KR100188044B1 - 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연합금 용융 도금강판 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
(1) 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수가 도금층 1㎟ 당 200∼8,200 개의 범위내 및 (2) 도금층속의 요부의 단위면적당의 개구면적의 합계가 단위면적의 10∼70% 의 범위내라고 하는 각 조건을 만족하는 다수의 미세한 요부룰 그 표면상에 가진 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판.
상술한 도금강판은 냉연강판에 0.05~0.30wt.%의 알루미늄 함유량을 가진 아연용융 도금욕속에 있어서의 철-알루미늄 합금층이 형성되는 초기 반응이 발생하는 온도 영역이 500∼600℃ 범위내로 한정된 아연용융 도금처리, 합금화 처리 온도가 480∼600℃ 범위내로 한정된 합금화 처리, 및 조질압연 처리를 함으로써 제조되는 상기(2)의 조건을 단면곡선에 있어서의 상대 부하길이 tp(2㎛)가 30∼90%의 범위내라고 하는 조건에서 바꿔놓음에 따라서 도금강판에 뛰어난 도장후 선영성을 더욱 부여할 수 있다.
Description
[발명의 명칭]
프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판 및 그 제조방법
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
이 발명은 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
[배경기술]
자동차 차체 가정용 전기제품(electric appliance) 및 가구등의 외판으로서 종래 합금화 처리 철-아연 합금용융도금강판 및 아연계 전기도금강판이 사용되어 왔다. 그러나, 근년에는 하기 이유에 따라 아연계열 전기도금강판 보다도 오히려 합금화 처리 철-아연 합금용융도금강판의 사용이 착안되고 있다.
(1) 자동차 차체용 강판등과 같이 도장한 후의 뛰어난 마무리 외관성 및 뛰어난 내식성이 요구되는 강판으로서 통상 그 표면 거칠기가 조절된 냉연강판에 아연 전기도금 처리를 함에 따라서 제조된 비교적 적은 도금량을 가진 아연계 전기도금강판이 사용되고 있다.
(2) 그러나, 이러한 종류의 자동차 차체용 강판에는 더욱 뛰어난 내식성이 요구된다.
(3) 상술한 아연계 전기도금강판에 더욱 뛰어난 내식성을 부여하기 위하여는 그 도금량을 증가할 필요가 없으며, 이와 같이 도금량을 증가하면 아연계 전기도금강판의 제조 코스트의 상승을 초래한다: 그리고,
(4) 한편, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 전착도장성, 용접성 및 내식성이 우수하고, 더욱이 그 도금량을 비교적 싼값으로 증가할 수 있다.
그러나, 상술한 종래의 합금화 처리 철-아연 합금용융도금강판에 있어서는 열확산에 의한 합금화 처리를 하기 위하여는 도금량이 많아짐에 따라서, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 표면부분과 안쪽 부분 사이의 철함유량에 있어서의 차가 커지게 된다. 즉, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층과 강판 사이의 경계면에는 철함유량이 높은상이 생성되고 쉽고, 한편 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 표면부분에는 철함유량이 낮은상이 생성되기 쉽다.상은상에 비하여 무르다. 이와 같은상으로 된 조직 및상으로 된 조직을 구비한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층에 있어서는상의 양이 많으면 프레스 성형시에는 무른상이 파괴되고, 그 결과, 도금층이 분말형상으로 박리함으로써 파우더링(pewdering)현상이 발생한다.
한편,상이 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 표면부분에 있으면,상은 비교적 낮은 융점을 구비하고 있기 때문에, 프레스 성형시에상의 조직이 금형에 부착하여 슬라이딩 저항이 커지게 되어, 그 결과, 형마손(型磨損 : die galling)이나 프레스 균열이 발생한다고 하는 문제가 있었다.
또한, 상술한 종래의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판, 특히 그 도금량이 큰 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서는 아연 용융 도금 처리전의 강판의 표면거칠기를 조정함으로써, 합금화 처리 철-아연 합금용융도금강판의 도장후의 선영성(image clarity)을 향상한다고 하는 효과를 기대할 수 없다.
따라서, 합금화 처리 철-아연 합금용융도금강판의 프레스 성형성 및/또는 도장후의 선영성을 향상하기 위한 여러가지 방법이 제안되고 있다.
일본국 특허 공개 공보 제4-358호는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면상에 각종의 고점도의 방청유 또는 고체 윤활제를 도포함으로써, 합금화 처리 철-아연 합금용융도금강판의 프레스 성형성을 향상하기 위한 방법을 개시하고 있다(이하, 선행기술 1 이라 한다).
일본국 특허 공개 공보 제1-319,661은 비교적 높은 강도를 가진 도금층, 예컨대 철족 금속계의 합금도금층을 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 도금층위에 형성함으로써 합금화 처리 철-아연 합금 도금강판의 프레스 성형성을 향상하기 위한 방법을 개시하고 있으며, 일본국 특허 공개 공보 제3-243, 755호는 유기수지 피막을 합금화 처리 철-아연 합금용융도금강판의 도금층 위에 형성함으로써 합금화 처리 철-아연 합금용융도금강판의 프레스 성형성을 향상하기 위한 방법을 개시하고 있고, 일본국 특허 공개 공보 제2-190, 483호는 산화물 피막을 합금화 처리 철-아연 합금용융도금강판의 도금층의 위에 형성함으로써, 합금화 처리 철-아연 합금용융도금강판의 프레스 성형성을 향상하기 위한 방법을 개시하고 있다(이와같이, 합금화 처리 철-아연 합금용융도금강판의 도금층 위에 별도의 층 또는 별도의 피막을 형성함으로써, 합금화 처리 철-아연 합금용융도금강판의 프레스 성형성을 향상하기 위한 방법을 이하, 선행기술 2 이라 한다).
일본국 특허 공개 공보 제2-274, 859호는 레이저 광선에 의하여 그 표면에 덜(dull)가공이 된 로울, 즉 레이저 덜 로울을 사용하여 합금화 처리 아연용융 도금강판에 조질압연(temper rolling)처리를 하여 그 표면 거칠기를 조정함으로써 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 프레스 성형성 및 도장후의 선영성을 향상하기 위한 방법을 개시하고 있다(이하, 선행기술 3 이라 한다).
일본국 특허 공개 공보 No. 2-57,670은 연속 아연용융 도금 라인의 어니일링 공정에 있어서, 강판 표면상에 형성되는 산화물 피막의 양을 억제함으로써, 강판에 중심선 평균거칠기(Ra)가 1.0㎛ 이하인 표면거칠기를 부여하고, 합금화 처리 아연용융 도금층에 250이상의 피이크 카운트(PP1) (커트오프값 : 1.25㎛)를 가진 표면거칠기를 부여함으로써 합금화 처리 아연용융 도금강판의 프레스 성형성을 향상하기 위한 방법을 개시하고 있다(이하, 선행기술 4 라 한다).
일본국 특허 공개 공보 No. 2-175, 007일본국 특허 공개 공보 No. 2-185, 959, 일본국 특허 공개공보 No. 2-225, 652및 일본국 특허 공개 공보 No. 4-285, 149는 특정한 로울을 사용하여 냉간압연함으로써 중심선 평균거칠기(Ra), 여파 중심선 파동(a filtered center-line waviness), 피이크카운트(PPI)등의 표면거칠기가 조정된 냉간압연 강판을 도금원판으로 사용하고, 전술한 냉간압연 강판의 표면상에 형성된 아연용융 도금층에 합금화 처리를 하기가, 또는 이와 같이하여 얻은 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 특정한 로울을 사용하여 조질압연 처리를 함으로써, 합금화 처리 철-아연 합금 용융 도금강판의 도장후의 선영성을 향상하기 위한 방법을 개시하고 있다(이하, 선행기술 5 라 한다).
일본국 특허 공개공보 No. 2-274, 860은 레이저 덜 로울에 의하여 도금원판으로서의 냉연강판의 표면상에 다수의 미세한 요부를 형성하여 상기 표면에 일정한 표면 거칠기를 부여함으로써, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 프레스 성형성을 향상하기 위한 방법을 개시하고 있다(이하, 선행기술 6 이라 한다).
일본국 특허 공개 공보 No. 2-225, 652는 냉연강판의 표면상에 10∼500㎛의 범위내의 깊이를 가진 다수의 미세한 요(凹)부를 형성하고, 특히, 도금층의 합금화 처리시에 10에서 100㎛ 범위내의 파장영역을 가지며, 10㎛ 정도의 깊이를 가진 다수의 미세한 요부를 도금층의 표면상에 형성함으로써, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 프레스 성형성을 향상하기 위한 방법을 개시하고 있다.(이하, 선행기술 7 이라 한다).
그러나 선행기술 1은 아래와 같은 문제를 갖고 있다. 즉, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금 강판의 표면상에 도포된 각종의 고점도의 방청유 또는 고체윤활제를 제거하는 것이 용이하지 않고, 이와 같은 방청유나 고체윤활제의 제거를 용이하게 하기 위한 탈지제로서 유기용제를 부득이 사용하게 되어, 그 결과, 프레스 작업장의 환경이 악화하였다.
선행기술 2는 코스트가 비싸지게 되는 외에 조업성이나 생산성이 불량하다는 문제를 가지고 있다.
선행기술 3은 다음과 같은 문제를 가지고 있다.
(a)강판의 표면상의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 위에 형성된 다수의 미세한 요부의 각각의 면적이 500∼10,000㎛2로서 비교적 크기 때문에, 상기의 요부에 괴인 프레스유를 유지하기 어렵고, 프레스유가 요부로부터 유출하기 쉽다. 따라서, 프레스 성형공정에 있어서의 강판 운송시에 프레스유가 요부에서 유출하여 프레스 성형성이 저하한다.
(b)상술한 다수의 미세한 요부중의 인접하는 2개의 요부 사이의 평탄부의 길이가 50∼300㎛로서 비교적 크므로, 요부에 괴인 프레스유의 유지에 의한 프레스 성형성의 향상에 한계가 있다. 즉, 예컨데, 요부내에 프레스유가 유지되어 있어도, 인접하는 2개의 요부 사이의 평탄부가 길기 때문에, 프레스 성형시에 금형이 상기 평탄부를 통과하는 동안에 프레스유가 없어져서, 급격한 마찰 계수의 상승에 의한 미시적인 열점착(seizure)이 발생하여 형마손이나 프레스 균열이 발생한다.
(c) 다수의 미세한 요부중의 인접하는 2개의 요부 사이의 평탄부의 길이가 상술한 바와 같이 크면, 도장후의 선영성을 저하시키는, 이른바, 표면파 성분이 합금화 처리 아연용융 도금강판의 도금층의 표면상에 남고, 그 결과, 도장후의 선영성이 저하한다.
(d) 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조한 다음, 레이저 덜로울을 사용하여, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 조질압연 처리를 하여 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 표면상에 상술한 형상 및 치수의 다수의 미세한 요부를 형성하면, 조질압연 처리시에, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 큰 변형을 받으므로 도금층이 박리하기 쉽다.
(e)레이저 광선에 의하여 로울의 표면에 덜 가공을 하려면, 많은 금액의 코스트가 들게 되며, 더욱이, 레이저 덜 로울의 표면상에 형성된 다수의 미세한 요부의 손모가 격심하므로, 레이저 덜 로울을 빈번하게 교환할 필요가 있다.
선생기술 4 는 다음과 같은 문제를 가지고 있다.
(a) 중심선 평균거칠기 (Ra)가 1.0㎛ 이하의 표면거칠기를 지닌 강판을 도금원판으로서 사용하는 경우에는, 강판이 아연용융 도금욕속의 로울과 밀접히 접촉하는 면적이 크기 때문에, 부유물이 강판의 표면상에 부착하기 쉽고, 그리하여, 부유물의 강판 표면상으로의 부착에 기인하는 도금강판의 결함을 방지할 수 없다. 한편, 덜 로울을 사용하여 조질압연이 된 강판을 사용하는 경우에는 강판이 아연용융 도금욕속의 로울과 밀접하게 접촉하는 면적이 작기 때문에, 부유물은 강판의 표면상에 거의 부착하지 않고, 부유물은 가스 와이핑(gas wiping)시에 아연용융 도금욕속으로 다시 송입된다. 그 때문에, 부유물에서 기인하는 도금강판의 결함은 발생하지 않는다.
(b) 선행기술 4는 아연용융 도금층의 합금화 처리시에 도금층 자체의 합금화 반응에 의하여 높은 피이크 카운트(PPI)를 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층에 부여한다. 그러나, 다만, 단순히 피이크 카운트(PPI)가 큰것만으로는 자기 윤활성이 불충분하기 때문에, 도금층의 표면상에 유지되는 프레스유의 량이 적다. 그 결과, 프레스 성형시에 금형이 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 표면을 통과하는 동안에 프레스유의 완전소모가 발생하여 급격한 마찰계수의 상승에 의한 미시적인 열점착이 발생하여 형마손이나 프레스 균열이 발생한다.
(c) 선행기술(4)의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당의 미세한 요부의 수는 충분하지만, 상대부하길이 tp (2㎛)에 관하여 전혀 고려되어 있지 않으므로, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 우수한 도장후의 선영성을 부여할 수 없다.
선행기술 5 내지 7은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
(a) 선행기술 5에 있어서와 같이, 도금원판으로서 중심선 평균거칠기, 여파 중심선 파동(Wca), 피이크 카운트(PPI)등의 표면거칠기가 조정된 냉연강판이나, 특정의 로울을 사용하여 냉간압연 처리가 된 강판을 사용하여도 반드시 도장후의 선영성이 양호하게는 되지 않는다.
(b) 냉간압연 처리를 브라이트 로울(bright roll)또는 레이저 덜 로울을 사용하여 실시하였을 경우에는, 냉간압연시에 있어서의 로울의 손모가 격심하기 때문에 로울수명이 짧아진다. 따라서, 양호한 도장후 선영성 및 프레스 성형성을 얻기 위하여는 로울의 교환을 빈번하게 하는 것이 필요하게 되어 생산성의 현저한 저하를 초래한다.
(c)강판에, 아연용융 도금처리 및 이에 이어지는 합금화 처리를 한 다음, 선행기술 5에 개시되어 있는 바와 같은 특정의 로울을 사용하여 조질압연 처리를 하여도 반드시 도장후 선영성이 양호하게 되지는 않는다.
(d) 조질압연 처리를 브라이트 로울 또는 레이저 덜 로울을 사용하여 실시하였을 경우에는, 조질 압연시에 있어서의 로울 표면의 손상이 격렬하기 때문에 로울 수명이 짧다. 따라서, 양호한 도장후 선영성 및 프레스 성형성을 얻기 위하여는 로울의 교환을 빈번하게 실시하는 것이 필요하게 되어 생산성의 현저한 저하를 초래한다.
(e) 선행기술 5에 개시되어 있는 방법에 따라 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였을 경우에는 그 프레스 성형성이 열화(劣化)한다.
(f) 선행기술 7에 있어서와 같이, 냉연강판의 표면상에 다수의 미세한 요부를 형성함으로써 되는 방법의 경우에는, 합금화 처리 조건에 따라, 다수의 미세한 요부가 형성되지 않을 경우가 있고, 또한, 다수의 미세한 요부가 형성되었을 경우에도 요부에 괴인 프레스유의 유지성이 나쁘다. 그 결과, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 반송시에 요부로부터 프레스유가 유출하기 쉽다. 따라서, 윤활효과가 부족하기 때문에 형마손이나 프레스 균열등이 발생하기 쉽게 된다.
(g)선행기술 6에 있어서와 같이, 냉연강판에 아연용융 도금처리 및 이에 이어지는 합금화 처리를 한 다음, 레이저 덜 로울에 의하여 조절압연처리를 하여 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면상에 다수의 미세한 요부를 형성하면, 조질압연시에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 현저하게 손상하여 박리하기 쉽고 분산내성이 열화한다.
(h) 레이저 덜 로울에 의하여 냉연강판의 표면상에 형성되는 다수의 미세한 요부의 각각은 비교적 크다. 따라서, 요부에 괴인 프레스유의 유지성이 불량하고, 프레스 성형공정에 있어서의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 반송시에 요부로부터 프레스유가 유출하여 윤활효과가 부족하고, 그 결과, 형마손이나 프레스 균열이 발생하기 쉽게 된다.
(i) 레이저 덜 로울에 의하여 냉연강판의 표면에 형성된 다수의 미세한 요부중의 인접하는 2개의 요부 사이의 평탄부의 길이가 비교적 크다.
따라서, 요부에 프레스유를 유지하으로써 프레스 성형성을 향상시킨다고 하는 효과에 한계가 있다. 즉, 설사 요부내에 프레스유가 유지되어도, 인접하는 2개의 요부 사이의 평탄부가 길기 때문에, 프레스 성형시에 금형이 전술한 평탄부를 통과하는 동안에 프레스유가 없어져서 윤활성이 부족하다. 따라서, 형마손이나 프레스 균열이 발생하기 쉽다.
이러한 사실로부터, (1) 선행기술 1 내지 4가 가진 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판, (2) 선행기술 3 및 4 가 가진 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성 및 도장후 선영성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판, 및 (3) 선행기술 5 내지 7이 가진 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 방법의 개발이 강하게 요망되고 있으나, 이러한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판 및 그 제조방법은 아직 제안되어 있지 않다.
따라서, 본 발명의 제1 목적은 선행기술 1 내지 4 가 가진 상술한 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제공함에 있다.
본 발명의 제2목적은, 선행기술 3 및 4 가 가진 상술한 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성 및 도장후 선영성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제공함에 있다.
본 발명의 제3목적은, 선행기술 5 내지 7이 가진 상술한 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 방법을 제공함에 있다.
[발명의 개시]
본 발명의 제1 목적에 따라서, 아래와 같이 된 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로서:
강판 ; 및,
상기 강판의 적어도 한쪽 표면상에 형성되며 표면상에 다수의 미세한 요부를 가지고 있는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층으로 되어 있는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서, 상기한 다수의 미세한 요부중의 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수는 상기한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟당, 200∼8,200 개의 범위내이며;
상기한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층속의 2㎛ 이상이 깊이를 가진 미세한 요부의 단위 면적당의 개구면적의 합계는 상기한 단위면적의 10∼70% 범위내인 것을 특징으로 한다(이하, 제1 발명 이라 한다).
본 발명의 제2 목적에 따라서, 아래와 같이 된 프레스 성형성 및 도장후 선영성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로서,
강판 ; 및
상기한 강판의 적어도 한쪽 표면상에 형성되며 표면상에 다수의 미세한 요부를 가지고 있는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서,
다음을 특징으로 하는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제공한다 : 상기한 다수의 미세한 요부중의 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수는 상기한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 200∼8,200 개의 범위내이며, 그리고, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부는 더욱이 다음 조건을 만족한다 :
단면 곡선을 그 소정길이에 걸쳐서 수평한 평균선과 평행이고, 또한 상기한 단면곡선에 있어서의 최고 피이크로부터 2㎛ 만큼 아래에 위치하는 직선에 의하여 절단함으로써 구하여진, 상기 단면곡선에 대응하는 표면형상을 구하는 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 합계길이의 상기 단면 곡선의 상기 소정길이에 대한 백분율비로 나타낸 상대 부하길이 tp (2㎛)는, 30∼90% 의 범위내이다(이하, 제2 발명이라 한다).
본 발명의 제3 목적에 따라서, 다음 스텝으로 된 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 방법으로서, 열연강판에 냉간압연처리를 하여 냉연강판을 조제하고, 상기 냉연강판을 아연, 알루미늄 및 불가피적인 불순물로 된 화학 성분 조성을 가진 아연용융 도금욕속을 통과시켜 냉연강판에 아연용융 도금처리를 함으로써 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 아연용융 도금층을 형성하고 ;
그 표면상에 아연용융 도금층이 이와 같이 형성된 냉연강판에 소정의 온도에서 합금화 처리함으로써, 냉연강판의 상기한 적어도 상기한 한쪽 표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 형성하고, 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층은 다수의 미세한 요부를 가지고 있으며, 그리고 이어서 상기 다수의 미세한 요부를 가진 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 그 표면상에 이와 같이 형성된 상기 냉연강판에 조질압연처리를 함으로써, 프레스성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하는 방법에 있어서,
다음을 특징으로 하는 방법을 제공한다 :
상기 아연용융 도금욕속의 알루미늄의 함유량을 0.05∼0.30wt.% 범위내로 한정하고, 상기 아연용융 도금처리에 있어서 철-알루미늄 합금층이 형성되는 바의 초기반응이 발생하는 온도영역을 500∼600℃의 범위내로 한정하며, 상기 합금화 처리에 있어서의 상기 소정의 온도를 480~600℃의 범위내로 한정한다(이하, 제3발명이라 한다).
