WO1999031289A1 - Element a glissement pourvu d'un film de nitrure chromique - Google Patents

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Shinichi Mizuguchi
Soo-Myung Hong
Hideo Tachikawa
Kazuyuki Nakanishi
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Taiho Kogyo Co., Ltd.
Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho
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    • C23C4/18—After-treatment

Definitions

  • the present invention relates to a sliding member having a chromium nitride film formed thereon, and more specifically, a sliding member having significantly improved storage resistance due to a novel combination of the crystal structure and crystal orientation of chromium nitride. It is about. Back technology
  • chromium nitride as a film for a sliding member is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-63692.
  • This publication discloses that a chromium nitride layer is formed on the surfaces of a vane, a roller, and a shaft of a rotary compressor by ion plating or metallizing.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 2-129360 discloses a steel material in which a CrN film having a (220) plane showing the maximum diffraction intensity is formed by an ion plating method.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2-175758-8 and 2-175858-58 disclose that the (2200) plane shows the maximum diffraction intensity in the CrN single phase.
  • a steel material in which a film comprising a precipitation phase of is formed by an ion plating method.
  • ion plating was adjusted to control the precipitation of Cr and Cr 2 N, and the wear resistance was improved by using a single phase of Cr N.
  • Japanese Patent Publication No. 7-189955 proposes that a chromium carbonitride film be formed on sliding parts of a rotary compressor by ion plating.
  • the sliding characteristics of the C r N structure is chromium nitride film formed by the conventional ion plating is good, sliding properties in C r 2 N was poor.
  • a research paper on the wear characteristics of chromium nitride formed by PVD (Physical vapor deposition) (Proc, Int.Compressor En. Conf., Purdue (1996) Similarly, TARY COMPRESSOR FOR HFC-134a) states that Cr 2 N has poorer sliding characteristics than Cr N.
  • chromium nitride is identified as CrN by X-ray diffraction, and iron nitride is also formed in addition to chromium nitride.
  • the present invention provides a sliding member having a chromium nitride film formed on a sliding surface of a base material, wherein the chromium nitride has a Cr 2 N structure, and the sliding surface has a Cr 2 N 2)
  • FIG. 1 is an X-ray diffraction chart of the Cr 2 N powder.
  • FIG. 2 is an X-ray diffraction chart of the (002) oriented Cr 2 N film according to Example 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing a unit cell of hexagonal C r z N.
  • FIG. 4 is a metallographic micrograph (3000 ⁇ magnification) showing the layer structure of the (002) -oriented Cr 2 N film according to Example 1.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a wear resistance test method.
  • FIG. 6 is a graph showing the results of the wear resistance test.
  • FIG. 7 is an X-ray diffraction chart of Cr 2 N by the PVD method without (002) orientation.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the wear resistance method.
  • FIG. 9 is a graph showing the results of the wear resistance test.
  • FIG. 10 is a photograph similar to FIG. 4 of SKD61 having a carbon content of 0.4% in Example 3.
  • FIG. 11 is a diagram showing the type of base material, the amount of carbon, the processing time and the adhesion in Example 3, and the thickness of the film in a bar graph. Detailed description of the invention
  • Cr 2 N has a hexagonal structure.
  • Fig. 1 shows an X-ray diffraction chart of Cr, N powder (ASTM powder data card 35-0803).
  • FIG. 2 shows an X-ray diffraction chart (measurement conditions—Cu tube, tube voltage 30 kV, tube current 150 mA) of the Cr 2 N film according to one embodiment of the present invention.
  • the beaks such as (111), (110), (112), (300) and (113) seen in Fig. 1 disappear in Fig. 2 and
  • the (002) beak at about 40 ° is strong, and the (004) beak is slightly observed. Therefore, the film in Fig. 2 is strongly oriented to (002).
  • the (002) plane orientation means that the beak strength of (002) parallel to the sliding surface is higher than that of another index, and more preferably, the following formula X. .
