KR101657833B1

KR101657833B1 - 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101657833B1
Application number: KR1020140189000A
Authority: KR
Inventors: 배대철; 조홍래
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2016-09-20
Also published as: KR20160078797A

Abstract

본 발명은, 중량%로, C: 0.001~0.015%, Si: 0.001~0.3%, Mn: 0.1~0.6%, P: 0.01%이하, S: 0.01%이하(0% 제외), 가용 Al: 0.1%이하(0% 제외), Cu: 0.05~0.5%, N: 0.001~0.01%, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 강판, 상기 강판의 표면상에 형성된 알루미늄 클래드층을 포함하는 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판을 제공한다.
본 발명에 따르면, 강판과 알루미늄 클래드층의 계면에 금속간 화합물이 형성되지 않아 고온 접착강도 및 내구성이 우수한 고온 접착강도 및 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판 및 그 제조방법{ALUMINUM CLAD STEEL SHEET HAVING EXCELLENT HIGH TEMPERATURE BRAZING-RESISTANCE AND STRENGTH AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 클래드 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전소 복수기관 냉각 튜브용에 널리 사용될 수 있는 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

클래드강판은 니켈· 니켈합금· 스테인레스강· 황동· 알루미늄· 아연합금 등 다른 종류의 강 또는 금속을 압착한 후 원자 확산을 결합을 통해 이루어진 것으로 접합강판이라고도 한다. 이러한 클래드강판은 기존 클래드와는 달리 다른 금속판의 표면에 포개서 함께 압연하여 제작한다.

일반적으로 스테인레스강이나 티타늄 등 가격이 높은 소재를 모재에 압착하여 제조함으로써 원가 절감효과가 크고 내식성이 양호하여 국내외에서 클래드 강판 수요가 증가하는 추세이다.

한편, 화력 및 원자력 발전소에서는 공업용수의 순환 사이클을 위한 필수과정으로 발전소에서 스팀 터빈으로 전기를 생산하고 난 후 터빈 출구에서 배출되는 증기를 물로 변환시키는 응축설비가 필수적이며, 발전용 응축기는 냉각방식에 따라 물을 이용하여 응축하는 표면복수기와 공기를 이용하는 공냉식으로 구분된다.

최근 발전소 전력 생산과정에 대한 환경규제가 엄격해짐에 따라 냉각공정에 물을 사용하는 수냉식보다 공기를 사용하는 공냉식이 주목 받고 있다. 즉, 바닷물, 강물을 이용하여 발전용 증기를 응축하는 전통적인 방식과 달리, 대기중 공기로 열교환기를 냉각시켜 증기를 응축수로 전환시키는 발전용 냉각설비로서 근래 아프리카, 중동 등 물 부족지역과 미국 등 선진국에서 수자원 고갈과 오염방지 등을 방지하기 위하여 공냉식 증기 응축기[ACC:Air Cooled Condenser] 설치를 의무화하고 있는 추세이다.

상기의 알루미늄 클래드 강판은 열간압연 공정에 의하여 하나의 클래드 판재로 가공되고, 조관 성형을 위한 최종 두께로 냉간압연하여 생산되게 된다.

냉간압연된 클래드 판재는 응력 제거 어닐링 열처리 공정을 거치는데 충분히 어닐링 처리하지 않으면 균열이 발생하게 되어 상온에서 프레스 성형공정에 의하여 캡 등 복잡한 형상의 부품으로 성형할 수 없다. 하지만 너무 높은 온도나 긴 시간 열처리하면 산화나 결정립 성장이 과도하게 발생하는 문제점이 있다. 냉간압연된 클래드 판재는 또한 클래드 판재의 성형성이 이방성을 띠게 되면 열교환기 형상 및 제조 공정 설계 자유도에 영향을 미친다.

