JP3071667B2 - 加工性・耐食性に優れた燃料タンク用防錆鋼板 - Google Patents
加工性・耐食性に優れた燃料タンク用防錆鋼板Info
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- 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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- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用燃料
タンク、あるいは電気（電子）機器配線部材に使用され
る防錆鋼板に関するものである。
タンク、あるいは電気（電子）機器配線部材に使用され
る防錆鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、燃料タンク材料としてこれまで耐
食性・加工性・ハンダ性（溶接性）等の優れた鉛−錫合
金めっき鋼板が主として用いられ、自動車用燃料タンク
として幅広く使用されている。一方、錫−亜鉛合金めっ
き鋼板は、例えば特開昭５２−１３０４３８号公報のよ
うに、亜鉛および錫イオンを含む水溶液中で電解する電
気めっき法で主として製造されてきた。錫を主体とする
錫−亜鉛合金めっき鋼板は、耐食性やハンダ性に優れて
おり電子部品などに多く使用されてきた。
食性・加工性・ハンダ性（溶接性）等の優れた鉛−錫合
金めっき鋼板が主として用いられ、自動車用燃料タンク
として幅広く使用されている。一方、錫−亜鉛合金めっ
き鋼板は、例えば特開昭５２−１３０４３８号公報のよ
うに、亜鉛および錫イオンを含む水溶液中で電解する電
気めっき法で主として製造されてきた。錫を主体とする
錫−亜鉛合金めっき鋼板は、耐食性やハンダ性に優れて
おり電子部品などに多く使用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】自動車用燃料タンク素
材として使用されてきた鉛−錫合金めっき鋼板は、各種
の優れた特性（例えば、加工性・タンク内面耐食性・半
田性・シーム溶接性等）が認められ愛用されてきたが、
近年の地球環境認識の高まりにつれ鉛フリー化の方向に
移行しつつある。一方、錫−亜鉛電気合金めっき鋼板
は、主としてハンダ性等の要求される電子部品として腐
食環境がさほど厳しくない用途で使用されてきたが、溶
融めっき法による錫−亜鉛合金めっき鋼板が使用された
例は少なく、特に劣化ガソリン等の腐食促進成分が多量
に含まれた苛酷で特殊な環境に長期間耐え得るめっき鋼
板は実用化されていない。
材として使用されてきた鉛−錫合金めっき鋼板は、各種
の優れた特性（例えば、加工性・タンク内面耐食性・半
田性・シーム溶接性等）が認められ愛用されてきたが、
近年の地球環境認識の高まりにつれ鉛フリー化の方向に
移行しつつある。一方、錫−亜鉛電気合金めっき鋼板
は、主としてハンダ性等の要求される電子部品として腐
食環境がさほど厳しくない用途で使用されてきたが、溶
融めっき法による錫−亜鉛合金めっき鋼板が使用された
例は少なく、特に劣化ガソリン等の腐食促進成分が多量
に含まれた苛酷で特殊な環境に長期間耐え得るめっき鋼
板は実用化されていない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鉛を含ま
ない（不可避的不純物は除く）燃料タンク用防錆鋼板を
提供することを目的に、めっき組成・皮膜構造・構成等
を種々検討し、本発明に至ったものである。本発明は、
０．５％〜３０．０％の亜鉛を含む錫−亜鉛合金めっき
鋼板において、２．０μｍ以下の厚みの合金層を介し
て、最表面におけるめっき金属結晶の長径寸法が２０．
０ｍｍ以下のめっき組織を有することを特徴とする加工
性・耐食性に優れた燃料タンク用防錆鋼板に関するもの
である。更には、ニッケル、コバルト、銅の１種または
２種以上を、０．５％以上該合金層中に含有する場合、
あるいは、クロム量換算で片面あたり０．２〜２５ｍｇ
／ｍ2 のクロメート皮膜を最表層に有する場合があるこ
とを特徴とする加工性・耐食性に優れた燃料タンク用防
錆鋼板に関するものである。
ない（不可避的不純物は除く）燃料タンク用防錆鋼板を
提供することを目的に、めっき組成・皮膜構造・構成等
を種々検討し、本発明に至ったものである。本発明は、
０．５％〜３０．０％の亜鉛を含む錫−亜鉛合金めっき
鋼板において、２．０μｍ以下の厚みの合金層を介し
て、最表面におけるめっき金属結晶の長径寸法が２０．
０ｍｍ以下のめっき組織を有することを特徴とする加工
性・耐食性に優れた燃料タンク用防錆鋼板に関するもの
である。更には、ニッケル、コバルト、銅の１種または
２種以上を、０．５％以上該合金層中に含有する場合、
あるいは、クロム量換算で片面あたり０．２〜２５ｍｇ
／ｍ2 のクロメート皮膜を最表層に有する場合があるこ
