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滑动部件及其制造方法与流程

2022-06-09 01:14:47 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及在铁系基材的表面形成有金属皮膜的滑动部件及其制造方法。


背景技术:

2.一直以来,在工业机械、飞机、车辆等机械中都使用了滑动部件。对于这种滑动部件而言,要求耐磨性、低摩擦特性、防烧结性等各种各样的特性。
3.作为这种滑动部件,例如在专利文献1中提出了一种滑动部件,其具有:构成滑动面的基材;形成在基材表面的中间层;和在中间层的表层埋设有固体润滑材料颗粒的表面层。滑动部件的基材是碳钢等铁系材料,固体润滑材料颗粒由石墨构成。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本专利第6196800号公报


技术实现要素:

7.然而,虽然专利文献1的滑动部件形成有由固体润滑材料颗粒构成的表面层,但是根据滑动部件的滑动条件的不同,有时构成表面层的固体润滑材料颗粒会从中间层脱落。伴随该情况,有时无法维持摩擦系数低且稳定的滑动特性。
8.鉴于此点,例如在专利文献1的制造方法中,为了将表面层的固体润滑材料颗粒压入中间层而将表层向中间层按压,但由于固体润滑材料颗粒均匀分散于中间层,所以在固体润滑材料颗粒所存在的中间层尚未磨损的滑动初期,摩擦系数会变动而容易变得不稳定。
9.本发明是鉴于这点而做出的,其目的在于,提供一种从滑动初期就能维持摩擦系数低且稳定的滑动特性的滑动部件、和能够简单地制造该滑动部件的制造方法。
10.本发明的滑动部件具备在铁基体中分散有石墨颗粒的铁系基材、和形成在所述铁系基材上的以锡为主材的锡皮膜,在该滑动部件中,所述石墨颗粒从所述锡皮膜露出。
11.本发明的滑动部件的制造方法包括:准备工序,准备在铁基体中分散有石墨颗粒的铁系基材;和成膜工序,在所述铁系基材的表面形成以锡为主材的锡皮膜,在所述成膜工序中,以使所述石墨颗粒从所述锡皮膜露出的方式形成所述锡皮膜。
12.发明效果
13.根据本发明的滑动部件,从滑动初期就能维持摩擦系数低且稳定的滑动特性。根据本发明的滑动部件的制造方法,能够简单地制造具有这种滑动特性的滑动部件。
14.以上说明内容以外的本发明的课题、构成及效果可以通过用于实施以下发明的方式的说明来明确。
附图说明
15.图1是表示第一实施方式的滑动部件的一例的概略剖视图。
16.图2表示图1所示的滑动部件的制造方法的一例。
17.图3是表示第二实施方式的滑动部件的一例的概略剖视图。
18.图4表示图3所示的滑动部件的制造方法的一例。
19.图5是表示第三实施方式的滑动部件的一例的概略剖视图。
20.图6是说明图5所示的滑动部件的滑动状态的示意性剖视图。
21.图7是表示实施例1及比较例1的摩擦试验的结果的图表。
22.图8a是表示实施例1及比较例2、3的摩擦试验的结果的图表。
23.图8b是表示图8a所示的初期的摩擦试验的结果的图表。
24.图8c是表示图8a所示的终期的摩擦试验的结果的图表。
25.图9a是实施例2的摩擦试验前后的sem照片、和由edx获得的表示碳及锡的分布的照片。
26.图9b是实施例2的摩擦试验后的sem照片、和由edx获得的表示碳、锡、铁及氧的分布的照片。
27.图9c是实施例3的摩擦试验前后的sem照片、和由edx获得的表示碳及锡的分布的照片。