또한, 클래드 판재는 높은 기계적 특성 이외에도 우수한 접합특성을 확보하여야 열교환기 제품의 생산성과 신뢰성을 확보할 수 있다. 우수한 접합 특성은 재용융 필러 합금과 코어층 간의 우수한 젖음성, 높은 접합강도, 쳐짐 저항성, 브레이징 후 판재의 평탄도 등을 모두 갖춘 것을 의미하며, 그래야만 고압의 냉매 유출이나 브레이징 공정 중이나 사용 도중의 변형 등을 방지할 수 있고 유체의 흐름을 원활하게 하여 냉각 효율을 개선할 수 있다.

공냉식 증기 응축기는 전열관 튜브와 알루미늄 소재의 냉각 핀으로 구성되어 있으며, 튜브와 냉각 핀을 브레이징 접합하여 사용한다. 전열관 튜브 위에 알루미늄 합금소재의 냉각 핀이 브레이징 접합으로 접착되는데 있어서 튜브의 적정 강도가 유지되어야 하며 튜브와 핀 계면에서 합금층 생성 없이 접착강도가 확보되어야 핀이 함몰되지 않고 정상 제품으로 제조된다.

이를 위해서, 열교환기의 고온 접착강도가 우수한 알루미늄 클래딩재 제조에 관한 연구가 진행되고 있다.

특허문헌 1은 열교환기의 알루미늄 클래드 박판재용 코어 재료에 관한 것으로서 Al-Mn계 3xxx계 전신재 알루미늄 합금을 대상으로, 상기 합금에 Ti, Zr, V, Cr 중 선택된 1종 이상의 금속을 첨가하여 이루어지고, 상기 각 원소의 첨가량은 각 원소의 포정온도에서의 액상선 조성보다는 크고 접종 후 용탕 유지 온도에서의 액상선 조성보다는 낮게 첨가하는 것을 특징으로 하였으나, 상기 특허는 전열관 tube 재질이 아닌 클래딩 재질에 국한된다.

또한, 특허문헌 2에서는 클래드층 및 코팅된 철합금층을 구비하는 브레이징 시트제품 및 그 제조방법으로서 코어 금속 시트의 적어도 한 면에 형성된 4 내지 14 중량%의 실리콘을 함유하는 알루미늄 브레이징 합금의 클래드층을 포함하고, 상기 클래드층의 적어도 하나의 외면에 철-X 합금의 코팅층을 추가로 포함하며, X는 주석, 아연, 망간 및 구리로 구성된 그룹 중의 하나 이상의 것으로 선택되고, 상기 클래드층과 클래드층 외부의 모든 층은 브레이징 작업용 필러 금속을 형성하고, Fe:X의 몰비는 10:(0.3 내지 6)의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 브레이징 시트 제품을 언급하였다. 그러나, 상기 특허에서 제시한 방법은 전열관 튜브(tube) 재질과는 상이하고 클래드층 구성에 있어 번거로운 문제가 있다.

국내공개특허 제2013-0117190호 국내공개특허 제2005-0085603호

본 발명은 강중 합금원소의 조성을 제어함으로써 브레이징 열처리시 소지강판에서 철이 알루미늄 클래드층으로 확산하는 것을 방지하여 소지강판과 알루미늄 클래드층 계면에 합금층 형성을 억제하여 고온 브레이징 접합성을 개선시킨 고온 브레이징 접합성 우수한 내열강판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은, 중량%로, C: 0.001~0.015%, Si: 0.001~0.3%, Mn: 0.1~0.6%, P: 0.01%이하, S: 0.01%이하(0% 제외), 가용 Al: 0.1%이하(0% 제외), Cu: 0.05~0.5%, N: 0.001~0.01%, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 소지강판; 및 상기 소기강판의 표면상에 형성된 알루미늄 클래드층; 을 포함하는 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 소지강판과 상기 소지강판의 표면상에 형성된 알루미늄 클래드층과의 계면에 금속간 화합물이 형성되지 않아 고온 접착강도 및 내구성이 우수한 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판을 제공할 수 있어서, 발전소 응축기, 보다 자세히는 냉각수가 아닌 상온의 공기로 열교환기를 냉각하여 내부 증기를 응축수로 전환하는 설비에 용이하게 적용이 가능한 효과가 있다.

