JPS6173870A - 摺動部材 - Google Patents
摺動部材Info
- Publication number
- JPS6173870A JPS6173870A JP59193684A JP19368484A JPS6173870A JP S6173870 A JPS6173870 A JP S6173870A JP 59193684 A JP59193684 A JP 59193684A JP 19368484 A JP19368484 A JP 19368484A JP S6173870 A JPS6173870 A JP S6173870A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sliding
- steel
- members
- weight
- wear
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- C23C8/06—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 using gases
- C23C8/08—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 using gases only one element being applied
- C23C8/24—Nitriding
- C23C8/26—Nitriding of ferrous surfaces
-
- 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
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
- C23C4/067—Metallic material containing free particles of non-metal elements, e.g. carbon, silicon, boron, phosphorus or arsenic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
- F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
- F16J10/04—Running faces; Liners
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、互いに摺動する二つの部材より構成される摺
動部材に関するものである。
動部材に関するものである。
各種機械の構成要素や部材においては、部分的に特別な
機械的特性が要求されることが多い。例えば近年、自動
車の小型化、高性能化にともない、自動車用エンジンの
性能が著しく向丘し、シリンダライナのような部材は、
その機械的性質が優れていることに加えて該部材の摺動
面の耐摩耗性及び耐焼付性の一層の向上が強く要請され
るようになってきている。従来、シリンダライナには耐
摩耗性及び耐焼付性が比較的良好なことから鋳鉄が多用
されている。この鋳鉄製部材の代りに鋼鉄製部材を用い
ることによって従来よりも機械的性質を向上させること
ができる。
機械的特性が要求されることが多い。例えば近年、自動
車の小型化、高性能化にともない、自動車用エンジンの
性能が著しく向丘し、シリンダライナのような部材は、
その機械的性質が優れていることに加えて該部材の摺動
面の耐摩耗性及び耐焼付性の一層の向上が強く要請され
るようになってきている。従来、シリンダライナには耐
摩耗性及び耐焼付性が比較的良好なことから鋳鉄が多用
されている。この鋳鉄製部材の代りに鋼鉄製部材を用い
ることによって従来よりも機械的性質を向上させること
ができる。
しかしながら、鋼鉄製部材を用いた場合、摺動する二つ
の部材の組み合わせによっては、二つの部材が摺動する
際に生じる両部材の摩擦摩耗が著しく増大し、摺動部材
として使用することができないという問題を有している
。
の部材の組み合わせによっては、二つの部材が摺動する
際に生じる両部材の摩擦摩耗が著しく増大し、摺動部材
として使用することができないという問題を有している
。
本発明は機械的特性、耐摩耗性及び耐焼付性に優れた摺
動部材を提供することを目的とするものである。
動部材を提供することを目的とするものである。
本発明の摺動部材は、少なくとも軟窒化処理された鋼か
らなる第１の部材と、少なくとも第１の部材との摺動面
