JP6234803B2 - Pressure plate, brake pad using the same, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、自動車などのディスクブレーキに使用される、プレーキパッド、その主要部品であるプレッシャプレート、並びにこれらの製造方法に関する。 The present invention relates to a brake pad, a pressure plate which is a main part of the brake pad, and a manufacturing method thereof.
自動車などのディスクブレーキには、図4に示すようなブレーキパッド1が使用されている。このブレーキパッド1は、鉄系金属製のプレッシャプレート2と、プレッシャプレート2の表面に接着される摩擦材3とから構成される。 A brake pad 1 as shown in FIG. 4 is used for a disc brake of an automobile or the like. The brake pad 1 includes a pressure plate 2 made of a ferrous metal and a friction material 3 bonded to the surface of the pressure plate 2.
このようなディスクブレーキでは、車輪とともに回転するディスクブレーキロータを挟むようにブレーキパッド1が配置され、ブレーキパッド1をディスクブレーキロータに押圧し、摩擦力を発生させることで制動力を得ている。このとき、ブレーキパッド1のプレッシャプレート2と摩擦材3との間には大きなせん断力が作用するため、プレッシャプレート2と摩擦材3との接着には、そのせん断力に耐え得る接着強度が要求される。 In such a disc brake, the brake pad 1 is disposed so as to sandwich the disc brake rotor that rotates with the wheel, and the braking force is obtained by pressing the brake pad 1 against the disc brake rotor and generating a frictional force. At this time, since a large shearing force acts between the pressure plate 2 and the friction material 3 of the brake pad 1, the adhesion between the pressure plate 2 and the friction material 3 requires an adhesive strength that can withstand the shearing force. Is done.
このような要求を満足するための方法として、たとえば、プレッシャプレート2の表面を、ドライブラストやウェットブラストなどのブラスト(表面研削)処理により粗面化し、凹凸構造を有する表面形状とした上で、プレッシャプレート2と摩擦材3とを接着する方法が知られている。このような凹凸構造が存在すると、プレッシャプレート2と摩擦材3との接着時に、接着剤が凹部に入り込み、これによって得られるアンカー効果によって高い接着強度が得られる。しかしながら、プレッシャプレート2と摩擦材3とをこのような方法により接着した場合であっても、プレッシャプレート2と摩擦材3との接着界面に錆が発生すると、接着強度が低下してしまうという問題がある。 As a method for satisfying such a requirement, for example, the surface of the pressure plate 2 is roughened by blasting (surface grinding) such as drive blast or wet blasting to obtain a surface shape having an uneven structure. A method of bonding the pressure plate 2 and the friction material 3 is known. When such a concavo-convex structure exists, the adhesive enters the concave portion when the pressure plate 2 and the friction material 3 are bonded, and a high adhesive strength is obtained by the anchor effect obtained thereby. However, even when the pressure plate 2 and the friction material 3 are bonded by such a method, if rust is generated at the bonding interface between the pressure plate 2 and the friction material 3, the adhesive strength is reduced. There is.
このため、粗面化した表面に化成処理を施してリン酸鉄皮膜を形成し、製造工程中における錆の発生を防止する一次防錆効果を向上させることが一般的に行われている。たとえば、特開2003−148528号公報には、特定のリン酸塩溶液に、特定の界面活性剤やフッ素系洗浄剤などを加えた処理液と、平均粒径が300μmのアルミナ砥粒とを用いて、エア圧を0.45MPa、処理時間を240秒としてウェットブラスト処理をすることにより、プレッシャプレートの表面の脱脂、粗面化およびリン酸鉄皮膜の形成を同時に行う技術が記載されている。また、特許第4563285号公報にも、ドライブラスト処理やウェットブラスト処理により、プレッシャプレートの表面を十点平均粗さRzで20μm程度に粗面化し、その後、化成処理によってプレッシャプレートの表面に、リン酸鉄皮膜(皮膜重量=0.6g/m2)などのリン酸塩皮膜を形成する技術が記載されている。しかしながら、リン酸塩皮膜の形成のみでは、使用環境によっては、プレッシャプレートの表面に錆が発生し、摩擦材との接着強度が低下する場合があり、十分な耐食性(恒久的な防錆効果)を確保することは困難である。また、特開2003−148528号公報に記載の技術では、洗浄液としてフッ素系洗浄剤を使用するため、安全面および環境保護上の問題がある。一方、特許第4563285号公報に記載の技術は、高い接着強度を得るためには、フェノール樹脂ノボラック変性ポリベンゾオキサシジン系樹脂などからなる特定の接着剤を使用することが必須とされており、工業上広く利用するには限界がある。 For this reason, it is a common practice to improve the primary rust-preventing effect by applying a chemical conversion treatment to the roughened surface to form an iron phosphate film and preventing the occurrence of rust during the manufacturing process. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-148528 uses a treatment liquid obtained by adding a specific surfactant or a fluorine-based cleaning agent to a specific phosphate solution, and alumina abrasive grains having an average particle size of 300 μm. Thus, a technique is described in which a wet blast treatment is performed with an air pressure of 0.45 MPa and a treatment time of 240 seconds to simultaneously degrease the surface of the pressure plate, roughen the surface, and form an iron phosphate film. Also, in Japanese Patent No. 4563285, the surface of the pressure plate is roughened to about 20 μm with a 10-point average roughness Rz by drive blasting or wet blasting, and then the surface of the pressure plate is phosphorylated by chemical conversion. A technique for forming a phosphate film such as an iron oxide film (film weight = 0.6 g / m 2 ) is described. However, only the formation of a phosphate film may cause rust on the surface of the pressure plate depending on the usage environment, resulting in decreased adhesion strength with the friction material, and sufficient corrosion resistance (permanent rust prevention effect) It is difficult to ensure. Further, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-148528 has a problem in terms of safety and environmental protection because a fluorine-based cleaning agent is used as the cleaning liquid. On the other hand, in the technique described in Japanese Patent No. 4563285, in order to obtain high adhesive strength, it is essential to use a specific adhesive made of a phenol resin novolac-modified polybenzoxacid resin, There is a limit to industrial use.
これに対して、特公昭53−47218号公報には、ウェットブラスト処理やリン酸塩溶液による防錆処理を行わずに、プレッシャプレートを、吸熱変成ガスとアンモニアガスとからなる混合ガス雰囲気中で、処理温度を500℃〜650℃、処理時間を0.5時間〜8時間としてガス軟窒化処理する技術が記載されている。この技術によれば、プレッシャプレートの表面に、表面粗さ(JIS 0610)が5μm〜50μmのこぶ状あるいは網目状の微細な突起をもった表面状態にあり、耐食性に優れる窒素化合物層を形成することができるため、接着強度と耐食性を同時に向上させることができるとされている。しかしながら、ガス軟窒化処理のみによって、プレッシャプレートの表面粗さを十分に改善することは困難であり、通常は、その表面に細孔を形成するに留まるため、摩擦材との接着強度を大幅に向上させることはできない。 On the other hand, Japanese Patent Publication No. 53-47218 discloses a pressure plate in a mixed gas atmosphere composed of an endothermic metamorphic gas and ammonia gas without performing wet blasting or rust prevention with a phosphate solution. A technique of gas soft nitriding with a treatment temperature of 500 ° C. to 650 ° C. and a treatment time of 0.5 to 8 hours is described. According to this technique, the surface of the pressure plate is in a surface state having fine protrusions having a surface roughness (JIS 0610) of 5 μm to 50 μm, and a nitrogen compound layer having excellent corrosion resistance is formed. Therefore, it is said that adhesive strength and corrosion resistance can be improved at the same time. However, it is difficult to sufficiently improve the surface roughness of the pressure plate only by the gas nitrocarburizing treatment. Usually, the formation of pores on the surface is limited, so that the adhesion strength with the friction material is greatly increased. It cannot be improved.
一方、特許第3124433号公報には、主としてシアン塩とシアン酸塩とを含み、シアン濃度が0.1%〜6%の塩浴中、570℃〜610℃の温度で40分〜150分処理する、塩浴軟窒化処理を行うことにより、プレッシャプレートの表面に窒素化合物層を形成する技術が記載されている。この塩浴軟窒化処理では、ガス軟窒化処理とは異なり、プレッシャプレートの表層部の鉄成分が塩浴中に溶出することに起因して、プレッシャプレートの表面粗さを大きく改善することができ、その結果、接着強度を大幅に向上させることができる。しかしながら、塩浴軟窒化処理では、低濃度とはいえ、きわめて毒性の高いシアン化合物を使用する必要があり、安全面または環境保護の面で問題がある。 On the other hand, in Japanese Patent No. 3124433, treatment is performed at a temperature of 570 ° C. to 610 ° C. for 40 minutes to 150 minutes in a salt bath mainly containing cyanate and cyanate and having a cyan concentration of 0.1% to 6%. A technique for forming a nitrogen compound layer on the surface of a pressure plate by performing a salt bath soft nitriding treatment is described. Unlike the gas soft nitriding treatment, the salt bath soft nitriding treatment can greatly improve the surface roughness of the pressure plate due to the elution of iron components in the surface layer of the pressure plate into the salt bath. As a result, the adhesive strength can be greatly improved. However, in the salt bath soft nitriding treatment, it is necessary to use an extremely toxic cyan compound even at a low concentration, which is problematic in terms of safety or environmental protection.
なお、特許第4563285号公報には、プレッシャプレートの表面に、ウェットブラストやドライブラストなどのブラスト処理を施した後、さらにその表面に軟窒化処理を施す技術が記載されているが、粗面化処理や軟窒化処理の条件については何ら記載がない。 Japanese Patent No. 4563285 describes a technique in which the surface of the pressure plate is subjected to blasting treatment such as wet blasting or drive blasting, and then subjected to soft nitriding treatment on the surface. There is no description about the conditions of the treatment and soft nitriding treatment.
このような事情から、ハロゲン化合物を用いて、プレッシャプレートの表面にハロゲン化膜を形成した後、窒化処理またはガス軟窒化処理をすることにより、その表面の接着強度および耐食性を向上させることが提案されている。たとえば、特開2012−251216号公報には、フッ素系ガス雰囲気下、処理温度を350℃〜450℃として活性化処理を行い、フッ化膜層を形成した後、処理温度を300℃〜600℃、処理時間を30分〜60分として、窒化処理またはガス軟窒化処理を行い、非酸化性雰囲気下で冷却することにより、5μm〜20μmの窒素化合物層の表層部に、この窒素化合物層の厚さの40%以上の厚さを有するポーラス層を形成する技術が記載されている。また、特許第5044712号公報には、ハロゲン化処理により、プレッシャプレートの表面から1μm以上の深さまでハロゲン元素を拡散させた後、炭素源を含まないガス雰囲気で窒化処理を行うことにより、Fe−N−C系の代わりに、Fe−N系の第1化合物層と、第1化合物層上に形成され、第1化合物層よりも窒素濃度が高く、かつ、表面に凹凸を有する第2化合物層とからなる化合物層を形成する技術が記載されている。 Under such circumstances, it is proposed to improve the adhesion strength and corrosion resistance of the surface by forming a halogenated film on the surface of the pressure plate using a halogen compound and then performing nitriding or gas soft nitriding. Has been. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2012-251216 discloses an activation treatment at a treatment temperature of 350 ° C. to 450 ° C. in a fluorine gas atmosphere to form a fluoride film layer, and then a treatment temperature of 300 ° C. to 600 ° C. The thickness of the nitrogen compound layer is reduced to the surface of the nitrogen compound layer of 5 μm to 20 μm by performing nitriding treatment or gas soft nitriding treatment for 30 minutes to 60 minutes and cooling in a non-oxidizing atmosphere. A technique for forming a porous layer having a thickness of 40% or more of the thickness is described. Further, in Japanese Patent No. 5044712, a halogen element is diffused to a depth of 1 μm or more from the surface of the pressure plate by halogenation treatment, and then subjected to nitridation treatment in a gas atmosphere not containing a carbon source. Instead of the N—C system, a Fe—N system first compound layer and a second compound layer formed on the first compound layer, having a higher nitrogen concentration than the first compound layer and having irregularities on the surface A technique for forming a compound layer consisting of is described.