본 발명의 제3목적에 따라서, 다음 스텝으로 되는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 방법으로서,
열연강판에 냉간압연 처리를 하여 냉연간판을 조제하고 ; 상기 냉연강판을 아연, 알루미늄 및 불가피적인 불순물로 된 화학성분 조성을 가진 아연용융 도금욕속을 통과시켜서 상기 냉연강판에 아연용융 도금처리를 함으로써, 상기 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 아연용융 도금층을 형성하고 ; 그 표면상에 아연용융 도금층이 이와같이 형성된 냉연강판에 소정의 온도에서 합금화 처리를 함으로써, 상기 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 형성하며, 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층은 다수의 미세한 요부를 가지고 있고 ; 상기 다수의 미세한 요부를 구비한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 그 표면상에 이와 같이 형성된 냉연강판에 조질 압연처리를 하여, 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하는 ; 다음을 특징으로 하는 방법을 제공한다;
냉연강판으로서 탄소, 질소 및 붕소로 된 군으로부터 선택한 적어도 한가지 성분이 1∼200ppm 범위내의 양으로 고용(固溶)해 있는 냉연강판을 사용하고, 상기 아연용융 도금욕속의 상기 알루미늄의 함유량을 0.05∼0.30wt.%의 범위내로 한정하며, 합금화 처리에 있어서의 소정의 온도를 480∼600℃의 범위내로 한정한다(이하, 제4발명 이라 한다).
본 발명의 제3목적에 따라서, 다음 스텝으로 된 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 방법으로서, 열연강판에 냉간압연처리를 하여, 냉연강판을 조제하고, 상기 냉연강판을 아연, 알루미늄 및 불가피적 불순물로 된 화학성분 조성을 가진 아연용융 도금욕속을 통과시켜 상기 냉연강판에 아연용융 도금처리를 함으로써 상기 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 아연용융 도금층을 형성하고;
그 표면상에 아연용융 도금층이 이와 같이 형성된 냉연강판에, 소정온도에서 합금화 처리를 함으로써 상기 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 형성하며, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층은 다수의 미세한 요부를 구비하고 있고 ; 이어서, 상기한 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 그 표면상에 이와같이 형성된 냉연강판에 조질압연처리를 함으로써 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하는, 다음을 특징으로 하는 방법을 제공한다 :
상기한 아연용융 도금욕속의 상기 알루미늄 함유량을, 0.10∼0.25wt.% 범위내로 한정하고, 합금화 처리를 다음식을 만족하는 온도 T(℃)에서 실시한다 :
단, [A1 wt.%]는, 상기 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량(이하, 제5발명 이라 한다)
상술한 제3 내지 제5 발명의 방법에 의하면, 프레스 성형성이 우수한 제1발명의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조할 수 있다.
제3 내지 제5발명의 방법에 있어서는, 냉간압연처리를, 냉간압연기를 적어도 최종 로울 스탠드에 있어서 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.1∼0.8㎛ 범위내에 있고, 냉간압연 처리후의 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환(Fourier Transformation)하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼(amplitude spectra)의 적분치가 200㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 실행하는 것이 바람직하다.
이 특징을 구비한 제3 내지 제5 발명의 방법에 의하면, 프레스 성형성 및 도장후 선영성이 우수한 제2 발명의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조할 수 있다.
또, 제3 내지 제5 발명의 방법에 있어서는, 전술한 냉간압연처리를 냉간압연기의 적어도 최종 로울 스탠드에 있어서 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.1∼0.8㎛의 범위내에 있고, 냉간압연 처리후의 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 500㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 실행하고, 전술한 조질압연처리를, 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.5㎛ 이하이고, 조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 200㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 0.3∼5.0%의 규범내의 신장율로 실시하는 것이 더욱 바람직하다.
이러한 특징을 지닌 제3 내지 제5 발명의 방법에 의하면, 프레스 성형성이 우수하고, 도장후 선영성이 더욱 우수한 제2 발명의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조할 수 있다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 제1발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 대응하는 컷오프값(cut of value)이 0.8㎜인 거치른 곡선의 윤곽을 나타낸 개략 설명도이다.
제2도는 제1 발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 개략 종단면도이다.
제3도는 제2 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 대응하는 단면곡선의 윤곽을 나타낸 개략 설명도이다.
제4도는 제2 발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 대응하는 단면곡선의 윤곽을 나타낸 개략 설명도이다.
제5도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 종래의 아연용융 도금처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층이 형성되는 경우의 초기반응을 나타낸 개략 설명도이다.
제6도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 종래의 합금화 처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층의 위에 형성된상으로 된 주상(柱狀) 결정을 나타낸 개략 설명도이다.
제7도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 종래의 합금화 처리에 있어서, 형성된 철-아연 합금으로 된 아웃 버어스트 조직(out-burst structure)을 나타낸 개략 설명도이다.
제8도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 종래의 합금화 처리에 있어서, 철-아연 합금으로 된 아웃 버어스트 조직의 성장에 의하여 형성된 철-아연 합금층을 나타낸 개략 설명도이다.
제9도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제3발명의 방법에 의한 아연용융 도금처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층이 형성되는 경우의 초기반응을 나타낸 개략 설명도이다.
제10도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제3발명의 방법에 의한 합금화 처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층의 위에 형성된상으로 된 주상결정을 나타낸 개략 설명도이다.
제11도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제3발명의 방법에 의한 합금화 처리에 있어서 형성된 철-아연 합금으로 된 아웃 버어스트 조직을 나타낸 개략 설명도이다.
제12도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제3발명의 방법에 의한 합금화 처리에서 형성된 미세한 요(凹)부중의 하나를 나타낸 개략 설명도이다.
제13도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제4발명의 방법에 의한 야연용융 도금처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층이 형성되는 경우의 초기반응를 나타낸 개략 설명도이다.
제14도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제4발명의 방법에 의한 합금화 처리에 있어서, 철 알루미늄 합금층의 위에 형성된상으로 된 주상결정을 나타낸 개략 설명도이다.
제15도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제4발명의 방법에 의한 합금화 처리에서 형성된 철-아연 합금으로 된 아웃 버어스트 조직을 나타낸 개략 설명도이다.
제16도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제4발명의 방법에 의한 합금화 처리에서 형성된 미세한 요(凹) 부증의 하나를 나타낸 개략 설명도이다 .
제17도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 도장후 선영성의 평가치(이하, NSIC치(Nippon Paint Suga Test Instrument Image Clarity의 약자)와, 그 중심선 평균거칠기(Ra)및 여파 중심선 파동(Wca)사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제18도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면형상의 파장을 해석할 경우에, 3차원 표면 거칠기 계기에 의해 채취한 21개의 단면곡선의 윤곽을 나타낸 개략 설명도이다 .
제19도는 파장해석으로 얻은 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 파워 스펙트럼에 있어서의 그 표면형상의 파장과 그 진폭과의 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제20도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 NSIC값 및 어떤 파장영역에 있어서의 그 표면형상의 파워 스펙트럼 사이의 상관계수와, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면형상의 파장과의 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제21도는 냉간압연기의 적어도 최종 로울 받침대에 있어서 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.1∼0.8㎛의 범위내이고, 냉간압연 처리후의 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 200㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 냉간압연 처리가 된 냉연강판, 및 냉연강판을 사용하여 다른 조건하에서 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 각각의 표면형상의 파장과, 파워와의 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제22도는 냉간압연기의 적어도 최종 로울 받침대에 있어서, 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.1∼0.8㎛의 범위내이고, 냉간압연 처리후의 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 500㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 냉간압연 처리가 된 냉연강판, 및 상기의 냉연강판을 사용하여 다른 조건하에서 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 각각의 표면형상의 파장과, 그 파워와의 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제23도는 통상의 조질압연 로울을 사용한 종래의 조질압연 처리를 포함하는 종래의 제조방법에 의하여 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서, 조질압연 처리에 의한 도금강판의 신장율과, 냉연강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치와의 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제24도는 특별한 로울을 사용한 조질압연 처리를 포함한 제3 내지 제5발명의 방법중의 어느 하나에 의하여 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서, 조질압연 처리에 의한 도금강판의 산장율과, 냉연강판의 100~2,000㎛범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치와의 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제25도, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치와 그 NSIC치와의 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제26도는 냉연강판 및 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 각각의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치와, 조질압연 처리에 의한 도금강판의 신장율 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제27도는 제5 발명의 방법에 의한 합금화 처리에 있어서의 합금화 처리 온도와 아연 용융 도금욕속의 알루미늄 함유량과의 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제28도는 제1발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면조직의 주사형 전자현미경 사진이다.
제29도는 종래의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면조직의 주사형 전자현미경 사진이다.
제30도는 프레스성형성을 평가하기 위하여 사용된 마찰계수 측정기를 나타낸 개략 정면도이다.
제31도는 내(耐) 파우더링성을 평가하기 위하여 사용된 드로오 비이드(draw bead)시험기를 나타낸 개략 정면도이다. 그리고,
제32도는 제31도에 나타낸 드로오 비이드 시험기의 일부확대 개략 정면도이다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
본 발명자들을 상술한 관점으로 부터 (1) 선행기술 1∼4가 가진 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판, (2) 선행기술 3 및 4가 가진 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성 및 도장후 선영성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판, 및 (3) 선행기술 5∼7 이 가진 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 방법을 개발하고자 예의 연구를 거듭하였다.
그 결과, 본 발명자들은 다음으로 된 프레스 성형이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판 ; 강판 ; 및 상기 강판의 적어도 한쪽 표면상에 형성된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층, 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층은 그 표면상에 다수의 미세한 요(凹)부를 가지고 있음에 관하여, 다음의 식견을 얻을 수 있었다.
(a)전술한 다수의 미세한 요부중의, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수를 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟당 200∼8,200㎛개의 범위내로 한정하고, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층중의 2㎛이상의 깊이를 가진 미세한 요부의, 단위 면적당의 개구면적의 합계를 상기 단위면적의 10∼70%의 범위내로 한정함으로써 선행기술 1∼4 가 가진 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제공할 수 있다.
(b) 전술한 다수의 미세한 요부중의 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수를 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 200∼8,200 개 범위 내로 한정하고, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부에, 더욱이 단면곡선을 그 소정 길이에 걸쳐서 수평한 평균선과 평행이고, 또한 단면곡선에 있어서의 최고 피이크로부터 2㎛ 만큼 아래쪽에 위치하는 직선에 의하여 절단함으로써 구하여진 상기 단면곡선에 대응하는 표면형상을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단 부분의 합계길이의 단면곡선의 소정길이에 대한 백분율비로 나타낸 상대 부하길이 tp(2㎛)가 30∼90%의 범위내인 조건을 만족시킴으로써, 선행기술 3 및 4 가 가진 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성 및 도장후 선영성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명자들은 다음 단계로 된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 방법 : 열연강판에 냉간압연처리를 하여 냉연강판을 조제하고 ; 이 냉연강판을 아연, 알루미늄 및 불가피적인 불순물로 된 화학성분 조성을 가진 아연용융 도금욕속을 통과시켜 냉연강판에 아연용융 도금처리를 함으로써, 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 아연용융 도금층을 형성하고 ; 그 표면상에 아연용융 도금층이 이와같이 형성된 냉연강판에 소정의 온도에서 합금화 처리를 하여, 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 형성하고, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층은 다수의 미세한 요부를 가지고 있으며 ; 이어서, 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이, 그 표면상에 이와같이 형성된 냉연강판에 조질압연 처리를 함 ; 에 관하여 다음의 식견을 얻었다 :
(c) 상기 아연용융 도금욕속의 알루미늄의 함유량을 0.05∼0.30wt.% 범위내로 한정하고 ; 상기한 아연용융 도금처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층이 형성되는 경우의 초기반응이 발생하는 온도영역을 500∼600℃ 범위내로 한정하고 ; 그리고 상기 합금화 처리에 있어서의 상기 소정의 온도를 480∼600℃의 범위내로 한정함으로써 선행기술 5∼7 이 가진 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 방법을 제공할 수 있다.
(d) 상기 냉연강판으로서, 탄소, 질소 및 붕소로 된 군으로부터 선택한 적어도 하나의 성분이 1∼20ppm 범위내의 량으로 고용(固溶)해 있는 강판을 사용하고, 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량을 0.05∼0.30 wt.% 의 범위내에 한정하며, 합금화 처리에 있어서의 소정의 온도를, 480∼600℃의 범위내로 한정함으로써, 선행기술 5∼7이 가진 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 방법을 제공할 수 있다.
(e) 상기 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량을 0.10∼0.25wt.%범위내로 한정하고, 합금화 처리를 다음식을 만족하는 온도 T(℃) :
단, [A1 wt.%]은, 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량에서 실시함으로써 선행기술 5∼7 이 가진 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 방법을 제공할 수 있다.
제1 내지 제5 발명은, 각기 상기의 (a) ∼ (e) 항에서 설명한 식견에 기초하여 이루어진 것이다.
다음에, 프레스 성형성이 우수한 제1 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 아래에 상세히 설명한다.
일반적으로, 프레스 성형시의 프레스 균열은 강판의 금형으로의 유입저항이 강판의 파단한계를 초과하였을 때에 발생한다. 강판의 금형으로의 유입저항은 강판의 휨 및 변형력(stress)에 있어서의 변형저항과 마찰저항으로 되어 있다.
따라서, 강판의 금형으로의 유입저항을 감소시키기 위하여는 강판표면의 마찰저항을 떨어뜨리는 것이 유효하다. 프레스 성형시의 마찰저항은 금형이 여기에 접촉하는 강판표면에 관하여 상대적으로 이동하는 경우에 발생하여 금형과 강판 사이의 직접 접촉에 의한 강판의 금형에로의 부착이 발생하였을 경우에 마찰저항은 증대한다.
통상, 프레스 성형시에는 금형과 강판 사이의 접촉경계면에 프레스 유막(油膜)을 형성시켜 마찰력의 증대를 방지하고 있다.
그렇지만, 금형과 강판 사이의 접촉면압이 높을 경우에는 프레스유막이 파괴되어서, 금형과 강판과의 직접 접촉이 발생하고, 마찰저항이 증대한다.
이와같은 상황하에서 마찰저항의 증대를 억제하기 위하여는 강판의 프레스 유막의 유지능력이 중요하다.
이러한 사실로 부터 제1발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 강판과 이 강판의 적어도 한쪽 표면상에 형성된, 그 표면상에 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 등으로 되어 있다. 제1 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서는 상기한 다수의 미세한 요부에, 하기 조건 :
(1) 다수의 미세한 요부중의 2㎛이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 200∼8,200 개의 범위내에 있고,
(2) 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층중의 2㎛이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 단위면적당의 개구면적의 합계는 상기 단위면적의 10∼70% 범위내에 있음을 만족시킴으로써, 다수의 미세한 요부내에 프레스유를 유효하게 유지하고, 이에 따라서, 금형과 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판 사이의 접촉 경계면에 프레스유를 위한 다수의 미시적 푸울(microscopic pools)을 독립하여 형성시킨다.
이와같이 다수의 미시적 푸울내에 괴인 프레스유는 금형과 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판 사이의 접촉면압이 높은 경우에도, 접촉면압의 일부만을 부담하므로 금형과 강판과의 사이에 직접 접촉은 일어나지 않아서 양호한 프레스 성형성을 얻을 수 있다.
이어서 위에서 설명한 다수의 미세한 요부에 관한 조건에 있어서의 수치의 한정이유에 대하여 설명한다.
다수의 미세한 요부의 깊이가 2㎛ 미만이면, 충분한 양의 프레스유를 보유할 수 있는 미시적 푸울을 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 위에 형성할 수 없다. 따라서, 다수의 미세한 요부중의 일정한 수의 요부의 깊이를 2㎛ 이상으로 한정하여야 한다.
다수의 미세한 요부중의, 2㎛이상의 깊이를 지닌 요부의 수가 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 200개 미만이면, 다수의 미세한 요부중의 인접하는 2개의 요부사이의 평탄부의 길이가 지나치게 커지게 된다. 이와 같은 경우에는 설사, 요부내에 프레스유가 보유되어 있어도, 인접하는 2개의 요부 사이의 평탄부가 길기 때문에, 프레스 성형시에 금형이 평탄부를 통과하는 동안에 프레스유의 소진이 발생하여 급격한 마찰계수의 상승에 의한 미시적인 열부착이 발생한다. 더욱이, 하나의 요부가 받는 면압이 크기 때문에, 프레스 유막이 파괴되어서 형마손이나 프레스 균열이 발생한다. 한편, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수가 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 8200개를 초과하여도 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 프레스 성형성 및 도장후 선영성에 악영향을 미치는 일은 없으나, 이와같이 극히 다수의 미세한 요부를 형성하는 것은 기술적으로 곤란하여 현실적은 아니다.
따라서, 2㎛이상의 깊이를 지닌 미세한 요부의 수를 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 200∼8,20개의 범위내, 보다 바람직하기는 500∼3,000개의 범위내로 한정하여야 한다.
합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층중의 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 단위면적당의 개구면적의 합계가 상기 단위면적의 10% 미만이면, 미세한 요부내에 유지되는 프레스유의 양이 부족하다. 그 결과, 프레스 성형시에 금형이 인접한 2개의 요부 사이의 평탄부를 통과하는 동안에 프레스유의 소진이 발생한다. 또한, 미세한 요부내에 유지된 프레스유의 양이 부족하기 때문에, 금형과 강판 사이의 접촉면압에 저항함에 충분한 정지압력을 얻을 수 없다. 따라서, 프레스유막이 파괴되어서, 형마손이나 프레스 균열이 발생한다.
한편, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층중의 2㎛이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 단위면적당의 합계가 상기 단위면적의 70%를 초과하면, 인접한 2개의 요부 사이의 평판부의 면적이 현저히 작아지게 되고, 그 결과, 평탄부가 파괴될 염려가 있다. 따라서, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층중의 2㎛ 이상의 깊이를 지닌 미세한 요부의 단위면적당의 개구면적의 합계는 상기 단위 면적의 10∼70% 범위내로 한정하여야 한다.
제1발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서는 2㎛이상의 깊이를 가진 미세한 요부는 상술한 조건을 만족하고 있으나, 제1발명의 제2실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서는, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부는 상술한 조건뿐만 아니라, 또한, 아래의 조건 :
0.8㎜ 의 컷오프값을 가진 거칠기곡선을 그 소정길이에 걸쳐서 수평한 평균선과 평행하고, 또한, 전술한 거칠기 곡선에 있어서의 최고 피이크로부터 최저 바닥까지의 수직거리의 80%만큼, 전술한 최고 피이크의 하방에 위치하는 직선에 의하여 절단함으로써 구하여진 상기 거칠기 곡선에 대응하는 표면형상을 구비한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 합계길이의, 거칠기 곡선의 소정길이에 대한 백분율비로 나타낸 상대부하길이 tp(80%)는 90% 이하임을 만족하고 있으므로 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 프레스 성형성을 더욱 향상시킬 수 있다.
제1도는 제1 발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 대응하는, 컷오프값이 0.8㎜인 거칠기 곡선의 윤곽을 나타낸 개략 설명도이다.
제1도에 있어서, (1)은 컷오프값이 0.8㎜인 거칠기 곡선의 소정길이(L)에 걸쳐서, 거칠기곡선(roughness curve)까지의 편차의 제곱합이 최소로 되는 직선, 즉, 거칠기 곡선의 평균선이다. (2)는 평균선 (1) 과 평행하고, 또한 최고 피이크를 통하는 직선, (3)은 평균선 (1)과 평행하고, 또한, 최저 낮은 바닥을 통하는 직선, (4)은 평균선과 평행하며, 또한, 최고 피이크로부터 최저 낮은 바닥까지의 수직거리의 80% 만큼 최고 피이크의 하방에 위치하는 직선, 그리고, ℓ1, ℓ2, ℓ3, ℓ4, ℓ5는 일정길이(L)에 걸쳐서 거칠기 곡선을 직선(4)으로 절단함으로서 구하여진 거칠기 곡선에 대응하는 표면형상을 지닌 합금화 처리 철-아연 합금의 용융 도금층의 절단부분의 각각의 길이이다.
