JP4627713B2 - Sliding member and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、摺動部材及びその製造方法に係わり、更に詳しくは、初期なじみ性が良く、低摩擦を長期間維持することができる耐面圧用の摺動部材及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a sliding member and a method for manufacturing the same, and more particularly to a sliding member for surface pressure resistance that has good initial conformability and can maintain low friction for a long period of time, and a method for manufacturing the same.

従来、摺動を伴う金属製の摺動部材の摺動面の摺動特性を向上させるために、金属製の摺動部材の摺動面に潤滑膜を設ける方法が知られている。その一例として、二硫化モリブデンのような固体潤滑剤粉末を、摺動部材の摺動面に噴射して、摺動面に付着させる方法がある(特許文献1参照。)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a method of providing a lubricating film on a sliding surface of a metal sliding member is known in order to improve the sliding characteristics of the sliding surface of the metal sliding member that accompanies sliding. As an example, there is a method in which a solid lubricant powder such as molybdenum disulfide is sprayed onto a sliding surface of a sliding member and adhered to the sliding surface (see Patent Document 1).

特開2004−60619号公報JP 2004-60619 A

摺動部材を構成する母材の基地組織は、一般的に高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の焼入処理で形成されるマルテンサイトに組成されおり、その硬度は、HV500〜800である。これに対して、固体潤滑材として用いられる二硫化モリブデン粒子の硬度は、モース硬度1(≒HV50)である。   The base structure of the base material constituting the sliding member is generally composed of martensite formed by quenching such as induction quenching and carburizing quenching, and the hardness is HV500 to 800. On the other hand, the hardness of the molybdenum disulfide particles used as the solid lubricant is a Mohs hardness of 1 (≈HV50).

このため、摺動部材における高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の焼入処理された摺動面に、固体潤滑材を噴射させると、前述したように、固体潤滑材の硬度が処理対象となる摺動部材の摺動面の硬度より低いため、固体潤滑材は、摺動部材の摺動面に付着する形態となっている。   For this reason, as described above, when the solid lubricant is sprayed onto the sliding surface of the sliding member that has been subjected to quenching treatment such as induction hardening and carburizing quenching, the sliding member whose hardness is to be processed as described above. Therefore, the solid lubricant is attached to the sliding surface of the sliding member.

上述した摺動部材を、建設機械,産業機械等に使用されるポンプ、モータ等の油圧機器の例えばピストン、シリンダのような高面圧下になる摺動箇所に用いた場合、摺動初期のなじみ性では効果があるが、長期的には摺動部材の摺動面の表面から固体潤滑剤が剥離してしまうため、摺動部材の摺動面を長期に渡って低摩擦状態に維持するのは困難である。   When the above-mentioned sliding member is used in a sliding part under a high surface pressure such as a piston or cylinder of a hydraulic device such as a pump or a motor used in construction machinery, industrial machinery, etc. However, in the long term, the solid lubricant will be separated from the surface of the sliding surface of the sliding member, so that the sliding surface of the sliding member is maintained in a low friction state for a long time. It is difficult.

また、摺動部材が油中環境下で用いられている場合には、摺動部材の摺動面から剥離した固体潤滑剤は、潤滑油に混入するので、これにより、摺動部材の摺動面を低摩擦に維持できることが知られているが、摺動部材に対して、油量を多く用いている機器では、その低摩擦効果が十分に得られないという憾みがある。   In addition, when the sliding member is used in an oil environment, the solid lubricant peeled off from the sliding surface of the sliding member is mixed in the lubricating oil. It is known that the surface can be maintained with low friction, but there is a grudge that the low friction effect cannot be sufficiently obtained in a device using a large amount of oil with respect to the sliding member.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、建設機械、産業機械等の高面圧の摺動条件下においても、摺動初期のなじみ性の効果を有し、長期に渡って低摩擦を持続することができる摺動部材及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an effect of conformability at the initial stage of sliding even under high surface pressure sliding conditions such as construction machinery and industrial machinery, and has low friction over a long period of time. An object of the present invention is to provide a sliding member capable of maintaining the above and a manufacturing method thereof.

