JPS5841104B2 - Surface treatment method for porous articles - Google Patents

Surface treatment method for porous articles

Info

Publication number
JPS5841104B2
JPS5841104B2 JP8170380A JP8170380A JPS5841104B2 JP S5841104 B2 JPS5841104 B2 JP S5841104B2 JP 8170380 A JP8170380 A JP 8170380A JP 8170380 A JP8170380 A JP 8170380A JP S5841104 B2 JPS5841104 B2 JP S5841104B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
porous
articles
aqueous solution
acid
molybdenum
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.)
Expired
Application number
JP8170380A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS577283A (en
Inventor
光一 猿渡
和夫 石禾
正受 前嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Cable Works Ltd
Original Assignee
Fujikura Cable Works Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Cable Works Ltd filed Critical Fujikura Cable Works Ltd
Priority to JP8170380A priority Critical patent/JPS5841104B2/en
Publication of JPS577283A publication Critical patent/JPS577283A/en
Publication of JPS5841104B2 publication Critical patent/JPS5841104B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多孔質物品あるいは多孔質表面を有する物品の
潤滑性を向上させる表面処理法に関し、更に、詳しくは
多孔質物品あるいは多孔質表面を有する物品の孔中にモ
リブデン硫化物あるいはタングステン硫化物を含浸する
ことにより、潤滑性を向上させる表面処理法に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a surface treatment method for improving the lubricity of porous articles or articles having porous surfaces, and more specifically, the present invention relates to a surface treatment method for improving the lubricity of porous articles or articles having porous surfaces. The present invention relates to a surface treatment method for improving lubricity by impregnating with sulfide or tungsten sulfide.

一般に、多孔質物品や多孔質表面を有する物品の孔中に
固体潤滑性である二硫化モリブデン粉末、二硫化タング
ステン粉末、粉末ポリフッ化エチレン、コロイダルカー
ボンを含浸せしめて、摩擦係数を低下させ、潤滑性を向
上させ、これら多孔質物品を軸受なとの機械部品に用い
ることが行われている。
Generally, solid lubricating molybdenum disulfide powder, tungsten disulfide powder, powdered polyfluoroethylene, or colloidal carbon is impregnated into the pores of porous articles or articles with porous surfaces to reduce the coefficient of friction and lubricate. These porous articles have been used in mechanical parts such as bearings to improve their properties.

ところで、従来前記孔中に固体潤滑剤を含浸せしめる方
法としては、固体潤滑剤粉末中に被処理物を浸漬したり
、あるいは、固体潤滑剤粉末を液体中に分散させておい
てこの分散液に被処理物を浸漬する方法が採られていた
が、これらの方法では固体潤滑剤は有形の大きさを持っ
ているため、孔の大きさが小さい時や複雑な形状をして
いる時には十分な含浸ができず、あるいは含浸されても
、その含浸量が不充分であったりするなどの問題点があ
った。
By the way, conventional methods for impregnating solid lubricant into the pores include immersing the object to be treated in solid lubricant powder, or dispersing solid lubricant powder in a liquid and then adding it to the dispersion. Methods have been adopted in which the object to be treated is immersed, but since the solid lubricant in these methods has a tangible size, it is not sufficient when the pore size is small or has a complex shape. There are problems in that impregnation cannot be carried out, or even if impregnated, the amount of impregnation is insufficient.

本発明の目的はこのような問題点を解決するためになさ
れたもので、従来固体潤滑剤を含浸不可能あるいは含浸
困難であった多孔質物品あるいは多孔質表面を有する物
品(以下多孔質物品と称す)に固体潤滑剤をその孔中に
奥まで、しかも十分な量、含浸する方法を提供すること
である。
The purpose of the present invention was to solve these problems, and it aims to improve porous articles or articles with porous surfaces (hereinafter referred to as "porous articles"), which have conventionally been impossible or difficult to impregnate with solid lubricants. It is an object of the present invention to provide a method for impregnating a solid lubricant deep into the pores of a solid lubricant in a sufficient amount.

以下、本発明について説明する。The present invention will be explained below.

本発明は化学反応トよび加熱処理により、多孔質物品の
孔中で固体潤滑剤としてその優れた特性が知られている
モリブデン硫化物あるいはタングステン硫化物を十分量
生成充填せしめて、潤滑性を与え、耐摩耗性の著るしい
向上を図るものである。
The present invention provides lubricity by producing and filling a sufficient amount of molybdenum sulfide or tungsten sulfide, which is known for its excellent properties as a solid lubricant, in the pores of a porous article through chemical reaction and heat treatment. , which aims to significantly improve wear resistance.