これらの文献に記載の技術では、ハロゲン化処理により、プレッシャプレートの表面を活性化した状態で、窒化処理またはガス軟窒化処理を行っているため、窒素をより深くまで浸透させることができる。この結果、プレッシャプレートの表面に、接着強度を向上させるのに十分な凹凸形状またはポーラス層を形成することができるばかりでなく、窒素化合物層を厚く形成することができるため、その耐食性も大幅に向上させることができる。しかしながら、ハロゲン元素は一般に毒性が高く、これらの文献に記載の技術でも、安全面や環境保護の面で問題がある。 In the techniques described in these documents, since the nitriding treatment or the gas soft nitriding treatment is performed in a state where the surface of the pressure plate is activated by the halogenation treatment, nitrogen can be penetrated deeper. As a result, it is possible not only to form a concavo-convex shape or a porous layer sufficient for improving the adhesive strength on the surface of the pressure plate, but also to form a thick nitrogen compound layer, which greatly increases its corrosion resistance. Can be improved. However, halogen elements are generally highly toxic, and even the techniques described in these documents have problems in terms of safety and environmental protection.
本発明は、シアン化合物やフッ素化合物などの有害物質を使用せずに、かつ、接着剤の種類にかかわらず、摩擦材との接着強度が高く、耐食性に優れたプレッシャプレート、ならびに、このプレッシャプレートを備えたブレーキパッドおよびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention relates to a pressure plate that does not use harmful substances such as cyanide compounds and fluorine compounds and has high adhesion strength to a friction material and excellent corrosion resistance regardless of the type of adhesive, and the pressure plate. It is an object of the present invention to provide a brake pad including the above and a manufacturing method thereof.
本発明の一態様は、摩擦材が接着される被接着面を備える、鉄系金属製のプレッシャプレートの製造方法に関し、
ブラスト処理により、前記プレッシャプレートの少なくとも前記被接着面を粗面化するとともに、該被接着面に存在する酸化皮膜を除去する粗面化工程と、
前記粗面化工程後に、少なくとも前記被接着面に酸化皮膜が形成されないように、前記プレッシャプレートに乾燥および/または洗浄を施す、乾燥および/または洗浄工程と、
前記乾燥および/または洗浄工程後に、少なくとも前記被接着面に酸化皮膜が存在しない状態で、該プレッシャプレートをガス軟窒化処理する熱処理工程と、
を備えることを特徴とする。
One aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a ferrous metal pressure plate having a surface to be bonded to which a friction material is bonded.
A roughening step of roughening at least the adherend surface of the pressure plate by blasting and removing an oxide film present on the adherend surface;
A drying and / or washing step for drying and / or washing the pressure plate so that an oxide film is not formed at least on the adherend surface after the roughening step;
After the drying and / or cleaning step, a heat treatment step of gas soft nitriding the pressure plate in a state where at least the oxide film is not present on the adherend surface;
It is characterized by providing.
前記熱処理工程後のプレッシャプレートの前記被接着面の算術平均粗さRaを1.5μm〜8.0μmの範囲とし、かつ、十点平均粗さRzを10μm〜40μmの範囲とすることが好ましい。また、前記被接着面のうち、最も突出した部分と最も凹んだ部分の高低差を5μm〜50μmとすることが好ましい。 The arithmetic average roughness Ra of the adherend surface of the pressure plate after the heat treatment step is preferably in the range of 1.5 μm to 8.0 μm, and the ten-point average roughness Rz is preferably in the range of 10 μm to 40 μm. Moreover, it is preferable that the height difference between the most protruding portion and the most recessed portion of the adherend surface is 5 μm to 50 μm.
前記ブラスト処理において、研磨材として粒度が#24〜#100の範囲にあるグリッドを使用し、エア圧を0.1MPa〜0.5MPaの範囲に、処理時間を10秒〜600秒の範囲にそれぞれ設定することが好ましい。 In the blast treatment, a grid having a particle size in the range of # 24 to # 100 is used as an abrasive, the air pressure is in the range of 0.1 MPa to 0.5 MPa, and the treatment time is in the range of 10 seconds to 600 seconds. It is preferable to set.
前記グリッドとして、ホワイトアルミナ、褐色アルミナ、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素を含むコランダムから選択される少なくとも1種を使用することがより好ましい。 As the grid, it is more preferable to use at least one selected from corundum including white alumina, brown alumina, black silicon carbide, and green silicon carbide.
前記ブラスト処理として、ウェットブラストが用いられた場合、前記グリッドのグリッド濃度を5質量%〜30質量%とすることが好ましい。 When wet blasting is used as the blasting treatment, the grid concentration of the grid is preferably 5% by mass to 30% by mass.
前記ブラスト処理として、ウェットブラストが用いられた場合、前記乾燥および/または洗浄工程において、前記プレッシャプレートを乾燥させた後、少なくとも前記被接着面を、炭化水素系洗浄液を用いて、洗浄することが好ましい。 When wet blasting is used as the blasting treatment, in the drying and / or cleaning step, after drying the pressure plate, at least the adherend surface may be cleaned using a hydrocarbon-based cleaning liquid. preferable.
前記ガス軟窒化処理において、アンモニアガスと浸炭性ガスとからなる混合ガス雰囲気を用い、処理温度を500℃〜590℃の範囲に、処理時間を0.1時間〜4時間の範囲に設定することが好ましい。 In the gas soft nitriding treatment, a mixed gas atmosphere composed of ammonia gas and carburizing gas is used, the treatment temperature is set in a range of 500 ° C. to 590 ° C., and the treatment time is set in a range of 0.1 hour to 4 hours. Is preferred.
本発明の製造方法により得られたプレッシャプレートの被接着面に、接着剤を介して、摩擦材を接着させることにより、本発明のブレーキバッドが得られる。 The brake pad of the present invention is obtained by adhering the friction material to the adherend surface of the pressure plate obtained by the production method of the present invention via an adhesive.
本発明の別態様は、ブレーキパッドを主要部品であるプレッシャプレートに関し、鉄系金属製の母材と、該母材のうち摩擦材が接着される被接着面と、該母材の表面のうち、少なくとも前記被接着面に形成された窒素拡散層と、該窒素拡散層の上に形成され、算術平均粗さRaが1.5μm〜8.0μmの範囲にあり、かつ、十点平均粗さRzが10μm〜40μmの範囲にある窒素化合物層と、該窒素化合物層の最表部に形成され、厚さが3.0μm〜20.0μmの範囲にあるポーラス層とを備えることを特徴とする。 Another aspect of the present invention relates to a pressure plate whose main component is a brake pad, a ferrous metal base material, an adherend surface to which a friction material is bonded, and a surface of the base material. A nitrogen diffusion layer formed on at least the adherend surface, and an arithmetic average roughness Ra in the range of 1.5 μm to 8.0 μm formed on the nitrogen diffusion layer, and a ten-point average roughness A nitrogen compound layer having an Rz in the range of 10 μm to 40 μm and a porous layer formed on the outermost surface of the nitrogen compound layer and having a thickness in the range of 3.0 μm to 20.0 μm .
前記窒素化合物層の厚さは5μm〜25μmであることが好ましい。 The thickness of the nitrogen compound layer is preferably 5 μm to 25 μm.
前記窒素化合物層のうち、最も突出した部分と最も凹んだ部分の高低差は、5μm〜50μmであることが好ましい。 In the nitrogen compound layer, the difference in height between the most protruding portion and the most recessed portion is preferably 5 μm to 50 μm.
本発明のブレーキパッドは、本発明のプレッシャプレートと、その被接着面に、接着剤を介して接着された摩擦材とにより構成される。 The brake pad of this invention is comprised by the pressure plate of this invention, and the friction material adhere | attached on the to-be-adhered surface via the adhesive agent.
本発明によれば、シアン化合物やフッ素化合物などを使用することなく、高い接着強度で摩擦材と接着することができ、かつ、耐食性に優れたプレッシャプレート、並びに、このような優れた特性を有するプレッシャプレートを備えたブレーキパッドが提供される。また、本発明によれば、このようなブレーキパッドを、プレッシャプレートと摩擦材との接着に使用する接着剤の種類に関わらず製造することが可能となる。このように、本発明の工業的意義はきわめて大きい。 According to the present invention, a pressure plate that can be bonded to a friction material with high adhesive strength without using a cyanide compound or a fluorine compound, and has excellent corrosion resistance, and such excellent characteristics. A brake pad with a pressure plate is provided. Further, according to the present invention, such a brake pad can be manufactured regardless of the type of adhesive used for bonding the pressure plate and the friction material. Thus, the industrial significance of the present invention is extremely great.
プレッシャプレートと摩擦材との接着強度を向上させる手段として、ブレーキパッドを構成するプレッシャプレートの被接着面を、ウェットブラストであるかドライブラストであるかにかかわらず、ブラスト処理により粗面化した後、この被接着面に、ガス軟窒化処理により窒素化合物層を形成することが考えられる。しかしながら、実際には、単にブラスト処理とガス軟窒化処理を組み合わせただけでは、十分な接着強度は得られない。 As a means to improve the adhesive strength between the pressure plate and the friction material, the surface to be bonded of the pressure plate that constitutes the brake pad is roughened by blasting regardless of whether it is wet blast or drive blast. It can be considered that a nitrogen compound layer is formed on the adherend surface by gas soft nitriding. However, in practice, sufficient bonding strength cannot be obtained simply by combining blasting and gas soft nitriding.
本発明者らは、このブラスト処理とガス軟窒化処理との組み合わせについて、さらに研究を重ねた結果、ブラスト処理後、ガス軟窒化処理をする直前のプレッシャプレートの表面には、ごく薄い酸化皮膜が存在し、この酸化皮膜が、ガス軟窒化処理における窒素の浸透を妨げているとの知見を得た。より具体的には、従来、プレッシャプレートの表面に対してウェットブラスト処理をした場合、粗面化後の表面には水分が残存するため、プレッシャプレートを乾燥させており、また、ドライブラスト処理の場合にも、プレッシャプレートの表面に付着した微粉を除去するために、プレッシャプレートを洗浄し、乾燥させている。ここで、プレッシャプレートの乾燥は、粗面化後の表面に熱風を吹き付けることにより行われることが一般的であるが、乾燥中、あるいは乾燥後からガス軟窒化処理をされるまでの間に、プレッシャプレートの表面に、厚さ1μm〜5μm程度の酸化皮膜が形成されてしまう。この結果、ウェットブラストとドライブラストのいずれの場合であっても、酸化皮膜が除去されたプレッシャプレートの表面に、ごく薄い酸化皮膜が再形成され、これによって、ガス軟窒化処理における窒素の浸透が妨げられるとの知見を得たのである。 As a result of further research on the combination of blasting and gas soft nitriding, the present inventors have found that a very thin oxide film is formed on the surface of the pressure plate immediately after blasting and immediately before gas soft nitriding. It was found that this oxide film hinders nitrogen penetration in gas soft nitriding. More specifically, conventionally, when wet blasting is performed on the surface of the pressure plate, moisture remains on the roughened surface, so the pressure plate is dried, In some cases, the pressure plate is washed and dried in order to remove fine particles adhering to the surface of the pressure plate. Here, drying of the pressure plate is generally performed by blowing hot air on the surface after the roughening, but during drying or after the gas soft nitriding treatment after drying, An oxide film having a thickness of about 1 μm to 5 μm is formed on the surface of the pressure plate. As a result, in either case of wet blasting or drive blasting, a very thin oxide film is re-formed on the surface of the pressure plate from which the oxide film has been removed. I got the knowledge that it was hindered.
