JP7026889B2 - Sliding member - Google Patents

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Description

本発明は、摺動部材に関する。 The present invention relates to a sliding member.

従来、耐摩耗性に優れかつ相手攻撃性の小さいバルブシート用焼結合金が提案されている(特許文献1参照。)。このバルブシート用焼結合金では、焼結合金スケルトンのマトリックス中に、硬質合金粒子(A)と、硬質合金粒子(B)と、セラミックス粒子(C)と、CaF粒子(D)とが、A:20~30wt%、B:1~10wt%、C:1~10wt%、D:0.5~7wt%(A+B+C:40wt%未満)の割合で分散されている。このバルブシート用焼結合金では、焼結合金スケルトンの空孔に銅ないし銅合金が10~20wt%溶浸されている。焼結合金スケルトンは、炭素:1.0~1.3wt%、クロム:1.5~3.4wt%、残部が鉄及び不可避不純物からなる。硬質合金粒子(A)の硬度は、硬度HV500~900である。硬質合金粒子(B)の硬度は、硬度HV1000以上である。セラミックス粒子(C)の硬度は、硬度HV1500以上である。 Conventionally, a sintered alloy for a valve seat having excellent wear resistance and low attack resistance to the opponent has been proposed (see Patent Document 1). In this sintered alloy for valve seats, the hard alloy particles (A), the hard alloy particles (B), the ceramic particles (C), and the CaF 2 particles (D) are contained in the matrix of the sintered alloy skeleton. A: 20 to 30 wt%, B: 1 to 10 wt%, C: 1 to 10 wt%, D: 0.5 to 7 wt% (A + B + C: less than 40 wt%). In this sintered alloy for valve seats, 10 to 20 wt% of copper or copper alloy is infiltrated into the pores of the sintered alloy skeleton. The sintered alloy skeleton consists of carbon: 1.0 to 1.3 wt%, chromium: 1.5 to 3.4 wt%, and the balance is iron and unavoidable impurities. The hardness of the hard alloy particles (A) is HV500 to 900. The hardness of the hard alloy particles (B) is HV1000 or higher. The hardness of the ceramic particles (C) is HV1500 or higher.

特開平6-179937号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-179937

しかしながら、特許文献1に記載されたバルブシート用焼結合金は、耐摩耗性に関して改善の余地があった。 However, the sintered alloy for valve seats described in Patent Document 1 has room for improvement in terms of wear resistance.

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明は、優れた耐摩耗性を実現し得る摺動部材を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art. An object of the present invention is to provide a sliding member capable of achieving excellent wear resistance.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた。その結果、互いに結合した複数の粒子からなり、複数の粒子として所定の鉄基合金粒子を含む被膜層を基材の摺動部位に形成することにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have made extensive studies to achieve the above object. As a result, it has been found that the above object can be achieved by forming a coating layer composed of a plurality of particles bonded to each other and containing predetermined iron-based alloy particles as the plurality of particles on the sliding portion of the base material, and the present invention has been made. It came to be completed.

本発明によれば、耐摩耗性に優れた摺動部材を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a sliding member having excellent wear resistance.

図1は、第1の形態に係る摺動部材を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a sliding member according to the first embodiment. 図2は、図1に示した摺動部材のII線で囲んだ部分の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a portion of the sliding member shown in FIG. 1 surrounded by line II. 図3は、摺動部材の被膜層に含まれる鉄基合金粒子の一例(実施例1)の透過型電子顕微鏡像である。FIG. 3 is a transmission electron microscope image of an example (Example 1) of iron-based alloy particles contained in the coating layer of the sliding member. 図4は、摺動部材の被膜層に含まれる鉄基合金粒子の他の一例(実施例2)の透過型電子顕微鏡像である。FIG. 4 is a transmission electron microscope image of another example (Example 2) of the iron-based alloy particles contained in the coating layer of the sliding member. 図5は、第2の形態に係る摺動部材を模式的に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the sliding member according to the second embodiment. 図6は、図5に示した摺動部材のVI線で囲んだ部分の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a portion of the sliding member shown in FIG. 5 surrounded by a VI line. 図7は、摺動部材を適用した内燃機関の動弁機構の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of a valve operating mechanism of an internal combustion engine to which a sliding member is applied. 図8は、摺動部材を適用した内燃機関の軸受機構の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of a bearing mechanism of an internal combustion engine to which a sliding member is applied.

以下、本発明の一形態に係る摺動部材について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the sliding member according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の形態)
まず、第1の形態に係る摺動部材について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の各形態で引用する図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
(First form)
First, the sliding member according to the first embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The dimensional ratios of the drawings cited in each of the following forms are exaggerated for convenience of explanation and may differ from the actual ratios.

図1は、第1の形態に係る摺動部材を模式的に示す断面図である。また、図2は、図1に示した摺動部材のII線で囲んだ部分の拡大図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a sliding member according to the first embodiment. Further, FIG. 2 is an enlarged view of a portion of the sliding member shown in FIG. 1 surrounded by line II.

図1及び図2に示すように、第1の形態の摺動部材1は、基材10と、基材10の摺動部位に形成された被膜層20とを備えている。なお、図示例では、被膜層20の表面20aが摺動面である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the sliding member 1 of the first embodiment includes a base material 10 and a coating layer 20 formed on a sliding portion of the base material 10. In the illustrated example, the surface 20a of the coating layer 20 is a sliding surface.

被膜層20は、互いに結合した複数の粒子30からなり、複数の粒子30として鉄基合金粒子31を含んでいる。なお、図示例では、複数の粒子30の全てが鉄基合金粒子31からなる。また、鉄基合金粒子31は、粒子表面側にナノ結晶組織及び非晶質組織のいずれか一方又は双方31Aを有し、粒子中心側に芯部31Cを有している。 The coating layer 20 is composed of a plurality of particles 30 bonded to each other, and contains iron-based alloy particles 31 as the plurality of particles 30. In the illustrated example, all of the plurality of particles 30 are made of iron-based alloy particles 31. Further, the iron-based alloy particles 31 have either one or both of the nanocrystal structure and the amorphous structure 31A on the particle surface side, and have a core portion 31C on the particle center side.

ここで、本発明において「鉄基合金」とは、合金中に最も多く含まれる成分が鉄であることを意味する。 Here, in the present invention, the "iron-based alloy" means that the component contained most in the alloy is iron.

また、ナノ結晶組織及び非晶質組織のいずれか一方又は双方31Aは、層状部を形成していてもよい。なお、この層状部は、連続層であっても非連続層であってもよい。 Further, either one or both 31A of the nanocrystalline structure and the amorphous structure may form a layered portion. The layered portion may be a continuous layer or a discontinuous layer.

ここで、本発明において「ナノ結晶組織」とは、ナノメートルオーダーのサイズを有する結晶組織を意味する。特に限定されないが、ナノ結晶組織は、結晶粒径の最大長径が10~100nm程度の大きさであることが好ましい。 Here, in the present invention, the "nanocrystal structure" means a crystal structure having a size on the order of nanometers. Although not particularly limited, the nanocrystal structure preferably has a maximum major axis of crystal grain size of about 10 to 100 nm.

なお、「最大長径」とは、ナノ結晶組織、後述する非晶質組織、ミクロ結晶組織、析出物などを、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡などを用いて観察したときの各種組織や析出物の輪郭線上の任意の2点間の距離のうち最大の距離を意味する。この観察の際、必要に応じてエネルギー分散型X線分析、後方散乱電子回折分析などを組み合わせてもよい。 The "maximum major axis" refers to various structures and precipitates when the nanocrystal structure, the amorphous structure described later, the microcrystal structure, the precipitate, etc. are observed using a scanning electron microscope, a transmission electron microscope, or the like. It means the maximum distance between any two points on the contour line of an object. At the time of this observation, energy dispersive X-ray analysis, backscattered electron diffraction analysis and the like may be combined, if necessary.

また、本発明において「非晶質組織」とは、ナノ結晶組織と同程度であるナノメートルオーダーのサイズを有する非晶質組織を意味する。特に限定されないが、ナノ結晶組織と同様に非晶質組織も、最大長径が10~100nm程度の大きさであることが好ましい。 Further, in the present invention, the "amorphous structure" means an amorphous structure having a size on the order of nanometers, which is similar to that of a nanocrystal structure. Although not particularly limited, the amorphous structure as well as the nanocrystal structure preferably has a maximum major axis of about 10 to 100 nm.

また、図示しないが、被膜層は、気孔を有していてもよい。 Further, although not shown, the coating layer may have pores.

なお、特に限定されるものではないが、芯部31Cは、ミクロ結晶組織(図示せず。)を含んでいることが好ましい。 Although not particularly limited, the core portion 31C preferably contains a microcrystal structure (not shown).

ここで、本発明において「ミクロ結晶組織」とは、マイクロメートルオーダーのサイズを有する結晶組織を意味する。特に限定されないが、ミクロ結晶組織は、結晶粒径の最大長径が1~10μm程度の大きさであることが好ましく、1~5μm程度の大きさであることがより好ましい。
ナノ結晶組織とミクロ結晶組織とが共存する組織とすることによって、強度と靭性とを両立することができると考えられる。
Here, in the present invention, the "microcrystal structure" means a crystal structure having a size on the order of micrometers. Although not particularly limited, the microcrystal structure preferably has a maximum major axis of crystal grain size of about 1 to 10 μm, and more preferably a size of about 1 to 5 μm.
It is considered that strength and toughness can be achieved at the same time by making the structure in which the nanocrystal structure and the microcrystal structure coexist.

さらに、図3は、摺動部材の被膜層に含まれる鉄基合金粒子の一例(実施例1参照。)の透過型電子顕微鏡像である。さらに、図4は、摺動部材の被膜層に含まれる鉄基合金粒子の他の一例(実施例2参照。)の透過型電子顕微鏡像である。 Further, FIG. 3 is a transmission electron microscope image of an example of iron-based alloy particles contained in the coating layer of the sliding member (see Example 1). Further, FIG. 4 is a transmission electron microscope image of another example (see Example 2) of the iron-based alloy particles contained in the coating layer of the sliding member.

図3及び図4に示すように、鉄基合金粒子31は、炭素と、鉄基合金粒子の構成元素と炭素との炭化物及び鉄基合金粒子の構成元素とケイ素若しくは窒素との化合物のいずれか一方又は双方からなる析出物31Bとを含んでいる。この析出物31Bは、上述した層状部の近傍又はその内部に点状に分散した状態で存在している。また、特に限定されるものではないが、析出物は、最大長径が10~100nm程度の大きさであることが好ましい。 As shown in FIGS. 3 and 4, the iron-based alloy particles 31 are carbon, a carbide of the constituent elements of the iron-based alloy particles and carbon, and any of the constituent elements of the iron-based alloy particles and a compound of silicon or nitrogen. It contains a precipitate 31B composed of one or both. The precipitate 31B exists in a state of being dispersed in dots in the vicinity of or inside the above-mentioned layered portion. Further, although not particularly limited, the precipitate preferably has a maximum major axis of about 10 to 100 nm.

ここで、本発明において「鉄基合金粒子の構成元素と炭素との炭化物」とは、代表的には、鉄基合金粒子の構成元素の典型例である合金元素の炭化物を意味する。具体的には、例えば、クロム炭化物、バナジウム炭化物、タングステン炭化物、モリブデン炭化物、マンガン炭化物などを挙げることができる。ただし、これらに限定されるものではなく、本発明において「鉄基合金粒子の構成元素と炭素との炭化物」には、セメンタイトのような鉄炭化物も含まれる。 Here, in the present invention, the "carbide of a constituent element of an iron-based alloy particle and carbon" typically means a carbide of an alloy element which is a typical example of a constituent element of an iron-based alloy particle. Specific examples thereof include chromium carbide, vanadium carbide, tungsten carbide, molybdenum carbide, manganese carbide and the like. However, the present invention is not limited to these, and in the present invention, "carbide of constituent elements of iron-based alloy particles and carbon" also includes iron carbide such as cementite.

