WO2020145387A1 - 冷却速度決定装置および情報処理プログラム - Google Patents

Abstract

溶融めっき後の溶融めっき鋼板の表面の変色を防止する。冷却速度決定装置（１）は、溶融めっき鋼板の表面の変色度合いＹＩを示す下記（１）式における、溶融めっき浴に対応する係数α、β、γおよびδを取得する係数取得部（１２）と、下記（１）式におけるＹＩが所定の基準値以下となるように平均冷却速度Ａを決定する速度決定部（１３）とを備える。　ＹＩ＝（α×［ＳＥ］＋β）×｛（Ｔ－ＳＴ）／Ａ｝^１／２＋γ×［ＳＥ］＋δ・・・（１）　（ここで、　［ＳＥ］：溶融めっき浴に含まれる特定元素の濃度（質量％）　Ｔ：溶融めっき浴の浴温（℃）　ＳＴ：溶融めっき浴が凝固する凝固温度（℃））

Description

冷却速度決定装置および情報処理プログラム

　本発明は、溶融めっき鋼板の製造に際して、溶融めっき浴から引き上げた溶融めっき付着鋼板の冷却速度を決定する装置等に関する。より詳しくは、溶融めっき後に溶融めっき鋼板の表面に変色が生じることを防止し得る、溶融めっき付着鋼板の冷却速度を決定する装置等に関する。

　従来、鋼板に各種の溶融めっきを施すことにより、種々の溶融めっき鋼板が製造されている。製造される製品（溶融めっき鋼板）の性質を向上させるために、溶融めっきの種類（すなわち溶融めっき浴の組成）に応じて様々な技術が用いられている。

　溶融めっき鋼板の一例として、溶融アルミニウム系めっき鋼板（溶融Ａｌ系めっき鋼板）が挙げられる。溶融Ａｌ系めっき鋼板は、鋼板のもつ耐食性および耐熱性を向上させるために、鋼板の表層にアルミニウムを主成分とするめっきを溶融めっき法によって施しためっき鋼板である。溶融Ａｌ系めっき鋼板は、自動車排ガス部材、燃焼機器部材など、耐熱用途を中心に広く使用されている。

　ところで、溶融Ａｌ系めっき鋼板は、めっき層の表面に、アルミニウムの凝固組織であるデンドライト（樹枝状晶）に起因するスパングル模様が出現する。スパングル模様は、独特の幾何学模様または花柄模様であり、スパングル模様を形成する個々の領域（スパングル）は、上記デンドライトにてなっている。

　スパングルは、めっき後にアルミニウムが凝固する過程で成長する。その成長は、先ずスパングル核が生成し、次にスパングル核から一次デンドライトアームが成長し、続いて一次デンドライトアームから二次デンドライトアームが発生して進行する。隣接するスパングル同士がぶつかることによりデンドライトアームの成長が止まるので、めっき層中のスパングル核が多いほどスパングルの個数が多くなり、１個あたりのスパングルサイズは微細なものとなる。

　このスパングルの存在は、溶融Ａｌ系めっき鋼板の耐食性などの品質に何ら悪影響を及ぼすものではないが、市場では、スパングルサイズが微細でスパングル模様の目立たない表面肌を有する溶融Ａｌ系めっき鋼板が好まれている。

　スパングルの微細化の度合いは、単位面積当たりのスパングルの数、すなわちスパングル密度で評価することが出来る。スパングル密度が大きいほど、単位面積当たりのスパングル数は多く、スパングルの大きさは微細であることを意味する。

　そこで、例えば、めっき層がアルミニウム－亜鉛合金である溶融アルミニウム－亜鉛めっき鋼板では、微細スパングルを形成させることを目的に、スパングル核として作用する物質を増加させるために、めっき浴中にＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｂ、ホウ化アルミニウム（ＡｌＢ_２、ＡｌＢ_１２）等のホウ化物、炭化チタニウム（ＴｉＣ）、ホウ化チタニウム（ＴｉＢ_２）、またはチタニウムアルミナイド（ＴｉＡｌ_３）を添加する製造方法が提案されている。このような製造方法について、例えば特許文献１～３に記載されている。

日本国公開特許公報「特開２００４－１１５９０８号公報（２００４年４月１５日公開）」 日本国公開特許公報「特開２００６－２２４０９号公報（２００６年１月２６日公開）」 日本国公開特許公報「特許第３７５１８７９号公報（２００５年１２月１６日発行）」 日本国公開特許公報「特許第５５９１４１４号公報（２０１４年９月１７日発行）」 日本国公開特許公報「特許第６０６９５５８号公報（２０１７年２月１日発行）」 日本国公開特許公報「特開２０１８－１０４７６２号公報（２０１８年７月５日公開）」

　しかしながら、上記の方法を溶融Ａｌ系めっき鋼板に適用した場合、以下のような問題がある。

　すなわち、アルミニウム（比重：２．７）は比較的軽量な金属であるため、溶融アルミニウムを主成分とする溶融Ａｌ系めっき浴の比重は、アルミニウムと亜鉛（比重：７．１）とが混合した浴湯であるアルミニウム－亜鉛めっき浴よりも幾分か低い。そのため、Ｔｉ、Ｎｂ、炭化チタニウム（ＴｉＣ）、ホウ化チタニウム（ＴｉＢ_２）、およびチタニウムアルミナイド（ＴｉＡｌ_３）等の、溶融Ａｌ系めっき浴よりも比重が高い物質は、溶融Ａｌ系めっき浴の底部への沈降性が高く、溶融Ａｌ系めっき浴中に均一に分散させることが困難である。それゆえ、特許文献１～３に記載の方法では、工業的な連続操業のように、溶融Ａｌ系めっき鋼板を連続的に製造する場合、溶融Ａｌ系めっき鋼板の表面に微細なスパングルを安定的に形成させることが困難であるという問題がある。

　特許文献４には、めっき層のＢ含有量が０．００２～０．０８０質量％の溶融Ａｌ系めっき鋼板が示されている。しかし、この文献に開示された技術は、溶融Ａｌ系めっき鋼板のめっき層の表面にＢが偏在することにより、めっき層と金型との摺動性を向上し、めっき層の耐カジリ性を改善するものである。特許文献４には溶融Ａｌ系めっき鋼板の表面に微細なスパングルを形成することについては何ら記載されておらず、スパングルの微細化に関して格別の効果は得られていない。

　また、特許文献５、６には、めっき層中の平均Ｂ濃度および平均Ｋ濃度の両方を所定の範囲内に調整することにより、溶融Ａｌ系めっき鋼板の表面に微細なスパングルを形成する技術が記載されている。この技術によれば、溶融Ａｌ系めっき鋼板のめっき層にＢおよびＫのいずれかを単独添加する場合よりも、添加元素によるスパングルの微細化効果を高め得る。このような特許文献５、６に記載の技術では、スパングル核として作用する物質がめっき浴の底部に沈降するという問題を、該物質と溶融Ａｌ浴との比重差が比較的小さいことによって或る程度解消し得る。

