(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-05
(45)【発行日】2023-12-13
(54)【発明の名称】ガードレールビーム
(51)【国際特許分類】
C23C 2/06 20060101AFI20231206BHJP
C22C 18/04 20060101ALI20231206BHJP
C23C 2/20 20060101ALI20231206BHJP
C23C 2/40 20060101ALI20231206BHJP
E01F 15/04 20060101ALI20231206BHJP
【ＦＩ】
C23C2/06
C22C18/04
C23C2/20
C23C2/40
E01F15/04 A
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2023555796
(86)(22)【出願日】2023-04-06
(86)【国際出願番号】 JP2023014253
【審査請求日】2023-09-12
(31)【優先権主張番号】P 2022105942
(32)【優先日】2022-06-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100187702
【弁理士】
【氏名又は名称】福地 律生
(74)【代理人】
【識別番号】100162204
【弁理士】
【氏名又は名称】齋藤 学
(74)【代理人】
【識別番号】100195213
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 健治
(72)【発明者】
【氏名】上野 晋
(72)【発明者】
【氏名】莊司 浩雅
(72)【発明者】
【氏名】小林 亜暢
(72)【発明者】
【氏名】山下 悟
【審査官】祢屋 健太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－１２０４６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２０９７２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０１８３１６００（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２３Ｃ ２／０６
Ｃ２２Ｃ １８／０４
Ｃ２３Ｃ ２／２０
Ｃ２３Ｃ ２／４０
Ｅ０１Ｆ １５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼材と、前記鋼材の両面に形成されかつＺｎ系めっきからなるめっき層とを備えためっき鋼材によって構成され、前記鋼材の少なくとも１つの端面が前記めっき層で被覆されており、下記式１～３を満たすことを特徴とする、ガードレールビーム。
０．６０×ｔｃ≦ｔｅ＜ｔｃ ・・・式１
Ｗｅ≧Ｗｃ ・・・式２
Ｗｔ≧Ｗｃ ・・・式３
ここで、
ｔｃは、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍ以上内側の位置における鋼材の平均板厚（ｍｍ）であり、
ｔｅは、めっき層で被覆された端面から１～１０ｍｍの位置における鋼材の平均板厚（ｍｍ）であり、
Ｗｅは、めっき層で被覆された端面から１～１０ｍｍの位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さ（μｍ）であり、
Ｗｃは、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍ以上内側の位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さ（μｍ）であり、
Ｗｔは、めっき層で被覆された端面におけるめっき層の平均厚さ（μｍ）である。
【請求項2】
前記めっき層がＺｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっきであることを特徴とする、請求項１に記載のガードレールビーム。【請求項3】
前記めっき層が、質量％で、Ａｌ：１５．０超～３０．０％、
Ｍｇ：５．０超～１５．０％、
Ｓｎ：０～０．７０％、
Ｃａ：０～０．６０％、
Ｓｉ：０～０．７５％、
Ｔｉ：０～０．２５％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～０．２５％、
Ｆｅ：０～５．０％、
Ｂ ：０～０．５０％、並びに
残部：Ｚｎ及び不純物からなる化学組成を有することを特徴とする、請求項２に記載のガードレールビーム。
【請求項4】
前記めっき層で被覆された端面が地面に対して上側に向くように配置されたことを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のガードレールビーム。【請求項5】
前記めっき層で被覆された端面から１０ｍｍの位置までのめっき被覆率が９０面積％以上であることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のガードレールビーム。【請求項6】
前記めっき層で被覆された端面以外の少なくとも１つの端面が切断端面であり、前記切断端面が、前記鋼材の第１表面から第２表面に向かって板厚方向に対して傾斜する傾斜面と、破断面とを有するか、又は前記鋼材の第１表面から第２表面に向かって板厚方向に対して傾斜する傾斜面と、せん断面と、破断面とを有し、板厚方向における前記破断面の長さが前記鋼材の板厚の４０％以下であり、
前記傾斜面と前記せん断面におけるめっき被覆率が合計で５０面積％以上であることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のガードレールビーム。
【請求項7】
前記めっき層で被覆された端面以外の少なくとも１つの端面が切断端面であり、前記切断端面が、前記鋼材の第１表面から中央部に向かって板厚方向に対して傾斜する第１傾斜面と、
前記鋼材の第２表面から中央部に向かって板厚方向に対して傾斜する第２傾斜面と、
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との間に形成される破断面とを有し、
板厚方向における前記破断面の長さが前記鋼材の板厚の４０％以下であり、
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面におけるめっき被覆率が合計で５０面積％以上であることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のガードレールビーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガードレールビームに関する。
【背景技術】
【0002】
ガードレールは、一般に波形断面のガードレールビームと支柱とによって構成され、ガードレールビームにおいてめっき鋼材が使用されることがある。当該めっき鋼材におけるめっき処理としては、例えば、鋼板に予めめっきを施すプレめっきや、鋼板を製品に加工した後にめっきを施す後めっき（ドブめっきと称することもある）がある。
【0003】
プレめっき処理に関連して、例えば、特許文献１では、めっき鋼帯のワイピング時に鋼帯のエッジ部分においてめっき金属の付着量が多くなり、その結果として平坦不良等の品質不良の原因となり得るエッジオーバーコートが発生することから、めっき鋼帯のエッジ部に対応する補助ワイピングノズルから予熱された補助ワイピングガスを供給することによってめっき金属の付着量を調整し、めっき鋼帯におけるエッジオーバーコート等の発生を防止することが教示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平６－１２２９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ガードレールビームとして、例えば、後めっき処理しためっき鋼材を使用する場合には、鋼板を製品に加工した後、加工された製品を輸送し、次いで後めっき処理に供する必要がある。したがって、後めっき処理の場合には手間がかかりコストも高くなる。一方で、特許文献１に記載されるようなプレめっき処理の場合には、予めめっきが施されているため、加工後のめっきが不要であり、後めっき処理に比べてコストを低減することができるという利点がある。しかしながら、プレめっき処理は、後めっき処理に比べて一般にめっき付着量が小さく、それゆえ耐食性に劣る場合がある。また、プレめっき処理では、スリット等で切断加工された端部がめっきで覆われていないために、加工後にめっきが施される後めっき処理の場合と比較して、このような端部から腐食が発生しやすいという問題がある。
【0006】
仮に切断加工されていないプレめっき鋼材のエッジ部をガードレールビームに利用することを検討したとしても、特許文献１に記載されるようなエッジオーバーコートに起因する平坦不良等の品質不良の問題を解決しつつ、屋外の比較的厳しい環境下で一般に使用されるガードレールビームにおいて要求される高い耐食性、それに関連する長寿命化を達成する必要があり、非常に困難である。
【0007】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、新規な構成により、耐食性が改善されたガードレールビームを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記目的を達成するために、ガードレールビームにおいて比較的腐食が発生しやすい端部の構造に着目して検討を行った。その結果、本発明者らは、ガードレールビームに適用される鋼材の端部における所定範囲内の厚さを薄くするとともに、当該所定範囲内のめっき層厚さを相対的に厚くし、さらには端面のめっき層厚さを比較的厚くすることにより、ガードレールビームの端部における腐食の発生を顕著に抑制又は防止することができることを見出し、本発明を完成させた。
【0009】
上記目的を達成し得た本発明は下記のとおりである。
（１）鋼材と、前記鋼材の両面に形成されかつＺｎ系めっきからなるめっき層とを備えためっき鋼材によって構成され、
前記鋼材の少なくとも１つの端面が前記めっき層で被覆されており、下記式１～３を満たすことを特徴とする、ガードレールビーム。
０．６０×ｔｃ≦ｔｅ＜ｔｃ ・・・式１
Ｗｅ≧Ｗｃ ・・・式２
Ｗｔ≧Ｗｃ ・・・式３
ここで、
ｔｃは、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍ以上内側の位置における鋼材の平均板厚（ｍｍ）であり、
ｔｅは、めっき層で被覆された端面から１～１０ｍｍの位置における鋼材の平均板厚（ｍｍ）であり、
Ｗｅは、めっき層で被覆された端面から１～１０ｍｍの位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さ（μｍ）であり、
Ｗｃは、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍ以上内側の位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さ（μｍ）であり、
Ｗｔは、めっき層で被覆された端面におけるめっき層の平均厚さ（μｍ）である。
（２）前記めっき層がＺｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっきであることを特徴とする、上記（１）に記載のガードレールビーム。
（３）前記めっき層が、質量％で、
Ａｌ：１５．０超～３０．０％、
Ｍｇ：５．０超～１５．０％、
Ｓｎ：０～０．７０％、
Ｃａ：０～０．６０％、
Ｓｉ：０～０．７５％、
Ｔｉ：０～０．２５％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～０．２５％、
Ｆｅ：０～５．０％、
Ｂ ：０～０．５０％、並びに
残部：Ｚｎ及び不純物からなる化学組成を有することを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載のガードレールビーム。
（４）前記めっき層で被覆された端面が地面に対して上側に向くように配置されたことを特徴とする、上記（１）～（３）のいずれか１項に記載のガードレールビーム。
（５）前記めっき層で被覆された端面から１０ｍｍの位置までのめっき被覆率が９０面積％以上であることを特徴とする、上記（１）～（４）のいずれか１項に記載のガードレールビーム。
（６）前記めっき層で被覆された端面以外の少なくとも１つの端面が切断端面であり、前記切断端面が、前記鋼材の第１表面から第２表面に向かって板厚方向に対して傾斜する傾斜面と、破断面とを有するか、又は前記鋼材の第１表面から第２表面に向かって板厚方向に対して傾斜する傾斜面と、せん断面と、破断面とを有し、
板厚方向における前記破断面の長さが前記鋼材の板厚の４０％以下であり、
前記傾斜面と前記せん断面におけるめっき被覆率が合計で５０面積％以上であることを特徴とする、上記（１）～（５）のいずれか１項に記載のガードレールビーム。
（７）前記めっき層で被覆された端面以外の少なくとも１つの端面が切断端面であり、前記切断端面が、
前記鋼材の第１表面から中央部に向かって板厚方向に対して傾斜する第１傾斜面と、
前記鋼材の第２表面から中央部に向かって板厚方向に対して傾斜する第２傾斜面と、
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との間に形成される破断面とを有し、
板厚方向における前記破断面の長さが前記鋼材の板厚の４０％以下であり、
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面におけるめっき被覆率が合計で５０面積％以上であることを特徴とする、上記（１）～（５）のいずれか１項に記載のガードレールビーム。
