(57)【要約】  この溶融めっき縞鋼板は、母材鋼板と、Ｎｉめっき層と、溶融めっき層とを有し、板面に凸部と平面部とを有する。凸部のＮｉめっき層の膜厚が０．０７〜０．４μｍであり、平面部のＮｉめっき層の膜厚が０．０５〜０．３５μｍであり、且つ、凸部のＮｉめっき層の膜厚が、平面部のＮｉめっき層の膜厚に対して、１００％超４００％以下である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材鋼板と、前記母材鋼板の表面に配されたＮｉめっき層と、前記Ｎｉめっき層の表面に配された溶融めっき層とを有し、板面に凸部と平面部とを有する溶融めっき縞鋼板であって、
前記凸部の前記Ｎｉめっき層の膜厚が片面当たり０．０７〜０．４μｍであり、
前記平面部の前記Ｎｉめっき層の膜厚が片面当たり０．０５〜０．３５μｍであり、
前記凸部の前記Ｎｉめっき層の前記膜厚が、前記平面部の前記Ｎｉめっき層の前記膜厚に対して、１００％超４００％以下であり、
前記溶融めっき層の付着量が片面当たり６０〜４００ｇ／ｍ２であり、
前記溶融めっき層が、化学組成として、質量％で、Ａｌ：１．０％超２６％以下、Ｍｇ：０．０５〜１０％、Ｓｉ：０〜１．０％、Ｓｎ：０〜３．０％、Ｃａ：０〜１．０％を含み、残部がＺｎおよび不純物よりなる、ことを特徴とする溶融めっき縞鋼板。
【請求項２】
前記凸部の前記Ｎｉめっき層の前記膜厚が、前記平面部の前記Ｎｉめっき層の前記膜厚に対して、１００％超３００％以下である、ことを特徴とする請求項１に記載の溶融めっき縞鋼板。
【請求項３】
前記凸部の前記Ｎｉめっき層の前記膜厚が片面当たり０．０７〜０．３μｍである、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の溶融めっき縞鋼板。
【請求項４】
前記溶融めっき層が、前記化学組成として、質量％で、Ａｌ：４．０〜２５．０％、Ｍｇ：１．５〜８．０％を含む、ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の溶融めっき縞鋼板。
【請求項５】
前記溶融めっき層が、前記化学組成として、質量％で、Ｓｉ：０．０５〜１．０％、Ｓｎ：０．１〜３．０％、Ｃａ：０．０１〜１．０％のうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の溶融めっき縞鋼板。
【請求項６】
厚さ方向から見たとき、前記溶融めっき層の被覆率が板面に対して面積％で９９〜１００％である、ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の溶融めっき縞鋼板。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の溶融めっき縞鋼板の製造方法であって、
鋼板の圧延面に凸部と平面部とを付与する圧延工程と、
前記圧延工程を経た鋼板にＮｉプレめっきを施すプレめっき工程と、
前記プレめっき工程を経た鋼板に溶融めっきを施す溶融めっき工程と、
を備え、
前記プレめっき工程では、鋼板の圧延面と陽極面とを対向させて配置し、前記圧延面の凸部と陽極との極間距離を４０〜１００ｍｍに制御し、片面当たりのめっき付着量が平均で０．５〜３ｇ／ｍ２となる条件で電気Ｎｉめっきを行い、
前記溶融めっき工程では、鋼板を加熱し、質量％で、Ａｌ：１．０超２６％以下、Ｍｇ：０．０５〜１０％、Ｓｉ：０〜１．０％、Ｓｎ：０〜３．０％、Ｃａ：０〜１．０％を含有し、残部がＺｎおよび不純物よりなる溶融めっき浴に鋼板を浸漬し、片面当たりのめっき付着量が平均で６０〜４００ｇ／ｍ２となる条件で連続溶融めっきを行う、
ことを特徴とする溶融めっき縞鋼板の製造方法。
【請求項８】
前記プレめっき工程で、前記極間距離を４５〜１００ｍｍに制御する、ことを特徴とする請求項７に記載の溶融めっき縞鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融めっき縞鋼板とその製造方法に関する。
本願は、２０１７年９月１５日に、日本に出願された特願２０１７−１７８０１１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
縞鋼板は、圧延によって表面に連続した滑り止め用の突起（凸部）を付けた鋼板である。一般的には、一定の幅、一定の長さ、一定の高さの凸部が、圧延方向に対して、一定の角度および一定のピッチで設けられている。通常、縞鋼板は、熱間圧延により製造される。そして、バス、トラック等の床板やステップ、工場の敷板、船舶の甲板、建設現場の仮設足場や階段等に使用されている。【０００３】
従来、縞鋼板は、熱間圧延まま、または塗装されて使用されることが多い。特に防錆が必要な場合は、縞鋼板の切板を、フラックス法によるバッチ式の溶融亜鉛めっきプロセスを経ることで亜鉛めっきしていた。しかしながら、バッチ式の溶融亜鉛めっきプロセスは、生産性が低い上に、溶融めっき工程で生じるＦｅ−Ｚｎ合金層が肥大化するため、めっき層の加工性を損ない、めっき割れやめっき層の剥離が生じて、耐食性に問題を生じることもあった。【０００４】
バッチ式の溶融亜鉛めっきと比較して、連続溶融亜鉛めっきは生産性が高い。連続溶融亜鉛めっきは一般的に還元性または非酸化性の雰囲気で所定温度に加熱された鋼板を溶融亜鉛めっき浴に通過させることで行われる。また、溶融亜鉛浴中には少なくとも０．０５％程度のＡｌが含有されるため、めっき皮膜の加工性を損なうＦｅ−Ｚｎ合金層の成長を抑制することができる。なお、一般的なフラックス法によるバッチ式の溶融亜鉛めっきでは、Ｚｎ浴にＡｌを含有させるとＡｌがフラックスを分解するため、不めっきが多発し、上手くめっきができない。【０００５】
縞鋼板に対して連続溶融亜鉛めっきを適用する場合、その表面形状等に起因する課題を考慮する必要がある。例えば、特許文献１は、帯状縞鋼板の連続溶融亜鉛めっき方法、特にめっきライン内張力や溶融めっき後のガスワイピングの適正条件を教える。現在、連続溶融亜鉛めっきされた縞鋼板は商品化されている。【０００６】
近年、溶融亜鉛めっき鋼板に加えて、亜鉛めっき以上の優れた耐食性への要求から、Ｚｎ−Ａｌ、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ等の溶融亜鉛基合金めっき鋼板が開発され商品化されている。これに呼応する形で、縞鋼板に対しても、溶融亜鉛基合金めっきを適用する試みも見られる。【０００７】
特許文献２は、縞鋼板の表面に、第１層として厚みが２μｍ以下のＮｉ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅの４元系合金層を有し、第２層として重量換算で０．１〜１％のＡｌを含んだＺｎ基合金の溶融めっき層を有する事を特徴とする加工性、耐蝕性に優れた縞鋼板を開示する。具体的なめっき手法として、特許文献２は、縞鋼板に０．５〜２．０ｇ／ｍ２のＮｉめっきを行い、次いで該縞鋼板を加熱し、引き続いて重量換算で０．１〜１％のＡｌを添加した溶融亜鉛浴へ浸漬時間１〜３０秒で浸漬させる工程からなる縞鋼板の製造方法を教える。【０００８】
