JP2000290763A - 耐食性に優れた自動車燃料タンク用アルミめっき鋼板 - Google Patents
耐食性に優れた自動車燃料タンク用アルミめっき鋼板Info
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- JP2000290763A JP2000290763A JP11097250A JP9725099A JP2000290763A JP 2000290763 A JP2000290763 A JP 2000290763A JP 11097250 A JP11097250 A JP 11097250A JP 9725099 A JP9725099 A JP 9725099A JP 2000290763 A JP2000290763 A JP 2000290763A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、従来に比べて飛躍的に耐食性に優
れ、かつ溶接性、加工性も兼備した自動車燃料タンク用
アルミめっき鋼板を提供する。 【解決手段】 鋼板表面に重量％で、Ｍｇ：０．５〜１
５％、Ｓｉ：２〜１５％、残部Ａｌ及び不可避的不純物
からなるアルミめっき層を有することを特徴とする耐食
性に優れた燃料タンク用アルミめっき鋼板。Ｍｇ：３〜
９％、Ｓｉ：６〜１０％であることが更に望ましい。Ｍ
ｇは燃料に対する耐食性に大きく寄与する。
れ、かつ溶接性、加工性も兼備した自動車燃料タンク用
アルミめっき鋼板を提供する。 【解決手段】 鋼板表面に重量％で、Ｍｇ：０．５〜１
５％、Ｓｉ：２〜１５％、残部Ａｌ及び不可避的不純物
からなるアルミめっき層を有することを特徴とする耐食
性に優れた燃料タンク用アルミめっき鋼板。Ｍｇ：３〜
９％、Ｓｉ：６〜１０％であることが更に望ましい。Ｍ
ｇは燃料に対する耐食性に大きく寄与する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の燃料タン
ク用鋼板として極めて優れた耐食性を有し、溶接性、加
工性、溶接部気密性を兼備するアルミめっき鋼板を提供
する。
ク用鋼板として極めて優れた耐食性を有し、溶接性、加
工性、溶接部気密性を兼備するアルミめっき鋼板を提供
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、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割れが
無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生成物の生成が無く、孔あき腐
食の懸念の無い材料で、しかも容易に安定して溶接でき
る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、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割れが
無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生成物の生成が無く、孔あき腐
食の懸念の無い材料で、しかも容易に安定して溶接でき
る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、またスポット溶接やシーム溶接性にも優れてい
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、またスポット溶接やシーム溶接性にも優れてい
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開平９−
５３１６６号公報において、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、めっき層
のアルミが溶接の電極であるＣｕと合金化しやすいとい
う性質を有するために、電極先端がＡｌ−Ｃｕ系金属間
化合物に転化していき、この金属間化合物は脆性である
ため次第に欠損していって電極の寿命が劣るという課題
がある。この課題に対しても特開平９−５３１６６号公
報において、樹脂クロメート処理を施すことで溶接性が
改善されることを開示した。
５３１６６号公報において、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、めっき層
のアルミが溶接の電極であるＣｕと合金化しやすいとい
う性質を有するために、電極先端がＡｌ−Ｃｕ系金属間
化合物に転化していき、この金属間化合物は脆性である
ため次第に欠損していって電極の寿命が劣るという課題
がある。この課題に対しても特開平９−５３１６６号公
報において、樹脂クロメート処理を施すことで溶接性が
改善されることを開示した。