本発明は、上記目的を達成するために、第1の発明は、摺動面を有する摺動部材であって、前記摺動面の表面組織をフェライトとマルテンサイトとに組成した基地組織を有する母材と、前記母材の摺動面に露出しているフェライトに打ち込まれた固体潤滑材の粒子による固体潤滑材粒子塊部とを備えたことを特徴する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a sliding member having a sliding surface, wherein the sliding structure has a base structure in which the surface structure of the sliding surface is composed of ferrite and martensite. It is characterized by comprising a base material and a solid lubricant particle lump portion made of solid lubricant particles that are driven into the ferrite exposed on the sliding surface of the base material.

また、第2の発明は、摺動面を有する摺動部材であって、前記摺動面の表面組織をフェライトとマルテンサイトとで組成した基地組織を有する母材と、前記母材の摺動面に露出しているフェライトに打ち込まれた固体潤滑材の粒子による固体潤滑材粒子塊部と、前記摺動面に形成した低摩擦コーティング層とを備えたことを特徴する。
更に、第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記固体潤滑材の粒子は、前記フェライトの硬度よりも高く前記とマルテンサイトの硬度よりも低い金属、樹脂、ガラスの粒子を混合材として混合していること特徴とする。
また、第4の発明は、第3の発明において、前記混合材は、その含有量が10wt%以下であり、粒径が1〜10μmであること特徴とする。
The second invention is a sliding member having a sliding surface, the base material having a base structure in which the surface structure of the sliding surface is composed of ferrite and martensite, and sliding of the base material It is characterized by comprising a solid lubricant particle lump portion made of solid lubricant particles driven into ferrite exposed on the surface, and a low friction coating layer formed on the sliding surface.
Furthermore, the third invention, in the first or second invention, the particles of the solid lubricant is less metal than the hardness of the high the martensite than the hardness of the ferrite, a resin, a glass particle It is characterized by being mixed as a mixed material.
The fourth invention is characterized in that, in the third invention, the mixed material has a content of 10 wt% or less and a particle size of 1 to 10 μm.

更に、第の発明は、摺動面を有する摺動部材の製造方法であって、前記摺動部材となる母材の前記摺動面の表面組織をフェライトとマルテンサイトとで組成した基地組織に組成し、前記母材の摺動面に露出しているフェライトに固体潤滑材の粒子を打ち込んで、固体潤滑材粒子塊部を形成したことを特徴する。 Furthermore, the fifth invention is a method of manufacturing a sliding member having a sliding surface, wherein the base structure of the base material to be the sliding member is composed of ferrite and martensite. A solid lubricant particle lump is formed by implanting solid lubricant particles into ferrite exposed on the sliding surface of the base material.

また、第6の発明は、摺動面を有する摺動部材の製造方法であって、前記摺動部材となる母材の前記摺動面の表面組織をフェライトとマルテンサイトとで組成した基地組織に組成し、前記母材の摺動面に露出しているフェライトに固体潤滑材の粒子を打ち込んで、固体潤滑材粒子塊部を形成し、その後、前記摺面に低摩擦コーティング層を形成したことを特徴する。
更に、第7の発明は、第5または第6の発明において、前記固体潤滑材の粒子として、前記フェライトの硬度よりも高く前記とマルテンサイトの硬度よりも低い金属、樹脂、ガラスの粒子を混合材として混合しているものを用いること特徴とする。
The sixth invention is a method of manufacturing a sliding member having a sliding surface, wherein the base structure of the base material to be the sliding member is composed of ferrite and martensite. The solid lubricant particles were driven into ferrite exposed on the sliding surface of the base material to form a solid lubricant particle lump, and then a low friction coating layer was formed on the sliding surface. It is characterized by that.
Furthermore, a seventh aspect of the present invention, in the invention of the fifth or sixth, as particles of the solid lubricant, low metal than the hardness of the high the martensite than the hardness of the ferrite, a resin, a glass particle A mixed material is used.

更に、第の発明は、前記第1または第2の発明の摺動部材を摺動部に備えたことを特徴とする機器にある。
Further, an eighth invention is an apparatus characterized in that the sliding member of the first or second invention is provided in a sliding part.

本発明の摺動部材によれば、建設機械、産業機械等の高面圧の摺動条件下においても、その摺動面の摺動初期のなじみ性の効果を有し、長期に渡って低摩擦を持続することができるので、摺動部材の交換時期が長期化し、そのメンテナンス性を改善することができる。   According to the sliding member of the present invention, even under high surface pressure sliding conditions such as construction machinery, industrial machinery, etc., the sliding surface has an effect of conformability at the initial stage of sliding, and is low for a long time. Since friction can be maintained, the replacement time of the sliding member can be prolonged, and its maintainability can be improved.

