WO2022118770A1 - 表面処理鋼板 - Google Patents
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Definitions
- Patent Document 2 It is described in Patent Document 2 that this makes it possible to obtain a surface-treated steel sheet for a battery container, which has excellent solubility resistance to an alkaline solution and can secure high battery characteristics equal to or higher than those of the conventional one even after a lapse of time.
- the surface-treated steel sheet disclosed in International Publication No. 2019/083044 includes a steel sheet and a nickel-cobalt-iron diffusion layer formed on the steel sheet as the outermost layer.
- the surface-treated steel plate of Patent Document 3 continuously measures Ni strength, Co strength and Fe strength from the surface side of the nickel-cobalt-iron diffusion layer in the depth direction by a high-frequency glow discharge emission analysis method, and Ni strength. , When the Ni content ratio, Co content ratio and Fe content ratio are determined based on Co strength and Fe strength, the Ni strength in the nickel-cobalt-iron diffusion layer is specified to be 0.5% of the maximum value.
- a steel sheet and an alloy layer containing Ni and Co are provided on the surface of the steel sheet.
- Ra2 which is the arithmetic average height of the roughness curve at the reference length of 10 ⁇ m in the width direction of the steel sheet measured by using an interatomic force microscope on the surface of the alloy layer, is 20 nm or less
- the steel sheet is A surface-treated steel sheet having an RSm of 700 nm or more, which is the average length of the roughness curve elements at a reference length of 10 ⁇ m in the width direction.
- the surface roughness Ra1 of the surface of the alloy layer 3 at a reference length of 5.0 mm in the width direction of the steel sheet 2 as defined by JIS B0601 (2013) measured using a stylus type surface roughness measuring machine is It is 2.0 ⁇ m or less.
- the width direction of the steel plate 2 is a direction perpendicular to both the rolling direction of the steel plate 2 and the thickness direction of the steel plate 2.
- the surface roughness Ra1 of the alloy layer 3 is measured by the following method. First, a surface-treated steel sheet 1 provided with an alloy layer 3 is prepared. For the measurement, a stylus type surface roughness measuring machine defined by JIS B0651 (2001) is used. Based on JIS B0601 (2013), the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the alloy layer 3 is measured at a reference length of 5.0 mm in the width direction of the steel plate 2. The width direction of the steel plate 2 is a direction perpendicular to both the rolling direction of the steel plate 2 and the thickness direction of the steel plate 2. The obtained result is defined as the surface roughness Ra1 of the alloy layer 3.
- the lower limit of the average length RSm of the roughness of the alloy layer 3 is preferably 720 nm, more preferably 750 nm, still more preferably 780 nm, still more preferably 800 nm, still more preferably 850 nm, still more preferable. Is 900 nm, more preferably 950 nm, still more preferably 1000 nm.
- the upper limit of the average length RSm of the roughness of the alloy layer 3 is not particularly limited, but if the average length RSm of the roughness of the alloy layer 3 is made extremely large, the cost increases.
- the thickness of the alloy layer 3 is not particularly limited.
- the lower limit of the thickness of the alloy layer 3 is, for example, 100 nm.
- the upper limit of the thickness of the alloy layer 3 is, for example, 1000 nm.
- the thickness of the alloy layer 3 means the thickness measured visually by cutting the surface-treated steel sheet 1 in the thickness direction and observing the cross section with a scanning electron microscope.
- a more preferable lower limit of the Co content in the alloy layer 3 is 0.52 g / m 2 , and even more preferably 0.65 g / m 2 .
- a more preferable upper limit of the Co content in the alloy layer 3 is 1.23 g / m 2 , and even more preferably 1.10 g / m 2 .
- Plating conditions such as Ni plating bath temperature, Ni plating bath pH, and Ni plating processing time can be set as appropriate.
- plating may be performed at a Ni plating bath temperature of 25 to 70 ° C. and a pH of the Ni plating bath of 1 to 5.
- plating may be performed with a current density of 1 to 50 A / dm 2 and a Ni plating treatment time of 1 to 300 seconds.
- the current density By setting the current density to 1 A / dm 2 or more, it is easy to obtain a preferable Ni adhesion amount.
- By setting the current density to 50 A / dm 2 or less it is possible to prevent the plating surface from burning.
- Co plating process In the Co plating step, a Co plating layer composed of Co and impurities is formed on the Ni plating layer. Specifically, the Ni plating layer on the surface of the steel sheet 2 is brought into contact with the Co plating bath to perform electrolytic plating.
- the steel plate 2 provided with the Ni plating layer may be immersed in a Co plating bath to perform electrolytic plating.
- As the Co plating bath a commercially available Co plating bath can be used.
- the Co plating bath contains Co ions.
- the content of Co ions is, for example, 30 to 500 g / L.
- Co ions may be added to the Co plating bath as one or more selected from the group consisting of cobalt sulfate and cobalt chloride.
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Abstract
接触抵抗が低く、かつ、表面の変色を抑制可能な表面処理鋼板を提供する。本開示の表面処理鋼板は、鋼板と前記鋼板の表面に、Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層とを備え、合金層の表面の、触針式表面粗さ測定機を用いて測定された、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）で定義される、前記鋼板の幅方向の基準長さ５．０ｍｍにおける表面粗さＲａ１が２．０μｍ以下であり、合金層の表面の、原子間力顕微鏡を用いて測定された、鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さであるＲａ２が２０ｎｍ以下であり、かつ、鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍが７００ｎｍ以上である。