여기에서, 0.8㎜의 컷오프값을 지닌 거칠기 곡선을 그 소정길이에 걸쳐서 수평한 평균선(1)과 평행하고, 또한, 거칠기 곡선에 있어서의 최고 피이크로부터 최저 낮은 바닥까지의 수직거리의 80% 만큼, 최고 피이크의 하방에 위치하는 직선(4)에 의하여 절단함에 따라서 구한 거칠기 곡선에 대응하는 표면형상을 지닌 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 합계길이의, 거칠기 곡선의 소정길이에 대한 백분율비로 나타낸 상대부하길이 tp(80%)는 다음식으로 나타낼 수 있다 :
상대부하길이 tp(80%)의 값을 90% 이하로 유지함으로써, 충분한 양의 프레유를 다수의 미세한 요부에 유지할 수 있고, 이에 따라서, 보다 뛰어난 프레스 성형성을 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 부여할 수 있다.
제2도는, 제1 발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 개략 종단면도이다. 제2도에 있어서, (5)는 강판, 그리고(6)은 강판(5) 위에 형성된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이다. 제2도로 부터 명백한 바와 같이, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층(6)에 형성된 요부(12)의 최대깊이는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층(6)의 최소 두께보다도 작다. 따라서, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층(6)의 두께는 국부적으로 엷게 되어 있다고는 하지만, 강판(5)이 노출한 부분은 없으므로, 상술한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 우수한 프레스 성형성 및 내식성을 갖고 있다. 더욱이, 제1 발명의 상술한 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판이 강판과 그 표면상에 형성된 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 등으로 된 구조를 구비하고 있다는 것은 도면에 없으나, 제1 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판도 역시 제2도에 나타낸 제1 발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 구조와 동일한 구조를 구비하고 있다.
다음에, 프레스 성형성 및 도장후 선영성이 우수한 제2 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제3도를 참조하면서 상세히 설명한다. 더욱이, 제2 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판이 강판과, 그 표면상에 형성된 다수의 미소한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층으로 된 구조를 가지고 있음은 도시되어 있지 않으나 제2 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판도 역시, 제2도에 나타낸 제1 발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 구조와 동일한 구조를 구비하고 있다.
제1발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 설명에서 진술한 바와 같이, 프레스 성형시에 마찰저항의 증대를 억제하기 위하여는 강판의 프레스 유막의 유지능력이 중요하다.
이와같은 사실로부터, 제2 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 강판과, 상기한 강판의 적어도 한쪽 표면상에 형성된 그 표면상에 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층으로 되어 있다. 제2 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서는, 상기한 다수의 미세한 요부에 아래의 조건 :
(1) 상기한 다수의 미세한 요부중의 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수는 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 200∼8,200 개의 범위내이고, ;
(2) 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부는 또한 아래의 조건을 만족하고 있다 : 단면곡선을 그 소정길이에 걸쳐서 수평한 평균선과 평행하고, 또한 상기 단면 곡선에 있어서의 최고 피이크로부터 2㎛만큼 하방에 위치하는 직선에 의하여 절단함으로써 구하여진 단면곡선에 대응하는 표면형상을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 합계길이의 상기 단면곡선의 일정길이에 대한 백분율비로 나타낸 상대부하길이 tp(2㎛)는 30∼90%의 범위내임을 만족시킴으로써 상기한 다수의 미세한 요부내에 프레스유를 유효하게 유지하고, 이에 따라서, 금형과 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판 사이의 접촉경계면에 프레스유를 위한 다수의 미시적 푸울을 독립하여 형성시킨다.
이와같이, 다수의 미시적 푸울내에 괴인 프레스유는 금형과 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판 사이의 접촉면압이 높을 경우에도, 접촉면압의 일부만을 부담하기 때문에, 금형과 강판과의 사이에 직접 접촉은 일어나지 않아서 양호한 프레스 성형성을 얻을 수 있다.
다음에, 위에서 설명한 다수의 미세한 요부에 관한 조건에 있어서의 수치의 한정 이유에 대하여 설명한다.
제2 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금의 용융도금강판에 있어서, 다수의 미세한 요부의 깊이에 관한 한정이유는 제1 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에서 설명한 한정이유와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
다수의 미세한 요부중의 2㎛이상의 깊이를 가진 요부의 수가 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 200개 미만이면, 제1 발명의 상술한 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 강판에 있어서와 마찬가지로, 다수의 미세한 요부중의 인접하는 2개의 요부 사이의 평탄부의 길이가 지나치게 커지게 된다. 이와 같은 경우에는, 예컨데, 요부내의 프레스유가 유지되어 있어도, 인접하는 2개의 요부 사이의 평탄부가 길기 때문에 프레스 성형시에 금형이 평탄부를 통과하는 동안에 프레스유가 완전히 소진되어, 급격한 마찰계수의 상승에 의한 미시적인 열 부착이 발생한다.
더욱이, 하나의 요부가 받는 면압이 크기 때문에, 프레스유막이 파괴되어서, 형마손이나 프레스 균열이 발생한다. 또한, 이와같은 문제에 더하여, 2㎛이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수가 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 200개 미만이면, 도장후 선영성에 악영향을 미치는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장을 지닌 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면형상을 제거할 수 없으며, 그 결과, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 뛰어난 도장후의 선영성을 부여할 수 없다. 한편, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수가 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 8,200개를 초과하여도 제1 발명의 상술한 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서와 마찬가지로, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 프레스 성형성 및 도장후 선영성에 악영향을 미치는 일은 없으나, 이와 같이 극히 다수의 미세한 요부를 형성하는 것은 기술적으로 곤란하며 현실적이 아니다. 따라서, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수를 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 200∼8,200 개의 범위내, 더욱 바람직하게는 500∼3,000개의 범위내로 한정하여야 한다.
제3도는 제2 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 대응하는 단면곡선의 윤곽을 나타낸 개략 설명도이다.
제3도에 있어서, (1)은 단면곡선의 소정의 길이(L)에 걸쳐서 단면곡선까지의 편차의 제곱합이 최소로 되는 직선, 즉, 단면곡선의 평균선이다. (2)는 평균선(1)과 평행이고, 또한, 최고 피이크를 통하는 직선, (7)은 평균선(1)과 평행이며, 최고 피이크로부터 2㎛ 만큼 하방에 위치하는 직선, 그리고 ℓ6, ℓ7, ℓ8, ℓ9, ℓ10은 소정의 길이(L)에 걸쳐서 단면곡선을 직선(7)에 의하여 절단함으로써 구하여진 단면곡선에 대응하는 표면형상을 지닌 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 각각의 길이이다. 여기에서, 상대부하 길이 tp(2㎛)는 단면곡선을 그 소정의 길이(L)에 걸쳐서 수평한 평균선(1)과 평행이고, 또한, 단면곡선에 있어서의 최고 피이크로부터 2㎛ 만큼 하방에 위치하는 직선 (7)에 의하여 절단함으로써 구하여진 단면곡선에 대응하는 표면형상을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 합계길이의 단면곡선의 일정길이에 대한 백분율이다. 상대부하길이 tp(2㎛)는 다음식에 의하여 나타낼 수 있다.
상대부하길이 tp(2㎛)가 90%를 초과하면, 미세한 요부내에 유지된 프레스유의 양이 부족하다. 그 결과, 프레스 성형시에 금형이 인접한 2개의 요부 사이의 평탄부를 통과하는 동안에 프레스유의 소진이 발생한다.
또한, 미세한 요부내에 유지된 프레스유의 양이 부족하기 때문에, 금형과 강판 사이의 접촉면압에 저항하기에 충분한 정지압력을 얻을 수 없다. 따라서, 프레스 유막이 파괴되어 형마손이나 프레스 균열이 발생한다. 한편, 상대부하길이 tp(2㎛)가 30% 미만에서는 도장후 선영성이 저하하고, 더욱이 인접한 2개의 요부사이의 평탄부의 면적이 현저하게 작게 되어, 그 결과 평탄부가 파괴될 우려가 있다. 따라서, 상대부하 길이 tp(2㎛)를 30∼90%의 범위내로 한정하여야 한다.
제2 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서는, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 위에 형성된 다수의 미세한 요부의 깊이, 개수 및 상대부하길이 tp(2㎛)를 상술한 각각의 범위내로 한정함으로써, 도장후 선영성에 악영향을 미치는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면형상을 제거하여, 도장후 선영성을 향상할 수 있다. 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면형상과 그 도장후 선영성 사이의 관계는 나중에 설명하는 제3발명의 방법에서 설명한다.
다음에, 프레스 성형성 및 도장후 선영성이 우수한 제2 발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제4도를 참조하면서 설명한다.
더욱이, 제2 발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판이 강판과 그 표면상에 형성된 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 등으로 된 구조를 가지고 있다는 것은 도시되어 있지 않으나, 제2 발명의 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판도 역시 제2도에 나타낸 제1 발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 구조와 동일한 구조를 하고 있다.
제2 발명의 제1 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서는, 2㎛이상의 깊이를 가진 미세한 요부는 상술한 조건을 만족하고 있으나, 제2 발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서는, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부는 상술한 조건뿐 아니라, 또한 아래의 조건 :
단면곡선을 그 소정길이에 걸쳐서 수평한 평균선과 평행하고, 또한 단면 곡선중의 최고 피이크로부터 최저 낮은 바닥까지의 수직거리 80% 만큼, 상기 최고 피이크의 하방에 위치하는 직선으로 절단함으로써 구하여진, 상기 단면 곡선에 대응하는 표면형상을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 합계 길이의 전술한 단면곡선의 소정길이에 대한 100분율비로 나타낸 상대부하길이 tp(80%)는 90% 이하임을 만족하고 있고, 그리고, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 프레스 성형성 및 도장후 선영성을 더욱 향상할 수 있다.
제4도는 제2 발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 대응하는 단면곡선의 윤곽을 나타낸 개략 설명도이다. 제4도에 있어서, (1)은 단면곡선의 소정의 길이(L)에 걸쳐서 단면곡선까지의 편차의 제곱합이 최소로 되는 직선, 즉, 단면곡선의 평균선이다. (2)는 평균선(1)에 평행이고, 또한 최고 피이크를 통하는 직선, (3)은 평균선에 평행이고, 또한, 최저 낮은 바닥을 통하는 직선, (4)는 평균선 (1)에 평행이고, 또한 최고 피이크로부터 최저 낮은 바닥까지의 수직거리 80% 만큼, 최고 피이크의 하방에 위치하는 직선, 그리고, ℓ11 ,ℓ12 ,ℓ13, ℓ14, ℓ15는 소정의 길이(L)에 걸쳐서 단면곡선을 직선(4)으로 절단하여 구하여진 단면 곡선에 대응하는 표면 형상을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 각각의 길이이다.
상대부하길이 tp(80%)는 단면곡선을 그 소정의 길이(L)에 걸쳐서, 수평한 평균선(1)과 평행하고, 또한 단면곡선에 있어서의 최고 피이크로부터 최저 낮은 바닥까지의 수직거리의 80% 만큼, 최고 피이크의 하방에 위치하는 직선(4)으로 절단하여 구하여진 단면곡선에 대응하는 표면형상을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 합계길이의 단면곡선의 소정의 길이(L)에 대한 100분율비이다. 상대 부하길이 tp(80%)는 아래식으로 나타내어 진다.
상대부하길이 tp(80%)의 값을 90% 이하로 유지함에 따라서 충분한 량의 프레스유를 다수의 미세한 요부에 보유하고, 따라서 보다 우수한 프레스 성형성을 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 부여함과 동시에, 우수한 도장후 선영성을 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 부여할 수 있다.
제2 발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층으로 된 단층구조를 가진 것으로 설명하였으나, 제2 발명의 제2 실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 하층으로서의 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층, 및 그 위에 형성된 상층으로서의 철계 또는 철-아연 합금계 도금층으로 된 2층 구조를 가지고 있어도 좋다. 또, 상술한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 적어도 한쪽면에 산화물 피막형성처리, 화성(化成)처리, 복합 유기수지 피막 형성처리, 고체형 윤활재 도포처리 등을 하여 윤활성을 개선하는 것도 가능하다. 또한, 상술한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층중에, 알루미늄, 마그네슘, 티탄, 크롬, 니켈, 구리, 규소, 주석 등을 첨가하여 그 내식성을 향상하는 것도 가능하다.
다음에, 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제3 발명의 방법을 설명한다.
아연용융 도금처리조건 및 합금화 처리조건 등의 냉연강판에 대한 도금조건과 도금층의 구조 사이의 관계에 대하여 조사하고, 프레스 성형성을 개선하기 위한 방법에 대하여 검토를 하였다.
합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면상에는 이러한 종류의 도금강판에 특유의 다수의 미세한 요철이 형성된다. 이와같은 다수의 미세한 요철의 형성상황은 아연용융 도금처리조건 및 합금화 처리조건에 의하여 크게 영향을 받는다. 따라서, 아연용융 도금처리조건 및 합금화 처리조건을 적절하게 선택하면 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면상에 프레스 성형성을 개선할 수 있는 다수의 미세한 요부를 형성할 수 있다.
따라서, 강판의 표면상에, 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 형성하기 위한 방법을 얻기 위하여 예의 검토를 거듭하였던 결과 다음의 식견을 얻었다. 즉, 하기 스텝으로 된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 방법에 있어서,
열연강판에 냉간압연처리를 하여 냉연강판을 조제하고 ; 냉연강판을 아연, 알루미늄 및 불가피적인 불순물로 된 화학성분 조성을 가진 아연용융 도금욕속을 통과시켜 냉연강판에 아연용융 도금처리를 함으로써, 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 아연용융 도금층을 형성하고;
그 표면상에 아연용융 도금층이 이와같이 형성된 냉연강판에 소정의 온도에서 합금화 처리를 함으로써 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 형성하며, 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층은 다수의 미세한 요부를 가지고 있고 ; 이어서 상기한 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 그 표면상에 이와 같이 형성된 냉연강판에 조질 압연 처리를 한다 :
(1) 상기 아연용융 도금욕속의 알루미늄의 함유량을 0.05∼0.30wt.%의 범위내로 한정하고, (2) 아연용융 도금처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층이 형성될 경우의 초기반응이 발생하는 온도영역을 500∼600℃의 범위내로 한정하며, (3) 상기 합금화 처리에 있어서의 소정의 온도를 480∼600℃의 범위내로 한정함으로써, 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 구비한 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조할 수 있다.
합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 종래의 방법에 있어서의 아연용융 도금처리 및 아연용융 도금층의 합금화 처리에 관하여 상세히 조사한 결과, 다음과 같은 사실을 알게 되었다. 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 종래의 방법에 있어서의 아연용융 도금처리 및 합금화 처리를 제5도∼제8도를 참조하면서 설명한다.
제5도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 종래의 아연용융 도금처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층이 형성될 경우의 초기반응을 나타낸 개략 설명도이며, 제6도는 종래의 합금화 처리에서 철-알루미늄 합금층의 위에 형성된상으로 된 주상결정을 나타낸 개략 설명도이며, 제7도는 종래의 합금화 처리에서 형성된 철-아연 합금으로 된 아웃 버어스트(out-burst)조직을 나타낸 개략 설명도이며, 제8도는 종래의 합금화 처리에 있어서, 철-아연 합금으로 된 아웃 버어스트 조직의 성장에 의하여 형성된 철-아연 합금층을 나타낸 개략 설명도이다.
제5도에 나타낸 바와 같이 냉연강판(5)을 알루미늄을 함유하는 아연용융 도금욕속에 침지한 직후에는 강판(5)과 아연도금층(9) 사이의 경계면에 엷은 철-알루미늄 합금층(10)이 생성하여 철-아연 합금의 성장을 억제한다.
이어서, 합금화 처리의 극히 초기에, 제6도에 나타낸 바와 같이, 철-알루미늄 합금층(10)의 위에,상으로 된 주상결정(11)이 생성하여 성장한다.
이와 동시에, 철-알루미늄 합금층(10)을 통하여 아연이 강판(5)의 결정입계(8) 속에 확산하여, 결정입계(8)를 따라서 철-아연 합금이 생성한다.
이어서, 제7도에 나타낸 바와 같이, 결정입계(8)에 있어서의 철-아연 합금의 생성에 의하여 체적변화가 발생하여 엷은 철-알루미늄 합금층(10)이 기계적으로 파괴된다. 이와같이 파괴된 철-알루미늄 합금층(10)의 작은 조각(10')은 강판과 아연도금층(9) 사이의 경계면에서 박리하여 아연용융 층(9) 속으로 밀려나오게 된다. 엷은 철-알루미늄 합금층(10)이 없어진 부분에서 철과 아연이 접촉하여, 양자 사이의 합금화 반응이 급속하게 일어나고, 아웃 버어스트 조직(6')이 형성된다 (이하, 이 반응을 아웃 버어스트 반응 이라 한다). 또한, 합금화 반응이 진행하면, 아웃 버어스트 조직(6')이 가로 방향으로 성장하여 도금층 전체가 점차로 철-아연 합금층으로 되고, 제8도에 나타낸 바와 같이, 강판(5)의 표면 전체가 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층(6)에 의하여 덮여진다.
종래, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하는 경우에는, 아연 용융 도금욕속에 소량의 알루미늄을 첨가함으로써 제5도에 나타낸 바와 같이, 강판(5)의 표면상에 엷은 철-알루미늄 합금층(10)을 형성으로써, 철과 아연사이의 합금화 반응속도를 제어하여 왔다.
철-알루미늄 합금층에 의한 철과 아연 사이의 합금화 반응 억제현상, 및 아웃 버어스트 반응에 대하여 상세히 검토를 한 결과, 아웃버어스트 반응은 480~600℃의 온도영역에서 현저하게 발생하고, 특히, 480~540℃의 온도 영역에서 아웃 버어스트 반응이 가장 활발하게 발생한다는 것, 및 철-알루미늄 합금층에 의한 철과 아연 사이의 합금화 반응 억제현상과 아웃 버어스트 반응을 적절하게 조합함으로써, 합금화 처리 철-아연 도금층 위에 다수의 미세한 요부가 형성되는 것을 새로이 발견하였다.
또한, 상술한 다수의 미세한 요부내에 프레스유를 보유함으로써, 프레스 성형성이 개선됨을 고려하면 다수의 미세한 요부의 크기 및 수의 최적화를 도모함으로써, 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조할 수 있다는 것을 알게 되었다.
다음에, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제3 발명의 방법에 있어서의 아연용융 도금처리 및 합금화처리를 제9조∼제12도를 참조하면서 설명한다.
제9도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제3 발명의 방법에 의한 아연용융 도금처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층이 형성될 경우의 초기반응을 나타낸 개략 설명도이며, 제10도는 제3 발명의 방법에 의한 합금화 처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층의 위에 형성된상으로 된 주상결정을 나타낸 개략 설명도이며, 제11도는 제3 발명의 방법에 의한 합금화 처리에서 형성된 철-아연 합금으로 된 아웃버어스트 조직을 나타낸 개략 설명도이다. 제12도는 제3발명에 의한 합금화 처리에서 형성된 미세한 요부의 한가지를 나타낸 개략 설명도이다.
제3발명의 방법에 있어서는, 아연용융 도금처리는 냉연강판을 아연, 0.05∼0.30wt.%범위내의 알루미늄, 및 불가피적인 불순물로 된 성분 조성을 가진 아연용융 도금욕속에, 철-알루미늄 합금층이 형성될 경우의 초기반응이 500∼600℃의 온도영역에서 발생하도록 침지함으로써 실행된다. 그 결과, 아연용융 도금욕속의 알루미늄과 강판 사이의 합금화 반응속도가 높아져서, 제9도에 나타낸 바와 같이 냉연강판(5)과 아연용융 도금층(9)사이의 경계면에 두꺼운 철-알루미늄 합금층(10)이 생성된다.
