活塞环及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种密合性良好地形成耐磨损性和抗划性优异，且对配合对象的攻击性低的喷镀膜的活塞环。活塞环1具有喷镀原料粉末而成的喷镀膜3，所述原料粉末至少含有Cr3C2粉末和NiCr粉末的混合粉末、以及Mo粉末，混合粉末的平均粒径Da为50μm以上，Mo粉末的平均粒径Db比混合粉末的平均粒径Da小，从而解决了上述问题。根据该发明专利技术，构成喷镀膜3的Mo相的面积B和Cr3C2-NiCr相的面积A之比(B/A)可以比构成原料粉末的Mo粉末的配合质量b和混合粉末的配合质量a之比(b/a)大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及活塞环及其制造方法，更详细而言涉及密合性良好地形成有耐磨损性、抗划性及初期磨合性优异，且对配合对象的攻击性低的喷镀膜的活塞环及其制造方法。
技术介绍
近年来，伴随内燃机的高输出功率化和高性能化，活塞环等滑动部件的使用环境越发严苛，要求具有良好的耐磨损性、抗划性的滑动部件。目前，作为改善内燃机用活塞环等滑动部件的耐磨损性及抗划性的方法，例如，在汽车用的活塞环中，在其滑动面实施PVD被膜或氮化处理层等表面处理。这些表面处理中，特别是PVD被膜呈现优异的耐磨损性，因此，作为对在严苛的运转条件下使用的活塞环进行的表面处理被广泛地实际应用。另外，在船舶用等大尺寸的活塞环中，在其滑动面实施镀硬铬被膜及通过等离子喷镀法的陶瓷被膜等表面处理。这些表面处理中，特别是由通过等离子喷镀法形成的碳化铬等硬质陶瓷相和金属相构成的金属陶瓷喷镀膜耐磨损性和抗烧粘性优异。专利文献1～3是关于耐磨损性良好的喷镀膜的现有技术。专利文献1提案有在活塞环1的母材的外周滑动面形成由微细碳化铬3～25重量％、钼30～80重量％、镍-铬合金10～40重量％构成的等离子喷镀膜的活塞环。该技术通过将各喷镀粉末的粒子形成为325目的微细粒子，并且使各组成形成在指定的范围内，可以将用于内燃机或压缩机等的活塞环的外周面制成耐磨损性、抗烧粘性、初期磨合性优异的面。专利文献2提案有内燃机用滑动部件，其通过将粒径为10～45μm的喷r>镀材料进行等离子喷涂侧在滑动部形成喷镀膜，所述粒径为10～45μm的喷镀材料通过对下述粉末以下述比例进行混合而制得：Mo粉末作为A粉末，Ni-Cr粉末或Co-Cr粉末作为B粉末，Cr或Nb的碳化物和金属的硼化物的任一种或两种构成的粉末作为C粉末，B粉末：10～30重量％、C粉末：20～40重量％及其余部分为A粉末的比率充分进行混合。该技术得到的等离子喷镀膜是致密的，且密合性优异，耐磨损性和抗烧粘性优异。专利文献3提案有：对由Mo、NiCr合金和碳化铬构成的造粒烧结粉、Mo造粒烧结粉和NiCr合金粉进行混合，并作为喷镀原料粉进行HVOF喷镀，由此可以形成由下述组织构成的喷镀膜：所述组织混合存在由Mo和NiCr合金构成的区域A、以及由Mo和NiCr合金和碳化铬构成的金属陶瓷区域B。该技术为HVOF喷镀获得的喷镀膜耐磨损性、抗划性优异，配合对象材料攻击性低。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开平6-221438号公报专利文献2：(日本)特开2003-105518号公报专利文献3：(日本)特开2007-314839号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的目的在于，提供一种密合性良好地形成有耐磨损性和抗划性优异、且对配合对象的攻击性低的喷镀膜的活塞环及其制造方法。用于解决问题的技术方案用于解决上述问题的本专利技术的活塞环具有喷镀原料粉末而形成的喷镀膜，所述原料粉末至少含有：Cr3C2粉末和NiCr粉末的混合粉末、以及Mo粉末，其中，所述混合粉末的平均粒径Da为50μm以上，所述Mo粉末的平均粒径Db比所述混合粉末的平均粒径Da小。根据该专利技术，由于具有喷镀原料粉末而成的喷镀膜，且所述原料粉末中，混合粉末的平均粒径Da为50μm以上，Mo粉末的平均粒径Db比混合粉末的平均粒径Da小，因此Mo粉末容易进入经过喷镀的混合粉末的间隙，其结果是，与经过喷镀的Mo粉末的质量比相比，Mo的面积比变大，可以密合性良好地形成耐磨损性和抗划性优异、且对配合对象的攻击性低的喷镀膜。