KR100325540B1

KR100325540B1 - 자동차및가전외판용냉간압연강판의제조방법

Info

Publication number: KR100325540B1
Application number: KR1019970072733A
Authority: KR
Inventors: 노경준; 강대영
Original assignee: 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2002-07-22
Also published as: KR19990053142A

Abstract

본 발명은 잔류하게 되는 냉연강판의 파상도 성분은 일정하게 하면서 가공특성을 향상시킬 수 있도록 조도수준을 균일하게 높이는 표면조도패턴을 개발하여 도장후 선영성 및 가공특성이 우수한 자동차 및 가전 외판용 냉간압연 강판의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 덜조도(dull rougheness)를 갖는 냉연강판 제조시 냉간압연후 강판의 파장평균(Wca)값이 0.65㎛이하, 조도(Ra)값이 1.0∼1.4㎛가 되도록 냉간압연롤의 표면의 조도(Ra)값이 2.2∼2.5㎛ , 그 산의 계수(high spot count)를 30∼33이 되도록 전해방전(EDT)방법으로 가공하여 냉간압연하는 단계와, 상기 단계에서 제조된 강판을 조질압연 단계에서 조도(Ra)값이 2.0∼2.3㎛, 그 산의 계수(high spot count)를 30∼33 조도패턴을 갖도록 전해방전(EDT)방법으로 가공된 롤로서 조질압연하여 최종 강판의 표면을 1.5㎛ < Ra < 1.8㎛, 0.6㎛ > Wca가 되도록하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉간자동차 및 가전 외판용 냉간압연 강판의 제조방법을 요지로 한다.

Description

자동차 및 가전 외판용 냉간압연 강판의 제조방법

본 발명은 가공특성 및 선영성이 우수한 냉간압연 강판의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉연강판의 도장후 선영성을 해치지 않으면서 표면적을 균일하게 극대화시킴으로서 가공시에 발생하는 골링(galling)등의 표면결함을 최소화하여 가공특성을 향상시킨 자동차 및 가전 외판용 냉간압연 강판의 제조방법에 관한 것이다.

자동차 및 가전 외판용 냉연강판은 도장직후의 표면품질등과 직접적인 연관성 때문에 강판자체의 표면품질의 관리가 매우 엄격하다. 실제로 냉연강판 표면의 파상도(waviness)는 도장 후에도 잔류하여 도장후 선영성(image clarity)에 직접적으로 영향을 미친다는 사실이 보고되었으며, 이에 따라 도장품질 자체 뿐만 아니라 냉연강판의 표면품질에 대해서도 관리정도가 엄격해지고 있다. 이러한 도장후 선영성은 강판의 파상도와 연관성을 가지지만 파상도 역시 표면조도와 상관성을 갖게된다. 즉 롤 조도의 가공방법에 따라 그 정도는 다르지만, 표면조도가 낮을수록 파상도도 낮아지는 일반적인 특성이 있다.

도 1은 일반적인 강판생산방법인 숏블라스트(Shot Blast; 이하 SB라함)로 가공된 롤로 냉간압연을 하고 조질압연단계에 SB 및 전해방전(Electrochemical Discharging Texturing; 이하 EDT라함)가공으로 조도가 생성된 롤을 사용하여 얻어진 냉연강판의 파장평균(Waviness coefficient average;이하 Wca라함)값을 조도수준을 나타내는 지수인 Ra(Roughness average)값에 따라 나타낸 도면이다. 도면에서 SB는 숏블라스트재를 나타내며, Cap(+), Cap(-) lmp(+), lmp(-)라고 나타낸 것은 모두 EDT 가공재로써 가공시에 사용한 전류의 형태 및 전극의 극성에 따라서 가공 모드별로 나타낸 것이다. 도면에서 보듯이 SB재의 경우에 Wca값은 Ra수준에 따라 증가하고 있으며, 전체적으로 약 0.7∼1.3㎛의 값을 갖고 있다. 그러나 EDT재는 전체적으로 약 0.4∼0.7㎛의 Wca값을 나타내고 있으며, Ra값의 증가에 따른 Wca 값의 증가도 적은 편이다. 즉 기존의 SB재 대비 EDT재의 파상도는 낮은 수준이며, 이러한 차이로 도장후 선영성을 나타내는 지수인 DOI(Distinctness Of Image)값이 약 2∼3정도 높아지게 된다. 이러한 이유로 많은 외판용 소재의 표면조도 수준은 가공정도가 심한 다른 부품보다도 낮은 조도수준을 갖고 있으며 최근에는 표면엄격재에 대해서는 EDT등의 좀 더 균일하고 파상도 성분이 낮은 롤로 조질압연을 하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 너무낮은 표면조도는 프래스 가공시에 골링이나 슬립(slip)등의 결함을 유발시켜 가공성을 감소시키게 된다. 즉 선영성과 가공성은 서로 상층하게 되는 특성이 있는 것이다.

