JP2019183206A - 内燃機関用部材 - Google Patents

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巧 ▲高▼橋
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久和 松木
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久和 松木
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和明 峯村
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Abstract

【課題】アルミニウム合金からなる基材上に、耐熱性に優れた皮膜を有する内燃機関用部材を提供する。【解決手段】内燃機関用部材は、アルミニウム合金からなる基材と、前記基材の表面または表面上に形成された直流陽極酸化皮膜と、前記直流陽極酸化皮膜の表面または表面上に直流電解法によって形成されたニッケルを含むめっき層と、を有する(交直重畳電解法によって形成された陽極酸化皮膜を含むものを除く)。前記基材が、表面に形成された酸化皮膜を除去したものであることが好ましい。【選択図】なし

Description

本発明は、内燃機関に用いられる部材に関する。
従来、金属材料に様々な性能を付与するため、表面又は表面上に各種めっき層を形成させた金属材料が開発されている。例えば、特許文献1では、アルミニウム部材の表面に陽極酸化皮膜と、該陽極酸化皮膜の表面に該陽極酸化皮膜よりも熱伝導率が高い皮膜と、を少なくとも備える表面被覆アルミニウム部材に関する技術が、特許文献2では、アルミニウムを陽極酸化処理して多孔性陽極酸化皮膜を生成し、次に交流電解によって多孔性陽極酸化皮膜上へ直接電気メッキを施すアルミニウムの表面処理方法に関する技術が提案されている。
特開2015−206104号公報 特開平11−181597号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、内燃機関に用いられる部品のように高温に長時間曝されると、該陽極酸化皮膜よりも熱伝導率が高い皮膜が剥離する場合があった。また、上記特許文献2でも、内燃機関に用いられる部品のように高温に長時間曝されると、交流電解による電気メッキにより形成された皮膜が剥離する場合があった。そこで、本発明は、アルミニウム合金からなる基材上に、高温に長時間曝されても剥離し難い皮膜、すなわち、耐熱性に優れた皮膜を有する内燃機関用部材を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、内燃機関用であるアルミニウム合金からなる基材と、その基材の表面上に直流電解法によって形成した、ニッケルを含むめっき層と、の間に、直流陽極酸化皮膜を形成させることにより、耐熱性に優れた皮膜を有する内燃機関用部材が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1)アルミニウム合金からなる基材と、前記基材の表面または表面上に形成された直流陽極酸化皮膜と、前記直流陽極酸化皮膜の表面または表面上に直流電解法によって形成されたニッケルを含むめっき層と、を有する、内燃機関用部材(交直重畳電解法によって形成された皮膜を含むものを除く);
(2)前記基材が、表面に形成された酸化皮膜を除去したものである、上記(1)に記載の内燃機関用部材;
などである。
本発明によれば、アルミニウム合金からなる基材上に、耐熱性に優れた皮膜を有する内燃機関用部材を提供することができる。
以下、本発明に係る内燃機関用部材について詳細に説明する。
本発明の内燃機関用部材は、アルミニウム合金からなる基材と、基材の表面または表面上に形成された直流陽極酸化皮膜と、該直流陽極酸化皮膜の表面または表面上に直流電解法によって形成されたニッケルを含むめっき層と、を有し、該直流陽極酸化皮膜は交直重畳電解法によって形成された皮膜を含まないものである。
本発明の内燃機関用部材は、このような構成により、高温で長時間使用してもめっき層が剥離し難く、耐熱性に優れるという性質を有する。ここで、高温とは、350℃以上を意味し、長時間とは1時間以上を意味する。
本発明に適用される基材は、アルミニウム合金からなるものであれば特に制限されるものではない。アルミニウム合金としてはケイ素及び/又は鉄を含むものであることが好ましい。ケイ素の含有量としては、13質量%以上30質量%以下であることが好ましい。また、鉄の含有量としては、0.5質量%以上9質量%以下であることが好ましい。
直流陽極酸化皮膜は、上記基材を陽極とし、電解液中で直流電解のみを印加して行う(交流電解の印加は行わない)直流陽極酸化処理により得られる皮膜である。陰極には、例えばステンレス等を用いることができる。
直流陽極酸化処理に用いる電解液は、例えば、りん酸、硫酸、シュウ酸などを単独もしくは混酸として用いることができるが、特に限定されるものではない。電解液の温度は特に限定されないが、作業性を考慮し、0℃以上80℃以下であればよく、好ましくは5℃以上40℃以下である。
直流陽極酸化皮膜の膜厚は、特に制限されるものではないが、0.1μm以上20μm以下の範囲内であることが好ましく、0.3μm以上10μm以下の範囲内であることがより好ましく、0.5μm以上5μm以下の範囲内であることが特に好ましい。膜厚が上記好ましい範囲内であることにより、本発明の効果が向上される。
陽極酸化皮膜形成において、一般的に直流電解法又は交直重畳電解法が用いられる。交直重畳電解法によって形成された陽極酸化皮膜が、直流電解法によって形成されたものに比べて高温下で不安定になることが確認された。また、直流電解法による陽極酸化皮膜と、交直重畳電解法による陽極酸化皮膜とをアルミニウム合金からなる基材に設けた場合、それぞれの皮膜の界面から破壊が起こることが確認された。それゆえ、本発明に係る内燃機関用部材は、交直重畳電解法によって形成された陽極酸化皮膜を含まないものに限られる。
直流陽極酸化皮膜の表面または表面上に直流電解法によって形成されるニッケルを含むめっき層は、ニッケルを主成分として含有するものが好ましい。該めっき層はニッケル以外に他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、ホウ素、炭素、ケイ素、リン、窒素、硫黄、鉄、コバルト、銅、モリブデン、及びタングステンから選択される1種又は2種以上を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。2種以上の組み合わせとしては、例えば、炭素とケイ素の組み合わせ、ホウ素と窒素の組み合わせ、硫黄とモリブデンの組み合わせ等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。めっき層の厚さは特に限定されないが、例えば20μm〜100μmを挙げることができる。