な訃、この発明に3ける多孔質物品とは焼結法による多
孔質金属体、多孔質セラミック、多孔質プラスチックや
ポーラスクロムメッキ、マイクロクラッククロムメッキ
を施した金属体等である。
The porous articles according to the third aspect of the present invention include porous metal bodies produced by sintering, porous ceramics, porous plastics, porous chromium plating, microcrack chromium plating, and the like.

これらの多孔質物品をパークロロエチレン、トリクロロ
エチレンなどの有機溶剤で脱脂・清浄する。
These porous articles are degreased and cleaned using an organic solvent such as perchlorethylene or trichlorethylene.

次いでチオモリブデン酸のアンモニウム塩、アルカリ金
属塩、アルカリ土類金属塩、チオタングステン酸のアン
チニウム塩、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩の少
なくとも1種以上を溶解した水溶液に浸漬する。
Next, it is immersed in an aqueous solution in which at least one of ammonium salt, alkali metal salt, alkaline earth metal salt of thiomolybdic acid, antinium salt, alkali metal salt, and alkaline earth metal salt of thiotungstic acid is dissolved.

次いで硫酸、硝酸、塩酸、酢酸、蓚酸などの無機酸、有
機酸あるいはこれら酸の塩を溶解して少なくともpH4
以下に調整された酸性水溶液に浸漬する。
Next, an inorganic acid such as sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, acetic acid, or oxalic acid, an organic acid, or a salt of these acids is dissolved to adjust the pH to at least 4.
Immerse in an acidic aqueous solution prepared as follows.

以下この一連の交互浸漬操作を繰り返えすことにより多
孔質物品の孔中に三硫化モリブデンあるいは三硫化タン
グステンを生成含浸させることができる。
By repeating this series of alternate dipping operations, molybdenum trisulfide or tungsten trisulfide can be formed and impregnated into the pores of the porous article.

この場合の化学反応はチオモリブデン酸塩の場合には、
次のように示される。
The chemical reaction in this case is, in the case of thiomolybdate,
It is shown as follows.

MoS: + 2 H−+Mo53↓+H2Sこの時
、生成する硫化水素(H2S)はほとんどが水に溶解し
、一部は気泡となって孔の外に取りのぞかれ、水に不溶
性の三硫化モリブデンだけが孔中に残る。
MoS: + 2 H-+Mo53↓+H2S At this time, most of the generated hydrogen sulfide (H2S) dissolves in water, and some of it becomes bubbles and is removed from the pores, forming molybdenum trisulfide, which is insoluble in water. only remains in the hole.

以上一連の操作により三硫化モリブデンあるいは三硫化
タングステンを孔中に含浸させたのち、十分に水洗し、
水分を蒸発揮散させ、続いて被処理物が耐熱性を有して
いれば、加熱処理を行って、結晶性の二硫化テリプデン
あるいは二硫化タングステンを生成せしめる。
After impregnating molybdenum trisulfide or tungsten trisulfide into the holes through the above series of operations, thoroughly rinse with water.
Moisture is evaporated and then, if the object to be treated has heat resistance, heat treatment is performed to produce crystalline terepden disulfide or tungsten disulfide.

この反応をモリブデンの場合について示すと次の様に表
わされる。
This reaction is expressed in the case of molybdenum as follows.

加熱 MoS3−+ MoS2+S このようにして多孔質物品の孔中には、孔の奥まで、十
分な量の固体潤滑剤である層状結晶構造の二硫化モリブ
デンあるいは二硫化タングステンを生成充填させること
が可能となった。
Heating MoS3-+ MoS2+S In this way, a sufficient amount of molybdenum disulfide or tungsten disulfide with a layered crystal structure, which is a solid lubricant, can be generated and filled deep into the pores of the porous article. It became.

本発明の処理方法をより具体的に説明すれば、多孔質物
品をチオモリブデン酸塩あるいはチオタングステン酸塩
水溶液に浸漬すると、チオモリブデン酸イオンあるいは
チオタングステン酸イオンは拡散によって、孔の内部に
浸入していく。
To explain the treatment method of the present invention more specifically, when a porous article is immersed in a thiomolybdate or thiotungstate aqueous solution, thiomolybdate ions or thiotungstate ions penetrate into the pores by diffusion. I will do it.

