JP7737035B2 - 鋼板およびめっき鋼板 - Google Patents
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Description
本発明は、鋼板およびめっき鋼板に関する。より具体的には、本発明は、めっき性または化成処理性に優れた薄手かつ高強度な鋼板およびめっき鋼板に関する。
近年、自動車、家電製品、建材等の様々な分野で使用される鋼板について高強度化が進められている。例えば、自動車分野においては、燃費向上のために車体の軽量化を目的として、高強度鋼板の使用が増加している。このような高強度鋼板は、典型的に、鋼の強度を向上させるためにＣ、Ｓｉ及びＭｎ等の元素を含有する。
このような部材は、自動車、家電製品、建材等の外装の大部分を占めるため、高強度化だけでなく、優れためっき性または化成処理性を有することが要求される。
特に屋外で使用されることが想定される、自動車用部材等に使用される場合は、高強度鋼板は、耐食性の向上等の観点から、溶融亜鉛めっき層又は合金化溶融亜鉛めっき層などのめっき層が表面上に形成される。一般的には、このようなめっき層を形成する前に、鋼板（典型的には冷延鋼板）は、鋼板の歪除去及び／又は加工性向上のために一定以上の温度で焼鈍されることが多い。
これに関連して、鋼板成分としてＣ、Ｓｉ及びＭｎ等を含有し、主に自動車用部材として好適に使用される溶融亜鉛めっき鋼板又は合金化溶融亜鉛めっき鋼板並びにその製造方法が開示されている（例えば、特許文献１～４）。また、特許文献１～４には、特許文献１～４に記載の各めっき鋼板を製造するために、めっき工程の前に焼鈍工程を行う又は行ってもよいことが教示されている。
高強度鋼板に典型的に含まれる元素のうち酸素との親和性の強い元素であるＳｉやＭｎは、焼鈍工程において雰囲気中の酸素と結合し、鋼板の表面近傍に酸化物を含む層を形成することがある。このような層の形態としては、鋼板の外部（表面）にＳｉやＭｎを含む酸化物が膜として形成される形態（外部酸化）と、鋼板の内部（表層）に酸化物が形成される形態（内部酸化）とが挙げられる。
外部酸化層が形成された鋼板の表面上に亜鉛を含むめっき層（「亜鉛系めっき層」と称することもあり、例えば溶融亜鉛めっき層又は合金化溶融亜鉛めっき層を含む）を形成する場合、酸化物が膜として鋼板の表面上に存在しているため、鋼成分（例えばＦｅ）とめっき成分（例えばＺｎ）との相互拡散が阻害される。その結果、鋼とめっき層との反応に悪影響を及ぼし、めっき性が不十分となる（例えば不めっき部が増加する）場合がある。そうすると、めっき鋼板の外観性状、防錆性能が悪化するおそれがある。また、これら酸化物は、めっき層を合金化する際のＦｅ－Ｚｎ反応速度にも影響し、その結果、めっき性が不十分となる（例えば合金化ムラが発生する）場合がある。このような場合も、めっき鋼板の外観性状が悪化するおそれがある。よって、めっき性を向上させて良好な外観性状のめっき鋼板を得る観点からは、外部酸化層が形成された鋼板よりも、酸化物が内部に存在する内部酸化層が形成された鋼板の方が好ましい。
一方、内部酸化層が形成されるような焼鈍条件では、内部酸化層が形成されるだけでなく、鋼板の表面近傍で脱炭という現象が発生する。脱炭とは、鋼板の表面近傍の炭素が焼鈍雰囲気中の酸素と結合してＣＯ2となって系外へ放出されることをいい、炭素が不足す
る領域は脱炭層と称される。鋼中の炭素は当該鋼の強度に寄与する元素であるため、脱炭層が厚くなると鋼板表面近傍の強度が低下する。このような脱炭層の存在による鋼板表面の強度低下は、亜鉛系めっき鋼板の板厚が厚い場合には、その影響度は比較的小さいため特に問題とはならない。しかし、板厚が薄い亜鉛系めっき鋼板の場合、この脱炭による強度低下（典型的には、引張強度の低下や疲労特性の低下）、への影響は無視できないものとなる。
る領域は脱炭層と称される。鋼中の炭素は当該鋼の強度に寄与する元素であるため、脱炭層が厚くなると鋼板表面近傍の強度が低下する。このような脱炭層の存在による鋼板表面の強度低下は、亜鉛系めっき鋼板の板厚が厚い場合には、その影響度は比較的小さいため特に問題とはならない。しかし、板厚が薄い亜鉛系めっき鋼板の場合、この脱炭による強度低下（典型的には、引張強度の低下や疲労特性の低下）、への影響は無視できないものとなる。
本発明は、このような実情に鑑み、鋼板の板厚が薄い鋼板において、十分な強度及びめっき性または化成処理性を両立することが可能な鋼板、およびめっき鋼板を提供することを課題とするものである。
本発明者らは、鋼板の板厚が０．４～２．０ｍｍの鋼板において、鋼板表面の脱炭層の厚さと鋼板の板厚との比、及び、脱炭層の特定の位置におけるＣ濃度と鋼板のバルクＣ濃度との比を厳密に制御することで、高強度化と高いめっき性または化成処理性の両方を達成することができることを見出した。
本発明は、上記知見を基になされたものであり、その主旨は以下のとおりである。
（１）
質量％で、
Ｃ：０．０５～０．３０％、
Ｓｉ：０．０１～２．５０％、
Ｍｎ：０．８０～３．００％、
Ａｌ：０．０１０～２．０００％、
Ｐ：０．１０００％以下、
Ｓ：０．１０００％以下、
Ｎ：０．０３００％以下、
Ｏ：０．０１０％以下、
Ｂ：０～０．０１００％、
Ｔｉ：０～０．１００％、
Ｎｂ：０～０．１００％、
Ｖ：０～０．１００％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｎｉ：０～０．１０％、
Ｃｕ：０～０．１０％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｗ：０～０．５０％、
Ｃａ：０～０．１００％、
Ｍｇ：０～０．１００％、
Ｚｒ：０～０．１００％、
Ｈｆ：０～０．１００％、及び
ＲＥＭ：０～０．１００％
を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる成分組成を有し、
板厚が０．４～２．０ｍｍである鋼板であり、
引張強度が５５０～１５００ＭＰａであり、
内部酸化層、及び脱炭層を含み、
前記鋼板の片面あたりの前記脱炭層の厚さ：Ａ（μｍ）、前記鋼板のバルクＣ濃度：Ｃｂ（％）、及び前記鋼板の板厚：ｔ（ｍｍ）とした場合に、
０．０１≦Ａ／ｔ≦０．１５であり、
１／２Ａ位置におけるＣ濃度がＣｂ／２以上である、鋼板。
（２）
前記Ａ／ｔが、
０．０４≦Ａ/ｔ≦０．１５である、（１）に記載の鋼板。
（３）
（１）または（２）に記載の鋼板上に亜鉛を含むめっき層を有する、めっき鋼板。
（４）
前記めっき鋼板が合金化溶融亜鉛めっき鋼板であり、前記めっき層の成分組成が、Ｆｅ：５～１５％、及びＡｌ：０．０１～０．５％を含み、残部がＺｎ及び不純物からなり、前記めっき層の片面あたりの付着量が１０～１００ｇ／ｍ2である、（３）に記載のめっ
き鋼板。
（１）
質量％で、
Ｃ：０．０５～０．３０％、
Ｓｉ：０．０１～２．５０％、
Ｍｎ：０．８０～３．００％、
Ａｌ：０．０１０～２．０００％、
Ｐ：０．１０００％以下、
Ｓ：０．１０００％以下、
Ｎ：０．０３００％以下、
Ｏ：０．０１０％以下、
Ｂ：０～０．０１００％、
Ｔｉ：０～０．１００％、
Ｎｂ：０～０．１００％、
Ｖ：０～０．１００％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｎｉ：０～０．１０％、
Ｃｕ：０～０．１０％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｗ：０～０．５０％、
Ｃａ：０～０．１００％、
Ｍｇ：０～０．１００％、
Ｚｒ：０～０．１００％、
Ｈｆ：０～０．１００％、及び
ＲＥＭ：０～０．１００％
を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる成分組成を有し、
板厚が０．４～２．０ｍｍである鋼板であり、
引張強度が５５０～１５００ＭＰａであり、
内部酸化層、及び脱炭層を含み、
前記鋼板の片面あたりの前記脱炭層の厚さ：Ａ（μｍ）、前記鋼板のバルクＣ濃度：Ｃｂ（％）、及び前記鋼板の板厚：ｔ（ｍｍ）とした場合に、
０．０１≦Ａ／ｔ≦０．１５であり、
１／２Ａ位置におけるＣ濃度がＣｂ／２以上である、鋼板。
（２）
前記Ａ／ｔが、
０．０４≦Ａ/ｔ≦０．１５である、（１）に記載の鋼板。
（３）
（１）または（２）に記載の鋼板上に亜鉛を含むめっき層を有する、めっき鋼板。
（４）
前記めっき鋼板が合金化溶融亜鉛めっき鋼板であり、前記めっき層の成分組成が、Ｆｅ：５～１５％、及びＡｌ：０．０１～０．５％を含み、残部がＺｎ及び不純物からなり、前記めっき層の片面あたりの付着量が１０～１００ｇ／ｍ2である、（３）に記載のめっ
き鋼板。
本発明によれば、板厚が０．４～２．０ｍｍの鋼板において、十分な強度及びめっき性または化成処理性を両立することが可能な鋼板を提供することができ、外観性状に優れた薄手かつ高強度なめっき鋼板を得ることができる。
そこで、本発明者らは、０．４～２．０ｍｍの板厚を有する鋼板において、高強度化と高いめっき性または化成処理性の両方を達成するために様々な検討を行った結果、鋼にＣ、Ｍｎ、Ｓｉ及びＡｌを所定量以上添加し、さらに、鋼板表面の内部酸化層と脱炭層を有し、脱炭層の厚さと鋼板の板厚との比、及び脱炭層内のＣ濃度を厳密に制御することが有効であることを見出した。より具体的には、本発明者らは、鋼板の片面あたりの脱炭層の厚さ：Ａ（μｍ）、鋼板のバルクＣ濃度：Ｃｂ（％）、及び鋼板の板厚ｔ（μｍ）とした場合に、Ａ／ｔを０．０１～０．１５の範囲にすること、及び脱炭層の厚さＡの１／２の位置におけるＣ濃度をＣｂ／２以上にすることが、めっき性または化成処理性及び強度の確保のために重要であることを見出した。
以下、本発明に係る鋼板について詳しく説明する。
［鋼板］
（成分組成）
本発明における鋼板に含まれる成分組成について説明する。元素の含有量に関する「％」は、特に断りがない限り、「質量％」を意味する。成分組成における数値範囲において、「～」を用いて表される数値範囲は、特に指定しない限り、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
［鋼板］
（成分組成）
本発明における鋼板に含まれる成分組成について説明する。元素の含有量に関する「％」は、特に断りがない限り、「質量％」を意味する。成分組成における数値範囲において、「～」を用いて表される数値範囲は、特に指定しない限り、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
（Ｃ：０．０５～０．３０％）
Ｃ（炭素）は、亜鉛系めっき鋼板の強度を確保する上で重要な元素である。Ｃ含有量が不足すると、十分な強度を確保することができないおそれがある。したがって、Ｃ含有量は０．０５％以上、好ましくは０．０７％以上、より好ましくは０．０８％以上、さらに好ましくは０．１０％以上である。一方、Ｃ含有量が過剰であると、強度が過剰に高くなり、溶接性や加工性が低下するおそれがある。したがって、Ｃ含有量は０．３０％以下、好ましくは０．２５％以下、より好ましくは０．２０％以下である。
Ｃ（炭素）は、亜鉛系めっき鋼板の強度を確保する上で重要な元素である。Ｃ含有量が不足すると、十分な強度を確保することができないおそれがある。したがって、Ｃ含有量は０．０５％以上、好ましくは０．０７％以上、より好ましくは０．０８％以上、さらに好ましくは０．１０％以上である。一方、Ｃ含有量が過剰であると、強度が過剰に高くなり、溶接性や加工性が低下するおそれがある。したがって、Ｃ含有量は０．３０％以下、好ましくは０．２５％以下、より好ましくは０．２０％以下である。
（Ｓｉ：０．０１～２．５０％）
Ｓｉ（ケイ素）は、鋼板の強度を向上させるのに有効な元素である。また、Ｓｉは焼鈍中に酸素と結合して内部酸化物を形成する元素の１つである。その一方で、Ｓｉはめっき性、合金化速度へ影響を及ぼす元素でもある。Ｓｉ含有量が不足すると、内部酸化が十分生成できないおそれがある。したがって、Ｓｉ含有量は０．０１％以上、好ましくは０．０３％以上又は０．０５％以上、より好ましくは０．１０％以上又は０．３０％以上である。一方、Ｓｉ含有量が過剰であると、表面性状の劣化を引き起こし外観不良に繋がるおそれがある。またＳｉ系の酸化皮膜（外部酸化層）が鋼板表面に生成されるおそれがある。したがって、Ｓｉ含有量は２．５０％以下、好ましくは２．００％以下、より好ましくは１．５０％以下である。
Ｓｉ（ケイ素）は、鋼板の強度を向上させるのに有効な元素である。また、Ｓｉは焼鈍中に酸素と結合して内部酸化物を形成する元素の１つである。その一方で、Ｓｉはめっき性、合金化速度へ影響を及ぼす元素でもある。Ｓｉ含有量が不足すると、内部酸化が十分生成できないおそれがある。したがって、Ｓｉ含有量は０．０１％以上、好ましくは０．０３％以上又は０．０５％以上、より好ましくは０．１０％以上又は０．３０％以上である。一方、Ｓｉ含有量が過剰であると、表面性状の劣化を引き起こし外観不良に繋がるおそれがある。またＳｉ系の酸化皮膜（外部酸化層）が鋼板表面に生成されるおそれがある。したがって、Ｓｉ含有量は２．５０％以下、好ましくは２．００％以下、より好ましくは１．５０％以下である。
（Ｍｎ：０．８０～３．００％）
Ｍｎ（マンガン）は、硬質組織を得ることで鋼板の強度を向上させるのに有効な元素である。また、Ｍｎは焼鈍中に酸素と結合して内部酸化物を形成する元素の１つでもある。Ｍｎ含有量が不足すると、十分な強度を確保することができないおそれがある。したがって、Ｍｎ含有量は０．８０％以上、好ましくは１．００％以上、より好ましくは１．２０％以上である。一方、Ｍｎを過剰に添加すると、Ｍｎ偏析によって金属組織が不均一になり、加工性が低下するおそれがある。したがって、Ｍｎ含有量は３．００％以下、好ましくは２．８０％以下、より好ましくは２．５０％以下である。
Ｍｎ（マンガン）は、硬質組織を得ることで鋼板の強度を向上させるのに有効な元素である。また、Ｍｎは焼鈍中に酸素と結合して内部酸化物を形成する元素の１つでもある。Ｍｎ含有量が不足すると、十分な強度を確保することができないおそれがある。したがって、Ｍｎ含有量は０．８０％以上、好ましくは１．００％以上、より好ましくは１．２０％以上である。一方、Ｍｎを過剰に添加すると、Ｍｎ偏析によって金属組織が不均一になり、加工性が低下するおそれがある。したがって、Ｍｎ含有量は３．００％以下、好ましくは２．８０％以下、より好ましくは２．５０％以下である。
