KR101821906B1

KR101821906B1 - 스틸제의 연료 압송 배관

Info

Publication number: KR101821906B1
Application number: KR1020167007408A
Authority: KR
Inventors: 아키 가츠마타
Original assignee: 우수이 고쿠사이 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2018-01-24
Also published as: EP3045712B1; WO2015037477A3; BR112016005084B1; US20160230725A1; RU2629347C1; BR112016005084A2; JP6245687B2; KR20160045835A; WO2015037477A2; US10408177B2; CN105556110A; EP3045712A2; EP3045712A4; MX2016003178A; CN105556110B; JP2015055165A

Abstract

부식성 연료에 대한 높은 내성을 가지며, 추종성을 갖고 도금 후의 가공이 가능한 고품질의 스틸제의 연료 압송 배관을 제공한다.
스틸제 모재 강관의 내표면에 Ni 도금층이 형성되고, 또한 그 Ni 도금층은 전부가 모재와 Ni의 상호 확산층과, 확산층의 최외측 표면에 형성된 Ni만의 비상호 확산층으로 구성되며, 또한 상기 비상호 확산층의 층 두께가 3 ㎛ 이상이고, 상기 상호 확산층과 비상호 확산층의 합계 층 두께가 10 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

스틸제의 연료 압송 배관{STEEL FUEL CONVEYING PIPE}

본 발명은 가솔린 직분사 엔진 시스템이나 디젤 엔진 시스템에 있어서의 연료를 엔진에 공급하는 배관에 관한 것으로, 특히 조악한 부식 성분을 포함하는 연료에 대해 내성을 갖는 배관에 관한 것이다.

최근, 연비 향상에 의한 환경 부하 저감을 목적으로 하여 개발이 진행되고 있는 가솔린 직분사 엔진 시스템에서는, 연료(가솔린)를 연료 탱크로부터 펌프를 거쳐 엔진의 직분사 레일에 공급하는 배관에 대해, 기존의 각 기통 흡기 포트 분사 엔진보다 고내압성·고기밀성이 요구되고 있다(특허문헌 1 참조). 또한, 디젤 엔진 시스템에서는, 공통의 연료 공급 통로로부터 분기된 고압 연료 배관에 기통마다의 인젝터를 결합한 구성을 갖는 연료 분사 장치에 있어서, 고압 연료 배관에 대해 고내압성·고기밀성이 요구되고 있다(특허문헌 2 참조). 또한, 바이오 물질에서 유래한 알코올 연료로 대표되는 것과 같은 부식성 성분을 많이 포함하는 연료(이하, 「부식성 연료」라고 칭함)를 이용하는 내연 기관에 대해서도 내식성을 갖는 배관이 요구되고 있다.

상기한 가솔린 직분사 엔진 시스템, 디젤 엔진 시스템에 사용되는 연료의 압송 배관에 있어서는, 상기한 내압성, 기밀성 및 내식성 등의 여러 가지 성능을 갖는 사양으로서, 스테인리스계의 재료에 각종 소성 가공(관 끝 성형 가공, 굽힘 가공 등)이나 접합 가공(납땜 가공 등)을 실시하여 제품으로 된 것이 가장 많이 채용되고 있다.

한편, 기존의 각 기통 흡기 포트 분사 엔진에 있어서는, 상기한 스테인리스계 배관보다 저렴한 저탄소강 등의 스틸계 배관을 채용한 연료 압송 배관이 제안되어 있다(특허문헌 3 참조). 이 스틸제의 연료 압송 배관은, 특히 부식성 연료에 대한 높은 내성을 얻기 위해서, 부식성 연료에 대한 내성이 우수한 내표면 처리 및/또는 외표면 처리를 실시한 것으로, 스틸제 배관 내표면에 Ni 도금층을 형성하고, 또한 상기 Ni 도금층 상에 Zn 도금층 또는 Zn기 합금 도금층으로 이루어지는 방청 피막층을 형성한 것, 또한 그 스틸제 배관의 외표면에 Zn 도금층 또는 Zn기 합금 도금층을 형성한 것 등이다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2006-152852호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2002-54354호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2012-26357호 공보

