KR101560930B1 - 도금밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 아연도금강판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도금밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 아연도금강판에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시형태는 소지강판을 준비하는 단계; 상기 준비된 소지강판을 무산화로에 장입하여 2.5~4.5℃/s의 가열속도로 500~650℃미만까지 1차 가열하는 단계; 상기 1차 가열된 소지강판을 환원분위기에서 750~850℃까지 2차 가열하는 단계; 상기 2차 가열된 소지강판을 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 소지강판을 도금욕에 침지시켜 상기 소지강판 상에 아연도금층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 1차 가열시, CO₂: 16~50체적%, 잔부 N₂, H₂O 및 CO로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상으로 이루어지는 가스를 상기 무산화로에 장입하는 것을 특징으로 하는 도금밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 아연도금강판을 제공한다.

Description

도금밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 아연도금강판{METHOD FOR MANUFACTURING ZINC COATED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT COATING ADHESION AND ZINC COATED STEEL SHEET PRODUCED USING THE SAME}

본 발명은 도금밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 아연도금강판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차, 건축용 구조물 및 가전제품 등에 바람직하게 이용될 수 있는 도금밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 아연도금강판에 관한 것이다.

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. 이와 더불어 대기중에 배출되는 온실가스의 주범인 이산화탄소의 재활용에 대한 관심이 증대되고 있다.

용융아연도금강판은 Al을 함유한 아연도금욕에 강판을 침지하여 도금층을 형성한 것으로서, 이러한 도금에 의해 소지강판과 아연도금층 계면에 Fe₂Al₅라는 합금화 억제층이 형성되고, 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.

이러한 문제점을 해결하기 위한 대표적인 기술로서 특허문헌 1이 제안되었다. 상기 기술은 환원로에 H₂가스를 장입하여 내부산화를 유도함으로써 Si, Mn 또는 Al의 표면 농화를 억제하고자 한 것이나, 열처리 전 구간에 걸쳐 내부산화가 진행됨에 따라 내부산화물이 성장하는 과정에서 서로 연결되어 이후 도금층 박리가 발생하거나 성형품을 가공하는 과정에서 재질 열화를 초래할 수 있다는 문제점이 여전히 존재한다.

따라서, 고강도 용융아연도금강판의 도금밀착성을 우수하게 확보할 수 있는 기술에 대한 요구가 시급한 실정이다.

한국 공개특허공보 제2008-0080416호

본 발명은 아연도금강판의 소둔시 강중에 포함되는 난도금성 원소인 Si, Mn 또는 Al의 표면농화 및 산화를 방지함으로써 도금밀착성이 우수한 아연도금강판을 제조할 수 있는 방법과 이에 의해 제조된 아연도금강판을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 일 실시형태는 소지강판을 준비하는 단계; 상기 준비된 소지강판을 무산화로에 장입하여 2.5~4.5℃/s의 가열속도로 500~650℃미만까지 1차 가열하는 단계; 상기 1차 가열된 소지강판을 환원분위기에서 750~850℃까지 2차 가열하는 단계; 상기 2차 가열된 소지강판을 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 소지강판을 도금욕에 침지시켜 상기 소지강판 상에 아연도금층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 1차 가열시, CO₂: 16~50체적%, 잔부 N₂, H₂O 및 CO로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상으로 이루어지는 가스를 상기 무산화로에 장입하는 것을 특징으로 하는 도금밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 다른 실시형태는 소지강판; 상기 소지강판 상에 형성된 용융아연도금층을 포함하고, 상기 소지강판의 표면 직하에 최대 크기가 1㎛이하인 Si계 산화물, Mn계 산화물 및 Al계 산화물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 산화물을 포함하며, 상기 산화물은 산소함량이 0.01~5중량%인 도금밀착성이 우수한 아연도금강판을 제공한다.

본 발명에 따르면, 소지강판 표면 직하에 내부산화물을 형성시킴으로써 난도금성 원소에 의한 도금성 및 도금밀착성의 저하를 효과적으로 방지할 수 있는 아연도금강판을 제조할 수 있는 방법과 이에 의해 제조된 아연도금강판을 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 아연도금강판 제조공정을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 아연도금강판의 제조공정을 설명하기 위한 모식도이다.

