KR101568512B1 - Method for manufacturing hot dip galvanized steel sheet with superior weldability - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소지 강판을 열처리하는 단계; 및 상기 열처리된 소지 강판을 용융 도금욕에 통과시켜 도금하는 단계를 포함하고, 상기 용융 도금욕은 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함하는 것인 도금성이 우수한 용융아연강판의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 용융아연강판에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a steel sheet, And a step of passing the heat-treated ground steel sheet through a hot-dip galvanizing bath, wherein the hot-dip galvanizing bath comprises nickel (Ni), copper (Cu), titanium (Ti), cobalt (Co) Beryllium (Be) is contained in a concentration of 0 to 0.3% by weight based on 100% by weight of the total plating bath, and a method for producing the same To a hot-dip galvanized steel sheet.
Description
본 발명은 도금성이 우수한 용융아연강판의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 도금성이 우수한 용융아연강판에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet excellent in plating ability and a hot-dip galvanized steel sheet produced by using the method.
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.
In recent years, there has been a growing demand for high strength and lightweight automotive steel sheets as part of efforts to reduce automobile safety regulations and reduce greenhouse gas emissions. For this purpose, studies are underway on DP (Dual Phase) steels and TRIP (Transformation Induced Plasticity) steels containing large amounts of noble metals such as Si, Mn or Al.
융융아연도금강판은 Al을 함유한 아연도금욕에 강판을 침지하여 도금층을 형성한 것으로서, 도금욕 중에 함유된 Al은 소지 강판으로부터 Fe의 용출을 억제하면서 소지 강판과 아연 도금층 계면에 Fe2Al5라는 합금화 억제층을 형성시키게 되고, 상기 합금화 억제층은 소지강판과 아연 도금층 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 아연 젖음성 불량으로 미도금 현상이 나타나고, 이에 따라 도금층의 박리가 발생하게 된다.
The hot dip galvanized steel sheet is obtained by immersing a steel sheet in a zinc plating bath containing Al to form a plating layer. Al contained in the plating bath is composed of Fe 2 Al 5 at the interface between the steel sheet and the zinc plated layer while suppressing elution of Fe from the steel sheet. And the anti-alloying suppression layer serves to increase the adhesion between the base steel sheet and the zinc plating 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, 도금욕 중에 미량 성분을 첨가하면 도금층과 소지 강판 계면 장력을 감소시킬 수 있으므로, 이를 이용하여 고강도강의 도금성을 향상시키는 연구들이 진행되어 왔다 (비특허 문헌 1). 하지만, 이들 미량 성분의 대부분은 용융점이 아연의 용융점보다 현저히 높아 도금욕 중에 미량 성분을 함유시키기 어려운 문제점이 있다. 또한, 이러한 미량 성분을 함유시킨다 하더라도 그 함량을 제어하는 데는 한계가 있다.
In order to solve such a problem, the interfacial tension of the plated layer and the base steel sheet can be reduced by adding a trace component to the plating bath, and studies have been made to improve the plating performance of the high strength steel using this (Non-Patent Document 1). However, most of these trace components have a melting point that is significantly higher than the melting point of zinc, making it difficult to contain trace components in the plating bath. Further, even if such a trace amount component is contained, there is a limit in controlling the content thereof.
따라서, 고강도 용융아연도금강판의 도금성 및 도금 밀착성을 우수하게 확보할 수 있는 기술에 대한 요구가 매우 절실한 시점이다.
Therefore, there is an urgent need for a technique capable of securing the plating property and the plating adhesion property of the high-strength hot-dip galvanized steel sheet.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 아연도금강판의 소둔시 강중에 포함되는 난도금성 원소인 실리콘(Si), 망간(Mn) 또는 알루미늄(Al)에 의해 표면 농화 및 산화가 일어나더라도, 이후 용융아연도금시 도금성 및 도금 밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 아연도금강판을 제공하고자 한다.
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a steel sheet for surface galvanizing and oxidation by means of silicon (Si), manganese (Mn) or aluminum (Al) A galvanized steel sheet excellent in the plating ability and the plating adhesion at the time of hot-dip galvanizing, and a galvanized steel sheet produced using the method.
일 측면에서, 본 발명은, 소지 강판을 열처리하는 단계; 및 상기 열처리된 소지 강판을 용융 도금욕에 통과시켜 도금하는 단계를 포함하고, 상기 용융 도금욕은 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함하는 것인 도금성이 우수한 용융아연강판의 제조방법을 제공하고자 한다.
In one aspect, the present invention provides a method of manufacturing a steel sheet, comprising: heat treating a base steel sheet; And a step of passing the heat-treated ground steel sheet through a hot-dip galvanizing bath, wherein the hot-dip galvanizing bath comprises nickel (Ni), copper (Cu), titanium (Ti), cobalt (Co) Wherein at least one minor component selected from the group consisting of beryllium (Be) is contained in a concentration of 0 to 0.3 wt% with respect to 100 wt% of the entire plating bath, to provide a method of manufacturing a hot dip galvanized steel do.
이때, 상기 용융 도금욕은, 순수 아연괴를 용융시켜 용융 아연을 제조하는 단계; 상기 용융 아연 내에 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계; 상기 용융 아연 내에 아연(Zn) 기반의 알루미늄(Al) 합금괴를 침지시키는 단계; 및 상기 용융 아연 내에 순수 아연괴를 첨가하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.
