KR100704692B1

KR100704692B1 - 용융도금 금속대의 제조방법 및 제조장치

Info

Publication number: KR100704692B1
Application number: KR1020047016789A
Authority: KR
Inventors: 다카하시히데유키; 스즈키요시카즈; 이시오카무네히로; 후지타후미오; 미야카와요이치; 가모우아키라; 카베야카즈히사
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2007-04-10
Also published as: CN100471980C; US7617583B2; CN1650040A; TWI294919B; EP1538233A1; CA2479031A1; WO2004024974A1; CA2479031C; TW200404915A; US20050115052A1; KR20050014809A

Abstract

본 발명은, 금속대를 소둔하는 공정과, 금속대에 소성변형을 부여하는 공정과, 금속대를 도금해야할 용융금속욕 내에 인입하는 공정과, 금속대에 용융금속을 부착시키면서 금속대를 상방으로 방향전환후 용융금속욕 내에서 롤에 접촉시키지 않고 용융금속욕 밖으로 인상하는 공정과, 금속대에 부착한 용융금속의 부착량을 와이퍼에 의해서 조정하는 공정을 가지는 용융도금 금속대의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 의하여, 버클링(buckling)이 발생하지 않고, 폭방향의 도금부착량의 균일성이 우수하고, 드로스결함이 작은 용융도금 금속대를 제조할 수 있다.

Description

용융도금 금속대의 제조방법 및 제조장치{METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING HOT-DIP COATED METAL BELT}

본 발명은, 용융도금 금속대를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

강대 등의 금속대를 연속하여 도금하는 방법으로서, 금속대를 아연, 알루미늄 등의 용융금속 중에 침지하여 도금을 실시하는 용융도금법이 알려져 있다.

도1에, 종래의 연속용융도금 금속대제조장치를 나타내었다.

냉간압연후의 강대 등의 금속대(1)는, 무(無)산화성 혹은 환원성의 분위기로 유지한 소둔로(2)에서 소둔시킴과 동시에, 그 표면의 청정화나 산화막제거가 행해진 후, 스나우트(3)를 거쳐 용융금속욕조(4) 내의 용융금속욕(5)에 연속적으로 인입되어, 싱크롤(6)에 의하여 방향전환되며, 서포트롤(7)을 거쳐 용융금속욕(5)으로부터 인상된 후, 용융금속욕(5) 상에 설치된 가스와이핑노즐(와이퍼)(8)로부터 뿜어져 나오는 고압가스에 의하여 잉여로 부착한 용융금속이 제거되어(wiped out) 소정의 도금부착량으로 조정되어 용융도금 금속대로 된다.

서포트롤(7)은, 와이퍼(8)부에 있어서의 금속대(1)의 폭방향의 휨(warp)을 교정하고, 폭방향의 용융금속의 부착량의 편차를 적게 하기 위하여 설치되며, 도1에 나타난 7a, 7b와 같이, 금속대(1)를 사이에 두고 양측에, 금속대(1)의 진행방향 에 대하여 위치를 벗어나게 배치되어 있다. 상방에 있는 서포트롤(7a)를 패스라인(path line) 상에 두고, 하방에 있는 서포트롤(7b)이 금속대(1)를 눌러서, 금속대(1)에 적정량의 가공을 부여하여 그 폭방향의 휨은 교정된다.

그러나, 서포트롤(7a,7b)은, 용융금속욕조(4) 측방의 용융금속욕(5) 면보다 높은 위치에 설치한 모터(미도시)에 의해서 스핀들(미도시)을 개재하여 구동되기 때문에, 모터회전은 등속(等速)이어도 서포트롤(7a,7b)은 등속 회전하지 않으며, 금속대(1)의 반송속도도 일치하지 않기 때문에, 금속대(1)에 채터마크(chatter mark) 모양의 부착량 흔적이 발생한다.

이 문제를 해결하기 위하여 서포트롤(7a,7b)를 아이들화(idling; 비(非)구동화)하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우는 서포트롤(7a,7b)의 회전을 확보하기 위하여 서포트롤(7b)의 압입(壓入)량을 증가할 필요가 있고, 와이퍼(8)부에 있어서 금속대(1)의 폭방향의 휨(warp)을 적정하게 교정할 수 없게 되어, 폭방향의 용융금속 부착량의 편차가 크게 된다.

도1에 도시한 장치를 이용하여 용융아연도금강대를 제조하면, 강대(1)로부터 용출한 철과 도금성분과의 금속간화합물인 드로스(이른바, 바닥 드로스(bottom dross))(16)가 말려올라가 용융금속욕(5) 중에 부유한다. 이 때, 드로스(16)가 강대(1)에 부착하면 강대(1)의 표면품질을 저하시킨다. 또한, 드로스(16)가 서포트롤(7)에 부착하면, 강대(1)에 긁힘(scratch)이 발생하는 경우도 있다. 드로스결함을 저감하기 위해서는, 강대(1)의 반송속도를 저하하는 것이 유효하지만, 생산효율은 저하한다.

이상과 같은 서포트롤에 기인한 문제나 드로스결함의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명자등은, 특개2002-339051호공보에 있어서, 용융금속욕중의 서포트롤을 제거하고, 와이퍼의 직전 또는 직후에서 금속대의 폭방향의 휨를 자력(磁力)에 의하여 비접촉식으로 교정하는 방법이나 용융금속욕 내에 금속대를 감싸도록 포위부재(enclosed member)를 설치하여 드로스결함의 발생을 방지하는 방법을 제안하였다.

그러나, 서포트롤을 제거하기 때문에, 소부경화성(baking hardening property)을 부여한 항복점 신장(yield point elongation)을 가지는 금속대에서는, 버클링이라 불리는 표면결함이 발생하기 쉽게 된다고 하는 문제가 새롭게 발생하였다.

이 버클링은, 서포트롤을 사용한 종래의 조업에서도, 조업조건이나 강종에 따라서는 발생하는 경우가 있다. 그러므로, 수율을 향상시키고, 안정조업을 실현하기 위해서도, 서포트롤 유무에 관계없이 버클링이 발생하기 어려운 용융도금 금속대의 제조기술이 요망되고 있다.

본 발명은, 용융금속욕 중의 서포트롤이 없는 경우에, 버클링이 발생하지 않고, 폭방향의 용융금속부착량의 편차나 드로스결함이 적은 용융도금 금속대의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 용융금속욕 중의 서포트롤의 유무에 관계없이, 버클링이 발생하기 힘든 용융도금 금속대의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것도 목적으로 하고 있다.

상기 목적은, 이하의 방법에 의해서 달성된다.

1)금속대를 소둔하는 공정과, 금속대에 소성변형(plastic strain)을 부여하는 공정과, 금속대를 도금해야 할 용융금속욕 내에 인입하는 공정과, 금속대에 용융금속을 부착시키면서 금속대를 상방(上方)으로 방향전환후, 용융금속욕내에서 롤에 접촉시키지 않고 용융금속욕 밖으로 인상(引上)하는 공정과, 금속대에 부착한 용융금속의 부착량을 와이퍼에 의해서 조정하는 공정을 가지는 용융도금 금속대의 제조방법.

2)금속대를 소둔하는 공정과, 금속대에 금속대가 소둔으로 피크온도로 가열된 후에 도금해야 할 용융금속욕 내에 인입되기 전에 적어도 1개의 롤을 사용하여 굽힘가공(bending)에 의하여 표면소성변형을 부여하는 공정과, 금속대를 도금해야할 용융금속욕 내에 인입(引入)하고 용융금속을 부착시키는 공정과, 금속대를 싱크롤에 의하여 방향전환후 용융금속욕 밖으로 인상하는 공정을 가지고, 금속대의 표면소성변형을 금속대가 싱크롤에 도달한 시점에서 금속대의 표면에 잔류하고 있는 변형(이하, 표면잔류소성변형이라 부름)이 0.1% 이상이 되도록 부여하는 용융도금 금속대의 제조방법.

3)금속대를 소둔하는 공정과, 금속대에 금속대가 소둔으로 피크온도로 가열된 후에 도금해야 할 용융금속욕 내에 인입되기 전에, 적어도 1개의 롤을 사용하여 굽힘가공에 의하여 표면소성변형을 부여하는 공정과, 금속대를 도금해야 할 용융금속욕 내에 인입하고 용융금속을 부착시키는 공정과, 금속대를 싱크롤에 의하여 방향전환후 용융금속욕 밖으로 인상하는 공정을 가지고, 금속대에 굽힘가공에 의하여 표면소성변형을 부여하는 롤 중 최하류측에 있는 롤을 용융금속욕 중에서 싱크롤과 접촉하는 금속대의 면과 반대면 측에 배치하는 용융도금 금속대의 제조방법.

또한, 상기 방법은 각각 이하의 제조장치에 의하여 실현될 수 있다.

1)금속대를 소둔하는 소둔로와, 소둔후의 금속대에 소성변형을 부여하는 변형부여수단과, 소성변형이 부여된 금속대에 도금해야 할 용융금속을 부착시키는 용융금속욕과, 금속대에 부착한 용융금속의 부착량을 조정하는 와이퍼를 가지고, 용융금속욕에는 금속대를 방향전환시키는 방향전환장치만이 구비된 용융도금 금속대의 제조장치.

2)금속대를 소둔하는 소둔로와, 금속대가 소둔에서 피크온도로 가열된 후에 도금해야 할 용융금속이 부착될 때까지의 위치에 설치되며 굽힘가공에 의하여 금속대에 표면소성변형을 부여하는 적어도 1개의 롤과, 금속대에 도금해야 할 용융금속을 부착시키는 용융금속욕을 구비하고, 용융금속욕 내에서는 금속대가 싱크롤에 의하여 방향전환되고, 동시에 금속대의 표면소성변형이 금속대가 싱크롤에 도달한 시점에서 금속대의 표면에 잔류하고 있는 표면잔류소성변형이 0.1% 이상이 되도록 부여되는 용융도금 금속대의 제조장치.

3)금속대를 소둔하는 소둔로와, 금속대가 소둔에서 피크온도로 가열된 후에 도금해야 할 용융금속이 부착될 때까지의 위치에 설치되며 굽힘가공에 의하여 금속대에 표면소성변형을 부여하는 적어도 1개의 롤과, 금속대에 도금해야 할 용융금속을 부착시키는 용융금속욕을 구비하고, 용융금속욕 내에서는 금속대가 싱크롤에 의하여 방향전환되고, 동시에 금속대에 굽힘가공에 의하여 표면소성변형을 부여하는 롤 중 최하류측에 있는 롤이 용융금속욕 중에서 싱크롤과 접촉하는 금속대의 면과 반대면 측에 배치되는 용융도금 금속대의 제조장치.

