JPS60165389A - 摺動部材の製造方法 - Google Patents
摺動部材の製造方法Info
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- JPS60165389A JPS60165389A JP2072284A JP2072284A JPS60165389A JP S60165389 A JPS60165389 A JP S60165389A JP 2072284 A JP2072284 A JP 2072284A JP 2072284 A JP2072284 A JP 2072284A JP S60165389 A JPS60165389 A JP S60165389A
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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】
本発明は耐摩耗性等の機械的性質に優れた摺動部材及び
その製造方法に関する。
その製造方法に関する。
従来よシ、シリンダボアとの摺動を行なうピストンリン
グ等の摺動部材は、その耐摩耗性。
グ等の摺動部材は、その耐摩耗性。
耐焼付性を向上させるため、硬質クロムめっき、Ｍｏ溶
射、Ｆｅ・Ｃｒ系溶射他の移々の表面処理を施すことが
行なわれている。このような摺動部材への表面処理方法
の一つとして、従来、鉄拳リン電気めっき浴を用いて摺
動部材表面に鉄・リンめっき被膜を形成することが知ら
れておシ、この鉄・リンめっき被膜の形成によシ、摺動
部材の耐摩耗性、耐焼付性を改善することができるが、
摺動部材の寿命を更に延長するため、鉄・リンめっき被
膜の耐摩耗性をよシ向上させたシ、他の特性を付与する
ことが望まれでいる。
射、Ｆｅ・Ｃｒ系溶射他の移々の表面処理を施すことが
行なわれている。このような摺動部材への表面処理方法
の一つとして、従来、鉄拳リン電気めっき浴を用いて摺
動部材表面に鉄・リンめっき被膜を形成することが知ら
れておシ、この鉄・リンめっき被膜の形成によシ、摺動
部材の耐摩耗性、耐焼付性を改善することができるが、
摺動部材の寿命を更に延長するため、鉄・リンめっき被
膜の耐摩耗性をよシ向上させたシ、他の特性を付与する
ことが望まれでいる。
また従来、鉄・リン電気めっき浴としては、２価の鉄イ
オンと次亜リン酸又はその塩とを含み、更にホウ酸や塩
化アンモニウム等を含むものが知られているが、本発明
者らの検討によると、この種のめつき浴を用いて鉄・リ
ン電気めっきを行なった場合、得られる鉄拳リンめっき
被膜の断面に多数のクラックが生じ、このクラックが特
に機械的性能を要求する応用面では大きな障害となると
と全知見した。即ち、クラックの発生した鉄・リンめっ
き被膜はそれ自体のしん性が著しく低い上、クサビ（ノ
ツチ）効果によシめつきが施こされた素材そのもののし
ん性を低下させるものであった。
オンと次亜リン酸又はその塩とを含み、更にホウ酸や塩
化アンモニウム等を含むものが知られているが、本発明
者らの検討によると、この種のめつき浴を用いて鉄・リ
ン電気めっきを行なった場合、得られる鉄拳リンめっき
被膜の断面に多数のクラックが生じ、このクラックが特
に機械的性能を要求する応用面では大きな障害となると
と全知見した。即ち、クラックの発生した鉄・リンめっ
き被膜はそれ自体のしん性が著しく低い上、クサビ（ノ
ツチ）効果によシめつきが施こされた素材そのもののし
ん性を低下させるものであった。
また、無電解Ｎ１−Ｐめつきをベースとした複合めっき
の場合には、浴中に分散させる微粒子は不活性なもので
あることが必要で（活性だと浴中の微粒子自体にＮ１−
Ｐめつき被膜が形成されてしまい共析できない）、例え
ば金属微粒子等の共析ができないとか、共析できてもめ
つき膜の生成速度が１時間当シ２０μ弱と遅い等の問題
がある。
の場合には、浴中に分散させる微粒子は不活性なもので
あることが必要で（活性だと浴中の微粒子自体にＮ１−
Ｐめつき被膜が形成されてしまい共析できない）、例え
ば金属微粒子等の共析ができないとか、共析できてもめ
つき膜の生成速度が１時間当シ２０μ弱と遅い等の問題
がある。
更に、耐摩耗性の要求される摺動郵相として硬質クロム
めっきを使用する例が多いが、厳しい使用条件での使用
には耐久性が不足するという問題がある。クロムめっき
の代替材として時に使用されるＦｅ ｅ Ｃｒ系溶射材
の場合には、自分自身の耐摩耗性は十分だが相手材（例
えばねずみ鋳鉄、高シリコンアルミニウム等）を摩耗さ
せるという問題がある。また、鉄めっき浴ペースの複合
めっきでは、ベースの耐摩耗性および耐食性が不足して
いるという問題もある。
めっきを使用する例が多いが、厳しい使用条件での使用
には耐久性が不足するという問題がある。クロムめっき
の代替材として時に使用されるＦｅ ｅ Ｃｒ系溶射材
の場合には、自分自身の耐摩耗性は十分だが相手材（例
えばねずみ鋳鉄、高シリコンアルミニウム等）を摩耗さ
せるという問題がある。また、鉄めっき浴ペースの複合
めっきでは、ベースの耐摩耗性および耐食性が不足して
いるという問題もある。
本発明者らは、上記事情に鑑みイ耐摩耗性等の機械的性
質に優れた摺動部材につき鋭意検問を進めた結果、鉄・
