JPS61177400A - ピストンリング - Google Patents

ピストンリング

Info

Publication number
JPS61177400A
JPS61177400A JP1757585A JP1757585A JPS61177400A JP S61177400 A JPS61177400 A JP S61177400A JP 1757585 A JP1757585 A JP 1757585A JP 1757585 A JP1757585 A JP 1757585A JP S61177400 A JPS61177400 A JP S61177400A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wear
particles
dispersed
wear resistant
particle size
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.)
Granted
Application number
JP1757585A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0243838B2 (ja
Inventor
Manabu Shinada
品田 学
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.)
Riken Corp
Original Assignee
Riken Corp
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 Riken Corp filed Critical Riken Corp
Priority to JP1757585A priority Critical patent/JPS61177400A/ja
Priority to DE19853545826 priority patent/DE3545826A1/de
Priority to US06/812,124 priority patent/US4681817A/en
Publication of JPS61177400A publication Critical patent/JPS61177400A/ja
Publication of JPH0243838B2 publication Critical patent/JPH0243838B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】
イ0発明の技術分野 本発明は分散めっき層を有する耐摩耗性摺動部材に関す
る。 口、従来技術と問題点 例えば、高速で摺動するピストンリングは耐摩耗性を高
めるため硬質クロムめっきを施したものが広く使用され
ているが、このめっきは、処理にかなりの長時間を要す
る上に、高鉛ガソリンを燃料とするエンジンや、高負荷
のエンジンに使用した場合耐摩耗性、耐焼付性、耐蝕性
などに問題があった。 上記問題点を解決するため、例えばニッケルー燐などの
合金マトリクス中に窒化物、炭化物、酸化物などの耐摩
耗粒子を分散させる複合めっき方法が注目されている。 これは、複合めっき又は分散めっきと呼ばれていて、分
散される粒子の種類、大きさ、分散量を適当に選ぶこと
によって耐摩耗性、耐焼付性、耐蝕性に優れた皮膜を形
成することができ、既にシリンダや、ピストンリングの
ような摺動部材などに使用され始めている。しかしそれ
自身の耐摩耗性は優れているものの、対相手材の摩耗に
ついても改善する必要があった。 ハ6発明の目的 本発明は従来の複合めっきの問題点を解消し、耐摩耗性
、耐焼付性、耐蝕性に優れた皮膜層を摺動面に有する摺
動部材を提供するものである。 二6発明の構成 本発明は第1図に示すごとく金属製摺動部品(1)の摺
動面にコバルト10〜40重量%、燐2〜15重量%、
ニッケル50〜88重量%を成分組成とする合金基地(
3)中に1粒径10μm以下の耐摩耗性粒子(4)を5
〜30容量%および粒径20μm以下の潤滑性粒子(5
)を 5〜35容量%分散させた複合めっき層を有する
摺動部材に係る。 ホ0作用効果 合金基地中に含まれる燐は熱硬化処理を行うと該合金基
地の硬度を増大させ、耐摩耗性、耐蝕性の改善に優れた
効果を示す0合金基地中に含まれる燐の含有量は2%以
下ではその効果は少なく。 また15%を越すと基地を脆弱させ、皮膜の衝撃強度、
密着性を悪くさせる。燐の含有量は2〜15重量%が望
ましい。 コバルトの添加は合金基地の耐焼付性、耐蝕性を改善さ
せると共に圧壊疲労強度も向上させる。 合金基地中に含まれるコバルトの量が10重量%より少
ないと上記の効果が顕著に得られず、また4o重量%を
越えてもその効果に著しい変化は無い、従ってコバルト
の量は10〜40重量%が良い。 合金基地中に分散される耐摩耗性粒子としては、アルミ
ナ、窒化珪素、炭化珪素、ジルコニア、炭化チタンなど
の金属窒化物、金属炭化物、金属酸化物などが用いられ
る。 基地中に分散される耐摩耗性粒子の粒径が0.3μm以
下、分散量が5容量%以下では耐摩耗性改善の効果は少
ない、一方耐粒程が10μm。 分散量が30容量%を越えると、皮膜の強度が低下する
ようになる。従って耐摩耗粒子の平均粒径は0.3〜1
0μm1分散量は5〜30容量%が良く、望ましくは平
均粒径0.5〜5μm、分散量は15〜25容量%が良
い。 耐摩耗性粒子として上記のごとく硬質粒子を分散させる
ことにより摺動部在の耐摩耗性、耐焼付性の改善がなさ
れる。 本発明では合金基地中に上記の耐摩耗性粒子の他に、潤
滑性粒子をも分散させている。ここで潤滑粒子としては
1例えばへき開性のある低摩擦係数の固体潤滑剤がもち
いられる0代表的な例として二硫化モリブデン、フッ化
黒鉛、窒化硼素、グ □ラファイト、雲母、テフロンな
どの粒子が用いられ、本発明に係る摺動部材はこの潤滑
粒子を分散させることによって相手材の摩耗をも極めて
少なくしている。 基地中に分散される潤滑粒子の粒径は使用する潤滑材に
もよるが0.5μm以下、分散量が5容量%以下では潤
滑剤としての効果は少ない、また粒径が20μm、分散
量が35容量%を越えると、基地の強度は低下し、運転
中に皮膜が剥離する原因となる。 従って潤滑粒子の粒径は0.5〜20μm、分散量は5
〜35容量%が良く、望ましくは粒径は1〜10μm、
分散量は10〜30容量%が良い。 合金基地中に分散される耐摩耗粒子と潤滑粒子の合計は
皮膜の強度から40容量%以下が望ましい。 へ、実施例 ピストンリング用鋼材(SKD−61)でなる先端端面
が5■×5■の鋼製試験片に、まず第一工程としてその
先端摺動面倒に通例のニッケルストライクめっき方法で
厚さ5μのニッケルめっきを形成しておき、次に第二工
程として第1表の電気めっき法の条件により厚さ120
