特許 6412596 廉価で塩害耐食性に優れた自動車用部材および給油管

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6412596

(24)【登録日】2018年10月5日

(45)【発行日】2018年10月24日

(54)【発明の名称】廉価で塩害耐食性に優れた自動車用部材および給油管

(51)【国際特許分類】

   C22C 38/00 20060101AFI20181015BHJP

   C22C 38/28 20060101ALI20181015BHJP

   C22C 38/60 20060101ALI20181015BHJP

   C22C 21/02 20060101ALN20181015BHJP

【ＦＩ】

   C22C38/00 302Z

   C22C38/28

   C22C38/60

   !C22C21/02

【請求項の数】14

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2016-574802(P2016-574802)

(86)(22)【出願日】2016年2月9日

(86)【国際出願番号】JP2016053742

(87)【国際公開番号】WO2016129576

(87)【国際公開日】20160818

【審査請求日】2017年7月24日

(31)【優先権主張番号】特願2015-23998(P2015-23998)

(32)【優先日】2015年2月10日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】503378420

【氏名又は名称】新日鐵住金ステンレス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000637

【氏名又は名称】特許業務法人樹之下知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】浦島 裕史

(72)【発明者】

【氏名】井上 宜治

(72)【発明者】

【氏名】田上 利男

【審査官】 相澤 啓祐

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０６８１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９７０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２７７９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２１０００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０３７７０７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｃ ３８／００−３８／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

質量％で、Ｃ≦０．０１５％、Ｎ≦０．０１５％、Ｃｒ：１０．５〜１８．０％、Ｓｉ：０．０１〜０．８０％、Ｍｎ：０．０１〜０．８０％、Ｐ≦０．０５０％、Ｓ≦０．０１０％、Ａｌ：０．０１０〜０．１００％、Ｍｏ：０．３％超〜１．５％を含有し、更に、Ｔｉ≦０．３０％、Ｎｂ≦０．３０％であって０．０３％≦Ｔｉと０．０３％≦Ｎｂの一方又は両方を満たし、残部がＦｅおよび不可避的不純物より成るフェライト系ステンレス鋼を素材としたＡｌめっきを有しない部材へ、Ａｌめっき付着量が２０ｇ／ｍ²以上１５０ｇ／ｍ²以下のＡｌめっきステンレス鋼板から成型された金具部品を溶接あるいはロウ付けによって取り付け、前記部材に取り付けられるＡｌめっきステンレス鋼板から成型された前記金具部品との間において、塩害環境に曝される隙間構造部を形成し、次に、前記金具部品と部材の表面に厚み５〜３５μｍのカチオン電着塗膜を被覆することを特徴とする自動車用部材。

【請求項2】

前記部材の素材は質量％で、さらにＢ：０．０００２〜０．００５０％、Ｓｎ：０．０１〜０．５０％のいずれか１種または２種からなる第１群、
Ｃｕ：０．０１〜０．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．５％、Ｓｂ：０．００５〜０．５％、Ｚｒ：０．００５〜０．５％、Ｃｏ：０．００５〜０．５％、Ｗ：０．００５〜０．５％、Ｖ：０．０３〜０．５％、Ｇａ：０．００１〜０．０５％、Ｔａ：０．００１〜０．０５％のいずれか１種または２種以上からなる第２群のうち、少なくともいずれかの群を含有することを特徴とする請求項１に記載の自動車用部材。

【請求項3】

前記金具部品の素材の組成が、質量％でＭｏ：０．００５〜１．５％であり、Ｍｏ以外の成分についてはＡｌめっきを有しない部材の素材と同一組成範囲のフェライト系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車用部材。

【請求項4】

質量％で、Ｃ≦０．０１５％、Ｎ≦０．０１５％、Ｃｒ：１０．５〜１８．０％、Ｓｉ：０．０１〜０．８０％、Ｍｎ：０．０１〜０．８０％、Ｐ≦０．０５０％、Ｓ≦０．０１０％、Ａｌ：０．０１０〜０．１００％、Ｍｏ：０．３％超〜１．５％を含有し、更に、Ｔｉ≦０．３０％、Ｎｂ≦０．３０％であって０．０３％≦Ｔｉと０．０３％≦Ｎｂの一方又は両方を満たし、残部がＦｅおよび不可避的不純物より成るフェライト系ステンレス鋼を素材とした鋼管を成型したＡｌめっきを有しない鋼管部材の外周部の燃料に接することのない位置へ、Ａｌめっき付着量が２０ｇ／ｍ²以上１５０ｇ／ｍ²以下のＡｌめっきステンレス鋼板から成型された金具部品を溶接あるいはロウ付けによって取り付け、前記鋼管部材に取り付けられるＡｌめっきステンレス鋼板から成型された前記金具部品との間において、塩害環境に曝される隙間構造部を形成し、次に、前記金具部品と前記鋼管部材の表面に厚み５〜３５μｍのカチオン電着塗膜を被覆することを特徴とする給油管。

【請求項5】

前記鋼管部材の素材は質量％で、さらにＢ：０．０００２〜０．００５０％、Ｓｎ：０．０１〜０．５０％のいずれか１種または２種からなる第１群、
Ｃｕ：０．０１〜０．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．５％、Ｓｂ：０．００５〜０．５％、Ｚｒ：０．００５〜０．５％、Ｃｏ：０．００５〜０．５％、Ｗ：０．００５〜０．５％、Ｖ：０．０３〜０．５％、Ｇａ：０．００１〜０．０５％、Ｔａ：０．００１〜０．０５％のいずれか１種または２種以上からなる第２群のうち、少なくともいずれかの群を含有することを特徴とする請求項４に記載の給油管。

【請求項6】

前記金具部品の素材の組成が、質量％でＭｏ：０．００５〜１．５％であり、Ｍｏ以外の成分については鋼管部材の素材と同一組成範囲のフェライト系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の給油管。

【請求項7】

前記鋼管部材はインレットパイプであり、前記金具部品は、円錐台形状であって、円錐の小さい円周部において前記鋼管部材の外周に取り付けられ、当該取り付け位置はインレットパイプの端部から５ｍｍ以上離れた位置の外周部にある給油口構造を持つ請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の給油管。

【請求項8】

質量％で、Ｃ≦０．０１５％、Ｎ≦０．０１５％、Ｃｒ：１０．５〜１８．０％、Ｓｉ：０．０１〜０．８０％、Ｍｎ：０．０１〜０．８０％、Ｐ≦０．０５０％、Ｓ≦０．０１０％、Ａｌ：０．０１０〜０．１００％、Ｍｏ：０．３％超〜１．５％を含有し、更に、Ｔｉ≦０．３０％、Ｎｂ≦０．３０％であって０．０３％≦Ｔｉと０．０３％≦Ｎｂの一方又は両方を満たし、残部がＦｅおよび不可避的不純物より成るフェライト系ステンレス鋼を素材としたＡｌめっきを有しない部材と、前記部材に取り付けられるＡｌめっきステンレス鋼板から成型された金具部品との間において、塩害環境に曝される隙間構造部を有し、前記隙間構造部の隙間部に当たる面における前記金具部品のＡｌめっき付着量が２０ｇ／ｍ²以上１５０ｇ／ｍ²以下であり、前記隙間構造部以外の部材および前記金具部品の表面が厚み５〜３５μｍのカチオン電着塗膜で被覆されていることを特徴とする自動車用部材。

【請求項9】

前記部材の素材は質量％で、さらにＢ：０．０００２〜０．００５０％、Ｓｎ：０．０１〜０．５０％のいずれか１種または２種からなる第１群、
Ｃｕ：０．０１〜０．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．５％、Ｓｂ：０．００５〜０．５％、Ｚｒ：０．００５〜０．５％、Ｃｏ：０．００５〜０．５％、Ｗ：０．００５〜０．５％、Ｖ：０．０３〜０．５％、Ｇａ：０．００１〜０．０５％、Ｔａ：０．００１〜０．０５％のいずれか１種または２種以上からなる第２群のうち、少なくともいずれかの群を含有することを特徴とする請求項８に記載の自動車用部材。

【請求項10】

前記金具部品の素材の組成が、質量％でＭｏ：０．００５〜１．５％であり、Ｍｏ以外の成分についてはＡｌめっきを有しない部材の素材と同一組成範囲のフェライト系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の自動車用部材。

