KR101734745B1 - 도장후 내식성이 우수한 Al계 합금 도금 강재 - Google Patents

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Abstract

Al계 합금 도금 강재는, 강재와 상기 강재의 표면에 형성된 피복층을 포함하고, 상기 피복층은, 질량％로 10％ 이상 50％ 이하의 Fe와, 3％ 이상 15％ 이하의 Si를 함유하고, 상기 강재의 표면에 형성된 Al계 합금 도금층과, 상기 Al 합금 도금층의 표면에 형성된 ZnO를 포함하는 층과, 상기 Al 합금 도금층과 상기 ZnO를 포함하는 층 사이에 형성되고, 0.05㎛ 이상 2㎛ 이하의 두께를 갖는 ZnAl2O4층을 구비하여 이루어진다.

Description

도장후 내식성이 우수한 Al계 합금 도금 강재{ALUMINUM-BASED ALLOY PLATED STEEL MATERIAL HAVING EXCELLENT POST-COATING CORROSION RESISTANCE}
본 발명은 도장후 내식성이 우수한 Al계 합금 도금 강재에 관한 것이다.
환경 부하 저감이나 라이프 사이클 코스트의 저감, 또한 안전성의 확보와 같은 면으로부터, 여러 분야에 있어서 각종 방청 재료가 널리 사용되고 있다. 사용예로서는, 전자 부품과 같은 작은 부품부터, 가전 제품, 자동차, 토목 재료, 나아가서는 인프라 설비와 같은 대형 구조물에까지 이르고 있다.
방청 재료의 하나에 도금 강재가 있고, 그 중에서도 Zn 도금 강재가 다용되고 있다. Zn 도금 강재가 다용되는 큰 이유는, 비교적 저렴하고 또한 지철에 대하여 희생 방식 작용을 갖는다는 것, 대기 환경에서의 Zn 자체의 부식 속도가 작다는 것이다. Zn 도금 강재의 다른 도금 강재로서는, 예를 들어 Al 도금 강재가 있다. 단, Al 도금 강재는, Al 도금층의 표면에 존재하는 산화 피막을 위하여 지철에 대한 희생 방식성을 갖지 않는, Al 도금층의 표면에 존재하는 산화 피막 때문에 화성 처리성이 불충분하여 도장후 내식성이 떨어진다고 하는 과제가 있다. 한편, Al 자체의 부식 속도는 Zn보다도 작기 때문에, Al 도금층으로 희생 방식성이나 도장후 내식성을 확보할 수 있다면, 용도가 넓어질 것으로 생각되고 있다.
이 때문에, Al 도금층의 내식성 개선 기술이 제안되어 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2003-34845호 공보(특허문헌 1)에서는, Al 도금 중에 Mg를 0.5 내지 10％를 함유시킴으로써, 충분한 양의 화성 피막이 생성되어 도장후 내식성이 향상된다고 되어 있다. 그러나, Mg와 같은 활성 원소를 Al 도금에 첨가하면, Al 도금층 자체의 활성도가 증가되어 버려, 반대로 나내식성(미도장에서의 내식성)이 열화되어 버린다.
한편, 일본 특허 공개 제2007-302982호 공보(특허문헌 2)에서는, Al 도금층의 표면에 Zn 또는 그 화합물 등을 부여시킴으로써 도장후 내식성이 개선된다고 된어 있다. 그러나, Zn 또는 Zn 화합물과 도금의 밀착성이 충분하지 않기 때문에, 도장후 내식성의 향상 효과는 아직 불충분하다.
