JPS63103096A

JPS63103096A - 燃料容器用めつき鋼板

Info

Publication number: JPS63103096A
Application number: JP24919486A
Authority: JP
Inventors: Akito Sakota; 章人迫田; Junichi Uchida; 淳一内田; Hirohisa Seto; 瀬戸　宏久; Shigeru Wakano; 若野　茂; Atsuyoshi Shibuya; 渋谷　敦義
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1986-10-20
Publication date: 1988-05-07
Also published as: JPH055906B2

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、ガソリン、アルコール、あるいはアルコール
を添加したガソリン等、いわゆる自動車用燃料を収容保
持する容器、つまり燃料タンクを製作するために最も適
した鋼板に関するものである。

（従来の技術）従来、燃料タンク用に使用されてきた鋼板は、鋼板に３
〜２０％のＳｎを含有するＰｂ−Ｓｎ合金をめっきする
ターンめっき鋼板が一般的である。このような従来のタ
ーンめっき鋼板は、ガソリンのような燃料に対しては耐
食性が極めて良好であり、不可避的に含まれる水分や硫
黄分などによっても腐食され難く、一方、燃料タンクを
成形加工する場合のように厳しい加工にも良く耐え、溶
接性も良好であつた。

ところで、近年のエネルギー事情の変化に伴って、上記
自動車用燃料として、メチルアルコール、エチルアルコ
ールあるいはメチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル等のよ
うな各種アルコールを代替燃料として使用するか−ある
いはこれらのアルコールをガソリンに添加して使用する
ことが提案されてい６．１しかし、このような従来のガソリンと異なった燃料を使
用する場合、前述のターンめっき鋼板はその耐食性が十
分でな（なり、かなり腐食速度が早められることが判明
した。特に燃料タンクの場合、腐食による燃料漏れは重
大事故につながることから、十分な対策が要望されると
ころである。

このように腐食速度が加速されるのは、上述のようなア
ルコール燃料あるいはアルコール含有ガソリン燃料など
のアルコールに含まれる水分、ホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド、さらにはギ酸、酢酸などの不純物の存在
によると考えられる。

かかる用途に対する材料として現在までのところ、Ｎｉ
、　Ｃ０％　Ｓｎ等のめっきが検討されている。しかし
、それぞれ難点がある。例えば、■Ｎｉ、Ｃｏはめっき
母材鋼板に対する犠牲防食作用がなく、むしろ、電気化
学的腐食の誘起による孔食発生が懸念される。■Ｓｎｓ
　Ｃｏは高コスト化が問題となる。

また■Ｓｎはぎ酸、酢酸等、アルコール系燃料への混在
が予想される酸類に対して、耐食性が充分ではない。

したがって、めっき自体の耐食性（耐塩性、耐有機酸性
）が良好であり、母材鋼板に対する犠牲防食能を有する
ものが望まれる。

このような状況の下にあって、特開昭５８−４５３９６
号には、鋼板の表面に厚さ０．５〜２０μ−のｚｎ：５
〜５０％のＮｉ合金めっき層を施すことが開示されてい
る。このようにＺｎが５〜５０％のＮｉ基合金を使用す
るのは、Ｚｎが５％未満では犠牲陽極効果が小さく、一
方、Ｚｎが５０％を越えては、Ｎｉによるめっき層の耐
食性改善効果が減じて多くの腐食生成物、つまりいわゆ
る白錆を発生させタンク目詰りの原因となるためである
。

また、特開昭６１−６２６０号公報には、３〜２０％Ｃ
ｒ鋼を容器内面にあてることにより、アルコール系の腐
食性の大きい燃料に対して耐食性を保てるとの開示がみ
られる。しかし、有機酸と塩分が共存する条件下では３
〜２０％Ｃｒ鋼の耐食性は決して充分でない。また高耐
食性母材とＭ−Ｍｎ合金めっきとの組合せ、およびそれ
による相乗効果が何ら開示されていない。

