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新日鐵車燃料罐用Sn-Zn涂覆鋼板ECOKOTE-S/ECOKOTE-T
汽車燃料罐是重要的安全零部件,對安全和環境有很高的要求。日本生產的汽車燃料罐三分之二是采用鋼板制作的,其中大部分是新日鐵生產的鋼板。為滿足環保的需求,新日鐵開發了各種汽車燃料罐用鋼板。
ECOKOTE-S和ECOKOTE-T兩者的成分都是Sn-7mass%Zn。Sn具有良好的延性、耐腐蝕,Zn具有替代腐蝕保護功能(使一種金屬替代另一種金屬腐蝕的防蝕法)。為使初晶Zn不產生結晶,應使Zn的成分比共晶成分(Sn-8.8mass%Zn)少。
作為汽車燃料罐材料所要求的特性有,(1)內面的耐腐蝕性;(2)外面的耐腐蝕性;(3)連接性(接觸焊接性);(4)擠壓成形性。如前所述,汽車燃料罐是重要的安全部件,腐蝕缺陷造成的漏油會導致重大事故,因此耐蝕性是非常重要的。尤其是,燃料罐內面的耐蝕性是非常重要的,它必須能夠承受因燃料劣化(氧化劣化)生成的甲酸或醋酸等有機酸所形成的腐蝕環境。另外,由于汽車燃料罐一般都是設置在汽車底部,因此受融雪鹽等腐蝕的影響很大。尤其是,為使有限的空間能夠承受最大的容積,因此對燃料罐的形狀要求很復雜,燃料罐的成形成形性也因此變得非常重要。也就是說,汽車燃料罐從制造到使用的各個過程所要求的各種特性都達到最佳平衡是很重要的。
不論是ECOKOTE-S,還是ECOKOTE-T,在試驗時都在Sn-Zn鍍層上面進行無鉻化皮膜處理后再使用。作為比較材,使用了以往作為汽車燃料罐用鋼板的鍍鉛錫薄鋼板和熱浸鍍Al鋼板。
對于汽車燃料罐制造上所要求的成形性、接觸焊接性和涂裝性進行了調查,調查結果可知,ECOKOTE-S具有與ECOKOTE-T和鍍鉛錫薄鋼板相同的良好成形性。另外,加工后鍍層的穩定性調查結果表明,ECOKOTE-S、ECOKOTE-T和鍍鉛錫薄鋼板的鍍層都沒有發生裂紋,鍍層保持良好的被覆狀態。
ECOKOTE-S具有與其它電鍍鋼板相同的最佳焊接電流范圍。連續點焊接性的調查結果表明,ECOKOTE-S具有與ECOKOTE-T和熱浸鍍鋁鋼板相同的連續點焊接性,在實際應用于上沒有問題。但與鍍鉛錫薄鋼板相比,連續點焊接性差,這是因為電極Cu和Sn,或Cu和Zn容易產生合金化所致。但是,通過優化焊接條件(加壓力、焊接電流值、通電時間和電極頭頂端形狀),可以提高連續點焊接性。
根據燃料罐使用的具有代表性的涂料、皮膜厚度和燒焊條件,對涂料的密合性進行了評價。結果表明,不論是哪種電鍍鋼板都沒有發生起泡等涂層異常現象,用卷尺測量后的涂層殘存率100%合格,可以用于汽車燃料罐的涂裝。
ECOKOTE-S在用于制作汽車燃料罐上所要求的成形性、接觸焊接性(點焊接、縫焊)和涂裝性方面具有與ECOKOTE-T和鍍鉛錫薄鋼板相同的性能。
ECOKOTE-S自2005開始銷售以來,產量不斷增加,可以預測在未來數年內日本國內的鋼板制汽車燃料罐的大部分將使用ECOKOTE-S。另外,海外汽車制造商也開始采用ECOKOTE-S。
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