【０００６】これら加工性、溶接性はめっき付着量が多
いと不利になり、これらの特性が求められる燃料タンク
用途においてはめっき付着量を低目に設定することが望
ましい。ところがめっき付着量を少なくすると、耐食性
が劣化する傾向にある。アルミめっき鋼板は燃料に対す
る耐食性は良好で、塩害環境でも乾湿繰り返し環境では
極めて耐食性に優れるが、塩害で常時濡れたような環境
では端面、溶接部等のめっきに被覆されていない箇所よ
りめっきが容易に損耗し、地鉄の腐食が開始されるとい
う課題を有する。
いと不利になり、これらの特性が求められる燃料タンク
用途においてはめっき付着量を低目に設定することが望
ましい。ところがめっき付着量を少なくすると、耐食性
が劣化する傾向にある。アルミめっき鋼板は燃料に対す
る耐食性は良好で、塩害環境でも乾湿繰り返し環境では
極めて耐食性に優れるが、塩害で常時濡れたような環境
では端面、溶接部等のめっきに被覆されていない箇所よ
りめっきが容易に損耗し、地鉄の腐食が開始されるとい
う課題を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した加
工性、溶接性、耐食性という特性を極めて高いレベルで
達成した、新しい燃料タンク用アルミめっき鋼板を提供
するものである。
工性、溶接性、耐食性という特性を極めて高いレベルで
達成した、新しい燃料タンク用アルミめっき鋼板を提供
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アルミめ
っき鋼板の耐食性を抜本的に改善するため種々検討を重
ねた結果、めっき層へＭｇを添加し、めっき層中にＭｇ
2 Ｓｉ相を存在させることで極めて優れた耐食性が得ら
れることを知見し、本発明を完成させた。特開昭５６−
１２７７６２号公報において、本出願人らは既にＳｉ，
Ｍｇを含有するアルミめっき鋼板の製造法を開示してい
る。
っき鋼板の耐食性を抜本的に改善するため種々検討を重
ねた結果、めっき層へＭｇを添加し、めっき層中にＭｇ
2 Ｓｉ相を存在させることで極めて優れた耐食性が得ら
れることを知見し、本発明を完成させた。特開昭５６−
１２７７６２号公報において、本出願人らは既にＳｉ，
Ｍｇを含有するアルミめっき鋼板の製造法を開示してい
る。
【０００９】更に詳細な検討を行った結果、耐食性に寄
与するのはＭｇ2 Ｓｉであり、めっきのクラック、端
面、溶接部等のめっきの被覆してない箇所からの腐食に
対してＭｇ2 Ｓｉが大きく寄与し、燃料タンクとしての
耐食性を劇的に向上させるという知見を新たに得た。Ｍ
ｇ2 Ｓｉは中性付近の溶液にも溶解しやすく、溶解した
Ｍｇが鉄面、あるいはめっき面に安定な保護皮膜を形成
すると思われる。このＭｇ2 Ｓｉを望ましい量だけ晶出
させるには、冷却速度を制御することが有効である。例
えばめっき後急冷することが好ましい。
与するのはＭｇ2 Ｓｉであり、めっきのクラック、端
面、溶接部等のめっきの被覆してない箇所からの腐食に
対してＭｇ2 Ｓｉが大きく寄与し、燃料タンクとしての
耐食性を劇的に向上させるという知見を新たに得た。Ｍ
ｇ2 Ｓｉは中性付近の溶液にも溶解しやすく、溶解した
Ｍｇが鉄面、あるいはめっき面に安定な保護皮膜を形成
すると思われる。このＭｇ2 Ｓｉを望ましい量だけ晶出
させるには、冷却速度を制御することが有効である。例
えばめっき後急冷することが好ましい。
【００１０】本発明の要旨とするところは、 （１）鋼板表面に重量％で、Ｍｇ：０．５〜１５％、Ｓ
ｉ：２〜１５％、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなる
アルミめっき層を有し、アルミめっき層中にＭｇ2 Ｓｉ
相を含有することを特徴とする耐食性に優れた燃料タン
ク用アルミめっき鋼板。 （２）Ｍｇ：３〜９％、Ｓｉ：６〜１０％であることを
特徴とする前記（１）に記載の耐食性に優れた燃料タン
ク用アルミめっき鋼板。
ｉ：２〜１５％、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなる
アルミめっき層を有し、アルミめっき層中にＭｇ2 Ｓｉ
相を含有することを特徴とする耐食性に優れた燃料タン
ク用アルミめっき鋼板。 （２）Ｍｇ：３〜９％、Ｓｉ：６〜１０％であることを
特徴とする前記（１）に記載の耐食性に優れた燃料タン
ク用アルミめっき鋼板。
【００１１】（３）めっき層中にＭｇ2 Ｓｉを含有する
ことを特徴とする前記（１）または（２）に記載の耐食
性に優れた燃料タンク用アルミめっき鋼板。 （４）めっき層と鋼板の界面に厚み５μｍ以下のＡｌ−
Ｓｉ−Ｆｅ系合金層を有することを特徴とする前記
（１）〜（３）記載の耐食性に優れた燃料タンク用アル
ミめっき鋼板。
ことを特徴とする前記（１）または（２）に記載の耐食