28.图10是表示实施例4、5及比较例4的摩擦试验的结果的图表。
29.图11是表示实施例6-1~实施例6-4的摩擦试验的结果的图表。
30.图12是表示实施例7的摩擦试验的结果的图表。
具体实施方式
31.以下,参照图1至图6来说明本发明的第一至第三实施方式的滑动部件。
32.〔第一实施方式〕
33.如图1所示,本实施方式的滑动部件1是具备在铁基体11中分散有石墨颗粒13的铁系基材10、和形成在铁系基材10上的以锡为主材的锡皮膜20的滑动部件。以下,对铁系基材10和锡皮膜20进行详细叙述。
34.1.关于滑动部件
35.以下,在说明了本实施方式的滑动部件1之后对该滑动部件1的制造方法进行说明。
36.1-1.关于铁系基材10
37.本实施方式的滑动部件1的铁系基材10使分散在铁基体11中的石墨颗粒13的石墨作为固体润滑材料发挥作用,用于提高滑动部件1的滑动特性。因此,铁系基材10只要包含石墨颗粒13即可,既可以是含有1.5质量%以上的碳量的以铁及碳为主要成分的合金,也可以是在将铁系合金粉末与石墨粉末压粉成形后进行烧结而得到的烧结体。例如,在以铁及碳为主要成分的合金的情况下,若相对于铁基体11含有的碳量为1.5质量%以上,则铁基体11中含有的石墨析出。因此,在该情况下不仅能够列举铸铁作为铁系基材10,还能列举铸钢。
38.只要在铁基体11中分散有石墨颗粒13、且石墨颗粒13露出在铁系基材10的表面(与后述的滑动面对应的表面)即可,并不特别限定。作为这种铁系基材10的材料,能够列举包含2.1~6.7质量%的碳量的铸铁,例如能够列举球状石墨铸铁、灰口铸铁或黑心可锻铸
铁等。
39.在此,在本实施方式中,作为其一例,石墨颗粒13是球状的石墨颗粒;作为包含球状的石墨颗粒13的铁系基材10,能够列举上述球状石墨铸铁(球墨铸铁)。在球状石墨铸铁的情况下,铁系基材10的铁基体11也可以由铁素体构成,能够列举fcd370、fcd400、fcd450、fcd500(jis标准)等作为铁系基材10;在铁素体的情况下,能够在铁基体11中包含更多的石墨颗粒。另一方面,铁系基材10的铁基体11也可以由珠光体构成,能够列举fcd600、fcd700、fcd850(jis标准)等作为铁系基材10。进一步地,铁系基材10也可以经受淬火处理、氮化处理或渗氮处理。
40.1-2.关于锡皮膜20
41.锡皮膜20是以锡为主材的皮膜。在本实施方式中,锡皮膜20具有在滑动时将从铁系基材10的石墨颗粒13脱离的石墨微粒保持的功能。除此之外,锡皮膜20通过在滑动时与对方部件接触而塑性流动,并在铁系基材10的表面提高了滑动部件1的滑动面的顺应性。这种锡皮膜是以锡为主材的皮膜。
42.在此,锡皮膜20由软质金属材料构成,且由加工硬化小的材料构成。具体而言,“以锡为主材的锡皮膜20”是指只要在锡皮膜20中包含50质量%以上的锡即可,例如,锡皮膜20由锡及不可避免的杂质构成。除此之外,锡皮膜20也可以是在50质量%以上的锡中添加有其它金属材料的皮膜,优选为维氏硬度在hv5~100的范围内的锡皮膜。例如,能够列举银、金、铂、锌、锑、铅、铟或铋作为其它金属材料。
43.尤其是当考虑到通常供给润滑油的情况下的滑动时,优选为在锡中添加有其它金属材料以使熔点成为200℃以上的锡皮膜20,作为这种锡皮膜20,优选为在锡中添加有锌或银的锡皮膜。尤其是通过在锡中添加锌或银,能够提高锡皮膜20的防蚀性。