도1은, 종래의 연속용융도금 금속대제조장치를 도시한 도면이다.

도2는, 금속대의 폭방향의 휨의 발생을 설명하는 도면이다.

도3은, 서포트롤에 의한 휨의 교정을 설명하는 도면이다.

도4는, 본 발명의 용융도금 금속대 제조장치의 일례를 도시한 도면이다.

도5는, 자력에 의하여 비접촉으로 금속대의 형상을 교정하기 위한 형상교정수단의 일례를 도시한 도면이다.

도6은, 변형부여장치의 일례를 도시한 도면이다.

도7a-7d는, 도6의 변형부여장치에 의한 변형부여의 예를 도시한 도면이다.

도8은, 도6의 변형부여장치에 있어서의 변형부여의 다른 예를 도시한 도면이다.

도9는, 싱크롤의 직경과 강대의 폭방향의 휨 량의 관계를 도시한 도면이다.

도10은, 본 발명의 용융도금 금속대제조장치의 다른 예를 도시한 도면이다.

도11는, 본 발명의 용융도금 금속대제조장치의 다른 예를 도시한 도면이다.

도12는, 본 발명의 용융도금 금속대제조장치의 다른 예를 도시한 도면이다.

도13은, 본 발명의 용융도금 금속대제조장치의 다른 예를 도시한 도면이다.

도14는, 변형부여장치에 있어서의 롤 배치의 예를 도시한 도면이다.

도2에 도시된 바와 같이, 금속대의 폭방향의 휨은 주로 싱크롤에 있어서 금속대가 굽힘(bent)ㆍ굽힘복귀(bent back) 가공을 받음에 따라서 발생한다고 생각된다. 금속대가 싱크롤에 감겨 접촉하고 있는 위치 A에서는, 금속대는 평면 스트레인변형(plane strain deformation)에 의하여 싱크롤과 접촉하고 있는 측에 압축응력, 그 반대측에 인장응력을 받아서, 폭방향의 휨이 생기기 쉬운 응력분포가 된다. 싱크롤에 가깝게, 비교적 곡률반경이 큰 위치 B에 있어서도, 금속대는 거의 평면 스트레인 변형상태로 유지되며, 위치 A와는 반대의 응력분포 즉, 싱크롤과 접촉하고 있는 측에 인장응력, 그 반대측에 압축응력을 받는다. 곡률반경이 거의 0이 되는 위치 C에 있어서는, 면내 변형에 대한 구속은 없고, 위치 A에서 받은 변형을 유지하기 쉬운 형상 즉, 금속대의 폭방향으로 위로 볼록한 형상이 된다고 생각할 수 있다. 이와 같이 하여 금속대의 폭방향에 휨이 발생한 경우, 금속대와 와이퍼의 간격이 폭방향으로 일정하지 않게 되기 때문에, 폭방향으로 용융금속의 부착량의 편차가 발생하게 된다. 또한, 금속대의 휨이 발생한 경우는, 금속대와 와이퍼와의 접촉을 피하기 위하여 양자의 간격을 넓게 설정하여야만 한다. 이 때문에, 바람직한 용융금속의 와이핑(wiping) 능력을 확보하기 위해서는 와이퍼의 가스압력을 높일 필요가 있고, 그 때 격렬하게 비산한 용융금속이 금속대에 부착하여 생기는 스플래쉬결함(splash defects)이 발생하기 쉽게 된다.

용융금속욕중의 서포트롤에는, 이와 같은 금속대의 폭방향의 휨을 교정하는 기능이 있다. 도3에 도시된 바와 같이, 싱크롤(6)에 의해서 상방으로 방향전환된 금속대(1)는, 패스라인 상에 있는 서포트롤(7a)에 지지되고, 서포트롤(7a)에 대하여 소정거리만큼 하방으로 배치된 서포트롤(7b)에 의하여 패스라인에 대하여 소정량 L만큼 눌려져서 역방향의 굽힘가공을 받으므로, 휨이 교정된다.

그러나, 용융금속욕중에 서포트롤이 존재하면, 상술한 것과 같은 채터마크 모양의 부착량 얼룩이나 스크래치 흠 등의 문제에 부가하여, 서포트롤의 정기적인 메인터넌스(maintenance)나 교환을 하기 위한 설비정지가 필요하게 되어, 조업효율을 저하시킨다고 하는 문제도 있다.

또한, 서포트롤을 사용하는 경우에 있어서도, 싱크롤에 의하여 방향전환된 직후에 있어서의 금속대의 휨을 작게 할 수 있다면, 서포트롤의 압입량을 작게 설정할 수 있고, 누름 흠(push flaw) 등의 결함을 방지하는 데에 유리하게 된다.

그래서 우선, 본 발명자등은, 용융금속욕 중으로부터 서포트롤을 제거하는 것에 의하여 어떠한 문제가 발생하는가를 검토하였다.

최초에, 서포트롤에는 금속대의 휨의 교정 외에, 용융금속욕 중의 드로스 등의 이물(異物)을 금속대에 부착하기 어렵게 하는 기능이 있기 때문에, 서포트롤을 제거하면 금속대의 결함발생을 증가시킨다고 말할 수 있으므로, 이하와 같은 실험을 행하고 그 진위를 확인하였다. 즉, 용융금속 대신에 물을 넣은 용기에 싱크롤과 서포트롤을 모의(模擬)한 롤과 금속대를 모의한 엔드레스 벨트(endless belt)를 배치하고, 실제의 용융금속욕 중의 롤 주변과 레이놀즈 넘버(Reynolds number)나 플루드 넘버(Floude number)가 동등하게 되도록 롤 직경이나 롤 회전수를 설정하여, 유체역학적으로 용융금속욕 중의 거동을 모의하여, 트레이서(tracer)로서 알루미늄 분말을 첨가하여 그 흐름을 관찰하였다.

그 결과, 서포트롤을 모의한 롤에는, 밸트에 부착한 알루미늄 분말을 벗겨내는 것과 같은 작용은 관찰되지 않았고, 롤은 알루미늄 분말을 벨트에 밀어부치고만 있었다. 그러므로, 용융금속욕 중의 서포트롤에는 상기와 같은 이물을 금속대에 부착하기 어렵게 하는 기능은 없고, 서포트롤을 제거하여도 결함이 증가하는 것은 없다고 생각된다. 실제, 도1에 도시한 연속용융도금 금속대 제조장치로부터 서포트롤을 제거하여 아연도금강대를 제조한 바, 드로스 결함의 증가는 확인되지 않았다. 따라서, 금속대의 폭방향의 휨 교정기능을 별도의 방법으로 대체할 수 있다면, 서포트롤을 제거할 수 있게 된다.

이를 위해서는, 비접촉식으로 휨을 교정할 수 있는 것이 바람직한데, 본 발명자등은, 전자석 등에 의한 자력을 이용하여 비접촉으로 아연도금강대의 휨을 교정할 수 있는 것을 확인하였다.

그러나, 서포트롤을 제거함에 따라서, 소부경화성을 부여한 항복점 신장을 가지는 용융아연도금강대를 제조하려고 하면, 주로 용융아연욕조의 하류측에 있는 설비를 통과할 때에, 버클링(buckling)이라 불리는 변형 모양이 그 표면에 발생하는 경우가 있다. 이 결함은 스킨패스(skin-pass)에 의하여 눈에 띄지 않게 하는 것이 가능하지만, 강대를 최종제품 패스라인 가공할 때 등에 다시 현재화하는 경우가 있기 때문에, 용도에 따라서는 제품의 수율을 크게 저하시킨다.

또, 조업조건이나 강종에 따라서는, 서포트롤을 사용하여도 버클링이 발생하는 경우가 있다.

본 발명자 등은, 이러한 버클링의 원인 및 그 방지책에 관하여 검토한 결과, 이하와 같은 발견을 하였다.

1)강대는, 연속용융도금강대 제조장치내를 통과할 때, 여러 종류의 온도영역에서 롤에 의하여 굽힘응력을 받지만, 그 응력이 강대의 항복응력을 넘으면, 강대의 굽힘부분이 국소적으로 항복하여, 버클링이 된다.

2)버클링은, 어떤 온도 T1(임계온도(threshold temperature)라 부름)보다 낮은 온도영역에서 발생하고, 그 임계온도 T1 이상에서는 발생하지 않는다. 임계온도 T1은, 온도를 바꾸어 인장시험을 행한 때에 항복점 신장이 없어지는 온도에 일치하므로, 항복점 신장이 없어지면 국소적인 변형 집중이 회피되어, 버클링의 발생이 억제된다고 생각된다.

3)일반적으로, 실온에서는, 강대에 미리 변형을 가하여 두면, 그 후 가공을 받아도 버클링이 발생하기 어렵게 되는 것이 알려져있지만, 강대에 상술한 임계온도 T1 이상에서 미리 변형을 부여하여도, 마찬가지 효과가 얻어진다. 즉, 그 후 임계온도 T1보다 낮은 온도에서 강대를 가공하여도 버클링이 발생하지 않는다. 그러나, 650℃를 초과하는 온도에서 변형을 부여하면, 그 효과는 감소한다.

4)강대에 임계온도 T1 이상에서 미리 변형을 부여하면, 강대의 휨을 교정할 수 있고, 전자석 등에 의한 자력을 사용한 강대의 휨 교정기능을 대체할 수 있는 경우가 있다.

5)버클링은 연속용융도금강대 제조장치에서 용융아연욕보다 하류측의 공정에서 발생하므로, 강대가 임계온도 T1이 되는 것은, 용융아연욕의 온도 450~480℃ 이상의 온도가 되는 위치, 즉 소둔로와 용융아연욕과의 사이이다.

따라서, 금속대를 소둔후 용융금속욕 내에 인입하기 전에, 금속대가 강대인 경우는 그 온도가 450~650℃의 온도인 때에, 금속대에 소성변형을 부여하면, 버클링의 발생을 방지할 수 있게 된다. 즉, 금속대를 소둔하는 공정과, 금속대에 소성변형을 부여하는 공정과, 금속대를 도금해야 할 용융금속욕 내에 인입하는 공정과, 금속대에 용융금속을 부착시키면서 금속대를 상방으로 방향전환후, 용융금속욕 내에서 롤에 접촉시키지 않고 용융금속욕 밖으로 인상하는 공정과, 금속대에 부착한 용융금속의 부착량을 와이퍼에 의해서 조정하는 공정을 가지는 용융도금 금속대의 제조방법에 의하여, 버클링이 발생하지 않고, 동시에 와이퍼부에 있어서의 금속대의 폭방향의 휨을 방지할 수 있는 용융도금 금속대를 제조할 수 있다.