（Ａｌ：０．０１０～２．０００％）
Ａｌ（アルミニウム）は、脱酸元素として作用する元素である。Ａｌ含有量が０．０１０％未満であると、十分に脱酸の効果を得ることができない場合がある。したがって、Ａｌ含有量は０．０１０％以上、好ましくは０．１００％以上、より好ましくは０．２００％以上である。一方、Ａｌを過剰に含有すると加工性の低下や表面性状の劣化を引き起こすおそれがある。したがって、Ａｌ含有量は２．０００％以下、好ましくは１．５００％以下、より好ましくは１．０００％以下である。
Ａｌ（アルミニウム）は、脱酸元素として作用する元素である。Ａｌ含有量が０．０１０％未満であると、十分に脱酸の効果を得ることができない場合がある。したがって、Ａｌ含有量は０．０１０％以上、好ましくは０．１００％以上、より好ましくは０．２００％以上である。一方、Ａｌを過剰に含有すると加工性の低下や表面性状の劣化を引き起こすおそれがある。したがって、Ａｌ含有量は２．０００％以下、好ましくは１．５００％以下、より好ましくは１．０００％以下である。
（Ｐ：０．１０００％以下）
Ｐ（リン）は、一般に鋼に含有される不純物である。Ｐ含有量が０．１０００％超では溶接性が低下するおそれがある。したがって、Ｐ含有量は０．１０００％以下、好ましくは０．０８００％以下、より好ましくは０．０５００％以下、さらに好ましくは０．０２００％以下である。Ｐ含有量の下限は特に限定されないが、製造コストの観点から、Ｐ含有量は０％超又は０．００１０％以上であってもよい。
Ｐ（リン）は、一般に鋼に含有される不純物である。Ｐ含有量が０．１０００％超では溶接性が低下するおそれがある。したがって、Ｐ含有量は０．１０００％以下、好ましくは０．０８００％以下、より好ましくは０．０５００％以下、さらに好ましくは０．０２００％以下である。Ｐ含有量の下限は特に限定されないが、製造コストの観点から、Ｐ含有量は０％超又は０．００１０％以上であってもよい。
（Ｓ：０．１０００％以下）
Ｓ（硫黄）は、一般に鋼に含有される不純物である。Ｓ含有量が０．１０００％超では溶接性が低下し、さらに、ＭｎＳの析出量が増加して曲げ性等の加工性が低下するおそれがある。したがって、Ｓ含有量は０．１０００％以下、好ましくは０．０８００％以下、より好ましくは０．０５００％以下、さらに好ましくは０．０２００％以下である。Ｓ含有量の下限は特に限定されないが、脱硫コストの観点から、Ｓ含有量は０％超又は０．００１０％以上であってもよい。
Ｓ（硫黄）は、一般に鋼に含有される不純物である。Ｓ含有量が０．１０００％超では溶接性が低下し、さらに、ＭｎＳの析出量が増加して曲げ性等の加工性が低下するおそれがある。したがって、Ｓ含有量は０．１０００％以下、好ましくは０．０８００％以下、より好ましくは０．０５００％以下、さらに好ましくは０．０２００％以下である。Ｓ含有量の下限は特に限定されないが、脱硫コストの観点から、Ｓ含有量は０％超又は０．００１０％以上であってもよい。
（Ｎ：０．０３００％以下）
Ｎ（窒素）は、一般に鋼に含有される不純物である。Ｎ含有量が０．０３００％超では溶接性が低下するおそれがある。したがって、Ｎ含有量は０．０３００％以下、好ましくは０．０２００％以下、より好ましくは０．０１００％以下、さらに好ましくは０．００５０％以下である。Ｎ含有量の下限は特に限定されないが、製造コストの観点からＮ含有量は０％超又は０．００１０％以上であってもよい。
Ｎ（窒素）は、一般に鋼に含有される不純物である。Ｎ含有量が０．０３００％超では溶接性が低下するおそれがある。したがって、Ｎ含有量は０．０３００％以下、好ましくは０．０２００％以下、より好ましくは０．０１００％以下、さらに好ましくは０．００５０％以下である。Ｎ含有量の下限は特に限定されないが、製造コストの観点からＮ含有量は０％超又は０．００１０％以上であってもよい。
（Ｏ：０．０１０％以下）
Ｏ（酸素）は、一般に鋼に含有される不純物である。Ｏ含有量が０．０１０％超では延性の劣化を招くおそれがある。したがって、Ｏ含有量は０．０１０％以下、好ましくは０．００８％以下、より好ましくは０．００６％以下、さらに好ましくは０．００５％以下である。Ｏ含有量の下限は特に限定されないが、製造コストの観点からＯ含有量は０％超又は０．００１％以上であってもよい。
Ｏ（酸素）は、一般に鋼に含有される不純物である。Ｏ含有量が０．０１０％超では延性の劣化を招くおそれがある。したがって、Ｏ含有量は０．０１０％以下、好ましくは０．００８％以下、より好ましくは０．００６％以下、さらに好ましくは０．００５％以下である。Ｏ含有量の下限は特に限定されないが、製造コストの観点からＯ含有量は０％超又は０．００１％以上であってもよい。
本発明における鋼板は上記で説明した元素の他に、以下で説明する任意元素を必要に応じて含有してもよい。
（Ｂ：０～０．０１００％）
Ｂ（ホウ素）は、焼入れ性を高めて強度の向上に寄与し、また粒界に偏析して粒界を強化して靭性を向上させる元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｂ含有量は０％以上、好ましくは０．０００１％以上、より好ましくは０．００１０％以上、さらに好ましくは０．００２０％以上である。一方、十分な靭性及び溶接性を確保する観点から、Ｂ含有量は０．０１００％以下、好ましくは０．００９０％以下、より好ましくは０．００８０％以下である。
Ｂ（ホウ素）は、焼入れ性を高めて強度の向上に寄与し、また粒界に偏析して粒界を強化して靭性を向上させる元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｂ含有量は０％以上、好ましくは０．０００１％以上、より好ましくは０．００１０％以上、さらに好ましくは０．００２０％以上である。一方、十分な靭性及び溶接性を確保する観点から、Ｂ含有量は０．０１００％以下、好ましくは０．００９０％以下、より好ましくは０．００８０％以下である。
（Ｔｉ：０～０．１００％）
Ｔｉ（チタン）は、ＴｉＣとして鋼の冷却中に析出し、強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｔｉ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．０１０％以上、さらに好ましくは０．０２０％以上である。一方、過剰に含有すると粗大なＴｉＮが生成して靭性が損なわれるおそれがあるため、Ｔｉ含有量は０．１００％以下、好ましくは０．０９０％以下、より好ましくは０．０８０％以下である。
Ｔｉ（チタン）は、ＴｉＣとして鋼の冷却中に析出し、強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｔｉ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．０１０％以上、さらに好ましくは０．０２０％以上である。一方、過剰に含有すると粗大なＴｉＮが生成して靭性が損なわれるおそれがあるため、Ｔｉ含有量は０．１００％以下、好ましくは０．０９０％以下、より好ましくは０．０８０％以下である。
（Ｎｂ：０～０．１００％）
Ｎｂ（ニオブ）は、ＮｂＣを鋼中で形成するとともに結晶粒を微細化する効果があり強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｎｂ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．０１０％以上、さらに好ましくは０．０２０％以上である。一方、十分な靭性及び溶接性を確保する観点から、Ｎｂ含有量は、０．１００％以下、好ましくは０．０９０％以下、より好ましくは０．０８０％以下である。
Ｎｂ（ニオブ）は、ＮｂＣを鋼中で形成するとともに結晶粒を微細化する効果があり強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｎｂ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．０１０％以上、さらに好ましくは０．０２０％以上である。一方、十分な靭性及び溶接性を確保する観点から、Ｎｂ含有量は、０．１００％以下、好ましくは０．０９０％以下、より好ましくは０．０８０％以下である。
（Ｖ：０～０．１００％）
Ｖ（バナジウム）は、ＶＣを形成して強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｖ含有量は０％以上、好ましくは０．０１０％以上、より好ましくは０．０２０％以上、さらに好ましくは０．０３０％以上である。一方、十分な靭性及び溶接性を確保する観点から、Ｖ含有量は、０．１００％以下、好ましくは０．０９０％以下、より好ましくは０．０８０％以下であり、０．０１５％未満または０．０１０％以下であってもよい。
Ｖ（バナジウム）は、ＶＣを形成して強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｖ含有量は０％以上、好ましくは０．０１０％以上、より好ましくは０．０２０％以上、さらに好ましくは０．０３０％以上である。一方、十分な靭性及び溶接性を確保する観点から、Ｖ含有量は、０．１００％以下、好ましくは０．０９０％以下、より好ましくは０．０８０％以下であり、０．０１５％未満または０．０１０％以下であってもよい。
（Ｃｒ：０～１．００％）
Ｃｒ（クロム）は、鋼の強度や耐食性の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｃｒ含有量は０％以上、好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．０５％以上、さらに好ましくは０．１０％以上である。一方、過剰に含有するとＣｒ炭化物が多量に形成し、逆に焼入れ性が損なわれるおそれがあるため、Ｃｒ含有量は１．００％以下、好ましくは０．９０％以下、より好ましくは０．８０％以下、さらに好ましくは０．６０％以下である。
Ｃｒ（クロム）は、鋼の強度や耐食性の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｃｒ含有量は０％以上、好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．０５％以上、さらに好ましくは０．１０％以上である。一方、過剰に含有するとＣｒ炭化物が多量に形成し、逆に焼入れ性が損なわれるおそれがあるため、Ｃｒ含有量は１．００％以下、好ましくは０．９０％以下、より好ましくは０．８０％以下、さらに好ましくは０．６０％以下である。
（Ｎｉ：０～０．１０％）
Ｎｉ（ニッケル）は、鋼の強度や耐食性の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｎｉ含有量は０％以上、好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．０２％以上である。一方、製造コスト等の観点から、Ｎｉ含有量は０．１０％以下、好ましくは０．０８％以下である。
Ｎｉ（ニッケル）は、鋼の強度や耐食性の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｎｉ含有量は０％以上、好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．０２％以上である。一方、製造コスト等の観点から、Ｎｉ含有量は０．１０％以下、好ましくは０．０８％以下である。
（Ｃｕ：０～０．１０％）
Ｃｕ（銅）は、鋼の強度や耐食性の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｃｕ含有量は０％以上、好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．０２％以上である。一方、靭性低下や鋳造後のスラブの割れや溶接性の低下を抑制する観点から、Ｃｕ含有量は０．１０％以下、好ましくは０．０８％以下である。
Ｃｕ（銅）は、鋼の強度や耐食性の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｃｕ含有量は０％以上、好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．０２％以上である。一方、靭性低下や鋳造後のスラブの割れや溶接性の低下を抑制する観点から、Ｃｕ含有量は０．１０％以下、好ましくは０．０８％以下である。
（Ｍｏ：０～０．５０％）
Ｍｏ（モリブデン）は、鋼の強度や耐食性の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｍｏ含有量は０％以上、好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．１０％以上である。一方、十分な靭性及び溶接性を確保する観点から、Ｍｏ含有量は０．５０％以下、好ましくは０．４０％以下、より好ましくは０．３０％以下である。
Ｍｏ（モリブデン）は、鋼の強度や耐食性の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｍｏ含有量は０％以上、好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．１０％以上である。一方、十分な靭性及び溶接性を確保する観点から、Ｍｏ含有量は０．５０％以下、好ましくは０．４０％以下、より好ましくは０．３０％以下である。
（Ｗ：０～０．５０％）
Ｗ（タングステン）は、鋼の強度を高めるのに有効であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｗ含有量は０％以上、好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．０５％以上、さらに好ましくは０．１０％以上である。一方、靭性と溶接性の低下を抑制する観点から、Ｗ含有量は０．５０％以下、好ましくは０．４０％以下、より好ましくは０．３０％以下である。
