KR101913983B1

KR101913983B1 - 도금 강판 및 연료 탱크

Info

Publication number: KR101913983B1
Application number: KR1020177009464A
Authority: KR
Inventors: 준 마키; 신이치 야마구치; 구니오 니시무라
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2014-10-14
Filing date: 2014-10-14
Publication date: 2018-10-31
Also published as: EP3208362B1; ES2747000T3; EP3208362A1; EP3208362A4; KR20170052642A; PL3208362T3; MX2017004766A; BR112017007292A2; US20180201123A1; CN107075654A; JP6390711B2; WO2016059678A1; JPWO2016059678A1

Abstract

핫 스탬프 성형체는, 강판(30)과, 강판(30)의 제1 주면(31) 위의 제1 도금층(10)과, 강판(30)의 제2 주면(32) 위의 제2 도금층(20)을 갖는다. 제1 도금층(10)은, 제1 주면(31) 위의 제1 Al-Fe-Si 합금층(11)과, 제1 Al-Fe-Si 합금층(11) 위의 제1 Al-Si 합금층(12)을 갖는다. 제2 도금층(20)은, 제2 주면(32) 위의 제2 Al-Fe-Si 합금층(21)과, 제2 Al-Fe-Si 합금층(21) 위의 제2 Al-Si 합금층(22)을 갖는다. 제1 도금층(10)의 도금 부착량은 31g/㎡ 내지 60g/㎡이며, 제2 도금층(20)의 도금 부착량은 5g/㎡ 내지 29g/㎡이다.

Description

도금 강판 및 연료 탱크{PLATED STEEL SHEET AND FUEL TANK}

본 발명은 트럭 및 버스 등의 연료 탱크 등에 적합한 도금 강판 및 연료 탱크에 관한 것이다.

보통 자동차의 연료 탱크는 차체의 디자인에 따라 최종 단계에서 설계되는 경우가 많으며, 그 형상은 복잡한 경우가 많다. 이로 인해, 보통 자동차의 연료 탱크의 재료는, 일반적으로, 딥 드로잉 성형성, 성형 후의 내충격성, 내연료, 내식성, 염해 내식성, 시임 용접성, 스폿 용접성 등이 요구된다.

이에 반하여, 트럭 및 버스의 연료 탱크의 형상은 비교적 단순하다. 따라서, 트럭 및 버스의 연료 탱크의 재료는, 보통 자동차의 연료 탱크의 재료에 요구되는 정도의 복잡한 형상에 대한 성형성은 필요로 하지 않는다. 또한, 대부분의 트럭 및 버스는 경유를 연료로 하고 있으며, 경유는 가솔린과 비교하여 산화 열화하기 어렵다. 따라서, 가솔린용 연료 탱크 만큼의 내연성이나 내식성도 필요로 하지 않는다. 한편, 트럭 및 버스의 연료 탱크용 재료에는, 연료 탱크의 생산 효율의 향상, 즉, 보다 낮은 비용으로 연료 탱크를 제조할 수 있도록 할 것이 요구되고 있다. 특히 용접성의 향상이 요구되고 있으며, 시임 용접성 및 스폿 용접성이 우수한 재료가 희구되고 있다. 그리고, 자동차의 연료 탱크용 재료가 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재되어 있다. 그러나, 이들 재료에 의해서도 충분한 시임 용접성 및 스폿 용접성을 얻을 수는 없다.

또한, 커먼레일 방식이라고 불리는 연료 분사 기술에서는, 매우 미세한 연료를 분출시키기 때문에, 금속 비누의 영향으로 분사 구멍의 눈막힘이 발생되는 경우가 있다. 예를 들어 특허문헌 3에, 지방산 아연이 눈막힘의 원인이 될 수 있다는 것이 기재되어 있다. 따라서, 아연을 포함하는 도금 강판은, 커먼레일 방식의 연료 분사 기술에 적합하지 않다.

또한, Al 도금 강판이 특허문헌 4 내지 7에 기재되어 있지만, 이들 특허문헌에 기재된 Al 도금 강판에 의해서도 충분한 시임 용접성 및 스폿 용접성을 얻을 수는 없다.

일본 특허 공개 (평)10-72641호 공보 국제 공개 제2007/004671호 일본 특허 공개 제2006-306018호 공보 일본 특허 공개 (소) 62-161944호 공보 일본 특허 공개 (평)10-265928호 공보 일본 특허 공개 제2008-223084호 공보 일본 특허 공개 (평)10-176287호 공보

본 발명은 연료 탱크에 사용된 경우의 연료에 대한 내식성을 확보하면서 용접성을 향상시킬 수 있는 도금 강판 및 연료 탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 종래의 도금 강판으로는 충분한 시임 용접성 및 스폿 용접성을 얻을 수 없는 원인을 구명하기 위해 예의 검토를 행했다.

Al 도금 강판의 시임 용접에서 발생되는 문제의 하나로서, 블로우홀 결함을 들 수 있다. 블로우홀 결함의 발생 원인은 이하와 같다고 생각된다. 상하의 전극륜을 이용한 시임 용접에 있어서, 열에 의해 전극륜에 포함되는 Cu와 도금층에 포함되는 Al이 반응하여, 반응 생성물이 전극륜과 도금층의 계면에 생성된다. 이 결과, 반응 생성물을 통해 전극륜과 도금 강판 사이에 밀착력이 작용하게 되고, 전극륜이 도금 강판으로부터 이격될 때에 도금 강판이 전극륜에 이끌리면서, 블로우홀 결함이 발생한다. Al 도금 강판의 시임 용접에서 발생하는 문제의 다른 하나로, 전극륜에 도금층과의 반응에 수반하는 반응 생성물이 부착되고, 이 반응 생성물이 전극륜으로부터 결락함으로써 생기는 용접 품위의 저하를 들 수 있다.

이러한 문제는 모두, 전극륜에 포함되는 Cu와 도금층에 포함되는 Al과의 반응이 원인이다. 이러한 사항에 착안하여, 본원 발명자들은, 도금 강판의 전극륜과 접촉하는 면, 즉 연료 탱크의 외면이 되는 면에 있어서의 도금 부착량을 저하시키는 것이 매우 유효하다는 것을 알아내었다. 한편, 도금 강판의 다른 쪽 면은 연료 탱크의 내면이 되어, 연료와 접하게 된다. 이로 인해, 도금 강판의 다른 쪽 면에 있어서의 도금 부착량은, 연료에 대한 내식성을 확보할 수 있도록 하는 것이 중요하다. 그리고, 본원 발명자들은, 연료 탱크의 외면이 되는 면에 있어서의 도금 부착량을, 내면이 되는 면에 있어서의 도금 부착량보다도 낮게 함으로써, 종래의 것보다도, 용접성 및 내면의 내식성의 균형 잡힌 특성을 얻을 수 있다는 것에 상도하였다.

