技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及滑動(dòng)構(gòu)件、離合器板及它們的制造方法。

背景技術(shù)：

在日本特開2013-108145號(hào)公報(bào)中，作為滑動(dòng)構(gòu)件的制造方法，記載了電磁離合器裝置的離合器板的制造方法。日本特開2013-108145號(hào)公報(bào)記載的滑動(dòng)構(gòu)件的制造方法是在660～690℃的含氨的氣氛中對(duì)由鋼材構(gòu)成的原材料進(jìn)行0.5～1.5小時(shí)的加熱處理，接著，以60～80℃的油溫進(jìn)行油冷，最后對(duì)原材料進(jìn)行加壓并同時(shí)以250～350℃的溫度進(jìn)行回火處理。由此，氮化合物層和氮擴(kuò)散層分別形成為20～50μm程度的厚度。

在離合器板等滑動(dòng)構(gòu)件被長(zhǎng)時(shí)間使用的情況下，由于滑動(dòng)構(gòu)件的表面磨損，而與對(duì)方構(gòu)件的接觸面積變化，因此兩者間的傳遞轉(zhuǎn)矩增大。因此，對(duì)離合器板等滑動(dòng)構(gòu)件存在希望提高耐磨損性的要求。另外，離合器板等滑動(dòng)構(gòu)件的表面需要確保高的平面度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一是提供一種滑動(dòng)構(gòu)件的制造方法及滑動(dòng)構(gòu)件，其能夠提高耐磨損性，并且能夠確保比較高的平面度。

作為本發(fā)明的一方式的滑動(dòng)構(gòu)件的制造方法，包括：

第一工序，對(duì)于由鋼材構(gòu)成的母材部在570～660℃的含氨的氣氛中進(jìn)行加熱處理后進(jìn)行冷卻處理；

第二工序，接著所述第一工序，對(duì)所述表面?zhèn)冗M(jìn)行加壓并同時(shí)進(jìn)行回火處理；及

第三工序，接著所述第二工序，進(jìn)行在水蒸氣氣氛中進(jìn)行加熱的水蒸氣處理。

通過上述工序，在由所述鋼材構(gòu)成的母材部的表面?zhèn)刃纬傻獢U(kuò)散層，

在所述氮擴(kuò)散層的表面?zhèn)刃纬傻衔飳樱?/p>

在所述氮化合物層的最外層表面形成氧化層。

上述滑動(dòng)構(gòu)件的制造方法也可以是離合器板的制造方法。

作為本發(fā)明的另一方式的滑動(dòng)構(gòu)件是通過上述方式的滑動(dòng)構(gòu)件的制造方法制造的滑動(dòng)構(gòu)件，其中，

所述氮擴(kuò)散層的厚度為5～50μm，

所述氮化合物層的厚度為5～50μm，

所述氧化層的厚度為0.3～3μm。

上述方式的滑動(dòng)構(gòu)件也可以是構(gòu)成電磁離合器的離合器板。

根據(jù)上述的滑動(dòng)構(gòu)件的制造方法或滑動(dòng)構(gòu)件，由于在第三工序中進(jìn)行水蒸氣處理，因此，能夠在氮化合物層的最外層表面形成由四氧化三鐵構(gòu)成的致密的氧化層。由此，能夠抑制粘合磨損，因此能夠提高滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨損性。

而且，第三工序的水蒸氣處理接著第二工序的回火處理進(jìn)行，因此能夠確保比較高的平面度。假如接著第一工序的冷卻處理(不是回火處理)而進(jìn)行水蒸氣處理的情況下，在水蒸氣處理中原材料未被加壓的狀態(tài)下殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，在第一工序中產(chǎn)生的原材料的形變未被矯正而原材料硬化。因此，即使接著在對(duì)原材料進(jìn)行了加壓的狀態(tài)下進(jìn)行回火處理，最終的滑動(dòng)構(gòu)件的平面度也下降。

另外，第二工序中的回火處理是接著第一工序的冷卻處理而進(jìn)行，因此能夠使平面度良好。而且，回火處理是通過對(duì)原材料加壓而矯正形變并同時(shí)使殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，因此能夠進(jìn)一步提高平面度。另外，在回火處理中，殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，因此能夠確?；瑒?dòng)構(gòu)件的表面?zhèn)鹊挠捕取?/p>

另外，在加熱處理中，進(jìn)行在含氨的氣氛中的加熱處理。即，在第一工序中對(duì)原材料進(jìn)行氮化。該加熱處理中的溫度為570～660℃。通過在570℃以上進(jìn)行加熱，能夠可靠地將氮化合物層及氮擴(kuò)散層的厚度分別確保為5～50μm。另外，通過將加熱處理中的溫度設(shè)為660℃以下，能夠抑制氮化化合物的擴(kuò)散(消失)。由此，能夠確?；瑒?dòng)構(gòu)件的表面?zhèn)鹊挠捕取?/p>

另外，將氮化合物層及氮擴(kuò)散層的厚度分別確保為5～50μm，因此能夠使滑動(dòng)構(gòu)件的表面?zhèn)鹊挠捕葹楦叩挠捕?。氧化層的厚度被確保為0.3～3μm，因此能夠可靠地確保耐磨損性。

根據(jù)上述的離合器板的制造方法或離合器板，可取得基于上述的滑動(dòng)構(gòu)件的制造方法或滑動(dòng)構(gòu)件的效果。在此處，設(shè)氮化合物層及氮擴(kuò)散層的厚度分別為50μm以下。假如該厚度比50μm厚，則磁導(dǎo)率降低，因此離合器板的磁通量密度降低，離合器板間的摩擦卡合力降低。因此，設(shè)為50μm以下。

