JP4670751B2 - 摺動部材 - Google Patents
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炭素(C)と、二硫化モリブデン(MoS2)および/または二硫化タングステン(WS2)と、チタン(Ti)および/またはクロム(Cr)と、からなり、前記基材の表面に形成され全体を100at%としたときに5〜20at%のチタン(Ti)および/またはクロム(Cr)を含む第一摺動層と、
該第一摺動層に積層され、炭素(C)と、二硫化モリブデン(MoS 2 )および/または二硫化タングステン(WS 2 )と、チタン(Ti)および/またはクロム(Cr)と、からなり、前記Tiおよび/またはCrは、該第一摺動層が最も高濃度となるように厚さ方向に濃度が傾斜した第二摺動層と、
からなることを特徴とする。
上記のCFUBMS装置を用い、以下の手順で、斜板の表面に摺動層(第一摺動層および第二摺動層)を成膜し、斜板Aを作製した。
比較例として、斜板の表面に実施例1と同様の手順で第一摺動層のみを成膜し、斜板a1を作製した。
比較例として、斜板の表面にバイアス電圧を印加しない(0V)ほかは実施例1と同様の手順で第一摺動層のみを成膜し、斜板a0を作製した。
以下の手順で摺動試験を行い、上記の斜板Aおよび斜板a1、a0の摺動性を評価した。試験装置を図3に示す。図3に示すように、回転軸32が同軸的に固定された斜板30を、台座部36に固定されたシュー35の上面で軸回りに回転させて、摺動層31の表面31pとシュー35の上面35pとを摺接させた。シュー35はアルミニウム合金からなり、その上面35pにNi−Pめっき(厚さ:60μm)を施して用いた。
上記の斜板Aおよび斜板a1、a0の摺動層の表面の硬さを測定した。摺動層の硬さは、ナノインデンターを用いたナノインデンテーション法により測定した。ナノインデンターには、原子間力顕微鏡(SHIMADZU社製 SPM9500J2)に取り付けたHYSITORON社製Toribo Scopeを用いた。なお、摺動性の評価において用いたシューについても、硬さを測定した。シューの摺動面の硬さは、9.4GPaであった。
31:摺動層
310:Ti膜(中間層) 311:第一摺動層 312:第二摺動層
Claims (13)
- 基材と、該基材の表面の少なくとも一部に形成され相手材と摺接する摺動層と、を備える摺動部材であって、前記摺動層は、
炭素(C)と、二硫化モリブデン(MoS2)および/または二硫化タングステン(WS2)と、チタン(Ti)および/またはクロム(Cr)と、からなり、前記基材の表面に形成され全体を100at%としたときに5〜20at%のチタン(Ti)および/またはクロム(Cr)を含む第一摺動層と、
該第一摺動層に積層され、炭素(C)と、二硫化モリブデン(MoS 2 )および/または二硫化タングステン(WS 2 )と、チタン(Ti)および/またはクロム(Cr)と、からなり、前記Tiおよび/またはCrは、該第一摺動層が最も高濃度となるように厚さ方向に濃度が傾斜した第二摺動層と、
からなることを特徴とする摺動部材。 - 前記第一摺動層および前記第二摺動層は、炭素(C)、ならびに、二硫化モリブデン(MoS2)および/または二硫化タングステン(WS2)の合計を100at%としたときに、炭素(C)を20〜80at%含む請求項1記載の摺動部材。
- 前記第一摺動層の硬さをH1、前記第二摺動層の硬さをH2、前記相手材の硬さをHmとしたときに、H1>Hm>H2である請求項1記載の摺動部材。
- 前記第一摺動層の厚さは、1〜3μmである請求項1記載の摺動部材。
- 前記第二摺動層の厚さは、前記基材の表面の算術平均粗さをRμmとしたときに、Rμm以上2Rμm以下である請求項1記載の摺動部材。
- 前記基材の表面の算術平均粗さは、0.5μm以下である請求項1記載の摺動部材。
- 前記第一摺動層の下には、チタン(Ti)またはクロム(Cr)からなる中間層をもつ請求項1記載の摺動部材。
- 前記摺動層は、スパッタリング法により成膜された蒸着膜である請求項1記載の摺動部材。
- 前記摺動層は、クローズドフィールドアンバランスドマグネトロンスパッタリング法により成膜された蒸着膜である請求項8記載の摺動部材。
- 前記摺動層は、前記基材に対して−70〜−120Vのバイアス電圧を印加して成膜された蒸着膜である請求項8または9記載の摺動部材。
- 前記基材は、圧縮機の摺動部品である請求項10記載の摺動部材。
- 前記基材は斜板式圧縮機の斜板、前記相手材はシューである請求項11記載の摺動部材。
- 前記第二摺動層は、スパッタ電力を漸次変化させて成膜されTiおよび/またはCrの濃度が連続的に傾斜する蒸着膜である請求項8または9記載の摺動部材。
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