이하, 본 발명의 일 측면인 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

본 실시예의 알루미늄 클래드강판은 고온 접착강도 및 내구성을 확보하기 위하여 소정의 합금조성을 가지는 소지강판 위에 알루미늄 클래드층이 형성되어 있는 것으로서, 브레이징 접합 열처리시 소지강판의 Fe가 알루미늄 클래드층으로 확산되는 것을 방지함으로써 상기 소지강판과 상기 클래드층 계면에 금속간 화합물인 합금층 형성이 억제된다.

구체적으로 보면, 상기 소지강판은, 중량%로, C: 0.001~0.015%, Si: 0.001~0.3%, Mn: 0.1~0.6%, P: 0.01%이하, S: 0.01%이하(0% 제외), 가용 Al: 0.1%이하(0% 제외), Cu: 0.05~0.5%, N: 0.001~0.01%, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함한다.

위와 같이, 본 실시예에 따르면, 상기 소지강판과 상기 소지강판의 표면상에 형성된 알루미늄 클래드층의 계면에 금속간 화합물이 형성되지 않아 고온 접착강도 및 내구성이 우수한 알루미늄 클래드강판을 제공할 수 있다.

상기 소지강판의 각 성분의 수치 한정 이유를 설명하면 다음과 같다. 이하, 각 성분의 함량 단위는 특별히 언급하지 않은 경우에는 중량%임에 유의할 필요가 있다.

C: 0.001~0.015%

탄소(C)의 함량은 0.001~0.015%로 하는 것이 바람직하다. C는 강판의 강도를 증가시키는 원소로서, 일정 이상의 강도를 확보하기 위해서는 0.001%이상 함유하는 것이 바람직하나 탄소의 함량이 증가할수록 강판의 연성을 저하시키는 문제를 발생시키므로 그 함량이 0.015%를 초과하는 경우에는 심가공용 부품 가공시 크랙 등을 유발하여 심한 가공부위 제조가 곤란하기 때문에 그 상한은 0.015%로 하는 것이 바람직하다.

Si: 0.001~0.3%

실리콘(Si)의 함량은 0.001~0.3%로 하는 것이 바람직하다. Si는 치환형 고용강화 원소로서 강판의 강도를 상승시킬 뿐만 아니라, 클래드층의 내열성을 향상시키는 효과가 있으며 소지철 내의 N과 반응하여 Si₃N₄ 및 SiN을 생성하고 고용질소를 감소시키는 경향이 있다.

그 함량이 0.3%를 초과하는 경우에는 환원 재결정 열처리시 안정한 산화피막 생성으로 클래드 밀착성을 저해하며 열연강판에서의 표면 스케일(scale) 제거가 어렵고, 0.001% 미만에서는 클래드층과 소지층 계면에서의 Fe-Al 금속간 화합물의 성장을 억제할 수 없으므로 그 함량은 0.001~0.3%로 하는 것이 바람직하다.

Mn: 0.1~0.6%

망간(Mn)의 함량은 0.1~0.6%로 하는 것이 바람직하다. Mn은 고용강화 효과가 매우 큰 원소임과 동시에 오스테나이트에서 페라이트로의 변태를 지연시키는 원소이다. 또한 불가피하게 첨가되는 S에 기인하는 열간취성을 방지하는 역할을 하며 Al 클래드 후 내열성을 증대시키는 역할을 한다.

망간 함유량이 0.1%미만에서는 강판을 오스테나이트 단상역에서 열처리하기 위하여 높은 열처리 온도가 필요한데, 이는 강판의 산화를 가속시키고 클래드강판을 사용할지라도 클래드강판의 내식성을 열화시킨다. 또한, 페라이트, 오스테나이트 이상역 열처리에 의해 원하는 높은 강도를 확보할 수 없다. 또한, 그 함량이 0.6%를 초과하면 클래드 밀착성, 용접성, 표면외관, 충격특성 등의 문제가 우려되기 때문에 그 함량은 0.1~0.6%로 하는 것이 바람직하다.

