KR101359107B1 - Galvanized steel sheet having excellent coatibility and coating adhesion and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일측면인 용융아연도금강판은 소지강판, 상기 소지강판 표면에 형성된 다수의 요철부 및 상기 요철부가 형성된 소지강판 상에 형성된 도금층을 포함하며, 상기 요철부의 오목부의 총면적은 상기 소지강판 면적 대비 50~95%이고, 상기 요철부의 볼록부는 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량(delta G)이 Mn의 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량 이상인 금속을 포함하는 것일 수 있다. 더불어, 본 발명의 다른 일측면인 용융아연도금강판의 제조방법은 소지강판을 준비하는 단계, 상기 준비된 소지강판에 금속산화물을 코팅하는 단계; 상기 금속산화물이 코팅된 소지강판을 압자(Penetrator)로 압입하여 요철부를 형성하는 단계, 상기 요철부가 형성된 강판을 소둔하는 단계, 상기 소둔된 강판을 냉각하는 단계 및 상기 냉각된 강판을 용융아연도금하는 단계를 포함하며, 상기 금속산화물의 금속의 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량(delta G)은, Mn의 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량 이상인 것일 수 있다.One side of the present invention is a hot-dip galvanized steel sheet includes a holding plate, a plurality of uneven parts formed on the surface of the holding plate and a plated layer formed on the holding plate formed with the uneven parts, the total area of the concave portion of the uneven part is the holding steel sheet area Compared to 50 to 95%, the convex portion of the uneven portion may include a metal having a Gibbs free energy change amount per mol of oxygen during the oxidation reaction (delta G) or more than Gibbs free energy change amount per mole of oxygen during the oxidation reaction of Mn. In addition, another method of manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet of the present invention comprises the steps of preparing a steel sheet, coating a metal oxide on the prepared steel sheet; Pressing the metal oxide-coated base steel plate with a penetrator to form an uneven portion, annealing the steel plate on which the uneven portion is formed, cooling the annealed steel sheet, and hot-dip galvanizing the cooled steel sheet. It includes a step, the Gibbs free energy change amount (delta G) per one mole of oxygen during the metal oxidation of the metal oxide, may be more than the Gibbs free energy change per mole of oxygen during the oxidation reaction of Mn.

Description

도금성 및 도금밀착성이 우수한 용융아연도금강판 및 그 제조방법{GALVANIZED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT COATIBILITY AND COATING ADHESION AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Hot-dip galvanized steel sheet with excellent plating property and plating adhesion and its manufacturing method {GALVANIZED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT COATIBILITY AND COATING ADHESION AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 자동차, 건축용 구조물 및 가전제품 등에 널리 사용되는 용융아연도금강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a hot-dip galvanized steel sheet and a method for manufacturing the same widely used in automobiles, building structures and home appliances.

최근들어 자동차의 안전규제가 강화되고, 온실가스의 배출을 저감하기 위한 친환경적인 노력의 일환으로 자동차강판의 고강도 및 경량화에 대한 요구가 증가하고 있다. 이를 위해 Si, Mn 또는 Al과 같은 난도금성 원소들을 다량 함유한 DP(Dual Phase)강, TRIP(Transformation Induced Plasticity)강 등에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다.
Recently, as the safety regulations of automobiles are strengthened and as part of environmentally-friendly efforts to reduce the emission of greenhouse gases, demand for high strength and light weight of automobile steel sheets is increasing. To this end, research is being actively conducted on DP (Dual Phase) steels and TRIP (Transformation Induced Plasticity) steels containing a large amount of non-plating elements such as Si, Mn or Al.

융융아연도금강판은 Al을 함유한 아연도금욕에 강판을 침지하여 도금층을 형성한 것으로서, 이러한 도금에 의해 소지강판과 아연도금층 계면에 Fe2Al5라는 합금화 억제층을 형성시키게 되고, 상기 합금화 억제층은 소지강판과 아연도금층 간의 밀착력을 증가시키는 역할을 하게 된다. 그러나, Si, Mn 또는 Al을 다량으로 함유한 고강도강의 경우 상기 합금화 억제층이 형성되지 않는 부분에는 Si, Mn 또는 Al이 강판의 표면으로 확산하여 산화물을 형성시킴으로써 아연젖음성 불량으로 미도금 현상이 나타나고, 이에 따라 도금층의 박리가 발생하게 된다.
The hot-dip galvanized steel sheet is a plated layer formed by immersing a steel plate in an Al-containing galvanizing bath, thereby forming an alloying inhibitor layer called Fe 2 Al 5 at the interface between the base steel plate and the galvanized layer, and suppressing the alloying. The layer serves to increase the adhesion between the steel sheet and the galvanized layer. However, in the case of a high-strength steel containing a large amount of Si, Mn or Al, Si, Mn or Al diffuse to the surface of the steel sheet to form an oxide in a portion where the alloying suppression layer is not formed, , Thereby causing peeling of the plating layer.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 특허문헌 1이 제안되었으나, 소둔공정을 750℃ 이상으로 제어함에 따라, 코팅되어 있던 Ni이 소지강판과의 상호확산에 의해 Ni-Fe 합금을 형성하여 Ni 코팅층이 거의 존재하지 않거나 그 코팅층의 두께가 얇아져 Si, Mn 또는 Al의 표면 농화를 억제하는데 한계를 가지고 있다. 따라서, 고강도 용융아연도금강판의 도금성, 도금밀착성을 우수하게 확보할 수 있는 기술에 대한 요구가 매우 절실한 시점이다.
In order to solve this problem, Patent Literature 1 has been proposed. However, as the annealing process is controlled to 750 ° C. or more, the coated Ni forms a Ni-Fe alloy by interdiffusion with the base steel sheet, so that the Ni coating layer is almost present. If not, or the thickness of the coating layer is thin, there is a limit to suppress the surface thickening of Si, Mn or Al. Therefore, there is an urgent need for a technology capable of ensuring excellent plating properties and plating adhesion of high strength hot-dip galvanized steel sheets.

일본 특허공개 2008-195987호Japanese Patent Publication No. 2008-195987

용융아연도금강판에 관하여, 소둔시, 강중에 포함되어 있는 난도금성 원소인 Si, Mn 또는 Al의 표면농화 및 산화를 억제함으로써 도금성 및 도금밀착성을 우수하게 확보할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
With respect to hot-dip galvanized steel sheet, there is a need for a method capable of ensuring excellent plating properties and plating adhesion by suppressing the surface concentration and oxidation of Si, Mn or Al, which are non-plating elements contained in steel, during annealing.

