滑动部件制造技术

本发明专利技术提供低摩擦且韧性优异的内燃装置用活塞环等的滑动部件。本发明专利技术涉及一种滑动部件，其具有下述构成而解决所述问题：在滑动面(11)上包覆有Cr‑B‑Ti‑V‑(Mn、Mo)‑N类的合金皮膜(2)的活塞环等的滑动部件(10)，所述滑动部件(10)包含Mn及Mo的一者或两者，所述Mn与所述Mo的含量的合计在2质量％以下的范围内。优选B含量在0.1质量％以上1.5质量％以下的范围内，V含量在0.05质量％以上1质量％以下的范围内，Ti含量在0.05质量％以上1.5质量％以下的范围内。

Sliding parts

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滑动部件
本专利技术涉及低摩擦且韧性优异的内燃装置用活塞环等的滑动部件。
技术介绍
近年，伴随作为内燃装置的车辆发动机等的轻量化和高输出化，在严峻的滑动条件下使用的滑动部件，特别是在内燃装置中使用的活塞环中，由于在高温并且高压的严峻的环境下使用，因此要求进一步提高耐磨耗性等。例如，活塞环的外周滑动面在气缸套的内周面上滑动接触，因此，要求特别优异的耐磨耗性，可使用镀铬皮膜、氮化层或通过PVD法而形成的硬质皮膜等。并且，为了应对所述的要求，可以在活塞环的外周滑动面、上下面上形成镀铬皮膜、氮化处理皮膜、通过PVD法而制备的氮化铬(CrN、Cr2N)、氮化钛(TiN)等的硬质皮膜等。但是，伴随近年内燃装置的轻量化、高输出化，活塞环在更严峻的条件下使用。因此，期望韧性及耐磨耗性优异的滑动部件。特别是在可使用醇燃料而行驶的醇燃料车、可使用汽油、甲醇、乙醇等的2种以上的燃料而行驶的灵活燃料车(flexible-fuelvehicle：FFV、dual-fuelvehicle)的内燃装置中使用的活塞环，存在发生耐磨耗性皮膜的裂缝、剥离的风险，因此，期望更高的韧性和耐磨耗性。耐磨耗性皮膜的裂缝、剥离因下述化学反应而产生：由燃料中包含的醇产生大量的水分与在活塞环的外周滑动面上形成的耐磨耗性皮膜之间的化学反应。对于这样的需求，例如，专利文献1中提出了一种滑动部件，其包覆有提高了滑动特性，特别是耐剥离性的硬质皮膜。就该技术而言，通过电弧离子镀而将硬质皮膜包覆在活塞环的外周面上，并且该硬质皮膜由CrN型的氮化铬制成，结晶的晶格常数在0.4145～0.4200nm的范围，Cr的含量为30～49原子％。此外，专利文献2中提出了一种滑动部件，其包覆有耐磨耗性、耐刮擦性及不会增加对象材料的磨耗的特性(对象攻击性)优异的皮膜。就该技术而言，在滑动部件的外周面上包覆有Cr-V-B-N合金皮膜，并且该Cr-V-B-N合金皮膜通过物理蒸镀法，特别是离子镀法、真空蒸镀法或溅射法而形成，并且V含量为0.1～30重量％及B含量为0.05～20重量％。此外，专利文献3中提出了滑动部件，其由耐磨耗性及耐刮擦性优异的Cr-B-Ti-N合金皮膜而形成。就该技术而言，涉及由主要材料、氮化层、Cr-B-Ti-N合金皮膜构成的活塞环，该Cr-B-Ti-N合金皮膜通过PVD(物理蒸镀)法而包覆在氮化层的外周滑动面(滑动面相当部)，其中，以0.05～10.0质量％含有B，以5.0～40.0质量％含有Ti，以10.0～30.0质量％含有N，并且余部为Cr。此外，专利文献4提出了具有更高的耐磨耗性、耐裂缝性及耐剥离性的活塞环。就该技术而言，涉及在滑动面上包覆有Cr-B-V-N类的合金皮膜的活塞环，其中，B含量在0.1质量％以上1.5质量％以下的范围内，V含量在0.05质量％以上1质量％以下的范围内，[B含量/V含量]在大于1且30以下的范围内。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-335878号公报专利文献2：日本特开2000-1767号公报专利文献3：日本特开2006-265646号公报专利文献4：WO2016/002810
技术实现思路
专利技术所解决的技术问题然而，在所述专利文献1～3的情况下，不能充分满足近年要求的高耐磨耗性。此外，在专利文献4的情况下，例如，在使用醇燃料或含醇燃料的内燃装置中可以优选使用，比以往的耐磨耗性皮膜更能够抑制裂缝、剥离的发生，但是在伴随近年的内燃装置的进一步轻量化、高输出化的严峻的条件下，需要进一步提高特性。为了解决所述问题而完成了本专利技术，本专利技术的目的是提供低摩擦且韧性优异的内燃装置用活塞环等的滑动部件。解决问题的技术手段本专利技术的滑动部件，其是滑动面上包覆有Cr-B-Ti-V-(Mn、Mo)-N类的合金皮膜的滑动部件，所述滑动部件包含Mn及Mo的一者或两者，所述Mn与所述Mo的含量的合计在2质量％以下的范围内。在本专利技术的滑动部件中，B含量在0.1质量％以上1.5质量％以下的范围内，V含量在0.05质量％以上1质量％以下的范围内，Ti含量在0.05质量％以上1.5质量％以下的范围内。在本专利技术的滑动部件中，N含量在30质量％以上40质量％以下的范围内，余部为Cr及不可避免的杂质。