とを特徴とする加工性・耐食性に優れた燃料タンク用防
錆鋼板に関するものである。
【０００５】以下に本発明について詳細に説明する。鋼
鋳片を熱間圧延・酸洗・冷間圧延・焼鈍・調圧等の一連
の工程を経た焼鈍済の鋼板、または圧延材を非めっき材
として、圧延油あるいは酸化膜の除去等の前処理を行っ
た後、めっきを行う。鋼成分については、燃料タンクの
複雑な形状に加工できる成分系であることと、鋼〜めっ
き層界面の合金層の厚みが薄くめっき剥離を防止できる
こと、燃料タンク内部および外部環境における腐食の進
展を抑制する成分系である必要がある。
鋳片を熱間圧延・酸洗・冷間圧延・焼鈍・調圧等の一連
の工程を経た焼鈍済の鋼板、または圧延材を非めっき材
として、圧延油あるいは酸化膜の除去等の前処理を行っ
た後、めっきを行う。鋼成分については、燃料タンクの
複雑な形状に加工できる成分系であることと、鋼〜めっ
き層界面の合金層の厚みが薄くめっき剥離を防止できる
こと、燃料タンク内部および外部環境における腐食の進
展を抑制する成分系である必要がある。
【０００６】本発明では、錫−亜鉛合金めっきは溶融め
っき法で行うことを基本とする。溶融めっき法を採用し
た最大の理由は、めっき付着量の確保のためである。電
気めっき法でも長時間の電解を行えばめっき付着量は確
保できるが、経済的でない。本発明で狙うめっき付着量
範囲は、２０〜１５０ｇ／ｍ2 （片面）と比較的厚目付
の領域であり、溶融めっき法が最適である。
っき法で行うことを基本とする。溶融めっき法を採用し
た最大の理由は、めっき付着量の確保のためである。電
気めっき法でも長時間の電解を行えばめっき付着量は確
保できるが、経済的でない。本発明で狙うめっき付着量
範囲は、２０〜１５０ｇ／ｍ2 （片面）と比較的厚目付
の領域であり、溶融めっき法が最適である。
【０００７】次に、めっき組成の限定理由であるが、ガ
ソリンタンク内面と外面における耐食性のバランスより
限定したものである。タンク外面は、完璧な防錆能力が
必要とされるためタンク成形後に塗装される。従って、
塗装厚みが防錆能力を決定するが、素材としてはめっき
層中の亜鉛付着量が多い程赤錆防止効果が大きい。
ソリンタンク内面と外面における耐食性のバランスより
限定したものである。タンク外面は、完璧な防錆能力が
必要とされるためタンク成形後に塗装される。従って、
塗装厚みが防錆能力を決定するが、素材としてはめっき
層中の亜鉛付着量が多い程赤錆防止効果が大きい。
【０００８】一方、タンク内面での腐食は、正常なガソ
リンのみの場合には問題とならないが、水の混入・塩素
イオンの混入・ガソリンの酸化劣化による有機カルボン
酸の生成等により、かなり激しい腐食環境が出現する。
もし、穿孔腐食によりガソリンがタンク外部に洩れた場
合、重大事故につながる恐れがあり、これらの腐食は完
全に防止されねばならない。上記の腐食促進成分を含む
劣化ガソリンを作成し、各種条件下での性能を調べた
所、亜鉛を３０．０％以下含有する錫−亜鉛合金めっき
皮膜は極めて優れた耐食性を発揮することが確認され
た。
リンのみの場合には問題とならないが、水の混入・塩素
イオンの混入・ガソリンの酸化劣化による有機カルボン
酸の生成等により、かなり激しい腐食環境が出現する。
もし、穿孔腐食によりガソリンがタンク外部に洩れた場
合、重大事故につながる恐れがあり、これらの腐食は完
全に防止されねばならない。上記の腐食促進成分を含む
劣化ガソリンを作成し、各種条件下での性能を調べた
所、亜鉛を３０．０％以下含有する錫−亜鉛合金めっき
皮膜は極めて優れた耐食性を発揮することが確認され
た。
【０００９】亜鉛を全く含まない純錫または亜鉛含有量
が０．５％未満の場合、めっき金属が犠牲防食機能を持
たないため、タンク内面ではめっきピンホール部での孔
食、タンク外面では早期の赤錆発生が問題となる。亜鉛
が３０％を越えて多量に含まれる場合、亜鉛が優先的に
溶解し、腐食生成物が短期間に多量に発生するため、キ
ャブレターの目詰まりを起こし易い問題がある。また、
亜鉛含有量が多くなることによってめっき層の加工性も
低下する。さらに亜鉛含有量が多くなることによってハ
ンダ性が大幅に低下する。
が０．５％未満の場合、めっき金属が犠牲防食機能を持
たないため、タンク内面ではめっきピンホール部での孔
食、タンク外面では早期の赤錆発生が問題となる。亜鉛
が３０％を越えて多量に含まれる場合、亜鉛が優先的に
溶解し、腐食生成物が短期間に多量に発生するため、キ
ャブレターの目詰まりを起こし易い問題がある。また、
亜鉛含有量が多くなることによってめっき層の加工性も
低下する。さらに亜鉛含有量が多くなることによってハ
ンダ性が大幅に低下する。
【００１０】従って、本発明における錫−亜鉛合金めっ
きにおける亜鉛含有量は、０．５〜３０．０％の範囲、
更により十分な犠牲防食作用を得、亜鉛の溶解を抑制し
てキャブレターの目詰まりをより起こしにくくするには
