JPH073418A - 耐食性に優れた燃料排気管系統用溶融アルミめっき鋼板 - Google Patents

耐食性に優れた燃料排気管系統用溶融アルミめっき鋼板

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JPH073418A
JPH073418A JP14955693A JP14955693A JPH073418A JP H073418 A JPH073418 A JP H073418A JP 14955693 A JP14955693 A JP 14955693A JP 14955693 A JP14955693 A JP 14955693A JP H073418 A JPH073418 A JP H073418A
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JP
Japan
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layer
corrosion resistance
steel sheet
hot
steel
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JP14955693A
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Jun Maki
純 真木
Takayuki Omori
隆之 大森
Makoto Yoshida
吉田  誠
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼排気系統の様な厳しい腐食環境において
長寿命を有する、耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼
板。 【構成】 A層成分Cr:8〜13%、Si:0.2%
以下、B層成分C:0.02%以下、Cr:18〜35
%、Mo:0.1〜3%なる鋼を鋳込み時にA−B−A
の構造にした複層鋼板にSi:12%以下、残部が実質
的にAlから成る浴でめっきするを行う。 【効果】 かかる溶融アルミめっき鋼板は従来の材料に
比べて著しく高い耐食性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車等の燃料燃焼後の
排気系統のような厳しい腐食環境に曝されたときにも腐
食による孔開きを生じにくい、耐食性に極めて優れた溶
融アルミめっき鋼板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ステンレス鋼板はその耐食性、耐
高温酸化性、高温強度等の特性を要求される用途で需要
が増大している。更に最近では、特開昭61−1478
65号公報、特開昭62−274060号公報等のよう
に、その上に溶融アルミめっきを施すことにより耐食性
を向上せしめた鋼板も開発されている。これはステンレ
ス鋼に溶融アルミめっきを施すことにより、アルミめっ
き層に鋼中Crを拡散させて、Crの効果によりめっき
層の耐食性を向上させたものであるが、近年使用される
燃料の変化(例えばガソリンからアルコール含有燃料の
使用等)、排ガス規制に伴う触媒コンバーターの使用等
によって、上記素材では必ずしも十分な耐食性を有しな
いという問題点が散見されるに至っている。また、冬期
における道路凍結防止用散布塩による排気系の外面から
の腐食に対しても、その耐食性を向上することが望まし
い状況にある。これらの問題点に対して耐食性を向上さ
せるには原板中のCr添加量を増大する方法があるが、
この場合には無酸化炉、還元炉内でCrが選択酸化され
て不めっきを生じやすいことから、鋼中のCr濃度には
上限があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの状況
に対してなされたものであり、ステンレス鋼素材のめっ
き性を損なうこと無く鋼中Cr含有量を上昇させ、かつ
めっき層中にもCrを拡散させることにより、厳しい腐
食環境化においても耐食性を大幅に向上した鋼板を提供
するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の従来知見より耐食
性に優れたCr濃度18%〜35%の高クロム鋼と、め
っき層にCrを拡散させ、かつ溶融Alめっきも可能な
Cr濃度8%〜13%の低クロム鋼を複層構造にした鋼
板が本課題を解決するために、鋳込み方法により複層鋳
