滑动构件和用于内燃机的滑动构件制造技术

本发明专利技术涉及滑动构件和用于内燃机的滑动构件。滑动构件包括基材、和在基材上形成的覆膜层。覆膜层具有源自多个析出硬化型铜合金颗粒的铜合金部，并且铜合金部经由界面彼此结合。铜合金部包含作为添加元素的镍和硅。铜合金部中的镍含量为2至5质量％。内燃机的滑动构件在内燃机的滑动部位具有滑动构件。件在内燃机的滑动部位具有滑动构件。件在内燃机的滑动部位具有滑动构件。

【技术实现步骤摘要】
滑动构件和用于内燃机的滑动构件
[0001]本申请是申请日为2018年2月2日、申请号为201880009616.1、专利技术名称为“滑动构件和用于内燃机的滑动构件”的中国专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及滑动构件和用于内燃机的滑动构件。

技术介绍

[0003]专利文献1公开了能够通过冷态应变诱导的转变在基材的表面上形成硬覆膜的硬覆膜的形成方法。该硬覆膜的形成方法为使用压缩性气体作为介质将固态金属粉末吹送至基材的表面上以形成硬质金属覆膜的方法。在该形成方法中，金属粉末由可以引起应变诱导的转变的金属材料制成，其以引起应变诱导的转变的如此高的速度喷射(spray)至基材上，使得金属粉末塑性变形为扁平形状，并且作为层沉积在基材的表面上，同时也引起先前沉积的金属粉末的应变诱导的转变。以这种方式，该形成方法的特征在于该方法在基材的表面上形成金属覆膜，其中覆膜比喷射至基材上之前的金属粉末更硬。
[0004][现有技术][0005][专利文献][0006]专利文献1：JP 5202024B

