JPS61295397A - 自動車の袋閉じ構造部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車の構造部材、特に表面処理鋼板から成
る自動車の袋閉じ構造部材に関する。

（従来の技術） 近年、自動車の車体、特に、例えばドアなどの袋閉じ構
造部材の腐食の問題が大きく取り上げられるようになっ
てきた。例えば、後述する孔あき腐食の限界使用年限は
１０年が目標とされている。

その結果、ここ数年来、多くの自動車の袋閉じ構造部材
が提案されてきた。

例えば、従来、自動車の袋閉じ構造部材の代表例は、溶
融めっき法によるＺｎめっき鋼板から成るものであった
が、耐食性に一層の改善が要求されるようになってから
ＺｎｌＬ体からＺｎ合金（Ｚｎ−Ｎｉ、Ｚｎ−Ｆｅ　ｅ
ｔｃ、　）に変わりつつあり、またその製造法も溶融め
っき法から表面外観、プレス成形性、目付量精度の問題
から、電気めっき法に代わりつつある。

ところで、今日、自動車の車体用外板の孔あき腐食をも
たらす大きな原因の１つとして考えられているのは、北
米、カナダ等の寒冷地における冬期路上に撒かれる路面
凍結防止剤による塩害である。この場合、特に厳しい腐
食環境におかれるのは、フードおよびドア等のヘム部（
以下、本明細書では「袋閉じ構造部材」と総称する。）
であり、かかる部位にあっては、塩水の溜り、乾燥、湿
潤、冷却が繰り返えされる。また、有機物の高濃縮が見
られ、しかぎ自動車用ということで絶えず振動がかかり
、腐食反応はより促進される。

もちろん、この袋閉じ構造部材は自動車用ということで
加工曲げ等のプレス成形が行われ、さらには電気溶接つ
まりスポット溶接も可能でなければならない。

（発明が解決しようとする問題点） 一般に、自動車車体は最終的に各種の塗装が行われるこ
とから、その耐食性は、各種めっきそれ自体の耐食性に
よるばかりでなく、その上塗り塗膜による耐食性によっ
ても強化される。したがって、塗膜のうまくのる部位で
の耐食性は今日はとんど問題のないほどに改良され、し
かも、腐食の形態はいわゆる外観錆であって、仮に腐食
が過度に進行しても塗膜のふくれが生じる程度にすぎな
い。

しかしながら上述のような袋閉じ構造部材の場合、塗装
が不十分であったり、また、極端な場合には全く塗装さ
れずに採材のまま、上述のような腐食環境にさらされる
。そして、そのときの腐食の形態は孔あき腐食と呼ばれ
るものであり、高濃度塩素イオン、乾燥、湿潤、冷却が
繰り返えされることによって、加速されるのである。

このため、ここ数年来、亜鉛めっき材に代えて、例えば
裸耐食性に優れるＮｉ−Ｚｎ合金めっき材を使用するこ
とが提案されているが、必ずしも満足のいくものではな
かった。

しかし、袋閉じ構造部位をも含めて自動車車体の外板の
耐食性の仕様が厳しくなるに伴って、上述のような袋閉
じ部位にあっても一層すぐれた耐食性向上の対策を採る
ことが要請されてきた。

ここに、本発明の目的とするところは、裸耐食性に優れ
た自動車の袋閉じ構造部材を提供することである。

また、本発明の別の目的とするところは、謝礼あき腐食
性に優れ、しかもプレス成形性、溶接性に優れた自動車
の袋閉じ構造部材を提供することである。

（問題点を解決するための手段） ここに、本発明者らは、上述のような目的を達成すべく
、種々検討を重ねたところ、従来のＺｎもしくはＺｎ系
合金をめっきした鋼板にさらにＡｌ金合金電気めっきし
た積層めっき鋼板から成る自動車の袋閉じ構造部材は、
未塗装における耐食性に著しく優れていることを見い出
し、かつまたプレス成形性、溶接性にも優れていること
を知り、本発明を完成した。

かくして、本発明の要旨とするところは、下層にめっき
付着量１〜１００ｇ／ｌＩ＋２のＺｎまたはＺｎ含有量
７０重量％以上のＺｎ合金めっき層、およびこのＺｎま
たはＺｎ合金めっき層の上に設けられた上層としてめっ
き付着量１〜３０ｇ／ｍ１２のＡｌ含有量７０〜９８重
量％のＡｌ金合金っき層を有する鋼板から成る自動車の
袋閉じ構造部材である。