P: 0.01%이하

P는 고온강도 개선에 효과가 있는 원소로서 0.01%초과 첨가되면 상온에서 강의 인성을 열화시킴에 따라 가공부 고온산화 특성이 열화되기 때문에 0.01%이하로 하는 것이 바람직하다.

S: 0.01%이하

황(S)의 함량은 0.01%이하로 하는 것이 바람직하다. S는 강 중에 불순물로서 존재하여 적열 취성을 일으키는 성분으로 강판의 연성 및 용접성을 저해하는 원소이다. 상기 S 함량이 0.01% 이하에서는 이러한 악영향이 크지 않기 때문에 그 상한을 0.01%로 하는 것이 바람직하다.

가용 Al: 0.01% 이하(0% 제외)

가용 알루미늄(가용 Al)의 함량은 0.01% 이하(0% 제외)로 하는 것이 바람직하다. 상기 Al은 탈산원소로서, 0.1%를 초과하게 되면 그 효과는 포화될 뿐만 아니라, 알루미나(Alumina) 등의 개재물을 증가시키고, N과 결합하여 AlN을 형성함으로써 고용 N을 감소시켜 항복강도 상승을 억제하기 때문에, 0.01%를 상한으로 하는 것이 바람직하다.

Cu: 0.05~0.5%

구리(Cu)의 함량은 0.05~0.5%로 하는 것이 바람직하다. Cu는 Fe보다 산화되기 어려운 원소로서 클래드성을 향상시키고, 0.2%이상 첨가시 소지철 내식성도 향상시키는 역할을 한다. 또한, 상기 Cu는 합금층/소지철 계면에서 배리어(barrier)특성을 나타냄으로써 내열성, 내변색성 개선에도 기여한다. Cu의 함유량이 0.05%미만에서는 내열성 향상 효과를 기대하기 어렵고, 0.5% 초과에서는 그 효과가 포화될 뿐만 아니라 제조 비용이 상승하기 때문에 그 상한을 0.5%로 하는 것이 바람직하다.

N: 0.001~0.01%

질소(N)의 함량은 0.001~0.01%로 하는 것이 바람직하다. N은 침입형 강화 원소임과 동시에 Ti, Nb, Al 등과 결합하여 질화물을 형성하는 원소로서, 본 발명에서 열처리 후 강도 유지를 위해서는 적정량의 N을 함유해야 한다.

N 함유량이 0.001% 미만에서는 상기 효과를 기대할 수 없고, N 함유량이 0.01%을 초과하게 되면, 제조 공정상 강판을 용해 및 연주를 하기 어려울 뿐만 아니라, 가공성 열화나 용접시 블로우 홀(blow hole) 발생을 야기할 수 있기 때문에 그 상한을 0.01%로 하는 것이 바람직하다.

나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함한다.

통상의 철강제조 과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있다는 사실은 당업계 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지 않는다.

본 실시예의 알루미늄 클래드강판은, 상기 조성을 가진 소지강판의 표면상에 알루미늄 클래드층을 형성하는 것으로서, 상기 알루미늄 클래드층은 바람직하게는 Si: 2중량%이하 더 바람직하게는 1~2중량%와, 나머지는 Al 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.

