JP7401840B2 - 表面処理鋼板 - Google Patents
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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。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。他の種類の一次電池及び二次電池も同様の製造方法で製造される。つまり、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さらに、集電体として機能する。
一方、電池はその用途に応じて、求められる電流値が異なる。大電流での放電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場合がある。Ｎｉと比較してＣｏは活性な金属である。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。その結果、電池の電流値を高めることができる。
Ｎｉ及びＣｏを含有する合金層を表面に備え、電池の電流値を高めることが可能な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）及び国際公開第２０１９／０８３０４４号（特許文献３）に開示されている。特許文献１～３では、合金層の組成、及び、合金層中の各元素の分布を制御して、電池の電流値を高める。
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。
ところで、電池の容器には、外部からの衝撃に耐えるための優れた強度が要求される。近年、表面処理鋼板は、アルカリ電池に代表される一次電池の容器としてだけでなく、リチウムイオン電池に代表される二次電池の容器としても使用されている。二次電池は、電気自動車に搭載される場合がある。二次電池の部材として電気自動車に搭載された表面処理鋼板は、一次電池として使用される表面処理鋼板よりもさらに大きな衝撃に耐える必要がある。したがって、表面処理鋼板には、さらに優れた強度が要求されている。一方、表面処理鋼板の強度が高過ぎれば、成形（深絞りプレス加工）が出来ずに表面処理鋼板が割れる場合がある。したがって、表面処理鋼板は、優れた強度を有しつつ、適切な範囲内の強度を有することが好ましい。
しかしながら、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅを含むＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備える表面処理鋼板の場合、強度を高めにくい場合がある。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備える表面処理鋼板であっても、優れた強度を有することが好ましい。
上述の特許文献１～３では、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅを含むＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備える表面処理鋼板の強度について検討していない。そのため、上述の特許文献１～３に開示された技術を用いても、表面処理鋼板の強度を高めにくい場合があった。
本開示の目的は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備えていても優れた強度を有する、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、
フェライトと、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織を有する鋼板と、
前記鋼板表面に、
Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅを含有するＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層とを備える。
フェライトと、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織を有する鋼板と、
前記鋼板表面に、
Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅを含有するＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層とを備える。
本開示の表面処理鋼板は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備えていても優れた強度を有する。
本発明者らは、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備えても優れた強度を有する表面処理鋼板について検討した。本発明者らは、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備える表面処理鋼板のミクロ組織について検討した。その結果、以下の知見を得た。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備える表面処理鋼板の製造方法の一例は次のとおりである。はじめに鋼板を準備する。次に、鋼板の表面上にＮｉめっき層を形成し、Ｎｉめっき層の上にさらにＣｏめっき層を形成する。続いて、Ｎｉめっき層、及び、Ｃｏめっき層を備える鋼板に対して合金化熱処理を実施する。合金化熱処理により、Ｎｉめっき層中のＮｉ、Ｃｏめっき層中のＣｏ、及び、鋼板中のＦｅが相互に熱拡散し、合金化する。これにより、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備える表面処理鋼板が製造される。合金化熱処理後に調質圧延を実施してもよい。
従来、Ｎｉめっき層を備える表面処理鋼板が使用されてきた。Ｎｉめっき層を備える表面処理鋼板では、Ｎｉめっき層中のＮｉと、鋼板中のＦｅとが合金化したＮｉ－Ｆｅ合金層を備える場合がある。Ｎｉ－Ｆｅ合金層を形成する場合、Ｎｉ及びＦｅのみを合金化させるため、合金化熱処理の温度は、比較的低い。
一方、Ｎｉ、Ｃｏ、及び、Ｆｅを含有するＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を形成する場合、ＮｉとＦｅとに加えて、さらにＣｏを合金化させる必要がある。そのため、Ｎｉ－Ｆｅ合金層を形成する場合と比較して、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を形成する場合の方が、合金化熱処理の温度をさらに高くする必要がある。
本発明者らの検討の結果、従来のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備える表面処理鋼板では、鋼板のミクロ組織がフェライト組織であり、他の相の析出はごくわずかであることが分かった。これは、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層では、高い合金化熱処理温度が必要なためと推測される。フェライトは軟質である。そのため、従来の表面処理鋼板では、強度を高めにくい。
以上をまとめると、次のとおりである。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備える表面処理鋼板では、合金化熱処理温度を高くする必要がある。合金加熱処理温度を高くすれば、鋼板のミクロ組織がフェライト組織となり、他の相の析出がごくわずかとなる。そのため、表面処理鋼板の強度を高めにくい。
そこで本発明者らは、以下のとおり考えた。従来のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備える表面処理鋼板では得られなかった硬質な組織を、鋼板のミクロ組織中に析出させる。硬質な組織で析出強化することにより、表面処理鋼板の強度を高めることができる。
この点について本発明者らはさらに検討を行った。その結果、従来のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備える表面処理鋼板とは異なり、フェライトと、面積率の合計で１．２％以上のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織であれば、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備えても表面処理鋼板の強度を高められることを知見した。
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］
フェライトと、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織を有する鋼板と、
前記鋼板表面に、
Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅを含有するＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層とを備える、
表面処理鋼板。
フェライトと、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織を有する鋼板と、
前記鋼板表面に、
Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅを含有するＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層とを備える、
表面処理鋼板。
［２］
［１］に記載の表面処理鋼板であって、
前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向において、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ濃度が最大となる位置よりも前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面側で、かつ、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面から深さ１００ｎｍまでの間で前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＣｏ濃度が最大となり、
前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層は、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面から前記Ｃｏ濃度が最大となる位置までの間に、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面に向かって前記Ｎｉ濃度が増加するＮｉ濃化領域が形成されている、
表面処理鋼板。
［１］に記載の表面処理鋼板であって、
前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向において、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ濃度が最大となる位置よりも前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面側で、かつ、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面から深さ１００ｎｍまでの間で前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＣｏ濃度が最大となり、
前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層は、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面から前記Ｃｏ濃度が最大となる位置までの間に、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面に向かって前記Ｎｉ濃度が増加するＮｉ濃化領域が形成されている、
表面処理鋼板。
［３］
［１］又は［２］に記載の表面処理鋼板であって、
前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向において、前記Ｃｏ濃度が最大となる位置における、前記Ｎｉ濃度に対する前記Ｃｏ濃度の比が、３．０以上である、
表面処理鋼板。
［１］又は［２］に記載の表面処理鋼板であって、
前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向において、前記Ｃｏ濃度が最大となる位置における、前記Ｎｉ濃度に対する前記Ｃｏ濃度の比が、３．０以上である、
表面処理鋼板。
［４］
［１］～［３］のいずれか１項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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ含有量が１．３４～５．３６ｇ／ｍ２であり、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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］～［３］のいずれか１項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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ含有量が１．３４～５．３６ｇ／ｍ２であり、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＣｏ含有量が０．４５～１．３４ｇ／ｍ２である、
表面処理鋼板。
［５］
［１］～［３］のいずれか１項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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ含有量が５．３６～３５．６ｇ／ｍ２であり、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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］～［３］のいずれか１項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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ含有量が５．３６～３５．６ｇ／ｍ２であり、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＣｏ含有量が０．４５～１．３４ｇ／ｍ２である、
表面処理鋼板。
［６］
［１］～［５］のいずれか１項に記載の表面処理鋼板であって、
前記鋼板の化学組成が、
質量％で、
Ｃ：０．０４５～０．０６５％
Ｓｉ：０．０２０％以下
Ｍｎ：０．２５～０．３５％
Ｐ：０．０２０％以下
Ｓ：０．００４～０．０２２％
Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．０２５％
Ｎ：０．００４０％以下
Ｂ：０．００１５～０．００２５％
Ｎｂ：０～０．００５０％
Ｔｉ：０～０．０１０％、及び、
残部はＦｅ及び不純物からなる、
表面処理鋼板。
［１］～［５］のいずれか１項に記載の表面処理鋼板であって、
前記鋼板の化学組成が、
質量％で、
Ｃ：０．０４５～０．０６５％
Ｓｉ：０．０２０％以下
Ｍｎ：０．２５～０．３５％
Ｐ：０．０２０％以下
Ｓ：０．００４～０．０２２％
Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．０２５％
Ｎ：０．００４０％以下
Ｂ：０．００１５～０．００２５％
Ｎｂ：０～０．００５０％
Ｔｉ：０～０．０１０％、及び、
残部はＦｅ及び不純物からなる、