그러나, 종래의 상기 소성 가공이나 접합 가공이 실시된 스테인리스 배관에서는, 소성 가공시의 응력 부식 균열(SCC), 접합 가공시의 열 영향에 의한 입계 부식이나 예민화(SCC의 발생 위험도의 상승), 기계적 성질(강도)의 저하 등이 염려된다. 한편, 스틸계 배관의 경우에는, 모재인 강철보다 전기적으로 우수한 Ni계, Cr 계 등의 보호 도금을 실시함으로써 배리어 기능을 부가하는 것이 고려되지만, 부식의 기점이 될 수 있는 핀홀 등의 결함을 완전히 없애기 위해서 상당량의 막 두께·층 두께(수십 ㎛ 레벨)를 형성하거나, 또는 복수의 피막을 복층화·합금화할 필요가 있기 때문에 비용이 높아지는 것, 또한, 모재인 강철보다 전기적으로 뒤떨어지는 Zn계, Al계 등의 희생 도금을 실시함으로써 희생 방식성을 부가하는 것이 고려되지만, 희생 방식성을 갖기 때문에 부식성 연료에 방청 성분인 Zn이나 Al이 이온으로서 용출되어 버리고, 이들 용출 이온이 내연 기관 각처에 각종 폐해를 초래하는 것 등이 염려된다.

또한, 부식성 연료에 대한 높은 내성을 얻기 위해서, 부식성 연료에 대한 내성이 우수한 내표면 처리 및/또는 외표면 처리를 실시한 스틸제의 연료 압송 배관의 경우, 예컨대 관 내표면에 소망 층 두께의 Ni 도금층을 형성하고, 관 외표면의 Zn 도금을 관 내표면의 일부에만 형성함으로써, 방청 성분인 Zn의 용출을 극한으로까지 억제한 후에 관내의 내식성을 Zn 도금의 희생 방식성으로 보충한다고 하는 수단을 강구한 경우에는, Zn 도금이 전부 용출되면 희생 방식성이 없어진다고 하는 문제가 있다. 또한, Ni 도금층에 무전해 NiP 도금을 이용한 경우, 일반적으로 NiP 도금은 딱딱한 피막이기 때문에, 도금 후의 가공에 의해 피막 균열이 발생해 버릴 우려가 있다. 이 때문에, 제품 형상으로 가공한 후에 무전해 NiP 도금을 행하지 않으면 안 되어, 어쩔 수 없이 비용이 높아진다.

한편, 내식성 및 도금 밀착성이 우수한 강대(鋼帶)(강판을 포함함)로서, Ni 도금층의 일부 또는 전부를 Fe-Ni 확산층으로 하고, 또한 표층의 Fe 노출률을 30% 이하로 한 고내식성 Ni 도금 강대가 제안(일본 특허 공개 평성 제6-2104호 공보)되어 있으나, 내면의 청정도가 규정되어 있는 연료 압송 배관에 있어서는 빨간 녹에 대해 보다 엄격한 관리하에 있기 때문에, 이 고내식성 Ni 도금 강대는 본원 발명의 개선의 대상으로 하는 연료 압송 배관의 재료로서는 충분하다고는 말할 수 없다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 가솔린 직분사 엔진 시스템이나 디젤 엔진 시스템에 있어서의 연료를 엔진에 공급하는 배관에 있어서, 부식성 연료에 대한 높은 내성을 가지며, 추종성을 갖고 도금 후의 가공이 가능한 고품질의 스틸제의 연료 압송 배관을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 따른 스틸제의 연료 압송 배관은, 가솔린 직분사 엔진 시스템, 디젤 엔진 시스템에 있어서의 연료를 고압 펌프로부터 직분사 레일에 압송하는 스틸제 연료 압송 배관으로서, 상기 스틸제 연료 압송 배관은, 스틸제 모재 강관의 내표면에 Ni 도금층이 형성되고, 또한 그 Ni 도금층은 전부가 모재와 Ni의 상호 확산층(이하, 설명의 편의상 「확산층」이라고 칭함)과, 상기 확산층의 최외측 표면에 형성된 Ni만의 비상호 확산층(이하, 설명의 편의상 「비확산층」이라고 칭함)으로 구성되며, 또한 상기 비확산층의 층 두께가 3 ㎛ 이상이고, 상기 확산층과 비확산층의 합계 층 두께가 10 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 상기 상호 확산층과 비상호 확산층이 접속 머리부의 단말 시일 부위까지 형성되어 있는 것을 바람직한 양태로 하는 것이다.

