WO2026018751A1 - 鋼板及びそれを含む部品 - Google Patents

鋼板及びそれを含む部品

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WO2026018751A1
WO2026018751A1 PCT/JP2025/024611 JP2025024611W WO2026018751A1 WO 2026018751 A1 WO2026018751 A1 WO 2026018751A1 JP 2025024611 W JP2025024611 W JP 2025024611W WO 2026018751 A1 WO2026018751 A1 WO 2026018751A1
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WO
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steel sheet
less
chemical conversion
base steel
emission intensity
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PCT/JP2025/024611
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English (en)
French (fr)
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卓哉 光延
洵 安藤
剛嗣 小西
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
    • C23C22/08—Orthophosphates
    • C23C22/12—Orthophosphates containing zinc cations

Definitions

  • the present invention relates to steel plates and parts containing the same.
  • Patent Document 1 describes a hot-rolled steel sheet having sulfides on the surface thereof, with a sulfur content of 0.05 mg/ m2 or more per side. Patent Document 1 also teaches that the above-mentioned configuration allows a chemical conversion coating, which serves as a base for painting the hot-rolled steel sheet, to be formed uniformly and densely.
  • Patent Document 2 describes an automotive steel sheet containing 0.10% by mass or more and 0.50% by mass or less of copper (Cu), with the number of residual scales on the surface being 160,000 particles/ mm2 or less, and the maximum particle size of copper compound particles exposed on the surface being 2 ⁇ m or less.
  • Patent Document 2 also teaches that the above configuration makes it possible to provide a steel sheet with excellent chemical conversion treatability, since the particle size of copper compound particles exposed on the steel sheet surface, which serves as the cathode point in chemical conversion treatment, is 2 ⁇ m or less and the residual scale is kept to a predetermined amount or less.
  • Patent Document 2 teaches that electric furnace steel, which uses scrap iron as its raw material, contains large amounts of tramp elements such as copper (Cu), nickel (Ni), and tin (Sn), as well as elements derived from the scrap, such as chromium (Cr), making it difficult to use as automotive steel sheet.
  • the steel sheet described in Patent Document 2 can contain copper and copper compounds, as well as carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), and chromium (Cr).
  • Cr is an effective element for improving properties such as hole expandability, and is therefore sometimes added to steel sheets for automotive suspension parts, for example.
  • adding Cr can reduce the chemical treatability of the steel sheet.
  • reduced chemical treatability can result in areas where the chemical conversion coating, known as "whiteout,” is not formed, which can result in reduced corrosion resistance after painting.
  • the present invention therefore aims to provide a steel sheet containing Cr that exhibits improved corrosion resistance after painting, and a component including the steel sheet.
  • the inventors conducted research focusing on the components contained in chemical conversion coatings.
  • the chemical conversion coating can be improved by containing S in addition to Cr and controlling the maximum emission intensities of these elements to satisfy a specific relationship, thereby improving the chemical treatability of steel sheets and significantly improving the corrosion resistance of steel sheets after painting, leading to the completion of the present invention.
  • the present invention which has achieved the above object, is as follows.
  • a steel plate comprising a base steel plate and a chemical conversion coating disposed on a surface of the base steel plate,
  • the base steel plate has a chemical composition containing, in mass%, Cr: 0.10 to 1.00%
  • the steel sheet is characterized in that the maximum emission intensities of S and Cr in the chemical conversion coating measured with a high-frequency glow discharge optical emission spectrometer (GDS) satisfy the following relationships: 1.1 ⁇ S maximum emission intensity/S emission intensity of base steel sheet ⁇ 20.0 1.1 ⁇ Cr maximum emission intensity/Cr emission intensity of base steel sheet ⁇ 5.0
  • the chemical composition includes, in mass%, Cr: 0.25 to 1.00%;
  • the steel sheet according to (1) above, wherein the maximum emission intensities of S and Cr in the chemical conversion coating measured by GDS satisfy the following relationships: 1.5 ⁇ S maximum emission intensity/S emission intensity of base steel sheet ⁇ 20.0 1.3 ⁇ Cr maximum emission intensity/Cr emission intensity of base steel sheet ⁇ 5.0
  • the chemical composition includes, in
  • the present invention provides a Cr-containing steel sheet that exhibits improved corrosion resistance after painting, and a component that includes the steel sheet.
  • a steel sheet according to an embodiment of the present invention comprises a base steel sheet and a chemical conversion coating disposed on a surface of the base steel sheet,
  • the base steel plate has a chemical composition containing, in mass%, Cr: 0.10 to 1.00%,
  • the chemical conversion coating is characterized in that the maximum emission intensities of S and Cr measured by a high-frequency glow discharge optical emission spectrometer (GDS) satisfy the following relationships: 1.1 ⁇ S maximum emission intensity/S emission intensity of base steel sheet ⁇ 20.0 1.1 ⁇ Cr maximum emission intensity/Cr emission intensity of base steel sheet ⁇ 5.0
  • Cr is an element that is effective in improving properties such as hole expandability, and is therefore sometimes added to steel sheets for automobile suspension parts, for example.
  • adding Cr can reduce the chemical treatability of the steel sheet, and this reduction in chemical treatability can become particularly pronounced when the Cr content in the steel sheet is 0.10 mass% or greater.
  • This reduction in chemical treatability is caused by Cr oxides that form on the steel sheet surface during the hot rolling process, and more specifically, that these Cr oxides can cause poor chemical conversion that inhibits the adhesion of the chemical conversion coating. Such poor chemical conversion leads to reduced corrosion resistance after painting, and therefore needs to be addressed appropriately.
  • the present inventors conducted studies focusing on the components contained in chemical conversion coatings in order to improve the chemical conversion treatability of steel sheets and thereby improve the corrosion resistance of the steel sheets after painting.
  • the chemical conversion treatability of steel sheets can be improved, and thereby the corrosion resistance of the steel sheets after painting can be significantly improved, by making the chemical conversion coating contain S in addition to Cr and controlling the maximum emission intensities of these elements to satisfy a predetermined relationship when measured with a high-frequency glow discharge optical emission spectrometer (GDS), more specifically, by controlling the maximum emission intensities of S and Cr in the chemical conversion coating to satisfy the relationships of Equation 1 and Equation 2 below, respectively.
  • GDS glow discharge optical emission spectrometer
  • an accelerator that is an S-containing compound during pickling after the hot rolling process, and then performing the subsequent water rinsing process with a rinse solution having a relatively low, predetermined electrical conductivity can suppress or reduce the formation of Cr oxides on the steel sheet surface and form an S-Cr layer in place of the Cr oxides.
  • forming an S-Cr layer on the steel sheet surface can improve the etching ability of Fe in the chemical conversion solution during chemical conversion treatment, which is believed to result in the formation of a uniform chemical conversion coating over the entire steel sheet.
  • steel sheets according to embodiments of the present invention are particularly useful in the automotive field, where excellent chemical conversion treatability and/or corrosion resistance after painting are required.
  • the chemical conversion coating is disposed on the surface of the base steel sheet, for example, on at least one surface, preferably both surfaces, of the base steel sheet.
  • the thickness of the chemical conversion coating is not particularly limited, but may be, for example, 1.0 to 5.0 ⁇ m or 1.5 to 3.5 ⁇ m.
  • the chemical conversion coating is not particularly limited as long as it contains S and Cr in amounts that satisfy the relationship between Equations 1 and 2 above, and may be any chemical conversion coating known to those skilled in the art.
  • the steel sheet according to an embodiment of the present invention by containing S and Cr in amounts that satisfy the relationship between Equations 1 and 2 above, regardless of the type of chemical conversion coating, the steel sheet's post-painting corrosion resistance can be significantly improved by combining the following: improved chemical conversion treatability due to the suppression or reduction of Cr oxide formation during steel sheet manufacturing; improved Fe etching due to the formation of an S-Cr layer during steel sheet manufacturing; and improved corrosion resistance of the chemical conversion coating itself due to the inclusion of S and Cr.
  • the chemical conversion coating may contain phosphoric acid or a phosphate salt, and the elements that make up the salt are elements from Groups 2 to 12 of the Periodic Table. More specifically, the chemical conversion coating may contain at least one of phosphoric acid, zinc phosphate, and zirconium, and in particular at least one of zinc phosphate and zirconium. Preferably, the chemical conversion coating contains zinc phosphate, consists essentially of zinc phosphate, consists of zinc phosphate, or consists of zinc phosphate. Specifically, examples include those consisting of 50% by mass or more, preferably 90% by mass or more, of zinc phosphate. In addition to the phosphoric acid, zinc phosphate, and zirconium, the chemical conversion coating may optionally contain other elements.
  • the chemical conversion coating may contain at least one of Fe, Cr, Mn, Ti, Ni, Mg, Ca, and V, each in a maximum of 10% by mass, preferably 5% by mass.
  • the chemical composition of the chemical conversion coating is determined by dissolving the coating in 5% dichromic acid and analyzing the dissolved components with an ICP atomic emission spectrometer (ICP-AES measurement).
  • the formation of Cr oxides on the steel sheet surface during steel sheet production is suppressed or reduced, and an S-Cr layer is formed in place of the Cr oxides.
  • This allows the chemical composition of the chemical conversion coating to be controlled so that the maximum S and Cr emission intensities satisfy the relationships in Equations 1 and 2 above, respectively.
  • S maximum luminous intensity/S luminous intensity of base steel sheet may be 1.3 or more, 1.5 or more, 1.6 or more, 1.8 or more, 2.0 or more, 2.5 or more, 3.0 or more, 4.0 or more, 4.5 or more, or 5.0 or more.
  • Cr maximum luminous intensity/Cr luminous intensity of base steel sheet may be 1.2 or more, 1.3 or more, 1.4 or more, 1.5 or more, 1.6 or more, 1.8 or more, 2.0 or more, 2.2 or more, 2.5 or more, or 2.8 or more.
  • the S maximum luminous intensity/S luminous intensity of the base steel sheet is set to 20.0 or less, and may be, for example, 18.0 or less, 15.0 or less, 12.0 or less, 10.0 or less, or 8.0 or less.
  • excessive Cr is included in the chemical conversion coating, even when it is included together with S, it may not be possible to sufficiently suppress or reduce the formation of Cr oxides during steel sheet manufacturing, which may result in reduced chemical conversion treatability and, ultimately, reduced corrosion resistance after painting.
  • the Cr maximum luminous intensity/Cr luminous intensity of the base steel sheet is set to 5.0 or less, and may be, for example, 4.8 or less, 4.5 or less, 4.2 or less, 4.0 or less, 3.8 or less, 3.5 or less, or 3.2 or less.
  • the elements contained in the material are identified from the element-specific emission spectrum wavelengths emitted by excited atoms in the glow plasma, and the emission intensities of the identified elements are measured.
  • the measurement conditions are as follows. Ar gas pressure: 0.3 MPa Anode diameter: 4 mm RF output: 30W Measurement time: 200 to 1500 seconds
  • the region in which the emission intensity of the element that primarily constitutes the chemical conversion coating (e.g., P when the chemical conversion coating primarily contains zinc phosphate, or Zr when the chemical conversion coating primarily contains zirconium) is 10 times or more the emission intensity of the corresponding element in the base steel sheet (e.g., P in the base steel sheet when the chemical conversion coating primarily contains zinc phosphate, or Zr in the base steel sheet when the chemical conversion coating primarily contains zirconium) is determined to be the chemical conversion coating.
  • the maximum value of a graph in which the S emission intensity obtained by GDS measurement in the depth direction is smoothed as a 10-point average is determined as the "S maximum emission intensity.”
  • the maximum value of a graph in which the Cr emission intensity obtained by GDS measurement in the depth direction is smoothed as a 10-point average is determined as the "Cr maximum emission intensity.”
  • the average value of the emission intensities of S and Cr is calculated within a depth range where the emission intensities are sufficiently stable.
  • the average value of the emission intensities of S and Cr is calculated within a region from 100 to 150 ⁇ m from the steel sheet side of the chemical conversion coating, and these are determined as the "S emission intensity of the base steel sheet” and the “Cr emission intensity of the base steel sheet,” respectively.
  • the values of "maximum S emission intensity/S emission intensity of the base steel sheet” and “maximum Cr emission intensity/Cr emission intensity of the base steel sheet” are determined.
  • the depth in GDS measurement is determined from the sputtering time.
  • the depth of the GDS mark (dent) formed by GDS measurement is measured with a roughness meter, and the depth per sputtering time is calculated by dividing the depth of the GDS mark by the sputtering time.
