JP2948177B2 - 耐食性に優れた自動車燃料タンク用溶融アルミめっき鋼板 - Google Patents
耐食性に優れた自動車燃料タンク用溶融アルミめっき鋼板Info
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- JP2948177B2 JP2948177B2 JP9210953A JP21095397A JP2948177B2 JP 2948177 B2 JP2948177 B2 JP 2948177B2 JP 9210953 A JP9210953 A JP 9210953A JP 21095397 A JP21095397 A JP 21095397A JP 2948177 B2 JP2948177 B2 JP 2948177B2
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料耐食性に優れ
た自動車燃料タンク用アルミめっき鋼板に関するもので
ある。
た自動車燃料タンク用アルミめっき鋼板に関するもので
ある。
【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クラ
ック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。
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クラ
ック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。
【０００３】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、本発明者らは、特願平８−２０１７６９号や
特願平８−２２８０７８号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
タンク容器を提案してきた。
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、本発明者らは、特願平８−２０１７６９号や
特願平８−２２８０７８号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
タンク容器を提案してきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】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が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に、加工時に
めっき層や合金層にクラック（割れ）が入る。これらの
クラックが大きすぎるとアルミめっき層の有する耐食性
が損なわれ、重要保安部品である燃料タンクとしての機
能に障害を与えるという懸念がある。
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が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に、加工時に
めっき層や合金層にクラック（割れ）が入る。これらの
クラックが大きすぎるとアルミめっき層の有する耐食性
が損なわれ、重要保安部品である燃料タンクとしての機
能に障害を与えるという懸念がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、燃料タン
クにプレス成形した際に生ずる地鉄まで到達するクラッ
ク、すなわちアルミめっき層と合金層の両方を貫通した
クラック（Ａ）と地鉄までは達しないが、めっき層と地
鉄の界面に生成する硬質なＦｅ−Ａｌ−Ｓｉの金属間化
合物層（以下、合金層と称する）内に生成するクラッ
ク、すなわち合金層のみを貫通したクラック（Ｂ）の２
種類のクラックのあることを見出し、さらにそのクラッ
クが一定条件の加工後にある範囲に制御されるものであ
れば、耐食性が確保できることを知見し、本発明を完成
させたのである。
クにプレス成形した際に生ずる地鉄まで到達するクラッ
ク、すなわちアルミめっき層と合金層の両方を貫通した
クラック（Ａ）と地鉄までは達しないが、めっき層と地
鉄の界面に生成する硬質なＦｅ−Ａｌ−Ｓｉの金属間化
合物層（以下、合金層と称する）内に生成するクラッ
ク、すなわち合金層のみを貫通したクラック（Ｂ）の２
種類のクラックのあることを見出し、さらにそのクラッ
クが一定条件の加工後にある範囲に制御されるものであ
れば、耐食性が確保できることを知見し、本発明を完成
させたのである。
【０００６】本発明の要旨は、 （１）被めっき鋼板表面にＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金層を
有し、さらにその表面にＳｉを２〜１３％含有し残部Ａ
ｌおよび不可避的不純物からなるＳｉ−Ａｌ系アルミめ
っき層を有するアルミめっき鋼板であって、加工後の板
厚が加工前の板厚の７５％以上の厚みに加工した場合
に、前記アルミめっき鋼板の任意の断面における前記ア
ルミめっき層と前記合金層の両方を貫通したクラックの
幅の和がその部分の鋼板表面全長の１０％以下であるこ
とを特徴とする自動車燃料タンク用溶融アルミめっき鋼
板。