도 1은 종래의 아연도금강판 제조공정을 설명하기 위한 모식도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 다량의 Si, Mn 또는 Al을 함유한 소지강판(1)을 환원로에서 환원소둔시킨 뒤, 아연도금층(5)을 형성시키는 공정을 적용하고 있었으나, 상기 환원소둔시 강중 Si, Mn 또는 Al이 소지강판의 표면으로 확산하여 표면산화물(3)을 형성하게 되고, 이로 인해 도금성 및 도금밀착성을 열위시키는 문제를 가지고 있다.

이에 따라, 본 발명자들은 도금성 및 도금밀착성이 우수한 용융아연도금강판을 제공할 수 있는 방안에 대하여 깊이 연구한 결과, 소지강판의 열처리시 강판 표면에 생성될 수 있는 소둔 산화물에 의한 난도금성을 억제하기 위해, CO₂를 포함하는 무산화분위기에서 500~650℃로 가열하여 소지강판의 표면 직하에 내부산화물을 형성시킴으로써 상기 소지강판 상에 우수한 도금밀착성을 갖는 도금층을 형성시킬 수 있다는 식견하에 본 발명을 완성하게 되었다.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 아연도금강판의 제조공정을 설명하기 위한 모식도이다. 이하, 도 2를 참조하여 본 발명을 설명한다.

우선, 소지강판(10)을 준비한다(S1). 상기 소지강판(10)의 준비 과정에서 강판의 표면에 존재하는 이물질이나 스케일을 제거하기 위하여, 탈지 혹은 산세공정을 행하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 상기 소지강판의 합금조성에 대해서 특별히 한정하지 않는다. 다만, Si, Mn 또는 Al을 다량 함유하여 전술한 문제점을 유발할 가능성이 있는 소지강판이 바람직하게 적용될 수 있으며, 예를 들면, Si, Mn 및 Al로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상이 0.5중량%이상 포함하는 소지강판일 수 있다. 물론, 상기 함량보다 낮은 Si, Mn 또는 Al을 포함하더라도 미도금현상이나 도금박리현상이 문제될 수 있으므로, 이러한 강종 또한 본 발명의 소지강판으로 모두 이용 가능하다. 한편, 상기 Si, Mn 또는 Al이 다량 포함되어 도금밀착성을 저하시킬 수 있는 가능성이 있는 강종은 모두 본 발명의 소지강판으로 적용될 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 Si, Mn 또는 Al의 함량의 상한에 대해서 특별히 한정하지 않는다.

이후, 상기 준비된 소지강판을 무산화로에 장입하여 가열한다(S2). 이 때, 상기 가열시 무산화분위기로 제어하는 것이 중요하며, 본 발명에서는 무산화분위기를 형성하기 위하여, 상기 무산화로에 CO₂: 16~50체적%, 잔부 N₂, H₂O 및 CO로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상으로 이루어지는 가스를 장입하는 것을 특징으로 한다. 내부 산화란 강중 Si, Mn 또는 Al이 강판 표면으로 확산되는 것을 억제하기 위해 외부 산소 플럭스를 높여 강판 내부로 산소가 침투하도록 하여 강 내부에 Si계, Mn계 또는 Al계 단독 혹은 복합 산화물을 형성시키는 방법이다. 상기 내부 산화를 위해, 수증기(H₂O)를 이용하는 방법 등이 있는데, 본 발명에서는 하기 식 1과 같이 CO₂ 가스로부터 산소원자가 해리되어 강판 내부로 침투되도록 함으로써 내부 산화를 유도한다.

