2 N. By mixing CrN and Cr 2 N, chromium nitrides having different crystal systems are complicatedly entangled, dense and smooth, and have excellent impact resistance and toughness. Then, a dense and smooth film is formed, the aggressiveness of the partner is reduced, and the wear amount of the partner is reduced. The amount of CrN contained in the coating as the upper layer is 45% (% by mass) or more, preferably
55% or more and 98% or less, preferably 88% or less. CrN
When the content is less than 45%, the wear resistance is significantly reduced.
On the other hand, even when the content exceeds 98%, no remarkable improvement in wear resistance is observed, and instead, workability, impact resistance and toughness are reduced. The thickness of the film as the upper layer is 0.5 μm or more, preferably 4 μm or more and 10 μm or less. 0.5 μm coating thickness
If it is less than m, the desired wear resistance improving effect cannot be obtained because the film thickness is too thin. On the other hand, if it exceeds 10 μm, the film strength itself decreases, and the peeling resistance decreases.

【0013】また、本発明では、母材上に下層10とし
て、上層の被膜より硬さが低い被膜で、上層の被膜より
母材の熱膨張係数に近い被膜を形成する。このような被
膜として、Cr2Nからなる被膜がある。因みに、Cr2N被膜
の硬さはHv1300程度、熱膨張係数は9.4 ×10-6/deg. で
ある。一方、CrN +Cr2Nの硬さはHv 1800 程度であり、
母材の硬さは高速度鋼(SKH 51 )でHv750 程度、熱
膨張係数は11.7×10-6/deg. である。母材上に下層とし
て、このような被膜を形成することにより、被膜形成
時、あるいは熱処理時に発生する被膜内部応力が小さく
なり、被膜密着性が向上する。
Further, in the present invention, a coating having a lower hardness than the upper coating and having a thermal expansion coefficient closer to that of the base material than the upper coating is formed as the lower layer 10 on the base material. As such a coating, there is a coating made of Cr 2 N. Incidentally, the hardness of the Cr 2 N coating is about Hv1300 and the thermal expansion coefficient is 9.4 × 10 −6 / deg. On the other hand, the hardness of the CrN + Cr 2 N is approximately Hv 1800,
The hardness of the base material is about Hv750 of high speed steel (SKH51), and the thermal expansion coefficient is 11.7 × 10 −6 / deg. By forming such a film as a lower layer on the base material, the internal stress of the film generated at the time of forming the film or at the time of heat treatment is reduced, and the adhesion of the film is improved.

【0014】また、本発明では、Cr2Nに代えて、Cr2Nと
金属Crとの混合物、あるいは金属Crとしてもよい。下層
としての被膜中に金属Crを含有することにより、被膜硬
さが低くなり、母材硬さとの差が少なく、より被膜密着
性が向上する。なお、下層としての被膜の厚さは、0.2
μm 以上、好ましくは0.5 μm 以上2μm 以下である。
被膜の厚さが0.2 μm 未満では被膜密着性、耐摩耗性が
低下し、2μm を超えると耐摩耗性、耐剥離性が低下す
る。
[0014] In the present invention, instead of the Cr 2 N, a mixture of Cr 2 N and the metal Cr, or may be a metal Cr. By containing metal Cr in the film as the lower layer, the film hardness is reduced, the difference from the base material hardness is small, and the film adhesion is further improved. The thickness of the film as the lower layer is 0.2
μm or more, preferably 0.5 μm or more and 2 μm or less.
If the thickness of the coating is less than 0.2 μm, the adhesion and abrasion resistance of the coating decrease, and if it exceeds 2 μm, the abrasion resistance and the peeling resistance decrease.