Ｗ（タングステン）は、鋼の強度を高めるのに有効であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｗ含有量は０％以上、好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．０５％以上、さらに好ましくは０．１０％以上である。一方、靭性と溶接性の低下を抑制する観点から、Ｗ含有量は０．５０％以下、好ましくは０．４０％以下、より好ましくは０．３０％以下である。
（Ｃａ：０～０．１００％）
Ｃａ（カルシウム）は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｃａ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．００５％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上、さらにより好ましくは０．０２０％以上である。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、Ｃａ含有量は０．１００％以下、好ましくは０．０８０％以下、より好ましくは０．０５０％以下である。
Ｃａ（カルシウム）は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｃａ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．００５％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上、さらにより好ましくは０．０２０％以上である。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、Ｃａ含有量は０．１００％以下、好ましくは０．０８０％以下、より好ましくは０．０５０％以下である。
（Ｍｇ：０～０．１００％）
Ｍｇ（マグネシウム）は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｍｇ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．００３％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上である。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、Ｍｇ含有量は０．１００％以下、好ましくは０．０９０％以下、より好ましくは０．０８０％以下である。
Ｍｇ（マグネシウム）は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｍｇ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．００３％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上である。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、Ｍｇ含有量は０．１００％以下、好ましくは０．０９０％以下、より好ましくは０．０８０％以下である。
（Ｚｒ：０～０．１００％）
Ｚｒ（ジルコニウム）は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｚｒ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．００５％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上である。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、Ｚｒ含有量は０．１００％以下、好ましくは０．０５０％以下、より好ましくは０．０３０％以下である。
Ｚｒ（ジルコニウム）は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｚｒ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．００５％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上である。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、Ｚｒ含有量は０．１００％以下、好ましくは０．０５０％以下、より好ましくは０．０３０％以下である。
（Ｈｆ：０～０．１００％）
Ｈｆ（ハフニウム）は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｈｆ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．００５％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上である。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、Ｈｆ含有量は０．１００％以下、好ましくは０．０５０％以下、より好ましくは０．０３０％以下である。
Ｈｆ（ハフニウム）は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、Ｈｆ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．００５％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上である。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、Ｈｆ含有量は０．１００％以下、好ましくは０．０５０％以下、より好ましくは０．０３０％以下である。
（ＲＥＭ：０～０．１００％）
ＲＥＭ（希土類元素）は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、ＲＥＭ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．００５％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上である。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、ＲＥＭ含有量は０．１００％以下、好ましくは０．０５０％以下、より好ましくは０．０３０％以下である。なお、ＲＥＭとは、Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ Ｍｅｔａｌの略であり、ランタノイド系列に属する元素をいう。ＲＥＭは通常ミッシュメタルとして添加される。
ＲＥＭ（希土類元素）は、介在物制御、特に介在物の微細分散化に寄与し、靭性を高める作用を有する元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、ＲＥＭ含有量は０％以上、好ましくは０．００１％以上、より好ましくは０．００５％以上、さらに好ましくは０．０１０％以上である。一方、過剰に含有すると表面性状の劣化が顕在化する場合があるため、ＲＥＭ含有量は０．１００％以下、好ましくは０．０５０％以下、より好ましくは０．０３０％以下である。なお、ＲＥＭとは、Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ Ｍｅｔａｌの略であり、ランタノイド系列に属する元素をいう。ＲＥＭは通常ミッシュメタルとして添加される。
本発明において、鋼板は、上記任意元素のうち、Ｂ：０．０００１～０．０１００％、Ｔｉ：０．００１～０．１００％、Ｎｂ：０．００１～０．１００％、Ｃｒ：０．０１～１．００％、Ｍｏ：０．０１～０．５０％、及びＷ：０．０１～０．５０％のうちの１種又は２種以上を含有してもよい。代替的に又は追加的に、鋼板は、Ｖ：０．０１０～０．１００％、Ｎｉ：０．０１～０．１０％、Ｃｕ：０．０１～０．１０％、Ｃａ：０．００１～０．１００％、Ｍｇ：０．００１～０．１００％、Ｚｒ：０．００１～０．１００％、Ｈｆ：０．００１～０．１００％、及びＲＥＭ：０．００１～０．１００％のうちの１種又は２種以上を含有してもよい。
本発明における鋼板において、上記成分組成以外の残部は、Ｆｅ及び不純物からなる。ここで、不純物とは、鋼板を工業的に製造する際に、鉱石やスクラップ等のような原料を始めとして、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に係る鋼板の特性に悪影響を与えない範囲で含有することが許容されるものを意味する。
鋼板における成分組成の分析は、当業者に公知の任意の化学分析によって行えばよく、例えば、誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ－ＭＳ法）により行われる。ただし、Ｃ及びＳについては燃焼－赤外線吸収法を用い、Ｎについては不活性ガス融解－熱伝導度法を用いて測定してもよい。これらの分析は、鋼板をＪＩＳ Ｇ０４１７：１９９９に準拠した方法で採取したサンプルで行うとよい。
（鋼板の板厚及び板幅）
本発明は、０．４～２．０ｍｍの板厚を有する鋼板、及びこれを用いためっき鋼板を対象とする。より具体的には、例えば、自動車のドア、ボンネット又はルーフなどの部材にも好適に使用できる、０．４～２．０ｍｍの板厚を有する鋼板及びこれを用いためっき鋼板を対象とする。鋼板の板厚は、強度を確保する観点から、好ましくは０．４ｍｍ以上であり、より好ましくは０．５ｍｍ以上であるとよい。軽量化の意味合いからは板厚は薄い方が好ましく、好ましくは１．９ｍｍ以下、より好ましくは１．７ｍｍ以下、さらに好ましくは１．５ｍｍ以下とすることが望ましい。また、本発明に係るめっき鋼板は、特にドア、ボンネット又はルーフなどの自動車用部材にも好適に使用されるため、当該めっき鋼板（すなわち鋼板）の板幅は、典型的に１０００ｍｍ以上であり、場合により１５００ｍｍ以上である。鋼板の板厚は、マイクロメーター等を用いて求めればよい。めっき鋼板からめっき層を除いた鋼板の板厚を測る際は、めっき層を除去してマイクロメーター等で測定するか、又は断面観察から求めてもよい。鋼板の板幅はメジャーや巻き尺などで直接測定すればよい。
本発明は、０．４～２．０ｍｍの板厚を有する鋼板、及びこれを用いためっき鋼板を対象とする。より具体的には、例えば、自動車のドア、ボンネット又はルーフなどの部材にも好適に使用できる、０．４～２．０ｍｍの板厚を有する鋼板及びこれを用いためっき鋼板を対象とする。鋼板の板厚は、強度を確保する観点から、好ましくは０．４ｍｍ以上であり、より好ましくは０．５ｍｍ以上であるとよい。軽量化の意味合いからは板厚は薄い方が好ましく、好ましくは１．９ｍｍ以下、より好ましくは１．７ｍｍ以下、さらに好ましくは１．５ｍｍ以下とすることが望ましい。また、本発明に係るめっき鋼板は、特にドア、ボンネット又はルーフなどの自動車用部材にも好適に使用されるため、当該めっき鋼板（すなわち鋼板）の板幅は、典型的に１０００ｍｍ以上であり、場合により１５００ｍｍ以上である。鋼板の板厚は、マイクロメーター等を用いて求めればよい。めっき鋼板からめっき層を除いた鋼板の板厚を測る際は、めっき層を除去してマイクロメーター等で測定するか、又は断面観察から求めてもよい。鋼板の板幅はメジャーや巻き尺などで直接測定すればよい。
（内部酸化層）
本発明に係る鋼板は、鋼板の表層（鋼板の内部）に酸化物を含む内部酸化層を有する。当該内部酸化層の酸化物は、酸素に加え、上述した鋼板中に含まれる元素のうち１種又は２種以上を含むものであって、典型的に、Ｓｉ、Ｏ、Ｆｅ、及びＭｎ、さらに場合によりＡｌを含む成分組成を有する。典型的には酸化物はＭｎ2ＳｉＯ4やＳｉＯ2、ＭｎＯ等の
組成を有する。本発明に係る鋼板においては、外部酸化層、すなわち鋼板の表面上に膜状に酸化物の層が形成されるのではなく、内部酸化層、すなわち鋼板の内部に酸化物が存在する層が形成されるため、めっき層を形成した場合に鋼成分（例えばＦｅ）とめっき成分（例えばＺｎ）との相互拡散が良好に起こり、鋼板上にめっき層（例えば亜鉛を含むめっき層（亜鉛系めっき層））が良好に形成され、不めっき部等が形成されず外観性状に優れるめっき鋼板（例えば亜鉛を含むめっき層を有するめっき鋼板（亜鉛系めっき鋼板））を得ることができる。また、合金化処理を行った場合に、合金化ムラを抑制でき、外観性状に優れるめっき鋼板（例えば亜鉛を含むめっき層を有するめっき鋼板（亜鉛系めっき鋼板））を得ることができる。同様に、本発明に係る鋼板においては、鋼板上に化成処理被膜を良好に形成することができる。なお、めっき性または化成処理性確保のためには内部酸化層は一定量が形成されればよく、むしろ、内部酸化層を厚く形成すると強度低下の要因になる脱炭層も厚くなるため、内部酸化層を過剰に形成することは好ましくない。例えば、内部酸化層の片面あたりの厚さは、鋼板の板厚の０．０１～０．２０倍程度であってもよい。本発明における鋼板の片面あたりの内部酸化層の厚さ：は、特に限定されないが、例えば４．０μｍ以上、５．０μｍ以上、６．０μｍ以上又は７．０μｍ以上であってもよい。内部酸化層の厚さの上限は特に限定されないが、脱炭層の過剰な形成を抑制する観点から、例えば、５０．０μｍ以下、４０．０μｍ以下、３０．０μｍ以下又は２０．０μｍ以下であってよい。
本発明に係る鋼板は、鋼板の表層（鋼板の内部）に酸化物を含む内部酸化層を有する。当該内部酸化層の酸化物は、酸素に加え、上述した鋼板中に含まれる元素のうち１種又は２種以上を含むものであって、典型的に、Ｓｉ、Ｏ、Ｆｅ、及びＭｎ、さらに場合によりＡｌを含む成分組成を有する。典型的には酸化物はＭｎ2ＳｉＯ4やＳｉＯ2、ＭｎＯ等の
