JP3217920B2 - ピストンリング - Google Patents
ピストンリングInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用のピストン
リングに関する。
リングに関する。
【０００２】
【従来の技術】ピストンリングの外周面に、硬質粒子が
めっき素地中に分散されている複合めっきを施すことが
知られている（例えばＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき素地中
に窒化珪素粒子が分散されている複合めっきを施したピ
ストンリング：特公昭６３−１６４７８号公報参照）。
めっき素地中に分散されている複合めっきを施すことが
知られている（例えばＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき素地中
に窒化珪素粒子が分散されている複合めっきを施したピ
ストンリング：特公昭６３−１６４７８号公報参照）。
【０００３】複合めっきの素地金属はＰ，Ｂ，Ｗを含ん
だ合金であり、時効硬化性を有している。また一般に複
合めっきは、内部応力が高いので、厚いめっき皮膜を形
成することが困難である。このため窒化層や硬質Ｃｒめ
っき皮膜等の硬質の表面処理層を複合めっき皮膜の下地
とすることが提案されている。
だ合金であり、時効硬化性を有している。また一般に複
合めっきは、内部応力が高いので、厚いめっき皮膜を形
成することが困難である。このため窒化層や硬質Ｃｒめ
っき皮膜等の硬質の表面処理層を複合めっき皮膜の下地
とすることが提案されている。
【０００４】以下、硬質Ｃｒめっき皮膜を下地とする複
合めっきについて、従来技術を説明する（実開昭６３−
１６４６６１号公報、特開平２−１５０５７４号公報、
特開平３−７９８６３号公報、特開平４−１７１３６８
号公報、特開平５−４４８４１号公報参照）。これらの
先行技術において、ピストンリングの摺動面に複合めっ
きを施す目的は、主として初期なじみ性を改善すること
にある。したがって、複合めっき皮膜の硬度は、初期な
じみ性を発揮するのに適した硬度であるＨＶ（ビッカー
ス硬さ）６００〜８００あるいはこれ以下に設定されて
いる。したがって、この種のピストンリングは、複合め
っきを施した後、２００℃前後の比較的低温度で熱処理
されて製造される。
合めっきについて、従来技術を説明する（実開昭６３−
１６４６６１号公報、特開平２−１５０５７４号公報、
特開平３−７９８６３号公報、特開平４−１７１３６８
号公報、特開平５−４４８４１号公報参照）。これらの
先行技術において、ピストンリングの摺動面に複合めっ
きを施す目的は、主として初期なじみ性を改善すること
にある。したがって、複合めっき皮膜の硬度は、初期な
じみ性を発揮するのに適した硬度であるＨＶ（ビッカー
ス硬さ）６００〜８００あるいはこれ以下に設定されて
いる。したがって、この種のピストンリングは、複合め
っきを施した後、２００℃前後の比較的低温度で熱処理
されて製造される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの複合
めっき皮膜の硬度は、時効熱処理温度を上げることによ
りさらに高めることが可能である。ピストンリングの耐
スカッフ性、耐摩耗性を改善するために、この複合めっ
き皮膜の硬度を上げることが考えられる。
めっき皮膜の硬度は、時効熱処理温度を上げることによ
りさらに高めることが可能である。ピストンリングの耐
スカッフ性、耐摩耗性を改善するために、この複合めっ
き皮膜の硬度を上げることが考えられる。
【０００６】しかしながら、単に時効熱処理温度を高め
て複合めっきの硬度を上げると、一般に使用されている
硬質Ｃｒめっきは、水素を放出し、応力を開放し、硬度
低下が起きると同時に、めっき皮膜中にクラックが発達
する。また、シュウ酸浴に代表される熱硬化性硬質Ｃｒ
めっきは、熱処理により硬度は向上するが、通常の硬質
