專利名稱：組合滑油環(huán)用的側(cè)軌及其氮化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為有關(guān)使用內(nèi)燃機(jī)組合滑油環(huán)的鋼制側(cè)軌及其氮化方法。更加詳細(xì)而言，本發(fā)明為有關(guān)氮化層的構(gòu)成組織與其組織形成方法。鋼制組合滑油環(huán)為一對(duì)的側(cè)軌與通過向此些半徑方向外周側(cè)推出，推押入氣缸內(nèi)壁面包含隔片擴(kuò)管器，更者，滑油環(huán)的機(jī)能是于氣缸的內(nèi)壁面中形成適當(dāng)?shù)挠湍?，以作為活塞脹圈與氣缸的潤滑及氣缸內(nèi)壁面刮取多余的油份。上述構(gòu)成的側(cè)折動(dòng)面為2個(gè)部分。第1折動(dòng)面為氣缸折面內(nèi)壁與折動(dòng)側(cè)軌的外周面，第二折動(dòng)面為與隔片耳部接觸側(cè)軌的內(nèi)周面。
背景技術(shù)：
為此，僅于折動(dòng)面的內(nèi)外周面實(shí)施氮化處理的側(cè)軌已揭示于實(shí)開昭53-147309號(hào)中。其后，開發(fā)適用于側(cè)軌的離子氮化與利用僅可以賦予厚膜氮化層外周面的離子氮化特性，上下面及內(nèi)周面中無氮化層，僅對(duì)外周面行氮化滑油環(huán)耐折損性及通過改善滑油環(huán)的活塞的環(huán)溝侵蝕性且于內(nèi)周面上鍍上硬質(zhì)鉻的側(cè)軌(特開平5-44575號(hào))。次者，亦有開發(fā)通過內(nèi)外周面共同離子氮化具有氮化層的側(cè)軌(特開平5-332451號(hào))。更者，有提出限制外周的氮化層厚度與內(nèi)周面的氮化層的數(shù)值的側(cè)軌(特開平7-4308號(hào))。
一方面，針對(duì)氮化層在特開平7-118826號(hào)中，揭示了通過離子氮化針對(duì)僅從無化合物層的擴(kuò)散層構(gòu)成特殊的離子氮化(快速氮化)的條件。如特開平7-316778號(hào)所揭示，此氮化層雖乃適用于活塞脹圈。但，于此些先前技術(shù)中，針對(duì)氮化層內(nèi)的粒界硬質(zhì)相其現(xiàn)狀卻大多不如記載所言。
又，雖隔片擴(kuò)管器押入側(cè)軌的負(fù)荷為小，但因側(cè)軌與隔片擴(kuò)管器的接觸面為小之故，其作為押入應(yīng)力乃為大。為此，提高氮化層自身的耐磨損性有其必要，公知的，耐磨損性優(yōu)異的馬丁體系不銹鋼，特別是使用SUS440B等適合材料作為氮化鋼母材。
又，前述之氮化鋼母材中實(shí)施離子氮化與不形成化合物層，形成氮化擴(kuò)散層與粒界硬質(zhì)相(業(yè)者稱為“海鷗相”)，具有此氮化組織的滑油環(huán)的側(cè)軌中，發(fā)生氣缸襯套的磨損和活塞溝皸裂，油品的大量消耗乃為其問題。

發(fā)明內(nèi)容
本案發(fā)明者針對(duì)氮化鋼材磨損的研究，發(fā)現(xiàn)其于氮化層所形成的前述粒界硬質(zhì)相雖幾乎完全不影響被氮化的氮化鋼母材本身的耐磨損性，但對(duì)于對(duì)方材的侵蝕性卻是相當(dāng)?shù)母?。其為表面部較軟質(zhì)相乃優(yōu)先磨損，另一方粒界硬質(zhì)相的磨損為緩，僅以硬質(zhì)相與對(duì)方材相接觸的狀況下，乃加以研究探白對(duì)方材表面以銼刀摩擦的情況。
