JP5403193B1 - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法および測定装置 - Google Patents
合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法および測定装置 Download PDFInfo
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Abstract
この合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相に含まれる所定の相の厚さを測定する測定方法であって、前記合金化溶融亜鉛めっき鋼板にX線を照射するX線照射工程と;前記X線照射工程で得られた回折X線のうち、前記Fe−Zn合金相に含まれるΓ・Γ1相、δ1相及びζ相のそれぞれに対応し、かつ結晶格子面間隔dが1.5Å以上に相当する前記回折X線を検出する回折X線検出工程と;を有する。
Description
本発明は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法に関する。また、本発明は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造時に必要なオンライン測定にも用いることが可能な、Fe−Zn合金相厚さの測定装置に関する。
本願は、2012年04月25日に日本に出願された特願2012−099762号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2012年04月25日に日本に出願された特願2012−099762号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、自動車用鋼板として世界中で広く使用されている。合金化溶融亜鉛めっき鋼板に求められる品質特性としては、耐食性、塗装性、溶接性、プレス成形時の耐パウダリング性、及び耐フレーキング性などがある。合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっき層を構成するFe−Zn相は、ζ相、δ1相、Γ・Γ1相を含み、上記特性のうち、特に耐パウダリング性及び耐フレーキング性に代表されるプレス成形性は、ζ相、Γ・Γ1相の生成量に左右される。耐パウダリング性はΓ・Γ1相が少ないほど良好となり、耐フレーキング性はζ相が少ないほど良好となる。そのため、良好なプレス成形性を得るためには、δ1相主体のめっき層が求められる。
めっき層をδ1相主体とするためには、めっき浴組成(浴中Al濃度)やめっき浴の浴温、鋼材の加熱及び冷却条件を、鋼材成分に応じて最適化する必要がある。浴中Al濃度や浴温は一定範囲に保つのが通常であり、その上で、鋼材の合金化速度に応じて、最適と思われる加熱・冷却パターンを決めて操業する。しかし実際には、例えば熱延等の上工程(めっきよりも前の工程)での操業条件によって、同じ鋼種でも、さらには同じコイル内であっても、部位によって合金化速度が変わることがある。このため、その都度、オペレーターが目視で合金化の程度を確認しながら、加熱・冷却条件を微調整している。その結果、どのような合金相が得られたか、また、耐パウダリング性及び耐フレーキング性が良好であったかどうかは、通板後にコイルの代表部位(通常はフロント部及び/またはテール部)をオフラインで、試験及び分析することで確認している。
しかし、このようなオフラインでの試験及び分析でめっき品質を確認する方法は、操業条件への迅速なフィードバックが不可能である。そのため、例えば鋼種が変わって合金化速度が変化した場合、歩留まり落ちにつながる危険性がある。また、例えば熱延の巻き取り条件などによっては、コイルのフロント部がミドル部に比べて合金化が遅いケースもあり、この場合に合金化条件をフロント部に合わせて操業すると、ミドル部が過合金となって、コイルの大部分でパウダリングが顕在化するといった事態も想定される。
これらの不具合を未然に防ぐには、コイル全長にわたる精度の高いオンライン測定が有効である。この目的で実施されている技術が、オンラインX線回折法である。X線回折法は、結晶に平行性の良いX線を照射した場合におこる回折現象を利用して、めっき層中の結晶相の定性・定量評価を行う方法である。これをオンライン測定に用いる場合には、回折X線強度と結晶相膜厚との相関が良い回折X線を選択する必要がある。さらに、高い測定精度を得るためには強度の大きい回折X線を実用的な回折角範囲から選択する必要がある。特許文献1及び2には、実用的な回折角(2θ)範囲として、2θ>80°(X線管球としてCr管球を用いた場合、結晶格子面間隔:d<1.78Å)が、鋼板のばたつき、鋼板からの熱的影響及び入射X線強度変動の影響が小さい範囲であると開示されている。上記条件を満たす結晶格子面間隔として、従来から多用されているのは、例えば特許文献2〜5にも記載の通り、ζ相はd=1.26Å(Cr管球での2θ=130°)であり、δ1相はd=1.28Å(Cr管球での2θ=127°)であり、Γ・Γ1相はd=1.22Å(Cr管球での2θ=139°)である。
X線回折法を合金相のオンライン測定に用いる場合のその他の課題として、めっき付着量による回折X線強度補正と、めっき層中Fe%が変化することによる回折X線ピーク角度の変動補正とを適切に行う必要がある点が挙げられる。また、鋼板振動の影響を軽減することも重要である。
めっき付着量の影響を補正する方法としては、めっき付着量毎に合金相厚さと回折X線強度との関係曲線、つまり検量線を使い分ける方法がある(非特許文献1)。
一方、この方法によらず単一の検量線で補正する方法として、例えば特許文献6に、d=1.22Åに対応するΓ相の回折X線強度IΓと、回折X線位置近傍でのバックグラウンド強度IBとを測定し、(IΓ−IB)/IΓで定義される合金化度を求める方法が開示されている。この方法では、めっき付着量の影響がIBに反映されるため補正されると解釈できる。
一方、この方法によらず単一の検量線で補正する方法として、例えば特許文献6に、d=1.22Åに対応するΓ相の回折X線強度IΓと、回折X線位置近傍でのバックグラウンド強度IBとを測定し、(IΓ−IB)/IΓで定義される合金化度を求める方法が開示されている。この方法では、めっき付着量の影響がIBに反映されるため補正されると解釈できる。