Ｃｒめっきより熱クラックの発達が大きい傾向を有して
いる。これらのクラックは、切り欠き効果を材料に与え
るので、ピストンリングの強度を低下させることにな
る。したがって、単に時効熱処理温度を高めても、耐摩
耗性と強度の双方を両立させることは困難である。
て複合めっきの硬度を上げると、一般に使用されている
硬質Ｃｒめっきは、水素を放出し、応力を開放し、硬度
低下が起きると同時に、めっき皮膜中にクラックが発達
する。また、シュウ酸浴に代表される熱硬化性硬質Ｃｒ
めっきは、熱処理により硬度は向上するが、通常の硬質
Ｃｒめっきより熱クラックの発達が大きい傾向を有して
いる。これらのクラックは、切り欠き効果を材料に与え
るので、ピストンリングの強度を低下させることにな
る。したがって、単に時効熱処理温度を高めても、耐摩
耗性と強度の双方を両立させることは困難である。
【０００７】図３に熱処理温度と硬質Ｃｒめっきの硬度
との関係を示す。硬質Ｃｒめっきは３種類示されてい
る。一つは熱硬化性硬質Ｃｒめっきで、めっき浴は日本
エムアンドティー株式会社製の商品名「ＨＥＥＦ ＸＰ
−２９０」、その他の２つはめっき浴がフッ化浴とサー
ジェント浴のものである。図４は硬質Ｃｒめっきを施し
た炭素鋼製の線材の２５０℃−２時間の熱処理前後にお
ける湾曲疲れ強さを比較して示すものである。
との関係を示す。硬質Ｃｒめっきは３種類示されてい
る。一つは熱硬化性硬質Ｃｒめっきで、めっき浴は日本
エムアンドティー株式会社製の商品名「ＨＥＥＦ ＸＰ
−２９０」、その他の２つはめっき浴がフッ化浴とサー
ジェント浴のものである。図４は硬質Ｃｒめっきを施し
た炭素鋼製の線材の２５０℃−２時間の熱処理前後にお
ける湾曲疲れ強さを比較して示すものである。
【０００８】また、複合めっき皮膜が摩耗して、摺動面
に硬質Ｃｒめっき皮膜のクラックが過剰にあるいは過大
に現れると、摺動中にクラックの縁が相手材を攻撃する
とともに、容易に脱落するので相互の摩耗を加速する不
都合もある。
に硬質Ｃｒめっき皮膜のクラックが過剰にあるいは過大
に現れると、摺動中にクラックの縁が相手材を攻撃する
とともに、容易に脱落するので相互の摩耗を加速する不
都合もある。
【０００９】なお、硬質Ｃｒめっきの耐食性を改善する
ために、硬質Ｃｒめっきのクラック開口部を拡大して化
学Ｎｉめっきを行う特開平２−１１５３８２号公報の技
術、硬質Ｃｒめっきのクラック中に固体物質粒子を含ま
せた硬質Ｃｒめっき皮膜に関する特開昭６２−５６６０
０号公報の技術が知られている。しかしこれらの技術
は、複合めっきの時効硬化による硬質Ｃｒめっきのクラ
ックの発達に伴う強度劣化を防止する本発明とは相違す
る。
ために、硬質Ｃｒめっきのクラック開口部を拡大して化
学Ｎｉめっきを行う特開平２−１１５３８２号公報の技
術、硬質Ｃｒめっきのクラック中に固体物質粒子を含ま
せた硬質Ｃｒめっき皮膜に関する特開昭６２−５６６０
０号公報の技術が知られている。しかしこれらの技術
は、複合めっきの時効硬化による硬質Ｃｒめっきのクラ
ックの発達に伴う強度劣化を防止する本発明とは相違す
る。
【００１０】本発明の目的は、外周面に硬質Ｃｒめっき
皮膜とその上に複合めっき皮膜が被覆されているピスト
ンリングにおいて、強度を損なわずに、耐摩耗性、耐ス
カッフ性を向上させることにある。
皮膜とその上に複合めっき皮膜が被覆されているピスト
ンリングにおいて、強度を損なわずに、耐摩耗性、耐ス
カッフ性を向上させることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のピストンリング
は、硬質Ｃｒめっき皮膜が外周面に形成され、さらに、
時効硬化性を有する合金めっき素地中に硬質粒子が分散
されている複合めっき皮膜が前記硬質Ｃｒめっき皮膜の
上に被覆されているピストンリングにおいて、前記硬質
Ｃｒめっき皮膜の複合めっき皮膜側の界面に、発達・拡
大したクラックが開口し、このクラックに複合めっきが
充填された状態で前記複合めっき皮膜が被覆されてお
