(57)【要約】【課題】加工性、曲げ加工部のめっき密着性、伸びフランジ加工部の耐食性、表面外観に優れる高強度溶融亜鉛めっき鋼板を提供する。【解決手段】C：0.02％以上0.30％以下、Si：0.01％以上2.5％以下、Mn：0.1％以上3.0％以下、P：0.003％以上0.08％以下、S：0.01％以下、Al：0.001％以上0.20％以下、Ti：0.03％以上0.40％以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼板表面に、片面あたりのめっき付着量が20〜120g/m2の亜鉛めっき層を有する。めっき層直下の鋼板表面から10μm以内におけるCとTiの濃度比（C/Ti）が原子比で0.8以上1.5以下であり、めっき層直下の鋼板表面から100μm以内の鋼板表層部に生成したFe、Si、Mn、P、Al、Tiのうちから選ばれる1種以上の酸化物が、酸素量として合計で片面あたり0.05g/m2以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
成分組成が、質量％で、C：0.02％以上0.30％以下、Si：0.01％以上2.5％以下、Mn：0.1％以上3.0％以下、P：0.003％以上0.08％以下、S：0.01％以下、Al：0.001％以上0.20％以下、Ti：0.03％以上0.40％以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼板表面に、
片面あたりのめっき付着量が20〜120g/m2の亜鉛めっき層を有し、
前記めっき層直下の、鋼板表面から10μm以内におけるCとTiの濃度比（C/Ti）が原子比で0.8以上1.5以下であり、
かつ、めっき層直下の、鋼板表面から100μm以内の鋼板表層部に生成したFe、Si、Mn、P、Al、Tiのうちから選ばれる1種以上の酸化物が、酸素量として合計で片面あたり0.05g/m2以下であることを特徴とする高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項２】
めっき層直下の、鋼板表面から10μm以内における固溶Ti濃度が、質量％で0.05％以下であることを特徴とする請求項１に記載の高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項３】
前記鋼板は、成分組成として、さらに、質量％で、Nb：0.001％以上0.2％以下、V：0.001％以上0.5％以下、Mo：0.01％以上0.5％以下、W：0.001％以上0.2％以下のうちの1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項４】
前記鋼板は、成分組成として、さらに、質量％で、B：0.0002％以上0.005％以下を含有することを特徴とする請求項1〜３のいずれか一項に記載の高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項５】
前記鋼板が熱延鋼板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項６】
請求項１、３、４のいずれか一項に記載の成分組成からなる鋼を熱間圧延し、仕上げ圧延終了後、冷却、巻取り処理を行い、次いで、連続焼鈍及び溶融亜鉛めっき処理を行うに際し、
熱間圧延時の仕上げ圧延終了温度を850℃以上、巻取り温度を540℃以下とし、
連続焼鈍時の鋼板到達温度を600℃以上、連続焼鈍時の炉内雰囲気中の水蒸気分圧（PH2O）と水素分圧（PH2）が下記の式（1）を満足する
ことを特徴とする高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
1≦log（PH2/PH2O）≦4  （1）
ただし、PH2は水素分圧（Pa）、PH2Oは水蒸気分圧（Pa）を示す。
【請求項７】
