JP2957350B2 - 耐食性と成形加工性に優れた燃料タンク用鋼板の製造法 - Google Patents
耐食性と成形加工性に優れた燃料タンク用鋼板の製造法Info
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
- C23C22/08—Orthophosphates
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガソリンを収容する容器
として耐食性、成形加工性に優れた性能を有する鋼板、
特に劣化したガソリンに最適な性能を発揮する鋼板の製
造法に関するものである。
として耐食性、成形加工性に優れた性能を有する鋼板、
特に劣化したガソリンに最適な性能を発揮する鋼板の製
造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用燃料タンク（ガソリンタンク）
としては特開昭５７−４１３９６号公報、特開昭５８−
４２７８９号公報などのごときＰｂに対して３〜２５％
のＳｎを含有するＰｂ−Ｓｎ合金を被覆したいわゆるタ
ーンめっき鋼板が内外で広く使用されている。これはＰ
ｂ−Ｓｎ合金が表面に不動態膜を形成するため、水分に
対して耐食性に優れ、燃料の吸い込み口に取付けられた
燃料フィルターの目詰まりの原因となる腐食生成物を形
成し難い点にある。また、Ｐｂ−Ｓｎ合金は柔軟である
ため成形加工時に潤滑剤としての効果も有し、鋼板の成
形加工性をさらに向上させることも燃料タンク材料とし
て使用される理由の一つである。
としては特開昭５７−４１３９６号公報、特開昭５８−
４２７８９号公報などのごときＰｂに対して３〜２５％
のＳｎを含有するＰｂ−Ｓｎ合金を被覆したいわゆるタ
ーンめっき鋼板が内外で広く使用されている。これはＰ
ｂ−Ｓｎ合金が表面に不動態膜を形成するため、水分に
対して耐食性に優れ、燃料の吸い込み口に取付けられた
燃料フィルターの目詰まりの原因となる腐食生成物を形
成し難い点にある。また、Ｐｂ−Ｓｎ合金は柔軟である
ため成形加工時に潤滑剤としての効果も有し、鋼板の成
形加工性をさらに向上させることも燃料タンク材料とし
て使用される理由の一つである。
【０００３】
１） 劣化ガソリンによる腐食の問題 ターンめっき鋼板を使用した燃料タンクにおいても内面
側の腐食が市場で散発ではあるが見られる。ガソリンは
飽和系炭化水素、ナフテン系炭化水素、オレフィン系炭
化水素、芳香族系炭化水素より構成され腐食性は有して
いないにもかかわらず、内面が腐食するのはガソリンが
変質していたためと考える。ガソリンは長期間の放置に
より変質することが知られている。これはガソリン中の
オレフィン成分が酸素により酸化するために起こる。そ
のため、各石油メーカーではＪＩＳ−Ｋ−２２８７に定
められるガソリン酸化安定度試験法によりその品質を管
理している。しかし、この試験法は誘導期間（ガソリン
の酸化劣化が開始されるまでの期間）を求めるものであ
り、ガソリン貯蔵時の安定性を示す尺度でしかない。す
なわち、車両燃料系でのガソリン安定性との関係は明ら
かではない。常見喜久蔵著「今日の自動車燃料 ナツメ
社、昭和４７年」にも記載されるように、ガソリン酸化
物の最終生成物は有機酸であることは広く知られてお
り、長期間放置された車両の燃料タンク内のガソリンに
は有機酸が生成している可能性が大きい。特にＰｂは有
機酸に対する耐食性が低く、ガソリンが酸化劣化してい
る場合、Ｐｂ−Ｓｎ合金めっき鋼板は腐食されるのであ
る。
側の腐食が市場で散発ではあるが見られる。ガソリンは
飽和系炭化水素、ナフテン系炭化水素、オレフィン系炭
化水素、芳香族系炭化水素より構成され腐食性は有して
いないにもかかわらず、内面が腐食するのはガソリンが
変質していたためと考える。ガソリンは長期間の放置に
より変質することが知られている。これはガソリン中の
オレフィン成分が酸素により酸化するために起こる。そ
のため、各石油メーカーではＪＩＳ−Ｋ−２２８７に定
められるガソリン酸化安定度試験法によりその品質を管
理している。しかし、この試験法は誘導期間（ガソリン
の酸化劣化が開始されるまでの期間）を求めるものであ
り、ガソリン貯蔵時の安定性を示す尺度でしかない。す
なわち、車両燃料系でのガソリン安定性との関係は明ら
かではない。常見喜久蔵著「今日の自動車燃料 ナツメ
社、昭和４７年」にも記載されるように、ガソリン酸化
物の最終生成物は有機酸であることは広く知られてお
り、長期間放置された車両の燃料タンク内のガソリンに
は有機酸が生成している可能性が大きい。特にＰｂは有
機酸に対する耐食性が低く、ガソリンが酸化劣化してい