At this time, the hot dip galvanizing bath may include a step of melting hot zinc to produce molten zinc; Immersing iron (Fe) and a binary alloy of the minor component in the molten zinc; Immersing zinc (Zn) -based aluminum (Al) ingot in the molten zinc; And adding pure zinc into the molten zinc.
또한, 상기 용융 아연을 제조하는 단계는, 전체 도금욕 100 중량%에 대하여 순수 아연괴를 0 초과 100 중량% 미만으로 용융시키는 방법으로 수행될 수 있으며,
In addition, the step of preparing the molten zinc may be performed by a method of melting pure zinc in an amount of more than 0 to less than 100% by weight based on 100% by weight of the entire plating bath,
상기 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계는, 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 철(Fe)의 농도가 0 초과 0.5 중량% 이하인 범위가 되도록 수행될 수 있다.
The step of immersing the iron (Fe) and the binary alloy of the minor component may be performed so that the concentration of iron (Fe) is in the range of 0 to 0.5 wt% with respect to 100 wt% of the entire plating bath.
나아가, 상기 아연(Zn) 기반의 알루미늄(Al) 합금괴를 침지시키는 단계는, 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 유효 알루미늄(Al)의 농도가 0.1 중량% 내지 0.3 중량%인 범위가 되도록 수행될 수 있다.
Further, the step of immersing the zinc (Zn) -based aluminum (Al) alloy ingot may be performed such that the concentration of effective aluminum (Al) is in the range of 0.1 wt% to 0.3 wt% with respect to 100 wt% .
한편, 본 발명에서 상기 용융 도금욕의 온도는 420℃ 내지 500℃인 것이 바람직하다.
In the present invention, the temperature of the hot-dip coating bath is preferably 420 to 500 ° C.
다른 측면에서, 본 발명은, 상기와 같은 방법으로 제조된 도금성이 우수한 용융아연강판으로, 소지 강판; 및 상기 소지 강판 상에 형성된 아연계 도금층을 포함하며, 상기 아연계 도금층은, 미량성분 0 초과 2 중량% 이하; 및 알루미늄(Al) 0.8 중량% 이하를 함유하는 잔부의 아연(Zn)을 포함하는 것인 도금성이 우수한 용융아연강판을 제공하고자 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a hot-dip galvanized steel sheet produced by the above-described method, And a zinc-based plated layer formed on the base steel sheet, wherein the zinc-based plated layer has a trace amount of more than 0 to 2% by weight; And a balance of zinc (Zn) containing not more than 0.8% by weight of aluminum (Al).
본 발명에 따르면, 용융아연강판의 제조방법에서, 도금욕은 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 미량성분을 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함하는 용융 도금욕을 이용하여 도금층을 형성함으로써, 도금성 및 도금밀착성이 우수한 아연도금강판을 제조할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
According to the present invention, in the method of manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet, the plating bath is selected from the group consisting of Ni, Cu, Ti, Co, Ca and Ber A plating layer is formed by using a hot-dip coating bath containing at least one kind of minor component at a concentration of 0 to 0.3 wt% with respect to 100 wt% of the entire plating bath, thereby obtaining a galvanized steel sheet Can be produced.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are also provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.
본 발명의 발명자들은 소지 강판을 열처리 하는 과정에서 소지 강판의 표면에 실리콘(Si), 망간(Mn) 또는 알루미늄(Al)이 단독으로 혹은 복합 산화물을 형성함에 따라 상기 소지 강판 상에 아연계 도금층을 형성할 때, 도금성 및 도금 밀착성을 저해하는 결과를 초래한다는 것을 수 차례 경험하였다. 이에 소둔 과정에서 소지 강판의 표면에 생성되는 산화물과 무관하게 도금성 및 도금 밀착성이 우수한 용융아연강판을 제공할 수 있는 방안에 대하여 깊이 연구한 결과, 미량 성분을 일정 함량으로 포함시킨 용융 도금욕을 이용하여 아연계 도금층을 형성하는 경우 상기와 같은 목적을 달성할 수 있음을 알아내었다.
The inventors of the present invention have found that when silicon (Si), manganese (Mn), or aluminum (Al) is formed on the surface of a base steel sheet alone or in a complex oxide in the process of heat treating the base steel sheet, It has been experienced that it causes a deterioration in the plating property and the plating adhesion property in forming. As a result of intensive research into providing a hot-dip galvanized steel sheet having excellent plating and plating adhesion irrespective of oxides formed on the surface of the steel sheet during the annealing process, it has been found that a hot- It has been found that the above object can be achieved in the case where a zinc-based plated layer is formed by using the above-
보다 구체적으로, 소지 강판이 아연 도금욕에 침지되는 과정에서 소지 강판으로부터 철(Fe)이 도금욕으로 용출되는 현상에 착안하여, 용융 도금욕 내에 철(Fe)을 기반으로 미량성분이 첨가된 이원계 이상의 합금을 침지시킴으로써, 용융 도금욕 내 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함시키고, 이러한 용융 도금욕을 이용하여 아연계 도금층을 형성시키는 방법으로 용융아연강판의 우수한 도금성 및 도금밀착성을 확보할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
More specifically, attention has been paid to the phenomenon that iron (Fe) is eluted into the plating bath from the base steel sheet in the process of immersing the base steel sheet in the zinc plating bath, and a binary system in which a trace component is added based on iron (Fe) Or more by immersing the above-mentioned alloy in a molten bath so that the minor component in the molten bath is contained in a concentration of 0 to 0.3% by weight based on 100% by weight of the whole plating bath and the zinc- It is possible to secure the excellent plating ability and the plating adhesion of the zinc steel sheet, and the present invention has been completed.
