JPH08210504A - ピストンリング - Google Patents
ピストンリングInfo
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- JPH08210504A JPH08210504A JP1428795A JP1428795A JPH08210504A JP H08210504 A JPH08210504 A JP H08210504A JP 1428795 A JP1428795 A JP 1428795A JP 1428795 A JP1428795 A JP 1428795A JP H08210504 A JPH08210504 A JP H08210504A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- piston ring
- resistance
- test piece
- thermal spray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高度の耐腐食性及び耐相手攻撃性が要求される
自動車ディーゼルエンジン又は舶用ディーゼルエンジン
に使用することができるピストンリングを提供する。 【構成】ピストンリング10の少なくとも外周摺動面の母
材Ｍに、高速酸素火炎（ＨＶＯＦ）溶射により、２０〜
８０％Ｃｒ3 Ｃ2 残Ｎｉ−Ｃｒからなるアンダーコート
としての第一層Ａと、Ｍｏ、Ｃｒを主成分とするコバル
ト基、もしくはニッケル基摺動面材料からなる又は更に
それに硬質粒子としてＣｒ3 Ｃ2 を５０重量％以下分散
させたものからなるトップコートとしての第二層Ｂとか
ら構成される複合溶射皮膜Ｃを形成した。
自動車ディーゼルエンジン又は舶用ディーゼルエンジン
に使用することができるピストンリングを提供する。 【構成】ピストンリング10の少なくとも外周摺動面の母
材Ｍに、高速酸素火炎（ＨＶＯＦ）溶射により、２０〜
８０％Ｃｒ3 Ｃ2 残Ｎｉ−Ｃｒからなるアンダーコート
としての第一層Ａと、Ｍｏ、Ｃｒを主成分とするコバル
ト基、もしくはニッケル基摺動面材料からなる又は更に
それに硬質粒子としてＣｒ3 Ｃ2 を５０重量％以下分散
させたものからなるトップコートとしての第二層Ｂとか
ら構成される複合溶射皮膜Ｃを形成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は少なくとも外周摺動面に
溶射皮膜が形成された内燃機関用ピストンリングの改良
に関するものである。
溶射皮膜が形成された内燃機関用ピストンリングの改良
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関用ピストンリングの耐摩耗性を
向上するため、特開平３−１７２６８１号公報は、少な
くともその外周摺同面母材上に、Ｎｉ−Ｃｒ合金と、Ｃ
ｒ3 Ｃ 2 とからなる単層の溶射皮膜をプラズマ溶射によ
って形成することを提案している。また、又特開平６−
２５６７８６号公報はモリブデン、クロムを主成分とす
るコバルト基もしくはニッケル基摺動面材料、又は、ク
ロム、コバルト、ニッケルを主成分とする鉄基摺動面材
料の単層溶射皮膜をレーザ溶射又は減圧プラズマ溶射に
レーザ照射を併用したレーザ・プラズマハイブリッド溶
射によって形成することを提案している。
向上するため、特開平３−１７２６８１号公報は、少な
くともその外周摺同面母材上に、Ｎｉ−Ｃｒ合金と、Ｃ
ｒ3 Ｃ 2 とからなる単層の溶射皮膜をプラズマ溶射によ
って形成することを提案している。また、又特開平６−
２５６７８６号公報はモリブデン、クロムを主成分とす
るコバルト基もしくはニッケル基摺動面材料、又は、ク
ロム、コバルト、ニッケルを主成分とする鉄基摺動面材
料の単層溶射皮膜をレーザ溶射又は減圧プラズマ溶射に
