镀覆钢板及燃料罐的制作方法

文档序号:11528920阅读:224来源:国知局
镀覆钢板及燃料罐的制造方法与工艺

本发明涉及适于卡车及公共汽车等的燃料罐等的镀覆钢板及燃料罐。



背景技术:

普通汽车的燃料罐大多与车体的设计相匹配地在最终阶段被设计,其形状大多复杂。因此,对于普通汽车的燃料罐的材料,一般要求深拉深成型性、成型后的耐冲击性、耐燃料、耐腐蚀性、盐害耐腐蚀性、缝焊性、点焊性等。

与此相对,卡车及公共汽车的燃料罐的形状比较简单。因此,对于卡车及公共汽车的燃料罐的材料来说,对普通汽车的燃料罐的材料所要求的程度的向复杂形状的成型性被认为没有必要。此外,许多卡车及公共汽车以轻油作为燃料,轻油与汽油相比难以氧化劣化。因此,汽油用的燃料罐程度的耐燃性和耐腐蚀性也被认为没有必要。其另一方面,对于卡车及公共汽车的燃料罐用的材料来说,要求燃料罐的生产效率的提高、即能够以更低成本来制造燃料罐。特别是要求焊接性的提高,期望缝焊性及点焊性优异的材料。并且,汽车的燃料罐用的材料在专利文献1及专利文献2中有记载。然而,通过这些材料也无法得到充分的缝焊性及点焊性。

此外,在被称为共轨方式的燃料喷射技术中,由于使非常微细的燃料喷出,所以有时因金属皂的影响而产生喷射孔的堵塞。例如在专利文献3中,记载了脂肪酸锌可成为堵塞的原因。因此,包含锌的镀覆钢板不适于共轨方式的燃料喷射技术。

进而,在专利文献4~7中记载了镀al钢板,但通过这些专利文献中记载的镀al钢板也无法得到充分的缝焊性及点焊性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平10-72641号公报

专利文献2:国际公开第2007/004671号

专利文献3:日本特开2006-306018号公报

专利文献4:日本特开昭62-161944号公报

专利文献5:日本特开平10-265928号公报

专利文献6:日本特开2008-223084号公报

专利文献7:日本特开平10-176287号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

本发明的目的是提供能够在确保用于燃料罐时的对燃料的耐腐蚀性的同时提高焊接性的镀覆钢板及燃料罐。

用于解决课题的方法

本发明人们为了查明在以往的镀覆钢板中得不到充分的缝焊性及点焊性的原因而进行了深入研究。

可列举出气泡缺陷作为在镀al钢板的缝焊中产生的问题之一。气泡缺陷的产生原因认为以下。在使用了上下的电极轮的缝焊中,电极轮中包含的cu与镀层中包含的al因热而发生反应,反应产物生成于电极轮与镀层的界面上。其结果是,密合力介由反应产物在电极轮与镀覆钢板之间起作用,在电极轮从镀覆钢板脱离时镀覆钢板被电极轮拉伸,产生气泡缺陷。关于在镀al钢板的缝焊中产生的另一个问题,可列举出:通过伴随与镀层的反应而产生的反应产物附着在电极轮上,且该反应产物从电极轮脱落而产生的焊接品位的降低。

这些问题的原因均为电极轮中包含的cu与镀层中包含的al的反应。着眼于这样的事项,本申请发明人们发现:降低镀覆钢板的与电极轮接触的面、即为燃料罐的外表面的面中的镀层附着量是极其有效的。其另一方面,镀覆钢板的另一个面成为燃料罐的内表面,变得与燃料相接触。因此,使得镀覆钢板的另一个面中的镀层附着量能够确保对燃料的耐腐蚀性是重要的。并且,本申请发明人们想到:通过使为燃料罐的外表面的面中的镀层附着量低于为内表面的面中的镀层附着量,与以往的镀覆钢板相比,能够得到可取得焊接性及内表面的耐腐蚀性的平衡的特性。

本申请发明人们得到缝焊性通过钢板中的磷(p)而提高的认识。判明了,特别是在镀层附着量低的情况下由p产生的缝焊性的提高显著。推定,钢板中的p扩散至包含al的镀层中的合金层中,在镀层的表面形成alp而与电极轮中包含的cu的反应得到抑制。