일 측면에서, 본 발명에 따른 도금성이 우수한 용융아연강판의 제조방법은, 소지 강판을 열처리하는 단계; 및 상기 열처리된 소지 강판을 용융 도금욕에 통과시켜 도금하는 단계를 포함하고, 상기 용융 도금욕은, 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함하는 것일 수 있다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet excellent in platability, comprising the steps of: (Ni), copper (Cu), titanium (Ti), cobalt (Co), calcium (Ca), and the like, and a step of passing the heat- treated ground steel sheet through a hot dip galvanizing bath, And beryllium (Be) in a concentration of 0 to 0.3% by weight based on 100% by weight of the total plating bath.
먼저, 우수한 재질 확보를 위하여, 상기 소지 강판을 열처리하는 단계를 수행한다. 상기 소지 강판을 열처리하는 방법은 당해 기술분야에 잘 알려진 방법을 이용하여 수행될 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다.
First, in order to secure excellent quality, the step of heat-treating the base steel sheet is performed. The method of heat-treating the ground steel sheet may be carried out using a method well known in the art, and is not particularly limited.
이때, 상기 소지 강판은 당해 기술분야에 잘 알려진 합금 조성을 포함하는 것을 제한 없이 이용할 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 다만, 예를 들면, 실리콘(Si), 망간(Mn) 또는 알루미늄(Al)을 다량 함유하여 전술한 문제점을 유발할 가능성이 있는 소지 강판이 바람직하게 적용될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에서 상기 소지 강판은 실리콘(Si), 망간(Mn) 및 알루미늄(Al)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상이 0.5중량% 이상 포함되는 것일 수 있다. 물론, 상기 함량보다 낮은 실리콘(Si), 망간(Mn) 또는 알루미늄(Al)을 포함하더라도 미도금 현상이나 도금 박리현상이 문제될 수 있으므로, 이러한 강종 또한 본 발명의 소지 강판으로 모두 이용 가능하다. 한편, 상기 실리콘(Si), 망간(Mn) 또는 알루미늄(Al)이 다량 포함되어 도금 밀착성을 저하시킬 수 있는 가능성이 있는 강종은 모두 본 발명의 소지 강판으로 적용될 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 실리콘(Si), 망간(Mn) 또는 알루미늄(Al) 함량의 상한에 대해서 특별히 한정하지 않는다.
At this time, the above-mentioned base steel sheet may be used without limitation, including those alloy compositions well known in the art, and is not particularly limited. However, a base steel sheet containing a large amount of silicon (Si), manganese (Mn) or aluminum (Al) and possibly causing the above problems can be preferably applied. More specifically, in the present invention, the base steel sheet may contain 0.5 wt% or more of at least one selected from the group consisting of silicon (Si), manganese (Mn), and aluminum (Al) Of course, even if silicon (Si), manganese (Mn), or aluminum (Al) is lower than the above-mentioned content, unplating phenomenon or plating peeling may be a problem. On the other hand, all of the steel species which may contain a large amount of silicon (Si), manganese (Mn), or aluminum (Al) and possibly lower the plating adhesion can be applied as the base steel sheet of the present invention. Si), manganese (Mn), or aluminum (Al).
다음으로, 상기 열처리된 소지 강판을 용융 도금욕에 통과시켜 도금하는 단계를 수행한다.
Next, the step of passing the heat-treated ground steel sheet through a hot-dip galvanizing bath to perform plating.
이때, 상기 용융 도금욕에 포함되는 미량 성분의 함량을 제어하는 것이 특히 중요하다.
At this time, it is particularly important to control the content of trace components contained in the hot-dip coating bath.
일반적으로 도금층 형성을 위한 용융 도금욕에 소지 강판이 침지되면, 소지 강판으로부터 철(Fe)이 용융 도금욕 중으로 확산되어 용융 도금욕 내 철(Fe)의 농도가 증가하게 되며, 이를 철(Fe) 용출이라고 한다. 그러나, 도금욕 내 유효 알루미늄(Al)의 농도가 증가하거나 도금욕 온도가 감소함에 따라, 이러한 철(Fe)의 용출 현상은 감소하게 된다. 본 발명에서는 이러한 철(Fe)의 용출 현상을 이용하여 상기 용융 도금욕에 포함되는 미량 성분의 함량을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 용융 도금욕에 침지시킴으로써, 철(Fe) 성분의 용출과 함께 미량 성분이 용융 도금욕 내로 용출되도록 하여 미량 성분의 함량을 제어할 수 있다.
Generally, when the base steel sheet is immersed in a hot-dip galvanizing bath for forming a plating layer, iron (Fe) diffuses from the base steel sheet into the hot-dip galvanizing bath to increase the concentration of iron (Fe) It is called leaching. However, as the concentration of the effective aluminum (Al) in the plating bath is increased or the plating bath temperature is decreased, the dissolution phenomenon of such iron (Fe) is reduced. In the present invention, the content of the trace components contained in the above-mentioned hot-dip coating bath can be controlled by utilizing the dissolution phenomenon of Fe (Fe). More specifically, by immersing iron (Fe) and a binary alloy of the above-mentioned minor components in a hot-dip coating bath, the iron (Fe) component is eluted and a trace component is dissolved into the hot-dip bath to control the content of the minor component .