Description
本開示は、表面処理鋼板に関する。
一次電池及び二次電池等の電池容器用の表面処理鋼板として、ニッケル（Ｎｉ）めっきを表面に備える表面処理鋼板が使用されている。たとえば、一般的なアルカリ電池は、以下のとおり製造される。はじめに、表面処理鋼板を電池の容器の形状に深絞りプレス加工して正極缶を製造する。次に、正極缶内に、導電膜、正極材、セパレーター、電解液、負極材及び集電体を封入する。これによりアルカリ電池が製造される。正極缶は、電池容器として機能し、さらに、集電体として機能する。他の種類の電池においても同様である。表面処理鋼板は、電池の容器として機能し、負極又は正極に接続された場合には、集電体としても機能する。
一方、電池はその用途に応じて、求められる電流が異なる。大電流での放電（以下、ハイレート特性とも称する）を要求される電池には、Ｎｉに加えてコバルト（Ｃｏ）を含有する合金層を表面に備える表面処理鋼板が使用される。Ｎｉと比較してＣｏは活性な金属であり、Ｃｏの酸化皮膜はＮｉの不働態皮膜ほど強固ではない。そのため、合金層にＣｏを含有させることで、表面処理鋼板と正極材又は負極材との接触抵抗が低下する。これにより、表面処理鋼板の集電体としての機能を高めることができる。その結果、電池のハイレート特性が高まる。
Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層を表面に備え、電池のハイレート特性を改善可能な、電池用の表面処理鋼板がたとえば、国際公開第２０１９／１５９７９４号（特許文献１）、国際公開第２０１２／１４７８４３号（特許文献２）、国際公開第２０１９／０８３０４４号（特許文献３）及び国際公開第２０１３／００５７７４号（特許文献４）に開示されている。
国際公開第２０１９／１５９７９４号（特許文献１）に開示されている電池容器用表面処理鋼板は、母材鋼板の少なくとも片面に、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ系の拡散合金めっき層を備える。拡散合金めっき層は、母材鋼板側から順に、Ｎｉ－Ｆｅ合金層及びＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層からなる。拡散合金めっき層は、Ｎｉ付着量が、３．０ｇ／ｍ２以上８．７４ｇ／ｍ２未満の範囲内であり、Ｃｏ付着量が、０．２６ｇ／ｍ２以上１．６ｇ／ｍ２以下の範囲内であり、かつ、Ｎｉ付着量とＣｏ付着量の合計が、９．０ｇ／ｍ２未満である。拡散合金めっき層の表面を、Ｘ線光電子分光法で分析したときに、原子％で、Ｃｏ：１９．５～６０％、Ｆｅ：０．５～３０％、Ｃｏ＋Ｆｅ：２０～７０％である。Ｎｉ－Ｆｅ合金層の厚みは、０．３～１．３μｍの範囲内である。これにより、電池特性及び耐漏液性を維持しつつ、加工性に優れた電池容器用表面処理鋼板が得られる、と特許文献１に記載されている。
国際公開第２０１２／１４７８４３号（特許文献２）に開示されている電池容器用表面処理鋼板は、電池容器内面となる面の最表面に、ニッケル－コバルト合金層が形成されてなる電池容器用表面処理鋼板である。特許文献２の電池容器用表面処理鋼板は、ニッケル－コバルト合金層の表面におけるオージェ電子分光分析によるＣｏ／Ｎｉ値が０．１～１．５の範囲であることを特徴とする。これにより、アルカリ性溶液に対する耐溶解性に優れ、かつ、経時後においても従来と同等以上の高い電池特性を確保可能な電池容器用表面処理鋼板が得られる、と特許文献２に記載されている。
国際公開第２０１９／０８３０４４号（特許文献３）に開示されている、表面処理鋼板は、鋼板と、鋼板上に、最表層として形成されたニッケル－コバルト－鉄拡散層とを備える。特許文献３の表面処理鋼板は、高周波グロー放電発光分析法によりニッケル－コバルト－鉄拡散層の表面側から深さ方向に向かって連続的にＮｉ強度、Ｃｏ強度およびＦｅ強度を測定し、Ｎｉ強度、Ｃｏ強度およびＦｅ強度に基づいてＮｉ含有割合、Ｃｏ含有割合およびＦｅ含有割合を求めた際に、ニッケル－コバルト－鉄拡散層中におけるＮｉ強度が最大値に対して０．５％となる特定深さ位置Ｄにおける、Ｃｏ含有割合ＩｎＣｏ＿Ｄが５ｍａｓｓ％以上、かつ、Ｆｅ含有割合ＩｎＦｅ＿Ｄが１１ｍａｓｓ％以上である。これにより、強アルカリ性の電解液を用いる電池の電池容器として用いた場合に、電池特性に優れ、経時後においても電池特性の低下を抑制することができる表面処理鋼板が得られる、と特許文献３に記載されている。
国際公開第２０１３／００５７７４号（特許文献４）に開示されている電池容器用表面処理鋼板は、電池容器内面となる面の最表面に、ニッケル－コバルト合金層が形成されてなる電池容器用表面処理鋼板であって、ニッケル－コバルト合金層のＣｕＫαを線源とするＸ線回折測定による、回折角２θが４１°以上、４３°未満の範囲に存在するピークの強度ＩＡと、回折角２θが４３°以上、４５°以下の範囲に存在するピークの強度ＩＢとの比率である強度比ＩＡ／ＩＢが０．０１～０．９の範囲にあることを特徴とする。これにより、導電膜を形成しない場合でも、電池特性を良好なものとすることが可能な電池容器用表面処理鋼板が得られる、と特許文献４に記載されている。
ところで、表面処理鋼板は、製造された後、使用されるまでの間一定期間保存される。一定期間保存された場合であっても、表面処理鋼板の表面の変色が抑制されることが好ましい。
表面処理鋼板を長期間保管した場合においても表面の変色を防止することができ、かつ、電池容器として用いた場合に電池特性を向上させることができる表面処理金属板がたとえば、国際公開第２０１８／１８１９５０号（特許文献５）に開示されている。特許文献５に開示された表面処理金属板は、金属板と、金属板上に形成されたニッケル－コバルト二元合金層とを備える表面処理金属板であって、ニッケル－コバルト二元合金層は、Ｘ線光電子分光分析法によって測定される酸素原子の含有割合が５原子％以上である部分を酸化被膜とした場合における、厚みが０．５～３０ｎｍである酸化被膜を表面に備え、昇温、温度１０５℃および相対湿度１００％ＲＨの水蒸気雰囲気で７２時間保持、ならびに、降温を行うプレッシャークッカー試験を実施した場合における酸化被膜の厚みの増加量が２８ｎｍ以下である。
一方で、上記特許文献５とは異なる方法によっても、表面処理鋼板の表面の変色が抑制できることが好ましい。
本開示の目的は、接触抵抗が低く、かつ、表面の変色を抑制可能な表面処理鋼板を提供することである。
本開示の表面処理鋼板は、
鋼板と
前記鋼板の表面に、Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層とを備え、
前記合金層の表面の、触針式表面粗さ測定機を用いて測定された、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）で定義される、前記鋼板の幅方向の基準長さ５．０ｍｍにおける表面粗さＲａ１が２．０μｍ以下であり、
前記合金層の表面の、原子間力顕微鏡を用いて測定された、前記鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さであるＲａ２が２０ｎｍ以下であり、かつ、前記鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍが７００ｎｍ以上である。
鋼板と
前記鋼板の表面に、Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層とを備え、
前記合金層の表面の、触針式表面粗さ測定機を用いて測定された、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）で定義される、前記鋼板の幅方向の基準長さ５．０ｍｍにおける表面粗さＲａ１が２．０μｍ以下であり、
前記合金層の表面の、原子間力顕微鏡を用いて測定された、前記鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さであるＲａ２が２０ｎｍ以下であり、かつ、前記鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍが７００ｎｍ以上である。
本開示の表面処理鋼板は、接触抵抗が低く、かつ、表面の変色を抑制可能である。
上述のとおり、電池容器用途として好適な表面処理鋼板としてニッケル（Ｎｉ）及びコバルト（Ｃｏ）を含有する合金層を表面に備える表面処理鋼板が提案されている。
しかしながら、本発明者らの検討の結果、Ｃｏを含有する合金層を備える表面処理鋼板は、高温・多湿の条件下で変色することが分かった。本発明者らは、その原因を詳細に調査し、以下の知見を得た。
表面処理鋼板は、製造された後、コイル状に巻取られて保管される。コイルの巻取り時にコイル内の表面処理鋼板同士の隙間に、高温かつ高湿の空気が巻き込まれれば、表面処理鋼板同士の隙間内で、結露水が発生する。同様に、コイルの保管時にコイル内の表面処理鋼板同士の隙間に、高温かつ高湿の空気が侵入すれば、表面処理鋼板同士の隙間内で、結露水が発生する。表面処理鋼板の表面、すなわち、合金層表面において、結露水と接触している部分の酸素濃度は高くなる。反対に、合金層表面において、結露水と接触していない部分の酸素濃度は低くなる。合金層表面の、酸素濃度が高い部分の電位は貴になる。反対に、合金層表面の、酸素濃度が低い部分の電位は卑になる。これにより、酸素濃淡電池が形成される。Ｃｏは、Ｎｉと比較して酸化されやすい。そのため、酸素濃度が低い部分（すなわち、電位が卑になる部分）でＣｏが酸化される。酸化Ｃｏにより合金層の表面が変色する。
合金層の表面の変色は、Ｃｏの酸化という化学反応によるものである。そのため、合金層の表面の変色を抑制しようとする場合、化学的なアプローチにより合金層の表面の変色の抑制を試みるのが一般的である。たとえば、上述の特許文献５では、プレッシャークッカー試験を実施した場合における厚みの増加量が２８ｎｍ以下の酸化被膜を表面に形成することで、表面処理鋼板の表面の変色を防止している。その他には、合金層内のＮｉと、変色の原因となるＣｏとの比率や、Ｎｉ及びＣｏの濃度を調整することも考えられる。
本発明者らは、コイル状に巻き取られた表面処理鋼板において変色が生じやすいこと、及び、表面処理鋼板の表面において変色度合いに偏差がみられることを知見した。そこで、本発明者らは、化学的なアプローチではなく、物理的なアプローチによっても表面処理鋼板の表面の変色が抑制できると考えた。具体的には、本発明者らは、表面処理鋼板の表面の凹凸が表面処理鋼板の表面の変色に影響すると考えた。
続いて本発明者らは、以下のとおり推論した。表面処理鋼板の表面の凹凸が多ければ、コイル内の表面処理鋼板同士の接点が増える。表面処理鋼板同士の接点の近傍は、表面処理鋼板間の距離が小さい。そのため、表面処理鋼板同士の接点の近傍に結露した結露水は、毛細管現象によって凝集する。したがって、表面処理鋼板同士の接点の数に比例して、結露水が凝集する点が多くなる。結露水が凝集する点が多ければ、酸素濃淡電池が形成されやすくなる。その結果、Ｃｏが酸化されやすくなる。
本発明者らは、表面処理鋼板の表面粗さを低減すれば、Ｃｏを含有する表面処理鋼板であっても、表面処理鋼板の表面の変色を抑制できると考えた。具体的には、表面処理鋼板の表面粗さを低減すれば、表面処理鋼板の表面の凹凸が減る。凹凸が少ない表面処理鋼板をコイル状に巻き取った場合、コイル内において表面処理鋼板同士の接点の数が少なくなる。表面処理鋼板同士の接点の数が少なければ、表面処理鋼板同士の接点の近傍に結露した結露水が、毛細管現象によって凝集しにくくなる。その結果、表面処理鋼板の表面の変色を抑制できる。以下、表面の変色を抑制できる性能を、耐変色性とも称する。本発明者らは、表面粗さの指標の一つである、算術表面粗さＲａに着目して検討を行った。
表１は、後述する実施例の結果の一部抜粋である。表１中、Ｒａ１（μｍ）と記載された欄には、合金層の表面の、鋼板の幅方向の基準長さ５．０ｍｍにおける算術平均粗さ（以下、表面粗さＲａ１とも称する）を示す。表面粗さＲａ１は、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）で定義される、算術平均粗さである。表面粗さＲａ１は、触針式表面粗さ測定機を用いて測定した。表１の色差（ΔＥ＊）とは、高温かつ高湿の条件に晒す前後の表面処理鋼板の表面の色調の差である。色差（ΔＥ＊）が大きいほど、高温及び高湿の条件に晒した後に表面処理鋼板が変色した度合いが大きかったことを示す。
表１を参照して、試験番号１１と比較して、試験番号１は、Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（ＪＩＳ） Ｂ０６０１（２０１３）及びＪＩＳ Ｂ０６５１（２００１）で定められる、触針式表面粗さ測定機により測定された表面粗さＲａ１が小さい。そのため、試験番号１の色差（ΔＥ＊）は、試験番号１１の色差（ΔＥ＊）よりも小さかった。すなわち、試験番号１の表面処理鋼板は、試験番号１１の表面処理鋼板よりも優れた耐変色性を示した。しかしながら、試験番号１と同様に触針式表面粗さ測定機により測定された表面粗さＲａ１が小さい試験番号１２の表面処理鋼板の色差（ΔＥ＊）は４．６であり、耐変色性に優れなかった。