일본 특허 공개 제2003-34845호 공보 일본 특허 공개 제2007-302982호 공보
본 발명은 상기 문제를 감안하여, 희생 방식성을 갖고, 종래의 Al 도금 강재보다도 도장후 내식성이 우수한 Al계 합금 도금 강재를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 극복하기 위하여 예의 검토한 결과, Al계 합금 도금층의 표면에 ZnO를 포함하는 층을 마련하고, Al계 합금 도금층 중에 Fe 및 Si를 함유시키고, 또한 ZnO를 포함하는 층과 Al계 합금 도금층 사이에 Zn 및 Al를 포함하는 복합 산화물층을 형성시킴으로써, 희생 방식 효과를 갖고, 종래의 Al계 도금 강재보다도 도장후 내식성이 우수한 Al계 합금 도금 강재를 실현할 수 있는 것을 알아냈다. 본 발명의 요지는, 다음과 같다.
(1) 강재와 상기 강재의 표면에 형성된 피복층을 포함하고,
상기 피복층은,
질량％로 10％ 이상 50％ 이하의 Fe와, 3％ 이상 15％ 이하의 Si를 함유하고,
상기 강재의 표면에 형성된 Al계 합금 도금층과,
상기 Al 합금 도금층의 표면에 형성된 ZnO를 포함하는 층과,
상기 Al 합금 도금층과 상기 ZnO를 포함하는 층 사이에 형성되고, 0.05㎛ 이상 2㎛ 이하의 두께를 갖는 ZnAl2O4층
을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도장후 내식성이 우수한 Al계 합금 도금 강재.
(2) 상기 피복층의 표면 조도 Ra가, 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 도장후 내식성이 우수한 Al계 합금 도금 강재.
이상 기재와 같이, 본 발명의 Al계 합금 도금 강재에 의하면, 희생 방식성을 갖고, 종래의 Al 도금 강재보다도 도장후 내식성을 현저히 향상시킬 수 있다. 따라서, 가전 제품, 자동차, 토목 재료, 나아가, 예를 들어 인프라 설비와 같은 대형 구조물에도 적용할 수 있기 때문에, 산업상의 기여는 매우 큰 것이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 본 실시 형태의 Al계 합금 도금 강재는, 강재와 이 강재의 표면에 형성된 피복층을 포함한다. 피복층은, 강재의 표면에 형성된 Al계 합금 도금층과, Al계 합금 도금층의 표면에 형성된 ZnO를 포함하는 층과, Al계 합금 도금층과 ZnO를 포함하는 층 사이에 형성된 ZnAl2O4층을 구비하여 구성되어 있다. 실시 형태 및 실시예의 설명에서는, ZnO를 포함하는 층을 「ZnO 함유층」이라고 기재한다.
Al계 합금 도금층에는, Fe를 포함시킬 필요가 있다. Fe는, Al계 합금 도금층 자체에 희생 방식성을 부여하는 효과와, Al계 합금 도금층의 표면 조도를 크게 하여 앵커 효과를 발현시켜서 도장후 내식성을 향상시키는 효과가 있다. Al계 합금 도금층 중의 Fe의 함유율은, 질량％로 10％ 이상 50％ 이하일 필요가 있다. Fe가 10％ 미만이면 희생 방식성의 부여 효과 및 Al계 합금 도금층의 표면 조도를 크게 하는 효과가 부족하므로 바람직하지 않다. 또한, Fe가 50％ 초과이면, Al계 합금 도금층 자체가 취성이 되어 도금 밀착성이 떨어지므로 바람직하지 않다.
또한, Al계 합금 도금층에는, Fe 이외에, 도금 밀착성을 의해 향상시키는 관점에서, Si를 질량％로 3％ 이상 15％ 이하의 범위에서 함유시킬 필요가 있다. Si를 Al계 합금 도금층 중에 포함시킴으로써, Fe-Al 합금층의 성장을 억제하여, 도금 밀착성을 향상할 수 있다. 또한, Si가 3％ 미만이면 그 효과가 부족하고, 15％를 초과하면 반대로 도금 밀착성이 열화된다.
