JP2681875B2 - piston ring - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、耐摩耗性、耐焼付性
に優れた皮膜を有するピストンリングに関する。 【０００２】 【従来の技術】耐摩耗性に優れ、且つ相手シリンダ材の
摩耗の少ない硬質クロムめっきが、ピストンリングの表
面処理方法として従来から多く使われている。しかし、
近年エンジンの高出力化や高性能化に伴い、ピストンリ
ングに要求される条件はますます過酷なものとなり、従
来の硬質クロムめっきでは対応できない場合があり、更
に優れた耐摩耗性、耐焼付性を有するピストンリングが
望まれていた。 【０００３】このような要求に対して、イオンプレーテ
ィング法により、摺動面に金属窒化物や金属炭化物など
の皮膜を形成したピストンリングが提案されている。な
かでも、窒化クロムは皮膜の生成速度が早く、厚い皮膜
が短時間で得られるため最近、特に注目されはじめてい
る。その一例が特開昭６１−８７９５０号公報に開示さ
れる（該公報は昭和６１年５月６日に公布されており、
本願の原出願の出願日である昭和６１年２月１３日の後
に公開されているが、出願時の技術水準を示すものとし
て例示する）。同公報は、容器内を５×１０^-4torrの真
空とした後試料を加熱し、次いで容器内に窒素ガスを導
入して、所定の窒素ガス分圧とさせ、金属クロムを蒸発
材としてＨＣＤ型電子銃により蒸着処理をした実施例を
紹介する。即ち、Ｎ₂ ガス分圧0.３×１０^-3torrでＣ
ｒ、Ｃｒ₂ Ｎの組織、Ｎ₂ ガス分圧1.０×１０^-3torrで
Ｃｒ、Ｃｒ₂ Ｎの組織、Ｎ₂ ガス分圧1.２×１０^-3torr
でＣｒ₂ Ｎ組織、Ｎ₂ ガス分圧1.５×１０^-3torrでＣｒ
₂ Ｎ、ＣｒＮ組織、Ｎ₂ ガス分圧3.０×１０^-3torrでＣ
ｒＮ組織が得られること、又、蒸着層の形成速度が数μ
ｍ／分であることを紹介する。このものは、蒸着処理
中、Ｎ₂ ガス分圧がほぼ一定であるため、蒸着皮膜の成
分はピストンリング母材表面から皮膜外周面に至る迄ほ
ぼ均一にして、選定したＮ₂ ガス分圧に応じて、前述し
た成分の皮膜が得られる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐摩耗性、
耐焼付性により優れ、かつ剥離が生じることのない窒化
クロム皮膜をピストンリング外周摺動面に成形させたピ
ストンリングを提供することを課題としている。 【０００５】 【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するため、本発明は、ピストンリングの外周摺動面に、
金属クロムと窒化クロムからなる複合皮膜を形成させ、
複合皮膜中の窒化クロムの比率を、ピストンリングの外
周摺動面から複合皮膜表面へ向って連続的に増大してい
る皮膜を有するピストンリングを提供している。 【０００６】本発明の前述窒化クロム層は、窒素ガスの
存在する減圧雰囲気中であって、その分圧を徐々に上
げ、クロムを蒸発材として、反応性イオンプレーティン
グ法によって得ることができる。その分圧を徐々に上げ
た窒素ガス雰囲気中でこのようなイオンプレーティング
を行うと、クロムのガスは窒素と反応して、窒素の比率
を変えた窒化クロムとなる。 【０００７】真空容器内に窒素ガスを導入する前に、イ
オンプレーティングを行えば、ピストンリング母材に金
属クロムの下地層が形成できる。この下地層は、熱膨張
率がピストンリング母材に近く、熱応力の影響を受けに
くいため、密着性は良く、しかも柔軟性にも富む。従っ
て、下地層を必要とするときは、真空容器内に窒素ガス
を導入する前に、イオンプレーティングを行えば良い。 【０００８】イオンプレーティングの開始とともに徐々
に窒素ガスを導入して窒素ガスの分圧を徐々に上げなが
らイオンプレーティングを続けると、蒸発したクロムの
一部は窒素ガスの分圧に応じた形で窒化クロムに転換す
る。表１に、母材温度を４００℃とし、種々の窒素ガス
分圧でイオンプレーティングを行ったときに形成される
皮膜の該分圧に応じた組織と硬度の関係を示した。 【０００９】 【表１】 【００１０】窒素ガスの分圧が低いときは転換の割合は
少なく、窒素ガス分圧が次第に高くなるにつれて、金属
クロムが消失し、単体の窒化クロムとなり、硬度も大き
くなることがわかる。従って、窒素ガス分圧を徐々に上
げながら、イオンプレーティングを行うと、皮膜の表面
へ向かって連続的に窒化クロムの比率を変えた組織の新
しい皮膜が得られる。 【００１１】本発明の複合皮膜の組成は、使用される窒
素ガス分圧の変化の仕方、窒素ガス導入速度の変化の仕
方に依存して変化する。例えば、最初に、0.１×１０^-3
torr以下の窒素ガス分圧を使用するとクロムと窒素とは
反応せず従って、Ｃｒ₂ Ｎを含まない層ができ、次い
で、1.０×１０^-3torrになる様窒素ガス分圧を調整し、
一定量の窒素ガスを導入すると、得られる複合皮膜の組
成はＣｒとＣｒ₂ Ｎの混合物に変わり、その比率は窒素
ガス導入の速度、即ち窒素ガス分圧の上昇速度により決
定されるが、複合皮膜中のＣｒ₂ Ｎの比率は最初よりは
連続的に増大し、その複合皮膜表面の組成はＣｒ及びＣ
ｒ₂ Ｎの混合物となる。同様に、例えば、1.０×１０^-3
torrから徐々に1.５×１０^-3torr付近に窒素ガス分圧を
調整すると、複合皮膜の組成はＣｒ、Ｃｒ₂ Ｎから複合
皮膜中の窒化クロムの比率を徐々に連続的に増大させ、
最終的に、その複合皮膜表面の組成はＣｒ₂ ＮとＣｒＮ
の混合物となる。又、窒素ガス分圧を3.０×１０^-3torr
になるよう0.１×１０^-3torrから徐々に調整すると、得
られる複合皮膜の組成はＣｒ、Ｃｒ₂ Ｎ及びＣｒＮか
ら、複合皮膜中の窒化クロムの比率を、前記と同様に複
合皮膜表面に向って連続的に増大させ、その複合皮膜表
面の組成は最終的にＣｒＮとなる。 【００１２】このように表１は、使用する窒素ガス分圧
の相違により、えられる複合皮膜の厚み方向の組成及び
複合皮膜表面の組成が徐々に変化すること、複合皮膜中
の窒化クロム比率が複合皮膜表面に向って増加している
ことを示すとともに、徐々に変化させた窒素ガス分圧を
