KR100998103B1 - Manufacturing Method of High Corrosion Resistant and High Contamination Resistant Iron and Steel Materials - Google Patents

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Abstract

철강소재에 가스질화(Gas Nitriding) 또는 가스 질화침탄(Gas Nitrocarburizing)을 실시하고 이어서 후산화처리(Post Oxidation)를 거친 후 표면마무리 가공(Mechanical Finish)을 선택적으로 실시한 다음 이 철강소재의 표면에 내지문 코팅이나 UV 코팅을 실시한다.Gas Nitriding or Gas Nitrocarburizing is performed on the steel material, followed by Post Oxidation, and then mechanical finish is optionally applied to the surface of the steel material. Apply fingerprint coating or UV coating.

본 발명에 의하면 고광택, 높은 내지문성, 내오염성 및 고내식성을 갖는 철강소재를 제공하는 효과가 있다.      According to the present invention, there is an effect of providing a steel material having high gloss, high fingerprint resistance, pollution resistance and high corrosion resistance.

가스 질화, 가스 침탄질화, 내식성, 내오염성, 내지문 코팅, UV코팅 Gas Nitriding, Gas Carburization, Corrosion Resistance, Pollution Resistance, Anti-Fluid Coating, UV Coating

Description

고내식성 및 내오염성 철강 소재의 제조방법{Manufacturing Method of High Corrosion Resistant and High Contamination Resistant Iron and Steel Materials}Manufacturing Method of High Corrosion Resistant and High Contamination Resistant Iron and Steel Materials

본 발명은 고내식성 및 내오염성 철강 소재의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내식성이 높으며, 외관이 미려하고 먼지 등 이물질의 흡착이 어려울 뿐만 아니라, 이미 부착된 이물질의 세척이 용이한 고내식성 및 내오염성 철강 소재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a high corrosion resistance and fouling resistant steel material, and more particularly, high corrosion resistance, beautiful appearance and difficult to adsorb foreign substances such as dust, easy to wash the already attached foreign substances high corrosion resistance And it relates to a method for producing a pollution-resistant steel material.

자동차 및 산업기계 부품의 고내식성을 확보하기 위한 방법으로 전통적으로는 아연도금, 크롬도금, 다크로 등과 같은 도금공정이 실시되어 왔다. 그러나 이들 도금은 내식성에 한계가 있으며, 공정 중 발생하는 환경문제로 인해 최근에는 규제가 되고 있어 새로운 친환경적인 공정개발이 요구되고 있다.      As a method for securing high corrosion resistance of automobile and industrial machinery parts, plating processes such as zinc plating, chromium plating, and dark chrome have been conventionally performed. However, these platings are limited in corrosion resistance, and are recently regulated due to environmental problems occurring during the process, and thus new environmentally friendly process development is required.

이에 부응하고자 질화 또는 질화침탄처리를 실시한 후 후산화 처리를 하는 복합공정이 개발되었고 이 공정에 의하면, 소재의 표면으로부터 순차적으로 ε- 상 화합물층과 Fe3O4 산화물층이 형성되어 고내식성 및 고내마모성이 확보됨과 동시에 질소가 소재의 표면으로 침투 및 확산되어 질소확산층이 형성되어 피로강도가 높고 저변형특성이 우수한 소재를 얻을 수 있어 자동차 및 산업기계 부품의 표면처리에 널리 적용되어 오고 있다. In order to respond to this, a complex process of nitrification or nitrification followed by post-oxidation was developed. According to this process, an ε-phase compound layer and a Fe 3 O 4 oxide layer are sequentially formed from the surface of the material, thereby providing high corrosion resistance and high corrosion resistance. Nitrogen is infiltrated and diffused into the surface of the material while forming a nitrogen diffusion layer to obtain a material having high fatigue strength and excellent low deformation characteristics, and has been widely applied to the surface treatment of automobile and industrial machinery parts.

이러한 질화 또는 질화침탄 공정으로는, 질소 및 탄소의 매체에 따라, 알칼리 금속시안화물, 알칼리 금속시안산염 등의 혼합염 용융물을 사용하는 염욕질화법, 진공챔버에 처리대상 부품과 질소, 수소 또는 메 탄등의 공정가스를 주입하면서 처리대상부품을 음극화하고 이때 발생한 이온으로 질화 또는 질화침탄을 실시하는 플라즈마 질화법, 및 흡열형 가스(Rx Gas)와 암모니아의 혼합가스 또는 암모니아, 이산화탄소 및 질소의 혼합가스, 또는 암모니아와 질소의 혼합가스 등을 사용하는 가스질화법이 알려져 있다. Such nitriding or nitriding and carburizing processes include salt bath nitriding using a mixed salt melt such as alkali metal cyanide and alkali metal cyanate, depending on the medium of nitrogen and carbon. Plasma nitridation method which injects a process gas such as carbon into an anode, and nitrides or nitrides carburizing with ions generated at this time, and a mixed gas of endothermic gas (Rx Gas) and ammonia or a mixture of ammonia, carbon dioxide and nitrogen Gas nitriding methods using a gas or a mixed gas of ammonia and nitrogen are known.

