KR100687825B1

KR100687825B1 - 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연 도금 강판

Info

Publication number: KR100687825B1
Application number: KR1020047010636A
Authority: KR
Inventors: 혼다가즈히코; 다카하시아키라; 스에무네요시히로; 하타나카히데토시; 미야케쓰요시
Original assignee: 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2003-01-08
Publication date: 2007-03-02
Also published as: JP3779941B2; CN1612947A; ES2359135T3; JP2003268519A; EP1466994A1; EP1466994B1; US20040258949A1; ES2359135T5; KR20040075057A; WO2003060179A1; CN100338252C; EP1466994B2; US7534502B2; EP1466994A4

Abstract

우수한 도장 후 내식성 및 도장 선영성을 달성할 수 있는 도금 강판을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 강판의 표면에, Mg:1 내지 10질량%, Al:2 내지 19질량%, Si:0.001 내지 2질량%를 함유하고, 이들 원소 이외의 다른 원소의 총량을 0.5질량% 이하로 제어하고, 잔부가 Zn으로 이루어지는 Zn 도금 강판의 중심선 조도 Ra가 Ra≤1.0μm, 그리고 여파 파상곡선 W_CA가 W_CA≤0.8μm인 것을 특징으로 하는 도금 강판에, 또한 Ca:0.01 내지 0.5질량%, Be:0.01 내지 0.2질량%, Ti:0.0001 내지 0.2질량%, Cu:0.1 내지 10질량%, Ni:0.001 내지 0.2질량%, Co:0.01 내지 0.3질량%, Cr:0.0001 내지 0.2질량%, Mn:0.01 내지 0.5질량%의 1종 또는 2종 이상을 첨가함으로써 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 도금 강판을 강판을 제조한다.

Description

도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연 도금 강판{ZINC-PLATED STEEL SHEET EXCELLENT IN CORROSION RESISTANCE AFTER COATING AND CLARITY OF COATING THEREON}

본 발명은 도금 강판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 도장 후 내식성과 도장 선영성을 가지고, 여러 가지 용도, 예를 들면, 가전용이나 자동차용, 건재용 강판으로서 적용할 수 있는 도금 강판에 관한 것이다.

내식성이 양호한 도금 강판으로서 가장 많이 사용되는 것으로 아연계 도금 강판이 있다. 이 아연계 도금 강판은 자동차, 가전, 건재 분야 등 여러 제조업에서 사용되고 있고, 내식성, 의장성의 관점에서 그 대부분은 도장하여 사용되고 있다.

이러한 아연계 도금 강판의 내식성을 향상시키는 것을 목적으로 하여 본 발명자들은 일본 특허 제3179446호 공보에서 용융 Zn-Al-Mg-Si 도금 강판을 제안하였다. 또한, 본 발명자들은 일본공개특허공보 특개2000-064061호 공보에서, 이 용융 Zn-Al-Mg-Si 도금 강판에 Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn 중 1종 또는 2종 이상을 첨가함으로써 내식성이 더욱 우수한 도장 강판을 얻을 수 있다는 것을 발표하였다.

또한, 일본공개특허공보 특개2001-2950l5호 공보에 있어서는 용융 Zn-Al-Mg 도금 강판에 Ti, B, Si를 첨가함으로써 표면 외관이 양호해지는 것이 기재되어 있 다.

그러나, 상술한 선행 기술 및 기타 지금까지 개시된 도금강판으로는 가공후 도장되어 사용되는 경우의 내식성이나 도장 선영성이 항상 충분하게 확보되어 있다고는 할 수 없었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하고, 도장 후 내식성 및 도장 선영성이 우수한 도금 강판을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. 본 발명자들은 도장 후 내식성 및 도장 선영성이 우수한 도금 강판의 개발에 대하여 예의 연구를 거듭한 결과, 질량%로, Mg:1 내지 10%, Al:2 내지 19%, Si:0.001 내지 2%를 함유하는 아연 도금층을 가지는 강판 내, 중심선 평균 조도 Ra를 Ra≤1.O, 또한, 여파 파상곡선 W_CA를 W_CA≤0.8로 제어함으로써 도장 선영성이 향상되는 것을 알아내고, 또한, 이 아연도금층 중에 Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn으로부터 선택하는 1종 또는 2종 이상을 첨가하고, 그 첨가량을 최적화함으로써, 도장 후 내식성이 더욱 향상되는 것을 밝혀내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명이 요지로 하는 것은 다음과 같다.