片を製造し、通常のステンレス鋼の熱延、冷延工程を経
て溶融アルミめっきを行ったもので、その要旨はA層が
Cr:8〜13%,Si:0.2%以下を含有する鋼成
分、B層がC:0.02%以下、Cr:18〜35%,
Mo:0.1〜3%を含有する鋼成分からなるA−B−
Aの鋳込み構造でかつ境界層にB層の平均値以上の介在
物を含有しない複層鋼板に、Si:12%以下を含有し
て残部が実質的にAlの溶融アルミめっき層を施した耐
食性に優れた燃料排気管系統用アルミめっき鋼板であ
る。
【0005】以下に本発明の構成と限定理由について説
明する。前述したような鋳片を熱延あるいはさらに冷延
した鋼板をめっき原板とし、ゼンジマー法あるいは無酸
化炉法にて溶融アルミめっきを行い、めっき付着量を調
整した後に冷却する。一般にアルミめっき浴にはAl−
Fe合金層の成長を抑制するために9%程度のSiを添
加し、ストリップやロールから不可避的に混入するFe
を1%〜2%程度含有している。しかしステンレス鋼は
普通鋼に比べてAl−Fe合金層の成長速度は小さく、
Siの添加量を低くしても比較的めっき密着性は確保さ
れる。
【0006】そこで本発明においてSiの限定範囲は1
2%以下とする。前述したようにSiを添加しない浴で
も合金層の成長は抑制されるため、特に下限を設けない
が、厳しい加工を要求される用途ではSiを3%〜12
%含有する浴で、また特に耐食性を要求される用途では
Siを1%以下にした浴でめっきを行うことが望まし
い。この理由は加工性を要求される場合には合金層厚み
の薄い方が有利であり、耐食性を特に要求される場合、
Siを低減することで合金層の成長により厚めっき製品
を得るのに有利となり、長期間アルミめっき層の保護効
果を得るのに効果的であることによる。また上限の限定
理由はそれ以上の添加はSi粗大結晶を析出させて、耐
食性、めっき層の加工性を阻害するためである。
【0007】次にめっき原板の組成の限定理由について
説明する。まずB層であるが、この層は排気系のような
過酷な環境下でも十分な耐食性を得るためにCr量が1
8%以上必要であり、また加工性、特に熱間加工性の観
点から上限を35%とした。Moについてはステンレス
鋼のような孔食の形態をとりやすい材料の耐孔食性を向
上させる元素であり、0.1%以上の添加によってその
効果を発揮する。一方その効果が飽和することとMoと
いう元素が比較的高価でコスト高となることから上限を
3%とする。ステンレス鋼においてCは溶接部の結晶粒
界にCr236として析出し、耐食性を劣化させ、加工
性にも好ましくない元素であるため、低い方が望まし
く、0.02%以下という低い値に限定する。また更な
る耐食性の向上を狙ってNi,Cu,Ti等の元素を添
加しても良い。
【0008】次にA層については、前述したように溶融
アルミめっき後のめっき層にCrを拡散させて耐食性を
向上させる意味から、Crは8%以上必要である。また
鋼中にCrやSi等の難還元性元素が含有されると表面
にCr2 3 やSiO2 といった酸化皮膜が生成して不
めっきを惹起しめっき密着性を低下させるため、Cr,
Siの上限はそれぞれ13%、0.2%好ましくは0.
1%以下である。この層についてもNi,Cu,Ti等
の元素を複合添加することは本発明の主旨を損なうもの
ではない。次にこのA,B層から複層鋼板を製造する訳
であるが、異なる層を重ね合わせるためその界面によっ
て本来の性能が発揮されるかどうかが決定される。
【0009】すなわち本発明ではA,B層共にCr含有
鋼であるため表面にCr系酸化物を生成しやすく、A−
B層界面において酸化物系介在物を生じやすい。こうい
った介在物は界面での破壊を起こしやすくするためにで
きるだけ低減する必要があり、本発明においては界面部
で母層の平均値以上の介在物を含有しないことを条件と
する。本発明においてA層、B層の板厚比は特に限定し
ないが、成分コストの観点と耐食性、加工性確保の立場
からB層の全厚に対する比は70%以上、95%以下が
望ましい。またこのようにして得られたアルミめっき鋼
板はそのまま使用することもあるいは化成処理、塗装を
して使用することも可能である。以上のごとく本発明に
よれば、自動車あるいは二輪車の燃焼排気管系統の素材
として複層の各々の鋼成分、被覆層の相乗効果により極
めて耐食性に優れた製品を提供しうる。
【0010】
【実施例】
実施例1 A層、B層の組成をそれぞれ調節して電磁ブレーキを利
用した鋳込み方法により鋳片を製造し、以降は通常のス
テンレス鋼の熱延、冷延工程を経て冷延コイルを得た。