２．０〜２０．０％の範囲とすることが望ましい。溶融
めっき法においては、合金層の形成を避けることはでき
ない。めっきピンホールの発生を防止し均一で耐食性良
好なめっき皮膜を得るためには、被めっき表面とめっき
金属が良く濡れる（合金化する）ことが重要であるから
である。
きにおける亜鉛含有量は、０．５〜３０．０％の範囲、
更により十分な犠牲防食作用を得、亜鉛の溶解を抑制し
てキャブレターの目詰まりをより起こしにくくするには
２．０〜２０．０％の範囲とすることが望ましい。溶融
めっき法においては、合金層の形成を避けることはでき
ない。めっきピンホールの発生を防止し均一で耐食性良
好なめっき皮膜を得るためには、被めっき表面とめっき
金属が良く濡れる（合金化する）ことが重要であるから
である。
【００１１】燃料タンクのように複雑な形状に加工する
ためには、高度の加工性を確保する必要がある。合金層
は、良く濡れるためには少量生成しなければならない
が、硬くて脆いため加工時にクラックを生じ易く、ある
厚みよりも厚くなると合金層外側のめっき層にクラック
が伝播しめっき層中に割れを生ずることとなり、めっき
剥離やめっき層のダメージによる耐食性劣化の原因とな
る。この様なめっき剥離は、めっき種・厚み・鋼種と非
常に大きな関連があり、本発明の場合、合金層厚みは
２．０μｍ以下である必要がある。
ためには、高度の加工性を確保する必要がある。合金層
は、良く濡れるためには少量生成しなければならない
が、硬くて脆いため加工時にクラックを生じ易く、ある
厚みよりも厚くなると合金層外側のめっき層にクラック
が伝播しめっき層中に割れを生ずることとなり、めっき
剥離やめっき層のダメージによる耐食性劣化の原因とな
る。この様なめっき剥離は、めっき種・厚み・鋼種と非
常に大きな関連があり、本発明の場合、合金層厚みは
２．０μｍ以下である必要がある。
【００１２】濡れ性の改善のためには、鋼板表面を変化
させることも有効である。鋼板の製造工程において、鋼
板表面に形成される酸化物には除去しにくいものもあ
り、めっき性を阻害する。この影響を排除するため、め
っき直前の鋼板表面に錫と反応しやすいニッケル・コバ
ルト・銅等をめっきし、濡れ性を改善する。ニッケル・
コバルト・銅等は単体でめっきしても良いし、鉄との合
金、あるいはこれら金属同志の合金であっても良い。め
っき量としては鋼板表面を均一に覆う程度、例えば０．
１〜２．０ｇ／ｍ2 程度で十分である。めっき後の製品
としては、ニッケル・コバルト・銅の１種または２種以
上を０．５％以上合金層中に含有することで加工性・耐
食性に優れた防錆鋼板を得ることができる。
させることも有効である。鋼板の製造工程において、鋼
板表面に形成される酸化物には除去しにくいものもあ
り、めっき性を阻害する。この影響を排除するため、め
っき直前の鋼板表面に錫と反応しやすいニッケル・コバ
ルト・銅等をめっきし、濡れ性を改善する。ニッケル・
コバルト・銅等は単体でめっきしても良いし、鉄との合
金、あるいはこれら金属同志の合金であっても良い。め
っき量としては鋼板表面を均一に覆う程度、例えば０．
１〜２．０ｇ／ｍ2 程度で十分である。めっき後の製品
としては、ニッケル・コバルト・銅の１種または２種以
上を０．５％以上合金層中に含有することで加工性・耐
食性に優れた防錆鋼板を得ることができる。
【００１３】本発明におけるめっき層は錫が主体であ
り、その中にかなりの量の亜鉛が存在する。この錫及び
亜鉛は、溶融状態にて鋼板表面にめっきされ、冷却過程
にて錫及び亜鉛相に分離する。共晶点は約９％Ｚｎの所
であり、その点を境にして、冷却当初に亜鉛が初晶とし
て晶出する場合と、錫が初晶として析出する場合があ
る。めっき鋼板の性能は、冷却過程における結晶の形成
具合即ち固まり方に大きく左右される。めっき結晶の固
化の状態は、めっき後の表面を弱酸あるいは弱アルカリ
等で軽く腐食することにより肉眼にて観察することが出
来る。
り、その中にかなりの量の亜鉛が存在する。この錫及び
亜鉛は、溶融状態にて鋼板表面にめっきされ、冷却過程
にて錫及び亜鉛相に分離する。共晶点は約９％Ｚｎの所
であり、その点を境にして、冷却当初に亜鉛が初晶とし
て晶出する場合と、錫が初晶として析出する場合があ
る。めっき鋼板の性能は、冷却過程における結晶の形成
具合即ち固まり方に大きく左右される。めっき結晶の固
化の状態は、めっき後の表面を弱酸あるいは弱アルカリ
等で軽く腐食することにより肉眼にて観察することが出
来る。
【００１４】一般的には小さな結晶組織（結晶組織を以
下スパングルと称す）は、極度の急速冷却を行った場合
に出現するが、大きな歪を組織中に内蔵するため耐食性
と加工性の劣る場合がある。一方、めっき後緩やかに冷
却すると、大きなスパングルが形成され、熱歪の問題は
なくなる。しかし、錫−亜鉛合金めっきにおいては、亜
鉛結晶が大きく成長し、亜鉛の針状結晶が極端な場合に
はめっき厚み全体に及ぶような場合もある。このような