본 발명의 일측면인 용융아연도금강판은 소지강판, 상기 소지강판 표면에 형성된 다수의 요철부 및 상기 요철부가 형성된 소지강판 상에 형성된 도금층을 포함하며, 상기 요철부의 오목부의 총면적은 상기 소지강판 면적 대비 50~95%이고, 상기 요철부의 볼록부는 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량(delta G)이 Mn의 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량 이상인 금속을 포함하는 것일 수 있다.
One side of the present invention is a hot-dip galvanized steel sheet includes a holding plate, a plurality of uneven parts formed on the surface of the holding plate and a plated layer formed on the holding plate formed with the uneven parts, the total area of the concave portion of the uneven part is the holding steel sheet area Compared to 50 to 95%, the convex portion of the uneven portion may include a metal having a Gibbs free energy change amount per mol of oxygen during the oxidation reaction (delta G) or more than Gibbs free energy change amount per mole of oxygen during the oxidation reaction of Mn.

더불어, 본 발명의 다른 일측면인 용융아연도금강판의 제조방법은 소지강판을 준비하는 단계, 상기 준비된 소지강판에 금속산화물을 코팅하는 단계; 상기 금속산화물이 코팅된 소지강판을 압자(Penetrator)로 압입하여 요철부를 형성하는 단계, 상기 요철부가 형성된 강판을 소둔하는 단계, 상기 소둔된 강판을 냉각하는 단계 및 상기 냉각된 강판을 용융아연도금하는 단계를 포함하며, 상기 금속산화물의 금속의 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량(delta G)은, Mn의 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량 이상인 것일 수 있다.
In addition, another method of manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet of the present invention comprises the steps of preparing a steel sheet, coating a metal oxide on the prepared steel sheet; Pressing the metal oxide-coated base steel plate with a penetrator to form an uneven portion, annealing the steel plate on which the uneven portion is formed, cooling the annealed steel sheet, and hot-dip galvanizing the cooled steel sheet. It includes a step, the Gibbs free energy change amount (delta G) per one mole of oxygen during the metal oxidation of the metal oxide, may be more than the Gibbs free energy change per mole of oxygen during the oxidation reaction of Mn.

본 발명의 일측면에 따르면, Si, Mn 또는 Al의 표면농화 및 산화를 억제하여 용융아연도금강판의 도금성, 도금밀착성을 향상시킬 수 있다. 추가적으로, 산세공정의 부산물인 Fe 산화물(Fe2O3)을 금속산화물 중의 하나로 사용하는 경우, 제조비용을 최소화할 수 있어 경제적 측면에서도 유리한 면이 있다.
According to one aspect of the present invention, it is possible to suppress the surface concentration and oxidation of Si, Mn or Al to improve the plating property, plating adhesion of the hot-dip galvanized steel sheet. In addition, when Fe oxide (Fe 2 O 3 ), a by-product of the pickling process, is used as one of the metal oxides, manufacturing costs can be minimized, which is advantageous in terms of economy.

도 1은 종래의 용융아연도금강판의 제조방법의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 용융아연도금강판의 제조방법의 모식도이다.
1 is a schematic diagram of a manufacturing method of a conventional hot-dip galvanized steel sheet.
2 is a schematic diagram of a method of manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet according to one embodiment of the present invention.

본 발명자들은 도금성 및 도금밀착성이 우수한 용융아연도금강판을 제공할 수 있는 방안에 대하여 연구한 결과, 소지강판을 금속산화물로 층(Layer)형태로 코팅하고, 압자를 이용하여 상기 코팅층이 형성된 강판을 압입하여 요철부를 형성함으로서, 소둔시 Si, Mn, Al등의 농화물이 소지강판 표면에 형성되는 것을 방지하여, 도금성을 향상시키고, 성형과정에서 도금층이 탈락되는 현상을 방지하여, 도금밀착성을 향상시킬 수 있음을 인지하고, 본 발명에 이르게 되었다.
The present inventors studied a method for providing a hot-dip galvanized steel sheet having excellent plating property and plating adhesion. As a result, the steel sheet was coated in the form of a layer of metal oxide, and the coated layer was formed using an indenter. By forming a concave-convex portion by indentation, it is possible to prevent the formation of concentrates, such as Si, Mn, Al on the surface of the steel sheet during annealing, to improve plating properties, and to prevent the plating layer from falling off during the forming process. Recognizing that it is possible to improve the present invention has been achieved.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래에는 소지강판(1)을 소둔하면, 상기 소지강판(1) 내에 포함된 Si, Mn, Al이 표면에 농화되거나 Si, Mn, Al 산화물(2)을 형성하여, 도금시 도금층(3)이 형성되지 못하거나, 도금층(3)이 형성되어도 박리가 쉽게 일어날 수 있었다. 본 발명의 일측면이 제안하는 바에 의하면, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 상기 소지강판 표면에 적절한 크기의 금속산화물로 이루어진 요철부를 형성한 후, 환원분위기에서 소둔을 실시하면, 상기 금속산화물의 상부는 금속으로 환원되고, 하부는 치환반응에 의하여, Si, Mn 및 Al산화물로 치환된다. 따라서, 도금을 실시하게 되어도, 도금층은 난도금성인 Si, Mn 및 Al산화물과 직접 접촉하지 않게 되어 도금성이 향상되고, 도금박리성도 최소화할 수 있는 것이다. 도 2에 본 발명의 일실시예에 대하여 도시하였으며, 소지강판(1)에 금속산화물 코팅층(5)(금속산화물(4) 포함)을 형성한 후 압자를 이용하여 압입하여 요철부(오목부 및 볼록부)를 형성하고, 그리고, 환원분위기에서 소둔을 실시하면, 상기 금속산화물의 상부는 금속(예를 들면, 환원 Fe(6))으로 환원되고, 하부는 치환반응에 의하여, Si, Mn 및 Al산화물(7)로 치환되어, 도금층(3)이 용이하게 형성되고, 도금박리성 역시 저감시킬 수 있다.
As shown in FIG. 1, in the related art, when the base steel sheet 1 is annealed, Si, Mn, Al contained in the base steel sheet 1 is concentrated on the surface, or Si, Mn, Al oxides 2 are formed. When the plating layer 3 was not formed or the plating layer 3 was formed, peeling could easily occur. According to one aspect of the present invention, in order to solve this problem, after forming an uneven portion made of a metal oxide of the appropriate size on the surface of the base steel sheet, and annealing in a reducing atmosphere, the upper portion of the metal oxide It is reduced to metal and the lower part is replaced by Si, Mn and Al oxides by substitution reaction. Therefore, even if the plating is performed, the plating layer is not in direct contact with the non-plating Si, Mn and Al oxide to improve the plating properties, it is possible to minimize the plating peeling. 2 illustrates an embodiment of the present invention, after forming the metal oxide coating layer 5 (including the metal oxide 4) on the steel sheet 1, press-fitted using an indenter (concave portion and Convex portion) and annealing in a reducing atmosphere, the upper portion of the metal oxide is reduced to a metal (for example, reduced Fe (6)), and the lower portion is replaced by Si, Mn and Substituted with Al oxide (7), the plating layer (3) can be easily formed, the plating peelability can also be reduced.

