JPH06293978A - 耐食性、深絞り性およびはんだ性に優れた自動車燃料タンク用複層冷延鋼板 - Google Patents
耐食性、深絞り性およびはんだ性に優れた自動車燃料タンク用複層冷延鋼板Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 深絞り性、はんだ広がり性および外面耐食性
に優れた自動車燃料タンク材料を供給する。 【構成】 表層部がフェライト系あるいはオーステナイ
ト系ステンレスで内層部が低炭素鋼であり、表層部の厚
さが全板厚に対して片側２％以上２０％以下である複層
冷延鋼板の少なくとも片面にＳｎあるいはＰｂ−Ｓｎ合
金を０．１〜１０μを被覆する。 【効果】 表層がステンレスの場合、はんだ濡れ性が劣
ることから、ＳｎまたはＰｂ−Ｓｎ合金を被覆して濡れ
性を大巾に向上させる。また該鋼板はステンレス層を有
するため、普通鋼に比較すれば加工性は若干低下する。
これを補うため潤滑作用のあるＳｎやＰｂ−Ｓｎ合金を
被覆してプレス性を向上させる。さらにステンレスの欠
点であった塩害環境における孔食をＳｎやＰｂ−Ｓｎ合
金の電気化学的な犠牲防食能により抑制する。
に優れた自動車燃料タンク材料を供給する。 【構成】 表層部がフェライト系あるいはオーステナイ
ト系ステンレスで内層部が低炭素鋼であり、表層部の厚
さが全板厚に対して片側２％以上２０％以下である複層
冷延鋼板の少なくとも片面にＳｎあるいはＰｂ−Ｓｎ合
金を０．１〜１０μを被覆する。 【効果】 表層がステンレスの場合、はんだ濡れ性が劣
ることから、ＳｎまたはＰｂ−Ｓｎ合金を被覆して濡れ
性を大巾に向上させる。また該鋼板はステンレス層を有
するため、普通鋼に比較すれば加工性は若干低下する。
これを補うため潤滑作用のあるＳｎやＰｂ−Ｓｎ合金を
被覆してプレス性を向上させる。さらにステンレスの欠
点であった塩害環境における孔食をＳｎやＰｂ−Ｓｎ合
金の電気化学的な犠牲防食能により抑制する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガソリンおよびアルコー
ルとガソリンとの混合燃料を収容する燃料タンクとして
最適な耐食性、外面相当側に起こる塩害に対する耐食
性、深絞り性、はんだ接合性を有した自動車燃料タンク
用複層冷延鋼板に関するものである。
ルとガソリンとの混合燃料を収容する燃料タンクとして
最適な耐食性、外面相当側に起こる塩害に対する耐食
性、深絞り性、はんだ接合性を有した自動車燃料タンク
用複層冷延鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車燃料タンク材料は従来よりＰｂ−
Ｓｎ合金（ターン）めっき鋼板あるいは電気亜鉛めっき
鋼板が使用されているが、電気亜鉛めっき鋼板の場合は
白錆が発生し易く燃料タンク内の燃料フィルターを詰ま
らせるなどの問題があり、腐食物の生成し難いターンめ
っき鋼板に代替される趨勢にある。しかしながら、ター
ンめっき鋼板にも次に挙げる問題点がある。その一つが
酸化劣化したガソリンによるターンめっき鋼板の腐食の
問題である。粗悪なガソリンを長期にわたり放置したと
きガソリンが酸化劣化し、有機酸を生じる。Ｐｂは有機
酸に侵されやすいことから、起こる腐食である。このよ
うな腐食は数種の悪条件が重なった場合に発生するもの
と思われ、腐食の事例は極めて少ない。しかしながら、
こと重要保安部品である燃料タンクの腐食であり、安全
性の確保の点からも有機酸を含有した燃料に対して耐食
性のあるタンク材料を求める声がある。
Ｓｎ合金（ターン）めっき鋼板あるいは電気亜鉛めっき
鋼板が使用されているが、電気亜鉛めっき鋼板の場合は
白錆が発生し易く燃料タンク内の燃料フィルターを詰ま
らせるなどの問題があり、腐食物の生成し難いターンめ
っき鋼板に代替される趨勢にある。しかしながら、ター
ンめっき鋼板にも次に挙げる問題点がある。その一つが
酸化劣化したガソリンによるターンめっき鋼板の腐食の
問題である。粗悪なガソリンを長期にわたり放置したと
きガソリンが酸化劣化し、有機酸を生じる。Ｐｂは有機
酸に侵されやすいことから、起こる腐食である。このよ
うな腐食は数種の悪条件が重なった場合に発生するもの
と思われ、腐食の事例は極めて少ない。しかしながら、
こと重要保安部品である燃料タンクの腐食であり、安全
性の確保の点からも有機酸を含有した燃料に対して耐食
性のあるタンク材料を求める声がある。
【０００３】もう一つが、アルコール混合燃料による腐
食の問題である。石油枯渇に対する危機感、地球環境問
題への関心の高まりから、クリーンな自動車燃料として
メタノールやエタノールなどのアルコールが注目されて
いる。ところが、ターンめっき鋼板はアルコールにより
腐食され、多量の白錆を発生することから、新たなるタ
ンク材料が求められている。
食の問題である。石油枯渇に対する危機感、地球環境問
題への関心の高まりから、クリーンな自動車燃料として
メタノールやエタノールなどのアルコールが注目されて
いる。ところが、ターンめっき鋼板はアルコールにより
腐食され、多量の白錆を発生することから、新たなるタ