(1) 강판의 표면에, 질량%로, Mg:1 내지 10%, Al:2 내지 19%, Si:0.001 내지 2%를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피한 불순물로 이루어지는 아연 도금층을 가지는 강판의 중심선 평균 조도 Ra가 Ra≤1.Oμm, 또한 여파 파상곡선 W_CA가 W_CA≤0.8μm인 것을 특징으로 하는 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연 도금강판.

(2) 상기 (1)에 기재된 아연 도금 강판의 도금층에 추가로 질량%로, Ca:O.01 내지 0.5%, Be:0.01 내지 O.2%, Ti:0.0001 내지 0.2%, Cu:0.1 내지 10%, Ni:0.001 내지 0.2%, Co:0.01 내지 0.3%, Cr:0.0001 내지 0.2%, Mn:0.01 내지 0.5%로부터 선택하는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연 도금 강판.

(3) 도금층이 [Al/Zn/Zn₂Mg의 3원 공정(共晶) 조직]의 소지 중에 [Mg₂Si상]과 [Zn₂Mg상] 및 [Zn상]이 혼재된 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연 도금 강판.

(4) 도금층이 [Al/Zn/Zn₂Mg의 3원 공정 조직]의 소지 중에 [Mg₂Si상]과 [Zn₂Mg상] 및 [Al상]이 혼재된 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연 도금 강판.

(5) 도금층이 [A1/Zn/Zn₂Mg의 3원 공정 조직]의 소지 중에 [Mg₂Si상]과 [Zn₂Mg상] 및 [Zn상], [Al상]이 혼재된 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연 도금 강판.

(6) 도금층이 [A1/Zn/Zn₂Mg의 3원 공정 조직]의 소지 중에 [Mg₂Si상]과 [Zn상] 및 [Al상]이 혼재된 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연 도금 강판.

이하에 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 아연도금 강판은 Mg:1 내지 10질량%, Al:2 내지 19질량%, Si:O.001 내지 2질량%를 함유하는 아연 도금 강판의 중심선 평균 조도 Ra(JIS BO601 규격)가 Ra≤1.0μm, 또한, 여파 파상곡선 W_CA(JIS BO601 규격)이 W_CA≤O.8μm인 것을 특징으로 하는 아연 도금 강판이다.

Mg의 함유량을 1 내지 1O질량%로 한정한 이유는 1질량% 미만에서는 내식성을 향상시키는 효과가 불충분하기 때문이며, 10질량%를 넘으면 아연 도금층이 물러져 밀착성이 저하되기 때문이다.

A1의 함유량을 2 내지 19질량%로 한정한 이유는 2질량% 미만에서는 아연 도금층이 물러져 밀착성이 저하되기 때문이며, 19질량%를 넘으면 내식성을 향상시키는 효과가 인정되지 않기 때문이다.

Si의 함유량을 0.001 내지 2질량%로 한정한 이유는 O.00l 질량% 미만에서는 아연 도금 중의 Al과 강판 중의 Fe가 반응하여 아연 도금층이 물러져 밀착성이 저하되기 때문이며, 2질량%를 초과하면 밀착성을 향상시키는 효과가 인정되지 않기 때문이다.

Ra를 1.Oμm 이하로 한정한 이유는 1.Oμm를 넘으면 도장 후 선영성이 열화되기 때문이다. W_CA를 0.8μm 이하로 한정한 이유는 0.8μm을 넘으면 도장 후 선영성이 열화되기 때문이다. Ra, W_CA 모두 작을수록 도장 선영성은 향상되기 때문에 하한은 특별히 한정하지 않으나, Ra 0.01μm 이하, W_CA0.O1μm 이하를 공업적으로 안정적으로 제조하는 것은 상당히 곤란하다.

