JP2002317258A - 加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板とその製造方法 - Google Patents
加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 自動車の燃料タンクを代表とする厳しいプレ
ス加工に用いられる溶融アルミめっき鋼板とその製造方
法を提供する。 【解決手段】 鋼板の表面に、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉを含有
する金属間化合物被覆層を有し、その表面に質量比で、
Ｓｉ：２〜１３％、残部がＡｌの含有量が５０％以上の
Ａｌ系の化学成分である溶融アルミめっき鋼板におい
て、めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層に幅５
μｍ以下の亀裂が存在し、その亀裂の幅の合計が観察長
さに対して０．０５％以上、１０％以下の割合であり、
めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層から表面ま
で貫通する亀裂の幅の合計が観察長さに対して４％以下
の割合であることを特徴とする加工後の耐食性に優れた
溶融アルミめっき鋼板、および溶融アルミめっきを行っ
た後、スキンパス圧延を行うことを特徴とする加工後の
耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造方法。
ス加工に用いられる溶融アルミめっき鋼板とその製造方
法を提供する。 【解決手段】 鋼板の表面に、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉを含有
する金属間化合物被覆層を有し、その表面に質量比で、
Ｓｉ：２〜１３％、残部がＡｌの含有量が５０％以上の
Ａｌ系の化学成分である溶融アルミめっき鋼板におい
て、めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層に幅５
μｍ以下の亀裂が存在し、その亀裂の幅の合計が観察長
さに対して０．０５％以上、１０％以下の割合であり、
めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層から表面ま
で貫通する亀裂の幅の合計が観察長さに対して４％以下
の割合であることを特徴とする加工後の耐食性に優れた
溶融アルミめっき鋼板、および溶融アルミめっきを行っ
た後、スキンパス圧延を行うことを特徴とする加工後の
耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加工後の耐食性に
優れた溶融アルミめっき鋼板及びその製造法に関する。
優れた溶融アルミめっき鋼板及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の燃料タンクは、車体のデザイン
に合わせて最後に設計されることが通常で、その形状は
近年益々複雑になる傾向にある。また燃料タンクは自動
車の重要保安部品であるため、その使用材料には優れた
深絞り特性は勿論のこと、成型後の衝撃による耐割れ性
が良いことも要求される。これに加えて、フィルター目
詰まりに繋がるような腐食物の生成が少なく、耐孔あき
腐食性の良好な材料で製造されることが重要である。こ
れら様々な特性を有する燃料タンク用材料として、従来
よりターンシートと称されるＰｂ−Ｓｎ合金めっき鋼板
（特公昭５７−６１８３３号公報）が主に使用されてき
た。しかし、近年環境への負荷軽減からＰｂを使用しな
い材料の要求が強まっている。その要求に対して、特開
平１０−４６３５８号公報や特開平１０−６７２３５号
公報に示すような燃料タンク用アルミ（Ａｌ−Ｓｉ）め
っき鋼板及びアルミめっき製燃料タンク容器が開示され
ている。
に合わせて最後に設計されることが通常で、その形状は
近年益々複雑になる傾向にある。また燃料タンクは自動
車の重要保安部品であるため、その使用材料には優れた
深絞り特性は勿論のこと、成型後の衝撃による耐割れ性
が良いことも要求される。これに加えて、フィルター目
詰まりに繋がるような腐食物の生成が少なく、耐孔あき
腐食性の良好な材料で製造されることが重要である。こ
れら様々な特性を有する燃料タンク用材料として、従来
よりターンシートと称されるＰｂ−Ｓｎ合金めっき鋼板
（特公昭５７−６１８３３号公報）が主に使用されてき
た。しかし、近年環境への負荷軽減からＰｂを使用しな
い材料の要求が強まっている。その要求に対して、特開
平１０−４６３５８号公報や特開平１０−６７２３５号
公報に示すような燃料タンク用アルミ（Ａｌ−Ｓｉ）め
っき鋼板及びアルミめっき製燃料タンク容器が開示され
ている。
【０００３】アルミめっき鋼板はその表面に安定な酸化
皮膜が形成されるため、ガソリンを始めとして、アルコ
ールやガソリン等が劣化したときに生じる有機酸に対し
ても耐食性の優れることがこれまでの実験から確認され
ている。しかしながら、アルミめっき鋼板を燃料タンク
材料として使用する際の課題としては、プレス成形時に
めっき層が損傷を受けて耐食性が劣化することにある。
そのため、加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼
板への要求が高まっていた。
皮膜が形成されるため、ガソリンを始めとして、アルコ
ールやガソリン等が劣化したときに生じる有機酸に対し
ても耐食性の優れることがこれまでの実験から確認され
ている。しかしながら、アルミめっき鋼板を燃料タンク
材料として使用する際の課題としては、プレス成形時に
めっき層が損傷を受けて耐食性が劣化することにある。
そのため、加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼
板への要求が高まっていた。
