JP2001303230A - 燃料タンク用アルミ系めっき鋼板及びその製造方法 - Google Patents
燃料タンク用アルミ系めっき鋼板及びその製造方法Info
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- JP2001303230A JP2001303230A JP2000117356A JP2000117356A JP2001303230A JP 2001303230 A JP2001303230 A JP 2001303230A JP 2000117356 A JP2000117356 A JP 2000117356A JP 2000117356 A JP2000117356 A JP 2000117356A JP 2001303230 A JP2001303230 A JP 2001303230A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プレス加工後にもめっき層の剥離がなく、自
動車用燃料タンクとして好適なアルミ系めっき鋼板を提
供する。 【構成】 このアルミ系めっき鋼板は、鋼板表面にＡｌ
−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層を介しＡｌ−Ｓｉめっき層が形成
されており、前記Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層は平均層厚
が５μｍ以下で、下地鋼から５μｍ以上の高さ位置にお
ける水平断面でみてめっき層表層側に成長したＡｌ−Ｆ
ｅ−Ｓｉ系合金層の突出部の幅の和がめっき層の表面幅
に対する幅比で２０％以下に抑えられている。
動車用燃料タンクとして好適なアルミ系めっき鋼板を提
供する。 【構成】 このアルミ系めっき鋼板は、鋼板表面にＡｌ
−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層を介しＡｌ−Ｓｉめっき層が形成
されており、前記Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層は平均層厚
が５μｍ以下で、下地鋼から５μｍ以上の高さ位置にお
ける水平断面でみてめっき層表層側に成長したＡｌ−Ｆ
ｅ−Ｓｉ系合金層の突出部の幅の和がめっき層の表面幅
に対する幅比で２０％以下に抑えられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加工性及び耐食性に優
れた燃料タンク用アルミ系めっき鋼板及びその製造方法
に関する。
れた燃料タンク用アルミ系めっき鋼板及びその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用燃料タンクは、鋼板をプレス加
工して製造されるため、加工性を重視して溶融Ｐｂ−Ｓ
ｎめっき鋼板が従来から使用されている。溶融Ｐｂ−Ｓ
ｎめっき鋼板製の燃料タンクは、燃料による内面腐食や
塩害等による外面腐食に対しても抵抗力がある。しか
し、環境負荷物質を軽減する観点からＰｂを使用しない
材料の提供が望まれていることに応じ、環境負荷物質を
含まないＡｌ又はＡｌ−Ｓｉめっきを施したアルミめっ
き鋼板が燃料タンク用素材として使用され始めている。
（特公平４−６８３９９号公報）。
工して製造されるため、加工性を重視して溶融Ｐｂ−Ｓ
ｎめっき鋼板が従来から使用されている。溶融Ｐｂ−Ｓ
ｎめっき鋼板製の燃料タンクは、燃料による内面腐食や
塩害等による外面腐食に対しても抵抗力がある。しか
し、環境負荷物質を軽減する観点からＰｂを使用しない
材料の提供が望まれていることに応じ、環境負荷物質を
含まないＡｌ又はＡｌ−Ｓｉめっきを施したアルミめっ
き鋼板が燃料タンク用素材として使用され始めている。
（特公平４−６８３９９号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】燃料タンクは、図１に
示すような複雑形状に鋼板をプレス加工することにより
製造されており、燃料タンク本体１にインレットパイプ
２，フュエルパイプ３，フュエルリターンパイプ４，サ
ブタンク５，ドレーンプラグ６等の各種部材が取り付け
られる。このときのプレス加工は、伸び，圧縮等が複合
された複雑な塑性変形を伴う加工であり、素材としてア
ルミめっき鋼板を使用する場合、溶融アルミめっき時に
生成・成長するＦｅ−Ａｌ系化合物からなる硬質の合金
層にクラックが発生し易い。硬質合金層の成長はめっき
層にＳｉを含ませることによりある程度抑制できるもの
の、依然として硬質のＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の生成
が避けられない。そのため、プレス成形中にＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ系合金層に応力が集中してクラックが生成・成長
し、めっき層が剥離しやすい。めっき層が剥離すると、
欠陥部を起点として腐食が進行し、短期間に燃料タンク
の穴開きに至る危険が高くなる。
示すような複雑形状に鋼板をプレス加工することにより
製造されており、燃料タンク本体１にインレットパイプ
２，フュエルパイプ３，フュエルリターンパイプ４，サ
ブタンク５，ドレーンプラグ６等の各種部材が取り付け
られる。このときのプレス加工は、伸び，圧縮等が複合
された複雑な塑性変形を伴う加工であり、素材としてア
