クロムめっきの密着性について教えて下さい

質問

下記の２点について御助言お願い致します。

?クロムめっきの密着性と母材硬度の関係
?クロムめっきの密着性とめっき厚の関係

母材硬度が高くなり、めっき厚が厚くなれば密着性は悪くなるというのが、私の経験則です。その原因が知りたいので宜しくお願い致します。

回答No.4

noname#230359

マルエージング鋼などは、とくに密着の良くない材料ですね。
クロムめっきであれば、逆電解して処理しますが、どうしても密着が得られない場合は、前処理として、10％硫酸での電解処理やストライクニッケルを行う必要があるかもしれません。

回答No.3

noname#230359

フレームハード材も、炭素、クロム、モリブデンなどが添加された鋼材です。
http://www.hitachi-metals.co.jp/pdf/cat/cold_stb.pdf
よって、火炎熱処理で組成が変わったこと（例えば、炭素の鋭敏化みたいな・・・）や熱処理による表層酸化ではないか、と考えます。
熱処理も、空気炉ではなく、水素炉を使用すると良いような気がしますが、水素炉に微量にいれてある、窒素分で、密着が悪くなることがあるので、要注意ですね。
私がクロムめっき試作するときなどは、熱処理した部分をワイヤーブラシやスコッチブライトで表面を軽く磨いてめっきすることが多いです。

補足

マルエージング鋼などのＮｉ量が１７wt%程添加された鋼はやはりＮｉの酸化被膜が強固なのが密着不良の原因と考えてよろしいのでしょうか？

回答No.2

noname#230359

めっきとは、基本的には、金属-金属結合により密着を確保するものです。難めっき材として、Ni鋼は、Niの不動態酸化膜が、素材-めっき金属の間に入り、金属-金属結合が形成されません。一般的に、Ni、Cr、Mo、Ti、Wなどの合金は、酸化皮膜が形成されやすい金属です。
また、炭素鋼は、素材の炭素分がやはり金属-金属結合を阻害します。浸炭した金属もそうです。
窒化した素材の表面も、結局同じことです。
よって、密着を良好にするためには、これら酸化皮膜の除去、表面の炭素や窒素（これらはスマットと呼ばれることがあります）の除去、エッチングやサンドブラストでの表面粗化が有効になります。

補足

硬度とも関係があると考えたのは私の経験則からなのですが、例えばフレームハードした材料でフレームハードした部分としてない部分が有る場合にしてない部分は密着性が良いのですがした部分（硬度の高い部分）は密着不良が起きるのです。この場合、材質的には同じはずなのですが組織が違うためかこのようなことが発生します。これはどう考えたらよろしいでしょうか？

回答No.1

noname#230359

基本的に材料の硬さと密着は無関係のように思いますが、一般的に、硬い材料とは、S45Cや工具鋼、または、めっき前に焼きいれ、チッカしてある材料で、これらは、難めっき材にあたり、密着性が通常の鉄などにくらべて悪くなります。
また、クロムめっきは引っ張り応力が強く、当然、めっき厚が厚くなればなるほど、ハガレやすくなります。また、高電流密度部分は、皮膜に水素がとりこまれるため、さらに応力が強くなります。
よって、硬い材料と厚めっきは密着が悪い、ということになるのではないでしょうか？

補足

難めっき材はなぜ密着性が悪くなるのですか？成分的なものでしょうか？例えば、Ｎｉ量が多い（1520wt%）鋼などはめっきが全く密着せずにポロポロとれた経験があるのですがどうでしょうか？