JP2013019024A - めっき製品及びめっき方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ビッカース硬さが200以上800以下である金属基材上に、少なくとも下層めっき皮膜及び上層めっき皮膜を形成する。下層めっき皮膜は、ニッケル、又はニッケルを50質量%以上含有するニッケル合金から構成され、厚さが3μm以上10μm以下であるめっき皮膜であり、上層めっき皮膜は、厚さが1μm以上100μm以下である亜鉛、亜鉛を50質量%以上含有する亜鉛合金、クロム、クロムを50質量%以上含有するクロム合金、鉄、鉄を50質量%以上含有する鉄合金、銅、銅を50質量%以上含有する銅合金、スズ、スズを50質量%以上含有するスズ合金、金、金を50質量%以上含有する金合金、銀、ロジウム、パラジウム、又は白金から構成されるめっき皮膜である。
【選択図】図2
Description
水素脆性抑制めっき皮膜が金属基材上に形成されためっき製品であって、
前記金属基材は、ビッカース硬さが200以上800以下である鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、チタン合金、又はマグネシウム合金のいずれか1種から構成され、
前記水素脆性抑制めっき皮膜は、少なくとも下層めっき皮膜及び上層めっき皮膜を有し、
前記下層めっき皮膜は、ニッケル、又はニッケルを50質量%以上含有するニッケル合金から構成される厚さが3μm以上10μm以下であるめっき皮膜であり、
前記上層めっき皮膜は、厚さが1μm以上100μm以下である亜鉛、亜鉛を50質量%以上含有する亜鉛合金、クロム、クロムを50質量%以上含有するクロム合金、鉄、鉄を50質量%以上含有する鉄合金、銅、銅を50質量%以上含有する銅合金、スズ、スズを50質量%以上含有するスズ合金、金、金を50質量%以上含有する金合金、銀、ロジウム、パラジウム、又は白金から構成されるめっき皮膜である、めっき製品に関する。
少なくとも下層めっき皮膜及び上層めっき皮膜を有する水素脆性抑制めっき皮膜を金属基材上に形成するめっき方法であって、
前記めっき方法は、
ビッカース硬さが200以上800以下である鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、チタン合金、又はマグネシウム合金のいずれか1種から構成される金属基材上に、電解めっき法又は無電解めっき法によって、ニッケル、又はニッケルを50質量%以上含有するニッケル合金から構成され、厚さが3μm以上10μm以下である下層めっき皮膜を形成する工程と、
前記下層めっき皮膜上に、電解めっき法によって、亜鉛、亜鉛を50質量%以上含有する亜鉛合金、クロム、クロムを50質量%以上含有するクロム合金、鉄、鉄を50質量%以上含有する鉄合金、銅、銅を50質量%以上含有する銅合金、スズ、スズを50質量%以上含有するスズ合金、金、金を50質量%以上含有する金合金、銀、ロジウム、パラジウム、又は白金から構成され、厚さが1μm以上100μm以下である上層めっき皮膜を形成させる工程と、
を有する、めっき方法に関する。
上述したように、非特許文献1では、試料を押し曲げることにより、水素脆性を簡易に評価する装置を用いて、押し曲げ時の試料破壊の距離から水素脆性を評価している。
[比較例1]
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ574に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、表2に示される電解ニッケルめっき浴を用いて、炭素鋼上に電解めっき法により厚さ0.7μmの下層電解ニッケルめっき皮膜が形成された。さらに、表1に示される電解亜鉛めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ9.6μmの上層亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例1の試験片が得られた。
厚さ1.1μmの下層ニッケルめっき皮膜を形成させた以外、比較例1と同様にして、比較例2の試験片が得られた。
厚さ2.5μmの下層ニッケルめっき皮膜を形成させた以外、比較例1と同様にして、比較例3の試験片が得られた。
厚さ4.0μmの下層ニッケルめっき皮膜を形成させた以外、比較例1と同様にして、実施例1の試験片が得られた。
厚さ5.9μmの下層ニッケルめっき皮膜を形成させた以外、実施例1と同様にして、実施例2の試験片が得られた。
[比較例4]
表3に示される無電解ニッケル−リン合金めっき浴を用いて、無電解めっき法により、厚さ0.5μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、比較例1と同様にして、比較例4の試験片が得られた。
厚さ1.2μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、比較例4と同様にして、比較例5の試験片が得られた。
厚さ3.3μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、比較例4と同様にして、実施例3の試験片が得られた。
厚さ5.1μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例3と同様にして、実施例4の試験片が得られた。
厚さ7.5μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例3と同様にして、実施例5の試験片が得られた。