상기 열거한 질화 또는 질화침탄법 중 생산원가, 품질 및 성능 또는 환경에미치는 영향 등을 고려하여 가스 질화법이 일반적으로 널리 적용되고 있는 실정이다.In the above-mentioned nitriding or nitriding and carburizing methods, the gas nitriding method is generally widely used in consideration of production cost, quality, performance, and environmental impact.

이러한 가스 질화법의 일 예로 본 발명자가 제안한 대한민국 특허 제0504131호에는 2기의 로를 사용하여 제1 로에서 550∼600℃에서 강 부품을 질화 또는 질화침탄처리를 실시하고 질소가스로 질화 또는 질화침탄 가스를 퍼징한 다음, 강 부품을 로에서 꺼내어 공기 중에서 30초∼1시간 동안 제어냉각한 후 미리 후산화처리 조건으로 설정된 400∼540℃의 제2 로에 제어냉각된 강 부품을 장입하여 1분∼5시간 동안 후산화를 실시한 후, 공냉 또는 수냉하여 고내식강의 제조를 위한 표면 개질방법으로 이루어지는 기술이 개시되어 있다.As an example of such a gas nitriding method, Korean Patent No. 0504131 proposed by the present invention performs nitriding or nitriding and carburizing of steel parts at 550 to 600 ° C. in a first furnace using two furnaces, followed by nitriding or nitriding with nitrogen gas. After purging the carburized gas, the steel parts are removed from the furnace, controlled cooling in air for 30 seconds to 1 hour, and then charged into the second furnace at 400 to 540 ° C., which is set to the post-oxidation condition, for 1 minute. After the post-oxidation for ˜5 hours, air cooling or water cooling to disclose a technique consisting of a surface modification method for producing a high corrosion-resistant steel is disclosed.

그런데 상기 특허에 의하면, ε- 상의 화합물층과 이 화합물층 위에 Fe3O4의 산화물을 형성하여 우수한 내식성을 제공할 수는 있으나, 산화물층에 미세한 기공이 형성되어 취급시 물, 먼지, 오일, 오물, 지문 등과 같은 이물질이 이 기공에 쉽게 흡착되어 얼룩이나 변색이 생기기 쉽고 또 흡착된 이물질의 제거가 어려우며, 공정 특성과 흡착된 물, 먼지 또는 기타 이물질로 인해 쉽게 발청되는 단점이 있다. 또한 색상이 불투명한 흑색으로 산화물 표면에 묻은 물질의 휘발 또는 그 두께에 따라 얼룩이 생기는 등 외관이 미려하지 못한 문제도 있다.However, according to the above patent, although it is possible to provide excellent corrosion resistance by forming an oxide of Fe 3 O 4 on the compound layer of ε-phase and the compound layer, fine pores are formed in the oxide layer, so that water, dust, oil, dirt, Foreign matters such as fingerprints are easily adsorbed to the pores, so that stains or discolorations are easily generated, and it is difficult to remove the adsorbed foreign matters. In addition, there is a problem in that the appearance is not beautiful, such as black color of opaque color, staining occurs depending on the volatilization of the material on the oxide surface or its thickness.

또 다른 가스 질화법으로, 미국특허 제4,881,983호에는, 가스 질화 또는 가스 질화침탄 후 불활성 가스로 공정가스를 퍼징하고 이어서 동일 로에서 후산화공정으로 화합물층 상부에 Fe3O4의 산화물층을 형성하고 이후 로에서 꺼내어 폴리싱(polishing)을 하여 색상이 흑색이면서 염수분무 시험시 200시간 이상의 내식성을 제공하는 기술이 개시되어 있다.As another gas nitriding method, U.S. Patent No. 4,881,983 discloses an oxide layer of Fe 3 O 4 on top of a compound layer by post-oxidation in the same furnace after purging the gas with inert gas after gas nitriding or gas nitriding. Thereafter, a technique is disclosed in which a color is black to provide corrosion resistance of 200 hours or more during a salt spray test by being removed from a furnace and polished.