ルミめっき鋼板を使用する場合、溶融アルミめっき時に
生成・成長するＦｅ−Ａｌ系化合物からなる硬質の合金
層にクラックが発生し易い。硬質合金層の成長はめっき
層にＳｉを含ませることによりある程度抑制できるもの
の、依然として硬質のＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の生成
が避けられない。そのため、プレス成形中にＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ系合金層に応力が集中してクラックが生成・成長
し、めっき層が剥離しやすい。めっき層が剥離すると、
欠陥部を起点として腐食が進行し、短期間に燃料タンク
の穴開きに至る危険が高くなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓ
ｉ系合金層の形態を制御することにより、加工後にも欠
陥のないＡｌ−Ｓｉめっき層を維持し、アルミ系めっき
鋼板本来の優れた耐食性を活用した燃料タンクを提供す
ることを目的とする。本発明の燃料タンク用アルミ系め
っき鋼板は、その目的を達成するため、鋼板表面にＡｌ
−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層を介しＡｌ−Ｓｉめっき層が形成
されており、前記Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層は平均層厚
が５μｍ以下で、下地鋼から５μｍ以上の高さ位置にお
ける表面幅Ｌ≧２ｍｍの任意の水平断面でみてめっき層
表層側に成長したＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の突出部の
幅の和がめっき層の表面幅に対する幅比で２０％以下に
抑えられていることを特徴とする。
題を解消すべく案出されたものであり、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓ
ｉ系合金層の形態を制御することにより、加工後にも欠
陥のないＡｌ−Ｓｉめっき層を維持し、アルミ系めっき
鋼板本来の優れた耐食性を活用した燃料タンクを提供す
ることを目的とする。本発明の燃料タンク用アルミ系め
っき鋼板は、その目的を達成するため、鋼板表面にＡｌ
−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層を介しＡｌ−Ｓｉめっき層が形成
されており、前記Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層は平均層厚
が５μｍ以下で、下地鋼から５μｍ以上の高さ位置にお
ける表面幅Ｌ≧２ｍｍの任意の水平断面でみてめっき層
表層側に成長したＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の突出部の
幅の和がめっき層の表面幅に対する幅比で２０％以下に
抑えられていることを特徴とする。
【０００５】この燃料タンク用アルミ系めっき鋼板は、
還元焼鈍した鋼板を３〜１３質量％のＳｉを含むアルミ
めっき浴に浸漬し、アルミめっき浴から引き上げられた
鋼板に付着しているめっき金属の付着量を片面当り２０
〜６０ｇ／ｍ2に調整し、次いで平均冷却速度１０℃／
秒以上で３００℃以下の温度域に冷却することにより製
造される。
還元焼鈍した鋼板を３〜１３質量％のＳｉを含むアルミ
めっき浴に浸漬し、アルミめっき浴から引き上げられた
鋼板に付着しているめっき金属の付着量を片面当り２０
〜６０ｇ／ｍ2に調整し、次いで平均冷却速度１０℃／
秒以上で３００℃以下の温度域に冷却することにより製
造される。
【０００６】
【作用及び実施の形態】Ｓｉを含むアルミめっき浴にめ
っき原板を導入して鋼板表面にＡｌ−Ｓｉめっき層を形
成するとき、下地鋼とＡｌ−Ｓｉめっき層との界面にＡ
ｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層が生成する。形成されためっき
層断面を顕微鏡観察すると、図２に示すようにＡｌ−Ｓ
ｉめっき層の表層に向けて細長く成長したＡｌ−Ｆｅ−
Ｓｉ系合金層が検出される。Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層
の細長い部分は、次のようにして成長するものと推察さ
れる。めっき原板は、アルミめっき浴への導入により溶
融Ａｌ−Ｓｉ合金を鋼板表面に付着した後、目付け量が
調整され、冷却される。冷却過程で、鋼板表面に付着し
ている溶融Ａｌ−Ｓｉ合金からα−Ａｌが初晶として晶
出し、α−Ａｌ粒子の晶出・成長に伴って粒子界面に残
存している液相のＳｉ濃度が高くなる。下地鋼からＡｌ
−Ｓｉめっき層に拡散するＦｅは、固相（α−Ａｌ粒
子）に比較して液相の方が多くなる。液相は最終的には
Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉの共晶組成で凝固するが、凝固終了ま
での時間が長くなると、めっき層表層に向かってＦｅの
拡散が進行し、α−Ａｌ粒子の粒界に沿ってＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ系合金層が細長く成長する（図２）。
っき原板を導入して鋼板表面にＡｌ−Ｓｉめっき層を形
成するとき、下地鋼とＡｌ−Ｓｉめっき層との界面にＡ
ｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層が生成する。形成されためっき
層断面を顕微鏡観察すると、図２に示すようにＡｌ−Ｓ
ｉめっき層の表層に向けて細長く成長したＡｌ−Ｆｅ−
Ｓｉ系合金層が検出される。Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層
の細長い部分は、次のようにして成長するものと推察さ
れる。めっき原板は、アルミめっき浴への導入により溶
融Ａｌ−Ｓｉ合金を鋼板表面に付着した後、目付け量が
調整され、冷却される。冷却過程で、鋼板表面に付着し
ている溶融Ａｌ−Ｓｉ合金からα−Ａｌが初晶として晶
出し、α−Ａｌ粒子の晶出・成長に伴って粒子界面に残
存している液相のＳｉ濃度が高くなる。下地鋼からＡｌ
−Ｓｉめっき層に拡散するＦｅは、固相（α−Ａｌ粒
子）に比較して液相の方が多くなる。液相は最終的には
Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉの共晶組成で凝固するが、凝固終了ま
での時間が長くなると、めっき層表層に向かってＦｅの
拡散が進行し、α−Ａｌ粒子の粒界に沿ってＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ系合金層が細長く成長する（図２）。
【０００７】Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層は、Ａｌ−Ｓｉ
めっき層に比較して硬質で脆い。このようなＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ系合金層がめっき層の表層に向けて細長く伸びて
いると、アルミ系めっき鋼板を深絞り等で燃料タンクに
成形加工する際にＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層に応力が集
中し、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層を起点とするクラック
が発生しやすい。めっき層は、クラックの伝播により下
地鋼から剥離しやすくなる。めっき層の剥離は、剥離部
からの腐食を進行させるため耐食性低下の原因にもな
る。本発明者等は、細長く成長するＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系
合金層の形態がアルミ系めっき鋼板の加工性に及ぼす影
響を調査検討した。その結果、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金
層の平均層厚が５μｍ以下、５μｍを超えてＡｌ−Ｓｉ
めっき層の表層側に成長するＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層
の突出部の幅の和がめっき層の表面幅に対する幅比で２
０％以下に抑えられているとき、アルミ系めっき鋼板に
深絞り等の加工を施してもＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層に
クラックが発生しがたく、加工性及び耐食性に優れた燃
料タンク用アルミ系めっき鋼板が得られることを解明し
た。
めっき層に比較して硬質で脆い。このようなＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ系合金層がめっき層の表層に向けて細長く伸びて
いると、アルミ系めっき鋼板を深絞り等で燃料タンクに
成形加工する際にＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層に応力が集
中し、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層を起点とするクラック
が発生しやすい。めっき層は、クラックの伝播により下
地鋼から剥離しやすくなる。めっき層の剥離は、剥離部
からの腐食を進行させるため耐食性低下の原因にもな
る。本発明者等は、細長く成長するＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系
合金層の形態がアルミ系めっき鋼板の加工性に及ぼす影
響を調査検討した。その結果、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金
層の平均層厚が５μｍ以下、５μｍを超えてＡｌ−Ｓｉ
めっき層の表層側に成長するＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層
の突出部の幅の和がめっき層の表面幅に対する幅比で２
０％以下に抑えられているとき、アルミ系めっき鋼板に
深絞り等の加工を施してもＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層に
クラックが発生しがたく、加工性及び耐食性に優れた燃
料タンク用アルミ系めっき鋼板が得られることを解明し
た。
【０００８】すなわち、溶融アルミめっき法では細長い
Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の生成が避けられないが、下
地鋼から５μｍ以上の高さ位置における任意の水平断面
でみてＡｌ−Ｓｉめっき層の表層に向けて細長く伸びた
Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層ａ，ｂの幅ｌ1，ｌ2の和ｌ1