또한, Al계 합금 도금층의 표면 조도 Ra는, 1㎛ 이상 5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 표면 조도 Ra란, JIS B 0601로 규정된 표면 성상 파라미터이다. 표면 조도 Ra가 1㎛ 미만이면 앵커 효과의 부족에 의해 도장후 내식성이 떨어진다. 표면 조도 Ra가 5㎛ 초과이면, 요철이 너무 커지기 때문에 도막 두께차를 만들어 내는 요인이 되고, 반대로 내식성을 열화시키게 된다. 또한, 본 실시 형태의 Al계 합금 도금 강재에서는, Al계 합금 도금층의 표면 조도 Ra가 피복층의 표면 조도에 반영되게 된다. 따라서, 피복층의 표면 조도 Ra는, 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 범위가 된다.
또한, 피복층에 있어서는, Al계 합금 도금층의 바로 위, 즉, ZnO 함유층과 Al계 합금 도금층의 사이에, ZnAl2O4층을 가질 필요가 있다. ZnAl2O4층은, Al계 합금 도금층 및 강재와 ZnO 함유층과의 밀착성을 강화하여, 도장후 내식성을 향상시키는 효과가 있다. ZnAl2O4층의 두께는, 0.05㎛ 이상 2㎛ 이하일 필요가 있다. 두께가 0.05㎛ 미만이면, 밀착성을 높여서 도장후 내식성을 향상시키는 효과가 부족하게 된다. 또한, 두께가 2㎛ 초과이면, ZnAl2O4층 자체가 취성이 되어 박리되기 쉬워진다. 또한, ZnAl2O4층의 두께는, 본 실시 형태의 Al계 합금 도금층의 임의의 단면을 잘라낸 후, 수지에 매립하여 연마하고, 그 임의 단면을 주사형 전자 현미경으로 관찰함으로써 측정할 수 있다.
Al계 합금 도금 강재의 최표면에는, ZnO 함유층을 가질 필요가 있다. ZnO 함유층은 화성 처리성을 부여하는 효과와 함께, 본 실시 형태의 Al계 합금 도금 강재의 내식성 향상을 위하여 필요한 ZnAl2O4층을 형성하기 위한 Zn 공급원이 된다. ZnO 함유층의 양은 특히 규정하지 않지만, ZnO 함유층의 Zn량이 0.4g/㎡ 미만이면, 충분한 양의 ZnAl2O4층의 형성이 어려워진다. 반대로 Zn량이 5g/㎡ 초과이면, Al계 합금 도금층과의 밀착성이 떨어져서 탈락되거나, 용접성이 열화되거나 하기 쉬워진다. 따라서, ZnO 함유층의 양은, Zn량이 0.4g/㎡ 이상 5g/㎡ 이하가 되는 양인 것이 바람직하다.
Al계 합금 도금 강재의 기재가 되는 강재의 성분이나 형태 등에 대해서는 일절, 제약되지 않는다. 성분에 대해서는, 연질 강재이어도, Si나 Mn 등의 강화 원소를 포함하는 강재여도 된다. 또한, 형태에 대해서는, 박판, 후판, 강관, 형강 또는 성형품이어도 된다.
다음으로 본 실시 형태의 도장후 내식성이 우수한 Al계 합금 도금 강재의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 실시 형태의 Al계 합금 도금 강재의 제조 방법은, 강재에 Al계 합금 도금층을 형성하는 공정과, Al계 합금 도금층의 표면(바로 위)에 ZnO 함유층을 형성하는 공정과, Al계 합금 도금층과 ZnO 함유층 사이에 ZnAl2O4층을 형성하는 공정으로 구성된다. 이하, 각 공정에 대하여 설명한다.
(Al계 합금 도금층의 형성 공정)
Al계 합금 도금층의 형성 방법에 대해서는, 종래부터 사용되고 있는 용융 도금 등을 적용할 수 있다. 또한, 용융 도금의 방식은, 산화 환원 밸런스법, 전체 환원법, 내부 산화법, 플럭스법, 프리 도금법 등 중 어느 것이어도 된다. Al계 합금 도금층 중에 Fe를 함유시키기 위해서는, Si를 포함하는 Al계 합금 도금욕에 Fe를 미리 혼입시켜 두어도 되고, Si를 포함하는 Al계 합금 도금을 행한 후에, 강재를 가열하여 강재에 포함되는 Fe를 Al계 합금 도금층 중에 확산시켜도 된다. Al계 합금 도금층의 부착량으로서는, 편면당 30g/㎡ 이상 200g/㎡ 이하인 것이 바람직하다. 부착량이 30g/㎡ 미만이면 내식성이 약간 떨어지고, 200g/㎡ 초과이면 도금 박리의 우려가 있다.
