JPS5938378A - 封孔処理した窒化鋳鉄品及びその製造方法 - Google Patents
封孔処理した窒化鋳鉄品及びその製造方法Info
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- JPS5938378A JPS5938378A JP14817482A JP14817482A JPS5938378A JP S5938378 A JPS5938378 A JP S5938378A JP 14817482 A JP14817482 A JP 14817482A JP 14817482 A JP14817482 A JP 14817482A JP S5938378 A JPS5938378 A JP S5938378A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING 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
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/80—After-treatment
-
- 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
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、耐腐蝕性を向上させた窒化鋳鉄品及びその製
造方法に関する。
造方法に関する。
鋳鉄の耐摩耗性を向上させるために、窒化処理を行うこ
とは周知である。例えば、自動車エンノンの鋳鉄製シリ
ンダの壁面に耐摩耗性を与えるために窒化処理を行ない
表面を硬化させることは効果的な手段である。しかし、
窒化処理を行なうと。
とは周知である。例えば、自動車エンノンの鋳鉄製シリ
ンダの壁面に耐摩耗性を与えるために窒化処理を行ない
表面を硬化させることは効果的な手段である。しかし、
窒化処理を行なうと。
黒鉛露出部の縁で母材が盛り上がり、この盛り上がり部
が研磨加工により欠落し、この欠落部は窒化処理による
黒鉛の細りと相まって黒鉛と母材部と、の間に間隙を生
じる。この間隙はガソリンエンノンではオイルポケット
ともなり、むしろ好ましい結果が期待できるが、ディー
ゼルエンノンでは燃料に硫黄分を多く含むため腐蝕の原
因となる。
が研磨加工により欠落し、この欠落部は窒化処理による
黒鉛の細りと相まって黒鉛と母材部と、の間に間隙を生
じる。この間隙はガソリンエンノンではオイルポケット
ともなり、むしろ好ましい結果が期待できるが、ディー
ゼルエンノンでは燃料に硫黄分を多く含むため腐蝕の原
因となる。
一般の鋳鉄製品において表面欠陥の封孔処理のために、
水ガラス等を含浸させることは公知であるが、この方法
は、耐゛熱性および耐摩耗性が要求されるエンジンシリ
ンダには使用できない。
水ガラス等を含浸させることは公知であるが、この方法
は、耐゛熱性および耐摩耗性が要求されるエンジンシリ
ンダには使用できない。
本発明の目的は、耐腐蝕性を向上させ、しかも一定の耐
熱性を有する窒化鋳鉄品及びその製造方法を与えること
である。
熱性を有する窒化鋳鉄品及びその製造方法を与えること
である。
本発明の窒化鋳鉄品は１表面に窒化層を有し。
該表面に舘出した黒鉛の周囲の母材部との間隙が２ＳＯ
°Ｃでは分解しない樹脂によって封孔されたことを特徴
とする。また、この窒化鋳鉄品の製造方法は鋳鉄素材の
表面を窒化処理し、該窒化処理された表面を研磨処理し
、該研磨処理された表面に露出した黒鉛の周囲の母材部
との間隙に、２！；００Ｃ以下の温度では分解しない樹
脂を塗布し、該樹脂を加熱処理して前記間隙を封入する
ことを特徴とする。
°Ｃでは分解しない樹脂によって封孔されたことを特徴
とする。また、この窒化鋳鉄品の製造方法は鋳鉄素材の
表面を窒化処理し、該窒化処理された表面を研磨処理し
、該研磨処理された表面に露出した黒鉛の周囲の母材部
との間隙に、２！；００Ｃ以下の温度では分解しない樹
脂を塗布し、該樹脂を加熱処理して前記間隙を封入する
ことを特徴とする。
本発明の窒化鋳鉄品においては、窒化処理およびその後