有し、さらにその表面にＳｉを２〜１３％含有し残部Ａ
ｌおよび不可避的不純物からなるＳｉ−Ａｌ系アルミめ
っき層を有するアルミめっき鋼板であって、加工後の板
厚が加工前の板厚の７５％以上の厚みに加工した場合
に、前記アルミめっき鋼板の任意の断面における前記ア
ルミめっき層と前記合金層の両方を貫通したクラックの
幅の和がその部分の鋼板表面全長の１０％以下であるこ
とを特徴とする自動車燃料タンク用溶融アルミめっき鋼
板。
【０００７】（２）被めっき鋼板表面にＦｅ−Ａｌ−Ｓ
ｉ系合金層を有し、さらにその表面にＳｉを２〜１３％
含有し残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるＳｉ−Ａ
ｌ系アルミめっき層を有するアルミめっき鋼板であっ
て、加工後の板厚が加工前の板厚の７５％以上の厚みに
加工した場合に、前記アルミめっき鋼板の任意の断面に
おける前記アルミめっき層と少なくとも前記合金層を貫
通したクラックの幅の和がその部分の鋼板表面全長の４
０％以下であることを特徴とする自動車燃料タンク用溶
融アルミめっき鋼板、である。
ｉ系合金層を有し、さらにその表面にＳｉを２〜１３％
含有し残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるＳｉ−Ａ
ｌ系アルミめっき層を有するアルミめっき鋼板であっ
て、加工後の板厚が加工前の板厚の７５％以上の厚みに
加工した場合に、前記アルミめっき鋼板の任意の断面に
おける前記アルミめっき層と少なくとも前記合金層を貫
通したクラックの幅の和がその部分の鋼板表面全長の４
０％以下であることを特徴とする自動車燃料タンク用溶
融アルミめっき鋼板、である。
【０００８】さらに説明すると、本発明者らは、数種類
の鋼成分の被めっき鋼板表面上に、両面での付着量が６
０g/ｍ2 となるよう、Ｓｉを重量％で２〜１３％含有す
るアルミめっきを施したアルミめっき鋼板を用い、加工
後の板厚が加工前の板厚の７５％以上の厚みである種々
の条件で加工を施した小片サンプルを製造した。そし
て、小片サンプルの断面検鏡を行い、クラック（Ａ），
（Ｂ）の発生率を観察すると共に、燃料耐食性評価試験
を実施した。
の鋼成分の被めっき鋼板表面上に、両面での付着量が６
０g/ｍ2 となるよう、Ｓｉを重量％で２〜１３％含有す
るアルミめっきを施したアルミめっき鋼板を用い、加工
後の板厚が加工前の板厚の７５％以上の厚みである種々
の条件で加工を施した小片サンプルを製造した。そし
て、小片サンプルの断面検鏡を行い、クラック（Ａ），
（Ｂ）の発生率を観察すると共に、燃料耐食性評価試験
を実施した。
【０００９】ここで、クラック（Ａ），（Ｂ）とも顕微
鏡視野内での被めっき鋼板表面における合金層のクラッ
クの幅を測定し、その幅の合計の前記顕微鏡視野内での
被めっき鋼板表面長さに対する比率を求めクラックの発
生率と定義した。その結果、鋼板成分及びプレス条件に
拘わらず、クラック（Ａ）とクラック（Ｂ）の発生率に
よって、耐食性が整理できることがわかった。図１にそ
の例を示す。なお、図１において、クラック（Ａ）のみ
が発生することはないため、●の部分は、クラック
（Ｂ）が同程度発生しているサンプルで比較した。クラ
ック（Ａ）の発生率が１０％を越えると同様に耐食性の
低下が認められる。また、クラック（Ａ）の発生率とク
ラック（Ｂ）の発生率の合計が４０％を越えるところか
ら急激な耐食性低下が認められる。
鏡視野内での被めっき鋼板表面における合金層のクラッ
クの幅を測定し、その幅の合計の前記顕微鏡視野内での
被めっき鋼板表面長さに対する比率を求めクラックの発
生率と定義した。その結果、鋼板成分及びプレス条件に
拘わらず、クラック（Ａ）とクラック（Ｂ）の発生率に
よって、耐食性が整理できることがわかった。図１にそ
の例を示す。なお、図１において、クラック（Ａ）のみ
が発生することはないため、●の部分は、クラック
（Ｂ）が同程度発生しているサンプルで比較した。クラ
ック（Ａ）の発生率が１０％を越えると同様に耐食性の
低下が認められる。また、クラック（Ａ）の発生率とク
ラック（Ｂ）の発生率の合計が４０％を越えるところか
ら急激な耐食性低下が認められる。
【００１０】従って、クラック（Ａ）の発生率は１０％
以下に、クラック（Ａ）の発生率とクラック（Ｂ）の発
生率の合計が４０％以下にそれぞれ規定される。なお、
クラック発生を抑制する方法としては、深絞り性に優れ
た極低炭素鋼をめっき原板に用いたり、クロムめっきさ
れたプレス金型を用いる等のプレス成形性向上策があ
る。本発明でいう加工とは、プレス加工、絞り加工、引
っ張り加工、引き抜き加工、圧延加工等メタルフローを
利用した加工であって、切削加工や溶削加工等鋼板の除
去を伴う加工ではない。
以下に、クラック（Ａ）の発生率とクラック（Ｂ）の発
生率の合計が４０％以下にそれぞれ規定される。なお、
クラック発生を抑制する方法としては、深絞り性に優れ
た極低炭素鋼をめっき原板に用いたり、クロムめっきさ
れたプレス金型を用いる等のプレス成形性向上策があ
る。本発明でいう加工とは、プレス加工、絞り加工、引
っ張り加工、引き抜き加工、圧延加工等メタルフローを
利用した加工であって、切削加工や溶削加工等鋼板の除
去を伴う加工ではない。
【００１１】Ａｌめっき付着料は特に規定する必要はな
い。また、Ａｌめっき層のＳｉ含有量は、少なすぎると