る場合、Ｐｂ−Ｓｎ合金めっき鋼板は腐食されるのであ
る。
【０００４】２） 成形加工性に関する問題 最近、車両燃料タンクの形状が厳格化している。これは
より大きなトランクスペースを得るため、また給油回数
を減らす大容量化のためである。加工性向上のため、鋼
板の鋼成分を高純化することにより鋼板の加工性を向上
させる試みがなされ、実用化に至っている。しかし、こ
のような対策にも関わらず、さらなる加工性の向上が求
められているのが現状である。
より大きなトランクスペースを得るため、また給油回数
を減らす大容量化のためである。加工性向上のため、鋼
板の鋼成分を高純化することにより鋼板の加工性を向上
させる試みがなされ、実用化に至っている。しかし、こ
のような対策にも関わらず、さらなる加工性の向上が求
められているのが現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は従来のＰｂ−Ｓ
ｎ合金めっき鋼板が有すはんだ性、溶接性をそのまま保
持し、その欠陥である劣化ガソリンに対する耐食性を改
善し、しかも成形加工性をさらに向上させた燃料タンク
用鋼板を提供するものである。劣化ガソリンとは前述し
たように有機酸を含む有機溶媒である。長期間貯蔵され
たガソリンを再現するため、加圧、加温下で強制的に酸
化劣化させ、各種金属の耐食性を調査した。その結果、
Ｓｎが最も耐食性に優れることを見いだした。また、Ｓ
ｎは柔軟な金属であり、プレス加工時に潤滑剤としての
働きをするものでもある。すなわち、本発明はＰｂ−Ｓ
ｎ合金めっき被覆層の上層被覆層としてＳｎの被覆層を
設けることによりＰｂ−Ｓｎ合金めっき鋼板の劣化ガソ
リンに対する耐食性を改善するとともにプレス成形性を
向上させるものである。このような断面皮膜構成を有す
る燃料タンク材料は既に本発明者等によって特公平１−
３６５５８号公報で開示されているが、その発明はガソ
リンおよびアルコールとガソリンの混合燃料を収納する
燃料容器を提供するものであって、劣化ガソリンに対す
る考慮はなされておらず、また成形加工性に関する記述
も見られない。本発明は劣化ガソリンに対する耐食性、
すなわち内面耐食性に必要なＳｎの被覆層厚みと、成形
加工性向上に必要なＳｎの複層層厚みを別々に規定した
ことにある。これは成形加工性に対してはプレス加工時
にしわ押さえ金型に接触する面の潤滑性が大きく影響す
ることを見いだした結果である。
ｎ合金めっき鋼板が有すはんだ性、溶接性をそのまま保
持し、その欠陥である劣化ガソリンに対する耐食性を改
善し、しかも成形加工性をさらに向上させた燃料タンク
用鋼板を提供するものである。劣化ガソリンとは前述し
たように有機酸を含む有機溶媒である。長期間貯蔵され
たガソリンを再現するため、加圧、加温下で強制的に酸
化劣化させ、各種金属の耐食性を調査した。その結果、
Ｓｎが最も耐食性に優れることを見いだした。また、Ｓ
ｎは柔軟な金属であり、プレス加工時に潤滑剤としての
働きをするものでもある。すなわち、本発明はＰｂ−Ｓ
ｎ合金めっき被覆層の上層被覆層としてＳｎの被覆層を
設けることによりＰｂ−Ｓｎ合金めっき鋼板の劣化ガソ
リンに対する耐食性を改善するとともにプレス成形性を
向上させるものである。このような断面皮膜構成を有す
る燃料タンク材料は既に本発明者等によって特公平１−
３６５５８号公報で開示されているが、その発明はガソ
リンおよびアルコールとガソリンの混合燃料を収納する
燃料容器を提供するものであって、劣化ガソリンに対す
る考慮はなされておらず、また成形加工性に関する記述
も見られない。本発明は劣化ガソリンに対する耐食性、
すなわち内面耐食性に必要なＳｎの被覆層厚みと、成形
加工性向上に必要なＳｎの複層層厚みを別々に規定した
ことにある。これは成形加工性に対してはプレス加工時
にしわ押さえ金型に接触する面の潤滑性が大きく影響す
ることを見いだした結果である。
【０００６】すなわち、本発明の要旨は、鋼板の両面
に、必要によっては厚さ０．０１〜１μのＮｉ、Ｃｏ、
Ｃｕの下地被覆層またはこれらの２種以上からなる合金
地下被覆層を設けた後、Ｓｎを３〜３０％含有するＰｂ
−Ｓｎ合金被覆層を設け、該被覆層に対して０．１〜１
００ｇ／１のリン酸イオンを含有する水溶液を用いて１
〜１０秒間のＰｂとリンを含む化合物の皮膜形成処理を
施して、Ｐ付着量換算で片面当たり１００ｍｇ／ｍ2以
下の被覆層を設け、そのままあるいは乾燥後に電気めっ
き法により一方の面に厚さ０．５〜７μのＳｎの被覆層
を他方の面に０．０５〜３．５μのＳｎの被覆層を設け
る耐食性と成形加工性に優れた燃料タンク用鋼板の製造
法である。
