JP6142750B2 - 燃料タンク用表面処理鋼板 - Google Patents
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Description
(1)鋼板の少なくとも片面にZn系めっき層を有し、そのZn系めっき層の上に、ケイ素化合物およびリン酸化合物を含有し、さらにZr、V、Ti、Coの化合物を1種以上含有する皮膜を有し、さらにその上層にリン酸化合物を主体とする皮膜を有しており、前記ケイ素化合物が有機ケイ素化合物であり、かつ前記有機ケイ素化合物が、分子中にアミノ基を1つ含有するシランカップリング剤(a)と、分子中にグリシジル基を1つ含有するシランカップリング剤(b)を固形分質量比〔(a)/(b)〕で0.5〜1.7の割合で配合して得られる、有機ケイ素化合物であり、前記ケイ素化合物およびリン酸化合物を含有し、さらにZr、V、Ti、Coの化合物を1種以上含有する皮膜が、Vの化合物とTiの化合物、もしくはVの化合物とZrの化合物、もしくはVの化合物とTiの化合物とCoの化合物を同時に含有する皮膜であって、当該皮膜の各成分について、
リン酸化合物とケイ素化合物との固形分質量比が0.03〜0.12、
Vの化合物とケイ素化合物との固形分質量比が0.05〜0.17、
Tiの化合物とケイ素化合物、もしくはZrの化合物とケイ素化合物との固形分質量比が0.02〜0.07、
Vの化合物とZrの化合物もしくはVの化合物とTiの化合物との固形分質量比が1.3〜6.0、
であることを特徴とする燃料タンク用表面処理鋼板、
(2)前記Zn系めっき層が、Znを主体とし、Niを5〜15mass%含有する合金めっき層であり、かつ付着量が2〜50g/m2であることを特徴とする(1)に記載の燃料タンク用表面処理鋼板、
(3)前記ケイ素化合物およびリン酸化合物を含有し、さらにZr、V、Ti、Coの化合物を1種以上含有する皮膜の皮膜重量が0.05〜2.0g/m2であることを特徴とする(1)または(2)に記載の燃料タンク用表面処理鋼板、
(4)前記リン酸化合物を主体とする皮膜のP量が、前記ケイ素化合物およびリン酸化合物を含有し、さらにZr、V、Ti、Coの化合物を1種以上含有する皮膜中のP量に対し、0.5〜4倍であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1つに記載の燃料タンク用表面処理鋼板、
である。
(実施例I)
表1に示す成分の鋼を通常の転炉−真空脱ガス処理により溶製し、鋼片とした後、通常の条件で熱間圧延、冷延を行い、冷延鋼板A(板厚0.8mm)を得た。また、一部1240℃に加熱保持した後、熱延仕上げ温度860℃、巻き取り温度650℃の条件で熱間圧延し、その後酸洗した後冷間圧延を行い、冷延鋼板B(板厚0.8mm)を得た。これらを材料として、脱脂、酸洗の後、両面に電気Znめっきまたは電気Zn−Niめっきを行った。こうして製造した各種めっき鋼板に、表2に示す組成のクロメートフリー処理液をロールコーターにより所定の付着量塗布し、150℃の温風にて焼付乾燥を行った。さらにその後表3に示すリン酸化合物系処理浴に所定の時間浸漬し、水洗乾燥を行って皮膜を形成させた。こうして製造した各種表面処理鋼板の燃料タンクとしての適性を、下記に示す方法により評価した。
ガソリンに対する耐食性を評価した。方法は油圧成型試験機によりフランジ幅20mm、直径50mm、深さ25mmの平底円筒深絞りした試料に、試験液を入れて、シリコンゴム製リングを介してガラスで蓋をした。この試験後の腐食状況を目視観察した。
(試験条件)
試験液:ガソリン+蒸留水10%+ギ酸100ppm
試験期間:40℃で3ヶ月放置
(評価基準)
4:変化無し
3:白錆発生0.1%以下
2:赤錆発生5%以下、または白錆発生0.1%超、50%以下
1:赤錆発生5%超または白錆顕著
外面側を模擬した促進試験として、塩水噴霧に対する耐食性を評価した。70×150mmの試験片をJIS Z 2274に準じる試験機で評価し、5%塩水を120h噴霧した後の錆発生率で評価した。
(評価基準)
4:錆発生3%未満
3:錆発生3%以上10%未満
2:錆発生10%以上30%未満
1:錆発生30%以上
油圧成型試験機により、直径50mmの円筒ポンチを用いて、絞り比2.3で成型試験を行った。このときのしわ抑え圧は500kgで行い、成形性の評価は次の指標によった。
