JPH0525950B2

JPH0525950B2 -

Info

Publication number: JPH0525950B2
Application number: JP12661384A
Authority: JP
Inventors: Yukinobu Higuchi; Kenichi Asakawa; Toshinori Mizuguchi; Minoru Fujinaga
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1984-06-20
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1993-04-14
Also published as: JPS616260A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明はアルコールもしくはアルコールを含有
するガソリン（所謂ガソホール）等アルコールを
含有する燃料を収容する燃料タンク用材料として
適する耐食性及び成形性に優れた性能を発揮する
鋼板素材（以下単に鋼板と称す）に関するもので
ある。（従来技術）例えば、自動車用燃料タンク（ガソリンタン
ク）は、従来鉛に対して３〜20％の錫を含有する
Pb−Sn合金をメツキした特開昭48−66537号公
報、特開昭50−139806号公報の如き所謂ターンメ
ツキ鋼板が使用されてきた。これは、ガソリンを
主体とする燃料（多くの場合、不可避的不純物と
して水分、Ｓ化合物が含まれている）に対し、耐
食性が極めて良好なこと、特にこれらの腐食によ
る腐食生成物が少ない事、ガソリンタンクの如き
苛酷な成形絞り加工に対する加工性が良好なこと
及び溶接による溶器組み立て操作に対する接合性
が良好なこと等の優れた特性及びその経済性に基
づくためである。しかるに、最近の石油事情の悪化（石油コスト
の上昇および生産量の縮減）に伴つて、自動車用
燃料のガソリンに対しメチルアルコール、エチル
アルコール、あるいはメチルターシヤリーブチル
エーテル（MTBE）等の如きアルコールを混入
した燃料（所謂ガソホール）或いはアルコールを
代替燃料として使用することが提案され実施され
つつある。これらのアルコール添加ガソリン（ガソホー
ル）或いはアルコール燃料は、アルコールに含ま
れる水分あるいはアルコールの酸化物、例えばホ
ルムアルデヒド、アセトアルデヒド、又場合によ
つてはギ酸、さく酸等の不純物によつて、これら
の燃料は非常にその腐食性を増大せしめる傾向に
ある。更にまた、上記の如き自動車用燃料タンク内面
の問題のみならず寒冷地においては自動車々体の
内外装材にも冬期の道路凍結防止用散布剤（塩化
ナトリウム、塩化カルシユウム等）の使用状態で
高耐食性が要求されている。特に、自動車々体の耐食性の要求は一段と厳し
く使用開始後赤錆及び孔明き発生に至るまでの期
間延長が強化され、例えばカナダでは赤錆発生な
し５年間、孔明きなし10年間が要求されている。（発明が解決しようとする問題点）このように耐食性が要求される自動車用材料の
中で、本発明は燃料タンク外面の耐食性が優れ、
又タンク内に注入されたアルコールもしくはアル
コール含有燃料に対しても耐食性の優れた燃料用
タンク素材鋼板を提供するもので、アルコールも
しくはアルコール含有燃料容器用鋼板に必要とさ
れる特性は、 (1) タンク内面は、アルコールを含有する燃料内
容物特にアルコールの酸化生成物（ホルムアル
デヒド、アセトアルデヒド、ギ酸、さく酸等）、
酸化生成物を含有する水溶液、或いは水分等に
対して腐食生成物の生成量が少なく耐食性に優
れると供に、かつ孔食を生ぜしめない鋼板であ
る事。 (2) タンク外面は、塩害に対して優れた耐食性を