  • the depth of the chemical conversion coating from the steel sheet side surface is determined by multiplying the depth per sputtering time by the sputtering time required to measure the depth from the steel sheet side surface of the chemical conversion coating.
  • the depth of the GDS marks is measured using a roughness meter (for example, model number "SURFCOM TOUCH50" manufactured by ACCRETECH (Tokyo Seimitsu)), and the specific conditions are as follows.
  • Measurement conditions Measurement type: Cross-section measurement Evaluation length: 10 mm Shape removal both ends calculation standard JIS B 0601:2013 Reference height -50 ⁇ m (when measuring 100 ⁇ m)
  • Measurement location Measure the unevenness profile in the diameter direction across the GDS mark (center of the circle ⁇ 0.5 mm)
  • the base steel sheet has a chemical composition containing, by mass%, 0.10 to 1.00% Cr.
  • the present invention aims to provide a Cr-containing steel sheet that can exhibit improved corrosion resistance after painting. This objective is achieved by controlling the S and Cr maximum emission intensities in a chemical conversion coating, measured by GDS, to satisfy the relationships of Equation 1 and Equation 2, respectively. Therefore, the chemical composition of the base steel sheet is not particularly limited except for containing, by mass%, 0.10 to 1.00% Cr. Therefore, it is clear that elements other than Cr are not essential technical features for achieving the objectives of the present invention.
  • the chemical composition of the base steel sheet can include, in addition to Cr, appropriate amounts of any alloying elements commonly added in the technical field of the present invention.
  • the chemical composition of the base steel sheet used in the steel sheet according to the embodiment of the present invention will be described in detail below. However, these descriptions are intended merely as examples of preferred chemical compositions of base steel sheets for use in automotive steel sheets and the like, and are not intended to limit the present invention to those using base steel sheets having such specific chemical compositions.
  • the base steel plate contains, in mass%, C: 0.001 to 0.500%, Si: 0.01-3.00%, Mn: 0.10-3.00%, Al: 0.001-2.000%, Cr: 0.10-1.00%, P: 0.100% or less, S: 0.100% or less, N: 0.0100% or less, Ti: 0 to 0.150%, Nb: 0 to 0.150%, B: 0 to 0.0100%, Mo: 0-1.000%, Ni: 0-1.000%, Cu: 0 to 1.000%, Sn: 0-1.000%, V: 0 to 0.150%, W: 0-1.000%, Hf: 0 to 0.050%, Mg: 0 to 0.050%, Zr: 0 to 0.050%, Ca: 0-0.010%, REM: 0-0.010%, As: 0 to 0.010%, It is preferable that the chemical composition be Ir: 0 to 1.000%, and the balance: Fe and impurities. Each element will be described
  • C is an element that inexpensively increases strength and is an important element for controlling the strength of steel.
  • the C content is preferably 0.001% or more.
  • the C content may be 0.005% or more, 0.010% or more, 0.020% or more, 0.030% or more, 0.040% or more, 0.070% or more, 0.100% or more, or 0.150% or more.
  • excessive C content may result in a decrease in elongation.
  • the C content is preferably 0.500% or less.
  • the C content may be 0.450% or less, 0.400% or less, 0.350% or less, 0.300% or less, 0.250% or less, 0.200% or less, or 0.180% or less.
  • Si is an element that is effective in increasing strength as a solid solution strengthening element.
  • the Si content is preferably 0.01% or more.
  • the Si content may be 0.05% or more, 0.10% or more, 0.30% or more, 0.50% or more, 0.80% or more, or 1.00% or more.
  • excessive Si content may increase the steel strength but decrease the elongation. For this reason, the Si content is preferably 3.00% or less.
  • the Si content may be 2.50% or less, 2.00% or less, 1.50% or less, or 1.20% or less.
  • Mn is an element that improves the hardenability of steel and is effective in increasing strength. To fully obtain this effect, the Mn content is preferably 0.10% or more. The Mn content may be 0.50% or more, 1.00% or more, 1.30% or more, 1.50% or more, or 1.80% or more. On the other hand, excessive Mn content may increase the steel strength but decrease the elongation. For this reason, the Mn content is preferably 3.00% or less. The Mn content may be 2.80% or less, 2.50% or less, or 2.00% or less.
  • Al acts as a deoxidizer for steel and has the effect of improving the soundness of steel.
  • the Al content is preferably 0.001% or more.
  • the Al content may be 0.005% or more, 0.010% or more, 0.020% or more, or 0.030% or more.
  • excessive Al content may generate coarse Al oxides, reducing the elongation of the steel sheet. Therefore, the Al content is preferably 2.000% or less.
  • the Al content may be 1.500% or less, 1.000% or less, 0.500% or less, 0.100% or less, 0.050% or less, or 0.040% or less.
  • Cr is an element that contributes to improving the hole expandability of steel sheets, and also enhances the hardenability and strength of steel. To fully achieve these effects, the Cr content is set to 0.10% or more. The Cr content may be 0.12% or more, 0.15% or more, 0.18% or more, 0.20% or more, 0.25% or more, 0.30% or more, 0.40% or more, 0.50% or more, or 0.55% or more. On the other hand, even if Cr is contained in an excessive amount, the effect saturates, and adding more than necessary to the steel increases manufacturing costs. Furthermore, excessive Cr content may result in a decrease in chemical conversion treatability due to the formation of Cr oxides during steel sheet manufacturing. Therefore, the Cr content is set to 1.00% or less, and may be 0.90% or less, 0.80% or less, 0.75% or less, 0.70% or less, or 0.65% or less.
  • P is an element that segregates at grain boundaries and promotes embrittlement of steel. Since a lower P content is preferable, ideally it is 0%. However, excessive reduction in the P content may result in a significant increase in costs. Therefore, the P content may be 0.0001% or more, 0.001% or more, or 0.005% or more. On the other hand, excessive P content may result in embrittlement of steel due to grain boundary segregation, as described above. Therefore, the P content is preferably 0.100% or less. The P content may be 0.050% or less, 0.030% or less, 0.020% or less, or 0.010% or less.
  • S is an element that generates non-metallic inclusions such as MnS in steel, resulting in reduced ductility of steel parts. Since a lower S content is preferable, ideally 0%. However, excessive reduction in the S content may result in a significant increase in costs. Therefore, the S content may be 0.0001% or more, 0.0002% or more, 0.0003% or more, 0.0004% or more, 0.0005% or more, 0.0006% or more, 0.0008% or more, 0.001% or more, or 0.002% or more. On the other hand, excessive S content may cause cracks originating from non-metallic inclusions during cold forming. Therefore, the S content is preferably 0.100% or less. The S content may be 0.050% or less, 0.020% or less, or 0.010% or less.
  • N is an element that forms coarse nitrides in steel sheets and reduces the workability of the steel sheets. Since a lower N content is preferable, ideally it is 0%. However, excessive reduction in the N content may result in a significant increase in manufacturing costs. Therefore, the N content may be 0.0001% or more, 0.0005% or more, or 0.0010% or more. On the other hand, excessive N content may form coarse nitrides as described above, reducing the workability of the steel sheets. Therefore, the N content is preferably 0.0100% or less. The N content may be 0.0080% or less, 0.0060% or less, or 0.0050% or less.
  • the preferred basic chemical composition of the base steel plate is as described above. Furthermore, the base steel plate may contain at least one of the following elements in place of a portion of the remaining Fe, as necessary.
  • Ti, Nb, and V form carbonitrides in steel and have the effect of improving the strength of the steel sheet through precipitation strengthening.
  • the Ti, Nb, and V contents may be 0%, but to obtain such effects, the Ti, Nb, and V contents are preferably 0.001% or more, and may be 0.002% or more, 0.005% or more, or 0.010% or more.
  • the Ti, Nb, and V contents are preferably 0.150% or less, and may be 0.120% or less, 0.100% or less, 0.080% or less, 0.050% or less, 0.020% or less, or 0.015% or less.
  • [B: 0 to 0.0100%] B segregates at grain boundaries to increase grain boundary strength, thereby improving low-temperature toughness.
  • the B content may be 0%, but to obtain this effect, the B content is preferably 0.0001% or more.
  • the B content may be 0.0002% or more, 0.0005% or more, or 0.0010% or more.
  • the B content is preferably 0.0100% or less.
  • the B content may be 0.0050% or less, 0.0030% or less, 0.0020% or less, or 0.0015% or less.
  • Mo and W are elements that improve the hardenability of steel and contribute to improving its strength.
  • the Mo and W contents may be 0%, but to obtain such effects, the Mo and W contents are preferably 0.001% or more, and may be 0.010% or more, 0.020% or more, or 0.030% or more.
  • the Mo and W contents are preferably 1.000% or less, and may be 0.800% or less, 0.500% or less, 0.100% or less, 0.050% or less, or 0.040% or less.
  • Ni and Cu are elements that contribute to improving strength through precipitation strengthening or solid solution strengthening.
  • the Ni and Cu contents may be 0%, but to achieve these effects, the Ni and Cu contents are preferably 0.010% or more, and may be 0.020% or more, 0.030% or more, 0.040% or more, 0.050% or more, 0.080% or more, 0.100% or more, 0.150% or more, or 0.200% or more.
  • the Ni and Cu contents are preferably 1.000% or less, and may be 0.800% or less, 0.600% or less, 0.400% or less, or 0.300% or less.
  • Sn is an element effective in improving corrosion resistance.
  • the Sn content may be 0%, but to obtain this effect, the Sn content is preferably 0.003% or more.
  • the Sn content may be 0.004% or more, 0.006% or more, 0.008% or more, or 0.010% or more.
  • the Sn content is preferably 1.000% or less.
  • the Sn content may be 0.800% or less, 0.600% or less, 0.400% or less, 0.200% or less, 0.100% or less, 0.080% or less, 0.050% or less, or 0.030% or less.
  • Hf, Mg, Zr, Ca, and REM are elements that can control the morphology of non-metallic inclusions.
  • the Hf, Mg, Zr, Ca, and REM contents may be 0%, but to obtain these effects, the contents of these elements are preferably 0.0001% or more, and may be 0.0005% or more, or 0.001% or more. However, even if these elements are contained in excess, the effects are saturated, and adding more than necessary to the steel sheet increases production costs.
  • the Hf, Mg, and Zr contents are preferably 0.050% or less, and may be 0.010% or less, 0.005% or less, or 0.003% or less.
  • the Ca and REM contents are preferably 0.010% or less, and may be 0.005% or less, or 0.003% or less.
  • the As content may be 0%, but to obtain this effect, the As content is preferably 0.001% or more.
  • the As content may be 0.002% or more or 0.003% or more.
  • the As content is preferably 0.010% or less.
  • the As content may be 0.008% or less or 0.005% or less.
  • Ir is an element that segregates at prior austenite grain boundaries to increase the strength of the grain boundaries.
  • the Ir content may be 0%, but to obtain this effect, the Ir content is preferably 0.001% or more.
  • the Ir content may be 0.003% or more, 0.005% or more, or 0.010% or more.
  • the Ir content is preferably 1.000% or less.
  • the Ir content may be 0.500% or less, 0.100% or less, 0.030% or less, or 0.015% or less.
  • the thickness of the base steel plate is not particularly limited, but is generally 0.2 to 8.0 mm.
  • the thickness may be 0.3 mm or more, 0.6 mm or more, 1.0 mm or more, 1.6 mm or more, or 2.0 mm or more.
  • the thickness of the base steel plate may be, for example, 7.0 mm or less, 6.0 mm or less, 5.0 mm or less, or 4.0 mm or less.
  • the steel sheet according to the embodiment of the present invention is useful for use in parts in technical fields that require excellent corrosion resistance after painting, and is particularly useful for use in parts in the automotive field.
  • an automobile part is provided that includes the steel sheet according to the embodiment of the present invention.
  • Examples of automobile parts include suspension parts, frame parts, bumpers, and other structural and reinforcing parts that require strength, as well as exterior panel parts such as roofs, hoods, fenders, and doors that require high designability. Because the steel sheet according to the embodiment of the present invention contains a relatively high amount of Cr, it can achieve properties such as improved hole expansibility. Therefore, the steel sheet according to the embodiment of the present invention is useful for use as automobile suspension parts. Examples of automobile suspension parts include lower arms and trailing arms. All of the above-listed components may be made of steel sheets according to embodiments of the present invention at least in part, and therefore at least some of these components will satisfy the characteristics of the steel sheets described above. In areas of the steel sheet that do not come into direct contact with the die during press forming or other forming, or that come into direct contact with the die but are processed to a relatively low degree, the characteristics of the steel sheet do not change significantly before and after forming.
