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新日铁车燃料罐用Sn-Zn涂覆钢板ECOKOTE-S/ECOKOTE-T
汽车燃料罐是重要的安全零部件,对安全和环境有很高的要求。日本生产的汽车燃料罐三分之二是采用钢板制作的,其中大部分是新日铁生产的钢板。为满足环保的需求,新日铁开发了各种汽车燃料罐用钢板。
ECOKOTE-S和ECOKOTE-T两者的成分都是Sn-7mass%Zn。Sn具有良好的延性、耐腐蚀,Zn具有替代腐蚀保护功能(使一种金属替代另一种金属腐蚀的防蚀法)。为使初晶Zn不产生结晶,应使Zn的成分比共晶成分(Sn-8.8mass%Zn)少。
作为汽车燃料罐材料所要求的特性有,(1)内面的耐腐蚀性;(2)外面的耐腐蚀性;(3)连接性(接触焊接性);(4)挤压成形性。如前所述,汽车燃料罐是重要的安全部件,腐蚀缺陷造成的漏油会导致重大事故,因此耐蚀性是非常重要的。尤其是,燃料罐内面的耐蚀性是非常重要的,它必须能够承受因燃料劣化(氧化劣化)生成的甲酸或醋酸等有机酸所形成的腐蚀环境。另外,由于汽车燃料罐一般都是设置在汽车底部,因此受融雪盐等腐蚀的影响很大。尤其是,为使有限的空间能够承受最大的容积,因此对燃料罐的形状要求很复杂,燃料罐的成形成形性也因此变得非常重要。也就是说,汽车燃料罐从制造到使用的各个过程所要求的各种特性都达到最佳平衡是很重要的。
不论是ECOKOTE-S,还是ECOKOTE-T,在试验时都在Sn-Zn镀层上面进行无铬化皮膜处理后再使用。作为比较材,使用了以往作为汽车燃料罐用钢板的镀铅锡薄钢板和热浸镀Al钢板。
对于汽车燃料罐制造上所要求的成形性、接触焊接性和涂装性进行了调查,调查结果可知,ECOKOTE-S具有与ECOKOTE-T和镀铅锡薄钢板相同的良好成形性。另外,加工后镀层的稳定性调查结果表明,ECOKOTE-S、ECOKOTE-T和镀铅锡薄钢板的镀层都没有发生裂纹,镀层保持良好的被覆状态。
ECOKOTE-S具有与其它电镀钢板相同的最佳焊接电流范围。连续点焊接性的调查结果表明,ECOKOTE-S具有与ECOKOTE-T和热浸镀铝钢板相同的连续点焊接性,在实际应用于上没有问题。但与镀铅锡薄钢板相比,连续点焊接性差,这是因为电极Cu和Sn,或Cu和Zn容易产生合金化所致。但是,通过优化焊接条件(加压力、焊接电流值、通电时间和电极头顶端形状),可以提高连续点焊接性。
根据燃料罐使用的具有代表性的涂料、皮膜厚度和烧焊条件,对涂料的密合性进行了评价。结果表明,不论是哪种电镀钢板都没有发生起泡等涂层异常现象,用卷尺测量后的涂层残存率100%合格,可以用于汽车燃料罐的涂装。
ECOKOTE-S在用于制作汽车燃料罐上所要求的成形性、接触焊接性(点焊接、缝焊)和涂装性方面具有与ECOKOTE-T和镀铅锡薄钢板相同的性能。
ECOKOTE-S自2005开始销售以来,产量不断增加,可以预测在未来数年内日本国内的钢板制汽车燃料罐的大部分将使用ECOKOTE-S。另外,海外汽车制造商也开始采用ECOKOTE-S。
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