TWI802491B - 鍍敷鋼板 - Google Patents

Abstract

一種鍍敷鋼板，其在鋼板表面具有鍍敷層，前述鍍敷層之Sn、Bi、In之合計量ΣA小於0.75%，Ca、Y、La、Ce之合計量ΣB為0.03~0.60%，Cr、Ti、Ni、Co、V、Nb、Cu及Mn之合計量ΣC為0~1.00%，並滿足Sn≦Si及20.0≦Mg/Si；在鍍敷層表面之X射線繞射圖中，Al _2.15Zn _1.85Ca之X射線繞射峰、CaZn ₂之X射線繞射峰、及η’-MgZn ₂之X射線繞射峰滿足預定關係。

Description

鍍敷鋼板

發明領域 本發明是有關於一種鍍敷鋼板。 本案基於2021年10月26日在日本提申之特願2021-174676號主張優先權，並在此援引其內容。

發明背景 鍍敷鋼板被使用在各種建材領域中。建築物的壽命由於仰賴鍍敷層之損耗速度，因此使用高耐蝕性鍍敷鋼板作為建築材料即可。例如，專利文獻1~3所記載之鍍敷鋼板作為顯現出高度耐蝕性的鋼板而廣為人知。

日本國內存在有各種環境，在會產生火山性氣體之區域或工業區等中，大氣中的SO _x氣體會溶入雨水而形成酸雨，有時會大幅減損鍍敷鋼板之壽命。一般而言，以Galvalume鋼板(註冊商標)而廣為人知的Al系鍍敷鋼板，其在酸性環境下的耐蝕性雖較良好，但在鹼性環境下的耐蝕性低。據此，Al系鍍敷鋼板在從牛舍・豬舍等堆肥舍產生氨氣氣體環境的這種鹼性環境下之耐蝕性、犧牲防蝕性低，故其使用範圍受到侷限。

因此，專利文獻1~3所示的那種Zn系鍍敷鋼板，其應用範圍雖較廣，但相較於Al系鍍敷鋼板，Zn系鍍敷鋼板則有在酸性環境下耐蝕性低的傾向而需要提升在酸性環境下的耐蝕性。亦即，對於鍍敷鋼板要求一種在酸方面~鹼方面的所有區域下都顯現出高度耐蝕性的鍍敷鋼板。

[先行技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本國特開平10-226865號公報 [專利文獻2]國際公開第2000/71773號 [專利文獻3]國際公開第2018/139619號

發明概要 發明所欲解決之課題 本發明是有鑑於上述情況而完成者，其課題在於提供一種在酸~鹼環境下顯現出高度耐蝕性的鍍敷鋼板。

用以解決課題之手段 [1]一種鍍敷鋼板，其在鋼板表面具有鍍敷層，前述鍍敷層之平均化學組成以質量%計： Al：大於15.0%且在30.0%以下、 Mg：大於5.0%且在15.0%以下、 Sn：0~0.70%、 Bi：0~0.35%、 In：0~0.35%、 Ca：0.03~0.60%、 Y：0~0.30%、 La：0~0.30%、 Ce：0~0.30%、 Si：0.01~0.75%、 Cr：0~0.25%、 Ti：0~0.25%、 Ni：0~1.00%、 Co：0~0.25%、 V：0~0.25%、 Nb：0~0.25%、 Cu：0~0.25%、 Mn：0~0.25%、 Fe：0~5.0%、 Sr：0~0.5%、 Sb：0~0.5%、 Pb：0~0.5%、 B：0~0.5%、 Li：0~0.5%、 Zr：0~0.5%、 Mo：0~0.5%、 W：0~0.5%、 Ag：0~0.5%、 P：0~0.5%、 剩餘部分由Zn及不純物所構成， Sn、Bi及In之合計量ΣA為0%以上且小於0.75%， Ca、Y、La及Ce之合計量ΣB為0.03~0.60%， Cr、Ti、Ni、Co、V、Nb、Cu及Mn之合計量ΣC為0~1.00%， 滿足Sn≦Si及20.0≦Mg/Si； 使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件測定前述鍍敷層表面，在所測定之前述鍍敷層表面之X射線繞射圖中，由Al _2.15Zn _1.85Ca的X射線繞射峰求出I ₁~I ₃、由CaZn ₂的X射線繞射峰求出I ₄、及由η’-MgZn ₂的X射線繞射峰求出I ₅及I ₆，並將I ₁~I ₆透過下述式(1)~(6)來定義，此時會滿足下述式(A)及(B)； [數學式1]

其中，在前述式(1)~(6)中，Imax(k~m°)是以繞射角度2θ計在k~m°之間的X射線繞射強度最大值，I(n°)是以繞射角度2θ計在n°的X射線繞射強度，k、m、n分別是前述式(1)~(6)中所示之繞射角度2θ。

[2]如[1]所記載的鍍敷鋼板，其中，前述鍍敷層之平均化學組成滿足20.0≦Mg/Si≦38.0及3.00≦Al/Mg≦4.00； 使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件測定前述鍍敷層表面，在所測定之前述鍍敷層表面之X射線繞射圖中，由MgAlSi的X射線繞射峰所求出之I ₇~I ₉是透過下述式(7)~(9)來定義，此時會滿足下述式(C)； [數學式2]

其中，在前述式(7)~(9)中，Imax(k~m°)是以繞射角度2θ計在k~m°之間的X射線繞射強度最大值，I(n°)是以繞射角度2θ計在n°的X射線繞射強度，k、m、n分別是前述式(1)~(6)中所示之繞射角度2θ。

[3]如[1]或[2]所記載的鍍敷鋼板，其中前述鍍敷層之平均化學組成滿足0.01≦Sn； 使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件測定前述鍍敷層表面，在所測定之前述鍍敷層表面之X射線繞射圖中，由Mg ₉Sn ₅的X射線繞射峰所求出之I ₁₀是透過下述式(10)來定義，此時會滿足下述式(D)； [數學式3]

其中，在前述式(10)中，Imax(23.10~23.80°)是以繞射角度2θ計在23.10~23.80°之間的X射線繞射強度最大值，I(23.10°)是以繞射角度2θ計在23.10°的X射線繞射強度，I(23.80°)是以繞射角度2θ計在23.80°的X射線繞射強度。

[4]如[1]至[3]中任一項所記載的鍍敷鋼板，其中，使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件測定前述鍍敷層表面，在所測定之前述鍍敷層表面之X射線繞射圖中，由金屬氧化物的X射線繞射峰所求出之I ₁₁~I ₁₃是透過下述式(11)~(13)來定義，此時會滿足下述式(E)； [數學式4]

其中，在前述式(11)~(13)中，Imax(k~m°)是以繞射角度2θ計在k~m°之間的X射線繞射強度最大值，I(n°)是以繞射角度2θ計在n°的X射線繞射強度，k、m、n分別是前述式(11)~(13)中所示之繞射角度2θ。

[5]如[1]至[4]中任一項所記載的鍍敷鋼板，其中，在前述鍍敷層中含有：Zn相、Al相、Al-Zn相、η’-MgZn ₂相及MgZn ₂相。

發明效果 依照本發明，即可提供一種在酸~鹼環境下顯現出高度耐蝕性的鍍敷鋼板。

本發明的實施形態 用以實施發明之形態 若在鍍敷層中以金屬相單相形式存在有Zn相及Al相，則鍍敷層就容易顯現出兩性金屬的性質。再者，透過改變鍍敷層中所含之相的存在形態，會使鍍敷層之耐蝕性變化。更甚者，Al及Zn由於原子半徑大小相近，因而容易在鍍敷層中互溶。據此，在含Zn及Al之鍍敷層中，除了Zn相及Al相之外，還容易形成Al-Zn相(含Al：15mass-25mass%；宜含約20mass%之Al)。惟，Zn相及Al-Zn相是一種耐蝕性低的相，尤其在酸性環境及鹼性環境下耐蝕性會變得極低，因此必須降低此等相之含量。又，關於含Mg之相，一般而言，在鹼性環境下的耐蝕性高，但在酸性環境下的耐蝕性則不怎麼高。

本案發明人等發現，為了提升在酸性環境下的耐蝕性，有效的是：去除Al-Zn相、減少Zn相量、或者透過含有其他添加元素來形成含Al及Zn之金屬間化合物。尤其本案發明人等發現，關於金屬間化合物，通常在Al-Zn相中，Zn與Al分別形成微細的單相而處在分離成二相之狀態，因此，有效的是使鍍敷層中含有Ca元素來作為生成出Zn與Al之金屬間化合物的元素。透過使鍍敷層中含有Ca，就會形成Ca-Al-Zn化合物，而含有微細Zn相及Al相的Al-Zn相則會減少。Ca-Al-Zn化合物是一種自然電位比Al還高的化合物，其腐蝕速度會比Al相還低，因而能提升耐蝕性。

另一方面，若是透過減少鍍敷層中Zn相的量來提升在酸性環境下的耐蝕性，則在鹼性環境下的耐蝕性會降低。吾人認為，減少Al相可作為其對策。由於透過減少Al相會提升在鹼性環境下的耐蝕性，因此，就能防止鹼性環境下的耐蝕性隨Zn相減少而劣化一事。

吾人認為，去除Al-Zn相或者增加含Mg之MgZn ₂相，可確實提升在鹼性環境下的耐蝕性。MgZn ₂相在鹼性環境下的耐蝕性良好。而且，為了更加提升在鹼性環境下的耐蝕性，宜在鍍敷層中導入鹼耐蝕性比MgZn ₂相還優異的化合物。

就這種化合物而言可舉η’-MgZn ₂相，其結晶結構不同於MgZn ₂相。η’-MgZn ₂相尤其在鹼性環境下的耐蝕性高，又，即使從MgZn ₂相而相變態成η’-MgZn ₂相，也不會導致元素量增減，因此能不損及在酸性環境下之耐蝕性，就提升鹼性環境下的耐蝕性。如此一般，透過含有MgZn ₂相及η’-MgZn ₂相，就能形成一種鍍敷層，其提升了酸性環境下及鹼性環境下這兩者之耐蝕性。以下，說明本發明實施形態之鍍敷鋼板。