＋ｌ2が当該部分のめっき層の表面幅Ｌに占める幅比
（ｌ1＋ｌ2）／Ｌが２０％以下になると、応力集中が緩
和され、細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層ａ，ｂ
にクラックが発生しなくなる（図３）。
Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の生成が避けられないが、下
地鋼から５μｍ以上の高さ位置における任意の水平断面
でみてＡｌ−Ｓｉめっき層の表層に向けて細長く伸びた
Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層ａ，ｂの幅ｌ1，ｌ2の和ｌ1
＋ｌ2が当該部分のめっき層の表面幅Ｌに占める幅比
（ｌ1＋ｌ2）／Ｌが２０％以下になると、応力集中が緩
和され、細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層ａ，ｂ
にクラックが発生しなくなる（図３）。
【０００９】図３では、説明の都合上、下地鋼から５μ
ｍ以上の高さでＡｌ−Ｓｉめっき層の表層に向けて細長
く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層を２本示している
が、実際のアルミ系めっき鋼板では複数のＡｌ−Ｆｅ−
Ｓｉ系合金層が下地鋼からＡｌ−Ｓｉめっき層の表層に
向けて伸びている。したがって、下地鋼から５μｍ以上
の高さ位置における表面幅Ｌ≧２ｍｍの任意の水平断面
でみてＡｌ−Ｓｉめっき層の表層に向けて細長く伸びた
Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の幅の和がめっき層の表面幅
に占める幅比は、次式で表される。 ただし、Ｌ：めっき層の水平断面距離 ｌ：めっき層の水平断面距離において下地鋼から５μｍ
以上の高さでＡｌ−Ｓｉめっき層の表層に向けて突出す
るＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層突出部の幅
ｍ以上の高さでＡｌ−Ｓｉめっき層の表層に向けて細長
く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層を２本示している
が、実際のアルミ系めっき鋼板では複数のＡｌ−Ｆｅ−
Ｓｉ系合金層が下地鋼からＡｌ−Ｓｉめっき層の表層に
向けて伸びている。したがって、下地鋼から５μｍ以上
の高さ位置における表面幅Ｌ≧２ｍｍの任意の水平断面
でみてＡｌ−Ｓｉめっき層の表層に向けて細長く伸びた
Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の幅の和がめっき層の表面幅
に占める幅比は、次式で表される。 ただし、Ｌ：めっき層の水平断面距離 ｌ：めっき層の水平断面距離において下地鋼から５μｍ
以上の高さでＡｌ−Ｓｉめっき層の表層に向けて突出す
るＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層突出部の幅
【００１０】幅比とクラック発生との関係は、本発明者
等による実験結果から明らかになったものであり、幅比
が２０％を超えると細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合
金層ａ，ｂに集中する応力の影響が現れ始める。Ａｌ−
Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の生成・成長は、３質量％以上のＳ
ｉをＡｌ−Ｓｉめっき層に含ませることにより抑制され
る。Ｓｉは、アルミ系めっき鋼板の加工性を確保する上
でも有効な成分である。しかし、１３質量％を超える過
剰量のＳｉが含まれると、Ａｌ−Ｓｉめっき層の凝固冷
却過程で初晶Ｓｉが晶出し、Ａｌ−Ｓｉめっき層の密着
性やアルミ系めっき鋼板の加工性が劣化する原因とな
る。
等による実験結果から明らかになったものであり、幅比
が２０％を超えると細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合
金層ａ，ｂに集中する応力の影響が現れ始める。Ａｌ−
Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の生成・成長は、３質量％以上のＳ
ｉをＡｌ−Ｓｉめっき層に含ませることにより抑制され
る。Ｓｉは、アルミ系めっき鋼板の加工性を確保する上
でも有効な成分である。しかし、１３質量％を超える過
剰量のＳｉが含まれると、Ａｌ−Ｓｉめっき層の凝固冷
却過程で初晶Ｓｉが晶出し、Ａｌ−Ｓｉめっき層の密着
性やアルミ系めっき鋼板の加工性が劣化する原因とな
る。
【００１１】Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の生成は、ガス
ワイピング後の冷却速度によっても影響される。たとえ
ば、冷却速度が遅い場合、冷却過程でＡｌ−Ｓｉめっき
層が凝固するまでに時間を要し、下地鋼からＡｌ−Ｓｉ
めっき層に拡散するＦｅ量が増加するため、Ｓｉ３質量
％以上であってもＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の抑制効果
が低下してしまう。そこで、３００℃以下の温度域まで
１０℃／秒以上の平均冷却速度でＡｌ−Ｓｉめっき層を