而且，根據(jù)上述的離合器板，具有高的耐磨損性，因此即使長(zhǎng)時(shí)間使用，也能抑制離合器板的磨損量。由此，離合器板彼此的接觸面積不會(huì)大幅變化。因此，能夠減小使用前和長(zhǎng)時(shí)間使用后的傳遞轉(zhuǎn)矩的變化率。

另外，在進(jìn)行回火工序的情況下，能夠使氮化合物層及氮擴(kuò)散層中包含的非磁性的殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榇判缘鸟R氏體。由此，能夠提高離合器板的磁導(dǎo)率及硬度。

附圖說明

前述及后述的本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)通過下面的具體實(shí)施方式的說明并參照附圖而明確，其中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。

圖1表示本發(fā)明的實(shí)施方式的滑動(dòng)構(gòu)件或離合器板的表面結(jié)構(gòu)。

圖2是表示圖1所示的滑動(dòng)構(gòu)件或離合器板的制造方法的流程圖。(實(shí)施例)

圖3是圖2的熱處理工序圖。(實(shí)施例)

圖4是表示比較例1的制造方法的流程圖。

圖5是圖4的熱處理工序圖。(比較例1)

圖6是表示比較例2的制造方法的流程圖。

圖7是表示對(duì)象構(gòu)件的平面度的平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差的坐標(biāo)圖。

圖8是表示對(duì)象構(gòu)件的實(shí)機(jī)耐久摩擦試驗(yàn)后的磨損量的坐標(biāo)圖。

圖9是應(yīng)用了本實(shí)施方式的離合器板的驅(qū)動(dòng)力傳遞裝置的軸向剖視圖。

圖10是從圖9的外板的軸向觀察的圖。圖中，環(huán)狀線表示槽。

圖11是從圖9的內(nèi)板的軸向觀察的圖。圖中，交叉線表示槽。

具體實(shí)施方式

關(guān)于本發(fā)明的滑動(dòng)構(gòu)件或離合器板，參照附圖進(jìn)行說明。關(guān)于滑動(dòng)構(gòu)件或離合器板的表面結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D1進(jìn)行說明?；瑒?dòng)構(gòu)件或離合器板是對(duì)由碳鋼等鋼材構(gòu)成的原材料的表面實(shí)施氮化處理及水蒸氣處理而形成。此外，作為該滑動(dòng)構(gòu)件的例子，除了構(gòu)成電磁離合器裝置的離合器板以外，還可舉出LSD離合器的鐵系離合器板、制動(dòng)墊等。

如圖1所示，該滑動(dòng)構(gòu)件具備由鋼材構(gòu)成的母材部110、在母材部110的表面?zhèn)刃纬蔀?～50μm的厚度的氮擴(kuò)散層120、在氮擴(kuò)散層120的表面?zhèn)刃纬蔀?～50μm的厚度的氮化合物層130、在氮化合物層130的最外層表面形成為0.3～3μm的厚度的氧化層140。

原材料使用碳含量為0.10～0.20％的鋼材。一般來說，越是低碳鋼，越廉價(jià)，但表面的高硬度化并不容易。但是，根據(jù)本發(fā)明，即使是例如S15C等的低碳鋼，如后所述，也能夠?qū)崿F(xiàn)表面的高硬度化。并且，母材部110與原材料相同。

氮擴(kuò)散層120中固溶有氮。氮化合物層130是由Fe₂N等氮化合物構(gòu)成的層。氧化層140是主要由四氧化三鐵構(gòu)成的氧化皮膜。

接著，參照?qǐng)D2所示的流程圖對(duì)于滑動(dòng)構(gòu)件或離合器板的表面的熱處理方法(制造方法)進(jìn)行說明。對(duì)于原材料，進(jìn)行前氧化處理(S1；前氧化工序，相當(dāng)于第四工序)。該前氧化處理是在氮化處理之前進(jìn)行的處理。通過進(jìn)行前氧化處理，能夠?qū)τ谠牧洗龠M(jìn)氮化反應(yīng)。前氧化處理是在作為加熱溫度Te1的300～450℃(優(yōu)選為340～440℃)的氧化氣氛下對(duì)原材料進(jìn)行氧化處理。具體而言，如圖3所示，使容積為1～3m³的處理室升溫直至加熱溫度Te1。在升溫完成后維持時(shí)間Ti1的期間。時(shí)間Ti1為1～2小時(shí)。

接著前氧化處理(S1)，如圖2所示，進(jìn)行加熱處理(S2、加熱工序)。加熱處理是在作為加熱溫度Te2的570～660℃(優(yōu)選為600～650℃)的氨氣氛(含氨的氣氛)中對(duì)原材料進(jìn)行加熱處理。具體而言，如圖3所示進(jìn)行。首先，將原材料保持在容積為1～3m³的處理室。此時(shí)的處理室內(nèi)的氣氛溫度為500℃以下。并且，處理室內(nèi)的氣氛溫度開始升溫以成為加熱溫度Te2。并且，在升溫的中途，以0～5m³/H供給氮(N₂)氣。在升溫完成后維持時(shí)間Ti2的期間。時(shí)間Ti2為0～1小時(shí)。此時(shí)，處理室內(nèi)溫度被均勻化，并且原材料被預(yù)熱。