レーザ照射を併用したレーザ・プラズマハイブリッド溶
射によって形成することを提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、プラズマ溶射
法によって密着性に優れた高緻密性の溶射皮膜を形成す
ることは困難であり、形成された溶射皮膜は耐剥離性が
低く、空孔が多いため、油膜破断が発生しやすく、耐相
手攻撃性に劣るという問題があった。又、プラズマ溶射
法は粉末が約１００００度以上の炎にさらされるため、
熱分解したり、気化したりして、溶射材本来の特性が発
揮できないおそれがある。
法によって密着性に優れた高緻密性の溶射皮膜を形成す
ることは困難であり、形成された溶射皮膜は耐剥離性が
低く、空孔が多いため、油膜破断が発生しやすく、耐相
手攻撃性に劣るという問題があった。又、プラズマ溶射
法は粉末が約１００００度以上の炎にさらされるため、
熱分解したり、気化したりして、溶射材本来の特性が発
揮できないおそれがある。
【０００４】さらに、プラズマ溶射ガンは溶射粉末を炎
の噴出方向に対して直角に近い角度で供給するため、溶
射粒子の溶射皮膜内での分散にばらつきを生ずるという
問題があった。本発明は上記問題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、密着性が高
く、緻密で空孔がきわめて少ない溶射皮膜であって、耐
摩耗性及び耐相手攻撃性に優れ、溶射によって溶射材本
来の特性が失われるおそれのない溶射皮膜をピストンリ
ングの外周摺動面に形成することにある。
の噴出方向に対して直角に近い角度で供給するため、溶
射粒子の溶射皮膜内での分散にばらつきを生ずるという
問題があった。本発明は上記問題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、密着性が高
く、緻密で空孔がきわめて少ない溶射皮膜であって、耐
摩耗性及び耐相手攻撃性に優れ、溶射によって溶射材本
来の特性が失われるおそれのない溶射皮膜をピストンリ
ングの外周摺動面に形成することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明が採用する手段は、図１及び図２に示すよう
に、凹形又は凸形にしたピストンリング母材Ｍの外周摺
動面に、アンダーコートとしての第一層Ａと、トップコ
ートとしての第二層Ｂとからなる溶射皮膜Ｃを、それぞ
れ高速酸素火炎（ＨＶＯＦ）溶射によって形成したこと
にある。第一層の溶射材は、Ｃｒ3 Ｃ2 とＮｉ−Ｃｒ合
金（２０〜８０重量％Ｃｒ3 Ｃ2 、残ＮｉＣｒ）、好ま
しくはＣｒ3 Ｃ2 ５０重量％と残部Ｎｉ−Ｃｒ合金から
なり、第二層Ｂの溶射材は、Ｍｏ、Ｃｒを主成分とする
コバルト基もしくはニッケル基摺動面材料（デロロステ
ライト社商品名：トリバロイ）とするが、更に必要に応
じ硬質粒子としてＣｒ3 Ｃ2 粒子を５０重量％以下分散
させたものでもよい。
め、本発明が採用する手段は、図１及び図２に示すよう
に、凹形又は凸形にしたピストンリング母材Ｍの外周摺
動面に、アンダーコートとしての第一層Ａと、トップコ
ートとしての第二層Ｂとからなる溶射皮膜Ｃを、それぞ
れ高速酸素火炎（ＨＶＯＦ）溶射によって形成したこと
にある。第一層の溶射材は、Ｃｒ3 Ｃ2 とＮｉ−Ｃｒ合
金（２０〜８０重量％Ｃｒ3 Ｃ2 、残ＮｉＣｒ）、好ま
しくはＣｒ3 Ｃ2 ５０重量％と残部Ｎｉ−Ｃｒ合金から
なり、第二層Ｂの溶射材は、Ｍｏ、Ｃｒを主成分とする
コバルト基もしくはニッケル基摺動面材料（デロロステ
ライト社商品名：トリバロイ）とするが、更に必要に応
じ硬質粒子としてＣｒ3 Ｃ2 粒子を５０重量％以下分散
させたものでもよい。
【０００６】高速酸素火炎（ＨＶＯＦ）溶射は図３に示
すメテコ社製ダイヤモンドジェットガン（商品名）を用