本申请发明人们还得到钢板的厚度对缝焊性及点焊性产生较大影响的认识。特别是在钢板薄的情况下镀层附着量的影响容易明显出现。因此,在钢板薄的情况下,在镀覆钢板的两面之间设置镀层附着量的差是优选的。其另一方面,在镀覆钢板厚的情况下,即使镀层附着量的差小,也不会产生大的问题。

并且,本申请发明人们基于这些认识,想到以下所示的发明的各方式。

(1)一种镀覆钢板,其特征在于,其具有:

钢板、

上述钢板的第1主表面上的第1镀层、和

上述钢板的第2主表面上的第2镀层,

上述钢板具有下述所表示的化学组成,

以质量%计:

c:0.0005%~0.0800%、

si:0.003%~0.500%、

mn:0.05%~0.80%、

p:0.005%~0.050%、

s:0.100%以下、

al:0.080%以下、

n:0.0050%以下、

ti:0.000%~0.100%、

nb:0.000%~0.050%、

b:0.000%~0.0100%、

剩余部分:fe及杂质,

上述第1镀层具有:

上述第1主表面上的第1al-fe-si合金层、和

上述第1al-fe-si合金层上的第1al-si合金层,

上述第2镀层具有上述第2主表面上的第2al-fe-si合金层,

上述第1镀层的镀层附着量为31g/m2~60g/m2

上述第2镀层的镀层附着量为5g/m2~29g/m2

(2)根据(1)所述的镀覆钢板,其特征在于,

上述第2镀层具有上述第2al-fe-si合金层上的第2al-si合金层。

(3)根据(1)或(2)所述的镀覆钢板,其特征在于,

在上述化学组成中,

ti:0.001~0.100%、

nb:0.001~0.050%、或

b:0.0003%~0.0100%、

或者它们的任意的组合成立。

(4)根据(1)~(3)中任一项所述的镀覆钢板,其特征在于,

在将上述第1镀层的镀层附着量设为x(g/m2)、将上述第2镀层的镀层附着量设为y(g/m2)、将上述钢板的厚度设为t(mm)时,“(x-y)-(26.7-13.3t)>0”的关系成立。

(5)根据(1)~(4)中任一项所述的镀覆钢板,其特征在于,

其具有上述第2镀层上的含有cr、zr、ti、si或v、或者它们的任意的组合的化合物的化学转化处理覆膜,

上述化学转化处理覆膜的附着量为50mg/m2~1000mg/m2

(6)一种燃料罐,其特征在于,

其具有由(1)~(5)中任一项所述的镀覆钢板构成的罐本体,

上述第1镀层处于上述罐本体的内侧,上述第2镀层处于上述罐本体的外侧。

发明效果

根据本发明,由于包含适当的镀层,所以能够在确保用于燃料罐时的对燃料的耐腐蚀性的同时提高焊接性。

附图说明

图1是表示第1实施方式的镀覆钢板的截面图。

图2是表示第2实施方式的镀覆钢板的截面图。

图3是表示第3实施方式的镀覆钢板的截面图。

图4是表示第4实施方式的镀覆钢板的截面图。

图5是表示第3实施方式的变形例的截面图。

图6是表示第4实施方式的变形例的截面图。

图7是表示镀覆钢板的截面的光学显微镜照片。

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式,参照所附的附图进行说明。

(第1实施方式)

首先,对第1实施方式进行说明。图1是表示第1实施方式的镀覆钢板的截面图。

第1实施方式的镀覆钢板1中,如图1所示的那样包含钢板30、钢板30的第1主表面31上的第1镀层10和钢板30的第2主表面32上的第2镀层20。第1镀层10中包含第1主表面31上的第1al-fe-si合金层11和第1al-fe-si合金层11上的第1al-si合金层12。第2镀层20中包含第2主表面32上的第2al-fe-si合金层21和第2al-fe-si合金层21上的第2al-si合金层22。第1镀层10的镀层附着量为31g/m2~60g/m2,第2镀层20的镀层附着量为5g/m2~29g/m2

在此,对钢板30及其制造中使用的钢板坯的化学组成进行说明。在以下的说明中,钢板30及其制造中使用的钢板坯中包含的各元素的含量的单位即“%”只要没有特别说明则是指“质量%”。本实施方式的钢板30及其制造中使用的钢板坯具有下述表示的化学组成:c:0.0005%~0.0800%、si:0.003%~0.500%、mn:0.05%~0.80%、p:0.005%~0.050%、s:0.100%以下、al:0.080%以下、n:0.0050%以下、ti:0.000%~0.100%、nb:0.000%~0.050%、b:0.000%~0.0100%、剩余部分:fe及杂质。作为杂质,可例示出矿石或废铁等原材料中包含的杂质(cu、cr、sn、ni等)、在制造工序中包含的杂质(ce等rem、ca等)。