また、本発明において「鉄基合金粒子の構成元素とケイ素若しくは窒素との化合物」とは、鉄基合金粒子がケイ素を含んでいる場合には鉄基合金粒子の構成元素のケイ化物を意味し、鉄基合金粒子が窒素を含んでいる場合には鉄基合金粒子の構成元素の窒化物を意味し、鉄基合金粒子がケイ素及び窒素を含んでいる場合には鉄基合金粒子の構成元素のケイ化物及び窒化物のいずれか一方又は双方を意味する。 Further, in the present invention, the "compound of the constituent elements of the iron-based alloy particles and silicon or nitrogen" means a silicate of the constituent elements of the iron-based alloy particles when the iron-based alloy particles contain silicon. , When the iron-based alloy particles contain nitrogen, it means a nitride of the constituent elements of the iron-based alloy particles, and when the iron-based alloy particles contain silicon and nitrogen, it means the constituent elements of the iron-based alloy particles. Means one or both of the alloys and nitrides of.

また、図示しないが、鉄基合金粒子は炭化物以外の形態で炭素を含む場合がある。炭化物以外の形態としては、鉄基合金粒子の構成元素と炭素との固溶体などの合金を挙げることができる。さらに、図示しないが、鉄基合金粒子における炭素分の含有率は、0.08質量%以上である。なお、例えば、炭化物の炭素分とは、炭化物における炭素だけを指す。 Further, although not shown, the iron-based alloy particles may contain carbon in a form other than the carbide. Examples of forms other than carbides include alloys such as a solid solution of carbon and constituent elements of iron-based alloy particles. Further, although not shown, the carbon content in the iron-based alloy particles is 0.08% by mass or more. For example, the carbon content of the carbide refers only to the carbon in the carbide.

ここで、鉄基合金粒子における炭素分の含有率は、例えば、波長分散型X線分析法によって測定することができる。また、コールドスプレー法によって被膜層を形成する場合には、鉄基合金原料粒子を溶解しないので、鉄基合金原料粒子の成分組成は鉄基合金粒子において殆ど維持される。 Here, the carbon content in the iron-based alloy particles can be measured by, for example, a wavelength dispersive X-ray analysis method. Further, when the coating layer is formed by the cold spray method, the iron-based alloy raw material particles are not dissolved, so that the component composition of the iron-based alloy raw material particles is almost maintained in the iron-based alloy particles.

上述のように、所定の被膜層を備えた摺動部材であるので、優れた耐摩耗性を発揮するようになる。 As described above, since it is a sliding member provided with a predetermined coating layer, it exhibits excellent wear resistance.

ここで、上記「所定の被膜層」とは、互いに結合した複数の粒子からなり、複数の粒子として鉄基合金粒子を含み、鉄基合金粒子が粒子表面側にナノ結晶組織及び非晶質組織のいずれか一方又は双方を有し、鉄基合金粒子が炭素と、鉄基合金粒子の構成元素と炭素との炭化物及び鉄基合金粒子の構成元素とケイ素若しくは窒素との化合物のいずれか一方又は双方からなる析出物とを含み、鉄基合金粒子における炭素分の含有率が0.08質量%以上であるものをいう。 Here, the above-mentioned "predetermined coating layer" is composed of a plurality of particles bonded to each other, includes iron-based alloy particles as the plurality of particles, and the iron-based alloy particles have a nanocrystalline structure and an amorphous structure on the particle surface side. Either one or both of the above, and the iron-based alloy particles are carbon, a carbide of the constituent elements of the iron-based alloy particles and carbon, and either one or a compound of the constituent elements of the iron-based alloy particles and silicon or nitrogen. It contains precipitates composed of both, and has a carbon content of 0.08% by mass or more in the iron-based alloy particles.

所定の被膜層を備えた摺動部材は、例えば、コールドスプレー法によって形成することができる。これに対して、溶射法や焼結法では、所定の被膜層を備えた摺動部材が得られない。 The sliding member provided with the predetermined coating layer can be formed by, for example, a cold spray method. On the other hand, in the thermal spraying method and the sintering method, a sliding member having a predetermined coating layer cannot be obtained.

また、オーステナイト系ステンレス鋼として一般的な日本工業規格G4303に規定されるSUS316LやSUS304Lにおいては、炭素分の含有率が0.08質量%未満である。このような鉄基合金原料粒子を用いた場合には、コールドスプレー法によっても、摺動部材における耐摩耗性を向上させることができない。 Further, in SUS316L and SUS304L defined in Japanese Industrial Standards G4303, which are generally used as austenitic stainless steel, the carbon content is less than 0.08% by mass. When such iron-based alloy raw material particles are used, the wear resistance of the sliding member cannot be improved even by the cold spray method.

なお、本発明者らは、上述のような鉄基合金原料粒子を用い、コールドスプレー法によって形成された硬質皮膜について、以下の技術知見を得ている。 The present inventors have obtained the following technical knowledge about a hard film formed by a cold spray method using the above-mentioned iron-based alloy raw material particles.

このような硬質皮膜は、熱で回復し易い加工硬化、加工誘起変態を生じさせているため、バルブシートなどの熱負荷が高い部位に適用した場合に、摩耗量が大きい。 Since such a hard film causes work hardening and work-induced transformation that are easily recovered by heat, the amount of wear is large when applied to a portion having a high heat load such as a valve seat.

現時点においては、以下のような理由により、耐摩耗性の向上効果が得られていると考えている。 At present, it is considered that the effect of improving wear resistance is obtained for the following reasons.

鉄基合金原料粒子は、マイクロメートルオーダーの結晶粒径を有した過飽和固溶体である。コールドスプレー装置によって基材に吹き付けられた鉄基合金原料粒子は、基材又は基材に付着している鉄基合金粒子に衝突して、強い力が加わり、マテリアルジェットと呼ばれる現象が生じる。その際、周囲の基材や別の鉄基合金粒子との間に拡散層が形成される。この拡散層の周囲は、強加工が施された状態、かつ、急熱、急冷に曝された状態となる。その結果、結晶粒径のサイズが微細になり、ナノ結晶組織や非晶質組織が形成される。また、この鉄基合金原料粒子は、一定程度の炭素を含んでいる。そのため、コールドスプレーによって被膜層を形成する際に、ナノ結晶組織や非晶質組織の近傍に、鉄基合金粒子の構成元素の炭化物からなる析出物が点状に分散した状態で生成する。また、この鉄基合金原料粒子がケイ素や窒素を含んでいる場合には、コールドスプレーによって被膜層を形成する際に、ナノ結晶組織や非晶質組織の近傍に、鉄基合金粒子の構成元素とケイ素若しくは窒素との化合物からなる析出物が点状に分散した状態で生成する。鉄基合金粒子において析出物が生成することにより、被膜層の強度が高くなる。その結果、被膜層の耐摩耗性が向上する。 The iron-based alloy raw material particles are supersaturated solid solutions having a crystal grain size on the order of micrometers. The iron-based alloy raw material particles sprayed onto the base material by the cold spray device collide with the base material or the iron-based alloy particles adhering to the base material, and a strong force is applied to cause a phenomenon called a material jet. At that time, a diffusion layer is formed between the surrounding base material and other iron-based alloy particles. The periphery of this diffusion layer is in a state of being strongly processed and exposed to rapid heat and quenching. As a result, the size of the crystal grain size becomes fine, and a nanocrystal structure or an amorphous structure is formed. Further, the iron-based alloy raw material particles contain a certain amount of carbon. Therefore, when the coating layer is formed by cold spraying, precipitates composed of carbides of the constituent elements of the iron-based alloy particles are generated in a point-like state in the vicinity of the nanocrystal structure and the amorphous structure. When the iron-based alloy raw material particles contain silicon or nitrogen, the constituent elements of the iron-based alloy particles are located in the vicinity of the nanocrystalline structure or the amorphous structure when the coating layer is formed by cold spraying. It is produced in a state where precipitates composed of a compound of silicon or nitrogen are dispersed in dots. The formation of precipitates in the iron-based alloy particles increases the strength of the coating layer. As a result, the wear resistance of the coating layer is improved.

ただし、上記の理由以外の理由により、上述の効果が得られていたとしても、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。 However, it goes without saying that even if the above-mentioned effects are obtained for reasons other than the above-mentioned reasons, they are included in the scope of the present invention.

ここで、各構成要素について更に詳細に説明する。 Here, each component will be described in more detail.

上記基材10は、特に限定されるものではないが、詳しくは後述する摺動部材の製造方法、つまり、被膜層の形成方法に適用し得る金属であることが好ましい。また、基材は、摺動部材が内燃機関に適用された場合において、摺動部材が適用される高温環境下で使用可能であるものであることが好ましいことは言うまでもない。 The base material 10 is not particularly limited, but is preferably a metal that can be applied to a method for manufacturing a sliding member, that is, a method for forming a coating layer, which will be described in detail later. Needless to say, it is preferable that the base material can be used in a high temperature environment to which the sliding member is applied when the sliding member is applied to the internal combustion engine.

そして、金属としては、例えば、従来公知のアルミニウムや鉄、チタン、銅などの合金を適用することが好ましい。 As the metal, for example, conventionally known alloys such as aluminum, iron, titanium, and copper are preferably applied.

また、アルミニウム合金としては、例えば、日本工業規格で規定されているAC2A、AC8A、ADC12などを適用することが好ましい。さらに、鉄合金としては、例えば、日本工業規格で規定されているSUS304、鉄系焼結合金などを適用することが好ましい。また、銅合金としては、例えば、ベリリウム銅や銅合金系焼結合金などを適用することが好ましい。 Further, as the aluminum alloy, for example, AC2A, AC8A, ADC12 and the like specified in Japanese Industrial Standards are preferably applied. Further, as the iron alloy, for example, SUS304 specified in Japanese Industrial Standards, an iron-based sintered alloy, or the like is preferably applied. Further, as the copper alloy, for example, beryllium copper, a copper alloy-based sintered alloy, or the like is preferably applied.

上記被膜層20は、その気孔率が5面積%以下であることが好ましい。例えば、被膜層の気孔率が大きいと強度が不足し、耐摩耗性を低下させる可能性があるという観点からは、被膜層の気孔率は可能な限り小さいことが好ましい。なお、現時点においては、被膜層の気孔率を0.1面積%まで低減することが可能となっているため、優れた耐摩耗性や生産性の向上などをバランス良く実現し得るという観点からは、被膜層の気孔率は0.1~5面積%であることが好ましく、0.1~2.00面積%であることがより好ましく、0.5~1.75面積であることが更に好ましく、0.5~1.50面積%であることが特に好ましい。ただし、このような範囲に何ら限定されるものではなく、本発明の効果を発現できるものであれば、この範囲を外れていてもよいことは言うまでもない。また、被膜層の断面における気孔率は、例えば、被膜層における断面の走査型電子顕微鏡像などの観察、及び断面走査型電子顕微鏡像の2値化などの画像処理によって、算出することができる。 The porosity of the coating layer 20 is preferably 5 area% or less. For example, from the viewpoint that if the porosity of the coating layer is large, the strength is insufficient and the wear resistance may be lowered, it is preferable that the porosity of the coating layer is as small as possible. At present, it is possible to reduce the pore ratio of the coating layer to 0.1 area%, so from the viewpoint of achieving excellent wear resistance and improved productivity in a well-balanced manner. The pore ratio of the coating layer is preferably 0.1 to 5 area%, more preferably 0.1 to 2.00 area%, still more preferably 0.5 to 1.75 area. , 0.5 to 1.50 area% is particularly preferable. However, it is not limited to such a range, and it goes without saying that the range may be out of this range as long as the effect of the present invention can be exhibited. Further, the pore ratio in the cross section of the coating layer can be calculated by, for example, observing a scanning electron microscope image of the cross section of the coating layer and image processing such as binarization of the cross-section scanning electron microscope image.

さらに、上記被膜層は、その厚みに関して、特に限定されるものではない。つまり、被膜層の厚みは適用される部位の温度や摺動環境により適宜調整すればよい。例えば、被膜層の厚みは0.05~5.0mmであることが好ましく、0.1~2.0mmであることがより好ましい。被膜層の厚みが0.05mm未満であると、被膜層自体の剛性が不足するため、特に基材強度が低い場合に塑性変形を起こすことがある。また、被膜層の厚みが10mm超であると、成膜時に発生する残留応力と界面密着力の関係により被膜層の剥離が生じる可能性がある。 Further, the coating layer is not particularly limited in terms of its thickness. That is, the thickness of the coating layer may be appropriately adjusted depending on the temperature of the applied portion and the sliding environment. For example, the thickness of the coating layer is preferably 0.05 to 5.0 mm, more preferably 0.1 to 2.0 mm. If the thickness of the coating layer is less than 0.05 mm, the rigidity of the coating layer itself is insufficient, and therefore, plastic deformation may occur especially when the strength of the base material is low. Further, if the thickness of the coating film is more than 10 mm, the coating film may be peeled off due to the relationship between the residual stress generated at the time of film formation and the interfacial adhesion.