　これまで、本発明者らは、特許文献５、６に記載の技術を用いた場合に、下記のような現象が生じるという知見を得た。すなわち、溶融Ａｌ系めっき鋼板のスパングル密度が安定しない場合があるとともに、溶融めっき後の溶融Ａｌ系めっき鋼板の表面に変色（茶色～金色）が生じる場合がある。この変色は、溶融Ａｌ系めっき鋼板の性能に悪影響を及ぼすものではないが、市場では、表面が白色の溶融Ａｌ系めっき鋼板が好まれる。それゆえ、溶融Ａｌ系めっき鋼板の表面の変色は、溶融Ａｌ系めっき鋼板の製品価値を低下させる。

　また、上記のような現象（変色）は、溶融Ａｌ系めっき鋼板だけでなく、他の種類の溶融めっき鋼板においても同様に生じる可能性がある。つまり、溶融めっき浴の構成成分によっては、溶融めっき後の溶融めっき鋼板の表面に変色が生じ易い場合がある。

　本発明の一態様は、このような現状に鑑み、溶融めっき後の溶融めっき鋼板の表面の変色を防止することを目的とする。

　上記の課題を解決するために、本発明の一態様における冷却速度決定装置は、溶融めっき浴から引き上げた後の、溶融めっきが付着した基材鋼板である溶融めっき付着鋼板の冷却速度を決定する冷却速度決定装置であって、上記溶融めっき付着鋼板が冷却されてなる溶融めっき鋼板の表面の変色度合いＹＩを示す下記（１）式における、上記溶融めっき浴に対応する係数α、β、γおよびδを取得する係数取得部と、上記溶融めっき浴から上記溶融めっき付着鋼板を引き上げた直後から、上記基材鋼板に付着した溶融めっきが凝固するまでの時間における平均冷却速度を決定する速度決定部とを備え、上記速度決定部は、下記（１）式に各上記係数を代入した式におけるＹＩが所定の基準値以下となるように上記平均冷却速度を決定することを特徴としている。

　ＹＩ＝（α×［ＳＥ］＋β）×｛（Ｔ－ＳＴ）／Ａ｝^１／２＋γ×［ＳＥ］＋δ・・・（１）
ここで、
　［ＳＥ］：上記溶融めっき浴の構成元素のうち予め特定された特定元素の濃度（質量％）
　Ｔ：上記溶融めっき浴の浴温（℃）
　ＳＴ：上記溶融めっき浴が凝固する凝固温度（℃）
　Ａ：上記平均冷却速度（℃／秒）
　α、β、γ、δ：上記係数
である。

　本発明の一態様によれば、溶融めっき後の溶融めっき鋼板の表面の変色を防止することができる。

本発明の一実施形態における冷却速度決定装置の概略的な構成を示すブロック図である。 溶融Ａｌ系めっき鋼板について、めっき層の極表面を研磨してデンドライト組織を観察可能とした後の光学顕微鏡写真を示す図である。

　以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の記載は発明の趣旨をよりよく理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、本出願において、「Ａ～Ｂ」とは、特記しない限り、Ａ以上Ｂ以下であることを示している。また、本明細書では、特に明記しない限り、組成を示す際に用いる「％」は、「質量％」を意味するものとする。

　（１．用語の定義）
　本明細書において、「鋼板」との用語は、「鋼帯」を含む意味で用いる。また、「溶融めっき付着鋼板」とは、基材鋼板を溶融めっき浴に浸漬および通過させて引き上げたときの、基材鋼板の表面に溶融めっき浴の一部が溶融状態で付着している状態のものを意味する。溶融めっき付着鋼板が冷却されて表面物質が凝固することにより、基材鋼板の表面に溶融めっき層が形成される。これにより溶融めっき鋼板が生成する。

　また、本明細書において、溶融めっき付着鋼板を溶融めっき浴から引き上げた直後から、該溶融めっき付着鋼板の表面物質が凝固して溶融めっき層が形成された時点までに要した時間を「凝固時間」と称する。溶融めっき層が形成された時点をどのように判定するか、という具体的な手法は特に限定されないが、例えば、人が目視にて観測した表面光沢の変化に基づいて判定してもよい。

　また、上記「凝固時間」は、以下のようにして求めてもよい。すなわち、連続溶融めっき設備のラインにおいて、ライン上における溶融めっき浴の表面位置と溶融めっき層が形成される位置とに基づいて搬送距離を算出する。該搬送距離をライン搬送速度で除することによって、上記「凝固時間」を算出してもよい。

　「平均冷却速度」とは、溶融めっき付着鋼板を溶融めっき浴から引き上げた直後から、該溶融めっき付着鋼板の表面物質が凝固して溶融めっき層が形成された時点までの時間における溶融めっき付着鋼板の冷却速度の平均値（例えば１秒あたりの温度変化）である。「平均冷却速度」は、例えば以下のように算出することができる。すなわち、上記溶融めっき付着鋼板の表面温度における、溶融めっき浴から引き上げた直後の温度を第１の温度（溶融めっき浴の浴温と近似できる温度）とし、溶融めっき浴の構成物質の凝固温度を第２の温度とする。｛（上記第１の温度－上記第２の温度）／上記凝固時間｝を演算することにより、平均冷却速度（単位は例えば℃／秒）が求められる。

　（２．発明の知見の概略的な説明）
　本発明者らが見出した知見について、経緯とともに以下に概略的に説明する。

　本発明者らは、溶融めっき鋼板の一種である溶融Ａｌ系めっき鋼板に関して、近年、めっき浴中に所定の範囲内の濃度のＢとＫとを共添加することにより、スパングルサイズが微細な溶融Ａｌ系めっき鋼板を製造する技術を得た（特許文献５参照）。そして、この技術を用いて工業的な生産を試みた結果、以下のような現象が生じた。

　すなわち、ＢとＫとを共添加した溶融Ａｌ系めっき浴を用いて、基材鋼板を該溶融Ａｌ系めっき浴に浸漬および通過させて引き上げ、冷却することにより表面に溶融Ａｌ系めっき層が形成された溶融Ａｌ系めっき鋼板を製造した。このとき、製造した溶融Ａｌ系めっき鋼板の表面に変色が生じる場合があり、例えば溶融Ａｌ系めっき鋼板の表面がまだら模様状に変色した。また、溶融Ａｌ系めっき鋼板の表面が全面に変色する場合もあった。

