JP2002146598A - Composite plating film - Google Patents

Composite plating film

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JP2002146598A
JP2002146598A JP2000341780A JP2000341780A JP2002146598A JP 2002146598 A JP2002146598 A JP 2002146598A JP 2000341780 A JP2000341780 A JP 2000341780A JP 2000341780 A JP2000341780 A JP 2000341780A JP 2002146598 A JP2002146598 A JP 2002146598A
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composite plating
plating film
particles
film
dispersed
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JP2000341780A
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Makoto Takamori
誠 高森
Akinori Mizuta
明能 水田
Akira Takashima
顕 高島
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2203/00Non-metallic inorganic materials
    • F05C2203/04Phosphor

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems that, when the conventional composite plating film obtained by dispersing a ceramic based dispersion material into nickel- phosphorous plating is slid with a corresponding member coated with a hard film such as a chromium plated layer under a high load, a relative amount of wear is caused, and that, in a film with hard particles dispersed, the coefficient of friction in sliding increases. SOLUTION: This composite plating film is deposited on the surface of a base material consisting of a light alloy. The film contains a matrix consisting of a nickel-phosphorous alloy and boron carbide particles or/and zirconia (zirconium oxide) particles dispersed into the matrix. In this way, its wear resistance, durability or seizure resistance are improved while maintaining the lubricity equal to that of the conventional composite plating film.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、耐磨耗性、耐久性或い
は耐焼付き性に優れたエンジンシリンダ内面等の摺動部
材に適用される複合メッキ被膜に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite plating film applied to a sliding member such as an inner surface of an engine cylinder having excellent wear resistance, durability or seizure resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、各種エンジンのシリンダには鋳鉄
が用いられてきた。しかし、近年、自動二輪車、小型発
電機エンジン、芝刈機用エンジン等において、省エネル
ギーのために軽量化の要求が高まり、エンジンのシリン
ダには軽合金の利用が増加してきている。ところが、軽
合金製シリンダの場合は主として硬質クロムメッキやニ
ッケル−リンメッキ行なわれている。
2. Description of the Related Art Conventionally, cast iron has been used for cylinders of various engines. However, in recent years, in motorcycles, small generator engines, lawn mower engines, and the like, there has been an increasing demand for weight reduction for energy saving, and light alloys have been increasingly used for engine cylinders. However, in the case of a light alloy cylinder, hard chromium plating or nickel-phosphorus plating is mainly performed.

【0003】また、近年はニッケル−リン合金メッキの
膜中に分散材としてセラミックス粒子を分散させること
で、耐摩耗性を向上させた複合メッキが頻繁に行なわれ
ている。前記分散材には膜中の応力緩和や、膜全体の硬
度を増加させる効果がある。また、分散材には取扱いの
容易さや、膜質に欠陥が生じ難いことなどから一般に炭
化ケイ素が用いられている。
In recent years, composite plating with improved wear resistance has been frequently performed by dispersing ceramic particles as a dispersing material in a nickel-phosphorus alloy plating film. The dispersion material has an effect of relaxing stress in the film and increasing the hardness of the entire film. In addition, silicon carbide is generally used as the dispersing material because of its ease of handling and difficulty in producing defects in the film quality.