前記溶融めっき処理後、さらに450℃以上550℃以下の温度に鋼板を加熱して合金化処理を施し、めっき層中のFe含有率を７〜１５％の範囲にすることを特徴とする請求項６に記載の高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車防錆表面処理鋼板として好適な高強度溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車やトラックのフレームや足回りといった部材には従来TS440MPa級以下の熱延鋼板が使用されてきた。しかし、最近では、自動車の耐衝突特性向上及び地球環境保全を目的として、自動車用鋼板の高強度化、薄肉化が推進され、TS590MPa級、TS780MPa級、さらにはTS980MPa級以上の高強度熱延鋼板の使用が検討され始めている。
【０００３】
自動車用部材はプレス成型により得られる複雑な形状のものが多く、高強度でありながら加工性に優れた材料が必要である。一方で、鋼板の薄肉化に伴う車体の防錆力確保の観点から、素材鋼板に防錆性を付与した表面処理鋼板、中でも耐食性や溶接性に優れ、安価に製造できる合金化溶融亜鉛めっき鋼板が要望されている。
【０００４】
従来より、加工性に優れた高張力熱延鋼板、または溶融亜鉛系めっき高張力鋼板及びその製造方法がいくつか提案されている。例えば、特許文献１では、質量％で、C：0.02〜0.06％、Si≦0.3％、Mn：0.5〜2.0％、P≦0.06％、S≦0.005％、Al≦0.06％、N≦0.006％、Mo：0.05〜0.5％、Ti：0.03〜0.14％を含み、残部が実質的にFeからなる鋼を溶製し、仕上圧延終了温度880℃以上、巻取温度570℃以上の条件で熱間圧延を行うことで、実質的にフェライト単相組織であり、平均粒径10nm未満のTi及びMoを含む炭化物が分散析出していることを特徴とする、引張強度が590MPa以上の加工性に優れた高張力鋼板及びその製造方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２では、質量％で、C：0.01〜0.1％、Si≦０.3％、Mn：0.2〜2.0％、P≦0.04％、S≦0.02％、Al≦0.1％、N≦0.006％、Ti：0.03〜0.2％を含み、かつMo≦0.5％及びW≦1.0％のうち1種以上を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼を溶製し、オーステナイト単相域で熱間圧延し、550℃以上で巻取り、フェライト単相の熱延鋼板を製造後、さらにスケール除去し、そのまま溶融亜鉛系めっきを施すことで、質量％で、4.8C＋4.2Si＋0.4Mn＋2Ti≦2.5を満たし、組織が面積比率で98％以上のフェライトであり、原子比で、（Mo＋W）／（Ti＋Mo＋W）≧0.2を満たす範囲で、Tiと、MoおよびWのうち１種以上とを含む10nm未満の析出物が分散して存在することを特徴とする、溶融亜鉛系めっき高張力熱延鋼板の製造方法が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献1、2では、Tiと、Moなどを含む微細な炭化物をフェライト中に析出させるため、仕上げ圧延終了後、550℃以上の巻取温度（以下、CTと称することもある）で巻取りを行う必要がある。Si、Mnなど、Feよりも酸化しやすい元素（以下、易酸化性元素と称することもある）を含有する熱延母材に対し、このような高CT条件下で巻取り処理を行った場合、鋼板母材表層部に易酸化性元素を含む内部酸化物が生成されることで、その後の溶融亜鉛めっき、合金化処理において、過度にZn-Fe合金化反応が促進され、めっき密着性が劣化するという問題がある。さらに、母材鋼板表層部に内部酸化物が多量に存在する場合、伸びフランジ加工時に内部酸化物が起点となり鋼板表層部、及びめっき層に微細なクラックが生じることで、伸びフランジ加工部の耐食性が劣化するという問題がある。
【０００７】
