JP2925430B2 - 摺動部材 - Google Patents
摺動部材Info
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- JP2925430B2 JP2925430B2 JP13762493A JP13762493A JP2925430B2 JP 2925430 B2 JP2925430 B2 JP 2925430B2 JP 13762493 A JP13762493 A JP 13762493A JP 13762493 A JP13762493 A JP 13762493A JP 2925430 B2 JP2925430 B2 JP 2925430B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、摺動部に硬質皮膜を有
する、自動車部品やコンプレッサー部品などの機械部品
に用いられる摺動部材に関し、更に詳しく述べるなら
ば、クロムを主たる金属成分としさらに１種または２種
以上の金属元素と窒素及び酸素からなる皮膜を被覆した
摺動部材に関するものである。
する、自動車部品やコンプレッサー部品などの機械部品
に用いられる摺動部材に関し、更に詳しく述べるなら
ば、クロムを主たる金属成分としさらに１種または２種
以上の金属元素と窒素及び酸素からなる皮膜を被覆した
摺動部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の内燃機関やコンプレッサーなど
の高回転化、高出力化等により機械部品などの摺動部
は、益々過酷な条件下での耐摩耗性、耐焼付性といった
摺動特性の向上が期待されている。また切削工具におい
ても切削速度増大により同様に摺動特性の向上が期待さ
れている。従来より摺動特性改善策として、硬質クロム
めっきによる耐摩耗性の改善、窒化またはモリブデン溶
射による耐焼付性の向上などの表面処理が挙げられる。
の高回転化、高出力化等により機械部品などの摺動部
は、益々過酷な条件下での耐摩耗性、耐焼付性といった
摺動特性の向上が期待されている。また切削工具におい
ても切削速度増大により同様に摺動特性の向上が期待さ
れている。従来より摺動特性改善策として、硬質クロム
めっきによる耐摩耗性の改善、窒化またはモリブデン溶
射による耐焼付性の向上などの表面処理が挙げられる。
【０００３】しかしながら、これらの方法では摺動材料
としての十分な摺動特性が得られず、最近物理的気相蒸
着（ＰＶＤ）法あるいは化学気相析出（ＣＶＤ）法によ
り化学的にも比較的安定なＣｒ−Ｎ系、Ｔｉ−Ｎ系硬質
皮膜を作製する方法が検討されている。ところがＣｒ−
Ｎ系皮膜は、皮膜硬さが比較的低いため、皮膜の摩耗が
起こりやすく、この点の改良は試みられているもののい
まだ十分な摺動特性は得られていない。
としての十分な摺動特性が得られず、最近物理的気相蒸
着（ＰＶＤ）法あるいは化学気相析出（ＣＶＤ）法によ
り化学的にも比較的安定なＣｒ−Ｎ系、Ｔｉ−Ｎ系硬質
皮膜を作製する方法が検討されている。ところがＣｒ−
Ｎ系皮膜は、皮膜硬さが比較的低いため、皮膜の摩耗が
起こりやすく、この点の改良は試みられているもののい
まだ十分な摺動特性は得られていない。
【０００４】そこで、さらに皮膜硬さが高く、摺動特性
に優れた皮膜の開発が望まれ、Ｔｉ−Ｎ系皮膜が注目さ
れている。しかしながらＴｉ−Ｎ系皮膜は、機械部品な
どの摺動部材として利用する場合には皮膜硬さが高すぎ
て相手材を摩耗させてしまうという欠点があり、また皮
膜と接する相手材との「初期なじみ」が悪い欠点もあ
る。ここで「初期なじみ」とは、機械加工または成膜自
