链条零件以及链条制造技术

本发明专利技术提供一种具有简单的表面处理构造且可长期维持良好的耐磨性的链条零件以及具备该链条零件且可维持良好的耐磨损伸长性的链条。工业用的动力传递用链条(1)的链条零件如下，在钢类基体材料的外侧形成含有大于0质量％、55质量％以下的铁的氮化铬层，氮化铬层的至少与其他零件发生滑动的表面为具有凹凸部的粗糙面。

Chain parts and chains

The invention provides a chain part with simple surface treatment structure and good wear resistance for a long time, and a chain with the chain part and good wear resistance and elongation. The chain parts of the industrial power transfer chain (1) are as follows: a chromium nitride layer containing more than 0% and less than 55% iron is formed on the outer side of the steel matrix material, and the surface of the chromium nitride layer sliding with other parts is a rough surface with concave and convex parts at least.

【技术实现步骤摘要】
链条零件以及链条
本专利技术涉及一种例如作为汽车的定时链条等而使用的滚子链、无声链等工业用的动力传递用链条的构成零件即销、衬套、连接平板、滚子等链条零件以及具备该链条零件的链条。
技术介绍
已周知通过在金属表面上形成氮化铬膜而提高金属的耐磨性及耐腐蚀性的技术，为了实现机械构件、模具及工具等的长寿命化而广泛实施该氮化铬膜的成膜。氮化铬膜一般通过离子镀法、溅镀法等的物理蒸镀法(PVD法)而形成，离子镀法是在真空燃烧室内对Cr进行蒸气化、离子化而照射于基体材料且导入氮气而形成的方法，溅镀法是如下方法，在目标与基板之间外加高电压而产生辉光放电，使等离子化的Ar离子碰撞于目标表面，撞击出Cr原子而使其堆积于基板。但是，通过PVD法形成的氮化铬膜存在如下问题，当作为如链条这样的高负载的滑动构件的表面处理层而加以使用时，容易从钢等金属制的基体材料发生剥离，难以与基体材料进行一体化，以便贴紧于基体材料的表面而难以发生剥离。而且，通过PVD法也有可能在表面上产生金属液滴(droplet)，产生时表面粗糙度增大，以金属液滴为起点产生裂纹，存在耐磨性变差的问题。即使在通过研磨剥离金属液滴时，剥离金属液滴的部分形成孔，孔因负荷而放大而彼此相连，存在难以提高耐磨性的问题。另外，PVD法中，由于产生裂纹而耐磨性下降，因此存在无法通过加厚膜厚来实现长寿命化的问题。而且，当被处理材例如具有孔时，存在难以在孔的内面上也成膜的问题。作为所述机械构件，例如可列举汽车发动机用的定时链条所具备的销。作为定时链条可例举滚子链、套筒链及无声链等。如下形成滚子链，圆筒状衬套的两端部在滚子外嵌于该衬套的状态下压入于一对内平板的衬套孔，内嵌于衬套的销的两端部压入于配置在一对内平板的两外侧的一对外平板的销孔。套筒链的情况下并不具有滚子。在现有的定时链条中，为了提高衬套及销的耐磨性，对销的钢制母材实施了渗铬处理。但是，当将定时链条与在汽车的发动机室内较大老化的发动机油一起使用时，销及衬套容易磨损，存在寿命有可能缩短的问题。另外，当发动机的燃烧过程中产生的碳烟(soot)混入发动机油时，由于碳烟较硬，因此含有碳烟的润滑油侵入以高速及高负荷运动的定时链条的零件即销与衬套之间，从而虽然在销及衬套之间形成有被膜，但是还是有可能被膜受损伤而销与衬套的摩擦系数上升或促进磨损。从而，要求实施表面处理，以便进一步提高链条的耐磨性。为了解决在金属表面上成膜有氮化铬膜时容易产生热过程剥离且与基体材料的贴紧性变差的问题，专利文献1中公开了如下方法，对金属材料表面实施Cr镀，之后在卤化合物中或含有卤素的反应性气体中对金属原材料进行加热，净化Cr镀层表面而使其活性化，接下来在氮环境中进行加热，对Cr镀层表面进行氮化而形成氮化铬膜。另外，也已周知如下方法，在表面上形成细微的凹部，使含有碳烟的润滑油的碳烟落到凹部，从而抑制因碳烟而发生的摩擦系数的上升及磨损。专利文献1：日本国特开平11-29848号公报
技术实现思路
专利文献1的氮化铬膜的形成方法如下，由于对钢等基体材料实施工业用Cr镀、无裂纹高耐腐蚀性Cr镀、大孔(macroporous)Cr镀、含有2～4％碳的非晶态(amorphous)Cr镀等特殊Cr镀，而且在进行卤素前处理之后进行氮化处理，因此工序非常烦杂。另外，如专利文献1的实施例1～3，由于所得到的氮化铬膜的维氏硬度为1700～2000HV，在氮化铬膜与较软的母材之间的硬度偏差较大，因此无法得到充分的贴紧性，有可能无法长期维持耐磨性。从而，当将专利文献1的表面处理方法应用于定时链条的销等链条零件时，制造工序烦杂，制造成本高，可想到有可能产生无法长期维持良好的耐磨性的问题。另外，当在表面上设置细微的凹部时，如果仅仅做成粗糙面，则只有凸部的顶部抵接于对抗面，因此有可能面压变高而损伤对抗面。因此，虽然需要尽可能使凸部变得平坦，但是越是使凸部趋于平坦化则越无法充分确保排掉碳烟的凹部，当碳烟较多或长时间运行时，有可能无法得到充分的效果，相反，当碳烟积累于凹部并保持滞留的状态下突出时，还有可能对对抗面产生不良影响。本专利技术是基于这样的问题而进行的，所要解决的技术问题是提供一种具有简单的表面处理构造且可长期维持良好的耐磨性的链条零件以及具备该链条零件且可维持良好的耐磨损伸长性的链条。本专利技术所涉及的链条零件为工业用的动力传递用链条的链条零件，其特征为，具有：钢类基体材料；及氮化铬层，形成在该钢类基体材料的外侧，含有大于0质量％、55质量％以下的铁，所述氮化铬层的至少与其他零件发生滑动的表面为具有凹凸部的粗糙面。本专利技术所涉及的链条是如下链条，由2根销连结的一对外平板与由2个衬套连结的一对内平板以所述销可活动地嵌合于所述衬套的状态交替连结有多个的链条，其特征为，所述销、所述衬套、所述内平板及所述外平板中的至少1个是所述链条零件。本专利技术所涉及的链条是如下链条，由2根销连结的一对外平板与由分别外嵌有滚子的2个衬套连结的一对内平板以所述销可活动地嵌合于所述衬套的状态交替连结有多个的链条，其特征为，所述销、所述衬套、所述内平板、所述外平板及所述滚子中的至少1个是所述链条零件。本专利技术所涉及的链条是如下链条，在链条的宽度方向上相邻的一个内部平板的一个连接齿与其他内部平板的其他连接齿重叠的状态下，具有在宽度方向的一端部以W字状形成的一对连接齿及前后一对销孔的多个内部平板因插入于所述销孔的销而连结成可弯曲，在所述宽度方向的两外侧配置有插入固定所述销的导向平板，其特征为，所述销、所述内部平板及所述导向平板中的至少1是所述链条零件。根据本专利技术的链条零件，在钢类基体材料的外侧形成有所述氮化铬层，表面处理构造简单，通过较少的工序数能够容易且廉价地进行制造。由于氮化铬的摩擦系数较低且韧性较高，因此形成有该氮化铬层的链条零件对对方构件的破坏性较低，因细微且硬度较高的碳烟等而发生的损伤也较少。因摩擦系数较低的氮化铬层而滑动热较少，氮化铬的氧化开始温度较高，即使在高温下也不会氧化，因此良好地维持链条零件的耐磨性。另外，由于氮化铬层含有铁，因此与钢类基体材料的贴紧性良好，而且，由于铁的含有量大于0质量％、55质量％以下，因此长期维持链条零件的耐磨性。而且，由于氮化铬层对对方构件的破坏性较低，因细微且硬度较高的碳烟等而发生的损伤也较少，因此滑动部分的间隙距离的设定自由度提高。而且，由于氮化铬层的至少与其他零件发生滑动的表面是具有凹凸部的粗糙面，因此能够使碳烟落到粗糙面的凹部而从间隙排掉，对对抗面的破坏性降低。另外，由于氮化铬层的韧性较高，因此即使仅粗糙面的凸部的顶部抵接于对抗面而面压提高，也不会损伤对抗面。根据本专利技术的链条，由于具有发挥前述效果的链条零件，因此耐磨损伸长性良好。附图说明图1是表示滚子链的一个例子的局部立体图。图2是表示无声链的一个例子的局部立体图。图3是通过使用EPMA(电子探针：ElectronProbeMicroAnalyzer)的线分析求出的表示实施例1的销的Fe、Cr及N的截面组成分布的曲线图。图4是关于使用实施例1的销的滚子链及使用比较例1的销的滚子链，表示在使链条运行规定时间之后检查销及内嵌有销的衬套的磨损量结果的曲线图。图5是表示实施例1的销表面的光学显微镜相片。图6是表示比较例2的销表面的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种链条零件，其为工业用的动力传递用链条的链条零件，其特征为，具有：钢类基体材料；及氮化铬层，形成在该钢类基体材料的外侧，含有大于0质量％、55质量％以下的铁，所述氮化铬层的至少与其他零件发生滑动的表面为具有凹凸部的粗糙面。

