KR100335227B1 - 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판 - Google Patents
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Abstract
우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판이 제공되었다. wt%로, 0.0005∼0.0040%의 C, 0.0005∼0.0040%의 N, 0.005∼0.020%의 P 및 0.0005∼0.0030%의 B를 함유한 강판은 5∼80g/m2의 코팅 중량의 Zn 코팅 층으로써 강판의 하나 이상의 표면에 형성된 제 1 코팅 층 및 0.5∼10g/m2의 코팅 중량의 Ni 코팅 층으로써 제 1 코팅층에 형성된 제 2 코팅 층으로 구성되었다. Zn 코팅 층은 Zn, Zn-Fe 합금 또는 Zn-Ni 합금으로 구성되었다. 택일적으로, 하나의 표면은 제 1 코팅 층과 제 2 코팅 층으로 형성되었고 및 다른 표면은 Zn 코팅 층으로 형성되었다.
Description
본 발명은 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판, 특히 자동차 연료 및 외부 표면 부식 환경에 관한 그의 우수한 성형성, 용접성 및 내식성 때문에 가솔린, 알콜, 알콜을 함유하는 가솔린 등과 같은 자동차 연료를 유지하고 보유하기 위한 콘테이너, 즉, 연료 탱크, 및 연료 탱크 주변 구성요소용 재료로써 적당한 표면 처리 강판에 관한 것이다.
종래, 3∼20%의 Sn을 함유한 Pb-Sn 합금으로 코팅된 강판을 구성한 터언 (terne) 강판은 가솔린 탱크용으로 사용되었다. 상기 터언 강판은 가솔린 연료에 대항하여 양호한 내식성을 가지며 및 또한 그러한 연료내에 함유된 물, 황산 및 불가피한 불순물에 의한 부식에 저항한다. 상기는 또한 강판을 연료 탱크의 형상으로 성형시 요구된 격심한 압축 성형에 견딜 수 있다.
그러나, 터언 강판은 알콜 연료, 알콜과 가솔린의 혼합 연료, 및 연료 악화로 발생하는 산, 포름산, 초산, 및/또는 다른 유기산을 함유한 연료와 같은 극도의부식 연료에 대항하여 충분히 적절한 내식성을 갖지 못한다. 또한, 최근에, 환경 규제의 엄격화, 특히, 고철 차량으로 부터 Pb 용해에 대한 제약으로 Pb 없는 강판에 대한 요구가 증가하고 있다.
알콜 연료, 알콜과 가솔린의 혼합 연료, 및 극도로 심한 부식성을 가진 다른 연료에 관한 우수한 내식성을 가진 강판의 요구에 응하여, JP-A-(미공개 일본 특허 명세서)58-45396에는 표면이 0.5∼20μm의 두께로 5∼50%의 Zn을 함유한 Ni 합금으로 코팅된 강판을 나타내고 있다. 다른 한편, JP-A-60-121295에는 5∼30%의 Ni을 함유한 Zn-Ni 합금으로 강판의 표면을 전기 도금 및 추가로 그 위에 Sn-코팅 층을 형성하므로써 얻어진 연료 콘테이너용 강판을 나타내고 있다.
그러나, 상기 기술로 얻어진 코팅 층의 내식성은 핀호올(pinhole)의 출현으로 저하된다. 또한, 압축 성형시, 코팅내에 형성하는 핀호올 및 다른 결함들은 코팅 층의 내식성을 저하하는 크랙(crack)으로 발전한다. 그러한 완전한 코팅 결함의 제거는 기술적으로 및 경제적으로 힘들다.
JP-A-62-27587에는 Zn 또는 Zn-Ni 합금으로 구성된 제 1 코팅 층이 강판의 표면 위에 형성되고 및 Ni 표면 층이 제 1 코팅 층 위에 형성되는 것을 특징으로 한 강판을 나타내고 있다. 상기 강판은 알콜 연료 및 알콜과 가솔린의 혼합된 연료에 대항하여 우수한 내식성을 가진다.
