(57)【要約】      （修正有）【課題】マグネシウム系金属からなる基材の腐食を緩和することができるマグネシウム部材を提供する。【解決手段】マグネシウム部材１は、マグネシウム系金属からなる基材１１と、基材１１の表面に形成されたニッケル膜１２と、ニッケル膜１２上に形成された鉄を含有する腐食緩和膜１３と、を備えることを特徴とする。さらに、マグネシウム部材１０は腐食緩和膜１３上にニッケルよりイオン化傾向が低い金属１４を含有する皮膜をさらに備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム系金属からなる基材と、
前記基材の表面に形成されたニッケル膜と、
前記ニッケル膜上に形成された鉄を含有する腐食緩和膜と、
を備えることを特徴とするマグネシウム部材。
【請求項２】
前記腐食緩和膜上にニッケルよりイオン化傾向が低い金属を含有する皮膜をさらに備える請求項１に記載のマグネシウム部材
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材表面にニッケル膜が形成されたマグネシウム部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウム合金は、軽量性、強度、熱伝導性など優れた特性を有しており、実用面での様々な研究がなされている。このマグネシウム合金は、化学的活性が高く、研磨を行っても直ちに酸化膜が生成されるという問題があった。また、防食性能を有する皮膜を、マグネシウム合金の表面に形成することが困難であるという問題があった。これに対し、無電解めっきが可能で、マグネシウム合金に対しても容易に皮膜が形成できるニッケルを用いて、マグネシウム合金の表面にニッケルめっきが施されることが多い。これにより、マグネシウム合金の表面が物理的に保護されるとともに、ニッケル膜上に各種めっきが可能となる。
【０００３】
マグネシウム合金の表面にニッケルめっきが施されたものとしては、例えば、特開２００４−６８０８７号公報（特許文献１）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６８０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、マグネシウム合金の表面にニッケル皮膜を形成すると、耐蝕性の面でマグネシウム合金単体の場合よりも悪化してしまうという問題がある。ニッケル膜は、マグネシウム合金に対してイオン化傾向が低く、ニッケル膜の欠落部分よりマグネシウムとニッケル間で電蝕が発生し、マグネシウム合金のほうが腐食してしまうからと考えられる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、マグネシウム系金属からなる基材の腐食を緩和することができるマグネシウム部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のマグネシウム部材は、マグネシウム系金属からなる基材と、基材の表面に形成されたニッケル膜と、ニッケル膜上に形成された鉄を含有する腐食緩和膜と、を備えることを特徴とする。マグネシウム系金属とは、マグネシウム合金、又は、純粋なマグネシウムを意味する。
【０００８】
鉄のイオン化傾向がニッケルよりも高いため、ニッケル膜上に鉄を含有する腐食緩和膜を形成することで、ニッケルと鉄の間に犠牲防食能を発揮させることができる。これにより、ニッケル膜が施されたマグネシウム部材の耐蝕性が向上する。
【０００９】
また、鉄で形成される皮膜（腐食緩和膜）の表面は、粒が緻密に集合したアスファルト状となる。これにより、基材表面がニッケル膜の欠落部分から大気に露出する可能性が低減される。
【００１０】
これらの作用により、本発明のマグネシウム部材は、ニッケルとマグネシウムの間の腐食作用（電蝕作用）、すなわち基材（マグネシウム系金属）の腐食を緩和することができる。また、本発明のマグネシウム部材によれば、防食皮膜の下地としてめっきの自由度は向上する。
【００１１】
