JPH01149968A - 繊維摺動部材の製造方法 - Google Patents

繊維摺動部材の製造方法

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JPH01149968A
JPH01149968A JP30893387A JP30893387A JPH01149968A JP H01149968 A JPH01149968 A JP H01149968A JP 30893387 A JP30893387 A JP 30893387A JP 30893387 A JP30893387 A JP 30893387A JP H01149968 A JPH01149968 A JP H01149968A
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JP
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chromium oxide
fiber sliding
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polishing
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JP30893387A
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Nobuyuki Tsuda
信之 津田
Takemi Mori
森 岳美
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、繊維との摺動部材、たとえば織機において糸
と摺接した状態で用いられる部材の製造方法に関する。
(従来の技術) 布を織る織機においては、経糸や緯糸に摺接して使用さ
れる複数種の部品が設けられており、これらの部材とし
ては筬、テンションローラ、メジャリングローラ、ヤー
ンフックおよびニードル等が挙げられる。
織機および整経機に用いられる筬は、多数の成羽をくし
歯のように並べて長方形の枠に入れ、成羽と枠とを固定
して構成したもので、各筬羽の間に経糸を通してその位
置を整え、また横糸を押しつめて布の織り目を整える働
きを行うものである。
また、テンションワッシャは、2枚のワッシャの間に糸
を通し適正な張力を与えるものであり、メジャリングロ
ーラは織布に応じた緯糸を貯留するものであり、ヤーン
フックは糸をひっかけて保持するものであり、ニードル
は糸を編みこんでいくための針状のものである。
さて、一般に筬に設ける液態等は鉄系材料からなる板材
で形成される。筬羽の場合、経糸との摩擦による母材表
面の摩耗を防止し、母材表面の摩耗により糸がけば立ち
、布の風合いが低下することを防止するために、成層表
面に母材と異なる平滑な表面層を形成することが試みら
れている。
液態に形成する表面層に対しては次のごとき要求がなさ
れている。まず表面層は経糸の摩擦に充分耐える優れた
摩耗性を有することである。また、筬羽は経糸の動きに
追従してしなるために、このしなりにより表面層が基体
から剥離しないように母材に強固に密着していることが
必要である。ざらに液態の間隔が狭いので表面層の厚さ
が小さいことが望まれる。
筬羽の基体表面に表面層を形成する方法としては、(a
)硬質クロムメツキ法、(b)PVD(物理蒸着)法、
(C)溶射法、(d)Cν0 (化学蒸着)法等が試み
られている。
しかしながらこれらの各形成方法はそれぞれ次のような
問題点があり、実用化に至っていない。
(a)硬質クロムメツキを施す方法では、メツキ膜は耐
摩耗性はまずまずであるが耐薬性が悪い。
一般に経糸は複数本の糸をまとめたもので、その抱合力
を高めるために油剤により塗布している。
このためメツキ膜が経糸の油剤により侵されることがあ
る。(b ) PVD法では母材表面に、たとえば炭化
チタン等を蒸着する方法であるが、形成された膜は基体
との密着性が悪く母材のしなりにより剥離し易い。また
蒸着工程において蒸発源に対して陰となる母材表面に蒸
着膜が形成されにくく均一な層を得られにくい。(C)
溶射法は母材表面に、たとえば炭化タングステン等を溶
射する方法であるが、溶射後に研磨加工が必要である。
しかし溶射層が極めて硬く、かっ液態は大変細い線材で
あるため研磨加工が困難である。(d ) CVD法は
母材表面に、たとえば炭化チタン等を化学蒸着する方法
であるが、高温(100〜1200℃)下で焼成するた
め母材の弾性が劣化する。
本発明はこのような問題点を解決するものとして、近時