本発明は、このような知見に基づき完成したものであり、プレッシャプレートと摩擦材との接合を強化する手段として、ブラスト処理、好ましくはウェットブラスト処理とガス軟窒化処理との組み合わせを採用するとともに、ブラスト処理後における、プレッシャプレートの表面の酸化を防止し、表面に酸化皮膜が存在しない状態でガス軟窒化処理を行うことにより、プレッシャプレートと摩擦材との接着強度を向上させ、かつ、プレッシャプレートの耐食性も向上させている点に特徴がある。 The present invention has been completed based on such knowledge, and adopts a blasting treatment, preferably a combination of a wet blasting treatment and a gas soft nitriding treatment, as means for strengthening the bonding between the pressure plate and the friction material. The surface of the pressure plate after blasting is prevented from being oxidized, and gas soft nitriding is performed in the absence of an oxide film on the surface, thereby improving the adhesive strength between the pressure plate and the friction material, and the pressure. It is characterized by improving the corrosion resistance of the plate.
[1]プレッシャプレートおよびブレーキパッドの製造方法
本発明のプレッシャプレートおよびブレーキパッドの製造方法は、ブラスト処理、好ましくはウェットブラスト処理により、プレッシャプレートの少なくとも被接着面を粗面化するとともに、この被接着面に存在する酸化皮膜を除去した後、酸化皮膜が形成されないように、被接着面を乾燥および/または洗浄し、プレッシャプレートの被接着面に酸化皮膜が存在しない状態でガス軟窒化処理することを特徴とする。なお、本発明において、被接着面以外の表面が同時に処理されることは妨げられない。
[1] Manufacturing method of pressure plate and brake pad The manufacturing method of the pressure plate and brake pad of the present invention comprises roughening at least the adherend surface of the pressure plate by blast treatment, preferably wet blast treatment, After removing the oxide film present on the bonding surface, the bonded surface is dried and / or washed so that the oxide film is not formed, and gas soft nitriding is performed in a state where the oxide film is not present on the bonded surface of the pressure plate. It is characterized by that. In addition, in this invention, it is not prevented that surfaces other than a to-be-adhered surface are processed simultaneously.
このように、プレッシャプレートの表面に酸化皮膜が存在しない状態、すなわち、表面の清浄度がきわめて高い状態では、ハロゲン化処理をした場合と同様に、プレッシャプレートの表面の反応性は高く、活性状態にあるといえるため、この状態でガス軟窒化処理をすることで、より多くの窒素を、より深い位置まで浸透させることが可能となる。この結果、ガス軟窒化処理後のプレッシャプレートの表面状態を、ブラスト処理により形成された凹凸構造の最表部に、ガス軟窒化処理により形成された無数の細孔からなるポーラス層が存在する複雑な構造とすることができる。このため、プレッシャプレートと摩擦材との接着時に、高いアンカー効果を得ることができ、接着強度を向上させることが可能となる。また、上述のように、ガス軟窒化処理において、より多くの窒素を、より深い位置まで浸透させることができるため、窒素化合物層をより厚く形成することができ、その耐食性を向上させることが可能となる。 Thus, when there is no oxide film on the surface of the pressure plate, that is, when the surface cleanliness is extremely high, the reactivity of the surface of the pressure plate is high as in the case of halogenation treatment, and the active state Therefore, it is possible to infiltrate more nitrogen into a deeper position by performing the gas soft nitriding treatment in this state. As a result, the surface state of the pressure plate after the gas soft nitriding treatment is complicated by a porous layer consisting of innumerable pores formed by the gas soft nitriding treatment at the outermost part of the uneven structure formed by the blasting treatment. Structure. For this reason, at the time of adhesion | attachment of a pressure plate and a friction material, a high anchor effect can be acquired and it becomes possible to improve adhesive strength. Further, as described above, in the gas soft nitriding treatment, more nitrogen can be penetrated to a deeper position, so that the nitrogen compound layer can be formed thicker and its corrosion resistance can be improved. It becomes.
(1)プレッシャプレートの素材
本発明のブレーキパッドを構成するプレッシャプレートは、板金プレス加工などにより成形されるものである。このプレッシャプレートの素材は、特に限定されることはなく、公知の鉄製金属材料を使用することができる。たとえば、SAPH400やSAPH440などの自動車用熱間圧延板や、SPFH590などの自動車用加工性熱間圧延高張力鋼板を使用することができる。
(1) Pressure plate material The pressure plate constituting the brake pad of the present invention is formed by sheet metal pressing or the like. The material of the pressure plate is not particularly limited, and a known iron metal material can be used. For example, a hot-rolled sheet for automobiles such as SAPH400 and SAPH440 and a workable hot-rolled high-tensile steel sheet for automobiles such as SPFH590 can be used.
(2)粗面化工程
本発明では、鉄系金属製のプレッシャプレートの表面を粗面化し、その表面に存在する酸化皮膜を除去する手段として、ブラスト処理、より具体的には、ウェットブラストとドライブラストを採用する。このような粗面化処理により、プレッシャプレートの表面に次述するような算術平均粗さRaおよび十点平均粗さRzを備える凹凸構造を形成することができる。
(2) Roughening step In the present invention, as a means for roughening the surface of the iron-based metal pressure plate and removing the oxide film existing on the surface, blasting, more specifically, wet blasting and Adopt drive last. By such a roughening treatment, a concavo-convex structure having an arithmetic average roughness Ra and a ten-point average roughness Rz as described below can be formed on the surface of the pressure plate.
このようなブラスト処理のうち、ドライブラストは、処理後にプレッシャプレートの表面を洗浄する必要がある。また、ドライブラストは大量の粉塵の発生を伴い、作業者の健康を守り、安全性を確保するためには、集塵設備の稼働が必須となる。さらに、ドライブラストは乾式の処理であり、酸化皮膜が除去された直後から表面の酸化が進行するため、酸化皮膜が存在しない状態で、ガス軟窒化処理をすること困難となる場合がある。これに対して、ウェットブラストは湿式の処理であるため、粗面化処理と同時に、処理面の洗浄を行うことができ、処理後の洗浄工程を省略することが可能である。また、粉塵の発生に起因する問題は存在せず、処理中に酸化が進行するということもない。このため、粗面化処理としては、ウェットブラストを採用することが好ましい。 Among such blasting processes, the drive blasting requires cleaning the surface of the pressure plate after the processing. In addition, the drive last involves the generation of a large amount of dust, and in order to protect the health of workers and ensure safety, it is essential to operate a dust collection facility. Further, the drive last is a dry process, and the surface oxidation proceeds immediately after the oxide film is removed, so that it may be difficult to perform the gas soft nitriding process in the absence of the oxide film. On the other hand, since wet blasting is a wet process, the process surface can be cleaned simultaneously with the roughening process, and the cleaning process after the process can be omitted. In addition, there is no problem due to the generation of dust, and oxidation does not progress during processing. For this reason, it is preferable to employ wet blasting as the roughening treatment.
本発明において、ブラスト処理の条件は、特に限定されることはないが、プレッシャプレートと摩擦材とを高い接着強度で接着するためには、ガス軟窒化処理後において、プレッシャプレートの表面の算術平均粗さRaを1.5μm〜8.0μmの範囲とし、かつ、十点平均粗さRzを10μm〜40μmの範囲とすることが好ましい。このため、ブラスト処理後において、プレッシャプレートの表面の算術平均粗さRaを、好ましくは0.5μm〜10μmの範囲、より好ましくは1.0μm〜7.0μmの範囲とし、かつ、十点平均粗さRzを、好ましくは3μm〜40μmの範囲、より好ましくは10μm〜37μmの範囲とすることが必要となる。なお、算術平均粗さRaおよび十点平均粗さRzは、表面粗さ測定機により測定することができる。 In the present invention, the conditions for the blast treatment are not particularly limited, but in order to bond the pressure plate and the friction material with high adhesive strength, the arithmetic average of the pressure plate surface after the gas soft nitriding treatment is used. The roughness Ra is preferably in the range of 1.5 μm to 8.0 μm, and the ten-point average roughness Rz is preferably in the range of 10 μm to 40 μm. For this reason, after the blast treatment, the arithmetic average roughness Ra of the surface of the pressure plate is preferably in the range of 0.5 μm to 10 μm, more preferably in the range of 1.0 μm to 7.0 μm, and the ten-point average roughness The thickness Rz is preferably in the range of 3 μm to 40 μm, more preferably in the range of 10 μm to 37 μm. The arithmetic average roughness Ra and the ten-point average roughness Rz can be measured with a surface roughness measuring machine.
プレッシャプレートの表面の算術平均粗さRaおよび十点平均粗さRzを上記範囲に制御するための条件は、プレッシャプレートの材質や大きさ、研磨材(投射材)の種類、ブラスト装置の性能などに応じて適宜選択されるべきものであるが、概ね、以下のように選択することが好ましい。 Conditions for controlling the arithmetic average roughness Ra and ten-point average roughness Rz of the pressure plate surface within the above ranges are the material and size of the pressure plate, the type of abrasive (projection material), the performance of the blasting device, etc. However, it is generally preferable to select as follows.
(研磨材)
研磨材としては、球形粒子状のショットやビーズ、または、角のある非球形粒子状のグリッドなどから適宜選択することができるが、粒子が硬く、加工力が高いグリッドを使用することが好ましい。特に、ホワイトアルミナ、褐色アルミナ、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素などのコランダムから選択される少なくとも1種のグリッドを使用することがより好ましく、これらの中でも、残留不純物の少ないホワイトアルミナを使用することがさらに好ましい。
(Abrasive)
The abrasive can be appropriately selected from spherical particle-shaped shots and beads, or a cornered non-spherical particle grid, but it is preferable to use a grid having hard particles and high processing power. In particular, it is more preferable to use at least one kind of grid selected from corundum such as white alumina, brown alumina, black silicon carbide, and green silicon carbide, and among these, it is preferable to use white alumina with less residual impurities. Further preferred.
研磨材としてグリッドを使用する場合、粒度(グリッド番号)が、好ましくは#24〜#100の範囲、より好ましくは#36〜#80の範囲、さらに好ましくは#46〜#60の範囲にあるものを使用する。すなわち、平均粒径が、好ましくは130μm〜730μmの範囲、より好ましくは180μm〜520μmの範囲、さらに好ましくは260μm〜360μmの範囲にあるグリッドを使用する。グリッド番号が#24未満の場合(平均粒径が730μmを超える場合)では、グリッドの加工力が大きすぎるため、ブラスト処理によりプレッシャプレートの表面を粗面化し、凹凸構造を形成しても、そのエッジが丸まってしまい、十分なアンカー効果を発揮することができなくなる場合がある。また、ブラスト装置自体が研磨され、著しい場合には装置内壁に穴が開いてしまう場合がある。一方、グリッド番号が#100を超える場合(平均粒径が130μm未満の場合)には、加工力が小さすぎるため、プレッシャプレートの表面を十分に粗面化することができない場合がある。 When a grid is used as the abrasive, the particle size (grid number) is preferably in the range of # 24 to # 100, more preferably in the range of # 36 to # 80, and further preferably in the range of # 46 to # 60. Is used. That is, a grid having an average particle diameter of preferably 130 μm to 730 μm, more preferably 180 μm to 520 μm, and still more preferably 260 μm to 360 μm is used. When the grid number is less than # 24 (when the average particle size exceeds 730 μm), the processing force of the grid is too large. Even if the surface of the pressure plate is roughened by blasting to form an uneven structure, The edge may be rounded and a sufficient anchor effect may not be exhibited. In addition, the blasting apparatus itself is polished, and in some cases, a hole may be formed in the inner wall of the apparatus. On the other hand, when the grid number exceeds # 100 (when the average particle size is less than 130 μm), the processing force is too small, and the surface of the pressure plate may not be sufficiently roughened.
(エア圧)
プレッシャプレートに研磨材を投射するためのエア圧は、好ましくは0.1MPa〜0.5MPaの範囲、より好ましくは0.2MPa〜0.45MPaの範囲、さらに好ましくは0.3MPa〜0.4MPaの範囲とする。エア圧が0.1MPa未満では、プレッシャプレートの表面を十分に粗面化することができない場合がある。一方、0.5MPaを超えると、ブラスト処理によりプレッシャプレートの表面を粗面化し、凹凸構造を形成しても、そのエッジが丸まってしまい、十分なアンカー効果を発揮することができなくなる場合がある。また、ブラスト装置自体が研磨され、著しい場合には装置内壁に穴が開いてしまう場合がある。
(Air pressure)
The air pressure for projecting the abrasive onto the pressure plate is preferably in the range of 0.1 MPa to 0.5 MPa, more preferably in the range of 0.2 MPa to 0.45 MPa, and still more preferably in the range of 0.3 MPa to 0.4 MPa. Range. If the air pressure is less than 0.1 MPa, the surface of the pressure plate may not be sufficiently roughened. On the other hand, if the pressure exceeds 0.5 MPa, the surface of the pressure plate may be roughened by blasting, and even if an uneven structure is formed, the edge may be rounded and a sufficient anchor effect may not be exhibited. . In addition, the blasting apparatus itself is polished, and in some cases, a hole may be formed in the inner wall of the apparatus.