いて実施する。ガン20は二重構造のノズル21と、そのノ
ズルに外嵌したエヤキャップ23と、そのエヤキャップを
支持するエヤキャップボディ24からなる。ノズル21は内
側がインサート25、外側がシェル26である。インサート
25の内部中央にパウダーインジェクター22が挿入され、
その内部に窒素ガスで搬送された溶射材粉末が送入され
る。パウダーインジェクター22とインサート25の間の環
状空隙に送入された圧縮空気が溶射材粉末をガン20から
噴出させる。
すメテコ社製ダイヤモンドジェットガン（商品名）を用
いて実施する。ガン20は二重構造のノズル21と、そのノ
ズルに外嵌したエヤキャップ23と、そのエヤキャップを
支持するエヤキャップボディ24からなる。ノズル21は内
側がインサート25、外側がシェル26である。インサート
25の内部中央にパウダーインジェクター22が挿入され、
その内部に窒素ガスで搬送された溶射材粉末が送入され
る。パウダーインジェクター22とインサート25の間の環
状空隙に送入された圧縮空気が溶射材粉末をガン20から
噴出させる。
【０００７】インサート25とシェル26の間の環状空隙に
酸素−プロパン、又は酸素−プロピレン、又は酸素−水
素の燃焼用ガスが送入され、そのガスはガン20から噴出
し、出口で点火する。点火したガスは２７００℃程度の
円筒形火炎を形成して同じく噴出する溶射材粉末を包
む。この火炎により溶射材粉末は均一に加熱されて溶融
する。溶融した溶射材粉末は８００ｍ／ｓｅｃ以上の高
速でピストンリング外周摺動面母材に衝突する。衝突し
た溶射材粉末は瞬時に偏平化し、母材温度まで急冷し、
そこに溶射皮膜を形成する。シェル26とエヤキャップ23
の間の環状空隙にも圧縮空気が圧入される。この圧縮空
気は火炎を包み、ガン20を冷却する。
酸素−プロパン、又は酸素−プロピレン、又は酸素−水
素の燃焼用ガスが送入され、そのガスはガン20から噴出
し、出口で点火する。点火したガスは２７００℃程度の
円筒形火炎を形成して同じく噴出する溶射材粉末を包
む。この火炎により溶射材粉末は均一に加熱されて溶融
する。溶融した溶射材粉末は８００ｍ／ｓｅｃ以上の高
速でピストンリング外周摺動面母材に衝突する。衝突し
た溶射材粉末は瞬時に偏平化し、母材温度まで急冷し、
そこに溶射皮膜を形成する。シェル26とエヤキャップ23
の間の環状空隙にも圧縮空気が圧入される。この圧縮空
気は火炎を包み、ガン20を冷却する。
【０００８】溶射材粉末は火炎軸と同方向の軸心方向に
供給されるため、粉末粒子は均一に分散する。粉末粒子
は８００ｍ／ｓｅｃ以上の高速火炎により高速で母材に
衝突して皮膜を形成するため、緻密性及び密着性が高
く、きわめて空孔の少ない皮膜となる。トリバロイは相
手攻撃性が低いが、トリバロイ単独の溶射皮膜は、剥離
しやすく母材の腐食を防止することができない。特に腐
食性の高い舶用ディーゼルエンジンは母材と溶射層との
境界での腐食が顕著であり、溶射層の剥離が発生しやす
い。これを防止するため、耐摩耗性及びバリアー性の高
いＣｒ3 Ｃ2とＮｉ−Ｃｒ合金溶射層をアンダーコート
の第一層として形成する。この第一層が母材との境界部
における腐食による剥離を防止する。
供給されるため、粉末粒子は均一に分散する。粉末粒子
は８００ｍ／ｓｅｃ以上の高速火炎により高速で母材に
衝突して皮膜を形成するため、緻密性及び密着性が高
く、きわめて空孔の少ない皮膜となる。トリバロイは相
手攻撃性が低いが、トリバロイ単独の溶射皮膜は、剥離
しやすく母材の腐食を防止することができない。特に腐
食性の高い舶用ディーゼルエンジンは母材と溶射層との
境界での腐食が顕著であり、溶射層の剥離が発生しやす
い。これを防止するため、耐摩耗性及びバリアー性の高
いＣｒ3 Ｃ2とＮｉ−Ｃｒ合金溶射層をアンダーコート
の第一層として形成する。この第一層が母材との境界部
