六価クロメートと三価クロメートの違い

六価が持つ自己修復性と、三価にない機構

六価クロメートの皮膜には、水に触れると溶け出す形でクロム酸が残っています。皮膜に傷が入って下地の亜鉛が露出したとき、周囲から溶け出したクロム酸がその部分を覆い直し、腐食の進行を抑える働きがあるとされています。これが自己修復性、セルフヒーリングと呼ばれる性質です。

三価クロメートの皮膜には、この溶け出して働く成分がありません。皮膜そのものの緻密さと厚み、必要に応じて重ねるシーラーやトップコートで耐食性を確保します。傷が入った箇所は、そのまま下地が露出した状態で残ります。同じ「クロメート」という名前で呼ばれていても、守り方が違うということです。

試験片では通るのに、実部品で錆びる

図面や仕様書に書かれる耐食性の要求は、多くの場合、平らな試験片を使った試験の結果を前提にしています。試験片には、打痕もエッジの鋭さも、治具との接触跡も、組付け時の擦れもありません。

実際の部品には、曲げの外側、打ち抜きのエッジ、治具跡、搬送中の擦れ、ねじの締付け座面など、皮膜が薄くなったり傷ついたりする箇所が必ずあります。六価はこうした箇所を自己修復で補いますが、三価は補いません。「スペックは満たしているはずなのに現場で錆びた」という食い違いは、ここで起きていることがあります。

つまり、三価で要求を満たせるかどうかは、数値だけでは判断できません。その部品のどこに傷が入るのか、どこで皮膜が薄くなるのかまで見る必要があります。

「ユニクロ」「クロメート」という表記の混乱

「ユニクロ」「クロメート」「有色クロメート」といった呼び方は、六価が当たり前だった時代から残っています。古い図面に「ユニクロ」とだけ書かれている場合、それが六価を指しているのか、三価への置き換えを前提としているのかは、図面からは読み取れません。

色調も一致しません。六価の有色クロメートは黄色から虹色にかけての干渉色が出ます。三価の有色系はそれに寄せてはいますが、同じ色にはなりません。業者を変えたときに「現行品と色が違う」と言われる原因の多くは、実はここにあります。処理名ではなく、現行品の現物と限度見本で合わせる必要があります。

耐熱では三価が有利とされる

六価クロメートの皮膜は、加熱すると皮膜中の水分が失われ、耐食性と自己修復性が低下するとされています。めっき後にベーキングを行う場合や、後工程で熱がかかる場合は注意が必要です。

三価クロメートは比較的耐熱性に優れるとされ、この点では六価より扱いやすい場面があります。どちらを選ぶにしても、めっき後の工程で熱がかかるかどうかは、処理先へ先に伝えてください。