特許文献３は、特許文献２とほぼ同一と考えられるめっき浴を使用するが、Ｓｅｎｄｚｉｍｉｒ法によって得られる溶融めっき皮膜の構造を規定する。特許文献２および３のいずれも、Ａｌ濃度が１％以下の溶融亜鉛基合金を用いることを必須特徴とする。なお、特許文献２および３では、めっき層中のＡｌ濃度が１％以下なので、Ａｌに起因するバリアー防食効果が得にくく、めっき皮膜自身の顕著な耐食性の好ましい向上は期待できない。【０００９】
特許文献４は、質量％でＡｌ：４．０〜２０．０％、Ｍｇ：１．０〜４．０％、さらに任意選択的にＴｉ：０．００２〜０．１％およびＢ：０．００１〜０．０４５％を含み、残部がＺｎおよび不可避不純物からなる組成の溶融めっき層で被覆したことを特徴とする耐傷付性、耐摩耗性および耐食性に優れた溶融Ｚｎ基めっき縞鋼板を開示する。このめっき層はＡｌ／Ｚｎ／ＺｎＭｇ系金属間化合物の三元共晶組織の存在割合が大きく、かつこの三元共晶が硬質であるため、ビッカース硬さが１２０〜１８０Ｈｖとなり、耐食性の他、耐傷付性、耐摩耗性にも優れるとされる。【００１０】
上述のように、従来、縞鋼板は、めっき無しで使用されることが多く、必要に応じて亜鉛めっきが施され、さらには、亜鉛めっきに代わって亜鉛基合金めっきの適用も試みられてきた。なお、母材鋼板にＮｉプレめっきを施し、Ｎｉプレめっき後にＡｌ濃度が１．０％超の亜鉛基合金めっきを施すことは、これまで全く検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】日本国特開平７−１１４１１号公報
【特許文献２】日本国特開平６−８１１７０号公報
【特許文献３】日本国特開平６−２４８４０９号公報
【特許文献４】日本国特開平１１−２７９７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明者らも、当初、縞鋼板の耐食性をさらに向上させることを目的として、縞鋼板にＡｌ濃度が１．０％超の亜鉛基合金めっきを施すことを試みた。ただ、検討の結果、縞鋼板に単にＡｌ濃度が１．０％超の亜鉛基合金めっきを施すだけでは、不めっきが多発することが明らかになった。すなわち、例えば特許文献２および３のように、亜鉛基合金めっきのＡｌ濃度が１．０％以下ならば不めっきの発生が課題とはならないが、例えば特許文献４のように、亜鉛基合金めっきのＡｌ濃度が１．０％超ならば不めっきの発生が課題となることが明らかになった。【００１３】
具体的には、本発明者らは、当初、縞鋼板に優れた耐食性を付与することを意図して、一般的にＺｎめっきよりも耐食性が優れると言われる、Ａｌを１．０％超および若干量のＭｇを含有するＺｎ系合金めっきを縞鋼板に施すことを検討した。そしてその過程で、溶融めっき法として通常採用されているＳｅｎｄｚｉｍｉｒ法によって、縞鋼板にＡｌ濃度が１．０％超のＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金の溶融めっきを行うと、不めっきが多発することを知見した。【００１４】
本発明者らは、Ａｌ：１．０％超および若干量のＭｇを含有するＺｎ系合金を縞鋼板に溶融めっきする過程で不めっきが発生しやすいのは、Ｚｎ溶湯中のＡｌ濃度が増加するに従い、鋼板と溶湯との濡れ性が低下することが関係しており、また、縞鋼板の熱延履歴に起因する特有の原因も関係していると考えている。【００１５】
この不めっきの問題に対して、本発明者らは、特許文献２でも採用されているＮｉプレめっきを採用することを試みた。検討の結果、本発明者らは、Ｎｉプレめっき後に亜鉛基合金めっきを行うことで不めっきの発生をある程度は抑制できるが、縞鋼板に対してＡｌ濃度が１．０％超の亜鉛基合金めっきを施す場合には、ＮｉプレめっきにおけるＮｉ付着量を比較的大きくする必要があることを知見した。しかし、その一方で、本発明者らは、上記の検討の結果、ＮｉプレめっきにおけるＮｉ付着量を大きくすると、溶融めっき縞鋼板が損耗したときに凸部で耐食性が低下しやすいことも合わせて知見した。【００１６】
すなわち、本発明者らは、耐食性をさらに向上させるためにＡｌ濃度が１．０％超の亜鉛基合金めっきを縞鋼板に適用することに関して、下記のことを知見した。
（ａ）縞鋼板に対して、単に、Ａｌ濃度が１．０％超の亜鉛基合金めっきを施すだけでは不めっきが多発する。
（ｂ）縞鋼板に対してＡｌ濃度が１．０％超の亜鉛基合金めっきを施すには、Ｎｉプレめっきが必要となり、且つＮｉ付着量を従来よりも増やす必要がある。
（ｃ）しかし、縞鋼板に対してＮｉプレめっきのＮｉ付着量を増やすと、溶融めっき縞鋼板が損耗したときに凸部で耐食性が低下しやすい。【００１７】
上記の現象について本発明者らは、以下のように考えた。例えば、床板等に溶融めっき縞鋼板を用いた場合、その凸部で溶融めっき層の摩耗、損耗が大きく、Ｎｉめっき層が露出することがある。なお、Ｎｉプレめっきされた鋼板が、溶融Ｚｎや溶融Ｚｎ−Ａｌ等でめっきされると、溶湯との反応によって、一部のＮｉはめっき層や溶湯中に移動するが、一部のＮｉはＮｉめっき層として鋼板の表面に残存する。そのため、ＮｉプレめっきのＮｉ付着量が大きい場合、溶融めっき後に鋼板の表面に残存するＮｉめっき層が厚くなる。【００１８】
通常、自然浸漬電位はＮｉ、Ｆｅ、めっき層の順に貴から卑になるが、比較的薄いＮｉめっき層の自然浸漬電位はＮｉとＦｅとの混成電位となる。ＮｉプレめっきされたＺｎ基合金の溶融めっきでは、上層のＺｎ基合金の溶融めっき層が損耗し、Ｎｉめっき層が露出すると、露出部と露出部近傍との間でＧａｌｖａｎｉｃ腐食が発生する。例えば、溶融めっき縞鋼板では、凸部で露出したＮｉめっき層と、露出部近傍の溶融めっき層との間でＧａｌｖａｎｉｃ腐食が発生する。Ｎｉめっき層が露出しても、Ｎｉめっき層が薄い場合は、Ｎｉめっき層の自然浸漬電位は混成電位となってＦｅの電位に近くなり、Ｎｉめっき層と溶融めっき層との間のＧａｌｖａｎｉｃ腐食速度は大きくはない。逆に、Ｎｉめっき層が厚い場合は、Ｎｉめっき層の自然浸漬電位は混成電位といっても実質的にＮｉの電位に近くなるから、Ｎｉめっき層と溶融めっき層との間のＧａｌｖａｎｉｃ腐食速度が大きくなる。その結果、溶融めっき層が腐食損耗しやすい。【００１９】
以下、混乱を防止するために、本件明細書では、特段の断りがない限り、めっき層を表すために「Ｎｉめっき層」、「Ｎｉめっき」を用いた場合は、溶融めっき後に残存するＮｉ被覆層を意味し、「Ｎｉプレめっき層」、「Ｎｉプレめっき」は、溶融めっき工程前に存在するＮｉ被覆層を意味するものとする。また、本件明細書の以下の記述中、「Ｚｎ基合金の溶融めっき」や「溶融めっき」などの表現を用いる場合、「Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金の溶融めっき」であることを意味する。【００２０】