ンク材料が求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの要求に応える
ため、外層がステンレス、内層が高加工性綱より構成さ
れる燃料タンク用複層冷延鋼板が開発されている。この
鋼板の特徴は劣化ガソリン、アルコール混合燃料に対す
る耐食性に優れ、プレス加工性は普通鋼のそれに近く、
連続スポット溶接性や疲労特性に優れたものである。も
ちろん、この複層冷延鋼板はタンク材としての使用に十
分耐えるものであるが、さらにその特性を改善するとと
もに使いやすい鋼板とするためには以下の課題があっ
た。
ため、外層がステンレス、内層が高加工性綱より構成さ
れる燃料タンク用複層冷延鋼板が開発されている。この
鋼板の特徴は劣化ガソリン、アルコール混合燃料に対す
る耐食性に優れ、プレス加工性は普通鋼のそれに近く、
連続スポット溶接性や疲労特性に優れたものである。も
ちろん、この複層冷延鋼板はタンク材としての使用に十
分耐えるものであるが、さらにその特性を改善するとと
もに使いやすい鋼板とするためには以下の課題があっ
た。
【０００５】すなわち、複層冷延鋼板は、（１）表層が
ステンレスであることから、はんだ付け時に腐食性のあ
るステンレス用フラックスを使用する必要がある。ま
た、ステンレス用フラックスを使用したとしてもはんだ
濡れ性はターンシートに比較して劣っている。 （２）プレス加工性はステンレスよりは著しく良好であ
るが、高加工性鋼板と比較すると表層にステンレスを使
用した分だけ加工性が落ちる。燃料タンクの形状が複雑
化していることから、プレス加工性は極限まで高加工性
鋼板のそれに近づける必要があるごとき課題を有してい
た。
ステンレスであることから、はんだ付け時に腐食性のあ
るステンレス用フラックスを使用する必要がある。ま
た、ステンレス用フラックスを使用したとしてもはんだ
濡れ性はターンシートに比較して劣っている。 （２）プレス加工性はステンレスよりは著しく良好であ
るが、高加工性鋼板と比較すると表層にステンレスを使
用した分だけ加工性が落ちる。燃料タンクの形状が複雑
化していることから、プレス加工性は極限まで高加工性
鋼板のそれに近づける必要があるごとき課題を有してい
た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の二つの課
題を一挙に解決するものである。すなわち、本発明はス
テンレス複層鋼板の少なくとも片面にＳｎあるいはＰｂ
−Ｓｎ合金を０．１〜１０μを被覆したことを特徴とす
る耐食性、深絞り性およびはんだ性に優れた燃料タンク
用複層冷延鋼板を提供するものである。
題を一挙に解決するものである。すなわち、本発明はス
テンレス複層鋼板の少なくとも片面にＳｎあるいはＰｂ
−Ｓｎ合金を０．１〜１０μを被覆したことを特徴とす
る耐食性、深絞り性およびはんだ性に優れた燃料タンク
用複層冷延鋼板を提供するものである。
【０００７】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において表層部に使用するステンレス鋼には、鋼中
にＣｒを１１％以上含有して表面にＣｒ系酸化膜を形成
し、鋼板の耐食性を大幅に改善するフェライト系あるい
はオーステナイト系のステンレス鋼を使用する。鋼中の
Ｃｒ含有量の増加は耐食性を向上するが、その反対に自
動車燃料用材料として要求される加工性を劣化する傾向
にある事から２０％以下が好ましい。さらに、本発明に
おいて使用するステンレス鋼には、耐候性や耐孔食性
（耐塩素イオン腐食性）を向上するＭｏを０．２〜２．
０％やＮｉを１０％以下で含有したり、耐粒界腐食性や
結晶粒の微細化組織を改善するためにＴｉやＮｂの１種
または２種を次のような式で求められる量で含有させて
もよい。この他に含有されるＳｉは、ステンレス原板製
造過程の熱延、焼鈍工程において難酸洗性のＳｉ系酸化
膜を形成してめっき性を阻害する有害な成分として、
０．１％以下に抑制する事が好ましい。 7.0≧Ti(%)/［4×C(%)+3.4×N(%)］+Nb(%)/［7.7×C
(%)］≦0.4
発明において表層部に使用するステンレス鋼には、鋼中
にＣｒを１１％以上含有して表面にＣｒ系酸化膜を形成
し、鋼板の耐食性を大幅に改善するフェライト系あるい
はオーステナイト系のステンレス鋼を使用する。鋼中の
Ｃｒ含有量の増加は耐食性を向上するが、その反対に自
動車燃料用材料として要求される加工性を劣化する傾向
にある事から２０％以下が好ましい。さらに、本発明に
おいて使用するステンレス鋼には、耐候性や耐孔食性
（耐塩素イオン腐食性）を向上するＭｏを０．２〜２．
０％やＮｉを１０％以下で含有したり、耐粒界腐食性や
結晶粒の微細化組織を改善するためにＴｉやＮｂの１種
または２種を次のような式で求められる量で含有させて
もよい。この他に含有されるＳｉは、ステンレス原板製
造過程の熱延、焼鈍工程において難酸洗性のＳｉ系酸化
膜を形成してめっき性を阻害する有害な成分として、
０．１％以下に抑制する事が好ましい。 7.0≧Ti(%)/［4×C(%)+3.4×N(%)］+Nb(%)/［7.7×C