μmの窒化珪素および窒化硼素を分散させたニッケルー
コバルト−燐めつき層を形成させた。 またこれとは別に上記電気めっき法と同じ材質の試験片
に第1表の無電解めっき法の条件で厚さ100μmの窒
化珪素および窒化硼素を分散させたニッケルーコバルト
−燐めっき層を形成させた。 尚、無電解ニッケルめっきは、めっき層の密着性が良好
なのでニッケルストライクめっき工程を省略した。 第三工程として、前記各方法で得た各試験片を370℃
で1時間加熱硬化処理をした。 得ら九た試験片について、その試験片のめっき層の組成
とマイクロビッカース硬度計で測定した結果を第2表に
しめす。 L衣2」 次に本発明に係る摺動面の耐摩耗試験および焼付試験に
ついて説明する。試験は第3図および第4図に示すライ
ダ一方式摩耗試験機によって行った。その概要はステー
タホルダ1にシリンダー材などとして使用される鋳鉄材
FC25m1で摺動面2がホーニング仕上げされた円板
3が取外し可能に取り付けられており、その中央には裏
側から注油孔4を通して潤滑油が注油されるようにして
あり、図示しない油圧装置によってステータホルダ1に
は図において右方へ向けて所定圧力で押圧力がかかるよ
うにしである0円板3に対向してロータ5上に取付けら
れた試験片保持具6の回転軸と同心の円周上に等間隔に
刻設された4個の取付孔にそれぞれ試験片7が取付けら
れ、それぞれ所定の表面処理が施された試験片の5×5
■角の先端端面が円板3の摺動面2に接触し1図示しな
い駆動装置によって所定速度で回転する。試験はステー
タ側の注油孔4から一定油温の潤滑油を摺動面に供給し
ながら行なう。 摩耗試験は一定の押圧力の下でロータ5を回転させ、試
験片7が所定の摺動距離だけ円板3上を摺動したときの
試験片7とステータ円板3の摩耗量によって耐摩耗性を
評価する。 またロータ5を回転させると試験片7と円板3との摩擦
によってステータホルダ1には図示のようにトルクFを
生ずるので、このトルクFをスピンドル8を介してロー
ドセル9に作用させ、押圧力の変化によるトルクFの変
化を動歪計10で読みトルクFが急激に上昇したときに
焼付けが生じたとして、そのときの押圧力をもって耐焼
付き性を評価する。 試験片7には、前記実施例で得られた試験片の他に比較
のため一般に耐摩耗性表面処理に用いられる硬質クロム
めっき、耐摩耗性耐スカツフ性に優れているモリブデン
溶射、および本実施例の電気めっき法浴組成から潤滑粒
子を除いた窒化珪素分散ニッケルーコバルト−燐めつき
についても同様の試験を行った。 a)摩耗試験 潤滑油として加鉛ガソリンを燃料とする実機テストに使
用後のエンジンオイルSAE  No30にダスト(5
182種)を0.2g/l添加した温度80℃の油を用
いて、注油孔4から供給しステータホルダ1にはロータ
側に向けて油圧100Kg/am”の押圧力を加えなが
ら、試験片7の摩擦速度を3〜5 m / 86Cとし
、摺動距離が1100Ktとなるまでロータ5を回転さ
せた。 試験結果を次の表3に示す。 b)焼付試験 潤滑油は摩耗試験のものと同じものを使用し、ステータ
ホルダ1にはロータ側に向けてまず油圧40 Kg/ 
3”の押圧力を加え摩擦速度8 m / seeでロー
タ5を3分間回転させ1次に押圧力を50Kg/am”
として3分間回転させ、このようにして順次押圧力を1
0Kg/am”づつ段階的に増加して各々3分間保持し
、ロードセル9を介して動歪計10でトルクFの変化を
記録し、急激にトルクの増加したときの押圧力から接触
面圧を求めて焼付発生面圧とした。 試験結果を次の表4に示す。
【表4】 実機試験 次に呼び怪×巾×厚さが、86 X 1.5 X 3.
3mm鋼製第一圧力リングに本発明複合めっきを施し、
ボア径86mm、4気筒の水冷エンジンに組みつけて、
高鉛ガソリンを燃料とし6200rpm、全負荷で10
0時間の高速耐久試験を行い、第一圧力リング摺動面お
よび鋳鉄(FC2!5)製シリンダライナ内周面の摩耗
を測定した。この第−圧力リングに施した複合めっき層
組成はコバルト25重量%、燐7.5重量%、残ニッケ
ルのニッケルーコバルト−燐合金基地中に、平均粒径0
.8μmの窒化珪素を20容量%、平均粒径3μmの窒
化硼素を15容量%分散させたものを使用した。 尚、比較例として前記実施例で使用したものと同様の硬
質クロムめっき、モリブデン溶射および潤滑粒子を除い
た窒化珪素分散ニッケルーコバルト−燐めつき層をそれ
ぞれ摺動面に形成させた第−圧力リングについても試験
を行った。試験結果は第2図に示す通りである。 表31表4および第2図により本発明のニッケルーコバ
ルト−燐複合めっき層は従来のめっき層に比べて、耐摩
耗性、耐焼付性に優れているうえに、相手材を摩耗させ
ることも少なくピストンリングなどの摺動部材の表面処
理層として好適であることが理解される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、電気めっき法により得られた本発明実施例を
示す第−圧力リングのめっき層断面図で、図中2はニッ
ケルストライクめっき層、4は硬質粒子、5は潤滑粒子
を示す。 第2図は、実機試験の摩耗結果を示す図第3図、第4図
は、ライダー摩耗試験機で図中1は、ステータホルダ 2は、摺動面 3は、円板 4は、注油孔 5は、ロータ 6は、試験片保持具 7は、試験片 8は、スピンドル 9は、ロードセル 10は、動歪計 を示す図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 金属製摺動部品の摺動面に複合めっき層を形成した摺動
    部材であって、該複合めっき層がコバルト10〜40重
    量%、燐2〜15重量%、ニッケル50〜88重量%の
    合金基地中に粒径10μm以下の耐摩耗性粒子を5〜3
    0容量%および粒径20μm以下の潤滑性粒子を5〜3
    5容量%分散させた摺動部材
JP1757585A 1984-12-24 1985-01-31 ピストンリング Granted JPS61177400A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1757585A JPS61177400A (ja) 1985-01-31 1985-01-31 ピストンリング
DE19853545826 DE3545826A1 (de) 1984-12-24 1985-12-23 Kolbenring
US06/812,124 US4681817A (en) 1984-12-24 1985-12-23 Piston ring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1757585A JPS61177400A (ja) 1985-01-31 1985-01-31 ピストンリング