凝固冷却することにより、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の
生成・成長を抑制する。３００℃以下の温度域まで１０
℃／秒以上の平均冷却速度でＡｌ−Ｓｉめっき層を冷却
することは、細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層
ａ，ｂの生成・成長を抑制する上でも有効である。
ワイピング後の冷却速度によっても影響される。たとえ
ば、冷却速度が遅い場合、冷却過程でＡｌ−Ｓｉめっき
層が凝固するまでに時間を要し、下地鋼からＡｌ−Ｓｉ
めっき層に拡散するＦｅ量が増加するため、Ｓｉ３質量
％以上であってもＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の抑制効果
が低下してしまう。そこで、３００℃以下の温度域まで
１０℃／秒以上の平均冷却速度でＡｌ−Ｓｉめっき層を
凝固冷却することにより、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の
生成・成長を抑制する。３００℃以下の温度域まで１０
℃／秒以上の平均冷却速度でＡｌ−Ｓｉめっき層を冷却
することは、細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層
ａ，ｂの生成・成長を抑制する上でも有効である。
【００１２】細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の
生成は、前述したようにα−Ａｌ粒子の粒界にある液相
に下地鋼からＦｅが拡散する速度とα−Ａｌ粒子（固
相）にＦｅが拡散する速度との間に差があることに原因
がある。この点、平均冷却速度１０℃／秒以上で３００
℃以下の温度域までＡｌ−Ｓｉめっき層を冷却し、Ａｌ
−Ｓｉめっき層の凝固を短時間で完了させるとき、晶出
するα−Ａｌ粒子が大きく成長することなく、微細なα
−Ａｌ粒子が液相全体にわたって多量且つ均一に分布し
た状態で凝固が進行する。そのため、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ
系合金層の部分的な成長の遅速が緩和され、凹凸の少な
いＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層が生成される。また、Ｆｅ
の拡散時間も短くなるため、拡散距離も短くなる。その
結果、拡散速度差が小さくなり、細長く伸びたＡｌ−Ｆ
ｅ−Ｓｉ系合金層の成長が抑えられ、幅比が２０％以下
になる。
生成は、前述したようにα−Ａｌ粒子の粒界にある液相
に下地鋼からＦｅが拡散する速度とα−Ａｌ粒子（固
相）にＦｅが拡散する速度との間に差があることに原因
がある。この点、平均冷却速度１０℃／秒以上で３００
℃以下の温度域までＡｌ−Ｓｉめっき層を冷却し、Ａｌ
−Ｓｉめっき層の凝固を短時間で完了させるとき、晶出
するα−Ａｌ粒子が大きく成長することなく、微細なα
−Ａｌ粒子が液相全体にわたって多量且つ均一に分布し
た状態で凝固が進行する。そのため、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ
系合金層の部分的な成長の遅速が緩和され、凹凸の少な
いＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層が生成される。また、Ｆｅ
の拡散時間も短くなるため、拡散距離も短くなる。その
結果、拡散速度差が小さくなり、細長く伸びたＡｌ−Ｆ
ｅ−Ｓｉ系合金層の成長が抑えられ、幅比が２０％以下
になる。
【００１３】本発明では、使用するめっき原板の鋼種は
特に制約されるものではないが、過酷な加工が予定され
ている燃料タンクとして使用されることから、加工性に
優れたＩＦ鋼の使用が好ましい。なかでも、深絞り性を
考慮するとき、１．６以上のランクフォード値をもつめ
っき原板が好ましい。また、内面及び外面共に腐食環境
に曝される燃料タンク用素材として使用されることを考
慮し、必要とする耐食性を得るためＡｌ−Ｓｉめっき層
の付着量を片面当り２０ｇ／ｍ2以上にしている。一般
にめっき付着量の増加に伴って耐食性も向上するが、種
々の溶接性が必要とされる燃料タンク用途ではめっき付
着量の上限を６０ｇ／ｍ2に設定することによって溶接
性を確保する。
特に制約されるものではないが、過酷な加工が予定され
ている燃料タンクとして使用されることから、加工性に
優れたＩＦ鋼の使用が好ましい。なかでも、深絞り性を
考慮するとき、１．６以上のランクフォード値をもつめ
っき原板が好ましい。また、内面及び外面共に腐食環境
に曝される燃料タンク用素材として使用されることを考
慮し、必要とする耐食性を得るためＡｌ−Ｓｉめっき層
の付着量を片面当り２０ｇ／ｍ2以上にしている。一般
にめっき付着量の増加に伴って耐食性も向上するが、種
々の溶接性が必要とされる燃料タンク用途ではめっき付
着量の上限を６０ｇ／ｍ2に設定することによって溶接
性を確保する。
【００１４】
【実施例】めっき原板として板厚０．８ｍｍの普通鋼板
を使用し、還元焼鈍した後、ライン速度９０ｍ／分で浴
温６６０℃の溶融アルミめっき浴に導入し、ガスワイピ
ングによって付着量を片面当り２０〜６０ｇ／ｍ2に調
整したアルミめっき鋼板を製造した。溶融アルミめっき
浴のＳｉ含有量，めっき原板に付着した溶融めっき金属
の凝固速度を変えることにより、下地鋼とＡｌ−Ｓｉめ