關於本發明實施形態之鍍敷鋼板(以下稱為本實施形態之鍍敷鋼板)，其在鋼板表面具有鍍敷層，鍍敷層之平均化學組成以質量%計：Al：大於15.0%且在30.0%以下、Mg：大於5.0%且在15.0%以下、Sn：0~0.70%、Bi：0~0.35%、In：0~0.35%、Ca：0.03~0.60%、Y：0~0.30%、La：0~0.30%、Ce：0~0.30%、Si：0.01~0.75%、Cr：0~0.25%、Ti：0~0.25%、Ni：0~1.00%、Co：0~0.25%、V：0~0.25%、Nb：0~0.25%、Cu：0~0.25%、Mn：0~0.25%、Fe：0~5.0%、Sr：0~0.5%、Sb：0~0.5%、Pb：0~0.5%、B：0~0.5%、Li：0~0.5%、Zr：0~0.5%、Mo：0~0.5%、W：0~0.5%、Ag：0~0.5%、P：0~0.5%、剩餘部分由Zn及不純物所構成，Sn、Bi及In之合計量ΣA為0%以上且小於0.75%，Ca、Y、La及Ce之合計量ΣB為0.03~0.60%，Cr、Ti、Ni、Co、V、Nb、Cu及Mn之合計量ΣC為0~1.00%，滿足Sn≦Si及20.0≦Mg/Si； 使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件測定鍍敷層表面，在所測定之鍍敷層表面之X射線繞射圖中，由Al _2.15Zn _1.85Ca的X射線繞射峰求出I ₁~I ₃、由CaZn ₂的X射線繞射峰求出I ₄、及由η’-MgZn ₂的X射線繞射峰求出I ₅及I ₆，並將I ₁~I ₆透過下述式(1)~(6)來定義，此時會滿足下述式(A)及(B)。

[數學式5]

其中，在前述式(1)~(6)中，Imax(k~m°)是以繞射角度2θ計在k~m°之間的X射線繞射強度最大值，I(n°)是以繞射角度2θ計在n°的X射線繞射強度，k、m、n分別是前述式(1)~(6)中所示之繞射角度2θ。

另外，在以下說明中，化學組成之各元素含量的「%」標示意指「質量%」。又，使用「~」所示之數值範圍意指：以「~」前後所記載之數值為下限值及上限值所包含的範圍。又，標註「大於」或「小於」時的數值範圍意指：不含此等數值作為下限值或上限值的範圍。

又，所謂「耐蝕性」是表示鍍敷鋼板難以腐蝕之性質。Zn系鍍敷層對於鋼材具有犧牲防蝕作用。具有Zn系鍍敷層之鍍敷鋼板，在其腐蝕過程中，在鋼板腐蝕前鍍敷層會腐蝕而白鏽化；在白鏽化之鍍敷層消失後，鋼板才會腐蝕而產生紅鏽。

針對作為鍍敷對象之鋼板，進行說明。 關於鋼板形狀，主要為板材，不過其尺寸並無特別限制。於板材上形成鍍敷層而成的鍍敷鋼板，其所適合者有：以通常之熔融鍍鋅步驟所製造的鍍敷鋼板，且以連續熔融鍍鋅產線(CGL)、批式浸漬鍍鋅步驟等，透過浸漬於熔融金屬並使其凝固之步驟所製造的鍍敷鋼板。若是將此種方法所製造出的鍍敷鋼板予以加工(包含熔接)、組合，就能加工成各種製品而能製造出耐蝕性優異的鋼結構構件。

對於鋼板之母板材質，並無特別限制。例如，JIS G 3193：2019所示熱輥軋鋼板、JIS G 3141：2021所示冷軋鋼板是一般最常作為鍍敷的母板。另外例如可應用：一般鋼(SS材(一般結構用輥軋鋼材))、薄薄地鍍敷各種金屬後的預鍍敷鋼(JIS G 3302：2019)、鋁脫氧鋼(Al killed steel)、極低碳鋼、高碳鋼、各種高張力鋼(JIS G 3135：2018)、一部分的高合金鋼(含Ni、Cr等強化耐蝕性元素的鋼JIS G 3114：2016等)等各種鋼板。再者，鋼板針對鋼材之製鋼方法(高爐材、電爐材)、鋼板之製造方法(熱輥軋方法、酸洗方法、冷輥軋方法等)等條件也無特別限制。更甚者，在所應用之鋼板材料並不易鍍敷的情況下，亦可使用預鍍敷鋼板，其是事前在鋼板表面預鍍敷厚度30μm以下的鍍敷層，該鍍敷層係Zn、Ni、Sn、Fe或組合此等元素之合金系等的鍍敷層。若使用這種預鍍敷鋼板，則在浸漬於鍍敷浴時，預鍍敷層中的金屬元素會置換成鍍敷浴的金屬元素，從而消除未鍍(鍍敷金屬因為氧化披膜等而被排斥的部位)。

接著，說明鍍敷層。本實施形態的鍍敷層含有Zn-Al-Mg合金層。若在Zn中添加Al、Mg等合金元素，就會改善耐蝕性，因此，薄膜以例如通常Zn鍍敷層之一半程度就會具有同等之耐蝕性。因此，本實施形態也透過薄膜的鍍敷層而確保了與通常Zn鍍敷層同等或以上的耐蝕性。又，鍍敷層亦可含有Al-Fe合金層。

Zn-Al-Mg系合金層是由Zn-Al-Mg系合金所構成。所謂Zn-Al-Mg系合金意指：含Zn、Al及Mg之三元系合金。

Al-Fe合金層是一種位於鋼板與Zn-Al-Mg合金層之間的界面合金層。

亦即，本實施形態的鍍敷層可為Zn-Al-Mg合金層的單層結構，亦可為含有Zn-Al-Mg合金層與Al-Fe合金層的積層結構。又，若使用預鍍敷材作為鍍敷基材且該預鍍敷材是以熔點大於高熔點金屬(大於600℃)之金屬來披覆，在此情況下，依據原本鍍敷厚度，有時會有厚度小於1μm且含該金屬層之層體殘留在Fe面上，或者會變成Al-Fe金屬間化合物之置換體而以某些形式的痕跡殘留下來。會在鍍敷浴溫附近熔解的金屬等，則幾乎不會殘留所述痕跡。若為積層結構，使Zn-Al-Mg合金層為構成鍍敷層表面的層體即可。不過，在鍍敷層最外表面有時會形成出鍍敷層構成元素的氧化披膜小於1μm左右。鍍敷層所含元素由於通常會在鍍敷層表面與氧鍵結，所以會存在氧化披膜，其係一種以XPS(X射線分光分析)等表面分析可確認出Zn-O、Mg-O、Al-O、Si-O、Ca-O等鍵結的薄膜。越容易氧化的元素，就越傾向存在於鍍敷表面。

若鍍敷層為一種含有Zn-Al-Mg合金層與Al-Fe合金層的積層結構時，可透過Al-Fe合金層來結合鋼材與Zn-Al-Mg系合金層。界面合金層的厚度可透過製造鍍敷鋼板時的鍍敷浴溫或鍍敷浴浸漬時間來予以控制。在以森吉米爾(Sendzimir)法為核心的熔融鍍敷鋼板製造方法中，Zn-Al-Mg合金層會是鍍敷層的主體，Al-Fe合金層的厚度足夠薄因而對於鍍敷層之耐蝕性帶來的影響較小，又因為是形成在界面附近，所以對於腐蝕初期、鍍敷層外觀之耐蝕性幾乎不會帶來影響。 在2段鍍敷、預鍍敷等置換析鍍的形成過程中，因應預鍍敷層的厚度，有時Al-Fe合金層會含有預鍍敷層中所含之元素。有時在鍍敷後會以預鍍敷層形式而殘存在Fe面上，此外有時也會出現界面合金層。又，鍍敷元素會活躍地進行擴散，鍍敷成分若朝Fe側擴散，則在預鍍敷層下有時會形成Al-Fe合金層；視反應性而定，有時會局部產生；雖無法嚴格定義其位置，不過因為厚度薄，所以此等層所造成的性能變化並不大。

另外，鍍敷層全體的厚度由於受到鍍敷條件左右，因而不特別限定。再者，關於鍍敷層全體的厚度，例如在通常的熔融鍍敷法中是仰賴鍍敷浴之黏性及比重。更甚者，鍍敷量可因應鋼板(鍍敷母板)之抽出速度及抹拭(wiping)強弱，來調整單位面積重量。以通常的熔融鍍敷法所形成的鍍敷層，關於其厚度最大值，透過連續熔融鍍敷多半為100μm以下，透過批式鍍敷則多半為200μm以下。

Al-Fe合金層會形成在鋼板表面(具體而言，是鋼板與Zn-Al-Mg合金層之間)；就組織而言，其是一種Al ₅Fe ₂相為主相的層體。Al-Fe合金層是透過基鐵(鋼板)及鍍敷浴相互原子擴散而形成。若使用熔融鍍敷法作為鍍敷層的形成方法，在含Al元素的鍍敷層中容易形成出Al-Fe合金層。在後述的製造方法中，由於鍍敷浴中含有一定濃度以上的Al，因此Al ₅Fe ₂相是形成最多的。惟，若與Al在界面合金層結合，則在鍍敷浴內就會產生固相。與鍍敷浴這種液體不同的是，該金屬間化合物內的Al、Fe原子擴散需要時間，因此，在界面合金層附近會發生以Al、Fe成分濃度為速率決定步驟(rate-determining step)。據此，在Al-Fe合金層中會形成複數種不同原子配比的金屬間化合物，一般而言越接近界面則Fe濃度越高。但是，視擴散狀況而定，有時在Al-Fe層內部也會暫時存在Al成分、Fe成分低的層。因此，Al-Fe合金層有時也會局部地少量含有Al ₅Fe ₂相以外的相，如AlFe相、Al ₃Fe相等。又，由於鍍敷浴中也含有一定濃度的Zn，所以在Al-Fe合金層中也少量含有Zn。又，在Al-Fe合金層中也少量含有：容易聚集在界面的Si。

當鍍敷層中含有Si時，Si由於特別容易組入Al-Fe合金層中，因此有時Al-Fe合金層會變成Al-Fe-Si金屬間化合物相。在Al-Fe-Si金屬間化合物相中可鑑別出的金屬間化合物相有AlFeSi相，異構物則存在α、β、q1,q2-AlFeSi相等。因此，關於Al-Fe合金層，有時會檢測出這些AlFeSi相等。含這些AlFeSi相等的層稱為Al-Fe-Si合金層。 亦即，本實施形態的鍍敷層可由Zn-Al-Mg合金層所構成，也可由Zn-Al-Mg合金層與Al-Fe合金層所構成，亦可由Zn-Al-Mg合金層與Al-Fe-Si合金層所構成。另外，在Al-Fe合金層中，必然會發生原子半徑與Al接近的Zn等會以置換體的形式局部組入於其中，而且還無法避免原子半徑與Fe接近的過渡金屬Ni、Cr、Co等會以置換體的形式組入於此等金屬間化合物中；儘管如此，主要的結構仍可視作Al-Fe合金層。