  • the steel plate according to the embodiment of the present invention is, for example, A casting process in which molten steel with adjusted chemical composition is cast to form billets; a hot rolling process in which the steel billet is hot-rolled to obtain a hot-rolled steel sheet; optionally, a skin-pass rolling step of skin-pass rolling the obtained hot-rolled steel sheet;
  • the steel sheet can be manufactured by carrying out a pickling step of pickling a hot-rolled steel sheet, a water-rinsing step of rinsing the pickled hot-rolled steel sheet with water, and a chemical conversion treatment step of forming a chemical conversion coating on the surface of the base steel sheet.
  • the base steel sheet according to the embodiment of the present invention encompasses not only a hot-rolled steel sheet but also a cold-rolled steel sheet. Therefore, when a cold-rolled steel sheet is used as the base steel sheet, for example, a cold-rolling step and further an annealing step may be carried out after the water-rinsing step. Each step will be described in detail below.
  • the conditions for the casting process are not particularly limited. For example, after melting in a blast furnace or electric furnace, various secondary smelting processes may be carried out, and then casting may be carried out by a conventional method such as continuous casting or ingot casting.
  • a hot-rolled steel plate can be obtained by hot-rolling the cast steel slab.
  • the hot-rolling process is carried out by reheating the cast steel slab directly or after cooling it once, followed by hot-rolling.
  • the heating temperature of the steel slab may be, for example, 1100 to 1250°C.
  • rough rolling and finish rolling are usually carried out.
  • the temperature and reduction ratio of each rolling step can be appropriately determined depending on the desired metal structure and plate thickness. For example, the end temperature of finish rolling may be 900 to 1050°C, and the reduction ratio of finish rolling may be 10 to 50%.
  • the obtained hot-rolled steel sheet may optionally be subjected to skin-pass rolling in the subsequent skin-pass process.
  • skin-pass rolling at a reduction rate of 0.6% or more
  • the accelerator introduced in the subsequent pickling process can be efficiently supplied to the base steel sheet, thereby further promoting the formation of an S—Cr layer on the steel sheet surface.
  • the pickling solution introduced in the subsequent pickling process more specifically, the pickling solution containing an accelerator that is an S-containing compound, can be efficiently supplied to the surface of the base steel sheet through the cracks in the scale.
  • the effects associated with the simultaneous inclusion of S and Cr in the chemical conversion coating namely, the effect of improving chemical conversion treatability due to the suppression or reduction of Cr oxide formation, the effect of improving Fe etching during chemical conversion due to the formation of an S—Cr layer, and the effect of improving the corrosion resistance of the chemical conversion coating itself due to the inclusion of S and Cr, can be achieved at very high levels. As a result, it is possible to more significantly improve the corrosion resistance of the steel sheet after painting.
  • the hot-rolled steel sheet obtained in the hot rolling process or the hot-rolled steel sheet after the optional skin-pass process is pickled in the subsequent pickling process.
  • the pickling solution used in the pickling process contains an accelerator, which is a S-containing compound, at a concentration of 10 to 1500 ppm and that the hot-rolled steel sheet is controlled to pass through the pickling solution at a line speed of 0.10 to 10.00 m/s. Passing the hot-rolled steel sheet through the pickling solution at a certain line speed promotes the pickling of the hot-rolled steel sheet and also promotes the reaction between S in the accelerator contained in the pickling solution and Cr on the steel sheet surface.
  • an accelerator which is a S-containing compound
  • the line speed is preferably 1.00 m/s or more, and more preferably 1.20 m/s or more.
  • the concentration of the accelerator contained in the pickling solution is less than 10 ppm and/or the line speed exceeds 10.00 m/s, the S component cannot be sufficiently adsorbed onto the surface of the hot-rolled steel sheet, making it difficult to form an S—Cr layer, and the value of “maximum S emission intensity/S emission intensity of base steel sheet” in the finally obtained chemical conversion coating may be less than 1.1, making it impossible to satisfy the relationship in the following formula 1.
  • the concentration of accelerator contained in the pickling solution is preferably 1500 ppm or less.
  • the accelerator is not particularly limited as long as it is an S-containing compound, but it is preferable that it is an S-containing organic compound such as thioglycolic acid, thiosulfuric acid, thiocyanic acid, thiocarboxylic acid, thiourea, sodium thiosulfate, and/or ammonium thiosulfate.
  • the concentration of accelerator contained in the pickling solution is preferably 150 to 1500 ppm, more preferably 200 to 1500 ppm.
  • the conditions for the pickling process are not particularly limited other than the above-mentioned accelerator and line speed, and the process can be carried out under conditions appropriate for removing scale formed on the steel sheet surface using a commonly used pickling solution, such as a hydrochloric acid solution containing an inhibitor that suppresses corrosion of the base steel sheet.
  • the pickled hot-rolled steel sheet is then rinsed in the subsequent water-rinsing process.
  • This water-rinsing process is carried out by rinsing the steel sheet with a rinse solution having an electrical conductivity of 20 mS/m or less, for example, rinse water having an electrical conductivity of 20 mS/m or less.
  • Rinse water having an electrical conductivity of 20 mS/m or less can be obtained, for example, by using an ion exchange membrane.
  • the S—Cr layer formed on the steel sheet surface in the previous pickling process may at least partially separate from the steel sheet surface during rinsing, resulting in a redox reaction on the steel sheet surface, resulting in the formation of a relatively large amount of Cr oxide.
  • the value of “Cr maximum luminescence intensity/Cr luminescence intensity of base steel sheet” in the final chemical conversion coating will naturally be greater than 5.0, making it impossible to satisfy the relationship in Equation 2 above. In such cases, this indirectly indicates the presence of a region where the chemical conversion coating, known as “skid,” is not formed, resulting in a decrease in the corrosion resistance of the final steel sheet after painting.
  • washing with a washing solution having a lower electrical conductivity is very important in terms of suppressing the formation of Cr oxides.
  • the lower the electrical conductivity of the washing solution the more preferable it is, specifically 10 mS/m or less.
  • a chemical conversion coating is formed on the surface of the base steel sheet, for example, on at least one, preferably both, surfaces of the base steel sheet.
  • the type and conditions of the chemical conversion treatment are not particularly limited as long as the chemical conversion coating finally obtained satisfies the relationship between the above formulas 1 and 2.
  • the chemical conversion treatment can be carried out under any conditions suitable for forming a chemical conversion coating that contains at least one of phosphoric acid, zinc phosphate, and zirconium and satisfies the relationship between the above formulas 1 and 2.
  • This manufacturing method particularly for steel sheets that have a relatively high Cr content and therefore are difficult to improve in chemical conversion treatability and, therefore, corrosion resistance after painting, uses a pickling solution containing an accelerator that is an S-containing compound at a concentration of 10 to 1500 ppm in the pickling process, controls the line speed of the hot-rolled steel sheet through the pickling solution to be 0.10 to 10.00 m/s, and furthermore, performs the subsequent water rinsing process using a water rinsing solution with an electrical conductivity of 20 mS/m or less. This suppresses or reduces the formation of Cr oxides on the steel sheet surface and forms an S-Cr layer in place of the Cr oxides.
  • steel sheet manufactured according to this manufacturing method can significantly improve the corrosion resistance of steel sheet after painting by combining the effect of improving chemical conversion treatability due to the suppression or reduction of Cr oxide formation during steel sheet manufacturing, the effect of improving Fe etching due to the formation of an S-Cr layer during steel sheet manufacturing, and the effect of improving the corrosion resistance of the chemical conversion coating itself due to the inclusion of S and Cr. Therefore, steel sheet manufactured by this manufacturing method can contribute to industrial development by extending the life of steel sheet when used as steel sheet for automobiles and building materials.
  • Steel sheets according to embodiments of the present invention can be used as the various automotive parts described above, for example, with a coating film optionally formed on the surface.
  • Whether an automotive part having a coating film includes a steel sheet according to embodiments of the present invention can be determined by removing the coating film from a sample taken from the automotive part. In this case, the location where the sample is taken and the coating film removal process are as follows:
  • paint film removal process The paint film is removed from a sample cut from an automobile body under the following conditions to expose the steel sheet.
  • a paint remover (Neo River #160, manufactured by Sansai Kako Co., Ltd.) is applied to the surface at room temperature and allowed to stand for approximately 5 minutes.
  • the paint film is then removed by rubbing with a hard sponge or similar (e.g., Kanefiel, manufactured by Aion Co., Ltd.).
  • the sample is then rinsed with water and dried.
  • the remaining paint film is then confirmed by SEM-EPMA measurement of the sample surface (100 ⁇ m square, 5 fields of view) after rinsing and drying.
  • regions with a carbon concentration of 10% by mass or more are identified, and if the area ratio of these regions is 5% or more, the paint film is deemed to have been insufficiently removed.
  • an element distribution image of carbon is first obtained using an EPMA with a carbon concentration range of 10-30%. The obtained element distribution image is then subjected to image processing to measure the area ratio. Image analysis software "ImageJ" was used for image processing.
  • the C element distribution image was then loaded into ImageJ, and binarized using "Make Binary” in “Binary” under “Process” so that areas with a C concentration of 10% by mass or more were displayed as black and areas with a C concentration of less than 10% by mass were displayed as white.
  • "Measure” under “Analyze” was used to read the value for "Area fraction” in “Results,” and this value was determined as the area fraction of areas with a C concentration of 10% by mass or more. If peeling of the coating film was insufficient, removal of the coating film was repeated until the area fraction of areas with a C concentration of 10% by mass or more became less than 5%.
  • steel plates according to embodiments of the present invention were manufactured under various conditions, and the properties of the manufactured steel plates were investigated.
  • molten steel was cast using a continuous casting method to form a billet having the chemical composition shown in Table 1.
  • the billet was cooled, reheated to 1200°C, and hot-rolled.
  • Hot-rolling consisted of rough rolling and finish rolling, with the finish rolling ending at a temperature of 900-1050°C and a finish rolling reduction of 30%.
  • the resulting hot-rolled steel sheet was then skin-pass rolled at the appropriate reduction shown in Table 2, and then pickled.
  • Pickling was performed using a pickling solution containing 10% hydrochloric acid as the acid, 0.04% Asahi Chemical's Ivit 710K as an inhibitor to inhibit corrosion of the base steel sheet, and thioglycolic acid as an accelerator at the concentrations shown in Table 2.
  • the hot-rolled steel sheet was controlled to pass through the pickling solution at the line speed shown in Table 2.
  • the temperature of the pickling solution during pickling was 85°C.
  • a hot-rolled steel sheet (base steel sheet) having a thickness of 3.0 mm.
  • a 50 mm x 50 mm sample of the obtained base steel sheet was subjected to zinc phosphate treatment (SD5350 system: standard manufactured by Nippon Paint Industrial Coatings Co., Ltd.) as a chemical conversion treatment under the following conditions.
  • Degreasing Immersed in a degreasing agent (Fine Cleaner E2032A/B) at 40°C for 2 minutes, then rinsed with water.
  • Surface conditioning Immersed in a surface conditioning agent (Preparen X) at room temperature for 30 seconds.
  • Chemical conversion treatment Immersed in a zinc phosphate treatment agent (Palbond L3020) at 40°C for 2 minutes, then rinsed with water and dried.
  • the properties of the resulting steel plates were measured and evaluated using the following methods.
  • the peeled tape was scanned, and the area ratio of the coating peeled was calculated by binarization using the image analysis software "ImageJ.”
  • the corrosion resistance after painting was evaluated as follows. AAA: Peeled area rate less than 5% AA: Peeled area rate 5 to less than 10% A: Peeled area rate 10 to 15% B: Peeling area rate over 15%
  • the value of "maximum Cr luminescence intensity / Cr luminescence intensity of base steel sheet" in the finally obtained chemical conversion coating was greater than 5.0, resulting in reduced corrosion resistance after painting.
  • the rinsing water used in the rinsing process had high electrical conductivity, which is thought to have caused the S-Cr layer formed on the steel sheet surface in the previous pickling process to at least partially separate from the steel sheet surface during rinsing, resulting in an oxidation-reduction reaction on the steel sheet surface and the formation of relatively large amounts of Cr oxide.
  • the value of "maximum Cr luminescence intensity / Cr luminescence intensity of base steel sheet" in the final chemical conversion coating was greater than 5.0, and corrosion resistance after painting was reduced.
