JP2017186667A - Plating treatment material and slide member - Google Patents

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洋介 西川
Yosuke Nishikawa
洋介 西川
さゆり 清水
Sayuri Shimizu
さゆり 清水
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Kenji Watanabe
健治 渡邉
知子 玉田
Tomoko Tamada
知子 玉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plating treatment material excellent in toughness; and to provide a slide member subjected to the plating treatment.SOLUTION: A plating treatment material 1 uses as a substrate 30, aluminum provided with at least 2-layered plating layer. The 2-layered plating layer has a base plating layer 21 and a surface plating layer 22, and the base plating layer 21 comprises an amorphous Ni plating layer having a film thickness of 4 μm or more, and the surface plating layer 22 comprises a Ni-P-based crystalline plating layer having a film thickness of 10 μm or more.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、表面にめっき処理されているめっき処理材及びめっき処理されている摺動部材に関する。   The present invention relates to a plating material whose surface is plated and a sliding member which is plated.

近年、自動車や鉄道などをはじめとする輸送機器においては、軽量化や耐食性が求められているが、材料をアルミニウム材とすることでこれらの性能に応えることは容易であった。しかしながら、摺動部材等の、荷重や衝撃の負荷がかかる箇所については、耐摩耗性や靱性がさらに求められるため、表面処理技術による特性の付加が不可欠であった。   In recent years, in transportation equipment such as automobiles and railways, weight reduction and corrosion resistance have been demanded, but it has been easy to meet these performances by using aluminum as the material. However, since the wear resistance and the toughness are further required for a portion where a load or impact is applied such as a sliding member, it is indispensable to add characteristics by a surface treatment technique.

特開2015−129543号公報JP2015-129543A 特開2007−023316号公報JP 2007-023316 A 特開2006−104536号公報JP 2006-104536 A

特許文献1に記載のトルク変動吸収ダンパでは、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるトルク変動吸収ダンパに耐摩耗性及び耐食性を向上させるために、硬質アルマイト処理又は硬質クロムめっき処理が施されている。しかし、アルマイト皮膜は、基材のアルミニウムよりも硬度を得られる一方で、伸び性が不足するため、基材のアルミニウムにひずみが生じる程度の摩耗においては、アルマイト皮膜がひずみに追随しきれず破断や剥離が起こるという問題があった。クロムめっきについては、近年のRoHS指令等の環境規制の影響で6価クロムの使用が制限されつつあるという課題があった。   In the torque fluctuation absorbing damper described in Patent Document 1, the torque fluctuation absorbing damper made of aluminum or an aluminum alloy is subjected to hard alumite treatment or hard chrome plating treatment in order to improve wear resistance and corrosion resistance. However, while the anodized film can obtain a hardness higher than that of the base aluminum, the alumite film is insufficient in stretchability. There was a problem that peeling occurred. As for chromium plating, there has been a problem that the use of hexavalent chromium is being restricted due to the influence of environmental regulations such as the recent RoHS directive.

また特許文献2に記載の耐摩耗性部材および動力伝達部品では、耐摩耗性を向上させるために、結晶質のNi−Pめっき皮膜を設けた耐摩耗性部材が開示されている。表面めっき層が結晶構造であるため、高い硬度を得ることはできるが、時間が経過するにつれて、めっき層での微細孔の発生と進行によって、基材が外気と触れることで、腐食の原因となりやすいという課題があった。   In addition, the wear-resistant member and the power transmission component described in Patent Document 2 disclose a wear-resistant member provided with a crystalline Ni-P plating film in order to improve the wear resistance. Since the surface plating layer has a crystal structure, high hardness can be obtained, but as time passes, the base material comes into contact with the outside air due to the generation and progression of micropores in the plating layer, which causes corrosion. There was a problem that it was easy.

さらに特許文献3に記載のスリーブでは、割りスリーブに形成されためっき層の表面硬度を確保して耐磨耗性を向上させると同時に、割りスリーブを長期間にわたって使用した場合にもめっき層の表面が変色しないように耐候性を向上させている。しかしながら、めっき層の膜厚が薄いため、十分な靱性を得ることができず、例えば表面への衝撃に対しては、めっき層の剥離や割れが広い領域で引き起こされるという課題があった。   Furthermore, in the sleeve described in Patent Document 3, the surface hardness of the plating layer formed on the split sleeve is ensured to improve the wear resistance, and at the same time, the surface of the plating layer can be used even when the split sleeve is used for a long period of time. The weather resistance is improved so that no discoloration occurs. However, since the thickness of the plating layer is thin, sufficient toughness cannot be obtained. For example, when an impact is applied to the surface, there is a problem that peeling or cracking of the plating layer is caused in a wide region.

本発明の態様は、靱性に優れためっき処理材及びめっき処理されている摺動部材を提供することを目的とする。   An object of an aspect of the present invention is to provide a plated material excellent in toughness and a sliding member that is plated.

本発明の態様に係るめっき処理材は、少なくとも2層のめっき層を設けた、アルミニウムを基材としためっき処理材であって、前記2層のめっき層は、下地めっき層と表面めっき層とを有し、前記下地めっき層が膜厚4μm以上かつ非晶質Niめっき層からなり、前記表面めっき層が膜厚10μm以上かつNi−P系の結晶質めっき層からなることを特徴とする。   A plating material according to an aspect of the present invention is an aluminum-based plating material provided with at least two plating layers, and the two plating layers include a base plating layer, a surface plating layer, and a surface plating layer. The under plating layer is made of an amorphous Ni plating layer having a thickness of 4 μm or more, and the surface plating layer is made of a Ni—P crystalline plating layer having a thickness of 10 μm or more.

本発明の一態様として、前記下地めっき層が、10質量%以上13質量%以下のPを含有するNi−Pめっき層であることが好ましい。   As one aspect of the present invention, it is preferable that the base plating layer is a Ni-P plating layer containing 10 mass% or more and 13 mass% or less of P.

本発明の一態様として、前記表面めっき層において、X線解析パターンにおけるNi(200)面の位置のピーク半値幅が0.3〜1°の範囲である無電解めっき層であることが好ましい。   As one aspect of the present invention, the surface plating layer is preferably an electroless plating layer in which the peak half-value width of the position of the Ni (200) plane in the X-ray analysis pattern is in the range of 0.3 to 1 °.

本発明の一態様として、前記表面めっき層において、ビッカース硬さが500以上であることが好ましい。   As one aspect of the present invention, the surface plating layer preferably has a Vickers hardness of 500 or more.

本発明の一態様として、前記下地めっき層と前記表面めっき層の間に、膜厚1μm以上3μm以下の高硫黄含有Niめっき、またはNi−Pめっきのいずれか1層以上からなる中間めっき層が設けられていることが好ましい。   As one aspect of the present invention, an intermediate plating layer composed of at least one of high sulfur content Ni plating having a film thickness of 1 μm or more and 3 μm or less or Ni—P plating is provided between the base plating layer and the surface plating layer. It is preferable to be provided.

本発明の一態様として、前記表面めっき層上に、膜厚100nm以上400nm以下の黒色系3価Crめっきもしくは黒色系非クロム系合金めっきのいずれか1種類以上からなるめっき層が設けられたことが好ましい。   As one aspect of the present invention, on the surface plating layer, a plating layer composed of at least one of black trivalent Cr plating or black non-chromium alloy plating having a thickness of 100 nm to 400 nm is provided. Is preferred.

本発明の一態様として、上述しためっき処理材が摺動部材として用いられており、前記下地めっき層と前記表面めっき層とを有する摺動面を有している。   As one aspect of the present invention, the above-described plating material is used as a sliding member, and has a sliding surface having the base plating layer and the surface plating layer.

本発明に係る態様によれば、靱性に優れためっき処理材及びめっき処理されている摺動部材を提供することができる。   According to the aspect which concerns on this invention, the sliding member excellent in toughness and the sliding member by which the plating process was carried out can be provided.