그러나 상기 미국특허 제4,881,983호에서는 폴리싱을 하여도 Fe3O4의 산화물층이 잔존하므로 상기 공정에서도 상기 특허 제0504131호와 마찬가지로 취급시 물, 먼지, 오일, 지문 등 이물질이 이 기공에 쉽게 흡착되어 얼룩이나 변색이 생기기 쉽고, 이들 이물질의 흡착으로 인해 쉽게 발청한다는 문제를 여전히 가지고 있다.However, in US Pat. No. 4,881,983, an oxide layer of Fe 3 O 4 remains even after polishing, so foreign matter such as water, dust, oil, and fingerprints is easily adsorbed into the pores during handling, as in Patent No. 0504131. There is still a problem that stains or discoloration are liable to be easily generated, and stains easily due to the adsorption of these foreign substances.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 그 목적은 내식성이 높으며, 외관이 미려하고 먼지 등 이물질의 흡착이 어려울 뿐만 아니라, 이미 부착된 이물질의 세척이 용이한 고내식성 및 내오염성 철강 소재의 제조방법을 제공하는 데 있다.The present invention is designed to solve the problems of the prior art, the purpose of which is high corrosion resistance, beautiful appearance and difficult to adsorb foreign substances such as dust, high corrosion resistance and pollution resistance that is easy to wash the already attached foreign substances The present invention provides a method for manufacturing a steel material.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 태양에 의하면, (1)철강 소재에 대해 열처리로 중에서 가스 질화 또는 가스 질화침탄처리 공정을 실시하는 단계; (2)상기 처리소재에 대해 산화성 가스분위기 하의 열처리로 중에서 산화처리 공정을 수행하는 단계; (3)상기 처리소재에 대해 표면마무리 가공을 하는 단계; 및 (4)상기 처리소재에 대해 내지문 수지코팅 또는 UV코팅을 실시하는 단계를 포함하는 고내식성 및 내오염성 철강 소재의 제조방법이 제공된다.According to a first aspect of the present invention to achieve the above object, (1) performing a gas nitriding or gas nitriding carburization process in a heat treatment furnace for steel material; (2) performing an oxidation treatment process on the treated material in a heat treatment furnace under an oxidizing gas atmosphere; (3) performing surface finishing on the treated material; And (4) there is provided a method for producing a high corrosion resistance and fouling resistant steel material comprising the step of performing a resin coating or UV coating on the treated material.

또한, 본 발명의 제2 태양에 의하면, (1)철강 소재에 대해 열처리로 중에서 가스 질화 또는 가스 질화침탄처리 공정을 실시하는 단계; (2)상기 처리소재에 대해 산화성 가스분위기 하의 열처리로 중에서 산화처리 공정을 수행하는 단계; 및 (3)상기 처리소재에 대해 내지문 수지코팅 또는 UV코팅을 실시하는 단계를 포함하는 고내식성 및 내오염성 철강 소재의 제조방법이 제공된다.In addition, according to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a steel material, comprising the steps of: (1) performing a gas nitriding or gas nitriding carburizing process in a heat treatment furnace; (2) performing an oxidation treatment process on the treated material in a heat treatment furnace under an oxidizing gas atmosphere; And (3) there is provided a method for producing a high corrosion resistance and fouling resistant steel material comprising the step of performing a rubbing resin coating or UV coating for the treated material.

본 발명에 의하면, 상기 (1)단계 공정 후 상기 처리소재를 대기 중에서 냉각하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to the present invention, after the step (1) may further comprise the step of cooling the treated material in the air.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 가스 질화 또는 가스 질화침탄처리 공정 또는 상기 산화처리 공정을 실시하는 상기 열처리로는 핏트형로, 올케이스로(sealed quench furnace), 유동상로, 연속로 및 진공로 중에서 선택되는 어느 하나이다.Further, according to the present invention, the gas nitriding or gas nitriding carburization process or the heat treatment furnace which performs the oxidation treatment process is a fit furnace, a sealed quench furnace, a fluidized bed furnace, a continuous furnace and a vacuum furnace. It is any one selected from.

본 발명에 의하면, 표면마무리 가공은 제품 외관의 중요성 등을 고려하여 필요에 따라 수행할 수 있는데, 그 종류로는 버핑(buffing), 래핑(lapping), 폴리싱(polishing) 또는 샷 피닝(shot peening) 중에서 선택된 어느 하나의 공정으로 실시할 수 있으며, 그에 따라 얻어지는 표면조도는 0.5∼5㎛Ra의 범위내에서 하는 것이 좋다.According to the present invention, surface finishing can be carried out as necessary in consideration of the importance of the appearance of the product, such as buffing, lapping, polishing or shot peening. It can carry out by any one process chosen from among them, The surface roughness obtained by it is good to carry out within the range of 0.5-5 micrometers Ra.

