KR101560933B1 - 내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판 및 그 제조방법 - Google Patents

내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차, 가전제품 및 건축자재 등에 널리 사용되는 용융아연합금 도금강판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 용융아연합금 도금강판의 제조를 위해 Zn-Al-Mg계 용융아연합금 도금욕을 이용하였으며, 이때 제조되는 도금강판의 내식성 및 표면 외관을 우수하게 확보하기 위해 도금욕 내에 As또는 Rb을 미량첨가하여 도금욕 내 Mg의 산화반응을 억제하도록 하였다.

Description

내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판 및 그 제조방법{HIGH CORROSION RESISTANT GALVANNEALED STEEL SHEET WITH EXCELLENT SURFACE PROPERTY, METHOD FOR MANUFACTURING THE STEEL SHEET AND ZINC PLATING SOLUTION FOR MAUNFACTURING THE STEEL SHEET}
본 발명은 자동차, 가전제품 및 건축자재 등에 널리 사용되는 용융아연합금 도금강판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
아연이 도금된 용융아연 도금강판은 부식환경에 노출되었을 때 철보다 산화환원전위가 낮은 아연이 먼저 부식되어 강판의 부식이 억제되는 희생방식(Sacrificial Corrosion Protection)의 특성을 가지며, 이와 더불어 도금층의 아연이 산화되면서 강판 표면에 치밀한 부식생성물을 형성시켜 산화분위기로부터 강재를 차단함으로써 강판의 내부식성을 향상시킨다.
이러한 아연도금욕에 알루미늄(Al) 및 마그네슘(Mg) 등의 원소를 첨가하여 강재의 내식성을 더욱 향상시키는 아연합금계 도금강판 제조기술에 대한 다양한 연구가 진행되어 왔다.
그러나, Mg의 경우 도금 조성의 주 원소인 Zn에 비해 가볍고, 산화도가 높아, 용융과정 중에 다량의 Mg이 도금욕 상부로 부상하게 되고, 부상한 Mg은 도금욕 면에서 대기 중에 노출됨으로써 산화반응을 일으켜 다량의 드로스를 발생시킨다. 이러한 현상은 도금과정 중 도금욕 내에 침지된 강재에 부착되어 드로스 결함을 일으키며, 이로 인해 강재에 형성된 도금층의 표면을 불량하게 하거나 또는 도금작업을 불가능하게 만든다.
따라서, Mg 산화에 의한 드로스 발생을 억제함이 필요하며, 현재 이에 대한 기술이 제시되고 있다. 예컨대, 일본공개특허 제1996-060324호에는 0.06~0.25wt%의 Al 및 0.2~3.0wt%의 Mg을 포함하는 Zn-Al-Mg 합금계 도금강판을 제조함에 있어서, Ca, Be 및 Li 중 1종 이상을 0.001~0.01wt%로 첨가하여 도금욕 성분의 산화를 방지하고 작업성을 개선하는 방법이 제안되었다. 그러나, 이 기술의 경우 첨가원소의 첨가량이 극미량으로서 첨가원소의 효능 검정이 쉽지 않으며, Al 함량이 0.25wt% 이하로 매우 낮아, Mg 산화성 드로스의 양이 도금욕 내부에 다량 형성되는 합금 조성만을 대상으로 하고 있다.
또 다른 기술로서, 한국공개특허 제2002-0041029호에는 1~4wt%의 Al 및 2~20wt%의 Mg을 포함하는 Zn-Al-Mg 합금계 도금강판을 제조함에 있어서, 0.01~1.0wt%의 Ti 및 0.01~2.0wt%의 Na을 첨가하여 드로스 발생을 억제하는 방법이 제안되었다.