在經(jīng)過時(shí)間Ti2后，進(jìn)而在時(shí)間Ti3的期間將氣氛溫度保持為加熱溫度Te2的恒定溫度。時(shí)間Ti3為0.5～1.5小時(shí)。另外，在時(shí)間Ti3的期間，使處理室內(nèi)成為氨氣氛。具體而言，以3～7m³/H供給氨(NH₃)氣，并且以0.1～0.6m³/H供給二氧化碳(CO₂)氣體。此時(shí)，原材料被氮化。此外，在氨氣氛中，也可以不供給氮?dú)狻?/p>

接著加熱處理(S2)，如圖2所示，進(jìn)行冷卻處理(S3、冷卻工序)。本實(shí)施方式中冷卻處理為油冷。具體而言，如圖3所示，在氮?dú)夥罩邢?0～80℃的油溫Te3的淬火油放入原材料。此時(shí)，原材料不被氧化。此外，在該冷卻處理中，馬氏體變態(tài)的進(jìn)行比較慢，因此殘留奧氏體殘存下來。此外，上述的加熱工序及冷卻工序相當(dāng)于第一工序。

若在冷卻處理(S3)中原材料的溫度達(dá)到冷卻處理的油溫Te3，則接著如圖2所示進(jìn)行回火處理(S4、回火工序、相當(dāng)于第二工序)。具體而言，回火處理如圖3所示，對(duì)原材料的表面?zhèn)冗M(jìn)行加壓，并同時(shí)在氮?dú)夥罩邢?00～470℃(優(yōu)選為300～450℃)的爐溫Te4的容積為1～3m³的加熱爐放入原材料，維持時(shí)間Ti4的期間。時(shí)間Ti4為2～5小時(shí)。該回火處理也被稱為加壓回火。此時(shí)，殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。

接著回火處理(S4)，如圖2所示，進(jìn)行水蒸氣處理(S5、水蒸氣處理工序、相當(dāng)于第三工序)。在作為處理溫度Te5的350～500℃(優(yōu)選為390～480℃)的水蒸氣氣氛中，對(duì)原材料進(jìn)行水蒸氣處理。具體而言，如圖3所示，首先，將原材料保持在容積為1～3m³的處理室。處理室內(nèi)的氣氛溫度開始升溫以成為處理溫度Te5。并且，在升溫的中途，以1～8m³/H供給氮(N2)氣。在升溫完成后將溫度維持時(shí)間Ti5的期間。該時(shí)間Ti5為0.5～1小時(shí)。此時(shí)，處理室內(nèi)溫度被均勻化，并且原材料被預(yù)熱。

在經(jīng)過時(shí)間Ti5后，進(jìn)而在時(shí)間Ti6的期間將氣氛溫度保持為處理溫度Te5的恒定溫度。時(shí)間Ti6為2～4小時(shí)。另外，在時(shí)間Ti6的期間將處理室內(nèi)形成為水蒸氣氣氛。具體而言，以80～100m³/H供給水蒸氣。此時(shí)，在原材料上形成由四氧化三鐵構(gòu)成的氧化被膜。此外，該水蒸氣處理被稱為均質(zhì)處理。

通過以上的處理，如圖1所示，在原材料的表面形成氧化層140、氮化合物層130及氮擴(kuò)散層120。

此外，在形成氧化層140的情況下，也可以取代上述的水蒸氣處理而進(jìn)行如下的處理。例如，也可以通過Laux法使金屬鐵氧化。根據(jù)Laux法，在以氯化鐵為催化劑使硝基苯與金屬鐵反應(yīng)而生成苯胺時(shí)，生成四氧化三鐵。另外，例如，對(duì)于氫氧化鐵(II)這樣的鐵(II)鹽，也可以控制pH并同時(shí)進(jìn)行曝氣處理，由此生成四氧化三鐵。而且，也可以通過氫或一氧化碳對(duì)三氧化二鐵進(jìn)行還原，由此生成四氧化三鐵。

另外，上述的制造方法中，也可以省略前氧化處理工序。

接著，對(duì)通過本實(shí)施方式的制造方法得到的構(gòu)件的平面度(形變變化量)、及將該構(gòu)件應(yīng)用于離合器板時(shí)的實(shí)機(jī)耐久摩擦試驗(yàn)后的磨損量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本實(shí)施方式的實(shí)施例應(yīng)用了圖2及圖3所示的制造方法。在實(shí)施例中，作為原材料使用碳鋼(JIS G4051(2009改正):S12C)，設(shè)處理室的容積為2m³，在前氧化工序中，設(shè)加熱溫度Te1為420℃，設(shè)時(shí)間Ti1為1小時(shí)。

在加熱工序中，設(shè)加熱溫度Te2為640℃，設(shè)時(shí)間Ti2為60分鐘，以0.6m³/H供給氮?dú)?。另外，設(shè)時(shí)間Ti3為65分鐘，以5m³/H供給氨氣，以0.3m³/H供給二氧化碳?xì)怏w。

設(shè)冷卻工序中的油溫Te3為70℃。冷卻工序所使用的冷卻油(淬火油)使用作為石蠟系基油的相當(dāng)于JIS1類2號(hào)的真空熱處理用的高性能高速淬火油(動(dòng)粘度：16±2.5mm²/s(40℃)，引火點(diǎn)(COC)：178℃，冷卻性能特性溫度：620℃，商品名：特殊淬火油V-1700S(日本潤(rùn)滑脂株式會(huì)社制))。

