三価クロメート・化成処理の指定——色・耐食時間・六価クロムを使わないことの書き方

図面の「クロメート」は、いまの発注では中身が決まっていない

亜鉛めっきの指示は、JIS H 0404（電気めっきの記号による表示方法）の記号で書かれていることが多い。この規格は後処理の記号として、光沢クロメート処理を CM1、有色クロメート処理を CM2 と定め、表示例として「Ep-Fe/Zn 15/CM 2 : B」（電気めっき、鉄鋼素地、亜鉛めっき 15 μm 以上、有色クロメート処理、通常の屋外での使用）を挙げている^[3]。JIS H 0404 の最新改正は 1988 年で、後処理の記号に六価クロムを使わない化成皮膜を表すものは無い^[3]。

皮膜そのものの規格である JIS H 8625（電気亜鉛めっき及び電気カドミウムめっき上のクロメート皮膜）は、クロメート皮膜を「クロメート処理によって防食皮膜を生成すると同時に、光沢、淡黄色、黄色、緑色などを与える皮膜」と定め、その色調は主成分であるクロム酸クロム（xCr₂O₃・yCrO₃・zH₂O）の組成割合と厚さで変わると説明している^[1]。CrO₃ は六価のクロムである。附属書には六価クロムの定性試験と定量試験が載っており、規格全体が六価クロムを含む皮膜を前提に組み立てられている^[1]。

現場は先に動いた。表面技術協会の論文誌に載った解説は、国内の電気亜鉛めっきの多くが自動車産業と電気電子産業で使われているため、ELV 指令と RoHS 指令の施行を機に急速に三価クロム化成皮膜へ移行し、現在は亜鉛めっきと亜鉛合金めっきの化成皮膜のほとんどが三価クロム化成皮膜になっていると述べている^[4]。同じ解説は、市場で使われる「三価クロメート」という呼び方について、「クロメート」はクロム酸イオンに由来する名称なので適切ではないとし、「三価クロム化成皮膜」と呼んでいる^[4]。

この食い違いの結果、古い図面の「有色クロメート」「CM2」をそのまま発注書に写すと、仕入先は次のどれかで受けることになる。

• 六価クロムを含む従来のクロメートを施す（顧客の化学物質の要求に反する可能性がある）
• 「それに相当する」三価クロム化成皮膜を施す（色も耐食性も、どれを「相当」とみなしたかが記録に残らない）
• 見積の段階で「六価ですか三価ですか」と聞き返してくる（聞いてくれる仕入先ばかりではない）

どれになっても発注側は困る。だから図面の記号を残す場合でも、発注書や加工仕様書に「六価クロムを含まない化成皮膜とする」と、記号とは別の文で書き添える。図面そのものを改訂するのが筋だが、改訂が済むまでのあいだも発注は続くので、注文書の側で中身を固定しておく。

JIS H 8625 の等級は、何を基準に分けているか

JIS H 8625 は、皮膜を単位面積当たりの皮膜質量で 4 つの等級・種類に分け、それぞれに中性塩水噴霧試験で白色腐食生成物（白錆）が出てはならない最低時間を定めている^[1]。次の表は規格の表から一部を抜き出したもので、最も薄い 1 級・光沢（CM1 A）の行は省いた。全体は規格を参照してほしい。

表の時間は、JIS H 8502 の中性塩水噴霧試験を連続して行い、しかもクロメート処理から 24 時間以上たってから試験した場合の値である^[1]。黒色の皮膜については、処理液の違いで得られるとしたうえで、皮膜質量を受渡当事者間の協定によるとしており、時間の規定は無い^[1]。

この表は六価クロムを含むクロメート皮膜についての規定である。三価クロム化成皮膜の耐食性は薬剤メーカーごとに処理液の構成が違うと前出の解説も書いており^[4]、表の時間がそのまま当てはまる保証は無い。「CM2C 相当」と書くのではなく、求める時間を数字で書き、それを確かめる試験方法と判定（白錆か赤錆か）を指定するのが、発注側にできる確実な書き方である。塩水噴霧試験の条件そのもの（試験片の向き・評価の仕方・試験時間の決め方）は、塩水噴霧試験を受入や仕様に入れるときの指定で扱う。