っき層との界面に生成するＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の
形態に及ぼす影響を調査した。
を使用し、還元焼鈍した後、ライン速度９０ｍ／分で浴
温６６０℃の溶融アルミめっき浴に導入し、ガスワイピ
ングによって付着量を片面当り２０〜６０ｇ／ｍ2に調
整したアルミめっき鋼板を製造した。溶融アルミめっき
浴のＳｉ含有量，めっき原板に付着した溶融めっき金属
の凝固速度を変えることにより、下地鋼とＡｌ−Ｓｉめ
っき層との界面に生成するＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の
形態に及ぼす影響を調査した。
【００１５】表１の調査結果にみられるように、本発明
で規定した条件下で製造したアルミ系めっき鋼板では、
５μｍ以上の細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の
幅の和がめっき層の表面幅Ｌに占める幅比が何れも２０
％以下であった。これに対し、凝固時間が本発明で規定
した範囲を外れる比較例では、幅比が２０％を超えてい
た。
で規定した条件下で製造したアルミ系めっき鋼板では、
５μｍ以上の細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の
幅の和がめっき層の表面幅Ｌに占める幅比が何れも２０
％以下であった。これに対し、凝固時間が本発明で規定
した範囲を外れる比較例では、幅比が２０％を超えてい
た。
【００１６】
【００１７】得られた各アルミ系めっき鋼板から平板状
の試験片を切り出し、加工性試験によって溶融アルミめ
っき層の密着性を調査した。また、燃料タンク用途を想
定した内面腐食試験及び外面腐食試験により、加工後の
試験片の耐食性を調査した。 〔加工性試験〕半径２０ｍｍ，肩アール５ｍｍのポンチ
を用い、ブランク径８４ｍｍの試験片を絞り比２で平底
円筒状に絞り加工した。絞り加工された試験片の最も過
酷な加工を受けた部位に感圧接着テープを貼り付けた
後、感圧接着テープを引き剥がし、アルミめっき鋼板か
ら剥離される溶融アルミめっき層の程度を調査した。テ
ープ剥離後にも溶融アルミめっき層の残存率が高いもの
ほど、密着性が良好なものといえる。
の試験片を切り出し、加工性試験によって溶融アルミめ
っき層の密着性を調査した。また、燃料タンク用途を想
定した内面腐食試験及び外面腐食試験により、加工後の
試験片の耐食性を調査した。 〔加工性試験〕半径２０ｍｍ，肩アール５ｍｍのポンチ
を用い、ブランク径８４ｍｍの試験片を絞り比２で平底
円筒状に絞り加工した。絞り加工された試験片の最も過
酷な加工を受けた部位に感圧接着テープを貼り付けた
後、感圧接着テープを引き剥がし、アルミめっき鋼板か
ら剥離される溶融アルミめっき層の程度を調査した。テ
ープ剥離後にも溶融アルミめっき層の残存率が高いもの
ほど、密着性が良好なものといえる。
【００１８】〔内面腐食試験〕蟻酸３５０ｐｐｍを含む
水を等量のガソリンと混合し、試験液を調整した。１週
間ごとに試験液を取り替えながら試験片を試験液に継続
して浸漬し、１０週間経過した時点で試験片を引き上
げ、腐食部の板厚を測定した。測定値から腐食部の板厚
減少率を算出し、該板厚減少率によって内面耐食性を評
価した。 〔外面腐食試験〕濃度５質量％の塩水を試験片表面に継
続噴霧し、噴霧開始から２４０時間経過した時点で試験
片の表面を観察した。試験片の表面に発生している赤錆
の面積率を求め、赤錆面積率により外面耐食性を評価し
た。
水を等量のガソリンと混合し、試験液を調整した。１週
間ごとに試験液を取り替えながら試験片を試験液に継続
して浸漬し、１０週間経過した時点で試験片を引き上
げ、腐食部の板厚を測定した。測定値から腐食部の板厚
減少率を算出し、該板厚減少率によって内面耐食性を評
価した。 〔外面腐食試験〕濃度５質量％の塩水を試験片表面に継
続噴霧し、噴霧開始から２４０時間経過した時点で試験
片の表面を観察した。試験片の表面に発生している赤錆
の面積率を求め、赤錆面積率により外面耐食性を評価し
た。
【００１９】調査結果を示す表２にみられるように、５
μｍを超えて細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の
幅比を２０％以下に抑えた本発明例では、何れも良好な
めっき密着性を示し、加工後にもＡｌ−Ｓｉめっき層で
下地鋼が覆われているため内面耐食性及び外面耐食性共
に良好であった。これに対し、細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ系合金層の幅比が２０％を超える比較例では、プ
レス成形によってめっき層が剥離し、剥離部分を起点と
する腐食が発生した。また、めっき密着性と５μｍを超
えて細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の幅比との
関係を整理したところ、図４に示すように幅比２０％を
境としてめっき層残存率に明確な相違があった。表２及
び図４から、５μｍを超えて細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−
Ｓｉ系合金層の幅比を２０％以下に抑えるとき、プレス
成形によってもめっき層が剥離せず、アルミ系めっき鋼
板本来の優れた耐食性が維持され、燃料タンク用アルミ
系めっき鋼板として好適に使用されることが判る。
