JP7136350B2 - 溶融亜鉛めっき処理方法、その溶融亜鉛めっき処理方法を用いた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法、及び、その溶融亜鉛めっき処理方法を用いた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶融亜鉛めっき処理方法、その溶融亜鉛めっき処理方法を用いた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法、及び、その溶融亜鉛めっき処理方法を用いた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関する。

溶融亜鉛めっき鋼板（以下、ＧＩともいう）、及び、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（以下、ＧＡともいう）は、次の製造工程により製造される。はじめに、溶融亜鉛めっき処理の対象となる鋼板（母材鋼板）を準備する。母材鋼板は、熱延鋼板であってもよいし、冷延鋼板であってもよい。母材鋼板を熱延鋼板とする場合、たとえば、酸洗された熱延鋼板を準備する。酸洗された熱延鋼板に対して、必要に応じてＮｉプレめっき処理を実施して、表面にＮｉ層が形成された熱延鋼板を準備してもよい。上述以外の他の処理が施された熱延鋼板を準備してもよい。母材鋼板を冷延鋼板とする場合、たとえば、焼鈍処理された冷延鋼板を準備する。焼鈍処理された冷延鋼板に対して、必要に応じてＮｉプレめっき処理を実施して、表面にＮｉ層が形成された冷延鋼板を準備してもよい。上述以外の他の処理が施された冷延鋼板を準備してもよい。準備された母材鋼板（上述の熱延鋼板又は冷延鋼板）を溶融亜鉛めっき浴に浸漬して、溶融亜鉛めっき処理を実施し、溶融亜鉛めっき鋼板を製造する。合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する場合はさらに、溶融亜鉛めっき鋼板を合金化炉内で熱処理することにより、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する。

溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造工程中の、溶融亜鉛めっき処理の詳細は次のとおりである。溶融亜鉛めっき処理に用いられる溶融亜鉛めっき設備は、溶融亜鉛めっき浴が収納された溶融亜鉛ポットと、溶融亜鉛めっき浴中に配置されたシンクロールと、ガスワイピング装置とを備える。

溶融亜鉛めっき処理工程では、鋼板（母材鋼板）を溶融亜鉛めっき浴に浸漬させる。そして、溶融亜鉛めっき浴中に配置されたシンクロールにより、鋼板の進行方向を上方に転換させ、鋼板を溶融亜鉛めっき浴から引き上げる。引き上げられて上方に進む鋼板に対して、ガスワイピング装置からワイピングガスを鋼板表面に吹き付けて、余剰の溶融亜鉛を掻き取り、鋼板表面のめっき付着量を調整する。以上の方法により、溶融亜鉛めっき処理工程を実施する。なお、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する場合にはさらに、めっき付着量が調整された鋼板を合金化炉に装入して合金化処理を実施する。

溶融亜鉛めっき浴は、鋼板（母材鋼板）と溶融亜鉛との反応を適切に保つために、少量のＡｌを含む。溶融亜鉛めっき浴中のＡｌは、溶融亜鉛めっき処理が行われると消費される。そのため、適量のＡｌを溶融亜鉛めっき浴に随時供給する必要がある。溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度は、溶融亜鉛めっき鋼板の溶融亜鉛めっき層の密着性や、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度等に影響を与えることが知られている。したがって、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度は、一定に保たれることが好ましい。なお、本明細書において、「溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度」とは、溶融亜鉛めっき浴に溶融しているＡｌ濃度（いわゆるＦｒｅｅ－Ａｌ濃度）を意味する。つまり、本明細書において、「溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度」は、ドロス（トップドロス及びボトムドロス）に含まれているＡｌ含有量を除く、溶融亜鉛めっき浴に溶融している（つまり、液相中の）Ａｌ濃度を意味する。

溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を一定に保つ技術が、たとえば特開２０１８－１８４６３０（特許文献１）に提案されている。特許文献１に記載されたＺｎ－Ａｌ合金供給方法は、所定の溶融亜鉛浴温において、Ｚｎ－Ａｌ合金ワイヤーを浴表層から浴内に侵入させて送り出す際に、Ａｌを溶融亜鉛浴中に均一拡散させ得る溶融亜鉛浴深さにてＺｎ－Ａｌ合金ワイヤーが溶け切る様なワイヤー送り出し速度で送り出すことを特徴とする。これにより、Ａｌケーキを投入してＡｌ濃度を調整する場合に比べ、Ａｌ濃度を安定させた操業とすることができる、と特許文献１に記載されている。

特開２０１８－１８４６３０号公報

Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｐｈａｓｅ Ｄｉａｇｒａｍｓ ｉｎ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇ，Ｎａｉ－Ｙｏｎｇ Ｔａｎｇ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｓｅ Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ ａｎｄ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｖｏｌ． ２７ Ｎｏ．５，２００６

たとえば特許文献１に記載された方法によって、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を安定化できる。しかしながら、必ずしもＡｌの供給方法に依らずとも、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を安定化できれば好ましい。

本開示の目的は、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を安定化できる、溶融亜鉛めっき処理方法、その溶融亜鉛めっき処理方法を用いた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法、及び、その溶融亜鉛めっき処理方法を用いた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供することである。

本開示による溶融亜鉛めっき処理方法は、溶融亜鉛めっき鋼板又は合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造に用いられる溶融亜鉛めっき処理方法であって、
Ａｌを含有する溶融亜鉛めっき浴中からサンプルを採取するサンプル採取工程と、
採取されたサンプルを用いて、溶融亜鉛めっき浴中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を求めるドロス量決定工程と、
求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて、溶融亜鉛めっき処理の操業条件を調整する操業条件調整工程とを備える。

本開示による合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、
鋼板に対して、上述の溶融亜鉛めっき処理方法を実施して、鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層を形成する溶融亜鉛めっき処理工程と、
表面に溶融亜鉛めっき層が形成された鋼板に対して合金化処理を実施して、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する合金化処理工程とを備える。

本開示による溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、
鋼板に対して、上述の溶融亜鉛めっき処理方法を実施して、鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層を形成する溶融亜鉛めっき処理工程を備える。

本開示による溶融亜鉛めっき処理方法は、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を安定化できる。また、本開示による合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を安定化できる。本開示による溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を安定化できる。

図１は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板及び溶融亜鉛めっき鋼板の製造に用いられる溶融亜鉛めっきライン設備の全体構成の一例を示す機能ブロック図である。 図２は、図１中の溶融亜鉛めっき設備の側面図である。 図３は、図２と異なる構成の溶融亜鉛めっき設備の側面図である。 図４は、図２及び図３と異なる構成の溶融亜鉛めっき設備の側面図である。 図５は、図１と異なる構成の溶融亜鉛めっきライン設備の全体構成の一例を示す機能ブロック図である。 図６は、Ａｌインゴットを浸漬中の溶融亜鉛めっき設備の側面図である。 図７は、本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法の工程を示すフロー図である。 図８は、本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法のサンプル採取工程にて採取されたサンプルの観察視野の一部での写真画像の一例を示す図である。

上述のとおり、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌは、溶融亜鉛めっき処理により消費される。そのため、溶融亜鉛めっき浴中には、Ａｌが随時供給される必要がある。通常、Ａｌの供給は、Ａｌインゴットを溶融亜鉛めっき浴中に浸漬することによって行われる。溶融亜鉛めっき浴中に浸漬されたＡｌインゴットから、Ａｌが溶出し拡散することにより溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度（Ｆｒｅｅ－Ａｌ濃度）が高まる。溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を低下させる場合には、溶融亜鉛めっき浴中へのＡｌインゴットの浸漬を停止して、一定時間溶融亜鉛めっき処理を行う。

たとえば、Ａｌインゴットの形状が棒状の場合、Ａｌインゴットの軸方向を上下方向として溶融亜鉛めっき液又はＡｌを溶解するＡｌポット内に徐々に浸漬する。Ａｌポットは、溶融亜鉛ポットに接続し、溶解したＡｌが溶融亜鉛めっき浴に供給される。Ａｌインゴットの浸漬速度を上げれば、溶融亜鉛めっき浴中へのＡｌの供給量が増加する。一方、Ａｌインゴットの浸漬を停止すれば、溶融亜鉛めっき浴へのＡｌの供給が止まり、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度が次第に低下する。他には、小型のＡｌインゴットを溶融亜鉛めっき浴中に直接投入することで、溶融亜鉛めっき浴中にＡｌが供給される。Ａｌインゴットの投入を停止すれば、溶融亜鉛めっき浴へのＡｌの供給が止まり、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度が次第に低下する。

従来、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の調整は、Ａｌインゴットの浸漬速度の調整や、溶融亜鉛めっき浴の撹拌速度の調整によって行われてきた。この場合、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の細かい調整は困難な場合がある。たとえば、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の上昇速度は、ＡｌインゴットからのＡｌの溶出速度及び溶融亜鉛めっき浴内でのＡｌの拡散速度に律速される。また、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の下降速度は、溶融亜鉛めっき処理の処理速度に律速される。

本発明者は、Ａｌインゴットの浸漬速度の調整や溶融亜鉛めっき浴の撹拌速度の調整だけではなく、他の方法によっても溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を調整することで、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度をより安定化できると考えた。

本発明者が溶融亜鉛めっき浴中のＡｌについて詳細に調査した結果、次の知見を得た。溶融亜鉛めっき浴において、Ａｌは、Ｆｒｅｅ－Ａｌ、トップドロス、ガンマ_２相（Γ_２相）ドロス及びデルタ_１相（δ_１相）ドロスの４つの形態で存在し得ることが分かった。Ｆｒｅｅ－Ａｌとは、上述のとおり、溶融亜鉛めっき浴中に溶解しているＡｌである。より具体的には、Ｆｒｅｅ－Ａｌとは、ドロス（トップドロス及びボトムドロス）に含まれているＡｌ含有量を除く、溶融亜鉛めっき浴に溶融している（液相中の）Ａｌ濃度を意味する。トップドロスとは、溶融亜鉛めっき浴よりも比重が軽い金属間化合物であり、溶融亜鉛めっき浴の液面に浮上するドロスである。Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスは、ボトムドロスと呼ばれる。