【0004】ニッケル−リン合金メッキの膜中にセラミ
ックス粒子を分散させた複合メッキに関しては、特開昭
55−78856号公報の内燃機関用ピストン、特開平
5−171455号公報のSiC複合メッキにそれぞれ
開示されている。また、特開平5−78900号公報の
耐摩耗性金属部材には、ニッケル−リンメッキ中に炭化
ケイ素又は窒化ケイ素を分散させた複合メッキが、特開
平9−42447号公報の摺動部材の組合せには、ニッ
ケル−リンメッキ中に窒化ほう素、炭化ケイ素又は窒化
ケイ素のいずれかを分散材とした複合メッキ被膜が開示
されている。
[0004] Composite plating in which ceramic particles are dispersed in a nickel-phosphorus alloy plating film has been applied to a piston for an internal combustion engine disclosed in JP-A-55-78856 and to a SiC composite plating disclosed in JP-A-5-171455. It has been disclosed. Further, a composite plating in which silicon carbide or silicon nitride is dispersed in nickel-phosphorus plating is used for the wear-resistant metal member disclosed in JP-A-5-78900, in combination with the sliding member disclosed in JP-A-9-42447. Discloses a composite plating film in which one of boron nitride, silicon carbide and silicon nitride is used as a dispersing material during nickel-phosphorus plating.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たようなセラミック系分散材をニッケルーリンメッキ中
に分散させた複合メッキ被膜は、クロムメッキ層などで
硬質被膜された相手側部材と高荷重下で摺動させた場合
に相当量の摩耗を生じる。また、硬い粒子が分散した被
膜では、摺動時の摩擦係数が増大するという傾向があっ
た。
However, the composite plating film obtained by dispersing the above-mentioned ceramic dispersing material in nickel-phosphorus plating has a high load under the high load with the mating member hard coated with a chromium plating layer or the like. A significant amount of wear occurs when slid. Further, in a coating film in which hard particles are dispersed, the friction coefficient at the time of sliding tends to increase.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の請求項1では、軽合金からなる基材の表面
部に形成され、ニッケルーリン合金からなるマトリック
スと、該マトリックス中に炭化ホウ素粒子又はジルコニ
ア(酸化ジルコニウム)粒子のいずれか、或いはそれら
両方の粒子が分散して含むことを特徴とする複合メッキ
被膜としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a matrix formed of a nickel-phosphorus alloy and formed on a surface of a substrate made of a light alloy. The composite plating film is characterized in that either boron carbide particles or zirconia (zirconium oxide) particles, or both particles are dispersed and contained.

【0007】また、請求項2ではニッケルーリン合金か
らなるマトリックスにおいて、リン化合物を1〜5%含
むことを特徴とした複合メッキ被膜としている。また、
請求項3では前記マトリックス中に分散される炭化ホウ
素粒子は、1〜2ミクロンの粒子を2〜8体積%分散さ
せ、請求項4では前記マトリックス中に分散されるジル
コニア粒子は、1〜2ミクロンの粒子を2〜8体積%分
散させたことを特徴とする複合メッキ被膜としている。
さらに、請求項5では前記マトリックス中に分散される
炭化ホウ素粒子及びジルコニア粒子は、1〜2ミクロン
の粒子を、合わせて2〜8体積%分散させたことを特徴
とする複合メッキ被膜としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a composite plating film characterized in that a matrix made of a nickel-phosphorus alloy contains 1 to 5% of a phosphorus compound. Also,
In claim 3, the boron carbide particles dispersed in the matrix disperse 1 to 2 micron particles by 2 to 8% by volume, and in claim 4, the zirconia particles dispersed in the matrix are 1 to 2 micron Are dispersed in a volume of 2 to 8% by volume to form a composite plating film.
According to a fifth aspect of the present invention, the boron carbide particles and the zirconia particles dispersed in the matrix form a composite plating film in which 1 to 2 micron particles are dispersed by 2 to 8% by volume in total.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
詳細に説明する。図1は本発明の第1実施形態を示す複
合メッキ被膜の縦断面図である。同図において、軽合金
からなる基材1の表面部に形成されるものであって、メ
ッキ液としては、硫酸ニッケル、塩化ニッケルおよびリ
ン化合物(ホスホン酸)からなる溶液を用いて、溶液中
に粒子状の分散材を混合して攪拌しながら電解メッキを
行なうことにより、ニッケルーリン合金からなるマトリ
ックス3中に分散材4を含むニッケル−リン複合メッキ
被膜2を形成することができる。分散材4としては、耐
摩耗性及び耐久性を要するときは炭化ホウ素粒子とし、
耐摩耗性及び耐焼付き性を要するときはジルコニア粒子
を用いる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a composite plating film showing a first embodiment of the present invention. In the figure, a plating solution is formed on the surface of a base material 1 made of a light alloy, and a plating solution containing nickel sulfate, nickel chloride and a phosphorus compound (phosphonic acid) is used. The nickel-phosphorus composite plating film 2 containing the dispersing material 4 in the matrix 3 made of a nickel-phosphorus alloy can be formed by mixing the particulate dispersing material and performing electroplating while stirring. When abrasion resistance and durability are required, the dispersion material 4 is made of boron carbide particles,
When abrasion resistance and seizure resistance are required, zirconia particles are used.