【0015】本発明では、母材上に直接下層としての被
膜を形成してもよいが、図1(b)に示すように、母材
表面を窒化して、窒化層を形成したのち、この窒化層上
に上記した下層10としての被膜を形成し、さらに下層10
上に上層11を被覆してもよい。母材に、窒化層を介して
下層および上層の被膜を形成することにより、母材から
上層の被膜までの硬さ変化がより滑らかとなり、被膜密
着性が向上し耐衝撃性が増加する。また、本発明では、
高速度鋼(SKH 51 )に代えて、母材としてステンレ
ス鋼(SUS 440C)、軸受鋼(SUJ2)を用いるこ
とができる。
In the present invention, a coating as a lower layer may be formed directly on the base material. However, as shown in FIG. 1B, the surface of the base material is nitrided to form a nitrided layer. A film as the lower layer 10 is formed on the nitride layer, and the lower layer 10 is further formed.
An upper layer 11 may be coated thereon. By forming the lower and upper coatings on the base material via the nitride layer, the change in hardness from the base material to the upper coating becomes smoother, the coating adhesion is improved, and the impact resistance is increased. In the present invention,
Instead of high-speed steel (SKH 51), stainless steel (SUS440C) and bearing steel (SUJ2) can be used as a base material.

【0016】窒化層の形成方法は、通常公知の方法であ
る、イオン窒化法、ガス窒化法などがいずれも好適であ
る。通常、窒化層の表面硬さはHv1200以上ある。なお、
本発明では、窒化層の厚さは、化合物層の厚さが1μm
以上、拡散層の厚さが30μm以上、とするのが好まし
い。本発明においては、被覆層は摺動部材の表面全体に
被覆する必要はない。摺動する表面のみに限定して被覆
してもよい。例えば、図3に示す圧縮機用ベーンの場合
には、摺動面である先端部と側面に上層11、下層10から
なる被覆層が形成されており、基部には被覆層が形成さ
れていない。また、図4のベーンでは、最も耐摩耗性が
要求される先端部にのみ上層11が形成され、側面部には
下層10のみの一層としている。図2のベーンの場合に
は、とくに過酷な摺動条件に晒される先端部のみに被覆
層が形成された例である。
As the method for forming the nitride layer, any of the well-known methods such as ion nitriding and gas nitriding is suitable. Usually, the surface hardness of the nitrided layer is Hv1200 or more. In addition,
In the present invention, the thickness of the nitride layer is 1 μm
As described above, the thickness of the diffusion layer is preferably 30 μm or more. In the present invention, the coating layer does not need to cover the entire surface of the sliding member. The coating may be limited to only the sliding surface. For example, in the case of the compressor vane shown in FIG. 3, a coating layer composed of an upper layer 11 and a lower layer 10 is formed on the tip and side surfaces, which are sliding surfaces, and no coating layer is formed on the base. . In the vane shown in FIG. 4, the upper layer 11 is formed only at the tip end where the wear resistance is most required, and the lower layer 10 alone is formed on the side surface. In the case of the vane shown in FIG. 2, this is an example in which a coating layer is formed only on the tip portion exposed to particularly severe sliding conditions.

【0017】[0017]

【実施例】圧縮機用摺動部材(ベーン)の母材として、
高速度鋼(SKH 51 )を用い、ベーンに相当するドー
ナツ状の試験片(外径40mmφ、内径16mmφ、厚さ10mm)
を作製し、試験片表面に、表1に示す各種被覆層を形成
して、耐スカッフィング試験に供した。試験は、アムス
ラー型試験機を用いて、下記に示す条件で実施した。な
お、相手片(平板状:18mm×15mm×厚さ5mm)として、
ローラ材(モニクロ鋳鉄)を使用した。最終的にスカッ
フィングを起こさせ、スカッフィングが生じたときの荷
重を限界面圧として測定し、その結果を表1に示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a base material of a sliding member (vane) for a compressor,
Donut-shaped test piece (outer diameter 40 mmφ, inner diameter 16 mmφ, thickness 10 mm) using high-speed steel (SKH 51) equivalent to a vane
Were prepared, and various coating layers shown in Table 1 were formed on the surface of the test piece, and subjected to a scuffing resistance test. The test was carried out using an Amsler test machine under the following conditions. In addition, as a partner piece (plate shape: 18 mm × 15 mm × thickness 5 mm),
Roller material (monicro cast iron) was used. Finally, scuffing was caused, and the load when scuffing occurred was measured as a critical surface pressure. The results are shown in Table 1.

