JPH1072641A - 溶接気密性、プレス加工性に優れた自動車燃料タンク用防錆鋼板 - Google Patents
溶接気密性、プレス加工性に優れた自動車燃料タンク用防錆鋼板Info
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- JPH1072641A JPH1072641A JP15320297A JP15320297A JPH1072641A JP H1072641 A JPH1072641 A JP H1072641A JP 15320297 A JP15320297 A JP 15320297A JP 15320297 A JP15320297 A JP 15320297A JP H1072641 A JPH1072641 A JP H1072641A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶接部の気密性とプレス加工性に優れた自動
車燃料タンク用溶融アルミめっき鋼板を提供する。 【解決手段】 鋼成分として、Ｃ：０．０１％以下、Ｓ
ｉ：０．２％以下、Ｍｎ：０．６％未満、Ｐ：０．０４
％以下、酸可溶Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０１％以
下、Ｔｉ，Ｎｂを合計で（Ｃ＋Ｎ）の原子当量以上０．
２％以下、Ｂ：１〜３０ｐｐｍを含有し、残部がＦｅ及
び不可避的不純物である鋼板の表面に、Ｓｉ：２〜１３
％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物であるよう
な被覆層を有する溶融アルミめっき鋼板。Ｂ量は３ｐｐ
ｍ以上の方が安定した性能を示す。 【効果】 本発明によるアルミめっき鋼板は、これまで
の課題であった溶接部の気密性を鋼中へのＢ添加、及び
鋼中Ｐ量の限定により解決したもので、優れたプレス成
型性と相俟って自動車燃料タンク用材料として最適であ
る。
車燃料タンク用溶融アルミめっき鋼板を提供する。 【解決手段】 鋼成分として、Ｃ：０．０１％以下、Ｓ
ｉ：０．２％以下、Ｍｎ：０．６％未満、Ｐ：０．０４
％以下、酸可溶Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０１％以
下、Ｔｉ，Ｎｂを合計で（Ｃ＋Ｎ）の原子当量以上０．
２％以下、Ｂ：１〜３０ｐｐｍを含有し、残部がＦｅ及
び不可避的不純物である鋼板の表面に、Ｓｉ：２〜１３
％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物であるよう
な被覆層を有する溶融アルミめっき鋼板。Ｂ量は３ｐｐ
ｍ以上の方が安定した性能を示す。 【効果】 本発明によるアルミめっき鋼板は、これまで
の課題であった溶接部の気密性を鋼中へのＢ添加、及び
鋼中Ｐ量の限定により解決したもので、優れたプレス成
型性と相俟って自動車燃料タンク用材料として最適であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の燃料タン
ク用鋼板として優れた溶接気密性、プレス加工性を兼備
する防錆鋼板を提供する。
ク用鋼板として優れた溶接気密性、プレス加工性を兼備
する防錆鋼板を提供する。
【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、この燃料タンクに使用さ
れる材料には、優れた深絞り特性は勿論のこと、成型後
の衝撃による割れが無いことが要求される。これに加え
て、孔あき腐食やフィルター目詰まりに繋がる腐食生成
物の生成の無い材料で、しかも容易に安定して溶接で
き、溶接部の気密性に優れた材料であることも重要であ
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、この燃料タンクに使用さ
れる材料には、優れた深絞り特性は勿論のこと、成型後
の衝撃による割れが無いことが要求される。これに加え
て、孔あき腐食やフィルター目詰まりに繋がる腐食生成
物の生成の無い材料で、しかも容易に安定して溶接で
き、溶接部の気密性に優れた材料であることも重要であ
る。
【０００３】これら様々な特性を有する材料として、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。この材料はガソリンに対して安定な化学的性質を
持ち、かつめっきが潤滑性に優れるためプレス成形性に
優れている。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も使用されており、Ｐｂ−Ｓｎ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Ｐｂを使用
しない材料が希求されている。
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。この材料はガソリンに対して安定な化学的性質を
持ち、かつめっきが潤滑性に優れるためプレス成形性に
優れている。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も使用されており、Ｐｂ−Ｓｎ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Ｐｂを使用
しない材料が希求されている。
【０００４】このＰｂを使用しない自動車燃料タンク材
料の候補材の一つが、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、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良
