JP2988544B2 - 摺動材料 - Google Patents
摺動材料Info
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- JP2988544B2 JP2988544B2 JP3274885A JP27488591A JP2988544B2 JP 2988544 B2 JP2988544 B2 JP 2988544B2 JP 3274885 A JP3274885 A JP 3274885A JP 27488591 A JP27488591 A JP 27488591A JP 2988544 B2 JP2988544 B2 JP 2988544B2
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- Japan
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- plating
- film
- electroless
- plating film
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、摺動材料に関するもの
であり、さらに詳しく述べるならば、クーラーコンプレ
ッサー用ベーン、スクロール、ピストンなどの基材とし
て摺動部材に使用されるアルミニウム合金に表面処理を
施した摺動材料に関するものである。
であり、さらに詳しく述べるならば、クーラーコンプレ
ッサー用ベーン、スクロール、ピストンなどの基材とし
て摺動部材に使用されるアルミニウム合金に表面処理を
施した摺動材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記した摺動材料には軽量化のためにア
ルミニウム合金が使用されており、またその摺動特性を
高めるために表面処理を行うことも公知である。特開昭
62−199982号公報は、アルミニウム合金製スク
ロールの耐焼付性を高める表面処理として、無電解Ni
めっき、セラミック分散めっき、セラミック溶射などを
従来技術として挙げ、無電解Ni−Bめっきが耐摩耗性
にすぐれ膜厚分布が良好な点でこれら従来技術より優れ
ているとしている。
ルミニウム合金が使用されており、またその摺動特性を
高めるために表面処理を行うことも公知である。特開昭
62−199982号公報は、アルミニウム合金製スク
ロールの耐焼付性を高める表面処理として、無電解Ni
めっき、セラミック分散めっき、セラミック溶射などを
従来技術として挙げ、無電解Ni−Bめっきが耐摩耗性
にすぐれ膜厚分布が良好な点でこれら従来技術より優れ
ているとしている。
【0003】表面処理に関する従来技術である特開昭5
8−193355号公報は、鋼製被処理物の表面にNi
−P無電解めっきを施した後超硬微粒子が共析する無電
解複合メッキを行うめっき方法に関し、Ni−P無電解
めっきによるフラッシュめっきが複合めっきの先導とし
て作用し、めっきの付き回り性を改良することを教示し
ている。
8−193355号公報は、鋼製被処理物の表面にNi
−P無電解めっきを施した後超硬微粒子が共析する無電
解複合メッキを行うめっき方法に関し、Ni−P無電解
めっきによるフラッシュめっきが複合めっきの先導とし
て作用し、めっきの付き回り性を改良することを教示し
ている。
【0004】また、特公平2−50993号公報は、N
i−Pめっき層の上にNi−W−Pめっき層を形成した
耐食性が良好な皮膜に関し、これらのめっき層の組み合
わせによりそれぞれの欠点が表れずに、耐食性、硬度、
耐摩耗性及び耐脆性に優れた皮膜が得られることが謳わ
れている。
i−Pめっき層の上にNi−W−Pめっき層を形成した
耐食性が良好な皮膜に関し、これらのめっき層の組み合
わせによりそれぞれの欠点が表れずに、耐食性、硬度、
耐摩耗性及び耐脆性に優れた皮膜が得られることが謳わ
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】Ni−Bめっきは硬度
がHv=700〜900の範囲であり、一方アルミニウ
ム合金は硬度がHv=100〜140の範囲であるの
で、めっき皮膜と基材であるアルミニウム合金の硬度差
は非常に大きい。さらに、Ni−Bめっき皮膜には引張
内部応力が働いているので剥離が起こり易い。このよう
なNi−Bめっき皮膜の性質のために、Ni−Bめっき
皮膜がアルミニウム合金表面に直接めっきされると、こ
のめっき皮膜は相手材からの繰返荷重や衝撃力などにさ
らされた際に、欠けや剥離が発生し易く、これによりN
i−Bめっきの摺動特性は悪影響を受ける。また、Ni
−Bめっきを施す前に前処理としてZnめっきを薄く施
すことも行われるが、この場合も同様の問題が起こる。
がHv=700〜900の範囲であり、一方アルミニウ
ム合金は硬度がHv=100〜140の範囲であるの
で、めっき皮膜と基材であるアルミニウム合金の硬度差
は非常に大きい。さらに、Ni−Bめっき皮膜には引張
内部応力が働いているので剥離が起こり易い。このよう
なNi−Bめっき皮膜の性質のために、Ni−Bめっき
皮膜がアルミニウム合金表面に直接めっきされると、こ
のめっき皮膜は相手材からの繰返荷重や衝撃力などにさ
らされた際に、欠けや剥離が発生し易く、これによりN
