KR101259595B1 - 향상된 외관을 갖는 코팅된 금속 스트립의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 2 ~ 8 wt% 의 알루미늄, 0 ~ 5 wt% 의 마그네슘 및 0.3 wt% 이하의 추가적인 원소를 포함하고 잔부는 아연 및 불가피한 불순물인 용융 금속 욕을 통해 금속 스트립을 통과시키는 단계로서, 상기 욕은 350 ~ 700 ℃ 의 온도에서 유지되는 단계, 코팅된 금속 스트립을 스트립의 양측에 가스를 분사하는 노즐에 의해 와이핑하는 단계, 및 코팅이 완전하게 고화될 때까지 제어된 방식으로 코팅을 냉각시키는 단계로서, 상기 냉각은 와이핑 유닛을 떠날 때의 온도와 고화의 시작 온도 사이에서는 15 ℃/s 미만의 속도로 그리고 고화의 시작과 종료 사이에서는 15 ℃/s 이상의 속도로 실시되는 단계를 포함하는, 부식 방지 금속 코팅을 가지는 금속 스트립을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 방법을 이용하여 얻어질 수 있는 금속 스트립뿐만 아니라, 상기 스트립의 변형에 의해 얻어진 금속 부품에 관한 것이다.

Description

향상된 외관을 갖는 코팅된 금속 스트립의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING A COATED METAL STRIP HAVING AN IMPROVED APPEARANCE}

본 발명은, 보다 특히 지상 자동차용 스킨 부품의 제조에 사용하기 위한 (이로 한정되는 것은 아님) 향상된 외관의 금속 스트립의 제조 공정에 관한 것이다.

지상 자동차 부품의 제조를 위한 강판은 일반적으로 부식 방지를 위해 아연계 액체 욕에서 핫-딥 코팅에 의해 또는 아연 이온을 함유하는 전해조에서의 전착에 의해 부착되는 아연계 금속 코팅으로 코팅된다.

그 다음에 스킨 부품의 제조를 위한 아연도금 판이 형성되고 조립되어서, 차체 (body in white) 를 형성하고, 이는 나중에 적어도 하나의 페인트 코트로 코팅되어서 더 우수한 부식 방지 및 우수한 표면 외관을 제공한다.

이를 위해서, 종래에는, 자동차 제조업자들은 먼저 차체에 전기영동 코트를 적용한 다음, 프라이머 페인트 코트, 베이스 페인트 코트 및, 선택적으로, 락카 코트를 적용한다. 만족스러운 페인팅된 표면 외관을 얻기 위해서, 예를 들어, 20 ~ 30 ㎛ 두께의 전기영동 코트, 40 ~ 50 ㎛ 두께의 프라이머 페인트 코트 및 30 ~40 ㎛ 의 베이스 페인트 코트로 이루어진 90 ~ 120 ㎛ 의 총 페인트 두께가 일반적으로 도포된다.

페인트 시스템의 두께를 90 ㎛ 미만으로 제한하기 위해서, 특정 자동차 제조업자들은 생산성을 증가시키기 위해서 전기영동 단계를 생략하거나 페인트 코트의 수를 제한하는 것을 제안해왔다. 그러나, 현재에는, 페인트 시스템의 이 두께 감소는 부품의 최종 페인팅된 표면 외관의 손상을 야기하고 공업적 제조에 불충분하다.

이는 기재의 역할을 하는 아연계 코팅이 물결 모양의 표면을 가지기 때문인데, 이는 현재 페인트의 두꺼운 코트에 의해서만 보상될 수 있고, 그렇지 않으면 본체 부품은 용납할 수 없는 "오렌지 껍질 (orange peel)" 외관을 가질 것이다.

표면의 파상도 (waviness, W) 는 상당히 긴 파장 (0.8 ~ 10 ㎜) 의 완만하고, 의사주기적이고, 기하학적인 요철이고, 이는 짧은 파장 (< 0.8 ㎜) 의 기하학적 요철에 대응하는 조도 (R) 와 구별된다.