또, 용융금속욕 내에 서포트롤을 설치하여, 그것을 금속대에 압입하도록 하면, 한층 더 버클링을 저감시킬 수 있다. 또한, 후술하지만, 변형을 부여하는 조건에 따라서는, 미리 부여된 소성변형에 의해서 싱크롤에 의한 휨의 발생을 제거할 수 있다.

와이퍼의 직전 또는 직후에서 금속대의 형상을 자력에 의하여 비접촉으로 교정하면, 부착량을 보다 균일화할 수 있다.

버클링을 발생시키는 응력은, 그것이 롤에 의한 굽힘응력인 때는, 금속대의 표면 근방에서 가장 크게 된다. 따라서, 버클링의 발생을 방지하기 위하여 부여하는 소성변형은, 금속대의 표면 근방에 효율좋게 부여할 수 있는 굽힘가공에 의해서 부여하는 것이 효과적이다. 또, 소성변형을 부여하는 시기는, 상술한 바와 같이, 금속대가 강대인 경우는, 강대를 소둔후 용융금속욕 내에 인입하기 전에 강대의 온도가 450~650℃가 될 때가 바람직하다. 굽힘가공은 롤에 의하여 용이하게 행해질 수 있지만, 버클링의 발생을 방지하기 위하여 금속대에 부여해야 할 소성변형량은, 예컨대 표면소성변형으로 0.1%를 초과하는 것이 바람직하며, 1.5%를 초과하면 그 효과가 포화함과 동시에, 강대의 재질을 열화시키는 경우가 있다.

또, 후에 자세히 설명하겠지만, 상술한 금속대에 부여하는 표면소성변형보다, 금속대가 용융금속욕 내의 싱크롤에 다다른 시점에 있어서 금속대의 표면에 잔류하고 있는 표면잔류소성변형이, 버클링 발생방지 및 싱크롤에서의 휨 발생방지에 대해서는 보다 중요하며, 이 표면잔류소성변형을 0.1% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 고온에서 소성변형을 부여할수록, 금속대가 싱크롤에 도달하기까지의 사이에 변형이 소실되기 쉽고, 표면잔류소성변형이 0.1% 미만이 되기 쉬우므로, 금속대의 반송속도를 빠르게, 금속대를 보다 단시간으로 싱크롤로 반송할 필요가 있다.

소성변형은 1회로 부여할 필요는 없고, 복수회로 나누어 부여하여도 좋다. 복수회로 나누어서 변형을 부여하는 경우는, 소성변형량은 각 회에 부여한 변형량의 합이 된다. 또한, 부여하는 변형은 압축변형이어도 인장변형이어도 좋고, 양자가 혼재하는 경우의 소성변형량은 그 총합이 된다. 이것은, 버클링발생방지 메카니즘이 압축, 인장에는 무관계한 전이(transition)에 기인하고 있기 때문이라고 추정된다.

또한, 소성변형을 복수의 롤을 사용하여 굽힘가공에 의하여 부여하여 싱크롤 에서의 휨 발생을 방지하기 위해서는, 어느 정도 이상의 표면잔류소성변형을 부여할 수 있는 최하류측에 있는 롤을, 싱크롤이 금속대에 접하는 면과 반대측의 면에 접하도록 배치하는 것이 바람직하다.

롤로 굽힘가공하는 경우, 외경이 800mm 이하의 롤을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 롤의 수를 6개 이상으로 하여 변형을 분할하여 부여하여도, 변형부여효과는 포화하므로, 롤의 수는 5개 이하가 바람직하다.

특공평7-94704호 공보, 특개평10-130801호 공보, 특개2000-204460호 공보 등에는, 용융도금강대 제조장치 내에서 롤에 의하여 강대를 굽힘가공하는 것이 기재되어 있지만, 어느 것도 용융아연욕 중에는 서포트롤이 존재하는 것이 전제로 되어 있어, 본 발명과는 과제나 구성요건이 다른다. 즉, 특공평7-94704호 공보의 방법은, 외경 50~500mm의 롤로 굽힘가공하고 나서 강대를 소둔하여 결정입경을 균일하게 하고, 용융아연욕 중의 고액반응 및 그에 이은 Fe-Zn합금화반응을 균일하게 진행시키며, 합금화처리에서 발생하는 표면요철결함을 방지하는 방법으로서, 소둔 전에 굽힘가공을 부여하고 있다. 특개평10-130801호 공보의 방법은, 굽힘반경(bending radius) 300mm 이하에서 굽힘ㆍ굽힘복귀 가공을 실시하고, 강대표면에 잔류변형을 부여함으로써 강판과 도금 계면에 있어서의 확산반응을 균일화하고, Si, P, Mn 등의 첨가원소의 불균일 분포에 기인하는 합금화 얼룩이나 광택 얼룩을 방지하는 방법이며, 버클링에 관하여는 언급되어 있지 않다, 또한, 상기한 표면잔류소성변형이, 버클링발생방지 및 싱크롤에서의 휨 발생방지에 관련하는 것도 언급되어 있지 않다. 특개2000-204460호 공보에 기재된 방법은, 비(非)산화분위기의 반송실 내에서 강대를 패스라인 상의 2점을 지점(支點)으로 하여 롤로 압입하여, 강판의 휨을 교정하는 방법이지만, 싱크롤이 없기 때문에 강대에 안정적으로 충분한 장력을 부여하는 것이 곤란하고, 강대표면에 소성변형을 안정적으로 부여할 수가 없다.

다음에, 금속대를 강대, 용융금속을 아연으로 한 때의 실시형태에 대하여 상술한다.

도4에, 본 발명인 용융도금강대 제조장치의 일례를 나타낸다. 본 예는, 서포트롤을 제거하고, 싱크롤에서의 휨을 전자석으로 교정하는 경우이다.

본 장치에서는, 도1에 도시한 종래의 제조장치의 용융아연욕(5) 중의 서포트롤(7)이 제거되고, 소둔로(2)의 조정(調整)냉각로(2d)에 변형부여장치(21)와 와이퍼(8)의 직후에 전자석을 사용한 비접촉으로 강대(1)의 형상을 교정하는 형상교정수단(9)이 설치되어 있다. 변형부여장치(21)는 450~650℃의 스나우트(3)부에도 설치할 수 있지만, 소둔로(2)의 조정냉각로(2d)에 설치한 편이 강대(1)의 온도를 450~650℃로 조정하기 용이하다. 변형을 부여하는 강대(1)의 온도는 500~550℃가 보다 바람직하다. 이것은, 강대(1)의 온도가 550℃를 초과하면 부여한 소성변형이 소실되어 변형부여효과가 작게 되는 경우가 있고, 또한 500℃ 보다 낮으면 용융아연욕(5)에 침지되는 강대(1)의 온도가 낮게 되어 열적으로 불리하게 되기 때문이다. 또한, 실제로 버클링의 발생이 문제가 되는 항복점 신장을 가지는 강대(1)에서는, 상기 임계온도 T1은 450℃ 정도이기 때문에, 조업조건의 변동을 고려하여 500℃ 이상으로 변형을 부여하는 것이 바람직하다.

버클링을 방지하기 위해서만이라면, 용융아연욕(5) 내에서 혹은 용융아연욕(5)으로부터 인상된 후에 변형을 부여하여도 좋지만, 채터마크 모양의 용융아연욕의 부착량의 흔적, 누름 흠(push flaw), 도금박리(plating separation) 등의 문제가 발생하므로, 변형부여는 용융아연욕(5)보다 상류측에서 행할 필요가 있다.

도5에, 형상교정수단의 일례를 도시한다.

상기 형상교정수단은, 도면의 위쪽으로 이동하는 강대(1)의 표면까지의 거리를 측정하는 위치센서(10)와, 이 위치센서(10)로부터의 신호를 받아서 제어신호를 출력하는 제어기(11)와, 제어신호를 증폭하는 증폭기(12) 및 증폭된 제어신호에 따라서 강대(1)에 흡인력을 미쳐서 강대(1)를 변형시키는 전자석(13)으로 구성되어 있다. 전자석(13)은, 강대(1)의 폭방향으로 복수대 설치되며, 또 강대(1)의 표면과 이면에 쌍을 이루어 배치되어 있다. 전자석(13)은 강대(1)에 대하여는 일방향의 흡인력을 미치기 때문에, 강대(1)의 표리면(表裏面)에 쌍이 되도록 배치함으로써, 강대(1)의 흡인방향을 선택하여 강대(1)의 휨을 교정할 수 있다. 통상, 강대(1)의 폭방향의 휨은, 도2에 도시된 바와 같이, 단면(斷面)이 C모양으로 되는 경우가 많기 때문에, 전자석(13)은 강대(1)의 폭방향 3개소(양 에지와 중앙)에 배치된다. 또한, 각 3개소의 위치센서(10) 상호간, 전자석(13) 상호간에서의 간섭은 그다지 크지 않기 때문에, 각각 독립의 제어계로 구성할 수 있다.

강대(1)의 표면까지의 거리를 측정하는 위치센서(10)로부터의 신호에 기초하여, 제어기(11)에서 강대(1)의 표리면에 쌍이 되도록 배치되어 있는 전자석(13)의 흡인력을 제어하면, 용융아연욕(5)으로부터 인상된 강대(1)의 휨을 교정할 수 있 다.

본 형상교정수단(9)은, 와이퍼(8)의 직후에 배치되며, 와이퍼(8)에 가까우면 보다 양호한 제어가 행해지지만, 그 후 합금화로, 터치롤(touch roll), 스팽글(spangle) 조정장치 등이 설치되어 있는 경우는, 스팽글 조정장치까지의 사이에 설치되면 좋다. 또한, 와이퍼(8)의 직전에 배치하는 경우는, 와이퍼(8)에 가까우면 보다 양호하게 제어할 수 있지만, 실제 라인에서는 용융아연욕(5)으로부터 와이퍼(8)까지의 사이에 설치되면 좋다.

변형부여장치(21)는, 강대(1)의 피크온도도달시점보다 하류측에 설치된다. 강대(1)는, 소둔로(2)의 균열(均熱)로(2b)에서 피크온도 650~900℃ 정도로 가열되므로, 변형부여장치(21)를 강대(1)의 피크온도도달지점보다 상류측에 설치하면, 변형부여효과가 소실되고, 버클링 발생을 방지할 수 없게 된다.

