JP6394843B1 - めっき鋼板 - Google Patents

Abstract

鋼板と、前記鋼板の表面の少なくとも一部に設けられためっき層と、を有するめっき鋼板であって、前記めっき層が、質量％で、所定の化学組成を有し、かつ、前記めっき層が、面積分率５〜６５％の層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織と、ＺｎおよびＡｌの固溶体を含む組織と、を有し、前記層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織が、Ｚｎ相と、１μｍ未満の厚さを有する層状Ｍｇ_２Ｓｎ相と、を含み、前記層状Ｍｇ_２Ｓｎ相が前記Ｚｎ相を複数の領域に分けて存在している組織である、めっき鋼板。

Description

本発明は、めっき鋼板に関する。

近年、自動車構造部材には、防錆の観点からめっき鋼板が使用され、主に国内市場では合金化溶融亜鉛めっき鋼板が適用されている。合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、鋼板に溶融亜鉛めっきを施した後に合金化熱処理し、めっき層内に鋼板（下地鋼板）からＦｅを拡散させることによって、溶接性や塗装後耐食性を向上させためっき鋼板である。例えば、特許文献１に示すめっき鋼板は、国内で自動車用めっき鋼板として代表的に用いられている。

通常、自動車用めっき鋼板は、板状から複雑な形状に成形された状態で使用されるため、多くの場合、プレス成形に供される。合金化溶融亜鉛めっき鋼板の場合、下地鋼板からのＦｅの拡散によりめっき層が硬質となる。そのため、めっき層が剥離しやすく、パウダリング又はフレーキングといった、めっき層が軟質の溶融亜鉛めっき鋼板では見られない特有の問題も存在する。

また、硬質のめっき層を備えるめっき鋼板は、外圧によってめっき層が破損し易く、一旦、クラックが生じると、クラックがめっき層と地鉄（鋼板）との界面まで伝播する。そのため、めっき層が地鉄（鋼板）との界面を起点に剥離し、脱落を発生しやすいことが問題視される。
例えば、自動車の外板に合金化溶融亜鉛めっき鋼板を用いた場合、走行車の石跳による小石の衝突（チッピング）によって塗装とめっき層が同時に剥離し、地鉄（鋼板）がむき出しになりやすい。そのため、合金化をしない軟質のめっき層を備えるめっき鋼板よりも腐食が早期に進行する。それにより、長期に使用された場合には地鉄の腐食による侵食が開始され、特に足回り部材に使用される場合には衝突安全性の低下が懸念される。
さらに、外観の観点からは、合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、めっき層中にＦｅを含有する。そのため、このようなチッピングが発生すると、めっき層の腐食により、直ちに赤褐色の錆が発生しやすく、自動車外観上にも問題を引き起こす。

これらの問題点の解決としては、めっき層が靭性を有し、かつ、Ｆｅを含まないめっき鋼板の適用が効果的である。例えば、めっき層にＦｅを含有しない自動車用めっき鋼板として、北米、欧州等では主に溶融亜鉛めっき鋼板が使用されている。ただし、合金化処理していない溶融亜鉛めっき鋼板は、チッピングを生じ難い。加えて、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のようにめっき層にＦｅを含有しないため腐食初期の赤錆も生じ難い。しかし、塗装した状態では塗膜下でめっき層が容易に腐食し塗膜が持ち上がる（膨れる）。よって、溶融亜鉛めっき鋼板は、長期使用時には地鉄の侵食も開始されるため、決して自動車用めっき鋼板として適したものとはいえない。

溶融Ｚｎ系めっきを高耐食化する方法として、Ｚｎめっき層へＡｌを含有させる方法が挙げられ、建材分野では高耐食性めっき鋼板として、特許文献２に示されているように溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板が広く実用化されている。こうした溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板のめっき層は、溶融状態から最初に晶出したデンドライト状のα―Ａｌ相（デンドライト状組織）と、デンドライト状組織の隙間に形成したＺｎ相とＡｌ相からなる組織（インターデンドライト状組織）から形成される。デンドライト状組織は不動態化しており、かつ、インターデンドライト状組織はデンドライト状組織に比べＺｎ濃度が高い。そのため、腐食はインターデンドライト状組織に集中する。
結果として、腐食はインターデンドライト状組織を虫食い状に進行し、腐食進行経路が複雑になる。そのため、腐食が容易に地鉄（鋼板）に到達しにくくなる。
これにより、溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板は、塗装がなされていない裸材として使用される場合には、めっき層の厚みが同一の溶融亜鉛めっき鋼板に比べ優れた耐食性を有する。

こうした溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を自動車外板パネルとして使用する場合、該めっき鋼板は連続式溶融めっき設備でめっきまで施した状態で自動車メーカー等に供され、そこでパネル部品形状に加工された後に、化成処理、電着塗装、中塗り塗装、および上塗り塗装を含む自動車用総合塗装が施されることが一般的である。

耐食性向上を目的に、Ｚｎ−Ａｌ系めっき層へＭｇの含有させることも検討されている。例えば特許文献３には、めっき層中にＭｇＺｎ_２等のＭｇ化合物を含有したＺｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織を形成させ、耐食性を向上させた溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板が開示されている。Ｍｇの含有によりめっき層の犠牲防食性は向上し地鉄の防食効果は向上するものと考えられる。

また、特許文献４においては、Ｓｎ又はＩｎを含有させ、デンドライト状組織の不動態を破壊することで、塗装後耐食性を向上させた溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板が開示されている。

さらに、特許文献５及び特許文献６では、ＭｇとＳｎを複合含有させた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板が記載されている。特許文献５及び６では、溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板が塗装後耐食性及び／又は加工性に優れると記載されている。

特許文献１：日本国特開２００３−２５３４１６号公報
特許文献２：日本国特公昭４６−７１６１号公報
特許文献３：日本国特開２００１−３２９３８３号公報
特許文献４：日本国国際公開第２０１４／１５５９４４号
特許文献５：日本国特開２０１５−２１４７４７号公報
特許文献６：日本国特開２００２−１８０２２５号公報

しかしながら、特許文献２に記載の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を用いた外板パネルは、塗膜及びめっき層に損傷が生じたとき（地鉄が露出したとき）、上述したデンドライト状組織とインターデンドライト状組織の二つの組織からなる独特なめっき層の相構造に起因して、露出した地鉄がカソードとして働き、めっき層中のＺｎの優先溶解（インターデンドライト状組織の選択腐食）が塗膜とめっき層との界面で発生する。これが塗装健全部の奥深くに向けて進行して大きな塗膜膨れを起こし、地鉄の侵食を抑制できないという課題があることが知られている。
さらに、インターデンドライト状組織はデンドライト状組織に比べて硬度が低い。そのため、インターデンドライト状組織とデンドライト状組織の硬度差に起因し、プレス加工時には変形がインターデンドライト状組織に集中する。その結果、めっき層に地鉄へ到達する亀裂を生じることが知られている。地鉄が露出した亀裂近傍部では腐食が促進されるため、従来の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板では、塗膜膨れが生じるだけでなく、地鉄の侵食を抑制できていなかった。

また、特許文献３に記載の溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板のめっき層に含有されるＭｇＺｎ_２相は脆性である。そのため、該めっき鋼板を加工に供した場合はＺｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織を起点に多数の亀裂を生じる虞がある。亀裂が生じると地鉄が露出するため、やはり加工部の近傍では十分に地鉄の侵食を抑制できないという課題があった。

また、特許文献４に記載の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板では、めっき層にＭｇが含有されておらず、めっき層そのものの腐食速度を低下させる試みがなんら考慮されていない。そのため、地鉄の侵食を長期に抑制するという観点から、その犠牲防食性は自動車用めっき鋼板として満足いくものではないと考えられる。

また、特許文献５及び６に記載の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板では、めっき組織の制御について十分な検討がされておらず、それゆえめっき層中に脆性なＭｇ系金属間化合物としてＭｇＺｎ_２が形成していると推定される。
この場合には、得られる溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板は加工性に劣り、さらに犠牲防食性も十分でないと推察され、プレス加工時にめっき層に亀裂を生じる。そのため、加工部には亀裂を起点とした腐食が進行すると予想される。
地鉄の侵食を長期に抑制するという観点から、これらの溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の加工性と犠牲防食性は自動車用めっき鋼板として満足いくものではないと考えられる。

従って、従来、塗装後耐食性と犠牲防食性と加工性のいずれにも優れる溶融Ｚｎ系めっき鋼板は開発されておらず、特に自動車用途として適しためっき鋼板は存在していなかった。