본 발명에서, ㎛ 로 표현되는, 파상도 프로파일의 산술 평균 (Wa) 은 강판의 표면 파상도를 특징짓는데 이용되고, 0.8 ㎜ 의 컷-오프 임계점 (cut-off threshold) 을 갖는 파상도 측정치가 Wa_{0 . 8} 로 표시된다.

본 발명의 목적은 금속 스트립의 파상도 Wa_{0 .8} 가 종래 기술의 스트립에 비해 작아서, 페인팅된 금속 부품에 요구되는 총 페인트 두께를 종래 기술의 부품에 비해 작게 제조할 수 있는, 부식 방지 코팅으로 코팅되는 금속 스트립의 제조 공정을 제공하는 것이다.

이를 위해서, 본 발명의 제 1 주제는,

- 2 ~ 8 wt% 의 알루미늄, 0 ~ 5 wt% 의 마그네슘 및 0.3 wt% 이하의 추가적인 원소를 포함하고 잔부는 아연 및 불가피한 불순물인 용융 금속 욕을 통해 금속 스트립을 통과시키는 단계로서, 상기 욕은 350 ~ 700 ℃ 의 온도에서 유지되는 단계,

- 코팅된 금속 스트립을 스트립의 양측에 가스를 분사하는 노즐로 와이핑하는 단계, 및

- 코팅이 완전히 고화될 때까지 제어된 방식으로 코팅을 냉각하는 단계로서, 상기 냉각은 와이핑 유닛을 떠날 때의 온도와 고화의 시작 온도 사이에서는 15 ℃/s 미만의 속도로 그리고 고화의 시작과 종료 사이에서는 15 ℃/s 이상의 속도로 실시되는 단계를 포함하는, 금속 부식 방지 코팅을 가지는 금속 스트립의 제조 공정으로 구성된다.

바람직한 실시형태에서, 본 발명에 따른 공정은, 개별적으로 또는 조합하여 취해지는 이하의 특징을 더 포함할 수도 있다:

- 상기 냉각은 와이핑 유닛을 떠날 때의 온도와 고화 시작 온도 사이에서는 10 ℃/s 미만의 속도로 그리고 고화의 시작과 종료 사이에서는 15 ℃/s 이상의 속도로 실시된다,

- 상기 냉각은 와이핑 유닛을 떠날 때의 온도와 고화 시작 온도 사이에서는 10 ℃/s 미만의 속도로 그리고 고화의 시작과 종료 사이에서는 20 ℃/s 이상의 속도로 실시된다,

- 상기 코팅된 금속 스트립은, 와이핑 라인과 적어도 10 ㎝ 높은 피니싱 사이에 위치된 스트립의 일부가 4 vol% 의 산소 및 96 vol% 의 질소로 구성된 대기의 산화력보다 낮은 산화력을 가지는 대기와 접촉하도록 와이핑된다,

- 금속 스트립은 강 스트립이다.

본 발명의 다른 주제는, 핫-딥 코팅되지만 조질압연되지 않은 냉연 금속 스트립으로서, 상기 스트립의 금속 코팅은 2 ~ 8 wt% 의 알루미늄, 0 ~ 5 wt% 의 마그네슘 및 0.3 wt% 이하의 추가적인 원소를 포함하고, 잔부는 아연 및 불가피한 불순물이며, 상기 코팅은 0.5 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.45 ㎛ 이하의 파상도 Wa_{0 . 8} 를 갖는다.

바람직한 실시형태에서, 본 발명에 따른 금속 스트립은 개별적으로 또는 조합하여 취해지는 이하의 특징들을 더 포함한다:

- 금속 코팅은 마그네슘을 함유하지 않는다,

- 금속 코팅은 1 ~ 4 wt% 의 마그네슘을 함유한다,

- 금속 스트립은 강으로 만들어진다.