한편, 도금욕 내의 Mg 산화방지 목적 이외에도 도금재의 내식성 향상을 위한 목적으로 미량원소를 첨가하는 경우가 있다. 예컨대, 한국공개특허 제2002-0019446호에는 2~19wt%의 Al, 1~10wt%의 Mg 및 0.01~2.0wt%의 Si를 포함하는 도금욕에 추가로 0.01~1.0wt%의 In, 0.01~1.0wt%의 Bi 및 1~10wt%의 Sn 중 하나 이상을 첨가하여, 형성되는 도금층의 내식성을 향상시키는 방법을 제안하고 있다.
따라서, 도금강재의 내식성 향상을 위해 Al 및 Mg을 도금욕 내에 첨가함에 있어서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 방안을 모색함이 필요하다.
특허문헌 1: 일본공개특허 제1996-060324호 특허문헌 2: 한국공개특허 제2002-0041029호 특허문헌 3: 한국공개특허 제2002-0019446호
본 발명은, Zn-Al-Mg계 용융아연합금 도금욕을 이용하여 제조된 내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판을 제공하고자 한다.
나아가, 본 발명은 상기 도금강판을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 내식성 및 표면 외관이 우수한 용융아연 합금 도금강판에 관한 것으로서, 소지강판 및 용융아연합금 도금층을 포함하고, 상기 용융아연합금 도금층은 중량%로, 알루미늄(Al): 0.5~5.0%, 마그네슘(Mg): 1~5%를 포함하며, As: 0.01~0.1% 및 Rb: 0.005~0.1% 중 1종 또는 2종을 포함하고, 잔부 아연(Zn) 및 불가피한 불순물을 포함한다.
이때, 상기 도금층은 Zn-Al-MgZn2 3원 공정 조직의 기저조직을 포함하고 및 Zn-MgZn2 2원 공정조직, Al 및 Zn 단상 조직 및 MgZn2 조직을 포함한다.
또한, 상기 용융아연합금 도금층은 편면을 기준으로 10~500g/m2의 도금량이 부착될 수 있다.
나아가, 상기 용융아연합금 도금강판의 표면조도(Ra)는 1㎛ 이하인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판의 제조방법을 제공하고자 하는 것으로서, 중량%로, 알루미늄(Al): 0.5~5.0%, 마그네슘(Mg): 1~5%로 포함하며, As: 0.01~0.1% 및 Rb: 0.005~0.1% 중 1종 또는 2종을 포함하고, 잔부 아연(Zn) 및 불가피한 불순물을 포함하는 용융아연합금 도금욕에 소지강판을 침지하여 강판 표면에 도금액을 부착시키는 단계; 및 상기 도금액이 부착된 강판을 가스와이핑하여 부착량을 조절하고, 냉각하는 단계를 포함하는 내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판의 제조방법을 제공한다.
상기 용융아연합금 도금욕은 융점 이상~440℃ 이하의 온도에서 도금을 행하는 것이 바람직하며, 또한, 상기 가스와이핑은 질소(N2) 가스를 사용하여 수행하는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명은 중량%로, 알루미늄(Al): 0.5~5.0%, 마그네슘(Mg): 1~5%를 포함하며, As: 0.01~0.1% 및 Rb: 0.005~0.1% 중 1종 또는 2종을 포함하고, 잔부 아연(Zn) 및 불가피한 불순물을 포함하는 내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금액을 제공한다.
본 발명에 의하면, 아연도금층의 내식성 향상을 위해 첨가되는 Mg의 산화반응에 의해 도금욕 상부에 형성되는 드로스의 발생을 효과적으로 억제하기 위해 Mg 산화 방지 원소를 미량 첨가함으로써, 도금작업성을 향상시키고, 동시에 도금층의 표면불량을 감소시켜 표면외관이 미려한 용융아연합금 도금강판을 제공할 수 있다. 이는 건자재용, 가전제품 등의 분야에 적용하기에 적합하다.
도 1은 본 발명에 따른 용융아연합금 도금강판의 도금층 내 도금 조직을 관찰하여 나타낸 것으로서, (a)는 비교예 2-4에서 얻은 도금강판의 도금층 단면을 촬영한 사진이고, (b)는 실시예 2-1에서 얻은 도금강판의 도금층 단면을 촬영한 사진이다.
