JPH08178068A - 内燃機関用ピストンリング - Google Patents

内燃機関用ピストンリング

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JPH08178068A
JPH08178068A JP6324621A JP32462194A JPH08178068A JP H08178068 A JPH08178068 A JP H08178068A JP 6324621 A JP6324621 A JP 6324621A JP 32462194 A JP32462194 A JP 32462194A JP H08178068 A JPH08178068 A JP H08178068A
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crn
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chromium nitride
ring
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Motonobu Onoda
元伸 小野田
Katsuaki Ogawa
勝明 小川
Kazuo Shimizu
一夫 清水
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641Nitrides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/26Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction characterised by the use of particular materials

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Abstract

(57)【要約】 【目的】CrN型窒化クロムとCr2N型窒化クロムの
混合イオンプレーティング皮膜を外周摺動面に設けた内
燃機関用ピストンリングの耐摩耗性、耐スカッフィング
性、耐相手攻撃性、耐剥離性を改善する。 【構成】内燃機関用ピストンリングの外周摺動面に形成
したCrN型窒化クロムとCr 2N型窒化クロムの混合
イオンプレーティング皮膜において、その混合組成比率
をCrN型:45.0〜98.0重量%、Cr2N型:
残部、又はCrN型:45.0〜98.0重量%、金属
Cr:0.5〜15.0重量%、Cr2 N型:残部と
し、皮膜の気孔率を0.5〜20.0%とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関用ピストンリン
グの表面処理に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、内燃機関の高性能化に伴い、各機
能部品に対し益々苛酷な条件が課せられると共に、内燃
機関の寿命の延長が強く要求されている。ピストンリン
グも従来にも増して高回転、高温、高面圧等の厳しい環
境にさらされ、その耐久性の向上が要求されている。更
に、エンジン性能向上やコンパクト化の要求から、圧力
リング3本とオイルリング2本の組合せや、圧力リング
3本とオイルリング1本の組合せ、圧力リング2本とオ
イルリング1本の組合せ、圧力リング1本とオイルリン
グ1本の組合せ等、種々の内燃機関用ピストンリングの
組合せがディーゼルエンジンやガソリンエンジンに採用
されている。そしてピストンリングの耐久性を改善する
手段として摺動面に硬質クロムメッキ処理や窒化処理等
の耐摩耗性処理が実施されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のクロム
メッキ層を有するピストンリングでは、耐摩耗性が十分
でなくなってきており、窒化処理は優れた耐摩耗性を有
することから苛酷な運転条件の下で使用される第1圧力
リング(トップリング)の表面処理として注目され、最
近多く使用される傾向である。しかしながら、従来のピ
ストンリングに採用された窒化処理においてもいまだ耐
摩耗性、耐スカッフィング性、耐相手攻撃性の点で十分
とは言えなかった。
【0004】そこで、本発明は、耐摩耗性、耐スカッフ
ィング性が良好であり、又、相手攻撃性も可及的に減少
可能な(耐相手攻撃性が良好な)内燃機関用ピストンリ
