KR101908815B1 - 내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판 및 그 제조방법 - Google Patents

내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 소지강판; 및 상기 소지강판 상에 형성된 Zn-Ni 도금층을 포함하고, 상기 Zn-Ni 도금층 내 Ni 합금화도는 7.5~14%이며, 상기 소지강판과 Zn-Ni 도금층의 계면으로부터 상기 Zn-Ni 도금층 방향으로 1㎛ 이내의 영역에서 Ni 함량이 40~50원자%인 내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 상대적으로 낮은 니켈 합금화도에도 불구하고, 내식성과 가공성이 우수함은 물론, 기존 Zn-Ni 도금강판 및 이층 도금강판 대비 가격 경쟁력이 우수할 뿐만 아니라, 높은 생산성 확보가 가능한 Zn-Ni 전기도금강판을 제공할 수 있다.

Description

내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판 및 그 제조방법{ELECTROPLATED Ｚｎ-Ｎｉ BASED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT CORROSION RESISTANCE AND WORKABILITY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Zn-Ni 도금강판은 전기화학적으로 안정한 원소인 니켈을 도입하여 순수 아연 도금강판 대비 우수한 내식성을 나타낸다. 그러나, 통상 전기도금 공정을 통해 제조된 Zn-Ni 도금강판은 낮은 공정온도로 인해 잔류응력이 아연, 니켈 모재 (Parents metals) 대비 크다. 그리고, 내식성 향상을 위해 도금층 내 니켈 함량을 증가시킬 경우 잔류응력이 급증하여 도금층 크랙이 발생되고, 도금층 경도가 증가하여 가공성이 열위해지며, 소지철과 Zn-Ni 도금층간 전위차가 작아져 희생방식성이 열위해지게 된다.
Zn-Ni 도금강판의 내식성 및 가공성 (또는 가공 후 내식성)을 향상시키기 위해 다양한 연구가 진행되고 있는데, 그 중 하나로는 특허문헌 1이 있다. 특허문헌 1은 Zn-Ni 합금의 도금층 구조를 강판 측의 Ni 함량이 상대적으로 높은 '제1층'과 표면 측의 Ni 함량이 상대적으로 낮은 '제2층'으로 구성하여 두 도금층의 두께 비율을 조절하는 기술에 관하여 개시하고 있다. 그러나, Zn-Ni 이층도금의 경우 제 1, 2 도금층의 전류밀도와 도금시간 비율이 달라 생산성 확보에 어려움이 있어 상업적 이용이 어렵다는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 2는 도금층 내 니켈 합금화도 증가에 따른 잔류응력 거동을 분석해 밀착성, 낮은 잔류응력, 높은 연성을 동시 만족시킬 수 있는 니켈 합금화도가 6.5-9.5%라고 개시하고 있다. 특허문헌 2에 따르면, 니켈 합금화도가 9.5%를 초과하는 경우 연성이 감소하고 내부응력이 급격히 상승하여 연성이 감소하고 응력이 압축에서 인장 상태로 전환된다고 한다. 그러나, 니켈 합금화도에 따른 잔류응력 영향도 연구의 경우, 제조된 시편의 부식환경 하에서의 잔류응력 특성 즉, 표면 크랙 발생정도에 따른 부식 생성물의 도금층 내부로의 침투에 따른 잔류응력 변화 정도를 반영하지 못해 실제적 활용도가 떨어진다.
일본 공개특허공보 특개평08-165594호 미국 등록특허공보 제3,420,754호
본 발명은 내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 소지강판; 및 상기 소지강판 상에 형성된 Zn-Ni 도금층을 포함하고, 상기 Zn-Ni 도금층 내 Ni 합금화도는 7.5~14%이며, 상기 소지강판과 Zn-Ni 도금층의 계면으로부터 상기 Zn-Ni 도금층 방향으로 1㎛ 이내의 영역에서 Ni 함량이 40~50원자%인 내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판을 제공한다.