本開示の一態様が解決しようとする課題は、塗装後耐食性と犠牲防食性と加工性のいずれにも優れるめっき鋼板を提供することである。

上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。

＜１＞
鋼板と、前記鋼板の表面の少なくとも一部に設けられためっき層と、を有するめっき鋼板であって、
前記めっき層が、質量％で、
Ａｌ：１５％〜６０％
Ｍｇ：０．５％〜８．０％
Ｓｎ：０．５％〜２０．０％
Ｓｉ：０．０５％〜１．５０％
Ｂｉ：０％〜５．０％、
Ｉｎ：０％〜２．０％、
Ｃａ：０％〜３．０％、
Ｙ ：０％〜０．５％、
Ｌａ：０％〜０．５％、
Ｃｅ：０％〜０．５％、
Ｃｒ：０％〜０．２５％、
Ｔｉ：０％〜０．２５％、
Ｎｉ：０％〜０．２５％、
Ｃｏ：０％〜０．２５％、
Ｖ ：０％〜０．２５％、
Ｎｂ：０％〜０．２５％、
Ｃｕ：０％〜０．２５％、
Ｍｎ：０％〜０．２５％、
Ｓｒ：０％〜０．５％、
Ｓｂ：０％〜０．５％、
Ｐｂ：０％〜０．５％、
Ｂ ：０％〜０．５％、
を含有し、残部がＺｎ及び不純物からなる化学組成を有し、
かつ、前記めっき層が、面積分率５〜６５％の層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織と、ＺｎおよびＡｌの固溶体を含む組織と、を有し、
前記層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織が、Ｚｎ相と、１μｍ未満の厚さを有する層状Ｍｇ_２Ｓｎ相と、を含み、前記層状Ｍｇ_２Ｓｎ相が前記Ｚｎ相を複数の領域に分けて存在している組織である、めっき鋼板。
＜２＞
質量％で、Ｍｇの含有量が０．５％〜３．０％、Ｓｎの含有量が１．０％〜７．５％である＜１＞に記載のめっき鋼板。
＜３＞
質量％で、前記Ａｌの含有量が２０％〜６０％、前記Ｍｇの含有量が１．０％〜２．０％、前記Ｓｎの含有量が１．０％〜５．０％、及び前記Ｓｉの含有量が０．０５％〜１．０％である＜１＞又は＜２＞に記載のめっき鋼板。
＜４＞
前記Ｓｎの含有量及び前記Ｍｇの含有量が、下記式（１）を満たす＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
Ｍｇ≦Ｓｎ≦２．５×Ｍｇ ・・・式（１）
式（１）中、元素記号は、質量％での各元素の含有量を示す。
＜５＞
前記層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率が、２０％〜６０％である＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
＜６＞
前記層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率が、３０％〜６０％である＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
＜７＞
前記ＺｎとＡｌの固溶体を含む組織を面積分率が、３５％〜９５％有する＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
＜８＞
前記めっき層が、相当円直径１μｍ以上の塊状ＭｇＺｎ_２相を面積分率で０％〜２０％有する＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
＜９＞
前記めっき層が、相当円直径１μｍ以上の塊状ＭｇＺｎ_２相を面積分率で０％〜５％有する＜１＞〜＜８＞のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
＜１０＞
前記めっき層が、相当円直径２μｍ以上の塊状Ｚｎ相を面積分率で０％〜２０％有する＜１＞〜＜９＞のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
＜１１＞
前記めっき層が、相当円直径２μｍ以上の塊状Ｚｎ相を面積分率で０％〜１０％有する＜１＞〜＜１０＞のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
＜１２＞
前記鋼板と前記めっき層との間に、厚み１００ｎｍ〜１．５μｍのＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物からなる界面合金層をさらに有する＜１＞〜＜１１＞のいずれか１項に記載のめっき鋼板。

本開示の一態様によれば、塗装後耐食性と犠牲防食性と加工性のいずれにも優れるめっき鋼板を提供できる。

本開示に係るめっき鋼板のめっき層の一例（実施例のＮｏ．２６）を２０００倍で撮影したＳＥＭの反射電子像（ＢＳＥ像）である。 図１中の領域Ａを６０００倍で撮影したＳＥＭの反射電子像（ＢＳＥ像）である。 実施例のＮｏ．２４に係るめっき鋼板のめっき層を２０００倍で撮影したＳＥＭの反射電子像（ＢＳＥ像）である。 実施例のＮｏ．２９に係るめっき鋼板のめっき層を２０００倍で撮影したＳＥＭの反射電子像（ＢＳＥ像）である。 Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織の判定及び面積分率を測定する方法を説明するためのめっき層の断面のＳＥＭの反射電子像（ＢＳＥ像）である。

以下、本開示の一例について説明する。
なお、本開示において、化学組成の各元素の含有量の「％」表示は、「質量％」を意味する。
「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
「〜」の前後に記載される数値に「超」または「未満」が付されている場合の数値範囲は、これら数値を下限値または上限値として含まない範囲を意味する。
化学組成の元素の含有量は、元素量（例えば、Ｚｎ量、Ｍｇ量等）又は元素濃度（例えば、Ｚｎ濃度、Ｍｇ濃度等）と表記することがある。
「平面部耐食性」とは、めっき層自体の腐食し難い性質を示す。
「犠牲防食性」とは、地鉄むき出し部（例えばめっき鋼板の切断端面部、加工時のめっき層割れ部、およびめっき層の剥離により、地鉄が露出する箇所）の腐食を抑制する性質を示す。
「相当円直径」とは、めっき層断面（めっき層の厚さ方向に沿って切断した断面）を観察したとき、相の輪郭によって画定される領域を、同じ面積を有する円とみなしたときの円の直径である。
「Ｃ方向」とは、鋼板の圧延方向に垂直な方向を示す。
「Ｌ方向」とは、鋼板の圧延方向と平行な方向を示す。

本開示のめっき鋼板は、鋼板と、鋼板の表面の少なくとも一部に設けられためっき層と、を有する。
めっき層は、所定の化学組成を有する。また、めっき層は、面積分率５〜６５％の層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織と、ＺｎおよびＡｌの固溶体を含む組織（以下、便宜上、「デンドライト状組織」とも称する）と、を有する。
そして、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織が、Ｚｎ相と、１μｍ未満の厚さを有する層状Ｍｇ_２Ｓｎ相と、を含み、前記層状Ｍｇ_２Ｓｎ相が前記Ｚｎ相を複数の領域に分けて存在している組織である。

本開示のめっき鋼板は、上記構成により、塗装後耐食性と犠牲防食性と加工性のいずれにも優れるめっき鋼板となる。本開示のめっき鋼板は、次の知見に基づいて見出された。

発明者らが、自動車用途、建材用途等のめっき鋼板に適した、めっき層の塗装後耐食性と犠牲防食性と加工性について検討した。その結果、次の知見を得た。
Ｍｇ系金属間化合物は、脆性な相であるものの、Ｍｇ_２Ｓｎ相はＭｇＺｎ_２相に比べると塑性変形能を有する。このＭｇ_２Ｓｎ相を、塑性変形能を有するＺｎ相中に、層状にＺｎ相を複数の領域に分けて存在している組織とすることで、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織全体として塑性変形能を発現し、加工性の向上に寄与する。
加えて、Ｍｇ_２Ｓｎ相は、腐食環境下においてＭｇイオンの供給源となり、Ｍｇイオンは腐食生成物を絶縁被膜化させるため、塗装した状態での塗膜下腐食が抑制される。また、機構が明らかでないものの、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相がＺｎ相を複数の領域に分けて存在している組織では、腐食は層状Ｍｇ_２Ｓｎ相に沿って進行し、結果として層状Ｍｇ_２Ｓｎ相が長期にわたってＭｇイオンの供給源として機能する。そして、Ｍｇ_２Ｓｎ相はＭｇＺｎ_２相に比べると電気的に卑であり、本質的に犠牲防食性に優れる。そのため、塗装後耐食性と犠牲防食性の向上効果を有すると推察される。

そのため、Ｚｎ相と、１μｍ未満の厚さを有する層状Ｍｇ_２Ｓｎ相と、を含み、前記層状Ｍｇ_２Ｓｎ相が前記Ｚｎ相を複数の領域に分けて存在している層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織を面積分率で所定量存在させることで、塗装後耐食性と犠牲防食性と加工性とが共に高まる。具体的には、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率が５％以上になると、市販のめっき鋼板よりも、塗装後耐食性、犠牲防食性及び加工性とがに高くなる。

以上の知見により、本開示のめっき鋼板は、塗装後耐食性と犠牲防食性と加工性のいずれにも優れるめっき鋼板となることが見出された。

また、本開示のめっき鋼板は、塑性変形能を発現する粒状層分散組織をめっき層に存在しているため、耐チッピング性にも優れ、塗装後のめっき鋼板の長寿命化も実現できる。
本開示のめっき鋼板は、めっき層に所定量のＡｌを含み、めっき層の融点を高めるデンドライト状組織を有する。そのため、耐焼付き性にも優れ、プレス成形時にめっき層のプレス金型への凝着を抑制できる。つまり、本開示のめっき鋼板は、優れた塗装後耐食性とプレス成形性を両立することが可能である。

以下、本開示のめっき鋼板について詳細に説明する。

まず、鋼板について説明する。
めっき原板となる鋼板は、特に限定はなく、Ａｌキルド鋼、極低炭素鋼、高炭素鋼、各種高張力鋼、Ｎｉ、Ｃｒ含有鋼等の各種鋼板が使用可能である。製鋼方法、鋼の強度、熱間圧延方法、酸洗方法、冷延方法等の鋼板の前処理加工についても特に制限がない。

鋼板の化学組成（Ｃ、Ｓｉ等）も特に限定はしない。鋼板に含有されるＮｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｂ等の元素が、めっき層に影響を与えることは確認されていない。

次に、めっき層について説明する。
まず、めっき層の化学組成について説明する。
めっき鋼板の化学組成は、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｎ、及びＳｉを必須元素として含み、残部がＺｎ及び不純物からなる。めっき鋼板の化学組成は、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｓｂ、ＰｂおよびＢの少なくとも１種を任意元素として含有してもよい。つまり、任意元素は含有しなくてもよい。
なお、めっき層の各元素の含有量は、めっき層全体に含まれる各元素の平均含有量を意味する。

［Ａｌ：１５％〜６０％］
Ａｌは、めっき層の塗装後耐食性と焼き付き性を向上させるために必須な元素である。Ａｌのほとんどはめっき層中においてデンドライト状組織の内部にてＡｌ相として存在する。デ
後述するデンドライト状組織はＳｎの含有効果により不動態化しておらず、塗装後耐食性を低下させる要因とならない状態となっている。一方、めっき層の融点が低い場合はめっき層中の金属がプレス金型に焼付くことが問題となる。しかし、Ａｌ濃度が高いほど、融点が高い組織であるデンドライト状組織の面積分率が増加する、そのため、結果としてプレス成形時にめっき層のプレス金型への凝着を抑制すること（つまり、耐焼付き性を向上させること）が可能となる。
十分な耐焼付き性を発現できるデンドライト状組織の面積分率を確保するために必要なＡｌ濃度は１５％以上である。そのため、Ａｌ濃度の下限を１５％とする。好ましいＡｌ濃度は２０％以上である。
一方、Ａｌ濃度が６０％を超えると、後述するめっき層と地鉄の界面に形成される「Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物からなる界面合金層」が過剰に成長し、加工性を損なう。そのため、Ａｌ濃度の上限を６０％とする。好ましいＡｌ濃度は４０％以下である。