【請求項11】

質量％で、Ｃ≦０．０１５％、Ｎ≦０．０１５％、Ｃｒ：１０．５〜１８．０％、Ｓｉ：０．０１〜０．８０％、Ｍｎ：０．０１〜０．８０％、Ｐ≦０．０５０％、Ｓ≦０．０１０％、Ａｌ：０．０１０〜０．１００％、Ｍｏ：０．３％超〜１．５％を含有し、更に、Ｔｉ≦０．３０％、Ｎｂ≦０．３０％であって０．０３％≦Ｔｉと０．０３％≦Ｎｂの一方又は両方を満たし、残部がＦｅおよび不可避的不純物より成るフェライト系ステンレス鋼を素材とした鋼管を成型したＡｌめっきを有しない鋼管部材の外周部の燃料に接することのない位置と、前記鋼管部材に取り付けられるＡｌめっきステンレス鋼板から成型された金具部品との間において、塩害環境に曝される隙間構造部を有し、前記隙間構造部の隙間部に当たる面における前記金具部品のＡｌめっき付着量が２０ｇ／ｍ²以上１５０ｇ／ｍ²以下であり、前記隙間構造部以外の鋼管部材および前記金具部品の表面が厚み５〜３５μｍのカチオン電着塗膜で被覆されていることを特徴とする給油管。

【請求項12】

前記鋼管部材の素材は質量％で、さらにＢ：０．０００２〜０．００５０％、Ｓｎ：０．０１〜０．５０％のいずれか１種または２種からなる第１群、
Ｃｕ：０．０１〜０．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．５％、Ｓｂ：０．００５〜０．５％、Ｚｒ：０．００５〜０．５％、Ｃｏ：０．００５〜０．５％、Ｗ：０．００５〜０．５％、Ｖ：０．０３〜０．５％、Ｇａ：０．００１〜０．０５％、Ｔａ：０．００１〜０．０５％のいずれか１種または２種以上からなる第２群のうち、少なくともいずれかの群を含有することを特徴とする請求項１１に記載の給油管。

【請求項13】

前記金具部品の素材の組成が、質量％でＭｏ：０．００５〜１．５％であり、Ｍｏ以外の成分については鋼管部材の素材と同一組成範囲のフェライト系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の給油管。

【請求項14】

前記鋼管部材はインレットパイプであり、前記金具部品は、円錐台形状であって、円錐の小さい円周部において前記鋼管部材の外周に取り付けられ、当該取り付け位置はインレットパイプの端部から５ｍｍ以上離れた位置の外周部にある給油口構造を持つ請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の給油管。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、廉価で塩害耐食性に優れた自動車用部材に関する。特に、融雪塩のような塩分が自動車に付着する頻度が高い地域で使用される、優れた耐食性を確保した給油管に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車用の給油管には、米国の法規制で１５年間もしくは１５万マイル走行の寿命保証が義務付けられており、ステンレス鋼（ＳＵＳ４３６Ｌ：１７Ｃｒ−１．２Ｍｏ）を素材とした給油管が既に実用化されている。

【0003】

北米や欧州地区を走行する自動車は融雪塩環境に曝されるので、給油管に適用される素材には優れた塩害耐食性が求められる。そのため、従来は給油管素材としてＳＵＳ４３６Ｌが適用されてきた。一方、昨今の資源価格高騰を背景として、コスト低減の要求が生じている。コスト低減の課題に対して、安価な素材を適用するのではなく、一体成型による部品数の低減により解決を図った場合、主要部品であるインレットパイプに直接金具部品が取り付けられることとなる。そのため、インレットパイプと取り付けられた部品との間に隙間構造が形成されてしまう。隙間部は、隙間部以外の一般部に比べ腐食が生じやすいため、塩害環境に曝される給油管外面側の隙間部では隙間腐食を生じる。燃料が通過するインレットパイプに隙間腐食が生じ、穴あきに至った場合、燃料漏れにより深刻な事故を引き起こす可能性がある。

【0004】

従来、隙間部の塩害耐食性を向上させる手段としてカチオン電着塗装などの塗装が用いられてきた。

【0005】

例えば、特許文献１では、ＳＵＳ４３６パイプを素材としてプロジェクション溶接を用いて組み立てた給油管にカチオン電着塗装を施す製造方法が開示されている。しかしながら、この技術ではＳＵＳ４３６を素材としたものであり、発明者らの知見によればＳＵＳ４３６においても給油管表面に存在する隙間部はカチオン電着塗装が困難なため、防食が完全とはいえない。従って、融雪塩環境ではこの技術で充分な防錆効果が得られるとは推認できない。

【0006】

また、特許文献２では、ＳＵＳ４３６を素材として組み立てた給油管に静電塗装を施して隙間腐食を防止する技術が開示されている。あるいは、特許文献３では、ステンレス鋼製給油管に耐チップ塗装を施し、チッピングを受けても十分な防錆性を確保する技術が示されている。しかしながら、これらの技術は電着塗装の場合よりも塗装コストがかかる。一方、隙間内部には塗装できないため、隙間部の十分な防錆効果が得られる保証はない。

【0007】

特許文献４では、隙間内部を電着塗装で被覆するために、隙間形成部品に突起をつけ、隙間の開口量を０．２ｍｍ以上に制御する技術が開示されている。

【0008】

一方、塗装以外の防錆方法についても提示されている。例えば、特許文献５では、ステンレス鋼製給油管の組み立てにおける溶接、ロウ付け、塑性加工などによって不働態皮膜が損なわれた部位や隙間部位に亜鉛の犠牲陽極を配して犠牲防食する技術が開示されている。しかしながら、腐食懸念部位の全てに亜鉛を配するのは煩雑であるし手間がかかる。また、非特許文献１に示されるように亜鉛は塩害環境で消耗し易いので必要量が嵩むとの問題がある。さらに、特許文献６には、インレットパイプに亜鉛メッキ鋼板を用い、隙間部を溶融させた亜鉛で埋めることで、隙間部を無くしている。しかしながら、前述のように亜鉛は耐塩害環境において消耗が激しい上に、給油口がインレットパイプの中に入り込んでいる構造であるため、溶解した亜鉛はインレットパイプ内に侵入しやすく、水分と反応することで、水酸化亜鉛等の腐食生成物を形成し、燃料噴射装置の目詰まりの原因となる可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００２−２４２７７９号公報

【特許文献2】特開２００４−２１００３号公報

【特許文献3】特開２００６−２３１２０７号公報

【特許文献4】特開２０１２−１２００５号公報

【特許文献5】特開２００５−２０６０６４号公報

【特許文献6】特開２０１２−９６５７０号公報

【非特許文献】

【0010】

【非特許文献1】橘高敏晴：表面技術、Ｖｏｌ．４２（１９９１）、Ｎｏ．２、１６９−１７７

【非特許文献2】大武 義人：日本ゴム協会誌、Ｖｏｌ．８１（２００８）、Ｎｏ．９、３７６−３８２

【非特許文献3】真木 純：表面技術、Ｖｏｌ．６２（２０１１）、Ｎｏ．１、２０−２４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、ＳＵＳ４３６Ｌ同等以下の材料を用いて、インレットパイプと部品との間に隙間構造があることにより、ステンレス鋼の弱点である塩害耐食性、特に隙間部における耐食性を確保することを目的とする。

【0012】

特許文献４の技術では、ＳＵＳ４３６Ｌ同等以下の素材からなる鋼管部材と、それに取り付けられた金具部品からなる給油管において、塩害環境に曝される表面の隙間構造部の隙間部の内部を電着塗装で被覆するために、隙間構造部の隙間部における開口量を０．２ｍｍ以上に制御する必要があった。隙間形成部品に突起を形成して、隙間の開口量を均一に制御するための技術開発が課題であった。本発明では、隙間部の開口量にかかわらず、隙間構造部における耐食性を確保する、廉価で塩害耐食性に優れた自動車用部材を提供することを目標とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明者らは、隙間部の耐食性を確保するための手段として、Ｚｎよりも塩害環境において消耗の少ないＡｌの犠牲防食作用の有用性を想起した。しかしながら、非特許文献２に示すようにＡｌはバイオエタノールに弱いため、特許文献６のインレットパイプのような燃料に接する部材のめっき種をＺｎからＡｌに変えた場合、Ａｌの腐食が早いために犠牲防食効果が短期間となる。そこで、燃料の付着の可能性が低い金具部品にＡｌめっきステンレス鋼板を用い、インレットパイプのような燃料に接する鋼管部材にステンレス鋼板を用いる構造を想起し、鋼管部材の腐食の抑制を図った。そして、その構造を前提にして、Ａｌの犠牲防食の有用性の検討をすすめた。まず、Ａｌめっきステンレス鋼板とステンレス鋼板を接触させた隙間試験片、およびステンレス鋼板同士を接触させた隙間試験片を作製して塩害耐食性を調査した。その結果、Ａｌめっき層の犠牲防食作用によって隙間腐食が抑制されることを知見した。さらに、カチオン電着塗装を施して隙間部以外の部分の試験片表面を被覆することによってＡｌめっきの消耗が抑制され耐食寿命が延長されることを知見し、所定の耐食寿命を得るためのＡｌめっき付着量の必要条件を解明した。