表面処理鋼板の表面の物理的な形状は、耐変色性に影響していない可能性も検討された。しかしながら、本発明者らは、さらに微細な表面の凹凸をも低減すれば、表面処理鋼板の耐変色性を高めることができると考えた。
ＪＩＳ Ｂ０６５１（２００１）では、触針式表面粗さ測定機の理想的な触針の形状は球状先端を持つ円錐とされており、触針先端の半径は最小で２μｍである。したがって、触針式表面粗さ測定機では、触針の先端の球状部分の半径（２μｍ）より小さい溝を検出できない。そのため、仮に触針式表面粗さ測定機で測定された表面粗さＲａ１が小さかったとしても、さらに微細な凹凸を有する場合がある。微細な凹凸の凸部分では、毛細管現象により結露水が凝集する。凝集した結露水に被覆された合金層の表面では、結露水の周縁部に対し、結露水の中央部は溶存酸素濃度が低くなる。すると酸素濃淡電池が形成される。これにより、結露水の周縁部で還元反応が進行する。一方、結露水の中央部で酸化反応が進行する。その結果、Ｃｏが酸化する。
そこで本発明者らは、触針式表面粗さ測定機では測定できない、より微細な表面粗さについて検討を行った。その結果、本発明者らは、触針式表面粗さ測定機により測定されたＲａ１に加えて、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定された表面粗さＲａ２を小さくし、さらに、ＡＦＭにより測定された基準長さにおける粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍを大きくすれば、表面処理鋼板の耐変色性を抑制できることを知見した。微細な表面粗さＲａ２を小さくすることによって、微細な凸部分が減少する。これにより、結露水が凝集するスポットが減少する。言い換えると、酸素濃淡電池が形成されＣｏ酸化が促進されるスポットが減少する。その結果、Ｃｏの酸化が抑制できる。また、基準長さにおける粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍが大きいとは、凹凸の数が少ないことを意味する。つまり、ＲＳｍを大きくすれば、微細な凸部分が減少する。これにより、結露水が凝集するスポットが減少する。言い換えると、酸素濃淡電池が形成されＣｏ酸化が促進されるスポットが減少する。その結果、Ｃｏの酸化が抑制できる。
表２は、後述する実施例の結果の一部抜粋である。表２は、表１の結果にさらに、Ｒａ２（ｎｍ）及びＲＳｍ（ｎｍ）を追記した表である。表２中、Ｒａ２（ｎｍ）と記載された欄には、合金層の表面の、ＡＦＭを用いて測定された、鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さ（ｎｍ）（以下、表面粗さＲａ２とも称する）を示す。表２中、ＲＳｍ（ｎｍ）と記載された欄には、合金層の表面の、ＡＦＭを用いて測定された、鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さ（ｎｍ）（以下、粗さの平均長さＲＳｍとも称する）を示す。
表２を参照して、試験番号１１及び試験番号１２と比較して、試験番号１は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定された表面粗さＲａ２が小さく、粗さの平均長さＲＳｍが大きい。そのため、試験番号１の色差（ΔＥ＊）は、試験番号１１及び試験番号１２の色差（ΔＥ＊）よりも小さかった。すなわち、試験番号１の表面処理鋼板は、試験番号１１及び試験番号１２の表面処理鋼板よりも優れた耐変色性を示した。
上述の知見は、推論を含むが、本開示の請求項１の構成を有する表面処理鋼板であれば、接触抵抗が低く、かつ、表面の変色を抑制可能であることが、実施例において示されている。
本実施形態の表面処理鋼板は、上記知見に基づいて完成したものであり、次の構成を有する。
［１］
鋼板と
前記鋼板の表面に、Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層とを備え、
前記合金層の表面の、触針式表面粗さ測定機を用いて測定された、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）で定義される、前記鋼板の幅方向の基準長さ５．０ｍｍにおける表面粗さＲａ１が２．０μｍ以下であり、
前記合金層の表面の、原子間力顕微鏡を用いて測定された、前記鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さであるＲａ２が２０ｎｍ以下であり、かつ、前記鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍが７００ｎｍ以上である、表面処理鋼板。
鋼板と
前記鋼板の表面に、Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層とを備え、
前記合金層の表面の、触針式表面粗さ測定機を用いて測定された、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）で定義される、前記鋼板の幅方向の基準長さ５．０ｍｍにおける表面粗さＲａ１が２．０μｍ以下であり、
前記合金層の表面の、原子間力顕微鏡を用いて測定された、前記鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さであるＲａ２が２０ｎｍ以下であり、かつ、前記鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍが７００ｎｍ以上である、表面処理鋼板。
［２］
［１］に記載の表面処理鋼板であって、
前記鋼板の片面当たりの、前記合金層中のＮｉ含有量が１．３４～５．３６ｇ／ｍ２であり、前記合金層中のＣｏ含有量が０．４５～１．３４ｇ／ｍ２である、表面処理鋼板。
［１］に記載の表面処理鋼板であって、
前記鋼板の片面当たりの、前記合金層中のＮｉ含有量が１．３４～５．３６ｇ／ｍ２であり、前記合金層中のＣｏ含有量が０．４５～１．３４ｇ／ｍ２である、表面処理鋼板。
［３］
［１］に記載の表面処理鋼板であって、
前記鋼板の片面当たりの、前記合金層中のＮｉ含有量が５．３６～３５．６ｇ／ｍ２であり、前記合金層中のＣｏ含有量が０．４５～１．３４ｇ／ｍ２である、表面処理鋼板。
［１］に記載の表面処理鋼板であって、
前記鋼板の片面当たりの、前記合金層中のＮｉ含有量が５．３６～３５．６ｇ／ｍ２であり、前記合金層中のＣｏ含有量が０．４５～１．３４ｇ／ｍ２である、表面処理鋼板。
以下、本実施形態の表面処理鋼板について詳述する。
［表面処理鋼板］
本実施形態の表面処理鋼板は、鋼板と、鋼板表面に、Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層とを備える。図１は、本実施形態の表面処理鋼板の一例を示す断面図である。図１を参照して、本実施形態の表面処理鋼板１は、鋼板２と、合金層３とを備える。合金層３は、鋼板２の表面に配置される。図１では、合金層３は鋼板２の両面に配置されている。しかしながら、合金層３の配置は、図１に限定されない。合金層３は、図２に示すとおり、鋼板２の片面のみに配置されてもよい。
本実施形態の表面処理鋼板は、鋼板と、鋼板表面に、Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層とを備える。図１は、本実施形態の表面処理鋼板の一例を示す断面図である。図１を参照して、本実施形態の表面処理鋼板１は、鋼板２と、合金層３とを備える。合金層３は、鋼板２の表面に配置される。図１では、合金層３は鋼板２の両面に配置されている。しかしながら、合金層３の配置は、図１に限定されない。合金層３は、図２に示すとおり、鋼板２の片面のみに配置されてもよい。
本実施形態の表面処理鋼板１は、一次電池及び二次電池等の電池用途として使用可能である。一次電池とはたとえば、アルカリ電池及びマンガン電池である。二次電池とはたとえば、リチウムイオン電池である。図３は、本実施形態の表面処理鋼板１を使用したアルカリ電池の一例の断面図である。図３を参照して、表面処理鋼板１は、電池の容器の形状に加工されている。表面処理鋼板１で形成された容器内には、正極である二酸化マンガン１０、負極である亜鉛１１、セパレーター１２、集電体１３が封入されている。正極１０及び負極１１は、電解液に浸潤している。表面処理鋼板１で形成された容器の外側は、絶縁体１４が被覆する。図３のアルカリ電池の上部の凸部は、正極端子１５である。電池容器として使用された場合、表面処理鋼板１は、電池の容器、及び、集電体として機能する。合金層３を鋼板２の片面のみに配置する場合は、電池容器の内側に合金層３が配置されることが好ましい。
［好ましい表面処理鋼板の厚さ］
本実施形態の表面処理鋼板１の厚さは特に限定されないが、たとえば０．０５～１．５ｍｍである。アルカリ電池等の電池用途ではたとえば、０．１～１．０ｍｍである。表面処理鋼板１の厚さは周知の方法で測定できる。表面処理鋼板１の厚さはたとえば、表面処理鋼板１を厚さ方向に切断し、断面の光学顕微鏡観察によって測定してもよいし、周知の膜厚計によって測定してもよい。
本実施形態の表面処理鋼板１の厚さは特に限定されないが、たとえば０．０５～１．５ｍｍである。アルカリ電池等の電池用途ではたとえば、０．１～１．０ｍｍである。表面処理鋼板１の厚さは周知の方法で測定できる。表面処理鋼板１の厚さはたとえば、表面処理鋼板１を厚さ方向に切断し、断面の光学顕微鏡観察によって測定してもよいし、周知の膜厚計によって測定してもよい。
［合金層］
合金層３は、Ｎｉ及びＣｏを含有する。合金層３はさらに、鉄（Ｆｅ）を含有してもよい。合金層３は、たとえば次の製造方法で製造できる。初めに、鋼板２を準備する。次に、鋼板２の表面にＮｉめっき層を形成し、Ｎｉめっき層の上にＣｏめっき層を形成する。最後に、Ｎｉめっき層及びＣｏめっき層を備える鋼板２を合金化熱処理する。合金化熱処理により、Ｎｉめっき層のＮｉとＣｏめっき層のＣｏとが互いに拡散して、合金層３が形成される。この時、鋼板２に含まれる鉄（Ｆｅ）が合金層３内に拡散する場合がある。したがって、合金層３は、Ｎｉ及びＣｏに加えてＦｅを含有してもよい。Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅはそれぞれ、合金層３の厚さ方向において、部分的に存在してもよく、全体にわたって存在しても良い。つまり、本実施形態の表面処理鋼板１において、合金層３の厚さ方向の全域に渡って、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅの全てが常に含有されていなくてもよい。
合金層３は、Ｎｉ及びＣｏを含有する。合金層３はさらに、鉄（Ｆｅ）を含有してもよい。合金層３は、たとえば次の製造方法で製造できる。初めに、鋼板２を準備する。次に、鋼板２の表面にＮｉめっき層を形成し、Ｎｉめっき層の上にＣｏめっき層を形成する。最後に、Ｎｉめっき層及びＣｏめっき層を備える鋼板２を合金化熱処理する。合金化熱処理により、Ｎｉめっき層のＮｉとＣｏめっき層のＣｏとが互いに拡散して、合金層３が形成される。この時、鋼板２に含まれる鉄（Ｆｅ）が合金層３内に拡散する場合がある。したがって、合金層３は、Ｎｉ及びＣｏに加えてＦｅを含有してもよい。Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅはそれぞれ、合金層３の厚さ方向において、部分的に存在してもよく、全体にわたって存在しても良い。つまり、本実施形態の表面処理鋼板１において、合金層３の厚さ方向の全域に渡って、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅの全てが常に含有されていなくてもよい。
［合金層の表面粗さＲａ１］
合金層３の表面の、触針式表面粗さ測定機を用いて測定された、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）で定義される、鋼板２の幅方向の基準長さ５．０ｍｍにおける表面粗さＲａ１は２．０μｍ以下である。ここで、鋼板２の幅方向とは、鋼板２の圧延方向及び鋼板の厚さ方向の両方に垂直な方向である。合金層３の表面粗さＲａ１が２．０μｍ以下であれば、コイル状に巻き取られた表面処理鋼板１同士の接点が減少する。そのため、高温・高湿の環境下であっても、コイル状に巻き取られた表面処理鋼板１同士の隙間の中で、結露水が毛細管現象によって凝集する点が減少し、酸素濃淡電池の形成箇所が減少する。したがって、表面処理鋼板１の耐変色性が高まる。
合金層３の表面の、触針式表面粗さ測定機を用いて測定された、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）で定義される、鋼板２の幅方向の基準長さ５．０ｍｍにおける表面粗さＲａ１は２．０μｍ以下である。ここで、鋼板２の幅方向とは、鋼板２の圧延方向及び鋼板の厚さ方向の両方に垂直な方向である。合金層３の表面粗さＲａ１が２．０μｍ以下であれば、コイル状に巻き取られた表面処理鋼板１同士の接点が減少する。そのため、高温・高湿の環境下であっても、コイル状に巻き取られた表面処理鋼板１同士の隙間の中で、結露水が毛細管現象によって凝集する点が減少し、酸素濃淡電池の形成箇所が減少する。したがって、表面処理鋼板１の耐変色性が高まる。