めっき皮膜は、腐食環境中にて亜鉛のみ急速に溶解され
る傾向を示し、亜鉛による長期の犠牲防食作用が期待で
きなくなるため、結果的には耐食性を劣化させることに
なる。また、加工時にも、亜鉛の針状結晶がクラック発
生の起点となるため好ましくない。このような理由か
ら、本発明ではスパングルの大きさに制限を加えること
を主要な発明構成要因としている。
下スパングルと称す）は、極度の急速冷却を行った場合
に出現するが、大きな歪を組織中に内蔵するため耐食性
と加工性の劣る場合がある。一方、めっき後緩やかに冷
却すると、大きなスパングルが形成され、熱歪の問題は
なくなる。しかし、錫−亜鉛合金めっきにおいては、亜
鉛結晶が大きく成長し、亜鉛の針状結晶が極端な場合に
はめっき厚み全体に及ぶような場合もある。このような
めっき皮膜は、腐食環境中にて亜鉛のみ急速に溶解され
る傾向を示し、亜鉛による長期の犠牲防食作用が期待で
きなくなるため、結果的には耐食性を劣化させることに
なる。また、加工時にも、亜鉛の針状結晶がクラック発
生の起点となるため好ましくない。このような理由か
ら、本発明ではスパングルの大きさに制限を加えること
を主要な発明構成要因としている。
【００１５】スパングルの大きさは、結晶の長径長さに
より定義することができる。通常、丸いスパングルが形
成されることが多いが、必ずしも結晶の長径長さと短径
長さは等しくないため、本発明では結晶の長径長さによ
り定義することとした。本発明では、耐食性・加工性の
観点より、めっき後のスパングルとして、結晶の長径長
さが２０ｍｍ以下、更に望ましくは１０ｍｍ以下のスパ
ングルとすることが必要である。結晶の長径長さが２０
ｍｍ以上の粗大結晶では、前述せるごとく亜鉛結晶が大
きく成長しやすく、針状結晶がめっき厚み全体近くにま
で及ぶようになり、急速な亜鉛層の溶解あるいは針状結
晶が加工時のクラック発生の起点となるため好ましくな
い。結晶の長径長さが１．０ｍｍ以下の微細結晶は大き
な熱歪を組織中に内蔵するため心配されるが、亜鉛が極
めて均一に分散されていること及び燃料タンクとして加
工される過程にて塗装焼付け等の熱が加えられ、歪の開
放が期待されるため実用性能としては優れた性能が期待
される。従って、スパングルの下限寸法を特に設定する
必要はない。
より定義することができる。通常、丸いスパングルが形
成されることが多いが、必ずしも結晶の長径長さと短径
長さは等しくないため、本発明では結晶の長径長さによ
り定義することとした。本発明では、耐食性・加工性の
観点より、めっき後のスパングルとして、結晶の長径長
さが２０ｍｍ以下、更に望ましくは１０ｍｍ以下のスパ
ングルとすることが必要である。結晶の長径長さが２０
ｍｍ以上の粗大結晶では、前述せるごとく亜鉛結晶が大
きく成長しやすく、針状結晶がめっき厚み全体近くにま
で及ぶようになり、急速な亜鉛層の溶解あるいは針状結
晶が加工時のクラック発生の起点となるため好ましくな
い。結晶の長径長さが１．０ｍｍ以下の微細結晶は大き
な熱歪を組織中に内蔵するため心配されるが、亜鉛が極
めて均一に分散されていること及び燃料タンクとして加
工される過程にて塗装焼付け等の熱が加えられ、歪の開
放が期待されるため実用性能としては優れた性能が期待
される。従って、スパングルの下限寸法を特に設定する
必要はない。
【００１６】本発明では、めっき層表面を更にクロム酸
を含む溶液で処理を行うことにより万全の耐食性が期待
される。この処理は下地の錫−亜鉛めっき層とは非常に
馴染みが良く、微小ピンホール等の欠陥部を被覆した
り、めっき層を溶解させピンホールを修復する効果があ
り耐食性を大幅に向上させる。耐食性を向上させる下限
値として、Ｃｒ換算量で片面当り１０ｍｇ／ｍ2 以上の
クロメート皮膜を付与することが重要であるが、クロム
付着量が多くなるとハンダ性を大幅に低下させるため、
ハンダ性を重要視する場合には１．０〜１０ｍｇ／ｍ2
程度のクロム付着量とするのが良い。耐食性としてＣｒ
換算量で１００ｍｇ／ｍ2 （上限値）のクロムが付着し
ておれば十分である。従って、本発明におけるクロム付
着量は、１．０〜１００ｍｇ／ｍ2 の範囲とした。
を含む溶液で処理を行うことにより万全の耐食性が期待
される。この処理は下地の錫−亜鉛めっき層とは非常に
馴染みが良く、微小ピンホール等の欠陥部を被覆した
り、めっき層を溶解させピンホールを修復する効果があ
り耐食性を大幅に向上させる。耐食性を向上させる下限
値として、Ｃｒ換算量で片面当り１０ｍｇ／ｍ2 以上の
クロメート皮膜を付与することが重要であるが、クロム
付着量が多くなるとハンダ性を大幅に低下させるため、
ハンダ性を重要視する場合には１．０〜１０ｍｇ／ｍ2
程度のクロム付着量とするのが良い。耐食性としてＣｒ
換算量で１００ｍｇ／ｍ2 （上限値）のクロムが付着し
ておれば十分である。従って、本発明におけるクロム付
着量は、１．０〜１００ｍｇ／ｍ2 の範囲とした。
【００１７】