Γ_２相ドロスは、質量％で、２％のＡｌと、８％のＦｅと、９０％のＺｎとからなる化学組成を有し、結晶構造は面心立方晶のドロスである。一方、δ_１相ドロスは、質量％で、１％以下のＡｌと、９％以上のＦｅと、９０％以上のＺｎとからなる化学組成を有し、結晶構造は六方晶のドロスである。本発明者は、溶融亜鉛めっき浴中において、Γ_２相ドロスと、δ_１相ドロスとが互いに相変態することを見出した。Γ_２相ドロスのＡｌ含有量と、δ_１相ドロスのＡｌ含有量とは異なる。したがって、Γ_２相ドロスとδ_１相ドロスとが相変態するとき、Ａｌの吸放出が起こる。

本発明者はさらに検討を行い、以下の知見を得た。溶融亜鉛めっき浴中のドロスは、溶融亜鉛めっき浴の温度及び溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度に応じて、主として、トップドロス、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスに相変態する。また、トップドロス、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスは互いに相変態する。溶融亜鉛めっき浴中において、Γ_２相ドロス又はδ_１相ドロスのいずれが生成しやすいかは、溶融亜鉛めっき浴の温度及び溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度（つまり、Ｆｒｅｅ－Ａｌ濃度）に影響を受ける。また、溶融亜鉛めっき浴の温度及び溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度をそれぞれ横軸及び縦軸にとった平衡状態図上において、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスの両方が存在する領域がある。この領域内では、溶融亜鉛めっき浴の温度及び溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度に応じて、Γ_２相ドロスがδ_１相ドロスに相変態したり、δ_１相ドロスがΓ_２相ドロスに相変態したりする。本発明者は、溶融亜鉛めっき浴中にΓ_２相ドロス及びδ_１相ドロスの両方が適切な含有量比で存在するように操業条件を調整すれば、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を安定化できると考えた。

具体的には、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度が高い場合には、δ_１相ドロスよりもＡｌ含有量が高いΓ_２相ドロスが生成される方向に平衡が傾く。そのため、溶融亜鉛めっき浴中のδ_１相ドロスがΓ_２相ドロスに相変態し易くなる。δ_１相ドロスがΓ_２相ドロスに相変態する際、Ａｌが溶融亜鉛めっき浴中から吸収される。その結果、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度が低下する。反対に、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度が低い場合には、Γ_２相ドロスよりもＡｌ含有量が低いδ_１相ドロスが生成される方向に平衡が傾く。そのため、溶融亜鉛めっき浴中のΓ_２相ドロスがδ_１相ドロスに相変態しやすくなる。Γ_２相ドロスがδ_１相ドロスに相変態する際、Ａｌが溶融亜鉛めっき浴中に放出される。その結果、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度が高まる。

つまり、本発明者は、ボトムドロスの相変態に伴うＡｌの吸放出を利用して、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度（つまり、Ｆｒｅｅ－Ａｌ濃度）を安定化させるという、従来とは異なる方法を見出した。そして、溶融亜鉛めっき処理方法において、溶融亜鉛めっき浴中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を管理することにより、上述の操業を実施可能であると考えた。

以上の説明のとおり、本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法は、従来の技術思想とは異なる発想に基づいて完成したものであって、具体的には、次のとおりである。

［１］の溶融亜鉛めっき処理方法は、
溶融亜鉛めっき鋼板又は合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造に用いられる溶融亜鉛めっき処理方法であって、
Ａｌを含有する溶融亜鉛めっき浴中からサンプルを採取するサンプル採取工程と、
採取された前記サンプルを用いて、前記溶融亜鉛めっき浴中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を求めるドロス量決定工程と、
求めた前記Γ_２相ドロス量及び前記δ_１相ドロス量に基づいて、溶融亜鉛めっき処理の操業条件を調整する操業条件調整工程とを備える。

ここで、「溶融亜鉛めっき処理の操業条件を調整する」とは、溶融亜鉛めっき浴中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を調整可能な、溶融亜鉛めっき処理の操業条件を調整することを意味する。また、「溶融亜鉛めっき処理の操業条件を調整する」とは、溶融亜鉛めっき処理の操業条件を変更する行為だけでなく、操業条件を現状のまま維持する行為も含む。

上述の構成の溶融亜鉛めっき処理方法によれば、サンプルを用いて得られた、溶融亜鉛めっき浴中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスが十分な量で、かつ、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスが適切な含有量比で存在するように、溶融亜鉛めっき処理方法の操業条件を調整する。上述のとおり、溶融亜鉛めっき浴中において、Γ_２相ドロス量とδ_１相ドロス量とは互いに相変態する。Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の相変態に伴って、Ａｌの吸放出が起こる。その結果、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度が安定する。

［２］の溶融亜鉛めっき処理方法は、［１］に記載の溶融亜鉛めっき処理方法であって、
前記ドロス量決定工程では、
採取された前記サンプルを用いて、所定面積当たりのΓ_２相ドロスの個数を前記Γ_２相ドロス量として求め、所定面積当たりのδ_１相ドロスの個数を前記δ_１相ドロス量として求める。

ここで、所定面積は、特に限定されない。所定面積はたとえば、サンプルを用いて所定の観察視野でΓ_２相ドロス及びδ_１相ドロスを観察する場合における観察視野の全体の面積であってもよいし、単位面積（ｃｍ^２）であってもよい。

［３］の溶融亜鉛めっき処理方法は、［１］又は［２］に記載の溶融亜鉛めっき処理方法であって、
前記操業条件調整工程では、
求めた前記Γ_２相ドロス量及び前記δ_１相ドロス量に基づいて、前記溶融亜鉛めっき浴の浴温を調整して、前記Γ_２相ドロス量及び前記δ_１ 相ドロス量を調整する。

溶融亜鉛めっき浴の浴温は、Γ_２相ドロスからδ_１相ドロスへの相変態と、δ_１相ドロスからΓ_２相ドロスへの相変態とを切り替えるのに有効な操業条件である。したがって、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて溶融亜鉛めっき浴の浴温を調整してΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を調整することにより、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度をより安定化できる。

［４］の溶融亜鉛めっき処理方法は、［１］～［３］のいずれか１項に記載の溶融亜鉛めっき処理方法であって、
前記操業条件調整工程では、
求めた前記Γ_２相ドロス量及び前記δ_１相ドロス量に基づいて、前記溶融亜鉛めっき処理を実施する溶融亜鉛めっき設備での鋼板の搬送速度を調整して、前記Γ_２相ドロス量及び前記δ_１ 相ドロス量を調整する。

鋼板の搬送速度は、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスを含めたドロスの生成量を増減させるのに有効な操業条件である。したがって、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて鋼板の搬送速度を調整してΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を増加することにより、十分な量のＡｌが吸放出されるようになる。その結果、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度をより安定化できる。

［５］の溶融亜鉛めっき処理方法は、［１］～［４］のいずれか１項に記載の溶融亜鉛めっき処理方法であって、
前記ドロス量決定工程では、
採取された前記サンプルを用いて、単位面積（１ｃｍ^２）当たりのΓ_２相ドロスの個数を前記Γ_２相ドロス量（個／ｃｍ^２）として求め、単位面積（１ｃｍ^２）当たりのδ_１相ドロスの個数を前記δ_１相ドロス量（個／ｃｍ^２）として求め、
前記操業条件調整工程では、
前記Γ_２相ドロス量及び前記δ_１相ドロス量が式（１）及び式（２）を満たすように調整する。
１５≦Γ_２相ドロス量＋δ_１相ドロス量 （１）
０．０５≦Γ_２相ドロス量／δ_１相ドロス量≦２０．００ （２）

Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量が１５個／ｃｍ^２以上であれば、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を安定化させるために十分な量のＡｌがより安定して吸放出される。また、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の比が式（２）を満たせば、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の上昇及び下降のいずれもより安定的に抑制される。したがって、この場合、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度をより安定化できる。

［６］の溶融亜鉛めっき処理方法は、［１］～［５］のいずれか１項に記載の溶融亜鉛めっき処理方法であって、
前記溶融亜鉛めっき浴が貯留された溶融亜鉛ポット内には、前記溶融亜鉛めっき浴中に浸漬された鋼帯と接触して前記鋼帯の進行方向を上下に転換させるためのシンクロールが配置されており、
前記サンプル採取工程では、
前記溶融亜鉛ポット内の前記溶融亜鉛めっき浴のうち、前記シンクロールの上端から下端までの深さ範囲から、前記サンプルを採取する。

この場合、サンプルをシンクロールと同じ深さの領域から採取する。そのため、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化溶融亜鉛めっき層の密着性や、溶融亜鉛めっき鋼板の溶融亜鉛めっき層の合金化度等の性能と、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量との相関を高めることができる。

［７］の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、
鋼板に対して、［１］～［６］のいずれか１項に記載の溶融亜鉛めっき処理方法を実施して、前記鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層を形成する溶融亜鉛めっき処理工程と、
前記表面に前記溶融亜鉛めっき層が形成された前記鋼板に対して合金化処理を実施して、前記合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する合金化処理工程とを備える。

本実施形態の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、上述の本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法を適用する。そのため、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を安定化できる。

［８］の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、
鋼板に対して、［１］～［６］のいずれか１項に記載の溶融亜鉛めっき処理方法を実施して、前記鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層を形成する溶融亜鉛めっき処理工程を備える。

本実施形態の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、上述の本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法を適用する。そのため、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を安定化できる。

以下、本実施形態による溶融亜鉛めっき処理方法、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法、及び、溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成については、同一符号を付してその説明を繰り返さない。

［溶融亜鉛めっきライン設備の構成について］
図１は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板及び溶融亜鉛めっき鋼板の製造に用いられる溶融亜鉛めっきライン設備の全体構成の一例を示す機能ブロック図である。図１を参照して、溶融亜鉛めっきライン設備１は、焼鈍炉２０と、溶融亜鉛めっき設備１０と、調質圧延機（スキンパスミル）３０とを備える。