【0014】

しかしながら、上記の手法ではＡｌめっきの犠牲防食効果を利用するため、ステンレスよりもめっき部の溶解が早いため、溶解したＡｌが問題を引き起こす可能性がある。例えば、給油口のようなインレットパイプの端部と金具部品とで形成される隙間部を対象にした場合、特許文献６のようなインレットパイプに金具部品が入り込む構造では、ステンレス鋼板に穴あきが生じなくても、溶解したＡｌがインレットパイプ内に侵入する。侵入したＡｌが水分と反応して水酸化アルミニウムなどの溶解度の低いＡｌ系腐食生成物が生成し、燃料タンク底部に沈殿する。Ａｌ系腐食生成物は燃料タンクに蓄積され、最終的には燃料噴射口で目詰まりを生じ、故障を引き起こす可能性がある。そこで本発明者らは、Ａｌめっきステンレス鋼板製の金具部品の取り付け方法を検討した。その結果、Ａｌめっきが消耗するにも関わらず、鋼管部材の外部かつ金具部品を所定の位置に取り付けることで、鋼管部材内部にＡｌが入らない構造を見出した。

【0015】

本発明は前記知見に基づいて構成したものであり、その要旨は以下の通りである。
（１）質量％で、Ｃ≦０．０１５％、Ｎ≦０．０１５％、Ｃｒ：１０．５〜１８．０％、Ｓｉ：０．０１〜０．８０％、Ｍｎ：０．０１〜０．８０％、Ｐ≦０．０５０％、Ｓ≦０．０１０％、Ａｌ：０．０１０〜０．１００％、Ｍｏ：０．３％超〜１．５％を含有し、更に、Ｔｉ≦０．３０％、Ｎｂ≦０．３０％であって０．０３％≦Ｔｉと０．０３％≦Ｎｂの一方又は両方を満たし、残部がＦｅおよび不可避的不純物より成るフェライト系ステンレス鋼を素材としたＡｌめっきを有しない部材へ、Ａｌめっき付着量が２０ｇ／ｍ²以上１５０ｇ／ｍ²以下のＡｌめっきステンレス鋼板から成型された金具部品を溶接あるいはロウ付けによって取り付け、前記部材に取り付けられるＡｌめっきステンレス鋼板から成型された前記金具部品との間において、塩害環境に曝される隙間構造部を形成し、次に、前記金具部品と部材の表面に厚み５〜３５μｍのカチオン電着塗膜を被覆することを特徴とする自動車用部材。
（２）前記部材の素材は質量％で、さらにＢ：０．０００２〜０．００５０％、Ｓｎ：０．０１〜０．５０％のいずれか１種または２種からなる第１群、
Ｃｕ：０．０１〜０．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．５％、Ｓｂ：０．００５〜０．５％、Ｚｒ：０．００５〜０．５％、Ｃｏ：０．００５〜０．５％、Ｗ：０．００５〜０．５％、Ｖ：０．０３〜０．５％、Ｇａ：０．００１〜０．０５％、Ｔａ：０．００１〜０．０５％のいずれか１種または２種以上からなる第２群のうち、少なくともいずれかの群を含有することを特徴とする本発明の自動車用部材。
（３）前記金具部品の素材の組成が、質量％でＭｏ：０．００５〜１．５％であり、Ｍｏ以外の成分についてはＡｌめっきを有しない部材と同一組成範囲のフェライト系ステンレス鋼であることを特徴とする本発明の自動車用部材。

【0016】

（４）質量％で、Ｃ≦０．０１５％、Ｎ≦０．０１５％、Ｃｒ：１０．５〜１８．０％、Ｓｉ：０．０１〜０．８０％、Ｍｎ：０．０１〜０．８０％、Ｐ≦０．０５０％、Ｓ≦０．０１０％、Ａｌ：０．０１０〜０．１００％、Ｍｏ：０．３％超〜１．５％を含有し、更に、Ｔｉ≦０．３０％、Ｎｂ≦０．３０％であって０．０３％≦Ｔｉと０．０３％≦Ｎｂの一方又は両方を満たし、残部がＦｅおよび不可避的不純物より成るフェライト系ステンレス鋼を素材とした鋼管を成型したＡｌめっきを有しない鋼管部材の外周部の燃料に接することのない位置へ、Ａｌめっき付着量が２０ｇ／ｍ²以上１５０ｇ／ｍ²以下のＡｌめっきステンレス鋼板から成型された金具部品を溶接あるいはロウ付けによって取り付け、前記鋼管部材に取り付けられるＡｌめっきステンレス鋼板から成型された前記金具部品との間において、塩害環境に曝される隙間構造部を形成し、次に、前記金具部品と鋼管部材の表面に厚み５〜３５μｍのカチオン電着塗膜を被覆することを特徴とする給油管。
（５）前記鋼管部材の素材は質量％で、さらにＢ：０．０００２〜０．００５０％、Ｓｎ：０．０１〜０．５０％のいずれか１種または２種からなる第１群、
Ｃｕ：０．０１〜０．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．５％、Ｓｂ：０．００５〜０．５％、Ｚｒ：０．００５〜０．５％、Ｃｏ：０．００５〜０．５％、Ｗ：０．００５〜０．５％、Ｖ：０．０３〜０．５％、Ｇａ：０．００１〜０．０５％、Ｔａ：０．００１〜０．０５％のいずれか１種または２種以上からなる第２群のうち、少なくともいずれかの群を含有することを特徴とする本発明の給油管。
（６）前記金具部品の素材の組成が、質量％でＭｏ：０．００５〜１．５％であり、Ｍｏ以外の成分については鋼管部材の素材と同一組成範囲のフェライト系ステンレス鋼であることを特徴とする本発明の給油管。
（７）前記鋼管部材はインレットパイプであり、前記金具部品は、円錐台形状であって、円錐の小さい円周部において前記鋼管部材の外周に取り付けられ、当該取り付け位置はインレットパイプの端部から５ｍｍ以上離れた位置の外周部にある給油口構造を持つ本発明の給油管。

【0017】

（８）質量％で、Ｃ≦０．０１５％、Ｎ≦０．０１５％、Ｃｒ：１０．５〜１８．０％、Ｓｉ：０．０１〜０．８０％、Ｍｎ：０．０１〜０．８０％、Ｐ≦０．０５０％、Ｓ≦０．０１０％、Ａｌ：０．０１０〜０．１００％、Ｍｏ：０．３％超〜１．５％を含有し、更に、Ｔｉ≦０．３０％、Ｎｂ≦０．３０％であって０．０３％≦Ｔｉと０．０３％≦Ｎｂの一方又は両方を満たし、残部がＦｅおよび不可避的不純物より成るフェライト系ステンレス鋼を素材としたＡｌめっきを有しない部材と、前記部材に取り付けられるＡｌめっきステンレス鋼板から成型された金具部品との間において、塩害環境に曝される隙間構造部を有し、前記隙間構造部の隙間部に当たる面における前記金具部品のＡｌめっき付着量が２０ｇ／ｍ²以上１５０ｇ／ｍ²以下であり、前記隙間構造部以外の部材および前記金具部品の表面が厚み５〜３５μｍのカチオン電着塗膜で被覆されていることを特徴とする自動車用部材。
（９）前記部材の素材は質量％で、さらにＢ：０．０００２〜０．００５０％、Ｓｎ：０．０１〜０．５０％のいずれか１種または２種からなる第１群、
Ｃｕ：０．０１〜０．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．５％、Ｓｂ：０．００５〜０．５％、Ｚｒ：０．００５〜０．５％、Ｃｏ：０．００５〜０．５％、Ｗ：０．００５〜０．５％、Ｖ：０．０３〜０．５％、Ｇａ：０．００１〜０．０５％、Ｔａ：０．００１〜０．０５％のいずれか１種または２種以上からなる第２群のうち、少なくともいずれかの群を含有することを特徴とする本発明の自動車用部材。
（１０）前記金具部品の素材の組成が、質量％でＭｏ：０．００５〜１．５％であり、Ｍｏ以外の成分についてはＡｌめっきを有しない部材の素材と同一組成範囲のフェライト系ステンレス鋼であることを特徴とする本発明の自動車用部材。