好である。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が幾つかある。その一つは
加工性で、アルミめっき鋼板は被覆層と鋼板の界面に生
成する非常に硬質なＦｅ−Ａｌ−Ｓｉの金属間化合物層
（以降合金層と称する）のため、この部分を起点として
めっき剥離やめっきのクラックを生じやすい。
料の候補材の一つが、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、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良
好である。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が幾つかある。その一つは
加工性で、アルミめっき鋼板は被覆層と鋼板の界面に生
成する非常に硬質なＦｅ−Ａｌ−Ｓｉの金属間化合物層
（以降合金層と称する）のため、この部分を起点として
めっき剥離やめっきのクラックを生じやすい。
【０００５】この課題に対して本発明者らは特願平７−
３２９１９３号において、めっき後の冷却速度、再加熱
により解決できることを示した。もう一つの課題は溶接
気密性である。すなわちアルミめっき鋼板はスポット溶
接やシーム溶接等の抵抗溶接は可能であるが、溶接部の
気密性に劣るという課題がある。燃料タンク材は溶接
後、燃料が漏れず、また揮発しないように気密性が要求
されるが、アルミめっき鋼板を接合後内圧をかけると接
合部で破断しやすく、接合後の気密性に劣るという問題
があった。これは他のめっき鋼板、例えばターンシート
や亜鉛めっき鋼板では殆ど無く、アルミめっき鋼板のみ
に顕著に見られる現象である。理由は明確ではないが、
めっき層のＡｌが鋼中に拡散して何らかの影響を及ぼし
ていると思われる。
３２９１９３号において、めっき後の冷却速度、再加熱
により解決できることを示した。もう一つの課題は溶接
気密性である。すなわちアルミめっき鋼板はスポット溶
接やシーム溶接等の抵抗溶接は可能であるが、溶接部の
気密性に劣るという課題がある。燃料タンク材は溶接
後、燃料が漏れず、また揮発しないように気密性が要求
されるが、アルミめっき鋼板を接合後内圧をかけると接
合部で破断しやすく、接合後の気密性に劣るという問題
があった。これは他のめっき鋼板、例えばターンシート
や亜鉛めっき鋼板では殆ど無く、アルミめっき鋼板のみ
に顕著に見られる現象である。理由は明確ではないが、
めっき層のＡｌが鋼中に拡散して何らかの影響を及ぼし
ていると思われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の溶接
気密性の課題を解決することで、Ｐｂを使用せず、有機
物環境における優れた耐食性、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も充分絶え得
る優れたプレス加工性を有し、しかも抵抗溶接性、溶接
部の気密性にも劣ることが無い新しい燃料タンク用防錆
鋼板を提供するものである。
気密性の課題を解決することで、Ｐｂを使用せず、有機
物環境における優れた耐食性、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も充分絶え得
る優れたプレス加工性を有し、しかも抵抗溶接性、溶接
部の気密性にも劣ることが無い新しい燃料タンク用防錆
鋼板を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アルミめ
っき鋼板の抵抗溶接部の気密性を改善するため種々検討
した結果、鋼成分の最適化、具体的には鋼中のＰ量の制
限とＢ添加が性能改善に大きく寄与することを知見し、
本発明を行ったものである。すなわち本発明の要旨とす
るところは、 （１）重量％で、Ｃ ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．２
％以下、Ｍｎ：０．６％未満、Ｐ：０．０４％以下、酸
可溶Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０１％以下、Ｔｉ，
Ｎｂの１種または２種以上を合計で（Ｃ＋Ｎ）量の原子
当量以上０．２％以下、Ｂ：０．０００１〜０．００３
０％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる
鋼板の表面に、重量％でＳｉ：２〜１３％を含有し、残
部がＡｌ及び不可避的不純物からなる被覆層を有するこ
とを特徴とする溶接気密性、プレス加工性に優れた燃料
タンク用防錆鋼板。
っき鋼板の抵抗溶接部の気密性を改善するため種々検討
した結果、鋼成分の最適化、具体的には鋼中のＰ量の制
限とＢ添加が性能改善に大きく寄与することを知見し、
本発明を行ったものである。すなわち本発明の要旨とす
るところは、 （１）重量％で、Ｃ ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．２
％以下、Ｍｎ：０．６％未満、Ｐ：０．０４％以下、酸
可溶Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０１％以下、Ｔｉ，
Ｎｂの１種または２種以上を合計で（Ｃ＋Ｎ）量の原子
当量以上０．２％以下、Ｂ：０．０００１〜０．００３
０％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる
鋼板の表面に、重量％でＳｉ：２〜１３％を含有し、残
部がＡｌ及び不可避的不純物からなる被覆層を有するこ
とを特徴とする溶接気密性、プレス加工性に優れた燃料
タンク用防錆鋼板。
【０００８】（２）重量％で、Ｃ ：０．０１％以下、