（１）鋼材と、前記鋼材の両面に形成されかつＺｎ系めっきからなるめっき層とを備えためっき鋼材によって構成され、
前記鋼材の少なくとも１つの端面が前記めっき層で被覆されており、下記式１～３を満たすことを特徴とする、ガードレールビーム。
０．６０×ｔｃ≦ｔｅ＜ｔｃ ・・・式１
Ｗｅ≧Ｗｃ ・・・式２
Ｗｔ≧Ｗｃ ・・・式３
ここで、
ｔｃは、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍ以上内側の位置における鋼材の平均板厚（ｍｍ）であり、
ｔｅは、めっき層で被覆された端面から１～１０ｍｍの位置における鋼材の平均板厚（ｍｍ）であり、
Ｗｅは、めっき層で被覆された端面から１～１０ｍｍの位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さ（μｍ）であり、
Ｗｃは、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍ以上内側の位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さ（μｍ）であり、
Ｗｔは、めっき層で被覆された端面におけるめっき層の平均厚さ（μｍ）である。
（２）前記めっき層がＺｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっきであることを特徴とする、上記（１）に記載のガードレールビーム。
（３）前記めっき層が、質量％で、
Ａｌ：１５．０超～３０．０％、
Ｍｇ：５．０超～１５．０％、
Ｓｎ：０～０．７０％、
Ｃａ：０～０．６０％、
Ｓｉ：０～０．７５％、
Ｔｉ：０～０．２５％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～０．２５％、
Ｆｅ：０～５．０％、
Ｂ ：０～０．５０％、並びに
残部：Ｚｎ及び不純物からなる化学組成を有することを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載のガードレールビーム。
（４）前記めっき層で被覆された端面が地面に対して上側に向くように配置されたことを特徴とする、上記（１）～（３）のいずれか１項に記載のガードレールビーム。
（５）前記めっき層で被覆された端面から１０ｍｍの位置までのめっき被覆率が９０面積％以上であることを特徴とする、上記（１）～（４）のいずれか１項に記載のガードレールビーム。
（６）前記めっき層で被覆された端面以外の少なくとも１つの端面が切断端面であり、前記切断端面が、前記鋼材の第１表面から第２表面に向かって板厚方向に対して傾斜する傾斜面と、破断面とを有するか、又は前記鋼材の第１表面から第２表面に向かって板厚方向に対して傾斜する傾斜面と、せん断面と、破断面とを有し、
板厚方向における前記破断面の長さが前記鋼材の板厚の４０％以下であり、
前記傾斜面と前記せん断面におけるめっき被覆率が合計で５０面積％以上であることを特徴とする、上記（１）～（５）のいずれか１項に記載のガードレールビーム。
（７）前記めっき層で被覆された端面以外の少なくとも１つの端面が切断端面であり、前記切断端面が、
前記鋼材の第１表面から中央部に向かって板厚方向に対して傾斜する第１傾斜面と、
前記鋼材の第２表面から中央部に向かって板厚方向に対して傾斜する第２傾斜面と、
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との間に形成される破断面とを有し、
板厚方向における前記破断面の長さが前記鋼材の板厚の４０％以下であり、
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面におけるめっき被覆率が合計で５０面積％以上であることを特徴とする、上記（１）～（５）のいずれか１項に記載のガードレールビーム。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、耐食性が改善されたガードレールビームを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係るガードレールビームを構成するめっき鋼材における端部の構造を示す模式図である。
【図2】従来の切断装置による切断状態を示す模式図である。
【図3】従来の切断装置による切断後のめっき鋼材の切断端面を示す模式図である。
【図4】追加の好ましい実施形態１に係る切断端面を得る際の切断状態を示す模式図である。
【図5】追加の好ましい実施形態１に係る切断端面を得る際の切断状態を示す模式図である。
【図6】追加の好ましい実施形態１に係る切断端面を示す模式図である。
【図7】追加の好ましい実施形態２に係る切断端面を示す模式図である。
【図8】追加の好ましい実施形態２に係る切断端面を得るためのめっき鋼材の切断前の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
＜ガードレールビーム＞
本発明の実施形態に係るガードレールビームは、鋼材と、前記鋼材の両面に形成されかつＺｎ系めっきからなるめっき層とを備えためっき鋼材によって構成され、
前記鋼材の少なくとも１つの端面が前記めっき層で被覆されており、下記式１～３を満たすことを特徴としている。
０．６０×ｔｃ≦ｔｅ＜ｔｃ ・・・式１
Ｗｅ≧Ｗｃ ・・・式２
Ｗｔ≧Ｗｃ ・・・式３
ここで、
ｔｃは、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍ以上内側の位置における鋼材の平均板厚（ｍｍ）であり、
ｔｅは、めっき層で被覆された端面から１～１０ｍｍの位置における鋼材の平均板厚（ｍｍ）であり、
Ｗｅは、めっき層で被覆された端面から１～１０ｍｍの位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さ（μｍ）であり、
Ｗｃは、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍ以上内側の位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さ（μｍ）であり、
Ｗｔは、めっき層で被覆された端面におけるめっき層の平均厚さ（μｍ）である。
本発明の実施形態に係るガードレールビームは、鋼材と、前記鋼材の両面に形成されかつＺｎ系めっきからなるめっき層とを備えためっき鋼材によって構成され、
前記鋼材の少なくとも１つの端面が前記めっき層で被覆されており、下記式１～３を満たすことを特徴としている。
０．６０×ｔｃ≦ｔｅ＜ｔｃ ・・・式１
Ｗｅ≧Ｗｃ ・・・式２
Ｗｔ≧Ｗｃ ・・・式３
ここで、
ｔｃは、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍ以上内側の位置における鋼材の平均板厚（ｍｍ）であり、
ｔｅは、めっき層で被覆された端面から１～１０ｍｍの位置における鋼材の平均板厚（ｍｍ）であり、
Ｗｅは、めっき層で被覆された端面から１～１０ｍｍの位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さ（μｍ）であり、
Ｗｃは、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍ以上内側の位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さ（μｍ）であり、
Ｗｔは、めっき層で被覆された端面におけるめっき層の平均厚さ（μｍ）である。
【0013】
めっき層を備えた鋼材によって構成されるガードレールビームにおいては、鋼材の端部がめっき層によって十分に被覆されていない場合があり、このような場合には、鋼材の表裏面と比較して端部においてより腐食が発生及び進行しやすいという問題がある。端部の腐食により赤錆が発生し、それが端部から進行していくと、寿命の低下につながるだけでなく外観上の品質も大きく低下させてしまうため好ましくない。そこで、本発明者らは、ガードレールビームにおいて比較的腐食が発生及び進行しやすい端部の構造に着目して検討を行った。以下、図面を参照してより詳しく説明する。
【0014】
図１は、本発明の実施形態に係るガードレールビームを構成するめっき鋼材における端部の構造を示す模式図である。図１を参照すると、本発明の実施形態に係るガードレールビームを構成するめっき鋼材１は、鋼材２と、当該鋼材２の両面、すなわち表裏面に形成されかつＺｎ系めっきからなるめっき層３とを備え、鋼材２の端面４がめっき層３で被覆されている。まず、本発明者らは、鋼材２の端部における所定範囲内の厚さを薄くすること、より具体的にはめっき層３で被覆された鋼材２の端面４から１～１０ｍｍの位置、すなわち端面４から板厚方向に対して垂直でかつ１～１０ｍｍ内側の位置（図１中のＡ領域）における鋼材２の平均板厚（ｍｍ）をｔｅ、めっき層３で被覆された鋼材２の端面４から１０ｍｍ以上内側の位置（図１中のＢ領域）における鋼材２の平均板厚（ｍｍ）をｔｃとしたときに、これらの平均板厚を下記式１を満たすよう制御することにより、仮に端部のめっき層３が消失して鋼材２の一部が露出したとしても、露出部の板厚が薄いことでカソード反応領域の面積を小さくすることができるため、Ｚｎ系めっきからなるめっき層３の犠牲防食作用を最小限に抑えることが可能であり、それゆえめっき鋼材１及びそれによって構成されるガードレールビームの耐食性を改善し、ひいては高寿命化を達成することができることを見出した。
０．６０×ｔｃ≦ｔｅ＜ｔｃ ・・・式１
０．６０×ｔｃ≦ｔｅ＜ｔｃ ・・・式１
【0015】
加えて、本発明者らは、鋼材２のＡ領域の平均板厚ｔｅ（μｍ）を薄くすることに関連して、当該Ａ領域のめっき層３の片面当たりの平均厚さＷｅ（μｍ）をＢ領域のめっき層３の片面当たりの平均厚さＷｃ（μｍ）と同じか又はそれに対して相対的に厚くし、より具体的にはこれらの平均厚さを下記式２を満たすよう制御すること、さらには鋼材２の端面４におけるめっき層３の平均厚さＷｔ（μｍ）を比較的厚くすること、より具体的には下記式３を満たすよう制御することで、めっき鋼材１及びそれによって構成されるガードレールビームの耐食性及び寿命をより顕著に改善することができることを見出した。
Ｗｅ≧Ｗｃ ・・・式２
Ｗｔ≧Ｗｃ ・・・式３
プレめっき処理又は後めっき処理に関係なく、めっき鋼材の端部を図１に示されるような構造に制御し、さらにはそれをガードレールビームに適用することで、当該ガードレールビームの耐食性、ひいてはその寿命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。実際、従来のプレめっき処理においては、例えば、特開平６－１２２９５３号公報においても教示されているように、鋼材の端部においてめっき付着量が多くなるエッジオーバーコートは、平坦不良等の品質不良の原因となることから、その発生を防止することが一般に求められる。これに対し、本件発明の実施形態に係るガードレールビームでは、鋼材端部の板厚を薄くすることにより当該端部のめっき層厚さを相対的に厚くするため、従来のプレめっき処理のようなエッジオーバーコートに起因する平坦不良等の品質不良の問題を生じさせることなしに、高い耐食性及び長寿命化を達成することが可能である。
Ｗｅ≧Ｗｃ ・・・式２
Ｗｔ≧Ｗｃ ・・・式３
プレめっき処理又は後めっき処理に関係なく、めっき鋼材の端部を図１に示されるような構造に制御し、さらにはそれをガードレールビームに適用することで、当該ガードレールビームの耐食性、ひいてはその寿命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。実際、従来のプレめっき処理においては、例えば、特開平６－１２２９５３号公報においても教示されているように、鋼材の端部においてめっき付着量が多くなるエッジオーバーコートは、平坦不良等の品質不良の原因となることから、その発生を防止することが一般に求められる。これに対し、本件発明の実施形態に係るガードレールビームでは、鋼材端部の板厚を薄くすることにより当該端部のめっき層厚さを相対的に厚くするため、従来のプレめっき処理のようなエッジオーバーコートに起因する平坦不良等の品質不良の問題を生じさせることなしに、高い耐食性及び長寿命化を達成することが可能である。
【0016】
以下、本発明の実施形態に係るガードレールビームについてより詳しく説明するが、これらの説明は、本発明の好ましい実施形態の単なる例示を意図するものであって、本発明をこのような特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
【0017】
［式１：０．６０×ｔｃ≦ｔｅ＜ｔｃ］
本発明の実施形態に係るガードレールビームでは、めっき層で被覆された鋼材の端面から１～１０ｍｍの位置における鋼材の平均板厚ｔｅ（ｍｍ）と、めっき層で被覆された鋼材の端面から１０ｍｍ以上内側の位置における鋼材の平均板厚ｔｃ（ｍｍ）とを、これらの平均板厚が下記式１を満たすよう制御することが必要である。
０．６０×ｔｃ≦ｔｅ＜ｔｃ ・・・式１
これにより、例えば腐食や剥離等によって鋼材端部のめっき層が消失して鋼材の一部が露出したとしても、上記のとおり露出部の板厚が薄いことでカソード反応領域の面積を小さくすることができるため、Ｚｎ系めっきからなるめっき層の犠牲防食作用を最小限に抑えることが可能となる。このため、めっき層の犠牲防食作用を長期にわたって維持することができ、それゆえめっき鋼材及びそれによって構成されるガードレールビームの耐食性の改善及び高寿命化を達成することが可能となる。また、ｔｅを薄くすることで、同じ領域におけるめっき層の平均厚さＷｅを相対的に厚くすることができるため、さらに耐食性及び寿命を改善することができる。このような観点からは、ｔｅは小さいほど好ましく、例えばｔｃの０．９８倍以下（≦０．９８×ｔｃ）、０．９５倍以下（≦０．９５×ｔｃ）、０．９３倍以下（≦０．９３×ｔｃ）、０．９０倍以下（≦０．９０×ｔｃ）又は０．８８倍以下（≦０．８８×ｔｃ）であってもよい。一方で、ｔｅを薄くしすぎると、端部の強度が低下してガードレールビームの運搬や設置作業などの取り扱い時に変形が生じる場合がある。したがって、ｔｅはｔｃの０．６０倍以上（０．６０×ｔｃ≦）とし、例えば０．６５倍以上（０．６５×ｔｃ≦）、０．７０倍以上（０．７０×ｔｃ≦）、０．７５倍以上（０．７５×ｔｃ≦）又は０．８０倍以上（０．８０×ｔｃ≦）であってもよい。