(c:0.0005%~0.0800%)

c是有助于钢板的强度的元素。c含量低于0.0005%时,得不到充分的强度。因此,c含量设定为0.0005%以上。为了得到更高的强度,c含量优选为0.0010%以上。c含量超过0.0800%时,得不到充分的延展性。较少将卡车及公共汽车等的燃料罐用镀覆钢板成型为复杂的形状,但在延展性过低的情况下根据部位而导致成型变得困难。因此,c含量设定为0.0800%以下。为了得到更优异的延展性,c含量优选为0.0500%。

(si:0.003%~0.500%)

si是有助于钢板的强度的元素。si含量低于0.003%时,得不到充分的强度。因此,si含量设定为0.003%以上。si含量超过0.500%时,得不到充分的镀覆性。因此,si含量设定为0.500%以下。

(mn:0.05%~0.80%)

mn是有助于钢板的强度的元素。mn还有助于热轧时的起因于s的热脆性的抑制。mn含量低于0.05%时,无法充分地得到由上述作用带来的效果。因此,mn含量设定为0.05%以上。mn含量超过0.80%时,得不到充分的加工性。因此,mn含量设定为0.80%以下。

(p:0.005%~0.050%)

p是通过固溶强化来提高钢板的强度的元素。此外,如上述那样,p也是在镀层附着量少的情况下有助于缝焊性的提高的元素。p含量低于0.005%时,无法充分地得到由上述作用带来的效果。因此,p含量设定为0.005%以上。p含量超过0.050%时,得不到充分的韧性。p容易在晶界中偏析,特别是在钢板的强度高的情况下引起低温脆化。因此,p含量设定为0.050%以下。

(s:0.100%以下)

s不是必须元素,例如在钢板中作为杂质而含有。s是使热加工性劣化、并且使钢板的加工性劣化的元素。因此,s含量越低越好。特别是s含量超过0.100%时,这些不良影响变得显著。因此,s含量设定为0.100%以下。另外,为了降低s含量要花费成本,若想要降低至低于0.001%,则成本显著上升。因此,s含量也可以设定为0.001%以上。

(al:0.080%以下)

al不是必须元素,例如在钢板中作为杂质而含有。al在钢板中形成以氧化铝作为主体的氧化物而使局部变形能力劣化。因此,al含量越低越好。特别是al含量超过0.080%时,这些不良影响变得显著。因此,al含量设定为0.080%以下。另外,al是对脱氧有效的元素,al含量低于0.005%时,炼钢时的脱氧不充分,有时氧化物在钢板中大量残存而得不到充分的局部变形能力。因此,al含量也可以设定为0.005%以上。

(n:0.0050%以下)

n不是必须元素,例如在钢板中作为杂质而含有。n生成析出物,使焊接热影响区的韧性劣化。因此,n含量越低越好。特别是n含量超过0.0050%时,焊接热影响区的韧性的劣化变得显著。因此,n含量设定为0.0050%以下。另外,为了降低n含量要花费成本,若想要降低至低于0.0010%,则精炼成本显著上升。因此,n含量也可以设定为0.0010%以上。

ti、nb及b不是必须元素,是也可以在镀覆钢板及钢板坯中一定限度地适当含有规定量的任意元素。

(ti:0.000%~0.100%、nb:0.000%~0.050%、b:0.000%~0.0100%)

ti及nb是形成微细的碳化物而有助于钢板的加工性的提高的元素。b是使钢板的二次加工性提高的元素。因此,也可以含有选自由这些元素组成的组中的1种或任意的组合。但是,ti含量超过0.100%时,由上述作用带来的效果饱和,只是成本徒然上升,nb含量超过0.050%时,由上述作用带来的效果饱和,只是成本徒然上升,b含量超过0.0100%时,得不到充分的加工性。因此,ti含量设定为0.100%以下,nb含量设定为0.050%以下,b含量设定为0.0100%以下。为了可靠地得到由上述作用带来的效果,ti含量及nb含量均优选为0.001%以上,b含量优选为0.0003%以上。即优选满足“ti:0.001~0.100%”、“nb:0.001~0.050%”、或“b:0.0003%~0.0100%”、或它们的任意的组合。