在回火工序中，設(shè)爐溫Te4為450℃，設(shè)時(shí)間Ti4為3小時(shí)，以2m³/H供給氮?dú)狻?/p>

在水蒸氣處理工序中，設(shè)處理溫度Te5為450℃，設(shè)時(shí)間Ti5為30分鐘，設(shè)時(shí)間Ti6為2.5小時(shí)。另外，以7m³/H供給氮?dú)猓?0m³/H供給水蒸氣。

比較例1設(shè)為應(yīng)用了圖4所示的流程圖及圖5所示的熱處理工序的情況。該情況下的原材料使用與實(shí)施例相同的碳鋼。具體而言，依次進(jìn)行退火工序(S11)、前氧化工序(S12)、加熱工序(S13)、冷卻工序(S14)、水蒸氣處理工序(S15)、回火工序(S16)的各工序。除退火工序(S11)以外的各工序?yàn)榕c上述的實(shí)施例中的各工序相同的工序。即，在本比較例1中，相對(duì)于上述的實(shí)施例，追加了退火工序(S11)這一點(diǎn)、及水蒸氣處理工序(S15)和回火工序(S16)的順序相反這一點(diǎn)不同。

退火工序(S11)在作為加熱溫度Te6的600～700℃(優(yōu)選為620～680℃)的氮?dú)夥罩羞M(jìn)行。具體而言，如圖5所示，對(duì)原材料的表面?zhèn)冗M(jìn)行加壓，并同時(shí)將容積為2m³的處理室升溫直至加熱溫度Te6。在升溫完成后維持時(shí)間Ti7的期間。時(shí)間Ti7為3～5小時(shí)。由此，除去對(duì)于原材料的沖壓成型時(shí)的殘留應(yīng)力，抑制該工序以后的工序中的形變。此外，該退火工序也被稱為熱壓。在比較例1中，設(shè)加熱溫度Te6為650℃，設(shè)時(shí)間Ti7為3.5小時(shí)。

比較例2設(shè)為應(yīng)用了圖6所示的流程圖的情況。該情況下的原材料使用與實(shí)施例相同的碳鋼。具體而言，依次進(jìn)行退火工序(S21)、前氧化工序(S22)、加熱工序(S23)、冷卻工序(S24)、回火工序(S25)的各工序。各工序是與上述的實(shí)施例、比較例1中的各工序相同的工序。在比較例2中，相對(duì)于上述的比較例1，不進(jìn)行水蒸氣處理工序這一點(diǎn)不同。

對(duì)于實(shí)施例及比較例1的構(gòu)件，比較平面度的平均值μ及標(biāo)準(zhǔn)偏差σ。評(píng)價(jià)數(shù)設(shè)為n＝25。如圖7所示，相對(duì)于實(shí)施例的平均值μ為74.0μm、標(biāo)準(zhǔn)偏差σ為11.2，比較例1的平均值μ為78.4μm、標(biāo)準(zhǔn)偏差σ為22.9。盡管比較例1進(jìn)行了退火處理，但與比較例1的平面度相比，實(shí)施例的平面度較好。這可以認(rèn)為是，在比較例1中，在冷卻工序后進(jìn)行水蒸氣處理工序的情況下，在水蒸氣處理工序中，在原材料未被加壓的狀態(tài)下殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，由此在后面的回火工序中，原材料不伴隨組織變態(tài)，因此基于加壓的平面度的矯正效果降低這一情況成為關(guān)鍵原因。

進(jìn)行了對(duì)于實(shí)施例、比較例1及比較例2的構(gòu)件的實(shí)機(jī)耐久摩擦試驗(yàn)。在該試驗(yàn)中，應(yīng)用了構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力傳遞裝置的電磁離合器。具體而言，將上述實(shí)施例及比較例的各表面處理對(duì)構(gòu)成該電磁離合器且具有多個(gè)同心圓的環(huán)狀槽的外引導(dǎo)離合器板44b(圖9、圖10所示)實(shí)施。作為外引導(dǎo)離合器板44b的對(duì)方構(gòu)件的、具有多個(gè)交叉的槽的內(nèi)引導(dǎo)離合器板44a(圖9、圖11所示)涂敷了類金剛石碳(DLC)膜。試驗(yàn)條件是在電磁離合器部的面壓0.2MPa、滑移速度0.02m/s、耦合流體(動(dòng)粘度40℃、23mm²/s)潤(rùn)滑下，基于耦合表面溫度90～100℃、耐久時(shí)間480h連續(xù)滑動(dòng)、380W的能量，進(jìn)行了耐久試驗(yàn)。

并且，對(duì)于實(shí)施例、比較例1及比較例2的摩擦試驗(yàn)后的磨損量進(jìn)行了測(cè)定。在此處，通過進(jìn)行上述摩擦試驗(yàn)，評(píng)價(jià)為各板44a、44b的表面的磨損量越少，耐久性能越高。

如圖8所示，在內(nèi)引導(dǎo)離合器板44a中，相對(duì)于進(jìn)行了水蒸氣處理的實(shí)施例及比較例1的磨損量為0.38μm及0.60μm的情況，未進(jìn)行水蒸氣處理的比較例2的磨損量為1.08μm。另外，在外引導(dǎo)離合器板44b中，相對(duì)于實(shí)施例及比較例1的磨損量為1.87μm及1.28μm的情況，比較例2的磨損量為2.35μm。實(shí)施例及比較例1中，形成了通過水蒸氣處理形成的氧化層140，因此可認(rèn)為相對(duì)于未形成氧化層140的比較例2，磨損量較少。