Zn과 같은 저 융점 금속으로 코팅된 강판이 통전(pass current)으로 구리 전극을 사용하여 저항 용접될 때, 상기는 높은 용접 전류의 조건 아래 용접된 금속 표면에 크랙을 발생시킨다. 상기는 구리 또는 아연과 같은 저 융점 금속에 의해 발생된 액체 금속 취성의 탓으로 생각된다. 크랙 발생의 방지는 제품 조건의 범위를 확장하므로써 생산성 및 또한 구성 요소의 신뢰성을 강화하기 위해서 필요하다. JP-A-62-27587에는 그러한 크랙에 관하여 완전히 기재되어 있지 않았고 및 방지에 관하여도 나타내지 않았다. 또한, 상기는 표면 코팅 금속으로 첨가한 5% 또는 그 이하의 Co가 크랙의 감수성에 절대적으로 영향을 미치지 않는다는 것을 발견하였다.
전술한 형태의 견지에서, 본 발명의 목적은 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 구비하고, 연료 탱크의 내부 및 외부 표면에서 부식 환경에 관하여 내식성이 우수하고, 격심한 압축 성형성에 견딜 수 있고, 및 저항 용접시 표면 층 균열에 대하여 양호한 저항을 가진 우수한 용접성을 나타낸 연료 콘테이너용 표면 처리 강판을 제공하기 위한 것이다.
본 발명가들은 알콜 연료 및 알콜과 가솔린의 혼합 연료에 대항하여 우수한 내식성을 성취하고 및 또한 격심한 압축 성형을 견디기 위해 요구된 성형성을 부여하는 수단에 대하여 다양한 연구를 행하였다. 상기 연구들은 내식성 및 성형성뿐만아니라 용접된 금속 크랙 저항이 그의 표면 위에 Zn 또는 Zn-계 합금 코팅 층 및 상기 코팅 층 위에 Ni 코팅 층을 가진 강판의 강 구성성분의 함량인 C, P, N 및 B을 정확하게 제어하므로써 뚜렷하게 개선될 수 있는 것을 발견하였다.
특히, 본 발명의 첫 번째 양상은 강판의 모재(base metal)에 wt%로, 0.0005∼0.0040%의 C, 0.0005∼0.0040%의 N, 0.005∼0.020%의 P 및 0.0005∼0.0030%의 B을 함유하고, 5∼80g/m2의 코팅 중량의 Zn 코팅 층으로써 강판의 하나 이상의 표면에 형성된 제 1 코팅 층, 및 0.5∼10g/m2의 코팅 중량의 Ni 코팅 층으로써 제 1 코팅층에 형성된 제 2 코팅 층을 구성한 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판을 제공한다.
본 발명의 두 번째 양상은 첫 번째 양상에 따라, 제 1 코팅 층으로써 Zn 코팅 층은 25wt% 이하의 Fe를 함유하고 및 5∼80g/m2의 코팅 중량을 가진 Zn-Fe-합금 코팅 층인 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판을 제공한다.
본 발명의 세 번째 양상은 첫 번째 양상에 따라, 제 1 코팅 층으로써 Zn 코팅 층은 25wt% 이하의 Ni을 함유하고 및 5∼80g/m2의 코팅 중량을 가진 Zn-Ni-합금 코팅 층인 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판을 제공한다.
본 발명의 네 번째 양상은 첫 번째 내지 세 번째 양상 중 어느 하나의 양상에 따라, 제 1 코팅 층 및 제 2 코팅 층은 강판의 두 개의 표면위에 나타난 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판을 제공한다.
본 발명의 다섯 번째 양상은 첫 번째 내지 세 번째 양상 중 어느 하나의 양상에 따라, 제 1 코팅 층 및 제 2 코팅 층은 단지 강판의 하나의 표면위에 나타난 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판을 제공한다.
본 발명의 여섯 번째 양상은 다섯 번째 양상에 따라, 제 1 코팅 층 및 제 2 코팅 층을 구비하지 않은 강판의 표면은 5∼80g/m2의 코팅 중량의 Zn 코팅 층을 가진 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판을 제공한다.