本発明は、１．０％超のＡｌを含有するＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金の溶融めっきを施した縞鋼板であって、不めっきがほとんどなく、かつ、縞鋼板の凸部でＺｎ基合金の溶融めっきが損耗（腐食または摩耗）した際にも優れた耐食性を示す溶融めっき縞鋼板とその製造方法を提供することを目的とする。なお、本発明では、溶融めっき縞鋼板に要求される一般的な特性である、めっき外観や加工性などを満足した上で、上記した不めっきの抑制と損耗後の耐食性とを両立できる溶融めっき縞鋼板とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明者らは、Ｎｉプレめっきされた縞鋼板に１．０％超のＡｌを含有するＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金の溶融めっきを試みる場合、不めっき防止の観点からは比較的大きいＮｉ付着量が必要とされるものの、縞鋼板の凸部での耐食性を確保する観点からは、少なくとも凸部でのＮｉ付着量は一定値以下に抑制する必要があると考えた。【００２２】
鋼帯にＮｉプレめっきを行う場合、通常は電気めっきが採用される。無電解法によりＮｉを鋼帯に析出させることは可能ではあるが、生産性が劣る上に、析出被膜にＮｉ以外の元素が大量に混入し好ましくない。一般的な鋼帯に電気めっきを行う場合、通常は、陰極である鋼帯面に対向する形で陽極を配置し、鋼帯と陽極との極間距離を、できるだけ小さくして電解することで、電流分布の均一性を確保しつつ、電力コストを抑える。【００２３】
しかしながら、縞鋼板に電気めっきを行う場合、縞鋼板の凸部は縞鋼板の平面部よりも陽極との極間距離が近接するため、縞鋼板の凸部ではＮｉ付着量が大きくなる。即ち、縞鋼板を通常の電解槽で且つ従来の条件で電気めっきしてＮｉプレめっきを行う場合、凸部でのＮｉ付着量が非常に大きくなり、その結果、溶融めっき縞鋼板の溶融めっき層が損耗したときに凸部にて著しいＧａｌｖａｎｉｃ腐食が生じることが懸念される。【００２４】
本発明者らは、１．０％超のＡｌを含有するＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金の溶融めっき縞鋼板に関して、不めっき防止のために必要となるＮｉプレめっき層の厚さの下限値と、凸部での耐食性を確保するために制限すべきＮｉめっき層の厚さの上限値とを見極め、且つ凸部と平面部とでのＮｉめっき層の厚さ比を規定することで、上記課題を克服できることを見出した。【００２５】
本発明の要旨は以下の通りである。
（１）本発明の一態様に係る溶融めっき縞鋼板は、母材鋼板と、母材鋼板の表面に配されたＮｉめっき層と、Ｎｉめっき層の表面に配された溶融めっき層とを有し、板面に凸部と平面部とを有する溶融めっき縞鋼板であって、凸部のＮｉめっき層の膜厚が片面当たり０．０７〜０．４μｍであり、平面部のＮｉめっき層の膜厚が片面当たり０．０５〜０．３５μｍであり、凸部のＮｉめっき層の膜厚が、平面部のＮｉめっき層の膜厚に対して、１００％超４００％以下であり、溶融めっき層の付着量が片面当たり６０〜４００ｇ／ｍ２であり、溶融めっき層が、化学組成として、質量％で、Ａｌ：１．０％超２６％以下、Ｍｇ：０．０５〜１０％、Ｓｉ：０〜１．０％、Ｓｎ：０〜３．０％、Ｃａ：０〜１．０％を含み、残部がＺｎおよび不純物よりなる。
（２）上記（１）に記載の溶融めっき縞鋼板では、凸部のＮｉめっき層の膜厚が、平面部のＮｉめっき層の膜厚に対して、１００％超３００％以下であってもよい。
（３）上記（１）または（２）に記載の溶融めっき縞鋼板では、凸部のＮｉめっき層の膜厚が片面当たり０．０７〜０．３μｍであってもよい。
（４）上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の溶融めっき縞鋼板では、溶融めっき層が、化学組成として、質量％で、Ａｌ：４．０〜２５．０％、Ｍｇ：１．５〜８．０％を含んでもよい。
（５）上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の溶融めっき縞鋼板では、溶融めっき層が、化学組成として、質量％で、Ｓｉ：０．０５〜１．０％、Ｓｎ：０．１〜３．０％、Ｃａ：０．０１〜１．０％のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
（６）上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の溶融めっき縞鋼板では、厚さ方向から見たとき、溶融めっき層の被覆率が板面に対して面積％で９９〜１００％であってもよい。
（７）本発明の一態様に係る溶融めっき縞鋼板の製造方法は、上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の縞鋼板を製造する方法であって、鋼板の圧延面に凸部と平面部とを付与する圧延工程と、圧延工程を経た鋼板にＮｉプレめっきを施すプレめっき工程と、プレめっき工程を経た鋼板に溶融めっきを施す溶融めっき工程と、を備え、プレめっき工程では、鋼板の圧延面と陽極面とを対向させて配置し、圧延面の凸部と陽極との極間距離を４０〜１００ｍｍに制御し、片面当たりのめっき付着量が平均で０．５〜３ｇ／ｍ２となる条件で電気Ｎｉめっきを行い、溶融めっき工程では、鋼板を加熱し、質量％で、Ａｌ：１．０超２６％以下、Ｍｇ：０．０５〜１０％、Ｓｉ：０〜１．０％、Ｓｎ：０〜３．０％、Ｃａ：０〜１．０％を含有し、残部がＺｎおよび不純物よりなる溶融めっき浴に鋼板を浸漬し、片面当たりのめっき付着量が平均で６０〜４００ｇ／ｍ２となる条件で連続溶融めっきを行う。
（８）上記（７）に記載の溶融めっき縞鋼板の製造方法では、プレめっき工程で、極間距離を４５〜１００ｍｍに制御してもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の上記態様によれば、溶融めっき層が１．０％超のＡｌを含有するので優れた耐食性が得られ、加えて、Ｎｉめっき層の膜厚が制御されているので、不めっきの発生が抑制でき、且つ溶融めっき層が損耗してＮｉめっき層が露出したときの腐食も抑制できる。その結果、溶融めっき縞鋼板として、床板、敷板、構造物、その他のライフ・サイクルコストを抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の母材鋼板を厚さ方向から見た場合の模式図である。
【図１Ｂ】同実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の母材鋼板を厚さ方向と切断方向とが平行となる切断面で見た場合の断面模式図であって、図１ＡのＧ−Ｇ断面図である。
【図１Ｃ】同実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の母材鋼板を厚さ方向と切断方向とが平行となる切断面で見た場合の断面模式図であって、図１ＡのＦ−Ｆ断面図である。