변형부여장치(21)에서는, 상술한 바와 같은 표면잔류소성변형이 0.1% 이상이 되도록 소성변형을 부여하는 것이 바람직하지만, 이를 위해서는 예컨대 표면소성변형량으로 0.1% 초과, 보다 바람직하게는 0.3% 이상에서 1.5% 이하 부여하는 것이 필요하다.

상술한 바와 같이, 표면에 소성변형을 부여하는 관점에서는 롤로 굽힘가공하는 것이 효과적이다. 롤로 굽힘가공하는 경우, 적어도 1개의 롤로 부여되는 강대(1)의 곡률반경이 400mm 이하가 되도록 롤의 외경을 선택하고, 그 롤의 압입량을 조정하여 강대(1)를 굽힘가공하는 것이 바람직하다. 강대(1)를 곡률반경 400mm 이하로 굽히는 데는, 외경이 800mm 이하의 롤을 적어도 1개 사용할 필요가 있다. 예 컨대, 외경 800mm의 롤에 강대(1)가 충분하게 권취되도록 압입량을 조정하는 방법이나 외경 400mm의 롤로 압입량을 조정하는 방법에 의해서 가능하게 된다. 다만, 롤의 압입량은 강대(1)의 재질이나 두께 등에 따라 다르다. 부여하는 표면소성변형량을 크게 하는데는, 롤의 압입량을 크게 하거나, 외경이 작은 롤을 사용하면 좋다. 롤의 외경은 400mm 이하가 바람직하다.

또, 세로형 소둔로(2)에 통상 설치되어 있는 허스 롤(hearth roll)과 같은 외경이 800mm를 초과하는 롤은 소성변형을 부여하는 롤로는 사용되지 않는다.

동일한 표면소성변형량을 부여하는 것이라면, 롤의 수는 1개인 쪽이 변형부여효과가 높다. 롤의 수를 복수로 하여 분할하여 변형을 부여하는 것도 가능하지만, 6개 이상으로 하여도 효과는 포화하고, 설비비, 설비보수 등의 점에서 불리하게 되므로, 롤의 수는 1~5개가 바람직하다. 또한, 롤의 수가 1개인 경우는 부여할 수 있는 표면소성변형량을 그다지 크게 할 수 없으므로, 실제로 롤의 수를 2~3개로 하는 것이 보다 바람직하다. 또, 2개 이상의 롤을 사용하는 경우, 각각의 롤의 외경이 달라도 좋다.

도6에 변형부여장치의 일례를 나타낸다.

조정냉각로(2d)의 허스 롤 25와 26의 중간 위치에 설치된 변형부여장치(21)는, 3개의 롤(22,23,24)로 구성되어 있다. 이 3개의 롤은 강대(1)의 표리면측에 교대로 배치되어 있고, 각각 독립하게 패스라인과 거의 직교하는 방향으로 이동자유롭게 되어 있다. 3개의 롤(22,23,24) 중 적어도 1개를 패스라인과 거의 직교하는 방향으로 압입함에 의하여, 강대(1)에 표면소성변형이 부여된다. 부여되는 표면소 성변형량은 굽힘가공을 받은 강대(1)의 곡률로 결정되며, 곡률은 서로 인접한 롤끼리의 패스라인을 따른 간격, 롤의 외경과 그 압입량에 의하여 결정된다. 또, 강대(1)의 재질이나 두께, 온도 등의 조업변수, 서로 인접하는 롤끼리의 간격, 롤의 외경, 롤의 압입량 등과 표면소성변형량의 관계를 미리 구하여 대응표를 작성하여 두고, 이 대응표에 기초한 조업변수값에 따라서 롤의 압입량을 설정하는 것이 보다 간편하다.

도6에 도시한 장치에는, 3개의 롤이 배치되어 있지만, 롤의 수는 3개에 한정되지 않으며, 1~5개의 범위내에서 변화될 수 있다. 롤이 1개인 경우, 굽힘변형부여효과를 높이는 관점에서, 롤을 허스 롤(26)에 근접하여 배치하는 것이 바람직하다.

본 발명자 등은, 도6에 도시한 변형부여장치(21)를 사용하여 강대(1)에 변형을 부여한 때에, 롤(22,23,24)의 배치조건 및 그 압입조건을 변화시키면, 하류측에 잇는 와이퍼(8)부에 있어서의 강대(1)의 폭방향의 휨 량이 변화하는 것을 발견하였다. 또한, 이 압입이 하류에서 어떻게 반영되는지 여부가 버클링발생억제에 중요한 것을 발견하였다.

도7a~7d는, 도6의 3개의 롤에 의한 변형 부여의 예를 나타낸다.

도7a에서는, 롤 22와 24를 거의 패스라인 상에 배치하고, 롤(23)을 패스라인과 거의 직교하는 방향으로 압입하여 강대(1)에 표면소성변형을 부여하고 있다.

도7b에서는, 롤(24)을 거의 패스라인상에 배치하고, 롤 22와 23을 각각 패스라인과 거의 직교하는 방향으로 서로 역방향으로 입입하여 강대(1)의 표면에 소성변형을 부여하고 있다.

도7c, 7d는, 3개의 롤(22,23,24)의 배치를 강대(1)의 면에 대하여 역으로 하여 강대(1)의 표면에 소성변형을 부여하고 있다.

도7a, 7b에서는, 최하류측에 있는 롤(24)이, 싱크롤과 접촉하는 강대(1)의 면과 반대면 측에 배치되고 있으므로, 이 롤(24)에 의하여 싱크롤에서 형성된 강대(1)의 폭방향의 휨이 해소되므로, 휨의 교정에는 보다 유리한 변형 부여의 예이다.

한편, 도7c, 7d에서는, 최하류측에 있는 롤(24)이, 싱크롤과 접촉하는 강대(1)의 면과 동일면 측에 배치되어 있으므로, 이 롤(24)에 의하여 싱크롤에서 형성된 강대(1)의 폭방향의 휨이 증가되기 쉽다. 특히, 서포트롤을 사용한 때에 그 경향이 강하게 나타나서, 서포트롤에서의 휨이 지나치게 크게 되어 휨의 교정이 곤란하게 되는 경우가 있다.

또, 도7a와 같이 롤(23)에 의하여 한 번에 변형을 부여하는 것보다도, 도7b와 같이 롤 22와 23에 의하여 분배하여 변형을 부여하는 편이 강대형상의 점에서 유리하다.

또한, 최하류측의 롤(24)에서 부여되는 변형은, 롤(24)과 상류측에 있는 롤(22,23)의 상대적인 위치관계로 결정되므로, 롤(22,23)의 압입량이 큰 경우는, 롤(23)을 패스라인상으로부터 벗어나는 경우도 있다. 예컨대, 도8에 도시한 바와 같이, 롤(22,23,24)의 패스라인으로부터의 압입량이 각각 x1, x2, x3(패스라인 위로부터 도면의 우측으로의 압입을 「+」, 도의 좌측으로의 압입을 「-」로 표시한다)이고, 롤(22)의 압입량 ｜x1｜을 작게 하고, 롤(23)의 압입량 ｜x2｜를 크게 한 경우, 롤(24)에서 부여되는 변형은, 롤(24)과 롤(23)의 상대적인 위치 ｜x2-x3｜으로 결정되므로, 롤(24)을 패스라인으로부터 도면의 좌측으로 압입하도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 「롤이 패스라인 상에 있다」란, 롤 표면이 패스라인에 접하는 위치에 있는 것을 의미한다.

상술한 바와 같이, 도6과 같은 변형부여장치에 의하여 강대에 부여되는 표면소성변형보다, 강대가 용융아연욕 내의 싱크롤에 다다른 시점에 있어서 강대(1)의 표면에 잔류하고 있는 표면잔류소성변형이, 버클링발생방지 및 싱크롤에서의 휨 발생방지에 대하여는 보다 중요하다. 이것은, 450℃ 정도의 용융아연욕보다 하류측에서는, 거의 소성변형이 소실하는 것은 없다고 생각되기 때문이다. 실제, 용융아연욕보다 하류측에서, 예를 들어 550℃에서 3초 정도의 합금화처리를 행하였다 하여도, 다음에 설명하는 바와 같은 속도론적인 검토로부터 소성변형이 거의 소실하지 않는 것을 확인하였다. 따라서, 그 이후의 소성변형 소실이 없는 싱크롤에 있어서 잔류변형량을 제어하면, 버클링이나 휨 발생을 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이 표면잔류소성변형 A는, 강대의 표면부근에 존재하는 전위량(amount of dislocation)에 비례하므로, 최초에 부여한 표면소성변형 AO, 변형부여시점에서 싱크롤까지의 평균강대온도 T, 변형부여장치로부터 싱크롤까지의 강대의 이동시간 t에 관계하며, 하기의 식(1)에 의해서 표시된다.

A=AO × exp{-t×b×exp(a×T)} …(1)

여기서, a,b는 강종(鋼種)에 의하여 결정되는 계수이고, a=0.032, b=1×10^-10정도의 값이다.

또한, a,b의 값은, 구체적으로는 어느 강종의 강에 일정량의 변형을 부여하고, 어느 온도에서 일정시간 열처리후의 변형량을 측정하는 것에 의해 구해진다. 또, a는 변형이 확산하기 위한 활성화 에너지에 관계하며, b는 그 확산계수에 관계되어 있다.

변형이 소실하는지 어떤지는, 확산의 문제와 유사하므로, 소실하는 변형은 exp(a×T)의 함수로 표시되며, t=0초에서 A=AO, t=∞에서 A=0의 경계조건으로부터 상기의 식(1)이 얻어질 수 있다.

표1에, AO=0.1과 일정으로 하여, t와 T를 변화시킨 때의 표면잔류소성변형 A의 계산예를 나타낸다.

이와 같은 계산결과에 의하여, 650℃ 이상의 강대에 1.5% 이하의 표면소성변형을 부여하는 경우는 10초 이내에 강대를 싱크롤까지 이동시키고, 600℃ 이상 650℃ 미만의 강대에 0.35% 이상 1.5% 이하의 표면소성변형을 부여하는 경우는, 40초 이내에 강대를 싱크롤까지 이동시키며, 450℃ 이상 600℃ 미만의 강대에 0.3% 이상 1.5% 이하의 표면소성변형을 부여하는 경우는 120초 이내에 강대를 싱크롤까지 이동시키는 것이 바람직하다는 것이 명확하게 되었다. 즉, 이와 같은 조건에 의하여 싱크롤에서의 강대의 표면잔류소성변형을 확실하게 0.1% 이상으로 하는 것이 가능하다.