性に優れた燃料タンク用アルミめっき鋼板。 （４）めっき層と鋼板の界面に厚み５μｍ以下のＡｌ−
Ｓｉ−Ｆｅ系合金層を有することを特徴とする前記
（１）〜（３）記載の耐食性に優れた燃料タンク用アル
ミめっき鋼板。
【００１２】（５）合金層中にＭｇを含有することを特
徴とする前記（４）記載の耐食性に優れた燃料タンク用
アルミめっき鋼板。 （６）鋼板の組成が重量％で、Ｃ：０．０１％以下、Ｓ
ｉ：０．５％以下、Ｂ：０．０００１〜０．００８％、
Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖの１または２種以上を合計で０．１％以
下含有することを特徴とする前記（１）〜（５）記載の
耐食性に優れた燃料タンク用アルミめっき鋼板。
徴とする前記（４）記載の耐食性に優れた燃料タンク用
アルミめっき鋼板。 （６）鋼板の組成が重量％で、Ｃ：０．０１％以下、Ｓ
ｉ：０．５％以下、Ｂ：０．０００１〜０．００８％、
Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖの１または２種以上を合計で０．１％以
下含有することを特徴とする前記（１）〜（５）記載の
耐食性に優れた燃料タンク用アルミめっき鋼板。
【００１３】（７）めっき層の表面にＳｉ，Ｃの１以上
を含有する後処理皮膜を有することを特徴とする前記
（１）〜（６）記載の燃料タンク用アルミめっき鋼板。 （８）めっき付着量が片面当たり１０〜６０ｇ／ｍ2 で
あることを特徴とする前記（１）〜（７）記載の燃料タ
ンク用アルミめっき鋼板にある。
を含有する後処理皮膜を有することを特徴とする前記
（１）〜（６）記載の燃料タンク用アルミめっき鋼板。 （８）めっき付着量が片面当たり１０〜６０ｇ／ｍ2 で
あることを特徴とする前記（１）〜（７）記載の燃料タ
ンク用アルミめっき鋼板にある。
【００１４】以下本発明を詳細に説明する。まずめっき
層の限定理由を説明する。めっき層はＭｇ：０．５〜１
５％、Ｓｉ：２〜１５％、残部Ａｌ及び不可避的不純物
からなるものとする。ＭｇとＳｉを複合添加することで
めっき層中にＭｇ2 Ｓｉが生成して耐食性が大きく向上
する。Ｍｇは０．５％未満では耐食性の向上効果が発現
されず、一方、１５％超の添加はめっき層の硬度を増大
させ、めっきの加工性を損なう。Ｓｉについても２％未
満の添加量では耐食性向上効果が得られず、１５％超の
添加はめっきの加工性を損なう。このためＭｇ，Ｓｉ量
はこの範囲に限定する。より望ましくは、Ｍｇ：３〜９
％、Ｓｉ：６〜１０％である。また耐食性へ最も大きく
寄与するのはＭｇ2 Ｓｉであり、この量が多いほど耐食
性の向上効果は大きい。
層の限定理由を説明する。めっき層はＭｇ：０．５〜１
５％、Ｓｉ：２〜１５％、残部Ａｌ及び不可避的不純物
からなるものとする。ＭｇとＳｉを複合添加することで
めっき層中にＭｇ2 Ｓｉが生成して耐食性が大きく向上
する。Ｍｇは０．５％未満では耐食性の向上効果が発現
されず、一方、１５％超の添加はめっき層の硬度を増大
させ、めっきの加工性を損なう。Ｓｉについても２％未
満の添加量では耐食性向上効果が得られず、１５％超の
添加はめっきの加工性を損なう。このためＭｇ，Ｓｉ量
はこの範囲に限定する。より望ましくは、Ｍｇ：３〜９
％、Ｓｉ：６〜１０％である。また耐食性へ最も大きく
寄与するのはＭｇ2 Ｓｉであり、この量が多いほど耐食
性の向上効果は大きい。
【００１５】本発明において、アルミめっき鋼板の製造
法については特に限定するものではなく、溶融法、非水
溶媒からの電気法、蒸着法、クラッド法等が適用可能で
ある。現在最も工業的に普及しているのは溶融アルミめ
っき鋼板である。このときにはめっき層と地鉄の界面に
金属間化合物からなる合金層が生成する。溶融法でＡｌ
−Ｓｉ−Ｍｇめっきを製造すると合金層も当然生成する
が、このとき合金層の組成は大きく変化せず、Ａｌ−Ｆ
ｅ−Ｓｉ系である。但しＭｇ量が増大するとＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ−Ｍｇ系の金属間化合物の生成も観察される。合
金層の厚みは５μｍ以下であることが望ましい。合金層
は硬質で脆性であるため、厚いと鋼板の加工性を大きく
阻害するためである。めっき浴にＭｇを添加すること
で、合金層厚みの低減効果も得られ、２μｍ以下の合金
層が可能となる。
法については特に限定するものではなく、溶融法、非水
溶媒からの電気法、蒸着法、クラッド法等が適用可能で
ある。現在最も工業的に普及しているのは溶融アルミめ
っき鋼板である。このときにはめっき層と地鉄の界面に
金属間化合物からなる合金層が生成する。溶融法でＡｌ
−Ｓｉ−Ｍｇめっきを製造すると合金層も当然生成する
が、このとき合金層の組成は大きく変化せず、Ａｌ−Ｆ