한편, 상기 산화처리 공정은 가스 질화 또는 가스 질화침탄처리 공정을 실시한 것과 동일한 로 중에서 실시하거나 또는 이와는 상이한 로 중에서 실시하는 것도 가능하다.On the other hand, the oxidation treatment step may be carried out in the same furnace in which the gas nitriding or gas nitriding carburization treatment step is performed, or in a furnace different from this.

본 발명에 의한 산화처리 공정에 사용하는 산화성 가스는 산소, 공기, 이산화탄소, 및 스팀을 예로 들 수 있으며 이들 가스 각각의 가스 또는 이들의 혼합가스, 또는 여기에 질소가스를 더 포함하는 것도 가능하다.The oxidizing gas used in the oxidation treatment process according to the present invention may be oxygen, air, carbon dioxide, and steam, for example, and each of these gases or a mixed gas thereof, or nitrogen gas may be further included therein.

상기 내지문 수지코팅층을 구성하는 수지는 우레탄계, 아크릴계 또는 알키드계에서 선택되는 것을 특징으로 한다.The resin constituting the anti-fingerprint coating layer is selected from urethane, acryl or alkyd.

상기 UV코팅은 2-하이드록시 벤조피논스, 2-하이힌더드 아민스, 유기니켈 화합물, 실리키트, 시나메이트 디프레조시놀, 모노벤조에이츠, 옥사시실라이드, p-하이드로시벤조에이치에서 선택되는 UV경화용 도료를 사용하는 것을 특징으로 한다.The UV coating is selected from 2-hydroxy benzopinones, 2-high hindered amines, organonickel compounds, silicates, cinnamate diprezocinols, monobenzoates, oxacylidees, and p-hydrobenzobenzoes. It is characterized by using a UV curing paint.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과를 제공한 다.According to the present invention made as described above, it provides the following effects.

첫째, 종래의 방법으로는 구현할 수 없는 고광택, 높은 내지문성 및 내오염성을 갖는 철강소재를 제공할 수 있으므로 취급이 용이하고 외관이 미려하다.First, since it is possible to provide a steel material having high gloss, high anti-fingerprint and pollution resistance that cannot be realized by the conventional method, the handling is easy and the appearance is beautiful.

둘째, 종래의 가스 질화 또는 질화침탄 공정에 비해 높은 내식성을 갖는 철강 소재를 제공할 수 있다.Second, it is possible to provide a steel material having a higher corrosion resistance than the conventional gas nitriding or nitriding process.

본 발명은 철강소재에 가스 질화 또는 가스 질화침탄을 실시한 후 산화공정을 거치고 이어서 필요에 따라 철강소재에 표면마무리 가공을 실시하고, 투명 내지문 코팅, 컬러 내지문 코팅 또는 UV 코팅을 실시하는 단계로 구성된다. According to the present invention, after performing gas nitriding or gas nitriding on a steel material, an oxidation process is performed, and then surface finishing processing is performed on steel materials as necessary, and a transparent or fingerprint coating, color or fingerprint coating or UV coating is performed. It is composed.

상기 가스 질화 또는 가스 질화침탄에서 처리가스는 흡열형 가스와 암모니아의 혼합가스 또는 암모니아, 이산화탄소 및 질소의 혼합가스 또는 암모니아와 질소의 혼합가스 등과 같은 혼합가스를 이용할 수 있다. In the gas nitriding or gas nitriding, the process gas may use a mixed gas such as an endothermic gas and ammonia or a mixed gas of ammonia, carbon dioxide and nitrogen, or a mixed gas of ammonia and nitrogen.

이때 질화 또는 질화침탄 공정에 따라 ε-Fe3N 상의 단일 질화물 또는ε-Fe3(CN)상의 단일 탄질화물이 형성되거나, 또는 이들 각 질화물 상에 소량의 γ'-Fe4N 상이 혼합된 혼합 상으로 구성된 화합물층이 형성될 수 있는데, 그 두께는 박리 가능성이나 경제성 등을 고려하여 15∼30㎛이 바람직하다.The single or carbonitrides are formed, or the amount of the γ'-Fe 4 N different mixed blend onto each of these nitride single phase nitrides or ε-Fe 3 (CN) on the ε-Fe 3 N in accordance with the nitride or nitride carburization step A compound layer composed of a phase may be formed, and the thickness thereof is preferably 15 to 30 µm in consideration of peelability and economical efficiency.