ここで、本発明のマグネシウム部材は、腐食緩和膜上にニッケルよりイオン化傾向が低い金属を含有する皮膜をさらに備えてもよい。腐食緩和膜上に当該金属による皮膜を形成しても、腐食緩和膜がない場合と比較して、腐食速度が低減し、腐食が緩和される。つまり、本発明のマグネシウム部材によれば、ニッケルよりイオン化傾向が低い金属膜でも、耐蝕性を低下させることなく、形成することができる。
【００１２】
具体的に、ニッケルよりイオン化傾向が低い金属による皮膜を形成すると、仮にニッケルと当該金属とが接触した場合、その間で電蝕作用が働き、下地であるニッケル膜が腐食してしまうという問題がある。しかし、本発明によれば、当該金属膜は腐食緩和膜上に形成される。上記同様、腐食緩和膜（鉄による皮膜）の表面は緻密なアスファルト状であり、破れ部分が少ないため、ニッケルと当該金属が接触する可能性は大きく低減する。さらに、鉄による皮膜は、剥がれにくいため、上記接触の可能性を低減できる。
【００１３】
また、当該金属皮膜が傷ついた場合でも、ニッケルの前に腐食緩和膜が腐食作用（当該金属と鉄の間での電蝕作用）を受けるため、ニッケル膜へのダメージは軽減される。以上の作用から、本発明のマグネシウム部材によれば、ニッケルよりイオン化傾向が低い金属であっても、腐食緩和機能を維持したまま皮膜として形成することができ、当該金属皮膜による作用効果を付加することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のマグネシウム部材によれば、基材の腐食を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態のマグネシウム部材を示す模式断面図である。
【図２】皮膜表面を示す拡大写真である。
【図３】第二実施形態のマグネシウム部材を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
【００１７】
＜第一実施形態＞
図１に示すように、第一実施形態のマグネシウム部材１は、マグネシウム合金からなる基材１１と、ニッケル膜１２と、腐食緩和膜１３と、を備えている。なお、図１は模式図であり、説明のために縦横の比は変更されている。
【００１８】
ニッケル膜１２は、基材１１の表面に無電解ニッケルめっきにより形成されたニッケル（Ｎｉ）めっきである。腐食緩和膜１３は、ニッケル膜１２上に形成された鉄（Ｆｅ）を含有する皮膜であって、鉄を用いた公知の電気めっきにより形成されている。
【００１９】
（実施例）
基材１１としてマグネシウム合金ＡＺ３１を用いた。ニッケル膜１２は、無電解ニッケルめっきにより形成されたニッケルめっきであり、膜厚は３０μｍで形成した。腐食緩和膜１３は、公知の電気めっきにより形成された鉄めっきであり、膜厚は２０μｍで形成した。なお、マグネシウム合金はＡＺ３１に限らず、マグネシウムを主成分とした合金であればよい。
【００２０】
（比較例）
実施例同様、基材１１としてマグネシウム合金ＡＺ３１を用いた。ニッケル膜１２も、実施例同様、無電解ニッケルめっきにより形成されたニッケルめっきであり、膜厚は３０μｍで形成した。比較例は、腐食緩和膜１３（鉄めっき）がない点で実施例と相違している。
【００２１】
（塩水噴霧試験）
腐食試験として、実施例及び比較例に対し、塩水噴霧試験（ＪＩＳ  Ｚ２３７１）１５０時間を実施した。試験前後の重量減少率は、以下のとおりとなった。なお、重量減少率は、その値が小さいほど、耐蝕性が優れていることを意味する。
【００２２】
実施例の重量減少率は、２２．８％であった。比較例の重量減少率は、６５．５８％であった。腐食緩和膜１３を有するマグネシウム部材の重量減少率は、腐食緩和膜１３を有さないものに比べて、飛躍的に小さくなった。
【００２３】
これは、ニッケルと鉄の間に犠牲防食能を発揮させることができること、鉄めっき（腐食緩和膜１３）の表面が破れ部分の少ないアスファルト状となること、及び、鉄めっきが剥がれにくいことに起因していると考えられる。これら腐食緩和膜１３の作用により、マグネシウム合金の腐食を緩和することができる。
【００２４】