ｅ−Ｓｉ系である。但しＭｇ量が増大するとＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ−Ｍｇ系の金属間化合物の生成も観察される。合
金層の厚みは５μｍ以下であることが望ましい。合金層
は硬質で脆性であるため、厚いと鋼板の加工性を大きく
阻害するためである。めっき浴にＭｇを添加すること
で、合金層厚みの低減効果も得られ、２μｍ以下の合金
層が可能となる。
【００１６】使用するめっき原板の組成は特に限定する
ものではないが、高度な加工性を要求される部位だけに
加工性に優れたＩＦ鋼の適用が望ましく、さらには溶接
後の溶接気密性、二次加工性等を確保するためにＢを数
ｐｐｍ添加した鋼板が望ましい。成分として望ましいの
は、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．５％以下、Ｂ：
０．０００１〜０．００８％、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖの１また
は２種以上を合計で０．１％以下含有するものである。
Ｃ，Ｓｉは鋼板の加工性への影響が大きく、Ｓｉは溶融
めっきの際のめっき性を阻害する元素でもある。Ｔｉ，
Ｎｂ，Ｖはいずれも炭化物形成元素であり、ＩＦ化のた
めに必要な元素である。
ものではないが、高度な加工性を要求される部位だけに
加工性に優れたＩＦ鋼の適用が望ましく、さらには溶接
後の溶接気密性、二次加工性等を確保するためにＢを数
ｐｐｍ添加した鋼板が望ましい。成分として望ましいの
は、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．５％以下、Ｂ：
０．０００１〜０．００８％、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖの１また
は２種以上を合計で０．１％以下含有するものである。
Ｃ，Ｓｉは鋼板の加工性への影響が大きく、Ｓｉは溶融
めっきの際のめっき性を阻害する元素でもある。Ｔｉ，
Ｎｂ，Ｖはいずれも炭化物形成元素であり、ＩＦ化のた
めに必要な元素である。
【００１７】本発明において、めっきの後処理も特に限
定しないが、Ｓｉ，Ｃの１以上を含有する後処理皮膜を
有することが望ましい。具体的には、クロメート等の化
成処理、樹脂被覆、樹脂クロメート処理等を行うことが
可能である。化成処理としてはリン酸、シリカ等を含有
することが可能で、Ｍｇ系の化合物を添加してもよい。
樹脂種としては、例えばアクリル酸またはメタアクリル
酸エステル、カルボン酸ビニルエステル、ビニルエーテ
ル、スチレン、アクリルアミド、アクリロニトリル、ハ
ロゲン化ビニルなどのエチレン系不飽和化合物及びエポ
キシ、ウレタン、ポリエステル等がある。最近ではＣｒ
を使用しない後処理が種々開発されつつあるが、これら
を適用することも当然可能である。
定しないが、Ｓｉ，Ｃの１以上を含有する後処理皮膜を
有することが望ましい。具体的には、クロメート等の化
成処理、樹脂被覆、樹脂クロメート処理等を行うことが
可能である。化成処理としてはリン酸、シリカ等を含有
することが可能で、Ｍｇ系の化合物を添加してもよい。
樹脂種としては、例えばアクリル酸またはメタアクリル
酸エステル、カルボン酸ビニルエステル、ビニルエーテ
ル、スチレン、アクリルアミド、アクリロニトリル、ハ
ロゲン化ビニルなどのエチレン系不飽和化合物及びエポ
キシ、ウレタン、ポリエステル等がある。最近ではＣｒ
を使用しない後処理が種々開発されつつあるが、これら
を適用することも当然可能である。
【００１８】溶融アルミめっき鋼板の後処理としては、
化成処理、樹脂被覆以外に、溶融めっき後の外観均一化
処理であるゼロスパングル処理、めっきの改質処理であ
る焼鈍処理、表面状態、材質の調整のための調質圧延等
があり得るが、本発明においては特にこれらを限定せ
ず、適用することも可能である。最後にめっきの付着量
であるが、本発明は冒頭説明したように、溶接性、加工
性と耐食性を高度で両立する材料であり、これらの特性
は付着量の影響が大きい。本発明ではアルミ被覆層と金
属間化合物層の合計被覆量（以降めっき付着量と称す
る）を、片面当たり１０〜６０ｇ／ｍ2 とすることが望
ましい。付着量が少ないと耐食性が不足し、付着量が多
いと溶接性、加工性が不足する。
化成処理、樹脂被覆以外に、溶融めっき後の外観均一化
処理であるゼロスパングル処理、めっきの改質処理であ
る焼鈍処理、表面状態、材質の調整のための調質圧延等
があり得るが、本発明においては特にこれらを限定せ
ず、適用することも可能である。最後にめっきの付着量
であるが、本発明は冒頭説明したように、溶接性、加工
性と耐食性を高度で両立する材料であり、これらの特性
は付着量の影響が大きい。本発明ではアルミ被覆層と金