상기 질화 또는 질화침탄 공정은 450∼700℃의 온도범위에서 30분∼20시간 동안, 흡열형 가스(Rx Gas)와 암모니아의 혼합가스 또는 암모니아, 이산화탄소 및 질소의 혼합가스, 또는 암모니아와 질소의 혼합가스 등 가스 분위기에서 실시할 수 있으나 본 발명의 목적을 만족할 수 있으면 그 공정은 특별히 제한하지 않는다. 본 발명에 의한 질화 또는 질화침탄처리에 관한 보다 구체적인 기술에 관하여는 본 발명자가 제안한 대한민국 특허 제0504131호에 상세히 개시되어 있으므로 여기에서는 그 설명을 생략한다.The nitriding or nitriding process is carried out for 30 minutes to 20 hours in a temperature range of 450 to 700 ° C., a mixed gas of endothermic gas (Rx Gas) and ammonia or a mixed gas of ammonia, carbon dioxide and nitrogen, or a mixture of ammonia and nitrogen. Although it can implement in gas atmosphere, such as a gas, if the objective of this invention can be satisfied, the process will not be restrict | limited in particular. More specific techniques related to nitriding or nitriding and carburizing treatment according to the present invention are disclosed in detail in Korean Patent No. 0504131 proposed by the present inventor, and thus description thereof is omitted here.

상기 후산화 공정은 Fe3O4의 화합물층을 형성하여 내식성을 향상시킬 목적으로 실시하는 것으로, 가스 질화 또는 가스 질화침탄을 실시하고 공정가스를 질소가스로 퍼징한 후, 바람직하기는 동일한 로에서 후산화공정을 실시하고 철강소재를 공냉, 수용성 냉매 또는 물에 급냉처리한다. The post-oxidation process is carried out for the purpose of forming a compound layer of Fe 3 O 4 to improve the corrosion resistance, after performing gas nitriding or gas nitriding, purging the process gas with nitrogen gas, preferably in the same furnace Oxidation process is performed and steel materials are quenched in air-cooled, water-soluble refrigerant or water.

다른 방법은 가스 질화 또는 가스 질화침탄을 실시하고 질소가스로 퍼징한 후, 철강소재를 로에서 꺼내어 공기, 수용성 냉매 또는 물에 냉각하고 별도의 다른 로에서 후산화공정을 실시할 수 있으며, 또 다른 방법으로는 질화 또는 질화침탄후 공기중에서 냉각을 실시한 경우도 별도의 로를 사용하지 않고 대기 중에서 냉각되면서 산화가 일어나기 때문에 이 경우도 후산화공정의 방법에 포함된다.Alternatively, gas nitriding or gas nitriding may be carried out and purged with nitrogen gas, then the steel material may be taken out of the furnace, cooled in air, water-soluble refrigerant or water and subjected to post-oxidation in another furnace. As a method, even after cooling in the air after nitriding or nitriding and nitriding, oxidation occurs while cooling in the air without using a separate furnace, and this case is also included in the post-oxidation process.

이때 강도를 요구하는 철강소재는 가스 질화 또는 가스 질화침탄후 수용성 냉매 또는 물에 급냉하고 강도를 요구하지 않는 철강소재는 공냉할 수 있으며, 강도를 요구하지는 않더라도 생산성 향상을 위해 수용성 냉매 또는 물에 급냉할 수 있다.At this time, steel materials that require strength can be quenched in water-soluble refrigerants or water after gas nitriding or gas nitriding, and steel materials that do not require strength can be air-cooled, and they can be quenched in water-soluble refrigerants or water to improve productivity even if they do not require strength. can do.

후산화 공정은 동일한 로에서 실시할 경우 500℃∼570℃의 온도가 바람직하며, 이때 산화시간은 5분∼1시간 실시할 수 있고, 또한, 다른 로에서 후산화를 실 시할 경우 후산화 온도는 치밀한 Fe3O4 화합물층을 형성하기 위하여 250℃∼500℃에서 0.3시간∼5시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. When the post-oxidation process is carried out in the same furnace, a temperature of 500 ° C. to 570 ° C. is preferable. In this case, the oxidation time may be performed for 5 minutes to 1 hour. In order to form a dense Fe 3 O 4 compound layer, it is preferable to carry out for 0.3 hours to 5 hours at 250 ℃ to 500 ℃.

이때의 산화물층의 두께는 0.05∼5㎛, 바람직하게는 0.5∼1㎛가 좋으며,산화물층의 조성은 대부분의 Fe3O4 상과 소량의 Fe2O3 상으로 혼합 구성될 수 있다.At this time, the thickness of the oxide layer is 0.05 to 5㎛, preferably 0.5 to 1㎛ is good, the composition of the oxide layer is most of Fe 3 O 4 Phase and small amount of Fe 2 O 3 It can be mixed into the phase.

후산화공정에 사용하는 산화성 가스는 후산화공정에 무관하게 산소, 공기, 이산화탄소, 스팀 등 모든 산화성 가스를 단독 또는 혼합하여 이용할 수 있으며, 그 밖에 상기 산화성 가스에 질소가스를 포함할 수도 있다.The oxidizing gas used in the post oxidation process may be used alone or in a mixture of all oxidizing gases such as oxygen, air, carbon dioxide, and steam, regardless of the post oxidation process. In addition, the oxidizing gas may include nitrogen gas.