り、前記複合めっき皮膜の硬度がＨＶ８５０〜１２００
であることを特徴とする。
は、硬質Ｃｒめっき皮膜が外周面に形成され、さらに、
時効硬化性を有する合金めっき素地中に硬質粒子が分散
されている複合めっき皮膜が前記硬質Ｃｒめっき皮膜の
上に被覆されているピストンリングにおいて、前記硬質
Ｃｒめっき皮膜の複合めっき皮膜側の界面に、発達・拡
大したクラックが開口し、このクラックに複合めっきが
充填された状態で前記複合めっき皮膜が被覆されてお
り、前記複合めっき皮膜の硬度がＨＶ８５０〜１２００
であることを特徴とする。
【００１２】
【００１３】硬質Ｃｒめっき皮膜の厚さは、耐久性の面
から３０μｍ以上が好ましい。複合めっき皮膜の厚さ
は、耐久性の面から３μｍ以上が好ましく、耐剥離性の
面から３０μｍ以下が好ましい。
から３０μｍ以上が好ましい。複合めっき皮膜の厚さ
は、耐久性の面から３μｍ以上が好ましく、耐剥離性の
面から３０μｍ以下が好ましい。
【００１４】硬質Ｃｒめっき皮膜の硬度は耐摩耗性の面
からＨＶ７００以上が好ましい。複合めっき摩耗後にお
いて、ＨＶ７００〜９００未満であると、相手材の摩耗
が少なくなり、ＨＶ９００〜１４００であると、自身の
摩耗が少なくなる。
からＨＶ７００以上が好ましい。複合めっき摩耗後にお
いて、ＨＶ７００〜９００未満であると、相手材の摩耗
が少なくなり、ＨＶ９００〜１４００であると、自身の
摩耗が少なくなる。
【００１５】複合めっき皮膜の硬度は耐摩耗性の面から
ＨＶ８５０以上が好ましい。そしてＨＶ１２００以下が
好ましい。ＨＶ１２００を越えると、靭性、衝撃強度が
低下するので摺動部材として使用するのは好ましくな
い。
ＨＶ８５０以上が好ましい。そしてＨＶ１２００以下が
好ましい。ＨＶ１２００を越えると、靭性、衝撃強度が
低下するので摺動部材として使用するのは好ましくな
い。
【００１６】時効硬化性を有する合金めっきは、熱処理
温度が４００℃前後で最高硬度を得ることができるの
で、３００〜５００℃の範囲で熱処理温度を選択するこ
とが好ましい。
温度が４００℃前後で最高硬度を得ることができるの
で、３００〜５００℃の範囲で熱処理温度を選択するこ
とが好ましい。
【００１７】硬質Ｃｒめっき皮膜の複合めっき皮膜側の
界面に開口するクラックを発達させる予備の熱処理の温
度は、複合めっき皮膜の時効熱処理温度と同じ範囲で選
択することが好ましい。予備の熱処理温度を時効熱処理
温度の上限の温度よりも大きくすると、クラックの深さ
が深くなり過ぎるおそれがあり、また下限の温度よりも
小さくすると、クラックが余り発達しないため、複合め
っきがクラック中に充填されず、その結果、複合めっき
の時効熱処理の際にクラックが発達し、強度が低下する
ため好ましくない。
界面に開口するクラックを発達させる予備の熱処理の温
度は、複合めっき皮膜の時効熱処理温度と同じ範囲で選
択することが好ましい。予備の熱処理温度を時効熱処理
温度の上限の温度よりも大きくすると、クラックの深さ
が深くなり過ぎるおそれがあり、また下限の温度よりも
小さくすると、クラックが余り発達しないため、複合め
っきがクラック中に充填されず、その結果、複合めっき
の時効熱処理の際にクラックが発達し、強度が低下する
ため好ましくない。
【００１８】硬質Ｃｒめっき皮膜の複合めっき皮膜側の
界面に開口するクラックは、予備の熱処理で発達する
が、さらにエッチングと機械的研磨で開口幅を拡大する
ことが複合めっきを充填するために望ましい。
界面に開口するクラックは、予備の熱処理で発達する
が、さらにエッチングと機械的研磨で開口幅を拡大する
ことが複合めっきを充填するために望ましい。
【００１９】クラックを発達させる予備の熱処理および
クラックの開口部の拡大処理によって、クラックの幅は
０．５μｍ以上、好ましくは１μｍ以上になるようにす
るとよい。クラックの深さは切り欠き効果を増大させな
いよう、複合めっきの時効硬化処理で生じる程度に止め
ることが好ましい。
