JP7014554B2 - 摺動部材 - Google Patents
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Description
(1)基材と、前記基材の上に形成されたNi-P-Coめっき皮膜と、を有する摺動部材であって、
前記Ni-P-Coめっき皮膜は、Coを3.4質量%以上10.0質量%未満、Pを0.05質量%以上5.0質量%以下含有し、かつ残部がNi及び不可避的不純物からなることを特徴とする摺動部材。
発明例1~7および比較例1~3として、以下に説明する方法で、基材の上に無電解Niめっき処理によりNi-P-Coめっき皮膜が形成された2ピン式のテストピースをそれぞれ3つずつ得た。まず、遷移金属元素を含有するAl-Si系合金溶湯を、エアアトマイズ法により急冷凝固して得た粉末を冷間静水圧プレスで圧縮成形して圧粉体とし、これを熱間押出し法により固化させて押出材とした。この押出材に対して、溶体化処理および時効処理(T6)を施して、硬度をHRB95に調整して、図2(A)に示す2ピン式のテストピース(基材)を得た。ここで、テストピースの表面粗さは、Ra=0.13~0.16μmとした。なお、テストピースには、R20mmの曲率を有する曲面が形成されている。
比較例4として、上記と同様の方法で前処理したテストピースを、皮膜の成分組成が表1に示す組成となるように公知の方法でNi濃度およびP濃度を調整しためっき液に浸漬することで、無電解Niめっき処理によって、厚さが22μmのNi-Pめっき皮膜を形成した。
比較例5として、上記と同様の方法で中間層を形成したテストピースを、皮膜の成分組成が表1の組成となるように公知の方法でNi濃度、P濃度、及びB濃度を調整しためっき液に浸漬することで、無電解Niめっき処理によって、厚さが20μmのNi-P-Bめっき皮膜を形成した。
各発明例および比較例において、皮膜の擬弾性率および硬度を測定し、またテストピースの耐摩耗性を評価した。
各発明例および比較例において、Niめっき皮膜の擬弾性率をナノインデンテーション法にて測定した。すなわち、ダイナミック微小硬度測定装置(DUH-211:島津製作所製)を用いて、ステージの上に載置したテストピースに三角錐型のダイヤモンド圧子(稜間角115°)を押し込むことで得られた「荷重-変位曲線」から擬弾性率を算出した。なお、荷重は490mNとし、負荷速度は35.0mN/sとし、負荷保持時間は10sとし、除荷保持時間は5sとした。また、ダイヤモンド圧子の弾性率は1.14GPaであり、ポアソン比は0.07であった。また、上記の算出において、テストピースのポアソン比は0.336とした。測定結果を表1及び図1(A)に示す。なお、図2(B)に示すように、テストピースを長手方向に垂直な平面で切断してサンプル片を得た後に、このサンプル片を樹脂に埋めて、その断面を鏡面研磨してから、上記測定を行った。
各発明例および比較例において、Niめっき皮膜の硬度をビッカース硬度計(HM-220D:ミツトヨ製)にて測定した。測定条件は、荷重を50gfとし、負荷保持時間を30sとした。測定結果を表1及び図1(B)に示す。なお、図2(B)に示すように、テストピースを長手方向に垂直な平面で切断してサンプル片を得た後に、このサンプル片を樹脂に埋めて、その断面を鏡面研磨してから、上記測定を行った。
各発明例および比較例に対して、図2(C)に示す2ピン式のピンオンディスク試験機を用いて耐摩耗性を評価した。具体的には、6m/sで回転するディスクに、テストピースのR20mm面を荷重700Nで30分間押し付けた後、テストピースのR20mm面の摩耗深さを測定して、耐摩耗性を評価した。評価結果を表1及び図1(C)に示す。摩耗深さが小さいほど、耐摩耗性が優れていると判断することができる。なお、図2(C)に示すディスクは、14%SiのA390材を使用しており、表面粗さはRz=2.0μmである。また、試験中、テストピースとディスクとの接触面には滴下ノズル(不図示)より公知の冷凍機油を5ml/minで滴下した。
表1及び図1(B)に示すように、皮膜中のCo含有量は硬度には影響を及ぼさず、発明例1~7及び比較例1~3のいずれもビッカース硬度はHV680~685程度でほぼ一定であった。ところが、Co含有量が3.4質量%未満の比較例1,2,4とCo含有量が10.0質量%以上の比較例3では、擬弾性率が80GPaを下回っていたので、摩耗深さが3.0μm以上となっており、良好な耐摩耗性が得られなかった。一方で、Co含有量が3.4質量%以上10.0質量%未満の発明例1~7では、擬弾性率が80GPa以上となったので、摩耗深さを3.0μm未満に抑えることができ、Co含有量が5.5質量%以上7.3質量%以下の発明例3~5では、擬弾性率が100GPa以上となっていたので、摩耗深さを2.5μm以下に抑えることができ、より顕著に耐摩耗性が向上した。このことから、摺動部材の摺動特性、具体的には耐摩耗性を向上させるには、皮膜の硬度に着目しただけでは不十分であり、皮膜の弾性率にも着目することが重要であることがわかる。なお、一般に硬度が高く耐摩耗性に優れるとされるBを含む比較例5でも、表1に示すように摩耗深さは3.0μmとなっており、発明例1~7より耐摩耗性が劣っていた。これは、比較例5では、P系還元剤とB系還元剤の2種類の還元剤を使用するので、Ni-P-Coめっき皮膜に比べて、皮膜中の不可避的不純物の種類が多くなり、これが耐摩耗性に影響を与えているものと推察される。
Claims (8)
- 基材と、前記基材の上に形成された中間層と、前記中間層の上に形成されたNi-P-Coめっき皮膜と、を有する摺動部材であって、
前記Ni-P-Coめっき皮膜は、Coを3.4質量%以上10.0質量%未満、Pを0.05質量%以上5.0質量%以下含有し、かつ残部がNi及び不可避的不純物からなり、
前記Ni-P-Coめっき皮膜の弾性率が80GPa以上160GPa以下であり、
前記Ni-P-Coめっき皮膜のビッカース硬度がHV650以上HV850以下であることを特徴とする摺動部材。 - 前記基材がアルミニウム又はアルミニウム合金である、請求項1に記載の摺動部材。
- 前記基材は、遷移金属元素を含有するAl-Si系合金であり、かつロックウェル硬度がHRB80以上である、請求項1に記載の摺動部材。
- 前記Ni-P-Coめっき皮膜の厚さが3μm以上30μm以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の摺動部材。
- 前記中間層は、厚さが1μm以上5μm以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載の摺動部材。
- 前記中間層は、Ni-Pめっき皮膜である、請求項1~5のいずれか一項に記載の摺動部材。
- 前記摺動部材がコンプレッサ用ベーンである、請求項1~6のいずれか一項に記載の摺動部材。