Ｓｉ：０．２％以下、Ｍｎ：０．６％未満、Ｐ：０．０
４％以下、酸可溶Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０１％
以下、Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種以上を合計で（Ｃ＋
Ｎ）量の原子当量以上０．２％以下、Ｂ：０．０００３
〜０．００３０％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不
純物からなる鋼板の表面に、重量％でＳｉ：２〜１３％
を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる被覆
層を有することを特徴とする溶接気密性、プレス加工性
に優れた燃料タンク用防錆鋼板。
Ｓｉ：０．２％以下、Ｍｎ：０．６％未満、Ｐ：０．０
４％以下、酸可溶Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０１％
以下、Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種以上を合計で（Ｃ＋
Ｎ）量の原子当量以上０．２％以下、Ｂ：０．０００３
〜０．００３０％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不
純物からなる鋼板の表面に、重量％でＳｉ：２〜１３％
を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる被覆
層を有することを特徴とする溶接気密性、プレス加工性
に優れた燃料タンク用防錆鋼板。
【０００９】（３）重量％で、Ｃ：０．００３％以下、
Ｓｉ：０．１％以下、Ｍｎ：０．４％以下、Ｐ：０．０
２％以下、酸可溶Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０１％
以下、Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種以上を合計で（Ｃ＋
Ｎ）量の原子当量以上０．２％以下、Ｂ：０．０００３
〜０．００３０％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不
純物からなる鋼板の表面に、重量％でＳｉ：２〜１３％
を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる被覆
層を有することを特徴とする溶接気密性、プレス加工性
に優れた燃料タンク用防錆鋼板。
Ｓｉ：０．１％以下、Ｍｎ：０．４％以下、Ｐ：０．０
２％以下、酸可溶Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０１％
以下、Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種以上を合計で（Ｃ＋
Ｎ）量の原子当量以上０．２％以下、Ｂ：０．０００３
〜０．００３０％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不
純物からなる鋼板の表面に、重量％でＳｉ：２〜１３％
を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる被覆
層を有することを特徴とする溶接気密性、プレス加工性
に優れた燃料タンク用防錆鋼板。
【００１０】（４）重量％で、Ｃ：０．００３％以下、
Ｓｉ：０．１％以下、Ｍｎ：０．４％以下、Ｐ：０．０
１％未満、酸可溶Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０１％
以下、Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種以上を合計で（Ｃ＋
Ｎ）量の原子当量以上０．２％以下、Ｂ：０．０００４
〜０．００３０％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不
純物からなる鋼板の表面に、重量％でＳｉ：２〜１３％
を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる被覆
層を有することを特徴とする溶接気密性、プレス加工性
に優れた燃料タンク用防錆鋼板である。
Ｓｉ：０．１％以下、Ｍｎ：０．４％以下、Ｐ：０．０
１％未満、酸可溶Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０１％
以下、Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種以上を合計で（Ｃ＋
Ｎ）量の原子当量以上０．２％以下、Ｂ：０．０００４
〜０．００３０％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不
純物からなる鋼板の表面に、重量％でＳｉ：２〜１３％
を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる被覆
層を有することを特徴とする溶接気密性、プレス加工性
に優れた燃料タンク用防錆鋼板である。
【００１１】本出願人は、特開昭６０−１６５３６６号
公報において鋼中にＢを０．００３％以下添加した溶融
アルミめっき鋼板を、また特開昭６０−１０３１６７号
公報においてＢを０．０１％以下添加した溶融アルミめ
っき鋼板を開示しているが、これらの発明は高温強度あ
るいは高温酸化性を目的としたもので、Ｂ添加もこのた
めであった。また用途も当然自動車排気系材料等の高温
環境を考えたものであった。これに対して本発明は燃料