[比較例6]
表4に示される電解銅めっき浴を用いて、電解めっき法により、厚さ0.5μmの下層電解銅めっき皮膜を形成させた以外、比較例1と同様にして、比較例6の試験片が得られた。
厚さ1.0μmの下層電解銅めっき皮膜を形成させた以外、比較例6と同様にして、比較例7の試験片が得られた。
厚さ2.7μmの下層電解銅めっき皮膜を形成させた以外、比較例6と同様にして、比較例8の試験片が得られた。
厚さ4.7μmの下層電解銅めっき皮膜を形成させた以外、比較例6と同様にして、比較例9の試験片が得られた。
厚さ6.5μmの下層電解銅めっき皮膜を形成させた以外、比較例6と同様にして、比較例10の試験片が得られた。
[比較例11]
表5に示される無電解銅めっき浴を用いて、無電解めっき法により、厚さ0.9μmの下層無電解銅めっき皮膜を形成させた以外、比較例1と同様にして、比較例11の試験片が得られた。
厚さ1.3μmの下層無電解銅めっき皮膜を形成させた以外、比較例11と同様にして、比較例12の試験片が得られた。
厚さ2.7μmの下層無電解銅めっき皮膜を形成させた以外、比較例11と同様にして、比較例13の試験片が得られた。
[比較例14]
熱処理されていない厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、そのまま試験片とされた。
比較例14と同じ炭素鋼が、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された。その後、表1に示される電解亜鉛めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ4.8μmの亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例15の試験片が得られた。
比較例14と同じ炭素鋼が熱処理されて、ビッカース硬さ574に調整された。この試験片は、比較例16の試験片とされた。
比較例16と同じ試験片が、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された。その後、表1に示される電解亜鉛めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ9.0μmの亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例17の試験片が得られた。
比較例14と同じ炭素鋼が熱処理されて、ビッカース硬さ448に調整された。この試験片は、比較例18の試験片とされた。
比較例18と同じ試験片が、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された。その後、表1に示される電解亜鉛めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ10.4μmの亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例19の試験片が得られた。
比較例14と同じ炭素鋼が熱処理されて、ビッカース硬さ481に調整された。この試験片は、比較例20の試験片とされた。
比較例20と同じ試験片が、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された。その後、表1に示される電解亜鉛めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ11.4μmの亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例21の試験片が得られた。
比較例14と同じ炭素鋼が熱処理されて、ビッカース硬さ548に調整された。この試験片は、比較例22の試験片とされた。
比較例22と同じ試験片が、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された。その後、表1に示される電解亜鉛めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ9.4μmの亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例23の試験片が得られた。
比較例14と同じ炭素鋼が熱処理されて、ビッカース硬さ652に調整された。この試験片は、比較例24の試験片とされた。
比較例24と同じ試験片が、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された。その後、表1に示される電解亜鉛めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ9.2μmの亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例25の試験片が得られた。
比較例14と同じ炭素鋼が熱処理されて、ビッカース硬さ757に調整された。この試験片は、比較例26の試験片とされた。
比較例26と同じ試験片が、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された。その後、表1に示される電解亜鉛めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ5.0μmの亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例27の試験片が得られた。