44.锡皮膜20的膜厚优选为5μm以下,更优选为3μm以下。通过满足该膜厚的范围,能够使石墨颗粒13从锡皮膜20露出,并且能够在使滑动部件1滑动时使锡皮膜20对从石墨颗粒13脱离的石墨微粒进行保持,还能抑制由锡皮膜20导致的滑动阻力的上升。另一方面,锡皮膜20的膜厚优选为0.5μm以上。通过满足该膜厚的范围,容易在滑动时将从石墨脱落的石墨微粒保持在锡皮膜20中。
45.2.滑动部件的制造方法
46.以下,对上述滑动部件1的制造方法进行说明。
47.2-1.关于准备工序
48.首先,准备构成滑动部件1的铁系基材10。铁系基材10在上述铁基体11中分散有石墨颗粒13。在本实施方式中,作为铁系基材10的一例而准备球状石墨铸铁。此外,也可以对铁基体11的表面(至少与滑动面对应的表面)实施淬火处理、渗氮处理或氮化处理,还可以对该铁基体11的表面进行研磨。
49.2-2.关于成膜工序
50.其次,在铁系基材10的表面形成以锡为主材的锡皮膜20。在成膜工序中,也可以通过将熔融上述以锡为主材的锡材料(金属材料)而得到的熔融物覆盖在铁基体11的表面(进行热浸镀)来形成锡皮膜20。除此之外,还可以通过电镀、cvd或pvd等来形成锡皮膜20,只要能够通过进行之后的二次加工等而使来自铁系基材10的石墨颗粒13从锡皮膜20露出即可,并不特别限定。
51.在此,从发明人反复进行锐意研究的结果可知,当将锡颗粒20a以固相状态投射到露出了石墨颗粒13的铁系基材10的表面时,锡难以附着于露出的石墨颗粒13上,但锡会附着于铁基体11的表面。因此,作为更优选的方式,在本实施方式中,如图2所示,在成膜工序中通过投射以锡为主材的锡颗粒20a来使锡颗粒20a的一部分附着。由此,能够使锡颗粒20a的一部分附着而形成锡皮膜20,并同时使从铁系基材10的表面露出的石墨颗粒13露出。
52.在此,锡颗粒20a由软质金属材料构成,且由加工硬化小的材料构成。以锡为主材的锡颗粒20a是指只要在锡颗粒20a中包含50质量%以上的锡即可,也可以是由锡及不可避免的杂质构成的颗粒、或在50质量%以上的锡中添加有其它金属材料的颗粒。若在向铁系基材10投射时考虑到锡颗粒20a的变形及附着性,则优选为添加有其它金属材料的锡颗粒20a的维氏硬度在hv5~100的范围内的颗粒。如上所述,能够列举银、金、铂、锌、锑、铅、铟或铋作为其它金属材料。
53.2-3.关于热处理工序
54.进一步地,也可以在成膜工序之后对锡皮膜进行热处理工序。具体而言,在热处理工序中,将锡皮膜20以120℃以上的温度、更优选以180℃以上的温度进行加热。由此,锡皮膜20的锡材料会在铁系基材10的铁基体11与锡皮膜20的界面处熔融,能够提高锡皮膜20相对于铁基体11的密合性,并能谋求锡皮膜20的表面平滑化。
55.进一步地,优选以构成锡皮膜20的锡材料的熔点以上(例如在锡材料仅为锡的情况下以锡的熔点232℃以上)进行加热,不仅能够更可靠地获得上述效果,还能在铁基体11的表面更均匀地覆盖锡皮膜20。此外,在热处理工序中,加热锡皮膜20的温度优选为300℃以下,能够抑制与铁基体的铁形成化合物。此外,加热时间也取决于加热温度,但优选在0.5~5小时的范围内。
56.3.关于滑动部件1的滑动环境及其效果
57.本实施方式的滑动部件1优选在其滑动面上存在润滑油或润滑脂的环境下滑动(使用),尤其更优选在如向滑动面强制供给润滑油那样的环境下滑动。
58.在此,在以往仅由铸铁构成的滑动部件中,露出在滑动部件表面的石墨颗粒作为固体润滑材料发挥作用,但从石墨颗粒脱离的石墨会被润滑油或润滑脂冲走而从滑动面脱落。由此,无法那么期待通过从石墨颗粒脱离的石墨来提高滑动特性。