【0009】また、第2実施形態では、ニッケルーリン
からなるマトリックス3に、リン化合物を1〜5%含有
させる。リン化合物を添加するのは、ニッケル−リン合
金とすることで硬度を硬くすることが目的である。一般
的にリンが多いほど軽合金からなる基材1の硬度は硬く
なるが、リンが過剰となると複合メッキ被膜2が硬くな
りすぎて脆くなり、かえって耐久性が低下する。このた
め前記被膜中のリンは1〜5%とすることが望ましく、
この範囲のリンを含有することにより、必要な硬度と靱
性を兼ね備えた複合メッキ被膜2が得られる。
In the second embodiment, the matrix 3 made of nickel-phosphorus contains 1 to 5% of a phosphorus compound. The purpose of adding the phosphorus compound is to increase the hardness by using a nickel-phosphorus alloy. Generally, as the amount of phosphorus increases, the hardness of the base material 1 made of a light alloy becomes harder. However, when the amount of phosphorus is excessive, the composite plating film 2 becomes too hard and brittle, and on the contrary, the durability decreases. Therefore, the content of phosphorus in the coating is desirably 1 to 5%,
By containing phosphorus in this range, a composite plating film 2 having both required hardness and toughness can be obtained.

【0010】第3実施形態において、前記マトリックス
3中に分散される炭化ホウ素粒子は、1〜2ミクロンの
粒子を2〜8体積%分散させたものである。分散材4の
粒径が過大であると、粒子が沈殿しやすくなり膜中での
分散が不充分となる。逆に粒径が小さすぎると、膜中で
粒子が偏析しやすくなり均質な被膜が得られない。この
ため分散材4の粒径は、1〜2ミクロンが最適である。
分散材4の量に関しては、被膜中に粒子を分散させるこ
とで硬度の増加や残留応力の低減をもたらし、耐摩耗性
を向上させる効果があるが、膜中の粒子量があまり多す
ぎると被膜自体が脆くなり、耐摩耗性はかえって低下す
る。このため分散材4の量は2〜8体積%が最適であ
る。
[0010] In the third embodiment, the boron carbide particles dispersed in the matrix 3 are particles of 1 to 2 microns dispersed in 2 to 8% by volume. If the particle size of the dispersion material 4 is excessively large, the particles are likely to precipitate, and the dispersion in the film becomes insufficient. Conversely, if the particle size is too small, the particles tend to segregate in the film, and a uniform coating cannot be obtained. For this reason, the particle size of the dispersion material 4 is optimally 1 to 2 microns.
Regarding the amount of the dispersing material 4, dispersing the particles in the coating has the effect of increasing the hardness and reducing the residual stress, and has the effect of improving the abrasion resistance. The material itself becomes brittle, and the wear resistance is rather reduced. For this reason, the optimal amount of the dispersant 4 is 2 to 8% by volume.

【0011】第4実施形態において、前記マトリックス
3中に分散されるジルコニア粒子は、1〜2ミクロンの
粒子を2〜8体積%分散させたものである。分散材4の
粒径が過大であると、粒子が沈殿しやすくなり膜中での
分散が不充分となる。逆に粒径が小さすぎると、膜中で
粒子が偏析しやすくなり均質な被膜が得られない。この
ため分散材4の粒径は、1〜2ミクロンが最適である。
分散材4の量に関しては、被膜中に粒子を分散させるこ
とで硬度の増加や残留応力の低減をもたらし、耐摩耗性
を向上させる効果があるが、膜中の粒子量があまり多す
ぎると被膜自体が脆くなり、耐摩耗性はかえって低下す
る。このため分散材4の量は2〜8体積%が最適であ
る。
In the fourth embodiment, the zirconia particles dispersed in the matrix 3 are particles of 1 to 2 microns dispersed in 2 to 8% by volume. If the particle size of the dispersion material 4 is excessively large, the particles are likely to precipitate, and the dispersion in the film becomes insufficient. Conversely, if the particle size is too small, the particles tend to segregate in the film, and a uniform coating cannot be obtained. For this reason, the particle size of the dispersion material 4 is optimally 1 to 2 microns.
Regarding the amount of the dispersing material 4, dispersing the particles in the coating has the effect of increasing the hardness and reducing the residual stress, and has the effect of improving the abrasion resistance. The material itself becomes brittle, and the wear resistance is rather reduced. For this reason, the optimal amount of the dispersant 4 is 2 to 8% by volume.