にＣｒ６０〜６５重量％、０６〜８重景％及び残部Ｆｅ
からなる溶射層を有する材料よりなる８２の部材との、
互いに摺動する二つの部材から構成されたことを特徴と
する。
らなる第１の部材と、少なくとも第１の部材との摺動面
にＣｒ６０〜６５重量％、０６〜８重景％及び残部Ｆｅ
からなる溶射層を有する材料よりなる８２の部材との、
互いに摺動する二つの部材から構成されたことを特徴と
する。
本発明の摺動部材は、上記第１の部材を内燃機関のシリ
ンダライナとし、第２の部材をピストンリングとした組
み合わせが好ましい。
ンダライナとし、第２の部材をピストンリングとした組
み合わせが好ましい。
第１の部材に用いる鋼材としては特に限定されず、必要
な機械的特性に応じて選択すればよく、例えば機械構造
用炭素鋼や低合金鋼などを挙げることができる。
な機械的特性に応じて選択すればよく、例えば機械構造
用炭素鋼や低合金鋼などを挙げることができる。
鋼材の軟窒化処理はアンモニアガスの分解によるガス軟
窒化法や塩浴を用いるタフトライド法により行うことが
できる。
窒化法や塩浴を用いるタフトライド法により行うことが
できる。
第２の部材としては、適当な強度と剛性を有するものな
ら特に限定されず、金属材料、非金属材料を用いること
ができる。
ら特に限定されず、金属材料、非金属材料を用いること
ができる。
溶射層を形成するには、材料の表面をサンドブラスト法
などにより浄化し、プラズマ溶射法などにより溶射材料
を溶射する。
などにより浄化し、プラズマ溶射法などにより溶射材料
を溶射する。
溶射材料は、前記のＣ「６０〜６５重量％、Ｃ６〜８重
量％及び残部Ｆｅからなる合金で、以下、この合金をＦ
Ｋ−１溶射材料と記す。
量％及び残部Ｆｅからなる合金で、以下、この合金をＦ
Ｋ−１溶射材料と記す。
前記のＦＫ−１溶射材料の成分組成の限定理由について
述べる。
述べる。
Ｃｒ（クロム）は耐摩耗性、耐焼付性に効果があり、Ｃ
ｒの添加量が６０重量％未満では上記効果が弱くなり、
６５重量％を超えると粉末コストが高くなることから、
６０〜６５重量％と限定した。
ｒの添加量が６０重量％未満では上記効果が弱くなり、
６５重量％を超えると粉末コストが高くなることから、
６０〜６５重量％と限定した。
また、Ｃ（炭素）の添加量が６重量％未満ではスタンピ
ング能力が劣り、８重量％を超えると密着性、溶射作業
性が悪くなることから、６〜８重量％と限定した。
ング能力が劣り、８重量％を超えると密着性、溶射作業
性が悪くなることから、６〜８重量％と限定した。
第１の部材は、一般に鋼材を軟窒化処理したものである
ため、部材自体はそれ程硬くならず、部材表面の耐摩耗
性が向上した鋼材となり、また部材が鋼であることから
機械強度に優れている。
ため、部材自体はそれ程硬くならず、部材表面の耐摩耗
性が向上した鋼材となり、また部材が鋼であることから
機械強度に優れている。
第２の部材は、少なくとも摺動面に耐摩耗性の溶射層を
形成した部材としたため、耐摩耗性が良好になる。
形成した部材としたため、耐摩耗性が良好になる。
この耐摩耗性の軟窒化鋼からなる第１の部材と耐摩耗性
のＦＫ−Ｌ溶射層を有する第２の部材とを摺動部材とし
て組み合わせると耐摩耗性及び耐焼付性の優れた摺動特
性を得ることができる。
のＦＫ−Ｌ溶射層を有する第２の部材とを摺動部材とし
て組み合わせると耐摩耗性及び耐焼付性の優れた摺動特
性を得ることができる。
以下、本発明を実施例により説明する。
実施例
第１の部材として、鋼管（鋼鉄Ｓ３５製）をＲＸ カス
とアンモニアガス雰囲気中で５７０℃の温度にて６時間
ガス軟窒化処理を行い、厚さ２０ルｍの軟窒化層を有し
、表面硬さＨマ４６４の耐摩耗性シリンダライナを得た
。
とアンモニアガス雰囲気中で５７０℃の温度にて６時間
ガス軟窒化処理を行い、厚さ２０ルｍの軟窒化層を有し
、表面硬さＨマ４６４の耐摩耗性シリンダライナを得た
。
第２の部材として、鋼材（Ｓ ３５）をピストンリング
の形状に加工し、その外周面にプラズマ溶射装置を用い
てＣｒ６０重量％、Ｃ６重量％及び残部ＦｅからなるＦ
Ｋ−１溶射材料を溶射して厚さ２００４ｍの溶射層を形
成し、次いで溶射層を研削仕上げして＃摩耗性のピスト
ンリングを得た。
の形状に加工し、その外周面にプラズマ溶射装置を用い
てＣｒ６０重量％、Ｃ６重量％及び残部ＦｅからなるＦ
Ｋ−１溶射材料を溶射して厚さ２００４ｍの溶射層を形
成し、次いで溶射層を研削仕上げして＃摩耗性のピスト
ンリングを得た。
試験例
耐摩耗性試験は、前記実施例と同様に行って得た第１の
部材からなる試験片を相手材であるＦＫ−１溶射層を有