このような状況のもとで、本件出願人は、第１めっき層
および第２めっき層を備えた多層めっき鋼板とするとと
もに、第２めっき層をＡｌもしくはＭ合金とすることに
より、その耐食性は著しく改善され、しかもめっき処理
操作中にピンホール、あるいはその他の皮膜欠陥が生じ
ても、第２めっき層である八ＱもしくはＡｌ金合金っき
層の存在によって耐食性は殆ど劣化しないことを知り、
先に特願昭６０−１３７１７１号として特許出願した。

その後、さらに研究、開発をつづけていたところ、（１
１全く新規な合金系であるへＱ−門ｎ（Ｍｎ：８〜４０
％）系合金の適用により、耐アルコール性、耐ギ酸、酢
酸性はもちろん、環境からの耐塩性のいずれにもすぐれ
、且つ、溶接性、加工性を兼備する鋼板が得られること
、ならびに（２）そのようなＡｌ２−Ｍｎ　（８〜４０
％）合金めっき皮膜は、アルコール系燃料中において通
常の冷延鋼板に比して、わずかに卑だ電位を示すため犠
牲防食作用を有するが、かかる防食作用をより強く発現
させるため、めっき母材鋼板に、通常の冷延鋼板に比し
て電気化学的に貴であるＣｒ−＆育鋼板を用いると耐食
性が一層改善されること、そして（３）さらに必要によ
りかかるめっき皮膜と、めっき母材との電位差を適当に
コントロールすることにより母材の高耐食性と、高耐食
性めっき皮膜の犠牲陽極としての特性とが相乗的に働き
、非常にすぐれた耐食性が得られることを知り、本発明
を完成した。

（問題点を解決するための手段）かくして、本発明の要旨とするところは、鋼板表面に、
あるいはＮｔ：５〜９５％のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層を
５−５０８／ｎ（と設けたうえに、Ｍｎ：８〜４０重量
％のへ〇、−Ｍｎ系合金めっき層を３〜５．０ｇ／ｍ２
設けたことをｖＦ徴とする燃料容器用めっき鋼板である
。ただし、下層に上記Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき層を設ける
場合、へＱ−Ｍｎ合金めっきの厚さは１〜３０ｇ／ｍ”
で十分である。

また、好ましくは、上述のめっき鋼板にはさらにクロメ
ート処理をしてもよく、その場合にはさらに一層耐食性
が改善される。

（作ｍｌ）ここに、本発明におけるめっき暦の合金組成はＭｎ含有
量８〜４０重量％である。

めっき層の合金組成をＭｎ：８％未満とすると１１１Ｉ
＋添加の効果が発揮されず、耐有機酸性が劣化する。

しかし、４０％を越えるとめっき性状不良となり、耐食
性が劣化する。好ましくはＭｎ　１４〜２２重量％であ
る。

上述のＡｌ−Ｍｎ合金めっき層がｓｇ／ｍ未満では所期
の耐食性が得られず、一方５０ｇ／　ｎｒを越えると、
耐食性改善効果は飽和してしまうため、本発明において
はめっき量は３〜５０ｇ／　ｎｆ　、好ましくはｌＯ〜
２５ｇ／　ｒｄに限定する。

本発明の別の態様によれば、上述のＡｌ　−Ｍｎ合金め
っきはＮｉ：５〜９５％のＺｎ−Ｎｉ合金めっきのうえ
にも設けてもよい。かかるｇ様に坐って、第一めっき層
の合金組成はＮｉ含含有１勾〜９５第一めっき層の合金
組成をＮｒ：５％未？ｍとするＮｉｍ加の効果が発揮さ
れず、第二層に生じた皮膜欠陥部からの第一めっき層の
腐食が早すぎて不充分である．しかし、９５％を超える
と今度はＺｎの効果が発揮されず、第二めっき層のＡｌ
もしくはＡｌ合金に孔食が発生し易（なる、なお、Ｚｎ
−Ｍ系の緻密な腐食生成物がより一層耐食性を向上させ
ることから、好ましくは第一めっき層の合金組成はＮｔ
：５〜５ｏｉｉ量％である，。