본 발명의 일곱 번째 양상은 여섯 번째 양상에 따라, 제 1 코팅 층 및 제 2 코팅 층을 구비하지 않은 강판 표면의 Zn 코팅 층은 25wt% 이하의 Fe를 함유하고 5∼80g/m2의 코팅 중량을 가진 Zn-Fe-합금 코팅 층인 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판을 제공한다.
본 발명의 여덟 번째 양상은 여섯 번째 양상에 따라, 제 1 코팅 층 및 제 2 코팅 층을 구비하지 않은 강판 표면의 Zn 코팅 층은 25wt% 이하의 Ni를 함유하고 5∼80g/m2의 코팅 중량을 가진 Zn-Ni-합금 코팅 층인 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판을 제공한다.
본 발명의 아홉 번째 양상은 첫 번째 내지 여덟 번째 양상 중 어느 하나의 양상에 따라, 추가로 Ni 이상의 코팅 층 위에 금속 Cr으로써 1∼70mg/m2의 코팅 중량의 크롬산염 피막을 구성한 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판을 제공한다.
본 발명은 아래에 상세히 설명될 것이다. 다른 것이 두드러지지 않는 한, 본 발명에 관한 모든 퍼센트는 중량을 나타낸다.
본 발명에서, 합급 성분으로써 강판에 함유된 C, P, N 및 B의 함량은 엄격히 제한되었다. 상기에 대한 이유는 다음과 같다.
C: 탄소 함량이 0.0005% 이하일 때, 용접 금속 표면 층의 크랙을 방지 또는 감소하기 위해 필요한 P, N 및 B의 함량은 강판의 성형성 저하 관점에서 과도하게 첨가된다. 탄소 함량이 0.0040% 이상일 때, 강판의 우수한 성형성은 P, N 및 B에 상관없이 확보될 수 없다. 성형성 및 표면 층 크랙 감소 강판을 고려하여, 더욱 바람직한 탄소 함량은 0.0010∼0.0025%이다.
P: P 함량이 0.005% 이하일 때, 용접 금속 표면 층의 크랙을 방지 또는 감소하기 위해 필요한 C, N 및 B의 함량은 강판의 성형성 저하의 관점에서 과도하게 첨가된다. P 함량이 0.020% 이상일 때, 두 번째 가공 취성을 겪는 강판의 위험이 증가한다. 따라서 과도한 P 함량은 바람직하지 않다. 성형성 및 표면 층 크랙 감소 강판을 고려하여, 더욱 바람직한 P 함량은 0.007∼0.016%이다.
N: 질소 함량이 0.0005% 이하일 때, 용접 금속 표면 층의 크랙을 방지 또는 감소하기 위해 필요한 C, P 및 B의 함량은 강판의 성형성 저하의 관점에서 과도하게 첨가된다. 질소 함량이 0.0040% 이상일 때, 강판의 시효 특성이 문제가 된다. 성형성, 시효 특성 및 표면 층 크랙 감소 강판을 고려하여, 더욱 바람직한 질소 함량은 0.0010∼0.0035% 이다.
B: 보론 함량이 0.0005% 이하일 때, 용접 금속 표면 층의 크랙을 방지 또는감소하기 위해 필요한 C, P 및 N의 함량은 강판의 성형성 저하의 관점에서 과도하게 첨가된다. 보론 함량이 0.0030% 이상일 때, 강판의 성형성은 C, P 및 N 함량에 상관없이 뚜렷하게 저하된다. 성형성 및 표면 층 크랙 감소 강판을 고려하여, 더욱 바람직한 보론 함량은 0.0010∼0.0025%이다.
강에 대하여 C, P, N 및 B외에 다른 첨가 성분은 특별하게 한정되지 않았고 강 구성물들은 연료 콘테이너용 표면 처리 강판의 강도, 성형성 및 다른 요구 특성을 확보하기 위해 적절하게 선택될 수 있다. 성분들은 C, P, N 및 B 함량이 탈산의 목적을 위해 Al, 성형성 개선을 위해 Ti 및/또는 Nb, 및 열간-디트 아연 코팅 특성 개선의 목적을 위해 환원 Si 함량을 포함한 본 발명에 의해 명기된 범위내로 감소하는 강에 대하여 특별한 효과를 부여하기 위해 첨가될 수 있다. 또한 그러한 첨가는 본 발명의 관점에서 감소한다.