組成を有する。本発明に係る鋼板においては、外部酸化層、すなわち鋼板の表面上に膜状に酸化物の層が形成されるのではなく、内部酸化層、すなわち鋼板の内部に酸化物が存在する層が形成されるため、めっき層を形成した場合に鋼成分（例えばＦｅ）とめっき成分（例えばＺｎ）との相互拡散が良好に起こり、鋼板上にめっき層（例えば亜鉛を含むめっき層（亜鉛系めっき層））が良好に形成され、不めっき部等が形成されず外観性状に優れるめっき鋼板（例えば亜鉛を含むめっき層を有するめっき鋼板（亜鉛系めっき鋼板））を得ることができる。また、合金化処理を行った場合に、合金化ムラを抑制でき、外観性状に優れるめっき鋼板（例えば亜鉛を含むめっき層を有するめっき鋼板（亜鉛系めっき鋼板））を得ることができる。同様に、本発明に係る鋼板においては、鋼板上に化成処理被膜を良好に形成することができる。なお、めっき性または化成処理性確保のためには内部酸化層は一定量が形成されればよく、むしろ、内部酸化層を厚く形成すると強度低下の要因になる脱炭層も厚くなるため、内部酸化層を過剰に形成することは好ましくない。例えば、内部酸化層の片面あたりの厚さは、鋼板の板厚の０．０１～０．２０倍程度であってもよい。本発明における鋼板の片面あたりの内部酸化層の厚さ：は、特に限定されないが、例えば４．０μｍ以上、５．０μｍ以上、６．０μｍ以上又は７．０μｍ以上であってもよい。内部酸化層の厚さの上限は特に限定されないが、脱炭層の過剰な形成を抑制する観点から、例えば、５０．０μｍ以下、４０．０μｍ以下、３０．０μｍ以下又は２０．０μｍ以下であってよい。
（脱炭層）
本発明に係る鋼板は、鋼板の表面近傍に脱炭層を有する。脱炭層は、鋼板の主要部（例えば板厚中心部）の炭素濃度に比べて低い炭素濃度を有する。本発明において、脱炭層とは、鋼板の表面（めっき鋼板の場合は、鋼板と亜鉛系めっき層との界面）から鋼板の内部側に存在する領域であって、鋼板のバルク炭素濃度に比べて炭素濃度が低くなっている領域のことをいう。また、本発明に係る鋼板においては、後述するように、鋼板の板厚に対する脱炭層の厚さが制御されるため、脱炭層の存在による鋼板の強度低下を抑制でき、めっき性または化成処理性を確保しながら高強度化を達成することができる。本発明における脱炭層の厚さ：Ａ（μｍ）は、より高い強度を確保するという観点からは小さい方が好ましい。しかしながら、脱炭層は内部酸化層と共に幾らか形成されるため、特に限定されないが、Ａは実質的に４．０μｍ以上であり、例えば、１０．０μｍ以上、１５．０μｍ以上、２０．０μｍ以上、２５．０μｍ以上、３０．０μｍ以上又は４０．０μｍ以上であってもよい。Ａの上限は、より高く、特にはより高くかつより均一な強度を確保するという観点からは、２００．０μｍ以下が好ましく、１５０．０μｍ以下又は１２０．０μｍ以下がより好ましく、１００．０μｍ以下又は９０．０μｍ以下がさらに好ましい。
本発明に係る鋼板は、鋼板の表面近傍に脱炭層を有する。脱炭層は、鋼板の主要部（例えば板厚中心部）の炭素濃度に比べて低い炭素濃度を有する。本発明において、脱炭層とは、鋼板の表面（めっき鋼板の場合は、鋼板と亜鉛系めっき層との界面）から鋼板の内部側に存在する領域であって、鋼板のバルク炭素濃度に比べて炭素濃度が低くなっている領域のことをいう。また、本発明に係る鋼板においては、後述するように、鋼板の板厚に対する脱炭層の厚さが制御されるため、脱炭層の存在による鋼板の強度低下を抑制でき、めっき性または化成処理性を確保しながら高強度化を達成することができる。本発明における脱炭層の厚さ：Ａ（μｍ）は、より高い強度を確保するという観点からは小さい方が好ましい。しかしながら、脱炭層は内部酸化層と共に幾らか形成されるため、特に限定されないが、Ａは実質的に４．０μｍ以上であり、例えば、１０．０μｍ以上、１５．０μｍ以上、２０．０μｍ以上、２５．０μｍ以上、３０．０μｍ以上又は４０．０μｍ以上であってもよい。Ａの上限は、より高く、特にはより高くかつより均一な強度を確保するという観点からは、２００．０μｍ以下が好ましく、１５０．０μｍ以下又は１２０．０μｍ以下がより好ましく、１００．０μｍ以下又は９０．０μｍ以下がさらに好ましい。
（Ｂ／Ａ：０．０１～０．５０）
本発明に係る鋼板において、高いめっき性または化成処理性を得るために内部酸化層の形成を促進する必要がある一方で、高強度を得るためには脱炭層の形成を抑制することが好ましい。したがって、内部酸化層の片面あたりの厚さＢ（μｍ）をある程度確保しつつ、脱炭層の片面あたりの厚さＡ（μｍ）の厚さを小さくすることが好ましい。よって、本発明において、Ｂ／Ａの下限を０．０１としてもよい。Ｂ／Ａが０．０１以上であることで、高強度化及び高いめっき性または化成処理性の両方を達成しやすくなる。Ｂ／Ａが０．０１未満となると、内部酸化層の形成が十分でなくめっき性または化成処理性が低下する、及び／又は、脱炭層が厚くなり強度が不十分となるおそれがある。Ｂ／Ａの下限は、好ましくは０．０３又は０．０５、より好ましくは０．１０又は０．１５、さらに好ましくは０．２０である。一方、通常、内部酸化が起こるような条件においては脱炭層の厚さＡは内部酸化層の厚さＢより厚くなるため、Ｂ／Ａの上限は実質的に０．５０としてもよい。Ｂ／Ａの上限は０．５０未満、０．４５、０．４０又は０．３０であってもよい。なお、脱炭層は、強度確保の観点からは薄いほうが好ましいが、めっき性または化成処理性の確保のために内部酸化層を形成した際に幾らかは形成されるため、本発明において脱炭層の片面あたりの厚さＡは０にはならない。なお、Ｂは鋼板の片面あたりの内部酸化層の厚さを意味する。
本発明に係る鋼板において、高いめっき性または化成処理性を得るために内部酸化層の形成を促進する必要がある一方で、高強度を得るためには脱炭層の形成を抑制することが好ましい。したがって、内部酸化層の片面あたりの厚さＢ（μｍ）をある程度確保しつつ、脱炭層の片面あたりの厚さＡ（μｍ）の厚さを小さくすることが好ましい。よって、本発明において、Ｂ／Ａの下限を０．０１としてもよい。Ｂ／Ａが０．０１以上であることで、高強度化及び高いめっき性または化成処理性の両方を達成しやすくなる。Ｂ／Ａが０．０１未満となると、内部酸化層の形成が十分でなくめっき性または化成処理性が低下する、及び／又は、脱炭層が厚くなり強度が不十分となるおそれがある。Ｂ／Ａの下限は、好ましくは０．０３又は０．０５、より好ましくは０．１０又は０．１５、さらに好ましくは０．２０である。一方、通常、内部酸化が起こるような条件においては脱炭層の厚さＡは内部酸化層の厚さＢより厚くなるため、Ｂ／Ａの上限は実質的に０．５０としてもよい。Ｂ／Ａの上限は０．５０未満、０．４５、０．４０又は０．３０であってもよい。なお、脱炭層は、強度確保の観点からは薄いほうが好ましいが、めっき性または化成処理性の確保のために内部酸化層を形成した際に幾らかは形成されるため、本発明において脱炭層の片面あたりの厚さＡは０にはならない。なお、Ｂは鋼板の片面あたりの内部酸化層の厚さを意味する。
（Ａ／ｔ：０．０１～０．１５）
さらに、本発明に係る亜鉛系めっき鋼板において、脱炭層の形成を抑制して高強度化を達成するために、鋼板の板厚ｔ（ｍｍ）に対して脱炭層の片面あたりの厚さＡ（μｍ）を小さくすることが好ましい。特に、本発明の鋼板の板厚は０．４～２．０ｍｍ（４００～２０００μｍ）と薄いため、このような制御が極めて重要となる。よって、本発明において、Ａ／ｔの上限を０．１５とする。Ａ／ｔが０．１５以下であることで、脱炭層の存在による強度低下の影響を抑制でき、十分な強度を有する鋼板を得ることができる。Ａ／ｔが０．１５を超えると、鋼板の板厚に対して脱炭層が厚くなり強度が不十分となるおそれがある。概してＡ／ｔは小さいほど、強度低下の影響を抑制でき、十分な強度を有する鋼板を得やすくなる。そのため、好ましくはＡ／ｔの上限は、０．１４、０．１３、０．１２、０．１１、または０．１０であってもよい。一方、本発明においては、めっき性または化成処理性確保のために内部酸化層をある程度の厚さで形成する必要があるため、脱炭層も幾らかは形成される。よって、Ａ／ｔの下限は実質的に０．０１となる。概してＡ／ｔは大きいほど、脱炭層とともに内部酸化層が形成されやすく、めっき性または化成処理性確保されやすくなる。そのため、好ましくはＡ／ｔの下限は、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５又は０．０６であってもよい。なお、Ａは鋼板の片面あたりの脱炭層の厚さを意味する。すなわちＡが鋼板強度に影響するときには鋼板の両側が影響を受けることになる。
さらに、本発明に係る亜鉛系めっき鋼板において、脱炭層の形成を抑制して高強度化を達成するために、鋼板の板厚ｔ（ｍｍ）に対して脱炭層の片面あたりの厚さＡ（μｍ）を小さくすることが好ましい。特に、本発明の鋼板の板厚は０．４～２．０ｍｍ（４００～２０００μｍ）と薄いため、このような制御が極めて重要となる。よって、本発明において、Ａ／ｔの上限を０．１５とする。Ａ／ｔが０．１５以下であることで、脱炭層の存在による強度低下の影響を抑制でき、十分な強度を有する鋼板を得ることができる。Ａ／ｔが０．１５を超えると、鋼板の板厚に対して脱炭層が厚くなり強度が不十分となるおそれがある。概してＡ／ｔは小さいほど、強度低下の影響を抑制でき、十分な強度を有する鋼板を得やすくなる。そのため、好ましくはＡ／ｔの上限は、０．１４、０．１３、０．１２、０．１１、または０．１０であってもよい。一方、本発明においては、めっき性または化成処理性確保のために内部酸化層をある程度の厚さで形成する必要があるため、脱炭層も幾らかは形成される。よって、Ａ／ｔの下限は実質的に０．０１となる。概してＡ／ｔは大きいほど、脱炭層とともに内部酸化層が形成されやすく、めっき性または化成処理性確保されやすくなる。そのため、好ましくはＡ／ｔの下限は、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５又は０．０６であってもよい。なお、Ａは鋼板の片面あたりの脱炭層の厚さを意味する。すなわちＡが鋼板強度に影響するときには鋼板の両側が影響を受けることになる。
（脱炭層の厚さ：Ａ（μｍ）の測定）
脱炭層の厚さ：Ａ（μｍ）の測定は以下のように行う。測定対象の鋼板を、グロー放電発光表面分析装置（ＧＤＳ）で鋼板の板厚方向の組成を分析し、脱炭層の厚さを評価する。測定対象がめっき鋼板である場合、めっき層をインヒビターを添加した塩酸等の溶液で化学的に溶解、除去した後、評価を行う。具体的には、鋼板表面から鋼板の板厚方向に向かって一定時間スパッタリングした後のスパッタ深さを粗度計、レーザー顕微鏡等の手法で計測し、時間当たりのスパッタ速度を算出する。ここで、Ｃ（炭素）が脱炭すると、Ｃの濃度プロファイルは鋼板の表面近傍で鋼素地のＣ信号強度よりも低下しており、板厚内部方向に進むと徐々に増加し鋼素地のＣ信号強度に到る。本発明においては、鋼素地のＣ信号強度に達した位置を特定し、この位置に到達したスパッタ時間をスパッタ速度より厚さに換算したものを脱炭層の厚さとする。すなわち、本発明において、脱炭層とは、鋼板の表面から、グロー放電発光表面分析装置（ＧＤＳ）による測定でＣ濃度が鋼素地のＣ濃度（言い換えると、鋼板のバルクＣ濃度であり、Ｃｂと称することもある）となるまでの領域をいうものである。以上の操作を３箇所で行い、各箇所で求めた脱炭層の厚さを平均化することで、本発明における脱炭層の片面あたりの厚さＡ（μｍ）を得る。ＧＤＳは高周波タイプのものを使用することとする。
脱炭層の厚さ：Ａ（μｍ）の測定は以下のように行う。測定対象の鋼板を、グロー放電発光表面分析装置（ＧＤＳ）で鋼板の板厚方向の組成を分析し、脱炭層の厚さを評価する。測定対象がめっき鋼板である場合、めっき層をインヒビターを添加した塩酸等の溶液で化学的に溶解、除去した後、評価を行う。具体的には、鋼板表面から鋼板の板厚方向に向かって一定時間スパッタリングした後のスパッタ深さを粗度計、レーザー顕微鏡等の手法で計測し、時間当たりのスパッタ速度を算出する。ここで、Ｃ（炭素）が脱炭すると、Ｃの濃度プロファイルは鋼板の表面近傍で鋼素地のＣ信号強度よりも低下しており、板厚内部方向に進むと徐々に増加し鋼素地のＣ信号強度に到る。本発明においては、鋼素地のＣ信号強度に達した位置を特定し、この位置に到達したスパッタ時間をスパッタ速度より厚さに換算したものを脱炭層の厚さとする。すなわち、本発明において、脱炭層とは、鋼板の表面から、グロー放電発光表面分析装置（ＧＤＳ）による測定でＣ濃度が鋼素地のＣ濃度（言い換えると、鋼板のバルクＣ濃度であり、Ｃｂと称することもある）となるまでの領域をいうものである。以上の操作を３箇所で行い、各箇所で求めた脱炭層の厚さを平均化することで、本発明における脱炭層の片面あたりの厚さＡ（μｍ）を得る。ＧＤＳは高周波タイプのものを使用することとする。
（内部酸化層の厚さ：Ｂ（μｍ）の測定）
内部酸化層の厚さ：Ｂ（μｍ）の測定は以下のように行う。測定対象の鋼板を、グロー放電発光表面分析装置（ＧＤＳ）で鋼板の板厚方向の組成を分析し、内部酸化層の厚さを評価する。測定対象がめっき鋼板である場合、めっき層をインヒビターを添加した塩酸等の溶液で化学的に溶解、除去した後、評価を行う。具体的には、鋼板表面から鋼板の板厚方向に向かって一定時間スパッタリングした後のスパッタ深さを粗度計、レーザー顕微鏡等の手法で計測し、時間当たりのスパッタ速度を算出する。ここで、Ｍｎが内部酸化すると、Ｍｎの濃度プロファイルは一旦鋼素地のＭｎ信号強度よりも低下した後に徐々に増加し鋼素地のＭｎ信号強度に到る。本発明においては、鋼素地のＭｎ信号強度の０．９倍のＭｎ信号強度に達した位置を内部酸化位置と定義し、この内部酸化位置に到達したスパッタ時間をスパッタ速度より厚さに換算したものを内部酸化層の厚さとする。すなわち、本発明において、内部酸化層とは、グロー放電発光表面分析装置（ＧＤＳ）による測定でＭｎ濃度が鋼素地のＭｎ濃度の０．９倍以下となる領域をいうものである。以上の操作を３箇所以上で行い、各箇所で求めた内部酸化層の厚さを平均化することで、本発明における内部酸化層の片面あたりの厚さＢ（μｍ）を得る。ＧＤＳは高周波タイプのものを使用することとする。