본 발명의 다른 주제는 조질압연되지 않은 금속 스트립의 변형에 의해 얻어지는 금속 부품이고, 상기 금속 부품의 코팅은 0.48 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.43 ㎛ 이하의 파상도 Wa_{0 . 8} 를 갖는다.

본 발명의 또 다른 주제는, 금속 스트립의 변형에 의해 얻어진 금속 부품으로서, 변형 전에 추가로 조질압연 작업을 받고, 상기 금속 부품의 코팅은 0.35 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.32 ㎛ 이하, 또는 심지어 0.31 ㎛ 이하의 파상도 Wa_{0 . 8} 를 갖는다.

본 발명의 특징 및 이점이 비제한적인 예로서 주어지는 이하의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.

본 발명에 따른 공정의 제 1 단계는 도가니에 함유된, 용융 금속을 함유하는 도금욕을 통해 강 스트립 등의 금속 스트립을 연속적으로 통과시키는 것으로 구성된다.

공업적 라인에서 스트립의 이동 속도는 일반적으로 40 m/min ~ 200 m/min 이고, 예를 들어 바람직하게는 120 m/min 초과 또는 심지어 150 m/min 를 초과한다.

본 발명에 따른 공정에서 사용되는 도금욕의 조성은 아연에 기초하고 코팅의 필수 원소인 2 ~ 8 wt% 의 알루미늄을 함유한다. 본 발명자들은, 2 wt% 미만의 알루미늄을 포함하는 코팅에 의하면 본 발명에 따른 공정이 파상도를 향상시키도록 해주지 않는다는 것을 발견하였다. 마찬가지로, 8 wt% 초과의 알루미늄을 포함하는 코팅은 또한 본 발명에 따른 소망하는 효과를 제공하지 못한다. 이 원소는 또한 내식성이 향상되도록 할 수 있다.

욕은 또한 5 wt% 이하의 마그네슘을 함유하여서 아연도금 코팅의 내식성 및 특히 적청 (red rust) 방지성을 향상시킬 수도 있다. 내식성에 대해 주목할만한 효과를 얻기 위해서, 적어도 0.1 wt%, 또는 0.2 wt% 및 바람직하게는 적어도 1 wt% 의 양의 마그네슘을 첨가하는 것이 바람직하다. 욕 중의 마그네슘의 함량은 5 wt%, 또는 심지어 4 wt% 로 제한되는데, 왜냐하면 함량이 그보다 더 높을 경우에는 얻어진 코팅이 이후의 형성 작업 동안에 취성 및 부착 문제를 가질 수 있기 때문이다. 또한, 본 발명자들은, 이 원소의 첨가가 알루미늄의 첨가에 의해 파상도 상에서 얻어진 결과를 절충시킬 수 없다는 것을 발견하였다.

욕의 조성은 Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni, Zr 또는 Bi 등의 추가 원소를 0.3 wt% 이하의 양으로 선택적으로 함유할 수도 있다. 이들 다양한 원소는, 특히, 예를 들어, 코팅의 내식성 또는 그렇지 않으면 코팅의 취성 또는 부착성을 개선시킬 수도 있다. 코팅의 특성에 대한 원소들의 효과를 알고 있는 당업자들은 소망하는 다른 목적에 따라 원소들을 이용하는 방법을 알 것이다. 이들 원소는 본 발명에 따른 공정에 의해 파상도가 제어되는 방식을 간섭하지 않는다는 것 또한 확인된다. 특정 환경에서는, 그러나 티타늄 함량을 0.01 % 미만, 또는 심지어 0.005 % 미만으로 제한하는 것이 바람직한데, 왜냐하면 이 원소는 자동차 제조업자에 의해 이용되는 탈지 및 인산염처리 욕에서 오염 문제를 야기할 수도 있기 때문이다.

마지막으로, 욕은 도가니 공급 잉곳으로부터 또는 욕을 통과하는 스트립으로부터 생긴 불가피한 불순물을 함유할 수도 있다. 따라서, 욕은 특히 철 등을 포함할 수도 있다.