接着,对第1镀层10及第2镀层20的附着量进行说明。

如上述那样,第1镀层10中包含第1al-fe-si合金层11及第1al-si合金层12,第2镀层20中包含第2al-fe-si合金层21及第2al-si合金层22。这些al-fe-si合金层的厚度没有特别限定,但由于al-fe-si合金层硬质且脆,所以若过厚则有时得不到良好的加工性。因此,第1al-fe-si合金层11及第2al-fe-si合金层21的厚度均优选为4μm以下。此外,第1al-si合金层12的厚度从确保耐腐蚀性及加工性等观点出发优选为3μm以上。

详细情况在后面叙述,但第1镀层10及第2镀层20通过例如使用了含有al及si的镀覆浴的热浸镀法来形成。该情况下,在第1镀层10中包含与镀覆浴的组成实质上相同组成的第1al-si合金层12,在第2镀层20中包含与镀覆浴的组成实质上相同组成的第2al-si合金层22。第1al-si合金层12及第2al-si合金层22有助于耐腐蚀性的提高。

如上述那样,第1镀层10的镀层附着量为31g/m2~60g/m2,第2镀层20的镀层附着量为5g/m2~29g/m2

在使用镀覆钢板来制造燃料罐时,镀覆钢板的一个主表面成为内表面,另一个主表面成为外表面。并且,成为内表面的主表面暴露在燃料中,成为外表面的主表面暴露在焊接环境中。因此,若将成为内表面的主表面与成为外表面的主表面进行比较,则优选镀层附着量在成为内表面的主表面中变高。因此,本实施方式中,在第1镀层10与第2镀层20之间使镀层附着量不同。使用本实施方式的镀覆钢板1来制造燃料罐的情况下,只要按照厚单位面积重量的第1镀层10成为内表面侧、薄单位面积重量的第2镀层20成为外表面侧的方式进行成型即可。

如上述那样,镀覆钢板1按照第2镀层20成为燃料罐的外侧的方式成型。因此,第2镀层20对缝焊性及点焊性造成大的影响。此外,第2镀层20有助于对盐害等的耐腐蚀性的提高。第2镀层20的镀层附着量超过29g/m2时,得不到良好的缝焊性及点焊性。因此,第2镀层20的镀层附着量设定为29g/m2以下。如后述那样,第2镀层20是通过例如热浸镀法而形成的层,结果是难以将第2镀层20的镀层附着量设定为低于5g/m2。因此,第2镀层20的镀层附着量设定为5g/m2以上。

如上述那样,镀覆钢板1按照第1镀层10成为燃料罐的内侧的方式成型。因此,第1镀层10对对轻油及汽油等燃料的耐腐蚀性、及对伴随着燃料的氧化或劣化而生成的甲酸、乙酸等有机酸的耐腐蚀性造成大的影响。第1镀层10的镀层附着量低于31g/m2时,得不到充分的耐腐蚀性。因此,第1镀层10的镀层附着量设定为31g/m2以上。如后述那样,第1镀层10通过热浸镀法与第2镀层20同时形成,结果是由于第2镀层20的镀层附着量为29g/m2以下,所以难以将第1镀层10的镀层附着量设定为超过60g/m2。因此,第1镀层10的镀层附着量设定为60g/m2以下。

镀层附着量可以通过通常的方法进行测定。优选:例如通过重量法测定镀层附着量,与荧光x射线强度之间制作标准曲线并通过荧光x射线测定附着量。这些测定在镀覆钢板的板宽度方向的中央部及两端部(例如从两端面偏靠中央50mm的位置)进行,将这3点处的测定值的平均值作为该面的代表值。

优选在第1镀层10的镀层附着量与第2镀层20的镀层附着量的差和钢板30的厚度之间成立规定的关系。具体而言,优选:在将第1镀层10的镀层附着量设为x(g/m2)、将第2镀层20的镀层附着量设为y(g/m2)、将钢板30的厚度设为t(mm)时,“(x-y)-(26.7-13.3t)>0”的关系成立。该关系意味着优选:钢板30越薄,则镀层附着量的差越大。在缝焊及点焊的任一者中,焊接电极中包含的铜与镀层中包含的金属的反应均是焊接性降低的根本原因。因此,认为钢板越薄,则从熔融部到镀覆钢板与焊接电极相接的表面的距离越短,越显著地受到其影响。