リンめっき被膜を母相とし、これに金属、無機、有機微
粒子もしくは繊維が共析分散された複合めっき被膜を形
成した摺動部材が耐摩耗性等の機械的性質に非常に優れ
ていることを知見した。またこの種の鉄・リンめっき被
膜を母相とする複合めっき被膜を形成した摺動部劇を得
る方法として、２価の鉄イオンと次亜リン酸及び／又は
次亜リン酸塩とアルミニウムイオンとを含むめっき浴、
或いは２価の鉄イオンと亜リン酸及び／又は亜リン酸塩
とを主成分としためつき浴を用いて摺動部材素材をめっ
きした場合、クラックがなく、機械的特性に優れた鉄・
リンめっき被膜母相を有する摺動部材が得られることを
知見し、本発明をなすに至ったものである。
質に優れた摺動部材につき鋭意検問を進めた結果、鉄・
リンめっき被膜を母相とし、これに金属、無機、有機微
粒子もしくは繊維が共析分散された複合めっき被膜を形
成した摺動部材が耐摩耗性等の機械的性質に非常に優れ
ていることを知見した。またこの種の鉄・リンめっき被
膜を母相とする複合めっき被膜を形成した摺動部劇を得
る方法として、２価の鉄イオンと次亜リン酸及び／又は
次亜リン酸塩とアルミニウムイオンとを含むめっき浴、
或いは２価の鉄イオンと亜リン酸及び／又は亜リン酸塩
とを主成分としためつき浴を用いて摺動部材素材をめっ
きした場合、クラックがなく、機械的特性に優れた鉄・
リンめっき被膜母相を有する摺動部材が得られることを
知見し、本発明をなすに至ったものである。
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
・ 本発明に係る摺動部材は、その摺動部分の一部、好
ましくは全部に鉄・リンめっき被膜を母相とし、これに
金属、無機、有機微粒子もしくは繊維が共析分散された
複合めっき被膜を形成したものである。
ましくは全部に鉄・リンめっき被膜を母相とし、これに
金属、無機、有機微粒子もしくは繊維が共析分散された
複合めっき被膜を形成したものである。
この場合、鉄・リンめっき被膜母相中のリン含量は、必
ずしも制限されないが、好ましくはリン含量は０．１〜
２０％（重量％）、より好ましくは０．１〜６％であ°
り、特にリン含量を０．７〜２俤とすることにより、摺
動部材の耐摩耗性及び耐焼付性を更に向上させることが
できる。
ずしも制限されないが、好ましくはリン含量は０．１〜
２０％（重量％）、より好ましくは０．１〜６％であ°
り、特にリン含量を０．７〜２俤とすることにより、摺
動部材の耐摩耗性及び耐焼付性を更に向上させることが
できる。
ま７’Ｃ，鉄・リンめっき被膜母相の膜厚も特に制限さ
れないが、一般的には１〜２５０μ、特に５０〜１５０
μとすることが好ましい。
れないが、一般的には１〜２５０μ、特に５０〜１５０
μとすることが好ましい。
なお、ベースとなる鉄・リンめっき被膜中のｐｗｔｑ６
と耐食性、耐摩耗性との関係を第１図、第２図にそれぞ
れ示す。鉄・リンめっきは、２ｗｔ％を高くすれば耐食
性が著しく向上するので。
と耐食性、耐摩耗性との関係を第１図、第２図にそれぞ
れ示す。鉄・リンめっきは、２ｗｔ％を高くすれば耐食
性が著しく向上するので。
Ｆｅ めつきベースの複合めっきでは適用できない腐蝕
雰囲気で使用する摺動部材として、鉄・リンめっきベー
ス（２ｗｔ％は高い方が良り、８チ以上が特に良い）の
複合めっきは優れた性能を示す。また、ベースとなる鉄
拳リンめっきの耐摩耗性は、Ｆｅめつき、Ｎｉめつき、
Ｎｉ−Ｐめつき等に比較し著しく優れている。従って
硬質粒子分散によって、シビアな摺動条件での耐摩耗性
を得る場合、耐摩耗性の劣るＦｅめつき、Ｎｉめっき、
Ｎ１−Ｐめつきよりも少量の硬質粒子共析量で優れた耐
摩耗性を得ることができ、硬質粒子による相手攻撃性も
最小に抑えることができる。
雰囲気で使用する摺動部材として、鉄・リンめっきベー
ス（２ｗｔ％は高い方が良り、８チ以上が特に良い）の
複合めっきは優れた性能を示す。また、ベースとなる鉄
拳リンめっきの耐摩耗性は、Ｆｅめつき、Ｎｉめつき、
Ｎｉ−Ｐめつき等に比較し著しく優れている。従って
硬質粒子分散によって、シビアな摺動条件での耐摩耗性
を得る場合、耐摩耗性の劣るＦｅめつき、Ｎｉめっき、
Ｎ１−Ｐめつきよりも少量の硬質粒子共析量で優れた耐
摩耗性を得ることができ、硬質粒子による相手攻撃性も
最小に抑えることができる。
前記鉄・リンめっき被膜母相に共析分散される金属微粒
子としては、Ｐｂ、Ｓｎ 、 Ｍｏ 、 Ｃｒ。
子としては、Ｐｂ、Ｓｎ 、 Ｍｏ 、 Ｃｒ。
Ｓｔ 等の純金属および合金（例えばＭｏ−Ｎｉ。
Ａ７− Ｓｔ 、 Ｆｅ−Ｃｒ他）等が耐摩耗性を向上
させるので好ましい。ＩＶｉｏおよびその合金は、耐摩
耗性だけでなく耐焼付性（耐スカツフ性）を著しく向上
させる。Ｃｒ、Ｓｔ及びその合金は相手攻撃性が問題に
なることなく耐摩耗性を向上させることができ、Ｃｒの
場合はその複合めっき被膜に軟窒化、窒化、浸炭するこ
とによりＣｒの炭化物、窒化物を形成させ、より一層耐
摩耗性を向上させることも可能である。また、低融点軟
質金属であるＰｂ 、 Ｓｎおよびその合金（Ｐｂ−８
ｎ 。
させるので好ましい。ＩＶｉｏおよびその合金は、耐摩
耗性だけでなく耐焼付性（耐スカツフ性）を著しく向上
させる。Ｃｒ、Ｓｔ及びその合金は相手攻撃性が問題に