上記鉄基合金粒子31は、粒子表面側にナノ結晶組織及び非晶質組織のいずれか一方又は双方を有し、炭素と、鉄基合金粒子の構成元素と炭素との炭化物及び鉄基合金粒子の構成元素とケイ素若しくは窒素との化合物のいずれか一方又は双方からなる析出物とを含み、鉄基合金粒子における炭素分の含有率が0.08質量%以上であれば特に限定されるものではない。鉄基合金の典型例としては、日本工業規格G4403に規定される高速度工具鋼、日本工業規格G4303に規定されるマルテンサイト系ステンレス鋼、日本工業規格G4404に規定される合金工具鋼などの鋼を挙げることができる。 The iron-based alloy particles 31 have either or both of a nanocrystalline structure and an amorphous structure on the surface side of the particles, and are carbonized carbon, a constituent element of the iron-based alloy particles, and carbon, and iron-based alloy particles. It is not particularly limited as long as it contains a precipitate consisting of one or both of the constituent elements of the above and silicon or nitrogen, and the carbon content in the iron-based alloy particles is 0.08% by mass or more. do not have. Typical examples of iron-based alloys are high-speed tool steels specified in Japan Industrial Standard G4403, martensitic stainless steels specified in Japan Industrial Standard G4303, and alloy tool steels specified in Japan Industrial Standard G4404. Can be mentioned.

さらに、特に限定されるものではないが、耐摩耗性向上の観点から、鋼などの鉄基合金における炭素分の含有率は、1.5質量%以下であることが好ましい。また、特に限定されるものではないが、耐摩耗性向上の観点から、鋼などの鉄基合金における炭素分の含有率は、0.35~1.5質量%であることがより好ましく、0.8~1.5質量%であることが更に好ましい。ただし、このような範囲に何ら限定されるものではなく、本発明の効果を発現できるものであれば、この範囲を外れていてもよいことは言うまでもない。 Further, although not particularly limited, the carbon content in the iron-based alloy such as steel is preferably 1.5% by mass or less from the viewpoint of improving wear resistance. Further, although not particularly limited, from the viewpoint of improving wear resistance, the carbon content in the iron-based alloy such as steel is more preferably 0.35 to 1.5% by mass, and is 0. It is more preferably .8 to 1.5% by mass. However, it is not limited to such a range, and it goes without saying that the range may be out of this range as long as the effect of the present invention can be exhibited.

さらに、特に限定されるものではないが、鋼などの鉄基合金におけるクロム分の含有率は、0.20質量%以上であることが好ましい。鋼などの鉄基合金におけるクロムの含有率が0.20質量%以上であると、耐摩耗性向上に寄与するクロム炭化物が形成され易い。特に限定されるものではないが、耐摩耗性向上の観点から、鋼などの鉄基合金におけるクロム分の含有率は、3~20質量%であることがより好ましい。ただし、このような範囲に何ら限定されるものではなく、本発明の効果を発現できるものであれば、この範囲を外れていてもよいことは言うまでもない。 Further, although not particularly limited, the content of chromium in an iron-based alloy such as steel is preferably 0.20% by mass or more. When the content of chromium in an iron-based alloy such as steel is 0.20% by mass or more, chromium carbide that contributes to the improvement of wear resistance is likely to be formed. Although not particularly limited, the content of chromium in an iron-based alloy such as steel is more preferably 3 to 20% by mass from the viewpoint of improving wear resistance. However, it is not limited to such a range, and it goes without saying that the range may be out of this range as long as the effect of the present invention can be exhibited.

さらに、特に限定されるものではないが、鋼などの鉄基合金が、バナジウム、タングステン、モリブデン、マンガンを含んでいることが好ましい。鋼などの鉄基合金にバナジウム、タングステン、モリブデン、マンガンなどが含まれると、耐摩耗性向上に寄与するこれらの炭化物が形成され易い。これらは1種を単独で含んでいてもよく、2種以上を適宜組み合わせて含んでいてもよい。ただし、これらに何ら限定されるものではなく、本発明の効果を発現できるものであれば、これらの元素を含まなくてもよいことは言うまでもない。 Further, although not particularly limited, it is preferable that the iron-based alloy such as steel contains vanadium, tungsten, molybdenum, and manganese. When vanadium, tungsten, molybdenum, manganese and the like are contained in an iron-based alloy such as steel, these carbides that contribute to the improvement of wear resistance are likely to be formed. These may contain one kind alone or may contain two or more kinds in an appropriate combination. However, it is not limited to these, and it goes without saying that these elements may not be contained as long as the effects of the present invention can be exhibited.

さらに、特に限定されるものではないが、鋼などの鉄基合金におけるバナジウム分の含有率は、0.9~5.20質量%であることが好ましい。鋼などの鉄基合金におけるバナジウムの含有率が0.9~5.20質量%であると、耐摩耗性向上に寄与するバナジウム炭化物が形成され易い。ただし、このような範囲に何ら限定されるものではなく、本発明の効果を発現できるものであれば、この範囲を外れていてもよいことは言うまでもない。 Further, although not particularly limited, the content of vanadium in an iron-based alloy such as steel is preferably 0.9 to 5.20% by mass. When the content of vanadium in the iron-based alloy such as steel is 0.9 to 5.20% by mass, vanadium carbide that contributes to the improvement of wear resistance is likely to be formed. However, it is not limited to such a range, and it goes without saying that the range may be out of this range as long as the effect of the present invention can be exhibited.

さらに、特に限定されるものではないが、鋼などの鉄基合金におけるタングステン分の含有率は、1.20~19.0質量%であることが好ましい。鋼などの鉄基合金におけるタングステンの含有率が1.20~19.0質量%であると、耐摩耗性向上に寄与するタングステン炭化物が形成され易い。ただし、このような範囲に何ら限定されるものではなく、本発明の効果を発現できるものであれば、この範囲を外れていてもよいことは言うまでもない。 Further, although not particularly limited, the content of the tungsten content in the iron-based alloy such as steel is preferably 1.20 to 19.0% by mass. When the content of tungsten in an iron-based alloy such as steel is 1.20 to 19.0% by mass, tungsten carbide that contributes to the improvement of wear resistance is likely to be formed. However, it is not limited to such a range, and it goes without saying that the range may be out of this range as long as the effect of the present invention can be exhibited.

さらに、特に限定されるものではないが、鋼などの鉄基合金におけるモリブデン分の含有率は、1~6質量%であることが好ましい。鋼などの鉄基合金におけるモリブデンの含有率が1~6質量%であると、耐摩耗性向上に寄与するモリブデン炭化物が形成され易い。ただし、このような範囲に何ら限定されるものではなく、本発明の効果を発現できるものであれば、この範囲を外れていてもよいことは言うまでもない。 Further, although not particularly limited, the content of molybdenum in an iron-based alloy such as steel is preferably 1 to 6% by mass. When the content of molybdenum in an iron-based alloy such as steel is 1 to 6% by mass, molybdenum carbide that contributes to the improvement of wear resistance is likely to be formed. However, it is not limited to such a range, and it goes without saying that the range may be out of this range as long as the effect of the present invention can be exhibited.

さらに、特に限定されるものではないが、鋼などの鉄基合金におけるマンガン分の含有率は、0.2~3質量%であることが好ましい。鋼などの鉄基合金におけるマンガンの含有率が0.2~3質量%であると、耐摩耗性向上に寄与するマンガン炭化物が形成され易い。ただし、このような範囲に何ら限定されるものではなく、本発明の効果を発現できるものであれば、この範囲を外れていてもよいことは言うまでもない。 Further, although not particularly limited, the content of manganese in an iron-based alloy such as steel is preferably 0.2 to 3% by mass. When the content of manganese in the iron-based alloy such as steel is 0.2 to 3% by mass, manganese carbide that contributes to the improvement of wear resistance is likely to be formed. However, it is not limited to such a range, and it goes without saying that the range may be out of this range as long as the effect of the present invention can be exhibited.

さらに、特に限定されるものではないが、耐摩耗性向上の観点から、鋼などの鉄基合金粒子(基地)におけるビッカース硬さは、400HV以上であることが好ましく、450HV以上であることがより好ましく、500HV以上であることが更に好ましく、600HV以上であることが特に好ましい。また、生産性を考慮すると、鉄基合金粒子(基地)におけるビッカース硬さは1500HV以下が好ましく、1000HV以下がより好ましく、750HV以下が更に好ましい。ただし、このような範囲に何ら限定されるものではなく、本発明の効果を発現できるものであれば、この範囲を外れていてもよいことは言うまでもない。 Further, although not particularly limited, the Vickers hardness of the iron-based alloy particles (base) such as steel is preferably 400 HV or more, and more preferably 450 HV or more, from the viewpoint of improving wear resistance. It is more preferably 500 HV or more, and particularly preferably 600 HV or more. Further, in consideration of productivity, the Vickers hardness of the iron-based alloy particles (base) is preferably 1500 HV or less, more preferably 1000 HV or less, still more preferably 750 HV or less. However, it is not limited to such a range, and it goes without saying that the range may be out of this range as long as the effect of the present invention can be exhibited.

なお、鋼などの鉄基合金粒子(基地)におけるビッカース硬さは、日本工業規格で規定されているビッカース硬さ試験(日本工業規格Z2244)に準拠して測定・算出することができる。また、測定位置を定めるに当たって、被膜層の走査型電子顕微鏡像や透過型電子顕微鏡像などの観察を利用することができる。この観察の際、必要に応じてエネルギー分散型X線分析、後方散乱電子回折分析などを組み合わせてもよい。 The Vickers hardness of iron-based alloy particles (bases) such as steel can be measured and calculated in accordance with the Vickers hardness test (Japanese Industrial Standards Z2244) defined by Japanese Industrial Standards. Further, in determining the measurement position, observation of a scanning electron microscope image or a transmission electron microscope image of the coating layer can be used. At the time of this observation, energy dispersive X-ray analysis, backscattered electron diffraction analysis and the like may be combined, if necessary.

(第2の形態)
次に、第2の形態に係る摺動部材について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、上記の形態において説明したものと同等のものについては同一の符号を付して説明を省略する。
(Second form)
Next, the sliding member according to the second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are given to the equivalents as described in the above-described embodiment, and the description thereof will be omitted.

図5は、第2の形態に係る摺動部材を模式的に示す断面図である。また、図6は、図5に示した摺動部材のVI線で囲んだ部分の拡大図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the sliding member according to the second embodiment. Further, FIG. 6 is an enlarged view of a portion of the sliding member shown in FIG. 5 surrounded by a VI line.

図5及び図6に示すように、第2の形態の摺動部材2は、被膜層20が複数の粒子30として鉄基合金粒子31の他に、銅基合金粒子32及びコバルト基合金粒子33を含んでいる点で、第1の形態の摺動部材1と相違している。 As shown in FIGS. 5 and 6, in the sliding member 2 of the second embodiment, the coating layer 20 has a plurality of particles 30 as the iron-based alloy particles 31, as well as the copper-based alloy particles 32 and the cobalt-based alloy particles 33. It is different from the sliding member 1 of the first embodiment in that it contains.

上述のように、所定の被膜層を備えた摺動部材であるので、優れた耐摩耗性を発揮するようになる。 As described above, since it is a sliding member provided with a predetermined coating layer, it exhibits excellent wear resistance.

なお、図示しないが、鉄基合金粒子の他に、銅基合金粒子及びコバルト基合金粒子のいずれか一方のみを含む場合が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。 Although not shown, it goes without saying that the case where only one of the copper-based alloy particles and the cobalt-based alloy particles is contained in addition to the iron-based alloy particles is included in the scope of the present invention.