ングを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用する手段は、内燃機関用ピストンリング
の圧力リング又はオイルリングの外周摺動面にCrN型
窒化クロムとCr2N型窒化クロムの混合物からなる、
又はCrN型窒化クロムとCr2N型窒化クロムと金属
Crとの混合物からなるイオンプレーティング皮膜を形
成し、混合組成比率がCrN型窒化クロム:45.0〜
98.0重量%、Cr2N型窒化クロム:残部、又はC
rN型窒化クロム:45.0〜98.0重量%、Cr:
0.5〜15.0重量%、Cr2N型窒化クロム:残部
としたことにある。
【0006】
【作用】上記範囲のCrN型窒化クロムとCr2N型窒
化クロムの混合物からなる、又はCrN型窒化クロムと
Cr2N型窒化クロムとCrとの混合物からなるイオン
プレーティング皮膜を外周摺動面に形成した圧力リング
又はオイルリングはその皮膜の有する耐摩耗性、耐スカ
ッフィング性、耐相手攻撃性及び耐剥離性により、エン
ジン高性能化の要求を満たすことが可能となる。
【0007】下表にCrN、Cr2Nの諸物性を示す。
これよりCrN、Cr2N各々単独では、硬く、かつ、
脆い事が分かる。 Cr2N CrN 理論密度(g/cm3) 6.51 6.14 硬度Hv(kg/mm2) 1800〜2500 1500〜2200 弾性率(kg/mm2) 約35000 約25000 従ってPVD法により生成された各々の単一イオンプレ
ーティング皮膜を単独で用いた場合には、研削・研磨時
における加工性の悪さ等から欠け、剥離が多く発生し、
良品率が著しく低下する。また、その完成品を内燃機関
にて使用した場合、発生する動的衝撃、及び熱的衝撃に
対し、極めて弱く、折損等を引き起こし易くなり、その
優れた耐摩耗性、耐スカッフィング性を十分に活用する
事が出来ない。
【0008】これに対し、上記組成範囲における混合イ
オンプレーティング皮膜においては、両者の内では低硬
度、低弾性率のCrNを45重量%より多く含有させ、
残りをCr2Nとする事により、Cr2N(六方晶)、C
rN(立方晶)の結晶は、晶系が異なる事も効果し、相
互に複雑に絡み合いながらイオンプレーティング皮膜を
生成する為、最も優れた耐摩耗性、耐スカッフィング性
を有するCrN単独からなるイオンプレーティング皮膜
特性を損なう事なく、耐衝撃性、靱性を向上させ、欠
け、剥離、折損等を克服した優れた摺動部材を得る事が
出来る。
【0009】しかしながら、CrN単独のイオンプレー
ティング皮膜の耐摩耗性に比較し、Cr2N単独のイオ
ンプレーティング皮膜のそれは低い為、CrNを45重
量%以下にした混合イオンプレーティング皮膜では、そ
の耐摩耗性は急激に低下するとともに皮膜密着性が極め
て低い。又CrNを98.0重量%以上混合しても耐摩
耗性、皮膜密着性の急激な増加は見込まれない。
【0010】又、この混合イオンプレーティング皮膜中
にCrを0.5〜15.0重量%含有させる事により、
つまり、セラミックスの結晶粒界に金属(Cr)を介在
させる事により、結晶粒相互間の粘着力を強化せしめ、
イオンプレーティング皮膜の靱性を向上させる事が可能
となる。これにより、欠け、剥離、折損等の克服に更な
る効果を発揮する事が出来る。しかし、Cr含有量が
0.5重量%以下では効果がなく、又15.0重量%を
上回ると逆に耐スカッフィング性を低下させる事にな
る。
【0011】イオンプレーティング皮膜の靱性は、その
皮膜の気孔率によっても大きく影響される。従って上記
イオンプレーティング皮膜の気孔率を0.5〜20.0
%にし、欠け、剥離、折損等の克服に更なる効果を発揮
する事が出来る。しかしながら、気孔率が0.5%以下
では皮膜の緻密度が高くなり脆くなり、欠けや、剥離等
が発生しやすくなる。逆に、気孔率が20.0%を上回
るとイオンプレーティング皮膜自体の強度が低下し、コ
ラプション気味となり耐摩耗性は低下する。
【0012】
【実施例】本発明の内燃機関用ピストンリングを図1な
いし図6に基づいて説明する。図1は本発明実施例の内
燃機関用ピストンリングを示す。ピストン1には3個の
環状溝1a、1b、1cが刻設され、燃焼室に近い順に
第1圧力リング2(トップリング)、第2圧力リング
3、オイルリング4が装着されている。オイルリング4
は組合せオイルリングであり、サイドレール4aとスペ
ーサエキスパンダ4dとから構成されている。
