サージェント浴の組成とめっき条件

クロムめっき析出のメカニズム

硬さ

電気めっきの中ではもっとも高硬度です。めっき浴の温度や陰極電流密度によりその値は750～1000Hvと変化します。
標準的な濃度のサージェント浴において、浴温度55℃において陰極電流密度15～80A/ｄ㎡の範囲で、ほぼ900Hvの安定した硬度が得られると古くから認識されています。

耐摩耗性

硬質クロムめっきに要求される最も重要な基本的性質でありきわめて良好です。クロムめっき被膜が高硬度であることにほぼ起因するが、金属の摩耗の原因はきわめて複雑です。

摩擦係数

硬質クロムめっきの摩擦係数は、他のめっきに比べても小さくなります。

耐食性

塩化物以外の化学薬品に対して安定であり、大気中でも10㎛以上の厚さをもつ皮膜は比較的良好な耐食性を示します。
硬質クロムめっきを浸食する化学薬品として、塩酸、ふっ酸、りん酸、しゅう酸、希硫酸、クエン酸、乳酸、塩化カルシウムなどが上げられます。

水素脆性（ぜいせい）

硬質クロムめっきは電流効率が悪く、水素を大量に発生しながらめっきされるので、鉄素地に水素の一部が侵入し、特に高炭素鋼では水素脆性が起こりやすくなります。

被覆力（カバーリングパワー）

硬質クロムめっきは被覆力のすぐれないめっきであるため、上記と同様に治具の工夫が必要でです。
硬質クロムめっきは、下地が鉄鋼、黄銅および銅、ニッケルの順序で被覆力は次第に良好となります。

均一電着性（スローイングパワー）

硬質クロムめっきの均一電着性は、他の電気めっきと比べてかなり悪いです。均一電着性が悪い原因の一つとして、低電流密度より高電流密度部での方が電流効率が高いことがあげられます。
このため、製品のめっき膜厚を一定に仕上げるには次のような治具の工夫が必要であり、さらに技術と経験が必要である。
① 製品の凹んだ電流密度の低い部分に補助陽極を取り付けるなど、陽極の配置を工夫する。
② 製品端部の高電流密度部でめっきが焦げるのを防ぐため、電流の逃がしとして金属製の補助陰極を取り付け、過大電流を逃がす。
③ 形状に応じて、高電流密度部付近の陽極と陰極の間に遮へい板を取り付ける。

クラック（割れ）

クロムめっきは電着中に自然にクラックが発生することがよく知られています。これは、電着層の内部応力によるものとされます。クロムめっきはある厚さまでは割れない滑らかなめっきができるが、電着層の内部応力がクロム分子相互の引き合う力以上になると割れが発生します。さらに電着を続行すると、ある厚さからふたたびクラックを生じ、こうして割れ目をもつ層が重なり合って厚いめっき層が形成されます。

クラックの数や太さは浴の温度や電流密度などめっき条件により異なります。あえて形成させた太くて深いクラックは保油性がよく、内燃機関のシリンダーやピストンリングに利用されます。

最も普及しているサージェント浴において、クラックの発生しない最大の厚さは0.25μｍ程度である。

めっきの外観

表面は平滑で、焦げ、こぶなど使用上有害な欠陥があってはならない。ただし、つや消し仕上げのものについては、必ずしも平滑でなくてもよい。

めっきの表面粗さ

この品質を特に重視する用途に対してだけ適用し、その品質は受渡当事者間の協定による。

めっきの最小厚さ及び許容差

この品質を特に重視する用途に対してだけ適用し、その品質は受渡当事者間の協定による。
厚さ試験は、原則として顕微鏡断面試験方法を用いる。ただし、受渡当事者間の協定によって、電解式試験方法、マイクロメータを用いる方法によってもよい。

めっきの多孔率

この品質を特に重視する用途に対してだけ適用し、その品質は受渡当事者間の協定による。

めっきの密着性

砥石試験法、曲げ試験法又は引張試験法のいずれかの方法による。（JIS H 8504）

めっきの硬さ

ビッカース硬さ750以上とする。ただし、用途によってはビッカース硬さは、受渡当事者間の協定によってもよい。

めっきの耐摩耗性

この品質を特に重視する用途に対してだけ適用し、その品質は受渡当事者間の協定による。

めっきの耐食性

この品質を特に重視する用途に対してだけ適用し、その品質は受渡当事者間の協定による。

目的の明確化

硬質クロムめっきは非常に硬く、摩擦係数が小さく、耐摩耗性に優れた機能めっきです。
しかし、硬質クロムめっきが無電解ニッケルめっきなどに比べてコストが高く納期がかかる理由は、先に示した通り均一電着性および被覆力が良くないためです。
硬質クロムめっきの特徴を理解し、開発設計段階から、めっき業者と用途、目的を共有することが重要です。

めっき素材

製品形状の留意点

①　へこみ、くぼみ、溝などを出来るだけ浅く、小さく、ゆるやかにする。
②　出っ張りを小さく、少なく、ゆるやかにする。
③　狭いすき間、極端な凹部を作らない。めっきが困難となるため。
④　硬質クロムめっきは他の電気めっきと比べて、同じ面積をめっきするのに5～10倍の電気量が必要である。そのため、吊さ上げ用の穴を設けるなど、製品を治具に広い接点でしっかり固定することが求められる

有効面の指示

硬質クロムめっきが本当に必要な部分を、有効面として図面等で指示するとよい。
また、有効面以外の部分についても、無めっきで良いのか薄くめっきが必要なのか等はっきりと指示をするとよい。