　本発明者らは、上記のような変色が生じる要因を解明すべく、溶融Ａｌ系めっき鋼板の変色部および変色していない通常部を、グロー放電発光分析法（Glow Discharge Optical Emission Spectrometry：ＧＤＳ）を用いて分析した。その結果、変色部では、めっき層表層に存在する酸素の濃化層（いわゆる酸化被膜）が、通常部よりも比較的厚く形成されていることを見出した。この理由については定かではないが、溶融Ａｌ系めっき浴中にＢを添加していること等の理由により酸化被膜の形成速度が速くなった結果、比較的厚い酸化被膜が形成するという現象が生じ、該現象に起因して変色が発生したと考えられる。

　なお、溶融Ａｌ系めっき鋼板の表面における変色の度合いは、黄色度ＹＩにより評価することができ、この黄色度ＹＩの導出については、ＪＩＳ　Ｋ７３７３の記載等を参照して理解することができる。

　本発明者らの更なる検討の結果、黄色度ＹＩと酸化被膜との間には、下記（２）式で表される比例関係が成り立つことが判明した。これは、黄色度ＹＩと酸化被膜とに関する種々の実験データを整理して相関関係を調査することにより導き出された結果である。
ＹＩ＝ａ×ｘ＋ｂ・・・（２）
ここで、
　ｘ：酸化被膜の厚さ
　ａ、ｂ：定数
である。

　溶融Ａｌ系めっき浴が付着した溶融めっき付着鋼板の表層における酸化物の形成速度（換言すれば、溶融Ａｌ系めっき鋼板の厚さ方向における酸化被膜の形成速度）は、酸化被膜中を透過してくる大気由来の酸素の拡散速度によって律速される。そのため、基材鋼板をめっき浴から引き上げて、大気雰囲気にてめっき層が形成するまでの時間（前述の「凝固時間」）をｔとすると、ｘとｔとの間には下記（３）式の関係が成り立つ。
ｘ＝ｋ×ｔ^１／２・・・（３）
ここで、ｋは拡散係数である。

　したがって、黄色度ＹＩについて、上記（２）式は下記（４）式のように変形することができる。
ＹＩ＝ａ×ｋ×ｔ^１／２＋ｂ・・・（４）。

　また、本発明者らは、上記ｔを一定として、黄色度ＹＩと浴中Ｂ濃度との関係を調査した。その結果、それらの間には下記（５）式で表される比例関係が成り立つことを見出した。
ＹＩ＝Ｘ_１×［Ｂ］＋Ｘ_２・・・（５）
ここで、
　［Ｂ］：溶融Ａｌ系めっき浴中のＢ濃度（質量％）
　Ｘ_１、Ｘ_２：定数
である。

　上記（５）式におけるＸ_１、Ｘ_２の値は、ｔに依存して一義的に決まる。そのため、上記（５）式は、上記Ｘ_１、Ｘ_２をｔの関数としてＸ_１（ｔ）およびＸ_２（ｔ）と表すと、下記（６）式のように一般化することができる。

　ＹＩ＝Ｘ_１（ｔ）×［Ｂ］＋Ｘ_２（ｔ）・・・（６）。

　上記（４）式に示すように、ＹＩはｔ^１／２の関数である。そのため、Ｘ_１（ｔ）および、Ｘ_２（ｔ）について、下記（７）式および（８）式のように表すことが出来る。

　Ｘ_１（ｔ）＝α×ｔ^１／２＋γ・・・（７）
　Ｘ_２（ｔ）＝β×ｔ^１／２＋δ・・・（８）
ここで、α、β、γ、δはそれぞれ定数である。

　上記（６）式に上記（７）および（８）式を代入すると、黄色度ＹＩは、下記（９）式にて表すことができる。上記α、β、γ、δは、下記（９）式における係数であると言える。

　ＹＩ＝（α×［Ｂ］＋β）×ｔ^１／２＋γ×［Ｂ］＋δ・・・（９）
　本発明者らは、溶融Ａｌ系めっき浴としてＡｌ－９％Ｓｉ－２％Ｆｅ浴を用いて、互いに異なる条件下で溶融Ａｌ系めっき鋼板を製造することにより得られた種々の結果を上記（９）式に代入することにより得られる複数の式を用いて数値解析を行った。その結果、上記係数として、α＝２７５．４５、β＝１．９８、γ＝－６５６．５７、δ＝－９．７６が得られた。

　なお、上記ｔに関して、以下のことが言える。すなわち、溶融Ａｌ系めっき浴のめっき浴温度（浴温）をＴ（℃）、上記溶融めっき浴から上記溶融めっき付着鋼板を引き上げた直後から基材鋼板に付着した溶融めっきが凝固するまでの時間における平均冷却速度をＡ（℃／秒）とする。そして上記溶融めっき浴がＡｌ－９％Ｓｉ－２％Ｆｅ浴の場合、その凝固温度としては５７７℃と定めることができる。結果として、ｔ＝｛（Ｔ－５７７）/Ａ｝と表すことができ、上記（９）式は、下記（１０）式のように書き換えることができる。

　ＹＩ＝（α×［Ｂ］＋β）×｛（Ｔ－５７７）/Ａ｝^１／２＋γ×［Ｂ］＋δ・・・（１０）。

　黄色度ＹＩの値が１０より大きくとなると、目視にて顕著に変色が目立つようになる。したがって、変色を防止する、すなわち黄色度ＹＩを１０以下とする平均冷却速度Ａは、上記（１０）式を変形して、下記（１１）式にて表される。
Ａ≧｛(α×［Ｂ］＋β)／（１０－γ×［Ｂ］－δ）｝^２×（Ｔ－５７７）・・・（１１）。

　（一般化について）
　以上のような本発明者らの見出した知見に基づいて決定した平均冷却速度Ａを用いて、溶融めっき付着鋼板を冷却することによって、溶融めっき後の溶融めっき鋼板の表面の変色を防止することができる。また、上記知見に基づけば、上記（１０）式は、一般化して下記（１２）式のように表すことができる。

　ＹＩ＝（α×［ＳＥ］＋β）×｛（Ｔ－ＳＴ）／Ａ｝^１／２＋γ×［ＳＥ］＋δ・・・（１２）
ここで、
　［ＳＥ］：上記溶融めっき浴の構成元素のうち予め特定された特定元素の濃度（質量％）
　Ｔ：上記溶融めっき浴の浴温（℃）
　ＳＴ：上記溶融めっき浴が凝固する凝固温度（℃）
　Ａ：上記平均冷却速度（℃／秒）
　α、β、γ、δ：上記係数
である。

　上記特定元素は、例えば上述したホウ素のように、溶融めっき浴中の当該元素の濃度と黄色度ＹＩとの間に比例関係が成り立つような元素である。

　所望の種類の溶融めっき浴について、上記（１２）式を用いて、上記したことと同様にして該溶融めっき浴および上記特定元素に対応する上記係数α、β、γ、およびδを求めることができる。そして、上記（１２）式に該係数を代入して得られる数式を用いて、溶融めっき鋼板の表面の変色を防止することができるような冷却速度Ａを決定することができる。

