JPH05163582A - 表面処理方法 - Google Patents
表面処理方法Info
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- JPH05163582A JPH05163582A JP35155291A JP35155291A JPH05163582A JP H05163582 A JPH05163582 A JP H05163582A JP 35155291 A JP35155291 A JP 35155291A JP 35155291 A JP35155291 A JP 35155291A JP H05163582 A JPH05163582 A JP H05163582A
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Abstract
皮膜(2)を形成し、該ニッケル−リン合金めっき皮膜
(2)を熱処理した後、この上にニッケル又はニッケル
合金めっき皮膜中にフッ素樹脂粒子が共析した複合めっ
き皮膜(3)を形成する。 【効果】 素材の表面に機械的強度が高く、かつ耐摩耗
性に優れためっき皮膜を素材の表面に密着性よく形成す
ることができる。
Description
等が要求される部品の製造に好適に採用される表面処理
方法に関する。
摩耗性、潤滑性等を付与する目的でニッケル又はニッケ
ル合金めっき皮膜中に複合材を共析させた複合めっき皮
膜、特に無電解ニッケルめっき皮膜中にポリテトラフル
オロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂粒子を共析さ
せた無電解Ni−P複合めっき皮膜を部品表面に形成す
ることが知られている。
うなニッケル又はニッケル合金の複合めっき皮膜は、そ
の用途によっては密着性、硬度などの機械的強度の点で
不十分な場合がある。
その表面硬度を高めるために浸炭又は浸炭窒化処理を施
すことがしばしば行われるが、この場合部材表面の浸炭
又は浸炭窒化層とニッケル又はニッケル合金複合めっき
皮膜との密着性が必ずしも十分ではなく、用途によって
は剥離等の不都合を生じる場合がある。
膜は、クロムめっき皮膜などに比べて硬度に劣るもので
ある。この場合、Ni−Pめっき皮膜は熱処理を行うこ
とにより、クロムめっき皮膜と同等の硬度を得ることが
可能であるが、複合材としてフッ素樹脂粒子を共析させ
た場合は、このフッ素樹脂粒子の融点が低いため高温で
熱処理することが困難である。
で、表面に浸炭又は浸炭窒化層を有する素材であって
も、十分な硬度及び耐摩耗性を有するめっき皮膜を密着
性よく形成することができる表面処理方法を提供するこ
とを目的とする。
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、素材表面
に複合材を含まないニッケル−リン合金めっき皮膜を形
成し、このニッケル−リン合金めっき皮膜を熱処理して
ニッケルの拡散による素材との密着性向上及びその硬度
の向上を図ると共に、熱処理後のニッケル−リン合金め
っき層上にフッ素樹脂粒子を共析させたニッケル又はニ
ッケル合金複合めっき皮膜を形成することにより、表面
に浸炭又は浸炭窒化層を有する素材であっても、十分な
機械的強度を有し、かつ耐摩耗性に優れためっき皮膜を
密着性よく形成し得ることを見出し、本発明を完成した
ものである。
−リン合金めっき皮膜が熱処理によって素材と良好に密
着すると共に、十分な高硬度化が図られ、この上にフッ
素樹脂粒子が共析したニッケル又はニッケル合金複合め
っき皮膜を形成することにより、下層のニッケル−リン
合金めっき皮膜とこのニッケル又はニッケル合金複合め
っき皮膜とは十分な密着性が得られるので、十分な密着
性を有するめっき皮膜が得られる。またこの場合、下層
のニッケル−リン合金めっき皮膜層が熱処理によって高
硬度化され、上層のニッケル又はニッケル合金複合めっ
き皮膜が下層の高硬度のニッケル−リン合金めっき皮膜
により支持されているので、めっき皮膜全体の硬度も顕
著に向上するものである。
リン合金めっき皮膜を形成し、該ニッケル−リンめっき
皮膜を熱処理した後、この上にニッケル又はニッケル合
金めっき皮膜中にフッ素樹脂粒子が共析した複合めっき
皮膜を形成することを特徴とする表面処理方法を提供す
るものである。
る。本発明のニッケルめっき皮膜の形成方法は、図1に
示したように、素材1の表面にニッケル−リン合金めっ
き皮膜層2を形成し、このニッケル−リン合金めっき皮
膜層2を熱処理した後、この上にフッ素樹脂粒子(図示
せず)が均一に共析したニッケル又はニッケル合金複合
めっき皮膜層3を形成するものである。なお、図中4は
ニッケル−リンの素材への拡散層である。
形成は、電気めっき法で行っても無電解めっき法で行っ
てもよいが、均一な皮膜が得られることから無電解めっ
き法で形成することが好ましい。この場合、リンの含有
量は1〜12重量%、特に3〜10%とすることが好ま
しい。なお、このニッケルめっき皮膜層2の厚さは、特
に制限されるものではないが、2〜30μm、特に5〜
20μmとすることが好ましく、2μm未満では良好な
密着性及び硬度を有するニッケル複合めっき皮膜が得ら
れない場合がある。
処理するときの条件は、特に限定されるものではない
が、処理温度190〜600℃、特に200〜400℃
で、10分〜3時間、通常60分程度熱処理することが
好ましい。この場合、処理温度が190℃未満である