また、本発明の製造方法によれば、母材の組織中のフェライトの固体潤滑材粒子を打ち込むことにより、高面圧下で使用可能な摺動部材を提供することができるので、その製作費が安価であると共に、その短時間での製作が可能である。   In addition, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to provide a sliding member that can be used under high surface pressure by driving solid ferrite particles of ferrite in the structure of the base material. It is inexpensive and can be manufactured in a short time.

以下、本発明の摺動部材及びその製造方法の実施の形態を、図面を用いて説明する。   Embodiments of a sliding member and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の摺動部材の表面の金属組織の一実施の形態を模式的に示す断面図である。この図1において、摺動部材1を構成する母材2は、その基地組織がマルテンサイト3とフェライト4との混合組織となっている。その母材2の表面(摺動面)5には、フェライト4が露出している。この母材2の表面5に露出したフェライト4には、例えば、二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑材の粒径5〜20μm程度の粒子6が、打ち込まれて、固体潤滑材の粒子塊7が形成されている。母材2の表面5には、更に膜厚1〜10μm程度の例えば二硫化モリブデンの低摩擦層8が形成されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of the metal structure on the surface of the sliding member of the present invention. In FIG. 1, the base material 2 constituting the sliding member 1 has a base structure of a mixed structure of martensite 3 and ferrite 4. Ferrite 4 is exposed on the surface (sliding surface) 5 of the base material 2. In the ferrite 4 exposed on the surface 5 of the base material 2, for example, particles 6 having a particle diameter of about 5 to 20 μm of a solid lubricant such as molybdenum disulfide and graphite are implanted to form a particle lump 7 of the solid lubricant. Is formed. On the surface 5 of the base material 2, a low friction layer 8 of, for example, molybdenum disulfide having a thickness of about 1 to 10 μm is further formed.

母材2の表面の金属組織は、前述したように、マルテンサイト3とフェライト4の混合組織である。マルテンサイト3の硬度は、例えばHV500〜800であり、フェライト4の硬度は、HV≒50である。   The metal structure on the surface of the base material 2 is a mixed structure of martensite 3 and ferrite 4 as described above. The hardness of martensite 3 is, for example, HV 500 to 800, and the hardness of ferrite 4 is HV≈50.

一方、噴射材として用いられる二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑材の粒子6の硬度は、HV40〜60である。このため、母材2の表面に固体潤滑材の粒子6を噴射させると、フェライト4には、上述したその硬度と固体潤滑材の粒子6のそれとが同等であることから、固体潤滑材の粒子6がフェライト4の内部に貫入して蓄積され、フェライト4における母材表面5の露出部分側に固体潤滑材の粒子塊7を形成する。   On the other hand, the hardness of the particles 6 of solid lubricant such as molybdenum disulfide and graphite used as the propellant is HV 40-60. For this reason, when the solid lubricant particles 6 are sprayed onto the surface of the base material 2, the ferrite 4 has the same hardness as that of the solid lubricant particles 6. 6 penetrates and accumulates in the ferrite 4 to form a solid lubricant particle lump 7 on the exposed portion side of the base material surface 5 in the ferrite 4.

上述した本発明の摺動部材の一実施の形態は、建設機械,産業機械に使用されるポンプ、モータ等の油圧機器におけるピストン、ピストンシュー、シリンダ、ロータ、カムプレート、バルブプレートのような高面圧下で使用される摺動箇所に用いることができる。この場合、低摩擦層8は、摺動における初期なじみ性に効果を発揮する。   One embodiment of the sliding member of the present invention described above is a high level such as a piston, piston shoe, cylinder, rotor, cam plate, and valve plate in hydraulic equipment such as pumps and motors used in construction machines and industrial machines. It can be used for sliding parts used under surface pressure. In this case, the low friction layer 8 is effective in the initial conformability in sliding.