본 발명에 있어서, 도금 표면에 조도를 부여하는 방법에 대하여는 특별히 한정하지 않으며, Ra≤1.0μm, W_CA≤0.8μm가 확보되면 된다. 예를 들면, 레이저 덜(dull) 가공이나 방전 덜 가공을 사용하고, Ra≤1.0μm, W_CA≤0.8μm로 조정된 롤을 사용한 스킨 패스 압연 등을 이용할 수 있다.

또한 도장 후 내식성을 한층 향상시키기 위하여, Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn으로부터 선택하는 1종 또는 2종 이상의 원소를 첨가한다. 이들 원소를 첨가하여, 도장 후 내식성이 향상되는 이유는,

1. 아연 도금층 표면이 미세 요철을 가짐으로써 도막에 대한 투과 효과가 증가하고,

2. 원소의 첨가에 의하여 아연 도금 중에 미세한 마이크로 셀이 형성되어 화 성 피막과의 반응성, 밀착성을 향상시키며,

3. 원소의 첨가에 의하여 아연 도금층의 부식 생성물을 안정화시켜, 도막하에서의 도금층의 부식을 느리게 하는 것으로 생각된다.

도장 후 내식성을 한층 향상시키는 효과는 Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn에 있어서, 각각 O.01질량%, 0.01질량%, 0.0O0l질량%, 0.1 질량%, 0.001질량%, 0.01질량%, 0.0001질량%, 0.01질량% 이상에서 현저하게 나타나므로, 각각의 값을 하한값으로 한다.

한편, 첨가량이 많으면 도금 후의 외관이 조잡해져, 예를 들면 드로스, 산화 물의 부착 등에 의하여 외관 불량이 발생하기 때문에, 각 원소의 상한은 Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn에 있어서, 각각 0.5질량%, 0.2질량%, 0.2질량%, 1.0질량%, 0.2질량%, 0.3질량%, 0.2질량%, 0.5질량%로 하였다.

또한, Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소의 첨가는 도금 결정의 미세화에도 효과가 있기 때문에, 표면 조도를 저하시켜, 도장 선영성의 향상에도 기여하고 있는 것으로 생각된다.

아연 도금층 중에는, 이외에 Fe, Sb, Pb, Sn을 단독 또는 복합으로 0.5질량% 이내로 함유하여도 된다. 또한, P, B, Nb, Bi나 3족 원소를 합계 0.5질량% 이하 함유하여도 본 발명의 효과를 손상하지 않고, 그 양에 따라서는 더욱 성형성이 개선되는 등 바람직한 경우도 있다.

본 발명에 있어서, 더욱 내식성이 좋은 아연 도금 강판을 얻기 위해서는, 추가적으로 Si, Al, Mg의 첨가량을 늘리고, 아연 도금층의 응고 조직 중에 [Mg₂Si상]이 혼재하는 금속조직을 가지는 것이 바람직하다. Al, Mg, Si의 첨가량을 많게 하고, 도금층의 응고조직 중에 [Mg₂Si상]이 혼재된 금속조직을 제작함으로써, 더욱 내식성을 향상시키는 것이 가능해진다. 그것을 위하여 Mg의 함유량을 2질량% 이상, Al의 함유량을 4질량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 도금 조성은 주로 Zn-Mg-Al-Si의 4원계 합금이지만 A1, Mg의 양이 비교적 적은 경우, 응고 초기는 Zn-Si의 ２원계 합금에 유사한 응고 거동을 나타내고 Si계의 초정이 정출된다. 그 후, 이번에는 남은 Zn-Mg-Al의 3원계 합금과 유사한 응고 거동을 나타낸다. 즉, 초정으로 [Si상]이 정출된 후, [Al/Zn/Zn₂Mg의 3원 공정 조직]의 소지 중에 [Zn상], [Al상], [Zn₂Mg상]의 하나 이상을 포함하는 금속 조직이 만들어진다.

