【手続補正書】
【提出日】平成16年7月5日(2004.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
溶融亜鉛めっき浴へ鋼板を浸漬し、次いで該鋼板を前記めっき浴から出して該鋼板の表面にめっき層を形成させ、引き続き該鋼板を加熱合金化処理して得られる合金化溶融亜鉛めっき鋼板であって、
Ｆｅ：７〜１５重量％、Ａｌ：０．３５〜１．０重量％、残部Ｚｎ及び不可避不純物からなる組成であり、且つ片面当たり１５〜１００ｇ／ｍ2るめっき層を少なくとも片面に有すると共に、該めっき層中のη相を０．１重量％未満、地鉄／めっき層界面のГ相厚さを１．０μｍ以下としてなることを特徴とするプレス成形性及びめっき皮膜の平滑性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を達成するため、現在実用されているめっき層よりもＡｌを多く含有させることに着眼し、高いＡｌに起因する前記問題を解決する手段の研究に鋭意努力した。本発明は、その成果として得られたものであり、すなわち、溶融亜鉛めっき浴へ鋼板を浸漬し、次いで該鋼板を前記めっき浴から出して該鋼板の表面にめっき層を形成させ、引き続き該鋼板を加熱合金化処理して得られる合金化溶融亜鉛めっき鋼板であって、Ｆｅ：７〜１５重量％、Ａｌ：０．３５〜１．０重量％、残部Ｚｎ及び不可避不純物からなる組成であり、且つ片面当たり１５〜１００ｇ／ｍ2であるめっき層を少なくとも片面に有すると共に、該めっき層中のη相を０．１重量％未満、地鉄／めっき層界面のГ相厚さを１．０μｍ以下としてなることを特徴とするプレス成形性及びめっき皮膜の平滑性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【発明の実施の形態】
まず、本発明に係わる合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、プレス成形性に対し不利なГ相の厚み及びη相の量を抑制しなければならない。
このため、地鉄／めっき層界面のГ相の厚みを１．０μｍとする。１．０μｍを超えると耐パウダリング性が劣るからである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、めっき層中のη相は０．１重量％未満とする。０．１重量％以上ではプレス成形時に型かじりが発生し、耐フレーキング性が劣るからである。
さらに、同じくプレス成形性に対し不利なζ相をＸ線回折の半定量においてもほとんど検出されない程度にまで低減させる。このために、めっき層中のＡｌを０．３５〜１．０重量％、Ｆｅを７〜１５重量％とする。その理由は、以下の通りである。
（１）Ａｌ：０．３５〜１．０重量％の理由
従来のＦｅ：７〜１５重量％の範囲において、めっき層中のＡｌが０．３５重量％未満では、めっき表層にζ相が残存しやすくなり（図４参照）、Ａｌ：０．３５重量％未満において、ζ相の生成を避けるためには、Ｆｅを１５％超えとしなければならず、この条件では高温あるいは長時間の合金化処理が必要となるからである。高温あるいは長時間の合金化処理を施すと、ζ相の残存は抑制されるが、一方でΓ相の生成が促進され、該Γ相の厚みが容易に１μｍを超えてしまう。そこで、本発明では、めっき層中Ａｌを０．３５重量％以上とし、従来の合金化条件を変えることなくζ相を問題とならない量まで抑制した。従って、本発明では、ζ相の量をあえて限定しない。これは、ζ相の量は、電位測定では明らかにならず、通常、定量的に把握することが困難であるからである。本発明では、それをＸ線回折法による半定量で確認した。つまり、図４に、ζ相の特徴的なピークである結晶格子面間隔ｄ＝１．２６Åに相当する回折線の強度を使用して測定され、Ｆｅ：７〜１５重量％で且つ各種Ａｌ含有量のめっきを合金化処理して得られた合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっき層中Ａｌ含有量とζ層のＸ線回折強度を示す。図４より、本発明に係るＡｌ：０．３５重量％以上の合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、従来の合金化溶融亜鉛めっき鋼板に比べてζ相の生成が抑制されていることがわかる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明者の研究によれば、鋼板をめっき浴中に浸漬させる時間を３秒（鋼板速度：１００ｍ／ｍｉｎ程度で実現できる）とし、且つ浴中のＡｌ濃度を０．１６重量％程度まで増加させることで、めっき層中のＡｌが０．３５重量％以上のめっき鋼板が製造できた。ところが、めっき浴中のＡｌは、鋼板から溶出するＦｅと優先的に反応し、めっき時に鋼板界面にＦｅ−Ａｌ合金層を形成する。すなわち、めっき浴中のＡｌ濃度を０．１６重量％まで増加させてしまうと、鋼板界面のＦｅ−Ａｌ合金層が厚くなってしまう。その結果、めっき後の合金化処理過程での鋼板からのＦｅの拡散を過度に抑制することになり、鋼板表面にη相が０．１重量％を超えて残存したり、高温での合金化あるいは長時間の合金化を余儀なくされることになる。従って、本発明に係る鋼板を製造するには、めっき層中のＡｌが０．３５重量％以上で、且つめっき時の鋼板界面に生成されるＦｅ−Ａｌ合金層を薄く（Ｆｅ−Ａｌ合金層中のＡｌ量で０．１ｇ／ｍ3以下が好ましい）しなければならない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
そこで、めっき浴に浸漬される時間を０．００１〜０．５秒程度として、この目的を達成した。浸漬時間が０．５秒を超えると、めっき層中のＡｌが０．３５重量％以上で、且つめっき時のＦｅ−Ａｌ合金層を薄くするという２つの条件を満足できないからである。一方、浸漬時間が０．００１秒未満であると、めっき時のＦｅ−Ａｌ合金層の形成が過度に抑制され、めっき後の合金化処理過程での鋼板からめっき層へのＦｅの拡散が過度に進行してしまうので、鋼板界面でのГ相の生成を抑制できず、Г相の厚みが１．０μｍ以上になり、好ましくない。本発明者の研究によれば、めっき時に形成されるＦｅ−Ａｌ合金層としては、Ｆｅ−Ａｌ合金層中のＡｌ量換算で０．０３〜０．１ｇ／ｍ2が好適であった。さらに、上記適正なＦｅ−Ａｌ合金層を形成するためには、めっき浴中のＡｌ濃度を０．１８〜０．４５重量％とするのが好適であった。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
なお、めっき表層に残存する軟質なη相は、本発明では、電位測定法を用い、全めっき層に対するη相の比率として求めた。すなわち、ＺｎＳＯ4・７Ｈ2Ｏが１００ｇ／リットル、ＮａＣｌが２００ｇ／リットルからなる電解液中で、電流密度を２０ミリアンペア／ｄｍ2として試料陽極を定電流電解する。そして、測定電位が−１０００ｍボルト（対飽和カロメル標準電極）以下であれば、η相が存在すると判断する（素地鉄の電位は−４００ｍボルト（対飽和カロメル標準電極）付近である）。また、地鉄とめっき層との界面に形成される硬くて脆いГ相は、めっき層の断面を光学顕微鏡にて観察して、該Г相の厚さを計測した。さらに、合金相の識別は、めっき層の断面をＸＭＡ（Ｘ線マイクロアナリシス）にて分析し、Ｆｅの組成が１８．５〜３１．０重量％にある領域をГ相と定義した。地鉄とめっき層との界面には、Г相及びГ1相が生成されるが、その識別は非常に困難であり、本発明でいうГ相とは、Г1相を含む合金層のことである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
めっき層中のＡｌ量とめっき層に存在するζ相のＸ線回折強度（ｄ＝１．２６Å）との関係を示した図である。