JPH0953166A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車燃料タンクとして使用した際に優れた
プレス加工性、耐食性を有する防錆鋼板の製造法を提供
する。 【解決手段】 深絞り用鋼板、望ましくはＣ、Ｓｉ、Ａ
ｌ、Ｔｉ、Ｎｂ、さらに必要に応じてＢを含有する鋼板
を、Ｓｉを３〜１２％含有するＡｌめっき浴でめっき
し、付着量を両面で３０〜３００ｇ／ｍ² に調節した後
に３００℃までの平均冷却速度を１０℃／秒以上で冷却
する。その後２００〜５００℃、５〜２０ｈｒ焼鈍処理
を行う。この鋼板に必要に応じて金属粉末を２０〜９０
％含有する樹脂を厚さ２〜１００μｍで塗装し、さらに
必要に応じて有機潤滑皮膜を１〜１０μｍ最表層に塗布
する。 【効果】 この製造法で製造した鋼板は厳しいプレス加
工に耐える優れためっき密着性、加工後耐食性を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のガソリン
タンクといった極めて苛酷な加工条件においてもプレス
割れが発生せず、また成形後の耐食性が良好で、かつガ
ソリンが酸化劣化した環境やメタノールやエタノールな
どのアルコールを含む環境下で使用しても、孔あきや循
環系のフィルター目詰まりを生じることのない、優れた
加工性、耐食性を有する燃料タンク用防錆鋼板の製造法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の自動車業界においては、従前にも
増して車体の機能性、デザイン性が重視される傾向にあ
る。自動車燃料タンクの設計は、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、その形状は益々複
雑になっている。燃料タンクは自動車の重要保安部品で
あるため、この燃料タンクに使用される材料に要求され
る特性として、孔あき腐食を起こすことの無い高耐食性
がある。しかし最近では、それに加えて高度のプレス成
形に耐え得る加工性が重みを増している。

【０００３】従来よりこの自動車燃料タンク用材料とし
ては、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
いる。この材料はガソリンに対して安定な化学的性質を
持ち、かつプレス成形性に優れ、まためっき皮膜が柔軟
で成形後もめっきにクラック等が入ることがなく、従っ
て優れた加工後の耐食性を有している。これ以外にも亜
鉛めっき鋼板に厚クロメート処理を施した鋼板（特公昭
５３−１９９８１号公報）も使用されており、Ｐｂ−Ｓ
ｎ合金程ではないが、やはり優れた加工性、耐食性を有
している。しかし近年環境への負荷という意味からもＰ
ｂを使用しない材料が希求されている。

【０００４】また、近年の原油問題に関連したガソリン
不足を補うため、ガソリンに容易にブレンドでき、安価
で、燃焼させても有害なガスを生じないという利点を持
つメタノールやエタノールといったアルコール燃料の導
入率が年々拡大の傾向にある。しかしこれらのアルコー
ルやアルコール混合燃料を自動車用燃料に使用する際
に、これらの燃料はガソリンとは異なる腐食特性を持つ
ことから、従来のガソリンタンク用の材料は腐食のため
に使用できない可能性が強い。

【０００５】具体的には、Ｐｂ−Ｓｎ合金めっき鋼板に
ついて言えば、Ｐｂ−Ｓｎ合金自体がメタノールやエタ
ノールなどのアルコールに非常に溶解しやすい特性を有
している点が問題である。一方亜鉛めっき鋼板に厚クロ
メート処理を施した材料については、亜鉛は鉄に比べて
卑な電位を持つ金属であるから、プレス加工部等のめっ
き層が損傷した箇所では亜鉛の犠牲防食作用で赤錆、孔
あきの発生は抑制されるが、亜鉛自身の溶出速度が大き
く、浮遊性の白色沈澱物を多量に生成して燃料循環系統
でフィルターの目詰まりを発生しやすい欠点を有する。