このようなめっき層は、直流陽極酸化皮膜を有する基材を陰極とし、めっき液中で直流電解を印加して行う直流電解法により得られる。例えば、ワット浴及び/またはスルファミン酸浴を用いた直流電解ニッケルめっきなどの方法によってめっき層を製造することができる。ワット浴の場合、例えばステンレスを陽極として用いることができ、スルファミン酸浴の場合、例えば金属ニッケルを陽極として用いることができるが、これらに限定されることはない。なお、後述の実施例及び比較例では、金属ニッケルを陽極として用いた。
前記めっき層は、直流電解複合めっきにより製造されたものであってもよい。直流電解複合めっきで用いられる粒子としては、例えば、黒鉛粒子、炭化珪素粒子、窒化ホウ素粒子、窒化アルミニウム粒子、二硫化モリブデン粒子、炭化クロム粒子、珪素クロム粒子、PTFE粒子などを挙げることができるが、特に限定されるものではない。粒子の径としては、めっき層の厚さに比べ小さいものであれば特に制限されるものではないが、通常平均粒径が10μm以下であり、好ましくは平均粒径が5μm以下である。
本実施の形態において、内燃機関用部材は、上記基材と、直流陽極酸化皮膜との間に、酸化皮膜を有していてもよい。係る酸化皮膜は基材に含まれるアルミニウム等の金属が酸化した皮膜である。内燃機関用部材は、本発明の効果を向上させるために、酸化皮膜を含まないものが好ましい。この酸化皮膜の除去は、アルカリ性溶液を酸化皮膜に接触させることによって容易に行うことができる。酸化皮膜の除去後であって、直流陽極酸化皮膜の形成前に、酸性溶液で基材の表面をエッチングしてもよい。
前記アルカリ性溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなど、もしくはこれらの混合物の水溶液を使用できる。なお、アルカリ性溶液に、EDTA塩、GETA塩、TTHA塩、DHEG塩、グルコン酸塩、ヘプトグルコン酸塩、クエン酸塩、シュウ酸塩などの添加剤を添加してもよい。アルカリ性溶液のpHは、10以上であることが好ましく、11以上であることがより好ましく、12以上であることが特に好ましい。
前記酸性溶液としては、塩酸、硫酸、硝酸、フッ化水素酸から選ばれる酸の水溶液、または2種以上の酸を混合した混合水溶液を使用できる。
本実施の形態において、内燃機関用部材としては、例えば、シリンダーブロック、シリンダーヘッド、ピストン、エンジンバルブなどを挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
以下に、実施例を比較例とともに挙げ、本発明の効果を具体的に説明する。
アルミニウム合金材(15質量%のSiと3質量%のFeを含む)を、アルカリ脱脂剤(FC−315E;日本パーカライジング(株)製;30g/Lの濃度に水で希釈して調整、50℃、浸漬時間5分)に50℃で5分間浸漬した後、水洗した。次に、アルミニウム合金材を、各実施例または各比較例で示すように、アルカリ性溶液に所定時間処理した後、水洗した。続いて、アルミニウム合金材を、各実施例または各比較例で示すように、酸性溶液に所定時間浸漬した後、水洗した。これらの処理を施したアルミニウム合金材をアノードとし、ステンレスをカソードとして用い、各実施例または各比較例で示すように、電解液で陽極酸化処理を実施した。陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウム合金材を水洗し、以下に示すように、ニッケル系めっき液または複合めっき液を用いてめっき処理を行った。めっき処理後、水洗し、乾燥してサンプルを得た。得られたサンプルをエポキシ樹脂に埋め込んだ後、エポキシ樹脂を硬化させ、硬化物を研磨し、アルミニウム合金材の断面を走査型電子顕微鏡により観察し、直流陽極酸化皮膜および直流電解法で形成されたニッケルを含むめっき層の厚さをそれぞれ計測した。
<ニッケル系めっき液>
・60%スルファミン酸ニッケル水溶液 :480g/L
・塩化ニッケル六水和物 : 15g/L
・ホウ酸 : 35g/L
・サッカリンナトリウム : 5g/L
・次亜りん酸 : 5g/L
(複合めっき液としては、このニッケル系めっき液に各粒子(炭化珪素;平均粒径3μm又は黒鉛;平均粒径5μm)を50g/Lとなるように分散したものを用いた。)
pH :4.0
処理温度 :60℃
電流密度 :6.0A/dm
処理時間 :40分
[実施例1]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は3.0μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは41μmであった。
[実施例2]
アルカリ性溶液
・NaOH :10g/L
・グルコン酸Na : 2g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO) 水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は2.8μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは40μmであった。
[実施例3]
アルカリ性溶液
・NaOH :50g/L
・グルコン酸Na :10g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は3.1μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは45μmであった。
[実施例4]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :50℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は2.9μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは40μmであった。
[実施例5]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :3分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は3.1μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは38μmであった。
[実施例6]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :5分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は3.3μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは40μmであった。
[実施例7]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :300g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は2.7μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは39μmであった。
[実施例8]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :600g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は2.2μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは41μmであった。