属間化合物層の合計被覆量（以降めっき付着量と称す
る）を、片面当たり１０〜６０ｇ／ｍ2 とすることが望
ましい。付着量が少ないと耐食性が不足し、付着量が多
いと溶接性、加工性が不足する。
【００１９】
【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）表１に示す成分の鋼を通常の転炉−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８００〜８５０℃とした。めっき後ガスワイ
ピング法でめっき付着量を調節した。めっき浴組成とし
てはＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系とした。この時、浴中にはめっ
き機器やストリップから供給されるＦｅが２％程度含有
されていた。浴温は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ三元状態図から
読み取った融点に６０℃を加えた値とした。めっき外観
は不めっき等なく良好であった。まためっき後の冷却速
度を工夫することにより、断面検鏡によるめっき層組織
から、１〜２μｍ程度の粒状、あるいは１０μｍ程度の
粗大相としてＭｇ2 Ｓｉが必要量生成していることを確
認した。侵入板温、めっき後の冷却速度等を制御して、
合金層の厚みは低めを狙って製造した。
する。 （実施例１）表１に示す成分の鋼を通常の転炉−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８００〜８５０℃とした。めっき後ガスワイ
ピング法でめっき付着量を調節した。めっき浴組成とし
てはＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系とした。この時、浴中にはめっ
き機器やストリップから供給されるＦｅが２％程度含有
されていた。浴温は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ三元状態図から
読み取った融点に６０℃を加えた値とした。めっき外観
は不めっき等なく良好であった。まためっき後の冷却速
度を工夫することにより、断面検鏡によるめっき層組織
から、１〜２μｍ程度の粒状、あるいは１０μｍ程度の
粗大相としてＭｇ2 Ｓｉが必要量生成していることを確
認した。侵入板温、めっき後の冷却速度等を制御して、
合金層の厚みは低めを狙って製造した。
【００２０】このときの製造条件を表２に示す。めっき
付着量は両面均一で、表示は両面の付着量とした。この
ようにして製造した溶融アルミめっき鋼板の性能を下に
示した方法で評価した。後処理の種類は、α：クロム酸
−シリカ系、β：樹脂クロメート（乾燥重量比で、樹脂
／クロム＝８、アクリル系樹脂使用）、γ：α処理上に
更にシリカ含有エポキシ系樹脂を両面１μｍ塗装とし
た。クロメート、塗膜厚は片面当たりの表示である。こ
うして製造した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も表２に示す。
付着量は両面均一で、表示は両面の付着量とした。この
ようにして製造した溶融アルミめっき鋼板の性能を下に
示した方法で評価した。後処理の種類は、α：クロム酸
−シリカ系、β：樹脂クロメート（乾燥重量比で、樹脂
／クロム＝８、アクリル系樹脂使用）、γ：α処理上に
更にシリカ含有エポキシ系樹脂を両面１μｍ塗装とし
た。クロメート、塗膜厚は片面当たりの表示である。こ
うして製造した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も表２に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】（１）めっき層、合金層組成、厚み分析方
法 めっき層：３％ＮａＯＨ＋１％ＡｌＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ
中で定電流電解剥離によりめっき層のみを剥離した。Ｍ
ｇはアルカリ溶液に不溶であるため、電解剥離後、更に
２０％硝酸で処理して、電解剥離液と混合してめっき層
組成分析液とした。各元素の分析はＩＣＰで行った。な
お、Ｃｒ，Ｓｉを含有する化成処理を施した鋼板を分析
する場合には、表面を軽研磨してこれらの影響を少なく
する必要がある。 合金層厚み：４００倍の断面検鏡写真より合金層厚み
を測定した。
法 めっき層：３％ＮａＯＨ＋１％ＡｌＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ
中で定電流電解剥離によりめっき層のみを剥離した。Ｍ
ｇはアルカリ溶液に不溶であるため、電解剥離後、更に
２０％硝酸で処理して、電解剥離液と混合してめっき層