【0018】

（１１）質量％で、Ｃ≦０．０１５％、Ｎ≦０．０１５％、Ｃｒ：１０．５〜１８．０％、Ｓｉ：０．０１〜０．８０％、Ｍｎ：０．０１〜０．８０％、Ｐ≦０．０５０％、Ｓ≦０．０１０％、Ａｌ：０．０１０〜０．１００％、Ｍｏ：０．３％超〜１．５％を含有し、更に、Ｔｉ≦０．３０％、Ｎｂ≦０．３０％であって０．０３％≦Ｔｉと０．０３％≦Ｎｂの一方又は両方を満たし、残部がＦｅおよび不可避的不純物より成るフェライト系ステンレス鋼を素材とした鋼管を成型したＡｌめっきを有しない鋼管部材の外周部の燃料に接することのない位置と、前記鋼管部材に取り付けられるＡｌめっきステンレス鋼板から成型された金具部品との間において、塩害環境に曝される隙間構造部を有し、前記隙間構造部の隙間部に当たる面における前記金具部品のＡｌめっき付着量が２０ｇ／ｍ²以上１５０ｇ／ｍ²以下であり、前記隙間構造部以外の鋼管部材および前記金具部品の表面が厚み５〜３５μｍのカチオン電着塗膜で被覆されていることを特徴とする給油管。
（１２）前記鋼管部材の素材は質量％で、さらにＢ：０．０００２〜０．００５０％、Ｓｎ：０．０１〜０．５０％のいずれか１種または２種からなる第１群、
Ｃｕ：０．０１〜０．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．５％、Ｓｂ：０．００５〜０．５％、Ｚｒ：０．００５〜０．５％、Ｃｏ：０．００５〜０．５％、Ｗ：０．００５〜０．５％、Ｖ：０．０３〜０．５％、Ｇａ：０．００１〜０．０５％、Ｔａ：０．００１〜０．０５％のいずれか１種または２種以上からなる第２群のうち、少なくともいずれかの群を含有することを特徴とする本発明の給油管。
（１３）前記金具部品の素材の組成が、質量％でＭｏ：０．００５〜１．５％であり、Ｍｏ以外の成分については鋼管部材の素材と同一組成範囲のフェライト系ステンレス鋼であることを特徴とする本発明の給油管。
（１４）前記鋼管部材はインレットパイプであり、前記金具部品は、円錐台形状であって、円錐の小さい円周部において前記鋼管部材の外周に取り付けられ、当該取り付け位置はインレットパイプの端部から５ｍｍ以上離れた位置の外周部にある給油口構造を持つ本発明の給油管。

【0019】

本発明によって、塩害耐食性を安定的に確保しつつ廉価な給油管が提供できるので、産業上の効果は大きい。

【0020】

すなわち、本発明の技術によって、ＳＵＳ４３６Ｌ同等以下の素材からなる鋼管部材とそれに取り付けられた金具部品からなる給油管において、隙間構造部の隙間部における開口量が小さいときには、塩害環境に曝される隙間部に当たる金具部品の表面がＡｌめっきであり、かつ前記隙間部以外の鋼管部材および金具部品の表面はカチオン電着塗膜で被覆されることにより、耐食性が確保できる。対して、開口量が大きい時には塩害環境に曝される表面の隙間構造部の隙間部の内部が電着塗装で被覆されることで、耐食性が確保できる。
さらに、給油口部に使用する場合は、インレットパイプの外側にＡｌめっきステンレス製の金属部品を取り付けることで、消耗したＡｌのインレットパイプ内への侵入を防止することができるので、Ａｌ腐食生成物によるエンジンの燃料噴射口のつまりを抑え、故障を防ぐことを可能にした。以上より、隙間構造部の隙間部の開口量の構造を特段に制御することなく、安定的に耐食性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1A】給油管の中央部に存在する隙間部の隙間構造例を示した斜視図である。

【図1B】給油管の中央部に存在する隙間部の隙間構造例を示した断面図である。

【図2A】給油管の給油口部に存在する隙間部の隙間構造例を示した斜視図である。

【図2B】給油管の給油口部に存在する隙間部の隙間構造例を示した断面図である。

【図3】隙間試験片小板のＡｌめっき付着量と隙間試験片の電着塗膜厚みが隙間腐食深さに及ぼす影響を示す図である。

【図4A】構造の検討に使用した構造Ｉの試験片形状を示す斜視図である。

【図4B】構造の検討に使用した構造Ｉの試験片形状を示す断面図である。

【図5A】構造の検討に使用した構造IIの試験片形状を示す斜視図である。

【図5B】構造の検討に使用した構造IIの試験片形状を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明について詳細に説明する。

【0023】

本発明で言う部材とは、その内面が燃料環境に曝され外面が塩害環境に曝される部材の総称である。当該部材のうちで鋼管を成型したパイプ形状の部材を鋼管部材と称し、メインパイプ、ブリーザー、燃料配管などの部材が含まれる。メインパイプはインレットパイプとも呼ばれ、給油口から燃料タンクへ燃料を導入するパイプである。また、金具部品とは、塩害環境のみに曝され、部材あるいは鋼管部材との間に隙間部を構成する部品の総称であり、配管支持部材や例えばステー、ブラケットと称される金具やキャッププロテクターやリテーナーと称される部材などが含まれる。部材に金具部品を取り付けて自動車用部材とする。鋼管部材に金具部品を取り付けて給油管とする。

【0024】

本発明の自動車用部材あるいはその代表例である給油管には、例えば図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂに示すような隙間部が含まれる。図１Ａ、図１Ｂは給油管の中央部を示す事例であり、図１Ａはメインパイプ１ａ（鋼管部材１）とブリーザーチューブ１ｂ（鋼管部材１）を結束して車体に固定するための金具部品２が溶接によって溶接部４で取り付けられている様子を示す斜視概念図であり、図１Ｂはメインパイプ１ａへの金具部品２取り付け部分の断面模式図である。いずれも、金具部品２と鋼管部材１であるメインパイプ１ａあるいはブリーザーチューブ１ｂの溶接部４近傍に隙間部３が形成されている様子を示す。また、図２Ａ、図２Ｂは給油管の給油口部を示す事例であり、ここではメインパイプをインレットパイプと呼ぶ。図２Ａはインレットパイプ（鋼管部材１１）にキャッププロテクター（金具部品１２）が溶接によって溶接部１４で取り付けられている様子を示す斜視概念図であり、図２Ｂはインレットパイプへの金具部品１２取り付け部分の断面模式図である。いずれも、金具部品１２と鋼管部材１１であるインレットパイプの溶接部１４近傍に隙間部１３が形成されている様子を示す。隙間部３や隙間部１３を含む部分を本発明では隙間構造部とよぶ。

【0025】

本発明は、塩害環境に曝される隙間構造部を対象とする。

【0026】

このような隙間部の隙間内部に、塩水が充填されて乾湿サイクルが付与されると隙間腐食が発生し、隙間腐食が成長して鋼管部材を穴明きに至らしめる。これを防止するには隙間腐食の成長を抑制することもさることながら、隙間腐食の発生自体を抑制するのが重要であり、このための手段として犠牲防食を用いるのが常套である。

【0027】

犠牲防食用の犠牲陽極としてはＺｎが一般的であるが、塩害環境では消耗が早い難点がある。これに比べてＡｌを犠牲陽極として用いることとすれば、塩害環境において消耗が比較的少なく発生電気量が大きい点や溶融めっきによって鋼板に付着させて用いることができるため強度部材としても機能させ得る点が有用と想起された。