본원 발명자들은, 강판 중의 인(P)에 의해 시임 용접성이 향상된다는 지견을 얻었다. 특히 도금 부착량이 낮은 경우에 P에 의한 시임 용접성의 향상이 현저하다는 것이 판명되었다. Al을 포함하는 도금층 중의 합금층에 강판 중의 P가 확산하고, 도금층의 표면에 AlP가 형성되어 전극륜에 포함되는 Cu와의 반응이 억제되고 있는 것이라고 추정하고 있다.

본원 발명자들은, 강판의 두께가 시임 용접성 및 스폿 용접성에 크게 영향을 미친다는 지견도 얻었다. 특히, 강판이 얇은 경우에 도금 부착량의 영향이 크게 나타나기 쉽다. 따라서, 강판이 얇은 경우에, 도금 강판의 양면 사이에 도금 부착량의 차를 마련하는 것이 적합하다. 한편, 도금 강판이 두꺼운 경우에는, 도금 부착량의 차가 작아도 큰 문제는 생기기 않는다.

그리고, 본원 발명자들은, 이들 지견에 기초하여, 이하에 나타내는 발명의 제형태에 상도하였다.

(1) 강판과,

상기 강판의 제1 주면 위의 제1 도금층과,

상기 강판의 제2 주면 위의 제2 도금층,

을 갖고,

상기 강판은,

질량％로,

C: 0.0005％ 내지 0.0800％,

Si: 0.003％ 내지 0.500％,

Mn: 0.05％ 내지 0.80％,

P: 0.005％ 내지 0.050％,

S: 0.100％ 이하,

Al: 0.080％ 이하,

N: 0.0050％ 이하,

Ti: 0.000％ 내지 0.100％,

Nb: 0.000％ 내지 0.050％,

B: 0.000％ 내지 0.0100％,

잔부: Fe 및 불순물

로 표현되는 화학 조성을 갖고,

상기 제1 도금층은,

상기 제1 주면 위의 제1 Al-Fe-Si 합금층과,

상기 제1 Al-Fe-Si 합금층 위의 제1 Al-Si 합금층,

을 갖고,

상기 제2 도금층은, 상기 제2 주면 위의 제2 Al-Fe-Si 합금층을 갖고,

상기 제1 도금층의 도금 부착량은 31g/㎡ 내지 60g/㎡이며,

상기 제2 도금층의 도금 부착량은 5g/㎡ 내지 29g/㎡인 것을 특징으로 하는 도금 강판.

(2) 상기 제2 도금층은, 상기 제2 Al-Fe-Si 합금층 위의 제2 Al-Si 합금층을 갖는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 도금 강판.

(3) 상기 화학 조성에 있어서,

Ti: 0.001 내지 0.100％,

Nb: 0.001 내지 0.050％, 혹은

B: 0.0003％ 내지 0.0100％,

또는 이들의 임의의 조합이 성립되는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 도금 강판.

(4) 상기 제1 도금층의 도금 부착량을 X(g/㎡), 상기 제2 도금층의 도금 부착량을 Y(g/㎡), 상기 강판의 두께를 T(㎜)라 했을 때, 「(X-Y)-(26.7-13.3T)>0」의 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 도금 강판.

(5) 상기 제2 도금층 위의, Cr, Zr, Ti, Si 혹은 V 또는 이들의 임의의 조합의 화합물을 함유하는 화성 처리 피막을 갖고,

상기 화성 처리 피막의 부착량은, 50㎎/㎡ 내지 1000㎎/㎡인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 도금 강판.

(6) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 도금 강판을 포함하는 탱크 본체를 갖고,

상기 제1 도금층이 상기 탱크 본체의 내측에, 상기 제2 도금층이 상기 탱크 본체의 외측에 있는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.

본 발명에 따르면, 적절한 도금층이 포함되기 때문에, 연료 탱크에 사용된 경우의 연료에 대한 내식성을 확보하면서 용접성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 따른 도금 강판을 나타내는 단면도이다.
도 2는 제2 실시 형태에 따른 도금 강판을 나타내는 단면도이다.
도 3은 제3 실시 형태에 따른 도금 강판을 나타내는 단면도이다.
도 4는 제4 실시 형태에 따른 도금 강판을 나타내는 단면도이다.
도 5는 제3 실시 형태의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 제4 실시 형태의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도금 강판의 단면을 나타내는 광학 현미경 사진이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.

(제1 실시 형태)

우선, 제1 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태에 따른 도금 강판을 나타내는 단면도이다.

제1 실시 형태에 따른 도금 강판(1)에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 강판(30)과, 강판(30)의 제1 주면(31) 위의 제1 도금층(10)과, 강판(30)의 제2 주면(32) 위의 제2 도금층(20)이 포함된다. 제1 도금층(10)에는, 제1 주면(31) 위의 제1 Al-Fe-Si 합금층(11)과, 제1 Al-Fe-Si 합금층(11) 위의 제1 Al-Si 합금층(12)이 포함된다. 제2 도금층(20)에는, 제2 주면(32) 위의 제2 Al-Fe-Si 합금층(21)과, 제2 Al-Fe-Si 합금층(21) 위의 제2 Al-Si 합금층(22)이 포함된다. 제1 도금층(10)의 도금 부착량은 31g/㎡ 내지 60g/㎡이며, 제2 도금층(20)의 도금 부착량은 5g/㎡ 내지 29g/㎡이다.

여기서, 강판(30) 및 그 제조에 사용하는 강 슬래브의 화학 조성에 대해 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 강판(30) 및 그 제조에 사용하는 강 슬래브에 포함되는 각 원소의 함유량 단위인 「％」는, 특별히 언급이 없는 한 「질량％」를 의미한다. 본 실시 형태에 따른 강판(30) 및 그 제조에 사용하는 강 슬래브는, C: 0.0005％ 내지 0.0800％, Si: 0.003％ 내지 0.500％, Mn: 0.05％ 내지 0.80％, P: 0.005％ 내지 0.050％, S: 0.100％ 이하, Al: 0.080％ 이하, N: 0.0050％ 이하, Ti: 0.000％ 내지 0.100％, Nb: 0.000％ 내지 0.050％, B: 0.000％ 내지 0.0100％, 잔부: Fe 및 불순물로 표현되는 화학 조성을 갖고 있다. 불순물로서는, 광석이나 스크랩 등의 원재료에 포함되는 것(Cu, Cr, Sn, Ni 등), 제조 공정에 있어서 포함되는 것(Ce 등의 REM, Ca 등)이 예시된다.

