[发明专利]耐磨性链条

说明书

技术领域

本发明涉及无声链条、滚子链条等传动用链条，详细而言，涉及在上述链条中的销轴与链节、或销轴与轴套(bush)等相互地相对旋转的轴承部形成有具有钒碳化物的表面硬化层的耐磨性链条。

背景技术

近来，就传动用链条而言，往往是像例如引擎的正时链条那样在高温环境下且在有高表面压力反复作用的严酷状态下使用，另外，由于废气限制的强化所导致的EGR的大量化，无论是柴油机，还是汽油机往往都在烟尘(soot)向机油的混入被促进等严酷的状态下使用，在这样的情况下仍要求具有高耐久性，为此，提出在销轴等成为轴承的部分形成由钒碳化物(VC)构成的表面硬化层(参照特开2004-360755号公报)。

为了对上述销轴等的表面实施钒碳化物的被膜处理，通常使用通过旋转式干馏炉的粉末包装方法。将由钢构成的销轴基料与钒铁(FeV)等含钒粉末、氧化铝(Al₂O₃)等防烧结材料即氯化铵(NH₄Cl)等促进材料一起放入到炉内，保持规定温度，由此在销轴表面渗透覆盖有规定膜厚的钒碳化物。

由此得到的钒碳化物层，膜厚为6～15μm，通常该钒碳化物的粒径为1～3μm左右，但为了提高耐久性，需要在对增厚上述碳化物层时提高处理温度(例如1050℃以上)。如果提高处理温度，钒碳化物层(VxCy、例如V₈C₇)的该结晶粒度发生粗化，该粒度的粗化使钒碳化物层变得容易从基料(销轴原料)剥离，招致与基料的密合性(结合性)降低。

另一方面，如果为了抑制钒碳化物的粒度的粗化而降低处理温度，则无法得到所希望的膜厚，无法获得足够的磨损寿命。另外，也考虑延长处理时间，以便在降低处理温度的情况下得到所希望的膜厚，已有即便单纯延长处理时间也不会得到所希望的膜厚的情况，另外，即便得到所希望的膜厚，也成为显著妨碍经济性的长时间处理，并不实用。

另外，就在表面形成有由钒等金属的碳化物构成的硬化层的耐磨性链条而言，提出通过在上述硬化层中分散Si₃N₄粒子，即便在机舱中与极端劣化的高氧化度润滑油一起使用，也会中和该润滑油，由此使PH恢复而防止异常磨损伸长(参照特开2005-299800号公报)。

如上所述，在销轴等链条的轴承部上形成的钒碳化物层，为了确保引擎的正时链条等在严酷的使用条件下具有充分的耐久性，需要其具有规定以上的膜厚，但为了得到该所希望的膜厚，在高温下进行短时间处理是有效的。

但是，在通过以往的钒扩散渗透处理进行高温处理时，钒碳化物被膜的晶粒粗化，有可能而无法以该被膜的密合性等来确保产品品质。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种不仅高效且生产性出色，而且即便在严酷的使用状态下也具有充分的耐久性的耐磨性链条。

本发明同时实现了在将钒碳化物粒度微细化的同时得到所希望的膜厚的所谓从技术常识角度来讲为二律背反的现象，本发明人等在钒扩散渗透处理中，除了含钒粉末及防烧结材料、促进材料之外，还对第三添加元素进行了各种研究，作为添加元素，特别注意到硅(Si)，对其添加形态进行了潜心研究，结果完成了本发明。

本发明能够通过例如1050℃左右的高温处理进行经济且有效的钒扩散渗透处理，同时可以在将VC粒度微细化的同时得到所希望的膜厚。

本发明的耐磨性链条，构成轴承部且相对转动的销轴与链节(例如无声链条)、或销轴与轴套(例如滚子链条)中的至少任意一组链条构成要素，是通过在由钢构成的基料的表面形成有含钒碳化物(例如V₈C₇)的硬化层而成，其特征在于，

所述硬化层在所述钒碳化物的晶粒中存在由含有硅(Si)的非晶态结构形成的第二相，且所述钒碳化物的代表性结晶粒径为1[μm]以下，优选500[nm]以下。

由此，具有钒碳化物的硬化层，可以在钒碳化物的晶粒内分散由非晶态结构形成的第二相，使上述钒碳化物的结晶微细化到1[μm]以下。由此，可以像例如引擎的正时链条那样即便在严酷的使用状态下也具有高耐久性。

具体而言，上述钒碳化物除了含有钒和碳之外，还含有0.05～0.5[重量％]、优选0.15～0.3[重量％]的硅。

由此，钒碳化物通过在晶粒内仅含有0.05～0.5[重量％]的微量的硅，就可以将该结晶的粒度大幅度微细化。

另外，关于上述链条构成要素在具有钒的气体气氛中、且以规定温度对由钢形成的基料实施扩散渗透处理而形成，

并且在实施该扩散渗透处理时，添加含硅微细化剂。