根據(jù)本實(shí)施方式，滑動(dòng)構(gòu)件的制造方法是具備由鋼材構(gòu)成的母材部110、在母材部110的表面?zhèn)刃纬傻牡獢U(kuò)散層120、在氮擴(kuò)散層120的表面?zhèn)刃纬傻牡衔飳?30、在氮化合物層130的最外層表面形成的氧化層140的滑動(dòng)構(gòu)件的制造方法，其中，通過進(jìn)行對(duì)由鋼材構(gòu)成的原材料在570～660℃的含氨的氣氛中進(jìn)行加熱處理的加熱工序、在進(jìn)行加熱工序后進(jìn)行冷卻處理的冷卻工序、接著冷卻工序?qū)Ρ砻鎮(zhèn)冗M(jìn)行加壓并同時(shí)進(jìn)行回火處理的回火工序、接著回火工序進(jìn)行在水蒸氣氣氛中進(jìn)行加熱的水蒸氣處理的水蒸氣處理工序，而形成氮擴(kuò)散層120、氮化合物層130及氧化層140。

另外，滑動(dòng)構(gòu)件具備由鋼材構(gòu)成的母材部110、在母材部110的表面?zhèn)刃纬蔀?～50μm的厚度的氮擴(kuò)散層120、在氮擴(kuò)散層120的表面?zhèn)刃纬蔀?～50μm的厚度的氮化合物層130、在氮化合物層130的最外層表面形成為0.3～3μm的厚度的氧化層140，通過進(jìn)行對(duì)由鋼材構(gòu)成的原材料在含氨的氣氛中進(jìn)行加熱處理的加熱工序、在進(jìn)行加熱工序后進(jìn)行冷卻處理的冷卻工序、接著冷卻工序?qū)υ牧蠈?duì)表面?zhèn)冗M(jìn)行加壓并同時(shí)進(jìn)行回火處理的回火工序、接著回火工序進(jìn)行對(duì)原材料在水蒸氣氣氛中進(jìn)行加熱的水蒸氣處理的水蒸氣處理工序，形成氮擴(kuò)散層120、氮化合物層130及氧化層140。

由此，在水蒸氣處理工序中進(jìn)行水蒸氣處理，因此能夠在氮化合物層130的最外層表面形成由四氧化三鐵構(gòu)成的致密的氧化層140。由此，能夠抑制粘合磨損，因此能夠提高滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨損性。

而且，水蒸氣處理工序是接著進(jìn)行回火處理的回火工序進(jìn)行，因此能夠確保比較高的平面度，并且能夠抑制平面度的偏差。假設(shè)接著冷卻工序(不是回火工序)進(jìn)行水蒸氣處理工序的情況下，在水蒸氣處理工序中原材料未被加壓的狀態(tài)下殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，在加熱工序及冷卻工序中產(chǎn)生的原材料的形變未被矯正而原材料硬化。由此，即使接著在對(duì)原材料進(jìn)行了加壓的狀態(tài)下進(jìn)行回火處理，最終的滑動(dòng)構(gòu)件的平面度也較低。

另外，回火工序中的回火處理接著冷卻工序進(jìn)行，因此能夠使平面度良好。而且，回火工序中的回火處理通過對(duì)原材料進(jìn)行加壓而矯正形變并同時(shí)使殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，因此能夠進(jìn)一步提高平面度。另外，在回火工序中，殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，因此能夠確?；瑒?dòng)構(gòu)件的表面?zhèn)鹊挠捕取?/p>

另外，在加熱工序中，進(jìn)行含氨的氣氛中的加熱處理。即，在加熱工序中對(duì)原材料進(jìn)行氮化。該加熱工序中的溫度為570～660℃。通過在570℃以上進(jìn)行加熱，能夠可靠地將氮化合物層130及氮擴(kuò)散層120的厚度分別確保為5～50μm。另外，通過設(shè)加熱工序中的溫度為660℃以下，能夠抑制氮化化合物的擴(kuò)散、消失。由此，能夠確?；瑒?dòng)構(gòu)件的表面?zhèn)鹊挠捕?。而且，在設(shè)加熱工序的氣氛溫度為作為Fe-N的A1變態(tài)點(diǎn)的590℃以上的情況下，能夠更可靠地將氮化合物層130及氮擴(kuò)散層120的厚度分別確保為5～50μm。

另外，由于氮化合物層130及氮擴(kuò)散層120的厚度分別確保為5～50μm，因此能夠使滑動(dòng)構(gòu)件的表面?zhèn)鹊挠捕葹楦叩挠捕?。由于氧化?40的厚度被確保為0.3～3μm，因此能夠可靠地確保耐磨損性。此外，在冷卻工序中，在冷卻液中使用油，不使用水。由此，能夠抑制在滑動(dòng)構(gòu)件的表面產(chǎn)生銹的情況。

另外，根據(jù)本實(shí)施方式，回火工序在200～470℃的溫度下進(jìn)行回火處理。由此，回火處理在200～470℃下進(jìn)行，因此能夠通過殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體來使氮化層(氮化合物層130及氮擴(kuò)散層120)穩(wěn)定。由此，能夠可靠地確保滑動(dòng)構(gòu)件的表面?zhèn)鹊挠捕取?/p>