する＠２の部材からなる試験片の外周面と接触させ、キ
ャッスルモーターオイルＳＡＥ５ｗ−３０を供給しなが
ら回転数２２５７ＰＥ、荷重１００Ｋｇで１時間行った
。
部材からなる試験片を相手材であるＦＫ−１溶射層を有
する＠２の部材からなる試験片の外周面と接触させ、キ
ャッスルモーターオイルＳＡＥ５ｗ−３０を供給しなが
ら回転数２２５７ＰＥ、荷重１００Ｋｇで１時間行った
。
この結果を第１図に示す、なお、比較のための部材も同
様に試験した。
様に試験した。
第１図のグラフかられかるように本発明の組み合わせの
摺動部材の耐摩耗性は鋳鉄（Ｆｅ１２）や他の部材（鋼
鉄Ｓ３５にイオン窒化、調質、浸炭処理したもの、５ｕ
ｓ３［質など）に比べて優れていた・ また、耐焼付性については、前記実施例と同様に行って
得た第１の部材からなる試験片を相手材であるＦＫ−１
溶射層を有する第２の部材からなる試験片の端面に接す
るよう試験機に設置し、この接触面に潤滑油としてキャ
ッスルモーターオイルＳＡＥ５ｗ−３０を供給し、荷重
を１０Ｋｇから４００Ｋｇまで増加させて焼付限度荷重
を測定した。比較のための部材も同様にして試験した。
摺動部材の耐摩耗性は鋳鉄（Ｆｅ１２）や他の部材（鋼
鉄Ｓ３５にイオン窒化、調質、浸炭処理したもの、５ｕ
ｓ３［質など）に比べて優れていた・ また、耐焼付性については、前記実施例と同様に行って
得た第１の部材からなる試験片を相手材であるＦＫ−１
溶射層を有する第２の部材からなる試験片の端面に接す
るよう試験機に設置し、この接触面に潤滑油としてキャ
ッスルモーターオイルＳＡＥ５ｗ−３０を供給し、荷重
を１０Ｋｇから４００Ｋｇまで増加させて焼付限度荷重
を測定した。比較のための部材も同様にして試験した。
この結果を第２図に示す。
第２図のグラフかられかるように本発明の組み合わせの
摺動部材は鋳物（ＦＣ２３）や他の部材（イオン窒化処
理した鋼鉄５３５）と比べ良好であった。
摺動部材は鋳物（ＦＣ２３）や他の部材（イオン窒化処
理した鋼鉄５３５）と比べ良好であった。
本発明の摺動部材は軟窒化処理した鋼からなる部材とＦ
Ｋ−１溶射層を有する部材との組み合わせからなり、耐
摩耗性及び耐焼付性の優れた組み合わせの摺動部材であ
り、両部材の摺動面における摩耗量を最少限にすること
ができる。
Ｋ−１溶射層を有する部材との組み合わせからなり、耐
摩耗性及び耐焼付性の優れた組み合わせの摺動部材であ
り、両部材の摺動面における摩耗量を最少限にすること
ができる。
更に従来のシリンダライナ等の鋳鉄製の摺動部材はもろ
いため塑性加工がほとんどできず、切削加工による成形
となり、均質な組織を得るには非常に肉厚の鋳鉄管が必
要であったが１本発明の第１の部材を用いると鋼は各種
機械的性質が優れているため、成形加工が容易になり、
極めて生産性が向上し、更にまた。鋼は薄肉化が可能で
軽量化が期待できる。
いため塑性加工がほとんどできず、切削加工による成形
となり、均質な組織を得るには非常に肉厚の鋳鉄管が必
要であったが１本発明の第１の部材を用いると鋼は各種
機械的性質が優れているため、成形加工が容易になり、
極めて生産性が向上し、更にまた。鋼は薄肉化が可能で
軽量化が期待できる。
更に第２の部材は摺動面にＦＫ−１溶射層を有していれ
ばよく、必要とする強度、剛性及び密着性を満足すれば
母材を自由に選択することができるので、適用範囲が広
い。
ばよく、必要とする強度、剛性及び密着性を満足すれば
母材を自由に選択することができるので、適用範囲が広
い。
第１図は本発明の一実施例の摩耗試験の結果を示すグラ
フ、 第２図は本発明の一実施例の焼付試験の結果を示すグラ
フを表す。 特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社（ほか１
名） 第１図 に更′！Ｈｖ 第２図 ９！妖Ｓ３５ 鋳鋏ＦＣ２３
フ、 第２図は本発明の一実施例の焼付試験の結果を示すグラ
フを表す。 特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社（ほか１
名） 第１図 に更′！Ｈｖ 第２図 ９！妖Ｓ３５ 鋳鋏ＦＣ２３
Claims (2)
- （１）少なくとも軟窒化処理された鋼からなる第１の部
材と、少なくとも第１の部材との摺動面にＣｒ６０〜６
５重量％、Ｃ６〜８重量％及び残部Ｆｅからなる溶射層
を有する材料よりなる第２の部材との、互いに摺動する
二つの部材から構成されたことを特徴とする摺動部 材。 - （２）第１の部材が内燃機関用シリンダライナであり、