図1は、本実施形態に係るめっき処理材の一例である。FIG. 1 is an example of a plating material according to the present embodiment. 図2は、本実施形態に係るめっきの積層構造の一例である。FIG. 2 is an example of a laminated structure of plating according to this embodiment. 図3は、本実施形態に係るめっきの積層構造の第1変形例である。FIG. 3 shows a first modification of the laminated structure of plating according to this embodiment. 図4は、本実施形態に係るめっきの積層構造の第2変形例である。FIG. 4 shows a second modification of the laminated structure of plating according to this embodiment. 図5は、実施例1のケガキ破壊領域と比較例2のケガキ破壊領域とを説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the marking fracture area of Example 1 and the marking damage area of Comparative Example 2.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、以下で説明する実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The components of the embodiments described below can be combined as appropriate. Some components may not be used. In addition, constituent elements in the embodiments described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range.

[摺動部材]
図1は、本実施形態に係るめっき処理材の一例である。自動二輪車、自転車などの車両、ロボットなどの産業機器には、チェーン2を取り付けた変速機が用いられている。変速機は、めっき処理材1を有するディレーラを備えている。
[Sliding member]
FIG. 1 is an example of a plating material according to the present embodiment. A transmission having a chain 2 attached thereto is used for a vehicle such as a motorcycle or a bicycle, or an industrial device such as a robot. The transmission includes a derailleur having the plating material 1.

めっき処理材1がチェーン2に押し当てられることでチェーンガイドとなり、チェーン2が、変速ギアの中心AXからの半径が異なる軌道3aから軌道3bへ移動し、変速機のギアが変更される。   The plating material 1 is pressed against the chain 2 to become a chain guide, and the chain 2 moves from the track 3a having a different radius from the center AX of the transmission gear to the track 3b, and the gear of the transmission is changed.

このように、めっき処理材1は、チェーン2が摺動する摺動面11を備えている摺動部材である。摺動面11は、耐食性、耐摩耗性だけではなく、チェーン2の衝突に耐えうる靱性を有している必要がある。そこで、めっき処理材1がチェーン2の衝突に耐えうる靱性を有するために、本実施形態において摺動面11が少なくともめっき処理されている。   Thus, the plating treatment material 1 is a sliding member provided with the sliding surface 11 on which the chain 2 slides. The sliding surface 11 needs to have not only corrosion resistance and wear resistance but also toughness that can withstand the collision of the chain 2. Therefore, in order to have the toughness with which the plating material 1 can withstand the collision of the chain 2, the sliding surface 11 is at least plated in the present embodiment.

図2は、本実施形態に係るめっきの積層構造の一例である。めっき処理材1の基材30は、アルミニウムをはじめ、銅、チタン又はマグネシウムなどの鋼材よりも強度が低い材料である。例えば、基材30が、アルミニウム(Al)又はアルミニウム(Al)合金で形成されている。これにより、鋼材で作られたチェーンガイドよりも、めっき処理材1が軽量になる。   FIG. 2 is an example of a laminated structure of plating according to this embodiment. The base material 30 of the plating treatment material 1 is a material whose strength is lower than that of steel, such as aluminum, copper, titanium, or magnesium. For example, the base material 30 is formed of aluminum (Al) or an aluminum (Al) alloy. Thereby, the plating material 1 becomes lighter than the chain guide made of steel.

基材30がアルミニウム合金である場合、アルミニウム合金として、例えば、JIS規格A5052、A6061、A7075等が用いられる。   When the base material 30 is an aluminum alloy, JIS standards A5052, A6061, A7075, etc. are used as an aluminum alloy, for example.

摺動面11の基材30の表面の上には、下地めっき層21が積層されている。下地めっき層21の上には、表面めっき層22が積層されている。つまり、摺動面11の基材30の表面の上には、下地めっき層21と、表面めっき層22とからなるめっき層20がめっき処理されている。   A base plating layer 21 is laminated on the surface of the base material 30 of the sliding surface 11. A surface plating layer 22 is laminated on the base plating layer 21. That is, the plating layer 20 including the base plating layer 21 and the surface plating layer 22 is plated on the surface of the base material 30 of the sliding surface 11.

下地めっき層21は、Ni−P系非晶質めっき層である。下地めっき層21の組織がアモルファスであるため、時間の経過により生じる微細孔の発生を抑制することができ、耐食性に優れためっき層とすることができる。一般的に、結晶質のめっき層は、時間が経過するにつれて、結晶界面より微細な孔が発生し、めっき層の下地に到達することで、基材や下地が外気と接するため腐食の原因となるが、結晶質の表面めっき層から微細孔が浸食してきた場合であっても、下地めっき層が非晶質であれば、微細孔の浸食を抑制することができる。   The underlying plating layer 21 is a Ni—P amorphous plating layer. Since the structure of the base plating layer 21 is amorphous, it is possible to suppress the generation of micropores that occur over time, and it is possible to obtain a plating layer that is excellent in corrosion resistance. In general, as the time passes, the crystalline plating layer generates fine pores from the crystal interface and reaches the base of the plating layer, causing the base material and the base to come into contact with the outside air. However, even if the micropores are eroded from the crystalline surface plating layer, the erosion of the micropores can be suppressed if the underlying plating layer is amorphous.

下地めっき層21において、膜厚d1が4μm以上である。膜厚d1が4μm以上であると、下地めっき層21をピンホールの少ない耐食性に優れためっき層とすることができる。   In the base plating layer 21, the film thickness d1 is 4 μm or more. When the film thickness d1 is 4 μm or more, the base plating layer 21 can be a plating layer with few pinholes and excellent corrosion resistance.

例えば、下地めっき層21において、共析元素であるPが10質量%(wt%)以上13質量%(wt%)以下含有されている。下地めっき層21において、共析元素であるPが15質量%(wt%)以上となると、非晶質性が失われ易くなる。下地めっき層21において、共析元素であるPが15質量%(wt%)を越えると、耐食性が低下する。   For example, the base plating layer 21 contains P as an eutectoid element in an amount of 10 mass% (wt%) to 13 mass% (wt%). If P, which is a eutectoid element, is 15% by mass (wt%) or more in the base plating layer 21, amorphousness is easily lost. In the base plating layer 21, when P which is a eutectoid element exceeds 15 mass% (wt%), corrosion resistance will fall.

下地めっき層21の非晶質性を決定づける要因は、下地めっき層21に含有されるPの量である。Ni−Pめっきにおいては一般的に、Pの含有量が少なくなると組織が結晶質のめっきとなり、逆に、Pの含有量が多くなると組織が非晶質になる傾向が強まる。本実施形態の下地めっき層21が非晶質であることで優れた耐食性を得るが、下地めっき層21に含有されるPの量は、少なくとも5質量%(wt%)以上である。下地めっき層21に含有されるPの量は、8質量%(wt%)以上であることがより好ましい。さらに下地めっき層21に含有されるPの量は、10質量%(wt%)以上であることが好ましい。下地めっき層21に含有されるPの量が5質量%(wt%)よりも低いと、下地めっき層21に粗大な結晶粒界が生じ、下地めっき層21の耐食性が低下する。   A factor that determines the amorphous nature of the base plating layer 21 is the amount of P contained in the base plating layer 21. In general, in Ni—P plating, when the P content decreases, the structure becomes crystalline plating. Conversely, when the P content increases, the tendency for the structure to become amorphous increases. Although excellent corrosion resistance is obtained because the base plating layer 21 of the present embodiment is amorphous, the amount of P contained in the base plating layer 21 is at least 5 mass% (wt%) or more. The amount of P contained in the base plating layer 21 is more preferably 8% by mass (wt%) or more. Furthermore, the amount of P contained in the base plating layer 21 is preferably 10% by mass (wt%) or more. When the amount of P contained in the base plating layer 21 is lower than 5% by mass (wt%), coarse crystal grain boundaries are generated in the base plating layer 21 and the corrosion resistance of the base plating layer 21 is lowered.