実施例1〜5及び比較例1〜27の試験片について、図1に示されるエリクセン試験装置を用いて、試験片が破壊された時のエリクセン高さを測定し、水素脆化度(%)が算出された。表6及び7は、その結果を示す。表6中、改善率(%)は、比較例17(ビッカース硬さ574)の水素脆化度78.7%と比較して、各試験片の水素脆化度がどの程度低下したかを示す割合であり、具体的には、改善率(%)=(1−試験片の水素脆化度(%)/78.7)×100である。
[比較例28]
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ448に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、表3に示される無電解ニッケル−リン合金めっき浴を用いて、炭素鋼上に無電解めっき法により厚さ1.2μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜が形成された。さらに、比較例1と同様にして、上層亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例28の試験片が得られた。
厚さ3.1μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、比較例28と同様にして、実施例6の試験片が得られた。
厚さ4.9μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例6と同様にして、実施例7の試験片が得られた。
厚さ6.4μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例6と同様にして、実施例8の試験片が得られた。
[比較例29]
比較例28と同じビッカース硬さ448に調整された炭素鋼に、比較例6と同様にして、厚さ3.4μmの下層電解銅めっき皮膜を形成させ、比較例29の試験片が得られた。
厚さ5.5μmの下層電解銅めっき皮膜を形成させた以外、比較例29と同様にして、比較例30の試験片が得られた。
厚さ7.5μmの下層電解銅めっき皮膜を形成させた以外、比較例29と同様にして、比較例31の試験片が得られた。
実施例6〜8及び比較例28〜31の試験片について、上記と同様にして、水素脆化度(%)が算出された。表8は、その結果を示す。表8中、改善率(%)は、比較例19(ビッカース硬さ448)の水素脆化度29.7%と比較して、各試験片の水素脆化度がどの程度低下したかを示す割合であり、具体的には、改善率(%)=(1−試験片の水素脆化度(%)/29.7)×100である。
[比較例32]
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ481に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、表3に示される無電解ニッケル−リン合金めっき浴を用いて、炭素鋼上に無電解めっき法により厚さ1.3μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜が形成された。さらに、比較例1と同様にして、上層亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例32の試験片が得られた。
厚さ3.2μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、比較例32と同様にして、実施例9の試験片が得られた。
厚さ4.9μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例9と同様にして、実施例10の試験片が得られた。
厚さ6.4μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例9と同様にして、実施例11の試験片が得られた。
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ548に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、表3に示される無電解ニッケル−リン合金めっき浴を用いて、炭素鋼上に無電解めっき法により厚さ0.7μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜が形成された。さらに、比較例1と同様にして、上層亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例33の試験片が得られた。
厚さ1.1μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、比較例33と同様にして、比較例34の試験片が得られた。
厚さ3.2μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、比較例33と同様にして、実施例12の試験片が得られた。
厚さ5.2μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例12と同様にして、実施例13の試験片が得られた。
厚さ6.5μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例12と同様にして、実施例14の試験片が得られた。