なることなく耐摩耗性を向上させることができ、Ｃｒの
場合はその複合めっき被膜に軟窒化、窒化、浸炭するこ
とによりＣｒの炭化物、窒化物を形成させ、より一層耐
摩耗性を向上させることも可能である。また、低融点軟
質金属であるＰｂ 、 Ｓｎおよびその合金（Ｐｂ−８
ｎ 。
５ｎ−Ｐｂ、 Ｐｂ−８ｎ−、Ｓｂ 、 Ｐｂ −Ｓｎ
−Ｃｕ）は潤滑の悪い乾燥摩擦に近い条件で使用され
る場合、低融点なので摩擦熱によりこれらの金属が摩擦
面に溶けて流れでて潤滑を行うこともできる。
−Ｃｕ）は潤滑の悪い乾燥摩擦に近い条件で使用され
る場合、低融点なので摩擦熱によりこれらの金属が摩擦
面に溶けて流れでて潤滑を行うこともできる。
また、鉄ｅ ＋７ンめつき被膜母相に共析分散される無
機硬質微粒子は、めっき被膜の耐摩耗性。
機硬質微粒子は、めっき被膜の耐摩耗性。
潤滑性、耐焼付性等を向上させるものが好ましく、例え
ばＡ４０ａ ％ Ｓ ｉ ０２、Ｚｒ Ｏ，、’ｌ”ｉ
ｏ、。
ばＡ４０ａ ％ Ｓ ｉ ０２、Ｚｒ Ｏ，、’ｌ”ｉ
ｏ、。
Ｔｈａ２、Ｙｔ Ｏｓ、ＣｅＯｓ等の酸化物、Ｓｔ、Ｎ
、、ＴｉＮ、ＢＮ、Ｃ−ＢＮ等の謎化物、ＴｉＣ％ｗｃ
％ＳｉＣ，Ｃｒ３Ｃ４、Ｂ４Ｃ，ＺｒＣ等の炭化物、Ｚ
ｒＢ ｔ ｂＣｒｊ Ｂ、等の硼化物、フッ化黒鉛、Ｍ
ｏ５ｔ、ダイヤモンド等の炭素の同素体などの１種又は
２種以上が使用される。
、、ＴｉＮ、ＢＮ、Ｃ−ＢＮ等の謎化物、ＴｉＣ％ｗｃ
％ＳｉＣ，Ｃｒ３Ｃ４、Ｂ４Ｃ，ＺｒＣ等の炭化物、Ｚ
ｒＢ ｔ ｂＣｒｊ Ｂ、等の硼化物、フッ化黒鉛、Ｍ
ｏ５ｔ、ダイヤモンド等の炭素の同素体などの１種又は
２種以上が使用される。
なお無機硬質微粒子は、耐摩耗性を著しく向上させるこ
とは容易だが、その反面相手材を摩耗させる危険が大で
ある。従って、相手材が比較的耐摩耗性がない材料、例
えばねずみ鋳鉄。
とは容易だが、その反面相手材を摩耗させる危険が大で
ある。従って、相手材が比較的耐摩耗性がない材料、例
えばねずみ鋳鉄。
高シリコンアルミニウム合金の場合は、粒径ｌ〜３μ程
度、めっき膜中の分散量１０容量チ前後が特に良い結果
を示す。
度、めっき膜中の分散量１０容量チ前後が特に良い結果
を示す。
また、有機□微粒子としてはポリテトラフルオロエチレ
ン等のフッ素樹脂、その他の有機微粒子が用いられ、繊
維としては炭素繊維、各種金属のホイスカー、その他の
繊維が用いられる。
ン等のフッ素樹脂、その他の有機微粒子が用いられ、繊
維としては炭素繊維、各種金属のホイスカー、その他の
繊維が用いられる。
前記微粒子の粒径は特に制限されないが、通常０．０１
〜２００μであシ、好ましくは０．１〜２０μである。
〜２００μであシ、好ましくは０．１〜２０μである。
繊維の場合には長を帆０１〜２０００μ、特に０．１〜
６０μとすることが好ましい。また、その鉄・リンめっ
き被膜母相中への共析量は１〜６０答量チ、特に５〜２
０容量チとすることが好適である。
６０μとすることが好ましい。また、その鉄・リンめっ
き被膜母相中への共析量は１〜６０答量チ、特に５〜２
０容量チとすることが好適である。
本発明複合めっき被膜が形成される摺動部材素材のね質
は必ずしも限定されないが、通常ねずみ鋳鉄（ＦＣＰＩ
）’、球状黒鉛鋳鉄、バネ−１工具鋼、ステンレス鋼等
が用いられるがこれに限定するものではなく、Ａｔ合金
、淘合金等でもよい。
は必ずしも限定されないが、通常ねずみ鋳鉄（ＦＣＰＩ
）’、球状黒鉛鋳鉄、バネ−１工具鋼、ステンレス鋼等
が用いられるがこれに限定するものではなく、Ａｔ合金
、淘合金等でもよい。
上述した複合めっき被膜が形成された摺動部材を製造す
る方法としては、その素材の材質等に応じた公知の前処
理を施した後、素材に直接又は適宜な下地めっき被膜を
介して、前記微粒子又は繊維が分散した鉄ｅ ＩＪンめ
つき浴を用いてめっきを行なう方法を採用することがで
きる。
る方法としては、その素材の材質等に応じた公知の前処
理を施した後、素材に直接又は適宜な下地めっき被膜を
介して、前記微粒子又は繊維が分散した鉄ｅ ＩＪンめ
つき浴を用いてめっきを行なう方法を採用することがで
きる。
この場合、鉄−リン電気めっき浴としては、２価の鉄イ
オンと水溶性リン酸化合物とを含むものを使用する。
オンと水溶性リン酸化合物とを含むものを使用する。
ここで、２価の鉄イオンの供給源は特に制限されないが
、例示すると硫酸第１鉄、塩化第１鉄、スルファミン酸
第１鉄、ホウフッ化第１鉄などを挙げることができ、こ
れらの１種を単独で又は２種以上を併用して使用するこ
とができる。また、２価の鉄イオンの含有量も必ずしも
限定されないが、めっき浴１を当υ２０〜８０Ｖとする
ことが好ましい。
、例示すると硫酸第１鉄、塩化第１鉄、スルファミン酸
第１鉄、ホウフッ化第１鉄などを挙げることができ、こ
れらの１種を単独で又は２種以上を併用して使用するこ
とができる。また、２価の鉄イオンの含有量も必ずしも
限定されないが、めっき浴１を当υ２０〜８０Ｖとする
ことが好ましい。
また、水溶性リン化合物としては、次亜リン酸、次亜リ
ン酸ナトＩＪウム等の次亜リン酸塩、亜リン酸、亜リン
酸ナトリウム等の亜リン酸塩が好適に使用でき、これら
の１種を単独で又は２種以上を併用して用いることがで
きる。これらリン化合物の使用量も制限されないが、め
っき浴１を当シ０．０５〜２０ｆとすることが好ましい