한편, 상기 가스 질화처리 또는 가스 질화침탄 처리 또는 후산화처리를 실시하는 열처리로는 핏트형로, 올케이스로 (sealed quench furnace), 유동상로, 연속로 등을 적용할 수 있지만, 상기 열처리 조건을 만족시킬 수 있으면 특별히 이들 로에 한정되지는 않는다.On the other hand, the heat treatment furnace for the gas nitridation treatment, gas nitrate carburizing treatment or post-oxidation treatment may be applied to the fit type, sealed quench furnace, fluidized bed furnace, continuous furnace, etc. If it can satisfy | fill, it is not specifically limited to these furnaces.

후산화 공정 후의 소재의 표면색상은 광택이 낮은 흑색이므로 표면 광택도를 높이기 위해 철강소재를 버핑(buffing), 래핑(lapping), 폴리싱(polishing) 또는 샷 피닝(shot peening) 등의 표면마무리 가공을 할 수 있다. Since the surface color of the material after the post-oxidation process is low gloss black, surface finishing such as buffing, lapping, polishing or shot peening of steel materials is performed to increase the surface glossiness. can do.

상기 표면마무리 가공은 외관특성의 향상을 위해 표면의 Fe3O4 산화물이 완전히 제거되지 않을 정도로 실시하며, 그 조도는 0.5∼5㎛Ra 범위로 실시하는 것이 바람직하다. 만일, Fe3O4산화물이 완전히 제거되면 철강 소재와 수지의 부착력이 낮아져 수지의 내구성이나 철강 소재의 내식성이 저하될 우려가 있다.The surface finishing process is Fe 3 O 4 of the surface to improve the appearance characteristics It is preferable to carry out to the extent that an oxide is not removed completely, and the roughness is performed in 0.5-5 micrometers Ra range. If the Fe 3 O 4 oxide is completely removed, the adhesion between the steel material and the resin is lowered, which may lower the durability of the resin and the corrosion resistance of the steel material.

이후, 철강소재 표면에 우레탄계, 아크릴계 또는 알키드계 등의 수지를 사용 하여 내지문 수지코팅을 하거나, 또는 2-하이드록시 벤조피논스, 2-하이힌더드 아민스, 유기니켈 화합물, 실리키트, 시나메이트 디프레조시놀, 모노벤조에이츠, 옥사시실라이드, p-하이드로시벤조에이치 등의 UV경화용 도료를 사용하여 UV코팅을 실시하게 된다. Thereafter, the surface of the steel material is coated with a resin such as urethane, acrylic, or alkyd resin, or 2-hydroxy benzopinones, 2-high hindered amines, organic nickel compounds, silicate, cinna UV coating is performed using UV curing paints such as mate diprezocinol, monobenzoate, oxacylide, p-hydrobenzobenzoate and the like.

내지문 수지코팅은 가스 질화 또는 가스 질화침탄 처리된 철강 소재의 표면에 고광택, 내지문성 및 내오염성을 부여하고 내식성을 향상시키기 위한 것으로, 코팅 방법은 우레탄계, 아크릴계 또는 알키드계 등의 액상 도료를 스프레이 방식이나 침적 또는 붓으로 도포하는 등의 방법으로 철강 소재의 표면에 3∼50㎛두께로 도포하고 30∼400℃의 온도에서 건조하는 과정으로 구성되는데, 이러한 과정을 통하여 철강 소재의 표면에는 투명한 내지문 수지코팅층이 형성된다.Anti-fingerprint resin coating is for imparting high gloss, anti-fingerprint and fouling resistance to the surface of the gas-nitrided or gas-nitrided carburized steel and improving corrosion resistance. The coating method is spraying a liquid paint such as urethane, acrylic or alkyd It is composed of 3 ~ 50㎛ thickness on the surface of steel material and drying it at the temperature of 30 ~ 400 ℃ by the method such as coating or dipping or brushing. The fingerprint resin coating layer is formed.

이어서 이렇게 형성된 내지문 수지코팅층은 광택도와 부착특성을 향상시키기 위해 건조를 하게 되는데, 내지문 수지코팅층의 건조는 핏트형로 또는 이송장치가 구비된 연속로 중에서 30∼400℃의 온도범위에서 수행한다. Subsequently, the anti-fingerprint resin coating layer thus formed is dried to improve glossiness and adhesion characteristics. The anti-fingerprint resin coating layer is dried at a temperature range of 30 to 400 ° C. in a pit furnace or a continuous furnace equipped with a transfer device. .