또한, Al, Mg의 양이 어느 정도 증가하면, 응고 초기에는 Al-Mg-Si의 3원계 합금과 유사한 거동을 나타내고, Mg₂Si계의 초정이 정출되고, 그 후, 이번에는 남은 Zn-Mg-Al의 3원계 합금과 유사한 응고 거동을 보인다. 즉, 초정으로서 [Mg₂Si상]이 정출된 후, [Al/Zn/Zn₂Mg의 3원 공정 조직]의 소지 중에 [Zn상], [Al상], [Zn₂Mg상]의 하나 이상을 포함하는 금속조직이 생긴다.

여기에서, [Si상]이란 도금층의 응고 조직 중에 명료한 경계를 가지고 섬 모양으로 보이는 상으로, 예를 들면 Zn-Si의 ２원계 평형 상태도에 있어서의 초정 Si에 상당하는 상이다. 실제로는 소량의 Al이 고용되어 있는 것도 있고, 상태도로 보는 한 Zn, Mg은 고용되어 있지 있거나, 고용되어 있더라도 극미량이라고 생각된다. 이 [Si상]은 도금 중에서 현미경 관찰로 명료하게 구별할 수 있다.

또한, [Mg₂Si상]이란 도금층의 응고 조직 중에 명료한 경계를 가지고 섬 형상으로 보이는 상이며, 예를 들면 Al-Mg-Si의 3원계 평형 상태도에 있어서의 초정 Mg₂Si에 상당하는 상이다. 상태도로 보는 한 Zn, Al을 고용하지 않고 있거나, 고용하고 있더라도 극미량이라고 생각된다. 이 [Mg₂Si상]은 도금 중에서 현미경 관찰로 명료하게 구별할 수 있다.

또한, [Al/Zn/Zn₂Mg의 3원 공정 조직]이란, Al상과 Zn상과 금속간 화합물 Zn₂Mg상과의 3원 공정 조직이며, 이 3원 공정 조직을 형성하고 있는 Al상은 예를 들면, Al-Zn-Mg의 3원계 평형 상태도에 있어서 고온에서의 「Al"상」(Zn을 고용하는 Al 고용체이며, 소량의 Mg을 포함한다)에 상당하는 것이다. 이 고온에서의 Al"상은 상온에서는 통상은 미세한 Al상과 미세한 Zn상으로 분리하여 나타난다. 또한, 상기 3원 공정 조직 중의 Zn상은 소량의 Al을 고용하고, 경우에 따라서는 더욱 소량의 Mg을 고용한 Zn 고용체이다. 상기 3원 공정 조직 중의 Zn₂Mg상은 Zn-Mg의 ２원계 평형 상태도의 Zn: 약84질량%의 부근에 존재하는 금속간 화합물상이다. 상태도로 보는 한 각각의 상에는 Si가 고용되어 있지 않거나, 고용되어 있어도 극미량이라고 생각되지만, 그 양은 통상의 분석으로는 명확히 구별할 수 없으므로, 이 3가지 상으로 이루어지는 3원 공정 조직을 본 명세서에서는 [Al/Zn/Zn₂Mg의 3원 공정 조직]으로 나타낸다.

또한, [A1상]이란 상기 3원 공정 조직의 소지 중에 명료한 경계를 가지고 섬 모양으로 보이는 상이며, 이것은 예를 들면 Al-Zn-Mg의 3원계 평형 상태도에 있어서 고온에서의 「A1"상」(Zn을 고용하는 A1 고용체이며, 소량의 Mg을 포함한다)에 상당하는 것이다. 이 고온에서의 Al"상은 도금욕의 Al이나 Mg 농도에 따라서 고용하는 Zn양이나 Mg양이 다르다. 이 고온에서의 Al"상은 상온에서는 통상은 미세한 Al상과 미세한 Zn상으로 분리되지만, 상온에서 보여지는 섬상의 형상은 고온에서의 Al"상의 형태가 남아 있는 것으로 보아도 무방하다. 상태도로 보는 한 이 상에는 Si가 고용되어 있거나 고용되어 있지 않으며, 고용되어 있더라도 극미량이라고 생각되지만 통상의 분석으로는 명확히 구별할 수 없으므로, 이 고온에서의 Al"상(Al 초정이라 불린다)에 유래하고 또한 형상적으로는 Al"상의 형태가 남아 있는 상을 본 명세서에서는 [A1상]이라 부른다. 이 [Al상]은 상기 3원 공정 조직을 형성하고 있는 Al상과는 현미경 관찰에 있어서 명료하게 구별할 수 있다.

