JPH055906B2

JPH055906B2 -

Info

Publication number: JPH055906B2
Application number: JP61249194A
Authority: JP
Inventors: Akito Sakota; Junichi Uchida; Hirohisa Seto; Shigeru Wakano; Atsuyoshi Shibuya
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1986-10-20
Publication date: 1993-01-25
Also published as: JPS63103096A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、ガソリン、アルコール、あるいはア
ルコールを添加したガソリン等、いわゆる自動車
用燃料を収容保持する容器、つまり燃料タンクを
製作するために最も適した鋼板に関するものであ
る。（従来の技術）従来、燃料タンク用に使用されてきた鋼板は、
鋼板に３〜20％のSnを含有するPb−Sn合金をめ
つきするターンめつき鋼板が一般的である。この
ような従来のターンめつき鋼板は、ガソリンのよ
うな燃料に対しては耐食性が極めて良好であり、
不可避的に含まれる水分や硫黄分などによつても
腐食され難く、一方、燃料タンクを成形加工する
場合のように厳しい加工にも良く耐え、溶接性も
良好であつた。ところで、近年のエネルギー事情の変化に伴つ
て、上記自動車用燃料として、メチルアルコー
ル、エチルアルコールあるいはメチル−tert−ブ
チルエーテル等のような各種アルコールを代替燃
料として使用するか、あるいはこれらのアルコー
ルをガソリンに添加して使用することが提案され
ている。しかし、このような従来のガソリンと異なつた
燃料を使用する場合、前述のターンめつき鋼板は
その耐食性が十分でなくなり、かなり腐食速度が
早められることが判明した。特に燃料タンクの場
合、腐食による燃料漏れは重大事故につながるこ
とから、十分な対策が要望されるところである。このように腐食速度が加速されるのは、上述の
ようなアルコール燃料あるいはアルコール含有ガ
ソリン燃料などのアルコールに含まれる水分、ホ
ルムアルデヒド、アセトアルデヒド、さらにはギ
酸、酢酸などの不純物の存在によると考えられ
る。かかる用途に対する材料として現在までのとこ
ろ、Ni、Co、Sn等のめつきが検討されている。
しかし、それぞれ難点がある。例えば、Ni、
Coはめつき母材鋼板に対する犠牲防食作用がな
く、むしろ、電気化学的腐食の誘起による孔食発
生が懸念される。Sn、Coは高コスト化が問題
となる。またSnはぎ酸、酢酸等、アルコール
系燃料への混在が予想される酸類に対して、耐食
性が充分ではない。したがつて、めつき自体の耐食性（耐塩性、耐
有機酸性）が良好であり、母材鋼板に対する犠牲
防食能を有するものが望まれる。このような状況の下にあつて、特開昭58−
45396号には、鋼板の表面に厚さ0.5〜20μｍの
Zn：５〜50％のNi合金めつき層を施すことが開
示されている。このようにZnが５〜50％のNi基
合金を使用するのは、Znが５％未満では犠牲陽
極効果が小さく、一方、Znが50％を越えては、
Niによるめつき層の耐食性改善効果が減じて多
くの腐食生成物、つまりいわゆる白錆を発生させ
タンク目詰りの原因となるためである。また、特開昭61−6260号公報には、３〜20％
Cr鋼を容器内面にあてることにより、アルコー
ル系の腐食性の大きい燃料に対して耐食性を保て
るとの開示がみられる。しかし、有機酸と塩分が
共存する条件下では３〜20％Cr鋼の耐食性は決
して充分でない。また高耐食性母材とAl−Mn合