μｍを超えて細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の
幅比を２０％以下に抑えた本発明例では、何れも良好な
めっき密着性を示し、加工後にもＡｌ−Ｓｉめっき層で
下地鋼が覆われているため内面耐食性及び外面耐食性共
に良好であった。これに対し、細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ系合金層の幅比が２０％を超える比較例では、プ
レス成形によってめっき層が剥離し、剥離部分を起点と
する腐食が発生した。また、めっき密着性と５μｍを超
えて細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の幅比との
関係を整理したところ、図４に示すように幅比２０％を
境としてめっき層残存率に明確な相違があった。表２及
び図４から、５μｍを超えて細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−
Ｓｉ系合金層の幅比を２０％以下に抑えるとき、プレス
成形によってもめっき層が剥離せず、アルミ系めっき鋼
板本来の優れた耐食性が維持され、燃料タンク用アルミ
系めっき鋼板として好適に使用されることが判る。
【００２０】
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の燃料タ
ンク用アルミ系めっき鋼板は、下地鋼からめっき層表面
に向けて細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の幅比
を小さくすることにより、プレス加工時にＡｌ−Ｆｅ−
Ｓｉ系合金層への応力集中を緩和し、深絞り等の加工を
施してもめっき層の剥離を防止している。これにより、
プレス加工後にもアルミ系めっき鋼板本来の優れた耐食
性が維持され、劣化ガソリンを使用した場合でもめっき
層剥離部からの腐食による穴開きのない燃料タンクが得
られる。
ンク用アルミ系めっき鋼板は、下地鋼からめっき層表面
に向けて細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の幅比
を小さくすることにより、プレス加工時にＡｌ−Ｆｅ−
Ｓｉ系合金層への応力集中を緩和し、深絞り等の加工を
施してもめっき層の剥離を防止している。これにより、
プレス加工後にもアルミ系めっき鋼板本来の優れた耐食
性が維持され、劣化ガソリンを使用した場合でもめっき
層剥離部からの腐食による穴開きのない燃料タンクが得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 燃料タンクの概略斜視図
【図２】 アルミ系めっき鋼板の断面図
【図３】 下地鋼からめっき層表面に向けて細長く伸び
たＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の幅比を説明する図
たＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の幅比を説明する図
【図４】 ５μｍを超えて細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓ
ｉ系合金層の幅比によりめっき層の密着性が変わること
を表したグラフ
ｉ系合金層の幅比によりめっき層の密着性が変わること
を表したグラフ
ａ，ｂ：細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層 ｌ1，ｌ2：細長く伸びたＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層ａ，
ｂの幅 Ｌ：めっき層の表面幅
ｂの幅 Ｌ：めっき層の表面幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D038 CA04 CA06 CB01 CC19 4K027 AA02 AA05 AA22 AB02 AB05 AB13 AB28 AB48 AC12 AC52 AC73
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼板表面にＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金層を
介しＡｌ−Ｓｉめっき層が形成されており、前記Ａｌ−
Ｆｅ−Ｓｉ系合金層は平均層厚が５μｍ以下で、下地鋼
から５μｍ以上の高さ位置における表面幅Ｌ≧２ｍｍの
任意の水平断面でみてめっき層表層側に成長したＡｌ−
Ｆｅ−Ｓｉ系合金層の突出部の幅の和がめっき層の表面
幅に対する幅比で２０％以下に抑えられていることを特
徴とする燃料タンク用アルミ系めっき鋼板。 - 【請求項２】 鋼板を還元焼鈍した後、３〜１３質量％
のＳｉを含むアルミめっき浴に浸漬し、アルミめっき浴
から引き上げられた鋼板に付着しているめっき金属の付
着量を片面当り２０〜６０ｇ／ｍ2に調整し、次いで平
均冷却速度１０℃／秒以上で３００℃以下の温度域に冷
却することを特徴とする燃料タンク用アルミ系めっき鋼