【図２】同実施形態に係る溶融めっき縞鋼板を厚さ方向と切断方向とが平行となる切断面で見た場合の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただ、本発明は本実施形態に開示の構成のみに制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、下記する数値限定範囲には、下限値及び上限値がその範囲に含まれる。「超」または「未満」と示す数値は、その値が数値範囲に含まれない。
【００２９】
本実施形態に係る溶融めっき縞鋼板は、母材鋼板と、母材鋼板の表面に配されたＮｉめっき層と、Ｎｉめっき層の表面に配されたＺｎ基（Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系）合金の溶融めっき層とを有し、板面に凸部と平面部とを有する。また、凸部のＮｉめっき層の膜厚が片面当たり０．０７〜０．４μｍであり、平面部のＮｉめっき層の膜厚が片面当たり０．０５〜０．３５μｍであり、且つ凸部のＮｉめっき層の膜厚が、平面部のＮｉめっき層の膜厚に対して、１００％超４００％以下である。また、溶融めっき層の付着量が片面当たり６０〜４００ｇ／ｍ２であり、溶融めっき層が、化学組成として、質量％で、Ａｌ：１．０％超２６％以下、Ｍｇ：０．０５〜１０％、Ｓｉ：０〜１．０％、Ｓｎ：０〜３．０％、Ｃａ：０〜１．０％を含み、残部がＺｎおよび不純物からなる。
【００３０】
なお、溶融めっき層のＮｉめっき層側には、溶湯（Ｚｎ基合金の溶融めっき浴）とＮｉプレめっきされた鋼板との反応に基づく薄い金属間化合物層が形成される場合があり、その組成はＺｎ基合金の溶融めっき浴の組成により変化する。本実施形態では、「Ｚｎ基合金の溶融めっき層」とは、この金属間化合物層を包含した意味で使用する。
【００３１】
まず、本実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の溶融めっき層について詳細に説明する。
【００３２】
溶融めっき層は、Ｚｎ基合金であって、化学組成として、質量％で、Ａｌ：１．０％超かつ２６％以下、およびＭｇ：０．０５〜１０％を含有する。
【００３３】
Ａｌ（アルミニウム）は、溶融めっき層の耐食性を確保する上で重要であり、また溶湯の酸化防止やＦｅ−Ｚｎ系のドロスの発生を抑制する。そのため、溶融めっき層のＡｌ濃度は１．０％超えとする。一方、めっき浴のＡｌ濃度が増加すると、融点が上昇するため溶湯の温度を高める必要があり、また、Ａｌ濃度が２６％を超えると、めっき層の表面性状の美麗さを確保することが困難になり、加工性の低下も招きやすい。それ故、溶融めっき層のＡｌ濃度は２６％以下とする。耐食性の観点から、溶融めっき層のＡｌ濃度は４．０％以上とすることが好ましい。加工性の観点から、溶融めっき層のＡｌ濃度は、２５．０％以下が好ましく、２１．０％以下がさらに好ましい。
【００３４】
Ｍｇ（マグネシウム）は、腐食環境で、安定な腐食生成物を形成して、腐食に対するバリアー層を形成し、耐食性をより優れたものとする。Ｍｇ濃度が０．０５％未満では、この効果に乏しいので、溶融めっき層中のＭｇ濃度は０．０５％以上とする。一方、溶湯中のＭｇ濃度の増加に従い、溶湯の酸化が促進される。このため、溶融めっき層中のＭｇ濃度を１０％以下とする。また、Ｍｇの濃度が１０％を超えると、酸化物系のドロスの発生量の増加の影響も含め、めっき層の表面性状の美麗さを確保することが困難になる。Ｍｇ濃度の好ましい下限は０．５％であり、より好ましくは１％であり、さらに好ましくは１．５％であり、さらに好ましくは２．０％である。Ｍｇ濃度の好ましい上限は８．５％であり、より好ましくは８．０％であり、さらに好ましくは６．０％である。
【００３５】
本実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の溶融めっき層は、化学組成として、上記した基本元素であるＡｌおよびＭｇを含有し、残部がＺｎおよび不純物からなる。例えば、溶融めっき層では、Ｚｎ濃度が質量％で６４〜９８．９５％になる。溶融めっき層は、上記残部であるＺｎの一部に代えて、選択元素として、質量％で、１．０％以下のＳｉ、３．０％以下のＳｎ、１．０％以下のＣａを含有させてもよい。
【００３６】
Ｓｉ（シリコン）は、母材鋼板との界面に形成される界面合金相の成長を抑制し、加工性の向上に寄与するとともに、Ｍｇの酸化を抑制し、またＭｇとＭｇ２Ｓｉを形成することで耐食性の向上にも寄与する。そのため、溶融めっき層のＳｉ濃度を０〜１．０％としてもよい。Ｓｉの上記効果を好ましく得ようとする場合、Ｓｉを０．０５％以上、好ましくは０．１％以上含有させる。一方、Ｓｉ濃度が１．０％を超えても上記効果が飽和する。Ｓｉ濃度の好ましい上限は０．６％である。
【００３７】
Ｓｎ（スズ）は、ＭｇとＭｇ２Ｓｎを形成し、耐食性、特に端面耐食性の向上にも寄与する。そのため、溶融めっき層のＳｎ濃度を０〜３．０％としてもよい。Ｓｎの上記効果を好ましく得ようとする場合、Ｓｎを０．１％以上、好ましくは０．３％以上含有させる。一方、Ｓｎ濃度が３．０％を超えると、耐食性の低下、特に平面部の耐食性の低下を招きやすい。Ｓｎ濃度の好ましい上限は２．４％である。
【００３８】
Ｃａ（カルシウム）は、めっき浴面の酸化を防止する上で効果がある。Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金の溶湯は、Ｍｇを含まない場合に比べて、酸化しやすい傾向にある。Ｃａを含有させることでめっき浴面の酸化を好ましく抑制できる。そのため、溶融めっき層のＣａ濃度を０〜１．０％としてもよい。Ｃａ濃度は、好ましくは０．０１％以上であり、より好ましくは０．１％以上である。一方、Ｃａ濃度が１．０％を超えると、Ｃａ系の金属間化合物の析出の増加を招き、耐食性を低下、特に平面部の耐食性を低下させることがある。Ｃａ濃度の好ましい上限は０．７％である。
【００３９】
溶融めっき層の化学組成に関して、上記した基本元素および選択元素の残部は、Ｚｎおよび不純物からなる。なお、「不純物」とは、原料または製造環境等から混入するものを指す。例えば、本実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の溶融めっき層では、ＮｉやＦｅなどが鋼板表面からめっき浴へ溶解して、Ｚｎ基合金の不純物となる。例えば、溶融めっき層は、Ｎｉプレめっき層に由来するＮｉを含むことがあり、Ｎｉ濃度が質量％で０．０１〜０．３％になることもある。本実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の溶融めっき層では、目的の特性を阻害しない範囲内ならば、不純物が含有されることを許容する。
【００４０】
なお、溶融めっき層とＮｉめっき層との界面に、Ｎｉ−Ａｌ系の金属間化合物層が形成される場合がある。本実施形態では、この金属間化合物層が溶融めっき層の一部であると見なす。
【００４１】