  • the pickling step involved using a pickling solution containing an accelerator that is an S-containing compound at a concentration of 10 to 1500 ppm, controlling the line speed of the hot-rolled steel sheet through the pickling solution to be 0.10 to 10.00 m/s, and further performing the subsequent water-rinsing step using a water-rinsing solution having an electrical conductivity of 20 mS/m or less. This is thought to have suppressed or reduced the formation of Cr oxides on the steel sheet surface and formed an S—Cr layer in place of the Cr oxides.

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Abstract

母材鋼板と、前記母材鋼板の表面に配置された化成処理皮膜とを備えた鋼板であって、前記母材鋼板が、質量％で、Ｃｒ：０．１０～１．００％を含む化学組成を有し、高周波グロー放電発光分析装置（ＧＤＳ）により測定した前記化成処理皮膜におけるＳ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ１．１≦Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度≦２０．０及び１．１≦Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度≦５．０の関係を満たすことを特徴とする鋼板及びそれを含む部品が提供される。

Description

鋼板及びそれを含む部品
　本発明は、鋼板及びそれを含む部品に関する。
　鋼板において塗装後耐食性を向上させるためには、鋼板の化成処理性を高めることが有効であることが知られている。
　これに関連して、特許文献１では、熱延鋼板の表面に硫化物を有し、硫黄分を片面あたり０．０５ｍｇ／ｍ2以上存在せしめたことを特徴とする熱延鋼板が記載されている。また、特許文献１では、上記の構成によれば、熱延鋼板の塗装の下地となる化成皮膜が均一かつ緻密に形成されると教示されている。
　特許文献２では、銅（Ｃｕ）を０．１０質量％以上０．５０質量以下％含み、表面の残留スケールの個数が１６０，０００個／ｍｍ2以下であり、表面に露出した銅化合物粒子の最大粒径が２μｍ以下であることを特徴とする自動車用鋼板が記載されている。また、特許文献２では、上記の構成によれば、化成処理においてカソード点となる鋼板表面に露出した銅化合物粒子の粒径を２μｍ以下にすると共に、残留スケールを所定量以下にしたため、化成処理性に優れた鋼板を提供することができると教示されている。
特開２００３－２７７９５９号公報 特開２０２０－０８４２３８号公報
　特許文献２では、電炉材は、鉄スクラップ材をその原料として用いるため、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）などのトランプエレメントやクロム（Ｃｒ）などのスクラップ由来の元素を多く含有し、自動車用鋼板としては利用し難いものの、特許文献２に記載の鋼板は銅や銅化合物の他、炭素（Ｃ）、ケイ素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）などを含むことができると教示されている。ここで、上記元素の中でも、Ｃｒは、穴広げ性等の特性を向上させるのに有効な元素であることから、例えば、自動車の足回り部品等のための鋼板において添加される場合がある。しかしながら、Ｃｒを添加すると、鋼板の化成処理性が低下することがある。一般に、化成処理性が低下すると、スケと呼ばれる化成処理皮膜が形成していない領域が生じることがあり、その結果として塗装後耐食性が低下する場合がある。
　そこで、本発明は、Ｃｒを含有する鋼板であって、改善された塗装後耐食性を示すことができる鋼板及びそれを含む部品を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記目的を達成するために、化成処理皮膜中に含まれる成分に着目して検討を行った。その結果、本発明者らは、高周波グロー放電発光分析装置（ＧＤＳ）により測定した場合に、化成処理皮膜がＣｒに加えてＳを含有するとともに、これらの最大発光強度が所定の関係を満たすよう制御することで、鋼板の化成処理性を改善することができ、それによって鋼板の塗装後耐食性を顕著に改善することができることを見出し、本発明を完成させた。
　上記目的を達成し得た本発明は下記のとおりである。
　（１）母材鋼板と、前記母材鋼板の表面に配置された化成処理皮膜とを備えた鋼板であって、
　前記母材鋼板が、質量％で、Ｃｒ：０．１０～１．００％を含む化学組成を有し、
　高周波グロー放電発光分析装置（ＧＤＳ）により測定した前記化成処理皮膜におけるＳ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ下記の関係を満たすことを特徴とする、鋼板。
　　１．１≦Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度≦２０．０
　　１．１≦Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度≦５．０
　（２）前記化学組成が、質量％で、Ｃｒ：０．２５～１．００％を含み、
　ＧＤＳにより測定した前記化成処理皮膜におけるＳ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ下記の関係を満たすことを特徴とする、上記（１）に記載の鋼板。
　　１．５≦Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度≦２０．０
　　１．３≦Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度≦５．０
　（３）前記化学組成が、質量％で、Ｃｒ：０．５０～１．００％を含み、
　ＧＤＳにより測定した前記化成処理皮膜におけるＳ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ下記の関係を満たすことを特徴とする、上記（２）に記載の鋼板。
　　１．８≦Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度≦２０．０
　　１．４≦Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度≦５．０
　（４）前記母材鋼板が３００Ｈｖ以上のビッカース硬さを有することを特徴とする、上記（１）～（３）のいずれか１項に記載の鋼板。
　（５）上記（１）～（４）のいずれか１項に記載の鋼板を含むことを特徴とする、部品。
　本発明によれば、Ｃｒを含有する鋼板であって、改善された塗装後耐食性を示すことができる鋼板及びそれを含む部品を提供することができる。
＜鋼板＞
　本発明の実施形態に係る鋼板は、母材鋼板と、前記母材鋼板の表面に配置された化成処理皮膜とを備え、
　前記母材鋼板が、質量％で、Ｃｒ：０．１０～１．００％を含む化学組成を有し、
　高周波グロー放電発光分析装置（ＧＤＳ）により測定した前記化成処理皮膜におけるＳ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ下記の関係を満たすことを特徴としている。
　　１．１≦Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度≦２０．０
　　１．１≦Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度≦５．０
　Ｃｒは、穴広げ性等の特性を向上させるのに有効な元素であることから、例えば、自動車の足回り部品等のための鋼板において添加される場合がある。しかしながら、先に述べたとおり、Ｃｒを添加すると鋼板の化成処理性が低下することがあり、特に鋼板中のＣｒ含有量が０．１０質量％以上になると、このような化成処理性の低下が顕著となる場合がある。本発明者らによるこの度の検討で、このような化成処理性の低下は、熱延工程において鋼板表面に形成されるＣｒ酸化物に起因しており、より具体的には当該Ｃｒ酸化物に起因して、化成処理皮膜の付着が阻害されるような化成不良を引き起こす場合があることがわかった。このような化成不良は、塗装後耐食性の低下を招くことから、適切に対処する必要がある。
　そこで、本発明者らは、鋼板の化成処理性を改善しそれによって当該鋼板の塗装後耐食性を改善すべく、化成処理皮膜中に含まれる成分に着目して検討を行った。その結果、本発明者らは、高周波グロー放電発光分析装置（ＧＤＳ）により測定した場合に、化成処理皮膜がＣｒに加えてＳを含有するとともに、これらの元素の最大発光強度が所定の関係を満たすよう制御すること、より具体的には当該化成処理皮膜におけるＳ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ下記式１及び式２の関係を満たすよう制御することにより、鋼板の化成処理性を改善することができ、それによって当該鋼板の塗装後耐食性を顕著に改善することができることを見出した。
　　１．１≦Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度≦２０．０　　　・・・式１
　　１．１≦Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度≦５．０　　・・・式２
　より詳しく説明すると、Ｃｒを比較的多く含有する鋼板の製造においては、熱延工程において鋼板表面にＣｒ酸化物が形成し、その後の酸洗によっても十分に除去することができず、当該鋼板表面にＣｒが濃化する場合がある。このようなＣｒの濃化に起因して化成処理性が低下し、これに関連してスケと呼ばれる化成処理皮膜が形成していない領域が比較的多く生成する。一方で、化成処理皮膜が付着したところにはＣｒが比較的多く含まれていることになり、それゆえＧＤＳで測定した場合には、当該化成処理皮膜におけるＣｒの最大発光強度が母材鋼板において観測されるＣｒの発光強度に比べて高くなる。したがって、このようなＧＤＳ測定の結果が得られた場合には、通常、化成処理皮膜が鋼板全体に均一に付着していないと認められ、よって鋼板の塗装後耐食性も低下することが予想される。しかしながら、本発明者らは、製造方法に関連して後で詳しく説明されるように、熱延工程後の酸洗時に硫黄（Ｓ）含有化合物である促進剤を所定の濃度及び条件下において供給し、さらにはその後の水洗工程を比較的低い所定の電気伝導度を有する水洗液によって実施することで、化成処理皮膜中にＣｒに加えてＳを含有させるとともに、当該化成処理皮膜におけるＳ及びＣｒ最大発光強度をそれぞれ上記式１及び式２の関係を満たすよう制御することができることを見出した。その結果として、本発明者らは、鋼板の化成処理性を改善するとともに、化成処理皮膜自体の耐食性も向上させることができ、それによって鋼板の塗装後耐食性を顕著に改善することができることを見出した。
　何ら特定の理論に束縛されることを意図するものではないが、熱延工程後の酸洗時にＳ含有化合物である促進剤を使用し、さらにはその後の水洗工程を比較的低い所定の電気伝導度を有する水洗液によって実施することで、鋼板表面におけるＣｒ酸化物の形成を抑制又は低減するとともに、当該Ｃｒ酸化物に代えてＳ－Ｃｒ層を形成することができるものと考えられる。これに関連して、鋼板製造時における鋼板表面のＣｒ酸化物形成に起因するスケ等の化成不良の発生を抑制又は低減することが可能となる。加えて、鋼板表面にＳ－Ｃｒ層を形成することで、化成処理の際における化成処理液中でのＦｅのエッチング性を向上させることができ、その結果として化成処理皮膜を鋼板全体に均一に成形することが可能になるものと考えられる。さらには、鋼板表面における上記Ｓ－Ｃｒ層の形成に関連して、化成処理後の化成処理皮膜中にも当然ながらＣｒに加えてＳが取り込まれることになる。化成処理皮膜中のこれらの元素の含有量を上記式１及び式２の関係を満たすよう適切に制御することで鋼板の塗装後耐食性が顕著に向上した事実を考慮すると、このような塗装後耐食性の向上には、鋼板製造時におけるＣｒ酸化物形成の抑制又は低減効果以外の効果が寄与しているものと考えられる。より具体的には、化成処理皮膜が適切な量、すなわち上記式１及び式２の関係を満たす量においてＳ及びＣｒを含有することで化成処理皮膜自体の耐食性が向上しているものと考えられる。化成処理皮膜の耐食性が低下すると、当該化成処理皮膜の表面における腐食が進行しやすくなるため、このような化成処理皮膜表面の腐食に起因して当該化成処理皮膜と塗膜の界面で塗膜が剥離する現象が起こりやすくなる。このような場合には、当然ながら鋼板の塗装後耐食性が低下することとなる。しかしながら、Ｓ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ上記式１及び式２の関係を満たす化成処理皮膜を含む本発明の実施形態に係る鋼板によれば、鋼板製造時におけるＣｒ酸化物の形成が抑制又は低減されたことに基づく化成処理性の向上効果及びＳ－Ｃｒ層の形成に基づく化成処理時のＦｅのエッチング性向上効果に加えて、Ｓ及びＣｒの含有に基づく化成処理皮膜自体の耐食性向上効果を組み合わせることができ、これら３つの効果の組み合わせにより鋼板の塗装後耐食性を顕著に改善することが可能になるものと考えられる。