  • the value of 2 is preferably 40 to 100%, more preferably 60 to 100%.
  • I hkl is the X-ray diffraction intensity.
  • the Cr z N film in the present invention is a film whose surface can identify a Cr 2 N structure by X-ray diffraction under the conditions described with reference to FIG. If this structure can be identified, a small amount of elements other than Cr, N, and C, such as Fe and 0, may be dissolved in Cr 2 N. It is preferable that metal chromium other than Cr z N does not exist.
  • the thickness of the Cr 2 N film is preferably 1 to 30, more preferably 3 to 15 zm.
  • the base material in the present invention iron, carbon steel, alloy steel, iron, and a sintered material thereof can be used. By nitriding the surface of these materials in advance, nitrogen of C ⁇ ⁇ 2N can be supplied from the base material side.
  • the present inventors have succeeded in producing (002) -oriented Cr 2 N by setting the reaction temperature at 800 to 100 O'C in the flowing eyebrow furnace method disclosed in the above-mentioned Patent No. 2584217.
  • the formation of Cr 2 N having the (002) orientation may be performed by a powder packing method or a PVD method instead of the fluidized eyebrow furnace method.
  • the chromium nitride film may be substantially composed of Cr, ⁇ , and C. That is, when the amount of carbon Hosozai often are carbon in Amizai during nitriding chrome film formation is incorporated into the film, or carbon film without precipitation maintains the Cr 2 N structure, or below As described above, chromium carbon may precipitate between Cr 2 N and the net base material. The carbon in the Cr 2 N coating improves the sliding properties by increasing the hardness of the coating.
  • the composition of the chromium nitride film is preferably composed of 5.5 to 17.5% by weight of N, 0.5 to 6.5% by weight of C, and the balance being Cr.
  • the adhesion of the chromium nitride film can be enhanced by interposing chromium carbide between the chromium nitride film and the substrate in a layered or granular manner.
  • the formation of chromium carbonate can be controlled by the processing conditions and the carbon content of the substrate.
  • the sliding member of the present invention has a feature that the effect of the lubricating oil cannot be sufficiently expected, and the abrasion hardly occurs even under the mixed / boundary lubrication condition where the abrasion due to the false adhesion between the sliding materials is likely to occur. Therefore, the sliding member of the present invention can be used for transportation parts, air-conditioning parts, mechanical parts, etc., which require abrasion resistance under mixing and boundary conditions.
  • the reason why such excellent sliding properties can be obtained is that Cr atoms and N atoms are alternately stacked in the (002) direction of the hexagonal Cr 2 N structure (see Fig. 3). Therefore, if hexagonal Cr 2 N is oriented on the (002) plane on the sliding surface, the sliding surface and the (002) plane will coincide.
  • a fluidized bed furnace reaction was carried out using a nitrided base material of hot working die (SKD61) bin (diameter 6mm, surface roughness 0.8 ⁇ mRz) under the following conditions.
  • the nitriding was performed by gas soft nitriding at 580 or 4 hours.
  • Treatment agent Cr powder (particle size # 100 ⁇ : L50): alumina powder (particle size # 80)
  • FIG. 2 shows an X-ray diffraction chart of Cr 2 N.
  • This analysis chart is The X-rays were obtained by projecting X-rays at an incident angle of 20.15 degrees from the surface of the Cr 2 N layer obtained using the method. From this, it was identified that the surface was parallel to the (002) plane as shown in FIG.
  • the hardness of the Cr 2 N film was Hv 1450-1650, and the roughness was 2. O ⁇ inRz.
  • One barrel of SKD6 with Cr 2 N film formed is barrel-polished 1. After polishing to OAtmRz, the counterpart ring 2 (FC2 50 ⁇ iron: roughness 1. 0 zmRz) and 98 ON, and the abrasion test was performed by rotating the counterpart ring 2 half-immersed in the mixture 3 of the refrigerant and the refrigerating machine oil at 500 rpm. Under these evaluation conditions, it was estimated from the friction coefficient that mixed lubrication conditions were satisfied.