本発明の実施形態に係るガードレールビームでは、めっき層で被覆された鋼材の端面から１～１０ｍｍの位置における鋼材の平均板厚ｔｅ（ｍｍ）と、めっき層で被覆された鋼材の端面から１０ｍｍ以上内側の位置における鋼材の平均板厚ｔｃ（ｍｍ）とを、これらの平均板厚が下記式１を満たすよう制御することが必要である。
０．６０×ｔｃ≦ｔｅ＜ｔｃ ・・・式１
これにより、例えば腐食や剥離等によって鋼材端部のめっき層が消失して鋼材の一部が露出したとしても、上記のとおり露出部の板厚が薄いことでカソード反応領域の面積を小さくすることができるため、Ｚｎ系めっきからなるめっき層の犠牲防食作用を最小限に抑えることが可能となる。このため、めっき層の犠牲防食作用を長期にわたって維持することができ、それゆえめっき鋼材及びそれによって構成されるガードレールビームの耐食性の改善及び高寿命化を達成することが可能となる。また、ｔｅを薄くすることで、同じ領域におけるめっき層の平均厚さＷｅを相対的に厚くすることができるため、さらに耐食性及び寿命を改善することができる。このような観点からは、ｔｅは小さいほど好ましく、例えばｔｃの０．９８倍以下（≦０．９８×ｔｃ）、０．９５倍以下（≦０．９５×ｔｃ）、０．９３倍以下（≦０．９３×ｔｃ）、０．９０倍以下（≦０．９０×ｔｃ）又は０．８８倍以下（≦０．８８×ｔｃ）であってもよい。一方で、ｔｅを薄くしすぎると、端部の強度が低下してガードレールビームの運搬や設置作業などの取り扱い時に変形が生じる場合がある。したがって、ｔｅはｔｃの０．６０倍以上（０．６０×ｔｃ≦）とし、例えば０．６５倍以上（０．６５×ｔｃ≦）、０．７０倍以上（０．７０×ｔｃ≦）、０．７５倍以上（０．７５×ｔｃ≦）又は０．８０倍以上（０．８０×ｔｃ≦）であってもよい。
【0018】
ｔｃの具体的な値は、ガードレールビームとして一般に使用される任意の適切な値であってよく特に限定されないが、例えば２．０ｍｍ以上、２．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以上若しくは３．５ｍｍ以上であってもよく、及び／又は６．０ｍｍ以下、５．５ｍｍ以下、５．０ｍｍ以下若しくは４．５ｍｍ以下であってもよい。
【0019】
本発明において、「端面から１～１０ｍｍの位置」及び「端面から１０ｍｍ以上内側の位置」という表現における鋼材の端面の基準位置は、めっき鋼材端部の断面写真から特定される。より具体的には、めっき鋼材端部の断面写真において板厚方向に平行な直線を引いたときに、当該直線と接するめっき鋼材端部の最も外側の点が鋼材の端面の基準位置として決定される。したがって、例えば、図１に示されるような板厚方向に平行な直線状の端面ではなく、凹凸状の端面や傾斜した端面の場合には、このような端面のうち、断面写真上で板厚方向に平行な直線と接する最も外側の点が鋼材の端面の基準位置として決定される。また、ｔｅは、めっき鋼材端部の断面写真において、端面から１～１０ｍｍの位置における鋼材の板厚を２ｍｍ間隔で５点測定して得られた板厚の算術平均をいうものである。同様に、ｔｃは、端面から１０ｍｍ以上内側の位置における鋼材の板厚を５０ｍｍ以上の間隔で３点以上測定して得られた板厚の算術平均をいうものであり、測定点のうち１点は鋼材の中心部辺りの板厚を測定するものとする。
【0020】
［式２：Ｗｅ≧Ｗｃ］
［式３：Ｗｔ≧Ｗｃ］
本発明の実施形態に係るガードレールビームでは、めっき層で被覆された鋼材の端面から１～１０ｍｍの位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さＷｅ（μｍ）と、めっき層で被覆された鋼材の端面から１０ｍｍ以上内側の位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さＷｃ（ｍｍ）とをこれらの平均厚さが下記式２を満たすよう制御することが必要であり、同様に、めっき層で被覆された鋼材の端面におけるめっき層の平均厚さＷｔ（μｍ）とＷｃ（ｍｍ）とをこれらの平均厚さが下記式３を満たすよう制御することが必要である。
Ｗｅ≧Ｗｃ ・・・式２
Ｗｔ≧Ｗｃ ・・・式３
比較的腐食が発生及び進行しやすい鋼材端部のめっき層厚さに対応するＷｅ及びＷｔを鋼材の表裏面のめっき層厚さに対応するＷｃと同等か又はそれよりも厚くすることで、めっき鋼材及びそれによって構成されるガードレールビームの耐食性及び寿命を確実に改善することが可能となる。耐食性を改善する観点からは、Ｗｅ及びＷｔは大きいほど好ましい。より具体的には、式２及び３に関連して、Ｗｅ及びＷｔは、例えばそれぞれ独立してＷｃの１．００倍超（＞Ｗｃ）、１．１０倍以上（≧１．１０×Ｗｃ）、１．２０倍以上（≧１．２０×Ｗｃ）、１．３０倍以上（≧１．３０×Ｗｃ）、１．４０倍以上（≧１．４０×Ｗｃ）又は１．５０倍以上（≧１．５０×Ｗｃ）であってもよい。一方で、Ｗｅ及びＷｔを厚くしすぎても、耐食性の改善効果が飽和し、特にＷｅが厚くなりすぎると、鋼材の平坦不良等の品質不良が生じる場合がある。したがって、Ｗｅ及びＷｔは、特に限定されないが、それぞれ独立してＷｃの２．５０倍以下（≦２．５０×Ｗｃ）であることが好ましく、例えばＷｃの２．３０倍以下（≦２．３０×Ｗｃ）、２．００倍以下（≦２．００×Ｗｃ）又は１．８０倍以下（≦１．８０×Ｗｃ）であってもよい。
［式３：Ｗｔ≧Ｗｃ］
本発明の実施形態に係るガードレールビームでは、めっき層で被覆された鋼材の端面から１～１０ｍｍの位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さＷｅ（μｍ）と、めっき層で被覆された鋼材の端面から１０ｍｍ以上内側の位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さＷｃ（ｍｍ）とをこれらの平均厚さが下記式２を満たすよう制御することが必要であり、同様に、めっき層で被覆された鋼材の端面におけるめっき層の平均厚さＷｔ（μｍ）とＷｃ（ｍｍ）とをこれらの平均厚さが下記式３を満たすよう制御することが必要である。
Ｗｅ≧Ｗｃ ・・・式２
Ｗｔ≧Ｗｃ ・・・式３
比較的腐食が発生及び進行しやすい鋼材端部のめっき層厚さに対応するＷｅ及びＷｔを鋼材の表裏面のめっき層厚さに対応するＷｃと同等か又はそれよりも厚くすることで、めっき鋼材及びそれによって構成されるガードレールビームの耐食性及び寿命を確実に改善することが可能となる。耐食性を改善する観点からは、Ｗｅ及びＷｔは大きいほど好ましい。より具体的には、式２及び３に関連して、Ｗｅ及びＷｔは、例えばそれぞれ独立してＷｃの１．００倍超（＞Ｗｃ）、１．１０倍以上（≧１．１０×Ｗｃ）、１．２０倍以上（≧１．２０×Ｗｃ）、１．３０倍以上（≧１．３０×Ｗｃ）、１．４０倍以上（≧１．４０×Ｗｃ）又は１．５０倍以上（≧１．５０×Ｗｃ）であってもよい。一方で、Ｗｅ及びＷｔを厚くしすぎても、耐食性の改善効果が飽和し、特にＷｅが厚くなりすぎると、鋼材の平坦不良等の品質不良が生じる場合がある。したがって、Ｗｅ及びＷｔは、特に限定されないが、それぞれ独立してＷｃの２．５０倍以下（≦２．５０×Ｗｃ）であることが好ましく、例えばＷｃの２．３０倍以下（≦２．３０×Ｗｃ）、２．００倍以下（≦２．００×Ｗｃ）又は１．８０倍以下（≦１．８０×Ｗｃ）であってもよい。
【0021】
Ｗｃの具体的な値は、任意の適切な値であってよく特に限定されないが、例えば３μｍ以上又は５μｍ以上であってもよい。耐食性向上の観点からは、Ｗｃは１０μｍ以上であることが好ましく、１５μｍ以上であることがより好ましく、２０μｍ以上であることが最も好ましい。上限は特に限定されないが、Ｗｃは、例えば８０μｍ以下、６０μｍ以下、５０μｍ以下、４０μｍ以下又は３０μｍ以下であってもよい。
【0022】
式２については、鋼材の両面に形成されるめっき層のうち、少なくとも一方の表面においてＷｅ≧Ｗｃの関係を満たせばよい。なぜならば、いずれか一方の表面でも式２を満たせば、両方の表面で式２を満たさない場合と比較して、めっき鋼材及びそれによって構成されるガードレールビームの耐食性を改善することができるからである。耐食性をより改善する観点からは、鋼材の両面に形成されるめっき層において式２を満たすことが好ましい。また、式３についても、鋼材の両面に形成されるめっき層のうち、少なくとも一方の表面においてＷｔ≧Ｗｃの関係を満たせばよい、すなわち端面におけるめっき層の平均厚さＷｔが少なくとも一方の表面のＷｃに対してＷｔ≧Ｗｃの関係を満たせばよい。なぜならば、いずれか一方の表面でも式３を満たせば、両方の表面で式３を満たさない場合と比較して、めっき鋼材及びそれによって構成されるガードレールビームの耐食性を改善することができるからである。耐食性をより改善する観点からは、鋼材の両面に形成されるめっき層において式３を満たすことが好ましく、そして、鋼材の両面に形成されるめっき層において式２、式３両方を満たすことがより好ましい。
【0023】
Ｗｅは、めっき鋼材端部の断面写真において、端面から１～１０ｍｍの位置におけるめっき層の片面当たりの厚さを２ｍｍ間隔で５点測定して得られた値の算術平均をいうものである。ただし、５点の測定点において、例えば鋼素地が部分的に露出していて、めっき層厚さの測定値が０（ゼロ）となる測定点が含まれる場合には、Ｗｅは、当該測定値を除く残りの測定値の算術平均をいうものとする。同様に、Ｗｃは、端面から１０ｍｍ以上内側の位置におけるめっき層の片面当たりの厚さを５０ｍｍ以上の間隔で３点以上測定して得られた値の算術平均をいうものであり、測定点のうち１点は鋼材の中心部辺りのめっき層の片面当たりの厚さを測定するものとする。また、Ｗｔは、端面上の任意の異なる４点以上の位置におけるめっき層厚さを測定し、得られた４点以上の測定値のうち最小の測定値を除く３点以上の測定値の算術平均をいうものである。ただし、４点以上の測定値のうち１点の測定値は、端面上のめっき層厚さが最も厚い部分の測定値とする。また、４点以上の測定点には、めっき層厚さの測定値が０（ゼロ）となる測定点は含まないものとする。これに関連して、端面のめっきは、取扱いによりめっきが削れるなどして、局部的にめっきの厚みが薄くなったり、鋼素地が露出してしまう場合がある。しかし、鋼素地の露出が部分的であり、前記方法で測定、計算されたＷｅ、Ｗｔの値がそれぞれ式２及び式３を満たせば、周囲のめっきの犠牲防食作用やめっきの腐食生成物の被覆効果により、本発明の効果は得られる。なお、上で定義した端面の基準位置から１０ｍｍ以内における部分的な鋼素地の露出は、断面観察した時の表裏面を含む露出長さの合計が２００μｍ以下となるものであることが好ましい。
【0024】
［めっき層］
本発明の実施形態に係るめっき鋼材は、鋼材の両面にＺｎ系めっきからなるめっき層を備えている。本発明において、Ｚｎ系めっきとは、Ｚｎを主成分とするめっきをいうものである。Ｚｎが主成分であれば、めっき層中のＺｎ含有量は特に限定されず、例えば、めっき層中のＺｎ含有量は３０．０質量％以上又は４０．０質量％以上であってもよい。めっき層をＺｎ系めっきから構成することで、Ｚｎの犠牲防食作用によって高い耐食性を確保することができる。例えば、めっき層は溶融亜鉛めっき層又は合金化溶融亜鉛めっき層であってもよい。耐食性をより向上させる観点からは、めっき層はＺｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっきであることが好ましい。特に限定されないが、めっき層中のＺｎ含有量は５０．０質量％以上であることが好ましく、例えば５５．０質量％以上、６０．０質量％以上、６５．０質量％以上又は７０．０質量％以上であってもよい。上限は特に限定されないが、めっき層中のＺｎ含有量は１００質量％であってもよく、例えば９５．０質量％以下又は９０．０質量％以下であってもよい。
本発明の実施形態に係るめっき鋼材は、鋼材の両面にＺｎ系めっきからなるめっき層を備えている。本発明において、Ｚｎ系めっきとは、Ｚｎを主成分とするめっきをいうものである。Ｚｎが主成分であれば、めっき層中のＺｎ含有量は特に限定されず、例えば、めっき層中のＺｎ含有量は３０．０質量％以上又は４０．０質量％以上であってもよい。めっき層をＺｎ系めっきから構成することで、Ｚｎの犠牲防食作用によって高い耐食性を確保することができる。例えば、めっき層は溶融亜鉛めっき層又は合金化溶融亜鉛めっき層であってもよい。耐食性をより向上させる観点からは、めっき層はＺｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっきであることが好ましい。特に限定されないが、めっき層中のＺｎ含有量は５０．０質量％以上であることが好ましく、例えば５５．０質量％以上、６０．０質量％以上、６５．０質量％以上又は７０．０質量％以上であってもよい。上限は特に限定されないが、めっき層中のＺｎ含有量は１００質量％であってもよく、例えば９５．０質量％以下又は９０．０質量％以下であってもよい。
【0025】
［めっき層の好ましい化学組成］