本案發(fā)明，為解決先前技術(shù)氣缸襯套的磨損及活塞溝的皸裂的大量消耗油品問題點(diǎn)，其要旨為提供于折動(dòng)面?zhèn)葻o化合物層且至少于折動(dòng)面中不具有高侵蝕性的對(duì)方材粒界硬質(zhì)相(ε相)的氮化層。
本發(fā)明，與隔片擴(kuò)管器組合的滑油環(huán)所構(gòu)成的側(cè)軌中，以鋼材構(gòu)成的側(cè)軌的外周面或內(nèi)外周面中所形成的氮化層，不伴隨著表面化合物層構(gòu)成氮擴(kuò)散層且表面硬度為Hv1000以上，該氮擴(kuò)散層的表面?zhèn)阮I(lǐng)域中，有關(guān)組合滑油環(huán)用側(cè)軌無粒界硬質(zhì)相乃為其特征。
本發(fā)明的側(cè)軌氮化層，因無表面化合物層之故，氮化后化合物層(稱之為“白層”、“脆化層”)乃無必要以研磨方式除去。
又，于本發(fā)明的氮擴(kuò)散層的內(nèi)部領(lǐng)域中形成粒界硬質(zhì)相是于母材中的析出物Cr23C6乃通過氮化大部分成CrN相變化時(shí)，敲打出C(碳)乃擴(kuò)散于粒界部中，粒界的氮濃度成一定以上時(shí)，F(xiàn)e與C與N的化合物，特別是ε相(即，“粒界硬質(zhì)相”)乃于粒界形成之。敲打出的C擴(kuò)散于粒界其理由，因馬丁體系不銹鋼的C的固溶度乃非常小之故。
本發(fā)明的側(cè)軌鋼材的粒界組織(a)于氮擴(kuò)散表層的表面?zhèn)阮I(lǐng)域中不形成粒界硬質(zhì)相，在氮擴(kuò)散層的內(nèi)部側(cè)中形成粒界硬質(zhì)相或(b)粒界硬質(zhì)相不存在于氮化層全體中構(gòu)成有其優(yōu)點(diǎn)的組織。形成此些(a)、(b)任一組織，依據(jù)氮化條件特別是氮化層的厚度。不形成粒界硬質(zhì)相的理由乃因?yàn)榱＝绲腃量乃非常微少之故。
為形成上述氮化層之故，快速氮化(radical)的一種等離子氮化中，側(cè)軌的調(diào)整法、處理溫度、氣壓、NH3/H2流量比、處理電壓、處理時(shí)間的變量中，通過調(diào)整處理?xiàng)l件可得具有特長的氮化層。
具有無粒界硬質(zhì)相氮化組織的側(cè)軌(A)的磨損，是于初期折動(dòng)中與具有粒界硬質(zhì)相組織的側(cè)軌(B)相差不大。進(jìn)行某程度的折動(dòng)時(shí)，于側(cè)軌(B)中先行結(jié)晶粒內(nèi)的磨損，粒界硬質(zhì)相乃于側(cè)軌表面上殘留凸?fàn)疃鞯魧?duì)方材料。更者通過折動(dòng)凸出后的粒界硬質(zhì)相乃因與對(duì)方材料的磨損時(shí)，構(gòu)成與折動(dòng)初期相同的狀況，進(jìn)行此磨損乃為少有的情事。對(duì)此而言，于側(cè)軌(A)中，于氮化擴(kuò)散層表面?zhèn)鹊恼蹌?dòng)面領(lǐng)域粒界組織中，因其粒界硬質(zhì)相乃不存在故不產(chǎn)生前所述之向?qū)Ψ讲牧系那治g性。結(jié)晶粒內(nèi)的球狀析出物為減少從對(duì)方材的磨損，寧可粒界組織比結(jié)晶粒本身更容易磨損，不使對(duì)方材料對(duì)粒界優(yōu)先侵蝕之。


圖1為表示構(gòu)成本發(fā)明側(cè)軌要素的組合滑油環(huán)的一態(tài)樣圖面。
圖2為于580℃中Fe-N-C的三元狀態(tài)圖。
圖3為氣體氮化法的氮化裝置概略圖。
圖4為離子氮化法的氮化裝置概略圖。