이하, 본 발명의 일측면인 용융아연도금강판에 대하여 상세히 설명한다. 상기 용융아연도금강판은 소지강판, 상기 소지강판 표면에 형성된 요철부 및 상기 요철부가 형성된 소지강판 상에 형성된 도금층을 포함할 수 있다. 더불어, 여기서 도금층은 아연도금층인 것이 바람직하며, 상기 용융아연도금강판은 합금화 열처리를 포함한 합금화 용융아연도금강판도 포함할 수 있다.
Hereinafter, the hot-dip galvanized steel sheet which is one side of the present invention will be described in detail. The hot-dip galvanized steel sheet may include a plated steel plate, an uneven portion formed on the surface of the plated steel sheet, and a plated layer formed on the plated steel sheet on which the uneven portion is formed. In addition, the plating layer is preferably a galvanized layer, the hot-dip galvanized steel sheet may include an alloyed hot-dip galvanized steel sheet including an alloy heat treatment.

상기 용융아연도금강판은 소지강판을 포함한다. 상기 소지강판은 Si, Mn 및 Al로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 0.5중량% 이상으로 포함할 수 있다. 단, 상기 함량보다 낮은 경우에도, 본 발명이 적용될 수 있으며, 상기 원소들이 다량 포함된 강종은 미도금현상이나 도금박리현상이 주로 문제가 될 수 있기 때문에 이러한 하한을 한정한 것 뿐이다. 더불어, 그 상한은 특별히 한정되는 것은 아니며, 상기 Si, Mn 및 Al 등으로 인하여, 미도금 또는 도금박리 현상이 발생되기 용이한 강종은 모두 포함될 수 있다.
The hot-dip galvanized steel sheet includes a base steel sheet. The steel sheet may include at least 0.5% by weight of one or two or more selected from the group consisting of Si, Mn and Al. However, the present invention can be applied even when the content is lower than the above, and steel grades containing a large amount of the elements are only limited to these lower limits because unplating or plating peeling may be a problem. In addition, the upper limit is not particularly limited, and due to the Si, Mn, Al, and the like, all kinds of steels that are easily caused by unplating or plating peeling may be included.

또한, 상기 소지강판 표면에 형성된 다수의 요철부를 포함한다. 상기 요철부는 불연속적으로 분포되도록 제어되는 것이 바람직하며, 아연 도금공정을 거쳤을 때 아연층의 젖음성과 도금밀착성을 효과적으로 향상시키기 위해서는 요철의 볼록부 간의 간격이 5㎛ 이하로 정하는 것이 바람직하다. 그 형상은 본 발명에서 후술하는 면적 이외에 특별히 한정되는 것은 아니다.
In addition, it includes a plurality of irregularities formed on the surface of the base steel sheet. The irregularities are preferably controlled to be discontinuously distributed, and in order to effectively improve the wettability and plating adhesion of the zinc layer after the zinc plating process, the interval between the convex portions of the irregularities is preferably set to 5 μm or less. The shape is not specifically limited other than the area mentioned later in this invention.

그러고, 상기 요철의 오목부의 면적분율이 상기 소지강판 면적 대비 50~95%인 것이 바람직하다. 요철의 오목부의 면적분율이 50% 미만이면 금속산화물이 층(layer)형태로 존재하게 되어, 이후 환원소둔 과정에서 자신이 금속으로 환원되면서 강중에 포함된 Si, Mn 또는 Al 산화물이 소지강판과 도금층 계면에 층(layer)형태로 형성되어 이로 인해 도금층이 탈락하는 도금층 박리를 초래하게 된다. 또한, 요철의 오목부의 면적분율이 95%를 초과하면 소지강판 표면에 분포하는 요철의 볼록부에 해당되는 금속산화물의 양이 적어 강중에 포함된 Si, Mn 또는 Al이 표면으로 농화되는 것을 효과적으로 억제하지 못하여 도금성이 열위하고 아연도금 이후 도금층의 박리를 초래하게 된다.
Then, it is preferable that the area fraction of the concave portion of the unevenness is 50 to 95% of the area of the steel sheet. If the area fraction of the concave-convex portion is less than 50%, the metal oxide is present in the form of a layer. Subsequently, during the reduction annealing process, the metal oxide is reduced to the metal, and the Si, Mn, or Al oxides contained in the steel are plated and plated. It is formed in the form of a layer (layer) at the interface, which causes the plating layer peeling off the plating layer. In addition, when the area fraction of the concave and convex portions of the concave and convex portions exceeds 95%, the amount of metal oxides corresponding to the convex portions of the concave and convex portions distributed on the surface of the steel sheet is small, effectively suppressing the concentration of Si, Mn, or Al contained in the steel to the surface. Since the plating is inferior and the plating layer is peeled off after galvanizing.

더불어, 상기 볼록부는 금속산화물로 이루어진 것이 바람직하며, 상기 금속산화물의 금속원소는 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량(delta G)이 Mn의 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량 이상인 것이 바람직하다. 구체적으로, Ni, Fe, Co, Cu, Sn 및 Sb 중 1종 또는 2종이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 금속은 Si, Mn 또는 Al의 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량보다 더 큰 값을 갖고 있으므로 Si, Mn 또는 Al과 치환반응을 일으키기 용이하기 때문이다. 더불어, 산세공정의 부산물인 Fe2O3를 본 발명에서의 금속산화물 중의 하나로 사용할 수도 있으며, 이를 통하여, 제조비용을 저감할 수 있다.
In addition, the convex portion is preferably made of a metal oxide, the metal element of the metal oxide is preferably the Gibbs free energy change (delta G) per mol of oxygen during the oxidation reaction is more than the Gibbs free energy change per mol of oxygen during the oxidation reaction of Mn. Do. Specifically, it is more preferable that it is one kind or two or more kinds of Ni, Fe, Co, Cu, Sn, and Sb. This is because the metal has a larger value than the Gibbs free energy change per mole of oxygen during the oxidation reaction of Si, Mn or Al, so it is easy to cause a substitution reaction with Si, Mn or Al. In addition, Fe 2 O 3 which is a by-product of the pickling process may be used as one of the metal oxides in the present invention, and thus manufacturing cost may be reduced.