、鉄を主体とする母材の表面に、クロム化合物から加熱
によって変換された酸化クロムを主成分とし、かつ母材
との境界に母材と酸化クロムとの反応部を有する表面層
を形成して筬羽とすることが行われ、優れた特性を有す
るものとして実用化が進められている。
(発明が解決しようとする問題点) 鉄を主体とする母材の表面にクロム化合物から加熱によ
って変換された酸化クロム層を有する液態は、耐摩耗性
に優れ好ましいものであるが、酸化クロム層を液態表面
に均一・に形成することが、必ずしも容易でなく、成層
表面にスジ状、帯状あるいは斑点状の色むらを生ずるこ
とがある。これらの色むらは、表面状態の不均一性から
生ずるものと考えられ、繊維との摺動作用に悪影響を与
えることが考えられる。
本発明は、上記問題点を考慮してなされたものであり、
筬羽等の表面に色むらを生ずることなく均一な表面状態
を得ることが可能な繊維摺動部材の製造方法を提供する
ことを目的とする。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段と作用)本発明は、鉄を
主成分とする繊維囲動部材であってその表面に酸化クロ
ムを主体とする耐摩耗層を有するものを得るに際し、ク
ロム化合物から加熱によって変換される酸化クロムを繊
維摺動部材の表面に形4反する工程と、繊維摺動部材の
表面を機械的に研磨する工程とを具備する繊維摺動部材
の製造方法である。
クロム化合物から加熱によって変換される酸化クロムを
主体とする耐摩耗層は、酸化クロム(Cr203 )同
士が強固に結合したち密な組織を有する耐摩耗性に優れ
たものであり、また耐薬品性にも優れている。特にこの
表面層は母材との境界に母材と酸化クロムとの反応部を
有しているので、母材に対して大きな接合強度(500
k(lf/ cぜ以上)で接合し母材との密着性に優れ
ている。また、析出するcr2 o 3系セラミツクス
によれば、気孔がほとんどないち密で平滑な層が得られ
る。なお、この層は極めて硬く、ビッカース硬度で50
0以上のものを得ることができる。
表面層にクロム酸化物(Cr203 )を用いるのは、
硬度の向上とgl擦係数を低下させるためである。
このような表面層を繊維運動部材の表面に形成させる工
程は、次のようなものである。
すなわち、母材の表面に塗布や浸漬などの手段によりC
rO、を主成分とする液を付着させた後、Cr03液を
付着した母材を温度500〜600℃(好ましくは55
0℃付近)で焼付して酸化処理を施し、母材表面部にC
r203を主成分とする層を形成する。焼成温度を50
0〜600℃とするのは、CrO3をCr203に変化
させるためである。そしてこの付着工程と焼付工程を組
合せて1サイクルとして複数サイクルに繰返すことによ
り、母材表面にCr2O3を主成分とするち密で強固な
セラミックスコーティング層すなわち表面層を形成する
。IFJは0.5〜20μである。コーティング層の厚
さは前記の処理を繰返す回数によりコントロールする。
液態のように糸の動きによる柔軟なしなりを必要とする
場合は、コーティング層の厚さが薄い方が好ましく10
μ以下(好ましくは2μ以下)がよい。
mea摺動部材の表面を研磨する工程としては、研磨材
を用いて機械的に研磨する方法、化学溶液を用いて表面
を平滑にする化学研磨法、電解液を用いて表面を平滑に
する電解研磨法が適用可能であるが、前述の酸化クロム
表面層を形成する工程との組合せという点からは、機械
的に研磨する方法が最も好ましい。mNm動部材の表面
を機械的に研磨する工程は、部材の表面に酸化クロム層
を形成する工程の前に行い部材の母材表面を平滑化する
ように適用することができる。この場合には部材の表面
に形成する酸化クロム層の形成状態が均一となり、酸化
クロム層の表面に色むらが生じることを防止する。
また、mH摺動部材の表面を機械的に研磨する工程を、
部材表面に酸化クロム層を形成した後、適用することも
好ましい。この場合には、部材表面の酸化クロム層の表
面状態を最終的に調整することが可能であり、表面の色
むらを解消することができる。
m維M動部材の表面を機械的に研磨する工程としては、
酸化クロム層を損ねることがない研磨材を用いることが
必要であり、たとえばアルミナ、酸化鉄、酸化クロム、
酸化セリウム等の球状のものを用いることが望ましい。
また研磨材としては、直径0.01〜0.05μmの粒
子径を有する球状形状のものが好ましい。研磨材が余り
小さいと研磨効果を得られにくく、また研磨材が余り大
きいと、部材表面を損傷するおそれがある。
(実施例) 以下に本発明の詳細な説明する。