内部酸化層の厚さ：Ｂ（μｍ）の測定は以下のように行う。測定対象の鋼板を、グロー放電発光表面分析装置（ＧＤＳ）で鋼板の板厚方向の組成を分析し、内部酸化層の厚さを評価する。測定対象がめっき鋼板である場合、めっき層をインヒビターを添加した塩酸等の溶液で化学的に溶解、除去した後、評価を行う。具体的には、鋼板表面から鋼板の板厚方向に向かって一定時間スパッタリングした後のスパッタ深さを粗度計、レーザー顕微鏡等の手法で計測し、時間当たりのスパッタ速度を算出する。ここで、Ｍｎが内部酸化すると、Ｍｎの濃度プロファイルは一旦鋼素地のＭｎ信号強度よりも低下した後に徐々に増加し鋼素地のＭｎ信号強度に到る。本発明においては、鋼素地のＭｎ信号強度の０．９倍のＭｎ信号強度に達した位置を内部酸化位置と定義し、この内部酸化位置に到達したスパッタ時間をスパッタ速度より厚さに換算したものを内部酸化層の厚さとする。すなわち、本発明において、内部酸化層とは、グロー放電発光表面分析装置（ＧＤＳ）による測定でＭｎ濃度が鋼素地のＭｎ濃度の０．９倍以下となる領域をいうものである。以上の操作を３箇所以上で行い、各箇所で求めた内部酸化層の厚さを平均化することで、本発明における内部酸化層の片面あたりの厚さＢ（μｍ）を得る。ＧＤＳは高周波タイプのものを使用することとする。
（１／２Ａ位置におけるＣ濃度がＣｂ／２以上）
本発明にかかる鋼板の脱炭層は、後述する焼鈍工程での焼鈍条件管理によって、脱炭層内のＣ濃度を制御し、鋼板の高強度化を達成する。具体的には、焼鈍条件管理によって、Ｃが欠乏した脱炭層に鋼内部からＣを拡散し、脱炭層厚みを低減し、かつ脱炭層中のＣ濃度を高くすることができ、この現象を復炭という。図１は、焼鈍条件の違いによる、脱炭層での挙動を模式的に示す図である。図１の左上では、焼鈍雰囲気が高酸素分圧（高ＰＯ ２）であり、鋼板に酸素（Ｏ）が供給されると、内部酸化層が形成され、また鋼板内部の炭素（Ｃ）と結合したＣＯ２やＣＯが雰囲気中に放出されて、脱炭層の形成が促進される。一方、図１の右上では、焼鈍雰囲気が低酸素分圧（低ＰＯ２）であり、酸素（Ｏ）の供給が十分でないので、鋼内部から拡散した炭素（Ｃ）がＣＯ２やＣＯを生成することなく、脱炭層の厚みが低減され、かつ脱炭層中のＣ濃度が高くなる。そのため、本発明における脱炭層では、脱炭層の厚さＡの１／２の位置における炭素（Ｃ）濃度が、鋼板のバルクのＣ濃度Ｃｂの１／２以上である。図２は、復炭の有無による、鋼板の表面近傍でのＣプロファイルを模式的に示す図である。復炭の有無に拘わらず、Ｃ濃度は、鋼板の深い部分のバルクのＣ濃度Ｃｂから鋼板表面に向かって低減しているが、復炭ありの場合、復炭なしの場合に比べて、脱炭層の厚さが低減しており、かつ脱炭層中でのＣ濃度が高い。そのため、脱炭層の存在する鋼板の表面近傍での強度の低下が抑制され、鋼板全体の強度を高めることができる。なお、Ｃ濃度は、上述のグロー放電発光表面分析装置（ＧＤＳ）により測定される。
本発明にかかる鋼板の脱炭層は、後述する焼鈍工程での焼鈍条件管理によって、脱炭層内のＣ濃度を制御し、鋼板の高強度化を達成する。具体的には、焼鈍条件管理によって、Ｃが欠乏した脱炭層に鋼内部からＣを拡散し、脱炭層厚みを低減し、かつ脱炭層中のＣ濃度を高くすることができ、この現象を復炭という。図１は、焼鈍条件の違いによる、脱炭層での挙動を模式的に示す図である。図１の左上では、焼鈍雰囲気が高酸素分圧（高ＰＯ ２）であり、鋼板に酸素（Ｏ）が供給されると、内部酸化層が形成され、また鋼板内部の炭素（Ｃ）と結合したＣＯ２やＣＯが雰囲気中に放出されて、脱炭層の形成が促進される。一方、図１の右上では、焼鈍雰囲気が低酸素分圧（低ＰＯ２）であり、酸素（Ｏ）の供給が十分でないので、鋼内部から拡散した炭素（Ｃ）がＣＯ２やＣＯを生成することなく、脱炭層の厚みが低減され、かつ脱炭層中のＣ濃度が高くなる。そのため、本発明における脱炭層では、脱炭層の厚さＡの１／２の位置における炭素（Ｃ）濃度が、鋼板のバルクのＣ濃度Ｃｂの１／２以上である。図２は、復炭の有無による、鋼板の表面近傍でのＣプロファイルを模式的に示す図である。復炭の有無に拘わらず、Ｃ濃度は、鋼板の深い部分のバルクのＣ濃度Ｃｂから鋼板表面に向かって低減しているが、復炭ありの場合、復炭なしの場合に比べて、脱炭層の厚さが低減しており、かつ脱炭層中でのＣ濃度が高い。そのため、脱炭層の存在する鋼板の表面近傍での強度の低下が抑制され、鋼板全体の強度を高めることができる。なお、Ｃ濃度は、上述のグロー放電発光表面分析装置（ＧＤＳ）により測定される。
（引張強度）
本発明に係る鋼板は、５５０～１５００ＭＰａの引張強度を有する。引張強度が５５０ＭＰａ以上であることで、強度を十分に確保でき、例えば自動車用部材に用いる場合に薄肉化による軽量化を達成することができる。引張強度は、好ましくは５８０ＭＰａ以上又は６００ＭＰａ以上、より好ましくは６２０ＭＰａ以上、さらに好ましくは６５０ＭＰａ以上、最も好ましくは７００ＭＰａ以上である。一方、引張強度が高くなると加工性が低下するおそれがあるため、引張強度は１５００ＭＰａ以下とし、１４００ＭＰａ以下又は１３００ＭＰａ以下であってもよい。引張試験は、ＪＩＳ５号引張試験片を用いたＪＩＳ－Ｚ２２４１：２０１１に規定される方法で行い、引張試験のクロスヘッド試験速度は、３０ｍｍ／分とする。
本発明に係る鋼板は、５５０～１５００ＭＰａの引張強度を有する。引張強度が５５０ＭＰａ以上であることで、強度を十分に確保でき、例えば自動車用部材に用いる場合に薄肉化による軽量化を達成することができる。引張強度は、好ましくは５８０ＭＰａ以上又は６００ＭＰａ以上、より好ましくは６２０ＭＰａ以上、さらに好ましくは６５０ＭＰａ以上、最も好ましくは７００ＭＰａ以上である。一方、引張強度が高くなると加工性が低下するおそれがあるため、引張強度は１５００ＭＰａ以下とし、１４００ＭＰａ以下又は１３００ＭＰａ以下であってもよい。引張試験は、ＪＩＳ５号引張試験片を用いたＪＩＳ－Ｚ２２４１：２０１１に規定される方法で行い、引張試験のクロスヘッド試験速度は、３０ｍｍ／分とする。
（疲労特性）
本発明に係る鋼板は、過剰な脱炭が抑制されており、高い疲労特性も得ることができる。疲労特性は、ＪＩＳ Ｚ ２２７５：１９７８に準拠して、測定対象の鋼板を用いて、平面曲げ疲労試験を行い、疲労限度比（＝疲労強度／引張強度）を求めて、疲労限度比により評価する。疲労限度比が０．４０以上であることで、長期に渡って繰り返して負荷が与えられても、一定の強度が確保され、例えば自動車用部材などの長期信頼性を求められる分野に適した部材として使用することができる。
本発明に係る鋼板は、過剰な脱炭が抑制されており、高い疲労特性も得ることができる。疲労特性は、ＪＩＳ Ｚ ２２７５：１９７８に準拠して、測定対象の鋼板を用いて、平面曲げ疲労試験を行い、疲労限度比（＝疲労強度／引張強度）を求めて、疲労限度比により評価する。疲労限度比が０．４０以上であることで、長期に渡って繰り返して負荷が与えられても、一定の強度が確保され、例えば自動車用部材などの長期信頼性を求められる分野に適した部材として使用することができる。
＜亜鉛を含むめっき層を有するめっき鋼板＞
以下、本発明の一実施形態に係る亜鉛を含むめっき層を有するめっき鋼板（以下、「亜鉛系めっき鋼板」または単に「めっき鋼板」という場合がある）について詳しく説明する。
以下、本発明の一実施形態に係る亜鉛を含むめっき層を有するめっき鋼板（以下、「亜鉛系めっき鋼板」または単に「めっき鋼板」という場合がある）について詳しく説明する。
本発明に係るめっき鋼板は、鋼板と、当該鋼板の少なくとも片面に形成された亜鉛を含むめっき層（以下、「亜鉛系めっき層」または単に「めっき層」という場合がある）とを有する。よって、亜鉛系めっき層は、鋼板の片面に形成されていてもよく、両面に形成されていてもよい。また、本発明においては、亜鉛系めっき層は鋼板上に形成されていればよく、鋼板と亜鉛系めっき層との間に他のめっき層が設けられていてもよい。亜鉛系めっき層とは、上述するように、亜鉛を含むめっき層のことをいい、例えば溶融亜鉛めっき層及び合金化溶融亜鉛めっき層をいう。
［亜鉛を含むめっき層（亜鉛系めっき層）］
本発明における亜鉛系めっき層は、鋼板上の少なくとも片面に形成される。「亜鉛系めっき層」とは、典型的に主成分（すなわち５０％超）がＺｎで構成されるめっき層のことをいうが、めっき後に熱処理（例えば合金化処理）等を行うことで鋼中の成分が拡散し、結果的にＺｎが５０％以下になったものも包含する。亜鉛系めっき層は、種々の方法で形成することができるが、溶融亜鉛めっきを行うことが好ましい。また、溶接性及び／又は塗装性を向上させる観点から、溶融亜鉛めっき後に合金化処理することがより好ましい。よって、本発明に係る亜鉛系めっき鋼板は、溶融亜鉛めっき鋼板であることが好ましく、合金化溶融亜鉛めっき鋼板であることがより好ましい。本発明においては、鋼板の表層に外部酸化層ではなく内部酸化層が形成されているため、亜鉛系めっき層を、例えば不めっき部を抑制した状態で形成することができ、合金化処理した場合は合金化ムラを抑制した状態で形成することができる。
本発明における亜鉛系めっき層は、鋼板上の少なくとも片面に形成される。「亜鉛系めっき層」とは、典型的に主成分（すなわち５０％超）がＺｎで構成されるめっき層のことをいうが、めっき後に熱処理（例えば合金化処理）等を行うことで鋼中の成分が拡散し、結果的にＺｎが５０％以下になったものも包含する。亜鉛系めっき層は、種々の方法で形成することができるが、溶融亜鉛めっきを行うことが好ましい。また、溶接性及び／又は塗装性を向上させる観点から、溶融亜鉛めっき後に合金化処理することがより好ましい。よって、本発明に係る亜鉛系めっき鋼板は、溶融亜鉛めっき鋼板であることが好ましく、合金化溶融亜鉛めっき鋼板であることがより好ましい。本発明においては、鋼板の表層に外部酸化層ではなく内部酸化層が形成されているため、亜鉛系めっき層を、例えば不めっき部を抑制した状態で形成することができ、合金化処理した場合は合金化ムラを抑制した状態で形成することができる。
（亜鉛を含むめっき層（亜鉛系めっき層）の成分組成）
本発明における亜鉛系めっき層に含まれる好ましい成分組成について説明するが、亜鉛系めっき層はＺｎを含むめっき層であれば、当該成分組成は特に限定されない。典型的に、亜鉛系めっき層は５０質量％以上のＺｎを含む。以下、元素の含有量に関する「％」は、特に断りがない限り、「質量％」を意味する。成分組成における数値範囲において、「～」を用いて表される数値範囲は、特に指定しない限り、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本発明における亜鉛系めっき層に含まれる好ましい成分組成について説明するが、亜鉛系めっき層はＺｎを含むめっき層であれば、当該成分組成は特に限定されない。典型的に、亜鉛系めっき層は５０質量％以上のＺｎを含む。以下、元素の含有量に関する「％」は、特に断りがない限り、「質量％」を意味する。成分組成における数値範囲において、「～」を用いて表される数値範囲は、特に指定しない限り、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
（Ｆｅ：０～１５％）
Ｆｅは、鋼板上にＺｎを含むめっき層を形成した後にめっき鋼板を熱処理した場合に鋼板から拡散することでめっき層中に含まれ得る。したがって、Ｆｅ含有量の下限は０％であってもよい。合金化溶融亜鉛めっき層を形成するために合金化処理を行った場合は、鋼中のＦｅがめっき層中に拡散するため、この場合は、Ｆｅ含有量の下限値は１％、好ましくは３％、より好ましくは５％であってもよい。一方、Ｆｅ含有量の上限値は１５％であるとよく、１２％であると好ましく、１０％であるとより好ましい。よって、例えば、亜鉛系めっき層が合金化溶融亜鉛めっき層である場合は、めっき層中のＦｅ含有量は５～１５％であってもよい。
Ｆｅは、鋼板上にＺｎを含むめっき層を形成した後にめっき鋼板を熱処理した場合に鋼板から拡散することでめっき層中に含まれ得る。したがって、Ｆｅ含有量の下限は０％であってもよい。合金化溶融亜鉛めっき層を形成するために合金化処理を行った場合は、鋼中のＦｅがめっき層中に拡散するため、この場合は、Ｆｅ含有量の下限値は１％、好ましくは３％、より好ましくは５％であってもよい。一方、Ｆｅ含有量の上限値は１５％であるとよく、１２％であると好ましく、１０％であるとより好ましい。よって、例えば、亜鉛系めっき層が合金化溶融亜鉛めっき層である場合は、めっき層中のＦｅ含有量は５～１５％であってもよい。
（Ａｌ：０～３０％）
Ａｌは、Ｚｎと共に含まれる又は合金化することでめっき層の耐食性を向上させる元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、例えば電気亜鉛めっきでめっき層を形成するような場合にはＡｌ含有量は０％であってもよい。ＺｎとＡｌとを含むめっき層を形成するために、好ましくは、Ａｌ含有量は０．０１％以上であるとよく、例えば、０．１％以上、又は０．５％以上であってよい。一方、３０％超では耐食性を向上させる効果が飽和するため、Ａｌ含有量は、３０％以下であるとよく、例えば、２０％以下、１０％以下、５％以下、１％以下又は０．５％以下であってよい。めっき浴にＡｌを含まない場合でも、合金化溶融亜鉛めっき層を形成するために合金化処理を行った場合は、鋼中のＡｌがめっき層中に拡散する。よって、この場合は、例えばＡｌ含有量は０．０１～０．５％であってもよい。
Ａｌは、Ｚｎと共に含まれる又は合金化することでめっき層の耐食性を向上させる元素であるため、必要に応じて含有していてもよい。したがって、例えば電気亜鉛めっきでめっき層を形成するような場合にはＡｌ含有量は０％であってもよい。ＺｎとＡｌとを含むめっき層を形成するために、好ましくは、Ａｌ含有量は０．０１％以上であるとよく、例えば、０．１％以上、又は０．５％以上であってよい。一方、３０％超では耐食性を向上させる効果が飽和するため、Ａｌ含有量は、３０％以下であるとよく、例えば、２０％以下、１０％以下、５％以下、１％以下又は０．５％以下であってよい。めっき浴にＡｌを含まない場合でも、合金化溶融亜鉛めっき層を形成するために合金化処理を行った場合は、鋼中のＡｌがめっき層中に拡散する。よって、この場合は、例えばＡｌ含有量は０．０１～０．５％であってもよい。
