KR101105986B1 - Process for hot dip aluminum coated stainless steel through the control of gas partial pressure - Google Patents
Process for hot dip aluminum coated stainless steel through the control of gas partial pressure Download PDFInfo
- Publication number
- KR101105986B1 KR101105986B1 KR1020040030024A KR20040030024A KR101105986B1 KR 101105986 B1 KR101105986 B1 KR 101105986B1 KR 1020040030024 A KR1020040030024 A KR 1020040030024A KR 20040030024 A KR20040030024 A KR 20040030024A KR 101105986 B1 KR101105986 B1 KR 101105986B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- steel sheet
- stainless steel
- partial pressure
- hydrogen
- plating
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 54
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 50
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 28
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 10
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 10
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010978 jasper Substances 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000036651 mood Effects 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 210000004894 snout Anatomy 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
- C23C2/022—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
- C23C2/0222—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating in a reactive atmosphere, e.g. oxidising or reducing atmosphere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
- C23C2/024—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by cleaning or etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/12—Aluminium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
- C23C2/36—Elongated material
- C23C2/40—Plates; Strips
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
본 발명은 스테인레스 강판을 연속적으로 알루미늄 용융 도금욕에서 도금하는 방법에 있어서, 강판 표면의 이물질을 제거하기 위한 전처리 단계, 상기 강판을 질소로 이루어진 환원가스 분위기 조건에서 약 150℃ 이하로 예열하는 단계, 상기 예열된 강판을 질소로 이루어진 환원가스 분위기 조건에서 약 500℃ 이하로 가열하는 가열단계; 상기 가열된 강판을 물/수소 분압비가 400 ppm 이하의 수소 질소 혼합가스 분위기에서 950 oC 이하로 재가열후 유지하는 단계, 상기 강판을 물/수소 분비가 400 ppm 이하의 수소 질소 혼합가스 분위기에서 냉각후 도금조에서 도금하는 단계로 이루어진 가스 분압비 조절을 통하여 도금조건을 제어하는 용융알루미늄 도금 스테인레스 강판의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for continuously plating a stainless steel sheet in an aluminum hot dip plating bath, the pretreatment step for removing foreign matter from the surface of the steel sheet, preheating the steel sheet to about 150 ° C. or less under a reducing gas atmosphere made of nitrogen, A heating step of heating the preheated steel sheet to about 500 ° C. or less under a reducing gas atmosphere consisting of nitrogen; Reheating the heated steel sheet in a hydrogen nitrogen mixed gas atmosphere having a water / hydrogen partial pressure ratio of 400 ppm or less and reheating it to 950 ° C. or lower, and cooling the steel sheet in a hydrogen nitrogen mixed gas atmosphere having a water / hydrogen ratio of 400 ppm or less. It provides a method of manufacturing a molten aluminum plated stainless steel sheet to control the plating conditions by adjusting the gas partial pressure ratio consisting of plating in a plating bath after.
용융알루미늄 도금, 스테인레스 강판, 간접가열, 물/수소 분압비, Hot-dip aluminum plating, stainless steel plate, indirect heating, water / hydrogen partial pressure ratio,
Description
도 1은 본 발명에 관한 스테인레스 강판에 연속적으로 알루미늄 도금하는 공정의 개략도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic diagram of the process of carrying out aluminum plating continuously to the stainless steel plate which concerns on this invention.
도 2는 도 1의 A에 관한 전해탈지 설비의 개략도.FIG. 2 is a schematic diagram of an electrolytic degreasing facility according to A of FIG. 1.
도 3은 도 1의 B에 관한 소둔로 및 코팅조를 중심으로 하는 알루미늄 도금 공정의 개략도.3 is a schematic view of an aluminum plating process centering on the annealing furnace and the coating bath according to FIG. 1B.
*도면의 주요부분에 대한 설명 * Description of the main parts of the drawings
1:강판(스트립) 2:전해탈지설비1: steel plate (strip) 2: electrolytic degreasing equipment
3:소둔로 4:예열대3: annealing furnace 4: preheating zone
5:제1가열대 6:제2가열대5: first heating rod 6: second heating rod
7:균열대 8:냉각대
7: Crack stand 8: Cooling stand
본 발명은 가스 분압비 조절을 통하여 도금조건을 제어하는 용융알루미늄 도금 스테인레스 강판의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스테인레스 강판의 표면에서 크롬산화막을 환원하여 제거하고 알루미늄을 도금하는데 있어서, 물/수소 가스 분압비 (PH2O/PH2)를 제어함으로써, 환원가스 분위기와 이슬점을 조절하여 도금품질을 현저히 개선한 용융알루미늄 도금 스테인레스 강판의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for manufacturing a molten aluminum plated stainless steel sheet to control the plating conditions by adjusting the gas partial pressure ratio, and more particularly, to reduce and remove the chromium oxide film on the surface of the stainless steel sheet to plate the aluminum, By controlling the hydrogen gas partial pressure ratio (P H2O / P H2 ), the present invention relates to a method for producing a molten aluminum plated stainless steel sheet, which has significantly improved plating quality by controlling reducing gas atmosphere and dew point.
일반적으로, 용융 알루미늄 도금 페라이트계 스테인레스 강판은 우수한 부식 저항성을 가지고 있어 자동차 배기계나 부식 환경에 노출된 건자재 용도로 주로 사용되고 있다. 그런데, 스테인레스강은 표면에 도금 젖음성(Wetabilility)이 나쁜 크롬 산화물이 존재하기 때문에 별도의 처리공정 없이 알루미늄을 용융도금하기 쉽지 않다. 이외에도, 강 내에 존재하는 알루미늄, 타이타늄, 실리콘 등의 합금원소에 의해 열처리 과정 중에 스테인레스 강판 표면에 산화물이 쉽게 형성될 수 있다. 형성된 산화물은 쉽게 제거되지 않고, 강판 표면에 남아서 알루미늄 도금욕으로 강판을 침지할 때 용융 알루미늄 도금 과정을 방해하여 미도금, 핀홀(Pin-hole) 등의 도금결함을 유발한다.