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、Ｃｏ及びＦｅを含有するＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３とを備える。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３は、鋼板２の表面に配置される。図１では、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の配置は、図１に限定されない。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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、Ｃｏ及びＦｅを含有するＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３とを備える。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３は、鋼板２の表面に配置される。図１では、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の配置は、図１に限定されない。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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０．０５～２．０ｍｍ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、マイクロメータによって測定する。
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０．０５～２．０ｍｍ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、マイクロメータによって測定する。
［鋼板］
［鋼板のミクロ組織］
本実施形態の鋼板２は、フェライトと、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織を有する。鋼板２のミクロ組織は、フェライト主体のミクロ組織である。ここで、フェライト主体のミクロ組織とは、フェライトを面積率で９５．０～９８．８％含むミクロ組織を意味する。フェライトの面積率の下限は好ましくは９６．０％であり、より好ましくは９７．０％である。フェライトの面積率の上限は好ましくは９８．８％であり、より好ましくは９８．６％であり、さらに好ましくは９８．４％であり、さらに好ましくは９８．０％であり、さらに好ましくは９７．５％である。
［鋼板のミクロ組織］
本実施形態の鋼板２は、フェライトと、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織を有する。鋼板２のミクロ組織は、フェライト主体のミクロ組織である。ここで、フェライト主体のミクロ組織とは、フェライトを面積率で９５．０～９８．８％含むミクロ組織を意味する。フェライトの面積率の下限は好ましくは９６．０％であり、より好ましくは９７．０％である。フェライトの面積率の上限は好ましくは９８．８％であり、より好ましくは９８．６％であり、さらに好ましくは９８．４％であり、さらに好ましくは９８．０％であり、さらに好ましくは９７．５％である。
本実施形態では、フェライト主体のミクロ組織中に、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上を析出させ、析出強化により表面処理鋼板１の強度を高める。セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの面積率が、合計で１．２％未満であれば、表面処理鋼板１の強度を高められない。一方、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの面積率が、合計で５．０％超であれば、表面処理鋼板１の延性が低下する。したがって、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの面積率は、合計で１．２～５．０％である。セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計の面積率の好ましい下限は１．４％であり、さらに好ましくは１．６％、さらに好ましくは２．０％、さらに好ましくは２．５％である。セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計の面積率の好ましい上限は４．０％であり、さらに好ましくは３．０％である。本実施形態の鋼板２のミクロ組織は、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上を含有し、残部はフェライトからなるミクロ組織であってもよい。
［鋼板のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率の測定方法］
鋼板２のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率は、次の方法で測定する。表面処理鋼板１の圧延方向と平行で、かつ、表面処理鋼板１の厚さ方向に表面処理鋼板１を切断し、観察面を得る。観察面を研磨布紙で鏡面研磨する。鏡面研磨した観察面を、ナイタール液（３％硝酸エタノール溶液）を用いて腐食させる。腐食後の観察面を光学顕微鏡で、倍率１００倍で観察する。観察視野の中心と、表面処理鋼板１の厚さＴの半分の位置（１／２Ｔ）とを一致させる。図４は、実施例中、試験番号５の鋼板の顕微鏡写真である。図４を参照して、黒色の組織がセメンタイト、パーライト、又は、ベイナイト２００である。白色の組織がフェライト１００である。光学顕微鏡の観察から、光学顕微鏡写真を作成する。得られた光学顕微鏡写真を、黒色の組織が全て検出されるよう閾値を設け、白黒二値化する。黒色の領域の面積を合計して、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率（％）とする。測定は、表面処理鋼板１の任意の５か所で行う。５か所の算術平均を、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率（％）とする。
鋼板２のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率は、次の方法で測定する。表面処理鋼板１の圧延方向と平行で、かつ、表面処理鋼板１の厚さ方向に表面処理鋼板１を切断し、観察面を得る。観察面を研磨布紙で鏡面研磨する。鏡面研磨した観察面を、ナイタール液（３％硝酸エタノール溶液）を用いて腐食させる。腐食後の観察面を光学顕微鏡で、倍率１００倍で観察する。観察視野の中心と、表面処理鋼板１の厚さＴの半分の位置（１／２Ｔ）とを一致させる。図４は、実施例中、試験番号５の鋼板の顕微鏡写真である。図４を参照して、黒色の組織がセメンタイト、パーライト、又は、ベイナイト２００である。白色の組織がフェライト１００である。光学顕微鏡の観察から、光学顕微鏡写真を作成する。得られた光学顕微鏡写真を、黒色の組織が全て検出されるよう閾値を設け、白黒二値化する。黒色の領域の面積を合計して、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率（％）とする。測定は、表面処理鋼板１の任意の５か所で行う。５か所の算術平均を、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率（％）とする。
［鋼板の化学組成］
鋼板２は次の化学組成を有する。なお、以下の化学組成の説明において、「％」とは、断りの無い限り、「質量％」を意味する。
鋼板２は次の化学組成を有する。なお、以下の化学組成の説明において、「％」とは、断りの無い限り、「質量％」を意味する。
Ｃ：０．０４５～０．０６５％
炭素（Ｃ）は、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの生成を促進し、表面処理鋼板１の強度を高める。Ｃはさらに、炭化物を生成し、結晶粒を微細化することで表面処理鋼板１の強度を高める。Ｃ含有量が低すぎれば、上記効果を得られない。一方、Ｃ含有量が高すぎれば、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトが過剰に生成され、表面処理鋼板１の延性が低下する。したがって、Ｃ含有量は、０．０４５～０．０６５％である。Ｃ含有量の好ましい下限は０．０４８％であり、さらに好ましくは０．０５０％であり、さらに好ましくは０．０５２％である。Ｃ含有量の好ましい上限は、０．０６２％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５８％である。
炭素（Ｃ）は、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの生成を促進し、表面処理鋼板１の強度を高める。Ｃはさらに、炭化物を生成し、結晶粒を微細化することで表面処理鋼板１の強度を高める。Ｃ含有量が低すぎれば、上記効果を得られない。一方、Ｃ含有量が高すぎれば、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトが過剰に生成され、表面処理鋼板１の延性が低下する。したがって、Ｃ含有量は、０．０４５～０．０６５％である。Ｃ含有量の好ましい下限は０．０４８％であり、さらに好ましくは０．０５０％であり、さらに好ましくは０．０５２％である。Ｃ含有量の好ましい上限は、０．０６２％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５８％である。
Ｓｉ：０．０２０％以下
シリコン（Ｓｉ）は不純物である。Ｓｉ含有量が０．０２０％超であれば、表面性状が悪くなる。したがって、Ｓｉ含有量は０．０２０％以下である。Ｓｉ含有量の好ましい上限は０．０１８％であり、さらに好ましくは０．０１５％であり、さらに好ましくは０．０１３％である。Ｓｉ含有量は０％であってもよい。しかしながら、過度なＳｉ含有量の低減は、生産コストを増大させる。工業的に表面処理鋼板１を生産する際のコストを考慮すれば、Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
シリコン（Ｓｉ）は不純物である。Ｓｉ含有量が０．０２０％超であれば、表面性状が悪くなる。したがって、Ｓｉ含有量は０．０２０％以下である。Ｓｉ含有量の好ましい上限は０．０１８％であり、さらに好ましくは０．０１５％であり、さらに好ましくは０．０１３％である。Ｓｉ含有量は０％であってもよい。しかしながら、過度なＳｉ含有量の低減は、生産コストを増大させる。工業的に表面処理鋼板１を生産する際のコストを考慮すれば、Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
Ｍｎ：０．２５～０．３５％
マンガン（Ｍｎ）は硫黄（Ｓ）とＭｎＳを生成して表面処理鋼板１の熱間加工性を高める。Ｍｎ含有量が０．２５％未満であれば、この効果を得られない。一方、Ｍｎ含有量が０．３５％超であれば、ＭｎＳが過剰に生成し、かえって表面処理鋼板１の熱間加工性が低下する。したがって、Ｍｎ含有量は、０．２５～０．３５％である。Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．２８％であり、さらに好ましくは０．３０％である。Ｍｎ含有量の好ましい上限は０．３２％である。
マンガン（Ｍｎ）は硫黄（Ｓ）とＭｎＳを生成して表面処理鋼板１の熱間加工性を高める。Ｍｎ含有量が０．２５％未満であれば、この効果を得られない。一方、Ｍｎ含有量が０．３５％超であれば、ＭｎＳが過剰に生成し、かえって表面処理鋼板１の熱間加工性が低下する。したがって、Ｍｎ含有量は、０．２５～０．３５％である。Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．２８％であり、さらに好ましくは０．３０％である。Ｍｎ含有量の好ましい上限は０．３２％である。
Ｐ：０．０２０％以下
リン（Ｐ）は鋼中に不可避的に含有される不純物である。つまり、Ｐ含有量は０％超である。Ｐ含有量が０．０２０％超であれば、鋼板２が脆化し、表面処理鋼板１の延性が低下する。したがって、Ｐ含有量は、０．０２０％以下である。Ｐ含有量の好ましい上限は０．０１５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．００５％である。Ｐ含有量は低い程好ましい。しかしながら、Ｐ含有量の過度な低減は、生産コストを増大させる。工業的に表面処理鋼板１を生産する際のコストを考慮すれば、Ｐ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％である。
リン（Ｐ）は鋼中に不可避的に含有される不純物である。つまり、Ｐ含有量は０％超である。Ｐ含有量が０．０２０％超であれば、鋼板２が脆化し、表面処理鋼板１の延性が低下する。したがって、Ｐ含有量は、０．０２０％以下である。Ｐ含有量の好ましい上限は０．０１５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．００５％である。Ｐ含有量は低い程好ましい。しかしながら、Ｐ含有量の過度な低減は、生産コストを増大させる。工業的に表面処理鋼板１を生産する際のコストを考慮すれば、Ｐ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％である。
Ｓ：０．００４～０．０２２％
硫黄（Ｓ）は不純物である。Ｓ含有量が０．０２２％超であれば、ＭｎＳが過剰に生成し、表面処理鋼板１の熱間加工性が低下する。Ｓ含有量が０．０２２％超であればさらに、表面処理鋼板１の靭性が大きく低下する。Ｓ含有量は低い程好ましい。しかしながら、Ｓ含有量が０．００４％未満の極低硫黄の場合、製鋼工程でのコストが高くなる。したがって、Ｓ含有量は０．００４～０．０２２％である。Ｓ含有量の好ましい下限は０．００５％、さらに好ましくは０．００８％、さらに好ましくは０．０１０％である。Ｓ含有量の好ましい上限は０．０２０％、さらに好ましくは０．０１８％、さらに好ましくは０．０１５％である。
硫黄（Ｓ）は不純物である。Ｓ含有量が０．０２２％超であれば、ＭｎＳが過剰に生成し、表面処理鋼板１の熱間加工性が低下する。Ｓ含有量が０．０２２％超であればさらに、表面処理鋼板１の靭性が大きく低下する。Ｓ含有量は低い程好ましい。しかしながら、Ｓ含有量が０．００４％未満の極低硫黄の場合、製鋼工程でのコストが高くなる。したがって、Ｓ含有量は０．００４～０．０２２％である。Ｓ含有量の好ましい下限は０．００５％、さらに好ましくは０．００８％、さらに好ましくは０．０１０％である。Ｓ含有量の好ましい上限は０．０２０％、さらに好ましくは０．０１８％、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．０２５％
アルミニウム（Ａｌ）は、鋼を脱酸する。Ａｌはさらに、鋼中の固溶ＮとＡｌＮを生成して固溶Ｎを固定する。これにより、Ａｌは時効硬化を抑制する。Ａｌ含有量が０．００５％未満であれば、上記効果を得られない。一方、Ａｌ含有量が０．０２５％超であれば、鋼板２中にアルミナクラスターが生成し、鋼板２の表面に疵が発生する。したがって、Ａｌ含有量は０．００５～０．０２５％である。Ａｌ含有量の好ましい下限は０．００８％、さらに好ましくは０．０１０％、さらに好ましくは０．０１５％である。Ａｌ含有量の好ましい上限は０．０２３％、さらに好ましくは０．０２０％、さらに好ましくは０．０１８％である。本実施形態において、Ａｌとは、Ｓｏｌ．Ａｌ（酸可溶性Ａｌ）を意味する。
アルミニウム（Ａｌ）は、鋼を脱酸する。Ａｌはさらに、鋼中の固溶ＮとＡｌＮを生成して固溶Ｎを固定する。これにより、Ａｌは時効硬化を抑制する。Ａｌ含有量が０．００５％未満であれば、上記効果を得られない。一方、Ａｌ含有量が０．０２５％超であれば、鋼板２中にアルミナクラスターが生成し、鋼板２の表面に疵が発生する。したがって、Ａｌ含有量は０．００５～０．０２５％である。Ａｌ含有量の好ましい下限は０．００８％、さらに好ましくは０．０１０％、さらに好ましくは０．０１５％である。Ａｌ含有量の好ましい上限は０．０２３％、さらに好ましくは０．０２０％、さらに好ましくは０．０１８％である。本実施形態において、Ａｌとは、Ｓｏｌ．Ａｌ（酸可溶性Ａｌ）を意味する。
Ｎ：０．００４０％以下
窒素（Ｎ）は、鋼中に不可避的に含有される不純物である。したがって、Ｎ含有量は０％超である。Ｎ含有量が０．００４０％超であれば、鋼板２が時効硬化する。そのため、表面処理鋼板１の延性が低下する。したがって、Ｎ含有量は０．００４０％以下である。Ｎ含有量の好ましい上限は０．００３５％、さらに好ましくは０．００３０％、さらに好ましくは０．００２５％、さらに好ましくは０．００２０％である。Ｎ含有量は低いほど好ましい。しかしながら、Ｎ含有量の過度な低減は、生産コストを増大させる。したがって、工業的に表面処理鋼板１を生産する際のコストを考慮すれば、Ｎ含有量の好ましい下限は０．０００１％、さらに好ましくは０．０００５％、さらに好ましくは０．００１０％である。