[식 1]

CO₂ = CO + 1/2O₂

상기 CO₂ 함량을 제어함으로써 강판 내부에 내부산화물(30)을 형성시킬 수 있는데, CO₂ 함량이 적정 수준보다 낮을 경우에는 내부 산화가 미비하여 강중에 함유된 Si, Mn 또는 Al이 강판 표면 또는 내부에서 소둔 산화물을 형성하게 되는 반면, CO₂ 함량이 적정 수준보다 높을 경우에는 강판의 Fe까지 동시에 산화되는 문제점이 발생한다. 나아가, Wagner 모델에 근거한 열역학적인 데이터로부터로도 N₂ 분위기에서 Fe가 산화되는 CO₂ 함량이 50 체적%인 것을 알 수 있다. 상기 CO₂ 함량이 16체적% 미만일 경우에는 강중에 함유된 Si, Mn 또는 Al이 강판 표면으로 확산하려는 플럭스와 산소가 강판 내부로 침투하려는 플럭스 간의 값 차이에 따라 상기 Si, Mn 또는 Al이 강판 표면에 농화되어 산화물을 형성하는 외부산화가 일어나거나 산소가 강판 내부로 침투하여 내부산화물(30)을 형성하더라도 내부 산화의 깊이가 얕아 도금성 및 도금밀착성을 향상시키는 효과가 미비하다. 반면, 상기 CO₂ 함량이 50체적%를 초과하는 경우에는 Fe 산화가 일어나 이후 환원소둔 열처리 과정에서 Fe 산화물이 잔류하여 이후 도금층 박리를 야기할 수도 있으며 내부산화물의 깊이가 깊어져 도금층 박리 및 성형과정에서 재질 열화를 초래할 수 있다. 따라서 강판 내부의 내부산화가 적절히 일어날 수 있도록 무산화분위기에서 가열할 때 CO₂의 함량을 16~50체적%로 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 CO₂ 가스는 철강 공정에서 발생하는 폐가스를 이용하여 제공할 수 있으므로, 최근 대두되고 있는 온실가스 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다. 한편, 상기 무산화분위기를 형성하기 위한 CO₂ 가스 외 잔부 가스는 N₂, H₂O 및 CO로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하며, 이 중 상기 N₂는 무산화분위기를 유지하는데 효과적이며, 상기 H₂O 및 CO는 내부산화에 도움을 줄 수 있는 가스이다. 나아가, 상기 N₂, H₂O 및 CO 모두 철강공정에서 발생하는 폐가스를 이용하여 제공가능한 가스이므로, 폐가스의 재활용이나 환경문제 해결 등에서 유리한 효과를 발현한다.

또한, 본 발명에서는 상기 무산화분위기에서 상기 소지강판을 가열함에 있어 가열속도를 제어하는 것이 중요한데, 상기 가열속도는 조업 라인에서 라인스피드(line speed) 즉, 생산성과 직결되므로, 강판의 품질에 좋지 않은 영향을 미치는 범위 내에서는 가능한 빠른 가열속도를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 가열속도가 2.5℃/s 미만일 경우에는, 강판의 생산성이 떨어지는 단점과 더불어 가열하는 과정에서 내부산화물의 깊이가 필요 이상으로 깊어져 성장된 내부산화물끼리 연결되어 아연도금 이후 도금층이 탈락하는 도금박리를 유발하게 되며, 성형하는 과정에서 재질 연화를 초래할 수 있다. 반면, 상기 가열속도가 4.5℃/s를 초과할 경우에는 강판의 내부산화를 충분히 일으키지 못하게 되어 환원소둔시 Si, Mn, 또는 Al의 표면 농화가 충분히 억제되지 않아 강판 표면에 Si, Mn 또는 Al 산화물이 형성되어 아연도금 이후 합금화 억제층이 균일하게 형성되지 않아 도금성을 악화시키게 된다. 따라서, 상기 무산화분위기에서 가열속도는 2.5~4.5℃/s의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 무산화분위기에서 가열처리(이하, '1차 가열'이라고도 함)는 500℃이상~650℃미만의 범위 내에서 이루어지는 것이 바람직한데, 상기 가열온도가 500℃미만일 경우에는 무산화성 가스 중의 CO₂가 해리되어 산소원자가 강판 내부로 침투가 효과적으로 일어나지 않아 내부산화가 미비하게 일어난다. 반면, 상기 650℃이상인 경우에는 무산화로 설비의 안정적인 장기적 구동 측면에서 설비에 무리가 가해질 뿐만 아니라 강중에 함유된 Si,Mn 또는 Al의 플럭스가 증가하여 내부산화가 효과적으로 일어나지 않고 이들 Si, Mn 또는 Al이 표층으로 확산하는 것을 효과적으로 억제하지 못한다. 따라서, 상기 가열온도는 500℃이상~650℃미만의 범위를 갖는 것이 바람직하며, 본 발명이 얻고자 하는 효과를 보다 향상시키기 위해서는 상기 가열온도가 550~620℃의 범위를 갖는 것이 보다 바람직하다.

