(57)【要約】【課題】従来の摺動部材では、潤滑油の分解により生じた水素が基材に侵入することに対して、これを充分に防止し得るものがなかった。【解決手段】基材１の表面に、摺動接触する相手部材に対して凝着の生じ難い硬質膜２を形成し、且つ硬質膜２が、水素抑制物質を含有する高強度摺動部材としたことにより、相手部材との金属接触に伴う新生表面の発生を抑制して潤滑油の分解による水素の生成を抑制すると共に、摩耗に伴う水素抑制物質の流出を抑制し、硬質膜２中の水素抑制物質により、生成した水素が基材１に侵入するのを防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に、摺動接触する相手部材に対して凝着の生じ難い硬質膜を形成し、且つ硬質膜が、水素抑制物質を含有することを特徴とする高強度摺動部材。
【請求項２】
水素抑制物質が、水素を吸着する機能を有する水素吸着物質であって、硬質膜中に水素吸着物質を拡散させたことを特徴とする請求項１に記載の高強度摺動部材。
【請求項３】
水素拡散物質が、水素を吸着する機能を有する水素吸着物質であって、硬質膜が、基材側又は膜中に、水素吸着物質から成る水素吸着層を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の高強度摺動部材。
【請求項４】
硬質膜が、ダイヤモンドライクカーボンであって、最表面から少なくとも深さ１μｍまでの間には水素抑制物質を含まないことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高強度摺動部材。
【請求項５】
水素吸着物質が、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｚｒ及びこれらの金属を含む化合物から選択した材料から成ることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の高強度摺動部材。
【請求項６】
水素抑制物質が、水素の拡散を抑止する水素拡散抑止物質であって、硬質膜中に、水素拡散抑止物質から成る水素拡散抑止層を有することを特徴とする請求項１に記載の高強度摺動部材。
【請求項７】
基材が、鉄基合金から成ると共に、硬質膜が、ビッカース硬度１０００以上の硬度を有し、硬質膜中の水素拡散抑止層が、密度８ｇ／ｃｍ３以上である金属又はその化合物から成ることを特徴とする請求項６に記載の高強度摺動部材。
【請求項８】
硬質膜が、鉄又は鉄の化合物から成ることを特徴とする請求項７に記載の高強度摺動部材。
【請求項９】
水素拡散抑止物質が、Ｎｉ，Ｃｄ，Ｃｕ及びＷから選択した材料から成ることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の高強度摺動部材。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれかに記載の高強度摺動部材を製造するに際し、イオンスパッタ法により硬質膜を形成することを特徴とする高強度摺動部材の製造方法。
【請求項１１】
請求項１及び６〜９のいずれかに記載の高強度摺動部材を製造するに際し、成膜中の温度が２００〜２５０℃であるイオンプレーティング法又はイオンスパッタ法により硬質膜を形成することを特徴とする高強度摺動部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の駆動部分において摺動接触する各種摺動部材に適用可能な高強度摺動部材及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、環境問題等への対応から、モータを駆動源とする自動車が増大していく見込みである。このような自動車には、数万ｒｐｍに及ぶモータの回転をコンパクトなサイズで減速する減速機用歯車が必要であり、その歯車には、高速摺動に伴なう摩耗、スカッフィング及びフレーキングといった表面損傷や、高頻度で繰り返される曲げ応力に耐え得る高強度な材料が求められている。これらの表面損傷や曲げ応力に対処するには、材料の表面硬度を高めることが有効な手段である。
【０００３】
ところが、ベアリングなどの摺動部材において、その表面での微小な金属接触が潤滑油の分解を促進し、これにより生成した水素が基材内部に侵入することで、摺動部材の寿命が大幅に低下する場合があることがわかってきた。このような場合、材料の硬度を高めることは水素脆化に対する感度を増大させ、かえって部材強度を低下させる恐れがある。
【０００４】