(%)］≦0.4
【０００８】また、表層部材のステレンス鋼で被覆され
る内層部材の高加工性鋼の成分組成については、特に限
定するものではないが、Ｃは表層ステンレス鋼への拡散
を抑制と加工性を確保するために０．０１％以下もしく
は０．００４％以下、またＴｉやＮｂなどの炭窒化物元
素を添加して焼鈍時の結晶粒の粗大化を防止する場合は
０．００１％以上の含有量が必要である。この場合のＴ
ｉやＮｂは、上記の式で求められる量で含有させてもよ
い。またＢ，Ｍｏについても鋼を高温度に加熱した場合
結晶粒の粗大化を抑制する効果から、Ｂは０．０００２
〜０．００６０％、Ｍｏは耐食性を向上する効果も相ま
って０．００５〜２．０％の含有量が好ましい。さらに
またＳｉ，ＡｌおよびＰについては、結晶粒の粗大化を
防止する有効な元素であると共に表面欠陥と肌荒れを起
こして成形加工性を劣化する有害な元素として、次に述
べるような適正範囲もしくは下限式以上で含有させる事
が好ましい。
る内層部材の高加工性鋼の成分組成については、特に限
定するものではないが、Ｃは表層ステンレス鋼への拡散
を抑制と加工性を確保するために０．０１％以下もしく
は０．００４％以下、またＴｉやＮｂなどの炭窒化物元
素を添加して焼鈍時の結晶粒の粗大化を防止する場合は
０．００１％以上の含有量が必要である。この場合のＴ
ｉやＮｂは、上記の式で求められる量で含有させてもよ
い。またＢ，Ｍｏについても鋼を高温度に加熱した場合
結晶粒の粗大化を抑制する効果から、Ｂは０．０００２
〜０．００６０％、Ｍｏは耐食性を向上する効果も相ま
って０．００５〜２．０％の含有量が好ましい。さらに
またＳｉ，ＡｌおよびＰについては、結晶粒の粗大化を
防止する有効な元素であると共に表面欠陥と肌荒れを起
こして成形加工性を劣化する有害な元素として、次に述
べるような適正範囲もしくは下限式以上で含有させる事
が好ましい。
【０００９】 適正範囲 ２０≧８０×Ｐ＋７×Ｓｉ＋２０×Ａｌ 下限式 ８０×Ｐ＋７×Ｓｉ＋２０×Ａｌ≧０．４ また本発明においては、内層部材を被覆する表層部材の
ステンレス鋼の厚みを、全厚に対し片側２．０〜２０％
の比率で被覆する必要がある。
ステンレス鋼の厚みを、全厚に対し片側２．０〜２０％
の比率で被覆する必要がある。
【００１０】燃料タンク材料の場合、比較的厳しい深絞
り加工あるいは張り出し加工が行われる。そのため、か
じりにより表層のステンレスが破壊されて内層の鉄面が
露出して耐食性が低下する。特に内層の鋼は外層のステ
レンスに比較して電気化学的に卑であり、露出により腐
食電池が形成された場合、急激に腐食が進行するためこ
のような内層鋼の露出は避けられなければならばい。そ
こで、表層のステンレス鋼の厚みは全板厚の片面当たり
２％以上、好ましくは５％以上で必要である。外層ステ
ンレスの厚みの上限はプレス加工性により規制される。
一般に低炭素鋼板に比較してステンレスはプレス加工性
に劣る。上層のステンレス層の厚みを増すことはプレス
加工性を低下させることになるのである。特にステンレ
ス層の片面当たりの厚みが全板厚の２０％を越えるとプ
レス加工性が著しく低下する。そこでステンレス層の厚
みを片面当たり２０％以下、好ましくは１５％以下とす
る。このようにコスト的に高価なステンレス層の上限を
設定するのは経済的な側面からも意味のあることであ
る。
り加工あるいは張り出し加工が行われる。そのため、か
じりにより表層のステンレスが破壊されて内層の鉄面が
露出して耐食性が低下する。特に内層の鋼は外層のステ
レンスに比較して電気化学的に卑であり、露出により腐
食電池が形成された場合、急激に腐食が進行するためこ
のような内層鋼の露出は避けられなければならばい。そ
こで、表層のステンレス鋼の厚みは全板厚の片面当たり
２％以上、好ましくは５％以上で必要である。外層ステ
ンレスの厚みの上限はプレス加工性により規制される。
一般に低炭素鋼板に比較してステンレスはプレス加工性
に劣る。上層のステンレス層の厚みを増すことはプレス
加工性を低下させることになるのである。特にステンレ
ス層の片面当たりの厚みが全板厚の２０％を越えるとプ
レス加工性が著しく低下する。そこでステンレス層の厚
みを片面当たり２０％以下、好ましくは１５％以下とす
る。このようにコスト的に高価なステンレス層の上限を
設定するのは経済的な側面からも意味のあることであ
る。
【００１１】さらに、本発明においては、上記のように
構成された複層鋼板の少なくとも表層材の片面にＳｎあ
るいはＰｂ−Ｓｎ合金を被覆する。これは先にも述べた
ようにプレス成形性とはんだ接合性を確保するためであ
る。「日本潤滑学会編、潤滑便覧、ｐ９４０（１９８７
年）養賢堂」にも記載されるようにプレス成形における
深絞り性を向上させるためにはプレスポンチ側の潤滑を
低下させ、ダイス側の潤滑を増すことが必要である。こ
れは潤滑油に関する記述であるが、ＳｎあるいはＰｂ−
Ｓｎ合金が潤滑剤として効果のあることが判明した。す
なわち、ダイス側相当面である複層冷延鋼板の外面相当
側にＳｎあるいはＰｂ−Ｓｎ合金を被覆することにより