이후, 1차 가열된 소지강판을 환원분위기에서 750~850℃까지 가열(이하, '2차 가열'이라고도 함)한다(S3). 상기 환원분위기에서의 소둔 열처리 온도가 750℃ 미만일 경우에는 강의 인장강도 또는 연신율 등의 재질특성을 우수하게 확보하기 어렵다. 반면, 850℃를 초과하는 경우에는 소둔로 온도를 높이는 데 사용되는 연료 및 에너지 소비가 늘어날 뿐 아니라 2차 재결정에 의해 강의 인장강도 또는 연신율 등이 우수한 재질의 강판을 얻을 수 없게 되며 내부 산화에 의해 억제시킨 Si, Mn 또는 Al이 내부산화층을 뚫고 표면으로 확산할 수 있다. 따라서, 상기 환원분위기에서의 소둔 열처리 온도는 750~850℃의 범위를 갖는 것이 바람직하며, 본 발명이 얻고자 하는 효과를 보다 향상시키기 위해서는 상기 가열온도가 770~820℃의 범위를 갖는 것이 보다 바람직하다.

이 때, 상기 환원분위기는 수소:3~20체적%, 잔부 질소로 이루어지는 혼합가스에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 상기 수소가스는 일반적으로 환원분위기를 형성시키기 위하여 사용되는 질소가스에 비해 환원성이 우수하여, 환원 소둔 열처리를 보다 효과적으로 이루어지게 한다. 다만, 상기 수소 가스가 3체적%미만일 경우에는 강판 Fe의 산화를 억제하는 효과가 미비하며, 20체적%를 초과하는 경우에는 과도한 수소 함량으로 인해 비용 및 폭발위험성이 증가하기 때문에 상기 수소의 함량은 3~20체적%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 환원분위기의 이슬점 온도는 -35℃이하인 것이 바람직한데, 상기 이슬점 온도가 -35℃를 초과하는 경우에는 소지강판의 두께방향으로 산소가 침투하여 내부산화물이 더욱 성장함에 따라 산화물끼리 연결되어 도금층 박리가 발생할 수 있고, 이로 인해 도금밀착성이 저하될 수 있다. 한편, 본 발명에서는 상기 이슬점 온도가 -35℃이하라면 본 발명이 얻고자 하는 효과를 바람직하게 얻을 수 있으므로, 상기 이슬점 온도의 하한에 대해서 특별히 한정하지 않는다.

이후, 상기 2차 가열된 소지강판을 냉각하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 상기 냉각방법에 대하여 특별히 한정하지 않으며, 당해 기술분야에서 통상적으로 이용되는 방법을 모두 적용할 수 있다.

이어서, 상기 냉각된 소지강판을 도금욕에 침지시켜 상기 소지강판 상에 아연도금층(50)을 형성한다. 상기 도금욕의 조성은 당해 기술분야에서 통상적으로 이용되는 것을 이용할 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 도금욕의 조성에 대해 특별히 한정하지 않는다. 한편, 상기 도금욕의 온도는 440~460℃인 것이 바람직한데, 상기 도금욕의 온도가 440℃미만인 경우에는 도금욕의 점도가 증가하여 강판을 감는 롤(roll)의 이동도가 감소되어 강판과 롤간의 미끄럼(slip)을 유발시켜 강판에 결함을 발생시키게 된다. 반면, 도금욕의 온도가 460℃를 초과하는 경우에는 강판의 용해를 촉진시켜 Fe-Zn 화합물 형태의 드로스 발생을 가속화시켜 미도금을 발생시킨다. 따라서, 강판의 결함발생을 최소화하기 위해서 상기 도금욕의 온도는 440~460℃의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 상기 아연도금층을 형성한 후에는 상기 소지강판을 합금화 열처리하는 공정을 추가로 행할 수 있다. 상기 합금화 열처리 온도는 480~600℃인 것이 바람직한데, 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.