一方、熱延時に生成する内部酸化物を抑制させるためCTを低下させて巻取り処理を行った場合、炭化物の析出が不十分であること、またパーライトなどの組織が成長することで強度や加工性の低下を招くばかりでなく、その後の連続式溶融亜鉛めっき設備において鋼板を焼鈍する際に、未析出のまま固溶状態として存在するTiが酸化物として鋼板表面に濃化することで、続く溶融亜鉛めっき、合金化処理後に微小な不めっきや不均一な合金化ムラが発生し、表面外観が著しく劣化するという問題が起こる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2002-322543号公報
【特許文献２】特開2003-321736号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、良好な加工性を確保しながら、曲げ加工部のめっき密着性、及び伸びフランジ加工部の耐食性に優れ、また表面外観に優れる高強度溶融亜鉛めっき鋼板および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】
【００１０】
本発明者らは、高強度鋼板のめっき処理について鋭意研究を重ねた。その結果、以下の知見を得た。
【００１１】
まず、鋼板表層部のCとTiの濃度比を規定することで、固溶Tiを微細な炭化物として析出させ、良好な伸びフランジ加工性が得られ、固溶Ti濃度の減少により均一な表面外観が得られることを見出した。また、不めっきや合金化ムラのない均一な表面外観を得るためには、めっき層直下の鋼板表層部の成分、特にTi濃度の制御が極めて重要であることも見出した。この理由として、鋼板表層部にTiが未析出のまま固溶状態として多量に存在した場合、Feよりも易酸化性元素であるTiが焼鈍時にTi酸化物として表面に濃化することで、溶融亜鉛めっきと鋼板の濡れ性を阻害し、またZn-Fe合金化反応におけるZn、Feの拡散の障壁となるためであると推定される。さらに、曲げ加工時のめっき密着性、及び伸びフランジ加工部の耐食性を確保するため、鋼板表層部の内部酸化物を制御する必要があることも見出した。
【００１２】
製造方法については、熱延時に生成する内部酸化物を抑制させるためCTを制御するとともに、その後の連続式溶融亜鉛めっき設備において鋼板を焼鈍する際に鋼板最高到達温度を規定することで、鋼板表層部に存在する固溶Tiを炭化物として析出させることが重要であることを見出した。また、焼鈍時にTi炭化物を安定的に析出させるため、炉内雰囲気中の水蒸気分圧（PH2O）と水素分圧（PH2）を制御することが極めて重要であることも見出した。
【００１３】
本発明は上記知見に基づくものであり、特徴は以下の通りである。
［１］成分組成が、質量％で、C：0.02％以上0.30％以下、Si：0.01％以上2.5％以下、Mn：0.1％以上3.0％以下、P：0.003％以上0.08％以下、S：0.01％以下、Al：0.001％以上0.20％以下、Ti：0.03％以上0.40％以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼板表面に、片面あたりのめっき付着量が20〜120g/m2の亜鉛めっき層を有し、前記めっき層直下の、鋼板表面から10μm以内におけるCとTiの濃度比（C/Ti）が原子比で0.8以上1.5以下であり、かつ、めっき層直下の、鋼板表面から100μm以内の鋼板表層部に生成したFe、Si、Mn、P、Al、Tiのうちから選ばれる1種以上の酸化物が、酸素量として合計で片面あたり0.05g/m2以下であることを特徴とする高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
［２］めっき層直下の、鋼板表面から10μm以内における固溶Ti濃度が、質量％で0.05％以下であることを特徴とする［１］に記載の高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
［３］前記鋼板は、成分組成として、さらに、質量％で、Nb：0.001％以上0.2％以下、V：0.001％以上0.5％以下、Mo：0.01％以上0.5％以下、W：0.001％以上0.2％以下のうちの1種または2種以上を含有することを特徴とする［１］または［２］に記載の高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