In general, molten aluminum plated ferritic stainless steel sheet has excellent corrosion resistance and is mainly used for automotive exhaust systems or construction materials exposed to a corrosive environment. However, stainless steel has a chromium oxide having poor plating wettability (Wetabilility) on the surface, it is not easy to melt-plated aluminum without a separate treatment process. In addition, an oxide may be easily formed on the surface of the stainless steel sheet during the heat treatment process by alloy elements such as aluminum, titanium, and silicon present in the steel. The formed oxide is not easily removed and remains on the surface of the steel sheet to hinder the molten aluminum plating process when the steel sheet is immersed in the aluminum plating bath, thereby causing plating defects such as unplated and pin-holes.
페라이트계 스테인레스 강판에 알루미늄을 도금하는 방법은 도 1과 같이, 스 테인레스 강판 (1) 표면에 존재하는 오일 및 이 물질을 제거하는 탈지공정 (2), 예열 공정 (5), 환원 분위기에서 소둔 및 도금 젖음성을 확보하기 위한 가열 공정(6), 냉각공정(7), 그리고 용융도금공정 (8)으로 구분할 수 있다. 그런데, 스테인레스 강판의 크롬 함유량이 6% 이상 되면 예열대를 통과하는 중에 표면에 알루미늄과 젖음성이 나쁜 크롬 산화막이 생성될 수 있다.
The method of plating aluminum on a ferritic stainless steel sheet, as shown in Fig. 1, is a degreasing step (2), a preheating step (5), and annealing in a reducing atmosphere to remove oil and foreign substances present on the surface of the stainless steel sheet (1). And a heating step (6), a cooling step (7), and a hot dip plating step (8) to secure the plating wettability. However, when the chromium content of the stainless steel sheet is 6% or more, chromium oxide film having poor wettability with aluminum may be formed on the surface while passing through the preheating zone.
이러한 크롬산화막에 의한 문제를 해결하기 위한 기술로는, 예열공정에서 형성된 크롬산화막을 가열 및 냉각공정에서 환원분위기 제어를 통해 제거하는 기술과, 예열단계에서부터 크롬산화막의 형성을 최대한 억제하는 기술, 예열하기 전에 선도금으로 크롬산화막과 알루미늄 도금층의 접촉을 차단하는 기술로 구분할 수 있으며,
As a technique for solving the problem caused by the chromium oxide film, a technique of removing the chromium oxide film formed in the preheating process by controlling the reducing atmosphere in the heating and cooling process, and a technique of maximally suppressing the formation of the chromium oxide film from the preheating step, preheating Before it can be classified as a technology that blocks the contact between the chromium oxide film and the aluminum plating layer,
본 발명은 이중 크롬산화막의 형성을 최대한 억제하는데 주로 초점을 맞추고 있다. 종래에 널리 알려진 스테인레스 강판의 용융알루미늄 도금방법에 관한 주요 기술은 미국 AK steel 과 프랑스의 Sollac등에 의하여 제안된 특허에 공지된 바 있다. The present invention mainly focuses on suppressing the formation of the double chromium oxide film as much as possible. The main technique related to the hot-dip aluminum plating method of the stainless steel sheet well known in the prior art is known in the patent proposed by AK steel and Sollac of France.
AK steel 사에 의한 주요기술로는 킬베인 특허로 널리 알려진 US4,800,135, US5,066,549, US4,675,214, US4,883,723과 보스턴 특허로 널리 알려진 US5,023,113, US5,116,645과 제스퍼등에 의한 US5,447754가 있으며, Sollac사에 의한 주요기술로는 US5,358,744가 있다.
Key technologies by AK steel include US4,800,135, US5,066,549, US4,675,214, US4,883,723, which are widely known as Kilbane patents, and US5,4473, US5,116,645, which are widely known as Boston patents, and US Pat. The main technology by Sollac is US5,358,744.
상기 킬베인 특허는 스트립을 클리닝 후 환원분위기에서 적어도 677℃ 이상으로 가열한 후 코팅조로 투입되기 직전에 거의 수소로 가득차 있는 보호성 분위기 속으로 클리닝한 스트립을 통과시키고, 밀봉된 스타우트내에서 상기 보호성 분위기를 유지하는 것을 요지로 한다. 여기서 보호성 분위기는 최소한 95%이상의 수소이며, 바람직하기로는 최소한 97%이고 가능하면 100%가 최적의 조건으로 되어 있다. 또한 상기 보호성 분위기의 위치는 코팅조로의 투입직전인 스나우트로 되어 있다. 또한 상기 특허에서의 모재와 코팅금속은 적어도 약 6% 의 크롬을 함유한 페라이트 스테인레스강과 Al과 0.5%이하의 Si으로 구성된 코팅금속이다.
The Kilbane patent heats the strip to at least 677 ° C. or higher in a reducing atmosphere after cleaning and passes the cleaned strip into a protective atmosphere almost full of hydrogen immediately before being introduced into the coating bath and the protection in a sealed stout. Maintain the mood of the sex. The protective atmosphere here is at least 95% hydrogen, preferably at least 97% and preferably 100% as possible. In addition, the position of the protective atmosphere is a snout immediately before the injection into the coating bath. The base and coating metals in this patent are also coated metals composed of ferritic stainless steel containing at least about 6% chromium and Al and less than 0.5% Si.
그러나 상기 킬베인 특허는 직접가열식 고로에서 적어도 677℃ 이상의 온도에서 가열후 수소분위기를 통과시키면 여전히 미도금 부위가 남는다는 문제점이 제시되어, 그 해결책으로 보스턴 특허는 첫째, 첫번째 고로에서 연소가스 제품에 유리산소가 없도록 연료와 공기의 비율을 맞추고 약 650℃ 이하의 온도에서 연소시키는 직접 가열방식을 채택하여 크롬의 지나친 산화가 발생하지 않도록 한다. 그리고 두번째, 적어도 약 95% 이상의 수소의 보호성 분위기의 위치가 두번째 고로, 냉각구역, 스타우트에서도 계속적으로 유지될 수 있도록 한다. 보스턴 특허에서의 보호성 분위기의 성분과 코팅금속은 킬베인 특허와 동일하다.