接着,对第1实施方式的镀覆钢板1的制造方法进行说明。

在该制造方法中,由上述化学组成的钢水取得钢板坯。钢板坯可以通过例如连续铸造来取得。也可以铸造厚度为100mm以下的薄板坯并将其作为钢板坯。

接着,进行钢板坯的热轧。热轧的条件没有特别限定。加热温度设定为例如1400℃以下,优选设定为1250℃以下。此外,最终轧制的结束温度优选设定为ar3点以上,卷取温度优选设定为600℃~750℃。像这样操作得到热轧钢板。

接着,进行热轧钢板的镀覆处理。此时,本实施方式中,在热轧钢板的表背间使镀层附着量不同。镀覆处理通过例如使用了包含al及si的镀覆浴的热浸镀法来进行。

在进行利用热浸镀法的镀覆处理时,镀层附着量的控制通过例如气体擦拭法来进行。镀层附着量可以通过气压、线速度、钢板-喷嘴间距离、喷嘴间隙、喷嘴形状等来控制。本实施方式中,为了在热轧钢板的表背间使镀层附着量不同,例如在表面背面间使气压、钢板-喷嘴间距离或喷嘴间隙或它们的任意的组合不同。工业上假定:在为了制造本实施方式的镀覆钢板而使用的镀覆制造线中,也制造在钢板的表面背面间使镀层附着量相同的钢板。因此,优选通过钢板-喷嘴间距离和/或气压的调整使镀层附着量在表面背面间不同。

并且,在使用包含al及si的镀覆浴来进行镀覆处理的情况下,镀覆浴中包含的al及si在热轧钢板中与fe发生反应,在热轧钢板的表层部形成由金属间化合物构成的al-fe-si合金层。此外,在al-fe-si合金层上,形成与镀覆浴实质上相同组成的al-si合金层。

这样操作,能够制造包含钢板30、第1al-fe-si合金层11、第1al-si合金层12、第2al-fe-si合金层21及第2al-si合金层22的镀覆钢板1。

另外,不对热轧钢板进行镀覆处理,而通过进行热轧钢板的冷轧来形成冷轧钢板,通过对冷轧钢板进行镀覆处理也能够制造镀覆钢板1。通过进行冷轧钢板的再结晶退火,之后进行镀覆处理也能够制造镀覆钢板1。冷轧的条件没有特别限定。例如,冷轧压下率也可以设定是例如一般的40%~80%。再结晶退火的条件也没有特别限定。

另外,镀覆处理的方法并不限定于热浸镀法。也可以通过例如熔融盐电解法或蒸镀法来进行镀覆处理。但是,热浸镀法在工业成本的方面比熔融盐电解法及蒸镀法更优异。因此,优选通过热浸镀法来进行镀覆处理。

在通过热浸镀法来进行镀覆处理时,镀覆浴优选含有85质量%以上的al。此外,镀覆浴的si含量低于质量%时,有时在镀覆处理后al-fe-si合金层过于生长而加工性降低。因此,镀覆浴的si含量优选为质量%以上,更优选为质量%以上。镀覆浴的si含量超过15质量%时,有时得不到充分的耐腐蚀性。因此,镀覆浴的si含量优选为15质量%以下,更优选为12质量%以下。

在通过热浸镀法来进行镀覆处理时,al-fe-si合金层的厚度可以通过浴温、浴组成、浸入板温、冷却速度及线速度来调整,例如设定为2μm~5μm。越薄地制造镀覆钢板时越能够提高线速度,线速度越高则al-fe-si合金层变得越薄。如上述那样,由于al-fe-si合金层硬质且脆,所以若过厚则有时得不到良好的加工性。因此,第1al-fe-si合金层11及第2al-fe-si合金层21的厚度均优选设定为4μm以下。

根据第1实施方式,得到优异的焊接性,同时也能够得到对燃料的良好的耐腐蚀性。因此,有助于卡车或公共汽车用的燃料罐的生产率的提高,作为卡车或公共汽车用的燃料罐的材料是优选的。

另外,优选在镀层中不包含锌。这是为了避免伴随金属皂的生成的喷射孔的堵塞。

(第2实施方式)