摺動部材1における表面の摺動にともなって、低摩擦層8が剥離すると、摺動部材1の表面組織は、マルテンサイト3と固体潤滑材粒子塊7とで構成される。この摺動面に露出した固体潤滑材粒子塊7は、フェライト4に貫入しているため、母材2への持続性が高い。   When the low friction layer 8 peels off as the surface of the sliding member 1 slides, the surface structure of the sliding member 1 is composed of the martensite 3 and the solid lubricant particle lump 7. Since the solid lubricant particle lump 7 exposed on the sliding surface penetrates the ferrite 4, the sustainability to the base material 2 is high.

このため、フェライト4に貫入した固体潤滑材の粒子塊7は、時間経過後も、摺動部材1の摺動面を低摩擦な摺動特性に持続することが可能であるので、この摺動部材1を使用した機器の長寿命化が可能になり、その信頼性を向上させることができる。また、摺動部材1の長寿命化に伴い、この摺動部材1の交換時期が延長され、その交換等のメンテナンス作業を軽減させることができる。   For this reason, the solid lubricant particle lump 7 penetrating into the ferrite 4 can maintain the sliding surface of the sliding member 1 with a low frictional sliding characteristic even after a lapse of time. The life of the equipment using the member 1 can be extended, and the reliability thereof can be improved. Further, with the extension of the life of the sliding member 1, the replacement time of the sliding member 1 is extended, and maintenance work such as replacement can be reduced.

次に、本発明の摺動部材の製造方法の一実施の形態を図2を用いて説明する。
まず、図2の(a)で示すように、摺動部材1における母材2の表面組織をマルテンサイトとフェライトの混合組織にする第1工程を説明すると、摺動部材1における母材2の材質は、一般的に炭素含有量0.77%以下の鋼(亜共析鋼)である。これを材質とする摺動部材1における母材2を、図2の(a)で示すように、炉焼入れ、高周波焼入れ、レーザ焼入れ、炎焼入れ等の熱処理を行う。
Next, an embodiment of the manufacturing method of the sliding member of the present invention will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 2A, the first step of making the surface structure of the base material 2 in the sliding member 1 a mixed structure of martensite and ferrite will be described. The material is generally steel having a carbon content of 0.77% or less (hypereutectoid steel). The base material 2 in the sliding member 1 made of this is subjected to heat treatment such as furnace quenching, induction quenching, laser quenching, and flame quenching as shown in FIG.

図3は、本発明の説明に用いる鉄−炭素系平衡状態図で、その横軸は炭素含有量W(%)を、縦軸は温度T(℃)を示し、Aはオーステナイト組織を、Bはフェライトとセメンタイトとの組織を、更にCはオーステナイトとフェライトとの組織である。この図3におけるオーステナイトとフェライトとの組織Cの摺動部材1を、例えば焼入れの加熱温度をA1点以上A3点以下の範囲内で熱処理した後、水、油等によって冷却することで、摺動部材1における母材2の表面の金属組織を、マルテンサイト3とフェライト4との混合組織に組成することができる。   FIG. 3 is an iron-carbon equilibrium diagram used in the description of the present invention. The horizontal axis indicates the carbon content W (%), the vertical axis indicates the temperature T (° C.), A indicates the austenite structure, B Is a structure of ferrite and cementite, and C is a structure of austenite and ferrite. The sliding member 1 of the structure C of austenite and ferrite in FIG. 3 is subjected to heat treatment within a range of, for example, a quenching heating temperature not less than A1 point and not more than A3 point, and then cooled by water, oil, etc. The metal structure of the surface of the base material 2 in the member 1 can be composed of a mixed structure of martensite 3 and ferrite 4.

摺動部材1における母材2の加熱温度TをA1点寄りに設定すると、摺動部材1における母材2の表面でのフェライト4の露出面積率を下げることができ、また加熱温度TをA3点寄りに設定すると、摺動部材1における母材2の表面でのフェライト4の露出面積率を上げることが可能である。   When the heating temperature T of the base material 2 in the sliding member 1 is set closer to the point A1, the exposed area ratio of the ferrite 4 on the surface of the base material 2 in the sliding member 1 can be lowered, and the heating temperature T is set to A3. If it is set closer to the point, the exposed area ratio of the ferrite 4 on the surface of the base material 2 in the sliding member 1 can be increased.