그리고, 상기 볼록부의 높이는 0.1~1.0㎛로 제어하는 것이 바람직하다. 상기 두께가 0.1㎛에 미달하면 소지강판의 표면에 코팅된 금속산화물의 양이 너무 적어 환원분위기에서 소둔하는 초반에 Fe로 모두 환원되어 버려 고강도강에 다량 함유된 Si, Mn 또는 Al이 표면으로 농화되어 산화물을 형성하는 것을 억제하지 못함으로써 도금성이 저하된다. 한편, 볼록부의 높이가 두꺼워지면 경제성 측면 뿐만 아니라 압자의 높이 한계로 인해 금속산화물 코팅층을 불연속적으로 단락시키지 못해 결과적으로 층(layer)형태의 금속산화물에 의한 도금박리를 야기시킬 수 있기 때문에 상한은 1.0㎛로 정하는 것이 바람직하다.
And it is preferable to control the height of the said convex part to 0.1-1.0 micrometer. When the thickness is less than 0.1 μm, the amount of metal oxide coated on the surface of the base steel sheet is so small that all of it is reduced to Fe in the early stage of annealing in a reducing atmosphere, so that Si, Mn or Al contained in a high strength steel is concentrated to the surface. As a result, the plating property is lowered by not suppressing the formation of the oxide. On the other hand, when the height of the convex portion is increased, the upper limit is not only economical but also because the height limit of the indenter does not discontinuously short-circuit the metal oxide coating layer, resulting in peeling of the metal oxide layer in the form of a layer. It is preferable to set it as 1.0 micrometer.

이하, 본 발명의 다른 일측면인 용융아연도금강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 상기 제조방법은 소지강판을 준비하는 단계, 상기 준비된 소지강판에 금속산화물을 코팅하는 단계, 상기 금속산화물이 코팅된 소지강판을 압자(Penetrator)로 압입하여 요철부를 형성하는 단계, 상기 요철부가 형성된 강판을 소둔하는 단계, 상기 소둔된 강판을 냉각하는 단계 및 상기 냉각된 강판을 용융아연도금하는 단계를 포함할 수 있다.
Hereinafter, the manufacturing method of the hot-dip galvanized steel sheet which is another aspect of this invention is demonstrated in detail. The manufacturing method comprises the steps of preparing a steel plate, coating a metal oxide on the prepared steel plate, the metal oxide-coated steel plate to form a concave-convex portion by indentation (Penetrator), steel plate formed with the concave-convex portion Annealing, cooling the annealed steel sheet and hot-dip galvanizing the cooled steel sheet may include.

먼저, 소지강판을 준비한다. 상술한 바와 같이, 소지강판은 특별히 한정되는 것은 아니지만, Si, Mn 또는 Al이 다량 포함된 강종을 적용할 수 있다.
First, prepare the steel sheet. As described above, the base steel sheet is not particularly limited, but a steel grade containing a large amount of Si, Mn or Al may be applied.

상기 준비된 소지강판에 금속산화물을 코팅한다. 상기 소지강판을 금속산화물이 포함된 용액에 침지하여 상기 금속산화물을 상기 소지강판 표면에 코팅시킬 수 있다. 상기 금속산화물이 포함된 용액은 1) 금속산화물과 물 또는 2) 금속산화물과 유기용제를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 금속산화물의 금속원소는 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량(delta G)이 Mn의 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량 이상인 금속인 것이 바람직하다. 더불어, 상기 금속은 Ni, Fe, Co, Cu, Sn 및 Sb 중 1종 또는 2종 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 금속산화물이 포함된 용액 중 금속산화물의 함량은, 10~30 중량%로 한정하는 것이 바람직한데, 만약 상기 금속산화물이 용액 중에 10 중량% 미만일 경우 코팅층 내에 함유된 금속산화물의 양이 충분하지 않아 압자로 압입한 이후에 불연속적으로 존재하는 금속산화물의 양이 적어 본 발명의 효과를 기대하기 어려우며 금속산화물이 용액 중에 30 중량%를 초과할 경우 제어하고자 하는 코팅층의 두께 상한을 초과할 가능성이 커질 뿐만 아니라 비중 차이로 용액 중에 금속산화물의 상당한 양이 가라 앉아 본 발명의 효과를 증대하기 보다는 오히려 용액 관리가 필요하다는 단점을 초래하게 된다.
Metal oxide is coated on the prepared steel sheet. The metal oxide may be coated on the surface of the steel sheet by immersing the steel sheet in a solution containing the metal oxide. The solution containing the metal oxide preferably includes 1) metal oxide and water or 2) metal oxide and organic solvent. In addition, the metal element of the metal oxide is preferably a metal in which the Gibbs free energy change amount (delta G) per one mole of oxygen during the oxidation reaction is more than the Gibbs free energy change amount per one mole of oxygen during the oxidation reaction of Mn. In addition, the metal is more preferably one or two or more of Ni, Fe, Co, Cu, Sn and Sb. The content of the metal oxide in the solution containing the metal oxide is preferably limited to 10 to 30% by weight. If the metal oxide is less than 10% by weight in the solution, the amount of the metal oxide contained in the coating layer is not sufficient. It is difficult to expect the effect of the present invention due to the small amount of discontinuous metal oxide after indentation with the indenter. If the metal oxide exceeds 30% by weight in the solution, the possibility of exceeding the upper limit of the thickness of the coating layer to be controlled increases. In addition, due to the difference in specific gravity, a considerable amount of the metal oxide in the solution sinks, leading to the disadvantage that solution management is required rather than increasing the effect of the present invention.

또한, 상기 금속산화물 코팅층의 두께는 0.1~1.0㎛로 제어하는 것이 바람직하다. 금속산화물 코팅층의 두께가 0.1㎛에 미달하면 소지강판의 표면에 코팅된 금속산화물의 양이 너무 적어 환원분위기에서 소둔하는 초반에 Fe로 모두 환원되어 버려 고강도강에 다량 함유된 Si, Mn 또는 Al이 표면으로 농화되어 산화물을 형성하는 것을 억제하지 못함으로써 도금성이 저하된다. 한편, 금속산화물 코팅층이 두꺼워지면 경제성 측면 뿐만 아니라 압자의 높이 한계로 인해 금속산화물 코팅층을 불연속적으로 단락시키지 못해 결과적으로 층(layer)형태의 금속산화물에 의한 도금박리를 야기시킬 수 있기 때문에 상한은 1.0㎛로 제어하는 것이 바람직하다. 이때, 후술할 요철부(볼록부)의 높이와 코팅층의 두께가 동일하게 되면 실제적으로 코팅층이 완전히 불연속적으로 단락되기 어렵기 때문에 요철부의 높이가 코팅층의 두께의 6/5 수준이 되어야 코팅층의 단락화가 효과적으로 이루어지게 된다.
In addition, the thickness of the metal oxide coating layer is preferably controlled to 0.1 ~ 1.0㎛. When the thickness of the metal oxide coating layer is less than 0.1 μm, the amount of metal oxide coated on the surface of the steel sheet is so small that all of it is reduced to Fe in the early stage of annealing in the reducing atmosphere. The plating property is lowered by failing to suppress the concentration on the surface and forming the oxide. On the other hand, when the metal oxide coating layer is thick, the upper limit is not only economical but also because the height limit of the indenter does not discontinuously short-circuit the metal oxide coating layer, resulting in peeling of the metal oxide layer in the form of a layer. It is preferable to control to 1.0 micrometer. At this time, if the height of the concave-convex portion (convex portion) to be described later and the thickness of the coating layer are the same, since the coating layer is hardly completely discontinuously, the height of the concave-convex portion should be about 6/5 of the thickness of the coating layer. Painting is effectively done.