接著，說明鍍敷層之平均化學組成。在鍍敷層為Zn-Al-Mg合金層之單層結構的情況下，鍍敷層全體之平均化學組成為Zn-Al-Mg合金層之平均化學組成。又，在鍍敷層為Al-Fe合金層及Zn-Al-Mg合金層之積層結構的情況下，則為Al-Fe合金層及Zn-Al-Mg合金層的合計平均化學組成。又，在鍍敷層為Al-Fe-Si合金層及Zn-Al-Mg合金層之積層結構的情況下，則為Al-Fe-Si合金層及Zn-Al-Mg合金層的合計平均化學組成。

通常，在熔融鍍敷法中，由於形成鍍敷層的反應幾乎在鍍敷浴內就完成，因此Zn-Al-Mg合金層之化學組成會大致等同於鍍敷浴。又，在熔融鍍敷法中，Al-Fe合金層在鍍敷浴浸漬後當下的瞬間即形成、成長。然後，Al-Fe合金層則是在鍍敷浴內或從鍍敷浴拉起來後，於後續的鍍敷凝固反應中，達到550℃前後為止，形成・成長反應便完成，其厚度相對Zn-Al-Mg合金層也多半夠薄。據此，只要鍍敷後沒有進行加熱合金化處理等特別的熱處理，則鍍敷層全體之平均化學組成實質等同於Zn-Al-Mg合金層之化學組成，而可忽視Al-Fe合金層之成分。Al-Fe-Si合金層也與Al-Fe合金層相同，可忽視Al-Fe-Si合金層之成分。

開頭先來說明本實施形態之鍍敷層所含的元素。

Al：大於15.0%且在30.0%以下 關於Al，其Zn同樣是構成鍍敷層主體的元素。就Zn-Al-Mg系鍍敷而言，在鍍敷層中主要形成Al相。若Al含量為15.0%以下，則在酸性環境下的耐蝕性會不足。因此，Al含量設為大於15.0%。宜為18.0%以上。更宜為20%以上。另一方面，若Al含量大於30.0%，則在鹼性環境下的耐蝕性會不足。因此，Al含量設為30.0%以下。宜為25.0%以下。另外，由於鍍敷層中Al含量若變高則Zn含量相對會減少而犧牲防蝕性會降低，因此，就鍍敷鋼板而言為了確保犧牲防蝕性，Al含量必須設為大於15.0%且在30.0%以下。不過，在該組成範圍中，會形成出耐蝕性低的Al-Zn相(含Al約20mass%的相)。因此，在本實施形態中，是透過採用後述製造方法來減少Al-Zn相。藉此提升耐蝕性，而變得易於確保在酸性環境、鹼性環境下的耐蝕性。

Mg：大於5.0%且在15.0%以下 關於Mg，其Zn同樣是構成鍍敷層主體的元素。若Mg不足則在鹼性環境下的耐蝕性傾向於變低，因此Mg含量設為大於5.0%。宜為7.0%以上。另一方面，Mg含量大於15.0%時，在酸性環境下的耐蝕性會惡化。因此，Mg含量設為15.0%以下。宜為13.0%以下，較宜為10.0%以下。

元素群A Sn：0~0.70% Bi：0~0.35% In：0~0.35% Sn、Bi及In之合計量ΣA：0%以上且小於0.75% 元素群A(Sn、Bi、In)之各元素由於是可任意含有之元素，所以各自含量設為0%以上。又，Sn是形成Mg ₉Sn ₅的必要元素，所述Mg ₉Sn ₅會大幅提升鍍敷層在酸性環境及鹼性環境下的耐蝕性。形成Mg ₉Sn ₅所需最低限度的Sn含量為0.01%，因此Sn含量亦可設為0.01%以上。

此外，會顯示出與Sn同樣效果的元素還有Bi及In，其等會形成金屬間化合物，所述金屬間化合物會提升在鹼性環境下耐蝕性。就此種金屬間化合物而言，Bi ₂Mg ₃、InMg ₃等符合資格。Sn、Bi、In由於會相互形成相互置換體，故Sn可含有0.70%以下，Bi、In分別含有0.35%以下的範圍。元素群A的元素雖然對於鹼性環境下的耐蝕性很有效果，但此等含量若大於上限，則在酸性環境下的耐蝕性會極端惡化。

又，由於元素群A的元素之合計量過量時在酸性環境下的耐蝕性也會惡化，故Sn、Bi及In之合計量ΣA設為0%以上且小於0.75%。合計量ΣA宜為0.01%以下，較宜為0.05%以下，更宜為0.10%以上。又，合計量ΣA宜為0.60%以下，較宜為0.50%以下。 另外，所謂Sn、Bi及In之合計量ΣA是Sn、Bi及In之合計含量。

元素群B Ca：0.03~0.60% Y：0~0.30% La：0~0.30% Ce：0~0.30% Ca、Y、La及Ce之合計量ΣB：0.03~0.60% Ca雖然不是鍍敷層中的主要元素，卻是用以形成Al _2.15Zn _1.85Ca的必要元素。又，Ca也是用以形成CaZn ₂的必要元素。因此，形成此等金屬間化合物所需最低限度的Ca含量為0.03%以上，因此Ca含量設為0.03%以上。透過含有此等金屬間化合物，會改善在酸性環境及鹼性環境下的耐蝕性。Ca含量宜為0.05%以上，較宜為0.10%以上，更宜為0.20%以上。另一方面，若Ca含量大於0.60%，則在酸性環境及鹼性環境下的耐蝕性會劣化。因此，Ca含量設為0.60%以下。宜為0.50%以下，較宜為0.40%以下。

與Ca達成同樣作用的元素還有Y、La、Ce。此等元素由於是任意添加元素，故各自的含量設為0%以上。此等元素具有與Ca置換的傾向。不過，在不含Ca之情況下，即使含有Y、La、Ce也無法發揮出充分的性能。含有上述含量的Ca之外，還含有Y、La、Ce分別在0.30%以下的範圍，藉此，會相互形成相互置換體並提升在鹼性環境下的耐蝕性。惟，若Y、La、Ce分別大於0.30%，則在鹼性環境下的耐蝕性會極端惡化。因此，Y、La、Ce之含量分別設為0.30%以下。

又，由於元素群B的元素之合計量過量時在鹼性環境下的耐蝕性會惡化，故Ca、Y、La及Ce之合計量ΣB設為0.03~0.60%。合計量ΣB宜為0.05%以上，較宜為0.10%以上，更宜為0.20%以上。又，合計量ΣB宜為0.50%以下，較宜為0.40%以下。 另外，所謂Ca、Y、La及Ce之合計量ΣB是Ca、Y、La及Ce之合計含量。

Si：0.01~0.75% Si是在鍍敷層中用以形成金屬間化合物的必要元素。本實施形態中的鍍敷組成由於熔點高，因此在進行熔融鍍敷時就會是500℃左右的作業溫度。在該作業溫度下，將鋼板浸漬於鍍敷浴時，Al及Zn雖會與Fe發生活躍的相互擴散現象而形成金屬間化合物，不過Si則會抑制該過度的反應。Si含量若為0.01%以上，就會大幅抑制Fe的擴散反應，而易於控制鍍敷層所含金屬間化合物的形成。惟，Si含量小於0.01%時，由於Fe過度擴散至鍍敷層內而使鍍敷層成分變得不均一，在酸性環境及鹼性環境下的耐蝕性會極端惡化。因此，Si含量設為0.01%以上。宜為0.10%以上，較宜為0.20%以上。Si含量過高時，Si會與鍍敷層的構成元素鍵結而使酸性環境及鹼性環境下的耐蝕性惡化，因此，Si含量設為0.75%以下。宜為0.50%以下，較宜為0.40%以下。

另外，Si是一種極易與Ca鍵結的元素，容易形成例如CaAlSi、Al ₂CaSi ₂、Ca ₂Al ₄Si ₃、Ca ₂Al ₃Si ₄等各種Al-Ca-Si化合物。在本實施形態中，為了確保在酸性環境及鹼性環境下的耐蝕性，雖宜作出游離Ca，不過Si含量若高則會變得容易形成此等金屬間化合物。

元素群C Cr：0~0.25% Ti：0~0.25% Ni：0~1.00% Co：0~0.25% V：0~0.25% Nb：0~0.25% Cu：0~0.25% Mn：0~0.25% Cr、Ti、Ni、Co、V、Nb、Cu及Mn之合計量ΣC：0~1.00% 元素群C的元素由於是鍍敷層中的任意添加元素，故各自的含量設為0%以上。此等金屬在鍍敷層中會與Al、Zn等進行置換，並具有使電位變高的傾向；透過含有上述含量範圍，會傾向改善在酸性環境下的耐蝕性。過量含有此等元素會形成含此等元素的金屬間化合物，因而使在酸性環境及鹼性環境下的耐蝕性惡化。據此，Cr、Ti、Co、V、Nb、Cu、Mn之含量分別設為0.25%以下。又，Ni之含量設為1.00%以下。此外，若元素群C之合計量過量，則會使在酸性環境及鹼性環境下的耐蝕性惡化，故Cr、Ti、Ni、Co、V、Nb、Cu及Mn之合計量ΣC設為1.00%以下。合計量ΣC宜為0.80%以下，較宜為0.50%以下。 另外，所謂Cr、Ti、Ni、Co、V、Nb、Cu及Mn之合計量ΣC是Cr、Ti、Ni、Co、V、Nb、Cu及Mn之合計含量。

Fe：0~5.0% 本實施形態的鍍敷鋼板由於是熔融鍍敷鋼板，因此在製造時Fe有時會從鋼板(鍍敷母板)擴散至鍍敷層。鍍敷層中有時含Fe最大至5.0%，不過並未確認到含有該元素所導致之耐蝕性變化。因此，Fe含量設為0~5.0%。

元素群D Sr：0~0.5% Sb：0~0.5% Pb：0~0.5% B：0~0.5% Li：0~0.5% Zr：0~0.5% Mo：0~0.5% W：0~0.5% Ag：0~0.5% P：0~0.5% 元素群D的元素是亦可含於鍍敷層的任意添加元素，故各自的含量設為0%以上。此等元素具有與先前說明之元素群C元素同樣之效果，且其等比起元素群C是比較容易含有的元素。因此，元素群D各元素之含量分別設為0~0.5%。Sr、Sb、Pb、B、Li、Zr、Mo、W、Ag及P之合計量ΣD亦可設為0~0.5%。 另外，所謂Sr、Sb、Pb、B、Li、Zr、Mo、W、Ag及P之合計量ΣD是Sr、Sb、Pb、B、Li、Zr、Mo、W、Ag及P之合計含量。