クラックの開口部の拡大処理によって、クラックの幅は
０．５μｍ以上、好ましくは１μｍ以上になるようにす
るとよい。クラックの深さは切り欠き効果を増大させな
いよう、複合めっきの時効硬化処理で生じる程度に止め
ることが好ましい。
【００２０】
【作用】本発明のピストンリングは、硬質Ｃｒめっき皮
膜に形成されているクラックに複合めっきが充填されて
いるため、クラックによる切り欠き効果がほとんどなく
なり、強度が高い。そして、複合めっき皮膜は時効熱処
理により高硬度とすることができるので、耐摩耗性、耐
スカッフ性に優れたピストンリングを得ることができ
る。この際、下地の硬質Ｃｒめっき皮膜のクラックに複
合めっきが充填されているため、時効熱処理時に硬質Ｃ
ｒめっき皮膜に形成されているクラックの発達を抑止で
き、強度低下が防止される。
膜に形成されているクラックに複合めっきが充填されて
いるため、クラックによる切り欠き効果がほとんどなく
なり、強度が高い。そして、複合めっき皮膜は時効熱処
理により高硬度とすることができるので、耐摩耗性、耐
スカッフ性に優れたピストンリングを得ることができ
る。この際、下地の硬質Ｃｒめっき皮膜のクラックに複
合めっきが充填されているため、時効熱処理時に硬質Ｃ
ｒめっき皮膜に形成されているクラックの発達を抑止で
き、強度低下が防止される。
【００２１】
【実施例】図１に本発明のピストンリングの一例を示
す。ピストンリング１の外周面には硬質Ｃｒめっき皮膜
２が被覆されており、さらに、硬質Ｃｒめっき皮膜２の
上に、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき素地中に窒化珪素粒子
が分散されている複合めっき皮膜３が被覆されている。
そして、図にその一部を拡大して示すように、硬質Ｃｒ
めっき皮膜２の表面に開口しているクラック４には複合
めっき皮膜３の一部が充填されている。５はピストンリ
ング１の母材である。
す。ピストンリング１の外周面には硬質Ｃｒめっき皮膜
２が被覆されており、さらに、硬質Ｃｒめっき皮膜２の
上に、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき素地中に窒化珪素粒子
が分散されている複合めっき皮膜３が被覆されている。
そして、図にその一部を拡大して示すように、硬質Ｃｒ
めっき皮膜２の表面に開口しているクラック４には複合
めっき皮膜３の一部が充填されている。５はピストンリ
ング１の母材である。
【００２２】以下、上記ピストンリングの製造方法を説
明する。本発明のピストンリングの材料は、硬質Ｃｒめ
っきが可能で、複合めっきの時効熱処理条件に耐え得る
材料であればよい。一般的にピストンリングに用いられ
ている鋳鉄、炭素鋼、あるいはステンレス鋼等は問題な
く使用できる。
明する。本発明のピストンリングの材料は、硬質Ｃｒめ
っきが可能で、複合めっきの時効熱処理条件に耐え得る
材料であればよい。一般的にピストンリングに用いられ
ている鋳鉄、炭素鋼、あるいはステンレス鋼等は問題な
く使用できる。
【００２３】硬質Ｃｒめっきは、例えば以下に示す通常
のピストンリング用のめっき浴とめっき条件で行われる
（実施例−１とする）。 めっき浴： ＣｒＯ3 ２５０ｇ／ｌ ＳＯ4 ２．５ｇ／ｌ めっき条件： 電流密度 ５０Ａ／ｄｍ2 温度 ５５℃ 時間 ３００分
のピストンリング用のめっき浴とめっき条件で行われる
（実施例−１とする）。 めっき浴： ＣｒＯ3 ２５０ｇ／ｌ ＳＯ4 ２．５ｇ／ｌ めっき条件： 電流密度 ５０Ａ／ｄｍ2 温度 ５５℃ 時間 ３００分
【００２４】上記条件で硬質Ｃｒめっきをピストンリン
グの外周面に施した後、外周面にラッピング加工を行
う。この状態での、外周面における硬質Ｃｒめっき皮膜
の表面状態を図２（ａ）に示す。図２（ａ）に示されて
いるように、硬質Ｃｒめっき皮膜２にはクラック４が複
数、形成されて表面に開口している。
グの外周面に施した後、外周面にラッピング加工を行