に、必要によっては厚さ０．０１〜１μのＮｉ、Ｃｏ、
Ｃｕの下地被覆層またはこれらの２種以上からなる合金
地下被覆層を設けた後、Ｓｎを３〜３０％含有するＰｂ
−Ｓｎ合金被覆層を設け、該被覆層に対して０．１〜１
００ｇ／１のリン酸イオンを含有する水溶液を用いて１
〜１０秒間のＰｂとリンを含む化合物の皮膜形成処理を
施して、Ｐ付着量換算で片面当たり１００ｍｇ／ｍ2以
下の被覆層を設け、そのままあるいは乾燥後に電気めっ
き法により一方の面に厚さ０．５〜７μのＳｎの被覆層
を他方の面に０．０５〜３．５μのＳｎの被覆層を設け
る耐食性と成形加工性に優れた燃料タンク用鋼板の製造
法である。
【０００７】
【作用】以下、本発明について説明する。本発明におい
ては、まず鋼板の表面に溶融めっき法あるいは電気めっ
き法によりＰｂ−Ｓｎ合金被覆層を施す。このＰｂ−Ｓ
ｎ合金被覆層を施すにあたり、鋼板表面にＮｉ、Ｃｏ、
Ｃｕ等の他の金属またはこれらの２種以上を含む合金下
地処理層として設けてから、Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆処理を
施す方が本発明においては好ましい。これは下地処理が
Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層のピンホールの減少に効果的であ
る。なお、Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層の下地被覆層を設ける
場合には、そのピンホール減少効果の点から、０．０１
μ以上、好ましくは０．０３μ厚さ以上の下地被覆層が
設けられ、成形加工性の点からその上限は１μ以下に限
定され、好ましくは０．５μ以下のＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ及
びこれらの２種以上の合金からなる下地被覆層が設けら
れるが特に好ましい。
ては、まず鋼板の表面に溶融めっき法あるいは電気めっ
き法によりＰｂ−Ｓｎ合金被覆層を施す。このＰｂ−Ｓ
ｎ合金被覆層を施すにあたり、鋼板表面にＮｉ、Ｃｏ、
Ｃｕ等の他の金属またはこれらの２種以上を含む合金下
地処理層として設けてから、Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆処理を
施す方が本発明においては好ましい。これは下地処理が
Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層のピンホールの減少に効果的であ
る。なお、Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層の下地被覆層を設ける
場合には、そのピンホール減少効果の点から、０．０１
μ以上、好ましくは０．０３μ厚さ以上の下地被覆層が
設けられ、成形加工性の点からその上限は１μ以下に限
定され、好ましくは０．５μ以下のＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ及
びこれらの２種以上の合金からなる下地被覆層が設けら
れるが特に好ましい。
【０００８】本発明に使用されるＰｂ−Ｓｎ合金被覆層
の合金組成は特に限定されるものではないが、Ｓｎ含有
量が３〜３０％の範囲のＰｂ−Ｓｎ合金組成のものが使
用される。含有率が３％以下では鋼板あるいは鋼板表面
に施された下地被覆層とＰｂとの反応が殆ど行われない
ため、燃料タンクへの加工時に溶接が行われる場合、溶
接部近傍の熱影響部でＰｂ−Ｓｎ被覆層が粒状に凝固
（はじき）する問題が生じる。また、溶融めっき法によ
ってＰｂ−Ｓｎ合金層を設ける場合では溶融Ｐｂ−Ｓｎ
合金の鋼板への漏れ性が悪く、ピンホールを多数発生す
ることになる。そこでＰｂ−Ｓｎ合金被覆層のＳｎ含有
率は３％以上、好ましくは５％以上が必要となる。ま
た、Ｓｎの含有量が３０％を越える場合はピンホールの
減少に対するＳｎの効果が飽和するばかりでなく、経済
性の点でも好ましくない。Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層の厚み
は１．５μ以上、好ましくは２．５〜７．５μの厚みの
被覆層が本発明では使用される。すなわち、Ｐｂ−Ｓｎ
合金被覆層の厚みが１．５μ未満ではピンホールの発生
が多く、好ましくない。また、１０μを越えるとピンホ
ール減少の効果が飽和するばかりでな、成形加工性が低
下し、経済性の点からも好ましくない。
の合金組成は特に限定されるものではないが、Ｓｎ含有
量が３〜３０％の範囲のＰｂ−Ｓｎ合金組成のものが使
用される。含有率が３％以下では鋼板あるいは鋼板表面