接着,对第2实施方式进行说明。图2是表示第2实施方式的镀覆钢板的截面图。

第2实施方式的镀覆钢板2中,如图2中所示的那样,在钢板30的第2主表面32侧的表层中没有al-si合金层22。其他构成与第1实施方式的镀覆钢板1相同。根据第2实施方式,由于在第2主表面32侧露出到外部的层为al-fe-si合金层21,所以能够得到更优异的缝焊性及点焊性,与外表面涂装(涂料膜)的密合性变得更良好。

第2实施方式的镀覆钢板2可以通过例如以下2种方法来制造。在第1制造方法中,在进行与第1实施方式同样的处理后将镀层20进行再加热。在第2制造方法中,尽可能减小镀层附着量,使镀覆浴的浴温稍高一些,通过镀覆浴的预热来促进al及si与fe的反应。

(第3实施方式)

接着,对第3实施方式进行说明。图3是表示第3实施方式的镀覆钢板的截面图。

第3实施方式的镀覆钢板3中如图3中所示的那样包含第2镀层20上的化学转化处理覆膜23。其他构成与第1实施方式相同。根据第3实施方式,由于包含化学转化处理覆膜23,所以能够得到更优异的缝焊性及点焊性,与外表面涂装(涂料膜)的密合性变得更良好。

化学转化处理覆膜23含有例如cr、zr、ti、si或v、或者它们的任意的组合的化合物。化学转化处理覆膜23的附着量低于50mg/m2时,有时不能充分地得到使缝焊性及点焊性提高的效果。因此,化学转化处理覆膜23的附着量优选为50mg/m2以上。化学转化处理覆膜23的附着量超过1000mg/m2时,有时镀覆钢板3的表面电阻变得过大而缝焊性和/或点焊性反而降低。因此,化学转化处理覆膜23的附着量优选为1000mg/m2以下。

化学转化处理覆膜的附着量与镀层附着量的测定同样地优选:例如通过重量法测定镀层附着量,在与荧光x射线强度之间制作标准曲线并通过荧光x射线测定附着量。这些测定在镀覆钢板的板宽度方向的中央部及两端部(例如从两端面偏靠中央50mm的位置)进行,将这3点处的测定值的平均值作为该面的代表值。

(第4实施方式)

接着,对第4实施方式进行说明。图4是表示第4实施方式的镀覆钢板的截面图。

第4实施方式的镀覆钢板4中如图4所示的那样包含第2镀层20上的化学转化处理覆膜23。其他构成与第2实施方式相同。根据第4实施方式,能够得到第2实施方式的效果及第3实施方式的效果。

如图5中所示的那样,在第3实施方式的镀覆钢板3中也可以包含第1镀层10上的化学转化处理覆膜13,如图6中所示的那样,在第4实施方式的镀覆钢板4中也可以包含第1镀层10上的化学转化处理覆膜13。化学转化处理覆膜13可以与化学转化处理覆膜23同时形成。

另外,al-si合金层及al-fe-si合金层可以由截面显微镜检查来确认。图7是表示镀覆钢板的截面的光学显微镜照片。如图7中所示的那样,al-si合金层及al-fe-si合金层可以通过利用光学显微镜的观察而明确地区别。也可以通过sem(scanningelectronmicroscope,扫描电子显微镜)-eds(energydispersionx-rayspectroscopy,能量色散x射线光谱仪)、epma(electronprobemicro-analyzer,电子探针显微分析)等元素分析来确认。

接着,对使用本发明的实施方式的镀覆钢板来制造燃料罐的方法进行说明。首先,对镀覆钢板实施弯曲加工而制成四角筒,在该四角筒的两端开口部对焊镶板而制造罐本体。在制造四角筒时,将薄单位面积重量的第2镀层作为外表面侧。接着,在罐本体的内部配置具有多个燃料的流通孔的多块隔板,将隔板与罐本体进行点焊而将罐本体的内部隔开成多个分割室。之后,在罐本体的上面设置给油口。燃料罐的内表面(第1镀层露出的面)通常设为无涂装,大多对外表面进行涂装。对于外表面的涂装种类、涂装膜厚没有特别限定。例如优选使用三聚氰胺系的水溶性树脂来形成厚度为10μm~100μm左右的涂装膜。这样操作能够制造燃料罐。由于涂装膜越厚则外表面的防锈性越优异,但成本也增大,所以优选根据放置燃料罐的车体的位置等来选定适当的厚度。这样的燃料罐作为卡车或公共汽车的燃料罐是优先的。

