ニッケルクロムめっきの腐食？

質問

タイトルの件で皆さんの経験、知識をご教示願います。
まず、現状を簡単に記載します。

＜現状＞
1.黄銅にニッケル＋クロムめっきが施された部品（コネクタ）
　があります。
2.この部品は屋外環境で使用しております。
3.年数が経過した部品（コネクタ）の表面全体に汚れのような
　付着物というか腐食のようなものが認められました。
4.この付着物（腐食？）を分析したところ亜鉛が多く検出され
　ました。
5.また電子顕微鏡による断面観察したところニッケルめっき部
　にピンホールが認められました。

＜質問事項＞
1.現状の調査結果からは経年で表面のニッケル＋クロムめっき
　層が破壊され、黄銅が顔を出し黄銅の中の亜鉛が表面に侵食
　してきたのかと考えておりますが、本当に起こりうるのでし
　ょうか？
　（それら金属の中で最も「卑」なものは亜鉛だと思ったし。）
2.皆様の中で同様な経験をして調査した方がみえましたら、
　そのとき分かった内容をご教示いただけないでしょうか？

回答No.3

noname#230359 · ベストアンサー

素材の表面粗さにもよりますが、
膜厚が50μmを超えないとめっきのピンホールをなくすことはできません。

通常のニッケル-クロムめっきではそこまでの膜厚はないでしょうから、
ピンホールは必ず存在すると考えられます。

ただ、ニッケル-クロムめっきでも素材の腐食を守るために、
半光沢ニッケルと光沢ニッケルの２層にするのが一般的で、
更に向上させる場合には、優先的に腐食させる高硫黄含有の
ニッケルめっきを加えて３層にしたりします。

こうした対策を講じても、実際にはピンホールを通じての素材の腐食が
生じてしまいますので、素材の亜鉛の溶出したものと考えられます。

クロムはクラックフリーより、マイクロクラック化して腐食電流を
分散化させるほうが良いでしょう。

※ニッケルめっき下地に亜鉛置換を行うのは、
アルミニウムにめっきする場合の前処理です。

クラックフリーのクロムめっきにしたとしても、
完全にクラックを無くすことは出来ません。
かえって、大きな幅のクラックを生じてしまい、
この部分に腐食電流が集中し、腐食が促進されてしまいます。

逆にクラックを多くすることで、
ニッケルが陽極となる腐食電流を全体に分散させ、
その電流密度を低下させることで、腐食を遅らせています。

この方法は、クロムめっき自身で行うものと、クロムめっきの下地となる
ニッケルめっき側で行うものとあります。

また、マイクロクラック以外にもマイクロポーラス(多孔質)のものもあります。

お礼

ご回答ありがとうございます。
ピンホールは始めから存在するものとはしりませんでした。
やはり、亜鉛は素材からでたものなんでしょうね。

素人判断で申し訳ありませんが、マイクロクラック化するよりクラックフリーの方が耐食性に優れている気がします。
何故、クラックフリーよりマイクロクラックの方がよいのでしょうか？
（コスト的にはクラックフリーの方が高価な気がしますが・・・。）

回答No.2

noname#230359

クロムにも厳密には細かいピンホール等あり、時間がたてば素地までの腐食はさけられないものがあるようです。素地が腐食しますと言われるようにもっとも卑な金属である亜鉛が選択的（脱亜鉛腐食）に溶け出します。
空気中より特に水中では顕著です。
対策としてはクロムを緻密化するまたはクラックフリーにする。ニッケルの腐食の進行を深さ方向から、水平方向に変換する（たとえばジュール）などの方法があると聞いています。

お礼

参考になるご意見ありがとうございます。
元々あったものなのか経年によりできたものかが不明ですけど、古いコネクタにはニッケル部に25μｍ程度のピンホール（と呼んでいい大きさかは不明ですが）が確認されました。
新品のものも切断して、断面観察してみたいと思います。

回答No.1

noname#230359

状況が不明ですがありえることとしては、Niメッキをする前にZn置換を
する場合があるようです。これは密着を向上させるために、一旦Znを
つけてからNiをつけるという処理です。

お礼

早々のアドバイスありがとうございます。
そうですね、おっしゃる通り下地処理として亜鉛処理をする場合が
ありますね。（確かめっきの便覧に書いてあった気が・・・。）
今回の場合は黄銅の上にNi＋Crめっきとなります。