また、本実施形態では、溶融めっき層の平均付着量が片面当たり６０ｇ／ｍ２以上である。平均付着量とは、溶融めっき縞鋼板の凸部と平面部とを含む平均の付着量を意味する。すなわち、溶融めっき縞鋼板の凸部のでっぱりを無視した、投影面積当たりの付着量のことを意味する。溶融めっき層の平均付着量が６０ｇ／ｍ２未満では耐食性が不十分となる。溶融めっき層の平均付着量の上限は、必ずしも限定しないが、溶融めっき層の過剰な付着によってめっき垂れが著しくなり外観を損なうため、溶融めっき層の平均付着量を片面当たり４００ｇ／ｍ２以下とすることが好ましい。
【００４２】
また、本実施形態では、溶融めっき縞鋼板を厚さ方向から見たとき、溶融めっき層の被覆率が板面に対して面積％で９９〜１００％であることが好ましい。溶融めっき層の被覆率が面積％で９９％以上であれば、不めっきの発生が好ましく抑制できていると判断できる。
【００４３】
次に、本実施形態に係る溶融めっき縞鋼板のＮｉめっき層について詳細に説明する。
【００４４】
Ｎｉめっき層は、溶融めっき工程における不めっきを防止するために予め母材鋼板の表面に形成されたＮｉプレめっき層が、溶融めっき後も母材鋼板と溶融めっき層との間に残存したものである。
【００４５】
Ｎｉめっき層は、例えば、溶融めっき縞鋼板の断面をＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）の反射電子像で観察した際に、母材鋼板と溶融めっき層との間に観察されるコントラストが淡色の領域（白く表示される範囲）である。本実施形態では、Ｎｉめっき層と母材鋼板との界面に形成されることがあるＮｉを含む金属間化合物層、およびＮｉめっき層と溶融めっき層との界面に形成されることがあるＮｉを含む金属間化合物層は、Ｎｉめっき層に含まない。
【００４６】
Ｎｉめっき層は、化学組成として、Ｎｉを含有し、残部が不純物からなる。例えば、Ｎｉめっき層のＮｉ濃度は、質量％で、５０〜１００％であることが好ましい。なお、「不純物」とは、原料または製造環境等から混入するものを指す。例えば、本実施形態に係る溶融めっき縞鋼板のＮｉめっき層は、素地鋼板からのＦｅの拡散等による不純物を含む。
【００４７】
本実施形態では、厚さ方向と切断方向とが平行となる切断面で見たとき、溶融めっき縞鋼板の凸部のＮｉめっき層の膜厚が片面当たり平均で０．４μｍ以下であることが必要である。この膜厚が０．４μｍを超えると、凸部でＺｎ基合金の溶融めっき層が損耗してＮｉめっき層が露出したときの耐食性が低下する。この凸部のＮｉめっき層の膜厚は、０．３μｍ以下であることが好ましい。一方、凸部のＮｉめっき層の膜厚の下限は、片面当たり平均で０．０７μｍ以上とする。この膜厚が０．０７μｍ未満になると、凸部で不めっきが発生する。この凸部のＮｉめっき層の膜厚は、０．１μｍ以上であることが好ましい。
【００４８】
また、本実施形態では、厚さ方向と切断方向とが平行となる切断面で見たとき、溶融めっき縞鋼板の平面部のＮｉめっき層の膜厚が片面当たり平均で０．０５μｍ以上であることが必要である。この膜厚が０．０５μｍ未満であると、平面部における不めっきが発生する。一方、平面部のＮｉめっき層の膜厚の上限は、片面当たり平均で０．３５μｍ以下とする。この膜厚が０．３５μｍを超えると、平面部でのめっき密着性向上の効果が飽和し、経済的ではない。
【００４９】
また、本実施形態では、厚さ方向と切断方向とが平行となる切断面で見たとき、凸部のＮｉめっき層の膜厚が、平面部のＮｉめっき層の膜厚に対して、１００％超４００％以下であることが必要である。
【００５０】
上述のように、従来の電気めっきのめっき条件では、縞鋼板の場合、平面部ではなく凸部に優先してＮｉが付着する。例えば、本発明者らは、従来のように縞鋼板の凸部と陽極との極間距離を４０ｍｍ未満にすると、凸部のＮｉめっき層の膜厚が、平面部のＮｉめっき層の膜厚に対して、２０００％以上になる場合があることを確認した。
【００５１】
ただ、上述のように、本発明者らは、凸部における損耗後の耐食性を高めるためには凸部のＮｉめっき層の膜厚をあまり厚くせず、一方で、平面部における不めっきを抑制するためには平面部のＮｉめっき層の膜厚をある程度確保する必要があることを見出した。すなわち、本実施形態では、平面部に対する凸部のＮｉめっき層の膜厚比（凸部の膜厚÷平面部の膜厚×１００）を、従来の溶融めっき縞鋼板よりも小さくする。
【００５２】
平面部に対する凸部のＮｉめっき層の膜厚比（凸部の膜厚÷平面部の膜厚×１００）が４００％超では、平面部での不めっき抑制と凸部での損耗後の耐食性とを好ましく両立させることが難しくなるので、本実施形態では、平面部に対する凸部のＮｉめっき層の膜厚比を４００％以下とする。平面部に対する凸部のＮｉめっき層の膜厚比は、３５０％以下であることが好ましく、３００％以下であることがさらに好ましく、２５０％以下であることが最も好ましい。
【００５３】
一方、凸部のＮｉめっき層の膜厚を平面部のＮｉめっき層の膜厚よりも小さくすることや、凸部と平面部とでＮｉめっき層の膜厚を同一にすることは、縞鋼板の形状に起因して電気めっきでは実質的に困難である。したがって、本実施形態では、平面部に対する凸部のＮｉめっき層の膜厚比を１００％超とする。
【００５４】
なお、平面部に対する凸部のＮｉめっき層の膜厚比を上記範囲に制御することによって、平面部での不めっき抑制と凸部での損耗後の耐食性とを両立できるという効果が得られることに加えて、必要領域（平面部）のＮｉ付着量を増やして不必要領域（凸部）のＮｉ付着量を減らすことが可能となるので、有限資源であるＮｉの有効活用も可能となる。
【００５５】
次に、本実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の母材鋼板について詳細に説明する。
【００５６】
本実施形態では、母材鋼板（めっきされる原板）は縞鋼板である。縞鋼板は通常、熱間圧延によって凸部の形状が付与される。母材鋼板の鋼種は特に限定されるものではないが、通常はＪＩＳ  Ｇ３１０１に規定される一般構造用圧延鋼材に相当する鋼種が用いられる。縞鋼板の凸形状は、例えば熱間圧延の仕上げ段階で、作動ロールに形成された凹形状を鋼板面に転写することで付与することができる。本実施形態では、縞高さ（凸部の高さ）や、縞部分（凸部分）の占有率を必ずしも限定するものではないが、特に床板としての滑り防止の観点、使用性を考慮して、縞高さを０．５〜３．５ｍｍ、縞部分の面積占有率を１５〜６０％とする。
【００５７】
図１Ａ〜図１Ｃに、母材鋼板となる縞鋼板の形状を示す。図１Ａは、本発明の一実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の母材鋼板を厚さ方向から見た場合の模式図である。図１Ｂは、同実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の母材鋼板を厚さ方向と切断方向とが平行となる切断面で見た場合の断面模式図であって、図１ＡのＧ−Ｇ断面図である。図１Ｃは、同実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の母材鋼板を厚さ方向と切断方向とが平行となる切断面で見た場合の断面模式図であって、図１ＡのＦ−Ｆ断面図である。これらの図中の、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｈは、それぞれ、以下のとおりである。Ａ：圧延方向に対する凸部の配列角度。Ｂ：凸部１つ分の長さ。Ｃ：凸部１つ分の最大幅。Ｄ：凸部１つ分の最小幅。Ｅ：凸部の配列ピッチ。Ｈ：凸部の高さ。