한편, 상기 후산화공정을 거친 철강소재의 색상이 흑색이므로 이 철강소재에 컬러 색상을 부여할 필요가 있는 경우에는 컬러 내지문 코팅을 실시할 수도 있다. On the other hand, since the color of the steel material subjected to the post-oxidation process is black, when it is necessary to give a color color to the steel material may be carried out color anti-fingerprint coating.

UV코팅은 자외선 조사로 단시간에 경화되는 도료를 이용하여 피처리물을 코팅하는 방법으로서 일반 도료에 비하여 경도,내화학성,내식성 및 내지문성을 높일 수 있다.UV coating is a method of coating an object by using a coating cured in a short time by ultraviolet irradiation can improve the hardness, chemical resistance, corrosion resistance and fingerprint resistance compared to the general coating.

<실시예 1> &Lt; Example 1 >

외경 27.8mmΦ, 두께 0.8mmt, 길이 3000mmL의 냉간압연 소재로 제작한 파이 프를 570℃에서, 3시간 동안 총 유량 30㎥, 50%NH3-5%CO2-45%N2의 가스분위기(%는 부피%임, 이하 같음)의 1200mmΦ × 3500mmH의 피트형 로 내에서 가스 질화침탄처리를 실시하고 동일한 로에서 질소가스로 퍼징한 후 540℃까지 온도를 하강하였다. Pipes made of cold rolled material with an outer diameter of 27.8mmΦ, thickness 0.8mmt and length of 3000mmL were heated at 570 ℃ for 3 hours at a total flow rate of 30㎥, 50% NH 3 -5% CO 2 -45% N 2 % Is the volume%, the same as below) gas nitrate carburizing treatment in a pit furnace of 1200mm Φ 3500mmH, purged with nitrogen gas in the same furnace, and then the temperature was lowered to 540 ℃.

이 후 이 온도에서 스팀을 30분간 투입하여 산화처리를 실시한 후 공냉한 다음, 표면조도가 1.3㎛Ra이 되도록 버핑연마를 실시하여 두께 1.0㎛의 Fe3O4의 산화물층이 형성된 파이프에 스프레이 방법으로 두께 10㎛의 우레탄계 내지문 수지코팅을 실시하여 흑색의 고광택의 미려한 표면의 파이프를 얻었다. Thereafter, steam was added at this temperature for 30 minutes, oxidation treatment was performed, followed by air cooling, followed by buffing polishing to obtain a surface roughness of 1.3 µm Ra, which was then sprayed onto a pipe having an oxide layer of Fe 3 O 4 having a thickness of 1.0 µm. The urethane type fingerprint coating of 10 micrometers in thickness was performed, and the black high gloss beautiful surface pipe was obtained.

이 파이프를 5% 염수 분무시험으로 내식성을 평가한 결과, 내지문 수지코팅 미실시품은 120시간 미만에서 부분적 발청이 있었으나, 본 실시예의 내지문 수지코팅 실시품은 800시간에서도 전혀 발청이 없었다.As a result of evaluating corrosion resistance of the pipe by 5% salt spray test, the anti-fingerprint resin-uncoated part partially rusted in less than 120 hours, but the anti-fingerprint resin-coated example of the present example was not found even at 800 hours.

<실시예 2> <Example 2>

외경 31.8mmΦ, 두께 1.0mmt, 길이 2000mmL의 냉간압연 소재로 제작한 파이프를 570℃에서, 3시간 동안 총 유량 35㎥, 60%NH3-5%CO2-35%N2의 가스분위기의 1200mmΦ×3500mmH의 피트형 로 내에서 가스 질화침탄을 실시하고 질소가스로 퍼징한 후 수용성 냉매에 급냉하였다. Pipes made of cold rolled material with an outer diameter of 31.8mmΦ, thickness 1.0mmt and length 2000mmL were heated at 570 ℃ for 3 hours at a total flow rate of 35㎥, 1200mmΦ in a gas atmosphere with 60% NH 3 -5% CO 2 -35% N 2 . Gas nitriding was carried out in a pit furnace of 3,500 mmH, purged with nitrogen gas, and quenched with a water-soluble refrigerant.

이후 350℃로 유지되고 있는 별도의 1200mmΦ×3500mmH의 피트형 로에 이 파이프를 장입하고 스팀을 20분간 투입하여 산화처리를 실시한 후, 수냉하여 두께 2.0㎛의 Fe3O4 산화물층이 형성된 파이프를 알키드계 수지에 침적하여 내지문 수지코팅을 실시하였다. Thereafter, the pipe was charged to a separate 1200 mm Φ × 3500 mmH pit furnace maintained at 350 ° C., steam was added for 20 minutes, oxidized, and then cooled by water to form Fe 3 O 4 having a thickness of 2.0 μm. A pipe on which the oxide layer was formed was deposited on an alkyd resin to carry out anti-fingerprint coating.