However, the Kilbane patent presents a problem that the unplated part remains after passing through a hydrogen atmosphere after heating at a temperature of at least 677 ° C. in a direct heating blast furnace. As a solution, the Boston patent firstly favors combustion gas products in the first blast furnace. The ratio of fuel and air is adjusted so that there is no oxygen, and the direct heating method that burns at a temperature of about 650 ° C. or lower is adopted so that excessive oxidation of chromium does not occur. And secondly, the location of the protective atmosphere of at least about 95% of the hydrogen is continuously maintained in the second blast furnace, the cooling zone, the stout. The protective atmosphere components and coating metals in the Boston patent are the same as those in the Kilbane patent.
또한, 제스퍼에 의하여 제안된 특허는 용융도금 하고자 하는 스테인레스 강 판을 상소둔(box annealing)하여 스테인레스 강판에서 철과 크롬의 비를 3:1 보다 높게 조절하여 표면의 크롬 함량을 낮춘 다음에 용융도금 함으로써 알루미늄과 스테인레스 강판과의 젖음성을 개선한 것이 특징이다.
In addition, the patent proposed by Jasper box annealing the stainless steel plate to be hot-dipped to adjust the ratio of iron and chromium in the stainless steel sheet higher than 3: 1 to lower the chromium content of the surface and then hot-dip This improves the wettability between aluminum and stainless steel sheets.
이에 비하여, 프랑스 Sollac사의 미국특허를 살펴보면, 상기 AK steel사의 미국특허에서와 같은 고순도 수소를 사용하지 않고 10 % Si 합금의 알루미늄 도금 스테인레스 강판을 생산할 수 있는 기술이다. 이를 상세히 살펴보면, Sollac특허에서는 크롬 산화막의 두께는 500 ℃ 이상이 되면 크게 증가하므로 후속공정에서 크롬 산화막을 제거하기 위해 환원력을 향상시켜야 하는 문제점을 내포하고 있으므로, 예열로에서의 온도를 500℃(실제로 460℃)이하로 조절하면 표면에 형성된 산화막의 성장을 억제하여 후속공정에서 고순도의 수소가스를 사용하지 않아도 용융도금이 가능하다는 것이다. 그래서, Sollac 특허에서는 먼저, 500℃이하의 3%이하 산소의 비산화분위기에서의 예열과정, 그리고 950℃이하, 수소와 질소의 제2비산화분위기 및 dew point -40℃이하에서의 가열과정, 이어 코팅조위의 질소분위기로 강판을 이송후 코팅조내로 급쟁하는 과정으로 이루어져 있다.
On the other hand, looking at the US patent of France Sollac, it is a technology that can produce aluminum plated stainless steel sheet of 10% Si alloy without using high-purity hydrogen as in the US patent of the AK steel company. In detail, the Sollac patent has a problem that the thickness of the chromium oxide film is greatly increased when it is 500 ° C. or higher, so that a reduction force must be improved in order to remove the chromium oxide film in a subsequent process. 460 ℃) or less to suppress the growth of the oxide film formed on the surface it is possible to hot-plating without using high-purity hydrogen gas in the subsequent process. So, in the Sollac patent, first, the preheating process in the non-oxidizing atmosphere of 3% or less oxygen below 500 ° C, and the heating process in the second non-oxidizing atmosphere of hydrogen and nitrogen and dew point below -40 ° C, Subsequently, the steel sheet is transferred to the nitrogen atmosphere of the coating bath, and then it is made of a process of jumping into the coating bath.
그러나, 상기 AK steel 및 Sollac 사의 기술에서는 모두 예열공정에서 직화로를 사용하고 있다. 그런데, 직화로에서는 무산화로 방식을 채택하여 폐가스의 공연비(공기와 연료의 비율)를 조절함으로써 불완전 연소상태에서 강판표면의 오일 및 이물질을 태워 제거하게 된다. 그러나, 직화로의 화염 및 연소가스에서 발생하 는 산소는 강판표면의 국부적인 산화를 초래하며, 이는 도금결함의 원인으로 작용할 수 있다.
However, all of the technologies of AK steel and Sollac use a direct furnace in the preheating process. However, in the direct furnace, the non-oxidation furnace is adopted to control the air-fuel ratio (air and fuel ratio) of the waste gas to burn off oil and foreign substances on the surface of the steel sheet in incomplete combustion. However, the oxygen generated in the flames and combustion gases of the direct furnace leads to local oxidation of the steel plate surface, which may act as a cause of plating defects.
또한, 상기 제스터등이 제안한 US 5,447,754호는 예열공정이나 소둔공정 대신 상소둔 방식을 채택하여 알루미늄과 스테인레스 강판의 젖음성을 확보하고 있지만, 상소둔(box annealing)은 소둔시간이 오래 걸려 생산성이 떨어진다는 문제가 있으며, 특히 상 소둔시 엄격한 분위기 관리가 요구되므로 조업 안정성에 문제가 있다.
In addition, US 5,447,754 proposed by Zester et al. Employs an annealing method instead of a preheating process or an annealing process to secure the wettability of aluminum and stainless steel sheets, but box annealing has a long annealing time, which leads to decreased productivity. There is a problem, especially when the annealing requires strict atmosphere management, there is a problem in the operation stability.
또한, 상기 AK steel 및 Sollac 사의 특허에서는 예열공정 이전의 전처리 공정에 관한 상세기술이 제안된 바 없으며, 그리고 상기 특허에서는 분위기 가스 또는 dew point에 관하여 각각 개별적인 제어에 초점을 두고 있으므로, 이의 종합적인 제어 및 관리가 어렵다는 문제점을 내포하고 있다.
In addition, the patents of AK steel and Sollac have not proposed the detailed technology of the pretreatment process before the preheating process, and since the patent focuses on the individual control with respect to the atmosphere gas or dew point, the comprehensive control thereof And difficult management.
따라서, 본 출원인은 상기의 문제점들을 고려하여, 직화로 대신 간접가열방식을 채택한 예열공정을 통해 크롬산화막을 최대한 억제함으로써 소둔공정이나 환원공정에서 안정적으로 조업할 수 있는 용융알루미늄 스테인레스 도금강판의 제조방법에 관하여 대한민국 특허출원 2002-71534, 2001-76052, 2001-82196호를 통하여 제시한 바 있다.