더욱이 최근에는 일체성형 등 가공단계에서의 경비절감을 위하여 외판용 소재의 가공정도가 증가하는 경향이 있으며, 이에 따라 또한 가공특성이 더욱 우수한 표면의 강판이 필요하게 되었고, 이러한 강판의 개발은 기계적 성질의 증가를 위한 강종개발에 못지않게 중요하다. 따라서 도장후 선영성을 해치지 않으면서 조도수준을 균일하게 증가시키는 조도패턴의 개발이 필요한 실정이었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 잔류하게 되는 냉연강판의 파상도 성분은 일정하게 하면서 가공특성을 향상시킬수 있도록 조도수준을 균일하게 높이는 표면조도패턴을 개발하여 도장후 선영성 및 가공특성이 우수한 자동차 및 가전 외판용 냉간압연 강판의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 다양한 조도 패턴을 갖는 조질압연 강판의 파장평균(Wca) 및 조도(Ra)값의 수준을 도시한 도면이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 덜조도(dull roughness)를 갖는 도장후 선영성 및 가공특성이 우수한 냉연강판의 제조방법에 있어서, 냉간압연후 강판의 파장평균(Wca)값이 0.65㎛이하, 조도(Ra)값이 1.0∼1.4㎛가 되도록 냉간압연롤의 표면의 조도(Ra)값이 2.2∼2.5㎛ , 그 산의 계수(high spot count)를 30∼33이 되도록 전해방전(EDT)방법으로 가공하여 냉간압연하는 단계와, 상기 단계에서 제조된 강판을 조질압연 단계에서 조도(Ra)값이 2.0∼2.3㎛, 그 산의 계수(high spot count)를 30∼33 조도패턴을 갖도록 전해방전(EDT)방법으로 가공된 롤로서 조질압연하여 최종 강판의 표면을 1.5㎛ < Ra < 1.8㎛, 0.6㎛ > Wca가 되도록하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉간자동차 및 가전 외판용 냉간압연 강판의 제조방법에 의하여 달성된다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 냉간압연후 강판의 Wca값이 0.65㎛이하, Ra값이 1.0∼1.4㎛가 되도록 냉간압연롤의 표면의 Ra값을 2.0∼2.5㎛ , 산의 계수(high spot count;이하HSC라함)를 30∼33이 되도록 EDT방법으로 가공하여 냉간압연하는 방법과 이렇게 제조된 방법을 조질압연 단계에서 Ra값이 2.0∼2.3㎛, HSC가 30∼33 조도패턴을 갖도록 EDT방법으로 가공된 롤로서 조질압연하여 최종 강판의 표면을 1.5㎛ < Ra < 1.8㎛, 0.6㎛ > Wca가 되도록하는 방법으로 구성됨으로서 가공특성 및 선영성이 우수한 냉간압연 강판의 제조방법을 제공하는 것이다.

강판의 파상도 성분의 영향정도를 정량적으로 분석하기 위하여, 일정 조도수준의 SB 및 EDT 패턴별 냉연강판과 도장강판을 대상으로 FFT(fast furier transformation)을 이용한 파우어 스택트럼(power spectrum)분석결과, 도장후 선영성에 영향을 미친다고 알려진 파상도 성분은 전체 범위(0.8∼8mm 파장구간)에서 모두 영향을 미치는 것이 아니라 파상도성분중에서도 4∼8mm 구간의 장파장영역의 영향이 지배적인 것을 알수 있었다. 즉 도장후 선영성을 일정 수준으로 유지하기 위해서는 이러한 장파장영역의 성분이 일정 수준 이하로 유지시켜야 하며, 이러한 장파장의 파상도 성분의 제어는 냉간압연 단계에서부터 이루어져야 한다. 이러한 연구결과를 바탕으로 파상도 특성이 우수한 EDT 가공 롤을 냉간압연 및 조질압연단계에서 사용하면 낮은 파상도 성분을 얻을 수 있었다.