욕은 액상선 온도의 + 10 ℃ ~ 700 ℃ 에서 유지되고, 액상선의 온도는 욕의 조성에 따라 달라진다. 본 발명에서 이용되는 코팅의 범위에 대해서, 이 온도는 이에 따라 350 ~700 ℃ 가 될 것이다. 액상선은 그 온도 위에서 합금이 완전하게 용융 상태가 되는 온도이고, 고상선은 그 온도 아래에서 합금이 완전하게 고화된 상태가 되는 온도인 것을 알 것이다. 특정 조성에 있어서, 액상선의 온도는 고상선의 온도와 동일하게 될 것이다.

도가니를 통과한 이후에, 양 측면이 코팅된 금속 스트립은 그 다음으로 스트립의 양측에 위치된 노즐에 의해 와이핑 작업을 받고, 상기 노즐은 공기 또는 불활성 가스 등의 가스를 스트립의 표면에 분사한다. 당업자들에게 잘 알려져 있는 이 종래의 작업은 코팅이 고화되기 전에 코팅의 두께가 정확하게 조정될 수 있도록 해준다.

와이핑 작업 이후에, 본 발명에 따른 공정의 필수적인 단계는 완전하게 고화될 때까지 코팅을 제어된 방식으로 냉각하는 것이다.

구체적으로, 본 발명자들은, 고화가 시작되기 이전과 고화가 시작된 이후에 코팅이 다르게 냉각될 필요가 있다는 것을 발견하였다.

따라서, 냉각은 와이핑 유닛을 떠날 때의 온도 ~ 고화의 시작 온도에서는 (즉, 코팅이 액상선 온도 밑으로 떨어진 후에) 15 ℃/s 미만, 바람직하게는 10 ℃/s 미만 및 보다 바람직하게는 5 ℃/s 이하의 속도로 그리고 고화의 시작 ~ 종료시에는 (즉, 코팅이 고상선 온도에 도달할 때) 15 ℃/s 이상, 바람직하게는 20 ℃/s 초과의 속도로 실시되어야 한다.

이들 설정을 준수함으로써, 이하에 보여지는 시험이 설명하는 바와 같이, 당해 코팅의 파상도의 놀랍고도 상당한 향상이 관찰된다.

고화의 시작까지의 냉각은, 약 5 ℃/s 를 초과하지 않는 속도로 냉각되는 것이 소망된다면, 자연 대류에 의해 얻어질 수도 있다. 이 속도를 초과하면, 일반적으로, 예컨대 냉각 가스를 불어넣는 등의 임의의 적절한 기술적 수단을 이용하여 강제로 냉각시킬 필요가 있게 될 것이다.

마찬가지로, 고화의 시작으로부터의 냉각은 보통 강제 냉각에 의해 발생할 것이다.

코팅된 판이 완전하게 냉각될 때, 판은 조질압연 작업을 받게 되어서, 그 다음의 성형 작업을 용이하게 하는 텍스처를 갖게 될 수도 있다. 구체적으로, 조질압연 작업은, 판이 성형되기 전에 판에 적용되는 오일의 우수한 보유를 촉진함으로써, 적절하게 성형되기에 충분한 판의 표면으로 조도를 변화시킬 수 있다.

이 조질압연 작업은 일반적으로 지상 자동차용 본체 부품의 제조를 위한 금속 판에서 실시된다. 본 발명에 따른 금속 판이 예를 들어 가전 제품의 제조를 위한 것일 때, 이 추가적인 작업은 실시되지 않는다.

조질압연되건 되지 않았던간에, 판은 예를 들어 인발, 굽힘 또는 프로파일링에 의해, 바람직하게는 인발에 의해 성형 작업을 받아서, 이후에 페인팅될 수 있는 부품을 형성하게 된다. 가전제품용 부품의 경우에는, 이 페인트 코트는 또한 특히 알려진 물리적 및/또는 화학적 방법을 이용하여 어닐링 작업을 선택적으로 받을 수도 있다. 이를 위해서, 페인팅된 부품은 인덕션 또는 열풍 오븐을 통과하거나, 또는 UV 램프 아래 또는 전자-빔 산란 장치 아래를 통과할 수 있다.