［４］前記鋼板は、成分組成として、さらに、質量％で、B：0.0002％以上0.005％以下を含有することを特徴とする［1］〜［３］のいずれかに記載の高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
［５］前記鋼板が熱延鋼板であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
［６］［１］、［３］、［４］のいずれかに記載の成分組成からなる鋼を熱間圧延し、仕上げ圧延終了後、冷却、巻取り処理を行い、次いで、連続焼鈍及び溶融亜鉛めっき処理を行うに際し、熱間圧延時の仕上げ圧延終了温度を850℃以上、巻取り温度を540℃以下とし、連続焼鈍時の鋼板到達温度を600℃以上、連続焼鈍時の炉内雰囲気中の水蒸気分圧（PH2O）と水素分圧（PH2）が下記の式（1）を満足することを特徴とする高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
1≦log（PH2/PH2O）≦4  （1）
ただし、PH2は水素分圧（Pa）、PH2Oは水蒸気分圧（Pa）を示す。
［７］前記溶融めっき処理後、さらに450℃以上550℃以下の温度に鋼板を加熱して合金化処理を施し、めっき層中のFe含有率を７〜１５％の範囲にすることを特徴とする［６］記載の高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
なお、本発明において、高強度とは、引張強度TＳが590MPa以上である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、良好な加工性を確保しながら、曲げ加工部のめっき密着性、及び伸びフランジ加工部の耐食性に優れ、また表面外観に優れる高強度溶融亜鉛めっき鋼板が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明について具体的に説明する。なお、以下の説明において、鋼成分組成の各元素の含有量の単位は「質量％」であり、以下、特に断らない限り単に「％」で示す。
【００１６】
以下、本発明を詳細に説明する。
（1）鋼板の成分組成
C：0.02％以上0.30％以下
Cは鋼板中に炭化物を析出させるために必要な元素であり、そのためには0.02％以上必要である。一方、0.30％を超えると溶接性が劣化するため、上限は0.30％とする。
【００１７】
Si：0.01％以上2.5％以下
Siは固溶強化元素として有効であり、強化効果が現れるためには0.01％以上含有する必要がある。一方、2.5％を超えて多量に含有すると焼鈍過程においてSiの酸化物が鋼板表面に濃化し、不めっき欠陥発生やめっき密着性劣化の原因となるため、上限は2.5％とする。
【００１８】
Mn：0.1％以上3.0％以下
Mnは強度上昇のために添加し、強化効果が現れるためには0.1％以上含有する必要がある。一方、3.0％を超えて含有すると焼鈍過程においてMnの酸化物が鋼板表面に濃化し、不めっき欠陥発生やめっき密着性劣化の原因となるため、上限は3.0％とする。
【００１９】
P：0.003％以上0.08％以下
Ｐは不可避的に含有される元素のひとつであり、0.003％未満とするためには、コストの増大が懸念されるため、0.003％以上とする。一方、Ｐが0.08％を超えて含有すると溶接性が劣化する。さらに、表面品質が劣化する。また、合金化処理時には合金化処理温度を上昇させないと所望の合金化度とすることができない。所望の合金化度とするために合金化処理温度を上昇させると延性が劣化すると同時に合金化めっき皮膜の密着性が劣化する。以上より、所望の合金化度と、良好な延性、合金化めっき皮膜の密着性を満たすため、0.08％以下とする。
【００２０】
S：0.01％以下
Sは粒界に偏析する。もしくはMnSが多量に生成した場合、靭性を低下させる。以上より、0.01％以下とする必要がある。Sの含有量の下限は特に限定するものではなく、不純物程度であってもよい。
【００２１】
Al：0.001％以上0.20％以下