に施された下地被覆層とＰｂとの反応が殆ど行われない
ため、燃料タンクへの加工時に溶接が行われる場合、溶
接部近傍の熱影響部でＰｂ−Ｓｎ被覆層が粒状に凝固
（はじき）する問題が生じる。また、溶融めっき法によ
ってＰｂ−Ｓｎ合金層を設ける場合では溶融Ｐｂ−Ｓｎ
合金の鋼板への漏れ性が悪く、ピンホールを多数発生す
ることになる。そこでＰｂ−Ｓｎ合金被覆層のＳｎ含有
率は３％以上、好ましくは５％以上が必要となる。ま
た、Ｓｎの含有量が３０％を越える場合はピンホールの
減少に対するＳｎの効果が飽和するばかりでなく、経済
性の点でも好ましくない。Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層の厚み
は１．５μ以上、好ましくは２．５〜７．５μの厚みの
被覆層が本発明では使用される。すなわち、Ｐｂ−Ｓｎ
合金被覆層の厚みが１．５μ未満ではピンホールの発生
が多く、好ましくない。また、１０μを越えるとピンホ
ール減少の効果が飽和するばかりでな、成形加工性が低
下し、経済性の点からも好ましくない。
【０００９】次いで、これらの鋼板表面または下地被覆
層の表面に設けられたＰｂ−Ｓｎ合金被覆層に対して、
ＰｂとＰを含有する化合物を主成分として構成される極
薄い皮膜からなる被覆層を設ける。これは次の理由によ
る。すなわち、Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層にピンホールがあ
った場合、Ｓｎを被覆してもピンホールは完全に覆われ
ることなく下地鋼板あるいは下地処理層に達するピンホ
ールが残る。しかし、ＰｂとＰを含有する化合物を形成
させるとピンホール部にもこの化合物が生成し、ピンホ
ールをつぶすことになる（封孔効果）。またＰｂとＰを
含有する被覆層の設けられた鋼板上にＳｎを被覆した場
合、Ｐｂ−Ｓｎ合金層のピンホール上にＳｎが被覆され
なかったとしても少なくともＰｂ−Ｓｎ合金層のピンホ
ールはＰｂとＰを含有する化合物により封孔されており
加工性の改善効果は著しく大きい。
層の表面に設けられたＰｂ−Ｓｎ合金被覆層に対して、
ＰｂとＰを含有する化合物を主成分として構成される極
薄い皮膜からなる被覆層を設ける。これは次の理由によ
る。すなわち、Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層にピンホールがあ
った場合、Ｓｎを被覆してもピンホールは完全に覆われ
ることなく下地鋼板あるいは下地処理層に達するピンホ
ールが残る。しかし、ＰｂとＰを含有する化合物を形成
させるとピンホール部にもこの化合物が生成し、ピンホ
ールをつぶすことになる（封孔効果）。またＰｂとＰを
含有する被覆層の設けられた鋼板上にＳｎを被覆した場
合、Ｐｂ−Ｓｎ合金層のピンホール上にＳｎが被覆され
なかったとしても少なくともＰｂ−Ｓｎ合金層のピンホ
ールはＰｂとＰを含有する化合物により封孔されており
加工性の改善効果は著しく大きい。
【００１０】このようなＰｂとＰを含有する皮膜の量は
Ｐ付着量換算で片面当たり１００ｍｇ／ｍ2以下、好ま
しくは２５ｍｇ／ｍ2以下に限定することが必要であ
る。すなわち、その被覆量が付着量換算で１００ｍｇ／
ｍ2を越えると、上層被覆層との密着性が十分でなく、
成形加工によって上層被覆層が粉状に剥離する現象、い
わゆるパウダリングを生じる。このＰｂとＰを含有する
化合物の皮膜を形成させる方法としては、以下に示す方
法がある。すなわち、ＰＯ4 --- イオンを含有する水溶
液、たとえば燐酸水溶液の０．１〜１００ｇ／１の水溶
液を用いて処理時間１〜１０秒の条件で処理することに
よってＰｂとＰを含有する皮膜が形成される。
Ｐ付着量換算で片面当たり１００ｍｇ／ｍ2以下、好ま
しくは２５ｍｇ／ｍ2以下に限定することが必要であ
る。すなわち、その被覆量が付着量換算で１００ｍｇ／
ｍ2を越えると、上層被覆層との密着性が十分でなく、
成形加工によって上層被覆層が粉状に剥離する現象、い
わゆるパウダリングを生じる。このＰｂとＰを含有する
化合物の皮膜を形成させる方法としては、以下に示す方
法がある。すなわち、ＰＯ4 --- イオンを含有する水溶
液、たとえば燐酸水溶液の０．１〜１００ｇ／１の水溶
液を用いて処理時間１〜１０秒の条件で処理することに
よってＰｂとＰを含有する皮膜が形成される。
【００１１】しかし、ＰＯ4 --- イオンを含有する水溶
液の濃度が０．１ｇ／１未満では、目的とする皮膜が形
成されない。また、濃度が１００ｇ／１を越える場合
は、処理後に水洗を行っても皮膜が厚く生成されている
ため、上層被覆層の密着性が劣る。処理時間に対しては