본 발명의 효과는 보통 공정에 의해 제조된 냉간 압연 강판 또는 열간 압연 강판에 적용될 때 완전히 명백하게 되고 및 본 발명의 효과는 강판의 제조 이력에 의해 크게 변하지 않는다. 또한, 강판은 표면이 제 1 코팅 층의 형성에 앞서 플래쉬(flash)-코팅 층(더욱 코팅 접착력을 강화하기 위한 것과 같은)으로 적절하게 형성된 것중의 하나이다. 상기 층은 개별적으로 또는 합금으로써 Ni, Fe, Co 및 Cu 중 하나 이상을 함유한다. 상기 층이 상기 네 개의 성분 중 하나 이상을 함유함에 있어서, 상기는 비 금속을 가진 합금을 함유할 수 있다. 도금 층의 코팅 중량은 바람직하게, 예를 들면, 0.001∼10g/m2의 범위이다. 또한 상기는 제 1 코팅 층을 형성하기 위한 시기에, 강판 기지(matrix)의 구성 성분 또는 침투하고 분산한 제 1 코팅 층의 구성 성분내에서 플래쉬-코팅 층을 구비하는 것으로 연료 콘테이너용 표면 처리 강판을 위한 본 발명의 관점 내에 있다. 플래쉬-코팅 층의 출현은 예를 들면, EPMA 성분 분석으로 표면 처리 강판의 기지와 제 1 코팅 층(Zn 코팅 층) 사이 계면의 영역에 영향을 주므로써 확실하게 될 수 있다.
코팅에 대한 제한 이유가 아래에 설명될 것이다.
제 1 코팅 층으로 구성된 Zn 코팅은 5∼80g/m2의 코팅 중량을 가진 Zn 코팅 또는 Zn-합금 코팅이다. 5g/m2이하의 코팅 중량에서 연료 탱크의 내부 및 외부 표면에 방식(防蝕) 효과는 불충분하다. 80g/m2이상에서는, 압축 성형성은 감소한다. 코팅 중량은 더욱 바람직하게 10∼60g/m2이다. 본 발명에서, 상기 Zn 코팅은 75% 이상의 Zn을 함유한 단지 Zn 또는 Zn 합금으로 형성될 수 있다. Zn 함량이 75% 이하일 때, 방식 수행력은 감소한다. 제 1 코팅 층을 구성하기 위한 다양한 Zn-합금 코팅 중에, 25% 이하의 Fe를 함유한 Zn-Fe 합금으로 구성된 것 중의 하나 및 25% 이하의 Ni를 함유한 Zn-Ni 합금으로 구성된 것 중의 하나가 압축 성형성에서 뚜렷한 개선과 연료 탱크의 도장(塗裝)된 외부 표면의 내식성 개선을 성취하기 위해 특히 효율적이다.
Zn-Fe-합금 코팅의 Fe 함량이 25% 이상일 때, 코팅 부착성은 감소하고 및 거기에 성형성이 개선되기 보다는 악화되기 쉬운 경향으로 관찰되었다. 상기 Fe 함량은 더욱 바람직하게 5∼14%이다.
Zn-Ni-합금 코팅의 Ni 함량이 25% 이상일 때, 방식 효과 및 성형성이 상승하기 보다는 떨어지기 쉬운 경향으로 관찰되었다. 따라서 상한이 25%로 설정되었다. Ni 함량은 더욱 바람직하게 7∼14%이다. 내식성, 코팅 부착성, 성형성 및 다른 특성들을 강화하기 위해서, 본 발명의 Zn 코팅 층은 Al, Pb, Sb, C, Si, P, Fe, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Cu, Ca, Li, Ti, B 및 희토류 성분 중 하나 이상과 결합될 수 있다. 물론 Zn-Fe-합금 코팅 및 Zn-Ni-합금 코팅은 Fe 및 Ni을 함유한다. 문제는 만약 상기 성분들 중 어느 하나가 불순물로써 Zn 코팅 내부에서 그의 방법을 발견한다면 발생되지 않는다.