도 2 는 조성 성분이 다른 각각의 용융아연합금 도금욕을 이용하여 도금공정을 거친 도금강판의 염수분무시험을 측정하고 그 결과를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 이용되는 용융아연합금 도금욕에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 이용되는 용융아연합금 도금욕은 중량%로, 알루미늄(Al) 0.5~5.0%, 마그네슘(Mg) 1~5%로 포함하며, As 0.01~0.1% 및 Rb 0.005~0.1%의 1종 또는 2종을 포함하고, 잔부 아연(Zn) 및 불가피한 불순물을 포함한다.
상기 용융아연합금 도금욕 내의 성분 중 Mg은 도금층의 내식성 향상에 매우 주요한 역할을 하는 원소로서, 도금층 내부에 함유된 Mg은 가혹한 부식 환경에서 내식성의 향상 효과가 적은 아연산화물계 부식생성물의 성장을 억제하고, 또, 치밀하며 내식성 향상 효과가 큰 아연 수산화물계 부식 생성물을 도금층 표면에서 안정화시킨다.
상기 Mg은 0.5-5중량%의 범위로 포함하는 것이 바람직하다. Mg의 함량이 1중량% 미만일 경우에는 Zn-Mg계 화합물 생성에 의한 내식성 향상 효과가 충분하지 않고, 5중량%를 초과하는 경우에는 내식성 향상 효과가 포화되어 추가적인 효과 상승을 기대할 수 없고, 오히려 Mg 산화성 드로스가 도금욕의 욕면에 급증하는 문제가 있어 바람직하지 않다. 따라서, 상기 Mg은 도금욕 내에 1~5중량%로 제어함이 바람직하다.
상기 Al은 Mg을 첨가한 용융아연합금 도금욕 내에서 Mg 산화반응에 의해 발생하는 드로스를 감소시키기 위한 목적으로 첨가되는 것이나, Al은 Zn 및 Mg과 조합하여 도금강판의 내부식성을 향상시키는 역할도 갖는다.
이러한 Al의 함량이 0.5중량% 미만일 경우에는 Mg 첨가에 의한 도금욕 표층부 산화를 방지하는 효과가 미흡하고, 내식성 향상 효과가 적다. 반면, Al의 함량이 5.0중량%를 초과할 경우에는 도금욕에 침지된 강판의 Fe 용출량이 급증하여 Fe 합금계의 드로스가 형성되고, 더욱이 도금층의 용접성이 저하되는 문제가 발생한다. 따라서, 본 발명에서는 도금욕 내의 Al 함량을 0.5~5.0중량%로 제어함이 바람직하다.
본 발명에서 이용되는 용융아연합금 도금욕에는 상기 Mg 및 Al 이외에, As 또는 Rb을 첨가한다. 이들 성분은 도금욕 욕면에서의 Mg 산화를 방지하여 욕면 상부에 드로스가 생성되는 것을 저감시킬 수 있다. 또한, 상기 As 또는 Rb은 도금욕에 침지된 강판의 Fe 용출량을 저감시켜 Fe 합금계 드로스의 생성을 저감시킴으로써 도금강판의 내식특성을 향상시키는 역할도 한다.