본 발명자등은, 동일한 변형량을 부여하여도, 변형부여로부터 싱크롤보다 하류측에 있는 서포트롤 등의 본래 버클링이 발생하기 쉬운 롤까지의 시간에 따라서, 버클링이 발생하는 경우와 발생하지 않는 경우가 있다고 하는 사실을 발견하였다. 이로부터, 버클링 방지에는, 버클링이 발생하는 온도영역의 직전에서 강대에 잔류하고 있는 전위가 많을수록 유리하다고 생각할 수 있다. 이것은, 또한 자유롭게 움직일 수 있는 전위(가동전위)는 잔류하고 있는 변형량에 비례하여 증가하는 것, 및 상기 가동전위는 연속적인 소성변형에 기여하는(즉, 버클링이 발생하기 어렵게 되는) 것으로부터 이해되어진다.

특개평10-130801호 공보에서 강대에 부여하는 신장율은, 버클링이 발생하는 위치에서의 변형량은 아니므로, 변형부여로부터의 경과시간이나 강대온도에 따라서는 버클링이 발생하는 시점에서 전혀 변형이 잔류하지 않아, 버클링의 발생을 방지할 수 없는 경우가 있다. 또한, 신장율은 두께방향의 평균적인 변형량을 나타내며, 버클링발생의 방지에 효과적인 강대의 표면소성변형은 아니므로, 신장율에 의하여 버클링을 확실하게 방지하는 것은 가능하지 않다.

도4의 와이퍼(8)부에서 발생하는 강대(1)의 폭방향의 휨은, 하류측에 있는 롤에 의한 잔류변형의 영향을 가장 크게 받는다. 따라서, 싱크롤(6)에 의한 소성변형의 영향이 가장 크고, 다음에 변형부여장치(21)의 최하류측에 있는 롤에 의한 소성변형의 영향을 크게 받는다. 또한, 강대(1)의 휨 방향은, 강대(1)의 표리면에 인장, 압축 중 어느쪽인가의 소성변형을 부여하는가에 따라서 결정된다. 따라서, 와이퍼(8)부에서 발생하는 강대(1)의 휨을 적게 하는 데에는, 싱크롤(6)에 의하여 부여되는 소성변형의 방향과 변형부여장치(21)의 최하류측에 있는 롤에 의하여 부여되는 소성변형의 방향을 역으로 하면 좋게 된다.

이상은, 서포트롤이 없는 경우이지만, 서포트롤이 있는 경우는, 싱크롤의 하류측에 서포트롤이 있기 때문에, 서포트롤에 의하여 부여되는 변형이 와이퍼부에서 발생하는 강대의 휨에 큰 영향을 부여하는 것으로 된다. 그러나, 강대의 휨 발생방지를 위하여 서포트롤에 의하여 큰 변형을 부여하는 것은, 결함을 증대시킬 염려가 있기 때문에 바람직하지 않다.

와이퍼(8)부에서의 강대(1)의 폭방향의 휨을 방지하는 데는, 상술한 것과 같이 강대(2)에 표면소성변형을 부여하는 것이 필요하다. 이 때에 필요한 롤의 압입량은, 다음과 같이 하여 결정된다. 강대(1)의 재질, 두께, 온도 등의 조건, 각각의 롤의 패스라인에 따른 간격, 외경, 압입량 등과 표면소성변형량과의 관계에 부가하여, 상기의 강대(1)의 조건과 와이퍼(8)부에 있어서의 휨 량의 관계를 미리 구하고, 상기 강대(1)의 조건과 표면소성변형량에 의한 폭방향의 휨 방지를 양립할 수 있는 롤의 압입량과의 대응표를 작성해두고, 상기 대응표에 기초하여 버클링을 방 지할 수 있는 롤의 압입량을 결정한다. 싱크롤(6)의 외경을 크게 하는 경우도, 이와 같은 대응표를 작성한다.

상술한 바와 같이, 특개2000-204460호 공보에는, 압입롤에 의하여 금속대의 휨을 교정하는 것이 기재되어 있다. 그러나, 용융금속욕 중에 서포트롤를 구비하고 있으므로, 이에 기인하는 문제가 발생한다. 또한, 서포트롤과 압입롤을 병용하여 금속대의 휨을 교정하는 점에서, 본 발명의 휨 교정법과는 기본적으로 다르다. 또, 용융금속욕 중에 싱크롤이 없기 때문에, 금속대에 안정적으로 장력을 부여하는 것이 곤란하여, 소요되는 표면소성변형을 안정하게 부여할 수 없다.

용융아연욕 중에 서포트롤을 설치하지 않은 경우, 싱크롤의 외경을, 서포트롤을 설치한 경우보다도 크게 하는 것이 가능하다.

도9에, 싱크롤의 외경과 강대의 폭방향의 휨 량의 관계를 도시하였다. 휨 량은, 폭 1200mm의 강대의 와이퍼부에서 측정하고, 그 부호는 싱크롤측이 볼록한 경우는 「+」, 싱크롤과 반대측이 볼록한 형상인 경우는 「-」로 하였다.

일반적으로 사용되고 있는 외경 750mm의 싱크롤을 보다 큰 외경 950mm의 싱크롤로 바꾸면, 강대에 부여되는 굽힘응력을 작게 할 수 있으므로, 강대의 폭방향의 휨을 작게 할 수 있다. 따라서, 이때까지 휨 교정이 곤란하였던 판 두께가 두꺼운 강대의 평탄화도 가능하게 된다. 이 관점에서, 싱크롤의 외경은 850mm 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 싱크롤의 배치는, 롤의 최상부와 용융아연욕면과의 거리가 50~400mm가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이것은, 50mm 미만이면 싱크롤의 회전에 의하여 욕 면이 교반되어 탑 드로스(top dross)를 다량으로 발생시키고, 또한 400mm를 초과하면 깊은 용융아연욕조가 필요하게 되어 설비비 등의 증가를 초래하기 때문이다.

도4에 도시한 본 발명의 용융도금 금속대제조장치에 있어서는, 강대(1)는, 변형부여장치(21)에 의하여 소성변형이 부여된 후, 스나우트(3)를 경유하여 용융아연욕(5) 내에 인입되고, 싱크롤(6)에 의해서 방향변환되며, 용융아연욕(5)으로부터 인상되고, 와이퍼(8)에서 도금부착량이 조정되며, 그대로 혹은 합금화로(14)에서 도금층이 합금화처리되고, 냉각되어 원하는 용융아연도금강대가 된다. 본 장치에 의하여, 버클링이나 스플래쉬가 발생하지 않고, 도금부착량이 폭방향으로 균일한 용융아연도금강대를 제조할 수 있으며, 또 도4의 예에서는 서포트롤을 용융아연욕 중으로부터 제거하고 있으므로, 서포트롤에 기인하는 품질결함의 발생이나 롤 교환을 위한 설비정지의 문제가 해소된다. 또, 본 장치에서는 합금화로(14)에 대신하여 스팽글 조정장치를 설치하고, 스팽글 조정을 행하는 것도 가능하다.

도10에, 본 발명인 용융도금강대 제조장치의 다른 예를 나타낸다. 본 예는, 서포트롤을 제거하고, 싱크롤의 휨을 전자석으로 교정함과 동시에, 포위부재(enclosing member)를 설치한 경우이다.

포위부재(27)는, 용융아연욕(5) 내에 인입된 강대(1)의 면에 대향하며, 강대(1) 면을 둘러싸도록 설치되어 있고, 용융아연욕(5)을 상부영역(5A)과 하부영역(5B)으로 분할하며, 용융아연의 상부영역(5A)과 하부영역(5B) 사이에 있어서의 유동을 가능하게 하고 있다. 즉, 포위부재(27)는, 용융아연욕(5) 내에 설치된 상부가 개방된 용융아연조이다. 상부가 개방되어 있기 때문에, 강대(1)의 이동에 따라 조 내의 용융아연은 유출하고, 조 바깥으로부터 용융아연이 유입하여, 용융아연의 흐름이 형성된다.

포위부재(27)의 상단은, 용융아연욕(5)의 욕면보다 밑에 있고, 포위부재(27)의 강대 인상측의 포위부재(27)의 단부(27b)는, 싱크롤(6)의 축심보다도 위에 있다. 포위부재(27)는, 강대(1)의 하면과의 거리가 싱크롤(6)의 직하에서 가장 짧게되도록 배치된다.

포위부재(27)는 고온의 용융아연 등의 사용에 견딜 수 있는 스텐레스강 등으로 제작된다. 포위부재(27)의 하부에는 다리(leg) 모양의 지지부재(미도시)가 부착되어 있고, 상기 지지부재를 통하여 포위부재(27)는 용융아연욕조(4) 저부에 놓여진다. 따라서, 포위부재(27)의 용융아연욕조(4) 내로의 배치, 용융아연욕조(4) 바깥으로의 제거는 용이하게 행할 수 있다.

도10의 포위부재(27) 주변의 화살표는 용융아연의 흐름을 나타낸다. 검은 화살표는 드로스를 포함한 용융아연이고, 흰 화살표는 드로스가 침전제거되고 청정화된 용융아연인 것을 나타낸다. 포위부재(27)의 상부영역(5A)에 있는 용융아연은, 강대(1)의 이동과 동시에, 포위부재(27)의 강대(1) 인상측의 단부(27b)로부터 하부영역(5B)으로 유출한다. 상부영역(5A)의 싱크롤(6) 아래쪽 영역에서는, 싱크롤(6)의 회전에 의한 수반류(accompanying flow)가 있으므로, 강대(1)가 통과하지 않는 영역에서도 용융아연의 유동이 유지된다. 상부영역(5A)에서는, 강대(1)로부터 Fe가 용출하여, 미세한 Fe-Zn계 드로스가 생성된다. 미세한 드로스의 일부는 강대(1)에 부착하지만, 품질상의 문제는 없다. 강대(1)에 부착하지 않았던 미세한 드로스는, 강대(1)에 수반하는 흐름에 의해서 포위부재(27)의 강대(1) 인상측의 단부(27b)로부터 하부영역(5B)으로 신속하게 배출되며, 상부영역(5A) 내에서 침강, 퇴적하지는 않는다. 하부영역(5B)에서는, 유입한 미세한 드로스를 포함한 용융아연이 용융아연욕조(4)의 강대(1) 인상측의 측벽(4a)을 따라서 아래쪽으로 흐르고, 또 포위부재(27)를 따라서 용융아연욕조(4)의 강대(1)의 인입부측(스나우트(3)측)으로 흐른다. 하부영역(5B)은, 상부영역(5A)에 비교하여 용량이 크고, 또한 상부영역(5A)의 강대(1)의 수반류의 영향이 직접 미치지 않으므로, 용융아연의 흐름은 완만하다. 이 때문에, 하부영역(5B)에 유입한 용융아연이 강대(1)의 인입부측까지 흐르는 사이에, 용융아연에 함유된 드로스는, 용융아연욕조(4) 저부로 침강한다. 용융아연욕조(4) 저부에 침강, 퇴적한 드로스는, 합체하여 강대(1)의 품질에 영향을 끼치는 큰 드로스(16)로 성장한다. 하부영역(5B)에서는 흐름이 완만하므로, 용융아연욕조(4) 저부에 퇴적한 큰 드로스(16)는, 강대(1)의 반송속도가 변화하여도 말려올라가기 어렵고, 혹은 설사 말려올라간다 하여도 드로스(16)는 신속하게 용융아연욕조(4) 저부로 침강한다. 이 때문에, 하부영역(5B)의 강대(1)의 인입측의 영역에서는 용융아연욕(5)은 청정하다. 특히, 욕면 상부의 상청욕(上淸浴;supernatant bath)은 한층 더 청정하며, 강대(1)의 품질에 영향을 끼치는 큰 드로스(16)는 부유하지 않는다.