［Ｍｇ：０．５％〜８．０％］
Ｍｇは、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織をめっき層中に形成させ、めっき層に塗装後耐食性、犠牲防食性及び加工性を付与するために必須な元素である。Ｍｇは、めっき層中でＭｇ系金属間化合物として存在し、腐食環境下でＭｇイオンとして腐食環境中に溶出する。Ｍｇイオンは、Ｚｎ系の腐食生成物を絶縁被膜化し、錆をバリア被膜化する。それにより、めっき層中及び塗膜下への腐食因子の侵入を抑制し、塗装後耐食性向上に寄与することができる。Ｍｇのほとんどは層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織に含有される。粒状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の形成により、塗装後耐食性、犠牲防食性及び加工性が向上する。塗装後耐食性、犠牲防食性及び加工性を向上させるために必要なＭｇ濃度は０．５％である。そのため、Ｍｇ濃度の下限を０．５％とする。好ましいＭｇ濃度は１．０％以上である。
一方、Ｍｇ濃度が８．０％を超えた場合、後述する塊状ＭｇＺｎ_２相が過剰に生成し、加工性を損なう。そのため、Ｍｇ濃度の上限を８．０％とする。加工性を損なう塊状ＭｇＺｎ_２相の生成を抑える観点から、好ましいＭｇ濃度は３．０％以下とする。より好ましいＭｇ濃度は２．０％以下である。

［Ｓｎ：０．５％〜２０．０％、］
Ｓｎは、Ｍｇと共に層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織をめっき層中に形成させ、めっき層に塗装後耐食性、犠牲防食性及び加工性を付与するために必須な元素である。また、Ｓｎは、Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織と共に、塊状ＭｇＺｎ_２相の生成も抑制する効果を有する元素である。
そのため、Ｓｎは、めっき層に塗装後耐食性、犠牲防食性及び加工性を高める元素でもある。
Ｓｎ濃度が少ないと、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織が形成され難くなる一方で、Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織および塊状ＭｇＺｎ_２相の生成量が増加し、めっき層の塗装後耐食性、犠牲防食性および加工性が低下する傾向となる。そのため、Ｓｎ濃度の下限は、０．５％とする。層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織を十分に形成し、Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織および塊状ＭｇＺｎ_２相の生成を十分に抑制する観点から、好ましいＳｎ濃度は０．１％以上とする。より好ましいＳｎ濃度は１．５％以上である。
一方、Ｓｎ濃度の過剰であると、余剰分のＳｎが電位的に貴なＳｎ相として晶出し、塗装後耐食性および犠牲防食性を低下させる。そのため、Ｓｎ濃度の上限は、２０．０％とする。塗装後耐食性を向上する観点から、好ましいＳｎ濃度は７．５％以下とする。より好ましいＳｎ濃度は、５．０％以下である。

［Ｓｉ：０．０５％〜１．５０％］
Ｓｉは、めっき浴中に含有されると、めっき浴中に含有されるＺｎ及びＡｌと、めっき原板のＦｅ元素との反応性を抑制する元素である。すなわち、Ｓｉは、めっき層と地鉄の反応性を制御することによって、めっき層の密着性及び加工性に影響を与える「Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物からなる界面合金層（特に、Ｆｅ_２Ａｌ_５を含むか又はそれからなる界面合金層）の形成挙動を制御するために必須な元素である。界面合金層の抑制に必要な最低限のＳｉ濃度は、０．０５％である。
Ｓｉ濃度が０．０５％未満であると、めっき原板をめっき浴に浸漬直後に界面合金層が成長し、めっき層の延性付与は難しくなり、加工性が低下する傾向となる。そのため、Ｓｉ濃度の下限は、０．０５％とする。好ましいＳｉ濃度は０．２％で以上ある。
一方、Ｓｉ濃度が１．５０％を超えると、めっき層中へ電位的に貴なＳｉ相が残存し、腐食におけるカソード部として働く。その結果、塗装後耐食性の低下につながる。そのため、Ｓｉ濃度の上限は、１．５０％とする。好ましいＳｉ濃度は１．０％以下である。
なお、Ｓｉは、めっき層中にてＭｇとの金属間化合物であるＭｇ_２Ｓｉ相として存在する場合もあるが、Ｍｇ_２Ｓｉ相の面積分率が５％以下であれば、性能になんら影響を与えない。

［Ｂｉ：０％〜５．０％］
Ｂｉは、犠牲防食性に寄与する元素である。よって、Ｂｉ濃度の下限は、０％超え（好ましくは０．１％以上、より好ましくは３．０以上）がよい。
一方、Ｂｉ濃度が増加すると、塗膜下でめっき層が腐食しやすくなり、塗膜膨れが大きくなりやすいという意味において、塗装後耐食性が劣化する傾向となる。よって、Ｂｉ濃度の上限は５．０％以下（好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．１％以下）とする。

［Ｉｎ：０％〜２．０％］
Ｉｎは、犠牲防食性に寄与する元素である。よって、Ｉｎ濃度の下限は、０％超え（好ましくは０．１％以上、より好ましくは３．０以上）がよい。
一方、Ｉｎ濃度が増加すると、塗膜下でめっき層が腐食しやすくなり、塗膜膨れが大きくなりやすいという意味において、塗装後耐食性が劣化する傾向となる。よって、Ｉｎ濃度の上限は２．０％以下（好ましくは０．３％以下）とする。

［Ｃａ：０％〜３．０％］
Ｃａは、塗装後耐食性及び犠牲防食性を付与するのに最適なＭｇ溶出量を調整することができる元素である。よって、Ｃａ濃度の下限は、０％超え（好ましくは０．０５％以上）がよい。
一方、Ｃａ濃度が増加すると、加工性が劣化する傾向となる。よって、Ｃａ濃度の上限は３．０％以下（好ましくは１．０％以下）とする。

［Ｙ ：０％〜０．５％］
Ｙは、犠牲防食性に寄与する元素である。よって、Ｙ濃度の下限は、０％超え（好ましくは０．１％以上）がよい。
一方、Ｙ濃度が増加すると、塗装後耐食性が劣化する傾向となる。よって、Ｙ濃度の上限は０．５％以下（好ましくは０．３％以下）とする。

［ＬａおよびＣｅ：０％〜０．５％］
ＬａおよびＣｅは、犠牲防食性に寄与する元素である。よって、Ｌａ濃度およびＣｅ濃度の下限は、各々、０％超え（好ましくは０．１％以上）がよい。
一方、Ｌａ濃度およびＣｅ濃度が増加すると、塗装後耐食性が劣化する傾向となる。よって、Ｌａ濃度およびＣｅ濃度の上限は、各々、０．５％以下（好ましくは０．３％以下）とする。

［Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、Ｎｂ、ＣｕおよびＭｎ：０％〜０．２５％］
Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、Ｎｂ、ＣｕおよびＭｎは、犠牲防食性に寄与する元素である。よって、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、Ｎｂ、ＣｕおよびＭｎの濃度の下限は、各々、Ｓｉ濃度は０超え（好ましくは０．０５％以上、より好ましくは０．１％以上）がよい。
一方、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、Ｎｂ、ＣｕおよびＭｎの濃度が増加すると、塗装後耐食性が劣化する傾向となる。よって、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、Ｎｂ、ＣｕおよびＭｎの濃度の上限は、各々、０．２５％以下とする。

［Ｓｒ、Ｓｂ、ＰｂおよびＢ：０％〜０．５％］
Ｓｒ、Ｓｂ、ＰｂおよびＢは、犠牲防食性に寄与する元素である。よって、Ｓｒ、Ｓｂ、ＰｂおよびＢの濃度の下限は、各々、Ｓｉ濃度は０超え（好ましくは０．０５％以上、より好ましくは０．１％以上）がよい。
一方、Ｓｒ、Ｓｂ、ＰｂおよびＢの濃度が増加すると、塗装後耐食性が劣化する傾向となる。よって、Ｓｒ、Ｓｂ、ＰｂおよびＢの濃度の上限は、各々、０．５％以下（好ましくは０．１％以下）とする。

［残部：Ｚｎ及び不純物］
めっき層の化学組成の残部は、Ｚｎ及び不純物である。
Ｚｎは、めっき層の犠牲防食能、平面部耐食性、塗装下地処理性を適正に確保するために、一定濃度以上、めっき層に含有される。これら観点から、めっき層の化学組成は、ＡｌとＺｎで大半を占める。
不純物は、原材料に含まれる成分、または、製造の工程で混入する成分であって、意図的に含有させたものではない成分を指す。例えば、めっき層には、地鉄（鋼板）とめっき浴との相互の原子拡散によって、不純物として、Ｆｅ等の成分も微量混入することがある。

例えば、溶融めっき法によって、めっき層を形成する場合、めっき層が、不純物として一定のＦｅ濃度を含有することがある。Ｆｅ濃度が３．０％までは、めっき層に含まれても性能に悪影響がないことが確認されている。