상술한 효과를 얻기 위해서는 As은 0.01~0.1중량%의 범위로 첨가되는 것이 바람직하며, Rb은 0.005~0.1중량%의 범위로 첨가되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 각 성분의 함량이 0.1중량%를 초과하게 되면 입계 편석이 유발되어 도금층의 내식성이 저하될 수 있으므로, 각각의 함량은 0.1중량% 이하로 제한한다. 상기 As 및 Rb는 단독으로 첨가할 수 있음은 물론, 이들을 동시에 첨가할 수 있다. 다만, 혼합 사용하는 경우에는 0.1중량%를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 용융아연합금 도금강판에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 용융아연합금 도금강판은 소지강판 및 용융아연합금 도금층을 포함하고, 상기 용융아연합금 도금층의 조성은 중량%로, Al: 0.5~5.0%, Mg: 1~5%로 포함하며, As: 0.01~0.1% 및 Rb: 0.005~0.1% 중 1종 또는 2종을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 용융아연합금 도금강판에 있어서, 상기와 같은 조성을 갖는 용융아연합금 도금층은 편면을 기준으로 10~500g/㎡의 도금량으로 부착됨이 바람직하다. 편면을 기준으로 도금량이 10g/m2 미만일 경우에는 상기 조성의 도금층 형성으로 인한 우수한 방식특성을 기대하기 어려우며, 편면 도금량이 500g/㎡을 초과하는 경우에는 경제적인 측면에서 불리하다. 따라서, 고내식 특성을 갖도록 합금도금을 행함에 있어서는 10~500g/m2 범위의 도금량을 갖는 도금층을 형성하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 조성을 갖는 용융아연합금 도금층은, 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, Zn-Al-MgZn2 3원 공정조직을 기지조직으로 하여, Zn-MgZn2 2원 공정조직이 분산된 도금조직을 포함하고, Al 및 Zn 단상 조직이 균일하게 분포한 결정 조직을 포함하며, 또한, MgZn2 조직을 포함한다.
본 발명에서 목적으로 하는 우수한 내식성을 얻기 위해서는, 도금층의 도금 조직 중 Zn 단상조직의 면적을 줄이면서, 2원 및 3원 공정조직의 면적을 높게 확보함이 바람직하다. 부식 환경하에서 아연은 징사이트(Zincite, ZnO), 하이드로징사이트(Hydrozincite, Zn5(CO3)2(OH)6), 시몬콜라이트(Simonkolleite, Zn5(OH)8Cl2ㆍH2O) 등의 부식 생성물을 형성하며, 이 중에서 시몬콜라이트는 치밀한 부식 생성물로서 부식 억제 효과가 우수하다. Zn-Al-Mg계 용융아연합금 도금강판에서 도금층 내의 Mg은 시몬콜라이트의 생성을 촉진하여 도금층의 내식성을 향상시키기 때문에 본 발명에서는 Zn 단상 조직이 최대한 작아지도록 제어한다. Zn 단상조직이 조대하게 되면, 부식환경 하에서 시몬콜라이트의 생성이 저하되어, 내식성이 저하되는 문제가 있다.
미량의 As 및 Rb를 첨가하였을 때 상기와 같은 조직을 얻을 수 있다. 도 1의 (b)는 As를 0.1 중량% 첨가하여 얻은 도금층의 단면을 나타내는 사진이다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 도금욕 중에 As가 미량 첨가됨으로써 도금층 내의 Zn 단상이 미세해짐을 알 수 있다. 이러한 Zn 단상 조밀화는 As 및 Rb가 냉각 중에 Zn 단상의 석출 site 역할을 함으로써 형성된다.
도금 후 형성된 도금층 표면이 거칠게 되면 조질압연시 롤의 조도가 일정하게 강판에 전사되기 힘들게 되어 조질압연을 행한 후의 표면 조도가 불균일하게 형성되는 문제점이 있다. 즉, 도금층 표면이 거칠지 않을수록 조질압연시 롤의 조도가 강판에 균일하게 전사되기 쉬우므로, 조질압연 전 도금층의 조도를 가능한 한 낮추는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에서는 용융아연합금 도금강판의 표면 조도(Ra)를 1㎛ 이하로 관리함이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 용융아연합금 도금강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 용융아연합금 도금강판의 제조방법은 상술한 용융아연합금 도금욕을 준비하는 단계; 상기 용융아연합금 도금욕 내에 소지강판을 침지하고, 도금을 행하여 도금강판을 제조하는 단계; 및 상기 도금강판을 가스와이핑하는 단계를 포함한다.