剩餘部分：Zn及不純物 Zn宜含有大於50.00%之比例。本實施形態的鍍敷鋼板由於是通用性高的Zn系鍍敷鋼板，基於確保犧牲防蝕性之目的而含有一定量以上之Zn，藉此對鋼板賦予適切之犧牲防蝕性。例如，即使是在敞開1.6mm以上之切斷端面的這種環境下，若Zn量大於50.0%，則在切斷端面部就會展現出充分的犧牲防蝕性作用，能維持高的耐蝕性。尤其是當Zn含量為50.00%以下時，在鹼性環境下的耐蝕性會極端惡化，因此Zn含量宜設為大於50.00%。Zn含量宜為55.00%以上，較宜為60.00%以上，更宜為65.00%以上。

不純物是指：原材料所含之成分或製造步驟中混入之成分且非刻意含有之成分，及/或，對本實施形態的鍍敷鋼板不會帶來不良影響之範圍下所容許的成分。例如，因為鋼板(基鐵)與鍍敷浴相互原子擴散，有時在鍍敷層中也會微量混入Fe以外之成分作為不純物。

Sn≦Si Si含量必須設為Sn含量以上。若Si含量小於Sn含量，則過量的Fe會從鋼板擴散至鍍敷層中，會變得難以形成目標之金屬間化合物。結果，在酸性環境及鹼性環境下的耐蝕性會惡化。 另外，「Sn≦Si」中的Sn、Si分別表示鍍敷層中的Sn、Si以質量%計之含量。

20.0≦Mg/Si 進一步關於Si含量，必須滿足20.0≦Mg/Si。Si含量相對Mg含量較高時，就會在鍍敷層中形成大量的Mg ₂Si，而變得無法充分發揮出在酸性環境下的耐蝕性。又，若Si含量相對Mg含量較高，則會促進形成Al-Ca-Si化合物而變得不會形成金屬間化合物(Al _2.15Zn _1.85Ca)。不過，若Mg/Si大於38.0，則如後所述，會變得難以在鍍敷層中形成MgAlSi。因此，若要使鍍敷層中形成MgAlSi，宜將Mg/Si設為38.0以下。 另外，「Mg/Si」中的Mg、Si分別表示鍍敷層中的Mg、Si以質量%計之含量。

3.00≦Al/Mg≦4.00 關於Al含量及Mg含量，亦可設為使其等滿足3.00≦Al/Mg≦4.00。透過滿足3.00≦Al/Mg≦4.00，就會變得能在鍍敷層中形成MgAlSi。另外，「Al/Mg」中的Al、Mg分別表示鍍敷層中的Al、Mg以質量%計之含量。

針對鍍敷層平均化學組成之鑑別方法進行說明。首先，透過含抑制劑的酸將鍍敷層剝離溶解後獲得酸液；所述抑制劑會抑制基鐵(鋼板)腐蝕。接著，針對所得酸液以ICP發光分光分析法或ICP-MS法進行測定，藉此就能獲得鍍敷層之平均化學組成。關於酸的種類，若為能溶解鍍敷層之酸，則無特別限制。測定剝離前後之面積與重量，也能同時獲得鍍敷附著量(g/m ²)。

接著，針對鍍敷層中所含之金屬間化合物進行說明。 本實施形態的鍍敷層由於是由Zn-Al-Mg系合金鍍敷所形成，因此在鍍敷層中含有Zn相、Al相、Al-Zn相、η’-MgZn ₂相及MgZn ₂相作為主相。耐蝕性雖會隨各相之含量而變化，不過透過含有金屬間化合物等對鍍敷組織之控制，藉此，在小於pH3.5之酸性環境下的耐蝕性、與在大於pH11.5之鹼性環境下的耐蝕性這兩者之差值會變小，而能確保耐蝕性。另外，關於主相以外的相，添加Zn、Al、Mg元素以外之元素而產生上開記載的金屬間化合物，如Al-Ca-Si化合物、Mg-Sn化合物等。

Zn相(η相：Zn-Al狀態圖內) Zn相存在於鍍敷層中，且主要存在於三元共晶組織(Zn/Al/MgZn ₂三元共晶組織)中。Zn相包含：含Al約小於20mass%的Zn相。鍍敷層中的Zn相能確保在pH5.0~11.5之環境下的耐蝕性；在該範圍中的腐蝕量雖少，但此以外之範圍中的腐蝕速度則大。

Al相(α相：Zn-Al狀態圖內) Al相除了作為Al初晶而以塊狀形式存在於鍍敷層中，在三元共晶組織中也還含有一定的量。鍍敷層中的Al相能確保在pH3.5~10.5之環境下的耐蝕性；在該範圍中的腐蝕量雖少，但pH3.5~10.5之外之範圍中的腐蝕速度則大。 Al相中含有約90mass%之Al且剩餘部分含有Zn。因此會強烈表現出作為Al的性質，其Al含量與後述Al-Zn相有別。

Al-Zn相(在Zn-Al狀態圖內是由Al、Zn所構成之構成物，且是α相、η相以外的相)及η’-MgZn ₂相 Al-Zn相是一種含Al約20mass%以上的Zn相，其會表現出Al相、Zn相兩者的性質。Al-Zn相在製作本實施形態的鍍敷層時，自然而然就會生成。在此所謂Al-Zn相，其與前述Al相、Zn相兩者有別，是由Al及Zn這2種元素所構成的相。 Al-Zn相是一種在鍍敷層之凝固中Zn相從Al相分離所生成的相，主要是在到達室溫為止之過程中因為Al相之固溶極限降低而形成者。以結晶尺寸來確認時，其是一種數nm~約3μm之細小結晶粒集合而成的組織。Al-Zn相之所以會顯示出作為Zn相、Al相兩者的性能，是因為其內部以細小結晶粒單位而具有Zn相、Al相的集合體，並不是因為具有甚麼特別性質。另一方面，關於微細相，由於結晶晶界或電位不同之相的鄰接會促進偶合反應，因此，關於該相之耐蝕性，比起鍍敷層中的Al相(α)、Zn相(η)，是更傾向於耐蝕性較差。 Al-Zn相會使在酸性環境・鹼性環境下的耐蝕性極度惡化。不過，透過適切之熱處理(用以形成η’-MgZn ₂相的熱處理)，能減少Al-Zn相，而消弭在酸性環境・鹼性環境下耐蝕性惡化的隱憂。透過熱處理，Al-Zn相會減少且η’-MgZn ₂會生成，藉此會提升在pH3.5~10.5之範圍中的耐蝕性。

MgZn ₂相 MgZn ₂相存在於鍍敷層中，除了作為MgZn ₂相而以塊狀形式存在之外，在樹枝狀結晶狀組織或三元共晶組織(Zn/Al/MgZn ₂)中也還含有一定的量；所述樹枝狀結晶狀組織是MgZn ₂相與Al相一起在Al-MgZn ₂共晶線上凝固時所形成者。鍍敷層中的MgZn ₂相能提升在pH5.0~pH11.5之範圍中的耐蝕性，且能減少在該範圍中的腐蝕量。惟，幾乎無法使這以外之pH範圍中的腐蝕速度產生變化。由於鍍敷層所含之相中存在最多的相是MgZn ₂相，因此，透過改變相構成之比例所能確保耐蝕性的pH範圍，是3.5~11.5；而難以確保在這範圍外之耐蝕性。

本案發明人等以確保pH3.5~11.5範圍外之耐蝕性為目的而試圖改良鍍敷層，結果理解到，透過形成特定金屬間化合物就能確保在pH3.5~11.5之範圍外的耐蝕性。為了判斷鍍敷層所含有之特定金屬間化合物，宜使用X射線繞射法。相較於SEM觀察、TEM觀察等，該檢測出方法可取得鍍敷層之平均資訊，測定部位(視野)的選擇性少且在定量化方面優異。又，若規範測定條件，當存在特定金屬間化合物時，在相同角度(2θ)下能以預定比例獲得繞射峰強度，因而能簡單地推測鍍敷層之內部結構。

獲得X射線繞射影像之條件乃設為如下所述。

以Cu為靶材作為X射線源的X射線繞射法由於能獲得鍍敷層中構成相之平均資訊而最為合適。就測定條件之一例來說，使用Cu-Kα線，並將X射線輸出設為：電壓40kV、電流150mA。X射線繞射裝置無特別限制，不過可使用例如理科(Rigaku)(股)公司製之樣品水平型強力X射線繞射裝置RINT-TTR III。

金屬間化合物：Al _2.15Zn _1.85Ca Al _2.15Zn _1.85Ca是數據庫編號(ICDD-JCPDS粉末繞射數據庫)01-078-9051所示之物質。關於Ca-Al-Zn系的金屬間化合物，例如在(Z,Kristallogr.224(2009)397-406)中有廣泛介紹，其形成與Al ₄Ca相似之結構(其結構一部分是Zn置換體)。就此等相同結構之物質而言，例如：Al ₄Ca、Ca _0.5Zn _3.5、Al ₃CaZn、Al _2.5CaZn _1.5、Al _2.06CaZn _1.62、Al ₂CaZn ₂、Al _1.75CaZn _2.25等，因為Al位置中的一部分會經Zn(0~2.25)置換，經此置換後的物質也會顯示相似結構，故可預測其會具有同種性質。不過，此等物質由於是原子半徑不同的置換體，故並不一定會在相同位置獲得繞射峰。另一方面，在本實施形態中，是以特定角度所獲得之繞射峰來作為Al _2.15Zn _1.85Ca，故是以含有該物質之物來處理。

在本實施形態之鍍敷組成中，要檢測出Al _2.15Zn _1.85Ca所適合的角度有3個角度。亦即，以繞射角度2θ計為22.89°(101面)、31.67°(103面)、43.94°(200面)。在此等繞射角度所顯現的繞射峰由於不會與鍍敷層主要結晶結構的繞射峰重疊，所以對於判明定量化與含量很合適。亦即，若在此等繞射角度獲得繞射強度大於一定量的繞射峰，就可以說是確實含有目標的金屬間化合物。 不過，就本案發明人等所探討的鍍敷層而言，與JCPDS數據的金屬間化合物之製造狀況未必相同而有別，因而會觀測到些微繞射峰的偏移，對應於22.89°(101面)的會是22.90°，對應於31.67°(103面)的會是31.62°，對應於43.94°(200面)的會是44.04°。

金屬間化合物：CaZn ₂該金屬間化合物是(ICDD-JCPDS粉末繞射數據庫)01-072-5741所示之物質。就置換體而言可設想為Ca(Al _1.7Zn _0.3)(JCPDS Card 01-077-6005)，不過該置換體是一種以CaAl ₂結構為主的不同物質，其與CaZn ₂的繞射峰位置不同，因此在本實施形態中不以其為對象。