選択することにより、複合皮膜表面中の窒化クロムの比
率を適宜選択できることを示している。 【００１３】 【実施例】（例１） 本発明に使用したＨＣＤ型イオンプレーティング装置の
概要を図２に示す。母材１を母材保持具２で保持し、ヒ
ーター３で母材１を所定の温度に加熱する。母材１は図
示しないモーターにより回転する。母材１の下方には、
蒸発源の金属５を収容する水冷銅ルツボ６が設置してあ
る。真空容器４の側壁には、窒素ガス供給口１０とＨＣ
Ｄ型電子銃８が取り付けてあり、電子銃８には、プラズ
マ用アルゴンガスの導入管９が設けてある。水冷銅ツル
ボ６と電子銃８の間には、集束コイル７があって、電子
銃８から射出された電子ビームを集束して蒸発源の金属
５に照射する。真空容器４内は、図示しない真空ポンプ
により減圧されるようになっている。真空容器４内にア
ルゴンガスを導入し１×１０^-2torr程度に減圧してボン
バードにより、母材１の表面のクリーニングを行う。つ
ぎに、下地層を必要とするとき、1.０×１０^-3torr程度
に減圧した後、ＨＣＤ型電子銃８により蒸発源の金属５
を加熱し、蒸発させ、この下地層が所定の厚さになった
ところで、真空容器４内に窒素ガスを徐々に導入する。
蒸発した金属５は容器内の窒素と反応して、母材１に金
属窒化物の皮膜を形成する。呼び径×幅×厚さが、φ８
６mm×２×３のＳＫＤ−６１材のピストンリングを複数
本重ねて母材１として、以下の条件で反応性イオンプレ
ーティングを実施した。 母材温度：４００℃ ビーム出力：３０Ｖ−３００Ａ 収束電流：１５０Ａ 窒素ガス分圧：０から1.０×１０^-3torrへ徐々に変化 蒸発源：金属クロム 処理時間：６０分 この処理により金属クロム下地層の上に金属クロムとＣ
ｒ₂ Ｎからなる複合皮膜で、複合皮膜表面の組成が金属
クロムとＣｒ₂ Ｎの混合物からなる厚さが４０μm の複
合皮膜がえられた。 【００１４】（例２） 例１と同じ装置を用いて以下の実験を行った。真空容器
４内にアルゴンガスを導入し１×１０^-2torr程度に減圧
してボンバードにより、母材１の表面のクリーニングを
行う。つぎに、下地層を必要とするとき、1.５×１０^-3
torr程度に減圧した後、ＨＣＤ型電子銃８により蒸発源
の金属５を加熱し、蒸発させる。この下地層が所定の厚
さになったところで、真空容器４内に窒素ガスを徐々に
導入する。蒸発した金属５は容器内の窒素と反応して、
母材１に金属窒化物の皮膜を形成する。呼び径×幅×厚
さが、φ８６mm×２×３のＳＫＤ−６１材のピストンリ
ングを複数本重ねて母材１として、以下の条件で反応性
イオンプレーティングを実施した。 母材温度：４００℃ ビーム出力：３０Ｖ−３００Ａ 収束電流：１５０Ａ 窒素ガス分圧：０から1.５×１０^-3torrへ徐々に変化 蒸発源：金属クロム 処理時間：６０分 この処理により、金属クロム、Ｃｒ₂ Ｎ及びＣｒＮから
なる複合皮膜で、最終的には、窒化クロムの比率の高い
複合皮膜表面の組成がＣｒ₂ ＮとＣｒＮの混合物からな
る厚さが４０μm の複合皮膜がえられた。 【００１５】（例３） 例１と同じ装置を用いて以下の実験を行った。真空容器
４内にアルゴンガスを導入し１×１０^-2torr程度に減圧
してボンバードにより、母材１の表面のクリーニングを
行う。つぎに、下地層を必要とするとき、1.２×１０^-3
torr程度に減圧した後、ＨＣＤ型電子銃８により蒸発源
の金属５を加熱し、蒸発させる。この下地層が所定の厚
さになったところで、真空容器４内に窒素ガスを徐々に
導入する。蒸発した金属５は容器内の窒素と反応して、
母材１に金属窒化物の皮膜を形成する。呼び径×幅×厚
さが、φ８６mm×２×３のＳＫＤ−６１材のピストンリ
ングを複数本重ねて母材１として、以下の条件で反応性
イオンプレーティングを実施した。 母材温度：４００℃ ビーム出力：３０Ｖ−３００Ａ 収束電流：１５０Ａ 窒素ガス分圧：０から1.２×１０^-3torrへ徐々に変化 蒸発源：金属クロム 処理時間：６０分 この処理により、金属クロム及びＣｒ₂ Ｎからなる複合
皮膜で、該皮膜は窒化クロムの比率を連続的に増大さ
せ、最終的に複合皮膜表面の組成がＣｒ₂ Ｎである厚さ
が４０μm の複合皮膜がえられた。 【００１６】 【発明の効果】本発明によるピストンリングは、ピスト
ンリングの母材に近い部分に金属クロムを多くして、母
材との密着性を高め、摺動面部分には、硬度の高い窒化
クロムを多くして耐摩耗性、耐焼付性を向上させてい
る。このように、硬質の窒化クロム層が、密着性、柔軟
性に富む下地層から連続的に形成されているため、金属
クロムと窒化クロムの境界部分で剥離することもない。
本発明のピストンリングは、耐摩耗性、耐焼付性にすぐ
れたピストンリングとして、エンジンの耐久性を向上さ
せるうえで顕著な効果を示す。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston ring having a coating excellent in wear resistance and seizure resistance. 2. Description of the Related Art Hard chromium plating, which is excellent in wear resistance and in which wear of a mating cylinder material is small, has been conventionally used as a surface treatment method for piston rings. But,