【実施例】本発明の燃料タンク用防錆鋼板の品質特性を
実施例で示す。 実施例１ 板厚０．８ｍｍの焼鈍・調圧済みの鋼板を、塩化亜鉛及
び塩酸を含むめっき用フラックスを塗布したのち、亜鉛
を８％含む錫めっき浴（温度３８０℃）に導入した。め
っき浴と鋼板表面を十分に反応させた後めっき浴より鋼
板を引出し、ガスワイピング法により付着量調整を行い
急速冷却した。めっき後の鋼板は、０．７μｍのＦｅＳ
ｎ2 を主体とする合金層と付着量（Ｓｎ＋Ｚｎの全付着
量）３２ｇ／ｍ2 （片面当り）のめっき層を有するもの
であった。この表面上にクロムとして１５ｍｇ／ｍ2 の
付着量のクロメート処理を行い製品板とした。この鋼板
の結晶組織を調べるため、１％塩酸で表面を軽く腐食し
た所肉眼で認められる結晶組織が現れ、その長軸寸法の
平均値は６．５ｍｍであった。断面研磨後、錫と亜鉛の
分布状態をＥＰＭＡ（電子プローブマイクロアナライザ
ー）にて分析した所、均一な分布状態が確認された。圧
力容器中にて、１００℃で１昼夜放置した強制劣化ガソ
リンに１０ｖｏｌ％の水を添加し腐食液を作成した。こ
の腐食液中にて、４５℃×３週間の腐食試験を行った
所、溶出した金属イオンは亜鉛が主体であり、２，００
０ｐｐｍの溶出が認められたが、良好な耐食性を示すも
のと判断された。
実施例で示す。 実施例１ 板厚０．８ｍｍの焼鈍・調圧済みの鋼板を、塩化亜鉛及
び塩酸を含むめっき用フラックスを塗布したのち、亜鉛
を８％含む錫めっき浴（温度３８０℃）に導入した。め
っき浴と鋼板表面を十分に反応させた後めっき浴より鋼
板を引出し、ガスワイピング法により付着量調整を行い
急速冷却した。めっき後の鋼板は、０．７μｍのＦｅＳ
ｎ2 を主体とする合金層と付着量（Ｓｎ＋Ｚｎの全付着
量）３２ｇ／ｍ2 （片面当り）のめっき層を有するもの
であった。この表面上にクロムとして１５ｍｇ／ｍ2 の
付着量のクロメート処理を行い製品板とした。この鋼板
の結晶組織を調べるため、１％塩酸で表面を軽く腐食し
た所肉眼で認められる結晶組織が現れ、その長軸寸法の
平均値は６．５ｍｍであった。断面研磨後、錫と亜鉛の
分布状態をＥＰＭＡ（電子プローブマイクロアナライザ
ー）にて分析した所、均一な分布状態が確認された。圧
力容器中にて、１００℃で１昼夜放置した強制劣化ガソ
リンに１０ｖｏｌ％の水を添加し腐食液を作成した。こ
の腐食液中にて、４５℃×３週間の腐食試験を行った
所、溶出した金属イオンは亜鉛が主体であり、２，００
０ｐｐｍの溶出が認められたが、良好な耐食性を示すも
のと判断された。
【００１８】実施例２ 板厚０．８ｍｍの焼鈍・調圧済みの鋼板に０．８ｇ／ｍ
2 の付着量の電気ニッケルめっきを施し、塩化亜鉛及び
塩酸を含むめっき用フラックスを塗布したのち、亜鉛を
１５％含む錫めっき浴（温度３５０℃）に導入した。め
っき浴と鋼板表面を十分に反応させた後めっき浴より鋼
板を引出し、ガスワイピング法により付着量調整を行い
急速冷却した。めっき後の鋼板は、０．５μｍのＦｅＳ
ｎ2 を主体とする合金層（１７％のＮｉ含有）と付着量
（Ｓｎ＋Ｚｎの全付着量）３３ｇ／ｍ2 （片面当り）の
めっき層を有するものであった。この表面上にクロムと
して１２ｍｇ／ｍ2 の付着量のクロメート処理を行い製
品板とした。この鋼板の結晶組織を調べるため、１％塩
酸で表面を軽く腐食した所肉眼で認められる結晶組織が
現れ、その長軸寸法の平均値は１２．０ｍｍであった。
断面研磨後、錫と亜鉛の分布状態をＥＰＭＡ（電子プロ
ーブマイクロアナライザー）にて分析した所、実施例１
に比べ針状の亜鉛結晶が多少観察されたが、ほぼ良好な
分布状態が確認された。圧力容器中にて、１００℃で１
昼夜放置した強制劣化ガソリン１０ｖｏｌ％の水を添加
し腐食液を作成した。この腐食液中にて、４５℃×３週
間の腐食試験を行った所、溶出した金属イオンは亜鉛が
主体であり、３，０００ｐｐｍの溶出が認められたが、
良好な耐食性を示すものと判断された。
2 の付着量の電気ニッケルめっきを施し、塩化亜鉛及び
塩酸を含むめっき用フラックスを塗布したのち、亜鉛を
１５％含む錫めっき浴（温度３５０℃）に導入した。め
っき浴と鋼板表面を十分に反応させた後めっき浴より鋼
板を引出し、ガスワイピング法により付着量調整を行い
急速冷却した。めっき後の鋼板は、０．５μｍのＦｅＳ
ｎ2 を主体とする合金層（１７％のＮｉ含有）と付着量
（Ｓｎ＋Ｚｎの全付着量）３３ｇ／ｍ2 （片面当り）の
めっき層を有するものであった。この表面上にクロムと
して１２ｍｇ／ｍ2 の付着量のクロメート処理を行い製
品板とした。この鋼板の結晶組織を調べるため、１％塩
酸で表面を軽く腐食した所肉眼で認められる結晶組織が
現れ、その長軸寸法の平均値は１２．０ｍｍであった。
断面研磨後、錫と亜鉛の分布状態をＥＰＭＡ（電子プロ
ーブマイクロアナライザー）にて分析した所、実施例１
に比べ針状の亜鉛結晶が多少観察されたが、ほぼ良好な
分布状態が確認された。圧力容器中にて、１００℃で１