본 발명은 관 내표면, 즉 연료 유로 영역에 있어서, 모재와 Ni의 확산층과, 확산층의 최외측 표면에 형성된 Ni만의 비확산층으로 구성되고, 또한 상기 비확산층의 층 두께가 3 ㎛ 이상이고, 상기 확산층과 비확산층의 합계 층 두께가 10 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하인 Ni 도금층을 형성함으로써, 관 내표면 모든 영역에 있어서 부식성 연료에 대한 방식성이 보다 우수한 연료 압송 배관이 얻어지고, 가솔린 직분사 엔진 시스템, 디젤 엔진 시스템의 신뢰성이 크게 높아진다고 하는 우수한 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 연료 압송 배관의 일 실시양태를 도시한 주요부 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 연료 압송 배관의 주요부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 연료 압송 배관의 Ni 도금층을 확대하여 도시한 모식 단면도이다.

도 1은 본 발명의 연료 압송 배관의 접속 구조를 예시한 것으로, 외측에 원뿔 형상으로 개구되는 수압(受壓) 시트면(2-2)이 형성된 관통 구멍(2-1)을 갖고, 외주면에 수나사(2-3)가 형성된 통 형상의 상대 부품(2)의 상기 수압 시트면(2-2)에, 축심에 유로(1-2)를 가지며 그 선단에 끝이 가는 대략 원뿔 형상이며 또한 원호 형상의 시트면(1-4)을 갖는 압박 시트면(1-3)이 형성된 접속 머리부(1-1)를 갖는 연료 압송 배관(1)을 접촉시키고, 상기 상대 부품(2)에 형성된 수나사와, 미리 연료 압송 배관(1)에 편입된 캡 너트(3)에 의한 나사 결합에 의해, 연료 압송 배관(1)의 접속 머리부(1-1)의 목 아래에서의 압박에 의해 체결되는 구조로 되어 있다.

본 발명의 연료 압송 배관(1)의 배관 모재로서 이용하는 스틸계 배관으로서는, 부식성 연료에 대해 보다 유효한 작용 효과를 나타내는 적정한 고내구성을 기대할 수 있는 심리스관을 이용하는 것이 적합하다. 또한, 그 단말부의 접속 머리부(1-1)는 예컨대 좌굴 가공에 의해 성형하기 때문에 접합 가공을 위한 용접 공정을 생략할 수 있다. 이 때문에, 종래의 스테인리스계 배관에서 보여지는 소성 가공시의 응력 부식 균열(SCC)이 없고, 접합 가공시의 열 영향에 의한 입계 부식이나 예민화(SCC의 발생 위험도의 상승), 기계적 성질(강도)의 저하를 방지할 수 있다.

상기 연료 압송 배관(1)의 관 내표면, 즉 상기 배관의 단말 시일 부위[시트면(1-4) 등]를 포함하는 연료 유로 영역에 형성하는 Ni 도금층(4)은, 그 단면을 도 3에 도시한 바와 같이 배관 모재(Fe)(11)와 Ni의 확산층(Fe-Ni)(4a)과, 상기 확산층(4a)의 최외측 표면에 형성된 Ni만의 비확산층(4b)으로 구성되고, 또한 비확산층의 층 두께는 3 ㎛ 이상이며, 확산층(4a)과 비확산층(4b)의 합계 층 두께는 10 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하이다. 여기서, 확산층(4a)의 최외측 표면에 형성한 Ni만의 비확산층(4b)의 층 두께를 3 ㎛ 이상으로 하고, 또한 상기 확산층(4a)과 비확산층(4b)의 합계 층 두께를 10 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하로 한정한 것은, 열 처리에 의해 Ni 도금의 응력이 제거됨으로써 가공부에 대해 추종성을 갖고, 또한 부식성 연료로부터의 배관 모재에의 부식 공격에 대한 배리어 기능을 충분히 유지하기 때문이다. 한편, 확산층(4a)과 비확산층(4b)의 합계 층 두께가 25 ㎛를 넘으면 제조 비용의 상승에 걸맞은 효과가 얻어지지 않을 뿐만이 아니라, 상기 관재의 내부 직경 치수가 축소되기 때문에 고압 연료 배관의 치수 공차로부터 벗어날 우려가 있다.