이어서, 그 표면상에 철-알루미늄 합금층(10) 및 그 위에 아연용융 도금층(9)이 형성된 강판(5)에 합금화로(合金化爐)에서 480∼600℃ 범위내의 온도에서 합금화 처리를 한다. 합금화 처리의 극히 초기에, 제10도에 나타낸 바와 같이, 철-알루미늄 합금층(10)의 위에상으로 된 주상결정(11)이 생성하여 성장한다. 이와 동시에, 철-알루미늄 합금층(10)을 통하여 아연이 강판(5)의 결정입계(8) 속에 확산하여 결정입계(8)를 따라서 철-아연 합금이 생성한다.
이어서, 제11도에 나타낸 바와 같이, 결정입계(8)에 있어서의 철-아연 합금의 생성에 의하여 체적변화가 발생하여, 두꺼운 철-알루미늄 합금층(10)이 기계적으로 파괴된다. 이와같이 파괴된 철-알루미늄 합금층(10)의 작은 조작(10')은 강판(5)과 아연도름층(9)사이의 경계면으로 부터 박리하여 아연도금층(9)속으로 밀려나오게 된다. 두꺼운 철-알루미늄 합금층(10)이 없어진 부분에서 철과 아연이 접촉하여 양자 사이의 합금화 반응이 급속하게 일어나서 아웃 버어스트 조직(6')이 형성된다.
이와같은 아웃 버어스트 반응이 있은 다음, 철과 아연 사이의 합금화 반응이 진행하지만 제3 발명의 방법에 있어서는 두꺼운 철-알루미늄 합금층(10)이 넓은 면적에 걸쳐서 형성되어 있으므로, 아웃 버어스트 조직(6')의 가로방향으로 성장이 억제되고, 그 결과, 아웃 버어스트 조직(6')은 강판(5)의 표면과 직교하는 방향에서 바깥쪽으로 향하여 설장한다. 그리고 철-알루미늄 합금층(10)이 잔존하고 있는 영역의 각각의 아연을 아웃 버어스트 조직(6')의 성장에 따른 철-아연 합금형성 반응을 위하여 소비함에 따라 철-알루미늄 합금층(10)이 잔존하고 있는 영역의 각각에 있어서는 제12도에 나타낸 바과 같이 미세한 요부(12)가 형성된다.
이와같이 하여 얻은 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서는 다수의 미세한 요부의 대부분은 2㎛ 이상의 깊이를 가지고 있으며, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 200∼8,200 개 범위내에 있고, 2㎛이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 단위 면적당의 개구면적의 합계는 단위면적의 10∼70%의 범위내이다.
다음에, 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제3발명의 방법에 있어서의 아연용융 도금처리조건 및 합금화 처리조건을 상술한 바와 같이 한정한 이유를 설명한다.
아연용융 도금처리에 있어서의 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량이 0.05wt.%미만에서는 아연용융 도금욕속에서 500∼600℃범위내에서 철-알루미늄 합금층이 형성될 경우의 초기반응을 일으키더라도, 생생한 철-알루미늄 합금층이 지나치게 얇아서, 아웃 버어스트 조직의 가로방향으로의 성장을 억제할 수 없으므로 다수의 미세한 요부를 형성할 없다. 한편, 알루미늄의 함유량이 0.30wt.%를 초과하면, 철-알루미늄 합금층에 의한 철과 아연 사이의 합금화 반응의 억제효과가 지나치게 강하기 때문에, 여하한 조건하에서 합금화 처리를 하여도 철과 아연사이의 합금화 반응을 발생하게 할 수 없다. 따라서, 아연용융 도금처리에 있어서의 아연용융 도금욕속의 알루미늄의 함유량을 0.05∼0.30wt.% 범위내로 한정하여야 한다.
아연용융 도금처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층이 형성될 경우의 초기 반응이 발생하는 온도가 500℃미만에서는 아연용융 도금욕속에 있어서의 알루미늄과 강판 사이의 반응속도가 작기 때문에 생성한 철-알루미늄 합금층이 극히 얇아지게 된다. 그 결과, 아웃 버어스트 조직의 가로방향으로의 성장을 억제할 수 없고, 따라서, 다수의 미세한 요부를 형성할 수 없다. 한편, 상술한 초기반응이 발생하는 온도가 600℃를 초과하면 아연용융 도금욕속에 있어서의 알루미늄과 강판사이의 반응속도가 크기 때문에 생성한 철-알루미늄 합금층의 두께는 충분하기는 하지만, 동시에, 아연과 강판 사이의 반응속도가 급걱하게 상승한다. 그 결과, 철-아연 합금층의 성장을 억제할 수 없으므로 다수의 미세한 요부를 형성할 수 없다.
따라서, 아연용융 도금 처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층이 형성될 경우의 초기 반응이 발생하는 온도를 500~600℃의 범위내로 한정하여야 한다.
상술한 초기반응을 500~600℃의 온도영역에서 발생시키는 수단으로서는 500~600℃ 범위내의 온도를 가진 강판을 아연용융 도금욕속에 침지하거나, 강판을 500~600℃ 범위내의 온도를 가진 아연용융 도금욕속에 침지하거나, 또는, 500~600℃ 범위내의 온도를 가진 강판을 500~600℃ 범위내의 온도를 지닌 아연용융 도금욕속에 침지함을 생각할 수 있다. 그러나, 500~600℃ 범위내의 온도를 가진 강판을 아연 용융 도금욕속에 침지하는 경우에는 적정 온도에서 초기반응이 발생한 다음, 강판의 온도는 즉시, 열용량이 큰 도금용 온도와 같은 온도로 되므로 강판의 판두께가 얇을 경우에는 적정한 초기반응 시간이 짧아진다.
또, 강판을 500~600℃ 범위내의 온도를 가진 아연용융 도금욕속에 침지하는 경우에는 ,강판의 온도는 즉시, 열용량이 큰 도금욕 온도와 같은 온도로 되므로 초기반응을 적정온도에서 발생시킬 수 있다. 그러나, 강판의 판두께가 두꺼울 경우에는 강판의 열용량이 비교적 크기 때문에 초기 반응이 극히 이른 시기에는 초기반응을 위한 적정한 온도범위를 벗어날 가능성이 있다. 따라서, 500~600℃ 범위내의 온도를 가진 강판을 500~600℃ 범위내의 온도를 가진 아연용융 도금욕속에 침지하는 것이 바람직하다. 더욱이, 도금욕 온도의 전체가 500~600℃ 범위내의 온도를 구비할 필요는 없고, 초기반응이 일어나는 장소, 즉, 강판이 통과하는 근방의 도금욕속의 온도를 500~600℃ 범위내의 온도로 유지하면 충분하다.
합금화 처리온도가 480℃ 미만에서는, 아웃 버어스트 반응이 일어나기 전에상으로 된 주상결정이 성장하기 때문에, 다수의 미세한 요부를 형성할 수 없다. 한편, 합금화 처리의 온도가 600℃를 초과하면, 철과 아연 사이의 합금화 반응이 지나치게 강하기 때문에 철-알루미늄 합금층에 의한 철과 아연 사이의 합금화 반응의 억제 효과가 상대적으로 약하게 된다. 그 결과, 아웃 버어스트 조직의 가로방향으로의 성장을 억제할 수 없기 때문에 다수의 미세한 요부를 형성할 수 없다. 또한, 합금화 처리의 온도가 높기 때문에 아연의 일부가 증발한다거나, 합금화 처리의 철-아연 합금용융 도금층과 강판 사이의 경계면 부근의 조직이 무른상이 되어서, 내(耐) 파우더링성이 현저하게 저하하는 등의 문제가 발생한다. 아웃 버어스트 반응은 5000℃ 부근에서 가장 활발하게 발생한다. 따라서, 합금화 처리온도를 480∼600℃ 범위내, 더욱 바람직하기는 480∼540℃범위내로 한정하여야 한다.
다음에 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제4발명의 방법을 설명한다.
강속에 탄소가 고용(固溶)해 있을 경우에는 아웃 버어스트 조직의 형성이 억제된다는 것을 「철과 강」 제72판(1986) 989 페이지에 보고하고 있다.
이 보고에 의하면, 강속에 고용해 있는 탄소는 강의 결정입계에서 편석(偏析)한다. 결정입계에서 편석한 탄소가 아연의 결정입계로의 확산을 억제하기 때문에, 결정입계에 있어서의 철-아연 합금의 생성이 적다. 그 결과, 철-아연 합금의 생성에 의한 체적변화가 일어나지 않는다. 따라서, 철-알루미늄 합금층이 강고하게 존재하여 아웃 버어스트 조직의 형성을 억제하고 있는 것으로 추정된다.
강의 결정입계에서 편석하는 경향이 강한 질소나 붕소도 탄소와 마찬가지 작용을 나타낸 것으로 추정된다.
그리하여, 아웃 버어스트 반응과 강판의 결정입계의 관계에 대하여 상세히 검토한 결과, 다음의 식견을 얻을 수 있었다.
① 아웃 버어스트 반응은 480∼600℃의 온도영역에서 현저히 발생하며, 특히, 480∼540℃의 온도영역에서 가장 활발하게 발생한다.
② 강판으로서, 탄소, 질소 및 붕소로 된 군으로부터 선택한 적어도 하나의 성분이 1∼20ppm 범위내의 양으로 고용해 있는 냉연강판을 사용하였을 경우에는, 아웃 버어스트 반응을 일으키는 결정입계와 아웃 버어스트 반응을 일으키지 않는 결정입계가 냉연강판속에 존재한다.
상술한 식견에 기초하여 더욱 연구를 진행하였던 결과, 다음의 식견을 얻을 수 있었다. 즉, 아래의 스텝으로 된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 방법에 있어서 :
열연강판에 냉간압연처리를 하여 냉연강판을 조제하고 ; 이 냉연강판을 아연, 알루미늄 및 불가피한 불순물로 된 화학성분 조성를 지닌 아연용융 도금욕속을 통과시켜 냉연강판에 아연용융 도금처리를 함으로써 상기 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 아연용융 도금층을 형성하고 ; 그 표면상에 아연용융 도금층이 이와같이 형성된 냉연강판에, 소정의 온도에 합금화 처리를 함으로써, 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 형성하고, 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층은 다수의 미세한 요부를 가지고 있으며; 이어서, 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 그 표면상에 이와같이 형성된 냉연강판에 조질(調質)압연처리를 한다 ;
(1) 상기 냉연강판으로서, 탄소, 질소, 및 붕소 등으로 된 군으로부터 선택한 적어도 하나의 성분이 1∼20ppm 범위내의 양으로 고용해 있는 냉연강판을 사용하고;
(2) 상기 아연용융 도금욕속의 알루미늄의 함유량을 0.05∼0.30wt.%범위내로 한정하고 ;
(3) 상기 합금화 처리에 있어서의 상기 소정의 온도를 480∼600℃ 범위내 보다 바람직하기는 480∼540℃ 범위내로 한정함으로써, 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 가진 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조할 수 있다.
다음에, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제4 발명의 방법에 있어서의 아연용융 도금처리 및 합금화 처리를 제13도∼제16도를 참조하면서 설명한다.
제13도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제4 발명의 방법에 의한 아연용융 도금처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층이 형성될 경우의 초기반응을 나타낸 개략 설명도이며, 제14도는 제4 발명의 방법에 의한 합금화 처리에 있어서, 철-알루미늄 합금층이 위에 형성된상으로 된 주상 결정을 나타낸 개략 설명도이며, 제15도는 제4 발명의 방법에 의한 합금화 처리에서 형성된 철-아연 합금으로 된 아웃 버어스트 조직을 나타낸 개략 설명도이며, 제16도는 제4 발명의 방법에 의한 합금화 처리에서 형성된 미세한 요부의 하나를 나타낸 개략 설명도이다.
제4 발명의 방법에 있어서는, 탄소, 질소 및 붕소로 된 군으로부터 선택한 적어도 하나의 성분이 1~20 ppm 범위내의 양으로 고용해 있는 냉연강판을 사용하여 이 냉연강판을 어니일링하고, 이어서, 어니일링이 된 냉연강판에 아연, 0.05~0.30 wt.% 범위내의 알루미늄, 및 불가피적인 불순물로 된 성분조성을 가진 아연용융 도금욕속에서 아연용융 도금처리를 하고, 이어서, 아연용융 도금 처리된 냉연강판에 480~600℃ 범위내, 보다 바람직하기는 480~540℃ 범위내의 온도에서 합금화 처리를 한다.
제13도에 나타낸 바와 같이, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제4 발명의 방법에 의한 아연용융 도금처리에 있어서도, 제5도에 나타낸 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 종래의 방법에 의한 아연용융 도금처리에 있어서와 마찬가지로 강판(5)의 표면상에 철-알루미늄 합금층(10)이 생성한다. 이어서, 제14도에 나타낸 바와 같이, 합금화처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제4 발명의 방법에 의한 합금화 처리의 초기에 있어서도, 제6도에 나타낸 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 종래의 방법에 의한 합금화 처리의 초기에 있어서와 마찬가지로 철-알루미늄 합금층(10)의 위에층으로 된 주상결정(11)이 생성하여 성장한다.
상으로 된 주상결정(11)이 생성한 다음, 더욱, 합금화 처리가 계속하여 이루어지면, 제15도에 나타낸 바와 같이, 어떤 특정한 결정입계(13), 즉, 탄소, 질소 및 붕소의 편석이 적은 결정입계에 있어서만, 아웃 버어스트 조직(6')이 형성되고, 아웃 버어스트 조직(6')은 강판(5)의 표면과 직교하는 방향으로 바깥쪽으로 향하여 성장한다.
이와같은 아웃 버어스트 반응이 있은 다음 철과 아연사이의 합금화 반응이 진행하지만, 제4발명의 방법에 있어서는 두꺼운 철-알루미늄 합금층(10)이 넓은 면적에 걸쳐서 형성되어 있으므로 아웃 버어스트 조직(6')의 가로 방향으로의 성장이 억제되고, 그 결과 아웃 버어스트(6')은 강판(5)의 표면과 직교하는 방향에서 바깥쪽으로 향하여 성장한다. 그리고, 철-알루미늄 합금층(10)이 잔존하고 있는 영역의 각각의 아연을 아웃 버어스트 조직(6')의 성장에 따른 철-아연 합금형성을 위하여 소비함으로써, 철-아연 합금층(10)이 잔존하고 있는 영역의 각각에 있어서는 제16도에 나타낸 바와 같이 미세한 요부(12)가 형성된다.
아웃 버어스트 조직(6')이 형성되는 결정입계(13)는 강속에 고용해 있는 탄소, 질소 및 붕소로 된 군으로부터 선택한 적어도 한가지 성분의 양에 의하여 변화한다. 즉, 탄소, 질소 및 붕소로 된 군으로 부터 선택한 적어도 한가지 성분의 고용량이 증가함에 따라서, 아웃 버어스트 반응이 발생하는 빈도가 감소하고, 그 결과, 다수의 미세한 요부(12)의 직경이 커지게 된다. 바꾸어 말하면, 강속에 있어서의 탄소, 질소 및 붕소로 된 군으로부터 선택한 적어도 한가지 성분의 고용량을 조정함으로써 다수의 미세한 요부(12)의 직경을 제어할 수 있으므로, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 위에 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 용융 아연도금강판이 제조된다.
이와같이 하여 얻은 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서는, 다수의 미세한 요부의 대부분은 2㎛ 이상의 깊이를 가지고 있으며, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 200∼8,200개의 범위내에 있고, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 단위 면적당의 개구면적의 합계는 단위면적의 10∼70% 범위내이다.
다음에, 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제4 발명의 방법에 있어서의 아연용융 도금처리조건 및 합금화 처리조건을 상술한 바와 같이 한정한 이유를 설명한다.
냉연강판속에 고용해 있는 탄소, 질소 및 붕소로 된 군으로 부터 선택한 적어도 한가지 성분의 양이 1ppm 미만에서는 특정의 결정입계에 있어서의 아웃 버어스트 반응 및 아웃 버어스트 조직의 가로방향으로의 성장을 억제할 수 없으므로 다수의 미세한 요부를 형성할 수 없다. 한편, 상술한 적어도 한가지 성분의 양이 20ppm을 초과하면 냉연강판의 품질이 열화한다. 따라서, 냉연강판속에 고용해 있는, 탄소, 질소 및 붕소로 된 군으로부터 선택한 적어도 한가지 성분의 양을 1∼20ppm 범위내로 한정하여야 한다.
탄소, 질소 및 붕소로 된 군으로부터 선택한 적어도 한가지 성분의 강판에 대한 고용양의 조정은 제강단계에 있어서의 용강속으로의 탄소, 질소, 붕소, 티탄, 니오브 등의 첨가량을 조정함으로써 실시할 수 있으며, 또, 열연조건이나 연속아연용융 도금라인에 있어서의 어니일링 조건을 바꿈에 의하여도 조정할 수 있다. 또한, 연속 아연용융 도금라인 강판을 송입하기 직전에 강판의 표면을 철-탄소 합금층, 철-질소 합금층, 철-붕소 합금층 등으로 피복하고, 그후의 어니일링 공정에 있어서 상술한 층속의 탄소, 질소 및 또는 붕소를 강속에 고용시킴으로써 탄소, 질소 및 또는 붕소의 강속으로의 고용량을 조정할 수 있다.
제4 발명의 방법에 있어서, 탄소, 질소 및 붕소로 된 군으로부터 선택한 적어도 한가지 성분을 강판 속에 고용시키는 목적은 아웃 버어스트 반응을 제어함에 있다.
따라서, 강판에 아연용융 도금처리를 함에 있어서, 탄소, 질소 및 붕소로 된 군으로 부터 선택한 적어도 한가지 성분이 강판속에 고용하여 있으면 좋고, 그 고용 방법은 특히 한정되는 것은 아니다.
제4 발명의 방법에 있어서의 아연용융 도금욕속의 알루미늄의 함유량 및 합금화 처리온도의 한정이유는 제3발명의 상술한 방법에 있어서의 이들의 한정이유와 동일하다. 따라서, 이들 한정이유의 설명을 생략한다. 더욱이, 제3발명의 방법에 있어서는, 아연용융 도금처리에 있어서 철-알루미늄 합금층이 형성되는 경우의 초기반응이 발생하는 온도영역이 500∼600℃ 범위내로 한정되어 있으나, 제4 발명의 방법에 있어서는 이와같은 초기반응이 발생하는 온도영역을 한정할 필요는 없다.
다음에, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제5 발명에 있어서의 아연용융 도금처리 및 합금화 처리를 설명한다. 제5발명의 방법에 있어서의 아연용융 도금처리 및 합금화 처리에 있어서의 현상은 제3발명의 방법에 의한 아연용융 도금처리 및 합금화 처리에 있어서의 제9도∼제12도에 나타낸 현상과 동일하다. 따라서, 제5 발명의 방법에 있어서의 아연용융도금처리 및 합금화 처리를 제9도∼제12도를 참조하면서 설명한다.
제5발명의 방법에 있어서는, 아연용융 도금처리는 냉연강판을 아연, 0.10∼0.25wt.% 범위내의 알루미늄 및 불가피적인 불순물로 된 화학성분 조성을 가진 아연용융 도금욕속을 통과시킴으로써 실시할 수 있다. 그 결과, 아연용융 도금욕속의 알루미늄과 강판 사이의 합금화 반응 속도가 높아져서, 제9도에 나타낸 바와 같이 냉연강판(5)와 아연용융 도금층(9) 사이의 경계면에 두꺼운 철-알루미늄 합금층(10)이 생성된다.
이어서, 그 표면상에 철-알루미늄 합금층(10), 및 그 위에 아연용융 도금층(9)이 형성된 강판(5)에 합금화로에 있어서 합금화 처리를 다음식을 만족하는 온도(T℃)에서 실시한다 :
단, [A1 wt.%]는 아연용융 도금욕속의 알루미늄의 함유량.
합금화 처리의 극히, 초기에 제10도에 나타낸 바와 같이 철-알루미늄 합금층(10)의 위에상으로 된 주상결정(11)이 생성하여 성장한다. 이와 동시에, 철-알루미늄 합금층(10)을 통하여 아연이 강판(5)의 결정입계(8) 속에 확산하여 결정입계(8)를 따라서 철-아연 합금이 생성한다.