なお、図示しないが、銅基合金粒子及びコバルト基合金粒子のいずれか一方又は双方が、粒子表面側にナノ結晶組織及び非晶質組織のいずれか一方又は双方を有していてもよい。このような銅基合金粒子やコバルト基合金粒子を含む場合が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。 Although not shown, either one or both of the copper-based alloy particles and the cobalt-based alloy particles may have either or both of the nanocrystalline structure and the amorphous structure on the particle surface side. Needless to say, the case of including such copper-based alloy particles and cobalt-based alloy particles is included in the scope of the present invention.

ここで、上記銅基合金粒子及びコバルト基合金粒子について更に詳細に説明する。なお、本発明において「銅基合金」及び「コバルト基合金」とは、それぞれ合金中に最も多く含まれる成分が銅及びコバルトであることを意味する。 Here, the copper-based alloy particles and the cobalt-based alloy particles will be described in more detail. In the present invention, the "copper-based alloy" and the "cobalt-based alloy" mean that the components contained most in the alloy are copper and cobalt, respectively.

上記銅基合金としては、例えば、コルソン合金などの析出硬化系銅合金を挙げることができる。これにより、優れた耐摩耗性を実現できる。 Examples of the copper-based alloy include precipitation hardening copper alloys such as Corson alloy. Thereby, excellent wear resistance can be realized.

上記コバルト基合金としては、例えば、TRIBALOY(登録商標)T-400などの硬質コバルト基合金や、Stellite(登録商標)6などの硬質コバルト基合金を挙げることができる。これにより、優れた耐摩耗性を実現できる。 Examples of the cobalt-based alloy include a hard cobalt-based alloy such as TRIBAROY (registered trademark) T-400 and a hard cobalt-based alloy such as Stellite (registered trademark) 6. Thereby, excellent wear resistance can be realized.

上記被膜層は、鉄基合金粒子の比率が50面積%以上100面積%以下であることが好ましい。例えば、被膜層における鉄基合金粒子の比率が50面積%よりも小さいと、混在させる他の粒子の種類によっては強度が不足し、耐摩耗性を低下させる可能性がある。なお、現時点においては、被膜層の気孔率を0.1面積%まで低減することが可能となっているため、優れた耐摩耗性や生産性の向上などをバランス良く実現し得るという観点からは、鉄基合金粒子の比率は、50~99.90面積%であることが好ましく、50~99.50面積%であることがより好ましく、70~99.50面積%であることが更に好ましい。さらに、被膜層が鉄基合金粒子のみからなる場合には、鉄基合金粒子の比率は、98.50~99.90面積%であることが好ましい。ただし、このような範囲に何ら限定されるものではなく、本発明の効果を発現できるものであれば、この範囲を外れていてもよいことは言うまでもない。また、被膜層の断面における鉄基合金粒子の比率は、例えば、被膜層における断面の走査型電子顕微鏡像などの観察、及び断面走査型電子顕微鏡像の2値化などの画像処理によって、算出することができる。なお、この観察の際、必要に応じてエネルギー分散型X線分析、後方散乱電子回折分析などを組み合わせてもよい。 In the coating layer, the ratio of iron-based alloy particles is preferably 50 area% or more and 100 area% or less. For example, if the ratio of the iron-based alloy particles in the coating layer is smaller than 50 area%, the strength may be insufficient depending on the types of other particles to be mixed, and the wear resistance may be lowered. At present, it is possible to reduce the porosity of the coating layer to 0.1 area%, so from the viewpoint that excellent wear resistance and productivity improvement can be achieved in a well-balanced manner. The ratio of the iron-based alloy particles is preferably 50 to 99.90 area%, more preferably 50 to 99.50 area%, and even more preferably 70 to 99.50 area%. Further, when the coating layer is composed of only iron-based alloy particles, the ratio of the iron-based alloy particles is preferably 98.50 to 99.90 area%. However, it is not limited to such a range, and it goes without saying that the range may be out of this range as long as the effect of the present invention can be exhibited. Further, the ratio of the iron-based alloy particles in the cross section of the coating layer is calculated by, for example, observing a scanning electron microscope image of the cross section in the coating layer and image processing such as binarization of the cross-section scanning electron microscope image. be able to. At the time of this observation, energy dispersive X-ray analysis, backscattered electron diffraction analysis and the like may be combined, if necessary.

次に、上述した第1又は第2の形態に係る摺動部材の具体的な適用例について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、摺動部材を適用した内燃機関の動弁機構を例に挙げて詳細に説明するが、特に限定されるものではない。また、被膜層の表面を摺動面とすることは言うまでもない。なお、上記の形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。 Next, a specific application example of the sliding member according to the first or second embodiment described above will be described in detail with reference to the drawings. A valve valve mechanism of an internal combustion engine to which a sliding member is applied will be described in detail as an example, but the present invention is not particularly limited. Needless to say, the surface of the coating layer is used as a sliding surface. It should be noted that the same reference numerals as those described above are given and the description thereof will be omitted.

図7は、摺動部材を適用した内燃機関の動弁機構の一例を模式的に示す断面図である。より具体的には、エンジンバルブを含む動弁機構を模式的に示す断面図である。図7に示すように、カムロブ40が回転すると、バルブリフタ41がバルブスプリング42を圧縮しつつ押し下げられると同時に、エンジンバルブ43がステムシール44を有するバルブガイド45に案内されて押し下げられ、シリンダヘッド46におけるエンジンバルブ43の着座部46Aからエンジンバルブ43が離間して、排気ポート47と図示しない燃焼室とが連通する(エンジンバルブの開き状態)。その後、カムロブ40がさらに回転すると、バルブスプリング42の反発力により、バルブリフタ41、リテーナ48及びコッタ49とともにエンジンバルブ43が押し上げられ、着座部46Aにエンジンバルブ43が接触して排気ポート47と図示しない燃焼室とを遮断する(エンジンバルブの閉じ状態)。このようなエンジンバルブ43開閉をカムロブ40の回転と同期して行う。そして、このようにエンジンバルブ43のバルブステム43Aはシリンダヘッド46側に圧入されたバルブガイド45の中を通って、オイル潤滑されながら組み込まれている。また、図示しない燃焼室の開閉弁部分にあたるエンジンバルブ43のバルブフェース43Bは動作時にシリンダヘッド46におけるエンジンバルブ43の着座部46Aと接触又は非接触状態となる。なお、図7においては、排気ポート47側を示したが、本発明の摺動部材は、図示しない吸気ポート側に適用することもできる。 FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of a valve operating mechanism of an internal combustion engine to which a sliding member is applied. More specifically, it is a cross-sectional view schematically showing a valve operating mechanism including an engine valve. As shown in FIG. 7, when the cam lob 40 rotates, the valve lifter 41 is pushed down while compressing the valve spring 42, and at the same time, the engine valve 43 is guided by the valve guide 45 having the stem seal 44 and pushed down, and the cylinder head 46 is pushed down. The engine valve 43 is separated from the seating portion 46A of the engine valve 43 in the above, and the exhaust port 47 and the combustion chamber (not shown) communicate with each other (the open state of the engine valve). After that, when the cam lob 40 further rotates, the repulsive force of the valve spring 42 pushes up the engine valve 43 together with the valve lifter 41, the retainer 48, and the cotter 49, and the engine valve 43 comes into contact with the seating portion 46A and is not shown as the exhaust port 47. Shut off the combustion chamber (engine valve closed). Such opening and closing of the engine valve 43 is performed in synchronization with the rotation of the cam lob 40. In this way, the valve stem 43A of the engine valve 43 passes through the valve guide 45 press-fitted to the cylinder head 46 side and is incorporated while being oil-lubricated. Further, the valve face 43B of the engine valve 43, which corresponds to the on-off valve portion of the combustion chamber (not shown), is in contact with or non-contact with the seating portion 46A of the engine valve 43 in the cylinder head 46 during operation. Although the exhaust port 47 side is shown in FIG. 7, the sliding member of the present invention can also be applied to the intake port side (not shown).

そして、シリンダヘッド及びエンジンバルブの摺動部位であるシリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部46Aの摺動面46aに、上述した被膜層が形成された摺動部材、例えば、上述した第1又は第2の形態における摺動部材(1,2)が適用されている。これにより、焼結処理させて得られる被膜層を有する摺動部材と比較して、優れた耐摩耗性を有する。また、本発明の摺動部材をシリンダヘッドに適用することにより、圧入型のバルブシートをなくすことが可能となる。その結果、排気ポートや吸気ポートの形状自由化やエンジンバルブの径拡大を図ることが可能となり、エンジンの燃費や出力、トルクなどを向上させることが可能となる。 Then, a sliding member having the above-mentioned coating layer formed on the sliding surface 46a of the seating portion 46A of the engine valve in the cylinder head, which is a sliding portion of the cylinder head and the engine valve, for example, the above-mentioned first or second. The sliding member (1, 2) in the form of is applied. As a result, it has excellent wear resistance as compared with a sliding member having a coating layer obtained by sintering treatment. Further, by applying the sliding member of the present invention to the cylinder head, it is possible to eliminate the press-fit type valve seat. As a result, it is possible to liberalize the shapes of the exhaust port and the intake port and increase the diameter of the engine valve, and it is possible to improve the fuel efficiency, output, torque, etc. of the engine.

また、例えば、図示しないが、バルブステムの摺動面及び相手材であるバルブガイドの摺動面の一方若しくは双方に、並びに/又は、バルブステム軸端の摺動面、バルブフェースの摺動面及び圧入型のバルブシートの摺動面からなる群より選ばれた少なくとも1箇所に、上述した被膜層が形成された摺動部材、例えば、上述した第1又は第2の形態における摺動部材を適用することもできる。これにより、焼結処理させて得られる被膜層を有する摺動部材と比較して、優れた耐摩耗性を有する。 Further, for example, although not shown, on one or both of the sliding surface of the valve stem and the sliding surface of the valve guide which is the mating material, and / or the sliding surface of the valve stem shaft end and the sliding surface of the valve face. A sliding member having the above-mentioned coating layer formed on at least one place selected from the group consisting of the sliding surfaces of the press-fit type valve seat, for example, the sliding member in the above-mentioned first or second form. It can also be applied. As a result, it has excellent wear resistance as compared with a sliding member having a coating layer obtained by sintering treatment.

つまり、シリンダヘッドは、上記形態の摺動部材をエンジンバルブの着座部に有することが好ましい。また、他のシリンダヘッドは、上記形態の摺動部材を有するバルブシートを備えたシリンダヘッドであって、該摺動部材を該バルブシートのエンジンバルブの着座部に有することが好ましい。さらに、バルブシートは、上記形態の摺動部材をエンジンバルブの着座部に有することが好ましい。また、エンジンバルブは、上記形態の摺動部材をバルブフェースに有することが好ましい。さらに、他のエンジンバルブは、上記形態の摺動部材をバルブガイドとの摺動部位に有することが好ましい。 That is, it is preferable that the cylinder head has the sliding member of the above-mentioned form in the seating portion of the engine valve. Further, the other cylinder head is preferably a cylinder head provided with a valve seat having the above-mentioned sliding member, and the sliding member is preferably provided at the seating portion of the engine valve of the valve seat. Further, it is preferable that the valve seat has the sliding member of the above-mentioned form in the seating portion of the engine valve. Further, it is preferable that the engine valve has the sliding member of the above-mentioned form on the valve face. Further, it is preferable that the other engine valve has the sliding member of the above-mentioned form at the sliding portion with the valve guide.

さらに、上述した第1又は第2の形態に係る摺動部材の具体的な適用例について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、被膜層の表面側を摺動面とすることは言うまでもない。また、上記の形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。 Further, a specific application example of the sliding member according to the first or second embodiment described above will be described in detail with reference to the drawings. Needless to say, the surface side of the coating layer is used as a sliding surface. Further, the same reference numerals as those described in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図8は、摺動部材を適用した内燃機関の軸受機構の一例を模式的に示す断面図である。より具体的には、コンロッドの摺動部材である軸受メタルを含む軸受機構を模式的に示す断面図である。図8に示すように、コンロッド60の図示しないクランク側の大端部60Aは上下に2分割されている。そして、大端部60Aには、クランクピン61を受けるための2分割された軸受メタル62が配設されている。 FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of a bearing mechanism of an internal combustion engine to which a sliding member is applied. More specifically, it is a cross-sectional view schematically showing a bearing mechanism including a bearing metal which is a sliding member of a connecting rod. As shown in FIG. 8, the large end portion 60A on the crank side of the connecting rod 60 (not shown) is divided into upper and lower parts. A bearing metal 62 divided into two for receiving the crankpin 61 is arranged at the large end portion 60A.