　Ｃｒを比較的多く含有する鋼板においても、化成処理皮膜中にＣｒに加えてＳを適切な量において含有することで化成処理性だけでなく、化成処理皮膜自体の耐食性をも向上させることができ、それによって鋼板の塗装後耐食性を顕著に改善することができるという事実は従来知られておらず、今回、本発明者らによって初めて明らかにされたことである。したがって、本発明の実施形態に係る鋼板は、優れた化成処理性及び／又は塗装後耐食性が要求される自動車分野での利用において特に有用である。以下、本発明の実施形態に係る鋼板の各構成要素についてより詳しく説明する。
［化成処理皮膜］
　本発明の実施形態においては、化成処理皮膜は、母材鋼板の表面に配置され、例えば母材鋼板の少なくとも一方、好ましくは両方の表面に配置される。化成処理皮膜の厚さは、特に限定されないが、例えば１．０～５．０μｍ又は１．５～３．５μｍであってもよい。
　化成処理皮膜は、上記式１及び式２の関係を満たす量においてＳ及びＣｒを含有する限り特に限定されず、当業者に公知の任意の化成処理皮膜であってよい。本発明の実施形態に係る鋼板によれば、上記式１及び式２の関係を満たす量においてＳ及びＣｒを含有することで、化成処理皮膜の種類に関係なく、鋼板製造時におけるＣｒ酸化物形成の抑制又は低減に基づく化成処理性向上効果と、鋼板製造時におけるＳ－Ｃｒ層の形成に基づくＦｅのエッチング性向上効果と、Ｓ及びＣｒの含有に基づく化成処理皮膜自体の耐食性向上効果との組み合わせにより、鋼板の塗装後耐食性を顕著に改善することが可能である。例えば、化成処理皮膜は、リン酸またはリン酸塩を含み、塩を構成する元素は周期律表２～１２族元素である。より具体的には、リン酸、リン酸亜鉛、及びジルコニウムの少なくとも１種を含むものであってもよく、特にはリン酸亜鉛及びジルコニウムの少なくとも１種を含むものであってもよい。好ましくは、化成処理皮膜は、リン酸亜鉛を含むか、リン酸亜鉛から本質的になるか、リン酸亜鉛からなるか又はリン酸亜鉛から構成される。具体的には、リン酸亜鉛が５０質量％以上、好ましくは９０質量％以上で構成されるものが例示できる。化成処理皮膜は、上記のリン酸、リン酸亜鉛、及びジルコニウム等以外に、任意選択で、他の元素を含んでいてもよく、例えばＦｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｃａ及びＶの少なくとも１種を各最大１０質量％、好ましくは５質量％まで含んでいてもよい。化成処理皮膜の化学組成は、５％重クロム酸で当該皮膜を溶解し、その溶解成分をＩＣＰ発光分析装置で分析することにより求める（ＩＣＰ―ＡＥＳ測定）。
［１．１≦Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度≦２０．０］
［１．１≦Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度≦５．０］
　本発明の実施形態においては、鋼板を高周波グロー放電発光分析装置（ＧＤＳ）により測定した場合に、化成処理皮膜におけるＳ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ下記式１及び２の関係を満たす。
　　１．１≦Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度≦２０．０　　　・・・式１
　　１．１≦Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度≦５．０　　・・・式２
　先に述べたとおり、本発明の実施形態に係る鋼板では、鋼板製造時における鋼板表面のＣｒ酸化物の形成を抑制又は低減し、当該Ｃｒ酸化物に代えてＳ－Ｃｒ層を形成したことに関連して、Ｓ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ上記式１及び２の関係を満たすように化成処理皮膜の化学組成を制御することが可能となる。したがって、逆に言えば、Ｓ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ上記式１及び式２の関係を満たす量においてＳ及びＣｒを含有するように化成処理皮膜の化学組成を制御することで、鋼板製造時におけるＣｒ酸化物形成の抑制又は低減に基づく化成処理性向上効果及び鋼板製造時におけるＳ－Ｃｒ層の形成に基づくＦｅのエッチング性向上効果を得ることができるとともに、Ｓ及びＣｒの含有に基づく化成処理皮膜自体の耐食性向上効果も得ることが可能となる。その結果として、これらの効果の組み合わせにより、鋼板の塗装後耐食性を顕著に改善することが可能となる。
　鋼板の塗装後耐食性をさらに改善する観点からは、上記式１及び式２における中辺、すなわち「Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度」及び「Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度」の値は大きいほど好ましい。例えば、Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度は、１．３以上、１．５以上、１．６以上、１．８以上、２．０以上、２．５以上、３．０以上、４．０以上、４．５以上、又は５．０以上であってもよい。同様に、Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度は、１．２以上、１．３以上、１．４以上、１．５以上、１．６以上、１．８以上、２．０以上、２．２以上、２．５以上、又は２．８以上であってもよい。
　また、化成処理皮膜中にＳを過度に含有させても効果が飽和し、必要以上に化成処理皮膜中にＳを含有させることは製造コストの上昇を招く。したがって、Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度は２０．０以下とし、例えば、１８．０以下、１５．０以下、１２．０以下、１０．０以下、又は８．０以下であってもよい。一方で、化成処理皮膜中にＣｒを過度に含有すると、たとえＳとともに含有する場合であっても、鋼板製造時におけるＣｒ酸化物の形成を十分に抑制又は低減することができず、それゆえ化成処理性が低下し、ひいては塗装後耐食性が低下する場合がある。したがって、Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度は５．０以下とし、例えば、４．８以下、４．５以下、４．２以下、４．０以下、３．８以下、３．５以下、又は３．２以下であってもよい。
［ＧＤＳによるＳ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度及びＣｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度の測定］
　ＧＤＳによるＳ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度及びＣｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度は、以下のようにして測定される。まず、高周波グロー放電発光分析装置（例えばＬＥＣＯジャパン合同会社製、型番「ＧＤＳ８５０Ａ」）を用い、化成処理皮膜が配置された鋼板表面をＡｒ雰囲気にし、電圧をかけてグロープラズマを発生させた状態で、鋼板表面をスパッタリングさせながら深さ方向に分析する。そして、グロープラズマ中で原子が励起されて発せられる元素特有の発光スペクトル波長から、材料に含まれる元素を同定し、同定した元素の発光強度を測定する。測定条件は以下のとおりである。
　　Ａｒガス圧力：０．３ＭＰａ
　　アノード径：４ｍｍφ
　　ＲＦ出力：３０Ｗ
　　計測時間：２００～１５００秒
　このようにして鋼板表面から深さ方向にＧＤＳ測定した場合に、化成処理皮膜を主として構成する元素（例えば化成処理皮膜が主としてリン酸亜鉛を含む場合にはＰ又は化成処理皮膜が主としてジルコニウムを含む場合にはＺｒ）の発光強度が母材鋼板中の対応する元素（例えば化成処理皮膜が主としてリン酸亜鉛を含む場合には母材鋼板中のＰ又は化成処理皮膜が主としてジルコニウムを含む場合には母材鋼板中のＺｒ）の発光強度の１０倍以上となる領域を化成処理皮膜として決定する。次に、このようにして決定された化成処理皮膜において、深さ方向にＧＤＳ測定して得られるＳの発光強度を１０点平均でスムージング処理したグラフの最大値を「Ｓ最大発光強度」として決定する。同様に、上記の化成処理皮膜において、深さ方向にＧＤＳ測定して得られるＣｒの発光強度を１０点平均でスムージング処理したグラフの最大値を「Ｃｒ最大発光強度」として決定する。一方で、Ｓ及びＣｒの発光強度が十分安定している深さ範囲でその発光強度の平均値を算出し、例えば化成処理皮膜の鋼板側の面から１００～１５０μｍまでの領域におけるＳ及びＣｒの発光強度の平均値を算出し、これらをそれぞれ「母材鋼板のＳ発光強度」及び「母材鋼板のＣｒ発光強度」として決定する。最後に、上記のようにして得られた「Ｓ最大発光強度」、「Ｃｒ最大発光強度」、「母材鋼板のＳ発光強度」及び「母材鋼板のＣｒ発光強度」に基づいて、「Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度」及び「Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度」の値が決定される。ＧＤＳ測定における深さはスパッタ時間から決定される。具体的には、ＧＤＳ測定により形成されるＧＤＳ痕（凹み）の深さを粗度計で測定し、当該ＧＤＳ痕の深さをスパッタ時間で除することによりスパッタ時間あたりの深さが算出される。例えば、当該スパッタ時間あたりの深さに化成処理皮膜の鋼板側の面からの深さを測定するのに要したスパッタ時間を掛け算することにより、当該化成処理皮膜の鋼板側の面からの深さが決定される。ＧＤＳ痕の深さは、粗度計（例えばＡＣＣＲＥＴＥＣＨ（東京精密）製、型番「ＳＵＲＦＣＯＭ　ＴＯＵＣＨ５０」）を用いて測定され、具体的な条件は下記のとおりである。
　　測定条件：測定種別　断面測定
　　　　　　　評価長さ　１０ｍｍ
　　　　　　　形状除去　両端
　　　　　　　算出規格　ＪＩＳ　Ｂ　０６０１：２０１３
　　　　　　　基準高さ　－５０μｍ（１００μｍ測定時）
　　測定箇所：ＧＤＳ痕（円の中心±０．５ｍｍ）を横切るように直径方向へ凹凸プロファイルを測定
［母材鋼板の化学組成］
　本発明の実施形態では、母材鋼板は、質量％で、Ｃｒ：０．１０～１．００％を含む化学組成を有する。本発明は、上記のとおり、Ｃｒを含有する鋼板であって、改善された塗装後耐食性を示すことができる鋼板を提供することを目的とするものであり、ＧＤＳにより測定した化成処理皮膜におけるＳ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ上記式１及び式２の関係を満たすよう制御することによって当該目的を達成するものである。したがって、母材鋼板の化学組成は、質量％で、Ｃｒ：０．１０～１．００％を含むこと以外は特に限定されず、それゆえＣｒ以外の元素は本発明の目的を達成する上で必須の技術的特徴でないことは明らかである。母材鋼板の化学組成は、Ｃｒに加えて、本発明の技術分野において一般に添加される任意の合金元素を適切な量において含むことが可能である。以下、本発明の実施形態に係る鋼板において使用される母材鋼板の化学組成について詳しく説明するが、これらの説明は、自動車用鋼板などにおいて適用するための母材鋼板の好ましい化学組成の単なる例示を意図するものであり、本発明をこのような特定の化学組成を有する母材鋼板を使用したものに限定することを意図するものではない。
　本発明の実施形態において、例えば、母材鋼板は、質量％で、
　Ｃ：０．００１～０．５００％、
　Ｓｉ：０．０１～３．００％、
　Ｍｎ：０．１０～３．００％、
　Ａｌ：０．００１～２．０００％、
　Ｃｒ：０．１０～１．００％、
　Ｐ　：０．１００％以下、
　Ｓ　：０．１００％以下、
　Ｎ　：０．０１００％以下、
　Ｔｉ：０～０．１５０％、
　Ｎｂ：０～０．１５０％、
　Ｂ　：０～０．０１００％、
　Ｍｏ：０～１．０００％、
　Ｎｉ：０～１．０００％、
　Ｃｕ：０～１．０００％、
　Ｓｎ：０～１．０００％、
　Ｖ　：０～０．１５０％、
　Ｗ　：０～１．０００％、
　Ｈｆ：０～０．０５０％、
　Ｍｇ：０～０．０５０％、
　Ｚｒ：０～０．０５０％、
　Ｃａ：０～０．０１０％、
　ＲＥＭ：０～０．０１０％、
　Ａｓ：０～０．０１０％、
　Ｉｒ：０～１．０００％、並びに
　残部：Ｆｅ及び不純物