(処理時間)
ブラスト処理の処理時間は、好ましくは10秒〜600秒の範囲、より好ましくは15秒〜450秒の範囲、さらに好ましくは20秒〜300秒の範囲に設定する。処理時間が10秒未満では、プレッシャプレートの表面を十分に粗面化することができない場合がある。一方、600秒を超えても、それ以上の効果を得ることができないばかりか、ブラスト処理により形成された凹凸構造のエッジが丸まってしまい、十分なアンカー効果を発揮することができなくなる場合がある。
(processing time)
The processing time of the blast treatment is preferably set in the range of 10 seconds to 600 seconds, more preferably in the range of 15 seconds to 450 seconds, and still more preferably in the range of 20 seconds to 300 seconds. If the treatment time is less than 10 seconds, the surface of the pressure plate may not be sufficiently roughened. On the other hand, even if it exceeds 600 seconds, not only the effect cannot be obtained, but also the edge of the concavo-convex structure formed by the blasting process may be rounded, and the sufficient anchor effect may not be exhibited. .
(グリッド濃度)
ウェットブラストにより粗面化処理をする場合には、上述したグリッドのグリッド濃度(スラリー濃度)を、好ましくは5質量%〜30質量%の範囲、より好ましくは10質量%〜25質量%の範囲、さらに好ましくは15質量%〜20質量%の範囲とする。グリッド濃度が5質量%未満では、プレッシャプレートの表面を十分に粗面化することができない場合がある。一方、30質量%を超えると、ウェットブラスト装置にグリッドが詰まってしまう場合がある。
(Grid density)
When the surface is roughened by wet blasting, the grid concentration (slurry concentration) of the grid described above is preferably in the range of 5% by mass to 30% by mass, more preferably in the range of 10% by mass to 25% by mass. More preferably, it is set as the range of 15 mass%-20 mass%. If the grid concentration is less than 5% by mass, the surface of the pressure plate may not be sufficiently roughened. On the other hand, if it exceeds 30% by mass, the grid may be clogged in the wet blasting apparatus.
(処理液)
同様に、ウェットブラストにより粗面化処理をする場合には、処理液として、水道水、あるいは、トップアルクリーン(奥野製薬工業株式会社製)やケミクリーナ(日本シー・ビー・ケミカル株式会社製)などのアルカリ水溶液を使用することができる。
(Processing liquid)
Similarly, when the surface is roughened by wet blasting, tap water or Top Alclean (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) or Chemicleaner (Nihon CB Chemical Co., Ltd.) is used as the treatment liquid. An aqueous alkali solution can be used.
この処理液の温度は、研磨材と混合した状態、すなわち、スラリー状態で、5℃〜90℃の範囲に調整することが好ましく、20℃〜70℃の範囲に調整することがより好ましい。アルカリ水溶液の温度が、このような範囲にあれば、ウェットブラスト処理により、脱脂と一次防錆を同時に行うことができる。 The temperature of the treatment liquid is preferably adjusted in a range of 5 ° C. to 90 ° C., more preferably in a range of 20 ° C. to 70 ° C. in a state where it is mixed with an abrasive, that is, in a slurry state. If the temperature of the alkaline aqueous solution is within such a range, degreasing and primary rust prevention can be performed simultaneously by wet blasting.
(3)乾燥および/または洗浄工程
ウェットブラストにより粗面化処理した場合、プレッシャプレートの表面を乾燥するための手段として、その被接着面を含む表面の酸化を防止しつつ、乾燥することができる手段を用いる必要がある。このような手段としては、たとえば、真空乾燥、圧縮空気乾燥、熱風乾燥などを挙げることができる。ただし、乾燥手段として熱風乾燥を採用する場合には、熱風の温度や吹付け量などによっては、被接着面に直ぐに酸化皮膜が形成されてしまう場合がある。これを防止するため、予め、次述する炭化水素系洗浄液などを用いて、表面に残存する水分を置換し、物理的に移動させた上で熱風乾燥することが好ましい。
(3) Drying and / or washing step When the surface is roughened by wet blasting, it can be dried while preventing oxidation of the surface including the adherend surface as a means for drying the surface of the pressure plate. Means need to be used. Examples of such means include vacuum drying, compressed air drying, and hot air drying. However, when hot air drying is employed as the drying means, an oxide film may be immediately formed on the adherend surface depending on the temperature of the hot air, the amount of spraying, and the like. In order to prevent this, it is preferable to replace the moisture remaining on the surface by using a hydrocarbon-based cleaning liquid described below and move it physically and then dry it with hot air.
また、ウェットブラストにより粗面化処理した場合、処理後のプレッシャプレートの表面は、非常に複雑な表面状態となっているため、上記手段による乾燥のみでは、水分を完全に乾燥することができなかったり、乾燥に要する時間が長時間となり、生産性が悪化したりする場合がある。このため、乾燥工程後、プレッシャプレートの表面を、金属への腐食性が小さい炭化水素系洗浄液で洗浄することが好ましい。これにより、プレッシャプレートの表面を酸化することなく、短時間で、残存する水分を完全に除去することができる。 In addition, when the surface is roughened by wet blasting, the surface of the pressure plate after the treatment is in a very complicated surface state, so moisture cannot be completely dried only by drying by the above means. In some cases, the time required for drying becomes longer and the productivity deteriorates. For this reason, it is preferable to wash | clean the surface of a pressure plate with a hydrocarbon type washing | cleaning liquid with little corrosiveness to a metal after a drying process. Thereby, the remaining water can be completely removed in a short time without oxidizing the surface of the pressure plate.
このような炭化水素系洗浄液としては、たとえば、エタノール、オクタノール、イソプロピルアルコール(IPA)などのアルコール系混合物を挙げることができ。これらの中でも、水分除去効果が高く、高沸点のオクタノール系混合物を使用することが好ましい。 Examples of such a hydrocarbon-based cleaning liquid include alcohol-based mixtures such as ethanol, octanol, and isopropyl alcohol (IPA). Among these, it is preferable to use an octanol-based mixture having a high moisture removal effect and a high boiling point.
なお、炭化水素系洗浄液による洗浄方法は、特に限定されることなく公知の方法を採用することができ、たとえば、炭化水素系洗浄液に、プレッシャプレートを浸漬することにより洗浄することができる。 In addition, the washing | cleaning method by a hydrocarbon type washing | cleaning liquid is not specifically limited, A well-known method is employable, For example, it can wash | clean by immersing a pressure plate in a hydrocarbon type washing | cleaning liquid.
一方、ドライブラストにより粗面化処理をした場合、粗面化処理による残渣(微粉)を除去するため、プレッシャプレートの表面を、水道水、あるいは、トップアルクリーン(奥野製薬工業株式会社製)やケミクリーナ(日本シー・ビー・ケミカル株式会社製)などのアルカリ水溶液を用いて洗浄し、かつ、少なくとも被接着面に、酸化皮膜が形成されないように乾燥すること必要となる。しかしながら、粗面化処理後のプレッシャプレートの表面は、非常に複雑な表面状態となっているため、残存する水分を完全に除去するためには長時間を要することとなる。このため、ウェットブラストの場合と同様に、乾燥後のプレッシャプレートの表面を炭化水素系洗浄液で洗浄することが好ましい。 On the other hand, when the surface is roughened by drive last, the surface of the pressure plate is removed with tap water or Top Alclean (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) It is necessary to wash with an alkaline aqueous solution such as Chemicleaner (manufactured by Nippon C.B. Chemical Co., Ltd.) and dry so that an oxide film is not formed on at least the adherend surface. However, since the surface of the pressure plate after the roughening treatment is in a very complicated surface state, it takes a long time to completely remove the remaining water. For this reason, as in the case of wet blasting, it is preferable to clean the surface of the pressure plate after drying with a hydrocarbon-based cleaning liquid.
(4)熱処理工程
本発明では、乾燥および/または洗浄工程の後、プレッシャプレートの表面(被接着面)に酸化皮膜が存在しない状態で、ガス軟窒化処理をすることが重要となる。ここで、酸化皮膜が存在しない状態とは、プレッシャプレートの表面(被接着面)に酸化皮膜が存在しないか、または、酸化皮膜が存在するとしても、その厚さがきわめて薄く、1μm未満の状態であることを意味する。このようにプレッシャプレートの表面の清浄度をきわめて高い状態でガス軟窒化処理をすることで、より多くの窒素を、より深い位置まで浸透させることが可能となる。この結果、酸化皮膜の存在下でガス軟窒化したものと比べて、窒素化合物層およびその最表部のポーラス層を厚く形成することができるため、摩擦材との接着において、その接着強度を向上させることができるばかりでなく、耐食性も優れたものとすることができる。
(4) Heat treatment step In the present invention, after the drying and / or cleaning step, it is important to perform gas soft nitriding treatment in a state where no oxide film is present on the surface (surface to be bonded) of the pressure plate. Here, the state in which no oxide film is present is a state in which the oxide film is not present on the surface (surface to be bonded) of the pressure plate, or even if an oxide film is present, its thickness is extremely thin and less than 1 μm. It means that. Thus, by performing the gas soft nitriding process with the surface plate having a very high cleanliness, it is possible to infiltrate more nitrogen into a deeper position. As a result, the nitrogen compound layer and its outermost porous layer can be formed thicker than those obtained by gas soft nitriding in the presence of an oxide film. It can be made to have excellent corrosion resistance.
本発明のガス軟窒化処理法では、従来と同様のガス窒化炉を使用することができる。また、ガス軟窒化処理の条件としては、対象となるプレッシャプレートの材質やガス軟窒化炉の性能に応じて適宜選択されるべきものであるが、窒素拡散層および窒素化合物層の厚さを所定の範囲に制御する観点から、以下のような条件で行うことが好ましい。 In the gas soft nitriding method of the present invention, a gas nitriding furnace similar to the conventional one can be used. The conditions for the gas nitrocarburizing treatment should be appropriately selected according to the material of the target pressure plate and the performance of the gas nitrocarburizing furnace. The thicknesses of the nitrogen diffusion layer and the nitrogen compound layer are predetermined. From the viewpoint of controlling within this range, the following conditions are preferable.
ガス軟窒化処理における処理温度は、500℃〜590℃の範囲とすることが好ましく、530℃〜590℃の範囲とすることがより好ましい。処理温度が500℃未満の場合には、十分な厚さを有する窒素拡散層および窒素化合物を形成することができない。一方、590℃を超える場合には、素材中に硬くて脆いオーステナイトが形成され、窒素拡散層および窒素化合物層が安定して形成されなくなる可能性がある。 The treatment temperature in the gas soft nitriding treatment is preferably in the range of 500 ° C to 590 ° C, and more preferably in the range of 530 ° C to 590 ° C. When the processing temperature is less than 500 ° C., a nitrogen diffusion layer and a nitrogen compound having a sufficient thickness cannot be formed. On the other hand, when it exceeds 590 ° C., hard and brittle austenite is formed in the material, and the nitrogen diffusion layer and the nitrogen compound layer may not be stably formed.
上記処理温度での保持時間は、好ましくは0.5時間〜4時間の範囲、より好ましくは1時間〜3時間の範囲とする。処理時間が0.5時間未満では、十分な厚さを有する窒素拡散層および窒素化合物層を形成することができない。一方、処理時間が4時間を超えても、窒素拡散層および窒素化合物層はそれ以上ほとんど成長しないため、生産性が悪化する。 The holding time at the treatment temperature is preferably in the range of 0.5 hours to 4 hours, more preferably in the range of 1 hour to 3 hours. When the treatment time is less than 0.5 hour, a nitrogen diffusion layer and a nitrogen compound layer having a sufficient thickness cannot be formed. On the other hand, even if the treatment time exceeds 4 hours, the nitrogen diffusion layer and the nitrogen compound layer hardly grow any more, so the productivity deteriorates.