そして、軸受メタル62として、その摺動面62aに、上述した被膜層が形成された摺動部材、例えば、上述した第1又は第2の形態における摺動部材(1,2)が適用されている。これにより、焼結処理させて得られる被膜層を有する摺動部材と比較して、優れた耐摩耗性を有する。 Then, as the bearing metal 62, the sliding member on which the coating layer described above is formed, for example, the sliding member (1, 2) in the first or second form described above is applied to the sliding surface 62a. There is. As a result, it has excellent wear resistance as compared with a sliding member having a coating layer obtained by sintering treatment.

また、例えば、図示しないが、コンロッドの図示しないピストン側の小端部におけるピストンピンを受けるための2分割された軸受メタルの摺動面に、上述した被膜層が形成された摺動部材、例えば、上述した第1又は第2の形態における摺動部材を適用することもできる。これにより、焼結処理させて得られる被膜層を有する摺動部材と比較して、優れた耐摩耗性を有する。 Further, for example, although not shown, a sliding member having the above-mentioned coating layer formed on the sliding surface of the bearing metal divided into two for receiving the piston pin at the small end portion on the piston side (not shown) of the connecting rod, for example. , The sliding member in the first or second embodiment described above can also be applied. As a result, it has excellent wear resistance as compared with a sliding member having a coating layer obtained by sintering treatment.

つまり、内燃機関の軸受機構は、上記形態の摺動部材を内燃機関の軸受機構の軸受メタルに有することが好ましい。なお、コンロッドの大端側の摺動面に直接成膜(メタルを使わずに直接形成)することもできる。また、コンロッドの小端側の摺動面に直接成膜(メタルを使わずに直接形成)することもできる。 That is, it is preferable that the bearing mechanism of the internal combustion engine has the sliding member of the above-mentioned form in the bearing metal of the bearing mechanism of the internal combustion engine. It is also possible to form a film directly on the sliding surface on the large end side of the connecting rod (form directly without using metal). Further, it is also possible to form a film directly on the sliding surface on the small end side of the connecting rod (form directly without using metal).

なお、摺動部材は、ピストンリングやピストンに適用することもできる。つまり、被膜層をピストンリングの表面に適用することが好ましい。また、被膜層をピストンのリング溝内面に適用することが好ましい。さらに、摺動部材は、被膜層をシリンダボア内面(シリンダライナーの代替や、ボア溶射の代替とすることができる。)に適用することが好ましい。また、摺動部材は、被膜層をクランクシャフトのジャーナルのメタルに適用することが好ましい。さらに、摺動部材は、被膜層をクランクシャフトのジャーナルのメタルの部位に直接成膜(メタルを使わずに被膜層を直接形成する。)することが好ましい。また、摺動部材は、被膜層をカムシャフトのジャーナルのメタルの表面に適用することが好ましい。さらに、摺動部材は、被膜層をカムシャフトのジャーナルのメタルの部位に直接成膜(メタルを使わずに被膜層を直接形成する。)することが好ましい。また、摺動部材は、被膜層をカムシャフトのカムロブ表面に適用することが好ましい。さらに、摺動部材は、被膜層をピストンとピストンピンのメタルに適用することが好ましい。また、摺動部材は、被膜層をピストンとピストンピンのメタルの部位に直接成膜することが好ましい。さらに、摺動部材は、被膜層をピストンスカートの表面に適用することが好ましい。また、摺動部材は、被膜層をバルブリフタの冠面に適用することが好ましい。さらに、摺動部材は、被膜層をバルブリフタの側面に適用することが好ましい。また、摺動部材は、被膜層をシリンダヘッドにおけるリフターボアのバルブリフタとの摺動面に適用することが好ましい。さらに、摺動部材は、被膜層をスプロケットの歯の表面(このとき、例えば、鉄焼結合金のスプロケットの代わりにアルミニウム焼結合金のスプロケット上に被膜層を形成する。)に適用することが好ましい。また、摺動部材は、被膜層をチェーンのピンに適用することが好ましい。さらに、摺動部材は、被膜層をチェーンプレートに適用することが好ましい。 The sliding member can also be applied to a piston ring or a piston. That is, it is preferable to apply the coating layer to the surface of the piston ring. Further, it is preferable to apply the coating layer to the inner surface of the ring groove of the piston. Further, as the sliding member, it is preferable to apply the coating layer to the inner surface of the cylinder bore (which can be used as a substitute for a cylinder liner or a substitute for thermal spraying of a bore). Further, for the sliding member, it is preferable to apply the coating layer to the metal of the journal of the crankshaft. Further, for the sliding member, it is preferable to form a film layer directly on the metal portion of the journal of the crankshaft (the film layer is directly formed without using metal). Further, as the sliding member, it is preferable to apply the coating layer to the metal surface of the journal of the camshaft. Further, for the sliding member, it is preferable to form a film layer directly on the metal portion of the journal of the camshaft (the film layer is directly formed without using metal). Further, as the sliding member, it is preferable to apply the coating layer to the cam lob surface of the cam shaft. Further, for the sliding member, it is preferable to apply the coating layer to the metal of the piston and the piston pin. Further, it is preferable that the coating film layer is directly formed on the metal portions of the piston and the piston pin of the sliding member. Further, for the sliding member, it is preferable to apply the coating layer to the surface of the piston skirt. Further, as the sliding member, it is preferable to apply the coating layer to the crown surface of the valve lifter. Further, for the sliding member, it is preferable to apply the coating layer to the side surface of the valve lifter. Further, as the sliding member, it is preferable to apply the coating layer to the sliding surface of the cylinder head with the valve lifter of the lift turbo. Further, the sliding member may apply the coating layer to the tooth surface of the sprocket (at this time, for example, forming the coating layer on the sprocket of the aluminum sintered alloy instead of the sprocket of the iron sintered alloy). preferable. Further, as for the sliding member, it is preferable to apply the coating layer to the pin of the chain. Further, for the sliding member, it is preferable to apply the coating layer to the chain plate.

また、上述した第1又は第2の形態における摺動部材は、被膜層を内燃機関以外の歯車の歯の表面(このとき、例えば、鋼の歯車をアルミニウム合金化し、このアルミニウム合金上に被膜層を形成する。)に適用することが好ましい。ここで、内燃機関以外とは、例えば、自動車のデファレンシャルギアや、自動車の発電機、自動車以外の発電機などを挙げることができる。さらに、上述した第1又は第2の形態における摺動部材は、すべり軸受け全般(転がり軸受ではない広義の意味でのすべり軸受けである。)に適用することが好ましい。 Further, in the sliding member in the first or second embodiment described above, the coating layer is formed on the surface of the teeth of a gear other than the internal combustion engine (at this time, for example, a steel gear is made into an aluminum alloy, and the coating layer is formed on the aluminum alloy. It is preferable to apply to.). Here, examples of non-internal combustion engines include differential gears of automobiles, generators of automobiles, and generators other than automobiles. Further, the sliding member in the first or second form described above is preferably applied to all sliding bearings (sliding bearings in a broad sense that are not rolling bearings).

次に、摺動部材の製造方法について詳細に説明する。摺動部材の製造方法は、例えば、上述した形態における基材と、基材上に形成された所定の被膜層とを備えた摺動部材を製造する方法である。この摺動部材の製造方法は、鉄基合金原料粒子、又は鉄基合金原料粒子と銅基合金原料粒子及びコバルト基合金原料粒子のいずれか一方又は双方とを含む混合物を、非溶融の状態で基材上に吹き付けて、基材上に所定の被膜層を形成する工程を含む。 Next, a method of manufacturing the sliding member will be described in detail. The method for manufacturing a sliding member is, for example, a method for manufacturing a sliding member having a base material in the above-mentioned form and a predetermined coating layer formed on the base material. The method for manufacturing this sliding member is to prepare iron-based alloy raw material particles or a mixture containing iron-based alloy raw material particles and one or both of copper-based alloy raw material particles and cobalt-based alloy raw material particles in a non-melted state. It comprises a step of spraying onto a substrate to form a predetermined coating layer on the substrate.

上述のように、非溶融の状態とした鉄基合金原料粒子又は混合物を、基材上に吹き付けて、基材上に所定の被膜層を形成することにより、耐摩耗性に優れた被膜層を効率良く形成することができる。換言すれば、キネティックスプレー、コールドスプレー、ウォームスプレーなどと呼ばれる方法により被膜層を形成することにより、耐摩耗性に優れた被膜層を効率良く形成することができる。ただし、本発明の摺動部材は、このような製造方法により製造されたものに限定されるものではない。 As described above, the iron-based alloy raw material particles or the mixture in a non-melted state are sprayed onto the base material to form a predetermined coating layer on the base material, thereby forming a coating layer having excellent wear resistance. It can be formed efficiently. In other words, by forming the coating layer by a method called kinetic spray, cold spray, worm spray or the like, the coating layer having excellent wear resistance can be efficiently formed. However, the sliding member of the present invention is not limited to the one manufactured by such a manufacturing method.

ここで、より具体的な製造方法についてさらに詳細に説明する。 Here, a more specific manufacturing method will be described in more detail.

上述したように、鉄基合金原料粒子又は混合物を基材上に吹き付ける際には、鉄基合金原料粒子又は混合物を、基材及び被膜層の少なくとも一方に塑性変形部を形成する速度で、基材に吹き付けることが好ましい。これにより、より耐摩耗性に優れた被膜層を効率良く形成することができる。 As described above, when the iron-based alloy raw material particles or the mixture are sprayed onto the base material, the iron-based alloy raw material particles or the mixture are applied at a rate of forming a plastically deformed portion on at least one of the base material and the coating layer. It is preferable to spray it on the material. As a result, a coating layer having more excellent wear resistance can be efficiently formed.

例えば、鉄基合金原料粒子又は混合物を吹き付けるために供給する作動ガスの圧力を0.5~5MPaとすることが好ましく、0.8~4MPaとすることがより好ましく、0.8~3.5MPaとすることが更に好ましい。作動ガスの圧力を0.5MPa未満とすると、粒子速度が得られず、気孔率が大きくなることがある。ただし、このような範囲に何ら制限されるものではなく、本発明の効果を発現できるものであれば、この範囲を外れていてもよいことは言うまでもない。 For example, the pressure of the working gas supplied for spraying the iron-based alloy raw material particles or the mixture is preferably 0.5 to 5 MPa, more preferably 0.8 to 4 MPa, and 0.8 to 3.5 MPa. Is more preferable. If the pressure of the working gas is less than 0.5 MPa, the particle velocity cannot be obtained and the porosity may increase. However, it is needless to say that the range is not limited to such a range, and the range may be out of this range as long as the effect of the present invention can be exhibited.

また、作動ガスの温度は、特に限定されるものではないが、例えば、400~800℃とすることが好ましく、600~800℃とすることがより好ましい。作動ガスの温度を400℃未満とすると、気孔率が大きくなり、耐摩耗性が低くなることがある。また、作動ガスの温度を800℃超とすると、ノズル詰まりを起こすことがある。ただし、このような範囲に何ら制限されるものではなく、本発明の効果を発現できるものであれば、この範囲を外れていてもよいことは言うまでもない。 The temperature of the working gas is not particularly limited, but is preferably 400 to 800 ° C, more preferably 600 to 800 ° C, for example. If the temperature of the working gas is less than 400 ° C., the porosity may increase and the wear resistance may decrease. Further, if the temperature of the working gas exceeds 800 ° C., nozzle clogging may occur. However, it is needless to say that the range is not limited to such a range, and the range may be out of this range as long as the effect of the present invention can be exhibited.

さらに、作動ガスの種類としては、特に限定されるものではないが、例えば、窒素、ヘリウムなどを挙げることができる。これらは、1種を単独で用いてもよく、メインガスとキャリアガスのように、複数種を組み合わせて用いてもよい。また、燃料ガスと窒素とを混合して用いてもよい。 Further, the type of the working gas is not particularly limited, and examples thereof include nitrogen and helium. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of a plurality of types such as main gas and carrier gas. Further, the fuel gas and nitrogen may be mixed and used.

