(57)【要約】【要  約】【課  題】  合金化溶融亜鉛めっき鋼板の摺動性評価方法を提供する。【解決手段】  合金化溶融亜鉛めっき鋼板をアノードとし、硫酸亜鉛−塩化ナトリウム水溶液中で、電位：−940 〜−920mV vs SCEの電位の範囲内で電解操作を行い、流れた電気量が一定量より少ないものを摺動性の良好な合金化溶融亜鉛めっき鋼板と判定する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
合金化溶融亜鉛めっき鋼板をアノードとし、硫酸亜鉛−塩化ナトリウム水溶液中で、電位：−940 〜−920mV vs SCEの電位の範囲内で電解操作を行い、流れた電気量が一定量より少ないものを摺動性の良好な合金化溶融亜鉛めっき鋼板とすることを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の摺動性評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の摺動性評価方法において、電気量が 0.5Ｃ／cm2以下であることを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の摺動性評価方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の摺動性評価方法において、電流密度が５μＡ／cm2 になる時点を電解操作の終点とすることを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の摺動性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき被覆金属材の摺動性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
めっき被覆金属材のめっき層としては、金属単相のめっき層と複数種類の合金相を有するめっき層がある。
特に、複数種類の合金相を有するめっき製品においては、製品の諸特性は合金相の組成および量に大きく影響されることが知られている。
このため、合金相の制御が、めっき特性の向上のために必要不可欠である。
【０００３】
表面処理鋼板の中でも生産量の多い合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっき層は、ZnとFeの合金相を有し、複数種類の合金相を有するめっき層の代表例である。
また、上記した合金化溶融亜鉛めっき鋼板において、めっきの諸特性に大きく影響する合金相は、ZnとFeの合金相（ζ相，δ1 相，Γ相）である。特にζ相は自動車車体防錆鋼板として好適な合金化溶融亜鉛めっき鋼板の摺動性に大きな影響を与えるのである。
【０００４】
めっき鋼板の合金相構造の解析には、物理的手法として、鋼板断面の光学顕微鏡あるいは走査電子顕微鏡による観察が一般的に用いられている（西村昭彦、稲垣淳一、中岡一秀：鉄と鋼，8,101(1986))。
このような観察によれば、各合金相の発達の程度が定性的に得られ、また各相の平均厚みのデータが定量的に得られるが、試料の調製や観察が煩雑であることが問題である。
【０００５】
また、近年、めっき製品に期待される特性の高度化により、めっき特性に悪影響を及ぼす微少量の合金相が問題となっている。
すなわち、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の場合、ζ相やΓ相の生成を抑制する必要があるが、これら微少量の合金相の同定は困難である。
一方、Ｘ線回折法を利用し、各合金相の回折強度とめっきの諸特性との関係づけを行う検討が行われ、オンライン測定への応用が図られている。
【０００６】
すなわち、合金化溶融亜鉛めっき鋼板において、各合金相のＸ線回折強度とめっき鋼板加工時の摺動性や耐パウダリング性との関係が報告され（山田正人、増子亜樹、林寿雄、松浦直樹：材料とプロセス，3,591(1990) ）、またＸ線回折のオンライン測定への応用が報告されている（川辺順次、藤永忠男、木村肇、押場和也、安部忠広、高橋俊雄：川崎製鉄技報，18,129(1986)）。
【０００７】
しかし、これらの方法は各合金相の絶対量を直接求める手法ではなく、各合金相の定量を行うためには、各合金相の含有量が既知の標準試料を用いて検量線を作成し、標準試料との強度比から含有量を算出する必要がある。
すなわち、例えば合金化溶融亜鉛めっき鋼板における微少量のζ相やΓ相の定量においては、ζ相やΓ相の含有量が既知である標準試料がないと測定ができない。
【０００８】
一方、化学的手法としては、定電流アノード電解法（電解剥離法）が用いられ、この方法では、時間−電位曲線を用いて各相に対応する電位平坦部の時間を測定し、電気量から各めっき合金相の厚みを求める（S.C.Britton: J.Inst.Metals,58,211(1936) ）。
しかし、上記方法の場合、ζ相やΓ相の少ない合金化溶融亜鉛めっき鋼板では電位の変曲点（各相の電解終点）が不明瞭であり、ζ相やΓ相のような微少量の相の定量は困難である。
【０００９】
また、この方法の場合、めっき層における各合金相の均一な溶解が困難である。
また、上記した方法を合金化溶融亜鉛めっき鋼板に適用する場合、鉄濃度の高いΓ相が残渣として残るため、平坦部の溶解時間をそのままめっき厚に換算することに問題があることが報告されている（黒沢進：表面技術，45,234(1994)）。
また試料の表面状態によって時間−電流曲線の形状が変動し、めっき最表面に微少量存在する合金相、例えば合金化溶融亜鉛めっき鋼板のζ相の定量はさらに困難であった。
【非特許文献１】鉄と鋼，8,101(1986)
【非特許文献２】材料とプロセス，3,591(1990)
【非特許文献３】川崎製鉄技報，18,129(1986)
【非特許文献４】J.Inst.Metals，58,211(1936)
【非特許文献５】表面技術，45,234(1994)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前記した従来技術の問題点を解決し、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の摺動性評価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】