【０００６】こういった背景から、Ｐｂを使用せず、Ｚ
ｎよりも耐食性に優れた材料が求められている。その候
補の一つが、アルミ（Ａｌ−Ｓｉ）めっき鋼板である。
アルミはその表面に安定な酸化皮膜が形成されるため、
耐食性が良好で、アルコールやその混合ガソリン、ある
いはガソリン等が劣化したときに生じる有機酸に対して
も耐食性が良好である。従ってアルミめっき鋼板は、燃
料タンク材料として大変有望な材料であるといえる。実
際に特公平４−６８３９９号公報において、アルミめっ
き鋼板にクロメート処理を施したアルコール燃料用燃料
タンク用鋼板が提案されている。しかしながらこれまで
アルミめっき鋼板が燃料タンク材料として使用されてこ
なかったのは、タンク材料として使用する上で幾つかの
弱点があるからである。

【０００７】まず、一般にアルミめっき鋼板の加工性は
あまり良好ではない。これはアルミめっき層と鋼板の界
面に生じる合金層と呼ばれるＦｅ−Ａｌ−Ｓｉの金属間
化合物層に起因するとされる。この層は非常に硬質な層
で、厳しい加工をするとこの部分で破壊を生じてめっき
剥離を生じることになる。またもう一つの弱点は、アル
ミめっき層はＡｌ−Ｓｉ合金で、Ｐｂ−Ｓｎ合金ほど軟
らかく延性に富んだ金属ではないために、加工時にめっ
き層に無数のクラックが生じやすいことである。しかも
アルミは鉄に対して犠牲防食能がないためクラックから
の鉄の腐食が進行しやすく、一般に加工後の耐食性はあ
まり良好とは言えず、孔あきに至りやすい。

【０００８】そこで本出願人は、特開平６−１２８７１
３号公報に示すように、溶融アルミめっき後に加熱処理
を行う方法を提案した。同公報は、ある程度以上の厚み
のアルミめっき層を施し、熱処理を行うことによってア
ルミめっき層を軟質化し、加工時の硬質なＦｅ−Ａｌ−
Ｓｉ系合金層からのクラック伝播を前記アルミめっき層
で停止し、結果として加工後耐食性を改善した塗装アル
ミめっき鋼板の製造法である。この方法により、前記し
た２つの課題の中で加工後の耐食性が一応満足できるレ
ベルとなった。しかしより厳しい加工に耐えるめっき密
着性の課題はなおも残るものであった。

【０００９】また本出願人は、特開平６−３０６６３７
号公報に示すように、アルミめっき層にクロメート処理
を施し、更に金属粉末を含む有機樹脂皮膜を形成する鋼
板を提案した。同公報は、アルミめっき鋼板に樹脂被覆
することで耐食性を特に向上させ、潤滑皮膜である有機
樹脂皮膜に金属粉を含有させることで抵抗溶接性、プレ
ス加工性を改善した鋼板である。しかし燃料タンクへの
プレス加工条件が更に厳しくなる現状においては、この
鋼板でもプレス時に形状の複雑な部分等に応力が集中
し、アルミめっき層でクラックを発生する可能性が高い
ため、タンク成形時の加工安定性、加工後の耐食性に難
点があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、前記
の密着性の課題を解決し、通常のガソリンや酸化劣化し
たガソリンは勿論のこと、メタノール，エタノール等の
アルコール燃料、あるいはこれらアルコール混合ガソリ
ンに対して優れた耐食性を発揮し、かつタンク製造工程
において今後増すと予想される苛酷なプレス条件に対し
充分に耐え得る優れたプレス加工性を有し、加工後の耐
食性の劣化も殆ど無く、しかも抵抗溶接性にも劣ること
の無く、さらにＰｂを使用することの無い燃料タンク用
防錆鋼板の製造法を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな防錆鋼板を開発すべく種々検討した結果、耐食性に
ついてはアルミめっきをベースとすれば良く、あるいは
更に耐食性を高め、しかも抵抗溶接性を確保するため
に、金属粉を含む有機樹脂皮膜を施すことによって、ま
た密着性、加工後の耐食性についてはめっき後の冷却条
件、焼鈍条件を適正化することによって、優れたプレス
加工性（密着性と加工後耐食性）と耐食性を有する燃料
タンク用防錆鋼板の製造法を完成させたものである。

【００１２】そして本発明の要旨とするところは以下の
製造法である。 （１）鋼板表面に、Ｓｉを３〜１２重量％含有する溶融
Ａｌ−Ｓｉ合金めっきを両面で付着量３０〜３００ｇ／
ｍ² 施し、めっき後の３００℃あるいはそれ以下の温度
までの平均冷却速度を１０℃／ｓｅｃ以上として３００
℃以下まで冷却した後、さらに３００〜５００℃で５〜
４０時間の焼鈍を行うことを特徴とする、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。