전술한 바와 같이 제공되는 본 발명의 아연도금강판의 제조방법에 따르면, Si, Mn 또는 Al 등과 같은 난도금성 원소에 의한 도금성 및 도금밀착성의 저하를 효과적으로 방지할 수 있으며, 이를 통해 95면적%이상의 아연도금층 피복율을 갖는 매우 우수한 도금밀착성을 확보한 아연도금강판을 제공하는 것이 가능하다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하지 않는다.

(실시예)

Si, Mn 및 Al 함량의 총합이 3.1중량%인 강판을 냉간압연하고, 탈지 및 산세공정을 거쳐 강판 표면을 청정화한 후 하기 표 1에 기재된 조건으로 무산화로에서 가열 단계를 거친 뒤, 환원로에서 5체적%의 수소를 포함하는 질소가스를 불어 주며 810℃의 온도에서 60초 동안 환원열처리를 실시하였다. 이후, 상기 강판을 냉각하고, 용융아연도금욕에 5초동안 침지한 후 에어 와이핑(Air wipping)을 통해 표면에 입혀진 도금부착량이 60g/m² 수준을 유지하도록 하여 용융아연도금강판을 제조하였다.

상기와 같이 제조된 용융아연도금강판의 도금성을 평가하기 위해 강판 표면 전체 면적에 대한 아연도금층의 피복 면적율을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 강판의 도금밀착성을 측정하기 위해 30×80mm² 크기의 시편을 180°각도로 굽힘 가공후 벤딩시험(bending test)을 실시하였다. 이 때, 강판의 재질 특성에 따라 소재가 파단되지 않는 범위에서 0T 또는 1T 벤딩을 실시하였다. 상기 도금밀착성의 평가는 벤딩부에 투명 비닐테이프를 붙였다가 떼어냈을 때 도금층이 묻어나오는 경우에는 '박리', 도금층이 전혀 묻어 나오지 않는 경우에는 '비박리'로 기재하는 방식으로 이루어졌으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

구분	CO2 함량(체적%)	가열속도(℃/s)	무산화 열처리 온도(℃)	피복면적율(%)	도금밀착성
발명예1	23	3.0	610	97.5	비박리
발명예2	18	4.3	630	95	비박리
발명예3	30	3.4	590	96	비박리
발명예4	32	2.8	620	96.5	비박리
발명예5	15	3.2	615	99	비박리
발명예6	36	2.9	585	98.8	비박리
비교예1	6	2.8	575	86	박리
비교예2	20	5.2	610	88	박리
비교예3	35	3.2	450	85	박리
비교예4	65	2.9	590	85	박리
비교예5	22	3.1	700	88	박리
비교예6	24	1.8	620	96.5	박리

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명이 제안하는 조건을 만족하도록 제조된 발명예 1 내지 6의 경우에는 아연도금층의 피복면적율이 95% 이상으로 매우 우수한 도금성을 가지고 있을 뿐만 아니라, 도금 박리 또한 일어나지 않아 우수한 도금밀착성을 확보하고 있음을 확인할 수 있다.

그러나, 비교예 1의 경우에는 무산화분위기에서의 가열처리시 CO₂ 함량이 부족하여 내부산화가 효과적으로 일어나지 않아 환원열처리 과정에서 강판 표면에 Si, Mn 또는 Al 산화물이 형성되어 아연도금하는 과정에서 아연의 젖음성을 불량하게 하여 아연도금층의 피복면적율이 86%에 그쳤다. 또한, 내부산화물이 효과적으로 형성되지 않음과 동시에 강판 표면에 형성된 산화물에 의해 도금박리 또한 발생하였음을 알 수 있다.