또한, 상기 알루미늄 클래드층의 두께는 20~100㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 50㎛ 전후, 즉 40~60㎛가 적당하다. 상기 알루미늄 클래드층의 두께가 20㎛ 미만이 되면 너무 얇아져 브레이징 후 밀착성이 열화될 수 있으며, 상기 알루미늄 클래드층의 두께가 100㎛를 초과하여 너무 두꺼워지면 브레이징 후 가공성이 나빠지는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 상기 강판과 상기 알루미늄 클래드층의 계면에 금속간 화합물을 포함하는 합금층을 포함할 수 있다. 상기 금속간 화합물은 Fe-Al-Si계 로서, 소지철 Fe와 클래드 층 성분 중의 Al 및 Si으로 이루어진다. 브레이징 후 합금층이 소지철/클래드층 계면에 형성되면 접착강도가 현저히 낮아져 쿨링 핀이 탈락하기 때문에 최대한 억제하여야 한다

따라서, 합금층 생성을 억제하기 위하여 강중의 N과 클래드층의 AL이 반응하여 소지철/클래드층 계면에 AlN 피막이 생성되도록 할 필요가 있다. 즉, 강중의 N이 존재할 수 있도록 N과 반응할 수 있는 강중 원소는 극력 첨가가 억제되어 클래딩 후 브레이징 열처리 접합공정에서 AlN 피막이 존재하도록 한다. 상기 AlN피막이 존재하면 브레이징 접합 열처리시 소지철에서 클래드층으로 Fe가 확산하는 현상을 방지함으로써 합금층 생성을 억제시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 고온 접착강도 및 내구성이 우수한 알루미늄 클래드강판은 다음과 같은 과정을 통해 제조될 수 있다.

즉, 그 제조방법은, 중량%로, C: 0.001~0.015%, Si: 0.001~0.3%, Mn: 0.1~0.6%, P: 0.01%이하, S: 0.01%이하(0% 제외), 가용 Al: 0.01%이하(0% 제외), Cu: 0.05~0.5%, N: 0.001~0.01%, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 강편을 준비하는 단계; 상기 강편을 재가열, 열간압연, 권취, 산세후 알루미늄 클래드층을 형성하는 단계; 혹은 상기 산세된 강판에 냉간압연 및 열처리된 강판에 알루미늄 클래드층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.

먼저, 상기 조성을 만족하는 강편을 준비하여 재가열하고, 열간압연을 행한 후 권취하여 열연강판을 제조한다.

상기 열연강판을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 통상의 방법에 의한다. 상기 열연강판은 일 예로, 1100℃ 이상 1300℃ 이하에서 재가열하고, Ar3 변태점 이상 920℃ 이하의 온도로 열간 마무리 압연을 행한 뒤, 500℃ 이상 600℃ 이하의 온도 범위에서 권취를 행하여 열연강판을 제조한다.

상기와 같이 제조된 열연강판을 산세함으로써 알루미늄 클래드용 소재를 공급하거나, 산세 후 냉간 압연을 거쳐 열처리하여 알루미늄 클래드용 소재를 공급한다. 즉, 상기 알루미늄 클래드방법은 열연산세 처리재를 대상으로 처리하여도 되고 냉간압연 후 열처리재를 대상으로 처리하여도 가능하다. 제조원가 측면에서는 열연산세 처리재를 활용하는 방법이 경제적으로 가장 유리하다.

이때 냉간 압하율은 한정되지 않지만, 너무 낮으면 원하는 두께를 얻기 어렵고 강판의 형상 교정이 힘들기 때문에 하한을 30%로 하는 것이 바람직하다. 또한 냉간압하율 80% 초과에서는 강판 에지(edge)부 크랙 발생이 쉽고, 냉간 압연시 부하가 크기 때문에 80% 이하로 하는 것이 바람직하다. 냉간압연 후 열처리온도는 너무 낮으면 재결정이 어려우며 너무 높으면 결정립 성장, 이방성 증가 등으로 원하는 재질을 얻을 수 없다.

예를 들어, 알루미늄 클래딩방법으로는 산세코일을 냉간압연하면서 동시에 클래딩하는 방법과 냉간압연 후 열처리된 냉연코일에 클래딩하는 방법등이 있다.

상기 알루미늄 클래딩시 20~100㎛의 두께로 행하는 것이 바람직하며 클래드 두께가 너무 얇으면 브레이징 후 접착성이 열화되고 너무 두꺼우면 브레이징 후 가공성이 나빠진다.