合金層３の表面粗さＲａ１の上限は好ましくは１．９μｍであり、より好ましくは１．８μｍであり、さらに好ましくは１．５μｍであり、さらに好ましくは１．３μｍであり、さらに好ましくは１．０μｍである。合金層３の表面粗さＲａ１の下限は特に限定されないが、合金層３の表面粗さＲａ１を極端に低減すればコストが増大する。そのため、合金層３の表面粗さＲａ１の下限は好ましくは０．１μｍであり、より好ましくは０．２μｍであり、さらに好ましくは０．５μｍであり、より好ましくは０．８μｍである。
［合金層の表面粗さＲａ１の測定方法］
合金層３の表面粗さＲａ１は次の方法で測定する。初めに、合金層３を備える表面処理鋼板１を準備する。測定には、ＪＩＳ Ｂ０６５１（２００１）で定義される触針式表面粗さ測定機を用いる。ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に基づき、鋼板２の幅方向の基準長さ５．０ｍｍにおける、合金層３表面の算術平均粗さＲａを測定する。鋼板２の幅方向とは、鋼板２の圧延方向及び鋼板２の厚さ方向の両方に垂直な方向である。得られた結果を合金層３の表面粗さＲａ１とする。
合金層３の表面粗さＲａ１は次の方法で測定する。初めに、合金層３を備える表面処理鋼板１を準備する。測定には、ＪＩＳ Ｂ０６５１（２００１）で定義される触針式表面粗さ測定機を用いる。ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に基づき、鋼板２の幅方向の基準長さ５．０ｍｍにおける、合金層３表面の算術平均粗さＲａを測定する。鋼板２の幅方向とは、鋼板２の圧延方向及び鋼板２の厚さ方向の両方に垂直な方向である。得られた結果を合金層３の表面粗さＲａ１とする。
［合金層の表面粗さＲａ２］
合金層３の表面の、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定された、鋼板２の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さであるＲａ２は２０ｎｍ以下である。ここで、鋼板２の幅方向とは、鋼板２の圧延方向及び鋼板の厚さ方向の両方に垂直な方向である。合金層３の表面粗さＲａ２が２０ｎｍ以下であれば、微細な凸部分が減少する。これにより、結露水が凝集するスポットが減少する。言い換えると、酸素濃淡電池が形成されＣｏ酸化が促進されるスポットが減少する。その結果、表面処理鋼板１の耐変色性が高まる。
合金層３の表面の、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定された、鋼板２の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さであるＲａ２は２０ｎｍ以下である。ここで、鋼板２の幅方向とは、鋼板２の圧延方向及び鋼板の厚さ方向の両方に垂直な方向である。合金層３の表面粗さＲａ２が２０ｎｍ以下であれば、微細な凸部分が減少する。これにより、結露水が凝集するスポットが減少する。言い換えると、酸素濃淡電池が形成されＣｏ酸化が促進されるスポットが減少する。その結果、表面処理鋼板１の耐変色性が高まる。
合金層３の表面粗さＲａ２の上限は好ましくは１９ｎｍであり、より好ましくは１８ｎｍであり、さらに好ましくは１７ｎｍであり、さらに好ましくは１６ｎｍであり、さらに好ましくは１５ｎｍである。合金層の表面粗さＲａ２の下限は特に限定されないが、合金層３の表面粗さＲａ２を極端に低減すればコストが増大する。そのため、合金層３の表面粗さＲａ２の下限は好ましくは１ｎｍであり、より好ましくは２ｎｍであり、さらに好ましくは３ｎｍであり、さらに好ましくは４ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍであり、さらに好ましくは１０ｎｍである。
［合金層の粗さの平均長さＲＳｍ］
合金層３の表面の、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定された、鋼板２の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍ（以下、合金層３の粗さの平均長さＲＳｍとも称する）は７００ｎｍ以上である。ここで、鋼板２の幅方向とは、鋼板２の圧延方向及び鋼板の厚さ方向の両方に垂直な方向である。合金層３の粗さの平均長さＲＳｍが７００ｎｍ以上であれば、微細な凸部分が減少する。これにより、結露水が凝集するスポットが減少する。言い換えると、酸素濃淡電池が形成されＣｏ酸化が促進されるスポットが減少する。その結果、表面処理鋼板１の耐変色性が高まる。
合金層３の表面の、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定された、鋼板２の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍ（以下、合金層３の粗さの平均長さＲＳｍとも称する）は７００ｎｍ以上である。ここで、鋼板２の幅方向とは、鋼板２の圧延方向及び鋼板の厚さ方向の両方に垂直な方向である。合金層３の粗さの平均長さＲＳｍが７００ｎｍ以上であれば、微細な凸部分が減少する。これにより、結露水が凝集するスポットが減少する。言い換えると、酸素濃淡電池が形成されＣｏ酸化が促進されるスポットが減少する。その結果、表面処理鋼板１の耐変色性が高まる。
合金層３の粗さの平均長さＲＳｍの下限は好ましくは７２０ｎｍであり、より好ましくは７５０ｎｍであり、さらに好ましくは７８０ｎｍであり、さらに好ましくは８００ｎｍであり、さらに好ましくは８５０ｎｍであり、さらに好ましくは９００ｎｍであり、さらに好ましくは９５０ｎｍであり、さらに好ましくは１０００ｎｍである。合金層３の粗さの平均長さＲＳｍの上限は特に限定されないが、合金層３の粗さの平均長さＲＳｍを極端に大きくすればコストが増大する。そのため、合金層３の粗さの平均長さＲＳｍの上限は好ましくは５０００ｎｍであり、より好ましくは４０００ｎｍであり、さらに好ましくは３０００ｎｍであり、さらに好ましくは２０００ｎｍであり、さらに好ましくは１５００ｎｍである。
［合金層の表面粗さＲａ２及び合金層の粗さの平均長さＲＳｍの測定方法］
合金層３の表面粗さＲａ２及び合金層３の粗さの平均長さＲＳｍは次の方法で測定する。合金層３を備える表面処理鋼板１を準備する。測定には、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いる。測定条件は大気中、スキャンサイズ：縦２μｍ及び横２μｍ、ダイナミックモードＡＦＭに設定する。鋼板２の幅方向の基準長さ１０μｍにおける、粗さ曲線の算術平均高さを求める。鋼板２の幅方向とは、鋼板２の圧延方向及び鋼板２の厚さ方向の両方に垂直な方向である。そこで、粗さ曲線の算術平均高さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に定義される、粗さ曲線の算術平均高さを求める方法と同じ方法で求める。得られた結果を、合金層の表面粗さＲａ２とする。また、上記基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さを求める。粗さ曲線要素の平均長さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に定義される、粗さ曲線要素の平均長さを求める方法と同じ方法で求める。得られた結果を合金層の粗さの平均長さＲＳｍとする。
合金層３の表面粗さＲａ２及び合金層３の粗さの平均長さＲＳｍは次の方法で測定する。合金層３を備える表面処理鋼板１を準備する。測定には、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いる。測定条件は大気中、スキャンサイズ：縦２μｍ及び横２μｍ、ダイナミックモードＡＦＭに設定する。鋼板２の幅方向の基準長さ１０μｍにおける、粗さ曲線の算術平均高さを求める。鋼板２の幅方向とは、鋼板２の圧延方向及び鋼板２の厚さ方向の両方に垂直な方向である。そこで、粗さ曲線の算術平均高さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に定義される、粗さ曲線の算術平均高さを求める方法と同じ方法で求める。得られた結果を、合金層の表面粗さＲａ２とする。また、上記基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さを求める。粗さ曲線要素の平均長さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に定義される、粗さ曲線要素の平均長さを求める方法と同じ方法で求める。得られた結果を合金層の粗さの平均長さＲＳｍとする。
［合金層の厚さ］
合金層３の厚さは特に限定されない。合金層３の厚さの下限はたとえば１００ｎｍである。合金層３の厚さの上限はたとえば１０００ｎｍである。ここで、合金層３の厚さとは、表面処理鋼板１を厚さ方向に切断して、断面を走査型電子顕微鏡により観察し、目視により測定した厚さをいう。
合金層３の厚さは特に限定されない。合金層３の厚さの下限はたとえば１００ｎｍである。合金層３の厚さの上限はたとえば１０００ｎｍである。ここで、合金層３の厚さとは、表面処理鋼板１を厚さ方向に切断して、断面を走査型電子顕微鏡により観察し、目視により測定した厚さをいう。
以下、合金層３の表面までＦｅが拡散している場合を全拡散とも称する。また、合金層３の表面までＦｅが拡散していない場合を部分拡散とも称する。本実施形態の表面処理鋼板１の合金層３は、全拡散であってもよいし、部分拡散であってもよい。
［合金層中の好ましいＮｉ含有量及び好ましいＣｏ含有量］
好ましくは、鋼板２の片面当たりの合金層３中のＮｉ含有量及びＣｏ含有量は次のとおりである。
好ましくは、鋼板２の片面当たりの合金層３中のＮｉ含有量及びＣｏ含有量は次のとおりである。
合金層３中のＮｉ含有量：１．３４～３５．６ｇ／ｍ２
合金層３中のＮｉ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以上であれば、表面処理鋼板１の防錆性をより確実に担保できる。一方、合金層３中のＮｉ含有量が３５．６ｇ／ｍ２を超えても、表面処理鋼板１の防錆性は十分担保出来ているためこれ以上の含有量は必要性が低い。合金層３中のＮｉ含有量が３５．６ｇ／ｍ２以下であれば、製造コストを抑制できる。したがって、合金層３中のＮｉ含有量は１．３４～３５．６ｇ／ｍ２であることが好ましい。合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい下限は２．０１ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは２．７５ｇ／ｍ２である。合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい上限は３１．８ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは２８．９ｇ／ｍ２である。
合金層３中のＮｉ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以上であれば、表面処理鋼板１の防錆性をより確実に担保できる。一方、合金層３中のＮｉ含有量が３５．６ｇ／ｍ２を超えても、表面処理鋼板１の防錆性は十分担保出来ているためこれ以上の含有量は必要性が低い。合金層３中のＮｉ含有量が３５．６ｇ／ｍ２以下であれば、製造コストを抑制できる。したがって、合金層３中のＮｉ含有量は１．３４～３５．６ｇ／ｍ２であることが好ましい。合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい下限は２．０１ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは２．７５ｇ／ｍ２である。合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい上限は３１．８ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは２８．９ｇ／ｍ２である。
合金層３中のＣｏ含有量：０．４５～１．３４ｇ／ｍ２
合金層３中のＣｏ含有量が０．４５ｇ／ｍ２以上であれば、表面処理鋼板１の接触抵抗をより安定して低くできる。一方、合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２を超えても、合金層３の低い接触抵抗は十分確保できている。合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以下であれば、製造コストを抑制できる。したがって、合金層３中のＣｏ含有量は０．４５～１．３４ｇ／ｍ２であることが好ましい。合金層３中のＣｏ含有量のより好ましい下限は０．５２ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは０．６５ｇ／ｍ２である。合金層３中のＣｏ含有量のより好ましい上限は１．２３ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは１．１０ｇ／ｍ２である。