【００５８】
次に、本実施形態に係る溶融めっき縞鋼板に関して、観察方法および測定方法を説明する。
【００５９】
溶融めっき縞鋼板の凸部および平面部は、溶融めっき縞鋼板の外観および断面を観察すればよい。例えば、溶融めっき縞鋼板の外観を厚さ方向から観察したとき、図１Ａに示す縞鋼板と同等の外観である場合、溶融めっき縞鋼板に凸部および平面部が存在すると判断できる。
【００６０】
より詳細には、溶融めっき縞鋼板を、図１ＡのＧ−Ｇ断面に対応する断面、すなわち、切断方向が厚さ方向と平行となる切断面であって、且つ凸部の中心点（重心）および凸部の長軸を含む切断面で観察して、凸部および平面部が存在するか否かを判断すればよい。例えば、この断面に現れる溶融めっき縞鋼板の輪郭曲線に対して、溶融めっき縞鋼板の平面部に対応する領域を基準として基準線を決定し、この基準線と輪郭曲線上で最も高い山の頂点との間の距離を求め、この距離が０．５ｍｍ以上ならば輪郭曲線上の山が凸部であると判断すればよい。この凸部が、鋼板を厚さ方向から観察したときに、１００ｍｍ２当たり１つ以上存在するとき、この鋼板が溶融めっき縞鋼板であると判断すればよい。
【００６１】
溶融めっき縞鋼板に、母材鋼板、Ｎｉめっき層、溶融めっき層が存在するか否かは、ＦＥ−ＳＥＭ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）またはＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で観察すればよい。例えば、切断方向が厚さ方向と平行となるように試験片を切り出し、この切断面の断面構造を、観察視野中に各層が入る倍率にてＦＥ−ＳＥＭまたはＴＥＭで観察すればよい。図２に、本実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の断面構造の模式図を示す。
【００６２】
例えば、断面構造中の各層を同定するには、ＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて、２００００倍の倍率で厚さ方向に沿って加速電圧を１５ｋＶ、照射電流を１０ｎＡ、ビーム径は約１００ｎｍ弱、測定ピッチを０．０２５μｍ、対物レンズの絞り径を３０μｍφとして線分析を行い、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｎの合計で１００質量％として各層の化学組成の定量分析を行えばよい。この線分析の結果に対して測定ノイズを除去するために前後５点のデータを平均する移動平均処理をしてから、走査線上でＮｉ濃度が５０質量％以上となる領域を、Ｎｉめっき層であると判断すればよい。また、走査線上で同定した上記のＮｉめっき層を基準として、表面側の領域を溶融めっき層と判断し、内部側の領域を母材鋼板と判断すればよい。溶融めっき層はＺｎ基合金であり、母材鋼板はＦｅ基合金である。
【００６３】
凸部のＮｉめっき層の膜厚は、図１ＡのＧ−Ｇ断面に対応する断面にて、凸部のＮｉめっき層を同定し、その膜厚を測定すればよい。例えば、上記の断面にて、溶融めっき縞鋼板の輪郭曲線上で最も高い山の頂点を含むように厚さ方向に沿って線分析を行い、線分析の走査線上でＮｉめっき層を同定し、走査線上でのＮｉめっき層の線分を求め、この線分を凸部のＮｉめっき層の膜厚として採用すればよい。
【００６４】
平面部のＮｉめっき層の膜厚も、上記と同様に測定すればよい。例えば、図１ＡのＧ−Ｇ断面に対応する断面にて、凸部の端部から２ｍｍ以上離れた位置の平坦部で厚さ方向に沿って線分析を行い、線分析の走査線上でＮｉめっき層を同定し、走査線上でのＮｉめっき層の線分を求め、この線分を平面部のＮｉめっき層の膜厚として採用すればよい。
【００６５】
なお、凸部および平面部のＮｉめっき層の膜厚は、それぞれ少なくとも３箇所以上で測定し、その平均値を採用すればよい。また、凸部および平面部のＮｉめっき層の膜厚が０．３μｍ未満であるときは、ＳＥＭではなくＴＥＭによって膜厚を求めることが好ましい。
【００６６】
また、上記で求めた凸部および平面部のＮｉめっき層の膜厚に基づいて、平面部に対する凸部のＮｉめっき層の膜厚比（凸部の膜厚÷平面部の膜厚×１００）を計算すればよい。
【００６７】
溶融めっき層の化学組成および付着量は、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：誘導結合プラズマ）発光分光分析法を用いて測定すればよい。例えば、溶融めっき縞鋼板の任意の箇所から３０ｍｍ×３０ｍｍの大きさの試料を採取し、この試料からインヒビター（例えば、朝日化学工業製イビット、型番：イビット７１０−Ｋ、濃度：３００ｐｐｍ、なおｐｐｍはｍｇ／ｋｇ）を添加した１０％塩酸を用いてめっき層のみを酸洗剥離し、ＩＣＰ定量分析を行って各元素の濃度を求め、各元素の濃度から溶融めっき層の化学組成および付着量を求めればよい。なお、上記の測定を少なくとも３箇所以上から採取した試料に対して実施し、その平均値を採用すればよい。
【００６８】
溶融めっき層の板面に対する被覆率は、溶融めっき縞鋼板を厚さ方向から観察して求めればよい。例えば、溶融めっき縞鋼板の任意の箇所から１００ｍｍ×１００ｍｍの試料を採取し、厚さ方向からこの試料を観察し、試料面積中の不めっき領域の面積率を求めればよい。面積率は、画像解析ソフト（例えば、三谷商事製ＷｉｎＲＯＯＦ）を使用して求めればよい。より詳細には、上記の１００ｍｍ×１００ｍｍの試料をＥＤＳまたはＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏ−Ａｎａｌｙｚｅｒ）で測定できる大きさに分割し、分割した各試料に対してＥＤＳまたはＥＰＭＡを用いて面分析を行ってＦｅ分布マップを求め、これらのＦｅ分布マップから、試料面積中の不めっき領域（Ｆｅ濃度が２０質量％以上となる領域）の面積率を求めればよい。この不めっき領域の面積率に基づいて、溶融めっき層の被覆率を求めればよい。
【００６９】
次に、本実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の製造方法について詳細に説明する。
【００７０】