(C: 0.0005％ 내지 0.0800％)

C는, 강판의 강도에 기여하는 원소이다. C 함유량이 0.0005％ 미만이면, 충분한 강도를 얻지 못한다. 따라서, C 함유량은 0.0005％ 이상으로 한다. 더 높은 강도를 얻기 위해, C 함유량은 바람직하게는 0.0010％ 이상이다. C 함유량이 0.0800％ 초과이면, 충분한 연성을 얻지 못한다. 트럭 및 버스 등의 연료 탱크용 도금 강판을 복잡한 형상으로 성형하는 경우는 적지만, 연성이 너무 낮은 경우에는 부위에 따라서는 성형이 곤란해진다. 따라서, C 함유량은 0.0800％ 이하로 한다. 보다 우수한 연성을 얻기 위해, C 함유량은 바람직하게는 0.0500％이다.

(Si: 0.003％ 내지 0.500％)

Si는, 강판의 강도에 기여하는 원소이다. Si 함유량이 0.003％ 미만이면, 충분한 강도를 얻지 못한다. 따라서, Si 함유량은 0.003％ 이상으로 한다. Si 함유량이 0.500％ 초과이면, 충분한 도금성을 얻지 못한다. 따라서, Si 함유량은 0.500％ 이하로 한다.

(Mn: 0.05％ 내지 0.80％)

Mn은, 강판의 강도에 기여하는 원소이다. Mn은, 열연 시에 있어서의 S에 기인하는 열간 취성의 억제에도 기여한다. Mn 함유량이 0.05％ 미만이면, 상기 작용에 의한 효과를 충분히는 얻지 못한다. 따라서, Mn 함유량은 0.05％ 이상으로 한다. Mn 함유량이 0.80％ 초과이면, 충분한 가공성을 얻지 못한다. 따라서, Mn 함유량은 0.80％ 이하로 한다.

(P: 0.005％ 내지 0.050％)

P는, 고용 강화에 의해 강판의 강도를 높이는 원소이다. 또한, 상기한 바와 같이 P는, 도금 부착량이 적은 경우에 시임 용접성의 향상에 기여하는 원소이기도 하다. P 함유량이 0.005％ 미만이면, 상기 작용에 의한 효과를 충분히는 얻지 못한다. 따라서, P 함유량은 0.005％ 이상으로 한다. P 함유량이 0.050％ 초과이면, 충분한 인성을 얻지 못한다. P는, 입계에 편석하기 쉽고, 특히 강판의 강도가 높은 경우에 저온 취화를 야기한다. 따라서, P 함유량은 0.050％ 이하로 한다.

(S: 0.100％ 이하)

S는, 필수 원소가 아니고, 예를 들어 강판 중에 불순물로서 함유된다. S는, 열간 가공성을 열화시키고, 또한, 강판의 가공성을 열화시키는 원소이다. 이로 인해, S 함유량은 낮으면 낮을수록 좋다. 특히 S 함유량이 0.100％ 초과이면, 이들의 악영향이 현저해진다. 따라서, S 함유량은 0.100％ 이하로 한다. 또한, S 함유량의 저감에는 비용이 들어서, 0.001％ 미만까지 저감하려 하면, 비용이 현저하게 상승한다. 이로 인해, S 함유량은 0.001％ 이상으로 해도 된다.

(Al: 0.080％ 이하)

Al은, 필수 원소가 아니고, 예를 들어 강판 중에 불순물로서 함유된다. Al은, 강판 중에 알루미나를 주체로 하는 산화물을 형성하여 국부 변형능을 열화시킨다. 이로 인해, Al 함유량은 낮으면 낮을수록 좋다. 특히 Al 함유량이 0.080％ 초과이면, 이들의 악영향이 현저해진다. 따라서, Al 함유량은 0.080％ 이하로 한다. 또한, Al은 탈산에 유효한 원소이며, Al 함유량이 0.005％ 미만이면, 제강 시의 탈산이 불충분해서, 강판 중에 산화물이 다량으로 잔존하여 충분한 국부 변형능을 얻지 못하는 경우가 있다. 이로 인해, Al 함유량은 0.005％ 이상으로 해도 된다.

(N: 0.0050％ 이하)

N은, 필수 원소가 아니고, 예를 들어 강판 중에 불순물로서 함유된다. N은, 석출물을 생성하여, 용접 열 영향부의 인성을 열화시킨다. 이로 인해, N 함유량은 낮으면 낮을수록 좋다. 특히 N 함유량이 0.0050％ 초과이면, 용접 열 영향부의 인성 열화가 현저해진다. 따라서, N 함유량은 0.0050％ 이하로 한다. 또한, N 함유량의 저감에는 비용이 들고, 0.0010％ 미만까지 저감하려 하면, 정련 비용이 현저하게 상승한다. 이로 인해, N 함유량은 0.0010％ 이상으로 해도 된다.

Ti, Nb 및 B는, 필수 원소가 아니며, 도금 강판 및 강 슬래브에 소정량을 한도로 적절히 함유하고 있어도 되는 임의 원소이다.

(Ti: 0.000％ 내지 0.100％, Nb: 0.000％ 내지 0.050％, B: 0.000％ 내지 0.0100％)

Ti 및 Nb는, 미세한 탄화물을 형성하여 강판의 가공성의 향상에 기여하는 원소이다. B는, 강판의 2차 가공성을 향상시키는 원소이다. 따라서, 이들 원소로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 임의의 조합이 함유되어 있어도 된다. 그러나, Ti 함유량이 0.100％ 초과이면, 상기 작용에 의한 효과가 포화하고, 헛되이 비용이 상승될 뿐이며, Nb 함유량이 0.050％ 초과이면, 상기 작용에 의한 효과가 포화하고, 헛되이 비용이 상승될 뿐이며, B 함유량이 0.0100％ 초과이면, 충분한 가공성을 얻지 못한다. 따라서, Ti 함유량은 0.100％ 이하로 하고, Nb 함유량은 0.050％ 이하로 하고, B 함유량은 0.0100％ 이하로 한다. 상기 작용에 의한 효과를 확실하게 얻기 위해, Ti 함유량 및 Nb 함유량은, 모두 바람직하게는 0.001％ 이상이며, B 함유량은, 바람직하게는 0.0003％ 이상이다. 즉, 「Ti: 0.001 내지 0.100％」, 「Nb: 0.001 내지 0.050％」, 혹은 「B: 0.0003％ 내지 0.0100％」, 또는 이들의 임의의 조합을 만족시키는 것이 바람직하다.

이어서, 제1 도금층(10) 및 제2 도금층(20)의 부착량에 대해 설명한다.

상술한 바와 같이, 제1 도금층(10)에는, 제1 Al-Fe-Si 합금층(11) 및 제1 Al-Si 합금층(12)이 포함되고, 제2 도금층(20)에는, 제2 Al-Fe-Si 합금층(21) 및 제2 Al-Si 합금층(22)이 포함된다. 이들 Al-Fe-Si 합금층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, Al-Fe-Si 합금층은 경질로 무르기 때문에, 너무 두꺼우면 양호한 가공성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 따라서, 제1 Al-Fe-Si 합금층(11) 및 제2 Al-Fe-Si 합금층(21)의 두께는 모두 바람직하게는 4㎛ 이하이다. 또한, 제1 Al-Si 합금층(12)의 두께는, 내식성 및 가공성의 확보 등의 관점에서 바람직하게는 3㎛ 이상이다.