Al계 합금 도금층의 표면 조도 Ra를 1㎛ 이상 5㎛ 이하로 하기 위해서는, Al계 합금 도금층이 형성된 강재를, 600℃ 이상 1000℃ 이하의 영역을 승온 속도 1℃/초 이상 50℃/초 미만으로, 850℃ 이상 1000℃ 이하까지 가열하면 된다. 또한, Al계 합금 도금층의 형성 전의 강재 표면의 표면 조도 Ra를 제어함으로써, Al계 합금 도금층의 표면 조도 Ra를 1㎛ 이상 5㎛ 이하로 해도 된다. 단, 강재 표면의 표면 조도 Ra를 제어하는 방법에서는, 도금 부착량에 의해 Al계 합금 도금층의 표면 조도 Ra가 변동될 가능성이 있다. 이로 인해, Al계 합금 도금층의 표면 조도 Ra를 가열에 의해 제어하는 방법이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 표면 조도 Ra란, JIS B 0601로 규정된 표면 성상 파라미터이다. 또한, 표면 조도 Ra의 측정 및 평가 방법은 특별히 규정되는 것은 아니고, 종래부터 일반적으로 사용되고 있는 방법이면 되고, 예를 들어, JIS B 0633에서 규정된 방법을 채용할 수 있다.
또한, 표면 조도 Ra를 제어할 때의 가열 처리에 있어서, Al계 합금 도금층에의 Fe의 확산을 동시에 행해도 된다.
(ZnO 함유층의 형성 공정)
ZnO 함유층의 형성 방법으로서는, 예를 들어, ZnO를 함유하는 현탁액에 소정의 유기성의 바인더를 혼합하여 도포액을 조제하고, 이 도포액을 Al계 합금 도금층의 표면에 도포하는 방법을 들 수 있다. ZnO를 함유하는 현탁액으로서는, ZnO 분체를 물 등의 분산매에 분산시킨 것을 사용하면 된다. 또한, 소정의 유기성 바인더로서는, 예를 들어, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 실란 커플링제를 들 수 있다. 또한 유기계 바인더 성분에 실리카를 포함시켜도 된다. 이 유기성 바인더는 ZnO 현탁액과 혼합할 수 있도록, 수용성으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하여 얻어진 도포액을, Al계 합금 도금층의 표면에 도포하고, 건조시키면 된다.
또한, 별도의 방법으로서, ZnO 분체나 소정의 유기성 바인더 등의 고형분을 포함하는 분체를, 분체 도장법에 의해 도포하는 방법을 사용해도 된다.
상기 유기계 바인더 성분의 함유량은, ZnO에 대한 질량비로, 합쳐서 5 내지 30％ 정도인 것이 바람직하다. 바인더 성분의 함유량이 질량비로 5％보다 적은 경우에는, 바인더 효과가 충분히 얻어지지 않고, 도막이 박리되기 쉬워진다. 바인더 효과를 안정적으로 얻기 위해서는, 바인더 성분을 질량비로 10％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 바인더 성분의 함유량이 질량비로 30％를 초과하면, 가열 시의 냄새 발생이 현저해지기 때문에 바람직하지 않다.
