JPH04350193A - 工業用クロムめっき方法 - Google Patents
工業用クロムめっき方法Info
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Links
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Landscapes
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属表面に耐摩耗性と
耐食性の優れた工業用クロムめっきを施す方法に関する
。
耐食性の優れた工業用クロムめっきを施す方法に関する
。
【０００２】
【従来の技術】クロムめっきは耐摩耗性に優れている（
硬度が高く、かつ、摩擦係数が低い。）ため、工業用ク
ロムめっきとして広く用いられている。
硬度が高く、かつ、摩擦係数が低い。）ため、工業用ク
ロムめっきとして広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしクロムめっきは
、耐食性に劣っている。めっき層に素地に達する無数の
クラックが存在しているためである。
、耐食性に劣っている。めっき層に素地に達する無数の
クラックが存在しているためである。
【０００４】即ち、工業用クロムめっきは、その膜厚に
関係なく塩水噴霧試験により比較的短時間で素地金属の
腐食が認められ、腐食性環境における使用には耐えられ
なかった。
関係なく塩水噴霧試験により比較的短時間で素地金属の
腐食が認められ、腐食性環境における使用には耐えられ
なかった。
【０００５】本発明の目的は、優れた耐食性と耐摩耗性
を合わせもつ新規な工業用クロムめっきの方法を提供す
ることにある。
を合わせもつ新規な工業用クロムめっきの方法を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の工業用クロムめ
っき方法は、上記課題を下記構成により解決するもので
ある。
っき方法は、上記課題を下記構成により解決するもので
ある。
【０００７】ケイフッ酸系クロムめっき浴を使用して、
下地クロムめっきを施し、該下地クロムめっき上に、メ
タンスルフォン酸を２〜１０ｇ／ｌの濃度となるように
添加したケイフッ酸系クロムめっき浴から二層以上の上
層クロムめっきを積層することを特徴とする工業用クロ
ムめっき方法。
下地クロムめっきを施し、該下地クロムめっき上に、メ
タンスルフォン酸を２〜１０ｇ／ｌの濃度となるように
添加したケイフッ酸系クロムめっき浴から二層以上の上
層クロムめっきを積層することを特徴とする工業用クロ
ムめっき方法。
【０００８】
（ｉ） 本発明の工業用クロムめっき方法は、ケイフッ
酸系浴（ヘキサフルオロケイ酸系）クロムめっき浴を用
いて、下地クロムめっきと二層以上の上層クロムめっき
を積層することを第一の構成要件とする。
酸系浴（ヘキサフルオロケイ酸系）クロムめっき浴を用
いて、下地クロムめっきと二層以上の上層クロムめっき
を積層することを第一の構成要件とする。
【０００９】■ここでケイフッ酸系クロムめっき浴とは
、基本的に無水クロム酸，硫酸，ケイフッ化物の水溶液
である。ここにケイフッ化物とは、ケイフッ化水素酸，
ケイフッ化ナトリウム，ケイフッ化カリウム等である。
、基本的に無水クロム酸，硫酸，ケイフッ化物の水溶液
である。ここにケイフッ化物とは、ケイフッ化水素酸，
ケイフッ化ナトリウム，ケイフッ化カリウム等である。
【００１０】■下地クロムめっき及び上層めっきの膜厚
は、８μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上が必要である
。８μｍ未満では目的とする高耐食性が得られない。 膜厚の上限は特に限定されないが、２０μｍ以下で充分
な耐食性が得られる。
は、８μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上が必要である
。８μｍ未満では目的とする高耐食性が得られない。 膜厚の上限は特に限定されないが、２０μｍ以下で充分
な耐食性が得られる。
【００１１】（ｉｉ）本発明は、上記の上層めっきを、
メタンスルフォン酸（ＣＨ３ ＳＯ３ Ｈ）を２〜１０
ｇ／ｌ、好ましくは３〜８ｇ／ｌの濃度になるように添
加したケイフッ酸系クロムめっき浴で行なうことを第二
の構成要件とする。
メタンスルフォン酸（ＣＨ３ ＳＯ３ Ｈ）を２〜１０
ｇ／ｌ、好ましくは３〜８ｇ／ｌの濃度になるように添
加したケイフッ酸系クロムめっき浴で行なうことを第二
の構成要件とする。
【００１２】メタンスルフォン酸の添加量が２ｇ／ｌ未
満では目的とする高耐食性を得ることが出来ず、また１
０ｇ／ｌを超えるとめっきの光沢が低下するので好まし
くない。