  • Fig. 6 shows the test results.
  • the sliding surface according to the present invention when the sliding surface according to the present invention was formed with the (002) orientation Cr 2 ⁇ , the amount of wear was small. This shows that the wear amount is less than half that of Cr: N (Fig. 7) by the PVD method, which shows almost no orientation.
  • the sliding surface according to the present invention is formed of the (002) oriented Cr 2 N, the amount of wear is smaller than that of any of the other comparative examples, and in particular, PVD—CrN, which is conventionally said to have the best wear resistance, is used. It can be seen that the abrasion resistance is better than that.
  • Example 2
  • the hot die die and high speed tool heat treatment material bin with Cr 2 N, vanadium carbide and chromium carbide film formed in Example 1 were tested using the disk Z bin type test method shown in Fig. 8. The amount of wear was measured.
  • reference numeral 6 denotes the above-mentioned bin
  • reference numeral 7 denotes a mating disk (FC 250 ⁇ iron: roughness 1.0 zmRz).
  • the test conditions were a load of 88 ON, a disk rotation speed of 1. OmZs, and a low-viscosity oil jet S.
  • Figure 9 shows the results of trial K. This result shows the same tendency as in FIG. Example 3
  • the flowing eyebrow furnace reaction was performed by changing the processing conditions in Example 1 as follows and increasing or decreasing the carbon content of the substrate. Except for the nitrogen content SUH35, SKD6 of Example 1 was used.
  • Treatment agent Cr powder (particle size # 100 ⁇ : I50): alumina powder (particle size # 80)
  • Figure 11 shows the results of the judgment based on the size of the crack generated around the indentation.
  • the white portions indicate the thickness of the carbide bonded by C and Cr of the base material
  • the black solid portions indicate the thickness of the chromium nitride film.
