JPH0649931B2 - Sliding member with self-lubricating property - Google Patents
Sliding member with self-lubricating propertyInfo
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- JPH0649931B2 JPH0649931B2 JP60154846A JP15484685A JPH0649931B2 JP H0649931 B2 JPH0649931 B2 JP H0649931B2 JP 60154846 A JP60154846 A JP 60154846A JP 15484685 A JP15484685 A JP 15484685A JP H0649931 B2 JPH0649931 B2 JP H0649931B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、金属基材表面にAlパック法によるAl拡散コー
ティング層を形成してなる自己潤滑性を有する摺接部材
に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a self-lubricating sliding contact member formed by forming an Al diffusion coating layer by an Al pack method on the surface of a metal base material.
(従来技術) 近年、自動車エンジンの高出力化にともない、ターボチ
ャージャー、過給装置、排ガス利用のEGR等を使用し
たエンジンに生じるシリンダ系の異常摩耗、スカッフィ
ング、腐蝕摩耗等を防止するために、シリンダ材を構成
する摺接部材の摺動特性の向上、即ち、耐摩耗性および
自己潤滑性の向上を図ることが大きな課題となってい
る。(Prior Art) In recent years, in order to prevent abnormal wear, scuffing, corrosion wear, etc. of a cylinder system that occurs in an engine using a turbocharger, a supercharger, EGR that utilizes exhaust gas, etc., along with the increase in output of automobile engines, It has been a major problem to improve the sliding characteristics of the sliding contact member that constitutes the cylinder material, that is, to improve the wear resistance and the self-lubricating property.
従来からよく知られている耐摩耗性、耐食性処理として
は、ガス軟窒化、クロムメッキ、線爆溶射等の技術があ
るが、ガス軟窒化処理の場合、鋳鉄(FCH系合金鋳
鉄)の基地を硬化するため黒鉛部の囲りの縁が刃物とな
り、ピストンおよびピストンリング等にかじりが生じ、
その結果、摩耗スカッフが発生し、又、クロムメッキの
場合、硫酸腐蝕に弱く、腐蝕摩耗がおこり、更に、ステ
ンレス系の線爆溶射の場合、ピストンリングとの相性が
悪く、スカッフが発生する等の欠点があり、上記課題を
満足させることが、困難であった。Conventionally well-known wear resistance and corrosion resistance treatments include technologies such as gas nitrocarburizing, chromium plating, and wire explosion spraying. In the case of gas nitrocarburizing, cast iron (FCH alloy cast iron) bases are used. As it hardens, the edge of the graphite part becomes a blade, causing galling on the piston and piston ring, etc.
As a result, abrasion scuff occurs, and in the case of chrome plating, it is weak against sulfuric acid corrosion and causes corrosive wear.In addition, in the case of stainless steel wire explosion spray, compatibility with the piston ring is poor and scuff occurs, etc. However, it is difficult to satisfy the above problems.
一方、金属基材の表面にAl拡散コーティング層を形成す
る表面処理方法、所謂Alパック法が開発されている(例
えば、特開昭56−81668号公報参照)。On the other hand, a surface treatment method for forming an Al diffusion coating layer on the surface of a metal base material, a so-called Al pack method has been developed (see, for example, JP-A-56-81668).
しかしながら、従来のAlパック処理は、Niを含む金属基
材をパック剤(通常、Al粉末、アルミナ粉末およびハロ
ゲン化活力剤からなる)に埋め込み、不活性ガス中で高
温処理(約800℃以上)して、金属基材表面に、Al拡
散コーティング層を形成するものなので、該Al拡散コー
ティング層は、体心立方晶構造を有する高硬度のAlNiが
支配的となり、六方晶構造を有し、自己潤滑性に富むAl
3Ni2をわずかしか含まないものとなっている。かかる構
造のAl拡散コーティング層を有する材料でシリンダ等の
摺接部材を形成する場合、摺接部材自体の耐摩耗性およ
び耐食性において非常に優れた性質を有する反面、高硬
度なため相手部材を著しく摩耗させてしまうという欠点
があり、摺接部材として不適格なものとなる。However, in the conventional Al pack treatment, a metallic base material containing Ni is embedded in a pack agent (generally consisting of Al powder, alumina powder and halogenated activator) and subjected to high temperature treatment in an inert gas (about 800 ° C or higher). Then, since the Al diffusion coating layer is formed on the surface of the metal substrate, the Al diffusion coating layer is dominated by high hardness AlNi having a body-centered cubic structure and has a hexagonal structure, Al with high lubricity
It contains only a small amount of 3 Ni 2 . When forming a sliding contact member such as a cylinder with a material having an Al diffusion coating layer having such a structure, while the sliding contact member itself has extremely excellent properties in wear resistance and corrosion resistance, it has a high hardness, so the mating member is significantly It has a drawback of causing abrasion, and is not suitable as a sliding contact member.