金めつきとの組合せ、およびそれによる相乗効果
が何ら開示されていない。このような状況のもとで、本件出願人は、第１
めつき層および第２めつき層を備えた多層めつき
鋼板とするとともに、第２めつき層をAlもしく
はAl合金とすることにより、その耐食性は著し
く改善され、しかもめつき処理操作中にピンホー
ル、あるいはその他の皮膜欠陥が生じても、第２
めつき層であるAlもしくはAl合金めつき層の存
在によつて耐食性は殆ど劣化しないことを知り、
先に特願昭60−137171号として特許出願した。その後、さらに研究、開発をつづけていたとこ
ろ、(1)全く新規な合金系であるAl−Mn（Mn：８
〜40％）系合金の適用により、耐アルコール性、
耐ギ酸、酢酸性はもちろん、環境からの耐塩性の
いずれにもすぐれ、且つ、溶接性、加工性を兼備
する鋼板が得られること、ならびに(2)そのような
Al−Mn（８〜40％）合金めつき皮膜は、アルコ
ール系燃料中において通常の冷延鋼板に比して、
わずかに卑な電位を示すため犠牲防食作用を有す
るが、かかる防食作用をより強く発現させるた
め、めつき母材鋼板に、通常の冷延鋼板に比して
電気化学的に貴であるCr含有鋼板を用いると耐
食性が一層改善されること、そして(3)さらに必要
によりかかるめつき皮膜と、めつき母材との電位
差を適当にコントロールすることにより母材の高
耐食性と、高耐食性めつき皮膜の犠牲陽極として
の特性とが相乗的に働き、非常にすぐれた耐食性
が得られることを知り、本発明を完成した。（問題点を解決するための手段）かくして、本発明の要旨とするところは、
Cr：１〜20重量％を含有する鋼板表面にNi：５
〜95重量％のZn−Ni合金めつき層を５〜50ｇ／
m²設け、次いでこのめつき層の上にMn：８〜40
重量％のAl−Mn系合金めつき層を１〜30ｇ／m²
設けたことを特徴とする燃料容器用めつき鋼板で
ある。また、好ましくは、上述のめつき鋼板にはさら
にクロメート処理をしてもよく、その場合にはさ
らに一層耐食性が改善される。（作用）ここに、本発明におけるめつき層の合金組成は
Mn含有量８〜40重量％である。めつき層の合金組成をMn：８％未満とすると
Mn添加の効果が発揮されず、耐有機酸性が劣化
する。しかし、40％を越えるとめつき性状不良と
なり、耐食性が劣化する。好ましくはMn14〜22
重量％である。上述のAl−Mn合金めつき層が１ｇ／m²未満で
は所期の耐食性が得られず、一方30ｇ／m²を越え
ると、耐食性改善効果は飽和してしまうため、本
発明においてはめつき量は１〜30ｇ／m²、好まし
くは10〜25ｇ／m²に限定する。本発明によれば、上述のAl−Mn合金めつきは
Ni：５〜95％のZn−Ni合金めつきのうえにも設
ける。第一めつき層の合金組成はNi含有量５〜
95重量％であるが、第一めつき層の合金組成を
Ni：５％未満とするNi添加の効果が発揮されず、
第二層に生じた皮膜欠陥部からの第一めつき層の
腐食が早すぎて不充分である。しかし、95％を超
えると今度はZnの効果が発揮されず、第二めつ
き層のAlもしくはAl合金に孔食が発生し易くな
る。なお、Zn−Al系の緻密な腐食生成物がより
一層耐食性を向上させることから、好ましくは第
一めつき層の合金組成はNi5〜50重量％である。このように第一層および第二層の各めつき被膜
を設ける場合、第一層のめつき被膜厚さは５〜50
ｇ／m²であるが、これより薄いと所期の効果を発
揮できず、一方これより厚いと加工性が劣化する
場合があり好ましくない。また、第二層はわずか
に薄くてもよく、１〜30ｇ／m²で十分である。第
一層としてNi−Zn合金めつき層を設けているた
め１ｇ／m²まで薄くてもその効果が期待されるの
である。次に、かかるめつき層を設ける母材鋼板として
本発明にあつてはCr：１〜20％の鋼を用いるが、
Cr：１％未満では電位差が十分でなく、一方20