Therefore, in view of the above problems, the present inventors can suppress the chromium oxide film as much as possible through the preheating process adopting the indirect heating method instead of the direct furnace, so that the molten aluminum stainless plated steel sheet can be stably operated in the annealing process or the reduction process. It has been presented in the Republic of Korea Patent Application 2002-71534, 2001-76052, 2001-82196.
그런데, 예열대에서 직화방식을 사용하지 않고 간접가열 방식을 적용하는 경우, 표면 이물질을 제거하기 위한 전처리 공정이 반드시 필요하다. 표면 이물질이 완전히 제거되지 않을 경우, 부위별 미도금 및 도금층 결함 등이 발생할 수 있다.
However, when the indirect heating method is applied without using the direct heating method in the preheating zone, a pretreatment process for removing surface foreign matter is necessary. If the surface foreign matter is not completely removed, unplated and plated layer defects for each part may occur.
본 발명은 본 출원인의 상기 특허의 연장선 위에서 도금효율 및 도금공정을 더욱 개선하기 위하여 제안된 것으로, 강판이 예열대를 통과하기 전에 별도의 전처리 (전해탈지) 공정을 거침으로써 강판 표면의 오일이나 이물질을 제거하고, 추가적인 직화탈지 공정 없이 간접가열 방식의 수소, 질소 혼합가스 분위기 소둔로에서 소둔 한 후, 도금조에서 도금하는 방식을 채택하여, 젖음성이 우수한 스테인레스 강판 표면을 유지함으로써 건전한 도금층을 확보하기 위한 용융 알루미늄 도금 스테인레스 강판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention is proposed to further improve the plating efficiency and the plating process on the extension of the applicant's patent, the oil or foreign matter on the surface of the steel sheet by a separate pretreatment (electrolytic degreasing) process before the steel sheet passes through the preheating stage To be removed by annealing in an indirect heating method of hydrogen and nitrogen mixed gas atmosphere annealing furnace without additional direct degreasing process, and then plated in a plating bath to secure a healthy plating layer by maintaining the surface of a stainless steel sheet having excellent wettability. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a molten aluminum plated stainless steel sheet.
또한, 본 발명은 전해 탈지설비를 부가적으로 설치하고, 또한, 후속 공정에서의 물/수소 가스 분압비 (PH2O/PH2) 조절을 통해 환원가스 분위기 및 이슬점 온도의 종합적이고 최적의 제어조건을 도출하여 표면품질이 우수한 용융알루미늄 도금 스테인레스 강판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, the present invention additionally installs an electrolytic degreasing unit, and also controls the total water and hydrogen gas partial pressure ratio (P H2O / P H2 ) in a subsequent process for comprehensive and optimal control of the reducing gas atmosphere and dew point temperature. It is aimed to provide a method for producing a molten aluminum plated stainless steel sheet having excellent surface quality.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 스테인레스 강판을 알루미늄 용융 도금욕에서 도금하는 방법에 있어서, 강판 표면의 이물질을 제거하기 위한 전처리 단계,상기 강판을 질소로 이루어진 환원가스 분위기 조건에서 약 150℃ 이하로 예열하는 단계, 상기 예열된 강판을 질소로 이루어진 환원가스 분위기 조건에서 약 500℃ 이하로 가열하는 가열단계; 상기 가열된 강판을 물/수소 분압비가 400 ppm 이하의 수소 질소 혼합가스 분위기에서 950 oC 이하로 재가열 후 유지하는 단계, 상기 강판을 물/수소 분압비가 400 ppm 이하의 수소 질소 혼합가스 분위기에서 냉각후 도금조에서 도금하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스 분압비 조절을 통하여 도금조건을 제어하는 용융알루미늄 도금 스테인레스 강판의 제조방법을 제공한다.
The present invention is a method of plating a stainless steel sheet in an aluminum hot dip plating bath in order to achieve the above object, a pretreatment step for removing foreign matter on the surface of the steel sheet, the steel sheet to about 150 ℃ or less in a reducing gas atmosphere consisting of nitrogen Preheating, heating the preheated steel sheet to about 500 ° C. or less under a reducing gas atmosphere consisting of nitrogen; Reheating and maintaining the heated steel sheet in a hydrogen nitrogen mixed gas atmosphere having a water / hydrogen partial pressure ratio of 400 ppm or less and 950 ° C. or lower, and cooling the steel sheet in a hydrogen nitrogen mixed gas atmosphere having a water / hydrogen partial pressure ratio of 400 ppm or less. It provides a method of manufacturing a molten aluminum plated stainless steel sheet to control the plating conditions by adjusting the gas partial pressure ratio, characterized in that the step of plating in a plating bath after.
또한, 본 발명에서 전처리 단계는 청정을 위한 예열 및 비누화 작용에 의한 청정화를 도모하는 핫딥(Hot dip) 과정과, 표면의 유분을 제거하는 스크러빙 과정과, 전기 분해 세척과정과, 최종 세척 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the pretreatment step includes a hot dip process for purifying by preheating and saponification for cleaning, a scrubbing process for removing oil from the surface, an electrolytic cleaning process, and a final washing process. It is characterized by.
또한, 본 발명은 수소 질소의 혼합가스 분위기에서 수소와 질소의 혼합비는 약 3:1인 것이 바람직하다.
In the present invention, the mixing ratio of hydrogen and nitrogen in the mixed gas atmosphere of hydrogen nitrogen is preferably about 3: 1.
또한, 본 발명에서 예열 및 가열단계에서의 이슬점온도는 -34℃ 이하이고, 상기 재가열단계에서 냉각단계까지의 이슬점온도는 -42 ~ -45℃ 이하인 것이 바람직하다.
In the present invention, the dew point temperature in the preheating and heating step is -34 ℃ or less, the dew point temperature from the reheating step to the cooling step is preferably -42 ~ -45 ℃ or less.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
통상적으로 환원성 분위기에서 소둔시 스테인레스 강판 표면에서의 산화는 분위기 가스중에 함유된 미량의 물 (H2O) 과 수소 (H2) 가스의 분압비에 의존하며 크롬 산화물 형성을 나타내는 일반적인 화학반응식은 식 1과 같다. 이때 평형 물/수소 가스 분압비 ([PH2O/PH2]eq)는 식 2와 같이 결정되며, K'는 온도가 높을수록 높아진다.Typically, oxidation on the surface of a stainless steel sheet when annealed in a reducing atmosphere is dependent on the partial pressure ratio of traces of water (H 2 O) and hydrogen (H 2 ) gas contained in the atmosphere gas. Same as 1. At this time, the equilibrium water / hydrogen gas partial pressure ratio ([P H 2 O / P H 2] eq ) is determined as shown in
이때 분위기 가스의 산소분압 혹은 물분압을 평형값 이하로 낮추거나 수소 분압을 높이게 되면, 르샤틀리에 (Le Chaterier) 원리에 따라 반응식 1에서 크롬산화물의 환원반응이 진행되어 스테인레스 강 표면의 Cr의 산화를 방지할 수 있다.