満では目的とする高耐食性を得ることが出来ず、また１
０ｇ／ｌを超えるとめっきの光沢が低下するので好まし
くない。
【００１３】
【発明の作用・効果】本発明の工業用クロムめっきは、
後述の実施例で示す如く、上記のような構成により高度
の耐食性を発揮する。即ち本発明の方法で形成されため
っき皮膜は、塩水噴霧試験や腐食環境への暴露に対し、
素地金属の腐食を完全に防止する性能を有する。
後述の実施例で示す如く、上記のような構成により高度
の耐食性を発揮する。即ち本発明の方法で形成されため
っき皮膜は、塩水噴霧試験や腐食環境への暴露に対し、
素地金属の腐食を完全に防止する性能を有する。
【００１４】従来の工業用クロムめっきの膜厚２０μｍ
のものは、塩水噴霧試験により１時間で赤錆を発生する
のに対し、本発明の方法による同じく膜厚２０μｍの工
業用クロムめっきは塩水噴霧試験３００時間でも赤錆の
発生を認めない。
のものは、塩水噴霧試験により１時間で赤錆を発生する
のに対し、本発明の方法による同じく膜厚２０μｍの工
業用クロムめっきは塩水噴霧試験３００時間でも赤錆の
発生を認めない。
【００１５】このような高度な耐食性を発揮する理由は
下記の如くであると推定される。
下記の如くであると推定される。
【００１６】本発明者等は、従来のケイフッ酸系クロム
めっき浴から電析されたクロムめっき層とメタンスルフ
ォン酸を添加したケイフッ酸系クロムめっき浴から電析
されたクロムめっき層を、Ｘ線回析試験により比較した
ところ、両めっき層は異なった結晶配向性を持つことを
発見した。即ち従来のケイフッ酸系クロムめっき浴から
電析されたクロムめっき層は、Ｘ線回析において、ミラ
ー指数（１１０），（２００）及び（２１１）の面に三
つのピークを示し、特に（１１０）及び（２００）の面
に強いピークを示し、（２１１）の面に弱いピークを示
した。これに対し、メタンスルフォン酸を添加したケイ
フッ酸系クロムめっき浴から電析されためっき層は、（
１１０）面のピークが完全に消滅して、（２００）及び
（２１１）面のピークのみを示し、特に（２１１）の面
に強いピークを示した。この結晶配向性は従来公知のク
ロムめっき層には見られないもので、新規なクロムめっ
きであることが確認された。
めっき浴から電析されたクロムめっき層とメタンスルフ
ォン酸を添加したケイフッ酸系クロムめっき浴から電析
されたクロムめっき層を、Ｘ線回析試験により比較した
ところ、両めっき層は異なった結晶配向性を持つことを
発見した。即ち従来のケイフッ酸系クロムめっき浴から
電析されたクロムめっき層は、Ｘ線回析において、ミラ
ー指数（１１０），（２００）及び（２１１）の面に三
つのピークを示し、特に（１１０）及び（２００）の面
に強いピークを示し、（２１１）の面に弱いピークを示
した。これに対し、メタンスルフォン酸を添加したケイ
フッ酸系クロムめっき浴から電析されためっき層は、（
１１０）面のピークが完全に消滅して、（２００）及び
（２１１）面のピークのみを示し、特に（２１１）の面
に強いピークを示した。この結晶配向性は従来公知のク
ロムめっき層には見られないもので、新規なクロムめっ
きであることが確認された。
【００１７】本発明者等はこの互いに異なった結晶配向
性を持つクロムめっき層を積層させることにより、クロ
ムめっき層に存在するクラックが素地に貫通することを
妨げて、素地に達するクラックのないクロムめっきが出
来るのではないかとの着想に至り、鋭意研究を重ねた結
果、高度な耐食性を発揮する工業用クロムめっきを実現
する本発明に到達したのである。本発明のこのような効
果は上記の構成要件を満足するときのみ得られるもので
ある。即ち、ケイフッ酸系クロムめっき浴の代わりにサ
ージェント浴を使用しても、このような効果は得られな
い。また下地めっきと上層めっきの順序を逆にしても、
または共にメタンスルフォン酸添加浴を使用しても高耐
食性の効果は得られないことが実験の結果確かめられた
。
性を持つクロムめっき層を積層させることにより、クロ
ムめっき層に存在するクラックが素地に貫通することを
妨げて、素地に達するクラックのないクロムめっきが出
来るのではないかとの着想に至り、鋭意研究を重ねた結
果、高度な耐食性を発揮する工業用クロムめっきを実現
する本発明に到達したのである。本発明のこのような効
果は上記の構成要件を満足するときのみ得られるもので
ある。即ち、ケイフッ酸系クロムめっき浴の代わりにサ
ージェント浴を使用しても、このような効果は得られな
い。また下地めっきと上層めっきの順序を逆にしても、
または共にメタンスルフォン酸添加浴を使用しても高耐
食性の効果は得られないことが実験の結果確かめられた
。
【００１８】
【実施例】本発明の効果を確認するために行なった実施
例について説明をする。