。
ン酸ナトＩＪウム等の次亜リン酸塩、亜リン酸、亜リン
酸ナトリウム等の亜リン酸塩が好適に使用でき、これら
の１種を単独で又は２種以上を併用して用いることがで
きる。これらリン化合物の使用量も制限されないが、め
っき浴１を当シ０．０５〜２０ｆとすることが好ましい
。
この場合、リン化合物としては、単に次亜リン酸や次亜
リン酸塩を単独で使用することができるが、特に次亜リ
ン酸及び／又は次亜リン酸塩を使用し、これにアルミニ
ウム化合物を加えた浴か、又は亜リン酸及び／又は亜リ
ン酸塩を使用した浴とすることが好ましく、この種のめ
つき浴を用いて電気めっきを施した場合、断面にクラッ
クのない鉄・リンめっき被膜が得られ、耐摩耗性を更に
向上させることができるものである。即ち、従来は上述
したように鉄・リンめっき被膜を電気めっきによシ得る
場合、リン供給源として次亜リン酸や次亜リン酸塩を用
いためつき浴を使用しておシ、この種のめつき浴は光沢
のあるめっき被膜が得られるものであるが、その断面を
観察するとクラックが多数発生しているものであった。
リン酸塩を単独で使用することができるが、特に次亜リ
ン酸及び／又は次亜リン酸塩を使用し、これにアルミニ
ウム化合物を加えた浴か、又は亜リン酸及び／又は亜リ
ン酸塩を使用した浴とすることが好ましく、この種のめ
つき浴を用いて電気めっきを施した場合、断面にクラッ
クのない鉄・リンめっき被膜が得られ、耐摩耗性を更に
向上させることができるものである。即ち、従来は上述
したように鉄・リンめっき被膜を電気めっきによシ得る
場合、リン供給源として次亜リン酸や次亜リン酸塩を用
いためつき浴を使用しておシ、この種のめつき浴は光沢
のあるめっき被膜が得られるものであるが、その断面を
観察するとクラックが多数発生しているものであった。
しかし、リン供給源として次亜リン酸や次亜リン酸塩を
用いためつき浴にアルミニウムイオンを添加するか、或
いは次亜リン酸や次亜リン酸塩の代しに亜リン酸や亜リ
ン酸塩を使用した場合、鉄・リンめっき被膜に対するク
ラックの生Ｍ、を防止し得るものである。
用いためつき浴にアルミニウムイオンを添加するか、或
いは次亜リン酸や次亜リン酸塩の代しに亜リン酸や亜リ
ン酸塩を使用した場合、鉄・リンめっき被膜に対するク
ラックの生Ｍ、を防止し得るものである。
なお、アルミニウム化合物としては、硫酸アルミニウム
、塩化アルミニウム等が挙げられるが、これに制限され
るものではない。これらのアルミニウム化合物は、その
１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用するように
してもよい。また、アルミニウムイオンの含有量はめっ
き液１を当９０．０５〜５２、特に０．１〜２ｔとする
ことが好ましく、この範囲で良好なりラッン酸浴に加え
ても差支えない。
、塩化アルミニウム等が挙げられるが、これに制限され
るものではない。これらのアルミニウム化合物は、その
１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用するように
してもよい。また、アルミニウムイオンの含有量はめっ
き液１を当９０．０５〜５２、特に０．１〜２ｔとする
ことが好ましく、この範囲で良好なりラッン酸浴に加え
ても差支えない。
また、本発明めっき浴には水溶性チタン化合物及び／又
はツルコニウム化合物を添加することができ、これによ
シ耐摩耗性の更に優れた複合めっき被膜を得ることがで
きる。ここで、チタン化合物、ジルコニウム化合物とし
ては、例えばＮａｚ Ｔ ｉ Ｆｓ 、 Ｋｓ Ｔ ｉ
Ｆａ、（ＮＨ４）ｚＴｉＦｇ 、Ｔｉ（ＳＯ２）ｚ、
Ｎａ２ Ｚｒ Ｆｓ、Ｋｓ Ｚ ｒ Ｆ６、（Ｎｔ（４
）ｚ Ｚ ｒ Ｆ６、Ｚｒ （Ｓ Ｏａ ）２ ” ４
Ｈ２０などを挙げることができ、これらの１種又は２価
以上を添加することができる。なお、その添加量はめっ
き液２１当シチタン或いはゾルコニウムとして０．０５
〜１０２、特に帆１〜５ｆとすることが好ましい。
はツルコニウム化合物を添加することができ、これによ
シ耐摩耗性の更に優れた複合めっき被膜を得ることがで
きる。ここで、チタン化合物、ジルコニウム化合物とし
ては、例えばＮａｚ Ｔ ｉ Ｆｓ 、 Ｋｓ Ｔ ｉ
Ｆａ、（ＮＨ４）ｚＴｉＦｇ 、Ｔｉ（ＳＯ２）ｚ、
Ｎａ２ Ｚｒ Ｆｓ、Ｋｓ Ｚ ｒ Ｆ６、（Ｎｔ（４
）ｚ Ｚ ｒ Ｆ６、Ｚｒ （Ｓ Ｏａ ）２ ” ４
Ｈ２０などを挙げることができ、これらの１種又は２価
以上を添加することができる。なお、その添加量はめっ
き液２１当シチタン或いはゾルコニウムとして０．０５
〜１０２、特に帆１〜５ｆとすることが好ましい。
本発明に係るめっき浴には、上述した成分に加え、更に
必要によっては電導度塩として硫酸アンモニウム、塩化
アンモニウム等を０〜２００１／１ 、特に２０〜１５
０ ｆ／Ｌ 、ｐＨ緩衝剤としてホウ酸等をθ〜６０９
／ｌ、特に２０〜５０ｔ／ｌ 、２価或いは３価の鉄イ
オンの錯化剤として酸性フッ化アンモニウム等をＯ〜２
０ ｔ／ｌ。
必要によっては電導度塩として硫酸アンモニウム、塩化
アンモニウム等を０〜２００１／１ 、特に２０〜１５
０ ｆ／Ｌ 、ｐＨ緩衝剤としてホウ酸等をθ〜６０９
／ｌ、特に２０〜５０ｔ／ｌ 、２価或いは３価の鉄イ