における腐食による剥離を防止する。
【０００９】
【作用】高速酸素火炎（ＨＶＯＦ）は火炎温度が２７０
０℃程度と比較的低温であるため、溶射材粉末が熱分解
又は気化するおそれは少なく、溶射材は本来の特性を維
持し発揮する。第一層のＣｒ3 Ｃ2 とＮｉ−Ｃｒ合金は
耐摩耗性及び耐スカフィング性に優れているから、たと
え第二層の摩減により第一層が露出しても、ピストンリ
ングの耐摩耗性及び耐スカフィング性は維持される。し
かし、Ｃｒ3 Ｃ2が２０重量％未満の場合は耐摩耗性、耐
スカフィング性が劣り、又、８０重量％を超えると、相
手攻撃性が高くなり、ライナの表面を損傷するので、第
一層の溶射材粉末はＣｒ3 Ｃ2 ２０〜８０重量％ 、残
部Ｎｉ−Ｃｒ合金とする。トップコートとしての第二層
の溶射材粉末は耐摩耗性及び耐スカフィング性に優れ、
かつ相手攻撃性の低いトリバロイＴ８００（商品名）と
するが、ライナ側の耐久性により、硬質粒子のＣｒ3 Ｃ
2 粉末を分散させて自己摩耗性を向上することが望まし
い。しかし、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末を５０重量％以上分散させ
ると、比較的硬質な鋳鉄製、例えばボロン鋳鉄製ライナ
でも損傷するから、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末の分散量は５０重量
％以下とする。尚、必要に応じトリバロイＴ−４００
（商品名）又はトリバロイＴ−７００（商品名）を用い
ることもできる。
０℃程度と比較的低温であるため、溶射材粉末が熱分解
又は気化するおそれは少なく、溶射材は本来の特性を維
持し発揮する。第一層のＣｒ3 Ｃ2 とＮｉ−Ｃｒ合金は
耐摩耗性及び耐スカフィング性に優れているから、たと
え第二層の摩減により第一層が露出しても、ピストンリ
ングの耐摩耗性及び耐スカフィング性は維持される。し
かし、Ｃｒ3 Ｃ2が２０重量％未満の場合は耐摩耗性、耐
スカフィング性が劣り、又、８０重量％を超えると、相
手攻撃性が高くなり、ライナの表面を損傷するので、第
一層の溶射材粉末はＣｒ3 Ｃ2 ２０〜８０重量％ 、残
部Ｎｉ−Ｃｒ合金とする。トップコートとしての第二層
の溶射材粉末は耐摩耗性及び耐スカフィング性に優れ、
かつ相手攻撃性の低いトリバロイＴ８００（商品名）と
するが、ライナ側の耐久性により、硬質粒子のＣｒ3 Ｃ
2 粉末を分散させて自己摩耗性を向上することが望まし
い。しかし、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末を５０重量％以上分散させ
ると、比較的硬質な鋳鉄製、例えばボロン鋳鉄製ライナ
でも損傷するから、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末の分散量は５０重量
％以下とする。尚、必要に応じトリバロイＴ−４００
（商品名）又はトリバロイＴ−７００（商品名）を用い
ることもできる。
【００１０】
【実施例】本発明のピストンリングを各種のテストによ
って説明する。同一ピストンリング用鋳鉄材の母材上に
次の４種類の皮膜を形成してテスト片とした。 テスト片Ｎｏ．１（比較例）：クロムメッキ皮膜（３０
０μｍ） テスト片Ｎｏ．２（比較例）：単層溶射皮膜（３００μ
ｍ） Ｃｒ3 Ｃ2 ：５０％、Ｎｉ−Ｃｒ：５０％、 テスト片Ｎｏ．３（比較例）：単層溶射皮膜（３００μ
ｍ） トリバロイＴ８００ テスト片Ｎｏ．４（実施例）：複層溶射皮膜（３５０μ
ｍ） 第一層 Ｃｒ3 Ｃ2 ：５０％、Ｎｉ−Ｃｒ：５０％（５
０μｍ） 第二層 トリバロイＴ−８００（３００μｍ） 溶射皮膜は高速酸素火炎（ＨＶＯＦ）溶射によるもので
あり、図３に示すガンを使用して形成した。その溶射条
件は次のとおりである。
って説明する。同一ピストンリング用鋳鉄材の母材上に