う。この状態での、外周面における硬質Ｃｒめっき皮膜
の表面状態を図２（ａ）に示す。図２（ａ）に示されて
いるように、硬質Ｃｒめっき皮膜２にはクラック４が複
数、形成されて表面に開口している。
【００２５】次いで、４００℃−１時間の熱処理を施
す。この熱処理により、図２（ｂ）に示すように、硬質
Ｃｒめっき皮膜２のクラック４は発達して大きくなる。
す。この熱処理により、図２（ｂ）に示すように、硬質
Ｃｒめっき皮膜２のクラック４は発達して大きくなる。
【００２６】次いで、硬質Ｃｒめっき皮膜２は３０Ａ／
ｄｍ2 の電流密度で電解エッチングとサンドブラスト処
理を順次、施され、図２（ｃ）に示されているように、
硬質Ｃｒめっき皮膜２はクラック４の開口部が拡大され
る。その後、複合めっき前に酸処理が行われる。
ｄｍ2 の電流密度で電解エッチングとサンドブラスト処
理を順次、施され、図２（ｃ）に示されているように、
硬質Ｃｒめっき皮膜２はクラック４の開口部が拡大され
る。その後、複合めっき前に酸処理が行われる。
【００２７】以上の工程で得られる硬質Ｃｒめっき皮膜
２の厚さは１５０μｍであった。
２の厚さは１５０μｍであった。
【００２８】この後の複合めっきは、例えば以下に示す
めっき浴とめっき条件で行われる。 めっき浴： ＮｉＳＯ4 ２００ｇ／ｌ ＮｉＣｌ １００ｇ／ｌ ＣｏＳＯ4 ２５ｇ／ｌ Ｈ3 ＰＯ3 ６０ｍｌ／ｌ Ｓｉ3 Ｎ4 粒子 ７０ｇ／ｌ （粒子の大きさ：０．３〜０．８μｍ） めっき条件： 電流密度 ７Ａ／ｄｍ2 浴温 ６０℃ 時間 １５分
めっき浴とめっき条件で行われる。 めっき浴： ＮｉＳＯ4 ２００ｇ／ｌ ＮｉＣｌ １００ｇ／ｌ ＣｏＳＯ4 ２５ｇ／ｌ Ｈ3 ＰＯ3 ６０ｍｌ／ｌ Ｓｉ3 Ｎ4 粒子 ７０ｇ／ｌ （粒子の大きさ：０．３〜０．８μｍ） めっき条件： 電流密度 ７Ａ／ｄｍ2 浴温 ６０℃ 時間 １５分
【００２９】この複合めっきにより、硬質Ｃｒめっき皮
膜２の上に、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき素地中に窒化珪
素粒子が分散されている複合めっき皮膜３が被覆され
る。複合めっき皮膜３の組成は次の通りである。 Ｃｏ ２５％ Ｓｉ3 Ｎ4 ７％ Ｐ ５．５％ Ｎｉ 残
膜２の上に、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき素地中に窒化珪
素粒子が分散されている複合めっき皮膜３が被覆され
る。複合めっき皮膜３の組成は次の通りである。 Ｃｏ ２５％ Ｓｉ3 Ｎ4 ７％ Ｐ ５．５％ Ｎｉ 残
【００３０】この際、硬質Ｃｒめっき皮膜２の表面に開
口するクラック４は、図２（ｃ）に示されているよう
に、複合めっきで充填される。
口するクラック４は、図２（ｃ）に示されているよう
に、複合めっきで充填される。
【００３１】次いで、４００℃−１．５時間の時効熱処
理を行い、最後に完成ラッピング加工を行ってピストン
リングを完成する。
理を行い、最後に完成ラッピング加工を行ってピストン
リングを完成する。
【００３２】以上の工程で得られたピストンリングにお
いて、硬質Ｃｒめっき皮膜２の硬度はＨＶ８５０、複合
めっき皮膜３の硬度はＨＶ１０００であった。また、複
合めっき皮膜３の厚さは５μｍであった。
いて、硬質Ｃｒめっき皮膜２の硬度はＨＶ８５０、複合
めっき皮膜３の硬度はＨＶ１０００であった。また、複
合めっき皮膜３の厚さは５μｍであった。
【００３３】上記実施例−１の硬質Ｃｒめっき条件と異
なる、硬質Ｃｒめっきのめっき浴とめっき条件で行う例
（実施例−２とする）を以下に示す。 めっき浴： ＣｒＯ3 ２２５ｇ／ｌ ＳＯ4 ２．５ｇ／ｌ 触媒 スルホン酸塩、硝酸塩 めっき条件： 電流密度 ５０Ａ／ｄｍ2 温度 ５０℃ 時間 ３００分
なる、硬質Ｃｒめっきのめっき浴とめっき条件で行う例
（実施例−２とする）を以下に示す。 めっき浴： ＣｒＯ3 ２２５ｇ／ｌ ＳＯ4 ２．５ｇ／ｌ 触媒 スルホン酸塩、硝酸塩 めっき条件： 電流密度 ５０Ａ／ｄｍ2 温度 ５０℃ 時間 ３００分