59.然而,在本实施方式中,在滑动时从石墨颗粒13脱离的石墨微粒由形成在滑动部件1的表面的锡皮膜20保持。由此,不仅通过分散在铁系基材10中的石墨颗粒13,还通过附着于锡皮膜20的石墨微粒来使石墨与锡皮膜20混合,能够提高滑动部件1的滑动特性。进一步地,由于锡皮膜20是软质金属,所以在滑动时锡皮膜20会塑性流动且容易跟随对方部件的表面,能够提高对方部件相对于滑动面的顺应性。
60.通过将这些功能结合,从后述的发明人的实验可知,不仅能够降低滑动部件1的摩擦系数,还能抑制滑动部件1的滑动时的摩擦系数变动。进一步地,通过附着于锡皮膜20的石墨微粒能够抑制滑动部件1的锡皮膜20向在其上滑动的对方部件的表面转移。
61.〔第二实施方式〕
62.以下,参照图3及图4说明第二实施方式的滑动部件1及其制造方法。第二实施方式的滑动部件1与第一实施方式的滑动部件1的不同点是铁系基材10的表面状态。因此,关于与第一实施方式的滑动部件1相同的构成及制造方法中的相同工序,省略其详细说明。
63.如图3所示,在本实施方式中,石墨颗粒13从铁系基材10(铁基体11)的表面突出,且突出的石墨颗粒13从锡皮膜20露出。石墨颗粒13从铁系基材10的铁基体11的表面突出的突出量根据球状石墨铸铁的材料种类而不同。
64.包含这种石墨颗粒13的滑动部件1能够通过实施滚压抛光(roller burnishing)等按压加工(按压工序)而获得。具体而言,按压工序也可以在第一实施方式所示的成膜工序之前或热处理工序之后进行。但是,作为更优选的方式,更优选在成膜工序之后且是在热处理工序之前进行。
65.具体而言,如图4所示,在按压工序中,由滚筒状的按压部件6针对形成有锡皮膜20的滑动部件1将锡皮膜20的表面朝向所述铁系基材按压,由此,使石墨颗粒13从铁系基材10的表面突出。
66.根据本实施方式,通过在成膜工序之后进行按压工序,能够抑制当在按压工序之后进行成膜工序时产生的、石墨颗粒13因锡颗粒的投射而从铁系基材10脱落的情况。通过在成膜工序之后进一步按压所形成的锡皮膜20,不仅能够提高锡皮膜20相对于铁基体11的表面的密合性,还能使石墨颗粒13更合适地从锡皮膜20的表面露出。
67.进一步地,在根据需要而进行热处理工序的情况下,通过在进行热处理工序之前进行按压工序,能够在提高了锡皮膜20相对于铁基体11的表面的密合性的状态下在之后的热处理工序中进一步提高锡皮膜20相对于铁基体11的表面的密合性。
68.在此,向铁系基材10的按压优选使铁系基材10的表层压缩弹性变形以使石墨颗粒从铁基体11的表面突出。具体而言,在按压加工时作用于铁系基材10的表面压力优选在0.1~1.0gpa的范围内。通过这种按压,能够以使石墨颗粒13被从铁系基材10的表层挤出到其表面的方式使石墨颗粒13从铁基体11的表面突出,并且通过抑制铁系基材10的铁基体11塑性变形,能够降低铁系基材10的加工硬化。其结果是,由于在滑动时滑动部件1的锡皮膜20相对于对方部件的表面变得容易跟随,所以能够抑制局部的表面压力作用于滑动面。
69.根据第二实施方式的滑动部件1,石墨颗粒13从铁系基材10的表面突出,且突出的石墨颗粒13能够从锡皮膜20露出。由此,当使滑动部件1滑动时,从铁系基材10的表面突出的石墨颗粒13会与对方部件接触而容易刮擦,该刮擦下来的石墨微粒被锡皮膜20保持。由此,能够进一步发挥石墨颗粒13的固体润滑功能,并能进一步降低滑动部件1的摩擦系数。
70.〔第三实施方式〕