상기와 같이 금속산화물이 코팅된 강판에 요철부를 형성한다. 압자(Penetrator)를 이용하여, 상기 금속산화물이 코팅된 강판을 압입함으로서, 하나 또는 다수의 요철부를 형성한다. 본 발명에서는 상기 압자의 형상은 그 높이를 제외하고 특별히 한정되는 것은 아니다. 상기 압자의 높이는 1.0~2.0㎛로 제어하는 것이 바람직하다. 압자의 높이가 1.0㎛에 미달하면 금속산화물 코팅층을 뚫지 못하고 소지철 내부로 홈을 내지 못해 결과적으로 금속산화물이 불연속적으로 분포하지 못하게 된다. 이에 따라 강중에 함유된 Si, Mn, Al이 환원 소둔과정에서 표면에 농화되어 층(layer)형태의 Si, Mn, Al 산화물을 형성하여 아연도금 이후, 도금박리를 초래하게 된다. 또한, 압자의 높이가 2.0㎛를 초과하면 금속산화물 코팅층은 충분히 불연속적으로 단락시킬 수 있지만 소지강판 내부로 홈이 과도하게 깊이 패임으로써 아연도금 이후, 도금표면이 열위하여 도금품질이 나빠지게 된다. 따라서, 금속산화물 코팅층을 불연속적으로 분포하도록 제어함과 동시에 소지강판의 표면 요철을 최소화하여 도금품질의 열위를 방지하기 위해 소지강판 표면에 코팅되는 금속산화물 코팅층을 불연속적으로 제어하는 압자의 높이는 1.0~2.0㎛로 제어하는 것이 바람직하다.
As described above, the uneven portion is formed on the steel sheet coated with the metal oxide. By using the indenter (Penetrator), by pressing the steel sheet coated with the metal oxide, one or a plurality of irregularities are formed. In the present invention, the shape of the indenter is not particularly limited except for the height thereof. It is preferable to control the height of the indenter to 1.0 to 2.0 µm. If the height of the indenter is less than 1.0 μm, the metal oxide coating layer cannot be penetrated and the grooves are not grooved into the base metal, resulting in discontinuous distribution of the metal oxide. Accordingly, the Si, Mn, Al contained in the steel is concentrated on the surface during the reduction annealing process to form a layer (Si), Mn, Al oxide in the layer (layer) to cause galvanization, plating peeling. In addition, when the height of the indenter exceeds 2.0㎛ the metal oxide coating layer can be sufficiently discontinuously short-circuited, but the grooves are deeply dug deep into the base steel sheet, the plating surface is inferior after galvanization, the plating quality is poor. Therefore, the height of the indenter for discontinuously controlling the metal oxide coating layer coated on the surface of the steel sheet to control the discontinuous distribution of the metal oxide coating layer and to minimize the surface irregularities of the steel sheet to prevent the heat quality of the plating quality is 1.0 It is preferable to control to -2.0 micrometers.

상기와 같이, 요철이 형성된 강판을 환원분위기에서 소둔할 수 있다. 소둔 과정에서 금속산화물의 상부는 환원분위기로 인해 금속으로 환원된다. 금속산화물의 하부는 강중에 함유된 다량의 Si, Mn 또는 Al이 소지강판 표면으로 확산되는 과정에서, Si, Mn 또는 Al이 금속산화물과 치환반응을 일으킨다. 이를 통하여, Si, Mn 또는 Al의 산화물이 표면에까지 농화되지 않도록 함으로써 미도금을 방지할 수 있다. 상기 환원분위기에서 소둔하는 단계는 750~850℃에서 행하는 것이 바람직한데, 소둔과정에서의 가열온도가 750℃보다 낮아지게 되면 강의 인장강도 또는 연신율 등의 재질특성을 우수하게 확보하기 어렵게 될 뿐 아니라 금속산화물의 환원속도가 느려 잔류하는 금속산화물에 의해 아연의 젖음성 및 도금층의 탈락을 유발할 수 있게 되며, 850℃를 초과하게 되면 금속산화물의 환원속도가 난도금성 원소대비 빨라지며 난도금성원소의 확산속도가 증가하여 Fe 금속산화물에 의한 난도금성 원소의 표면 농화 및 산화를 억제하는 데 효과적이지 않게 된다. 따라서, 소둔과정에서의 가열온도를 750~850℃로 제어하는 것이 바람직하다.
As described above, the steel sheet on which the irregularities are formed can be annealed in a reducing atmosphere. In the annealing process, the upper portion of the metal oxide is reduced to the metal due to the reducing atmosphere. In the lower part of the metal oxide, Si, Mn or Al causes a substitution reaction with the metal oxide in the process of diffusing a large amount of Si, Mn or Al contained in the steel sheet surface. Through this, unplating can be prevented by preventing the oxide of Si, Mn or Al from being concentrated to the surface. The annealing in the reducing atmosphere is preferably performed at 750 to 850 ° C. If the heating temperature in the annealing process is lower than 750 ° C., it becomes difficult to secure material properties such as tensile strength or elongation of the steel as well as metal. The reduction rate of the oxide can cause the wettability of zinc and dropping of the plating layer due to the remaining metal oxides. If it exceeds 850 ° C, the reduction rate of the metal oxide is faster than that of the non-plating element, and the diffusion rate of the non-plating element is increased. Increasingly, it is not effective in suppressing the surface thickening and oxidation of the non-plating element by Fe metal oxide. Therefore, it is preferable to control the heating temperature in the annealing process to 750 ~ 850 ℃.

이러한 공정을 통하여, 상기 요철부의 오목부의 총 면적분율을 소지강판 대비 50% 이상 95% 이하로 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 이를 통하여, 도금성 및 도금밀착성이 우수한 고강도 용융아연도금강판을 제조할 수 있다.
Through such a process, it is preferable that the total area fraction of the concave portion of the uneven portion is 50% or more and 95% or less than that of the steel sheet. As described above, through this, it is possible to manufacture a high strength hot dip galvanized steel sheet excellent in plating properties and plating adhesion.

상기 소둔단계 후 상기 강판을 냉각할 수 있다. 여기서 냉각하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 어떠한 방법을 사용해도 무관하다.
The steel sheet may be cooled after the annealing step. The method of cooling here is not specifically limited, Any method may be used.