상세는 후술하겠지만, 제1 도금층(10) 및 제2 도금층(20)은, 예를 들어 Al 및 Si를 함유하는 도금욕을 사용한 용융 도금법에 의해 형성된다. 그 경우, 도금욕의 조성과 실질적으로 동일한 조성의 제1 Al-Si 합금층(12)이 제1 도금층(10)에 포함되고, 도금욕의 조성과 실질적으로 동일한 조성의 제2 Al-Si 합금층(22)이 제2 도금층(20)에 포함된다. 제1 Al-Si 합금층(12) 및 제2 Al-Si 합금층(22)은 내식성의 향상에 기여한다.

상술한 바와 같이, 제1 도금층(10)의 도금 부착량은 31g/㎡ 내지 60g/㎡이며, 제2 도금층(20)의 도금 부착량은 5g/㎡ 내지 29g/㎡이다.

도금 강판을 이용하여 연료 탱크를 제조하는 경우, 도금 강판의 한쪽 주면이 내면이 되고, 다른 쪽 주면이 외면이 된다. 그리고, 내면이 되는 주면은 연료에 노출되고, 외면이 되는 주면은 용접 환경에 노출된다. 따라서, 내면이 되는 주면과 외면이 되는 주면을 비교하면, 도금 부착량은 내면이 되는 주면에서 높게 되어 있는 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 제1 도금층(10)과 제2 도금층(20) 사이에서 도금 부착량을 다르게 하고 있다. 본 실시 형태에 따른 도금 강판(1)을 이용하여 연료 탱크를 제조하는 경우, 두꺼운 제1 도금층(10)이 내면측, 얇은 제2 도금층(20)이 외면측이 되도록 성형을 행하면 된다.

상술한 바와 같이, 도금 강판(1)은 제2 도금층(20)이 연료 탱크의 외측이 되도록 성형된다. 따라서, 제2 도금층(20)은 시임 용접성 및 스폿 용접성에 큰 영향을 준다. 또한, 제2 도금층(20)은, 염해 등에 대한 내식성의 향상에 기여한다. 제2 도금층(20)의 도금 부착량이 29g/㎡ 초과이면, 양호한 시임 용접성 및 스폿 용접성을 얻지 못한다. 따라서, 제2 도금층(20)의 도금 부착량은 29g/㎡ 이하로 한다. 후술하는 바와 같이, 제2 도금층(20)은, 예를 들어 용융 도금법에 의해 형성되는 것인 바, 제2 도금층(20)의 도금 부착량을 5g/㎡ 미만으로 하는 것이 곤란하다. 따라서, 제2 도금층(20)의 도금 부착량은 5g/㎡ 이상으로 한다.

상술한 바와 같이, 도금 강판(1)은 제1 도금층(10)이 연료 탱크의 내측이 되도록 성형된다. 따라서, 제1 도금층(10)은 경유 및 가솔린 등의 연료에 대한 내식성 및 연료의 산화나 열화에 따라 생성되는 포름산, 아세트산 등의 유기산에 대한 내식성에 큰 영향을 준다. 제1 도금층(10)의 도금 부착량이 31g/㎡ 미만이면, 충분한 내식성을 얻지 못한다. 따라서, 제1 도금층(10)의 도금 부착량은 31g/㎡ 이상으로 한다. 후술하는 바와 같이, 제1 도금층(10)은 용융 도금법에 의해 제2 도금층(20)과 병행하여 형성되는 바, 제2 도금층(20)의 도금 부착량이 29g/㎡ 이하이기 때문에, 제1 도금층(10)의 도금 부착량을 60g/㎡ 초과로 하는 것은 곤란하다. 따라서, 제1 도금층(10)의 도금 부착량은 60g/㎡ 이하로 한다.

도금 부착량은 통상의 방법에 의해 측정할 수 있다. 예를 들어, 중량법으로 도금 부착량을 측정하고, 형광 X선 강도와의 사이에 검량선을 작성하여 형광 X선으로 부착량을 측정하는 것이 바람직하다. 이들 측정은, 도금 강판의 판 폭 방향의 중앙부 및 양단부(예를 들어 양 단부면으로부터 50㎜ 정도 중앙 근방의 위치)에서 행하고, 이들 3점에서의 측정값의 평균값을 그 면의 대푯값으로 한다.

제1 도금층(10)의 도금 부착량과 제2 도금층(20)의 도금 부착량의 차와 강판(30)의 두께 사이에 소정의 관계가 성립되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 제1 도금층(10)의 도금 부착량을 X(g/㎡), 제2 도금층(20)의 도금 부착량을 Y(g/㎡), 강판(30)의 두께를 T(㎜)라 했을 때, 「(X-Y)-(26.7-13.3T)>0」의 관계가 성립되는 것이 바람직하다. 이 관계는, 강판(30)이 얇을수록, 도금 부착량의 차가 큰 것이 바람직함을 의미하고 있다. 시임 용접 및 스폿 용접의 어는 경우에도, 용접 전극에 포함되는 구리와 도금층에 포함되는 금속의 반응이, 용접성 저하의 근본 원인이다. 따라서, 강판이 얇을수록, 용융부부터 도금 강판의 용접 전극과 접하는 표면까지의 거리가 짧아, 그 영향을 현저하게 받는 것으로 생각된다.

다음에, 제1 실시 형태에 따른 도금 강판(1)의 제조 방법에 대해 설명한다.

이 제조 방법에서는, 상기 화학 조성의 용강으로부터 강 슬래브를 취득한다. 강 슬래브는, 예를 들어 연속 주조에 의해 취득할 수 있다. 두께가 100㎜ 이하인 박 슬래브를 주조하고, 이것을 강 슬래브로 해도 된다.

계속해서, 강 슬래브의 열간 압연을 행한다. 열간 압연의 조건은 특별히 한정되지 않는다. 가열 온도는, 예를 들어 1400℃ 이하로 하고, 바람직하게는 1250℃ 이하로 한다. 또한, 최종 압연의 종료 온도는 바람직하게는 Ar 3점 이상으로 하고, 권취 온도는 바람직하게는 600℃ 내지 750℃로 한다. 이와 같이 하여 열연 강판이 얻어진다.

이어서, 열연 강판의 도금 처리를 행한다. 이 때, 본 실시 형태에서는, 열연 강판의 표리간에서 도금 부착량을 다르게 한다. 도금 처리는, 예를 들어 Al 및 Si를 포함하는 도금욕을 사용한 용융 도금법에 의해 행한다.