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

< 실시예 1>

하기 표 1의 조성을 갖는 강을 준비하였으며 단위는 중량%이다.

구분	C	Si	Mn	P	S	가용 Al	Cu	N
발명강1	0.002	0.004	0.2	0.01	0.008	0.004	0.1	0.003
발명강2	0.003	0.005	0.3	0.01	0.007	0.002	0.5	0.004
발명강3	0.002	0.005	0.2	0.01	0.007	0.003	0.1	0.010
발명강4	0.004	0.250	0.3	0.01	0.008	0.005	0.2	0.005
발명강5	0.003	0.004	0.2	0.01	0.007	0.004	0.05	0.002
비교강1	0.002	0.010	0.3	0.01	0.006	0.002	0.01	0.002
비교강2	0.02	0.007	0.2	0.01	0.008	0.05	0.01	0.003
비교강3	0.04	0.009	0.2	0.01	0.007	0.04	0.1	0.020
비교강4	0.03	0.005	0.3	0.01	0.007	0.05	0.3	0.002
비교강5	0.002	0.240	0.3	0.01	0.007	0.04	-	0.003

본 실시예는, 상기 표 1의 조성을 갖는 강을 진공용해하고, 주조하여 강편을 제조한 다음, 강편을 가열로에서 1250℃의 온도범위로 1 시간 동안 가열하고, 열간압연을 실시하여 열연강판을 제조하였다. 상기 열간압연은 900℃에서 종료하였으며, 550℃에서 권취를 실시하였다. 상기 열연강판을 산세하고, 냉간 압하율 75%로 냉간압연을 실시하면서 알루미늄 클래딩을 동시에 진행하였다.

상기 알루미늄 클래드는 산세처리 후 탈지 처리된 산세 강판을 냉간압연기에서 일정 두께로 압하되면서 동시에 클래딩되며, 그 후 550℃ 이상에서 상소둔 열처리 하였다. 한편 열처리된 냉연 강판은 상온에서 알루미늄 클래딩 작업을 실시하였다.

이때 알루미늄 클래드 조성은 Si 1-2%을 함유한 Al로 편면만 처리하였으며, 두께는 편면 50㎛ 전후로 하였다.

상기와 같이 제조된 용융 알루미늄 클래드강판의 고온 내브레이징 특성을 조사하기 위해서, 600℃로 유지된 Box 로(爐)에서 50분 동안 가열, 공냉한 뒤 계면 합금층 생성여부를 측정하였다.

합금층이 생성되지 않는 경우 ◎, 합금층이 얇게 생성된 경우 ○, 합금층이 두껍게 형성된 경우 X으로 각각 표기하였다. 또한, 브레이징 접합 후 냉각 핀을 인발하는 인장시험을 통하여 접착강도와 밀착성을 평가하였다.

이때, 밀착성 관찰결과로서, ◎는 매우 우수, ○는 우수, △ 는 보통, X는 불량으로 각각 표시하였다. 기계적 성질은 조관후 측정한 것으로서 인장강도(TS), 전연신율(EI)을 표시하였다. 표면외관은 함몰정도를 표시한 것으로서 브레이징 필렛트(Fillet)면이 뜯어지는 경우는 △로, 필렛트는 안전한 대신 쿨링 핀이 ?어지는 경우 X로 각각 표시하였다.

알루미늄 클래드된 시편은 브레이징 접합 후 특성 평가결과를 표 2에서 나타내었다.