另外，根據(jù)本實(shí)施方式，水蒸氣處理工序在350～500℃下進(jìn)行水蒸氣處理。由此，水蒸氣處理在350～500℃下進(jìn)行，因此能夠可靠地形成由四氧化三鐵構(gòu)成的致密的氧化層140。另外，能夠?qū)⒀趸瘜?40的厚度可靠地確保為0.3～3μm。

另外，根據(jù)本實(shí)施方式，對(duì)未進(jìn)行退火處理的原材料進(jìn)行各工序的處理?；瑒?dòng)構(gòu)件的制造方法或滑動(dòng)構(gòu)件如上所述，按照冷卻工序的冷卻處理、回火工序的回火處理及水蒸氣處理工序的水蒸氣處理的順序進(jìn)行，因此在各工序之前不進(jìn)行退火的情況下也能夠確保高的平面度。由此，通過不進(jìn)行退火處理，能夠以低成本制造滑動(dòng)構(gòu)件。

另外，根據(jù)本實(shí)施方式，在緊挨著加熱工序之前還具備進(jìn)行在300～450℃的氧化氣氛中進(jìn)行加熱的前氧化處理的加熱工序。由此，在加熱工序的加熱處理中使原材料氮化之前進(jìn)行前氧化工序的前氧化處理，因此能夠在加熱工序中促進(jìn)氮化反應(yīng)。由此，能夠可靠地將氮化合物層130及氮擴(kuò)散層120的厚度分別確保為5～50μm。

另外，根據(jù)本實(shí)施方式，離合器板的制造方法為構(gòu)成電磁離合器的離合器板的制造方法，且使用上述的滑動(dòng)構(gòu)件的制造方法。

而且，根據(jù)本實(shí)施方式，離合器板為構(gòu)成電磁離合器的離合器板，使用上述的滑動(dòng)構(gòu)件。

根據(jù)本實(shí)施方式的電磁離合器裝置的離合器板的制造方法或離合器板，能取得基于上述的滑動(dòng)構(gòu)件的制造方法或滑動(dòng)構(gòu)件的效果。在此處，將氮化合物層130及氮擴(kuò)散層120的厚度分別設(shè)為50μm以下。假設(shè)設(shè)為比50μm厚，則磁導(dǎo)率較低，因此離合器板的磁通量密度較低，離合器板間的摩擦卡合力較低。因此，設(shè)為50μm以下。

而且，根據(jù)本離合器板，由于具有高的耐磨損性，因此，即使長(zhǎng)時(shí)間使用，也能夠抑制離合器板的磨損量。由此，由離合器板的磨損引起的離合器板彼此的接觸面積不會(huì)大幅變化。因此，能夠減小使用前與長(zhǎng)時(shí)間使用后的傳遞轉(zhuǎn)矩的變化率。

另外，在進(jìn)行回火工序的情況下，能夠使氮化合物層130及氮擴(kuò)散層120中所包含的非磁性的殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榇判缘鸟R氏體。由此，能夠提高離合器板的磁導(dǎo)率及硬度。

接著，關(guān)于應(yīng)用上述的電磁離合器裝置的離合器板的驅(qū)動(dòng)力傳遞裝置1，參照?qǐng)D9進(jìn)行說明。驅(qū)動(dòng)力傳遞裝置1應(yīng)用于例如在4輪驅(qū)動(dòng)車中對(duì)應(yīng)于車輛的行駛狀態(tài)傳遞驅(qū)動(dòng)力的向輔助驅(qū)動(dòng)輪側(cè)的驅(qū)動(dòng)力傳遞系。更詳細(xì)而言，在4輪驅(qū)動(dòng)車中，驅(qū)動(dòng)力傳遞裝置1例如連結(jié)于被傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力的傳動(dòng)軸與后差速器之間。驅(qū)動(dòng)力傳遞裝置1將從傳動(dòng)軸傳遞的驅(qū)動(dòng)力向后差速器傳遞并同時(shí)使傳遞比例可變。該驅(qū)動(dòng)力傳遞裝置1例如在產(chǎn)生前輪與后輪的轉(zhuǎn)速差的情況下以減少轉(zhuǎn)速差的方式起作用。

驅(qū)動(dòng)力傳遞裝置1由所謂的電子控制耦合器構(gòu)成。該驅(qū)動(dòng)力傳遞裝置1如圖9所示，具備作為外側(cè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的外殼體10、作為內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的內(nèi)軸20、主離合器30、構(gòu)成引導(dǎo)離合器機(jī)構(gòu)的電磁離合器裝置40、凸輪機(jī)構(gòu)50。

外殼體10以相對(duì)于圓筒形狀的孔蓋(未圖示)能夠旋轉(zhuǎn)的方式被支承于該孔蓋的內(nèi)周側(cè)。該外殼體10作為整體形成為圓筒形狀，由在車輛前側(cè)配置的前殼體11和在車輛后側(cè)配置的后殼體12形成。

前殼體11由例如以鋁為主成分的非磁性材料的鋁合金形成，形成為有底筒狀。前殼體11的圓筒部的外周面經(jīng)由軸承能夠旋轉(zhuǎn)地被支承于孔蓋的內(nèi)周面。而且，前殼體11的底部與傳動(dòng)軸(未圖示)的車輛后端側(cè)連結(jié)。即，前殼體11的有底筒狀的開口側(cè)以朝向車輛后側(cè)的方式配置。并且，在前殼體11的內(nèi)周面中的軸向中央部形成有內(nèi)花鍵11a，在該內(nèi)周面的開口附近形成有內(nèi)螺紋。