この際の浸漬時間は、チオモリブデン酸イオンあるいは
チオタングステン酸イオンが拡散によって孔の底に達す
るのに要する時間、例えば1〜10分程度浸漬すればよ
い。
The immersion time at this time is the time required for thiomolybdate ions or thiotungstate ions to reach the bottom of the hole by diffusion, for example, about 1 to 10 minutes.

この際、上記水溶液にメタノール、エタノールあるいは
界面活性剤を添加して、水溶液の表面張力を低下させる
と、孔中への浸透性がよくなり、浸漬時間が短縮される
効果がある。
At this time, adding methanol, ethanol, or a surfactant to the aqueous solution to lower the surface tension of the aqueous solution has the effect of improving permeability into the pores and shortening the immersion time.

また酸性水溶液に浸漬する場合も同様で、水素イオンが
孔の底部に達するのに要する時間だけ浸漬すればよい。
The same applies to the case of immersion in an acidic aqueous solution, and the immersion only needs to be performed for the time required for hydrogen ions to reach the bottom of the pores.

この場合も酸性水溶液にメタノール、エタノールあるい
は界面活性剤を添加して、浸透性をよくすることができ
る。
In this case as well, methanol, ethanol, or a surfactant can be added to the acidic aqueous solution to improve permeability.

酸性水溶液の水素イオン濃度はチオモリブデン酸イオン
あるいはチオタングステン酸イオンと反応するに十分な
濃度、普通は10 ’mol/ を以上(pH4以下
)とスル事が望ましい。
The hydrogen ion concentration of the acidic aqueous solution is preferably a concentration sufficient to react with thiomolybdate ions or thiotungstate ions, usually 10' mol/ or more (pH 4 or less).

上記浸漬時間が1〜IO分程度で十分であるのは、三硫
化モリブデンあるいは三硫化タングステンの生成反応は
極く短時間で済むので、前記のようにチオモリブデン酸
イオン、チオタングステン酸イオンあるいは水素イオン
が孔中の底部まで拡散していく時間を考慮して訃けば反
応は完全に完了されるからである。
The reason why the above-mentioned immersion time of about 1 to IO minutes is sufficient is because the reaction to generate molybdenum trisulfide or tungsten trisulfide takes only a very short time. This is because the reaction will be completely completed if the ions are allowed to diffuse to the bottom of the pore.

な訃、この一連の交互浸漬操作にむいて1サイクル(チ
オモリブデン酸塩あるいはチオタングステン酸塩水溶液
浸漬→酸性水溶液浸漬)終るごとに、被処理物を水洗し
、表面の付着生成物を洗い落すことにより効率よく含浸
することができる。
After each cycle of this series of alternate dipping operations (immersion in a thiomolybdate or thiotungstate aqueous solution → immersion in an acidic aqueous solution), the object to be treated is washed with water to remove any adhering products on the surface. This allows efficient impregnation.

以上の工程により、三硫化モリブデンあるいは三硫化タ
ングステンが孔中の奥まで含浸することができ、この一
連の交互浸漬操作を5〜20サイクル程度繰り返すこと
によって、孔を充填させることができる。
Through the above steps, molybdenum trisulfide or tungsten trisulfide can be impregnated deep into the pores, and the pores can be filled by repeating this series of alternate dipping operations for about 5 to 20 cycles.

そして、この三硫化モリブデンあるいは三硫化タングス
テンは加熱処理によって二硫化モリブデンあるいは二硫
化タングステンとなる。
Then, this molybdenum trisulfide or tungsten trisulfide becomes molybdenum disulfide or tungsten disulfide by heat treatment.

このようにして生成する結晶性の二硫化モリブデンある
いは二硫化タングステンはグラファイトと同様のヘキサ
ゴナルな結晶構造をしており、周知のように低摩擦係数
、耐荷重性等の優れた潤滑特性を有する。
The crystalline molybdenum disulfide or tungsten disulfide thus produced has a hexagonal crystal structure similar to graphite, and as is well known, has excellent lubricating properties such as a low coefficient of friction and load carrying capacity.

なお、加熱処理する際には、三酸化モリブデン(Mo0
3)あるいは三酸化タングステン(WOS)の生成を防
止するために、空気、特に酸素を断って加熱する必要が
ある。
In addition, when heat-treating, molybdenum trioxide (Mo0
3) Alternatively, in order to prevent the formation of tungsten trioxide (WOS), it is necessary to heat the product while cutting off air, especially oxygen.

すなわち、窒素ガス(N2)ヘリウム(He)のような
不活性雰囲気中で行うことが必要である。
That is, it is necessary to carry out the process in an inert atmosphere such as nitrogen gas (N2) or helium (He).