特許文献5には、めっき層中Fe%(めっき層中のFe濃度)が変化することによる回折X線ピーク角度の変動を補正する方法が開示されている。Fe−Zn合金相はいずれもFe%に範囲があり、例えばΓ相では20〜28mass%の範囲である。したがって、合金化の程度によって結晶格子面間隔は変化し、適切な回折角2θもこれに応じて変化する。特許文献5は、回折角2θの変化をとらえるため、2θで2〜5°の範囲で検出器を円弧上で走査させる技術である。この技術を用いることで、検出器を固定した場合に比べて、合金化条件の適性範囲を、より正確に判断できる。
特許文献7に、鋼板振動による影響を軽減する技術が開示されている。特許文献7では、入射X線ビームを多層膜ミラーに入射させることにより平行化する。その結果、鋼板表面のめっき層への入射X線ビーム照射によって生じる回折X線も平行化されるため、鋼板の振動によりX線の回折位置と検出系との距離が変動するような場合でも、検出される回折X線の強度が安定する。
川崎製鉄技報、18(1986)2、p.31
しかしながら、従来技術のX線回折法は、コイル全長にわたり精度の高いオンライン測定を行い、結果を迅速に操業条件にフィードバックして、過合金や未合金を未然に防ぐためには、決して十分なものとは言えない。その最大の理由は、従来使用されてきたζ相、δ1相、及びΓ・Γ1相の各相が示す3つの回折X線ピークが、互いに隣接しており、かつ高くて平坦でないバックグラウンドのある領域に存在するためである。
この結果、例えば特許文献8にあるように、3つの相を定量するためには、求める相の回折X線強度と、両端のバックグラウンド強度および他の2相の回折X線強度とを回帰式に入れて算出しなければならない。この場合、それぞれの誤差が積み重なるため、どの相の厚さも精度良く求めることが難しい。
また、特許文献9には、試験材に回折効率が近似した基準材の回折X線強度測定結果と定電流電解法による相分析結果とに基づいて、物理的根拠のあるX線の理論強度式を導き、この式を用いて各相の厚さを求める方法が開示されている。しかしながら、ひとつの相の厚さを求めるためには、他の相の厚さやバックグラウンド強度のみならず、求める相の回折効率や質量吸収係数なども勘案しなければならず、回帰式は極めて複雑となる。
すなわち、従来技術は、鋼板のばたつき、鋼板からの熱的影響及び入射X線強度変動の影響が小さい範囲である2θ>80°という制約条件と、3相(ζ相、δ1相、Γ・Γ1相)の回折X線が隣接していることによる同時測定という条件とを重視している。その結果、各相の厚さを精度良く測定するという本来目的を達成するには極めて不十分であると言える。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相の厚さを精度よく測定することが可能な、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法および測定装置を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の課題に対し、2θが低角側である範囲において、バックグラウンド強度が低く、かつ平坦(水平に近い)であることに着目して、鋭意、検討を重ねた。その結果、結晶格子面間隔dが1.5Å以上に相当する低角側に、各相単独の回折X線ピークが複数存在することを見出した。本発明者らは、これらのピークの定量性について検討を重ねた結果、定量性に優れバックグラウンド強度の低い、各相の単独ピークを同定するに至った。さらに、本発明者らは、これら単独ピークを用いることで、測定精度の課題を解決できることを見出した。さらに、2相以上の同時測定のためには、これらのピークを同時測定できるよう2θを設定した上で、最も精度が要求されるピークについて入射角と反射角との非対称性を極力低減することが有効であることを見出し、本発明を完成するに到った。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下の通りである。
(1)すなわち、本発明の一態様に係る合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相に含まれる所定の相の厚さを測定する測定方法であって、前記合金化溶融亜鉛めっき鋼板にX線を照射するX線照射工程と、前記X線照射工程で得られた回折X線のうち、前記Fe−Zn合金相に含まれるΓ・Γ1相、δ1相及びζ相のそれぞれに対応し、かつ結晶格子面間隔dが1.5Å以上に相当する前記回折X線を検出する回折X線検出工程と、を有する。
(1)すなわち、本発明の一態様に係る合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相に含まれる所定の相の厚さを測定する測定方法であって、前記合金化溶融亜鉛めっき鋼板にX線を照射するX線照射工程と、前記X線照射工程で得られた回折X線のうち、前記Fe−Zn合金相に含まれるΓ・Γ1相、δ1相及びζ相のそれぞれに対応し、かつ結晶格子面間隔dが1.5Å以上に相当する前記回折X線を検出する回折X線検出工程と、を有する。
(2)上記(1)に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法では、前記回折X線検出工程において、前記結晶格子面間隔dが1.914Åに相当する前記回折X線の強度からバックグラウンド強度を差し引いた値を用いて、前記Γ・Γ1相の前記厚さを測定してもよい。
(3)上記(1)または(2)に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法では、前記回折X線検出工程において、前記結晶格子面間隔dが2.363Åに相当する前記回折X線の強度からバックグラウンド強度を差し引いた値を用いて、前記δ1相の前記厚さを測定してもよい。
(4)上記(1)〜(3)のいずれか一項に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法では、前記回折X線検出工程において、前記結晶格子面間隔dが4.109Åに相当する前記回折X線の強度からバックグラウンド強度を差し引いた値を用いて、前記ζ相の前記厚さを測定してもよい。
(5)本発明の一態様に係る合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定装置は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相における所定の相の厚さを測定する測定装置であって、X線管球と;前記Fe−Zn合金相からの回折X線を検出し、前記回折X線の強度を測定する検出器と;を有し、前記X線管球から照射される入射X線の方向と前記検出器が検出する前記回折X線の方向とがなす回折角が、前記Fe−Zn合金相に含まれるΓ・Γ1相、δ1相及びζ相にそれぞれ対応する回折X線のうち、結晶格子面間隔dが1.5Å以上に相当する前記回折X線の回折角の範囲に属する角度である。