另外,上述实施方式均只不过是示出实施本发明时的具体化的例子,本发明的技术范围不受它们的限定性解释。即,本发明在不脱离其技术思想、或其主要特征的情况下,可以以各种方式实施。

实施例

接着,对本发明的实施例进行说明。实施例中的条件是为了确认本发明的可实施性及效果而采用的一个条件例子,本发明并不限定于该一个条件例子。只要不脱离本发明的主旨、且达成本发明的目的,则本发明可以采用各种条件。

(第1实验)

在第1实验中,将表1中所示的化学组成的钢水(钢种a~n)从转炉出钢而取得钢板坯,以1220℃的加热温度、870℃的精轧温度、630℃的卷取温度进行热轧。表1中的空栏表示该元素的含量低于检测限。接着,将冷轧压下率设定为70%进行热轧钢板的冷轧而取得厚度为1.4mm的冷轧钢板。之后,通过连续热浸镀线进行退火及镀覆处理。此时,将退火温度设定为780℃,将镀覆浴温设定为660℃,将镀覆浴的组成设定为91质量%al-9质量%si。在镀覆处理后通过气体擦拭法进行了镀层附着量的调整。此时,独立地控制冷轧钢板的表面背面中的气体擦拭的条件,如表2中所示的那样调整各自的镀层附着量。这样操作,制造了具备镀层的各种镀覆钢板。另外,将形成于表面背面上的镀层中的镀层附着量多的层称为第1镀层,将镀层附着量少的层称为第2镀层。在试样no.4中,由于表面背面的镀层附着量相等,所以为了方便起见,将一个层作为第1镀层,将另一个层作为第2镀层。表2中所示的试样no.1~no.23中形成的镀层均包含fe-si-al合金层及si-al合金层。另外,在镀覆浴中混入了约2.5质量%的从冷轧钢板等溶解出的fe。表1中的下划线表示该数值脱离本发明的范围。

表1

之后,进行了镀覆钢板的缝焊性及点焊性的评价。此外,还进行了对有机酸的耐腐蚀性的评价。它们的结果也示于表2中。表2中的下划线表示该项目脱离本发明的范围。

在缝焊性的评价中,使尺寸为100mm×500mm的2片试验片按照第2镀层成为外侧的方式重合而进行缝焊。此时,电极直径设定为250mm、电极前端r设定为8mm、加压压力设定为500kgf、焊接电流设定为15ka、2on-1off(60hz)、焊接速度设定为4m/分钟。并且,连续地进行100组的焊接,观察第100组的熔核的形成状况。通过x射线法测量每100mm焊接线中产生的气泡的最大直径。缝焊性的评价基于气泡的最大直径来进行,将气泡的最大直径为0.1mm以下的情况设定为◎,将超过0.1mm且0.5mm以下的情况设定为○,将超过0.5mm的情况设定为×。一般,在电极与镀覆钢板的反应剧烈的情况下,电极及镀覆钢板彼此变得有熔敷的倾向,产生将镀覆钢板剥离的力。因此,反应越剧烈则气泡变得越大。

在点焊性的评价中,使尺寸为230mm×320mm的2片试验片按照第2镀层成为外侧的方式重合而进行点焊。此时,使用前端6φ-40r的dr电极,加压压力设定为250kgf,通电12个循环(60hz),焊接电流设定为8ka。并且,进行1000点的点焊,观察第1000点的熔核的形成状况。点焊性的评价基于熔核直径来进行,将熔核直径为4mm以上的情况设定为○,将低于4mm的情况设定为×。

在耐腐蚀性的评价中,制作了水中的甲酸约为100ppm、乙酸约为200ppm的腐蚀液。该腐蚀液按照jisk2287在氧化后的汽油与没有氧化的汽油的混合物中混合10体积%的水来调整。接着,在该腐蚀液500ml中,使尺寸为30mm×40mm且实施了端面密封的试验片浸渍1000小时。腐蚀液的温度设定为45℃。耐腐蚀性的评价基于第1镀层中的最大腐蚀深度来进行,将最大腐蚀深度超过0.2mm的情况设定为×,将0.2mm以下的情况设定为○。