また、下地めっき層21に含有されるPの量は、15質量%(wt%)以下であることが好ましい。下地めっき層21に含有されるPの量が多くなるとめっき層20自体の硬度は向上する傾向があるが、下地めっき層21に含有されるPの量が15質量%(wt%)よりも大きくなると、リン化物として結晶化したNiPが下地めっき層21に析出しやすくなる。その結果、下地めっき層21のアモルファス性は失われ、下地めっき層21の耐食性が低下する。 Moreover, it is preferable that the quantity of P contained in the base plating layer 21 is 15 mass% (wt%) or less. When the amount of P contained in the base plating layer 21 increases, the hardness of the plating layer 20 itself tends to improve, but the amount of P contained in the base plating layer 21 is larger than 15% by mass (wt%). As a result, Ni 3 P crystallized as a phosphide is likely to precipitate on the base plating layer 21. As a result, the amorphous property of the base plating layer 21 is lost, and the corrosion resistance of the base plating layer 21 is reduced.

表面めっき層22は、結晶質のNiめっき層である。これにより、表面めっき層22が高い硬さを呈し、耐摩耗性に優れためっき層20とすることができる。また、結晶質の表面めっき層22及び非晶質の下地めっき層21は、共に陽極酸化皮膜よりも伸びが良好で、外部からもたらされる応力により、ひずみの影響が基材30に及ぼされる場合であっても、めっき層20の剥離を起こしにくい。したがって、アルミニウムをはじめ、銅、チタン又はマグネシウムなどの鋼材よりも強度が低い材料が基材30である場合に、本来の基材30にはない特性がめっき処理により付加される。   The surface plating layer 22 is a crystalline Ni plating layer. Thereby, the surface plating layer 22 exhibits high hardness, and it can be set as the plating layer 20 excellent in abrasion resistance. The crystalline surface plating layer 22 and the amorphous base plating layer 21 both have a better elongation than the anodic oxide film, and the influence of the strain is exerted on the base material 30 due to the external stress. Even if it exists, peeling of the plating layer 20 hardly occurs. Therefore, when the base material 30 is a material having a lower strength than steel, such as aluminum, copper, titanium, or magnesium, a characteristic that the original base material 30 does not have is added by plating.

また、表面めっき層22の膜厚d2は、10μm以上であることが好ましい。膜厚d2が薄いと、例えばチェーン2の衝突などにより、外部から表面めっき層22へもたらされる破壊応力に対する耐性が十分に得られず、すなわち表面めっき層22の靱性が低下する。用途にもよるが、表面めっき層22の膜厚d2が少なくとも5μm以上、より好ましくは10μm以上であれば、表面めっき層22が外部から加えられた衝撃に対して、亀裂や剥離が伝播しにくい靱性に優れためっき層20とすることができる。   Moreover, it is preferable that the film thickness d2 of the surface plating layer 22 is 10 micrometers or more. When the film thickness d2 is thin, for example, due to the collision of the chain 2 or the like, sufficient resistance to the fracture stress brought from the outside to the surface plating layer 22 cannot be obtained, that is, the toughness of the surface plating layer 22 is lowered. Depending on the application, if the film thickness d2 of the surface plating layer 22 is at least 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, the surface plating layer 22 is difficult to propagate cracks and delamination against an externally applied impact. It can be set as the plating layer 20 excellent in toughness.

表面めっき層22は、後述するように無電解めっき層である。表面めっき層22をX線解析すると、X線解析パターンにおけるNi(200)面の位置のピーク半値幅が0.3〜1°の範囲である。   The surface plating layer 22 is an electroless plating layer as will be described later. When the surface plating layer 22 is subjected to X-ray analysis, the peak half-value width at the position of the Ni (200) plane in the X-ray analysis pattern is in the range of 0.3 to 1 °.

表面めっき層22の耐摩耗性は、表面めっき層22の結晶子の状態に左右される。表面めっき層22のアモルファス性が高いと耐摩耗性は向上し、結晶子が微細になると耐摩耗性は低下する。一般的に結晶子の大きさは、シェラー(Scherrer)式で決定される。つまり、結晶子の大きさは、X線回析におけるピークの半値幅の逆数に比例するため、X線回析によってピークの半値幅を測定することで、結晶子の状態が定量化される。式(1)は、シェラー(Scherrer)式である。   The wear resistance of the surface plating layer 22 depends on the crystallite state of the surface plating layer 22. When the surface plating layer 22 is highly amorphous, the wear resistance is improved, and when the crystallite becomes fine, the wear resistance is lowered. In general, the crystallite size is determined by the Scherrer equation. That is, since the size of the crystallite is proportional to the reciprocal of the half width of the peak in X-ray diffraction, the state of the crystallite is quantified by measuring the half width of the peak by X-ray diffraction. Equation (1) is a Scherrer equation.

D=(K・λ)/(β・cosθ)・・・(1)
ここで、
D:結晶子の大きさ(nm)、β:半値幅(°)、θ:回折X線のBragg角、λ:測定X線の波長(nm)、K:定数0・94
である。
D = (K · λ) / (β · cos θ) (1)
here,
D: crystallite size (nm), β: half width (°), θ: Bragg angle of diffracted X-ray, λ: wavelength of measured X-ray (nm), K: constant 0 · 94
It is.

表面めっき層22のX線回析パターンにおける、Ni(200)面の位置のピーク半値幅が1°以下となるように、結晶子のサイズが調整されていることが好ましい。Ni(200)面の位置のピーク半値幅は、より好ましくは0.8°以下、さらに好ましくは0.6°以下であり、下限値としては0.3°以上であることが好ましい。Ni(200)面の位置のピーク半値幅が0.3°よりも小さいと、表面めっき層22の結晶子が大きくなり、ホール−ペッチの関係より導き出されるように、表面めっき層22の強度が低下するので、十分な硬度が得られない可能性がある。   In the X-ray diffraction pattern of the surface plating layer 22, it is preferable that the crystallite size is adjusted so that the peak half-width at the position of the Ni (200) plane is 1 ° or less. The peak half width at the position of the Ni (200) plane is more preferably 0.8 ° or less, still more preferably 0.6 ° or less, and the lower limit is preferably 0.3 ° or more. When the peak half-width at the position of the Ni (200) plane is smaller than 0.3 °, the crystallites of the surface plating layer 22 become large, and the strength of the surface plating layer 22 is derived from the hole-petch relationship. Since it decreases, there is a possibility that sufficient hardness cannot be obtained.

以上説明したX線回析は、X線源としてCuKα線を用い、管電圧を50kV、管電流を200mAとし、走査速度1°/minとし、回折角2θが10°から80°までを測定している。   In the X-ray diffraction described above, CuKα ray is used as an X-ray source, the tube voltage is 50 kV, the tube current is 200 mA, the scanning speed is 1 ° / min, and the diffraction angle 2θ is measured from 10 ° to 80 °. ing.

表面めっき層22のビッカース硬さは、400以上である。表面めっき層22のビッカース硬さは、500以上であることがより好ましい。用途にもよるが、耐摩耗性として十分な性能を伴うには、少なくとも表面めっき層22のビッカース硬さが400以上、より好ましくは500以上必要である。   The surface plating layer 22 has a Vickers hardness of 400 or more. The Vickers hardness of the surface plating layer 22 is more preferably 500 or more. Although depending on the application, in order to have sufficient performance as wear resistance, at least the surface plating layer 22 should have a Vickers hardness of 400 or more, more preferably 500 or more.

例えば、下地めっき層21の膜厚が0.5μm、表面めっき層22の膜厚が0.8μm、中間めっき層の膜厚が0.5μmであって、めっき全体の膜厚の合計が1.8μmの場合、ビッカース試験において、下地めっき層21に、圧子が到達してしまう。このため、表面めっき層22のビッカース硬さが400より小さくなってしまう。   For example, the thickness of the underlying plating layer 21 is 0.5 μm, the thickness of the surface plating layer 22 is 0.8 μm, the thickness of the intermediate plating layer is 0.5 μm, and the total thickness of the entire plating is 1. In the case of 8 μm, the indenter reaches the base plating layer 21 in the Vickers test. For this reason, the Vickers hardness of the surface plating layer 22 will be smaller than 400.