タンク材として必須な特性である、溶接気密性の改善に
対して適正量のＢの添加とＰ量の制御が大きな効果を有
することを知見したものである。
公報において鋼中にＢを０．００３％以下添加した溶融
アルミめっき鋼板を、また特開昭６０−１０３１６７号
公報においてＢを０．０１％以下添加した溶融アルミめ
っき鋼板を開示しているが、これらの発明は高温強度あ
るいは高温酸化性を目的としたもので、Ｂ添加もこのた
めであった。また用途も当然自動車排気系材料等の高温
環境を考えたものであった。これに対して本発明は燃料
タンク材として必須な特性である、溶接気密性の改善に
対して適正量のＢの添加とＰ量の制御が大きな効果を有
することを知見したものである。
【００１２】以下、本発明を詳細に説明する。まず鋼成
分の限定理由を説明する。 Ｃ：本発明において、燃料タンクのような複雑な形状に
加工できるだけの深絞り性を有した鋼板であることが必
要で、Ｃ量は少ないほど好ましく、Ｃが０．０１％を超
えると成型性が劣化するためこの値％を上限とする。更
に高い成型性を求めるときには、０．００３％以下であ
る。 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を硬化させる元素
でもあるので、本発明のような高成型性を要求される鋼
板としては少ない方が好ましく、０．２％以下とする。
より望ましくは０．１％以下である。
分の限定理由を説明する。 Ｃ：本発明において、燃料タンクのような複雑な形状に
加工できるだけの深絞り性を有した鋼板であることが必
要で、Ｃ量は少ないほど好ましく、Ｃが０．０１％を超
えると成型性が劣化するためこの値％を上限とする。更
に高い成型性を求めるときには、０．００３％以下であ
る。 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を硬化させる元素
でもあるので、本発明のような高成型性を要求される鋼
板としては少ない方が好ましく、０．２％以下とする。
より望ましくは０．１％以下である。
【００１３】Ｍｎ：Ｍｎは鋼板の高強度化に有効な元素
であるが、本発明は軟質な鋼板を目的とするもので、少
ない方が好ましい。Ｍｎが０．６％以上では鋼が硬化し
て延性に富んだ鋼板を製造することは困難であるため
に、Ｍｎは０．６％未満とした。望ましくは０．４％以
下である。 Ｐ：Ｐは粒界偏析して粒界を脆化させる元素で、また鋼
板の延性を阻害する元素で、少ない方が望ましい。また
理由は明確でないが、溶接気密性に対しても影響が大き
く、０．０４％超添加するとＢが添加されていても溶接
気密性を大きく劣化させる。従って本発明において、
０．０４％以下に限定する。溶接気密性をより安定して
得るために望ましい量は０．０２％以下、更に望ましい
量は０．０１％未満である。
であるが、本発明は軟質な鋼板を目的とするもので、少
ない方が好ましい。Ｍｎが０．６％以上では鋼が硬化し
て延性に富んだ鋼板を製造することは困難であるため
に、Ｍｎは０．６％未満とした。望ましくは０．４％以
下である。 Ｐ：Ｐは粒界偏析して粒界を脆化させる元素で、また鋼
板の延性を阻害する元素で、少ない方が望ましい。また
理由は明確でないが、溶接気密性に対しても影響が大き
く、０．０４％超添加するとＢが添加されていても溶接
気密性を大きく劣化させる。従って本発明において、
０．０４％以下に限定する。溶接気密性をより安定して
得るために望ましい量は０．０２％以下、更に望ましい
量は０．０１％未満である。
【００１４】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Ａｌ2 Ｏ3 系介在物を形成して鋼板加工性を阻
害するために酸可溶Ａｌとして０．１％以下とする。下
限は特に設けないが、Ｔｉ酸化物による表面疵発生を抑
制するために若干添加することが好ましく、０．０１〜
０．０５％が好ましい添加範囲である。 Ｎ：Ｃと同様の理由でＮも少ない方が好ましく、成型性
確保の観点よりＮの上限を０．０１％とする。
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Ａｌ2 Ｏ3 系介在物を形成して鋼板加工性を阻
害するために酸可溶Ａｌとして０．１％以下とする。下
限は特に設けないが、Ｔｉ酸化物による表面疵発生を抑
制するために若干添加することが好ましく、０．０１〜
０．０５％が好ましい添加範囲である。 Ｎ：Ｃと同様の理由でＮも少ない方が好ましく、成型性
確保の観点よりＮの上限を０．０１％とする。
【００１５】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
原子当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り、鋼板加工性を
阻害する。従って上限を０．２％とする。
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
原子当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り、鋼板加工性を
阻害する。従って上限を０．２％とする。
【００１６】Ｂ：本発明において重要な元素である。Ｂ
が一度深絞り成型した後に再度外力を受ける際の二次加
工性や疲労強度を向上させることは知られているが、本
発明者らはこれに加えてアルミめっきをした後の溶接部
の結晶組織が改質されて溶接部の気密性が飛躍的に向上
するという知見を得たものである。この効果を発揮する
には０．０００１％以上の添加が必要で、０．０００３
％以上の添加で安定した性能が得られる。さらに安定性
を得るため、より望ましくは０．０００４％以上であ
る。またＢ添加により当然二次加工性、疲労強度にも効