体に起因する粗さをもつ摺動部材の表面が摺動開始後の
短時間の内に相手材と摺動接触し表面が微小且つ平滑に
摩耗する結果、接触面積を増加させることにより接触面
圧を低減させて、潤滑油膜切れを起こし難くし、以って
摩耗や焼き付きの発生を防ぐ性能である。Ｔｉ−Ｎ系皮
膜のような皮膜硬さの高すぎる皮膜を被覆した摺動部材
は、初期なじみが悪いことにより、摺動初期において摩
耗や焼付現象を起こしやすいという問題があった。
に優れた皮膜の開発が望まれ、Ｔｉ−Ｎ系皮膜が注目さ
れている。しかしながらＴｉ−Ｎ系皮膜は、機械部品な
どの摺動部材として利用する場合には皮膜硬さが高すぎ
て相手材を摩耗させてしまうという欠点があり、また皮
膜と接する相手材との「初期なじみ」が悪い欠点もあ
る。ここで「初期なじみ」とは、機械加工または成膜自
体に起因する粗さをもつ摺動部材の表面が摺動開始後の
短時間の内に相手材と摺動接触し表面が微小且つ平滑に
摩耗する結果、接触面積を増加させることにより接触面
圧を低減させて、潤滑油膜切れを起こし難くし、以って
摩耗や焼き付きの発生を防ぐ性能である。Ｔｉ−Ｎ系皮
膜のような皮膜硬さの高すぎる皮膜を被覆した摺動部材
は、初期なじみが悪いことにより、摺動初期において摩
耗や焼付現象を起こしやすいという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の点に
鑑みて、Ｃｒを主たる金属成分とする皮膜を被覆した摺
動材料において、耐摩耗性および耐焼付性等の摺動特性
に優れ、初期なじみが良好な硬質皮膜を被覆することに
より上記の問題を解決することを目的とする。さらに、
本出願人は上記の問題点を解決するために特願平５−１
２００６２号において、クロム、Ｍ群（Ｍ；チタン、バ
ナジウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ハフニ
ウム、タンタル、タングステン及びアルミニウムから選
択された１種または２種以上の金属元素）、及び窒素か
らなり、金属元素の組成比が原子％比でＭ／（Ｃｒ＋
Ｍ）＝１〜５５％である皮膜を被覆した摺動部材を提案
したが、この発明においてはさらに上記の耐摩耗性を改
良するとともに相手材の摩耗を少なくすることを目的と
する。
鑑みて、Ｃｒを主たる金属成分とする皮膜を被覆した摺
動材料において、耐摩耗性および耐焼付性等の摺動特性
に優れ、初期なじみが良好な硬質皮膜を被覆することに
より上記の問題を解決することを目的とする。さらに、
本出願人は上記の問題点を解決するために特願平５−１
２００６２号において、クロム、Ｍ群（Ｍ；チタン、バ
ナジウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ハフニ
ウム、タンタル、タングステン及びアルミニウムから選
択された１種または２種以上の金属元素）、及び窒素か
らなり、金属元素の組成比が原子％比でＭ／（Ｃｒ＋
Ｍ）＝１〜５５％である皮膜を被覆した摺動部材を提案
したが、この発明においてはさらに上記の耐摩耗性を改
良するとともに相手材の摩耗を少なくすることを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係わ
る摺動部材は、クロム、Ｍ群（Ｍ；チタン、バナジウ
ム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ハフニウム、
タンタル、タングステン及びアルミニウムから選択され
た１種または２種以上の金属元素）、窒素及び酸素から
なり、金属元素の組成比が原子％比でＭ／（Ｃｒ＋Ｍ）
＝１〜５５％であり、かつガス元素の組成比が原子％比