【００１３】（２）重量％で、Ｃ：０．０１％以下、Ｓ
ｉ：０．１％以下、Ａｌ：０．１％以下、Ｔｉ，Ｎｂの
１種または２種を合計で（Ｃ＋Ｎ）量の原子当量以上
０．３％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純
物からなる鋼板表面に、Ｓｉを３〜１２重量％含有する
溶融Ａｌ−Ｓｉ合金めっきを両面で付着量３０〜３００
ｇ／ｍ² 施し、めっき後の３００℃あるいはそれ以下の
温度までの平均冷却速度を１０℃／ｓｅｃ以上として３
００℃以下まで冷却した後、さらに３００〜５００℃で
５〜４０時間の焼鈍を行うことを特徴とする、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。

【００１４】（３）重量％で、Ｃ：０．０１％以下、Ｓ
ｉ：０．１％以下、Ａｌ：０．１％以下、Ｔｉ，Ｎｂの
１種または２種を合計で（Ｃ＋Ｎ）量の原子当量以上
０．３％以下、Ｂ：０．０００２〜０．００３０％を含
有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼板表
面に、Ｓｉを３〜１２重量％含有する溶融Ａｌ−Ｓｉ合
金めっきを両面で付着量３０〜３００ｇ／ｍ² 施し、め
っき後の３００℃あるいはそれ以下の温度までの平均冷
却速度を１０℃／ｓｅｃ以上として３００℃以下まで冷
却した後、さらに３００〜５００℃で５〜４０時間の焼
鈍を行うことを特徴とする、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。

【００１５】（４）焼鈍を行った後、さらに調質圧延を
行った溶融Ａｌ−Ｓｉ合金めっき済鋼板の表面に、クロ
メート処理層を金属クロム換算で１０〜４０ｍｇ／ｍ²
施した後、その上層にＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、
Ｓｎ、１０重量％Ｃｒ以上のステンレス、またはこれら
の２種以上の合金からなる金属粉末の、１種または２種
以上を２０〜９５重量％含み、残部がエポキシ系、フェ
ノキシ系、フェノール系、ポリエステル系、ポリウレタ
ン系、フタル酸系、フッ素系、シリコン系に１種または
２種以上からなる有機樹脂皮膜を厚さ２〜１００μｍ施
すことを特徴とする、前記（１）、（２）又は（３）に
記載の、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。 （５）最外層に、厚さ１〜１０μｍの有機潤滑皮膜を施
すことを特徴とする、前記（４）に記載の、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であ
る。

【００１６】本発明を詳細に説明する。元来、アルミめ
っき鋼板のめっき層表面には、安定な酸化皮膜が形成さ
れているため、ガソリンはもとより、燃料が劣化したと
きに発生する有機酸、アルコールやその混合ガソリンに
対する耐食性が良好である。このアルミめっき鋼板を樹
脂で塗装するとその耐食性は更に向上する。この際、塗
装により燃料タンク材料に必須な特性である溶接性が劣
化する懸念があるが、これに対しては樹脂の中に金属粉
末を添加して塗膜の電気伝導度を向上させることで回避
が可能である。しかしアルミめっき鋼板を自動車燃料タ
ンク材に適用するときの課題は前記したように、苛酷な
プレスをした際のめっき層剥離とめっき層クラック発生
に伴う耐食性劣化である。

【００１７】本発明は、この課題をめっき後の熱処理条
件の適正化で解決したものである。特開平６−１２８７
１３号公報に記載されているように、めっき後焼鈍する
ことでめっき層中に固溶したＦｅ、Ｓｉが析出してめっ
きが軟質化し、加工の際のクラック発生が抑制される。
しかしこの場合めっき密着性については特に改善される
ものではなかった。一般的にめっき皮膜の密着性は圧縮
変形に弱い傾向があり、引張変形のみの建材等の折曲げ
加工においてはめっき剥離の懸念は殆ど無いが、燃料タ
ンク材料のような圧縮、引張が両方加わり、かつ摺動の
加わるような厳しい加工においては、めっきの密着性が
重要な加工性の指標となる。そして本発明においては、
めっき後の冷却条件を速くとり、かつその後に焼鈍する
ことでめっき密着性も十分良好なアルミめっき鋼板が得
られることを知見したものである。さらにこの鋼板に耐
食性を付与し、かつ溶接性を損なわないように金属粉末
の入った樹脂で塗装する、あるいはさらにその外層に加
工性付与のためにワックスを添加した樹脂層を設けるも
のである。