［好適なめっき層の化学組成］
めっき層の化学組成において、Ｍｇの含有量が０．５％〜３．０％、Ｓｎの含有量が１．０％〜７．５％であることが好ましい。Ｍｇ濃度およびＳｎ濃度を上記範囲にすると、塗装後耐食性、犠牲防食性および加工性がさらに向上する。
特に、めっき層の化学組成において、Ａｌの含有量が２０％〜６０％、前記Ｍｇの含有量が１．０％〜２．０％、前記Ｓｎの含有量が１．０％〜５．０％、及び前記Ｓｉの含有量が０．０５％〜１．０％であることが好ましい、Ａｌ濃度、Ｍｇ濃度、Ｓｎ濃度およびＳｉ濃度を上記範囲にすると、塗装後耐食性、犠牲防食性および加工性がさらに向上する。また、耐焼付き性もさらに向上する。
［式（１）：Ｍｇ質量％≦Ｓｎ質量％≦２．５×Ｍｇ質量％］
塗装後耐食性、犠牲防食性および加工性がさらに向上させるためには、粒状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織を十分に形成し、Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織および塊状ＭｇＺｎ_２相の生成を十分抑制することが好ましい。
そのためには、Ｓｎの含有量及びＭｇの含有量は、下記式（１）を満たすことが好ましく、下記式（２）を満たすことがより好ましい。
Ｍｇ≦Ｓｎ≦２．５×Ｍｇ ・・・式（１）
１．５×Ｍｇ≦Ｓｎ≦２．０×Ｍｇ ・・・式（２）
式（１）〜式（２）中、元素記号は、質量％での各元素の含有量を示す

Ｓｎ濃度が式（１）を満たさず、Ｍｇに対してＳｎが不足する場合、塊状ＭｇＺｎ_２相が形成し、加工性と共に塗装後耐食性及び犠牲防食性が低くなる傾向がある。
一方、Ｓｎ濃度が式（１）を満たさず、Ｍｇに対してＳｎが過剰な場合、電位的に貴なＳｎ相が晶出し、塗装後耐食性及び犠牲防食性が低くなる傾向がある。

次に、めっき層の金属組織について説明する。
めっき層は、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織と、デンドライト状組織（ＺｎおよびＡｌの固溶体を含む組織）と、を有する。
そして、めっき層は、粒状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織以外の組織として、相当円直径１μｍ以上の塊状ＭｇＺｎ_２相、相当円直径２μｍ以上の塊状Ｚｎ相、Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織等を有する場合がある。

ここで、本開示のめっき鋼板のめっき層の一例を２０００倍で撮影したＳＥＭの反射電子像（ＢＳＥ像）を示す。
図１に示すように、めっき鋼板は、例えば、めっき層１と、鋼板２と、めっき層１および鋼板２の間に、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物からなる界面合金層３と、を有している。
めっき層１の組織は、主として、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織４とデンドライト状組織５と、から構成されている。また、図１中の領域Ａの拡大図である図２に示すように、相所湯Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織４は、Ｚｎ相６中で１μｍ未満の厚さを有する層状Ｍｇ_２Ｓｎ相７がＺｎ相６を複数の領域に分けるようにして存在している組織となっている。
図１中、デンドライト状組織５は、グレー色で示された領域と共に、当該領域囲まれた黒色示された領域が該当する。両領域の色の違いは、Ａｌ濃度の違いによる。具体的には、Ａｌ濃度が低いデンドライト状組織５がグレー色で示された領域であり、Ａｌ濃度が高いグレー色で示されたデンドライト状組織５が黒色で示された領域である。
なお、めっき層１中には、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織４及びデンドライト状組織５以外にも、塊状ＭｇＺｎ_２相１０（図３参照）、塊状Ｚｎ相９（図３参照）、Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織８（図３参照）を有する場合がある。

［層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織：面積分率５〜６５％］
層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織は、Ｚｎ相と、１μｍ未満の厚さを有する層状Ｍｇ_２Ｓｎ相と、を含み、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相が前記Ｚｎ相を複数の領域に分けて存在している。
層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織は、めっき層を断面観察又は表面観察した場合に、例えば、デンドライト状Ｚｎ相の隙間に存在する組織である。より具体的には、めっき層を断面観察又は表面観察した場合に、デンドライト状Ｚｎ相組織の隙間に存在するＺｎ相中で、厚み１μｍ未満の層状Ｍｇ_２Ｓｎ相がＺｎ相を複数の領域に分けて存在している組織である。

ここで、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相は、デンドライト状に分岐したＺｎ相組織同士の間の隙間に存在するＭｇ_２Ｓｎ相である。デンドライト状のＺｎ相組織同士が密接することで、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相は厚み１μｍ未満の層状となる。層状Ｍｇ_２Ｓｎ相はデンドライト状のＺｎ相組織それぞれを覆う形状であり、その結果、デンドライト状に分岐したＺｎ相を複数の領域に分ける形状となっている。

また、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相は厚み１μｍ未満であることが本開示の課題解決に必要である。デンドライト状のＺｎ相組織が微細に分かれるほど層状Ｍｇ_２Ｓｎ相の厚みは薄くなる。層状Ｍｇ_２Ｓｎ相の厚みが１μｍ未満であれば、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織は塑性変形能を十分に発揮することができる。なお、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相は厚みの下限は、特に制限はないが、例えば、１０ｎｍ以上である。

加えて、後述する製法の冷却条件であれば、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織に占めるＭｇ_２Ｓｎ相の面積分率が１０％以上となる。この場合、塑性変形能を保ったまま耐食性を向上させることが可能となる。一方で、適切な冷却条件で冷却しない場合、Ｍｇ_２Ｓｎ相の面積分率が１０％未満となり、かつ、デンドライト状Ｚｎ相組織同士の隙間ではなく、粗大なＺｎ相と混在する形で板状Ｍｇ_２Ｓｎ相が形成される。この場合、Ｍｇ_２Ｓｎ相の量が少なくなるために十分な耐食性を発現することが困難となる。従って、適切な冷却条件で冷却せず、Ｍｇ_２Ｓｎ相の面積分率が１０％未満となった場合、該組織を板状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織（Ｚｎ相＋板状Ｍｇ_２Ｓｎ相）と呼称し、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織と区別する。

そして、デンドライト状のＺｎ相組織が粗大になった板状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織は、少量のＭｇ_２Ｓｎ相に応力が集中しやすくなるため、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織に比べて塑性変形能に劣る。
この理由は、次の通り推測される。層状Ｍｇ_２Ｓｎ相は微細なデンドライト状のＺｎ組織それぞれを覆うように設けられているのに対し、板状Ｍｇ_２Ｓｎ相は、粗大なデンドライト状のＺｎ組織と混在した状態で存在する。そのため、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織では層状Ｍｇ_２Ｓｎ相へかかる応力が分散されやすいのに対し、板状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織では、板状Ｍｇ_２Ｓｎ相へかかる応力は集中しやすい。よって、板状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織は、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織に比べて塑性変形能に劣ると推測される。

理論に束縛されることを意図するものではないが、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織は、めっき層の製造プロセスにおいて、最終凝固時にＺｎ相が急速にデンドライト成長し、隣り合うデンドライト状のＺｎ相の枝部の間にＭｇ_２Ｓｎ相が層状に凝固して形成された組織であると考えられる。実際、本開示に係るめっき層では、図２の領域Ｂに示すように、デンドライト状組織５の隙間で、Ｚｎ相６がさらにデンドライト成長し、このＺｎデンドライトの周りに層状Ｍｇ_２Ｓｎ相７が存在している組織の形成を確認することができる。このような組織をめっき層の断面観察又は表面観察した場合に、図１及び２に示すように、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相７がＺｎ相６を複数の領域に分けるように存在している組織として観察されると考えられる。

つまり、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織は、デンドライト状のＺｎ相と、デンドライト状のＺｎ相の枝部の間に存在する厚さ１μｍ未満の層状Ｍｇ_２Ｓｎ相と、からなる組織であるともいえる。
ここで、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織において、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織（つまりＺｎ相および層状Ｍｇ_２Ｓｎ相）に対する層状Ｍｇ_２Ｓｎ相の面積分率は、１０〜５０％であることがよい。また、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相の平均厚さは、０．０１〜１μｍ未満であることがよい。

層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織全体の平均組成は、特に限定されないが、例えば、Ｍｇ濃度が１〜１０質量％、Ｓｎ濃度が１〜２５質量％、Ａｌ濃度が１〜８質量％であり、残部がＺｎ及び約２質量％未満の不純物からなる。層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織全体の組成には、めっき層の化学組成に含まれ得る上記任意元素も含むことがある。

ここで、本開示において、下記（１）〜（５）に該当する金属間化合物の粒状相も、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相と見なす。
（１）Ｓｉ等の元素を侵入型固溶したＭｇ_２Ｓｎ
（２）Ｍｇ_２Ｓｎ相が変態したＭｇ_９Ｓｎ_５
（３）Ｓｎの一部にＢｉ、Ｉｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｕ、及びＭｎの少なくとも１種が置換した置換Ｍｇ_２ＳｎおよびＭｇ_９Ｓｎ_５（Ｍｇ_２ＳｎおよびＭｇ_９Ｓｎ_５の置換体）
（４）Ｍｇの一部にＣａ、Ｙ、Ｌａ及びＣｅの少なくとも１種が置換した置換Ｍｇ_２ＳｎおよびＭｇ_９Ｓｎ_５（Ｍｇ_２ＳｎおよびＭｇ_９Ｓｎ_５の置換体）
（５）Ｍｇの一部にＣａ，Ｙ，Ｌａ及びＣｅの少なくとも１種が置換し、かつＳｎの一部にＢｉ、Ｉｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｕ、及びＭｎの少なくとも１種が置換した置換Ｍｇ_２ＳｎおよびＭｇ_９Ｓｎ_５（Ｍｇ_２ＳｎおよびＭｇ_９Ｓｎ_５の置換体）