そこで、従来にあっては、摺動部材の基材内部に水素が侵入するのを抑制する対策として、基材表面にショットピーニングを施して寿命を向上させる方法、金属接触やその後の水素の侵入速度を遅らせる目的で、基材に黒染め処理やＣｕ，Ｎｉなどを湿式めっきする方法及びＣｒイオンスパッタによる方法などが提案されていた。
【特許文献１】特開２００３−１４８５７７号公報
【特許文献２】特開２０００−２９１７５７号公報
【特許文献３】特開平２−１９０６１５号公報
【特許文献４】特開平５−３４５９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したような従来の摺動部材にあっては、ショットピーニングを用いた方法では、微小割れの進展を遅らせるのみで、水素の発生や基材への侵入を防止できるものではなく、また、黒染め処理やＣｕ、Ｎｉなどを湿式めっきする方法では、いずれも相手部材との摺動接触によって被膜が早期に失われ、しかも電気的なめっきでは、被膜の生成時にかえって水素を基材中に侵入させてしまうという問題点があった。
【０００６】
さらに、Ｃｒイオンスパッタを用いた方法では、比較的硬い表面が得られると共に、真空中の処理であるために被膜の生成時に水素が侵入しない点で有効と考えられるが、摺動接触する表面に生成された活性な新生面が、潤滑油の分解や水素の侵入を防ぐことができないという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に着目して成されたもので、水素の発生や基材への侵入を抑制することができる高強度摺動部材を提供することを目的としており、基材の表面に、摺動接触する相手部材に対して凝着の生じ難い硬質膜を形成し、且つ硬質膜が、水素抑制物質を含有することを特徴としている。ここで、水素抑制物質は、水素を吸着する水素吸着物質と、水素の拡散を抑止する水素拡散抑止物質とがあり、水素吸着物質を用いる場合には、硬質膜に分散又は層として含ませることができ、水素拡散抑止物質を用いる場合には、硬質膜に層として含ませることができる。
【０００８】
また、本発明の高強度部材の製造方法は、とくに水素抑制物質が水素吸着物質である場合には、イオンスパッタ法により硬質膜を形成することを特徴としており、水素抑制物質が水素拡散抑止物質である場合には、成膜中の温度が２００〜２５０℃であるイオンプレーティング法又はイオンスパッタ法により硬質膜を形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の高強度摺動部材によれば、基材の表面に、摺動接触する相手部材に対して凝着の生じ難い硬質膜を形成し、且つ硬質膜が、水素抑制物質を含有することにより、相手部材との金属接触に伴う新生表面の発生を抑制して、潤滑油の分解による水素の生成を抑制すると共に、摩耗に伴う水素抑制物質の流出を抑制することができ、さらに、相手部材との摺動接触時において表面粗さ程度の突起による金属接触が生じたとしても、硬質膜中の水素抑制物質により、生成した水素が基材に侵入するのを防止することができる。
【００１０】
また、本発明の高強度摺動部材の製造方法によれば、とくに水素抑制物質が水素吸着物質である場合において、イオンスパッタ法により硬質膜を形成することから、成膜時の温度上昇による基材の軟化を抑制することができると共に、基材に対して充分な密着性を有する硬質膜を備えた高強度摺動部材を得ることができる。
【００１１】
さらに、とくに水素抑制物質が水素拡散抑止物質である場合において、成膜中の温度が２００〜２５０℃であるイオンプレーティング法又はイオンスパッタ法により硬質膜を形成することから、鉄基合金から成る基材の軟化を防止することができ、真空中での処理であるから成膜時において基材に水素が侵入することがないうえに、熱処理や機械加工時において基材に侵入した水素を放出させることもでき、基材に対して充分な密着性を有し且つ靭性を有する硬質膜を備えた高強度摺動部材を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の高強度摺動部材は、基材の表面に、摺動接触する相手部材に対して凝着の生じ難い硬質膜を形成し、且つ硬質膜が、水素抑制物質を含有したものとなっている。このとき、水素抑制物質としては、水素を吸着する機能を有する水素吸着物質と、水素の拡散を抑止する水素拡散抑止物質を用いることができる。
【００１３】
水素抑制物質として水素吸着物質を用いた場合には、この水素吸着物質を硬質膜中に分散させた状態で含有させることができる。このとき、水素吸着物質の分散量は、僅かであっても水素吸着の効果を発揮することができるが、より確実な水素吸着効果を得るためには０．３原子量％以上とするのが望ましい。