(6)上記(5)に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定装置は、前記回折角が、前記結晶格子面間隔dが1.914Åに相当する前記回折X線の回折角の範囲に属する角度であってもよい。
(7)上記(5)または(6)に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定装置は、前記回折角が、前記結晶格子面間隔dが2.363Åに相当する前記回折X線の回折角の範囲に属する角度であってもよい。
(8)上記(5)〜(7)のいずれか一項に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定装置は、前記回折角が、前記結晶格子面間隔dが4.109Åに相当する前記回折X線の回折角の範囲に属する角度であってもよい。
(9)上記上記(5)〜(8)のいずれか一項に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定装置は、前記検出器を2つ以上有し、これら検出器により、前記Γ・Γ1相、前記δ1相または前記ζ相にそれぞれ対応する前記回折X線のうち、少なくとも2つの相に相当する前記回折X線が検出されてもよい。
本発明のFe−Zn合金相厚さの測定方法を適用することにより、煩雑な回帰式を用いることなくΓ・Γ1相、δ1相、ζ相の各相の厚さを精度良く定量できる。また、本発明のFe−Zn合金相厚さの測定装置を適用することにより、コイル全長にわたり精度の高いオンライン測定が行えるため、その結果を迅速に操業条件にフィードバックして、過合金や未合金を未然に防ぐことができる。この結果、歩留まり向上や品質保証に大きく寄与できるため、低コストでめっき品質の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を、需要家に安定的に供給することができる。
以下に図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法(以下、単に本実施形態に係る測定方法と言う場合がある)及び、本発明の一実施形態に係る合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定装置(以下、単に本実施形態に係る測定装置と言う場合がある)について詳細に説明する。
本実施形態に係る測定方法に適用するX線回折法について説明する。本実施形態に係る測定方法に適用するX線回折法は、多結晶試料に特性X線を照射して、特定の回折角での反射強度を測定するものであり、デバイシェラー法に分類される。また、本実施形態に係る測定方法に適用可能なX線回折装置は、X線ビームを発生するX線発生装置、X線ビームの発散を制限するスリット、検出器、受光スリット、および計数記録装置等により構成される。
本実施形態において使用することができるX線発生装置は、フィラメントに電流を流すことにより熱電子を発生させ、この熱電子を数十kVの高電圧で加速して金属ターゲットに衝突させることでX線を発生させ、発生したX線を、ベリリウム窓を通して取り出す。このようなX線発生装置としては、例えば、封入型X線管球と、回転対陰極と、がある。金属ターゲットは、試料によるX線の吸収や測定精度を考慮して選択され、Cu、Cr、Fe、Co、Mo、Ti等が使用される。この中では、Cu、Crが汎用性に優れることから特に好ましい。発生するX線は、目的とするKα線の他に、Kβ線や白色X線成分が含まれるため、これらの成分を除去して単色化する必要がある。X線ビームの単色化は、金属箔でつくられたKβフィルターを受光スリットの前に挿入するか、または、モノクロメータを用いることにより行う。さらには、波高分析器と組み合わせたり、X線コリメーターによるコリメーションシステムを採用したりしても良い。
X線ビームの発散を制限するスリットとして、X線ビームの縦方向の発散を抑制するためのソーラスリットと、試料への水平面内の発散角を制限するための発散スリットとからなるものを用いることが好ましい。X線ビームを物質表面に照射することにより生じた回折X線は、受光スリットを介して集光され、さらにソーラスリットと散乱スリットとを介してX線検出器で検出され、その強度が測定される。
測定装置に使用することができるX線検出器としては、例えば、シンチレーションカウンター、プロポーショナルカウンター、半導体検出器等がある。このうち最も一般的なのがシンチレーションカウンターである。本発明の測定装置では、使用するX線検出器の数は特に限定されない。例えば、複数の相を測定対象とする場合、対象とする相とバックグラウンドとに応じた数のX線検出器を用いるのが良い。
次に、本実施形態について詳細に述べる。
まず、本実施形態に係るFe−Zn合金相厚さの測定方法において利用する、測定すべき各相に対応する回折X線の単独ピークについて、説明する。各相に対応する回折X線の単独ピークは、結晶格子面間隔を利用して規定できる。これらのピークは、定量性に優れかつバックグラウンド強度が低いため、煩雑な回帰式等を用いることなく各相の厚さを精度良く求めることができる。
まず、本実施形態に係るFe−Zn合金相厚さの測定方法において利用する、測定すべき各相に対応する回折X線の単独ピークについて、説明する。各相に対応する回折X線の単独ピークは、結晶格子面間隔を利用して規定できる。これらのピークは、定量性に優れかつバックグラウンド強度が低いため、煩雑な回帰式等を用いることなく各相の厚さを精度良く求めることができる。
X線管球として、CrもしくはCuを用いた場合における回折角(2θ)と結晶格子面間隔dとの関係を表1に示す。本実施形態では、いずれの合金相についても、従来よりも低角側で測定することが特徴である。具体的には、本発明では、結晶格子面間隔dが1.5Å以上に相当する回折角で測定する。なお回折角とは、一般的に定義される通り、結晶格子面間隔dに対してBraggの回折条件を満たすBragg角θの倍角(2θ)である。結晶格子面間隔dが1.5Å以上に相当する回折角の範囲では、測定されたX線回折スペクトルにおいてバックグラウンド強度が比較的低い。結晶格子面間隔dの上限は、特に限定する必要はないが、実質的に6.4Å以下となると考えられる。また、結晶格子面間隔dが1.5Å以上に相当する回折角の範囲では、下記表1に示したように、着目する合金相それぞれに対応する回折X線のピーク(回折X線ピーク)が複数存在する。下記表1において、回折角は小数第二位まで表記したが、表記した各回折角はそれぞれの結晶格子面間隔dからの計算値であり、実際の回折X線の強度(回折X線強度)の測定により回折角を微調整してもよい。すなわち本実施形態において、回折角(2θ)が結晶格子面間隔dに相当するとは、回折角が表1に記載の回折角(2θ)および記載の回折角を±0.5°以内で微調整した範囲が含まれることを意味する。なお、下記の表1中に、これらの回折角で測定した各合金相の回折X線強度とメインピークの回折X線強度との相関係数を示した。この相関係数については、図2A、図2B、図3A、図3B、図4A、図4B、図4Cを参照して、詳しく説明する。なお、メインピークとは各合金相の回折X線ピークのうち強度が最大のものを言う。