プレス加工時の深絞り性が大幅に改善されることが確認
された。その被覆量は０．１〜１０μとする。下限は潤
滑効果の点から規制され、複雑な形状に対しては１μ以
上が必要である。その上限は１０μとする。これは１０
μを越えるとその効果が飽和するばかりでなく、経済的
にも不利となることによる。
構成された複層鋼板の少なくとも表層材の片面にＳｎあ
るいはＰｂ−Ｓｎ合金を被覆する。これは先にも述べた
ようにプレス成形性とはんだ接合性を確保するためであ
る。「日本潤滑学会編、潤滑便覧、ｐ９４０（１９８７
年）養賢堂」にも記載されるようにプレス成形における
深絞り性を向上させるためにはプレスポンチ側の潤滑を
低下させ、ダイス側の潤滑を増すことが必要である。こ
れは潤滑油に関する記述であるが、ＳｎあるいはＰｂ−
Ｓｎ合金が潤滑剤として効果のあることが判明した。す
なわち、ダイス側相当面である複層冷延鋼板の外面相当
側にＳｎあるいはＰｂ−Ｓｎ合金を被覆することにより
プレス加工時の深絞り性が大幅に改善されることが確認
された。その被覆量は０．１〜１０μとする。下限は潤
滑効果の点から規制され、複雑な形状に対しては１μ以
上が必要である。その上限は１０μとする。これは１０
μを越えるとその効果が飽和するばかりでなく、経済的
にも不利となることによる。
【００１２】燃料タンクはプレス加工された後、脱脂さ
れ各種の部品がとりつけられる。各種のパイプもタンク
本体にとりつけられるがこのときは、はんだ付けがおも
に用いられる。そのため、はんだ接含性が必要な特性と
なるが、タンク本体の表面がステンレスであるとはんだ
広がり性が低く、腐食性のあるステンレス用フラックス
を使用する必要がある。また、そのような特殊なフラッ
クスを使用したとしても十分なはんだ広がり性を確保す
ることは困難であった。ＳｎあるいはＰｂ−Ｓｎ合金は
はんだの組成に近いため、はんだ広がり性に優れた金属
であり、これらの金属を被覆することははんだ広がり性
を確保する上で極めて有効である。０．１μ以上の被覆
でその効果が出現するが、十分な効果を得るためには１
μ以上の厚みが必要である。但し、１０μを越えた場
合、その効果が飽和するばかりでなく経済的にも不利と
なる。
れ各種の部品がとりつけられる。各種のパイプもタンク
本体にとりつけられるがこのときは、はんだ付けがおも
に用いられる。そのため、はんだ接含性が必要な特性と
なるが、タンク本体の表面がステンレスであるとはんだ
広がり性が低く、腐食性のあるステンレス用フラックス
を使用する必要がある。また、そのような特殊なフラッ
クスを使用したとしても十分なはんだ広がり性を確保す
ることは困難であった。ＳｎあるいはＰｂ−Ｓｎ合金は
はんだの組成に近いため、はんだ広がり性に優れた金属
であり、これらの金属を被覆することははんだ広がり性
を確保する上で極めて有効である。０．１μ以上の被覆
でその効果が出現するが、十分な効果を得るためには１
μ以上の厚みが必要である。但し、１０μを越えた場
合、その効果が飽和するばかりでなく経済的にも不利と
なる。
【００１３】外面相当側にＳｎやＰｂ−Ｓｎ合金を被覆
することは塩害に対する耐食性を著しく改善することに
もなる。言うまでもなくステンレスは塩素イオンの存在
下で孔食を発生する傾向にあるが、ステンレスを外層に
もつ２層鋼の場合はその孔食が内層に達したとき外層の
ステンレス層との間に腐食電池を形成して著しい孔食と
なる懸念がある。この様な孔食を回避するため、外層の
ステンレスの鋼成分の高耐食性化を図る必要があった。
すなわち、Ｃｒ量、Ｎｉ量を高める、あるいはＭｏを添
加するなどの処置が必要となるものであった。外面相当
側にＳｎあるいはＰｂ−Ｓｎ合金を被覆することは塩素
イオンに対する耐食性を著しく向上させることになる。
これは表１に示すように５％食塩水中でのあらゆる種類
のステンレスの腐食電位がＳｎやＰｂ−Ｓｎ合金の電位
より貴であり、塩害環境下においてＳｎあるいはＰｂ−
Ｓｎ合金層が外層ステレンス層を犠牲防食することによ
る。
することは塩害に対する耐食性を著しく改善することに
もなる。言うまでもなくステンレスは塩素イオンの存在
下で孔食を発生する傾向にあるが、ステンレスを外層に
もつ２層鋼の場合はその孔食が内層に達したとき外層の
ステンレス層との間に腐食電池を形成して著しい孔食と
なる懸念がある。この様な孔食を回避するため、外層の
ステンレスの鋼成分の高耐食性化を図る必要があった。
すなわち、Ｃｒ量、Ｎｉ量を高める、あるいはＭｏを添
加するなどの処置が必要となるものであった。外面相当
側にＳｎあるいはＰｂ−Ｓｎ合金を被覆することは塩素
イオンに対する耐食性を著しく向上させることになる。
これは表１に示すように５％食塩水中でのあらゆる種類
のステンレスの腐食電位がＳｎやＰｂ−Ｓｎ合金の電位
より貴であり、塩害環境下においてＳｎあるいはＰｂ−
Ｓｎ合金層が外層ステレンス層を犠牲防食することによ
る。
【００１４】
【表１】
【００１５】上記不均一成分を有する複層鋼板の製造法
