クロムめっきの膜厚設計とは？耐久性を左右するポイント

本記事は「クロムめっきの膜厚設計」を短時間で把握したい方向けに、用途別の厚み目安と耐久性を左右する実務ポイントを、規格や公開資料に基づいて整理したものです。最後に参考情報と免責をまとめてあります。

クロムめっきの基本

装飾クロム（Ni/Cr系）

外観と耐食性が目的。耐食性はニッケル層の総厚・多層化が鍵で、クロムは微小割れ/多孔により電位差を分散し、下地Niの局部腐食集中を抑えます。屋外・自動車外装では半光沢Ni＋光沢Ni等の多層Ni＋Cr 0.25〜0.3µmが実務の起点です。

工業用（ハード）クロム

耐摩耗・寸法復元・焼付き防止が目的。接触圧・摩耗量・仕上げ研磨を考慮し、10〜50µm（一般機械）、50〜200µm（ロール・シリンダ等の復元）を目安に設定。図面はCr50hrのように厚さとタイプを記号で指定します。

代表的な膜厚レンジ（実務の出発点）

※最終仕様は基材・形状・前処理・環境・検査条件で変わります。以下は規格・公開資料に基づく「起点」の目安です。

用途	目安の膜構成・厚み	補足
室内装飾部品	Ni 10〜20µm＋Cr 0.25〜0.3µm	微小割れ/多孔の管理が有効
屋外・自動車外装	Ni 20〜30µm（多層）＋Cr 0.3µm	半光沢Ni＋光沢Ni 等の多層Niが一般的
工業用（耐摩耗）	Cr 10〜50µm	相手材・面圧・摩耗量で最適化
工業用（寸法復元）	Cr 50〜200µm＋研磨代	必要により更に厚付け

耐久性を左右する設計ポイント

• 下地ニッケル：総厚と多層化（半光沢Ni＋光沢Ni 等）で耐食を確保。Ni不足はピンホール到達を早めます。
• クロム層の微小割れ/多孔：腐食電流を微小サイトに分散し、Niの犠牲腐食集中を抑制。装飾では0.25〜0.3µm付近で管理。
• 水素ぜい化対策：厚付け・高強度鋼ではめっき前応力除去とめっき後ベーキング（材質・規格に準拠）を設定。
• 仕上げ・研磨代：ハードCrは研磨前提。必要余肉を上乗せ。粗さ・硬さ・密着性の受入基準を図面に明記。
• 測定・検査：断面法（ISO 1463）、XRF（ISO 3497/ASTM B568）など。塩水噴霧（ISO 9227/ASTM B117）は比較・工程管理目的で用い、寿命換算には使わない。

図面への書き方（例）

• 装飾（屋外・鉄系）：Fe/Cu20/Ni30/Cr0.3（microcracked） ＝ 銅20µm＋ニッケル30µm＋クロム0.3µm（微小割れ）
• 工業用（耐摩耗・50µm）：Fe//Cr50hr ＝ 鉄基材にハードクロム 50µm（regular）

よくある誤解と回避策

• 「Crだけ厚くすれば耐食が上がる」→誤り。装飾系ではNi設計が主役。Crのみの厚付けは効果が限定的。
• 「塩水噴霧の○時間＝実環境○年」→誤り。加速試験は相対比較と工程安定化に用いる。
• 厚付けで割れ/はく離→下地粗さ・清浄度・前後熱処理・研磨代の設計を総点検。

結論

• 装飾クロムは耐食性の主役がニッケル下地。起点はNi合計20〜30µm＋Cr 0.25〜0.3µm（微小割れ/多孔）が一般的。
• 工業用（ハード）クロムは目的別に10〜100µm超で設計し、図面はCr◯◯hr等の厚さ記号で明示。
• 塩水噴霧試験は比較・工程管理用で、実環境寿命に直結しない。厚付け時は水素ぜい化対策（前後熱処理）が必須。

参考情報・免責

・装飾Ni/Crの指定（多層Ni・微小割れCr 等）：ISO 1456:2009
・装飾Ni/Crの最低膜厚例（Cr 0.25µm など）：ASTM B456
・工業用（ハード）クロムの表記・評価（例：Cr50hr）：ISO 6158:2018
・断面法（局所膜厚測定）：ISO 1463:2021 ／ XRF：ISO 3497
・塩水噴霧の考え方：ISO 9227 ／ ASTM B117
・装飾Ni/Crの実務解説：Nickel Plating Handbook（Nickel Institute）

免責：本記事は公開規格・資料に基づく設計の出発点を示すもので、特定用途での性能を保証するものではありません。最終仕様は使用環境・基材・工程能力・検査条件を踏まえて図面・受入基準として関係者間で合意してください。規格や法令・指針は改定されるため、最新版の確認をお願いします。個別製品・現場条件の詳細データについては確認できていません。