[发明专利]钢制品及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢制品及其制造方法，所述钢制品是通过对钢材实施伴随氮化处理的表面处理，能够使耐腐蚀性和粘接性提高，且通过应用于例如刹车片、制动蹄、离合器板等的背衬金属（裏金），能够使其耐久性提高的制品。

背景技术

汽车等中所使用的刹车片、制动蹄、离合器板等摩擦构件一般大多使用将摩擦材料粘接在作为背衬金属的钢材上而得的构件。摩擦材料与背衬金属的粘接力与制动器的性能、品质相关，从安全方面出发也是极为重要的因素。

为了获得对摩擦材料的强粘接力，很久以前就开始采用利用喷丸等方法使背衬金属的面糙化的方法。另外，若粘接界面生锈，则粘接力会大幅降低，因此还在考虑耐腐蚀性的基础上，实施形成磷酸锌等化成被膜以及底涂层的处理（例如下述的专利文献1）。

然而，上述那样的化成被膜等在耐热性方面存在问题，存在因热而导致耐腐蚀性和密合性降低这样的问题。对于制动器、离合器而言，在产生大的摩擦热的情况下耐腐蚀性、密合性降低的特性极其不令人满意。

另一方面，为了使包含各种钢材的机械零件、结构构件的耐磨损性、耐久性提高，在广泛的领域中使用氮化处理。其中还知道：对于除不锈钢以外的钢材而言，通过在其表面形成氮化化合物层，能够提高耐腐蚀性。作为其用途之一，例如应用于刹车片的背衬金属。对除不锈钢以外的钢材实施氮化处理后的背衬金属，与形成有上述的化成被膜的背衬金属相比，在耐腐蚀性的方面更有利。因此，还研究了将气体软氮化处理应用于刹车片的背衬金属（例如下述的专利文献2）。

但是，在利用氮化处理形成背衬金属的情况下，如果仅简单地在表面形成氮化化合物层来使耐腐蚀性提高，则是不充分的。为了提高使作为摩擦材料的垫材（パッド材）粘接时的粘接性，需要在其表面形成微米级的凹凸。

在此，盐浴氮化处理易于形成较凹凸的表面，因此被应用于背衬金属（例如专利文献3）。盐浴氮化处理中，与通过通常的气体软氮化处理而形成的氮化物同样地，形成Fe－C－N系化合物。因此，与专利文献2同样地，无法说在耐腐蚀性方面是充分的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5－346129

专利文献2：日本特公昭53－47218

专利文献3：日本特开昭62－261726

发明内容

发明所要解决的课题

在上述专利文献2中记载了：为了提高与摩擦材料的粘接性，而形成瘤状、网眼状的突起等凹凸。但是，如果仅通过一般的气体软氮化处理，则很难形成使粘接性充分提高的凹凸，且对于其具体的方法均没有言及。另外，对于通过气体软氮化处理而形成的Fe－C－N系化合物来说，在其自身的耐腐蚀性方面，在刹车片的背衬金属这样的用途中也是不充分的。另外，通过一般的气体软氮化处理形成的氮化化合物层中，常常形成从表面到达扩散层的缺陷，从而对耐腐蚀性带来不良影响。由于存在上述的问题，因此实际情况是：气体氮化在背衬金属中的应用作为现实问题而没有进展。

另一方面，上述专利文献3中，作为形成Fe－C－N系化合物的方法，使用了盐浴氮化处理。盐浴氮化处理与通常的使用气体的氮化处理不同，容易在表面形成用于确保粘接性能的凹凸。另一方面，因为是固－液反应，所以Fe等母材成分向盐浴中溶出的反应也同时进行。因此，到达扩散层的贯通缺陷与使用气体的氮化处理相比，更易于形成。因而，为了使表面的凹凸增大、且与通常的盐浴氮化处理相比使耐腐蚀性提高，需要在表面形成四氧化三铁层，可容易想到该层也需要相当厚的厚度。

即，在应用盐浴氮化处理的情况下，尤其是在耐腐蚀性的方面，优选形成厚的氧化层而将缺陷进行封孔，通过该方法，能够期待某种程度的耐腐蚀性的提高。但是，四氧化三铁自身的强度极低，若使氧化层形成得较厚，则在四氧化三铁层内传播裂缝从而摩擦材料剥离的可能性极高。另外，与气体氮化处理相比，贯通缺陷的数量更多，大小更大，因此，并不容易进行充分的封孔。因而，即使如专利文献3记载的那样形成氧化层，也无法说一定可获得充足的耐腐蚀性，因此，绝对不能说是实用的方法。

与此相对，还可研究使用耐腐蚀性良好的不锈钢并使其粘接性提高，或者形成具有某种程度强度的镀敷层。但是，实际情况是这些方法仍然是成本高且难以应用的方法。因此，强烈需要开发出通过比较廉价的方法而使耐腐蚀性与粘接性兼顾的技术。

本发明是鉴于如上所述的情况而完成的发明，其目的在于提供，兼具优异的耐腐蚀性和粘接性的钢制品及其制造方法。

用于解决课题的手段