の研磨に伴なって表面に生じる黒鉛と母材部との間隙に
は、樹脂が埋め込まれる。従って。
の研磨に伴なって表面に生じる黒鉛と母材部との間隙に
は、樹脂が埋め込まれる。従って。
この窒化鋳鉄品は窒化処理によって硬度が上がり表面耐
摩耗性が改善されると同時に一定の耐熱性を有する樹脂
により開口が覆われ、母材が表面に露出されなくなるた
め１表面の耐腐蝕性が向上する。その結果１本発明の窒
化鋳鉄品をディーゼルエンジンのシリンダ等に用いるこ
とができる。窒化鋳鉄品は、研磨処理された後樹脂が塗
布され、この樹脂に対して一定の加熱処理が施されるこ
とにより十分な封孔効果が得られる。
摩耗性が改善されると同時に一定の耐熱性を有する樹脂
により開口が覆われ、母材が表面に露出されなくなるた
め１表面の耐腐蝕性が向上する。その結果１本発明の窒
化鋳鉄品をディーゼルエンジンのシリンダ等に用いるこ
とができる。窒化鋳鉄品は、研磨処理された後樹脂が塗
布され、この樹脂に対して一定の加熱処理が施されるこ
とにより十分な封孔効果が得られる。
すなわち、比較的簡単な方法で耐摩耗性、耐腐蝕性を改
善した窒化鋳鉄品を得ることができる。
善した窒化鋳鉄品を得ることができる。
本発明に使用される樹脂の好捷しい基本的な性質は以下
の通りである。
の通りである。
／）ガソリン、軽油等の燃料、硫酸、オイル、水によっ
て変質しない・ ｘ）、：ｚｓｏｏＣでは熱分解を起さない。
て変質しない・ ｘ）、：ｚｓｏｏＣでは熱分解を起さない。
３）常温で塗布が容易である。
これらの条件を充足する樹脂の例としてエポキシ樹脂、
フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リイミドアミド樹脂、フッ素樹脂がある。
フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リイミドアミド樹脂、フッ素樹脂がある。
この樹脂による封孔処理の好ましい態様では。
窒化処理によって生ずる黒鉛まわりの母材表面の盛り上
がりを研゛削等によって除いた後、樹脂を塗布し、乾燥
後０．３ｋｇ／α２以上の圧力ですシ込み処理を行い、
１ｏｏ−ｙｏｏｏｃの範囲内の使用する樹脂に応じた温
度で、大気中において、０．３時１間以上加熱処理され
る。この加熱処理の温度を限定した理由は、ｙｏｏｏｃ
未満では樹脂の硬化が不十分で、十分な封孔効果が得ら
れないこと、及び夕００°Ｃを越えると窒化した鋳鉄品
の分解が起り。
がりを研゛削等によって除いた後、樹脂を塗布し、乾燥
後０．３ｋｇ／α２以上の圧力ですシ込み処理を行い、
１ｏｏ−ｙｏｏｏｃの範囲内の使用する樹脂に応じた温
度で、大気中において、０．３時１間以上加熱処理され
る。この加熱処理の温度を限定した理由は、ｙｏｏｏｃ
未満では樹脂の硬化が不十分で、十分な封孔効果が得ら
れないこと、及び夕００°Ｃを越えると窒化した鋳鉄品
の分解が起り。
耐摩耗性が低下するためである。窒化処理としては、ガ
ス窒化、イオン窒化、ガス軟窒化、タフトライド等が使
用可能なもので、エンノンのシリンダライナー用にガス
軟窒化処理を行う場合には、ｓｓｏ 〜ｔｏｏ°Ｃ，３
０分〜３ｏＨｒ の条件で行うことが変形防止等から好
ましい。
ス窒化、イオン窒化、ガス軟窒化、タフトライド等が使
用可能なもので、エンノンのシリンダライナー用にガス
軟窒化処理を行う場合には、ｓｓｏ 〜ｔｏｏ°Ｃ，３
０分〜３ｏＨｒ の条件で行うことが変形防止等から好
ましい。
実 施 例
３、に％ｃ、 ｉ、ｇ％Ｓｉ、 ０．７％Ｍｎ、 Ｑ、
、；１．％Ｃｒ。
、；１．％Ｃｒ。
０．７％Ｃｕ、 ０．ＯＡ！； ％ Ｓｎｌ残Ｆｅ
の組成の片状黒鉛合鋳鉄を溶解し、鋳造し、切削加工し
、研削加工して円筒状の試料（内径ｇ９ｍｍ、外径９８
ｍｍ。
の組成の片状黒鉛合鋳鉄を溶解し、鋳造し、切削加工し
、研削加工して円筒状の試料（内径ｇ９ｍｍ、外径９８
ｍｍ。
長さ／ｌ＝Ｏｍｍ）を作製した。次に、この試料を５７
０°Ｃ１３時間＋ ５０ ％ ＲＸ／Ａ；０％ＮＨ３の
条件で軟窒化処理した。このとき鋳鉄品には、第１図に
概略的に示されるように表面に窒素との化合物層１０が
形成されて表面が硬化すると同時に、鋳鉄品の組成であ