【0012】第5実施形態において、前記マトリックス
3中に分散される炭化ホウ素粒子及びジルコニア粒子
は、1〜2ミクロンの粒子である。また、前記マトリッ
クス3中に分散される炭化ホウ素粒子及びジルコニア粒
子の合計量は、2〜8体積%分散させたものである。分
散材4の粒径が過大であると、粒子が沈殿しやすくなり
膜中での分散が不充分となる。逆に粒径が小さすぎる
と、膜中で粒子が偏析しやすくなり均質な被膜が得られ
ない。このため分散材4の粒径は、1〜2ミクロンが最
適である。分散材4の量に関しては、被膜中に粒子を分
散させることで硬度の増加や残留応力の低減をもたら
し、耐摩耗性を向上させる効果があるが、膜中の粒子量
があまり多すぎると被膜自体が脆くなり、耐摩耗性はか
えって低下する。このため分散材4の量は2〜8体積%
が最適である。
In the fifth embodiment, the boron carbide particles and the zirconia particles dispersed in the matrix 3 are particles of 1 to 2 microns. The total amount of boron carbide particles and zirconia particles dispersed in the matrix 3 is 2 to 8% by volume. If the particle size of the dispersion material 4 is excessively large, the particles are likely to precipitate, and the dispersion in the film becomes insufficient. Conversely, if the particle size is too small, the particles tend to segregate in the film, and a uniform coating cannot be obtained. For this reason, the particle size of the dispersion material 4 is optimally 1 to 2 microns. Regarding the amount of the dispersing material 4, dispersing the particles in the coating has the effect of increasing the hardness and reducing the residual stress, and has the effect of improving the abrasion resistance. The material itself becomes brittle, and the wear resistance is rather reduced. Therefore, the amount of the dispersant 4 is 2 to 8% by volume.
Is optimal.

【0013】[0013]

【実施例】本発明による複合メッキ被膜を、下記実施例
によりさらに詳しく説明する。実施例1 (摩耗試験)アルミ合金(AC4B)を用いて円盤状の
試験片5を2個製作し、これらの表面部分に複合メッキ
被膜2を施工した。次に、摩耗試験を行なうために該表
面部を研削加工した。研削後の複合メッキ被膜厚さは約
50ミクロンである。試験片Aは、本発明による炭化ホ
ウ素粒子を3.2体積%分散させた複合メッキ被膜であ
り、試験片Bは、比較例として従来の炭化ケイ素粒子を
5.1体積%分散させた複合メッキ被膜である。
The composite plating film according to the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Example 1 (Wear test) Two disk-shaped test pieces 5 were manufactured using an aluminum alloy (AC4B), and a composite plating film 2 was applied to the surface portions thereof. Next, the surface was ground to perform a wear test. The composite plating film thickness after grinding is about 50 microns. Test piece A is a composite plating film in which 3.2% by volume of boron carbide particles according to the present invention are dispersed. Test piece B is a composite plating in which conventional silicon carbide particles are dispersed in 5.1% by volume as a comparative example. It is a coating.