図3は、本実施形態に係るめっきの積層構造の第1変形例である。上述した構成と同じ構成には、同じ符号を付して、説明を省略する。   FIG. 3 shows a first modification of the laminated structure of plating according to this embodiment. The same components as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

摺動面11の基材30の表面の上には、下地めっき層21が積層されている。下地めっき層21の上には、表面めっき層22が積層されている。表面めっき層22の上には、光沢めっき層40が積層されている。つまり、摺動面11の基材30の表面の上には、下地めっき層21と、表面めっき層22とからなるめっき層20と、光沢めっき層40とがめっき処理されている。   A base plating layer 21 is laminated on the surface of the base material 30 of the sliding surface 11. A surface plating layer 22 is laminated on the base plating layer 21. A bright plating layer 40 is laminated on the surface plating layer 22. That is, on the surface of the base material 30 of the sliding surface 11, the plating layer 20 composed of the base plating layer 21, the surface plating layer 22, and the bright plating layer 40 are plated.

光沢めっき層40は、黒色系3価クロム(Cr)めっきもしくは黒色系非クロム系合金めっきのいずれか1種類以上からなる。これにより、例えば6価クロムなどの有害なめっき液を使用せずに、摺動面11の耐食性が高まる。光沢めっき層40の膜厚は、100nm以上400nm以下である。   The bright plating layer 40 is composed of at least one of black trivalent chromium (Cr) plating or black non-chromium alloy plating. Thereby, the corrosion resistance of the sliding surface 11 is increased without using a harmful plating solution such as hexavalent chromium. The thickness of the bright plating layer 40 is not less than 100 nm and not more than 400 nm.

めっき層20の上に、光沢めっき層40が設けられることで、摺動面11が全体として黒色に視認され、意匠性に優れる。   By providing the bright plating layer 40 on the plating layer 20, the sliding surface 11 is visually recognized as black as a whole, and is excellent in design.

図4は、本実施形態に係るめっきの積層構造の第2変形例である。上述した構成と同じ構成には、同じ符号を付して、説明を省略する。   FIG. 4 shows a second modification of the laminated structure of plating according to this embodiment. The same components as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

摺動面11の基材30の表面の上には、下地めっき層21が積層されている。下地めっき層21の上には、中間めっき層221が積層されている。中間めっき層221の上には、表面めっき層222が積層されている。表面めっき層222の上には、光沢めっき層40が積層されている。つまり、摺動面11の基材30の表面の上には、下地めっき層21と、中間めっき層221と、表面めっき層222とからなるめっき層23と、光沢めっき層40とがめっき処理されている。なお、図2と同様に、本実施形態に係るめっきの積層構造の第2変形例として、光沢めっき層40がなくてもよい。   A base plating layer 21 is laminated on the surface of the base material 30 of the sliding surface 11. An intermediate plating layer 221 is laminated on the base plating layer 21. A surface plating layer 222 is laminated on the intermediate plating layer 221. A bright plating layer 40 is laminated on the surface plating layer 222. That is, on the surface of the base material 30 of the sliding surface 11, the plating layer 23 including the base plating layer 21, the intermediate plating layer 221, and the surface plating layer 222, and the bright plating layer 40 are plated. ing. Similar to FIG. 2, the bright plating layer 40 may not be provided as a second modification of the laminated structure of plating according to the present embodiment.

または、中間めっき層221の膜厚d21は、1μm以上3μm以下であることが好ましい。1μm未満であれば部材全体への付き回りが悪く、3μm以上であれば中間めっき層は硬く靱性に乏しいため、表面めっき層の靱性を低下させる虞がある。また、中間めっき層はめっき速度が遅いため、膜厚が過大であると生産性が著しく低下する。   Alternatively, the thickness d21 of the intermediate plating layer 221 is preferably 1 μm or more and 3 μm or less. If the thickness is less than 1 μm, the adhesion to the entire member is poor, and if it is 3 μm or more, the intermediate plating layer is hard and poor in toughness, so that the toughness of the surface plating layer may be reduced. Further, since the intermediate plating layer has a slow plating rate, if the film thickness is excessive, the productivity is significantly reduced.

ここで、表面めっき層222は、図2又は図3に示す表面めっき層21と同じめっき層であるので、説明を省略する。表面めっき層222の膜厚d22は、上述した表面めっき層22の膜厚d2と同じである。   Here, the surface plating layer 222 is the same plating layer as the surface plating layer 21 shown in FIG. The film thickness d22 of the surface plating layer 222 is the same as the film thickness d2 of the surface plating layer 22 described above.

中間めっき層221は、下地めっき層21と表面めっき層222の間にある。中間めっき層221は、例えば、高硫黄含有Niめっきである。中間めっき層221には、硫黄(S)が0.05質量%(wt%)以上0.2質量%(wt%)以下含有されている。   The intermediate plating layer 221 is between the base plating layer 21 and the surface plating layer 222. The intermediate plating layer 221 is, for example, high sulfur content Ni plating. The intermediate plating layer 221 contains 0.05 mass% (wt%) or more and 0.2 mass% (wt%) or less of sulfur (S).

または、中間めっき層221は、Ni−Pめっき層であって、下地めっき層21に含有されるPの量と異なるPの量が、中間めっき層221に含有されている。例えば、中間めっき層221に含有されているPの量は、下地めっき層21に含有されているPの量よりも少なく、下地めっき層21よりも結晶質の傾向が強い。   Alternatively, the intermediate plating layer 221 is a Ni—P plating layer, and an amount of P different from the amount of P contained in the base plating layer 21 is contained in the intermediate plating layer 221. For example, the amount of P contained in the intermediate plating layer 221 is smaller than the amount of P contained in the base plating layer 21 and is more crystalline than the base plating layer 21.

本実施形態、本実施形態の第1変形例、本実施形態の第2変形例に記載のいずれかのめっき処理材1は、アルミニウムをはじめとする鋼材よりも強度に劣る基材30であっても、摺動部材に好適である。本実施形態、本実施形態の第1変形例、本実施形態の第2変形例に記載のいずれかのめっき処理材1は、耐食性、耐摩耗性及び靱性に優れる。   Any one of the plating treatment materials 1 described in the present embodiment, the first modified example of the present embodiment, and the second modified example of the present embodiment is a base material 30 that is inferior in strength to a steel material including aluminum. Is also suitable for the sliding member. The plating material 1 described in this embodiment, the first modification of this embodiment, or the second modification of this embodiment is excellent in corrosion resistance, wear resistance, and toughness.

[製造方法]
以下に、上述した実施態様の第1変形例に係るめっき処理材1を製造する工程の一例を説明する。
[Production method]
Below, an example of the process of manufacturing the metal-plating processing material 1 which concerns on the 1st modification of the embodiment mentioned above is demonstrated.

(基材の準備工程)
厚さ1.5mm、60×60(mm)に切断したアルミニウム板材(A7075−T6材)が基材30として用意される。
(Base material preparation process)
An aluminum plate material (A7075-T6 material) cut to a thickness of 1.5 mm and 60 × 60 (mm) is prepared as the base material 30.

(前処理工程)
基材30のアルミニウム合金への前処理としては、亜鉛置換法が挙げられ、とくにダブルジンケート法(脱脂、エッチング、必要に応じ活性化/表面調整、第1ジンケート(亜鉛置換)、ジンケート剥離、第2ジンケート(亜鉛置換) 各処理工程間には適宜、水洗)が好ましく、慣用的に用いられている公知の処理を適用できる。この公知の処理は、ダブルジンケート法と呼ばれている。
(Pretreatment process)
Examples of the pretreatment of the base material 30 to the aluminum alloy include a zinc substitution method, and in particular, a double zincate method (degreasing, etching, activation / surface adjustment as necessary, first zincate (zinc substitution), zincate peeling, 2-zincate (zinc substitution) Washing is preferably performed between the treatment steps, and known treatments conventionally used can be applied. This known process is called a double zincate method.

(下地めっき処理工程)
下地めっき処理工程では、上述した前処理工程の後の製品をめっき液に浸漬してNi−P膜を成長させる。めっき液としては従来公知手法・市販のめっき液が適用可能である。
(Under plating process)
In the base plating treatment step, the Ni-P film is grown by immersing the product after the pretreatment step described above in a plating solution. As the plating solution, a conventionally known method or a commercially available plating solution can be applied.

