JPH06174089A - 摺動面構成体 - Google Patents
摺動面構成体Info
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- JPH06174089A JPH06174089A JP35133392A JP35133392A JPH06174089A JP H06174089 A JPH06174089 A JP H06174089A JP 35133392 A JP35133392 A JP 35133392A JP 35133392 A JP35133392 A JP 35133392A JP H06174089 A JPH06174089 A JP H06174089A
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- Japan
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- hhh
- oriented
- sliding surface
- crystal
- slide surface
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Abstract
する。 【構成】 摺動面構成体4は、体心立方構造を持つFe
結晶の集合体より構成される。その集合体は、ミラー指
数で{222}面を摺動面4a側に向けた{222}配
向性Fe結晶6を含む。その{222}配向性Fe結晶
6の存在率SはS≧40%である。{222}配向性F
e結晶6は摺動面4aにおいて三角錐状をなし、これら
Fe結晶6により摺動面構成体4の保油性が良好とな
る。
Description
構成する摺動面構成体に関する。
えば内燃機関用ピストンにおいて、Al合金製母材のラ
ンド部およびスカート部外周面に、耐摩耗性の向上を狙
って設けられるFeメッキ層が知られている。
関が高速、且つ高出力化の傾向にある現在の状況下で
は、従来の摺動面構成体はオイル保持性、つまり保油性
が十分でなく、また初期なじみ性も悪いため耐焼付き性
が乏しいという問題がある。
ことによって十分な保油性と良好な初期なじみ性を持
ち、これにより耐焼付き性を向上させることができるよ
うにした前記摺動面構成体を提供することを目的とす
る。
体は、体心立方構造を持つ金属結晶の集合体より構成さ
れ、その集合体は、ミラー指数で(hhh)面を摺動面
側に向けた(hhh)配向性金属結晶を含み、その(h
hh)配向性金属結晶の存在率SはS≧40%であるこ
とを特徴とする。
て、ミラー指数で(hhh)面を摺動面側に向けた(h
hh)配向性金属結晶は、柱状に成長し、摺動面におい
ては角錐状または角錐台状をなす。そこで、(hhh)
配向性金属結晶の存在率Sを前記のように設定すると、
相隣る両(hhh)配向性金属結晶は相互に食込んだ状
態を呈し、これにより摺動面は、多数の微細な山部と、
それら山部の間に形成された多数の微細な谷部と、山部
相互の食込みに因る多数の微細な沢部とからなる入組ん
だ様相を呈するので、摺動面構成体の保油性が良好とな
る。また(hhh)配向性金属結晶における先端部側の
優先的摩耗によって摺動面構成体の初期なじみ性も良好
である。ただし、(hhh)配向性金属結晶の存在率S
がS<40%では、(hhh)配向性金属結晶の減少に
伴い摺動面の様相が単純化傾向となるので、摺動面構成
体の保油性および初期なじみ性が低下する。
はAl合金製母材2を有し、その母材2のランド部31
およびスカート部32 外周面に、メッキ処理により層状
摺動面構成体4が形成される。
立方構造(bcc構造)を持つ金属結晶の集合体より構
成される。その集合体は、ミラー指数で(hhh)面
を、シリンダボア内壁5との摺動面4a側に向けた(h
hh)配向性金属結晶を含み、その(hhh)配向性金
属結晶の存在率SはS≧40%に設定されている。
柱状に成長し、図4,図5に示すように、摺動面4aに
おいては、角錐状または角錐台状、図示例では三角錐状
をなす。そこで、(hhh)配向性金属結晶6の存在率
Sを前記のように設定すると、相隣る両(hhh)配向
性金属結晶6は相互に食込んだ状態を呈し、これによ
り、摺動面4aは多数の微細な山部7と、それら山部7
間の多数の微細な谷部8と、山部7相互の食込みによる
多数の微細な沢部9とからなる入組んだ様相を呈するの
で、摺動面構成体4の保油性が良好となる。また三角錐
状の(hhh)配向性金属結晶6の先端部が優先的に摩
耗するので、摺動面構成体4の初期なじみ性も良好とな
る。
面10に対する(hhh)面の傾きは三角錐の傾きとな
って現われるので、摺動面構成体4の保油性および初期
なじみ性に影響を与える。そこで、(hhh)面が仮想
面10に対してなす傾き角θは0°≦θ≦15°に設定
される。この場合、(hhh)面の傾き方向については
限定されない。傾き角θがθ>15°になると、摺動面
構成体4の保油性および初期なじみ性が低下する。
e、Cr、Mo、W、Ta、Zr、Nb、V等の単体ま
たは合金の結晶を挙げることができる。
めのメッキ処理において、電気Feメッキ処理を行う場
合の基本的条件は、表1,表2の通りである。
る。
極電流密度、メッキ浴pH、有機系添加剤の配合量等に
よって(hhh)配向性Fe結晶の晶出、その存在量等
を制御する。
に、真空メッキ処理、例えば気相メッキ法(PVD法、
CVD法)、スパッタ法、イオンプレーティング等を挙
げることができる。スパッタ法によりW、Moメッキを
行う場合の条件は、例えばAr圧力 0.8Pa、Ar
加速電力 直流1kW、母材温度 100℃である。C
VD法によりWメッキを行う場合の条件は、例えば原材
料 WF6 、ガス流量10cc/min 、チャンバ内圧力
100Pa、母材温度 500℃である。
カート部32 外周面に、電気Feメッキ処理を施すこと
によりFe結晶の集合体より構成された摺動面構成体4
を形成して複数の内燃機関用ピストン1を製造した。
における電気Feメッキ処理条件を示す。
結晶の粒径、各配向性Fe結晶の存在率Sおよび硬さを
それぞれ示す。
動面4aに対して直角方向)に基づいて次のような方法
で求められたものである。一例として、例2について説