이어서, 제11도에 나타낸 바와 같이, 결정입계(8)에 있어서의 철-아연 합금의 생성에 의하여 체적변화가 발생하여, 두꺼운 철-알루미늄 합금층(10)이 기계적으로 파괴된다. 이와같이 파괴된 철-알루미늄 합금층(10)의 작은 조각(10')은 강판(5)과 아연용융 도금층(9) 사이의 경계면으로부터 박리하여, 아연용융 도금층(9)속으로 밀려나오게 한다. 두꺼운 철-알루미늄 합금층(10)이 없어진 부분에서 철과 아연이 접촉하여 양자 사이의 합금화 반응이 급속하게 일어나서, 아웃 버어스트 조직(6')이 형성된다.
이와같은 아웃 버어스트 반응후, 철과 아연 사이의 합금화 반응이 진행하지만, 제5발명의 방법에 있어서는 두꺼운 철-알루미늄 합금층(10)이 넓은 면적에 걸쳐서 형성되어 있으므로 아웃 버어스트 조직(6')의 그 가로방향으로의 성장이 억제되어, 그 결과, 아웃 버어스트 조직(6')은 강판(5)의 표면과 직교하는 방향에서 바깥쪽으로 향하여 성장한다. 그리고 철-알루미늄 합금층(10)이 잔존하고 있는 영역의 각각의 아연을 아웃 버어스트조직(6')의 성장에 따른 철-아연 합금형성 반응으로 인해 소비함으로써, 철-알루미늄 합금층(10)이 잔존하고 있는 영역의 각각에 있어서는 제12도에 나타낸 바와 같이 미세한 요부(12)가 형성된다.
이와같이 하여 얻은 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서는 다수의 미세한 요부의 대부분은 2㎛ 이상의 깊이를 가지고 있으며, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟당, 200∼8,200개 범위내에 있고, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 단위 면적당의 개구면적의 합계는 단위면적의 10∼70% 범위내이다.
다음에, 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제5발명의 방법에 있어서의 아연용융 도금처리 조건 및 합금화처리 조건을 상술한 바와 같이 한정한 이유를 설명한다.
아연용융 도금처리에 있어서의 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량이 0.10 WT.% 미만에서는 생성한 철-알루미늄 합금층이 지나치게 얇아서, 아웃 버어스트조직의 가로방향으로의 성장을 억제할 수 없으므로, 다수의 미세한 요부를 형성할 수 없다. 한편, 알루미늄의 함유량이 0.25wt.%를 초과하면, 철-알루미늄 합금층에 의한 철과 아연 사이의 합금화 반응의 억제효과가 지나치게 강하기 때문에 합금화 처리의 완료까지에 장시간을 필요로 하므로 생산성이 저하한다. 따라서, 아연용융 도금처리에 있어서의 아연용융 도금욕속의 알루미늄의 함유량을 0.10∼0.25 wt.% 범위내로 한정하여야 한다.
이 제5발명의 방법에 있어서의 합금화 처리는 다음식을 만족하는 온도 T(℃)에서 실시하게 된다 :
단, [A1 wt.%]는 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량.
그 이유를 다음에 설명한다. 상술한 바와 같이 아웃 버어스트 반응은 480∼540℃ 범위내의 온도에서 활발하게 발생하고, 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량과의 균형에 의하여 생산성이 저하한다거나 다수의 미세한 요부가 적절하게 형성되지 않는 경우가 있다.
제27도는 제5발명의 방법에 의한 합금화 처리에 있어서의 합금화 처리온도와 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제27도에 나타낸 바와 같이, 합금화 처리온도 T(℃)가 480℃미만에서는상으로 된 주상결정의 성장이 일어나서 아웃 버어스트 반응이 일어나는 경우가 없으며, 철과 아연 사이의 합금화 반응이 진행하기 때문에 다수의 미세한 요부를 적절하게 형성할 수 없다.
합금화 처리온도 T(℃)가 다음식을 만족하고 있을 경우 :
단, [A1 wt.%]는 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량.
즉, 합금화 처리온도 T(℃) 및 용융아연 도금욕속의 알루미늄 함유량이 제27도에 있어서 A로 나타낸 영역내에 있을 경우에는, 아웃 버어스트반응이 활발하게 일어나서 다수의 미세한 요부가 형성되기는 하지만, 합금화 처리온도가 약간 낮기 때문에, 철-알루미늄 합금층에 의한 철과 아연 사이의 합금화 반응의 억제효과가 상대적으로 강하게 된다. 따라서, 합금화 처리 완료까지에 장시간을 필요로 하므로 생산성이 저하한다.
합금화 처리온도 T(℃)가 다음식을 만족하는 경우 :
단,[A1 wt.%] 는 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량.
즉, 합금화 온도 T(℃) 및 용융아연 도금욕속의 알루미늄 함유량이 제27도에서 B로 나타낸 범위내일 경우에는 다수의 미세한 요부가 적절하게 형성된다.
합금화 처리온도 T(℃)가 다음식을 만족하는 경우 :
단, [A1 wt.%]는 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량.
즉, 합금화 처리온도 T(℃) 및 용융아연 도금욕속의 알루미늄 함유량이 제27도에서, C로 나타낸 영역내일 경우에는, 아웃 버어스트 반응은 거의 활발하지 않지만, 합금화 처리온도가 약간 높기 때문에 철-알루미늄 합금층에 의한 철과 아연의 합금화 반응의 억제효과가 적당한 정도로 발휘되므로 다수의 미세한 요부가 적절히 형성된다.
합금화 처리온도 T(℃)가 다음식을 만족하는 경우 :
단, [A1 wt.%]는 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량.
즉, 합금화 처리온도 T(℃) 및 용융아연 도금욕속의 알루미늄 함유량이 제27도 있어서, D로 나타낸 영역내에 있을 경우에는 아웃 버어스트 반응이 활발하지 않고, 합금화 처리온도가 약간 높기 때문에, 철-알루미늄 합금층에 의한 철과 아연의 합금화 반응의 억제효과가 상대적으로 약하게 되어, 그 결과, 다수의 미세한 요부는 적절히 형성되지 않는다. 또한, 합금화 처리 온도가 고온이기 때문에, 아연의 증발이 발생한다거나, 합금화 처리의 철-아연 합금용융 도금층과 강판 사이의 경계면 부근의 조직이 무른상으로 되어서 내파우더링성이 헌저히 저하하는 등, 품질면에서 만족할 수 있는 것을 제조할 수 없다.
따라서, 제5 발명의 방법에 있어서는 합금화 처리온도를 상술한 범위내로 한정하여야 한다. 더욱이, 제3발명의 방법에 있어서는, 아연용융 도금처리에있어서 철-알루미늄 합금층이 형성될 경우의 초기반응이 발생하는 온도영역이 500∼600℃ 범위내로 한정되어 있으나, 제5발명의 방법에 있어서는 이와같은 초기반응이 발생하는 온도영역을 한정할 필요는 없다.
제3∼제5발명의 방법에 있어서는, 상술한 바와 같이 합금화 반응을 이용하여 다수의 미세한 요부가 형성되므로, 레이저 덜 로울을 사용하여 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 조질압연을 함으로써 그 프레스 성형성을 개선하는 종래의 기술과는 달리 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 손상하는 일은 없다. 따라서, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 뛰어난 내파우더링성을 부여할 수 있다. 또, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 표면상에 형성된 다수의 미세한 요부내에는 프레스유가 충분히 유지되므로 금형과 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판 사이의 마찰 경계면에 프레스유를 위한 다수의 미시적 푸울을 독립하여 형성할 수 있다. 마찰 경계면의 다수의 미시적 푸울내에 유지된 프레스유는 금형과 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판 사이의 접촉면압이 높을 경우라도 접촉면압의 일부만을 부담하므로, 금형과 강판 사이에 직접 접촉이 발생하지 않아서 양호한 프레스 성형성을 얻을 수 있다. 이와같이, 제3∼제5 발명의 방법에 의하면, 프레스 성형성뿐만 아니라 내파우더링성이 뛰어난 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명자들은 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 제조조건, 즉, 냉간압연 조건, 아연용융 도금욕의 조성, 합금화 처리조건 및 조질압연 조건과 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 도장후 선영성, 프레스 성형성 및 내파우더링성등의 여러 가지 특성 사이의 관계에 대하여 검토를 거듭하였다.
본 발명자들은 먼저, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면 거칠기, 즉, 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 여파 중심선 파동(Wca)과, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 도장후 선영성 사이의 관계를 다음에 설명하는 방법으로 하였다. 즉, 표면 거칠기가 다른 여러 가지의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 각각의 표면상에 도막의 두께가 20㎛가 되도록 적용되는 전착도장 공정과, 도막의 두께가 35㎛가 되도록 적용되는 중간 도장 공정과, 도막의 두께가 35㎛가 되도록 적용되는 끝도장 공정등으로된 3 코우트(coat)도장을 하였다.
이와같은 3 코오트 도장을 한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 각각의 도장후 선영성을 스가(管)시험기 주식회사 제품의 「사상(寫像) 선명도 측정장치 NSIC형」을 사용하여 측정하고, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 각각의 도장후 선영성 평가치(이하 NSIC값 이라 한다)를 구하였다.
그 조사결과를 제17도에 나타낸다. 제17도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 NSIC값과, 그 중심선 평균거칠기(Ra) 및 여파 중심선 파동(Wca)사이의 관계를 나타낸 그래프이다. 제17도로부터 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 여파 중심선 파동(Wca)과 도장후 선영성 사이의 상관관계는 적다는 것을 판명하였다.
또, 상술한 전착도장 공정, 중간도장 공정 및 끝도장 공정의 각 공정후에 있어서의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 각각의 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 여파 중심선 파동(Wca)을 측정하였다. 그 결과, 어떠한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 여파 중심선 파동(Wca)도 중간도장 공정의 시점에서 대략 일정한 값으로 수렴(converge)한다는 것을 판명하였다. 따라서, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 도장후 선영성의 변화를 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 여파 중심선 파동(Wca)에 기초하여 설명할 수 없음이 명백하게 되었다.
다음에, 본 발명자들은 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면형상의 파장을 해석하고, 파장성분과 도장후 선영성 사이의 관계를 다음에 설명하는 방법에 의하여 조사하였다. 먼저, 3차원 표면 거칠기계(profilometer)에 의해 X축 방향의 8㎜ 측정길이에 있어서의 단면곡선을 Y축 방향으로 50㎛의 피치로 21개를 채취하였다. 채취된 21개의 단면곡선을 X축 배율 20배, Y축 배율 40배, Z축 배율 1000배로 하여 그린 3차원 표면단면 곡선을 제18도에 나타낸다.
다음에, 데이터 점수를 단면 곡선 1개당 1024점으로 하고, 단면곡선을 최소제곱법에 따라 수평화 처리하여 그 기울기를 제거하고, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면형상의 불규칙한 파형, 즉, X축에 대하여 불규칙한 높이변동을 나타낸 파형을 푸우리에 변환하여 파형을 각 파장마다의 파고의 제곱함으로 분해함으로써 파고분포를 계산하였다. 이와같이 하여 얻은 21개의 단면곡선의 파고분포를 리니어 가산(linearly add)하고, 평균하여 하나의 파고분포를 구하여, 각 파장의 파고의 제곱합을 파워(power)로서 표시한 다음, 이것을 직선으로 연결함으로써 진동수 스펙트럼을 작성하였다. 제19도는 파장 해석으로 얻은 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 진동수 프펙트럼에 있어서의 그 표면형상의 파장과 그 파워와의 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
상술한 바와 같이 하여 파장 해석한 결과로부터 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 각 파장마다의 파워와, 3 코우트 도장을 한 다음의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 NSIC값 사이의 상관계수를 구하고, 각 파장마다 상관계수를 플롯(plot)하엿다.
제20도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 NSIC값 및 어떤 파장영역에 있어서의 그 표면형상의 파워 스펙트럼 사이의 상관계수와 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판이 표면형상의 파장 사이의 관계를 나타낸 그래프이다. 제20도에 나타낸 바와 같이, 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워와 도장후 선영성 사이의 상관관계는 크며, 따라서 100~2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 표면형상이 도장후 선영성에 악영향을 준다는 것을 판명하였다. 따라서, 본 발명자들은 100~2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 표면형상을 제거하는 것이 도장후 선영성의 개선에 효과적임에 착안하고, 이점에 대하여 더욱 검토를 거듭하였다.
냉간 압연기의 적어도 최종 로울 받침대에 있어서, 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.1∼0.8㎛ 범위내이고, 냉간압연 처리후의 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100~2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 200㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 냉간압연 처리가 된 냉연강판 및 상기의 냉연강판을 사용하여 다른 조건하에서 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 각각의 표면형상의 파장과 그 파워와의 사이의 관계를 조사하였다. 그 결과를 제21도에 나타내었다.
제21도에 있어서, a는 냉연강판의 파워 스펙트럼을 뜻하고, b는 조질압연이 되어 있지 않은 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 파워 스펙트럼을 뜻하고, c는 통상의 압연 로울을 사용하여 조질압연된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 파워 스펙트럼을 뜻하며, d는 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.5㎛이하에서 조질압연 처리후의 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻을 수 있는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 200㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 조질압연이 된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 파워 스펙트럼을 뜻한다.
더욱이, 10~2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 a의 적분치는 98㎛3이며, 상기 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 b의 적분치는 160㎛3이며, 상기 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 c의 적분치는 100㎛3이고, 상기 파장영역에 었어서의 파워 스펙트럼 d의 적분치는 50㎛3이었다.
다음에, 냉간 압연기의 적어도 최종 로울 받침대에 있어서, 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.1~0.8㎛ 범위내이고, 냉간압연 처리후의 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻을 수 있는 100~2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 500㎛3이하가 되도록 표면 형상이 조정된 로울을 사용하여 냉간압연 처리가 된 냉연강판, 및 상기 냉연강판을 사용하여 다른 조건하에서 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 각각의 표면형상의 파장과 그 파워 사이의 관게를 조사하였다. 그 결과를 제22도에 나타내었다.
제22도에 있어서, a는 냉연강판의 파워 스펙트럼을 뜻하고, b는 조질압연이 되어 있지 않는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 파워 스펙트럼을 뜻하고, c는 통상의 로울을 사용하여 조질압연이 된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 파워 스펙트럼을 뜻하고, d는 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.5㎛ 이하이고 조질압연 처리후의 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻을 수 있는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치가 100㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 조질압연이 된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 파워 스펙트럼을 뜻한다. 더욱이, 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 a의 파장의 적분치는 485㎛3이고, 상기 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 b의 적분치는 523㎛3이며 상기 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 c의 적분치는 250㎛3이고, 상기 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 d의 적분치는 70㎛3이었다.
제21도 및 제22도로부터 다음의 사실을 알게 되었다.
(1) 냉간 압연기의 적어도 최종 로울 받침대에 있어서, 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.1∼0.8㎛ 범위내이고, 냉간압연 처리후의 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻을 수 있는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 200㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 냉간압연된 냉연강판에 아연용융 도금처리 및 합금화 처리를 하고, 이어서, 조질압연 처리를 함으로써, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 우수한 도장후 선영성을 부여할 수 있다 ;
(2) 냉간 압연기의 적어도 최종 로울 받침대에 있어서, 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.1∼0.8㎛ 범위내이고, 냉간압연 처리후의 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻을 수 있는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 500㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 냉간압연이 된 냉연강판에 아연용융 도금처리 및 합금화 처리를 하고, 이어서, 여기에 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.5㎛ 이하이고, 조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연용융 도금강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻을 수 있는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 200㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 조질압연 처리를 함으로써, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 더욱 우수한 도장후 선영성을 부여할 수 있다.
제23도는 통상의 조질압연 로울을 사용한 종래의 조질압연 처리를 포함한 종래의 제조방법에 의하여 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서, 조질압연 처리에 의한 강판의 신장율과 냉연강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치 사이의 관게를 나타낸 그래프이다. 제23도에 나타낸 바와 같이, 통상의 조질압연 로울을 사용하여 종래의 조질압연을 하였을 경우에는, 도금원판으로서 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 200㎛3이하가 되도록 냉간압연 처리가 된 냉연강판을 사용함으로써, 양호한 도장후 선영성을 얻을 수 있다.
제24도는 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.5㎛ 이하이고, 조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻을 수 있는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 200㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 특별한 로울을 사용한 조질압연 처리를 포함하는 제3∼제5발명의 방법중의 어느 방법에 의하여 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 있어서, 조질압연 처리에 의한 도금강판의 신장율과 냉연강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치 사이의 관계를 나타낸 그래프이다. 제24도에 나타낸 바와 같이, 도금 원판으로서, 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치가 조질압연 처리에 있어서의 5.0% 이하의 강판의 신장율과의 관계에 있어서 500㎛3이하가 되도록 조질 압연된 냉연강판을 사용함으로써, 양호한 도장후 선영성을 얻을 수 있다. 이러한 경우에는 도장후 선영성이 우수한 합금화 용융 아연 도금강판의 제조조건 범위가 넓어지므로 생산성이 향상한다.
제25도는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치와 그 NSIC값 사이의 관계를 나타낸 그래프이다. 제25도에 나타낸 바와 같이, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치가 200㎛3이하이면, NSIC값이 85 이상으로 되며, 이러한 사실은 도장후 선영성이 양호한 레벨에 있음을 뜻한다.
제26도는 냉연간판 및 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 각각의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치와 조질압연 처리에 의한 도금강판의 신장율 사이의 관계를 나타낸 그래프이다. 제26도에 있어서, 가로축의 냉연강판 으로 기재한 수직선은 냉연강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치를 뜻하고 있으며, 가로축의 신장율 0.0 으로 기재한 수직선은 조질압연 처리전의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 상기 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치를 나타내고 있고, 가로축의 신장률 1.0∼5.0으로 기재한 수직선은 각각의 신장율로 조질압연된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 상기 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치를 나타내고 있다. 제26도에 있어서, ●표는, 본 발명의 범위내의 실시예를 뜻하며, ○표는 본 발명의 범위밖의 비교예를 뜻하며, 점선은 통상의 조질압연 로울을 사용하였을 경우를 뜻하고, 실선은 본 발명에 의한 특별한 조질압연 로울을 사용한 경우를 뜻한다.
제26도에 나타낸 바와 같이, 5.0% 이하의 신장율에서의 조질압연 처리에 의하여 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치를 200㎛3이하로 하기 위하여는, 냉연 강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서이 파워 스펙트럼 적분치를 조질 압연시의 신장율과의 관계에 있어서, 500㎛3이하로 할 필요가 있다.
제3∼제5 발명의 방법에 있어서, 냉간압연 처리 및 조질압연 처리에 관한 상술한 특별한 조건과, 아연용융 도금처리 및 합금화 처리에 관한 상술한 특별한 조건등을 조합함으로써, 하기조건을 만족하는 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조할 수 있다.
(1) 다수의 미세한 요부의 대부분은 2㎛ 이상의 깊이를 가지고 있다 ;
(2) 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당, 200∼8,200 개의 범위내에 있다 ;
(3) 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부는 또한, 하기조건을 만족하고 있다 :
단면곡선을 그 소정길이에 걸쳐서 수평한 평균선과 평행하고, 또한, 상기 단면곡선에 있어서의 최고 피이크에서 2㎛ 만큼 하방에 위치하는 직선으로 절단하여 구한 단면 곡선에 대응하는 표면형상을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 합계길이의 전술한 단면곡선의 일정길이에 대한 백분율비로 나타낸 상대 부하길이 tp(2㎛)는 30∼90% 범위내에 있다.
다음에, 제3∼제5발명의 방법에 있어서의 냉간압연 처리조건 및 조질압연 처리조건을 상술한 바와 같이 한정한 이유를 설명한다.
냉간 압연기의 적어도 최종 로울 받침대에 있어서의 로울의 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.1㎛ 미만에서는 어니일링로내에 있어서 로울 결함이 발생하기 쉬우므로 바람직하지 않다. 한편, 상기 로울의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.8㎛을 초과하면, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면상에 100∼2,000㎛ 범위내의 표면형상을 지닌 부분이 증가하여 바람직하지 않다. 따라서, 냉간 압연기의 적어도 최종 로울 받침대에 있어서의 로울의 중심선 평균거칠기(Ra)를 0.1∼0.8㎛범위내로 한정하는 것이 바람직하다.