【００１８】次に本発明の限定理由について説明する。
まず鋼成分について説明する。鋼成分は燃料タンクのよ
うな複雑な形状に加工できるだけの成形性を有した鋼板
であれば特に限定するものではない。一般にはこのよう
な性能を持つ鋼板としてＴｉ−ＩＦ系の鋼板が使用され
ており、本発明においてもこの鋼板を使用して十分な成
形性が得られる。 Ｃ：本発明は自動車燃料タンク用材料を提供するもの
で、前述したように燃料タンクは複雑な形状に成形する
ために、鋼板としても成形性の高い材料を適用する必要
がある。このため実質的に固溶Ｃ，Ｎを含有しない様な
成分系を適用する。Ｃは言うまでもなく加工性を阻害す
る元素で、Ｔｉ，Ｎｂでこれを固定するものの低い方が
望ましい。本発明において上限を０．０１％に限定す
る。

【００１９】Ｓｉ：Ｓｉは酸素との親和性が強く、溶融
アルミめっき工程で表面に安定な酸化皮膜を形成しやす
い。酸化皮膜が形成されるとめっき浴中でのＡｌ−Ｆｅ
反応を阻害してアルミめっき時に不めっきと呼ばれるめ
っき欠陥を形成しやすくなる。またこの元素は鋼板の加
工性を阻害する元素でもあるので、Ｓｉ量は少ない方が
好ましく、０．１％以下とする。 Ａｌ：ＡｌもＳｉと同じく酸素との親和性の強い元素
で、溶融アルミめっきを困難にする傾向がある。また鋼
板加工性を阻害するのもＳｉと同様で、この理由から上
限を０．１％とする。

【００２０】Ｔｉ，Ｎｂ：これらの元素はＣ，Ｎを固定
する元素として知られ、これらの元素でＣ，Ｎを固定し
て実質的に固溶Ｃ，Ｎを無くした鋼板がＩＦ鋼として知
られ、このようなＩＦ鋼は軟質であるのは勿論、深絞り
性にも優れている。本発明においてもこの目的でＴｉ，
Ｎｂを添加するものとする。その添加量は（Ｃ＋Ｎ）の
原子等量以上含有することが必要で、この値を下限とす
る。また添加量が多すぎても効果が飽和するとともに、
特にＴｉについてはＡｌ−Ｆｅ反応を促進する元素で量
が多いと合金層が厚くなりやすくなる。従って上限を
０．３％とする。 Ｂ：この元素は必要に応じて添加する。添加する場合に
は、下限を０．０００２％とする。これはＢは結晶粒界
に析出して粒界強度を高め、２次加工割れを防止して加
工性を向上させる効果がある。しかし多すぎても効果が
飽和することと、かつ熱間強度が高くなりすぎて熱間圧
延性が低下してしまう。従って上限を０．００３０％と
する。

【００２１】次にめっき条件の限定理由を説明する。ま
ずめっき浴中のＳｉ添加量であるが、この元素は通常合
金層を薄くする目的から１０％程度添加されている。前
述したように溶融アルミめっきで生成する合金層は非常
に硬質で、かつ脆性であるために破壊の起点となりやす
い。従ってこの合金層は薄ければ薄いほど加工に対して
有利に働く。Ｓｉは３％以上添加しないとこの合金層低
減の効果が薄く、また１２％超ではその効果が飽和する
うえにＳｉが電気化学的にカソードとなりやすいことか
らＳｉ量の増加はめっき層の耐食性劣化につながる。こ
のためＳｉ量は３〜１２％に限定する。