明すると、図7は例2のX線回折図であり、各配向性F
e結晶の存在率Sは次式から求められた。なお、例えば
{110}配向性Fe結晶とは、{110}面を摺動面
4a側に向けた配向性Fe結晶を意味する。 {110}配向性Fe結晶:S110 ={(I110 /IA
110 )/T}×100、 {200}配向性Fe結晶:S200 ={(I200 /IA
200 )/T}×100、 {211}配向性Fe結晶:S211 ={(I211 /IA
211 )/T}×100、 {310}配向性Fe結晶:S310 ={(I310 /IA
310 )/T}×100、 {222}配向性Fe結晶:S222 ={(I222 /IA
222 )/T}×100 ここで、I110 、I200 、I211 、I310 、I222 は各
結晶面のX線反射強度の測定値(cps)であり、また
IA110 、IA200 、IA211 、IA310 、IA222 は
ASTMカードにおける各結晶面のX線反射強度比で、
IA110 =100、IA200 =20、IA211 =30、
IA310 =12、IA222 =6である。さらにTは、T
=(I110 /IA110 )+(I200 /IA200 )+(I
211 /IA211 )+(I310 /IA310 )+(I222 /
IA222 )である。
造を示す顕微鏡写真(5000倍)である。図8におい
て、多数の略六角錐状をなす配向性Fe結晶が観察され
る。この配向性Fe結晶は(hhh)面、したがって
{222}面を摺動面4a側に向けた三角錐状{22
2}配向性Fe結晶の合体によって形成されたもので、
この六角錐状{222}配向性Fe結晶の存在率Sは、
表5、図7に示すように、S=50.6%である。
(a)は、例3における摺動面4aの結晶構造を示す顕
微鏡写真(5000倍)であり、また図10(b)は、
例3における断面の結晶構造を示す顕微鏡写真(200
0倍)である。図10(a),(b)において、多数の
三角錐状{222}配向性Fe結晶が観察される。この
三角錐状{222}配向性Fe結晶の存在率Sは、表
5、図9に示すようにS=43%である。
スク方式による焼付きテストを行って、{222}配向
性Fe結晶の存在率Sと焼付き発生荷重との関係を求め
たところ、表6,図11の結果を得た。テスト条件は次
の通りである。ディスクの材質 Al−10重量%Si
合金、ディスクの回転速度 15m/sec 、給油量0.
3ml/min 、摺動面構成体より製作されたチップの摺動
面の面積 1cm2 。
〜(8)は例1〜8にそれぞれ対応する。
2}配向性Fe結晶の存在率SがS≧40%である例1
〜6においては、摺動面4aの保油性および初期なじみ
性が良好になるので、焼付き発生荷重が例7,8に比べ
て大幅に向上するものである。特に、例1〜3の場合焼
付き発生荷重が高い。これは、{200}配向性Fe結
晶および{310}配向性Fe結晶の少なくとも一方の
存在率SがS=0%であることに起因して、{222}
配向性Fe結晶の大きさおよび晶出状態が均一になるか
らである、と考えられる。
関用部品等の摺動部に適用される。ピストン(リング
溝)、ピストンリング、ピストンピン、コンロッド、ク
ランクシャフト、軸受メタル、オイルポンプロータ、オ
イルポンプロータハウジング、カムシャフト、スプリン
グ(端面)、スプリングシート、スプリングリテーナ、
コッタ、ロッカアーム、ローラベアリングアウタケー
ス、ローラベアリングインナケース、バルブステム、バ
ルブフェイス、油圧タペット、ウオータポンプロータシ
ャフト、プーリ、ギア、トランスミッションシャフト
部、クラッチプレート、ワッシャ、ボルト(座面、ねじ
部)。
に特定することによって、耐焼付き性の優れた摺動面構
成体を提供することができる。
視図である。
す説明図である。
る。
を示す顕微鏡写真である。
る。
の結晶構造を示す顕微鏡写真であり、(b)は摺動面構
成体の他例における断面の結晶構造を示す顕微鏡写真で
ある。
に、例えば気相メッキ法であるPVD法、CVD法、ス
パッタ法、イオンプレーティング等を挙げることができ
る。スパッタ法によりW、Moメッキを行う場合の条件
は、例えばAr圧力 0.2〜1Pa、Ar加速電力
直流1〜1.5kW、母材温度 150〜300℃であ
る。CVD法によりWメッキを行う場合の条件は、例え
ば原材料 WF6 、ガス流量 2〜15cc/min 、チャ
ンバ内圧力 50〜300Pa、母材温度 400〜6
00℃である。
動面4aに対して直角方向)に基づいて次のような方法
で求められたものである。一例として、例5について説
明すると、図7は例5のX線回折図であり、各配向性F
e結晶の存在率Sは次式から求められた。なお、例えば
{110}配向性Fe結晶とは、{110}面を摺動面
4a側に向けた配向性Fe結晶を意味する。 {110}配向性Fe結晶:S110 ={(I110 /IA
110 )/T}×100、 {200}配向性Fe結晶:S200 ={(I200 /IA
200 )/T}×100、 {211}配向性Fe結晶:S211 ={(I211 /IA
211 )/T}×100、 {310}配向性Fe結晶:S310 ={(I310 /IA
310 )/T}×100、 {222}配向性Fe結晶:S222 ={(I222 /IA
222 )/T}×100 ここで、I110 、I200 、I211 、I310 、I222 は各
結晶面のX線反射強度の測定値(cps)であり、また
IA110 、IA200 、IA211 、IA310 、IA222 は
ASTMカードにおける各結晶面のX線反射強度比で、
IA110 =100、IA200 =20、IA211 =30、
IA310 =12、IA222 =6である。さらにTは、T
=(I110 /IA110 )+(I200 /IA200 )+(I
211 /IA211 )+(I310 /IA310 )+(I222 /
IA222 )である。
造を示す顕微鏡写真(5000倍)である。図8におい
て、多数の略六角錐状をなす配向性Fe結晶が観察され
る。この配向性Fe結晶は(hhh)面、したがって
{222}面を摺動面4a側に向けた三角錐状{22
2}配向性Fe結晶の合体によって形成されたもので、