かかる冷延コイルを無酸化炉法連続溶融めっきラインに
てSiを約9%に調整したアルミめっき浴でめっきを行
い、目付量を両面120g/m2 に調節した後に捲取っ
て評価に供した。表1及び表2に本発明鋼および比較鋼
のA層およびB層の化学成分を示す。圧延圧着法によっ
ても複層鋼板を製造し、その組成も併せて示す。また表
3は表1及び表2の各鋼種の特性を示す。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】
【0013】
【表3】
【0014】次に特性評価に用いた試験方法について記
述する。 排気系内面を対象とした評価 排気管内面の腐食を対象として、本発明の製品を直径2
5.4mmのパイプ状に曲げ加工して、各々以下の評価
テストを行い、赤錆の発生状況、錆部の板厚減少等の測
定結果から相対的にその耐食性を評価した。 (A)試験液組成を1.5g/lNH4 (SO4 )2
1.5g/lNH4 NO 3 −1.5g/lNH4 Clと
し、90℃に加熱した液中に試料を半没させて24h
r、常温放置24hrを1サイクルとして試験を200
サイクル繰り返した。その気相部と液相部を評価した。 (B)大気中で試料を500℃−24hr加熱後に
(A)の試験を行った。
【0015】排気系外面を対象とした評価 排気管外面の腐食を対象として、と同様の加工を施し
た試料について500℃−24hr加熱後にJIS−Z
2371に準拠した塩水噴霧試験を1000hr行っ
て、赤錆の発生状況、錆部の板厚減少等の測定結果から
相対的にその耐食性を評価した。 加工性 本発明による製品を高周波誘導電気溶接法により鋼管に
作成後、その伸び、拡管率、偏平率を測定し、これらを
相対的に判断して加工性を評価した。
【0016】めっき密着性 下記の2種の加工試験をして加工部のめっき剥離状況を
観察して、めっき密着性の相対評価を行った。 (A)リバースベンドアドヒション めっき鋼板をV
字型に衝撃曲げを行い、そのV型を伸ばし、次に同じ箇
所を逆のV字型に衝撃曲げを行い、さらにV型を伸ば
す。 (B)カップ絞り ブランク型50mm、ダイス型径
2mm、絞り深さ10mm、ポンチ径33mmで絞る。 めっき外観 めっき後の外観(不めっき、模様等)目視判定して評価
した。
【0017】実施例2 A層、B層の組成を調節して電磁ブレーキを利用した鋳
込み方法により鋳片を製造し、以降は通常のステンレス
鋼の熱延、冷延工程を経て冷延コイルを得た。かかる冷
延コイルを無酸化炉法連続溶融めっきラインにてSiを
0.3%〜14%含有するアルミめっき浴でめっきを行
い、目付量を両面120g/m2 に調節した後に捲取っ
て評価に供した。表4及び表5に本発明と比較例の原板
成分とおよびめっき浴の成分を示す。また表6は表4及
び表5の各鋼種の特性を示す。なお特性評価に用いた試
験方法は実施例1と同じである。
【0018】
【表4】
【0019】
【表5】
【0020】
【表6】
【0021】
【発明の効果】本発明は自動車排気系環境において長期
の寿命を有する耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板を
提供するものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 A層がCr:8〜13%,Si:0.2
    %以下を含有する鋼成分、B層がC:0.02%以下、
    Cr:18〜35%,Mo:0.1〜3%を含有する鋼
    成分からなるA−B−Aの鋳込み構造でかつ境界層にB
    層の平均値以上の介在物を含有しない複層鋼板に、S
    i:12%以下を含有して残部が実質的にAlの溶融ア
    ルミめっき層を施したことを特徴とする耐食性に優れた
    燃料排気管系統用溶融アルミめっき鋼板。
JP14955693A 1993-06-21 1993-06-21 耐食性に優れた燃料排気管系統用溶融アルミめっき鋼板 Withdrawn JPH073418A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6173025B1 (en) 1997-05-02 2001-01-09 Nec Corporation PLL frequency synthesizer using frequency dividers reset by initial phase difference
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