냉연강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치가 200㎛3을 초과하면, 아연용융 도금처리후에 하게 되는 조질압연 처리의 조건에 따라서는 조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연 합급용융 도금강판의 100~2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치를 200㎛3이하로 유지할 수 없고, 그 결과, 양호한 도장후 선영성을 얻을 수 없다.
따라서, 냉연강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치를 200㎛3이하로 유지하는 것이 바람직하다.
즉, 냉연강판의 표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 형성한 다음에, 여기에 소정의 신장율로 조질압연 처리를 하는 경우에 있어서, 냉연강판의 100~2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치가 500㎛3을 초과하면, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 적정한 조질 압연 처리를 하여도, 조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치를 200㎛3이하로 할 수 없으며, 그 결과, 양호한 도장후 선영성을 얻을 수 없다. 따라서, 냉연강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치를 500㎛3이하로 유지하는 것이 바람직하다.
조질압연 처리에 있어서의 로울의 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.5㎛를 초과하면, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면상에 100∼2,000㎛ 범위 내의 파장영역의 표면형상을 지닌 부분이 증가하여 바람직하지 않다. 따라서, 조질압연 처리에 있어서의 로울의 중심선 평균거칠기(Ra)를 0.5㎛ 이하로 유지하는 것이 바람직하다.
조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 200㎛3를 초과하면, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 도장후 선영성이 열화한다.
따라서, 조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치를 200㎛3이하로 유지하는 것이 바람직하다.
조질압연 처리에 있어서의 신장율이 0.3% 미만에서는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치를 200㎛3이하로 유지할 수 없고, 그 결과, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 우수한 도장후 선영성을 부여할 수 없다. 한편, 신장율이 5.0%를 초과하면 가공경화에 의하여 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 품질이 열화한다. 따라서, 조질압연 처리에 있어서의 신장율을 0.3∼5.0% 범위내로 한정하는 것이 바람직하다.
다음에 제1발명의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 실시예에 따라 비교예와 대비하면서 더욱 상세히 설명한다.
[제1발명의 실시예 1]
0.8㎜ 두께를 가진 여러장의 냉연강판을 사용하여, 연속 아연용융 도금라인에서 도금량이 강판의 한쪽면당 60g/㎡로 조정된 본 발명 범위내의 여러가지의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다. 즉, 연속 아연용융 도금라인에 있어서, 각 냉연강판을 어니일링하고, 이어서, 이와같이 어니일링이 된 냉연강판을 아연 0.17wt.%의 알루미늄 및 불가피적인 불순물로 된 화학성분 조성을 가진 아연용융 도금욕속을 통과시켜 냉연강판에 아연용융 도금처리를 함으로써, 냉연강판의 양표면상에 아연용융 도금층을 형성하였다. 이어서, 그 양표면상에 아연용융 도금층이 이와같이 형성된 냉연강판에, 합금화로에서 510℃의 온도에서 합금화 처리를 함으로써 냉연강판의 양표면 상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 형성하였다. 이와같이 형성된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층은 2㎛ 이상의 깊이를 가진 다수의 미세한 요부를 가지고 있었다. 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1mm2당의 2㎛ 이상의 깊이를 가진 다수의 미세한 요부의 수를 결정입자의 크기가 다른 냉연강판을 사용하여 변화시켰다. 여기에서는 결정입자의 크기는 냉연강판의 성분 및 어니일링 조건을 바꿈에 따라서 조정되었다. 결정입자의 크기를 조정하면, 냉연강판의 품질이 변화할 가능성이 있으나, 냉연강판의 품질을 변화시키고 싶으지 않을 경우에는 냉연강판을 연속 아연용융 도금라인을 통과시킬 때 어니일링로에 있어서 강판의 표층부에 스트레인을 부여한 다음 어니일링을 하는 것이 좋다. 이렇게 함으로써, 강판의 최표층부의 결정입자의 크기만이 조정되고, 강판내부의 결정입자의 크기를 일정하게 유지할 수 있으므로, 품질이 균일하고 또한 표층부의 결정입자의 크기를 바꾼 강판을 제조할 수 있다.
이와같이 제조된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명의 범위내의 샘플(이하, 본 발명 샘플이라 한다) Nos.4~10 및 12~14를 조제하였다. 비교하기 위하여, 본 발명의 범위 밖의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명의 범위밖의 샘플(이하, 비교용 샘플 이라 한다)Nos. 1∼3, 11, 15 및 16을 조제하였다. 비교용 샘플 Nos. 1∼3은 상술한 선행기술 3에 따라서 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터, 그리고 비교용 샘플 No. 16은 상술한 선행기술 4에 따라서 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 각각 조제되었다.
이어서, 본 발명 샘플 Nos. 4∼10 및 12∼14 와 비교용 샘플 Nos. Nos. 1∼13,11,15 및 16의 각각에 대하여, 프레스성형성 및 내파우더링성을 다음에 설명하는 시험방법에 의하여 조사하였다.
각 샘플의 표면을 주사형 전자현미경으로 관찰하여 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층에 있어서의 다수의 미세한 요부의 형성상태를 조사하였다.
제28도는 제1발명의 제1실시형태의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 대표예로서의 본 발명 샘플 No. 4의 표면조직의 주사형 전자현미경 사진이며, 제29도는 종래의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 대표예로서의 비교용 샘플 No. 1의 표면조직의 주사형 전자현미경 사진이다. 제28도 및 제29도로부터 명백한 바와 같이, 본 발명 샘플 No. 4의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 위에는, 종래의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층에는 존재하지 않는 2㎛ 이상의 깊이를 가진 다수의 미세한 요부가 형성되어 있었다.
2㎛이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수는 각 샘플의 표면을 주사형 전자 현미경으로 관찰하여, 100배로 확대한 사진에 있어서의 25㎟ 중의 요부의 수를 측정하고, 측정된 값을 1㎟의 수로 환산함으로써 구하였다. 각 샘플에 대한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당의 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 단위면적당이 개구면적의 합계의 단위면적에 대한 100분율비(이하, 요부의 면적율 이라 한다)및, 2㎛이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 평균면적을 표 1에 나타낸다.
프레스 성형성의 시험은 다음 방법으로 실시되었다. 즉, 프레스 성형성을 평가하기 위한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 표면의 마찰계수를 제30도에 나타낸 마찰계수 측정기를 사용하여 측정하였다. 이때 사용한 비이드(bead)(14)는 일본공업규격(JIS)의 SKD11에 규정된 공구강(tool steel)으로 되어 있었다. 비이드(14)와 샘플(15)(즉, 본 발명 샘플 Nos. 4∼10와 12∼14, 및 비교용 샘플 Nos. 1∼3, 11, 15 및 16의 각각)사이의 접촉면적은 3㎜×10㎜ 이었다. 윤활유가 그 양표면상에 도포된 샘플(15)을 로울러 (17) 상의 시험대(16)위에 고정하였다. 400Kg의 가압하중(N)으로 비이드(14)를 샘플(15)에 밀어붙이면서 시험대(16)를 레일(20)을 따라 이동시킴으로써 샘플(15)을 시험대(16)와 함께 1m /분의 속도로 끌어당겼다.
이때의 인발하중(F)및 가압하중(16)와 함께 1m/분의 속도로 끌어당겼다.
이때의 인발하중(F)및 가압하중(N)을 로우드 셀(load cell)(18) 및 (19)로 측정하였다. 이와같이 측정된 인발하중(F)및 가압하중(N)에 기초하여 샘플(15)의 마찰계수(F/N)를 산출하였다. 샘플(15)의 표면상에 도포된 윤활유는 니혼 퍼어커어라이징(주)제품 「NOX RUST 530F」이었다. 프레스 성형성의 평가기준은 다음과 같다.
마찰계수(F/N)의 값이 0.150 미만 : 프레스 성형성이 양호.
마찰계수(F/N)의 값이 0.150 이상 : 프레스 성형성이 불량.
내파우더링성 시험은 다음 방법으로 실시되었다. 즉, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 박리성의 지표가 되는 내파우더링성을 제31도 및 제32도에 나타낸 드로오 비이드(draw bead)시험기를 사용하여 다음과 같이 하여 평가 하였다. 먼저, 30㎜ 의 폭 및 120㎜의 길이를 지닌 샘플(23) (즉, 본 발명 샘플 Nos. 4∼10, 15 및 16의 각각)의 비측정면에 있어서의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 묽은 염산으로 용해 제거한 다음 샘플(23)을 탈지하고 그 중량을 측정하였다. 이어서, 샘플(23)의 양표면상에 윤활유를 도포하고, 이것을 드로오비이드 시험기의 비이드(21)와 오목금형(22) 사이의 간극에 삽입하였다. 이어서, 유압장치(25)를 작동시켜 500kgf/㎠ 의 압력(P)으로 오목금형(22)을 샘플(23)을 개재하여 비이드(21)에 밀어 붙였다.
가압압력(P)은 로우드 셀(24)로 측정되었다. 다음에, 이와같이 비이드(21)와 오목금형(22) 사이에 끼워진 샘플(23)을 200㎜/분의 인발속도(V)로 드로오 비이드 시험기로부터 상방으로 당겼다. 샘플(15)의 표면상에 도포된 윤활유는 니혼 퍼어커어라이징(주) 제품「NOX RUST 530F」 이였다.
이어서, 샘플(23)을 탈지하고, 그 측정면에 접착 테이프를 붙인 다음, 이것을 측정면으로부터 박리하였다.
이어서, 샘플(23)을 재차 탈지한 다음 샘플(23)의 중량을 측정하여, 시험전후의 중량차로부터 내파우더링성을 구하였다.
내파우더링성의 평가기준은 다음과 같다.
파우더링량이 5g/㎡ 미만 : 내파우더링성이 양호
파우더링량이 5g/㎡ 이상 : 내파우더링성이 불량
상술한 프레스 성형성 및 내파우더링성의 시험결과를 표 1에 함께 나타내었다.
표 1로 부터 명백한 바와 같이, 비교용 샘플 Nos. 1∼3에 있어서는 2㎛ 이상의 깊이를 지닌 미세한 요부의 수가 본 발명의 범위를 벗어나서 적고, 마찰계수가 본 발명 샘플에 비하여 크기 때문에, 비교용 샘플 Nos. 1∼3 은 프레스 성형성이 불량하였다. 더욱이, 비교용 샘플 Nos. 1∼3은 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 표면거칠기를 조정한 덜 로울을 사용하여 조질압연 함으로써 제조되어 있었으므로, 비교용 샘플 Nos. 1∼3의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층은 조질압연시 받은 손상을 갖고 있었다. 따라서, 비교용 샘플 Nos. 1∼3 에 있어서는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 박리하기 쉽고, 그 결과, 비교용 샘플 Nos. 1∼3은 내파우더링성이 불량하였다.
비교용 샘플 Nos. 11은 본 발명의 범위를 벗어나서 큰 요부의 면적율을 가지고 있었으므로, 마찰계수는 작고, 그 결과 프레스 성형성이 우수하였으나, 내파우더링성이 불량하였다.
비교용 샘플 Nos. 15 및 16은 어느것도 본 발명의 범위를 벗어나서 작은 요부의 면적율을 가지고 있었으므로, 마찰계수가 본 발명 시험편에 비하여 크고, 그 결과, 프레스성이 불량하였다.
이에 대하여, 본 발명 샘플 Nos. 4∼10 및 12∼14는 어느것이나 프레스 성형성 및 내파우더링성이 우수하였다.
[제1발명의 실시예 2]
다음에, 제1 발명의 상술한 실시예 1에 있어서의 제조조건에 2㎛ 이상의 깊이를 가진 다수의 미세한 요부에 관하여, 더욱이 하기조건, 즉 0.8㎜ 의 컷오프값을 지닌 거칠기 곡선을 그 소정길이에 걸쳐서 수평한 평균선과 평행하고, 또한, 거칠기 곡선에 있어서의 최고 피이크로부터 최저 골바닥까지의 수직거리의 80% 만큼 상기 최고 피이크의 하방에 위치하는 직선으로 절단하여 구한 상기 거칠기 곡선에 대응하는 표면형상을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 합계길이의 거칠기 곡선의 상기 소정길이에 대한 100분율비로 나타낸 상대부하길이 tp(80%)가 90% 이하인 조건을 부가하여 본 발명 범위내의 여러가지의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다.
이와같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명 샘플 Nos. 17∼28을 조제하였다. 이어서, 본 발명 샘플 Nos. 17∼28의 각각에 대하여 상술한 프레스 성형성의 시험을 하였다.
시험결과를 표 2에 나타내었다.
프레스 성형성의 평가기준은 다음과 같다.
마찰계수(F/N)의 값이 0.142 이하 : 프레스 성형성이 극히 양호.
마찰계수(F/N)의 값이 0.142초과 - 0.150 미만 : 프레스 성형성이 양호.
마찰계수(F/N)의 값이 0.150 이상 : 프레스 성형성이 불량.
상대 부하길이 tp(80%)의 산출은 동경 정밀(주) 제품 「표면거칠기 향상 측정기 SURFCOM 570A」를 사용하여 샘플표면의 거칠기 곡선(컷오프값 0.8㎜)을 측정함으로써 할 수 있었다.
각 샘플의 상대 부하길이 tp(80%)의 값, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당의 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수, 및 요부의 면적율을 표 2에 함께 나타내었다. 더욱이, 참고를 위하여 제1 발명의 실시예 1에 있어서의 각 샘플의 상대 부하길이 tp(80%)의 값을 표 1에 함께 나타내었다.
표 2로 부터 명백한 바와 같이, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부가 상대 부하길이 tp(80%)에 관한 상술한 조건을 만족하도록 제조된 본 발명 시험편 Nos. 18, 20, 22, 24, 26 및 28의 프레스 성형성은 극히 양호하였다.
다음에 제2발명의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 실시예에 따라 비교예와 대비하면서 더욱 상세히 설명한다.
[제2발명의 실시예 1]
제1발명의 상술한 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 본 발명의 범위내의 여러가지의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다.
이어서 이와같이 제조된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판에 그 로울표면이 0.2㎛의 중심선 평균거칠기(Ra)를 가지도록 조정된 광택 마무리용 스킨 패스 로울(skin pass roll)을 사용하여 신장율 1.0% 이상에서 조질압연 처리를 하였다. 상술한 조질압연 처리에 있어서, 신장율을 변화시킴으로써, 상대 부하 길이 tp(2㎛)의 값을 변화시켰다. 상대 부하길이 tp(2㎛)의 산출은 제1 발명의 실시예 2에 있어서와 마찬가지로 동경 정밀(주)사 제품 「표면 거칠기 형상 측정기 SURFCOM 570A」을 사용하여 도금강판의 표면의 단면곡선을 측정함으로써 하였다.
이와같이 하여 조질압연 처리된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명의 범위내의 샘플(이하 본 발명 샘플 이라 한다)Nos. 32∼38, 40∼42를 조제하였다. 비교를 위하여 본 발명의 범위밖의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 샘플(이하 비교용 샘플이라 한다)Nos. 29∼31, 39, 43 및 44를 조제하였다. 비교용 샘플 Nos. 29∼31은 상술한 선행기술 3에 따라서 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 그리고 비교용 샘플 No. 44는 상술한 선행기술 4 에 따라서 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 각각 제조되었다. 이어서, 본 발명 샘플 Nos. 32∼38과 40∼42 및 비교용 샘플 Nos. 29∼31, 39, 43 및 44의 각각에 대하여 프레스 성형성, 분산 내파우더링성 및 도장후 선영성을 다음에 설명하는 시험방법으로 조사하였다.
각 샘플의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층에 형성된 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수의 측정은 제1 발명의 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 하였다. 제1발명의 실시예 1에 있어서와 마찬가지로, 제2발명의 실시예 1의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 위에는 종래의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층에는 존재하지 않는 2㎛ 이상의 깊이를 가진 다수의 미세한 요부가 형성되어있다는 것이 확인되었다.
각 샘플의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당의 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부 1개의 평균면적, 및 상대 부하길이 tp(2㎛)를 표 3에 나타내었다.
프레스 성형성의 시험은 제1 발명의 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 하였다.
프레스 성형성의 평가기준도 제1발명의 실시예 1에 있어서와 동일하였다.
프레스 성형성의 시험결과를 표 3에 함께 나타내었다.
내파우더링성의 시험은 제1 발명의 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 실시 하였다. 내파우더링성의 평가기준도 제1 발명의 실시예 1에 있어서와 동일 하였다. 내파우더링성의 시험결과를 표 3에 함께 나타내었다.
도장후 선영성의 시험은 다음 방법으로 하였다. 즉, 니혼 퍼어커어라이징 (주) 제의 화성처리액 PB-3080)을 사용하여 각 샘플에 화성처리를 한 다음, 간사이 페인트(주) 제조의 도료 ″EI-2000″, ″TP-37 GRAY″및 ″TM-13(Rc)″를 사용하여 전착도장, 공정, 중간도장 공정 및 끝도장 공정으로 된 3 코우트 도장을 하였다.
이와같이 도장된 각 샘플의 도장후 선영성의 평가치, 즉, NSIC값을 스가 시험기(주) 제의 「사상(寫像) 선명도 측정장치 NSIC형」를 사용하여 측정하였다.
흑색 연마유리의 NSIC값은 100이며, NSIC값이 100에 가까워질수록 도장후 선영성이 양호하다는 것을 뜻한다. 도장후 선영성의 시험결과를 표 3에 함께 나타내었다.
표 3로부터 명백한 바와 같이 비교용 샘플 Nos. 29∼31에 있어서는, 2㎛ 이상의 깊이를 지닌 미세한 요부의 수가 본 발명의 범위를 벗어나서 적고, 마찰계수가 본 발명 샘플에 비하여 크므로 비교용 샘플 Nos. 29∼31은, 프레스 성형성이 불량하였다.
또한, 비교용 샘플 Nos. 29∼31의 NSIC값은 본 발명 샘플에 비하여 작으며, 그 결과, 비교용 샘플 Nos. 29∼31은 도장후 선영성이 불량하였다. 더욱이 비교용 샘플 Nos. 29∼31은 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 표면 거칠기를 조정한 덜로울을 사용하여 조질압연함으로써 제조되었으므로, 비교용 샘플 Nos. 29∼31의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층은 조질압연시에 받은 손상을 갖고 있었다.
따라서, 비교용 샘플 Nos. 29∼31에 있어서는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 박리하기 쉽고, 그결과, 비교용 샘플 Nos. 29∼31은 내파우더링성이 불량하였다.
비교용 샘플 No. 39의 상대부하길이 tp(2㎛)는 본 발명의 범위를 벗어나서 작았으므로, 그 NSIC값은 본 발명 샘플에 비하여 작으며, 따라서 비교용 샘플 No. 39는 도장후 선영성이 불량하였다.
비교용 샘플 No. 43의 상대 부하길이 tp(2㎛)는 본 발명의 범위를 벗어나서 크므로, 그 마찰계수는 본 발명 샘플에 비하여 크며, 따라서 비교용 샘플 No. 43은 프레스 성형성이 불량하였다.
비교용 샘플 No. 44의 상대 부하길이 tp(2㎛)는 본 발명의 범위를 벗어나서 작았으므로 그 마찰계수는 본 발명 샘플에 비하여 크며, 따라서, 비교용 샘플 No. 44는 프레스 성형성이 불량하였다. 더욱이 비교용 샘플 No. 44의 NSIC값은 본 발명 샘플에 비하여 작으며, 그결과 비교용 샘플 No. 44는 도장후 선영성이 불량하였다.
이에 대하여 본 발명 샘플 Nos. 32∼38 및 40∼42는 어느 것이나, 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성이 우수하였다.
[제2발명의 실시예 2]
다음에, 제2발명의 상술한 실시예 1에 있어서의 제조조건에, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부에 관하여, 더욱이 하기조건, 즉 0.8㎜의 컷오프 값을 가진 거칠기 곡선을 그 소정길이에 걸쳐서 수평한 평균선과 평행하고, 또한, 거칠기 곡선에 있어서의 최고 피이크로부터 최저 바닥까지의 수직거리의 80% 만큼, 상기 최고 피이크의 하방에 위치하는 직선으로 절단하여 구하여진 상기 거칠기 곡선에 대응하는 표면형상을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 합계 길이의 거칠기 곡선의 소정길이에 대한 100분율비로 나타낸 상대 부하길이 tp(80%)가 90% 이하인 조건을 부가하여 본 발명의 범위내의 여러가지 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다. 이와같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명 샘플 Nos. 45∼56을 조제하였다. 이어서, 본 발명 샘플 Nos. 45∼56의 각각에 대하여 상술한 프레스 성형성 및 도장후 선영성의 시험을 하였다. 시험결과를 표 4에 나타내었다.