本発明は、上記のとおり、耐食性が改善されたガードレールビームを提供することを目的とするものであって、ガードレールビームを鋼材の両面に形成されたＺｎ系めっきからなるめっき層を備えためっき鋼材によって構成し、さらに当該めっき層で鋼材の少なくとも１つの端面を被覆するとともに、めっき鋼材端部の構造を上記式１～３を満たすものとすることによって上記目的を達成するものである。したがって、めっき層はＺｎ系めっきであればよく、めっき層全体の具体的な化学組成は、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。以下、本発明の実施形態に係るめっき鋼材において適用されるめっき層の好ましい化学組成について詳しく説明するが、これらの説明は、耐食性をさらに向上させるためのめっき層の好ましい化学組成の単なる例示を意図するものであって、本発明をこのような特定の化学組成を有するめっき層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。また、以下の説明において、各成分の含有量に関する「％」は、特に断りがない限り「質量％」を意味するものである。
本発明は、上記のとおり、耐食性が改善されたガードレールビームを提供することを目的とするものであって、ガードレールビームを鋼材の両面に形成されたＺｎ系めっきからなるめっき層を備えためっき鋼材によって構成し、さらに当該めっき層で鋼材の少なくとも１つの端面を被覆するとともに、めっき鋼材端部の構造を上記式１～３を満たすものとすることによって上記目的を達成するものである。したがって、めっき層はＺｎ系めっきであればよく、めっき層全体の具体的な化学組成は、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。以下、本発明の実施形態に係るめっき鋼材において適用されるめっき層の好ましい化学組成について詳しく説明するが、これらの説明は、耐食性をさらに向上させるためのめっき層の好ましい化学組成の単なる例示を意図するものであって、本発明をこのような特定の化学組成を有するめっき層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。また、以下の説明において、各成分の含有量に関する「％」は、特に断りがない限り「質量％」を意味するものである。
【0026】
［Ａｌ：１５．０超～３０．０％］
Ａｌは、めっき層の耐食性及び加工性を向上させるのに有効な元素である。これらの効果を十分に得るためには、Ａｌ含有量は１５．０％超であることが好ましい。Ａｌ含有量は１７．０％以上であってもよい。一方で、Ａｌを過度に含有すると、効果が飽和するか又は逆に加工性を低下させる場合がある。したがって、Ａｌ含有量は３０．０％以下であることが好ましい。Ａｌ含有量は２８．０％以下、２６．０％以下、２４．０％以下、２２．０％以下又は２０．０％以下であってもよい。
Ａｌは、めっき層の耐食性及び加工性を向上させるのに有効な元素である。これらの効果を十分に得るためには、Ａｌ含有量は１５．０％超であることが好ましい。Ａｌ含有量は１７．０％以上であってもよい。一方で、Ａｌを過度に含有すると、効果が飽和するか又は逆に加工性を低下させる場合がある。したがって、Ａｌ含有量は３０．０％以下であることが好ましい。Ａｌ含有量は２８．０％以下、２６．０％以下、２４．０％以下、２２．０％以下又は２０．０％以下であってもよい。
【0027】
［Ｍｇ：５．０超～１５．０％］
Ｍｇは、めっき層の耐食性を向上させるの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は、Ｍｇ含有量は５．０％超であることが好ましい。Ｍｇ含有量は５．５％以上であってもよい。一方で、Ｍｇを過度に含有すると、脆性なＭｇＺｎ2相が粗大かつ過剰に生成して加工性を低下させる場合がある。したがって、Ｍｇ含有量は１５．０％以下であることが好ましい。Ｍｇ含有量は１３．０％以下、１０．０％以下又は８．０％以下であってもよい。
Ｍｇは、めっき層の耐食性を向上させるの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は、Ｍｇ含有量は５．０％超であることが好ましい。Ｍｇ含有量は５．５％以上であってもよい。一方で、Ｍｇを過度に含有すると、脆性なＭｇＺｎ2相が粗大かつ過剰に生成して加工性を低下させる場合がある。したがって、Ｍｇ含有量は１５．０％以下であることが好ましい。Ｍｇ含有量は１３．０％以下、１０．０％以下又は８．０％以下であってもよい。
【0028】
めっき層の基本化学組成は上記のとおりである。さらに、当該めっき層は、必要に応じて、Ｓｎ：０～０．７０％、Ｃａ：０～０．６０％、Ｓｉ：０～０．７５％、Ｔｉ：０～０．２５％、Ｎｉ：０～１．００％、Ｃｏ：０～０．２５％、Ｆｅ：０～５．０％、及びＢ：０～０．５０％からなる群から選択される１種又は２種以上を含有してもよい。以下、これらの任意選択元素について詳しく説明する。
【0029】
［Ｓｎ：０～０．７０％］
Ｓｎは、めっき層の耐食性及び加工性を向上させるのに有効な元素である。Ｓｎ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｓｎ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｓｎ含有量は０．０５％以上であってもよい。一方で、Ｓｎを過度に含有すると、粗大で脆性なＭｇ2Ｓｎ相等が生成して加工性を低下させる場合がある。したがって、Ｓｎ含有量は０．７０％以下であることが好ましい。Ｓｎ含有量は０．６０％以下、０．４０％以下又は０．２５％以下であってもよい。
Ｓｎは、めっき層の耐食性及び加工性を向上させるのに有効な元素である。Ｓｎ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｓｎ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｓｎ含有量は０．０５％以上であってもよい。一方で、Ｓｎを過度に含有すると、粗大で脆性なＭｇ2Ｓｎ相等が生成して加工性を低下させる場合がある。したがって、Ｓｎ含有量は０．７０％以下であることが好ましい。Ｓｎ含有量は０．６０％以下、０．４０％以下又は０．２５％以下であってもよい。
【0030】
［Ｃａ：０～０．６０％］
Ｃａは、めっき層の製造時にめっき浴上に形成されるトップドロスの生成を抑制するのに有効な元素であり、めっき層の加工性を向上させる効果も有する。Ｃａ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｃａ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｃａ含有量は０．０５％以上であってもよい。一方で、Ｃａを過度に含有すると、脆性なＣａ－Ｚｎ相が生成して加工性を低下させる場合がある。したがって、Ｃａ含有量は０．６０％以下であることが好ましい。Ｃａ含有量は０．５０％以下、０．４０％以下又は０．３０％以下であってもよい。
Ｃａは、めっき層の製造時にめっき浴上に形成されるトップドロスの生成を抑制するのに有効な元素であり、めっき層の加工性を向上させる効果も有する。Ｃａ含有量は０％であってもよいが、これらの効果を得るためには、Ｃａ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｃａ含有量は０．０５％以上であってもよい。一方で、Ｃａを過度に含有すると、脆性なＣａ－Ｚｎ相が生成して加工性を低下させる場合がある。したがって、Ｃａ含有量は０．６０％以下であることが好ましい。Ｃａ含有量は０．５０％以下、０．４０％以下又は０．３０％以下であってもよい。
【0031】
［Ｓｉ：０～０．７５％］
Ｓｉは、鋼材に対するめっき層の密着性を向上させるのに有効な元素である。Ｓｉ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、Ｓｉ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｓｉ含有量は０．０５％以上又は０．１０％以上であってもよい。一方で、Ｓｉを過度に含有すると、粗大なＭｇ2Ｓｉ相が生成して加工性を低下させる場合がある。したがって、Ｓｉ含有量は０．７５％以下であることが好ましい。Ｓｉ含有量は０．６０％以下、０．４０％以下又は０．２０％以下であってもよい。
Ｓｉは、鋼材に対するめっき層の密着性を向上させるのに有効な元素である。Ｓｉ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、Ｓｉ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｓｉ含有量は０．０５％以上又は０．１０％以上であってもよい。一方で、Ｓｉを過度に含有すると、粗大なＭｇ2Ｓｉ相が生成して加工性を低下させる場合がある。したがって、Ｓｉ含有量は０．７５％以下であることが好ましい。Ｓｉ含有量は０．６０％以下、０．４０％以下又は０．２０％以下であってもよい。
【0032】
［Ｔｉ：０～０．２５％］
Ｔｉは、めっき層の耐食性を向上させるのに有効な元素である。Ｔｉ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含有量は０．０１％以上であることが好ましい。一方で、Ｔｉを過度に含有すると、効果が飽和し、それゆえＴｉを必要以上にめっき層中に含有させることは製造コストの上昇を招く虞がある。したがって、Ｔｉ含有量は０．２５％以下であることが好ましい。Ｔｉ含有量は０．２０％以下、０．１５％以下又は０．１２％以下であってもよい。
Ｔｉは、めっき層の耐食性を向上させるのに有効な元素である。Ｔｉ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含有量は０．０１％以上であることが好ましい。一方で、Ｔｉを過度に含有すると、効果が飽和し、それゆえＴｉを必要以上にめっき層中に含有させることは製造コストの上昇を招く虞がある。したがって、Ｔｉ含有量は０．２５％以下であることが好ましい。Ｔｉ含有量は０．２０％以下、０．１５％以下又は０．１２％以下であってもよい。
【0033】
［Ｎｉ：０～１．００％］
Ｎｉは、めっき層の耐食性を向上させるのに有効な元素である。Ｎｉ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含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｎｉ含有量は０．１０％以上、０．１５％以上又は０．２０％以上であってもよい。一方で、Ｎｉを過度に含有すると、効果が飽和し、それゆえＮｉを必要以上にめっき層中に含有させることは製造コストの上昇を招く虞がある。したがって、Ｎｉ含有量は１．００％以下であることが好ましい。Ｎｉ含有量は０．８０％以下、０．６０％以下又は０．４０％以下であってもよい。
Ｎｉは、めっき層の耐食性を向上させるのに有効な元素である。Ｎｉ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含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｎｉ含有量は０．１０％以上、０．１５％以上又は０．２０％以上であってもよい。一方で、Ｎｉを過度に含有すると、効果が飽和し、それゆえＮｉを必要以上にめっき層中に含有させることは製造コストの上昇を招く虞がある。したがって、Ｎｉ含有量は１．００％以下であることが好ましい。Ｎｉ含有量は０．８０％以下、０．６０％以下又は０．４０％以下であってもよい。
【0034】
［Ｃｏ：０～０．２５％］
Ｃｏは、めっき層の耐食性を向上させるのに有効な元素である。Ｃｏ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、Ｃｏ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｃｏ含有量は０．０２％以上であってもよい。一方で、Ｃｏを過度に含有すると、効果が飽和し、それゆえＣｏを必要以上にめっき層中に含有させることは製造コストの上昇を招く虞がある。したがって、Ｃｏ含有量は０．２５％以下であることが好ましい。Ｃｏ含有量は０．２０％以下、０．１５％以下又は０．１０％以下であってもよい。
Ｃｏは、めっき層の耐食性を向上させるのに有効な元素である。Ｃｏ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、Ｃｏ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。Ｃｏ含有量は０．０２％以上であってもよい。一方で、Ｃｏを過度に含有すると、効果が飽和し、それゆえＣｏを必要以上にめっき層中に含有させることは製造コストの上昇を招く虞がある。したがって、Ｃｏ含有量は０．２５％以下であることが好ましい。Ｃｏ含有量は０．２０％以下、０．１５％以下又は０．１０％以下であってもよい。
【0035】
［Ｆｅ：０～５．０％］
Ｆｅは、めっきポットからＦｅが溶け出すのを抑制するためにめっき浴中に意図的に添加したり又は鋼材等からめっき浴中に溶け出したりすることでめっき層中に含まれ得る。Ｆｅ含有量は０％であってもよいが、Ｆｅがめっき層中に含まれる場合には、Ｆｅ含有量は０．１％以上、０．３％以上又は０．５％以上であり得る。同様にＦｅがめっき層中に含まれる場合には、Ｆｅ含有量は一般的に５．０％以下であり、３．０％又は１．０％以下であり得る。
Ｆｅは、めっきポットからＦｅが溶け出すのを抑制するためにめっき浴中に意図的に添加したり又は鋼材等からめっき浴中に溶け出したりすることでめっき層中に含まれ得る。Ｆｅ含有量は０％であってもよいが、Ｆｅがめっき層中に含まれる場合には、Ｆｅ含有量は０．１％以上、０．３％以上又は０．５％以上であり得る。同様にＦｅがめっき層中に含まれる場合には、Ｆｅ含有量は一般的に５．０％以下であり、３．０％又は１．０％以下であり得る。
【0036】
［Ｂ：０～０．５０％］
