金属材料の表面処理とは？種類・特徴・試験で狙われるポイントまとめ

金属材料はそのままでは摩耗・腐食・疲労に弱いため、
用途に応じて 表面を強化したり、保護膜を形成したりする処理（表面処理） が行われます。

ここでは、機械保全技能検定でも頻出の
浸炭・窒化・めっき・溶射 などをわかりやすく解説します。

金属材料の代表的な表面処理

浸炭（Carburizing）

低炭素鋼（例：S15C・SPCCなど）に炭素を浸み込ませ、表層を硬くする方法。

特徴

表面だけ硬く（高炭素層）、内部は粘り強く（低炭素のまま）
浸炭後は必ず「焼入れ・焼戻し」を行う（試験ポイント）
歯車・シャフト・ピンなどに使用

試験で狙われるポイント

✔ 浸炭は 低炭素鋼に使用される
✔ 浸炭後は 焼入れと焼戻し を行う
✔ 浸炭窒化を行うと硬度が上がる

窒化（Nitriding）

鋼材表面に窒素を拡散させ、高硬度の硬化層を形成する処理。

特徴

低温処理で変形しにくい
工具鋼や合金鋼に多用
疲労強度・耐摩耗性が向上

※誤り例
✖「窒化は表面を軟らかくする」 → 逆。硬くする処理。

めっき（Plating）

金属表面に別の金属を薄く被せ、耐食性や外観を改善する処理。

ニッケルめっき（Niめっき）

● 光沢ニッケル

光沢剤を添加して明るい仕上げ
半光沢（無光沢）ニッケルより腐食しやすい（試験ポイント）

● 無光沢ニッケル（半光沢ニッケル）

光沢剤なし
光沢ニッケルより耐食性が高い

試験ポイント

✔ 光沢ニッケルの方が腐食しやすい
✔ 光沢ニッケルの方が硬度に優れる

クロムめっき

工業用クロム：硬度◎、耐摩耗性◎、厚い
装飾クロム：薄い

※誤り例
✖「工業用クロムは装飾クロムより薄い」→ 逆。

※補足

Niめっき → Crめっきの順で被覆すると割れやピンホール対策になる。

溶射（Thermal Spraying）

金属やセラミックの粉末を高温で溶かし、
吹き付けて皮膜を形成する技術。

特徴

摩耗・耐食・断熱などを強化
大きな部品にも施工可能

※試験ポイント
✔ 「溶射は材料を溶融して吹き付ける」が正しい
✔ めっきではない（湿式・乾式とも異なる）

金属材料に関する試験で出やすい知識

炭素鋼・合金鋼の基礎

● S45C

中炭素鋼
熱処理して硬度を上げて使用（正しい）

● SS400

一般構造用鋼
引張強さは FC200（ねずみ鋳鉄）より大きい → 正しい

ステンレス鋼（試験定番）

✔ SUS440C は非常に硬い（マルテンサイト系）

✔ SUS302 ＜ SUS440C（硬さ）

✔ フェライト系ステンレスは熱処理硬化しない

※ひっかけ
✖ 「SUS410はSUS304より防錆性が高い」→ 誤り
（304の方が耐食性が高い）

試験に出る「適切／不適切」まとめ

【正しい】

浸炭は低炭素鋼に使用
浸炭後は焼入れ・焼戻しが必要
光沢ニッケルの方が硬度が高い
SS400 は FC200 より引張強さ大
マルテンサイト系（SUS440C）は熱処理で硬くなる
フェライト系は熱処理硬化しない

【誤り】

光沢ニッケルの方が耐食性が高い → ✖
工業用クロムは薄い → ✖
SUS410 は SUS304 より耐食性に優れる → ✖

まとめ：表面処理は「目的別に使い分ける」のがポイント

金属材料の表面処理は、
何の性能を向上させたいか で選ぶことが重要です。

耐摩耗性 → 浸炭・窒化
耐食性 → ニッケル・クロムめっき
摩耗＆耐食 → 無光沢ニッケル
厚膜・特殊材料 → 溶射

技能検定では「正しい組合せ」「誤り知識」が頻出なので、
本記事のまとめ部分を押さえておけば得点源になります！