용융아연합금 도금욕 내에서 소지강판을 침지하여 도금을 행할 시, 통상의 용융아연합금 도금시의 도금욕 온도를 적용할 수 있으며, 바람직하게는 380~450℃ 범위의 도금욕 내에서 도금을 수행할 수 있다.
상기 도금을 완료한 후, 도금층이 형성된 강판을 가스와이핑 처리하여 도금 부착량을 조절할 수 있다. 상기 가스와이핑은 도금 부착량을 조정하기 위한 것으로, 그 방법에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니다.
이때, 사용되는 가스로는 공기 또는 질소를 이용할 수 있으며, 이 중 질소를 이용함이 보다 바람직하다. 이는, 공기를 사용할 경우 도금층 표면에서 Mg 산화가 우선적으로 발생함으로써 도금층의 표면결함을 유발할 수 있기 때문이다.
실시예
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로서, 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
실시예 1
도금욕 성분 조성이 드로스 형성에 미치는 영향을 평가하기 위해, 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성을 갖는 용융아연합금 도금욕을 도금욕 모사 실험기를 이용하여 각각 10kg씩 제조하였다.
상기 도금욕의 건욕 중 잉곳(ingot) 자체에 함유되어 있던 기타 불순물에 의한 드로스를 완전히 제거한 후, 도금욕의 온도를 440℃로 유지하면서 도금욕이 산화될 수 있는 대기분위기에 노출시켰다.
상기 조건으로 도금욕을 24 시간 동안 유지한 후 도금욕 욕면에 형성된 드로스를 채취한 후 그 무게를 측정하고, 그 측정 결과는 하기 표 1 에 나타내었다.
구분 도금욕 조성 (중량%) 드로스 무게
(g)
Al Mg As Rb
발
명
예		 1-1 2.5 3 0.005 - 154
1-2 2.5 3 0.01 - 86
1-3 2.5 3 0.1 - 61
1-4 2.5 3 - 0.01 125
1-5 2.5 3 - 0.1 83
1-6 2.5 3 0.05 0.05 85
1-7 2.5 3.5 0.1 - 75
비
교
예		 1-1 - 3 - - 전량 드로스화
1-2 0.5 3 - - 524
1-3 1 3 - - 368
1-4 2 3 - - 236.2
1-5 2.5 3 - 0.005 240.3
1-6 2 4 - - 324.8
1-7 2 5 - - 389
1-8 4 5 - - 323.6
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 아연도금욕에 3중량%의 Mg만을 첨가한 비교예 1-1의 경우, Mg의 강한 산화반응에 의해 도금욕 전체가 고체 드로스화되어 무게 측정이 불가능한 상태였으며, 여기에 2중량%의 Al을 첨가한 비교예 1-4의 경우에는 발생된 드로스의 무게가 236.2g으로 비교예 1에 비해 드로스 형성이 저감되었으나, 여전히 240g 이상으로 드로스가 다량 발생되었다.
뿐만 아니라, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이 적은 량의 Al(0.5중량%)이 첨가된 비교예 1-2의 경우에는 Mg의 산화반응을 억제하지 못하여 458.2g의 많은 양의 드로스가 발생되었으며, As 또는 Rb의 추가첨가 없이 Al 및 Mg만을 첨가한 비교예 1-3, 1-6, 1-7 및 1-8의 경우에도 300g 이상의 드로스가 발생되었다.
이에 반면, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이 As(발명예 1-3) 또는 Rb(발명예 1-5)을 0.1중량%씩 첨가하는 경우에는 드로스 발생량이 각각 61g, 83g으로 현저하게 드로스 발생이 감소하였음을 확인할 수 있다.
뿐만 아니라, As 및 Rb을 1종 또는 2종으로 함유한 발명예 1-1, 1-2, 1-4, 1-6 의 경우에도 비교예들에 비해 드로스 발생량이 현저히 저감된 결과를 보였다.