프레스 성형성의 평가기준은 다음과 같다.
마찰계수(F/N)의 값이 0.142이하 : 프레스 성형성이 극히 양호.
마찰계수(F/N)의 값이 0.142초과 - 0.150 미만 : 프레스 성형성이 양호.
마찰계수(F/N)의 갑싱 0.150이상 : 프레스 성형성이 불량.
상대 부하길이 tp(2㎛)및 상대 부하길이 tp(80%)의 산출은 제1 발명의 실시예 2에 있어서와 마찬가지로 동경정밀(주) 사제「표면 거칠기 형상 측정기 SURFCOM 570A을 사용하여, 샘플표면의 단면곡선 및 거칠기곡선(컷오프값 0.8㎜)을 각각 측정함에 따라서 하였다.
각 샘플의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당의 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수, 상대 부하길이 tp(2㎛)및 상대 부하길이 tp(80%)의 값을 표 4에 함께 나타내었다.
표 4로부터 명백한 바와같이, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부가 상대 부하길이 tp(80%)에 관한 상술한 조건을 만족하도록 제조된 본 발명 샘플 Nos. 46,48,50,52,54 및 56의 프레스 성형성은 극히 양호하고, 본 발명 샘플Nos. 45∼56은 어느 것이나 도장후 선영성이 우수하였다.
다음에 본 발명의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제3발명의 방법을 실시예에 따라 비교예와 대비하면서 더욱 상세히 설명한다.
[제3발명의 실시예1]
0.8㎜의 판두께를 가지 여러장의 IF강(interstitial atoms free steel의 약) 베이스의 냉연강판을 사용하여, 연속 아연용융 도금라인에 의해, 소정의 도금량을 가진 본 발명의 범위내의 여러가지 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다. 즉, 냉연강판의 각각에 제3발명의 방법의 범위내의 조건에 있어서, 아연용융 도금처리, 합금화 처리 및 조질압연 처리를 각각의 조건을 변화시키면서 실시하였다. 이와같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판과, 강판의 한쪽면당 30g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 45g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 60g/㎡ 도금량을 가진 여러장의 도금강판 등으로 되어 있다. 이와같이 제조된, 그 양표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 형성된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명의 범위내의 여러장의 샘플(이하 본 발명 샘플 이라 한다)을 조제하였다. 비교를 위하여, 아연용융 도금 처리조건 및 합금화 처리조건중의 적어도 한가지가 본 발명의 범위 밖인 조건에 의하여, 여러장의 냉연강판에 아연용융 도금처리, 합금화 처리 및 조질압연 처리를 하여 본 발명의 범위밖의 여러가지 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다. 이와같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 강판의 한쪽면당 30g/㎡ 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 45g/㎡ 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 60g/㎡ 도금량을 가진 여러장의 도금강판 등으로 되어 있다. 이와같이 제조된 그 양표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 형성된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명의 범위 밖의 여러장의 샘플(이하 비교용 샘플이라한다)을 조제하였다.
본 발명 샘플 및 비교용 샘플의 각각에 대하여 아연용융 도금처리에 있어서의 도금량, 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량, 냉연강판의 온도 및 도금욕 온도; 합금화 처리에 있어서의 초기반응온도 및 합금화 처리온도 ; 및 조질압연 처리에 있어서의 신장율을 표 5 내지 표 8에 나타내었다.
본 발명 샘플 및 비교용 샘플의 각각에 대하여 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성을 다음에 설명하는 시험방법으로 조사하였다.
프레스 성형성의 시험은 제1 발명의 실시예 1에 있어서의 동일한 방법으로 실시하였다. 프레스 성형성의 평가기준은 다음과 같다.
마찰계수(F/N)의 값이 0.142 이하 : 프레스 성형성이 극히 양호.
마찰계수(F/N)의 값이 0.142 초과 -0.150 미만 : 성형성이 양호.
마찰계수(F/N)의 값이 0.150 이상 : 프레스 성형성이 불량.
프레스 성형성의 시험결과를 표 5 내지 표 8에 함께 나타내었다.
내파우더링성의 시험은 제1 발명의 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 하였다. 내파우더링성의 평가기준도 제1 발명의 실시예 1에 있어서와 동일하였다. 내파우더링성의 시험결과를 표 5 내지 표 8에 함께 나타내었다.
도장후 선영성의 시험은 제2발명의 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 하였다. 도장후 선영성의 평가기준도 제2발명의 실시예 1에 있어서와 동일하였다. 도장후 선영성의 시험결과를 표 5∼표 8에 함께 나타내었다.
표 5∼표 8로부터 벗어나서 명백한 바와같이 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량이 본 발명의 범위를 벗어나서 적었던 비교용 샘플 No. 57은 프레스 성형성 및 내파우더링성이 불량하였다. 비교용 샘플 No. 100에 있어서는 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량이 본 발명의 범위를 벗어나서 많았던 사실에 기인하여, 철과 아연 사이의 합금화 반응이 발생하지 않었다. 초기반응온도가 본 발명의 범위를 벗어나서 낮았던 비용용 샘플 Nos. 58, 63, 68, 81, 90, 95, 102 및 111과 초기 반응 온도가 본 발명의 범위를 벗어나서 높았던 비교용 샘플 Nos. 62, 67, 76, 85, 94, 99, 106 및 115는 어느것도 프레스 성형성이 불량하였다. 합금화 처리온도가 본 발명의 범위를 벗어나서 낮았던 비교용 샘플 Nos. 77, 86, 107 및 116은 어느 것이라도 프레스 성형성이 불량하였다. 합금화 처리온도가 본 발명의 범위를 벗어나서 높았던 비교용 샘플 No. 80, 89, 110 및 119 어느것도 내파우더링성이 불량하였다. 신장율이 0%, 즉, 조질압연 처리를 하지 않았던 비교용 샘플 Nos. 59, 64, 69, 82, 91, 96, 103및 112는 어느 것이나 도장후 선영성이 불량하였다. 비교용 시험편 No. 101은 도금강판이 레이저 덜 로울에 의하여 조질압면 되었기 때문에,도금층이 손상을 받아서 내파우더링성이 불량하였다.
이에 대하여, 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량, 초기반응온도, 합금화 온도 및 신장율의 모두가 본 발명의 범위내이었던 본 발명 시험편 Nos. 60, 61, 65, 66, 70∼75, 78, 79, 83, 84, 87, 88, 92, 93, 97, 98, 104, 105, 108, 109, 113, 114, 117 및 118은 어느 것이나, 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성의 모두에 있어서 우수하였다.
[제3발명의 실시예 2]
0.8㎜의 판두께를 가진 여러장의 IF강 베이스의 열연강판에 본 발명의 범위내의 냉간압연 조건에 따라서 냉간압연 처리를 하여 여러장의 냉연강판을 조제하였다. 이어서, 이와같이 조제된 냉연강판의 각각에 아연용융 도금처리, 합금화 처리 및 조질압연 처리를 이 순서로 실시하고, 본 발명의 범위내에서, 아연용융 도금처리 조건, 합금화 처리조건 및 조질압연 처리조건을 바꿈에 따라서, 본 발명의 범위내의 여러가지 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다. 이와같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 강판의 한쪽면당 30g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 45g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 60g/㎡도금량을 가진 여러장의 도금강판 등으로 되어 있다. 이와 같이 제조된 그 양쪽 표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 형성된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명의 범위내의 여러장의 샘플(이하, 본 발명 샘플 이라 한다)을 조제하였다.
비교하기 위하여 냉간압연 처리조건, 아연용융 도금처리 조건, 합금화 처리 조건 및 조질압연 조건중의 적어도 하나가 본 발명의 범위밖인 조건에 의하여 여러장의 열연강판에 냉간압연 처리, 아연용융 도금처리, 합금화 처리 및 조질압연처리를 하여 본 발명의 범위밖의 여러가지의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다. 이와 같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 강판의 한쪽면당 30g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 45g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 60g/㎡ 도금량을 가진 여러장의 도금강판 등으로 되어 있다. 이와 같이 제조된 그 양표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 형성된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명의 범위밖의 여러장의 샘플(이하, 비교용 샘플 이라 한다)을 조제하였다.
본 발명 샘플 및 비교용 샘플의 각각에 대하여 냉간압연 처리에 있어서의 로울 중심선 평균거칠기(Ra) 및 냉연강판의 단면 곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치 : 아연용융 도금처리에 있어서의 도금량, 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량, 냉연강판의 온도 및 도금욕 온도 ; 합금화 처리에 있어서의 초기반응 온도 및 합금화 처리온도 ; 및 조질압연 처리에 있어서의 로울의 중심선 평균거칠기(Ra), 신장율 및 조질압연된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치를 표 9∼표 11에 나타내었다.
본 발명 샘플 및 비교용 샘플의 각각에 대하여 제3 발명의 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성을 조사하였다. 그 시험결과를 표 9∼표 11에 함께 나타내었다.
표 9∼표 11로부터 명백한 바와 같이, 본 발명 샘플 No. 120은 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성의 어느 것에 있어서도 양호하였다. 그러나, 본 발명 샘플 No. 120의 제조방법에 있어서는 냉연로울의 중심선 거칠기(Ra)가 작았음에 기인하여 냉연로울에 로울 결함이 발생하기 쉽고, 그 결과, 냉연강판의 품질에서 약간의 불량이 확인되었다. 본 발명 샘플 Nos. 125-127의 제조방법에 있어서, 열연강판은 냉연강판의 파워 스펙트럼의 적분치가 높아지는 로울을 사용하여 냉간압연되고, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 파워 스펙트럼의 적분치가 높아지는 종래의 로울을 사용하여 조질압연 되었다.
그 결과, 본 발명 샘플 Nos. 125-127은 도장후 선영성에 있어서 약간 불량하였다.
본 발명 샘플 No. 134는 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성의 모두에 있어서 우수하였으나, 조질압연의 신장율이 높음에 기인하여 제품의 품질에서 약간의 불량이 확인되었다.
비교용 샘플 Nos. 135 및 136은 합금화 온도가 본 발명의 범위를 벗어나서 낮았음에 기인하여 프레스 성형성이 불량하였다. 비교용 샘플 No. 138은 레이저 덜 로울에 의하여 표면형상이 부여된 냉연강판이 사용되었음에 기인하여 내파우더링성이 불량하였다.
비교용 샘플 No. 142는 합금화 온도가 본 발명 범위를 벗어나서 높았음에 기인하여, 프레스 성형성 및 내파우더링성이 불량하였다. 비교용 No. 143은 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량이 본 발명 범위를 벗어나서 적었음에 기인하여, 프레스 성형성 및 내파우더링성이 불량하였다. 비교용 샘플 No. 149에 있어서는 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량이 본 발명 범위를 벗어나지 않았음에 기인하여, 철과 아연 사이의 합금화 반응이 발생하지 않았다.
본 발명 샘플 No. 150은 프레스 성형성 및 내파우더링성이 우수하였으나, 조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 파워 스펙트럼 적분치가 컷음에 기인하여, 도장후 선영성에 약간 불량하였다.
이에 대하여, 냉간압연처리에 있어서의 로울의 중심선 평균거칠기(Ra), 및 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치, 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량, 합금화 처리에 있어서의 초기반응온도 및 합금화 처리온도, 조질압연처리에 있어서의 압연로울의 중심선 평균거칠기(Ra), 신장율, 및, 조질압연된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치의 모두가 이 발명 범위내인 본 발명 샘플 Nos. 121-124, 128-133, 137, 139-141, 및 144-148은 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성의 모두가 우수하였다.
다음에, 본 발명의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제4발명의 방법을 실시예에 따라 비교예와 대비하면서 더욱 상세히 설명한다.
[제4발명의 실시예 1]
각종의 IF강을 베이스로 하여, 붕소, 티타늄, 니오브, 가용성 알루미늄 및 질소의 량을 변화시켜서, 표 12 및 표 13에 나타낸 본 발명 범위내의 성분조성을 가진 여러개의 강(이하, 본 발명강 이라 한다) 및 본 발명 범위 밖의 성분조성을 가진 여러개의 강(이하, 비교용 강이라 한다)을 조제하였다.
본 발명 강 및 비교용 강으로 된 0.8㎜의 판두께를 가진 여러장의 냉연강판을 사용하여 연속 아연용융 도금라인에 의해, 소정의 도금량을 가진 본 발명 범위내의 여러가지 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다. 즉, 냉연강판의 각각에 제4 발명 방법의 범위내의 조건에 있어서, 아연용융 도금처리, 합금화 처리 및 조질압연 처리를 각각의 조건을 변화시키면서 실시하였다.
이와같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 강판의 한쪽면당 30g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 45g/㎡ 의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 60g/㎡ 도금량을 가진 여러장의 도금강판 등으로 되어 있다. 이와같이 제조된 그 양표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 형성된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명 범위내의 샘플(이하, 본 발명 샘플 이라 한다)을 조제하였다.
비교하기 위하여, 아연용융 도금처리 조건 및 합금화 처리조건 중의 적어도 하나가 본 발명 범위 밖인 조건에 의하여 여러장의 냉연강판에 아연용융 도금처리, 합금화 처리 및 조질압연 처리를 실시하여 본 발명 범위 밖의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다. 이와같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 강판의 한쪽면당 30g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 45g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 60g/㎡ 도금량을 가진 여러장의 도금강판 등으로 되어 있다.
이와같이 제조된, 그 양표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 형성된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명 범위밖의 여러장의 샘플(이하, 비교용 샘플 이라 한다)을 제조하였다.
본 발명 샘플 및 비교용 샘플의 각각에 대하여, 강의 종류, 냉연강판속에 있어서의 탄소(C), 질소(N) 및 붕소(B)의 합계 고용량(固溶量), 아연용융 도금처리에 있어서의 도금량, 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량, 합금화 처리에 있어서의 초기반응온도 및 합금화 처리온도 및 조질압연 처리에 있어서의 신장율을 표 14∼표 17에 나타내었다.
본 발명 샘플 및 비교용 샘플의 각각에 대하여, 제3발명의 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성을 조사하였다.
프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성의 평가기준은 제3 발명의 실시예 1에 있어서와 동일하였다. 그 시험결과를 표 14∼표 17에 함께 나타내었다.
표 14∼표 17로부터 명백한 바와 같이, 비교예 샘플 Nos. 151, 156, 161, 166, 178, 183 및 190은 어느것이나 냉연강판속의 탄소(C), 질소(N)및 붕소(B)의 합계 고용량이 0이였음에 기인하여, 프레스 성형성이 불량하였다. 비교용 샘플 Nos. 155, 160, 165, 182, 187 및 194는 냉연강판속의 탄소(C), 질소(N) 및 붕소(B)의 합계 고용량이 본 발명의 범위를 벗어나서 많았음에 기인하여 그 품질이 불량하였다.
비교용 샘플 Nos 203 및 217은 아연용융 도금욕속의 알루미늄의 함유량이 본 발명 범위를 벗어나서 낮았음에 기인하여 프레스 성형성 및 내파우더링성이 불량하였다. 비교용 샘플 Nos. 208 및 222에 있어서는 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량이 본 발명의 범위를 벗어나서 많았음에 기인하여, 철과 아연사이의 합금화 반응이 발생하지 않았다. 비교용 샘플 No. 223은 합금화 처리온도가 본 발명의 범위를 벗어나서 낮았음에 기인하여, 프레스 성형성이 불량하였다. 비교용 샘플 Nos. 212 및 226은 합금화 처리온도가 본 발명의 범위를 벗어나서 높았음에 기인하여, 프레스 성형성 및 내파우더링성이 불량하였다.
비교용 샘플 Nos. 213 및 227은 조질압연에 있어서의 신장율이 0% 였던 사실, 즉 , 조질압연 처리가 되어 있지 않았음에 기인하여 도장후 선영성이 불량하였다. 비교용 샘플 Nos. 214 및 228은 도금강판이 레이져 덜 로울에 의하여 조질압연되었기 때문에 도금층이 파괴되어 내파우더링성이 불량하였다. 이에 대하여, 냉연강판속의 탄소(C), 질소(N) 및 붕소(B)의 합계 고용량, 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량, 합금화 처리온도 및 조질압연 처리에 있어서 신장율의 모두가 본 발명의 범위내이었던 본 발명 샘플 Nos. 152∼154, 157∼159, 162∼164, 167∼177, 179∼181, 184∼186, 188, 189, 191∼193, 195∼202, 204∼207, 209∼211, 215, 216, 218∼221, 224 및 225는 어느것이나 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성의 모두에 있어서 우수하였다.
[제4발명의 실시예 2]
냉간압연 처리에 있어서의 냉연로울의 중심선 평균 거칠기(Ra)및 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치를 본 발명의 범위내에서 바꾸면서 제4 발명의 실시예 1에 있어서와 동일한 성분조성을 가진 본 발명 강 및 비교강으로 된 0.8㎜ 의 판두께를 가진 여러장의 냉연강판을 조제하였다.
이와같이 조제된 여러장의 냉연강판의 각각에 아연용융 도금처리, 합금화 처리 및 조질압연 처리를 이 순서로 실시하고, 본 발명의 범위내에 있어서 아연용융 도금 처리조건, 합금화 처리조건 및 조질압연 처리조건을 바꿈에 따라서, 본 발명 범위내의 여러가지 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다. 이와같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 강판의 한쪽면당 30g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 45g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 그리고 강판의 한쪽면당 60g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판 등으로 되어 있었다. 이와같이 제조된, 그 양표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 형성된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명 범위내의 여러장의 샘플(이하, 본 발명샘픔 이라 한다)을 조제하였다.
비교하기 위하여, 냉연강판속의 탄소(C), 질소(N) 및 붕소(B)의 합계 고용량, 냉간압연 처리조건, 아연용융 도금 처리조건, 합금화 처리조건 및 조질압연 조건 중의 적어도 하나가 본 발명의 범위밖인 조건에 의하여 여러장의 열연강판에 냉간압연 처리, 아연용융 도금처리, 합금화 처리 및 조질압연 처리를 하여 본 발명 범위밖의 여러가지 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다. 이와같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 강판의 한쪽면당 30g/m 의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 45g/m 의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 60g/m 도금량을 가진 여러장의 도금강판 등으로 되어 있었다. 이와같이 제조된 , 그 양표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 형성된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명범위 밖의 여러장의 샘플(이하, 비교용 샘플 이라 한다)을 조제하였다.
본 발명 샘플 및 비교용 샘플의 각각에 대하여, 강(鋼)의 종류, 냉연강판속의 탄소(C), 질소(N)및 붕소(B)의 합계 고용량, 냉간압연 처리에 있어서의 냉연로울의 중심선 평균거칠기(Ra), 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치, 아연용융 도금처리에 있어서의 도금량 및 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량, 합금화 처리에 있어서의 합금화 처리온도, 및 조질압연 처리에 있어서의 조질압연 로울의 중심선 평균거칠기(Ra), 조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장 영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치 및 조질압연에 있어서의 신장율을 표 18 및 표 19에 나타내었다.
본 발명 샘플 및 비교용 샘플의 각각에 대하여 제4발명의 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성을 조사하였다. 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성의 평가기준은 제4발명의 실시예 1에 있어서와 동일하였다. 그 시험결과를 표 18 및 표 19에 함께 나타내었다.
표 18 및 표 19로부터 명백한 바와 같이, 본 발명 샘플 No. 229는 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성의 어느 것에 있어서도 양호하였다.
그러나, 본 발명 샘플 No.229의 제조방법에 있어서는 냉연로울의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 작았음에 기인하여, 냉연로울에 로울 결함이 발생하기 쉽고, 그 결과, 냉연강판의 품질에서 약간의 불량이 확인되었다. 본 발명 샘플 Nos. 234∼236의 제조방법에 있어서는 열연강판은 냉연강판의 파워 스펙트럼의 적분치가 높아지는 냉연로울을 사용하여 냉간압연되고, 그리고 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 파워 스펙트럼 적분치가 높아지는 종래의 조질압연 로울을 사용하여 조질압연 되었다. 그 결과, 본 발명 샘플 Nos. 234∼236은 도장후 선영성에서 약간 불량하였다.