【００１４】
このように、基材の表面に硬質膜を形成し、且つ硬質膜に水素吸着物質を拡散させることにより、相手部材との金属接触に伴う新生表面の発生を抑制して、潤滑油の分解による水素の生成を抑制すると共に、摩耗に伴う水素吸着物質の流出を抑制することができ、さらに、相手部材との摺動接触時において表面粗さ程度の突起による金属接触が生じたとしても、硬質膜中の水素吸着物質により、生成した水素を吸着して水素が基材に侵入するのを防止することができる。
【００１５】
また、水素抑制物質として水素吸着物質を用いた場合には、この水素吸着物質を層の状態で含有させることができ、より具体的には、硬質膜が、基材側又は膜中に、水素吸着物質から成る水素吸着層を有するものとすることができる。このとき、水素吸着層の厚さは、僅かであっても水素吸着の効果を発揮することができるが、切れ目無く層を形成するためには０．１μｍ以上とするのが望ましい。
【００１６】
このように、基材の表面に硬質膜を形成し、且つ硬質膜に水素吸着層を含ませることにより、硬質膜に水素吸着物質を分散させたものと同様の効果を得ることができるうえに、水素吸着層により、摺動接触面の全体にわたって安定した水素吸着効果を得ることができ、しかも、硬質膜の靭性及び密着性を向上させることができる。
【００１７】
さらに、当該高強度摺動部材は、より好ましい実施形態として、硬質膜を硬質炭素被膜であるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）で形成することができ、この際、最表面から少なくとも深さ１μｍまでの間には水素抑制物質を含まないものとする。
【００１８】
このように、硬質膜をダイヤモンドライクカーボンで形成すれば、ダイヤモンドライクカーボンは金属と凝着し難く且つ高強度である点でとくに優れているので、少なくとも深さ１μｍまでの最表層には水素吸着物質（水素抑制物質）が不要であり、摺動接触面における潤滑油に含まれる水素が直接侵入することがなく、最表層よりも下層に含まれる水素吸着物質により、相手部材との金属接触で生じた水素のみを吸着することができる。
【００１９】
さらに、当該高強度摺動部材では、水素吸着物質として、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｚｒ及びこれらの金属を含む化合物から選択した材料を用いることができる。このとき、化合物としては、金属間化合物や、合金、酸化物などが用いられ、例えばＴｉでは、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ及びＴｉ２Ｏ３などが用いられる。これにより、当該高強度摺動部材は、水素吸着力をより一層高めることができる。
【００２０】
以上のように、水素抑制物質が水素吸着物質である高強度摺動部材では、これを製造するに際し、イオンスパッタ法により硬質膜を形成することができる。これにより、成膜時の温度上昇による基材の軟化を抑制することができると共に、基材に対して充分な密着性を有する硬質膜を備えた高強度摺動部材を得ることができる。
【００２１】
なお、他の方法でも本発明の高強度摺動部材を製造することが可能であるが、例えば歯車のように曲げ疲労強度をも要求される場合には、成膜時の温度上昇による基材の軟化を抑制できるとともに硬質膜の密着性を確保し易い点から、イオンスパッタ法を用いるのが好ましい。
【００２２】
次に、当該高強度摺動部材は、硬質膜に含有させる水素抑制物質として水素拡散抑止物質を用いた場合には、好ましい実施形態として、硬質膜中に、水素拡散抑止物質から成る水素拡散抑止層を有するものとすることができる。
【００２３】
すなわち、基材の表面に硬質膜を形成し、且つ硬質膜中に水素拡散抑止層を設けることにより、相手部材との金属接触に伴う新生表面の発生を抑制して、潤滑油の分解による水素の生成を抑制すると共に、摩耗に伴う水素拡散抑止物質の流出を抑制することができ、さらに、相手部材との摺動接触時において表面粗さ程度の突起による金属接触が生じたとしても、硬質膜中の水素拡散抑止層により、生成した水素の拡散を抑止して水素が基材に侵入するのを防止することができる。
【００２４】
なお、上記の如く水素拡散抑止層を含む硬質膜を基材表面に設ける場合においても、先の水素吸着物質を用いる場合と同様に、硬質膜を硬質炭素被膜であるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）で形成することができ、このように、硬質膜をダイヤモンドライクカーボンで形成すれば、最表層には水素抑制物質が不要であり、摺動接触面における潤滑油に含まれる水素が直接侵入することがなく、最表層よりも下層に設けた水素拡散抑止層により、相手部材との金属接触で生じた水素の拡散を抑止することができる。