なお、各種X線源について、表1の番号7に相当する結晶格子面間隔dの回折線を得るための回折角2θを表2に示す。
表2によれば、汎用されているCr、Cu以外のX線源であっても、本実施形態に係る測定方法に適用が可能であることが分かる。特に、回折角2θが大きいほど装置構成がコンパクトになることを考慮すると、Cuよりも2θが大きいX線源が有利である。
表2によれば、汎用されているCr、Cu以外のX線源であっても、本実施形態に係る測定方法に適用が可能であることが分かる。特に、回折角2θが大きいほど装置構成がコンパクトになることを考慮すると、Cuよりも2θが大きいX線源が有利である。
図1に、本実施形態に係る測定方法で使用する各相の回折X線の回折角(2θ)の範囲と各相回折X線ピークとのうちの好適例を、従来技術の測定範囲と比較して示す。図1は、X線管球にCuを用いた例である。従来技術では、Fe−Zn合金相の厚さを測定するために、高くて平坦でないバックグラウンドのある領域に存在する3つの近接するピークを測定してきた。これに対して本実施形態では、図1に示したように、結晶格子面間隔dが1.5Å以上に相当する低角側に位置するバックグラウンド強度の低い各相の単独ピークを測定する。
図1には、(1)〜(8)の8つの測定結果が同時に示されている。このうち、測定結果(1)は、Γ・Γ1相、δ1相およびζ相が3相とも存在する合金化溶融亜鉛めっきの測定結果である。一方、(2)〜(8)は、(1)で示した測定試料を順次、定電位電解法で電解剥離していったときの合金化溶融亜鉛めっきの測定結果である。飽和カロメル電極に対する電解電位はそれぞれ、(2)が−1075mV、(3)が−1050mV、(4)が−1040mV、(5)が−1020mV、(6)が−1000mV、(7)が−980mV、(8)が−940mVである。各測定結果(1)〜(8)における回折X線ピークの強度推移から明らかなように、電解電位が貴になるにつれて、まずζ相、つぎにδ1相が消失する。(8)ではΓ・Γ1相のみが残存していることが分かる。これら組成の異なる試料のいずれにおいても、各相回折X線ピークのうちの好適例として示した3つの回折X線ピーク(ζ相:21.61°、δ1相:38.05°、Γ・Γ1相:47.47°)は、他の相のピークやバックグラウンドの影響を受けずに、単独ピークとして同定できることが特徴である。その相が存在しないときは、その相に対応する回折X線の検出角度において、着目する相に起因するピークが無い。
次に、上記の各相に対応する回折X線ピークの定量性について説明する。低角側にある各相の単独ピークは、上記のピーク以外にも存在する。低角側にある各相の単独ピークを示したのが、上記表1の1〜15である。表1では、各ピークの定量性をメインピークとの相関係数を用いて表している。このピークの定量性について、図2A〜図4Bを参照して具体的に説明する。図2A〜図4Bは、3相(ζ相、δ1相及びΓ・Γ1相)の厚さが異なる複数の合金化溶融亜鉛めっき鋼板を、X線管球にCuを用いて回折X線強度を測定して得られたデータを利用して、低角側ピークの強度と主ピーク(メインピーク)強度との相関を調べたものである。図2Aは、2θ=47.47°のピークとΓ・Γ1相の主ピーク(メインピーク)との相関を示した図であり、図2Bは、2θ=13.92°のピークとΓ・Γ1相の主ピーク(メインピーク)との相関を示した図である。両者の相関が高いほど、低角側ピークの定量性が良いことを示す。図2A、図2Bから相関係数を求めた結果、図2Aは相関係数が0.94、図2Bは相関係数が0.71であった。
同様に、図3Aは、2θ=16.00°のピークとδ1相の主ピークとの相関を示した図であり、図3Bは、2θ=38.05°のピークとδ1相の主ピークとの相関を示した図である。また、図4Aは、2θ=21.61°のピークとζ相の主ピークとの相関を示した図であり、図4Bは、2θ=24.10°のピークとζ相の主ピークとの相関を示した図であり、図4Cは、2θ=32.32°のピークとζ相の主ピークとの相関を示した図である。相関係数(R2)は、各図中および表1に示す通りである。以上を比較すると、各相回折X線ピークのうちメインピークとの相関係数が高く、精度に優れた好適なピークは、図1に示す3つのピークであることが分かる。
なお、本実施形態で利用可能な各相の回折X線ピークの組み合わせは、図1に示した3つの好適なピークに限定されない。例えば、表1に示した各相の回折X線ピークの中から、測定状況等に応じて、適宜組み合わせて利用することができる。この際、利用する各相の回折X線ピークを選択するにあたっては、表1に示した相関係数がより大きな値となっているものを選択することが好ましい。
以下では、本実施形態に係る測定装置、すなわち、上記の各相に対応する好適な回折X線ピークの測定を行うためのオンライン測定装置について、図5〜図7を参照しながら説明する。
まず、オンライン測定装置の代表例として、Fe−Zn合金相のうちΓ・Γ1相の厚さを測定する装置の具体的構成を、図5および図6で説明する。
図5は、X線管球1としてCrを用いた場合における、Γ・Γ1相厚さのオンライン測定装置の模式図である。図5では、スリットや計数記録装置等に関する図示は省略している。この測定装置では、ブラッグ条件を満足させるために、X線の入射角はθ(36.75°)に設定されている。X線管球1から鋼帯6にX線が照射されると、異なる回折角を有する複数の回折X線が発生する。このうち、検出器2では、Γ・Γ1相の結晶格子面間隔d=1.914Åに相当する回折X線の強度が測定される。検出器3および検出器4では、それぞれ、高角側のバックグラウンド強度および低角側のバックグラウンド強度が測定される。バックグラウンドの測定角は、X線回折図形をもとに検出器2で検出されるd=1.914Åに相当する回折X線の近傍で適宜決定することができ、例えば、0.5〜15°程度、着目する回折X線から離れた測定角を採用できる。実用上は、オンライン測定に先だって、オフラインで適切なバックグラウンドの測定角を求めることが好ましい。着目している回折X線ピークは、バックグラウンドが比較的平坦なため、検出器3及び検出器4のうちどちらか一方を省略しても構わない。また、回折X線とバックグラウンドの角度差が5°以下の場合には、検出器3や検出器4を配置することが物理的に困難であるため、回折X線用の検出器2を用いて、回折角の近傍で所定の角度だけ走査させることで、バックグラウンドを求めても良い。