【0028】

そこでまず、鋼管部材に相当するステンレス鋼板と、金具部品に相当するＡｌめっきステンレス鋼板とを素材とした隙間試験片を作製して塩害耐食性を調査した。

【0029】

隙間試験片は、ｔ０．８×７０×１５０ｍｍサイズの大板にｔ０．８×４０×４０ｍｍサイズの小板を重ねて中央部をスポット溶接して作製した。大板は、鋼管部材に相当するものであり、フェライト系ステンレス鋼板を用いた。小板は、金具部品に相当するものであり、Ａｌめっき付着量を変化させたＡｌめっきステンレス鋼板を用いた。大板は表１−１、表１−２記載の本発明例の含有成分、小板は表２記載の含有成分のステンレス鋼板に、種々の付着量のＡｌめっきしたものを使用した。大板と小板との対面部分が隙間部を構成する。

【0030】

隙間試験片には、カチオン電着塗装を施した後に塩害腐食試験に供した。カチオン電着塗装において、塗料は日本ペイント（株）製ＰＮ−１１０を用い、浴温２８℃、塗装電圧１７０Ｖで通電し、塗膜厚みが一般部（大板表面と小板表面のうち、隙間部以外の部分）において２〜４０μｍになるように条件選定した。焼付条件は、１７０℃×２０分とした。塗膜厚みは電磁膜厚計を用いて１試料について５点測定し、その平均値をもって膜厚とした。なお、一部の試験片について電着塗装後に溶接ナゲットを穿孔して隙間部の内部を観察し、隙間部の内部に塗膜が形成されないことを確認した。

【0031】

これら隙間試験片の塩害耐食性評価試験として、ＪＡＳＯモードの複合サイクル腐食試験（ＪＡＳＯ−Ｍ６０９−９１規定のサイクル腐食試験（塩水噴霧：５％ＮａＣｌ噴霧、３５℃×２Ｈｒ、乾燥：相対湿度２０％、６０℃×４Ｈｒ、湿潤：相対湿度９０％、５０℃×２Ｈｒの繰り返し））を用いた。試験期間は５００サイクルとした。試験終了後、隙間部内部の腐食深さを顕微鏡焦点深度法によって測定した。

【0032】

試験結果を図３に示す。図３は、横軸を小板めっき付着量、縦軸を電着塗装厚みとし、隙間部内部の腐食深さが４００μｍ未満を丸印、４００μｍ以上をクロス印として表示した。図３より、小板のＡｌめっきステンレス鋼板のＡｌの犠牲防食効果によって隙間腐食が大幅に抑制できるが、満足すべき効果が得られるには、Ａｌめっきの付着量とカチオン電着塗膜の厚みが適正でなければならないことがわかる。すなわち、犠牲防食効果を長期にわたって維持するにはＡｌの絶対量が多いほど有利であり、これを維持するには初期の絶対量の多寡と消耗を軽減する対策が必要となる。図３は、初期の隙間腐食絶対量はＡｌめっき付着量で管理でき、Ａｌ消耗軽減は一般面のカチオン電着塗膜厚みで制御できることを示唆している。図３の結果より、Ａｌめっき付着量は２０ｇ／ｍ²以上が必要であり、カチオン電着塗膜厚みは５μｍ以上が必要であると言える。Ａｌめっき付着量、カチオン電着塗膜厚みは多いほど望ましいことは自明であるが、廉価性に配慮すれば、Ａｌめっき付着量は１５０ｇ／ｍ²を上限とし、カチオン電着塗膜厚みは３５μｍを上限とするのが順当である。ここにおいて、小板の表面のうち大板と対面する面（隙間部）については、隙間であるためにカチオン電着塗膜が形成されずにＡｌめっき面が露出しており、この部分の表面Ａｌが犠牲防食に寄与している。

【0033】

このように、本発明における金具部品としてはＡｌめっきステンレス鋼板を素材とするものであり、隙間部に当たる面におけるＡｌめっき付着量が２０ｇ／ｍ²以上を必要とする。めっき付着量がこれを下回ると満足すべき耐食性が得られないためである。一方、めっき付着量が多くなれば耐食寿命は延長されるが、寿命延長はカチオン電着塗膜による隙間以外の面を被覆することによってある程度確保可能であり、コストも考慮して１５０ｇ／ｍ²をめっき付着量の上限とする。ここにおいて、「隙間部に当たる面」とは、金具部品が部材又は鋼管部材と接近又は当接して隙間部を構成する面を意味する。

【0034】

Ａｌめっきステンレス鋼板は、溶融めっき法によって製造されたものを用いることができる。Ａｌめっきステンレス鋼板は、純Ａｌ浴を用いて製造されるＴｙｐｅＩＩよりも、Ａｌ−５〜１５％Ｓｉ浴を用いて製造されるＴｙｐｅＩを使用することが望ましい。これは、ＴｙｐｅＩの方がＴｙｐｅＩＩよりもめっき層とステンレス母地との界面に存在する合金層の厚みが薄く、成型加工時にめっき層の剥離が生じにくいためである。このようなＴｙｐｅＩのＡｌめっき層には、非特許文献３で示すように、通常約１０ｍａｓｓ％のＳｉと約１ｍａｓｓ％のＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ金属間化合物が含まれている。

【0035】

部材、鋼管部材と金具部品の表面のうち、少なくとも隙間部の隙間内部以外の面（「一般面」という。）にはカチオン電着塗膜を形成させる。一般面の電着塗膜はＡｌの防食電流の到達領域を隙間部に限定する効果がある。これによってＡｌの消耗速度を抑制し防食寿命が延長できる。このためのカチオン電着塗膜の膜厚は５μｍ以上が必要である。一方、膜厚は厚過ぎても効果は飽和するので３５μｍを上限とするのが良い。なお、部材、鋼管部材、金具部品の隙間部の面にカチオン電着塗膜が形成されるか否かは、隙間部の開口量によって異なることとなる。隙間部の開口量が、電着塗膜が十分に形成される程度に広い場合（０．２ｍｍ以上）は、部材、鋼管部材の隙間内部に電着塗膜が形成されているので、隙間腐食発生を防ぐことができる。一方、隙間部の開口量が小さく隙間部に当たる面に電着塗膜が形成されない場合、従来であると部材、鋼管部材のこの部分に隙間腐食が発生していたが、本発明においては、金具部品の隙間内部部分はＡｌめっきされており、金具部品のこの部分に電着塗膜が形成されていないためＡｌが露出しており、Ａｌによる犠牲防食効果を発揮することができる。

【0036】

さらに、本発明の金具部品を給油口部材に適用した時に懸念されるＡｌ成分のインレットパイプ内への流入を防止するためにＡｌめっきステンレス鋼板製金具部品の取り付け構造の検討を実施した。試験片は、図４Ａ、図５Ａに示すようにインレットパイプを模擬したフェライト系ステンレス製鋼管２１の外面および内面に給油口部材（金具部品）を模擬したＡｌめっきステンレス製鋼管２２を４点のスポット溶接部２４により溶接して隙間部２３を形成したものを用いた。フェライト系ステンレス製鋼管２１は成分として表１−１のＮｏ．Ｅ０１を用い、形状はφ５０×５０Ｌ×０．８ｔｍｍである。Ａｌめっきステンレス製鋼管２２として表２のＮｏ．Ａ３を用い、Ａｌめっき付着量は４９ｇ／ｃｍ²とした。Ａｌめっきステンレス製鋼管２２の形状は、図４Ａ、図４Ｂの構造Ｉのように、フェライト系ステンレス製鋼管２１の外面にＡｌめっきステンレス製鋼管２２を溶接する場合はφ５２×５０Ｌ×０．８ｔｍｍとし、図５Ａ、図５Ｂの構造ＩＩのように、フェライト系ステンレス製鋼管２１の内面にＡｌめっきステンレス製鋼管２２を溶接する場合はφ４８×５０Ｌ×０．８ｔｍｍとした。Ａｌめっきステンレス製鋼管２２を取り付けるための溶接部２４位置（取り付け位置２７）をフェライト系ステンレス製鋼管２１の端部から０〜２０ｍｍに変化させた。