【００２５】
また、硬質膜に含有させる水素抑制物質として水素拡散抑止物質を用いた場合、より好ましい実施形態としては、基材が鉄基合金から成ると共に、硬質膜が、ビッカース硬度１０００以上の硬度を有し、硬質膜中の水素拡散抑止層が、密度８ｇ／ｃｍ３以上である金属又はその化合物から成るものとするのが良い。
【００２６】
このとき、硬質膜の硬度をビッカース硬度１０００以上としたのは、１０００未満にすると、硬質膜の耐摩耗性が低下して水素拡散抑止層に摩耗が及び、これにより水素拡散抑止効果が不足する恐れがあるからであり、また、水素拡散抑止層を形成する金属又はその化合物の密度を８ｇ／ｃｍ３以上としたのは、８ｇ／ｃｍ３未満にすると、硬質膜の変形を吸収する効果が不足する恐れがあるからである。
【００２７】
上記の構成を備えた高強度摺動部材では、高強度で高密度の金属又は金属化合物から成る水素拡散抑止層により、とくに摺動部材における歪集中部への水素拡散を抑止すると共に、硬質膜及び同硬質膜中の水素拡散抑止層の摩耗を防止して、水素拡散抑止効果を保持することができ、また、上記の水素拡散抑止層が、硬質膜の変形を吸収してその内部応力を緩和するので、硬質膜の靭性や密着性を向上させることもできる。
【００２８】
さらに、当該高強度摺動部材は、上記の如く基材が鉄基合金から成る場合には、硬質膜が鉄又は鉄の化合物から成るものであることが望ましい。このように、基材と硬質膜の材質を同種にすれば、双方の弾性率や熱膨張率などの性質が近いものとなり、成膜時の内部応力の発生や部材使用中の歪の発生を低減することができ、また、鉄基合金から成る基材が軟化することのない２００〜２５０℃程度の比較的低温での成膜においても硬質膜の充分な靭性や密着性を得ることができる。
【００２９】
さらに、当該高強度摺動部材では、水素拡散抑止層を形成する水素拡散抑止物質として、Ｎｉ，Ｃｄ，Ｃｕ及びＷから選択した材料を用いることができ、これにより、水素拡散抑止機能と硬質膜の靭性の面でより一層優れたものとなる。
【００３０】
以上のように、水素抑制物質が水素拡散抑止物質である高強度摺動部材では、これを製造するに際し、成膜中の温度が２００〜２５０℃であるイオンプレーティング法又はイオンスパッタ法により硬質膜を形成することができる。これにより、とくに鉄基合金から成る基材の軟化を防止することができ、真空中での処理であるから成膜時において基材に水素が侵入することがないうえに、熱処理や機械加工時において基材に侵入した水素を放出させることもでき、基材に対して充分な密着性を有し且つ靭性を有する硬質膜を備えた高強度摺動部材を得ることができる。
【００３１】
なお、上記の高強度摺動部材の製造方法は、例えば、浸炭焼入れ・焼き戻しした歯車のように部材内部や歯車の歯元疲労強度が要求される摺動部材の製造に好適であり、硬質膜の充分な密着性や靭性を確保し、充分な部材強度や疲労強度を得ることができる。
【実施例】
【００３２】
本発明の高強度摺動部材の効果を調べるために、以下に示すローラピッティング試験を行った。ローラピッティング試験は、図３に示すように、モータにより回転駆動される駆動軸２１に、評価用ローラＲ１を装着すると共に、駆動軸２１との間に減速機２２を介装した従動軸２３に、評価用ローラＲ１よりも大径の相手ローラＲ２を装着し、デッドウエイトの荷重をてこにより増力する負荷装置によって相手ローラＲ２の外周面に評価用ローラＲ１の外周面を押し付ける。そして、駆動軸２１を回転駆動して評価用ローラＲ１を回転させると同時に、従動軸２３とともに相手ローラＲ２を回転させて、両ローラＲ１，Ｒ２の間に減速による滑りを発生させ、評価用ローラＲ１に生じるピッティングを検出装置２４により検出するものである。
【００３３】
実施例１〜５及び比較例１〜５については、高強度摺動部材に相当する評価用ローラの基材と、これに摺動接触する相手ローラの材料に、いずれもＪＩＳ  ＳＣＭ４２０Ｈを使用した。ＪＩＳ  ＳＣＭ４２０Ｈは、Ｃ：０．１７〜０．２３質量％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５質量％、Ｍｎ：０．５５〜０．９０質量％、Ｃｒ：０．８５〜１．２５質量％、及びＭｏ：０．１５〜０．３５を含む機械構造用鋼である。そして、いずれのローラも浸炭処理により表面硬度をＨｖ７４０とした後、表面粗さをＲａ０．２μｍに仕上げた。その後、評価用ローラをアルカリ洗浄し、その基材表面に、複数のイオン放出源を用いたマルチターゲットのイオンスパッタにより硬質膜を形成した。