発注書に書くこと

1. 六価クロムを含まないこと

RoHS 指令（2011/65/EU）は、付属書 II で六価クロムの最大許容濃度を均質材料当たり質量で 0.1 % としている^[5]。顧客がこの指令への適合を求めているなら、六価クロムを使う処理を受け入れられるかどうかを、化成皮膜の中身として発注の時点で決めておく必要がある。

書き方の例は「化成皮膜は六価クロムを含まないものとする（三価クロム化成皮膜又はクロムを含まない化成皮膜）」である。どちらでもよいのか、三価クロムに限るのかは、顧客の要求と耐食性の要求から決める。含有化学物質の調査の進め方と、仕入先の回答のどこを確かめるかは、RoHS への適合を仕入先から確かめる手順で扱っている。

2. 色の系統

三価クロム化成皮膜は、外観によって白色系と黒色系に大別され、白色系は従来の光沢クロメートと有色クロメートの代替えで、青色から薄い赤黄色の干渉色をもつものまでさまざまある、と解説は書いている^[4]。「有色クロメートの代わりなので黄色」とはならない。外観を揃えたい部品なら、色の系統（白色系・黒色系）を書き、許容する色の範囲は限度見本で合意する。

六価のクロメートでも、JIS H 8625 は皮膜の色調が同一ロットや個々の部品の中でも差を生じ、同一表面でも均一な色調は得難く色むらを生じると注記している^[1]。色を合否の基準にするなら、どこまでの差を許すかを先に決めておかないと、受入で揉める。外観の合否基準の決め方は、外観の合否基準を仕入先と決める手順を参照してほしい。

3. 耐食性の時間と判定

求める時間を「白錆発生まで ○ 時間以上、赤錆発生まで ○ 時間以上」のように、白錆と赤錆を分けて書く。JIS H 8625 の時間は白錆が出てはならない時間で^[1]、めっき素地の鉄が錆びる赤錆とは別の判定である。どちらで判定するかを書かないと、仕入先は白錆で、発注側は赤錆で読んでいる、ということが起きる。

傷に対する強さを求めるなら、それも書く。解説は、三価クロム化成皮膜は皮膜に傷が付いたとき、皮膜に取り込まれた未反応成分と露出しためっき表面とのあいだで成膜反応が起きて皮膜を再生し、コバルトはこの反応を促すので多くの処理剤が含んでいると説明している^[4]。同じ解説が、既存の処理剤からコバルトを除いた液で作った試験片に素地まで達するクロスカットを入れて塩水噴霧試験をすると、クロスカット部の耐食性が明らかに下がった結果を示している^[4]。平らな試験片だけで評価すると、この差は見えない。組立や輸送で傷が付く部品なら、クロスカットを入れた試験を受入や承認の条件に加えることを検討する。

4. 黒色を指定するなら、仕上げ処理を含めて書く

黒色の三価クロム化成皮膜は、化成皮膜を作る工程と仕上げ工程の両方を必要とする。解説によれば、従来の黒色クロメートは化成皮膜だけでも十分な耐食性があり、仕上げ工程はつやと若干の耐食性の上乗せが目的だった。一方、三価クロム黒色化成皮膜は化成皮膜単体では十分な耐食性が得られず、外観にもつや不足や干渉色の問題があるため、仕上げ工程でそれらを補う必要がある^[4]。その仕上げ処理は下地との化学反応で生成する皮膜ではなく、処理物の形状や処理条件による膜厚のばらつきが大きく、流れじみや液だまりが生じやすいとも書かれている^[4]。

したがって黒色を指定するときは、「黒色の三価クロム化成皮膜＋仕上げ処理」と工程まで書き、耐食性の時間は仕上げ処理を含めた状態で判定すると明記する。仕上げ処理を省いた品が届いても、色が黒いので外観だけでは見分けにくい。

5. ねじ・ボルトでは締付け特性を書く

化成皮膜は、ねじの締付け特性も変える。解説は、ボルトでは一定範囲のトルク係数または総合摩擦係数が求められるのが一般的で、締付け試験は JIS B 1084 の方法で行うのが一般的だとしている^[4]。そのうえで、国内の亜鉛系めっき品は三価クロム化成皮膜への移行時に六価クロメートと同等の値（例えば M8 フランジボルトでトルク係数 0.35〜0.61 程度）が得られるように設定された一方、海外では多くが三価クロム化成皮膜にトップコートを施す前提の値（同じく 0.18〜0.26 程度）が設定され、差が生じたまま今日に至っていると述べている^[4]。