【００３４】硬質Ｃｒめっき以外の工程は上記で述べた
工程と同一の条件で実施した。この実施例−２における
硬質Ｃｒめっき皮膜２の硬度はＨＶ１３８０であった。
硬質Ｃｒめっき皮膜２の厚さは１５０μｍであり、複合
めっき皮膜３の厚さは５μｍ、硬度はＨＶ１０００であ
る。
工程と同一の条件で実施した。この実施例−２における
硬質Ｃｒめっき皮膜２の硬度はＨＶ１３８０であった。
硬質Ｃｒめっき皮膜２の厚さは１５０μｍであり、複合
めっき皮膜３の厚さは５μｍ、硬度はＨＶ１０００であ
る。
【００３５】上記実施例（実施例−１と実施例−２）に
おける２つのピストンリングと、下記に示す２つの比較
例のピストンリングについて、合口を１５Ｔ（Ｔは半径
方向厚さ）まで拡げ、合口と反対側の外周面の複合めっ
き皮膜にクラックが発生するか観察したところ、実施例
のピストンリングは、いずれもクラックが生じなかった
が、比較例のピストンリングは、両方ともクラックが発
生した。
おける２つのピストンリングと、下記に示す２つの比較
例のピストンリングについて、合口を１５Ｔ（Ｔは半径
方向厚さ）まで拡げ、合口と反対側の外周面の複合めっ
き皮膜にクラックが発生するか観察したところ、実施例
のピストンリングは、いずれもクラックが生じなかった
が、比較例のピストンリングは、両方ともクラックが発
生した。
【００３６】比較例１のピストンリング 硬質Ｃｒめっき皮膜のクラックを発達させる熱処理、エ
ッチング、サンドブラストを行わずに、硬質Ｃｒめっき
皮膜上に複合めっきを施したピストンリング。
ッチング、サンドブラストを行わずに、硬質Ｃｒめっき
皮膜上に複合めっきを施したピストンリング。
【００３７】比較例２のピストンリング 硬質Ｃｒめっき皮膜のクラックを発達させる熱処理を行
わずに、硬質Ｃｒめっき皮膜上に複合めっきを施したピ
ストンリング。
わずに、硬質Ｃｒめっき皮膜上に複合めっきを施したピ
ストンリング。
【００３８】図５は、上記実施例（実施例−１と実施例
−２）における２つのピストンリングと、外周面が母材
のみのピストンリングと、上記に示す２つの比較例のピ
ストンリングについて、湾曲疲れ強さを比較して示す。
この図から、実施例のピストンリングはいずれも湾曲疲
れ強さが優れていることがわかる。
−２）における２つのピストンリングと、外周面が母材
のみのピストンリングと、上記に示す２つの比較例のピ
ストンリングについて、湾曲疲れ強さを比較して示す。
この図から、実施例のピストンリングはいずれも湾曲疲
れ強さが優れていることがわかる。
【００３９】実施例−１のピストンリングにおける皮膜
部分の断面を示す顕微鏡写真（４００倍）を図６に示
す。この写真は、硬質Ｃｒめっき皮膜の複合めっき皮膜
との境界に開口するクラック中に複合めっきが充填され
ているのが明瞭に認められる。これに対し、比較例２の
ピストンリングにおける皮膜部分の断面を示す顕微鏡写
真（４００倍）を図７に示す。この写真は、硬質Ｃｒめ
っき皮膜の複合めっき皮膜との境界に開口するクラック
中に複合めっきが充填されていないことが明瞭に認めら
れる。
部分の断面を示す顕微鏡写真（４００倍）を図６に示
す。この写真は、硬質Ｃｒめっき皮膜の複合めっき皮膜
との境界に開口するクラック中に複合めっきが充填され
ているのが明瞭に認められる。これに対し、比較例２の
ピストンリングにおける皮膜部分の断面を示す顕微鏡写
真（４００倍）を図７に示す。この写真は、硬質Ｃｒめ
っき皮膜の複合めっき皮膜との境界に開口するクラック
中に複合めっきが充填されていないことが明瞭に認めら
れる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように本発明のピストンリ
ングは、硬質Ｃｒめっき皮膜のクラックに複合めっきが
充填されているため、クラックによる切り欠き効果がほ
とんどなくなり、強度が高い。そして、複合めっき皮膜