在本實施形態之鍍敷組成中，要檢測出CaZn ₂所適合的角度只有1個角度，以繞射角度2θ計為33.35°(121面)(最強線)。在該繞射角度中的繞射峰由於不會與鍍敷層中主要結晶結構的繞射峰重疊，所以對於判明定量化與含量很合適。亦即，若在該繞射角度獲得繞射強度大於一定量的繞射峰，就可以說是確實含有目標的金屬間化合物。不過，就本案發明人等所探討的鍍敷層而言，與JCPDS數據的金屬間化合物之製造狀況未必相同而有別，因而會觀測到些微繞射峰的偏移，不過作為對象的繞射峰為33.35°即可。

這些Al _2.15Zn _1.85Ca及CaZn ₂的金屬間化合物，是在形成本實施形態之鍍敷組成的鍍敷層之同時，透過施行特別的熱處理所形成的金屬間化合物。上述金屬間化合物是藉由將本來應該析出為Zn相的Zn去置換Al ₄Ca之一部份來形成，或者是藉由將Al-Ca-Si中容易組入別的金屬間化合物的Ca去與Al、Zn鍵結來形成。

又，個別調查此等金屬間化合物之性質，結果理解到會提升在pH3.0(酸性環境)中的耐蝕性。推測是因為這些金屬間化合物對酸是穩定的，因而會提升在酸性環境下的耐蝕性。

另一方面，含有此等金屬間化合物會使鍍敷層中Zn相的量減少，因此，鹼性環境之耐蝕性在pH10.0以上時會略微傾向降低。

為了確保在pH3.5~11.5之範圍外的耐蝕性，必須滿足下開事項：對於鍍敷層表面，使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件施行X射線繞射，藉此獲得鍍敷層表面之X射線繞射圖，在該繞射圖中，由Al _2.15Zn _1.85Ca的X射線繞射峰所求出之I ₁~I ₃及由CaZn ₂的X射線繞射峰所求出之I ₄是分別透過下述式(1)~(4)來定義，此時必須滿足下述式(A)。

[數學式6]

其中，在上述式(1)~(4)中，Imax(k~m°)是以繞射角度2θ計在k~m°之間的X射線繞射強度最大值，I(n°)是以繞射角度2θ計在n°的X射線繞射強度，k、m、n分別是上述式(1)~(4)中所示之繞射角度2θ。

亦即，上述式(1)中的Imax(22.54~23.30°)是以繞射角度2θ計在22.54°~23.30°之間的X射線繞射強度最大值；I(22.54°)、I(23.30°)則分別是以繞射角度2θ計在22.54°、23.30°的X射線繞射強度。

上述式(2)中的Imax(31.00~32.00°)是以繞射角度2θ計在31.00°~32.00°之間的X射線繞射強度最大值；I(31.00°)、I(32.00°)則分別是以繞射角度2θ計在31.00°、32.00°的X射線繞射強度。

式(3)中的Imax(43.80~44.30°)是以繞射角度2θ計在43.80~44.30°之間的X射線繞射強度最大值；I(43.80°)、I(44.30°)則分別是以繞射角度2θ計在43.80°、44.30°的X射線繞射強度。

式(4)中的Imax(33.00~33.80°)是以繞射角度2θ計在33.00~33.80°之間的X射線繞射強度最大值；I(33.00°)、I(33.80°)則分別是以繞射角度2θ計在33.00°、33.80°的X射線繞射強度。

式(1)是有關於Al _2.15Zn _1.85Ca之繞射峰強度的式子，並且是相當於2θ＝22.89°(101面)之繞射峰其相對於在22.89°之背景強度的繞射強度比。以下，說明式(1)的分母及分子。

式(1)的分子(Imax(22.54~23.30°))是金屬間化合物Al _2.15Zn _1.85Ca其相當於2θ＝22.90°(101面)之繞射峰的強度，且是包含背景強度之繞射峰的最大繞射強度。因為X射線繞射之測定誤差，有時(101)面之繞射角度2θ會落於22.90°之外，所以才選取22.54~23.30°之間的最大值。

式(1)的分母則是：從在22.54°及23.30°的繞射強度計算求出以繞射角度2θ計在22.90°的背景強度。亦即，如圖1所示，劃出一條直線來連結在22.54°的繞射線與在23.30°的繞射線。該直線就是繞射峰的基線(base line)。接著，求出I(23.30°)-I(22.54°)。再求出：以繞射角度2θ計22.54°與22.90°之差值(0.36°)相對以繞射角度2θ計22.54°與23.30°之差值(0.76°)兩者的比(0.36/0.76＝0.474)。然後，透過上述式(1)的分母所記載的數學式來計算以繞射角度2θ計在22.89°的背景強度。

以上述方式來設定式(1)，藉此就算因為測定條件不同而產生測定誤差、背景變動，仍能精準測定金屬間化合物Al _2.15Zn _1.85Ca之2θ＝22.90°(101)的繞射峰強度。

式(1)已說明完畢，至於式(2)~(4)及以下說明之式(5)~(13)也是基於與式(1)同樣的思維來設定。

如上述式(A)所示，I ₁、I ₂、I ₃及I ₄的合計為4.05以上，藉此會提升在酸性環境下的耐蝕性。較宜的是，達4.10以上為佳。另一方面，提升在酸性環境下之耐蝕性的同時，在鹼性環境下的耐蝕性會傾向變得劣等，因此，I ₁~I ₄的合計宜設為4.15以下。

關於上述式(A)，鍍敷層的Ca含量若相對Si含量較高，就容易形成Al _2.15Zn _1.85Ca及CaZn ₂，因此Ca/Si比亦可設為0.40~0.70。又，要想滿足上述式(A)，鍍敷層之化學組成滿足本發明範圍的同時，在製造方法中必須施行適切的熱處理。

金屬間化合物：η’-MgZn ₂η’-MgZn ₂是(ICDD-JCPDS粉末繞射數據庫)01-073-2566所示之物質。該金屬間化合物例如在(ACTA,METALLURGICA VOL,18 AUGUST 1970 881-890)中有廣泛介紹，其與主相的MgZn ₂是結晶結構相異的物質。在本實施形態之鍍敷層的組成範圍中，要檢測出該金屬間化合物所適合的繞射角度2θ有2個，以繞射角度2θ計為26.20°(100面)及49.22°(-221面)。此等繞射角度中的繞射峰由於鍍敷層主要結晶結構的繞射峰不會重疊，所以對於判明定量化與含量很合適。亦即，若在此等繞射角度獲得繞射強度大於一定量的繞射峰，就可以說是確實含有目標的金屬間化合物。不過，就本案發明人等所探討的鍍敷層而言，與JCPDS數據的金屬間化合物之製造狀況未必相同而有別，所以會觀測到些微繞射峰的偏移，對應於26.20°(100面)的是26.15°，49.22°(-221面)則維持原樣49.22°即可。

為了確保在pH3.5~11.5之範圍外的耐蝕性，必須滿足下開事項：對於鍍敷層表面，使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件施行X射線繞射，藉此獲得鍍敷層表面之X射線繞射圖，在該繞射圖中，由η’-MgZn ₂的X射線繞射峰所求出之I ₅及I ₆是透過下述式(5)、(6)來定義，此時必須滿足下述式(B)。

[數學式7]

不過，在上述式(5)、(6)中，Imax(k°~m°)是以繞射角度2θ計在k°~m°之間的X射線繞射強度最大值，I(n°)是以繞射角度2θ計在n°的X射線繞射強度，k、m、n分別是上述式(5)、(6)中所示之繞射角度2θ。

亦即，上述式(5)中的Imax(26.00°~26.40°)是以繞射角度2θ計在26.00°~26.40°之間的X射線繞射強度最大值；I(26.00°)、I(26.40°)則分別是以繞射角度2θ計在26.00°、26.40°的X射線繞射強度。

又，上述式(6)中的Imax(49.00°~49.60°)是以繞射角度2θ計在49.00°~46.60°之間的X射線繞射強度最大值；I(49.00°)、I(49.60°)則分別是以繞射角度2θ計在49.00°、49.60°的X射線繞射強度。

如上述式(B)所示，I ₅及I ₆的合計為2.05以上，藉此會提升在pH3.0之酸性環境下及在pH11.8之鹼性環境下的耐蝕性。η’-MgZn ₂的耐蝕性是比通常的MgZn ₂還高。關於I ₅及I ₆的合計，也是數值越大越好，不過適宜的是2.30以下為佳。

關於上述式(B)，鍍敷層的Ca含量若相對Si含量較高，就容易形成η’-MgZn ₂，且Ca/Si比宜為0.40~0.70。又，要想滿足式(B)，鍍敷層之化學組成滿足本發明範圍的同時，在製造方法中必須施行適切的熱處理。

η’-MgZn ₂傾向於與Al _2.15Zn _1.85Ca及Al ₄Ca同時形成，可認為是η’-MgZn ₂複雜且特別的結晶結構對周圍金屬間化合物的形成帶來影響。藉由同時形成此等金屬間化合物，會一併改善在酸性環境及鹼性環境下的耐蝕性。

金屬間化合物：MgAlSi 此外，當鍍敷層為特定成分組成且滿足特定製造條件時，在鍍敷層中就會形成金屬間化合物MgAlSi。亦即，鍍敷層之平均化學組成滿足20.0≦Mg/Si≦38.0及3.00≦Al/Mg≦4.00，同時在容易形成η’-MgZn ₂的溫度區域保持足夠的時間，此時就會形成MgAlSi。

該金屬間化合物MgAlSi是(ICDD-JCPDS粉末繞射數據庫)01-074-9054所示之物質。在本實施形態之鍍敷層的組成範圍中，要檢測出該金屬間化合物所適合的繞射角度有3個，以繞射角度2θ計為24.66°(011面)、46.35°(302面)、49.15°(213面)。此等繞射角度中的繞射峰由於不會與鍍敷層主要結晶結構的繞射峰重疊，所以對於判明定量化與含量很合適。亦即，若在此等繞射角度獲得繞射強度大於一定量的繞射峰，就可以說是確實含有目標的金屬間化合物。不過，就本案發明人等所探討的鍍敷層而言，與JCPDS數據的金屬間化合物之製造狀況未必相同而有別，所以會觀測到些微繞射峰的偏移，24.66°(011面)維持24.66°即可，對應於46.35°(302面)的是46.28°，49.15°(213面)維持49.15°即可。

使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件測定鍍敷層表面，在所測定之鍍敷層表面之X射線繞射圖中，由MgAlSi的X射線繞射峰所求出之I ₇~I ₉是透過下述式(7)~(9)來定義，此時宜滿足下述式(C)。

[數學式8]

其中，在上述式(7)~(9)中，Imax(k°~m°)是以繞射角度2θ計在k°~m°之間的X射線繞射強度最大值，I(n°)是以繞射角度2θ計在n°的X射線繞射強度，k、m、n分別是上述式(7)~(9)中所示之繞射角度2θ。