次に、図2の(b)におけるフェライト4に固体潤滑材の粒子塊7を形成する第2工程を説明する。この固体潤滑材の粒子塊7は、フェライト4に固体潤滑材の粒子6を貫入させることにより、形成する。   Next, the second step of forming the solid lubricant particle lump 7 on the ferrite 4 in FIG. 2B will be described. The solid lubricant particle lump 7 is formed by allowing the solid lubricant particles 6 to penetrate the ferrite 4.

図4は、フェライト4に固体潤滑材の粒子6を噴射衝突させ装置の一例を示すもので、この図4において、図1と同符号のものは同一部分である。摺動部材1における母材2は、固定治具40に固定される。この固定治具40は、図示しない駆動機構によって図4の紙面上、上下方向(X方向),図4の紙面上、直角方向(Y方向)及び図4の紙面上、左右方向(Z方向)の3方向に移動可能である。   FIG. 4 shows an example of an apparatus in which the solid lubricant particles 6 are injected and collided with the ferrite 4. In FIG. 4, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts. The base material 2 in the sliding member 1 is fixed to the fixing jig 40. This fixing jig 40 is driven in a vertical direction (X direction) on the paper surface of FIG. 4 by a driving mechanism (not shown), on the paper surface of FIG. 4, at a right angle (Y direction), and on the paper surface of FIG. It is possible to move in three directions.

固定治具40と対向する位置には、固体潤滑材の粒子6を噴射する噴射機41が配置されている。この噴射機41は、噴射材である固体潤滑材の粒子6を蓄積するタンク42と、このタンク42の下部に設けた噴射ノズル43と、この噴射ノズル43に連結した空気絞り部44を有する高圧空気供給管45とで構成されている。   An injector 41 for injecting the solid lubricant particles 6 is disposed at a position facing the fixing jig 40. This injector 41 has a tank 42 for accumulating particles 6 of solid lubricant as an injection material, an injection nozzle 43 provided at the lower part of the tank 42, and a high-pressure unit 44 connected to the injection nozzle 43. And an air supply pipe 45.

上記の噴射機41は、高圧空気を高圧空気供給管45に供給することにより、高圧空気は絞り部44で絞られて、加速され噴射ノズル43から摺動部材1における母材2の表面に噴出させる。   The injector 41 supplies high-pressure air to the high-pressure air supply pipe 45 so that the high-pressure air is squeezed by the throttle portion 44 and accelerated and ejected from the injection nozzle 43 onto the surface of the base material 2 in the sliding member 1. Let

この際、空気絞り部44により、その下流側が低圧になるので、タンク42内の固体潤滑材の粒子6は、噴射ノズル43内に逐次移動し、高圧空気と共に、噴射ノズル43から母材2の表面に噴出され、その表面に衝突する。そして、母材2の表面に露出しているフェライト4には、固体潤滑材の粒子6が貫入し、このフェライト4の部分を固体潤滑材粒子塊7に形成する。   At this time, since the downstream side becomes a low pressure by the air constriction portion 44, the solid lubricant particles 6 in the tank 42 are sequentially moved into the injection nozzle 43, and from the injection nozzle 43 together with the high-pressure air. It is ejected to the surface and collides with the surface. Then, the solid lubricant particles 6 penetrate into the ferrite 4 exposed on the surface of the base material 2, and the portion of the ferrite 4 is formed in the solid lubricant particle lump 7.

そして、固定治具40は、図示しない駆動機構によって図4の紙面上、上下方向(X方向),図4の紙面上、直角方向(Y方向)及び図4の紙面上、左右方向(Z方向)の3方向に移動させることにより、母材2の表面に露出しているフェライト4の大部分を、固体潤滑材粒子塊6に形成することができる。   The fixing jig 40 is driven in a vertical direction (X direction) on the paper surface of FIG. 4 by a driving mechanism (not shown), on the paper surface of FIG. 4, at a right angle (Y direction), and on the paper surface of FIG. ) In the three directions, most of the ferrite 4 exposed on the surface of the base material 2 can be formed in the solid lubricant particle lump 6.

母材2の表面に衝突して付着、貫入しなかった固体潤滑材の粒子6は、回収装置によって回収し、母材2の表面に噴射使用すれば、固体潤滑材の粒子6の再利用が可能になり、資材費を軽減することができる。   If the solid lubricant particles 6 that collide with the surface of the base material 2 and have not adhered or penetrated are recovered by a recovery device and sprayed onto the surface of the base material 2, the solid lubricant particles 6 can be reused. It becomes possible, and material costs can be reduced.