上述の回折X線強度を用いることで、Γ・Γ1相の相厚さを測定することができる。相厚さの測定方法としては、例えば、前記回折X線強度からバックグラウンド強度を差し引いた値を、実施例1に例示したような方法で作成した検量線に基づいて、相厚さに変換することができる。
図5は、X線管球1としてCrを用いた場合における、Γ・Γ1相厚さのオンライン測定装置の模式図である。図5では、スリットや計数記録装置等に関する図示は省略している。この測定装置では、ブラッグ条件を満足させるために、X線の入射角はθ(36.75°)に設定されている。X線管球1から鋼帯6にX線が照射されると、異なる回折角を有する複数の回折X線が発生する。このうち、検出器2では、Γ・Γ1相の結晶格子面間隔d=1.914Åに相当する回折X線の強度が測定される。検出器3および検出器4では、それぞれ、高角側のバックグラウンド強度および低角側のバックグラウンド強度が測定される。バックグラウンドの測定角は、X線回折図形をもとに検出器2で検出されるd=1.914Åに相当する回折X線の近傍で適宜決定することができ、例えば、0.5〜15°程度、着目する回折X線から離れた測定角を採用できる。実用上は、オンライン測定に先だって、オフラインで適切なバックグラウンドの測定角を求めることが好ましい。着目している回折X線ピークは、バックグラウンドが比較的平坦なため、検出器3及び検出器4のうちどちらか一方を省略しても構わない。また、回折X線とバックグラウンドの角度差が5°以下の場合には、検出器3や検出器4を配置することが物理的に困難であるため、回折X線用の検出器2を用いて、回折角の近傍で所定の角度だけ走査させることで、バックグラウンドを求めても良い。
上述の回折X線強度を用いることで、Γ・Γ1相の相厚さを測定することができる。相厚さの測定方法としては、例えば、前記回折X線強度からバックグラウンド強度を差し引いた値を、実施例1に例示したような方法で作成した検量線に基づいて、相厚さに変換することができる。
図6は、X線管球11としてCuを用いた場合における、Γ・Γ1相厚さのオンライン測定装置の模式図である。図6では、スリットや計数記録装置等に関する図示は省略している。この測定装置では、ブラッグ条件を満足させるために、入射角はθ(23.74°)に設定されている。検出器12でΓ・Γ1相のd=1.914Åに相当する回折X線の強度が測定される。この回折X線強度を用いることで、Γ・Γ1相の相厚さを測定することができる。検出器13および検出器14では、それぞれ、高角側のバックグラウンド強度および低角側のバックグラウンド強度が測定される。バックグラウンドの測定角は、X線回折図形をもとに検出器12で検出されるd=1.914Åに相当する回折X線の近傍で適宜決定することができ、例えば、0.5〜15°程度、着目する回折X線から離れた測定角を採用できる。実用上は、オンライン測定に先だって、オフラインで適切なバックグラウンドの測定角を求めることが好ましい。着目している回折X線ピークは、バックグラウンドが比較的平坦なため、検出器13及び検出器14のうちどちらか一方を省略しても構わない。また、回折X線とバックグラウンドの角度差が5°以下の場合には、検出器13や検出器14を配置することが物理的に困難であるため、回折X線用の検出器12を用いて、回折角の近傍で所定の角度だけ走査させることで、バックグラウンドを求めても良い。
δ1相厚さをオンライン測定する装置およびζ相厚さをオンライン測定する装置についても、図5や図6に示したΓ・Γ1相厚さをオンライン測定する装置と同様に構成することが可能である。すなわち、上記表1に示した回折角2θに基づいて入射角θを設定し、着目する相の結晶格子面間隔dの回折線を検出器により検出すればよい。
図7は、Fe−Zn合金相に含まれるΓ・Γ1相、δ1相、ζ相の3相のうち2相または3相の回折X線を同時に測定するためのオンライン測定装置の構成を模式的に示した図である。
図7では、このようなオンライン測定装置の代表例として、3相を同時測定する構成を具体例を挙げて説明する。図7は、X線管球21としてCrを用いた場合の3相の厚さを同時測定するオンライン測定装置の模式図である。図7では、スリットや計数記録装置等に関する図示は省略している。検出器22でΓ・Γ1相のd=1.914Åに相当する回折X線を検出し、検出器23でδ1相のd=2.363Åに相当する回折X線を検出し、検出器24でζ相のd=4.109Åに相当する回折X線を検出する。これらの回折X線を用いることで、Γ・Γ1相、δ1相、ζ相の相厚さを測定することができる。また、検出器25ではΓ・Γ1相の高角側バックグラウンド強度を測定し、検出器26ではδ1相の高角側バックグラウンド強度を測定し、検出器27ではζ相の高角側バックグラウンド強度を測定する。実用上は、オンライン測定に先だって、オフラインで適切なバックグラウンドの測定角を求めることが好ましい。また、図7に示した例では、各回折X線の高角側バックグラウンド強度のみを測定しているが、代わりに低角側バックグラウンド強度のみを測定しても良く、また、低角側、高角側の両方のバックグラウンド強度を測定しても良い。また、回折X線とバックグラウンドの角度差が5°以下の場合には、検出器25,26や検出器27を配置することが物理的に困難であるため、回折線用の検出器22,23,24を用いて、回折角の近傍で所定の角度だけ走査させることで、バックグラウンドを求めても良い。
図7では、このようなオンライン測定装置の代表例として、3相を同時測定する構成を具体例を挙げて説明する。図7は、X線管球21としてCrを用いた場合の3相の厚さを同時測定するオンライン測定装置の模式図である。図7では、スリットや計数記録装置等に関する図示は省略している。検出器22でΓ・Γ1相のd=1.914Åに相当する回折X線を検出し、検出器23でδ1相のd=2.363Åに相当する回折X線を検出し、検出器24でζ相のd=4.109Åに相当する回折X線を検出する。これらの回折X線を用いることで、Γ・Γ1相、δ1相、ζ相の相厚さを測定することができる。また、検出器25ではΓ・Γ1相の高角側バックグラウンド強度を測定し、検出器26ではδ1相の高角側バックグラウンド強度を測定し、検出器27ではζ相の高角側バックグラウンド強度を測定する。実用上は、オンライン測定に先だって、オフラインで適切なバックグラウンドの測定角を求めることが好ましい。また、図7に示した例では、各回折X線の高角側バックグラウンド強度のみを測定しているが、代わりに低角側バックグラウンド強度のみを測定しても良く、また、低角側、高角側の両方のバックグラウンド強度を測定しても良い。また、回折X線とバックグラウンドの角度差が5°以下の場合には、検出器25,26や検出器27を配置することが物理的に困難であるため、回折線用の検出器22,23,24を用いて、回折角の近傍で所定の角度だけ走査させることで、バックグラウンドを求めても良い。