と、このニッケルめっき皮膜2と素材1との間に良好な
密着性が得られない場合がある。また、あまり高温であ
ると熱処理雰囲気が酸化性雰囲気の場合皮膜表面が酸化
されてしまい、ニッケル−リン合金めっき皮膜2とニッ
ケル又はニッケル合金複合めっき皮膜層3との間に良好
な密着性が得られない場合がある。
散してニッケル−リン合金めっき皮膜2の素材1に対す
る密着性が向上する。また、ニッケル−リン合金めっき
皮膜2の硬度も顕著に向上させることができる。この場
合、硬度はビッカース硬度Hvとして500〜100
0、特に550〜800となるように熱処理することが
好ましい。
皮膜2上に形成するフッ素樹脂粒子が共析したニッケル
又はニッケル合金複合めっき皮膜層3の形成は、電気め
っき法で行っても無電解めっき法で行ってもよいが、皮
膜の均一性の点から無電解めっき法で行うことが好まし
く、特に無電解Ni−P/フッ素樹脂粒子複合めっき皮
膜とすることが好ましい。この場合、リンの含有量は1
〜12重量%、特に3〜10%とすることが好ましい。
皮膜層3の厚さは、特に制限されるものではないが、2
〜50μm、特に5〜10μmとすることが好ましく、
このニッケル又はニッケル合金複合めっき皮膜層3の厚
さが2μm未満であると、十分な耐摩耗性、潤滑性が得
られない場合がある。
合めっき皮膜層3中に共析させるフッ素樹脂粒子として
は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラ
フルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体
(FEP)、テトラフルオロエチレン/パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体(PFA)などの粒子が
挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることがで
きる。これらフッ素樹脂粒子の共析量は、特に制限され
るものではないが、2〜10重量%、特に3〜9重量%
とすることが好ましく、フッ素樹脂粒子共析量が2重量
%未満であると、良好な耐摩耗性、潤滑性が得られない
場合があり、一方10重量%を超えると、皮膜の硬度が
低下する場合がある。
めっき皮膜層3には、上記フッ素樹脂粒子と共に、フッ
化黒鉛、炭化珪素、セラミック、窒化金属、金属酸化物
などの粒子や繊維を共析させることもできる。また、ニ
ッケル又はニッケル合金複合めっき皮膜層3を形成した
後、特にNi−P複合めっき皮膜の場合は、これを熱処
理することも可能であるが、この場合フッ素樹脂粒子の
融点が低いので、200〜350℃、特に250〜32
0℃程度の比較的低い温度で0.5〜3時間、特に0.
5〜1時間熱処理することが好ましい。
皮膜層2及びニッケル又はニッケル合金複合めっき層3
を形成するめっき浴及びめっき条件は、ニッケル−リン
合金めっきやニッケル又はニッケル合金複合めっきを行
う場合の通常のめっき浴及び条件とすることができる。
するが、本発明は下記実施例に制限されるものではな
い。表面に浸炭窒化層が形成されたスチール製の素材を
市販の無電解ニッケル−リンめっき液(上村工業(株)
社製ニムデンSX)に浸漬して、その素材表面に厚さ1
0μm、リン含有量9%の無電解Ni−Pめっき皮膜を
形成した後、素材ごと加熱炉内に収容し、大気雰囲気
中、300℃で60分熱処理した。
ン/フッ素樹脂複合めっき液(上村工業(株)社製ニム
フロン)に浸漬して、上記無電解Ni−Pめっき皮膜上
に厚さ10μm、リン含有量9%、フッ素樹脂粒子(P
TFE)共析量約7重量%の無電解Ni−P/PTFE
複合めっき皮膜を形成した後、再び加熱炉内に仕込ん
で、大気雰囲気中、300℃で60分間熱処理した。
皮膜の素材との密着性を下記方法により評価したとこ
ろ、素材表面に直接無電解Ni−P/PTFEめっき皮
膜を形成した場合に比べて極めて良好な密着性を有する
ことが確認された。また、下記方法により、皮膜全体の
ビッカース硬度を評価したところ、直接無電解Ni−P
/PTFEめっき皮膜を形成した従来のものに比べてH
v300のものが約Hv650にまで向上することが確
認された。
方法によれば、素材の表面に機械的強度が高く、耐摩耗
性に優れためっき皮膜を密着性よく形成することができ
る。
膜を示す断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 素材表面にニッケル−リン合金めっき皮
膜を形成し、該ニッケル−リンめっき皮膜を熱処理した
後、この上にニッケル又はニッケル合金めっき皮膜中に
フッ素樹脂粒子が共析した複合めっき皮膜を形成するこ
とを特徴とする表面処理方法。
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---|---|---|---|
JP03351552A JP3101669B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 表面処理方法 |
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- 1991-12-12 JP JP03351552A patent/JP3101669B2/ja not_active Expired - Fee Related
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