圖5為快速氮化法(RIN氮化法)的氮化裝置概略圖。
圖6為僅氮化外周面為目的的側(cè)軌用冶具及其調(diào)整圖。
圖7為僅氮化內(nèi)外周面為目的的側(cè)軌用冶具及其調(diào)整圖。
圖8為表示僅于外周面具有氮化層的側(cè)軌的斷面組織圖。
圖9為表示僅于內(nèi)外周面具有氮化層的側(cè)軌的斷面組織圖。
圖10為通過本發(fā)明的氮化層的斷面組織的擴(kuò)大圖。
圖11為比較例1于氣體氮化中的氮化層的斷面組織擴(kuò)大圖。
圖12為比較例2于離子氮化中的氮化層的斷面組織擴(kuò)大圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示于氣缸中插入活塞的滑油環(huán)溝內(nèi)組合鋼制的滑油環(huán)?；钊幕铜h(huán)溝中裝設(shè)的鋼制組合滑油環(huán)，于具備環(huán)狀合口的上下一對(duì)的鋼制側(cè)軌30a、30b與具備環(huán)狀合口的鋼制隔片擴(kuò)管器31所構(gòu)成。
隔片擴(kuò)管器為一軸方向波形形狀，于外周側(cè)上下面上具備有側(cè)軌離間保持平面，于內(nèi)周側(cè)中設(shè)置有側(cè)軌30a、30b的押壓賦能耳部側(cè)軌。
以下，乃加以說明對(duì)于粒界為消除ε相生成的基本理論。氮化層是由注入于活性種的母材與接著通過氮的擴(kuò)散所形成之，注入速度與擴(kuò)散速度一般而言并不相同。氮化層的厚度乃通過擴(kuò)散加以決定，其氮化層的相型態(tài)乃與活性種注入速度有極大的關(guān)系。
例如，氮化層乃于表面伴隨著形成化合物層的情況時(shí)，活性種的注入速度比擴(kuò)散速度為快，表面附近的氮?dú)鉂舛饶诵煨斓厣?，其氮?dú)鉂舛饶巳鐖D1所示，于580℃中超過5.8重量百分比時(shí)，會(huì)相變態(tài)為′+ε相。此相因有某程度的厚度乃被稱作化合物層。一方面，注入速度比擴(kuò)散速度小或相同時(shí)，表面附近的氮?dú)鉂舛饶艘虿粷饪s之故，不發(fā)生朝表面附近的γ′相與ε相的相變態(tài)僅形成擴(kuò)散層。不生成化合物層的氮化處理，全以此方式加以處理之。
如上述所示粒界ε相，注入粒界的氮?dú)饬颗c通過從其粒界擴(kuò)散出氮?dú)饬康牟钜陨芍Ｌ貏e是，通過氮化從碳化物排出的C乃存在于粒界之故，發(fā)生ε相的氮?dú)鉂舛饶讼虻蜐舛葌?cè)快速移行。如圖2所示的狀態(tài)圖中0.5重量％程度的C乃固溶于Fe中時(shí)，形成ε相的氮?dú)鉂舛葹榻档椭?80℃下2重量％的程度。
為此，為不于粒界形成ε相之故，以下述的氮化條件制造乃為必要。
(1)為使于粒界部的氮?dú)馓嵩鐢U(kuò)散，要提高氮化處理溫度。
(2)為減少注入粒界部的氮?dú)饬?，降低氮?dú)馕?potential)。
(3)為減少注入粒界部的氮?dú)饬?，于快速氮化等電場中針?duì)灌入氮?dú)獾姆椒私档推潆妷骸?br> (4)為生成ε相而提高氮?dú)鉂舛戎?，通過氮化敲出存在于粒界的C從表面以噴鍍排出。
確立滿足如上的條件的氮化裝置及氮化條件乃不生成粒界硬質(zhì)相的氮化法。
何種氮化法乃符合條件(1)～(4)的氮化法，快速氮化(RIN氮化)乃可說是最適合的氮化裝置。當(dāng)然，氣體氮化、離子氮化中若其條件適合亦可能形成無粒界硬質(zhì)相(ε相)的氮化層。于圖3、圖4、圖15表示氣體氮化法、離子氮化法、快速氮化法(RIN氮化法)。又，表1表示各氮化處理法的比較。