次の４種類の皮膜を形成してテスト片とした。 テスト片Ｎｏ．１（比較例）：クロムメッキ皮膜（３０
０μｍ） テスト片Ｎｏ．２（比較例）：単層溶射皮膜（３００μ
ｍ） Ｃｒ3 Ｃ2 ：５０％、Ｎｉ−Ｃｒ：５０％、 テスト片Ｎｏ．３（比較例）：単層溶射皮膜（３００μ
ｍ） トリバロイＴ８００ テスト片Ｎｏ．４（実施例）：複層溶射皮膜（３５０μ
ｍ） 第一層 Ｃｒ3 Ｃ2 ：５０％、Ｎｉ−Ｃｒ：５０％（５
０μｍ） 第二層 トリバロイＴ−８００（３００μｍ） 溶射皮膜は高速酸素火炎（ＨＶＯＦ）溶射によるもので
あり、図３に示すガンを使用して形成した。その溶射条
件は次のとおりである。
【００１１】燃焼ガス：酸素−プロパン 溶射材粉末： Ｃｒ3 Ｃ2 ：５０％、Ｎｉ−Ｃｒ：５０％： メテコ ダイアマロイ３００６（商品名）、−４５＋１
０μｍ（＃３２５アンダー） トリバロイＴ−８００： メテコ ダイアマロイ３００１（商品名）、−４５＋１
０μｍ（＃３２５アンダー） 昭和電工トリバロイＴ−８００（商品名）、−４５＋１
０μｍ（＃３２５アンダー） 組成（重量％）：Ｍｏ：２８．２％、Ｃｒ：１７．４
％、Ｎｉ：０．８％、Ｓｉ：３．４％、Ｃ：０．０４
％、Ｃｏ：残部 各テスト片について各種の評価試験を実施した。 耐腐食性試験：各テスト片を０．５％Ｈ2 ＳＯ4 水溶液
に浸漬し、浸漬期間と皮膜の剥離脱落の有無を調査し
た。結果は図４に示すとおりであり、１４日間の浸漬
後、比較例テスト片Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、実施例テスト
片Ｎｏ．４は皮膜が全く剥離しなかったが、比較例テス
ト片Ｎｏ．３は浸漬２日後に剥離した。したがって、比
較例テスト片Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、実施例テスト片Ｎ
ｏ．４の耐腐食性は良好であるが、比較例Ｎｏ．３の耐
腐食性は不良である。 耐摩耗性及び耐相手攻撃性試験：図７に模式的に示すア
ムスラー型摩耗試験機により、各テスト片と相手材の摩
耗量を測定した。摩耗試験機の容器15内には潤滑油14が
溜められており、摩耗試験用の相手材12が潤滑油14に部
分的に浸されている。相手材12は円板状もしくはローラ
状のものであり、一定の速度で回転している。この状態
で、テスト片11を相手材12の外周面に接した状態で回転
軸に垂直に押圧し、摩耗の程度を測定したものである。
０μｍ（＃３２５アンダー） トリバロイＴ−８００： メテコ ダイアマロイ３００１（商品名）、−４５＋１
０μｍ（＃３２５アンダー） 昭和電工トリバロイＴ−８００（商品名）、−４５＋１
０μｍ（＃３２５アンダー） 組成（重量％）：Ｍｏ：２８．２％、Ｃｒ：１７．４
％、Ｎｉ：０．８％、Ｓｉ：３．４％、Ｃ：０．０４
％、Ｃｏ：残部 各テスト片について各種の評価試験を実施した。 耐腐食性試験：各テスト片を０．５％Ｈ2 ＳＯ4 水溶液
に浸漬し、浸漬期間と皮膜の剥離脱落の有無を調査し
た。結果は図４に示すとおりであり、１４日間の浸漬
後、比較例テスト片Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、実施例テスト
片Ｎｏ．４は皮膜が全く剥離しなかったが、比較例テス
ト片Ｎｏ．３は浸漬２日後に剥離した。したがって、比
較例テスト片Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、実施例テスト片Ｎ
ｏ．４の耐腐食性は良好であるが、比較例Ｎｏ．３の耐
腐食性は不良である。 耐摩耗性及び耐相手攻撃性試験：図７に模式的に示すア
ムスラー型摩耗試験機により、各テスト片と相手材の摩
耗量を測定した。摩耗試験機の容器15内には潤滑油14が
溜められており、摩耗試験用の相手材12が潤滑油14に部