無電解Ni−Pめっきを適用する場合、通常は以下の成分で構成される。
金属塩:ニッケルイオン供給源として、硫酸ニッケルや塩化ニッケルといった水溶性塩が用いられ、ニッケルとして5g/lを標準として2〜10g/lの濃度範囲で用いられる。
還元剤:次亜リン酸塩、主に次亜リン酸ナトリウムが用いられ、25g/lを標準として5〜50g/lの濃度範囲で用いられる。
錯化剤:特に種として制限はないが、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、酒石酸などのヒドロキシカルボン酸類やグリシン、アラニン等のアミノ酸類を5〜50g/lで少なくとも1種以上使用する。
また、pH緩衝剤として酢酸やプロピオン酸等のモノカルボン酸やコハク酸やフタル酸、マレイン酸等のジカルボン酸を添加することもできる。さらに安定剤としてPbやBi等の重金属塩やS含有化合物を0.1〜10ppm程度添加することもできる。
処理条件として特に制限されるものではないが、一般的な条件としては温度50〜95℃、pH4.0〜5.5程度である。
When applying electroless Ni-P plating, it is usually composed of the following components.
Metal salt: As a nickel ion supply source, a water-soluble salt such as nickel sulfate or nickel chloride is used, and nickel is used in a concentration range of 2 to 10 g / l with 5 g / l as a standard.
Reducing agent: Hypophosphite, mainly sodium hypophosphite, is used in a concentration range of 5 to 50 g / l with 25 g / l as a standard.
Complexing agent: Although there is no restriction | limiting in particular as a seed, At least 1 or more types of amino acids, such as hydroxycarboxylic acids, such as a citric acid, malic acid, lactic acid, tartaric acid, and glycine, and alanine, are used.
In addition, monocarboxylic acids such as acetic acid and propionic acid, and dicarboxylic acids such as succinic acid, phthalic acid, and maleic acid can be added as a pH buffering agent. Furthermore, about 0.1-10 ppm of heavy metal salts, such as Pb and Bi, and S containing compound can also be added as a stabilizer.
Although it does not restrict | limit especially as process conditions, As temperature, 50-95 degreeC and pH 4.0-5.5 are general conditions.

一方、電気Ni−Pめっきを適用する場合、通常は以下の成分で構成される。
金属塩:ニッケルイオン供給源として、硫酸ニッケル、塩化ニッケル等が挙げられ、それら塩の濃度は、100〜450g/lである。
また、リン供給源として亜リン酸や次亜リン酸およびそのアルカリ金属塩が挙げられ、それらの塩濃度は5〜100g/lである。他、ホウ酸、リン酸、炭酸、アンモニア水等のpH緩衝剤や硫酸、塩酸等の導電塩を加えることができる。
処理条件は、通常pH0.5〜2.0であり、陰極電流密度は1〜20A/dmの範囲において操作される。
On the other hand, when electric Ni-P plating is applied, it is usually composed of the following components.
Metal salt: Nickel sulfate, nickel chloride, etc. are mentioned as a nickel ion supply source, The density | concentration of these salts is 100-450 g / l.
Moreover, phosphorous acid, hypophosphorous acid, and its alkali metal salt are mentioned as a phosphorus supply source, The salt concentration is 5-100 g / l. In addition, pH buffer agents such as boric acid, phosphoric acid, carbonic acid, and aqueous ammonia, and conductive salts such as sulfuric acid and hydrochloric acid can be added.
The treatment conditions are usually pH 0.5 to 2.0, and the cathode current density is operated in the range of 1 to 20 A / dm2.

(表面めっき処理工程)
下地めっき処理工程の後、表面めっき処理工程が処理される。結晶質Niめっきはたとえば電気Niめっきにて供される。下地めっき処理工程におけるNi−Pめっき後、水洗した製品は、速やかに結晶質めっき処理浴に投入され、Niの成膜が開始される。
めっき処理浴としてワット浴に代表される液を用いることができ通常以下の組成で用いられる。
金属塩:金属供給源として硫酸ニッケル(NiSO・6HO)280g/lを標準とし200〜350g/lの濃度範囲で用いられる。
導電塩/陽極溶解助剤:塩化ニッケル(NiCl・6HO)50g/lを標準とし30〜80g/lの濃度範囲で用いられる。
pH緩衝剤:ホウ酸(HBO)35g/lを標準とし10〜60g/lの濃度範囲で用いられる。
これらを主成分とするめっき処理浴で、さらに公知の添加剤を添加することも可能であり、たとえば一次光沢剤・応力減少剤としてサッカリンやナフタレンジスルホン酸等の硫黄含有化合物を0.5〜3g/L、二次光沢剤として2−ブチン−1,4−ジオールやプロパルギルアルコール、クマリン等を0.1〜2g/L、ピット防止剤としてラウリル硫酸ナトリウムなどの界面活性剤を10〜1000ppm添加することができる。
めっき電解条件は、pH液温度を50〜60℃にし、電流密度を1〜5A/dmで行い、併せて必要膜厚に応じて時間制御する。以上において、めっき膜質が結晶質となるめっき膜を得る。
(Surface plating process)
After the base plating process, a surface plating process is performed. The crystalline Ni plating is provided by, for example, electric Ni plating. After Ni-P plating in the base plating process, the product washed with water is immediately put into a crystalline plating bath, and Ni film formation is started.
A liquid typified by a Watt bath can be used as the plating bath, and it is usually used in the following composition.
Metal salt: As a metal supply source, nickel sulfate (NiSO 4 .6H 2 O) 280 g / l is used as a standard, and a concentration range of 200 to 350 g / l is used.
Conductive salt / anodic dissolution aid: Nickel chloride (NiCl 2 .6H 2 O) 50 g / l is used as a standard, and a concentration range of 30 to 80 g / l is used.
pH buffering agent: Boric acid (H 3 BO 3 ) is used in a concentration range of 10 to 60 g / l with 35 g / l as a standard.
It is also possible to add a known additive in the plating treatment bath containing these as a main component. For example, 0.5 to 3 g of a sulfur-containing compound such as saccharin or naphthalenedisulfonic acid as a primary brightener or stress reducer. / L, 0.1 to 2 g / L of 2-butyne-1,4-diol, propargyl alcohol, coumarin, etc. as a secondary brightener, and 10 to 1000 ppm of a surfactant such as sodium lauryl sulfate as a pit inhibitor. be able to.
The plating electrolysis conditions are such that the pH liquid temperature is 50 to 60 ° C., the current density is 1 to 5 A / dm 2 , and the time is controlled according to the required film thickness. As described above, a plating film in which the plating film quality is crystalline is obtained.

(黒色光沢めっき処理工程)
表面めっき処理工程におけるNiめっき後、水洗した製品が速やかに黒色めっき処理浴に投入され、成膜が開始される。黒色系3価クロムめっき、または黒色系非クロム系合金めっきは、いずれも公知のめっき処理浴を用いることができる。
(Black gloss plating process)
After the Ni plating in the surface plating process, the washed product is immediately put into the black plating bath and film formation is started. For the black trivalent chromium plating or the black non-chromium alloy plating, any known plating treatment bath can be used.

[実施例]
次に、本発明に係る実施例について説明する。表1に示す実施例1〜8及び比較例1〜8のめっき処理材を用意し、半値幅の測定、耐食性評価、耐摩耗性評価、靱性の評価をそれぞれ行い、その結果を表1にまとめた。また実施例1〜8及び比較例1〜8に施しためっき処理については、下記に示すとおりである。表1中のNAは、P含有が検出されていないことを示している。下地めっき層と表面めっき層の間にある中間めっき層は、高硫黄含有Niめっきであり、硫黄(S)が0.1質量%(wt%)である。
[Example]
Next, examples according to the present invention will be described. Plating treatment materials of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8 shown in Table 1 are prepared, half width measurement, corrosion resistance evaluation, wear resistance evaluation, and toughness evaluation are performed, and the results are summarized in Table 1. It was. Moreover, about the metal-plating process performed to Examples 1-8 and Comparative Examples 1-8, it is as showing below. NA in Table 1 indicates that P content is not detected. The intermediate plating layer between the base plating layer and the surface plating layer is a high sulfur content Ni plating, and sulfur (S) is 0.1 mass% (wt%).