Ｂは、めっき層の耐食性を向上させるのに有効な元素である。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０．００１％以上であることが好ましい。Ｂ含有量は０．０１％以上又は０．０２％以上であってもよい。一方で、Ｂを過度に含有すると、効果が飽和し、それゆえＢを必要以上にめっき層中に含有させることは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０．５０％以下であることが好ましい。Ｂ含有量は０．３０％以下、０．２０％以下又は０．１０％以下であってもよい。
Ｂは、めっき層の耐食性を向上させるのに有効な元素である。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０．００１％以上であることが好ましい。Ｂ含有量は０．０１％以上又は０．０２％以上であってもよい。一方で、Ｂを過度に含有すると、効果が飽和し、それゆえＢを必要以上にめっき層中に含有させることは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０．５０％以下であることが好ましい。Ｂ含有量は０．３０％以下、０．２０％以下又は０．１０％以下であってもよい。
【0037】
［残部：Ｚｎ及び不純物］
めっき層において、上記の元素以外の残部はＺｎ及び不純物からなる。めっき層における不純物とは、めっき層を工業的に製造する際に、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。
めっき層において、上記の元素以外の残部はＺｎ及び不純物からなる。めっき層における不純物とは、めっき層を工業的に製造する際に、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。
【0038】
めっき層の化学組成は、鋼材の腐食を抑制するインヒビターを加えた酸溶液にめっき層を溶解し、得られた溶液をＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）発光分光法によって測定することにより決定される。
【0039】
［鋼材］
本発明の実施形態に係るガードレールビームにおいて適用される鋼材は、ガードレールビームにおいて一般に適用される当業者に公知の任意の適切な材料であってよい。特に限定されないが、例えば４００ＭＰａ以上の引張強さを有するものであることが好ましい。鋼材は、４８０ＭＰａ以上、５９０ＭＰａ以上又は７８０ＭＰａ以上の引張強さを有するものであってもよい。このような高強度の材料を使用することで、鋼材の板厚をより薄くすることが可能である。上限は特に限定されないが、例えば、鋼材の引張強さは９８０ＭＰａ以下であってもよい。鋼材の引張強さはＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１に準拠して、５号試験片を作製し、引張試験を行うことで測定される。鋼材の化学組成及びミクロ組織については特に限定されず、所望の引張強さ等に応じて適切に決定することができる。
本発明の実施形態に係るガードレールビームにおいて適用される鋼材は、ガードレールビームにおいて一般に適用される当業者に公知の任意の適切な材料であってよい。特に限定されないが、例えば４００ＭＰａ以上の引張強さを有するものであることが好ましい。鋼材は、４８０ＭＰａ以上、５９０ＭＰａ以上又は７８０ＭＰａ以上の引張強さを有するものであってもよい。このような高強度の材料を使用することで、鋼材の板厚をより薄くすることが可能である。上限は特に限定されないが、例えば、鋼材の引張強さは９８０ＭＰａ以下であってもよい。鋼材の引張強さはＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１に準拠して、５号試験片を作製し、引張試験を行うことで測定される。鋼材の化学組成及びミクロ組織については特に限定されず、所望の引張強さ等に応じて適切に決定することができる。
【0040】
［めっき層で被覆された端面の配向］
本発明の好ましい実施形態によれば、めっき層で被覆された鋼材の端面は、地面に対して上側に向くように配置される。「地面に対して上側に向く」とは、地面に対して真上を向くことを必ずしも意味するものではなく、端面に垂直な軸が鉛直上向きに対して８０°以下の角度で傾いている状態を包含するものである。端面に垂直な軸は、鉛直上向きに対して７０°以下、６０°以下又は４５°以下の角度で傾いていてもよい。また、「地面に対して上側に向く」とは、鋼材端部の位置が上側にあることを必ずしも意味するものではなく、鋼材端部の位置に関係なく、あくまで端面に垂直な軸が地面に対して上側に向いているか否かを意味するものである。ガードレールビームにおける端面のうち、地面に対して上側を向いた端面は、一般的に腐食が発生及び進行しやすい部位となる。このため、このような部位に本発明の実施形態に係るガードレールビームの端部構造を適用することで、当該ガードレールビームの耐食性をより顕著に改善することが可能となる。
本発明の好ましい実施形態によれば、めっき層で被覆された鋼材の端面は、地面に対して上側に向くように配置される。「地面に対して上側に向く」とは、地面に対して真上を向くことを必ずしも意味するものではなく、端面に垂直な軸が鉛直上向きに対して８０°以下の角度で傾いている状態を包含するものである。端面に垂直な軸は、鉛直上向きに対して７０°以下、６０°以下又は４５°以下の角度で傾いていてもよい。また、「地面に対して上側に向く」とは、鋼材端部の位置が上側にあることを必ずしも意味するものではなく、鋼材端部の位置に関係なく、あくまで端面に垂直な軸が地面に対して上側に向いているか否かを意味するものである。ガードレールビームにおける端面のうち、地面に対して上側を向いた端面は、一般的に腐食が発生及び進行しやすい部位となる。このため、このような部位に本発明の実施形態に係るガードレールビームの端部構造を適用することで、当該ガードレールビームの耐食性をより顕著に改善することが可能となる。
【0041】
めっき層で被覆された鋼材の端面を地面に対して上側に向くように配置する利点についてより詳しく説明すると、まず、Ｚｎ系めっきによる防食作用としては、Ｚｎ系めっき自体の高い耐食性に加えて、Ｚｎ系めっきによるいわゆる犠牲防食作用、さらにはＺｎ系めっきの腐食生成物が鋼材の保護被膜として作用することで腐食の速度を抑制する防食作用が考えられる。ここで、Ｚｎ系めっきを適用したガードレールビームにおいては、当該ガードレールビームにおける端面のうち、地面に対して上側を向いた端面（以下、単に「上側端面」ともいう）の鋼材露出部において赤錆が発生すると、その付近のＺ系めっきによる犠牲防食が働くことで上側端面近傍のめっきが腐食しやすくなる。これに関連して、Ｚｎ系めっきの腐食生成物が形成されるが、形成された腐食生成物は重力の関係で上側端面近傍を十分に覆うことができない場合がある。このため、例えば、腐食生成物によって十分に覆われた他の端面の場合と比較して、Ｚｎ系めっきによる犠牲防食作用が長期にわたって作用し続けることで、Ｚｎ系めっきの腐食が促進されてしまう場合がある。仮に、上側端面がＺｎ系めっきの腐食生成物によって覆われたとしても、当該腐食生成物は、同様に重力の関係で下側に流れ出しやすく、腐食生成物によって覆われた状態を適切に維持することができない場合がある。したがって、ガードレールビームの下側部分は腐食生成物に覆われて腐食速度が抑制されるものの、上側部分はＺｎ系めっきの腐食生成物が流れ出していくため、下側部分と比較して腐食の進行が促進され拡大していく傾向にある。すなわち、ガードレールビームの上側端面における鋼材露出部に対してその付近のＺｎ系めっきが腐食することになるが、当該鋼材露出部がこのような腐食生成物による保護被膜で十分に覆われないと、鋼材露出部の腐食がさらに進行してしまい、それを防ぐためにＺｎ系めっきによる犠牲防食が作用し続けることとなる。その結果として、ガードレールビームの上側端面部分からＺｎ系めっきが次第に消失していくことになるため、鋼材露出部が拡大していき、さらにそれを防ぐために犠牲防食を行う必要が生じるものの、Ｚｎ系めっきの消失に関連して犠牲防食が距離的に作用しなくなり、赤錆が進行及び拡大することとなる。
【0042】
これに対し、本発明の実施形態に係るガードレールビームでは、まず第一に、端面が比較的厚いめっき層で十分に被覆されているため、初期の赤錆発生に対する耐食性が非常に高い。第二に、先に述べたとおり、鋼材端部の板厚が薄いことで、仮に鋼材端部のめっき層が消失して鋼材の一部が露出したとしても、カソード反応領域の面積を小さくすることができるため、Ｚｎ系めっきからなるめっき層の犠牲防食作用を最小限に抑えることが可能となる。したがって、本発明の実施形態に係るガードレールビームにおいて、図１で示されるめっき層で被覆された端面を地面に対して上側に向くように配置することで、このような端部構造を適用しない場合と比較して、ガードレールビームの上側端面における赤錆の発生及び当該上側端面からの赤錆の拡大を十分に抑制又は防止することができ、それゆえガードレールビームの耐食性及び寿命をより顕著に改善することが可能となる。
【0043】
［めっき層で被覆された端面から１０ｍｍの位置までのめっき被覆率：９０面積％以上］
本発明の実施形態に係るガードレールビームでは、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍの位置、より具体的にはめっき層で被覆された端面から板厚方向に対して垂直でかつ１０ｍｍ内側の位置までのめっき被覆率は９０面積％以上であることが好ましい。当該めっき被覆率を９０面積％以上とすることで、ガードレールビームの端面における赤錆の発生及び当該端面からの赤錆の拡大をより確実に抑制又は防止することが可能となる。当該めっき被覆率は、例えば９２面積％以上、９５面積％以上又は９７面積％以上であってもよい。上限は特に限定されないが、当該めっき被覆率は、例えば１００面積％であってもよく、９９面積％以下であってもよい。
本発明の実施形態に係るガードレールビームでは、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍの位置、より具体的にはめっき層で被覆された端面から板厚方向に対して垂直でかつ１０ｍｍ内側の位置までのめっき被覆率は９０面積％以上であることが好ましい。当該めっき被覆率を９０面積％以上とすることで、ガードレールビームの端面における赤錆の発生及び当該端面からの赤錆の拡大をより確実に抑制又は防止することが可能となる。当該めっき被覆率は、例えば９２面積％以上、９５面積％以上又は９７面積％以上であってもよい。上限は特に限定されないが、当該めっき被覆率は、例えば１００面積％であってもよく、９９面積％以下であってもよい。
【0044】
めっき層で被覆された端面から１０ｍｍの位置までのめっき被覆率は、以下のようにして決定される。まず、めっき鋼材のめっき層で被覆された端部を表面、裏面及び端面の方向からそれぞれ写真撮影した画像データがコンピューターに取り込まれる。次いで、表面及び裏面方向からの各写真において、めっき層の最も外側の部分から、先に説明しためっき鋼材端部の断面写真により特定される端面から１０ｍｍの位置までの領域に関して、めっき層と鋼材の光沢の差異に基づき、画像処理によって全体の面積及びめっき被覆面積が算出される。次に、端面方向からの写真において同様に全体の面積及びめっき被覆面積が算出される。最後に、表面、裏面及び端面のめっき被覆面積の合計をそれぞれの全体の面積の合計で除することにより、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍの位置までのめっき被覆率が決定される。
【0045】
［めっき層で被覆された端面の稜線長さ：ｔｃの１．３倍以上］
本発明の好ましい実施形態によれば、めっき層で被覆された端面の稜線長さは、ｔｃの１．３倍以上である。より具体的には、めっき層で被覆された端面は、当該端面の稜線長さがｔｃの１．３倍以上となるような凹凸形状を有する。めっき層で被覆された端面の稜線長さをｔｃの１．３倍以上とすることで、当該端面の形状をより凹凸状の形状とすることができる。このため、いわゆるアンカー効果により端部におけるめっき層と鋼材との間の密着性を高めることができる。この場合には、めっきの剥離等に起因する腐食の発生及び進行を顕著に抑制又は防止することが可能となる。めっき層の密着性を高める観点からは、めっき層で被覆された端面の稜線長さは長いほど好ましく、例えば１．４倍以上、１．５倍以上、１．７倍以上又は２．０倍以上であってもよい。上限は特に限定されないが、めっき層で被覆された端面の稜線長さは、例えば２．５倍以下又は２．２倍以下であってもよい。
本発明の好ましい実施形態によれば、めっき層で被覆された端面の稜線長さは、ｔｃの１．３倍以上である。より具体的には、めっき層で被覆された端面は、当該端面の稜線長さがｔｃの１．３倍以上となるような凹凸形状を有する。めっき層で被覆された端面の稜線長さをｔｃの１．３倍以上とすることで、当該端面の形状をより凹凸状の形状とすることができる。このため、いわゆるアンカー効果により端部におけるめっき層と鋼材との間の密着性を高めることができる。この場合には、めっきの剥離等に起因する腐食の発生及び進行を顕著に抑制又は防止することが可能となる。めっき層の密着性を高める観点からは、めっき層で被覆された端面の稜線長さは長いほど好ましく、例えば１．４倍以上、１．５倍以上、１．７倍以上又は２．０倍以上であってもよい。上限は特に限定されないが、めっき層で被覆された端面の稜線長さは、例えば２．５倍以下又は２．２倍以下であってもよい。
【0046】
めっき層で被覆された端面の稜線長さは、ｔｃの定義に関連して説明しためっき鋼材端部の断面写真において、端面の画像を画像解析ソフトを用いて解析することにより求められる。次いで、得られた端面の稜線長さと先に求めたｔｃの値とから、ｔｃに対する端面の稜線長さの比率が決定される。