分的に浸されている。相手材12は円板状もしくはローラ
状のものであり、一定の速度で回転している。この状態
で、テスト片11を相手材12の外周面に接した状態で回転
軸に垂直に押圧し、摩耗の程度を測定したものである。
【００１２】測定条件は以下の通りである。 周速 ：１ｍ／ｓ 荷重 ：６０Kg 潤滑油 ：軸受油（日本石油 スピノックスＳ２） 油温 ：室温（２５℃±１０℃） 摩擦時間：１００時間 相手材 ：ターカロイ（日本ピストンリング（株）の商
品名としてしられているボロン鋳鉄） 測定結果は図５に示す通りであった。
品名としてしられているボロン鋳鉄） 測定結果は図５に示す通りであった。
【００１３】この図から、耐摩耗性は順位１が比較例テ
スト片Ｎ０．２、順位２が比較例テスト片Ｎｏ．３，実
施例テスト片Ｎｏ．４、順位３が比較例テスト片Ｎｏ．
１であることがわかる。又、比較例テスト片Ｎｏ．１，
Ｎｏ．２の相手材摩耗量は大きく、比較例テスト片Ｎ
ｏ．３，実施例テスト片Ｎｏ．４の相手材摩耗量は小さ
いから、耐相手攻撃性については、比較例テスト片Ｎ
ｏ．１，Ｎｏ．２は不良であり、比較例テスト片Ｎｏ．
３，実施例テスト片Ｎｏ．４は良好である。 耐スカッフィング性試験：各テスト片の耐スカッフィン
グ性を、図８に模式的に示す回転式平面滑り摩擦試験機
により測定した。摩擦試験機は、一定速度で回転する相
手材12の回転面に、テスト片11を一定時間、所定の面圧
（Ｐ）で圧接し、スカッフィングの発生した時の面圧を
限界面圧として測定したものである。圧接操作は、初期
面圧を２５Kgｆとし、面圧を３０分後に５０Kgｆ、それ
から５分毎に１０Kgｆずつ漸次増加させていく方法で行
われた。
スト片Ｎ０．２、順位２が比較例テスト片Ｎｏ．３，実
施例テスト片Ｎｏ．４、順位３が比較例テスト片Ｎｏ．
１であることがわかる。又、比較例テスト片Ｎｏ．１，
Ｎｏ．２の相手材摩耗量は大きく、比較例テスト片Ｎ
ｏ．３，実施例テスト片Ｎｏ．４の相手材摩耗量は小さ
いから、耐相手攻撃性については、比較例テスト片Ｎ
ｏ．１，Ｎｏ．２は不良であり、比較例テスト片Ｎｏ．
３，実施例テスト片Ｎｏ．４は良好である。 耐スカッフィング性試験：各テスト片の耐スカッフィン
グ性を、図８に模式的に示す回転式平面滑り摩擦試験機
により測定した。摩擦試験機は、一定速度で回転する相
手材12の回転面に、テスト片11を一定時間、所定の面圧
（Ｐ）で圧接し、スカッフィングの発生した時の面圧を
限界面圧として測定したものである。圧接操作は、初期
面圧を２５Kgｆとし、面圧を３０分後に５０Kgｆ、それ
から５分毎に１０Kgｆずつ漸次増加させていく方法で行
われた。
【００１４】測定条件は以下の通りである。 滑り速度：５ｍ／ｓｅｃ 潤滑油 ：ＳＡＥ３０＋白灯油（１：１） 油量 ：無給油、初期塗布 相手材 ：ターカロイ 測定結果は図６に示す通りであった。この図から、耐ス
カッフィング性は順位１が比較例テスト片Ｎｏ．２、順
位２が比較例テスト片Ｎｏ．３，実施例テストＮｏ．
４、順位３が比較例テスト片Ｎｏ．１である。
カッフィング性は順位１が比較例テスト片Ｎｏ．２、順
位２が比較例テスト片Ｎｏ．３，実施例テストＮｏ．
４、順位３が比較例テスト片Ｎｏ．１である。
【００１５】これらの評価試験から、比較例テスト片Ｎ
ｏ．１のクロームメッキ皮膜は、耐摩耗性及び耐相手攻
撃性が、比較例テスト片Ｎｏ．２のＣｒ3 Ｃ2 −ＮｉＣ
ｒ単層溶射皮膜は耐相手攻撃性が、比較例テスト片Ｎ
ｏ．３のトリバロイＴ８００単層溶射皮膜は耐腐食性が
それぞれ不良であるが、実施例テスト片Ｎｏ．４の複層
溶射皮膜は耐腐食性、耐摩耗性、耐相手攻撃性、耐スカ
ッフィング性のすべてにおいて良好であり、欠点のない
ことが確かめられた。
ｏ．１のクロームメッキ皮膜は、耐摩耗性及び耐相手攻
撃性が、比較例テスト片Ｎｏ．２のＣｒ3 Ｃ2 −ＮｉＣ