でＯ／（Ｎ＋Ｏ）＝５〜８０％である皮膜を基体に被覆
したことを特徴とする。この皮膜は、ＣｒＮあるいはＣ
ｒ2 ＮにＭ群の元素及び酸素を添加することにより、皮
膜の硬さ自体はＣｒＮあるいはＣｒ2 Ｎ皮膜よりも高
く、耐摩耗性及び耐焼付性並びに初期なじみ性をＣｒＮ
あるいはＣｒ2 ＮＧ皮膜よりも良好にしたものである。
Ｍ群の元素及び酸素の作用について述べると、（イ）何
れもＣｒＮあるいはＣｒ2 Ｎ皮膜の硬度を増加させる
が、前者の方が硬度増加の割合が大であり、（ロ）前者
はＣｒＮあるいはＣｒ2 Ｎ皮膜の摩擦係数をやや増加さ
せるものの、後者はこれを大幅に減少させ、（ハ）何れ
もＣｒＮあるいはＣｒ2 Ｎ皮膜のオイル中での腐食によ
る減量を抑制するが、前者の方が抑制程度が大である。
このような物性に対する影響でＭ群の元素と酸素では異
なるので、それぞれ別の群に分け、またＴｉ，Ｖ，Ｚ
ｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ａｌはいずれも上記
の点で共通であるので、一つの群に含めることとした。
る摺動部材は、クロム、Ｍ群（Ｍ；チタン、バナジウ
ム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ハフニウム、
タンタル、タングステン及びアルミニウムから選択され
た１種または２種以上の金属元素）、窒素及び酸素から
なり、金属元素の組成比が原子％比でＭ／（Ｃｒ＋Ｍ）
＝１〜５５％であり、かつガス元素の組成比が原子％比
でＯ／（Ｎ＋Ｏ）＝５〜８０％である皮膜を基体に被覆
したことを特徴とする。この皮膜は、ＣｒＮあるいはＣ
ｒ2 ＮにＭ群の元素及び酸素を添加することにより、皮
膜の硬さ自体はＣｒＮあるいはＣｒ2 Ｎ皮膜よりも高
く、耐摩耗性及び耐焼付性並びに初期なじみ性をＣｒＮ
あるいはＣｒ2 ＮＧ皮膜よりも良好にしたものである。
Ｍ群の元素及び酸素の作用について述べると、（イ）何
れもＣｒＮあるいはＣｒ2 Ｎ皮膜の硬度を増加させる
が、前者の方が硬度増加の割合が大であり、（ロ）前者
はＣｒＮあるいはＣｒ2 Ｎ皮膜の摩擦係数をやや増加さ
せるものの、後者はこれを大幅に減少させ、（ハ）何れ
もＣｒＮあるいはＣｒ2 Ｎ皮膜のオイル中での腐食によ
る減量を抑制するが、前者の方が抑制程度が大である。
このような物性に対する影響でＭ群の元素と酸素では異
なるので、それぞれ別の群に分け、またＴｉ，Ｖ，Ｚ
ｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ａｌはいずれも上記
の点で共通であるので、一つの群に含めることとした。
【０００７】ここでＭ／（Ｃｒ＋Ｍ）の金属元素組成比
が１％未満であると耐摩耗性向上の効果が少なく、一方
５５％を超えると耐焼付性及び初期なじみの向上が図れ
ないために、金属元素組成比は１〜５５％の範囲とし
た。ガス元素の組成比Ｏ／（Ｎ＋Ｏ）が５％未満である
と相手材の摩耗が多くなり、一方８０％を越えると皮膜
自体の摩耗が多くなり摺動特性の向上は図れなかった。
が１％未満であると耐摩耗性向上の効果が少なく、一方
５５％を超えると耐焼付性及び初期なじみの向上が図れ
ないために、金属元素組成比は１〜５５％の範囲とし
た。ガス元素の組成比Ｏ／（Ｎ＋Ｏ）が５％未満である
と相手材の摩耗が多くなり、一方８０％を越えると皮膜
自体の摩耗が多くなり摺動特性の向上は図れなかった。
【０００８】基体としてはＦｅ系、Ａｌ系、Ｔｉ系等の
各種材料を使用することができる。Ｃｒ−Ｍ−Ｎ−Ｏ系
皮膜の厚さは特に制限が無いが、１〜５０μｍの範囲内
であることが好ましい。同じく皮膜粗さはＲａで１μｍ
以下であることが好ましい。