【0047】
［ガードレールビームの形状］
本発明の実施形態に係るガードレールビームは、各国の規格等に従った公知の任意の形状に適用することが可能である。例えば、日本における防護柵の設置基準について言えば、本発明の実施形態に係るガードレールビームは、ＳＳ種、ＳＡ種、ＳＢ種、ＳＣ種、Ａ種、Ｂ種及びＣ種のいずれの形状のガードレールビームにおいても適用することが可能である。
本発明の実施形態に係るガードレールビームは、各国の規格等に従った公知の任意の形状に適用することが可能である。例えば、日本における防護柵の設置基準について言えば、本発明の実施形態に係るガードレールビームは、ＳＳ種、ＳＡ種、ＳＢ種、ＳＣ種、Ａ種、Ｂ種及びＣ種のいずれの形状のガードレールビームにおいても適用することが可能である。
【0048】
＜ガードレールビームの製造方法＞
本発明の実施形態に係るガードレールビームは、当業者に公知の任意の適切な方法によって製造することが可能である。ガードレールビームの構造のうち、とりわけ上記式１～３を満たす端部構造以外の部分は、例えば４００ＭＰａ以上の引張強さを有するＳＳ４００等のＳＳ材（一般構造用圧延鋼材）を用いて従来公知の方法によって容易に製造することが可能である。このため、以下では、当該端部構造部分の製造に関し、プレめっき処理されためっき鋼板を用いた場合について詳しく説明する。しかしながら、以下の説明は、本発明の実施形態に係るガードレールビームを製造するための方法の例示を意図するものであって、当該ガードレールビーム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ガードレールビームは、当業者に公知の任意の適切な方法によって製造することが可能である。ガードレールビームの構造のうち、とりわけ上記式１～３を満たす端部構造以外の部分は、例えば４００ＭＰａ以上の引張強さを有するＳＳ４００等のＳＳ材（一般構造用圧延鋼材）を用いて従来公知の方法によって容易に製造することが可能である。このため、以下では、当該端部構造部分の製造に関し、プレめっき処理されためっき鋼板を用いた場合について詳しく説明する。しかしながら、以下の説明は、本発明の実施形態に係るガードレールビームを製造するための方法の例示を意図するものであって、当該ガードレールビーム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。
【0049】
プレめっき処理では、スリット等で切断加工された端部はめっき層で被覆されていないため、このような切断端面を本発明の実施形態に係るガードレールビームの端部構造（以下、単に「ガードレールビームの端部構造」ともいう）に適用すると、追加のめっき工程が必要となり、それゆえ適切ではない。そこで、プレめっき鋼板において切断加工を施さない幅方向の端部をガードレールビームの端部構造に適用することが好ましく、このような構成は従来技術においては提案されていない。これに関連して、例えば、波形形状のガードレールビームに加工する前のめっき鋼板の幅は、一般に４００～５００ｍｍ程度である。このため、同程度の板幅を有するめっき鋼板を製造すれば、切断加工を施さずに幅方向の両端面をガードレールビームの端部構造に適用することが可能である。この場合には、最終的に得られるガードレールビームにおける鋼材の端面のうち、２つの端面がめっき層で被覆されることになる。しかしながら、このような比較的短い板幅を有するめっき鋼板を製造することは、製造効率を低下させ、その結果として製造コストの上昇を招く。したがって、対象とするガードレールビームの幅の約２倍の板幅を有するめっき鋼板を製造し、当該めっき鋼板をスリット等で切断加工して幅方向に２分割することが好ましい。この場合には、２分割した各めっき鋼板において、切断加工されていない幅方向端部がめっき層で覆われているため、各めっき鋼板の当該幅方向端部をガードレールビームの端部構造に適用することが可能となる。
【0050】
式１：０．６０×ｔｃ≦ｔｅ＜ｔｃを満たすガードレールビームの端部構造は、例えば、圧延工程において鋼材の幅方向端部の板厚が薄くなるように傾斜を施した圧延ロールを用いて圧延することにより製造することが可能である。他の端面加工方法としては、例えば、めっき工程前の鋼板の幅方向端部をトリミングする際に端面を圧縮若しくは鍛造する工程を付与したり、又は同様にめっき工程前の鋼板の幅方向端部を研削して薄くしたりすることで、上記式１を満たす端部構造を製造することも可能である。
【0051】
式２：Ｗｅ≧Ｗｃ及び式３：Ｗｔ≧Ｗｃを満たすガードレールビームの端部構造は、例えば、圧延工程後のめっき工程において、ガスワイピングの条件を適切に制御することによって製造することが可能である。より詳しく説明すると、めっき工程では、めっき付着量が一般にガスワイピングによって制御される。ガスワイピングは、溶融めっき浴から引き上げられためっき鋼板の表裏面に窒素や空気等のガスを吹き付けることで余分なめっきを落とす技術である。めっき付着量の制御は、ガスワイピングのガス圧、ガスを吹き付けるためのノズル間隔、及び吹き付け位置などを調整することによって一般に行われる。しかしながら、めっき鋼板の端面近傍では、めっき鋼板の表面と裏面の両方からガスワイピングによりガスが吹き付けられてこれらのガスが干渉することになる。吹き付けガスの干渉によってガスの吹き付け圧が低下するため、このような吹き付け圧の低下を適切に制御することで、めっき鋼板の端部におけるめっき付着量を中央部と比較して多くし、すなわち上記式２及び３を満たすようにめっきを厚く付着させることが可能である。めっき工程では、ガスワイピング以外の条件は特に限定されず、Ｚｎ系めっきのための適切な溶融めっき浴、例えば、めっき層の化学組成が上で説明しためっき層の好ましい化学組成の範囲内となるように成分調整した溶融めっき浴を用い、溶融めっきプロセスにて当業者に公知の適切な条件下でめっき処理を行うことができる。
【0052】
上記式１～３を満たすガードレールビームの端部構造を製造するためのさらに別の方法として以下の方法が挙げられる。具体的には、まず、めっき工程前の鋼板自体は平坦な形状で製造し、次いで、以降のめっき工程において、ガスワイピングの条件（ガス圧、ノズル間隔、及び吹き付け位置など）を適切に調整して端部のめっき厚さが比較的厚いめっき鋼板を製造する。次に、得られためっき鋼板をスキンパス圧延などにより当該めっき鋼板の端部を適切に圧下することで、鋼板の幅方向端部の板厚は薄くしつつ、当該幅方向端部のめっき厚さを厚くした端部構造、すなわち上記式１～３を満たす端部構造を製造することが可能である。
【0053】
次に、得られためっき鋼板は、従来公知の適切な方法を用いて、県道や国道、交通量の多い幹線道路や高速道路などの用途に応じた所望の形状に加工することにより、本発明の実施形態に係るガードレールビームが製造される。なお、景観の観点や更なる長期耐久性のためにガードレールビームに粉体塗装などの後塗装をしてもよい。
【0054】
上記の製造方法によって製造されたガードレールビームは、上記式１を満たすため、例えば腐食や剥離等によって鋼材端部のめっき層が消失して鋼材の一部が露出したとしても、露出部の板厚が薄いことでカソード反応領域の面積を小さくすることができ、Ｚｎ系めっきからなるめっき層の犠牲防食作用を最小限に抑えて当該犠牲防食作用を長期にわたって維持することができる。加えて、式２及び３を満たすことで、比較的腐食が発生及び進行しやすい鋼材端部のめっき層厚さを鋼材の表裏面のめっき層厚さと同等か又はそれよりも厚くすることができ、このような構成を含まないガードレールビームの場合と比較して、その耐食性及び寿命を確実に改善することが可能となる。
【0055】
［追加の好ましい実施形態］
本発明の実施形態に係るガードレールビームは、上記のとおり、少なくとも１つの端面がめっき層で被覆されかつ式１～３を満たす端部構造を特徴とするものであるが、以下では、めっき層で被覆された端面以外の少なくとも１つの端面が切断端面である場合に、当該切断端面に別の特徴を付与した追加の好ましい実施形態１及び２（以下、単に「実施形態１」などともいう）について詳しく説明する。
本発明の実施形態に係るガードレールビームは、上記のとおり、少なくとも１つの端面がめっき層で被覆されかつ式１～３を満たす端部構造を特徴とするものであるが、以下では、めっき層で被覆された端面以外の少なくとも１つの端面が切断端面である場合に、当該切断端面に別の特徴を付与した追加の好ましい実施形態１及び２（以下、単に「実施形態１」などともいう）について詳しく説明する。
【0056】
［実施形態１］
実施形態１に係るガードレールビームは、少なくとも１つの端面がめっき層で被覆されかつ式１～３を満たす端部構造に加え、めっき層で被覆された端面以外の少なくとも１つ、例えば２つ又は３つの端面が切断端面であり、当該切断端面が、鋼材の第１表面から第２表面に向かって板厚方向に対して傾斜する傾斜面と、破断面とを有するか、又は鋼材の第１表面から第２表面に向かって板厚方向に対して傾斜する傾斜面と、せん断面と、破断面とを有し、
板厚方向における破断面の長さが鋼材の板厚の４０％以下であり、
傾斜面とせん断面におけるめっき被覆率が合計で５０面積％以上であることを特徴としている。以下、図面を参照して詳しく説明する。
実施形態１に係るガードレールビームは、少なくとも１つの端面がめっき層で被覆されかつ式１～３を満たす端部構造に加え、めっき層で被覆された端面以外の少なくとも１つ、例えば２つ又は３つの端面が切断端面であり、当該切断端面が、鋼材の第１表面から第２表面に向かって板厚方向に対して傾斜する傾斜面と、破断面とを有するか、又は鋼材の第１表面から第２表面に向かって板厚方向に対して傾斜する傾斜面と、せん断面と、破断面とを有し、
板厚方向における破断面の長さが鋼材の板厚の４０％以下であり、
傾斜面とせん断面におけるめっき被覆率が合計で５０面積％以上であることを特徴としている。以下、図面を参照して詳しく説明する。
【0057】
従来の切断装置１０では、図２に示すように、第１刃部１１の刃先１１ａ及び第２刃部１２の刃先１２ａが直角形状となっている。したがって、このような切断装置を用いて鋼材の上面（第１表面）及び下面（第２表面）にめっき層が被覆されているめっき鋼材１を切断加工する際には、めっき鋼材１を第１刃部１１及び第２刃部１２で挟み込み、押し込むことでめっき鋼材１にせん断力が加わり切断される。この場合、得られる切断端面５は、図３に示すように、上面から順にせん断面及び破断面を有する。また、このとき、図３に示すように、破断面のうち、第２表面側の角部にバリ６が一般に形成される。せん断面は、めっき鋼材１にめり込んだ第１刃部１１の移動によって形成される平滑面であり、破断面は、めっき鋼材１に生じたクラックが起点となってめっき鋼材１が破断した面である。図３に示すように、めっき鋼材１の切断端面５において、めっき層３は、特に刃のクリアランスが小さい場合は、せん断面にはほとんど残存せず、破断面では鋼材２が露出している。このため、このような切断端面５の耐食性は低く、赤錆の発生が懸念される。
【0058】
これに関連して、図２に示すような従来の直角形状の刃先で切断した場合には、せん断面が小さいことから、めっき鋼材１の切断に至るまでにめっき鋼材１の上面におけるめっき層３から切断端面５へのめっきの入り込み（又は回り込み）が少なくなるものと考えられる。同様に、従来の直角形状の刃先で切断した場合には、上下の刃先の角部に応力が集中し、これらの角部をつなぐようにクラックが発生するため、切断タイミングが早くなり、鋼材２の露出領域（すなわち破断面）が大きくなるものと考えられる。したがって、切断端面５の耐食性を向上させるためには、切断タイミングを遅くして鋼材２が露出する破断面の割合を比較的小さくするとともに、切断端面５のうち破断面以外の部分のめっき被覆率を高めることが重要となる。
【0059】
切断加工の際に、めっき鋼材１の切断端面５へめっきをより多く入り込ませるための手法として、例えば、刃部にテーパー状の傾斜面を付与することが考えられる。この場合には、刃部の押し込み時にめっき鋼材１の上面におけるめっき層３中のめっきが刃部の動きに追従し、当該刃部の傾斜面に沿って切断端面５に入り込むため、図２に示すような直角形状の刃先を用いてめっき鋼材１を切断する場合と比較して、切断端面５のめっき被覆率を高くすることができる。しかしながら、この場合でも、上下の刃先の角部が角張っていると、角部の応力集中は緩和されず、これらの角部をつなぐようにクラックが発生するため、切断タイミングは遅くならず、破断面の割合は大きいままとなる。
【0060】
そこで、切断端面の耐食性を改善するために、追加の好ましい実施形態１に関連して、例えば、第１刃部２１及びその刃先２１ａ又は第２刃部２２及びその刃部２２ａのうち少なくとも一方を、傾斜部Ｐ１及び突起部Ｐ２を有する形状とすることができる。より具体的には、図４に示すように、第１刃部２１及びその刃先２１ａを傾斜部Ｐ１及び突起部Ｐ２を有する形状とし、第２刃部２２及びその刃先２２ａは直角形状としてもよい。また、例えば、図５に示すように、第１刃部２１及びその刃先２１ａと第２刃部２２及びその刃先２２ａの両方を傾斜部Ｐ１及び突起部Ｐ２を有する形状としてもよい。図４及び５に示すような切断装置２０により切断加工を行うことで、バリ６の発生を抑制しつつ、刃部の押し込み時にめっき鋼材１の上面又は下面におけるめっき層３中のめっきを刃部の動きに追従させて、当該刃部の傾斜面に沿って切断端面５に入り込ませることができ、さらには刃先の角部の応力集中も緩和されることから、切断タイミングを遅くすることができ、その結果として、鋼材２が露出する破断面の割合を十分に小さくするとともに、切断端面５のうち破断面以外の部分のめっき被覆率を顕著に増大させることが可能となる。
【0061】