(評価基準)
4:成型可能で、めっき層の欠陥なし。
3:成型可能で、めっき層にわずかに疵発生。
2:成型可能で、めっき層に剥離発生。
1:成型不可。
溶接性はスポット溶接連続打点性、シーム溶接性により評価した。
(スポット溶接)
径6mmの電極を用い、溶接電流10kA、加圧力200kg、溶接時間12サイクルでスポット溶接を行い、ナゲット径が4√tを切った時点までの連続打点数を評価した。
(評価基準)
4:連続打点1000点以上
3:連続打点500〜1000点未満
2:連続打点250〜500点未満
1:連続打点250点未満
(シーム溶接)
R6mm−φ250mmの電極輪を用い、溶接電流13kA、加圧力400kg、通電2on−2offで10mのシーム溶接を行った後、JIS Z 3141に示す試験片を作製し、漏れ試験を実施した。
(評価基準)
評点4:漏れ無し
評点3:漏れ無いが、溶接部表面がやや荒れているもの
評点2:漏れ無いが、溶接部表面に割れなどの欠陥が発生しているもの
評点1:漏れ発生
メラミンアルキッド系塗料を焼付け乾燥後の膜厚が25μmとなるようにバーコートで塗布し、120℃で20分焼付けた後、1mm碁盤目にカットし、密着性の評価を残個数割合(残個数/カット数:100個)にて行った。
(評価基準)
4=100%
3=95%以上
2=90%以上95%未満
1=90%未満
表4に示す実施例5、26、28、29、31、33、57、59、60、64、69、90、92、93、95、97、121、123、124、128について、めっきを片面とし、他は実施例Iと同様に処理して性能評価を実施した。試験はめっき面側を内面側として評価した。耐食性1(耐ガソリン)、耐食性2(耐塩水)、塗装性を評価した結果、表4に示す性能と同様の結果が得られた。また、めっき面の向きによらず、プレス成形性は表4と同等の結果であった。また、スポット溶接性、シーム溶接性については、板の組合せをめっき面を内面側と仮定して溶接試験を行った結果、いずれも評点4の良好な結果が得られた。
Claims (4)
- 鋼板の少なくとも片面にZn系めっき層を有し、そのZn系めっき層の上に、ケイ素化合物およびリン酸化合物を含有し、さらにZr、V、Ti、Coの化合物を1種以上含有する皮膜を有し、さらにその上層にリン酸化合物を主体とする皮膜を有しており、前記ケイ素化合物が有機ケイ素化合物であり、かつ前記有機ケイ素化合物が、分子中にアミノ基を1つ含有するシランカップリング剤(a)と、分子中にグリシジル基を1つ含有するシランカップリング剤(b)を固形分質量比〔(a)/(b)〕で0.5〜1.7の割合で配合して得られる、有機ケイ素化合物であり、前記ケイ素化合物およびリン酸化合物を含有し、さらにZr、V、Ti、Coの化合物を1種以上含有する皮膜が、Vの化合物とTiの化合物、もしくはVの化合物とZrの化合物、もしくはVの化合物とTiの化合物とCoの化合物を同時に含有する皮膜であって、当該皮膜の成分について、
リン酸化合物とケイ素化合物との固形分質量比が0.03〜0.12、
Vの化合物とケイ素化合物との固形分質量比が0.05〜0.17、
Tiの化合物とケイ素化合物、もしくはZrの化合物とケイ素化合物との固形分質量比が0.02〜0.07、
Vの化合物とZrの化合物もしくはVの化合物とTiの化合物との固形分質量比が1.3〜6.0、
であることを特徴とする燃料タンク用表面処理鋼板。 - 前記Zn系めっき層が、Znを主体とし、Niを5〜15mass%含有する合金めっき層であり、かつ付着量が2〜50g/m2であることを特徴とする請求項1に記載の燃料タンク用表面処理鋼板。
- 前記ケイ素化合物およびリン酸化合物を含有し、さらにZr、V、Ti、Coの化合物を1種以上含有する皮膜の皮膜重量が0.05〜2.0g/m2であることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料タンク用表面処理鋼板。
- 前記リン酸化合物を主体とする皮膜のP量が、前記ケイ素化合物およびリン酸化合物を含有し、さらにZr、V、Ti、Coの化合物を1種以上含有する皮膜中のP量に対し、0.5〜4倍であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃料タンク用表面処理鋼板。
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