１秒未満ではＰｂ−Ｓｎ合金被覆層表面との反応が均一
に行われ難く、本発明の目的とする皮膜が生成されな
い。また、１０秒を越えると皮膜が厚く生成され過ぎる
ため、上層被覆層の密着性が十分ではない。このような
処理は上記濃度範囲からなるＰＯ4 --- イオンを含有す
る水溶液のスプレー処理、あるいは溶液への浸漬処理な
どによって行われ、次いでその直後または水洗を経た後
にロール絞りあるいは高圧気体によるワイピングにより
過剰の処理液を除去して、乾燥が行われる。
液の濃度が０．１ｇ／１未満では、目的とする皮膜が形
成されない。また、濃度が１００ｇ／１を越える場合
は、処理後に水洗を行っても皮膜が厚く生成されている
ため、上層被覆層の密着性が劣る。処理時間に対しては
１秒未満ではＰｂ−Ｓｎ合金被覆層表面との反応が均一
に行われ難く、本発明の目的とする皮膜が生成されな
い。また、１０秒を越えると皮膜が厚く生成され過ぎる
ため、上層被覆層の密着性が十分ではない。このような
処理は上記濃度範囲からなるＰＯ4 --- イオンを含有す
る水溶液のスプレー処理、あるいは溶液への浸漬処理な
どによって行われ、次いでその直後または水洗を経た後
にロール絞りあるいは高圧気体によるワイピングにより
過剰の処理液を除去して、乾燥が行われる。
【００１２】Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層と上記のようなＰｂ
とＰからなる化合物による皮膜の設けられた鋼板は、さ
らにＳｎが被覆される。このＳｎの被覆には電気めっき
法が用いられるが、被覆処理法は特に規定されるもので
なく、たとえばフェノールスルフォン酸浴、硼弗化浴な
どを用いて処理が行われる。Ｓｎの被覆量については劣
化ガソリンに対する耐食性そして成形加工性の観点か
ら、目的に応じて差厚めっきにすべきである。劣化ガソ
リンに対する耐食性の確保には形成加工後に内面となる
面にＳｎを被覆することが有効である。これはＳｎが劣
化ガソリンに対して優れた耐食性を有し、下層のＰｂ−
Ｓｎ合金被覆層を保護することによる。さらにＳｎはＰ
ｂ−Ｓｎ合金とほぼ同様の腐食電位を有し、Ｓｎ被覆層
とＰｂ−Ｓｎ合金被覆層の間において腐食電池をほとん
ど形成しない。
とＰからなる化合物による皮膜の設けられた鋼板は、さ
らにＳｎが被覆される。このＳｎの被覆には電気めっき
法が用いられるが、被覆処理法は特に規定されるもので
なく、たとえばフェノールスルフォン酸浴、硼弗化浴な
どを用いて処理が行われる。Ｓｎの被覆量については劣
化ガソリンに対する耐食性そして成形加工性の観点か
ら、目的に応じて差厚めっきにすべきである。劣化ガソ
リンに対する耐食性の確保には形成加工後に内面となる
面にＳｎを被覆することが有効である。これはＳｎが劣
化ガソリンに対して優れた耐食性を有し、下層のＰｂ−
Ｓｎ合金被覆層を保護することによる。さらにＳｎはＰ
ｂ−Ｓｎ合金とほぼ同様の腐食電位を有し、Ｓｎ被覆層
とＰｂ−Ｓｎ合金被覆層の間において腐食電池をほとん
ど形成しない。
【００１３】Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層の特徴は次のような
事項が挙げられる。 １） Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層ＰＯ4 --- イオンを含む溶
液中においてピンホールを封孔する処理が可能であり、
またＳｎを被覆することの重畳効果によりピンホールの
数を一層減少させることが可能である。 ２） Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層は軟質で柔軟性に富むため
成形加工に極めてよい影響を与え、表層に達するクラッ
クも極めて発生しにくい利点がある。
事項が挙げられる。 １） Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層ＰＯ4 --- イオンを含む溶
液中においてピンホールを封孔する処理が可能であり、
またＳｎを被覆することの重畳効果によりピンホールの
数を一層減少させることが可能である。 ２） Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆層は軟質で柔軟性に富むため
成形加工に極めてよい影響を与え、表層に達するクラッ
クも極めて発生しにくい利点がある。
【００１４】Ｓｎ被覆層の厚さは種々の検討の結果、
０．５〜７μの厚さ、好ましくは１〜５μの厚さの範囲
で被覆処理層が設けられるのが有効である。０．５μ未
満では下層のＰｂ−Ｓｎ合金被覆層とＰｂ−Ｐを含有す