后殼體12形成為圓環(huán)狀，與前殼體11一體地配置在前殼體11的開口側(cè)的徑向內(nèi)側(cè)。在后殼體12的車輛后方側(cè)，在整周上形成有環(huán)狀槽。在該后殼體12的環(huán)狀槽底的一部分上，具備由作為非磁性材料的例如不銹鋼形成的環(huán)狀構(gòu)件12a。后殼體12中的環(huán)狀構(gòu)件12a以外的部位為了形成磁回路而由以作為磁性材料的鐵為主成分的材料(以下稱為鐵系材料)形成。在后殼體12的外周面，形成有外螺紋，該外螺紋與前殼體11的內(nèi)螺紋螺合。此外，使前殼體11的內(nèi)螺紋與后殼體的外螺紋螺合，使前殼體11的開口側(cè)端面與后殼體的段部的端面抵接，由此將前殼體11和后殼體12固定。

內(nèi)軸20形成為在外周面的軸向中央部具備外花鍵20a的軸狀。該內(nèi)軸20以液密的方式貫通后殼體12的中央的貫通孔，以能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式在同軸上配置于外殼體10內(nèi)。并且，內(nèi)軸20以相對(duì)于前殼體11及后殼體12被限制了軸向位置的狀態(tài)，經(jīng)由軸承能夠旋轉(zhuǎn)地支承于前殼體11及后殼體12。而且，內(nèi)軸20的車輛后端側(cè)(圖9的右側(cè))與差速器齒輪(未圖示)連結(jié)。此外，在由外殼體10和內(nèi)軸20以液密的方式劃分的空間內(nèi)，以規(guī)定的填充率填充有潤(rùn)滑油。

主離合器30在外殼體10與內(nèi)軸20之間傳遞轉(zhuǎn)矩。該主離合器30是由鐵系材料形成的濕式多板式的摩擦離合器。主離合器30配置于前殼體11的圓筒部?jī)?nèi)周面與內(nèi)軸20的外周面之間。主離合器30配置于前殼體11的底部與后殼體12的車輛前方端面之間。該主離合器30由內(nèi)主離合器板32和外主離合器板31構(gòu)成，在軸向上交替地配置。內(nèi)主離合器板32在內(nèi)周側(cè)形成有內(nèi)花鍵32a，與內(nèi)軸20的外花鍵20a嵌合。外主離合器板31在外周側(cè)形成有外花鍵31a，與前殼體11的內(nèi)花鍵11a嵌合。

電磁離合器裝置40通過磁力將銜鐵43向磁軛41側(cè)吸引，由此使引導(dǎo)離合器44彼此卡合。即，電磁離合器裝置40將外殼體10的轉(zhuǎn)矩向構(gòu)成凸輪機(jī)構(gòu)50的支承凸輪構(gòu)件51傳遞。該電磁離合器裝置40由磁軛41、電磁線圈42、銜鐵43、引導(dǎo)離合器44構(gòu)成。

磁軛41形成為環(huán)狀，以能夠相對(duì)于后殼體12相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式經(jīng)由間隙收容于后殼體12的環(huán)狀槽。磁軛41由孔蓋固定。另外，磁軛41的內(nèi)周側(cè)經(jīng)由軸承能夠旋轉(zhuǎn)地支承于后殼體12。電磁線圈42通過卷繞卷線而形成為圓環(huán)狀，固定于磁軛41。

銜鐵43由鐵系材料形成。形成為在外周側(cè)具備外花鍵的圓環(huán)狀。銜鐵43配置于主離合器30與后殼體12的軸向之間。并且，銜鐵43的外周側(cè)與前殼體11的內(nèi)花鍵11a嵌合。若向電磁線圈42供給電流，則銜鐵43以被向磁軛41側(cè)吸引的方式起作用。

引導(dǎo)離合器44在外殼體10與支承凸輪構(gòu)件51之間傳遞轉(zhuǎn)矩。該引導(dǎo)離合器44由鐵系材料形成。引導(dǎo)離合器44配置于前殼體11的圓筒部?jī)?nèi)周面與支承凸輪構(gòu)件51的外周面之間。而且，引導(dǎo)離合器44配置于銜鐵43與后殼體12的車輛前方端面之間。該引導(dǎo)離合器44由內(nèi)引導(dǎo)離合器板44a(圖9、圖11所示)和外引導(dǎo)離合器板44b(圖9、圖10所示)構(gòu)成，在軸向上交替地配置。內(nèi)引導(dǎo)離合器板44a中，在內(nèi)周側(cè)形成有內(nèi)花鍵，與支承凸輪構(gòu)件51的外花鍵嵌合。外引導(dǎo)離合器板44b中，在外周側(cè)形成有外花鍵，與前殼體11的內(nèi)花鍵11a嵌合。

并且，若向電磁線圈42供給電流，則如圖9的箭頭所示，形成通過磁軛41、后殼體12的外周側(cè)、引導(dǎo)離合器44、銜鐵43、引導(dǎo)離合器44、后殼體12的內(nèi)周側(cè)、磁軛41的磁回路。由此，銜鐵43被向磁軛41側(cè)吸引，內(nèi)引導(dǎo)離合器板44a與外引導(dǎo)離合器板44b摩擦卡合。并且，將外殼體10的轉(zhuǎn)矩向支承凸輪構(gòu)件51傳遞。另一方面，若將向電磁線圈42的電流供給切斷，則對(duì)于銜鐵43的吸引力消失，內(nèi)引導(dǎo)離合器板44a與外引導(dǎo)離合器板44b的摩擦卡合力被解除。

