滑動構件和滑動構件的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于將被滑動物支承為能夠滑動的滑動構件和滑動構件的制造方法。
【背景技術】
[0002]以往，多使用在基材金屬上形成滑動層而成的滑動構件。例如，在用于汽車、建筑機械的滑動構件中，利用機械強度較強的鋼板支承高負荷，利用機械強度較弱但具有潤滑性的由銅合金形成的滑動層使被滑動物順暢地滑動。在這樣的滑動構件中，作為將鋼板作為支承層且在支承層的表面形成滑動層的方法，提出有噴鍍法。噴鍍法指的是，利用燃燒氣體、等離子體、電弧等使帶有所希望的特性的與基材金屬不同種類的金屬熔化，使熔化了的金屬與壓縮空氣一起從噴嘴噴出并與基材金屬的表面碰撞，從而附著于基材金屬的表面。
[0003]在該噴鍍法中，噴鍍金屬而使金屬附著于支承層，因此，無論支承層是平面，還是球面等任意的非平面，都能夠形成具有沿著支承層的表面的形狀的滑動面的滑動層(例如，參照專利文獻I)。
[0004]專利文獻I:日本特許第3425496號公報
【發明內容】
[0005]發明要解決的問題
[0006]在專利文獻I所示的噴鍍法中，為了使通過噴鍍法附著的第一金屬和作為母材的基材金屬利用金屬接合獲得較強的接合強度，實施強制地剝離除去附著于金屬表面的污漬的清潔處理。
[0007]S卩，當基材金屬的表面被氧化物、油等污染時，在使第一金屬附著于被污染的基材金屬表面后，即使在活性氣體氛圍中進行熱處理，這些污漬也會夾在基材金屬和第一金屬之間而妨礙兩金屬間的固體擴散，導致不能夠進行金屬接合。
[0008]因此，基于基材金屬表面必須盡可能保持清潔狀態這樣的想法，實施強制地剝離除去附著于金屬表面的污漬的清潔處理。
[0009]作為對基材金屬實施的清潔處理，使用噴砂、利用鋼絲刷的對研等。但是，對于由利用噴鍍法接合在一起的支承層和滑動層構成的滑動構件而言，在用于施加更高負荷的液壓栗等的情況下，對于支承層和滑動層的接合強度有進一步的要求。
[0010]本發明的目的在于提供一種具有適合于承受高負荷的環境下的接合強度的滑動構件和滑動構件的制造方法。
[0011]用于解決問題的方案
[0012]本發明人們發現，通過將支承層的供支承層和滑動層相接合的一個面粗糙化，能夠利用噴鍍在支承層的一個面形成滑動層，并利用粗糙化后的面的固定效果來提高支承層與滑動層之間的接合強度。
[0013]本發明提供一種滑動構件，其中，該滑動構件包括:支承層，其由第I金屬材料構成；以及滑動層，其是通過利用噴鍍使與第I金屬材料不同的成分的第2金屬材料附著于粗糙化后的支承層的一個面而構成的，在被實施了噴丸處理的滑動層的表面上形成具有凹凸形狀的滑動面，該滑動面的輪廓算術平均偏差Ra大于Ομπι且為2.Ομπι以下，微觀不平度十點高度Rz大于Ομπι且為7.5μπι以下，表面硬度Hv為150?250，該滑動面用于將被滑動物支承為能夠滑動。
[0014]優選的是，支承層通過使包括銳角的棱角部的粉體與支承層的一個面碰撞的打擊處理而被粗糙化。另外，優選的是，滑動層通過使球狀的粉體與滑動層的一個面碰撞的打擊處理而被致密化。并且，優選的是，支承層由第I金屬材料為鐵類材料構成，滑動層由第2金屬材料為銅類材料構成。并且，優選的是，粗糙化后的支承層的一個面的表面粗糙度Ra為2μm以上。另外，優選的是，滑動層的厚度大于Omm且為1.5mm以下。