窒素（Ｎ）は、鋼中に不可避的に含有される不純物である。したがって、Ｎ含有量は０％超である。Ｎ含有量が０．００４０％超であれば、鋼板２が時効硬化する。そのため、表面処理鋼板１の延性が低下する。したがって、Ｎ含有量は０．００４０％以下である。Ｎ含有量の好ましい上限は０．００３５％、さらに好ましくは０．００３０％、さらに好ましくは０．００２５％、さらに好ましくは０．００２０％である。Ｎ含有量は低いほど好ましい。しかしながら、Ｎ含有量の過度な低減は、生産コストを増大させる。したがって、工業的に表面処理鋼板１を生産する際のコストを考慮すれば、Ｎ含有量の好ましい下限は０．０００１％、さらに好ましくは０．０００５％、さらに好ましくは０．００１０％である。
Ｂ：０．００１５～０．００２５％
ボロン（Ｂ）は固溶ＮとＢＮを生成して固溶Ｎを固定する。これにより、Ｂは時効硬化を抑制する。Ｂ含有量が０．００１５％未満であれば、上記効果が得られない。一方、Ｂ含有量が０．００２５％超であれば、上記効果は飽和し、さらに、Ｂ炭化物が生じ、表面処理鋼板１の靭性が低下する。したがって、Ｂ含有量は０．００１５～０．００２５％である。Ｂ含有量の好ましい下限は０．００１８％、さらに好ましくは０．００２０％である。Ｂ含有量の好ましい上限は０．００２３％、さらに好ましくは０．００２０％である。
ボロン（Ｂ）は固溶ＮとＢＮを生成して固溶Ｎを固定する。これにより、Ｂは時効硬化を抑制する。Ｂ含有量が０．００１５％未満であれば、上記効果が得られない。一方、Ｂ含有量が０．００２５％超であれば、上記効果は飽和し、さらに、Ｂ炭化物が生じ、表面処理鋼板１の靭性が低下する。したがって、Ｂ含有量は０．００１５～０．００２５％である。Ｂ含有量の好ましい下限は０．００１８％、さらに好ましくは０．００２０％である。Ｂ含有量の好ましい上限は０．００２３％、さらに好ましくは０．００２０％である。
本実施形態の鋼板２の残部は、Ｆｅ及び不純物からなる。ここで、不純物とは、鋼板２を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、又は製造環境などから混入されるものであって、本実施形態による表面処理鋼板１に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。鋼板２中の不純物はたとえば、Ｏ（酸素）である。
［任意元素］
本実施形態の鋼板２はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｎｂ、及び、Ｔｉからなる群から選択される１元素以上を含有してもよい。
本実施形態の鋼板２はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｎｂ、及び、Ｔｉからなる群から選択される１元素以上を含有してもよい。
Ｎｂ：０～０．００５０％
ニオブ（Ｎｂ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Ｎｂ含有量は０％であってもよい。含有される場合、Ｎｂは、Ｃと結合して炭化物を生成する。これにより結晶粒を微細化することで表面処理鋼板１の強度を高める。一方、Ｎｂ含有量が０．００５０％を超えれば、炭化物が過剰に生成され、表面処理鋼板１の延性が低下する。したがって、Ｎｂ含有量は、０～０．００５０％である。Ｎｂ含有量の好ましい下限は０．０００１％であり、さらに好ましくは０．０００５％であり、さらに好ましくは０．００１０％である。Ｎｂ含有量の好ましい上限は、０．００４５％であり、さらに好ましくは０．００４０％であり、さらに好ましくは０．００３０％である。
ニオブ（Ｎｂ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Ｎｂ含有量は０％であってもよい。含有される場合、Ｎｂは、Ｃと結合して炭化物を生成する。これにより結晶粒を微細化することで表面処理鋼板１の強度を高める。一方、Ｎｂ含有量が０．００５０％を超えれば、炭化物が過剰に生成され、表面処理鋼板１の延性が低下する。したがって、Ｎｂ含有量は、０～０．００５０％である。Ｎｂ含有量の好ましい下限は０．０００１％であり、さらに好ましくは０．０００５％であり、さらに好ましくは０．００１０％である。Ｎｂ含有量の好ましい上限は、０．００４５％であり、さらに好ましくは０．００４０％であり、さらに好ましくは０．００３０％である。
Ｔｉ：０～０．０１０％
チタン（Ｔｉ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Ｔｉ含有量は０％であってもよい。含有される場合、Ｔｉは、Ｃと結合して炭化物を生成する。これにより結晶粒を微細化することで表面処理鋼板１の強度を高める。一方、Ｔｉ含有量が０．０１０％を超えれば、炭化物が過剰に生成され、表面処理鋼板１の延性が低下する。したがって、Ｔｉ含有量は、０～０．０１０％である。Ｔｉ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％である。Ｔｉ含有量の好ましい上限は、０．００８％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
チタン（Ｔｉ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Ｔｉ含有量は０％であってもよい。含有される場合、Ｔｉは、Ｃと結合して炭化物を生成する。これにより結晶粒を微細化することで表面処理鋼板１の強度を高める。一方、Ｔｉ含有量が０．０１０％を超えれば、炭化物が過剰に生成され、表面処理鋼板１の延性が低下する。したがって、Ｔｉ含有量は、０～０．０１０％である。Ｔｉ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％である。Ｔｉ含有量の好ましい上限は、０．００８％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
［Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層］
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３は、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅを含有する。Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅはそれぞれ、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向の全域に渡って、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅが常に含有されていなくてもよい。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３は、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅを含有する。Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅはそれぞれ、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向の全域に渡って、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅが常に含有されていなくてもよい。
図５は、本実施形態の表面処理鋼板１の表面から、グロー放電分光分析法（ＧＤＳ）によって表面処理鋼板１の厚さ方向にＮｉ、Ｃｏ及びＦｅの濃度を測定した結果を示すグラフである。ＧＤＳの測定条件については後述する。図５の縦軸は、ＧＤＳの発光強度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）から換算した、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅの濃度（％）である。図５の横軸は、Ａｒスパッタ時間から換算した、表面処理鋼板１の表面（すなわち、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面）からの深さ（μｍ）である。
図５を参照して、表面処理鋼板１の表面から、ＧＤＳによって表面処理鋼板の厚さ方向にＮｉ、Ｃｏ及びＦｅの濃度を測定した場合に、表面処理鋼板１の表面からＮｉ濃度が１％となる位置ＰＮｉ１％までの領域をＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３と定義する。
［好ましいＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ］
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さは特に限定されず、用途に応じて適宜設定される。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さはたとえば、０．１～１０．０μｍである。アルカリ電池用途の場合は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さはたとえば、０．１～５．０μｍである。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さは特に限定されず、用途に応じて適宜設定される。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さはたとえば、０．１～１０．０μｍである。アルカリ電池用途の場合は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さはたとえば、０．１～５．０μｍである。
［Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の特定方法及び厚さの特定方法］
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３は次の方法で特定する。表面処理鋼板１の表面から、表面処理鋼板１の厚さ方向に、グロー放電分光分析法（ＧＤＳ）によって、Ｎｉ濃度、Ｃｏ濃度及びＦｅ濃度を測定する。測定には、高周波グロー放電発光表面分析装置を用いる。Ｎｉの発光強度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）、Ｃｏの発光強度及びＦｅの発光強度をそれぞれＮｉ含有量（質量％）、Ｃｏ含有量（質量％）及びＦｅ含有量（質量％）に換算する。得られたＮｉ含有量（質量％）、Ｃｏ含有量（質量％）及びＦｅ含有量（質量％）の和を１００％として、Ｎｉの割合（％）、Ｃｏの割合（％）及びＦｅの割合（％）を求める。得られたＮｉの割合（％）、Ｃｏの割合（％）及びＦｅの割合（％）をそれぞれＮｉ濃度（％）、Ｃｏ濃度（％）及びＦｅ濃度（％）とする。ＧＤＳ測定条件は次のとおりとする。
Ｈ．Ｖ．：Ｆｅが７８５Ｖ、Ｎｉが６３０Ｖ、Ｃｏが７２０Ｖ
アノード径：φ４ｍｍ
ガス：Ａｒ
ガス圧力：６００Ｐａ
出力：３５Ｗ
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３は次の方法で特定する。表面処理鋼板１の表面から、表面処理鋼板１の厚さ方向に、グロー放電分光分析法（ＧＤＳ）によって、Ｎｉ濃度、Ｃｏ濃度及びＦｅ濃度を測定する。測定には、高周波グロー放電発光表面分析装置を用いる。Ｎｉの発光強度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）、Ｃｏの発光強度及びＦｅの発光強度をそれぞれＮｉ含有量（質量％）、Ｃｏ含有量（質量％）及びＦｅ含有量（質量％）に換算する。得られたＮｉ含有量（質量％）、Ｃｏ含有量（質量％）及びＦｅ含有量（質量％）の和を１００％として、Ｎｉの割合（％）、Ｃｏの割合（％）及びＦｅの割合（％）を求める。得られたＮｉの割合（％）、Ｃｏの割合（％）及びＦｅの割合（％）をそれぞれＮｉ濃度（％）、Ｃｏ濃度（％）及びＦｅ濃度（％）とする。ＧＤＳ測定条件は次のとおりとする。
Ｈ．Ｖ．：Ｆｅが７８５Ｖ、Ｎｉが６３０Ｖ、Ｃｏが７２０Ｖ
アノード径：φ４ｍｍ
ガス：Ａｒ
ガス圧力：６００Ｐａ
出力：３５Ｗ
Ａｒスパッタ時間から換算した深さが、０．００６μｍ（６ｎｍ）未満の測定データは、信号が安定しないなどの理由によりノイズが含まれることがある。すなわち、Ａｒスパッタ時間から換算した深さが０．００６μｍ（６ｎｍ）未満の測定データは、必ずしもＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３を正確に測定できていないこともある。したがって、本実施形態の表面処理鋼板１のＧＤＳ測定では、Ａｒスパッタ時間から換算した深さが、０．００６μｍ以上のデータのみを使用する。具体的には、Ａｒスパッタ時間から換算した深さが、０．００６μｍ以上となる初めての点を深さ０μｍとする。
上述の条件でＧＤＳ測定を行い、表面処理鋼板１の表面からＮｉ濃度が１％となる位置ＰＮｉ１％までの領域をＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３とする。Ｎｉ濃度が１％となる位置が複数存在する場合は、最も鋼板２側にあるＮｉ濃度が１％となる位置をＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３と鋼板２との境界とする。表面処理鋼板１の表面からＮｉ濃度が１％となる位置までの距離を、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ（μｍ）とする。
以上のとおり、本実施形態の表面処理鋼板１はフェライトと、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織を有する鋼板と、鋼板表面に、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅを含有するＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３とを備える。これにより、本実施形態の表面処理鋼板１は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３を備えていても優れた強度を有する。
［Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の好ましい態様］
図５を参照して、鋼板２と、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３との境界は、Ｎｉ濃度が１％の位置（ＰＮｉ１％）である。つまり、Ｎｉ濃度が１％の位置（ＰＮｉ１％）が鋼板２の表面である。鋼板２の表面から、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面に向かって、Ｎｉ濃度は高くなり、ある位置（ＰＨＮｉ）においてＮｉ濃度は最大となる。好ましくは、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向において、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ濃度が最大となる位置（ＰＨＮｉ）よりもＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面側においてＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＣｏ濃度が最大となる（ＰＨＣｏ）。以下、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向において、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ濃度が最大となる位置を、位置ＰＨＮｉとも称し、Ｃｏ濃度が最大となる位置を、位置ＰＨＣｏとも称する。
図５を参照して、鋼板２と、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３との境界は、Ｎｉ濃度が１％の位置（ＰＮｉ１％）である。つまり、Ｎｉ濃度が１％の位置（ＰＮｉ１％）が鋼板２の表面である。鋼板２の表面から、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面に向かって、Ｎｉ濃度は高くなり、ある位置（ＰＨＮｉ）においてＮｉ濃度は最大となる。好ましくは、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向において、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ濃度が最大となる位置（ＰＨＮｉ）よりもＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面側においてＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＣｏ濃度が最大となる（ＰＨＣｏ）。以下、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向において、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ濃度が最大となる位置を、位置ＰＨＮｉとも称し、Ｃｏ濃度が最大となる位置を、位置ＰＨＣｏとも称する。