71.以下,参照图5及图6说明第三实施方式的滑动部件1及其制造方法。第三实施方式的滑动部件1与第二实施方式的滑动部件1的不同点是使用在铁系基材10中分散有鳞片状的石墨颗粒13的铁系基材。因此,关于与第二实施方式的滑动部件1相同的构成及制造方法中的相同工序,省略其详细发明。
72.在本实施方式中,作为其一例,如图5所示,石墨颗粒13是鳞片状的石墨颗粒;作为包含鳞片状的石墨颗粒13的铁系基材10,能够列举上述灰口铸铁。在灰口铸铁的情况下,铁系基材10的铁基体也可以由铁素体构成或包含很多铁素体,能够列举fc100、fc150、fc200、fc250(jis标准)等作为铁系基材,并能在铁基体中包含更多的石墨颗粒。另一方面,铁系基材的铁基体也可以由珠光体构成,能够列举fc300、fc350(jis标准)等作为铁系基材。进一步地,铁系基材也可以经受渗碳处理、氮化处理或渗氮处理。
73.根据本实施方式,如图6所示,由于与第一实施方式所用的球状石墨铸铁相比包含
更微细的鳞片状的石墨颗粒13,所以即使是具有相同碳量的铁系基材10,也会分散更微细的石墨颗粒13。其结果是,如图6所示,由于能够在滑动时使更微细的石墨微粒13a更均匀地分散在锡皮膜中,所以能够进一步降低滑动部件1的摩擦系数,并且还能抑制摩擦系数的变动。
74.此外,在本实施方式中,与第二实施方式同样地使鳞片状的石墨颗粒13从铁基体11的表面突出、并使其从锡皮膜20的表面露出,但即使与第一实施方式同样地不进行按压加工,也能以与第一实施方式所示的制造方法相同的制造方法使石墨颗粒从锡皮膜露出。根据后述的实施例7可知,即使是这种滑动部件也能提高滑动特性。
75.实施例
76.以下,对本发明的实施例的一例进行说明。
77.制作实施例1及比较例1~3的圆盘形试验片,并确认分散有石墨颗粒的铁系基材与锡皮膜的协同作用。
78.〔实施例1〕
79.制作实施例1的滑动部件。首先,作为铁系基材而准备铁基体为铁素体、且在该铁基体中分散有球状的石墨颗粒的基材(球状石墨铸铁:fcd450)。具体而言,通过车削而从球状石墨铸铁的铸块切出外径44mm、内径20mm、厚度7mm的环状的圆盘形试验片。其次,利用金刚石浆料(diamond slurry)的研磨剂将为圆盘形试验片的甜甜圈状表面研磨至算术平均粗糙度ra0.01μm以下。
80.接着,使用直压式喷丸硬化装置将粒径为70μm的锡颗粒以固相状态投射到研磨后的表面,以形成厚度在1~5μm的范围内的锡皮膜。此外,就投射条件而言,投射压力为0.7mpa,投射距离为30mm,投射时间为10分钟。此外,已确认铁系基材的石墨颗粒从所得到的锡皮膜的表面露出。在成膜之后,将圆盘形试验片(锡皮膜)以240℃加热三小时。
81.〔比较例1〕
82.与实施例1同样地制作滑动部件。与实施例1的不同点是使用由不存在石墨颗粒的铁基体构成的基材(机械构成用碳钢:s45c(jis标准))作为铁系基材。在与实施例1相同的条件下,在铁基体的表面形成锡皮膜。
83.〔比较例2〕
84.相对于实施例1的圆盘形试验片,将未形成锡皮膜的圆盘形试验片作为比较例2的圆盘形试验片。
85.〔比较例3〕
86.相对于实施例1的圆盘形试验片,将在未形成锡皮膜的情况下通过滚压抛光使石墨颗粒从铁基体突出的圆盘形试验片作为比较例3的圆盘形试验片。
87.(摩擦系数的测定)
88.针对实施例1及比较例1~3的圆盘形试验片测定摩擦系数。具体而言,准备由外径40mm、内径30mm、厚度14mm的碳钢(s45c(jis标准))构成的环形试验片。利用金刚石浆料的研磨剂将与圆盘形试验片接触的环形试验片的甜甜圈状端面研磨至算术平均粗糙度ra0.01μm以下。
