[发明专利]滑动部件的制造方法及由该方法得到的滑动部件

说明书

本发明涉及滑动部件如汽车发动机的气门阀类部件，凸轮从动件和摇臂等滑动部件的制造方法，特别是包括钢制基体和与其接合的形成该部件滑动面中至少一个滑动面的滑动构件的、用于挺杆时发挥其效用的滑动部件的制造方法，本发明还涉及由上述方法获得的产品。

以前是从滑动面的耐磨损性好和滑动阻力小的观点来选择滑动部件，作为滑动部件，利用特性优良的单一材料，或者制作使用它的接合体而实用化起来。

近年，具有优良滑动特性的陶瓷引起重视，尤其是出现了使陶瓷与金属材料接合，以便使陶瓷处于条件苛刻的滑动部位的实用例。

例如，相应于发动机的高功率化的废气法规，发动机用挺杆中在滑动部位往往有将滑动特性优良的氮化硅陶瓷接合起来的部件。

另一方面，在这种滑动部件中，滑动部位中除了使用陶瓷以外的滑动部分要求滑动特性，或者整个部件往往也要求滑动特性，为了提高金属材料的滑动特性，施以硬化处理。

因此，在先的特开平2-55809号公报和特开平2-199073号公报、特开平4-2672号公报中，公开了利用在金属和陶瓷加热接合时的加热和冷却进行金属部分的硬化处理。

特开平2-55809号公报公开了陶瓷滑动部件，该部件包括金属基体本体和经加热接合到该金属基体本体上的陶瓷片。通过在该陶瓷片加热接合到金属基体上时进行的加热和冷却对金属基体本体进行硬化。但该文献未能公开在加热接合之前对金属基体进行加热硬化。

特开平6-33708号公报公开了包括由通过摩擦焊接接合的上半部(2a)和下部分(2b)构成的基体(2)和接合到下半部底壁(4)上的陶瓷板(8)的挺杆。构成基体的上半部2a和下半部2b都由均匀金属材料制成，并且在将陶瓷板加热接合到下半部底壁上时对基体进行硬化。

JP61-158876公开了在惰性气氛中将陶瓷直接液相焊接到金属或其它陶瓷上的工艺，而无需任何将所述陶瓷金属化的步骤，其中在陶瓷与金属层之间使用了镀镍的铝-硅钎料合金或铝合金填充材料，以形成高强度接头。

显而易见，上述文献既未公开也未暗示。在加热接合之前将钢制基体加热硬化至50或更高的洛氏硬度以及应在加热接合时将基体温度保持低于所述加热硬化温度。

此外，利用上述加热接合的硬化处理中，与普通钢的硬化处理中所用的加热硬化处理相比其加热温度不同，往往得不到滑动特性所需要的硬度，而且冷却方法也特殊，适合进行这种处理的金属材料受到限制，因而存在成本高的问题。

鉴于上述先有技术的问题，本发明的目的在于提供一种进一步提高实用性的滑动部件的制造方法及由该方法得到的滑动部件。

为了达到上述目的，本发明提供滑动部件的制造方法及由该方法制造的滑动部件，其滑动部件包括钢制基体及形成该滑动部件的滑动面中至少一个滑动面的滑动构件，其中对钢制基体在800-880℃的温度进行加热硬化处理，以使该钢制基体的硬度为50H_RC或更高，然后将该加热硬化的钢制基体与滑动构件加热接合在一起，其中加热接合期间钢制基体的温度保持低于所述加热硬化处理温度，并且，该钢制基体的硬度在加热接合以后在45H_RC或更高，接合面积占形成滑动面的滑动构件与钢制基体之间的界面面积的50％或更大，所述滑动构件由氮化硅陶瓷制成，并且其室温下的强度和夏氏冲击值分别为130kg/mm²或更高以及15KJ/m²或更高。

本发明滑动部件的构成要素是，加热接合前进行过加热硬化处理的钢制滑动部件基体至少是一处以上的滑动面，该滑动面的至少一处通过加热接合安装在基体上。

接合前的滑动部件基体，通过加热硬化处理而使其表面硬化，而且，接合时钢部分的温度，比钢加热硬化处理温度要低，因此，被接合的钢的硬度大致保持加热硬化处理时的硬度。因此本发明滑动部件的滑动特性，与上述加热接合时进行硬化处理的先有技术材料相比较，有大幅度的提高。

接合后的钢基体的硬度，按H_RC标度为45以上。H_RC不足45时，磨损大，耐久性差，得不到足够的滑动特性。接合前的钢基体硬度，随着加热接合，硬度有一些降低，因此希望H_RC标度为50以上。

滑动部件基体的材质是钢，只要是经过加热硬化处理后能达到H_RC为50以上即可，对钢的种类没有特殊的限定，但从强度、材料和加工成本方面考虑，最好是作为机械结构用钢而广泛使用的碳素钢和添加Ni,Cr,Mo合金元素的合金钢。