組成分析液とした。各元素の分析はＩＣＰで行った。な
お、Ｃｒ，Ｓｉを含有する化成処理を施した鋼板を分析
する場合には、表面を軽研磨してこれらの影響を少なく
する必要がある。 合金層厚み：４００倍の断面検鏡写真より合金層厚み
を測定した。
【００２３】（２）耐食性評価 塩害耐食性 寸法７０×１５０ｍｍの試料に対してＪＩＳ Ｚ ２３
７１に準拠した塩水噴霧試験を３０日行い、腐食生成物
を剥離して腐食減量を測定した。この腐食減量の表示は
めっき片面に対しての値である。 〔評価基準〕 ◎：腐食減量５ｇ／ｍ2 以下 〇：腐食減量１０ｇ／ｍ2 未満 △：腐食減量１０〜２５ｇ／ｍ2 ×：腐食減量２５ｇ／ｍ2 超
７１に準拠した塩水噴霧試験を３０日行い、腐食生成物
を剥離して腐食減量を測定した。この腐食減量の表示は
めっき片面に対しての値である。 〔評価基準〕 ◎：腐食減量５ｇ／ｍ2 以下 〇：腐食減量１０ｇ／ｍ2 未満 △：腐食減量１０〜２５ｇ／ｍ2 ×：腐食減量２５ｇ／ｍ2 超
【００２４】塗装後耐食性 寸法７０×１５０ｍｍの試料をメラミン系黒色塗装２０
μｍを行い、１４０℃で２０分焼付けた。その後クロス
カットを入れ、塩水噴霧試験に供した。６０日後の外観
を目視観察した。 〔評価基準〕 ◎：赤錆発生無し 〇：クロスカット以外からの赤錆発生無し △：赤錆発生率５％以下 ×：赤錆発生率５％超
μｍを行い、１４０℃で２０分焼付けた。その後クロス
カットを入れ、塩水噴霧試験に供した。６０日後の外観
を目視観察した。 〔評価基準〕 ◎：赤錆発生無し 〇：クロスカット以外からの赤錆発生無し △：赤錆発生率５％以下 ×：赤錆発生率５％超
【００２５】燃料に対する耐食性 ガソリンに対する耐食性を評価した。方法は上記の油圧
成形試験機により、フランジ幅２０ｍｍ，直径５０ｍ
ｍ，深さ２５ｍｍの平底円筒絞り加工を施した試料に、
試験液を入れ、シリコンゴム製のリングを介してガラス
で蓋をした。この試験後の腐食状況を目視判定した。 〔試験条件〕 試験液：ガソリン＋蒸留水１０％＋蟻酸２００ｐｐｍ＋
酢酸４００ｐｐｍ試験期間：４０℃で４ヶ月放置 〔評価基準〕 〇：赤錆発生０．１％未満 △：赤錆発生０．１〜５％あるいは白錆あり ×：赤錆発生５％超あるいは白錆顕著
成形試験機により、フランジ幅２０ｍｍ，直径５０ｍ
ｍ，深さ２５ｍｍの平底円筒絞り加工を施した試料に、
試験液を入れ、シリコンゴム製のリングを介してガラス
で蓋をした。この試験後の腐食状況を目視判定した。 〔試験条件〕 試験液：ガソリン＋蒸留水１０％＋蟻酸２００ｐｐｍ＋
酢酸４００ｐｐｍ試験期間：４０℃で４ヶ月放置 〔評価基準〕 〇：赤錆発生０．１％未満 △：赤錆発生０．１〜５％あるいは白錆あり ×：赤錆発生５％超あるいは白錆顕著
【００２６】（２）溶接性 下に示す溶接条件でスポット溶接を行い、ナゲット径が
４√ｔ（ｔ：板厚）を切った時点までの連続打点数を評
価した。 〔溶接条件〕 溶接電流：１０ｋＡ 加圧力：２２０ｋg 溶接時
間：１２サイクル 電極径：６ｍｍ 電極形状：ドーム型，先端６φ
−４０Ｒ 〔評価基準〕 〇：連続打点７００点超 △：連続打点４００〜７００点 ×：連続打点４００点未満
４√ｔ（ｔ：板厚）を切った時点までの連続打点数を評
価した。 〔溶接条件〕 溶接電流：１０ｋＡ 加圧力：２２０ｋg 溶接時
間：１２サイクル 電極径：６ｍｍ 電極形状：ドーム型，先端６φ
−４０Ｒ 〔評価基準〕 〇：連続打点７００点超 △：連続打点４００〜７００点 ×：連続打点４００点未満
【００２７】（３）加工性 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２．２５でカップ成型を行った。試験は塗
油して行い、シワ抑え力は５００ｋｇとした。加工性の
評価は次の指標によった。 〔評価基準〕 〇：異常無し △：めっきに亀裂有り ×：めっき剥離有り
いて、絞り比２．２５でカップ成型を行った。試験は塗
油して行い、シワ抑え力は５００ｋｇとした。加工性の
評価は次の指標によった。 〔評価基準〕 〇：異常無し △：めっきに亀裂有り ×：めっき剥離有り
【００２８】
【表２】
【００２９】比較例Ｎｏ．１８のようにＭｇを含有しな
い場合には、厳しい環境下では耐食性に劣る傾向にあ
る。本発明例においても、本発明例Ｎｏ．１のようにＭ
ｇ量が少ないとき、本発明例Ｎｏ．５のようにＭｇ量が
多いときのいずれも耐食性が低下する傾向にあり、Ｍｇ
は４〜９％程度が耐食性という観点から好ましい。また
本発明例Ｎｏ．６、９のように、Ｓｉ量が低いと合金層
が成長しやすく加工性という点でやや劣位にある。本発
明例Ｎｏ．８のようにＳｉ量が多すぎても耐食性は劣化
する傾向にある。本発明例Ｎｏ．１２のようにめっきの
付着量が多すぎると、溶接性が低下する傾向にある。Ｍ
ｇ，Ｓｉ量が適正域に有ると、極めて優れた耐食性、溶