In recent years, due to the higher output and higher performance of engines, the conditions required for piston rings have become more and more severe, and conventional hard chrome plating may not be able to meet them, and further excellent wear resistance and seizure resistance. It was desired to have a piston ring with. To meet such demands, there has been proposed a piston ring in which a film of a metal nitride, a metal carbide or the like is formed on a sliding surface by an ion plating method. Among them, chromium nitride has recently been particularly attracting attention because it has a high film formation rate and a thick film can be obtained in a short time. An example thereof is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-87950 (which is promulgated on May 6, 1986,
It was published after February 13, 1986, which is the filing date of the original application of the present application, but is illustrated as showing the state of the art at the time of filing). The same publication discloses that the inside of the container is evacuated to a vacuum of 5 × 10 ⁻⁴ torr, the sample is heated, and then nitrogen gas is introduced into the container to a predetermined partial pressure of nitrogen gas. An example in which a vapor deposition process is performed by a type electron gun will be introduced. That is, C at N ₂ gas partial pressure of 0.3 × 10 ^-3 torr
r, Cr ₂ N texture, N ₂ gas partial pressure 1.0 × 10 ⁻³ torr Cr, Cr ₂ N texture, N ₂ gas partial pressure 1.2 × 10 ⁻³ torr
Cr ₂ N structure, N ₂ gas partial pressure 1.5 × 10 ⁻³ torr Cr
₂ N, CrN tissue, N ₂ C in gas partial pressure 3.0 × 10 ^-3 torr
rN structure can be obtained, and the vapor deposition layer formation rate is several μ
Introduce that it is m / min. Since the partial pressure of N ₂ gas is almost constant during the vapor deposition process, the components of the vapor-deposited coating are made almost uniform from the surface of the piston ring base material to the outer peripheral surface of the coating, and the selected N ₂ gas partial pressure is obtained. Correspondingly, a film of the aforementioned components is obtained. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to wear resistance,
An object of the present invention is to provide a piston ring in which a chromium nitride film, which is excellent in seizure resistance and does not peel off, is formed on the outer peripheral sliding surface of the piston ring. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides the outer peripheral sliding surface of the piston ring with
Form a composite film consisting of metallic chromium and chromium nitride,