특히, 본 발명에서, 상기 용융 도금욕은 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%를 기준으로, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함하는 것일 수 있다. 용융 도금욕에 포함되는 상기 미량 성분의 농도는, 용융아연강판의 도금성 및 도금 밀착성을 향상시킬 수 있는 최적의 용융 도금욕을 형성하기 위한 조건으로, 본 발명에 따른 용융 도금욕을 이용하여 도금층이 형성된 용융아연강판은 도금성 및 도금 밀착성이 획기적으로 향상된다.
Particularly, in the present invention, the hot-dip coating bath preferably comprises at least one minor component selected from the group consisting of nickel (Ni), copper (Cu), titanium (Ti), cobalt (Co), calcium (Ca) Based on 100% by weight of the total plating bath, at a concentration of 0 to 0.3% by weight or less. The concentration of the minor component included in the hot dip coating bath is a condition for forming an optimal hot dip coating bath capable of improving the plating ability and the plating adhesion of the hot dip galvanized steel sheet, The formed hot-dip galvanized steel sheet is remarkably improved in the plating ability and the plating adhesion.
보다 구체적으로, 본 발명에 있어서, 상기 용융 도금욕은, 순수 아연괴를 용융시켜 용융 아연을 제조하는 단계; 상기 용융 아연 내에 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계; 상기 용융 아연 내에 아연(Zn) 기반의 알루미늄(Al) 합금괴를 침지시키는 단계; 및 상기 용융 아연 내에 순수 아연괴를 첨가하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.
More specifically, in the present invention, the above-mentioned hot-dip galvanizing bath comprises a step of melting pure zinc to produce molten zinc; Immersing iron (Fe) and a binary alloy of the minor component in the molten zinc; Immersing zinc (Zn) -based aluminum (Al) ingot in the molten zinc; And adding pure zinc into the molten zinc.
이때, 상기 용융 아연을 제조하는 단계는, 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 순수 아연괴를 0 초과 100 중량% 미만으로 용융시켜 액상 아연을 제조하는 방법으로 수행될 수 있다.
At this time, the step of producing the molten zinc may be performed by a method of producing liquid zinc by melting a pure zinc mass in an amount of more than 0 to 100% by weight based on 100% by weight of the entire plating bath.
또한, 상기 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계는, 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 철(Fe)의 농도가 0 초과 내지 0.5 중량% 이하인 범위가 되도록 수행될 수 있다.
The step of immersing the iron (Fe) and the binary alloy of the minor component may be performed so that the concentration of iron (Fe) is in the range of more than 0 to 0.5 wt% with respect to 100 wt% of the entire plating bath have.
본 발명에서, 상기 용융 도금욕 내에 포함되는 미량 성분의 용출은 전술한 바와 같이 철(Fe)의 용출이 우선적으로 일어나는 경우에 발생하며, 상기 미량 성분의 함량은 상기 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계에 사용되는 이원계 합금에 포함되는 미량 성분의 조성에 의존적이다. 따라서, 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 용융 도금욕에 침지시키는 시간을 변화시키면, 용출되는 철(Fe)의 양을 제어할 수 있고, 철(Fe)의 용출량이 정해지면 미량 성분의 용출량 또한 합금조성의 비율만큼 정해지게 된다.
In the present invention, the elution of the minor component contained in the hot-dip bath occurs when the dissolution of iron (Fe) occurs preferentially as described above, and the content of the minor component is lower than the content of the iron (Fe) Based alloy which is used in the step of immersing the binary alloy made of the rare earth metal. Therefore, the amount of iron (Fe) to be eluted can be controlled by changing the time for immersing the iron (Fe) and the binary alloy consisting of the minor component in the molten bath, and when the elution amount of iron (Fe) The elution amount of the component is also determined by the ratio of the alloy composition.
또한, 도금욕 내에서 철(Fe)의 용출과 함께 미량 성분의 확산이 함께 이루어지므로 철(Fe)은 포함되기만 하면 되고, 그 하한은 특별히 한정되지 않는다. 다만, 도금욕 내 철(Fe)의 농도가 0.5중량%를 초과하게 되면 철(Fe)-알루미늄(Al) 화합물 형태의 상부 드로스 또는 철(Fe)-아연(Zn) 화합물 형태의 하부 드로스 생성을 심화시켜 이후 강판 인출시 도금 결함을 유발하게 된다.
In addition, iron (Fe) dissolves in the plating bath and the minor component diffuses together. Therefore, iron (Fe) is only required to be included, and the lower limit is not particularly limited. However, if the concentration of iron (Fe) in the plating bath exceeds 0.5 wt%, the upper dross in the form of iron (Fe) -aluminum (Al) compound or the lower dross in the form of iron (Fe) The formation is deepened, which causes plating defects in the subsequent steel sheet withdrawal.