【００２２】次にめっきの付着量であるが、これは一般
的に増加するほど耐食性が増し、しかしめっき密着性が
劣化する傾向がある。本発明においては加工後の耐食性
と加工時のめっき密着性を向上させることを目的として
おり、このためめっき後に冷却、焼鈍処理を行ってい
る。めっき後焼鈍によりめっき層は軟質化して加工時の
クラック発生を抑制するが、この効果を発揮するために
は軟質なめっき層がある量以上必要である。一方めっき
後の急冷と焼鈍によりめっき密着性も良好になるが、密
着性は付着量が増すと劣化するためにこの処理を行って
もある付着量以上ではめっき密着性が劣化する。このよ
うな理由からめっき付着量については３０〜３００ｇ／
ｍ² ，好ましくは８０〜２００ｇ／ｍ² ，さらに好まし
くは１００〜１５０ｇ／ｍ² とする。

【００２３】次にめっき後のヒートパターンについて説
明する。本発明はめっき後に急冷し、続いて焼鈍処理を
することを特徴としている。焼鈍により加工の際のクラ
ック発生が抑制されて加工後の耐食性が向上するが、こ
れについては前述したように、焼鈍によりアルミめっき
層に固溶したＦｅ，Ｓｉが析出する効果によるものであ
る。また急冷し、さらに焼鈍処理することでめっき密着
性が飛躍的に向上する。この理由はまだ明確ではない
が、鋼板の熱膨張係数は合金層あるいはめっき層のそれ
よりも大きく、緩やかに冷却するとその熱膨張係数の差
だけ合金層あるいは鋼板に歪みが生じて、この歪みが弾
性変形領域以上であればその後の焼鈍によっても除去す
る事は困難である。

【００２４】これに対して急速に冷却すると合金層に急
激に歪みが入って、脆性な合金層は微細なクラックを生
じるものと推測している。このため差だけ合金層あるい
は鋼板に歪みが生じて、この歪み量が弾性変形領域以上
であればその後の焼鈍によっても除去する事は困難であ
る。これに対して急速に冷却すると合金層に急激に歪み
が入って、脆性な合金層は微細なクラックを生じるもの
と推測している。このため残留応力は開放されて合金
層、めっき層にあまり蓄積せず、残留した応力も続く焼
鈍処理で完全に除去する事が可能ではないかと考えられ
る。

【００２５】このような理由からめっき後の冷却速度は
非常に重要な意味を持っている。本発明においては３０
０℃あるいはそれ以下の温度までの冷却速度を１０℃／
ｓｅｃ以上に限定する。さらに好ましくは１５℃／ｓｅ
ｃ以上である。冷却を３００℃以下までとしているの
は、前記した合金層に蓄積する歪みが合金層にクラック
を与えるまでに大きくなるには３００℃以下までの冷却
が必要なためである。またその後の焼鈍処理は主として
めっき層の軟質化処理、さらに残留歪みの除去のために
行い、３００〜５００℃、５〜４０時間に限定する。こ
の焼鈍は時間が長いためにボックス焼鈍となる。従って
めっき後の冷却は常温まで冷却するものとする。焼鈍条
件の限定理由は、３００℃未満ではＦｅ，Ｓｉの析出速
度が極めて遅く、非常に長時間を要するため、また５０
０℃超ではＦｅ−Ａｌの合金化反応が進行して寧ろめっ
き密着性を阻害する方向に働くため、５時間未満の焼鈍
ではやはりＦｅ，Ｓｉの析出が十分に行われないため、
４０時間超の焼鈍は生産性、コストの面で不利なためで
ある。

【００２６】次にめっき、焼鈍処理後の塗装条件につい
て説明する。まずクロメート皮膜は、めっき欠陥部に対
する耐食性付与と塗料密着性向上の目的のために行うも
ので、その処理液組成は従来の公知構成のものでよく、
またその処理方法も浸漬、スプレー、電解、塗布など公
知の方法でよい。その付着量をクロム換算で１０〜４０
ｍｇ／ｍ² とした。その理由は、１０ｍｇ／ｍ² 未満で
は、塗料の密着性が十分でなく、塗膜下腐食等を招きや
すい。一方付着量が４０ｍｇ／ｍ² を超えても、塗料の
密着性は悪くなり、また製造コストの増加を意味する。
次に金属粉末を含む有機樹脂皮膜の厚さを２〜１００μ
ｍとした理由を説明する。厚みが２μｍ未満では耐食性
の向上が十分でないためで、１００μｍを越えると耐食
性が飽和する上、プレス加工時に塗装密着性が問題とな
りやすくなる。また抵抗溶接性にも不都合が生じ、製造
コストも嵩むためである。