凸輪機(jī)構(gòu)50設(shè)于主離合器30與引導(dǎo)離合器44之間，將經(jīng)由引導(dǎo)離合器44傳遞的基于外殼體10與內(nèi)軸20的轉(zhuǎn)速差的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為軸向的按壓力而按壓主離合器30。該凸輪機(jī)構(gòu)50由支承凸輪構(gòu)件51、移動(dòng)凸輪構(gòu)件52、凸輪從動(dòng)件53構(gòu)成。

支承凸輪構(gòu)件51形成為在外周側(cè)具備外花鍵的圓環(huán)狀。在該支承凸輪構(gòu)件51的車輛前方端面形成有凸輪槽。支承凸輪構(gòu)件51相對(duì)于內(nèi)軸20的外周面經(jīng)由間隙設(shè)置，經(jīng)由推力軸承60支承于后殼體12的車輛前方端面。因此，支承凸輪構(gòu)件51的車輛后方端面經(jīng)由填隙片61與推力軸承60的軌道板抵接。即，支承凸輪構(gòu)件51能夠相對(duì)于內(nèi)軸20及后殼體12相對(duì)旋轉(zhuǎn)，在軸向上被限制而設(shè)置。而且，支承凸輪構(gòu)件51的外花鍵與內(nèi)引導(dǎo)離合器板44a的內(nèi)花鍵嵌合。

移動(dòng)凸輪構(gòu)件52中，大部分由鐵系材料形成，形成為在內(nèi)周側(cè)具備內(nèi)花鍵的圓環(huán)狀。移動(dòng)凸輪構(gòu)件52配置于支承凸輪構(gòu)件51的車輛前方。在移動(dòng)凸輪構(gòu)件52的車輛后方端面上，以相對(duì)于支承凸輪構(gòu)件51的凸輪槽在軸向上相對(duì)的方式形成有凸輪槽。移動(dòng)凸輪構(gòu)件52的內(nèi)花鍵與內(nèi)軸20的外花鍵20a嵌合。因此，移動(dòng)凸輪構(gòu)件52與內(nèi)軸20一起旋轉(zhuǎn)。而且，移動(dòng)凸輪構(gòu)件52的車輛前方端面成為能與主離合器30中的配置在車輛最后方的內(nèi)主離合器板32抵接的狀態(tài)。移動(dòng)凸輪構(gòu)件52若向車輛前方移動(dòng)，則相對(duì)于該內(nèi)主離合器板32向車輛前方按壓。

凸輪從動(dòng)件53為球狀，介于支承凸輪構(gòu)件51和移動(dòng)凸輪構(gòu)件52的彼此相對(duì)的凸輪槽。即，通過凸輪從動(dòng)件53及各個(gè)的凸輪槽的作用，在支承凸輪構(gòu)件51與移動(dòng)凸輪構(gòu)件52產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差時(shí)，移動(dòng)凸輪構(gòu)件52向相對(duì)于支承凸輪構(gòu)件51向軸向離開的方向(車輛前方)移動(dòng)。支承凸輪構(gòu)件51與移動(dòng)凸輪構(gòu)件52之間的扭轉(zhuǎn)角度越大，則移動(dòng)凸輪構(gòu)件52相對(duì)于支承凸輪構(gòu)件51的軸向分離量越大。

接著，對(duì)由上述的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)力傳遞裝置1的基本動(dòng)作進(jìn)行說明。對(duì)外殼體10和內(nèi)軸20產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差的情況進(jìn)行說明。若向電磁離合器裝置40的電磁線圈42供給電流，則形成以電磁線圈42為基點(diǎn)而在磁軛41、后殼體12、銜鐵43循環(huán)的環(huán)狀的磁回路。

這樣，通過形成磁回路，銜鐵43被朝向磁軛41側(cè)、即軸向后方吸引。其結(jié)果是，銜鐵43按壓引導(dǎo)離合器44，內(nèi)引導(dǎo)離合器板44a和外引導(dǎo)離合器板44b進(jìn)行摩擦卡合。由此，外殼體10的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩經(jīng)由引導(dǎo)離合器44向支承凸輪構(gòu)件51傳遞，支承凸輪構(gòu)件51旋轉(zhuǎn)。

在此處，移動(dòng)凸輪構(gòu)件52與內(nèi)軸20進(jìn)行花鍵嵌合，因此與內(nèi)軸20一起旋轉(zhuǎn)。因此，在支承凸輪構(gòu)件51和移動(dòng)凸輪構(gòu)件52產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差。由此，通過凸輪從動(dòng)件53及各個(gè)的凸輪槽的作用，移動(dòng)凸輪構(gòu)件52相對(duì)于支承凸輪構(gòu)件51向軸向(車輛前側(cè))移動(dòng)。移動(dòng)凸輪構(gòu)件52將主離合器30向車輛前側(cè)按壓。

其結(jié)果是，內(nèi)主離合器板32和外主離合器板31相互抵接而成為摩擦卡合狀態(tài)。由此，與外殼體10的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩經(jīng)由主離合器30向內(nèi)軸20傳遞。由此，能夠減少外殼體10與內(nèi)軸20的轉(zhuǎn)速差。此外，通過控制向電磁線圈42供給的電流量，能夠控制主離合器30的摩擦卡合力。即，通過控制向電磁線圈42供給的電流量，能夠控制在外殼體10與內(nèi)軸20之間傳遞的轉(zhuǎn)矩。