본 발명에 있어서, 상기한 바와 같이 연료 압송 배관(1)의 관 내표면에, 배관 모재(11)와 Ni의 확산층(4a)과, 상기 확산층(4a)의 최외측 표면에 형성된 Ni만의 비확산층(4b)으로 구성되고, 또한 상기 비확산층(4b)의 층 두께가 3 ㎛ 이상이며, 상기 확산층(4a)과 비확산층(4b)의 합계 층 두께가 10 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하인 Ni 도금층을 형성함으로써, 예컨대 관 외표면에 실시된 Zn 도금을 관 내표면의 일부에 형성한 연료 배관의 Zn 도금이 부식성 연료에 의해 전부 용출되어 버려도 내식성이 유지된다. 또한, 배관 모재와 Ni의 확산층(4a)은, 배관 모재와 Ni의 상호 확산에 의해 강고한 앵커 효과를 갖는 한편, 비확산층(4b)은 열 처리에 의해 응력이 제거되기 때문에 전성(展性)이 향상되어 추종성을 가지므로, 단말 가공이나 굽힘 가공 등의 가공부에 있어서도 피막 균열이 발생하는 일은 없다. 또한, 이 확산층(4a)과 비확산층(4b)으로 이루어지는 소정의 층 두께를 갖는 Ni 도금층을 배관의 단말 시일 부위를 포함하는 부위에 형성함으로써, Zn 도금을 실시하지 않아도 상기 연료 압송 배관은 부식성 연료에 대한 내식성을 유지할 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니며, 취지를 일탈하지 않는 범위에서 변경·실시하는 것은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

실시예에서는, 배관 내면에 실시한 Ni 도금층(방청 피막층)이 나타내는 효과에 대해, 부식성 연료에 대한 부식성 시험을 행하고, 부식 상황(내식성)을 육안 및 현미경으로 관찰하여 판정하였다.

[실시예 1∼9]

배관 모재에 외부 직경 8 ㎜, 내부 직경 5 ㎜의 스틸제 관재[공시(供試) No.1∼9]를 이용하고, 통상법의 전기 도금과 열 처리에 의해 각 관 내표면에 층 두께 0.6 ㎛∼19.6 ㎛의 확산층과 층 두께 3.1 ㎛∼20.6 ㎛의 비확산층으로 이루어지는 Ni 도금층(층 두께 10 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하)을 형성하였다.

본 실시예에서의 스틸제 관재의 확산층과 비확산층으로 이루어지는 Ni 도금층의 층 두께의 측정, 부식성 시험 및 추종성 시험(굽힘 가공 시험)을 하기 요령으로 행한 결과를 표 1에 나타낸다.

·Ni 도금층의 층 두께의 측정:

확산층과 비확산층으로 이루어지는 Ni 도금층의 층 두께는, 주사 전자 현미경(JEOL 제조: 6510LA) 및 에너지 분산형 X선 분석 장치(JEOL 제조: JED-2300)를 이용하여 선분석으로 측정하였다.

·부식성 시험:

내면 전체에 Ni 도금이 실시된 각 스틸제 관재 내에, 부식성 연료[20% 알코올 혼합 연료(가솔린)(유기산(포름산 및 아세트산)) 500 ppm, 수분 5%, 염소 10 ppm을 포함함]를 봉입하고, 온도 120℃에서 1000시간 방치했을 때의 관내의 부식 상황을 확인하였다. 부식 평가는 빨간 녹의 유무를 육안 및 실태 현미경으로 확인하여 판정하였다.

