[發(fā)明專利]氧化覆膜、形成有其的滑動構(gòu)件和具有該滑動構(gòu)件的設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780072209.0
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN109996901B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大八木信吾;石田貴規(guī);川端淳太;林寬人
• 申請（專利權(quán)）人: 松下知識產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會社
• 主分類號: C23C8/14
• 分類號: C23C8/14;B22F3/24;F04B39/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本發(fā)明的氧化覆膜(170)在由鐵系材料構(gòu)成的燒結(jié)體的基材(175)表面形成，包括第一層(171)、第二層(1729和第三層(173)。第一層(171)位于最外表面，至少包含微晶。第二層(172)位于第一層(171)的下側(cè)，含有柱狀組織。第三層(173)與第二層(172)隔著界面(174)位于基材(175)側(cè)，含有柱狀組織。第一層(171)包含致密層(171a)。該氧化覆膜(170)能夠發(fā)揮良好的耐磨耗性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基材為由鐵系材料構(gòu)成的燒結(jié)體(鐵系燒結(jié)體)時在 該基材的表面形成的氧化覆膜、形成有該氧化覆膜的滑動構(gòu)件、和具 有該滑動構(gòu)件的設(shè)備。

背景技術(shù)

滑動部通過多個滑動構(gòu)件互相隔著滑動面組合而構(gòu)成。一般而言， 如果滑動的種類為滑移滑動或旋轉(zhuǎn)滑動，則在構(gòu)成該滑動部的至少一 個滑動構(gòu)件，在其滑動面形成有耐磨耗性覆膜。該耐磨耗性覆膜代表 性地已知有磷酸鹽覆膜、氣體氮化覆膜、或者包含四氧化三鐵(Fe₃O₄) 單層的氧化鐵系的氧化覆膜等。作為四氧化三鐵(Fe₃O₄)單層的氧化 覆膜，代表性的為通過發(fā)黑處理(別名也稱為Ferromite處理。)方法 形成的氧化覆膜。

這樣的耐磨耗性覆膜包覆構(gòu)成滑動構(gòu)件的基材的表面。基材通常 為金屬制，該基材的表面的至少一部分為滑動面。在由滑動部進行滑 動時，對滑動面供給潤滑油，因此在滑動中的滑動構(gòu)件中，利用潤滑 油防止或抑制磨耗，并且抑制因金屬(基材)彼此的接觸所造成的滑 動阻力的增加。由此，在滑動部，可以長期確保順利的滑動。

例如，專利文獻1中，公開了具有作為耐磨耗性覆膜使用磷酸鹽 覆膜的滑動部的致冷劑壓縮機。該致冷劑壓縮機采取為了防止其活塞 或曲軸等滑動部分的磨耗而在該滑動面形成磷酸鹽覆膜等的對策。通 過形成該磷酸鹽覆膜，消除機械加工完成的加工面的凹凸，能夠使滑 動構(gòu)件彼此的初期磨合變得良好。

例如，在致冷劑壓縮機所具有的曲軸的主軸部和軸承部中，進行 旋轉(zhuǎn)運動。致冷劑壓縮機的停止期間，旋轉(zhuǎn)速度為0m/s，啟動時從 金屬接觸狀態(tài)開始旋轉(zhuǎn)運動，從而施加有大的摩擦阻力。該致冷劑壓 縮機中，在曲軸的主軸部形成有磷酸鹽覆膜，該磷酸鹽覆膜具有初期 磨合性。因此，通過磷酸鹽覆膜，能夠防止啟動時由金屬接觸造成的 異常磨耗。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平7－238885號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

近年來，為了實現(xiàn)致冷劑壓縮機的高效率化，使用粘度更低的潤 滑油、或者將滑動部之間的滑動長度設(shè)計得更短。因此，以專利文獻1 所公開的現(xiàn)有的磷酸鹽覆膜，有可能在早期磨耗或磨滅，磨合效果難 以持續(xù)。由此，存在磷酸鹽覆膜的自身耐磨耗性降低的可能性。

此外，在致冷劑壓縮機中，在曲軸旋轉(zhuǎn)一圈的期間，對曲軸的主 軸部施加的負荷發(fā)生大幅度變動。另外，伴隨該負荷變動，在曲軸和 軸承部之間，溶入潤滑油的致冷劑氣體有時氣化而起泡。由于該起泡， 油膜破裂，發(fā)生金屬接觸的頻度增加。其結(jié)果，形成在曲軸的主軸部 的磷酸鹽覆膜很快被磨耗，摩擦系數(shù)可能會上升。

另外，伴隨磨耗系數(shù)的上升，滑動部的發(fā)熱也變大，擔(dān)心會發(fā)生 膠合等的異常磨耗。此外，致冷劑壓縮機中，作為滑動部，除了曲軸 的主軸部和軸承部以外，還具有活塞和缸腔，而在這些活塞和缸腔之 間，也有可能發(fā)生與上述同樣的現(xiàn)象。

另外，在專利文獻1中，形成磷酸鹽覆膜的基材限于鑄鐵，但是 最近，作為基材使用燒結(jié)體的情況也在增多。因此，特別是關(guān)于對鐵 系燒結(jié)體的基材表面形成良好的耐磨耗性覆膜，專利文獻1中未見任 何公開。