(発明が解決しようとする問題点) そこで、相手部材の摩耗を減少させるためには、自己潤
滑特性を有するAl3Ni2の混合比を増大させることが考え
られるが、Al3Ni2の混合比が大きくなりすぎると、機械
的に脆く、熱的にも不安定なAl3Ni2の性質が支配してク
ラック剥離を生じやすくなる。従って、Al拡散コーティ
ング層におけるAl3Ni2とAlNiとの混在比率を最適にコン
トロールする必要がある。(To be Solved by the Invention Problems) In order to reduce the wear of the mating member, it is conceivable to increase the mixing ratio of Al 3 Ni 2 having the self-lubricating properties, mixing of Al 3 Ni 2 If the ratio becomes too large, the properties of Al 3 Ni 2 which are mechanically brittle and thermally unstable dominate, and crack peeling easily occurs. Therefore, it is necessary to optimally control the mixing ratio of Al 3 Ni 2 and AlNi in the Al diffusion coating layer.
本発明者らは、Al拡散コーティング層におけるAl3Ni2と
AlNiとの混合比率がAlパック処理における処理温度に大
きく依存していることに着目し、パック処理温度を種々
変化させ、得られたAl拡散コーティング層の摺動特性
(即ち、摩耗量および摩擦係数)と相手部材(ここでは
片状黒鉛鋳鉄を使用)の摩耗量とを調べたところ第3図
および第4図に示す結果が得られた。第3図および第4
図には、Al3Ni2/AlNi比に対する摺接部材と相手部材と
の摩耗量および摩擦係数の変化が示されている。ここ
で、Al3Ni2/AlNi比は、Al拡散コーティング層に対する
X線解析によるX線強度比で表されている。これら第3
図および第4図から明らかな如く、Al拡散コーティング
層におけるAl3Ni2/AlNi比が0.4〜4(換言すれば、Al3
Ni2の生成比率が30〜80%)であるとき、Al拡散コ
ーティング層および相手部材が共に優れた摺動特性を示
すことが判明したのである。The present inventors have confirmed that Al 3 Ni 2 in the Al diffusion coating layer
Paying attention to the fact that the mixing ratio with AlNi greatly depends on the processing temperature during Al pack processing, various sliding temperature of the Al diffusion coating layer (that is, wear amount and friction coefficient) was obtained by varying the pack processing temperature. ) And the amount of wear of the mating member (here, flake graphite cast iron is used), and the results shown in FIGS. 3 and 4 were obtained. 3 and 4
The figure shows changes in the wear amount and friction coefficient between the sliding contact member and the mating member with respect to the Al 3 Ni 2 / AlNi ratio. Here, the Al 3 Ni 2 / AlNi ratio is represented by the X-ray intensity ratio by X-ray analysis for the Al diffusion coating layer. These third
As is clear from the figures and FIG. 4, the Al 3 Ni 2 / AlNi ratio in the Al diffusion coating layer is 0.4 to 4 (in other words, Al 3
It was found that both the Al diffusion coating layer and the mating member exhibit excellent sliding characteristics when the production rate of Ni 2 is 30 to 80%).
(発明の目的) 本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、Alパッ
ク処理により金属基材表面に析出するAl3Ni2、AlNiの2
化合物の混在比率を適当に選ぶことによって、摺動特性
に優れた摺接部材を得ることを目的とするものである。(Object of the Invention) The present invention has been made based on the above findings, and it is possible to deposit 2 of Al 3 Ni 2 and AlNi deposited on the surface of a metal substrate by an Al pack treatment.
The object is to obtain a sliding contact member having excellent sliding characteristics by appropriately selecting the mixing ratio of the compounds.