본 발명의 다른 실시형태는 소지강판을 준비하는 단계; 및 상기 소지강판을 황산니켈 수화물 및 황산아연 수화물을 포함하는 pH 1~5의 황산욕에 침지시켜 상기 소지강판 상에 Zn-Ni 도금층을 형성시키는 단계를 포함하고, 상기 황산니켈 수화물은 45~93g/L이고, 상기 황산아연 수화물과 황산니켈 수화물의 비는 0.4~1.4인 내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 상대적으로 낮은 니켈 합금화도에도 불구하고, 내식성과 가공성이 우수함은 물론, 기존 Zn-Ni 도금강판 및 이층 도금강판 대비 가격 경쟁력이 우수할 뿐만 아니라, 높은 생산성 확보가 가능한 Zn-Ni 전기도금강판을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.
우선, 본 발명의 Zn-Ni 합금 전기도금강판은 소지강판 및 상기 소지강판 상에 형성된 Zn-Ni 도금층을 포함한다. 이 때, 상기 Zn-Ni 도금층 내 Ni 합금화도는 7.5~14%인 것이 바람직하다. 본 발명에서는 상기와 같이 Ni 합금화도를 제어함으로써 전기화학적으로 안정한 감마(Ni5Zn21) 단일상을 확보할 수 있으며, 이를 통해 내식성을 향상시킬 수 있다. 한편, 감마 단일상 영역에서 Ni 합금화도의 증가는 급격한 도금층 경도의 상승을 유발한다. 따라서, 이와 같은 감마상 영역에서의 Ni 합금화도 증가에 따른 급격한 도금층 경도 증가로 인한 가공성 저하와 염화나트륨 수용액 침지 또는 염수분무 환경과 같은 부식환경 노출 전후의 잔류응력 변화를 고려하여 Ni 합금화도의 적정 범위를 설정할 필요가 있다. 만일, Ni 합금화도가 7.5% 미만인 경우에는 에타상(순수 아연과 동일한 결정상) 또는 에타+감마 혼합상 등의 결정상이 나타나게 되어 순수 아연과 유사한 열위한 내식성이 나타나거나, 혼합상 간의 전위차에 의한 갈바닉 부식이 촉진되어 내식성이 열위해지게 되는 단점이 있다. Ni 합금화도가 14%를 초과하는 경우에는 내식성 향상 효과가 미미한 반면, 제조가격이 상승하게 되며, 도금층 경도의 급격한 상승으로 인해 도금 밀착성, 가공성 및 가공 후 내식성 등의 물성이 열위해지는 문제가 있다. 따라서, 본 발명의 Ni 합금화도는 7.5~14%인 것이 바람직하며, 경제성 측면에서 상기 Ni 합금화도는 9~12%인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 Zn-Ni 전기도금강판은 소지강판과 Zn-Ni 도금층의 계면으로부터 상기 Zn-Ni 도금층 방향으로 1㎛ 이내의 영역에서 Ni 함량이 40~50원자%인 것이 바람직하다. 이를 통해, 부식 진행시 강판 표면에 아연 수산화물이 형성되어 부동태화되도록 하고, 이로 인해 Ni 농축층이 형성되어 아연 수산화물에서 전도성이 매우 큰 아연 산화물로의 탈수화를 지연시키는 효과를 구현할 수 있으며, 궁극적으로 내식성을 향상시킬 수 있다. 상기 Ni 함량이 40원자% 미만인 경우에는 아연 산화물로의 탈수화를 지연시키기 어려워 내식성이 열위한 단점이 있고, 50원자%를 초과하는 경우에는 오히려 내식성이 열위해지거나 계면층에서의 높은 Ni 함량으로 인해 가공시 계면에 크랙이 발생하거나 계면층이 박리되는 단점이 있다.
