JPH05271996A - マグネシウム合金材料の表面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ニッケル含有メッキ層と、マグネシウム合金
材料との密着性を高め、耐熱性および耐摩耗性にすぐ
れ、摺動部材として有用なニッケル含有メッキ層被覆マ
グネシウム合金材料を得る。 【構成】 マグネシウム合金材料表面に、ニッケルメッ
キ層、ニッケル・リン合金メッキ層、および、ニッケル
又はニッケル・リン合金マトリックスと、その中に分散
されたＳｉＣ，Ｓｉ₃ Ｎ₄ などの無機微粒子とからなる
複合メッキ層から選ばれたニッケル含有メッキ層を形成
し、これに不活性、又は還元性ガス雰囲気中において１
００℃〜４００℃、１時間以上の光輝加熱処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マグネシウム合金材料
の表面処理方法に関するものである。更に詳しく述べる
ならば本発明は、マグネシウム合金材料に高い耐摩耗性
および耐熱性を付与することができる表面処理方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】マグネシウム合金材料は、実用金属中で
最も軽く、比強度がアルミニウムや鋼などよりも大きい
等の特徴を有しているので、軽量で高強度を必要とする
航空機の構造部材、コンピュータ部品、自動車関連部品
等に広く使用されている。上記の用途に用いられるマグ
ネシウム合金製部品には、高い耐摩耗性が要求される
が、この性能に加えて、しばしば高い耐熱性も要求され
ている。

【０００３】上述のように、マグネシウム合金材料は、
軽量化への適合性が高いことから航空宇宙産業分野にお
けるニーズが特に高いが、腐食し易く、電気および熱の
伝導性が低いなどの弱点を有している。

【０００４】マグネシウム合金材料の上述のような欠点
を克服するために、マグネシウム合金からなる基材に種
々の表面処理を施す技術が開発されている。このような
技術の一つが特開昭６４−６５２９１号公報に開示され
ている。

【０００５】上記先行技術は、マグネシウム、又はマグ
ネシウム合金からなる基材の表面に、常法により脱脂、
クロム酸塩含有水溶液による酸洗い活性処理および亜鉛
置換メッキ処理を施した後、これに、銅メッキ、ニッケ
ルメッキ、および金メッキを順次に施すか、又は銅メッ
キ、および金メッキを施す方法である。

【０００６】この従来技術方法においては、最外表面層
として金メッキ層が形成される点に特徴があり、具体的
には、下記（１）〜（２１）工程により構成される。 温度 時間 電流、電圧 （１）トリクレン脱脂 ８０〜９０℃ ９０秒 ── （２）アルカリ脱脂 ８０℃以上 １０分 ── （３）水 洗 常 温 時間適宜 ── （４）酸洗い 常 温 ６０秒 ── （５）水 洗 常 温 時間適宜 ── （６）活性化 常 温 ６０秒 ── （７）水 洗 常 温 時間適宜 ── （８）亜鉛置換 ６８℃ ５分 ── （９）水 洗 常 温 時間適宜 ── （１０）銅ストライクめっき ６０℃ ５分 １Ａ／ｄｍ² （１１）水 洗 常 温 時間適宜 ── （１２）銅めっき ５０℃ ３０分 ２Ａ／ｄｍ² （１３）水 洗 常 温 時間適宜 ── （１４）ニッケルめっき ５０℃ ４０分 ３Ａ／ｄｍ² （１５）水 洗 常 温 時間適宜 ── （１６）全ストライクめっき 常 温 １０秒 ５Ｖ （１７）水 洗 常 温 時間適宜 ── （１８）金めっき ７０℃ １０分 ０．５Ａ／ｄｍ² （１９）水 洗 常 温 適 宜 ── （２０）純水洗 常 温 適 宜 ── （２１）乾 燥 ８０℃ ３０分 ──

【０００７】本発明者らは、上記従来技術方法により得
られるニッケルめっき層被膜の密着性、耐熱性および耐
摩耗性等について検討した。その結果上記方法により得
られたニッケルめっき層の耐熱性は良好であり、かつそ
の耐摩耗性は、メッキ厚さにもよるが、一応評価し得る
レベルにあるものと判断された。