나아가, 상기 아연(Zn) 기반의 알루미늄(Al) 합금괴를 침지시키는 단계는, 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 유효 알루미늄(Al)의 농도가 0.1 중량% 내지 0.3 중량%인 범위가 되도록 수행될 수 있다. 도금욕 내 유효 알루미늄(Al)의 농도는 소지 강판이 도금욕에 침지되는 과정에서 철(Fe) 용출에 영향을 주어, 철(Fe)-아연(Zn) 합금상의 형성에 영향을 미치며, 철(Fe)-알루미늄(Al) 합금화 억제층이 소지 강판 및 아연계 도금층의 계면에서 차지하는 피복 면적율에도 중요한 영향을 끼친다. 이때, 도금욕 내 상기 유효 알루미늄(Al)의 농도가 0.1중량%에 미달하면 철(Fe) 용출이 가속화되어 도금욕에 침지된 소지 강판이 용해되어 철(Fe)-아연(Zn) 화합물 형태의 드로스를 많이 형성하므로 강판을 인출하는 과정에서 결함을 유발하는 문제가 생긴다. 또한, 도금욕 내 상기 유효 알루미늄(Al)의 농도가 0.3중량%를 초과할 경우 철(Fe)-알루미늄(Al) 화합물 형태의 상부 드로스를 많이 형성하므로 강판을 인출하는 과정에서 표면 결함이 발생하는 문제가 생긴다. 따라서, 도금욕 내 유효 알루미늄(Al)의 농도는 전체 도금욕 100 중량%에 대하여 0.1 중량% 내지 0.3 중량% 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.
Further, the step of immersing the zinc (Zn) -based aluminum (Al) alloy ingot may be performed such that the concentration of effective aluminum (Al) is in the range of 0.1 wt% to 0.3 wt% with respect to 100 wt% . The concentration of the effective aluminum (Al) in the plating bath affects the elution of iron (Fe) during the immersion of the base steel in the plating bath and affects the formation of the iron (Fe) -zinc (Zn) alloy phase, Fe) -Aluminum (Al) alloying inhibition layer has an important influence also on the coverage area ratio in the interface between the base steel sheet and the zinc plated layer. At this time, if the concentration of the effective aluminum (Al) in the plating bath is less than 0.1 wt%, the release of iron (Fe) accelerates and the base steel sheet immersed in the plating bath dissolves to form iron (Fe) A lot of dross is formed, which causes a problem of causing defects in the process of drawing the steel sheet. Also, when the concentration of the effective aluminum (Al) in the plating bath exceeds 0.3 wt%, a large amount of iron (Fe) -aluminum (Al) compound upper dross is formed, . Therefore, it is preferable that the concentration of effective aluminum (Al) in the plating bath is in the range of 0.1 wt% to 0.3 wt% with respect to 100 wt% of the entire plating bath.
한편, 본 명세서에서, 도금욕 내 유효 알루미늄(Al) 농도라 함은 도금욕 중 철(Fe)과 알루미늄(Al)이 반응하여 철(Fe)-알루미늄(Al) 합금을 형성하여 상부 드로스(top dross)를 형성하거나 도금욕 표면에 얇은 알루미늄(Al) 산화막을 형성하는 데 사용된 알루미늄(Al) 함량을 배제한 나머지 용융 아연에 고용되어 있는 알루미늄(Al) 농도를 의미한다.
In the present specification, the effective aluminum (Al) concentration in the plating bath means that the iron (Fe) and aluminum (Al) in the plating bath react with each other to form an iron (Fe) refers to the aluminum (Al) concentration dissolved in the remaining molten zinc excluding the aluminum (Al) content used to form the top dross or to form a thin aluminum (Al) oxide film on the surface of the plating bath.
본 발명에 따른 도금성이 우수한 용융아연강판의 제조방법에서, 상기 용융 도금욕의 온도는 예를 들면, 420℃ 내지 500℃일 수 있다. 만약, 상기 도금욕의 온도가 420℃ 미만일 경우에는 아연의 응고가 시작되어 아연도금욕의 점도가 증가하여 강판을 감는 롤(roll)의 이동도가 감소되어 강판과 롤 간의 미끄럼(slip)을 유발시켜 강판에 결함을 발생시키는 문제점이 있다. 또한, 도금욕의 온도가 500℃를 초과하게 되면 강판의 용해를 촉진시켜 철(Fe)-아연(Zn) 화합물 형태의 드로스 발생을 가속화시켜 미도금이 발생한다.
In the method of manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet excellent in platability according to the present invention, the temperature of the hot-dip galvanizing bath may be, for example, 420 ° C to 500 ° C. If the temperature of the plating bath is less than 420 ° C., the solidification of zinc starts and the viscosity of the zinc plating bath is increased to reduce the mobility of rolls wound around the steel sheet, thereby causing a slip between the steel sheet and the roll Thereby causing defects in the steel sheet. Further, when the temperature of the plating bath exceeds 500 캜, dissolution of the steel sheet is promoted to accelerate the generation of iron (Fe) -Zn (Zn) compound dross, thereby causing unplated.
선택적으로, 본 발명에 따른 용융아연강판 제조방법은 상기 도금하는 단계 후에 480℃ 내지 600℃로 합금화 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이 합금화 열처리 온도를 480℃ 이상으로 제어함으로써 아연 도금층 내에 철(Fe) 함유량을 충분히 확보할 수 있고, 600℃ 이하로 제어함으로써 도금층 내에 철(Fe) 함유량이 과도하여 가공하는 과정에서 도금층이 탈락하는 파우더링 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
Alternatively, the method of manufacturing a hot dip galvanized steel sheet according to the present invention may further include a step of performing an alloying heat treatment at 480 ° C to 600 ° C after the plating step. As described above, by controlling the alloying heat treatment temperature to 480 DEG C or higher, the iron (Fe) content can be sufficiently secured in the zinc plating layer, and when the iron (Fe) content is excessively controlled in the plating layer, It is possible to prevent the falling powdering phenomenon.