焼鈍炉２０は、図示しない１又は複数の加熱帯と、加熱帯の下流に配置された１又は複数の冷却帯とを含む。焼鈍炉２０では、鋼板が焼鈍炉２０の加熱帯に供給され、鋼板に対して焼鈍が実施される。焼鈍された鋼板は冷却帯で冷却され、溶融亜鉛めっき設備１０に搬送される。溶融亜鉛めっき設備１０は、焼鈍炉２０の下流に配置されている。溶融亜鉛めっき設備１０では、鋼板に対して溶融亜鉛めっき処理が実施され、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、又は、溶融亜鉛めっき鋼板が製造される。調質圧延機３０は、溶融亜鉛めっき設備１０の下流に配置される。調質圧延機３０では、溶融亜鉛めっき設備１０において製造された合金化溶融亜鉛めっき鋼板、又は、溶融亜鉛めっき鋼板に対して、必要に応じて軽圧下して、合金化溶融亜鉛めっき鋼板又は溶融亜鉛めっき鋼板の表面を調整する。

［溶融亜鉛めっき設備１０について］
図２は、図１中の溶融亜鉛めっき設備１０の側面図である。図２を参照して、溶融亜鉛めっき設備１０は、溶融亜鉛ポット１０１と、シンクロール１０７と、サポートロール１１３と、ガスワイピング装置１０９と、合金化炉１１１とを備える。

溶融亜鉛めっき設備１０の上流に配置されている焼鈍炉２０は、内部が大気雰囲気から遮断されており、還元性雰囲気に維持されている。焼鈍炉２０は、上述のとおり、連続搬送される鋼板Ｓを加熱帯にて加熱する。これにより、鋼板Ｓの表面が活性化され、鋼板Ｓの機械的性質が調整される。

焼鈍炉２０の出側に相当する焼鈍炉２０の下流端部は、ターンダウンロール２０１が配置された空間を有する。焼鈍炉２０の下流端部は、スナウト２０２の上流端部に接続されている。スナウト２０２の下流端部は、溶融亜鉛めっき浴１０３中に浸漬されている。スナウト２０２の内部は大気雰囲気から遮断されており、還元性雰囲気に維持されている。

ターンダウンロール２０１により搬送方向が下向きに変えられた鋼板Ｓは、スナウト２０２を通過して、溶融亜鉛ポット１０１に貯留されている溶融亜鉛めっき浴１０３へと連続的に浸漬される。溶融亜鉛ポット１０１の内部には、シンクロール１０７が配置されている。シンクロール１０７は、鋼板Ｓの幅方向と平行な回転軸を有している。シンクロール１０７の軸方向の幅は、鋼板Ｓの幅よりも大きい。シンクロール１０７は、鋼板Ｓと接触して鋼板Ｓの進行方向を溶融亜鉛めっき設備１０の上方に転換させる。

サポートロール１１３は、溶融亜鉛めっき浴１０３中であって、シンクロール１０７よりも上方に配置されている。サポートロール１１３は、一対のロールを備えている。サポートロール１１３の一対のロールは、鋼板Ｓの幅方向と平行な回転軸を有している。サポートロール１１３は、シンクロール１０７により進行方向を上方に転換された鋼板Ｓを挟んで、上方に搬送される鋼板Ｓを支持する。

ガスワイピング装置１０９は、シンクロール１０７及びサポートロール１１３の上方であって、かつ、溶融亜鉛めっき浴１０３の液面よりも上方に配置されている。ガスワイピング装置１０９は、一対のガス噴射装置を備える。一対のガス噴射装置は、互いに対抗するガス噴射ノズルを有する。溶融亜鉛めっき処理時において、鋼板Ｓはガスワイピング装置１０９の一対のガス噴射ノズルの間を通過する。このとき、一対のガス噴射ノズルは、鋼板Ｓの表面と対向する。ガスワイピング装置１０９は、溶融亜鉛めっき浴１０３から引き上げられた鋼板Ｓの両表面に対してガスを吹き付けることにより、鋼板Ｓの両表面に付着した溶融亜鉛めっきの一部を掻き落とし、鋼板Ｓの表面の溶融亜鉛めっきの付着量を調整する。

合金化炉１１１は、ガスワイピング装置１０９の上方に配置されている。合金化炉１１１は、ガスワイピング装置１０９を通過して上方に搬送された鋼板Ｓを内部に通して、鋼板Ｓに対して合金化処理を実施する。合金化炉１１１は、鋼板Ｓの入側から出側に向かって順に、加熱帯、保熱帯、冷却帯を含む。加熱帯は鋼板Ｓの温度（板温）が略均一になるように加熱する。保熱帯は、鋼板Ｓの板温を保持する。このとき、鋼板Ｓの表面に形成された溶融亜鉛めっき層が合金化されて合金化溶融亜鉛めっき層になる。冷却帯は、合金化溶融亜鉛めっき層が形成された鋼板Ｓを冷却する。以上のとおり、合金化炉１１１は、加熱帯、保熱帯、冷却帯を用いて、合金化処理を実施する。なお、合金化炉１１１は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する場合に、上述の合金化処理を実施する。一方、溶融亜鉛めっき鋼板を製造する場合、合金化炉１１１は合金化処理を実施しない。この場合、鋼板Ｓは、作動していない合金化炉１１１を通過する。ここで、作動していないとは、たとえば、合金化炉１１１がオンラインに配置されたまま、電源が停止した状態（起動していない状態）であることを意味する。合金化炉１１１を通過した鋼板Ｓは、トップロール１１５により次工程に搬送される。

溶融亜鉛めっき鋼板を製造する場合、図３に示すとおり、合金化炉１１１がオフラインに移動してもよい。この場合、鋼板Ｓは、合金化炉１１１を通過することなく、トップロール１１５により次工程に搬送される。

なお、溶融亜鉛めっき設備１０が溶融亜鉛めっき鋼板専用の設備である場合、溶融亜鉛めっき設備１０は、図４に示すとおり、合金化炉１１１を備えていなくてもよい。

［溶融亜鉛めっきライン設備の他の構成例について］
溶融亜鉛めっきライン設備１は、図１の構成に限定されない。たとえば、溶融亜鉛めっき処理前の鋼板にＮｉプレめっき処理を実施して、鋼板上にＮｉ層を形成する場合、図５に示すとおり、焼鈍炉２０と溶融亜鉛めっき設備１０との間に、Ｎｉプレめっき設備４０が配置されていてもよい。Ｎｉプレめっき設備４０は、Ｎｉめっき浴を貯留するＮｉめっきセルを備える。Ｎｉめっき処理は、電気めっき法により実施される。なお、図１及び図５の溶融亜鉛めっきライン設備１は、焼鈍炉２０及び調質圧延機３０を備える。しかしながら、溶融亜鉛めっきライン設備１は、焼鈍炉２０を備えなくてもよい。また、溶融亜鉛めっきライン設備１は、調質圧延機３０を備えなくてもよい。溶融亜鉛めっきライン設備１は、少なくとも、溶融亜鉛めっき設備１０を備えていればよい。焼鈍炉２０及び調質圧延機３０は、必要に応じて配置されればよい。また、溶融亜鉛めっきライン設備１は、溶融亜鉛めっき設備１０よりも上流に、鋼板を酸洗するための酸洗設備を備えていてもよいし、焼鈍炉２０及び酸洗設備以外の他の設備を備えていてもよい。溶融亜鉛めっきライン設備１はさらに、溶融亜鉛めっき設備１０よりも下流に、調質圧延機３０以外の他の設備を備えていてもよい。

［溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の調整について］
上述の溶融亜鉛めっきライン設備１を用いた合金化溶融亜鉛めっき鋼板又は溶融亜鉛めっき鋼板の製造工程中の溶融亜鉛めっき処理工程において、従来の溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度の調整方法は以下のとおりである。

図６は、Ａｌインゴットを浸漬中の溶融亜鉛めっき設備１０の側面図である。図６を参照して、Ａｌインゴット３００は、周知の搬送手段によって溶融亜鉛ポット１０１上に搬送される。Ａｌインゴット３００は、周知の搬送手段によって下降し、溶融亜鉛めっき浴１０３中に浸漬される。

なお、溶融亜鉛めっき浴１０３中へのＡｌの供給方法は、特に限定されない。Ａｌの供給は、図６に示すようにＡｌインゴット３００により行ってもよいし、他の方法でもよい。たとえば、Ａｌを含むワイヤーを溶融亜鉛めっき浴１０３に浸漬することにより、Ａｌを供給してもよい。また、たとえば、溶融亜鉛ポット１０１とは異なるポット内でＡｌインゴット３００等を溶解した後、溶融したＡｌを溶融亜鉛めっき浴１０３に加えてもよい。

上述のとおり、従来は、Ａｌインゴット３００の溶融亜鉛めっき浴１０３への浸漬速度の調整、又は、溶融亜鉛めっき浴１０３の撹拌等によって、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度が調整されてきた。たとえば、Ａｌインゴット３００の浸漬速度を速くすれば、溶融亜鉛めっき浴１０３に供給されるＡｌ量が増加し、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度（つまり、Ｆｒｅｅ－Ａｌ濃度）が高まる。Ａｌインゴット３００の浸漬速度を遅くすれば、溶融亜鉛めっき浴１０３に供給されるＡｌ量が減少し、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度の上昇は抑制される。Ａｌインゴット３００の浸漬を停止すれば、溶融亜鉛めっき浴１０３へのＡｌの供給が停止するため、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度は次第に低下する。

上述のとおり、ドロスには、Γ_２相ドロスとδ_１相ドロスとが含まれる。Γ_２相ドロスとδ_１相ドロスとは、溶融亜鉛めっき浴１０３の温度や溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度に応じて互いに相変態する。つまり、Γ_２相ドロスはδ_１相ドロスに相変態し、δ_１相ドロスはΓ_２相ドロスに相変態する。Γ_２相ドロスのＡｌ含有量と、δ_１相ドロスのＡｌ含有量とは異なる。そのため、Γ_２相ドロスとδ_１相ドロスとが互いに相変態する際に、相変態したドロスに対応してＡｌの吸放出が起こる。したがって、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を求め、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて操業条件を調整して、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスが十分な量で、かつ、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスが適切な含有量比で存在するように調整すれば、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度を安定化できる。