このように第一層および第二層の各めっき被膜を設ける
場合、第一層のめっき被膜厚さは５〜５０ｇ／鴫２であ
るが、これより薄いと所期の効果を発揮できず、一方こ
れより厚いと加工性が劣化する場合があり好ましくない
。また、第二層は前述のように単層の場合とことなりわ
ずかに薄（てもよ（、１〜３０ｇ／ｍ”で十分である。

第一層としてＮｉ　　Ｚｎ合金めっき層を設けているた
めＩｇ／ｍ”まで薄くてもその効果が期待されるのであ
る。

次に、かかるめっき層を設ける母材鋼板として本発明に
あってはＣｒ：１〜２０％の鋼を用いるが、Ｃ「：１％
未満では電位差が十分でなく、一方２０９＜を超えると
過度に貴になってしまう。電位差の調整はこのようにＣ
ｒ量の調整によって行ってもよい。

このように、本発明にあっては、合金めっき被膜と母材
鋼板との電位差を十分にとりながら、それが余り大きく
ならないように調整しているのであって、その限りにお
いては母材鋼板としての鋼種はＣｒ：１〜２０％含有す
る限りにおいて制限されず５ＵＳ４３０、５０５３０４
等のいわゆるステンレス鋼も包含される。

一般的組成で表示すれば、Ｃ＜Ｏ．ｔ％、Ｓｉ＜０．３
％、Ｍｎ＜０．６　％、　Ｐ＜０．０３％、　Ｓ＜０．
０３％、Ｃｒ＝１〜２０％である。

本発明によれば、後述する実施例においても示すように
、燃料タンク用としてのその耐食性は著しく改善される
。その改善機構は、未だ十分解明されていないが、Ａｌ
−Ｍｎ合金特有の耐食性、特に耐塩性によるものと理解
される。

また、前述の第一めっき層と第二めっき層との組合せに
よる相乗的作用効果が著しいことも分かった。すなわち
、完全にそのａ構が解明されたわけではないが、下層に
Ｎｉ−Ｚｎ合金が存在するとその上に設けられたＡｌま
たは＾Ｑ合金の腐食電位が安定化領域に保持されること
になり、孔食を発生しにくくなるため、その耐食性が極
めて顕著に改善されるものと推測される．この点、下層
のＮｉ−Ｚｎ合金のＺｎが５％未満あるいはＮｉが５％
未満では上層の腐食電位を安定化領域に持ち来すことが
できない。

次に、本発明を実施例によってさらに説明する。

なお、これらの実施例は単に本発明を説明するためのも
ので、これによって本発明が何ら制限されるものでない
ことは理解されよう。

実施例１１、５　〜１２％Ｃｒ含有鋼板（Ｃ＜０．００２　、Ｓ
ｉ＜０．０１、Ｍｎ−０．１　、Ｐ　＝０．０１、Ｓ　
＝０．００３％）、およびステンレス銅板の各供試鋼板
に、脱脂その他の予備処理を施してから以下の要領でへ
Ｑ−Ｍｎ合金めっきを行った。

めっき浴組成：八ＱＣＱｘ　　ＮａＣＱ　　ＫＣ！２混合溶融塩モル比
（６１　：　２３　：　１６）を基本として、これにＭ
ｎとしてＭ　ｎ　Ｃｉ２　ｚを添加。

付着量およびめっきＦ）組成：第１表の通り。

このようにして得られたＡ（ｉ−Ｍｎ合金めっき鋼板は
次いで各種腐食試験に供した。試験結果および試験要領
は第１表にまとめて示す。

なお、腐食試験は、温度５０℃で１２０回／分の振動を
与えながら行った。

次に、同様にして得ためっき層にクロメート処理を行い
、各種腐食試験に供した。結果を同じく第１表にまとめ
て示す。

なお、上記クロメート処理は、塗布型および電解クロメ
ート処理を適用して行った。表中、Ｃｒ付着’ｌ　（ｍ
ｇ−Ｃｒ１０＋”）を表示する。なお、■塗布型は日本
バーカライジング社製ＺＭ　１４１５Ａ（商品名）を使
って行い、■電解クロメートは３０ｇ／　Ｉ　Ｃｒｙｓ
、６０℃、３０Ａ／ｍ２ｍ”の条件下で１５秒間行った
。