상기와 같이 Mg 및 Al을 함유하는 용융아연합금 도금욕 내에 추가적으로 Mg 산화 방지를 위해 As, Rb를 첨가함으로써 Mg 산화반응으로 도금욕 욕면에 생성되는 드로스의 발생을 저감시킬 수 있으며, 이로 인해 도금공정시 도금작업성을 향상시킬 수 있고, 나아가, 드로스로 인한 표면결함이 없는 고품위 용융아연합금 도금강판의 제조가 가능하게 된다.
실시예 2
도금욕 성분에 따른 강판의 물성평가를 위해, 도금용 시험편으로 두께 0.8mm, 폭 100㎜ 및 길이 200㎜인 저탄소 냉연강판을 소지강판으로 준비한 후, 상기 소지강판을 아세톤에 침지한 후 초음파 세척하여 표면에 존재하는 압연유 등의 이물질을 제거하였다.
상기 이물질 제거가 완료된 도금용 시험편을 750℃ 환원분위기에서 열처리한 후 도금욕에 인입하기 전에 470℃로 냉각하고, 이를 도금욕에 3초간 침지하였다. 이때, 도금욕의 조성은 하기 표 2에 나타낸 바와 같으며, 도금욕의 온도는 450℃로 유지시켰다.
상기 시험편을 도금욕으로부터 꺼내고, N2 가스와이핑으로 도금 부착량을 60g/㎡로 조절한 후 냉각하여 도금강판을 제조하였다.
이에 의해 얻어진 강판에 대하여 표면 외관, 드로스 저감효과 및 내식성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 2 및 도 2에 나타내었다.
이때, 물성평가는 다음의 기준으로 평가하였다.
1. 표면 외관: 3차원 표면조도 측정 및 드로스 또는 도금 결함을 육안으로 관찰함.
○: 표면 조도 1㎛ 미만, 드로스 또는 도금결함의 발생 없음.
△: 표면 조도 1~3㎛, 미량의 드로스 또는 도금 결함 발생함.
×: 표면 조도 3㎛ 초과, 도금층이 불균일하고, 도금 결함이 다량 발생함.
2. 드로스 저감 효과: 도금공정 중 도금욕 표면을 1시간 동안 대기 중에 방치한 후, 도금욕 욕면에 발생되는 드로스를 육안으로 관찰함.
○: 드로스 발생이 거의 없는 경우.
△: 드로스 발생이 관찰되지만, 도금층에는 부착되지 않은 경우.
×: 드로스 또는 도금 결함의 발생으로 도금작업이 불가한 경우.
3. 내식성: 염수분무시험(KS-C-0223에 준하는 염수분무 규격시험)으로 부식촉진시험을 수행한 후 도금층 표면에 적청 발생면적이 5%가 될 때까지 경과된 시간을 측정.
○: 500 시간 초과한 경우.
△: 200~500 시간인 경우.
×: 200 시간 미만인 경우.
구분 도금욕 조성 (중량%) 표면
외관		 드로스
저감효과		 염수분무
시험
Al Mg As Rb
발
명
예		 2-1 2.5 3 0.1 - ○ ○ ○
2-2 2.5 3.2 0.05 - ○ ○ ○
2-3 2.5 3.2 0.1 - ○ ○ ○
2-4 2 3.5 0.1 - ○ ○ ○
2-5 3 4 0.1 - ○ ○ ○
2-6 2.5 3 - 0.1 ○ ○ ○
2-7 2.5 3.2 - 0.05 ○ ○ ○
2-8 2.5 3.2 - 0.1 ○ ○ ○
2-9 2 3 0.05 0.05 ○ ○ ○
비
교
예		 2-1 0.02 0 - - ○ ○ ×
2-2 0.8 1.2 - - △ × ×
2-3 1.5 1.5 - - △ ○ ×
2-4 2.5 3 - - ○ △ △
2-5 2.5 3.2 0.2 - ○ ○ △
2-6 2.5 3.2 - 0.15 ○ ○ △
2-7 2 4 - - △ × ○
2-8 2 4 0.001 - △ × ○
2-9 3 5 - - x × ○
2-10 3 5 0.1 - x △ ○
2-11 6 3 0.1 - △ △ ○
2-12 15 3 - - △ △ △
2-13 23 3 - - △ △ △
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 도금층의 조성 중 Mg 및 Al의 함량이 본 발명을 만족하지 않는 경우(비교예 2-1, 2-2 및 2-9 내지 2-13) 또는 Mg 및 Al의 함량은 본 발명을 만족하더라도 As 또는 Rb 원소를 포함하지 않은 경우(비교예 2-3, 2-4 및 2-7)에는 1가지 이상의 물성이 열위한 결과를 보였다.