Alは溶鋼の脱酸を目的に添加されるが、その含有量が0.001％未満の場合、その目的が達成されない。一方、0.20％を超えて含有すると、介在物が多量に発生し、鋼板の疵の原因となる。以上より、Alは0.001％以上0.20％以下とする。
【００２２】
Ti：0.03％以上0.40％以下
Tiは鋼板中に炭化物を析出させ強度を増加させるために必要な元素であり、コストの観点からも有効な元素である。しかしながら、含有量が0.03％未満では強度を増加させるために必要な析出物量が不十分である。0.40％を超えるとその効果は飽和し、コストアップとなる。よって、含有する場合は、Tiは、0.03％以上0.40％以下とする。
【００２３】
また、以下の目的で、上記元素に加えて以下の元素を添加することができる。
Nb：0.001％以上0.2％以下、V：0.001％以上0.5％以下、Mo：0.01％以上0.5％以下、W：0.001％以上0.2％以下のうちの1種または2種以上
Nb、V、Mo、Wは鋼板中にTiを含む複合炭化物として析出し、微細な炭化物を安定的に析出させるために有効な元素であり、これらの元素のうちの1種または2種以上を添加する。しかしながら、添加量が上記規定値未満では析出による強度増加効果が不十分であり、上記規定値を超えるとその効果は飽和し、コストアップとなる。
【００２４】
B：0.0002％以上0.005％以下
Bは焼き入れ性向上のために効果的な元素であるが、0.0002％未満では焼き入れ促進効果が得られにくい。一方、0.005％を超えて添加するとその効果は飽和し、コストアップとなる。よって、含有する場合、Bは0.0002％以上0.005％以下とする。
【００２５】
残部はFeおよび不可避的不純物である。
【００２６】
（2）めっき層直下の鋼板表層部の構造
本発明の高強度溶融亜鉛めっき鋼板は、めっき層直下の、鋼板表面から10μm以内におけるCとTiの濃度比が原子比で0.8以上1.5以下とする必要がある。CとTiの濃度比をこの範囲に制御することで、鋼板表層部にTiを含む微細炭化物が安定的に生成し、良好な伸びフランジ加工性が得られるとともに、固溶Ti濃度の減少により均一な表面外観が得られる。0.8未満の場合、未析出のまま固溶状態のTiが鋼板表層部に多量に存在し、Ti酸化物として鋼板表面に濃化することで、不めっきや合金化ムラの発生を招く。一方、1.5を超えると炭化物が粗大化することで、伸びフランジ加工性の劣化を招く。
また、めっき層直下の、鋼板表面から10μm以内における固溶Ti濃度は0.05％以下とすることが好ましい。0.05％を超えると、固溶TiがTi酸化物として鋼板表面に濃化することで、不めっきや合金化ムラの発生を招く場合がある。
また、めっき層直下の、鋼板表面から100μm以内の鋼板表層部に生成したFe、Si、Mn、P、Al、Tiのうちから選ばれる1種以上の酸化物（以下、内部酸化物と称することもある）は、酸素量として合計で片面あたり0.05g/m2以下とする。0.05g/m2を超えると、溶融亜鉛めっき及び合金化処理において、過度にZn-Fe合金化反応が促進され、曲げ加工時のめっき密着性の劣化を招く。さらに、伸びフランジ加工時に内部酸化物が起点となり鋼板表層部及びめっき層に微細なクラックが生じることで、伸びフランジ加工部の耐食性の劣化を招く。
【００２７】
なお、上記めっき層直下の鋼板表面から10μm以内におけるCとTiの濃度比は、以下の方法で確認することができる。例えば、集束イオンビーム加工装置（FIB）により、めっき層を含むように鋼板断面を薄片に加工した後、透過型電子顕微鏡（TEM）による観察と、エネルギー分散型X線検出機（EDX）による組成分析を行う方法が挙げられる。
【００２８】
めっき層直下の、鋼板表面から10μm以内における固溶Ti濃度の測定方法としては、例えば、めっき層を溶解除去後、10％アセチルアセトン−1％テトラメチルアンモニウムクロライド−メタノール系電解液（AA系電解液）による、析出物の電解抽出を行う方法が挙げられる。この際、溶解に用いた電気量から地鉄の溶解量を算出し、溶解厚さが10μmとなるまで電解を行う。このようにして得られた抽出残渣を全量溶解し、ICP分析により測定したTi濃度を析出物としてのTi濃度C1と、素材に含まれるTi濃度C0とを用いて、C0とC1の差（C0−C1）を算出し、これを鋼板表層部の固溶Ti濃度とした。
