KR100275230B1 - 안티몬분말 정압분사에 의한 제로스팡글 용융아연도금강판 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표면외관이 미려하고 광택도가 우수한 제로스팡글 용융아연도금강판의 제조방법에 관한 것으로, 제로스팡글 제조시 도금욕을 통과한 강판에 안티몬 분말을 분사하여 광택도가 우수한 결정면이 성장하도록 촉진하고 스팡글의 핵생성 장소로 사용되게 하여 광택도 및 표면외관이 우수한 제로스팡글 아연도금강판의 제조방법에 관한 것이다,
Description
본 발명은 광택도가 우수하고 표면외관이 미려한 용융아연도금강판의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제로스팡글형성시 분말형태의 안티몬(Sb)를 분사시킴으로서 스팡글이 미세하고 광택도가 우수한 용융아연도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
용융아연도금강판은 용융된 아연도금욕에 강판을 연속적으로 통과시킴으로서 강판표면에 아연을 피복시켜 내식성을 향상시킨 강판이며, 현재 가전용, 건자재, 자동차용으로 특히 많이 사용되고 있다. 용융아연도금강판은 제조방법에 따라 도금표면에 아연특유의 응고무늬인 스팡글이 형성되는데, 크기에 따라 레귤러스팡글(Regular-Spangle)과 미니스팡글(Mini-Spangle), 제로스팡글(Zero-Spangle)로 구분된다. 일반적으로 미려한 외관을 얻기위해서는 표면에 굴곡이 있는 스팡글을 억제하여 제로스팡글화시킨다. 일반적으로 도금욕의 성분원고는 아연을 기본으로 0.018∼0.02%A1 과 0.1% Pb를 첨가하는데 제조시 아연의 응고시간을 제어하여 스팡글의 크기를 제어함으로서 레귤러스팡글, 미니스팡글, 제로스팡글을 제조할 수 있다.
제로스팡글을 제조하기 위한 방법으로는 도금욕에 Pb를 첨가하지 않고 제조하는 Pb-less 법과 용액을 분사하여 제조하는 용액분사법으로 크게 나눌 수 있다.
Pb-less 법은 아연이 강판표면에서 응고시 먼저 응고되어 스팡글이 성장할 수 있는 장소를 제공하는 Pb를 0.002%이하로 관리하여 아연의 스팡글이 형성되지 못하게 하는 것이며, 용액분사법이란 아연으로 도금된 강판이 도금욕에서 나올 때 인산수소암모늄 등의 용액을 분사하여 강판표면의 아연을 급냉시킴으로서 핵생성될 시간을 없애는 방법이다. 그러나 Pb=1ess 법인 경우 도금욕의 유동성을 좋게 하는 Pb가 없으므로 인한 도금욕의 유동성이 문제가 되어 도금강판의 표면에 흐름무늬등이 생길 수 있고 광택도가 낮은 단점이 있다. 또한 용액분사법에 의한 제로스팡글 제조방법은 용액 분사량에 따라 스팡글크기가 달라지게 되어 균일한 스팡글크기를 얻기 힘들며 과도하게 분사된 경우 용액에 흰 반점이 강판표면에 남게 되는 문제점이 있다, 또한 이 방법으로 인하여 제조된 도금강판의 광택도(JIS Z 8741)는 90이하로 광택성이 우수하지 못한 단점이 있다.
이를 해결하기 위하여 일본공개특허공보 소57-26155이나 소61-119663에 의하면 도금욕에 안티몬(Sb)를 0.1∼0.5% 첨가하여 광택도를 높이고 표면외관을 미려하게하는 방법을 제시하고 있다. 안티몬을 첨가하게 되면 아연의(001) 결정면이 발달하게 되어 광택도를 향상시키는 효과가 있다. 그러나 이러한 방법은 도금욕에 안티몬을 첨가해야 되는데 안티몬의 용융점은 630℃로 420℃의 아연보다 훨씬 높기 때문에 안티몬을 아연욕에 녹이기 어렵고 녹이더라도 국부적으로 안티몬의 욕중 농도가 증가되어 스팡글을 미세화하기 어려운 단점이 있다.
또한 안티몬을 도금욕중 균일하게 분포시키기 어렵고 많은 시간이 소요된다.