【０００４】溶融アルミめっき鋼板の耐食性に影響を及
ぼす因子として大きいものにＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化
合物層があるが、その中での亀裂の発生に影響を及ぼす
方法としてはスキンパス圧延が考えられる。溶融アルミ
めっき鋼板の特性に及ぼすスキンパス圧延の影響を開示
したものとしては、スパングル模様の消去技術に関する
特開昭６１−１４７９０５号公報と特開昭６１−１４７
９０６号公報があるが、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物
層中の亀裂を制御することの開示はない。
ぼす因子として大きいものにＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化
合物層があるが、その中での亀裂の発生に影響を及ぼす
方法としてはスキンパス圧延が考えられる。溶融アルミ
めっき鋼板の特性に及ぼすスキンパス圧延の影響を開示
したものとしては、スパングル模様の消去技術に関する
特開昭６１−１４７９０５号公報と特開昭６１−１４７
９０６号公報があるが、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物
層中の亀裂を制御することの開示はない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、めっき層中
の亀裂の大きさと密度を制御することと、めっき原板に
深絞り性の良好な鋼板を用いることにより、溶融アルミ
めっき鋼板の加工後の耐食性を向上させることを目的と
する。
の亀裂の大きさと密度を制御することと、めっき原板に
深絞り性の良好な鋼板を用いることにより、溶融アルミ
めっき鋼板の加工後の耐食性を向上させることを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、溶融アルミ
めっき鋼板の加工後の耐食性について検討を行った結
果、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層から表面まで貫通
する亀裂の存在量が耐食性を低下させるのであるが、そ
のめっき層を貫通する亀裂は加工前のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ
金属間化合物層中の亀裂のサイズと量に影響されること
を見出した。すなわち、ある一定サイズの亀裂がＦｅ−
Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層に存在する溶融アルミめっき
鋼板を加工した際に、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層
の変形が容易となることによってめっき層全体の変形も
容易となり、めっき層を貫通する亀裂の発生を抑制する
ことを明らかにした。また、めっき原板に深絞り性の良
好な鋼板を用いることにより、より厳しいプレス加工も
可能となることがわかった。
めっき鋼板の加工後の耐食性について検討を行った結
果、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層から表面まで貫通
する亀裂の存在量が耐食性を低下させるのであるが、そ
のめっき層を貫通する亀裂は加工前のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ
金属間化合物層中の亀裂のサイズと量に影響されること
を見出した。すなわち、ある一定サイズの亀裂がＦｅ−
Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層に存在する溶融アルミめっき
鋼板を加工した際に、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層
の変形が容易となることによってめっき層全体の変形も
容易となり、めっき層を貫通する亀裂の発生を抑制する
ことを明らかにした。また、めっき原板に深絞り性の良
好な鋼板を用いることにより、より厳しいプレス加工も
可能となることがわかった。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の要旨とするところは、鋼板の表面に、Ｆｅ−Ａ
ｌ−Ｓｉを含有する金属間化合物被覆層を有し、その表
面に質量比でＳｉ：２〜１３％、残部がＡｌの含有量が
５０％以上のＡｌ系の化学成分である溶融アルミめっき
鋼板において、めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合
物層に幅５μｍ以下の亀裂が存在し、その亀裂の幅の合
計が観察長さに対して０．０５％以上、１０％以下の割
合であり、めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層
から表面まで貫通する亀裂の幅の合計が観察長さに対し
て４％以下の割合であることを特徴とする加工後の耐食
性に優れた溶融アルミめっき鋼板と、上記のめっき層を
有し、鋼板の化学成分が質量％で、Ｃ：０．００５％以
下、Ｎ：０．０１％以下、Ｍｎ：０．５％以下、Ｓｉ：
０．３％以下、Ｐ：０．１％以下、Ａｌ：０．００５％
以上、０．２％以下、必要に応じてＢ：０．０００２％
以上、０．００５％以下、Ｔｉ，Ｎｂの一方あるいは双
方をＣ／１２＋Ｎ／１４＋Ｓ／３２＜１．２（Ｔｉ／４
８＋Ｎｂ／９３）なる条件を満足するように含有し、残
部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする
プレス成形性に優れた溶融アルミめっき鋼板と、上記の
化学成分の鋼板を用いて溶融アルミめっきを行った後、
ロール径が３３０ｍｍ以上、７９０ｍｍ以下のロールを
用いて伸び率が１．６５％以上のスキンパス圧延を行う
ことを特徴とする、上記に示すめっき層を有する加工後