窒素供給源としては、窒化性ガスであるNH3を使用することができる。一方、炭素供給源としては、浸炭性ガスであれば特に限定されることはなく、たとえば、CH3OHなどアルコールを含む炭化水素、あるいは、CO、CO2などを使用することができる。特に、低コストで、効率的に、窒素拡散層および窒素化合物層を形成する観点から、NH3とCH3OHの混合ガスにより、窒素および炭素を供給することが好ましい。この場合、NH3の流量を4.5m3/h〜5.5m3/hの範囲とし、CH3OHの流量を3.0×10-5m3/h〜1.0×10-4m3/hの範囲とすることが好ましい。 As the nitrogen supply source, NH 3 that is a nitriding gas can be used. On the other hand, the carbon supply source is not particularly limited as long as it is a carburizing gas. For example, hydrocarbons containing alcohol such as CH 3 OH, CO, CO 2 or the like can be used. In particular, from the viewpoint of efficiently forming the nitrogen diffusion layer and the nitrogen compound layer at low cost, it is preferable to supply nitrogen and carbon by a mixed gas of NH 3 and CH 3 OH. In this case, the flow rate of NH 3 in the range of 4.5m 3 /h~5.5m 3 / h, CH 3 OH flow of 3.0 × 10 -5 m 3 of /H~1.0×10 -4 A range of m 3 / h is preferred.
ガス窒化炉内の圧力は、一般的なガス軟窒化処理と同様に、大気圧よりも0.2kPa〜1.0kPa程度、通常は0.5kPa〜0.7kPa程度大きくなるように調整することが好ましい。 The pressure in the gas nitriding furnace can be adjusted so as to be about 0.2 kPa to 1.0 kPa, usually about 0.5 kPa to 0.7 kPa, higher than the atmospheric pressure, as in the general gas soft nitriding treatment. preferable.
(5)接着工程
接着工程は、ガス軟窒化処理後のプレッシャプレートの表面のうち、摩擦材を接着する被接着面に接着剤を塗布し、この被接着面に、予備成形した摩擦材の接着面を当接させ、加熱圧縮成形することにより、プレッシャプレートと摩擦材とを接着する工程である。この工程におけるプレッシャプレートと摩擦材の接着方法やその条件は、基本的に従来技術と同様であるため、ここでの説明は省略し、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
(5) Adhesion process The adhesion process is performed by applying an adhesive to the adherend surface to which the friction material is adhered, among the surfaces of the pressure plate after gas soft nitriding, and bonding the preformed friction material to the adherend surface. This is a step of bonding the pressure plate and the friction material by bringing the surfaces into contact with each other and heat compression molding. The method of bonding the pressure plate and the friction material in this step and the conditions thereof are basically the same as those in the prior art, so the description thereof will be omitted and the following description will focus on the features of the present invention.
本発明では、プレッシャプレートの被接着面は、ブラスト処理により形成された凹凸構造の最表部に、ガス軟窒化処理により形成された無数の細孔からなるポーラス層が存在する複雑な構造となっているため、プレッシャプレートと摩擦材との接着時に、これらの間に高いアンカー効果が作用することとなる。この結果、プレッシャプレートの被接着面にプライマーを塗布せずとも、プレッシャプレートと摩擦材とを高い接着強度で接着することができる。 In the present invention, the adherend surface of the pressure plate has a complicated structure in which a porous layer composed of innumerable pores formed by gas soft nitriding is present on the outermost surface of the concavo-convex structure formed by blasting. Therefore, when the pressure plate and the friction material are bonded, a high anchor effect acts between them. As a result, the pressure plate and the friction material can be bonded with high adhesive strength without applying a primer to the adherend surface of the pressure plate.
また、本発明のプレッシャプレートの被接着面は、このような複雑な構造を備えているため、接着剤の種類を問わず、高いアンカー効果を得ることができる。すなわち、本発明によれば、粉体系接着剤を用いた場合であっても、あるいは、溶剤系接着剤を用いた場合であっても、プレッシャプレートと摩擦材とを高い接着強度で接着することができる。ただし、効率よく高い接着強度を得るためには、接着剤は、プレッシャプレートの表面の凹凸構造の最奥部まで、容易に行き届くものであることが必要とされる。このため、溶剤系接着剤としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂もしくはこれらの変性樹脂、または、これらの混合物などの熱硬化性樹脂からなる接着剤が好ましく、これらの接着剤の粘度を1mPa〜100mPaの範囲に調整して使用することがより好ましい。また、粉体系接着剤としては、同様に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂もしくはこれらの変性樹脂、または、これらの混合物などの熱硬化性樹脂からなる接着剤が好ましく、粉体の平均粒径が20μm〜100μmの範囲にあるものがより好ましい。 Moreover, since the to-be-adhered surface of the pressure plate of this invention is equipped with such a complicated structure, a high anchor effect can be acquired regardless of the kind of adhesive agent. That is, according to the present invention, the pressure plate and the friction material are bonded with a high adhesive strength even when a powder-based adhesive is used or when a solvent-based adhesive is used. Can do. However, in order to obtain high adhesive strength efficiently, the adhesive is required to easily reach the innermost part of the uneven structure on the surface of the pressure plate. For this reason, as the solvent-based adhesive, an adhesive made of a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin or a modified resin thereof, or a mixture thereof is preferable, and the viscosity of these adhesives is 1 mPa to 100 mPa. It is more preferable to use it after adjusting the range. Similarly, the powder-based adhesive is preferably an adhesive made of a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, or a modified resin thereof, or a mixture thereof, and the average particle diameter of the powder is 20 μm to What is in the range of 100 micrometers is more preferable.
接着剤の塗布手段は、高いアンカー効果を得る観点から、接着剤をプレッシャプレートの表面の凹凸構造の最奥部まで行き届かせることができるものである必要がある。具体的には、溶剤系接着剤を使用する場合には、スプレーガンなどを用いて吹き付けることが好ましい。また、粉体系接着剤を使用する場合には、静電塗布することが好ましい。 The adhesive application means needs to be able to reach the innermost part of the uneven structure on the surface of the pressure plate from the viewpoint of obtaining a high anchor effect. Specifically, when a solvent-based adhesive is used, it is preferably sprayed using a spray gun or the like. Moreover, when using a powder-type adhesive agent, it is preferable to apply electrostatically.
[2]ブレーキパッド
(1)プレッシャプレート
本発明のディスクブレーキを構成するプレッシャプレートは、鉄系金属製の母材の表面のうち、少なくとも被接着面に形成された窒素拡散層と、この窒素拡散層の上に形成され、算術平均粗さRaが1.5μm〜8.0μmの範囲にあり、かつ、十点平均粗さRzが10μm〜40μmの範囲にある窒素化合物層を備えており、この窒素化合物層の最表部には、厚さが3.0μm〜20.0μmの範囲にあるポーラス層が形成されていることを特徴とする。
[2] Brake pad (1) Pressure plate The pressure plate constituting the disc brake of the present invention includes a nitrogen diffusion layer formed on at least an adherend surface of the surface of a base material made of iron-based metal, and the nitrogen diffusion. A nitrogen compound layer formed on the layer and having an arithmetic average roughness Ra in the range of 1.5 μm to 8.0 μm and a ten-point average roughness Rz in the range of 10 μm to 40 μm. A porous layer having a thickness in the range of 3.0 μm to 20.0 μm is formed on the outermost surface portion of the nitrogen compound layer.
すなわち、本発明のプレッシャ―プレートは、その表面(少なくとも被接着面)に、ウェットブラスト処理により形成された凹凸構造と、この凹凸構造の最表部に、ガス軟窒化処理により形成された無数の細孔からなるポーラス層とが存在する複雑な構造を備えている。このため、摩擦材との接着時に高いアンカー効果が得られ、プレッシャプレートと摩擦材とを高い接着強度で接着することが可能となっている。また、本発明のプレッシャプレートでは、耐食性に優れる窒素化合物が十分に厚く、ポーラス層を構成する細孔が、この窒素化合物層を貫通することがないので、優れた耐食性が発揮される。 That is, the pressure plate according to the present invention has a concavo-convex structure formed by wet blasting on the surface (at least an adherend surface) and an infinite number of gas nitriding treatments formed on the outermost surface of the concavo-convex structure. It has a complicated structure with a porous layer composed of pores. For this reason, the high anchor effect is acquired at the time of adhesion | attachment with a friction material, and it becomes possible to adhere | attach a pressure plate and a friction material with high adhesive strength. Further, in the pressure plate of the present invention, since the nitrogen compound having excellent corrosion resistance is sufficiently thick and the pores constituting the porous layer do not penetrate this nitrogen compound layer, excellent corrosion resistance is exhibited.
(窒素拡散層)
窒素拡散層は、ガス軟窒化処理の際に、母材中に窒素が過飽和に固溶することにより形成される層である。この窒素拡散層の厚さは、好ましくは20μm〜500μmの範囲、より好ましくは50μm〜200μmの範囲に調整される。窒素拡散層の厚さが20μm未満では、十分な防錆効果を得ることができない場合がある。一方、500μmを超えると、プレッシャプレートの寸法精度が悪化したり、窒素拡散層の形成に要する時間が長時間となって、生産性が悪化したりするおそれがある。
(Nitrogen diffusion layer)
The nitrogen diffusion layer is a layer formed by nitrogen being supersaturated in the base material during gas soft nitriding. The thickness of this nitrogen diffusion layer is preferably adjusted in the range of 20 μm to 500 μm, more preferably in the range of 50 μm to 200 μm. If the thickness of the nitrogen diffusion layer is less than 20 μm, a sufficient rust prevention effect may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 500 μm, the dimensional accuracy of the pressure plate may be deteriorated, or the time required for forming the nitrogen diffusion layer may be prolonged and productivity may be deteriorated.
なお、窒素拡散層とは、JSHS1001で定められている実用硬化層深さ(プラクティカル、ND−P)と同一であり、母材の硬さよりHV50高い硬さまでの深さを意味する。また、窒素拡散層の厚さは、300℃で焼戻し処理を行い、その際に、Fe4N(γ′)の針状結晶が析出した部分の厚さを測定することにより求めることができる。 The nitrogen diffusion layer is the same as the practical hardened layer depth (practical, ND-P) defined by JSHS1001, and means a depth up to a hardness higher by HV50 than the hardness of the base material. The thickness of the nitrogen diffusion layer can be determined by performing a tempering treatment at 300 ° C., and measuring the thickness of the portion where the Fe 4 N (γ ′) acicular crystals are deposited.
(窒素化合物層)
窒素化合物層は、Fe3Nなどから構成される層であり、優れた耐食性を有する。特に、本発明では、プレッシャプレートの表面に酸化皮膜が存在しない状態でガス軟窒化処理を行っているため、酸化皮膜が存在する状態でガス軟窒化処理を行ったものと比べて、窒素化合物層を厚く形成することができ、耐食性も、より優れたものとすることができる。
(Nitrogen compound layer)
The nitrogen compound layer is a layer made of Fe 3 N or the like and has excellent corrosion resistance. In particular, in the present invention, since the gas soft nitriding treatment is performed in the state where the oxide film is not present on the surface of the pressure plate, the nitrogen compound layer is compared with the case where the gas soft nitriding treatment is performed in the state where the oxide film is present. Can be formed thicker, and the corrosion resistance can be further improved.