【００２７】このときの有機塗膜の中の金属粉添加の目
的は、主として抵抗溶接性の確保にある。すなわち、有
機樹脂塗膜は一般に電気伝導度が低く、これを鋼板表面
に複合させたものは抵抗溶接が困難である。そこで本発
明では有機樹脂塗膜中に電気伝導性の高い金属粉末を必
要量分散させ、塗膜全体の導電性を高めるものである。
この場合、金属粉末としてＺｎ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃｕ，Ｎ
ｉ，Ｓｎ，１０％Ｃｒ以上のステンレス、またはこれら
の２種以上の合金の１種または２種以上とする。その理
由は、これらの金属はいずれもガソリン、あるいは酸化
劣化したガソリン等に対して優れた耐食性を有するから
である。金属粉末の添加量は重量２０〜９５％とする。
その理由は、２０％未満では塗膜全体の導電性は不十分
で、抵抗溶接が困難なためであり、９５％を越えると樹
脂分が少なすぎて塗膜が膜として機能しなくなり、耐食
性、塗装密着性等が劣化するためである。

【００２８】さらに本発明では上記の各皮膜層が施され
た鋼板の上に有機結合潤滑皮膜を施してもよい。この皮
膜を付与する目的は、タンク製造工程における厳しいプ
レス加工に対して、鋼板表面の潤滑性を改善して成形を
容易にすると共に、加工後の塗膜欠陥を防止するもので
ある。この皮膜の厚さが１μｍ未満であると潤滑性が不
十分であり、１０μｍを越えるような厚膜を施す事はコ
スト上、あるいは後工程の脱膜に手間がかかるという点
で好ましくない。なおこの有機固形皮膜の構成に関して
は特に限定しないが、プレス加工後の抵抗溶接工程にお
いてこの皮膜が１μｍ以上残留すると通電不良、電極汚
れなどの抵抗溶接上の問題が生じるので、抵抗溶接工程
前に湯洗或いはアルカリ脱脂等の簡単な手段により溶解
脱膜するようなものであることが望ましい。

【００２９】

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例１ 通常の熱延、冷延工程を経た、表１に示すような鋼成分
の冷延鋼板（板厚０．８ｍｍ）を材料として、溶融アル
ミめっきを行った。溶融アルミめっきは無酸化炉−還元
炉タイプのラインを使用し、めっき後ガスワイピング法
でめっき厚みを調節し、その後空冷により３００℃まで
の冷却速度を調節した。この際のめっき浴組成としては
基本的にＡｌ−２％Ｆｅとして、この中にＳｉを添加し
た。このときの浴中のＦｅは浴中のめっき機器やストリ
ップから供給されるものである。さらにめっき後ボック
ス焼鈍炉を使用して空気中で焼鈍した。この際の溶融ア
ルミめっき条件と焼鈍条件を表２に示す。このようにし
て製造した溶融アルミめっき鋼板の燃料タンクとしての
性能を評価した。このときの評価方法は下に示した方法
によった。

【００３０】

【表１】

【００３１】（１）プレス加工性評価 油圧成形試験機により、直径５０ｍｍの円筒ポンチを用
いて、絞り比２．３で成形試験を行った。このときのシ
ワ抑え圧は５００ｋｇ／ｃｍ² として行い、成形性の評
価は次の指標によった。 〔評価基準〕 ◎：成形可能で、めっき層の欠陥無し 〇：成形可能で、めっき層にひび割れ有り △：成形可能で、めっき層剥離有り ×：成形不可能（原板に割れが発生）

【００３２】（２）加工後内面耐食性評価 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した試料
に、次に示す６種類の燃料２０ｃｃを入れ、シリコンゴ
ム製のリングを介してガラスで蓋をした。これを室温に
て３ケ月間放置した後に材料の腐食状況を観察した。燃
料を使用中に燃料が酸化劣化して有機酸が生成すること
が知られている。この状態を模擬するために、劣化ガソ
リンを作成した。作成方法は容器に酸素とガソリンを入
れ、１００℃，７気圧で１０ｈｒ保持するというもので
ある。また燃料タンク内の燃料が減少すると、燃料補給
時にタンク内に入った空気中の水分がタンクの気相部に
凝結して水分が燃料内に混入する事がある。この水分の
影響、ガソリン劣化の影響を把握するために、蒸留水を
添加した燃料での評価も行った。