【0013】圧力リング2、3の母材はステンレス鋼
(17Crステンレス鋼)製であり、オイルリング4の
サイドレール4aの母材もステンレス鋼(13Crステ
ンレス鋼)である。又、リング2、3、4の外周摺動面
は、シリンダライナ5に摺接している。第1圧力リング
2とオイルリング4の外周摺動面にはイオンプレーティ
ング皮膜2A、4Aがそれぞれ形成されている。第1圧
力リング2は、摩耗が最も顕著であるため、耐摩耗性、
耐スカッフィング性、耐相手攻撃性の向上を目的とし
て、外周摺動面にイオンプレーティング皮膜2Aが形成
される。又、オイルリング4についても、それが摩耗す
ると油掻き作用が失われ、オイル上がりが増すので、潤
滑油の消費が増え、また燃焼室に潤滑油が流入して燃焼
状態に悪影響を与える。よって、オイルリング4の外周
摺動面にも、イオンプレーティング皮膜4Aが形成され
る。
【0014】上述した実施例のイオンプレーティング皮
膜2A、4A、12A、14Aは、公知の反応性イオン
プレーティング法により形成される。この方法は、窒素
等の反応ガス中にCrを蒸発させ、気相状態でイオン化
して、マイナスにバイアスされた母材表面に反応ガスと
蒸発物質イオンとの反応生成物、すなわちCrNとCr
2Nの混合を、又はCrNとCr2NとCrの混合を形成
させる表面処理方法である。
【0015】次に発明による内燃機関用ピストンリング
の耐摩耗性試験並びにシリンダライナ攻撃性試験につい
て説明する。エンジンに適合するサイズの圧力リングサ
ンプルとオイルリングサンプルを用意した。なお1気筒
当りの圧力リングとオイルリングの本数はそれぞれ1で
ある。又シリンダボアは鋳鉄であり、具体的にはFC2
5相当である。
【0016】圧力リングの母材はクロムを17%含有す
るステンレス、サイドレールはクロムを13%含有する
ステンレスとし、サンプルI は該リング母材外周摺動面
に厚さ30μmのCr2N型イオンプレーティング皮膜
を施したもの、サンプルIIは該リング母材外周摺動面に
厚さ30μmのCr2N型とCrN型が混在するイオン
プレーティング皮膜を施したものであり、Cr2N型と
CrN型の含有比率は50:50である。そしてサンプ
ルIII は該リング母材外周摺動面に厚さ30μmのCr
N型イオンプレーティング皮膜を施したものである。
【0017】以上のサンプルを4サイクル水冷4気筒1
600ccのガソリンエンジンに組み込み、全負荷運転
で200時間の耐久テストを行った。図2は圧力リング
とオイルリングのサイドレールの摩耗量及び相手シリン
ダの上死点付近の摩耗量データを示すグラフである。図
2から、圧力リング、オイルリングともに、Cr2N型
単独のイオンプレーティング皮膜を施したものよりも、
Cr2N型とCrN型混合のイオンプレーティング皮膜
を施したもの及びCrN型単独のイオンプレーティング
皮膜を施したものが耐摩耗性に優れていることが判明し
た。
【0018】図示していないが、通常の窒化処理のリン
グの摩耗量を「1」とした場合、CrN型イオンプレー
ティング皮膜付きリングでは摩耗量はその約1/5程度
であり、Cr2N型とCrN型混合のイオンプレーティ
ング皮膜付きリング(サンプルB)では約1/10程度
であるから、通常の窒化処理を施した圧力リングやオイ
ルリングに比較して、イオンプレーティング皮膜を施し
たリングは摩耗量が著しく小さい。
【0019】又、シリンダへの攻撃性については、20
0時間運転後のシリンダの摩耗量を測定した。サンプル
I と摺動関係にあったシリンダではその摩耗量が1.5
μmであり、サンプルIIと摺動関係にあったシリンダで
はその摩耗量が1.0μmであり、サンプルIII と摺動
関係にあったシリンダではその摩耗量が1.0μmであ
った。特にCr2N型とCrN型混合のイオンプレーテ
ィング皮膜を施したサンプルIIはCrN型イオンプレー
ティング皮膜を施したサンプルIIIと同様に、耐相手攻
撃性が良好であることがわかった。
【0020】次に、本発明による内燃機関用ピストンリ
ングのリング単体での優秀性を確認するために、テスト
片に様々な表面処理を施し、各種実験を行った。テスト
片の母材はステンレス鋼であり、それらの表面処理は以
下のとおりである。試料1〜試料8は50μmの各組成
を有するイオンプレーティング層である。比較例として
クロムメッキを厚さ50mμ施した試料9を用いた。
【0021】
【表1】