(ZnAl2O4층의 형성 공정)
ZnO 함유층과 Al계 합금 도금층 사이에 ZnAl2O4층을 형성하기 위해서는, 먼저, Al계 합금 도금층의 표면 상에 ZnO 함유층을 형성해 둔다. 그 후, 대기 분위기 하에서, 600℃ 이하의 범위를 25℃/초 초과 100℃/초 이하의 승온 속도로 가열하고, 600℃ 초과 1000℃ 이하의 범위를 1℃/초 이상 50℃/초 미만의 승온 속도로 가열하고, 도달 온도를 850℃ 이상 1000℃ 이하의 범위로 하는 가열을 행한다. 즉, 600℃를 경계로 하여, 승온 속도를 상이하게 한다. 그 후, 공냉 또는 공냉 이상의 속도로 냉각하는 공정을 행한다.
이와 같이, 600℃를 경계로 하여, 그 이하의 온도 범위에서의 승온 속도와, 그것을 초과하는 온도 범위에서의 승온 속도를 변경한다. 이러한 공정으로 함으로써, ZnO와, Al계 합금 도금층 중의 Al이 반응하여, Al계 합금 도금층 중의 Al과 ZnO 함유층 사이에 ZnAl2O4층이 형성된다. 또한, 이러한 공정에 의하면, 형성되는 ZnAl2O4층의 두께를, 목적으로 하는 0.05㎛ 이상 2㎛ 이하로 할 수 있다. 또한, 이러한 공정에 의해 소정의 두께의 ZnAl2O4층이 형성되는 이유는 분명치는 않지만, 다음 이유가 생각된다. 즉, 600℃ 이하의 범위에서는, 승온 속도가 25℃/초 이하 미만이면 Al계 합금 도금층 자체가 과잉으로 산화되고, 승온 속도가 100℃/초 초과이면 유기 바인더의 연소가 불충분하여 Al계 합금 도금층의 표면에 잔존한다. 이로 인해, 그 후의 가열에 의한 ZnO와의 반응이 불충분해져 ZnAl2O4층이 충분히 생성되지 않는다. 한편, 600℃ 초과의 범위에서는, 승온 속도가 1℃/초 미만이면 ZnAl2O4층이 과잉으로 생성되기 때문에 취성이 되어 박리되기 쉬워지고, 50℃/초 이상이면 ZnAl2O4층이 충분히 생성되지 않아 내식성이 떨어진다. 이렇게 600℃가 승온 속도의 변화점이 되는 이유는, ZnAl2O4층의 형성이, 600℃까지의 Al계 합금 도금층의 표면 상태에 영향받는 것이나, 600℃ 초과에서 특히 ZnAl2O4층의 형성이 진행하는 것이 관련되기 때문이라고 생각된다. 또한, 600℃에서 승온 속도를 변경함으로써, 적절하게 생성된 Al계 합금 도금층의 표면에 미세한 크랙이 발생하여, ZnAl2O4층의 형성이 촉진되기 때문이라고 생각된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 600℃ 이하의 범위와 600℃ 초과 1000℃ 이하의 범위에서, 승온 속도는 25℃/초 초과 50℃/초 미만의 범위가 중복되어 있다. 단, 이 중복되는 범위의 승온 속도로 가열하는 경우에도, 600℃ 이하의 범위와 600℃ 초과 1000℃ 이하의 범위로 승온 속도를 상이하게 한다. 이 경우에는, 600℃ 초과 1000℃ 이하의 범위에서의 승온 속도를, 600℃ 이하의 범위에서의 승온 속도보다도 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 가열 처리는, Al계 합금 도금층의 표면 조도 Ra를 제어하기 위한 가열 처리나, Al계 합금 도금층에의 Fe의 확산을 위한 가열 처리를 겸해도 된다.
또한, ZnO 함유층의 형성 전에, Al계 합금 도금층을 대기 중에서 가열 처리하여 산화시켜 두는 것이 바람직하다. 이러한 가열 처리로서, 예를 들어, 대기 분위기 하에서 300 내지 600℃에서 30초에서 10분간 가열시켜 두는 처리를 적용할 수 있다. 이러한 가열 처리를 행해 두면, Al계 합금 도금층의 표면에 충분한 양의 Al2O3 피막이 형성되어, Al2O3층+ZnO 함유층→ZnAl2O4의 반응이 보다 진행되기 쉬워진다. 이 가열 처리는, Al계 합금 도금층의 표면 조도 Ra를 제어하기 위한 가열 처리나, Al계 합금 도금층에의 Fe의 확산을 위한 가열 처리를 겸해도 된다.