【００２９】
内部酸化物の合計量（以下、内部酸化量と称す）は、「インパルス炉溶融―赤外線吸収法」により測定することができる。ただし、素材（すなわち焼鈍処理を施す前の母材鋼板内部）に含まれる酸素量を差し引く必要があるので、本発明では、連続焼鈍後における高張力鋼板の両面の表層部を100μm以上研磨して鋼中酸素濃度を測定し、その測定値を素材に含まれる酸素量OHとし、また、連続焼鈍後の高張力鋼板の板厚方向全体での鋼中酸素濃度を測定して、その測定値を内部酸化後の酸素量OIとした。こうして得られた高張力鋼板の内部酸化後の酸素量OIと、素材に含まれる酸素量OHとを用いて、OIとOHの差（＝OI-OH）を算出し、さらに片面単位面積（すなわち1m2）当たりの量に換算した値（g/m2）を内部酸化量とした。
【００３０】
（3）高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
本発明の高強度溶融亜鉛めっき鋼板は、上記成分組成を有する鋼を、仕上げ圧延終了温度850℃以上で熱間圧延し、仕上げ圧延終了後、冷却、巻取り温度540℃以下で巻取り処理を行い熱延鋼板とし、次いで、鋼板到達温度を600℃以上、炉内雰囲気中の水蒸気分圧（PH2O）と水素分圧（PH2）が下記の式（1）を満足するように連続焼鈍及び溶融亜鉛めっき処理を行うことで得られる。
1≦log（PH2/PH2O）≦4  （1）
ただし、PH2は水素分圧（Pa）、PH2Oは水蒸気分圧（Pa）を示す。
【００３１】
まず、熱間圧延条件について説明する。
仕上げ圧延終了温度850℃以上
仕上げ圧延終了温度が850℃未満の場合、未再結晶で圧延が進行するために起こる歪みの累積量が増大し、圧延荷重の増加を招く。よって仕上げ圧延終了温度は850℃以上とする。上限については特に限定しないが、1100℃以下が好ましい。
巻取温度540℃以下
本発明において、重要な要件である。巻取り温度が540℃を超えると易酸化性元素による内部酸化物が形成され、その後の溶融亜鉛めっき処理、合金化処理時にZn-Fe合金化反応が過度に促進されることで、合金化ムラの発生による表面外観の劣化、曲げ加工部のめっき密着性の低下、及び伸びフランジ部の耐食性の劣化を招く。よって、巻取り温度は540℃以下とする。
【００３２】
次に、連続焼鈍及び溶融亜鉛めっき処理について説明する。
鋼板到達温度600℃以上
本発明において、重要な要件である。鋼板到達温度が600℃未満の場合、鋼板組織中に微細炭化物が十分に析出せず、強度の低下を招くばかりでなく、鋼板表面に存在するFe酸化皮膜が還元されず、その後の溶融亜鉛めっき処理において、不めっきの発生を招く。上限については特に規定はしないが、800℃を超えると鋼板組織中に析出する炭化物が粗大化し、強度や加工性の劣化を招くばかりでなく、Si、Mnなどの易酸化性元素が表面に濃化し酸化物を形成し、不めっき発生の原因となるため、800℃以下が好ましい。
炉内雰囲気中の水蒸気分圧（PH2O）と水素分圧（PH2）：1≦log（PH2/PH2O）≦4 
本発明の高強度溶融亜鉛めっき鋼板を製造するため、焼鈍炉内雰囲気中の水蒸気分圧と水素分圧を上記範囲に制御することが極めて重要である。log（PH2/PH2O）が1を下回った場合、雰囲気中酸素ポテンシャルの増加により鋼板表層部における鋼中CがCOガスとして放出され、鋼板表層部におけるC/Ti濃度比が著しく減少し、固溶Ti濃度の増加を招く。さらに、鋼中へ内方拡散した酸素により鋼板表層部においてSi、Mn、Ti等を含む内部酸化物の生成が促進される。一方、log（PH2/PH2O）が4を上回っても問題ないが、雰囲気中酸素ポテンシャルが十分に低く、鋼板表層部における固溶Ti濃度、及び内部酸化の抑制効果が飽和することと、雰囲気制御のコストが増大することから、上限は4とする。
【００３３】