비교예 2의 경우에는 무산화분위기에서의 가열처리시 가열속도가 본 발명이 제안하는 범위를 초과하여 열처리온도에 이르는 시간이 상대적으로 짧아지게 됨으로써 소지강판 직하에 형성되는 내부산화물이 얕게 형성되어 환원소둔하는 과정에서 Si, Mn 또는 Al이 강판 표면으로 확산됨에 따라 표면산화물을 형성하게 되고, 이로 인해 아연도금 공정을 거치면서 강판 표면에 합금화 억제층이 불균일하게 형성되어 아연도금층의 피복면적율이 88%로 낮고, 도금밀착성 또한 낮은 수준임을 알 수 있다.

비교예 3의 경우에는 무산화분위기에서의 가열처리시 열처리온도가 본 발명의 조건에 미치지 못하여 아연도금층의 피복면적율이 85%에 그치고, 도금밀착성이 열위한 것을 알 수 있다. 이는 낮은 열처리 온도에 의해 산소의 확산계수가 작아져 강판 내부로 침투하는 산소의 플럭스가 감소함에 따라 내부산화물을 효과적으로 형성하지 못하여 환원 소둔하는 과정에서 Si, Mn 또는 Al이 표면으로 농화되는 것을 효과적으로 억제하지 못하였기 때문이다.

비교예 4의 경우에는 무산화분위기에서의 가열처리시 CO₂ 함량이 본 발명이 제안하는 조건을 초과하여 내부산화층이 과도하게 깊게 형성됨에 따라 산화물이 서로 연결된 형태를 가질 뿐만 아니라, Fe 산화가 일어나 Fe 산화물층의 두께가 두꺼워져 이후 환원 소둔 열처리를 거치더라도 아연도금층과 강판 계면에 Fe 산화물이 레이어형태로 잔류하게 되어 아연도금층의 피복면적율과 도금밀착성 모두 열위한 것을 알 수 있다.

비교예 5의 경우에는 무산화분위기에서의 가열처리시 열처리온도가 본 발명의 조건을 초과하여 강중의 Si, Mn 또는 Al의 플럭스가 증가하여 표면으로의 확산이 빨라져 내부산화가 효과적으로 일어나지 못하였고, 이로 인해 아연도금층의 피복면적율이 85%로 낮고, 도금밀착성 또한 낮은 수준임을 확인할 수 있다.

비교예 6의 경우에는 무산화분위기에서의 가열처리시 가열속도가 본 발명의 조건에 미치지 못하여 목표한 열처리 온도에 이르기까지 걸리는 시간이 길어지게 되고, 이로 인해 내부산화가 필요 이상으로 오래 진행되어 내부산화물의 깊이가 깊어져 산화물끼리 서로 연결됨에 따라 도금성 및 도금밀착성이 열위한 것을 알 수 있다.

1: 소지강판
3: 표면산화물
5: 아연도금층
10: 소지강판
30: 내부산화물
50: 아연도금층

Claims (10)

1. 소지강판을 준비하는 단계;
   상기 준비된 소지강판을 무산화로에 장입하여 2.5~4.5℃/s의 가열속도로 500~650℃미만까지 1차 가열하는 단계;
   상기 1차 가열된 소지강판을 환원분위기에서 750~850℃까지 2차 가열하는 단계;
   상기 2차 가열된 소지강판을 냉각하는 단계; 및
   상기 냉각된 소지강판을 도금욕에 침지시켜 상기 소지강판 상에 아연도금층을 형성하는 단계를 포함하고,
   상기 1차 가열시, CO₂: 16~50체적%, 잔부 N₂, H₂O 및 CO로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상으로 이루어지는 가스를 상기 무산화로에 장입하는 것을 특징으로 하는 도금밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 소지강판은 Si, Mn 및 Al로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 총 합량으로 0.5중량%이상 포함하는 도금밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 환원분위기는 수소:3~20체적%, 잔부 질소로 이루어지는 혼합가스에 의해 형성되는 도금밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 환원분위기의 이슬점 온도는 -35℃이하인 도금밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 도금욕의 온도는 440~460℃인 도금밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 아연도금층을 형성하는 단계 후, 480~600℃에서 합금화 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 도금밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법.
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