各氮化處理法的比較

表1首先，氣體氮化如圖3所示，于氮化爐內(nèi)配置有工作容器1(workpiece)內(nèi)配列有被處理材。從貫通工作容器1的氣體管線2將NH3與運(yùn)送氣體噴出至工作容器1內(nèi)，從適當(dāng)?shù)呐懦隹谂懦鲋翣t內(nèi)，更者經(jīng)由排氣管3排氣裝置處理排出爐外。被處理材是通過外部加熱器4加熱，爐內(nèi)溫度是通過溫度調(diào)節(jié)機(jī)5加以控制。于此氣體氮化法中，提高上述條件(1)的溫度及降低條件(2)的NH3濃度亦能調(diào)整氮化電位，條件(4)的C并無從表面排出機(jī)能之故，NH3濃度若非相當(dāng)?shù)蜁r(shí)，無法阻止粒界硬質(zhì)相的生成。但，若如此降低NH3濃度時(shí)，乃發(fā)生氮化不均勻與處理時(shí)間的增大的所謂不適合的情況，通過氮化以得不具有粒界硬質(zhì)相的氮化層在實(shí)際上并無法得到。
次者，于離子氮化法中，如圖4所示，通過真空容器7內(nèi)部通過真空泵浦(無圖標(biāo))加以真空吸出，壓力乃通過自動(dòng)壓力控制裝置8加以控制。被真空吸引出的氣體乃通過排氣處理裝置加以處理。原料氣體的H2及N2乃經(jīng)個(gè)別的質(zhì)量流控制器10，經(jīng)由噴嘴11噴出至真空容器7內(nèi)。一方面，工作件12(被處理材料)與直流電源(無圖標(biāo))作電氣接續(xù)設(shè)置電極14，原料氣體乃于工作表面形成，電壓下降領(lǐng)域乃通過屏極部加以離子化，被注入工作件內(nèi)。符號(hào)15為觀察爐內(nèi)的測高溫計(jì)。
于此氮化法中，無設(shè)置外部加熱器之故，提高處理電壓僅通過噴鍍效果以得處理物的氮化溫度。于此高電壓時(shí)，于條件(4)的粒界部C乃從表面以噴鍍敲打效果，及通過條件(1)溫度上升可得擴(kuò)散速度上升的效果，為抑制高電壓的條件(3)與增加逆向氮?dú)庾⑷肓康牧＝绮恐械摩畔嗟纳赡藶榉浅＠щy的情事。
對(duì)此些氮化法其快速氮化法，如圖5所示裝置構(gòu)成乃大部分與離子氮化裝置相同，具備外部加熱器16為其相異之處?？焖俚?，設(shè)置有外部加熱器16，更者，使用活性高的NH3氣體作為原料氣體之故，乃可獨(dú)自決定處理溫度與處理電壓為其有利之點(diǎn)。亦即，處理溫度主要于外部加熱器16升溫，維持處理物內(nèi)部氮?dú)獾母咚贁U(kuò)散速度，處理電壓為排出于處理物表面附近的粒界存在的C的故與以NH3活性為主的故盡可能為低，NH3濃度為抑制注入氮?dú)庠此俣戎时M可能為慢。如此一來，乃可設(shè)定完全滿足前述所述的阻止粒界硬質(zhì)相的4個(gè)條件。也就是說，于快速氮化法中為不使粒界硬質(zhì)相產(chǎn)生設(shè)定處理?xiàng)l件的原理是沒有多大困難性。
通過以上的理由，于本發(fā)明的實(shí)施例乃以快速氮化行使之。
于本發(fā)明中的側(cè)軌母材基本上如為氮化鋼等任何種類的鋼材，可能不形成粒界硬質(zhì)相的氮化層乃為本發(fā)明的意圖，全部的氮化鋼乃包含于本發(fā)明中。但，從中期望折動(dòng)特性優(yōu)異者為適用于側(cè)軌，經(jīng)由此點(diǎn)，馬丁體系的不銹鋼中在氮化后的CrN乃作為析出物形成SU440系的氮化鋼乃為最適切者。
接著針對(duì)側(cè)軌調(diào)整法及處理?xiàng)l件加以敘述之。