亦即，式(7)中的Imax(24.30°~24.90°)是以繞射角度2θ計在24.30°~24.90°之間的X射線繞射強度最大值；I(24.30°)、I(24.90°)則分別是以繞射角度2θ計在24.30°、24.90°的X射線繞射強度。

上述式(8)中的Imax(46.10°~46.40°)是以繞射角度2θ計在46.10°~46.40°之間的X射線繞射強度最大值；I(46.10°)、I(46.40°)則分別是以繞射角度2θ計在46.10°、46.40°的X射線繞射強度。

上述式(9)中的Imax(49.00°~49.60°)是以繞射角度2θ計在49.00°~49.60°之間的X射線繞射強度最大值；I(49.00°)、I(49.60°)則分別是以繞射角度2θ計在49.00°、49.60°的X射線繞射強度。

如上述式(C)所示，I ₇、I ₈及I ₉的合計為3.05以上，藉此會更加提升在大於pH11.5之鹼性環境下的耐蝕性。 I ₇、I ₈及I ₉的合計亦可設為3.10以下。

金屬間化合物：Mg ₉Sn ₅此外，鍍敷層之平均化學組成滿足0.01≦Sn，且在容易形成η’-MgZn ₂的溫度區域保持足夠時間，此時在鍍敷層中會生成Mg ₉Sn ₅。

該金屬間化合物Mg ₉Sn ₅是(ICDD-JCPDS粉末繞射數據庫)01-072-8010所示之物質。通常在Zn-Al-Mg系鍍敷鋼板中含有Sn時，例如會形成Mg ₂Sn(00-031-0812或01-080-4461)，不過Mg ₉Sn ₅是與此等金屬間化合物的結晶結構完全不同。

在本實施形態之鍍敷層的組成範圍中，要檢測出該金屬間化合物所適合的繞射角度有1個，以繞射角度2θ計僅為23.29°(300面)。在該繞射角度中的繞射峰由於不會與鍍敷層主要結晶結構的繞射峰重疊，所以對於判明定量化與含量很合適。亦即，若在此等繞射角度獲得繞射強度大於一定量的繞射峰，就可以說是確實含有目標的金屬間化合物。不過，就本案發明人等所探討的鍍敷層而言，與JCPDS數據的金屬間化合物之製造狀況未必相同而有別，所以會觀測到些微繞射峰的偏移，對應於23.29°(300面)的是23.40°。

使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件測定鍍敷層表面，在所測定之鍍敷層表面之X射線繞射圖中，由Mg ₉Sn ₅的X射線繞射峰所求出之I ₁₀是透過下述式(10)來定義，此時宜滿足下述式(D)。

[數學式9]

其中，在上述式(10)中，Imax(23.10°~23.30°)是以繞射角度2θ計在23.10°~23.30°之間的X射線繞射強度最大值，I(23.10°)是以繞射角度2θ計在23.10°的X射線繞射強度，I(23.30°)則是以繞射角度2θ計在23.30°的X射線繞射強度。

如上述式(D)所示，I ₁₀為1.04以上，藉此會提升在大於pH11.5之鹼性環境下的耐蝕性。由於比起Mg ₂Sn而言，Mg ₉Sn ₅之Sn與Mg的鍵結數較少，故自然電位略高於Mg ₉Sn ₅，在鹼性環境下的耐蝕性很穩定。 I ₁₀亦可設為1.10以下。

金屬氧化物 又，若是為了在大氣環境中形成η’-MgZn ₂而長時間保持在高溫區域，則有時在鍍敷層表面會形成氧化披膜。可透過在氮氣體環境中加熱來變更是否形成此等。

不過，雖然無法充分鑑別出該氧化披膜中的化合物，但透過X射線繞射而以繞射角度2θ計在0~20°之範圍會出現些許繞射峰，因此可設想是因金屬氧化物而來的氧化披膜。以繞射角度2θ計10.45°、12.83°、17.36°之繞射峰由於不會與鍍敷層主要結晶結構的繞射峰重疊，故對於判明定量化與含量很合適。亦即，若在此等繞射角度獲得繞射強度大於一定量的繞射峰，就可以說是確實含有目標的金屬氧化物。

使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件測定鍍敷層表面，在所測定之鍍敷層表面之X射線繞射圖中，由氧化物之X射線繞射峰所求出之I ₁₁~I ₁₃是透過下述式(11)~(13)來定義，此時宜滿足下述式(E)。

[數學式10]

其中，在上述式(11)~(13)中，Imax(k°~m°)是以繞射角度2θ計在k°~m°之間的X射線繞射強度最大值，I(n°)是以繞射角度2θ計在n°的X射線繞射強度，k、m、n則分別是上述式(11)~(13)中所示之繞射角度2θ。

亦即，上述式(11)中的Imax(10.30°~10.70°)是以繞射角度2θ計在10.30°~10.70°之間的X射線繞射強度最大值；I(10.30°)、I(10.70°)則分別是以繞射角度2θ計在10.30°、10.70°的X射線繞射強度。

上述式(12)中的Imax(12.30°~13.30°)是以繞射角度2θ計在12.30°~13.30°之間的X射線繞射強度最大值；I(12.30°)、I(13.30°)則分別是以繞射角度2θ計在12.30°、13.30°的X射線繞射強度。

上述式(13)中的Imax(17.10°~17.50°)是以繞射角度2θ計在17.10°~17.50°之間的X射線繞射強度最大值；I(17.10°)、I(17.50°)則分別是以繞射角度2θ計在17.10°、17.50°的X射線繞射強度。

如上述式(E)所示，I ₁₁、I ₁₂及I ₁₃的合計為3.04以上，藉此在大於pH11.5之鹼性環境方面之耐蝕性會提升。 I ₁₁、I ₁₂及I ₁₃的合計亦可設為3.10以下。

接著，說明本實施形態的鍍敷鋼板之製造方法。 本實施形態的鍍敷鋼板具備：鋼板、與形成於鋼板表面的鍍敷層。通常來說，Zn-Al-Mg系鍍敷是透過金屬堆積與凝固反應來形成鍍敷層。就最容易形成鍍敷層的手段而言，是以熔融鍍敷法於鋼板表面形成鍍敷層，可透過森吉米爾法或助熔劑法等來形成。

以下，就本實施形態的鍍敷鋼板以熔融鍍敷法來製造之情況進行說明。本實施形態的鍍敷鋼板亦能以浸漬式鍍敷法(批式)、連續式鍍敷法之任一者來製造。

作為鍍敷對象之鋼板，其大小、形狀、表面形態等並無特別限制。即使是通常的鋼板、不鏽鋼等，若為鋼板則皆能適用。一般結構用鋼之鋼帶最為適宜。亦可於事前先以珠粒噴擊(shot blasting)等進行表面精工；在表面附著Ni、Fe、Zn鍍敷等3g/m ²以下的金屬膜或合金膜後再進行鍍敷，此舉也沒有問題。也還可使用鍍敷母板、150g/m ²以下的鍍鋅板(熔融Zn鍍敷鋼板或電鍍鋼板)。又，就事前處理而言，宜以脫脂、酸洗來充分洗淨鋼板。

以H ₂等還原性氣體將鋼板表面充分加熱、還原後，將鋼板浸漬於已調配成預定成分的鍍敷浴中。

就鍍敷層之成分而言，若為熔融鍍敷法，則可透過所建浴之鍍敷浴成分來加以控制。將純金屬混合預定量並以例如非活性氣體環境下之熔解法，藉此進行鍍敷浴之建浴。

將表面還原過後的鋼板浸漬於已維持在預定濃度的鍍敷浴中，藉此會形成與鍍敷浴大致同等成分的鍍敷層。若浸漬時間變長或者至完成凝固花費長時間，則界面合金層之形成會變得活躍，因此，鍍敷層中的Fe含量有時會變高。鍍敷浴之浴溫小於500℃時，鋼板與鍍敷層之反應會急速變緩，故鍍敷層中所含之Fe含量通常會壓制在小於5.0%。

為了形成鍍敷層，宜將還原過後的鋼板浸漬於500~650℃之鍍敷浴數秒鐘。在還原過後的鋼板表面，Fe會擴散至鍍敷浴並與鍍敷浴中之成分發生反應，而界面合金層(主要是Al-Fe合金層)會形成在鍍敷層與鋼板之界面。透過界面合金層，界面合金層下方之鋼板與上方之鍍敷層會以金屬化學形式結合。

將鋼板浸漬於鍍敷浴預定時間後，將鋼板從鍍敷浴拉起來，附著於表面之金屬還呈熔融狀態時進行N ₂抹拭，藉此將鍍敷層調整至預定厚度。鍍敷層的厚度宜調整至3~80μm。換算成鍍敷層之附著量時，則為10~500g/m ²(單面)。又，鍍敷層的厚度亦可調整至5~70μm。換算成附著量時，則為20~400g/m ²(單面)。

調整鍍敷層之附著量後，使所附著之熔融金屬凝固。鍍敷凝固時之冷卻手段可透過吹噴氮、空氣或氫氦混合氣體來進行，亦可透過水霧冷卻，也可透過水淹。鍍敷凝固時之冷卻手段宜為水霧冷卻，較宜為氮中含水的水霧冷卻。冷卻速度透過含水比例來調整即可。想要在鍍敷表面形成氧化披膜等時，則在大氣環境下進行冷卻來製造即可。另一方面，為了避免形成氧化披膜等，則宜將氧濃度壓制在小於20ppm，例如在N ₂置換爐內的冷卻並以N ₂氣體來實施冷卻。

就本實施形態的鍍敷層在製造時適宜條件而言，在鍍敷凝固時的冷卻中，500~480℃之平均冷卻速度宜為30℃/秒以上。Al-Ca-Si、Mg ₂Si等金屬間化合物由於容易在500~480℃形成，因此透過在該溫度區域進行急冷卻，藉此讓這些化合物難以析出。具體而言，淹沒在溫度30℃左右(室溫左右)的冷媒(例如水)中等等冷卻速度極快的手段來進行冷卻，此舉在酸性環境及鹼性環境下的耐蝕性會傾向於變高。

接著，施行時效處理。要形成本實施形態中重要的Al _2.15Zn _1.85Ca、CaZn ₂、η’-MgZn ₂、MgAlSi及Mg ₉Sn ₅的金屬間化合物，是透過長時間保持在低溫下的時效處理來進行。時效處理中的溫度必須嚴格限制下限及上限。

時效處理之溫度範圍設為80~140℃，較宜設為90~110℃。溫度若小於80℃，則溫度過低而不會形成出所欲的金屬間化合物，又，Al-Zn相(約20mass%Al)會殘存下來而耐蝕性會惡化。溫度若大於140℃，所欲之金屬間化合物以外的相會旺盛地形成，尤其因為Al-Zn相(約20mass%Al)會穩定，故進一步耐蝕性會變差。又，比起η’-MgZn ₂相而言，MgZn ₂相會穩定化而變得無法形成出η’-MgZn ₂相。