ここに、上記めっき母材は、自動車用に通常使用されて
いるものであれば、特に制限ないが、好ましくは、高張
力鋼板である。そして、めっき処理は両面でも、片面で
もよい。さらには、そのすくなくとも一部だけでもい。

（作用） 本発明においては、各めっき層の量および合金組成を上
述のように限定したが、その理由を次に説明する。

下層のめっきは、Ｉｇ／ｍ２未満では、十分な耐食性が
得られず、一方、１００　ｇ　７ｍ　２を越えると、め
っき層の剥離がみられることから、本発明において下層
の付着量を１〜１００　ｇ　／ｒｓ　２とした。好まし
くは５〜４０ｇ　７ｍ　２である。

この下層のめっき層はＺｎまたはＺｎ合金のいずれであ
ってもよいが、一般的に耐食性すぐれているといわれて
いるＺｎ−Ｎｉ系合金、Ｚｎ−Ｆｅ系合金が好ましい。

上層のＡｌ含有量７０〜９８重量％のＡｌ金合金めっき
付着量を１〜３０ｇ　／ｌａ　”に限定したのは、この
範囲をはずれると、少ない場合、所期の効果が得られず
、一方、多すぎる場合、めっき層剥離などによって成形
性が劣化するからである。

このＡｌ金合金、本発明の趣旨に反しない限り、その合
金系は特に制限されないが、例えば、Ａｌ　−Ｍｎ、　
Ａ！２　　Ｎｉ、　Ａｌ−Ｔｉ等が挙げられ、好ましく
は、Ｍｎ５ＮｉおよびＴｉの少な（とも一種２〜３０重
量％、Ａｌ１０〜９８重量％からなる鮫合金である。Ａ
（２含有量を７０〜９８重量％と限定した理由は、７０
％未満では、積層めっきによる耐食性向上効果が小さい
ばかりでな（、めっき被膜の加工性が劣り、自動車の袋
閉じ加工には不通となるからである。また、Ａｌ含有量
が９８重量％を超えると、袋閉じ構造部材内に塩水層り
が生じる状態、すなわち塩水中に浸漬された状態におい
て上記部材の腐食が著しくなるからである。

次に、本発明にかかる袋閉じ構造部材を製造するにはい
わゆる電気めっき法によることが好ましいが、Ｚｎもし
くはＺｎ合金めっきの場合には例えば硫酸酸性めっき浴
を使って、従来のようにして製造すればよい。一方、Ａ
ｌ金合金場合には溶融塩めっき浴を使用するのがよい。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例 本例では添付図面に示すような試験片を製作して、いわ
ゆる袋閉じ構造部を再現し、かかる部位における赤サビ
発生の状況および孔あき腐食の発生状況を調べた。添付
図面に示す試験片において、めっき面のみ裸とし、斜線
で示す部分は全てエポキシ系塗料でシールした。

かかる耐食性試験はサイクル試験と呼ばれているもので
あるが、特に本発明者らが可及的に実際の状況に近似し
た状況を再現すべく工夫したものである。これによれば
、まず、５％ＮａＣｊ！水溶液に３５℃で２時間浸漬し
、次いで７０℃で２時間乾燥し、最後に相対湿度９５％
、５０℃の湿潤環境下に２時間保持するのを１サイクル
として、これを表面赤さびあるいは孔あき腐食の発生す
るまで繰り返し、そしてそのときまでの処理サイクル数
で耐食性を評価しようとするものである。

この試験法は、従来の試験法と違って、かなり苛酷な腐
食条件の再現であり、例えば耐孔あき腐食性につい３０
０サイクルの試験に耐えれば前述の耐孔あき腐食性の１
０年保障を可能とするものと言いうるのである。

試験結果を下掲表にまとめて示す。同表の結果から単層
めっきでは十分でなく、２ｊｉｉめっきとすることが必
要であり、上下層ともに合金めっき層である場合が耐食
性の改善は著しい。

なお、スポット溶接性およびプレス成形性についても、
従来のＺｎめっきやＺｎ−Ｎｉめっきと比べて何ら劣る
ところはなかった。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の実施例において使用した試験片の形
状を略式で示す側面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下層にめっき付着量１〜１００ｇ／ｍ＾２のＺｎまたは
   Ｚｎ含有量７０重量％以上のＺｎ合金めっき層、および
   この下層の上に設けられた上層としてめっき付着量１〜
   ３０ｇ／ｍ＾２のＡｌ含有量７０〜９８重量％のＡｌ合
   金めっき層を設けた、積層めっき鋼板から成る自動車の
   袋閉じ構造部材。