나아가, As 또는 Rb를 포함하더라도 과량으로 포함하는 경우에는 염수분무 시험에서 내식성이 충분하지 않은 결과를 나타내었다.
이에 반해, Mg 산화를 방지하는 원소로서 As 또는 Rb를 미량으로 함유하면서, Mg 및 Al의 함량이 본 발명을 만족하는 발명예들의 경우에는 모든 경우에서 물성을 모두 만족하였다.
특히, 도 2에 나타낸 바와 같이, 편면 도금 부착량이 60g/㎡인 도금강판을 기준으로 도금층 표면에 5%의 적청 면적이 발생하는 시간을 측정해 본 결과, 비교예 2-1의 경우에는 약 150시간 정도로 측정된 반면, 발명예 2-1 및 2-6의 경우 각각 600시간 및 900시간으로 증가된 결과를 보였다.
상기의 결과를 통해, Mg 산화 방지용 원소인 As 또는 Rb을 추가적으로 첨가한 용융아연합금 도금욕을 이용하여 도금강판을 제조하는 경우, 도금층의 내식특성이 향상되었을 뿐만 아니라, 강판 표면결함을 억제하여 미려한 용융아연합금 도금강판의 제조가 가능하게 된다.

Claims (8)

  1. 소지강판 및 용융아연합금 도금층을 포함하고,
    상기 용융아연합금 도금층은 중량%로, 알루미늄(Al): 0.5~5.0%, 마그네슘(Mg): 1~5%를 포함하며, Rb: 0.005~0.1%를 포함하거나 또는 Rb: 0.005~0.1% 및 As: 0.01~0.1%를 포함하고, 잔부 아연(Zn) 및 불가피한 불순물을 포함하는 내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도금층은 Zn-Al-MgZn2 3원 공정 조직의 기저조직을 포함하고 및 Zn-MgZn2 2원 공정조직, Al 및 Zn 단상 조직 및 MgZn2 조직을 포함하는 내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 용융아연합금 도금층은 편면을 기준으로 10~500g/m2의 도금량이 부착된 내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 용융아연합금 도금강판의 표면조도(Ra)는 1㎛ 이하인 내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판.
  5. 중량%로, 알루미늄(Al): 0.5~5.0%, 마그네슘(Mg): 1~5%로 포함하며, Rb: 0.005~0.1%를 포함하거나 또는 Rb: 0.005~0.1% 및 As: 0.01~0.1%를 포함하고, 잔부 아연(Zn) 및 불가피한 불순물을 포함하는 용융아연합금 도금욕에 소지강판을 침지하여 강판 표면에 도금액을 부착시키는 단계; 및
    상기 도금액이 부착된 강판을 가스와이핑하여 부착량을 조절하고, 냉각하는 단계
    를 포함하는 내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 용융아연합금 도금욕은 융점 이상~440℃ 이하의 온도에서 도금을 행하는 내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판의 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 가스와이핑은 질소(N2) 가스를 사용하여 수행하는 것인 내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판의 제조방법.
  8. 중량%로, 알루미늄(Al): 0.5~5.0%, 마그네슘(Mg): 1~5%를 포함하며, Rb: 0.005~0.1%를 포함하거나 또는 Rb: 0.005~0.1% 및 As: 0.01~0.1%를 포함하고, 잔부 아연(Zn) 및 불가피한 불순물을 포함하는 내식성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금액.
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