果がある。しかし添加量が多すぎると熱間強度が高くな
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。
が一度深絞り成型した後に再度外力を受ける際の二次加
工性や疲労強度を向上させることは知られているが、本
発明者らはこれに加えてアルミめっきをした後の溶接部
の結晶組織が改質されて溶接部の気密性が飛躍的に向上
するという知見を得たものである。この効果を発揮する
には０．０００１％以上の添加が必要で、０．０００３
％以上の添加で安定した性能が得られる。さらに安定性
を得るため、より望ましくは０．０００４％以上であ
る。またＢ添加により当然二次加工性、疲労強度にも効
果がある。しかし添加量が多すぎると熱間強度が高くな
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。
【００１７】次に被覆層の限定理由を説明する。めっき
被覆層中の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く、
鋼板自体の延性をも阻害する。通常の２〜３μｍ程度の
合金層でも鋼板延性は３ポイント程度低下する。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２％以上添加しないとこの合金層低減の効果
が薄く、また１３％を超えるとその効果が飽和すること
に加えて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２〜１３％に限定する。
被覆層中の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く、
鋼板自体の延性をも阻害する。通常の２〜３μｍ程度の
合金層でも鋼板延性は３ポイント程度低下する。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２％以上添加しないとこの合金層低減の効果
が薄く、また１３％を超えるとその効果が飽和すること
に加えて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２〜１３％に限定する。
【００１８】アルミめっきのそれ以外の条件については
特に限定するものではない。めっき付着量は、増加する
ほど耐食性が増し、一方でめっき密着性、溶接性が劣化
する傾向がある。厳しい成型、種々の溶接を必要とする
自動車燃料タンク材料としては片面当たり５０ｇ／ｍ2
以下であることが、また、その厚みも均一であることが
望ましい。また合金層厚みは前述したように薄い方が好
ましい。めっきの後工程として一次防錆のためのクロメ
ート処理、めっき層の改質処理である焼鈍処理、表面状
態、材質の調整のための調質圧延、潤滑性、溶接性を付
与するための樹脂被覆等があり得るが、本発明において
は特にこれらは限定するものではない。しかし、安定し
た溶接性を得るには、０．３〜１μｍ程度の薄い有機被
覆層を最表面に有することが望ましい。
特に限定するものではない。めっき付着量は、増加する
ほど耐食性が増し、一方でめっき密着性、溶接性が劣化
する傾向がある。厳しい成型、種々の溶接を必要とする
自動車燃料タンク材料としては片面当たり５０ｇ／ｍ2
以下であることが、また、その厚みも均一であることが
望ましい。また合金層厚みは前述したように薄い方が好
ましい。めっきの後工程として一次防錆のためのクロメ
ート処理、めっき層の改質処理である焼鈍処理、表面状
態、材質の調整のための調質圧延、潤滑性、溶接性を付
与するための樹脂被覆等があり得るが、本発明において
は特にこれらは限定するものではない。しかし、安定し
た溶接性を得るには、０．３〜１μｍ程度の薄い有機被
覆層を最表面に有することが望ましい。
【００１９】鋼板の製造法としては通常の方法によるも
のとする。鋼成分は例えば転炉−真空脱ガス処理により
調節されて溶製され、鋼片は連続鋳造法等で製造され、
熱間圧延される。熱間圧延、またそれに続く冷間圧延の
条件は鋼板の深絞り性に影響を与える。特に優れた深絞
り性を付与するには、熱延時の加熱温度を１１５０℃程
度と低めに、また熱延の仕上げ温度は８００℃程度と低
めに、巻き取り温度は６００℃以上と高めに、冷延の圧
下率は８０％程度と高めにすると良い。
のとする。鋼成分は例えば転炉−真空脱ガス処理により
調節されて溶製され、鋼片は連続鋳造法等で製造され、
熱間圧延される。熱間圧延、またそれに続く冷間圧延の
条件は鋼板の深絞り性に影響を与える。特に優れた深絞
り性を付与するには、熱延時の加熱温度を１１５０℃程
度と低めに、また熱延の仕上げ温度は８００℃程度と低
めに、巻き取り温度は６００℃以上と高めに、冷延の圧
下率は８０％程度と高めにすると良い。
【００２０】
【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。表１に示す鋼を通常の転炉−真空脱ガス処理によ
り溶製し、鋼片とした後、通常の条件で熱間圧延、冷延
工程を行い、冷延鋼板（板厚０．８ｍｍ）を得た。これ
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、焼
鈍もこの溶融めっきライン内で行った。焼鈍温度は８０
０〜８５０℃とした。めっき後ガスワイピング法でめっ
き厚みを両面約６０ｇ／ｍ2 に調節した。この際のめっ
き温度は６６０℃とし、めっき浴組成としては基本的に
Ａｌ−２％Ｆｅとして、これにＳｉを添加した。この浴
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。こうして製造した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り、めっき条件と性能評価結果を