各種材料を使用することができる。Ｃｒ−Ｍ−Ｎ−Ｏ系
皮膜の厚さは特に制限が無いが、１〜５０μｍの範囲内
であることが好ましい。同じく皮膜粗さはＲａで１μｍ
以下であることが好ましい。
【０００９】さらに、相手材としては特に制限がなく鋳
鉄もしくは鋼材、Ｃｒめっきを施したこれらの材料、溶
射皮膜付材料などが使用可能である。また、本発明の皮
膜は十分に清浄化された基体上にＰＶＤ又はＣＶＤ好ま
しくはＰＶＤで成膜されるものである。
鉄もしくは鋼材、Ｃｒめっきを施したこれらの材料、溶
射皮膜付材料などが使用可能である。また、本発明の皮
膜は十分に清浄化された基体上にＰＶＤ又はＣＶＤ好ま
しくはＰＶＤで成膜されるものである。
【００１０】
【作用】ＣｒＮ系皮膜は耐摩耗性が低く、一方ＴｉＮ系
皮膜は初期なじみ性が悪いために、いずれも焼き付きを
起こしやすいが、Ｃｒと他の金属元素Ｍ、Ｎ及びＯを共
存させたＣｒ−Ｍ−Ｎ−Ｏ系皮膜とすることにより焼付
が発生し難くなった。また耐摩耗性が良好になることに
よりなじみが実現した以降の摩耗は少なくなり、さらに
相手材の摩耗も減少した。以下、金属元素（Ｍ）として
Ｖを選んだ実施例により本発明を詳しく説明する。
皮膜は初期なじみ性が悪いために、いずれも焼き付きを
起こしやすいが、Ｃｒと他の金属元素Ｍ、Ｎ及びＯを共
存させたＣｒ−Ｍ−Ｎ−Ｏ系皮膜とすることにより焼付
が発生し難くなった。また耐摩耗性が良好になることに
よりなじみが実現した以降の摩耗は少なくなり、さらに
相手材の摩耗も減少した。以下、金属元素（Ｍ）として
Ｖを選んだ実施例により本発明を詳しく説明する。
【００１１】
【実施例】本実施例で使用した皮膜形成の基体は高クロ
ム鋼（ＪＩＳ規格ＳＵＪ−２）である。基体はあらかじ
めフロン液中で超音波洗浄を行い、鏡面仕上げされた基
体表面に以下に説明する手順で陰極アークプラズマ式イ
オンプレーティングによりＣｒ−Ｎ系硬質皮膜（比較
例）、Ｃｒ−Ｖ−Ｎ系硬質皮膜（比較例）及びＣｒ−Ｖ
−Ｎ−Ｏ系硬質皮膜（実施例）を形成した。
ム鋼（ＪＩＳ規格ＳＵＪ−２）である。基体はあらかじ
めフロン液中で超音波洗浄を行い、鏡面仕上げされた基
体表面に以下に説明する手順で陰極アークプラズマ式イ
オンプレーティングによりＣｒ−Ｎ系硬質皮膜（比較
例）、Ｃｒ−Ｖ−Ｎ系硬質皮膜（比較例）及びＣｒ−Ｖ
−Ｎ−Ｏ系硬質皮膜（実施例）を形成した。
【００１２】超音波洗浄された基体をイオンプレーティ
ング装置の真空容器（チャンバ）内に取り付け、続いて
チャンバ内圧力が１．３×１０-3Ｐａ（パスカル）とな
るまで真空引きを行った。この真空度が達成された時点
から、チャンバ内に内蔵されているヒーターにより基体
を３００〜６００℃まで加熱して、基体表面に付着ある
いは吸着しているガス成分を放出させ、その後２００℃
まで冷却した。
ング装置の真空容器（チャンバ）内に取り付け、続いて
チャンバ内圧力が１．３×１０-3Ｐａ（パスカル）とな
るまで真空引きを行った。この真空度が達成された時点
から、チャンバ内に内蔵されているヒーターにより基体
を３００〜６００℃まで加熱して、基体表面に付着ある
いは吸着しているガス成分を放出させ、その後２００℃
まで冷却した。
【００１３】チャンバ内圧力が４×１０-3Ｐａ以下とな
った時点で、陰極とした各種組成のＣｒ−Ｖ合金ターゲ
ットの表面でアーク放電を発生させ、ＣｒおよびＶの大
部分がイオン化された状態でターゲット表面から飛出さ
せた。
った時点で、陰極とした各種組成のＣｒ−Ｖ合金ターゲ
ットの表面でアーク放電を発生させ、ＣｒおよびＶの大
部分がイオン化された状態でターゲット表面から飛出さ
せた。
【００１４】この時基体を装着した治具には−７００〜