상기 청정화된 용융아연욕(5)의 상청욕은, 강대(1)의 수반류에 의해서, 포위부재(27)의 강대(1)의 인입측 단부(27a)으로부터 상부영역(5A)으로 유입한다. 강대(1)는, 스나우트(3)로부터 용융아연욕(5)으로 인입되고, 청정화된 용융아연욕(5)을 수반하면서 상부영역(5A) 내를 싱크롤(6)에 의해서 방향전환되어 용융아연욕(5)으 로부터 인상된다. 강대(1)가 용융아연욕(5)에 인입되며 용융아연욕(5)으로부터 인상될때까지의 사이에, 강대(1)의 이동영역에 품질로 영향을 끼치는 드로스(16)가 없으므로, 드로스부착이 없는 강대(1)가 제조될 수 있다.

포위부재(27)는, 강대(1)와의 최근접거리가 50~400mm가 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 이것은, 50mm 미만이면 열변형에 의하여 강대(1)와 접촉하거나, 포위부재(27)를 설치할 때에 위치결정이 곤란하게 되고, 400mm를 초과하면 포위부재(27) 내에서 강대(1)의 수반류의 영향이 미치지 않게 되는 영역이 발생하여, 포위부재(27) 내에서 발생한 드로스를 하부영역(5B)으로 배출할 수 없게 되어 드로스가 포위부재(27) 내부에 퇴적하기 때문이다.

포위부재(27)는, 그 상단이 용융아연욕면 상이 되도록 설치되는 것도 가능하다. 이 경우, 포위부재(27)의 강대(1)의 인입측 단부(27a)의 욕면부 또는 욕면에 가까운 욕중 부분에, 하부영역(5B)의 용융아연을 상부영역(5A)에 유입시키는 개구부를 형성한다. 또한, 포위부재(27)의 강대(1)의 인상측의 단부(27b)의 욕면부분 또는 욕면에 인접한 욕중 부분에, 상부영역(5A)의 용융아연을 하부영역(5B)으로 유출시키는 개구부를 형성할 수도 있다. 그러나, 포위부재(27)가 욕면상에 있으면, 포위부재(27) 내의 욕면에 발생하는 탑 드로스를 용융아연욕조(4) 밖으로 배출하는 작업이 번잡하게 되고, 또한 탑 드로스가 포위부재(27)에 부착하여, 강대(1)의 수반류에 따라서 상부영역(5A)의 용융아연을 하부영역(5B)으로 유출시키고, 하부영역(5B)으로부터 청정한 용융아연을 상부영역(5A)으로 유입시킬 염려가 있으므로, 포위부재(27)의 상단을 욕면보다 밑에 설치하는 것이 바람직하다. 포위부재(27)의 상 단이 욕면보다 100mm 미만이 되면 강대(1)의 수반류에 따라서 욕면이 교반되어 탑드로스의 발생량을 증가시키기 때문에, 욕면보다 100mm 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상부영역(5A) 내의 강대(1)에 의한 수반류가 하부영역(5B) 내에 영향을 미쳐, 용융아연욕조(4)의 저부에 퇴적하고 있는 드로스를 말아올리는 것을 방지하기 위해서는, 포위부재(27)의 상단을 싱크롤(6)의 축심보다도 위에, 보다 바람직하게는 싱크롤(6)의 최상부보다도 위에 오도록 한다.

도4에 도시한 장치에 비하여, 도10에 도시한 장치는, 드로스의 부착을 억제하는 작용이 보다 우수하므로, 강대(1)의 반송속도를 저하하지 않고도, 즉 생산효율을 저하하지 않고도, 드로스부착이 없는 고품질의 용융아연도금강대를 제조할 수 있다.

용융아연욕조(4) 내의 용융아연은, 상부영역(5A)에서는 강대(1)의 수반류에 의해서 강대(1)의 인입측으로부터 강대(1)의 인상측으로 흐르고, 강대(1)의 인상측의 포위부재(27)의 단부(27b)로부터 하부영역(5B)으로 유출된다. 하부영역(5B)에서는, 용융아연은 용융아연욕조(4)의 강대(1)의 인상측의 측벽(4a)을 따라서 아래쪽으로 흐르고, 포위부재(27)의 하방 및 측면을 거쳐 강대(1)의 인입측으로 흘러, 상부영역(5A)과는 역방향의 흐름이 된다. 이와 같이, 상부영역(5A)과 하부영역(5B) 사이를 용융아연은 순환하지만, 상기 용융아연순환의 기동력(起動力)은 통과하는 강대(1)의 수반류에 의한 것으로서, 순환하기 위한 펌프 등의 설비를 필요로 하지 않으므로, 간이하며 염가의 설비로 가능하다고 하는 이점이 있다. 또, 하부영역 (5B)의 저부 즉, 용융아연욕조(4)의 저부에 퇴적한 드로스는, 포위부재(27)를 용융아연욕조(4) 바깥으로 제거하고, 종래부터 알려져 있는 수단에 의해서 배출할 수 있다.

도11에, 본 발명의 용융도금강대 제조장치의 다른 예를 나타낸다.

본 장치는, 도4의 장치로부터 형상교정수단(9)를 제거한 장치이다. 서포트롤도 형상교정수단도 없지만, 도6에 도시한 것과 같은 변형부여장치(21)의 최하류측에 있는 롤(24)를, 싱크롤(6)이 금속대(1)와 접하는 면과는 반대의 면에 접하도록 배치하여, 그 압입량을 조정하면, 와이퍼(8)부에 있어서의 강대(1)의 폭방향 휨을 거의 0으로 하는 것이 가능하게 된다. 이 때, 롤(24)의 압입량은, 롤(24)에 의한 금속대(1)의 표면잔류소성변형량이 싱크롤에 의한 금속대(1)의 표면소성변형량보다 작게 되도록 조정할 필요가 있지만, 너무 지나치게 작게하면(잔류량이 0.05% 이하), 싱크롤에 의한 휨을 제거할 수 없다.

도12에, 본 발명의 용융도금강대제조장치의 다른 예를 나타낸다.

본 장치는, 도11의 장치의 용융금속욕조(4) 내에, 도10에 도시한 포위부재(27)를 부가한 장치이다. 상기 포위부재(27)에 의하여, 도11의 장치에 비하여 드로스 부착을 보다 완전하게 방지할 수 있다고 하는 장점이 있다.

도13에, 본 발명의 용융도금 금속대제조장치의 또 다른 예를 나타낸다. 본 예는, 서포트롤을 사용하고, 동시에 전자석을 사용하지 않은 경우이다.

본 장치에서는, 도11의 장치인 용융금속욕조(4) 내에 서포트롤(7a,7b)이 부가되어 있다. 따라서, 싱크롤(6)에서 발생하는 휨을 제거할 수 있고 와이퍼(8)부에 있어서의 강대(1)의 폭방향 휨을 저감할 수 있으며, 또 서포트롤(7)에 의한 변형부여기능을 발휘시키므로, 버클링이 발생하기 쉬운 강종이나 조업조건의 경우에 있어서도 버클링을 억제할 수 있게 된다. 이 때, 서포트롤(7)에 의한 휨 교정을 고려할 필요가 없으므로, 압입량을 적게 할 수 있다. 그 때문에, 드로스를 밀어붙이는데 따른 결함 등의 증대나, 롤의 마모 등에 의한 메인터넌스 비용의 증대를 방지하는 것이 가능하게 된다.

또, 본 예는, 도11의 장치에 서포트롤(7)을 부가하고 있지만, 모든 경우에 있어서 싱크롤(6)에서 발생하는 휨을 제거하는 조건으로 변형부여장치(21)을 기능시킬 필요는 없다. 즉, 서포트롤(7)의 휨 교정기능과 변형부여기능에 변형부여장치(21)의 변형부여기능을 추가하는 정도로, 서포트롤(7)에 기인하는 문제의 발생은 종래 정도이지만, 버클링이 매우 발생하기 어렵다고 하는 조건을 선택할 수 있다.

용융아연도금강대의 소재로서는, 열간압연후 탈스케일처리된 열연강대 및 상기 열연강대를 냉간압연한 냉연강대를 사용할 수 있다. 냉연강대를 소재로 하는 용융아연도금강대는, 자동차 외판등 양호한 표면외관이 요구되는 용도에 적용되는 경우가 많은데, 본 발명방법으로 제조된 용융아연도금강대는 이러한 용도에 적합하다.

실시예

표2에 도시한 화학성분을 가지는 강 a~e를 사용하여 제조된 두께 0.75mm, 폭 1200mm의 냉간압연강대를, 도10에 도시한 용융아연도금강대 제조장치에 의하여, 라인속도 120mpm, 장력 2kg/mm², 온도 850℃로 소둔한 후, 변형부여장치에 의하여 표3에 도시한 조건으로 변형을 부여하고, 이어서 460℃의 용융아연욕에 침지시킨 후, 용융아연욕으로부터 인상하고, 형상교정수단에 의하여 비접촉으로 강대의 형상을 교정하면서 와이퍼의 가스압력을 조정하여 강대의 편면(片面)당 부착량을 45g/m²가 되도록 한 후, 압연율 1.2%의 조질압연을 행하여 용융아연도금강대 1~15를 제조하였다. 여기서, 용융아연도금강대 1은, 변형부여장치에 의하여 변형이 부여되지 않았고, 상기 조질압연 전의 인장특성은, 상항복점 25kg/mm², 하항복점 22kg/mm², 항복점 신장 4.3%이며, 항복점 신장이 없어지는 온도(임계온도 T1)는 440℃이었다.