図６は、図５のグラフの深さ０～０．４μｍの範囲の拡大図である。図６を参照して、好ましくは、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向において、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面から深さ１００ｎｍまでの間でＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ濃度が最大となる。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向において、Ｎｉ濃度が最大となる位置（ＰＨＮｉ）よりもＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面側で、かつ、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の表層でＣｏ濃度が最大であれば、表面処理鋼板１の接触抵抗を低くできる。これにより、表面処理鋼板１を使用した電池は大電流での放電が可能となる。
［Ｎｉ濃化領域］
好ましくは、本実施形態のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３は、Ｎｉ濃化領域４を有する。Ｎｉ濃化領域４とは、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向において、Ｎｉ濃度が最も高くなる位置（ＰＨＮｉ）からＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面までの間でＮｉ濃度が最も低くなる位置（ＰＬＮｉ）と、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面との間の領域であって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面に向かってＮｉ濃度が増加する領域をいう。好ましくは、Ｎｉ濃化領域４は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面から位置ＰＨＣｏまでの間に位置する。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面の近傍のＮｉ濃度を高めることにより、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面の近傍のＣｏの酸化が抑制される。その結果、表面処理鋼板１の表面の変色を抑制できる。なお、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３がＮｉ濃化領域４を備える場合、Ｎｉ濃化領域４内の最大のＮｉ濃度は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中の最大のＮｉ濃度よりも低い。
好ましくは、本実施形態のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３は、Ｎｉ濃化領域４を有する。Ｎｉ濃化領域４とは、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向において、Ｎｉ濃度が最も高くなる位置（ＰＨＮｉ）からＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面までの間でＮｉ濃度が最も低くなる位置（ＰＬＮｉ）と、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面との間の領域であって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面に向かってＮｉ濃度が増加する領域をいう。好ましくは、Ｎｉ濃化領域４は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面から位置ＰＨＣｏまでの間に位置する。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面の近傍のＮｉ濃度を高めることにより、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面の近傍のＣｏの酸化が抑制される。その結果、表面処理鋼板１の表面の変色を抑制できる。なお、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３がＮｉ濃化領域４を備える場合、Ｎｉ濃化領域４内の最大のＮｉ濃度は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中の最大のＮｉ濃度よりも低い。
図５を参照して、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ濃度が最大となる位置（ＰＨＮｉ）からＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面に向かって、Ｎｉ濃度は低下する。そして、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ濃度が最大となる位置（ＰＨＮｉ）とＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面との間の位置（ＰＬＮｉ）において、Ｎｉ濃度は極小値となる。表面処理鋼板１がＮｉ濃化領域４を備える場合、Ｎｉ濃度が極小値となる点（ＰＬＮｉ）からＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面まで、Ｎｉ濃度は増加する。表面処理鋼板１がＮｉ濃化領域４を備える場合、Ｎｉ濃化領域４においては、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面まで、Ｎｉ濃度は増加し続ける。Ｎｉ濃化領域４では、Ｎｉ濃度が極小値となる点（ＰＬＮｉ）からＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面に向かって、Ｎｉ濃度が一時的に変わらなくてもよいが、Ｎｉ濃度は減少はしない。
図５及び図６を参照して、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）と、Ｎｉ濃度が極小値となる位置（ＰＬＮｉ）とは一致している。しかしながら、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＦｅの拡散状態によっては、Ｃｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）と、Ｎｉ濃度が極小値となる位置（ＰＬＮｉ）とは一致しないこともある。
［Ｎｉ濃化領域の好ましい厚さ］
Ｎｉ濃化領域４の厚さは、０．０１～０．１５μｍであることが好ましい。Ｎｉ濃化領域４の厚さの下限は、より好ましくは０．０２μｍであり、さらに好ましくは０．０３μｍであり、さらに好ましくは０．０４μｍであり、さらに好ましくは０．０５μｍであり、さらに好ましくは０．０６μｍである。Ｎｉ濃化領域４の厚さの上限は、より好ましくは０．１２μｍであり、さらに好ましくは０．１１μｍであり、さらに好ましくは０．１０μｍであり、さらに好ましくは０．０９μｍであり、さらに好ましくは０．０８μｍであり、さらに好ましくは０．０７μｍであり、さらに好ましくは０．０６μｍである。
Ｎｉ濃化領域４の厚さは、０．０１～０．１５μｍであることが好ましい。Ｎｉ濃化領域４の厚さの下限は、より好ましくは０．０２μｍであり、さらに好ましくは０．０３μｍであり、さらに好ましくは０．０４μｍであり、さらに好ましくは０．０５μｍであり、さらに好ましくは０．０６μｍである。Ｎｉ濃化領域４の厚さの上限は、より好ましくは０．１２μｍであり、さらに好ましくは０．１１μｍであり、さらに好ましくは０．１０μｍであり、さらに好ましくは０．０９μｍであり、さらに好ましくは０．０８μｍであり、さらに好ましくは０．０７μｍであり、さらに好ましくは０．０６μｍである。
［Ｎｉ濃化領域の特定方法及び厚さの測定法］
Ｎｉ濃化領域４、及び、Ｎｉ濃化領域４の厚さは、次の方法で測定する。表面処理鋼板１に対して、上述の方法でＧＤＳ測定を行い、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向において、Ｎｉ濃度が最も高くなる位置（ＰＨＮｉ）からＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面までの間でＮｉ濃度が最も低くなる位置（ＰＬＮｉ）と、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面との間の領域であって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面に向かってＮｉ濃度が増加する領域を特定する。この領域の厚さをＮｉ濃化領域４の厚さ（μｍ）とする。つまり、上記のＮｉ濃度が極小値となる位置（ＰＬＮｉ）からＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面までの、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向の距離をＮｉ濃化領域４の厚さ（μｍ）とする。
Ｎｉ濃化領域４、及び、Ｎｉ濃化領域４の厚さは、次の方法で測定する。表面処理鋼板１に対して、上述の方法でＧＤＳ測定を行い、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向において、Ｎｉ濃度が最も高くなる位置（ＰＨＮｉ）からＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面までの間でＮｉ濃度が最も低くなる位置（ＰＬＮｉ）と、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面との間の領域であって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面に向かってＮｉ濃度が増加する領域を特定する。この領域の厚さをＮｉ濃化領域４の厚さ（μｍ）とする。つまり、上記のＮｉ濃度が極小値となる位置（ＰＬＮｉ）からＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面までの、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向の距離をＮｉ濃化領域４の厚さ（μｍ）とする。
［Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面の好ましいＮｉ濃度］
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面のＮｉ濃度が１０％以上であれば、表面処理鋼板１の変色をより安定して抑制できる。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面のＮｉ濃度が９０％以下であれば、表面処理鋼板１の低い接触抵抗をより安定して維持できる。したがって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面のＮｉ濃度は、１０～９０％であることが好ましい。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面のＮｉ濃度の下限はさらに好ましくは２０％、さらに好ましくは３０％である。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面のＮｉ濃度の上限はさらに好ましくは８０％、さらに好ましくは７０％であり、さらに好ましくは６０％である。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面のＮｉ濃度が１０％以上であれば、表面処理鋼板１の変色をより安定して抑制できる。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面のＮｉ濃度が９０％以下であれば、表面処理鋼板１の低い接触抵抗をより安定して維持できる。したがって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面のＮｉ濃度は、１０～９０％であることが好ましい。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面のＮｉ濃度の下限はさらに好ましくは２０％、さらに好ましくは３０％である。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面のＮｉ濃度の上限はさらに好ましくは８０％、さらに好ましくは７０％であり、さらに好ましくは６０％である。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面のＮｉ濃度は、上述の方法でＧＤＳによりＮｉ濃度、Ｃｏ濃度及びＦｅ濃度を測定した際の、Ａｒスパッタ時間から換算した深さが０．００６μｍ以上となる最初の深さにおけるＮｉ濃度である。上述のとおり、Ａｒスパッタ時間から換算した深さが０．００６μｍ未満の測定データは、必ずしもＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３を正確に測定できていないこともあるため、解析対象から除去する。
［好ましいＣｏ濃度／Ｎｉ濃度比］
位置ＰＨＣｏにおける、Ｎｉ濃度に対するＣｏ濃度の比は、特に限定されない。しかしながら、Ｃｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）における、Ｎｉ濃度に対するＣｏ濃度の比が高ければ、表面処理鋼板１の接触抵抗を低いまま維持しやすい。したがって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向においてＣｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）における、Ｎｉ濃度に対するＣｏ濃度の比の下限は好ましくは０．５であり、さらに好ましくは１．０であり、さらに好ましくは２．０であり、さらに好ましくは３．０であり、さらに好ましくは４．０であり、さらに好ましくは５．０であり、さらに好ましくは５．５である。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向においてＣｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）における、Ｎｉ濃度に対するＣｏ濃度の比の上限は好ましくは１０．０であり、より好ましくは９．５であり、さらに好ましくは９．０である。
位置ＰＨＣｏにおける、Ｎｉ濃度に対するＣｏ濃度の比は、特に限定されない。しかしながら、Ｃｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）における、Ｎｉ濃度に対するＣｏ濃度の比が高ければ、表面処理鋼板１の接触抵抗を低いまま維持しやすい。したがって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向においてＣｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）における、Ｎｉ濃度に対するＣｏ濃度の比の下限は好ましくは０．５であり、さらに好ましくは１．０であり、さらに好ましくは２．０であり、さらに好ましくは３．０であり、さらに好ましくは４．０であり、さらに好ましくは５．０であり、さらに好ましくは５．５である。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向においてＣｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）における、Ｎｉ濃度に対するＣｏ濃度の比の上限は好ましくは１０．０であり、より好ましくは９．５であり、さらに好ましくは９．０である。
［Ｃｏ濃度／Ｎｉ濃度比の測定法］
Ｃｏ濃度／Ｎｉ濃度比は、次の方法で測定する。上述の方法でＧＤＳ測定を行う。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向においてＣｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）における、Ｎｉ濃度及びＣｏ濃度を測定する。得られたＣｏ濃度をＮｉ濃度で除して、Ｃｏ濃度／Ｎｉ濃度比を算出する。
