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JPH0243838B2 - - Google Patents
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JPH0243838B2 - - Google Patents

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JPH0243838B2
JPH0243838B2 JP60017575A JP1757585A JPH0243838B2 JP H0243838 B2 JPH0243838 B2 JP H0243838B2 JP 60017575 A JP60017575 A JP 60017575A JP 1757585 A JP1757585 A JP 1757585A JP H0243838 B2 JPH0243838 B2 JP H0243838B2
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JP
Japan
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particle size
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JP60017575A
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Manabu Shinada
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Riken Corp
Original Assignee
Riken Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
イ 発明の技術分野 本発明は分散めつき層を有するピストンリング
に関する。 ロ 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つきを施したもの
が広く使用されているが、このめつきは、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、高負液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
あつた。 上記問題点を解決するために、例えばニツケル
−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つき
方法が注目されている。これは、複合めつき又は
分散めつきと呼ばれていて、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つて耐
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つた。 ハ 発明の目的 本発明は従来の複合めつ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相を摺
動面に有するピストンリングを提供するものであ
る。 ニ 発明の構成 本発明は第1図に示すごとくピストンリング1
の摺動面にコバルト10〜40重量%、燐2〜15重量
%、ニツケル50〜88重量%を成分組成とする合金
基地3中に、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%分散させた複合めつき層を有す
るピストンリングに係る。 ホ 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。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
40重量%を越えてその効果に著しい変化は無い。
従つてコバルトの量は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0.3μ
m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。一方耐粒径が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。従つて耐摩耗粒子の平均粒径は0.3〜10μ
m、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ピストンリングの耐摩耗性、
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、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。代表的な例とし
て二硫化モリブデン、フツ化黒鉛、窒化硼素、グ
ラフアイト、雲母、テフロンなどの粒子が用いら
れ、本発明に係るピストンリングはこの潤滑粒子
を分散させることによつ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。 従つ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1〜10μ
m、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。 ヘ 実施例 ピストンリング用鋼材(SKD−61)でなる先
端端面が5mm×5mmの鋼製試験片に、まず第一工
程としてその先端摺動面側に通例のニツケルスト
ライクめつき方法で厚さ5μのニツケルめつきを
形成しておき、次に第二工程として第1表の電気
めつき法の条件により厚さ120μmの窒化珪素お
よび窒化硼素を分散させたニツケルーコバルトー
燐めつき層を形成させた。 またこれとは別に上記電気めつき法と同じ材質
の試験片に第1表の無電解めつき法の条件で厚さ
100μmの窒化珪素よび窒化硼素を分散させたニ
ツケルーコバルトー燐めつき層を形成させた。
尚、無電解ニツケルめつきは、めつき層の密着性
が良好なのでニツケルストライクめつき工程を省
略した。 第三工程としては、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。 得られた試験片について、その試験片のめつき
層の組成とマイクロビツカース硬度計で測定した
結果を第2表にしめす。
【表】
【表】 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図に示すライダー方式摩耗試験機によつて行つ
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FC25製で摺動面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つてステータホルダ
1には図において右方へ向けて所定圧力で押圧力
がかかるようにしてある。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5×5mm角の先端
端面が円板3の摺動面2に接触し、図示しない駆
動装置によつ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
量によつ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
との摩耗によつてステータホルダ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つて耐焼付き性
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
れる硬質クロムめつき、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
気めつき法浴組成から潤滑粒子を除いた窒化珪素
分散ニツケルーコバルトー燐めつきについても同
様の試験を行つた。 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 No.30にダ
スト(JIS2種)を0.2g/1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/cm2の押圧力
を加えながら、試験片7の摩擦速度を3〜5m/
secとし、摺動距離が100Km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。
【表】 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
40Kg/cm2の押圧力を加え摩擦速度8m/secでロ
ータ5を3分間回転させ、次に押圧力を50Kg/cm2
として3分間回転させ、このようにして順次押圧
力を10Kg/cm2づつ段階的に増加して各々33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】 実機試験 次に呼び径×巾×厚さが、86×1.5×3.3mm鋼製
第一圧力リングに本発明複合めつきを施し、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100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(FC25)製シリンダライナ内周面の
摩耗を測定した。この第一圧力リングに施した複
合めつき層組成はコバルト25重量%、燐7.5重量
%、残ニツケルのニツケルーコバルトー燐合金基
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つき、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ツケルーコバル
トー燐めつき層をそれぞれ摺動面に形成させた第
一圧力リングについても試験を行つた。試験結果
は第2図に示す通りである。 表3、表4および第2図により本発明のニツケ
ルーコバルトー燐複合めつき層は従来のめつき層
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、電気めつき法により得られた本発明
実施例を示す第一圧力リングのめつき層断面図
で、図中2はニツケルストライクめつき層、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. 1 摺動面に複合めつき層を形成したピストンリ
    ングであつて、該複合めつき層がコバルト10〜40
    重量%、燐2〜15重量%、ニツケル50〜88重量%
    の合金基地中に粒径0.3〜10μmの金属窒化物、金
    属炭化物、金属酸化物等の耐摩耗性粒子を5〜30
    容量%および二硫化モリブデン、フツ化黒鉛、窒
    化硼素、グラフアイト、テフロンなどの固体潤滑
    剤の粒径0.5〜20μmの潤滑性粒子を5〜35容量%
    分散させたピストンリング。
JP1757585A 1984-12-24 1985-01-31 ピストンリング Granted JPS61177400A (ja)

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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH677934A5 (ja) * 1988-08-25 1991-07-15 Fluehmann Ag Werner
JPH0288736A (ja) * 1988-09-22 1990-03-28 Riken Corp シリンダ
JP2704792B2 (ja) * 1990-03-22 1998-01-26 日信工業株式会社 シリンダ装置
JPH0525690A (ja) * 1991-07-18 1993-02-02 Honda Motor Co Ltd 摺動部材
DE59506236D1 (de) * 1995-02-02 1999-07-22 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
NL1025088C2 (nl) * 2003-12-19 2005-06-28 Skf Ab Wentellager met nikkel-fosforbekleding.
US7897265B2 (en) 2006-01-26 2011-03-01 Hamilton Sundstrand Corporation Low cost, environmentally favorable, chromium plate replacement coating for improved wear performance
US11274260B2 (en) * 2013-10-02 2022-03-15 Shimano Inc. Slide member, bicycle component using slide member, and fishing tackle component using slide member
JP6209418B2 (ja) * 2013-10-02 2017-10-04 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
KR20150039548A (ko) 2013-10-02 2015-04-10 가부시키가이샤 시마노 접동 부재, 접동 부재를 이용한 자전거용 부품, 접동 부재를 이용한 낚시구용 부품, 및 접동 부재의 제조 방법
JP6278652B2 (ja) * 2013-10-02 2018-02-14 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、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
CN120060847B (zh) * 2025-03-07 2025-09-23 中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司 一种耐磨自润滑导轨材料及其制备方法和应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5119852B2 (ja) * 1972-04-21 1976-06-21
JPS5383938A (en) * 1976-12-29 1978-07-24 Suzuki Motor Co Complex alloy plating method

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