本發(fā)明的側(cè)軌調(diào)整法，為線材狀的軌條20如圖6所示為密接鄰接上下面乃以壓鎮(zhèn)冶具21從上下壓緊。此時(shí)，外周的氮化情況時(shí)，軌條內(nèi)周面中不產(chǎn)生氮化如圖所示為蓋狀的上下壓鎮(zhèn)冶具乃為必要。蓋狀的壓鎮(zhèn)冶具21乃由上下壓鎮(zhèn)冶具內(nèi)面與軌條內(nèi)周面形成一封閉空間，軌條內(nèi)周面表面及上下壓鎮(zhèn)冶具內(nèi)面中，通過高斯法則而不形成電場。又，因不產(chǎn)生灼熱放電之故乃不產(chǎn)生氮化。
一方面，于內(nèi)周面實(shí)施氮化后的內(nèi)外周的氮化情況時(shí)，軌條內(nèi)周面成開放空間乃為必要之故，上下壓鎮(zhèn)冶具21乃如圖7所示通過外部空間形成貫通孔22乃為必要。通過貫通孔22的大小可以決定電場的大小之故，通過調(diào)整此孔的大小可以控制內(nèi)周部的氮化的程度。
次者，適當(dāng)?shù)牡瘲l件，到達(dá)氮化處理溫度的升溫過程中行使噴鍍工作。行使噴鍍的目的，為除去于表面存在的酸化膜與不動(dòng)態(tài)膜與升溫之故而作為熱源使用之。此時(shí)的周圍氣體乃以H2與Ar為適宜者。
接著，通過外部加熱器設(shè)定的加熱溫度為550℃以上600℃以下為適合。于550℃以下中氮?dú)獾臄U(kuò)散速度乃過于遲緩之故，乃無法消除粒界硬質(zhì)相的生成。且，于600℃以上時(shí)，母材乃因被燒鈍軟化之故其氮化層軟化之，其耐磨損性亦為降低。最適宜處理的溫度乃為570℃至590℃的范圍。
通過自動(dòng)壓力控制裝置8所設(shè)定的氣壓是以0.5～5Torr為適宜者。未滿0.5Torr時(shí)，其NH3的電位過低乃無法進(jìn)行氮化。5Torr以上時(shí)，氮?dú)庠醋⑷肓磕诉^多無法消除粒界硬質(zhì)相的生成。最適當(dāng)?shù)臍鈮簽?～3torr的范圍。
通過質(zhì)量流控制器10所設(shè)定的NH3/H2之比，是以流量比3/7至9/1的范圍為恰當(dāng)。NH3/H2比為7/3至8/2Z附近。
處理電壓為-400V至-550V的范圍。在-400V以上(絕對(duì)值為400V以下)中，NH快速生成為少乃無助于氮化。又，因排出C之故乃無噴鍍效果消除粒界硬質(zhì)相的生成乃為困難。-550V以下(絕對(duì)值為550V以上)時(shí)，電壓乃過強(qiáng)快速注入的速度乃過快要消除粒界硬質(zhì)相的生成亦乃為困難。最適宜之電壓范圍乃為-475V至-525V的范圍。于此范圍內(nèi)，氮?dú)怆x子注入量與通過噴鍍的C排出量加以最佳化以選擇處理電壓。處理時(shí)間系因應(yīng)氮化程度而可加以任意選擇之。以下，系通過實(shí)施例加以詳細(xì)說明本發(fā)明。
本發(fā)明的最佳實(shí)施型態(tài)于本發(fā)明中所使用的側(cè)軌母材化學(xué)成分(重量％)

表2表2的成分為具有斷面大小0.4×2.02mm的用線材形成線圈狀。線圈成形品的外徑為76mm、線圈長為340mm。此與具有成形大小相同的內(nèi)徑的套筒中側(cè)面空隙間無法產(chǎn)生的配置后，如圖6、圖7所示，使用壓鎮(zhèn)冶具21將上下壓緊之。圖6的調(diào)整品僅對(duì)于外周面實(shí)施氮化以制造側(cè)軌，圖7的調(diào)整品僅對(duì)于內(nèi)外周面實(shí)施氮化以制造側(cè)軌。