【0022】組成 :X線回析図形の各組成の反射強
度比により決定 気孔率 :断面方向の切断された検鏡試料面の画像処理
から算定 耐摩耗性試験 摩耗試験機:アムスラー型摩耗試験機 回転片(外径:40mm、内径:16mm、厚さ:10
mm) 固定片(18mm×15mm×5mm):当り面側に各
種皮膜材(厚さ=50μm) 周速:1m/sec、潤滑油:10W30、油温:80
℃、 荷重:150kg、時間:7時間 上記試験条件において耐摩耗性試験を行った。回転片の
材料はシリンダライナ用鋳鉄(C:3.2重量%、S
i:2.1重量%、Mn:0.8重量%、P:0.3重
量%、Cu:0.4重量%、Mo:0.2重量%、B:
0.1重量%、Fe:残部を用いた。結果は試料9の摩
耗量を指数100として図3に図示した。
【0023】図3から明らかなように、従来のクロムメ
ッキを100とした場合、実施例試料2〜5、7は40
〜50であり、耐摩耗性に優れていること,及び相手材
(回転片)の摩耗が少なく耐相手攻撃性を具備している
ことが判る。CrN40%の比較例試料1と、CrN8
5%、Cr2N5%、Cr10%、多孔率25%の比較
例試料8は摩耗が80〜95でありクロムめっきより少
しよい程度であった。比較例試料6は摩耗が70〜80
であり、摩耗の改善が少なかった。
【0024】耐スカッフ性試験 摩耗試験機:アムスラー型摩耗試験機 回転片(外径:40mm、内径:16mm、厚さ:10
mm) 固定片(18mm×15mm×5mm):当り面側に各
種皮膜材(厚さ=50μm) 周速:5m/sec、 潤滑油:SAE30+白灯油(1:1) 油温:50℃、 油量:0.2L/min 荷重:スカッフ発生まで 上記試験条件において耐スカッフィング試験を行った。
この試験は摩耗試験と同じ材質の回転片、同じ各種皮膜
材質の固定片を用いた。初めにテスト片の摺動面に馴染
みを持たせる為に、テスト片を固定し、荷重25kg/
cm2にて20分間潤滑油を供給しながら回転・片固定
片各々を互いに面接し回転させた。次の面圧を30kg
/cm2に上げ、2分毎に面圧を5kg/cm2づつ上昇
させスカッフィングが生じた時の荷重を限界面圧として
測定した。結果は、クロムめっきのスカッフィング発生
面圧を指数100として図4に図示した。
【0025】図4から明かなように、従来のクロムめっ
きの耐スカッフィング性を100とした場合、実施例試
料2〜5、7の場合は300であり、耐スカッフィング
性に優れていることが明かである。CrN40%の比較
例試料1と、CrN:65%、Cr2N:15%、C
r:20%の比較例試料6と、CrN:85%、Cr2
N:5%、Cr:10%、多孔率25%の比較例試料8
はそれぞれ耐スカッフィング性が150、135、12
5であり実施例の約半分であった。
【0026】最後に、イオンプレーティグ皮膜の母材に
対する密着性について評価試験を行った。直径90mm
のピストンリングを9本作製し、それらの外周面にそれ
ぞれ耐摩耗性、耐スカッフ性の試験と同じ被覆を設け
た。皮膜の厚さはすべて50μmとした。密着性の評価
試験は図6に示されるような捻り剥離試験機にて行っ
た。
【0027】ねじり剥離試験機を用いてツイスト試験を
行った。ツイスト試験においては、ピストンリング2の
合口21aの相対向する合口端部を掴持具32a、32
bで掴持し、掴持具32aを固定しておいて掴持具32
bをピストンリング2の直径方向で合口の反対側21b
を軸として一点鎖線で示されるように回転させてピスト
ンリング2を所定の捻り角度にて捻る。捻り後に、この
ピストンリング2の合口反対側21bを切断し、切断面
(破面)における皮膜層のリング母材からの剥離の有無
を目視で観察した。結果はクロムめっきの比較例試料9
の剥離角度を指数100として図5に図示した。
【0028】図5から明かなように、従来のクロムめっ
き試料の耐折損性を100とした場合、実施例試料2〜
5、7の場合は100〜130でありクロムめっきと同
等かあるいはクロムめっきより優れていることが明かで
ある。比較例試料1と8は80〜70でありクロムめっ
きより耐折損性が劣るものである。なお、比較例試料6
は120であり、耐折損性は優れているが、先に述べた
とおり図3、図4の耐摩耗性、耐スカッフィング性を同
時に具備していないので使用に適さない。
【0029】
【発明の効果】上記のとおり、本発明の内燃機関用ピス
トンリングは外周摺動面にCrN型窒化クロムが45.
