镀硬铬基础知识

根据用途不同，对于有些部件来说耐磨耗处理非常重要。在本手册中，介绍了面向零部件生产过程中需要考虑这些“耐磨损”的场合时，所推荐的表面处理工艺和材料。除了介绍“镀硬铬”的基础知识之外，还对其特性与注意事项进行了详细阐述。

01 耐磨损性的对比

从表面处理和材料的角度分别两两比较，合计4种评价结果，并按照耐磨损性由高到低的顺序予以介绍。除了耐磨损性外，还列出了通常需要予以考虑的滑动性能、耐腐蚀性和耐热性等项目，以便将其放在一起比较。

各种项目的说明请参考下表。此外，表中的◎○△×是在所有4种性能相互对比下的参考值。可以在今后的选型使用过程中作为参考。

（1）表面处理

                        镀硬铬                                                                        无电解镀镍

（2）材料

                    NAK55（同等）                                                                   S50C调质处理

 【各项目的说明】

●耐磨损性……对于磨损的耐受性

●耐热性……对于热量的耐受性

●滑动性……易于滑动的程度

●耐腐蚀性……不易生锈、对于腐蚀的耐受性

●交货期……以每次报价的结果为准

耐磨损性最好的【镀硬铬】究竟是什么样的表面处理？接下来详细介绍其特性及注意事项。

02 “镀硬铬”的特性与注意事项

本节介绍“镀硬铬”的特性，以及镀硬铬中的闪镀究竟是何种加工工艺。

特性1．耐磨损性优异的硬质镀膜

“镀硬铬”是一种能够形成非常坚硬的镀膜的表面处理工艺。可通过表面硬化实现不易划伤、不易刮伤，因此如果是希望提升耐磨损性的场合，建议采用这种工艺。

衡量硬度的标准包括“洛氏硬度”（HRC）和“维氏硬度”（Hv），其参考值如下所示。数值越大表示越坚硬，所以“镀硬铬”的膜层硬度比之前比较过的其他表面处理和材料都更加坚硬。

此外，如下表中所示，根据镀膜种类的不同，“镀硬铬”的硬度也存在差异。关于闪镀，将在后文中予以详细讲解。

常见的“镀硬铬”零部件案例

●需要承受较大外力的装置零部件……模具、搬运装置、机床零部件

●易磨损的设备零部件……定位销、齿轮、金属滚轮、轴、导杆等

关于表面处理工艺与材料的选择

当一个部件要承受较大外力作用时，“表面与材料（基材）都必须坚硬和耐冲击”，因此建议选择硬度及耐磨损性均较高的“材料”和“表面处理工艺”。

另一方面，对于所承受的外力不足以让零部件变形，但是需要经常滑动的部件等，则只需“仅让表面硬化以更加耐磨”即可。此时，可选择低成本的材料，同时选择硬度及耐磨损性较高的表面处理工艺。如上所述，需根据部件状况及使用需求对应选择。

注意！镀硬铬之间相互滑动时容易发生磨损

如上所述，“镀硬铬”是推荐用于易磨损滑动部件的表面处理工艺，但如果让“镀硬铬”的部件之间相互滑动的话，则反而更容易产生磨损。

不仅是镀硬铬需要注意，成分相似的金属之间相互接触时，存在发生粘结的风险（相互接触的物体之间相互吸引）。如果在滑动不畅的状态下运动，需要的驱动力更大，则接触面表面所承受的破坏力也会随之增大，因此两个部件都会快速磨损。

磨损对策                              

通过将其中一个滑动部件改为不同的表面处理工艺或材料，可以避免出现“两个部件一起过快磨损”的情况。当其中一侧的部件采用镀硬铬时，另一侧部件（耐磨损性较差）会快速磨损，其更换周期会提早、更换频率会提高。因此，如图1的（2）所示，将易于更换的部件改为镀硬铬以外的表面处理工艺及材料，可以减轻维护负担。此外，将（2）改为成本较低的表面处理工艺和材料，可以降低维护成本。

什么是存在硬度差异的“闪镀”处理工艺？可实现低成本、短交货期。下面就对此予以详细讲解。

特性2．“闪镀”可实现低成本、短交货期

“镀硬铬”是“电解镀膜（电镀）”的其中一种，通过向浸泡着工件的水溶液通电，在工件表面形成镀膜。镀膜的厚度与电镀处理过程中的电流强度以及通电持续时间成正比。

在电镀中通过很短的时间即形成镀膜层的工艺被称为“闪镀”。与常规的镀膜工艺相比，闪镀的处理时间短、膜厚较薄，膜层硬度低于前文所述的常规镀膜硬度。

闪镀的处理工序如下图所示，因为缩短了“电镀处理”过程所需的时间，省去了“精加工”工序，从而降低成本、缩短交付周期。

注意！镀膜在工件的凹陷以及开孔部位不易附着

利用电力形成镀膜的“电镀”很难保证膜层均匀，由于电流密度无法保持一致，所以根据工件的浸没位置以及形状不同，会出现镀膜难以附着的情况。凹陷及开孔部位的内侧会如下述照片所示。

      【凹陷部位扩大】                                【整体】                                      【开孔部位扩大】

磨损对策                                            

当希望提升凹陷以及开孔部位内侧的耐磨损性时，建议采用能够在复杂形状上形成均匀膜厚的“无电解镀镍”工艺以及无需进行表面处理就能够实现较高耐磨损性的“NAK55（同等）”、“S50C（调质处理）”材料。

03“镀硬铬”的制造事例

本篇介绍了镀膜目的及其种类，下篇继续讲解电解镀、无电解镀及其他镀膜工艺。