　（３．一実施形態における冷却速度決定装置）
　以下、溶融めっき浴から引き上げた後の、溶融めっきが付着した基材鋼板である溶融めっき付着鋼板の平均冷却速度Ａを、上記（１２）式を用いて決定する、本発明の一実施形態における冷却速度決定装置について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態における冷却速度決定装置の概略的な構成を示すブロック図である。

　図１に示すように、冷却速度決定装置１は、制御部１０および記憶部２０を備えている。制御部１０は、係数算出部１１、係数取得部１２、および速度決定部１３を備えている。記憶部２０には、条件データ２１、実験結果データ２２、および係数データ２３が記憶されている。

　制御部１０は、冷却速度決定装置１全体の動作を制御する、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部１０が備える各部は、例えばＣＰＵによって動作するソフトウェアとして実現されてよい。記憶部２０は、制御部１０において用いられる各種データを記憶する揮発性または不揮発性の記憶装置（例えばハードディスク、フラッシュメモリ等）である。

　条件データ２１は、溶融めっきの各種条件に関するデータであって、例えば溶融めっき浴の基本組成、該溶融めっき浴の凝固温度、上記特定元素の種類、等の条件を含む。

　実験結果データ２２は、或る溶融めっき浴を用いて、互いに異なる条件下で溶融めっき鋼板を製造することによって得られた実験結果に係るデータであって、例えば、平均冷却速度Ａ、上記特定元素の濃度［ＳＥ］、黄色度ＹＩ、等を含む。

　係数データ２３は、上記（１２）式にて用いられる上記係数α、β、γ、δを、溶融めっき浴の基本組成および上記特定元素の種類に対応付けて記憶したデータである。係数データ２３に格納された上記係数は、上記係数算出部１１により算出される。

　本発明の一実施形態では、先ず、上記係数算出部１１によって、使用する溶融めっき浴の基本組成および上記特定元素の種類に対応する上記係数α、β、γ、δを算出し、算出された上記係数を係数データ２３として記憶部２０に格納する。そして、係数取得部１２は、記憶部２０から係数データ２３を読み出して速度決定部１３に送信する。速度決定部１３は、係数取得部１２から受信した上記係数を上記（１２）式に代入して得られる数式を用いるとともに、特定元素の濃度、溶融めっきの浴温、および所定の黄色度ＹＩの基準値を用いて平均冷却速度Ａを決定する。所定の黄色度ＹＩの基準値としては、例えば１０とすることができる。

　なお、以下のような場合、係数算出部１１による処理は不要としてもよい。すなわち、使用する溶融めっき浴の基本組成および上記特定元素の種類に対応する上記係数α、β、γ、δを過去に算出しており、該係数α、β、γ、δが既に係数データ２３に記憶されている場合は、係数取得部１２が該係数α、β、γ、δを記憶部２０から取得すればよい。

　（溶融めっき浴および特定元素）
　溶融めっき浴は、従来知られている各種の溶融めっき浴を用いることができる。また、特定元素とは、溶融めっき浴への添加元素であって、溶融めっき浴中の当該元素の濃度と黄色度ＹＩとの間に比例関係が成り立つような元素である。例えば、溶融めっき浴はＡｌ－９％Ｓｉ－２％Ｆｅ浴であってよく、この場合、上記特定元素はホウ素で有り得る。その他の種類の溶融めっき浴においても、このような特定元素は存在し得る。

　（基材鋼板）
　基材鋼板は、溶融めっき鋼板のめっき原板として適用されている鋼種をはじめ、用途に応じて種々の鋼種の中から選択することができる。例えば、耐食性を重視する用途ではステンレス鋼板を適用すればよい。基材鋼板の板厚は、限定されないが、例えば０.４～３．２ｍｍとすることができる。

　（設備）
　本発明の一態様は、連続式溶融めっき設備に適用することができる。また、本発明の一態様は、浸漬めっき方法に適用することもできる。

　（処理の流れ）
　冷却速度決定装置１が実行する処理について、より具体的に説明すれば、以下のとおりである。

　係数算出部１１は、本発明の知見の概要として前述したように、上記係数α、β、γおよびδを以下のようにして求める。

　先ず、係数算出部１１は、（ｉ）使用する溶融めっき浴の種類（基本組成）によって定まる上記凝固温度ＳＴ、並びに、（ｉｉ）上記溶融めっき浴を用いて、互いに異なる条件下で溶融めっき鋼板を製造することで得られる平均冷却速度Ａ、特定元素の濃度［ＳＥ］、および黄色度ＹＩを、上記（１２）式に代入する。ここで、係数算出部１１は、上記条件データ２１および実験結果データ２２を記憶部２０から読み出して用いてよく、或いは、図示しない入力部を用いて入力されたデータを用いてもよい。これにより、上記係数α、β、γおよびδを変数とする複数の式（連立方程式）が得られる。

　次いで、係数算出部１１は、得られた複数の式を用いて、連立方程式の解を求める演算処理または数値解析を行うことにより、使用する溶融めっき浴の種類（基本組成）および特定元素の種類に対応する上記係数α、β、γおよびδを算出することができる。実験誤差等を考慮すると、係数算出部１１は、上記係数α、β、γおよびδを数値解析により算出することが好ましい。係数算出部１１は、算出した上記係数α、β、γおよびδを、溶融めっき浴の種類（基本組成）および特定元素の種類と対応付けて、係数データ２３として記憶部２０に格納する。

　係数取得部１２は、使用する溶融めっき浴（すなわち、溶融めっき浴の基本組成および特定元素の種類）に対応する係数α、β、γおよびδを、記憶部２０から取得する。例えば、前述したように、溶融めっき浴がＡｌ－９％Ｓｉ－２％Ｆｅ浴であり特定元素がホウ素である場合、上記係数α、β、γおよびδとして、α＝２７５．４５、β＝１．９８、γ＝－６５６．５７、δ＝－９．７６を取得する。

　そして、速度決定部１３は、上記溶融めっき浴から溶融めっき付着鋼板を引き上げた直後から、基材鋼板に付着した溶融めっきが凝固するまでの時間における平均冷却速度Ａを、上記（１２）式に各上記係数を代入した式における黄色度ＹＩが所定の基準値以下となるように決定する。

　これにより、溶融めっき後の溶融めっき鋼板の表面に生じる酸化被膜の膜厚増大を効果的に抑制することができる。そのため、溶融めっき鋼板の表面に変色が生じることを防止することができる。また、冷却速度決定装置１を用いて平均冷却速度Ａを決定することによれば、平均冷却速度Ａを不要に大きくすることなく、上記の効果を得ることができる。