한편, r값 (소성변형계수(plastic strain ratio))과 n값 (가공경화지수(work hardening coefficient))는 각각 딥 드로잉 성형성과 장출 (stretching) 성형성을 예측하는데 쓰이는 지표이다. r값이 큰 소재의 경우 성형시 두께 변형이 적고 쉽게 균열이 발생하지 않기 때문에 성형 컵의 깊이를 증가시킬 수 있다. 따라서, 두 값이 클 경우 강판의 성형성이 우수하다고 할 수 있다. Zn-Ni 합금도금 강판의 Ni 합금화도가 10%인 경우 비커스 경도 기준 300을 상회하게 되어 가공시 도금층 크랙이 발생되어 도금층간 거리가 멀어져 부식인자의 도금층 내부로의 침투가 용이해지게 된다. 이 경우 아연의 우선 용출(Preferential dissolution)로 인해 생성된 부식 생성물로 인해 도금층 크랙은 부식환경 노출 시간 증대에 따라 가속화되게 된다. 또한, 감마 단일상 영역에서 Ni 합금화도 증가는 급격한 도금층 경도 증가를 유발하게 되어 가공시 도금층 크랙 발생에 취약해지게 된다. 본 발명에서는 Zn-Ni 도금강판의 가공성 예측을 위해 다른 일면 도금량에 따른 r값의 변화를 확인하여 도금량의 증가가 r값의 감소와 관련이 있다는 점을 도출하였으며, 이를 감안하여 상대적으로 높은 수준의 내식성이 요구되는 전면과 낮은 수준의 내식성이 요구되는 다른 일면의 도금량을 적정화하였다.
이를 위해, 본 발명의 Zn-Ni 전기도금강판은 상기 소지강판의 일면에 형성된 Zn-Ni 도금층의 부착량은 20~50g/㎡이고, 상기 소지강판의 다른 일면에 형성된 Zn-Ni 도금층의 부착량은 상기 소지강판의 일면에 형성된 Zn-Ni 도금층 부착량의 0.25배 내지 0.8배인 것이 바람직하다. 상기 소지강판의 일면에 형성된 Zn-Ni 도금층의 부착량이 20g/㎡미만인 경우에는 내식성이 저하되고 스크래치 등 외부 손상에 취약해지는 단점이 있고, 50g/㎡를 초과하는 경우에는 제조원가가 상승되는 반면 크랙 발생이 심화되고 내식성 향상 효과가 미미한 문제가 있다. 또한, 소지강판의 다른 일면에 형성된 Zn-Ni 도금층의 부착량이 상기 소지강판의 일면에 형성된 Zn-Ni 도금층 부착량의 0.25배 미만인 경우에는 내식성이 저하되고 도금량 제어가 어려운 단점이 있고, 0.8배를 초과하는 경우에는 비용 대비 가공성 또는 성형성 향상 효과가 미미해지는 문제가 있다.
이와 같이 제공되는 본 발명의 Zn-Ni 전기도금강판은 Zn계 합금도금강판에서 가장 중요한 전기화학적 반응성이 큰 Zn의 부식속도를 감소시키고 부식환경 조건에서도 소지철에 대한 희생방식성을 유지할 수 있다. 또한, 가공성 측면에서도 도금 부착량 적정화를 통해 가공 후 소재 열화 및 이로 인한 물성 저하를 최소화할 수 있다.
이하, 본 발명의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
우선, 소지강판을 준비한다. 상기 소지강판은 탈지 또는 산세 등의 전처리 공정을 통해 표면의 청정성이 확보될 수 있으며, 본 발명에서는 전처리 조건에 대해서는 특별히 한정하지 않는다.