なお、上記の噴射機41としては、上記のものに限られず、例えば、市販のショットピーニング機またはサンドブラスト機でも使用可能である。   The injector 41 is not limited to the above-described one, and for example, a commercially available shot peening machine or sand blasting machine can also be used.

次に、上記の第2工程で処理された母材2の表面に、図2の(c)で示すように低摩擦層8を形成する第3工程を説明すると、固体潤滑材としての二硫化モリブデンを母材2の表面にコーティングする際には、スプレー、どぶづけ等の処理が用いられる。   Next, the third step of forming the low friction layer 8 on the surface of the base material 2 processed in the second step as shown in FIG. 2C will be described. Disulfide as a solid lubricant When the surface of the base material 2 is coated with molybdenum, a treatment such as spraying or dripping is used.

その理由は、母材2の表面温度が200℃以上に上昇すると、マルテンサイトが焼戻ってしまい、表面硬度が低下してしまうためからである。   The reason is that when the surface temperature of the base material 2 rises to 200 ° C. or higher, the martensite is tempered and the surface hardness is lowered.

上述の工程によって、高面圧下で使用可能な摺動部材を製造することができる。そして、本発明の製造方法によれば、母材の組織中のフェライトに固体潤滑材の粒子を打ち込むことにより、高面圧下で使用可能な摺動部材を提供することができるので、その製作費が安価であると共に、その短時間での製作が可能である。   The sliding member which can be used under high surface pressure can be manufactured by the above-mentioned process. According to the manufacturing method of the present invention, a sliding member that can be used under high surface pressure can be provided by driving solid lubricant particles into ferrite in the structure of the base material. Is inexpensive and can be manufactured in a short time.

なお、上記の製造方法において、噴射材である固体潤滑材の粒子6に混合材を混入して使用することも可能である。この混合材としては、フェライト4の硬度より高く、マルテンサイト3の硬度よりも低い金属、樹脂、ガラスの粒子を使用することができる。噴射材に混合材を混入させることで、フェライト4への固体潤滑材の粒子6の貫入度、均一性を高めることができる。 In the above manufacturing method, it is also possible to use a mixture mixed with particles 6 of the solid lubricant that is the propellant. As the mixed material, higher than the hardness of the ferrite 4, it can be used lower metal than the hardness of the martensite 3, resin, glass particles. By mixing the mixture into the propellant, the penetration and uniformity of the solid lubricant particles 6 into the ferrite 4 can be improved.

ただし、これらの混合材の含有量は10wt%を上回ると、摺動部材1の表面に形成した低摩擦層8を破壊、脱落させてしまうため、混合材の含有量は10wt%以下に抑えることが好ましい。混合材の粒径は1〜10μmが良い。この硬質粒子を含有することで加工速度を向上させることが可能であるからである。   However, if the content of these mixed materials exceeds 10 wt%, the low friction layer 8 formed on the surface of the sliding member 1 is destroyed and dropped off, so the content of the mixed materials should be suppressed to 10 wt% or less. Is preferred. The particle size of the mixed material is preferably 1 to 10 μm. This is because the processing speed can be improved by containing the hard particles.

また、上述した製造方法における第3工程で、摺動部材1の表面に形成する低摩擦層8は、200℃以下での処理が可能なダイアモンド・ライク・カーボン(DLC)によるコーティングを行っても、本発明の摺動部材を製造することが可能である。また、低摩擦層8を、摺動初期の低摩擦に大きく効果を発揮する樹脂系のコーティング層に形成することも可能である。その材質として、アクリル系、ポリエチレン系、POM、ナイロン、PET,ポリアミド、ポリミド、フッ素樹脂等を使用することができる。   Further, in the third step of the manufacturing method described above, the low friction layer 8 formed on the surface of the sliding member 1 may be coated with diamond-like carbon (DLC) that can be processed at 200 ° C. or lower. It is possible to manufacture the sliding member of the present invention. It is also possible to form the low friction layer 8 on a resin-based coating layer that exerts a great effect on low friction at the initial stage of sliding. As the material, acrylic, polyethylene, POM, nylon, PET, polyamide, polyimide, fluororesin, or the like can be used.