상기 냉각된 강판을 도금욕에 침지하여 도금층을 형성할 수 있다. 상기 도금욕의 온도는 440~460℃로 제어하는 것이 바람직한데, 만약 상기 도금욕의 온도가 440℃ 미만일 경우 도금욕의 점도가 증가하여 강판을 감는 롤(roll)의 이동도가 감소되어 강판과 롤간의 미끄럼(slip)을 유발시켜 강판에 결함을 발생시키게 된다. 또한, 도금욕의 온도가 460℃를 초과하게 되면 강판의 용해를 촉진시켜 Fe-Zn 화합물 형태의 드로스 발생을 가속화시켜 미도금을 발생시킨다. 따라서, 강판의 결함발생을 최소화하기 위해서 도금욕의 온도를 440~460℃로 제어하는 것이 바람직하다.
The cooled steel plate may be immersed in a plating bath to form a plating layer. The temperature of the plating bath is preferably controlled to 440 ~ 460 ℃, if the temperature of the plating bath is less than 440 ℃ the viscosity of the plating bath is increased to reduce the mobility of the roll (roll) winding the steel sheet and It causes slippage between the rolls, which causes defects in the steel sheet. In addition, when the temperature of the plating bath exceeds 460 ℃ to promote the dissolution of the steel sheet to accelerate the generation of dross in the form of Fe-Zn compound to generate an unplated. Therefore, in order to minimize the occurrence of defects of the steel sheet, it is preferable to control the temperature of the plating bath to 440 ~ 460 ℃.

상기 도금단계 후 상기 용융아연도금강판을 추가적으로 합금화 열처리할 수 있다. 상기 합금화 열처리 온도를 480℃ 이상으로 제어함으로써 아연도금층 내에 충분히 Fe 함유량을 확보할 수 있고 600℃ 이하로 제어함으로써 도금층 내에 Fe 함유량이 과도하여 가공하는 과정에서 도금층이 탈락하는 파우더링 현상을 방지할 수 있다.
After the plating step, the hot-dip galvanized steel sheet may be additionally alloyed and heat treated. By controlling the alloying heat treatment temperature to 480 ° C. or higher, the Fe content can be sufficiently secured in the galvanized layer, and by controlling the temperature to 600 ° C. or lower, the powdering phenomenon of the plating layer falling off during the processing of excessive Fe content in the plating layer can be prevented. have.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. It should be noted, however, that the following examples are intended to illustrate the invention in more detail and not to limit the scope of the invention. The scope of the present invention is determined by the matters set forth in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.

(실시예)(Example)

강판을 냉간압연하고, 탈지 및 산세공정을 거쳐 강판 표면을 청정화한 후 유기용제에 Fe2O3 금속산화물을 혼합하여 바 코터에 의하여 도포하였다. 이 때, 코팅층의 두께는 하기 표 1에 기재한 바와 같이 제어하였다. 금속산합물이 강판에 잘 부착되도록 하기 위해서 용액 중에 유기 수지를 용해시키고 바인더(binder)를 첨가하였다. 요철부를 형성하기 위하여, 적정 하중으로 압자를 소지강판에 수직한 방향으로 압입하였으며, 상기 압자의 높이는 하기 표 1에 기재한 바와 같이 제어하였다. 이 후, 5% 수소를 포함하는 질소 가스를 불어 주어 환원분위기에서 하기 표 1에 나타낸 온도에 따라, 60초 동안 소둔공정을 거친 강판을 아연도금욕에서 3초동안 침지한 후 에어와이핑(Air wipping)을 통해 표면에 입혀진 도금부착량이 60 g/㎡ 수준을 유지하도록 하였다.
The steel sheet was cold rolled, and the surface of the steel sheet was cleaned by degreasing and pickling, and then Fe 2 O 3 metal oxide was mixed with an organic solvent and applied by a bar coater. At this time, the thickness of the coating layer was controlled as described in Table 1 below. In order for the metal compound to adhere well to the steel sheet, the organic resin was dissolved in a solution and a binder was added. In order to form the uneven portion, the indenter was press-fitted in a direction perpendicular to the steel plate at an appropriate load, and the height of the indenter was controlled as described in Table 1 below. Thereafter, by blowing nitrogen gas containing 5% hydrogen in a reducing atmosphere, the steel sheet subjected to the annealing process for 60 seconds was immersed in a galvanizing bath for 3 seconds according to the temperature shown in Table 1 below. The amount of plating deposited on the surface was maintained at 60 g / m 2 through wipping).

상기 금속산화물 코팅공정을 마친 강판에 형성된 요철부의 오목부의 면적분율을 측정하기 위해 주사전자현미경 (SEM, Scanning Electron Microscope)을 이용하여 측정하였고, 그 값을 하기 표 1에 함께 나타내었다. 더불어, 코팅층의 두께, 압자의 높이를 측정하여 하기 표 1에 함께 나타내었다. 또한, 상기 도금공정을 마친 강판의 도금성을 평가하기 위해 도금된 표면 전체 면적에 대한 아연도금층의 피복 면적율을 측정하였으며, 그 값을 하기 표 1에 함께 나타내었다. 더불어, 단면 관찰을 위해서 시편을 15x15㎟로 절단하여 단면을 연마한 다음 주사전자현미경으로 도금층을 관찰하였다. 또한, 강판의 도금밀착성을 측정하기 위해 30x80㎟ 크기의 시편을 180°각도로 굽힘 가공후 bending test를 실시하였다. 강판의 재질 특성에 따라 소재가 파단되지 않는 범위에서 0T 또는 1T bending을 실시하였다. Bending부에 투명 비닐테이프를 붙였다가 떼어냈을 때 도금층이 묻어나오면 '박리', 도금층이 전혀 묻어 나오지 않으면 '비박리'로 하기 표 1에 기재하였다.
In order to measure the area fraction of the concave and convex portions formed on the steel sheet after the metal oxide coating process, the measurement was performed using a scanning electron microscope (SEM), and the values thereof are shown in Table 1 below. In addition, the thickness of the coating layer and the height of the indenter were measured and shown in Table 1 below. In addition, in order to evaluate the plating property of the steel plate after the plating process, the coating area ratio of the zinc plated layer to the total surface area of the plated was measured, and the values thereof are shown in Table 1 below. In addition, for cross-sectional observation, the specimen was cut to 15 × 15 mm 2, the cross section was polished, and the plated layer was observed by scanning electron microscope. In addition, in order to measure the plating adhesion of the steel sheet, a bending test was performed after bending the specimen having a size of 30 × 80 mm 2 at 180 ° angle. Depending on the material properties of the steel sheet, 0T or 1T bending was performed in a range where the material did not break. When the transparent vinyl tape was attached to the bending part and peeled off, the plating layer appeared as 'peeling', and when the plating layer did not come out at all, it was described in Table 1 as 'non-peeling'.