  • chromium carbide The state of formation of chromium carbide varies greatly depending on the contents of carbon and nitrogen in the iron base material. If a certain amount of nitrogen is present and the amount of carbon is different, if the amount of carbon formed is small, chromium carbides will be present as granular or discontinuous eyebrows near the interface between the film and the base material, and if the amount of carbon is low, the amount of carbon will decrease. In many cases, chromium carbide exists as a continuous layer between the chromium nitride layer and the substrate.
  • Fig. 10 shows the structure of chromium oxide film after nitriding SKD61 with a carbon content of 0.4% for 4 hours.
  • This chromium nitride also had a Cr 2 N structure, and its (002) plane was parallel to the surface.

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Description

明細書 窒化クロム皮膜を形成した摺動部材 技術分野
本発明は、 窒化クロム皮膜を形成した摺動部材に関するものであり、 より詳し く述べるならば、 窒化クロムの結晶構造と結晶配向の新規な組合せにより耐庫耗 性を著しく向上させた摺動部材に関するものである。 背累技術
窒化クロムを摺動部材の皮膜として使用することは、 例えば特閧昭 6 4 - 6 3 6 9 2号公報にて公知である。 この公報ではロータリ一コンプレッサーのぺ一ン、 ローラ、 シャフトの表面にイオンプレーティング又はメタライジングにより窒化 クロム層を形成することを開示している。
特開平 2— 1 2 9 3 6 0号公報には、 （ 2 2 0 ) 面が最大の回折強度を示す C r N皮膜をイオンプレーティング法で形成した鋼材が開示されている。
同じく、 特閧平 2— 1 7 5 8 5 8号公報及び特閧平 2— 1 7 5 8 5 8号公報に は、 （ 2 2 0 ) 面が最大の回折強度を示す C r N単相の析出相からなる皮膜を、 イオンプレーティング法で形成した鋼材が開示されている。 ここではイオンプレ 一ティング ί牛を調節して C r及び C r 2 Nの析出を抑制し、 C r N単相の析出 相とすることにより耐摩耗性を優れたものとしている。
さらに、 特閧平 7— 1 8 9 9 5 5号公報はロータリー式コンプレッサーの摺動 部品にクロムの炭窒化物の皮膜をイオンプレーティングで形成することを提案す る。
上述のように、 従来イオンプレーティングで形成された窒化クロム皮膜では C r N構造の摺動特性は良好であり、 C r 2 Nでは摺動特性が不良であった。 また P V D (Physical vapor deposition ) で形成された窒化クロムの摩耗特性に関 する研究論文 (Proc , Int. Compressor En . Conf . , Purdue ( 1996 )257WEAE CHARACT ERISTICS OF EACH COMPOSITION THE CHROMIUM NITEIDED COATED VANE IN TFE RO TARY COMPRESSOR FOR HFC-134a) においても同様に C r 2 Nは摺動特性は C r N よりも不良であると述べられている。
捆動部材ではないが、 金型、 治工具、 樋械部品に窒化クロムを流動層炉技術に より形成することが特許第 2 5 8 4 2 1 7号 （平成 9年 2月 2 6日発行） で開示 されている。 この特許公報では窒化クロムは X線回折により C r Nと同定されて おり、 また窒化クロム以外に鉄の窒化物も形成されている。