　また、従来、例えば予備実験を行うことによって、溶融めっき鋼板の表面の変色を防止し得る平均冷却速度Ａを求めることもできるが、その場合、溶融めっきの各種条件を変更する度に、そのような予備実験を行うことを要し、溶融めっき鋼板の製造において多大な負担が生じる。これに対し、冷却速度決定装置１では、上記係数α、β、γおよびδを求めておくことにより、上記（１２）式を用いて、様々な溶融めっき条件に対応して平均冷却速度Ａを迅速に算出することができる。

　（実施例１）
　２度めっき法により供試材を作製した。具体的には、めっき原板として下記表１に示すＡｌ－Ｓｉ系めっき鋼板を用いた。該めっき原板を、下記表２に示す条件にて、溶融めっき浴に浸漬し、溶融めっき付着鋼板を引き上げた後、大気雰囲気中にて空冷または放冷することにより、供試材を作製した。溶融めっき浴として、下記表３に示す溶融Ａｌ系めっき浴を用いた。本実施例において用いた溶融めっき浴はＡｌ－９％Ｓｉ－２％Ｆｅ浴であり、上記（１２）式に代入する係数α、β、γおよびδとして、前述したα＝２７５．４５、β＝１．９８、γ＝－６５６．５７、δ＝－９．７６を用いた。

　ここで、２度めっき法の場合、めっき浴への浸漬前のＡｌ－Ｓｉ系めっき鋼板に形成されていためっき層は、めっき浴への浸漬中に溶解する。そのため、引き上げ後のめっき層組成は、溶融めっき浴の組成とほぼ等しくなる。

　本実施例では、２度めっき法により作製した供試材を用いて変色度合い（黄色度ＹＩ）を評価した。これは、試験装置（レスカ製めっき試験シミュレータ）の構造上、ガス還元加熱と大気雰囲気中での冷却とを同時に実施することには多大な困難を伴うためである。

　得られた供試材について、以下の調査を行った。

　分光式色差計（東京電色製）を用いて、各供試材の黄色度ＹＩ値を測定した。そして、以下の基準で変色度合いを評価し、○以上の評価を合格とした。

　◎：ＹＩ値が５以下、○：ＹＩ値が１０以下、×：ＹＩ値が１０より大。

　結果をまとめて下記表３に示す。

　ここで、上記（１２）式を用いて求められる平均冷却速度の範囲における下限値を、変色防止冷却速度と称する。このことは、本明細書における以下の記載においても同様である。また、表中に記載のめっき浴組成は、ＩＣＰによる分析によって求めた（後述の実施例２を参照）。

　表３のＮｏ．１～１２に示すように、実際の平均冷却速度Ａが、上記（１２）式を用いて求められる冷却速度（変色防止冷却速度）以上である本発明の実施例では、溶融Ａｌ系めっき鋼板の表面の黄色度ＹＩは１０以下であり、変色の発生を効果的に防止できている。

　一方、実際の平均冷却速度Ａが、変色防止冷却速度よりも遅い比較例Ｎｏ．１３～１６およびＮｏ．１９では、溶融Ａｌ系めっき鋼板の表面の黄色度ＹＩは１０より大きくなった（すなわち、変色が発生した）。

　また、Ｎｏ１７、１８の例では、溶融Ａｌ系めっき鋼板の黄色度ＹＩは１０以下であるものの、溶融Ａｌ系めっき浴中のＢ濃度が０．００１質量％未満と非常に低く、そもそも変色の発生が生じ難い溶融めっき条件である。そのため、Ｎｏ１７、１８は比較例としている。

　（４．本発明の他の一態様）
　以下、本発明の他の一態様について説明する。なお、説明の便宜上、既に上述したことについてはその説明を繰り返さないが、下記の態様においても同様に、上記冷却速度決定装置１を用いて決定した平均冷却速度Ａを使用することができる。

　本発明者らは、特許文献５に記載の技術を用いて工業的な生産を試みた結果、前述した現象（変色）に加えて、以下のような現象が生じることがわかった。

　すなわち、異なる拠点（めっきライン）で製造した溶融Ａｌ系めっき鋼板は、めっき浴への添加元素の濃度、および設備における製造条件等が同様であっても、スパングル密度が互いに異なる場合がある。そのため、所定の範囲内の濃度のＢとＫとを共添加しためっき浴を用いて溶融Ａｌ系めっき鋼板を製造するとき、該溶融Ａｌ系めっき鋼板は、スパングル密度が所望の値となり難い。

　本発明者らは、溶融Ａｌ系めっき浴に含まれる元素濃度を、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）を用いて分析した。その結果、アルミポット内の溶融Ａｌ系めっき浴の各部でＢ濃度がばらついていたり、溶融Ａｌ系めっき浴の底部のＢ濃度が比較的高くなっていたりする場合があることがわかった。また、複数のめっき設備について、溶融Ａｌ系めっき浴の不純物濃度が互いに異なることがあり、溶融Ａｌ系めっき浴が含み得る各種の不純物の内、特にＴｉおよびＶの濃度が、溶融Ａｌ系めっき鋼板のスパングル密度に大きく影響することを見出した。

　ＴｉおよびＶは、意図的な添加をしない限り、その大部分が溶融Ａｌ系めっき浴の元となるアルミ地金に含まれる不純物である。また、ＴｉおよびＶは、溶融Ａｌ系めっき浴中においてＢと結合し、ＴｉＢ_２およびＶＢ_２等の化合物を形成する。ＴｉＢ_２およびＶＢ_２等の化合物は浴底に沈降し、めっき層中に含まれるＢ濃度を低下させる。めっき層中に含まれるＢが減少すると、アルミ凝固時に生成するスパングル核が減少するため、スパングルサイズは粗大化する。その結果、スパングル密度が低下する。また、ＴｉＢ_２およびＶＢ_２等の化合物は、スパングル凝固核として働く一方で、その作用は、Ｂ単独またはホウ化アルミと比較して劣る。

　したがって、めっき設備によらず、安定して微細なスパングルを得るために、本発明者らは、下記の２つの手法を着想した。（ｉ）溶融Ａｌ系めっき浴へはＴｉとＶ濃度の低い高品位のアルミ地金を用いる。あるいは、（ｉｉ）ＴｉとＶにより消費されるＢ量を考慮し、添加するＢ量を定める。