この六角錐状{222}配向性Fe結晶の存在率Sは、
表5、図7に示すように、S=50.6%である。
(a)は、例6における摺動面4aの結晶構造を示す顕
微鏡写真(5000倍)であり、また図10(b)は、
例6における断面の結晶構造を示す顕微鏡写真(200
0倍)である。図10(a),(b)において、多数の
三角錐状{222}配向性Fe結晶が観察される。この
三角錐状{222}配向性Fe結晶の存在率Sは、表
5、図9に示すようにS=43%である。
Claims (1)
- 【請求項1】 体心立方構造を持つ金属結晶の集合体よ
り構成され、その集合体は、ミラー指数で(hhh)面
を摺動面側に向けた(hhh)配向性金属結晶を含み、
その(hhh)配向性金属結晶の存在率SはS≧40%
であることを特徴とする摺動面構成体。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4351333A JP2724795B2 (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | 摺動面構成体 |
FR9314457A FR2698924B1 (fr) | 1992-12-03 | 1993-12-02 | Structure de surface de glissement. |
CA002110531A CA2110531C (en) | 1992-12-03 | 1993-12-02 | Slide surface construction formed of aggregate of fe crystals having face-centered cubic structure |
DE4341293A DE4341293C2 (de) | 1992-12-03 | 1993-12-03 | Gleitflächenaufbau |
US08/162,520 US5445684A (en) | 1992-12-03 | 1993-12-03 | Slide surface construction having orientation specific B.C.C. metal layer |
GB9324891A GB2273748B (en) | 1992-12-03 | 1993-12-03 | Slide surface construction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4351333A JP2724795B2 (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | 摺動面構成体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06174089A true JPH06174089A (ja) | 1994-06-21 |
JP2724795B2 JP2724795B2 (ja) | 1998-03-09 |
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ID=18416594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4351333A Expired - Fee Related JP2724795B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-07 | 摺動面構成体 |
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Country | Link |
---|---|
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5547771A (en) * | 1994-04-18 | 1996-08-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | High-hardness metal skin film |
FR2733017A1 (fr) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Honda Motor Co Ltd | Construction de surface de glissement et procede de fabrication de cette construction |
FR2733558A1 (fr) * | 1995-03-31 | 1996-10-31 | Honda Motor Co Ltd | Film pelliculaire fonctionnel en cuivre |
FR2733557A1 (fr) * | 1995-03-01 | 1996-10-31 | Honda Motor Co Ltd | Construction de surface de glissement |
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
JPH03215694A (ja) * | 1990-01-19 | 1991-09-20 | Honda Motor Co Ltd | 摺動部材 |
-
1992
- 1992-12-07 JP JP4351333A patent/JP2724795B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6235413B1 (en) | 1995-03-31 | 2001-05-22 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Slide surface construction and process for producing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2724795B2 (ja) | 1998-03-09 |
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