【００３４】
実施例１〜３については、図１（ａ）に示すように、基材１の表面に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）から成る硬質膜２を形成し、この際、夫々の硬質膜２に水素吸着物質（水素抑制物質）としてＮｉ，Ｚｒ及びＴｉを分散状態で含有させた。
【００３５】
実施例４については、図１（ｂ）に示すように、基材１の表面に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）から成る硬質膜３を形成し、この際、硬質膜３が、ダイヤモンドライクカーボンのみから成る上側層３ａと、ダイヤモンドライクカーボン中に水素吸着物質としてＰｂを分散状態で含有する下側層３ｂとから成るものとした。
【００３６】
実施例５については、図１（ｃ）に示すように、基材１の表面に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）から成る硬質膜４を形成し、この際、硬質膜４が、ダイヤモンドライクカーボンのみから成る上側層４ａと、水素吸着物質であるＰｂから成る水素吸着層４ｂとから成るものとした。
【００３７】
比較例１については、図１（ｄ）に示すように、基材１のみとした。比較例２については、図１（ｅ）に示すように、基材１の表面に黒染め処理５を施した。黒染め処理は、基材表面に黒錆（Ｆｅ３Ｏ４）を生じさせる防錆処理であって、ここでは、５％の希塩酸で酸洗の後、市販のスーパーブルー染色液にて黒染め処理を行った。
【００３８】
比較例３については、図１（ｆ）に示すように、基材１の表面に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）から成る被膜６を形成した。また、比較例４及び５については、図１（ｇ）に示すように、基材１の表面に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）から成る被膜７を形成し、この際、夫々の被膜にＡｌ，Ｆｅを分散状態で含有させた。
【００３９】
なお、上記の実施例１〜５及び比較例２〜５において、硬質膜及び被膜２〜７の厚さは２〜４μｍであり、とくに実施例４及び５では、上側層３ａ，４ａの厚さを０．２μｍとし、残部を下側層３ｂ及び水素吸着層４ｂとした。また、実施例１〜４及び比較例４，５では、分散させた金属の含有量を約１原子量％とした。
【００４０】
ローラーピッティング試験片形状及びイオンスパッタ成膜条件は以下の通りである。
＜ローラーピッティング試験片形状＞
評価用ローラ外径         ：２６  ｍｍ
評価用ローラクラウニング  ：なし（フラット）
相手ローラ外径         ：１３０  ｍｍ
相手ローラクラウニング    ：Ｒ１５０  ｍｍ
＜イオンスパッタ成膜条件＞
窒素ガス導入前真空度  ：１×１０−３〜５×１０−５Ｔｏｒｒ
成膜時バイアス電圧    ：１００Ｖ
成膜前温度            ：２００〜２５０℃
全膜厚      ：２〜４μｍ
【００４１】
そして、下記の試験条件にて、評価用ローラに剥離が生じるまで又は１０７サイクルに達するまでローラピッティング試験を行い、試験後に、硬質膜の残存状況及び剥離部断面の組織観察を行った。また、基材中への侵入水素量として、試験後に室温から４００℃までの放出水素量の測定を行った。
＜ローラピッティング試験条件＞
荷重      ：４６０ｋｇ
回転数 ：１５００ｒｐｍ
滑り率 ：−６０％
油温 ：１１０℃
供給油量 ：１ｌ／ｍｉｎ
【００４２】
表１に結果をまとめて示す。なお、上記試験に用いた試験油では、対象部材が通常の鋼である場合、水素脆化型のピッティングが生じて早期（普通の油の約１／１０）に被膜の剥離が生じる。したがって、上記試験において被膜が残存し、これが機能すれば寿命は約１０倍となる。
【００４３】
【表１】
2005214382.tif 000003
【００４４】
表１から明らかなように、比較例１では、図４に示すように、水素脆化的な組織変化が観察され、短寿命で剥離が生じた。また、比較例２及び比較例３では、いずれも被膜が初期に失われ、組織変化及び剥離が生じた。さらに、比較例４及び５では、被膜は残存したものの加工目に沿った線状剥離が生じ、水素侵入量も多かったために剥離が生じた。これに対して、本発明の実施例１〜３では、線状剥離はみられたが、侵入水素量が比較例に比べて著しく少なく、剥離も生じなかった。とくに、実施例４及び５では、侵入水素量が極めて少なく、優れた水素抑制性能を示した。