層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織は、塗装後耐食性と犠牲防食性、及び加工性を向上させる効果を有する。
上述のように、脆性なＭｇ系金属間化合物であるＭｇ_２Ｓｎ相を含有するものの、Ｍｇ_２Ｓｎ相はＭｇＺｎ_２相に比べると塑性変形能を有する。
上述のように、Ｍｇ系金属間化合物は、脆性な相であるものの、Ｍｇ_２Ｓｎ相はＭｇＺｎ_２相に比べると塑性変形能を有する。このＭｇ_２Ｓｎ相を、塑性変形能を有するＺｎ相中に、層状にＺｎ相を複数の領域に分けて存在している組織とすることで、組織全体として塑性変形能を発現し、加工性の向上に寄与する。
加えて、Ｍｇ_２Ｓｎ相は、腐食環境下においてＭｇイオンの供給源となり、Ｍｇイオンは腐食生成物を絶縁被膜化させるため、塗装した状態での塗膜下腐食が抑制される。また、機構の詳細は明らかでないものの、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相がＺｎ相を複数の領域に分けて存在している組織では、腐食は層状Ｍｇ_２Ｓｎ相に沿って進行し、結果として層状Ｍｇ_２Ｓｎ相が長期にわたってＭｇイオンの供給源として機能する。そして、Ｍｇ_２Ｓｎ相はＭｇＺｎ_２相に比べると電気的に卑であり、本質的に犠牲防食性に優れる。そのため、塗装後耐食性と犠牲防食性の向上効果を有すると推察される。
この層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織による塗装後耐食性、犠牲防食性および加工性の向上効果は、めっき層中に存在する層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率が高いほど大きくなる。

層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率が５％を下回ると、塗装後耐食性、犠牲防食性および加工性の向上効果が得られなくなる。ことから、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率の下限を５％とする。塗装後耐食性犠牲防食性および加工性を確実に向上させる観点から、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率は、好ましくは２０％以上であり、より好ましくは３０％以上である。
一方、上述のとおり、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率は高いほど、塗装後耐食性、犠牲防食性および加工性の向上効果が大きくなる。性能面からの上限値に制約はないが、製造の制約上、生成可能な層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率は最大で６５％である。そのため、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率の上限は６５％とする。安定的な製造の観点から、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率は、好ましくは６０％以下である。
つまり、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率は、５〜６５％とする。そして、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率は、好ましは２０〜６０％であり、より好ましくは３０〜６０％である。

［デンドライト状組織：面積分率３５％〜９５％］
デンドライト状組織は、ＺｎおよびＡｌの固溶体を含む組織である。具体的には、デンドライト状組織は、Ａｌ相とＺｎ相と微細に分離した組織であって、Ａｌ濃度１５〜８５％、Ｚｎ濃度１５〜８５％を示す組織である。そのため、デンドライト状組織は、本質的に組成変形能を有し、めっき層の加工性向上に寄与し得る組織である。また、焼付き性向上に寄与する組織でもある。

優れた加工性を確保するためには、デンドライト状組織の面積分率は３５％以上が好ましい。より優れた加工性をめっき層に付与する観点から、デンドライト状組織の面積分率は４０％以上がより好ましい。一方、製造上の観点から、デンドライト状組織の上限値は９５％が好ましい。粒状相分散相による塗装後耐食性及び加工性の向上の観点から、デンドライト状組織は８０％以下が好ましく、７０％以下がより好ましい。
つまり、デンドライト状組織の面積分率は、好ましくは３５〜９５％であり、より好ましくは３５又は４０〜８０％であり、さらに好ましくは３５又は４０〜７０％である。

［塊状Ｚｎ相：面積分率０％〜２０％］
塊状Ｚｎ相は、めっき層中に不定形で存在し、相当円直径で２μｍ以上の塊状のＺｎ相である。塊状Ｚｎ相の相当円直径の上限は、特に制限はないが、例えば、１０μｍ以下である。
塊状Ｚｎ相の面積分率が高い程、耐焼付き性及び耐食性が低下する傾向にある。そのため、耐焼付き性及び耐食性を確保する観点から、塊状Ｚｎ相の面積分率は２０％以下が好ましい。十分な耐焼付き性と耐食性を確保する観点から、塊状Ｚｎ相の面積分率は１０％以下がより好ましい。塊状Ｚｎ相の面積分率は０％が最も好ましい（すなわち塊状Ｚｎ相は含まないことが最も好ましい。）
つまり、塊状Ｚｎ相の面積分率は、好ましくは０〜２０％であり、より好ましくは０〜１０％であり、さらに好ましくは０％である。

［塊状ＭｇＺｎ_２相：面積分率０％〜２０％］
塊状ＭｇＺｎ_２相は、めっき層中に不定形で存在し、相当円直径で２μｍ以上の塊状のＺｎ相である。塊状ＭｇＺｎ_２相の相当円直径の上限は、特に制限はないが、例えば、１０μｍ以下である。
塊状ＭｇＺｎ_２相は、脆性な相で、加工時に亀裂の起点となり易い。そして、当該亀裂の近傍部では腐食が促進し、加工部の塗装後耐食性を低下させる原因となることがある。塊状ＭｇＺｎ_２相の面積分率が高い程、塗装後耐食性及び加工性が低下する傾向にある。そのため、塗装後耐食性及び加工性を確保する観点から、塊状ＭｇＺｎ_２相の面積分率は２０％以下が好ましい。十分な塗装後耐食性及び加工性を確保する観点から、塊状ＭｇＺｎ_２相の面積分率は５％以下がより好ましい。塊状ＭｇＺｎ_２相の面積分率は０％が最も好ましい（すなわち塊状ＭｇＺｎ_２相は含まないことが最も好ましい。）
つまり、塊状ＭｇＺｎ_２相の面積分率は、好ましくは０〜２０％であり、より好ましくは０〜５％であり、さらに好ましくは０％である。

［Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織：面積分率０％〜３％］
Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織は、Ａｌ相、Ｚｎ相およびＭｇＺｎ相からなる組織である。それぞれ相の形状は、成分組成によって大きさが変化するために、形状は不定形である。しかし、共晶組織は、定温変態で、凝固時の元素移動が抑制されることから、各々の相が入り組んだ形状を形成し、通常、各相は微細に析出する（図５参照）。
通常、それぞれの各相は、Ｚｎ相が大きく、島状を形成し、次いで、ＭｇＺｎ相が大きく、Ｚｎ相の隙間を満たし、Ａｌ相は、ＭｇＺｎ_２相の間に斑点状に分散する構成をとることが多い。なお、成分組成によっては、構成する相は、変化しないが、島状に析出するものが、ＭｇＺｎ_２相になる場合、Ａｌ相またはＭｇＺｎ_２相になる場合もあり、位置関係が凝固直前の成分変化に依存する。
なお、三元共晶組織の特定方法については後述する。

Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織は、腐食の進行し易く、三元共晶組織中の脆性なＭｇＺｎ_２相が加工時の亀裂の起点となり易い。そして、当該亀裂の近傍部では腐食が促進し、加工部の塗装後耐食性を低下させる原因となることがある。Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織の面積分率が高い程、塗装後耐食性及び加工性が低下する傾向にある。そのため、塗装後耐食性及び加工性を確保する観点から、Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織の面積分率は３％以下が好ましい。十分な塗装後耐食性及び加工性を確保する観点から、Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織の面積分率は０％が最も好ましい（すなわちＺｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織は含まないことが最も好ましい。）
つまり、Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織の面積分率は、好ましくは０〜３％であり、最も好ましくは０％である。

めっき層の厚みは、例えば、１００μｍ以下程度である。めっき層全体の厚みはめっき条件に左右されるため、めっき層全体の厚みの上限及び下限については特に限定されるものではない。例えば、めっき層全体の厚みは、通常の溶融めっき法ではめっき浴の粘性および比重が関連する。さらに鋼板（めっき原板）の引抜速度およびワイピングの強弱によって、めっき量は目付調整される。そのため、めっき層全体の厚みの下限は、例えば、２μｍ程度である。一方、めっき金属の自重および均一性により、溶融めっき法で作製できる、めっき層の厚さはおよそ９５μｍである。
よって、めっき層の厚みは、２〜９５μｍとすることがよい。・

次に、界面合金層について説明する。
本開示のめっき鋼板は、鋼板と前記めっき層との間にＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物からなる界面合金層をさらに有してもよい。通常、めっき層と鋼板の間には、一般的に３μｍ以下のＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物からなる界面合金層が形成する。ただし、めっき層の形成条件によっては、界面合金層は形成されない場合もある。
界面合金層は、地鉄（鋼板）とめっき層の密着性を確保するために、１００ｎｍ以上の厚みを有することが好ましい。一方、界面合金層を構成するＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物は、脆性な金属間化合物であるため、界面合金層の厚みが１．５μｍを超えると耐チッピング性を低下させる場合がある。
したがって、本開示のめっき鋼板が界面合金層を有する場合、界面合金層の厚みは１００ｎｍ〜１．５μｍであることが好ましい。
なお、界面合金層はＳｉを固溶した状態にあり、めっき層と地鉄の合金化反応を抑制する役割も有する。

ここで、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物からなる界面合金層は、Ａｌ_５Ｆｅ相が主相の層である。Ａｌ−Ｆｅ合金層は、地鉄（鋼板）およびめっき浴の相互の原子拡散によって形成する。ただし、界面合金層は、部分的に、ＡｌＦｅ相、Ａｌ_３Ｆｅ相、Ａｌ_５Ｆｅ_２相などが少量含まれる場合もある。

また、界面合金層は、めっき層の成分である、Ｚｎ、Ｓｉ等の各種元素も含むこともある。特に、Ｓｉが界面合金層に取り込まれると、界面合金層中でＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ金属間化合物を形成する。
さらに、界面合金層は、めっき原板に各種プレめっき鋼板を使用した場合、プレめっき成分（例えばＮｉ等）を含むことがある。プレめっき成分（例えばＮｉ等）が界面合金層に取り込まれると、界面合金層中でＡｌ−Ｆｅ−Ｎｉ金属間化合物を形成する。