<実施例1、5、6、8、比較例5、6、7、8>
基材:厚さ1.5mm、60×60(mm)片(アルミニウム板材(A7075−T6材))
前処理:ダブルジンケート法(日本マクダーミッド株式会社製)
下地めっき:無電解Ni−Pめっき
硫酸ニッケル ニッケルとして5g/l
次亜リン酸ナトリウム 25g/l
クエン酸ナトリウム 15g/l
Bi 2ppm
pH5.0 温度90℃
表面めっき:電気Niめっき
硫酸ニッケル(NiSO・6HO)280g/l
塩化ニッケル(NiCl・6HO)50g/l
ホウ酸(HBO)35g/l
サッカリン 2g/l
pH4.5 温度50℃
中間めっき:電気Niめっき
硫酸ニッケル(NiSO・6HO)300g/l
塩化ニッケル(NiCl・6HO)60g/l
ホウ酸(HBO)40g/l
サッカリン 2g/l
カオリン粒子 粒径1μm以下のものを5g/l
pH3.5 温度50℃
黒色めっき:黒色系3価クロムめっき(日本マクダーミッド株式会社製)
<Examples 1, 5, 6, 8 and Comparative Examples 5, 6, 7, 8>
Base material: thickness 1.5 mm, 60 × 60 (mm) piece (aluminum plate (A7075-T6 material))
Pretreatment: Double zincate method (Nippon McDermid Co., Ltd.)
Base plating: Electroless Ni-P plating Nickel sulfate 5g / l as nickel
Sodium hypophosphite 25g / l
Sodium citrate 15g / l
Bi 2ppm
pH 5.0 Temperature 90 ° C
Surface plating: Ni electroplating nickel sulfate (NiSO 4 · 6H 2 O) 280g / l
Nickel chloride (NiCl 2 · 6H 2 O) 50g / l
Boric acid (H 3 BO 3 ) 35 g / l
Saccharin 2g / l
pH4.5 Temperature 50 ° C
Intermediate plated: Ni electroplating nickel sulfate (NiSO 4 · 6H 2 O) 300g / l
Nickel chloride (NiCl 2 · 6H 2 O) 60g / l
Boric acid (H 3 BO 3 ) 40 g / l
Saccharin 2g / l
Kaolin particles 5g / l with particle size of 1μm or less
pH 3.5 Temperature 50 ° C
Black plating: Black trivalent chromium plating (manufactured by Nihon McDermid Co., Ltd.)

<実施例2>
基材:厚さ1.5mm、60×60(mm)片(アルミニウム板材(A7075−T6材))
前処理:ダブルジンケート法(株式会社上村工業製)
下地めっき:無電解Ni−Pめっき
硫酸ニッケル ニッケルとして 4.5g/l
次亜リン酸ナトリウム 25g/l
グリシン 20g/l
リンゴ酸 5g/l
Pb 1ppm
pH5.0 温度85℃
表面めっき:電気Niめっき
硫酸ニッケル(NiSO・6HO)280g/l
塩化ニッケル(NiCl・6HO)50g/l
ホウ酸(HBO)35g/l
サッカリン 2g/l
pH4.5 温度50℃
中間めっき:電気Niめっき
硫酸ニッケル(NiSO・6HO)300g/l
塩化ニッケル(NiCl・6HO)60g/l
ホウ酸(HBO)40g/l
サッカリン 2g/l
カオリン粒子 粒径1μm以下のものを5g/l
pH3.5 温度50℃
黒色めっき:黒色系非クロム系合金めっき(日本化学産業株式会社製)
<Example 2>
Base material: thickness 1.5 mm, 60 × 60 (mm) piece (aluminum plate (A7075-T6 material))
Pretreatment: Double zincate method (manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.)
Base plating: Electroless Ni-P plating Nickel sulfate 4.5g / l as nickel
Sodium hypophosphite 25g / l
Glycine 20g / l
Malic acid 5g / l
Pb 1ppm
pH 5.0 Temperature 85 ° C
Surface plating: Ni electroplating nickel sulfate (NiSO 4 · 6H 2 O) 280g / l
Nickel chloride (NiCl 2 · 6H 2 O) 50g / l
Boric acid (H 3 BO 3 ) 35 g / l
Saccharin 2g / l
pH4.5 Temperature 50 ° C
Intermediate plated: Ni electroplating nickel sulfate (NiSO 4 · 6H 2 O) 300g / l
Nickel chloride (NiCl 2 · 6H 2 O) 60g / l
Boric acid (H 3 BO 3 ) 40 g / l
Saccharin 2g / l
Kaolin particles 5g / l with particle size of 1μm or less
pH 3.5 Temperature 50 ° C
Black plating: Black non-chromium alloy plating (Nippon Chemical Industry Co., Ltd.)

<実施例3>
基材:厚さ1.5mm、60×60(mm)片(アルミニウム板材(A7075−T6材))
前処理:ダブルジンケート法(キザイ株式会社製)
下地めっき:無電解Ni−Pめっき
硫酸ニッケル ニッケルとして 4.5g/l
次亜リン酸ナトリウム 25g/l
グリシン 20g/l
リンゴ酸 5g/l
ホウ酸 5g/l
pH5.0 温度85℃
表面めっき:電気Niめっき
硫酸ニッケル(NiSO・6HO)250g/l
塩化ニッケル(NiCl・6HO)45g/l
ホウ酸(HBO)35g/l
サッカリン 2g/l
2−ブチン−1,4−ジオール 1g/l
pH4.5 温度50℃
中間めっき:電気Niめっき
硫酸ニッケル(NiSO・6HO)300g/l
塩化ニッケル(NiCl・6HO)60g/l
ホウ酸(HBO)40g/l
サッカリン 2g/l
カオリン粒子 粒径1μm以下のものを5g/l
pH3.5 温度50℃
黒色めっき:黒色系非クロム系合金めっき(キザイ株式会社製)
<Example 3>
Base material: thickness 1.5 mm, 60 × 60 (mm) piece (aluminum plate (A7075-T6 material))
Pretreatment: Double zincate method (Kisai Corporation)
Base plating: Electroless Ni-P plating Nickel sulfate 4.5g / l as nickel
Sodium hypophosphite 25g / l
Glycine 20g / l
Malic acid 5g / l
Boric acid 5g / l
pH 5.0 Temperature 85 ° C
Surface plating: Ni electroplating nickel sulfate (NiSO 4 · 6H 2 O) 250g / l
Nickel chloride (NiCl 2 · 6H 2 O) 45g / l
Boric acid (H 3 BO 3 ) 35 g / l
Saccharin 2g / l
2-butyne-1,4-diol 1g / l
pH4.5 Temperature 50 ° C
Intermediate plated: Ni electroplating nickel sulfate (NiSO 4 · 6H 2 O) 300g / l
Nickel chloride (NiCl 2 · 6H 2 O) 60g / l
Boric acid (H 3 BO 3 ) 40 g / l
Saccharin 2g / l
Kaolin particles 5g / l with particle size of 1μm or less
pH 3.5 Temperature 50 ° C
Black plating: Black non-chromium alloy plating (manufactured by Kizai Co., Ltd.)