Provided is a piston ring having a coating in which the ratio of chromium nitride in the composite coating continuously increases from the outer peripheral sliding surface of the piston ring toward the surface of the composite coating. The chromium nitride layer of the present invention can be obtained by the reactive ion plating method in a reduced pressure atmosphere containing nitrogen gas, the partial pressure of which is gradually increased, and chromium is used as an evaporation material. When such ion plating is performed in a nitrogen gas atmosphere in which the partial pressure is gradually increased, the chromium gas reacts with nitrogen to become chromium nitride having a different nitrogen ratio. If ion plating is carried out before introducing nitrogen gas into the vacuum container, an underlayer of metallic chromium can be formed on the piston ring base material. This underlayer has a coefficient of thermal expansion close to that of the piston ring base material and is not easily affected by thermal stress, so that it has good adhesion and is also highly flexible. Therefore, when the underlayer is required, ion plating may be performed before introducing the nitrogen gas into the vacuum container. When the ion plating is continued while gradually introducing the nitrogen gas at the start of the ion plating and gradually increasing the partial pressure of the nitrogen gas, a part of the evaporated chromium has a shape corresponding to the partial pressure of the nitrogen gas. Convert to chromium nitride with. Table 1 shows the relationship between the structure and the hardness of the film formed when the base material temperature was 400 ° C. and the ion plating was performed at various nitrogen gas partial pressures, depending on the partial pressure. [Table 1] It can be seen that when the partial pressure of nitrogen gas is low, the conversion rate is low, and as the partial pressure of nitrogen gas gradually increases, the metallic chromium disappears and becomes chromium nitride alone, and the hardness also increases. Therefore, when ion plating is performed while gradually increasing the partial pressure of nitrogen gas, a new film having a structure in which the ratio of chromium nitride is continuously changed toward the surface of the film is obtained. The composition of the composite coating of the present invention changes depending on the method of changing the partial pressure of nitrogen gas used and the method of changing the nitrogen gas introduction rate. For example, first, 0.1 × 10 ^-3
If a nitrogen gas partial pressure below torr is used, chromium and nitrogen do not react, so a layer containing no Cr ₂ N is formed, and then the nitrogen gas partial pressure is adjusted so that it becomes 1.0 × 10 ^-3 torr. ,
When a certain amount of nitrogen gas was introduced, the composition of the resulting composite coating changed to a mixture of Cr and Cr ₂ N, the ratio of which was determined by the rate of nitrogen gas introduction, that is, the rate of increase in the partial pressure of nitrogen gas. The ratio of Cr ₂ N in the coating increases continuously from the beginning, and the composition of the composite coating surface is Cr and C.