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000117356A JP4836308B2 (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | 燃料タンク用アルミ系めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000117356A JP4836308B2 (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | 燃料タンク用アルミ系めっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001303230A true JP2001303230A (ja) | 2001-10-31 |
| JP4836308B2 JP4836308B2 (ja) | 2011-12-14 |
Family
ID=18628681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000117356A Expired - Lifetime JP4836308B2 (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | 燃料タンク用アルミ系めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4836308B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007107050A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Nippon Steel Corp | 加工性に優れた溶融Ａｌ系めっき鋼板及びその製造方法 |
| JP2008255391A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Nippon Steel Corp | 加工後の耐食性に優れた溶融Ａｌ系めっき鋼板及びその製造方法 |
| KR20210098545A (ko) * | 2016-05-24 | 2021-08-10 | 아르셀러미탈 | 오스테나이트 매트릭스를 갖는 twip 강판 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0953166A (ja) * | 1995-06-05 | 1997-02-25 | Nippon Steel Corp | プレス加工性、耐食性に優れた燃料タンク用防錆鋼板の製造法 |
| JPH10245666A (ja) * | 1997-03-07 | 1998-09-14 | Toyota Motor Corp | プレス成形性、耐食性及び溶接性に優れた燃料タンク用めっき鋼板および燃料タンク |
| JPH10265928A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-06 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐食性にすぐれた溶融アルミニウムめっき鋼板およびその製造方法 |
-
2000
- 2000-04-19 JP JP2000117356A patent/JP4836308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0953166A (ja) * | 1995-06-05 | 1997-02-25 | Nippon Steel Corp | プレス加工性、耐食性に優れた燃料タンク用防錆鋼板の製造法 |
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| JPH10265928A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-06 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐食性にすぐれた溶融アルミニウムめっき鋼板およびその製造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007107050A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Nippon Steel Corp | 加工性に優れた溶融Ａｌ系めっき鋼板及びその製造方法 |
| JP4751168B2 (ja) * | 2005-10-13 | 2011-08-17 | 新日本製鐵株式会社 | 加工性に優れた溶融Ａｌ系めっき鋼板及びその製造方法 |
| JP2008255391A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Nippon Steel Corp | 加工後の耐食性に優れた溶融Ａｌ系めっき鋼板及びその製造方法 |
| KR20210098545A (ko) * | 2016-05-24 | 2021-08-10 | 아르셀러미탈 | 오스테나이트 매트릭스를 갖는 twip 강판 |
| KR102504626B1 (ko) * | 2016-05-24 | 2023-02-27 | 아르셀러미탈 | 오스테나이트 매트릭스를 갖는 twip 강판 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4836308B2 (ja) | 2011-12-14 |
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