제 2 코팅 층으로써 제 1 코팅 층위에 형성된 Ni 코팅 층의 코팅 중량이 0.5g/m2이하일 때, 연료 탱크의 내부 표면에서 압축 성형성 및 내식성은 불충분하다. Ni 코팅 층의 내식성 개선 효과가 과포화되고 및 심지어 코팅 중량이 10g/m2을 초과할 때 감소하는 경향을 나타낸다. 제 2 코팅 층을 구성하는 Ni 코팅 층의 코팅 중량은 더욱 바람직하게 1∼7g/m2이다.
본 발명에서 Al, Pb, Sb, C, Si, P, Fe, Sn, Mg, Mn, Cr, Co, Cu, Ca, Li, Ti, B 및 희토류 성분 중 하나 이상으로 침투되거나 함유한 제 2 코팅 층을 구성한 Ni 코팅 층으로 발생되는 문제는 없다.
제 1 코팅 층과 제 2 코팅 층은 강판의 하나의 측부 이상의 표면으로 분할되어야 한다. 즉, 그들은 강판에 대해 두 개의 표면 또는 단지 하나의 표면으로 분할될 수 있다. 강판의 두 개의 표면이 연료에 접촉되어지는 경우에서, 강판이 연료 탱크 내부에 부착된 구성요소를 제조하기 위해 사용될 때와 같이, 강판의 두 개의 표면은 제 1 코팅 층과 제 2 코팅 층을 가져야한다. 강판의 단지 하나의 표면이 연료에 접촉되어지는 경우에서, 강판이 연료 탱크 그 자체를 제조하기 위해 사용될 때와 같이, 상기는 제 1 코팅 층과 제 2 코팅 층을 구비하기 위한 강판의 하나 이상의 표면에 충분하다. 즉 다시말하자면, 연료 탱크의 외부 표면을 구성하는 표면은 제 1 코팅 층과 제 2 코팅 층을 필수적으로 구비할 필요는 없다. 그러나, 물론 상기는 제 1 코팅 층과 제 2 코팅 층과 함께 제공될수 있고 및 상기는 양측에 동일한 코팅을 분할하는 것이 용이하기 때문에 강판 제조의 양상으로부터 장점을 가진다. 상기 경우에서, 코팅의 형태, 코팅 구성 성분 및 코팅 중량은 양 측 위에 동등할 수 있다. 택일 적으로, 표면에 필요한 다른 특성 또는 비용이 관계될 때, 코팅의 형태, 코팅의 성분 및 코팅 중량은 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 두 개의 측 사이에서 차별화될 수 있다.
제 1 코팅 층과 제 2 코팅 층이 비용 감소를 위해 단지 하나의 표면에 제공될 때, 다른 측 표면은 바람직하게 내식성을 구비하기 위해서 Zn 코팅 층으로 형성된다. 상기 Zn 코팅 층의 코팅 중량은 바람직하게 5∼80g/m2이다. 5g/m2이하의 코팅 중량은 적절한 방식 효과를 제공하지 못하고, 한편 Zn 코팅 층의 효과는 80g/m2이상의 코팅 중량에서 과포화된다. 따라서 상한은 경제적인 관점으로부터 80g/m2으로설정하였다. 코팅 중량은 더욱 바람직하게 10∼60g/m2이다. 본 발명에서, 다른 표면위의 Zn 코팅은 단지 Zn 또는 75% 이상의 Zn을 함유한 Zn 합금으로 형성될 수 있다. Zn 함량이 75% 이하일 때, 방식 능력은 감소한다. 다양한 사용 가능한 Zn-합금 코팅 중에서, 25% 이하의 Fe를 함유한 Zn-Fe 합금으로 구성된 것 중에 하나 및 25% 이하의 Ni를 함유한 Zn-Ni 합금으로 구성된 것 중에 하나는 특히 압축 성형성에 있어서 뚜렷한 개선과 연료 탱크의 도장된 외부 표면의 내식성에 있어서 개선을 성취하는데 효율적이다.