【0014】前記試験片5の摩耗量について、図2に示
すようなピン−ディスク式摩耗試験機を用いて行った。
摺動面のピン6は、焼入れ鋼に硬質クロムメッキを施工
したものである。前記試験片5と前記ピン6を潤滑油7
の中で接触させ、荷重付加装置8により20kgfの荷
重を付加し、回転駆動装置9により試験片5に回転を与
えて耐摩耗性と摩擦係数を測定した。試験条件を表1に
示す。
The wear of the test piece 5 was measured using a pin-disk type wear tester as shown in FIG.
The pins 6 on the sliding surface are made of hardened steel plated with hard chrome. The test piece 5 and the pin 6 are
Then, a load of 20 kgf was applied by the load applying device 8 and the test piece 5 was rotated by the rotation driving device 9 to measure the wear resistance and the friction coefficient. Table 1 shows the test conditions.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】図3は複合メッキ被膜の耐摩耗性を比較し
た図であり、横軸は本発明による試験片A及び比較例の
試験片Bを示し、縦軸は摩耗深さ(μm)を示してい
る。同図よりあきらかなように、本発明A(炭化ホウ素
を分散材としたもの)による複合メッキ被膜の摩耗深さ
は1.84μmで、比較例B(炭化ケイ素を分散材とし
たもの)による複合メッキ被膜の摩耗深さは4.67μ
mであり、本発明Aのほうが比較例Bより摩耗深さが小
さく、優れた耐摩耗性を示している。
FIG. 3 is a diagram comparing the wear resistance of the composite plating films. The horizontal axis indicates the test piece A according to the present invention and the test piece B of the comparative example, and the vertical axis indicates the wear depth (μm). ing. As is apparent from the figure, the wear depth of the composite plating film of the present invention A (in which boron carbide was used as a dispersing material) was 1.84 μm, and that of the composite in Comparative Example B (in which silicon carbide was used as a dispersing material). The wear depth of the plating film is 4.67μ
m, the present invention A has a smaller wear depth than the comparative example B, and shows excellent wear resistance.

【0017】図4は複合メッキ被膜の摩擦係数を比較し
た図であり、横軸は本発明による試験片A及び比較例の
試験片Bを示し、縦軸は平均摩擦係数を示している。な
お、平均摩擦係数とは1秒毎に測定した摩擦係数の平均
値である。図よりあきらかなように、本発明A(炭化ホ
ウ素を分散材としたもの)による複合メッキ被膜の平均
摩耗係数は0.089で、比較例B(炭化ケイ素を分散
材としたもの)による複合メッキ被膜の平均摩耗係数は
0.088であり、本発明Aによる複合メッキ被膜と、
比較例Bによる複合メッキ被膜との平均摩耗係数はほぼ
同じ数値であり、同等の潤滑性を有していることを示し
ている。
FIG. 4 is a diagram comparing the friction coefficients of the composite plating films, wherein the horizontal axis represents the test piece A according to the present invention and the test piece B of the comparative example, and the vertical axis represents the average friction coefficient. The average friction coefficient is an average value of the friction coefficient measured every second. As is apparent from the figure, the average wear coefficient of the composite plating film of the present invention A (using boron carbide as a dispersing material) was 0.089, and the composite plating using Comparative Example B (using silicon carbide as a dispersing material). The average wear coefficient of the coating is 0.088, and the composite plating coating according to the present invention A,
The average wear coefficient of the composite plating film according to Comparative Example B was almost the same as that of the composite plating film, indicating that they had the same lubricity.

【0018】複合メッキ被膜2の分散材4として炭化ホ
ウ素を用いたことにより、良好な結果が得られた原因と
しては、炭化ケイ素とほぼ同等の硬度を有し、かつ比重
が小さいためメッキ液中に分散しやすいことや、熱伝導
性が良いため摺動時に局所的に生じる熱が放散しやすい
ことが関係していると思われる。
The use of boron carbide as the dispersing material 4 of the composite plating film 2 resulted in good results because it has almost the same hardness as silicon carbide and a small specific gravity, so that This seems to be related to the fact that it is easy to disperse in heat and that heat generated locally during sliding is easily dissipated due to good thermal conductivity.