다음으로, 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 도금성이 우수한 용융아연강판에 대하여 설명하기로 한다.
Next, a hot-dip galvanized steel sheet produced by the manufacturing method according to the present invention having excellent plating ability will be described.
본 발명에 따른 도금성이 우수한 용융아연강판은, 소지 강판; 및 상기 소지 강판의 적어도 일면에 형성된 아연계 도금층을 포함하며, 상기 아연계 도금층은, 미량성분 0 초과 2 중량% 이하; 및 알루미늄(Al) 0.8 중량% 이하를 함유하는 잔부의 아연(Zn)을 포함하는 것일 수 있다.
The hot-dip galvanized steel sheet excellent in galvanizing property according to the present invention comprises: a base steel sheet; And a zinc-based plated layer formed on at least one surface of the base steel sheet, wherein the zinc-based plated layer has a trace amount of more than 0 to 2% by weight; And zinc (Zn) in the balance containing not more than 0.8% by weight of aluminum (Al).
본 발명에서, 상기 소지 강판; 및 상기 소지 강판의 적어도 일면에 아연계 도금층을 형성하는 용융 도금욕에 대한 부분은 전술한 바와 같다.
In the present invention, the base steel sheet; And the portion for the hot-dip galvanizing bath forming the zinc-based plated layer on at least one side of the backing steel sheet are as described above.
이때, 상기 미량성분은 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The trace component may be at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), copper (Cu), titanium (Ti), cobalt (Co), calcium (Ca), and beryllium (Be) It is not.
또한, 본 발명에 따른 도금성이 우수한 용융아연강판에서 상기 아연계 도금층의 부착량은 0 초과 70g/㎡이하일 수 있다. 아연계 도금층의 부착량이 너무 많으면 생산성이 저하될 수 있으므로 아연계 도금층의 부착량은 70g/㎡이하인 것이 바람직하다.
In addition, in the hot-dip galvanized steel sheet excellent in platability according to the present invention, the adhesion amount of the zinc-based plated layer may be 0 to 70 g / m 2 or less. If the adhesion amount of the zinc-based plated layer is too large, the productivity may deteriorate. Therefore, the adhesion amount of the zinc-based plated layer is preferably 70 g / m 2 or less.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 도금성이 우수한 용융아연강판은, 소지 강판 상에 미량성분을 0초과 2 중량% 이하의 함량으로 포함하는 아연계 도금층을 포함함으로써, Si, Mn 또는 Al 등과 같은 난도금성 원소에 의한 도금성 및 도금밀착성의 저하를 효과적으로 방지할 수 있으며, 이를 통해 90면적%이상, 보다 바람직하게는 95 면적% 이상의 아연도금층 피복율을 가질 수 있다.
As described above, the hot-dip galvanized steel sheet having excellent plating ability according to the present invention includes a zinc-based plated layer containing a minor component in an amount of not less than 0% and not more than 2% by weight on a base steel sheet, It is possible to effectively prevent deterioration of the plating property and the plating adhesion by the Venus element, and through this, it is possible to have a coverage rate of the zinc plating layer of not less than 90% by area, more preferably not less than 95% by area.
한편, 상기 아연계 도금층은 용융아연도금층 또는 합금화 용융아연도금층일 수 있다.
Meanwhile, the zinc-based plated layer may be a hot-dip galvanized layer or a galvannealed hot-dip galvanized layer.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of specific examples. The following examples are provided to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
실시예Example 1 One
Si, Mn 및 Al 함량의 총합이 3.1중량%인 강판을 냉간 압연하고, 탈지 및 산세공정을 거쳐 강판 표면을 청정화한 후, 환원로에서 5체적%의 수소를 포함하는 질소가스를 불어 주며 810℃의 온도에서 60초 동안 소둔 공정을 실시하였다. 다음으로, 냉각대를 거친 강판을 용융 도금욕에 5초 동안 침지하였다. 이때, 용융 도금욕 내 유효 알루미늄(Al) 농도는 0.21 중량%, 철(Fe)의 농도는 0.25 중량%이고, 도금욕의 온도는 445℃로 조절하였다. 이후, 상기 강판을 냉각하고, 용융아연도금욕에 5초동안 침지한 후 에어 와이핑(Air wipping)을 통해 표면에 입혀진 도금 부착량이 60g/m2 수준을 유지하도록 하여 용융아연강판을 제조하였다.
The steel sheet having a total content of Si, Mn and Al of 3.1% by weight was cold-rolled and subjected to degreasing and pickling to clean the surface of the steel sheet. Thereafter, nitrogen gas containing 5% by volume of hydrogen was blown in a reducing furnace, Lt; 0 > C for 60 seconds. Next, the steel sheet having passed through the cooling stand was immersed in the hot-dip galvanizing bath for 5 seconds. At this time, the effective aluminum (Al) concentration in the hot dip coating bath was 0.21 wt%, the iron (Fe) concentration was 0.25 wt%, and the temperature of the plating bath was adjusted to 445 캜. Thereafter, the steel sheet was cooled, immersed in a hot dip galvanizing bath for 5 seconds, and then subjected to air wiping to maintain a coating amount of 60 g / m 2 on the surface, thereby preparing a hot-dip galvanized steel sheet.