については特に限定しないが製法の代表例としては イ）鋳ぐるみ法 ロ）２本イマージョンノズル法 ハ）熱延圧着 ニ）爆着、などがある。 これらのうち鋼の溶製後鋳造段階で複層化を行うことが
工業的に適しており特に連続鋳造で製造することが最も
経済的である。また、ＳｎあるいはＰｂ−Ｓｎ合金の被
覆法は電気めっき法、溶融めっき法があり、特に限定は
しないが、片面めっきを行うには電気めっき法が適して
いる。
については特に限定しないが製法の代表例としては イ）鋳ぐるみ法 ロ）２本イマージョンノズル法 ハ）熱延圧着 ニ）爆着、などがある。 これらのうち鋼の溶製後鋳造段階で複層化を行うことが
工業的に適しており特に連続鋳造で製造することが最も
経済的である。また、ＳｎあるいはＰｂ−Ｓｎ合金の被
覆法は電気めっき法、溶融めっき法があり、特に限定は
しないが、片面めっきを行うには電気めっき法が適して
いる。
【００１６】上記のような本発明に使用される表層材お
よび内層材の鋼板は鋳造後、熱延、冷延、焼鈍、酸洗し
て製造される。熱間圧延に先立つスラブ加熱温度は表層
Ｃｒが十分溶体化する１０５０℃以上であればよい。熱
間圧延の仕上げ温度は特に限定されるものではないが、
内層普通鋼のＡｒ3変態点以上であれば冷延、焼鈍後の
深絞り性は向上する。巻取り温度は高いほど内層普通鋼
の加工性が良好となるためクラッド鋼板の加工性は良好
となるが、Ｃｒ析出物が形成すると耐食性が劣化するた
め、表層に用いるステンレス鋼の通常の製造条件に合わ
せればよい。その後、必要に応じて熱延板焼鈍が施され
るだけでなく、冷延、焼鈍後の加工性も向上する。
よび内層材の鋼板は鋳造後、熱延、冷延、焼鈍、酸洗し
て製造される。熱間圧延に先立つスラブ加熱温度は表層
Ｃｒが十分溶体化する１０５０℃以上であればよい。熱
間圧延の仕上げ温度は特に限定されるものではないが、
内層普通鋼のＡｒ3変態点以上であれば冷延、焼鈍後の
深絞り性は向上する。巻取り温度は高いほど内層普通鋼
の加工性が良好となるためクラッド鋼板の加工性は良好
となるが、Ｃｒ析出物が形成すると耐食性が劣化するた
め、表層に用いるステンレス鋼の通常の製造条件に合わ
せればよい。その後、必要に応じて熱延板焼鈍が施され
るだけでなく、冷延、焼鈍後の加工性も向上する。
【００１７】冷延は、より深絞りに適した集合組織をえ
るため４０％以上の圧下率で行う。上点は作業性の点か
ら９０％とする。焼鈍温度は加工性確保の点から表層ス
テンレス鋼の再結晶温度以上とする。この再結晶温度は
通常フェライト系ステンレス鋼で８５０℃程度である。
加工性、深絞り性確保の点からは焼鈍温度は高温である
ほど望ましく、表層普通鋼のＡｃ3変態点以下であれば
良好な深絞り性が維持される。しかし、余り高温になる
と表層ステンレス鋼、または内層普通鋼に粗大粒が発生
することと、製造コストの観点から上限を１１５０℃と
する。
るため４０％以上の圧下率で行う。上点は作業性の点か
ら９０％とする。焼鈍温度は加工性確保の点から表層ス
テンレス鋼の再結晶温度以上とする。この再結晶温度は
通常フェライト系ステンレス鋼で８５０℃程度である。
加工性、深絞り性確保の点からは焼鈍温度は高温である
ほど望ましく、表層普通鋼のＡｃ3変態点以下であれば
良好な深絞り性が維持される。しかし、余り高温になる
と表層ステンレス鋼、または内層普通鋼に粗大粒が発生
することと、製造コストの観点から上限を１１５０℃と
する。
【００１８】焼鈍後の鋼板表面はＣｒおよびＦｅ系酸化
膜が数百オングストローム形成されている。これら熱間
工程において生成した酸化膜は酸洗されがたく、硫酸水
溶液による浸漬酸洗あるいは電解酸洗では容易に除去で
きない。そのため、ステンレス焼鈍鋼板に実施される酸
洗が適用されなければならない。そこでたとえば、硝酸
と弗酸、硫酸と弗酸とクロム酸、硫酸と硝酸などの混合
酸洗液中にて浸漬酸洗を行う必要がある。また、特公昭
６３−４５４８０号公報に記載される硫酸−硫酸塩−硝
酸−フルオロホウ酸塩を含む酸洗液にて電解を行うこと
により酸化膜を除去してもよい。
膜が数百オングストローム形成されている。これら熱間
工程において生成した酸化膜は酸洗されがたく、硫酸水
溶液による浸漬酸洗あるいは電解酸洗では容易に除去で
きない。そのため、ステンレス焼鈍鋼板に実施される酸
洗が適用されなければならない。そこでたとえば、硝酸
と弗酸、硫酸と弗酸とクロム酸、硫酸と硝酸などの混合
酸洗液中にて浸漬酸洗を行う必要がある。また、特公昭
６３−４５４８０号公報に記載される硫酸−硫酸塩−硝
酸−フルオロホウ酸塩を含む酸洗液にて電解を行うこと
により酸化膜を除去してもよい。
【００１９】最後にＳｎあるいはＰｂ−Ｓｎ合金が被覆
される。被覆法としては電気めっき法と溶融めっき法が
あるが片面めっきを行う場合は電気めっき法が好まし
い。Ｓｎは劣化したガソリンやアルコールに対する耐食
性に優れていることから、両面めっきが行われても構わ
ない。Ｐｂ−Ｓｎ合金の場合はＰｂが劣化したガソリン
やアルコールにより腐食されることから、内面相当側に
被覆されることは好ましくない。そのため、片面めっき
を行う必要がある。片面めっきを行うには電気めっき法
が容易であり、しかも薄目付けを制御するには電気めっ