さらに、上述鉄基合金原料粒子又は混合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、過飽和固溶体の状態であることが好ましい。過飽和固溶体の状態であることにより、大きい延性を有する、換言すれば、変形能を有するため、被膜層を効率よく形成することができ、成膜性を向上させることができる。ここで、過飽和固溶体の状態である原料粒子としては、特に限定されるものではないが、例えば、アトマイズ法などにより急冷凝固させて得られる急冷凝固粒子を適用することが好ましい。 Further, the iron-based alloy raw material particles or the mixture are not particularly limited, but are preferably in the state of a supersaturated solid solution, for example. Since it is in the state of a supersaturated solid solution, it has a large ductility, in other words, it has a deformability, so that a coating film layer can be efficiently formed and the film forming property can be improved. Here, the raw material particles in the state of a supersaturated solid solution are not particularly limited, but for example, it is preferable to apply the quenching solidified particles obtained by quenching and solidifying by an atomizing method or the like.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(実施例1)
鉄基合金原料粒子として、日本工業規格G4403に規定されるSKH51(大同特殊鋼株式会社製、商品名:DAPMH51、分類:SKH材/高速度鋼、成分:Fe-0.85C-4Cr-5Mo-6W-2V、粒度:-20μm)を用意した。なお、「粒度:-20μm」とは、粒子径が20μm以下であることを意味する(以下同様である。)。また、このような粒度を測定・算出する際の「粒子径」としては、例えば、上述した「最大長径」、具体的には、観察される粒子(観察面)の輪郭線上の任意の2点間の距離の最大の距離を採用した。
(Example 1)
SKH51 (manufactured by Daido Special Steel Co., Ltd., trade name: DAPMH51, classification: SKH material / high-speed steel, component: Fe-0.85C-4Cr-5Mo-) specified in Japanese Industrial Standards G4403 as raw material particles for iron-based alloys. 6W-2V, particle size: -20 μm) was prepared. In addition, "particle size: -20 μm" means that the particle diameter is 20 μm or less (the same applies hereinafter). Further, as the "particle diameter" when measuring and calculating such a particle size, for example, the above-mentioned "maximum major axis", specifically, any two points on the contour line of the observed particle (observation surface). The maximum distance between them was adopted.

シリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の加工完了状態で、狙い被膜層厚み0.5mmを想定して、アルミニウム基材(日本工業規格H4040A5056)の前加工を行って、前加工されたアルミニウム基材を用意した。 With the processing of the seating part of the engine valve in the cylinder head completed, pre-processing the aluminum base material (Japanese Industrial Standards H4040A5056) is performed assuming a target coating layer thickness of 0.5 mm, and the pre-processed aluminum base material is used. I prepared it.

次いで、回転テーブルに用意したアルミニウム基材を装着し、回転テーブルを回転させながら、用意した鉄基合金原料粒子を、用意したアルミニウム基材上に、コールドスプレー装置(Inovati社製、Kinetic Metallization、ガス種:He、ガス圧力:0.8MPa、ガス温度:600℃)を用いて吹き付けて、被膜層厚み1.0mmの被膜層を基材上に形成した。 Next, the prepared aluminum base material was attached to the rotary table, and while rotating the rotary table, the prepared iron-based alloy raw material particles were placed on the prepared aluminum base material with a cold spray device (Kinetic Metallization, gas manufactured by Inovati). Seed: He, gas pressure: 0.8 MPa, gas temperature: 600 ° C.) was used to spray to form a coating layer having a coating layer thickness of 1.0 mm on the substrate.

しかる後、機械加工により、実際のシリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の形状に仕上げて、本例の摺動部材を得た。なお、被膜層厚みは、0.5mmである(以下同様である。)。 After that, by machining, the shape of the seating portion of the engine valve in the actual cylinder head was finished, and the sliding member of this example was obtained. The thickness of the coating layer is 0.5 mm (the same applies hereinafter).

(実施例2)
鉄基合金原料粒子として、日本工業規格G4303に規定されるSUS440C(大同特殊鋼株式会社製、商品名:DAP440C、分類:マルテンサイト系SUS、成分:Fe-1.1C-0.5Si-0.5Mn-17Cr、粒度:-20μm)を用意した。
(Example 2)
As iron-based alloy raw material particles, SUS440C (manufactured by Daido Special Steel Co., Ltd., trade name: DAP440C, classification: martensitic SUS, component: Fe-1.1C-0.5Si-0. 5Mn-17Cr, particle size: −20 μm) was prepared.

シリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の加工完了状態で、狙い被膜層厚み0.5mmを想定して、アルミニウム基材(日本工業規格H4040A5056)の前加工を行って、前加工されたアルミニウム基材を用意した。 With the processing of the seating part of the engine valve in the cylinder head completed, pre-processing the aluminum base material (Japanese Industrial Standards H4040A5056) is performed assuming a target coating layer thickness of 0.5 mm, and the pre-processed aluminum base material is used. I prepared it.

次いで、回転テーブルに用意したアルミニウム基材を装着し、回転テーブルを回転させながら、用意した鉄基合金原料粒子を、用意したアルミニウム基材上に、コールドスプレー装置(Inovati社製、Kinetic Metallization、ガス種:He、ガス圧力:0.8MPa、ガス温度:600℃)を用いて吹き付けて、被膜層厚み1.0mmの被膜層を基材上に形成した。 Next, the prepared aluminum base material was attached to the rotary table, and while rotating the rotary table, the prepared iron-based alloy raw material particles were placed on the prepared aluminum base material with a cold spray device (Kinetic Metallization, gas manufactured by Inovati). Seed: He, gas pressure: 0.8 MPa, gas temperature: 600 ° C.) was used to spray to form a coating layer having a coating layer thickness of 1.0 mm on the substrate.

しかる後、機械加工により、実際のシリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の形状に仕上げて、本例の摺動部材を得た。 After that, by machining, the shape of the seating portion of the engine valve in the actual cylinder head was finished, and the sliding member of this example was obtained.

(実施例3)
鉄基合金原料粒子として、日本工業規格G4303に規定されるSUS420J2(大同特殊鋼株式会社製、商品名:DAP420J2、分類:マルテンサイト系SUS、成分:Fe-0.35C-13Cr、粒度:-30μm)を用意した。
(Example 3)
SUS420J2 (manufactured by Daido Special Steel Co., Ltd., trade name: DAP420J2, classification: martensitic SUS, component: Fe-0.35C-13Cr, particle size: -30 μm) specified in Japanese Industrial Standards G4303 as raw material particles for iron-based alloy. ) Was prepared.

シリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の加工完了状態で、狙い被膜層厚み0.5mmを想定して、アルミニウム基材(日本工業規格H4040A5056)の前加工を行って、前加工されたアルミニウム基材を用意した。 With the processing of the seating part of the engine valve in the cylinder head completed, pre-processing the aluminum base material (Japanese Industrial Standards H4040A5056) is performed assuming a target coating layer thickness of 0.5 mm, and the pre-processed aluminum base material is used. I prepared it.

次いで、回転テーブルに用意したアルミニウム基材を装着し、回転テーブルを回転させながら、用意した鉄基合金原料粒子を、用意したアルミニウム基材上に、高圧型コールドスプレー装置(CGT社製、Kinetics4000、ガス種:N、ガス圧力:3.5MPa、ガス温度:750℃)を用いて吹き付けて、被膜層厚み1.0mmの被膜層を基材上に形成した。 Next, the prepared aluminum base material was attached to the rotary table, and while rotating the rotary table, the prepared iron-based alloy raw material particles were placed on the prepared aluminum base material with a high-pressure cold spray device (Kintics 4000, manufactured by CGT). A coating layer having a coating layer thickness of 1.0 mm was formed on the substrate by spraying using a gas type: N 2 , gas pressure: 3.5 MPa, gas temperature: 750 ° C.).

しかる後、機械加工により、実際のシリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の形状に仕上げて、本例の摺動部材を得た。 After that, by machining, the shape of the seating portion of the engine valve in the actual cylinder head was finished, and the sliding member of this example was obtained.

(実施例4)
鉄基合金原料粒子として、日本工業規格G4404に規定されるSKD61(大同特殊鋼株式会社製、商品名:DAPDHA1、分類:SKD材、成分:Fe-0.35C-5Cr-1.25Mo-1V、粒度:-30μm)を用意した。
(Example 4)
As iron-based alloy raw material particles, SKD61 (manufactured by Daido Steel Co., Ltd., trade name: DAPDHA1, classification: SKD material, component: Fe-0.35C-5Cr-1.25Mo-1V, specified in Japanese Industrial Standards G4404, Particle size: -30 μm) was prepared.

シリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の加工完了状態で、狙い被膜層厚み0.5mmを想定して、アルミニウム基材(日本工業規格H4040A5056)の前加工を行って、前加工されたアルミニウム基材を用意した。 With the processing of the seating part of the engine valve in the cylinder head completed, pre-processing the aluminum base material (Japanese Industrial Standards H4040A5056) is performed assuming a target coating layer thickness of 0.5 mm, and the pre-processed aluminum base material is used. I prepared it.

次いで、回転テーブルに用意したアルミニウム基材を装着し、回転テーブルを回転させながら、用意した鉄基合金原料粒子を、用意したアルミニウム基材上に、高圧型コールドスプレー装置(CGT社製、Kinetics4000、ガス種:N、ガス圧力:3.5MPa、ガス温度:750℃)を用いて吹き付けて、被膜層厚み1.0mmの被膜層を基材上に形成した。 Next, the prepared aluminum base material was attached to the rotary table, and while rotating the rotary table, the prepared iron-based alloy raw material particles were placed on the prepared aluminum base material with a high-pressure cold spray device (Kintics 4000, manufactured by CGT). A coating layer having a coating layer thickness of 1.0 mm was formed on the substrate by spraying using a gas type: N 2 , gas pressure: 3.5 MPa, gas temperature: 750 ° C.).

しかる後、機械加工により、実際のシリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の形状に仕上げて、本例の摺動部材を得た。 After that, by machining, the shape of the seating portion of the engine valve in the actual cylinder head was finished, and the sliding member of this example was obtained.

(実施例5)
鉄基合金原料粒子として、日本工業規格G4303に規定されるSKH51(大同特殊鋼株式会社製、商品名:DAPMH51、分類:SKH材/高速度鋼、成分:Fe-0.85C-4Cr-5Mo-6W-2V、粒度:-20μm)を用意した。さらに、銅基合金原料粒子として、Cu-Ni-Si合金(分類:銅合金(コルソン合金)、成分:Cu-3Ni-0.7Si、粒度:-30μm)を用意した。さらに、コバルト基合金原料粒子として、Co合金(ケナメタルステライト社製、商品名:Tribaloy T-400、分類:Co合金、成分:Co-28Mo-8Cr-2.5Si、粒度:-45μm)を用意した。さらに、これらを混合して混合原料粒子を用意した。
(Example 5)
SKH51 (manufactured by Daido Special Steel Co., Ltd., trade name: DAPMH51, classification: SKH material / high-speed steel, component: Fe-0.85C-4Cr-5Mo-) specified in Japanese Industrial Standards G4303 as raw material particles for iron-based alloys. 6W-2V, particle size: -20 μm) was prepared. Further, Cu—Ni—Si alloy (classification: copper alloy (Corson alloy), component: Cu-3Ni—0.7Si, particle size: -30 μm) was prepared as the raw material particles for the copper-based alloy. Further, as the cobalt-based alloy raw material particles, a Co alloy (manufactured by Kennametal Stellite, trade name: Tribaloy T-400, classification: Co alloy, component: Co-28Mo-8Cr-2.5Si, particle size: -45 μm) was prepared. .. Further, these were mixed to prepare mixed raw material particles.

シリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の加工完了状態で、狙い被膜層厚み0.5mmを想定して、アルミニウム基材(日本工業規格H4040A5056)の前加工を行って、前加工されたアルミニウム基材を用意した。 With the processing of the seating part of the engine valve in the cylinder head completed, pre-processing the aluminum base material (Japanese Industrial Standards H4040A5056) is performed assuming a target coating layer thickness of 0.5 mm, and the pre-processed aluminum base material is used. I prepared it.