上述的調(diào)整品于快速氮化爐中調(diào)整之，升溫中以噴鍍作為前處理行使而持續(xù)行使氮化。前處理的條件與本條件乃如下所示(1)前處理?xiàng)l件(升溫中)氣壓0.8Torr氣體種類H2處理電壓-500V處理溫度540℃以上至580℃升溫速度1℃/分(2)本處理?xiàng)l件氮化處理溫度580℃氣壓2Torr氣體種類NH3、H2NH3/H2流量比7/3氮化處理電壓-500V處理時(shí)間3小時(shí)氮化結(jié)果如圖8、圖9所示。圖8表示僅對(duì)外周面實(shí)施氮化后的側(cè)軌。又，圖9表示對(duì)內(nèi)外周面實(shí)施氮化后的側(cè)軌。且，兩側(cè)軌的氮化組織乃相同之故，圖8的氮化組織擴(kuò)大圖乃以圖10表示之。經(jīng)由圖10可得知，無化合物層，更者，觀察到折動(dòng)面?zhèn)鹊牡瘜雍穸?/3以上的領(lǐng)域?yàn)榍驙钗龀鑫?，并無粒界硬質(zhì)相(ε相)。
且，如圖8所示，通過圖6的方法調(diào)整品乃僅存在于外周面的氮化層，又，通過圖7的方法調(diào)整品乃存在于內(nèi)外周面的氮化層。通過兩實(shí)施例氮化層中乃不存在化合物層，更者，于折動(dòng)面?zhèn)戎?，氮化層厚?/3以上的領(lǐng)域不存在粒界硬質(zhì)相。
比較例1通過圖7的方法調(diào)整后的側(cè)軌乃以氣體氮化法氮化之。氣體氮化的條件乃如下所示氮化處理溫度575℃氮化處理環(huán)境NH3(90％)、干燥空氣(10％)氣壓1氣壓處理時(shí)間6小時(shí)此時(shí)的氮化層組織乃如圖11所示，觀察于折動(dòng)面?zhèn)鹊幕衔飳蛹傲＝缬操|(zhì)相，以表示本發(fā)明外的情事。
比較例2通過圖7的方法調(diào)整后的側(cè)軌乃經(jīng)由離子氮化加以氮化之。離子氮化的條件乃如下所示氮化處理溫度550℃氮化處理環(huán)境N2/H2＝7/3(流量比)放電電壓600V氣壓4Torr氮化處理時(shí)間20小時(shí)以此處理所得之氮化組織是以圖12表示之。觀察于折動(dòng)面?zhèn)鹊幕衔飳蛹傲＝缬操|(zhì)相，以表示本發(fā)明外的情事。
比較例3～10通過圖7的方法調(diào)整后的側(cè)軌，于各種處理?xiàng)l件下快速氮化處理后時(shí)的結(jié)果(氮化層的深度、有無化合物層、折動(dòng)面?zhèn)扔袩o粒界硬質(zhì)相、從氮化層表面至20μm深度位置的硬度)乃以表3加以表示之。
于比較例3中，因處理溫度為低之故，觀察其氮化不均勻、化合物層與粒界硬質(zhì)相。于比較例4中，因處理溫度為高之故，氮化層的硬度乃低于HV850。
于比較例5(低氣壓)、比較例7(NH3氣體低流量比)、比較例9(低處理電壓)中，乃產(chǎn)生氮化不均勻。比較例6(高氣壓)、比較例8(NH3氣體高流量比)、比較例10(高處理電壓)中，乃觀察化合物層、粒界硬質(zhì)相。
如上所述，脫離本發(fā)明制造方法的處理范圍，乃無法得到為解決如上述任何課題的氮化層。
本發(fā)明與比較例3～10的處理?xiàng)l件與結(jié)果

表3
本發(fā)明與比較例3～10的處理結(jié)果