き法の方が適している。そこで以下は電気めっき法によ
る被覆法を中心に述べる。
される。被覆法としては電気めっき法と溶融めっき法が
あるが片面めっきを行う場合は電気めっき法が好まし
い。Ｓｎは劣化したガソリンやアルコールに対する耐食
性に優れていることから、両面めっきが行われても構わ
ない。Ｐｂ−Ｓｎ合金の場合はＰｂが劣化したガソリン
やアルコールにより腐食されることから、内面相当側に
被覆されることは好ましくない。そのため、片面めっき
を行う必要がある。片面めっきを行うには電気めっき法
が容易であり、しかも薄目付けを制御するには電気めっ
き法の方が適している。そこで以下は電気めっき法によ
る被覆法を中心に述べる。
【００２０】該鋼板は表面がステンレスであるため、普
通鋼と同様のめっき前処理を施したのではめっき密着性
を確保することはできない。そこで脱脂処理を行った
後、硫酸水溶液中においてカソード電解酸洗を行い、つ
いでｐＨが２以下のめっき浴でＳｎあるいはＰｂ−Ｓｎ
合金を被覆する。電解酸洗から、水洗後、めっき浴に浸
漬されるまで鋼板表面は濡れた状態である必要がある。
乾燥していると表面に再び酸化膜を生じ、十分なめっき
密着性を得ることができない。
通鋼と同様のめっき前処理を施したのではめっき密着性
を確保することはできない。そこで脱脂処理を行った
後、硫酸水溶液中においてカソード電解酸洗を行い、つ
いでｐＨが２以下のめっき浴でＳｎあるいはＰｂ−Ｓｎ
合金を被覆する。電解酸洗から、水洗後、めっき浴に浸
漬されるまで鋼板表面は濡れた状態である必要がある。
乾燥していると表面に再び酸化膜を生じ、十分なめっき
密着性を得ることができない。
【００２１】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。表２に示す鋼
成分を有した２層鋼を鋳造後、熱延し、０．８ｍｍまで
冷延、焼鈍、スケール酸洗後にめっき原板に供した。 Ｓｎ被覆例 ・脱脂処理 ５０℃に保った５％ＮａＯＨ水溶液中にお
いて１０Ａ／ｄｍ2−５秒間のカソード電解を実施。 ・酸洗処理 ４０℃に保った１０％硫酸水溶液中におい
て１０Ａ／ｄｍ2−４秒間のカソード電解を実施。 ・Ｓｎ被覆処理 ４５℃に保ったフェロスタン浴中で５
Ａ／ｄｍ2にてめっき実施。被覆量は電解時間にて調整
した。
成分を有した２層鋼を鋳造後、熱延し、０．８ｍｍまで
冷延、焼鈍、スケール酸洗後にめっき原板に供した。 Ｓｎ被覆例 ・脱脂処理 ５０℃に保った５％ＮａＯＨ水溶液中にお
いて１０Ａ／ｄｍ2−５秒間のカソード電解を実施。 ・酸洗処理 ４０℃に保った１０％硫酸水溶液中におい
て１０Ａ／ｄｍ2−４秒間のカソード電解を実施。 ・Ｓｎ被覆処理 ４５℃に保ったフェロスタン浴中で５
Ａ／ｄｍ2にてめっき実施。被覆量は電解時間にて調整
した。
【００２２】Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆例 ・脱脂処理 ５０℃に保った３％オルソ珪酸ソーダ水溶
液中に１０秒間浸漬。 ・酸洗処理 ６０℃に保った１５％硫酸水溶液中におい
て１０Ａ／ｄｍ2−２秒間のカソード電解を実施。 ・Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆処理 硼弗化浴にてめっきを行っ
た。その組成は以下に示すが、電析したＳｎの含有率は
めっき浴中のＰｂ++とＳｎ++のの含有比率により調整し
た。めっき電流密度は２０Ａ／ｄｍ2にとし、被覆量は
電解時間により調整した。 硼弗化Ｐｂ ２００ｇ／ｌ 硼弗化Ｓｎ ３〜２００ｇ／ｌ ほう酸 ３０ｇ／ｌ レゾルシン １０ｇ／ｌ
液中に１０秒間浸漬。 ・酸洗処理 ６０℃に保った１５％硫酸水溶液中におい
て１０Ａ／ｄｍ2−２秒間のカソード電解を実施。 ・Ｐｂ−Ｓｎ合金被覆処理 硼弗化浴にてめっきを行っ
た。その組成は以下に示すが、電析したＳｎの含有率は
めっき浴中のＰｂ++とＳｎ++のの含有比率により調整し
た。めっき電流密度は２０Ａ／ｄｍ2にとし、被覆量は
電解時間により調整した。 硼弗化Ｐｂ ２００ｇ／ｌ 硼弗化Ｓｎ ３〜２００ｇ／ｌ ほう酸 ３０ｇ／ｌ レゾルシン １０ｇ／ｌ
【００２３】
【表２】
【００２４】
【評価試験方法および評価基準】 燃料タンク内面を対象とした評価 ０．８×１５０φｍｍのブランクサイズより直径７５ｍ
ｍの平頭ポンチで深さ４０ｍｍにフランジ付きの円筒深
絞り加工を行い、その内部に促進試験を想定した腐食液
を１００ｃｃ充填し、１年間室温で放置した。その後内
部の赤錆発生状況および被覆層の腐食による変色を評価
した。想定した燃料は次の２種である。 １）劣化ガソリン：市販のガソリンをオートクレーブを
用い、加圧（７ｋｇ／ｍｍ2）、加温（１００℃）下で
劣化させることにより作成した。 ２）アルコール燃料：メタノールとガソリンが容量比で
８５：１５の燃料を調合し、腐食促進物質としてギ酸を
１０００ｐｐｍ、塩素イオンを１００ｐｐｍ添加。 評価基準は以下に示す通りである。 ◎ ・・・・・ 赤錆発生０．１％未満および変色なし ○ ・・・・・ 赤錆発生１％未満あるいは変色わずか △ ・・・・・ 赤錆発生５％未満あるいは変色あり × ・・・・・ 赤錆発生５％以上あるいは変色大 ××・・・・・ 全面に赤錆発生。