【0037】

試験片にはカチオン電着塗装を施した。カチオン電着塗装において、塗料は日本ペイント（株）製ＰＮ−１１０を用い、浴温２８℃、塗装電圧１７０Ｖで通電し、塗膜厚みが一般部（フェライト系ステンレス製鋼管２１表面とＡｌめっきステンレス製鋼管２２表面のうち、隙間部２３以外の部分）において３０μｍになるように条件選定した。焼付条件は、１７０℃×２０分とした。塗膜厚みは電磁膜厚計を用いて１試料について５点測定し、その平均値をもって膜厚とした。なお、一部の試験片について電着塗装後に溶接ナゲットを穿孔して隙間部の内部を観察し、隙間部の内部に塗膜が形成されないことを確認した。

【0038】

これら隙間試験片の塩害耐食性評価試験として、上記と同様ＪＡＳＯモードの複合サイクル腐食試験（ＪＡＳＯ−Ｍ６０９−９１規定のサイクル腐食試験（塩水噴霧：５％ＮａＣｌ噴霧、３５℃×２Ｈｒ、乾燥：相対湿度２０％、６０℃×４Ｈｒ、湿潤：相対湿度９０％、５０℃×２Ｈｒの繰り返し））を用いた。試験期間は５００サイクルとした。なお、試験中は図４Ｂ、図５Ｂに示すように鋼管の上下２カ所にシリコン栓２５でふたをし、溶出したＡｌの液がフェライト系ステンレス鋼管２１内部へ自然に流入しないようにした。

【0039】

試験終了後、フェライト系ステンレス鋼管２１内部へのＡｌ腐食生成物の侵入の有無を評価した。

【0040】

試験結果を表４に示す。いずれも腐食による穴あきは見られなかったが、構造ＩＩでは消耗したＡｌめっき部からフェライト系ステンレス鋼管内へＡｌ腐食生成物が侵入していた。さらに、構造Ｉかつ取り付け位置２７がフェライト系ステンレス製鋼管２１の端部から５ｍｍ未満の場合、鋼管の端面が腐食し、端部とシリコン栓との隙間からフェライト系ステンレス鋼管内へＡｌ腐食生成物が侵入していた。したがって、構造Ｉかつ取り付け位置２７がフェライト系ステンレス製鋼管２１の端部からから５ｍｍ以上の場合、フェライト系ステンレス鋼管にＡｌ腐食生成物が侵入しないことが分かる。

【0041】

以上、まとめると、フェライト系ステンレス鋼を素材とした部材と、部材に取り付けられるＡｌめっきステンレス鋼板から成型された金具部品との間において、塩害環境に曝される隙間構造部を有し、隙間構造部の隙間部に当たる面における金具部品のＡｌめっき付着量が２０ｇ／ｍ²以上１５０ｇ／ｍ²以下であり、少なくとも隙間部以外の部材および金具部品の表面が厚み５〜３５μｍのカチオン電着塗膜で被覆されていることを特徴とする自動車用部材とすることにより、隙間部の開口量のいかんに関わらず、隙間腐食を有効に防止することを可能にする。部材と金具部品との取り付けについては、両者が相互に電気伝導性を有する程度に固着していれば足りる。さらに、本発明を給油口部に適用する場合は、インレットパイプ（鋼管部材）の外面かつ端面から５ｍｍ以上離れた位置に金具部品を溶接すると好ましい。これにより、インレットパイプ内にＡｌ腐食生成物の侵入を防止できるという効果をも発揮することができる。

【0042】

次に、上記本発明の自動車用部材の製造方法について説明する。まず、フェライト系ステンレス鋼を素材とした部材へ、Ａｌめっき付着量が２０ｇ／ｍ²以上１５０ｇ／ｍ²以下のＡｌめっきステンレス鋼板から成型された金具部品を取り付ける。部材と金具部品との取り付けを溶接あるいはロウ付けによって行うと好ましい。部材と金具部品との取り付け部近傍には隙間部が形成される。この隙間部は塩害環境に曝される場所に位置する。また、隙間部を含む部分を隙間構造部という。これにより、部材に取り付けられるＡｌめっきステンレス鋼板から成型された金具部品との間において、塩害環境に曝される隙間構造部を形成する。次にカチオン電着塗装を行い、金具部品と部材の表面を厚み５〜３５μｍのカチオン電着塗膜で被覆する。Ａｌめっきを付着した金具部品を部材に取り付けるので、取り付け部付近に形成される隙間部の当たる面における金具部品のＡｌめっき付着量が２０ｇ／ｍ²以上１５０ｇ／ｍ²以下となる。本発明の自動車用部材はまた、以上のように製造されてなる自動車用部材である。

【0043】

上記部材として鋼管を成型した鋼管部材を用いることにより、本発明の自動車用部材を給油管として好適に用いることができる。

【0044】

次に、部材、鋼管部材の素材について説明する。ここで言う鋼管部材とは、内部に燃料ガスが充満するメインパイプ（インレットパイプ）やブリーザーチューブ等のパイプ形状の部材を意味する。また金具部品についても、下記で説明する素材を用いることとすると好ましい。

【0045】

本発明では、ＳＵＳ４３６Ｌと同等もしくは合金元素含有量が適度に少ない素材であることに特長を持たせる。具体的には、以下の組成より成るフェライト系ステンレス鋼を素材とする。以下、含有量の％は質量％を意味する。

【0046】

Ｃ、Ｎ：ＣおよびＮは、溶接熱影響部における粒界腐食の原因となる元素であり、耐食性を劣化させる。また、冷間加工性を劣化させる。このため、Ｃ、Ｎの含有量は可及的低レベルに制限すべきであり、Ｃ、Ｎの上限は０．０１５％とするのが望ましく、より望ましは０．０１０％である。なお、下限値は特に規定するものではないが、精錬コストを考慮して、Ｃ：０．００１０％、Ｎ：０．００５０％とするのが良い。

【0047】

Ｃｒ：Ｃｒは加熱後耐食性を確保する基本的元素であり適量の含有が必須であり、Ｃｒ含有量の下限を１０．５％とする必要がある。Ｃｒ含有量の好ましい下限は１３．０％であり、より好ましくは１６．０％である。一方、加工性を劣化させる元素であることと合金コスト抑制の観点から上限含有量を１８．０％に設定するのがよい。Ｃｒ含有量の好ましい上限は１７．５％である。本発明においては、より低級な素材を追究する観点からは、Ｃｒは１３．０％未満がよく、より好ましくは、１２．０％以下である。

【0048】

Ｔｉ、Ｎｂ：ＴｉおよびＮｂはＣ、Ｎを炭窒化物として固定して粒界腐食を抑制する作用を有する。このため、ＴｉとＮｂの一方又は両方を含有させるが、過剰に含有させても効果は飽和するため、各々の含有量の上限を０．３０％とする。ここにおいて、ＴｉとＮｂの少なくとも一方の含有量が０．０３％以上であれば効果を発揮することができる。なお、Ｔｉ、Ｎｂの適正含有量としては、両元素の合計量がＣ、Ｎ合計含有量の５倍量以上かつ３０倍量以下がよい。好ましくは、Ｔｉ、Ｎｂ合計含有量がＣ、Ｎ合計含有量の１０倍以上とするのが良い。また２５倍以下とするのが良い。

【0049】

Ｓｉ：Ｓｉは精錬工程における脱酸元素として有用であり０．０１％を下限として含有させる。好ましい下限は０．１０％である。一方、加工性を劣化させるため多量に含有させるべきではなく上限を０．８０％に制限するのがよい。好ましい上限は０．５０％である。

【0050】

Ｍｎ：Ｍｎも脱酸元素、Ｓ固定元素として０．０１％以上を含有させるが、Ｍｎも加工性を劣化させるため多量に含有させるべきではなく上限を０．８０％に制限するのがよい。好ましい下限は０．１０％である。好ましい上限は０．５０％である。

【0051】

Ｐ：Ｐは加工性を著しく劣化させる元素であり不純物元素である。このため、Ｐの含有量は可及的低レベルが望ましい。許容可能な含有量の上限を０．０５０％とする。望ましいＰの上限値は０．０３０％である。なお、下限値は特に規定するものではないが、精錬コストを考慮して、０．０１０％とするのが良い。

【0052】

Ｓ：Ｓは耐食性を劣化させる元素であり不純物元素である。このためＳの含有量は可及的低レベルが望ましい。許容可能なＳ含有量の上限を０．０１０％とする。望ましいＳ含有量の上限値は０．００５０％である。なお、下限値は特に規定するものではないが、精錬コストを考慮して、０．０００５％とするのが良い。