At this time, if the oxygen partial pressure or water partial pressure of the atmospheric gas is lowered to the equilibrium value or the hydrogen partial pressure is increased, the reduction reaction of chromium oxide proceeds according to the Le Chaterier principle, thereby oxidizing Cr on the stainless steel surface. Can be prevented.
일반적으로 상온에서 스테인레스 강판 표면에 존재하는 50Å 정도 크기의 크롬산화물은 온도가 상승하면서 850℃ 이상의 온도에서 유지되면 500Å 이상의 두께로 성장한다. 따라서, 스테인레스 강판의 예열이나 소둔 열처리 과정에서 이미 생성된 크롬 산화막은 상당한 두께를 가지고 성장하기 때문에 후공정에서 100 %에 가까운 수소가스 사용과 낮은 산소농도 관리가 필수적이다. 이러한 이유에서 지금까지의 소둔공정이나 냉각공정에서는 분위기를 엄격히 관리하고 있다.
In general, chromium oxide having a size of about 50 kPa present on the surface of a stainless steel sheet at room temperature grows to a thickness of 500 kPa or more when maintained at a temperature of 850 ° C. or higher as the temperature increases. Therefore, since the chromium oxide film formed during the preheating or annealing heat treatment of the stainless steel sheet is grown with a considerable thickness, it is essential to use hydrogen gas close to 100% and to control the low oxygen concentration in the post-process. For this reason, the atmosphere is strictly controlled in the annealing process and the cooling process.
따라서, 본 발명자들은 예열단계에서 최대한 크롬산화물의 생성과 성장자체를 억제할 경우, 후공정 (가열단계, 냉각단계)에서 이슬점온도나 수소분위기 등을 완화시키는 것이 가능하다는 점에 착안하였다.
Therefore, the present inventors focused on the fact that, in the preheating step, the production of chromium oxide and the growth itself are suppressed as much as possible, the dew point temperature and the hydrogen atmosphere can be alleviated in a later step (heating step and cooling step).
먼저, 산소의 유입이 필연적으로 수반되는 직화로 공정 대신에 간접가열방식을 채택하면 그만큼 산소의 유입이 억제되어 크롬산화물의 생성 및 성장이 어렵다는 점에 주목하였다. 그리고, 예열단계에서 온도를 낮추면 크롬산 화물의 생성은 용이하지만 반면에 크롬산화물의 성장이 어려우므로, 비산화성의 간접가열방식을 채택하는 경우에는 예열온도가 낮더라도 크롬산화물의 생성도 억제 할 수 있을 뿐더러 크롬산화물의 성장도 어려워 후 공정에서 상당히 완화된 조건으로 환원하더라도 크롬 산화물을 쉽게 제거할 수 있다.
First of all, it was noted that indirect heating was used instead of the process in which the inflow of oxygen inevitably entailed, so that the inflow of oxygen is suppressed as much as it is difficult to produce and grow chromium oxide. In addition, when the temperature is lowered in the preheating step, the formation of chromium oxide is easy, whereas the growth of chromium oxide is difficult. Therefore, when the non-oxidizing indirect heating method is adopted, the formation of chromium oxide can be suppressed even if the preheating temperature is low. In addition, the growth of chromium oxide is difficult, and the chromium oxide can be easily removed even if the process is reduced to a considerably relaxed condition.
또한, 본 발명은 추가하여 스테인레스 강판이 예열대를 통과하기 전에 별도 의 전처리 (전해탈지) 공정을 거침으로써 강판 표면의 이물질을 제거하고, 추가적인 직화 탈지공정 없이 간접가열 방식의 분위기 소둔로에서 소둔 및 도금조에서 도금을 실시하여, 젖음성이 우수한 스테인레스 강판 표면유지를 통하여 건전한 도금층을 확보하고, 완전소둔된 (Fully annealed) 미세조직 확보가 가능하게 된다.
In addition, the present invention additionally removes foreign matter on the surface of the steel sheet by a separate pretreatment (electrolytic degreasing) process before the stainless steel sheet passes through the preheating zone, and annealing in an atmosphere annealing furnace of the indirect heating method without additional direct degreasing process Plating is performed in the plating bath to secure a healthy plating layer through surface maintenance of the stainless steel sheet having excellent wettability, and to secure a fully annealed microstructure.
또한, 본 발명은 추가하여 소둔 공정이나 냉각공정 등의 후속공정에서 수소와 질소의 혼합가스를 이용하고 또한 물/수소 가스 분압비 (PH2O/PH2)를 적정으로 제어하여 양호한 도금특성을 얻을 수 있는 조업조건을 제시하였다.
In addition, the present invention further obtains good plating characteristics by using a mixed gas of hydrogen and nitrogen in a subsequent process such as an annealing process or a cooling process, and by appropriately controlling the water / hydrogen gas partial pressure ratio (P H2O / P H2 ). The conditions of operation were suggested.
이러한 관점에서 출발한 본 발명을 각 단계별로 그 제조조건을 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 전체적인 제조공정을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 A의 상세도로서 전해탈지설비의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3은 도 1의 B의 상세도로서 소둔로에서의 각 조업조건 혹은 제조조건을 도시한 도면이다.
The manufacturing conditions of the present invention starting from this point of view will be described in each step. 1 is a view schematically showing the overall manufacturing process according to the present invention, Figure 2 is a schematic view showing the configuration of the electrolytic degreasing facility as a detailed view of A of FIG. FIG. 3 is a detailed view of B of FIG. 1, showing each operation condition or manufacturing condition in the annealing furnace. FIG.
