表面処理・熱処理の基礎知識｜代表的な処理方法を解説！

機械設計では、材料の耐久性や機能性を向上させるために
表面処理や熱処理が欠かせません。

適切な処理を選定することで、
摩耗・腐食・強度不足などの問題を解決できます。

本記事では、代表的な表面処理・熱処理の特徴と選定ポイントを解説します！

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メッキ

メッキとは、金属や樹脂の表面に薄い金属層をコーティングする処理です。
目的は防錆、耐摩耗性向上、装飾性の向上、導電性の付与など多岐にわたります。

用途に応じて適切なメッキを選定することで、
部品の耐久性や機能性を高めることができます。

四三酸化鉄皮膜（黒染め処理）

四三酸化鉄皮膜の特徴

• 鉄系材料の表面に黒色の酸化皮膜を形成する処理
• 耐食性は向上するが、塗油が必要（単体では防錆力が低い）
• 寸法変化がほとんどないため、精密部品向け

• コストが低く、見た目も良いため、工具や機械部品に多用される！

• 防錆力が低いので、湿気の多い環境には向かない

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ユニクロメッキ（亜鉛めっき+クロメート処理）

ユニクロメッキの特徴

• 亜鉛めっきにクロメート処理（ユニクロ処理）を施し、耐食性を向上
• 仕上がりは銀白色で、見た目が良い
• 鉄部品の防錆目的で、ボルトやナットに多く使用

• 安価で防錆力があるため、屋内使用の鉄部品に最適！

• 屋外や高湿度環境では耐久性が低い

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三価クロメートメッキ（亜鉛めっき+三価クロメート処理）

三価クロメートメッキの特徴

• 亜鉛めっきに三価クロメート処理を施し、耐食性を向上
• 環境規制対応（RoHS指令適合）で、有害な六価クロムを含まない
• 仕上がりは銀白色や青みがかった色合いで、美観が良い
• 鉄部品の防錆目的で、ボルトやナット、金具類に広く使用

• 環境規制に対応しつつ、耐食性とコストのバランスが良い！

• 六価クロメートに比べ耐食性はやや劣るため、厳しい環境では別途対策が必要

無電解ニッケルメッキ

無電解ニッケルメッキの特徴

• 均一なニッケル被膜を形成し、耐摩耗性・耐食性を向上
• 電気めっきと違い、複雑な形状にも均一に処理可能
• 硬度が高く、滑り特性も良い

• 摺動部や精密部品に最適！

• コストが比較的高い

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硬質クロムメッキ

硬質クロムメッキの特徴

• 表面に硬度の高いクロム層を形成し、耐摩耗性・耐食性を向上
• 摩擦係数が低く、滑り性が良いため摺動部に最適
• 厚めにめっきすることで、摩耗による寿命を延ばせる

• シャフト・ピストンロッドなどの摺動部品に最適！

• めっき層が硬すぎるため、衝撃を受けると割れることがある

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窒化

窒化とは、金属表面に窒素を浸透させ、硬い窒化層を形成する処理です。
耐摩耗性、耐疲労性、耐食性を向上させる効果があります。

ガス窒化、イオン窒化、塩浴窒化（タフトライド）などの種類があり、
用途に応じた選定が重要です。

ガス窒化

ガス窒化の特徴

• 窒素を材料内部に浸透させ、表面を超硬化させる処理
• 耐摩耗性・耐疲労性を向上し、長寿命化
• 寸法変化が小さいため、精密部品にも適用可能

• 軸や歯車など、高耐久が求められる部品に最適！

• 内部は軟らかいため、衝撃や曲げ荷重には弱い

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タフトライド処理（軟窒化処理）

タフトライド処理の特徴

• 低温で窒素と炭素を浸透させ、表面を硬化させる処理
• 耐摩耗性・耐疲労性・耐食性を向上
• ガス窒化よりも低温処理のため、変形が少ない

• 衝撃に強く、摩耗にも強いので幅広い用途に適用可能！

• 処理がねずみ色になるため、見た目のデザイン性が制限される

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アルマイト処理（陽極酸化処理）

アルマイト処理の特徴

• アルミ専用の酸化処理で、耐食性・耐摩耗性を向上
• 皮膜の厚みを調整でき、カラーアルマイトでデザイン性も向上
• 硬質アルマイトにすれば、さらに表面硬度を上げられる

• アルミ部品の耐久性を向上させたいなら最適！

• 耐衝撃性は低いため、強い衝撃で割れることがある

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熱処理（焼入れ・焼戻し・焼鈍）

熱処理の特徴

• 金属の内部構造を変化させ、硬度・靭性を調整する処理
• 焼入れ：硬くする（耐摩耗性向上）
• 焼戻し：硬すぎる材料を適度に靭性を持たせる
• 焼鈍：内部応力を除去し、加工性を向上させる