接性、加工性を示す。
い場合には、厳しい環境下では耐食性に劣る傾向にあ
る。本発明例においても、本発明例Ｎｏ．１のようにＭ
ｇ量が少ないとき、本発明例Ｎｏ．５のようにＭｇ量が
多いときのいずれも耐食性が低下する傾向にあり、Ｍｇ
は４〜９％程度が耐食性という観点から好ましい。また
本発明例Ｎｏ．６、９のように、Ｓｉ量が低いと合金層
が成長しやすく加工性という点でやや劣位にある。本発
明例Ｎｏ．８のようにＳｉ量が多すぎても耐食性は劣化
する傾向にある。本発明例Ｎｏ．１２のようにめっきの
付着量が多すぎると、溶接性が低下する傾向にある。Ｍ
ｇ，Ｓｉ量が適正域に有ると、極めて優れた耐食性、溶
接性、加工性を示す。
【００３０】（実施例２）めっき浴の組成、操業条件を
固定し、めっき原板の影響を調査した。めっき浴組成は
Ａｌ−９％Ｓｉ−６％Ｍｇ−２％Ｆｅとして、めっき付
着量は両面６０ｇ／ｍ2 、後処理はシリカ−リン酸系の
クロムを含有しない処理とし、付着量はシリカ換算７０
ｍｇ／ｍ2 とした。評価項目と方法は、基本的に実施例
Ｎｏ．１と同じである。このとき、めっき層組成として
は、ほぼＳｉ：８．５％、Ｍｇ：５．７％、Ｆｅ：０．
５％、合金層厚み：１．８〜２．８μｍという数値が得
られた。使用した鋼種を表３に示し、その時の評価結果
を表４にまとめる。使用する鋼種によらず、優れた特性
が得られた。
固定し、めっき原板の影響を調査した。めっき浴組成は
Ａｌ−９％Ｓｉ−６％Ｍｇ−２％Ｆｅとして、めっき付
着量は両面６０ｇ／ｍ2 、後処理はシリカ−リン酸系の
クロムを含有しない処理とし、付着量はシリカ換算７０
ｍｇ／ｍ2 とした。評価項目と方法は、基本的に実施例
Ｎｏ．１と同じである。このとき、めっき層組成として
は、ほぼＳｉ：８．５％、Ｍｇ：５．７％、Ｆｅ：０．
５％、合金層厚み：１．８〜２．８μｍという数値が得
られた。使用した鋼種を表３に示し、その時の評価結果
を表４にまとめる。使用する鋼種によらず、優れた特性
が得られた。
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】
【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、耐食性を極めて高いバラ
ンスで兼備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、産業
上の寄与も大きい。
必要な耐食性、プレス加工性、耐食性を極めて高いバラ
ンスで兼備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、産業
上の寄与も大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２３Ｃ 28/00 Ｃ２３Ｃ 28/00 Ｃ (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 (72)発明者 黒崎 将夫 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 佐藤 久明 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 Ｆターム(参考） 4K027 AA02 AA23 AB02 AB05 AB13 AB26 AB32 AB48 AC64 AC82 AE03 AE23 4K044 AA02 AB02 BA10 BA14 BA15 BA21 BB03 BB04 BC02 BC05 BC08 CA11 CA16 CA53 CA62
Claims (8)
- 【請求項１】 鋼板表面に重量％で、Ｍｇ：０．５〜１
５％、Ｓｉ：２〜１５％、残部Ａｌ及び不可避的不純物
からなるアルミめっき層を有し、アルミめっき層中にＭ
ｇ2 Ｓｉ相を含有することを特徴とする耐食性に優れた
燃料タンク用アルミめっき鋼板。 - 【請求項２】 Ｍｇ：３〜９％、Ｓｉ：６〜１０％であ
ることを特徴とする請求項１に記載の耐食性に優れた燃
料タンク用アルミめっき鋼板。 - 【請求項３】 めっき層中にＭｇ2 Ｓｉを含有すること
を特徴とする請求項１または２に記載の耐食性に優れた
燃料タンク用アルミめっき鋼板。 - 【請求項４】 めっき層と鋼板の界面に厚み５μｍ以下
のＡｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金層を有することを特徴とする
請求項１〜３に記載の耐食性に優れた燃料タンク用アル
ミめっき鋼板。 - 【請求項５】 合金層中にＭｇを含有することを特徴と
する請求項４に記載の耐食性に優れた燃料タンク用アル
ミめっき鋼板。 - 【請求項６】 鋼板の組成が重量％で、Ｃ：０．０１％
以下、Ｓｉ：０．５％以下、Ｂ：０．０００１〜０．０