[모재와 도금금속][Materials and Plating Metals]
본 발명이 적용되는 소재는 스테인레스 강판으로 용융알루미늄 도금이 적용되는 경우이며, 특히 스테인레스 강판에 Cr 함량이 높은 경우 예를 들어 6 % 이상인 경우에 해당한다. 산업적으로 페라이트계 스테인레스 강판에 용융알루미늄 도금 이 주로 적용되고 있지만 반드시 여기에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어 예열공정에서 크롬산화물이 생성되어 용융도금과의 젖음성이 문제가 되는 경우라면 본 발명은 적용될 수 있다.
The material to which the present invention is applied is a case where molten aluminum plating is applied to a stainless steel sheet, and particularly, when the Cr content is high in the stainless steel sheet, for example, 6% or more. Industrially, molten aluminum plating is mainly applied to ferritic stainless steel sheets, but it is not necessarily limited thereto. For example, the present invention can be applied if chromium oxide is generated in the preheating process so that wettability with the hot dip is a problem.
그리고 본 발명에서의 도금금속은 일반적으로 산업분야에서 널리 알려진 타입 1 금속을 이용한다. 타입 1 금속은 보통 8 ~ 10중량 wt%의 실리콘 (Si) 을 함유하고 있다. 또한 실리콘의 함량이 극히 미미한 타입 2 알루미늄 용융금속을 이용하는 것도 물론 가능하다. 그러나, 본 발명에서는 코팅금속의 종류에 크게 의존하지 않으며, 후속공정에서의 조업조건을 조절하여 이를 개선하고자 한다. 본 발명의 실시예에서는 8.0~8.5%의 실리콘이 함유된 알루미늄 코팅금속을 사용하고, 조업조건의 개선을 통하여 본 발명이 원하는 목적을 달성하고자 한다.
And the plated metal in the present invention generally uses a
[전처리단계][Preprocessing Step]
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 스테인레스 강판 스트립(1)은 먼저 예열단계를 통과하기 전에 별도의 전처리 (전해탈지) 공정(2)을 거침으로써 강판표면의 이물질을 제거한다. 별도의 전처리 공정을 통하여 강판표면의 이물질을 제거하여 줌으로써, 후속공정에 있어서 도금특성의 개선을 더욱 도모할 수 있다. 이와 같은 전처리 단계는 도 2에 구체적으로 도시되어 있다. 핫딥탱크(21, Hot dip tank)에서 청정을 위한 예열 및 비누화 작용원리에 의한 청정화를 도모하고, 이어 스크러빙탱크(22, 24,scrubbing tank)에서 표면의 유분을 제거하며, 이어 전기세척 탱크(23, electrolytic cleaning tank)에서 전기 분해 원리를 이용하여 청정화를 더욱 개선하며, 린스탱크(25, rinse tank)에서 최종세척과정을 거치게 된다. 이후 에어 드라이(26)를 통과한후 본 발명의 소둔로(3)내의 예열대(4)로 스테인레스 강판이 이송된다.
As can be seen in Figure 1, in the present invention, the
[예열단계][Preheating stage]
본 발명에서 예열대(4)에서의 예열공정은 직접가열방식의 직화로 대신 간접 가열방식을 채택한다. 간접가열방식의 열처리로의 산소의 농도는 직접가열방식에 비해 근본적으로 낮지만 크롬산화물의 생성을 억제하기 위해서는 산소농도는 0.4 % 이하로 이슬점 온도는 -34 oC 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 비산화성 분위기 가스는 질소가스를 사용한다. 예열단계에서의 온도는 약 150℃ 이하로 유지하며, 유지시간은 60초 이내가 바람직하다.
In the present invention, the preheating step in the preheating stand 4 adopts an indirect heating method instead of a direct heating type furnace. The concentration of oxygen in the heat treatment furnace of the indirect heating method is fundamentally lower than that of the direct heating method, but in order to suppress the formation of chromium oxide, it is desirable to keep the oxygen concentration below 0.4% and the dew point temperature below -34 ° C. The non-oxidizing atmosphere gas uses nitrogen gas. The temperature in the preheating step is maintained at about 150 ℃ or less, the holding time is preferably within 60 seconds.
[가열단계][Heating stage]
본 발명에서의 가열대(5)에서의 온도는 약 500 ℃를 기준으로 해서 스테인레스 강판의 표면에 산화물 두께가 크게 성장하는 점을 고려할 때 500 ℃ 이하 바람직하게는 약 400 ~ 500℃ 까지로 제한한다. 또한, 가열대(5) 역시 직접가열방식의 직화로 대신 간접 가열방식을 채택하고 있다. 그리고 간접가열방식의 열처리로의 산소의 농도는 직접가열방식에 비해 근본적으로 낮지만 크롬산화물의 생성을 억제 하기 위해서는 산소농도는 0.4 % 이하로 이슬점 온도는 -34 oC 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 비산화성 분위기 가스는 질소가스를 사용한다. 유지시간은 60초 이내가 바람직하다.
The temperature in the heating table 5 in the present invention is limited to 500 ° C. or less, preferably up to about 400 ° C. to 500 ° C., in view of the fact that the oxide thickness grows large on the surface of the stainless steel sheet based on about 500 ° C. In addition, the heating table 5 also adopts an indirect heating method instead of a direct heating method. Although the concentration of oxygen in the indirect heating method is lower than that of the direct heating method, it is desirable to keep the oxygen concentration below 0.4% and the dew point temperature below -34 o C to suppress the formation of chromium oxide. . The non-oxidizing atmosphere gas uses nitrogen gas. The holding time is preferably within 60 seconds.
[재가열단계][Reheating Step]
가열대(5)를 통과한 스테인레스 강판 스트립(1)은 재가열대(6)를 통과하게 된다. 스테인레스 강판은 용융도금 전에 환원 분위기 가열로에서 소둔하는데, 이는 내부 결함이나 전위 등을 제거하여 재결정화 시킴으로써 가공성을 향상시키기 위해서이다. 또한, 환원분위기를 유지시킴으로써 크롬 산화물의 생성 및 성장을 억제한다. 가열온도는 950 oC 이하로 제한하며, 바람직하기로는 900℃~950℃이다. The
본 단계에서는 특히 크롬 산화막의 생성 및 성장을 억제하기 위해 물/수소 분압비 (PH2O/PH2)를 400 ppm 이하로 엄격히 제어한다. 분위기가스는 수소와 질소의 혼합가스가 바람직하다. 일 예로 75 % 수소와 25 % 의 질소 혼합가스를 사용할 수 있으며, 이에 대응하는 이슬점 온도(dew point)는 -42 ~ -45 oC 이하이다. 또한, 공급되는 수소가스 및 질소가스의 이슬점은 -50 oC 이하로 관리되어야 한다. 가장 바람직한 유지시간은 150초 이내이다.
