JP2018168440A - 耐摩耗性皮膜及びその形成方法、並びに耐摩耗性部材 - Google Patents
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Abstract
Description
項1.めっき層と、複数の粒子と、コート層とを備え、
前記複数の粒子の一端は、前記めっき層によって保持されており、
前記コート層は、前記複数の粒子及び前記めっき層表面を被覆するように形成されている、耐摩耗性皮膜。
項2.前記コート層は、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、銀及びクロムからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、項1に記載の耐摩耗性皮膜。
項3.前記めっき層は、ニッケルめっき層である、項1又は2に記載の耐摩耗性皮膜。
項4.項1〜3のいずれか1項に記載の耐摩耗性皮膜と、基材とを備え、
前記基材は前記耐摩耗性皮膜で被覆されており、
前記耐摩耗性皮膜は、前記めっき層側の面が前記基材に固着している、耐摩耗性部材。
項5.基材と、めっき層と、複数の粒子と、コート層とを備え、
前記複数の粒子の一端は、前記めっき層によって保持されており、
前記めっき層は前記基材に固着しており、
前記コート層は、前記めっき層を被覆すると共に、前記粒子の一部分が前記コート層表面よりも突出するように形成されている、耐摩耗性部材。
項6.複数の粒子を電着させた基材に対して第1のめっき処理を行う工程と、
前記複数の粒子の表面をコート層で被覆するための第2のめっき処理を行う工程と、
を備える、耐摩耗性皮膜の形成方法。
項7.前記第2のめっき処理は、無電解めっき処理又は電気めっき処理であり、前記第2のめっき処理によって形成される前記コート層は、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、銀及びクロムからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、項6に記載の形成方法。
項8.前記第1のめっき処理は、電気ニッケルめっき又は無電解ニッケルめっきである、項6又は7に記載の形成方法。
図1は、本発明の耐摩耗性皮膜を備える耐摩耗性部材の一例を示す断面の概略図である。本発明の耐摩耗性皮膜10は、めっき層11と、複数の粒子12と、コート層13とを備え、前記複数の粒子12の一端は、前記めっき層11によって保持されており、前記コート層13は、前記複数の粒子12及び前記めっき層11表面を被覆するように形成されている。
本発明の耐摩耗性部材30は、図1に示すように、耐摩耗性皮膜10と、基材20とを備え、前記基材20は前記耐摩耗性皮膜10で被覆されており、前記耐摩耗性皮膜10は、前記めっき層側11の面が前記基材20に固着している。
耐摩耗性皮膜10の形成方法は、特に限定されず、前述した構成を備える限りは、各種の方法にて耐摩耗性皮膜10を製作することができる。以下、一例として、耐摩耗性皮膜10を基材20上に形成する方法を説明する。
基材として鉄を準備し、この基材に粒子として10μm(平均一次粒子径)のダイヤモンドを基材表面に押し当て、電気ニッケルめっき処理を行って2μmの電着層によってダイヤモンドを基材表面に電着させた。次いで、一般的なめっき条件で無電解ニッケルめっき処理を行い、厚み7μmの無電解ニッケルめっき層を形成した。これにより、基材上に複数の粒子がめっき層によって固着された。このめっき層は、前記電着層と、無電解ニッケルめっき層との2層構造で形成された。その後、粒子が固着された基材に対して、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粒子を含む複合無電解ニッケルめっきを行った。これによって、粒子及びめっき層を被覆する厚みが15〜20μmのコート層により、すべての粒子を完全に被覆し、これを耐摩耗性部材として得た。
粒子を20μm(平均一次粒子径)のダイヤモンドに変更したこと以外は実施例1と同様の方法で耐摩耗性部材として得た。
基材として鉄を準備し、比較用として基材の鉄そのものを評価した。
基材として鉄を準備し、この基材に無電解めっき処理により無電解ニッケルめっき層を形成し、これを耐摩耗性部材として得た。
基材として鉄を準備し、この基材に複合無電解めっき処理により皮膜に雲母を含有する無電解ニッケルめっき層を形成し、これを耐摩耗性部材として得た。
基材として鉄を準備し、この基材に複合無電解めっき処理により皮膜にPTFEを含有する無電解ニッケルめっき層を形成し、これを耐摩耗性部材として得た。
基材として鉄を準備し、この基材に複合無電解めっき処理により皮膜に二硫化モリブデンを含有する無電解ニッケルめっき層を形成し、これを耐摩耗性部材として得た。
基材として鉄を準備し、この基材にポーラス無電解めっき処理により皮膜にポーラス状の空孔を形成し、さらに二硫化モリブデンを含有させた無電解ニッケルめっき層を形成し、これを耐摩耗性部材として得た。
基材として鉄を準備し、この基材に硬質クロムめっき処理によりクロムめっき層を形成し、その表面にショットピーニング法にて二硫化モリブデン粒子を打ち込み、これを耐摩耗性部材として得た。
耐摩耗性部材の耐摩耗性試験は、次の条件で行った。
・荷重:10N
・相手材:ステンレス
・回転数:耐摩耗性部材を100rpm、相手材を100rpmとした。
・摩耗時間:被膜がなくなるまで実施
・測定開始60分ごとに皮膜の削れた摩耗量を測定。
尚、耐摩耗性試験は、ピンオンディスク方式の摩耗試験機を用いて行うことができる。
11:めっき層
12:粒子
13:コート層
20:基材
30:耐摩耗性部材
Claims (8)
- めっき層と、複数の粒子と、コート層とを備え、
前記複数の粒子の一端は、前記めっき層によって保持されており、
前記コート層は、前記複数の粒子及び前記めっき層表面を被覆するように形成されている、耐摩耗性皮膜。 - 前記コート層は、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、銀及びクロムからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1に記載の耐摩耗性皮膜。
- 前記めっき層は、ニッケルめっき層である、請求項1又は2に記載の耐摩耗性皮膜。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐摩耗性皮膜と、基材とを備え、
前記基材は前記耐摩耗性皮膜で被覆されており、
前記耐摩耗性皮膜は、前記めっき層側の面が前記基材に固着している、耐摩耗性部材。 - 基材と、めっき層と、複数の粒子と、コート層とを備え、
前記複数の粒子の一端は、前記めっき層によって保持されており、
前記めっき層は前記基材に固着しており、
前記コート層は、前記めっき層を被覆すると共に、前記粒子の一部分が前記コート層表面よりも突出するように形成されている、耐摩耗性部材。 - 複数の粒子を電着させた基材に対して第1のめっき処理を行う工程と、
前記複数の粒子の表面をコート層で被覆するための第2のめっき処理を行う工程と、
を備える、耐摩耗性皮膜の形成方法。 - 前記第2のめっき処理は、無電解めっき処理又は電気めっき処理であり、前記第2のめっき処理によって形成される前記コート層は、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、銀及びクロムからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項6に記載の形成方法。
- 前記第1のめっき処理は、電気ニッケルめっき又は無電解ニッケルめっきである、請求項6又は7に記載の形成方法。
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