次いで、回転テーブルに用意したアルミニウム基材を装着し、回転テーブルを回転させながら、用意した混合原料粒子を、用意したアルミニウム基材上に、高圧型コールドスプレー装置(CGT社製、Kinetics4000、ガス種:N、ガス圧力:3.5MPa、ガス温度:750℃)を用いて吹き付けて、被膜層厚み1.0mmの被膜層を基材上に形成した。 Next, the prepared aluminum base material is mounted on the rotary table, and the prepared mixed raw material particles are placed on the prepared aluminum base material while rotating the rotary table (CGT, Kinetics 4000, gas type). : N 2 , gas pressure: 3.5 MPa, gas temperature: 750 ° C.) was used to form a coating layer having a coating layer thickness of 1.0 mm on the substrate.

しかる後、機械加工により、実際のシリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の形状に仕上げて、本例の摺動部材を得た。 After that, by machining, the shape of the seating portion of the engine valve in the actual cylinder head was finished, and the sliding member of this example was obtained.

(比較例1)
鉄基合金原料粒子として、日本工業規格G4303に規定されるSUS316L(大同特殊鋼株式会社製、商品名:DAP316L、分類:オーステナイト系SUS、成分:Fe-0.02C-17Cr-13Ni-2Mo-0.9Si、粒度:-30μm)を用意した。
(Comparative Example 1)
SUS316L (manufactured by Daido Special Steel Co., Ltd., trade name: DAP316L, classification: austenitic SUS, component: Fe-0.02C-17Cr-13Ni-2Mo-0) specified in Japanese Industrial Standards G4303 as raw material particles for iron-based alloys. .9Si, particle size: -30 μm) was prepared.

シリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の加工完了状態で、狙い被膜層厚み0.5mmを想定して、アルミニウム基材(日本工業規格H4040A5056)の前加工を行って、前加工されたアルミニウム基材を用意した。 With the processing of the seating part of the engine valve in the cylinder head completed, pre-processing the aluminum base material (Japanese Industrial Standards H4040A5056) is performed assuming a target coating layer thickness of 0.5 mm, and the pre-processed aluminum base material is used. I prepared it.

次いで、回転テーブルに用意したアルミニウム基材を装着し、回転テーブルを回転させながら、用意した鉄基合金原料粒子を、用意したアルミニウム基材上に、高圧型コールドスプレー装置(CGT社製、Kinetics4000、ガス種:N、ガス圧力:3.5MPa、ガス温度:750℃)を用いて吹き付けて、被膜層厚み1.0mmの被膜層を基材上に形成した。 Next, the prepared aluminum base material was attached to the rotary table, and while rotating the rotary table, the prepared iron-based alloy raw material particles were placed on the prepared aluminum base material with a high-pressure cold spray device (Kintics 4000, manufactured by CGT). A coating layer having a coating layer thickness of 1.0 mm was formed on the substrate by spraying using a gas type: N 2 , gas pressure: 3.5 MPa, gas temperature: 750 ° C.).

しかる後、機械加工により、実際のシリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の形状に仕上げて、本例の摺動部材を得た。 After that, by machining, the shape of the seating portion of the engine valve in the actual cylinder head was finished, and the sliding member of this example was obtained.

(比較例2)
鉄基合金原料粒子として、日本工業規格G4303に規定されるSUS304L(大同特殊鋼株式会社製、商品名:DAP304L、分類:オーステナイト系SUS、成分:Fe-0.02C-19Cr-11Ni、粒度:-30μm)を用意した。
(Comparative Example 2)
As raw material particles for iron-based alloy, SUS304L specified in Japanese Industrial Standards G4303 (manufactured by Daido Special Steel Co., Ltd., trade name: DAP304L, classification: austenitic SUS, component: Fe-0.02C-19Cr-11Ni, particle size:- 30 μm) was prepared.

シリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の加工完了状態で、狙い被膜層厚み0.5mmを想定して、アルミニウム基材(日本工業規格H4040A5056)の前加工を行って、前加工されたアルミニウム基材を用意した。 With the processing of the seating part of the engine valve in the cylinder head completed, pre-processing the aluminum base material (Japanese Industrial Standards H4040A5056) is performed assuming a target coating layer thickness of 0.5 mm, and the pre-processed aluminum base material is used. I prepared it.

次いで、回転テーブルに用意したアルミニウム基材を装着し、回転テーブルを回転させながら、用意した鉄基合金原料粒子を、用意したアルミニウム基材上に、高圧型コールドスプレー装置(CGT社製、Kinetics4000、ガス種:N、ガス圧力:3.5MPa、ガス温度:750℃)を用いて吹き付けて、被膜層厚み1.0mmの被膜層を基材上に形成した。 Next, the prepared aluminum base material was attached to the rotary table, and while rotating the rotary table, the prepared iron-based alloy raw material particles were placed on the prepared aluminum base material with a high-pressure cold spray device (Kintics 4000, manufactured by CGT). A coating layer having a coating layer thickness of 1.0 mm was formed on the substrate by spraying using a gas type: N 2 , gas pressure: 3.5 MPa, gas temperature: 750 ° C.).

しかる後、機械加工により、実際のシリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の形状に仕上げて、本例の摺動部材を得た。 After that, by machining, the shape of the seating portion of the engine valve in the actual cylinder head was finished, and the sliding member of this example was obtained.

(比較例3)
鉄基合金原料粒子として、Fe-Si-B-Cr系アモルファス(分類:アモルファス鉄基合金、成分:Fe-Si-B-Cr、粒度:-20μm)を用意した。
(Comparative Example 3)
Fe—Si—B—Cr-based amorphous particles (classification: amorphous iron-based alloy, component: Fe—Si—B—Cr, particle size: −20 μm) were prepared as iron-based alloy raw material particles.

シリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の加工完了状態で、狙い被膜層厚み0.5mmを想定して、アルミニウム基材(日本工業規格H4040A5056)の前加工を行って、前加工されたアルミニウム基材を用意した。 With the processing of the seating part of the engine valve in the cylinder head completed, pre-processing the aluminum base material (Japanese Industrial Standards H4040A5056) is performed assuming a target coating layer thickness of 0.5 mm, and the pre-processed aluminum base material is used. I prepared it.

次いで、回転テーブルに用意したアルミニウム基材を装着し、回転テーブルを回転させながら、用意した鉄基合金原料粒子を、用意したアルミニウム基材上に、コールドスプレー装置(Inovati社製、Kinetic Metallization、ガス種:He、ガス圧力:0.8MPa、ガス温度:600℃)を用いて吹き付けて、被膜層厚み1.0mmの被膜層を基材上に形成した。 Next, the prepared aluminum base material was attached to the rotary table, and while rotating the rotary table, the prepared iron-based alloy raw material particles were placed on the prepared aluminum base material with a cold spray device (Kinetic Metallization, gas manufactured by Inovati). Seed: He, gas pressure: 0.8 MPa, gas temperature: 600 ° C.) was used to spray to form a coating layer having a coating layer thickness of 1.0 mm on the substrate.

しかる後、機械加工により、実際のシリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の形状に仕上げて、本例の摺動部材を得た。 After that, by machining, the shape of the seating portion of the engine valve in the actual cylinder head was finished, and the sliding member of this example was obtained.

(比較例4)
コバルト基合金原料粒子として、CoNiCrAlY(Inovati社製、商品名:KMCoNiCrAlYパウダー、分類:コバルト基合金、成分:Co-32Ni-21Cr-8Al-0.5Y、粒度:-22μm)を用意した。
(Comparative Example 4)
As cobalt-based alloy raw material particles, CoNiCrAlY (manufactured by Inovati, trade name: KMCoNiCrAlY powder, classification: cobalt-based alloy, component: Co-32Ni-21Cr-8Al-0.5Y, particle size: -22 μm) was prepared.

シリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の加工完了状態で、狙い被膜層厚み0.5mmを想定して、アルミニウム基材(日本工業規格H4040A5056)の前加工を行って、前加工されたアルミニウム基材を用意した。 With the processing of the seating part of the engine valve in the cylinder head completed, pre-processing the aluminum base material (Japanese Industrial Standards H4040A5056) is performed assuming a target coating layer thickness of 0.5 mm, and the pre-processed aluminum base material is used. I prepared it.

次いで、回転テーブルに用意したアルミニウム基材を装着し、回転テーブルを回転させながら、用意したコバルト基合金原料粒子を、用意したアルミニウム基材上に、コールドスプレー装置(Inovati社製、Kinetic Metallization、ガス種:He、ガス圧力:0.8MPa、ガス温度:600℃)を用いて吹き付けて、被膜層厚み1.0mmの被膜層を基材上に形成した。 Next, the prepared aluminum base material was attached to the rotary table, and while rotating the rotary table, the prepared cobalt-based alloy raw material particles were placed on the prepared aluminum base material with a cold spray device (Kinetic Metallization, gas manufactured by Inovati). Seed: He, gas pressure: 0.8 MPa, gas temperature: 600 ° C.) was used to spray to form a coating layer having a coating layer thickness of 1.0 mm on the substrate.

しかる後、機械加工により、実際のシリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の形状に仕上げて、本例の摺動部材を得た。 After that, by machining, the shape of the seating portion of the engine valve in the actual cylinder head was finished, and the sliding member of this example was obtained.

(比較例5)
銅基合金原料粒子として、Cu-Ni-Si合金(分類:銅合金(コルソン合金)、成分:Cu-3Ni-0.7Si、粒度:-30μm)を用意した。
(Comparative Example 5)
Cu—Ni—Si alloy (classification: copper alloy (Corson alloy), component: Cu-3Ni—0.7Si, particle size: -30 μm) was prepared as the raw material particles for the copper-based alloy.

シリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の加工完了状態で、狙い被膜層厚み0.5mmを想定して、アルミニウム基材(日本工業規格H4040A5056)の前加工を行って、前加工されたアルミニウム基材を用意した。 With the processing of the seating part of the engine valve in the cylinder head completed, pre-processing the aluminum base material (Japanese Industrial Standards H4040A5056) is performed assuming a target coating layer thickness of 0.5 mm, and the pre-processed aluminum base material is used. I prepared it.

次いで、回転テーブルに用意したアルミニウム基材を装着し、回転テーブルを回転させながら、用意した銅基合金原料粒子を、用意したアルミニウム基材上に、高圧型コールドスプレー装置(CGT社製、Kinetics4000、ガス種:N、ガス圧力:4MPa、ガス温度:600℃)を用いて吹き付けて、被膜層厚み1.0mmの被膜層を基材上に形成した。 Next, the prepared aluminum base material was attached to the rotary table, and while rotating the rotary table, the prepared copper-based alloy raw material particles were placed on the prepared aluminum base material with a high-pressure cold spray device (Kintics 4000, manufactured by CGT). A coating layer having a coating layer thickness of 1.0 mm was formed on the substrate by spraying using a gas type: N 2 , gas pressure: 4 MPa, gas temperature: 600 ° C.).

しかる後、機械加工により、実際のシリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の形状に仕上げて、本例の摺動部材を得た。各例の仕様の一部を表1~表4に示す。 After that, by machining, the shape of the seating portion of the engine valve in the actual cylinder head was finished, and the sliding member of this example was obtained. Tables 1 to 4 show some of the specifications of each example.

Figure 0007026889000001
Figure 0007026889000001

Figure 0007026889000002
Figure 0007026889000002

Figure 0007026889000003
Figure 0007026889000003

Figure 0007026889000004
Figure 0007026889000004

ここで、表3及び表4において、ナノ結晶組織の有無、非晶質組織の有無、析出物の有無や詳細、ミクロ結晶組織の有無、及び被膜層における各粒子や気孔の比率は、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡を用いた観察、エネルギー分散型X線分析、後方散乱電子回折分析などによって特定した。 Here, in Tables 3 and 4, the presence / absence of nanocrystal structure, the presence / absence of amorphous structure, the presence / absence and details of precipitates, the presence / absence of microcrystal structure, and the ratio of each particle or pore in the coating layer are scan type. It was identified by observation using an electron microscope and a transmission electron microscope, energy dispersive X-ray analysis, and backscattered electron diffraction analysis.

