クロメート処理(化成被膜処理)について

クロメート処理は化成処理被膜の一種で、亜鉛めっきや亜鉛合金めっき、アルミニウム合金材料の表面を保護するために行われる化成処理です。

日本アートでは、6価クロメート及び3価化成被膜処理(3価クロメート)それぞれユニクロ・有色・黒色の計6種類を取りそろえております。

6価クロメート、ユニクロ、白、光沢、有色、黄色、亜鉛黒
6価クロム化成被膜処理(クロメート)各種
(左:ユニクロ|中央:有色|右:亜鉛黒)
3価クロメート、ユニクロ、白、光沢、有色、黄色、亜鉛黒
3価クロム化成被膜処理各種
(左:3価ユニクロ|中央:3価有色|右:三価亜鉛黒)

鉄鋼製品に亜鉛めっきをすると、鉄が赤くサビる(腐食する)のを防ぐ犠牲防食効果を付与することができます。この犠牲防食効果は、両性金属である亜鉛がもつ非常に腐食しやすい性質によるものです。亜鉛めっきを行っただけでは白錆と呼ばれる亜鉛の腐蝕生成物がすぐに発生してしまうため、各種クロメート処理を行うことで亜鉛自体の腐食(白錆)防止を図ることができます。

クロメート処理には、光沢クロメート、有色クロメート、黒色クロメートなど色の種類がありますが、有色クロメートが最も多く使われています。

各種化成処理被膜の名称と色について

スクロールできます
化成被膜種色調名称色調
6価クロム化成処理(クロメート)光沢クロメート
(ユニクロ・白色・ZnW・CM1)
薄い青色光沢
6価クロム化成処理(クロメート)有色クロメート
(有色・黄色・ZnY・CM2)
黄色~赤色の干渉色(虹色)
6価クロム化成処理(クロメート)黒色クロメート
(亜鉛黒・ZnB)
黒色(時間経過で変色有)
3価クロム化成処理(クロメート代替)
※3価クロメート(RoHS・REACH対応)
3価光沢クロメート
(3価ユニクロ・3価白・Zn3W)
銀色、青白色光沢または淡黄色
3価クロム化成処理(クロメート代替)
※3価クロメート(RoHS・REACH対応)
3価クロメート
(3価有色・Zn3Y)
青色~黄色~赤橙色の干渉色
3価クロム化成処理(クロメート代替)
※3価クロメート(RoHS・REACH対応)
3価黒色クロメート
(3価黒・Zn3B)
マットな黒色
Information

「クロメート(chromate)」という単語は「六価クロム化成処理の黄色」という意味で、「3価クロメート」と言うと「三価の六価クロム化成処理の黄色」という意味になり矛盾するのですが、言葉としては便利なので一般的に取引上や図面上での処理指示記載などに広く用いられています。


耐食性について

各種クロメートは、鉄鋼材に対して犠牲防食機能を持つ両性金属の亜鉛が白錆になるのを防ぐ(防食)目的で行われるものでその防食性能は以下の通りです。

中性塩水噴霧によるクロメートの耐食性比較(膜厚5~10μ)

スクロールできます
色調名称白錆発生までの時間(h)赤錆発生までの時間(h)
ZnW(ユニクロ・青白)24~72時間程度300時間以上
ZnY(有色・虹色)96~150時間程度500時間以上
ZnB(亜鉛黒)96~150時間程度480時間以上
Zn3W(3価ユニクロ・青白)72~120時間程度300時間以上
Zn3Y(3価有色・虹色)120~240時間程度500時間以上
Zn3B(3価亜鉛黒)120~168時間程度480時間以上
Warning

白錆発生までの時間はあくまで素材欠陥のないモノでの試験結果であり、目安です。

素材表面や内部にポロシティ欠陥やボイド欠陥などの素材欠陥がある場合は、クロメート処理後に素材欠陥のある場所から短時間のうちに白錆が発生してしまう事に注意してください。せっけん水や洗剤などのアルカリ性物質の付着、サンポールなど酸性タイプの洗剤や有機酸の付着、食塩水などの付着、汗や皮脂、雨や湿気などによっても同様に白錆が発生し易くなります。