【0019】実施例2 アルミ合金(AC4B)を用いて円盤状の試験片を2個
製作し、これらの表面部分に複合メッキ被膜を施工し
た。次に、スカッフィング試験と摩耗試験を行なうため
に該表面部を研削加工した。研削後の複合メッキ被膜厚
さは約50ミクロンである。試験片Cは、本発明による
ジルコニア粒子を4.8体積%分散させた複合メッキ被
膜であり、試験片Dは、比較例として従来の炭化ケイ素
粒子を5.1体積%分散させた複合メッキ被膜である。
なお、試験条件については前記表1と同一である。
Example 2 Two disk-shaped test pieces were manufactured using an aluminum alloy (AC4B), and a composite plating film was applied to the surface of these test pieces. Next, the surface was ground to perform a scuffing test and a wear test. The composite plating film thickness after grinding is about 50 microns. Test piece C is a composite plating film in which zirconia particles according to the present invention are dispersed by 4.8% by volume, and test piece D is a comparative example in which conventional silicon carbide particles are dispersed by 5.1% by volume. It is.
The test conditions are the same as those in Table 1.

【0020】(スカッフィング試験)スカッフィング試
験については既知の方法で実施し、焼付き性の評価は、
焼付き時の面圧で行なった。図5は、スカッフィング試
験結果を示したもので、横軸は本発明による試験片C
(ジルコニアを分散材としたもの)と比較例の試験片D
(炭化ケイ素を分散材としたもの)を示したもので、縦
軸は焼付き時の面圧(kgf/cm2)を示す。同図よ
りあきらかなように、本発明Cによる複合メッキ被膜の
焼付き時の面圧は390で、比較例Dによる複合メッキ
被膜の焼付き時の面圧は320であり、本発明Cによる
複合メッキ被膜のほうが、比較例Dによる複合メッキ被
膜より耐焼付き性に優れていることを示している。
(Scuffing test) The scuffing test was carried out by a known method.
The test was performed at the surface pressure at the time of seizure. FIG. 5 shows the results of the scuffing test, in which the horizontal axis represents the test piece C according to the present invention.
(With zirconia as the dispersing material) and the test piece D of the comparative example
The vertical axis represents the surface pressure (kgf / cm 2 ) during seizure. As is apparent from the figure, the surface pressure during seizure of the composite plating film of the present invention C was 390, the surface pressure during seizure of the composite plating film of Comparative Example D was 320, and the composite pressure of the present invention C was This shows that the plating film has better seizure resistance than the composite plating film of Comparative Example D.

【0021】(摩耗試験)摩耗試験については、前記と
同様に図2に示すようなピン−ディスク式摩耗試験機を
用いて行った。また、試験条件は前記の表1と同一であ
る。図6は複合メッキ被膜の摩耗深さを比較した図であ
り、横軸は本発明による試験片C及び比較例の試験片D
を示し、縦軸は摩擦深さ(μm)を示している。同図よ
りあきらかなように、本発明C(ジルコニアを分散材と
したもの)による複合メッキ被膜の摩耗深さは4.75
μmで、比較例D(炭化ケイ素を分散材としたもの)に
よる複合メッキ被膜の摩耗深さは4.25μmであり、
本発明Cによる複合メッキ被膜と、比較例Dによる複合
メッキ被膜との摩擦深さはほぼ同じ数値であり、同等の
潤滑性を有していることを示している。
(Wear Test) A wear test was performed using a pin-disk type wear tester as shown in FIG. The test conditions are the same as those in Table 1 above. FIG. 6 is a diagram comparing the wear depths of the composite plating films. The horizontal axis represents the test piece C according to the present invention and the test piece D of the comparative example.
And the vertical axis indicates the friction depth (μm). As is apparent from the figure, the wear depth of the composite plating film of the present invention C (in which zirconia was used as a dispersing material) was 4.75.
μm, the wear depth of the composite plating film of Comparative Example D (in which silicon carbide was used as the dispersing material) was 4.25 μm,
The friction depths of the composite plating film of the present invention C and the composite plating film of Comparative Example D were almost the same, indicating that they had the same lubricity.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明では、軽合金からなる基材の表面
部に形成され、りん化合物を1〜5%含むニッケルーり
ん合金からなるマトリックスと、該マトリックス中に分
散され、かつ、粒径1〜2ミクロンの酸化ジルコニウム
粒子を2〜8体積%分散させるか又は/及び粒径1〜2
ミクロンの炭化ホウ素粒子を2〜8体積%分散させた。
これにより、従来の炭化ケイ素を分散材とする複合メッ
キ被膜と同等の潤滑性を保持したまま、耐摩耗性及び耐
焼付き性を向上させることが可能となった。
According to the present invention, there is provided a matrix formed of a nickel-phosphorus alloy containing 1 to 5% of a phosphorus compound and formed on the surface of a substrate made of a light alloy. 2 to 8% by volume of zirconium oxide particles having a particle size of 1 to 2
Micron boron carbide particles were dispersed in 2-8% by volume.
This makes it possible to improve abrasion resistance and seizure resistance while maintaining the same lubricity as a conventional composite plating film using silicon carbide as a dispersing material.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係る複合メッキ被膜
の縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a composite plating film according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の摩耗試験に用いたピン−ディスク式摩
耗試験機の概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram of a pin-disk type wear tester used for a wear test of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態と従来例の複合メッキ
被膜の耐摩耗性を比較した図である。
FIG. 3 is a diagram comparing the wear resistance of a composite plating film according to a second embodiment of the present invention and a conventional example.