또한, [Zn상]이란 상기 3원 공정 조직의 소지 중에 명료한 경계를 가지고 섬 모양으로 보이는 상이며, 실제로는 소량의 Al 또한 소량의 Mg을 고용하고 있는 것도 있다. 상태도로 보는 한 이 상에는 Si가 고용되어 있지 않지만, 고용하고 있더라도 극미량이라고 생각된다. 이 [Zn상]은 상기 3원 공정 조직을 형성하고 있는 Zn상과는 현미경 관찰로 명료하게 구별할 수 있다.

또한, [Zn₂Mg상]이란 상기 3원 공정 조직의 소지 중에 명료한 경계를 가지고 섬 모양으로 보이는 상이며, 실제로 소량의 Al을 고용하고 있는 것도 있다. 상태도로 보는 한 이 상에는 Si가 고용되어 있지 않거나, 고용되어 있더라도 극미량이라고 생각된다. 이 [Zn₂Mg상]은 상기 3원 공정 조직을 형성하고 있는 Zn₂Mg상과는 현미경 관찰로 명료하게 구별할 수 있다.

본 발명에 있어서, [Si상]의 정출은 내식성 향상에 특별히 영향을 주지 않지만, [초정 Mg₂Si상]의 정출은 내식성 향상에 명확하게 기여한다. 이것은 Mg₂Si가 상당히 활성인 것에 유래하고, 부식 환경에서 물과 반응하여 분해되며, [Al/Zn/Zn₂Mg 의 3원 공정 조직]의 소지 중에 [Zn상], [Al상], [Zn₂Mg상]의 하나 이상을 포함하는 금속 조직을 희생 방식함과 동시에, 생성된 Mg의 수산화물이 보호성의 피막을 형성하고, 그 이상의 부식의 진행을 억제하기 때문이라고 생각된다.

또한, Zn-Mg-Al-Si의 4원계 합금에 Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn을 1종 또는 2종 이상 첨가하면, 일부는 고용되고, 일부는 Zn, Al, Mg나 첨가한 원소끼리 금속간 화합물을 만드는 것으로 생각되지만, 본 발명의 범위의 첨가량에서는, 그 형태를 통상의 분석법으로 명확히 구별하는 것이 곤란하므로 특별히 규정 하지는 않는다.

도금의 부착량에 대하여는 특별히 제약은 두지 않지만, 내식성의 관점에서 1Og/m²이상, 가공성의 관점에서 350g/m²이상인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 도금 강판의 제조방법에 대하여는 특별히 한정하지 않으나, 통상의 무산화로 방식의 용융 도금법이 적용될 수 있다. 하층으로서 Ni 프리 도금을 실시하는 경우에도 통상 이루어지고 있는 프리 도금방법을 적용하면 되고 프리 Ni 도금을 실시한 후, 무산화 또는 환원 분위기 중에서 급속 저온 가열을 실시하고, 그 후에 용융 도금을 실시하는 방법 등이 바람직하다. 실시예에 의하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

실시예 1

우선, 두께 0.8mm의 냉간압연 강판을 준비하고, 이것에 400 내지 500℃에서 욕 중의 첨가 원소량을 변화시킨 Zn 합금 도금 욕으로 3초 용융 도금을 실시하고, N₂ 와이핑으로 도금 부착량을 70g/m²로 조정하고, 조도를 변화시킨 롤로 스킨 패스 압연을 실시하였다. 얻어진 도금 강판의 도금 조성과 표면 조도를 표 1에 나타낸다.

Ra, W_CA는 표면 조도 형상 측정기(주식회사 토쿄세이미쓰 제작)를 사용하고, 이하의 측정 조건으로 측정하였다. 조도 측정은 임의의 3곳에서 실시하여 그 평균치를 사용하였다.