이와 같이 준비된 소지강판을 pH 1~5의 황산욕에 침지시켜 상기 소지강판 상에 Zn-Ni 도금층을 형성시킨다. 통상적으로 산성욕은 알칼리욕 대비 높은 전기전도도로 인해 전류효율이 높고, 보통의 전류밀도 범위에서 두께 방향으로 불균일한 합금원소 분포를 나타낸다. 즉, 산성욕 조건에서 제조된 Zn-Ni 합금도금강판은 도금층 표면에서 소지강판/Zn-Ni 도금층 계면으로 가면서 니켈 함량이 증가되는 분포를 나타내게 된다. Zn-Ni 합금 전기도금강판은 부식 진행시 Ni 농축층 (Ni-enriched layer)이 형성되어 부식을 억제시킬 수 있는데, 산성욕의 경우 소지철/도금층 계면에서의 Ni 농도가 상대적으로 높아 Zn-Ni 도금강판의 내식성 강화 매커니즘인 상기 Ni 농축층 강화에 기여하게 된다. 한편, 상기 황산욕의 pH가 1 미만인 경우에는 작업시간 경과시 수소 발생량이 과다하여 pH 감소 정도가 커 수소 취성에 취약해지는 단점이 있다. 한편, pH가 5를 초과하는 경우에는 도금층 표면에서 소지강판/Zn-Ni 도금층 계면으로 가면서 Ni 함량이 증가되는 분포가 미미해지는 단점이 있다. 즉, 소지강판/Zn-Ni 도금층 계면에서의 Ni 농축층 형성 효과가 미미하여 내식성 향상에 불리할 수 있다. 또한, 황산니켈 수화물의 용해속도가 느려 목표하는 Ni 합금화도의 확보가 어렵고 이로 인해 생산성이 저하되는 단점이 있다.
또한, 상기 황산욕은 황산니켈 수화물 및 황산아연 수화물을 포함하는 것이 바람직하며, 이 때, 상기 황산니켈 수화물은 45~93g/L인 것이 바람직하다. 상기 황산니켈 수화물이 45g/L 미만인 경우에는 Ni 합금화도가 낮아 내식성이 열위해지는 단점이 있고, 93g/L를 초과하는 경우에는 Ni 합금화도가 목표치를 상회하여 가공성 또는 성형성 및 가공 후 내식성이 열위해지고 제조원가가 상승하는 단점이 있다. 또한, Ni 합금화도 목표치인 7.5~14%를 확보하기 위해서는 황산아연 수화물과 황산니켈 수화물간 농도비는 0.4 내지 1.4의 범위를 갖는 것이 요구된다. 한편, 상기 황산욕은 도금용액의 전도도 조정을 위해 황산나트륨(Na2SO4)을 포함할 수도 있다.
한편, 상기 도금층을 형성시키는 단계시에는 상기 도금층을 형성시키는 단계시, 상기 소지강판의 일면에 Zn-Ni 도금 부착량은 20~50g/㎡이고, 상기 소지강판의 다른 일면에 Zn-Ni 도금 부착량은 상기 소지강판의 일면에 도포되는 Zn-Ni 도금 부착량의 0.25배 내지 0.8배가 되도록 하는 것이 바람직하다. 상기와 같이, 도금 부착량을 제어함으로써 가공성 향상 효과를 구현할 수 있다. 한편, 상기와 같이 도금층의 양면에 서로 다른 부착량의 도금층을 형성시키기 위해서는 예를 들면, 소지강판을 수직 도금셀 타입의 전기도금 시뮬레이터의 음극에 위치시킨 뒤 도금 용액을 순환시켜 일면에 Zn-Ni 도금층을 형성시킨 뒤, 다른 일면에 상기와 동일한 방법으로 Zn-Ni 도금층을 형성시키는 방법을 이용할 수 있다.
상기 도금층을 형성시키는 단계 후에는 상기 강판을 최대 도달온도 (peak metal temperature: PMT) 기준 190~260℃로 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서는 전기도금의 특성상 낮은 공정온도로 인해 잔류응력 발생에 취약한 점을 감안하여 전기도금 공정 이후 상기와 같은 별도의 가열 공정을 통해 잔류응력을 완화하고, 내식성 향상을 위해 필요한 감마상의 결정성을 향상시킬 수 있다. 상기 가열온도가 190℃ 미만인 경우에는 강판에 공급되는 열량이 부족하여 상기와 같은 효과를 달성하기 어려운 단점이 있고, 260℃를 초과하는 경우에는 잔류응력 완화 및 감마상의 결정성 향상과 같은 효과의 향상 정도가 미미해지는 반면 고온 가열로 인해 강판 표면에 황변이 발생하는 문제가 있다.