在本专利技术的滑动部件中，所述合金皮膜由设置在基材侧上的第1合金皮膜和设置在该第1合金皮膜上的第2合金皮膜而构成。在本专利技术的滑动部件中，所述合金皮膜上还设置有硬质碳膜。在本专利技术的滑动部件中，作为所述合金皮膜的衬底层，设置有氮化处理层或金属衬底层。优选本专利技术的滑动部件为内燃装置用活塞环。专利技术效果根据本专利技术而提供在伴随近年的内燃装置的进一步轻量化、高输出化的严峻的条件下可以优选使用，并且低摩擦且韧性优异的内燃装置用活塞环等的滑动部件。附图说明[图1]是表示作为本专利技术的滑动部件的内燃装置用活塞环的示例的示意性截面图。[图2]是表示作为本专利技术的滑动部件的内燃装置用活塞环的其他示例的示意性截面图。[图3]是斯特里贝克曲线(StribeckCurve)的说明图。[图4]是对斯特里贝克曲线(StribeckCurve)进行了测定的摩擦仪的说明图。[图5]是阿姆斯勒(Amsler)型磨耗试验方法的说明图。[图6]是在韧性的评价中使用的划痕试验机的构成原理图。[图7]是比较例1～5的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)。[图8]是比较例6、7的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)与比较例1～3的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)的比较。[图9]是实施例1～3的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)与比较例1～3的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)的比较。[图10]是实施例4～6的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)与比较例1～3的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)的比较。[图11]是实施例7、8的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)与比较例1～3的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)的比较。[图12]是实施例9、10的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)与比较例1～3的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)的比较。[图13]是实施例11的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)与比较例1～3的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)的比较。[图14]是比较例8～10的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)与比较例1～3的斯特里贝克曲线(StribeckCurve)的比较。[图15]是在醇环境下的低负载摩擦磨耗试验方法的说明图。具体实施方式以下，对本专利技术的滑动部件参照附图进行说明。以下所示的实施的方式是本专利技术的一个实例，本专利技术的技术的范围不限于以下的实施的方式。需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑动部件，其是滑动面上包覆有Cr-B-Ti-V-(Mn,Mo)-N类的合金皮膜的滑动部件，所述滑动部件包含Mn及Mo的一者或两者，所述Mn与所述Mo的含量的合计在2质量％以下的范围内。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171130 JP 2017-2305501.一种滑动部件，其是滑动面上包覆有Cr-B-Ti-V-(Mn,Mo)-N类的合金皮膜的滑动部件，所述滑动部件包含Mn及Mo的一者或两者，所述Mn与所述Mo的含量的合计在2质量％以下的范围内。


2.根据权利要求1所述的滑动部件，其中，
B含量在0.1质量％以上且1.5质量％以下的范围内，V含量在0.05质量％以上且1质量％以下的范围内，Ti含量在0.05质量％以上且1.5质量％以下的范围内。


3.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其中，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：千田法明，关将太，
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