89.将环形试验片的甜甜圈状端面压到圆盘形试验片的形成有锡皮膜的表面上,并使环形试验片滑动。就滑动条件而言,载荷为300n,将摩擦速度(圆周速度)测定为0.25m/s,并
将摩擦距离测定到1000mm。此外,对于圆盘形试验片和环形试验片使用润滑油pao4(在40℃下粘度特性为4sct的润滑油),并在试验前向接触界面供给0.2ml。试验气氛是室温大气。其结果如图7、图8a~8c所示。图7是表示实施例1及比较例1的摩擦试验的结果的图表。图8a是表示实施例1及比较例2及3的摩擦试验的结果的图表,图8b是表示图8a所示的初期的摩擦试验的结果的图表,图8c是表示图8a所示的终期的摩擦试验的结果的图表。
90.从图7所示的结果可知,实施例1的圆盘形试验片的摩擦系数的变动与比较例1相比较小。从该结果可知,由于在实施例1的圆盘形试验片的滑动面上以石墨颗粒露出的方式形成有锡皮膜,所以在滑动时由石墨颗粒的一部分脱离而成的石墨微粒被锡皮膜稳定保持,其结果是,可以认为圆盘形试验片的摩擦系数的变动小。
91.如图8a所示,实施例1的圆盘形试验片的摩擦系数小于比较例2及3的圆盘形试验片的摩擦系数。从图8b及图8c所示的滑动初期及终期的摩擦试验的结果可知,实施例1的圆盘形试验片的摩擦系数的变动与比较例2、3相比较小。比较例2及3的试验片的石墨颗粒分散在铁系基材中,但在滑动时从石墨颗粒脱离的石墨微粒的一部分会被从滑动面挤出,进一步地,由于圆盘形试验片的铁基体直接接触,所以可以认为会变成如图8a~图8c那样的结果。
92.制作以下所示的实施例2及3的圆盘形试验片,并进行用于确认滑动前后的锡皮膜的表面状态的试验。
93.〔实施例2〕
94.以与实施例1相同的方式制作圆盘形试验片。
95.〔实施例3〕
96.以与实施例1相同的方式制作圆盘形试验片。与实施例1的不同点是在形成锡皮膜之后且是在热处理之前进行滚压抛光处理。
97.对于实施例2及实施例3的圆盘形试验片而言,利用sem(扫描电子显微镜)观察锡皮膜的表面,并且通过edx(能量色散x射线光谱仪)测定规定元素的分布。进一步地,对于实施例2及实施例3的圆盘形试验片而言,进行与实施例1相同的摩擦试验,利用sem观察锡皮膜的表面,并且通过edx测定规定元素的分布。其结果如图9a~图9c所示。图9a是实施例2的摩擦试验前后的sem照片、和由edx获得的表示碳及锡的分布的照片。图9b是实施例2的摩擦试验后的sem照片、和由edx获得的表示碳、锡、铁及氧的分布的照片。图9c是实施例3的摩擦试验前后的sem照片、和由edx获得的表示碳及锡的分布的照片。
98.如图9a及图9c所示,可知在实施例2及实施例3的任一情况下都在摩擦试验前的锡皮膜的表面露出了石墨颗粒,进一步地,可知在摩擦试验后的锡皮膜表面也以与锡混在一起的状态存在石墨颗粒或从石墨颗粒脱离的石墨微粒。由于锡与石墨的密合性不那么强,所以可以认为在形成锡皮膜时石墨颗粒从锡皮膜露出。另一方面,根据图9b可以设想在滑动之后以包围所脱离的石墨微粒周围的方式覆盖锡,且石墨微粒被物理性地保持在锡中。
99.制作以下所示的实施例4及5的圆盘形试验片,并进行用于确认作为锡皮膜的在锡中添加有锌的锡皮膜、和按压处理的效果的试验。
100.〔实施例4〕
101.以与实施例1相同的方式制作圆盘形试验片。与实施例1的不同点是在锡皮膜中使用以锡为主材且添加有锌的颗粒、并形成在锡中添加有锌的锡皮膜。此外,锡皮膜所含有的
锌的含量为15质量%。
102.〔实施例5〕