又，時效處理之保持時間設為72~750小時。透過72小時以上的時效，就能形成出金屬間化合物。又，透過750小時以下的時效，就能防止鍍敷層過度氧化與耐蝕性劣化。較宜的是，保持時間設為250小時以上且500小時以下。

又，時效處理之氣體環境並無特別限制。可在大氣中，也可在氮、氬等非活性氣體環境中。

另外，透過時效處理，在鍍敷層中除了形成η’-MgZn ₂相之外有時會形成Mg ₂Zn ₁₁相，不過並未確認到因為形成Mg ₂Zn ₁₁相而導致耐蝕性惡化。關於Mg ₂Zn ₁₁相，可設想是因為結晶結構轉變成η’-MgZn ₂而形成的副產物。

在實施了時效處理之情況下，若Mg、Al、Si之含量滿足所期望之關係，則進一步會形成MgAlSi。又，當鍍敷層中含有所期望之含量的Sn等時，就會容易形成出Mg ₉Sn ₅。此外，若在大氣環境下進行時效處理時，金屬氧化物會形成於表面。 以上，即完成本實施形態所定義之鍍敷鋼板的鍍敷層。

時效處理後，亦可各種化學轉化處理、塗裝處理。可利用鍍敷表面凹凸狀的花紋而賦予Cr、Ni、Au等鍍敷層，更進一步可進行塗裝而賦予設計。又，為了更進一步提高防蝕性，在溶接部、加工部等亦可實施用以補修的修補塗裝(touch-up paint)、熔射處理等。

對於本實施形態的鍍敷鋼板，亦可在鍍敷層上形成披膜。披膜可形成1層或2層以上。鍍敷層正上方之披膜種類可舉例如：鉻酸鹽披膜、磷酸鹽披膜、無鉻酸鹽披膜。用以形成此等披膜之鉻酸鹽處理、磷酸鹽處理、無鉻酸鹽處理，則可採行已知方法。

鉻酸鹽處理如下有：透過電解形成鉻酸鹽披膜的電解鉻酸鹽處理；利用與素材反應來形成披膜後洗去多餘處理液的反應型鉻酸鹽處理；將處理液塗佈至被塗物後不進行水洗而使之乾燥形成披膜的塗佈型鉻酸鹽處理。可採用任一處理。 另外，在鍍敷層表面具有披膜之情況下，則透過濕式研磨等，以機械去除方式，並且使鍍敷層不受熱之方式予以完全去除後，再實施上述Ⅹ射線繞射。

電解鉻酸鹽處理可例示使用下述成分之電解鉻酸鹽處理：鉻酸、氧化矽溶膠、樹脂(磷酸、丙烯酸樹脂、乙烯酯樹脂、乙酸乙烯酯丙烯酸乳液、羧基化苯乙烯丁二烯乳膠、二異丙醇胺改質環氧樹脂等)、及硬質氧化矽。

磷酸鹽處理可例示如：磷酸鋅處理、磷酸鋅鈣處理、磷酸錳處理。

無鉻酸鹽處理尤其不對環境造成負擔而為適宜。無鉻酸鹽處理如下有：透過電解形成無鉻酸鹽披膜的電解型無鉻酸鹽處理、利用與素材反應來形成披膜後洗去多餘處理液的反應型無鉻酸鹽處理、將處理液塗佈於被塗物後不進行水洗而使之乾燥形成披膜的塗佈型無鉻酸鹽處理。可採用任一處理。

在鍍敷層正上方之披膜上，也還可具有1層或2層以上的有機樹脂披膜。有機樹脂並未限定於特定種類，可舉例如：聚酯樹脂、聚胺甲酸乙酯樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚烯烴樹脂、或此等樹脂之改質物等。在此所謂改質物是指：使此等樹脂結構中所含反應性官能基與其他化合物(單體或交聯劑等)反應而得之樹脂，所述其他化合物在結構中含有可與該官能基反應之官能基。

就此種有機樹脂而言，可混合使用1種或2種以上之有機樹脂(尚未改質者)，亦可混合使用1種或2種以上的下述有機樹脂：於至少1種有機樹脂存在下將至少1種其他有機樹脂改質而得者。又，有機樹脂披膜中亦可含有任意著色顏料、防鏽顏料。亦可使用：透過溶解或分散於水中而水系化之物。

另外，本實施形態中，在酸性環境下、在鹼性環境下的耐蝕性是採以下方式來測定、評價。

在酸性環境下之耐蝕性的測定方法 滴下稀硫酸(0.4體積%)來將純水調整成pH3.0，製作出1公升的酸溶液(常溫23℃)。 將試驗片浸漬於酸溶液1秒鐘並拉起後，以水平放置方式設置於溫度：50℃、濕度：小於10%之大氣敞開型乾燥爐24小時。 以此做為1次循環而反覆循環60次。 循環60次後，將試驗片浸漬於30重量%鉻酸(VI)(常溫23℃)中，再除去形成於鍍敷層表面的腐蝕生成物，測定試驗前後之腐蝕失重(weight loss)並評斷在酸性環境下之耐蝕性的優劣(6階段評價)。若評價為D~S+，即可判斷為在酸性環境下之耐蝕性優異。

循環60次後的腐蝕失重小於5g/m ²者定為酸性環境方面之耐蝕性「S+」 循環60次後的腐蝕失重為5g/m ²以上且小於10g/m ²者定為酸性環境之耐蝕性「S」 循環60次後的腐蝕失重為10g/m ²以上且小於15g/m ²者定為酸性環境之耐蝕性「A+」 循環60次後的腐蝕失重為15g/m ²以上且小於20g/m ²者定為酸性環境之耐蝕性「A」 循環60次後的腐蝕失重為20g/m ²以上且小於30g/m ²者定為酸性環境之耐蝕性「B」 循環60次後的腐蝕失重為30g/m ²以上且小於40g/m ²者定為酸性環境之耐蝕性「C」 循環60次後的腐蝕失重為40g/m ²以上且小於50g/m ²者定為酸性環境之耐蝕性「D」 循環60次後的腐蝕失重為50g/m ²以上者定為酸性環境之耐蝕性「E」

在鹼性環境下之耐蝕性的測定方法 滴下氨水(3體積%)來將純水調整成pH11.8，製作出1公升的鹼溶液(常溫23℃)。 將試驗片浸漬於鹼溶液1秒鐘並拉起後，以水平放置方式設置於溫度：50℃、濕度：小於10%之大氣敞開型乾燥爐24小時。 以此做為1次循環而反覆循環60次。 循環60次後，將試驗片浸漬於30重量%鉻酸(VI)(常溫23℃)中，再除去形成於鍍敷層表面的腐蝕生成物，測定試驗前後之腐蝕失重並判定在鹼性環境下之耐蝕性的優劣。若評價為D~S+，即可判斷在鹼性環境下之耐蝕性優異。

循環60次後的腐蝕失重小於5g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「S+」 循環60次後的腐蝕失重為5g/m ²以上且小於10g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「S」 循環60次後的腐蝕失重為10g/m ²以上且小於15g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「A+」 循環60次後的腐蝕失重為15g/m ²以上且小於20g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「A」 循環60次後的腐蝕失重為20g/m ²以上且小於30g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「B+」 循環60次後的腐蝕失重為30g/m ²以上且小於35g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「B」 循環60次後的腐蝕失重為35g/m ²以上且小於40g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「C」 循環60次後的腐蝕失重為40g/m ²以上且小於50g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「D」 循環60次後的腐蝕失重為50g/m ²以上者定為鹼性環境之耐蝕性「E」 [實施例]

接著，以實施例更加具體說明本發明一態樣之效果，不過實施例中的條件是用以確認本發明可實施性及效果所採用的一條件例，本發明並不受限於此一條件例。只要不脫離本發明之要點且會達成本發明之目的，本發明可採用各種條件。 製造表2A-1~表6B-2所示之鍍敷鋼板，並評價性能。 各種鍍敷浴是透過調配純金屬來建浴。關於鍍敷合金之成分，建浴後添加Fe粉使試驗中Fe濃度不會提高。 另外，在表中記載「0」之值，表示小於ICP中0.005%檢測臨界值。

鍍敷鋼板之鋼板是使用180×100尺寸之鋼板(1.6mm)。另外，使用JIS G 3141：2021所示之冷軋鋼板。鍍敷層在形成上是使用批式熔融鍍敷模擬器(自家製)。K熱電偶安裝在鍍敷鋼板之一部分，並於N ₂95vol%-H ₂5vol%混合氣體之氣體環境中加熱・保持在800℃進行退火，藉此充分還原鋼板表面。之後，浸漬於浴溫500~650℃之鍍敷浴3秒鐘，之後拉起來，再以N ₂氣體抹拭將鍍敷層的厚度調整成25~30μm。

關於N ₂氣體抹拭後之熱處理，是進行下述3個模式的冷卻。另外，在表1A-1~表1B-2則記載為「鍍敷製法」。

A：N ₂氣體抹拭後，從500℃進行水淹(冷卻速度100℃/秒以上，在2秒以內達到水溫(30℃左右))，來進行冷卻 B：N ₂氣體抹拭後，以500~480℃之平均冷卻速度達40℃/秒之方式吹送N ₂氣體，之後，再以480~50℃之平均冷卻速度達10~20℃/秒之方式吹送N ₂氣體，來進行冷卻 C：N ₂氣體抹拭後，以500~50℃之平均冷卻速度達10~20℃/秒之方式吹送N ₂氣體，來進行冷卻

之後，如表1A-1~表1B-2所示，對於各樣品實施熱處理(時效處理)。在表1A-1~表1B-2中，「氣體環境」表示時效處理時之氣體環境，「再次加熱溫度」表示時效處理時之加熱溫度，「時間」則表示時效處理時之保持時間。

將所得之鍍敷鋼板裁切成20mm見方，使用理科(股)公司製之樣品水平型強力X射線繞射裝置(型號RINT-TTR III)來解析鍍敷層表面之X射線繞射圖。具體而言，使用Cu-Kα線，X射線輸出為40kV及150mA，並定為：銅靶材、測角器TTR(水平測角器)、Kβ濾波器之狹縫寬度0.05mm、長邊限制狹縫寬度2mm、受光狹縫寬度8mm、受光狹縫2敞開，測定條件則設定：掃描速度5deg./min、間距寬度0.01deg、掃描軸2θ(5~90°)，以此方式來實施測定，並獲得在各角度的X射線繞射強度。