０８％、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖの１または２種以上を合計で
０．２％以下含有することを特徴とする請求項１〜５に
記載の耐食性に優れた燃料タンク用アルミめっき鋼板。 - 【請求項７】 めっき層の表面にＳｉ，Ｃの１種以上を
含有する後処理皮膜を有することを特徴とする請求項１
〜６に記載の燃料タンク用アルミめっき鋼板。 - 【請求項８】 めっき付着量が片面当たり１０〜６０ｇ
／ｍ2 であることを特徴とする請求項１〜７に記載の燃
料タンク用アルミめっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09725099A JP4469030B2 (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 耐食性に優れた自動車燃料タンク用アルミめっき鋼板 |
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|---|---|---|---|
| JP09725099A JP4469030B2 (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 耐食性に優れた自動車燃料タンク用アルミめっき鋼板 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000290763A true JP2000290763A (ja) | 2000-10-17 |
| JP4469030B2 JP4469030B2 (ja) | 2010-05-26 |
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ID=14187337
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| JP09725099A Expired - Fee Related JP4469030B2 (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 耐食性に優れた自動車燃料タンク用アルミめっき鋼板 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4469030B2 (ja) |
Cited By (8)
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|---|---|---|---|---|
| JP2000328216A (ja) * | 1999-03-15 | 2000-11-28 | Nippon Steel Corp | 高耐食性めっき鋼板 |
| JP2003034845A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-02-07 | Nippon Steel Corp | 耐食性，耐熱性に優れたホットプレス用アルミ系めっき鋼板およびそれを使用した自動車用部材 |
| JP2003049256A (ja) * | 2001-08-09 | 2003-02-21 | Nippon Steel Corp | 溶接性、塗装後耐食性に優れた高強度自動車部材用アルミめっき鋼板及びそれを使用した自動車部材 |
| WO2013008341A1 (ja) | 2011-07-14 | 2013-01-17 | 新日鐵住金株式会社 | アルコール又はその混合ガソリンに対する耐食性、および外観に優れたアルミめっき鋼板およびその製造方法 |
| 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 |
| CN108796418A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-13 | 华冠新型材料股份有限公司 | 连续热浸镀铝硅镁合金钢板及其制备方法和镀液 |
| WO2022161049A1 (zh) * | 2021-01-28 | 2022-08-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种镀铝钢板、热成形部件及制造方法 |
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-
1999
- 1999-04-05 JP JP09725099A patent/JP4469030B2/ja not_active Expired - Fee Related
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