水蒸気分圧（PH2O）と水素分圧（PH2）の測定方法は特に限定しない。例えば、所定量のガスをサンプリングし、それをDue Cupなどの露点計測装置により露点を測定し、水蒸気分圧（PH2O）を求める。同様に、市販のH2濃度計によりH2濃度を測定し、水素分圧（PH2）を求める。または、雰囲気内の圧力を測定すれば、濃度比から水蒸気分圧（PH2O）と水素分圧（PH2）が算出される。
【００３４】
さらに、本発明の高強度溶融亜鉛めっき鋼板は、鋼板の表面に、片面あたりのめっき付着量が20〜120g/m2の亜鉛めっき層を有することとする。20g/m2未満では耐食性の確保が困難となり、120g/m2を上回るとめっき密着性が低下する。
【００３５】
また、本発明の溶融亜鉛めっき鋼板は、溶融亜鉛めっき処理後、合金化処理を施し合金化溶融亜鉛めっき鋼板とすることができる。合金化溶融亜鉛めっき鋼板の場合のめっき層中のFe含有率は7〜15％とする。7％未満では合金化ムラの発生により均一な表面外観が得られないばかりでなく、Zn-Fe合金化反応が不十分なため、めっき表層に軟質なζ相が厚く生成し、曲げ加工時にめっき層が燐片状に剥離するフレーキングの発生を招く。一方、15％を超えるとZn-Fe合金化反応が過剰に進行し、めっき層と鋼板の界面付近に脆いΓ相が厚く生成され、めっき密着性が劣化する。
【実施例】
【００３６】
表1に示す成分組成を有するスラブを1250℃で加熱した後、表2に示す条件で熱間圧延を行い、さらに酸洗による黒皮スケール除去を施し、厚さ2.3mmの熱延鋼板とした。
【００３７】
次いで、CGLラインにて連続焼鈍処理、溶融亜鉛めっき処理を行った。炉内雰囲気中の水蒸気分圧（PH2O）と水素分圧（PH2）、及び鋼板最高到達温度を表2に示す条件にて制御して連続焼鈍処理を施した。焼鈍炉内の雰囲気は加熱帯、均熱帯を含めてほぼ一定であった。なお、雰囲気中の露点の制御については、N2ガスライン中に設置した水タンクを加熱して、加湿したN2ガスが流れる配管を予め別途設置し、加湿したN2ガス中にH2ガスを導入して混合し、これを炉内へ導入することで露点を制御した。また、雰囲気中のH2濃度の制御は、N2ガス中へ導入するH2ガス量をガスバルブで調整することで行った。
【００３８】
その後、浴温460℃のAl含有Zn浴に浸漬し、溶融亜鉛めっき処理を施した。このときのめっき付着量はガスワイピングにより片面あたり45g/m2、70g/m2、140g/m2、に調節した。合金化溶融亜鉛めっき鋼板については溶融亜鉛めっき処理後、合金化処理を施した。
【００３９】
【表１】
2013181225.tif 000002
【００４０】
以上により得られた溶融亜鉛めっき鋼板（GI）及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板（GA）に対して、外観性（めっき表面外観）、加工性、曲げ加工部のめっき密着性、伸びフランジ加工部の耐食性を調査した。また、めっき層直下の、鋼板表面から10μm以内におけるCとTiの濃度比（C/Ti）、固溶Ti濃度及び内部酸化量を測定した。測定方法及び評価基準を以下に示す。
＜外観性＞
外観性は、不めっきや合金化ムラなどのめっき表面外観不良がない場合は外観良好（○）、ある場合は外観不良（×）と判定した。
【００４１】
＜加工性＞
試料から圧延方向に対して90°方向にJIS5号引張試験片を採取し、JIS Z 2241の規定に準拠してクロスヘッド速度10mm/min一定で引張試験を行い、引張り強度（ＴＳ（ＭＰａ））と伸び（Ｅｌ（％））を測定し、ＴＳ×Ｅｌ≧15000のものを良好、ＴＳ×Ｅｌ＜15000のものを不良とした。
また、130mm角に切り出した鋼板の中央に10mmφのポンチによりクリアランス12.5％で打ち抜いた穴を有する試験片を準備し、60°円錐ポンチにより打ち抜き穴のバリ側の反対方向から押し上げ、割れが鋼板を貫通した時点での穴径dを測定し、穴拡げ率λを次式より算出した。
λ（％）＝[（ｄ-10）/10]×100