i−Bめっきの摺動特性は悪影響を受ける。また、Ni
−Bめっきを施す前に前処理としてZnめっきを薄く施
すことも行われるが、この場合も同様の問題が起こる。
【0006】さらに、アルミニウム合金表面に直接ある
いはZn中間めっき層を介してNi−Bめっきを施す
と、Ni−Bめっき液中にAlやZnが被処理材から溶
出し、Ni−Bめっき皮膜に取り込まれるので、不純物
として悪影響を与え、まためっき液分解の原因となり生
産性を悪化させる。
いはZn中間めっき層を介してNi−Bめっきを施す
と、Ni−Bめっき液中にAlやZnが被処理材から溶
出し、Ni−Bめっき皮膜に取り込まれるので、不純物
として悪影響を与え、まためっき液分解の原因となり生
産性を悪化させる。
【0007】したがって、本発明は、アルミニウム合金
表面に形成される無電解めっきNi−B皮膜の欠けや剥
離を起こし難くするとともに、無電解めっき液が母材成
分の溶出しによって悪影響を受けないような摺動材料を
提供することを目的とする。
表面に形成される無電解めっきNi−B皮膜の欠けや剥
離を起こし難くするとともに、無電解めっき液が母材成
分の溶出しによって悪影響を受けないような摺動材料を
提供することを目的とする。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明に係る摺動材料
は、アルミニウム合金の表面にNi−P無電解めっき皮
膜を介してNi−B無電解めっき皮膜を設けたことを特
徴とする。
は、アルミニウム合金の表面にNi−P無電解めっき皮
膜を介してNi−B無電解めっき皮膜を設けたことを特
徴とする。
【0009】Ni−Pめっきはそれ自身公知であり、前
掲特開昭58−193355号及び特公平2−5099
3号でも下地めっきとして使用されているが、本発明で
はこれら従来技術とは異なりNi−B無電解めっき皮膜
の欠け、剥離などを防止する目的で下地めっきとして使
用する。
掲特開昭58−193355号及び特公平2−5099
3号でも下地めっきとして使用されているが、本発明で
はこれら従来技術とは異なりNi−B無電解めっき皮膜
の欠け、剥離などを防止する目的で下地めっきとして使
用する。
【0010】Ni−P無電解めっきは、「カニゼンめっ
き」などの通称で公知の方法により形成される。Ni−
P無電解めっき後200〜300°Cで熱処理を行って
もよい。めっき皮膜の厚さは好ましくは0.5〜50μ
m,より好ましくは1〜20μmである。
き」などの通称で公知の方法により形成される。Ni−
P無電解めっき後200〜300°Cで熱処理を行って
もよい。めっき皮膜の厚さは好ましくは0.5〜50μ
m,より好ましくは1〜20μmである。
【0011】Ni−B無電解めっき皮膜は、硫酸ニッケ
ル、アミンボランなどを含有する無電解めっき液を使用
する公知の方法により形成される。Ni−B無電解めっ
き皮膜の厚さは好ましくは5〜50μm,より好ましく
は10〜30μmである。
ル、アミンボランなどを含有する無電解めっき液を使用
する公知の方法により形成される。Ni−B無電解めっ
き皮膜の厚さは好ましくは5〜50μm,より好ましく
は10〜30μmである。
【0012】これらのめっき皮膜を形成する基材はアル
ミニウム又はアルミニウム合金である。アルミニウム合
金は高Si−Al合金が好ましい。かかるアルミニウム
合金を表面研磨して、粗さを調節した後、必要によりZ
n置換めっきなどの予備処理を行い、その後Ni−Pめ
っきを行い、次いでNi−Bめっきを行う。
ミニウム又はアルミニウム合金である。アルミニウム合
金は高Si−Al合金が好ましい。かかるアルミニウム
合金を表面研磨して、粗さを調節した後、必要によりZ
n置換めっきなどの予備処理を行い、その後Ni−Pめ
っきを行い、次いでNi−Bめっきを行う。
【0013】
【作用】Ni−Pめっき下地皮膜がNi−B皮膜の剥離
や欠けを防止できる理由は以下のように考えられる。N
i−Pめっきは硬度がHv400〜500であり、非晶
質構造を有し、硬度がHv700〜900でありかつ微
結晶質のNi−B皮膜よりは軟質であり、また構造も異
なる。また、Ni−Pめっきは付き回り性がすぐれてい
る。加えて、基材に直接Ni−B層をめっきした場合に
比較して、Ni−Pめっき層を介在させることによって
硬度分布がなだらかになる。これらの性質故に、Ni−
Pめっき皮膜はNi−Bめっき皮膜の密着性を高めまた
衝撃が加えられた時の緩衝層として作用する。したがっ
て後者は剥離や欠けを起こし難くなる。
や欠けを防止できる理由は以下のように考えられる。N
i−Pめっきは硬度がHv400〜500であり、非晶
質構造を有し、硬度がHv700〜900でありかつ微
結晶質のNi−B皮膜よりは軟質であり、また構造も異
なる。また、Ni−Pめっきは付き回り性がすぐれてい
る。加えて、基材に直接Ni−B層をめっきした場合に
比較して、Ni−Pめっき層を介在させることによって
硬度分布がなだらかになる。これらの性質故に、Ni−
Pめっき皮膜はNi−Bめっき皮膜の密着性を高めまた
衝撃が加えられた時の緩衝層として作用する。したがっ
て後者は剥離や欠けを起こし難くなる。
【0014】また、Ni−P無電解めっき皮膜を設ける
と、Ni−P皮膜の成長速度はNi−B皮膜に比べて速