【００４５】
以上のことから、本発明の高強度摺動部材は、基材表面に、摺動接触する相手部材に対して凝着の生じ難い硬質膜を形成し、且つ硬質膜に、水素吸着物質を分散又は層の状態で含有させたことにより、摺動時の水素が基材中に侵入することを抑制して優れた強度を発揮することを確認した。
【００４６】
次に、本発明の高強度摺動部材の効果を調べるために、実施例６〜９及び比較例６〜１０について、同様のローラピッティング試験を行った。実施例６〜９及び比較例６〜１０については、高強度摺動部材に相当する評価用ローラの基材と、これに摺動接触する相手ローラの材料に、いずれもＪＩＳ  ＳＣＭ４２０Ｈを使用した。そして、いずれのローラも浸炭処理により表面硬度をＨｖ７４０とした後、表面粗さをＲａ０．２μｍに仕上げ、その後、評価用ローラをアルカリ洗浄し、その基材表面に、複数のイオン放出源を用いたマルチターゲットのイオンスパッタにより硬質膜を形成した。
【００４７】
実施例６〜９については、図２に示すように、基材１１の表面に、ＦｅＮを主成分とする硬質膜１２を形成し、この際、硬質膜１２中に、水素拡散抑止物質（水素抑制物質）から成る水素拡散抑止層１２ａを設けたものとし、且つ夫々の水素拡散抑止物質をＮｉ，Ｗ，Ｃｄ及びＣｕとした。
【００４８】
比較例６については、基材のみとし、比較例７については、先の比較例２と同様に基材表面に黒染め処理を施したものとした。また、比較例８については、基材表面にＣｒＮから成る被膜を形成し、且つ被膜がＣｄから成る水素拡散抑止層を含むものとし、比較例９及び１０については、基材表面にＦｅＮから成る被膜を形成し、且つ被膜がＡｌ，Ｃｒから成る水素拡散抑止層を含むものとした。
【００４９】
なお、ローラピッティング試験片形状、イオンプレーティング成膜条件及びローラピッティング試験条件は、先の実施例１〜５及び比較例１〜５の場合と同様である。ここで、硬質膜の厚さは、薄過ぎると、部材の形状が複雑である場合や表面粗さが大きい場合に基材が露出してしまう恐れがあり、厚過ぎると、硬質膜の靭性や密着性が損なわれる恐れがあるので、１〜４μｍ程度とするのが良く、より望ましくは２〜４μｍ程度とする。
【００５０】
そして、実施例６〜９及び比較例６〜１０について、評価用ローラに剥離が生じるまで又は１０７サイクルに達するまでローラピッティング試験を行い、試験後に、硬質膜の残存状況及び剥離部断面の組織観察を行った。また、基材中への侵入水素量として、試験後に室温から４００℃までの放出水素量の測定を行った。その結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
2005214382.tif 000004
【００５２】
表２から明らかなように、比較例６では、水素脆化的な組織変化が観察され、短寿命で剥離が生じた。また、比較例７及び比較例８では、いずれも被膜が初期に失われ、組織変化及び剥離が生じた。さらに、比較例９及び１０では、被膜は残存したものの加工目に沿った線状剥離が生じ、水素侵入量も多かったために剥離が生じた。これに対して、本発明の実施例６〜９では、線状剥離はみられたが、侵入水素量が比較例に比べて著しく少なく、優れた水素抑制性能を示した。
【００５３】
以上のことから、本発明の高強度摺動部材は、基材表面に、摺動接触する相手部材に対して凝着の生じ難い硬質膜を形成し、且つ硬質膜に、水素拡散抑止物質から成る水素拡散抑止層を含有させたことにより、摺動時の水素が基材中に侵入することを抑制して優れた強度を発揮することを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例１〜５及び比較例１〜５の高強度摺動部材を説明する各々断面図（ａ）〜（ｇ）である。
【図２】本発明の実施例６〜９の高強度摺動部材を説明する断面図である。
【図３】ローラピッティング試験装置を説明する断面図である。
【図４】水素脆化的な組織変化が生じた剥離部断面を示す組織写真である。
【符号の説明】
【００５５】
１  １１      基材
２〜４  １２  硬質膜
４ｂ          水素吸着層
１２ａ        水素拡散抑止層
【図１】
2005214382.tif 000005
【図２】
2005214382.tif 000006
【図３】
2005214382.tif 000007
【図４】
2005214382.tif 000008