ここで、図２は、試験前の表面の拡大写真であって、比較例の表面（上段）、実施例の表面（中段）、及び、後述するニッケル膜１２上に亜鉛めっきを施したものの表面（下段）を表している。なお、図２において、左列は２５０倍、中列は８００倍、右列はおよそ１４０００倍で拡大した写真であり、中列最下段は、亜鉛表面の黒色部分の８０００倍拡大写真である。これによれば、腐食緩和膜１３（鉄めっき）表面が緻密なアスファルト状であることがわかる。
【００２５】
腐食緩和膜１３は、鉄を含有する皮膜（鉄めっき）であることが重要である。他の金属によるめっき膜を腐食緩和膜としても、上記作用効果が必ずしも得られない。例えば、亜鉛（Ｚｎ）めっきをニッケル膜１２上に形成した場合、図２に示すように、亜鉛めっきの表面は、網状になっており、破れ部分（黒色部）が多く存在する。したがって、この場合、ニッケル膜１２が露出してしまい、その部分でマグネシウム合金の腐食が進行してしまう。つまり、亜鉛めっきでは、本発明ほどの作用効果（腐食緩和機能）を得ることができない。参考として、比較例と同条件により形成したニッケルめっきマグネシウム合金のニッケルめっき上に亜鉛めっき１０μｍを施したものについて、上記塩水噴霧試験を実施した結果は、重量減少率が４２．１４％であった。膜厚が異なるものの、腐食緩和機能は、実施例のおよそ１／２であった。
【００２６】
＜第二実施形態＞
第二実施形態のマグネシウム部材１０は、マグネシウム合金からなる基材１１と、ニッケル膜１２と、腐食緩和膜１３と、銅膜１４と、を備えている。第二実施形態は、銅膜１４を備える以外、第一実施形態と同じ構成であるため、同構成については同符号を付して説明は省略する。
【００２７】
銅膜１４は、公知の電解めっきにより形成された銅めっきである。つまり、銅膜１４は、銅（ニッケルよりイオン化傾向が低い金属）を含有する皮膜である。これにより、マグネシウム部材の装飾性が向上する。
【００２８】
腐食緩和膜１３は、図２の中段（Ｎｉ−Ｆｅ膜）に示すように、表面がアスファルト状に緻密に成膜されている。したがって、ニッケル膜１２の露出を抑制できる。つまり、腐食緩和膜１３により、銅膜１４とニッケル膜１２が直接接触することは抑制される。これにより、ニッケルと銅との間での電蝕作用によるニッケル膜１２の腐食は抑えられる。また、銅膜１４が傷ついた場合でも、ニッケル膜１２の前に腐食緩和膜１３が腐食作用（電蝕作用）を受けるため、ニッケル膜１２へのダメージは軽減される。
【００２９】
このように、第二実施形態のマグネシウム部材１０によれば、ニッケルより貴な金属を最表面に皮膜したとしても、下地であるニッケル膜１２の腐食が防止され、その結果、腐食進行が緩和された、優れた耐蝕性を有するマグネシウム部材とすることができる。
【００３０】
なお、図２の下段（Ｎｉ−Ｚｎ膜）に示すように、亜鉛めっきの表面は、網状で破れ部分が多く存在する。したがって、その部分からニッケルめっきが露出してしまい、銅膜１４とニッケルとが直接接触し易くなる。両者が接触することで、下地であるニッケルめっきが腐食し易くなり、結果としてマグネシウム合金の耐蝕性は低下する。一方、本発明では、最表面に貴な金属を皮膜しても、マグネシウム部材の腐食を確実に緩和させることができる。
【００３１】
また、腐食緩和膜１３上の皮膜は、銅膜１４に限られない。例えば、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、又は、銀（Ａｇ）などを含有する皮膜でもよい。本発明によれば、ニッケルより貴な金属であっても腐食緩和機能を維持しつつ皮膜として形成することができ、当該皮膜による機能（作用効果）をさらに付加することが可能となる。
【符号の説明】
【００３２】
１、１０：マグネシウム部材、
１１：基材、  １２：ニッケル膜、  １３：腐食緩和膜、
１４：銅膜
【図１】
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【図３】
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【図２】
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