- 前記摺動部材が内燃機関の動弁機構のバルブリテーナーである、請求項1~6のいずれか一項に記載の摺動部材。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000343644A (ja) | 1999-06-04 | 2000-12-12 | Inoac Corp | 金属・プラスチック複合体及びその製造方法 |
WO2003098718A1 (en) | 2002-04-22 | 2003-11-27 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Surface treated steel sheet for battery case, battery case and battery using the case |
JP2007162069A (ja) | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Nippon Kanizen Kk | 無電解ニッケルめっき皮膜、この皮膜を有する機械部品および無電解めっき浴 |
JP2007308801A (ja) | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Ching Ho | ニッケル・コバルト・リン電気メッキの組成物及びその用途 |
JP2010163665A (ja) | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Kobelco & Materials Copper Tube Inc | 銅合金部材および熱交換器 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51147431A (en) * | 1975-06-13 | 1976-12-17 | Sumitomo Metal Ind | Mould for continuous iron and steel casting |
JPS595385B2 (ja) * | 1978-01-31 | 1984-02-04 | 住友金属工業株式会社 | 連続鋳造用鋳型 |
JPS6245915A (ja) * | 1985-08-26 | 1987-02-27 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関のスプリングリテ−ナ |
DE3713734A1 (de) * | 1987-04-24 | 1988-11-17 | Collardin Gmbh Gerhard | Verfahren zur aussenstromlosen abscheidung von ternaeren, nickel und phosphor enthaltenden legierungen |
JP2697768B2 (ja) * | 1987-07-27 | 1998-01-14 | 株式会社ゼクセル | ベーン型圧縮機 |
JPH01121584A (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-15 | Riken Corp | ベーン型圧縮機 |
JP2593709B2 (ja) * | 1989-01-19 | 1997-03-26 | 株式会社リケン | 回転式圧縮機用ベーン |
JPH0529517A (ja) * | 1991-07-19 | 1993-02-05 | Hitachi Cable Ltd | 半導体装置用リードフレーム |
JPH05141533A (ja) * | 1991-11-20 | 1993-06-08 | Nippon Mekki Kogyo Kk | 内燃機関用ピストン |
JPH0625898A (ja) * | 1992-07-07 | 1994-02-01 | Toyota Motor Corp | 摺動部材 |
WO2004085705A1 (ja) * | 1993-03-25 | 2004-10-07 | Katsuhiro Takeuchi | 摺動材料 |
JP3027515B2 (ja) | 1994-11-29 | 2000-04-04 | 日本カニゼン株式会社 | Ni−P−B系無電解めっき皮膜及びこの皮膜を用いた機械部品 |
CA2178146C (en) * | 1995-06-06 | 2002-01-15 | Mark W. Zitko | Electroless nickel cobalt phosphorous composition and plating process |
JP2015030885A (ja) | 2013-08-02 | 2015-02-16 | 日本カニゼン株式会社 | 無電解Ni−Bめっき皮膜及び機械部品 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000343644A (ja) | 1999-06-04 | 2000-12-12 | Inoac Corp | 金属・プラスチック複合体及びその製造方法 |
WO2003098718A1 (en) | 2002-04-22 | 2003-11-27 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Surface treated steel sheet for battery case, battery case and battery using the case |
JP2007162069A (ja) | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Nippon Kanizen Kk | 無電解ニッケルめっき皮膜、この皮膜を有する機械部品および無電解めっき浴 |
JP2007308801A (ja) | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Ching Ho | ニッケル・コバルト・リン電気メッキの組成物及びその用途 |
JP2010163665A (ja) | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Kobelco & Materials Copper Tube Inc | 銅合金部材および熱交換器 |
Non-Patent Citations (1)
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---|
"Effect of heat treatment on electroless ternary nickelcobaltphosphorus alloy",Journal of Applied Electrochemistry,2002年,Vol.32,p.439-446 |
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