구분division 코팅층두께
(㎛)
Coating layer thickness
(탆)
압자의
높이(㎛)
Indenter
Height (㎛)
소둔온도
(℃)
Annealing temperature
(℃)
오목부의
면적분율(%)
Concave
Area fraction (%)
아연도금층
피복면적율(%)
Zinc plated layer
Coverage area ratio (%)
도금
밀착성
Plated
Adhesiveness
발명예1Inventory 1 0.80.8 1.01.0 810810 5151 9898 비박리Non-peel 발명예2Inventive Example 2 0.750.75 1.151.15 835835 5252 97.597.5 비박리Non-peel 발명예3Inventory 3 1.01.0 1.11.1 830830 5454 98.598.5 비박리Non-peel 발명예4Honorable 4 0.650.65 1.91.9 820820 6060 9999 비박리Non-peel 발명예6Inventory 6 0.40.4 1.21.2 815815 5353 9595 비박리Non-peel 비교예1Comparative Example 1 2.22.2 1.11.1 800800 88 8383 박리Exfoliation 비교예2Comparative Example 2 1.01.0 1.31.3 890890 5252 8484 박리Exfoliation 비교예3Comparative Example 3 0.80.8 0.40.4 825825 55 8080 박리Exfoliation 비교예4Comparative Example 4 0.70.7 1.21.2 710710 5555 8282 박리Exfoliation 비교예5Comparative Example 5 0.90.9 2.52.5 830830 5858 8686 박리Exfoliation 비교예6Comparative Example 6 0.080.08 1.11.1 813813 5656 8585 박리Exfoliation 비교예7Comparative Example 7 0.850.85 1.31.3 824824 3838 8787 박리Exfoliation

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 발명예 1 내지 6은 금속산화물 코팅층의 두께, 압자의 높이, 소둔과정에서의 가열온도 모두 본 발명이 제어하는 조건을 만족하여, 소지강판 표면에 코팅된 금속산화물을 불연속적으로 제어하는 요철부의 면적분율이 모두 50% 수준 이상이였다. 이에 따라, 아연도금층의 피복면적율이 모두 95% 이상으로 나타나 도금성이 우수하고, 박리된 부분이 없어 도금밀착성도 뛰어남을 확인할 수 있었다.
As shown in Table 1, Inventive Examples 1 to 6, the thickness of the metal oxide coating layer, the height of the indenter, the heating temperature in the annealing process all satisfy the conditions controlled by the present invention, the metal oxide coated on the surface of the steel sheet The area fraction of the uneven portion controlled discontinuously was more than 50%. As a result, the coating area ratio of the zinc plated layer was all 95% or more, showing excellent plating property, and no peeling part was found.

이에 반하여, 비교예 1은 코팅층 두께가 본 발명이 제어하는 범위를 초과하여 경제성 측면 뿐만 아니라, 압자의 높이 한계로 인해 금속산화물 코팅층을 불연속적으로 단락시키지 못해 결과적으로 층(layer)형태의 금속산화물에 의한 도금박리를 야기시켰다.
On the contrary, in Comparative Example 1, the thickness of the coating layer exceeded the range controlled by the present invention, and the metal oxide coating layer was not discontinuously shorted due to the height limit of the indenter as well as the economic aspect. It caused the plating to peel off.

또한, 비교예 2는 소둔온도가 본 발명이 제어하는 범위를 초과하여 Fe 금속산화물의 환원속도가 난도금성 원소보다 빨라지며, 난도금성원소의 확산속도가 증가하여, Fe 금속산화물에 의한 난도금성 원소의 표면 농화 및 산화를 억제하는데 효과적이지 못하였다. 결국, 이로 인해 아연도금층의 피복면적율이 84%로 낮았으며, Si, Mn 또는 Al 산화물에 의한 도금층의 탈락현상을 초래하였다.
In addition, in Comparative Example 2, the annealing temperature exceeds the range controlled by the present invention, so that the reduction rate of the Fe metal oxide is faster than that of the non-plating element, and the diffusion rate of the non-plating element is increased, thereby increasing the non-plating element by the Fe metal oxide. It was not effective in inhibiting surface thickening and oxidation. As a result, the coating area ratio of the zinc plated layer was low as 84%, causing the plating layer to fall off due to Si, Mn or Al oxide.

그리고, 비교예 3은 압자의 높이가 본 발명이 제어하는 범위에 미달하여 금속산화물 코팅층을 뚫지 못하고 소지강판 내부로 홈을 내지 못해 결과적으로 금속산화물이 불연속적으로 분포하지 못하게 되었다. 이에 따라 아연도금 이후, 강중에 포함된 Si, Mn, Al이 표면에 농화되어 산화물 층(layer)을 형성하여 아연도금층의 피복면적율이 80%로 낮고 이로 인해 도금박리를 초래하였다.
In Comparative Example 3, the height of the indenter was less than the range controlled by the present invention, so that the metal oxide coating layer could not be penetrated and the grooves were not penetrated into the base steel sheet. As a result, the metal oxide was not discontinuously distributed. Accordingly, after galvanization, Si, Mn, Al contained in the steel was concentrated on the surface to form an oxide layer, so that the coating area ratio of the galvanized layer was low as 80%, which caused plating peeling.

더불어, 비교예 4는 소둔온도가 본 발명이 제어하는 범위에 미달하여 강의 인장강도 또는 연신율 등의 재질특성을 우수하게 확보하기 어렵고, Fe 산화물의 환원속도가 느려 잔류하는 Fe 산화물에 의해 아연의 젖음성 및 도금층의 탈락을 유발할 수 있게 되며 이에 따라 아연도금층의 면적분율도 82%로 낮고 결국 도금박리가 발생하여 도금밀착성이 좋지 못하였다.
In addition, in Comparative Example 4, the annealing temperature is less than the range controlled by the present invention, so it is difficult to secure material properties such as tensile strength or elongation of the steel excellently, and the reduction rate of Fe oxide is low so that the wettability of zinc due to the remaining Fe oxide is low. And it can cause the plating layer to fall off and accordingly the area fraction of the zinc plated layer is also low as 82% and eventually the plating peeling occurs, the plating adhesion was not good.

또한, 비교예 5는 압자의 높이가 본 발명이 제어하는 범위를 초과하여 금속산화물 코팅층은 충분히 불연속적으로 단락시킬 수 있지만 소지강판 내부로 홈이 과도하게 깊이 패임으로써 아연도금 이후, 도금표면이 열위하여 아연도금층의 피복면적율이 86%로 낮고 결과적으로 도금품질이 나빠지게 되었다.
In addition, in Comparative Example 5, although the height of the indenter exceeds the range controlled by the present invention, the metal oxide coating layer may be sufficiently discontinuously shorted, but after the galvanization, the plating surface is heated after the groove is deeply dug into the steel sheet. For this reason, the coating area ratio of the zinc plated layer was low as 86%, resulting in poor plating quality.