이상 기재된 바와 같이, 본 실시 형태의 Al계 합금 도금 강재에 의하면, Zn에 의한 희생 방식 효과에 의해, 종래의 Al 도금 강재보다도 도장후 내식성을 현저히 향상시킬 수 있다. 또한, ZnAl2O4층을 가짐으로써, 가공성을 높일 수 있다.
실시예
다음으로 본 발명의 실시예를 상세하게 기재한다.
먼저, 표 1에 나타내는 성분을 갖는 판 두께 1.2mm의 냉연 강재에, 용융 도금법에 의해 Al계 합금 도금층을 형성하였다. 표 1은, 냉연 강재의 Fe 이외의 성분의 질량％를 나타내는 표이다. 용융 도금은 무산화로-환원로 타입의 라인에서 행하였다. 그리고, 도금 후에 가스 와이핑법으로 도금 부착량을 편면당 40g/㎡로 조절하였다. 그 후 냉각하여 제로 스팽글 처리하였다. 도금욕 조성은 Al-10％Si로 하고, 도금욕의 온도는 660℃로 하였다.
Figure 112015104373716-pct00001
이렇게 제작한 Al계 합금 도금층의 표면에, ZnO의 현탁액과 우레탄계 수지로 이루어지는 바인더를 혼합하여 이루어지는 도포액을 롤 코터로 도포하고, 약 80℃에서 가열 건조시켰다. 또한 우레탄계 수지는 ZnO에 대한 질량비로 20％로 하였다. 이 도포액의 도포량은, Zn량이 1.0g/㎡가 되는 양으로 하였다. 그 후, 대기 분위기에서 표 2에 나타내는 조건으로 가열, 공냉하고, Al계 합금 도금층 중에 Fe를 확산시킴과 함께, ZnO 함유층과 Al계 합금 도금층 사이에 ZnAl2O4층을 형성시켰다. 그 후, 이하의 방법에 따라, Al계 합금 도금 강재의 성능의 예로서, 도장후 내식성과 가공성을 평가하였다.
(도장후 내식성)
제작한 Al계 합금 도금 강재를 70×150mm의 크기로 절단하여 시료를 제작하였다. 그리고, 제작한 시료를 알칼리 탈지후, 팔본드 SX35(니혼 파커라이징사제)로 메이커 처방에 따라서 화성 처리하고, 또한 양이온 전착 도장(파워닉스110: 닛폰 페인트사제)을 15㎛의 두께로 실시하고, 크로스컷을 실시하였다. 그리고 이 시료를, 일본 자동차 기술회(JASO) 규정의 M610법으로 300 사이클의 시험에 제공하였다. 도장후 내식성은, 다음의 지표에 기초하여 평가하였다. 1이 불합격이며, 2 및 3이 합격이다.
(도막 팽창)
1: 0.5mm 초과.
2: 0.2 내지 0.5mm.
3: 0.2mm 미만.
(가공성)
제작한 Al계 합금 도금 강재를 30×70mm의 크기로 절단하고, 굽힘 반경 1mm로 90도 절곡하여 시험을 하였다. 그 후, 굽힘을 펴서, 굽힘부에 테이프를 붙이고, 또한 박리한 후의, 도금 박리폭을 측정하였다. 가공성은, 다음의 지표에 기초하여 평가하였다. 1이 불합격이며, 2 및 3이 합격이다.
(도금 또는 도막 박리폭)
1: 5.0mm 초과.
2: 2.0 내지 5.0mm.
3: 2.0mm 미만.