측정자: 촉침 선단 5μmR

측정길이: 25mm

컷 오프: 0.8mm

구동 속도: 0.3mm/s

필터: 2CR 필터

도장 선영성은 도금 강판을 150x70mm로 절단하고, 화성 처리, 도장을 실시한 후, 사상(寫像) 선명도 측정기(스가 시험기 주식회사 제작)를 사용하여 평가하였다. 화성 처리는 인산 아연 처리를 2g/m²실시하고, 도장은 캐티온 전착도장 20μm, 폴리에스테르계 중도장, 상도장을 각각 35μm 실시하였다. 도장 후의 선영성은 NSIC를 측정하고, 이하에 나타내는 평점으로 판정하였다. 평점은 3을 합격으로 하였다.

3: 85 이상

2: 70 이상 85 미만

1: 70 이하

평가 결과를 표 l에 나타낸다.

번호 3, 4, 5, 8, l1, l4, 17, 20, 23, 26, 29는 표면조도가 본 발명의 범위 외이므로 도장 선영성이 불합격이 되었다. 이들 이외에는 모두 양호한 도장 선영성을 나타내었다.

실시예 2

우선, 두께 0.8mm의 냉간압연 강판을 준비하고, 이것에 400 내지 500℃에서 욕 중의 첨가 원소량을 변화시킨 Zn 합금 도금욕으로 3초 용융 도금을 하고, N₂ 와이핑으로 도금 부착량을 70g/m²으로 조정하고, 조도가 낮은 롤로 스킨 패스 압연을 실시하고, 도금 강판의 중심선 평균 조도 Ra를 Ra≤1.0, 그리고, 여파 파상곡선 W_CA를 W_CA≤0.8로 제어한다. 얻을 수 있었던 도금 강판의 도금 조성을 표 2 및 표 3에 나타낸다.

이상과 같이 하여 제작한 도금 강판을 200×200mm 크기로 절단하고, 펀치 지름 100mmφ의 구(bulb)를 사용하여 35mm 인장한 후, 화성 처리, 도장을 실시하고, 내식성을 평가하였다. 화성 처리는 인산 아연 처리를 2g/m²실시하고, 도장은 캐티온 전착 도장 20μm, 폴리에스테르계 중도장, 상도장을 각각 35μm 실시하였다.

또한 제작한 도장 강판에 커터 나이프로 지철에 이르는 절단 상처를 부여하고, SST 4시간→건조 2시간→습윤 2시간을 1사이클로 하는 CCT를 120 사이클 실시하였다. 평가는 부식 시험후의 상처부의 테이프 박리 시험을 실시하고, 박리된 도막의 길이에 따라, 이하에 나타내는 평점으로 판정하였다. 평점은 4 이상을 합격으로 하였다.

5: 5mm 미만

4: 5mm 이상 10mm 미만

3: 10mm 이상 20mm 미만

2: 20mm 이상 30mm 미만

1: 30mm 이상

도장 선영성은 도금 강판을 150×70mm 크기로 절단하고, 화성 처리, 도장을 한 후, 사상 선명도 측정기(스가 시험기 주식회사 제)를 사용하여 평가하였다. 화성처리는 인산 아연 처리를 2g/m²실시하고, 도장은 캐티온 전착도장 20μm, 폴리에스테르계 중도장, 상도장을 각각 35μm 실시하였다. 도장 후의 선영성은 NSIC을 측정하고, 이하에 나타내는 평점으로 판정하였다. 평점은 3 이상을 합격으로 하였다.

3: 85 이상

2: 70 이상 85미만

1: 70 이하

평가 결과를 표 2 및 표 3에 나타낸다.

번호56, 60은 도금층 중의 Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn이 본 발명의 범위 외이기 때문에 도장 후 내식성이 불합격이 되었다. 번호57은 도금층 중의 Mg, A1, Si, Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn이 본 발명의 범위 외이기 때문에 도장 후 내식성이 불합격이 되었다. 번호58은 도금층 중의 Al이 본 발명의 범위 외이기 때문 도장 후 내식성이 불합격이 되었다. 번호59는 도금층중의 Mg, Si, Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn이 본 발명의 범위 외이기 때문 도장 후 내식성이 불합격이 되었다. 이들 이외는 모두 양호한 도장 후 내식성과 도장 선영성을 나타낸다.