• 鋼材の強度調整や、内部応力を抜く目的で多用される！

• 熱処理後の歪みや変形が発生することがあるため、後加工が必要

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塗装（防錆塗装・耐熱塗装）

塗装の特徴

• 安価で広範囲に適用可能（鉄・アルミ・樹脂など）
• 防錆・耐熱・耐薬品性を向上（塗料の種類による）
• デザイン性が求められる製品にも適用される

• 最も手軽な表面処理で、色や機能性を自由に選べる！

• 耐摩耗性は低く、強い衝撃で剥がれる可能性あり

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下地処理・前処理

酸洗い処理

酸洗いの特徴

• 酸性の薬液でスケール（黒皮）やサビを化学的に除去
• 表面を均一に処理でき、複雑形状や細部の処理にも有効
• 塗装・メッキ・溶接前の下地処理として品質を安定させる

✅ 金属表面をムラなくきれいに仕上げられる！
　👉 下地処理に最適で、後工程（塗装・メッキ）の密着性を向上

🚫 酸液の取り扱いに注意が必要（安全管理・廃液処理が必須）
　👉 耐摩耗性や美観の仕上げ効果は限定的。用途は下地処理が中心

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ブラスト処理

ショットブラストの特徴

金属ショットを高速で吹き付け、表面に衝撃を与えてスケールや汚れを除去
表面硬化や残留応力の付与により、疲労強度や耐摩耗性を向上できる
大規模部品や連続処理に適し、産業分野で広く利用される

✅ 表面処理と同時に強度アップが可能！
　👉 塗装・メッキ前の下地処理としても優秀

🚫 処理時に騒音や粉じんが発生するため、防音・集じん設備が必須

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サンドブラストの特徴

• 鋭い研磨材（砂やアルミナ）を吹き付けて、サビや塗膜を物理的に削り取る
• 表面を粗くできるため、塗装や接着の密着性を高める下地処理に有効
• 金属以外にも、石材やコンクリートなど幅広い素材に使用可能

✅ サビ・塗膜の除去に最も強力！
　👉 下地をしっかり荒らして密着性を大幅に向上

🚫 削る力が強いため、寸法精度が必要な部品や鏡面仕上げには不向き

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ビーズブラストの特徴

• 丸いガラスビーズを吹き付けて、表面を整えながら美しく仕上げる
• 光沢を抑えたサテン調・マット調に加工でき、外観重視の製品に最適
• 寸法精度をほぼ変えずに、微細なバリや加工痕を取り除ける

✅ 美しい外観と寸法精度を両立！
👉 精密部品やデザイン性を求める製品に最適

🚫 強力な除去や荒い処理には不向き（仕上げ用の処理方法）

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バフ研磨（鏡面仕上げ）

バフ仕上げの特徴

• 布やフェルトに研磨剤を付けて、表面を磨き上げることで鏡面仕上げが可能
• 光沢のある美しい仕上がりになり、高級感が求められる外観部品に最適
• 切削痕や細かな傷を除去し、金属表面をなめらかに整える
• 硬質クロムメッキの下処理としても用いられ、メッキの密着性と仕上がり品質を向上

✅ 鏡のような光沢を実現！
　👉 時計、アクセサリー、自動車部品など外観を重視する製品に最適
　👉 硬質クロムメッキの品質を高める下地処理としても効果的

🚫 時間と手間がかかるため、大量生産や複雑形状の部品には不向き
　👉 また、研磨剤や布の選定によって仕上がりが大きく変わる

まとめ

処理方法	主な効果	適用材料
四三酸化鉄皮膜	低コスト防錆（塗油必要）・寸法変化が少ない	鉄
ユニクロメッキ	低コスト防錆	鉄
三価クロメートメッキ	低コスト防錆	鉄
無電解ニッケル	耐摩耗・耐食性・寸法変化が少ない	鉄・アルミ
硬質クロムメッキ	耐摩耗・摺動性向上・寸法変化が少ない	鉄
ガス窒化	表面硬化・耐摩耗性	鉄
タフトライド	表面硬化・耐摩耗・耐衝撃性・寸法変化が少ない	鉄
アルマイト	耐摩耗・耐食性	アルミ
熱処理	強度調整・応力除去	鉄
塗装	防錆・デザイン性	鉄・アルミ・樹脂

• 用途に合わせた表面処理・熱処理を選び、機械部品の寿命を延ばそう！

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機械設計において、
表面処理と熱処理は部品の性能を大きく左右する重要な工程 です。

まとめ

表面処理と熱処理は、用途や使用環境に応じて適切に選定することが重要 です。

耐食性が必要なら → メッキ・アルマイト・塗装
耐摩耗性を上げたいなら → 硬質クロムメッキ・窒化処理・焼入れ
寸法精度を維持したいなら → タフトライド・無電解ニッケルメッキ

各処理の特性を理解し、最適な処理を選択することで、
部品の耐久性と性能を向上させることができます！

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