本実施形態に係る測定装置では、上記のように3相の回折角が互いに離隔しているため、すべての相に対して同時にブラッグ条件を満足させることができない。ブラッグ条件を満足しなくても、相の厚さの測定は可能であるが、ブラッグ条件を満足することで、測定精度が増す。そのため、測定目的に応じて、最も測定精度を高めたい回折X線がブラッグ条件を満足するように入射角を決めることが好ましい。図7では、入射角は16.00°に設定してある。これは、未合金を防ぐことを主目的として、ζ相の測定精度を重視したためである。一方、過合金を防ぐ目的でΓ・Γ1相の測定精度を重視する場合には、入射角は36.75°に設定することが好ましい。しかしながら、この入射角ではζ相の検出器をヘッド内に配置することが困難となるため、Γ・Γ1相とδ1相との2相同時測定とすることが好ましい。この場合、ζ相の厚さは、別途測定したZn付着量厚さから、Γ・Γ1相とδ1相の厚さを減ずることにより求めることができる。もしくは、上記のようなζ相厚さを測定するためのオンライン測定装置を併用すればよい。ζ相の有無の判定のみでよければ、後述するように図8Bに示したサブピーク(ショルダーピーク)を活用する方法もある。
図5〜図7に示したようなオンライン測定装置で測定した測定結果について、めっき付着量の影響を補正するには、めっき付着量毎に合金相厚さと回折X線強度との関係曲線である検量線を使い分けることが好ましい。現在、自動車用鋼板に用いられる合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっき付着量は、主として45g/m2前後であるが、一部、30g/m2前後のものも実用化されている。これらについては、別々の検量線を使用することが望ましい。より厚目付のめっき、例えば60g/m2前後のものを製造する場合には、めっき付着量に合った検量線を使用するのが望ましい。
図5〜図7に示したようなオンライン測定装置で測定した測定結果について、めっき層中Fe%が変化することによる回折X線ピーク角度の変動を補正する方法として、特許文献5に記載の方法を適用してもよい。また、鋼板振動による影響を軽減する技術として、特許文献7に記載の方法を適用してもよい。
上記説明では、図5〜図7に示したような装置を用いてFe−Zn合金相の厚さをオンライン測定する場合について説明したが、図5〜図7に示したような装置は、オンライン測定のみならず、オフラインでの測定にも利用可能である。
また、上記説明では、好適な3つの回折X線ピークを利用する場合における装置について説明したが、表1に示した他の回折X線ピークを利用する場合には、利用する回折X線ピークの回折角に応じて、X線の入射角θを設定すればよい。
現在、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造技術及びめっき品質は、特許文献1〜9が出願された時期に比較して、格段に進歩し、安定化している。例えばZn付着量の、狙い値に対するばらつきは大きく低減している。また、めっき層中Fe%も、狙い値である10%に対して大きくばらつくことはなく、めっき層はおおむねδ1相主体の構成となっている。これにつれて、需要家のめっき品質に対する要求はむしろ厳しくなり、パウダリングやフレーキングは軽微なものであっても許されない状況にある。このような状況下において、本実施形態に係る測定方法では、Γ・Γ1相生成量のわずかな差異、あるいはわずかに残ったζ相を精度良く検出することが可能である。したがって本実施形態に係る測定方法は、従来技術にみられる、Zn付着量やめっき相構成が大きく変わった場合でも各相の厚さや合金化度を求められるよう複雑な回帰式を用いてデータ処理する、万能型だが精度の低い測定方法ではない。すなわち、本実施形態に係る測定方法は、現実に生産される範囲内でのわずかな差異を感度良く検出可能な、精密測定システムを実現した測定方法である。また、本実施形態に係る測定装置は、現実に生産される範囲内でのわずかな差異を感度良く検出可能な、精密測定システムを実現できる測定装置である。
次に、実施例を用いて本発明を説明する。
実施例1では上記のような測定方法について説明する。実施例2では上記のような測定装置を利用してオンライン測定を行った場合について説明する。なお、本発明は、以下の例に限定されない。
実施例1では上記のような測定方法について説明する。実施例2では上記のような測定装置を利用してオンライン測定を行った場合について説明する。なお、本発明は、以下の例に限定されない。
(実施例1)
鋼材の種類、Zn付着量、合金化度の異なる40種類の合金化溶融亜鉛めっき鋼板サンプルを準備した。実機製造材を中心に、一部は実験室で作成した。以下にサンプルの概要を示す。
鋼材の種類、Zn付着量、合金化度の異なる40種類の合金化溶融亜鉛めっき鋼板サンプルを準備した。実機製造材を中心に、一部は実験室で作成した。以下にサンプルの概要を示す。
鋼材の種類 :Nb−Ti sulc、340BH、590DP
Zn付着量:狙い値 45g/m2、30g/m2
合金化度 :Fe(%) 7.0〜13.0%
Zn付着量:狙い値 45g/m2、30g/m2
合金化度 :Fe(%) 7.0〜13.0%
これらの中から3相の厚さが異なると思われる7〜10サンプルを選んで、回折X線強度と各相厚さとの関係を表す検量線を作成した。検量線は、本発明例ではZn付着量別に2種類作成し、従来技術の例ではZn付着量によらず1種類とした。X線源にはCr管球を用い、管電圧40kV、管電流150mAでX線(Kα線)を照射した。回折X線強度測定に用いたピークは、本発明例、従来技術とも、表1に示したものから適宜選んだ。ここで、回折X線強度測定に利用した測定装置は、公知のラボバッチ式X線回折装置を利用した。
バックグラウンドは、図8A、図8Bのように設定した。すなわち、図8Aに示すように、従来技術の例においては特許文献9に従って、3相のピークを含む全測定範囲の両端を結ぶ直線をバックグラウンド強度とした。一方、図8Bに示すように、本発明例においては、各相ピークの両端を結ぶ直線をバックグラウンド強度とした。図8Bのピーク右側にみられるショルダーはζ相のサブピークであり、定量性には課題があるものの、ζ相有無の判定には使用できる。
各相厚さの実測は、化学分析を用いて以下のように行った。