そこで、本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法では、溶融亜鉛めっき浴１０３中のドロスのうちΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を求める。そして、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて、溶融亜鉛めっき処理の操業条件を調整する。好ましくは、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量が十分な量で、かつ、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の両方が存在するように溶融亜鉛めっき処理の操業条件を調整する。Γ_２相ドロスとδ_１相ドロスとの相変態により、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスが、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌを吸放出する。その結果、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度を安定化できる。好ましくは、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量が一定の合計量及び相対量を有するように溶融亜鉛めっき処理の操業条件を調整する。

本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）の製造方法にも適用でき、溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）の製造方法にも適用できる。以下、本開示の溶融亜鉛めっき処理方法を詳述する。

［本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法について］
［利用する溶融亜鉛めっき設備について］
本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法では、溶融亜鉛めっきライン設備を用いる。溶融亜鉛めっきライン設備はたとえば、図１や図５に示す構成を有する。ただし、本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法に用いられる溶融亜鉛めっきライン設備は、上述のとおり、図１や図５に示す設備であってもよいし、図１や図５に示す設備にさらに他の構成が追加されたものであってもよい。また、図１や図５と異なる構成の周知の溶融亜鉛めっきライン設備を用いてもよい。

［溶融亜鉛めっき処理に用いられる鋼板について］
本実施形態の溶融亜鉛めっき処理に用いられる鋼板（母材鋼板）の鋼種及びサイズ（板厚、板幅等）は、特に限定されない。鋼板は、製造する合金化溶融亜鉛めっき鋼板、又は、溶融亜鉛めっき鋼板に求められる各機械的性質（たとえば、引張強度、加工性等）に応じて、合金化溶融亜鉛めっき鋼板又は溶融亜鉛めっき鋼板に適用される公知の鋼板を利用すればよい。自動車外板に用いられる鋼板を溶融亜鉛めっき処理に用いられる鋼板（母材鋼板）として利用してもよい。

本実施形態の溶融亜鉛めっき処理に用いられる鋼板（母材鋼板）は、熱延鋼板であってもよいし、冷延鋼板であってもよい。母材鋼板として、たとえば、次の鋼板が用いられる。
（ａ）酸洗処理された熱延鋼板
（ｂ）酸洗処理された後、Ｎｉプレめっき処理が施されて、表面にＮｉ層が形成された熱延鋼板
（ｃ）焼鈍処理された冷延鋼板
（ｄ）焼鈍処理された後、Ｎｉプレめっき処理が施されて、表面にＮｉ層が形成された冷延鋼板
上記（ａ）～（ｄ）は、本実施形態の溶融亜鉛めっき処理に用いられる鋼板の例示である。本実施形態の溶融亜鉛めっき処理に用いられる鋼板は、上記（ａ）～（ｄ）に限定されない。上記（ａ）～（ｄ）以外の処理が施された熱延鋼板又は冷延鋼板を、溶融亜鉛めっき処理に用いられる鋼板としてもよい。

［溶融亜鉛めっき浴について］
溶融亜鉛めっき浴１０３の主成分はＺｎである。溶融亜鉛めっき浴１０３はさらに、Ｚｎの他に、Ａｌを含有する。つまり、本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法に利用する溶融亜鉛めっき浴１０３は、特定濃度のＡｌを含有し、残部がＺｎ及び不純物からなるめっき液である。溶融亜鉛めっき浴１０３が特定濃度のＡｌを含有していれば、浴中におけるＦｅとＺｎとの過剰な反応を抑えることができ、溶融亜鉛めっき浴１０３に浸漬している鋼板とＺｎとの不均一な合金反応の進行を抑制できる。また、不純物とは、後述するとおりたとえばＦｅである。

溶融亜鉛めっき浴１０３中の好ましいＡｌ濃度（より詳細には、Ｆｒｅｅ－Ａｌ濃度）は、質量％で、０．１００～０．１５９％である。ここで、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度とは、溶融亜鉛めっき液に溶解しているＡｌ濃度（質量％）を意味し、いわゆる、Ｆｒｅｅ－Ａｌ濃度を意味する。溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度が質量％で０．１００～０．１５９％の範囲内であれば、ドロス欠陥とは異なる他の模様欠陥が発生するのを抑制でき、さらに、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造工程中の合金化処理において、未合金が発生するのを抑制できる。

このように、本開示に係る溶融亜鉛めっき浴１０３は、Ｚｎを主成分とし、さらにＡｌを含有するめっき浴である。上記溶融亜鉛めっき浴１０３中にはさらに、浴中の機器や鋼板より溶出するＦｅが０．０２０～０．１００質量％含有される場合がある。つまり、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＦｅ濃度（質量％）はたとえば、０．０２０～０．１００質量％である。ただし、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＦｅ濃度は上記数値範囲に限定されない。ここで、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＦｅ濃度とは、いわゆるＦｒｅｅ－Ｆｅ濃度を意味する。つまり、本明細書において、「溶融亜鉛めっき浴中のＦｅ濃度」は、ドロス（トップドロス及びボトムドロス）に含まれているＦｅ含有量を除く、溶融亜鉛めっき浴に溶融している（つまり、液相中の）Ｆｅ濃度を意味する。

なお、溶融亜鉛めっき浴中のＦｅ濃度（Ｆｒｅｅ－Ｆｅ濃度）及び溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度（Ｆｒｅｅ－Ａｌ濃度）は、次の方法で求めることができる。図２の溶融亜鉛めっき浴１０３のうち、深さ方向Ｄにおいて、特定の深さ範囲内からサンプルを採取する。より具体的には、図２の溶融亜鉛めっき浴１０３において、深さ方向Ｄにおける特定の深さ範囲、幅方向Ｗにおける特定の幅範囲、及び、長さ方向Ｌにおける特定の長さ範囲で区画される特定領域（以下、サンプル採取領域という）内からサンプルを採取する。経時的に順次サンプルを採取する場合、サンプルの採取位置は同じ位置（同じサンプル採取領域内）とする。採取したサンプルを常温まで冷却する。ＩＣＰ発光分光分析計を用いて、冷却後のサンプル中のＦｅ濃度（質量％）及びＡｌ濃度（質量％）を測定する。なお、Ｆｅ濃度及びＡｌ濃度以外の残部はＺｎとみなすことができる。

上述のＩＣＰ発光分光分析計により得られたＦｅ濃度は、溶融亜鉛めっき浴中のＦｅ濃度（Ｆｒｅｅ－Ｆｅ濃度）だけでなく、ドロス中のＦｅ濃度も含む、いわゆるＴｏｔａｌ－Ｆｅ濃度である。同様に、上述のＩＣＰ発光分光分析計により得られたＡｌ濃度は、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度（Ｆｒｅｅ－Ａｌ濃度）だけでなく、ドロス中のＡｌ濃度も含む、いわゆるＴｏｔａｌ－Ａｌ濃度である。そこで、得られたＴｏｔａｌ－Ｆｅ濃度及びＴｏｔａｌ－Ａｌ濃度と、周知のＺｎ－Ｆｅ－Ａｌ三元系状態図とを用いて、Ｆｒｅｅ－Ｆｅ濃度及びＦｒｅｅ－Ａｌ濃度を算出する。具体的には、サンプルを採取したときの浴温でのＺｎ－Ｆｅ－Ａｌ三元系状態図を準備する。上述のとおり、Ｚｎ－Ｆｅ－Ａｌ三元系状態図は周知であり、非特許文献１中の図２及び図３等にも開示されている。なお、非特許文献１は、溶融亜鉛めっき浴の研究者及び開発者の間では著名な論文である。Ｚｎ－Ｆｅ－Ａｌ三元系状態図に、ＩＣＰ発光分光分析計により得られたＴｏｔａｌ－Ｆｅ濃度及びＴｏｔａｌ－Ａｌ濃度から特定される点をプロットする。そして、プロットされた点から、Ｚｎ－Ｆｅ－Ａｌ三元系状態図中の液相線にタイライン（共役線）を引く。液相線とタイラインとの交点でのＦｅ濃度がＦｒｅｅ－Ｆｅ濃度に相当し、液相線とタイラインとの交点でのＡｌ濃度がＦｒｅｅ－Ａｌ濃度に相当する。以上の方法により、溶融亜鉛めっき浴中のＦｅ濃度（Ｆｒｅｅ－Ｆｅ濃度）及び溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度（Ｆｒｅｅ－Ａｌ濃度）を求めることができる。

［溶融亜鉛めっき処理方法］
本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法は、Ａｌを含有する溶融亜鉛めっき浴１０３を用いる。図７は、本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法の工程を示すフロー図である。図７を参照して、本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法は、サンプル採取工程（Ｓ１）と、ドロス量決定工程（Ｓ２）と、操業条件調整工程（Ｓ３）とを備える。以下、各工程について詳述する。

［サンプル採取工程（Ｓ１）］
サンプル採取工程（Ｓ１）では、溶融亜鉛めっき浴１０３中からめっき液の一部をサンプルとして採取する。サンプル採取工程（Ｓ１）では、経時的にサンプルを採取する。「経時的にサンプルを採取する」とは、特定時間が経過するごとにサンプルを採取することを意味する。特定時間（サンプルを採取した後、次のサンプルを採取するまでの期間）は、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。たとえば、１時間ごとにサンプルを採取してもよい。また、サンプルを採取した後１時間経過後に次のサンプルを採取し、さらに３０分経過後に次のサンプルを採取してもよい。特定時間は特に限定されない。

溶融亜鉛めっき浴１０３中からのサンプル採取量は特に限定されない。次工程のドロス量決定工程（Ｓ２）において、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を求めることができる量であれば、サンプル採取量は特に制限されない。サンプル採取量はたとえば、１００～４００ｇである。採取されたサンプルを熱伝導率が高い常温の金属に接触させて、サンプルを常温まで急冷して固化してもよい。熱伝導率が高い常温の金属はたとえば、銅である。