の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造方法にあ
る。
本発明の要旨とするところは、鋼板の表面に、Ｆｅ−Ａ
ｌ−Ｓｉを含有する金属間化合物被覆層を有し、その表
面に質量比でＳｉ：２〜１３％、残部がＡｌの含有量が
５０％以上のＡｌ系の化学成分である溶融アルミめっき
鋼板において、めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合
物層に幅５μｍ以下の亀裂が存在し、その亀裂の幅の合
計が観察長さに対して０．０５％以上、１０％以下の割
合であり、めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層
から表面まで貫通する亀裂の幅の合計が観察長さに対し
て４％以下の割合であることを特徴とする加工後の耐食
性に優れた溶融アルミめっき鋼板と、上記のめっき層を
有し、鋼板の化学成分が質量％で、Ｃ：０．００５％以
下、Ｎ：０．０１％以下、Ｍｎ：０．５％以下、Ｓｉ：
０．３％以下、Ｐ：０．１％以下、Ａｌ：０．００５％
以上、０．２％以下、必要に応じてＢ：０．０００２％
以上、０．００５％以下、Ｔｉ，Ｎｂの一方あるいは双
方をＣ／１２＋Ｎ／１４＋Ｓ／３２＜１．２（Ｔｉ／４
８＋Ｎｂ／９３）なる条件を満足するように含有し、残
部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする
プレス成形性に優れた溶融アルミめっき鋼板と、上記の
化学成分の鋼板を用いて溶融アルミめっきを行った後、
ロール径が３３０ｍｍ以上、７９０ｍｍ以下のロールを
用いて伸び率が１．６５％以上のスキンパス圧延を行う
ことを特徴とする、上記に示すめっき層を有する加工後
の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造方法にあ
る。
【０００８】本発明のめっき層に関する限定理由を以下
に示す。めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層に
存在する亀裂の幅を５μｍ以下としたのは、これ以上で
あるとプレス加工時の応力集中により合金層の亀裂を起
点としてめっき層を貫通する亀裂が発生するためであ
る。めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層に存在
する亀裂の幅の合計が観察長さに対して０．０５％以
上、１０％以下の割合としたのは、０．０５％以下の割
合ではプレス加工時の際にめっき層が変形しやすくなる
効果が小さいためである。また、亀裂の幅が大きくなる
と、プレス加工の際にめっき層を貫通する亀裂が多くな
って、耐食性が低下するためである。その上限は１０％
以下であるが、５％以下が特に優れており望ましい。
に示す。めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層に
存在する亀裂の幅を５μｍ以下としたのは、これ以上で
あるとプレス加工時の応力集中により合金層の亀裂を起
点としてめっき層を貫通する亀裂が発生するためであ
る。めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層に存在
する亀裂の幅の合計が観察長さに対して０．０５％以
上、１０％以下の割合としたのは、０．０５％以下の割
合ではプレス加工時の際にめっき層が変形しやすくなる
効果が小さいためである。また、亀裂の幅が大きくなる
と、プレス加工の際にめっき層を貫通する亀裂が多くな
って、耐食性が低下するためである。その上限は１０％
以下であるが、５％以下が特に優れており望ましい。
【０００９】めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物
層から表面まで貫通する亀裂の幅の合計を観察長さに対
して４％以下の割合としたのは、これ以上であるとプレ
ス加工の際にめっき層を貫通する亀裂の幅が拡大し、地
鉄の露出が多くなるために耐食性が低下するためであ
る。めっき層中のＳｉ添加量を２％以上、１３％以下と
したのは、添加量が２％未満であると、硬質で脆いＦｅ
−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層が厚く成長してしまい、加
工性を確保できないばかりか、耐食性も低下する。ま
た、１３％超添加すると、合金層を薄くする効果が飽和
するばかりか、Ｓｉは電気化学的にカソードになりやす
いために耐食性が劣化するためである。また、他の成分
としては耐食性を向上させる観点からＭｇを添加しても
よい。その際の添加量は、溶融アルミ浴中のドロスの発
生が多くなってしまうために、２０％以下が望ましい。
また、めっき層厚さは特に規定しないが、下限は耐食性
の観点から、上限はめっき性の観点から、８μｍ以上、
２５μｍ以下が望ましい。
層から表面まで貫通する亀裂の幅の合計を観察長さに対
して４％以下の割合としたのは、これ以上であるとプレ
ス加工の際にめっき層を貫通する亀裂の幅が拡大し、地
鉄の露出が多くなるために耐食性が低下するためであ
る。めっき層中のＳｉ添加量を２％以上、１３％以下と
したのは、添加量が２％未満であると、硬質で脆いＦｅ
−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層が厚く成長してしまい、加
工性を確保できないばかりか、耐食性も低下する。ま
た、１３％超添加すると、合金層を薄くする効果が飽和
するばかりか、Ｓｉは電気化学的にカソードになりやす
いために耐食性が劣化するためである。また、他の成分
としては耐食性を向上させる観点からＭｇを添加しても
よい。その際の添加量は、溶融アルミ浴中のドロスの発
生が多くなってしまうために、２０％以下が望ましい。
また、めっき層厚さは特に規定しないが、下限は耐食性
