[发明专利]活塞环及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有铬镀膜的活塞环及其制造方法。

背景技术

铬镀层具有高硬度和低摩擦系数，因此广泛用于以活塞环为代表的要求耐磨损性的滑动构件。但是，在该镀覆中使用的镀液中多使用大量的六价铬。由于担心六价铬对人体有影响，因此期望开发出使用该担心少的三价铬的镀液。

作为使用三价铬的镀液，例如在专利文献1中记载了：使用组成为氯化铬六水合物、硼酸、甘氨酸、氯化铵及氯化铝六水合物的镀液。该镀液具有能够得到良好的镀层表面的优点。但是，镀液中的氯化铵有可能分解而产生氯气，因此，担心会对作业环境带来不利影响。

另外，对于使用三价铬形成的镀膜而言，并不容易增大膜厚，难说在要求厚的镀膜的活塞环用途中能够供给实用的镀液。为了解决该问题，在专利文献2中记载了：为了使具有镜面光泽的厚的铬镀层电沉积，使用氨基磺酸铵作为铵源。

在专利文献3中提出了如下方案：为了维持基于三价铬的覆膜的耐水性，在含有三价铬的溶液中加入尿素。

本申请人之前还提出了由含有三价铬化合物、pH缓冲剂、氨基羧酸化合物、氨基磺酸盐化合物及氨基羰基化合物的水溶液构成的三价铬镀液作为能够形成具有能够满足工业要求的膜厚并且耐腐蚀性及耐磨损性等覆膜特性优良的铬镀层的三价铬镀液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2008/136223号

专利文献2：日本特开平9-95793号公报

专利文献3：日本特开平6-173027号公报

专利文献4：国际公开第2012/133613号

发明内容

发明所要解决的问题

可见，虽然谋求覆膜特性的提高及作业环境的改善而提出了大量关于三价铬镀液的方案，但要求进一步的改良。

作为提高镀膜的耐腐蚀性的方法，已知如下方法：在铬镀膜上积极地形成网眼状的致密的微裂纹，抑制因裂缝到达母材或裂缝的槽宽扩展而引起的镀膜的物性的劣化。

另一方面，微裂纹也成为镀覆构件的使用中覆膜的剥离及崩坏的一个原因，因此，也在进行抑制微裂纹的产生而提高耐腐蚀性的研究。微裂纹在镀覆操作中自不必说，在镀覆后在200℃以上的加热处理条件下也容易产生。

因此，本发明的目的在于，对于具有使用三价铬镀液形成的镀膜的活塞环，即使在约200℃～约300℃的高温的加热处理条件下也有效地抑制镀膜中的微裂纹的产生，实现在耐腐蚀性及耐磨损性等方面也优良的覆膜特性。

用于解决问题的方法

本发明人为了进一步提高使用三价铬镀液形成的镀膜的特性而反复进行了深入研究，结果发现，使用在含有三价铬化合物、pH缓冲剂、氨基磺酸盐化合物、氨基羰基化合物的三价铬镀液中进一步含有选自二元羧酸及其盐中的络合剂的三价铬镀液来形成铬镀层时，与以往的方法相比，即使在约200℃～约300℃的加热处理条件下也能够更有效地抑制镀膜中的微裂纹的产生，能够形成耐腐蚀性及耐磨损性等覆膜特性也优良的镀膜，从而完成了本发明。

本发明所要提供的活塞环具有环状的活塞环基材和形成在该活塞环基材的外周面上的镀膜。该镀膜为由三价铬镀液形成的铬镀层，所述三价铬镀液为含有三价铬化合物、pH缓冲剂、氨基磺酸盐化合物、氨基羰基化合物和包含选自二元羧酸及其盐中的至少一种的络合剂的水溶液。

发明效果

根据本发明，提供即使在约200℃～约300℃的加热处理条件下也能够更有效地抑制设置在活塞环表面上的镀膜中的微裂纹的产生并且具有耐腐蚀性及耐磨损性等覆膜特性优良的铬镀层的活塞环。另外，本发明的活塞环的镀膜能够具有对于活塞环用途而言充分的膜厚。对于为了得到本发明的活塞环而使用的三价铬镀液而言，液体中的成分的分解所产生的卤气等有害气体的产生得到抑制，因此，长期保存性优良，并且能够有助于作业环境的改善。

附图说明

图1是表示活塞环的一个实施方式的立体图及端面图。

图2(a)表示实施例1中得到的铬镀覆物中的加热处理后的镀膜的纵断面的扫描电子显微镜照片。图2(b)表示比较例1中得到的铬镀覆物中的加热处理后的镀膜的纵断面的扫描电子显微镜照片。

图3是实施例2中的镀膜的纵断面的扫描电子显微镜照片。

图4是实施例4中的镀膜的纵断面的扫描电子显微镜照片。

具体实施方式

以下，基于其优选的实施方式对本发明进行说明。但是，本发明并不限定于以下的实施方式。