窒素化合物層の表面粗さは、算術平均粗さRaで1.5μm〜8.0μmの範囲、好ましくは1.7μm〜6.5μmの範囲、より好ましくは2.0μm〜5.0μmの範囲にあり、かつ、十点平均粗さRzで10μm〜40μmの範囲、好ましくは11μm〜35μmの範囲、より好ましくは13μm〜30μmの範囲にあることが必要である。窒素化合物層の表面の平均粗さが、算術平均粗さRaで1.5μm未満、または、十点平均粗さRzで10μm未満の場合には、十分なアンカー効果が得られず、十分な接着強度を得ることができない場合がある。一方、窒素化合物層の表面の平均粗さが、算術平均粗さRaで8.0μmを超え、または、十点平均粗さRzで40μmを超えると、凹凸構造の凸部が、接着剤を塗布することにより形成される接着層から突出し、同様に、十分な接着強度を得ることができない場合がある。 The surface roughness of the nitrogen compound layer is an arithmetic average roughness Ra in the range of 1.5 μm to 8.0 μm, preferably in the range of 1.7 μm to 6.5 μm, more preferably in the range of 2.0 μm to 5.0 μm. In addition, the ten-point average roughness Rz needs to be in the range of 10 μm to 40 μm, preferably in the range of 11 μm to 35 μm, more preferably in the range of 13 μm to 30 μm. When the average roughness of the surface of the nitrogen compound layer is less than 1.5 μm in arithmetic average roughness Ra, or less than 10 μm in ten-point average roughness Rz, sufficient anchor effect cannot be obtained and sufficient adhesion is achieved. In some cases, strength cannot be obtained. On the other hand, if the average roughness of the surface of the nitrogen compound layer exceeds 8.0 μm in arithmetic average roughness Ra or exceeds 40 μm in ten-point average roughness Rz, the convex portion of the concavo-convex structure applies the adhesive. It protrudes from the adhesive layer formed by doing this, and similarly, sufficient adhesive strength may not be obtained.
窒素化合物層の厚さは、好ましくは5μm〜25μmの範囲、より好ましくは7μm〜18μmの範囲に調整される。窒素化合物層の厚さが5μm未満では、この窒素化合物層の最表部に形成される細孔が、窒素化合物層を貫通し、窒素拡散層まで達することがあるため、十分な耐食性を得ることができない場合がある。一方、25μmを超えても、それ以上の効果を得ることはできないばかりか、ガス軟窒化処理に要する時間が長時間となり、生産性が悪化してしまう。なお、窒素化合物層の厚さは、プレッシャプレートの断面をナイタール液により処理した後、この断面を光学顕微鏡で観察することにより測定することができる。 The thickness of the nitrogen compound layer is preferably adjusted in the range of 5 μm to 25 μm, more preferably in the range of 7 μm to 18 μm. If the thickness of the nitrogen compound layer is less than 5 μm, pores formed in the outermost portion of the nitrogen compound layer may penetrate the nitrogen compound layer and reach the nitrogen diffusion layer, so that sufficient corrosion resistance is obtained. May not be possible. On the other hand, if it exceeds 25 μm, not only the effect cannot be obtained, but also the time required for the gas soft nitriding process becomes long and productivity deteriorates. The thickness of the nitrogen compound layer can be measured by treating the cross section of the pressure plate with a nital liquid and then observing the cross section with an optical microscope.
また、窒素化合物層の表層部のうち、最も突出した部分(最凸部)と最も凹んだ部分(最凹部)との高低差(垂直方向の距離)は、5μm〜50μmであることが好ましく、10μm〜30μmであることがより好ましい。最凸部と最凹部の高低差がこのような範囲にあることにより、後述するポーラス層の作用と併せて、接着強度および耐食性を一層向上させることができる。 Moreover, it is preferable that the height difference (distance in the vertical direction) between the most protruding portion (most convex portion) and the most concave portion (most concave portion) in the surface layer portion of the nitrogen compound layer is 5 μm to 50 μm. More preferably, it is 10 μm to 30 μm. When the height difference between the most convex part and the most concave part is in such a range, the adhesive strength and the corrosion resistance can be further improved together with the action of the porous layer described later.
(ポーラス層)
ポーラス層は、ガス軟窒処理により母材中に侵入した窒素原子が、母材内部で再結合し、窒素ガスとして放出される際に形成される無数の細孔からなる層である。本発明では、上述したように、プレッシャプレートの表面に酸化皮膜が存在しない状態でガス軟窒化処理を行っており、酸化皮膜が存在する状態でガス軟窒化処理を行ったものと比べて、より多くの窒素を、より深い位置まで浸透させることができる。このため、より多くの細孔が、より深い位置まで形成されたポーラス層を形成することができる。なお、このようなポーラス層は、窒素化合物層の最表部に形成されるように調整されるので、このポーラス層を構成する細孔が、窒素化合物層を貫通して、窒素拡散層まで到達することはなく、このポーラス層または細孔の存在によって、耐食性が低下することはない。
(Porous layer)
The porous layer is a layer composed of innumerable pores formed when nitrogen atoms that have entered the base material by gas soft nitrogen treatment are recombined inside the base material and released as nitrogen gas. In the present invention, as described above, the gas soft nitriding treatment is performed in a state where the oxide film is not present on the surface of the pressure plate, and compared with the case where the gas soft nitriding treatment is performed in the state where the oxide film is present. A lot of nitrogen can be penetrated deeper. For this reason, a porous layer in which more pores are formed to a deeper position can be formed. In addition, since such a porous layer is adjusted so that it may be formed in the outermost part of a nitrogen compound layer, the pore which comprises this porous layer penetrates a nitrogen compound layer, and reaches | attains a nitrogen diffusion layer The presence of this porous layer or pore does not reduce the corrosion resistance.
ポーラス層の厚さは、3.0μm〜20.0μmの範囲、好ましくは5.0μm〜15.0μmの範囲、より好ましくは7.0μm〜10.0μmの範囲に調整される。ポーラス層の厚さが3.0μm未満では、アンカー効果を十分に得ることができないため、接着強度を向上させることができない。また、20.0μmを超えると、ポーラス層を構成する細孔の一部が、窒素化合物層を貫通し、窒素拡散層まで到達することがあり、耐食性が低下する。ポーラス層の厚さは、窒素化合物層の厚さと同様の方法により測定することができる。 The thickness of the porous layer is adjusted in the range of 3.0 μm to 20.0 μm, preferably in the range of 5.0 μm to 15.0 μm, more preferably in the range of 7.0 μm to 10.0 μm. If the thickness of the porous layer is less than 3.0 μm, the anchor effect cannot be sufficiently obtained, and thus the adhesive strength cannot be improved. On the other hand, if it exceeds 20.0 μm, some of the pores constituting the porous layer may penetrate the nitrogen compound layer and reach the nitrogen diffusion layer, resulting in a decrease in corrosion resistance. The thickness of the porous layer can be measured by the same method as the thickness of the nitrogen compound layer.
(2)ブレーキパッド
本発明のブレーキパッドは、上述したプレッシャプレートと、このプレッシャプレートの被接着面に接着剤を介して接着された摩擦材とから構成される。このため、本発明のブレーキパッドでは、プレッシャプレートの被接着面に、摩擦材を高い接着強度で強固に接着することが可能となる。また、このプレッシャプレートの表面は優れた耐食性を備えるため、錆が発生することにより、接着強度が低下することを効果的に防止することができる。
(2) Brake pad The brake pad of this invention is comprised from the pressure plate mentioned above and the friction material adhere | attached on the to-be-adhered surface of this pressure plate via the adhesive agent. For this reason, in the brake pad of this invention, it becomes possible to adhere | attach a friction material firmly with high adhesive strength on the to-be-adhered surface of a pressure plate. Moreover, since the surface of this pressure plate is equipped with the outstanding corrosion resistance, it can prevent effectively that adhesive strength falls because rust generate | occur | produces.
以下、実施例を用いて、本発明をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[接着強度の確認試験]
初めに、厚さ1.6mm、幅25mm、長さ100mmのSAPH400製の鋼板に対して、ウェットブラスト処理やガス軟窒化処理などを行い、処理後の鋼板と銅寸法の鋼板(以下、「相手側鋼板」という)とを、粉体系接着剤または溶剤系接着剤を用いて接着することでサンプルを得て、その接着強度を確認する試験を行った。
[Confirmation test of adhesive strength]
First, a steel plate made of SAPH400 having a thickness of 1.6 mm, a width of 25 mm, and a length of 100 mm is subjected to wet blasting, gas soft nitriding, and the like. A sample was obtained by adhering a “side steel plate” using a powder-based adhesive or a solvent-based adhesive, and a test for confirming the adhesive strength was performed.
(実施例1−1)
鋼板を回転バレル式ウェットブラスト装置(マコー株式会社製、MSB−S5)に投入し、ホワイトアルミナ製のグリッド(グリッド番号:#60)とアルカリ洗浄液(日本シー・ビー・ケミカル株式会社製、ケミクリーナ576)とからなる、濃度が15体積%のスラリーを用いて、ウェットブラスト処理を行った。このときのエア圧は0.10MPa、処理時間は180秒、スラリーの温度は常温〜90℃、pH値は8〜11(液温25℃基準)であった。なお、ウェットブラスト処理後、鋼板の表面粗さを表面粗さ測定機(株式会社小坂研究所製、サーフコーダー SE2300/DR−250X)により測定した結果、十点平均粗さRzは5.5μmであり、算術平均粗さRaは1.0μmであった。
(Example 1-1)
The steel plate was put into a rotating barrel type wet blasting apparatus (Mako Co., Ltd., MSB-S5), and a white alumina grid (grid number: # 60) and an alkaline cleaning solution (Nippon CB Chemical Co., Ltd., Chemicleaner 576). Wet blasting was performed using a slurry having a concentration of 15% by volume. At this time, the air pressure was 0.10 MPa, the treatment time was 180 seconds, the temperature of the slurry was room temperature to 90 ° C., and the pH value was 8 to 11 (based on the liquid temperature of 25 ° C.). After wet blasting, the surface roughness of the steel sheet was measured with a surface roughness measuring machine (manufactured by Kosaka Laboratory, Surfcoder SE2300 / DR-250X). As a result, the ten-point average roughness Rz was 5.5 μm. Yes, the arithmetic average roughness Ra was 1.0 μm.
ウェットブラスト処理後、回転バレル式ウェットブラスト装置から鋼板を取出し、直ちに、常温〜30℃の圧縮空気を吹き付け、その表面を乾燥させた。さらに、鋼板を、炭化水素系洗浄液(日本グリース株式会社製、AYクリーン A−78L)に、減圧下で浸漬させることにより洗浄し、表面に残存する水分を完全に除去した。 After the wet blasting treatment, the steel plate was taken out from the rotating barrel type wet blasting device, and immediately compressed air of normal temperature to 30 ° C. was sprayed to dry the surface. Furthermore, the steel sheet was cleaned by immersing it in a hydrocarbon-based cleaning liquid (manufactured by Nippon Grease Co., Ltd., AY Clean A-78L) under reduced pressure to completely remove moisture remaining on the surface.
乾燥および洗浄工程後、直ちに、鋼板をガス軟窒化炉(株式会社不二越製、EQ−6S)に投入し、処理温度を570℃、この処理温度における保持時間を100分として軟窒化処理を行った。このとき、窒素供給源として5.0m3/hのアンモニアを、炭素供給源として0.05L/hのメタノールを使用した。ガス軟窒化処理終了後、鋼板を室温まで冷却した後、表面粗さを表面粗さ測定機により測定した結果、平均で、算術平均粗さRaは1.5μmであり、十点平均粗さRzは10.2μmであった。 Immediately after the drying and cleaning steps, the steel sheet was put into a gas nitrocarburizing furnace (Fujikoshi Co., Ltd., EQ-6S) and subjected to soft nitriding treatment at a treatment temperature of 570 ° C. and a holding time at this treatment temperature of 100 minutes. . At this time, 5.0 m 3 / h of ammonia was used as a nitrogen supply source, and 0.05 L / h of methanol was used as a carbon supply source. After completion of the gas soft nitriding treatment, the steel sheet was cooled to room temperature, and the surface roughness was measured with a surface roughness measuring machine. As a result, the arithmetic average roughness Ra was 1.5 μm on average, and the ten-point average roughness Rz Was 10.2 μm.