(1)鉄を主成分とするステンレス鋼(5US430)
のリードワイヤ(幅211111厚さ0.3mm )を
所定の長さ(1001+1111 )に形成し、表面を
脱脂した後、超音波洗浄を行い数羽母材とした。その後
、表面を粗仕上した液態母材の表面を、粒子径0.06
μmで球状形状を有するアルミナの研磨材を用いて別布
研磨し、脱脂、洗浄を行った。次いで、得られた数羽母
材に酸化クロム層を形成した。すなわち液態母材の表面
に、Cr03水溶液(lI2cr207)を8!潰法に
て塗布し乾燥後約550℃で焼付ける工程を12回繰返
し筬羽を得た。
なお、数羽母材に別布研磨を施さないものについても、
上記と同様に酸化クロム層を形成した。
得られた数羽母材および液態について表面状態、表面平
滑度の改善率、色むらの改善率を下記のようにして調べ
た。
数羽母材の表面状態:走査型電子顕微鏡(倍率1000
倍)にて、別布研磨を施したものと、未実施のものを視
覚にて比較したところ、別布研磨未実施のものはスジ状
痕が観察されたが、研磨を施したものは平滑な表面状態
であった。
液態母材表面の平滑改善率(%)二粒子径の異なるアル
ミナ研磨材で液態母材表面を5分間別布研磨したものの
表面の凹凸度合の最大値(Ll)を粗さ計で測定した。
別布研磨未実施の数羽母材も同様に凹凸度合の最大値(
Lo )を測定し、(Lo −L + ) / Lo 
X100Xを算出して、コ(r)値をもって液態母材表
面の平滑改善率とした。その結果を第1図に示す。なお
、第1図において横軸に平行な線は、別布研磨未実施の
ものの水準を表わす。
色むらの改善率(%):別布研磨を施した数羽母材に酸
化クロム層を形成した液態100本のうち色むらを生じ
た液態本数(L2)を調べた。また別布研磨未実施のも
の100本についても、同様に色らの本数(Lo。)を
調べ、(Loo−L2)/Loo×100χを算出して
、この値をもって色むらの改善率とした。その結果を第
2図に示す。なお、第2図において、横軸に平行な直線
は、別布研磨未実施のものの水準を表わず。この結果か
ら、本発明方法によるものは、表面状態が優れているこ
とがわかる。
(2)I¥J記の実施例と同様のリードワイヤを用い液
態母材を準備した。液態母材の表面にまず酸化クロム層
を前記実施例と同様にして形成して成羽を得た。次いで
得られた成羽の表面を、粒子径0.03μmで球状形状
を有するアルミナの研磨材を用いて別布研磨し、脱脂、
洗浄を行った。こうして得られた成羽について前記実施
例と同様に表面状態を観察し、別布研磨未実施のものと
比較したところ、別布研磨実施のものは極めて平滑な表
面状態を萱していた。さらに、前記実施例と同様にして
、成羽の平滑改善率(%)および色むらの改善率(%)
を調べた。その結果を第3図および第4図に示す。この
結果から、本発明方法によるものは、表面状態が優れて
いることがわかる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、色むらを生ずる
ことなく平滑な表面を有する繊維囲動部材を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第3図は、液態母材および成羽の表面の平
滑改善率を示すグラフであり、第2図および第4図は色
むら改善率を丞すグラフである。 出願人     株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − 第1図 第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鉄を主成分とする繊維摺動部材であつて、その表
    面に酸化クロムを主体とする耐摩耗層を有するものを得
    るに際し、クロム化合物から加熱によつて変換される酸
    化クロムを繊維摺動部材の表面に形成する工程と、繊維
    摺動部材の表面を機械的に研磨する工程とを具備するこ
    とを特徴とする繊維摺動部材の製造方法。
  2. (2)繊維摺動部材の表面を研磨する工程を、酸化クロ
    ムを形成する工程の前に行う特許請求の範囲第1項に記
    載の繊維摺動部材の製造方法。
  3. (3)繊維摺動部材の表面を研磨する工程を、酸化クロ
    ムを形成する工程の後で行う特許請求の範囲第1項また
    は第2項に記載の繊維摺動部材の製造方法。
  4. (4)繊維摺動部材は、筬羽である特許請求の範囲第1
    項に記載の繊維摺動部材の製造方法。
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