실시예Example 2 내지 6 및 2 to 6 and 비교예Comparative Example 1 내지 5 1 to 5
용융 도금욕 내 유효 알루미늄(Al) 농도, 철(Fe)의 농도 및 도금욕의 온도를 하기 [표 1]에 나타낸 범위로 조절한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 용융아연강판을 제조하였다.
A hot-dip galvanized steel sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the effective aluminum (Al) concentration in the hot-dip coating bath, the concentration of iron (Fe) and the temperature of the plating bath were adjusted to the ranges shown in Table 1 below.
(℃)Plating bath temperature
(° C)
(중량%)Fe concentration in the plating bath
(weight%)
실험예Experimental Example : : 도금성Plating property 및 도금 밀착성 측정 And plating adhesion measurement
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 용융아연강판의 도금성을 평가하기 위해 강판 표면 전체 면적에 대한 아연 도금층의 피복 면적율을 측정하여 하기 [표 2]에 나타내었다. The coated area ratio of the zinc plated layer to the entire surface area of the steel sheet was measured in order to evaluate the plating performance of the hot-dip galvanized steel sheets produced according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5, and the results are shown in Table 2 below.
또한, 강판의 도금 밀착성을 측정하기 위해 30x80㎟ 크기의 시편을 180°각도로 굽힘 가공 후 벤딩 시험(bending test)을 실시하였다. 이 때, 강판의 재질 특성에 따라 소재가 파단되지 않는 범위에서 0T 또는 1T 벤딩을 실시하였다. 상기 도금 밀착성의 평가는 벤딩부에 투명 비닐테이프를 붙였다가 떼어냈을 때 도금층이 묻어나오는 경우에는 '박리', 도금층이 전혀 묻어 나오지 않는 경우에는 '비박리'로 평가하는 방식으로 이루어졌으며, 그 결과는 하기 [표 2]에 나타내었다.
In order to measure the plating adhesion of the steel sheet, a specimen having a size of 30x80 mm 2 was bent at an angle of 180 °, and then subjected to a bending test. At this time, 0T or 1T bending was performed in a range in which the material was not broken according to the material properties of the steel sheet. The evaluation of the adhesion of the plating was carried out in such a manner that when the transparent vinyl tape was attached to the bending portion and peeled off, the coating layer was peeled off and the coating layer was not peeled off. Are shown in Table 2 below.
피복면적율
(%)Zinc plated layer
Coverage area ratio
(%)
상기 [표 2]에 나타낸 바와 같이, 용융 도금욕 내 철(Fe) 농도, 유효 알루미늄(Al) 농도 및 도금욕 온도가 본 발명의 범위를 만족하는 실시예 1 내지 6의 경우, 아연계 도금층의 피복 면적율이 모두 95% 이상으로 나타나 도금성이 매우 우수한 것을 알 수 있다. 또한, 도금 밀착성 테스트에서도 박리된 부분이 전혀 없어, 도금 밀착성도 매우 뛰어남을 확인할 수 있다.
As shown in Table 2, in Examples 1 to 6 in which the iron (Fe) concentration, the effective aluminum (Al) concentration and the plating bath temperature in the hot dip coating satisfy the range of the present invention, The coating area ratio is 95% or more, which indicates that the plating ability is extremely excellent. Also, in the plating adhesion test, there is no peeled portion, and it is confirmed that the plating adhesion is also excellent.
그러나, 도금욕 온도가 본 발명의 하한 범위를 벗어나는 비교예 1의 경우, 도금욕의 온도가 낮으므로 아연의 응고가 시작되면서 아연 도금욕의 점도가 증가하여 강판과 롤 간의 미끄럼에 의한 결함이 발생하였다. 그 결과 아연계 도금층의 피복 면적율이 84%에 그쳤으므로 도금성이 떨어지는 것을 알 수 있다.
However, in the case of Comparative Example 1 in which the plating bath temperature is out of the lower limit range of the present invention, since the temperature of the plating bath is low, the coagulation of zinc starts and the viscosity of the zinc plating bath increases to cause defects Respectively. As a result, the coating area ratio of the zinc-based plated layer was only 84%, which means that the plating ability was poor.
또한, 도금욕 내 철(Fe) 농도가 본 발명의 상한 범위를 벗어나는 비교예 2의 경우, 철(Fe)-알루미늄(Al) 화합물 형태의 상부 드로스 또는 철(Fe)-아연(Zn) 화합물 형태의 하부 드로스 생성을 심화시켜 강판 표면에 도금 결함을 유발시켰다. 이로 인해, 아연 도금층의 피복면적율이 86%에 그쳐 도금성이 열위하였고 도금박리가 발생하였다.
In the case of Comparative Example 2 in which the iron (Fe) concentration in the plating bath deviates from the upper limit range of the present invention, the upper dross or the iron (Fe) -Zinc (Zn) compound in the form of iron Deepening the formation of lower dross in the form of plating defects on the surface of the steel sheet. As a result, the coated area ratio of the zinc plated layer was only 86%, which resulted in a poor plating ability and a plating peeling.