また加熱温度は200℃から800℃までが好適であり
あまり高温にて加熱処理を行うと、孔中に含浸された三
硫化モリブデンあるいは三硫化タングステンが昇華して
しまうので注意が必要である。
Further, the heating temperature is preferably from 200° C. to 800° C., and care must be taken because if the heat treatment is performed at too high a temperature, molybdenum trisulfide or tungsten trisulfide impregnated in the pores will sublimate.

多孔質物品がプラスチックなどの耐熱性のないものにあ
っては当然、この加熱処理は行えない。
Naturally, this heat treatment cannot be performed if the porous article is made of plastic or other material that does not have heat resistance.

しかしながら加熱処理を行なえない場合にも、軸受なと
の実用に供用された際発生する摩擦熱により、すべり面
近傍の三硫化モリブデンあるいは三硫化タングステンが
、二硫化モリブデンあるいは二硫化タングステンに変化
することにより、実用上、十分な潤滑性を持つようにな
る。
However, even if heat treatment is not possible, molybdenum trisulfide or tungsten trisulfide near the sliding surface may change to molybdenum disulfide or tungsten disulfide due to the frictional heat generated when the bearing is put into practical use. This provides sufficient lubricity for practical use.

次に、実施例で本発明を具体的に説明する。Next, the present invention will be specifically explained with examples.

実施例 1 空孔率15%の焼結アルミナ板の100X100X 5
rIvrLの試験片を用意した。
Example 1 Sintered alumina plate with 15% porosity 100X100X 5
A test piece of rIvrL was prepared.

一方、1重量多チオモリブデン酸アンモニウム水溶液と
1規定硫酸水溶液を用意した。
On the other hand, a 1 weight aqueous solution of ammonium polythiomolybdate and a 1N aqueous sulfuric acid solution were prepared.

まず、焼結アルミナ板をトリクロロエチレンで脱脂清浄
し、風乾した。
First, a sintered alumina plate was degreased and cleaned with trichlorethylene and air-dried.

次いでこの試験片をチオモリブデン酸アンモニウム水溶
液に常温で1分間浸漬し、次いで硫酸水溶液に1分間浸
漬*し、しかるのち水洗した。
Next, this test piece was immersed in an aqueous ammonium thiomolybdate solution for 1 minute at room temperature, then immersed in an aqueous sulfuric acid solution for 1 minute*, and then washed with water.

この一連の操作を10回繰り返した後、十分に水洗し、
ioo℃で30分間乾燥した。
After repeating this series of operations 10 times, wash thoroughly with water.
It was dried for 30 minutes at ioOoC.

次にこの三硫化モリブデンの含浸処理をした試験片を、
窒素ガス雰囲気中で2000C〜800℃で30分間加
熱処理した。
Next, the test piece impregnated with this molybdenum trisulfide was
Heat treatment was performed at 2000C to 800C for 30 minutes in a nitrogen gas atmosphere.

以上のように処理した試験片の摩耗試験を行った。A wear test was conducted on the test piece treated as described above.

その結果を表に示す。The results are shown in the table.

摩耗試験条件 相手材料:焼入れ鋼 接触面積:約5−一 摩擦速度:10m/m#r 荷 重: 10Kf/crA 実施例 2 実施例1において1重量多チオモリブデン酸アンモニウ
ム水溶液の代りに5重量多チオタングステン酸アンモニ
ウム水溶液とした場合の結果を示す0 比較例 実施例1の試験片を、粒径3μの二硫化モリブデン粉末
を1重量多のポリビニルアルコール水溶液中に15重量
多濃度に分散した処理液中に、常温で30分間攪拌しな
がら浸漬した。
Wear test conditions Partner material: Hardened steel Contact area: Approx. The results are shown when the ammonium thiotungstate aqueous solution is used.0 Comparative Example The test piece of Example 1 was treated with a treatment solution in which molybdenum disulfide powder with a particle size of 3μ was dispersed in a polyvinyl alcohol aqueous solution containing 1 weight of polyvinyl alcohol at a concentration of 15 weight. The sample was immersed in the liquid while stirring at room temperature for 30 minutes.

次いでこの試験片を水洗後、100℃で30分間乾燥し
たものについて実施例1と同様の摩耗試験を行ったとこ
ろ、次のようであった。
Next, this test piece was washed with water and dried at 100° C. for 30 minutes, and the same abrasion test as in Example 1 was conducted, and the results were as follows.