上述のように、 従来 P V D法やイオンプレーティング法により形成された C r N皮旗をロータリーコンプレッサ一の摺動部材に使用することが知られており、 この皮膜により従来の表面硬化処理よりも著しく摺動特性が向上した ϋ しかしな がら、 本発明者の研究によると、 C r N皮膜は相手部材の鉄合金との摺動ゃ皮膜 同士の摺動において微視的に擬着を起こして摩耗が進行することが分かった。 特に混合 ·境界潤滑条件下での摺動では部品の摺動面は表面の皮膜が相手部材 の凹凸部と接触しているので、 擬着が進行し易いと言う問題があるので、 ロータ リーコンプレッサーなどの部品として耐摩耗性をさらに改良する必要がある。 発明の開示
従来の窒化クロム皮膜において C Γ 2 Νは摺動特性が C r Nより劣ることが定 説であつたが、 本発明者は摺勖面を C r 2 Nの特定の結晶配向面とすることによ りむしろ C r Nよりも摺動特性が改良されることを発見し、 本発明を完成した。 即ち、 本発明は、 基材摺動面に窒化クロム皮膜を形成した摺動部材において、 前記窒化クロムは C r 2 N構造を有し、 その摺動面は前記 C r 2 Nの （ 0 0 2 ) 面と実質的に平行であることを特徴とする窒化クロム皮膜を形成した摺動部材を 提供するものである。 図面の簡単な説明
第 1図は、 C r 2 N粉末の X線回折チャートである。
第 2図は、 実施例 1による （ 0 0 2 ) 配向 C r 2 N皮膜の X線回折チャートで ある
第 3図は、 六方晶 C r z Nの単位格子を示す図である。 第 4図は、 実施例 1による （ 002 ) 配向 Cr2 N皮膜の層構成を示す金属顕 微鏡組織写真 （倍率 3000倍） である。
第 5図は、 耐摩耗性試験法を説明する図である。
第 6図は、 耐摩耗性試験の結果を示すグラフである。
第 7図は、 （ 002 ) 配向されない P VD法による C r 2 Nの X線回折チヤ一 トである。
第 8図は、 耐摩耗性方法を説明する図である。
第 9図は、 耐摩耗性試験結果を示すグラフである。
第 10図は、 実施例 3における炭素量 0. 4%の SKD 61について第 4図と 同様の写真である。
第 1 1図は、 実施例 3における、 基材種類、 炭素量、 処理時間、 密着性を示し、 また膜厚を棒グラフで示す図である。 発明の詳細な説明
以下、 本発明を詳しく説明する。
まず、 Cr2 Nの物理的性質を説明する。 Cr2 Nは六方晶構造を有する。 C r, N粉末の X線回折チャート （ASTMパウダーデータカード 35— 0803) を第 1図に示す。
本発明の一実施例に係る Cr2 N皮膜の X線回折チャート （測定条件一 Cu管 球、 管電圧 30kV、 管電流 150 mA) を第 2図に示す。 第 1図、 第 2図を比 較すると、 第 1図で見られる （111) 、 （110) 、 （112)、 （300)、 (113) などのビークが第 2図では消失し、 第 2図では約 40° における （0 02) ビークが強く、 （ 004) のビークが僅かに認められる。 したがって第 2 図の皮膜は （ 002) に強く配向している。
摺勖面と平行に六方晶の （ 002 ) 面が配向した Cr 2 N皮膜では、 摺動は C r原子面と N原子面が交互に積層した （002) 面内方向で起こる （第 3図参照） 。 これに対して、 従来技術の （ 220 ) 配向の CrNでは Cr原子と N原子が混在 する立方晶の （ 220) 面内方向で起こるから、 原子のすべり面が本発明のもの と異なっている。 このように差があるために本発明では摺動面の C rと Nのすベ りが生じ易いため擬着を摩耗が起こり難いと考えられる。
本発明において （002 ) 面配向とは、 摺動面と平行な （ 002) のビーク強 度が他の指数のビークより高いことであり、 より好ましくは下記計算式 X。。2 に て好ましく 40〜： I 00%であり、 より好ましくは 60〜： I 00%である。
Xoo2 = { ( I F002 - 0. 103) /0. 897} x 100
ここで、 I F oot = 1 002 / ( JL 110 + I 002 -H I 1 11 + 1 112 + I 300 + I 11 3 + I 302 + I 22 ! ) であり、 Ihkl は X線回折強度である。