【0018】なお、耐スカッフィング性は、従来例の限
界面圧を100 とする耐スカッフィング面圧指数として表
示した。耐スカッフィング面圧指数100 未満の例では、
従来例より耐スカッフィング性が劣ることになる。 試験条件 ・回転速度:5m/秒 ・潤滑油:SAE30+白灯油(1:1) ・油温:50℃ ・油量:0.2 リットル/分 ・荷重:25kgf/cm2 (2.45MPa )で20分経過後、30kgf/
cm2 (2.94MPa )とし、以後2分毎に5kgf/cm2 (0.49
MPa )ずつスカッフィング発生まで順次上昇 試験片表面には、反応性イオンプレーティング法によ
り、表1に示す各種被膜を下層および上層とする被覆層
を形成した。なお、反応ガスとして、Nガスを採用し
た。なお、金属クロム単独の場合には、Nガスを導入せ
ず真空中とした。蒸発源としてCrを採用し、加熱してCr
を反応ガス中に蒸発させ、気相状態でイオン化して、マ
イナスにバイアスされた母材(試験片)表面に、反応生
成物であるCrN 、Cr2N、Crをイオンプレーティングし
て、被覆層を形成した。被膜中の各クロム窒化物の割合
は、雰囲気中の反応ガスであるNガスの分圧を変化する
ことにより調整した。
The scuffing resistance is expressed as a scuffing surface pressure index with the critical surface pressure of the conventional example being 100. In the case of anti-scuffing surface pressure index less than 100,
Scuffing resistance is inferior to the conventional example. Test conditions • Rotational speed: 5 m / sec • Lubricating oil: SAE30 + white kerosene (1: 1) • Oil temperature: 50 ° C • Oil volume: 0.2 l / min • Load: 25 kgf / cm 2 (2.45 MPa) for 20 minutes After, 30kgf /
cm 2 and (2.94MPa), 5kgf / cm 2 (0.49 to hereafter every 2 minutes
MPa) The coating layer was formed on the surface of the test piece by a reactive ion plating method, using the various coatings shown in Table 1 as a lower layer and an upper layer. Note that N gas was used as a reaction gas. In the case of using metal chromium alone, vacuum was applied without introducing N gas. Adopt Cr as the evaporation source and heat it to Cr
Is evaporated in the reaction gas, it is ionized in the gas phase state, the biased preform (specimen) surface negatively, a reaction product CrN, Cr 2 N, Cr, and ion plating, coating A layer was formed. The proportion of each chromium nitride in the coating was adjusted by changing the partial pressure of N gas, which is a reaction gas in the atmosphere.