【００１１】
本発明は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板をアノードとし、硫酸亜鉛−塩化ナトリウム水溶液中で、電位：−940 〜−920mV vs SCEの電位の範囲内で電解操作を行い、流れた電気量が一定量より少ないものを摺動性の良好な合金化溶融亜鉛めっき鋼板とすることを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の摺動性評価方法である。
本発明においては、電気量が 0.5Ｃ／cm2 以下であることが好ましく、 また電流密度が５μＡ／cm2 になる時点を電解操作の終点とするのが好ましい。
【００１２】
なお、電位の単位として記載した vs SCE とは、飽和カロメル電極に対する電位を示す。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の摺動性を評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明者らは、種々の摺動性を有する合金化溶融亜鉛めっき鋼板のζ相の電解挙動を調査した。その結果、電解が終了するまでの合計の電気量（電流密度×時間）が一定量以下の合金化溶融亜鉛めっき鋼板は摺動性が良好であることを見出した。
すなわち本発明は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板をアノードとし、硫酸亜鉛−塩化ナトリウム水溶液中で、電位：−940 〜−920mV vs SCEの電位の範囲内で電解操作を行い、流れた電気量により摺動性の良好な合金化溶融亜鉛めっき鋼板として評価することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の摺動性評価方法である。
【００１５】
定電位電解した際に流れる電気量が一定量以下であれば、摺動性を評価する各種の試験において良好な特性を得られる。摺動性を評価する試験としては円筒平底カップ絞り試験が例示できる。定電位電解は硫酸亜鉛−塩化ナトリウム系の電解液中で、めっき板（合金化溶融亜鉛めっき鋼板）をアノードとして飽和カロメル電極に対する電位が−940mV から−920mV で行う。電位を−940mV から−920mV とする理由は、合金化溶融亜鉛めっき層のうち摺動性に影響の大きい部分を選択的に電解して定量するためである。硫酸亜鉛−塩化ナトリウム系の電解液中で電解を行うのは、めっき層の化学溶解作用が小さく、かつ表面に生成する酸化皮膜などの影響を受け難いことが理由である。なお、電解液を変更する場合は、合金化溶融亜鉛めっき層のうち摺動性に影響の大きい部分を選択的に電解しうる電位が変化するので、予備実験により確認しておく必要がある。
【００１６】
本発明においては、電気量が 0.5Ｃ／cm2 以下であることが好ましい。電気量が 0.5Ｃ／cm2 以下であることをもってして摺動性良好と判断すれば、円筒平底カップ絞り試験における摺動性評価において良好な摺動性を有すると判断した場合と同等の判断を得ることができる。より良好な摺動性を有する合金化溶融亜鉛めっき鋼板を評価選別する場合は、 0.3Ｃ／cm2 以下をもってして摺動性良好と判断すると良い。
【００１７】
また本発明においては、電流密度が５μＡ／cm2 になる時点を電解操作の終点とすることが好ましい。電流密度が５μＡ／cm2 になる時点まで電解を継続すれば、実質的な電気量の測定結果として、摺動性評価に適用できる。むしろ、電流密度が５μＡ／cm2 を超えての電気量測定は、コストの増大ばかりか、意図せざる電解反応にかかる電気量を測定することとなり、かえって誤った電気量の測定結果を導く可能性が大きくなるのである。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明する。
供試材とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板を次の方法で作製した。
極低炭素鋼の供試材を転炉にて溶製した後、連続鋳造によりスラブとした。このスラブをスラブ加熱温度1150〜1250℃とし、熱延工程の最終仕上げ温度を920℃とし、 550℃で巻き取った。3.2mm厚の熱延板コイルを作成し、酸洗で黒皮除去後、冷間圧延し、 0.8mm厚の冷延板とした。この鋼板を連続溶融亜鉛めっきラインにおいて焼鈍温度 790〜830 ℃でめっき原板とした。めっき浴への侵入板温は 460〜470 ℃、めっき浴の浴温は 460〜470 ℃、合金化温度は 490〜530 ℃とした。片面のめっき付着量は40〜50ｇ／ｍ2 とし、両面のめっき付着量を同一となるように製造した。
【００１９】
前記のように作製した合金化溶融亜鉛めっき鋼板を15mmφの円形に打ち抜いた後、−930mV vs SCEで定電位電解した。電解液には、20mass％硫酸亜鉛−10mass％塩化ナトリウム水溶液を用いた。電流密度が５μＡ／cm2 以下になるまで電解し、電解開始から流れた電気量を測定した。電解に要する時間は10〜20分程度であった。
前記の電気量を測定した合金化溶融亜鉛めっき鋼板について、摺動性の評価を行った。合金化溶融亜鉛めっき鋼板には 1.5ｇ／ｍ2 の通常の防錆油を塗布した後、33mmφの円筒平底カップ絞り試験を行い、限界絞り比を求めた。限界絞り比は数字が小さいほど良好な摺動性を示す。限界絞り比 2.0％以上…１、 1.9〜2.0 ％…２、 1.8〜1.9 ％…３、 1.7〜1.8 ％…４、 1.7％以下…５のように評点を定め、結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
2006010712.tif 000002
【００２１】
電気量 0.5Ｃ／cm2 以下のめっき鋼板はどれも摺動性が「評価３」以下で、良好な摺動性を示したのに対して、 0.5Ｃ／cm2 を超える「試料５」では摺動性が「評価５」と劣っている。特に電気量 0.3Ｃ／cm2 以下のめっき鋼板はすべて「評価１」で、特に優れた摺動性を示した。
上記の結果から、本発明方法により、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の摺動性を評価しうることが分かる。