本発明における Crz N皮膜とは、 皮膜の表面で、 第 2図に関して説明した条 件の X線回折により Cr2 N構造が同定できるものである。 この構造が同定でき るならば、 Cr、 N、 C以外の元素、 例えば Fe， 0などが Cr2 Nに少量固溶 していてもよい。 Crz N以外の金属クロムなどは存在しない方が好ましい。 本 発明においては、 Cr2 Nの皮膜は厚さが 1〜30 が好ましく、 より好まし くは 3〜 15 zmである。
本発明における基材は、 鉄、 炭素辆、 合金綱、 銪鉄及びこれらの焼結材料など を使用することができる。 またこれらの材料の表面を予め窒化することにより C Γ 2 Nの窒素を基材側からも供給することができる。
耪いて摺勖面が （ 002 ) 配向した Cr2 N皮膜の製造方法を説明する。
本発明者らは前掲特許第 2584217号に開示された流動眉炉法において、 反応温度を 800〜100 O'Cに設定して （ 002 ) 配向した Cr2 Nを製造す ることに成功した。 しかし、 （002 ) 配向を有する Cr2 Nの形成は前記流動 眉炉法によらず粉末パック法や PVD法により行ってもよい。
さらに、 摺動部材の基材が綱材からなる場合は、 窒化クロム皮膜が実質的に C r、 Ν及び Cよりなることができる。 すなわち細材の炭素量が多いときは窒化ク ロム皮膜形成中に網材の炭素が皮膜中に取り込まれるが、 炭素は析出せずに皮膜 は Cr2 N構造を維持しているか、 あるいは後述のように Cr2 Nと網基材の間 にクロム炭 ¾として析出することがある。 Cr2 N皮膜中の炭素は皮膜の硬度 を増大させることにより摺動特性をさらに良好にする。 本発明においては、 窒化 クロム皮膜の組成は、 5. 5〜17. 5重量％の N、 0. 5〜6. 5重量％の C、 及び残部 Crよりなることが好ましい。 本発明においては、 窒化クロム皮膜と基材の間に炭化クロムを層状または粒状 に介在させることにより、 窒化クロム皮膜の密着を高めることができる。 また炭 化クロムの形成は処理条件と基材の炭素量により制御できる。 発明の効果
本発明の摺動部材は、 潤滑油の効果を十分に期待できず、 摺勖材間の擬着によ る摩耗が起こり易い混合 ·境界潤滑条件下でも摩耗を生じにくいという特長を有 する。 したがって、 本発明の摺動部材は、 混合 ·境界条件下で耐摩耗性を要求さ れる、 輸送機関部品、 空調部品、 機械部品などに利用可能である。 このように優 れた摺勋特性が得られる理由は、 六方晶 Cr2 N構造の （ 002 ) 方向には Cr 原子の面と N原子の面が交互に積層してしる （第 3図参照） ため、 摺動面上に六 方晶 Cr2 Nを （002) 面に配向させると摺動面と （ 002) 面が一致するこ とになり、 摺動面が N原子面となると相手材との擬着は起こりにくく、 Cr原子 面で擬着しても Nノ C r原子面間で滑りやすいので大きな擬着は起こりにく くな るためと推定される。 発明を実施するための最良の形態
以下、 実施例によりさらに詳しく本発明を説明する。
実施例 1
熱間加工用ダイス辆 (SKD61) ビン （直径 6mm、 表面粗さ 0. 8^mR z) の窒化した基材を使用し下記条件で流動層炉反応を行った。 なお、 窒化は 5 80 、 4時阖のガス軟窒化処理とした。
( ) 反応温度： 1000。C
(b)処理時間： 1 h
(c) 処理剤： Cr粉 （粒度 # 100〜： L 50) ：アルミナ粉 （粒度 #80)
(d) 反応促進剤： NH* C 1 (供給量 8 g/分）
(e) 撹拌用アルゴンガス ：流量 4 L/mi n . cm2
この結果、 組織を第 4図に示す厚さが 13. 5 amの Crz N眉が形成された。
Cr2 Nの X線回折チャートを第 2図に示す。 この解析チャートは、 Cuの Κα を用いて得られた Cr2 N層層の表面にその表面から入射角度 20. 15度で X 線を投射して得られたものである。 これより第 2図に示すとおりその表面は （0 02) 面と平行であることが同定された。 また Cr2 N皮膜の硬度は Hv 145 0〜 1650、 粗さは 2. O^inRzであった。
Cr2 N皮膜を形成した SKD6 1ビンをバレル研磨により 1. OAtmRzに 研磨後、 第 5図に示すように密閉された試験容器内にて相手材リング 2 (FC2 50錄鉄：粗さ 1. 0 zmRz) と 98 ONで接触させ、 冷媒と冷凍機油の混合 液 3中に半分浸濱した相手材リング 2を 500 r pmで回転させて摩耗試験を行 つた。 この評価条件では混合■境界潤滑条件になっていることを摩擦係数より推 定した。