表2

如表2中所示的那样,在发明例中,能够得到良好的焊接性及内表面的耐腐蚀性。

另一方面,在试样no.4中,由于第2镀层的镀层附着量过剩,所以没有得到充分的缝焊性及点焊性。在试样no.5中,由于第1镀层的镀层附着量过少,所以没有得到充分的内表面的耐腐蚀性。在试样no.9中,由于第1镀层的镀层附着量过剩,伴随于此第2镀层的镀层附着量也过剩,所以没有得到充分的缝焊性及点焊性。在试样no.12中,由于钢板的p含量过少,所以没有得到充分的缝焊性及点焊性。在试样no.15中,由于钢板的p含量过剩,所以在缝焊及点焊中均在熔核内产生裂纹。

(第2实验)

在第2实验中,使用钢种b,如上述那样操作取得厚度为1.4mm的冷轧钢板,与第1实验同样地,对该冷轧钢板通过连续热浸镀线进行退火及镀覆处理。此时,第1镀层的镀层附着量设定为40g/m2,第2镀层的镀层附着量设定为19g/m2。这样操作,制作了具备镀层的镀覆钢板。进而,将表3中所示的药液涂布于镀覆钢板的两面,以80℃进行烧结而形成化学转化处理覆膜。并且,对具备化学转化处理覆膜的镀覆钢板的点焊性进行了评价。将该结果示于表3中。在点焊性的评价中,除了将打点数设定为1500点、并观察第1500点的熔核的形成状况以外,以与第1实验同样的条件进行了点焊。点焊性的评价基于熔核直径来进行,将熔核直径为4mm以上的情况设定为○,将低于4mm的情况设定为△。

表3

如表3中所示的那样,在试样no.31~no.38中,在第1500点的点焊中也能够得到4mm以上的熔核直径,可得到特别优异的点焊性。即,表示连续打点变成1500点以上。根据这些,即使将点焊连续进行1500点以上也可得到良好的熔核。在试样no.39中,由于化学转化处理覆膜的厚度超过优选的范围,所以虽然在第1000点的点焊中得到4mm以上的熔核直径,但是在第1500点的点焊中熔核直径变得低于4mm。在试样no.40中,由于没有形成化学转化处理覆膜,所以虽然在第1000点的点焊中得到4mm以上的熔核直径,但是在第1500点的点焊中熔核直径变得低于4mm。

(第3实验)

在第3实验中,使用钢种m,如上述那样操作取得各种厚度的冷轧钢板,与第1实验同样地对该冷轧钢板通过连续热浸镀线进行退火及镀覆处理。此时,独立地控制冷轧钢板的表面背面中的气体擦拭的条件,如表4中所示的那样,调整各自的镀层附着量。像这样操作,制造了具备镀层的各种镀覆钢板。如表4中所示的那样,冷轧钢板的厚度设定为0.5mm~1.8mm。并且,进行了镀覆钢板的缝焊性及内表面的耐腐蚀性的评价。将该结果示于表4中。缝焊性及内表面的耐腐蚀性的评价与第1实验同样地进行。

表4

如表4中所示的那样,在参数pa(=(x-y)-(26.7-13.3t))超过0的试验no.51、no.53、no.55、no.56及no.59~no.62中,能够得到特别优异的缝焊性。将试样no.51与试样no.52进行比较,像将试样no.51与试样no.52进行比较表明的那样,特别是在钢板薄至0.5mm或0.8mm的情况下,可以认为,在第1镀层与第2镀层之间镀层附着量的差越大,则越可得到优异的缝焊性。

(第4实验)

在第4实验中,使用钢种f,如上述那样操作取得厚度为1.6mm的冷轧钢板,与第1实验同样地对该冷轧钢板通过连续热浸镀线进行退火及镀覆处理。此时,第1镀层的镀层附着量设定为33g/m2,第2镀层的镀层附着量设定为8g/m2。将镀覆浴的温度设定为690℃,通过风冷来进行镀覆处理后的冷却,结果在第2镀层中,al-si合金层消失,外观变得呈现黑色。并且,进行了镀覆钢板的点焊性的评价。在点焊性的评价中,除了将打点数设定为2000点、并观察第2000点的熔核的形成状况以外,以与第1实验同样的条件进行了点焊。其结果是,在第2000点的点焊中也能够得到5.1mm以上的熔核直径,可得到特别优异的点焊性。即,表示随着al-si合金层的消失,连续打点变成2000点以上。

产业上的可利用性

本发明可以利用于例如卡车或公共汽车的燃料罐等中使用的镀覆钢板的制造产业及利用产业。

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