％を超えると過度に貴になつてしまう。電位差の
調整はこのようにCr量の調整によつて行つても
よい。このように、本発明にあつては、合金めつき被
膜と母材鋼板との電位差を十分にとりながら、そ
れが余り大きくならないように調整しているので
あつて、その限りにおいては母材鋼板としての鋼
種はCr：１〜20％含有する限りにおいて制後さ
れずSUS430、SUS304等のいわゆるステンレス
鋼も包合される。一般的組成で表示すれば、Ｃ＜0.1％、Si＜0.3
％、Mn＜0.6％、Ｐ＜0.03％、Ｓ＜0.03％、Cr＝
１〜20％である。本発明によれば、後述する実施例においても示
すように、燃料タンク用としてのその耐食性は著
しく改善される。その改善機構は、未だ十分解明
されていないが、Al−Mn合金特有の耐食性、特
に耐塩性によるものと理解される。また、前述の第一めつき層と第二めつき層との
組合せによる相乗的作用効果が著しいことも分か
つた。すなわち、完全にその機構が解明されたわ
けではないが、下層にNi−Zn合金が存在すると
その上に設けられたAlまたはAl合金の腐食電位
が安定化領域に保持されることになり、孔食を発
生しにくくなるため、その耐食性が極めて顕著に
改善されるものと推測される。この点、下層の
Ni−Zn合金のZnが５％未満あるいはNiが５％未
満では上層の腐食電位を安定化領域に持ち来すこ
とができない。次に、本発明を実施例によつてさらに説明す
る。なお、これらの実施例は単に本発明を説明す
るためのもので、これによつて本発明が何ら制限
されるものでないことは理解されよう。比較例 1.5〜12％Cr含有鋼板（Ｃ＜0.002、Si＜0.01、
Mn＜0.1、Ｐ＝0.01、Ｓ＝0.003％）、およびステ
ンレス鋼板の各供試鋼板に、脱脂その他の予備処
理を施してから以下の要領でAl−Mn合金めつき
を行つた。めつき浴組成： AlCl₃−NaCl−KCl混合溶融塩モル比（61：23：16）を基本として、これに
MnとしてMnCl²を添加。付着量およびめつき層組成：第１表の通り。このよおにして得られたAl−Mn合金めつき鋼
板は次いで各種腐食試験に供した。試験結果およ
び試験要領は第１表にまとめて示す。なお、腐食試験は、温度50℃で120回／分の振
動を与えながら行つた。次に、同様にして得ためつき層にクロメート処
理を行い、各種腐食試験に供した。結果を同じく
第１表にまとめて示す。なお、上記クロメート処理は、塗布型および電
解クロメート処理を適用して行つた。表中、Cr
付着量（mg・Cr／m²）を表示する。なお、塗
布型は日本パーカライジング社製ZM1415A（商品
名）を使つて行い、電解クロメートは30ｇ／
CrO₃、60℃、30A／ｄm²の条件下で15秒間行つ
た。実施例８比較例を繰り返したが、本例ではAl−Mn合金
めつきに先立つてZn−Ni合金めつきを下記要領
で通常の電気めつきにより行つた。めつき浴組成： NiSO₄.6H₂O 150〜400ｇ／ ZnSO₄.7H₂O 15〜200ｇ／ Na₂SO₄ 75ｇ／ H₃BO₃ ０〜30ｇ／ NaCl ０〜50ｇ／めつき合金組成： Ni含有量３〜98重量％このようにして得られた２層めつき鋼板は次い
で比較例の場合と同様にして一部クロメート処理
して各種腐食試験に供した。試験結果は第１表に
まとめて示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ Cr：１〜20重量％を含有する鋼板表面に
Ni：５〜95重量％のZn−Ni合金めつき層を５〜
50ｇ／m²設け、次いでこのめつき層の上にMn：
８〜40重量％のAl−Mn系合金めつき層を１〜30
ｇ／m²設けたことを特徴とする燃料容器用めつき
鋼板。２さらにクロメート処理して成る、特許請求の
範囲第１項記載の燃料容器用めつき鋼板。