同じトルクで締めても、トルク係数が違えば得られる締付け力が違う^[4]。海外の仕入先からボルトを買う、あるいは国内品を海外品に置き換えるときに、「亜鉛めっき＋三価クロム化成皮膜」という表示だけで同じものと判断すると、組立ラインの締付けトルクの設定と合わなくなる。トップコートの有無と、求めるトルク係数または摩擦係数の範囲、それを確かめる試験方法を発注書に書く。締結部品のめっきとベーキングの関係は、めっきの発注で指定することで詳しく扱っている。

受入と承認で確かめること

送り状の表示

JIS H 8625 は、送り状などに、めっきの記号とクロメート皮膜の等級・種類の記号、加工年月日、加工業者名を表示するとしている^[1]。化成処理は、めっきを含めて二次外注に出ていることが多い。実際に処理した加工業者と加工年月日が分かれば、後から不具合が出たときにロットをさかのぼれる。三価クロム化成皮膜で発注した場合も、同じ項目を納品書に書いてもらうよう求めておく。

六価クロムが混ざっていないか

JIS H 8625 の附属書には、ジフェニルカルバジッドを用いた六価クロムの定性試験が載っている。試験溶液を試験片の上に 1〜5 滴滴下し、六価クロムが存在すれば数秒以内に赤または紫色が現れる、という手順で、比較のためにクロメート処理していない表面にも同じ試験を行う^[1]。定性試験の試験片は、処理後 24 時間以上たち、3 日以内のものとされている^[1]。

受入で毎回行う試験ではないが、仕入先や処理業者を変えたとき、初回ロットの承認で行う、あるいは仕入先に試験結果の提出を求める、といった使い方ができる。分析の方法と頻度は顧客の要求に合わせて決め、承認の段階で何を出してもらうかは量産前に仕入先に出させて承認するものの考え方で整理するとよい。

試験のタイミング

JIS H 8625 は、耐食性試験は処理後 24 時間以上たってから行い、皮膜質量の試験片は処理後 24 時間以上たち 14 日以内のもの、定量試験は 30 日以内のものと、皮膜の状態が落ち着いてからの試験を前提にしている^[1]。処理の直後に出荷される部品で、受入側がすぐに試験すると、規格の前提とずれた条件で判定することになる。受入で試験するなら、処理からの経過日数をそろえる。

熱にも注意がいる。JIS H 8625 の附属書の注記は、60 ℃以上の高温にさらされて脱水し耐食性が低下したクロメート皮膜は、定性試験で早く黒色点を作ると書いている^[1]。これは六価のクロメートについての記述だが、乾燥や塗装の焼付け、使用中の温度で化成皮膜の性能が変わりうることを示している。部品が組立後に加熱される工程を通るなら、その温度と時間を仕入先に伝え、使う化成皮膜で問題が無いかを確かめてもらう。

処理剤の変更は、変更の連絡の対象にする

解説は、REACH 規則の高懸念物質（SVHC）の候補リストに 2010 年 8 月の第 4 次で硫酸コバルトなどのコバルト化合物が加わったこと、価格の変動や採掘の問題もあってコバルトの使用を嫌う動きがあり、三価クロム化成皮膜はコバルトを含まない方向に向かう可能性が高いことを指摘している^[4]。同時に、コバルトを除くと傷に対する強さが大きく下がる処理剤があり、ユーザー側が評価する際にもこの点を考慮する必要があると書いている^[4]。

つまり、同じ「三価クロム化成皮膜」の名前のまま、処理業者が処理剤をコバルトを含まないものに切り替えることがありうる。顧客の化学物質の要求には合っても、傷部の耐食性は変わるかもしれない。処理剤の銘柄や種類を変えるときは事前に連絡すること、と発注書や品質の取り決めに書いておき、変更を受けたら傷を付けた試験で確かめる。

化成皮膜は防食の一部でしかない。輸送や保管のあいだの錆の防ぎ方（防錆油・気化性防錆剤・梱包）は輸送時の防錆の指定で、ステンレス部品の酸洗い・不動態化処理の指定はステンレスの不動態化処理の指定で扱う。