第２の部材がピストンリングであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59193684A JPS6173870A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59193684A JPS6173870A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 摺動部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6173870A true JPS6173870A (ja) | 1986-04-16 |
Family
ID=16312065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59193684A Pending JPS6173870A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6173870A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0730347U (ja) * | 1993-11-01 | 1995-06-06 | 帝国ピストンリング株式会社 | エンジン |
| KR100593087B1 (ko) * | 1998-12-31 | 2006-08-30 | 두산인프라코어 주식회사 | 내연기관 엔진용 피스톤링 |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP59193684A patent/JPS6173870A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0730347U (ja) * | 1993-11-01 | 1995-06-06 | 帝国ピストンリング株式会社 | エンジン |
| KR100593087B1 (ko) * | 1998-12-31 | 2006-08-30 | 두산인프라코어 주식회사 | 내연기관 엔진용 피스톤링 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3793990B2 (ja) | 内燃機関のシリンダライナとピストンリングの組合せ | |
| US4966751A (en) | Steel having good wear resistance | |
| JPWO2009069703A1 (ja) | 内燃機関のピストンリングとシリンダライナとの組合せ構造 | |
| US4985092A (en) | Steel having good wear resistance | |
| JP2006516677A (ja) | 耐摩耗性を改良し静摩擦を低減した表面硬化ステンレス鋼 | |
| JPH11264468A (ja) | ピストンリング及びその組合せ | |
| JPH061064B2 (ja) | ピストンリングの製造方法 | |
| JPS6238547B2 (ja) | ||
| JPS6173870A (ja) | 摺動部材 | |
| JP2004060873A (ja) | ピストンリングおよびその製造方法 | |
| JP2004060619A (ja) | 内燃機関用ピストンリングの組合せ | |
| JP3180921B2 (ja) | アルコール系燃料を使用する内燃機関用のシリンダ | |
| JP2000145963A (ja) | ピストンリング | |
| JPS6082654A (ja) | 摺動部材 | |
| JP3143835B2 (ja) | ピストンリングの組合せ | |
| JP2003343353A (ja) | 内燃機関のシリンダとピストンリングの組み合わせ | |
| JPH0127145B2 (ja) | ||
| JP3239610B2 (ja) | ピストン／ピストンリングアッセンブリ | |
| JPH0416541B2 (ja) | ||
| JPH10213003A (ja) | ピストンリングとシリンダライナの組合せ構造 | |
| JPS5923865A (ja) | 摺動部材 | |
| JP3335744B2 (ja) | 摺動部材の組合せ | |
| JPS6366388B2 (ja) | ||
| JPS6229749A (ja) | 内燃機関の摺動部の構造 | |
| JPH07243528A (ja) | 摺動部材の組合せ |