따라서, 본 발명에서는 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로 분말형태의 안티몬을 도금욕을 통과한 강판에 분사하여 강판의 광택도 및 표면외관을 미려하게 할 수 있는 제로스팡글 용융아연도금강판 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 0.15%∼0.2%Al, 0.05%∼0.1% Pb를 첨가한 도금욕을 통과한 강판에 안티몬분말을 1∼15kg/㎡의 압력으로 분사하여 광택도 및 표면외관이 미려한 용융아연도금강판을 제조하는 방법을 제공한다.
이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에서는 Al의 농도를 0.15%∼0.2%로 제한한 것은 0.15%이하에서는 도금층과 소지철의 계면에 가공성이 취약한 Fe-Zn 합금층의 성장이 우세하여 도금밀착성을 감소시키고 또한 도금욕의 드로스량을 증가시키는 작용을 하기 때문이다. 그리고, 0.2% 이상에서는 Fe-A1-Zn도금층이 두껍게 되어 가공시 표막이 벗겨지는 현상이 일어난다. 또한 Pb가 0.05%이하이면 도금욕의 유동성이 떨어지게 되고 제로스팡글을 만들기 어렵게 되고 0.1%이상이면 도금욕의 유동성은 향상도나 스팡글의 크기가 조대해져 균일한 스팡글을 제조하기 어렵다.
안티몬분말의 압력이 1kg/㎡ 이하이면 안티몬이 강판표면에서 응고하기 전의 아연에 침투하지 못하고 표면에 있게 되어 광택도가 우수한 결정방위의 성장을 촉진시키지 못하여 광택도가 떨어지며, 1.5kg/㎡ 이상이면 아연도금표면에 피트(Pit)를 발생시켜 표면외관을 떨어뜨리는 결과를 가져온다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 자세히 설명한다.
[실시예]
용융아연도금강판을 연속적으로 제조하는 설비에 판두께 0.4∼1.2mm의 저탄소강을 50∼100m/mpm의 속도에서 산세처리 및 환원로에서 열처리하고 도금욕온도 460 ± 5℃에서 도금후 가스와이핑에 의해 양면도금량을 200∼600g/㎡으로 조정한 다음 안티몬분말을 분사하여 제로스팡글 아연도금강판을 제조하고 이에 대한 실험조건과 도금제품의 품질특성평가 결과를 표 1에 나타내었다.
[표 1]
상기 표 1에서 사용된 평가기호의 범례는 다음과 같다.
- 제로스팡글 도금표면의 외관 : 스팡글의 크기를 10배로 확대한 후, 자를 사용하여 육안판정
○ : 우수 (스팡글의 크기가 0.5mm 이하)
△ : 보통 (스팡글의 크기가 2mm 이하)
× : 불량 (스팡글의 크기가 3mm 이하)
- 광택도 : JIS Z 8741에 의해 20°에서 측정
○ : 우수 (광택도 130이상)
△ : 보통 (광택도 50 ∼ 120미만)
× : 불량 (광택도 50미만)
상기의 (표1)로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교예에서처럼 1-1.5kg/㎡의 안티몬 분사압을 벗어나는 경우 및 상기 안티몬 분사압 범위내에 있더라도 0.05∼0.1%Pb범위를 벗어나는 경우는 도금표면외관이 우수하지 않거나 광택성이 불량하였다. 그러나, 1∼1.5kg/㎡의 안티몬 분사압과 0.15∼0.2%A1 및 0.05%∼0.1%Pb 범위내에 있는 발명예 8-16은 모두 도금표면외관 및 광택성이 우수하였다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 용융아연도금욕을 통과한 후의 강판에 안티몬 분말을 1∼1.5kg/㎡의 속도로 분사함으로써, 표면외관이 미려하고 광택도가 우수한 제로스팡글 용융아연도금강판을 제조할 수 있다.
Claims (1)
- 0.15∼0.2%Al, 0.05∼0.1%Pb를 첨가한 용융아연도금욕에 있어서,상기 도금욕을 통과한 강판에 안티몬분말을 1∼1.5kg/㎡의 압력으로 분사하는 것을 특징으로 하는 표면외관이 미려하고 광택도가 우수한 안티몬분말 정압 분사에 의한 제로스팡글 용융아연도금강판의 제조방법.
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