合金層の生成を抑制できず、多すぎると合金生成を抑制
効果が飽和するため２〜１３％が望ましい。被めっき鋼
板は、通常の転炉あるいは電炉で溶製し必要に応じて脱
ガス処理した溶鋼を、連続鋳造法や造塊、分塊してスラ
ブとし、次いで熱延、あるいはさらに酸洗、冷延を行っ
た鋼板等を用いる。耐食性と溶接性向上のために、アル
ミめっき層の表面にさらにクロメート処理を行うことが
望ましい。
い。また、Ａｌめっき層のＳｉ含有量は、少なすぎると
合金層の生成を抑制できず、多すぎると合金生成を抑制
効果が飽和するため２〜１３％が望ましい。被めっき鋼
板は、通常の転炉あるいは電炉で溶製し必要に応じて脱
ガス処理した溶鋼を、連続鋳造法や造塊、分塊してスラ
ブとし、次いで熱延、あるいはさらに酸洗、冷延を行っ
た鋼板等を用いる。耐食性と溶接性向上のために、アル
ミめっき層の表面にさらにクロメート処理を行うことが
望ましい。
【００１２】
【実施例】以下本発明を実施例を基に説明する。被めっ
き鋼板は、通常の転炉で溶製し脱ガス処理した溶鋼を、
連続鋳造法でスラブとし、さらに熱延、酸洗、冷延を行
った鋼板を用いた。そしてめっき前に常法で連続熱処理
を行い直ちに溶融めっき槽に進入させる。まず、用いた
鋼板成分例を表１に示す。
き鋼板は、通常の転炉で溶製し脱ガス処理した溶鋼を、
連続鋳造法でスラブとし、さらに熱延、酸洗、冷延を行
った鋼板を用いた。そしてめっき前に常法で連続熱処理
を行い直ちに溶融めっき槽に進入させる。まず、用いた
鋼板成分例を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】これら鋼板に対し、溶融めっき法で、重量
％でＳｉ：２〜１３％を含有するアルミめっき層を両面
で約６０ｇ／ｍ2 施したアルミめっき鋼板を製造、その
後、ＣｒＯ3 −ＳｉＯ2 系無機クロメ−トや更にＨ3 Ｐ
Ｏ4 まで含んだ無機クロメ−ト、或いは、有機樹脂とク
ロム酸が混合された液を塗布、乾燥させた、いわゆる樹
脂クロメ−ト皮膜等を施したものを用意した。これら鋼
板を用い、加工後の板厚が加工前の板厚の７５％以上の
厚みである加工を、円筒絞り、ドロービード引き抜き
（ビード形状；丸及び角ビード）及び単純一軸引っ張り
で行い、種々の状態のクラックを発生させたサンプルを
製造した。その中から断面検鏡及び耐食性評価用小片を
切り出し、試験に供した。
％でＳｉ：２〜１３％を含有するアルミめっき層を両面
で約６０ｇ／ｍ2 施したアルミめっき鋼板を製造、その
後、ＣｒＯ3 −ＳｉＯ2 系無機クロメ−トや更にＨ3 Ｐ
Ｏ4 まで含んだ無機クロメ−ト、或いは、有機樹脂とク
ロム酸が混合された液を塗布、乾燥させた、いわゆる樹
脂クロメ−ト皮膜等を施したものを用意した。これら鋼
板を用い、加工後の板厚が加工前の板厚の７５％以上の
厚みである加工を、円筒絞り、ドロービード引き抜き
（ビード形状；丸及び角ビード）及び単純一軸引っ張り
で行い、種々の状態のクラックを発生させたサンプルを
製造した。その中から断面検鏡及び耐食性評価用小片を
切り出し、試験に供した。
【００１５】評価した項目および条件は以下の通りであ
る。 クラック割合 切り出したサンプルの断面検鏡を行い、前述の定義に従
ってクラック発生率を算出した。今回の観察視野は、
０．７５ｍｍとした。 評価結果 評価基準 ◎ ；クラックＡ≦５％，クラックＢ≦２０％ ○ ；クラックＡ≦５％，クラックＢ≦３０％ △ ；クラックＡ≦１０％，クラックＢ≦３０％ × ；クラックＡ≦１０％，クラックＢ＞３０％ ×× ；クラックＡ＞１０％，クラックＢ＞３０％
る。 クラック割合 切り出したサンプルの断面検鏡を行い、前述の定義に従
ってクラック発生率を算出した。今回の観察視野は、
０．７５ｍｍとした。 評価結果 評価基準 ◎ ；クラックＡ≦５％，クラックＢ≦２０％ ○ ；クラックＡ≦５％，クラックＢ≦３０％ △ ；クラックＡ≦１０％，クラックＢ≦３０％ × ；クラックＡ≦１０％，クラックＢ＞３０％ ×× ；クラックＡ＞１０％，クラックＢ＞３０％
【００１６】耐食性 ガソリンと水の容積比が１０：１である溶液で、かつ水
中の有機酸および塩素イオン濃度が各々次ぎのような濃
度に調整された溶液を用い、腐食試験を実施した。 水中各腐食因子の濃度；［有機酸／ギ酸＝１０００ｐｐ
ｍ、酢酸＝２０００ｐｐｍ、塩素イオン＝１００ｐｐ
ｍ］ 試験は、先述のサンプルを、水相中に全没させ、試験液
温度４５℃にて、４週間実施した。４週間後にサンプル
を取り出し、腐食生成物を除去した後、腐食深さで評価
した。 評価結果 評価基準 ◎ 腐食深さ≦１００μ ○ １００μ＜腐食深さ≦１５０μ △ １５０μ＜腐食深さ≦２５０μ × ２５０μ＜腐食深さ 評価結果を表２に示す。
中の有機酸および塩素イオン濃度が各々次ぎのような濃
度に調整された溶液を用い、腐食試験を実施した。 水中各腐食因子の濃度；［有機酸／ギ酸＝１０００ｐｐ
ｍ、酢酸＝２０００ｐｐｍ、塩素イオン＝１００ｐｐ
ｍ］ 試験は、先述のサンプルを、水相中に全没させ、試験液
温度４５℃にて、４週間実施した。４週間後にサンプル
を取り出し、腐食生成物を除去した後、腐食深さで評価
した。 評価結果 評価基準 ◎ 腐食深さ≦１００μ ○ １００μ＜腐食深さ≦１５０μ △ １５０μ＜腐食深さ≦２５０μ × ２５０μ＜腐食深さ 評価結果を表２に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、種々の形