以上、述べてきたように本発明によって含浸処理をすれ
ば、潤滑性のすぐれた二硫化モリブデンあるいは二硫化
タングステンを多孔質物品の孔の奥まで、しかも十分な
量が、孔の大きさ、形状にかかわらず充填されるので、
二硫化モリブデンあるいは二硫化タングステンの潤滑効
果は、非常に長期間にわたって保持される。
As described above, if the impregnation treatment according to the present invention is carried out, molybdenum disulfide or tungsten disulfide, which has excellent lubricity, can be applied deep into the pores of a porous article and in sufficient quantity. It will be filled regardless of the
The lubricating effect of molybdenum disulfide or tungsten disulfide is retained for a very long time.

このような表面処理がなされた材料で作られた種々の部
品は低摩擦係数、耐荷重性の増大、凝着防止効果により
「かじり」や「焼き付き」のない優れたものである。
Various parts made of materials that have been subjected to such surface treatments are excellent in that they are free from "galling" and "seizing" due to their low coefficient of friction, increased load resistance, and anti-adhesion effect.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 チオモリブデン酸あるいはチオタングステン酸のア
ンモニウム塩、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩の
少なくとも1種以上の水溶液と、無機酸、有機酸あるい
はこれらの塩の少なくとも1種以上の酸性水溶液とに、
多孔質物品あるいは多孔質表面を有する物品を交互に浸
漬し必要に応じて加熱処理することを特徴とする多孔質
物品の表面処理法。
1. An aqueous solution of at least one ammonium salt, alkali metal salt, or alkaline earth metal salt of thiomolybdic acid or thiotungstic acid, and an acidic aqueous solution of at least one inorganic acid, organic acid, or salt thereof,
A method for surface treatment of porous articles, which comprises alternately immersing porous articles or articles having porous surfaces and subjecting them to heat treatment as necessary.
JP8170380A 1980-06-17 1980-06-17 Surface treatment method for porous articles Expired JPS5841104B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8170380A JPS5841104B2 (en) 1980-06-17 1980-06-17 Surface treatment method for porous articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8170380A JPS5841104B2 (en) 1980-06-17 1980-06-17 Surface treatment method for porous articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS577283A JPS577283A (en) 1982-01-14
JPS5841104B2 true JPS5841104B2 (en) 1983-09-09

Family

ID=13753735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8170380A Expired JPS5841104B2 (en) 1980-06-17 1980-06-17 Surface treatment method for porous articles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5841104B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH075901B2 (en) * 1989-01-06 1995-01-25 株式会社フジクラ Lubrication iron-based parts and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPS577283A (en) 1982-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2622993A (en) Process of lubricating metal surface and article resulting therefrom
KR930002535A (en) Treatment method to improve corrosion resistance and friction characteristics of ferrous metal parts at the same time
US4240830A (en) Method for making sintered metal-coated graphite for high-current collector brushes
CN115261100B (en) Solid lubricating coating with antifriction and wear-resistant performance and preparation method and application thereof
JP3809082B2 (en) Surface treatment method for mechanical parts subject to wear and corrosion
JPS5841104B2 (en) Surface treatment method for porous articles
JPH0249271B2 (en)
CN105256271B (en) A kind of iron-based powder metallurgy parts surface sulfurizing technology
US2905574A (en) Method for forming metal sulfide coatings
US3573111A (en) High lubricity corrosion resistant threaded fastener and method
US5576066A (en) Method of improving the wear and corrosion resistance of ferrous metal parts
CA1096716A (en) Process for obtaining articles which are designed to operate at elevated temperatures in oxidizing atmospheres and carbon articles obtained by such a process
GB704761A (en) Improvements in or relating to anti-friction bodies and materials, and to methods ofproducing the same
JP3083453B2 (en) Method for improving wear resistance and corrosion resistance of ferrous metal parts
US3497256A (en) Process for making a direct duplicate of a matrix formed from fiber materials
US2813816A (en) Method of and materials for coating stainless steel and article produced thereby
US3885064A (en) Method for forming a chromium carbide layer on the surface of an iron, ferrous alloy or cemented carbide article
JPS5812358B2 (en) Surface treatment method for aluminum alloy
DE2443885C3 (en) Process for the surface treatment of iron alloys by galvanic deposition of a copper-tin alloy and subsequent thermal diffusion treatment
US3623919A (en) Method for treating the surface of a ferrous material
JPH0244914B2 (en)
US3370967A (en) Refractory graphite and method of producing the same
JPH0424423B2 (en)
US944822A (en) Process of treating or impregnating planté negative plates.
JPH11124604A (en) Production of wear resistant ferrous sintered alloy