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ652に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、表3に示される無電解ニッケル−リン合金めっき浴を用いて、炭素鋼上に無電解めっき法により厚さ0.6μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜が形成された。さらに、比較例1と同様にして、上層亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例35の試験片が得られた。
厚さ1.3μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、比較例35と同様にして、比較例36の試験片が得られた。
厚さ3.3μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、比較例35と同様にして、実施例15の試験片が得られた。
厚さ5.4μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例15と同様にして、実施例16の試験片が得られた。
厚さ7.2μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例15と同様にして、実施例17の試験片が得られた。
実施例9〜17及び比較例32〜36の試験片について、上記と同様にして、水素脆化度(%)が算出された。表9は、その結果を示す。表9中、鋼材のビッカース硬さ481の場合の改善率(%)は、比較例21(ビッカース硬さ481)の水素脆化度20.7%と比較して、各試験片の水素脆化度がどの程度低下したかを示す割合であり、具体的には、改善率(%)=(1−試験片の水素脆化度(%)/20.7)×100である。
[比較例37]
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ548に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、表2に示される電解ニッケルめっき浴を用いて、炭素鋼上に電解めっき法により厚さ0.88μmの下層電解ニッケルめっき皮膜が形成された。さらに、比較例1と同様にして、上層亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例37の試験片が得られた。
厚さ1.2μmの下層電解ニッケルめっき皮膜を形成させた以外、比較例37と同様にして、比較例38の試験片が得られた。
厚さ3.5μmの下層電解ニッケルめっき皮膜を形成させた以外、比較例37と同様にして、実施例18の試験片が得られた。
厚さ5.6μmの下層電解ニッケルめっき皮膜を形成させた以外、実施例18と同様にして、実施例19の試験片が得られた。
厚さ8.5μmの下層電解ニッケルめっき皮膜を形成させた以外、実施例18と同様にして、実施例20の試験片が得られた。
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ548に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、表10に示される電解ニッケル−コバルト合金めっき浴を用いて、炭素鋼上に電解めっき法により厚さ0.87μmの下層電解ニッケル−18%コバルト合金めっき皮膜が形成された。さらに、比較例1と同様にして、上層亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例39の試験片が得られた。
厚さ1.2μmの下層電解ニッケル−18%コバルトめっき皮膜を形成させた以外、比較例39と同様にして、比較例40の試験片が得られた。
厚さ3.4μmの下層電解ニッケル−18%コバルトめっき皮膜を形成させた以外、比較例39と同様にして、実施例21の試験片が得られた。
厚さ5.5μmの下層電解ニッケル−18%コバルトめっき皮膜を形成させた以外、実施例21と同様にして、実施例22の試験片が得られた。
厚さ8.4μmの下層電解ニッケル−18%コバルトめっき皮膜を形成させた以外、実施例21と同様にして、実施例23の試験片が得られた。
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ548に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、表11に示される電解ニッケル−コバルト合金めっき浴を用いて、炭素鋼上に電解めっき法により厚さ0.88μmの下層電解ニッケル−33%コバルト合金めっき皮膜が形成された。さらに、比較例1と同様にして、上層亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例41の試験片が得られた。
厚さ1.2μmの下層電解ニッケル−33%コバルトめっき皮膜を形成させた以外、比較例41と同様にして、比較例42の試験片が得られた。
厚さ3.5μmの下層電解ニッケル−33%コバルトめっき皮膜を形成させた以外、比較例41と同様にして、実施例24の試験片が得られた。
厚さ5.5μmの下層電解ニッケル−33%コバルトめっき皮膜を形成させた以外、実施例24と同様にして、実施例25の試験片が得られた。
厚さ8.5μmの下層電解ニッケル−33%コバルトめっき皮膜を形成させた以外、実施例24と同様にして、実施例26の試験片が得られた。
実施例18〜26及び比較例37〜42の試験片について、上記と同様にして、水素脆化度(%)が算出された。表12は、その結果を示す。表12中の改善率(%)の意味は、表9と同じである。
[比較例43]