アルミニウムの化成処理は別の規格で考える

ここまでの内容は、鉄鋼素地の電気亜鉛めっきの上に施す化成皮膜の話である。JIS H 8610（電気亜鉛めっき）は、化成皮膜の適用は受渡当事者間の協定によるとし、発注者の指定によってクロメート処理を省略したり他の皮膜に代えたりできるとしている^[2]。アルミニウム合金に施す化成処理は素地も目的も違い、米軍規格の MIL-DTL-5541 などで指定されることがある。この規格では、Type I が六価クロムを含む皮膜、Type II が六価クロムを含まない皮膜で、Type II には三価クロム系の皮膜も含まれる。Type II をそのまま「クロムを使わない皮膜」と読まないよう注意したい。米軍規格の種類と区分の全体はMIL-DTL-5541 表面処理規格の基礎知識で扱っている。

基準は発注のときに出す

色や耐食時間を、届いてから「思っていたものと違う」と不合格にすることはできない。取適法のテキストは、受領を拒めない場合として、検査基準が明確でないために委託内容との違いがはっきりしない場合と、発注後に検査基準を恣意的に厳しくして、それまでの基準なら合格だった品を不合格にする場合を挙げている^[6]。化成皮膜の種類・色・時間・判定方法は、図面の記号に頼らず、発注の時点で文章にして渡す。受領拒否と返品の線引きは受領拒否・返品・やり直しのルールにまとめている。

よくある質問

古い図面の「有色クロメート」を三価に読み替えるのは、誰が決めるのですか

図面を管理する設計部門が決めるのが本来の形である。読み替えると色も耐食性も変わりうるので、購買が単独で「三価で可」と回答しない。図面の改訂が間に合わないときは、設計部門の了承を得たうえで、注文書に六価クロムを含まないことと求める性能を書いて発注する。

三価クロム化成皮膜の耐食時間を、JIS H 8625 の時間で求めてよいですか

求める側が「この時間を満たすこと」と決めるのは自由だが、その時間が三価の皮膜について規格で保証された値だと考えてはいけない。JIS H 8625 の時間は六価を含む皮膜の等級に対する規定である^[1]。仕入先に、使う処理剤での試験結果を出してもらい、求める時間との差を見てから決める。

黒色の部品だけ、錆が早く出ます

仕上げ処理が省かれている、あるいは膜厚がばらついている可能性がある。三価クロム黒色化成皮膜は仕上げ工程への依存度が高く、仕上げ処理は膜厚のばらつきが大きい^[4]。工程に仕上げ処理が入っているか、どの部位で錆が出ているか（液だまりや流れじみの位置か）を仕入先と確かめる。

海外製のボルトに置き換えたら、締付けの管理値に合わなくなりました

トップコートの有無で、トルク係数の前提が違っている可能性がある^[4]。置き換える前に、求めるトルク係数または総合摩擦係数の範囲を仕様として渡し、締付け試験の結果を出してもらう。

まとめ

亜鉛めっきの化成皮膜は、規格（JIS H 8625・JIS H 0404）が六価クロムを含むクロメートの時代のまま、現場はほとんど三価クロム化成皮膜に移っている。図面の「有色クロメート」「CM2」は、いまの発注では中身が決まらない。六価クロムを含まないこと、色の系統、白錆と赤錆までの時間と試験方法、黒色なら仕上げ処理、ねじなら締付け特性を、記号とは別に注文書に書く。受入では送り状の表示と試験のタイミングを確かめ、処理剤の変更は事前の連絡の対象にする。これらを発注の時点で明示しておけば、受入の判定がそのまま成り立つ。

出典・参考資料

1. JIS H 8625:1993 電気亜鉛めっき及び電気カドミウムめっき上のクロメート皮膜（JIS 検索で閲覧）（日本産業標準調査会／1993 年 2 月 1 日制定、2022 年 10 月 20 日確認）
2. JIS H 8610:1999 電気亜鉛めっき（JIS 検索で閲覧）（日本産業標準調査会／1999 年 8 月 20 日改正、2023 年 10 月 20 日確認）
3. JIS H 0404:1988 電気めっきの記号による表示方法（JIS 検索で閲覧）（日本産業標準調査会／1988 年 3 月 1 日改正、2025 年 10 月 20 日確認）
4. 諏佐秀郎「亜鉛および亜鉛合金めっきの現状と将来」表面技術 Vol.70 No.8（表面技術協会／2019 年）
5. Directive 2011/65/EU on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment (recast)（欧州議会・理事会／2011 年 6 月 8 日、EU 官報 L 174）
6. 中小受託取引適正化法テキスト「下請法」から「取適法」へ（公正取引委員会・中小企業庁／令和 7 年 11 月）

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