溶融亜鉛めっき浴１０３中のサンプル採取位置は特に限定されない。たとえば、図２～図４を参照して、溶融亜鉛めっき浴１０３を深さ方向ＤにＤ１～Ｄ３に三等分した場合、溶融亜鉛めっき浴１０３中の最上部の領域Ｄ１でサンプルを採取してもよいし、中部の領域Ｄ２でサンプルを採取してもよいし、最下部の領域Ｄ３でサンプルを採取してもよい。各領域Ｄ１～Ｄ３で採取されたサンプル中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量はそれぞれ異なる。しかしながら、採取位置に応じて、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量が多いか否かを判断することがある程度可能である。したがって、サンプルの採取位置は特に限定されない。図２～図４に示すとおり、溶融亜鉛めっき浴１０３のうち、鋼板Ｓの板幅方向と平行な方向を幅方向Ｗと定義し、溶融亜鉛めっき浴１０３の深さ方向を深さ方向Ｄと定義し、幅方向Ｗ及び深さ方向Ｄと垂直な方向を長さ方向Ｌと定義する。この場合、好ましくは、幅方向Ｗにおける特定の幅範囲、深さ方向Ｄにおける特定の深さ範囲、及び、長さ方向Ｌにおける特定の長さ範囲で区画される特定領域内から経時的にサンプルを採取する。要するに、溶融亜鉛めっき浴１０３内の同じ位置（特定領域内）から、経時的にサンプルを採取する。

好ましくは、できるだけシンクロール１０７近傍の領域からサンプルを採取する。具体的には、図２～図４に示すとおり、溶融亜鉛めっき浴１０３のうち、深さ方向Ｄにおいて、シンクロール１０７の上端から下端までの特定の深さ範囲Ｄ１０７内から、サンプルを採取する。つまり、特定の深さ範囲をシンクロール１０７の上端から下端までの深さ範囲Ｄ１０７とする。鋼板ＳへのＡｌ濃度の影響と最も相関が高いのは、鋼板Ｓの近傍のＡｌ濃度（Ｆｒｅｅ－Ａｌ濃度）である。そのため、シンクロール１０７近傍でのΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量が、Ｆｒｅｅ－Ａｌ濃度を安定化させる指標としては最も有効である。したがって、好ましくは、深さ範囲Ｄ１０７からサンプルを採取する。この場合、最も鋼板Ｓの表面に近い範囲から採取したサンプルに基づいてΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を求めるため、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量と、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化溶融亜鉛めっき層の合金化度や、溶融亜鉛めっき鋼板の溶融亜鉛めっき層の密着性との相関を高めることができる。幅方向Ｗ及び長さ方向Ｌについても、できるだけシンクロール近傍の領域からサンプルを採取することが好ましい。なお、上述のとおり、サンプルは、溶融亜鉛めっき浴１０３内の同じ領域内から経時的に採取する。

［ドロス量決定工程（Ｓ２）］
ドロス量決定工程（Ｓ２）では、採取されたサンプルを用いて、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を求める。サンプルを用いたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の求め方は特に限定されず、種々の方法が考えられる。

たとえば、サンプル採取工程（Ｓ１）で採取されたサンプルから、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロス観察用試験片を作製する。Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロス観察用試験片の一例としては、１５ｍｍ×１５ｍｍの観察視野を確保できる表面（被検面）を有し、０．５ｍｍの厚さを有する直方体（小板形状）とする。所定倍率の光学顕微鏡又は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、上記観察視野（１５ｍｍ×１５ｍｍ）で全視野観察を行い、全視野中のドロスを特定する。視野中のコントラストにより、ドロスを特定することができ、さらに、コントラストにより、トップドロスとボトムドロスとを区別することができる。

図８は、サンプル採取工程（Ｓ１）にて採取されたサンプルの観察視野の一部での写真画像の一例である。図８を参照して、写真画像には、溶融亜鉛めっきの母相２００と、トップドロス１００Ｔと、ボトムドロス１００Ｂとが観察される。トップドロス１００Ｔは、母相２００及びボトムドロス１００Ｂよりも明度が低い（暗い）。一方、ボトムドロス１００Ｂは、母相２００よりも明度が低く（暗く）、トップドロス１００Ｔよりも明度が高い（明るい）。以上のとおり、トップドロスとボトムドロスとは、コントラストに基づいて区別可能である。

上記観察視野（１５ｍｍ×１５ｍｍ）中で特定されたドロスのうち、各ボトムドロスに対して、ＥＰＭＡを用いた組成分析を実施し、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスを特定する。各ボトムドロスに対してさらに、ＴＥＭを用いた結晶構造解析を実施して、上記観察視野中のΓ_２相ドロス及びδ_１相ドロスを特定してもよい。なお、コントラストによるトップドロス及びボトムドロスの区別をすることなく、各ドロスに対してＥＰＭＡを用いて組成分析及び／又はＴＥＭを用いた結晶構造解析を実施して、視野中の各ドロスの種類（トップドロス、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロス）を特定してもよい。

特定されたΓ_２相ドロス及びδ_１相ドロスに基づいて、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を求める。溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量は、種々の指標で決定できる。たとえば、所定面積あたりのΓ_２相ドロス及びδ_１相ドロスの個数を、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量としてもよい。ここで、所定面積は、特に限定されず、たとえば、観察視野の全体の面積であってもよいし、単位面積（１ｃｍ^２）であってもよい。たとえば、観察視野を１５ｍｍ×１５ｍｍとした場合、観察視野（１５ｍｍ×１５ｍｍ＝２２５ｍｍ^２）中のΓ_２相ドロスの個数（個／２２５ｍｍ^２）及びδ_１相ドロスの個数（個／２２５ｍｍ^２）を、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量としてもよい。また、単位面積（１ｃｍ^２）当たりのΓ_２相ドロスの個数（個／ｃｍ^２）及びδ_１相ドロスの個数（個／ｃｍ^２）を、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量としてもよい。この場合、次の方法により、観察視野中のΓ_２相ドロス及びδ_１相ドロスの個数を求める。始めに、特定されたΓ_２相ドロスの円相当径（μｍ）及びδ_１相ドロスの円相当径（μｍ）を求める。上述の観察視野中の各Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスの面積を円に換算した場合の直径を、円相当径（μｍ）と定義する。上記観察視野の写真画像を用いて、周知の画像処理により、特定されたΓ_２相ドロス及びδ_１相ドロスの円相当径（μｍ）を求める。視野中において、円相当径が１０μｍ以上のΓ_２相ドロスの個数及び円相当径が１０μｍ以上のδ_１相ドロスの個数を、Γ_２相ドロスの個数（個／２２５ｍｍ^２）及びδ_１相ドロスの個数（個／２２５ｍｍ^２）と定義する。得られたΓ_２相ドロスの個数（個／２２５ｍｍ^２）及びδ_１相ドロスの個数（個／２２５ｍｍ^２）を、単位面積当たりのΓ_２相ドロスの個数（個／ｃｍ^２）及び単位面積当たりのδ_１相ドロスの個数（個／ｃｍ^２）に換算する。このように、単位面積（１ｃｍ^２）当たりの円相当径１０μｍ以上のΓ_２相ドロスの個数及び単位面積（１ｃｍ^２）当たりの円相当径１０μｍ以上のδ_１相ドロスの個数を、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量と定義してもよい。なお、観察視野は、上記の領域（１５ｍｍ×１５ｍｍ＝２２５ｍｍ^２）に限定されない。また、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスの円相当径の上限は特に限定されない。Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスの円相当径の上限はたとえば、３００μｍである。

また、他の指標を溶融亜鉛めっき溶液中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量としてもよい。たとえば、上述の観察視野中において、各ボトムドロス（各Γ_２相ドロス及び各δ_１相ドロス）の面積を求める。そして、ボトムドロスの総面積に対するΓ_２相ドロスの総面積の比率及びδ_１相ドロスの総面積の比率を、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量としてもよい。また、観察視野面積に対する、Γ_２相ドロスの総面積の比率及びδ_１相ドロスの総面積の比率を、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量としてもよい。また、上述の視野中におけるΓ_２相ドロスの総面積（μｍ^２）及びδ_１相ドロスの総面積（μｍ^２）を、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量としてもよい。また、上述のサンプルの被検面に対してＸ線回折測定を実施して、各ボトムドロス（Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロス）のピーク強度を測定する。そして、各ボトムドロスのピーク強度の総和（つまり、Γ_２相ドロスのピーク強度及びδ_１相ドロスのピーク強度の総和）に対する、Γ_２相ドロスのピーク強度の比及びδ_１相ドロスのピーク強度の比をΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量としてもよい。なお、Ｘ線回折測定ではΓ_２相ドロスとΓ_１相ドロスは明確に区別することが容易ではない。しかしながら、Γ_１相ドロスは溶融亜鉛めっき浴１０３中にほとんど存在していないと考えられる。したがって、回折角２θ＝４３～４４°で得られるピーク強度は全てΓ_２相ドロスのピーク強度と見なす。なお、Ｘ線回折測定時のターゲットはたとえば、Ｃｏ乾球を利用する。上述以外の他の方法により、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を求めてもよい。

以上の方法により、サンプル採取工程（Ｓ１）で採取されたサンプルを用いて、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を求める。なお、ドロス量決定工程（Ｓ２）は、サンプル採取工程（Ｓ１）においてサンプルを採取するごとに実施することが好ましい。経時的にサンプルを採取し、サンプルを採取するごとにΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を決定することにより、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の経時的な変化も把握することができる。したがって、経時的に採取されたサンプルに基づいて、経時的にΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を決定してもよい。

［操業条件調整工程（Ｓ３）］
ドロス量決定工程（Ｓ２）において溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を決定した後、操業条件調整工程（Ｓ３）を実施する。

操業条件調整工程（Ｓ３）では、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて、溶融亜鉛めっき処理の操業条件を調整する。具体的には、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量が少ない場合には、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を増加するように、操業条件を調整（変更）する。また、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量のうち、いずれかのドロス量が過剰に多い場合は、多い方のドロスを減らすように、操業条件を調整（変更）する。また、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量のうち、いずれかのドロス量が過剰に少ない場合は、少ない方のドロスを増加するように、操業条件を調整（変更）する。求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量が適量であれば、操業条件を現状のまま維持してもよい。操業条件の調整方法は、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量が調整できれば、特に制限されない。具体的には、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及び／又はδ_１相ドロス量が増減できるように調整できれば、操業条件の調整方法は特に制限されない。