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ652に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、表10に示される電解ニッケル−コバルト合金めっき浴を用いて、炭素鋼上に電解めっき法により厚さ0.87μmの下層電解ニッケル−18%コバルト合金めっき皮膜が形成された。さらに、比較例1と同様にして、上層亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例43の試験片が得られた。
厚さ1.2μmの下層電解ニッケル−18%コバルト合金めっき皮膜を形成させた以外、比較例43と同様にして、比較例44の試験片が得られた。
厚さ3.4μmの下層電解ニッケル−18%コバルト合金めっき皮膜を形成させた以外、比較例43と同様にして、実施例27の試験片が得られた。
厚さ5.5μmの下層電解ニッケル−18%コバルト合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例27と同様にして、実施例28の試験片が得られた。
厚さ8.4μmの下層電解ニッケル−18%コバルト合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例27と同様にして、実施例29の試験片が得られた。
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ652に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、表11に示される電解ニッケル−コバルト合金めっき浴を用いて、炭素鋼上に電解めっき法により厚さ0.88μmの下層電解ニッケル−33%コバルト合金めっき皮膜が形成された。さらに、比較例1と同様にして、上層亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例45の試験片が得られた。
厚さ1.2μmの下層電解ニッケル−33%コバルト合金めっき皮膜を形成させた以外、比較例45と同様にして、比較例46の試験片が得られた。
厚さ3.5μmの下層電解ニッケル−33%コバルト合金めっき皮膜を形成させた以外、比較例45と同様にして、実施例30の試験片が得られた。
厚さ5.6μmの下層電解ニッケル−33%コバルト合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例30と同様にして、実施例31の試験片が得られた。
厚さ8.5μmの下層電解ニッケル−33%コバルト合金めっき皮膜を形成させた以外、実施例30と同様にして、実施例32の試験片が得られた。
実施例27〜32及び比較例43〜45の試験片について、上記と同様にして、水素脆化度(%)が算出された。表13は、その結果を示す。表13中の改善率(%)の意味は、表9と同じである。
[比較例47]
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ757に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、表2に示される電解ニッケルめっき浴を用いて、炭素鋼上に電解めっき法により厚さ0.5μmの下層電解ニッケルめっき皮膜が形成された。さらに、比較例1と同様にして、上層亜鉛めっき皮膜が形成され、比較例47の試験片が得られた。
厚さ1.0μmの下層電解ニッケルめっき皮膜を形成させた以外、比較例47と同様にして、比較例48の試験片が得られた。
厚さ2.8μmの下層電解ニッケルめっき皮膜を形成させた以外、比較例47と同様にして、比較例49の試験片が得られた。
厚さ3.7μmの下層電解ニッケルめっき皮膜を形成させた以外、比較例47と同様にして、実施例33の試験片が得られた。
厚さ5.2μmの下層電解ニッケルめっき皮膜を形成させた以外、実施例33と同様にして、実施例34の試験片が得られた。
実施例33〜34及び比較例47〜49の試験片について、上記と同様にして、水素脆化度(%)が算出された。表14は、その結果を示す。表14中、改善率(%)は、比較例27(ビッカース硬さ757)の水素脆化度30.8%と比較して、各試験片の水素脆化度がどの程度低下したかを示す割合であり、具体的には、改善率(%)=(1−試験片の水素脆化度(%)/30.8)×100である。
(1)下層が電解ニッケル−鉄合金である実施例
[実施例35]
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ548に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、表15に示される電解ニッケル−鉄合金めっき浴を用いて、炭素鋼上に電解めっき法により厚さ4.4μmの下層電解ニッケル−18%鉄合金めっき皮膜が形成された。さらに、比較例1と同様にして、上層亜鉛めっき皮膜が形成され、実施例35の試験片が得られた。
[実施例36]
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ448に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、表3に示される無電解ニッケル−リン合金めっき浴を用いて、炭素鋼上に無電解めっき法により厚さ4.7μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜が形成された。次に、比較例1と同様にして、厚さ14.0μmの上層亜鉛めっき皮膜が形成された。さらに、表16に示されるクロム化成処理液に20秒間浸漬させることにより、上層めっき皮膜がクロム化成処理され、実施例36の試験片が得られた。