용융 도금법에 의한 도금 처리를 행하는 경우, 도금 부착량의 제어는, 예를 들어 가스 와이핑법에 의해 행한다. 도금 부착량은, 가스압, 라인스피드, 강판-노즐간 거리, 노즐 갭, 노즐 형상 등에 의해 제어할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 열연 강판의 표리간에서 도금 부착량을 다르게 하기 위해, 예를 들어 표리면간에서 가스압, 강판-노즐간 거리 혹은 노즐 갭 또는 이들의 임의의 조합을 상이하게 한다. 공업적으로는, 본 실시 형태에 따른 도금 강판을 제조하기 위해 사용하는 도금 제조 라인에서는, 강판의 표리면간에서 도금 부착량을 동일하게 하는 강판도 제조하는 것이 상정된다. 이로 인해, 강판-노즐간 거리 및/또는 가스압의 조정에 의해 도금 부착량을 표리면간에 다르게 하는 것이 바람직하다.

그리고, Al 및 Si를 포함하는 도금욕을 사용하여 도금 처리를 행하는 경우, 도금욕에 포함되는 Al 및 Si가 열연 강판 중 Fe와 반응하여, 열연 강판의 표층부에 금속간 화합물을 포함하는 Al-Fe-Si 합금층이 형성된다. 또한, Al-Fe-Si 합금층 위에 도금욕과 실질적으로 동일한 조성의 Al-Si 합금층이 형성된다.

이와 같이 하여, 강판(30), 제1 Al-Fe-Si 합금층(11), 제1 Al-Si 합금층(12), 제2 Al-Fe-Si 합금층(21) 및 제2 Al-Si 합금층(22)을 포함하는 도금 강판(1)을 제조할 수 있다.

또한, 열연 강판에 도금 처리를 행하는 것이 아니라, 열연 강판의 냉간 압연을 행함으로써 냉연 강판을 형성하고, 냉연 강판에 도금 처리를 행하는 것에 의해서도 도금 강판(1)을 제조할 수 있다. 냉연 강판의 재결정 어닐링을 행하고, 그 후에 도금 처리를 행하는 것에 의해서도 도금 강판(1)을 제조할 수 있다. 냉간 압연의 조건은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 냉연 압하율은, 예를 들어 일반적인 40％ 내지 80％로 해도 된다. 재결정 어닐링의 조건도 특별히 한정되지 않는다.

또한, 도금 처리의 방법은 용융 도금법에 한정되지 않는다. 예를 들어, 용융염 전해법 또는 증착법에 의해 도금 처리를 행해도 된다. 단, 용융 도금법은, 공업적인 비용면에서 용융염 전해법 및 증착법보다도 우수하다. 따라서, 용융 도금법에 의해 도금 처리를 행하는 것이 바람직하다.

도금 처리를 용융 도금법에 의해 행하는 경우, 도금욕은 Al을 85질량％ 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 도금욕의 Si 함유량이 질량％ 미만이면, 도금 처리 후에 Al-Fe-Si 합금층이 너무 성장하여 가공성이 저하되는 경우가 있다. 따라서, 도금욕의 Si 함유량은 바람직하게는 질량％ 이상이며, 더 바람직하게는 질량％ 이상이다. 도금욕의 Si 함유량이 15질량％ 초과이면, 충분한 내식성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 따라서, 도금욕의 Si 함유량은 바람직하게는 15질량％ 이하이고, 더 바람직하게는 12질량％ 이하이다.

도금 처리를 용융 도금법에 의해 행하는 경우, Al-Fe-Si 합금층의 두께는, 욕온, 욕 조성, 침입 판온, 냉각 속도 및 라인스피드에 의해 조정할 수 있고, 예를 들어 2㎛ 내지 5㎛로 한다. 도금 강판을 얇게 제조하는 경우일수록 라인스피드를 높일 수 있고, 라인스피드가 높을수록 Al-Fe-Si 합금층이 얇아진다. 상기한 바와 같이 Al-Fe-Si 합금층은 경질이며 깨지기 쉽기 때문에, 너무 두꺼우면 양호한 가공성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 따라서, 제1 Al-Fe-Si 합금층(11) 및 제2 Al-Fe-Si 합금층(21)의 두께는 모두 바람직하게는 4㎛ 이하로 한다.

제1 실시 형태에 따르면, 우수한 용접성이 얻어짐과 함께, 연료에 대한 양호한 내식성을 얻을 수도 있다. 따라서, 트럭 또는 버스용 연료 탱크의 생산성의 향상에 기여하고, 트럭 또는 버스용 연료 탱크의 재료로서 바람직하다.

또한, 도금층에는 아연이 포함되지 않은 것이 바람직하다. 금속 비누의 생성에 수반하는 분사 구멍의 눈막힘을 방지하기 위해서이다.

(제2 실시 형태)

다음에, 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 도 2는, 제2 실시 형태에 따른 도금 강판을 나타내는 단면도이다.

제2 실시 형태에 따른 도금 강판(2)에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 강판(30)의 제2 주면(32) 측의 표층에 Al-Si 합금층(22)이 없다. 다른 구성은 제1 실시 형태에 따른 도금 강판(1)과 동일하다. 제2 실시 형태에 따르면, 제2 주면(32) 측에서 외부에 노출하는 층이 Al-Fe-Si 합금층(21)이기 때문에, 보다 우수한 시임 용접성 및 스폿 용접성을 얻을 수 있어, 외면 도장(도료막)과의 밀착성이 보다 양호한 것이 된다.

제2 실시 형태에 따른 도금 강판(2)은, 예를 들어 다음의 2종류의 방법에 의해 제조할 수 있다. 제1 제조 방법에서는, 제1 실시 형태와 동일한 처리를 행한 후에 도금층(20)을 재가열한다. 제2 제조 방법에서는, 도금 부착량을 가능한 한 작게 하고, 도금욕의 욕온을 약간 높게 해 두고, 도금욕의 예열로 Al 및 Si와 Fe의 반응을 촉진시킨다.

(제3 실시 형태)

다음에, 제3 실시 형태에 대해 설명한다. 도 3은, 제3 실시 형태에 따른 도금 강판을 나타내는 단면도이다.

제3 실시 형태에 따른 도금 강판(3)에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 도금층(20) 위의 화성 처리 피막(23)이 포함된다. 다른 구성은 제1 실시 형태와 동일하다. 제3 실시 형태에 따르면, 화성 처리 피막(23)이 포함되어 있기 때문에, 보다 우수한 시임 용접성 및 스폿 용접성을 얻을 수 있어, 외면 도장(도료 막)과의 밀착성이 보다 양호한 것이 된다.