결과를 표 2에 나타내었다. 본 발명의 범위 내인 실시예의 경우에는, 가공성 및 도장후 내식성 모두 양호하지만, 본 발명의 범위 밖이 되는 비교예의 경우, 가공성 또는 도장후 내식성이 떨어진 결과가 되었다.
Figure 112015104373716-pct00002
No. 30, 31의 비교예에 나타낸 바와 같이, 600℃ 초과 1000℃ 이하에서의 승온 속도가 1℃/sec 이상 50℃/sec 미만의 범위에 있지 않으면, 도장후 내식성이 낮다. 또한, No. 28, 29의 비교예에 나타낸 바와 같이, 600℃ 이하에서의 승온 속도가 25℃/초 초과 100℃/초 이하가 아니면, 도장후 내식성이 낮다. 또한, No. 32는 승온 속도를 바꾸지 않고 가열한 경우의 결과이며, 도장후 내식성이 떨어진다. 이들은, 도금후 가열 조건이 본 발명이 범위로부터 벗어나 있기 때문에, ZnO 함유층과 Al계 합금 도금층 사이에 0.05㎛ 이상 2㎛ 이하의 두께를 갖는 ZnAl2O4층이 형성되지 않기 때문이라고 생각된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태 및 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.
이상 기재된 바와 같이, 본 발명의 Al계 합금 도금 강재에 의하면, 종래의 Al 도금 강재보다도 도장후 내식성을 현저히 향상시킬 수 있으므로, 가전 제품, 자동차, 토목 재료, 나아가, 예를 들어 인프라 설비와 같은 대형 구조물에도 적용할 수 있어, 산업상의 기여는 매우 큰 것이다.

Claims (5)

  1. 강재와 상기 강재의 표면에 형성된 피복층을 포함하고,
    상기 피복층은,
    Al계 합금 도금층과,
    상기 Al계 합금 도금층의 바로 위에 형성된 ZnAl2O4층과,
    상기 ZnAl2O4층의 바로 위에서, 또한 최표면에 형성된 ZnO를 포함하는 층
    을 갖고,
    상기 Al계 합금 도금층은, 질량％로 10％ 이상 50％ 이하의 Fe와, 3％ 이상 15％ 이하의 Si를 함유하고,
    상기 ZnAl2O4층은, 0.05㎛ 이상 2㎛ 이하의 두께를 갖는
    것을 특징으로 하는 도장후 내식성이 우수한 Al계 합금 도금 강재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피복층의 상기 Al계 합금 도금층의 표면 조도 Ra가, 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 도장후 내식성이 우수한 Al계 합금 도금 강재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 ZnO를 포함하는 층은, Zn량이 0.4g/㎡ 이상 5g/㎡ 이하인 것을 특징으로 하는 도장후 내식성이 우수한 Al계 합금 도금 강재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 Al계 합금 도금층의 부착량이, 편면당 30g/㎡ 이상 200g/㎡ 이하인 것을 특징으로 하는 도장후 내식성이 우수한 Al계 합금 도금 강재.
  5. 강재에 Al계 합금 도금층을 형성하는 공정과, 상기 Al계 합금 도금층의 표면에 ZnO 함유층을 형성하는 공정과, 상기 Al계 합금 도금층과 상기 ZnO 함유층 사이에 ZnAl2O4층을 형성하는 공정을 갖는 Al계 합금 도금 강재의 제조 방법에 있어서,
    상기 Al계 합금 도금층과 상기 ZnO 함유층 사이에 상기 ZnAl2O4층을 형성하는 공정은, 600℃ 이하의 온도 범위를 25℃/초 초과 100℃/초 이하의 승온 속도로 가열하고, 600℃ 초과 1000℃ 이하의 온도 범위를 1℃/초 이상 50℃/초 미만의 승온 속도로 가열하고, 도달 온도를 850℃ 이상 1000℃ 이하의 온도 범위로 하는 가열을 행하고, 냉각하는 것을 특징으로 하는, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 도장후 내식성이 우수한 Al계 합금 도금 강재의 제조 방법.
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