(目的を達成するための手段) 本発明では、上記目的を達成するための手段として、金
属母材の表面にNiを主体とするメッキ層を形成してなる
金属基材の摺接面に、ミッシュメタルを含むAlパック剤
を用い、700℃未満の低温温度条件下においてAlパッ
ク処理を施して得られ、X線強度比率において30〜8
0%のAl3Ni2を含み且つ残りがAlNiおよびミッシュメタ
ルからなるAl拡散コーティング層を設けるようにしてい
る。(Means for Achieving the Purpose) In the present invention, as a means for achieving the above-mentioned object, the sliding contact surface of the metal base material formed by forming a plating layer mainly containing Ni on the surface of the metal base material, Using an Al packing agent containing misch metal, it was obtained by performing an Al packing treatment under a low temperature condition of less than 700 ° C., and the X-ray intensity ratio was 30 to 8
An Al diffusion coating layer containing 0% Al 3 Ni 2 and the balance AlNi and misch metal is provided.
(作用) 本発明では、上記手段によって、下記の如き作用が得ら
れる。(Operation) In the present invention, the following operations are obtained by the above means.
即ち、低温温度条件下でのAlパック処理により得られた
Al拡散コーティング層において、自己潤滑性に富むAl3N
i2と高硬度のAlNiとが好適な混在比で存在することとな
っているため、摺接部材の摺動特性が著しく向上する。That is, it was obtained by Al pack treatment under low temperature conditions
Al 3 N with high self-lubricating property in Al diffusion coating layer
Since i 2 and AlNi having high hardness are present in a suitable mixing ratio, the sliding characteristics of the sliding contact member are significantly improved.
又、上記Al拡散コーティング層は、摩擦係数も低く、自
動車エンジン用のシリンダ等として使用する場合、摺動
抵抗が軽減される。Further, the Al diffusion coating layer has a low friction coefficient, and when it is used as a cylinder for an automobile engine or the like, sliding resistance is reduced.
(実施例1) 金属母材の表面にNiメッキを施してなる片状黒鉛鋳鉄か
らなる金属基材に、下記の条件でAlパック処理を施し、
第1図に示すように金属基材の表面にAl拡散コーティン
グ層を形成した。(Example 1) A metal base material made of flake graphite cast iron obtained by plating the surface of a metal base material with Ni was subjected to Al pack treatment under the following conditions,
An Al diffusion coating layer was formed on the surface of the metal substrate as shown in FIG.
なお、第1図はその断面組織を示し、電子顕微鏡で40
0倍に拡大しており、図中Aは母材を、BはNiメッキ層
を、CはAl拡散コーティング層をそれぞれ示している。
また、図中矩形痕は硬度試験の跡である。In addition, FIG. 1 shows the cross-sectional structure, which is observed by an electron microscope.
In the figure, A shows the base material, B shows the Ni plating layer, and C shows the Al diffusion coating layer.
Further, the rectangular marks in the figure are marks of the hardness test.
パック剤の組成 Al2O3粉末(#100〜200):54.5〜62.5(重量%) Al粉末(#100〜200):30.0(重量%) ミッシュメタル粉末(#80〜200):0.5(重量%) NH4Cl粉末:7〜15(重量%) 上記パック剤中に前記金属基材を埋め込み、これを不活
性ガス(例えば、H2、N2、Ar等)雰囲気中にて600
℃で2.0時間加熱処理した。上記処理により得られたAl
拡散コーティング層にX線解析を行ったところ、第5図
図示のX線強度図が得られた。これを公知の手法で解析
してみると、このAl拡散コーティング層は、38%のAl
3Ni2と62%のAlNiとからなっていることがわかる。な
お、パック処理温度を変化させると、Al3Ni2/AlNi比の
異なるものが得られる。即ち、加熱処理温度を500〜750
℃の範囲で種々変化させ、それぞれの処理温度で得られ
た摺接部材(シリンダ)と相手部材(ピストンリング)
とを乾式摩耗テストにかけたところ、第7図図示の如く
処理温度によって摺動特性の異なる摺接部材が得られ
た。なお、Alパック処理温度が550℃以下になると、Ni
メッキ層へのAl拡散が十分に行なわれず、所望のAl拡散
コーティング層が得られないところから、第7図図示の
如く、耐摩耗性に劣るものとなり、Alパック処理温度が
700℃以上の高温となると、本実施例では、優れた耐摩
耗性を示しているが、第9図図示の如くNiメッキ層が母
材から剥離することがあるため望ましくない。これは母
材とメッキ層との熱膨張係数の差に基づくものと考えら
れる。第9図には、パック処理温度に対する鋳鉄母材上
におけるNiメッキ層の剥離面積率の変化が示されてい
る。Packing agent composition Al 2 O 3 powder (# 100-200): 54.5-62.5 (wt%) Al powder (# 100-200): 30.0 (wt%) Misch metal powder (# 80-200): 0.5 (wt%) %) NH 4 Cl powder: 7 to 15 (wt%) The metal base material is embedded in the above-mentioned pack agent, and the metal base material is 600 in an inert gas (eg, H 2 , N 2 , Ar, etc.) atmosphere.
