摩耗を防ぐ表面処理法とは？原因から解決法まで解説

金属部品を使っていると、表面が削れたり、寸法が変わったりして、寿命が短くなることがあります。こうした現象が摩耗です。

摩耗は部品の寿命や精度に大きく関わるため、早めの対策が重要です。その有力な方法の一つが、表面処理技術の活用です。

ただし、摩耗対策は「硬くすればよい」とは限りません。摩耗の起こり方によって、適した表面処理は変わります。

まず知っておきたい、摩耗は一つではないということ

代表的な摩耗には、次のような種類があります。

✓ アブレッシブ摩耗

硬い突起や異物が表面をひっかくことで起きる摩耗です。
この場合は、
✓表面を硬くする処理
が有効なことが多く、浸炭、窒化、高周波焼入れ、TiNなどのPVDコーティングが候補になります。

✓ 凝着摩耗

接触している表面どうしが局所的にくっつき、それがはがれるときに表面が傷む摩耗です。焼付きの前段階として見られることもあります。
この場合は、
✓ 滑りをよくする処理
✓ 表面の相性を改善する処理
が重要です。DLCコーティングなどがその一例です。

✓ 疲労摩耗

繰り返し接触や荷重によって、表面近くで疲労による損傷が進む摩耗です。
この場合は、
✓ 表面強化
✓ 圧縮応力を与える処理
が有効で、窒化、高周波焼き入れなどの熱処理や微粒子ショットピーニングなどが候補になります。

✓ 腐食摩耗

摩耗と腐食が同時に進む現象です。
この場合は、
✓ 耐食性を高める被膜処理
✓ 表面保護処理
が重要になります。

表面処理を選ぶときに大切なこと

表面処理は、名前だけで決めるのではなく、次のような点を見て考えることが大切です。

• • • • • • • • 　相手材は何か
              • 　潤滑はあるか
              • 　荷重や速度はどうか
              • 　何を優先したいか

👉 どのような摩耗が起きているかを見て選ぶことが、表面処理ではいちばん大切です。

「硬ければ安心」とは限らない

摩耗対策では硬さは重要ですが、それだけで決まるわけではありません。硬くしても相手材とのなじみが悪ければ別の摩耗が起こることがありますし、摩擦が高いままだと焼付きにつながることもあります。

👉 硬さ、滑りやすさ、表面状態、使用条件のバランスを見ることが重要です。

迷ったときは、現象から整理する

表面処理を選ぶときに大切なのは、「どの技術が有名か」ではなく、その部品で何が起きているかを整理することです。

👉 摩耗の原因を整理してから表面処理を選ぶことが、いちばん確実な近道です。

「原因の整理」といっても、どこから手をつければよいのかわからない。
そんなときは、ぜひ表面設計コンソーシアムへご相談ください。ソリューションラボにてお客様と一緒に原因を整理しながら対応いたします。
「こういうことでも相談してよいのかな」という段階でも、お気軽にお問い合わせいただければと思います。