合金層３中のＣｏ含有量が０．４５ｇ／ｍ２以上であれば、表面処理鋼板１の接触抵抗をより安定して低くできる。一方、合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２を超えても、合金層３の低い接触抵抗は十分確保できている。合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以下であれば、製造コストを抑制できる。したがって、合金層３中のＣｏ含有量は０．４５～１．３４ｇ／ｍ２であることが好ましい。合金層３中のＣｏ含有量のより好ましい下限は０．５２ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは０．６５ｇ／ｍ２である。合金層３中のＣｏ含有量のより好ましい上限は１．２３ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは１．１０ｇ／ｍ２である。
［全拡散の場合の合金層中の好ましいＮｉ含有量及び好ましいＣｏ含有量］
全拡散の場合、好ましくは、鋼板２の片面当たりの合金層中の好ましいＮｉ含有量及び好ましいＣｏ含有量は次のとおりである。
全拡散の場合、好ましくは、鋼板２の片面当たりの合金層中の好ましいＮｉ含有量及び好ましいＣｏ含有量は次のとおりである。
全拡散の場合の合金層３中のＮｉ含有量：１．３４～５．３６ｇ／ｍ２
合金層３中のＮｉ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以上であれば、表面処理鋼板１の防錆性をより確実に担保できる。一方、合金層３中のＮｉ含有量が５．３６ｇ／ｍ２以下であれば、合金層３の表面までＦｅが拡散しやすい。したがって、全拡散の場合、合金層３中のＮｉ含有量は１．３４～５．３６ｇ／ｍ２であることが好ましい。全拡散の場合、合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい下限は１．７８ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは２．１０ｇ／ｍ２である。全拡散の場合、合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい上限は５．１０ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは４．８５ｇ／ｍ２である。
合金層３中のＮｉ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以上であれば、表面処理鋼板１の防錆性をより確実に担保できる。一方、合金層３中のＮｉ含有量が５．３６ｇ／ｍ２以下であれば、合金層３の表面までＦｅが拡散しやすい。したがって、全拡散の場合、合金層３中のＮｉ含有量は１．３４～５．３６ｇ／ｍ２であることが好ましい。全拡散の場合、合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい下限は１．７８ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは２．１０ｇ／ｍ２である。全拡散の場合、合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい上限は５．１０ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは４．８５ｇ／ｍ２である。
全拡散の場合の合金層３中のＣｏ含有量：０．４５～１．３４ｇ／ｍ２
合金層３中のＣｏ含有量が０．４５ｇ／ｍ２以上であれば、表面処理鋼板１の接触抵抗をより安定して低くできる。一方、合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２を超えても、合金層３の低い接触抵抗は十分確保できている。合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以下であれば、製造コストを抑制できる。したがって、全拡散の場合、合金層３中のＣｏ含有量は０．４５～１．３４ｇ／ｍ２であることが好ましい。全拡散の場合、合金層３中のＣｏ含有量のより好ましい下限は０．５５ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは０．６５ｇ／ｍ２である。全拡散の場合、合金層３中のＣｏ含有量のより好ましい上限は１．２２ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは１．１０ｇ／ｍ２である。
合金層３中のＣｏ含有量が０．４５ｇ／ｍ２以上であれば、表面処理鋼板１の接触抵抗をより安定して低くできる。一方、合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２を超えても、合金層３の低い接触抵抗は十分確保できている。合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以下であれば、製造コストを抑制できる。したがって、全拡散の場合、合金層３中のＣｏ含有量は０．４５～１．３４ｇ／ｍ２であることが好ましい。全拡散の場合、合金層３中のＣｏ含有量のより好ましい下限は０．５５ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは０．６５ｇ／ｍ２である。全拡散の場合、合金層３中のＣｏ含有量のより好ましい上限は１．２２ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは１．１０ｇ／ｍ２である。
［部分拡散の場合の合金層中の好ましいＮｉ含有量及び好ましいＣｏ含有量］
部分拡散の場合、好ましくは、鋼板２の片面当たりの合金層中の好ましいＮｉ含有量及び好ましいＣｏ含有量は次のとおりである。
部分拡散の場合、好ましくは、鋼板２の片面当たりの合金層中の好ましいＮｉ含有量及び好ましいＣｏ含有量は次のとおりである。
部分拡散の場合の合金層３中のＮｉ含有量：５．３６～３５．６ｇ／ｍ２
合金層３中のＮｉ含有量が５．３６ｇ／ｍ２以上であれば、合金層３の表面までＦｅが拡散しにくい。一方、合金層３中のＮｉ含有量が３５．６ｇ／ｍ２を超えても、表面処理鋼板１の防錆性は十分担保出来ているためこれ以上の含有量は必要性が低い。合金層３中のＮｉ含有量が３５．６ｇ／ｍ２以下であれば、製造コストを抑制できる。したがって、部分拡散の場合、合金層３中のＮｉ含有量は５．３６～３５．６ｇ／ｍ２であることが好ましい。部分拡散の場合、合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい下限は５．７０ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは６．００ｇ／ｍ２である。部分拡散の場合、合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい上限は３２．５ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは２８．９ｇ／ｍ２である。
合金層３中のＮｉ含有量が５．３６ｇ／ｍ２以上であれば、合金層３の表面までＦｅが拡散しにくい。一方、合金層３中のＮｉ含有量が３５．６ｇ／ｍ２を超えても、表面処理鋼板１の防錆性は十分担保出来ているためこれ以上の含有量は必要性が低い。合金層３中のＮｉ含有量が３５．６ｇ／ｍ２以下であれば、製造コストを抑制できる。したがって、部分拡散の場合、合金層３中のＮｉ含有量は５．３６～３５．６ｇ／ｍ２であることが好ましい。部分拡散の場合、合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい下限は５．７０ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは６．００ｇ／ｍ２である。部分拡散の場合、合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい上限は３２．５ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは２８．９ｇ／ｍ２である。
部分拡散の場合の合金層３中のＣｏ含有量：０．４５～１．３４ｇ／ｍ２
合金層３中のＣｏ含有量が０．４５ｇ／ｍ２以上であれば、表面処理鋼板１の接触抵抗をより安定して低くできる。一方、合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２を超えても、合金層３の低い接触抵抗は十分確保できている。合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以下であれば、製造コストを抑制できる。したがって、部分拡散の場合、合金層３中のＣｏ含有量は０．４５～１．３４ｇ／ｍ２であることが好ましい。部分拡散の場合、合金層３中のＣｏ含有量のより好ましい下限は０．５５ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは０．６５ｇ／ｍ２である。部分拡散の場合、合金層３中のＣｏ含有量のより好ましい上限は１．２２ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは１．１０ｇ／ｍ２である。
合金層３中のＣｏ含有量が０．４５ｇ／ｍ２以上であれば、表面処理鋼板１の接触抵抗をより安定して低くできる。一方、合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２を超えても、合金層３の低い接触抵抗は十分確保できている。合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以下であれば、製造コストを抑制できる。したがって、部分拡散の場合、合金層３中のＣｏ含有量は０．４５～１．３４ｇ／ｍ２であることが好ましい。部分拡散の場合、合金層３中のＣｏ含有量のより好ましい下限は０．５５ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは０．６５ｇ／ｍ２である。部分拡散の場合、合金層３中のＣｏ含有量のより好ましい上限は１．２２ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは１．１０ｇ／ｍ２である。
本実施形態の表面処理鋼板１の合金層３の化学組成は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ及び不純物からなる化学組成であってもよい。不純物とはたとえば、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）及び硫黄（Ｓ）からなる群から選択される１元素以上である。
［合金層中のＮｉ含有量及びＣｏ含有量の測定方法］
合金層３中の好ましいＮｉ含有量及び好ましいＣｏ含有量は次の方法で測定する。合金層３を備える表面処理鋼板１を準備する。表面処理鋼板１を厚さ方向に切断して、断面を走査型電子顕微鏡により観察し、合金層３の厚さを測定する。次に、表面処理鋼板１の表面から、所定面積を有するサンプルを採取する。サンプルの厚さは、先に求めた合金層３の厚さと同じ厚さとする。得られたサンプルを、２５℃の濃塩酸：濃硝酸＝１：１の混酸で溶解させる。溶解処理の時間は、先に求めた合金層３の厚さ及びサンプルの大きさに応じて設定する。得られた溶解液に対して、高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法により分析を行う。得られた結果及びサンプルの面積から、合金層３中のＮｉ含有量（ｇ／ｍ２）及びＣｏ含有量（ｇ／ｍ２）を求める。
合金層３中の好ましいＮｉ含有量及び好ましいＣｏ含有量は次の方法で測定する。合金層３を備える表面処理鋼板１を準備する。表面処理鋼板１を厚さ方向に切断して、断面を走査型電子顕微鏡により観察し、合金層３の厚さを測定する。次に、表面処理鋼板１の表面から、所定面積を有するサンプルを採取する。サンプルの厚さは、先に求めた合金層３の厚さと同じ厚さとする。得られたサンプルを、２５℃の濃塩酸：濃硝酸＝１：１の混酸で溶解させる。溶解処理の時間は、先に求めた合金層３の厚さ及びサンプルの大きさに応じて設定する。得られた溶解液に対して、高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法により分析を行う。得られた結果及びサンプルの面積から、合金層３中のＮｉ含有量（ｇ／ｍ２）及びＣｏ含有量（ｇ／ｍ２）を求める。
［インピーダンス］
本実施形態の表面処理鋼板１のインピーダンス値（Ω）は、好ましくは５０（Ω）以下である。ここで、インピーダンス値（Ω）とは、表面処理鋼板１を、６０℃の３５％ＫＯＨ水溶液中に０．３Ｖ ｖｓ．Ｈｇ／ＨｇＯで１０日間定電位保持した後測定された、周波数０．１Ｈｚ時のインピーダンス値（Ω）をいう。インピーダンス値（Ω）の上限はより好ましくは４５であり、さらに好ましくは４０であり、さらに好ましくは３０であり、さらに好ましくは２０であり、さらに好ましくは１０であり、さらに好ましくは５である。インピーダンス値（Ω）の下限は特に限定されないが、たとえば１である。