また、表3及び表4において、鉄基合金粒子(基地)等のビッカース硬さは、日本工業規格で規定されているビッカース硬さ試験(日本工業規格Z2244)に準拠して測定・算出した。なお、算術平均値を求めるために測定数を10箇所とした。また、測定位置を定めるに当たって、被膜層の走査型電子顕微鏡像や透過型電子顕微鏡像などの観察、エネルギー分散型X線分析、後方散乱電子回折分析の結果などを利用した。 Further, in Tables 3 and 4, the Vickers hardness of iron-based alloy particles (bases) and the like was measured and calculated in accordance with the Vickers hardness test (Japanese Industrial Standard Z2244) specified by Japanese Industrial Standards. The number of measurements was set to 10 in order to obtain the arithmetic mean value. In determining the measurement position, the results of observation of scanning electron microscope images and transmission electron microscope images of the coating layer, energy dispersive X-ray analysis, backscattered electron diffraction analysis, and the like were used.

[性能評価]
上記各例の摺動部材について、下記の要領で耐摩耗性を評価した。
[Performance evaluation]
The wear resistance of the sliding members of each of the above examples was evaluated as follows.

(耐摩耗性)
高千穂精機株式会社製のバルブシート摩耗試験機を用い、下記の試験条件下、摩耗量を測定、算出した。具体的には、形状測定装置を用いて試験前と試験後のシリンダヘッドにおけるエンジンバルブの着座部の形状を取得し、4箇所の摩耗量を測定し、平均値を算出して、これを摩耗量とした。得られた結果を表3及び表4に併記する。
(Abrasion resistance)
The amount of wear was measured and calculated under the following test conditions using a valve seat wear tester manufactured by Takachiho Seiki Co., Ltd. Specifically, the shape of the seated portion of the engine valve in the cylinder head before and after the test is acquired using a shape measuring device, the amount of wear at four points is measured, the average value is calculated, and this is worn. The amount was taken. The obtained results are also shown in Tables 3 and 4.

表3及び表4より、本発明の範囲に属する実施例1~実施例5は、本発明の範囲外の比較例1~比較例5よりも、優れた耐摩耗性を有することが分かる。 From Tables 3 and 4, it can be seen that Examples 1 to 5 belonging to the scope of the present invention have better wear resistance than Comparative Examples 1 to 5 outside the scope of the present invention.

これは、上述した所定の被膜層を備えた摺動部材であるためと考えられる。具体的には、被膜層が、粒子表面側にナノ結晶組織及び非晶質組織のいずれか一方又は双方を有する鉄基合金粒子を含み、鉄基合金粒子が炭素と炭化物を含み、鉄基合金粒子における炭素分の含有率が0.08質量%以上であるためと考えられる。 It is considered that this is because the sliding member is provided with the above-mentioned predetermined coating layer. Specifically, the coating layer contains iron-based alloy particles having either or both of a nanocrystalline structure and an amorphous structure on the particle surface side, and the iron-based alloy particles contain carbon and carbides, and the iron-based alloy. It is considered that the carbon content in the particles is 0.08% by mass or more.

また、本発明の範囲に属する実施例1~実施例5が、本発明の範囲外の比較例1~比較例5よりも、優れた耐摩耗性を有するのは、上述した所定の被膜層を備えた摺動部材であり、さらに、鉄基合金粒子におけるクロム分の含有率が0.20質量%以上であるためとも考えられる。さらに言えば、鉄基合金粒子がクロム炭化物を含むためとも考えられる。 Further, it is the above-mentioned predetermined coating layer that Examples 1 to 5 belonging to the scope of the present invention have better wear resistance than Comparative Examples 1 to 5 outside the scope of the present invention. It is also considered that the sliding member is provided, and the content of chromium in the iron-based alloy particles is 0.20% by mass or more. Furthermore, it is also considered that the iron-based alloy particles contain chromium carbides.

さらに、本発明の範囲に属する実施例1、実施例4及び実施例5が、実施例2及び実施例3よりも、優れた耐摩耗性を有するのは、上述した所定の被膜層を備えた摺動部材であり、さらに、鉄基合金粒子におけるクロム分の含有率が0.20質量%以上であり、さらに、鉄基合金粒子がバナジウム、タングステンなどを含むためとも考えられる。さらに言えば、鉄基合金粒子がクロム、バナジウム、タングステンなどの炭化物を含むためとも考えられる。 Further, it is provided with the above-mentioned predetermined coating layer that Examples 1, 4 and 5 belonging to the scope of the present invention have better wear resistance than Examples 2 and 3. It is also considered that the sliding member is a sliding member, the chromium content in the iron-based alloy particles is 0.20% by mass or more, and the iron-based alloy particles contain vanadium, tungsten, and the like. Furthermore, it is also considered that the iron-based alloy particles contain carbides such as chromium, vanadium, and tungsten.

また、本発明の範囲に属する実施例1及び実施例5が、実施例2~実施例4よりも、優れた耐摩耗性を有するのは、上述した所定の被膜層を備えた摺動部材であり、さらに、鉄基合金粒子におけるクロム分の含有率が0.20質量%以上であり、さらに、鉄基合金粒子がバナジウム、タングステンなどを含み、さらに、鉄基合金粒子におけるバナジウムの含有率が0.90~5.20質量%であり、タングステンの含有率が1.20~19.0質量%であるためとも考えられる。さらに言えば、鉄基合金粒子がクロム、バナジウム、タングステンなどの炭化物を含む日本工業規格G4403に規定される高速度工具鋼であるためとも考えられる。 Further, it is the sliding member provided with the above-mentioned predetermined coating layer that the examples 1 and 5 belonging to the scope of the present invention have better wear resistance than the examples 2 to 4. Further, the content of chromium in the iron-based alloy particles is 0.20% by mass or more, the iron-based alloy particles contain vanadium, tungsten, etc., and further, the content of vanadium in the iron-based alloy particles is high. It is considered that the content is 0.90 to 5.20% by mass and the content of tungsten is 1.20 to 19.0% by mass. Furthermore, it is also considered that the iron-based alloy particles are high-speed tool steel specified in Japanese Industrial Standard G4403 containing carbides such as chromium, vanadium, and tungsten.

さらに、本発明の範囲に属する実施例1~実施例5が、本発明の範囲外の比較例1~比較例5よりも、優れた耐摩耗性を有するのは、上述した所定の被膜層を備えた摺動部材であり、さらに、被膜層の気孔率が5面積%以下であるためとも考えられる。 Further, it is the above-mentioned predetermined coating layer that Examples 1 to 5 belonging to the scope of the present invention have better wear resistance than Comparative Examples 1 to 5 outside the scope of the present invention. It is also considered that the sliding member is provided and the porosity of the coating layer is 5 area% or less.

また、本発明の範囲に属する実施例1~実施例5が、本発明の範囲外の比較例1~比較例5よりも、優れた耐摩耗性を有するのは、上述した所定の被膜層を備えた摺動部材であり、さらに、鉄基合金粒子が、粒子中心側にミクロ結晶組織を含む芯部を有するためとも考えられる。 Further, it is the above-mentioned predetermined coating layer that Examples 1 to 5 belonging to the scope of the present invention have better wear resistance than Comparative Examples 1 to 5 outside the scope of the present invention. It is also considered that the iron-based alloy particles have a core portion containing a microcrystal structure on the particle center side.

さらに、本発明の範囲に属する実施例5が、実施例1よりも、優れた耐摩耗性を有するのは、上述した所定の被膜層を備えた摺動部材であり、さらに、被膜層が、複数の粒子として銅基合金粒子及びコバルト基合金粒子のいずれか一方又は双方を含むためとも考えられる。 Further, it is the sliding member provided with the above-mentioned predetermined coating layer that the Example 5 belonging to the scope of the present invention has better wear resistance than the Example 1, and the coating layer further comprises. It is also considered that the plurality of particles include one or both of the copper-based alloy particles and the cobalt-based alloy particles.

また、本発明の範囲に属する実施例2が、実施例3よりも、優れた耐摩耗性を有するのは、上述した所定の被膜層を備えた摺動部材であり、さらに、鉄基合金粒子がケイ素を含むためとも考えられる。さらに言えば、鉄基合金粒子がクロムケイ化物を含むためとも考えられる。 Further, it is the sliding member provided with the above-mentioned predetermined coating layer that the Example 2 belonging to the scope of the present invention has better wear resistance than the Example 3, and further, the iron-based alloy particles. Is also thought to be due to the inclusion of silicon. Furthermore, it is also considered that the iron-based alloy particles contain chromium silicate.

以上、本発明を若干の形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。 Although the present invention has been described above with some embodiments and examples, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

1,2 摺動部材
10 基材
20 被膜層
20a 表面
30 粒子
31 鉄基合金粒子
31A ナノ結晶組織及び/又は非晶質組織(層状部)
31B 析出物
31C 芯部
32 銅基合金粒子
33 コバルト基合金粒子
1, 2 Sliding member 10 Base material 20 Coating layer 20a Surface 30 Particles 31 Iron-based alloy particles 31A Nanocrystalline structure and / or amorphous structure (layered part)
31B Precipitate 31C Core 32 Copper-based alloy particles 33 Cobalt-based alloy particles

Claims (8)

基材と、この基材の摺動部位に形成された被膜層とを備えた摺動部材であって、
前記被膜層は、互いに結合した複数の粒子からなり、前記複数の粒子として鉄基合金粒子を含み、
前記鉄基合金粒子は粒子表面側にナノ結晶組織及び/又は非晶質組織を有し、
前記鉄基合金粒子は、炭素と、前記鉄基合金粒子の構成元素と炭素との炭化物及び/又は前記鉄基合金粒子の構成元素とケイ素若しくは窒素との化合物からなる析出物とを含み、前記鉄基合金粒子における炭素分の含有率が0.08質量%以上である
ことを特徴とする摺動部材。
A sliding member including a base material and a coating layer formed on a sliding portion of the base material.
The coating layer is composed of a plurality of particles bonded to each other, and contains iron-based alloy particles as the plurality of particles.
The iron-based alloy particles have a nanocrystalline structure and / or an amorphous structure on the surface side of the particles.
The iron-based alloy particles contain carbon and a carbide of the constituent elements of the iron-based alloy particles and carbon, and / or a precipitate composed of a constituent element of the iron-based alloy particles and a compound of silicon or nitrogen. A sliding member having a carbon content of 0.08% by mass or more in iron-based alloy particles.
前記鉄基合金粒子がクロムを含み、クロムの含有率が0.20質量%以上であることを特徴とする請求項1に記載の摺動部材。 The sliding member according to claim 1, wherein the iron-based alloy particles contain chromium and the chromium content is 0.20% by mass or more. 前記鉄基合金粒子が、バナジウム、タングステン、モリブデン及びマンガンからなる群より選ばれた少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項2に記載の摺動部材。 The sliding member according to claim 2, wherein the iron-based alloy particles contain at least one selected from the group consisting of vanadium, tungsten, molybdenum, and manganese. 前記鉄基合金粒子がバナジウムとタングステンとを含み、バナジウムの含有率が0.90~5.20質量%であり、タングステンの含有率が1.20~19.0質量%であることを特徴とする請求項3に記載の摺動部材。 The iron-based alloy particles contain vanadium and tungsten, and the vanadium content is 0.90 to 5.20% by mass, and the tungsten content is 1.20 to 19.0% by mass. The sliding member according to claim 3. 前記被膜層が気孔を有し、前記被膜層の気孔率が5面積%以下であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1つの項に記載の摺動部材。 The sliding member according to any one of claims 1 to 4, wherein the coating layer has pores and the porosity of the coating layer is 5 area% or less. 前記鉄基合金粒子が、粒子中心側にミクロ結晶組織を含む芯部を有することを特徴とする請求項1~5のいずれか1つの項に記載の摺動部材。 The sliding member according to any one of claims 1 to 5, wherein the iron-based alloy particles have a core portion containing a microcrystal structure on the center side of the particles. 前記被膜層が、前記複数の粒子として銅基合金粒子及び/又はコバルト基合金粒子を含むことを特徴とする請求項1~6のいずれか1つの項に記載の摺動部材。 The sliding member according to any one of claims 1 to 6, wherein the coating layer contains copper-based alloy particles and / or cobalt-based alloy particles as the plurality of particles. 前記鉄基合金粒子がケイ素を含むことを特徴とする請求項1~3のいずれか1つの項に記載の摺動部材。 The sliding member according to any one of claims 1 to 3, wherein the iron-based alloy particles contain silicon.
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