<実施例4、7、比較例3>
基材:厚さ1.5mm、60×60(mm)片(アルミニウム板材(A7075−T6材))
前処理:ダブルジンケート法(日本マクダーミッド株式会社製)
下地めっき:無電解Ni−Pめっき
硫酸ニッケル ニッケルとして5g/l
次亜リン酸ナトリウム 25g/l
クエン酸ナトリウム 15g/l
Bi 2ppm
pH3.5 温度90℃
表面めっき:電気Niめっき
硫酸ニッケル(NiSO・6HO)280g/l
塩化ニッケル(NiCl・6HO)50g/l
ホウ酸(HBO)35g/l
サッカリン 2g/l
pH4.5 温度50℃
中間めっき:電気Niめっき
硫酸ニッケル(NiSO・6HO)300g/l
塩化ニッケル(NiCl・6HO)60g/l
ホウ酸(HBO)40g/l
サッカリン 2g/l
カオリン粒子 粒径1μm以下のものを5g/l
pH3.5 温度50℃
黒色めっき:黒色系非クロム系合金めっき(日本化学産業株式会社製)
<Examples 4 and 7, Comparative Example 3>
Base material: thickness 1.5 mm, 60 × 60 (mm) piece (aluminum plate (A7075-T6 material))
Pretreatment: Double zincate method (Nippon McDermid Co., Ltd.)
Base plating: Electroless Ni-P plating Nickel sulfate 5g / l as nickel
Sodium hypophosphite 25g / l
Sodium citrate 15g / l
Bi 2ppm
pH 3.5 Temperature 90 ° C
Surface plating: Ni electroplating nickel sulfate (NiSO 4 · 6H 2 O) 280g / l
Nickel chloride (NiCl 2 · 6H 2 O) 50g / l
Boric acid (H 3 BO 3 ) 35 g / l
Saccharin 2g / l
pH4.5 Temperature 50 ° C
Intermediate plated: Ni electroplating nickel sulfate (NiSO 4 · 6H 2 O) 300g / l
Nickel chloride (NiCl 2 · 6H 2 O) 60g / l
Boric acid (H 3 BO 3 ) 40 g / l
Saccharin 2g / l
Kaolin particles 5g / l with particle size of 1μm or less
pH 3.5 Temperature 50 ° C
Black plating: Black non-chromium alloy plating (Nippon Chemical Industry Co., Ltd.)

<比較例1>
基材:厚さ1.5mm、60×60(mm)片(アルミニウム板材(A7075−T6材))
前処理:ダブルジンケート法(日本マクダーミッド株式会社製)
下地めっき:未処理
表面めっき:電気Niめっき
硫酸ニッケル(NiSO・6HO)280g/l
塩化ニッケル(NiCl・6HO)50g/l
ホウ酸(HBO)35g/l
サッカリン 2g/l
pH4.5 温度50℃
黒色めっき:黒色3価クロムめっき(日本マクダーミッド株式会社製)
<Comparative Example 1>
Base material: thickness 1.5 mm, 60 × 60 (mm) piece (aluminum plate (A7075-T6 material))
Pretreatment: Double zincate method (Nippon McDermid Co., Ltd.)
Base plating: untreated surface plating: Ni electroplating nickel sulfate (NiSO 4 · 6H 2 O) 280g / l
Nickel chloride (NiCl 2 · 6H 2 O) 50g / l
Boric acid (H 3 BO 3 ) 35 g / l
Saccharin 2g / l
pH4.5 Temperature 50 ° C
Black plating: Black trivalent chromium plating (manufactured by Nihon McDermid Co., Ltd.)

<比較例2>
基材:厚さ1.5mm、60×60(mm)片(アルミニウム板材(A7075−T6材))
前処理:ダブルジンケート法(日本マクダーミッド株式会社製)
下地めっき:無電解Ni−Pめっき
硫酸ニッケル ニッケルとして5g/l
次亜リン酸ナトリウム 25g/l
クエン酸ナトリウム 15g/l
Bi 2ppm
pH5.0 温度90℃
表面めっき:未処理
黒色めっき:黒色3価クロムめっき(日本マクダーミッド株式会社製)
<Comparative example 2>
Base material: thickness 1.5 mm, 60 × 60 (mm) piece (aluminum plate (A7075-T6 material))
Pretreatment: Double zincate method (Nippon McDermid Co., Ltd.)
Base plating: Electroless Ni-P plating Nickel sulfate 5g / l as nickel
Sodium hypophosphite 25g / l
Sodium citrate 15g / l
Bi 2ppm
pH 5.0 Temperature 90 ° C
Surface plating: Untreated black plating: Black trivalent chromium plating (manufactured by Nihon McDermid Co., Ltd.)

<比較例4>
基材:厚さ1.5mm、60×60(mm)片(アルミニウム板材(A7075−T6材))
前処理:ダブルジンケート法(日本マクダーミッド株式会社製)
下地めっき:無電解Ni−Pめっき
硫酸ニッケル ニッケルとして5g/l
次亜リン酸ナトリウム 25g/l
クエン酸ナトリウム 15g/l
Bi 2ppm
pH6.5 温度90℃
表面めっき:電気Niめっき
硫酸ニッケル(NiSO・6HO)280g/l
塩化ニッケル(NiCl・6HO)50g/l
ホウ酸(HBO)35g/l
サッカリン 2g/l
pH4.5 温度50℃
中間めっき:電気Niめっき
硫酸ニッケル(NiSO・6HO)300g/l
塩化ニッケル(NiCl・6HO)60g/l
ホウ酸(HBO)40g/l
サッカリン 2g/l
カオリン粒子 粒径1μm以下のものを5g/l
pH3.5 温度50℃
黒色めっき:黒色系非クロム系合金めっき(日本化学産業株式会社製)
<Comparative Example 4>
Base material: thickness 1.5 mm, 60 × 60 (mm) piece (aluminum plate (A7075-T6 material))
Pretreatment: Double zincate method (Nippon McDermid Co., Ltd.)
Base plating: Electroless Ni-P plating Nickel sulfate 5g / l as nickel
Sodium hypophosphite 25g / l
Sodium citrate 15g / l
Bi 2ppm
pH 6.5 Temperature 90 ° C
Surface plating: Ni electroplating nickel sulfate (NiSO 4 · 6H 2 O) 280g / l
Nickel chloride (NiCl 2 · 6H 2 O) 50g / l
Boric acid (H 3 BO 3 ) 35 g / l
Saccharin 2g / l
pH4.5 Temperature 50 ° C
Intermediate plated: Ni electroplating nickel sulfate (NiSO 4 · 6H 2 O) 300g / l
Nickel chloride (NiCl 2 · 6H 2 O) 60g / l
Boric acid (H 3 BO 3 ) 40 g / l
Saccharin 2g / l
Kaolin particles 5g / l with particle size of 1μm or less
pH 3.5 Temperature 50 ° C
Black plating: Black non-chromium alloy plating (Nippon Chemical Industry Co., Ltd.)

(下地めっきの組成評価)
実施例1〜8及び比較例2〜8のめっき処理材を20×20(mm)に切断し、電子プローブマイクロアナライザー(EPMA-1610:株式会社島津製作所製)を用い、めっき処理材の表面の任意の点において、加速電圧15kVで定性及び半定量元素分析を行い、下地めっき層中のPの含有量を測定した。
(Evaluation of composition of base plating)
The plating treatment materials of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 2 to 8 were cut into 20 × 20 (mm), and an electron probe microanalyzer (EPMA-1610: manufactured by Shimadzu Corporation) was used to check the surface of the plating treatment material. At an arbitrary point, qualitative and semi-quantitative elemental analysis was performed at an acceleration voltage of 15 kV, and the P content in the underlying plating layer was measured.

(めっきの硬さ評価)
実施例1〜8及び比較例1〜8のめっき処理材において、微小硬さ試験機(HM-220:株式会社ミツトヨ製)を用い、JISZ2244「ビッカース硬さ試験―試験方法」に準拠し、40gの荷重でビッカース硬さを測定し、表1にまとめた。
(Evaluation of plating hardness)
In the plated materials of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8, 40 g according to JISZ2244 “Vickers hardness test—test method” using a microhardness tester (HM-220: manufactured by Mitutoyo Corporation). The Vickers hardness was measured with a load of 1 and summarized in Table 1.

(めっきの膜厚測定)
実施例1〜8及び比較例1〜8のめっき処理前及び処理後の試料のそれぞれの試験片厚さをマイクロメーターで測定し、その差分から膜厚を算出した。膜厚が1μm以下の試料についてはSEMによる断面観察により計測した(SEM ULTRAplus:Carl Zeiss社製)。
(Measurement of plating film thickness)
The specimen thicknesses of the samples before and after the plating treatments of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8 were measured with a micrometer, and the film thickness was calculated from the difference. Samples having a film thickness of 1 μm or less were measured by cross-sectional observation with SEM (SEM ULTRAplus: manufactured by Carl Zeiss).