本実施形態の表面処理鋼板１のインピーダンス値（Ω）は、好ましくは５０（Ω）以下である。ここで、インピーダンス値（Ω）とは、表面処理鋼板１を、６０℃の３５％ＫＯＨ水溶液中に０．３Ｖ ｖｓ．Ｈｇ／ＨｇＯで１０日間定電位保持した後測定された、周波数０．１Ｈｚ時のインピーダンス値（Ω）をいう。インピーダンス値（Ω）の上限はより好ましくは４５であり、さらに好ましくは４０であり、さらに好ましくは３０であり、さらに好ましくは２０であり、さらに好ましくは１０であり、さらに好ましくは５である。インピーダンス値（Ω）の下限は特に限定されないが、たとえば１である。
［色差］
本実施形態の表面処理鋼板１の（ΔＥ＊）は、好ましくは４．５以下である。ここで、色差（ΔＥ＊）とは、表面処理鋼板１を、温度：４０℃、湿度：９０％ｒｈで１０日間保持する前後のＬ＊ａ＊ｂ＊値から求めた色差（ΔＥ＊）をいう。色差（ΔＥ＊）の上限はより好ましくは４．３であり、より好ましくは４．０であり、さらに好ましくは３．８であり、さらに好ましくは３．５であり、さらに好ましくは３．３であり、さらに好ましくは３．０であり、さらに好ましくは２．７であり、さらに好ましくは２．５であり、さらに好ましくは２．３であり、さらに好ましくは２．１であり、さらに好ましくは２．０であり、さらに好ましくは１．９であり、さらに好ましくは１．６である。色差（ΔＥ＊）の下限は特に限定されないが、たとえば０である。
本実施形態の表面処理鋼板１の（ΔＥ＊）は、好ましくは４．５以下である。ここで、色差（ΔＥ＊）とは、表面処理鋼板１を、温度：４０℃、湿度：９０％ｒｈで１０日間保持する前後のＬ＊ａ＊ｂ＊値から求めた色差（ΔＥ＊）をいう。色差（ΔＥ＊）の上限はより好ましくは４．３であり、より好ましくは４．０であり、さらに好ましくは３．８であり、さらに好ましくは３．５であり、さらに好ましくは３．３であり、さらに好ましくは３．０であり、さらに好ましくは２．７であり、さらに好ましくは２．５であり、さらに好ましくは２．３であり、さらに好ましくは２．１であり、さらに好ましくは２．０であり、さらに好ましくは１．９であり、さらに好ましくは１．６である。色差（ΔＥ＊）の下限は特に限定されないが、たとえば０である。
［鋼板］
鋼板２の化学組成は特に限定されない。鋼板２はたとえば、炭素（Ｃ）を０．２５質量％以下含有する低炭素鋼、Ｃを０．０１質量％未満含有する極低炭素鋼及び、極低炭素鋼にＴｉ及びＮｂを含有させて得られる非時効性極低炭素鋼からなる群から選択されてもよい。低炭素鋼の冷延鋼板がたとえば、ＪＩＳ Ｇ３１４１（２０１７）の、ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＥ、ＳＰＣＦ及びＳＰＣＧとして規定されている。鋼板２はこれらの冷延鋼板であってもよい。また、鋼板２は、アルミキルド鋼であってもよい。
鋼板２の化学組成は特に限定されない。鋼板２はたとえば、炭素（Ｃ）を０．２５質量％以下含有する低炭素鋼、Ｃを０．０１質量％未満含有する極低炭素鋼及び、極低炭素鋼にＴｉ及びＮｂを含有させて得られる非時効性極低炭素鋼からなる群から選択されてもよい。低炭素鋼の冷延鋼板がたとえば、ＪＩＳ Ｇ３１４１（２０１７）の、ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＥ、ＳＰＣＦ及びＳＰＣＧとして規定されている。鋼板２はこれらの冷延鋼板であってもよい。また、鋼板２は、アルミキルド鋼であってもよい。
以上の説明のとおり、本実施形態の表面処理鋼板１は、鋼板２と、鋼板２の表面に、Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層３とを備える。合金層３の表面の、触針式表面粗さ測定機を用いて測定された、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）で定義される、鋼板２の幅方向の基準長さ５．０ｍｍにおける表面粗さＲａ１は２．０μｍ以下であり、合金層３の表面の、原子間力顕微鏡を用いて測定された、鋼板２の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さであるＲａ２が２０ｎｍ以下であり、かつ、鋼板２の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍが７００ｎｍ以上である。そのため、本実施形態の表面処理鋼板１は、接触抵抗が低く、かつ、表面の変色を抑制可能である。
［製造方法］
上述の本実施形態の表面処理鋼板１の製造方法を説明する。以降に説明する表面処理鋼板１の製造方法は、本実施形態の表面処理鋼板１の製造方法の一例である。したがって、上述の構成を有する表面処理鋼板１は、以降に説明する製造方法以外の他の製造方法により製造されてもよい。しかしながら、以降に説明する製造方法は、本実施形態の表面処理鋼板１の製造方法の好ましい一例である。
上述の本実施形態の表面処理鋼板１の製造方法を説明する。以降に説明する表面処理鋼板１の製造方法は、本実施形態の表面処理鋼板１の製造方法の一例である。したがって、上述の構成を有する表面処理鋼板１は、以降に説明する製造方法以外の他の製造方法により製造されてもよい。しかしながら、以降に説明する製造方法は、本実施形態の表面処理鋼板１の製造方法の好ましい一例である。
本実施形態の表面処理鋼板１の製造方法は、鋼板２を準備する工程（鋼板準備工程）と、鋼板２の表面にＮｉめっき層を形成する工程（Ｎｉめっき工程）と、Ｎｉめっき層上にＣｏめっき層を形成する工程（Ｃｏめっき工程）と、Ｎｉめっき層及びＣｏめっき層を備える鋼板２を合金化熱処理する工程（合金化熱処理工程）と、合金化熱処理された鋼板２に対して調質圧延を実施する工程（調質圧延工程）とを含む。以下、各工程について説明する。
［鋼板準備工程］
鋼板準備工程では、上述の鋼板２を準備する。鋼板２は、第三者から供給されてもよいし、製造してもよい。鋼板２を製造する場合たとえば、次の方法により製造する。上述の化学組成を有する溶鋼を製造する。製造された溶鋼を用いて、鋳片を製造する。製造された鋳片に対して、熱間圧延、酸洗及び冷間圧延を実施する。冷間圧延後に焼鈍及び調質圧延を実施してもよい。以上の工程により、鋼板２を製造できる。鋼板２の厚さは特に限定されず、表面処理鋼板１の用途に応じて選択される。鋼板２の厚さはたとえば、０．０５～１．５ｍｍである。アルカリ電池等の電池用途ではたとえば、０．１～１．０ｍｍである。
鋼板準備工程では、上述の鋼板２を準備する。鋼板２は、第三者から供給されてもよいし、製造してもよい。鋼板２を製造する場合たとえば、次の方法により製造する。上述の化学組成を有する溶鋼を製造する。製造された溶鋼を用いて、鋳片を製造する。製造された鋳片に対して、熱間圧延、酸洗及び冷間圧延を実施する。冷間圧延後に焼鈍及び調質圧延を実施してもよい。以上の工程により、鋼板２を製造できる。鋼板２の厚さは特に限定されず、表面処理鋼板１の用途に応じて選択される。鋼板２の厚さはたとえば、０．０５～１．５ｍｍである。アルカリ電池等の電池用途ではたとえば、０．１～１．０ｍｍである。
［Ｎｉめっき工程］
Ｎｉめっき工程では、鋼板２の表面にＮｉ及び不純物からなるＮｉめっき層を形成する。具体的には、鋼板２をＮｉめっき浴に接触させて、電解めっき又は無電解めっきを実施する。鋼板２をＮｉめっき浴に浸漬して、電解めっきを実施してもよい。Ｎｉめっき浴は周知のＮｉめっき浴を使用できる。Ｎｉめっき浴はたとえば、ワット浴、スルファミン酸浴、ウッド浴、ホウフッ化物浴、塩化物浴及びクエン酸浴からなる群から選択される。Ｎｉめっき浴は、Ｎｉイオンを含有する。Ｎｉイオンの含有量はたとえば５０～５００ｇ／Ｌである。Ｎｉイオンは、硫酸ニッケル、硫酸ニッケルアンモニウム、塩化ニッケル、スルファミン酸ニッケル及び金属ニッケルからなる群から選択される１種以上としてＮｉめっき浴に添加されてもよい。Ｎｉめっき浴は、Ｎｉイオンの他に、他の成分を含有してもよい。他の成分とはたとえば、ホウ酸、塩酸、硫酸亜鉛、チオシアン酸ナトリウム、クエン酸、光沢剤、ｐＨ調整剤及び界面活性剤からなる群から選択される１種以上である。他の成分は、Ｎｉめっき浴の種類に応じて適宜設定される。
Ｎｉめっき工程では、鋼板２の表面にＮｉ及び不純物からなるＮｉめっき層を形成する。具体的には、鋼板２をＮｉめっき浴に接触させて、電解めっき又は無電解めっきを実施する。鋼板２をＮｉめっき浴に浸漬して、電解めっきを実施してもよい。Ｎｉめっき浴は周知のＮｉめっき浴を使用できる。Ｎｉめっき浴はたとえば、ワット浴、スルファミン酸浴、ウッド浴、ホウフッ化物浴、塩化物浴及びクエン酸浴からなる群から選択される。Ｎｉめっき浴は、Ｎｉイオンを含有する。Ｎｉイオンの含有量はたとえば５０～５００ｇ／Ｌである。Ｎｉイオンは、硫酸ニッケル、硫酸ニッケルアンモニウム、塩化ニッケル、スルファミン酸ニッケル及び金属ニッケルからなる群から選択される１種以上としてＮｉめっき浴に添加されてもよい。Ｎｉめっき浴は、Ｎｉイオンの他に、他の成分を含有してもよい。他の成分とはたとえば、ホウ酸、塩酸、硫酸亜鉛、チオシアン酸ナトリウム、クエン酸、光沢剤、ｐＨ調整剤及び界面活性剤からなる群から選択される１種以上である。他の成分は、Ｎｉめっき浴の種類に応じて適宜設定される。
Ｎｉめっき浴温度、Ｎｉめっき浴のｐＨ、Ｎｉめっき処理時間等のめっき条件は適宜設定できる。たとえば、Ｎｉめっき浴温度：２５～７０℃、及び、Ｎｉめっき浴のｐＨ：１～５でめっきを実施してもよい。電解めっきの場合は、電流密度：１～５０Ａ／ｄｍ２、Ｎｉめっき処理時間：１～３００秒でめっきを実施してもよい。電流密度を１Ａ／ｄｍ２以上とすることにより、好ましいＮｉ付着量を得やすい。電流密度を５０Ａ／ｄｍ２以下とすることにより、めっき表面焼け等を防止することができる。
Ｎｉめっき層形成工程ではたとえば、硫酸ニッケル（ＩＩ）六水和物：２５０～３８０ｇ／Ｌ、塩化ニッケル（ＩＩ）六水和物：０．４０～８０ｇ／Ｌ、及び、ホウ酸：２０～５５ｇ／Ｌを含有するワット浴を使用してもよい。このワット浴を使用して、Ｎｉめっき浴のｐＨ：３．５～４．５、Ｎｉめっき浴温度：４５～５５℃、電流密度：１～４０Ａ／ｄｍ２、及び、Ｎｉめっき処理時間：１～１００秒で電解めっきを実施してもよい。これにより、鋼板２の表面に、Ｎｉ及び不純物からなるＮｉめっき層が形成できる。
Ｎｉめっき層のＮｉ付着量は、上記の合金層３中のＮｉ含有量と同じである。つまり、鋼板２の片面当たりのＮｉ付着量が１．３４～３５．６ｇ／ｍ２となるようにめっき条件を調整することが好ましい。合金層３が全拡散の場合は、Ｎｉ付着量は１．３４～５．３６ｇ／ｍ２であることが好ましい。合金層３が部分拡散の場合は、Ｎｉ付着量は５．３６～３５．６ｇ／ｍ２であることが好ましい。
［Ｃｏめっき工程］
Ｃｏめっき工程では、Ｎｉめっき層上にＣｏ及び不純物からなるＣｏめっき層を形成する。具体的には、鋼板２表面のＮｉめっき層をＣｏめっき浴に接触させて、電解めっきを実施する。Ｎｉめっき層を備える鋼板２をＣｏめっき浴に浸漬して、電解めっきを実施してもよい。Ｃｏめっき浴は市販のＣｏめっき浴を使用できる。Ｃｏめっき浴は、Ｃｏイオンを含有する。Ｃｏイオンの含有量はたとえば、３０～５００ｇ／Ｌである。Ｃｏイオンは、硫酸コバルト及び塩化コバルトからなる群から選択される１種以上としてＣｏめっき浴に添加されてもよい。Ｃｏめっき浴は、Ｃｏイオンの他に、他の成分を含有してもよい。他の成分とはたとえば、ギ酸、ホウ酸、塩酸、硫酸亜鉛、チオシアン酸ナトリウム、クエン酸、光沢剤、ｐＨ調整剤及び界面活性剤からなる群から選択される１種以上である。他の成分は、Ｃｏめっき浴の種類に応じて適宜設定される。
Ｃｏめっき工程では、Ｎｉめっき層上にＣｏ及び不純物からなるＣｏめっき層を形成する。具体的には、鋼板２表面のＮｉめっき層をＣｏめっき浴に接触させて、電解めっきを実施する。Ｎｉめっき層を備える鋼板２をＣｏめっき浴に浸漬して、電解めっきを実施してもよい。Ｃｏめっき浴は市販のＣｏめっき浴を使用できる。Ｃｏめっき浴は、Ｃｏイオンを含有する。Ｃｏイオンの含有量はたとえば、３０～５００ｇ／Ｌである。Ｃｏイオンは、硫酸コバルト及び塩化コバルトからなる群から選択される１種以上としてＣｏめっき浴に添加されてもよい。Ｃｏめっき浴は、Ｃｏイオンの他に、他の成分を含有してもよい。他の成分とはたとえば、ギ酸、ホウ酸、塩酸、硫酸亜鉛、チオシアン酸ナトリウム、クエン酸、光沢剤、ｐＨ調整剤及び界面活性剤からなる群から選択される１種以上である。他の成分は、Ｃｏめっき浴の種類に応じて適宜設定される。
Ｃｏめっき浴温度、Ｃｏめっき浴のｐＨ、Ｃｏめっき処理時間等のめっき条件は適宜設定できる。たとえば、Ｃｏめっき浴温度：２５～７０℃、及び、Ｃｏめっき浴のｐＨ：１～５でめっきを実施してもよい。電解めっきの場合は、電流密度：１～５０Ａ／ｄｍ２、Ｃｏめっき処理時間：１～５０秒でめっきを実施してもよい。
Ｃｏめっき層形成工程ではたとえば、硫酸コバルト（ＩＩ）七水和物：２４０～３３０ｇ／Ｌ、ホウ酸：２０～５５ｇ／Ｌ、及び、ギ酸：１５～３０ｇ／Ｌ、硫酸：０．５～３ｇ／Ｌを含有するＣｏめっき浴を使用してもよい。このＣｏめっき浴を使用して、Ｃｏめっき浴のｐＨ：１．０～３．０、Ｃｏめっき浴温度：５０～６０℃、及び、電流密度１～４０Ａ／ｄｍ２、Ｃｏめっき処理時間：１～３０秒で電解めっきを実施してもよい。これにより、Ｎｉめっき層上に、Ｃｏ及び不純物からなるＣｏめっき層が形成できる。