자동차 부품의 제조를 위해서, 부품을 전기영동 욕에 담그고, 프라이머 페인트 코트, 베이스 페인트 코트 및 선택적으로 최상부 락카 코트가 연속적으로 도포된다.

부품에 전기영동 코트를 도포하기 전에, 부품은 먼저 탈지된 후에 인산염처리 되어서 전기영동 처리의 부착을 확실하게 한다. 전기영동 코트는 부품에 추가적인 부식 방지를 제공해준다. 일반적으로 스프레이 건에 의해 도포되는 프라이머 페인트 코트는 부품의 최종 외관을 준비하고 부품을 칩핑 및 UV 로부터 보호한다. 베이스 페인트 코트는 부품에 색 및 최종 외관을 부여한다. 락카 코트는 부품의 표면에 우수한 기계적 강도, 공격적인 화학품에 대한 저항성, 및 우수한 표면 외관을 부여한다.

아연도금 부품의 최적의 표면 외관을 보호하고 보장하기 위해 사용되는 페인트 코트 (또는 페인트 시스템) 는, 예를 들어, 10 ~ 20 ㎛ 두께의 전기영동 코트, 30 ㎛ 의 프라이머 페인트 언더코트 및 40 ㎛ 의 베이스 페인트 언더코트를 갖는다.

페인트 시스템이 락카 코트를 더 포함하는 경우에는, 다양한 페인트 코트의 두께는 일반적으로 이하와 같다:

- 전기영동 코트: 10 ~ 20 ㎛ 미만,

- 프라이머 페인트 코트: 20 ㎛ 미만,

- 베이스 페인트 코트: 20 ㎛ 미만, 유리하게는 10 ㎛ 미만, 및

- 락카 코트: 바람직하게는 30 ㎛ 미만.

페인트 시스템이 전기영동 코트를 포함하지 않는 것도 가능하고, 프라이머 페인트 코트, 베이스 페인트 코트 및 선택적으로 락카 코트만을 포함할 수도 있다.

또한, 보충적인 연구에 따르면, 코팅이 와이핑되는 영역에서 특정한 조치를 실시함으로써 본 발명에 따른 판 및 부품의 파상도의 레벨이 더 향상되었다.

구체적으로, 본 발명자들은, 이 영역의 대기가 4 vol% 의 산소 및 96 vol% 의 질소로 구성된 대기의 산화력보다 작은 산화력을 갖는 것을 보장함으로써, 본 발명에 따라 냉각된 판의 파상도가 더 감소된다는 것을 발견하였다.

낮은 레벨의 산화에서 유지되어야 하는 영역은 최저한도로 와이핑 라인 바로 위에서 시작하여 적어도 10 ㎝ 더 높은 곳에서 끝나며 양측에서 이동 스트립을 둘러싼다. "와이핑 라인" 이라는 용어는, 여기서는 와이핑 가스가 따르는 최단 경로에 대응하는 노즐을 판에 연결하는 최단 구획을 의미한다.

산화 레벨은, 예를 들어, 와이핑 영역을 덮고 질소 등의 불활성 가스가 공급되는 탁송 상자 (consignment box) 등의 임의의 적절한 수단에 의해 이렇게 제어될 수도 있다. 와이핑 가스로서, 산소가 고갈된 가스를 이용하고, 상기 상자에 불활성 가스를 특별하게 공급하지 않은 다음, 상기 상자에 와이핑 가스의 스트림만을 공급하는 것도 가능할 것이다.

스트립을 둘러싸는 대기의 산화력을 결정하기 위해서, 그의 평형 상태에서의 등가의 산소 부분압이 측정된다.