0〜98.0重量%、残部がCr2N型窒化クロムの混
合物からなるイオンプレーティング皮膜、又は、CrN
型窒化クロムが45.0〜98.0重量%、金属クロム
が0.5〜15.0重量%、残部がCr2N型窒化クロ
ムの混合物からなるイオンプレーティング皮膜を具備す
るから、耐摩耗性、耐スカッフィング性、耐相手攻撃性
に優れているだけでなく、相乗効果によって耐剥離性も
著しく向上するという格別の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明による内燃機関用ピストンリングの実
施例を示す断面図、
【図2】はエンジン実機試験における圧力リング及びオ
イルリング摩耗量及び相手材であるシリンダの摩耗量を
示すグラフ、
【図3】は各種表面処理が施されたテスト片と相手材の
耐摩耗性を示すグラフ、
【図4】は各種表面処理が施されたテスト片の耐スカッ
フィング性を示すグラフ、
【図5】は各種表面処理が施されたテスト片の皮膜密着
性を示すグラフ、
【図6】は密着性試験の試験装置を示す模式図、
【符号の説明】
2、3:圧力リング、4:オイルリング、5:シリンダ
ライナ、2A、4A:イオンプレーティング皮膜
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年1月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】
【実施例】本発明の内燃機関用ピストンリングを図1な
いし図6に基づいて説明する。図1は本発明実施例の内
燃機関用ピストンリングを示す。ピストン1には3個の
環状溝1a、1b、1cが刻設され、燃焼室に近い順に
第1圧力リング2(トップリング)、第2圧力リング
3、オイルリング4が装着されている。オイルリング4
は組合せオイルリングであり、サイドレール4aとスペ
ーサエキスパンダ4とから構成されている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】上述した実施例のイオンプレーティング皮
膜2A、4Aは、公知の反応性イオンプレーティング法
により形成される。この方法は、窒素等の反応ガス中に
Crを蒸発させ、気相状態でイオン化して、マイナスに
バイアスされた母材表面に反応ガスと蒸発物質イオンと
の反応生成物、すなわちCrNとCr2Nの混合を、又
はCrNとCr2NとCrの混合を形成させる表面処理
方法である。
【手続補正書】
【提出日】平成7年10月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0023
【補正方法】変更
【補正内容】
【0023】図3から明らかなように、従来のクロムメ
ッキを100とした場合、実施例試料2〜5、7は40
〜50であり、耐摩耗性に優れていること,及び相手材
(回転片)の摩耗が少なく耐相手攻撃性を具備している
ことが判る。CrN40%の比較例試料1と、本発明品
ではあるが、気孔率が25%と気孔率が比較的大きい実
施例試料8は摩耗が70〜85でありクロムめっきより
少しよい程度であった。比較例試料6は摩耗が70〜8
0であり、摩耗の改善が少なかった。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】図4から明かなように、従来のクロムめっ
きの耐スカッフィング性を100とした場合、実施例試
料2〜5、7の場合は300であり、耐スカッフィング
性に優れていることが明かである。CrN40%の比較
例試料1と、CrN:65%、Cr2N:15%、C
r:20%の比較例試料6と、本発明品ではあるが、気
孔率が25%と気孔率が比較的大きい実施例試料8は
れぞれ耐スカッフィング性が150、135、125で
あり実施例の約半分であった。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】図5から明かなように、従来のクロムめっ
き試料の耐折損性を100とした場合、実施例試料2〜
5、7、8の場合は100〜130でありクロムめっき
と同等かあるいはクロムめっきより優れていることが明
かである。比較例試料180ありクロムめっきより
耐折損性が劣るものである。なお、比較例試料6は12
0であり、耐折損性は優れているが、先に述べたとおり
図3、図4の耐摩耗性、耐スカッフィング性を同時に具
備していないので使用に適さない。
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
【手続補正6】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】平成7年11月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】
【表1】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年11月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項2
【補正方法】変更
【補正内容】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周摺動面にCrN型の窒化クロムと、
    Cr2N型の窒化クロムとの混合物からなるイオンプレ
    ーティング皮膜が形成され、混合組成比率がCrN型窒
    化クロム:45.0〜98.0重量%、Cr2N型窒化
    クロム:残部であることを特徴とする内燃機関用ピスト
    ンリング。
  2. 【請求項2】 外周摺動面にCrN型の窒化クロムと、
    Cr2N型の窒化クロムと、金属Crとの混合物からな