실시예 3

먼저, 두께 0.8mm의 냉연강판을 준비하고, 이것에 100 내지 600℃ 욕중의 Mg량, Al량, Si량과 첨가 원소량을 변화시킨 Zn 합금 도금욕을 변화시킨 도금욕으로 3초 용융도금을 실시하고, N₂와이핑으로 도금 부착량을 70g/m²로 조정하였다. 얻어진 도금 강판의 도금층 중 조성을 표 4 내지 표 6에 나타내었다. 또한, 도금 강판을 단면으로부터 SEM으로 관찰하여 도금층의 금속 조성을 관찰한 결과를 마찬가지로 표 4 내지 표 6에 나타내었다.

이상과 같이 제작한 도금 강판을 200×200mm 크기로 절단하고, 펀치 지름 100mmφ의 구를 사용하여 35mm 인장한 후, 화성처리, 도장을 실시하고, 내식성을 평가하였다. 화성처리는 인산 아연처리를 2g/m²실시하고, 도장은 우레탄계 분체 도장을 70μm 실시하였다.

또한 제작한 도장 강판에 커터 나이프로 지철에 이르는 절단 상처를 부여하고, SST를 500 시간 실시하였다. 평가는 부식 시험후의 상처부의 테이프 박리 시험을 실시하고, 박리한 도막의 길이를 따라, 이하에 나타내는 평점으로 판정하였다. 평점은 3 이상을 합격으로 하였다.

5: 5mm 미만

4: 5mm 이상 10mm 미만

3: l0mm 이상 20mm 미만

2: 20mm 이상 30mm 미만

1: 30mm 이상

평가 결과를 표4 내지 6에 나타낸다.

번호97, 98, 104, 106, 109는 도금층 중의 Mg, A1, Si, Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn과 Mg₂Si가 본 발명의 범위 외이기 때문에 도장 후 내식성이 불합격이 되었다. 이들 이외에는 모두 양호한 도장 후 내식성을 나타내지만, 도금층 중에 Mg₂Si를 함유하는 것은 특히 양호한 내식성을 나타냈다.

본 발명에 의하여 가공 후에 도장되어 사용되는 경우의 내식성 및 도장 선영 성이 우수한 도장 강판을 제조하는 것이 가능하게 된다.

Claims

강판의 표면에 질량%로, Mg:1 내지 10%, Al:2 내지 19%, Si:0.001 내지 2%을 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피한 불순물로 이루어지는 아연 도금층을 가지는 강판의 중심선 평균 조도 Ra가 Ra≤1.Oμm, 또한 여파 파상곡선 W_CA가 0.42~0.8μm인 것을 특징으로 하는 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연도금 강판.
제1항에 있어서, 상기 아연 도금층은 추가로 질량%로, Ca:O.01 내지 0.5%, Be:0.01 내지 O.2%, Ti:0.0001 내지 0.2%, Cu:0.1 내지 10%, Ni:0.001 내지 0.2%, Co:0.01 내지 0.3%, Cr:0.0001 내지 0.2%, Mn:0.01 내지 0.5%로부터 선택하는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서,

도금층이 [Al/Zn/Zn₂Mg의 3원 공정 조직]의 소지 중에 [Mg₂Si상]과 [Zn₂Mg상] 및 [Zn상]이 혼재된 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 도금층이 [Al/Zn/Zn₂Mg의 3원 공정 조직]의 소지 중에 [Mg₂Si상]과 [Zn₂Mg상] 및 [Al상]이 혼재한 금속조직을 가지는 것을 특징으로 하는 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서,

도금층이 [A1/Zn/Zn₂Mg의 3원 공정 조직]의 소지 중에 [Mg₂Si상]과 [Zn₂Mg상] 및 [Zn상], [Al상]이 혼재된 금속조직을 가지는 것을 특징으로 하는 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서,

도금층이 [A1/Zn/Zn₂Mg의 3원 공정 조직]의 소지 중에 [Mg₂Si상]과 [Zn상] 및 [Al상]이 혼재된 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 도장 후 내식성과 도장 선영성이 우수한 아연 도금 강판.