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61177400A true JPS61177400A (ja) 1986-08-09
JPH0243838B2 JPH0243838B2 (ja) 1990-10-01

Family

ID=11947707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1757585A Granted JPS61177400A (ja) 1984-12-24 1985-01-31 ピストンリング

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61177400A (ja)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990002220A1 (fr) * 1988-08-25 1990-03-08 Werner Flühmann Ag Composition de couche anti-usure a bas coefficient de frottement et article manufacture comportant cette couche
JPH0288736A (ja) * 1988-09-22 1990-03-28 Riken Corp シリンダ
JPH03277868A (ja) * 1990-03-22 1991-12-09 Nissin Kogyo Kk シリンダ装置
JPH0525690A (ja) * 1991-07-18 1993-02-02 Honda Motor Co Ltd 摺動部材
EP0725158A1 (de) * 1995-02-02 1996-08-07 Sulzer Innotec Ag Gleitverschleissfeste Verbundbeschichtung
JP2002313138A (ja) * 2001-04-18 2002-10-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 電気自動車用アルミニウム合金導電体
JP2003078318A (ja) * 2001-09-03 2003-03-14 Anten Corp アンテナ
JP2007197831A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Hamilton Sundstrand Corp 物品の磨耗性能を改良するコーティングおよび物品のコーティング方法
JP2007524045A (ja) * 2003-12-19 2007-08-23 アクチボラゲット エス ケイ エフ ニッケル−燐コーティングを有するころがり軸受
JP2015071803A (ja) * 2013-10-02 2015-04-16 株式会社シマノ 摺動部材、摺動部材を用いた自転車用部品、摺動部材を用いた釣り具用部品、及び摺動部材の製造方法
JP2015092009A (ja) * 2013-10-02 2015-05-14 株式会社シマノ 摺動部材、摺動部材を用いた自転車用部品、及び摺動部材を用いた釣り具用部品
TWI612233B (zh) * 2013-10-02 2018-01-21 島野股份有限公司 滑動構件,使用滑動構件之自行車元件及使用滑動構件之釣魚用具
US10465139B2 (en) 2013-10-02 2019-11-05 Shimano Inc. Slide member, bicycle component using slide member, and fishing tackle component using slide member