表２に示す。
する。表１に示す鋼を通常の転炉−真空脱ガス処理によ
り溶製し、鋼片とした後、通常の条件で熱間圧延、冷延
工程を行い、冷延鋼板（板厚０．８ｍｍ）を得た。これ
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、焼
鈍もこの溶融めっきライン内で行った。焼鈍温度は８０
０〜８５０℃とした。めっき後ガスワイピング法でめっ
き厚みを両面約６０ｇ／ｍ2 に調節した。この際のめっ
き温度は６６０℃とし、めっき浴組成としては基本的に
Ａｌ−２％Ｆｅとして、これにＳｉを添加した。この浴
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。こうして製造した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り、めっき条件と性能評価結果を
表２に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】（１）外観評価 めっき後の外観を目視判定した。 〔評価基準〕 〇：異常なし △：微少な点状不めっき有り ×：不めっき有り
【００２３】（２）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で行い、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）
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で行い、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）
【００２４】（３）溶接部気密性評価 クランクプレス試験機にて、フランジ幅３０ｍｍ，深さ
２５ｍｍ，７０×７０ｍｍの平底角筒成型を行い、フラ
ンジ部を下に示した溶接条件でシーム溶接を行った。次
にこの一部に穴をあけ、この穴より水中でエアにより内
圧０．５気圧、１気圧、１．５気圧を掛け、シーム溶接
部からのエアの漏れを判定した。 〔溶接条件〕 溶接電流：１０ＫＡ 加圧力：２００ｋｇ 溶接速
度：２．５ｍ／ｓ 〔評価基準〕 ◎：溶接部より漏れ発生無し ○：１気圧まで漏れ発生無し △：０．５気圧まで漏れ発生無し ×：０．５気圧でも漏れ発生
２５ｍｍ，７０×７０ｍｍの平底角筒成型を行い、フラ
ンジ部を下に示した溶接条件でシーム溶接を行った。次
にこの一部に穴をあけ、この穴より水中でエアにより内
圧０．５気圧、１気圧、１．５気圧を掛け、シーム溶接
部からのエアの漏れを判定した。 〔溶接条件〕 溶接電流：１０ＫＡ 加圧力：２００ｋｇ 溶接速
度：２．５ｍ／ｓ 〔評価基準〕 ◎：溶接部より漏れ発生無し ○：１気圧まで漏れ発生無し △：０．５気圧まで漏れ発生無し ×：０．５気圧でも漏れ発生
【００２５】（４）耐食性評価 ガソリンに対する耐食性を評価した。方法は油圧成型試
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、試験液を入れ
て、シリコンゴム製リングを介してガラスで蓋をした。
これを室温で３ケ月放置した後の腐食状況を目視観察し
た。 試験液：ガソリン＋蒸留水１０％＋蟻酸２００ｐｐｍ 〔評価基準〕 −：成型不可能のため評価不可能 〇：赤錆発生０．１％未満 △：赤錆発生０．１〜５％または白錆発生有り ×：赤錆発生５％超または白錆顕著
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、試験液を入れ
て、シリコンゴム製リングを介してガラスで蓋をした。
これを室温で３ケ月放置した後の腐食状況を目視観察し
た。 試験液：ガソリン＋蒸留水１０％＋蟻酸２００ｐｐｍ 〔評価基準〕 −：成型不可能のため評価不可能 〇：赤錆発生０．１％未満 △：赤錆発生０．１〜５％または白錆発生有り ×：赤錆発生５％超または白錆顕著
【００２６】表２に示すように、鋼中のＣやＮが高く
て、（Ｔｉ＋Ｎｂ）／（Ｃ＋Ｎ）の原子当量が１未満に
なったり（比較例１６、１９）、Ｐ，Ｍｎが高く延性が
不足するとき（比較例１８）には、プレス加工性に劣
り、燃料タンクのような深絞り加工は困難である。また
鋼中のＳｉ，Ａｌ等の溶融アルミめっきを阻害する元素
が高いときには（比較例１７）、不めっきが多く、不め
っき部より腐食が進行するため当然耐食性も劣化する。
また鋼中のＴｉが高すぎるとき（比較例２１）や、アル
ミめっき中のＳｉ量が少ないとき（比較例２２）には、
合金層が厚く発達し、プレスの際にめっきが剥離しやす
くなってやはり耐食性が劣化する。
て、（Ｔｉ＋Ｎｂ）／（Ｃ＋Ｎ）の原子当量が１未満に
なったり（比較例１６、１９）、Ｐ，Ｍｎが高く延性が
不足するとき（比較例１８）には、プレス加工性に劣
り、燃料タンクのような深絞り加工は困難である。また
鋼中のＳｉ，Ａｌ等の溶融アルミめっきを阻害する元素
が高いときには（比較例１７）、不めっきが多く、不め
っき部より腐食が進行するため当然耐食性も劣化する。
また鋼中のＴｉが高すぎるとき（比較例２１）や、アル
ミめっき中のＳｉ量が少ないとき（比較例２２）には、
合金層が厚く発達し、プレスの際にめっきが剥離しやす
くなってやはり耐食性が劣化する。
【００２７】一方、めっき中のＳｉが多すぎても（比較
例２３）、耐食性が劣化する。また鋼中にＢが添加され
ないと（比較例２０）、他の性能は優れているが溶接部
の気密性に劣る。鋼成分、めっきの組成が適正である
と、プレス加工性、溶接部の気密性、外観、耐食性全て
に優れた溶融アルミめっき鋼板が得られる。但し、鋼中