In this step, the water / hydrogen partial pressure ratio (P H2O / P H2 ) is strictly controlled to 400 ppm or less, especially in order to suppress the formation and growth of the chromium oxide film. The atmospheric gas is preferably a mixed gas of hydrogen and nitrogen. For example, a mixture of 75% hydrogen and 25% nitrogen may be used, and the corresponding dew point temperature is -42 to -45 o C or less. In addition, the dew point of the supplied hydrogen gas and nitrogen gas should be controlled below -50 ° C. The most desirable retention time is within 150 seconds.
[균열대] [Crack stand]
제2가열대(6)를 통과한 스테인레스 강판 스트립(1)은 균열대(7)를 거치게 된다. 가열온도는 950 oC 이하로 제한하며, 바람직하기로는 900℃~950℃이다. 본 단계에서도 특히 크롬 산화막의 생성 및 성장을 억제하기 위해 물/수소 분압비 (PH2O/PH2)를 400 ppm 이하로 엄격히 제어한다. 분위기가스는 수소와 질소의 혼합가스가 바람직하다. 일 예로 75 % 수소와 25 % 의 질소 혼합가스를 사용할 수 있으며, 이에 대응하는 이슬점 온도(dew point)는 -42 ~ -45 oC 이하이다. 또한, 공급되는 수소가스 및 질소가스의 이슬점은 -50 oC 이하로 관리되어야 한다. 가장 바람직한 유지시간은 70초 이내이다.
The
[냉각단계][Cooling stage]
냉각과정(8)은 알루미늄 도금욕 이상의 온도로 강판을 냉각한다. 일 예로 680℃ 이상으로 냉각하는데 그 이유는 가능한 한 열역학적으로 크롬산화물의 생성 방지를 위하여 온도를 높이는 것이 좋다.The
분위기가스는 수소와 질소의 혼합가스를 이용한다. 물/수소 분압비는 선행공정과 동일하게 400 ppm 이하로 제한한다.
Atmospheric gas uses a mixture of hydrogen and nitrogen. The water / hydrogen partial pressure ratio is limited to 400 ppm or less as in the previous process.
[용융알루미늄 도금공정][Molten Aluminum Plating Process]
상기와 같이 스텐레스강판을 냉각한 다음 연속적으로 용융알루미늄 도금한 다. As described above, the stainless steel sheet is cooled and then continuously molten aluminum plated.
도금조에서 도금금속의 조성은 위에서 설명한 바와 같다.
The composition of the plating metal in the plating bath is as described above.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
[실시예][Example]
본 실시예에서의 화학조성과 표면특성을 갖는 스테인레스 강판을 간접가열방식의 예열로에서 표 1의 조건으로 전처리, 예열, 가열, 냉각하여 Al-Si의 도금포트에서 도금하였다. 본 실시예에서 모재는 페라이트 스테인레스 강판이며, 성분은 중량 %로, C : 0.047 %, Cr : 11.07 %, Ti : 0.51 %, Si : 0.22 %이며, 조도는 Ra : 2.0 μm, Rmax : 7 μm이다. 또한, 도금금속의 알루미늄 도금층의 조성은 약 9% 실리콘이 함유되도록 하였으며, 도금부착량은 108 g/m2 이었다.The stainless steel sheet having the chemical composition and surface properties in this embodiment was pre-treated, preheated, heated, and cooled in the indirect heating preheating furnace under the conditions shown in Table 1 and plated in the Al-Si plating port. In this embodiment, the base material is a ferritic stainless steel sheet, the components are by weight%, C: 0.047%, Cr: 11.07%, Ti: 0.51%, Si: 0.22%, roughness R a : 2.0 μm, R max : 7 μm. In addition, the composition of the aluminum plating layer of the plating metal was to contain about 9% silicon, the coating weight was 108 g / m 2 .
(O : 양호, △ : 보통, X : 나쁨)
(O: good, △: normal, X: bad)
상기 표에 나타난 바와 같이, 전처리 공정을 거치고 간접 가열방식의 예열로 분위기조건을 제어한 실시예 2, 4, 5의 경우 가열단계와 냉각단계에서 이슬점 온도나 분위기가스 조건을 실시예 8에 비해 완화하더라도 도금강판의 품질 상태는 미도금이나 핀 홀 등과 같은 문제점이 발견되지 않고 양호하였다. 반면에 전처리 공정을 거치지 않은 실시예 1, 3, 7의 경우 부위별 미도금 부위나 도금층 결함이 관찰되었다. 실시예 6 또한, 물/수소 분압비 및 이슬점 온도가 높아 도금층이 불량한 것으로 나타났다.
As shown in the table, in Examples 2, 4, and 5 in which the atmospheric conditions were controlled by preheating and indirect heating preheating, the dew point temperature and the atmospheric gas conditions were relaxed in the heating step and the cooling step, compared to Example 8. Even if the quality of the plated steel sheet was not found problems such as unplated or pin holes were good. On the other hand, in Examples 1, 3, and 7 that did not undergo the pretreatment process, unplated portions or plated layer defects were observed for each region. Example 6 In addition, the plating layer was found to be poor due to the high water / hydrogen partial pressure ratio and the dew point temperature.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 예열구역에서 직화로를 통한 직접가열방식을 피하는 대신 간접가열방식을 채택함으로써 후 공정인 가열구간과 냉각단계에서 이슬점 온도나 분위기조건을 완화시킬 수 있고 스테인레스 알루미늄 도금강판의 품질을 향상시킬 수 있는 유용한 효과가 있다.As described above, in the present invention, instead of avoiding the direct heating method through the direct furnace in the preheating zone, by adopting the indirect heating method, it is possible to alleviate the dew point temperature or the atmospheric condition in the heating section and the cooling step, which are the subsequent processes, and the stainless aluminum plated steel sheet. There is a useful effect to improve the quality of.