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS496019A (ja) * 1972-04-21 1974-01-19
JPS5383938A (en) * 1976-12-29 1978-07-24 Suzuki Motor Co Complex alloy plating method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS496019A (ja) * 1972-04-21 1974-01-19
JPS5383938A (en) * 1976-12-29 1978-07-24 Suzuki Motor Co Complex alloy plating method

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990002220A1 (fr) * 1988-08-25 1990-03-08 Werner Flühmann Ag Composition de couche anti-usure a bas coefficient de frottement et article manufacture comportant cette couche
JPH0288736A (ja) * 1988-09-22 1990-03-28 Riken Corp シリンダ
JPH03277868A (ja) * 1990-03-22 1991-12-09 Nissin Kogyo Kk シリンダ装置
JPH0525690A (ja) * 1991-07-18 1993-02-02 Honda Motor Co Ltd 摺動部材
EP0725158A1 (de) * 1995-02-02 1996-08-07 Sulzer Innotec Ag Gleitverschleissfeste Verbundbeschichtung
US5702769A (en) * 1995-02-02 1997-12-30 Sulzer Innotec Ag Method for coating a substrate with a sliding abrasion-resistant layer utilizing graphite lubricant particles
JP2002313138A (ja) * 2001-04-18 2002-10-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 電気自動車用アルミニウム合金導電体
JP2003078318A (ja) * 2001-09-03 2003-03-14 Anten Corp アンテナ
JP2007524045A (ja) * 2003-12-19 2007-08-23 アクチボラゲット エス ケイ エフ ニッケル−燐コーティングを有するころがり軸受
JP2007197831A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Hamilton Sundstrand Corp 物品の磨耗性能を改良するコーティングおよび物品のコーティング方法
JP4644214B2 (ja) * 2006-01-26 2011-03-02 ハミルトン・サンドストランド・コーポレイション 物品の磨耗性能を改良するコーティングおよび物品のコーティング方法
US8246807B2 (en) 2006-01-26 2012-08-21 Hamilton Sundstrand Corporation Low cost, environmentally favorable, chromium plate replacement coating for improved wear performance
JP2015071803A (ja) * 2013-10-02 2015-04-16 株式会社シマノ 摺動部材、摺動部材を用いた自転車用部品、摺動部材を用いた釣り具用部品、及び摺動部材の製造方法
JP2015092009A (ja) * 2013-10-02 2015-05-14 株式会社シマノ 摺動部材、摺動部材を用いた自転車用部品、及び摺動部材を用いた釣り具用部品
TWI612233B (zh) * 2013-10-02 2018-01-21 島野股份有限公司 滑動構件,使用滑動構件之自行車元件及使用滑動構件之釣魚用具
US10465139B2 (en) 2013-10-02 2019-11-05 Shimano Inc. Slide member, bicycle component using slide member, and fishing tackle component using slide member

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0243838B2 (ja) 1990-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61177400A (ja) ピストンリング
JP2891745B2 (ja) ピストンリング
JPS6045717B2 (ja) 内燃機関用ピストンリング
JPS61246400A (ja) 耐摩耗性摺動部材
JPH0231219B2 (ja) Pisutonringu
JP2552638B2 (ja) ピストンリング
JPS63282295A (ja) 耐摩耗表面層
JPS61149498A (ja) 内燃機関用ピストンリング
JPH0289874A (ja) ピストンリング
JPS62159864A (ja) ピストンリング
JPS62228755A (ja) ピストン
JPH0413897A (ja) ピストンリング
JPH0374680A (ja) ピストンリング
JPS62228647A (ja) ピストンリング
JPH0413898A (ja) ピストンリング
JPH03134374A (ja) ピストンリング
JPH03134373A (ja) ピストンリング
JPH0460274A (ja) ピストンリング
JPS63297598A (ja) 耐摩耗性摺動部材
JPH0460275A (ja) ピストンリング
JPH0280861A (ja) 内燃機関用鋼製ピストンリング
JPH01182668A (ja) ピストンリング
JPH0285571A (ja) 内燃機関用鋼製ピストンリング
JP3059793B2 (ja) ピストンリング
JPH0389077A (ja) シリンダ