好ましくは、操業条件の調整方法として、次の（Ａ）又は（Ｂ）の少なくとも１つを実施する。
（Ａ）溶融亜鉛めっき浴１０３の浴温を調整する。
（Ｂ）溶融亜鉛めっき処理を実施する溶融亜鉛めっき設備１０での鋼板の搬送速度を調整する。

上記（Ａ）について、溶融亜鉛めっき浴の温度を高くすれば、Γ_２相ドロスはδ_１相ドロスに相変態する可能性が高くなる。したがって、溶融亜鉛めっき浴の温度を高めれば、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロスが減少し、代わりに、δ_１相ドロスが増加する。反対に、溶融亜鉛めっき浴の温度を低くすれば、δ_１相ドロスはΓ_２相ドロスに相変態する可能性が高くなる。したがって、溶融亜鉛めっき浴の温度を低下させれば、溶融亜鉛めっき浴１０３中のδ_１相ドロスが減少し、代わりに、Γ_２相ドロスが増加する。ドロス量決定工程（Ｓ２）で求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量のうち、Γ_２相ドロス量が過剰に多い場合は、溶融亜鉛めっき浴の温度を高くすることによって、Γ_２相ドロス量を減らしてδ_１相ドロス量を増加させる。これにより、δ_１相ドロスからΓ_２相ドロスへの相変態に伴う浴中Ａｌの吸収効果（浴中Ａｌ低減効果）を維持する。ドロス量決定工程（Ｓ２）で求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量のうち、δ_１相ドロス量が過剰に多い場合は、溶融亜鉛めっき浴の温度を低くすることによって、δ_１相ドロス量を減らしてΓ_２相ドロス量を増加させる。これにより、Γ_２相ドロスからδ_１相ドロスへの相変態に伴う浴中へのＡｌの放出効果（浴中Ａｌ増加効果）を維持する。Γ_２相ドロス量が過剰に少ない場合は、溶融亜鉛めっき浴の温度を低下する。δ_１相ドロス量が過剰に少ない場合は、溶融亜鉛めっき浴の温度を高める。これにより、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度を安定化できる。

上記（Ｂ）について、溶融亜鉛めっき設備１０での鋼板Ｓの搬送速度を速くすれば、溶融亜鉛めっき浴１０３中に浸漬している鋼板Ｓから溶融亜鉛めっき浴１０３へのＦｅの溶解量が増加する。より具体的には、溶融亜鉛めっき設備１０での鋼板Ｓの搬送速度が速くなれば、単位時間あたりの溶融亜鉛めっき浴１０３への鋼板Ｓの通板量が多くなる。その結果、溶融亜鉛めっき浴１０３中に浸漬している鋼板Ｓから溶融亜鉛めっき浴１０３へのＦｅの溶解量が増加する。このとき、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスを含めたドロスの生成量が全体的に増加する。したがって、溶融亜鉛めっき浴１０３中の全体のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量が過剰に少ない場合、溶融亜鉛めっき設備１０での鋼板の搬送速度を速くすることにより、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を増加できる。Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の両方が溶融亜鉛めっき浴１０３中に十分な量存在すれば、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度を安定化させるために十分な量のＡｌがより安定して吸放出される。したがって、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて鋼板の搬送速度を調整してΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を増加することにより、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度を安定化できる。

上述の（Ａ）及び（Ｂ）の操業条件のうち、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて、いずれか１つの操業条件のみを調整してもよいし、（Ａ）及び（Ｂ）の両方の操業条件を調整してもよい。たとえば、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量が過剰に少なく、かつ、δ_１相ドロス量がΓ_２相ドロス量に対して過剰に少ない場合、溶融亜鉛めっき設備１０での鋼板の搬送速度を速くし、かつ、溶融亜鉛めっき浴の温度を高めてもよい。Γ_２相ドロス量とδ_１相ドロス量との比が適切な場合、（Ａ）の操業条件を現状のまま維持してもよい。Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量が適切な場合、（Ｂ）の操業条件を現状のまま維持してもよい。

ドロス量決定工程（Ｓ２）により求めたドロス量が適切か否かの判断指標として、しきい値を設けてもよい。この場合、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量がしきい値未満であるか否かにより、操業条件を調整してもよい。具体的には、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量がしきい値未満であるか否かにより、操業条件を変更したり、変更せずに維持したりしてもよい。たとえば、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量がしきい値未満である場合、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量が過剰に少ないと判断して、操業条件を変更し、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量が現時点よりも増加するように、操業条件を調整する。好ましくは、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量がしきい値未満である場合、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量がしきい値以上となるように、操業条件を変更する。一方、求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量がしきい値以上である場合、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量が十分に多いと判断して、操業条件を現状のまま維持する。

所定面積あたりのΓ_２相ドロスの個数及びδ_１相ドロスの個数、たとえば、上述のとおり、観察視野中のΓ_２相ドロスの個数及びδ_１相ドロスの個数をΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量とする場合、単位面積（１ｃｍ^２）あたりの個数に換算した場合の１５個／ｃｍ^２に相当する個数を、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量のしきい値とする。この場合、ドロス量決定工程（Ｓ２）により求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量がしきい値（１５個／ｃｍ^２）よりも少ない個数である場合、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量が過剰に少ないと判断して、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量が増加するように、操業条件を調整する。好ましくは、ドロス量決定工程（Ｓ２）により求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量が上記しきい値（１５個／ｃｍ^２）未満のとき、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量がしきい値（１５個／ｃｍ^２）以上の個数となるように、操業条件を調整する。たとえば、ドロス量決定工程（Ｓ２）により求めたΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量が単位面積で換算した場合における１５個／ｃｍ^２未満の個数であるとき、上述の（Ｂ）の操業条件を実施して、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量を増加する。なお、所定面積あたりのΓ_２相ドロスの個数及びδ_１相ドロスの個数は、大きければ大きいほど溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度を安定化できるため、特に上限値を規定するものではない。しかしながら、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量が過剰に多ければ、溶融亜鉛めっき鋼板又は合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面にドロス欠陥が生じる可能性がある。そのため、たとえば、所定面積あたりのΓ_２相ドロスの個数及びδ_１相ドロスの個数に上限値を設けてもよい。たとえば、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量の上限値は、単位面積（ｃｍ^２）当たり１００でもよい。

また、ドロス量決定工程（Ｓ２）により求めたΓ_２相ドロス量とδ_１相ドロス量との比が適切か否かの判断指標として、しきい値を設けてもよい。ここで、Γ_２相ドロス量とδ_１相ドロス量との比とはたとえば、δ_１相ドロス量に対するΓ_２相ドロス量の比（＝Γ_２相ドロス量／δ_１相ドロス量）である。この場合、求めたΓ_２相ドロス量とδ_１相ドロス量との比が所定の範囲内であるか否かにより、操業条件を調整してもよい。具体的には、求めたΓ_２相ドロス量とδ_１相ドロス量との比が所定の範囲内であるか否かにより、操業条件を変更したり、変更せずに維持したりしてもよい。たとえば、求めたΓ_２相ドロス量とδ_１相ドロス量との比（たとえば、Γ_２相ドロス量／δ_１相ドロス量）が所定の下限値未満である場合、δ_１相ドロス量がΓ_２相ドロス量に対して過剰に多いと判断して、操業条件を変更し、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量がδ_１相ドロス量に対して現時点よりも増加するように、又は、δ_１相ドロス量がΓ_２相ドロス量に対して現時点よりも減少するように、操業条件を調整する。反対に、求めたΓ_２相ドロス量とδ_１相ドロス量との比（たとえば、Γ_２相ドロス量／δ_１相ドロス量）が所定の上限値より大きい場合、Γ_２相ドロス量がδ_１相ドロス量に対して過剰に多いと判断して、操業条件を変更し、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量がδ_１相ドロス量に対して現時点よりも減少するように、又は、δ_１相ドロス量がΓ_２相ドロス量に対して現時点よりも増加するように、操業条件を調整する。一方、求めたΓ_２相ドロス量とδ_１相ドロス量との比（たとえば、Γ_２相ドロス量／δ_１相ドロス量）が所定の範囲内である場合、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量とδ_１相ドロス量との比が適切であると判断して、操業条件を現状のまま維持する。

所定面積あたりのΓ_２相ドロスの個数及びδ_１相ドロスの個数、たとえば、上述のとおり、観察視野中のΓ_２相ドロスの個数及びδ_１相ドロスの個数をΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量とする場合、単位面積（１ｃｍ^２）あたりの個数に換算した場合の、δ_１相ドロスの個数に対するΓ_２相ドロスの個数の比（＝Γ_２相ドロスの個数／δ_１相ドロスの個数）が０．０５～２０．００となる範囲を、Γ_２相ドロス量とδ_１相ドロス量との比が適切な範囲とする。この場合、ドロス量決定工程（Ｓ２）により求めたΓ_２相ドロス量とδ_１相ドロス量との比（Γ_２相ドロス量／δ_１相ドロス量）が下限値（０．０５）未満である場合、δ_１相ドロス量がΓ_２相ドロス量に対して過剰に多いと判断して、溶融亜鉛めっき浴１０３中のδ_１相ドロス量がΓ_２相ドロス量に対して減少するように、又は、Γ_２相ドロス量がδ_１相ドロス量に対して増加するように、相操業条件を調整する。また、ドロス量決定工程（Ｓ２）により求めたΓ_２相ドロス量とδ_１相ドロス量との比（Γ_２相ドロス量／δ_１相ドロス量）が上限値（２０．００）より大きい場合、Γ_２相ドロス量がδ_１相ドロス量に対して過剰に多いと判断して、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量がδ_１相ドロス量に対して減少するように、又は、δ_１相ドロス量がΓ_２相ドロス量に対して増加するように、操業条件を調整する。