【図4】本発明の第2の実施形態と従来例の複合メッキ
被膜の摩擦係数を比較した図である。
FIG. 4 is a diagram comparing the coefficient of friction of the composite plating film of the second embodiment of the present invention with that of the conventional composite plating film.

【図5】本発明の第3の実施形態と従来例の複合メッキ
被膜の焼付き時の面圧を比較した図である。
FIG. 5 is a diagram comparing the surface pressure of the composite plating film of the third embodiment of the present invention with that of the conventional example during seizure.

【図6】本発明の第3の実施形態と従来例の複合メッキ
被膜の摩耗深さを比較した図である。
FIG. 6 is a diagram comparing the wear depths of the third embodiment of the present invention and the composite plating film of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基材 2 複合メッキ被膜 3 マトリックス 4 分散材 5 試験片 6 ピン 7 潤滑油 8 荷重付加装置 9 回転駆動装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Composite plating film 3 Matrix 4 Dispersion material 5 Test piece 6 Pin 7 Lubricating oil 8 Load applying device 9 Rotation drive device

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軽合金からなる基材の表面部に形成さ
れ、ニッケルーリン合金からなるマトリックスと、該マ
トリックス中に分散され、かつ、炭化ホウ素粒子又は/
及びジルコニア粒子を含むことを特徴とする複合メッキ
被膜。
1. A matrix formed of a nickel-phosphorus alloy formed on a surface portion of a substrate made of a light alloy, and boron carbide particles and / or dispersed in the matrix.
And a zirconia particle.
【請求項2】 ニッケルーリン合金からなるマトリック
スにおいて、リン化合物を1〜5%含むことを特徴とす
る請求項1記載の複合メッキ被膜。
2. The composite plating film according to claim 1, wherein the matrix composed of a nickel-phosphorus alloy contains 1 to 5% of a phosphorus compound.
【請求項3】 前記マトリックス中に分散される炭化
ホウ素粒子は、1〜2ミクロンの粒子を2〜8体積%分
散させたことを特徴とする請求項1又は2記載の複合メ
ッキ被膜。
3. The composite plating film according to claim 1, wherein the boron carbide particles dispersed in the matrix have particles of 1 to 2 microns dispersed therein in an amount of 2 to 8% by volume.
【請求項4】 前記マトリックス中に分散されるジルコ
ニア粒子は1〜2ミクロンの粒子を2〜8体積%分散さ
せたことを特徴とする請求項1又は2記載の複合メッキ
被膜。
4. The composite plating film according to claim 1, wherein the zirconia particles dispersed in the matrix have particles of 1 to 2 microns dispersed therein in an amount of 2 to 8% by volume.
【請求項5】 前記マトリックス中に分散される炭化ホ
ウ素粒子及びジルコニア粒子は、1〜2ミクロンの粒子
を、合わせて2〜8体積%分散させたことを特徴とする
請求項1又は2記載の複合メッキ被膜。
5. The boron carbide particles and zirconia particles dispersed in the matrix, wherein 1 to 2 micron particles are dispersed by 2 to 8% by volume in total. Composite plating film.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102765142A (en) * 2012-08-06 2012-11-07 无锡嘉瑞光伏有限公司 Steel wire for cutting silicon wafers and use method thereof

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