【０００８】しかし、このようにして形成されたニッケ
ルめっき層を最外表面層として有するマグネシウム合金
材料を、摺動部材などの用途に用いる場合、マグネシウ
ム合金材料に対するニッケルめっき層の皮膜密着性が不
十分であるため摺動作用を受けると、めっき皮膜が金属
素地から剥離され易く、このため耐熱性および耐摩耗性
において十分な性能が得られないことが認められた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、マグネシウ
ム合金材料に、ニッケル含有メッキ層を施した場合、こ
のニッケル含有メッキ層と、マグネシウム合金材料との
密着性を著しく改善し、すぐれた耐摩耗性および耐熱性
を有し、例えば摺動部材などの用途に有用な材料を得る
ことができる、マグネシウム合金材料の表面処理方法を
提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、マグネシ
ウム合金材料上にニッケル含有メッキ層を形成したと
き、これに不活性、又は還元性ガス雰囲気中において１
００〜４００℃の温度における光輝熱処理を１時間以上
施すことによって、上記課題を解決することに成功し、
本発明方法を完成させた。

【００１１】すなわち、本発明に係るマグネシウム合金
材料の表面処理方法は、マグネシウム合金材料の少なく
とも１面上を、ニッケルメッキ層、ニッケル・リン合金
メッキ層、並びにニッケル、又はニッケル・リン合金か
らなるマトリックスと、このマトリックス中に分散され
た無機微粒子とからなる金属複合メッキ層から選ばれた
少なくとも１種のニッケル含有メッキ層によって被覆
し、前記ニッケル含有メッキ層により被覆されたマグネ
シウム合金材料に、これを不活性、又は還元性ガス雰囲
気中において、１００℃〜４００℃の温度に少なくとも
１時間加熱する光輝加熱処理を施すことを特徴とするも
のである。

【００１２】

【作用】本発明方法において、マグネシウム合金材料の
少なくとも１面上にニッケルメッキ層、ニッケル・リン
合金メッキ層、又は複合メッキ層が形成される。この複
合メッキ層はニッケル、又はニッケル・リン合金からな
るマトリックスと、このマトリックス中に分散された無
機微粒子とからなるものである。

【００１３】ニッケルメッキは、ニッケル化合物、例え
ば、スルファミン酸ニッケル ８００〜９００ｇ／ｌ、
塩化ニッケル １０〜１５ｇ／ｌと、ほう酸 ３０〜３
５ｇ／ｌとを含有するメッキ液を用いて、常法により行
われる。また、ニッケル・リン合金メッキは、例えば、
スルファミン酸ニッケル ８００〜９００ｇ／ｌ、塩化
ニッケル １０〜１５ｇ／ｌ、ほう酸 ３０〜３５ｇ／
ｌ、次亜リン酸ソーダ３〜６ｇ／ｌを含有するメッキ液
を用いて常法により行われる。更に、複合メッキは、例
えば、上述のニッケルメッキ溶液、またはニッケル・リ
ン合金メッキ溶液に、ＳｉＣ，Ｓｉ₃ Ｎ₄ ，ＢＮ，Ａｌ
₂ Ｏ₃ ，ＷＣ，ＺｒＢ₂ 、ダイヤモンドおよびＣｒＢか
ら選ばれる少なくとも１種類の無機微粒子を、例えば１
５０〜２００ｇ／ｌ添加したメッキ液を用いて、通電メ
ッキすることによって得られる。

【００１４】複合メッキ皮膜を形成させる際に用いる無
機微粒子の粒径は、０．１〜１０．０μｍであることが
適当である。微粒子の粒径が０．１μｍ未満の場合、得
られる表面処理マグネシウム合金材料の耐摩耗性および
耐摺動性の改善が不十分になり、また前記粒径が１０μ
ｍを越える場合、このような微粒子をマトリックス中に
均一に分散させることが困難になる。

【００１５】ニッケル含有メッキ層の膜厚には、格別の
制限はないが、好ましくは５〜５０μｍであり、この範
囲内の厚さを有するニッケル含有メッキ層は、それに施
される本発明の光輝加熱処理において、ニッケル含有メ
ッキ層皮膜は、マグネシウム合金材料の表面層とともに
合金化して相互の密着性を著しく向上させることができ
る。ニッケル含有メッキ層の厚さが５μｍ未満の場合、
上記の所望結果を得ることが困難になり、またその厚さ
を５０μｍを越える膜厚としても、その効果は飽和して
それ以上の向上は望めず、却ってコスト的に不利にな
る。

【００１６】本発明方法によりマグネシウム合金材料上
に形成されるニッケルメッキ層皮膜は、約２５０℃まで
十分な硬度を示し、またニッケル・リン合金メッキ層皮
膜は、約４００℃まで十分な硬度を示す。更に本発明方
法において、複合メッキ層皮膜中に分散している微粒子
は、例えばＳｉＣ（微小硬度約３０００）、Ｓｉ₃ Ｎ ₄
（微小硬度約２０００）、ＷＣ（微小硬度２５００）、
ダイヤモンド（微小硬度８０００）等のように高硬度の
微粉末である。このような高硬度微粉末をマトリックス
中に分散させることによって、得られる無機微粒子含有
複合メッキ層は、約４００℃以下の高温条件下において
も、摺動時に十分な耐摩耗性を発揮することが可能にな
る。

【００１７】本発明方法により、ニッケル含有メッキ層
により被覆されたマグネシウム合金材料は、常法により
水洗され、水切り乾燥された後、光輝加熱処理に供され
る。

【００１８】本発明方法における光輝加熱工程は、例え
ば窒素、アルゴン、水素などから選ばれた１種または２
種以上の不活性または還元性のガス雰囲気内において、
１００〜４００℃の温度で、少なくとも１時間加熱する
ことによって行われる。上記不活性、又は還元性ガス雰
囲気は、その酸素濃度が１容積％以下にコントロールさ
れることが好ましい。酸素許容濃度が１％を越える場
合、マグネシウム合金からなる基材上に形成されたメッ
キ皮膜が酸化される危険があり好ましくない。

【００１９】この光輝加熱処理は、マグネシウム合金と
メッキ金属との合金層を形成するために有効なものであ
る。このような合金層を最適に形成させるためには、金
属の拡散性を考慮して、ニッケル含有メッキ層により被
覆されたマグネシウム合金材料を前述のガス雰囲気内に
おいて、１００〜４００℃の温度で、少なくとも１時間
加熱することが必要である。加熱温度が１００℃未満で
は、マグネシウム合金とメッキ金属との合金化が十分に
行われず、満足のいく密着性が得られない。また加熱温
度を４００℃を越える温度にすると、ニッケル合金から
なる基材上に形成されている金属メッキ層の皮膜にクラ
ックが発生し易くなり、かつメッキ皮膜の硬度も低下す
るので、目的とする密着性に優れ、かつ耐熱耐摩耗性に
すぐれたメッキ層皮膜を得ることができなくなる。

【００２０】本発明方法において、ニッケル含有メッキ
層を形成するマグネシウム合金材料は、予じめ下記のよ
うな表面処理を施されたものであることが好ましい。 （１）マグネシウム合金からなる基材の表面を清浄化
し、これにエッチングと活性化処理を施す。 （２）前記処理されたマグネシウム合金基材の表面に、
亜鉛置換メッキを施す。 （３）前記亜鉛置換メッキ層上に、銅ストライクメッキ
を施す。

【００２１】上記のような表面処理を施されたマグネシ
ウム合金材料は、それに施されるニッケル含有メッキ層
にすぐれた密着性を示し、この密着性は、本発明方法に
おける特定光輝加熱処理により更に増進する。

【００２２】本発明方法において、マグネシウム合金か
らなる基材には、格別の組成上の制限はなく、例えばＪ
ＩＳ Ｈ４２０１，ＪＩＳ Ｈ４２０２，ＪＩＳ Ｈ４
２０３，ＪＩＳ Ｈ４２０４などの規格材料から選ぶこ
とができる。

【００２３】前記マグネシウム合金基材には、前述のよ
うに常法により清浄化、酸洗い、および活性化処理が施
されることが好ましい。マグネシウム合金基材の清浄
化、すなわち脱脂は、当該マグネシウム合金基材を、例
えばケイ酸アルカリ金属塩を含まない強アルカリタイプ
の脱脂液に数分間浸漬し、水洗することによって達せら
れる。ただし、マグネシウム合金の素材加工履歴によ
り、脱脂不良等の不具合が生じる場合には、例えば、ト
リクレンまたはその他の有機溶剤を用いてもよく、また
清浄操作として超音波洗浄法を利用してもよい。

【００２４】上記のように有機溶剤により洗浄された。
マグネシウム合金基材に硝酸水溶液による処理を併用し
て、マグネシウム合金基材の圧延成形時の表面加工層や
加工変質層中の潤滑油等の不純物を除去してもよい。ま
たこれ等の清浄工程を２種以上任意に組み合わせて施し
てもよい。

【００２５】表面清浄化（脱脂）されたマグネシウム合
金基材は、次に酸洗いされることが好ましい。この酸洗
いとして脱脂されたマグネシウム合金基材にクロム酸を
含む水溶液によるエッチング処理を施し、次いで水洗す
ることが好ましい。このエッチング処理時にクロム酸を
含む水溶液を用いることにより、マグネシウム合金基材
表面や粒界に存在する偏析物、および酸化物を除去しな
がら、これをエッチングすることができ、それとともに
該基材表面にクロメート皮膜が形成されるので、マグネ
シウム合金の表面を腐食することなく、適度かつ均一な
エッチング表面を形成することができる。

【００２６】クロム酸エッチングの条件としては、例え
ば、８５〜９５％のクロム酸を含む水溶液に、マグネシ
ウム合金基材を２０〜４０℃において１〜２分浸漬し、
水洗することが好ましい。

【００２７】上記のようにして酸洗い（エッチング）さ
れたマグネシウム合金基材表面は、金属メッキ前に活性
化処理を施されることが好ましい。この活性化処理は、
エッチングされたマグネシウム合金基材の表面をわずか
に溶解して、エッチング工程で表面に形成されたクロメ
ート皮膜や酸化物層を除去し、それによって、該表面に
均一な金属メッキ層皮膜が形成され易くするために有効
なものである。この活性化のために、好ましくは、フッ
化物を含むリン酸酸性水溶液が用いられる。

【００２８】活性化は、例えば、リン酸 ２００〜２２
０ml／ｌ、フッ化水素アンモニウム８０〜１００ｇ／ｌ
の２５〜３０℃の水溶液中に、酸洗い（エッチング）さ
れたマグネシウム合金基材を、常温で０．５〜２分浸漬
し、その後これを水洗することによって達せられる。こ
の活性化処理によって、前記除去作用以外にマグネシウ
ム合金基材表面に微量の主としてリン酸マグネシウムお
よびフッ化マグネシウムから成る皮膜が形成される。こ
の微量皮膜は、次工程で行われる亜鉛置換メッキ層を均
一に析出させるための補助的作用効果をもつものと推定
される。

【００２９】ただし、リン酸−フッ化物系水溶液による
処理後は、好ましくは、中和処理、例えば、苛性ソーダ
を含む水溶液にてマグネシウム合金基材の表面を中和
し、次いで水洗して、次工程で用いる亜鉛置換溶液が酸
で汚染されることを防止するようにするのが好ましい。

【００３０】上記のように表面処理されたマグネシウム
合金基体の表面に、亜鉛置換メッキが施され、その上に
銅ストライクメッキが施されることが好ましい。亜鉛置
換メッキ用処理液には格別の制限はないが、例えばピロ
リン酸亜鉛 ４０〜５０ｇ／ｌと、ピロリン酸ナトリウ
ム １８０〜２００ｇ／ｌと、フッ化カリウム １５〜
２０ｇ／ｌの４５〜５０℃とを含むリン酸系亜鉛置換液
を用いることが好ましい。

【００３１】本処理により、活性化処理工程でマグネシ
ウム合金基材上に形成された、微量の、主としてリン酸
マグネシウムとフッ化マグネシウムとから成る皮膜が溶
解される。その結果マグネシウム合金の素地が現れる
と、今度はマグネシウム合金が化学的に溶解し、その溶
解エネルギーで亜鉛イオンを金属に還元して、マグネシ
ウム合金表面に亜鉛金属を析出させるのである。すなわ
ち、マグネシウム合金基材を、例えば、上述のリン酸系
亜鉛置換液に、好ましくは、５〜１５分浸漬すると、上
記反応によって基材表面上に、約１μｍ以下の薄い亜鉛
置換メッキ皮膜が形成される。このようにして亜鉛置換
メッキされたマグネシウム合金材料は、水洗され次工程
に移される。

【００３２】上記亜鉛置換メッキ層上に銅ストライクメ
ッキ処理が施されることが好ましい。

【００３３】本発明の第５工程（Ｅ）では、亜鉛置換メ
ッキ皮膜上に、銅ストライクメッキ処理を施す。銅スト
ライクメッキ層は、例えば、シアン化銅５０〜６５ｇ／
ｌ、シアン化ナトリウム ７０〜７５ｇ／ｌ、ロッセル
塩 ４５〜５５ｇ／ｌの常温の溶液を用いて、例えば、
電流密度 ０．５〜１．０Ａ／ｄｍ² 、時間 １５〜２
０分の条件で通電メッキすることによって得られる。こ
の銅ストライクメッキ層の厚さには格別の限定はないが
１〜５μｍであることが好ましい。銅ストライクメッキ
層の厚さが１μｍ未満では、均一な銅ストライクメッキ
層皮膜を得ることが困難であり、それが５μｍを越える
膜厚としても、その効果は飽和してそれ以上の向上は望
めず、却ってコスト的に不利になる。銅ストライクメッ
キされたマグネシウム合金材料は水洗され、次工程、す
なわちニッケル含有メッキ層の形成工程に供される。

【００３４】すなわち本発明方法において、下記工程
（Ｆ）および（Ｇ）を施すべきマグネシウム合金材料
が、マグネシウム合金からなる基材に、下記工程（Ａ）
〜（Ｅ）を施すことによって調製されることが好まし
い。 （Ａ）表面清浄 （Ｂ）クロム酸エッチング （Ｃ）活性化処理 （Ｄ）亜鉛置換メッキ （Ｅ）銅ストライクメッキ （Ｆ）ニッケルメッキと、ニッケル・リン合金メッキ
と、およびニッケルまたはニッケル・リン合金からなる
マトリックスと、その中に分散された無機微粒子とから
なる複合メッキと、から選ばれた少なくとも１種類のメ
ッキ （Ｇ）不活性または還元性のガス雰囲気内において、１
００〜４００℃で少なくとも１時間加熱する光輝加熱処
理

【００３５】

【実施例】本発明方法を下記実施例により更に説明す
る。

【００３６】実施例１ 下記供試試験片に下記の表面処理を順次に施した。 （１）試験片…ＪＩＳ ＭＰ１（１００mm×４２mm× ^t
１．５mm）

【００３７】（２）試験片の表面処理 ａ 表面清浄：アルカリ脱脂（ＣＬ−３９１、日本パー
カライジング社製強アルカリクリーナー、５０ｇ／ｌ、
７０℃、２分浸漬） ｂ 水 洗 ｃ クロム酸エッチング処理（Ｍｇ−エッチング剤（キ
ザイ（株）製）原液、２８℃、２分間浸漬） ｄ 水 洗 ｅ 活性化処理（Ｍｇ−活性化剤（キザイ（株）製、リ
ン酸−フッ化物系水溶液）、原液、２８℃、１分間） ｆ 水 洗

【００３８】ｇ 亜鉛置換メッキ処理（Ｍｇ−置換液
（キザイ（株）製リン酸系亜鉛置換液）原液、４７℃、
１２分間浸漬） ｈ 水 洗 ｉ 銅ストライクメッキ処理 浴組成 シアン化銅 ６０ｇ／ｌ シアン化ナトリウム ７０ｇ／ｌ ロッセル塩 ５０ｇ／ｌ 処理温度 常温 皮膜厚 ２μｍ ｊ 水 洗

【００３９】 ｋ ニッケル電気メッキ処理 浴組成 スルファミン酸ニッケル ８００ｇ／ｌ 塩化ニッケル １５ｇ／ｌ ほう酸 ３０ｇ／ｌ 処理温度 ５７℃ 電流密度 １５Ａ／ｄｍ² 皮膜厚 ２０μｍ ｌ 水 洗 ｍ 熱風乾燥（約８０℃） ｎ 光輝加熱処理 ガス雰囲気： 窒素 炉内温度 ： ２００℃ 処理時間 ： ４時間 得られた製品を後記の密着性、耐熱耐摩耗性試験に供し
た。その結果を表１に記す。

【００４０】実施例２ （１）試験片…ＪＩＳ ＭＰ１（形状は、実施例１と同
じ） （２）試験片の表面処理 ａ 表面清浄（実施例１の場合と同じ） ｂ 水 洗 ｃ クロム酸エッチング処理（４分浸漬とした以外は、
実施例１の場合と同じ） ｄ 水 洗 ｅ 活性化処理（１．５分浸漬とした以外は、実施例１
の場合と同じ） ｆ 水 洗 ｇ 亜鉛置換メッキ処理（６分浸漬とした以外は、実施
例１の場合と同じ） ｈ 水 洗 ｉ 銅ストライクメッキ処理（皮膜厚４μｍとした以外
は、実施例１の場合と同じ） ｊ 水 洗 ｋ ニッケル・リン電気メッキ処理 浴組成 スルファミン酸ニッケル ８５０ｇ／ｌ 塩化ニッケル １０ｇ／ｌ ほう酸 ３０ｇ／ｌ 次亜リン酸ソーダ ４ｇ／ｌ 処理温度 ５７℃ 電流密度 １５Ａ／ｄｍ² 皮膜厚 １０μｍ ｌ 水 洗 ｍ 熱風乾燥（約８０℃） ｎ 光輝加熱処理 ガス雰囲気： アルゴン 炉内温度 ： ３００℃ 処理時間 ： ２時間 試験結果を表１に記す。

【００４１】実施例３ （１）試験片…ＪＩＳ ＭＰ１（形状は、実施例１と同
じ） （２）試験片の表面処理 ａ 表面清浄（実施例１の場合と同じ） ｂ 水 洗 ｃ クロム酸エッチング処理（１．５分浸漬とした以外
は、実施例１の場合と同じ） ｄ 水 洗 ｅ 活性化処理（２分浸漬とした以外は、実施例１の場
合と同じ） ｆ 水 洗 ｇ 亜鉛置換メッキ処理（１０分浸漬とした以外は、実
施例１の場合と同じ） ｈ 水 洗 ｉ 銅ストライクメッキ処理（皮膜厚１μｍとした以外
は、実施例１の場合と同じ） ｊ 水 洗 ｋ ニッケル・リン・ＳｉＣ複合メッキ処理 浴組成 スルファミン酸ニッケル ８００ｇ／ｌ 塩化ニッケル １５ｇ／ｌ ほう酸 ３５ｇ／ｌ 次亜リン酸ソーダ ６ｇ／ｌ ＳｉＣ １８０ｇ／ｌ 処理温度 ５７℃ 電流密度 １５Ａ／ｄｍ² 皮膜厚 ３０μｍ ｌ 水 洗 ｍ 熱風乾燥（約８０℃） ｎ 光輝加熱処理 ガス雰囲気： ８％水素−窒素 炉内温度 ： ４００℃ 処理時間 ： １時間 試験結果を表１に記す。

【００４２】実施例４ （１）試験片…ＪＩＳ ＭＰ１（形状は、実施例１と同
じ） （２）試験片の表面処理 ａ 表面清浄（実施例１の場合と同じ） ｂ 水 洗 ｃ クロム酸エッチング処理（３分浸漬とした以外は、
実施例１の場合と同じ） ｄ 水 洗 ｅ 活性化処理（実施例１の場合と同じ） ｆ 水 洗 ｇ 亜鉛置換メッキ処理（実施例３の場合と同じ） ｈ 水 洗 ｉ 銅ストライクメッキ処理（皮膜厚３μｍとした以外
は、実施例１の場合と同じ） ｊ 水 洗 ｋ ニッケル・リン・Ｓｉ₃ Ｎ₄ 複合メッキ処理 浴組成 スルファミン酸ニッケル ８７０ｇ／ｌ 塩化ニッケル １５ｇ／ｌ ほう酸 ３５ｇ／ｌ 次亜リン酸ソーダ ３ｇ／ｌ Ｓｉ₃ Ｎ₄ １５０ｇ／ｌ 処理温度 ５７℃ 電流密度 １５Ａ／ｄｍ² 皮膜厚 １５μｍ ｌ 水 洗 ｍ 熱風乾燥（約８０℃） ｎ 光輝加熱処理 ガス雰囲気： 窒素 炉内温度 ： １５０℃ 処理時間 ： ２．５時間 試験結果を表１に記す。

【００４３】実施例５ （１）試験片…ＪＩＳ ＭＰ１（形状は、実施例１と同
じ） （２）試験片の表面処理 ａ 表面清浄（実施例１の場合と同じ） ｂ 水 洗 ｃ クロム酸エッチング処理（実施例１の場合と同じ） ｄ 水 洗 ｅ 活性化処理（０．５分浸漬とした以外は、実施例１
の場合と同じ） ｆ 水 洗 ｇ 亜鉛置換メッキ処理（１５分浸漬とした以外は、実
施例１の場合と同じ） ｈ 水 洗 ｉ 銅ストライクメッキ処理（実施例１の場合と同じ） ｊ 水 洗 ｋ ニッケル・リン・ＢＮメッキ処理 浴組成 スルファミン酸ニッケル ８２０ｇ／ｌ 塩化ニッケル １０ｇ／ｌ ほう酸 ３０ｇ／ｌ 次亜リン酸ソーダ ５ｇ／ｌ ＢＮ ２００ｇ／ｌ 処理温度 ５７℃ 電流密度 １５Ａ／ｄｍ² 皮膜厚 ４０μｍ ｌ 水 洗 ｍ 熱風乾燥（約８０℃） ｎ 光輝加熱処理 ガス雰囲気： アルゴン 炉内温度 ： ３００℃ 処理時間 ： ５時間 試験結果を表１に記す。

【００４４】比較例１ （１）試験片…ＪＩＳ ＭＰ１（形状は、実施例１の場
合と同じ） （２）試験片の表面処理 ａ 表面清浄（実施例１の場合と同じ） ｂ 水 洗 ｃ クロム酸エッチング処理（実施例１の場合と同じ） ｄ 水 洗 ｅ 活性化処理（実施例１の場合と同じ） ｆ 水 洗 ｇ 亜鉛置換メッキ処理（実施例１の場合と同じ） ｈ 水 洗 ｉ 銅ストライクメッキ処理（実施例１の場合と同じ） ｊ 水 洗 ｋ ニッケル電気メッキ処理（実施例１の場合と同じ） ｌ 水 洗 ｍ 熱風乾燥（約８０℃） 試験結果を表１に示す。

【００４５】比較例２ （１）試験片…ＪＩＳ ＭＰ１（形状は、実施例１の場
合と同じ） （２）試験片の表面処理 ａ 表面清浄（実施例１の場合と同じ） ｂ 水 洗 ｃ クロム酸エッチング処理（実施例１の場合と同じ） ｄ 水 洗 ｅ 活性化処理（実施例１の場合と同じ） ｆ 水 洗 ｇ 亜鉛置換メッキ処理（実施例１の場合と同じ） ｈ 水 洗 ｉ 銅ストライクメッキ処理（実施例１の場合と同じ） ｊ 水 洗 ｋ ニッケル電気メッキ処理（実施例１の場合と同じ） ｌ 水 洗 ｍ 熱風乾燥（約８０℃） ｎ 光輝加熱処理 ガス雰囲気： 窒素 炉内温度 ： ５００℃ 処理時間 ： ２時間 試験結果を表１に記す。

【００４６】試験方法 以上の実施例１〜５および比較例１，２の各々におい
て、試験片に形成された皮膜の密着性、耐熱耐摩耗性を
下記の方法により評価した。

【００４７】皮膜密着性評価方法：万能試験機を用いた
折り曲げ・破断による方法 試験機 YONEKURA CATY-2002S(２Ton 用） Cross Head Speed 10 mm ／min

【００４８】耐熱耐摩耗性評価方法：ファレックス摩擦
摩耗試験機 摩擦速度： ０．３９ｍ／ｓ 潤滑法 ： 日石ギアオイル、ＥＰ３２（浸漬１００c
c） 荷 重 ： １分毎に５０kgづつステップアップ 相手材 ： ＳＵＪ−２（硬度 ＨＲＣ６０）のブロッ
ク

【００４９】

【表１】

【００５０】表１において、密着性および耐摩耗性は、
下記のように評価表示された。 密着性 ：〇…試験片を折り曲げ破断しても皮膜
割れ、および皮膜剥離などの皮膜異常がなかった。 △…試験片を折り曲げ破断後、皮膜割れ、一部分の皮膜
剥離が発生した。 ×…広範囲に皮膜剥離が発生した。 耐熱／耐摩耗性：〇…荷重７８０〜８４０kgで焼付きが
発生した。 △…荷重約４５０kgで焼付きが発生した。 ×…荷重約１００kgで焼付きが発生した。

【００５１】表１から明らかなように、本発明方法によ
り形成されたニッケル含有メッキ層皮膜は、万能試験機
により試験片を折り曲げても皮膜割れ及び皮膜剥離など
の皮膜異常は認められず、マグネシウム合金基材に対す
る密着性にすぐれていることが確認された。また、ファ
レックス摩擦摩耗試験結果においても、本発明方法によ
りマグネシウム合金材料上に形成された耐熱耐摩耗性皮
膜は、非常に優れた耐熱耐摩耗性を示すことが確認され
た。

【００５２】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
方法によりマグネシウム合金に密着性の優れた耐熱耐摩
耗性メッキ層を形成することができる。本発明方法によ
り表面処理されたマグネシウム合金材料は、例えば、航
空機の構造部材や自動車関連部品等のように、耐熱性と
耐摩耗性とを同時に必要とする用途に特に有用なもので
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２５Ｄ 5/50 15/02 Ｆ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マグネシウム合金材料の少なくとも１面
   上を、ニッケルメッキ層、ニッケル・リン合金メッキ
   層、並びにニッケル、又はニッケル・リン合金からなる
   マトリックスと、このマトリックス中に分散された無機
   微粒子とからなる金属複合メッキ層から選ばれた少なく
   とも１種のニッケル含有メッキ層によって被覆し、 前記ニッケル含有メッキ層により被覆されたマグネシウ
   ム合金材料に、これを不活性、又は還元性ガス雰囲気中
   において、１００℃〜４００℃の温度に少なくとも１時
   間加熱する光輝加熱処理を施すことを特徴とする、マグ
   ネシウム合金材料の表面処理方法。
2. 【請求項２】 前記ニッケル含有メッキ層に含有される
   無機微粒子が、ＳｉＣ，Ｓｉ₃ Ｎ₄ ，ＢＮ，Ａｌ
   ₂ Ｏ₃ ，ＷＣ，ＺｒＢ₂ 、ダイヤモンドおよびＣｒＢ微
   粒子から選ばれる、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記マグネシウム合金材料が、マグネシ
   ウム合金からなる基材と、その上に形成された亜鉛置換
   メッキ層と、更にその上に形成された銅ストライクメッ
   キ層とを有する、請求項１に記載の方法。