好ましくは、ドロス量決定工程（Ｓ２）により求めたδ_１相ドロスの個数に対するΓ_２相ドロスの個数の比（Γ_２相ドロス量／δ_１相ドロス量）が上記下限値（０．０５）未満のとき、δ_１相ドロスの個数に対するΓ_２相ドロスの個数の比が上記下限値（０．０５）以上となるように、操業条件を調整する。たとえば、ドロス量決定工程（Ｓ２）により求めたδ_１相ドロスの個数に対するΓ_２相ドロスの個数の比が上記下限値（０．０５）未満の時、上述の（Ａ）の操業条件の調整をして、δ_１相ドロスの個数に対するΓ_２相ドロスの個数の比を高める。また、ドロス量決定工程（Ｓ２）により求めたδ_１相ドロスの個数に対するΓ_２相ドロスの個数の比が上記上限値（２０．００）より多いとき、δ_１相ドロスの個数に対するΓ_２相ドロスの個数の比が上記上限値（２０．００）以下となるように、操業条件を調整する。たとえば、ドロス量決定工程（Ｓ２）により求めたδ_１相ドロスの個数に対するΓ_２相ドロスの個数の比が上記上限値（２０．００）より多い時、上述の（Ａ）の操業条件の調整をして、Γ_２相ドロスの個数に対するδ_１相ドロスの個数の比を低下させる。

［溶融亜鉛めっき浴のより好ましい浴温について］
なお、上述の溶融亜鉛めっき処理方法における溶融亜鉛めっき浴の温度（浴温）は、好ましくは、４４０～５００℃である。溶融亜鉛めっき浴１０３中のドロスは、溶融亜鉛めっき浴の温度及び溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度に応じて、主として、トップドロス、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスに相変態する。Γ_２相ドロスは浴温が低い領域で生成しやすい。δ_１相ドロスは浴温が高い領域で生成しやすい。Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスの両方が安定して生成する領域に調整すれば、溶融亜鉛めっき浴のＡｌ濃度の安定化効果が高まる。

また、溶融亜鉛めっき浴の浴温が５００℃以下であれば、Ｚｎが蒸発してヒュームとなるのを抑制できる。ヒュームが発生する場合、鋼板にヒュームが付着して表面疵（ヒューム疵）となりやすい。溶融亜鉛めっき浴の浴温の好ましい下限は４６０℃であり、さらに好ましくは４６５℃であり、さらに好ましくは４６９℃である。溶融亜鉛めっき浴の浴温の好ましい上限は４９０℃であり、さらに好ましくは４８０℃であり、さらに好ましくは４７５℃である。なお、トップドロスは、Γ_２相ドロスの生成領域及びδ_１相ドロスの生成領域よりもＡｌ濃度が高い領域で生成しやすい。

以上のとおり、本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法では、溶融亜鉛めっき浴からサンプルを採取して（サンプル採取工程（Ｓ１））、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を求める（ドロス量決定工程（Ｓ２））。そして、溶融亜鉛めっき浴１０３中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて、溶融亜鉛めっき処理の操業条件を調整する（操業条件調整工程（Ｓ３））。Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量及び比を管理することにより、溶融亜鉛めっき浴のＡｌ濃度を安定化できる。

［合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法］
上述の本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）の製造方法に適用可能である。

本実施形態による合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、溶融亜鉛めっき処理工程と、合金化処理工程とを備える。溶融亜鉛めっき処理工程では、鋼板に対して、上述の溶融亜鉛めっき処理方法を実施して、鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層を形成する。一方、合金化処理工程では、溶融亜鉛めっき処理工程により表面に溶融亜鉛めっき層が形成された鋼板に対して、図２に示す合金化炉１１１を用いて合金化処理を実施する。合金化処理方法は、周知の方法を適用すれば足りる。

以上の製造工程により、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造できる。本実施形態の合金化溶融亜鉛めっき鋼板では、上述の本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法を採用する。つまり、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて、溶融亜鉛めっき処理の操業条件を調整してΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量及び比を調整する。そのため、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度が安定する。その結果、製造された合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化溶融亜鉛めっき層の合金化度が安定する。合金化溶融亜鉛めっき層の合金化度が安定すれば、合金化溶融亜鉛めっき層の外観がより美麗になる。

なお、本実施形態の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、溶融亜鉛めっき処理工程、及び、合金化処理工程以外の他の製造工程を含んでもよい。たとえば、本実施形態の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、合金化処理工程後において、図１に示す調質圧延機３０を用いて調質圧延を実施する調質圧延工程を含んでもよい。この場合、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面の外観品質をさらに高めることができる。また、調質圧延工程以外の他の製造工程を含んでもよい。

［溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法］
上述の本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法はまた、溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）の製造方法にも適用可能である。

本実施形態による溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、溶融亜鉛めっき処理工程を備える。溶融亜鉛めっき処理工程では、鋼板に対して、上述の溶融亜鉛めっき処理方法を実施して、鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層を形成する。本実施形態の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法では、上述の本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法を採用する。Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて、溶融亜鉛めっき処理の操業条件を調整してΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量及び比を調整する。そのため、溶融亜鉛めっき浴１０３中のＡｌ濃度が安定する。その結果、製造された溶融亜鉛めっき層の密着性が安定する。溶融亜鉛めっき層の密着性が安定すれば、溶融亜鉛めっき鋼板の加工性が高まる。

なお、本実施形態の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、溶融亜鉛めっき処理工程以外の他の製造工程を含んでもよい。たとえば、本実施形態の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、溶融亜鉛めっき処理工程後に、図１に示す調質圧延機３０を用いて調質圧延を実施する調質圧延工程を含んでもよい。この場合、溶融亜鉛めっき鋼板の表面の外観品質をさらに高めることができる。また、調質圧延工程以外の他の製造工程を含んでもよい。

以下、実施例により本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法の一態様の効果をさらに具体的に説明する。実施例での条件は、本実施形態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、本実施形態の溶融亜鉛めっき処理方法は、この一条件例に限定されない。

上述の操業条件調整工程において、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量と溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度との関係について調査を行った。

具体的には、図２と同じ構成を有する溶融亜鉛めっき設備を利用して、溶融亜鉛めっき処理方法を実施した。具体的には、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量が異なる条件で溶融亜鉛めっき処理を実施し、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を調査した。各試験番号のΓ_２相ドロス量（個／ｃｍ^２）及びδ_１相ドロス量（個／ｃｍ^２）を表１に示す。鋼板としては、自動車外板用鋼板（冷延鋼板）を用いた。なお、溶融亜鉛めっき浴の浴温は、表１に示すΓ_２相ドロス量（個／ｃｍ^２）及びδ_１相ドロス量（個／ｃｍ^２）となるように４４０～５００℃の範囲で適宜調整した。また、鋼板の搬送速度は、表１に示すΓ_２相ドロス量（個／ｃｍ^２）及びδ_１相ドロス量（個／ｃｍ^２）となるように適宜調整した。各試験番号において、溶融亜鉛めっき浴の浴温、及び、鋼板の搬送速度は一定であった。

各試験番号において、図２の溶融亜鉛めっき浴１０３のうち、深さ方向Ｄにおいて、シンクロール１０７の上端から下端までの特定の深さ範囲Ｄ１０７内からサンプルを採取した。より具体的には、図２の溶融亜鉛めっき浴１０３において、深さ方向Ｄにおける特定の深さ範囲Ｄ１０７、幅方向Ｗにおける特定の幅範囲、及び、長さ方向Ｌにおける特定の長さ範囲で区画される特定領域（以下、サンプル採取領域という）内からサンプルを採取した。いずれの試験番号においても、上述の同じサンプル採取領域内からサンプルを４００ｇ程度採取した。採取したサンプルを常温まで冷却した。冷却後のサンプルを用いて、各試験番号の溶融亜鉛めっき浴の化学組成をＩＣＰ発光分光分析計を用いて測定した。測定により得られたＦｅ濃度（質量％）及びＡｌ濃度（質量％）は、Ｔｏｔａｌ－Ｆｅ濃度（質量％）及びＴｏｔａｌ－Ａｌ濃度（質量％）である。そこで、得られたＴｏｔａｌ－Ｆｅ濃度、及びＴｏｔａｌ－Ａｌ濃度と、周知のＺｎ－Ｆｅ－Ａｌ三元系状態図とを用いて、溶融亜鉛めっき浴中のＦｅ濃度（Ｆｒｅｅ－Ｆｅ濃度）を算出した。具体的には、サンプルを採取したときの浴温でのＺｎ－Ｆｅ－Ａｌ三元系状態図を準備した。周知のＺｎ－Ｆｅ－Ａｌ三元系状態図に、ＩＣＰ発光分光分析計により得られたＴｏｔａｌ－Ｆｅ濃度及びＴｏｔａｌ－Ａｌ濃度から特定される点をプロットした。プロットした点から、Ｚｎ－Ｆｅ－Ａｌ三元系状態図中の液相線にタイライン（共役線）を引いて、液相線とタイラインとの交点を求めた。交点でのＦｅ濃度をＦｒｅｅ－Ｆｅ濃度（質量％）と定義した。以上の方法により、溶融亜鉛めっき浴中のＦｅ濃度（Ｆｒｅｅ－Ｆｅ濃度）を求めた。その結果、溶融亜鉛めっき浴中のＦｅ濃度はいずれの試験番号においても、０．０２０～０．０５０質量％の範囲内であった。

各試験番号において、表１に示す操業条件での溶融亜鉛めっき浴中からサンプルを採取した。具体的には、上述のサンプル採取領域から４００ｇ程度のサンプルを採取した。採取したサンプルから、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロス観察用試験片を作製した。Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロス観察用試験片の被検面は１５ｍｍ×１５ｍｍとし、厚さを０．５ｍｍとした。１００倍のＳＥＭを用いて、上記被検面の視野（１５ｍｍ×１５ｍｍ）で全視野観察を行い、コントラストに基づいて、ドロス（トップドロス、ボトムドロス）を特定した。さらに、ＥＰＭＡを用いた組成分析を実施して、ボトムドロスを、Γ_２相ドロス及びδ_１相ドロスに分類した。さらに、特定されたΓ_２相ドロス及びδ_１相ドロスの円相当径を求めた。上述の１５ｍｍ×１５ｍｍの視野中のΓ_２相ドロス及びδ_１相ドロスのうち、円相当径が１０μｍ以上のΓ_２相ドロスの個数及びδ_１相ドロスの個数を求めた。観察視野中の円相当径１０μｍ以上のΓ_２相ドロスの個数（個／２２５ｍｍ^２）を、単位面積当たりのΓ_２相ドロスの個数（個／ｃｍ^２）に換算し、Γ_２相ドロス量とした。観察視野中の円相当径１０μｍ以上のδ_１相ドロスの個数（個／２２５ｍｍ^２）を、単位面積当たりのδ_１相ドロスの個数（個／ｃｍ^２）に換算し、δ_１相ドロス量とした。結果を表１に示す。