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]然而，专利文献1中的硬质覆膜存在耐磨耗性不充分的问题。
[0009]鉴于现有技术中的上述问题做出本专利技术。本专利技术的目的是提供具有优异的耐磨耗性的滑动构件，和用于内燃机的滑动构件。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本专利技术人进行了深入的研究以实现上述目的。结果，本专利技术人发现，上述目的可以通过形成包括源自析出硬化型铜合金颗粒的预定铜合金部的覆膜层来实现，其中铜合金部经由铜合金部之间的界面彼此结合。由此完成本专利技术。
[0012]专利技术的效果
[0013]根据本专利技术，可以提供具有优异的耐磨耗性的滑动构件，和用于内燃机的滑动构件。
附图说明
[0014]图1为根据本专利技术的第一实施方案的滑动构件的示意性截面图。
[0015]图2为由图1中所示的滑动构件的线II围绕的部分的放大图。
[0016]图3为由图1中所示的滑动构件的线III围绕的部分的放大图。
[0017]图4为根据本专利技术的第二实施方案的滑动构件的示意性截面图。
[0018]图5为由图4中所示的滑动构件的线V围绕的部分的放大图。
[0019]图6为由图4中所示的滑动构件的线VI围绕的部分的放大图。
[0020]图7为根据本专利技术的第三实施方案的滑动构件的示意性截面图。
[0021]图8为由图7中所示的滑动构件的线VIII围绕的部分的放大图。
[0022]图9为由图7中所示的滑动构件的线IX围绕的部分的放大图。
[0023]图10为根据本专利技术的第四实施方案的滑动构件的示意性截面图。
[0024]图11为在内燃机的滑动部位包括滑动构件的用于内燃机的滑动构件的示意性截面图。
[0025]图12为在内燃机的轴承机构的轴承金属中具有滑动构件的内燃机的轴承机构的示意性截面图。
[0026]图13为示出磨耗试验装置的概要的截面图。
[0027]图14为实施例3的滑动构件的透射型电子显微镜(TEM)截面图像。
[0028]图15为示出实施例3的滑动构件的能量分散型X射线(EDX)分析结果的图。
具体实施方式
[0029]以下详细描述根据本专利技术的实施方案的滑动构件和用于内燃机的滑动构件。短语“A、B和C中的至少一个”表示“(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或者(A、B、和C)”。
[0030]第一实施方案
[0031]首先，参照附图，将详细描述根据本专利技术第一实施方案的滑动构件。为了描述的原因，以下实施方案中提及的附图的尺寸被放大，并且可以与实际尺寸不同。
[0032]图1为根据本专利技术的第一实施方案的滑动构件的示意性截面图。图2为由图1中的滑动构件的线II围绕的部分的放大图。图3为由图1中的滑动构件的线III围绕的部分的放大图。如图1和2所示，本实施方案的滑动构件1包括基材10和在基材10上形成的覆膜层20。该覆膜层20包括源自析出硬化型铜合金颗粒的铜合金部21。此外，在该覆膜层20中，铜合金部21,21经由铜合金部之间的界面21a彼此结合。此外，尽管未示出，但是铜合金部包含作为添加元素的镍和硅。铜合金部包含2至5质量％的镍。覆膜层20可以具有孔隙20a。
[0033]此外，如图3中所示，本实施方案的滑动构件1优选具有至少一个铜合金部21，所述铜合金部在铜合金部内部和铜合金部21,21之间的界面21a中包含至少一个析出相25。覆膜层20可以具有孔隙20a。
[0034]在本专利技术中，“析出硬化型铜合金”不仅指已经进行析出硬化的铜合金，而且指析出硬化之前的铜合金。在铜合金部中，优选的是所有的铜合金部为已经进行析出硬化的铜合金，但是不限于此。例如，在多个铜合金部中，一部分的铜合金部可以为已经进行析出硬化的铜合金，并且其余的铜合金部可以为析出硬化之前的铜合金。此外，例如，所有铜合金部可以由析出硬化之前的铜合金制成。析出硬化型铜合金也称为颗粒分散强化型铜合金。
[0035]如上所述，本实施方案的滑动构件包括基材、和在基材上形成的覆膜层，并且为如下滑动构件：其中覆膜层具有源自析出硬化型铜合金颗粒的铜合金部，铜合金部经由铜合金部之间的界面彼此结合，铜合金部包含作为添加元素的镍和硅，以及铜合金部包含2至5质量％的镍。因此，滑动构件具有优异的耐磨耗性。
[0036]此外，如上所述，在本实施方案的滑动构件中，至少一个铜合金部优选地在铜合金
部内部和铜合金部之间的界面中包含至少一个析出相。此类滑动构件具有进一步优异的耐磨耗性。
[0037]目前推测基于以下原因中的至少一个而获得上述效果。
[0038]在包含镍和硅的铜合金部中，当镍含量为2至5质量％时，认为包含镍、和硅等的化合物的析出将防止铜合金部容易地变形，从而改善它们的耐磨耗性。也认为这是析出相均匀地包含在覆膜层中的结果，其中析出相由在改善耐磨耗性方面具有显著效果的硅化镍(Ni2Si)制成。当镍含量小于2质量％时，在覆膜层中形成的、由在耐磨耗性方面具有改善效果的硅化镍(Ni2Si)制成的析出相的量不充分。此外，当镍含量超过5质量％时，由在耐磨耗性方面具有优异的改善效果的硅化镍(Ni2Si)制成的析出相在覆膜层中不均匀地形成。尽管没有特别限定，但是镍含量与硅含量的比(Ni:Si)以质量比计优选地范围为3.5:1至4.5:1。此外，硅含量优选地范围为0.5至1.25质量％。然而，无须多言，上述含量和比例不限于这些范围，并且可以在这些范围之外，只要能显示本专利技术的效果即可。
[0039]也认为例如，由于以下原因获得该效果：当将用作用于滑动构件的制造方法的材料的析出硬化型铜合金颗粒(下文中，也可以称为“铜合金颗粒”)吹送至基材上，并且铜合金颗粒与基材和附着在基材上的铜合金部碰撞时，其动能部分地转换为热能。该转换促进了基材和铜合金颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滑动构件，其包括：基材；和在所述基材上形成的覆膜层；其中所述覆膜层包括源自多个析出硬化型铜合金颗粒的铜合金部，和比所述铜合金部更硬并且源自多个合金颗粒的合金颗粒部，所述铜合金部之间以及所述铜合金部与所述合金颗粒部经由它们之间的界面彼此结合，所述铜合金部包含作为添加元素的镍和硅，以及所述铜合金部包含3至5质量％的镍。2.根据权利要求1所述的滑动构件，其中在所述铜合金部和所述合金颗粒部的界面含有析出相。3.根据权利要求2所述的滑动构件，其中所述析出相由Ni2Si构成。4.根据权利要求1所述的滑动构件，其中在所述铜合金部与所述合金颗粒部的界面具有扩散层。5.根据权利要求1所述的滑动构件，其中所述合金颗粒部包括选自由以下组成的组的至少一种合金颗粒：铁系合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊泽佳典，荒井淳一，乙部胜则，西村信一，
申请(专利权)人：福田金属箔粉工业株式会社雷诺两合公司，
类型：发明
国别省市：