ｍの平頭ポンチで深さ４０ｍｍにフランジ付きの円筒深
絞り加工を行い、その内部に促進試験を想定した腐食液
を１００ｃｃ充填し、１年間室温で放置した。その後内
部の赤錆発生状況および被覆層の腐食による変色を評価
した。想定した燃料は次の２種である。 １）劣化ガソリン：市販のガソリンをオートクレーブを
用い、加圧（７ｋｇ／ｍｍ2）、加温（１００℃）下で
劣化させることにより作成した。 ２）アルコール燃料：メタノールとガソリンが容量比で
８５：１５の燃料を調合し、腐食促進物質としてギ酸を
１０００ｐｐｍ、塩素イオンを１００ｐｐｍ添加。 評価基準は以下に示す通りである。 ◎ ・・・・・ 赤錆発生０．１％未満および変色なし ○ ・・・・・ 赤錆発生１％未満あるいは変色わずか △ ・・・・・ 赤錆発生５％未満あるいは変色あり × ・・・・・ 赤錆発生５％以上あるいは変色大 ××・・・・・ 全面に赤錆発生。
【００２５】 外面を対象とした塩水噴霧試験による耐食性評価 平面および加工後（０．８ｍｍ×１５０ｍｍ×１５０ｍ
ｍのブランクサイズより深さ２５ｍｍに角筒絞り加工）
外面を対象として、２４０時間の塩水噴霧試験を行い、
その耐食性を評価した。評価基準は以下に示す通りであ
る。 ◎ ・・・・・ 赤錆発生個数 なし ○ ・・・・・ 〃 ３個／ｄｍ2以下 △ ・・・・・ 〃 １０個／ｄｍ2未満 × ・・・・・ 〃 １０個／ｄｍ2以上
ｍのブランクサイズより深さ２５ｍｍに角筒絞り加工）
外面を対象として、２４０時間の塩水噴霧試験を行い、
その耐食性を評価した。評価基準は以下に示す通りであ
る。 ◎ ・・・・・ 赤錆発生個数 なし ○ ・・・・・ 〃 ３個／ｄｍ2以下 △ ・・・・・ 〃 １０個／ｄｍ2未満 × ・・・・・ 〃 １０個／ｄｍ2以上
【００２６】 成形加工性の評価 直径５０ｍｍの平頭ポンチを用い、しわ押さえ圧７００
ｋｇ、潤滑剤として市販の防錆油を用いて円筒深絞り加
工を行った。供試材の板厚は０．８ｍｍの一定とし、ブ
ランクサイズを１００ｍｍから１２０ｍｍに５ｍｍづつ
変化させて限界絞り比（ＬＤＲ）を求めた。ここでＬＤ
Ｒは以下のように定義される。 ＬＤＲ＝ブランク直径（ｍｍ）／ポンチ直径（ｍｍ） ◎ ・・・・・ ＬＤＲ ２．３５以上 ○ ・・・・・ ２．２５以上２．３５未満 △ ・・・・・ ２．１５以上２．２５未満 × ・・・・・ ２．０５以上１．９５未満 ××・・・・・ １．９５未満 また、深絞り加工後の表面状態（肌あれの程度）を観察
し、５段階で評価を行った。
ｋｇ、潤滑剤として市販の防錆油を用いて円筒深絞り加
工を行った。供試材の板厚は０．８ｍｍの一定とし、ブ
ランクサイズを１００ｍｍから１２０ｍｍに５ｍｍづつ
変化させて限界絞り比（ＬＤＲ）を求めた。ここでＬＤ
Ｒは以下のように定義される。 ＬＤＲ＝ブランク直径（ｍｍ）／ポンチ直径（ｍｍ） ◎ ・・・・・ ＬＤＲ ２．３５以上 ○ ・・・・・ ２．２５以上２．３５未満 △ ・・・・・ ２．１５以上２．２５未満 × ・・・・・ ２．０５以上１．９５未満 ××・・・・・ １．９５未満 また、深絞り加工後の表面状態（肌あれの程度）を観察
し、５段階で評価を行った。
【００２７】 はんだ広がり性の評価 ５０ｍｍ四方の試験片上にロジン−イソプロピルアルコ
ール系フラックスに浸漬した直径６ｍｍの４０％Ｓｎ−
Ｐｂ半田（約０．２ｇ）を乗せる。これを２８０℃に保
定した塩浴上に浮かべ、４５秒を経過した後に引き上げ
る。はんだの濡れ面積を測定してはんだ広がり評点とし
た。 ◎ ・・・・・ ２０１ｍｍ2以上の広がり ○ ・・・・・ １５１〜２００ｍｍ2の広がり △ ・・・・・ １０１〜１５０ｍｍ2の広がり × ・・・・・ １００ｍｍ2以下 ××・・・・・ はんだのはじき 以上の評価試験によって行われた結果を表３に示す。
ール系フラックスに浸漬した直径６ｍｍの４０％Ｓｎ−
Ｐｂ半田（約０．２ｇ）を乗せる。これを２８０℃に保
定した塩浴上に浮かべ、４５秒を経過した後に引き上げ
る。はんだの濡れ面積を測定してはんだ広がり評点とし
た。 ◎ ・・・・・ ２０１ｍｍ2以上の広がり ○ ・・・・・ １５１〜２００ｍｍ2の広がり △ ・・・・・ １０１〜１５０ｍｍ2の広がり × ・・・・・ １００ｍｍ2以下 ××・・・・・ はんだのはじき 以上の評価試験によって行われた結果を表３に示す。
【００２８】
【表３】
【００２９】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば表層ス
テンレス、内層低炭素鋼からなる自動車燃料タンク用材
料の外面耐食性、プレス成形性、はんだ性を飛躍的に向
上することができる。
テンレス、内層低炭素鋼からなる自動車燃料タンク用材
料の外面耐食性、プレス成形性、はんだ性を飛躍的に向
上することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 表層がＣｒ１１％以上を含有するステン