いためにNi−Bめっき液へのZn、Alなどの溶け出
しを防止することができる。
と、Ni−P皮膜の成長速度はNi−B皮膜に比べて速
いためにNi−Bめっき液へのZn、Alなどの溶け出
しを防止することができる。
【0015】Ni−Pめっき皮膜とNi−Bめっき皮膜
からなる摺動部材は上述した性質をもっているので、後
者のめっき皮膜への荷重の集中が緩和され、その耐疲労
性が向上する。したがって疲労剥離がなく、摺動部材を
長期間安定して使用することが可能になる。
からなる摺動部材は上述した性質をもっているので、後
者のめっき皮膜への荷重の集中が緩和され、その耐疲労
性が向上する。したがって疲労剥離がなく、摺動部材を
長期間安定して使用することが可能になる。
【0016】また、Ni−Pめっき後あるいはNi−P
とNi−Bめっき後に行われる熱処理は、Ni−Pめっ
き組織を微結晶質にすることによって、その硬度を約H
v700程度に高める。したがって上述したNi−Pめ
っきの性質中、軟質性は少なくなり、Ni−Pめっき層
の性質はNi−Bめっき層の性質に類似してくる。しか
し熱処理よってNi−Pめっき層は基材とのあるいは基
材及びNi−Bめっきの両方との密着性が向上するため
に、摺動特性が向上する。以下、実施例により本発明を
さらに詳しく説明する。
とNi−Bめっき後に行われる熱処理は、Ni−Pめっ
き組織を微結晶質にすることによって、その硬度を約H
v700程度に高める。したがって上述したNi−Pめ
っきの性質中、軟質性は少なくなり、Ni−Pめっき層
の性質はNi−Bめっき層の性質に類似してくる。しか
し熱処理よってNi−Pめっき層は基材とのあるいは基
材及びNi−Bめっきの両方との密着性が向上するため
に、摺動特性が向上する。以下、実施例により本発明を
さらに詳しく説明する。
【0017】
【実施例】アルミニウム合金板(JIS,ADC12)
を脱脂エッチング及びZn置換めっき(奥野製薬(株)
製Zn置換めっき液)をした後に以下のめっきなどの処
理を行った。 (1)Ni−B無電解めっき(比較例) 無電解Ni−Bめっき液(奥野製薬(株)製無電解Ni
−Bめっき液)を使用して厚み20μmのめっき皮膜
(硬度Hv700〜900)を形成した。 (2)Ni−P無電解めっき後Ni−B無電解めっき
(本発明実施例) 無電解Ni−Pめっき液(奥野製薬(株)製無電解Ni
−Pめっき液)を使用して厚み2μmのめっき皮膜を形
成し、続いて(1)のNi−B無電解めっき皮膜を形成
した。
を脱脂エッチング及びZn置換めっき(奥野製薬(株)
製Zn置換めっき液)をした後に以下のめっきなどの処
理を行った。 (1)Ni−B無電解めっき(比較例) 無電解Ni−Bめっき液(奥野製薬(株)製無電解Ni
−Bめっき液)を使用して厚み20μmのめっき皮膜
(硬度Hv700〜900)を形成した。 (2)Ni−P無電解めっき後Ni−B無電解めっき
(本発明実施例) 無電解Ni−Pめっき液(奥野製薬(株)製無電解Ni
−Pめっき液)を使用して厚み2μmのめっき皮膜を形
成し、続いて(1)のNi−B無電解めっき皮膜を形成
した。
【0018】(イ)剥離の発生 上記(1)及び(2)の各皮膜合計10個の剥離性を以
下の方法で試験した。
下の方法で試験した。
【0019】ロックウェルC硬度計の圧子(ダイヤ先端
曲率半径0.2mm,ダイヤ先端角度120°)をめっ
き皮膜表面に押付けかつめっき表面上を水平方向に移動
させた。この際垂直方向の押付け荷重を30kgf/m
inの割合で12kgfまで増加させ、また圧子の移動
速度はFy (めっき皮膜の表面に水平方向の速度)=1
0mm/min,Fz (めっき皮膜の表面に対して垂直
方向下向きの速度)=15mm/minとした。これら
の試験の結果以下の性能が得られた。荷重が最大値に達
した時に剥離有無を調査したところ、実施例(2)では
全数に剥離の発生がなく、一方比較例(1)では全部に
剥離が発生した。
曲率半径0.2mm,ダイヤ先端角度120°)をめっ
き皮膜表面に押付けかつめっき表面上を水平方向に移動
させた。この際垂直方向の押付け荷重を30kgf/m
inの割合で12kgfまで増加させ、また圧子の移動
速度はFy (めっき皮膜の表面に水平方向の速度)=1
0mm/min,Fz (めっき皮膜の表面に対して垂直
方向下向きの速度)=15mm/minとした。これら
の試験の結果以下の性能が得られた。荷重が最大値に達
した時に剥離有無を調査したところ、実施例(2)では
全数に剥離の発生がなく、一方比較例(1)では全部に
剥離が発生した。
【0020】(ロ)皮膜密着強度 (イ)の方法において剥離が発生する水平方向を荷重を
測定して、密着性を評価した。 実施例:全数10個が12kgf以上 比較例:全数6kgf
測定して、密着性を評価した。 実施例:全数10個が12kgf以上 比較例:全数6kgf
【0021】(ハ)耐疲労性 (1)、(2)の方法でロータリーコンプレッサのベー
ンに皮膜を形成した試料につき図1に示す装置により耐
疲労性を測定した。図中、1はベーン、2固定ボルト、
3は防振ゴム、4は相手材となる焼入鋼である。試験は
下記条件で行った。 荷重:最小0−最大2000kgf(矢印参照) 周波数:30Hz 繰返数:5×104 ,10×104 ,20×104 回 試験結果を表1に示す。