のＢ量がやや不足するときやＰ量が高いとき（本発明例
１、９、１０、１３）には、溶接部の気密性にやや劣る
傾向があり、Ｐが０．０１％を越えても（本発明例２、
６、７、８、１１）、Ｐ量がそれ以下のものと比べると
やや気密性に劣る。一方、鋼中のＣ，Ｓｉ，Ｍｎ等の元
素量が多いと（本発明例９、１３）やや加工性に劣る傾
向がある。従って、これらの元素を適正にすると、より
高い特性を有する溶融アルミめっき鋼板が得られる。
例２３）、耐食性が劣化する。また鋼中にＢが添加され
ないと（比較例２０）、他の性能は優れているが溶接部
の気密性に劣る。鋼成分、めっきの組成が適正である
と、プレス加工性、溶接部の気密性、外観、耐食性全て
に優れた溶融アルミめっき鋼板が得られる。但し、鋼中
のＢ量がやや不足するときやＰ量が高いとき（本発明例
１、９、１０、１３）には、溶接部の気密性にやや劣る
傾向があり、Ｐが０．０１％を越えても（本発明例２、
６、７、８、１１）、Ｐ量がそれ以下のものと比べると
やや気密性に劣る。一方、鋼中のＣ，Ｓｉ，Ｍｎ等の元
素量が多いと（本発明例９、１３）やや加工性に劣る傾
向がある。従って、これらの元素を適正にすると、より
高い特性を有する溶融アルミめっき鋼板が得られる。
【００２８】
【表２】
【００２９】
【発明の効果】本発明は、自動車燃料タンク材料として
必要な耐食性、プレス加工性を兼備し、かつこれまでの
課題であった溶接部気密性も獲得した溶融アルミめっき
鋼板を提供するもので、今後Ｐｂ系材料が環境問題で使
用が困難となったときの新しい燃料タンク材として非常
に有望であり、作業上の寄与も大きい。
必要な耐食性、プレス加工性を兼備し、かつこれまでの
課題であった溶接部気密性も獲得した溶融アルミめっき
鋼板を提供するもので、今後Ｐｂ系材料が環境問題で使
用が困難となったときの新しい燃料タンク材として非常
に有望であり、作業上の寄与も大きい。
フロントページの続き (72)発明者 大森 隆之 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日 本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 伊崎 輝明 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日 本製鐵株式会社八幡製鐵所内
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で Ｃ ：０．０１％以下、 Ｓｉ：０．２％以下、 Ｍｎ：０．６％未満、 Ｐ ：０．０４％以下、 酸可溶Ａｌ：０．１％以下、 Ｎ ：０．０１％以下、Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種以
上を合計で（Ｃ＋Ｎ）量の原子当量以上０．２％以下、 Ｂ ：０．０００１〜０．００３０％を含有し、残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼板の表面に、重量％
でＳｉ：２〜１３％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的
不純物からなる被覆層を有することを特徴とする溶接気
密性、プレス加工性に優れた燃料タンク用防錆鋼板。 - 【請求項２】 重量％で Ｃ ：０．０１％以下、 Ｓｉ：０．２％以下、 Ｍｎ：０．６％未満、 Ｐ ：０．０４％以下、 酸可溶Ａｌ：０．１％以下、 Ｎ ：０．０１％以下、Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種以
上を合計で（Ｃ＋Ｎ）量の原子当量以上０．２％以下、 Ｂ ：０．０００３〜０．００３０％を含有し、残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼板の表面に、重量％
でＳｉ：２〜１３％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的
不純物からなる被覆層を有することを特徴とする溶接気
密性、プレス加工性に優れた燃料タンク用防錆鋼板。 - 【請求項３】 重量％で Ｃ ：０．００３％以下、 Ｓｉ：０．１％以下、 Ｍｎ：０．４％以下、 Ｐ ：０．０２％以下、 酸可溶Ａｌ：０．１％以下、 Ｎ ：０．０１％以下、Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種以
上を合計で（Ｃ＋Ｎ）量の原子当量以上０．２％以下、 Ｂ ：０．０００３〜０．００３０％を含有し、残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼板の表面に、重量％
でＳｉ：２〜１３％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的
不純物からなる被覆層を有することを特徴とする溶接気
密性、プレス加工性に優れた燃料タンク用防錆鋼板。 - 【請求項４】 重量％で Ｃ ：０．００３％以下、 Ｓｉ：０．１％以下、 Ｍｎ：０．４％以下、 Ｐ ：０．０１％未満、 酸可溶Ａｌ：０．１％以下、 Ｎ ：０．０１％以下、Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種以
上を合計で（Ｃ＋Ｎ）量の原子当量以上０．２％以下、 Ｂ ：０．０００４〜０．００３０％を含有し、残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼板の表面に、重量％
でＳｉ：２〜１３％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的