の観点から、上限はめっき性の観点から、８μｍ以上、
２５μｍ以下が望ましい。
【００１０】次に、本発明の鋼成分に関する限定理由を
以下に示す。ＴｉおよびＮｂのいずれか一方または双方
を１．２（Ｔｉ／４８＋Ｎｂ／９３）＞Ｃ／１２＋Ｎ／
１４＋Ｓ／３２なる関係を満足するように限定したの
は、鋼中のＣおよびＮを析出物の形で固定し、固溶の
Ｃ，Ｎを冷延時にほとんど存在させずにスムースな結晶
回転を可能にすることにより、その後の再結晶焼鈍で製
品、特に燃料タンクに必要な深絞り性を良好ならしめる
に有利な方位である（１１１）＜１１２＞，（５５４）
＜２２５＞などの集積度の高い集合組織を有する鋼板を
得るためである。
以下に示す。ＴｉおよびＮｂのいずれか一方または双方
を１．２（Ｔｉ／４８＋Ｎｂ／９３）＞Ｃ／１２＋Ｎ／
１４＋Ｓ／３２なる関係を満足するように限定したの
は、鋼中のＣおよびＮを析出物の形で固定し、固溶の
Ｃ，Ｎを冷延時にほとんど存在させずにスムースな結晶
回転を可能にすることにより、その後の再結晶焼鈍で製
品、特に燃料タンクに必要な深絞り性を良好ならしめる
に有利な方位である（１１１）＜１１２＞，（５５４）
＜２２５＞などの集積度の高い集合組織を有する鋼板を
得るためである。
【００１１】Ｃ：０．００５％以下、Ｎを０．０１％以
下としたのはこれらの量を超えて、Ｃを添加すると製品
の加工性を損なうのみならず、Ｃ／１２＋Ｎ／１４＋Ｓ
／３２＜１．２（Ｔｉ／４８＋Ｎｂ／９３）なる条件式
を満たすために必要なＴｉあるいはＮｂの量が多くな
り、不必要に製造コストが高くなるためである。なお他
の成分としては強度向上のために含まれる成分、すなわ
ち、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐの上限をＳｉ：０．３％以下、Ｍ
ｎ：０．５％以下、Ｐ：０．１％以下としたのは、これ
以上の添加は加工性を劣化するためである。
下としたのはこれらの量を超えて、Ｃを添加すると製品
の加工性を損なうのみならず、Ｃ／１２＋Ｎ／１４＋Ｓ
／３２＜１．２（Ｔｉ／４８＋Ｎｂ／９３）なる条件式
を満たすために必要なＴｉあるいはＮｂの量が多くな
り、不必要に製造コストが高くなるためである。なお他
の成分としては強度向上のために含まれる成分、すなわ
ち、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐの上限をＳｉ：０．３％以下、Ｍ
ｎ：０．５％以下、Ｐ：０．１％以下としたのは、これ
以上の添加は加工性を劣化するためである。
【００１２】また、Ｂの添加は２次加工性を高めるの
で、必要に応じ０．０００２％以上のＢを添加すること
は効果的であるが、０．００５０％以上になると加工性
の劣化が著しくなり望ましくないので、上限は０．００
５０％とする。Ａｌは溶鋼での確実な脱酸を可能とする
ために少なくとも０．００５％の添加が必要であるが、
過度の添加は加工性を劣化するので上限を０．２％とし
た。また、特に制限していないが、不可避的不純物とし
てＣｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖなどが含まれるが、その
上限としては、０．５％以下が望ましい。
で、必要に応じ０．０００２％以上のＢを添加すること
は効果的であるが、０．００５０％以上になると加工性
の劣化が著しくなり望ましくないので、上限は０．００
５０％とする。Ａｌは溶鋼での確実な脱酸を可能とする
ために少なくとも０．００５％の添加が必要であるが、
過度の添加は加工性を劣化するので上限を０．２％とし
た。また、特に制限していないが、不可避的不純物とし
てＣｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖなどが含まれるが、その
上限としては、０．５％以下が望ましい。
【００１３】次に、本発明の製造方法に関しては、上記
に示す化学成分の鋼を用いて上記に示すめっき層を持つ
溶融アルミめっき鋼板をいかなる方法で製造しても、加
工後の耐食性は良好であるが、コストや品質の点から、
圧下率の比較的高いスキンパス圧延にてＦｅ−Ａｌ−Ｓ
ｉ合金層中に亀裂を導入する方法が優れている。スキン
パス圧延のロール径を３３０ｍｍ以上、７９０ｍｍ以下
としたのは、３３０ｍｍ以下であると、めっき層に与え
る損傷が大きくなり、耐食性が低下するためである。７
９０ｍｍ以下であると、表面近傍に与える歪みが小さく
なるため、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層中に必要な
亀裂を導入しにくくなるためである。伸び率を１．６５
％以上としたのは、これ以下であるとＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ
金属間化合物層中に必要な亀裂を導入しにくくなるため
である。またその上限は特に規制しないが、過度に高い
伸び率は加工性と耐食性が低下するので１０％以下が望
ましい。
に示す化学成分の鋼を用いて上記に示すめっき層を持つ
溶融アルミめっき鋼板をいかなる方法で製造しても、加
工後の耐食性は良好であるが、コストや品質の点から、
圧下率の比較的高いスキンパス圧延にてＦｅ−Ａｌ−Ｓ
ｉ合金層中に亀裂を導入する方法が優れている。スキン
パス圧延のロール径を３３０ｍｍ以上、７９０ｍｍ以下
としたのは、３３０ｍｍ以下であると、めっき層に与え
る損傷が大きくなり、耐食性が低下するためである。７
９０ｍｍ以下であると、表面近傍に与える歪みが小さく
なるため、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層中に必要な
亀裂を導入しにくくなるためである。伸び率を１．６５
％以上としたのは、これ以下であるとＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ
金属間化合物層中に必要な亀裂を導入しにくくなるため