JISによる耐食性の規格

クロメート皮膜の耐食性

スクロールできます
等級種類等級、種類の記号色合(参考)白錆が発生してはならない最低時間(h)
1級光沢CM1A透明、時として青味6
1級淡黄色CM1Bわずかに干渉模様24
2級黄色CM2C黄色干渉模様72
2級緑色CM2Dオリーブ、グリーン、
ブロンズ、褐色
96

白錆びについて

日本アートでは6価及び3価のクロム化成処理被膜の耐食性と仕上がりの美観には特に力を入れております。

「日本アートさんでクロメートをして在庫に置いておけばいつまでも新品同様だから亜鉛めっき品は錆びないものだ」という誤った認識を持たれている方が多数いらっしゃいますが、クロメートをしておけば絶対に錆びないというものではありません。

まず、亜鉛めっきとは、亜鉛めっき自身が白錆びとなることで鉄を赤錆から守ることを目的として行われる「犠牲防食めっき」です。この犠牲防食機能は亜鉛めっき直後から発揮さるため、亜鉛めっき後に白錆びが発生するのを一定期間防いで白錆び発生までの時間を延ばす目的で行われるのがクロメートです。

最近、在庫に置くなどしていた亜鉛めっき製品に白錆が発生しているのを発見して「めっきをしたのに白く錆びたのはめっきの不良だからやり直せ」と誤った過要求をされる事案が散見されますが、白錆びが発生するのは亜鉛めっきの犠牲防食機能がきちんと発揮された結果なのでめっきの不良ではありません。

亜鉛めっきでの「めっき不良」とは「(亜鉛めっきが付きまわる範囲で)素材に問題がないのに、亜鉛めっき被膜と鉄素地の間で膨れやめくれが生じるなどしてめっきの密着が確保できておらず素材に赤錆びを発生させ得る場合」の事です。

Warning

短期間で白錆が発生した場合は、以下のようにめっき以外の部分に原因・要因があります。

①めっきをした製品の管理や取扱の方法に問題があった(汗や水の付着)

②素材にボイドやポロシティなどの欠陥が存在していてめっきに悪影響を及ぼしている

③張り合わせ箇所に隙間があり染み込みと染み出しが発生し悪影響を及ぼしている


被膜特性について

被膜特性比較

スクロールできます
被膜性能6価クロム化成被膜(クロメート)3価クロム化成被膜(3価クロメート)
一般耐食性(塩水噴霧)白錆発生まで150h白錆発生まで240h
耐熱衝撃性弱い強い
加熱後の耐食性白錆発生まで24h白錆発生まで192h
被膜硬さやわらかく傷がつきやすい
約60~90HV(亜鉛に依存)
やわらかく傷がつきやすい
約60~90HV(亜鉛に依存)
摩擦係数(ジンケート浴)0.460.50
被膜厚さ0.3µ程度0.1µ程度
自己修復機能

クロメートの自己修復性について

クロメートには、6価クロム酸を主成分とする「6価クロメート」と3価クロム酸を主成分とする「3価クロメート」があるわけですが、6価クロメート皮膜には自己修復性があるので傷が付いても6価クロメート皮膜中のクロムが溶出して酸化被膜が修復されます。

6価クロメートの自己修復メカニズム
6価クロメートの自己修復メカニズム

一方、3価クロメートには6価クロメートのような自己修復性はありませんが、耐食性、装飾性、熱衝撃性、塗装密着性に優れており、3価クロム酸を主体とし6価クロム酸を一切使用しないので環境負荷や毒性の観点から自動車の外装部品や電子部品の筐体など幅広く採用されています。


表面処理めっきのご質問やご相談を承ります。

お気軽にご相談ください。

☎0847-41-6380

株式会社日本アート