멘셀법으로 이 파이프의 광택도를 평가한 결과, 내지문 수지코팅 미실시품은 광택도가 21이었으나, 본 실시예의 내지문 수지 코팅 실시품은 70이었으며, 5% 염수분무 시험결과 내지문 코팅 미실시품은 120시간 미만에서 피팅 등이 발청되었으나, 본 실시예의 내지문 수지 코팅 실시품은 600시간 이상에서도 발청이 없었으며, 자외선에 의한 변색도 감지되지 않았다.As a result of evaluating the glossiness of this pipe by the Mencell method, the glossiness of the anti-fingerprint resin coated product was 21, but the anti-fingerprint resin coated product of this Example was 70, and the 5% salt spray test result showed 120 hours of the anti-fingerprint coated product. Although fittings and the like were stained at less than, the anti-fingerprint resin coating product of the present example was not rusted even after 600 hours, and no discoloration by ultraviolet rays was detected.

이상에서는 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하다는 것을 잘 이해할 수 있을 것이다. While the invention has been shown and described in connection with the preferred embodiments for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the construction and operation as shown and described. That is, those skilled in the art will appreciate that many changes and modifications can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims.

따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

Claims (10)

(1)철강 소재에 대해 열처리로 내에서 가스 질화 또는 가스 질화침탄처리 공정후 질소가스로 퍼징을 실시하는 단계;(1) purging the steel material with nitrogen gas after a gas nitriding or gas nitriding carburization process in a heat treatment furnace; (2)상기 처리소재에 대해 산화성 가스분위기 하의 열처리로 내에서 산화처리 공정을 수행하여 상기 처리소재의 표면에 흑색의 산화물층을 형성하는 단계;(2) forming a black oxide layer on the surface of the treated material by performing an oxidation treatment process on the treated material in a heat treatment furnace under an oxidizing gas atmosphere; (3)상기 흑색의 산화물층의 표면이 균일한 조도가 되도록 표면마무리 가공을 수행하여 상기 처리소재의 흑색의 표면색상은 그대로 유지하면서 그 광택도를 향상시키는 단계; 및(3) performing a surface finishing process so that the surface of the black oxide layer is uniformly roughened to improve the glossiness while maintaining the black surface color of the treated material as it is; And (4)상기 처리소재에 대해 투명 내지문 수지코팅 또는 UV코팅을 실시하는 단계를 포함하는 고내식성 및 내오염성 철강 소재의 제조방법.(4) a method for producing a highly corrosion-resistant and stain-resistant steel material comprising the step of performing a transparent anti-fingerprint resin coating or UV coating to the treated material. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 표면마무리 가공은 버핑(buffing), 래핑(lapping), 폴리싱(polishing) 또는 샷 피닝(shot peening) 중에서 선택된 어느 하나의 공정으로 실시하고, 그에 따라 얻어지는 표면조도는 0.5∼5㎛Ra의 범위인 것을 특징으로 하는 고내식성 및 내오염성 철강 소재의 제조방법.The surface finishing is performed by any one process selected from buffing, lapping, polishing, or shot peening, and the surface roughness obtained thereby is in the range of 0.5 to 5 탆 Ra. Method for producing a high corrosion resistance and fouling resistant steel material, characterized in that. 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 산화처리 공정은 250℃~570℃ 의 온도범위에서, 5분~5시간 동안 실시하며, 이때 사용하는 산화처리 공정에 사용하는 산화성 가스는 산소, 공기, 이산화탄소, 및 스팀을 포함하는 군에서 선택된 적어도 1종이거나, 또는 여기에 질소가스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고내식성 및 내오염성 철강 소재의 제조방법.The oxidation treatment process is performed for 5 minutes to 5 hours in the temperature range of 250 ℃ to 570 ℃, the oxidizing gas used in the oxidation treatment process used is selected from the group containing oxygen, air, carbon dioxide, and steam. At least one or a method for producing a highly corrosion-resistant and fouling-resistant steel material, characterized in that it further comprises nitrogen gas. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 투명 내지문 수지코팅은 우레탄계, 아크릴계 또는 알키드계에서 선택되는 수지를 사용하여 얻어지는 수지코팅층인 것을 특징으로 하는 고내식성 및 내오염성 철강 소재의 제조방법.The transparent anti-fingerprint resin coating is a method of manufacturing a high corrosion resistance and fouling resistant steel material, characterized in that the resin coating layer obtained by using a resin selected from urethane, acrylic or alkyd. 삭제delete 삭제delete
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