つまり、ｌ−Ｆｅ系金属間化合物からなる界面合金層は、Ａｌ_５Ｆｅ相を主体とする合金層以外に、上記種々の態様の合金層を包含する層である。

以下、本開示のめっき鋼板の製造方法の一例について説明する。
本開示のめっき鋼材は、めっき原板の表面（つまり、片面又は両面）に溶融めっき法によりめっき層を形成することで得られる。

本開示のめっき鋼板の製造方法は、ゼンジミア法、プレめっき法等が適用可能である。なお、プレめっきの種類としてＮｉを使用した場合は、めっき層の加熱時に生成することがある「Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物からなる界面合金層」にＮｉが含有される場合がある。

めっき浴は、上記めっき層の化学組成の範囲となるように、純金属又は合金を調合し、４５０〜６５０℃で溶解して建浴する。
そして、表面が十分に還元されためっき原板を、建浴後、所定の浴温に保持しためっき浴に浸漬し、引き上げた後、冷却して、めっき原板（鋼板）の表面にめっき層を形成することができる。なお、めっき層の付着量を制御するためには、例えば、めっき浴からめっき原板を引き上げ直後にＮ_２ガスによるワイピングを実施する。

ここで、めっき浴からめっき原板を引き上げ直後（つまりめっき浴温）から３２０℃までの温度域の冷却速度を１０℃／ｓ以下とし、３２０℃から２８０℃までの温度域の冷却速度を２０℃／ｓ以上とする。
図１に示す本開示めっき鋼板のめっき層の断面のＳＥＭの反射電子像（ＢＳＥ像）は、めっき浴温から３２０℃までの温度域の冷却速度を１０℃／ｓ、３２０℃から２８０℃までの温度域の冷却速度を４０℃／ｓとして作製しためっき鋼板のめっき層の断面のＳＥＭの反射電子像（ＢＳＥ像）である。
図１に示すように、上記冷却条件とすると、めっき層中に、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織４とデンドライト状組織５とを有する組織が形成できる。
なお、上記冷却速度の制御は、当業者に公知の任意の方法によって達成することができる。例えば、冷却ガスの流量を適宜調整することによって冷却速度を制御する方法がある。特に、水冷を利用した場合には、１００℃／ｓを超えるような極めて高い冷却速度を実現することも可能である。

一方、めっき浴からめっき原板を引き上げ直後（つまりめっき浴温）から３２０℃までの温度域の冷却速度を１０℃以下とし、３２０℃から２８０℃までの温度域の冷却速度を２０℃／ｓ以上とした場合でも、Ｓｎ濃度が適正でないときには十分な量の層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織４を形成できない場合がある。例えば、図３に示すように、Ｓｎを添加しない場合に、めっき層中に層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織４が形成されず、その代わりに、デンドライト状組織５と共にＺｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織８が形成される。

また、めっき浴からめっき原板を引き上げ直後（つまりめっき浴温）から３２０℃までの温度域と、３２０℃から２８０℃までの温度域と、の間で冷却速度を上記範囲で変更しない場合、十分な量の層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織４は形成されない場合がある。
例えば、図４に示すように、冷却速度を上記範囲で変更しない冷却速度条件では、めっき層１中に粒状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織４が形成されず、その代わりに、Ｚｎ相中に板状Ｍｇ_２Ｓｎ相（厚さが０．２μｍ超のＭｇ_２Ｓｎ相）が混在した組織１１が形成される。組織１１が形成される場合、組織１１中に占める板状Ｍｇ２Ｚｎ相の面積分率は５％以上２５％未満となる。

この組織１１の詳細な形成機構は明らかでないが、次の通り考えられる。冷却速度Ａが１０℃／ｓ以下、冷却速度Ｂが２０℃／ｓ未満の場合はＭｇ２Ｓｎ相が層状から板状へ粗大化する。冷却速度Ａが１０℃／ｓ未満、冷却速度Ｂが２０℃／ｓ以上の場合は、本来非平衡に進行する凝固挙動が平衡状態に近づき、Ｚｎ相がデンドライト成長することができない。その結果として、厚さが０．２μｍ超かつ面積分率が２５％未満の板状のＭｇ_２Ｓｎ相が形成すると考えられる。

以下、本開示の溶融Ｚｎ系めっき鋼板の組織を解析するための手法を説明する。

めっき層の化学成分は、次の方法により測定する。
まず、ＧＤＳ（高周波グロー放電分光分析）で各元素の定量分析の検量線を得る。その後、対象とするめっき層の深さ方向の化学成分を測定する。
具体的には、各元素純金属板等の標準試料に対してＧＤＳ（高周波グロー放電分光分析）を実施し、あらかじめ元素強度プロットと各元素濃度との関係を示す検量線を得る。
一方、測定対象のめっき鋼板のサンプルから３０ｍｍ角を数枚採取し、ＧＤＳ用サンプルとする。めっき層の表層よりアルゴンイオンスパッタを実施し、深さ方向の元素強度プロットを得る。検量線により、得られた強度プロットから元素濃度に換算する。
ＧＤＳによる化学組成の分析は、分析面積をφ４ｍｍ以上、スパッタ速度を０．０４〜０．１μｍ／秒の範囲として、１０箇所以上測定する。そして、化学組成の各元素濃度は、各々の場所における元素濃度の平均値とする。
ただし、各々のＧＤＳ分析点において、最表層の酸化層の影響を除去するために、表層１μｍの深さの成分プロットを無視し、深さ１〜１０μｍ（５μｍ幅）の各元素濃度の平均値を採用する。

めっき層の組織（ただし、Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織は除く）の面積分率は、次の方法により測定する。
めっき層の組織の面積分率の測定には、ＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）を搭載したＦＥ−ＳＥＭを使用する。

めっき鋼板から、Ｃ方向２５ｍｍ×Ｌ方向１５ｍｍの断面（めっき層の厚み方向に切断した断面）を有する試料片を切断する。得られた試料片を樹脂に埋め込み、測定対象となるめっき層の断面にＣＰ（クロスセッションポリッシャ）加工を施す。ＣＰ加工後、めっき層の断面のＳＥＭの反射電子像及びＥＤＳによる元素マッピング像を作製する。ＳＥＭの反射電子像及びＥＤＳによる元素マッピング像は、倍率５０００倍、視野の大きさ：縦５０μｍ×横２００μｍとする。
ＳＥＭの反射電子像及びＥＤＳによる元素マッピング像に基づいて、各組織の領域を同定する。

次に、ＳＥＭの反射電子像において、めっき層に有する各組織が示すグレースケールの明度、色相及びコントラスト値の３値を判定する。各組織が示す明度、色相及びコントラスト値の３値は、各組織に含有する元素の原子番号を反映することから、通常、原子番号が小さいＡｌ量、Ｍｇ量の含有量が多い相程、黒色を呈し、Ｚｎ量が多い相程、白色を呈する傾向がある。

めっき層中に含まれる各組織が示す上記３値の範囲のみ、色変わりするようなコンピューター画像処理を実施する（たとえば、特定の組織のみ、白色画像で表示するようにして、視野における各組織の面積（ピクセル数）等を算出する）。この画像処理を各相に実施することにより、ＳＥＭの反射電子像中に占めるめっき層中の各組織の面積分率を求める。

そして、めっき層の各組織の面積分率は、めっき層の任意の断面（めっき層厚み方向に切断した断面）の５視野において、上記操作により求めた各組織の面積分率の平均値とする。

ここで、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率は、Ｚｎ相領域内に、厚さ１μｍ未満の層状Ｍｇ_２Ｓｎ相がＺｎ相を複数の領域に分けて存在しているＺｎ相であって、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相も含めたＺｎ相の面積分率である。
デンドライト状組織の面積分率は、ＺｎおよびＡｌの固溶体（Ａｌ濃度１５〜８５％、Ｚｎ濃度１５〜８５％を示す組織）が占める領域の面積分率である。
塊状ＭｇＺｎ_２相の面積分率は、相当円直径１μｍ以上のＭｇＺｎ_２相の面積分率である。
塊状Ｚｎ相の面積分率は、相当円直径２μｍ以上のＺｎ相の面積分率である。

なお、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織（つまりＺｎ相および層状Ｍｇ_２Ｓｎ相）に対する層状Ｍｇ_２Ｓｎ相が占める面積分率の測定は、倍率１００００倍、視野の大きさ１２μｍ×１２μｍとしためっき層断面のＳＥＭの反射電子像を測定対象とする以外は、上記同様の手法により測定する。
また、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相の平均厚さも、同じＳＥＭの反射電子像において、５視野（１視野当たり５箇所）の層状Ｍｇ_２Ｓｎ相の厚さを測定した平均値として算出する。

めっき層中のＺｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織の同定および面積分率は、次の方法により測定する。

まず、めっき層中の各組織の面積分率の測定と同じ手法により、ＳＥＭの反射電子像で、Ａｌ相、Ｚｎ相およびＭｇＺｎ_２相の三相が共晶した組織を特定する。その組織の一部を、倍率３００００倍、大きさ３μｍ×４μｍ（対角線は、５μｍ）の長方形視野で観察する（図５参照）。このとき、長方形視野において、２本の対角線を引いたとき、１本の対角線につきＺｎ相を５回以上、およびＺｎ相周囲に広がるＭｇＺｎ_２相又はＡｌ相を５回以上、対角線が横切った場合、三元共晶組織であると判定する。この判定は、三元共晶組織特有の「三相それぞれが微細に分散している組織」であること基準としている。

なお、三元共晶組織が偏在する可能性、又は三元共晶組織が形成しにくい組成で、三元共晶組織が、３μｍ×４μｍの領域がとれない場合、１μｍ角の格子状に組織を区切り、格子内にそれぞれ各相が１個以上含有される場合は、三元共晶組織と判定する。