그리고, 비교예 6은 코팅층 두께가 너무 얇아 소지강판의 표면에 코팅된 금속산화물의 양이 너무 적어 환원분위기에서 소둔하는 초반에 Fe로 모두 환원되어 버려 고강도강에 다량 함유된 Si, Mn 또는 Al이 표면으로 농화되어 산화물을 형성하는 것을 억제하지 못함으로써 아연도금층의 피복면적율이 85%로서 미도금과 더불어 도금박리현상을 야기시켰다.
In Comparative Example 6, the thickness of the coating layer was so thin that the amount of metal oxide coated on the surface of the steel sheet was so small that all of it was reduced to Fe in the early stage of annealing in the reducing atmosphere. The coating area ratio of the zinc plated layer was 85%, causing the plating peeling phenomenon together with the unplated due to the fact that it was not inhibited from forming on the surface and forming oxide.

더불어, 비교예 7은 금속산화물 코팅층의 두께, 압자의 높이, 소둔온도 모두 본 발명이 제어하는 범위를 부합하더라도 금속산화물 코팅층이 불연속적으로 분포하도록 제어하는 요철의 오목부의 면적분율이 50%에 미달하였으며, 이로 인하여, 금속산화물이 서로 연결되어 환원소둔하는 과정에서 표면에 농화되는 Si, Mn, Al 산화물이 층(layer)형태로 형성되어 아연의 젖음성이 열위해지고, 아연도금층의 피복면적율이 87%로서 95%에 미치지 못하여 도금성이 좋지 못하고 이와 더불어 도금층이 탈락되는 현상이 발생하였다.
In addition, in Comparative Example 7, even if the thickness of the metal oxide coating layer, the height of the indenter, and the annealing temperature meet the range controlled by the present invention, the area fraction of the concave-convex portions of the concave-convex portions controlling the metal oxide coating layer to be discontinuously distributed is less than 50%. Due to this, Si, Mn, and Al oxides, which are concentrated on the surface in the process of reducing annealing by connecting metal oxides with each other, are formed in a layer form, resulting in inferior wettability of zinc, and the coating area ratio of the zinc plating layer is 87%. As it is less than 95%, the plating property is not good, and the plating layer is dropped.

1. 소지강판,
2. Si, Mn, Al 산화물,
3. 도금층,
4. 금속산화물,
5. 금속산화물 코팅층,
6. 환원된 Fe
7. Si, Mn, Al 산화물.
1. steel sheet,
2.Si, Mn, Al oxides,
3. plating layer,
4. metal oxides,
5. metal oxide coating layer,
6. Reduced Fe
7. Si, Mn, Al oxides.

Claims (10)

소지강판; 상기 소지강판 표면에 형성된 다수의 요철부; 및 상기 요철부가 형성된 소지강판 상에 형성된 도금층을 포함하며,
상기 요철부의 오목부의 총면적은 상기 소지강판 면적 대비 50~95%이고, 상기 요철부의 볼록부는 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량(delta G)이 Mn의 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량 이상인 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 용융아연도금강판.
Base steel sheet; A plurality of irregularities formed on the surface of the steel sheet; And a plating layer formed on the base steel sheet on which the uneven portion is formed.
The total area of the concave portion of the concave-convex portion is 50 to 95% of the area of the holding steel sheet, and the convex portion of the concave-convex portion has a change in Gibbs free energy per mole of oxygen during the oxidation reaction of delta G per oxidized reaction of Mn. Hot-dip galvanized steel sheet comprising a metal that is above.
청구항 1에 있어서, 상기 볼록부의 금속원소는 Ni, Fe, Co, Cu, Sn 및 Sb 중 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 용융아연도금강판.
The hot dip galvanized steel sheet according to claim 1, wherein the convex metal element is at least one of Ni, Fe, Co, Cu, Sn, and Sb.
청구항 1에 있어서, 상기 볼록부의 높이는 0.1~1.0㎛인 것을 특징으로 하는 용융아연도금강판.
The hot dip galvanized steel sheet according to claim 1, wherein the height of the convex portion is 0.1 to 1.0 µm.
청구항 1에 있어서, 상기 볼록부의 간격은 5㎛ 이하(0은 제외)인 것을 특징으로 하는 용융아연도금강판.
The hot dip galvanized steel sheet according to claim 1, wherein the convex portion has a spacing of 5 µm or less (excluding 0).
소지강판을 준비하는 단계; 상기 준비된 소지강판에 금속산화물을 코팅하는 단계; 상기 금속산화물이 코팅된 소지강판을 압자(Penetrator)로 압입하여 요철부를 형성하는 단계; 상기 요철부가 형성된 강판을 소둔하는 단계; 상기 소둔된 강판을 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 강판을 용융아연도금하는 단계를 포함하며,
상기 금속산화물의 금속의 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량(delta G)은, Mn의 산화반응시 산소 1몰당 깁스자유에너지 변화량 이상인 것을 특징으로 하는 용융아연도금강판의 제조방법.
Preparing a base steel sheet; Coating a metal oxide on the prepared steel sheet; Forming a concave-convex portion by press-fitting the base steel plate coated with the metal oxide with an indenter; Annealing the steel sheet on which the irregularities are formed; Cooling the annealed steel sheet; And hot-dip galvanizing the cooled steel sheet,
The Gibbs free energy change amount (delta G) per mol of oxygen during the metal oxidation of the metal oxide is more than the Gibbs free energy change per mol of oxygen during the oxidation reaction of Mn.
청구항 5에 있어서, 상기 금속산화물 코팅층의 두께는 0.1~1.0㎛인 것을 특징으로 하는 용융아연도금강판의 제조방법.
The method of claim 5, wherein the metal oxide coating layer has a thickness of 0.1 μm to 1.0 μm.
청구항 5에 있어서, 상기 압자의 높이는 1.0~2.0㎛인 것을 특징으로 하는 용융아연도금강판의 제조방법.
The method of manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet according to claim 5, wherein the indenter has a height of 1.0 to 2.0 µm.
청구항 5에 있어서, 상기 소둔하는 단계는 750~850℃에서 실시되는 것을 특징으로 하는 용융아연도금강판의 제조방법.
The method of claim 5, wherein the annealing is performed at 750 ° C. to 850 ° C. 7.
청구항 5에 있어서, 상기 용융아연도금하는 단계에서, 아연도금욕의 온도는 440~460℃인 것을 특징으로 하는 용융아연도금강판의 제조방법.
The method of claim 5, wherein in the hot dip galvanizing, the temperature of the zinc plating bath is 440 ~ 460 ℃.
청구항 5에 있어서, 상기 용융아연도금하는 단계 후, 480~600℃에서 합금화 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 용융아연도금강판의 제조방법.The method of claim 5, further comprising, after the hot dip galvanizing, alloying heat treatment at 480 ~ 600 ℃.
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