[実施例9]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :40℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は3.1μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは40μmであった。
[実施例10]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :15℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は3.0μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは38μmであった。
[実施例11]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度0.6A/dmで3分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は0.4μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは41μmであった。
[実施例12]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで5分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は1.3μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは42μmであった。
[実施例13]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで20分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は8.0μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは40μmであった。
[実施例14]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、20℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで5分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は7.2μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは42μmであった。
[実施例15]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃のシュウ酸((COOH))水溶液(100g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は3.0μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは40μmであった。
[実施例16]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃のりん酸(HPO)水溶液(200g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は3.8μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは41μmであった。
[実施例17]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は3.5μmであった。また、炭化珪素粒子を添加した直流電解複合めっき処理によって形成されためっき層の厚さは43μmであった。
[実施例18]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は3.0μmであった。また、黒鉛粒子を添加した直流電解複合めっき処理によって形成されためっき層の厚さは41μmであった。
[比較例1]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、正電流密度1.2A/dm及び負電流密度0.6A/dmで10分間、交直重畳電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は3.8μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは43μmであった。
[比較例2]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、電流密度1.2A/dmで10分間、直流電解法にて実施した後、正電流密度1.2A/dm及び負電流密度0.6A/dmで5分間、交直重畳電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は3.5μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは41μmであった。
[比較例3]
アルカリ性溶液
・NaOH :30g/L
・グルコン酸Na : 5g/L
処理温度 :70℃
処理時間 :1分
酸性溶液(フッ化水素酸と硝酸の混合溶液)
フッ化水素酸:硝酸 :重量比 1:10
酸成分濃度 :500g/L
処理温度 :25℃
処理時間 :1分
アルカリ性溶液での処理及び酸性溶液での処理の前後に水洗を実施した。
陽極酸化処理は、電解液として、10℃の硫酸(HSO)水溶液(150g/L)を用い、正電流密度1.2A/dm及び負電流密度0.6A/dmで10分間、交直重畳電解法にて実施した後、電流密度1.2A/dmで5分間、直流電解法にて実施した。形成された陽極酸化皮膜の膜厚は3.1μmであった。また、めっき処理によって形成されためっき層の厚さは40μmであった。
(耐熱性評価)
実施例1〜18及び比較例1〜3で得られたサンプルを、400℃で400時間静置した。空冷後、皮膜剥離の有無を目視で確認し、以下の評価基準に従って耐熱性評価を行った。その結果を下表に示す。
<評価基準>
○:皮膜剥離が見られなかった。
△:皮膜剥離が一部見られた。
×:皮膜が完全に剥がれていた。
Figure 2019183206

Claims (2)

  1. アルミニウム合金からなる基材と、前記基材の表面または表面上に形成された直流陽極酸化皮膜と、前記直流陽極酸化皮膜の表面または表面上に直流電解法によって形成されたニッケルを含むめっき層と、を有する、内燃機関用部材(交直重畳電解法によって形成された陽極酸化皮膜を含むものを除く)。
  2. 前記基材が、表面に形成された酸化皮膜を除去したものである、請求項1に記載の内燃機関用部材。
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