る被覆層で構成される下層の露出部分が劣化ガソリンに
より腐食されるとともに成形加工時のキズ付きによって
下層が露出される機械も多くなり、腐食が生じ易くなる
等の欠点が生じるので好ましくない。一方、厚さが７μ
を越える場合は耐食性能に及ぼす効果が飽和して経済的
でなくなることに加え、以下で記述するように成形加工
性を低下させるために好ましくない。
０．５〜７μの厚さ、好ましくは１〜５μの厚さの範囲
で被覆処理層が設けられるのが有効である。０．５μ未
満では下層のＰｂ−Ｓｎ合金被覆層とＰｂ−Ｐを含有す
る被覆層で構成される下層の露出部分が劣化ガソリンに
より腐食されるとともに成形加工時のキズ付きによって
下層が露出される機械も多くなり、腐食が生じ易くなる
等の欠点が生じるので好ましくない。一方、厚さが７μ
を越える場合は耐食性能に及ぼす効果が飽和して経済的
でなくなることに加え、以下で記述するように成形加工
性を低下させるために好ましくない。
【００１５】劣化ガソリンに対する耐食性の保護には成
形加工後に内面側になる面に対してのみＳｎを被覆すれ
ばよいのであるが、成形加工時にポンチに接触する面、
内面側にＳｎが被覆されると深絞り性の低下することが
わかった。「日本潤滑学会編、潤滑便覧、ｐ９４０（１
９８７年）養賢堂」にも記載されるようにポンチ側の潤
滑を増すことは深絞り性を低下させることになる。すな
わち、Ｓｎは潤滑剤として作用することが分かった。そ
こでダイス側すなわち成形加工した場合の外面相当側へ
のＳｎ被覆を検討したところ、ポンチ側のＳｎ被覆の悪
影響を相殺し、大幅に成形加工性を向上させることが分
かった。種々の検討の結果、ポンチ側のＳｎ被覆の影響
を相殺するにはポンチ側のＳｎ被覆量の１／１０以上の
Ｓｎ被覆量をダイ側に付与する必要性を見いだした。ま
た、ダイ側のＳｎ被覆量の上限としてポンチ側のＳｎ被
覆量の１／２以下とする。これは成形加工性に対する効
果が飽和するとともに経済的でなくなるためである。
形加工後に内面側になる面に対してのみＳｎを被覆すれ
ばよいのであるが、成形加工時にポンチに接触する面、
内面側にＳｎが被覆されると深絞り性の低下することが
わかった。「日本潤滑学会編、潤滑便覧、ｐ９４０（１
９８７年）養賢堂」にも記載されるようにポンチ側の潤
滑を増すことは深絞り性を低下させることになる。すな
わち、Ｓｎは潤滑剤として作用することが分かった。そ
こでダイス側すなわち成形加工した場合の外面相当側へ
のＳｎ被覆を検討したところ、ポンチ側のＳｎ被覆の悪
影響を相殺し、大幅に成形加工性を向上させることが分
かった。種々の検討の結果、ポンチ側のＳｎ被覆の影響
を相殺するにはポンチ側のＳｎ被覆量の１／１０以上の
Ｓｎ被覆量をダイ側に付与する必要性を見いだした。ま
た、ダイ側のＳｎ被覆量の上限としてポンチ側のＳｎ被
覆量の１／２以下とする。これは成形加工性に対する効
果が飽和するとともに経済的でなくなるためである。
【００１６】ただし、経済性を無視するのであれば、１
／２以上のＳｎを被覆しても構わない。また、従来技術
であるＰｂ−Ｓｎ合金被覆鋼板の成形加工性を挙げる目
的で外面相当側すなわちダイ側のみにＳｎを０．０５〜
３．５μ被覆しても構わない。さらに、本発明の製品に
おいてはＳｎ被覆層に対して、その表面にこれら被覆層
に対するより一層のピンホールの減少あるいは燃料容器
ｎ外面防食、塗装に対する密着性の向上などを目的とし
て燐酸などのＰＯ4 --- イオンを含有する水溶液あるい
はクロム酸水溶液に陰イオンを添加した水溶液などで化
学処理（浸漬あるいは電解処理）を施しても良い。
／２以上のＳｎを被覆しても構わない。また、従来技術
であるＰｂ−Ｓｎ合金被覆鋼板の成形加工性を挙げる目
的で外面相当側すなわちダイ側のみにＳｎを０．０５〜
３．５μ被覆しても構わない。さらに、本発明の製品に
おいてはＳｎ被覆層に対して、その表面にこれら被覆層
に対するより一層のピンホールの減少あるいは燃料容器
ｎ外面防食、塗装に対する密着性の向上などを目的とし
て燐酸などのＰＯ4 --- イオンを含有する水溶液あるい
はクロム酸水溶液に陰イオンを添加した水溶液などで化
学処理（浸漬あるいは電解処理）を施しても良い。
【００１７】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。冷延鋼帯を、
脱脂、酸洗のめっきに必要な通常の前処理を施して、溶
融めっきおよび電気めっきに対して通常要求される清浄
化、活性化処理をその表面に施してから、本発明の方法
による被覆層を設けた。これらの製品に対して、各々燃
料タンクに要求される各種性能評価試験を実施した結果