である。またその上限は特に規制しないが、過度に高い
伸び率は加工性と耐食性が低下するので１０％以下が望
ましい。
【００１４】また、スキンパス圧延を異周速圧延とする
ことにより、めっき層に大きな剪断力が働くため、低い
伸び率でもＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層中に必要な
亀裂を導入できるようになる。その際、異周速率｛異周
速率＝（高速側のロール速度・低速側のロール速度）／
（低速側のロール速度）｝を３％以上３０％以下とした
のは、３％より小さい異周速率では、異周速圧延の効果
が現れないためである。また、異周速率を３０％以下と
したのは、それ以上であると、通板が困難となるためで
ある。また、伸び率を０．５％以上としたが、これ以下
であるとＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層中に必要な亀
裂を導入できなくなるためである。またその上限は特に
規制しないが、過度に高い伸び率は加工性と耐食性が低
下するので１０％以下が望ましい。
ことにより、めっき層に大きな剪断力が働くため、低い
伸び率でもＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層中に必要な
亀裂を導入できるようになる。その際、異周速率｛異周
速率＝（高速側のロール速度・低速側のロール速度）／
（低速側のロール速度）｝を３％以上３０％以下とした
のは、３％より小さい異周速率では、異周速圧延の効果
が現れないためである。また、異周速率を３０％以下と
したのは、それ以上であると、通板が困難となるためで
ある。また、伸び率を０．５％以上としたが、これ以下
であるとＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層中に必要な亀
裂を導入できなくなるためである。またその上限は特に
規制しないが、過度に高い伸び率は加工性と耐食性が低
下するので１０％以下が望ましい。
【００１５】
【実施例】表１に示した化学成分の連続鋳造スラブを１
２００℃で加熱し、約９００℃で仕上げ圧延した４ｍｍ
厚の熱延板を８２．５％冷延した。その後、これらの鋼
板に対して、溶融めっき法で、アルミめっき鋼板を製造
した。その後、スキンパス圧延を行い、ＣｒＯ3 −Ｓｉ
Ｏ2 系無機クロメートや更にリン酸まで含んだ無機クロ
メート、或いは、有機樹脂とクロム酸が混合した液を塗
布，乾燥させた。いわゆる樹脂クロメート皮膜、クロム
を含まない皮膜等々を施したものを用意した。それらに
ついての検討結果を表２，３，４，５，６に示す。スキ
ンパス圧延の異周速率は特に示さない場合は０％であ
る。
２００℃で加熱し、約９００℃で仕上げ圧延した４ｍｍ
厚の熱延板を８２．５％冷延した。その後、これらの鋼
板に対して、溶融めっき法で、アルミめっき鋼板を製造
した。その後、スキンパス圧延を行い、ＣｒＯ3 −Ｓｉ
Ｏ2 系無機クロメートや更にリン酸まで含んだ無機クロ
メート、或いは、有機樹脂とクロム酸が混合した液を塗
布，乾燥させた。いわゆる樹脂クロメート皮膜、クロム
を含まない皮膜等々を施したものを用意した。それらに
ついての検討結果を表２，３，４，５，６に示す。スキ
ンパス圧延の異周速率は特に示さない場合は０％であ
る。
【００１６】めっき層中の亀裂は光学顕微鏡を用いた断
面観察により測定を行った。測定長は１ｍｍ程度とし
た。深絞り性は、ポンチ径４０ｍｍφ、ポンチ肩Ｒ５ｍ
ｍ、ダイス径４２．８ｍｍφ、ダイス肩Ｒ５ｍｍの金型
を用いて、しわ押え力１０００ｋｇｆにて限界絞り比
（Ｌ．Ｄ．Ｒ）を求め、２．１以上を良好とした。２次
加工性は、前述の金型により絞り比２．１にて成形した
カップを−７０℃に冷却し、テーパー（角度３７度）付
きポンチにカップをのせ、１ｍの高さから５ｋｇの重錘
を落下させた。その際に、脆性割れを生じなかったもの
を良好とした。Ｂ添加により加工性の低下については、
他の化学成分は同一である鋼を用いて、同様の工程で製
造した鋼板との全伸びの差により検討し、全伸びの差
（ΔＥｌ）が５％以下であるものを良好とした。
面観察により測定を行った。測定長は１ｍｍ程度とし
た。深絞り性は、ポンチ径４０ｍｍφ、ポンチ肩Ｒ５ｍ
ｍ、ダイス径４２．８ｍｍφ、ダイス肩Ｒ５ｍｍの金型
を用いて、しわ押え力１０００ｋｇｆにて限界絞り比
（Ｌ．Ｄ．Ｒ）を求め、２．１以上を良好とした。２次
加工性は、前述の金型により絞り比２．１にて成形した
カップを−７０℃に冷却し、テーパー（角度３７度）付
きポンチにカップをのせ、１ｍの高さから５ｋｇの重錘
を落下させた。その際に、脆性割れを生じなかったもの
を良好とした。Ｂ添加により加工性の低下については、
他の化学成分は同一である鋼を用いて、同様の工程で製
造した鋼板との全伸びの差により検討し、全伸びの差
（ΔＥｌ）が５％以下であるものを良好とした。
【００１７】耐食性については、ガソリンに対する耐食
性を評価した。方法は上記の油圧成形試験機により、フ
ランジ幅２０ｍｍ、直径５０ｍｍ、深さ２５ｍｍの平底
円筒絞り加工を施した試料に、試験液を入れ、シリコン
ゴム製のリングを下ろしてガラスで蓋をした。この試験
後の腐食状況を目視判定した。試験液はガソリン＋蒸留
水１０％＋蟻酸２００ｐｐｍとした。試験期間は４０℃
で３ヶ月放置した。評価基準は、○：赤錆発生０．１％
未満、△：赤錆発生０．１〜５％あるいは白錆あり、
×：赤錆発生５％超あるいは白錆顕著、とした。
性を評価した。方法は上記の油圧成形試験機により、フ
ランジ幅２０ｍｍ、直径５０ｍｍ、深さ２５ｍｍの平底
円筒絞り加工を施した試料に、試験液を入れ、シリコン
ゴム製のリングを下ろしてガラスで蓋をした。この試験
後の腐食状況を目視判定した。試験液はガソリン＋蒸留
水１０％＋蟻酸２００ｐｐｍとした。試験期間は４０℃
で３ヶ月放置した。評価基準は、○：赤錆発生０．１％
未満、△：赤錆発生０．１〜５％あるいは白錆あり、