【００３３】〔使用燃料〕 ガソリン 劣化ガソリン９０％＋蒸留水１０％ メタノール１５％＋ガソリン８５％＋蒸留水１０％ 〔評価基準〕 ◎：赤錆発生０．１％未満及び変化なし 〇：赤錆発生０．１％以上１％未満あるいは白錆極僅か △：赤錆発生１％以上５％未満あるいは白錆少しあり ×：赤錆発生５％以上１５％未満あるいは白錆顕著 ＸＸ：全面に赤錆発生

【００３４】

【表２】

【００３５】

【表３】

【００３６】表３にこれらの評価結果をまとめた。鋼成
分としてＣが多くＴｉ，Ｎｂが少ないような鋼板（比較
例１）あるいはＳｉ，Ａｌが多いような鋼板（比較例
２）を使用するとプレス成形時に原板割れを引き起こ
す。またＳｉ量が少ない場合（比較例３）や焼鈍温度が
高すぎる場合（比較例９）は、合金層が発達して加工時
にめっき剥離を引き起こす。さらに付着量が多すぎると
き（比較例６）やめっき後冷却速度が遅すぎるとき（比
較例７）にもめっき密着性という面で問題がある。一方
Ｓｉ量が多すぎる（比較例４）と、やや耐食性に劣る点
があり、めっき付着量が少ないとき（比較例５）や焼鈍
が十分でないとき（比較例８，１０）、めっき後の焼鈍
を行わないとき（比較例１１）には加工時にめっきにク
ラックが入って加工後の耐食性に劣る。これらの条件が
全て適当であると本発明例に示すように良好な加工性
（密着性、加工後耐食性）を示す。

【００３７】実施例２ 実施例１の表２中本発明例１，３の試料を使用して、種
々の条件で塗装を行った。まず塗装前処理としてクロメ
ート処理を以下に示した方法で行った。下に示した浴に
鋼板を浸漬し、ロールで絞って付着量を調整した。付着
量としてはクロム換算値として化学分析で測定した。 ＣｒＯ₃ ：５０ｇ／ｌ Ｈ₃ ＰＯ₄ ：２０ｇ／ｌ
浴温：５０℃ 続いて樹脂塗装を行った。金属粉末と有機樹脂からなる
固形分と溶剤を混合した懸濁液を作成し、これをロール
コーターで鋼板表面に塗布し、乾燥、焼き付けする事で
様々な付着量を製造した。また最外層の有機皮膜は浴温
６０℃で溶解した固形分をロールコーターで鋼板表面に
塗布し、熱風乾燥することで得た。こうして製造した材
料の性能を評価した。方法は基本的に実施例１と同一の
方法による。しかし、この場合には塗膜の成形性が問題
となるため、プレス成形性の評価基準は次を使用した。

【００３８】〔評価基準〕 ◎：成形可能で、塗膜の欠陥無し 〇：成形可能で、塗膜にひび割れ有り △：成形可能で、塗膜剥離有り ×：成形不可能（原板に割れが発生）

【００３９】またこれに加えて抵抗溶接性評価として、
スポット溶接性を評価した。 ・抵抗溶接性評価 下記に示した溶接条件でスポット溶接を行った。但し有
機潤滑皮膜を塗布した材料については、６０℃以上で湯
洗を行った後、評価に供した。 〔溶接条件〕 電 極：クロム−銅合金 溶 接：二重かさね 加圧力：４００ｋｇ 通電時間：３０ｓｅｃ 溶接電流：１２ＫA 〔評価基準〕 溶接部の断面を観察 〇：溶接部全域にわたって健全なナゲットが形成されて
いる ×：部分的にしか、あるいは全くナゲットが形成されて
いない