·추종성 시험:

내면 전체에 Ni 도금이 실시된 각 스틸제 관재를 R15로 U자형으로 굽힘 가공을 실시한 후, 주사 현미경을 이용하여 상기 굽힘 가공부의 도금 피막의 피막 균열 상황을 관찰하였다.

[비교예 1∼4]

실시예 1∼9와 동일한 외부 직경 8 ㎜, 내부 직경 5 ㎜의 스틸제 관재를 이용하고, 통상법의 전기 도금과 열 처리에 의해 각 관 내표면에 층 두께 1.0 ㎛∼22.0 ㎛의 확산층과 층 두께 1.9 ㎛∼6.0 ㎛의 비확산층으로 이루어지는 Ni 도금층을 형성하였다. 한편, Ni 도금층의 층 두께의 측정은, 상기 실시예 1∼9와 동일한 방법으로 측정하였다.

본 비교예에서의 스틸제 관재의 확산층과 비확산층으로 이루어지는 Ni 도금층의 부식성 시험 및 추종성 시험(굽힘 가공 시험)을 실시예 1∼9와 동일한 방법으로 행한 결과를 표 1에 함께 나타낸다.

[종래예 1]

실시예 1∼9와 동일한 외부 직경 8 ㎜, 내부 직경 5 ㎜의 스틸제 관재를 이용하고, 통상법의 전기 도금에 의해 관 내표면에 층 두께 7.0 ㎛의 비확산층만 형성하며(확산층 없음), 부식성 시험 및 추종성 시험(굽힘 가공 시험)을 실시예 1∼9와 동일한 방법으로 행한 결과를 표 1에 함께 나타낸다. 한편, Ni 도금층의 층 두께의 측정은, 상기 실시예 1∼9와 동일한 방법으로 측정하였다.

[종래예 2]

실시예 1∼9와 동일한 외부 직경 8 ㎜, 내부 직경 5 ㎜의 스틸제 관재를 이용하고, 통상법의 전기 도금 및 열 처리에 의해 관 내표면에 층 두께 7.5 ㎛의 확산층만 형성하며(비확산층 없음), 부식성 시험 및 추종성 시험(굽힘 가공 시험)을 실시예 1∼9와 동일한 방법으로 행한 결과를 표 1에 함께 나타낸다. 한편, Ni 도금층의 층 두께의 측정은, 상기 실시예 1∼9와 동일한 방법으로 측정하였다.

[종래예 3]

실시예 1∼9와 동일한 외부 직경 8 ㎜, 내부 직경 5 ㎜의 스테인리스제 관재(SUS304제)의 부식성 시험 및 추종성 시험(굽힘 가공 시험)의 결과를 표 1에 함께 나타낸다.

[종래예 4]

실시예 1∼9와 동일한 외부 직경 8 ㎜, 내부 직경 5 ㎜의 스틸제 관재를 이용하고, 무전해 NiP 도금에 의해 관 내표면에 층 두께 4.6 ㎛의 비확산층을 형성하며, 그 관내 단말의 일부를 Zn 도금으로 피막한 것에 대해 부식성 시험 및 추종성 시험(굽힘 가공 시험)을 행한 결과를 표 1에 함께 나타낸다.

표 1의 결과로부터, 이하와 같이 고찰할 수 있다.

(1). 관 내표면에 있어서, 모재와 Ni의 확산층과, 확산층의 최외측 표면에 형성된 Ni만의 비확산층으로 구성되고, 또한 비확산층의 층 두께가 3 ㎛ 이상이며, 상기 비확산층과 확산층의 합계 층 두께가 10 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하인 Ni 도금층을 형성한 실시예 1∼9의 본 발명의 스틸제 관재는, 모두 열 처리에 의해 Ni 도금의 응력을 제거할 수 있음으로써 가공부에 대해서도 추종성이 보여지고, 비확산층이 3 ㎛ 이상, 또한 비확산층과 확산층의 합계가 10 ㎛ 이상 존재함으로써 부식성 연료에 대한 방청력이 충분히 유지됨으로써 비가공부 및 가공부 모두 빨간 녹의 발생은 보이지 않아, 추종성 및 내식성이 우수한 것이 명백하다.