次に、めっき層中の各組織の面積分率の測定と同じＳＥＭの反射電子像（倍率５０００倍、視野の大きさ：縦５０μｍ×横２００μｍ）に対して、上記操作を繰り返して、三元共晶組織の連続性を確認しつつ、三元共晶組織の輪郭（領域）を把握する。そして、把握したＳＥＭの反射電子像中に占めるめっき層中の三元共晶組織の面積分率を求める。
そして、三元共晶組織の面積分率は、めっき層の任意の断面（めっき層厚み方向に切断した断面）の少なくとも５視野において、上記操作により求めた三元共晶組織の面積分率の平均値とする。

塊状ＭｇＺｎ_２相、及び塊状Ｚｎ相の平均相当円直径は、次の方法により測定する。
上記組織の面積分率を測定するとき、各組織を同定したＳＥＭの反射電子像において、同定された各相のうち、上位５個の相当円直径を持つ各相を選択する。そして、この操作を５視野分行い、計２５個の相当円直径の算術平均を、塊状ＭｇＺｎ_２相、及び塊状Ｚｎ相の平均相当円直径とする。

Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物からなる界面合金層の厚さは、次の通り測定する。
上記組織の面積分率を測定するとき、各組織を同定したＳＥＭの反射電子像（倍率５０００倍、視野の大きさ：縦５０μｍ×横２００μｍ、ただし、界面合金層が視認される視野とする。）において、同定された界面合金層の任意の５箇所について、厚さを測定する。そして、５箇所の算術平均を界面合金層の厚さとする。

以下、本開示のめっき鋼板に適用できる後処理について説明する。
本開示のめっき鋼板には、めっき層上に皮膜を形成してもよい。皮膜は、１層または２層以上を形成することができる。めっき層直上の皮膜の種類としては、例えば、クロメート皮膜、りん酸塩皮膜、クロメートフリー皮膜が挙げられる。これら皮膜を形成する、クロメート処理、りん酸塩処理、クロメートフリー処理は既知の方法で行うことができる。

クロメート処理には、電解によってクロメート皮膜を形成する電解クロメート処理、素材との反応を利用して皮膜を形成させ、その後余分な処理液を洗い流す反応型クロメート処理、処理液を被塗物に塗布し水洗することなく乾燥して皮膜を形成させる塗布型クロメート処理がある。いずれの処理を採用してもよい。

電解クロメート処理としては、クロム酸、シリカゾル、樹脂（りん酸、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、酢酸ビニルアクリルエマルション、カルボキシル化スチレンブタジエンラテックス、ジイソプロパノールアミン変性エポキシ樹脂等）、および硬質シリカを使用する電解クロメート処理を例示することができる。

りん酸塩処理としては、例えば、りん酸亜鉛処理、りん酸亜鉛カルシウム処理、りん酸マンガン処理を例示することができる。

クロメートフリー処理は、特に、環境に負荷なく好適である。クロメートフリー処理には、電解によってクロメートフリー皮膜を形成する電解型クロメートフリー処理、素材との反応を利用して皮膜を形成させ、その後、余分な処理液を洗い流す反応型クロメートフリー処理、処理液を被塗物に塗布し水洗することなく乾燥して皮膜を形成させる塗布型クロメートフリー処理がある。いずれの処理を採用してもよい。

さらに、めっき層直上の皮膜の上に、有機樹脂皮膜を１層もしくは２層以上有してもよい。有機樹脂としては、特定の種類に限定されず、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、又はこれらの樹脂の変性体等を挙げられる。ここで変性体とは、これらの樹脂の構造中に含まれる反応性官能基に、その官能基と反応し得る官能基を構造中に含む他の化合物（モノマーや架橋剤など）を反応させた樹脂のことを指す。

このような有機樹脂としては、１種又は２種以上の有機樹脂（変性していないもの）を混合して用いてもよいし、少なくとも１種の有機樹脂の存在下で、少なくとも１種のその他の有機樹脂を変性することによって得られる有機樹脂を１種又は２種以上混合して用いてもよい。また有機樹脂皮膜中には任意の着色顔料や防錆顔料を含んでもよい。水に溶解又は分散することで水系化したものも使用することができる。

以下、本開示の一例である実施例を示す。

めっき浴として、めっき層の化学組成が表１中に示す化学組成となるように成分調整しためっき浴を建浴した。めっき浴温度は組成に応じて、４６５〜５９５℃とした。めっき原板として、板厚０．８ｍｍの熱延鋼板（炭素濃度０．２％）を用いた。原板は、１００ｍｍ×２００ｍｍに切断した後に、自社製のバッチ式の溶融めっき試験装置でめっきした。板温はめっき原板中心部にスポット溶接した熱電対を用いてモニタリングした。また、表１中には、本開示に開示するＭｇとＳｎの組成バランスである式（１）を満たす場合をＯＫ、満たさない場合をＮＧと記載した。

めっき浴浸漬前、酸素濃度を２０ｐｐｍ以下の炉内においてＮ_２−５％Ｈ_２ガスで、８００℃のめっき原板表面を還元し、Ｎ_２ガスで空冷して浸漬板温度が浴温＋２０℃に到達し
た後、めっき浴に約３秒浸漬した。めっき浴浸漬後、引上速度１００ｍｍ／秒で引上げた。引き抜き時、Ｎ_２ワイピングガスでめっき付着量調整を行った。

めっき浴から鋼板を引き抜いた後、表１に示す条件でめっき層をめっき浴温から室温まで冷却し、めっき鋼板を作製した。
なお、市販の溶融亜鉛めっき鋼板（表１中のＮｏ．１０１）、合金化亜鉛めっき鋼板（表１中のＮｏ．１０２）、及び電気亜鉛めっき鋼板（表１中のＮｏ．１０３）を準備し、上述の評価に供した。

各例で作製しためっき鋼板について以下の測定及び評価を実施し、上記表１に一覧にして示す。

−各組織の面積分率の測定−
得られためっき鋼板のめっき層の下記組織の面積分率を、既述の方法に従って測定した。
・層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織（表中「層状相含有組織」と表記）
・デンドライト状組織
・Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織
・相当円直径１μｍ以上の塊状ＭｇＺｎ_２相
・相当円直径２μｍ以上の塊状Ｚｎ相
・Ｚｎ相中に板状Ｍｇ_２Ｓｎ相が混在した板状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織（表中、「Ｚｎ相＋板状Ｍｇ_２Ｓｎ相」と表記）
・Ｓｎ相
・Ｓｉ相
・Ｍｇ_２Ｓｉ相
・上記組織以外の金属間化合物相（表中「その他相」と表記」）

−各組織の平均相当円直径の測定−
得られためっき鋼板のめっき層の下記組織の平均相当円直径を、既述の方法に従って測定した。ただし、表１中、平均相当円直径を「相当円直径」と表記する。
・相当円直径１μｍ以上の塊状ＭｇＺｎ_２相
・相当円直径２μｍ以上の塊状Ｚｎ相
・Ｓｎ相
・Ｓｉ相
・Ｍｇ_２Ｓｉ相

−界面合金層の厚さの測定−
得られためっき鋼板の界面合金層の厚さを、既述の方法に従って測定した。

−層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の層状ＭｇＳｎ相の平均厚みと面積分率−
表１に示すＮｏ．２６のＳＥＭの反射電子像（ＢＳＥ像）を得た。表１に示すＮｏ．２６のＳＥＭの反射電子像（ＢＳＥ像）を図１及び図２に示す。図１から明らかなように、めっき層１は、主として粒状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織４及びデンドライト状組織５から構成されていた。そして、図２に示す粒状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織４中に形成された層状Ｍｇ_２Ｓｎ相７の平均厚みと面積分率（層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織（つまりＺｎ相および層状Ｍｇ_２Ｓｎ相）に対する層状Ｍｇ_２Ｓｎ相の面積分率）を調べた。
同様に、他のサンプルについても、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相の平均厚みと面積分率を調べた。その結果、層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織中に形成された層状Ｍｇ_２Ｓｎ相の平均厚みと面積分率の代表的な数値は下表２の通りであった。

−曲げ加工性−
めっき層の曲げ加工性の評価は、次の通り実施した。
得られためっき鋼板から、Ｃ方向３０ｍｍ×Ｌ方向６０ｍｍ（Ｌ）の試験片を切断した。試験片をＣ方向に１８０°曲げ（１Ｔ曲げ）して、めっき層の加工部の頂上をＳＥＭ観察し、頂上部（１．６ｍｍ×３０ｍｍ）に存在するクラック数を数えた。
同板厚の試験片を内側に４枚挟んだ試験片、同板厚の試験片を内側に６枚挟んだ試験片を、各々Ｃ方向に１８０°曲げ（６Ｔ曲げおよび６Ｔ曲げ）して、同様に、クラック数を数えた。
そして、各めっき鋼板を少なくとも３サンプル作製し、存在するクラックの平均値を算出し、曲げ加工性を評価した。平均のクラック数が少ない方が、塑性変形能に優れ、曲げ加工性が良好と評価できる。
評価基準は、存在する平均クラック数が０本でありクラックレスの場合を「Ａ」、平均クラック数が１〜２０本の場合を「Ｂ」、平均クラック数が２１〜１００本の場合を「Ｃ」、平均クラック数が１０１本以上の場合を「Ｄ」とした。