からなる化学組成を有することが好ましい。以下、各元素についてより詳しく説明する。
［Ｃ：０．００１～０．５００％］
　Ｃは、安価に強度を増加させる元素であり、鋼の強度を制御するために重要な元素である。このような効果を十分に得るために、Ｃ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。Ｃ含有量は０．００５％以上、０．０１０％以上、０．０２０％以上、０．０３０％以上、０．０４０％以上、０．０７０％以上、０．１００％以上又は０．１５０％以上であってもよい。一方で、Ｃを過度に含有すると、伸びの低下を招く場合がある。このため、Ｃ含有量は０．５００％以下とすることが好ましい。Ｃ含有量は０．４５０％以下、０．４００％以下、０．３５０％以下、０．３００％以下、０．２５０％以下、０．２００％以下又は０．１８０％以下であってもよい。
［Ｓｉ：０．０１～３．００％］
　Ｓｉは、固溶強化元素として強度上昇に有効な元素である。このような効果を十分に得るために、Ｓｉ含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。Ｓｉ含有量は０．０５％以上、０．１０％以上、０．３０％以上、０．５０％以上、０．８０％以上又は１．００％以上であってもよい。一方で、Ｓｉを過度に含有すると、鋼強度の増加とともに伸びの低下を招く場合がある。このため、Ｓｉ含有量は３．００％以下とすることが好ましい。Ｓｉ含有量は２．５０％以下、２．００％以下、１．５０％以下又は１．２０％以下であってもよい。
［Ｍｎ：０．１０～３．００％］
　Ｍｎは、鋼の焼入れ性を高める元素であり、強度上昇に有効な元素である。このような効果を十分に得るために、Ｍｎ含有量は０．１０％以上とすることが好ましい。Ｍｎ含有量は０．５０％以上、１．００％以上、１．３０％以上、１．５０％以上又は１．８０％以上であってもよい。一方で、Ｍｎを過度に含有すると、鋼強度の増加とともに伸びの低下を招く場合がある。このため、Ｍｎ含有量は３．００％以下とすることが好ましい。Ｍｎ含有量は２．８０％以下、２．５０％以下又は２．００％以下であってもよい。
［Ａｌ：０．００１～２．０００％］
　Ａｌは、鋼の脱酸剤として作用し、鋼を健全化する作用を有する元素である。このような効果を十分に得るために、Ａｌ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。Ａｌ含有量は０．００５％以上、０．０１０％以上、０．０２０％以上又は０．０３０％以上であってもよい。一方で、Ａｌを過度に含有すると、粗大なＡｌ酸化物が生成して鋼板の伸びが低下する場合がある。このため、Ａｌ含有量は２．０００％以下とすることが好ましい。Ａｌ含有量は１．５００％以下、１．０００％以下、０．５００％以下、０．１００％以下、０．０５０％以下又は０．０４０％以下であってもよい。
［Ｃｒ：０．１０～１．００％］
　Ｃｒは、鋼板の穴広げ性の向上に寄与する元素であり、また鋼の焼入れ性を高め、強度の向上に寄与する元素でもある。これらの効果を十分に得るために、Ｃｒ含有量は０．１０％以上とする。Ｃｒ含有量は０．１２％以上、０．１５％以上、０．１８％以上、０．２０％以上、０．２５％以上、０．３０％以上、０．４０％以上、０．５０％以上又は０．５５％以上であってもよい。一方で、Ｃｒを過度に含有しても効果が飽和し、必要以上に鋼中に含有させることは製造コストの上昇を招く。また、Ｃｒを過度に含有すると、鋼板製造時におけるＣｒ酸化物の形成に起因して化成処理性の低下を招く場合がある。したがって、Ｃｒ含有量は１．００％以下とし、０．９０％以下、０．８０％以下、０．７５％以下、０．７０％以下又は０．６５％以下であってもよい。
［Ｐ：０．１００％以下］
　Ｐは、粒界に偏析して鋼の脆化を促す元素である。Ｐ含有量は少ないほど好ましいため、理想的には０％である。しかしながら、Ｐ含有量の過度な低減はコストの大幅な増加を招く場合がある。このため、Ｐ含有量は０．０００１％以上としてもよく、０．００１％以上又は０．００５％以上であってもよい。一方で、Ｐを過度に含有すると、上記のとおり粒界偏析により鋼の脆化を招く場合がある。したがって、Ｐ含有量は０．１００％以下とすることが好ましい。Ｐ含有量は０．０５０％以下、０．０３０％以下、０．０２０％以下又は０．０１０％以下であってもよい。
［Ｓ：０．１００％以下］
　Ｓは、鋼中でＭｎＳ等の非金属介在物を生成し、鋼材部品の延性の低下を招く元素である。Ｓ含有量は少ないほど好ましいため、理想的には０％である。しかしながら、Ｓ含有量の過度な低減はコストの大幅な増加を招く場合がある。このため、Ｓ含有量は０．０００１％以上としてもよく、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．０００６％以上、０．０００８％以上、０．００１％以上又は０．００２％以上であってもよい。一方で、Ｓを過度に含有すると、冷間成形時に非金属介在物を起点とした割れの発生を招く場合がある。したがって、Ｓ含有量は０．１００％以下とすることが好ましい。Ｓ含有量は０．０５０％以下、０．０２０％以下又は０．０１０％以下であってもよい。
［Ｎ：０．０１００％以下］
　Ｎは、鋼板中で粗大な窒化物を形成し、鋼板の加工性を低下させる元素である。Ｎ含有量は少ないほど好ましいため、理想的には０％である。しかしながら、Ｎ含有量の過度な低減は製造コストの大幅な増加を招く場合がある。このため、Ｎ含有量は０．０００１％以上としてもよく、０．０００５％以上又は０．００１０％以上であってもよい。一方で、Ｎを過度に含有すると、上記のとおり粗大な窒化物を形成して鋼板の加工性を低下させる場合がある。したがって、Ｎ含有量は０．０１００％以下とすることが好ましい。Ｎ含有量は０．００８０％以下、０．００６０％以下又は０．００５０％以下であってもよい。
　母材鋼板の好ましい基本化学組成は上記のとおりである。さらに、母材鋼板は、必要に応じて、残部のＦｅの一部に代えて、以下の元素のうち少なくとも１種を含有してもよい。
［Ｔｉ：０～０．１５０％］
［Ｎｂ：０～０．１５０％］
［Ｖ：０～０．１５０％］
　Ｔｉ、Ｎｂ及びＶは、鋼中に炭窒化物を形成して、析出強化により鋼板の強度を向上する効果を有する。Ｔｉ、Ｎｂ及びＶ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｔｉ、Ｎｂ及びＶ含有量はそれぞれ０．００１％以上であることが好ましく、０．００２％以上、０．００５％以上又は０．０１０％以上であってもよい。一方で、これらの元素を過度に含有しても効果が飽和し、必要以上に鋼中に含有させることは製造コストの上昇を招く。したがって、Ｔｉ、Ｎｂ及びＶ含有量はそれぞれ０．１５０％以下であることが好ましく、０．１２０％以下、０．１００％以下、０．０８０％以下、０．０５０％以下、０．０２０％以下又は０．０１５％以下であってもよい。
［Ｂ：０～０．０１００％］
　Ｂは、粒界に偏析して粒界強度を高めることで低温靭性を向上させる。Ｂ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｂ含有量は０．０００１％以上であることが好ましい。Ｂ含有量は０．０００２％以上、０．０００５％以上又は０．００１０％以上であってもよい。一方で、Ｂを過度に含有しても効果が飽和し、製造コストの上昇を招く虞がある。したがって、Ｂ含有量は０．０１００％以下であることが好ましい。Ｂ含有量は０．００５０％以下、０．００３０％以下、０．００２０％以下又は０．００１５％以下であってもよい。
［Ｍｏ：０～１．０００％］
［Ｗ：０～１．０００％］
　Ｍｏ及びＷは、鋼の焼入れ性を高め、強度の向上に寄与する元素である。Ｍｏ及びＷ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｍｏ及びＷ含有量はそれぞれ０．００１％以上であることが好ましく、０．０１０％以上、０．０２０％以上又は０．０３０％以上であってもよい。一方で、これらの元素を過度に含有しても効果が飽和し、必要以上に鋼中に含有させることは製造コストの上昇を招く。したがって、Ｍｏ及びＷ含有量はそれぞれ１．０００％以下であることが好ましく、０．８００％以下、０．５００％以下、０．１００％以下、０．０５０％以下又は０．０４０％以下であってもよい。
［Ｎｉ：０～１．０００％］
［Ｃｕ：０～１．０００％］
　Ｎｉ及びＣｕは、析出強化又は固溶強化により強度の向上に寄与する元素である。Ｎｉ及びＣｕ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｎｉ及びＣｕ含有量はそれぞれ０．０１０％以上であることが好ましく、０．０２０％以上、０．０３０％以上、０．０４０％以上、０．０５０％以上、０．０８０％以上、０．１００％以上、０．１５０％以上又は０．２００％以上であってもよい。一方で、これらの元素を過度に含有しても効果が飽和し、必要以上に鋼中に含有させることは製造コストの上昇を招く。したがって、Ｎｉ及びＣｕ含有量はそれぞれ１．０００％以下であることが好ましく、０．８００％以下、０．６００％以下、０．４００％以下又は０．３００％以下であってもよい。
［Ｓｎ：０～１．０００％］
　Ｓｎは、耐食性の向上に有効な元素である。Ｓｎ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｓｎ含有量は０．００３％以上であることが好ましい。Ｓｎ含有量は０．００４％以上、０．００６％以上、０．００８％以上又は０．０１０％以上であってもよい。一方で、Ｓｎを過度に含有しても効果が飽和し、必要以上に鋼中に含有させることは製造コストの上昇を招く。したがって、Ｓｎ含有量は１．０００％以下であることが好ましい。Ｓｎ含有量は０．８００％以下、０．６００％以下、０．４００％以下、０．２００％以下、０．１００％以下、０．０８０％以下、０．０５０％以下又は０．０３０％以下であってもよい。
［Ｈｆ：０～０．０５０％］
［Ｍｇ：０～０．０５０％］
［Ｚｒ：０～０．０５０％］
［Ｃａ：０～０．０１０％］
［ＲＥＭ：０～０．０１０％］
　Ｈｆ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃａ及びＲＥＭは、非金属介在物の形態を制御することができる元素である。Ｈｆ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃａ及びＲＥＭ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、これら元素の含有量はそれぞれ０．０００１％以上であることが好ましく、０．０００５％以上又は０．００１％以上であってもよい。一方で、これらの元素を過度に含有しても効果が飽和し、必要以上に鋼板中に含有させることは製造コストの上昇を招く。したがって、Ｈｆ、Ｍｇ及びＺｒ含有量はそれぞれ０．０５０％以下であることが好ましく、０．０１０％以下、０．００５％以下又は０．００３％以下であってもよい。同様に、Ｃａ及びＲＥＭ含有量はそれぞれ０．０１０％以下であることが好ましく、０．００５％以下又は０．００３％以下であってもよい。
［Ａｓ：０～０．０１０％］
　Ａｓは、耐食性の向上に有効な元素である。Ａｓ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ａｓ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ａｓ含有量は０．００２％以上又は０．００３％以上であってもよい。一方で、Ａｓを過度に含有しても効果が飽和し、必要以上に鋼板中に含有させることは製造コストの上昇を招く。したがって、Ａｓ含有量は０．０１０％以下であることが好ましい。Ａｓ含有量は０．００８％以下又は０．００５％以下であってもよい。
［Ｉｒ：０～１．０００％］
　Ｉｒは、旧オーステナイト粒界に偏析して粒界の強度を上昇させる元素である。Ｉｒ含有量は０％であってもよいが、このような効果を得るためには、Ｉｒ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｉｒ含有量は０．００３％以上、０．００５％以上又は０．０１０％以上であってもよい。一方で、Ｉｒを過度に含有しても効果が飽和し、必要以上に鋼材中に含有させることは製造コストの上昇を招く。したがって、Ｉｒ含有量は１．０００％以下であることが好ましい。Ｉｒ含有量は０．５００％以下、０．１００％以下、０．０３０％以下又は０．０１５％以下であってもよい。
　母材鋼板において、上記の元素以外の残部はＦｅ及び不純物からなる。母材鋼板における不純物とは、母材鋼板を工業的に製造する際に、鉱石やスクラップ等のような原料を始めとして、製造工程の種々の要因によって混入する成分等である。
　母材鋼板の化学組成は、一般的な分析方法によって測定すればよい。例えば、母材鋼板の化学組成は、まず、適切な方法、例えばＪＩＳ　Ｋ　３１５１：１９９６に準拠して化成処理皮膜を除去し、次いでＪＩＳ　Ｇ　１２０１：２０２２に準じて切粉に対するＩＣＰ－ＡＥＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ－Ａｔｏｍｉｃ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用いて測定すればよい。具体的には、例えば、母材鋼板の板厚１／４位置から３５ｍｍ角の試験片を取得し、島津製作所製ＩＣＰＳ－８１００等（測定装置）により、予め作成した検量線に基づいた条件で測定することにより特定することができる。ＩＣＰ－ＡＥＳで測定できないＣ及びＳは燃焼－赤外線吸収法を用い、Ｎは不活性ガス融解－熱伝導度法を用いて測定すればよい。