ンに皮膜を形成した試料につき図1に示す装置により耐
疲労性を測定した。図中、1はベーン、2固定ボルト、
3は防振ゴム、4は相手材となる焼入鋼である。試験は
下記条件で行った。 荷重:最小0−最大2000kgf(矢印参照) 周波数:30Hz 繰返数:5×104 ,10×104 ,20×104 回 試験結果を表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】以上の実施例より分かるように、Ni−B
めっき単独の皮膜と比較して本発明法により作成しため
っき皮膜は剥離がなく、密着性及び耐疲労性に優れてい
る。
めっき単独の皮膜と比較して本発明法により作成しため
っき皮膜は剥離がなく、密着性及び耐疲労性に優れてい
る。
【0024】
【発明の効果】本発明により提供される摺動材料は、相
手材との摺動中に剥離しないために、Ni−Bめっきの
優れた耐摩耗性を長期にわたって安定して発揮する。
手材との摺動中に剥離しないために、Ni−Bめっきの
優れた耐摩耗性を長期にわたって安定して発揮する。
【図1】耐疲労性試験装置を示す図である。
1 ベーン、 2 固定ボルト 3 防振ゴム 4 焼入鋼
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 外山 洋一郎 愛知県豊田市緑ケ丘3丁目65番地 大豊 工業株式会社内 (72)発明者 近藤 廣一 愛知県豊田市緑ケ丘3丁目65番地 大豊 工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 18/00 - 18/54 C23C 28/00
Claims (1)
- 【請求項1】 アルミニウム合金の表面にNi−P無電
解めっき皮膜層を介してNi−B無電解めっき皮膜を設
けたことを特徴とする摺動材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3274885A JP2988544B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 摺動材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3274885A JP2988544B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 摺動材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0586482A JPH0586482A (ja) | 1993-04-06 |
JP2988544B2 true JP2988544B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=17547897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3274885A Expired - Lifetime JP2988544B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 摺動材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2988544B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002317759A (ja) | 2001-04-25 | 2002-10-31 | Toyota Industries Corp | 斜板式圧縮機用シューおよびそれが配設された斜板式圧縮機 |
US7676890B2 (en) | 2005-10-25 | 2010-03-16 | Black And Decker, Inc. | Vibration dampening handle for a powered apparatus |
JP4855100B2 (ja) * | 2006-02-20 | 2012-01-18 | Dowaメタルテック株式会社 | 過共晶型Al合金又は該合金を含む複合材の濡れ性を改善する方法 |
JP6171567B2 (ja) * | 2013-05-27 | 2017-08-02 | アイシン精機株式会社 | 内燃機関用機械部品の製造方法 |
JP6723681B2 (ja) * | 2014-10-20 | 2020-07-15 | 臼井国際産業株式会社 | 摺動用皮膜、摺動部品およびそれらの製造方法 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP3274885A patent/JP2988544B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0586482A (ja) | 1993-04-06 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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EXPY | Cancellation because of completion of term |