Ｃｏめっき層のＣｏ付着量は、上記の合金層３中のＣｏ含有量と同じである。つまり、鋼板２の片面当たりのＣｏ付着量が０．４５～１．３４ｇ／ｍ２となるようにめっき条件を調整することが好ましい。
本実施形態では、合金化熱処理工程及び調質圧延工程の条件を調整することにより、合金層３の表面粗さＲａ１、合金層３の表面粗さＲａ２及び合金層３の粗さの平均長さＲＳｍを適切な範囲に調整する。言い換えると、適切な条件で合金化熱処理及び調質圧延を行うことにより、合金層３の表面の、触針式表面粗さ測定機を用いて測定された、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）で定義される、基準長さを５．０ｍｍとした場合の表面粗さＲａ１を２．０μｍ以下にできる。適切な条件で合金化熱処理及び調質圧延を行うことによりさらに、合金層３の表面の、ＡＦＭを用いて測定された、鋼板２の幅方向の基準長さ１０μｍにおける、粗さ曲線の算術平均高さであるＲａ２を２０ｎｍ以下に、かつ、粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍを７００ｎｍ以上にできる。これにより、合金層３の変色を抑制できる。
［合金化熱処理工程］
合金化熱処理工程では、Ｎｉめっき層及びＣｏめっき層を備える鋼板２を合金化熱処理する。合金化熱処理により、Ｎｉめっき層のＮｉ、Ｃｏめっき層のＣｏ及び鋼板２に含まれるＦｅが相互に拡散して、合金層３が形成される。合金化熱処理炉は周知の加熱炉を使用できる。合金化熱処理はたとえば、連続的に鋼板２を加熱炉に供給して実施してもよい。合金化熱処理時の雰囲気ガスは特に限定されないが、たとえばＮ２＋２～４％Ｈ２である。
合金化熱処理工程では、Ｎｉめっき層及びＣｏめっき層を備える鋼板２を合金化熱処理する。合金化熱処理により、Ｎｉめっき層のＮｉ、Ｃｏめっき層のＣｏ及び鋼板２に含まれるＦｅが相互に拡散して、合金層３が形成される。合金化熱処理炉は周知の加熱炉を使用できる。合金化熱処理はたとえば、連続的に鋼板２を加熱炉に供給して実施してもよい。合金化熱処理時の雰囲気ガスは特に限定されないが、たとえばＮ２＋２～４％Ｈ２である。
処理温度：７１５～８５０℃
合金化熱処理時の処理温度が７１５℃未満であれば、Ｎｉ及びＣｏの相互拡散が不十分となる。この場合、合金層３の密着性が低下する。一方、合金化熱処理時の処理温度が８５０℃超であれば、鋼板２の硬度が低下する。したがって、合金化熱処理時の処理温度は７１５～８５０℃である。
合金化熱処理時の処理温度が７１５℃未満であれば、Ｎｉ及びＣｏの相互拡散が不十分となる。この場合、合金層３の密着性が低下する。一方、合金化熱処理時の処理温度が８５０℃超であれば、鋼板２の硬度が低下する。したがって、合金化熱処理時の処理温度は７１５～８５０℃である。
合金化熱処理時間：１０～４５秒
合金化熱処理時間が１０秒未満であれば、Ｎｉ及びＣｏの相互拡散が不十分となる。この場合、合金層３の密着性が低下する。一方、合金化熱処理時間が４５秒超であれば、鋼板２の硬度が低下する。したがって、合金化熱処理時間は１０～４５秒である。ここで、合金化熱処理時間とは、上記合金化熱処理時の処理温度での鋼板２の保持時間である。
合金化熱処理時間が１０秒未満であれば、Ｎｉ及びＣｏの相互拡散が不十分となる。この場合、合金層３の密着性が低下する。一方、合金化熱処理時間が４５秒超であれば、鋼板２の硬度が低下する。したがって、合金化熱処理時間は１０～４５秒である。ここで、合金化熱処理時間とは、上記合金化熱処理時の処理温度での鋼板２の保持時間である。
合金化熱処理により合金層３が形成された表面処理鋼板１を冷却する。冷却は周知の方法により実施する。冷却はたとえば、ガス冷却である。ガス冷却によって、合金化熱処理温度から１００℃程度まで冷却してもよい。
［調質圧延工程］
調質圧延工程では、上記の条件で合金化熱処理を実施したことを前提として、鋼板２に対して以下の条件で調質圧延を実施する。これにより、合金層３の表面粗さＲａ１、合金層３の表面粗さＲａ２及び合金層３の粗さの平均長さＲＳｍを適切な範囲に調整できる。
調質圧延工程では、上記の条件で合金化熱処理を実施したことを前提として、鋼板２に対して以下の条件で調質圧延を実施する。これにより、合金層３の表面粗さＲａ１、合金層３の表面粗さＲａ２及び合金層３の粗さの平均長さＲＳｍを適切な範囲に調整できる。
圧下率：０．５～１０．０％
圧下率が０．５％未満の場合、圧延が不十分であり、合金層３の表面粗さＲａ１が大きくなりすぎる。一方、圧下率が１０．０％超の場合、製品として要求される板厚を確保できなくなり、さらに、製造効率が低下する。したがって、圧下率は０．５～１０．０％である。ここで、圧下率とは鋼板２が圧延ロールに入る前の入口板厚ｈ１と、鋼板２が圧延ロールから出た後の出口板厚ｈ２とを以下の式に代入して得られる数値である。
圧下率（％）＝（ｈ１－ｈ２）／ｈ１×１００
圧下率が０．５％未満の場合、圧延が不十分であり、合金層３の表面粗さＲａ１が大きくなりすぎる。一方、圧下率が１０．０％超の場合、製品として要求される板厚を確保できなくなり、さらに、製造効率が低下する。したがって、圧下率は０．５～１０．０％である。ここで、圧下率とは鋼板２が圧延ロールに入る前の入口板厚ｈ１と、鋼板２が圧延ロールから出た後の出口板厚ｈ２とを以下の式に代入して得られる数値である。
圧下率（％）＝（ｈ１－ｈ２）／ｈ１×１００
張力：３．５ｋｇｆ／ｍｍ２以上
上述の合金化熱処理条件で合金化熱処理を実施し、圧下率０．５～１０．０％で圧延することを前提として、張力を３．５ｋｇｆ／ｍｍ２以上とする。これにより、合金層３の表面形状の矯正力を高める。その結果、ＡＦＭにより測定される合金層３の表面粗さＲａ２を２０ｎｍ以下にでき、合金層３の粗さの平均長さＲＳｍを７００ｎｍ以上にできる。言い換えると、仮に張力を３．５ｋｇｆ／ｍｍ２以上としても、圧下率が０．５～１０．０％の範囲外であれば、合金層３の表面粗さＲａ２を２０ｎｍ以下、及び、合金層３の粗さの平均長さＲＳｍを７００ｎｍ以上にできない。また、圧下率が０．５～１０．０％であっても、張力が３．５ｋｇｆ／ｍｍ２未満であれば、合金層３の表面粗さＲａ２を２０ｎｍ以下、及び、合金層３の粗さの平均長さＲＳｍを７００ｎｍ以上にできない。したがって、張力は３．５ｋｇｆ／ｍｍ２以上である。張力の上限は特に限定されないが、たとえば４．５ｋｇｆ／ｍｍ２である。ここで、張力とは、調質圧延時に、圧延対象である合金層３を備える鋼板２に負荷される、圧延方向の張力をいう。
上述の合金化熱処理条件で合金化熱処理を実施し、圧下率０．５～１０．０％で圧延することを前提として、張力を３．５ｋｇｆ／ｍｍ２以上とする。これにより、合金層３の表面形状の矯正力を高める。その結果、ＡＦＭにより測定される合金層３の表面粗さＲａ２を２０ｎｍ以下にでき、合金層３の粗さの平均長さＲＳｍを７００ｎｍ以上にできる。言い換えると、仮に張力を３．５ｋｇｆ／ｍｍ２以上としても、圧下率が０．５～１０．０％の範囲外であれば、合金層３の表面粗さＲａ２を２０ｎｍ以下、及び、合金層３の粗さの平均長さＲＳｍを７００ｎｍ以上にできない。また、圧下率が０．５～１０．０％であっても、張力が３．５ｋｇｆ／ｍｍ２未満であれば、合金層３の表面粗さＲａ２を２０ｎｍ以下、及び、合金層３の粗さの平均長さＲＳｍを７００ｎｍ以上にできない。したがって、張力は３．５ｋｇｆ／ｍｍ２以上である。張力の上限は特に限定されないが、たとえば４．５ｋｇｆ／ｍｍ２である。ここで、張力とは、調質圧延時に、圧延対象である合金層３を備える鋼板２に負荷される、圧延方向の張力をいう。
以上の製造工程により、本実施形態の表面処理鋼板１が製造できる。なお、本実施形態の表面処理鋼板１の製造方法は、上述の工程に加えてその他の工程を含んでもよい。
［その他の工程］
その他の工程とはたとえば、前処理工程である。Ｎｉめっき工程の前に前処理工程を実施してもよい。
その他の工程とはたとえば、前処理工程である。Ｎｉめっき工程の前に前処理工程を実施してもよい。
［前処理工程］
Ｎｉめっき工程の前に前処理工程を実施してもよい。前処理工程では、準備された鋼板２の表面に対して、酸洗及び／又はアルカリ脱脂を実施し、鋼板２の表面の酸化皮膜及び不純物を除去する。これにより、Ｎｉめっき層の密着性が高まる。また、Ｎｉめっき層のめっき析出不良が低減できる。
Ｎｉめっき工程の前に前処理工程を実施してもよい。前処理工程では、準備された鋼板２の表面に対して、酸洗及び／又はアルカリ脱脂を実施し、鋼板２の表面の酸化皮膜及び不純物を除去する。これにより、Ｎｉめっき層の密着性が高まる。また、Ｎｉめっき層のめっき析出不良が低減できる。
以下、実施例により本実施形態の表面処理鋼板の効果をさらに具体的に説明する。以下の実施例での条件は、本実施形態の表面処理鋼板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る。したがって、本実施形態の表面処理鋼板はこの一条件例に限定されない。
［鋼板準備工程］
厚さ０．３０ｍｍのアルミキルド鋼の鋼板を準備した。鋼板はＣ：０．００９０％、Ｓｉ：０．００６％、Ｍｎ：０．１２％、Ｐ：０．０１２％、Ｓ：０．００８８％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０４７％、Ｎ：０．００２５％、及び、残部はＦｅ及び不純物からなる化学組成を有した。鋼板に対して、アルカリ脱脂及び酸洗の前処理を実施した。
厚さ０．３０ｍｍのアルミキルド鋼の鋼板を準備した。鋼板はＣ：０．００９０％、Ｓｉ：０．００６％、Ｍｎ：０．１２％、Ｐ：０．０１２％、Ｓ：０．００８８％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０４７％、Ｎ：０．００２５％、及び、残部はＦｅ及び不純物からなる化学組成を有した。鋼板に対して、アルカリ脱脂及び酸洗の前処理を実施した。
［Ｎｉめっき工程］
前処理を実施した鋼板の表面に、Ｎｉめっき層を形成した。Ｎｉめっき層は、鋼板の両面に形成した。得られたＮｉめっき層は、Ｎｉ及び不純物からなるめっき層であった。各試験番号のＮｉめっき条件を、次に示す。
前処理を実施した鋼板の表面に、Ｎｉめっき層を形成した。Ｎｉめっき層は、鋼板の両面に形成した。得られたＮｉめっき層は、Ｎｉ及び不純物からなるめっき層であった。各試験番号のＮｉめっき条件を、次に示す。
［Ｃｏめっき工程］
Ｎｉめっき層上にＣｏめっき層を形成した。Ｃｏめっき層は、鋼板の両面に形成した。得られたＣｏめっき層は、Ｃｏ及び不純物からなるめっき層であった。各試験番号のＣｏめっき条件を次に示す。なお、試験番号１０では、Ｃｏめっき層を形成しなかった。
Ｎｉめっき層上にＣｏめっき層を形成した。Ｃｏめっき層は、鋼板の両面に形成した。得られたＣｏめっき層は、Ｃｏ及び不純物からなるめっき層であった。各試験番号のＣｏめっき条件を次に示す。なお、試験番号１０では、Ｃｏめっき層を形成しなかった。
［合金化熱処理工程］
Ｎｉめっき層及びＣｏめっき層、又は、Ｎｉめっき層を備える鋼板に対してＮ２＋２％Ｈ２雰囲気で連続合金化熱処理を実施した。各試験番号の合金化熱処理の熱処理温度及び合金化処理時間を、表５に示す。合金化熱処理した鋼板を１００℃までＮ２ガス冷却した。
Ｎｉめっき層及びＣｏめっき層、又は、Ｎｉめっき層を備える鋼板に対してＮ２＋２％Ｈ２雰囲気で連続合金化熱処理を実施した。各試験番号の合金化熱処理の熱処理温度及び合金化処理時間を、表５に示す。合金化熱処理した鋼板を１００℃までＮ２ガス冷却した。
［調質圧延工程］
合金化熱処理及び冷却後の鋼板に対して調質圧延を実施した。調質圧延の圧下率及び張力は表５に示すとおりであった。以上の工程により、各試験番号の表面処理鋼板を製造した。
合金化熱処理及び冷却後の鋼板に対して調質圧延を実施した。調質圧延の圧下率及び張力は表５に示すとおりであった。以上の工程により、各試験番号の表面処理鋼板を製造した。
［合金層中のＮｉ含有量及びＣｏ含有量の測定試験］
各試験番号の表面処理鋼板の合金層中のＮｉ含有量及びＣｏ含有量を次の方法で測定した。各試験番号の表面処理鋼板を厚さ方向に切断して、断面を走査型電子顕微鏡により１００００倍で観察し、合金層の厚さを測定した。次に、表面処理鋼板の表面から、直径４０ｍｍの円盤状のサンプルを採取した。サンプルの直径は、合金層の厚さ方向に垂直であった。サンプルの厚さは、先に測定した合金層の厚さと同じであった。得られたサンプルを、２５℃の濃塩酸：濃硝酸＝１：１の混酸で溶解させた。溶解処理の時間は、合金層の厚さ及びサンプルの大きさに応じて設定した。得られた溶解液に対して、高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法（株式会社日立ハイテク製、型番ＳＰＳ－３５００）により分析を行った。得られた結果及びサンプルの面積から、合金層中のＮｉ含有量（ｇ／ｍ２）及びＣｏ含有量（ｇ／ｍ２）を求めた。結果を表５の「Ｎｉ含有量（ｇ／ｍ２）」の欄、及び、「Ｃｏ含有量（ｇ／ｍ２）」の欄に示す。