例について説明をする。
【００１９】下地めっき用浴として下記のケイフッ酸系
クロムめっき浴を使用した。
クロムめっき浴を使用した。
【００２０】
ケイフッ酸系浴 無水クロム酸
ＣｒＯ３ ２
５０ ｇ／ｌ 硫 酸
Ｈ２ ＳＯ４
１ ｇ／ｌ ケイフッ化カリウム
Ｋ２ ＳｉＦ６
３ ｇ／ｌ上記と同様のめっき浴メタンスルフ
ォン酸（ＣＨ３ ＳＯ３ Ｈ） ３ｇ／ｌを添加した
浴を上層めっき用浴として使用した。
ケイフッ酸系浴 無水クロム酸
ＣｒＯ３ ２
５０ ｇ／ｌ 硫 酸
Ｈ２ ＳＯ４
１ ｇ／ｌ ケイフッ化カリウム
Ｋ２ ＳｉＦ６
３ ｇ／ｌ上記と同様のめっき浴メタンスルフ
ォン酸（ＣＨ３ ＳＯ３ Ｈ） ３ｇ／ｌを添加した
浴を上層めっき用浴として使用した。
【００２１】軟鋼板（１００×５０×１ｍｍ）を試験片
として使用し、上記の下地めっき用浴を使用して、浴温
５５℃において、電流密度４０Ａ／ｄｍ２ の電解条件
にて膜厚１０μｍの下地クロムめっきを施し、さらにそ
の上に、上記の上層めっき用浴を使用して、同様の電解
条件にて膜厚１０μｍの上層めっきを施した。
として使用し、上記の下地めっき用浴を使用して、浴温
５５℃において、電流密度４０Ａ／ｄｍ２ の電解条件
にて膜厚１０μｍの下地クロムめっきを施し、さらにそ
の上に、上記の上層めっき用浴を使用して、同様の電解
条件にて膜厚１０μｍの上層めっきを施した。
【００２２】■この本発明の方法でクロムめっきを施し
ためっき試験片を用いて、ＡＳＴＭ−Ｂ１１７（ＪＩＳ
−Ｚ−２３７１）の規格による塩水噴霧試験を行なった
ところ、噴霧時間３００時間後も赤錆の発生を認めず、
腐食程度を示すレーティングナンバー（以下「ＲＮ」と
略す。）は１０を示した。
ためっき試験片を用いて、ＡＳＴＭ−Ｂ１１７（ＪＩＳ
−Ｚ−２３７１）の規格による塩水噴霧試験を行なった
ところ、噴霧時間３００時間後も赤錆の発生を認めず、
腐食程度を示すレーティングナンバー（以下「ＲＮ」と
略す。）は１０を示した。
【００２３】■またこのめっき試験片を用いて複合サイ
クル腐食試験を行なった。
クル腐食試験を行なった。
【００２４】試験条件は、温度５０℃における塩水噴霧
試験４時間と、温度５０℃，相対湿度９５％の湿潤試験
２０時間を１サイクルとするものである。
試験４時間と、温度５０℃，相対湿度９５％の湿潤試験
２０時間を１サイクルとするものである。
【００２５】この複合サイクル腐食試験１０サイクル後
も赤錆の発生を認めず、ＲＮは１０であった。
も赤錆の発生を認めず、ＲＮは１０であった。
【００２６】■また、この試験片の表面硬度をＡＳＴＭ
−Ｂ５７８（ＪＩＳ−Ｚ−２２５１）の方法でビッカー
ス硬度試験を行なったところ、ビッカース硬度Ｈｖ．１
１００を示し、従来公知の工業用クロムめっきよりも高
い硬度を示した。
−Ｂ５７８（ＪＩＳ−Ｚ−２２５１）の方法でビッカー
ス硬度試験を行なったところ、ビッカース硬度Ｈｖ．１
１００を示し、従来公知の工業用クロムめっきよりも高
い硬度を示した。
【００２７】
【比較例１】本発明の効果の優位性を確認するために下
記の比較試験を行なった。
記の比較試験を行なった。
【００２８】実施例における下地めっきに使用した公知
のケイフッ酸系クロムめっき浴を使用して、実施例と同
様の試験片に、同一の電解条件で膜厚２０μｍの公知の
工業用クロムめっきを施しためっき試験片を用いて実施
例と同様の塩水噴霧試験を行なったところ、１時間の噴
霧で赤錆の発生を認め、３００時間の噴霧時間後は全面
赤錆に覆われて、ＲＮは１であった。
のケイフッ酸系クロムめっき浴を使用して、実施例と同
様の試験片に、同一の電解条件で膜厚２０μｍの公知の
工業用クロムめっきを施しためっき試験片を用いて実施
例と同様の塩水噴霧試験を行なったところ、１時間の噴
霧で赤錆の発生を認め、３００時間の噴霧時間後は全面
赤錆に覆われて、ＲＮは１であった。
【００２９】なお、実施例と同一の複合サイクル腐食試
験１０サイクル後のＲＮは３であった。また、ビッカー
ズ硬度はＨｖ．９００であった。
験１０サイクル後のＲＮは３であった。また、ビッカー
ズ硬度はＨｖ．９００であった。
【００３０】
【比較例２】上記の実施例における上層めっき用浴と下
地めっき用浴との順序を逆にして、メタンスルフォン酸
添加浴を用いて下地めっきを、従来のケイフッ酸系クロ
ムめっき浴で上層めっきを、実施例と同一の電解条件で
施しためっき試験片を用いて実施例と同様の塩水噴霧試
験を行なったところ、噴霧時間２４時間後に赤錆の発生
を認め、３００時間後のＲＮは４であった。
地めっき用浴との順序を逆にして、メタンスルフォン酸
添加浴を用いて下地めっきを、従来のケイフッ酸系クロ
ムめっき浴で上層めっきを、実施例と同一の電解条件で
施しためっき試験片を用いて実施例と同様の塩水噴霧試