(1)ζ相:η相がないこと、ζ相が存在することをX線回折で確認できたものをサンプルとして選んだ。飽和カロメル電極に対して−1030mVでサンプルを定電位電解したのち、ζ相が消失したことをX線回折で確認した。残っためっきの付着量(g/m2)を化学分析(ICP)で測定した。この値と元のめっき付着量(g/m2)との差をζ相の付着量(g/m2)とし、得られた付着量をζ相の比重7.15で割った値を、ζ相厚さ(μm)とした。この値(μm)と、定電位電解前に測定したζ相の回折X線強度(cps)との関係を、ζ相の検量線とした。
なお、η相とは、純Zn相である。
なお、η相とは、純Zn相である。
(2)Γ・Γ1相:η相およびζ相が無いことをX線回折で確認できたものをサンプルとして選んだ。飽和カロメル電極に対して−940mVでサンプルを定電位電解したのち、X線回折でΓ・Γ1相のみが残存したことを確認した。このサンプルを断面埋め込みし、傾斜研磨して、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)によりΓ・Γ1相の平均厚さ(μm)を実測した。この値(μm)と、定電位電解前に測定したΓ・Γ1相の回折X線強度(cps)との関係を、Γ・Γ1相の検量線とした。
(3)δ1相:η相およびζ相が無いことをX線回折で確認できたものをサンプルとして選んだ。めっき付着量(g/m2)から、上記(2)で示したΓ・Γ1相厚さ(μm)にΓ・Γ1相の比重7.36をかけた値(g/m2)を引き算し、得られた値をδ1相の比重7.24で割った値をδ1相厚さ(μm)とした。この値(μm)と、定電位電解前に測定したδ1相の回折X線強度(cps)との関係を、δ1相の検量線とした。なお検量線は、Zn付着量30〜35g/m2のサンプルと、Zn付着量45〜55g/m2のサンプルに分けて、2種類作った。
次に、残りのサンプルを用いて、X線回折法によるFe−Zn合金相厚さについて、回折X線強度の測定値(cps)から上記の検量線を用いて求めた膜厚(μm)と化学分析等を用いて求めた膜厚の実測値(μm)との相関を調べた。回折X線強度測定に利用する測定装置として、公知のラボバッチ式X線回折装置を利用した。
得られた結果を、図9A及び図9B並びに図10A及び図10Bに示す。図9Aが、Γ・Γ1相についての結果を示し、図9Bがζ相についての結果を示している。また、図10A、図10Bは、δ1相についての結果を示している。なお、本発明例において、図10A、図10Bでは、用いた検量線の種類が異なっている。
図9A、図9B、図10A、図10Bに示したいずれの場合においても、本発明例は、従来技術に比べて、実測値との相関が良好であることが分かる。特にδ1相についてみると、Zn付着量別に2種類の検量線を作成した本発明例は、図10A、図10Bのいずれについても良好な相関が得られている。一方、Zn付着量によらず1種類の検量線のみ作成した従来技術の例は、特に薄目付側の図10Aにおいて、実測値からのかい離が大きいことが分かる。
(実施例2)
実機CGL(連続溶融亜鉛めっきライン)で、加熱温度とライン速度とを変化させながらコイルを通板して、Γ・Γ1相の厚さをオンラインで連続測定した。回折X線強度測定に利用した測定装置は、図6に示した構造を有する装置である。測定対象としたコイルは3本用意した。1本目は、操業条件設定のためのダミーコイルとし、鋼種の異なる2本目(鋼種:340BH)と3本目(鋼種:Nb−Ti sulc)とを連続通板したときの、操業条件変化に伴うΓ・Γ1相の厚さの変化を、オンラインでモニターできるかどうかを調べた。めっき浴組成はZn−0.138%Al−0.03%Fe、浴温およびめっき浴中への侵入板温は460℃であった。測定結果の妥当性を評価するため、オンライン測定を行ったコイルのフロント部とテール部とからサンプルを採取し、Uビード法によるめっき密着性試験を行った。
実機CGL(連続溶融亜鉛めっきライン)で、加熱温度とライン速度とを変化させながらコイルを通板して、Γ・Γ1相の厚さをオンラインで連続測定した。回折X線強度測定に利用した測定装置は、図6に示した構造を有する装置である。測定対象としたコイルは3本用意した。1本目は、操業条件設定のためのダミーコイルとし、鋼種の異なる2本目(鋼種:340BH)と3本目(鋼種:Nb−Ti sulc)とを連続通板したときの、操業条件変化に伴うΓ・Γ1相の厚さの変化を、オンラインでモニターできるかどうかを調べた。めっき浴組成はZn−0.138%Al−0.03%Fe、浴温およびめっき浴中への侵入板温は460℃であった。測定結果の妥当性を評価するため、オンライン測定を行ったコイルのフロント部とテール部とからサンプルを採取し、Uビード法によるめっき密着性試験を行った。
結果を、図11に示す。図11の横軸は、時刻であり、時間の経過とともに、コイル♯1(ダミー)、コイル♯2(340BH)、コイル♯3(Nb−Ti)が連続的に通板されることを示している。
上段2つに、操業条件であるCGLの合金化炉での加熱温度と中央ライン速度の経時変化とを示す。図11から分かるように、ダミーのコイル#1からコイル#2(340BH)に切り替える時に中央ライン速度が135mpmに上昇している。また、コイル#2(340BH)からコイル#3(Nb−Ti sulc)に切り替える時に、加熱温度が480℃に下がるとともに、中央ライン速度が150mpmまで上昇している。
上段2つに、操業条件であるCGLの合金化炉での加熱温度と中央ライン速度の経時変化とを示す。図11から分かるように、ダミーのコイル#1からコイル#2(340BH)に切り替える時に中央ライン速度が135mpmに上昇している。また、コイル#2(340BH)からコイル#3(Nb−Ti sulc)に切り替える時に、加熱温度が480℃に下がるとともに、中央ライン速度が150mpmまで上昇している。
本発明のオンライン連続測定(図11中の太実線)では、コイルの切り替わり時や操業条件の変更に連動して、Γ・Γ1相の厚さが変化しているのが観測される。例えば、コイル#2(340BH)からより合金化しやすいコイル#3(Nb−Ti sulc)に切り替える時に、Γ・Γ1相の厚さが不連続に増加し、その後、加熱温度を下げ、ライン速度を増すことでΓ・Γ1相の厚さは連続的に減少したのち、適性値に収束していることが分かる。これに対して従来技術のオンラインで連続測定では、操業変化とは無関係にΓ・Γ1相の厚さが変動している。