It heat-processed at 2.0 degreeC for 2.0 hours. Al obtained by the above treatment
When X-ray analysis was performed on the diffusion coating layer, the X-ray intensity diagram shown in FIG. 5 was obtained. When this is analyzed by a known method, this Al diffusion coating layer has an Al content of 38%.
It can be seen that it is composed of 3 Ni 2 and 62% of AlNi. By changing the pack treatment temperature, different Al 3 Ni 2 / AlNi ratios can be obtained. That is, the heat treatment temperature is 500 to 750.
Sliding contact member (cylinder) and mating member (piston ring) obtained at each processing temperature by various changes within the range of ℃
When subjected to a dry wear test, a sliding contact member having different sliding characteristics depending on the treatment temperature was obtained as shown in FIG. It should be noted that when the Al pack processing temperature becomes 550 ° C or lower, Ni
Since Al diffusion into the plating layer is not sufficiently performed and the desired Al diffusion coating layer cannot be obtained, as shown in FIG. 7, the wear resistance is poor and the Al pack treatment temperature is low.
At a high temperature of 700 ° C. or higher, this example shows excellent wear resistance, but this is not desirable because the Ni plating layer may peel off from the base material as shown in FIG. This is considered to be due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the base material and the plating layer. FIG. 9 shows the change of the peeled area ratio of the Ni plating layer on the cast iron base material with respect to the pack treatment temperature.
ただし、Al拡散コーティング層の厚さは、パック処理時
間に左右され、所望に応じてパック処理時間を決定する
必要がある。However, the thickness of the Al diffusion coating layer depends on the pack processing time, and it is necessary to determine the pack processing time as desired.
(実施例2) 金属母材の表面にNi−Pメッキを施してなる片状黒鉛鋳
鉄からなる金属基材に、下記の条件でAlパック処理を施
し、第2図に示すように金属基材の表面にAl拡散コーテ
ィング層を形成した。(Example 2) A metal base material made of flake graphite cast iron obtained by plating the surface of a metal base material with Ni-P was subjected to Al pack treatment under the following conditions, and as shown in FIG. An Al diffusion coating layer was formed on the surface of the.
第2図(a)はその断面組織を示し、電子顕微鏡で100
倍に拡大しており、図中A′は母材を、B′はNiメッキ
層を、C′はAl拡散コーティング層をそれぞれ示してい
る。また、第2図(b)はその表面部分をさらに400倍
に拡大したものである。なお、図中の矩形痕は硬度試験
の圧痕である。Fig. 2 (a) shows the cross-sectional structure, which is 100
In the figure, A'indicates a base material, B'indicates a Ni plating layer, and C'indicates an Al diffusion coating layer. Further, FIG. 2 (b) shows the surface portion further magnified 400 times. The rectangular marks in the figure are indentations of the hardness test.