亜鉛系めっき層の基本の成分組成は上記のとおりである。さらに、亜鉛系めっき層、特に合金化溶融亜鉛めっき層は、任意選択で、上述した鋼中に含まれる元素又はそれ以外の元素を含有してもよい。これらの任意元素は、特に限定されないが、めっき層を構成する基本成分の作用及び機能を十分に発揮させる観点から、合計含有量を５％以下とすることが好ましく、２％以下とすることがより好ましい。
本実施形態における亜鉛系めっき層において、上記成分組成以外の残部は、Ｚｎ及び不純物からなる。ここで、亜鉛系めっき層における不純物とは、めっき層を製造する際に、原料を始めとして、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、めっき層に対して意図的に添加した成分ではないものを意味する。めっき層においては、不純物として、上で説明した基本成分及び任意添加成分以外の元素が、本発明の効果を妨げない範囲内で微量に含まれていてもよい。
（片面あたりの付着量）
本実施形態における亜鉛系めっき層の付着量は特に限定されないが、例えば１０～１００ｇ／ｍ2であることができる。片面あたりのめっき付着量は耐食性に大きく影響する。
付着量の下限値は、耐食性の観点から、好ましくは１５ｇ／ｍ2、より好ましくは２０ｇ
／ｍ2、さらに好ましくは３０ｇ／ｍ2であるとよい。一方、片面あたりの付着量の上限値は、成形性、溶接性、及び経済性の観点から、好ましくは９０ｇ／ｍ2、より好ましくは
７０ｇ／ｍ2、さらに好ましくは６０ｇ／ｍ2であるとよい。
本実施形態における亜鉛系めっき層の付着量は特に限定されないが、例えば１０～１００ｇ／ｍ2であることができる。片面あたりのめっき付着量は耐食性に大きく影響する。
付着量の下限値は、耐食性の観点から、好ましくは１５ｇ／ｍ2、より好ましくは２０ｇ
／ｍ2、さらに好ましくは３０ｇ／ｍ2であるとよい。一方、片面あたりの付着量の上限値は、成形性、溶接性、及び経済性の観点から、好ましくは９０ｇ／ｍ2、より好ましくは
７０ｇ／ｍ2、さらに好ましくは６０ｇ／ｍ2であるとよい。
亜鉛系めっき層の成分組成及び付着量は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析により行うことができる。具体的には、亜鉛系めっき層の成分組成及び付着量は、亜鉛系めっき層を有する亜鉛系めっき鋼板から当該めっき層のみを溶解し、得られた溶液をＩＣＰ分析することで求めることができる。なお、本発明におけるめっき付着量は、片面あたりの量であるため、鋼板の両面に亜鉛系めっき層が形成されている場合は、両面のめっき付着量が同一であるとして算出する。
＜鋼板の製造方法＞
以下において、本発明に係る鋼板の好ましい製造方法について説明する。以下の説明は、本発明に係る鋼板を製造するための特徴的な方法の例示を意図するものであって、当該鋼板を以下に説明するような製造方法によって製造されるものに限定することを意図するものではない。
以下において、本発明に係る鋼板の好ましい製造方法について説明する。以下の説明は、本発明に係る鋼板を製造するための特徴的な方法の例示を意図するものであって、当該鋼板を以下に説明するような製造方法によって製造されるものに限定することを意図するものではない。
［鋼板の作製］
本発明における鋼板は、成分組成を調整した溶鋼を鋳造して鋼片を形成する鋳造工程、鋼片を熱間圧延して熱延鋼板を得る熱延工程、熱延工程で形成した表面酸化物（スケール）及び好ましくは内部酸化層を除去する酸洗工程、冷間圧延して冷延鋼板を得る冷延工程、冷延鋼板を研削する研削工程、及び冷延鋼板を焼鈍する焼鈍工程を行うことで得ることができる。
本発明における鋼板は、成分組成を調整した溶鋼を鋳造して鋼片を形成する鋳造工程、鋼片を熱間圧延して熱延鋼板を得る熱延工程、熱延工程で形成した表面酸化物（スケール）及び好ましくは内部酸化層を除去する酸洗工程、冷間圧延して冷延鋼板を得る冷延工程、冷延鋼板を研削する研削工程、及び冷延鋼板を焼鈍する焼鈍工程を行うことで得ることができる。
（鋳造工程）
鋳造工程の条件は特に限定されない。例えば、高炉や電炉等による溶製に引き続き、各種の二次製錬を行い、次いで、通常の連続鋳造、インゴット法による鋳造、又は薄スラブ鋳造などの方法で鋳造すればよい。原料にはスクラップを使用することも可能であるが、スクラップの使用量は、得られる鋼板の各元素の含有量が上記の範囲を満たすように調整する。
鋳造工程の条件は特に限定されない。例えば、高炉や電炉等による溶製に引き続き、各種の二次製錬を行い、次いで、通常の連続鋳造、インゴット法による鋳造、又は薄スラブ鋳造などの方法で鋳造すればよい。原料にはスクラップを使用することも可能であるが、スクラップの使用量は、得られる鋼板の各元素の含有量が上記の範囲を満たすように調整する。
（熱延工程）
上記のように鋳造した鋼片を熱間圧延して熱延鋼板を得ることができる。熱延工程は、鋳造した鋼片を直接又は一旦冷却した後に再加熱して熱間圧延することにより行われる。再加熱を行う場合には、鋼片の加熱温度は、例えば１１００℃～１２５０℃であればよい。熱延工程においては、通常、粗圧延と仕上圧延とが行われる。各圧延の温度や圧下率は、所望の金属組織や板厚に応じて適宜決定すればよく、例えば仕上圧延温度を８００～１０５０℃、仕上圧延の圧下率を５０～８０％としてもよい。本発明においては、鋼板の板厚を最終的に０．４～２．０ｍｍに薄くするため、冷延工程での負荷が大きい。このため、熱間圧延の圧下率を高めに設定して熱延時に板厚をできるだけ小さくすることが好ましく、具体的には熱延後の板厚を２．５ｍｍ以下にすることが好ましい。しかしながら、熱延において鋼板の表面近傍に生成する内部酸化層及び脱炭層の厚さはほぼ一定であるため、熱延後の板厚を薄くすると、熱延における内部酸化及び脱炭の影響は相対的に大きなものとなる。一方で、例えば、熱延工程において生成した内部酸化層及び脱炭層がその後の酸洗工程及び研削工程によっても十分に除去されずに比較的多く残存してしまうと、焼鈍工程での内部酸化層及び脱炭層が良好に生成しないか又は不均一に生成してしまうこととなり望ましくない。そこで、熱延工程での内部酸化層及び脱炭層の形成を抑制して熱延での内部酸化及び脱炭の影響を小さくするために、巻取温度を６００℃以下にすることが好ましく、５５０℃以下とすることがより好ましい。
上記のように鋳造した鋼片を熱間圧延して熱延鋼板を得ることができる。熱延工程は、鋳造した鋼片を直接又は一旦冷却した後に再加熱して熱間圧延することにより行われる。再加熱を行う場合には、鋼片の加熱温度は、例えば１１００℃～１２５０℃であればよい。熱延工程においては、通常、粗圧延と仕上圧延とが行われる。各圧延の温度や圧下率は、所望の金属組織や板厚に応じて適宜決定すればよく、例えば仕上圧延温度を８００～１０５０℃、仕上圧延の圧下率を５０～８０％としてもよい。本発明においては、鋼板の板厚を最終的に０．４～２．０ｍｍに薄くするため、冷延工程での負荷が大きい。このため、熱間圧延の圧下率を高めに設定して熱延時に板厚をできるだけ小さくすることが好ましく、具体的には熱延後の板厚を２．５ｍｍ以下にすることが好ましい。しかしながら、熱延において鋼板の表面近傍に生成する内部酸化層及び脱炭層の厚さはほぼ一定であるため、熱延後の板厚を薄くすると、熱延における内部酸化及び脱炭の影響は相対的に大きなものとなる。一方で、例えば、熱延工程において生成した内部酸化層及び脱炭層がその後の酸洗工程及び研削工程によっても十分に除去されずに比較的多く残存してしまうと、焼鈍工程での内部酸化層及び脱炭層が良好に生成しないか又は不均一に生成してしまうこととなり望ましくない。そこで、熱延工程での内部酸化層及び脱炭層の形成を抑制して熱延での内部酸化及び脱炭の影響を小さくするために、巻取温度を６００℃以下にすることが好ましく、５５０℃以下とすることがより好ましい。
（酸洗工程）
熱延工程で熱延鋼板の表面に形成した表面スケールを除去するために酸洗工程が行われる。酸洗工程では、通常は塩酸系の溶液が用いられ、本発明においても同様の条件が適用できる。また酸洗で、熱延工程の際に生成した内部酸化層まで除去することが望ましい。
熱延工程で熱延鋼板の表面に形成した表面スケールを除去するために酸洗工程が行われる。酸洗工程では、通常は塩酸系の溶液が用いられ、本発明においても同様の条件が適用できる。また酸洗で、熱延工程の際に生成した内部酸化層まで除去することが望ましい。
（冷延工程）
熱延鋼板を冷間圧延して冷延鋼板を得ることができる。冷間圧延の圧下率は、所望の金属組織や板厚に応じて適宜決定すればよく、例えば３０～９０％であればよい。本発明においては、熱延工程の圧下率と冷延工程の圧下率とを適宜調整して最終的な所望の板厚を得ればよいが、本発明における鋼板の板厚は０．４～２．０ｍｍと薄いため、冷延工程での破断を防止するために、例えば、熱間圧延の圧下率を冷間圧延の圧下率より大きくしておくとよい。
熱延鋼板を冷間圧延して冷延鋼板を得ることができる。冷間圧延の圧下率は、所望の金属組織や板厚に応じて適宜決定すればよく、例えば３０～９０％であればよい。本発明においては、熱延工程の圧下率と冷延工程の圧下率とを適宜調整して最終的な所望の板厚を得ればよいが、本発明における鋼板の板厚は０．４～２．０ｍｍと薄いため、冷延工程での破断を防止するために、例えば、熱間圧延の圧下率を冷間圧延の圧下率より大きくしておくとよい。
（研削工程）
鋼板表面に残存する異物を除去し、さらには熱延時に鋼板の表面及び表層に形成されたスケール及び内部酸化層を除去するとともに、表面性状を均一化したり、次の焼鈍工程における内部酸化層の形成を促進させたりするために、研削工程を実施することが好ましい。より具体的には、研削工程を実施して熱延時に形成された内部酸化層を十分に除去しつつ、さらに鋼板の表面に歪を付与することで、焼鈍雰囲気中の鋼板表面から内部への酸素の拡散が促進され、また当該酸素との反応も活性化されるため、焼鈍工程における内部酸化層の形成を促進させることが可能となる。研削工程は、特に限定されないが、例えば重研削ブラシを用いて鋼板の表面を研削することにより実施することができる。重研削ブラシの本数、回転数及び材質等を適切に選択することで所望の表面粗度及び研削量を達成することができる。研削量は全ての重研削ブラシの合計で片面あたり２．０ｇ／ｍ2以上で
あることが好ましい。研削工程は後述する焼鈍、めっきラインの前段で付与することも可能である。
鋼板表面に残存する異物を除去し、さらには熱延時に鋼板の表面及び表層に形成されたスケール及び内部酸化層を除去するとともに、表面性状を均一化したり、次の焼鈍工程における内部酸化層の形成を促進させたりするために、研削工程を実施することが好ましい。より具体的には、研削工程を実施して熱延時に形成された内部酸化層を十分に除去しつつ、さらに鋼板の表面に歪を付与することで、焼鈍雰囲気中の鋼板表面から内部への酸素の拡散が促進され、また当該酸素との反応も活性化されるため、焼鈍工程における内部酸化層の形成を促進させることが可能となる。研削工程は、特に限定されないが、例えば重研削ブラシを用いて鋼板の表面を研削することにより実施することができる。重研削ブラシの本数、回転数及び材質等を適切に選択することで所望の表面粗度及び研削量を達成することができる。研削量は全ての重研削ブラシの合計で片面あたり２．０ｇ／ｍ2以上で
あることが好ましい。研削工程は後述する焼鈍、めっきラインの前段で付与することも可能である。
研削工程によって、鋼板表面の形状を調整してもよい。典型的には、１．８０≧Ｌ/Ｌ
０≧１．０１としてもよい。
図３は、ＬとＬ０を説明するための模式図である。鋼板の断面を観察したときに、鋼板の表面を画定する輪郭線（表面輪郭線）の長さを確認できる。概略的には、研削工程前の輪郭線の長さがＬであり、研削工程後の輪郭線の長さがＬ０である。言い換えると、Ｌ/
Ｌ０は、鋼板表面の凹凸形状の尺度と言うこともできる。
ここで、ＬとＬ０の測定方法について説明する。鋼板を、当該鋼板の板厚方向と圧延方向を含む断面が観察できるように、板幅方向の中央で切断する。図３に示すように、鋼板の断面観察の視野は矩形とし、視野内に、当該鋼板の表面を画定する輪郭線（表面輪郭線と称することもある）が収まるように視野を調整する。言い換えると、表面輪郭線が、視野（矩形）からはみ出すことのないように、視野（矩形）の左右の辺とは交わるが、視野（矩形）の上下の辺と接しないように視野を調整する。Ｌは、当該断面観察視野において、当該鋼板の表面を画定する輪郭線（表面輪郭線）の長さを指す。Ｌ０は、当該断面観察視野における、鋼板の圧延方向の長さを指し、概ね、視野（矩形）の左右の辺の距離に相当する。鋼板の３箇所以上で断面観察を行い、各断面（視野）で求めたＬ/Ｌ０を平均化
することで、本実施態様におけるＬ/Ｌ０を得る。断面観察には、走査型電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）を用いる。
特定の理論に拘束されることを望むものではないが、Ｌ/Ｌ０は、鋼板の表面積の相対
的な大きさに関係すると考えられる。Ｌは研削工程後の表面輪郭線の長さであり、Ｌ０は、研削工程前の鋼板の表面輪郭線の長さに相当する。研削工程によって、鋼板表面は削られ、表面輪郭線の凹凸が増し、表面輪郭線は長くなり、鋼板の表面積が増加する。すなわち、鋼板表面での、反応界面が増加し、その後の焼鈍工程での内部酸化層および脱炭層の形成が促進される。Ｌ/Ｌ０が１．０１未満では、内部酸化層および脱炭層の形成促進の
効果が十分に得られないことがある。この点で、Ｌ／Ｌ０は大きいほど好ましく、Ｌ/Ｌ
０が１．０３以上、１．０４以上、１．０５以上、１．０６以上、１．０７以上、１．０８以上、１．０９以上、１．１０以上、１．１１以上、１．１２以上、１．１５以上、１．１８以上であってもよい。
一方で、Ｌ／Ｌ０が大きすぎると、脱炭層の形成が過剰に進行し、十分に復炭できず、鋼板の強度に影響を与えることがあるので、Ｌ／Ｌ０の上限を１．８０としてもよい。この点で、Ｌ/Ｌ０は小さいほど好ましく、Ｌ/Ｌ０が１．７０以下、１．６０以下、１．５０以下、１．４８以下、１．４４以下、１．４０以下、１．３５以下、１．３０以下であってもよい。