本実施形態に係る溶融めっき縞鋼板の製造方法は、鋼板の圧延面に凸部と平面部とを付与する圧延工程と、圧延工程を経た鋼板にＮｉプレめっきを施すプレめっき工程と、プレめっき工程を経た鋼板に溶融めっきを施す溶融めっき工程と、を備える。プレめっき工程では、鋼板の圧延面と陽極面とを対向させて配置し、圧延面の凸部と陽極との極間距離を４０〜１００ｍｍに制御し、片面当たりのめっき付着量が平均で０．５〜３ｇ／ｍ２となる条件で電気Ｎｉめっきを行う。また、溶融めっき工程では、鋼板を加熱し、質量％で、Ａｌ：１．０超２６％以下、Ｍｇ：０．０５〜１０％、Ｓｉ：０〜１．０％、Ｓｎ：０〜３．０％、Ｃａ：０〜１．０％を含有し、残部がＺｎおよび不純物よりなる溶融めっき浴に鋼板を浸漬し、片面当たりのめっき付着量が平均で６０〜４００ｇ／ｍ２となる条件で連続溶融めっきを行う。
【００７１】
圧延工程では、鋼板の圧延面に凸部と平面部とを付与する。圧延条件は特に制限されないが、熱間圧延の仕上げ段階で、作動ロールに形成された凹形状を鋼板面に転写することで、鋼板の圧延面に凸部と平面部とを付与すればよい。熱間圧延により形状付与された縞鋼板は、酸洗等の前処理を行って、スケール等を除去する。必要に応じて鋼板表面にブラシ研削等を行ってもよい。
【００７２】
プレめっき工程では、前処理された縞鋼板にＮｉプレめっきを施す。Ｎｉプレめっきは、生産性の観点や不純物元素の混入抑制の観点から、電気めっきを用いることが望ましい。電気めっきはワット浴やスルファミン酸浴等を用いる方法が例示される。
【００７３】
ワット浴を用いる方法であれば、好ましいＮｉめっき浴組成は、ＮｉＳＯ４・６Ｈ２Ｏ：２５０〜３５０ｇ／Ｌ、Ｎａ２ＳＯ４：５０〜１５０ｇ／Ｌ、Ｈ３ＢＯ３：３０〜５０ｇ／Ｌ、ｐＨ：２〜３．５、好ましい浴温は、５０〜７０℃、好ましい陰極電流密度は、５〜３０Ａ／ｄｍ２である。具体的には、例えばＮｉＳＯ４・６Ｈ２Ｏ：３４０ｇ／Ｌ、Ｎａ２ＳＯ４：１００ｇ／Ｌ、Ｈ３ＢＯ３：４５ｇ／Ｌ、ｐＨ：２．５、温度：６０℃、陰極電流密度：２０Ａ／ｄｍ２が挙げられる。
【００７４】
本実施形態では、溶融めっき工程での不めっき発生を防止するために、従前の方法に比べてＮｉプレめっきでのＮｉ付着量を増加させる。ただ、溶融めっき層が損耗して凸部でＮｉめっき層が露出したとしても鋼板の腐食が抑制されるように、凸部での過剰なＮｉ析出を回避する。
【００７５】
電気めっき槽（電解槽）では、通常、鋼帯を陰極とし、鋼板面に対向する形で陽極が配置される。鋼帯面と陽極とは平行であり、平行平板電極系で近似される。このような電解槽で縞鋼板に電気めっきを行うと、縞鋼板の凸部と陽極との極間距離が近接するため、凸部に電流集中が生じやすくなる。本実施形態では、縞鋼板の凸部への電流集中を抑制するため、極間距離（鋼帯面の凸部と陽極との距離）を大きくする。従来の条件では、電流分布の均一性を確保しつつ、電力コストを抑えるために、極間距離を４０ｍｍ未満に設定していたが、本実施形態では、極間距離を４０〜１００ｍｍにする。極間距離が４０ｍｍ未満であると凸部に電流集中が生じて、凸部のＮｉめっき層の厚みを所定範囲に制御することが困難となる。一方、極間距離が１００ｍｍを超えると、液抵抗に基づく電力ロスの増加を招く。極間距離の下限は、４５ｍｍであることが好ましく、５０ｍｍであることがさらに好ましい。極間距離の上限は、９０ｍｍであることが好ましく、８５ｍｍであることがさらに好ましい。
【００７６】
例えば、従来のように極間距離を４０ｍｍ未満に設定して製造した溶融めっき縞鋼板では、平面部に対する凸部のＮｉめっき層の膜厚比（凸部の膜厚÷平面部の膜厚×１００）が、２０００％以上になる場合がある。それに対して、極間距離を４０ｍｍ以上に設定して製造した溶融めっき縞鋼板では、平面部に対する凸部のＮｉめっき層の膜厚比を４００％以下に制御しやすい。また、極間距離を４５ｍｍ以上に設定すれば、溶融めっき縞鋼板としたときに、平面部に対する凸部のＮｉめっき層の膜厚比を３００％以下に制御しやすい。
【００７７】
プレめっき工程では、Ｎｉプレめっきの片面当たりの平均付着量を０．５〜３ｇ／ｍ２とする。平均付着量が０．５ｇ／ｍ２未満では、溶融めっき後の縞鋼板の平面部のＮｉめっき層の膜厚が０．０５μｍ未満となり、不めっきが発生しやすくなる。平均付着量が３ｇ／ｍ２を超えると、溶融めっき後に凸部に残存するＮｉめっき層が過剰になり、凸部のＮｉめっき層の厚さを０．４μｍ以下にすることが困難になる。
【００７８】
ＮｉプレめっきのＮｉ付着量は、Ｚｎ基合金の溶融めっき前に、以下の手順ａ〜手順ｅに基づいて測定すればよい。
手順ａ：Ｎｉプレめっきした鋼板を３０質量％硝酸で溶解する（溶解液Ａ）。
手順ｂ：手順ａで使用した試料の近傍から試料を採取し、研削等でＮｉプレめっき層を除去した後３０質量％硝酸で溶解する（溶解液Ｂ）。
手順ｃ：溶解液Ｂ中に溶解したＦｅ量とＮｉ量とをＩＣＰで求め、Ｆｅ量とＮｉ量との比率を求める。
手順ｄ：溶解液Ａ中に溶解したＦｅ量をＩＣＰで求め、手順ｃで算出した比率から母材鋼板から溶解したＮｉ量を求める。
手順ｅ：溶解液Ａ中に溶解したＮｉ量をＩＣＰで求め、手順ｄで算出した母材鋼板に由来するＮｉ量を差し引いて、Ｎｉプレめっき層に由来するＮｉ量を算出する。Ｎｉプレめっき層に由来するＮｉ量を、単位面積当たりの付着量に換算する。
【００７９】
なお、電解槽の設計にも依るが、鋼帯の連続電気めっき設備では、鋼板の幅方向端部に電流集中によるエッジオーバーコートを生じる場合がある。そのため、上記の平均付着量を算定する場合、測定対象から鋼帯の幅方向端部（例えば両端から５０ｍｍの領域）を除外してもよい。
【００８０】
溶融めっき工程では、Ｎｉプレめっきされた縞鋼板（鋼帯）を非酸化性雰囲気下で予熱した後、溶融めっき槽を連続的に通過させる（溶融めっき浴に連続的に浸漬する）。非酸化性雰囲気とは、例えば窒素と水素との混合ガス等である。予熱温度は、［めっき浴の温度＋１０℃］〜［めっき浴の温度＋５０℃］の範囲が好ましい。予熱温度が低いと不めっきが多発しやすい。予熱に当たっては、鋼板が３５０℃以上である時間が４０ｓｅｃ以下であるように急速加熱することが好ましい。鋼板が３５０℃以上である時間を短くすることで、Ｎｉが母材鋼板に拡散するのを抑制できるので、不めっき防止のためのＮｉプレめっき量を十分に確保できる。
【００８１】
非酸化性雰囲気で予熱された縞鋼板は、Ａｌ：１．０％超かつ２６％以下、Ｍｇ：０．０５〜１０％、必要に応じてＳｉ：０〜１．０％、Ｓｎ：０〜３．０％、Ｃａ：０〜１．０％を含む、溶融亜鉛基合金のめっき浴を通過させる（溶融めっき浴に浸漬する）。めっき浴の温度は、［Ｚｎ基合金溶湯の融点＋２０℃］〜［Ｚｎ基合金溶湯の融点＋５０℃］の範囲が好ましい。縞鋼板はめっき浴中で、好ましくは１〜６ｓｅｃ浸漬された後、ワイピングされ、必要に応じて気水スプレー等で冷却する。
【００８２】
溶融めっき工程では、溶融めっき層の片面当たりの平均付着量を６０〜４００ｇ／ｍ２とする。平均付着量が６０ｇ／ｍ２未満では、耐食性が不十分になることがある。平均付着量が４００ｇ／ｍ２超では、溶融めっき層の過剰な付着によってめっき垂れが著しくなり外観を損なうことがある。
【００８３】
溶融めっき浴の化学組成、および溶融めっきの付着量は、上記と同様に、ＩＣＰ発光分光分析法を用いて測定すればよい。なお、溶融めっき浴の化学組成は、溶融めっき縞鋼板から採取した試料ではなく、溶融めっき浴から採取した試料に基づいてＩＣＰ測定を行ってもよい。