は高硬度であるので、耐摩耗性、耐スカッフ性に優れ
る。
ングは、硬質Ｃｒめっき皮膜のクラックに複合めっきが
充填されているため、クラックによる切り欠き効果がほ
とんどなくなり、強度が高い。そして、複合めっき皮膜
は高硬度であるので、耐摩耗性、耐スカッフ性に優れ
る。
【００４１】
【図１】本発明の一実施例を示し、（ａ）はピストンリ
ングの一部分を示す縦断面図、（ｂ）はその一部分の拡
大図である。
ングの一部分を示す縦断面図、（ｂ）はその一部分の拡
大図である。
【図２】本発明のピストンリングのめっき皮膜部分の断
面図を示し、（ａ）は硬質Ｃｒめっき後、（ｂ）はクラ
ックを発達させる熱処理後、（ｃ）はクラックの開口部
を拡大した後の複合めっき後を示す。
面図を示し、（ａ）は硬質Ｃｒめっき後、（ｂ）はクラ
ックを発達させる熱処理後、（ｃ）はクラックの開口部
を拡大した後の複合めっき後を示す。
【図３】熱処理温度と硬質Ｃｒめっきの硬度との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図４】硬質Ｃｒめっきを施した炭素鋼製の線材の２５
０℃−２時間の熱処理前後における湾曲疲れ強さを比較
して示すグラフである。
０℃−２時間の熱処理前後における湾曲疲れ強さを比較
して示すグラフである。
【図５】実施例（実施例−１と実施例−２）における２
つのピストンリングと、外周面が母材のみのピストンリ
ングと、２つの比較例のピストンリングについて、湾曲
疲れ強さを比較して示すグラフである。
つのピストンリングと、外周面が母材のみのピストンリ
ングと、２つの比較例のピストンリングについて、湾曲
疲れ強さを比較して示すグラフである。
【図６】本発明の実施例−１のピストンリングにおける
皮膜部分の断面を示す顕微鏡写真（４００倍）である。
皮膜部分の断面を示す顕微鏡写真（４００倍）である。
【図７】比較例２のピストンリングにおける皮膜部分の
断面を示す顕微鏡写真（４００倍）である。
断面を示す顕微鏡写真（４００倍）である。
１ ピストンリング ２ 硬質Ｃｒめっき皮膜 ３ 複合めっき皮膜 ４ クラック ５ ピストンリング母材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−79863（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−150574（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−44841（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−222575（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−177400（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−108337（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−298648（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−186667（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25D 7/00 F02F 5/00 F16J 9/26
Claims (5)
- 【請求項１】 硬質Ｃｒめっき皮膜が外周面に形成さ
れ、さらに、時効硬化性を有する合金めっき素地中に硬
質粒子が分散されている複合めっき皮膜が前記硬質Ｃｒ
めっき皮膜の上に被覆されているピストンリングにおい
て、 前記硬質Ｃｒめっき皮膜の複合めっき皮膜側の界面に、
発達・拡大したクラックが開口し、このクラックに複合
めっきが充填された状態で前記複合めっき皮膜が被覆さ
れており、前記複合めっき皮膜の硬度がＨＶ８５０〜１
