メッキ素材情報

鉄鋼

メッキ可否対応表

アルファメック対応メッキ	可否
硬質クロムメッキ	○
光沢ニッケルメッキ	○
無電解ニッケルメッキ　Ni-P	○
無電解ニッケルメッキ　Ni-B	○
無電解ニッケルメッキPTFE　Ni-P/PTFE	○
無電解ニッケル　Ni-P/BN	○
黒色無電解ニッケルメッキ	○
硫酸銅メッキ	○

鉄(iron)は廉価で加工性に優れ入手が容易な金属です。炭素を始めとする合金元素を添加することで鋼(steel)となり、炭素量の調節や焼き入れによって硬度を調節できるきわめて扱いやすい金属素材と言えます。鉄鋼素材の種類は多岐にわたり、化学組成、炭素量、合金元素、熱処理の有無などで分類され、それによりメッキ方法も異なります。
＜メッキ前確認事項＞

JIS番号と鉄鋼素材の種類
メッキ対象の鉄鋼素材はあらかじめJIS番号が明らかであれば前処理方法を検討する手間が省けます。言い換えれば、不具合を未然に防止するためにも鉄鋼素材の特性を把握しておくことが重要となります。

種別	JIS番号	記号	C％
一般構造用圧延鋼材	G3101	SS	~0.30
溶接構造用圧延鋼材	G3106	SM	~0.25
溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材	G3114	SMA	~0.20
ボイラ用圧延鋼材	G3103	SB	~0.35
圧力容器用鋼板	G3115	SPV	~0.20
低温圧力容器用炭素鋼鋼板	G3126	SLA	~0.18
一般構造用炭素鋼鋼管	G3444	STK	~0.30
機械構造用炭素鋼鋼管	G3445	STKM	~0.55
ボイラ熱交換器用炭素鋼鋼管	G3461	STB	~0.32
チェーン用丸鋼	G3105	SBC	~0.36
みがき棒鋼用一般鋼材	G3108	SGD	~0.25
鉄筋コンクリート用棒鋼	G3112	SR,SD	~0.32
PC鋼棒	G3109	SBPR,SBPD	~0.40
熱間圧延軟鋼板及び鋼帯	G3131	SPHC,SPHD,SPHE	~0.20
冷間圧延鋼板及び鋼帯	G3141	SPCC,SPCD,SPCE	~0.20
自動車構造用熱間圧延鋼板及び鋼帯	G3113	SAPH	~0.20
軟鋼線材	G3505	SWRM	~0.25
硬鋼線材	G3506	SWRH	0.24~0.86
ピアノ線材	G3502	SWRS	0.60~0.95
普通レール	E1101		0.50~0.75
鉄道車両用車軸	E4502		0.30~0.48
鉄道車両用炭素鋼タイヤ	E5401		0.60~0.75
炭素鋼鍛鋼品	G3201	SF	~0.45
炭素鋼鋳鋼品	G5101	SC	~0.45
機械構造用炭素鋼鋼材	G4051	S-C,S-CK	0.07~0.61
ばね鋼鋼材	G4801	SUP	0.45~1.10
硫黄及び硫黄複合快削鋼	G4804	SUM	~0.48
中空鋼鋼材	G4410	SKC	0.70~0.85
炭素工具鋼鋼材	G4401	SK	0.60~1.50

炭素鋼の炭素含有量による分類
一般的に低炭素鋼の方がメッキしやすくなります。高炭素鋼は長時間の酸洗いの際に生じる水素脆性やスマットの除去に注意しなければならず、工程が増えるなど難易度が増します。下記に炭素含有量による炭素鋼の分類を示します。

C%	引っ張り強さ (kg/m㎡)	伸び(%)	名称	別の分類
0.03~0.20	<40	>25	超軟鋼	低炭素鋼
0.20~0.35	40~50	>20	軟鋼	中炭素鋼
0.35~0.50	50~60	>16	半硬鋼	中炭素鋼
0.50~0.70	60~70	>14	硬鋼	高炭素鋼
0.70以上	>70	>8	超硬鋼	高炭素鋼

熱処理の有無とその方法
鋼を加熱すると空気中の酸素と結合してスケールが発生します。炉内の酸素量（大気中、不活性ガス中、真空中）や処理時間によってその程度は変わります。スケールは、570℃より高温で処理した場合、母材の上にFeO(酸化鉄)、Fe₃O₄(四三酸化鉄)、Fe₂O₃(酸化第二鉄)の構造で1mm～0.3mmの厚さで形成されます。また、570℃以下の温度ではFe₃O₄を生成します。スケールは酸洗いにより除去できますが、高炭素鋼の場合水素脆性やスマットの除去に注意しなければなりません。
鋼の硬さと強度
鋼が水素脆性の影響を受けやすいかどうかは、硬さと強度により異なります。上記の通り、硬さと強度が増すほど水素脆性のリスクが増していきます。水素脆性を防ぐためには酸処理の時間を短くするか、もしくは酸化皮膜をサンドブラストなどの機械的処理を行うことと、メッキ後にベーキング処理を行うことが必要です。

<その他の鉄鋼素材>
鋳鉄（鋳物）
鋳鉄は、炭素を2.16~6.67%、ケイ素を約1~3%の範囲で含む鉄の三元合金です。一般的な機械構造用炭素鋼と比較して炭素量が非常に多く、高炭素鋼以上に水素脆性やスマット発生に気をつけなければなりません。製品の状態によってメッキのつき易さが変わりますのでご相談ください。
焼結合金
焼結合金は、複数の微細な金属粉末を圧縮成形（3~8t/㎠）し、溶融点以下の高温に保持し焼結する粉末冶金法で製造されたものを言います。表面に多数の孔があいており、酸処理液やメッキ液によるエッチングでバラけてしまう、メッキ困難な素材です。アルファメックでは硬質クロムメッキにおいてメッキ実績があります。

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