Zn-Fe-합금 코팅의 Fe 함량이 25% 이상일 때, 상기 코팅 부착성은 감소하고 및 거기에 성형성이 개선되기 보다는 악화되기 쉬운 경향으로 관찰되었다. 상기 Fe 함량은 더욱 바람직하게 5∼14% 이다.
Zn-Ni-합금 코팅의 Ni 함량이 25% 이상일 때, 거기에는 방식 효과와 성형성이 상승하기 보다는 감소하기 쉬운 경향으로 관찰되었다. 따라서, 상한이 25%로 설정되었다. Ni 함량은 더욱 바람직하게 7∼14% 이다.
내식성, 코팅 부착성, 성형성 및 다른 특성들을 강화하기 위해서, 다른 측 위에 Zn 코팅 층은 Al, Pb, Sb, C, Si, P, Fe, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Cu, Ca, Li, Ti, B 및 희토류 성분 중 하나 이상과 결합될 수 있다. 물론 Zn-Fe-합금 코팅 및 Zn-Ni-합금 코팅은 Fe 및 Ni을 함유한다. 만약 상기 성분들 중 어느 하나가 불순물로써 Zn 코팅 내부에서 그의 방법을 발견한다면 문제는 발생되지 않는다.
제 1 코팅 층과 제 2 코팅 층이 단지 하나의 표면 위에 형성될 때, 다른 표면위에 코팅 구성 성분 및 코팅 중량은 제 1 코팅 층과 동일할 수 있다. 택일 적으로, 표면에 필요한 다른 특성 또는 비용이 관계될 때, 코팅의 성분 및 코팅 중량은 제 1 코팅 층의 것으로부터 구별될 수 있다.
본 발명은 코팅 방법을 특별하게 한정하지 않았다. 보통 코팅 방법으로 사용된 다양한 것중의 하나가 사용될 수 있다. 즉, 제 1 코팅 층을 위해 사용할 수 있는 방법들은 전기도금, 열간-디프 코팅, 합금 열간 갈버나이징 및 증기 증착 코팅을 포함한다.제 2 코팅층을 위해 사용할 수 있는 방법은 전기 도금 및 증기 증착 코팅을 포함한다. 제 1 코팅 층 및 제 2 코팅 층이 단지 하나의 표면 위에 존재할 때, 다른 표면 위에 코팅은 전기도금, 열간-디프 코팅, 합금 열간 갈버나이징 또는 증기 증착 코팅과 같은 방법을 통해 형성될 수 있다. 그러한 경우에서, 제품은 단순화되고 및 비용은 강판의 두 개의 표면에 대한 제 1 코팅 층을 첫 번째 분할하므로써 감소하고 및 그 후에 단지 하나의 표면에 대한 제 2 코팅 층을 제공하므로써 감소된다.
추가로 코팅 층이 종래 크롬산염 처리에 영향을 받으면 본 발명 강판의 부식 저항 및 도료 부착 특성을 개선한다. 강판이 크롬산염에 영향을 받을 때, 특별히 양호한 효과는 적어도 Ni 코팅 층 위에 크롬산염 피막을 형성하므로써 얻어진다. 물론 크롬산염 처리는 심지어 첫 번째 코팅 층 및 두 번째 코팅 층이 단지 하나의 표면위에 형성되더라도 두 개의 표면 위에 적용될 수 있다. 크롬산염 처리의 바람직한 효과는 금속 크롬 1mg/m2이하의 코팅 중량으로는 얻어지지 못하고, 또한 효과는 70 mg/m2이상의 코팅 중량에서는 과포화된다. 코팅 무게는 더욱 바람직하게 5∼60mg/m2이다.
종래에 언급되지 않은 다양한 다른 표면 처리들이 본 발명 강판에 첨가될 수 있다. 예를 들면, 상기는 윤활 강화, 수지 코팅, 용접성 강화, 인산염 및 인산염 특성을 강화하기 위한 처리를 포함한다. 그러한 처리 중에 하나가 부가적으로 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 요구된 특성을 확보하기 위해 행해질 수 있다.