It becomes a mixture of r ₂ N. Similarly, for example, 1.0 × 10 ⁻³
When the nitrogen gas partial pressure is gradually adjusted from torr to around 1.5 × 10 ⁻³ torr, the composition of the composite coating gradually increases the ratio of chromium nitride in the composite coating from Cr and Cr ₂ N,
Finally, the composition of the surface of the composite coating is Cr ₂ N and CrN.
And a mixture of The nitrogen gas partial pressure is 3.0 × 10 ^-3 torr.
Gradually adjusting from 0.1 × 10 ⁻³ torr so that the composition of the resulting composite coating is Cr, Cr ₂ N and CrN, and the ratio of chromium nitride in the composite coating is the same as above. The composition of the surface of the composite coating finally becomes CrN. Thus, Table 1 shows that the composition in the thickness direction of the obtained composite film and the composition of the surface of the composite film gradually change depending on the difference in the partial pressure of nitrogen gas used, and the chromium nitride ratio in the composite film is It shows that the ratio increases toward the composite coating surface, and that the ratio of chromium nitride in the composite coating surface can be appropriately selected by selecting a gradually changing partial pressure of nitrogen gas. EXAMPLE 1 An outline of an HCD type ion plating apparatus used in the present invention is shown in FIG. The base material 1 is held by the base material holder 2, and the base material 1 is heated to a predetermined temperature by the heater 3. The base material 1 is rotated by a motor (not shown). Below the base material 1,
A water-cooled copper crucible 6 containing a metal 5 as an evaporation source is installed. The side wall of the vacuum container 4 has a nitrogen gas supply port 10 and an HC.
A D-type electron gun 8 is attached, and the electron gun 8 is provided with an introduction tube 9 for plasma argon gas. A focusing coil 7 is provided between the water-cooled copper crucible 6 and the electron gun 8 to focus the electron beam emitted from the electron gun 8 and irradiate the metal 5 as an evaporation source. The inside of the vacuum container 4 is decompressed by a vacuum pump (not shown). The surface of the base material 1 is cleaned with a bombardment by introducing argon gas into the vacuum container 4 and reducing the pressure to about 1 × 10 ⁻² torr. Next, when an underlayer is required, the pressure is reduced to about 1.0 × 10 ⁻³ torr, and the HCD electron gun 8 is used to remove the metal 5 of the evaporation source.