昼夜放置した強制劣化ガソリン１０ｖｏｌ％の水を添加
し腐食液を作成した。この腐食液中にて、４５℃×３週
間の腐食試験を行った所、溶出した金属イオンは亜鉛が
主体であり、３，０００ｐｐｍの溶出が認められたが、
良好な耐食性を示すものと判断された。
【００１９】実施例３ 板厚０．８ｍｍの焼鈍・調圧済みの鋼板に０．８ｇ／ｍ
2 の付着量の電気ニッケルめっきを施し、塩化亜鉛及び
塩酸を含むめっき用フラックスを塗布したのち、亜鉛を
９．２％含む錫めっき浴（温度４００℃）に導入した。
めっき浴と鋼板表面を十分に反応させた後めっき浴より
鋼板を引出し、ガスワイピング法により付着量調整を行
い急速冷却した。めっき後の鋼板は、厚み０．７μｍの
ＦｅＳｎ2 を主体とする合金層（１２％のＮｉ含有）と
付着量（Ｓｎ＋Ｚｎの全付着量）３０ｇ／ｍ2 （片面当
り）のめっき層を有するものであった。この表面上にク
ロムとして１０ｍｇ／ｍ2 の付着量のクロメート処理を
行ったものと、クロメート処理を行わない無処理材を作
成した。この２種類の鋼板につき、実施例１及び２と同
様の腐食試験を行った所、クロメート処理材の２．１０
０ｐｐｍの亜鉛溶出に比べ、無処理材は４，７００ｐｐ
ｍの亜鉛溶出が認められ、歴然としたクロメート処理の
効果が認められた。
2 の付着量の電気ニッケルめっきを施し、塩化亜鉛及び
塩酸を含むめっき用フラックスを塗布したのち、亜鉛を
９．２％含む錫めっき浴（温度４００℃）に導入した。
めっき浴と鋼板表面を十分に反応させた後めっき浴より
鋼板を引出し、ガスワイピング法により付着量調整を行
い急速冷却した。めっき後の鋼板は、厚み０．７μｍの
ＦｅＳｎ2 を主体とする合金層（１２％のＮｉ含有）と
付着量（Ｓｎ＋Ｚｎの全付着量）３０ｇ／ｍ2 （片面当
り）のめっき層を有するものであった。この表面上にク
ロムとして１０ｍｇ／ｍ2 の付着量のクロメート処理を
行ったものと、クロメート処理を行わない無処理材を作
成した。この２種類の鋼板につき、実施例１及び２と同
様の腐食試験を行った所、クロメート処理材の２．１０
０ｐｐｍの亜鉛溶出に比べ、無処理材は４，７００ｐｐ
ｍの亜鉛溶出が認められ、歴然としたクロメート処理の
効果が認められた。
【００２０】実施例４ 板厚０．８ｍｍの焼鈍・調圧済みの鋼板に０．３ｇ／ｍ
2 の付着量の電気コバルトめっきを施し、塩化亜鉛及び
塩酸を含むめっき用フラックスを塗布したのち、亜鉛を
８．６％含む錫めっき浴（温度３４０℃）に導入した。
めっき浴と鋼板表面を十分に反応させた後めっき浴より
鋼板を引出し、ガスワイピング法により付着量調整を行
い急速冷却した。めっき後の鋼板は、０．５μｍのＦｅ
Ｓｎ2 を主体とする合金層（７％のコバルト含有）と付
着量（Ｓｎ＋Ｚｎの全付着量）３５ｇ／ｍ2 （片面当
り）のめっき層を有するものであった。この表面上にク
ロムとして１２ｍｇ／ｍ2 の付着量のクロメート処理を
行った。この鋼板につき、実施例１及び２と同様の腐食
試験を行った所、溶出金属イオンは１，８００ｐｐｍと
良好な耐食性を示した。
2 の付着量の電気コバルトめっきを施し、塩化亜鉛及び
塩酸を含むめっき用フラックスを塗布したのち、亜鉛を
８．６％含む錫めっき浴（温度３４０℃）に導入した。
めっき浴と鋼板表面を十分に反応させた後めっき浴より
鋼板を引出し、ガスワイピング法により付着量調整を行
い急速冷却した。めっき後の鋼板は、０．５μｍのＦｅ
Ｓｎ2 を主体とする合金層（７％のコバルト含有）と付
着量（Ｓｎ＋Ｚｎの全付着量）３５ｇ／ｍ2 （片面当
り）のめっき層を有するものであった。この表面上にク
ロムとして１２ｍｇ／ｍ2 の付着量のクロメート処理を
行った。この鋼板につき、実施例１及び２と同様の腐食
試験を行った所、溶出金属イオンは１，８００ｐｐｍと
良好な耐食性を示した。
【００２１】実施例５ 板厚０．８ｍｍの焼鈍・調圧済みの鋼板に０．６ｇ／ｍ
2 の付着量の電気銅めっきを施し、塩化亜鉛及び塩酸を
含むめっき用フラックスを塗布したのち、亜鉛を１２．
５％含む錫めっき浴（温度３６０℃）に導入した。めっ
き浴と鋼板表面を十分に反応させた後めっき浴より鋼板
を引出し、ガスワイピング法により付着量調整を行い急
速冷却した。めっき後の鋼板は、０．６μｍのＦｅＳｎ
2 を主体とする合金層（１０％の銅含有）と付着量（Ｓ
ｎ＋Ｚｎの全付着量）４５ｇ／ｍ2 （片面当り）のめっ
き層を有するものであった。この表面上にクロムとして
１８ｍｇ／ｍ2 の付着量のクロメート処理を行った。こ
の鋼板につき、実施例１及び２と同様の腐食試験を行っ
た所、溶出金属イオンは１，４００ｐｐｍと良好な耐食
性を示した。
2 の付着量の電気銅めっきを施し、塩化亜鉛及び塩酸を
含むめっき用フラックスを塗布したのち、亜鉛を１２．
５％含む錫めっき浴（温度３６０℃）に導入した。めっ
き浴と鋼板表面を十分に反応させた後めっき浴より鋼板
を引出し、ガスワイピング法により付着量調整を行い急