화성 처리 피막(23)은, 예를 들어 Cr, Zr, Ti, Si 혹은 V 또는 이들의 임의의 조합의 화합물을 함유한다. 화성 처리 피막(23)의 부착량이 50㎎/㎡ 미만이면, 시임 용접성 및 스폿 용접성을 향상시키는 효과를 충분히는 얻을 수 없는 경우가 있다. 따라서, 화성 처리 피막(23)의 부착량은 바람직하게는 50㎎/㎡ 이상이다. 화성 처리 피막(23)의 부착량이 1000㎎/㎡ 초과이면, 도금 강판(3)의 표면 저항이 너무 커져서 시임 용접성 및/또는 스폿 용접성이 반대로 저하되는 경우가 있다. 따라서, 화성 처리 피막(23)의 부착량은 바람직하게는 1000㎎/㎡ 이하이다.

화성 처리 피막의 부착량은, 도금 부착량의 측정과 마찬가지로, 예를 들어 중량법으로 도금 부착량을 측정하고, 형광 X선 강도와의 사이에 검량선을 작성하여 형광 X선으로 부착량을 측정하는 것이 바람직하다. 이들 측정은, 도금 강판의 판 폭 방향의 중앙부 및 양단부(예를 들어 양 단부면으로부터 50㎜ 정도 중앙에서의 위치)에서 행하고, 이들 3점에서의 측정값의 평균값을 그 면의 대푯값으로 한다.

(제4 실시 형태)

다음에, 제4 실시 형태에 대해 설명한다. 도 4는, 제4 실시 형태에 따른 도금 강판을 나타내는 단면도이다.

제4 실시 형태에 따른 도금 강판(4)에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 도금층(20) 위의 화성 처리 피막(23)이 포함된다. 다른 구성은 제2 실시 형태와 동일하다. 제4 실시 형태에 따르면, 제2 실시 형태의 효과 및 제3 실시 형태의 효과를 얻을 수 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 제3 실시 형태에 따른 도금 강판(3)에, 제1 도금층(10) 위의 화성 처리 피막(13)이 포함되어 있어도 되고, 도 6에 도시한 바와 같이, 제4 실시 형태에 따른 도금 강판(4)에, 제1 도금층(10) 위의 화성 처리 피막(13)이 포함되어 있어도 된다. 화성 처리 피막(13)은, 화성 처리 피막(23)과 병행하여 형성할 수 있다.

또한, Al-Si 합금층 및 Al-Fe-Si 합금층은, 단면 현미경 검사로 확인할 수 있다. 도 7은, 도금 강판의 단면을 나타내는 광학 현미경 사진이다. 도 7에 도시한 바와 같이, Al-Si 합금층 및 Al-Fe-Si 합금층은, 광학 현미경에 의한 관찰로 명확하게 구별할 수 있다. SEM(scanning electron microscope)-EDS(energy dispersion X-ray spectroscopy), EPMA(electron probe micro-analyzer) 등의 원소 분석에 의해 확인하는 것도 가능하다.

다음에, 본 발명의 실시 형태에 따른 도금 강판을 이용하여 연료 탱크를 제조하는 방법에 대해 설명한다. 먼저, 도금 강판에 굽힘 가공을 실시하고 사각통으로 하여 이 사각통의 양단 개구부에 경판을 맞댐 용접하여 탱크 본체를 제조한다. 사각통을 제조할 때는, 얇은 제2 도금층을 외면측으로 한다. 계속해서, 탱크 본체의 내부에 연료의 유통 구멍을 복수 갖는 복수의 구획판을 배치하고, 구획판과 탱크 본체를 스폿 용접하여 탱크 본체의 내부를 복수의 분할실로 구획한다. 그 후, 탱크 본체의 상면에 급유구를 형성한다. 연료 탱크의 내면(제1 도금층이 노출하는 면)은 통상 무 도장으로 하고, 외면에는 도장하는 경우가 많다. 외면의 도장종, 도장 막두께에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 멜라민계의 수용성 수지를 사용하여, 두께가 10㎛ 내지 100㎛ 정도인 도장막을 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 연료 탱크를 제조할 수 있다. 도장막이 두꺼울수록 외면의 방청성은 우수하지만 비용도 증대되기 때문에, 연료 탱크가 놓여 있는 차체의 위치 등에 따라 적정한 두께를 선정하는 것이 바람직하다. 이러한 연료 탱크는 트럭이나 버스의 연료 탱크로서 바람직하다.

또한, 상기 실시 형태는, 모두 본 발명을 실시하는 데 있어서 구체화의 예를 나타낸 것에 지나지 않으며, 이들에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정적으로 해석되어서는 안되는 것이다. 즉, 본 발명은 그 기술 사상, 또는 그 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고, 다양한 형태로 실시할 수 있다.

실시예

다음에, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용한 일 조건예이며, 본 발명은 이 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.

(제1 실험)

제1 실험에서는, 표 1에 나타내는 화학 조성의 용강(강종 A 내지 N)을 전로로부터 출강하여 강 슬래브를 취득하고, 1220℃의 가열 온도, 870℃의 마무리 온도, 630℃의 권취 온도로 열간 압연을 행했다. 표 1 중의 공란은, 당해 원소의 함유량이 검출 한계 미만이었음을 나타낸다. 계속해서, 냉연 압하율을 70％로서 열연 강판의 냉간 압연을 행하여 두께가 1.4㎜인 냉연 강판을 취득했다. 그 후, 연속 용융 도금 라인으로 어닐링 및 도금 처리를 행했다. 이 때, 어닐링 온도를 780℃로 하고, 도금욕 온을 660℃로 하고, 도금욕의 조성을 91질량％ Al-9질량％ Si로 했다. 도금 처리 후에 도금 부착량의 조정을 가스 와이핑법으로 행했다. 이 때, 냉연 강판의 표리면에 있어서의 가스 와이핑의 조건을 독립적으로 제어하여, 표 2에 나타낸 바와 같이, 각각의 도금 부착량을 조정했다. 이와 같이 하여, 도금층을 구비한 다양한 도금 강판을 제조했다. 또한, 표리면에 형성된 도금층 가운데에서, 도금 부착량이 많은 것을 제1 도금층, 도금 부착량이 적은 것을 제2 도금층이라 한다. 시료 No.4에서는, 표리면의 도금 부착량이 동등하기 때문에, 편의적으로, 한쪽을 제1 도금층, 다른 쪽을 제2 도금층이라 한다. 표 2에 나타내는 시료 No. 1 내지 No. 23에 형성된 도금층은, 모두, Fe-Si-Al 합금층 및 Si-Al 합금층을 포함하고 있었다. 또한, 도금욕에는 냉연 강판 등으로부터 용해한 Fe가 약 2.5질량％ 혼입되어 있었다. 표 1 중의 밑줄은, 그 수치가 본 발명의 범위로부터 벗어나 있음을 나타낸다.

그 후, 도금 강판의 시임 용접성 및 스폿 용접성의 평가를 행했다. 또한, 유기산에 대한 내식성의 평가도 행했다. 이들의 결과도 표 2에 나타낸다. 표 2 중의 밑줄은, 그 항목이 본 발명의 범위로부터 벗어나 있음을 나타낸다.