また、上述の実施の形態においては、母材の熱処理を行う第1工程と、固体潤滑材粒子塊7を形成する第2工程と、低摩擦層8を形成する第3工程とで製造することを説明したが、摺動部材1がマルテンサイト3とフェライト4との組成された材料を使用する場合には、第1工程を省略することができる。   Moreover, in the above-mentioned embodiment, it manufactures by the 1st process of heat-processing a base material, the 2nd process of forming the solid lubricant particle lump 7, and the 3rd process of forming the low friction layer 8. However, when the sliding member 1 uses a material composed of martensite 3 and ferrite 4, the first step can be omitted.

上述の実施の形態においては、摺動部材1にける母材2の材質が、鋼である場合について説明したが、摺動部材1の表面が、黒鉛、マルテンサイト3、フェライト4で構成されるような鋳鉄でも、本発明の摺動部材を提供することができるとともに、その製造方法も同様に可能である。   In the above-described embodiment, the case where the base material 2 in the sliding member 1 is made of steel has been described. However, the surface of the sliding member 1 is composed of graphite, martensite 3 and ferrite 4. Such a cast iron can provide the sliding member of the present invention, and the manufacturing method thereof is also possible.

なお、上述の実施の形態においては、摺動部材1の表面に低摩擦層8を形成したが、固体潤滑材粒子塊7を摺動部材1の表面から突出させることにより、固体潤滑材粒子塊7が、摺動面の摺動初期のなじみ性の効果を発揮するので、本発明において、上記の低摩擦層8の形成を省略することも可能である。   In the above-described embodiment, the low friction layer 8 is formed on the surface of the sliding member 1. However, by causing the solid lubricant particle lump 7 to protrude from the surface of the sliding member 1, the solid lubricant particle lump is formed. 7 exhibits the effect of the conformability at the sliding initial stage of the sliding surface. Therefore, in the present invention, the formation of the low friction layer 8 can be omitted.

本発明の摺動部材の表面の金属組織の一実施の形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically one Embodiment of the metal structure of the surface of the sliding member of this invention. 本発明の摺動部材の製造方法の一実施の形態を示す工程図である。It is process drawing which shows one Embodiment of the manufacturing method of the sliding member of this invention. 本発明の製造方法における熱処理に関連する鉄−炭素平衡状態図である。It is an iron-carbon equilibrium diagram related to heat treatment in the production method of the present invention. 本発明の製造方法に用いる粒子噴射装置の一例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an example of the particle-injection apparatus used for the manufacturing method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 摺動部材
2 母材
3 マルテンサイト
4 フェライト
6 固体潤滑材の粒子
7 固体潤滑材粒子塊
8 低摩擦層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sliding member 2 Base material 3 Martensite 4 Ferrite 6 Solid lubricant particle 7 Solid lubricant particle lump 8 Low friction layer

Claims (8)