確保できること、即ちＣ^-含有雰囲気での赤
錆発生防止或いは耐孔食性に対して優れた特性
を確保できる鋼板である事。成形加工性に優れている事。などが要求されている。（問題点を解決するための手段）本発明はこれらの要求特性を満足する鋼板につ
いて、種々検討した結果、新たに開発したもので
あり、その趣旨とするところは、１重量％で、Ｃ 0.02％以下 Cr ３〜20％酸加溶Ａ 0.005％〜0.10％残部不可避不純物及び鉄よりなる鋼板の片面に
亜鉛又は亜鉛合金メツキ層を施したことを特徴と
するアルコールもしくはアルコール含有燃料タン
ク用鋼板。２重量％でＣ 0.02％以下 Cr ３〜20％酸加溶Ａ 0.005％〜0.10％ Ti，Nb，Zr，Ｖの一種又は二種以上
0.03〜0.5％残部不可避不純物及び鉄よりなる鋼板の片面に
亜鉛又は亜鉛合金メツキ層を施したことを特徴と
するアルコールもしくはアルコール含有燃料タン
ク用鋼板。である。以下本発明について詳細に説明する。アルコールもしくはアルコールを含有する燃料
内の酸化生成物（アルデヒド類、ギ酸或いはさく
酸等の有機酸）に対して優れた耐食性能を有する
鋼板は第１図で示すように、３〜20％のCr好ま
しくは５〜10％のCrを含有する鋼板が優れた耐
食性能を示す。しかしながらCrの含有量が３％未満では、有
機酸等（例えばさく酸）を含有する水溶液中では
赤錆発生が著しく耐食性を劣化すると共に、タン
ク配管で腐食生成物による目詰りが予想され好ま
しいものでない。又、Crの含有量が20％を越え
ると、耐食性の効果が飽和すると共に、加工性と
溶接性を劣化して、タンク製造時の成形加工、或
いは溶接性を困難とするので好ましいものでな
い。従つて、好ましいのは５〜10％のCr含有量
の範囲である。以上、耐食性の点からは上記の如く、Crの効
果が最も大きいが、本発明では自動車その他貯蔵
用の燃料タンク素材を対象とする観点から、Ｃお
よび酸可溶Ａの鋼成分についてもその含有量を
限定する。Ｃは含有量の増加につれてクロムカーバイドを
析出して鋼の機械的性質と耐食性を劣化する。従つて、Ｃ含有量は0.02％以下、好ましくは
0.005％以下が望ましい。Ａは、鋼中に残存する酸可溶Ａ（SolA）
量が0.005％未満の少含有量では、酸素性ガスに
よる気泡の発生を防止する事が困難であり、鋼の
表面欠陥発生率を著しく高め鋼素材の耐食性劣化
の起点となる。また、0.10％を越える過剰な酸可
溶Ａは、Ａ系酸化物を鋼表面に点在せしめて
耐食性劣化の起点或いはメツキ面においては不メ
ツキ、ピンホール等を発生してメツキ健全性を損
じる。又、本発明において第２の発明は、上記の
鋼成分の他に0.03〜0.50％のTi、Nb、Zr、Ｖを
一種又は二種以上含有させて鋼中のＣと結合せし
めて含有されるCrの有効化を計り、更にすぐれ
た成形加工性と、耐食性を向上せしめるものであ
る。 Tiなどの鋼成分の含有量が0.03％未満ではクロ
ムカーバイドの析出を防止して、成形加工性及び
耐食性を向上せしめる効果が少なく、またその含
有量が0.50％を越えるとその効果が飽和に達し経
済的でなくなると共に、これら成分の析出によつ
て素材の硬質化を起し、成形加工性を劣化する傾
向にある。特に、好ましくはこれら元素の含有量が0.075
〜0.20％の範囲である。一方、外面腐食に対する耐食性として、このよ
うな鋼成分の鋼板をそのままタンク素材に適用し
たのでは、第１表に示す様にＣ^-を含有する腐
食雰囲気が赤錆を発生し、板厚減少（腐食量）が
著しく大きく、充分な耐食性を有しない一般に鋼
板の塗料密着性、塗装後の耐食性を確保するため
に塗装下地処理が行なわれるが、本発明の鋼素材
はリン酸塩被膜結晶の生成が困難であり、充分な
塗装性能が得られない。