　そして、本発明者らは、下記の知見を得て、本発明の一態様における溶融Ａｌ系めっき鋼板およびその製造方法を想到した。

　（ｉ）に関して、［Ｔｉ］と［Ｖ］の合計が０．０３質量％以下であれば、［Ｂ］を０．００５質量％以上添加することで、スパングルの微細化効果を得ることが出来る。

　（ｉｉ）に関して、ＴｉＢ_２に占めるＢ質量の割合は０．４５であり、ＶＢ_２に占めるＢ質量の割合は０．４３である。そこで、溶融Ａｌ系めっき浴のＢ濃度（質量％）が、［Ｂ］≧０．０１７＋０．４５×［Ｔｉ］＋０．４３×［Ｖ］となるようにすれば、スパングル密度が５００個/ｃｍ^２以上の微細なスパングルを得ることができる。

　本発明の一態様における溶融Ａｌ系めっき鋼板およびその製造方法について説明する。

　（溶融Ａｌ系めっき鋼板）
　図２は、本実施形態における溶融Ａｌ系めっき鋼板について、めっき層の極表面を研磨してデンドライト組織を観察可能とした後の光学顕微鏡写真を示す図である。

　溶融Ａｌ系めっき鋼板は、概略的には、アルミニウムを主成分とする溶融Ａｌ系めっき浴に基材鋼板を浸漬および通過させ、基材鋼板の表面に溶融Ａｌ系めっき層を形成させて製造される。溶融Ａｌ系めっき層の表面には、図２に示すように、スパングル結晶核２から成長したデンドライトが存在する。溶融Ａｌ系めっき層の表面のスパングル結晶核の密度については後述する。

　（基材鋼板）
　基材鋼板は、従来から溶融Ａｌ系めっき鋼板のめっき原板として適用されている鋼種をはじめ、用途に応じて種々の鋼種の中から選択することができる。例えば、耐食性を重視する用途ではステンレス鋼板を適用すればよい。基材鋼板の板厚は、限定されないが、例えば０.４～３．２ｍｍとすることができる。

　（Ａｌ－Ｆｅ合金層）
　上記基材鋼板の鋼素地と溶融Ａｌ系めっき層との間（界面）には、ＡｌとＦｅとの相互拡散によってＡｌ－Ｆｅ合金層も形成される。

　Ａｌ－Ｆｅ合金層は、Ａｌ－Ｆｅ系金属間化合物を主体とするものである。ここで、溶融Ａｌ系めっき浴にはＳｉが添加されていることが好ましく、Ｓｉを含有する溶融Ａｌ系めっき浴を通過させて形成されるＡｌ－Ｆｅ系合金層中にはＳｉが多く含まれる。本明細書ではＳｉを含有しないＡｌ－Ｆｅ系合金層と、Ｓｉを含有するいわゆるＡｌ－Ｆｅ－Ｓｉ系合金層とを一括してＡｌ－Ｆｅ系合金層と呼んでいる。Ａｌ－Ｆｅ系合金層は脆い金属間化合物で構成されることから、その厚さが増大するとめっき層の密着性が低下し、プレス加工性を阻害する要因となる。プレス加工性の観点からはＡｌ－Ｆｅ系合金層の厚さは薄いほど好ましいが、過剰に薄くすることは工程負荷を増大させ不経済となる。通常、Ａｌ－Ｆｅ系合金層の平均厚さは０.５μｍ以上の範囲とすればよい。

　（溶融Ａｌ系めっき層の組成）
　溶融Ａｌ系めっき層の化学組成は、めっき浴組成とほぼ同じになる。従って、溶融Ａｌ系めっき層の組成は、めっき浴組成を制御することによって調整することができる。

　溶融Ａｌ系めっき層とは、基材鋼板の表面に形成されためっき層であって、Ａｌ－Ｆｅ系合金層を含んで意味する。溶融Ａｌ系めっき鋼板の最表面の酸化アルミニウム層については、非常に薄い層であるため特に問題とならないが、溶融Ａｌ系めっき層に含まれるものとする。なお、溶融Ａｌ系めっき鋼板の表面に、例えば、後処理として有機被膜等の被膜層がさらに形成されている場合には、該被膜層は、溶融Ａｌ系めっき層に当然含まれない。

　それゆえ、本明細書において、溶融Ａｌ系めっき層の「平均濃度」とは、溶融Ａｌ系めっき鋼板において、基材鋼板の表面から溶融Ａｌ系めっき層の外表面までの深さ方向を平均した濃度を意味している。具体的には、後述するように、平均濃度は、溶融Ａｌ系めっき層を全て溶解した溶液を測定溶液として濃度分析することにより測定される。

　溶融Ａｌ系めっき層に含まれるＢ、Ｔｉ、Ｖは、該めっき層中における偏在を平均化して濃度が求められる。また、それらの濃度は、どのような化合物等の態様にて存在するかに関わらず測定される。

　本実施形態の溶融Ａｌ系めっき鋼板が有する溶融Ａｌ系めっき層は、Ａｌを主成分として、少なくともＢを含むが、それ以外の元素を含んでいてもよい。

　ホウ化物を形成する元素は、有効Ｂ濃度を低減させ得る。そのため、スパングル微細化効果を低下させ得る。それゆえ、溶融Ａｌ系めっき層は、Ｔｉ：０～０．０２％、Ｖ：０～０．０２％、Ｃｒ：０～０．２％、Ｍｎ：０～０．０１％、Ｚｒ：０～０．００１％の範囲内であることが望ましい。

　特に、本実施形態の溶融Ａｌ系めっき鋼板は、溶融Ａｌ系めっき浴の建浴に高純度Ａｌ地金を用いることにより、ＴｉおよびＶの合計濃度は０．０３質量％以下となっている。これにより、有効Ｂ濃度を高めることができ、優れたスパングル微細化効果が発現する。

　また、ＴｉおよびＶの合計濃度は、０．００５質量％以下であることがより好ましい。この場合、Ｂによるスパングル微細化効果をより一層高めることができる。

　Ｓｉは溶融Ａｌが凝固する際のＡｌ－Ｆｅ合金層の成長を抑制するために有効な添加元素である。また、溶融Ａｌ系めっき浴にＳｉを添加すると、該めっき浴の融点が低下するので、めっき温度の低減に有効である。めっき浴中のＳｉ含有量が１．０質量％未満の場合、溶融めっき時にＡｌとＦｅの相互拡散によりＡｌ－Ｆｅ系合金層が厚く生成するため、プレス成形等の加工時にめっき剥離発生の原因となる。一方、１２．０質量％を超えるＳｉ含有量とした場合、めっき層が硬化し曲げ加工部のめっき割れを抑制できなくなり、曲げ加工部の耐食性が低下する。そのため、めっき浴中のＳｉ含有量は、１．０～１２．０質量％であることが好ましい。特に、Ｓｉ含有量を３.０質量％未満とすると、めっき層の凝固時に生成するＳｉ相の量が減少するとともに、初晶Ａｌ相が軟質化し、曲げ加工性を重視する用途ではより効果的である。