［浴中Ａｌ濃度の増加抑制評価試験］
各試験番号の操業条件での溶融亜鉛めっき処理中の、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を測定した。溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の測定は、次の方法で求めた。溶融亜鉛めっき浴の化学組成をＩＣＰ発光分光分析計を用いて測定した。測定により得られたＦｅ濃度（質量％）及びＡｌ濃度（質量％）は、Ｔｏｔａｌ－Ｆｅ濃度（質量％）及びＴｏｔａｌ－Ａｌ濃度（質量％）である。そこで、得られたＴｏｔａｌ－Ｆｅ濃度、及びＴｏｔａｌ－Ａｌ濃度と、周知のＺｎ－Ｆｅ－Ａｌ三元系状態図とを用いて、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度（Ｆｒｅｅ－Ａｌ濃度）を算出した。具体的には、サンプルを採取したときの浴温でのＺｎ－Ｆｅ－Ａｌ三元系状態図を準備した。周知のＺｎ－Ｆｅ－Ａｌ三元系状態図に、ＩＣＰ発光分光分析計により得られたＴｏｔａｌ－Ｆｅ濃度及びＴｏｔａｌ－Ａｌ濃度から特定される点をプロットした。プロットした点から、Ｚｎ－Ｆｅ－Ａｌ三元系状態図中の液相線にタイライン（共役線）を引いて、液相線とタイラインとの交点を求めた。交点でのＡｌ濃度をＦｒｅｅ－Ａｌ濃度（質量％）と定義した。以上の方法により、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度（Ｆｒｅｅ－Ａｌ濃度）を求めた。

各試験番号の操業条件での溶融亜鉛めっき処理中、Ａｌインゴットを一定速度で浸漬した。浸漬された全Ａｌの量から算出される、単位時間当たりの溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の上昇量を求め、Ａｌ増加量（インゴット）（Ａｌ濃度（質量％）／単位時間）とした。各試験番号の操業条件での溶融亜鉛めっき処理中の、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を上述の方法により継時的に測定し、単位時間当たりのＡｌ濃度の上昇量を求め、Ａｌ増加量（浴中）（Ａｌ濃度（質量％）／単位時間）とした。Ａｌ増加量（インゴット）に対する、Ａｌ増加量（浴中）の割合を算出し、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の増加抑制に対する評価を行った。評価基準は、次のとおりとした。結果を表１に示す。
Ａ：Ａｌ増加量（インゴット）に対する、Ａｌ増加量（浴中）の割合が３０％以下
Ｂ：Ａｌ増加量（インゴット）に対する、Ａｌ増加量（浴中）の割合が３０％超

［浴中Ａｌ濃度の減少抑制評価試験］
各試験番号の操業条件での溶融亜鉛めっき処理中の、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を測定した。溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の測定は、ＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法）により行った。各試験番号の操業条件での溶融亜鉛めっき処理中、Ａｌインゴットの浸漬を一定時間停止して溶融亜鉛めっき処理した。得られた溶融亜鉛めっき鋼板上に形成された溶融亜鉛めっき層中のＡｌ濃度を測定した。溶融亜鉛めっき層中のＡｌ濃度と、鋼板の搬送速度とから、単位時間当たりの溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の減少量を算出し、Ａｌ減少量（鋼板の持ち出しＡｌ量）（Ａｌ濃度（質量％）／単位時間）とした。ここで、鋼板の持ち出しＡｌ量とは、溶融亜鉛めっき処理の進行に伴い、溶融亜鉛めっき層に含まれる形で溶融亜鉛めっき浴内から減少したＡｌ量に相当する。各試験番号の操業条件での溶融亜鉛めっき処理中の、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を継時的に測定し、単位時間当たりのＡｌ濃度の減少量を求め、Ａｌ減少量（浴中）（Ａｌ濃度（質量％）／単位時間）とした。Ａｌ減少量（鋼板の持ち出しＡｌ量）に対する、Ａｌ減少量（浴中）の割合を算出し、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の減少抑制に対する評価を行った。評価基準は、次のとおりとした。結果を表１に示す。
Ａ：Ａｌ減少量（鋼板の持ち出しＡｌ量）に対する、Ａｌ減少量（浴中）の割合が３０％以下
Ｂ：Ａｌ減少量（鋼板の持ち出しＡｌ量）に対する、Ａｌ減少量（浴中）の割合が３０％超

表１中、Ａｌ濃度の安定化の欄には、上述の浴中Ａｌ濃度の増加抑制評価試験においてＡ判定であり、かつ、上述の浴中Ａｌ濃度の減少抑制評価試験においてＡ判定で合った試験番号についてはＡと記載した。上述の浴中Ａｌ濃度の増加抑制評価試験、及び／又は、上述の浴中Ａｌ濃度の減少抑制評価試験においてＢ判定であった試験番号についてはＢと記載した。

［評価結果］
表１を参照して、試験番号５～７及び９～１１では、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量が１５個／ｃｍ^２以上であり、かつ、δ_１相ドロス量に対するΓ_２相ドロス量の比が０．０５～２０．００に制御された。そのため、試験番号５～７及び９～１１では、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の増加及び、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度の減少のいずれも抑制され、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度が安定化した。

以上の結果より、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量に基づいて操業条件を調整することにより、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を安定化できることが分かった。そして、好ましくは、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量のしきい値を１５個／ｃｍ^２とし、かつ、δ_１相ドロス量に対するΓ_２相ドロス量の比が０．０５～２０．００の範囲を適切な含有量比として、Γ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量の合計量が１５個／ｃｍ^２以上となり、かつ、δ_１相ドロス量に対するΓ_２相ドロス量の比が０．０５～２０．００の範囲内となるように溶融亜鉛めっき処理での操業条件を調整することにより、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を安定化できることが分かった。

以上、本発明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発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明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。

１０ 溶融亜鉛めっき設備
１０１ 溶融亜鉛ポット
１０３ 溶融亜鉛めっき浴
１０７ シンクロール
１０９ ガスワイピング装置
１１１ 合金化炉
２０２ スナウト

Claims (8)

1. 溶融亜鉛めっき鋼板又は合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造に用いられる溶融亜鉛めっき処理方法であって、
   Ａｌを含有する溶融亜鉛めっき浴中からサンプルを採取するサンプル採取工程と、
   採取された前記サンプルを用いて、前記溶融亜鉛めっき浴中のΓ_２相ドロス量及びδ_１相ドロス量を求めるドロス量決定工程と、
   求めた前記Γ_２相ドロス量及び前記δ_１相ドロス量に基づいて、溶融亜鉛めっき処理の操業条件を調整して、前記Γ _２ 相ドロス量及び前記δ _１ 相ドロス量を調整する操業条件調整工程とを備える、
   溶融亜鉛めっき処理方法。
2. 請求項１に記載の溶融亜鉛めっき処理方法であって、
   前記ドロス量決定工程では、
   採取された前記サンプルを用いて、所定面積当たりのΓ_２相ドロスの個数を前記Γ_２相ドロス量として求め、所定面積当たりのδ_１相ドロスの個数を前記δ_１相ドロス量として求める、
   溶融亜鉛めっき処理方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の溶融亜鉛めっき処理方法であって、
   前記操業条件調整工程では、
   求めた前記Γ_２相ドロス量及び前記δ_１相ドロス量に基づいて、前記溶融亜鉛めっき浴の浴温を調整して、前記Γ_２相ドロス量及び前記δ_１ 相ドロス量を調整する、
   溶融亜鉛めっき処理方法。
4. 請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の溶融亜鉛めっき処理方法であって、
   前記操業条件調整工程では、
   求めた前記Γ_２相ドロス量及び前記δ_１相ドロス量に基づいて、前記溶融亜鉛めっき処理を実施する溶融亜鉛めっき設備での鋼板の搬送速度を調整して、前記Γ_２相ドロス量及び前記δ_１ 相ドロス量を調整する、
   溶融亜鉛めっき処理方法。
5. 請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の溶融亜鉛めっき処理方法であって、
   前記ドロス量決定工程では、
   採取された前記サンプルを用いて、単位面積（１ｃｍ^２）当たりのΓ_２相ドロスの個数を前記Γ_２相ドロス量（個／ｃｍ^２）として求め、単位面積（１ｃｍ^２）当たりのδ_１相ドロスの個数を前記δ_１相ドロス量（個／ｃｍ^２）として求め、
   前記操業条件調整工程では、
   前記Γ_２相ドロス量及び前記δ_１相ドロス量が式（１）及び式（２）を満たすように調整する、溶融亜鉛めっき処理方法。
   １５≦Γ_２相ドロス量＋δ_１相ドロス量 （１）
   ０．０５≦Γ_２相ドロス量／δ_１相ドロス量≦２０．００ （２）
6. 請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の溶融亜鉛めっき処理方法であって、
   前記溶融亜鉛めっき浴が貯留された溶融亜鉛ポット内には、前記溶融亜鉛めっき浴中に浸漬された鋼帯と接触して前記鋼帯の進行方向を上下に転換させるためのシンクロールが配置されており、
   前記サンプル採取工程では、
   前記溶融亜鉛ポット内の前記溶融亜鉛めっき浴のうち、前記シンクロールの上端から下端までの深さ範囲から、前記サンプルを採取する、
   溶融亜鉛めっき処理方法。
7. 鋼板に対して、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の溶融亜鉛めっき処理方法を実施して、前記鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層を形成する溶融亜鉛めっき処理工程と、
   前記表面に前記溶融亜鉛めっき層が形成された前記鋼板に対して合金化処理を実施して、前記合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する合金化処理工程とを備える、
   合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
8. 鋼板に対して、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の溶融亜鉛めっき処理方法を実施して、前記鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層を形成する溶融亜鉛めっき処理工程を備える、
   溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。

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