第１表に示す結果から分かるように、総合的にみて、本
発明によれば良好な耐食性が得られる。

実験患２と隘９との比較から分かるように母材鋼板のＣ
ｒ量が少なく、めっき層の薄い場合、耐塩性がやや劣る
。しかし、実験磁１４と−１５とに示すように、高Ｃｒ
の場合、めっきなしでも耐塩性にある程度の効果はみら
れるが、Ｃｒ量が少ない場合、めっき層が余り薄いと耐
塩性はほとんど見られない。

なお、Ｎ１１Ｌ１３に比較例として示したＭめっきは、
耐塩性良好だが、ギ酸により劣化する。

このように、本発明によるＣｒ添加鋼とへＱ−Ｍｎ合金
めっきとの組合せにより、安定して高耐食性が発現する
。参照実験隘１〜阻１０゜実施例２実施例１を操り返したが、本例ではへ（１−ｔａｎ合金
めっきに先立ってＺｎ−Ｎｉ合金めっきを下記要領で通
常の電気めっきにより行った。

めっき浴組成：Ｎ１５Ｏｎ・６Ｈｚ０　１５０〜４００ｇ／ｎＺｎ５Ｏ
ａ　・７Ｈｚ０　　１５〜２００　ｇ／　ｊｌＮａｚＳ
Ｏａ　　　　　　７５　　　ｇ／　１１Ｈ，Ｂ（ｈ　　
　　　　Ｏ〜３０ｇ／βＮａＣ（２０〜５０　　ｇｉｌ
ｌめっき合金組成：Ｎｉ含有ｉ！３〜９８重量％このようにして得られた２層めっき調板は次いで実施例
１の場合と同様にして一部クロメート処理して各種腐食
試験に供した。試験結果は第１表にまとめて示す。

第１表（第１表つづき）（注）（１）耐食性評価方法：（１）耐塩性評価□乾湿サイクル試験は、５％ＮａＣＱ
に０．５ｈ浸漬し、次いで、乾燥を５０℃、０゜５ｈを
行い、これを５００サイクル実施後、赤錆面積率（％）
より、◎：〈１０％、Ｏ：１０〜３０％、６１３０〜７
０％、ｘ：＞７Ｑ％の４段階評価した。

（１１＞耐アルコール燃料評価−めっき面を内面として
、絞り比＝２．Ｏにより直径１００ｍｍの円筒絞り容器
を作成し、メタノール＋０．０５％ギ酸＋５００ｐｐＩ
ＩＣ２−溶液を入れ、室温にて１００日間腐食試験を実
施。

母材鋼板の腐食による赤錆発生度合とめっき皮膜の溶損
度合とから、■、Ｏ１△、×の４段階相対評価を行った
。

（２）　５ＰＣＤ　：　　ＪＩＳ規格による普通冷延鋼
板で、次の組成を存する。

Ｃ５０，１％、Ｍｎ５０．４５；％、Ｐ≦０．０３５％
、Ｓ≦０．０３５％

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｃｒ：１〜２０重量％を含有する鋼板表面にＭｎ
：８〜４０重量％のＡｌ−Ｍｎ系合金めっき層を３〜５
０ｇ／ｍ＾２設けたことを特徴とする燃料容器用めっき
鋼板。
（２）さらにクロメート処理して成る、特許請求の範囲
第１項記載の燃料容器用めっき鋼板。
（３）Ｃｒ：１〜２０重量％を含有する鋼板表面にＮｉ
：５〜９５重量％のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層を５〜５０
ｇ／ｍ＾２設け、次いでこのめっき層の上にＭｎ：８〜
４０重量％のＡｌ−Ｍｎ系合金めっき層を１〜３０ｇ／
ｍ＾２設けたことを特徴とする燃料容器用めっき鋼板。
（４）さらにクロメート処理して成る、特許請求の範囲
第３項記載の燃料容器用めっき鋼板。