速冷却した。めっき後の鋼板は、０．６μｍのＦｅＳｎ
2 を主体とする合金層（１０％の銅含有）と付着量（Ｓ
ｎ＋Ｚｎの全付着量）４５ｇ／ｍ2 （片面当り）のめっ
き層を有するものであった。この表面上にクロムとして
１８ｍｇ／ｍ2 の付着量のクロメート処理を行った。こ
の鋼板につき、実施例１及び２と同様の腐食試験を行っ
た所、溶出金属イオンは１，４００ｐｐｍと良好な耐食
性を示した。
【００２２】比較例１ 従来、ガソリンタンク材料として使用されているターン
シート（鉛−錫合金めっき鋼板）の付着量４０ｇ／ｍ2
の材料を、実施例と同様の腐食試験に供した所、鉛が
９，７００ｐｐｍ、鉄が１，２００ｐｐｍ溶出し、本発
明鋼板より劣ることが分かった。
シート（鉛−錫合金めっき鋼板）の付着量４０ｇ／ｍ2
の材料を、実施例と同様の腐食試験に供した所、鉛が
９，７００ｐｐｍ、鉄が１，２００ｐｐｍ溶出し、本発
明鋼板より劣ることが分かった。
【００２３】比較例２ 実施例２と同様の手順で、板厚０．８ｍｍの焼鈍・調圧
済みの鋼板に０．８ｇ／ｍ2 の付着量の電気ニッケルめ
っきを施し、塩化亜鉛及び塩酸を含むめっき用フラック
スを塗布したのち、亜鉛を１５％含む錫めっき浴（温度
３５０℃）に導入した。めっき浴と鋼板表面を十分に反
応させた後めっき浴より鋼板を引出し、ガスワイピング
法により付着量調整を行い、緩冷却した。めっき後の鋼
板は、０．５μｍのＦｅＳｎ2 を主体とする合金層と付
着量（Ｓｎ＋Ｚｎの全付着量）３３ｇ／ｍ2 （片面当
り）のめっき層を有するものであった。この表面上にク
ロムとして１２ｍｇ／ｍ2 の付着量のクロメート処理を
行い製品板とした。この鋼板の結晶組織を調べるため、
１％塩酸で表面を軽く腐食した所、緩冷却により大きな
結晶が成長し、その長軸寸法の平均値は３０．０ｍｍで
あった。断面研磨後、錫と亜鉛の分布状態をＥＰＭＡ
（電子プローブマイクロアナライザー）にて分析した
所、実施例２に比べ針状の巨大な亜鉛結晶が多数観察さ
れ、錫と亜鉛の偏析状態が確認された。実施例２と同様
の腐食試験の結果、５，２００ｐｐｍの亜鉛溶出が認め
られ、巨大な亜鉛結晶による耐食性劣化が認められた。
済みの鋼板に０．８ｇ／ｍ2 の付着量の電気ニッケルめ
っきを施し、塩化亜鉛及び塩酸を含むめっき用フラック
スを塗布したのち、亜鉛を１５％含む錫めっき浴（温度
３５０℃）に導入した。めっき浴と鋼板表面を十分に反
応させた後めっき浴より鋼板を引出し、ガスワイピング
法により付着量調整を行い、緩冷却した。めっき後の鋼
板は、０．５μｍのＦｅＳｎ2 を主体とする合金層と付
着量（Ｓｎ＋Ｚｎの全付着量）３３ｇ／ｍ2 （片面当
り）のめっき層を有するものであった。この表面上にク
ロムとして１２ｍｇ／ｍ2 の付着量のクロメート処理を
行い製品板とした。この鋼板の結晶組織を調べるため、
１％塩酸で表面を軽く腐食した所、緩冷却により大きな
結晶が成長し、その長軸寸法の平均値は３０．０ｍｍで
あった。断面研磨後、錫と亜鉛の分布状態をＥＰＭＡ
（電子プローブマイクロアナライザー）にて分析した
所、実施例２に比べ針状の巨大な亜鉛結晶が多数観察さ
れ、錫と亜鉛の偏析状態が確認された。実施例２と同様
の腐食試験の結果、５，２００ｐｐｍの亜鉛溶出が認め
られ、巨大な亜鉛結晶による耐食性劣化が認められた。
【００２４】
【発明の効果】本発明によって、耐食性、加工性、溶接
性に優れ、劣化ガソリン等に対しても長期間耐える燃料
タンク用の鉛フリー防錆鋼板が得られた。
性に優れ、劣化ガソリン等に対しても長期間耐える燃料
タンク用の鉛フリー防錆鋼板が得られた。
フロントページの続き (72)発明者 澤田 献 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.7，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (3)
- 【請求項１】 被めっき鋼板表面に、厚み２．０μｍ以
下の合金層を有し、その表面にＺｎ：０．５〜３０％を
含有し残部がＳｎおよび不可避的不純物からなりかつ最
表面におけるめっき金属結晶の長径寸法が２０ｍｍ以下
のめっき層を有することを特徴とする加工性・耐食性に
優れた燃料タンク用防錆鋼板。 - 【請求項２】 被めっき鋼板表面に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ
の１種または２種以上を合計で０．５％以上含有する厚
み２．０μｍ以下の合金層を有し、その表面にＺｎ：
０．５〜３０％を含有し残部がＳｎおよび不可避的不純
物からなりかつ最表面におけるめっき金属結晶の長径寸
法が２０ｍｍ以下のめっき層を有することを特徴とする
加工性・耐食性に優れた燃料タンク用防錆鋼板。 - 【請求項３】 めっき層上に、クロム換算で１．０〜１
００ｍｇ／ｍ2 のクロメート被覆層を有することを特徴
とする請求項１または請求項２記載の加工性・耐食性に