ｒ単層溶射皮膜は耐相手攻撃性が、比較例テスト片Ｎ
ｏ．３のトリバロイＴ８００単層溶射皮膜は耐腐食性が
それぞれ不良であるが、実施例テスト片Ｎｏ．４の複層
溶射皮膜は耐腐食性、耐摩耗性、耐相手攻撃性、耐スカ
ッフィング性のすべてにおいて良好であり、欠点のない
ことが確かめられた。
【００１６】
【発明の効果】上記のとおり、本発明のピストンリング
は少なくとも外周摺動面に、Ｃｒ3 Ｃ 2 とＮｉ−Ｃｒ合
金のアンダーコート溶射層とトリバロイのトップコート
溶射層からなる皮膜を、高速酸素火炎（ＨＶＯＦ）溶射
により形成したから、耐摩耗性及び耐スカッフィング性
については従来のものと同様であるが、耐腐食性及び耐
相手攻撃性については従来のものよりも優れているか
ら、自動車用ディーゼルエンジンはもとより高度の耐腐
食性が要求される舶用ディーゼルエンジンにも使用する
ことができるという格別の効果を奏する。
は少なくとも外周摺動面に、Ｃｒ3 Ｃ 2 とＮｉ−Ｃｒ合
金のアンダーコート溶射層とトリバロイのトップコート
溶射層からなる皮膜を、高速酸素火炎（ＨＶＯＦ）溶射
により形成したから、耐摩耗性及び耐スカッフィング性
については従来のものと同様であるが、耐腐食性及び耐
相手攻撃性については従来のものよりも優れているか
ら、自動車用ディーゼルエンジンはもとより高度の耐腐
食性が要求される舶用ディーゼルエンジンにも使用する
ことができるという格別の効果を奏する。
【図１】は本発明の一実施例のピストンリングの断面
図、
図、
【図２】は本発明の別の実施例の図１に相当する図、
【図３】は高速酸素火炎溶射を実施するガンの模式的断
面図、
面図、
【図４】は本発明の実施例及び比較例の耐腐食性試験の
結果を示すグラフ、
結果を示すグラフ、
【図５】は本発明の実施例及び比較例の耐摩耗性及び耐
相手攻撃性試験の結果を示すグラフ、
相手攻撃性試験の結果を示すグラフ、
【図６】は本発明の実施例及び比較例の耐スカッフィン
グ性試験の結果を示すグラフ、
グ性試験の結果を示すグラフ、
【図７】は耐摩耗性及び耐相手攻撃性試験を実施する試
験機の略図、
験機の略図、
【図８】は耐スカッフィング性試験を実施する試験機の
略図、
略図、
Ａ：第一層、 Ｂ：第二層、Ｍ：母材、 Ｃ：溶射皮膜、 10：ピストンリング
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも外周摺動面に溶射皮膜が高速
酸素火炎（ＨＶＯＦ）溶射により形成されたピストンリ
ングであって、前記溶射皮膜はアンダーコートとしての
第一層とトップコートとしての第二層からなり、前記第
一層はＣｒ3Ｃ2 ２０〜８０重量％とＮｉ−Ｃｒ合金残
部とからなり、前記第二層はＭｏ、Ｃｒを主成分とする
コバルト基もしくはニッケル基摺動面材料（デロロステ
ライト社商品名トリバロイ）とからなることを特徴とす
るピストンリング。 - 【請求項２】 第二層は硬質粒子としてＣｒ3 Ｃ2 粒子
を５０重量％以下分散していることを特徴とする請求項
１記載のピストンリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1428795A JPH08210504A (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | ピストンリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1428795A JPH08210504A (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | ピストンリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210504A true