就本专利技术的活塞环而言，构成所述喷镀膜的Mo相的面积B与Cr3C2-NiCr相的面积A之比(B/A)比构成所述原料粉末的所述Mo粉末的配合质量b与所述混合粉末的配合质量a之比(b/a)大。根据该专利技术，面积比值(B/A)比配合质量比值(b/a)大，因此，提高耐磨损性的混合粉末的配合质量可以比Mo粉末更多地加入，并且，可以增大提高耐磨损性和抗划性的Mo相的面积。就本专利技术的活塞环而言，所述Mo相的面积比可以以成为喷镀膜整体的40％以上的方式构成。根据该专利技术，可以将Mo相的面积提高到喷镀膜整体的40％以上。就本专利技术的活塞环而言，喷镀膜的最外层表面可以以具有含Cu的喷镀表面层的方式构成。根据该专利技术，可以提供更进一步降低对配合对象的攻击性，并且具有初期磨合性良好的喷镀膜的活塞环。就本专利技术的活塞环而言，可以以在喷镀膜和活塞环母材之间具有基底层的方式构成。根据该专利技术，可以进一步提高与活塞环母材的密合性。用于解决上述问题的本专利技术的活塞环的制造方法包括：喷镀原料粉末来形成喷镀膜，所述原料粉末至少含有：Cr3C2粉末和NiCr粉末的混合粉末、以及Mo粉末，所述混合粉末的平均粒径Da为50μm以上，所述Mo粉末的平均粒径Db比所述混合粉末的平均粒径Da小。在本专利技术的活塞环的制造方法中，构成所述喷镀膜的Mo相的面积B与Cr3C2-NiCr相的面积A之比(B/A)比构成所述原料粉末的所述Mo粉末的配合质量b与所述混合粉末的配合质量a之比(b/a)大。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供密合性良好地形成耐磨损性和抗划性优异、且对配合对象的攻击性低的喷镀膜的活塞环及其制造方法。详细而言，根据本专利技术，由于具有喷镀原料粉末而形成的喷镀膜，且所述原料粉末中Cr3C2粉末和NiCr粉末的混合粉末的平均粒径Da为50μm以上，并且，Mo粉末的平均粒径Db比混合粉末的平均粒径Da小，因此Mo粉末容易进入经过喷镀的混合粉末的间隙，其结果，与经过喷镀的Mo粉末的质量比相比，Mo的面积比变大，因此，与通常情况相比，能够以低成本制膜。耐磨损性和抗划性优异的高融点金属Mo的面积比例增大，由此，使喷镀膜的耐磨损性、抗划性和对配合对象的攻击性优异，另外，作为原料粉末含有的NiCr粉末作为粘合剂发挥功能，因此，密合性优异。附图说明图1是表示本专利技术的活塞环的一个例子的剖面图(A)，(B)；图2是实施例1中所得的喷镀膜的剖面照片(A)、和比较例1中所得的喷镀膜的剖面照片(B)；图3是用于磨损量测定的高负荷型磨损试验机的构成原理图。标记说明1活塞环2活塞环母材3喷镀膜4喷镀表面表6高负载型磨损试验机7供试材料8旋转片P负载具体实施方式以下，对本专利技术的活塞环及其制造方法进行详细说明。另外，本专利技术只要在其宗旨的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活塞环，其具有喷镀原料粉末而形成的喷镀膜，所述原料粉末至少含有：Cr3C2粉末和NiCr粉末的混合粉末、以及Mo粉末，其中，所述混合粉末的平均粒径Da为50μm以上，所述Mo粉末的平均粒径Db比所述混合粉末的平均粒径Da小。

【技术特征摘要】
2014.11.28 JP 2014-2408581.一种活塞环，其具有喷镀原料粉末而形成的喷镀膜，所述原料粉末
至少含有：
Cr3C2粉末和NiCr粉末的混合粉末、以及
Mo粉末，其中，
所述混合粉末的平均粒径Da为50μm以上，所述Mo粉末的平均粒径
Db比所述混合粉末的平均粒径Da小。
2.如权利要求1所述的活塞环，其中，
构成所述喷镀膜的Mo相的面积B与Cr3C2-NiCr相的面积A之比(B/A)
比构成所述原料粉末的所述Mo粉末的配合质量b与所述混合粉末的配合质
量a之比(b/a)大。
3.如权利要求1或2所述的活塞环，其中，
所述Mo相的面积比例为喷镀膜整体的40％以上。
4.如权利要求1～3中任一项所述的活塞环，其中，
在所述喷镀膜的最外层表面具有含Cu的喷镀表面层。
5.如权利要求1～4中任一项所述的活塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：相泽健，岩田直树，
申请(专利权)人：日本活塞环株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP