JPH09228092A

JPH09228092A - 耐腐食性鉄メッキ膜およびメッキ方法

Info

Publication number: JPH09228092A
Application number: JP35298096A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kajino; 正樹梶野; Kenichi Suzuki; 憲一鈴木; Fusayoshi Miura; 房美三浦; Takehiro Nitou; 丈裕仁藤; Satoshi Kodama; 敏児玉
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 1997-09-02
Also published as: DE19653210A1

Abstract

(57)【要約】【課題】アルミニウムやアルミニウム合金等の補強膜
として好適に利用される、耐食性、特に耐酸性の改良さ
れた鉄メッキ膜、およびメッキ方法を提供することを目
的とする。【解決手段】鉄イオンおよび尿素を含む水溶液からな
るメッキ浴を用い、アルミニウムやアルミニウム合金よ
りなる基体表面に窒素を０．０２〜０．５重量％含有す
る鉄メッキ膜を電気的な還元によって形成する。鉄メッ
キ膜に窒素を含有させることで、鉄メッキ膜中へ接触、
浸透してくる酸に対し、窒素含有膜がアルカリとして作
用し、酸を中和して、耐腐食性、特に耐酸性を改善す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウムもし
くはアルミニウム合金等の基体表面に形成される耐腐食
性に優れた鉄メッキ膜、およびメッキ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄メッキ膜は、高強度、高電気伝導性、
高熱伝導性のメッキ膜として知られるが、錆びやすいこ
とから応用範囲が限られ、例えば、機械部品の肉盛り補
修や印刷板の製造に、あるいは高純度の鉄原料を得る方
法として利用されているに過ぎなかった。ところが、近
年、鉄メッキ膜をアルミニウムの表面保護膜として用い
ることが提案され、注目されている。アルミニウムは軽
量で耐食性に優れていることから、各種部品、容器、構
造材料として家庭用品や自動車等、種々の分野で応用さ
れており、最近では、摺動部材にも使用されるようにな
ってきた。

【０００３】しかしながら、アルミニウムはもともと柔
らかい金属材料であるため、摺動部材として用いる場合
には他の材料による補強が必要とされる。例えば、自動
車用のエンジンでは、アルミニウムで作製したシリンダ
ーやピストンのスカート部のような摺動部を他の材料で
補強する必要がある。鉄メッキ膜は、この摺動部の補強
材として有効で、アルミニウムよりなる摺動部を保護し
て、その強度を大きく向上させることができる。

【０００４】鉄メッキ膜を摺動部の保護に用いた例とし
て、例えば特開昭５９−１３０９３号公報には、鉄イオ
ンとほう酸を含むメッキ浴から高電流密度で得られる鉄
メッキ膜を、アルミニウム合金製シリンダーの摺動面の
保護膜として用いることが記載されている。この鉄メッ
キ膜は、硬質で、表面に多数の亀裂が入ることによって
優れた潤滑油保持性を示す。また、特開平２−１５１８
８号公報には、メッキ浴に、カルボニル炭素に炭素また
は窒素が結合しているカルボニル基を有する化合物を含
有させることで品質の優れた鉄系メッキ膜が得られるこ
とが、特公昭５６−１８６７８号公報、特開平５−２５
６８８号公報には、メッキ浴に、炭素、ほう素、リン、
窒素またはイオウを含有する化合物を添加し、低電流密
度で電析させることにより鉄メッキ膜の硬度が改善され
ることが記載されている。その他、金属表面技術（１
３、No. １１（１９６２））、特開昭５０−１０９１３
８号公報等にも同様のメッキ方法の開示があり、浴組成
と電流効率の関係等について記載されている。また、特
開平３−２２６５９７号公報には、メッキ浴への鉄イオ
ンの供給方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の方法で得られた鉄メッキ膜は、いずれも耐食性、
特に耐酸性に問題がある。特にアルミニウムシリンダー
内のコーティングにこれら従来の鉄メッキ膜を使用した
場合には、エンジンの燃焼ガスによる腐食を起こしやす
いことがわかっている。これは鉄メッキ膜がメッキ浴中
で金属が析出した電析膜であるためで、例えばアルミニ
ウムエンジンのライナーに通常用いられる溶製鋼材に比
べて、化学的に活性で反応しやすく、耐食性、特に耐酸
性が劣っていた。このため、従来の鉄メッキ膜をアルミ
ニウムエンジンのライナーの代わりに用いた場合、燃焼
ガス中に少量含まれる酸性物質によって腐食が進行し、
磨耗が加速されるおそれがあった。

【０００６】また、上記従来の鉄メッキ膜では、適用摺
動部によっては耐磨耗性や耐焼付き性が必ずしも十分で
はない場合があり、これらを向上させて摺動特性のさら
に優れた鉄メッキ膜を得ることが望まれている。

【０００７】そこで、本発明では、アルミニウムやアル
ミニウム合金等の補強膜として好適に利用される、耐食
性、特に耐酸性の改良された鉄メッキ膜、およびこの改
良された鉄メッキ膜を得るためのメッキ方法を提供する
ことを目的とする。さらに、耐磨耗性、耐焼付き性が向
上し、摺動特性が特に優れた鉄メッキ膜およびメッキ方
法を提供することを他の目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するために鋭意検討し、基体表面を保護する鉄メッ
キ膜として、窒素を０．０２〜０．５重量％含有する鉄
メッキ膜が、耐腐食性、特に耐酸性に優れることを見出
した（請求項１）。鉄メッキ膜に窒素を含有させること
で耐腐食性を改善できる理由は、鉄メッキ膜中へ接触、
浸透してくる酸に対し、窒素含有膜がアルカリとして作
用し、酸を中和する効果を有するためと考えられる。酸
に対して中和作用を有する鉄メッキ膜中の窒素含有量が
少ないとこの効果が得られず、また多すぎると脆くなる
ため、窒素含有量を０．０２〜０．５重量％とすること
で、耐食性に優れ、膜剥離の生じない保護膜として優れ
た鉄メッキ膜が得られる。

【０００９】この窒素を０．０２〜０．５重量％含有す
る鉄メッキ膜は、鉄イオンおよび尿素を含む水溶液から
なるメッキ浴を用い電気的な還元によって形成されたも
のであることが望ましい（請求項２）。また、窒素に加
えてさらにイオウを０．０８〜０．７重量％含有させる
ことで、鉄メッキ膜の硬さが向上し、耐磨耗性、耐焼付
き性といった摺動特性が大きく向上する。この時、メッ
キ浴に添加するイオウ源として、チオ尿素およびアリル
チオ尿素のうちの少なくとも一種を用いる（請求項
３）。

【００１０】このような鉄メッキ膜は、保護膜としての
鉄メッキの強度と耐食性が必要な基体に対して施され、
例えば上記基体としてアルミニウムもしくはアルミニウ
ム合金のような柔らかい金属材料を用いた場合に、優れ
た効果を発揮する（請求項４）。すなわち、上記鉄メッ
キ膜をアルミニウムやアルミニウム合金表面に形成する
ことで、アルミニウムやアルミニウム合金が補強され、
これらを摺動部材へ応用することが可能となる。しかも
この窒素を含有する鉄メッキ膜は毒性が小さく、廉価で
あるため、各種用途に使用可能で応用範囲が広い。

【００１１】基体表面に窒素を含有する鉄メッキ膜を形
成する方法としては、鉄イオンおよび１５〜１５０ｇ／
ｌの尿素を含む水溶液からなるメッキ浴に基体を浸漬
し、１０〜１５０Ａ／ｄｍ² の電流密度で電気的な還元
を行うメッキ方法を採用することができ（請求項５）、
尿素含有量と電流密度を適宜選択することで所望の窒素
含有量とすることができる。特に、メッキ浴水溶液中の
尿素含有量を６５〜１５０ｇ／ｌとするか（請求項
６）、あるいは電流密度を２５〜１５０Ａ／ｄｍ² とす
ることが望ましい（請求項７）。これにより、他の条件
によらず鉄メッキ膜の窒素含有量を０．０２〜０．５重
量％の範囲とすることができ、耐酸性を大きく改善でき
る。

【００１２】基体表面に窒素に加えてイオウを含有する
鉄メッキ膜を形成する場合には、上記メッキ浴にさらに
チオ尿素およびアリルチオ尿素のうちの少なくとも一種
を添加する（請求項８）。メッキ浴水溶液中のこれら添
加剤の含有量は、チオ尿素０．００５〜０．０５ｇ／
ｌ、アリルチオ尿素を用いた場合には０．０１〜０．２
ｇ／ｌとするのがよい。いずれの場合も上記基体として
はアルミニウムもしくはアルミニウム合金が挙げられる
（請求項９）。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の鉄メッキ膜は、窒素を０．０２〜０．５重量％
の範囲で含有する。鉄メッキ膜中の窒素含有量が０．０
２重量％に満たないと酸に対して中和作用を有する窒素
の含有量が少ないため、鉄メッキ膜の耐食性が低下す
る。また、窒素含有量が０．５重量％を越える時には膜
の硬さは著しく大きくなるが、メッキ膜に多数の亀裂が
入り、脆くなって剥離しやすくなるので好ましくない。
窒素含有量が０．０２〜０．５重量％の時、耐食性、特
に耐酸性に優れ、しかも硬度が大きく剥離しにくい鉄メ
ッキ膜となる。

【００１４】本発明の鉄メッキ膜は、保護膜としての鉄
メッキの強度と耐食性が必要な基体に対して施される。
基体としては金属、非金属のいずれも用いられるが、電
気メッキがしにくい基体に対しては、通常、前処理を施
すことが望ましい。なお、光沢メッキを得ることは難し
いので装飾性に重きを置く用途にはあまり適するとはい
えない。

【００１５】上記基体としては、具体的にはアルミニウ
ムもしくはアルミニウム合金が挙げられ、摺動に弱いア
ルミニウムやアルミニウム合金表面を本発明の鉄メッキ
膜で被覆することによりその欠点を補うことができる。
アルミニウムもしくはアルミニウム合金を基体とする場
合には、基体表面に予め、研磨、エッチング、亜鉛置
換、錫置換等の通常の前処理を施し、電気メッキがしや
すい状態にしておく。これらの処理は必要に応じて行
い、複数の処理を施してもよい。

【００１６】本発明の鉄メッキ膜は、鉄イオンと尿素を
含む水溶液からなるメッキ浴より、鉄イオンを電気的に
還元することにより得られる。メッキ浴の鉄イオン源と
しては例えば硫酸第一鉄を使用することができる。メッ
キ浴水溶液中の硫酸第一鉄の含有量は、通常、２５０〜
５００ｇ／ｌの範囲とするのが望ましい。

【００１７】メッキ浴水溶液中の尿素の含有量は、通
常、１５〜１５０ｇ／ｌとし、一般に、メッキ浴の尿素
濃度が大きい程得られる鉄メッキ膜中の窒素含有量が大
きくなる傾向にある。鉄メッキ浴中の尿素含有量が１５
ｇ／ｌ未満の時には鉄メッキ膜中の窒素含有量が０．０
２重量％未満となり十分な耐食性が得られない。また、
メッキ浴中の尿素の含有量が１５０ｇ／ｌを越える時に
は、鉄の電着応力が高くなり、十分な密着強度を有する
耐腐食性の鉄メッキ膜が得られない。

【００１８】特に、尿素の含有量が６５ｇ／ｌ以上の
時、他の条件によらず鉄メッキ膜中の窒素含有量が０．
０２重量％以上となる。よって、好ましくは、尿素の含
有量を６５〜１５０ｇ／ｌとするのがよく、窒素含有量
を０．０２〜０．５重量％の範囲とすることができる。
このように、尿素含有量を６５〜１５０ｇ／ｌとしたメ
ッキ浴にてメッキを行う場合には、定電流、定電位、定
電圧、電流規制状態、電圧規制状態のいずれでも行うこ
とができる。尿素含有量が上記範囲以下である場合に
は、以下に詳述する電流規制状態あるいは定電流下で行
うことが好ましい。

【００１９】電析時の電流密度は、通常、１０〜１５０
Ａ／dm² の範囲とし、電流密度が１０Ａ／dm² 未満であ
ると鉄メッキ膜中の窒素含有量が０．０２重量％未満と
なり十分な耐食性が得られない。また、電流密度が１５
０Ａ／dm² を越える時には、鉄メッキ膜が脆くなるとと
もに膜に過度の亀裂が生じるため、メッキが膜剥離しや
すくなる。特に、電流密度が２５Ａ／dm² 以上の時、他
の条件によらず鉄メッキ膜中の窒素含有量を０．０２重
量％以上とすることができるので、好ましくは、電流密
度を２５〜１５０Ａ／dm² の範囲とすることで、窒素含
有量を０．０２〜０．５重量％の範囲に制御できる。

【００２０】このように、得られる鉄メッキ膜中の窒素
含有量は、メッキ浴の尿素濃度、あるいは電析時の電流
密度を調整することによって制御可能であり、これらを
適宜組み合わせることで、所望の窒素含有量とすること
ができる。上記のようなメッキ浴を用いることにより、
窒素もしくは窒素含有物質が鉄の析出を進行していく過
程において、電析物に巻き込まれ取り込まれていく。こ
れにより、窒素を０．０２〜０．５重量％含有する耐腐
食性の鉄メッキ膜を得ることができる。

【００２１】メッキは基体を陰極とし、その他の導電材
を陽極として、これらの電極を鉄イオン、好ましくは第
一鉄イオン、尿素、その他ほう酸等のメッキ助剤を溶か
したメッキ浴中に浸漬する。必要に応じて陰陽極間に隔
膜を設けてもよく、電池やその他の電源を用いて鉄を陰
極上に電析する。電析に際しては、均一なメッキ膜を得
るためにメッキ浴を必要に応じて攪拌してもよい。

【００２２】また陽極はメッキ浴への鉄イオンの補給源
とするために純鉄を用いることができる。この場合、陽
極では酸化反応が起こっているので、金属鉄が溶解し鉄
イオンとなって浴中へ溶けていく。ただし、メッキ膜の
膜厚や組成を均質にしたい場合には、このような陽極を
用いると陰陽極間の間隔が変化するので、好ましくない
場合もある。このような時には陽極として不溶性の陽極
を用いることが好ましい。この不溶性の陽極はチタン板
の表面にルテニウム、イリジウム、タンタル、タングス
テン、ロジウム、コバルト、マンガン等の酸化物の被膜
を形成したものであり、酸化に対して強く食塩電解工業
等においてよく用いられるものである。

【００２３】メッキ浴を攪拌する場合は、通常の手段で
あるスターラやスクリューを用いて攪拌を行うこともで
きるが、シリンダー状のものの内壁に均一なメッキを行
う場合には、陰極とするシリンダーの筒状の空間の中間
部分に不溶性の陽極を配置し、シリンダー内をメッキ液
が高速で流れ抜けるように強力な噴射装置で攪拌した方
がよい。電源としては電池や定電圧定電流電源を用いる
ことができる。

【００２４】本発明の鉄メッキ膜は、窒素に加えてさら
にイオウを０．０８〜０．７重量％含有させることで、
耐磨耗性、耐焼付き性がさらに向上する。摺動特性の改
善には、メッキ膜の硬さをさらに向上させるのがよいこ
とが判明し、その対策として、高電流高密度化、浴温の
低下、尿素添加量の増加等が検討されたが、電流密度、
浴温といった電解条件は容易に変更できない場合が多
く、尿素量も上記範囲を超えることは望ましくない。イ
オウは、尿素と併用されることで鉄メッキ膜の硬さをさ
らに向上させる役割を果たし、耐磨耗性、耐焼付き性と
いった摺動特性を大きく向上させると考えられる。鉄メ
ッキ膜中のイオウの含有量が０．０８重量％に満たない
と、十分な効果が得られず、また、０．７重量％を超え
ると、正常な膜質の皮膜が得られないので望ましくな
い。

【００２５】イオウを含有する鉄メッキ膜を得るには、
上述した尿素を含むメッキ浴に、イオウ源として、チオ
尿素およびアリルチオ尿素のうちの少なくとも一種を添
加する。これにより、鉄メッキ膜中にイオウが電気的な
還元によって共析し、尿素で硬化された鉄メッキ膜をさ
らに硬くする。メッキ浴水溶液中のこれら化合物の含有
量は、チオ尿素を用いる場合で、通常、０．００５〜
０．０５ｇ／ｌ、アリルチオ尿素の場合は０．０１〜
０．２ｇ／ｌの範囲となるようにするのがよく、含有量
が上記範囲より少ないとメッキ膜の硬さは尿素量によっ
て決まり、上記範囲より多いと黒色のスマット状の膜と
なって正常な電析を行うことができなくなる。これら化
合物の含有量を所定範囲とし、他の電析条件を適宜選択
することで、イオウ含有量が上記範囲にある鉄メッキ膜
を得ることができる。イオウ源として、他のイオウ化合
物を用いた場合、尿素との共存下では、硬化作用が認め
られなかったり、逆に硬さを低下させるおそれがある。

【００２６】

【実施例】

（実施例１〜１０）被メッキ物としてＡｌ合金鋳物（Ｊ
ＩＳＡＣ２Ｃ材、大きさ５０×８０×１０ｍｍ）を用
い、前処理としてダブル亜鉛置換処理を行った。まず、
市販のアルカリ系脱脂剤を用いて表面の脂汚れを除去し
た後、アルカリエッチングを行い、主に表面の自然酸化
皮膜を除去した。続いて、スマットを除去すると共に均
質な活性表面を得るため、硝フッ酸洗浄を行った。次に
被メッキ物をＮａＯＨ１２０ｇ／ｌ、ＺｎＯ２０ｇ／
ｌ、ロッセル塩１０ｇ／ｌの組成でＺｎ置換浴に入れて
Ｚｎ皮膜を形成した後、３０％硝酸で溶解させた。その
後、上記工程に沿って、再度、亜鉛置換処理を行った。

【００２７】上記のようにしてダブル亜鉛置換処理を行
った被メッキ物を、表１に示す種々の組成のメッキ浴に
浸漬し、表面に鉄メッキ膜を形成した。メッキ浴は、硫
酸第１鉄（ＦｅＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏ）と尿素、および支持
塩として５０ｇ／ｌの硫酸アンモニウム（（ＮＨ₄ ）₂
ＳＯ₄ ）から、尿素濃度が１５ｇ／ｌ〜１５０ｇ／ｌの
範囲にある種々のメッキ浴を調製した。また、電析時の
電流密度は１０〜１５０Ａ／dm² の範囲で変更した。表
１にメッキ浴組成とメッキ条件を示す。なお、各メッキ
膜は膜厚が１００μｍとなるようにメッキ時間を調整
し、メッキ陽極は不溶性のものを用いた。

【００２８】

【表１】

【００２９】次に、得られた各メッキ膜中の窒素含有量
を知るために、表面が平滑なステンレス板（ＪＩＳＳ
ＵＳ３０４、厚さ０．２ｍｍ）よりなる試料を用意し、
メッキ部分を残して電極枠にテープで固定した。表面を
アルカリ水溶液中でカソード電解脱脂した後、硝酸水溶
液中に浸漬して表面を軽く不動態化した（この処理は皮
膜の剥離を容易にするために行われる）。この試料の表
面に各実施例と同様の条件で鉄メッキ膜を形成し、十分
水洗して乾燥した。この時、メッキ膜の厚さが２００μ
ｍ程度となるようにした。その後、下地ごと折り曲げて
メッキ膜を剥離し、Ｎ共析量を窒素分析計（不活性ガス
搬送融解−熱伝導度検出（ＪＩＳＧ１２２８によ
る））で定量した。また、各メッキ膜のかたさをビッカ
ース硬度計で測定し、さらに、各メッキ膜の耐酸性を１
％ＨＣｌ水溶液中に８時間浸漬後、重量減量を測定し、
同一表面積の鋳鉄の腐食減量に対する比として求めた。
各メッキ膜についてのこれら測定結果を表１にまとめて
示す。

【００３０】（比較例１〜３）次に、比較のため、尿素
濃度が５ｇ／ｌ、鉄イオン濃度が９０ｇ／ｌのメッキ浴
を用い、電析時の電流密度を５Ａ／dm² として、上記実
施例と同様の方法で被メッキ物表面に鉄メッキ膜を形成
した（比較例１）。また、尿素に代えて亜リン酸を添加
したメッキ浴（比較例２）、尿素に代えてクエン酸とア
スコルビン酸を添加したメッキ浴（比較例３）を調製
し、電流密度を５０Ａ／dm² として、同様の方法で被メ
ッキ物表面に鉄メッキ膜を形成した。

【００３１】得られた各メッキ膜のそれぞれについて、
皮膜かたさ、Ｎ共析量および耐酸性を同様の方法で測定
した。各メッキ膜についてのこれら測定結果を表１に併
記する。

【００３２】表１に明らかなように、実施例１〜１０の
条件においてＮ共析量が０．０２〜０．５重量％の範囲
にある鉄メッキ膜が得られ、これら本発明の鉄メッキ膜
は、耐酸性が対鋳鉄比でいずれも０．７以上と良好な値
を示した。一方、比較例１〜３の条件において得られた
鉄メッキ膜はＮ共析量が０．０１重量％以下と窒素をほ
とんど含まず、他成分の添加によりかたさの改善が見ら
れるものもあるが、耐酸性はいずれも０．３以下の低い
値しか示さなかった。

【００３３】（実施例１１〜１６）鉄メッキの基本浴組
成を、硫酸第１鉄４００ｇ／ｌ、尿素８０ｇ／ｌ、およ
び支持塩として硫酸アンモニウム５０ｇ／ｌとし、硫酸
でｐＨ２．０に調整した後、６０℃まで加温した。この
基本浴に、チオ尿素またはアリルチオ尿素を表２に示す
濃度となるように添加した種々のメッキ浴を調製した。

【００３４】被メッキ材（陰極）として円板状のＡｌ展
伸材（ＪＩＳＡ２０１７、直径４８ｍｍ、厚さ５ｍ
ｍ）を用い、上記実施例と同様の前処理、亜鉛置換処理
を行った後、上記メッキ浴に浸漬して表面に鉄メッキ膜
を形成した。陰極電流密度は５０Ａ／dm² と一定にし、
陽極には電解鉄板を用いた。各メッキ膜は膜厚が約１０
０μｍとなるようにし、♯１５００のエメリー紙で表面
を平滑にした後、バフ研磨を行って仕上げた。

【００３５】得られた各メッキ膜の摺動特性をボールオ
ンディスク摩擦磨耗試験機で評価し、結果をＳ共析量と
ともに表２に併記した。なお、各メッキ膜中のＮ共析量
は０．１５重量％前後であった。耐磨耗性は上記円板状
メッキ試料を速度１０Ｍ／分で回転し、これに１／４イ
ンチ径のＳＵＪ２球を押しあてて行った。その時の荷重
条件は、０．５ｋｇｆ−５分のならし運転をした後、５
ｋｇｆ−６０分の本試験とし、試験中の潤滑としてｎ−
ヘキサデカンを摺動面に滴下し続けた。メッキ皮膜の磨
耗量は磨耗痕を横切る形で粗さ計による形状測定を行
い、最大磨耗深さを求めた。

【００３６】

【表２】

【００３７】耐焼付き性は、上記円板状メッキ試料を速
度５Ｍ／分で回転し、これに１／４インチ径のＳＵＪ２
球を押しあてて行った。荷重は１分ごとに０．５ｋｇの
重りを加え、摩擦係数が急増した時を焼付きと判定し、
焼付き荷重とした。潤滑は、ｎ−ヘキサデカンをヘキサ
ンで５０倍に希釈した中にメッキ試料を浸漬した後、自
然乾燥し、試験中の潤滑は無しとした。

【００３８】（比較例４〜８）さらに、比較のため、チ
オ尿素、アリルチオ尿素以外のイオウ化合物を添加し、
あるいはイオウ化合物を添加しないメッキ浴を用い、上
記実施例１１〜１６と同様の方法で被メッキ物表面に鉄
メッキ膜を形成した。得られた各メッキ膜のそれぞれに
ついて、同様の方法で摺動特性を評価し、結果を表２に
併記した。

【００３９】図１、２は、上記の結果を基に、メッキ浴
中のチオ尿素、アリルチオ尿素濃度とＳ共析量の関係を
それぞれ示したもので、チオ尿素、アリルチオ尿素の添
加によって無添加の場合よりイオウが増加し、その量が
添加量に比例して増加している。

【００４０】一方、表２によれば、チオ尿素、アリルチ
オ尿素を添加することにより（実施例１１〜１６）、無
添加の場合（比較例４）に比べて摺動特性が改善され、
チオ尿素、アリルチオ尿素の濃度が増加するに従って、
磨耗深さが減少し、焼付き荷重が増大している。以上よ
り、チオ尿素、アリルチオ尿素から析出したイオウが摺
動特性向上に寄与しており、その量の増加とともに摺動
特性が向上していることがわかる。なお、上記電解条件
では、チオ尿素、アリルチオ尿素をこの範囲を超えて添
加すると、黒色のスマット状の析出となり、正常な皮膜
を得ることができなかった。

【００４１】また、チオ尿素、アリルチオ尿素以外のイ
オウ化合物を添加した場合には、Ｓ共析量が所定の範囲
内であっても効果が得られず、逆に耐磨耗性、耐焼付き
性が低下した（比較例５〜８）。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はチオ尿素濃度とイオウ共析量の関係を示
す図である。

【図２】図２はアリルチオ尿素濃度とイオウ共析量の関
係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木憲一愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者三浦房美愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者仁藤丈裕愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者児玉敏愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体表面に形成される鉄メッキ膜であっ
て、窒素を０．０２〜０．５重量％含有することを特徴
とする耐腐食性鉄メッキ膜。
【請求項２】鉄イオンおよび尿素を含む水溶液からな
るメッキ浴から電気的な還元によって形成される請求項
１記載の耐腐食性鉄メッキ膜。
【請求項３】イオウを０．０８〜０．７重量％含有
し、イオウ源としてチオ尿素およびアリルチオ尿素のう
ち少なくとも一種を用いた請求項２記載の耐腐食性鉄メ
ッキ膜。
【請求項４】上記基体がアルミニウムもしくはアルミ
ニウム合金である請求項１ないし３のうちいずれか記載
の耐腐食性鉄メッキ膜。
【請求項５】鉄イオンおよび１５〜１５０ｇ／ｌの尿
素を含む水溶液からなるメッキ浴に基体を浸漬し、１０
〜１５０Ａ／ｄｍ² の電流密度で電気的な還元を行うこ
とによって、基体表面に窒素を含有する耐腐食性鉄メッ
キ膜を形成することを特徴とするメッキ方法。
【請求項６】メッキ浴水溶液中の尿素含有量が６５〜
１５０ｇ／ｌである請求項５記載のメッキ方法。
【請求項７】電流密度が２５〜１５０Ａ／ｄｍ² であ
る請求項５または６記載のメッキ方法。
【請求項８】メッキ浴水溶液が、チオ尿素およびアリ
ルチオ尿素のうち少なくとも一種を含む請求項５ないし
７のうちのいずれか記載のメッキ方法。
【請求項９】上記基体がアルミニウムもしくはアルミ
ニウム合金である請求項５ないし８のうちのいずれか記
載のメッキ方法。