る黒鉛の部分１２に盛り上がりが生じる。また、この黒
鉛１２のまわりには黒鉛の細りのため母材部１４との間
に間隙ができる。
０°Ｃ１３時間＋ ５０ ％ ＲＸ／Ａ；０％ＮＨ３の
条件で軟窒化処理した。このとき鋳鉄品には、第１図に
概略的に示されるように表面に窒素との化合物層１０が
形成されて表面が硬化すると同時に、鋳鉄品の組成であ
る黒鉛の部分１２に盛り上がりが生じる。また、この黒
鉛１２のまわりには黒鉛の細りのため母材部１４との間
に間隙ができる。
次に、窒化処理した鋳鉄品の表面の盛り上がりをホーニ
ングで除き、第２図に示すようななめらかな表面にする
。そして、この表面にエポキシ樹脂、フェノール樹脂、
ポリイミド樹脂、フッ素樹脂のいずれかをそれぞれ塗布
し、常温乾燥後、／ｋｇ／ＣｒｆＬ２の圧力でラバー砥
石を用いてすり込み処理を行なった後、夫々の樹脂に応
じた温度で７時間大気中で加熱処理した。これによって
、窒化鋳鉄品の表面にできた黒鉛１２と母材部１４との
間の間隙は第３図に示されるように樹脂１６によってふ
さがれる。また、第７図に上記エポキシ樹脂を封孔処理
した９００倍の顕微鏡写真を示す。この第７図において
灰色の層がガス軟窒化層で、針状の黒色のものが黒鉛で
、その表面部分の黒色部分がエポキシ樹脂を示す。各樹
脂とその加熱温度との関係を第１表に示す。
ングで除き、第２図に示すようななめらかな表面にする
。そして、この表面にエポキシ樹脂、フェノール樹脂、
ポリイミド樹脂、フッ素樹脂のいずれかをそれぞれ塗布
し、常温乾燥後、／ｋｇ／ＣｒｆＬ２の圧力でラバー砥
石を用いてすり込み処理を行なった後、夫々の樹脂に応
じた温度で７時間大気中で加熱処理した。これによって
、窒化鋳鉄品の表面にできた黒鉛１２と母材部１４との
間の間隙は第３図に示されるように樹脂１６によってふ
さがれる。また、第７図に上記エポキシ樹脂を封孔処理
した９００倍の顕微鏡写真を示す。この第７図において
灰色の層がガス軟窒化層で、針状の黒色のものが黒鉛で
、その表面部分の黒色部分がエポキシ樹脂を示す。各樹
脂とその加熱温度との関係を第１表に示す。
第１表
次に上記の方法で得られた各試料につき試験を行った。
ｆｌｌ 基礎乾式摩耗試験
試験装置の概略が第夕図に示されている。
上記の方法で窒化され、封孔処理された試片２０が、そ
の処理された表面を上にして床面１８に設置されたベー
ス２２の上に固定載置される。
の処理された表面を上にして床面１８に設置されたベー
ス２２の上に固定載置される。
この試片２０は、エンノンの７す／ターライナーの形状
に形成された円筒状の試料から切り出される。この試片
２０は例えば巾／ｋｍｍ、長さ２りｍｍ程度の大きさで
ボルト穴があけられＭルト等でペースに固定される。こ
の試片の上面には、エンノンのピストンリングの一部を
切り出した接触部材２４が接触しており、この接触部材
２４はホルダー２６に把持されている。このホルダーは
アーム２８の先端に取付けられており、このアーム２８
は連結部材８０．３２を介して、モータ３４に接続され
ている。連結部材の支点３６，３８゜４０はすべて回転
自在であり、モータ３４の回転運動はホルダー２６の往
復運動として伝達され、接触部材２４は試片２０の上面
を摺動する。このホルダーには図の矢印の方向に所定の
荷重Ｐがかけられるようになっており、これによって接
触部材２４と試片２０との間に一定の面圧が発生する。
に形成された円筒状の試料から切り出される。この試片
２０は例えば巾／ｋｍｍ、長さ２りｍｍ程度の大きさで
ボルト穴があけられＭルト等でペースに固定される。こ
の試片の上面には、エンノンのピストンリングの一部を
切り出した接触部材２４が接触しており、この接触部材
２４はホルダー２６に把持されている。このホルダーは
アーム２８の先端に取付けられており、このアーム２８
は連結部材８０．３２を介して、モータ３４に接続され
ている。連結部材の支点３６，３８゜４０はすべて回転
自在であり、モータ３４の回転運動はホルダー２６の往
復運動として伝達され、接触部材２４は試片２０の上面
を摺動する。このホルダーには図の矢印の方向に所定の
荷重Ｐがかけられるようになっており、これによって接
触部材２４と試片２０との間に一定の面圧が発生する。