JPH08210504A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=11856889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1428795A Pending JPH08210504A (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | ピストンリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08210504A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10183378A (ja) * | 1996-11-27 | 1998-07-14 | United Technol Corp <Utc> | ブラシシール用のコーティング |
| JP2004514795A (ja) * | 2000-12-12 | 2004-05-20 | フェデラル−モーグル ブルシャイト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 炭化タングステンおよび炭化クロムを含有する、ピストンリング用の耐磨耗層 |
| US7291384B2 (en) | 2002-10-15 | 2007-11-06 | Kabushiki Kaisha Riken | Piston ring and thermal spray coating used therein, and method for manufacturing thereof |
| CN113430480A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-24 | 安徽工业大学 | 一种Cr3C2增强NiCrMoW减摩耐磨耐蚀涂层、制备方法及其应用 |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP1428795A patent/JPH08210504A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10183378A (ja) * | 1996-11-27 | 1998-07-14 | United Technol Corp <Utc> | ブラシシール用のコーティング |
| JP2004514795A (ja) * | 2000-12-12 | 2004-05-20 | フェデラル−モーグル ブルシャイト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 炭化タングステンおよび炭化クロムを含有する、ピストンリング用の耐磨耗層 |
| US7291384B2 (en) | 2002-10-15 | 2007-11-06 | Kabushiki Kaisha Riken | Piston ring and thermal spray coating used therein, and method for manufacturing thereof |
| CN113430480A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-24 | 安徽工业大学 | 一种Cr3C2增强NiCrMoW减摩耐磨耐蚀涂层、制备方法及其应用 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050216 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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