(2). 비확산층의 층 두께가 본 발명의 규정값으로부터 벗어난 비교예 1(층 두께 2.1 ㎛)의 것은, 추종성에는 문제없으나, 부식성 시험의 결과로부터 명백한 바와 같이, 피막이 박막이기 때문에 본 발명의 실시예 1∼9에 비해 내식성이 뒤떨어지므로, 연료 압송 배관으로서는 채용하기 어렵다.

(3). Ni의 비확산층과 확산층의 합계 층 두께가 본 발명의 규정값으로부터 벗어난 비교예 2(합계 층 두께 28.0 ㎛)의 것은, 가공부에 대해서도 추종성이 보여지고, 또한 부식성 연료에 대한 방청력이 충분히 유지됨으로써 비가공부 및 가공부 모두 빨간 녹의 발생도 보이지 않으나, Ni의 비확산층과 확산층의 합계 층 두께가 규정 층 두께 25 ㎛를 넘으면 상기한 바와 같이 상기 관재의 내부 직경 치수가 축소되기 때문에, 이 경우에도 연료 압송 배관으로서는 채용하기 어렵다.

(4). 비확산층의 층 두께가 본 발명의 규정값으로부터 벗어난 비교예 3(층 두께 1.9 ㎛)의 것은, 비교예 1과 마찬가지로, 추종성에는 문제없으나, 부식성 시험의 결과로부터 명백한 바와 같이, 피막이 박막이기 때문에 본 발명의 실시예 1∼9에 비해 내식성이 뒤떨어지므로, 연료 압송 배관으로서는 채용하기 어렵다.

(5). Ni의 비확산층과 확산층의 합계 층 두께가 본 발명의 규정값으로부터 벗어난 비교예 4(합계 층 두께 5.5 ㎛)의 것은, 추종성에는 문제없으나, 부식성 시험의 결과로부터 명백한 바와 같이, 피막이 박막이기 때문에 본 발명의 실시예 1∼9에 비해 내식성이 뒤떨어지므로, 연료 압송 배관으로서는 채용하기 어렵다.

(6). 종래예 1에서는, 열 처리를 행하지 않았기 때문에 확산층은 보이지 않고, 추종성 시험에서는 Ni 도금의 응력이 제거되어 있지 않기 때문에 가공부에 피막의 균열이 확인되며, 또한, 부식성 시험에서는 피막의 균열이 확인된 가공부에 빨간 녹의 발생이 확인됨으로써, 본 발명의 표면 처리 관재보다 품질적으로 뒤떨어지는 것이 명백하다.

(7). 종래예 2에서는, 열 처리에 의해 Ni 도금의 응력을 제거할 수 있음으로써, 도금 후의 가공에서 피막의 균열은 보이지 않았으나, 표층까지 Fe가 확산되어 버려 비확산층이 존재하지 않았기 때문에, 부식성 시험에서는 표층으로 노출된 Fe를 기점으로 빨간 녹의 발생이 보였기 때문에, 본 발명의 표면 처리 관재보다 품질적으로 뒤떨어지는 것이 명백하다.

(8). 모재 관재에 스테인리스강을 이용한 종래예 3에서는, 부식성 시험에 있어서 가공부, 비가공부 모두 빨간 녹의 발생이 보여져, 연료 압송 배관으로서는 품질적으로 충분하다고는 말할 수 없다.