めっき密着性を評価するためのサンプルは、図11中に△で示す5か所から採取した。すなわち、コイル1のテール部(#1)、コイル2のフロント部(#2−1)及びテール部(#2−2)、並びに、コイル3のフロント部(#3−1)及びテール部(#3−2)である。予め設定されている操業上の評価条件に基づいて評価した結果、#1、#3−1は不合格、#2−1、#2−2、#3−2は合格であった。この結果だけから出荷判定すると、コイル#2は出荷可能であるが、コイル#3はコイル途中までは出荷不可であり、出荷にあたってはリコイリングラインで巻き戻して小コイルに分割しながら、Uビード試験により出荷可能範囲を決定しなければならない。これに対して、本発明のオンライン連続測定を用いると、図11の下段に示したような連続的な判定が可能となるため、コイル#3における出荷OKかNGかの境界位置が分かる。従って、適切な位置でコイルをカットして直ちに出荷することができる。また、本発明では結果を迅速に操業条件にフィードバックすることが可能なため、出荷NG範囲をミニマムにすることができる。その結果、歩留まりが向上する。これに対して、従来法にはこのような機能が無い。従って、本発明のX線回折オンライン連続測定法は、従来法よりも大幅に優れている。
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属する。
本発明によれば、品質の安定した合金化溶融亜鉛めっき鋼板を安価にかつ安定的に供給することができ、防錆性に優れた自動車の普及がますます促進される。これは自動車の寿命や安全性向上につながり、また省資源の観点から地球環境の改善にも寄与する。したがって産業上の利用価値は極めて大きい。
1 X線管球(Cr)
2 検出器(Γ・Γ1相ピーク検出器)
3 検出器(バックグラウンド検出器:高角側)
4 検出器(バックグラウンド検出器:低角側)
5 ヘッド
6 鋼帯 11 X線管球(Cu)
12 検出器(Γ・Γ1相ピーク検出器)
13 検出器(バックグラウンド検出器:高角側)
14 検出器(バックグラウンド検出器:低角側)
15 ヘッド
16 鋼帯 21 X線管球(Cr)
22 検出器(Γ・Γ1相ピーク検出器)
23 検出器(δ1相ピーク検出器)
24 検出器(ζ相ピーク検出器)
25 検出器(Γ・Γ1相バックグラウンド検出器:高角側)
26 検出器(δ1相バックグラウンド検出器:高角側)
27 検出器(ζ相バックグラウンド検出器:高角側)
28 ヘッド
29 鋼帯
2 検出器(Γ・Γ1相ピーク検出器)
3 検出器(バックグラウンド検出器:高角側)
4 検出器(バックグラウンド検出器:低角側)
5 ヘッド
6 鋼帯 11 X線管球(Cu)
12 検出器(Γ・Γ1相ピーク検出器)
13 検出器(バックグラウンド検出器:高角側)
14 検出器(バックグラウンド検出器:低角側)
15 ヘッド
16 鋼帯 21 X線管球(Cr)
22 検出器(Γ・Γ1相ピーク検出器)
23 検出器(δ1相ピーク検出器)
24 検出器(ζ相ピーク検出器)
25 検出器(Γ・Γ1相バックグラウンド検出器:高角側)
26 検出器(δ1相バックグラウンド検出器:高角側)
27 検出器(ζ相バックグラウンド検出器:高角側)
28 ヘッド
29 鋼帯
Claims (9)
- 合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相に含まれる所定の相の厚さを測定する測定方法であって、
前記合金化溶融亜鉛めっき鋼板にX線を照射するX線照射工程と;
前記X線照射工程で得られた回折X線のうち、前記Fe−Zn合金相に含まれるΓ・Γ1相、δ1相及びζ相のそれぞれに対応し、かつ結晶格子面間隔dが1.5Å以上に相当する前記回折X線を検出する回折X線検出工程と;
を有することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法。 - 前記回折X線検出工程において、前記結晶格子面間隔dが1.914Åに相当する前記回折X線の強度からバックグラウンド強度を差し引いた値を用いて、前記Γ・Γ1相の前記厚さを測定することを特徴とする、請求項1に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法。
- 前記回折X線検出工程において、前記結晶格子面間隔dが2.363Åに相当する前記回折X線の強度からバックグラウンド強度を差し引いた値を用いて、前記δ1相の前記厚さを測定することを特徴とする、請求項1又は2に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法。
- 前記回折X線検出工程において、前記結晶格子面間隔dが4.109Åに相当する前記回折X線の強度からバックグラウンド強度を差し引いた値を用いて、前記ζ相の前記厚さを測定することを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定方法。
- 合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相における所定の相の厚さを測定する測定装置であって、
X線管球と;
前記Fe−Zn合金相からの回折X線を検出し、前記回折X線の強度を測定する検出器と;
を有し、
前記X線管球から照射される入射X線の方向と前記検出器が検出する前記回折X線の方向とがなす回折角が、前記Fe−Zn合金相に含まれるΓ・Γ1相、δ1相及びζ相にそれぞれ対応する回折X線のうち、結晶格子面間隔dが1.5Å以上に相当する前記回折X線の回折角の範囲に属する角度である
ことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定装置。 - 前記回折角が、前記結晶格子面間隔dが1.914Åに相当する前記回折X線の回折角の範囲に属する角度であることを特徴とする請求項5に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定装置。
- 前記回折角が、前記結晶格子面間隔dが2.363Åに相当する前記回折X線の回折角の範囲に属する角度であることを特徴とする請求項5又は6に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定装置。
- 前記回折角が、前記結晶格子面間隔dが4.109Åに相当する前記回折X線の回折角の範囲に属する角度であることを特徴とする請求項5〜7の何れか1項に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定装置。
- 前記検出器を2つ以上有し、
これら検出器により、前記Γ・Γ1相、前記δ1相または前記ζ相にそれぞれ対応する前記回折X線のうち、少なくとも2つの相に相当する前記回折X線が検出される
ことを特徴とする請求項5〜8の何れか1項に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のFe−Zn合金相厚さの測定装置。
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