Ｃｏ濃度／Ｎｉ濃度比は、次の方法で測定する。上述の方法でＧＤＳ測定を行う。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向においてＣｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）における、Ｎｉ濃度及びＣｏ濃度を測定する。得られたＣｏ濃度をＮｉ濃度で除して、Ｃｏ濃度／Ｎｉ濃度比を算出する。
図５を参照して、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＦｅ濃度は、鋼板２からＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面に向かって減少する。以下、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面までＦｅが拡散している場合を全拡散とも称する。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面まで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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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。
［Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量：１．３４～３５．６ｇ／ｍ２
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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の防錆性が高まる。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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の防錆性は飽和する。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量が３５．６ｇ／ｍ２以下であればコストを抑制できる。したがって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量は１．３４～３５．６ｇ／ｍ２であってもよい。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量の好ましい下限は５．３６ｇ／ｍ２であり、より好ましくは８．９３ｇ／ｍ２である。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量の好ましい上限は２６．８ｇ／ｍ２であり、より好ましくは１７．９ｇ／ｍ２である。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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の防錆性が高まる。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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の防錆性は飽和する。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量が３５．６ｇ／ｍ２以下であればコストを抑制できる。したがって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量は１．３４～３５．６ｇ／ｍ２であってもよい。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量の好ましい下限は５．３６ｇ／ｍ２であり、より好ましくは８．９３ｇ／ｍ２である。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量の好ましい上限は２６．８ｇ／ｍ２であり、より好ましくは１７．９ｇ／ｍ２である。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量：０．４５～１．３４ｇ／ｍ２
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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の接触抵抗を低いまま維持しやすい。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以下であれば、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３のアルカリ電解液に対する耐溶解性が高まる。したがって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量は０．４５～１．３４ｇ／ｍ２であってもよい。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量の好ましい下限は０．５４ｇ／ｍ２であり、より好ましくは０．６３ｇ／ｍ２である。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量の好ましい上限は１．１１ｇ／ｍ２であり、より好ましくは０．８９ｇ／ｍ２である。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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の接触抵抗を低いまま維持しやすい。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以下であれば、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３のアルカリ電解液に対する耐溶解性が高まる。したがって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量は０．４５～１．３４ｇ／ｍ２であってもよい。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量の好ましい下限は０．５４ｇ／ｍ２であり、より好ましくは０．６３ｇ／ｍ２である。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量の好ましい上限は１．１１ｇ／ｍ２であり、より好ましくは０．８９ｇ／ｍ２である。
［全拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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。
全拡散の場合、好ましくは、鋼板２の片面当たりのＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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。
全拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量：１．３４～５．３６ｇ／ｍ２
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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の防錆性が高まる。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量が５．３６ｇ／ｍ２以下であれば、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面までＦｅが拡散しやすい。したがって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３を全拡散とする場合は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい下限は２．２３ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは３．１２ｇ／ｍ２である。全拡散の場合、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい上限は４．４５ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは３．５６ｇ／ｍ２である。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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の防錆性が高まる。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量が５．３６ｇ／ｍ２以下であれば、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面までＦｅが拡散しやすい。したがって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３を全拡散とする場合は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい下限は２．２３ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは３．１２ｇ／ｍ２である。全拡散の場合、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい上限は４．４５ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは３．５６ｇ／ｍ２である。
全拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量：０．４５～１．３４ｇ／ｍ２
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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の接触抵抗を低いまま維持しやすい。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以下であれば、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３のアルカリ電解液に対する耐溶解性が高まる。したがって、全拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量は０．４５～１．３４ｇ／ｍ２であってもよい。全拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量の好ましい下限は０．５４ｇ／ｍ２であり、より好ましくは０．６３ｇ／ｍ２である。全拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量の好ましい上限は１．１１ｇ／ｍ２であり、より好ましくは０．８９ｇ／ｍ２である。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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の接触抵抗を低いまま維持しやすい。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以下であれば、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３のアルカリ電解液に対する耐溶解性が高まる。したがって、全拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量は０．４５～１．３４ｇ／ｍ２であってもよい。全拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量の好ましい下限は０．５４ｇ／ｍ２であり、より好ましくは０．６３ｇ／ｍ２である。全拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量の好ましい上限は１．１１ｇ／ｍ２であり、より好ましくは０．８９ｇ／ｍ２である。
［部分拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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。
部分拡散の場合、好ましくは、鋼板２の片面当たりのＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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。
部分拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量：５．３６～３５．６ｇ／ｍ２
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量が５．３６ｇ／ｍ２以上であれば、部分拡散のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３を製造し易い。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量が３５．６ｇ／ｍ２以下であればコストを抑制できる。したがって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３を部分拡散とする場合は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい下限は８．９３ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは１７．９ｇ／ｍ２である。部分拡散の場合、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい上限は３１．３ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは２２．３ｇ／ｍ２である。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量が５．３６ｇ／ｍ２以上であれば、部分拡散のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３を製造し易い。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量が３５．６ｇ／ｍ２以下であればコストを抑制できる。したがって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３を部分拡散とする場合は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい下限は８．９３ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは１７．９ｇ／ｍ２である。部分拡散の場合、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量のより好ましい上限は３１．３ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは２２．３ｇ／ｍ２である。
部分拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量：０．４５～１．３４ｇ／ｍ２