존재하는 단독 산화 가스 (O₂) 가 불활성 가스 (질소 또는 아르곤) 와 혼합될 때, 이 압력은 적절한 센서에 의해 실시간으로 측정될 수 있는 O₂ 의 체적 함량과 동일하다.

존재하는 H₂O 또는 CO₂ 등의 다른 산화 가스가 예를 들어 H₂ 또는 CO 등의 환원 가스와 혼합될 때, 등가의 산소 분압은 당해 가스의 온도에서 질량 작용의 법칙에 의해 산출된다.

예를 들어, H₂/H₂O 쌍에 있어서, 반응은 이하와 같이 쓰여질 수 있다:

H₂ + ½O₂ ↔ H₂O.

열역학 평형에서, 가스의 분압은 이하의 식을 따른다:

여기서 R 은 이상기체 상수, T 는 가스의 켈빈 온도이고, ΔG 는 상수 (R) 에 취해지는 값에 따라 달라지는 cal/mole 또는 J/mole 로 표현되고, 열역학 표에서 찾을 수 있는, 반응과 관련한 자유 에너지의 변화이다.

pO₂ 의 값, 즉 당해 가스 혼합물에 대한 평형 상태에서의 등가의 산소 분압은 상기 식에서 얻어진다.

본 발명과 관련하여, pO₂ 는 0.0015 ~ 0.04 이어야 한다.

또한, 와이핑 전의 임의의 산화를 방지하기 위해서 선택적인 폐쇄 상자 (confinement box) 를 욕의 표면까지 또는 욕과 와이핑 라인 사이의 중간 위치까지 연장하는 것이 바람직할 수도 있다. 구체적으로, 판의 표면이 프리 에어 (free air) 에 노출되어 있을 때, 이러한 산화층은 자동으로 형성되지만, 와이핑 제트의 충돌 하에서 대부분의 시간 동안 제거되어 코팅 욕으로 회수된다. 이에 따라 이러한 폐쇄는, 스트립이 통과함에 따라 스트립에 비말동반되어서 수용불가한 결점을 생성할 수도 있는, 욕 중의 산화물의 양을 감소시킬 수 있다.

그러나, 이는 욕으로부터의 아연의 증발을 촉진한다는 단점을 갖고, 상기 증기는 폐쇄 상자를 오염시킬 수도 있다.

모든 종류의 와이핑 노즐이 본 발명에 따른 공정의 실행에 사용될 수 있지만, 코팅될 스트립의 폭을 초과하는 폭을 갖는 판 형태로 구멍을 갖는 노즐을 이용하는 것이 보다 특히 바람직할 것이다. 이 유형의 노즐은 와이핑 영역의 바닥부가 적절하게 폐쇄되도록 할 수 있다.

실험

냉연 무간극 (interstitial-free) 티타늄강으로 만들어진 금속 판에서 실험이 실시되었고, 상기 금속 판은 가변 비율의 알루미늄 및 마그네슘을 포함하는 아연계 금속 욕을 구비하는 도가니를 통과하도록 만들어졌다. 상기 욕은 조성물의 액상선에서 70 ℃ 아래의 온도에서 유지되었다.

욕을 떠날 때, 얻어진 코팅은 두 개의 종래의 노즐에 의해 질소를 이용하여 와이핑되어서, 대략 7 ㎛ 의 코팅 두께를 얻었다.

스트립의 양측 상에는, 강제적인 대류에 의해 코팅을 고화시키기 위해서 공기를 취입하기 위한 일련의 냉각 상자가 이들 와이핑 노즐 위에 위치되었다. 취입 가스의 유량, 온도 및 사용된 상자의 수에 따라서, 냉각 속도가 5 ~ 50 ℃/s 에서 조정될 수 있었다.

이들 파라미터 및 사용된 상자의 위치를 변화시킴으로써, 액상선 온도가 도달하기 전에 그리고 액상선 온도와 고상선 온도 사이에에서 다양한 냉각 속도로 냉각을 제어하기 위해서 일련의 실험이 실시되었다. 모든 상자가 분리되었을 때, 코팅은 약 5 ℃/s 의 속도로 자연 대류만을 받았다.