Is heated and evaporated, and when this underlayer has a predetermined thickness, nitrogen gas is gradually introduced into the vacuum container 4.
The evaporated metal 5 reacts with nitrogen in the container to form a metal nitride film on the base material 1. Nominal diameter x width x thickness is φ8
A plurality of 6 mm × 2 × 3 SKD-61 piston rings were stacked to form a base material 1, and reactive ion plating was performed under the following conditions. Base material temperature: 400 ° C Beam output: 30V-300A Converging current: 150A Nitrogen gas partial pressure: Gradually changed from 0 to 1.0 × 10 ^-3 torr Evaporation source: Metal chromium Treatment time: 60 minutes Metal chromium by this treatment Metallic chrome and C on the underlayer
As a composite coating composed of r ₂ N, a composite coating having a composition of the surface of the composite coating of a mixture of metallic chromium and Cr ₂ N and having a thickness of 40 μm was obtained. Example 2 The following experiment was conducted using the same apparatus as in Example 1. The surface of the base material 1 is cleaned with a bombardment by introducing argon gas into the vacuum container 4 and reducing the pressure to about 1 × 10 ⁻² torr. Next, when an underlayer is required, 1.5 × 10 ⁻³
After the pressure is reduced to about torr, the HCD type electron gun 8 heats the evaporation source metal 5 to evaporate it. When the underlayer has a predetermined thickness, nitrogen gas is gradually introduced into the vacuum container 4. The evaporated metal 5 reacts with the nitrogen in the container,
A metal nitride film is formed on the base material 1. A plurality of piston rings of SKD-61 material having a nominal diameter × width × thickness of φ86 mm × 2 × 3 were stacked to form a base material 1, and reactive ion plating was performed under the following conditions. Base material temperature: 400 ° C Beam output: 30V-300A Converging current: 150A Nitrogen gas partial pressure: Gradually changed from 0 to 1.5 × 10 ^-3 torr Evaporation source: Metal Chromium treatment time: 60 minutes A composite film composed of chromium, Cr ₂ N and CrN, and finally, a composite film having a composition of Cr ₂ N and CrN having a high chromium nitride ratio and having a thickness of 40 μm was obtained. . Example 3 The following experiment was conducted using the same apparatus as in Example 1. The surface of the base material 1 is cleaned with a bombardment by introducing argon gas into the vacuum container 4 and reducing the pressure to about 1 × 10 ⁻² torr. Next, when an underlayer is required, 1.2 × 10 ^-3
After the pressure is reduced to about torr, the HCD type electron gun 8 heats the evaporation source metal 5 to evaporate it. When the underlayer has a predetermined thickness, nitrogen gas is gradually introduced into the vacuum container 4. The evaporated metal 5 reacts with the nitrogen in the container,
A metal nitride film is formed on the base material 1. A plurality of piston rings of SKD-61 material having a nominal diameter × width × thickness of φ86 mm × 2 × 3 were stacked to form a base material 1, and reactive ion plating was performed under the following conditions. Base material temperature: 400 ° C Beam output: 30V-300A Focusing current: 150A Nitrogen gas partial pressure: Gradual change from 0 to 1.2 × 10 ^-3 torr Evaporation source: Metal Chromium treatment time: 60 minutes A composite film consisting of chromium and Cr ₂ N, which continuously increased the ratio of chromium nitride, and finally a composite film having a composition of Cr ₂ N and a thickness of 40 μm was obtained. . The piston ring according to the present invention has a large amount of metallic chromium in the portion of the piston ring close to the base material to enhance the adhesion with the base material and has a high hardness in the sliding surface portion. The amount of chromium nitride is increased to improve wear resistance and seizure resistance. As described above, since the hard chromium nitride layer is continuously formed from the underlayer having high adhesiveness and flexibility, the hard chromium nitride layer is not separated at the boundary between the metal chromium and the chromium nitride.