不純物からなる被覆層を有することを特徴とする溶接気
密性、プレス加工性に優れた燃料タンク用防錆鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15320297A JP2938406B2 (ja) | 1996-07-01 | 1997-06-11 | 溶接気密性、プレス加工性に優れた自動車燃料タンク用防錆鋼板 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-170795 | 1996-07-01 | ||
| JP17079596 | 1996-07-01 | ||
| JP15320297A JP2938406B2 (ja) | 1996-07-01 | 1997-06-11 | 溶接気密性、プレス加工性に優れた自動車燃料タンク用防錆鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1072641A true JPH1072641A (ja) | 1998-03-17 |
| JP2938406B2 JP2938406B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=26481905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15320297A Expired - Lifetime JP2938406B2 (ja) | 1996-07-01 | 1997-06-11 | 溶接気密性、プレス加工性に優れた自動車燃料タンク用防錆鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2938406B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002317258A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-31 | Nippon Steel Corp | 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 |
| JP2013241645A (ja) * | 2012-05-21 | 2013-12-05 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 耐食性に優れた燃料タンク用アルミめっき鋼板およびその製造方法 |
| WO2015098653A1 (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 新日鐵住金株式会社 | 自動車部品及び自動車部品の製造方法 |
| WO2015098981A1 (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 国立大学法人九州大学 | 水素機器用の基材及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-06-11 JP JP15320297A patent/JP2938406B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002317258A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-31 | Nippon Steel Corp | 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 |
| JP2013241645A (ja) * | 2012-05-21 | 2013-12-05 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 耐食性に優れた燃料タンク用アルミめっき鋼板およびその製造方法 |
| WO2015098653A1 (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 新日鐵住金株式会社 | 自動車部品及び自動車部品の製造方法 |
| JPWO2015098653A1 (ja) * | 2013-12-25 | 2017-03-23 | 新日鐵住金株式会社 | 自動車部品及び自動車部品の製造方法 |
| RU2655421C2 (ru) * | 2013-12-25 | 2018-05-28 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Высокопрочная деталь автомобиля с коррозионно-стойким покрытием и способ ее производства |
| US10232426B2 (en) | 2013-12-25 | 2019-03-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Automobile part and method for manufacturing automobile part |
| WO2015098981A1 (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 国立大学法人九州大学 | 水素機器用の基材及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2938406B2 (ja) | 1999-08-23 |
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