−塗装後耐食性の評価−
めっき層の塗装後耐食性の評価は、次の通り実施した。
得られためっき鋼板から、Ｃ方向５０ｍｍ×Ｌ方向１００ｍｍの試験片を採取した。試験片のめっき層表面に、Ｚｎりん酸処理（ＳＤ５３５０システム：日本ペイント・インダストリアルコーディング社製規格）を施した。
次に、Ｚｎりん酸処理した試験片のめっき層表面に、電着塗装（ＰＮ１１０パワーニクスグレー−：日本ペイント・インダストリアルコーディング社製規格）により、厚さ２０μｍの塗膜を形成し、焼き付け温度１５０℃、２０分で塗膜の焼き付けを行って、電着塗膜を形成した。
次に、試験片の電着塗膜に対して地鉄（鋼板）に到達するクロスカット傷（４０×√２ ２本）を入れた。
得られた試験片を、ＪＡＳＯ（Ｍ６０９−９１）に従った複合サイクル腐食試験に供した。そして、３０、６０、９０、１５０サイクルの各経過後のクロスカット周囲８箇所の最大膨れ幅を測定し、平均値を求めた。
この膨れ幅により塗装後耐食性を評価した。評価基準は、ＪＡＳＯ（Ｍ６０９−９１）のサイクル数が３０、６０、９０、１５０サイクルの時点で、クロスカット傷からの膨れ幅が１ｍｍ以下の場合は「Ａ」、１ｍｍ超え〜２ｍｍ以下の場合は「Ｂ」、２ｍｍ超え〜４ｍｍ以下の場合は「Ｃ」、赤錆が発生した場合は「Ｄ」とした。

−塗装後耐食性の評価−
めっき層の犠牲防食性の評価は、次の通り実施した。
得られためっき鋼板から、Ｃ方向５０ｍｍ×Ｌ方向１００ｍｍの試験片を採取した。試験片のめっき層表面に、Ｚｎりん酸処理（ＳＤ５３５０システム：日本ペイント・インダストリアルコーディング社製規格）に施した。
次に、Ｚｎりん酸処理した試験片のめっき層表面に、電着塗装（ＰＮ１１０パワーニクスグレー−：日本ペイント・インダストリアルコーディング社製規格）を２０μｍで実施して、焼き付け温度１５０℃、２０分で焼き付けを行って、電着塗膜を形成した。
次に、試験片の電着塗膜に対して地鉄に到達するクロスカット傷（４０×√２ ２本）を入れた。
得られた試験片を、ＪＡＳＯ（Ｍ６０９−９１）に従った複合サイクル腐食試験に供した。３０、６０、９０、１５０サイクルの各試験後に、地鉄の侵食深さをマイクロメータにより測定し、平均値を求めた。
この侵食深さにより塗装後耐食性を評価した。評価基準は、ＪＡＳＯ（Ｍ６０９−９１）のサイクル数が６０、１２０、２４０、３６０サイクルそれぞれの時点で、クロスカット傷からの地鉄侵食深さが０．１ｍｍ未満の場合は「Ａ」、０．１ｍｍ以上〜０．３ｍｍ未満の場合は「Ｂ」、０．３ｍｍ以上〜０．４未満ｍｍの場合は「Ｃ」、０．４ｍｍ以上の場合は「Ｄ」とした。

−耐チッピング性の評価−
めっき層の耐チッピング性は、次の通り実施した。
塗装後耐食性の評価と同様にして、めっき層表面に電着塗装を施した試験片を準備した。この試験片の電着塗膜表面に、さらに中塗り塗装、上塗り塗装、クリヤー塗装を実施し、全体としての膜厚が４０μｍになるよう各塗膜を形成した。
グラベロ試験機（スガ試験機株式会社製）を用いて、７号砕石１００ｇを３０ｃｍの距離から３．０ｋｇ／ｃｍ^２の空気圧で、−２０℃に冷却した試験片の塗膜に９０度の角度で衝突させた。その後、粘着テープを用いて衝突部分におけるめっき層の剥離部を露出させ、剥離した部分の径を測定し、剥離径の大きいものから５個を選んでその平均値を平均剥離径とした。
この平均剥離径により、耐チッピング性を評価した。平均剥離径が小さい程、耐チッピング性に優れることを意味する。
評価基準は、平均剥離径が１．０ｍｍ未満の場合を「Ａ」、平均剥離径が１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ未満の場合を「Ｂ」、平均剥離径が１．５ｍｍ以上３．０未満の場合を「Ｃ」、平均剥離径が３．０ｍｍ以上の場合を「Ｄ」とした。

−耐焼付き性の評価−
めっき層の耐焼付き性は、次の通り実施した。
得られためっき鋼板から、Ｃ方向８０ｍｍ×Ｌ方向３５０ｍｍの試験片をそれぞれ２枚ずつ採取した。２枚の試験片にダイスとビードを模した冶具を用いてドロービード加工を施し、試験片のめっき形成層形成面とダイス肩およびビード部との間で長さ１５０ｍｍ以上の摺動を発生させた。なお、上記試験に用いた冶具のダイス肩およびビード部の局率半径はそれぞれ２ｍｍＲおよび５ｍｍＲ、ダイスの押付け圧力は６０ｋＮｍ^２、ドロービード加工の引き抜き速度は２ｍ／ｍｉｎとした。また、試験時には、試験片表面に潤滑油（５５０Ｓ：日本パーカライジング社製）を両面で１０ｍｇ／ｍ^２塗布した。

そして、幅：８０ｍｍ×長さ：３５０ｍｍの１次試験片をそれぞれ２枚ずつ採取し、これにダイスとビードを模した冶具を用いてドロービード加工を施し、鋼板の表面処理面とダイス肩およびビード部との間で長さ１５０ｍｍ以上の摺動を発生させ、耐焼付き性を評価した。なお、上記試験に用いた冶具のダイス肩およびビード部の局率半径はそれぞれ２ｍｍＲおよび５ｍｍＲ、ダイスの押付け圧力は６０ｋＮ／ｍ²、ドロービード加工の引き抜き速度は２ｍ／ｍｉｎとした。また、試験時には、試験片表面に潤滑油（５５０Ｓ：日本パーカライジング社製）を両面で０．５ｇ／ｍ²塗布した。
評価基準は、目視においてダイスとビードにめっき層が焼付いていない場合を「Ａ」、目視においてダイスとビードにめっき層が焼付いているものの軽微な場合を「Ｂ」、目視においてダイスとビードにめっき層が焼付きが顕著な場合を「Ｄ」とした。

１ めっき層
２ 鋼板
３ 界面合金層
４ 層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織
５ デンドライト状組織
６ Ｚｎ相
７ 層状Ｍｇ_２Ｓｎ相
８ Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織
９ 塊状Ｚｎ相
１０ 塊状ＭｇＺｎ_２相
１１ Ｚｎ相中に板状Ｍｇ_２Ｓｎ相が混在した組織
２０：Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織のＺｎ相
２１：Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織のＭｇＺｎ_２相
２２：Ｚｎ／Ａｌ／ＭｇＺｎ_２三元共晶組織のＡｌ相

日本国特許出願２０１７−０５３１４８の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (12)

1. 鋼板と、前記鋼板の表面の少なくとも一部に設けられためっき層と、を有するめっき鋼板であって、
   前記めっき層が、質量％で、
   Ａｌ：１５％〜６０％
   Ｍｇ：０．５％〜８．０％
   Ｓｎ：０．５％〜２０．０％
   Ｓｉ：０．０５％〜１．５０％
   Ｂｉ：０％〜５．０％、
   Ｉｎ：０％〜２．０％、
   Ｃａ：０％〜３．０％、
   Ｙ ：０％〜０．５％、
   Ｌａ：０％〜０．５％、
   Ｃｅ：０％〜０．５％、
   Ｃｒ：０％〜０．２５％、
   Ｔｉ：０％〜０．２５％、
   Ｎｉ：０％〜０．２５％、
   Ｃｏ：０％〜０．２５％、
   Ｖ ：０％〜０．２５％、
   Ｎｂ：０％〜０．２５％、
   Ｃｕ：０％〜０．２５％、
   Ｍｎ：０％〜０．２５％、
   Ｓｒ：０％〜０．５％、
   Ｓｂ：０％〜０．５％、
   Ｐｂ：０％〜０．５％、
   Ｂ ：０％〜０．５％、
   を含有し、残部がＺｎ及び不純物からなる化学組成を有し、
   かつ、前記めっき層が、面積分率５〜６５％の層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織と、ＺｎおよびＡｌの固溶体を含む組織と、を有し、
   前記層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織が、Ｚｎ相と、１μｍ未満の厚さを有する層状Ｍｇ_２Ｓｎ相と、を含み、前記層状Ｍｇ_２Ｓｎ相が前記Ｚｎ相を複数の領域に分けて存在している組織である、めっき鋼板。
2. 質量％で、Ｍｇの含有量が０．５％〜３．０％、Ｓｎの含有量が１．０％〜７．５％である請求項１に記載のめっき鋼板。
3. 質量％で、前記Ａｌの含有量が２０％〜６０％、前記Ｍｇの含有量が１．０％〜２．０％、前記Ｓｎの含有量が１．０％〜５．０％、及び前記Ｓｉの含有量が０．０５％〜１．０％である請求項１又は請求項２に記載のめっき鋼板。
4. 前記Ｓｎの含有量及び前記Ｍｇの含有量が、下記式（１）を満たす請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
   Ｍｇ≦Ｓｎ≦２．５×Ｍｇ ・・・式（１）
   式（１）中、元素記号は、質量％での各元素の含有量を示す。
5. 前記層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率が、２０％〜６０％である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
6. 前記層状Ｍｇ_２Ｓｎ相含有組織の面積分率が、３０％〜６０％である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
7. 前記ＺｎとＡｌの固溶体を含む組織を面積分率が、３５％〜９５％有する請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
8. 前記めっき層が、相当円直径１μｍ以上の塊状ＭｇＺｎ_２相を面積分率で０％〜２０％有する請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
9. 前記めっき層が、相当円直径１μｍ以上の塊状ＭｇＺｎ_２相を面積分率で０％〜５％有する請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
10. 前記めっき層が、相当円直径２μｍ以上の塊状Ｚｎ相を面積分率で０％〜２０％有する請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
11. 前記めっき層が、相当円直径２μｍ以上の塊状Ｚｎ相を面積分率で０％〜１０％有する請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のめっき鋼板。
12. 前記鋼板と前記めっき層との間に、厚み１００ｎｍ〜１．５μｍのＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物からなる界面合金層をさらに有する請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載のめっき鋼板。