なお、焼鈍工程は、焼鈍炉で行われ、一般的に、焼鈍炉出口に備えられたハースロールにより、鋼板表面は平滑化されるので、焼鈍工程後には、研削工程で得られたＬ／Ｌ０は確認できない。
０≧１．０１としてもよい。
図３は、ＬとＬ０を説明するための模式図である。鋼板の断面を観察したときに、鋼板の表面を画定する輪郭線（表面輪郭線）の長さを確認できる。概略的には、研削工程前の輪郭線の長さがＬであり、研削工程後の輪郭線の長さがＬ０である。言い換えると、Ｌ/
Ｌ０は、鋼板表面の凹凸形状の尺度と言うこともできる。
ここで、ＬとＬ０の測定方法について説明する。鋼板を、当該鋼板の板厚方向と圧延方向を含む断面が観察できるように、板幅方向の中央で切断する。図３に示すように、鋼板の断面観察の視野は矩形とし、視野内に、当該鋼板の表面を画定する輪郭線（表面輪郭線と称することもある）が収まるように視野を調整する。言い換えると、表面輪郭線が、視野（矩形）からはみ出すことのないように、視野（矩形）の左右の辺とは交わるが、視野（矩形）の上下の辺と接しないように視野を調整する。Ｌは、当該断面観察視野において、当該鋼板の表面を画定する輪郭線（表面輪郭線）の長さを指す。Ｌ０は、当該断面観察視野における、鋼板の圧延方向の長さを指し、概ね、視野（矩形）の左右の辺の距離に相当する。鋼板の３箇所以上で断面観察を行い、各断面（視野）で求めたＬ/Ｌ０を平均化
することで、本実施態様におけるＬ/Ｌ０を得る。断面観察には、走査型電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）を用いる。
特定の理論に拘束されることを望むものではないが、Ｌ/Ｌ０は、鋼板の表面積の相対
的な大きさに関係すると考えられる。Ｌは研削工程後の表面輪郭線の長さであり、Ｌ０は、研削工程前の鋼板の表面輪郭線の長さに相当する。研削工程によって、鋼板表面は削られ、表面輪郭線の凹凸が増し、表面輪郭線は長くなり、鋼板の表面積が増加する。すなわち、鋼板表面での、反応界面が増加し、その後の焼鈍工程での内部酸化層および脱炭層の形成が促進される。Ｌ/Ｌ０が１．０１未満では、内部酸化層および脱炭層の形成促進の
効果が十分に得られないことがある。この点で、Ｌ／Ｌ０は大きいほど好ましく、Ｌ/Ｌ
０が１．０３以上、１．０４以上、１．０５以上、１．０６以上、１．０７以上、１．０８以上、１．０９以上、１．１０以上、１．１１以上、１．１２以上、１．１５以上、１．１８以上であってもよい。
一方で、Ｌ／Ｌ０が大きすぎると、脱炭層の形成が過剰に進行し、十分に復炭できず、鋼板の強度に影響を与えることがあるので、Ｌ／Ｌ０の上限を１．８０としてもよい。この点で、Ｌ/Ｌ０は小さいほど好ましく、Ｌ/Ｌ０が１．７０以下、１．６０以下、１．５０以下、１．４８以下、１．４４以下、１．４０以下、１．３５以下、１．３０以下であってもよい。
なお、焼鈍工程は、焼鈍炉で行われ、一般的に、焼鈍炉出口に備えられたハースロールにより、鋼板表面は平滑化されるので、焼鈍工程後には、研削工程で得られたＬ／Ｌ０は確認できない。
（焼鈍工程）
次いで、得られた冷延鋼板に焼鈍を行う。焼鈍は、７５０℃以上の温度で行うと好ましく、７８０℃以上の温度で行うのがより好ましい。焼鈍温度の上限は、外部酸化層の形成を抑制する観点から、９２０℃以下であるとよい。焼鈍温度までの昇温速度は、特に限定されなく、例えば１～１０℃／秒で行えばよい。また、内部酸化層を十分に形成し、外部酸化層の形成を抑制する観点から、当該焼鈍温度での保持時間は５～３００秒程度、好ましくは５０～１００秒とすればよい。焼鈍時間が長すぎると、脱炭層が内部酸化層に対して過剰に生成してＡ／ｔ値が高くなり、十分な強度が得られない場合がある。焼鈍工程における雰囲気は内部酸化層と脱炭層を制御するうえで重要な因子となる。焼鈍の昇温工程を高酸素分圧（高ＰＯ２）言い換えると高酸素ポテンシャルとして、その後、保持工程（また均熱工程と称することもある）を低酸素分圧（低ＰＯ２）言い換えると低酸素ポテンシャルとする。酸素分圧ＰＯ２または酸素ポテンシャルを制御する手法としては、燃焼雰囲気の露点温度を制御する、水素濃度を制御する、あるいはこれらを複合させる方法を採ることができる。酸素分圧ＰＯ２または酸素ポテンシャルを制御することにより、鋼板に酸素（Ｏ）が供給されると、内部酸化層が形成され、また鋼板内部の炭素（Ｃ）と結合したＣＯ２やＣＯが雰囲気中に放出されて、脱炭層の形成が促進される。酸素ポテンシャルは、焼鈍炉内の水蒸気分圧ＰH2Oを水素分圧ＰH2で除した値の常用対数ｌｏｇ（ＰH2O／ＰH2）で表すことができ、本発明における内部酸化層及び脱炭層を得るために、例えば、上記式で求められる値を、昇温工程での高酸素ポテンシャルとして－３．５～－２．２とし、保持工程での低酸素ポテンシャルとして－５．５～－３．６に制御することができる。昇温工程での酸素ポテンシャルが－３．５未満であると、鋼板の表面上に内部酸化層および脱炭層が形成されないおそれがある。一方で、昇温工程での酸素ポテンシャルが－２．２超であると、脱炭が過剰に進行し、鋼板の強度が低下するおそれがある。なお、所望の内部酸化層および脱炭層を形成する観点から、昇温工程での酸素ポテンシャルの範囲を前記の範囲内で任意に選択することができる。すなわち、昇温工程での酸素ポテンシャルの範囲の上限および下限をそれぞれ－３．５～－２．２の範囲で適宜選択してもよい。
続いて、保持工程での酸素ポテンシャルは、昇温工程の酸素ポテンシャルよりも低く、－３．６以下である。保持工程での酸素ポテンシャルが－３．６以下であると、昇温工程で形成された脱炭層を保持工程で低減することができる。これは、保持工程中にも鋼板内部からのＣ拡散が生じているが、雰囲気の酸素ポテンシャルが低く、すなわち雰囲気から酸素（Ｏ）が十分に供給されないので、鋼内部で拡散した炭素（Ｃ）はＣＯ２やＣＯを生成することなく、昇温工程で形成された脱炭層の厚みが低減し、かつ脱炭層中のＣ濃度が高くなる、（すなわち、復炭される）ためである、と考えられる。保持工程での酸素ポテンシャルの下限は特に限定されないが、過度に低い酸素ポテンシャルにしても復炭効果は飽和すると考えられることや、製造コストの観点から、－５．５以上とする。なお、所望の脱炭層の厚さと復炭を得る観点から、保持工程での酸素ポテンシャルの範囲を前記の範囲内で任意に選択することができる。すなわち、保持工程での酸素ポテンシャルの範囲の上限および下限をそれぞれ－５．５～－３．６の範囲で適宜選択してもよい。
酸素ポテンシャルを調整する手法としては、燃焼雰囲気を使用する、酸素を微量添加する、露点を上昇させる、あるいはこれらを複合させる方法を採ることができる。露点を制御する場合、昇温工程での露点は、－１５～１５℃であるとよく、好ましくは－１０℃以上である。昇温工程での露点が低すぎると、鋼板の表面上に内部酸化層および脱炭層が形成されないおそれがある。昇温工程での露点が１５℃超であると、脱炭が過剰に進行し、鋼板の強度が低下するおそれがある。続いて、保持工程での露点は、－３０℃以下であるとよく、好ましくは－４０℃以下である。保持工程での露点が－３０℃以下であると、昇温工程で形成された脱炭層を保持工程で低減することができる。保持工程での露点の下限は特に設けないが、過度に低い露点にしても復炭効果は飽和すると考えられることや、製造コストの観点から、－８０℃、好ましくは－６０℃、より好ましくは－５０℃としてもよい。また、焼鈍時の雰囲気は、好ましくは還元雰囲気、より好ましくは窒素及び水素を含む還元雰囲気、例えば水素５％以下の還元雰囲気（例えば、水素５％及び窒素９５％）で行うとよい。なお、焼鈍工程は、後述する亜鉛を含むめっき層（亜鉛系めっき層）の形成と連続して行うことができる。
次いで、得られた冷延鋼板に焼鈍を行う。焼鈍は、７５０℃以上の温度で行うと好ましく、７８０℃以上の温度で行うのがより好ましい。焼鈍温度の上限は、外部酸化層の形成を抑制する観点から、９２０℃以下であるとよい。焼鈍温度までの昇温速度は、特に限定されなく、例えば１～１０℃／秒で行えばよい。また、内部酸化層を十分に形成し、外部酸化層の形成を抑制する観点から、当該焼鈍温度での保持時間は５～３００秒程度、好ましくは５０～１００秒とすればよい。焼鈍時間が長すぎると、脱炭層が内部酸化層に対して過剰に生成してＡ／ｔ値が高くなり、十分な強度が得られない場合がある。焼鈍工程における雰囲気は内部酸化層と脱炭層を制御するうえで重要な因子となる。焼鈍の昇温工程を高酸素分圧（高ＰＯ２）言い換えると高酸素ポテンシャルとして、その後、保持工程（また均熱工程と称することもある）を低酸素分圧（低ＰＯ２）言い換えると低酸素ポテンシャルとする。酸素分圧ＰＯ２または酸素ポテンシャルを制御する手法としては、燃焼雰囲気の露点温度を制御する、水素濃度を制御する、あるいはこれらを複合させる方法を採ることができる。酸素分圧ＰＯ２または酸素ポテンシャルを制御することにより、鋼板に酸素（Ｏ）が供給されると、内部酸化層が形成され、また鋼板内部の炭素（Ｃ）と結合したＣＯ２やＣＯが雰囲気中に放出されて、脱炭層の形成が促進される。酸素ポテンシャルは、焼鈍炉内の水蒸気分圧ＰH2Oを水素分圧ＰH2で除した値の常用対数ｌｏｇ（ＰH2O／ＰH2）で表すことができ、本発明における内部酸化層及び脱炭層を得るために、例えば、上記式で求められる値を、昇温工程での高酸素ポテンシャルとして－３．５～－２．２とし、保持工程での低酸素ポテンシャルとして－５．５～－３．６に制御することができる。昇温工程での酸素ポテンシャルが－３．５未満であると、鋼板の表面上に内部酸化層および脱炭層が形成されないおそれがある。一方で、昇温工程での酸素ポテンシャルが－２．２超であると、脱炭が過剰に進行し、鋼板の強度が低下するおそれがある。なお、所望の内部酸化層および脱炭層を形成する観点から、昇温工程での酸素ポテンシャルの範囲を前記の範囲内で任意に選択することができる。すなわち、昇温工程での酸素ポテンシャルの範囲の上限および下限をそれぞれ－３．５～－２．２の範囲で適宜選択してもよい。
続いて、保持工程での酸素ポテンシャルは、昇温工程の酸素ポテンシャルよりも低く、－３．６以下である。保持工程での酸素ポテンシャルが－３．６以下であると、昇温工程で形成された脱炭層を保持工程で低減することができる。これは、保持工程中にも鋼板内部からのＣ拡散が生じているが、雰囲気の酸素ポテンシャルが低く、すなわち雰囲気から酸素（Ｏ）が十分に供給されないので、鋼内部で拡散した炭素（Ｃ）はＣＯ２やＣＯを生成することなく、昇温工程で形成された脱炭層の厚みが低減し、かつ脱炭層中のＣ濃度が高くなる、（すなわち、復炭される）ためである、と考えられる。保持工程での酸素ポテンシャルの下限は特に限定されないが、過度に低い酸素ポテンシャルにしても復炭効果は飽和すると考えられることや、製造コストの観点から、－５．５以上とする。なお、所望の脱炭層の厚さと復炭を得る観点から、保持工程での酸素ポテンシャルの範囲を前記の範囲内で任意に選択することができる。すなわち、保持工程での酸素ポテンシャルの範囲の上限および下限をそれぞれ－５．５～－３．６の範囲で適宜選択してもよい。
酸素ポテンシャルを調整する手法としては、燃焼雰囲気を使用する、酸素を微量添加する、露点を上昇させる、あるいはこれらを複合させる方法を採ることができる。露点を制御する場合、昇温工程での露点は、－１５～１５℃であるとよく、好ましくは－１０℃以上である。昇温工程での露点が低すぎると、鋼板の表面上に内部酸化層および脱炭層が形成されないおそれがある。昇温工程での露点が１５℃超であると、脱炭が過剰に進行し、鋼板の強度が低下するおそれがある。続いて、保持工程での露点は、－３０℃以下であるとよく、好ましくは－４０℃以下である。保持工程での露点が－３０℃以下であると、昇温工程で形成された脱炭層を保持工程で低減することができる。保持工程での露点の下限は特に設けないが、過度に低い露点にしても復炭効果は飽和すると考えられることや、製造コストの観点から、－８０℃、好ましくは－６０℃、より好ましくは－５０℃としてもよい。また、焼鈍時の雰囲気は、好ましくは還元雰囲気、より好ましくは窒素及び水素を含む還元雰囲気、例えば水素５％以下の還元雰囲気（例えば、水素５％及び窒素９５％）で行うとよい。なお、焼鈍工程は、後述する亜鉛を含むめっき層（亜鉛系めっき層）の形成と連続して行うことができる。
［亜鉛を含むめっき層（亜鉛系めっき層）の形成］
亜鉛系めっき層の形成は、電気亜鉛めっきでも溶融亜鉛めっきでも行うことができるが、好ましくは溶融亜鉛めっき処理で行う。溶融亜鉛めっき処理の場合、めっき処理の条件は、所望のめっき層の成分組成、厚さ及び付着量等を考慮して適宜設定すればよく、例えば、焼鈍後の冷却を４３０～５００℃で停止し、冷延鋼板を溶融亜鉛のめっき浴に１～５秒間浸漬すればよい。めっき付着量は、例えば１０～１００ｇ／ｍ2であればよい。
亜鉛系めっき層の形成は、電気亜鉛めっきでも溶融亜鉛めっきでも行うことができるが、好ましくは溶融亜鉛めっき処理で行う。溶融亜鉛めっき処理の場合、めっき処理の条件は、所望のめっき層の成分組成、厚さ及び付着量等を考慮して適宜設定すればよく、例えば、焼鈍後の冷却を４３０～５００℃で停止し、冷延鋼板を溶融亜鉛のめっき浴に１～５秒間浸漬すればよい。めっき付着量は、例えば１０～１００ｇ／ｍ2であればよい。
上記亜鉛系めっき層の形成後、溶接性及び／又は塗装性を向上させるために、合金化処理を行うことが好ましい。合金化処理条件は、通常の範囲内とすればよく、例えば４５０～６００℃の温度で合金化処理を行えばよい。
［化成処理］
一実施態様では、めっきに代えて、化成処理をしてもよい。本発明に係る鋼板は、内部酸化層を有していることにより、めっき性に優れるだけでなく、化成処理性にも優れる。化成処理は、一般的な手法を用いることができ、例えば、リン酸塩処理を主体として、シュウ酸塩処理、クロメート処理、黒染め処理、不導態化処理などを用いることができる。
一実施態様では、めっきに代えて、化成処理をしてもよい。本発明に係る鋼板は、内部酸化層を有していることにより、めっき性に優れるだけでなく、化成処理性にも優れる。化成処理は、一般的な手法を用いることができ、例えば、リン酸塩処理を主体として、シュウ酸塩処理、クロメート処理、黒染め処理、不導態化処理などを用いることができる。