구분	접착강도 (Kgf)	합금화	기계적성질(상온)		밀착성	표면외관
구분	접착강도 (Kgf)	600℃	TS(MPa)	El(%)	밀착성	표면외관
발명강1	360	◎	336	39	◎	◎
발명강2	381	◎	340	41	◎	◎
발명강3	370	◎	351	37	◎	◎
발명강4	355	◎	339	40	◎	◎
발명강5	367	◎	348	38	◎	◎
비교강1	251	○	351	35	○	◎
비교강2	124	X	431	30	X	△
비교강3	135	X	447	29	△	△
비교강4	175	X	450	28	X	△
비교강5	126	X	360	37	X	△

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 브레이징 접합 후 접착강도를 측정한 결과, 발명강 1~5는 접착강도가 350kgf 이상이며 밀착성과 표면외관이 우수함을 알 수 있으나, 동일한 조건하에서의 비교강들은 이에 미치지 않음을 알 수 있다. 이는 소지철과 알루미늄 클래드층 계면에 합금층이 생성됨과 관련되어 있음을 알 수 있으며, 발명강 1~5는 합금층이 없으나 비교강들은 합금층이 생성되어 접착강도가 낮아지고 밀착성과 외관이 나빠짐을 확인 할 수 있다. 또한, 발명강 1~5의 인장강도는 330~350Mpa로서 기계적 성질이 비교강과 비교하여 일정 수준 이상을 나타냄을 알 수 잇다.

이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

중량%로, C: 0.001~0.015%, Si: 0.001~0.3%, Mn: 0.1~0.6%, P: 0.01%이하, S: 0.01%이하(0% 제외), 가용 Al: 0.01%이하(0% 제외), Cu: 0.05~0.5%, N: 0.001~0.01%, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강판; 및
상기 강판의 표면상에 형성된 알루미늄 클래드층; 을 포함하는 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판.
제 1항에 있어서,
상기 알루미늄 클래드층은, Si: 2중량% 이하, 나머지는 Al 및 불가피한 불순물을 포함하는 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판.
제 1항에 있어서,
상기 알루미늄 클래드층의 두께가 20~100㎛인 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판.
제 1항에 있어서,
상기 강판과 상기 알루미늄 클래드층의 계면에 금속간 화합물을 포함하는 합금층이 없는 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판.
제 4항에 있어서,
상기 합금층의 금속간 화합물이 소지철 Fe와 상기 알루미늄 클래드층의 성분 중의 Al 및 Si를 포함하는 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판.
중량%로, C: 0.001~0.015%, Si: 0.001~0.3%, Mn: 0.1~0.6%, P: 0.01%이하, S: 0.01%이하(0% 제외), 가용 Al: 0.01%이하(0% 제외), Cu: 0.05~0.5%, N: 0.001~0.01%, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강편을 준비하는 단계;
상기 준비된 강편을, 1100℃ 내지 1300℃에서 재가열하는 단계;
상기 재가열된 강편을 Ar3 변태점 이상 920℃ 이하의 온도로 열간 마무리 압연하여 열연강판을 얻는 단계;
상기 열연강판을 500 내지 600℃의 온도 범위에서 권취하는 단계; 및
상기 열연강판의 표면을 알루미늄 클래딩하여 상기 열연강판의 표면상에 알루미늄 클래드층을 형성하는 단계; 를 포함하는 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판의 제조방법.
제 6항에 있어서,
상기 알루미늄 클래드층은, 제조된 열연강판을 산세하면서 상기 열연강판의 표면상에 알루미늄 클래드용 소재를 공급하여 형성하는 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판의 제조방법.
제 6항에 있어서,
상기 알루미늄 클래드층은, 상기 제조된 열연강판을 산세한 후 냉간 압하율이 30 내지 80%가 되도록 냉간압연하면서 냉연강판의 표면상에 알루미늄 클래드용 소재를 공급하여 형성하는 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판의 제조방법.
제 6항에 있어서,
상기 알루미늄 클래드층은, 상기 제조된 열연강판을 산세한 후 냉간 압하율이 30 내지 80%가 되도록 냉간압연한 후, 열처리된 열연강판의 표면상에 알루미늄 클래드용 소재를 공급하여 형성하는 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판의 제조방법.
제 7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 알루미늄 클래드용 소재는, Si: 2중량% 이하, 나머지는 Al 및 불가피한 불순물을 포함하는 고온 브레이징 접합성이 우수한 알루미늄 클래드강판의 제조방법.