【技术特征摘要】
2017.03.28 JP 2017-063547;2017.03.28 JP 2017-063551.一种链条零件，其为工业用的动力传递用链条的链条零件，其特征为，具有：钢类基体材料；及氮化铬层，形成在该钢类基体材料的外侧，含有大于0质量％、55质量％以下的铁，所述氮化铬层的至少与其他零件发生滑动的表面为具有凹凸部的粗糙面。2.根据权利要求1所述的链条零件，其特征为，所述粗糙面的表面粗糙度为Rk0.05μm～0.5μm。3.根据权利要求1或2所述的链条零件，其特征为，所述铁具有从所述钢类基体材料的表面朝着外侧逐渐降低的浓度分布。4.根据权利要求1至3中任意1项所述的链条零件，其特征为，所述氮化铬层的铬及氮具有从外侧朝着所述钢类基体材料的表面逐渐降低的浓度分布。5.根据权利要求1至4中任意1项所述的链条零件，其特征为，所述铁的含有量为1质量％以上、45质量％以下。6.根据权利要求1至5中任意1项所述的链条零件，其特征为，当将全部量为100质量％时，含有大于0质量％、55质量％以下的铁及45质量％以上、90质量％以下的铬及5质量％以上、25质量％以下的氮。7.根据权利要求1至6中任意1项所述的链条零件，其特征为，所述氮化铬层具有2μm以上、30μm以下的厚度。8.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：海老沼和幸，朝田美沙，川田尚史，中安友明，吉本幸太，内田修弘，宫永正太，
申请(专利权)人：株式会社椿本链条，
类型：发明
国别省市：日本,JP