×：赤錆発生５％超あるいは白錆顕著、とした。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】
【表４】
【００２２】
【表５】
【００２３】
【表６】
【００２４】Ｎｏ．１〜１７は鋼種の影響を検討したも
のである。めっき層の組成は、質量％で、Ｓｉ：２〜１
３％，Ｍｇ：０〜１５％と残部Ａｌと不可避的不純物と
した。めっき厚みは１０〜２０μｍとした。これらの実
験については、請求項１、４の範囲を満たすため、加工
後の耐食性に優れていた。Ｎｏ．３，７，１１，１４は
Ｃ／１２＋Ｎ／１４＋Ｓ／３２＜１．２（Ｔｉ／４８＋
Ｎｂ／９３）なる条件を満たさないので深絞り性が若干
低下した。Ｎｏ．１７はＢが制限以上であったため、延
性が低下した。Ｎｏ．１，２，４，５，６，８，９，１
１，１２，１４，１５，１６は本発明の範囲を満たして
いるため、深絞り性・延性が良好であり、加工後の耐食
性に優れた溶融アルミめっき鋼板を実現できた。また、
Ｎｏ．４，５，６，１１，１２，１４，１５，１６は本
発明範囲のＢ添加を行っており２次加工性が優れ、加工
後の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板を実現でき
た。
のである。めっき層の組成は、質量％で、Ｓｉ：２〜１
３％，Ｍｇ：０〜１５％と残部Ａｌと不可避的不純物と
した。めっき厚みは１０〜２０μｍとした。これらの実
験については、請求項１、４の範囲を満たすため、加工
後の耐食性に優れていた。Ｎｏ．３，７，１１，１４は
Ｃ／１２＋Ｎ／１４＋Ｓ／３２＜１．２（Ｔｉ／４８＋
Ｎｂ／９３）なる条件を満たさないので深絞り性が若干
低下した。Ｎｏ．１７はＢが制限以上であったため、延
性が低下した。Ｎｏ．１，２，４，５，６，８，９，１
１，１２，１４，１５，１６は本発明の範囲を満たして
いるため、深絞り性・延性が良好であり、加工後の耐食
性に優れた溶融アルミめっき鋼板を実現できた。また、
Ｎｏ．４，５，６，１１，１２，１４，１５，１６は本
発明範囲のＢ添加を行っており２次加工性が優れ、加工
後の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板を実現でき
た。
【００２５】Ｎｏ．１８〜６１はスキンパス圧延条件と
めっき層の亀裂の状態の影響を検討したものである。め
っき層の組成は、質量％でＳｉ：２〜１３％、Ｍｇ：０
〜１５％と残部Ａｌと不可避的不純物とした。めっき厚
みは９〜２３μｍとした。Ｎｏ．１８〜２１，４０〜４
３はスキンパス圧延のロール径が小さいために、導入さ
れた歪みが大きくなり、めっき層の損傷が激しくなり、
加工後の耐食性が低下した。Ｎｏ．２２，２７，３２，
４４，４９，５４はスキンパス圧延の伸び率が低いため
に、請求項１のようなＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層
中の亀裂を生じさせるに十分な歪みを導入できず、めっ
き層が加工の際に変形しずらくなったために、加工後に
めっき層を貫通する亀裂が多く生じて耐食性が低下し
た。
めっき層の亀裂の状態の影響を検討したものである。め
っき層の組成は、質量％でＳｉ：２〜１３％、Ｍｇ：０
〜１５％と残部Ａｌと不可避的不純物とした。めっき厚
みは９〜２３μｍとした。Ｎｏ．１８〜２１，４０〜４
３はスキンパス圧延のロール径が小さいために、導入さ
れた歪みが大きくなり、めっき層の損傷が激しくなり、
加工後の耐食性が低下した。Ｎｏ．２２，２７，３２，
４４，４９，５４はスキンパス圧延の伸び率が低いため
に、請求項１のようなＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層
中の亀裂を生じさせるに十分な歪みを導入できず、めっ
き層が加工の際に変形しずらくなったために、加工後に
めっき層を貫通する亀裂が多く生じて耐食性が低下し
た。
【００２６】Ｎｏ．３７，３８，３９，５９，６０，６
１はスキンパス圧延のロール径が大きいために、請求項
１のようなＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層中の亀裂を
生じさせるに十分な歪みを導入できず、めっき層が加工
の際に変形しずらくなったために、加工後にめっき層を
貫通する亀裂が多く生じて耐食性が低下した。Ｎｏ．２
３，２４，２５，２６，２８，２９，３０，３１，３
３，３４，３５，３６，４４，４５，５６，４７，４
８，５０，５１，５２，５３，５５，５６，５７，５
８，は本発明の範囲を満たしているため、加工後の耐食
性に優れた溶融アルミめっき鋼板を実現できた。
１はスキンパス圧延のロール径が大きいために、請求項
１のようなＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層中の亀裂を
生じさせるに十分な歪みを導入できず、めっき層が加工
の際に変形しずらくなったために、加工後にめっき層を
貫通する亀裂が多く生じて耐食性が低下した。Ｎｏ．２
３，２４，２５，２６，２８，２９，３０，３１，３
３，３４，３５，３６，４４，４５，５６，４７，４
８，５０，５１，５２，５３，５５，５６，５７，５
８，は本発明の範囲を満たしているため、加工後の耐食
性に優れた溶融アルミめっき鋼板を実現できた。
【００２７】Ｎｏ．６２〜８６はめっき組成の影響を検
討したものである。めっき層の組成は、ＳｉとＭｇを質
量％で表４に示す濃度と残部Ａｌと不可避的不純物とし
た。めっき厚みは９〜２３μｍとした。Ｎｏ．６２，７
５はＳｉ量が少ないために、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化
合物層が厚く成長したために耐食性が低下した。Ｎｏ．
６８，８０はＳｉ量が多いために、耐食性が低下した。
Ｎｏ．６３，６４，６５，６６，６７，６９，７０，７
１，７２，７３，７４，７６，７７，７８，７９，８