【表】

【表】すなわち本発明における鋼素材は、塗膜を通過
した食塩水の腐食生成物が塗膜のフクレ（ブリス
ター）を発生させて塗装性能を著しく劣化させ
る。従つて、本発明の鋼板を自動車用アルコールも
しくはアルコールを含有燃料タンク用鋼板として
使用する場合、タンク内面の耐食性はCrを含有
する鋼板のまま充分であるが、タンク外面には耐
食性向上対策を計る必要がある。而して、本発明においてはタンク外面の耐食性
を付与するために、鋼板の片面に亜鉛メツキ、亜
鉛−ニツケル合金メツキ、亜鉛−鉄合金メツキ、
亜鉛−アルミ合金メツキなどの亜鉛または亜鉛合
金メツキ層を施す。すなわちCrを含有する鋼板
の片面に、犠牲防食効果を有しかつ塩害等の腐食
雰囲気においても耐食性を示す亜鉛又は亜鉛合金
メツキ層を施して、タンク外面の赤錆の発生を防
止し、ひいてはタンク外面の穿孔腐食を防止し
て、耐食寿命の延長を計る。この亜鉛又は亜鉛合金メツキ層は、タンク外面
の防食に極めて優れた効果を有するが、アルコー
ルもしくはアルコールを含有する燃料の内容物に
対しては、耐食性が著しく劣り、腐食生成物が多
く生成してタンク配管の目詰りを起す問題があ
る。したがつてタンク外面に相当する片面にのみ
限られる。而して、この片面メツキ法は、特に規定する必
要はなく、電気メツキ法、溶融メツキ法いずれの
方法でもよい。しかし、本発明の鋼成分には、前記したように
多量のCrを含有するため、通常のゼンジマー法、
無酸化炉方式等の還元、焼鈍方式では表面の酸
化、還元が必ずしも容易でなく、不メツキ発生等
の問題を生じる可能性があるので電気メツキ方式
が好ましい。これらのメツキ条件についても、特に規定する
ものでなく、例えば、 (a) 硫酸亜鉛−硫酸ソーダ−系浴、 (b) 硫酸亜鉛−硫酸ニツケル−硫酸アンモン系
浴、 (c) 硫酸亜鉛−硫酸鉄系浴、等を用いて、電流密度10〜200A／ｄm²、浴温50
℃で所定量のメツキが片面のみに施される。通常、これらのメツキは片面当りの付着量とし
て、10〜150ｇ／m²程度、多くは20〜80ｇ／m²程
度のメツキが施される。その結果、亜鉛又は亜鉛系合金メツキ層による
犠牲防食効果やメツキ層自体の防食能により、タ
ンク外面の著しい防食向上効果が得られる。更に、これらのメツキ層をタンク外面側の片面
に施すことによつて、鋼板のみの場合に比して、
リン酸塩処理被膜、水和酸化クロメート被膜処理
等の塗装下地処理が容易に行なわれる利点が得ら
れる。その結果、亜鉛又は亜鉛メツキ層のみで耐
食性が不充分な腐食環境では塗装が施される。ま
たこの場合メツキ層に良好な塗装下地処理被膜が
容易に生成されるので、優れた塗装性能、すなわ
ち塗装後耐食性、塗料密着性が得られる。又、タンクの成形加工においてその表面に損傷
を受けてもタンク外面の相当面に亜鉛又は亜鉛合
金系メツキ層が施されているため、その犠牲防食
能により損傷部から発生する赤錆が防止され、耐
食性向上効果は極めて大きい。以上の如く、本発明によれば、自動車用アルコ
ールもしくはアルコール含有燃料タンク鋼板とし
て、鋼組成による耐食性の向上によりタンク内内
容物に対する耐食性を確保し、腐食条件の異なる
タンク外面の耐食性確保に対しても亜鉛又は亜鉛
合金系の被覆層の耐食性或いはその塗装下地処理
性等の向上と相俟つて極めてすぐれたタンク用鋼
板として適用できる。尚、本発明の鋼成分については、各々前述のよ
うに規定したが、これら鋼中に転炉等からの不純