パック剤の組成 Al2O3粉末(#100〜200):54.5〜62.5(重量%) Al粉末(#100〜200):30.0(重量%) ミッシュメタル粉末(#80〜200):0.5(重量%) NH4Cl粉末:7〜15(重量%) 上記パック剤中に前記金属基材を埋め込み、これを不活
性ガス(例えば、H2、N2、Ar等)雰囲気中にて600
℃で1.0時間加熱処理した。上記処理により得られたAl
拡散コーティング層にX線解析を行ったところ、第6図
図示のX線強度図が得られた。これを公知の手法を用い
て解析してみると、このAl拡散コーティング層は、80%
のAl3Ni2と20%のAlNiとからなっていることがわかる。
なお、パック処理温度を変化させると、Al3Ni2/AlNi比
の異なるものが得られる。即ち、加熱処理温度を500〜7
50℃の範囲で種々変化させ、それぞれの処理温度で得ら
れた摺接部材(シリンダ)と相手部材(ピストンリン
グ)とを乾式摩耗テストにかけたところ、第8図図示の
如く処理温度によって摺動特性の異なる摺接部材が得ら
れた。なお、Alパック処理温度が500℃以下になると、N
iメッキ層へのAl拡散が十分に行なわれず、所望のAl拡
散コーティング層が得られないところから、第8図図示
の如く、耐摩耗性に劣るものとなり、Alパック処理温度
が700℃以上の高温となると、本実施例では、優れた耐
摩耗性を示しているが、第9図図示の如くNiメッキ層が
母材から剥離することがあるため望ましくない。Packing agent composition Al 2 O 3 powder (# 100-200): 54.5-62.5 (wt%) Al powder (# 100-200): 30.0 (wt%) Misch metal powder (# 80-200): 0.5 (wt%) %) NH 4 Cl powder: 7 to 15 (wt%) The metal base material is embedded in the above-mentioned pack agent, and the metal base material is 600 in an inert gas (eg, H 2 , N 2 , Ar, etc.) atmosphere.
It heat-processed at 1.0 degreeC for 1.0 hour. Al obtained by the above treatment
When the X-ray analysis was performed on the diffusion coating layer, the X-ray intensity diagram shown in FIG. 6 was obtained. When this is analyzed using a known method, this Al diffusion coating layer is 80%.
It can be seen that it consists of Al 3 Ni 2 and 20% of AlNi.
By changing the pack treatment temperature, different Al 3 Ni 2 / AlNi ratios can be obtained. That is, the heat treatment temperature is 500 to 7
When the sliding contact member (cylinder) and the mating member (piston ring) obtained at each processing temperature were subjected to a dry wear test while changing variously within the range of 50 ° C, they slide according to the processing temperature as shown in Fig. 8. Sliding members having different characteristics were obtained. It should be noted that when the temperature of the Al pack treatment becomes 500 ° C or lower, N
Since Al diffusion into the i-plated layer is not sufficiently performed and a desired Al diffusion coating layer cannot be obtained, wear resistance is deteriorated as shown in FIG. 8, and the Al pack treatment temperature is 700 ° C or more. At a high temperature, this example shows excellent wear resistance, but it is not desirable because the Ni plating layer may peel off from the base material as shown in FIG.
上記実施例1および2の如くして得られた摺接部材(例
えば、シリンダ)と相手部材(例えば、ピストンリン
グ)との摩耗テストの結果が従来の表面処理法によるも
のと比較して第10図および第11図に示されている。The result of the wear test of the sliding contact member (for example, cylinder) and the mating member (for example, piston ring) obtained as in the above Examples 1 and 2 was the tenth as compared with that by the conventional surface treatment method. Shown in Figures and 11.
第10図には、乾式摩耗テストの結果が示されており、
テスト装置としては、第12図図示の往復摺動テスター
が使用された。即ち、基台11上に固定された摺接部材
(シリンダ片)12上面に、相手部材(ピストンリング
片)13を所定面圧Pで押し付けながら往復動させて、
両者の摩耗重量を計測した。ここで、符号14はモー
タ、15はモータ14の回転運動を往復運動に変換する
クランク、16は相手部材13を支持するホルダー、1
7は該ホルダー16と前記クランクとを連結する連係部
材、18は支持台である。FIG. 10 shows the result of the dry abrasion test,
The reciprocating sliding tester shown in FIG. 12 was used as the test device. That is, the mating member (piston ring piece) 13 is reciprocated while being pressed with a predetermined surface pressure P on the upper surface of the sliding contact member (cylinder piece) 12 fixed on the base 11.
Both wear weights were measured. Here, reference numeral 14 is a motor, 15 is a crank that converts the rotational movement of the motor 14 into reciprocating movement, 16 is a holder that supports the mating member 13, 1
Reference numeral 7 is a linking member that connects the holder 16 and the crank, and 18 is a support base.
なお、テスト条件は下記の如くであった。The test conditions were as follows.