또한, 본 발명은 전처리 공정을 추가하여 오염물질을 미리 제거하여 후속공정에서의 도금강판의 품질의 개선효과가 있다. In addition, the present invention has an effect of improving the quality of the plated steel sheet in a subsequent process by removing the contaminants in advance by adding a pretreatment process.
또한, 본 발명은 가스 분압비의 조절을 통하여 분위기 가스와 이슬점 온도의 통합적이고 적정한 제어가 가능하다는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the integrated and appropriate control of the atmospheric gas and dew point temperature is possible through the adjustment of the gas partial pressure ratio.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040030024A KR101105986B1 (en) | 2004-04-29 | 2004-04-29 | Process for hot dip aluminum coated stainless steel through the control of gas partial pressure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040030024A KR101105986B1 (en) | 2004-04-29 | 2004-04-29 | Process for hot dip aluminum coated stainless steel through the control of gas partial pressure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050104667A KR20050104667A (en) | 2005-11-03 |
| KR101105986B1 true KR101105986B1 (en) | 2012-01-18 |
Family
ID=37282160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040030024A KR101105986B1 (en) | 2004-04-29 | 2004-04-29 | Process for hot dip aluminum coated stainless steel through the control of gas partial pressure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101105986B1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100988490B1 (en) * | 2008-06-26 | 2010-10-20 | 포스코강판 주식회사 | A Method for Manufacturing a Hot Dip Aluminum-Zinc Coated Stainless Steel |
| KR100988491B1 (en) * | 2008-06-26 | 2010-10-20 | 포스코강판 주식회사 | A Method for Manufacturing a Hot Dip Aluminum Coated Stainless Steel |
| KR101103588B1 (en) * | 2009-09-01 | 2012-01-09 | 포스코강판 주식회사 | Method for Manufacturing Hot Dip Plated Steel Sheet |
| WO2012115291A1 (en) * | 2011-02-23 | 2012-08-30 | Posco Coated & Color Steel Co., Ltd. | Method for manufacturing hot dip plated steel |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5023113A (en) | 1988-08-29 | 1991-06-11 | Armco Steel Company, L.P. | Hot dip aluminum coated chromium alloy steel |
| JPH04232238A (en) * | 1990-07-16 | 1992-08-20 | Sollac | Method for coating steel strip with aluminum by means of high temperature quenching method and steel strip obtained by said method |
| JPH05195182A (en) * | 1992-01-22 | 1993-08-03 | Nisshin Steel Co Ltd | Hot-dip aluminizing method of high cr ferritic stainless steel sheet |
| KR20030046550A (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-18 | 포스코신기술연구조합 | Pocess for hot dip aluminum coating chromium alloy steel by radiant heating |
-
2004
- 2004-04-29 KR KR1020040030024A patent/KR101105986B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5023113A (en) | 1988-08-29 | 1991-06-11 | Armco Steel Company, L.P. | Hot dip aluminum coated chromium alloy steel |
| JPH04232238A (en) * | 1990-07-16 | 1992-08-20 | Sollac | Method for coating steel strip with aluminum by means of high temperature quenching method and steel strip obtained by said method |
| JPH05195182A (en) * | 1992-01-22 | 1993-08-03 | Nisshin Steel Co Ltd | Hot-dip aluminizing method of high cr ferritic stainless steel sheet |
| KR20030046550A (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-18 | 포스코신기술연구조합 | Pocess for hot dip aluminum coating chromium alloy steel by radiant heating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20050104667A (en) | 2005-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100766165B1 (en) | Process of production and production equipment of high strength galvannealed steel sheet | |
| JP5140660B2 (en) | Method for continuously annealing and preparing high strength steel strips for the purpose of hot dipping galvanization | |
| US10406780B2 (en) | Hot-dip galvannealed steel sheet for hot stamping and method for manufacturing steel part | |
| TW311941B (en) | ||
| JP5799819B2 (en) | Method for producing hot-dip galvanized steel sheet with excellent plating wettability and pick-up resistance | |
| CN1024141C (en) | Steel sheets for porcelain enameling and method of producing same | |
| JP4912684B2 (en) | High-strength hot-dip galvanized steel sheet, production apparatus therefor, and method for producing high-strength alloyed hot-dip galvanized steel sheet | |
| JP2017075394A (en) | High strength hot-dip galvanized steel sheet and method of producing high strength hot-dip galvanized steel sheet | |
| KR100988491B1 (en) | A Method for Manufacturing a Hot Dip Aluminum Coated Stainless Steel | |
| KR101105986B1 (en) | Process for hot dip aluminum coated stainless steel through the control of gas partial pressure | |
| KR100444247B1 (en) | Pocess for hot dip aluminum coating chromium alloy steel by radiant heating | |
| JPS5844133B2 (en) | Continuous annealing method for cold rolled steel strip | |
| TW201536954A (en) | Hot-dip galvanizing method for silicon-manganese high strength steel | |
| KR102071322B1 (en) | A Method for Manufacturing a Hot Dip Aluminum Coated Stainless Steel Sheet | |
| KR100988490B1 (en) | A Method for Manufacturing a Hot Dip Aluminum-Zinc Coated Stainless Steel | |
| JPH0860327A (en) | Manufacture of galvannealed steel sheet | |
| JPH05306446A (en) | Manufacture of high strength galvannealed steel sheet | |
| WO2018047891A1 (en) | Method for producing plated steel sheet | |
| JP2010059463A (en) | Method for producing hot-dip galvannealed steel sheet | |
| KR0162719B1 (en) | Method for continuous hot zn dipped steel sheet | |
| JP2005200711A (en) | Method of producing hot dip galvannealed steel sheet | |
| KR20040058467A (en) | Manufacturing methods for producing galvannealing sheet steels with good surface appearance | |
| JP6466204B2 (en) | Manufacturing method of high-strength cold-rolled steel sheet | |
| KR20230096257A (en) | Plated steel sheet having resistance to liquid metal embrittlment, and method for manufacturing the same | |
| JPH111755A (en) | Galvanized steel sheet and its production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141226 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151218 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161216 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181029 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190108 Year of fee payment: 9 |