【実施例１】
【００８４】
次に、実施例により本発明の一態様の効果を更に具体的に詳細に説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。【００８５】
めっき原板として、２．３ｍｍ厚さの熱延縞鋼板を使用した。
この縞鋼板（母材鋼板）の形状は、図１Ａ〜図１Ｃと同等であった。図中では、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｈは、それぞれ、以下のとおりである。
Ａ：圧延方向に対する凸部の配列角度。
Ｂ：凸部１つ分の長さ。
Ｃ：凸部１つ分の最大幅。
Ｄ：凸部１つ分の最小幅。
Ｅ：凸部の配列ピッチ。
Ｈ：凸部の高さ。
この縞鋼板は、熱延Ａｌキルド鋼であり、角度Ａ＝４５°、幅Ｃ＝５．１ｍｍ、長さＢ＝２５．３ｍｍ、高さＨ＝１．５ｍｍ、ピッチＥ＝２８．６ｍｍであった。このように凸部が規則的に配列した縞鋼板を、酸洗し、各種の極間距離でＮｉプレめっきを行い、Ｎｉの平均付着量を変化させた。表１および表２にＮｉプレめっきの条件を示す。電解効率は約８０％であった。得られた縞鋼板は、図２に示すような断面構造を有していた。【００８６】
【表１】
2019054483.tif 000003
【００８７】
Ｎｉプレめっきされた鋼板に対して、表２に示すＺｎ基合金の溶融めっき浴を用いてＺｎ基合金の溶融めっきを行った。表２にＺｎ基合金の溶融めっき浴の温度を併記した。Ｚｎ基合金の溶融めっきを行うに当たって、鋼板を非酸化性雰囲気（Ｎ２−２％Ｈ２）中で昇温速度１０℃／ｓｅｃでＺｎ基合金のめっき浴温度＋３０℃まで加熱し、上記雰囲気中でめっき浴温度＋１０℃まで冷却後、めっき浴に鋼板を浸漬した。浸漬時間は３ｓｅｃとし、溶融めっき装置出側の溶融めっき付着量調整装置により溶融めっき付着量を調整した。【００８８】
【表２】
2019054483.tif 000004
【００８９】
得られた溶融めっき縞鋼板に関し、上記した観察・測定の方法に基づいて、断面構造に母材鋼板、Ｎｉめっき層、溶融めっき層が存在することを確認し、板面に凸部と平面部とを有することを確認した。また、凸部のＮｉめっき層の膜厚、平面部のＮｉめっき層の膜厚、平面部に対する凸部のＮｉめっき層の膜厚比（凸部の膜厚÷平面部の膜厚×１００）、溶融めっき層の付着量、溶融めっき層の化学組成、溶融めっき層の被覆率、ＮｉプレめっきのＮｉ付着量、溶融めっき浴の化学組成などを測定した。【００９０】
また、得られた溶融めっき縞鋼板を、以下の方法に基づいて評価した。【００９１】
摩耗後の腐食試験
１００ｍｍ×５０ｍｍの試料の上に５ｍｍの厚さのスチレンブタジエンゴムを張り付けた鋼板を置き、その上に１ｋｇの重りを載せて横方向に往復振動（ストローク：３０ｍｍ、往復回数１０００回）を与えてめっきを摩耗させた。摩耗させた鋼板を、暴露架台に地面に対し４５°の傾きで南向きに暴露し、雨に当たる環境で１回／週の頻度で５％ＮａＣｌ水溶液を１回あたり２０ｍｌ散布する試験を１ヵ月継続した。１ヵ月継続後に、凸部近傍の赤錆発生面積率を評価した。赤錆発生面積率の評価は、三谷商事製ＷｉｎＲＯＯＦ（画像解析ソフト）を使用し、赤錆発生部の面積を測定して面積率を計算した。赤錆発生部は色抽出で赤錆の色を抽出することで面積率を測定した。赤錆発生面積率が５％以上の場合に、摩耗後の耐食性が不良であると判定した。表中では、赤錆発生面積率：５％未満を「Ｇｏｏｄ」、赤錆発生面積率：５％以上を「Ｂａｄ」で示す。【００９２】
めっき外観
１００ｍｍ角の試料を用意し、厚さ方向からめっき表面を観察し、ドロスに由来してめっき外観が劣化している領域の面積率（「ドロス面積率」と呼ぶ）を、三谷商事製ＷｉｎＲＯＯＦ（画像解析ソフト）を用いて測定した。ドロス面積率が２０％以上の場合に、めっき外観が不良であると判定した。表中では、ドロス面積率：２０％未満を「Ｇｏｏｄ」、ドロス面積率：２０％以上を「Ｂａｄ」で示す。【００９３】
加工性
試料を９０°にＶ曲げ後、曲げ加工部の外側に日東電工製ポリエステル粘着テープを貼り付け、テープを剥がした後、テープにめっき層からの剥離物が付着しているか否かを確認した。テープにめっき層からの剥離物が付着した場合に、加工性が不良であると判定した。表中では、剥離物なしの場合を「Ｇｏｏｄ」、剥離物ありの場合を「Ｂａｄ」で示す。【００９４】
表３に、製造した溶融めっき縞鋼板の製造結果および評価結果を示す。なお、表３中に示す「Ｎｉめっき層の膜厚比」は、平面部に対する凸部のＮｉめっき層の膜厚比（凸部の膜厚÷平面部の膜厚×１００）を意味する。【００９５】
【表３】
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【００９６】
比較例１は、Ｎｉプレめっきを施す際の電極間の距離が適正でないため、凸部のＮｉめっき層の膜厚が０．４μｍを超え、平面部のＮｉめっき層の膜厚が０．０５μｍに満たなかった。その結果、不めっきによるめっき不良が発生し、摩耗後の腐食試験において十分な耐食性を得ることができなかった。
比較例２は、Ｎｉプレめっきの付着量が少ないため、縞鋼板の平面部のＮｉめっき層の膜厚が不足した。その結果、不めっきによるめっき不良が発生し、十分な耐食性を得ることができなかった。
比較例３は、Ｎｉプレめっきの付着量が多いため、凸部のＮｉめっき層の膜厚が０．４μｍを超えた。その結果、摩耗後の腐食試験において十分な耐食性を得ることができなかった。
比較例４は、Ｚｎ基合金の溶融めっき層のＡｌ量が少ないため、十分な耐食性を得ることができず、まためっき外観も不良であった。
比較例５は、Ｚｎ基合金の溶融めっき層のＡｌ量が多いため、めっき外観が不良となり、加工性も十分ではなく、工業的に好ましくない溶融めっき縞鋼板となった。
比較例６は、Ｚｎ基合金の溶融めっき層のＭｇ量が少ないため、十分な耐食性を得ることができなかった。
比較例７は、Ｚｎ基合金の溶融めっき層のＭｇ量が多いため、めっき外観が不良となり、工業的に好ましくない溶融めっき縞鋼板となった。
比較例８は、Ｚｎ基合金の溶融めっき層の付着量が少ないため、十分な耐食性を得ることができなかった。
これに対し、実施例１〜１０では、不めっきの発生が抑制され、且つ摩耗後にも十分な耐食性を有していた。加えて、めっき外観および加工性も満足した。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明の上記態様によれば、不めっきの発生が抑制され、且つ溶融めっき層が損耗してＮｉめっき層が露出したときの腐食も抑制された溶融めっき縞鋼板およびその製造方法を提供することができる。よって、産業上の利用可能性が高い。
【符号の説明】
【００９８】
１…凸部、
２…平面部、
３…Ｚｎ基合金の溶融めっき層、
４…Ｎｉめっき層、
５…母材鋼板
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【国際調査報告】
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