【００４０】塗装条件を表４に、また評価結果を表５に
まとめた。本発明で製造したものは非常に良好な耐食性
を有する。しかしクロメートの付着量が少なすぎる、あ
るいは多すぎると（比較例１，２）塗膜密着性にやや難
がある。また膜厚が厚すぎるときや塗膜中の金属粉量が
少ないときには（比較例４，５）溶接性に劣る。塗膜中
の金属粉量が逆に多すぎると健全な膜を形成できずに、
塗装密着性が劣化する。塗膜の膜厚が薄いと（比較例
３）相対的には耐食性は低い。本発明においては、本発
明例１，２のように、金属粉入りの塗膜単独でも十分な
性能を有するが、塗膜上層にさらに潤滑皮膜層を設ける
ことでプレス成形性を向上させているものである。その
潤滑皮膜の膜厚が薄ければ（比較例７）、その効果は十
分には出てこない。

【００４１】

【表４】

【００４２】

【表５】

【００４３】

【発明の効果】本発明は、通常のガソリンや酸化劣化し
たガソリンは勿論のこと、メタノール，エタノール等の
アルコール燃料、あるいはこれらアルコール混合ガソリ
ンに対して優れた耐食性を発揮し、かつタンク製造工程
において今後増すと予想される苛酷なプレス条件に対し
充分に耐え得る優れたプレス加工性を有し、加工後の耐
食性の劣化も殆ど無く、しかも抵抗溶接性にも劣ること
の無く、さらにＰｂを使用せず環境への負荷も少ない燃
料タンク用防錆鋼板の製造法を提供するもので、産業の
発展に貢献するところ極めて顕著である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 伸義 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

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板表面に、Ｓｉを３〜１２重量％含有
   する溶融Ａｌ−Ｓｉ合金めっきを両面で付着量３０〜３
   ００ｇ／ｍ² 施し、めっき後の３００℃あるいはそれ以
   下の温度までの平均冷却速度を１０℃／ｓｅｃ以上とし
   て３００℃以下まで冷却した後、さらに３００〜５００
   ℃で５〜４０時間の焼鈍を行うことを特徴とする、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。
2. 【請求項２】 重量％で、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：
   ０．１％以下、Ａｌ：０．１％以下、Ｔｉ，Ｎｂの１種
   または２種を合計で（Ｃ＋Ｎ）量の原子当量以上０．３
   ％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物から
   なる鋼板表面に、Ｓｉを３〜１２重量％含有する溶融Ａ
   ｌ−Ｓｉ合金めっきを両面で付着量３０〜３００ｇ／ｍ
   ² 施し、めっき後の３００℃あるいはそれ以下の温度ま
   での平均冷却速度を１０℃／ｓｅｃ以上として３００℃
   以下まで冷却した後、さらに３００〜５００℃で５〜４
   ０時間の焼鈍を行うことを特徴とする、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。
3. 【請求項３】 重量％で、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：
   ０．１％以下、Ａｌ：０．１％以下、Ｔｉ，Ｎｂの１種
   または２種を合計で（Ｃ＋Ｎ）量の原子当量以上０．３
   ％以下、Ｂ：０．０００２〜０．００３０％を含有し、
   残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼板表面に、
   Ｓｉを３〜１２重量％含有する溶融Ａｌ−Ｓｉ合金めっ
   きを両面で付着量３０〜３００ｇ／ｍ² 施し、めっき後
   の３００℃あるいはそれ以下の温度までの平均冷却速度
   を１０℃／ｓｅｃ以上として３００℃以下まで冷却した
   後、さらに３００〜５００℃で５〜４０時間の焼鈍を行
   うことを特徴とする、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。
4. 【請求項４】 焼鈍を行った後、さらに調質圧延を行っ
   た溶融Ａｌ−Ｓｉ合金めっき済鋼板の表面に、クロメー
   ト処理層を金属クロム換算で１０〜４０ｍｇ／ｍ² 施し
   た後、その上層にＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓ
   ｎ、１０重量％Ｃｒ以上のステンレス、またはこれらの
   ２種以上の合金からなる金属粉末の、１種または２種以
   上を２０〜９５重量％含み、残部がエポキシ系、フェノ
   キシ系、フェノール系、ポリエステル系、ポリウレタン
   系、フタル酸系、フッ素系、シリコン系に１種または２
   種以上からなる有機樹脂皮膜を厚さ２〜１００μｍ施す
   ことを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の、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。
5. 【請求項５】 最外層に、厚さ１〜１０μｍの有機潤滑
   皮膜を施すことを特徴とする、請求項４に記載の、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。