［母材鋼板の板厚］
　母材鋼板の板厚は、特に限定されないが、一般的には０．２～８．０ｍｍの板厚を有する。例えば、板厚は０．３ｍｍ以上、０．６ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上、１．６ｍｍ以上又は２．０ｍｍ以上であってもよい。同様に、母材鋼板の板厚は、例えば７．０ｍｍ以下、６．０ｍｍ以下、５．０ｍｍ以下又は４．０ｍｍ以下であってもよい。
［機械的特性］
　本発明の実施形態に係る鋼板においては、特に限定されないが、例えば、母材鋼板は１００Ｈｖ以上のビッカース硬さを有していてもよい。ビッカース硬さは１２０Ｈｖ以上、１５０Ｈｖ以上、２００Ｈｖ以上、２５０Ｈｖ以上、３００Ｈｖ以上、３５０Ｈｖ以上、４００Ｈｖ以上又は４５０Ｈｖ以上であってもよい。上限は特に限定されないが、例えばビッカース硬さは６５０ＨＶ以下、６００ＨＶ以下、５５０ＨＶ以下又は５００ＨＶ以下であってもよい。例えば、母材鋼板のビッカース硬さを３００Ｈｖ以上とすることで、自動車や建築材料用の鋼板として特に好適に利用することができる。
［ビッカース硬さの測定］
　ビッカース硬さは、ＪＩＳ　Ｚ　２２４４－１：２０２４に準拠して以下のようにして決定される。まず、母材鋼板の端部を除く任意の位置から表面に垂直な断面（厚さ断面）が観察できるように試験片を切り出す。試験片の板厚断面を＃６００～＃１５００の炭化珪素ペーパーを使用して研磨し、次いで粒度１～６μｍのダイヤモンドパウダーをアルコール等の希釈液又は純水に分散させた液体を使用して鏡面に仕上げ、この厚さ断面を測定面とする。次に、マイクロビッカース硬さ試験機を用いて荷重１ｋｇｆで、圧痕の３倍以上の間隔でビッカース硬さを測定する。具体的には、母材鋼板の板厚の１／４位置において無作為に合計で２０点測定してそれらの算術平均を母材鋼板のビッカース硬さとして決定する。
　本発明の実施形態に係る鋼板によれば、上記のとおり、Ｃｒを比較的多く含有する鋼板においても、化成処理皮膜中にＣｒに加えてＳを適切な量において含有することで化成処理性だけでなく、化成処理皮膜自体の耐食性をも向上させることができ、それによって鋼板の塗装後耐食性を顕著に改善することができる。したがって、本発明の実施形態に係る鋼板は、優れた塗装後耐食性が要求される技術分野の部品などにおいて使用するのに有用であり、とりわけ自動車分野の部品などにおいて使用するのに有用である。好ましい実施形態においては、本発明の実施形態に係る鋼板を含む自動車部品が提供される。自動車部品の一例としては、足回り部品、骨格部品、バンパー、その他、強度が必要な他の構造部品及び補強部品等、さらには高い意匠性が求められるルーフ、フード、フェンダー及びドア等の外板部品が挙げられる。本発明の実施形態に係る鋼板は、Ｃｒを比較的多く含有するため、改善された穴広げ性等の特性を達成することができる。したがって、本発明の実施形態に係る鋼板は、自動車の足回り部品として使用するのに有用である。自動車の足回り部品の一例としては、例えば、ロアアームやトレーリングアーム等が挙げられる。上に例示した全ての部品は、それらの少なくとも一部において本発明の実施形態に係る鋼板を含んでいればよく、それゆえこれらの部品の少なくとも一部において先に述べた鋼板の特徴を満たすものである。プレス成形等の成形において金型と直接接触しないか又は金型と直接接触しても加工の程度が比較的低い鋼板の部位では、鋼板の特徴は成形前後において特に変化しない。
＜鋼板の製造方法＞
　次に、本発明の実施形態に係る鋼板の好ましい製造方法について説明する。以下の説明は、本発明の実施形態に係る鋼板を製造するための特徴的な方法の例示を意図するものであって、当該鋼板を以下に説明するような製造方法によって製造されるものに限定することを意図するものではない。
　本発明の実施形態に係る鋼板は、例えば、
　化学組成を調整した溶鋼を鋳造して鋼片を形成する鋳造工程、
　鋼片を熱間圧延して熱延鋼板を得る熱延工程、
　任意選択で、得られた熱延鋼板をスキンパス圧延するスキンパス圧延工程、
　熱延鋼板を酸洗する酸洗工程、酸洗された熱延鋼板を水洗する水洗工程、及び
　母材鋼板の表面に化成処理皮膜を形成する化成処理工程を行うことで製造することができる。以下では、母材鋼板として熱延鋼板を適用した場合の製造方法について具体的に示されるが、本発明の実施形態に係る母材鋼板は、熱延鋼板だけでなく、冷延鋼板をも包含するものである。したがって、母材鋼板として冷延鋼板を適用する場合には、例えば、上記の水洗工程後に冷延工程、さらには焼鈍工程を実施してもよい。以下、各工程について詳しく説明する。
［鋳造工程］
　鋳造工程の条件は特に限定されない。例えば、高炉や電炉等による溶製に引き続き、各種の二次製錬を行い、次いで、通常の連続鋳造、インゴット法による鋳造などの方法で鋳造すればよい。
［熱延工程］
　鋳造した鋼片を熱間圧延して熱延鋼板を得ることができる。熱延工程は、鋳造した鋼片を直接又は一旦冷却した後に再加熱して熱間圧延することにより行われる。再加熱を行う場合には、鋼片の加熱温度は、例えば１１００～１２５０℃であってよい。熱延工程においては、通常、粗圧延と仕上げ圧延とが行われる。各圧延の温度や圧下率は、所望の金属組織や板厚に応じて適宜決定することができる。例えば仕上げ圧延の終了温度は９００～１０５０℃であってよく、仕上げ圧延の圧下率は１０～５０％であってよい。
［スキンパス圧延工程］
　得られた熱延鋼板は、任意選択で、次のスキンパス工程においてスキンパス圧延を施されてもよい。スキンパス圧延を０．６％以上の圧下率にて施すことで、次の酸洗工程において導入される促進剤を母材鋼板に対して効率的に供給することができ、その結果として鋼板表面におけるＳ－Ｃｒ層の形成をより促進させることが可能となる。より詳しく説明すると、スキンパス圧延を０．６％以上の圧下率にて施すことで、熱延工程において鋼板表面に形成されたスケールに亀裂を導入することができる。この場合、次の酸洗工程において導入される酸洗液、より具体的にはＳ含有化合物である促進剤を含む酸洗液をスケール中の亀裂を介して母材鋼板の表面まで効率的に供給することが可能となる。その結果として、酸洗液に含まれる促進剤中のＳと鋼板表面のＣｒとの反応を促進させることができるので、鋼板表面におけるＳ－Ｃｒ層の形成をより促進させることが可能となる。鋼板表面におけるＳ－Ｃｒ層の形成をより促進させることで、最終的に得られる化成処理皮膜において「Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度」の値と「Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度」の値の両方を高めることができる。この場合には、化成処理皮膜中にＳとＣｒを同時に含有することに関連する効果、すなわちＣｒ酸化物形成の抑制又は低減に基づく化成処理性の向上効果、Ｓ－Ｃｒ層の形成に基づく化成処理時のＦｅのエッチング性向上効果、並びにＳ及びＣｒの含有に基づく化成処理皮膜自体の耐食性向上効果を非常に高いレベルで得ることができる。その結果として、鋼板の塗装後耐食性をより顕著に改善することが可能となる。
［酸洗工程］
　熱延工程で得られた熱延鋼板又は任意選択のスキンパス工程後の熱延鋼板は、次の酸洗工程で酸洗される。本製造方法では、酸洗工程で用いられる酸洗液がＳ含有化合物である促進剤を１０～１５００ｐｐｍの濃度で含むとともに、熱延鋼板が当該酸洗液中を０．１０～１０．００ｍ／ｓのライン速度で通過するよう制御することが重要である。酸洗液中をある程度のライン速度で通過させることにより、熱延鋼板の酸洗を促進させるとともに、酸洗液に含まれる促進剤中のＳと鋼板表面のＣｒとの反応を促進させることができる。その結果として、熱延鋼板の表面におけるＳ－Ｃｒ層の形成を促進させ、それによってＣｒ酸化物の形成を十分に抑制又は低減することが可能となる。ライン速度が０．１０ｍ／ｓ未満であると、熱延鋼板の表面におけるＳ－Ｃｒ層の形成が不十分なものとなり、Ｃｒ酸化物の形成を十分に抑制又は低減することができなくなる。その結果として、最終的に得られる化成処理皮膜において「Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度」の値が５．０よりも大きくなり、下記式２の関係を満たすことができなくなる場合がある。この場合には、鋼板製造時におけるＣｒ酸化物の形成に起因して化成処理性が低下するため、最終的に得られる鋼板の塗装後耐食性が低下することとなる。塗装後耐食性をさらに向上させる観点からは、ライン速度は１．００ｍ／ｓ以上であることが好ましく、１．２０ｍ／ｓ以上であることがより好ましい。
　　１．１≦Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度≦５．０　　・・・式２
　一方で、酸洗液に含まれる促進剤の濃度が１０ｐｐｍ未満であるか及び／又はライン速度が１０．００ｍ／ｓ超であると、熱延鋼板の表面にＳ成分が十分に吸着できず、Ｓ－Ｃｒ層の形成が困難となり、最終的に得られる化成処理皮膜において「Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度」の値が１．１未満となり、下記式１の関係を満たすことができなくなる場合がある。この場合には、化成処理皮膜中にＳを含有することに関連する上記の効果、すなわちＣｒ酸化物形成の抑制又は低減に基づく化成処理性の向上効果、Ｓ－Ｃｒ層の形成に基づく化成処理時のＦｅのエッチング性向上効果、並びにＳ及びＣｒの含有に基づく化成処理皮膜自体の耐食性向上効果を十分に得ることができず、その結果として最終的に得られる鋼板の塗装後耐食性が低下することとなる。
　　１．１≦Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度≦２０．０　　　・・・式１
　また、酸洗液中に促進剤を過度に含有させても効果が飽和し、必要以上に酸洗液中に促進剤を含有させることは製造コストの上昇を招く。したがって、酸洗液に含まれる促進剤の濃度は１５００ｐｐｍ以下であることが好ましい。促進剤は、Ｓ含有化合物であれば特に限定されないが、例えば、チオグリコール酸、チオ硫酸、チオシアン酸、チオカルボン酸、チオ尿素、チオ硫酸ナトリウム、及び／又はチオ硫酸アンモニウム等のＳ含有有機化合物であることが好ましい。酸洗液に含まれる促進剤の濃度は、好ましくは１５０～１５００ｐｐｍ、より好ましくは２００～１５００ｐｐｍである。
　酸洗工程は、上記の促進剤及びライン速度以外の条件は特に限定されず、一般的に使用される酸洗液、例えば母材鋼板の腐食を抑制するインヒビターを含有する塩酸溶液を用いて鋼板表面に形成されたスケールを除去するのに適切な条件下で実施すればよい。
［水洗工程］
　酸洗された熱延鋼板は、次の水洗工程で水洗される。水洗工程は、２０ｍＳ／ｍ以下の電気伝導度を有する水洗液、例えば２０ｍＳ／ｍ以下の電気伝導度を有する水洗水を用いて鋼板を水洗することによって実施される。２０ｍＳ／ｍ以下の電気伝導度を有する水洗水は、例えばイオン交換膜を利用することで得ることが可能である。水洗において使用される水洗液の電気伝導度が比較的高い場合には、先の酸洗工程で鋼板表面に形成されたＳ－Ｃｒ層が水洗時に鋼板表面から少なくとも部分的に分離し、当該鋼板表面で酸化還元反応が生じてＣｒ酸化物が比較的多く形成する場合がある。このような場合には、当然ながら、最終的に得られる化成処理皮膜において「Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度」の値が５．０よりも大きくなり、上記式２の関係を満たすことができなくなる。このような場合には、スケと呼ばれる化成処理皮膜が形成していない領域の存在を間接的に示しているといえ、その結果として最終的に得られる鋼板の塗装後耐食性が低下することとなる。このため、より低い電気伝導度を有する水洗液、具体的には２０ｍＳ／ｍ以下の電気伝導度を有する水洗液を使用した水洗は、Ｃｒ酸化物の形成を抑制する上で非常に重要である。Ｃｒ酸化物の形成をさらに抑制し、それゆえ上記式２の中辺の値をさらに低減する観点からは、水洗液の電気伝導度は低いほど好ましく、具体的には１０ｍＳ／ｍ以下であることが好ましい。
［化成処理工程］
　最後に、化成処理工程において、母材鋼板の表面、例えば当該母材鋼板の少なくとも一方、好ましくは両方の表面に化成処理皮膜が形成される。化成処理の種類及び処理条件は、最終的に得られる化成処理皮膜が上記式１及び式２の関係を満たす限り特に限定されない。例えば、化成処理は、リン酸、リン酸亜鉛、及びジルコニウムの少なくとも１種を含みかつ上記式１及び式２の関係を満たす化成処理皮膜を形成するのに適切な任意の条件下で実施することが可能である。