　また、Ｆｅは、基材鋼板、めっき釜の構成部材等から混入し、通常、溶融Ａｌ系めっき層のＦｅ含有量は０．０５質量％以上となる。Ｆｅ含有量は３．０質量％まで許容されるが、２．５質量％以下であることがより好ましい。

　溶融Ａｌ系めっき鋼板は、Ｋを含んでいてもよい。めっき浴中のＫ含有量は、０．０３質量％以下であることが好ましい。めっき層中のＫ含有量が０．０３質量％を超えると、溶融Ａｌ系めっき鋼板の耐食性が低下し得る。

　上記以外の元素として、溶融Ａｌ系めっき浴にはＳｒ、Ｎａ、Ｃａ、Ｓｂ、Ｐ、Ｍｇ、等の元素が必要に応じて意図的に添加されることがあり、また原料などから混入することもある。本実施形態の溶融Ａｌめっき鋼板においても、これら従来一般的に許容される元素を含有しても問題ない。具体的には、例えば、質量％でＳｒ：０～０．２％、Ｎａ：０～０．１％、Ｃａ：０～０．１％、Ｓｂ：０～０．６％、Ｐ：０～０．２％、Ｍｇ：０～５．０％の含有量範囲を例示することができる。

　以上の元素以外の残部は、Ａｌおよび不可避的不純物とすればよい。

　本発明の一態様における溶融Ａｌ系めっき鋼板の製造方法は、以下のように整理することができる。すなわち、アルミニウムを主成分とする溶融Ａｌ系めっき浴のＢ濃度（質量％）を［Ｂ］、Ｔｉ濃度（質量％）を［Ｔｉ］、Ｖ濃度（質量％）を［Ｖ］と表すこととする。本製造方法は、下記（１３）式および（１４）式のいずれか、またはその両方を満足するように溶融Ａｌ系めっき浴を調製するめっき浴調製工程と、調製された溶融Ａｌ系めっき浴に基材鋼板を浸漬および通過させるめっき工程とを含む。
［Ｂ］≧０．００５かつ［Ｔｉ］＋［Ｖ］≦０．００３・・・（１３）
［Ｂ］≧０．０１７＋０．４５×［Ｔｉ］＋０．４２×［Ｖ］・・・（１４）。

　そして、本製造方法におけるめっき浴調製工程では、Ａｌ地金を用いて作製したＡｌ浴湯に上記（１３）式および（１４）式のいずれか、またはその両方を満足する浴中Ｂ濃度となるように、Ｂ供給源を添加することを特徴とする。

　このＢ供給源としては、高品位のアルミ地金を用いることが好ましい。

　（実施例２）
　表４に示す化学組成を有する板厚０．８ｍｍの冷延焼鈍鋼板を基材鋼板とした。レスカ製めっき試験シミュレータを用いて、基材鋼板を水素還元加熱後、以下に説明するように準備した溶融Ａｌ系めっき浴に基材鋼板を浸漬し、引き上げて、所定の冷却速度にてめっき層を凝固させた。これにより、実験ラインにて溶融Ａｌ系めっき鋼板（供試材）を作製した。また、溶融Ａｌ系めっき鋼板を作製した条件を表５に示す。

　上記表５に示す平均冷却速度は、冷却速度決定装置１を用いて求められる平均冷却速度Ａの範囲内となっている。

　めっき浴成分の調整は、下記表６に示すアルミ地金Ａ～Ｇを用いて以下のように行った。アルミ地金Ａ（高純度Ａｌ地金）およびアルミ地金Ｂ（Ａｌ－９％Ｓｉ地金）を主として溶融Ａｌを作製した。アルミ地金Ｃ（Ａｌ－２０％Ｓｉ地金）を用いてＳｉ濃度を、アルミ地金Ｄ（Ａｌ－１％Ｂ地金）および、Ｅ（Ａｌ－４％Ｂ地金）を用いてＢ濃度を調整した。アルミ地金Ｆ（Ａｌ－５％Ｔｉ地金）を用いてＴｉ濃度を、アルミ地金Ｇ（Ａｌ－５％Ｖ地金）を用いてＶ濃度を調整した。基材鋼板と同じ冷延鋼板を用いてＦｅ濃度を調整した。

　アルミ地金Ａ～Ｇの配合割合を変えることにより、めっき浴の組成としては、Ｓｉ濃度を０～１５質量％、Ｆｅ濃度を２．０質量％、Ｂを０～０．５質量％、Ｔｉを０．０００１～０．１質量％、Ｖを０．０００２～０．１質量％の範囲内で調整した。また、Ｋは、アルミ地金Ｅ～Ｇに由来して混入する。

　得られた溶融Ａｌ系めっき浴について、以下の調査を行った。

　（めっき浴中成分のＩＣＰによる分析）
　溶融Ａｌ系めっき浴の一部を冷却凝固させためっき浴片を、混酸（硝酸４０ｍｌおよび塩酸１０ｍｌの混合溶液）にて加温溶解させ、その後、超純水を加えて２５０ｍｌに定容した。上記めっき浴片から得た定容後の溶液を、めっき浴中成分の定量分析溶液とした。その後、上記定量分析溶液について、次の２通りの定量分析を行ってめっき浴中成分の組成を求めた。

　誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ-ＡＥＳ法）により、Ｓｉ、Ｂ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖの定量分析を行った。また、誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ-ＭＳ法）により、Ｋの定量分析を行った。

　（めっき層表面のスパングル結晶核の個数）
　各供試材の表面をバフ研磨して、めっき層の表面から深さ５μｍまでの極表層を平滑化することにより、デンドライト組織を観察可能にした。そして、光学顕微鏡により、めっき層の表面積１ｃｍ^２あたりに存在するスパングル結晶核の個数を算出した。以下の基準で表面外観を評価し、◎評価および○評価を合格とした。

　◎：めっき層の表面積１ｃｍ^２あたりに存在するスパングル結晶核が５００個以上
　○：同１００個以上５００個未満
　×：同５０個以上１００個未満
　××：同５０個未満。

　（めっき層の耐食性）
　各供試材の未処理の溶融Ａｌ系めっき層について、ＪＩＳ　Ｚ２３７１：２０００に規定される、中性塩水噴霧試験（ＮＳＳ試験）を行い、白錆発生面積率を測定した。以下の基準でめっき層の耐食性を評価し、○評価を合格と判定した。

　○：白錆発生面積率０％以上５％未満
　×：同５％以上。

　以上の結果を表７に示す。

　表７のＮｏ．２１～３８に示すように、溶融Ａｌ系めっき浴の組成が本発明の一態様の範囲内にある実施例では、めっき層の表面積１ｃｍ^２あたりに存在するスパングル結晶核（スパングル密度）が１００個以上となる。本実施例から、本発明によりめっき層の表面に微細なスパングルが安定的かつ十分に形成された表面外観が美麗な溶融Ａｌ系めっき鋼板が得られることがわかる。また、めっき浴の平均Ｔｉ＋Ｖ濃度が０．０３質量％以下であれば、平均Ｂ濃度が多くなるほど、スパングル密度が増大する傾向がある。よって、めっき浴中の平均Ｂ濃度を制御することにより、スパングル密度を調節することが容易であるとともに、スパングルサイズをより一層高度に微細化することができる。