변형부여장치로서는, 도14에 도시한 롤의 수가 6개(롤 1~6)인 장치를 사용하고, 이하에 나타난 조건으로 부여하는 변형량을 변화시켰다. 또, 서로 인접한 롤 끼리의 패스라인을 따른 간격 L1은 모두 300mm, 롤 6과 허스 롤 26과의 간격 L2는 1000mm이다. 또한, 허스 롤26의 외경은 1000mm이다.

롤 수 2개인 경우: 롤 1,2,4,5는 사용하지 않고, 롤 3에 외경 1000mm의 롤, 롤 6에 외경 100mm의 롤을 배치하고, 롤 6을 패스라인에 거의 직교하는 방향으로 압입하여 변형을 부여한다. 롤 6은, 롤 강성의 점에서 외경 400mm의 백업 롤로 보강하였다.

롤 수 3개인 경우: 롤 1~3을 사용하지 않고, 롤 6을 패스라인상에 배치하고, 롤 4와 롤 5를 도7b에 도시한 바와 같이, 패스라인으로부터 벗어난 위치로 입입하 여 변형을 부여하였다. 롤 4~6에는 외경 250mm의 롤 혹은 외경 1000mm의 롤을 사용하였다. 외경 1000mm의 롤을 사용한 경우는, 롤 강성의 점에서 각각의 롤을 외경 400mm의 백업 롤로 보강하였다.

롤 수 5개인 경우: 롤 1을 사용하지 않고, 외경 250mm의 롤 2,4,6의 3개를 패스라인상에 배치하고, 이들 롤의 중간 위치에 강대를 끼워 롤 3, 5를 대향하여 배치하고, 롤 3, 5를 패스라인과 거의 직교하는 방향으로 압입하여 변형을 부여하였다.

롤 수 6개인 경우: 도14와 같이 외경 250mm의 롤 1~6을 배치하고, 롤 1,3,5를 패스라인과 거의 직교하는 방향으로 압입하여 변형을 부여하였다.

싱크롤의 직경은 950mm이다.

잉여의 아연을 와이핑하기 위하여 설치된 와이퍼의 위쪽에는 도5에 도시된 형상교정수단이 패스라인으로부터 20mm 떨어진 위치에 설치되어 있다. 형상교정수단에서는, 와이퍼부에서의 강대의 휨이 없게 되도록 레이저변위계(laser displacement meter)로 계측한 강대의 변형량에 대응하여 전자석의 전류가 제어된다. 또, 표3의 강대 3은, 형상교정수단에 의한 휨의 교정은 행해지지 않는다.

용융아연욕 내에 설치한 포위부재는, 싱크롤을 따르는 형상으로 하고, 강대와의 최소간격은 100mm이다.

이와 같은 강대 1~15에 더하여, 도10의 장치로부터 포위부재를 제거하고, 표2의 강 d를 사용하여 용융아연도금강대 16을 제조하였다. 또한, 종래예로서, 표2의 강 e를 사용하고, 서포트롤이 용융아연중에 존재하며, 변형부여장치나 형상교정수 단이나 포위부재가 없는 도1에 도시한 종래의 제조장치로 용융아연도금강대 17을 제조하였다.

그리고, 이들 강대 1~17에 대하여, 폭방향의 부착량의 편차, 드로스의 유무 및 버클링정도를 평가하였다.

버클링정도는, 자동차 도어패널의 프레스를 모의한 프레스시험을 행한 후 육안관찰하고, 버클링정도에 따라서 0~5의 6단계로 평가하였다. 여기서 버클링정도는0(발생하지 않음)이 최고 우수하며, 숫자가 클수록 그 정도가 나쁘게 된다. 자동차 외판 등의 용도에서는 버클링정도는 1 이하, 자동차 내판 등의 용도에서는 2 이하가 바람직하다.

버클링정도의 결과를 표3에 나타낸다.

변형부여를 행하고, 형상교정수단에 의하여 휨을 교정한 본 발명예인 강대 2, 4~15의 폭방향의 부착량의 편차는 약 ±5g/m²이고, 변형부여를 행하였으나 휨을 교정하지 않았던 본 발명예인 강대 3의 폭방향의 부착량의 편차는 약 ±10g/m²이었다. 또한 300mm 사각형 샘플에서 강대표면의 드로스 유무를 확인한 결과, 어느 조건에서도 드로스는 확인되지 않았다.

버클링정도는, 변형부여를 행하지 않은 비교예의 강대 1이 5로 나쁘지만, 변형부여조건이 본 발명범위내에 있는 강대 2~15는 2 이하로서, 버클링결함이 실용상 문제가 되지 않는 정도로 경미하다. 실제, 자동차 도어의 프레스시험을 실시한 결과, 버클링정도 0 및 1에 대하여는, 버클링에 기인하는 결함은 전혀 인식되지 않으 며, 버클링정도 2의 것도 대단히 경미한 결함이었다.

포위부재를 제거하여 제조된 본 발명예인 강대 16에서는, 폭방향의 부착량의 편차는 약 ±5g/m²이고, 300mm 사각형 샘플에서 강판표면을 관찰한 결과, 드로스개수는 약 5개이었다. 또한, 버클링결함은 발견되지 않았다.

종래예인 강대 17에서는, 폭방향 부착량의 편차는 약 ±10g/m²이고, 300mm 사각형 샘플에서 강대표면을 관찰한 결과, 드로스 개수는 약 5개이었다. 또한, 버클링정도 4의 버클링결함이 강대 전면에서 발견되었으며, 프레스시험후에는 더욱 악화된 버클링결함이 확인되었다.

또, 강대 3에서는, 변형부여를 싱크롤의 휨을 제거할수 있도록 설정하였지만, 부착량의 편차가 어느 것도 약 ±10g/m²로 종래와 거의 동일한 양이었다. 이 때문에, 본 발명예에서도, 종래의 서포트롤과 같은 정도의 휨 교정효과가 있는 것을 알 수 있다.

Claims

금속대를 소둔하는 공정과,

상기 금속대에 복수의 롤을 채용하여 굽힘가공에 의하여 표면소성변형(plastic strain)을 부여하는 공정과,

상기 금속대를 도금해야 할 용융금속욕 내에 인입(引入)하는 공정과,

상기 금속대에 상기 용융금속을 부착시키면서, 상기 금속대를 싱크롤에 의해 상방(上方)으로 방향전환후, 상기 용융금속욕 내에서 롤에 접촉시키지 않고 상기 용융금속욕 밖으로 인상(引上)하는 공정과,

상기 금속대에 부착한 용융금속의 부착량을 와이퍼(wiper)에 의해서 조정하는 공정과, 를 포함하고,

상기 표면소성변형량을 부여하는 공정은, 상기 금속대가 상기 싱크롤에 도달한 시점에서 상기 금속대의 표면에 잔류하고 있는 표면잔류소성변형량이 0.1% 이상이 되도록 표면소성변형을 부여하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 복수의 롤 중 최하류측에 위치한 롤을 상기 싱크롤과 접촉하는 상기 금속대의 면과 반대면 측에 배치하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
삭제
삭제
제4항에 있어서,

최하류측에 위치하는 롤에 의하여, 0.05% 이상의 표면잔류소성변형량을 금속대에 부여하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제5항에 있어서,

싱크롤로 부여되는 금속대의 표면소성변형량을, 최하류측에 위치하는 롤에 의하여 부여되는 상기 금속대의 표면잔류소성변형량보다 작게 하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
금속대를 소둔하는 공정과,

상기 금속대에 복수의 롤을 사용하여 굽힘가공에 의하여 표면소성변형을 부여하는 공정과,

상기 금속대를 도금해야 할 용융금속욕 내에 인입하는 공정과,

상기 금속대에 상기 용융 금속을 부착시키면서, 상기 금속대를 싱크롤에 의해 방향전환 후, 용융금속욕 내에서 롤에 접촉시키는 일 없이 상기 용융금속욕 밖으로 인상하는 공정과,

상기 금속대에 부착한 상기 용융금속의 부착량을 와이퍼에 의해 조정하는 공정과,

상기 와이퍼의 직전 또는 직후에서 금속대의 형상을 자력(磁力)에 의하여 비접촉식으로 교정하는 공정을 포함하고,

상기 표면소성변형을 부여하는 공정은 상기 금속대가 상기 싱크롤에 도달한 시점에서 상기 금속대의 표면에 잔류하고 있는 표면잔류소성변형량이 0.1% 이상이 되도록 표면소성변형을 부여하는 것을 특징으로 하는 용융도금금속대의 제조방법.
제7항에 있어서,

금속대에 소성변형을 부여하는 공정에 있어서, 상기 금속대에 복수의 롤을 사용하여 굽힘가공에 의하여 표면소성변형을 부여하고, 용융금속욕 내에서는 상기 금속대를 싱크롤에 의하여 방향전환시키며, 동시에 상기 복수의 롤 중 최하류측에 위치한 롤을 상기 싱크롤과 접촉하는 상기 금속대의 면과 반대면 측에 배치하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
삭제
삭제
제10항에 있어서,

최하류측에 위치하는 롤에 의하여, 0.05% 이상의 표면잔류소성변형량을 금속대에 부여하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제11항에 있어서,

싱크롤로 부여되는 금속대의 표면소성변형량을, 최하류측에 위치하는 롤에 의하여 부여되는 상기 금속대의 표면잔류소성변형량보다 작게 하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제7항에 있어서,

금속대에 소성변형을, 상기 금속대의 온도가 소둔시에 피크온도에 도달한 후에 450~650℃가 되는 온도영역에서, 굽힘가공에 의하여 부여하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제13항에 있어서,

굽힘가공을, 금속대의 표면소성변형량이 0.1% 초과 1.5% 이하가 되도록 적어도 1개 이상의 롤에 의하여 행하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제14항에 있어서,

롤을 2개 이상 사용하며, 최하류측에 있는 롤로 부여하는 금속대의 표면소성변형량을, 상기 최하류측에 있는 롤보다 상류측에 있는 롤로 부여하는 금속대의 표면소성변형량보다 작게 하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제15항에 있어서,

최하류측에 있는 롤의 외경을, 그 이외의 롤의 외경보다 크게 하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제7항에 있어서,

용융금속욕에, 금속대를 감싸도록 포위부재(enclosing member)를 설치하고, 상기 포위부재의 상부 및 하부에 있는 용융금속을 유동가능하게 되도록 하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
금속대를 소둔하는 공정과,