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The piston ring of the present invention, as a piston ring having excellent wear resistance and seizure resistance, exhibits a remarkable effect in improving the durability of the engine.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明によるピストンリングを示す断面図であ
る。 【図２】本発明の実施例のＨＣＤ型イオンプレーティン
グ装置の概要を示す図である。 【符号の説明】 １ ピストンリング母材 ２ 皮膜層 ３ ヒーター ４ 真空容器 ５ 蒸発源の金属 ６ 水冷銅ルツボ ７ 収束コイル ８ 電子銃 ９ アルゴンガス導入口 １０ 窒素ガス導入口BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing a piston ring according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an outline of an HCD type ion plating apparatus according to an embodiment of the present invention. [Explanation of symbols] 1 Piston ring base material 2 Coating layer 3 Heater 4 Vacuum container 5 Metal of evaporation source 6 Water-cooled copper crucible 7 Focusing coil 8 Electron gun 9 Argon gas inlet 10 Nitrogen gas inlet

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．ピストンリング母材の少なくとも外周面にクロム及
び窒化クロムよりなる複合皮膜を形成させ、該複合皮膜
の窒化クロム比率がピストンリング母材表面から複合皮
膜表面に向かって、窒化クロムの比率が連続的に増大し
ていることを特徴とするピストンリング。 ２．ピストンリング母材の少なくとも外周面に形成した
クロム及び窒化クロムよりなる複合皮膜を有し、該複合
皮膜の窒化クロム比率がピストンリング母材表面から複
合皮膜表面に向かって、連続的に増大しており、複合皮
膜表面がＣｒとＣｒ₂ Ｎ型窒化クロムとの複合物よりな
ることを特徴とする請求項１記載のピストンリング。 ３．ピストンリング母材の少なくとも外周面に形成した
クロム及び窒化クロムよりなる複合皮膜を有し、該複合
皮膜の窒化クロム比率がピストンリング母材表面から複
合皮膜表面に向かって、連続的に増大しており、複合皮
膜表面がＣｒＮ型窒化クロムとＣｒ₂ Ｎ型窒化クロムと
の複合物よりなることを特徴とする請求項１記載のピス
トンリング。 ４．ピストンリング母材の少なくとも外周面に形成した
クロム及び窒化クロムよりなる複合皮膜を有し、該複合
皮膜の窒化クロム比率がピストンリング母材表面から複
合皮膜表面に向かって、窒化クロムの比率が連続的に増
大しており、複合皮膜表面がＣｒＮ型窒化クロムよりな
ることを特徴とする請求項１記載のピストンリング。(57) [Claims] Piston ring base material to form a composite film consisting of chromium and chromium nitride at least on the outer peripheral surface, the chromium nitride ratio of the composite film is toward the piston ring substrate surface composite coating film surface, the proportion of chromium nitride is continuously increase large Mr.
Piston rings, characterized in that are. 2. Having chromium and composite coating film made of chromium nitride formed on at least the outer peripheral surface of the piston ring substrate, the composite
Chromium nitride ratio of coating toward the piston ring substrate table surface to the composite film table surface, which continuously increase, the composite coating film table surface is made of double compound of Cr and Cr ₂ N-type chromium nitride The piston ring according to claim 1, wherein: 3. Having chromium and composite coating film made of chromium nitride formed on at least the outer peripheral surface of the piston ring substrate, the composite
Toward chromium nitride ratio of coating from the piston ring substrate table surface to the composite film table surface, which continuously increase, the composite film table surface and CrN-type chromium nitride and Cr ₂ N-type chromium nitride
The piston ring according to claim 1, wherein the piston ring comprises a composite of 4. Having chromium and composite coating film made of chromium nitride formed on at least the outer peripheral surface of the piston ring substrate, the composite
Toward chromium nitride ratio of coating from the piston ring substrate table surface to the composite film table surface, the ratio of chromium nitride are continuously increasing, characterized in that the composite film table surface is made of CrN-type chromium nitride The piston ring according to claim 1 .