    るイオンプレーティング皮膜が形成され、混合組成比率
    がCrN型窒化クロム:45.0〜98.0重量%、C
    r:0.5〜15.5重量%、Cr2N型窒化クロム:
    残部であることを特徴とする内燃機関用ピストンリン
    グ。
  3. 【請求項3】 混合物からなるイオンプレーティング皮
    膜の気孔率が0.5〜20.0%であることを特徴とす
    る請求項1又は2記載の内燃機関用ピストンリング。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0987830A (ja) * 1995-09-28 1997-03-31 Nippon Piston Ring Co Ltd 圧縮機用摺動部材
JPH11190429A (ja) * 1997-12-24 1999-07-13 Teikoku Piston Ring Co Ltd 組合せオイルリングのスペーサエキスパンダおよび組合せオイルリングならびにその製造方法
JPH11229958A (ja) * 1998-02-13 1999-08-24 Nippon Piston Ring Co Ltd 内燃機関用ピストンリングの組合せ
JP2010163694A (ja) * 1997-11-06 2010-07-29 Dowa Holdings Co Ltd 窒素含有Cr被膜およびこの被膜を有する機械部材
DE10083665B3 (de) * 1999-10-29 2014-05-28 Nippon Piston Ring Co,. Ltd. Kombination einer Zylinderlaufbuchse und eines Kolbenringes in einer Brennkraftmaschine
WO2016114401A1 (ja) * 2015-01-15 2016-07-21 出光興産株式会社 潤滑油組成物

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0931628A (ja) * 1995-07-25 1997-02-04 Riken Corp 摺動部材およびその製造方法
DE10011918B4 (de) * 2000-03-11 2004-07-15 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Kolbenring mit Verschleissschutzschicht
DE10256063A1 (de) * 2002-11-30 2004-06-17 Mahle Gmbh Verfahren zum Beschichten von Kolbenringen für Verbrennungsmotoren
DE102004028486A1 (de) * 2004-06-11 2005-12-29 Mahle Gmbh Gleitbauteil
DE102004043550B4 (de) * 2004-09-09 2012-02-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verschleißfeste Beschichtung, ihre Verwendung und Verfahren zur Herstellung derselben
US8597797B2 (en) * 2006-11-14 2013-12-03 Kabushiki Kaisha Riken Chromium nitride ion-plating coating and its production method, as well as piston ring used for internal combustion engine
US7891669B2 (en) * 2007-06-16 2011-02-22 Mahle International Gmbh Piston ring with chromium nitride coating for internal combustion engines
DE102007038188B4 (de) * 2007-08-13 2018-11-15 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Verschleißfest beschichteter Kolbenring und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102008017583C5 (de) * 2008-04-07 2016-01-21 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Kolbenring
US20100025500A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Caterpillar Inc. Materials for fuel injector components
DE102009013855A1 (de) * 2009-03-19 2010-09-23 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Verfahren zur Beschichtung eines Gleitelements und Gleitelement, insbesondere Kolbenring
BRPI0902339B1 (pt) 2009-07-01 2020-04-22 Mahle Metal Leve S/A anel de pistão
BRPI0905186A2 (pt) 2009-12-21 2011-08-09 Mahle Metal Leve Sa anel de pistão