[0015]另外，本發明提供一種滑動構件的制造方法，其中，該滑動構件的制造方法包含以下工序:對由第I金屬材料構成的支承層的一個面進行粗糙化；以及通過噴鍍使第2金屬材料附著于粗糙化后的支承層的一個面，并進行燒結，形成沿著支承層的一個面的滑動層，并在對滑動層的表面實施噴丸處理之后，形成具有凹凸形狀的滑動面，該滑動面的輪廓算術平均偏差(Ra)大于Ομπι且為2.Ομπι以下，微觀不平度十點高度Rz大于Ομπι且為7.5μηι以下，表面硬度Hv為150?250，該滑動面用于將被滑動物支承為能夠滑動。通過在形成上述滑動層的工序中實施噴丸處理，從而滑動層致密化而獲得規定的表面硬度。另外，在噴丸處理之后，在形成具有規定的表面粗糙度的凹凸形狀的滑動面的工序中，例如，對滑動構件和與滑動構件成對的被滑動物之間進行對研處理，對研處理后的滑動構件和被滑動物成為一對而被使用。
[0016]發明的效果
[0017]在本發明中，通過對支承層和滑動層相接合的支承層的一個面進行粗糙化，利用粗糙化后的面的固定效果，通過噴鍍使金屬材料附著于支承層的一個面，使通過噴鍍而附著的金屬材料燒結，從而能夠使支承層和滑動層的接合強度提高。由此，不僅能夠形成滑動層為平面的滑動構件，還能夠形成滑動層為非平面的滑動構件。
[0018]由此，利用具有帶有主要承受負荷的功能的支承層和帶有主要提高滑動性的功能的滑動層的兩層結構，不僅能夠形成滑動面為平面的滑動構件，還能夠形成滑動面為非平面的滑動構件。
【附圖說明】
[0019]圖1是表示本實施方式的滑動構件的一個例子的俯視剖視圖。
[0020]圖2Α是表示本實施方式的滑動構件的制造工序的一個例子的說明圖。
[0021]圖2Β是表示本實施方式的滑動構件的制造工序的一個例子的說明圖。
[0022]圖2C是表示本實施方式的滑動構件的制造工序的一個例子的說明圖。
[0023]圖2D是表示本實施方式的滑動構件的制造工序的一個例子的說明圖。
[0024]圖2Ε是表示本實施方式的滑動構件的制造工序的一個例子的說明圖。
[0025]圖3Α是表示作為噴砂處理所使用的金屬粉體的一個例子的照片。
[0026]圖3Β是表示作為噴砂處理所使用的金屬粉體的一個例子的照片。
[0027]圖4Α是本實施方式的滑動構件的顯微鏡照片。
[0028]圖4Β是本實施方式的滑動構件的顯微鏡照片。
[0029]圖5是表示使用本實施方式的滑動構件的活塞栗的一個例子的結構圖。
【具體實施方式】
[0030]以下，參照附圖來說明本發明的滑動構件和滑動構件的制造方法的實施方式。
[0031]本實施方式的滑動構件的結構的例子
[0032]圖1是表示本實施方式的滑動構件的一個例子的俯視剖視圖，圖2A、圖2B、圖2C、圖2D以及圖2E是表示本實施方式的滑動構件的制造方法的一個例子的說明圖。
[0033]本實施方式的滑動構件I具有由第I金屬材料構成的支承層2和以提高滑動性等為目的的、由與支承層2不同的第2金屬材料構成的滑動層3，在本例的情況下，形成于滑動層3的一個面的滑動面3a由不是平面的例如凸狀的球面構成。
[0034]對于支承層2而言，作為第I金屬材料，由鐵(Fe)、或者以鐵為主要成分且加入了添加物的鐵(Fe)類合金構成。對于支承層2而言，滑動層3的滑動面3a在本例中由凸狀的球面構成，因此，作為一個面的表面2a是由凸狀的球面構成的。
[0035]為了提高支承層2和滑動層3的接合強度，對滑動構件I的支承層2的表面2a進行粗糙化。對于滑動構件I而言，作為使支承層2的表面2a粗糙化的表面粗糙化處理，是通過進行作為第I打擊處理的例如第I噴砂處理來對支承層2的表面2a進行粗糙化的，該第I噴砂處理使具有預定的粒度和顆粒形狀的金屬粉體與支承層2的表面2a碰撞。
[0036]對于滑動層3而言，作為以提高滑動性為目的的具有規定成分的第2金屬材料，由銅(Cu)、或者以銅為主要成分且加入了添加物的銅(Cu)類合金構成。作為銅(Cu)類合金，能夠想到Cu-Sn-Bi合金、Cu-Sn合金、Cu-Zn合金等。滑動層3以如下方式構成:通過噴鍍而使銅或者銅類合金附著在通過粗糙化而發揮出固定效果的支承層2的表面2a上，并對通過噴鍍而附