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
（例Ａ：鋼板の製造）
本例では、板厚が０．４～２．０ｍｍ（４００～２０００μｍ）でかつ板幅が１０００ｍｍの鋼板を製造した。いくつかの鋼板に亜鉛系めっきを施した亜鉛系めっき鋼板を製造し、他のいくつかの鋼板に化成処理を施した化成処理鋼板を製造した。まず、成分組成を調整した溶鋼を鋳造して鋼片を形成し、鋼片を一旦冷却した後に再加熱して５０％以上の圧下率にて熱間圧延し、得られた熱延鋼板を巻取った。全ての例において、再加熱時の鋼片の加熱温度を１２００℃、仕上圧延温度９５０℃とした。その後、塩酸を用いて酸洗を行い、表面スケールが０．２μｍ以下になるまで除去した。酸洗後、冷間圧延を行った。各冷延鋼板からＪＩＳ Ｇ０４１７：１９９９に準拠した方法でサンプルを採取し、鋼板の成分組成を分析した。また、冷延鋼板の任意の部分５箇所についてマイクロメーターで鋼板の板厚を測定し、それらを平均して板厚ｔを算出した。各例の鋼板の成分組成及び板厚を表１に示す。なお、全ての例において、鋼板の成分組成は、Ｏ：０．０１０％以下を含んでいた。
本例では、板厚が０．４～２．０ｍｍ（４００～２０００μｍ）でかつ板幅が１０００ｍｍの鋼板を製造した。いくつかの鋼板に亜鉛系めっきを施した亜鉛系めっき鋼板を製造し、他のいくつかの鋼板に化成処理を施した化成処理鋼板を製造した。まず、成分組成を調整した溶鋼を鋳造して鋼片を形成し、鋼片を一旦冷却した後に再加熱して５０％以上の圧下率にて熱間圧延し、得られた熱延鋼板を巻取った。全ての例において、再加熱時の鋼片の加熱温度を１２００℃、仕上圧延温度９５０℃とした。その後、塩酸を用いて酸洗を行い、表面スケールが０．２μｍ以下になるまで除去した。酸洗後、冷間圧延を行った。各冷延鋼板からＪＩＳ Ｇ０４１７：１９９９に準拠した方法でサンプルを採取し、鋼板の成分組成を分析した。また、冷延鋼板の任意の部分５箇所についてマイクロメーターで鋼板の板厚を測定し、それらを平均して板厚ｔを算出した。各例の鋼板の成分組成及び板厚を表１に示す。なお、全ての例において、鋼板の成分組成は、Ｏ：０．０１０％以下を含んでいた。
次いで、各冷延鋼板に対し、重研削ブラシを用いて表面を研削した後、焼鈍を行い、めっき処理または化成処理を行った。研削量は全ての重研削ブラシの合計で鋼板の片面あたり２．０ｇ／ｍ2以上であった。表１において、めっき種Ａは「合金化溶融亜鉛めっき鋼
板（ＧＡ）」、めっき種Ｂは「溶融Ｚｎ－Ａｌめっき鋼板（ＧＩ）」、めっき種Ｃは「溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇめっき鋼板」を意味する。化成処理は、リン酸亜鉛被膜を形成した。焼鈍における温度は７５０～９２０℃の範囲内、昇温速度は１～１０℃／秒、保持時間は５～３００秒とし、昇温工程および保持工程での酸素ポテンシャルは表１に記載のとおりとした。また、焼鈍雰囲気については、水素４％及び窒素９６％の還元雰囲気で、式：ｌｏｇ（ＰH2O／ＰH2）で求まる酸素ポテンシャルを制御して行った。溶融亜鉛めっきにつ
いては、焼鈍後の冷却を４８０℃で停止し、冷延鋼板を溶融亜鉛のめっき浴に３秒間浸漬し、めっき付着量を片面あたり５０ｇ／ｍ2程度になるように調整した。なお、めっき層
を有する全ての例において、めっき層は、Ｆｅ：５～１５％及びＡｌ：０．０１～０．５％を含んでいた。
板（ＧＡ）」、めっき種Ｂは「溶融Ｚｎ－Ａｌめっき鋼板（ＧＩ）」、めっき種Ｃは「溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇめっき鋼板」を意味する。化成処理は、リン酸亜鉛被膜を形成した。焼鈍における温度は７５０～９２０℃の範囲内、昇温速度は１～１０℃／秒、保持時間は５～３００秒とし、昇温工程および保持工程での酸素ポテンシャルは表１に記載のとおりとした。また、焼鈍雰囲気については、水素４％及び窒素９６％の還元雰囲気で、式：ｌｏｇ（ＰH2O／ＰH2）で求まる酸素ポテンシャルを制御して行った。溶融亜鉛めっきにつ
いては、焼鈍後の冷却を４８０℃で停止し、冷延鋼板を溶融亜鉛のめっき浴に３秒間浸漬し、めっき付着量を片面あたり５０ｇ／ｍ2程度になるように調整した。なお、めっき層
を有する全ての例において、めっき層は、Ｆｅ：５～１５％及びＡｌ：０．０１～０．５％を含んでいた。
（脱炭層の厚さＡの測定）
各例の鋼板を高周波タイプＧＤＳを用いて鋼板の板厚方向の組成を分析し、脱炭層の厚さを評価した。めっき鋼板においては、めっき層をインヒビターを添加した塩酸溶液で化学的に溶解、除去した後、脱炭層の厚さを評価した。具体的には、鋼板表面から鋼板の板厚方向に向かって一定時間スパッタリングした後のスパッタ深さをレーザー顕微鏡で計測し、時間当たりのスパッタ速度を算出した。鋼素地のC信号強度に達した位置を特定し、
この位置に到達したスパッタ時間をスパッタ速度より深さに換算したものを脱炭層の厚さとした。以上の操作を３箇所で行い、各箇所で求めた厚さを平均化することで、脱炭層の厚さＡ（μｍ）（片面あたり）を得た。なお、対象元素としてＭｎ等を用いた、同様のＧＤＳ分析手法により、Ｎｏ１７を除く全ての例において内部酸化層が存在することを確認した。
各例の鋼板を高周波タイプＧＤＳを用いて鋼板の板厚方向の組成を分析し、脱炭層の厚さを評価した。めっき鋼板においては、めっき層をインヒビターを添加した塩酸溶液で化学的に溶解、除去した後、脱炭層の厚さを評価した。具体的には、鋼板表面から鋼板の板厚方向に向かって一定時間スパッタリングした後のスパッタ深さをレーザー顕微鏡で計測し、時間当たりのスパッタ速度を算出した。鋼素地のC信号強度に達した位置を特定し、
この位置に到達したスパッタ時間をスパッタ速度より深さに換算したものを脱炭層の厚さとした。以上の操作を３箇所で行い、各箇所で求めた厚さを平均化することで、脱炭層の厚さＡ（μｍ）（片面あたり）を得た。なお、対象元素としてＭｎ等を用いた、同様のＧＤＳ分析手法により、Ｎｏ１７を除く全ての例において内部酸化層が存在することを確認した。
（引張強度の評価）
引張試験は、ＪＩＳ５号引張試験片を用いたＪＩＳ－Ｚ２２４１：２０１１に規定される方法で行った。引張試験のクロスヘッド試験速度は、３０ｍｍ／分とした。得られた結果を表１に示す。
引張試験は、ＪＩＳ５号引張試験片を用いたＪＩＳ－Ｚ２２４１：２０１１に規定される方法で行った。引張試験のクロスヘッド試験速度は、３０ｍｍ／分とした。得られた結果を表１に示す。
（疲労特性の評価）
疲労特性は、ＪＩＳ Ｚ ２２７５：１９７８に準拠して平面曲げ疲労試験を行い、疲労限度比（＝疲労強度／引張強度）を求めて、疲労限度比により評価した。疲労限度比が０．４５以上のものをＡＡ、０．４０以上のものをＡ、０．４０未満のものをＢとし、評価ＡＡおよびＡの場合、優れた疲労特性を有するとして合格、評価Ｂの場合不合格とした。得られた結果を表１に示す。
疲労特性は、ＪＩＳ Ｚ ２２７５：１９７８に準拠して平面曲げ疲労試験を行い、疲労限度比（＝疲労強度／引張強度）を求めて、疲労限度比により評価した。疲労限度比が０．４５以上のものをＡＡ、０．４０以上のものをＡ、０．４０未満のものをＢとし、評価ＡＡおよびＡの場合、優れた疲労特性を有するとして合格、評価Ｂの場合不合格とした。得られた結果を表１に示す。
（めっき性の評価）
めっき性の評価については、各例のめっき鋼板の外観を評価することで行った。具体的には、めっき後の外観を目視観察し、不めっき部が視認されないものをＡ、視認されるものをＢとした。評価Ａの場合を合格、評価Ｂの場合を不合格とした。得られた結果を表１に示す。
めっき性の評価については、各例のめっき鋼板の外観を評価することで行った。具体的には、めっき後の外観を目視観察し、不めっき部が視認されないものをＡ、視認されるものをＢとした。評価Ａの場合を合格、評価Ｂの場合を不合格とした。得られた結果を表１に示す。
（化成処理性の評価）
化成処理性の評価方法は以下の通りである。
化成処理液は、日本パーカライジング（株）製の化成処理液（パルボンドＬ３０６５（登録商標））を用い、次の方法で化成処理を施した。日本パーカライジング（株）製の脱脂液ファインクリーナ（登録商標）で脱脂したのち、水洗し、次に日本パーカライジング（株）製の表面調整液（ＰＬ-ＸＧ）で表面調整行い、化成処理液（パルボンドＬ３０６５
）に１２０秒浸漬した後、水洗し、温風で乾燥した。
化成皮膜を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、倍率５００倍で無作為に５視野を観察し、化成皮膜のスケ面積率を画像処理により測定し、スケ面積率によって以下の評価をした。Ａ、Ｂが合格である。
Ａ：０％（スケがない）
Ｂ：５％以下
Ｃ：５％超１０％以下
Ｄ：１０％超え
得られた結果を表１に示す。
化成処理性の評価方法は以下の通りである。
化成処理液は、日本パーカライジング（株）製の化成処理液（パルボンドＬ３０６５（登録商標））を用い、次の方法で化成処理を施した。日本パーカライジング（株）製の脱脂液ファインクリーナ（登録商標）で脱脂したのち、水洗し、次に日本パーカライジング（株）製の表面調整液（ＰＬ-ＸＧ）で表面調整行い、化成処理液（パルボンドＬ３０６５
）に１２０秒浸漬した後、水洗し、温風で乾燥した。
化成皮膜を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、倍率５００倍で無作為に５視野を観察し、化成皮膜のスケ面積率を画像処理により測定し、スケ面積率によって以下の評価をした。Ａ、Ｂが合格である。
Ａ：０％（スケがない）
Ｂ：５％以下
Ｃ：５％超１０％以下
Ｄ：１０％超え
得られた結果を表１に示す。
本例では、引張強度が５５０～１５００ＭＰａであり、疲労特性（疲労限度比）の評価がＡであり、めっき性の評価がＡまたは化成処理性の評価がＡ又はＢである場合を、十分な強度及びめっき性又は化成処理性を有する鋼板として評価した。
表１を参照すると、例Ｎｏ．１６ではＣ含有量が過剰であったために鋼板の強度が高くなりすぎた。例Ｎｏ．１ではＣ含有量が低かったために引張強度が低下した。例Ｎｏ．１０ではＳｉ含有量が低かったために引張強度が低下した。例Ｎｏ．１１ではＳｉ含有量が過剰であったために表面性状の劣化を引き起こし、結果としてめっき性が低下した。例Ｎｏ．１２ではＭｎ含有量が低かったために引張強度が低下した。例Ｎｏ．１３ではＭｎ含有量が過剰であったために鋼板の強度が高くすぎた。例Ｎｏ．１４ではＡｌ含有量が低かったために引張強度が低下した。例Ｎｏ．１５ではＡｌ含有量が過剰であったために表面性状の劣化を引き起こし、結果として化成処理性が低下した。例Ｎｏ．１７では、焼鈍時の昇温工程での酸素ポテンシャルが低かったために、内部酸化層及び脱炭層が形成されず、十分なめっき性を得られなかった。例Ｎｏ．９では、昇温工程での酸素ポテンシャルが高かったために、脱炭層が内部酸化層に対して過剰に生成してＡ／ｔが高くなり、結果として疲労特性（疲労限度比）が低下した。例Ｎｏ．８では、保持工程（均熱工程）での酸素ポテンシャルが高かったために、脱炭層が十分に復炭されず、結果として疲労特性（疲労限度比）が低下した。例Ｎｏ．３６では、ブラシ研削による鋼板表面の凹凸形状（Ｌ／Ｌ０)が適当な範囲にならず、焼鈍時に脱炭層の形成が過剰に進行し、Ａ/ｔが高くなり、結果として疲労特性（疲労限度比）が低下した。例Ｎｏ．３７では、ブラシ研削を行わなかったため、内部酸化層および脱炭層が良好に形成されず、十分なめっき性を得られなかった。これとは対照的に、本発明に係る全ての実施例において、鋼板の成分組成、鋼板表面の内部酸化層の存在、脱炭層の厚さと鋼板の板厚との比（Ａ／ｔ）、及び脱炭層内のＣ濃度を適切に制御することにより、十分な強度及びめっき性または化成処理性を達成することができた。
本発明に係る鋼板は十分なめっき性又は化成処理性及び強度を有するため、外観性状に優れた高強度の鋼板およびこれを用いためっき鋼板を提供することが可能となり、当該鋼板及びめっき鋼板は自動車、家電製品、建材等の用途、特に自動車用に好適に用いることができる。したがって、本発明は産業上の価値が極めて高い発明といえるものである。
Claims (4)
- 質量％で、
Ｃ：０．０５～０．３０％、
Ｓｉ：０．０１～２．５０％、
Ｍｎ：０．８０～３．００％、
Ａｌ：０．０１０～２．０００％、
Ｐ：０．１０００％以下、
Ｓ：０．１０００％以下、
Ｎ：０．０３００％以下、
Ｏ：０．０１０％以下、
Ｂ：０～０．０１００％、
Ｔｉ：０～０．１００％、
Ｎｂ：０～０．１００％、
Ｖ：０～０．１００％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｎｉ：０～０．１０％、
Ｃｕ：０～０．１０％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｗ：０～０．５０％、
Ｃａ：０～０．１００％、
Ｍｇ：０～０．１００％、
Ｚｒ：０～０．１００％、
Ｈｆ：０～０．１００％、及び
ＲＥＭ：０～０．１００％
を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる成分組成を有し、
板厚が０．４～２．０ｍｍである鋼板であり、
引張強度が５５０～１５００ＭＰａであり、
内部酸化層、及び脱炭層を含み、
前記鋼板の片面あたりの前記脱炭層の厚さ：Ａ（μｍ）、前記鋼板のバルクＣ濃度：Ｃｂ（％）、及び前記鋼板の板厚：ｔ（ｍｍ）とした場合に、
０．０１≦Ａ／ｔ≦０．１５であり、
１／２Ａ位置におけるＣ濃度がＣｂ／２以上である、鋼板。 - 前記Ａ／ｔが、
０．０４≦Ａ/ｔ≦０．１５である、請求項１に記載の鋼板。 - 請求項１または２に記載の鋼板上に亜鉛を含むめっき層を有する、めっき鋼板。
- 前記めっき鋼板が合金化溶融亜鉛めっき鋼板であり、前記めっき層の成分組成が、Ｆｅ：５～１５％、及びＡｌ：０．０１～０．５％を含み、残部がＺｎ及び不純物からなり、前記めっき層の片面あたりの付着量が１０～１００ｇ／ｍ2である、請求項３に記載のめ
っき鋼板。
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