次に、この鋼板の一区画(12.5mm×25mm)に、40mgの粉体系接着剤(住友べークライト製、スミライトレジン)を均一に塗布し、この塗布面に、相手側鋼板を重ね合わせ、200℃、1MPaで30分間の加熱加圧成形を行った。 Next, 40 mg of powder-based adhesive (Sumitomo Bakelite, Sumilite Resin) is uniformly applied to one section (12.5 mm × 25 mm) of this steel sheet, and the mating steel sheet is overlaid on this coated surface. , 200 ° C. and 1 MPa for 30 minutes.
このようにして得られたサンプルに対して、常温(18℃〜28℃)での接着強度を評価するため、精密万能試験機オートグラフ(株式会社島津製作所製、AG−25TB)を使用し、引張速度を10mm/分として、引張試験を行った。また、250℃に加熱した場合の接着強度を評価するため、同様にして得られたサンプルを加熱して、引張試験を行った。この結果を表2に示す。 In order to evaluate the adhesive strength at room temperature (18 ° C. to 28 ° C.) for the sample thus obtained, a precision universal testing machine autograph (manufactured by Shimadzu Corporation, AG-25TB) is used, A tensile test was conducted at a tensile speed of 10 mm / min. Moreover, in order to evaluate the adhesive strength at the time of heating to 250 degreeC, the sample obtained similarly was heated and the tension test was done. The results are shown in Table 2.
(実施例1−2〜1−5)
鋼板の表面を、表1に示す方法および条件で処理したこと以外は、実施例1−1と同様にしてサンプルを得た。これらのサンプルに対して、実施例1−1と同様にして引張試験を行い、常温および250℃での接着強度を評価した。これらの結果を表2に示す。
(Examples 1-2 to 1-5)
A sample was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the surface of the steel plate was treated by the method and conditions shown in Table 1. A tensile test was performed on these samples in the same manner as in Example 1-1, and the adhesive strength at normal temperature and 250 ° C. was evaluated. These results are shown in Table 2.
(実施例1−2〜1−7)
鋼板の表面を、表1に示す方法および条件で処理したこと以外は、実施例1−1と同様にしてサンプルを得た。これらのサンプルに対して、実施例1−1と同様にして引張試験を行い、常温および250℃での接着強度を評価した。これらの結果を表2に示す。
(Examples 1-2 to 1-7)
A sample was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the surface of the steel plate was treated by the method and conditions shown in Table 1. A tensile test was performed on these samples in the same manner as in Example 1-1, and the adhesive strength at normal temperature and 250 ° C. was evaluated. These results are shown in Table 2.
(実施例1−8)
接着剤として、溶剤系接着剤(カシュー株式会社製、フェノールエポキシ系接着剤)を使用したこと以外は、実施例1−4と同様にしてサンプルを得た。このサンプルに対して、実施例1−1と同様にして引張試験を行い、常温および250℃での接着強度を評価した。この結果を表2に示す。
(Example 1-8)
A sample was obtained in the same manner as in Example 1-4, except that a solvent-based adhesive (manufactured by Cashew Co., Ltd., a phenol epoxy adhesive) was used as the adhesive. A tensile test was performed on this sample in the same manner as in Example 1-1, and the adhesive strength at room temperature and 250 ° C. was evaluated. The results are shown in Table 2.
(比較例1−1〜1−7)
鋼板の表面を、表1に示す方法および条件で処理したこと以外は、実施例1−4と同様にしてサンプルを得た。このサンプルに対して、実施例1−1と同様にして引張試験を行い、常温および250℃での接着強度を評価した。これらの結果を表2に示す。
(Comparative Examples 1-1 to 1-7)
A sample was obtained in the same manner as in Example 1-4 except that the surface of the steel plate was treated by the method and conditions shown in Table 1. A tensile test was performed on this sample in the same manner as in Example 1-1, and the adhesive strength at room temperature and 250 ° C. was evaluated. These results are shown in Table 2.
[ブレーキパッドの接着強度および耐食性の評価]
次に、摩擦材の接着面の面積が55cm2であるSAPH400製のプレッシャプレート素材に対して、ブラスト処理やガス軟窒化処理などを行い、これらの処理により得られたプレッシャプレートの被接着面に、粉体系接着剤または溶剤系接着を用いて、摩擦材を接着することでブレーキパッドを得て、その接着強度および耐食性を評価する試験を行った。
[Evaluation of adhesive strength and corrosion resistance of brake pads]
Next, a pressure plate material made of SAPH400 having an area of 55 cm 2 for the adhesive surface of the friction material is subjected to blasting or gas soft nitriding, and the pressure plate obtained by these treatments is bonded to the surface to be bonded. A brake pad was obtained by adhering a friction material using a powder-based adhesive or a solvent-based adhesive, and a test for evaluating the adhesive strength and corrosion resistance was performed.
(実施例2−1)
(1)粗面化工程
プレッシャプレート素材を回転バレル式ウェットブラスト装置(マコー株式会社製、MSB−S5)に投入し、ホワイトアルミナ製のグリッド(グリッド番号:#60、株式会社不二製作所製、フジランダム WA−60)とアルカリ洗浄液(日本シー・ビー・ケミカル株式会社、ケミクリーナ576)とからなる、濃度が15体積%のスラリーを用いて、ウェットブラスト処理を行った。このときのエア圧は0.1MPa、処理時間は180秒、スラリーの温度は30℃、pH値は10(液温25℃基準)であった。なお、ウェットブラスト処理後、プレッシャプレートの表面粗さを表面粗さ測定機により測定した結果、4つのプレッシャプレートの平均で、算術平均粗さRaは1.2μmであり、十点平均粗さRzは7.9μmであった。
(Example 2-1)
(1) Roughening process The pressure plate material is put into a rotating barrel type wet blasting device (Mako Co., Ltd., MSB-S5), and a white alumina grid (grid number: # 60, manufactured by Fuji Seisakusho Co., Ltd.) Wet blasting was performed using a slurry having a concentration of 15% by volume consisting of Fuji Random WA-60) and an alkaline cleaning liquid (Nihon CB Chemical Co., Ltd., Chemicleaner 576). At this time, the air pressure was 0.1 MPa, the treatment time was 180 seconds, the slurry temperature was 30 ° C., and the pH value was 10 (based on a liquid temperature of 25 ° C.). After wet blasting, the surface roughness of the pressure plate was measured with a surface roughness measuring machine. As a result, the arithmetic average roughness Ra was 1.2 μm on the average of the four pressure plates, and the ten-point average roughness Rz. Was 7.9 μm.
(2)乾燥および洗浄工程
ウェットブラスト処理後、回転バレル式ウェットブラスト装置からプレッシャプレートを取り出し、直ちに、30℃の圧縮空気を吹き付け、その表面を乾燥させた。さらに、炭化水素系洗浄液(日本グリース株式会社製、AYクリーン A−78L)を用いて、プレッシャプレートを減圧下で浸漬させることにより洗浄し、表面に残存する水分を完全に除去した。このとき、プレッシャプレートの表面近傍の断面を走査型電子顕微鏡およびX線回折装置(株式会社島津製作所製、XRD−6100)により観察した結果、その表面には、酸化皮膜が存在しないことが確認された。
(2) Drying and washing | cleaning process After the wet blasting process, the pressure plate was taken out from the rotating barrel type wet blasting apparatus, and 30 degreeC compressed air was sprayed immediately, and the surface was dried. Furthermore, using a hydrocarbon-based cleaning solution (AY Clean A-78L, manufactured by Nippon Grease Co., Ltd.), the pressure plate was cleaned by immersing it under reduced pressure to completely remove moisture remaining on the surface. At this time, as a result of observing a cross section near the surface of the pressure plate with a scanning electron microscope and an X-ray diffractometer (manufactured by Shimadzu Corporation, XRD-6100), it was confirmed that there was no oxide film on the surface. It was.
(3)熱処理工程
乾燥および洗浄工程後、直ちに、プレッシャプレートをガス軟窒化炉(株式会社不二越製、EQ−6S)に投入し、処理温度を570℃、この処理温度における保持時間を100分として軟窒化処理を行った。このとき、窒素供給源として5.0m3/hのアンモニアを、炭素供給源として0.05L/hのメタノールを使用した。ガス軟窒化処理終了後、プレッシャプレートを60℃以下に冷却し、表面粗さを表面粗さ測定機により測定した結果、算術平均粗さRaは1.5μmであり、十点平均粗さRzは10.1μmであった。
(3) Heat treatment step Immediately after the drying and washing steps, the pressure plate is put into a gas soft nitriding furnace (Fujikoshi Co., Ltd., EQ-6S), the treatment temperature is 570 ° C., and the holding time at this treatment temperature is 100 minutes. Soft nitriding was performed. At this time, 5.0 m 3 / h of ammonia was used as a nitrogen supply source, and 0.05 L / h of methanol was used as a carbon supply source. After completion of the gas soft nitriding treatment, the pressure plate was cooled to 60 ° C. or less, and the surface roughness was measured with a surface roughness measuring machine. As a result, the arithmetic average roughness Ra was 1.5 μm, and the ten-point average roughness Rz was It was 10.1 μm.
このようにしてガス軟窒化処理を施されたプレッシャプレートを厚さ方向に切断し、その断面をナイタール液により処理した後、この断面を光学顕微鏡で観察した結果、窒素拡散層の厚さは300μm、窒素化合物層の厚さは23μm、ポーラス層の厚さは14μmであることが確認された。 The pressure plate thus subjected to the gas soft nitriding treatment was cut in the thickness direction, the cross section was treated with a nital liquid, and the cross section was observed with an optical microscope. As a result, the thickness of the nitrogen diffusion layer was 300 μm. It was confirmed that the thickness of the nitrogen compound layer was 23 μm and the thickness of the porous layer was 14 μm.
これらの処理により得られたプレッシャプレートの表面の性状(表面粗さ、各層の厚さ)を表4に示す。また、このときのプレッシャプレートの断面SEM像を図1に示す。 Table 4 shows the surface properties (surface roughness, thickness of each layer) of the pressure plate obtained by these treatments. Moreover, the cross-sectional SEM image of the pressure plate at this time is shown in FIG.
(4)接着工程
繊維基材、結合材、充填材および潤滑材などからなる混合物を、常温下、20MPaで10秒間の加圧成形し、これらの混合物からなる成形物(予備成形体)を得た。一方、上述した方法と同様にして得られた3つのプレッシャプレートの表面のうち、予備成形体を接着する被接着面に、フェノール樹脂系粉体接着剤A(住友ベークライト株式会社製、スミライトレジン)を塗布した。その後、予備成形体をプレッシャプレートの被接着面に重ね合せた状態で熱成形型にセットし、150℃、40MPaで5分間の加熱加圧成形を行い、プレッシャプレートと予備成形体を接着した。
(4) Adhesion process A mixture composed of a fiber base material, a binder, a filler, a lubricant, and the like is subjected to pressure molding at room temperature at 20 MPa for 10 seconds to obtain a molded product (preliminary molded body) composed of these mixtures. It was. On the other hand, among the surfaces of the three pressure plates obtained in the same manner as described above, the phenol resin powder adhesive A (Sumilite Resin, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) was adhered to the adherend surface to which the preform was bonded. ) Was applied. Thereafter, the preformed body was set on a thermoforming mold in a state where the preformed body was superimposed on the adherend surface of the pressure plate, and subjected to heat and pressure molding at 150 ° C. and 40 MPa for 5 minutes to bond the pressure plate and the preformed body.
(6)仕上げ加工
予備成形体を接着したプレッシャプレートに対して、250℃で3時間加熱する熱処理を行った後、仕上げ加工を行い、ブレーキパッドを得た。
(6) Finishing process The pressure plate to which the preform was bonded was heat-treated at 250 ° C. for 3 hours, and then finished to obtain a brake pad.
(7)評価試験
上述のようにして得られた3つのブレーキパッドを用いて、(a)常温における接着強度、(b)300℃に加熱した場合の接着強度および(c)耐食性の評価を行った。
(7) Evaluation test Using the three brake pads obtained as described above, (a) adhesive strength at room temperature, (b) adhesive strength when heated to 300 ° C, and (c) corrosion resistance were evaluated. It was.