比較のために下記の皮膜も同様に熱間加工用ダイス網に形成した。
(ィ） Cr2 N (PVD法により成膜）
(口） 立方晶 CrN (PVD法により成膜）
(ハ） 立方晶 T iN (PVD法により成膜）
(二） 立方晶 V* C3 (溶融塩法により成膜）
(ホ） Cr23C« 、 Cr7 C3 (クロマイジング法により成膜）
さらに、 比較例として高速度網 （SKH 51熱処理） をビンとしたものを試験 した。
試験の結果を第 6図に示す。 第 6図より本発明による摺動面が （ 002 ) 配向 C r2 Νで形成されたものは摩耗量が少ない。 これは、 ほとんど配向性を示さな い PVD法による Cr: N (第 7図） に比べて、 摩耗量は半分以下になっている。 本発明による摺動面が （ 002 ) 配向 C r 2 Nで形成されたものは、 その他のど の比較例よりも摩耗量が少なく、 特に従来最も耐摩耗性が優れていると言われる PVD— CrNよりも耐摩耗性が良好であることが分かる。 実施例 2
実施例 1で試験した Cr2 N、 炭化バナジウム、 炭化クロム成膜を形成した熱 閽加工用ダイス辆ビンおよび高速度工具辆材熱処理辆材ビンにつき第 8図に示す ディスク Zビンタイプ試験法で摩耗量を測定した。 第 8図において、 6は上記のビンであり、 7が相手材ディスク （FC 250銪 鉄：粗さ 1. 0 zmRz) である。 試験条件は荷重 88 ON, ディスク回転速度 1. OmZs、 低粘度油の噴 S濶滑であった。
第 9図に試 K結果を示す。 この結果は第 6図と同様の傾向を示す。 実施例 3
実施例 1における処理条件を以下のように変更しかつ基材の炭素量を増減して 流動眉炉反応を行った。 なお、 窒素含有量 SUH35以外は実施例 1の SKD6
1と同様の窒化処理を実施した。
(a) 反応温度： 1000eC
(b) 処理畤問： 1〜4 h
(c) 処理剤： Cr粉 （粒度 # 100〜： I 50) ：アルミナ粉 （粒度 #80)
(d) 反応促進剤： NH« C 1 (供給量 8 g/mi n)
(e) 携袢用アルゴンガス ：流量 4 L/mi n · cm2
その後下記圧痕法による密着性の試験を行った。 圧痕の周辺部に生ずるクラッ クの大きさから判定して結果を第 1 1図に示す。
第 11図の棒グラフにおいて白抜部は基材の Cと C rにより結合された炭化物 の膜厚を示し、 黒塗つぶしは窒化クロム皮膜の膜厚を示す。 第 11図の結果より、 窒化物クロムが基材と窒化クロム屑の間に介在していると、 より密着性が良好で あることが分かる。 また、 介在する炭化クロムが層状に生成するよりも)^状に分 布している方が窒化クロム皮膜の形成速度が高く、 皮膜の密着を高める。
炭化クロムの形成状態は鉄基材中の炭素と窒素の含有量により大きく異なる。 窒素量が一定量存在し、 炭素量が異なる場合、 形成される皮膜は炭素量が少ない と皮膜と基材の界面に近いところにクロム炭化物が粒状ないし不連続な眉として 存在し、 炭素量が多いと窒化クロム層と基材との間にクロム炭化物が連続した層 として存在する。
なお、 第 10図は炭素量 0. 4%の SKD 61に窒化したものを 4時間処理し た時の窆化クロム皮膜構造を示す。 この窒化クロムも Cr 2 N構造をもち、 その (002 ) 面は表面と平行であった。

Claims

請求の範囲
1. 基材の摺動面に窒化クロム皮膜を形成した摺動部材において、 前記窒化クロ ムは Cr2 N構造を有し、 その摺動面は前記 Cr2 Nの （ 002 ) 面と実質的に 平行であることを特徴とする窒化クロム皮膜を形成した摺動部材。
2. 前記基材が鉄基材からなり、 また窒化クロム皮膜が質的に Cr, N及び Cよ りなること 徴とする請求項 1記載の窒化クロム皮腹を形成した摺動部材。
3. 前記窒化クロム皮膜が、 5. 5〜15. 5重量％の N、 0. 5〜6. 5重量 %の C、 及び残部 C rとを主成分としていることを特徴とする請求項 2記載 の窒化クロム皮膜を形成した摺動部材。
4. 前記窒化クロム皮膜と前記基材の間に炭化クロムが層状また
は粒状に介在することを特徴とする請求項 1から 3までの何れか 1項記載の窒化 クロム皮膜を形成した摺動部材。
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