(耐食性試験)
実施例1〜8及び比較例1〜8における試料(60×60試験片)をJISH8502「めっきの耐食性試験方法」に従い、塩水噴霧試験により耐食性を評価した。それぞれの試料の片面側の中央部の50×50角を露出させるようにPTFEテープを用いてマスキングを行い、キャス試験機に設置して、露出させた面に塩水を噴霧させ、耐食性の評価を行った(JISZ2371塩水噴霧試験法)。
耐食性については、腐食が基材に達することで生じるAl材の腐食生成物による孔食の点数が5点未満であるケースを「耐食性あり(〇)」と判定し、5点以上発生したケースを「耐食性不足(×)」と判定した。
(Corrosion resistance test)
The samples (60 × 60 test pieces) in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8 were evaluated for corrosion resistance by a salt spray test in accordance with JISH8502 “Plating corrosion resistance test method”. Masked with PTFE tape so that the 50 × 50 corner of the central part on one side of each sample is exposed, installed in a cast testing machine, sprayed salt water on the exposed surface, and evaluated the corrosion resistance. (JISZ2371 salt spray test method).
Regarding corrosion resistance, a case where the pitting corrosion score due to the corrosion product of the Al material generated by the corrosion reaching the base material is less than 5 points is judged as “corrosion resistance (◯)”, and a case where 5 points or more occurred It was determined as “insufficient corrosion resistance (×)”.

(CASS試験条件)
塩化ナトリウムの項目について、50±5g/lの条件を用いる。
塩化第2銅の項目について、0.26±0.02g/lの条件を用いる。
pHの項目について、3.0〜3.2の条件を用いる。
噴霧量の項目について、1.5±0.5ml/80cm/hの条件を用いる。
試験槽内温度の項目について、50±2℃の条件を用いる。
塩水タンク温度の項目について、63±2℃の条件を用いる。
圧縮空気圧力の項目について、70〜167kPaの条件を用いる。
(CASS test conditions)
For sodium chloride items, conditions of 50 ± 5 g / l are used.
For the item of cupric chloride, a condition of 0.26 ± 0.02 g / l is used.
For the pH item, the conditions of 3.0 to 3.2 are used.
The condition of 1.5 ± 0.5 ml / 80 cm 2 / h is used for the spray amount item.
The condition of 50 ± 2 ° C. is used for the test chamber temperature item.
For the item of salt water tank temperature, the condition of 63 ± 2 ° C. is used.
For the item of compressed air pressure, a condition of 70 to 167 kPa is used.

(靱性の評価)
摩擦摩耗試験機(FPR−2100:株式会社レスカ製)において、摩耗子に、先端の角度が90°かつRが0.1mmになるように加工した軸受高鋼製ピン(SUJ2)を取り付け、実施例1〜8及び比較例1〜8における試料の表面にケガキをつけるように、ピンを回転移動させた。摩耗子は、中心部から渦を巻くように外側へ回転しながら移動させる。評価条件については、以下の通りである。
荷重:3kg、回転速度:50rpm、初期半径:4mm、終了半径:10mm
摩耗子:SUJ2ピン、R:0.1mm
(Evaluation of toughness)
In a friction and wear tester (FPR-2100: manufactured by Reska Co., Ltd.), a high-bearing steel pin (SUJ2) processed so that the tip angle is 90 ° and R is 0.1 mm is attached to the wearer. The pins were rotationally moved so that the surfaces of the samples in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8 were marked. The wearer is moved while rotating outwardly so as to vortex from the center. The evaluation conditions are as follows.
Load: 3 kg, rotation speed: 50 rpm, initial radius: 4 mm, end radius: 10 mm
Wear: SUJ2 pin, R: 0.1 mm

図5は、実施例1のケガキ破壊領域と比較例2のケガキ破壊領域とを説明するための説明図である。試料の表面に生じたケガキ線をマイクロスコープ(VHHX-1000:株式会社キーエンス製デジタルマイクロスコープ)で観察し、ケガキ線から外側へ広がる破壊領域(亀裂や剥離の領域)の幅L(図5参照)を計測し、破壊領域が3μm未満であるものを「靱性あり(〇)」とし、破壊領域が3μm以上であるものを「靱性不足(×)」と判定した。   FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the marking fracture area of Example 1 and the marking damage area of Comparative Example 2. The marking line generated on the surface of the sample was observed with a microscope (VHHX-1000: Digital microscope manufactured by Keyence Corporation), and the width L of the fracture area (cracking or peeling area) extending outward from the marking line (see FIG. 5). ) Were measured, and those having a fracture area of less than 3 μm were determined to be “tough” (◯), and those having a fracture area of 3 μm or more were determined as “insufficient toughness (×)”.

以上、本願発明の種々の有用な実施例を示し、かつ、説明を施した。本願発明は、上述した種々の実施例や変形例に限定されること無く、この発明の要旨や添付する特許請求の範囲に記載された内容を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでも無い。   In the above, various useful examples of the present invention have been shown and described. The present invention is not limited to the various embodiments and modifications described above, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention and the contents described in the appended claims. There is no.

1 めっき処理材
2 チェーン
11 摺動面
21 下地めっき層
22、222 表面めっき層
30 基材
40 光沢めっき層
221 中間めっき層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plating treatment material 2 Chain 11 Sliding surface 21 Base plating layer 22, 222 Surface plating layer 30 Base material 40 Bright plating layer 221 Intermediate plating layer

Claims (7)

少なくとも2層のめっき層を設けた、アルミニウムを基材としためっき処理材であって、
前記2層のめっき層は、下地めっき層と表面めっき層とを有し、
前記下地めっき層が膜厚4μm以上かつ非晶質Niめっき層からなり、
前記表面めっき層が膜厚10μm以上かつNi−P系の結晶質めっき層からなることを特徴とするめっき処理材。
A plating treatment material based on aluminum, provided with at least two plating layers,
The two plating layers have a base plating layer and a surface plating layer,
The base plating layer is made of an amorphous Ni plating layer having a thickness of 4 μm or more,
A plating treatment material, wherein the surface plating layer is made of a Ni-P-based crystalline plating layer having a thickness of 10 μm or more.
前記下地めっき層が、10質量%以上13質量%以下のPを含有するNi−Pめっき層であることを特徴とする請求項1に記載のめっき処理材。   The plating treatment material according to claim 1, wherein the base plating layer is a Ni—P plating layer containing 10% by mass or more and 13% by mass or less of P. 前記表面めっき層において、X線解析パターンにおけるNi(200)面の位置のピーク半値幅が0.3〜1°の範囲である無電解めっき層であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のめっき処理材。   2. The electroless plating layer according to claim 1, wherein the surface plating layer is an electroless plating layer having a peak half width at a position of the Ni (200) plane in the X-ray analysis pattern in a range of 0.3 to 1 °. The plating treatment material according to 2. 前記表面めっき層において、ビッカース硬さが500以上であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載のめっき処理材。   The plating material according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface plating layer has a Vickers hardness of 500 or more. 前記下地めっき層と前記表面めっき層の間に、膜厚1μm以上3μm以下の高硫黄含有Niめっき、またはNi−Pめっきのいずれか1層以上からなる中間めっき層が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載のめっき処理材。   An intermediate plating layer composed of at least one of high sulfur content Ni plating or Ni-P plating with a film thickness of 1 μm to 3 μm is provided between the base plating layer and the surface plating layer. The plating material according to any one of claims 1 to 4. 前記表面めっき層上に、膜厚100nm以上400nm以下の黒色系3価Crめっきもしくは黒色系非クロム系合金めっきのいずれか1種類以上からなるめっき層が設けられたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のめっき処理材。   2. A plating layer comprising at least one of black trivalent Cr plating or black non-chromium alloy plating having a thickness of 100 nm to 400 nm is provided on the surface plating layer. The plating treatment material according to claim 5. 請求項1から請求項6の何れか1項に記載のめっき処理材が摺動部材として用いられており、前記下地めっき層と前記表面めっき層とを有する摺動面を有していることを特徴とする摺動部材。   The plating material according to any one of claims 1 to 6 is used as a sliding member, and has a sliding surface having the base plating layer and the surface plating layer. A sliding member characterized.
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