在酸性環境下及鹼性環境下的耐蝕性，是採以下方式來測定、評價。結果列示於表7A-1~表7B-2。

在酸性環境下之耐蝕性的測定方法 滴下稀硫酸(0.4體積%)來將純水調整成pH3.0，製作出1公升的酸溶液(常溫23℃)。接著，將試驗片浸漬於酸溶液1秒鐘並拉起後，以水平放置方式設置於溫度：50℃、濕度：小於10%之大氣敞開型乾燥爐24小時。以此做為1次循環而反覆循環60次。循環60次後，將試驗片浸漬於30重量%鉻酸(VI)(常溫23℃)中，再除去形成於鍍敷層表面的腐蝕生成物，測定試驗前後之腐蝕失重並判定在酸性環境下之耐蝕性的優劣(6階段評價)。 評價為D~S+時，在酸性環境下之耐蝕性優異而判定為合格。另一方面，評價為E時，在酸性環境下之耐蝕性差而判定為不合格。

循環60次後的腐蝕失重小於5g/m ²者定為酸性環境方面之耐蝕性「S+」 循環60次後的腐蝕失重為5g/m ²以上且小於10g/m ²者定為酸性環境方面之耐蝕性「S」 循環60次後的腐蝕失重為10g/m ²以上且小於15g/m ²者定為酸性環境之耐蝕性「A+」 循環60次後的腐蝕失重為15g/m ²以上且小於20g/m ²者定為酸性環境之耐蝕性「A」 循環60次後的腐蝕失重為20g/m ²以上且小於30g/m ²者定為酸性環境之耐蝕性「B」 循環60次後的腐蝕失重為30g/m ²以上且小於40g/m ²者定為酸性環境之耐蝕性「C」 循環60次後的腐蝕失重為40g/m ²以上且小於50g/m ²者定為酸性環境之耐蝕性「D」 循環60次後的腐蝕失重為50g/m ²以上者定為酸性環境之耐蝕性「E」

在鹼性環境下之耐蝕性的測定方法 滴下氨水(3體積%)來將純水調整成pH11.8，製作出1公升的鹼溶液(常溫23℃)。接著，將試驗片浸漬於鹼溶液1秒鐘並拉起後，以水平放置方式設置於溫度：50℃、濕度：小於10%之大氣敞開型乾燥爐24小時。以此做為1次循環而反覆循環60次。循環60次後，將試驗片浸漬於30重量%鉻酸(VI)(常溫23℃)中，再除去形成於鍍敷層表面的腐蝕生成物，測定試驗前後之腐蝕失重並判定耐蝕性的優劣。

循環60次後的腐蝕失重小於5g/m ²者定為鹼性環境方面之耐蝕性「S+」 循環60次後的腐蝕失重為5g/m ²以上且小於10g/m ²者定為鹼性環境方面之耐蝕性「S」 循環60次後的腐蝕失重為10g/m ²以上且小於15g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「A+」 循環60次後的腐蝕失重為15g/m ²以上且小於20g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「A」 循環60次後的腐蝕失重為20g/m ²以上且小於30g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「B+」 循環60次後的腐蝕失重為30g/m ²以上且小於35g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「B」 循環60次後的腐蝕失重為35g/m ²以上且小於40g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「C」 循環60次後的腐蝕失重為40g/m ²以上且小於50g/m ²者定為鹼性環境之耐蝕性「D」 循環60次後的腐蝕失重為50g/m ²以上者定為鹼性環境之耐蝕性「E」

關於下述試驗例，其鍍敷層之化學組成在本發明之範圍內，且製造條件在適宜範圍，因而在酸性環境及鹼性環境這兩者中耐蝕性優異。另外，此等試驗例之鍍敷層中含有下列作為主體相：Zn相、Al相、Al-Zn相、η’-MgZn ₂相及MgZn ₂相。

No.2~16、18~28、30~33、35、37、42、43、45、48~50、52~56、58、60、63、65、67、69、71、75、76、78、79、81、82、84、85、87、88、90、91、93、94、96、97、99、100、102、103、105、109~114、117、118、120~124、128~132。

另一方面，以下的試驗例，其鍍敷層之化學組成在本發明之範圍外，又不滿足式(A)及式(B)，因而在酸性環境及鹼性環境這兩者中評價為E，耐蝕性為劣等。

No.1、17、29、34、36、38~41、44、46、47、51、57、59、61、62、64、66、68、70、72~74、77、80、83、86、89、92、95、98、101、104、106、136、137。

又，關於以下的試驗例，其鍍敷層之化學組成雖在本發明之範圍，但由於製造條件脫離適宜範圍外，因而不滿足式(A)及式(B)，在酸性環境及鹼性環境這兩者中評價為E，耐蝕性為劣等。

No.107、108、115、116、119、125~127、133~135、138。

[表1A-1]

[表1A-2]

[表1B-1]

[表1B-2]

[表2A-1]

[表2A-2]

[表2B-1]

[表2B-2]

[表3A-1]

[表3A-2]

[表3B-1]

[表3B-2]

[表4A-1]

[表4A-2]

[表4B-1]

[表4B-2]

[表5A-1]

[表5A-2]

[表5B-1]

[表5B-2]

[表6A-1]

[表6A-2]

[表6B-1]

[表6B-2]

[表7A-1]

[表7A-2]

[表7B-1]

[表7B-2]

(無)

圖1是用以說明式(1)的示意圖。

(無)

Claims (7)

1. 一種鍍敷鋼板，其在鋼板表面具有鍍敷層，前述鍍敷層之平均化學組成以質量%計： Al：大於15.0%且在30.0%以下、 Mg：大於5.0%且在15.0%以下、 Sn：0~0.70%、 Bi：0~0.35%、 In：0~0.35%、 Ca：0.03~0.60%、 Y：0~0.30%、 La：0~0.30%、 Ce：0~0.30%、 Si：0.01~0.75%、 Cr：0~0.25%、 Ti：0~0.25%、 Ni：0~1.00%、 Co：0~0.25%、 V：0~0.25%、 Nb：0~0.25%、 Cu：0~0.25%、 Mn：0~0.25%、 Fe：0~5.0%、 Sr：0~0.5%、 Sb：0~0.5%、 Pb：0~0.5%、 B：0~0.5%、 Li：0~0.5%、 Zr：0~0.5%、 Mo：0~0.5%、 W：0~0.5%、 Ag：0~0.5%、 P：0~0.5%、 剩餘部分由Zn及不純物所構成， Sn、Bi及In之合計量ΣA為0%以上且小於0.75%， Ca、Y、La及Ce之合計量ΣB為0.03~0.60%， Cr、Ti、Ni、Co、V、Nb、Cu及Mn之合計量ΣC為0~1.00%， 滿足Sn≦Si及20.0≦Mg/Si； 使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件測定前述鍍敷層表面，在所測定之前述鍍敷層表面之X射線繞射圖中，由Al _2.15Zn _1.85Ca的X射線繞射峰求出I ₁~I ₃、由CaZn ₂的X射線繞射峰求出I ₄、及由η’-MgZn ₂的X射線繞射峰求出I ₅及I ₆，並將I ₁~I ₆透過下述式(1)~(6)來定義，此時會滿足下述式(A)及(B)； [數學式1]

   

   其中，在前述式(1)~(6)中，Imax(k~m°)是以繞射角度2θ計在k~m°之間的X射線繞射強度最大值，I(n°)是以繞射角度2θ計在n°的X射線繞射強度，k、m、n分別是式(1)~(6)中所示之繞射角度2θ。
2. 如請求項1之鍍敷鋼板，其中，前述鍍敷層之平均化學組成滿足20.0≦Mg/Si≦38.0及3.00≦Al/Mg≦4.00； 使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件測定前述鍍敷層表面，在所測定之前述鍍敷層表面之X射線繞射圖中，由MgAlSi的X射線繞射峰所求出之I ₇~I ₉是透過下述式(7)~(9)來定義，此時會滿足下述式(C)； [數學式2]

   

   其中，在前述式(7)~(9)中，Imax(k~m°)是以繞射角度2θ計在k~m°之間的X射線繞射強度最大值，I(n°)是以繞射角度2θ計在n°的X射線繞射強度，k、m、n分別是式(7)~(9)中所示之繞射角度2θ。
3. 如請求項1之鍍敷鋼板，其中，前述鍍敷層之平均化學組成滿足0.01≦Sn； 使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件測定前述鍍敷層表面，在所測定之前述鍍敷層表面之X射線繞射圖中，由Mg ₉Sn ₅的X射線繞射峰所求出之I ₁₀是透過下述式(10)來定義，此時會滿足下述式(D)； [數學式3]

   

   其中，在前述式(10)中，Imax(23.10~23.80°)是以繞射角度2θ計在23.10~23.80°之間的X射線繞射強度最大值，I(23.10°)是以繞射角度2θ計在23.10°的X射線繞射強度，I(23.80°)是以繞射角度2θ計在23.80°的X射線繞射強度。
4. 如請求項2之鍍敷鋼板，其中，前述鍍敷層之平均化學組成滿足0.01≦Sn； 使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件測定前述鍍敷層表面，在所測定之前述鍍敷層表面之X射線繞射圖中，由Mg ₉Sn ₅的X射線繞射峰所求出之I ₁₀是透過下述式(10)來定義，此時會滿足下述式(D)； [數學式4]

   

   其中，在前述式(10)中，Imax(23.10~23.80°)是以繞射角度2θ計在23.10~23.80°之間的X射線繞射強度最大值，I(23.10°)是以繞射角度2θ計在23.10°的X射線繞射強度，I(23.80°)是以繞射角度2θ計在23.80°的X射線繞射強度。
5. 如請求項1至請求項4中任一項之鍍敷鋼板，其中，使用Cu-Kα線並以X射線輸出為40kV及150mA之條件測定前述鍍敷層表面，在所測定之前述鍍敷層表面之X射線繞射圖中，由金屬氧化物的X射線繞射峰所求出之I ₁₁~I ₁₃是透過下述式(11)~(13)來定義，此時會滿足下述式(E)； [數學式5]

   

   其中，在前述式(11)~(13)中，Imax(k~m°)是以繞射角度2θ計在k~m°之間的X射線繞射強度最大值，I(n°)是以繞射角度2θ計在n°的X射線繞射強度，k、m、n分別是前述式(11)~(13)中所示之繞射角度2θ。
6. 如請求項1至請求項4中任一項之鍍敷鋼板，其中，在前述鍍敷層中含有：Zn相、Al相、Al-Zn相、η’-MgZn ₂相及MgZn ₂相。
7. 如請求項5之鍍敷鋼板，其中，在前述鍍敷層中含有：Zn相、Al相、Al-Zn相、η’-MgZn ₂相及MgZn ₂相。

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