面圧P:0.4kg/mm2、速度:700サイクル/分、距離N:
20000、摩擦長さ:10mm、摩擦方式:大気中往復摩擦、
摩耗計測:重量法 又、第11図には、腐蝕摩耗テストの結果が示されてい
る。テスト装置としては、前記乾式摩耗テストにおいて
使用されたと同じ往復摺動テスター(第12図図示)が
使用された。Surface pressure P: 0.4 kg / mm 2 , speed: 700 cycles / min, distance N:
20000, Friction length: 10 mm, Friction method: Reciprocating friction in the atmosphere,
Abrasion measurement: gravimetric method FIG. 11 shows the result of a corrosive abrasion test. As the test device, the same reciprocal sliding tester (shown in FIG. 12) used in the dry abrasion test was used.
なお、テスト条件は下記の如くであった。The test conditions were as follows.
面圧P:11.6Kg/mm2、速度:700サイクル/分、距離
N:40000、摩擦長さ:10mm、テスト温度:常温、使用
した腐蝕性潤滑油:ディーゼルエンジンオイル84%、軽
油10%、水1%、H2SO45%の混合液、注油方法:N
=40000回に1回滴下注油、摩耗計測:重量法 上記両テストの結果から明らかな如く、本発明実施例に
よるAl拡散コーティング層は、従来のいかなる表面処理
層に比べても、極めて優れた耐摩耗性および耐腐蝕摩耗
性を有していることがわかる。Surface pressure P: 11.6Kg / mm 2 , speed: 700 cycles / min, distance N: 40000, friction length: 10mm, test temperature: normal temperature, corrosive lubricating oil used: 84% diesel engine oil, 10% light oil, Mixture of water 1% and H 2 SO 4 5%, lubrication method: N
= Once every 40,000 times, lubrication, wear measurement: gravimetric method As is clear from the results of both tests, the Al diffusion coating layer according to the example of the present invention has extremely excellent resistance to any conventional surface treatment layer. It can be seen that it has wear resistance and corrosion wear resistance.
なお、上記Al拡散コーティング層の層厚範囲としては5
〜50μであり、実用上の見地からは10〜20μあればよ
い。また、Al拡散コーティング層において、Al3Ni2が30
%以上混在していないと、自己潤滑性の効果が発揮され
ず、相手部材の摩耗を速めるおそれがある。又、AlNiが
20%以上混在していないと、延性が不足し、コーティン
グ層の密着性および耐久性を確保することができなくな
る。The layer thickness range of the Al diffusion coating layer is 5
It is ~ 50μ, and from a practical point of view, it should be 10-20μ. In addition, in the Al diffusion coating layer, 30% of Al 3 Ni 2
%, The self-lubricating effect is not exerted, and the wear of the mating member may be accelerated. Also, AlNi
If it is not mixed in an amount of 20% or more, the ductility becomes insufficient, and it becomes impossible to secure the adhesion and durability of the coating layer.
上記各実施例においては、金属母材にNiメッキあるいは
Ni−Pメッキを施したものについて述べたが、金属基材
自体にNiを含むものであれば、上記各実施例と同様のAl
拡散コーティング層を形成することができることは勿論
である。In each of the above embodiments, the metal base material is plated with Ni or
Although the Ni-P plated product has been described, if the metal base material itself contains Ni, the same Al as in each of the above-described examples is used.
Of course, a diffusion coating layer can be formed.
(発明の効果) 叙上の如く、本発明によれば、金属母材の表面にNiを主
体とするメッキ層を形成してなる金属基材の摺接面に、
ミッシュメタルを含むAlパック剤を用い、700℃未満
の低温温度条件下においてAlパック処理を施して得ら
れ、X線強度比率において30〜80%のAl3Ni2を含み
且つ残りがAlNiおよびミッシュメタルからなるAl拡散コ
ーティング層を設けるようにしたので、自己潤滑性に富
むAl3Ni2の適度な混在により、摺動特性が著しく向上す
るとともに、延性に富むAlNiの存在により、金属基材へ
の密着性および耐久性も著しく向上する。従って、自動
車エンジン用のシリンダ等の材料として最適な摺接部材
が得られるのである。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, on the sliding contact surface of the metal base material formed by forming the plating layer mainly containing Ni on the surface of the metal base material,
Using an Al packing agent containing misch metal, it is obtained by performing an Al packing treatment under a low temperature condition of less than 700 ° C., and contains 30 to 80% of Al 3 Ni 2 in the X-ray intensity ratio, and the rest is AlNi and misch. Since an Al diffusion coating layer made of metal is provided, the sliding property is significantly improved by the appropriate mixture of Al 3 Ni 2 which is rich in self-lubricating property, and the presence of AlNi which is rich in ductility makes it possible to form a metal base material. The adhesion and durability of are also significantly improved. Therefore, it is possible to obtain the optimum sliding contact member as a material for cylinders for automobile engines.