オンの錯化剤として酸性フッ化アンモニウム等をＯ〜２
０ ｔ／ｌ。
特に１〜１０ ｆ／ｌ 添加することができる。また、
前記硬度微粒子を均一に分散させるため、界面活性剤を
添加することができる。
前記硬度微粒子を均一に分散させるため、界面活性剤を
添加することができる。
なお、本発明めっき浴のｐＨは０．５〜３．５とするこ
とが好ましい。
とが好ましい。
上述した複合めっき浴を用いて摺動部材素材をめっきす
る場合、浴温は室温〜８０℃、特に３０〜７０℃とする
ことができ、また陰極電流密度は０．５〜３０ Ａ／（
ｌｒｒ？、特に２〜２０ Ａ／ｄｒｒ？とすることがで
きる。更に、撹拌は必ずしも必要としないが、カソード
ロッカー、スターラーやポンプによる浴撹拌を採用する
こともできる。
る場合、浴温は室温〜８０℃、特に３０〜７０℃とする
ことができ、また陰極電流密度は０．５〜３０ Ａ／（
ｌｒｒ？、特に２〜２０ Ａ／ｄｒｒ？とすることがで
きる。更に、撹拌は必ずしも必要としないが、カソード
ロッカー、スターラーやポンプによる浴撹拌を採用する
こともできる。
有機微粒子もしくは繊維が共析分散された複合めっき被
膜が施こされた摺動部材は、複合めっき被膜を形成した
後、そのまま使用してもよいが、必要によシ適宜な後処
理を行なった後、使用するようにしてもよい。このよう
な後処理としては、めっき被膜を例えば２００〜７００
℃で１〜２時間熱処理を行なってめっき被膜の硬度を上
げる方法、めっき被膜をレーザー焼入、火炎焼入、その
他の焼入れ法を採用して硬度を潤滑性被膜、例えば錫め
っき被膜、鉛めっき被膜、ルブライト等の化成被膜処理
を形成する方法などが挙けられる。
膜が施こされた摺動部材は、複合めっき被膜を形成した
後、そのまま使用してもよいが、必要によシ適宜な後処
理を行なった後、使用するようにしてもよい。このよう
な後処理としては、めっき被膜を例えば２００〜７００
℃で１〜２時間熱処理を行なってめっき被膜の硬度を上
げる方法、めっき被膜をレーザー焼入、火炎焼入、その
他の焼入れ法を採用して硬度を潤滑性被膜、例えば錫め
っき被膜、鉛めっき被膜、ルブライト等の化成被膜処理
を形成する方法などが挙けられる。
本発明の摺動部材は、耐摩耗性等の機械的性質が良好で
あシ、例えばピストンリング、シリンダボア、ピストン
リング、シャフト、シフトホーク、キャプレタスロット
ルバルブ、クラッチハウジング、ブレーキドラム、クラ
ッチダイヤフラムスプリング等として適用されるが、そ
の相手方の郵相の材質は必ずしも制限されない。
あシ、例えばピストンリング、シリンダボア、ピストン
リング、シャフト、シフトホーク、キャプレタスロット
ルバルブ、クラッチハウジング、ブレーキドラム、クラ
ッチダイヤフラムスプリング等として適用されるが、そ
の相手方の郵相の材質は必ずしも制限されない。
しかしながら、相手方の部材の材質としては特に鋳鉄、
鋼、ハイシリコンアルミニウム合金、ＦＲＭ等を用いる
ことが好ましく、これによシ本発明摺動部材の効果が一
層有効に発揮される。
鋼、ハイシリコンアルミニウム合金、ＦＲＭ等を用いる
ことが好ましく、これによシ本発明摺動部材の効果が一
層有効に発揮される。
なお、複合めっきは第３．４図に示すようにめっきすべ
き部材の所望箇所に施すことができる（第３．４図中１
は本発明複合めっき被膜を示す）。
き部材の所望箇所に施すことができる（第３．４図中１
は本発明複合めっき被膜を示す）。
本発明に係る摺動部材は、鉄・リンめっき被膜を母相と
し、これにめっき浴中に分散させた微粒子もしくは繊維
が共析してこの母相中に分散した複合めっき被膜が形成
されておシ、母相が鉄・リンめっき被膜であるため良好
な機械的特性を有し、かつ共析微粒子又は繊維の特性が
効果的に付与されたものである。またこの場合、上述し
たように次亜リン酸及び／又は次亜リン酸塩とアルミニ
ウムイオンとを含むめっき浴、或いは２価の鉄イオンと
亜リン酸及び／又は亜リン酸塩とを主成分としためつき
浴を用いてめっきした場合、クラックがなく、機械的特
性に更に優れためつき被膜が得られ、なおまた水溶性チ
タン化合物やジルコニウム化合物の添加によシめつき被
膜の耐摩耗性を更に向上させることができ、なお更にめ
っき被膜のリン含量を１０チよシ少なくなるように、よ
シ好ましくはリン含量が０．１〜６％になるようにする
ことによシ、めっき被膜の耐焼付性を更に向上させるこ
とができるものである。
し、これにめっき浴中に分散させた微粒子もしくは繊維
が共析してこの母相中に分散した複合めっき被膜が形成
されておシ、母相が鉄・リンめっき被膜であるため良好
な機械的特性を有し、かつ共析微粒子又は繊維の特性が
効果的に付与されたものである。またこの場合、上述し
たように次亜リン酸及び／又は次亜リン酸塩とアルミニ
ウムイオンとを含むめっき浴、或いは２価の鉄イオンと
亜リン酸及び／又は亜リン酸塩とを主成分としためつき
浴を用いてめっきした場合、クラックがなく、機械的特
性に更に優れためつき被膜が得られ、なおまた水溶性チ
タン化合物やジルコニウム化合物の添加によシめつき被
膜の耐摩耗性を更に向上させることができ、なお更にめ
っき被膜のリン含量を１０チよシ少なくなるように、よ
シ好ましくはリン含量が０．１〜６％になるようにする
ことによシ、めっき被膜の耐焼付性を更に向上させるこ