試験の主な条件を列挙すると。
雰囲気、大気中
摩擦速度ニアθＯサイクル／ｍｉｎ
摩擦回数：、２×７０４回
荷重Ｐニア６２〜．２０に９
面 圧、０．りｋｇ／ｍｍ”
摺動幅：７０ｍｍ
摩耗量の計測方法コ重量法
なお、接触部材２４と試片２０との間には、摩耗を促進
するために、腐蝕性潤滑液を用いた。この結果を第に図
に示す。図において、試片ａは従来法によるもの、すな
わち、窒化処理を行った後の封孔処理を行なっていない
もの、ｂはエポキシ樹脂−Ｃはフェノール樹脂、ｄはポ
リイミド樹脂、ｅはフン素樹脂でそれぞれ封孔処理をし
たものである。下側のグラフは相手材すなわち５接触部
材２４の摩耗量を示したものである。この結果によれば
、本発明に従う試片す、ｃ、ｄ、ｅの摩耗ｆｉ：は従来
の試片ａに比較して、試片、相手材共、摩耗量が減少し
ている。
するために、腐蝕性潤滑液を用いた。この結果を第に図
に示す。図において、試片ａは従来法によるもの、すな
わち、窒化処理を行った後の封孔処理を行なっていない
もの、ｂはエポキシ樹脂−Ｃはフェノール樹脂、ｄはポ
リイミド樹脂、ｅはフン素樹脂でそれぞれ封孔処理をし
たものである。下側のグラフは相手材すなわち５接触部
材２４の摩耗量を示したものである。この結果によれば
、本発明に従う試片す、ｃ、ｄ、ｅの摩耗ｆｉ：は従来
の試片ａに比較して、試片、相手材共、摩耗量が減少し
ている。
（２） 腐蝕試験
ディーゼルエンジン用ンリ／ダーの内壁の腐蝕はＨ２Ｓ
Ｏ４系によるものと推定し、試片を一定時間硫酸水中に
浸漬し、重量の減少量を測定した。
Ｏ４系によるものと推定し、試片を一定時間硫酸水中に
浸漬し、重量の減少量を測定した。
試験条件
浸漬液： ／ ｖｏｌ、％ＨＳｏ 水溶液４
温 度：常温
時 間 ｇ時間
サンプル：各３個
この試験結果は第６図に示されている。
この図において腐蝕減量は／時間当たり、試片／Ｃｍ２
０面積における減量（ｍｑ）を表わしている。
０面積における減量（ｍｑ）を表わしている。
図中、ａｌ ｂ ｌ ＣＩ ｄ Ｉ ｅは第Ｓ図におけ
るものと同じである。この試験において１本発明に係る
試片す、ｃ、ｄ、ｅの減量は従来の試片ａに比べて少く
なっている。
るものと同じである。この試験において１本発明に係る
試片す、ｃ、ｄ、ｅの減量は従来の試片ａに比べて少く
なっている。
第７図は、窒化処理後の鋳鉄品の断面を概略的に表わし
た拡大部分断面図、第２図は第７図の鋳鉄品の表面の盛
り上がりを除去した後の第１図と同様の図、第３図は樹
脂によって封孔処理された後の第１図と同様の図、第９
図は摩耗試験装置の概略図、第Ｓ図は摩耗試験結果を示
すグラフ、第６図は腐蝕試験結果を示すグラフである。 第７図はエポキシ樹脂で封孔処理した窒化鋳鉄品の金属
組織のｔｔｏｏ倍顕微鏡写真を示する図面代用写真であ
る。 符号の説明 ＩＯ・・・・・・・・・化合物層、 １２・・・・・・
・・・黒鉛、１４・・・・・・・・母材部、 ２０・・
・・・・・・試片。 ２４・・・・・・・・・接触部材、 ３４・・・・・・
・・・モータ特許出願人 東洋工業株式会社 第１図 第２図 第３園 （Ｔ１１ 々
た拡大部分断面図、第２図は第７図の鋳鉄品の表面の盛
り上がりを除去した後の第１図と同様の図、第３図は樹
脂によって封孔処理された後の第１図と同様の図、第９
図は摩耗試験装置の概略図、第Ｓ図は摩耗試験結果を示
すグラフ、第６図は腐蝕試験結果を示すグラフである。 第７図はエポキシ樹脂で封孔処理した窒化鋳鉄品の金属
組織のｔｔｏｏ倍顕微鏡写真を示する図面代用写真であ
る。 符号の説明 ＩＯ・・・・・・・・・化合物層、 １２・・・・・・
・・・黒鉛、１４・・・・・・・・母材部、 ２０・・
・・・・・・試片。 ２４・・・・・・・・・接触部材、 ３４・・・・・・
・・・モータ特許出願人 東洋工業株式会社 第１図 第２図 第３園 （Ｔ１１ 々
Claims (2)
- （１）表面に窒化層を有し、該表面に露出した黒鉛の周
囲の母材部との間隙が２５０°Ｃ以下では分解しない樹
脂によって封孔されたことを特徴とする窒化鋳鉄品。 - （２）鋳鉄素材の表面を窒化処理し、該窒化処理された
表面を研磨処理し、該研磨処理された・表面に露出した