시임 용접성의 평가에서는, 사이즈가 100㎜×500㎜인 2매의 시험편을, 제2 도금층이 외측이 되도록 하여 중첩하여 시임 용접을 행했다. 이 때, 전극 직경은 250㎜, 전극선단 R은 8㎜, 가압력은 500kgf, 용접 전류는 15kA, 2on-1off로 하고(60Hz), 용접 속도는 4m/분으로 했다. 그리고, 연속적으로 100조의 용접을 행하고, 100조째의 너깃의 형성 상황을 관찰했다. 용접선 100㎜당 발생한 블로우홀의 최대 직경을 X선법에 의해 계측했다. 시임 용접성의 평가는 블로우홀의 최대 직경에 기초하여 행하고, 블로우홀의 최대 직경이 0.1㎜ 이하인 것을 ◎, 0.1㎜ 초과 0.5㎜ 이하인 것을 ○, 0.5㎜ 초과인 것을 ×로 했다. 일반적으로, 전극과 도금 강판의 반응이 심한 경우에는, 전극 및 도금 강판이 서로 용착되는 경향이 보이게 되고, 도금 강판을 박리하는 힘이 생긴다. 이로 인해, 반응이 잦을수록 블로우홀이 커진다.

스폿 용접성의 평가에서는, 사이즈가 230㎜×320㎜인 2매의 시험편을, 제2 도금층이 외측이 되도록 하여 중첩하여 스폿 용접을 행했다. 이 때, 선단 6φ-40R의 DR 전극을 사용하고, 가압력은 250kgf, 통전 12 사이클(60Hz), 용접 전류는 8kA로 했다. 그리고, 1000점의 스폿 용접을 행하여, 1000점째의 너깃의 형성 상황을 관찰했다. 스폿 용접성의 평가는 너깃 직경에 기초하여 행하고, 너깃 직경이 4㎜ 이상인 것을 ○, 4㎜ 미만인 것을 ×로 했다.

내식성의 평가에서는, 수중의 포름산이 약 100ppm, 아세트산이 약 200ppm인 부식액을 제조했다. 이 부식액은, JISK2287을 따라 산화시킨 가솔린과 산화시키지 않은 가솔린의 혼합물에 물을 10체적％ 혼합하여 조정했다. 계속해서, 이 부식액 500mL 중에, 사이즈가 30㎜×40㎜이고 단부면 시일을 실시한 시험편을 1000시간, 침지시켰다. 부식액의 온도는 45℃로 했다. 내식성의 평가는, 제1 도금층에 있어서의 최대 부식 깊이에 기초하여 행하고, 최대 부식 깊이가 0.2㎜ 초과인 것을 ×, 0.2㎜ 이하인 것을 ○으로 했다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 발명예에서는, 양호한 용접성 및 내면의 내식성을 얻을 수 있었다.

한편, 시료 No.4에서는, 제2 도금층의 도금 부착량이 과잉이었기 때문에, 충분한 시임 용접성 및 스폿 용접성을 얻지 못했다. 시료 No.5에서는, 제1 도금층의 도금 부착량이 과소했기 때문에, 충분한 내면의 내식성이 얻어지지 않았다. 시료 No.9에서는, 제1 도금층의 도금 부착량이 과잉이고, 이에 수반하여 제2 도금층의 도금 부착량도 과잉이었기 때문에, 충분한 시임 용접성 및 스폿 용접성을 얻지 못했다. 시료 No.12에서는, 강판의 P 함유량이 과소했기 때문에, 충분한 시임 용접성 및 스폿 용접성을 얻지 못했다. 시료 No.15에서는, 강판의 P 함유량이 과잉이었기 때문에, 시임 용접 및 스폿 용접의 어떤 경우든 너깃 내에 균열이 발생해 버렸다.

(제2 실험)

제2 실험에서는, 강종 B를 사용하고, 상술한 바와 같이 하여 두께가 1.4㎜인 냉연 강판을 취득하고, 제1 실험과 마찬가지로, 이 냉연 강판에 연속 용융 도금 라인에서 어닐링 및 도금 처리를 행했다. 이 때, 제1 도금층의 도금 부착량은 40g/㎡로 하고, 제2 도금층의 도금 부착량은 19g/㎡로 했다. 이와 같이 하여, 도금층을 구비한 도금 강판을 제작했다. 또한, 표 3에 나타내는 약액을 도금 강판의 양면에 도포하고, 80℃에서 베이킹하여 화성 처리 피막을 형성했다. 그리고, 화성 처리 피막을 구비한 도금 강판의 스폿 용접성을 평가했다. 이 결과를 표 3에 나타낸다. 스폿 용접성의 평가에서는, 타점수를 1500점으로 하고, 1500점째의 너깃의 형성 상황을 관찰한 것을 제외하고, 제1 실험과 동일한 조건에서 스폿 용접을 행했다. 스폿 용접성의 평가는 너깃 직경에 기초하여 행하고, 너깃 직경이 4㎜ 이상인 것을 ○, 4㎜ 미만인 것을 △로 했다.

표 3에 나타낸 바와 같이, 시료 No.31 내지 No.38에서는, 1500점째의 스폿 용접에서도 4㎜ 이상인 너깃 직경을 얻을 수 있고, 특히 우수한 스폿 용접성이 얻어졌다. 즉, 연속 타점이 1500점 이상이 되는 것이 나타났다. 이들에 따르면, 스폿 용접을 1500점 이상 연속해서 행해도 양호한 너깃이 얻어진다. 시료 No.39에서는, 화성 처리 피막의 두께의 바람직한 범위를 초과하고 있었기 때문에, 1000점째의 스폿 용접에서는 4㎜ 이상인 너깃 직경이 얻어지긴 했지만, 1500점째의 스폿 용접에서는 너깃 직경이 4㎜ 미만이 되어 있었다. 시료 No.40에서는, 화성 처리 피막이 형성되지 않았기 때문에, 1000점째의 스폿 용접에서는 4㎜ 이상인 너깃 직경이 얻어졌지만, 1500점째의 스폿 용접에서는 너깃 직경이 4㎜ 미만이 되어 있었다.

(제3 실험)

제3 실험에서는, 강종 M을 사용하여, 상술한 바와 같이 하여 다양한 두께의 냉연 강판을 취득하고, 제1 실험과 동일하게, 이 냉연 강판에 연속 용융 도금 라인에서 어닐링 및 도금 처리를 행했다. 이 때, 냉연 강판의 표리면에 있어서의 가스 와이핑의 조건을 독립적으로 제어하여, 표 4에 나타낸 바와 같이, 각각의 도금 부착량을 조정했다. 이와 같이 하여, 도금층을 구비한 다양한 도금 강판을 제조했다. 표 4에 나타낸 바와 같이, 냉연 강판의 두께는 0.5㎜ 내지 1.8㎜로 했다. 그리고, 도금 강판의 시임 용접성 및 내면의 내식성 평가를 행했다. 이 결과를 표 4에 나타낸다. 시임 용접성 및 내면의 내식성 평가는 제1 실험과 동일하게 하여 행했다.