와이핑 라인에서 시작하고 10 ㎝ 위에서 끝나는 영역에서 산소 함량이 4 vol% 로 제한된 폐쇄 상자에서 질소를 이용하여 와이핑함으로써 실험 (참조 부호 17) 이 실시되었다.

마지막으로, 얻어진 표본은 3.5 % 의 등이축 (Marciniak) 변형 모드로 인발되었다. 표본 중 일부는 사전에 1.5 % 의 연신율로 조질압연 (skin-pass) 작업을 받았다.

실험 과정에서, 파상도 Wa_{0 .8} 가 측정된다. 이 측정은, 압연 방향에 대해 45 °로 측정되는 50 ㎜ 의 길이를 갖는 판의 프로파일을 얻기 위해서, 러너 없이, 기계적인 필러 게이지를 이용하는 것으로 구성된다. 얻어진 신호로부터 일반적인 형태의 근사치가 적어도 5 차 다항식에 의해 감산되었다. 파상도 (Wa) 가 0.8 ㎜ 의 컷-오프 임계값에서 가우스 필터에 의해 조도 (Ra) 로부터 분리된다.

얻어진 결과가 이하의 표에 주어진다.

실험 1 ~ 실험 3 은, 고화 동안에 15 ℃/s 이상의 냉각 속도를 초과하면, 조질압연되지 않은 상태에서 극적으로 감소된 파상도가 얻어진다는 것을 보여준다.

또한, 본 발명자들은, 액상선에 도달하기 전에, 제 1 냉각상에서 냉각 속도가 너무 빠르면, 실험 4 ~ 실험 6 이 보여주는 바와 같이, 코팅의 외관이 악화되는 것을 발견하였는데, 여기서는 임계값이 15 ℃/s 를 초과할 때는, 냉각 속도가 10 ℃/s 로부터 15 ℃/s 로 될 때 파상도가 상당히 악화되고 0.47 ㎛ 으로부터 3.01 ㎛ 으로 된다.

이에 따라 원하는 표면 외관을 얻어서, 전체 냉각 공정이 제어되어야 한다는 결과에 도달하기 위해서 이 제 1 냉각 단계가 중요하다는 것이 언급될 수도 있다.

실험 7 ~ 실험 12 또한, 파상도 레벨링 효과가 임의의 아연도금 코팅에 대해서 얻어지지 않고, 본 발명에 의해 규정된 범위를 만족시키는 조성을 갖는 코팅에 대해서만 얻어진다는 것을 보여준다.

조질압연되고 인발된 판과 관련한 실험 4, 실험 10 ~ 실험 13 및 실험 16 은 조질압연된 판으로부터 제조된 부품에 대해 파상도가 0.35 ㎛ 미만으로 떨어지는 것을 방지하면서 파상도의 레벨에 놀라운 향상이 있음을 나타내고, 동시에 비교 실험 1, 비교 실험 7 및 비교 실험 15 는 인발 이후에 얻어진 결과의 악화를 보여준다.

마지막으로, 와이핑과 관련하여 특정 예방 조치가 없다는 것을 제외하고는 동일한 조건 하에서 실시된 실험 17 과 실험 4 의 결과를 비교함으로써, 파상도의 레벨의 감소가 모든 특정한 경우에 관찰된다.