【0019】また、一部の試験片には、母材表面にイオ
ン純窒化処理を行い、窒化層を形成したのち、上記した
被覆層を形成した。イオン純窒化処理は、窒素ガスと水
素ガスの混合ガス雰囲気中で、温度:520 ℃で実施し
た。上記した試験片について、さらに密着性試験を実施
した。密着性試験は、スクラッチ試験機を用い、被膜の
剥離が発生する限界荷重を求め、従来例の限界荷重を10
0 として、剥離荷重指数として表示し、表1に示す。剥
離荷重指数が100 未満では、従来例にくらべ被膜の密着
性が低下していることを表す。
Some of the test pieces were subjected to an ion-pure nitriding treatment on the surface of the base material to form a nitrided layer, and then the above-mentioned coating layer was formed. The ion pure nitriding treatment was performed at a temperature of 520 ° C. in a mixed gas atmosphere of nitrogen gas and hydrogen gas. The above test pieces were further subjected to an adhesion test. The adhesion test uses a scratch tester to determine the critical load at which film peeling occurs.
It is shown as a peeling load index as 0, and is shown in Table 1. When the peeling load index is less than 100, it indicates that the adhesion of the coating film is lower than in the conventional example.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】表1から、本発明例は、被膜の硬さ勾配が
緩やかとなり、相手攻撃性が低く、かつ被膜の密着性が
従来例にくらべ顕著に向上した摺動部材となっているこ
とがわかる。本発明の範囲を外れる比較例は、被膜密着
性が劣化している。
From Table 1, it can be seen that the example of the present invention is a sliding member in which the hardness gradient of the coating is gentle, the aggressiveness of the coating is low, and the adhesion of the coating is remarkably improved as compared with the conventional example. Understand. In Comparative Examples outside the range of the present invention, the adhesion of the coating film was deteriorated.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、従来と同等または同等
以上の優れた耐摩耗性と、低相手攻撃性を有し、さらに
製造時の加工性、運転時の耐久性に優れた圧縮機用摺動
部材を、安価にしかも歩留り高く製造でき、産業上格段
の効果を奏する。
According to the present invention, a compressor having excellent abrasion resistance equal to or higher than conventional ones, low aggressiveness of a mating member, and further excellent in workability in manufacturing and durability in operation. The sliding member for use can be manufactured inexpensively and with a high yield, and the industrially remarkable effect is achieved.

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

【図1】本発明の圧縮機用摺動部材の表面近傍の被覆層
構造の1例を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a coating layer structure near the surface of a sliding member for a compressor of the present invention.

【図2】本発明の1実施例である圧縮機用ベーンの縦断
面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a compressor vane according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の1実施例である圧縮機用ベーンの縦断
面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a compressor vane according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の1実施例である圧縮機用ベーンの縦断
面図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a compressor vane according to one embodiment of the present invention.

【図5】ロータリ式圧縮機の一例を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing an example of a rotary compressor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧縮機 2 回転軸 3 シリンダ 4 偏心部 5 ローラ 6 ベーン 7 バネ 8 シリンダ溝 10 下層 11 上層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Rotating shaft 3 Cylinder 4 Eccentric part 5 Roller 6 Vane 7 Spring 8 Cylinder groove 10 Lower layer 11 Upper layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧縮機内で摺動運動を行う圧縮機用摺動
部材であって、該圧縮機用摺動部材の少なくとも一つの
摺動面において、母材上にCr2Nからなる被膜を形成し下
層とし、その上層としてCrN とCr2Nとの混合物からなる
被膜を形成することを特徴とする被膜密着性および耐摩
耗性に優れた圧縮機用摺動部材。
1. A sliding member for a compressor which performs a sliding motion in a compressor, wherein a coating made of Cr 2 N is formed on a base material on at least one sliding surface of the sliding member for the compressor. It formed as a lower layer, CrN and Cr 2 N and the film adhesion and excellent wear resistance sliding member for a compressor, which comprises forming a film comprising a mixture as the upper layer.
【請求項2】 前記下層を、Cr2Nからなる被膜に代え
て、Cr2NとCrとの混合物からなる被膜とすることを特徴
とする請求項1に記載の圧縮機用摺動部材。
The method according to claim 2, wherein said lower layer, in place of the coating film made of Cr 2 N, the sliding member for a compressor according to claim 1, characterized in that a coating consisting of a mixture of Cr 2 N and Cr.
【請求項3】 前記下層を、金属Crからなる被膜とする
ことを特徴とする請求項1に記載の圧縮機用摺動部材。
3. The sliding member for a compressor according to claim 1, wherein the lower layer is a coating made of metal Cr.
【請求項4】 前記母材表面を窒化して、窒化層を形成
し、該窒化層上に前記被膜からなる下層および上層を形
成したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに
記載の圧縮機用摺動部材。
4. The method according to claim 1, wherein the surface of the base material is nitrided to form a nitrided layer, and a lower layer and an upper layer made of the film are formed on the nitrided layer. Sliding members for compressors.
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