(9). 종래예 4의 경우에는, 무전해 NiP 도금은 일반적으로 추종성이 없는 것이 알려져 있기 때문에, 먼저 상기 관재를 가공한 후 무전해 NiP 도금을 실시한 것에 대해 부식성 시험을 행하였다. 그 때문에, 가공에 의한 도금의 균열은 보이지 않고, 부식성 시험에서도 빨간 녹의 발생은 확인되지 않았다. 그러나, 백녹(Zn 도금의 부식)의 발생은 현저히 보여졌다. 이것은, 무전해 NiP 도금의 경우에는, 핀홀 등의 결함을 완전히 없애기 위해서 수십 ㎛ 레벨의 층 두께(막 두께)가 필요해지는데, 종래예 4에서는 층 두께는 4.6 ㎛로 박막이지만, Zn 도금을 관 내표면의 일부에만 형성함으로써 관내의 내식성을 Zn 도금의 희생 방식성으로 보충하고 있었기 때문이라고 생각된다. 한편, 이 종래예 4는 굽힘 가공 후에 해당 굽힘부에 도금 처리를 실시하기 때문에 굽힘부의 추종성 시험 및 부식성 시험은 미실시이다.

[실시예 10]

도 1, 도 2에 도시된 연료 압송 배관의 관 내표면, 특히 상기 배관의 단말 시일 부위에 형성한 방청 피막층이 나타내는 효과를 조사하기 위해서, 도 1, 도 2에 도시된 것과 동일한 접속 머리부를 갖는 외부 직경 8 ㎜, 내부 직경 5 ㎜의 스틸제 관재를 이용하고, 통상법의 전기 도금과 열 처리에 의해 층 두께 7.3 ㎛의 비확산층과 층 두께 7.5 ㎛의 확산층으로 이루어지는 Ni 도금층(합계 층 두께 14.8 ㎛)을 형성하였다. 그때, 층 두께 7.3 ㎛의 비확산층과 층 두께 7.5 ㎛의 확산층이 존재하는 Ni 도금층을 시일 부위까지 형성하여, 연료 유로 영역 모두를 Ni 도금으로 피복하였다. 그 스틸제 관재에 대해, 상기 실시예 1∼9와 동일한 요령으로 행한 부식성 시험의 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2에 나타낸 부식성 시험의 결과로부터 명백한 바와 같이, 본 실시예에 있어서도 빨간 녹의 발생은 보이지 않았다.

[비교예 5]

실시예 10과 동일한 스틸제 관재를 이용하고, 층 두께 6.9 ㎛의 비확산층과 층 두께 7.6 ㎛의 확산층으로 이루어지는 Ni 도금층(합계 층 두께 14.5 ㎛)을 단말 시일 부위를 제외한 내면 단말부까지 피복한 것에 대해, 상기 실시예 1∼9와 동일한 요령으로 행한 부식성 시험의 결과를 표 2에 함께 나타낸다.

본 비교예에서는, 층 두께 6.9 ㎛의 비확산층과 층 두께 7.6 ㎛의 확산층으로 이루어지는 Ni 도금층을 단말 시일 부위까지 형성하지 않고, 내면 단말부까지밖에 피복하지 않았기 때문에, 부식성 시험에서는 Ni 도금층이 형성되어 있는 부위에는 빨간 녹의 발생은 보이지 않았으나, Ni 도금층이 형성되어 있지 않은 단말 시일 부위에 빨간 녹의 발생이 확인되었다.

1: 연료 압송 배관 1-1: 접속 머리부
1-2: 유로 1-3: 압박 시트면
1-4: 시트면 2: 상대 부품
2-1: 관통 구멍 2-2: 수압 시트면
2-3: 수나사 3: 캡 너트
4: Ni 도금층 4a: 확산층
4b: 비확산층 11: 배관 모재

Claims

스틸제 모재 강관의 내표면에 Ni 도금층이 형성되고, 그 Ni 도금층은 전부가 모재와 Ni의 상호 확산층과, 확산층의 최외측 표면에 형성된 Ni만의 비상호 확산층으로 구성되며, 상기 비상호 확산층의 층 두께가 3 ㎛ 이상이고, 상기 상호 확산층과 비상호 확산층의 합계 층 두께가 10 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하이며,
상기 상호 확산층과 상기 비상호 확산층은 전기 도금에 의해 형성되고,
상기 상호 확산층과 상기 비상호 확산층은 배관이 가공되기 전에 형성되는 것을 특징으로 하는 스틸제의 연료 압송 배관.
제1항에 있어서, 상기 상호 확산층과 비상호 확산층이 접속 머리부의 단말 시일 부위까지 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스틸제의 연료 압송 배관.