나아가, 도금욕 내 유효 알루미늄(Al) 농도가 본 발명의 하한 범위를 벗어나는 비교예 3의 경우, 도금욕 내에서 철(Fe)의 용출이 가속화되어 도금욕에 침지된 강판이 용해되어 철(Fe)-아연(Zn) 화합물 형태의 하부 드로스를 많이 형성함에 따라 강판 인출 과정에서 도금 결함이 발생하였고, 아연 도금층의 피복 면적율이 85%에 그쳐 도금성이 열위하고 도금박리가 발생하였다.
Further, in the case of Comparative Example 3 in which the effective aluminum (Al) concentration in the plating bath deviates from the lower limit range of the present invention, the dissolution of iron (Fe) accelerated in the plating bath to dissolve the steel sheet immersed in the plating bath, ) - Zinc (Zn) compound, the plating defect occurred in the steel sheet withdrawing process, and the coating area ratio of the zinc plating layer was 85%, so that the plating property was weakened and the plating peeling occurred.
또한, 도금욕 온도가 본 발명의 상한 범위를 벗어나는 비교예 4의 경우, 도금욕 내 소지 강판의 철(Fe) 용출 현상을 가속화시켜 철(Fe)-아연(Zn) 화합물 형태의 하부 드로스 발생이 심화됨에 따라 강판 표면에 미도금을 유발하였고 도금박리현상이 발생하였다.
Further, in the case of Comparative Example 4 in which the plating bath temperature deviates from the upper limit range of the present invention, the iron (Fe) leaching phenomenon of the base steel sheet in the plating bath is accelerated to generate the bottom dross of iron (Fe) As a result, the surface of the steel sheet was unplated and the plating peeling phenomenon occurred.
마지막으로, 도금욕 내 유효 알루미늄(Al) 농도가 본 발명의 하한 범위를 벗어나는 비교예 5의 경우, 철(Fe)-알루미늄(Al) 화합물 형태의 상부 드로스를 많이 형성시켜 강판 표면에 결함을 발생시켰으며 도금층이 탈락하는 현상을 가져왔다.
Finally, in Comparative Example 5 in which the effective aluminum (Al) concentration in the plating bath deviates from the lower limit of the present invention, a large amount of iron (Fe) -aluminum (Al) compound upper dross is formed, And the plating layer was dropped.
이상에서 본 명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but various modifications and changes may be made without departing from the scope of the invention. To those of ordinary skill in the art.
Claims (12)
상기 열처리된 소지 강판을 용융 도금욕에 통과시켜 도금하는 단계를 포함하고,
상기 용융 도금욕은 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함하고,
상기 용융 도금욕은, 순수 아연괴를 용융시켜 용융 아연을 제조하는 단계; 상기 용융 아연 내에 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계; 상기 용융 아연 내에 아연(Zn) 기반의 알루미늄(Al) 합금괴를 침지시키는 단계; 및 상기 용융 아연 내에 순수 아연괴를 첨가하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 것인 도금성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.
Heat treating the base steel sheet; And
And a step of passing the heat-treated ground steel sheet through a hot-dip galvanizing bath to perform plating,
Wherein the hot-dip coating bath comprises one or more minor components selected from the group consisting of nickel (Ni), copper (Cu), titanium (Ti), cobalt (Co), calcium (Ca), and beryllium (Be) %, More than 0 to 0.3% by weight,
Wherein the hot dip galvanizing bath comprises: melting pure zinc to produce molten zinc; Immersing iron (Fe) and a binary alloy of the minor component in the molten zinc; Immersing zinc (Zn) -based aluminum (Al) ingot in the molten zinc; And a step of adding pure zinc into the molten zinc. The method of producing a hot-dip galvanized steel sheet according to claim 1,
상기 용융 아연을 제조하는 단계는,
전체 도금욕 100 중량%에 대하여 순수 아연괴를 0 초과 100 중량% 미만으로 용융시키는 방법으로 수행되는 것인 도금성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of preparing the molten zinc comprises:
Wherein the method is carried out by a method of melting pure zinc in an amount of more than 0 to less than 100% by weight based on 100% by weight of the total plating bath.
상기 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계는,
전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 철(Fe)의 농도가 0 초과 0.5 중량%이하인 범위가 되도록 수행되는 것인 도금성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.
The method according to claim 1,
The step of immersing the iron (Fe) and the binary alloy consisting of the minor component (s)
Wherein a concentration of iron (Fe) is in a range of 0 to 0.5 wt% with respect to 100 wt% of the entire plating bath.
상기 아연(Zn) 기반의 알루미늄(Al) 합금괴를 침지시키는 단계는,
전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 유효 알루미늄(Al)의 농도가 0.1 중량% 내지 0.3 중량%인 범위가 되도록 수행되는 것인 도금성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.
The method according to claim 1,
The step of immersing the zinc (Zn) -based aluminum (Al)
Wherein the concentration of the effective aluminum (Al) is in the range of 0.1 wt% to 0.3 wt% with respect to 100 wt% of the entire plating bath.
상기 용융 도금욕의 온도는 420℃ 내지 500℃인 도금성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature of the hot dip galvanizing bath is in the range of 420 ° C to 500 ° C.
상기 도금하는 단계 후에 480℃ 내지 600℃로 합금화 열처리하는 단계를 더 포함하는 것인 도금성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of performing an alloying heat treatment at 480 to 600 캜 after the plating step.
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