験を行なったところ、噴霧時間２４時間後に赤錆の発生
を認め、３００時間後のＲＮは４であった。
【００３１】また実施例と同様の複合サイクル腐食試験
の１０サイクル後のＲＮは３であった。
の１０サイクル後のＲＮは３であった。
【００３２】
【比較例３】実施例におけるケイフッ酸系クロムめっき
浴の代わりに、下記のサージェント浴を用いて下地めっ
き用浴とし、さらに同一のサージェント浴にメタンスル
フォン酸６ｇ／ｌを添加して上層めっき用浴として、実
施例と同一の電解条件で積層めっきを行なってめっき試
験片を作成して、上記と同様の塩水噴霧試験をおこなっ
た。 噴霧時間２４時間後に赤錆の発生を認め、３０
０時間後のＲＮは６であった。また実施例と同様の複合
サイクル腐食試験１０サイクル後のＲＮは６であった。
浴の代わりに、下記のサージェント浴を用いて下地めっ
き用浴とし、さらに同一のサージェント浴にメタンスル
フォン酸６ｇ／ｌを添加して上層めっき用浴として、実
施例と同一の電解条件で積層めっきを行なってめっき試
験片を作成して、上記と同様の塩水噴霧試験をおこなっ
た。 噴霧時間２４時間後に赤錆の発生を認め、３０
０時間後のＲＮは６であった。また実施例と同様の複合
サイクル腐食試験１０サイクル後のＲＮは６であった。
【００３３】
サ
ージェント浴 無水クロム酸
ＣｒＯ３ ２５０
ｇ／ｌ 硫 酸
Ｈ２ ＳＯ４
２．５ ｇ／ｌ
ージェント浴 無水クロム酸
ＣｒＯ３ ２５０
ｇ／ｌ 硫 酸
Ｈ２ ＳＯ４
２．５ ｇ／ｌ
【００３４】
【比較例４】実施例における上層めっき用浴と同様のメ
タンスルフォン酸添加ケイフッ酸系クロムめっき浴のみ
を用いて膜厚１０μｍのめっき層を積層した二層めっき
を行ない、塩水噴霧試験を行なったところ、噴霧時間７
２時間後に赤錆の発生を認め、３００時間後のＲＮは７
であった。
タンスルフォン酸添加ケイフッ酸系クロムめっき浴のみ
を用いて膜厚１０μｍのめっき層を積層した二層めっき
を行ない、塩水噴霧試験を行なったところ、噴霧時間７
２時間後に赤錆の発生を認め、３００時間後のＲＮは７
であった。
【図１】本発明のクロムめっき方法で形成するめっき膜
のモデル図である。
のモデル図である。
１ 被めっき物、
３ 下地クロムめっき膜、
５ 上層クロムめっき膜。
Claims (1)
- 【請求項１】 ケイフッ酸系クロムめっき浴を使用し
て、下地クロムめっきを施し、該下地クロムめっき上に
、メタンスルフォン酸を２〜１０ｇ／ｌの濃度となるよ
うに添加したケイフッ酸系クロムめっき浴から二層以上
の上層クロムめっきを積層することを特徴とする工業用
クロムめっき方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12414091A JPH04350193A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 工業用クロムめっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12414091A JPH04350193A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 工業用クロムめっき方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04350193A true JPH04350193A (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=14877918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12414091A Pending JPH04350193A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 工業用クロムめっき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04350193A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6329071B1 (en) | 1998-11-06 | 2001-12-11 | Tokico Ltd. | Chrome plated parts and chrome plating method |
| JP2007240531A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Liebherr-France Sas | 液圧シリンダ用の位置測定システム |
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