穴拡げ性の評価はTSが590MPa以上650MPa以下の試験片についてはλ≧100％、TSが780MPa以上850MPa以下の試験片についてはλ≧60％、980MPa以上の試験片についてはλ≧30％のものを良好とした。
【００４２】
＜曲げ加工部のめっき密着性＞
合金化処理を施さない溶融亜鉛めっき鋼板のめっき密着性は、鋼板を180°に曲げた後、曲げ加工部の外側をテープ剥離し、めっき層の剥離有無を目視判定した。
【００４３】
○：めっき層の剥離なし
×：めっき層が剥離
また、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっき密着性は、以下に示すパウダリング試験により評価した。
めっき鋼板に粘着テープを貼り、テープ貼り付け面を内側にして曲げ半径5mmで90°曲げ戻しを行い、剥がしたテープを蛍光X線にて分析した。このときの単位長さ当たりのZnカウント数をめっき剥離量として求めた。耐パウダリング性は、先に述べたパウダリング試験で求めためっき剥離量を下記の基準に照らしてランク１のものを良好（◎）、2のものを概ね良好（○）、3のものを不良（×）として評価した。◎、○が合格である。
めっき剥離量：ランク
0−3000未満 ：1（良好（◎））
3000以上−6000未満 ：2（良好（○））
6000以上 ：3（不良（×））
＜伸びフランジ加工部の耐食性＞
130mm角に切り出した鋼板の中央に10mmφのポンチによりクリアランス12.5％で打ち抜いた穴を有する試験片を準備し、60°円錐ポンチにより打ち抜き穴のバリ側の反対方向から押し上げ、穴拡げ加工を施した。このとき、穴拡げ率が割れの発生する80％の値となるまで押し上げを行った。このようにして加工した試験片について、加工部の外側を両面テープシールした後、JIS  Z  2371（2000年）に基づく塩水噴霧試験を10日間行い、腐食生成物をクロム酸（濃度200g/L、80℃）を用いて１分間洗浄除去し、片面あたりの試験前後の腐食減量（g/m２・日）を重量法にて測定し、下記基準で評価した。
良好（○）：20g/m２・日未満
不良（×）：20g/m２・日以上
＜めっき層直下の鋼板表面から10μm以内におけるCとTiの濃度比（C/Ti）＞
めっき層を溶解除去後、その断面をSEMで観察し、EDX、EELSにて鋼板表層部のC及びTi濃度を測定した。観察倍率は5000〜20000倍で、各々5箇所測定して、その平均値を濃度とした。
＜めっき層直下の鋼板表面から10μm以内における固溶Ti濃度＞
めっき層を溶解除去後、10％アセチルアセトン−1％テトラメチルアンモニウムクロライド−メタノール系電解液（AA系電解液）による、析出物の電解抽出を行った。この際、溶解に用いた電気量から地鉄の溶解量を算出し、溶解厚さが10μmとなるまで電解を行った。
得られた抽出残渣を全量溶解し、ICP分析により測定したTi濃度を析出物としてのTi濃度C1とした。こうして得られた析出物としてのTi濃度C1と、素材に含まれるTi濃度C0とを用いて、C0とC1の差（C0−C1）を算出し、これを鋼板表層部の固溶Ti濃度とした。
＜内部酸化量＞
内部酸化量は、「インパルス炉溶融―赤外線吸収法」により測定する。ただし、素材（すなわち焼鈍処理を施す前の母材鋼板内部）に含まれる酸素量を差し引く必要があるので、本発明では、連続焼鈍後における高張力鋼板の両面の表層部を100μm以上研磨して鋼中酸素濃度を測定し、その測定値を素材に含まれる酸素量OHとし、また、連続焼鈍後の高張力鋼板の板厚方向全体での鋼中酸素濃度を測定して、その測定値を内部酸化後の酸素量OIとした。こうして得られた高張力鋼板の内部酸化後の酸素量OIと、素材に含まれる酸素量OHとを用いて、OIとOHの差（＝OI-OH）を算出し、さらに片面単位面積（すなわち1m2）当たりの量に換算した値（g/m2）を内部酸化量とした。
【００４４】
以上により得られた結果を製造条件と併せて表2に示す。
【００４５】
【表２】
2013181225.tif 000003
【００４６】
表２より、本発明例は、外観性、加工性、曲げ加工部の密着性及び伸びフランジ加工部の耐食性が全て良好（○）である。一方、本発明の範囲を満たさない比較例は、いずれかの評価が低い。