とができるものである。
以下、参考例及び実施例を示すが、本発明は下記の実施
例に制限されるものではない。
例に制限されるものではない。
〔参考例１〕
Ｆｅ ８０４ ・７ Ｈｚｏ ２５０ ｔ／ＩＮＨａＣ
ｔ５０ ｔｔ Ｈ３Ｂ Ｏｓ ２０ Ｐ／１ ＮＨｎＦｌＩＨＦ ５ ｐ Ａｔ＊ （ＳＯ４）ａ・１４−１８几０ １ 〃ＮａＨ
ｇ ＰＯｇ ・Ｈｓ Ｏ０，１ｔｔｐＨ１，８ 〔参考例２〕 ＦｅＣｔｚ ” ４Ｈｓ０ １６０ ｔ／Ｌ（ＮＨ４）
ｘｓＯ４１００／／ Ｈ３ＢＯｓ ２Ｑ ｔｔ ＮＨ４ＦＩＩＨＦ５〃 Ａｔ５（ＳＯ４）ａ・１４−１８ル０ ５ 〃ＮａＨｚ
Ｐ（ｈ ” ）ｈ ０ ３ ｔｔｐＨ１，４ 〔参考例３〕 Ｆｅ（ＮＨｈＳＯｓｈ Ｆｅとして５０ ｆ／ｌＮＨ＜
Ｃ１５ｔｔ ＮＨ４Ｆ＋１ＨＦ５〃 Ａｌｍ （８０４）ｓ 拳 １４−１８１ヨ［ｚｏ ２
＃Ｎａ）ｂＰ（ｈ ” Ｈｚｏ １０ ｔｔｐＨ２，
４ 〔参考例４〕 Ｆｅ ＳＯａ ” ７ Ｈ＠０ ２５０ ｔ／１（ＮＨ
４）ｓ ８０４ １００ ／／ Ｎａ＆ＰＯｓ ・２Ｈ＊０ １ ｐ ｐＨ２，１ 〔参考例５〕 １ｉ’ｅ ８０４ ” ７ Ｈｓｏ ２５０ ｆ／ＬＮ
Ｈ４ＣＬ ５０ ＩＩ ＨｓＢＯｓ ２０ ｐ ＮａＨａＰＯｓ ”２ＨｚＯＺ ＃ ｐＨ１・８ 〔参考例６〕 ＦｅＣ４ｅ ４ Ｈｓ０ ２２０ ｆ／’ＬＮＨ４ＦＩ
ＩＨＦ １０ １ ）１２ （ＳＯ４）ｓ・１４−１８ＨＩＩＯ５ＮＨｓＰ
Ｏｓ １．５＃ ｐＨ１−２ 次に、上記めっき浴を使用し、浴温６０℃、Ｄｋ ４
Ａ／ｄｎｌの条件においてＡＣ８Ｐ−Ｔ６のアルミニウ
ム合金に３０μの鉄・リン電気めっきを施した。
ｔ５０ ｔｔ Ｈ３Ｂ Ｏｓ ２０ Ｐ／１ ＮＨｎＦｌＩＨＦ ５ ｐ Ａｔ＊ （ＳＯ４）ａ・１４−１８几０ １ 〃ＮａＨ
ｇ ＰＯｇ ・Ｈｓ Ｏ０，１ｔｔｐＨ１，８ 〔参考例２〕 ＦｅＣｔｚ ” ４Ｈｓ０ １６０ ｔ／Ｌ（ＮＨ４）
ｘｓＯ４１００／／ Ｈ３ＢＯｓ ２Ｑ ｔｔ ＮＨ４ＦＩＩＨＦ５〃 Ａｔ５（ＳＯ４）ａ・１４−１８ル０ ５ 〃ＮａＨｚ
Ｐ（ｈ ” ）ｈ ０ ３ ｔｔｐＨ１，４ 〔参考例３〕 Ｆｅ（ＮＨｈＳＯｓｈ Ｆｅとして５０ ｆ／ｌＮＨ＜
Ｃ１５ｔｔ ＮＨ４Ｆ＋１ＨＦ５〃 Ａｌｍ （８０４）ｓ 拳 １４−１８１ヨ［ｚｏ ２
＃Ｎａ）ｂＰ（ｈ ” Ｈｚｏ １０ ｔｔｐＨ２，
４ 〔参考例４〕 Ｆｅ ＳＯａ ” ７ Ｈ＠０ ２５０ ｔ／１（ＮＨ
４）ｓ ８０４ １００ ／／ Ｎａ＆ＰＯｓ ・２Ｈ＊０ １ ｐ ｐＨ２，１ 〔参考例５〕 １ｉ’ｅ ８０４ ” ７ Ｈｓｏ ２５０ ｆ／ＬＮ
Ｈ４ＣＬ ５０ ＩＩ ＨｓＢＯｓ ２０ ｐ ＮａＨａＰＯｓ ”２ＨｚＯＺ ＃ ｐＨ１・８ 〔参考例６〕 ＦｅＣ４ｅ ４ Ｈｓ０ ２２０ ｆ／’ＬＮＨ４ＦＩ
ＩＨＦ １０ １ ）１２ （ＳＯ４）ｓ・１４−１８ＨＩＩＯ５ＮＨｓＰ
Ｏｓ １．５＃ ｐＨ１−２ 次に、上記めっき浴を使用し、浴温６０℃、Ｄｋ ４
Ａ／ｄｎｌの条件においてＡＣ８Ｐ−Ｔ６のアルミニウ
ム合金に３０μの鉄・リン電気めっきを施した。
また比較のため、下記のめっき浴を使用し、浴温５５℃
、Ｄｋｌ ０ Ａ／ｄｍ” （Ｄ条件テＡｃ８Ｐ−Ｔ６
のアルミニウム合金に３０μの鉄・リン電気めっきを施
した。
、Ｄｋｌ ０ Ａ／ｄｍ” （Ｄ条件テＡｃ８Ｐ−Ｔ６
のアルミニウム合金に３０μの鉄・リン電気めっきを施
した。
〔参考例７〕
ＦｅＣ１ｚ ・４ Ｈｚｏ ８０ ｆ／ＬＦｅＳＯ４＠
７Ｈｘ０ １００ ／／（ＮＬ）ｚｓＯｉ ２５ ｔ
ｔ Ｎａ＆ＰＯｚ ｅ Ｈ２Ｏ１Ｑ ｐ ｐＨ１，４ 得られた鉄・リンめっき被膜を切断し、その切断面を５
％ナイタールにて２秒間エツチングした後、金属顕微鏡
（倍率４００倍）にてクラックの有無を調べた。その結
果、参考例１〜６のものにはクラックが認められなかっ
たが、参考例７のものには多数のクラックが認められた
。。
７Ｈｘ０ １００ ／／（ＮＬ）ｚｓＯｉ ２５ ｔ
ｔ Ｎａ＆ＰＯｚ ｅ Ｈ２Ｏ１Ｑ ｐ ｐＨ１，４ 得られた鉄・リンめっき被膜を切断し、その切断面を５
％ナイタールにて２秒間エツチングした後、金属顕微鏡
（倍率４００倍）にてクラックの有無を調べた。その結
果、参考例１〜６のものにはクラックが認められなかっ
たが、参考例７のものには多数のクラックが認められた
。。
〔実施例１〕
ＡＣ８Ｐ−Ｔ６ 規格のアルミニウム合金にて形成され
たピストン材を使用し、通常の前処理（亜鉛置換及び青
化銅ストライクめっき）を施した後、下記組成の鉄・リ
ンめっき浴を用いて３０μの鉄・リンめっき被膜（＋７
ン含量１．０％）を形成した。
たピストン材を使用し、通常の前処理（亜鉛置換及び青
化銅ストライクめっき）を施した後、下記組成の鉄・リ
ンめっき浴を用いて３０μの鉄・リンめっき被膜（＋７
ン含量１．０％）を形成した。
次に、得られた摺動部材を電解研摩又は化学研摩によシ
エッチング処理したＡ３９０・Ｔ６規格のアルミニウム
合金のシリンダボア材と組合せ、後述する摩耗及び焼付
試験を行なった。
エッチング処理したＡ３９０・Ｔ６規格のアルミニウム
合金のシリンダボア材と組合せ、後述する摩耗及び焼付
試験を行なった。
Ｆｅ５０＜ ” ７Ｈ２０２５０り／１（ＮＨ４）２Ｓ
Ｏ４１００／／ ＮａＨ２ＰＯ３ＩＩ２Ｈ２０１〃 ＆ＴｉＦ６ ２ ｐ ＳｉＣ５０ｔｔ ｐＨ２，１ 浴＠６０℃ Ｄｋ４Ａ／ｄイ 〔実施例２〕 Ａｃ５ｐ−Ｔ６’規格のアルミニウム合金にて形成され