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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の接触抵抗を低いまま維持しやすい。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以下であれば、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３のアルカリ電解液に対する耐溶解性が高まる。したがって、部分拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量は０．４５～１．３４ｇ／ｍ２であってもよい。部分拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量の好ましい下限は０．５４ｇ／ｍ２であり、より好ましくは０．６３ｇ／ｍ２である。部分拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量の好ましい上限は１．１１ｇ／ｍ２であり、より好ましくは０．８９ｇ／ｍ２である。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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の接触抵抗を低いまま維持しやすい。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量が１．３４ｇ／ｍ２以下であれば、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３のアルカリ電解液に対する耐溶解性が高まる。したがって、部分拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量は０．４５～１．３４ｇ／ｍ２であってもよい。部分拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量の好ましい下限は０．５４ｇ／ｍ２であり、より好ましくは０．６３ｇ／ｍ２である。部分拡散の場合のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ含有量の好ましい上限は１．１１ｇ／ｍ２であり、より好ましくは０．８９ｇ／ｍ２である。
本実施形態の表面処理鋼板１のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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）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。不純物はたとえば、合計で０．１質量％以下含有される場合がある。
［Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ含有量及びＣｏ含有量の測定方法］
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量及びＣｏ含有量は次の方法で測定する。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３に対して蛍光Ｘ線分析装置を用いて元素分析を実施する。蛍光Ｘ線分析装置は、事前にＮｉ含有量が既知の標準サンプル、及び、Ｃｏ含有量が既知の標準サンプルを用いて検量線を作成しておく。この検量線に基づき、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量（ｇ／ｍ２）及びＣｏ含有量（ｇ／ｍ２）を求める。
Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量及びＣｏ含有量は次の方法で測定する。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３に対して蛍光Ｘ線分析装置を用いて元素分析を実施する。蛍光Ｘ線分析装置は、事前にＮｉ含有量が既知の標準サンプル、及び、Ｃｏ含有量が既知の標準サンプルを用いて検量線を作成しておく。この検量線に基づき、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＮｉ含有量（ｇ／ｍ２）及びＣｏ含有量（ｇ／ｍ２）を求める。
［好ましい表面処理鋼板の強度］
本実施形態の表面処理鋼板１の強度は特に限定されない。しかしながら、好ましくは、表面処理鋼板１の強度は、引張強度ＴＳで３８０ＭＰａ以上である。表面処理鋼板１の引張強度ＴＳの下限は、より好ましくは３９０ＭＰａであり、さらに好ましくは４００ＭＰａである。表面処理鋼板１の引張強度ＴＳの上限は、好ましくは４４０ＭＰａである。
本実施形態の表面処理鋼板１の強度は特に限定されない。しかしながら、好ましくは、表面処理鋼板１の強度は、引張強度ＴＳで３８０ＭＰａ以上である。表面処理鋼板１の引張強度ＴＳの下限は、より好ましくは３９０ＭＰａであり、さらに好ましくは４００ＭＰａである。表面処理鋼板１の引張強度ＴＳの上限は、好ましくは４４０ＭＰａである。
［表面処理鋼板の強度の測定方法］
表面処理鋼板１の強度は次の方法で測定する。表面処理鋼板１に対して、ＪＩＳ Ｚ２２４１（２０１１）に準拠する方法で、引張試験を実施する。具体的には、表面処理鋼板１の圧延方向と平行に、板幅中央から板状試験片を採取する。板状試験片は、原標点距離５０ｍｍ、平行部長さ６０ｍｍ、平行部幅２５ｍｍとする。板状試験片の厚さは、表面処理鋼板１の厚さとする。試験温度は常温（２５℃）で引張試験を実施して、引張強度ＴＳ（ＭＰａ）を求め、強度とする。
表面処理鋼板１の強度は次の方法で測定する。表面処理鋼板１に対して、ＪＩＳ Ｚ２２４１（２０１１）に準拠する方法で、引張試験を実施する。具体的には、表面処理鋼板１の圧延方向と平行に、板幅中央から板状試験片を採取する。板状試験片は、原標点距離５０ｍｍ、平行部長さ６０ｍｍ、平行部幅２５ｍｍとする。板状試験片の厚さは、表面処理鋼板１の厚さとする。試験温度は常温（２５℃）で引張試験を実施して、引張強度ＴＳ（ＭＰａ）を求め、強度とする。
［好ましい表面処理鋼板の伸び］
本実施形態の表面処理鋼板１の伸びは特に限定されない。しかしながら、好ましくは、表面処理鋼板１の伸びは一様伸びＥＬで２０％以上である。表面処理鋼板１の一様伸びＥＬの下限は、より好ましくは２３％であり、さらに好ましくは２５％である。表面処理鋼板１の一様伸びＥＬの上限は、好ましくは３５％である。一様伸びＥＬは、上記引張試験を実施して、一様伸びＥＬ（％）を求めることで測定する。
本実施形態の表面処理鋼板１の伸びは特に限定されない。しかしながら、好ましくは、表面処理鋼板１の伸びは一様伸びＥＬで２０％以上である。表面処理鋼板１の一様伸びＥＬの下限は、より好ましくは２３％であり、さらに好ましくは２５％である。表面処理鋼板１の一様伸びＥＬの上限は、好ましくは３５％である。一様伸びＥＬは、上記引張試験を実施して、一様伸びＥＬ（％）を求めることで測定する。
［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。熱間圧延の温度はたとえば、８００～９００℃である。冷間圧延の減面率はたとえば、８０～９０％である。冷間圧延後に他の工程を実施してもよい。他の工程とはたとえば、調質圧延である。調質圧延を実施する場合、調質圧延の圧下率はたとえば、０．２～２．０％である。以上の工程により、鋼板２を製造できる。
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。熱間圧延の温度はたとえば、８００～９００℃である。冷間圧延の減面率はたとえば、８０～９０％である。冷間圧延後に他の工程を実施してもよい。他の工程とはたとえば、調質圧延である。調質圧延を実施する場合、調質圧延の圧下率はたとえば、０．２～２．０％である。以上の工程により、鋼板２を製造できる。
［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、硫酸浴、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０．５～２．０ｍｏｌ／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、塩化ニッケル及びスルファミン酸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、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、硫酸浴、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０．５～２．０ｍｏｌ／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、塩化ニッケル及びスルファミン酸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、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：１．０～５．０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でめっきを実施してもよい。Ｎｉめっき処理時間は、Ｎｉめっきの付着量（すなわち、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３のＮｉ含有量）（ｇ／ｍ２）に応じて適宜設定する。
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：２４０～３８０ｇ／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℃、及び、電流密度：１～４０Ａ／ｄｍ２で電解めっきを実施してもよい。Ｎｉめっき処理時間は、Ｎｉめっきの付着量（すなわち、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３のＮｉ含有量）（ｇ／ｍ２）に応じて適宜設定する。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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３を全拡散とする場合は、鋼板２の片面当たりのＮｉ付着量は１．３４～５．３６ｇ／ｍ２であることが好ましい。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３を部分拡散とする場合は、鋼板２の片面当たりの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、０．５～２．０ｍｏｌ／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、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、０．５～２．０ｍｏｌ／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、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：１．０～５．０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で電解めっきを実施してもよい。Ｃｏめっき処理時間は、Ｃｏめっきの付着量（すなわち、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３のＣｏ含有量）（ｇ／ｍ２）に応じて適宜設定する。
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：０．５～３．０ｇ／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：４０～６０℃、及び、電流密度１～４０Ａ／ｄｍ２で電解めっきを実施してもよい。Ｃｏめっき処理時間は、Ｃｏめっきの付着量（すなわち、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３のＣｏ含有量）（ｇ／ｍ２）に応じて適宜設定する。これにより、Ｎｉめっき層上に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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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。
［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めっき層中のＮｉ、Ｃｏめっき層中のＣｏ及び鋼板２に含まれるＦｅが相互に拡散して、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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。合金化熱処理では、連続的に鋼板２を加熱炉に供給して実施する。
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めっき層中のＮｉ、Ｃｏめっき層中のＣｏ及び鋼板２に含まれるＦｅが相互に拡散して、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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。合金化熱処理では、連続的に鋼板２を加熱炉に供給して実施する。
本実施形態では、Ｎｉめっき層形成工程、及び、Ｃｏめっき層形成工程後の、合金化熱処理条件を調整することにより、鋼板２のミクロ組織を制御する。以下の条件で合金化熱処理を実施すれば、鋼板２のミクロ組織が、フェライトと、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織となる。
最高温度：７６０℃超～８６０℃
本実施形態では、二相域温度から、後述する冷却条件で冷却することで、鋼板２中に、フェライトと、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織を得る。合金化熱処理の最高温度が７６０℃以下であれば、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上が十分に析出しない。この場合、表面処理鋼板１の強度が低下する。一方、合金化熱処理時の最高温度が８６０℃超であっても、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上が十分に析出しない。この場合も、表面処理鋼板１の強度が低下する。したがって、合金化熱処理時の処理温度は７６０℃超～８６０℃である。ここで、合金化熱処理時の最高温度とは、加熱炉内で鋼板２が到達する最高の温度をいう。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＋２～２５％Ｈ２である。
本実施形態では、二相域温度から、後述する冷却条件で冷却することで、鋼板２中に、フェライトと、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織を得る。合金化熱処理の最高温度が７６０℃以下であれば、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上が十分に析出しない。この場合、表面処理鋼板１の強度が低下する。一方、合金化熱処理時の最高温度が８６０℃超であっても、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上が十分に析出しない。この場合も、表面処理鋼板１の強度が低下する。したがって、合金化熱処理時の処理温度は７６０℃超～８６０℃である。ここで、合金化熱処理時の最高温度とは、加熱炉内で鋼板２が到達する最高の温度をいう。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＋２～２５％Ｈ２である。
均熱時間：１０～６０秒未満
合金化処理時の均熱時間が１０秒未満であれば、Ｎｉめっき層中のＮｉ、Ｃｏめっき層中のＣｏ及び鋼板２に含まれるＦｅの相互拡散が不十分となる。この場合、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の密着性が低下する。一方、合金化処理時の均熱時間が６０秒以上であれば、鋼板２の硬度が低下する。したがって、均熱時間は１０～６０秒未満である。均熱時間の好ましい下限は１５秒であり、より好ましくは２０秒である。均熱時間の好ましい上限は４０秒である。ここで、合金化処理時の均熱時間とは、鋼板２の上記最高温度での保持時間をいう。
合金化処理時の均熱時間が１０秒未満であれば、Ｎｉめっき層中のＮｉ、Ｃｏめっき層中のＣｏ及び鋼板２に含まれるＦｅの相互拡散が不十分となる。この場合、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の密着性が低下する。一方、合金化処理時の均熱時間が６０秒以上であれば、鋼板２の硬度が低下する。したがって、均熱時間は１０～６０秒未満である。均熱時間の好ましい下限は１５秒であり、より好ましくは２０秒である。均熱時間の好ましい上限は４０秒である。ここで、合金化処理時の均熱時間とは、鋼板２の上記最高温度での保持時間をいう。
合金化熱処理終了時から６００℃までの冷却速度：１３～２５℃／ｓ