−１０００Ｖのバイアス電圧を印加しておき、ターゲッ
トから飛び出すイオン化したＣｒおよびＶを基体と治具
の表面に吸引し、さらにこれらのイオンを高速で被処理
面に衝突させた。このようなイオン化した金属の衝突に
より被処理面の酸化物などを削るいわゆるスパッタクリ
ーニングにより基体表面の活性化処理を行った。
−１０００Ｖのバイアス電圧を印加しておき、ターゲッ
トから飛び出すイオン化したＣｒおよびＶを基体と治具
の表面に吸引し、さらにこれらのイオンを高速で被処理
面に衝突させた。このようなイオン化した金属の衝突に
より被処理面の酸化物などを削るいわゆるスパッタクリ
ーニングにより基体表面の活性化処理を行った。
【００１５】その後、アーク放電が起こっているチャン
バ中に少量の窒素ガスを導入することにより一部のイオ
ン化したＣｒおよびＶは、窒素ガスと結合し基体表面に
窒化物皮膜となって析出した。その後、さらに窒素ガス
流量を増やし所定のガス元素ガス元素の組成比となる流
量の酸素ガスを導入して０．７〜４．０Ｐａ程度の圧力
とし、また０〜−１００Ｖのバイアス電圧を基体に印加
して基体表面にＣｒ−Ｖ−Ｎ−Ｏ系硬質皮膜を１〜５０
μｍの厚さに形成させた。なお、比較例のＣｒ−Ｖ−Ｎ
系皮膜形成の場合は酸素ガスの導入をせずに同様に成膜
を行った。所定膜厚形成後、チャンバ内温度が１５０℃
以下になるまで冷却してから、膜被覆された基体をチャ
ンバ外に取り出した。皮膜の硬度はＨｖ＝１０００〜２
５００の範囲であった。
バ中に少量の窒素ガスを導入することにより一部のイオ
ン化したＣｒおよびＶは、窒素ガスと結合し基体表面に
窒化物皮膜となって析出した。その後、さらに窒素ガス
流量を増やし所定のガス元素ガス元素の組成比となる流
量の酸素ガスを導入して０．７〜４．０Ｐａ程度の圧力
とし、また０〜−１００Ｖのバイアス電圧を基体に印加
して基体表面にＣｒ−Ｖ−Ｎ−Ｏ系硬質皮膜を１〜５０
μｍの厚さに形成させた。なお、比較例のＣｒ−Ｖ−Ｎ
系皮膜形成の場合は酸素ガスの導入をせずに同様に成膜
を行った。所定膜厚形成後、チャンバ内温度が１５０℃
以下になるまで冷却してから、膜被覆された基体をチャ
ンバ外に取り出した。皮膜の硬度はＨｖ＝１０００〜２
５００の範囲であった。
【００１６】上記方法により得られた皮膜を用いて、摺
動試験を行った。 実施例２ ねずみ鋳鉄（ＦＣ２５）を相手材としてピンオンディス
ク型摩擦試験機によりスカッフ試験を行った。スカッフ
試験条件は、以下の通りであった。 潤滑方法：モーターオイル＃３０、油温８０℃、油量４
ｃｃ／ｓｅｃ 摩擦速度：８ｍ／ｓｅｃ 接触荷重：初期２ＭＰａから１ＭＰａごとに焼付まで増
加させる。 摩擦時間：各荷重で１８０ｓｅｃ保持 表１にスカッフ試験結果を示す。
動試験を行った。 実施例２ ねずみ鋳鉄（ＦＣ２５）を相手材としてピンオンディス
ク型摩擦試験機によりスカッフ試験を行った。スカッフ
試験条件は、以下の通りであった。 潤滑方法：モーターオイル＃３０、油温８０℃、油量４
ｃｃ／ｓｅｃ 摩擦速度：８ｍ／ｓｅｃ 接触荷重：初期２ＭＰａから１ＭＰａごとに焼付まで増
加させる。 摩擦時間：各荷重で１８０ｓｅｃ保持 表１にスカッフ試験結果を示す。
【００１７】
【表１】 No V(Cr ＋V)-1 O（N ＋O ）-1 スカッフ値 本 1 Cr−V −N −O 15 20 2.1 発 2 Cr−V −N −O 50 20 2.3 明 3 Cr−V −N −O 50 70 2.4 比 1 Cr−V −N 50 0 2.0 較 2 Cr−N 0 0 1.0 スカッフ値は、比較対象であるＣｒ−Ｎを１．０とした時の値である。