摺動面を有する摺動部材であって、前記摺動面の表面組織をフェライトとマルテンサイトとに組成した基地組織を有する母材と、前記母材の摺動面に露出しているフェライトに打ち込まれた固体潤滑材の粒子による固体潤滑材粒子塊部とを備えたことを特徴する摺動部材。   A sliding member having a sliding surface, the base material having a matrix structure in which the surface structure of the sliding surface is composed of ferrite and martensite, and the ferrite exposed on the sliding surface of the base material A sliding member comprising: a solid lubricant particle lump portion formed by a solid lubricant particle that has been driven. 摺動面を有する摺動部材であって、前記摺動面の表面組織をフェライトとマルテンサイトとで組成した基地組織を有する母材と、前記母材の摺動面に露出しているフェライトに打ち込まれた固体潤滑材の粒子による固体潤滑材粒子塊部と、前記摺動面に形成した低摩擦コーティング層とを備えたことを特徴する摺動部材。   A sliding member having a sliding surface, wherein the surface structure of the sliding surface is a base material having a base structure composed of ferrite and martensite, and the ferrite exposed on the sliding surface of the base material. A sliding member comprising: a solid lubricant particle lump portion formed by particles of a solid lubricant that is driven in; and a low friction coating layer formed on the sliding surface. 請求項1または2に記載の摺動部材において、前記固体潤滑材の粒子は、前記フェライトの硬度よりも高く前記とマルテンサイトの硬度よりも低い金属、樹脂、ガラスの粒子を混合材として混合していること特徴とする摺動部材。 Mixed in the sliding member according to claim 1 or 2, the particles of the solid lubricant is less metal than the hardness of the high the martensite than the hardness of the ferrite, a resin, a glass particle as a mixed material A sliding member characterized in that 請求項3に記載の摺動部材において、前記混合材は、その含有量が10wt%以下であり、粒径が1〜10μmであること特徴とする摺動部材。   The sliding member according to claim 3, wherein the mixed material has a content of 10 wt% or less and a particle size of 1 to 10 μm. 摺動面を有する摺動部材の製造方法であって、前記摺動部材となる母材の前記摺動面の表面組織をフェライトとマルテンサイトとで組成した基地組織に組成し、前記母材の摺動面に露出しているフェライトに固体潤滑材の粒子を打ち込んで、固体潤滑材粒子塊部を形成したことを特徴する摺動部材の製造方法。   A method of manufacturing a sliding member having a sliding surface, wherein the base structure composed of ferrite and martensite is formed on the surface structure of the sliding surface of the base material to be the sliding member. A method for manufacturing a sliding member, wherein solid lubricant particles are formed by implanting solid lubricant particles into ferrite exposed on a sliding surface. 摺動面を有する摺動部材の製造方法であって、前記摺動部材となる母材の前記摺動面の表面組織をフェライトとマルテンサイトとで組成した基地組織に組成し、前記母材の摺動面に露出しているフェライトに固体潤滑材の粒子を打ち込んで、固体潤滑材粒子塊部を形成し、その後、前記摺面に低摩擦コーティング層を形成したことを特徴する摺動部材の製造方法。   A method of manufacturing a sliding member having a sliding surface, wherein the base structure composed of ferrite and martensite is formed on the surface structure of the sliding surface of the base material to be the sliding member. Solid sliding material particles are driven into ferrite exposed on the sliding surface to form a solid lubricant particle lump, and then a low friction coating layer is formed on the sliding surface. Production method. 請求項5または6に記載の摺動部材の製造方法において、前記固体潤滑材の粒子として、前記フェライトの硬度よりも高く前記とマルテンサイトの硬度よりも低い金属、樹脂、ガラスの粒子を混合材として混合しているものを用いること特徴とする摺動部材の製造方法。 Mixing method of manufacturing a sliding member according to claim 5 or 6, as the particles of the solid lubricant, low metal than the hardness of the high the martensite than the hardness of the ferrite, a resin, a glass particle A method for producing a sliding member, characterized by using a mixture of materials. 請求項1又は2に記載の摺動部材を摺動部に備えたことを特徴とする機器。   A device comprising the sliding member according to claim 1 in a sliding portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5875117B2 (en) * 2012-09-10 2016-03-02 株式会社椿本チエイン Oil-free conveyor chain for conveyance
CN109990196B (en) * 2019-03-27 2022-10-14 上海理工大学 Adaptive surface texture for friction pairs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63158320A (en) * 1986-03-13 1988-07-01 Komatsu Ltd Highly abrasion resistive sliding material
JPH07229595A (en) * 1994-02-16 1995-08-29 Etsuo Ando Heat resistant sliding body and its manufacture
JPH101756A (en) * 1996-06-12 1998-01-06 Oiles Ind Co Ltd Ferrous sintered sliding member and its production
JPH11280415A (en) * 1998-03-27 1999-10-12 Taiho Kogyo Co Ltd Coating film material for slide and slide material using it
JP2004232838A (en) * 2003-02-03 2004-08-19 Koyo Seiko Co Ltd Rolling sliding component and its manufacturing method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63158320A (en) * 1986-03-13 1988-07-01 Komatsu Ltd Highly abrasion resistive sliding material
JPH07229595A (en) * 1994-02-16 1995-08-29 Etsuo Ando Heat resistant sliding body and its manufacture
JPH101756A (en) * 1996-06-12 1998-01-06 Oiles Ind Co Ltd Ferrous sintered sliding member and its production
JPH11280415A (en) * 1998-03-27 1999-10-12 Taiho Kogyo Co Ltd Coating film material for slide and slide material using it
JP2004232838A (en) * 2003-02-03 2004-08-19 Koyo Seiko Co Ltd Rolling sliding component and its manufacturing method

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