【0053】

Ａｌ：Ａｌは脱酸元素として有用であり、０．０１０％以上を含有させるが、加工性を劣化させるため多量に含有させるべきではなく上限を０．１００％に制限するのがよい。好ましくは、含有量の上限を０．０８０％とするのが良い。

【0054】

Ｍｏ：Ｍｏは、不働態皮膜の補修に効果があり、耐発銹性と耐腐食進展性を向上させるのに非常に有効な元素で特にＣｒとの組み合わせで耐孔食性を向上させる効果がある。Ｍｏを増加させると耐食性は向上するため、少なくとも０．３％超必要であるが、同時に加工性を低下させ、またコストが高くなるため上限を１．５％とする。望ましい下限は０．６％である。望ましい上限は１．１％である。

【0055】

前記元素に加えて、鋼の諸特性を調整する目的で以下の合金元素が含有されていても良い。

【0056】

Ｂ：Ｂは２次加工脆化や熱間加工性劣化を防止するのに有用な元素であり、耐食性には影響を与えない元素である。このため０．０００２％を下限としてＢを含有させるが、０．００５０％を超えるとかえって熱間加工性が劣化するので、上限を０．００５０％とするのが良い。好ましくは、Ｂ含有量の上限を０．００２０％とするのが良い。

【0057】

Ｓｎ：Ｓｎは微量の含有で耐食性を向上させるのに有用な元素であり、廉価性を損なわない範囲で含有させる。Ｓｎ含有量０．０１％未満では耐食性向上効果は発現されず、０．５０％を超えるとコスト増が顕在化すると共に加工性も低下するので、含有量０．０１〜０．５０％を適正範囲とする。好ましくは下限を０．０５％とするのが良い。好ましくは上限を０．３０％とするのが良い。

【0058】

以上説明した各元素の他にも、本発明の効果を損なわない範囲で下記の元素を含有させることができる。

【0059】

Ｃｕ、Ｎｉ：Ｃｕ、Ｎｉは腐食が進行した際の腐食速度を抑制する効果があり、０．０１〜０．５％が望ましい。ただし過剰な添加は加工性を低減させるので望ましい上限は０．３％である。

【0060】

Ｓｂ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｗ：Ｓｂ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｗも、耐食性を向上させるために必要に応じて添加させることができる。これらは腐食速度を抑制するのに重要な元素であるが、過剰な添加は製造性及びコストを悪化させるため、その範囲をいずれも０．００５〜０．５％とした。より望ましい下限０．０５％である。より望ましい上限は０．４％である。

【0061】

Ｖ：Ｖは耐すき間腐食性を改善するため、必要に応じて添加することができる。ただしＶの過度の添加は加工性を低下させる上、耐食性向上効果も飽和するため、Ｖの下限を０．０３％、上限を０．５％とする。より望ましい下限は０．０５％である。より望ましい上限は０．３０％である。

【0062】

Ｇａ、Ｔａ：Ｇａ、Ｔａは耐食性および加工性向上に寄与する元素であり、０．００１〜０．０５％の範囲で含有させることができる。

【0063】

前記組成より成るステンレス鋼は、転炉や電気炉などで溶製、精錬された鋼片を熱間圧延、酸洗、冷延、焼鈍、仕上酸洗等を施す通常のステンレス鋼板の製造方法によって鋼板として製造される。なお、必要に応じて熱延の後に熱延板焼鈍を追加してもよい。さらに、この鋼板を素材として電気抵抗溶接、ＴＩＧ溶接、レーザー溶接などの通常のステンレス鋼管の製造方法によって溶接管として製造される。

【0064】

このステンレス鋼管は、曲げ加工、拡管加工、絞り加工といった冷間での塑性加工やスポット溶接、プロジェクション溶接、ＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接といった溶接やろう付け、あるいはボルトナットによる種々の金具の取り付けなどの通常の成型、組立工程を経て給油管に成型される。

【0065】

なお、金具部品の素材であるＡｌめっきステンレス鋼板としては、Ｍｏ：０．００５〜１．５％であり、Ｍｏ以外の成分については鋼管部材と同一組成範囲のフェライト系ステンレス鋼であるのが望ましく、少なくとも鋼管部材よりも合金含有量が多い高耐食性材料である必要はない。

【0066】

金具部品の素材中に含有するＭｏは不働態皮膜の補修に効果があり、耐発銹性と耐腐食進展性を向上させるのに非常に有効な元素で特にＣｒとの組み合わせで耐孔食性を向上させる効果がある。Ｍｏを増加させると耐食性は向上する。めっきの素材として適用する場合、めっきによる防食効果が加わるため、めっきを有しないフェライト系ステンレス製部材に比べて下限値が小さく、０．００５％以上必要である。しかしながら、過度の添加は、加工性を低下させ、コストが高くなるため、上限を１．５％とする。コストを考えた場合、望ましい上限０．６０％である。塩害が軽微な環境であれば、上限は０．３０％が望ましい。

【0067】

金具部品の素材中に含有するＭｏ以外の成分含有量の限定理由については、前記鋼管部材の成分限定理由と同一である。

【実施例】

【0068】

実施例に基づいて、本発明をより詳細に説明する。まずは、フェライト系ステンレス鋼の成分、Ａｌめっきステンレス鋼板のＡｌめっき付着量、カチオン電着塗装膜厚について説明する。

【0069】

表１−１、表１−２に示す組成のフェライト系ステンレス鋼を１５０ｋｇ真空溶解炉で溶製し、５０ｋｇ鋼塊に鋳造した後、熱延−熱延板焼鈍−酸洗−冷延−焼鈍−仕上酸洗の工程を通して板厚０．８ｍｍの鋼板を作製した。この鋼板素材より、ｔ０．８×７０×１５０ｍｍサイズの大板を採取した。大板は部材、又は鋼管部材（給油管本体）を模擬したものである。なお、表１−２の中で、Ｎｏ．Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１２は、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ａｌが過多であり、冷延時に耳割れが生じたため、加工性が不十分であると判断し、以後の耐食性試験には供していない。

【0070】

また、表２に示す組成のフェライト系ステンレス鋼を転炉溶製して鋳造−熱延−熱延板焼鈍−酸洗−冷延−焼鈍−仕上酸洗−溶融Ａｌめっきの工程を通して板厚０．８ｍｍのＡｌめっきステンレス鋼板を製造した。このＡｌめっきステンレス鋼板素材より、ｔ０．８×４０×４０ｍｍサイズの小板を採取した。小板は、金具部品を模擬したものである。

【0071】

大板の上に小板を重ねて、中央部に１点スポット溶接を施して隙間試験片を作製した。大板と小板が接して対面する部分が隙間部を構成する。

【0072】

隙間試験片にカチオン電着塗装を施し、その後に塩害腐食試験に供した。カチオン電着塗装において、塗料は、日本ペイント（株）製ＰＮ−１１０を用い、浴温２８℃、塗装電圧１７０Ｖで通電し、塗膜厚みが一般部において２〜４０μｍになるように条件選定した。焼付条件は、１７０℃×２０分とした。塗膜厚みは電磁膜厚計を用いて１試料について５点測定し、その平均値をもって膜厚とした。隙間試験片の隙間部はＮｏ．４０を除いて開口量が僅少であるため、隙間部の内部には電着塗膜が形成されず、大板の隙間部内部についてはステンレス鋼の素地が露出しており、小板の隙間部内部についてはＡｌめっき膜が露出した状況である。

【0073】

これら隙間試験片の塩害耐食性評価試験として、ＪＡＳＯモードの複合サイクル腐食試験（ＪＡＳＯ−Ｍ６０９−９１規定のサイクル腐食試験（塩水噴霧：５％ＮａＣｌ噴霧、３５℃×２Ｈｒ、乾燥：相対湿度２０％、６０℃×４Ｈｒ、湿潤：相対湿度９０％、５０℃×２Ｈｒの繰り返し））を用いた。試験期間は５００サイクルとした。試験終了後、溶接ナゲットを穿孔して隙間試験片を解体し、除錆処理を施した後、大板の隙間部内部の腐食深さを顕微鏡焦点深度法によって測定した。１試験片あたり１０点の測定を行い、その最大値をサンプルの代表値とした。満足すべき耐食性としては、最大腐食深さが板厚の１／２未満（４００μｍ）であることを目標とした。