비교용 샘플 No. 247은 레이저 덜 로울에 의하여 표면현상이 부여된 냉연강판이 사용되었음에 기인하여, 내파우더링성이 불량하였다. 비교용 샘플 No. 243은 조질압연 처리에 있어서의 신장율이 본 발명의 범위를 벗어나서 높아졌음에 기인하여, 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 품질이 불량하였다. 비교용 샘플 Nos. 244 및 245은 합금화의 처리온도가 본 발명범위를 벗어나서 낮았음에 기인하여, 프레스 성형성이 불량하였다. 비교용 샘플 No.251 은 합금화 처리온도가 본 발명범위를 벗어나서 높았음에 기인하여, 내파우더링성이 불량하였다. 비교용 샘플 No. 252는 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량이 본 발명 범위를 벗어나서 낮았음에 기인하여 내파우더링성이 불량하였다.
비교용 샘플 No. 258 에 있어서는 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량이 본 발명 범위를 벗어나서 높아졌음에 기인하여 철과 아연 사이의 합금화 반응이 발생하지 않았다. 비교용 샘플 No. 259는 조질압연 로울의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 본 발명 범위를 벗어나서 높고, 조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼 적분치가 본 발명의 범위를 벗어나서 높아졌음에 기인하여 도장후 선영성이 불량하였다.
이에 대하여, 냉연강판속의 탄소(C), 질소(N)및 붕소(B)의 합계 고용량, 냉간압연 처리에 있어서의 냉연로울의 중심선 평균거칠기(Ra), 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치, 아연용융 도금처리에 있어서의 도금량 및 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량, 합금화 처리에 있어서의 합금화 처리온도, 및 조질압연 처리에 있어서의 조질압연 로울의 중심선 평균 거칠기(Ra), 조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치 및 조질압연 처리에 있어서의 신장율의 모두가 본 발명 범위내이었던 본 발명 샘플 Nos. 230∼233, 237∼241, 246, 248∼250, 및 253∼257은 어느 것이나 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성의 모두에 있어서 우수하였다.
다음에, 본 발명의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 제5 발명의 방법을 실시예에 따라 비교예와 대비하면서 더욱 상세히 설명한다.
[제5 발명의 실시예 1]
0.8㎜의 판두께를 가진 여러장의 IF강 베이스이 냉연강판을 사용하여 연속 아연용융 도금라인에 의해 소정의 도금량을 가진 본 발명의 범위내의 여러가지의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다.
즉, 냉연강판의 각각에 제5발명의 방법의 범위내의 조건에서 아연용융 도금처리, 합금화 처리 및 조질압연 처리를 각각의 조건을 변화시키면서 실시하였다. 이와같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 강판의 한쪽면당 30g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 45g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 60g/㎡ 도금량을 가진 여러장의 도금강판 등으로 되어 있다. 이와같이 제조된 그 양표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명 범위내의 여러장의 샘플(이하, 본 발명 샘플 이라 한다)을 조제하였다.
비교하기 위하여, 아연용융 도금처리 조건 및 합금화 처리조건 중의 적어도 하나가 본 발명의 범위밖인 조건에 의하여 여러장의 냉연강판에 아연용융 도금처리, 합금화 처리 및 조질압연 처리를 실시하여 본 발명의 범위 밖의 여러가지의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다.
이와같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 강판의 한쪽면당 30g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 그리고 강판의 한쪽면당 45g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 그리고 강판의 한쪽면당 60g/㎡ 도금량을 가진 여러장의 도금강판등으로 되어 있다. 이와같이 제조된, 그 양표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 형성된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명의 범위밖의 여러장의 샘플(이하, 비교용 샘플 이라 한다)을 조제하였다.
본 발명 샘플 및 비교용 샘플의 각각에 대하여, 아연용융 도금처리에 있어서의 도금량 및 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량, 합금화 처리에 있어서의 합금화처리온도, 및 조질압연 처리에 있어서의 신장율을 표 20 및 표 21에 나타내었다.
본 발명 샘플 및 비교용 샘플의 각각에 대하여, 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성을 다음에 설명하는 시험방법으로 조사하였다.
프레스 성형성 시험은 제3발명의 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 하였다. 프레스 성형성의 평가기준도 제3발명의 실시예 1에 있어서와 동일하였다. 프레스 성형성의 시험결과를 표 20 및 표 21에 함께 나타내었다.
내파우더링성의 시험은 제3발명의 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 실시되었다. 내파우더링성의 평가기준도 제3 발명의 실시예 1에 있어서와 동일하였다. 내파우더링성의 시험결과를 표 20 및 표 21에 함께 나타내었다.
도장후 선영성의 시험은 제3 발명의 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 실시되었다. 도장후 선영성의 평가 기준도 또 제3 발명의 실시예 1에 있어서와 동일하였다. 도장후 선영성의 시험결과를 표 20 및 표 21에 함께 나타내었다.
표 20 및 표 21로부터 명백한 바와 같이, 비교용 샘플 Nos. 260, 261, 263, 267∼270, 279∼282, 287∼289, 293 및 297∼299은 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량 및 합금화 처리온도의 어느것이 본 발명의 범위를 벗어나 있음에 기인하여, 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장 후 선영성의 어느것에 있어서 불량하였다. 비교용 샘플 No. 265, 274 및 284는 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량 및 합금화 처리온도는 본 발명의 범위내이었으나, 각 도금강판이 피이저 덜 로울에 의하여 조질압연되었기 때문에 도금층이 손상하여 내파우더링성이 불량하였다. 비교용 샘플 No. 290 및 294에 있어서는 합금화 처리온도가 낮았음에 기인하여 철과 아연 사이의 합금화 처리의 완료까지에 상당히 시간을 필요로 하였다.
이에 대하여, 본 발명 샘플 Nos. 262, 264, 266, 271∼273, 275∼278, 283, 285, 286, 291, 292, 295 및 296은 어느것이나 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성의 모두에 있어서 우수하였다.
[제5 발명의 실시예 2]
0.8㎜ 의 판두께를 가진 여러장의 IF강 베이스의 열연강판에 본 발명의 범위내의 냉간압연 조건에 따라서 냉간압연 처리를 하여 여러장의 냉연강판을 조제하였다. 이어서 이와같이 조제된 냉연강판의 각각에 아연용융 도금처리 합금화처리 및 조질압연 처리를 이 순서로 실시하고 본 발명의 범위내에서 아연용융 도금처리조건, 합금화 처리 조건 및 조질압연 처리 조건을 바꿈에 따라서 본 발명의 범위내의 여러가지의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다. 이와 같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 강판의 한쪽면당 30g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 45g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 그리고 강판의 한쪽면당 60g/㎡ 도금량을 가진 여러장의 도금강판 등으로 되어 있다. 이와같이 제조된 그 양표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 형성된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명 범위내의 여러장의 샘플(이하, 본 발명 샘플이라한다)을 조제하였다.
비교하기 위하여, 냉간압연 처리조건, 아연용융 도금처리조건, 합금화 처리조건 및 조질압연 조건 중의 적어도 하나가 본 발명의 범위밖인 조건에 의하여 여러장의 열연강판에 냉간압연 처리, 아연용융 도금처리, 합금화 처리 및 조질압연 처리를 하여 본 발명의 범위 밖의 여러가지 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하였다. 이와같이 제조된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 강판의 한쪽면당 30g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 강판의 한쪽면당 45g/㎡의 도금량을 가진 여러장의 도금강판과, 그리고 강판의 한쪽면당 60g/㎡도금량을 가진 여러장의 도금강판등으로 되어 있다. 이와같이 제조된, 그 양표면상에 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 형성된 여러장의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로부터 본 발명의 범위밖의 여러장의 샘플 (이하,비교용 샘플 이라 한다)을 조제하였다.
본 발명 샘플 및 비교용 샘플의 각각에 대하여, 냉간압연 처리에 있어서의 로울의 중심성 평균 거칠기(Ra), 및 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치 ; 아연용융 도금처리에 있어서의 도금량 및 아연용융 도금욕속의 알류미늄 함유량 : 합금화 처리에 있어서의 합금화 처리온도 ; 및 조질압연 처리에 있어서의 로울의 중심선 평균 거칠기(Ra), 신장율, 및 조질압연된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치를 표 22 및 표 23에 나타내었다.
본 발명 샘플 및 비교용 샘플의 각각에 대하여 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성을 다음에 설명하는 시험방법으로 조사하였다.
프레스 성형성의 시험은 제3발명의 실시예 1에 있어서와, 동일한 방법으로 실시되었다. 프레스 성형성의 평가기준도 제3발명의 실시예 1에 있어서와 동일하였다. 프레스 성형성의 시험결과를 표 22 및 표 23에 함께 나타내었다.
내파우더링성의 시험은 제3발명의 실시예 1 에 있어서와 동일한 방법으로 실시되었다. 내파우더링성의 평가기준도 제3발명의 실시예 1에 있어서와 동일하였다. 내파우더링성의 시험결과를 표 22 및 표 23에 함께 나타내었다.
도장후 선영성에 관한 시험은 제3발명의 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 실시되었다. 도장후의 선영성의 평가기준도 제3발명의 실시예 1에 있어서와 동일하였다. 도장후 선영성의 시험결과를 표 22 및 표 23에 함께 나타내었다.
표 22 및 표 23로부터 명백한 바와 같이, 비교용 샘플 No. 300은, 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성의 어느것에 있어서도 양호하였다. 그러나 비교용 샘플 No. 300의 제조방법에 있어서는 냉연로울의 중심선 평균거칠기(Ra)가 본 발명의 범위를 벗어나서 작았음에 기인하여 냉연로울에 로울 결함이 발생하여, 그 결과, 냉연강판의 품질이 열화하였다. 비교용 샘플 Nos. 305∼307의 제조방법에 있어서는 열연강판은 냉연강판의 파워 스펙트럼의 적분치가 높아지는 냉연로울을 사용하여 냉간압연 되며, 그리고 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판은 조질압연 후의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 파워 스펙트럼의 적분치가 높아지는 종래의 조질압연 로울을 사용하여 조질압연 되었다. 그 결과 비교용 샘픔 Nos.305∼307은 도장후 선영성에 있어서 불량하였다.
비교용 샘플 No. 314는, 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성의 어느것에 있어서도 우수하였으나, 조질압연 처리에 있어서의 신장율이 본 발명의 범위를 벗어나서 높아졌음에 기인하여, 제품의 품질에 있어서 불량이 인정되었다. 비교용 샘플 Nos. 315 및 316은 합금화 처리 온도가 본 발명의 범위를 벗어나서 낮았음에 기인하여, 프레스 성형성이 불량하였다. 비교용 샘플 No. 318은 레이저 덜 로울에 의하여 표면형상이 부여된 냉연강판이 사용되어 있었음에 기인하여 내파우더링성이 불량하였다. 비교용 샘플 Nos. 321 및 322는 합금화 처리온도가 본 발명의 범위를 벗어나서 높아졌음에 기인하여, 프레스 성형성이 불량하였다. 비교용 샘플 Nos. 323 및 324는 아연용융 도금욕속의 알루미늄함유량이 본 발명의 범위를 벗어나서 적었음에 기인하여, 프레스 성형성 및 내파우더링성이 불량하였다. 비교용 샘플 No. 330에 있어서는 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량이 본 발명의 범위를 벗어나서 높았음에 기인하여, 철과 아연사이의 합금화 반응이 발생하지 않았다. 비교용 샘플 No. 331은 조질압연 처리가 된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 파워 스펙트럼의 적분치가 본 발명 범위를 벗어나서 많았음에 기인하여, 도장후의 선영성이 불량하였다.
이에 대하여, 냉연로울의 중심선 평균 거칠기(Ra), 냉연강판의 파워 스펙트럼의 적분치, 아연용융 도금처리에 있어서의 도금량, 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량, 합금화 처리에 있어서의 합금화 처리온도 및 조질압연 처리에 있어서의 조질압연 로울의 중심선 평균 거칠기(Ra), 신장율 및 조질압연된 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 파워 스펙트럼 적분치가 모두 본 발명의 범위내이었던 본 발명 샘플 Nos. 301∼304, 308∼313, 317, 319, 320 및 325∼329는 어느것이나 프레스 성형성, 내파우더링성 및 도장후 선영성의 모두에 있어서 우수하였다.
이상 상세히 설명한 바와 같이 제1 발명에 의하면 선행기술 1∼4가 가진 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제공할 수 있으며, 제2발명에 의하면 선행기술 3 및 4 가 가진문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성 및 도장후 선영성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제공할 수 있고, 제3발명∼제5발명에 의하면 선행기술 5∼7이 가진 문제를 해결할 수 있는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하기 위한 방법을 제공할 수 있으므로 공업상 많은 유용한 효과를 가져오게 된다.
Claims (11)
- 강판 : 및 상기 강판의 적어도 한쪽 표면상에 형성되며 표면상에 다수의 미세한 요부를 가지고 있는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층으로 되어 있는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로서, 상기한 다수의 미세한 요(凹)부중의 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수는 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당 200∼8,200개의 범위내이며 ; 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 속의 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 단위면적 당의 개구면적의 합계는 상기한 단위면적의 10∼70%의 범위내임을 특징으로 하는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판.
- 제1항에 있어서, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 상기 미세한 요부는, 0.8㎚의 컷오프 값을 가진 거칠기곡선을 그 소정의 길이에 걸쳐서 수평한 평균선과 평행하고 또한 거칠기 곡선에 있어서의 최고 피이크로부터 최저 낮은 바닥까지의 수직거리의 80% 만큼 상기 최고 피이크의 하방에 위치하는 직선에 의하여 절단함으로써 구한 상기 거칠기 곡선에 대응하는 표면 형상을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 합계길이의 상기 거칠기 곡선의 상기 소정길이에 대한 백분율비로 나타낸 상대 부하길이 tp(80%)는 90% 인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판.
- 강판 : 및 상기 강판의 적어도 한쪽 표면상에 형성되며 표면상에 다수의 미세한 요부를 가지고 있는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층으로 되어 있는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판으로서, 상기한 다수의 미세한 요부중의 2㎛ 이상의 가진 미세한 요부의 수는 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟ 당 200∼8,200개의 범위내이고 ; 2㎛ 이상의 길이를 가진 미세한 요부는, 단면곡선을 그 소정길이에 걸쳐서 수평한 평균선과 평행하고 또한 단면곡선에 있어서의 최고 피이크로부터 2㎛ 만큼 하방에 위치하는 직선에 의하여 절단함으로써 구한 상기 단면곡선에 대응하는 표면형상을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 합계길이의 상기 단면곡선의 상기 소정길이에 대한 백분율비로 나타낸 상대 부하길이 tp(2㎛)는 30∼90%의 범위인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형성 및 도장후 선영성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판.
- 제3항에 있어서, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 상기 미세한 요부는, 상기 단면 곡선을 그 소정길이에 걸쳐서 상기 평균선과 평행하고 또한 최고 피이크로부터 최저 낮은 바닥까지의 수직거리의 80% 만큼 상기 최고 피이크의 하방에 위치하는 직선에 의하여 절단함으로써 구한 상기 단면곡선에 대응하는 표면형상을 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층의 절단부분의 합계길이의 상기 단면곡선의 상기 소정길이에 대한 백분율비로 나타낸 상대 부하길이 tp(80%)는 90%이하인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형성 및 도장후 선영성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판.
- 제1항 내지 제4항중의 어느 한 항에 있어서, 2㎛ 이상의 깊이를 가진 미세한 요부의 수는 상기 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층 1㎟당 500∼3,000개의 범위내임을 특징으로 하는 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판.
- 열연 강판에 냉간압연처리를 하여 냉연강판을 조제하고 ; 이 냉연강판을 아연, 알루미늄 및 불가피적인 불순물로 된 화학성분 조성을 가진 아연용융 도금욕속을 통과시켜서 상기 냉연강판에 아연용융 도금처리를 함으로써 상기 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 아연용융 도금층을 형성하고; 그 표면상에 상기 아연용융 도금층이 이와같이 형성된 상기 냉연강판에 소정온도에서 합금화 처리를 함으로써 상기 냉연 강판의 적어도 한쪽 표면상에 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 형성하고 ; 이어서 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 그 표면상에 이와같이 형성된 상기 냉연강판에 조질압연 처리를 함으로써 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하는 방법에 있어서, 상기 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량을 0.05∼0.30wt.% 범위내로 한정하고, 상기 아연용융 도금처리에 있어서 철-알루미늄 합금층이 형성되는 경우의 초기반응이 발생하는 온도영역을 500∼600℃의 범위내로 한정하며, 합금화 처리에 있어서의 상기 소정온도를 480∼600℃의 범위내로 한정함을 특징으로 하는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 제조방법.
- 열연강판에 냉간압연 처리를 하여 냉연강판을 조제하고; 이 냉연강판을 아연, 알루미늄 및 불가피적인 불순물로 된 화학성분 조성을 가진 아연용융 도금욕속을 통과시켜서 상기 냉연강판에 아연용융 도금처리를 함으로써 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 아연용융 도금층을 형성하고 ; 그 표면상에 상기 아연용융 도금층이 이와같이 형성된 상기 냉연강판에 소정온도에서 합금화 처리를 함으로써 상기 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 형성하고 ; 이어서 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 그 표면상에 이와같이 형성된 상기 냉연강판에 조질압연 처리를 함으로써 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하는 방법에 있어서, 상기 냉연강판으로서 탄소, 질소 및 붕소로 된 군으로부터 선택된 적어도 한가지 성분이 1∼20ppm 범위내의 양으로 고용하여 있는 냉연강판을 사용하고 ; 상기 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량을 0.05∼0.30wt.% 범위내로 한정하며 ; 상기 합금화 처리에 있어서의 상기 소정의 온도를 480∼600℃의 범위내로 한정함을 특징으로 하는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 제조방법.
- 열연강판에 냉간압연 처리를 하여 냉연강판을 조제하고 ; 이 냉연강판을 아연, 알루미늄 및 불가피적인 불순물로 된 화학성분 조성을 가진 아연용융 도금욕속을 통과시켜서 상기 냉연강판에 아연용융 도금처리를 함으로써 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 아연용융 도금층을 형성하고 ; 그 표면상에 상기 아연용융 도금층이 이와같이 형성된 상기 냉연강판에 소정의 온도에서 합금화 처리를 함으로써 상기 냉연강판의 적어도 한쪽 표면상에 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층을 형성하고 ; 이어서 다수의 미세한 요부를 가진 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금층이 그 표면상에 이와같이 형성된 상기 냉연강판의 조질압연 처리를 함으로써 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판을 제조하는 방법에 있어서, 상기 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량을 0.15∼0.25wt.%의 범위내로 한정하고; 상기 합금화 처리를 다음식을 만족하는 온도 T(℃)에서 실시함을 특징으로 하는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 제조방법.440 + 400 ×[A1 wt.%] ≤ T ≤ 500 + 400 × [A1 wt. %]단, [A1 wt.%]는 아연용융 도금욕속의 알루미늄 함유량.
- 제6항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 냉간압연 처리를 냉간압연기의 적어도 최종 로울 받침대에 있어서 중신선 평균 거칠기(Ra)가 0.1∼0.8㎛의 범위내이고, 상기 냉간압연 처리후의 상기 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 200㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 실행함을 특징으로 하는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 제조방법.
- 제6항 내지 제8항 중의 어느한 항에 있어서, 상기 냉간압연 처리를 냉각 압연기의 적어도 최종 로울 받침대 있어서 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.1∼0.8㎛ 의 범위내이고, 상기 냉간압연 처리후의 상기 냉연강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 500㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 실행하고 ; 상기 조질압연 처리를 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.5㎛ 이하이고, 상기 조질압연 처리후의 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 단면곡선을 푸우리에 변환하여 얻게 되는 100∼2,000㎛ 범위내의 파장영역에 있어서의 파워 스펙트럼의 적분치가 200㎛3이하가 되도록 표면형상이 조정된 로울을 사용하여 0.13∼5.0% 범위내의 신장율에서 실행함을 특징으로 하는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 제조방법.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 합금화 처리에 있어서의 상기 소정의 온도를 480∼540℃범위내로 한정함을 특징으로 하는 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연 합금용융 도금강판의 제조방법.
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