を表１〜表３に示すが、本発明の製品は従来の製品に対
して優れた劣化ガソリンに対する耐食性および優れた成
形加工性を示すことが分かった。なお、評価試験は以下
の方法により実施した。
脱脂、酸洗のめっきに必要な通常の前処理を施して、溶
融めっきおよび電気めっきに対して通常要求される清浄
化、活性化処理をその表面に施してから、本発明の方法
による被覆層を設けた。これらの製品に対して、各々燃
料タンクに要求される各種性能評価試験を実施した結果
を表１〜表３に示すが、本発明の製品は従来の製品に対
して優れた劣化ガソリンに対する耐食性および優れた成
形加工性を示すことが分かった。なお、評価試験は以下
の方法により実施した。
【００１８】 外面を対象とした塩水噴霧試験による
耐食性評価 平板および加工後（０．８ｍｍ×１５０ｍｍ×１５０ｍ
ｍのブランクサイズより深さ２５ｍｍに角筒絞り加工）
外面を対象として、表１〜表３に示す所定の時間の塩水
噴霧試験を行い、その耐食性を評価した。評価基準は以
下に示す通りである。 ◎ …… 赤錆発生個数 ３個／ｄｍ2以下 ○ …… 〃 １０個／ｄｍ2以下 △ …… 〃 ２０個／ｄｍ2以下 × …… 〃 ２０個／ｄｍ2以上
耐食性評価 平板および加工後（０．８ｍｍ×１５０ｍｍ×１５０ｍ
ｍのブランクサイズより深さ２５ｍｍに角筒絞り加工）
外面を対象として、表１〜表３に示す所定の時間の塩水
噴霧試験を行い、その耐食性を評価した。評価基準は以
下に示す通りである。 ◎ …… 赤錆発生個数 ３個／ｄｍ2以下 ○ …… 〃 １０個／ｄｍ2以下 △ …… 〃 ２０個／ｄｍ2以下 × …… 〃 ２０個／ｄｍ2以上
【００１９】 劣化ガソリンを対象とした評価 ０．８×１５０φｍｍのブランクサイズより直径７５ｍ
ｍの平頭ポンチで深さ４０ｍｍにフランジ付きの円筒深
絞り加工を行い、その内部に表１〜表３に示す促進試験
を想定した腐食液を１００ｃｃ充填し、１年間室温で放
置した。その後内部の赤錆発生状況および被覆層の腐食
による変色を評価した。また、劣化ガソリンは市販のガ
ソリンをオートクレーブを用い、加圧（７ｋｇ／ｍ
ｍ2）、加温（１００℃）下で劣化させることにより作
成した。評価基準は以下に示す通りである。 ◎ …… 赤錆発生０．１％未満および変色なし ○ …… 赤錆発生１％未満あるいは変色わずか △ …… 赤錆発生５％未満あるいは変色あり × …… 赤錆発生５％以上あるいは変色大 ×× …… 全面に赤錆発生
ｍの平頭ポンチで深さ４０ｍｍにフランジ付きの円筒深
絞り加工を行い、その内部に表１〜表３に示す促進試験
を想定した腐食液を１００ｃｃ充填し、１年間室温で放
置した。その後内部の赤錆発生状況および被覆層の腐食
による変色を評価した。また、劣化ガソリンは市販のガ
ソリンをオートクレーブを用い、加圧（７ｋｇ／ｍ
ｍ2）、加温（１００℃）下で劣化させることにより作
成した。評価基準は以下に示す通りである。 ◎ …… 赤錆発生０．１％未満および変色なし ○ …… 赤錆発生１％未満あるいは変色わずか △ …… 赤錆発生５％未満あるいは変色あり × …… 赤錆発生５％以上あるいは変色大 ×× …… 全面に赤錆発生
【００２０】 成形加工性の評価 直径５０ｍｍの平頭ポンチを用い、しわ押さえ圧５００
ｋｇ、潤滑剤として市販の防錆油を用いて円筒深絞り加
工を行った。供試材の板厚は０．８ｍｍの一定とし、ブ
ランクサイズを１００ｍｍから１２０ｍｍに５ｍｍずつ
変化させて限界絞り比（ＬＤＲ）を求めた。ここでＬＤ
Ｒは以下のように定義される。 ＬＤＲ＝ブランク直径（ｍｍ）／ポンチ直径（ｍｍ） ＬＤＲの高いものほど成形加工性に優れるものといえ
る。
ｋｇ、潤滑剤として市販の防錆油を用いて円筒深絞り加
工を行った。供試材の板厚は０．８ｍｍの一定とし、ブ
ランクサイズを１００ｍｍから１２０ｍｍに５ｍｍずつ
変化させて限界絞り比（ＬＤＲ）を求めた。ここでＬＤ
Ｒは以下のように定義される。 ＬＤＲ＝ブランク直径（ｍｍ）／ポンチ直径（ｍｍ） ＬＤＲの高いものほど成形加工性に優れるものといえ
る。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３】
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、ターンめっき上の内
面相当側にＳｎを被覆することにより劣化ガソリンに対
する耐食性は大幅に改善され、また外面相当側のＳｎ被
覆量を内面相当側のＳｎ被覆量の１／１０以上被覆すれ
ば、ターンめっきそのものより良好な成形加工性が得ら
れ、内面耐食性との両立が可能である。優れた効果を奏
するものである。
面相当側にＳｎを被覆することにより劣化ガソリンに対