黒鉛の周囲の母材部との間隙に２５００Ｃ以下では分解
しない樹脂を塗布し、該樹脂を加熱処理して前記間隙を
封孔することを特徴とする窒化鋳鉄品の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14817482A JPS5938378A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 封孔処理した窒化鋳鉄品及びその製造方法 |
| US06/525,932 US4482399A (en) | 1982-08-26 | 1983-08-24 | Nitrided cast iron product and method for manufacturing the same |
| DE19833330682 DE3330682C2 (de) | 1982-08-26 | 1983-08-25 | Nitriertes Gußeisenprodukt und Verfahren zu seiner Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14817482A JPS5938378A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 封孔処理した窒化鋳鉄品及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5938378A true JPS5938378A (ja) | 1984-03-02 |
| JPS6223065B2 JPS6223065B2 (ja) | 1987-05-21 |
Family
ID=15446899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14817482A Granted JPS5938378A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 封孔処理した窒化鋳鉄品及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938378A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61146544U (ja) * | 1985-03-04 | 1986-09-10 | ||
| JPS6432052A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-02 | Hino Motors Ltd | Cylinder liner for internal combustion engine |
| JPH0315216U (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-15 |
-
1982
- 1982-08-26 JP JP14817482A patent/JPS5938378A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61146544U (ja) * | 1985-03-04 | 1986-09-10 | ||
| JPH0230516Y2 (ja) * | 1985-03-04 | 1990-08-16 | ||
| JPS6432052A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-02 | Hino Motors Ltd | Cylinder liner for internal combustion engine |
| JPH0315216U (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-15 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6223065B2 (ja) | 1987-05-21 |
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