表4次者為評(píng)鑒對(duì)方材料侵蝕性，本發(fā)明的實(shí)施例及比較例1的氮化條件中，將銷材的先端實(shí)施氮化，針對(duì)氮化品乃行使除去化合物層的磨損試驗(yàn)。于此，經(jīng)由本發(fā)明的實(shí)施例，其折動(dòng)面乃無粒界硬質(zhì)相，通過比較例1于氣體氮化除去化合物層后的折動(dòng)面中乃存在有粒界硬質(zhì)相。磨損試驗(yàn)，活塞脹圈型的試驗(yàn)發(fā)試驗(yàn)條件乃如下所示襯里材(對(duì)方材料)FC250摩擦折動(dòng)速度0.25m/秒試驗(yàn)負(fù)載39.2N試驗(yàn)時(shí)間6小時(shí)潤滑條件以硫酸水溶液(pH＝2)0.1cc/秒滴下的試驗(yàn)結(jié)果乃以第4表表示之。
磨損試驗(yàn)結(jié)果

表5
如表5所示，針對(duì)銷磨損量，本發(fā)明與氣體氮化制品雖為相同，但對(duì)于襯里材磨損量，本發(fā)明制品乃為氣體氮化制品的1/2以下，本發(fā)明制品大幅減少磨損對(duì)手材料的磨損量，顯示對(duì)于對(duì)手材的侵蝕性乃非常地優(yōu)異。
通過本發(fā)明的側(cè)軌，氮化層有優(yōu)異的對(duì)手材侵蝕性之故，可以大幅改善襯里與活塞等的磨損，不會(huì)發(fā)生襯里的磨損與活塞溝的皸裂。故此，本發(fā)明乃提供可以長時(shí)間保持優(yōu)異控油性能的組合滑油環(huán)用的側(cè)軌。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明的組合滑油環(huán)用的側(cè)軌，其特征是，隔片擴(kuò)管器(31)與滑油環(huán)組合以構(gòu)成側(cè)軌中，以鋼材構(gòu)成側(cè)軌的外周面或內(nèi)外周面所形成的氮化層，乃由氮擴(kuò)散層所構(gòu)成且表面硬度為Hv1000以上，該氮擴(kuò)散層的表面?zhèn)阮I(lǐng)域中乃無粒界硬質(zhì)相。
2.如權(quán)利要求1所述的組合滑油環(huán)用的側(cè)軌，其特征是，前述的氮擴(kuò)散層的表面?zhèn)阮I(lǐng)域?yàn)檫_(dá)到前述的氮化層厚度的1/3以上。
3.本發(fā)明的側(cè)軌氮化方法，其特征是，側(cè)軌材料以線圈狀成形的工程與使用套筒使其與線圈軸方向鄰接面緊密結(jié)合且對(duì)合線圈的各外徑位置，從上下束緊固定工程與具備于快速氮化爐中的氮化處理升溫時(shí)行使的噴鍍工程，快速氮化的處理溫度為550℃～600℃、氣壓為0.5～5.0Torr、NH3/H2流量比為3/7～9/1、處理電壓為-400V～-550V的范圍。
全文摘要
本發(fā)明為改良隔片擴(kuò)管器(31)與滑油環(huán)構(gòu)成氮化側(cè)軌(30)的對(duì)方材料侵蝕性。于側(cè)軌鋼材的外周面或內(nèi)外周面中由氮擴(kuò)散層所構(gòu)成的氮化層乃于不伴隨形成表面化合物層；被氮化的鋼材結(jié)晶粒與該結(jié)晶粒鄰接形成結(jié)晶粒界的構(gòu)成；其結(jié)晶粒界至少于側(cè)軌(30)表面?zhèn)阮I(lǐng)域中非為硬質(zhì)粒界，于側(cè)軌內(nèi)部側(cè)中得到硬質(zhì)粒界的存在。
文檔編號(hào)F16J15/26GK1568408SQ03801268
公開日2005年1月19日 申請日期2003年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月27日
發(fā)明者井上茂夫 申請人:株式會(huì)社理研