する耐食性は大幅に改善され、また外面相当側のＳｎ被
覆量を内面相当側のＳｎ被覆量の１／１０以上被覆すれ
ば、ターンめっきそのものより良好な成形加工性が得ら
れ、内面耐食性との両立が可能である。優れた効果を奏
するものである。
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 久明 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新日本製鐵株式会社 八幡製鐵所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 28/00
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼板の両面に、Ｓｎを３〜３０％含有す
るＰｂ−Ｓｎ合金被覆層、さらに該被覆層に０．１〜１
００ｇ／１のリン酸イオンを含有する水溶液を用いて１
〜１０秒間のＰｂとリンを含む化合物の皮膜形成処理を
施してＰ付着量換算で片面当たり１００ｍｇ／ｍ2以下
の被覆層を設け、そのままあるいは乾燥後、電気めっき
法により一方の面に厚さ０．５〜７μのＳｎの被覆層ま
た他方の面に０．０５〜３．５μのＳｎの被覆層を設け
たことを特徴とする耐食性と成形加工性に優れた燃料タ
ンク用鋼板の製造法。 - 【請求項２】 鋼板の両面に、厚さ０．０１〜１μのＮ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕの下地被覆層またはこれらの２種以上か
らなる合金下地被覆層該被覆層の上にＳｎを３〜３０％
含有するＰｂ−Ｓｎ合金被覆層、さらに該被覆層に０．
１〜１００ｇ／１のリン酸イオンを含有する水溶液を用
いて１〜１０秒間のＰｂとリンを含む化合物の皮膜形成
処理を施してＰ付着量換算で片面当たり１００ｍｇ／ｍ
2以下の被覆層を設け、そのままあるいは乾燥後に電気
めっき法により一方の面に厚さ０．５〜７μのＳｎの被
覆層を他方の面に０．０５〜３．５μのＳｎの被覆層を
設けたことを特徴とする耐食性と成形加工性に優れた燃
料タンク用鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4085484A JP2957350B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 耐食性と成形加工性に優れた燃料タンク用鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4085484A JP2957350B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 耐食性と成形加工性に優れた燃料タンク用鋼板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287554A JPH05287554A (ja) | 1993-11-02 |
| JP2957350B2 true JP2957350B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=13860194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4085484A Expired - Lifetime JP2957350B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 耐食性と成形加工性に優れた燃料タンク用鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2957350B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4864254B2 (ja) * | 2001-09-13 | 2012-02-01 | 新日本製鐵株式会社 | 錫めっき鋼板およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-04-07 JP JP4085484A patent/JP2957350B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05287554A (ja) | 1993-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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