第1図および第2図(a),(b)は、本発明の実施例1およ
び実施例2にかかる自己潤滑性を有する摺接部材の金属
組織の断面を示す図、第3図は、Al拡散コーティング層
におけるAl3Ni2/AlNi比に対する摺接部材(実線A)お
よび相手部材(実線B)の摩耗量の変化を示す特性図、
第4図は、Al拡散コーティング層におけるAl3Ni2/AlNi
比に対する摺接部材の摩擦係数の変化を示す特性図、第
5図および第6図は、本発明の実施例1および実施例2
にかかる摺接部材のAl拡散コーティング層のX線解析に
よるX線強度図、第7図および第8図は、Niメッキおよ
びNi−Pメッキに対するパック処理温度を種々変化させ
て得られた摺接部材と相手部材との摩耗テストの結果を
示す図、第9図は、パック処理温度に対する鋳鉄母材上
におけるNiメッキ層の剥離面積率の変化を示す特性図、
第10図および第11図は、本発明実施例にかかる摺接
部材の乾式摩耗テストおよび腐蝕摩耗テストの結果を示
す図、第12図は、摩耗テスト装置の概略を示す側面図
である。1 and 2 (a) and (b) are views showing a cross section of the metal structure of the sliding contact member having self-lubricating properties according to the first and second embodiments of the present invention, and FIG. A characteristic diagram showing changes in the wear amount of the sliding contact member (solid line A) and the mating member (solid line B) with respect to the Al 3 Ni 2 / AlNi ratio in the Al diffusion coating layer,
Figure 4 shows Al 3 Ni 2 / AlNi in Al diffusion coating layer.
FIGS. 5 and 6 are characteristic diagrams showing changes in the friction coefficient of the sliding contact member with respect to the ratio, and FIGS.
The X-ray intensity chart of the Al diffusion coating layer of the sliding contact member according to X-ray analysis by X-ray analysis, and Figs. 7 and 8 show sliding contact obtained by variously changing the pack treatment temperature for Ni plating and Ni-P plating. The figure which shows the result of the abrasion test of the member and the other party member, Figure 9 is the characteristic figure which shows the change of the exfoliation area ratio of the Ni plating layer on the cast iron base material to the pack processing temperature,
10 and 11 are diagrams showing the results of the dry wear test and the corrosion wear test of the sliding contact member according to the embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a side view showing the outline of the wear test apparatus.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西嶋 剛志 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−87661(JP,A) 特開 昭56−81668(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Takeshi Nishijima 3-3 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd. (56) References JP-A-56-87661 (JP, A) JP-A-56- 81668 (JP, A)
Claims (1)
を形成してなる金属基材の摺接面に、ミッシュメタルを
含むAlパック剤を用い、700℃未満の低温温度条件下
においてAlパック処理を施して得られ、X線強度比率に
おいて30〜80%のAl3Ni2を含み且つ残りがAlNiおよ
びミッシュメタルからなるAl拡散コーティング層を設け
たことを特徴とする自己潤滑性を有する摺接部材。1. A low temperature condition of less than 700.degree. C. using an Al packing agent containing misch metal on a sliding surface of a metal base material formed by forming a plating layer mainly containing Ni on the surface of a metal base material. obtained by subjecting the Al packing in, self-lubricating, characterized in that and the remaining comprises 30% to 80% of Al 3 Ni 2 in the X-ray intensity ratio is provided an Al diffusion coating layer made of AlNi and mischmetal A sliding contact member having.
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|---|---|---|---|
| JP60154846A JPH0649931B2 (en) | 1985-07-13 | 1985-07-13 | Sliding member with self-lubricating property |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60154846A JPH0649931B2 (en) | 1985-07-13 | 1985-07-13 | Sliding member with self-lubricating property |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPS6217168A JPS6217168A (en) | 1987-01-26 |
| JPH0649931B2 true JPH0649931B2 (en) | 1994-06-29 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60154846A Expired - Fee Related JPH0649931B2 (en) | 1985-07-13 | 1985-07-13 | Sliding member with self-lubricating property |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPH0649931B2 (en) |
Families Citing this family (3)
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-
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Also Published As
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