合金化熱処理によりＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３が形成された表面処理鋼板１を冷却する。ここで、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの生成温度域である、合金化熱処理終了時から６００℃までの温度域における冷却速度が、１３℃／ｓ未満であれば、冷却速度が遅すぎる。この場合、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの析出量が不足し、表面処理鋼板１の強度が低下する。一方、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの生成温度域である、合金化熱処理終了時から６００℃までの温度域における冷却速度が、２５℃／ｓ超であれば、冷却速度が速すぎる。この場合、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトが過剰に析出し、表面処理鋼板１の延性が低下する。したがって、合金化熱処理時終了時から６００℃までの冷却速度を１３～２５℃／ｓとする。これにより、鋼板２中に、フェライトと、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織が得られる。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。ガス冷却時のガス流量を調整することで、合金化熱処理終了時から６００℃までの冷却速度を制御できる。６００℃まで冷却した後、ガス冷却によってさらに、３００～１００℃程度まで冷却してもよい。
合金化熱処理によりＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３が形成された表面処理鋼板１を冷却する。ここで、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの生成温度域である、合金化熱処理終了時から６００℃までの温度域における冷却速度が、１３℃／ｓ未満であれば、冷却速度が遅すぎる。この場合、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの析出量が不足し、表面処理鋼板１の強度が低下する。一方、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの生成温度域である、合金化熱処理終了時から６００℃までの温度域における冷却速度が、２５℃／ｓ超であれば、冷却速度が速すぎる。この場合、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトが過剰に析出し、表面処理鋼板１の延性が低下する。したがって、合金化熱処理時終了時から６００℃までの冷却速度を１３～２５℃／ｓとする。これにより、鋼板２中に、フェライトと、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織が得られる。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。ガス冷却時のガス流量を調整することで、合金化熱処理終了時から６００℃までの冷却速度を制御できる。６００℃まで冷却した後、ガス冷却によってさらに、３００～１００℃程度まで冷却してもよい。
露点：特に限定されない
本実施形態の表面処理鋼板の製造方法において、露点は特に限定されない。しかしながら、合金化熱処理時の露点が－２５℃以上であれば、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向において、位置ＰＨＮｉよりもＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面側で、かつ、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面から深さ１００ｎｍまでの間でＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ濃度が最大となる。合金化熱処理時の露点が－２５℃以上であればさらに、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面から位置ＰＨＣｏまでの間に、Ｎｉ濃化領域４を形成できる。この場合、表面処理鋼板の表面の変色が抑制できる。したがって、好ましくは、合金化熱処理時の露点は－２５℃以上である。合金化熱処理時の露点の上限は特に限定されないが、工業生産性を考慮してたとえば５℃である。
本実施形態の表面処理鋼板の製造方法において、露点は特に限定されない。しかしながら、合金化熱処理時の露点が－２５℃以上であれば、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向において、位置ＰＨＮｉよりもＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面側で、かつ、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面から深さ１００ｎｍまでの間でＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３中のＣｏ濃度が最大となる。合金化熱処理時の露点が－２５℃以上であればさらに、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面から位置ＰＨＣｏまでの間に、Ｎｉ濃化領域４を形成できる。この場合、表面処理鋼板の表面の変色が抑制できる。したがって、好ましくは、合金化熱処理時の露点は－２５℃以上である。合金化熱処理時の露点の上限は特に限定されないが、工業生産性を考慮してたとえば５℃である。
さらに、上記の他の条件（最高温度：７６０℃超～８６０℃、均熱時間：１０～１８０秒、合金化熱処理終了時から６００℃までの冷却速度：１３～２５℃／ｓ、露点：－２５℃以上）を満たすことを前提として、露点を０℃未満とすれば、位置ＰＨＣｏにおける、Ｎｉ濃度に対するＣｏ濃度の比を３．０以上に調整できる。
［調質圧延工程］
調質圧延工程では、合金化熱処理を実施した鋼板に対して調質圧延を実施する。調質圧延条件を適宜設定することにより、表面処理鋼板１の厚さ、及び、プレス成形性等を調整できる。調質圧延における圧下率はたとえば、０．５～３．０％である。
調質圧延工程では、合金化熱処理を実施した鋼板に対して調質圧延を実施する。調質圧延条件を適宜設定することにより、表面処理鋼板１の厚さ、及び、プレス成形性等を調整できる。調質圧延における圧下率はたとえば、０．５～３．０％である。
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、アルカリ脱脂及び／又は酸洗を実施し、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、アルカリ脱脂及び／又は酸洗を実施し、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］
表１に示す化学組成の溶湯を製造した。
表１に示す化学組成の溶湯を製造した。
製造された溶湯を用いて、鋳片を製造した。製造された鋳片に対して、８００～９００℃で熱間圧延を実施した。熱間圧延後の熱延鋼板に対して、酸洗を行い、さらに減面率８０～９０％で冷間圧延を実施した。得られた冷延鋼板に対して、圧下率０．２～２．０％で調質圧延を実施した。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］
前処理を実施した各試験番号の鋼板の表面に、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、表２に示す。
前処理を実施した各試験番号の鋼板の表面に、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、表２に示す。
［Ｃｏめっき工程］
各試験番号の鋼板の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、表３に示す。
各試験番号の鋼板の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、表３に示す。
［合金化熱処理工程］
Ｎｉめっき層及びＣｏめっき層を備える鋼板に対して連続合金化熱処理を実施した。合金化熱処理は以下の条件で実施した。各試験番号の合金化熱処理条件を、表４に示す。
Ｎｉめっき層及びＣｏめっき層を備える鋼板に対して連続合金化熱処理を実施した。合金化熱処理は以下の条件で実施した。各試験番号の合金化熱処理条件を、表４に示す。
［調質圧延工程］
合金化熱処理後の鋼板に対して調質圧延を実施した。調質圧延の圧下率は１．５％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。調質圧延の圧下率は１．５％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。
［Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層に対して蛍光Ｘ線分析装置を用いて元素分析を実施した。蛍光Ｘ線分析装置は、株式会社リガク製ＺＳＸ Ｐｒｉｍｕｓ ＩＩを使用した。蛍光Ｘ線分析装置は、事前にＮｉ含有量が既知の標準サンプル、及び、Ｃｏ含有量が既知の標準サンプルを用いて検量線を作成した。この検量線に基づき、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層に対して蛍光Ｘ線分析装置を用いて元素分析を実施した。蛍光Ｘ線分析装置は、株式会社リガク製ＺＳＸ Ｐｒｉｍｕｓ ＩＩを使用した。蛍光Ｘ線分析装置は、事前にＮｉ含有量が既知の標準サンプル、及び、Ｃｏ含有量が既知の標準サンプルを用いて検量線を作成した。この検量線に基づき、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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。
［ＧＤＳによるＮｉ濃度、Ｃｏ濃度及びＦｅ濃度測定試験］
グロー放電分光分析法（ＧＤＳ）によって、各試験番号の表面処理鋼板のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ濃度、Ｃｏ濃度及びＦｅ濃度を測定した。測定には、高周波グロー放電発光表面分析装置（株式会社堀場製作所製、型番：ＧＤ－Ｐｒｏｆｉｌｅｒ２）を用いた。Ｎｉの発光強度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）、Ｃｏの発光強度及びＦｅの発光強度をそれぞれＮｉ含有量（質量％）、Ｃｏ含有量（質量％）及びＦｅ含有量（質量％）に換算した。得られたＮｉ含有量（質量％）、Ｃｏ含有量（質量％）及びＦｅ含有量（質量％）の和を１００％として、Ｎｉの割合（％）、Ｃｏの割合（％）及びＦｅの割合（％）を求めた。得られたＮｉの割合（％）、Ｃｏの割合（％）及びＦｅの割合（％）をそれぞれＮｉ濃度（％）、Ｃｏ濃度（％）及びＦｅ濃度（％）とした。ここで、Ａｒスパッタ時間から換算した深さが０．００６μｍ（６ｎｍ）未満の測定データは必ずしもＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を正確に測定できていないこともあるため、解析対象から除去し、Ａｒスパッタ時間から換算した深さが０．００６μｍ以上のデータのみを使用した。Ａｒスパッタ時間から換算した深さが、０．００６μｍの点を深さ０μｍとした。ＧＤＳ測定条件は次のとおりとした。
Ｈ．Ｖ．：Ｆｅが７８５Ｖ、Ｎｉが６３０Ｖ、Ｃｏが７２０Ｖ
アノード径：φ４ｍｍ
ガス：Ａｒ
ガス圧力：６００Ｐａ
出力：３５Ｗ
グロー放電分光分析法（ＧＤＳ）によって、各試験番号の表面処理鋼板のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ濃度、Ｃｏ濃度及びＦｅ濃度を測定した。測定には、高周波グロー放電発光表面分析装置（株式会社堀場製作所製、型番：ＧＤ－Ｐｒｏｆｉｌｅｒ２）を用いた。Ｎｉの発光強度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）、Ｃｏの発光強度及びＦｅの発光強度をそれぞれＮｉ含有量（質量％）、Ｃｏ含有量（質量％）及びＦｅ含有量（質量％）に換算した。得られたＮｉ含有量（質量％）、Ｃｏ含有量（質量％）及びＦｅ含有量（質量％）の和を１００％として、Ｎｉの割合（％）、Ｃｏの割合（％）及びＦｅの割合（％）を求めた。得られたＮｉの割合（％）、Ｃｏの割合（％）及びＦｅの割合（％）をそれぞれＮｉ濃度（％）、Ｃｏ濃度（％）及びＦｅ濃度（％）とした。ここで、Ａｒスパッタ時間から換算した深さが０．００６μｍ（６ｎｍ）未満の測定データは必ずしもＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を正確に測定できていないこともあるため、解析対象から除去し、Ａｒスパッタ時間から換算した深さが０．００６μｍ以上のデータのみを使用した。Ａｒスパッタ時間から換算した深さが、０．００６μｍの点を深さ０μｍとした。ＧＤＳ測定条件は次のとおりとした。
Ｈ．Ｖ．：Ｆｅが７８５Ｖ、Ｎｉが６３０Ｖ、Ｃｏが７２０Ｖ
アノード径：φ４ｍｍ
ガス：Ａｒ
ガス圧力：６００Ｐａ
出力：３５Ｗ
ＧＤＳの分析結果から、次の事項を求めた。表面処理鋼板の表面からＮｉ濃度が１％となる位置までの、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向の距離を求め、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ（μｍ）とした。結果を表５の「Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ（μｍ）」の欄に示す。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面のＮｉ濃度を求めた。結果を表５の「最表面Ｎｉ濃度（％）」の欄に示す。ここで、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面のＮｉ濃度とは、Ａｒスパッタ時間から換算した深さが０．００６μｍ以上となる最初の深さにおけるＮｉ濃度である。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向において、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面からＮｉ濃度が最大となる位置（ＰＨＮｉ）までの距離（Ｎｉピーク深さ）を求めた。結果を、表５の「Ｎｉピーク深さ（μｍ）」の欄に示す。また、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向において、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面からＣｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）までの距離（Ｃｏピーク深さ）を求めた。結果を、表５の「Ｃｏピーク深さ（ｎｍ）」の欄に示す。Ｃｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）における、Ｎｉ濃度に対するＣｏ濃度の比を求めた。結果を表５の「Ｃｏ／Ｎｉ比」の欄に示す。また、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向において、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面からＣｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）までの間にＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面に向かってＮｉ濃度が増加する領域の有無を調べた。結果を表５の「Ｎｉ濃化領域」の欄に示す。Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向において、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面からＣｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）までの間にＮｉ濃化領域があった場合は、Ｎｉ濃化領域が形成されたと判断した。表５の「Ｎｉ濃化領域」の欄に「Ｆ」（Ｆｏｒｍｅｄ）と記載されている場合、Ｎｉ濃化領域が形成されたことを示す。一方、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向において、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面からＣｏ濃度が最大となる位置（ＰＨＣｏ）までの間にＮｉ濃化領域が無かった場合は、Ｎｉ濃化領域が形成されなかったと判断した。表５の「Ｎｉ濃化領域」の欄に「Ｎ」（Ｎｏｔ Ｆｏｒｍｅｄ）と記載されている場合、Ｎｉ濃化領域が形成されなかったことを示す。また、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の厚さ方向において、Ｎｉ濃度が最も高くなる位置からＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面までの間でＮｉ濃度が最も低くなる位置と、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層３の最表面との間の領域であって、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面に向かってＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向にＮｉ濃度が増加する領域のＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向の距離を、Ｎｉ濃化領域の厚さ（μｍ）とした。結果を、表５の「Ｎｉ濃化領域の厚さ（μｍ）」の欄に示す。