또한 이렇게 개발된 낮은 파상도 성분을 유지하면서 조도수준을 균일하게 높여, 가공특성을 향상시키고자 냉간압연 및 조질압연 단계에서 각각 EDT가공 롤의 패턴을 변화시켜 보았다. 즉 EDT 가공모드별로 압연 특성 및 패턴 특성을 분석하였고 그 결과, Wca < 0.6㎛의 낮은 파상도성분을 유지하면서 Ra > 1.5㎛의 높은 조도 수준을 갖는 패턴을 조합할 수 있었다.

이렇게 개발된 기술의 핵심은 냉간압연후 강판의 Wca값이 0.65㎛이하, Ra값이 1.0∼1.43㎛가 되도록 냉간압연롤의 표면을 2.2∼2.5㎛ Ra, HSC를 30∼33이 되도록 EDT방법으로 가공하여 냉간압연하는 방법과 이렇게 제조된 강판을 조질압연 단계에서 2.0 ∼ 2.3㎛ Ra, 30∼33 HSC 조도 패턴을 갖도록 EDT 방법으로 가공된 롤로서 조질압연하는 방법으로 구성된다.

한편, 본 발명의 범위로 제조된 강판과 발명에서 제한한 범위를 벗어나게 제조된 가판의 Wca, Ra,HSC 값을 비교하였고 이를 다음 실시예에 나타내었다.

[실시 예]

본 실험에 사용한 냉연강판은 통상적으로 많이 사용되는 0.8mm 두께였으며, 통상적으로 사용되는 냉간압하율 65%, 조질압연 연신율 1%를 사용하였고, EDT롤 가공방법으로 가공된 냉간압연 및 조질압연롤을 사용하였다. SB방법을 배재한 것은 위에서 언급했듯이 Ra와 Wca값이 낮게 가동이 안되기 때문이다.

하기의 표 1은 여러 패턴의 조합중 본 발명에서 제한한 범위에 드는 발명강과 제한 범위를 만족시키지 못한 비교강을 나타낸 것이다.

상기의 표 1에서 발명강은 #1시편으로 본 발명에서 제한 범위내에서 냉간압연 및 조질압연을 행한 시편이다. 한편 #2, #3 시편은 조질압연롤의 HSC값의 제한범위를 벗어난 것이며, #4, #5는 조질압연롤의 Ra값의 범위를 벗어난 것이다. 또한 #6,#7시편은 냉간압연롤의 HSC값의 범위를 벗어난 것이며, #8,#9 시편은 냉간압연롤의 Ra값의 범위를 벗어난 것이다. 롤의 HSC값은 표면적과 관련이 있는 지수로서 조도전사율과 밀접하게 연관되어 압연후 강판의 조도생성에 직접적인 영향을 미치는 함수이다.

따라서 상기 표 1에서 보듯이 냉간압열롤의 제한 범위를 벗어난 비교강들은 적정 냉간압연후 강판의 표면상태를 만들지 못하였고 이로 인하여 조질압연후에도 적정 범위를 벗어나고 있다. 또한 냉간압연후 강판의 표면조도상태가 제한 범위내에 들더라도 조질압연롤의 제한 범위를 벗어난 시편들도 원하는 수준을 얻을 수 없었음을 알수 있다. 즉 가공특성 및 선영성이 우수한 강판의 표면상태인 1.5㎛ < Ra < 1.8㎛, 0.6㎛ > Wca가 되도록 하는 방법은 본 발명에서 제한 한 범위로 냉간압연및 조질압연을 함으로써 얻을 수 있었다.

본 발명에 의하여 덜조도를 갖는 냉연강판의 제조시에 냉연압연단계 및 조질압연단계에서의 압연롤 들의 표면상태를 제어함으로서 가공 특성 및 도장후 선영성이 우수한 냉간압연 강판을 가공할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims

덜조도(dull roughness)를 갖는 도장후 선영성 및 가공특성이 우수한 냉연강판의 제조방법에 있어서,

냉간압연후 강판의 파장평균(Wca)값이 0.65㎛이하, 조도(Ra)값이 1.0∼1.4㎛가 되도록 냉간압연롤의 표면의 조도(Ra)값이 2.2∼2.5㎛ , 그 산의 계수(HSC)를 30∼33이 되도록 전해방전(EDT)방법으로 가공하여 냉간압연하는 단계와,

상기 단계에서 제조된 강판을 조질압연 단계에서 조도(Ra)값이 2.0∼2.3㎛, 그 산의 계수(HSC)를 30∼33 조도패턴을 갖도록 전해방전(EDT)방법으로 가공된 롤로서 조질압연하여 최종 강판의 표면을 1.5㎛ < Ra < 1.8㎛, 0.6㎛ > Wca가 되도록 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉간자동차 및 가전 외판용 냉간압연 강판의 제조방법.