103.以与实施例4相同的方式制作圆盘形试验片。与实施例4的不同点是在形成锡皮膜之后且是在热处理之前进行滚压抛光处理。
104.〔比较例4〕
105.以与比较例2相同的方式制作圆盘形试验片。因此,比较例4是在未形成锡皮膜的情况下研磨铁系基材的表面而得到的试验片。
106.对实施例4、5及比较例4的圆盘形试验片进行摩擦试验。其结果如图10所示。
107.如图10所示,可知比较例4的圆盘形试验片在滑动初期摩擦系数的变动较大、且初期顺应性较低,试验结束时的摩擦系数为0.15。实施例4的圆盘形试验片与比较例4相比初期顺应性较高,试验结束时的摩擦系数为0.04,与比较例4相比较低。进一步地,实施例5的圆盘形试验片与比较例4及实施例4相比初期顺应性更高,试验结束时的摩擦系数为0.02,与比较例4及实施例4相比更低。
108.由此可知,若在铁系基材的表面形成以锡为主材的锡皮膜,则能够将来自铁系基材的石墨颗粒的石墨(所脱离的石墨)微粒保持在锡皮膜中。其结果是,不仅能够降低滑动部件的摩擦系数,还能减少摩擦系数的变动。除此之外,通过如实施例5那样使石墨颗粒从铁系基材的表面突出,可以认为这种效果变得更加显著。
109.制作以下所示的实施例6-1~6-4的圆盘形试验片,并进行用于确认热处理对锡皮膜的影响的试验。
110.〔实施例6-1~6-4〕
111.以与实施例1相同的方式制作实施例6-1~6-4的圆盘形试验片。实施例6-1与实施例1的不同点是未对锡皮膜进行热处理。实施例6-2、6-3与实施例1的不同点是将针对锡皮膜的热处理温度分别设为180℃、210℃。在与实施例1相同的条件下制作实施例6-4。
112.以与实施例1相同的方式对实施例6-1~6-4的圆盘形试验片进行摩擦试验。其结果如图11所示。如图11所示,已进行热处理的实施例6-2~6-4和未进行热处理的实施例6-1的摩擦系数均为较低的值。
113.此外,可以认为已进行热处理的情况与未进行热处理的情况相比锡皮膜的磨损量较少、且锡皮膜的密合性变高。尤其是,由于在加热至锡皮膜的锡的熔点以上的情况下锡皮膜已完全熔融,所以锡皮膜的密合性变成最高,因此,可以认为锡皮膜的耐磨性较高。
114.〔实施例7〕
115.制作实施例7的圆盘形试验片,并进行用于确认碳颗粒的形状对铁系基材的影响的试验。与实施例1的不同点是准备在铁基体中分散有鳞片状的石墨颗粒的基材(灰口铸铁:fc250)、并以与实施例1相同的方式在该铁系基材上形成锡皮膜。以与实施例1相同的方式进行摩擦试验。其结果如图12所示。
116.如图12所示,实施例7的圆盘形试验片的摩擦系数在迄今为止所示的实施例及比较例中是最低的摩擦系数。这可以认为是因为通过使鳞片状的石墨颗粒分散在铁系基材中,在滑动时,与球状的石墨颗粒相比能够使更微细的石墨微粒更均匀地分散在锡皮膜中。此外,通过对实施例7的圆盘形试验片进一步实施按压加工(滚压抛光加工),可以认为能够降低摩擦系数。
117.此外,本发明并不限定于上述实施方式。上述实施方式是例示,具有与本发明的技术方案所记载的技术思想实质上相同的构成、且发挥相同的作用效果的任何技术都包含在本发明的技术范围内。
118.附图标记说明
119.1:滑动部件、10:铁系基材、11:铁基体、13:石墨颗粒、13a:石墨微粒、20:锡皮膜。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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