상기 금속대에, 금속대가 소둔으로 피크온도로 가열된 후 도금해야 할 용융금속욕 내에 인입되기 전에, 적어도 1개의 롤을 사용하여 굽힘가공에 의하여 표면소성변형을 부여하는 공정과,

상기 금속대를 도금해야 할 용융금속욕 내에 인입하고 상기 용융금속을 부착시키는 공정과,

상기 금속대를 싱크롤에 의하여 방향전환후 용융금속욕 밖으로 인상하는 공정을 가지고,

상기 금속대의 표면소성변형을, 금속대가 싱크롤에 도달한 시점에서 금속대의 표면에 잔류하고 있는 표면잔류소성변형이 0.1% 이상이 되도록 부여하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제18항에 있어서,

금속대에 굽힘가공에 의하여 표면소성변형을 부여하는 롤 중 최하류측에 있는 롤을, 용융금속욕중에서 싱크롤과 접촉하는 상기 금속대의 면과 반대면 측에 배치하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제19항에 있어서,

싱크롤로 부여되는 금속대의 표면소성변형량을, 최하류측에 위치하는 롤에 의하여 부여되는 상기 금속대의 표면잔류소성변형량보다 작게 하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제19항에 있어서,

최하류측에 위치하는 롤에 의하여, 0.05% 이상의 표면잔류소성변형량을 금속대에 부여하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제21항에 있어서,

금속대에 소성변형을, 상기 금속대의 온도가 소둔시에 피크온도에 도달한 후에 450~650℃가 되는 온도영역에서 부여하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
금속대를 소둔하는 공정과,

상기 금속대에, 금속대가 소둔에서 피크온도로 가열된 후 도금해야 할 용융금속욕 내에 인입되기 전에, 적어도 1개의 롤을 사용하여 굽힘가공에 의하여 표면소성변형을 부여하는 공정과,

상기 금속대를 도금해야 할 용융금속욕 내에 인입하고 용융금속을 부착시키는 공정과,

상기 금속대를 싱크롤에 의하여 방향전환후, 용융금속욕 밖으로 인상하는 공정을 가지고,

상기 금속대에 굽힘가공에 의하여 표면소성변형을 부여하는 롤 중 최하류측에 있는 롤을, 상기 용융금속욕 중에서 싱크롤과 접촉하는 금속대의 면과 반대면 측에 배치하고, 최하류측에 위치하는 롤에 의하여, 0.05% 이상의 표면잔류소성변형량을 금속대에 부여하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
삭제
제23항에 있어서,

싱크롤로 부여되는 금속대의 표면소성변형량을, 최하류측에 위치하는 롤에 의하여 부여되는 상기 금속대의 표면잔류소성변형량보다 작게 하는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제23항에 있어서,

650℃ 이상의 금속대를, 1.5% 이하의 표면소성변형을 부여후, 10초 이내에 싱크롤까지 이동시키는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제23항에 있어서,

600℃ 이상 650℃ 미만의 금속대를, 0.35% 이상 1.5% 이하의 표면소성변형을 부여후, 40초 이내에 싱크롤까지 이동시키는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
제23항에 있어서,

450℃ 이상 600℃ 미만의 금속대를, 0.3% 이상 1.5% 이하의 표면소성변형을 부여후, 120초 이내에 싱크롤까지 이동시키는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조방법.
금속대를 소둔하는 소둔로와,

상기 소둔후의 금속대에 소성변형을 부여하는 변형부여수단과,

상기 소성변형이 부여된 금속대에 도금해야 할 용융금속을 부착시키는 용융금속욕과,

상기 금속대에 부착한 용융금속의 부착량을 조정하는 와이퍼를 구비하며,

상기 용융금속욕에는, 상기 금속대를 방향전환시키는 방향전환장치만이 구비되고,

금속대에 소성변형을 부여하는 변형부여수단이, 굽힘가공에 의하여 상기 금속대에 표면소성변형을 부여하기 위한 복수의 롤로 이루어지고, 용융금속욕 내에서 상기 금속대를 방향전환시키는 방향전환장치가 싱크롤로 이루어지며, 동시에 상기 표면소성변형이, 상기 금속대가 상기 싱크롤에 도달한 시점에서 상기 금속대의 표면에 잔류하고 있는 표면잔류소성변형량이 0.1% 이상이 되도록 부여되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제29항에 있어서,

상기 복수의 롤중 최하류측에 위치하는 롤이, 상기 싱크롤과 접촉하는 상기 금속대의 면과는 반대면 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
삭제
제31항에 있어서,

금속대에 굽힘가공에 의하여 표면소성변형을 부여하는 복수의 롤 중, 최하류측에 위치하는 롤이, 용융금속욕 중에서 싱크롤과 접촉하는 상기 금속대의 면과는 반대면 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제32항에 있어서,

최하류측에 위치하는 롤에 의하여, 0.05% 이상의 표면잔류소성변형량이 금속대에 부여되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제29항에 있어서,

와이퍼의 직전 또는 직후에서 금속대의 형상을 자력에 의하여 비접촉식으로 교정하는 형상교정수단을 추가적으로 가지는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제34항에 있어서,

금속대에 소성변형을 부여하는 변형부여수단이, 굽힘가공에 의하여 상기 금속대에 표면소성변형을 부여하기 위한 복수의 롤로 이루어지고, 용융금속욕 내에서 상기 금속대를 방향전환시키는 방향전환장치가 싱크롤로 이루어지며, 동시에 상기 복수의 롤중 최하류측에 위치하는 롤이, 상기 싱크롤과 접촉하는 상기 금속대의 면과는 반대면 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제34항에 있어서,

금속대에 소성변형을 부여하는 변형부여수단이, 굽힘가공에 의하여 상기 금속대에 표면소성변형을 부여하기 위한 복수의 롤로 이루어지고, 용융금속욕 내에서 상기 금속대를 방향전환시키는 방향전환장치가 싱크롤로 이루어지며, 동시에 상기 표면소성변형이, 상기 금속대가 상기 싱크롤에 도달한 시점에서 상기 금속대의 표면에 잔류하고 있는 표면잔류소성변형량이 0.1% 이상이 되도록 부여되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제36항에 있어서,

금속대에 굽힘가공에 의하여 표면소성변형을 부여하는 복수의 롤 중, 최하류측에 위치하는 롤이, 용융금속욕 중에서 싱크롤과 접촉하는 상기 금속대의 면과는 반대면 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제37항에 있어서,

최하류측에 위치하는 롤에 의하여, 0.05% 이상의 표면잔류소성변형량이 금속대에 부여되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제34항에 있어서,

방향전환장치가 외경 850mm 이상의 방향전환롤로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제34항에 있어서,

방향전환롤의 최상부와 용융금속욕면과의 거리가 50~400mm인 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제34항에 있어서,

변형부여수단이, 금속대의 온도가 피크온도에 도달한 후에 450~650℃가 되는 소둔로의 부분 혹은 상기 금속대의 온도가 450~650℃가 되는 스나우트(snout)의 부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제41항에 있어서,

변형부여수단이, 5개 이하의 외경이 800mm 이하인 롤로 이루어지는 것을 특 징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제41항에 있어서,

최하류측에 있는 롤의 외경이, 그 이외의 롤의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제34항에 있어서,

용융금속욕에, 금속대를 감싸도록 포위부재가 설치되고, 상기 포위부재의 상부 및 하부에 있는 용융금속이 유동가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제44항에 있어서,

포위부재는, 상기 포위부재의 상부에서 발생한 드로스를 포함한 용융금속이, 금속대의 용융금속 밖으로의 인상(引上)측으로부터 상기 포위부재의 하부로 유출하고, 상기 포위부재의 하부에서 상기 드로스가 침강제거되어 청정화된 후, 상기 금속대의 상기 용융금속욕으로의 인입측으로부터 상기 포위부재의 상부로 도입되도록 배치된 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
금속대를 소둔하는 소둔로와,

상기 금속대가 소둔에서 피크온도로 가열된 후에, 도금해야 할 용융금속이 부착될 때까지의 위치에 설치되며, 굽힘가공에 의하여 금속대에 표면소성변형을 부여하는 적어도 1개의 롤과,

상기 금속대에 도금해야 할 용융금속을 부착시키는 용융금속욕을 구비하고,

상기 용융금속욕 내에서는 상기 금속대가 싱크롤에 의하여 방향전환되고, 동시에 금속대의 표면소성변형이 금속대가 싱크롤에 도달한 시점에서 금속대의 표면에 잔류하고 있는 표면잔류소성변형이 0.1% 이상이 되도록 부여되는 용융도금 금속대의 제조장치.
제46항에 있어서,

금속대에 굽힘가공에 의하여 표면소성변형을 부여하는 롤 중, 최하류측에 위치하는 롤이, 용융금속욕 중에서 싱크롤과 접촉하는 상기 금속대의 면과는 반대면 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제47항에 있어서,

최하류측에 위치하는 롤에 의하여, 0.05% 이상의 표면잔류소성변형량이 금속대에 부여되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
금속대를 소둔하는 소둔로와,

상기 금속대가 소둔에서 피크온도로 가열된 후에, 도금해야 할 용융금속이 부착될 때까지의 위치에 설치되며, 굽힘가공에 의하여 상기 금속대에 표면소성변형을 부여하는 적어도 1개의 롤과,

상기 금속대에 도금해야 할 용융금속을 부착시키는 용융금속욕을 구비하고,

상기 용융금속욕 내에서는 금속대가 싱크롤에 의하여 방향전환되고, 동시에 금속대에 굽힘가공에 의하여 표면소성변형을 부여하는 롤 중 가장 하류측에 있는 롤이 상기 용융금속욕 중에서 싱크롤과 접촉하는 금속대의 면과 반대면 측에 배치되는 용융도금 금속대의 제조장치에 있어서,

최하류측에 위치하는 롤에 의하여, 0.05% 이상의 표면잔류소성변형량이 금속대에 부여되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
삭제
제49항에 있어서,

650℃ 이상의 금속대가, 1.5% 이하의 표면소성변형을 부여후, 10초 이내에 싱크롤까지 이동되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제49항에 있어서,

600℃ 이상 650℃ 미만의 금속대가, 0.35% 이상 1.5% 이하의 표면소성변형을 부여후, 40초 이내에 싱크롤까지 이동되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.
제49항에 있어서,

450℃ 이상 600℃ 미만의 금속대가, 0.3% 이상 1.5% 이하의 표면소성변형을 부여후, 120초 이내에 싱크롤까지 이동되는 것을 특징으로 하는 용융도금 금속대의 제조장치.