図６は、追加の好ましい実施形態１に係る切断端面を示す模式図であり、図４及び５に示す一対の刃部２１及び２２により切断されためっき鋼材１の切断端面５を示すものである。図６は、図４及び５の第１刃部２１の傾斜部Ｐ１により、当該傾斜部Ｐ１と対向する上面（第１表面）が押し込まれた側の切断端面５を示す。図６に示すように、切断端面５は、上面から順に、上面（第１表面）から下面（第２表面）に向かって突出するように板厚方向に対して傾斜する傾斜面、せん断面及び破断面を有する。傾斜面は、第１刃部２１の傾斜部Ｐ１に沿って形成された面であり、鋼材２の上面（第１表面）から下面（第２表面）に向かって板厚方向に対して傾斜している。せん断面は、めっき鋼材１にめり込んだ第１刃部２１の移動によって形成される平滑面であり、僅かに生じるか又は全く生じない場合がある。破断面は、めっき鋼材１に生じたクラックが起点となってめっき鋼材１が破断した面である。
【0062】
図６に示すめっき鋼材１の切断端面５では、第１表面のめっき層３は第１刃部２１の動きに追従し、傾斜面に入り込んで当該傾斜面を被覆している。図６から明らかなように、図４及び５に示すような切断装置２０によってめっき鋼材１を切断加工することで、めっきがほとんど残存しない「せん断面」及び鋼材２が露出している「破断面」の割合を、従来の切断装置１０を用いた場合と比較して非常に小さくすることができ、これに関連して切断端面５の多くの領域を第１表面からのめっきで覆うことが可能となり、したがって切断端面５の耐食性を顕著に向上させることが可能となる。また、図４及び図５に示す一対の刃部では、破断面を生じさせる最終的な切断は、角部が略直角の突起部Ｐ２によって行われるため、バリの発生が抑制されている。
【0063】
図４に示すように、第１刃部２１及びその刃先２１ａを傾斜部Ｐ１及び突起部Ｐ２を有する形状とし、第２刃部２２及びその刃先２２ａは直角形状とする場合には、２つに分割された切断後のめっき鋼材１のうちの一方は、図６に示すような切断端面５を有する。しかしながら、他方のめっき鋼材１の切断端面５にはめっきが被覆されないため、スクラップとなる。一方で、図５に示すように、第１刃部２１及びその刃先２１ａと第２刃部２２及びその刃先２２ａの両方が傾斜部Ｐ１及び突起部Ｐ２を有する形状であれば、２つに分割された切断後のめっき鋼材１の両方が、図６に示すような切断端面５を有することができる。
【0064】
実施形態１によれば、切断端面５の板厚方向における破断面の長さは、鋼材２の板厚の４０％以下に低減することができ、傾斜部及び突起部の形状や第１刃部２１と第２刃部２２との間のクリアランスなどを適切に調整することで、さらに鋼材２の板厚の３０％以下、２５％以下又は２０％以下にまで低減することができる。加えて、傾斜面と存在する場合にはせん断面におけるめっき被覆率を合計で５０面積％以上に増大させることができ、同様に上記傾斜部及び突起部の形状やクリアランスを適切に調整することで、６０面積％以上、８０面積％以上又は１００面積％にまで増大させることができる。したがって、実施形態１によれば、切断端面５に赤錆が発生する領域を極めて小さくすることが可能である。
【0065】
切断端面の板厚方向における破断面の長さは、切断端面における断面写真から算出され、破断面が板厚方向に対して傾斜している場合には、傾斜面の長さではなく、板厚方向に沿った部分の破断面の長さが算出される。傾斜面とせん断面におけるめっき被覆率は、以下のようにして決定される。まず、めっき鋼材の切断端面を写真撮影した画像データがコンピューターに取り込まれる。次いで、破断面以外の領域（傾斜面及び存在する場合にはせん断面）において、めっき層と鋼材の光沢の差異に基づき、画像処理によって全体の面積及びめっき被覆面積が算出され、算出されためっき被覆面積を全体の面積で除することにより、傾斜面とせん断面におけるめっき被覆率が決定される。
【0066】
［実施形態２］
実施形態２に係るガードレールビームは、少なくとも１つの端面がめっき層で被覆されかつ式１～３を満たす端部構造に加え、めっき層で被覆された端面以外の少なくとも１つ、例えば２つ又は３つの端面が切断端面であり、当該切断端面が、
鋼材の第１表面から中央部に向かって板厚方向に対して傾斜する第１傾斜面と、
鋼材の第２表面から中央部に向かって板厚方向に対して傾斜する第２傾斜面と、
第１傾斜面と第２傾斜面との間に形成される破断面とを有し、
板厚方向における破断面の長さが鋼材の板厚の４０％以下であり、
第１傾斜面と第２傾斜面におけるめっき被覆率が合計で５０面積％以上であることを特徴としている。以下、図面を参照して詳しく説明する。
実施形態２に係るガードレールビームは、少なくとも１つの端面がめっき層で被覆されかつ式１～３を満たす端部構造に加え、めっき層で被覆された端面以外の少なくとも１つ、例えば２つ又は３つの端面が切断端面であり、当該切断端面が、
鋼材の第１表面から中央部に向かって板厚方向に対して傾斜する第１傾斜面と、
鋼材の第２表面から中央部に向かって板厚方向に対して傾斜する第２傾斜面と、
第１傾斜面と第２傾斜面との間に形成される破断面とを有し、
板厚方向における破断面の長さが鋼材の板厚の４０％以下であり、
第１傾斜面と第２傾斜面におけるめっき被覆率が合計で５０面積％以上であることを特徴としている。以下、図面を参照して詳しく説明する。
【0067】
図７は、追加の好ましい実施形態２に係る切断端面を示す模式図である。図７を参照すると、めっき鋼材１の切断端面５は、鋼材２の上面（第１表面）から中央部に向かって突出するように板厚方向に対して傾斜する第１傾斜面と、鋼材２の下面（第２表面）から中央部に向かって突出するように板厚方向に対して傾斜する第２傾斜面と、当該第１傾斜面と当該第２傾斜面との間に形成される破断面とを有している。加えて、実施形態２に係る切断端面５では、図６に示される実施形態１の場合と同様に、鋼材２が露出する破断面の板厚方向における長さが鋼材２の板厚の４０％をはるかに下回るレベルまで十分に低減され、さらに第１及び第２表面のめっき層３がそれぞれ第１及び第２傾斜面に入り込むことで当該第１及び第２傾斜面がめっき層によって合計で５０面積％を大きく超える範囲において広く被覆されていることがわかる。したがって、図７に示す実施形態２に係る切断端面においても、実施形態１の場合と同様に、切断端面５の耐食性を顕著に向上させることが可能となる。
【0068】
実施形態２に係る切断端面は、例えば、図８及び９に示す切断装置３０によって製造することが可能である。図８は、追加の好ましい実施形態２に係る切断端面を得るためのめっき鋼材１の切断前の状態を示す模式図であり、図９は、図８に示す切断装置３０によるめっき鋼材１の切断後の状態を示す模式図である。切断装置３０は、図８に示すように、刃先３１ａを備えた楔形状の第１刃部３１を有するパンチ３３と、刃先３２ａを備えた楔形状の第２刃部３２を有するダイ３４とから構成され、第１刃部３１と第２刃部３２が対向して配置されている。ダイ３４に対してパンチ３３を相対的に移動させて楔形状の第１刃部３１及び第２刃部３２をそれぞれめっき鋼材１に対して押し込むことで、図９に示されるようにめっき鋼材１が切断される。
【0069】
第１刃部３１及び第２刃部３２をめっき鋼材１に対して押し込んだ際、それらの間で生じる引張力により、めっき鋼材１の第１及び第２表面のめっき層３中のめっきを、第１刃部３１及び第２刃部３２の動きに追従させて切断端面５へ入り込ませ、図７に示されるとおり、切断端面５がめっきで覆われるようにする。これにより、めっき鋼材１の切断端面５において、第１及び第２傾斜面を形成してそれらのめっき被覆率を高くするとともに、それらの間に形成され、鋼材２が露出する破断面の割合を顕著に低減することが可能となる。また、本実施形態に係る切断装置３０により切断されためっき鋼材１の切断端面５の形状は、第１刃部３１及び第２刃部３２の形状に依存する。ここで、第１刃部３１及び第２刃部３２は楔形状であるため、めっき鋼材１の切断端面５は、図７に示すような楔形状の斜面に沿った第１傾斜面及び第２傾斜面を有する形状であって、板厚方向中央部に向かうにつれて突出した形状となる。また、第１刃部３１及び第２刃部３２を楔形状とすることで、めっき鋼材１の切断時に楔形状の斜面に沿ってめっき鋼材１の第１及び第２表面上のめっきが第１刃部３１及び第２刃部３２の動きに追従しやすくなる。その結果として、めっき鋼材１の第１及び第２表面上のめっきによって第１及び第２傾斜面のより広い領域を覆うことが可能となる。
【0070】
実施形態２によれば、切断端面５の板厚方向における破断面の長さは、鋼材２の板厚の４０％以下に低減することができ、第１刃部３１及びその刃先３１ａ並びに第２刃部３２及びその刃先３２ａの楔形状をより適切なものに調整したり、第１刃部３１と第２刃部３２との間のクリアランスを調整したりすることで、さらに鋼材２の板厚の３０％以下、２５％以下又は２０％以下にまで低減することができる。加えて、第１傾斜面と第２傾斜面におけるめっき被覆率を合計で５０面積％以上に増大させることができ、同様に上記楔形状やクリアランスを適切に調整することで、６０面積％以上、８０面積％以上又は１００面積％にまで増大させることができる。したがって、実施形態２によれば、切断端面５に赤錆が発生する領域を極めて小さくすることが可能である。
【0071】
切断端面の板厚方向における破断面の長さ及び第１傾斜面と第２傾斜面におけるめっき被覆率は、実施形態１の場合と同様に切断端面における断面写真及び切断端面の写真に基づいて算出される。
【0072】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、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。
【実施例】
【0073】
［例Ａ］
本例では、１つの端面がめっき層で被覆された種々の端部構造を有するめっき鋼材を製造し、その耐食性について調べた。
本例では、１つの端面がめっき層で被覆された種々の端部構造を有するめっき鋼材を製造し、その耐食性について調べた。
【0074】
まず、厚さ４．０ｍｍ（ｔｃ）、幅９０ｍｍ及び長さ１５０ｍｍの一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００を用意し、次いでこの鋼材の短辺の一方の端面について、端面から１０ｍｍまでの部分をプレス機で圧下又は研削することで、端面から１～１０ｍｍの位置における鋼材の平均板厚（ｔｅ）を表１に示す板厚にした。次に、得られた鋼材に対し、表２に示す化学組成を有する溶融めっき浴を用いた溶融めっきプロセスにてめっき処理を行った。その際、ガスワイピングによるガスの吹き付け圧等の条件を特に鋼材端部において適切に制御することで、表１に示すＷｃ、Ｗｅ及びＷｔの各平均厚さを有するめっき層を備えた鋼材を作製した。表１中のｔｃ、ｔｅ、Ｗｃ、Ｗｅ及びＷｔは、上で説明したように複数の測定値の算術平均に該当するものであり、当該算術平均の小数点以下１桁を四捨五入することによって得られた値を示している。次いで、鋼材の長辺である両端面を１０ｍｍずつシャー切断することで、長辺の両端面において鋼材を露出させた幅７０ｍｍ×長さ１５０ｍｍのめっき鋼材ａを作製した。実施例５１については、鋼素地の部分的な露出を模擬するため、評価対象の端面（断面観察した時の角部）のめっきの一部をサンドペーパー（＃１０００仕上げ）で研削し、（断面観察した時の露出長さとして）５０μｍの鋼素地を露出させたサンプルを準備した。
また、評価用の基準サンプルとして、上記の各めっき鋼材ａに対応するめっき組成を有するめっき鋼材ｂを作製した。具体的には、まず、厚さ４．０ｍｍ、幅７０ｍｍ及び長さ１５０ｍｍの一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００を用意し、表２に示す化学組成を有する溶融めっき浴を用いた溶融めっきプロセスにてめっき処理を行った。その際、ガスワイピングによるガスの吹き付け圧等の条件を特に鋼材端部において適切に制御することで、表１に示すＷｃの平均厚さを有するめっき鋼材ｂを作製した（めっき鋼材ｂは４つの端面がすべてめっき層で被覆されている）。
また、評価用の基準サンプルとして、上記の各めっき鋼材ａに対応するめっき組成を有するめっき鋼材ｂを作製した。具体的には、まず、厚さ４．０ｍｍ、幅７０ｍｍ及び長さ１５０ｍｍの一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００を用意し、表２に示す化学組成を有する溶融めっき浴を用いた溶融めっきプロセスにてめっき処理を行った。その際、ガスワイピングによるガスの吹き付け圧等の条件を特に鋼材端部において適切に制御することで、表１に示すＷｃの平均厚さを有するめっき鋼材ｂを作製した（めっき鋼材ｂは４つの端面がすべてめっき層で被覆されている）。
【0075】
［耐食性の評価］
得られためっき鋼材ａを、短辺の板厚を調整した端面が上側に向くように設置し、一方で下側端面及び左右端面から１５ｍｍまでの部分はシールした状態で、サイクル腐食試験（ＣＣＴ、ＪＩＳ Ｈ ８５０２：１９９９ 中性塩水噴霧サイクル試験）に供した。サイクル腐食試験の間、平面部の外観を目視観察し、赤錆発生面積が平面部の３％に達するサイクル数を調査した。また、めっき鋼材ｂは全端面から１５ｍｍまでの部分をシールした状態で、同様にサイクル腐食試験を実施した。めっき鋼材ｂの平面部の赤錆面積率が３％に達するサイクル数Ｂに対して、めっき鋼材ａの平面部の赤錆面積率が３％に達するサイクル数Ａが１．１倍以上であるか又はサイクル数Ａとサイクル数Ｂの差すなわちサイクル数Ａ－サイクル数Ｂが３０サイクル以上である場合を◎、サイクル数Ｂに対してサイクル数Ａが１．０倍以上１．１倍未満であるか又はサイクル数Ａ－サイクル数Ｂが３０サイクル未満である場合を〇、サイクル数Ｂに対してサイクル数Ａが１．０倍未満である場合を×とし、◎及び〇を実施例（発明例）とし、×を比較例として評価した。より詳しく説明すると、本試験では、短辺の板厚を調整した端面にめっきを施しためっき鋼材ａの耐食性を、短辺の板厚を調整していない通常の端面にめっきを施し、さらに当該端面にシールを施すことでより腐食されにくくしためっき鋼材ｂと比較して評価している。その結果を表１に示す。なお、実施例４２はめっき後に無機系のＺｒ含有クロムフリー化成処理を施し、実施例４３はめっき後に有機系のＶ含有ウレタン樹脂系クロムフリー処理を施したものである。