レス鋼で内層が高加工性鋼で複層し、かつ表層材のステ
ンレス鋼が全厚に対する比率が片側２〜２０％以下とし
た複層鋼板で、少なくとも表層材の片面にＳｎあるいは
Ｐｂ−Ｓｎ合金を０．１〜１０μを被覆したことを特徴
とする耐食性、深絞り性およびはんだ性に優れた燃料タ
ング用複層冷延鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5080741A JPH06293978A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 耐食性、深絞り性およびはんだ性に優れた自動車燃料タンク用複層冷延鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5080741A JPH06293978A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 耐食性、深絞り性およびはんだ性に優れた自動車燃料タンク用複層冷延鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06293978A true JPH06293978A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=13726829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5080741A Pending JPH06293978A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 耐食性、深絞り性およびはんだ性に優れた自動車燃料タンク用複層冷延鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06293978A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002146557A (ja) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Nippon Steel Corp | 耐食性、成形性および溶接性に優れた燃料タンク用潤滑表面処理ステンレス鋼 |
| US6645318B2 (en) | 2000-08-07 | 2003-11-11 | Nippon Steel Corporation | Fuel tank made of ferritic stainless steel |
| WO2010036139A1 (ru) | 2008-09-26 | 2010-04-01 | Общество С Ограниченной Ответственность "Hayчнo-Тexничecкий Центр "Иhbectпateht" | Многослойный материал повышенной коррозионной стойкости (варианты) и способы его получения |
| WO2013027842A1 (ja) * | 2011-08-25 | 2013-02-28 | 日新製鋼株式会社 | めっき密着性の良好なＳｎめっきステンレス鋼板およびその製造法 |
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Citations (5)
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| JPS59104496A (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-16 | Nippon Steel Corp | 耐食性表面処理鋼板 |
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| JPH055129A (ja) * | 1991-06-18 | 1993-01-14 | Nippon Steel Corp | 耐食性と深絞り性に優れた表層オーステナイト系ステンレス複層熱延鋼板の製造法 |
| JPH055190A (ja) * | 1991-06-18 | 1993-01-14 | Nippon Steel Corp | 耐食性と深絞り性に優れた表層オーステナイト系ステンレス複層冷延鋼板及びその製造法 |
-
1993
- 1993-04-07 JP JP5080741A patent/JPH06293978A/ja active Pending
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| JP2020509223A (ja) * | 2017-01-30 | 2020-03-26 | ティッセンクルップ アーゲーＴｈｙｓｓｅｎＫｒｕｐｐ ＡＧ | 不均一な特性分布を有する鋼複合材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971007 |