【００１８】本発明によるＮｏ．１，２および３のＣｒ
−Ｖ−Ｎ−Ｏ系皮膜は、皮膜中の金属元素に対するＶ原
子％（以後、単に「Ｖ原子％」と称す）がそれぞれ１
５、５０および５０％であり、皮膜中の窒素原子と酸素
原子の和に対する酸素原子％（以後、単に「酸素原子
％」と称する）がそれぞれ、２０、２０および７０％で
ある。金属原子とガス原子の割合（比率）はほぼ（２〜
１）：１とすることが望ましいが、この限りではない。
−Ｖ−Ｎ−Ｏ系皮膜は、皮膜中の金属元素に対するＶ原
子％（以後、単に「Ｖ原子％」と称す）がそれぞれ１
５、５０および５０％であり、皮膜中の窒素原子と酸素
原子の和に対する酸素原子％（以後、単に「酸素原子
％」と称する）がそれぞれ、２０、２０および７０％で
ある。金属原子とガス原子の割合（比率）はほぼ（２〜
１）：１とすることが望ましいが、この限りではない。
【００１９】皮膜中のＶ原子％と酸素原子％が皮膜の特
性に及ぼす影響を調べた。比較例としてＶを含まないＣ
ｒ−Ｎ系皮膜について同じ条件でスカッフ試験を行い得
られたスカッフ値（焼付面圧）１．０に対して、本発明
のＮｏ．１、２及び３のＣｒ−Ｖ−Ｎ−Ｏ系皮膜ではス
カッフ値が約２倍以上向上した。さらに、Ｎｏ．２とＮ
ｏ．３のＣｒ−Ｖ−Ｎ−Ｏ系皮膜を比較すると、酸素原
子％大きいＮｏ．３が高いスカッフ値を示した。
性に及ぼす影響を調べた。比較例としてＶを含まないＣ
ｒ−Ｎ系皮膜について同じ条件でスカッフ試験を行い得
られたスカッフ値（焼付面圧）１．０に対して、本発明
のＮｏ．１、２及び３のＣｒ−Ｖ−Ｎ−Ｏ系皮膜ではス
カッフ値が約２倍以上向上した。さらに、Ｎｏ．２とＮ
ｏ．３のＣｒ−Ｖ−Ｎ−Ｏ系皮膜を比較すると、酸素原
子％大きいＮｏ．３が高いスカッフ値を示した。
【００２０】実施例３ ピン−ドラム式摩耗試験機により、ドラムにねずみ鋳鉄
（ＦＣ２５）を用いて摩耗試験を行った。摩耗試験条件
は以下の通りであった。 潤滑方法：モーターオイル＃３０、油温８０℃、油量８
ｃｃ／ｓｅｃ ドラム回転速度：５ｍ／ｓｅｃ 接触荷重：１．５ＭＰａ 試験時間：３０ｋｓｅｃ 表２に摩耗試験結果を示す。
（ＦＣ２５）を用いて摩耗試験を行った。摩耗試験条件
は以下の通りであった。 潤滑方法：モーターオイル＃３０、油温８０℃、油量８
ｃｃ／ｓｅｃ ドラム回転速度：５ｍ／ｓｅｃ 接触荷重：１．５ＭＰａ 試験時間：３０ｋｓｅｃ 表２に摩耗試験結果を示す。
【００２１】
【表２】 ピン ドラム No V(Cr ＋V)-1 O（N ＋O ）-1 摩耗量 摩耗量 本 1 Cr−V −N −O 15 20 0.5 0.7 発 2 Cr−V −N −O 50 20 0.4 0.6 明 3 Cr−V −N −O 50 70 0.4 0.6 比 1 Cr−V −N 50 0 0.6 0.8 較 2 Cr−N 0 0 1.0 1.0 スカッフ値は、比較対象であるＣｒ−Ｎを１．０とした時の値である。
【００２２】比較対象として、Ｖ及び酸素を含まないＣ
ｒ−Ｎ系皮膜及び酸素を含まないＣｒ−Ｖ−Ｎ皮膜につ
いてＣｒ−Ｖ−Ｎ−Ｏ皮膜と同じ条件で摩耗試験を行っ
た。ここで、皮膜を被覆したピンの摩耗量は摩耗した接
触面のドラム回転方向の幅、ドラムの摩耗量はドラムの
摩耗深さより求めた。Ｃｒ−Ｎ系皮膜の場合のピン摩耗
量及びドラム摩耗量をそれぞれ１．０としてそれぞれの
特性を表２に示す。
ｒ−Ｎ系皮膜及び酸素を含まないＣｒ−Ｖ−Ｎ皮膜につ
いてＣｒ−Ｖ−Ｎ−Ｏ皮膜と同じ条件で摩耗試験を行っ
た。ここで、皮膜を被覆したピンの摩耗量は摩耗した接
触面のドラム回転方向の幅、ドラムの摩耗量はドラムの
摩耗深さより求めた。Ｃｒ−Ｎ系皮膜の場合のピン摩耗
量及びドラム摩耗量をそれぞれ１．０としてそれぞれの