【0074】

試験水準と試験結果を表３−１、表３−２に示す。

【0075】

【表1-1】

【0076】

【表1-2】

【0077】

【表2】

【0078】

【表3-1】

【0079】

【表3-2】

【0080】

本発明例のＮｏ．１〜３９は何れも最大腐食深さが４００μｍ以下であり良好であった。Ｎｏ．４０は、Ｎｏ．１と同じ条件であるが、意図的に隙間部の開口量を０．２ｍｍと大きくした例である。開口部の形成は特許文献４の段落［００４２］の方法に基づいて実施した。隙間内部にも塗膜が形成された条件であったが、大板の隙間部が電着塗装によって被覆された結果、良好な耐食性が確保できた。

【0081】

比較例Ｎｏ．１２８は、素材としてＳＵＳ４３６Ｌを用い、小板にＡｌめっきを施していない場合の試験結果である。大板、小板ともにＥ３１（ＳＵＳ４３６Ｌ）であり、電着塗装も施されているが、隙間腐食によって板厚貫通しており今回の腐食試験が十分に過酷であることがわかる。また、Ｎｏ．１２９（参考例）は、隙間部の開口量が大きかった例であり、開口部の形成は特許文献４の段落［００４２］の方法に基づいて実施した。隙間開口量を０．２ｍｍとした。隙間内部にも塗膜が形成された結果、Ａｌめっき付着量は本発明の範囲外（下限外れ）であったが、隙間部が電着塗装によって被覆された結果、必要な耐食性が確保できることが確認された。

【0082】

このような腐食試験においても、本発明Ｎｏ．１〜３９は、Ａｌめっきの犠牲防食作用と電着塗膜のＡｌ消耗抑制作用によって満足すべき耐食性が得られた。

【0083】

一方、比較例Ｎｏ．１０１〜１１１は電着塗膜厚みが不十分であり、比較例Ｎｏ．１１２〜１１５はＡｌめっき付着量が不十分であるため、満足すべき耐食性が得られていない。また、比較例Ｎｏ．１１８〜１２１、１２４、１２７は大板の組成が本発明範囲を外れているため耐食性が不十分である。また、比較例Ｎｏ．１１６は、Ａｌめっき付着量が過剰でコスト高となっているが、付着量がより少量の本発明Ｎｏ．１２、１４と同等の耐食性に留まっていた。また、比較例Ｎｏ．１１７は電着塗膜厚みが過多でコスト高となっているが、膜厚がより薄い本発明Ｎｏ．１７と同等の耐食性に留まっていた。また、比較例Ｎｏ．１２２、１２３、１２５、１２６は、それぞれ大板素材のＴｉ、Ｎｂが過剰でコスト高となっているが、同等Ｃｒ量でＴｉ、Ｎｂがより少ない素材を用いた本発明Ｎｏ．１７、７、１１、１と同等の耐食性に留まっていた。

【0084】

さらに、フェライト系ステンレス製鋼管部材へのＡｌめっきステンレス鋼製金具部品の取り付け構造について説明する。

【0085】

表１−１のＥ０１に示す組成のフェライト系ステンレス鋼を１５０ｋｇ真空溶解炉で溶製し、５０ｋｇ鋼塊に鋳造した後、熱延−熱延板焼鈍−酸洗−冷延−焼鈍−仕上酸洗の工程を通して板厚０．８ｍｍの鋼板を作製した。この鋼板素材より、φ５０×５０×ｔ０．８ｍｍサイズの鋼管をシーム溶接により、フェライト系ステンレス製鋼管２１を作製した。フェライト系ステンレス製鋼管２１は、インレットパイプを模擬したものである。また、表２のＡ３に示す組成のフェライト系ステンレス鋼を転炉溶製して鋳造−熱延−熱延板焼鈍−酸洗−冷延−焼鈍−仕上酸洗−溶融Ａｌめっきの工程を通して板厚０．８ｍｍのＡｌめっきステンレス鋼板を製造した。Ａｌめっき付着量は４９ｇ／ｃｍ²とした。このＡｌめっきステンレス鋼板素材より、φ４８×５０×ｔ０．８ｍｍおよびφ５２×５０×ｔ０．８ｍｍサイズの部品を打ち抜き加工とプレス成型により、Ａｌめっきステンレス製鋼管２２を作製した。Ａｌめっきステンレス製鋼管２２は、金具部品を模擬したものである。

【0086】

作製した３種類の鋼管を図４Ａ、図５Ａのように、フェライト系ステンレス製鋼管２１の外部および内部にＡｌめっきステンレス製鋼管２２をフェライト系ステンレス製鋼管２１の端部２６から０〜２０ｍｍの位置の外周に沿った取り付け位置２７において４点のスポット溶接（溶接部２４）により隙間付き試験片を作製した。フェライト系ステンレス製鋼管２１とＡｌめっきステンレス製鋼管２２が接して対面する部分が隙間部２３を構成する。

【0087】

隙間試験片には、カチオン電着塗装を施した。カチオン電着塗装において、塗料は、日本ペイント（株）製ＰＮ−１１０を用い、浴温２８℃、塗装電圧１７０Ｖで通電し、塗膜厚みが一般部において３０μｍになるように条件選定した。焼付条件は、１７０℃×２０分とした。塗膜厚みは電磁膜厚計を用いて１試料について５点測定し、その平均値をもって膜厚とした。隙間試験片の隙間部２３は開口量が僅少であるため、隙間部２３の内部には電着塗膜が形成されず、フェライト系ステンレス製鋼管２１の隙間部内部についてはステンレス鋼の素地が露出しており、Ａｌめっきステンレス製鋼管２２の隙間部内部についてはＡｌめっき膜が露出した状況である。

【0088】

これら隙間試験片に図４Ｂ、図５Ｂに示すように鋼管の上下２カ所にシリコン栓２５にて内部を密閉し、４５°に傾けた姿勢で塩害腐食性試験に供した。塩害耐食性評価試験として、ＪＡＳＯモードの複合サイクル腐食試験（ＪＡＳＯ−Ｍ６０９−９１規定のサイクル腐食試験（塩水噴霧：５％ＮａＣｌ噴霧、３５℃×２Ｈｒ、乾燥：相対湿度２０％、６０℃×４Ｈｒ、湿潤：相対湿度９０％、５０℃×２Ｈｒの繰り返し））を用いた。試験期間は５００サイクルとした。試験終了後、シリコン栓を外し、フェライト系ステンレス製鋼管内部へのＡｌ腐食生成物の侵入の有無を確認した。

【0089】

試験水準と試験結果を表４に示す。いずれの試験片もフェライト系ステンレス鋼管に穴あきは見られなかった。即ち、表４に示すすべての本発明例、参考例ともに、本発明の効果を発揮している。

【0090】

【表4】

【0091】

本発明例のＮｏ．ａ〜ｄは、構造Ｉかつ取り付け位置２７がフェライト系ステンレス鋼管の端部２６から５ｍｍ以上であり、何れもフェライト系ステンレス製鋼管内部へＡｌの腐食生成物の侵入が確認できなかった。

【0092】

Ｎｏ．１ａ、１ｂ（参考例）は構造Ｉだが取り付け位置２７がフェライト系ステンレス鋼管の端部２６から５ｍｍ未満であり、液だまりにより、鋼管の端面が腐食し、端部とシリコン栓との隙間からフェライト系ステンレス鋼管内へＡｌ腐食生成物が侵入していた。比較例１ｃ〜１ｇは構造ＩＩであり、消耗したＡｌめっき部からフェライト系ステンレス鋼管内へＡｌ腐食生成物が侵入していた。

【0093】

このような腐食試験において、本発明Ｎｏ．ａ〜ｄは、Ａｌめっきの犠牲防食作用と電着塗膜のＡｌ消耗抑制作用によって満足すべき耐食性が得られ、フェライト系ステンレス鋼管内へのＡｌ腐食生成物の侵入が無いことを確認できた。

【符号の説明】

【0094】

１ 鋼管部材
１ａ メインパイプ（インレットパイプ）
１ｂ ブリーザーチューブ
２ 金具部品
３ 隙間部
４ 溶接部
１１ 鋼管部材（インレットパイプ）
１２ 金具部品（キャッププロテクター）
１３ 隙間部
１４ 溶接部
２１ フェライト系ステンレス製鋼管
２２ Ａｌめっきステンレス製鋼管
２３ 隙間部
２４ 溶接部
２５ シリコン栓
２６ 端部
２７ 取り付け位置

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】