DE102013209863A1 (de) * 2013-05-28 2014-12-04 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Beschichtetes Bauteil
BR102013023481A2 (pt) 2013-09-12 2015-08-11 Mahle Metal Leve Sa Anel de pistão e processo de aplicação de revestimento
US10030773B2 (en) 2016-03-04 2018-07-24 Mahle International Gmbh Piston ring
EP4350035A1 (en) 2022-10-04 2024-04-10 MAHLE International GmbH Sliding member and use thereof

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4818351A (en) * 1986-07-30 1989-04-04 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Method for the surface treatment of an iron or iron alloy article
EP0295111B1 (en) * 1987-06-11 1994-11-02 Aichi Steel Works, Ltd. A steel having good wear resistance
FR2653452B1 (fr) * 1989-10-20 1992-01-24 Stephanois Rech Mec Revetement de substrat, pour conferer a celui-ci de bonnes proprietes tribologiques, en alliage chrome-azote, et procede d'obtention.
JPH04368A (ja) * 1990-04-17 1992-01-06 Riken Corp 耐摩耗性被膜及びその製造法
US5154433A (en) * 1991-06-14 1992-10-13 Teikoku Piston Ring Co., Ltd. Piston ring
US5316321A (en) * 1991-07-15 1994-05-31 Teikoku Piston Ring Co., Ltd. Nonferrous piston ring with hard surface treatment layer
JP2739722B2 (ja) * 1992-12-28 1998-04-15 株式会社リケン ピストンリング
JPH07158737A (ja) * 1993-12-03 1995-06-20 Nissan Diesel Motor Co Ltd 内燃機関のピストンリング
JP2809984B2 (ja) * 1994-01-27 1998-10-15 株式会社リケン ピストンリング及びその製造方法
CN1068388C (zh) * 1994-07-30 2001-07-11 株式会社理研 滑动部件
EP0702097B1 (en) * 1994-07-30 1999-11-10 Kabushiki Kaisha Riken Sliding members
DE69421614T2 (de) * 1994-08-15 2000-12-07 Kabushiki Kaisha Riken, Tokio/Tokyo Gleitkörper
JP2732519B2 (ja) * 1995-01-26 1998-03-30 株式会社リケン ピストンリング及びその製造方法
JPH0931628A (ja) * 1995-07-25 1997-02-04 Riken Corp 摺動部材およびその製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0987830A (ja) * 1995-09-28 1997-03-31 Nippon Piston Ring Co Ltd 圧縮機用摺動部材
JP2010163694A (ja) * 1997-11-06 2010-07-29 Dowa Holdings Co Ltd 窒素含有Cr被膜およびこの被膜を有する機械部材
JPH11190429A (ja) * 1997-12-24 1999-07-13 Teikoku Piston Ring Co Ltd 組合せオイルリングのスペーサエキスパンダおよび組合せオイルリングならびにその製造方法
JPH11229958A (ja) * 1998-02-13 1999-08-24 Nippon Piston Ring Co Ltd 内燃機関用ピストンリングの組合せ
DE10083665B3 (de) * 1999-10-29 2014-05-28 Nippon Piston Ring Co,. Ltd. Kombination einer Zylinderlaufbuchse und eines Kolbenringes in einer Brennkraftmaschine
WO2016114401A1 (ja) * 2015-01-15 2016-07-21 出光興産株式会社 潤滑油組成物
JPWO2016114401A1 (ja) * 2015-01-15 2017-10-19 出光興産株式会社 潤滑油組成物

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