표 4에 나타낸 바와 같이, 파라미터 PA(=(X-Y)-(26.7-13.3T))가 0 초과인 시험 No.51, No.53, No.55, No.56 및 No.59 내지 No.62에 있어서, 특히 우수한 시임 용접성을 얻을 수 있었다. 시료 No.51과 시료 No.52를 비교하고, 시료 No.53과 시료 No.54를 비교하면 명백한 바와 같이, 특히 강판이 0.5㎜ 또는 0.8㎜로 얇은 경우에는, 제1 도금층과 제2 도금층 사이에서 도금 부착량의 차가 클수록, 우수한 시임 용접성이 얻어진다고 할 수 있다.

(제4 실험)

제4 실험에서는, 강종 F를 사용하고, 상술한 바와 같이 하여 두께가 1.6㎜인 냉연 강판을 취득하고, 제1 실험과 동일하게, 이 냉연 강판에 연속 용융 도금 라인으로 어닐링 및 도금 처리를 행했다. 이 때, 제1 도금층의 도금 부착량은 33g/㎡로 하고, 제2 도금층의 도금 부착량은 8g/㎡로 했다. 도금욕의 온도를 690℃로 하고, 도금 처리 후의 냉각을 공랭에 의해 행한 바, 제2 도금층에서는, Al-Si 합금층이 소실되어, 외관은 흑색을 나타내게 되었다. 그리고, 도금 강판의 스폿 용접성의 평가를 행했다. 스폿 용접성의 평가에서는, 타점수를 2000점으로 하고, 2000점째의 너깃의 형성 상황을 관찰한 것을 제외하고, 제1 실험과 동일한 조건에서 스폿 용접을 행했다. 이 결과, 2000점째의 스폿 용접에서도 5.1㎜ 이상의 너깃 직경을 얻을 수 있고, 특히 우수한 스폿 용접성이 얻어졌다. 즉, Al-Si 합금층의 소실에 수반하여, 연속 타점이 2000점 이상이 된다는 것이 나타났다.

<산업상 이용가능성>

본 발명은 예를 들어 트럭이나 버스의 연료 탱크 등에 사용되는 도금 강판의 제조 산업 및 이용 산업에 이용할 수 있다.

Claims

강판과,
상기 강판의 제1 주면 위의 제1 도금층과,
상기 강판의 제2 주면 위의 제2 도금층,
을 갖고,
상기 강판은,
질량％로,
C: 0.0005％ 내지 0.0800％,
Si: 0.003％ 내지 0.500％,
Mn: 0.05％ 내지 0.80％,
P: 0.005％ 내지 0.050％,
S: 0.100％ 이하,
Al: 0.080％ 이하,
N: 0.0050％ 이하,
Ti: 0.000％ 내지 0.100％,
Nb: 0.000％ 내지 0.050％,
B: 0.000％ 내지 0.0100％,
잔부: Fe 및 불순물
로 표현되는 화학 조성을 갖고,
상기 제1 도금층은,
상기 제1 주면 위의 제1 Al-Fe-Si 합금층과,
상기 제1 Al-Fe-Si 합금층 위의 제1 Al-Si 합금층,
을 갖고,
상기 제2 도금층은, 상기 제2 주면 위의 제2 Al-Fe-Si 합금층을 갖고,
상기 제1 도금층의 도금 부착량은 31g/㎡ 내지 60g/㎡이며,
상기 제2 도금층의 도금 부착량은 5g/㎡ 내지 29g/㎡인 것을 특징으로 하는 연료 탱크용 도금 강판.
제1항에 있어서, 상기 제2 도금층은, 상기 제2 Al-Fe-Si 합금층 위의 제2 Al-Si 합금층을 갖는 것을 특징으로 하는 연료 탱크용 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화학 조성에 있어서,
Ti: 0.001 내지 0.100％,
Nb: 0.001 내지 0.050％, 혹은
B: 0.0003％ 내지 0.0100％,
또는 이들의 임의의 조합이 성립되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크용 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 도금층의 도금 부착량을 X(g/㎡), 상기 제2 도금층의 도금 부착량을 Y(g/㎡), 상기 강판의 두께를 T(㎜)라 했을 때, 「(X-Y)-(26.7-13.3T)>0」의 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크용 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 도금층 위의, Cr, Zr, Ti, Si 혹은 V 또는 이들의 임의의 조합의 화합물을 함유하는 화성 처리 피막을 갖고,
상기 화성 처리 피막의 부착량은, 50㎎/㎡ 내지 1000㎎/㎡인 것을 특징으로 하는 연료 탱크용 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 기재된 연료 탱크용 도금 강판을 포함하는 탱크 본체를 갖고,
상기 제1 도금층이 상기 탱크 본체의 내측에, 상기 제2 도금층이 상기 탱크 본체의 외측에 있는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
제3항에 있어서, 상기 제1 도금층의 도금 부착량을 X(g/㎡), 상기 제2 도금층의 도금 부착량을 Y(g/㎡), 상기 강판의 두께를 T(㎜)라 했을 때, 「(X-Y)-(26.7-13.3T)>0」의 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크용 도금 강판.
제3항에 있어서, 상기 제2 도금층 위의, Cr, Zr, Ti, Si 혹은 V 또는 이들의 임의의 조합의 화합물을 함유하는 화성 처리 피막을 갖고,
상기 화성 처리 피막의 부착량은, 50㎎/㎡ 내지 1000㎎/㎡인 것을 특징으로 하는 연료 탱크용 도금 강판.
제4항에 있어서, 상기 제2 도금층 위의, Cr, Zr, Ti, Si 혹은 V 또는 이들의 임의의 조합의 화합물을 함유하는 화성 처리 피막을 갖고,
상기 화성 처리 피막의 부착량은, 50㎎/㎡ 내지 1000㎎/㎡인 것을 특징으로 하는 연료 탱크용 도금 강판.
제3항에 기재된 연료 탱크용 도금 강판을 포함하는 탱크 본체를 갖고,
상기 제1 도금층이 상기 탱크 본체의 내측에, 상기 제2 도금층이 상기 탱크 본체의 외측에 있는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
제4항에 기재된 연료 탱크용 도금 강판을 포함하는 탱크 본체를 갖고,
상기 제1 도금층이 상기 탱크 본체의 내측에, 상기 제2 도금층이 상기 탱크 본체의 외측에 있는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
제5항에 기재된 연료 탱크용 도금 강판을 포함하는 탱크 본체를 갖고,
상기 제1 도금층이 상기 탱크 본체의 내측에, 상기 제2 도금층이 상기 탱크 본체의 외측에 있는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.