特性を表２に示す。
【００２３】本発明によるＣｒ−Ｖ−Ｎ−０系皮膜は、
ドラム摩耗量が比較例に比べてやや低減しており、一方
ピンの摩耗量は比較例に比べ著しく低減している。特
に、Ｎｏ．２，Ｎｏ．３のＣｒ−Ｖ−Ｎ−Ｏ系皮膜で
は、Ｃｒ−Ｎ系皮膜の約１／２，Ｃｒ−Ｖ−Ｎ系皮膜の
２／３の摩耗量に抑えられている。
ドラム摩耗量が比較例に比べてやや低減しており、一方
ピンの摩耗量は比較例に比べ著しく低減している。特
に、Ｎｏ．２，Ｎｏ．３のＣｒ−Ｖ−Ｎ−Ｏ系皮膜で
は、Ｃｒ−Ｎ系皮膜の約１／２，Ｃｒ−Ｖ−Ｎ系皮膜の
２／３の摩耗量に抑えられている。
【００２４】以上のスカッフ試験および摩耗試験の結果
から、Ｃｒ−Ｎ系皮膜及びＣｒ−Ｖ−Ｎ皮膜に比べＣｒ
−Ｖ−Ｎ−Ｏ系皮膜は、耐焼付性に優れ、初期なじみが
良好で、摺動部相手材の摩耗を抑えられる皮膜であるこ
とがわかった。
から、Ｃｒ−Ｎ系皮膜及びＣｒ−Ｖ−Ｎ皮膜に比べＣｒ
−Ｖ−Ｎ−Ｏ系皮膜は、耐焼付性に優れ、初期なじみが
良好で、摺動部相手材の摩耗を抑えられる皮膜であるこ
とがわかった。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、摺動面に主たる金属成分
であるＣｒ，他の金属元素、窒素及び酸素からなる皮膜
を被覆することにより、従来のＣｒ−Ｎ系又はＣｒ−Ｖ
−Ｎ皮膜を被覆するよりも相手材を摩耗させることがな
く、初期なじみが良好で、耐摩耗性および耐焼付性等の
摺動特性に優れた摺動部材が得られる。
であるＣｒ，他の金属元素、窒素及び酸素からなる皮膜
を被覆することにより、従来のＣｒ−Ｎ系又はＣｒ−Ｖ
−Ｎ皮膜を被覆するよりも相手材を摩耗させることがな
く、初期なじみが良好で、耐摩耗性および耐焼付性等の
摺動特性に優れた摺動部材が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｃ 33/12 Ｆ１６Ｃ 33/12 Ａ // Ｃ１０Ｎ 10:06 10:08 10:10 10:12 30:06 30:08 40:02 50:08 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C10M 103/00 - 103/06 C23C 24/00 - 26/00 F02F 5/00 F16C 33/12 C10N 10:06 - 10:12 C10N 40:02 C10N 50:08 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (1)
- 【請求項１】 クロム、Ｍ群（Ｍ；チタン、バナジウ
ム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ハフニウム、
タンタル、タングステン及びアルミニウムから選択され
た１種または２種以上の金属元素）、窒素及び酸素から
なり、金属元素の組成比が原子％比でＭ／（Ｃｒ＋Ｍ）
＝１〜５５％であり、かつガス元素の組成比が原子％比
Ｏ／（Ｎ＋Ｏ）＝５〜８０％である皮膜を基体に被覆し
たことを特徴とする摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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1993
- 1993-06-08 JP JP13762493A patent/JP2925430B2/ja not_active Expired - Fee Related
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