たピストン材を使用し、前処理（亜鉛置換及び青化銅ス
トライクめっき）を施した後、下記組成の鉄−リンめっ
き浴を用いて３０μの鉄・リンめっき被膜（リン含量４
．０％）を形成した。
Ｏ４１００／／ ＮａＨ２ＰＯ３ＩＩ２Ｈ２０１〃 ＆ＴｉＦ６ ２ ｐ ＳｉＣ５０ｔｔ ｐＨ２，１ 浴＠６０℃ Ｄｋ４Ａ／ｄイ 〔実施例２〕 Ａｃ５ｐ−Ｔ６’規格のアルミニウム合金にて形成され
たピストン材を使用し、前処理（亜鉛置換及び青化銅ス
トライクめっき）を施した後、下記組成の鉄−リンめっ
き浴を用いて３０μの鉄・リンめっき被膜（リン含量４
．０％）を形成した。
次に、得られた摺動部材を電解研摩又は化学研摩によシ
エッチング処理したＡ３９Ｏ−Ｔ６規格のアルミニウム
合金シリンダボア材と組合せ、後述する摩耗及び焼付試
験を行なった。
エッチング処理したＡ３９Ｏ−Ｔ６規格のアルミニウム
合金シリンダボア材と組合せ、後述する摩耗及び焼付試
験を行なった。
ＦｅＣ４ａ ・４ Ｈ２Ｏ１６０？／１（ＮＨ４）２８
０４ １００ ／／ Ｈ３ＢＯ３２ｏ 〃 ＮＨ４ＦｌｌＨＦ５〃 Ａｔ２（ＳＯ４）ａ・１４−１８Ｈ２０５ｔｔＮａＨ２
ＰＯ２”Ｈｚｏ ３ ／／ Ｃ−ＢＮｌｏｔｔ ｐＨ１，４ 浴 温 ６０℃ Ｄｋ４Ａ／錯 また、同様にして第１表の実施例に示す複合めっきを行
ない、その摩耗、焼付試験を実施した。
０４ １００ ／／ Ｈ３ＢＯ３２ｏ 〃 ＮＨ４ＦｌｌＨＦ５〃 Ａｔ２（ＳＯ４）ａ・１４−１８Ｈ２０５ｔｔＮａＨ２
ＰＯ２”Ｈｚｏ ３ ／／ Ｃ−ＢＮｌｏｔｔ ｐＨ１，４ 浴 温 ６０℃ Ｄｋ４Ａ／錯 また、同様にして第１表の実施例に示す複合めっきを行
ない、その摩耗、焼付試験を実施した。
〔比較例１〕
ＡＣ８Ｐ−Ｔ６ ｉ格のアルミニウム合金ピストン材と
ＦＣ２３規格のねずみ鋳鉄シリンダボア材とを組合せ、
後述する摩耗及び焼付試験を行なった。
ＦＣ２３規格のねずみ鋳鉄シリンダボア材とを組合せ、
後述する摩耗及び焼付試験を行なった。
〔比較例２〕
ＡＣ８Ｐ＠７６ Ｍ格のアルミニウム合金ピストン材と
電解研摩でエツチング処理したＡ３９０・Ｔ６規格のア
ルミニウム合金シリンダボア材とを組合せ、後述する摩
耗試験を行なった。
電解研摩でエツチング処理したＡ３９０・Ｔ６規格のア
ルミニウム合金シリンダボア材とを組合せ、後述する摩
耗試験を行なった。
〔比較例３〕
鉄めっき被膜を３０μ形成したＡＣ８Ｐ−Ｔ６規格のア
ルミニウム合金ピストン材と電解研摩でエツチング処理
したＡ３９Ｏ−Ｔ６ 規格のアルミニウム合金材とを組
合せ、後述する摩耗及び焼付試験を行なった。
ルミニウム合金ピストン材と電解研摩でエツチング処理
したＡ３９Ｏ−Ｔ６ 規格のアルミニウム合金材とを組
合せ、後述する摩耗及び焼付試験を行なった。
更に、同様にして第１表の比較例に示すめっきを施した
ものの摩耗、焼付試験を行なった。
ものの摩耗、焼付試験を行なった。
なお、摩耗試験はＬＦＷ−１摩擦摩耗試験機を使用し、
摩耗深さを評価した。また、焼付試験は機械試験所式摩
擦摩耗試験機を使用し、焼付荷重を評価した。結果を第
１表に示す。
摩耗深さを評価した。また、焼付試験は機械試験所式摩
擦摩耗試験機を使用し、焼付荷重を評価した。結果を第
１表に示す。
第１図は鉄・リンめっき被膜の腐蝕特性を示すグラフ、
第２図は鉄・リンめっき被膜の摩耗特性を示すグラフ、
第３図は本発明複合めっき被膜のピストンリングへの適
用例を示す断面斜視図、第４図は本発明複合めっき被膜
のシリンダポアへの適用例を示す断面斜視図である。 出願人 トヨタ自動箪株式会社 上村工業株式会社 代理人 弁理土手 島 隆 司
第２図は鉄・リンめっき被膜の摩耗特性を示すグラフ、
第３図は本発明複合めっき被膜のピストンリングへの適
用例を示す断面斜視図、第４図は本発明複合めっき被膜
のシリンダポアへの適用例を示す断面斜視図である。 出願人 トヨタ自動箪株式会社 上村工業株式会社 代理人 弁理土手 島 隆 司
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 鉄ニリンめっき被膜を母相とし、これに金属、水
不溶性無機及び有機微粒子差ひに繊維から選ばれる１種
以上の水不溶性物質が共析分散された複合めっき被膜を
形成してなることを特徴とする摺動部材。 ２．２価の鉄イオンと、次亜リン酸及び／又は次亜リン
酸塩と、アルミニウムイオンとを含有する鉄・リン電気
めっき浴に金属、水不溶性無機及び有機微粒子並びに繊
維から選ばれる１種以上の水不溶性物質を分散させた複
合電気めっき浴を用いて、摺動部材素材に鉄・リンめっ
き被膜を母相とし、これに前記水不溶性物質が共析分散
された複合めっき被膜を形成することを特徴とする摺動
部材の製造方法。 ３．２価の鉄イオンと亜リン酸及び／又は亜リン酸塩と
を含有する鉄中リン電気めっき浴に金属、水不溶性無機
及び有機微粒子並びに繊維から選ばれる１種以上の水不
溶性物質を分散させた複合電気めっき浴を用いて、摺動
部材素材に鉄・リンめっき被膜を母相とし、これに前記
水不溶性物質が共析分散された複合めっき被膜を形成す
