着色アルマイトの密着試験方法

質問

こんにちは。
先日着色アルマイトを施した棒材（φ２．３５）ワークを連続高温処理（135℃×３０分）していたところ、処理回数１０回を超えたところ皮膜がピース状に剥れる症状が発生しました（別ロットのワークは発生しませんでした）。メーカによると原因は孔封処理不足による見解との事でした。そこで着色アルマイト皮膜の密着性を事前に見抜くための密着試験方法にはどんなものがあるでしょうか？教えていただきたいのです。
条件として１．簡易的に出来る試験（大掛かりで日数を要するものは除外）２．多数からのサンプリングを実施　３．剥れる、剥れないの状態が目視で分かり易い　の3点です。当方正常なものと不良のワークを９０°に曲げて比較しようと試みましたが、曲げた箇所周辺の皮膜が剥れる前に細かくつぶれてしまい判別しづらくなってしまいました。他熱処理による確認方法もあると思うのですが・・・
みなさまはどのような方法を実施しているのでしょうか？ご教示よろしくお願い致します。

回答No.1

noname#230359

そもそもアルマイトはワークの表面の一部が化学的変化をしたものですので一般的な感覚で「密着」を測る意味は無い筈です。「剥離しずらさ」を測りたいということは理解できますが物理的に剥がれやすさを測るのは難しいと思います。

熱負荷試験で不良として考えたワークを不良として取り扱っていいかどうかも疑問です。処理業者さんからは封孔処理不足との見解をもらったようですが処理は正常でアルマイト層の厚みが少なめだった可能性や両方の複合だった可能性もあります。

アルマイト層はアルミ合金より熱膨張率がずっと低いので熱負荷がかかれば必ずアルマイト層はひび割れますし温膨張率の関係から割れた部分から持ち上がる傾向があることになりますから熱負荷試験はあまり意味が無いように感じます。

一般論として層の剥がれやすさを強度として考えた場合、封孔処理が十分にされているか否かをチェックするのが現実的ではないでしょうか。処理現場では簡易的にセロテープを張り付けて剥がし、テープの接着剤がワークにくっつくと処理不足、くっつかなければ合格、という検査をしているところがあります。
但し層の強度は厚みや電解処理温度も関係しますので一般的な処理より高い強度が必要なら膜厚を上げるとか、半硬質・硬質（処理液の温度設定が低くなるほど硬くなるが「処理温度を少し下げてくれ」という依頼は設備の都合で現実的には不可能）に変えるなどそれ相応のコストアップとなります。

そういうレベルではなく、ということだと製品の使用環境から問題になりそうな条件を特定してから試験方法を考えるべきではないでしょうか。

お礼

mzkさま、早速の回答ありがとうございます。熱膨張に寛容ではなかったんですね！アルマイト構造についての記述はためになります。熱負荷試験を実施した理由は、ユーザーが同条件で日常行う作業であるからです。今回の質問の目的は長時間の耐熱試験で発生した不具合を短時間で判別する方法はないかと言うところなのです。＞封孔処理が十分にされているか否かをチェックするのが現実的ではないでしょうか？まずはこれについてメーカーさんと協議したいと思います。ありがとうございました