１，８２，８３，８４，８５，８６は本発明の範囲を満
たしているため、加工後の耐食性に優れた溶融アルミめ
っき鋼板を実現できた。なお、Ｎｏ．６９〜７４，８１
〜８６はＭｇを添加したが、本発明の範囲を満たしてい
るため、加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板
を実現できた。
討したものである。めっき層の組成は、ＳｉとＭｇを質
量％で表４に示す濃度と残部Ａｌと不可避的不純物とし
た。めっき厚みは９〜２３μｍとした。Ｎｏ．６２，７
５はＳｉ量が少ないために、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化
合物層が厚く成長したために耐食性が低下した。Ｎｏ．
６８，８０はＳｉ量が多いために、耐食性が低下した。
Ｎｏ．６３，６４，６５，６６，６７，６９，７０，７
１，７２，７３，７４，７６，７７，７８，７９，８
１，８２，８３，８４，８５，８６は本発明の範囲を満
たしているため、加工後の耐食性に優れた溶融アルミめ
っき鋼板を実現できた。なお、Ｎｏ．６９〜７４，８１
〜８６はＭｇを添加したが、本発明の範囲を満たしてい
るため、加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板
を実現できた。
【００２８】Ｎｏ．８７〜１６６はスキンパス圧延の異
周速率を変化させた実験である。Ｎｏ．８７，８８，８
９，１２７，１２８，１２９は伸び率が低かったため
に、請求項１のような、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物
層中の亀裂を生じさせるに十分な歪みを導入できず、め
っき層が加工の際に変形しずらくなったために、加工後
にめっき層を貫通する亀裂が多く生じて耐食性が低下し
た。Ｎｏ．９０，９５，１００，１１０，１１５，１２
０，１３０，１３５，１４０，１５０，１５５，１６０
は異周速率が小さかったために請求項１のようなＦｅ−
Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層中の亀裂を生じさせるに十分
な歪みを導入できず、めっき層が加工の際に変形しずら
くなったために、加工後にめっき層を貫通する亀裂が多
く生じて耐食性が低下した。
周速率を変化させた実験である。Ｎｏ．８７，８８，８
９，１２７，１２８，１２９は伸び率が低かったため
に、請求項１のような、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物
層中の亀裂を生じさせるに十分な歪みを導入できず、め
っき層が加工の際に変形しずらくなったために、加工後
にめっき層を貫通する亀裂が多く生じて耐食性が低下し
た。Ｎｏ．９０，９５，１００，１１０，１１５，１２
０，１３０，１３５，１４０，１５０，１５５，１６０
は異周速率が小さかったために請求項１のようなＦｅ−
Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層中の亀裂を生じさせるに十分
な歪みを導入できず、めっき層が加工の際に変形しずら
くなったために、加工後にめっき層を貫通する亀裂が多
く生じて耐食性が低下した。
【００２９】Ｎｏ．９０，９１，９２，９３，９４，９
６，９７，９８，９９，１０１，１０２，１０３，１０
４，１０５，１０６，１１１，１１２，１１３，１１
４，１１６，１１７，１１８，１１９，１２１，１２
２，１２３，１２４，１２５，１２６，１３１，１３
２，１３３，１３４，１３６，１３７，１３８，１３
９，１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，１４
６，１５０，１５１，１５２，１５３，１５４，１５
６，１５７，１５８，１５９，１６１，１６２，１６
３，１６４，１６５，１６６，は本発明の範囲を満たし
ているため、加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっき
鋼板を実現できた。なお、本実験のスキンパス圧延で使
用したロールの粗度はＲａで０．０５〜１０程度である
が、本発明の範囲を満たしていればロールの粗度に関わ
らず、加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板を
実現できた。
６，９７，９８，９９，１０１，１０２，１０３，１０
４，１０５，１０６，１１１，１１２，１１３，１１
４，１１６，１１７，１１８，１１９，１２１，１２
２，１２３，１２４，１２５，１２６，１３１，１３
２，１３３，１３４，１３６，１３７，１３８，１３
９，１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，１４
６，１５０，１５１，１５２，１５３，１５４，１５
６，１５７，１５８，１５９，１６１，１６２，１６
３，１６４，１６５，１６６，は本発明の範囲を満たし
ているため、加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっき
鋼板を実現できた。なお、本実験のスキンパス圧延で使
用したロールの粗度はＲａで０．０５〜１０程度である
が、本発明の範囲を満たしていればロールの粗度に関わ
らず、加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板を
実現できた。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、自動車などの燃料タン
クに用いられる加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっ
き鋼板を低コストで安定的に供給でき、工業的に価値の
高い発明である。
クに用いられる加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっ
き鋼板を低コストで安定的に供給でき、工業的に価値の
高い発明である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２３Ｃ 2/26 Ｃ２３Ｃ 2/26 2/40 2/40 (72)発明者 伊崎 輝明 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 Ｆターム(参考） 4E002 AD06 BB11 BC03 BC05 4K027 AA02 AA05 AA23 AB05 AB48 AC87 AD15 AE21
Claims (5)
- 【請求項１】 鋼板の表面に、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉを含有
する金属間化合物被覆層を有し、その表面に質量比で、
Ｓｉ：２〜１３％、残部がＡｌの含有量が５０％以上の
Ａｌ系の化学成分である溶融アルミめっき鋼板におい
て、めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層に幅５
μｍ以下の亀裂が存在し、その亀裂の幅の合計が観察長
さに対して０．０５％以上、１０％以下の割合であり、
めっき層のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層から表面ま
で貫通する亀裂の幅の合計が観察長さに対して４％以下
の割合であることを特徴とする加工後の耐食性に優れた
溶融アルミめっき鋼板。 - 【請求項２】 請求項１のめっき層を有し、鋼板の化学
成分が質量％で、 Ｃ：０．００５％以下、 Ｎ：０．０１％以下、 Ｍｎ：０．５％以下、 Ｓｉ：０．３％以下、 Ｐ：０．１％以下、 Ａｌ：０．００５％以上、０．２％以下、 Ｔｉ，Ｎｂの一方あるいは双方をＣ／１２＋Ｎ／１４＋
Ｓ／３２＜１．２（Ｔｉ／４８＋Ｎｂ／９３）なる条件
を満足するように含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純
物からなることを特徴とする加工後の耐食性に優れた溶
融アルミめっき鋼板。 - 【請求項３】 請求項１のめっき層を有し、鋼板の化学
成分が質量％で、 Ｃ：０．００５％以下、 Ｎ：０．０１％以下、 Ｍｎ：０．５％以下、 Ｓｉ：０．３％以下、 Ｐ：０．１％以下、 Ａｌ：０．００５％以上、０．２％以下、 Ｂ：０．０００２％以上、０．００５％以下、 Ｔｉ，Ｎｂの一方あるいは双方をＣ／１２＋Ｎ／１４＋
Ｓ／３２＜１．２（Ｔｉ／４８＋Ｎｂ／９３）なる条件
を満足するように含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純
物からなることを特徴とする加工後の耐食性に優れた溶
融アルミめっき鋼板。 - 【請求項４】 請求項２または３の化学成分の鋼板の上
に質量％で、Ｓｉ：２〜１３％を含有し、残部のＡｌの
含有量が５０％以上の溶融アルミめっきを行った後、ロ
ール径が３３０ｍｍ以上、７９０ｍｍ以下のロールを用
いて伸び率が１．６５％以上のスキンパス圧延を行うこ
とを特徴とする加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっ
き鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 請求項２または３の化学成分の鋼板の上
に質量％で、Ｓｉ：２〜１３％を含有し、残部のＡｌの
含有量が５０％以上の溶融アルミめっきを行った後、ロ
ール径が３３０ｍｍ以上、７９０ｍｍ以下のロールを用
いて、異周速率｛異周速率＝（高速側のロール速度・低
速側のロール速度）／（低速側のロール速度）｝が３％
以上３０％以下、伸び率が０．５％以上のスキンパス圧
延を行うことを特徴とする加工後の耐食性に優れた溶融
アルミめっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001120987A JP4510320B2 (ja) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | 加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001120987A JP4510320B2 (ja) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | 加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002317258A true JP2002317258A (ja) | 2002-10-31 |
| JP4510320B2 JP4510320B2 (ja) | 2010-07-21 |
Family
ID=18970939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001120987A Expired - Lifetime JP4510320B2 (ja) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | 加工後の耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板とその製造方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP4510320B2 (ja) |
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- 2001-04-19 JP JP2001120987A patent/JP4510320B2/ja not_active Expired - Lifetime
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