ることを特徴とする摺動部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2072284A JPS60165389A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 摺動部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2072284A JPS60165389A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 摺動部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165389A true JPS60165389A (ja) | 1985-08-28 |
| JPS6338439B2 JPS6338439B2 (ja) | 1988-07-29 |
Family
ID=12035058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2072284A Granted JPS60165389A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 摺動部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60165389A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6213577A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-22 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 摺動部材 |
| US4847166A (en) * | 1986-11-25 | 1989-07-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Slide parts |
| JP2011168831A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Kyoto Ichi | 高硬度及び低熱膨張係数を有する鉄−ニッケル合金めっき皮膜の製造方法 |
| CN107245745A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-10-13 | 歌尔股份有限公司 | 压铸件表面处理方法以及压铸件 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5039638A (ja) * | 1973-08-14 | 1975-04-11 | ||
| JPS51126935A (en) * | 1975-04-30 | 1976-11-05 | Riken Piston Ring Ind Co Ltd | Abrasionnresistant and antiiseizing surface layer for aluminum alloy sliding members |
-
1984
- 1984-02-09 JP JP2072284A patent/JPS60165389A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5039638A (ja) * | 1973-08-14 | 1975-04-11 | ||
| JPS51126935A (en) * | 1975-04-30 | 1976-11-05 | Riken Piston Ring Ind Co Ltd | Abrasionnresistant and antiiseizing surface layer for aluminum alloy sliding members |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6213577A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-22 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 摺動部材 |
| US4847166A (en) * | 1986-11-25 | 1989-07-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Slide parts |
| JP2011168831A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Kyoto Ichi | 高硬度及び低熱膨張係数を有する鉄−ニッケル合金めっき皮膜の製造方法 |
| CN107245745A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-10-13 | 歌尔股份有限公司 | 压铸件表面处理方法以及压铸件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6338439B2 (ja) | 1988-07-29 |
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