Claims (15)

1. - 2 ~ 8 wt% 의 알루미늄, 및 0 ~ 5 wt% 의 마그네슘을 포함하고 잔부는 아연 및 불가피한 불순물인 용융 금속 욕을 통해 금속 스트립을 통과시키는 단계로서, 상기 욕은 350 ~ 700 ℃ 의 온도에서 유지되는 단계,
   - 코팅된 금속 스트립을 스트립의 양측에 가스를 분사하는 노즐로 와이핑하는 단계, 및
   - 코팅이 완전히 고화될 때까지 제어된 방식으로 코팅을 냉각하는 단계로서, 상기 냉각은 와이핑 유닛을 떠날 때의 온도와 고화의 시작 온도 사이에서는 15 ℃/s 미만의 속도로 그리고 고화의 시작과 종료 사이에서는 15 ℃/s 이상의 속도로 실시되는 단계를 포함하는, 금속 부식 방지 코팅을 가지는 금속 스트립의 제조 공정.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각은 와이핑 유닛을 떠날 때의 온도와 고화 시작 온도 사이에서는 10 ℃/s 미만의 속도로 그리고 고화의 시작과 종료 사이에서는 15 ℃/s 이상의 속도로 실시되는, 금속 부식 방지 코팅을 가지는 금속 스트립의 제조 공정.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 냉각은 와이핑 유닛을 떠날 때의 온도와 고화 시작 온도 사이에서는 10 ℃/s 미만의 속도로 그리고 고화의 시작과 종료 사이에서는 20 ℃/s 이상의 속도로 실시되는, 금속 부식 방지 코팅을 가지는 금속 스트립의 제조 공정.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅된 금속 스트립은, 와이핑 라인에서 시작하여 적어도 10 ㎝ 높은 곳에서 끝나는 영역에 위치된 스트립이 4 vol% 의 산소 및 96 vol% 의 질소로 구성된 대기의 산화력보다 낮은 산화력을 가지는 대기와 접촉하도록 와이핑되는, 금속 부식 방지 코팅을 가지는 금속 스트립의 제조 공정.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 스트립은 강 스트립인, 금속 부식 방지 코팅을 가지는 금속 스트립의 제조 공정.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 공정에 의해 얻어질 수 있는, 핫-딥 코팅되지만 조질압연되지 않은 냉연 금속 스트립으로서, 상기 스트립의 금속 코팅은 2 ~ 8 wt% 의 알루미늄, 및 0 ~ 5 wt% 의 마그네슘을 포함하고, 잔부는 아연 및 불가피한 불순물이며, 상기 코팅은 0.5 ㎛ 이하의 파상도 Wa_0.8 를 가지는 금속 스트립.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 금속 코팅은 마그네슘을 함유하지 않은 금속 스트립.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 금속 코팅은 1 ~ 4 wt% 의 마그네슘을 함유하는 금속 스트립.
9. 제 6 항에 있어서, 강으로 만들어진 금속 스트립.
10. 제 6 항에 따른 금속 스트립의 변형에 의해 얻어진 금속 부품으로서, 코팅이 0.48 ㎛ 이하의 파상도 Wa_0.8 를 갖는 금속 부품.
11. 제 6 항에 따른 금속 스트립의 변형에 의해 얻어진 금속 부품으로서, 변형 전에 추가로 조질압연 작업을 받고, 코팅은 0.35 ㎛ 이하의 파상도 Wa_0.8 를 갖는 금속 부품.
12. 제 9 항에 따른 금속 스트립의 변형에 의해 얻어진 금속 부품으로서, 코팅이 0.48 ㎛ 이하의 파상도 Wa_0.8 를 갖는 금속 부품.
13. 제 9 항에 따른 금속 스트립의 변형에 의해 얻어진 금속 부품으로서, 변형 전에 추가로 조질압연 작업을 받고, 코팅은 0.35 ㎛ 이하의 파상도 Wa_0.8 를 갖는 금속 부품.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 용융 금속 욕은 Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni, Zr 또는 Bi 로부터 선택된 0 ~ 0.3 wt% 의 추가적인 원소를 더 포함하는, 금속 부식 방지 코팅을 가지는 금속 스트립의 제조 공정.
15. 제 6 항에 있어서,
    상기 용융 금속 욕은 Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni, Zr 또는 Bi 로부터 선택된 0 ~ 0.3 wt% 의 추가적인 원소를 더 포함하는 금속 스트립.