(a)常温における接着強度
精密万能試験機オートグラフ(株式会社島津製作所製、AG−25TB)を用いて、ブレーキパッドに対してせん断試験(JIS D4422)を行い、常温(25℃)におけるプレッシャプレートと摩擦材の接着強度(平均値、最小値および最大値)を測定した。また、せん断後にプレッシャプレート上に残存する摩擦材の残存率(=残存した摩擦材の面積/被接着面の面積)を求め、残存率が100%であるものを「良(○)」と、80%以上100%未満のものを「可(△)」と、80%未満のものを「不良(×)」と評価した。
(A) Bond strength at normal temperature Using a precision universal testing machine Autograph (manufactured by Shimadzu Corporation, AG-25TB), a shear test (JIS D4422) is performed on the brake pad, and a pressure plate at normal temperature (25 ° C) The adhesive strength (average value, minimum value, and maximum value) of the friction material was measured. Further, the remaining ratio of the friction material remaining on the pressure plate after shearing (= the area of the remaining friction material / the area of the adherend surface) was determined, and the one with the remaining ratio of 100% was defined as “good (◯)”. Those with 80% or more and less than 100% were evaluated as “possible (Δ)”, and those with less than 80% were evaluated as “bad” (x).
(b)300℃における接着強度
ブレーキパッドを300℃に加熱したこと以外は、(a)と同様にしてせん断試験を行い、300℃におけるプレッシャプレートと摩擦材の接着強度を測定するとともに、残存率を求め、その評価を行った。
(B) Adhesive strength at 300 ° C. Except that the brake pad was heated to 300 ° C., a shear test was performed in the same manner as in (a) to measure the adhesive strength between the pressure plate and the friction material at 300 ° C. Was evaluated.
(c)耐食性
ブレーキパッドの表面に、霧吹きを用いて5質量%の塩水2mLを噴霧し、温度50℃、湿度90%に保持した恒温恒湿層内に24時間放置するサイクルを、5サイクル行う塩水噴霧試験を行い、プレッシャプレートの表面に錆が発生しなかったものを「良(○)」と、錆が発生したものを「不良(×)」と評価した。これらの評価試験の結果を表5に示す。
(C) Corrosion resistance Five cycles of spraying 2 mL of 5% by mass of salt water on the surface of the brake pad using a spray spray and allowing to stand in a constant temperature and humidity layer maintained at a temperature of 50 ° C. and a humidity of 90% are performed for 5 cycles. A salt spray test was conducted, and a sample in which no rust was generated on the surface of the pressure plate was evaluated as “good (◯)”, and a sample in which rust was generated was evaluated as “bad” (x). The results of these evaluation tests are shown in Table 5.
(実施例2−2〜2−27、比較例2−1〜2−4)
プレッシャプレートの表面を、表3に示す方法および条件で処理したこと以外は、実施例2−1と同様にしてブレーキパッドを得た。これらのブレーキパッドについて、(a)常温における接着強度、(b)300℃における接着強度、および、(c)耐食性を、それぞれ評価した。プレッシャプレートの表面の性状(表面粗さ、各層の厚さ)を表4に、評価試験の結果を表5に示す。また、比較例2−1(ガス軟窒化のみ)および2−3(塩浴軟窒化)のプレッシャプレートの断面SEM像を図2および図3に示す。
(Examples 2-2 to 2-27, Comparative Examples 2-1 to 2-4)
A brake pad was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the surface of the pressure plate was treated by the method and conditions shown in Table 3. About these brake pads, (a) adhesive strength at normal temperature, (b) adhesive strength at 300 ° C., and (c) corrosion resistance were evaluated. Table 4 shows the surface properties (surface roughness, thickness of each layer) of the pressure plate, and Table 5 shows the results of the evaluation test. Moreover, the cross-sectional SEM image of the pressure plate of Comparative Example 2-1 (only gas soft nitriding) and 2-3 (salt bath soft nitriding) is shown in FIG. 2 and FIG.
(実施例2−28)
圧縮空気式ドライブラスト装置(新日本工機サービス株式会社製、e―ブラスター)を用いて、ホワイトアルミナ製のグリッド(グリッド番号:#60、株式会社不二製作所製、フジランダム WA−60)を用いて、0.3MPaのエア圧、60秒の処理時間で、ドライブラスト処理をプレッシャプレートに施した。ドライブラスト処理後、プレッシャプレートの表面をアルカリ洗浄液(日本シー・ビー・ケミカル株式会社、ケミクリーナ576)により洗浄し、30℃の圧縮空気を吹き付け、その表面を乾燥させた。乾燥後、直ちに、炭化水素系洗浄液(日本グリース株式会社製、AYクリーン A−78L)を用いて、プレッシャプレートを減圧下で浸漬させることにより洗浄し、表面に残存する水分を完全に除去した。このとき、プレッシャプレートの表面近傍の断面を走査型電子顕微鏡およびX線回折装置により観察した結果、その表面には、酸化皮膜が存在しないことが確認された。
(Example 2-28)
Using a compressed air drive last device (Shin Nippon Koki Service Co., Ltd., e-blaster), a white alumina grid (grid number: # 60, Fuji Seisakusho, Fuji Random WA-60) The drive plate was subjected to a drive last process with an air pressure of 0.3 MPa and a processing time of 60 seconds. After the drive last treatment, the surface of the pressure plate was washed with an alkali cleaning solution (Nihon CB Chemical Co., Ltd., Chemicleaner 576), sprayed with 30 ° C. compressed air, and dried. Immediately after drying, the pressure plate was washed by immersing it under reduced pressure using a hydrocarbon-based cleaning solution (manufactured by Nippon Grease Co., Ltd., AY Clean A-78L) to completely remove moisture remaining on the surface. At this time, as a result of observing a cross section near the surface of the pressure plate with a scanning electron microscope and an X-ray diffractometer, it was confirmed that no oxide film was present on the surface.
乾燥および洗浄工程後、実施例2−1と同様にしてブレーキパッドを得た。これらのブレーキパッドについて、(a)常温における接着強度、(b)300℃における接着強度、および、(c)耐食性を、それぞれ評価した。プレッシャプレートの表面の性状(表面粗さ、各層の厚さ)を表4に、評価試験の結果を表5に示す。 After the drying and washing steps, a brake pad was obtained in the same manner as in Example 2-1. About these brake pads, (a) adhesive strength at normal temperature, (b) adhesive strength at 300 ° C., and (c) corrosion resistance were evaluated. Table 4 shows the surface properties (surface roughness, thickness of each layer) of the pressure plate, and Table 5 shows the results of the evaluation test.
(実施例2−29〜2−34)
粗面化処理工程を、平置式ウェットブラスト装置(マコー株式会社製、ココット)を使用し、プレッシャプレートの表面を表3に示す方法および条件で処理したこと以外は、実施例2−1と同様にしてブレーキパッドを得た。これらのブレーキパッドについて、(a)常温における接着強度、(b)300℃における接着強度、および、(c)耐食性を、それぞれ評価した。プレッシャプレートの表面の性状(表面粗さ、各層の厚さ)を表4に、評価試験の結果を表5に示す。
(Examples 2-29 to 2-34)
The roughening treatment step was the same as in Example 2-1, except that a flat wet blast apparatus (manufactured by Macau Corporation, Cocot) was used and the surface of the pressure plate was treated by the method and conditions shown in Table 3. The brake pad was obtained. About these brake pads, (a) adhesive strength at normal temperature, (b) adhesive strength at 300 ° C., and (c) corrosion resistance were evaluated. Table 4 shows the surface properties (surface roughness, thickness of each layer) of the pressure plate, and Table 5 shows the results of the evaluation test.
(実施例2−35〜2−38)
接着剤として、表6および表7に示すものを使用したこと以外は、実施例2−15と同様にしてブレーキパッドを得た。これらのブレーキパッドについて、(a)常温における接着強度、(b)300℃における接着強度、および、(c)耐食性を、それぞれ評価した。これらの評価試験の結果を表7に示す。
(Examples 2-35 to 2-38)
Brake pads were obtained in the same manner as in Example 2-15 except that the adhesives shown in Tables 6 and 7 were used. About these brake pads, (a) adhesive strength at normal temperature, (b) adhesive strength at 300 ° C., and (c) corrosion resistance were evaluated. Table 7 shows the results of these evaluation tests.
(比較例2−5)
接着剤として、表6および表7に示すものを使用したこと以外は、比較例2−1と同様にしてブレーキパッドを得た。このブレーキパッドについて、(a)常温における接着強度、(b)300℃における接着強度、および、(c)耐食性を、それぞれ評価した。これらの評価試験の結果を表7に示す。
(Comparative Example 2-5)
Brake pads were obtained in the same manner as Comparative Example 2-1, except that the adhesives shown in Tables 6 and 7 were used. About this brake pad, (a) adhesive strength in normal temperature, (b) adhesive strength in 300 degreeC, and (c) corrosion resistance were evaluated, respectively. Table 7 shows the results of these evaluation tests.
(比較例2−6)
接着剤として、表6および表7に示すものを使用したこと以外は、比較例2−2と同様にしてブレーキパッドを得た。このブレーキパッドについて、(a)常温における接着強度、(b)300℃における接着強度、および、(c)耐食性を、それぞれ評価した。これらの評価試験の結果を表7に示す。
(Comparative Example 2-6)
Brake pads were obtained in the same manner as in Comparative Example 2-2 except that the adhesives shown in Tables 6 and 7 were used. About this brake pad, (a) adhesive strength in normal temperature, (b) adhesive strength in 300 degreeC, and (c) corrosion resistance were evaluated, respectively. Table 7 shows the results of these evaluation tests.
(比較例2−7)
接着剤として、表6および表7に示すものを使用したこと以外は、比較例2−3と同様にしてブレーキパッドを得た。このブレーキパッドについて、(a)常温における接着強度、(b)300℃における接着強度、および、(c)耐食性を、それぞれ評価した。これらの評価試験の結果を表7に示す。
(Comparative Example 2-7)
Brake pads were obtained in the same manner as Comparative Example 2-3 except that the adhesives shown in Tables 6 and 7 were used. About this brake pad, (a) adhesive strength in normal temperature, (b) adhesive strength in 300 degreeC, and (c) corrosion resistance were evaluated, respectively. Table 7 shows the results of these evaluation tests.
1 ブレーキパッド
2 プレッシャプレート
3 摩擦材
1 Brake pad 2 Pressure plate 3 Friction material
Claims (14)
ブラスト処理により、前記プレッシャプレートの少なくとも前記被接着面を粗面化するとともに、該被接着面に存在する酸化皮膜を除去する粗面化工程と、
前記粗面化工程よりも後に、真空乾燥、圧縮空気乾燥または熱風乾燥を実施する乾燥工程と、
前記乾燥工程後に、炭化水素系洗浄液で洗浄する仕上洗浄工程と、
前記仕上洗浄工程後に、前記被接着面に酸化皮膜が再び形成されるよりも前か、あるいは、形成されたとしても1μm未満の状態で、該プレッシャプレートをガス軟窒化処理する熱処理工程と、
を備える、プレッシャプレートの製造方法。 A method for producing a pressure plate made of ferrous metal, comprising a surface to be bonded to which a friction material is bonded,
A roughening step of roughening at least the adherend surface of the pressure plate by blasting and removing an oxide film present on the adherend surface;
Later than the roughening step, a drying step of performing a vacuum dry, compressed air drying or hot air drying,
After the drying step, a finish cleaning step of cleaning with a hydrocarbon-based cleaning liquid ;
After pre Symbol finish washing step, or before the oxide film before Symbol adherend surface is formed again, or, in a state of less than 1μm be formed, a heat treatment step of the pressure plate for processing gas soft When,
A method of manufacturing a pressure plate.
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JP2003174261A (en) * | 2001-12-05 | 2003-06-20 | Murata Mfg Co Ltd | Ceramic multi-layer substrate |
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JP4563285B2 (en) * | 2005-09-01 | 2010-10-13 | 曙ブレーキ工業株式会社 | Friction material adhesion method |
JP5045491B2 (en) * | 2008-02-26 | 2012-10-10 | 日本精工株式会社 | Large rolling bearing |
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