본 발명 강판의 강도는 예를 들면, 보통 강의 300N/mm2인장강도 또는 300N/mm2에 대한 울트라-딥(ultra-deep) 드로오잉 강판 또는 고강도강(300, 340, 400 및 440N/mm2강)의 강도 이상으로 연장한 폭 넓은 범위로 감소한다.
실시예 1
표 1에 나타내어진 C, P, N 및 B 함량을 구비하고 JIS G3141 스펙에 따라 제조된 냉간 압연 강판은 표 1에 나타내어진 코팅이 제공되었다. 또한 강 성분은 0.01∼0.02%의 Si, 0.15∼0.20%의 Mn, 0.006∼0.008%의 S, 0.025∼0.31%의 Al, 0.025∼0.033%의 Ti, 및 0.007∼0.009%의 Nb를 포함한다. 탈지 후, 각 강은 표 1에 나타내어진 방법을 통해 Zn 또는 Zn 합금으로 첫 번째 코팅되었고 및 그 후 보통 전기 도금으로 그 위에 Ni로 코팅되었다. 강 두께는 0.8mm였다. 표 1에서, 번호 1∼13은 본 발명예이고 및 번호 14∼21은 비교 예이다. 번호 2, 3 및 5∼13은 보통 코팅 형태 크롬산염 처리 방법을 통해 크롬산염 피막이 제공되었다. 연료 탱크의내부 표면, 즉, 연료와 접촉되는 표면이 되기 위한 각 강판의 표면은 최상부 표면과 같이 형성되었다.
Ni 코팅이 다음과 같은 욕조 구성 성분 및 코팅 조건을 사용하여 행해졌다.
NiSO4·6H2O : 300 g/1
H3BO3: 30 g/1
욕조 온도 : 50 ℃
전류 밀도 : 50 A/dm2
시험편은 각 강판으로 부터 얻어졌고 및 성형성, 성형 후 내식성, 및 용접성을 위해 평가되었다. 성형성은 원통형 딥-드로오잉 시험에서 한계 드로잉 비율[(크랙없이 인발할 수 있는 가장 큰 블랭크(blank) 직경)/(펀치 직경)]로 평가되었다. 큰 한계 드로오잉 비율은 우수한 성형성을 지시한다.
성형 후 내식성은 다음과 같은 방법으로 측정되었다. 첫째, 둥근 시험편이 내부 표면과 같이 표 1에 나타낸 최상부 표면을 가진 2.0의 인발 비율로 35mm 깊이와 50mm 내부 직경의 원통형 형상으로 성형되었고, 오목한 부분은 부식 시험 액체로 채워지고 및 밀봉되었고, 및 밀봉된 시험편은 30℃에서 2 개월 동안 유지되었다. 아래에 나타낸 구성 성분의 부식 시험 용액에 대한 두 개의 형태가 사용되었다. 비교 예 번호 15, 17 및 19는 2.0의 드로오잉 비율로 성형되지 않았고, 그들은 1.8의 드로오잉 비율로 성형되었다.
부식 시험 용액 1
가솔린 : 잔부
물 : 1.0vol%
포름산 : 0.1g/l
부식 시험 용액 2
가솔린 : 잔부
에탄올 ; 30vol%
포름산 : 0.1g/l
물 : 1.0vol%
NaCl : 0.05g/l
성형 후 내식성은 완전히 부식시험이 끝난 후 부식 시험 용액과 오목부를 관찰하므로써 평가되었다. 상기 관찰된 상태들이 다음과 같이 평가되었다.