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ652に調整された。実施例36と同様にして、炭素鋼上に無電解めっき法により厚さ3.3μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜が形成された。次に、実施例36と同様にして、厚さ13.0μmの上層亜鉛めっき皮膜が形成された。さらに、実施例36と同様にして、上層めっき皮膜がクロム化成処理され、実施例37の試験片が得られた。
[実施例38]
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ548に調整された。実施例36と同様にして、炭素鋼上に無電解めっき法により厚さ5.0μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜が形成された。次に、表17に示される電解亜鉛−鉄合金めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ4.5μmの上層電解亜鉛−0.97%鉄合金めっき皮膜が形成され、実施例38の試験片が得られた。
表18に示される電解亜鉛−ニッケル合金めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ8.0μmの上層電解亜鉛−8.7%ニッケル合金めっき皮膜が形成される以外、実施例38と同様にして、実施例39の試験片が得られた。
表19に示される電解鉄めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ6.1μmの上層電解鉄めっき皮膜が形成される以外、実施例38と同様にして、実施例40の試験片が得られた。
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ548に調整された。実施例36と同様にして、炭素鋼上に無電解めっき法により厚さ4.8μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜が形成された。次に、表20に示される電解スズめっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ3.6μmの上層電解スズめっき皮膜が形成され、実施例41の試験片が得られた。
実施例40と同様にして、炭素鋼(ビッカース硬さ548)上に無電解めっき法により厚さ3.0μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜が形成された。次に、表21に示される電解スズ−鉄合金めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ4.6μmの上層電解スズ−28%鉄合金めっき皮膜が形成され、実施例42の試験片が得られた。
下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜の厚さが4.9μm、上層電解スズ−28%鉄合金めっき皮膜の厚さが4.9μmとされる以外、実施例42と同様にして、実施例43の試験片が得られた。
実施例40と同様にして、炭素鋼(ビッカース硬さ548)上に無電解めっき法により厚さ4.9μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜が形成された。次に、表22に示される電解銀めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ4.5μmの上層電解銀めっき皮膜が形成され、実施例44の試験片が得られた。
上層電解銀めっき皮膜の厚さが8.0μmとされる以外、実施例44と同様にして、実施例45の試験片が得られた。
実施例40と同様にして、炭素鋼(ビッカース硬さ548)上に無電解めっき法により厚さ4.8μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜が形成された。次に、表23に示される電解クロムめっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ4.5μmの上層電解クロムめっき皮膜が形成され、実施例46の試験片が得られた。
実施例40と同様にして、炭素鋼(ビッカース硬さ548)上に無電解めっき法により厚さ4.6μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜が形成された。次に、表4に示される電解銅めっき浴を用いて、電解めっき法により厚さ5.2μmの上層電解銅めっき皮膜が形成され、実施例47の試験片が得られた。
実施例40と同様にして、炭素鋼(ビッカース硬さ548)上に無電解めっき法により厚さ4.8μmの下層無電解ニッケル−8%リン合金めっき皮膜が形成された。次に、電解銅−スズ合金めっき浴(株式会社三栄商会製SARめっき浴)を用いて、浴温30℃、電流密度100 A/m2の条件で、電解めっき法により厚さ3.7μmの上層電解銅−47%スズ合金めっき皮膜が形成され、実施例48の試験片が得られた。
実施例35〜48の試験片について、上記と同様にして、水素脆化度(%)が算出された。表24は、その結果を示す。
[従来例1]