　本製造方法によれば、Ｃｒを比較的多く含有することに起因して化成処理性、ひいては塗装後耐食性の改善が難しい鋼板において、とりわけ酸洗工程においてＳ含有化合物である促進剤を１０～１５００ｐｐｍの濃度で含む酸洗液を使用するとともに、熱延鋼板が当該酸洗液中を０．１０～１０．００ｍ／ｓのライン速度で通過するよう制御し、さらにはその後の水洗工程を２０ｍＳ／ｍ以下の電気伝導度を有する水洗液によって実施することで、鋼板表面におけるＣｒ酸化物の形成を抑制又は低減するとともに、当該Ｃｒ酸化物に代えてＳ－Ｃｒ層を形成することができる。Ｓ－Ｃｒ層の形成に関連して、その後の化成処理工程後に上記式１及び式２の関係を満たす化成処理皮膜を得ることが可能となる。したがって、本製造方法に従って製造された鋼板によれば、鋼板製造時におけるＣｒ酸化物形成の抑制又は低減に基づく化成処理性向上効果と、鋼板製造時におけるＳ－Ｃｒ層の形成に基づくＦｅのエッチング性向上効果と、Ｓ及びＣｒの含有に基づく化成処理皮膜自体の耐食性向上効果との組み合わせにより、鋼板の塗装後耐食性を顕著に改善することが可能となる。それゆえ、本製造方法によって製造された鋼板によれば、自動車や建築材料用の鋼板としての使用において長寿命化を通して、産業の発展に貢献することができる。
　本発明の実施形態に係る鋼板は、例えば、その表面に塗膜が任意に形成されたうえで、先に説明した種々の自動車部品として採用され得る。塗膜を有する自動車部品が本発明の実施形態に係る鋼板を含むものであるか否かは、当該自動車部品から採取したサンプルの塗膜を除去することによって判断することができる。この場合のサンプルの採取箇所、塗膜除去工程は以下のとおりである。
［サンプル採取箇所］
　自動車部品からのサンプルの採取は、下記（ｉ）～（ｉｖ）の箇所を避けて行うこととする。
　（ｉ）スポット溶接部止端から２０ｍｍ以内の箇所、アーク／レーザー溶接部のビード止端から２０ｍｍ以内の箇所
　（ｉｉ）曲率半径１５ｍｍ未満の加工部、及び当該加工部から５ｍｍ以内の箇所
　（ｉｉｉ）部品の切断端面から５ｍｍ以内の端部
　（ｉｖ）目視で赤錆が生じている箇所から５ｍｍ以内の箇所
［塗膜除去工程］
　自動車本体から切り出したサンプルに対し、下記条件にて塗膜を剥がし、鋼板を露出させる。塗膜剥離剤（ネオリバー＃１６０、三彩化工株式会社製）を室温で表面に塗布し、５分ほど静置する。その後、硬質のスポンジ等（例えば、カネフィール、アイオン株式会社製）でこすり、塗膜を剥離する。その後、水洗・乾燥する。このとき、塗膜の残存状態は、水洗・乾燥後のサンプル表面（１００μｍ角、５視野）をＳＥＭ―ＥＰＭＡ測定により確認する。ＥＰＭＡによる元素分布像において、Ｃ濃度が１０質量％以上である領域を特定し、当該領域の面積率が５％以上の場合は塗膜の剥離が不十分であると判断する。Ｃ濃度が１０質量％以上である領域の面積率測定は、まずＣ濃度範囲を１０～３０％と設定したＥＰＭＡにおけるＣの元素分布像を得る。次いで、得られた元素分布像を画像処理することで面積率を測定する。画像処理には画像解析ソフト「ＩｍａｇｅＪ」を用い、Ｃの元素分布像をＩｍａｇｅＪに読み込ませた後、「Ｐｒｏｃｅｓｓ」の「Ｂｉｎａｒｙ」における「Ｍａｋｅ　Ｂｉｎａｒｙ」で、Ｃ濃度が１０質量％以上である領域を黒色、１０質量％未満である領域を白色と表示されるように二値化する。二値化後、「Ａｎａｌｙｚｅ」の「Ｍｅａｓｕｒｅ」を用い、「Ｒｅｓｕｌｔｓ」における「Ａｒｅａ　ｆｒａｃｔｉｏｎ」の数値を読み取り、当該数値をＣ濃度が１０質量％以上である領域の面積率として決定する。塗膜の剥離が不十分な場合、Ｃ濃度が１０質量％以上である領域の面積率が５％未満となるまで、塗膜の除去を繰り返す。
　以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、以下の実施例は本発明の一例にすぎず、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能であることは言うまでもない。
　以下の実施例では、本発明の実施形態に係る鋼板を種々の条件下で製造し、製造された鋼板の特性について調べた。
　まず、溶鋼を連続鋳造法にて鋳造して表１に示す化学組成を有する鋼片を形成し、当該鋼片を一旦冷却した後、１２００℃に再加熱して熱間圧延した。熱間圧延は、粗圧延と仕上げ圧延を行うことにより実施し、仕上げ圧延の終了温度は９００～１０５０℃、仕上げ圧延の圧下率は３０％であった。次に、得られた熱延鋼板に対し、スキンパス圧延を表２に記載の圧下率にて適宜実施し、次いで酸洗を施した。酸洗は、酸として１０％の塩酸を含み、さらに母材鋼板の腐食を抑制するためのインヒビターとして朝日化学製イビット７１０Ｋを０．０４％、促進剤としてチオグリコール酸を表２に記載の濃度で含む酸洗液を使用し、熱延鋼板が当該酸洗液中を表２に記載のライン速度で通過するよう制御することにより実施した。酸洗時の酸洗液の温度は８５℃であった。
　次に、酸洗された熱延鋼板に対し、表２に示す電気伝導度を有する水洗水を使用して水洗を施し、３．０ｍｍの板厚を有する熱延鋼板（母材鋼板）を得た。最後に、得られた母材鋼板のサンプル５０ｍｍ×５０ｍｍに対し、下記条件にて化成処理としてリン酸亜鉛処理（ＳＤ５３５０システム：日本ペイント・インダストリアルコーティングス社製規格）を施した。
　脱脂：脱脂剤（ファインクリーナーＥ２０３２Ａ・Ｂ）を用いて４０℃で２分間浸漬し次いで水洗
　表面調整：表面調整剤（プレパレンＸ）を用いて常温で３０秒間浸漬
　化成処理：リン酸亜鉛処理剤（パルボンドＬ３０２０）を用いて４０℃で２分間浸漬し次いで水洗及び乾燥
　得られた鋼板の特性は、以下の方法によって測定及び評価した。
［塗装後耐食性の評価］
　化成処理皮膜を形成した鋼板のサンプルに対し、電着塗装（パワーニックスエクセル１２００：日本ペイント・インダストリアルコーティングス社製）を電着温度３０℃及び膜厚１３μｍの条件で実施し、次いで温度１７０℃及び３０分で焼き付け処理を行った。次に、電着塗装したサンプルに塩水浸漬試験（ＳＤＴ）を実施し、具体的には電着塗装したサンプルを５％ＮａＣｌ水溶液に温度５０℃で１０００時間浸漬した。ＳＤＴ試験後、取り出したサンプルを乾燥し、次いでサンプルの片面に対してテープ剥離試験を実施した。剥離したテープをスキャンし、塗膜が剥離した面積率を画像解析ソフト「ＩｍａｇｅＪ」を用いた二値化によって算出し、以下のようにして塗装後耐食性を評価した。
　　ＡＡＡ：剥離面積率５％未満
　　ＡＡ　：剥離面積率５～１０％未満
　　Ａ　　：剥離面積率１０～１５％
　　Ｂ　　：剥離面積率１５％超
　塗装後耐食性の評価がＡＡＡ、ＡＡ及びＡである場合を、Ｃｒを含有する鋼板であって、改善された塗装後耐食性を示すことができる鋼板として評価した。その結果を表２に示す。表２において、「Ｓｓ／Ｓｂ」はＧＤＳによる「Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度」の値を意味し、同様に「Ｃｒｓ／Ｃｒｂ」はＧＤＳによる「Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度」の値を意味する。
　表２を参照すると、比較例３７及び４０では、酸洗工程において酸洗液に含まれる促進剤の濃度が低かったために、熱延鋼板の表面にＳ成分が十分に吸着できず、Ｓ－Ｃｒ層の形成が困難になったものと考えられる。その結果として、最終的に得られた化成処理皮膜において「Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度」の値が１．１未満となり、塗装後耐食性が低下した。比較例３８では、酸洗工程におけるライン速度が低かったために、熱延鋼板の表面におけるＣｒ酸化物の形成を十分に抑制又は低減することができなかったと考えられる。その結果として、最終的に得られた化成処理皮膜において「Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度」の値が５．０よりも大きくなり、塗装後耐食性が低下した。比較例３９及び４１では、水洗工程において使用した水洗水の電気伝導度が高かったために、先の酸洗工程で鋼板表面に形成されたＳ－Ｃｒ層が水洗時に鋼板表面から少なくとも部分的に分離し、当該鋼板表面で酸化還元反応が生じてＣｒ酸化物が比較的多く形成してしまったものと考えられる。その結果として、最終的に得られた化成処理皮膜において「Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度」の値が５．０よりも大きくなり、塗装後耐食性が低下した。
　これとは対照的に、全ての実施例に係る鋼板において、酸洗工程においてＳ含有化合物である促進剤を１０～１５００ｐｐｍの濃度で含む酸洗液を使用するとともに、熱延鋼板が当該酸洗液中を０．１０～１０．００ｍ／ｓのライン速度で通過するよう制御し、さらにはその後の水洗工程を２０ｍＳ／ｍ以下の電気伝導度を有する水洗液によって実施することで、鋼板表面におけるＣｒ酸化物の形成を抑制又は低減するとともに、当該Ｃｒ酸化物に代えてＳ－Ｃｒ層を形成することができたと考えられる。その結果として、最終的に得られた化成処理皮膜におけるＳ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ下記式１及び式２の関係を満たすよう制御することができ、塗装後耐食性を顕著に改善することができた。
　　１．１≦Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度≦２０．０　　　・・・式１
　　１．１≦Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度≦５．０　　・・・式２
　とりわけ、Ｃｒ含有量が０．２５質量％以上であり、促進剤の濃度が１５０ｐｐｍ以上であり、ライン速度が１．００ｍ／ｓ以上であり、かつ水洗水の電気伝導度が１０ｍＳ／ｍ以下である実施例３、４、１１、１８、３０及び３１では、上記式１の「Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度」の値が１．５以上、そして上記式２の「Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度」の値が１．３以上となり、その結果として塗装後耐食性の評価がＡＡとなり、塗装後耐食性がより向上した。さらに、Ｃｒ含有量が０．５０質量％以上であり、促進剤の濃度が２００ｐｐｍ以上であり、ライン速度が１．２０ｍ／ｓ以上であり、かつ水洗水の電気伝導度が１０ｍＳ／ｍ以下である実施例５～９、１２～１６、１９～２７及び３２～３６では、上記式１の「Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度」の値が１．８以上、そして上記式２の「Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度」の値が１．４以上となり、その結果として塗装後耐食性の評価がＡＡＡとなり、塗装後耐食性をより一層向上させることができた。

Claims (5)

  1. 　母材鋼板と、前記母材鋼板の表面に配置された化成処理皮膜とを備えた鋼板であって、
    　前記母材鋼板が、質量％で、Ｃｒ：０．１０～１．００％を含む化学組成を有し、
    　高周波グロー放電発光分析装置（ＧＤＳ）により測定した前記化成処理皮膜におけるＳ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ下記の関係を満たすことを特徴とする、鋼板。
    　　１．１≦Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度≦２０．０
    　　１．１≦Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度≦５．０
  2. 　前記化学組成が、質量％で、Ｃｒ：０．２５～１．００％を含み、
    　ＧＤＳにより測定した前記化成処理皮膜におけるＳ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ下記の関係を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の鋼板。
    　　１．５≦Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度≦２０．０
    　　１．３≦Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度≦５．０
  3. 　前記化学組成が、質量％で、Ｃｒ：０．５０～１．００％を含み、
    　ＧＤＳにより測定した前記化成処理皮膜におけるＳ及びＣｒ最大発光強度がそれぞれ下記の関係を満たすことを特徴とする、請求項２に記載の鋼板。
    　　１．８≦Ｓ最大発光強度／母材鋼板のＳ発光強度≦２０．０
    　　１．４≦Ｃｒ最大発光強度／母材鋼板のＣｒ発光強度≦５．０
  4. 　前記母材鋼板が３００Ｈｖ以上のビッカース硬さを有することを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の鋼板。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の鋼板を含むことを特徴とする、部品。
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