優れた燃料タンク用防錆鋼板。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7132995A JP3071667B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 加工性・耐食性に優れた燃料タンク用防錆鋼板 |
| PCT/JP1996/000835 WO1996030560A1 (fr) | 1995-03-28 | 1996-03-28 | Tole d'acier prevenant la corrosion pour citernes a combustible et procede d'elaboration de cette tole |
| EP96907700A EP0763608B1 (en) | 1995-03-28 | 1996-03-28 | Rust-preventive steel sheet for fuel tank and process for producing the sheet |
| AU51219/96A AU686502B2 (en) | 1995-03-28 | 1996-03-28 | Rust-preventive steel sheet for fuel tank and process for producing the sheet |
| US08/750,073 US5827618A (en) | 1995-03-28 | 1996-03-28 | Rust-proofing steel sheet for fuel tanks and production method thereof |
| EP20040018756 EP1477582A3 (en) | 1995-03-28 | 1996-03-28 | Rust-proofing steel sheet for fuel tanks and production method thereof |
| DE1996637118 DE69637118T2 (de) | 1995-03-28 | 1996-03-28 | Korrosionsbeständiges stahlblech für treibstofftank und verfahren zur herstellung des bleches |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7132995A JP3071667B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 加工性・耐食性に優れた燃料タンク用防錆鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08325692A JPH08325692A (ja) | 1996-12-10 |
| JP3071667B2 true JP3071667B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=15094331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7132995A Expired - Fee Related JP3071667B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-05-31 | 加工性・耐食性に優れた燃料タンク用防錆鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3071667B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6652990B2 (en) * | 1992-03-27 | 2003-11-25 | The Louis Berkman Company | Corrosion-resistant coated metal and method for making the same |
| EP1540027B1 (en) | 2002-09-10 | 2008-05-14 | Nippon Steel Corporation | Sn-based metal-coated steel strip excellent in appearance and process for producing same |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP7132995A patent/JP3071667B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08325692A (ja) | 1996-12-10 |
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