得られためっき鋼材ａを、短辺の板厚を調整した端面が上側に向くように設置し、一方で下側端面及び左右端面から１５ｍｍまでの部分はシールした状態で、サイクル腐食試験（ＣＣＴ、ＪＩＳ Ｈ ８５０２：１９９９ 中性塩水噴霧サイクル試験）に供した。サイクル腐食試験の間、平面部の外観を目視観察し、赤錆発生面積が平面部の３％に達するサイクル数を調査した。また、めっき鋼材ｂは全端面から１５ｍｍまでの部分をシールした状態で、同様にサイクル腐食試験を実施した。めっき鋼材ｂの平面部の赤錆面積率が３％に達するサイクル数Ｂに対して、めっき鋼材ａの平面部の赤錆面積率が３％に達するサイクル数Ａが１．１倍以上であるか又はサイクル数Ａとサイクル数Ｂの差すなわちサイクル数Ａ－サイクル数Ｂが３０サイクル以上である場合を◎、サイクル数Ｂに対してサイクル数Ａが１．０倍以上１．１倍未満であるか又はサイクル数Ａ－サイクル数Ｂが３０サイクル未満である場合を〇、サイクル数Ｂに対してサイクル数Ａが１．０倍未満である場合を×とし、◎及び〇を実施例（発明例）とし、×を比較例として評価した。より詳しく説明すると、本試験では、短辺の板厚を調整した端面にめっきを施しためっき鋼材ａの耐食性を、短辺の板厚を調整していない通常の端面にめっきを施し、さらに当該端面にシールを施すことでより腐食されにくくしためっき鋼材ｂと比較して評価している。その結果を表１に示す。なお、実施例４２はめっき後に無機系のＺｒ含有クロムフリー化成処理を施し、実施例４３はめっき後に有機系のＶ含有ウレタン樹脂系クロムフリー処理を施したものである。
【0076】
【表1】
【0077】
【表2】
【0078】
表１では、表裏面のうちいずれか一方でも式２を満たせば、式２はＯＫと判定しており、表裏面の両方で式２を満たさない場合に式２をＮＧと判定している。いずれか一方でも式２を満たせば、表裏面の両方で式２を満たさない場合と比較して、めっき鋼材の耐食性を改善することができるからである。式３についても同様である。表１を参照すると、比較例３７～４１では、短辺の板厚を調整した端面において、式１は満たすものの、当該端面及び／又はその近傍におけるめっき層の厚さが比較的薄かったために式２及び３の一方又は両方を満足せず、それゆえ耐食性が低下した。これとは対照的に、全ての実施例において、短辺の板厚を調整した端面に関連して式１～３の全てを満たすことで、短辺の板厚を調整していない通常の端面にめっきを施し、さらに当該端面にシールを施すことでより腐食されにくくしためっき鋼材ｂと比較しても、高い耐食性を達成することができた。とりわけ、実施例４８～５０では一方の表面のみ式２を満たし、さらに実施例５０では一方の表面に関してのみ式３を満たしていたが、いずれの実施例においても良好な耐食性を達成することができた。同様に、実施例５１では、めっき層で被覆された端面が部分的に露出していたにもかかわらず、式１～３の全てを満たすことで高い耐食性を達成することができた。また、実施例４６、４７及び５１以外の全ての実施例において、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍの位置までのめっき被覆率は１００面積％であり、めっき層で被覆された端面の稜線長さはｔｃと同じであった。実施例４６では、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍの位置までのめっき被覆率は９３面積％であり、めっき層で被覆された端面の稜線長さはｔｃと同じであった。一方、実施例４７では、めっき層で被覆された端面から１０ｍｍの位置までのめっき被覆率は１００面積％であり、めっき層で被覆された端面の稜線長さはｔｃの１．５倍であった。なお、比較例４５では、ｔｅが薄すぎて式１を満たさなかったために、端部の強度が低下し、長辺のシャー切断の際にめっき層で被覆された端面が変形してしまい、ガードレールビームとしての使用に適さなかった。このため、比較例４５については耐食性の評価を行わなかった。
【0079】
［例Ｂ］
本例では、例Ａにおいて実施例（発明例）として評価された範囲内で、追加の好ましい実施形態１に対応する切断端面を有するめっき鋼材を製造し、当該切断端面における耐食性について調べた。
本例では、例Ａにおいて実施例（発明例）として評価された範囲内で、追加の好ましい実施形態１に対応する切断端面を有するめっき鋼材を製造し、当該切断端面における耐食性について調べた。
【0080】
まず、厚さ４．０ｍｍ（ｔｃ）、幅９０ｍｍ及び長さ１５０ｍｍの一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００を用意し、次いでこの鋼材の短辺の一方の端面について、端面から１０ｍｍまでの部分をプレス機で圧下又は研削することで、端面から１～１０ｍｍの位置における鋼材の平均板厚（ｔｅ）を表３に示す板厚にした。次に、得られた鋼材に対し、表２に示すめっき種Ｎの溶融めっき浴を用いた溶融めっきプロセスにてめっき処理を行った。その際、ガスワイピングによるガスの吹き付け圧等の条件を特に鋼材端部において適切に制御することで、表３に示すＷｃ、Ｗｅ及びＷｔの各平均厚さを有するめっき層を備えた鋼材を作製した。最後に、鋼材の長辺である両端面を１０ｍｍずつ、図４に示すような切断装置を用いて切断することで長辺の両端面において、図６に示すような傾斜面と、せん断面と、破断面とを有する切断端面を含む７０ｍｍ×１５０ｍｍのめっき鋼材を作製した。切断の際、各例において第１刃部と第２刃部との間のクリアランスを適切に調整することにより、傾斜面とせん断面のめっき被覆率及び板厚方向の破断面長さを表３に示すように変更した。
【0081】
［切断端面における耐食性の評価］
得られためっき鋼材を、短辺の板厚を調整した端面が上側に向くように設置し、一方で下側端面から１５ｍｍまでの部分はシールした状態で、サイクル腐食試験（ＣＣＴ、ＪＩＳ Ｈ ８５０２：１９９９ 中性塩水噴霧サイクル試験）に供した。また、同じめっき鋼材の左右をシールせず、通常のシャー切断を行ったままの状態として、下側のみシールしたものの平坦部の赤錆面積率が３％に達するサイクル数Ｂに対して、前述の図４に示す切断装置で切断したものの平坦部の赤錆面積率が３％に達するサイクル数Ａが１．１倍以上であるか又はサイクル数Ａ－サイクル数Ｂが３０サイクル以上である場合を◎、それ以下の場合を×として切断端面の耐食性（切断端面の性状に起因する耐食性）を評価した。その結果を表３に示す。
得られためっき鋼材を、短辺の板厚を調整した端面が上側に向くように設置し、一方で下側端面から１５ｍｍまでの部分はシールした状態で、サイクル腐食試験（ＣＣＴ、ＪＩＳ Ｈ ８５０２：１９９９ 中性塩水噴霧サイクル試験）に供した。また、同じめっき鋼材の左右をシールせず、通常のシャー切断を行ったままの状態として、下側のみシールしたものの平坦部の赤錆面積率が３％に達するサイクル数Ｂに対して、前述の図４に示す切断装置で切断したものの平坦部の赤錆面積率が３％に達するサイクル数Ａが１．１倍以上であるか又はサイクル数Ａ－サイクル数Ｂが３０サイクル以上である場合を◎、それ以下の場合を×として切断端面の耐食性（切断端面の性状に起因する耐食性）を評価した。その結果を表３に示す。
【0082】
【表3】
【0083】
表３を参照すると、各例の評価基準であるシャー切断では、鋼材の板厚に対する板厚方向の破断面（鋼材露出部）長さの割合が大きかったのに対し（全てのシャー切断で破断面の長さが鋼材板厚の７０％以上）、例１０１～１０４の全てにおいて、板厚方向における破断面の長さを板厚の４０％以下に制御するとともに、傾斜面とせん断面におけるめっき被覆率を合計で５０面積％以上に制御することで、切断端面の多くの領域をめっきで覆うことができ、それゆえ切断端面において高い耐食性を達成することができた。
【0084】
［例Ｃ］
本例では、例Ａにおいて実施例（発明例）として評価された範囲内で、追加の好ましい実施形態２に対応する切断端面を有するめっき鋼材を製造し、当該切断端面における耐食性について調べた。
本例では、例Ａにおいて実施例（発明例）として評価された範囲内で、追加の好ましい実施形態２に対応する切断端面を有するめっき鋼材を製造し、当該切断端面における耐食性について調べた。
【0085】
まず、厚さ４．０ｍｍ（ｔｃ）、幅９０ｍｍ及び長さ１５０ｍｍの一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００を用意し、次いでこの鋼材の短辺の一方の端面について、端面から１０ｍｍまでの部分をプレス機で圧下又は研削することで、端面から１～１０ｍｍの位置における鋼材の平均板厚（ｔｅ）を表４に示す板厚にした。次に、得られた鋼材に対し、表２に示すめっき種Ｎの溶融めっき浴を用いた溶融めっきプロセスにてめっき処理を行った。その際、ガスワイピングによるガスの吹き付け圧等の条件を特に鋼材端部において適切に制御することで、表４に示すＷｃ、Ｗｅ及びＷｔの各平均厚さを有するめっき層を備えた鋼材を作製した。最後に、鋼材の長辺である両端面を１０ｍｍずつ、図８及び９に示すような切断装置を用いて切断することで長辺の両端面において、図７に示すように、鋼材の上面及び下面（第１表面及び第２表面）からそれぞれ中央部に向かって突出するように板厚方向に対して傾斜する第１傾斜面及び第２傾斜面と、それらの間に形成される破断面とを有する切断端面を含む７０ｍｍ×１５０ｍｍのめっき鋼材を作製した。切断の際、各において第１刃部と第２刃部との間のクリアランスを適切に調整することにより、第１傾斜面と第２傾斜面のめっき被覆率及び板厚方向の破断面長さを表４に示すように変更した。
【0086】
［切断端面における耐食性の評価］
得られためっき鋼材を、短辺の板厚を調整した端面が上側に向くように設置し、一方で下側端面から１５ｍｍまでの部分はシールした状態で、サイクル腐食試験（ＣＣＴ、ＪＩＳ Ｈ ８５０２：１９９９ 中性塩水噴霧サイクル試験）に供した。また、同じめっき鋼材の左右をシールせず、通常のシャー切断を行ったままの状態として、下側のみシールしたものの平坦部の赤錆面積率が３％に達するサイクル数Ｂに対して、前述の図８及び９に示すような切断装置で切断したものの平坦部の赤錆面積率が３％に達するサイクル数Ａが１．１倍以上であるか又はサイクル数Ａ－サイクル数Ｂが３０サイクル以上である場合を◎、それ以下の場合を×として切断端面の耐食性（切断端面の性状に起因する耐食性）を評価した。その結果を表４に示す。
得られためっき鋼材を、短辺の板厚を調整した端面が上側に向くように設置し、一方で下側端面から１５ｍｍまでの部分はシールした状態で、サイクル腐食試験（ＣＣＴ、ＪＩＳ Ｈ ８５０２：１９９９ 中性塩水噴霧サイクル試験）に供した。また、同じめっき鋼材の左右をシールせず、通常のシャー切断を行ったままの状態として、下側のみシールしたものの平坦部の赤錆面積率が３％に達するサイクル数Ｂに対して、前述の図８及び９に示すような切断装置で切断したものの平坦部の赤錆面積率が３％に達するサイクル数Ａが１．１倍以上であるか又はサイクル数Ａ－サイクル数Ｂが３０サイクル以上である場合を◎、それ以下の場合を×として切断端面の耐食性（切断端面の性状に起因する耐食性）を評価した。その結果を表４に示す。
【0087】
【表4】
【0088】
表４を参照すると、各例の評価基準であるシャー切断では、鋼材の板厚に対する板厚方向の破断面（鋼材露出部）長さの割合が大きかったのに対し（全てのシャー切断で破断面の長さが鋼材板厚の７０％以上）、例２０１～２０４の全てにおいて、板厚方向における破断面の長さを板厚の４０％以下に制御するとともに、第１傾斜面と第２傾斜面におけるめっき被覆率を合計で５０面積％以上に制御することで、切断端面の多くの領域をめっきで覆うことができ、それゆえ切断端面において高い耐食性を達成することができた。
【符号の説明】
【0089】
１ めっき鋼材
２ 鋼材
３ めっき層
４ 端面
５ 切断端面
６ バリ
１０、２０、３０ 切断装置
１１、２１、３１ 第１刃部
１１ａ、２１ａ、３１ａ 第１刃部の刃先
１２、２２、３２ 第２刃部
１２ａ、２２ａ、３２ａ 第２刃部の刃先
３３ パンチ
３４ ダイ
２ 鋼材
３ めっき層
４ 端面
５ 切断端面
６ バリ
１０、２０、３０ 切断装置
１１、２１、３１ 第１刃部
１１ａ、２１ａ、３１ａ 第１刃部の刃先
１２、２２、３２ 第２刃部
１２ａ、２２ａ、３２ａ 第２刃部の刃先
３３ パンチ
３４ ダイ
【要約】
鋼材と、鋼材の両面に形成されかつＺｎ系めっきからなるめっき層とを備えためっき鋼材によって構成され、鋼材の少なくとも１つの端面が前記めっき層で被覆されており、０．６０×ｔｃ≦ｔｅ＜ｔｃ、Ｗｅ≧Ｗｃ、及びＷｔ≧Ｗｃを満たすことを特徴とするガードレールビーム（ｔｃはめっき層で被覆された端面から１０ｍｍ以上内側の位置における鋼材の平均板厚（ｍｍ）、ｔｅはめっき層で被覆された端面から１～１０ｍｍの位置における鋼材の平均板厚（ｍｍ）、Ｗｅはめっき層で被覆された端面から１～１０ｍｍの位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さ（μｍ）、Ｗｃはめっき層で被覆された端面から１０ｍｍ以上内側の位置におけるめっき層の片面当たりの平均厚さ（μｍ）、Ｗｔはめっき層で被覆された端面におけるめっき層の平均厚さ（μｍ）である）が提供される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】