◎: 비정상적이거나 극히 미세한 부식이 절대로 존재하지 않음
○: 약간 부식
△: 부분적으로 부식
×: 부식이 전체 및 국부 부식
××: 전체적으로 강한 부식 또는 강한 국부 부식
용접성은 평가되기 위한 일례의 두 개의 강판을 적층하고, 용접 전극으로써 구리 링 전극을 사용하여 강판을 겹치기 시임 용접되고, 및 크랙 발생에 대하여 용접된 금속 표면 층을 검사하므로써 평가되었다. 용접 전류는 20kA이고 용접 속도는 3m/min이다. 용접 금속은 X-ray 투과 시험에 의해 결함들이 조사되었다. 결과는 다음과 같이 평가된다:
◎: 크랙 없음
×: 크랙
평가의 결과가 표 1에 나타내어졌다. 표 1로부터 분명해지므로써, 본 발명 일례들(번호 1∼13)은 성형성 및 내식성이 아주 우수하였고, 용접에 있어서 크랙이 발견되지 않았고, 및 일례 번호 21의 Pb-10Sn%-합금 코팅 강판보다 더욱 우수한 내식성을 가진다. 반대로, 비교 예(번호 14∼20) 내식성이 떨어졌고, 강판의 불충분한 성형성을 나타내었고, 또는 용접성도 떨어졌다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 성형성, 내식성, 및 용접성의 모두가 우수한 연료 콘태이너용 표면 처리 강판을 제공한다.
Claims (11)
- 강판의 모재(base metal)는 wt%로, 0.0005∼0.0040%의 C, 0.0005∼0.0040%의 N, 0.005∼0.020%의 P 및 0.0005∼0.0030%의 B를 함유하고, 5∼80g/m2의 코팅 중량의 Zn 코팅 층으로써 강판의 하나 이상의 표면에 형성된 제 1 코팅 층, 및 0.5∼10g/m2의 코팅 중량의 Ni 코팅 층으로써 제 1 코팅층에 형성된 제 2 코팅 층을 구성하는 것을 특징으로 하는 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판.
- 제 1 항에 있어서, 제 1 코팅 층으로써 Zn 코팅 층은 25wt% 이하의 Fe를 함유하고 및 5∼80g/m2의 코팅 중량을 가진 Zn-Fe-합금 코팅 층인 것을 특징으로 하는 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판.
- 제 1 항에 있어서, 제 1 코팅 층으로써 Zn 코팅 층은 25wt% 이하의 Ni을 함유하고 및 5∼80g/m2의 코팅 중량을 가진 Zn-Ni-합금 코팅 층인 것을 특징으로 하는 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 코팅 층 및 제 2 코팅층이 강판의 두 개의 표면위에 제공되는 것을 특징으로 하는 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 코팅 층 및 제 2 코팅 층이 강판의 단지 하나의 표면위에 제공되는 것을 특징으로 하는 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판.
- 제 5 항에 있어서, 제 1 코팅 층 및 제 2 코팅 층을 구비하지 않은 강판의 표면은 5∼80g/m2의 코팅 중량의 Zn 코팅 층을 가진 것을 특징으로 하는 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판.
- 제 6 항에 있어서, 제 1 코팅 층 및 제 2 코팅 층을 구비하지 않은 강판 표면의 Zn 코팅 층은 25wt% 이하의 Fe를 함유하고 5∼80g/m2의 코팅 중량을 가진 Zn-Fe-합금 코팅 층인 것을 특징으로 하는 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판.
- 제 6 항에 있어서, 제 1 코팅 층 및 제 2 코팅 층을 구비하지 않은 강판 표면의 Zn 코팅 층은 25wt% 이하의 Ni를 함유하고 5∼80g/m2의 코팅 중량을 가진 Zn-Ni-합금 코팅 층인 것을 특징으로 하는 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진연료 콘테이너용 표면 처리 강판.
- 제 4 항에 있어서,추가로, Ni 이상의 코팅 층 위에 금속 Cr으로써 1∼70mg/m2의 코팅 중량의 크롬산염 피막을 구성하는 것을 특징으로 하는 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판.
- 제 7 항에 있어서,추가로, Ni 이상의 코팅 층 위에 금속 Cr으로써 1∼70mg/m2의 코팅 중량의 크롬산염 피막을 구성하는 것을 특징으로 하는 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판.
- 제 8 항에 있어서,추가로, Ni 이상의 코팅 층 위에 금속 Cr으로써 1∼70mg/m2의 코팅 중량의 크롬산염 피막을 구성하는 것을 특징으로 하는 우수한 내식성, 성형성 및 용접성을 가진 연료 콘테이너용 표면 처리 강판.
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