物として、Ni、Mo等が各々１％以下、0.3％以
下含有されても性能に及ぼす影響は小さい。又、同時に本発明はアルコールもしくはアルコ
ールを含有する燃料タンクについて説明したが、
通常のガソリンを対象とした燃料タンクに適用又
は共用しても、その耐食性は良好であり何ら差支
えない。以下に本発明の実施例について述べる。第２表にCr含有量を中心に変化させた鋼成分
の鋼板を用い、脱脂、酸洗工程を経て通常電気メ
ツキ前処理を施してから、鋼板の片面に各々亜鉛
或いは亜鉛合金メツキを所定量施した本発明の鋼
板について、タンク形状を想定した角筒絞り材に
ついて、各々タンク外面（Zn又はZn合金メツキ
面）及びタンク内面（非メツキ面）を対象とした
性能評価を行なつた結果を表示した。この結果、本発明の製品は比較材に較べ、アル
コールもしくはアルコールを含有する燃料タンク
鋼板として極めて優れた特性を有する。尚、評価試験については以下の方法で実施し
た。１タンク内面の評価試験 (A) ガソホール対象試験 84.9％ガソリン＋15％メタノール＋0.1％ギ酸
水溶液 (B) ガソホール対象試験 79.8％ガソリン＋20％エタノール＋0.2％さく
酸水溶液 (C) 100％アルコール対象試験 99％メタノール＋0.8％水分＋0.1％ホルムアル
デヒド＋0.1％ギ酸の各水溶液を用い、500×500mmのブランクサイズ
から第２図に示す200×200mm×80mm高さの角筒絞
り試験片１を作成、該試験片の内部に上記腐食溶
液２を充填密封して、約１年間振動と静置を繰り
返し、その内部の腐食状況を判定した。２タンク外面の評価試験 (D) サイクルコロージヨン試験塩水噴霧（５％NaC 35℃×４時間）→
乾燥（70℃ 湿度60％２時間）→湿潤（49
℃ 湿度98％２時間）→冷却（−20℃×２時
間）→塩水噴霧〜が１サイクル上記サイクルを60サイクルを繰り返し、腐食部
の板厚減少及び錆の発生状況を総合的に評価し、
その耐食性能を評価した。 (E) 塗装後耐食性試験タンク外面に相当する面にリン酸亜鉛系の化成
処理を施した後、角筒絞り材外面にカチオン電着
塗装20μ施し、試験片の一部に塗膜欠陥を想定し
たスクラツチを入れ、塩水噴霧試験3000時間後に
このスクラツチ部の板厚方向の腐食状況及び塗膜
平滑面のブリスター発生状況を総合的に判断して
評価した。

【表】

【表】 (注) 判定基準；◎…著しく良好 ○…比較的良好
△…やや劣る ×…著しく劣る

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼中Cr量とアルコール系燃料を対象
としたタンク内面の耐食性評価結果を示す線図、
第２図は実施例においてタンク内面試験における
タンクの説明図である。１……試験タンク、２……試験液。

Claims

【特許請求の範囲】１重量％でＣ 0.02％以下 Cr ３〜20％酸加溶Ａ 0.005％〜0.10％残部不可避不純物及び鉄よりなる鋼板の片面に
亜鉛又は亜鉛合金メツキ層を施したことを特徴と
するアルコールもしくはアルコール含有燃料タン
ク用鋼板。２重量％でＣ 0.02％以下 Cr ３〜20％酸加溶Ａ 0.005％〜0.10％ Ti，Nb，Zr，Ｖの一種又は二種以上
0.03〜0.5％残部不可避不純物及び鉄よりなる鋼板の片面に
亜鉛又は亜鉛合金メツキ層を施したことを特徴と
するアルコールもしくはアルコール含有燃料タン
ク用鋼板。