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ574に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、比較例1と同様にして、厚さ8.1μmの亜鉛めっき皮膜が形成され、従来例1の試験片が得られた。
厚さ7.2μmの亜鉛めっき皮膜を形成させた以外、従来例1と同様にして、従来例2の試験片が得られた。
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ448に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、従来例1と同様にして、厚さ6.5μmの亜鉛めっき皮膜が形成され、従来例3の試験片が得られた。
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ548に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、従来例1と同様にして、厚さ7.0μmの亜鉛めっき皮膜が形成され、従来例4の試験片が得られた。
厚さ0.5mm、1辺7cmの正方形の炭素鋼(SK85)が、熱処理によりビッカース硬さ652に調整された。炭素鋼は、アルカリ浸漬によって脱脂され、水洗された後、従来例1と同様にして、厚さ7.1μmの亜鉛めっき皮膜が形成され、従来例5の試験片が得られた。
2:試験片
3:エリクセン高さ
Claims (12)
- 水素脆性抑制めっき皮膜が金属基材上に形成されためっき製品であって、
前記金属基材は、ビッカース硬さが200以上800以下である鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、チタン合金、又はマグネシウム合金のいずれか1種から構成され、
前記水素脆性抑制めっき皮膜は、少なくとも下層めっき皮膜及び上層めっき皮膜を有し、
前記下層めっき皮膜は、ニッケル、又はニッケルを50質量%以上含有するニッケル合金から構成される厚さが3μm以上10μm以下であるめっき皮膜であり、
前記上層めっき皮膜は、厚さが1μm以上100μm以下である亜鉛、亜鉛を50質量%以上含有する亜鉛合金、クロム、クロムを50質量%以上含有するクロム合金、鉄、鉄を50質量%以上含有する鉄合金、銅、銅を50質量%以上含有する銅合金、スズ、スズを50質量%以上含有するスズ合金、金、金を50質量%以上含有する金合金、銀、ロジウム、パラジウム、又は白金から構成されるめっき皮膜である、めっき製品。 - 前記下層めっき皮膜が、ニッケルを50質量%以上含有し、リンを1質量%以上15質量%以下含有するニッケル−リン合金から構成される、請求項1に記載のめっき製品。
- 前記下層めっき皮膜が、ニッケルを50質量%以上含有し、コバルトを1質量%以上40質量%以下含有するニッケル−コバルト合金から構成される、請求項1に記載のめっき製品。
- 前記下層めっき皮膜が、ニッケルを50質量%以上含有し、鉄を1質量%以上30質量%以下含有するニッケル−鉄合金から構成される、請求項1に記載のめっき製品。
- 前記上層めっき皮膜が、亜鉛、又は亜鉛を50質量%以上含有する亜鉛合金から構成される、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のめっき製品。
- 前記上層めっき皮膜上にクロム化成被膜がさらに形成されている、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のめっき製品。
- 少なくとも下層めっき皮膜及び上層めっき皮膜を有する水素脆性抑制めっき皮膜を金属基材上に形成するめっき方法であって、
前記めっき方法は、
ビッカース硬さが200以上800以下である鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、チタン合金、又はマグネシウム合金のいずれか1種から構成される金属基材上に、電解めっき法又は無電解めっき法によって、ニッケル、又はニッケルを50質量%以上含有するニッケル合金から構成され、厚さが3μm以上10μm以下である下層めっき皮膜を形成する工程と、
前記下層めっき皮膜上に、電解めっき法によって、亜鉛、亜鉛を50質量%以上含有する亜鉛合金、クロム、クロムを50質量%以上含有するクロム合金、鉄、鉄を50質量%以上含有する鉄合金、銅、銅を50質量%以上含有する銅合金、スズ、スズを50質量%以上含有するスズ合金、金、金を50質量%以上含有する金合金、銀、ロジウム、パラジウム、又は白金から構成され、厚さが1μm以上100μm以下である上層めっき皮膜を形成させる工程と、
を有する。 - 前記下層めっき皮膜が、ニッケルを50質量%以上含有し、リンを1質量%以上15質量%以下含有するニッケル−リン合金から構成される、請求項7に記載のめっき方法。
- 前記下層めっき皮膜が、ニッケルを50質量%以上含有し、コバルトを1質量%以上40質量%以下含有するニッケル−コバルト合金から構成される、請求項7に記載のめっき方法。
- 前記下層めっき皮膜が、ニッケルを50質量%以上含有し、鉄を1質量%以上30質量%以下含有するニッケル−鉄合金から構成される、請求項7に記載のめっき方法。
- 前記上層めっき皮膜が、亜鉛、又は亜鉛を50質量%以上含有する亜鉛合金から構成される、請求項7乃至10のいずれか1項に記載のめっき方法。
- 前記上層めっき皮膜上にクロム化成被膜を形成する工程をさらに有する、請求項7乃至11のいずれか1項に記載のめっき方法。
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