［鋼板のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率の測定試験］
各試験番号の表面処理鋼板の鋼板中のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率を、次の方法で測定した。表面処理鋼板の圧延方向と平行で、かつ、表面処理鋼板の厚さ方向に表面処理鋼板を切断し、観察面を得た。観察面を研磨布紙で鏡面研磨した。鏡面研磨した観察面を、ナイタール液（３％硝酸エタノール溶液）を用いて腐食させた。腐食後の観察面を光学顕微鏡で、倍率１００倍で観察した。観察視野の中心と、表面処理鋼板１の厚さＴの半分の位置（１／２Ｔ）とを一致させた。光学顕微鏡の観察から、光学顕微鏡写真を作成した。得られた光学顕微鏡写真を、黒色の組織が全て検出されるよう閾値を設け、白黒二値化した。黒色の領域の面積を合計して、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率（％）とした。測定は、表面処理鋼板１の任意の５か所で行った。５か所の算術平均を、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率（％）とした。結果を表５の「セメンタイト＋パーライト＋ベイナイト合計面積率（％）」の欄に示す。なお、各試験番号のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイト以外のミクロ組織は、フェライトであった。なお、試験番号５の顕微鏡写真を、図４に示す。また、試験番号２の顕微鏡写真を、図７に示す。
各試験番号の表面処理鋼板の鋼板中のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率を、次の方法で測定した。表面処理鋼板の圧延方向と平行で、かつ、表面処理鋼板の厚さ方向に表面処理鋼板を切断し、観察面を得た。観察面を研磨布紙で鏡面研磨した。鏡面研磨した観察面を、ナイタール液（３％硝酸エタノール溶液）を用いて腐食させた。腐食後の観察面を光学顕微鏡で、倍率１００倍で観察した。観察視野の中心と、表面処理鋼板１の厚さＴの半分の位置（１／２Ｔ）とを一致させた。光学顕微鏡の観察から、光学顕微鏡写真を作成した。得られた光学顕微鏡写真を、黒色の組織が全て検出されるよう閾値を設け、白黒二値化した。黒色の領域の面積を合計して、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率（％）とした。測定は、表面処理鋼板１の任意の５か所で行った。５か所の算術平均を、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトの合計面積率（％）とした。結果を表５の「セメンタイト＋パーライト＋ベイナイト合計面積率（％）」の欄に示す。なお、各試験番号のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイト以外のミクロ組織は、フェライトであった。なお、試験番号５の顕微鏡写真を、図４に示す。また、試験番号２の顕微鏡写真を、図７に示す。
［引張試験］
各試験番号の表面処理鋼板に対して、ＪＩＳ Ｚ２２４１（２０１１）に準拠する方法で、引張試験を実施した。具体的には、各試験番号の表面処理鋼板の圧延方向と平行に、板幅中央から板状試験片を採取した。板状試験片は、原標点距離５０ｍｍ、平行部長さ６０ｍｍ、平行部幅２５ｍｍであった。板状試験片の厚さは、各試験番号の表面処理鋼板の厚さであった。試験温度は常温（２５℃）で引張試験を実施して、引張強度ＴＳ（ＭＰａ）、及び、一様伸びＥＬ（％）を求めた。結果を表５に示す。
各試験番号の表面処理鋼板に対して、ＪＩＳ Ｚ２２４１（２０１１）に準拠する方法で、引張試験を実施した。具体的には、各試験番号の表面処理鋼板の圧延方向と平行に、板幅中央から板状試験片を採取した。板状試験片は、原標点距離５０ｍｍ、平行部長さ６０ｍｍ、平行部幅２５ｍｍであった。板状試験片の厚さは、各試験番号の表面処理鋼板の厚さであった。試験温度は常温（２５℃）で引張試験を実施して、引張強度ＴＳ（ＭＰａ）、及び、一様伸びＥＬ（％）を求めた。結果を表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、表面の電荷移動抵抗を測定した。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。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。結果を表５に示す。
各試験番号の表面処理鋼板に対して、表面の電荷移動抵抗を測定した。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。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。結果を表５に示す。
［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（エスペック株式会社製、型番ＬＨ）内に入れ、温度：６０℃、湿度：９０％ＲＨで２４０時間保持した。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ＣＭ－７００ｄ）を用いた。測定条件は、測定径：φ８ｍｍ、ＳＣＥ、Ｄ６５光、２°視野であった。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（エスペック株式会社製、型番ＬＨ）内に入れ、温度：６０℃、湿度：９０％ＲＨで２４０時間保持した。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ＣＭ－７００ｄ）を用いた。測定条件は、測定径：φ８ｍｍ、ＳＣＥ、Ｄ６５光、２°視野であった。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４及び表５を参照して、試験番号５～１３の表面処理鋼板は、フェライトと、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織を有する鋼板と、鋼板表面に、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅを含有するＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層とを備えた。その結果、引張強度ＴＳが３８０ＭＰａ以上であった。すなわち、試験番号５～１３の表面処理鋼板は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備えても優れた強度を有した。また、試験番号５～１３の表面処理鋼板は、一様伸びＥＬが２０％以上であった。
表４及び表５を参照して、試験番号５～１３の表面処理鋼板は、フェライトと、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織を有する鋼板と、鋼板表面に、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅを含有するＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層とを備えた。その結果、引張強度ＴＳが３８０ＭＰａ以上であった。すなわち、試験番号５～１３の表面処理鋼板は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層を備えても優れた強度を有した。また、試験番号５～１３の表面処理鋼板は、一様伸びＥＬが２０％以上であった。
試験番号５～８、１０～１３の表面処理鋼板はさらに、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向において、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ濃度が最大となる位置よりもＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面側で、かつ、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面から深さ１００ｎｍまでの間でＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＣｏ濃度が最大となり、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層は、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面からＣｏ濃度が最大となる位置までの間に、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面に向かってＮｉ濃度が増加するＮｉ濃化領域を備えた。そのため、試験番号５～８、１０～１３の表面処理鋼板のインピーダンスは、試験番号９と比較して低かった。また、試験番号５～８、１０～１３の表面処理鋼板の色差ΔＥ＊は、試験番号９の色差ΔＥ＊と比較して低かった。
試験番号５～８、１１～１３の表面処理鋼板はさらに、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向において、Ｃｏ濃度が最大となる位置における、Ｎｉ濃度に対するＣｏ濃度の比が、３．０以上であった。そのため、試験番号５～８、１１～１３の表面処理鋼板のインピーダンスは、試験番号９及び試験番号１０と比較して低かった。
一方、試験番号１の表面処理鋼板は、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上の面積率の合計が１．２％未満であった。その結果、引張強度ＴＳが３８０ＭＰａ未満となった。すなわち、試験番号１の表面処理鋼板は、高強度を有さなかった。
試験番号２の表面処理鋼板は、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上の面積率の合計が１．２％未満であった。その結果、引張強度ＴＳが３８０ＭＰａ未満となった。すなわち、試験番号２の表面処理鋼板は、高強度を有さなかった。
試験番号３の表面処理鋼板は、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上の面積率の合計が１．２％未満であった。その結果、引張強度ＴＳが３８０ＭＰａ未満となった。すなわち、試験番号３の表面処理鋼板は、高強度を有さなかった。
試験番号４の表面処理鋼板は、セメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上の面積率の合計が５．０％超であった。その結果、一様伸びＥＬが２０％未満となった。
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 Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層
４ Ｎｉ濃化領域
１００ フェライト
２００ セメンタイト、パーライト、又は、ベイナイト
２ 鋼板
３ Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層
４ Ｎｉ濃化領域
１００ フェライト
２００ セメンタイト、パーライト、又は、ベイナイト
Claims (6)
- フェライトと、面積率の合計で１．２～５．０％のセメンタイト、パーライト、及び、ベイナイトからなる群から選択される１種以上とを含むミクロ組織を有する鋼板と、
前記鋼板表面に、
Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅを含有するＮｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層とを備える、
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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向において、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ濃度が最大となる位置よりも前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面側で、かつ、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面から深さ１００ｎｍまでの間で前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＣｏ濃度が最大となり、
前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層は、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面から前記Ｃｏ濃度が最大となる位置までの間に、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の最表面に向かって前記Ｎｉ濃度が増加するＮｉ濃化領域が形成されている、
表面処理鋼板。 - 請求項１又は請求項２に記載の表面処理鋼板であって、
前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層の厚さ方向において、前記Ｃｏ濃度が最大となる位置における、前記Ｎｉ濃度に対する前記Ｃｏ濃度の比が、３．０以上である、
表面処理鋼板。 - 請求項１～３のいずれか１項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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ含有量が１．３４～５．３６ｇ／ｍ２であり、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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１～３のいずれか１項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Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ合金層中のＮｉ含有量が５．３６～３５．６ｇ／ｍ２であり、前記Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ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１～５のいずれか１項に記載の表面処理鋼板であって、
前記鋼板の化学組成が、
質量％で、
Ｃ：０．０４５～０．０６５％
Ｓｉ：０．０２０％以下
Ｍｎ：０．２５～０．３５％
Ｐ：０．０２０％以下
Ｓ：０．００４～０．０２２％
Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．０２５％
Ｎ：０．００４０％以下
Ｂ：０．００１５～０．００２５％
Ｎｂ：０～０．００５０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、及び、
残部はＦｅ及び不純物からなる、
表面処理鋼板。
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