状に成形される自動車燃料タンクに使用可能な溶融アル
ミめっき鋼板を提供するものである。プレス加工によっ
て発生するめっき層及び合金層のクラックを所定の範囲
に制御することで、燃料耐食性に優れる自動車用燃料タ
ンク容器が得られる。
状に成形される自動車燃料タンクに使用可能な溶融アル
ミめっき鋼板を提供するものである。プレス加工によっ
て発生するめっき層及び合金層のクラックを所定の範囲
に制御することで、燃料耐食性に優れる自動車用燃料タ
ンク容器が得られる。
【図１】クラック（Ａ，Ｂ）割合と腐食深さとの関係を
示す図である．
示す図である．
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−156027（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−306638（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−128713（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−120494（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 28/00
Claims (2)
- 【請求項１】 被めっき鋼板表面にＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系
合金層を有し、さらにその表面にＳｉを２〜１３％含有
し残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるＳｉ−Ａｌ系
アルミめっき層を有するアルミめっき鋼板であって、加
工後の板厚が加工前の板厚の７５％以上の厚みに加工し
た場合に、前記アルミめっき鋼板の任意の断面における
前記アルミめっき層と前記合金層の両方を貫通したクラ
ックの幅の和がその部分の鋼板表面全長の１０％以下で
あることを特徴とする自動車燃料タンク用溶融アルミめ
っき鋼板。 - 【請求項２】 被めっき鋼板表面にＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系
合金層を有しさらにその表面にＳｉを２〜１３％含有し
残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるＳｉ−Ａｌ系ア
ルミめっき層を有するアルミめっき鋼板であって、加工
後の板厚が元の板厚の７５％以上の厚みに加工した場合
に、前記アルミめっき鋼板の任意の断面における前記ア
ルミめっき層と少なくとも前記合金層を貫通したクラッ
クの幅の和がその部分の鋼板表面全長の４０％以下であ
ることを特徴とする自動車燃料タンク用溶融アルミめっ
き鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9210953A JP2948177B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 耐食性に優れた自動車燃料タンク用溶融アルミめっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9210953A JP2948177B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 耐食性に優れた自動車燃料タンク用溶融アルミめっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1150267A JPH1150267A (ja) | 1999-02-23 |
| JP2948177B2 true JP2948177B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=16597850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9210953A Expired - Fee Related JP2948177B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 耐食性に優れた自動車燃料タンク用溶融アルミめっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2948177B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4510320B2 (ja) * | 2001-04-19 | 2010-07-21 | 新日本製鐵株式会社 | 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 |
-
1997
- 1997-08-05 JP JP9210953A patent/JP2948177B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1150267A (ja) | 1999-02-23 |
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