各試験番号の表面処理鋼板の合金層中のＮｉ含有量及びＣｏ含有量を次の方法で測定した。各試験番号の表面処理鋼板を厚さ方向に切断して、断面を走査型電子顕微鏡により１００００倍で観察し、合金層の厚さを測定した。次に、表面処理鋼板の表面から、直径４０ｍｍの円盤状のサンプルを採取した。サンプルの直径は、合金層の厚さ方向に垂直であった。サンプルの厚さは、先に測定した合金層の厚さと同じであった。得られたサンプルを、２５℃の濃塩酸：濃硝酸＝１：１の混酸で溶解させた。溶解処理の時間は、合金層の厚さ及びサンプルの大きさに応じて設定した。得られた溶解液に対して、高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法（株式会社日立ハイテク製、型番ＳＰＳ－３５００）により分析を行った。得られた結果及びサンプルの面積から、合金層中のＮｉ含有量（ｇ／ｍ２）及びＣｏ含有量（ｇ／ｍ２）を求めた。結果を表５の「Ｎｉ含有量（ｇ／ｍ２）」の欄、及び、「Ｃｏ含有量（ｇ／ｍ２）」の欄に示す。
［触針式表面粗さ測定機による表面粗さ測定試験］
各試験番号の表面処理鋼板の合金層の表面粗さを、触針式表面粗さ測定機を用いて測定した。測定には、ＪＩＳ Ｂ０６５１（２００１）で定義される触針式表面粗さ測定機（株式会社小坂研究所製、型番ＤＲ－１００Ｘ６３）を用いた。ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に基づき、鋼板の幅方向に、基準長さを５．０ｍｍとして表面処理鋼板１の合金層の表面粗さＲａを測定した。鋼板の幅方向とは、鋼板の圧延方向及び鋼板の厚さ方向の両方に垂直な方向である。得られた結果を合金層の表面粗さＲａ１（μｍ）とした。結果を表５に示す。
各試験番号の表面処理鋼板の合金層の表面粗さを、触針式表面粗さ測定機を用いて測定した。測定には、ＪＩＳ Ｂ０６５１（２００１）で定義される触針式表面粗さ測定機（株式会社小坂研究所製、型番ＤＲ－１００Ｘ６３）を用いた。ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に基づき、鋼板の幅方向に、基準長さを５．０ｍｍとして表面処理鋼板１の合金層の表面粗さＲａを測定した。鋼板の幅方向とは、鋼板の圧延方向及び鋼板の厚さ方向の両方に垂直な方向である。得られた結果を合金層の表面粗さＲａ１（μｍ）とした。結果を表５に示す。
［原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）による表面粗さ及び平均長さ測定試験］
各試験番号の表面処理鋼板の合金層の表面粗さを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定した。測定には、原子間力顕微鏡（株式会社日立ハイテクサイエンス製、型番：ＡＦＭ５５００Ｍ）を用いた。測定条件は大気中、スキャンサイズ：縦２μｍ及び横２μｍ、ダイナミックモードＡＦＭに設定した。鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さを求めた。鋼板の幅方向は、鋼板の圧延方向及び鋼板の厚さ方向の両方に垂直な方向である。得られた結果を、合金層の表面粗さＲａ２（ｎｍ）とした。また、上記基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さを求めた。得られた結果を合金層の粗さの平均長さＲＳｍ（ｎｍ）とした。結果を表５に示す。ここで、粗さ曲線の算術平均高さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に定義される、粗さ曲線の算術平均高さを求める方法と同じ方法で求めた。粗さ曲線要素の平均長さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に定義される、粗さ曲線要素の平均長さを求める方法と同じ方法で求めた。試験番号２の表面処理鋼板の表面をＡＦＭにより測定して得られた断面曲線を図４に示す。試験番号１１の表面処理鋼板の表面をＡＦＭにより測定して得られた断面曲線を図５に示す。
各試験番号の表面処理鋼板の合金層の表面粗さを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定した。測定には、原子間力顕微鏡（株式会社日立ハイテクサイエンス製、型番：ＡＦＭ５５００Ｍ）を用いた。測定条件は大気中、スキャンサイズ：縦２μｍ及び横２μｍ、ダイナミックモードＡＦＭに設定した。鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さを求めた。鋼板の幅方向は、鋼板の圧延方向及び鋼板の厚さ方向の両方に垂直な方向である。得られた結果を、合金層の表面粗さＲａ２（ｎｍ）とした。また、上記基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さを求めた。得られた結果を合金層の粗さの平均長さＲＳｍ（ｎｍ）とした。結果を表５に示す。ここで、粗さ曲線の算術平均高さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に定義される、粗さ曲線の算術平均高さを求める方法と同じ方法で求めた。粗さ曲線要素の平均長さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に定義される、粗さ曲線要素の平均長さを求める方法と同じ方法で求めた。試験番号２の表面処理鋼板の表面をＡＦＭにより測定して得られた断面曲線を図４に示す。試験番号１１の表面処理鋼板の表面をＡＦＭにより測定して得られた断面曲線を図５に示す。
［インピーダンス測定試験］
各試験番号の表面処理鋼板に対して、表面のインピーダンス値を測定した。具体的には、各試験番号の表面処理鋼板を、６０℃の３５％ＫＯＨ水溶液中に０．３Ｖ ｖｓ．Ｈｇ／ＨｇＯで１０日間定電位保持した。０．３Ｖ ｖｓ．Ｈｇ／ＨｇＯは、マンガン電池の正極における二酸化マンガンの電位である。定電位保持後の表面処理鋼板に対して、周波数０．１Ｈｚ時のインピーダンス値を測定した。測定には、北斗電工株式会社製のＨＺ－７０００を使用した。表５に結果を示す。
各試験番号の表面処理鋼板に対して、表面のインピーダンス値を測定した。具体的には、各試験番号の表面処理鋼板を、６０℃の３５％ＫＯＨ水溶液中に０．３Ｖ ｖｓ．Ｈｇ／ＨｇＯで１０日間定電位保持した。０．３Ｖ ｖｓ．Ｈｇ／ＨｇＯは、マンガン電池の正極における二酸化マンガンの電位である。定電位保持後の表面処理鋼板に対して、周波数０．１Ｈｚ時のインピーダンス値を測定した。測定には、北斗電工株式会社製のＨＺ－７０００を使用した。表５に結果を示す。
［色差測定試験］
各試験番号の表面処理鋼板を恒温恒湿試験機（東京理化器械株式会社製、型番ＫＣＬ－２０００Ａ）内に入れ、温度：４０℃、湿度：９０％ｒｈで１０日間保持した。恒温恒湿保持する前後の表面処理鋼板のＬ＊ａ＊ｂ＊値を測定した。測定には、分光測色計（コニカミノルタ株式会社製、型番ＣＭ－２６００Ｄ）を用いた。測定条件は、サンプルサイズ：５０ｍｍ×１００ｍｍ、測定径：φ６ｍｍ、反射、正反射光処理：ＳＣＥであった。恒温恒湿保持する前後のＬ＊ａ＊ｂ＊値から、色差（ΔＥ＊）を求めた。結果を表５に示す。
各試験番号の表面処理鋼板を恒温恒湿試験機（東京理化器械株式会社製、型番ＫＣＬ－２０００Ａ）内に入れ、温度：４０℃、湿度：９０％ｒｈで１０日間保持した。恒温恒湿保持する前後の表面処理鋼板のＬ＊ａ＊ｂ＊値を測定した。測定には、分光測色計（コニカミノルタ株式会社製、型番ＣＭ－２６００Ｄ）を用いた。測定条件は、サンプルサイズ：５０ｍｍ×１００ｍｍ、測定径：φ６ｍｍ、反射、正反射光処理：ＳＣＥであった。恒温恒湿保持する前後のＬ＊ａ＊ｂ＊値から、色差（ΔＥ＊）を求めた。結果を表５に示す。
［評価結果］
表５及び図４を参照して、試験番号１～試験番号９の表面処理鋼板は、鋼板表面に、Ｎｉ及びＣｏ含有する合金層を備え、合金層の表面の、触針式表面粗さ測定機を用いて測定された、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）で定義される、基準長さを５．０ｍｍとした場合の表面粗さＲａ１が２．０μｍ以下であった。試験番号１～試験番号９の表面処理鋼板はさらに、合金層の表面の、原子間力顕微鏡を用いて測定された、鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さであるＲａ２が２０ｎｍ以下であり、かつ、鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍが７００ｎｍ以上であった。その結果、試験番号１～試験番号９の表面処理鋼板のインピーダンス値（Ω）は５０以下であり、かつ、恒温恒湿条件に曝される前後の色差（ΔＥ＊）が４．５以下であった。試験番号１～試験番号９の表面処理鋼板は、接触抵抗が低く、かつ、表面の変色を抑制可能であった。
表５及び図４を参照して、試験番号１～試験番号９の表面処理鋼板は、鋼板表面に、Ｎｉ及びＣｏ含有する合金層を備え、合金層の表面の、触針式表面粗さ測定機を用いて測定された、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）で定義される、基準長さを５．０ｍｍとした場合の表面粗さＲａ１が２．０μｍ以下であった。試験番号１～試験番号９の表面処理鋼板はさらに、合金層の表面の、原子間力顕微鏡を用いて測定された、鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さであるＲａ２が２０ｎｍ以下であり、かつ、鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍが７００ｎｍ以上であった。その結果、試験番号１～試験番号９の表面処理鋼板のインピーダンス値（Ω）は５０以下であり、かつ、恒温恒湿条件に曝される前後の色差（ΔＥ＊）が４．５以下であった。試験番号１～試験番号９の表面処理鋼板は、接触抵抗が低く、かつ、表面の変色を抑制可能であった。
一方、試験番号１０の表面処理鋼板は、鋼板表面に、Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層を備えず、代わりに、Ｎｉ及び不純物からなる合金層を備えた。その結果、試験番号１０の表面処理鋼板のインピーダンス値は３５６Ωであり、接触抵抗が高かった。
試験番号１１の表面処理鋼板は、鋼板表面に、Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層を備えたものの、合金層の表面粗さＲａ１が４．５μｍであり、合金層の表面粗さＲａ２が２６ｎｍであり、さらに、合金層の粗さの平均長さＲＳｍが６４６ｎｍであった。その結果、試験番号１１の表面処理鋼板の色差は５．１であり、耐変色性が低かった。
試験番号１２の表面処理鋼板は、鋼板表面に、Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層を備え、かつ、合金層の表面粗さＲａ１が２．０μｍ以下であったものの、合金層の表面粗さＲａ２が２５ｎｍであり、さらに、合金層の粗さの平均長さＲＳｍが５５７ｎｍであった。その結果、試験番号１２の表面処理鋼板の色差は４．６であり、耐変色性が低かった。
以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。
１ 表面処理鋼板
２ 鋼板
３ 合金層
１０ 正極（二酸化マンガン）
１１ 負極（亜鉛）
１２ セパレーター
１３ 集電体
１４ 絶縁体
１５ 正極端子
２ 鋼板
３ 合金層
１０ 正極（二酸化マンガン）
１１ 負極（亜鉛）
１２ セパレーター
１３ 集電体
１４ 絶縁体
１５ 正極端子
Claims (3)
- 鋼板と
前記鋼板の表面に、Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層とを備え、
前記合金層の表面の、触針式表面粗さ測定機を用いて測定された、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）で定義される、前記鋼板の幅方向の基準長さ５．０ｍｍにおける表面粗さＲａ１が２．０μｍ以下であり、
前記合金層の表面の、原子間力顕微鏡を用いて測定された、前記鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線の算術平均高さであるＲａ２が２０ｎｍ以下であり、かつ、前記鋼板の幅方向の基準長さ１０μｍにおける粗さ曲線要素の平均長さであるＲＳｍが７００ｎｍ以上である、表面処理鋼板。 - 請求項１に記載の表面処理鋼板であって、
前記鋼板の片面当たりの、前記合金層中のＮｉ含有量が１．３４～５．３６ｇ／ｍ２であり、前記合金層中のＣｏ含有量が０．４５～１．３４ｇ／ｍ２である、表面処理鋼板。 - 請求項１に記載の表面処理鋼板であって、
前記鋼板の片面当たりの、前記合金層中のＮｉ含有量が５．３６～３５．６ｇ／ｍ２であり、前記合金層中のＣｏ含有量が０．４５～１．３４ｇ／ｍ２である、表面処理鋼板。
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-
2021
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