２００であることを特徴とするピストンリング。 - 【請求項２】 前記硬質Ｃｒめっき皮膜の硬度がＨＶ７
００〜１４００であることを特徴とする請求項１記載の
ピストンリング。 - 【請求項３】 前記硬質Ｃｒめっき皮膜の硬度がＨＶ７
００〜９００であることを特徴とする請求項１記載のピ
ストンリング。 - 【請求項４】 前記硬質Ｃｒめっき皮膜の硬度がＨＶ９
００〜１４００であることを特徴とする請求項１記載の
ピストンリング。 - 【請求項５】 前記複合めっきがＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金め
っき素地中に窒化珪素粒子が分散されているものである
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のピス
トンリング。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP34261593A JP3217920B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | ピストンリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34261593A JP3217920B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | ピストンリング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07166393A JPH07166393A (ja) | 1995-06-27 |
| JP3217920B2 true JP3217920B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=18355150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34261593A Expired - Fee Related JP3217920B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | ピストンリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3217920B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200530498A (en) * | 2004-01-30 | 2005-09-16 | Riken Kk | Composite chromium plating film, sliding member having it and process for producing it |
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| DE102013205912A1 (de) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Kolbenring mit Verschleißanzeige |
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| JP6417438B2 (ja) * | 2017-03-22 | 2018-11-07 | 株式会社リケン | 複合クロムめっき皮膜、及び当該皮膜を有するピストンリング |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP34261593A patent/JP3217920B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07166393A (ja) | 1995-06-27 |
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