　Ｎｏ．３１およびＮｏ．３６の実施例では、めっき浴中のＫ濃度が高いことからＳＳＴ試験の白さび発生面積が５％以上となったと推測される。

　一方、比較例Ｎｏ．３９とＮｏ．４１では、ＴｉおよびＶ濃度の合計は０．０３質量％以下であるものの、Ｂ濃度が０．００５質量％よりも低いため、スパングル微細化効果を得られていない。

　比較例Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４２については、ＴｉとＶ濃度の合計が０．０３質量%以上であり、Ｂ濃度が０．００５質量％より低いため、スパングル微細化効果を得られていない。比較例Ｎｏ．４３～Ｎｏ．５０では、Ｂ濃度が０．００５質量％以上であるものの、ＴｉとＶ濃度の合計が０．０３質量％以上であるため、スパングル微細化効果を得られていない。

　表７のＮｏ．２１～５０に示すように、めっき浴中の平均Ｓｉ濃度は、本発明の効果に格別影響を及ぼさない。

　（実施例３）
　前記実施例２に記載の表４に示す化学組成を有する板厚０．８ｍｍの冷延焼鈍鋼板を基材鋼板とし、前記実施例２に記載の表５の条件にて溶融Ａｌ系めっき鋼板（供試材）を作製した。

　また、前記実施例２に記載の表６に示すアルミ地金Ａ～Ｇを用いてめっき浴成分の調整を行った。また、得られた溶融Ａｌ系めっき鋼板について、前記実施例２と同様に調査を行った。

　その結果を表８に示す。

　表８のＮｏ．６１～７１に示すように、めっき浴の組成が本発明の範囲内にある実施例では、めっき層の表面積１ｃｍ^２あたりに存在するスパングル結晶核（スパングル密度）が５００個以上となった。本実施例から、本発明の一態様によりめっき層の表面に微細なスパングルが安定的かつ十分に形成された表面外観が美麗な溶融Ａｌ系めっき鋼板が得られることがわかる。また、前記実施例２と同様に、めっき浴中の平均Ｂ濃度が多くなるほど、有効Ｂ濃度が増えることによりスパングル密度が増大する傾向がある。よって、めっき浴中の平均Ｂ濃度を制御することにより、スパングル密度を調節することが容易であるとともに、スパングルサイズをより一層高度に微細化することができる。

　一方、比較例Ｎｏ．７２～８０は比較例であり、めっき浴中のＢ濃度は、下記式を満たしていない。
［Ｂ］≧０．０１７＋０．４５×［Ｔｉ］＋０．４２×［Ｖ］。

　そのため、スパングル密度は５００個／ｃｍ^２未満であった。なお、前記実施例２の表７に記載のＮｏ．３１～３２、Ｎｏ．３４～３８も本実施例の範囲内である。

　〔ソフトウェアによる実現例〕
　冷却速度決定装置１の制御ブロック（特に制御部１０）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

　後者の場合、冷却速度決定装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上記説明において開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

　１　冷却速度決定装置
１２　係数取得部
１３　速度決定部

Claims (6)

1. 　溶融めっき浴から引き上げた後の、溶融めっきが付着した基材鋼板である溶融めっき付着鋼板の冷却速度を決定する冷却速度決定装置であって、
   　上記溶融めっき付着鋼板が冷却されてなる溶融めっき鋼板の表面の変色度合いＹＩを示す下記（１）式における、上記溶融めっき浴に対応する係数α、β、γおよびδを取得する係数取得部と、
   　上記溶融めっき浴から上記溶融めっき付着鋼板を引き上げた直後から、上記基材鋼板に付着した溶融めっきが凝固するまでの時間における平均冷却速度を決定する速度決定部とを備え、
   　上記速度決定部は、下記（１）式に各上記係数を代入した式におけるＹＩが所定の基準値以下となるように上記平均冷却速度を決定することを特徴とする冷却速度決定装置。
   　ＹＩ＝（α×［ＳＥ］＋β）×｛（Ｔ－ＳＴ）／Ａ｝^１／２＋γ×［ＳＥ］＋δ・・・（１）
   　（ここで、
   　［ＳＥ］：上記溶融めっき浴の構成元素のうち予め特定された特定元素の濃度（質量％）
   　Ｔ：上記溶融めっき浴の浴温（℃）
   　ＳＴ：上記溶融めっき浴が凝固する凝固温度（℃）
   　Ａ：上記平均冷却速度（℃／秒）
   　α、β、γ、δ：上記係数）
2. 　上記係数α、β、γおよびδは、下記（２）式および（３）式における係数であり、
   　Ｘ_１（ｔ）＝α×ｔ^１／２＋γ・・・（２）
   　Ｘ_２（ｔ）＝β×ｔ^１／２＋δ・・・（３）
   　上記ｔは、大気雰囲気にて上記基材鋼板に付着した溶融めっきが凝固するまでの時間であり、
   　上記Ｘ_１（ｔ）およびＸ_２（ｔ）は、下記（４）式に含まれる上記ｔの関数であることを特徴とする請求項１に記載の冷却速度決定装置。
   　ＹＩ＝Ｘ_１（ｔ）×［ＳＥ］＋Ｘ_２（ｔ）・・・（４）
3. 　上記係数α、β、γおよびδは、
   　（ｉ）使用する上記溶融めっき浴によって定まる上記凝固温度ＳＴ、および
   　（ｉｉ）上記溶融めっき浴を用いて、互いに異なる条件下で上記溶融めっき鋼板を製造することで得られる上記平均冷却速度Ａ、上記特定元素の濃度［ＳＥ］、および上記変色度合いＹＩを、
   　上記（１）式に代入することで得られる複数の式を用いて数値解析することで得られる係数であることを特徴とする請求項２に記載の冷却速度決定装置。
4. 　上記係数は、α＝２７５．４５、β＝１．９８、γ＝－６５６．５７、δ＝－９．７６であることを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の冷却速度決定装置。
5. 　上記溶融めっき浴は、Ａｌ－９％Ｓｉ－２％Ｆｅ浴であり、
   　上記特定元素は、ホウ素であり、
   　上記溶融めっき浴が凝固する凝固温度ＳＴは５７７℃であり、
   　上記所定の基準値は１０であることを特徴とする請求項４に記載の冷却速度決定装置。
6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の冷却速度決定装置としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラム。

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