한편, 상기 가열은 인덕션(유도가열) 또는 열풍 경화법을 이용할 수 있다. 가열 효율 측면에서는 유도 자장 하에서 강판 자체가 급속 가열되는 인덕션 경화법이 대류에 의해 느린 속도로 가열되는 열풍 경화법 대비 상대적으로 높으므로 Zn-Ni 도금강판의 열처리를 위해서 인덕션 경화법을 이용하는 것이 보다 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예)
두께 0.8mm, 가로 140mm, 세로 250mm 크기의 소지강판(극저탄소강)을 탈지 및 산세 처리한 뒤, 하기 표 1에 기재된 조건으로 전기도금 및 가열처리하여 상기 소지강판에 Zn-Ni 도금층을 형성시켰다. 이 때, 상기 소지강판을 수직 도금셀 타입의 전기도금 시뮬레이터의 음극에 위치시킨 뒤 도금 용액을 순환시켜 일면에 Zn-Ni 도금층을 형성시킨 뒤, 다른 일면에 상기와 동일한 방법으로 Zn-Ni 도금층을 형성시켜 소지강판의 양면의 도금 부착량을 달리 제어하였다. 상기 도금층 형성시 전류밀도는 100A/dm2, 유속은 1.5m/s였으며, 상기 황산욕에는 황산나트륨이 30g/L 포함되었다. 또한, 가열처리는 인덕션 경화장치를 이용하였다.
구분 황산욕 조건 도금 조건 PMT 기준
가열 온도
(℃)
pH 황산아연
7수화물
(g/L)		 황산니켈
6수화물
(g/L)		 황산아연
7수화물/
황산니켈
6수화물		 일면
도금시간
(초)		 다른 일면
도금시간
(초)
비교예1 3 75.0 20.0 3.75 10 8.8 -
비교예2 3 65.0 45.0 1.44 10 8.8 -
비교예3 3 64.2 43.2 1.49 10 8.8 -
발명예1 1 62.4 46.8 1.33 10 8.8 -
발명예2 3 62.4 46.8 1.33 10 8.8 -
발명예3 5 62.4 46.8 1.33 10 8.8 -
비교예4 7 62.4 46.8 1.33 10 8.8 -
비교예5 9 62.4 46.8 1.33 10 8.8 -
발명예4 1 52.0 66.0 0.79 10 8.8 -
발명예5 3 52.0 66.0 0.79 10 8.8 -
발명예6 5 52.0 66.0 0.79 10 8.8 -
비교예6 7 52.0 66.0 0.79 10 8.8 -
비교예7 9 52.0 66.0 0.79 10 8.8 -
발명예7 1 46.1 78.6 0.59 10 8.8 -
발명예8 3 46.1 78.6 0.59 10 8.8 -
발명예9 5 46.1 78.6 0.59 10 8.8 -
비교예8 7 46.1 78.6 0.59 10 8.8 -
비교예9 9 46.1 78.6 0.59 10 8.8 -
발명예10 1 38.9 92.7 0.42 10 8.8 -
발명예11 3 38.9 92.7 0.42 10 8.8 -
발명예12 5 38.9 92.7 0.42 10 8.8 -
비교예10 7 38.9 92.7 0.42 10 8.8 -
비교예11 9 38.9 92.7 0.42 10 8.8 -
비교예12 3 35.2 99.8 0.35 10 8.8 -
비교예13 3 28.0 114.0 0.25 10 8.8 -
비교예14 3 52.0 66.0 0.79 10 8.8 180
발명예13 3 52.0 66.0 0.79 10 8.8 190
발명예14 3 52.0 66.0 0.79 10 8.8 200
발명예15 3 52.0 66.0 0.79 10 8.8 230
발명예16 3 52.0 66.0 0.79 10 8.8 260
비교예15 3 52.0 66.0 0.79 10 8.8 270
비교예16 3 52.0 66.0 0.79 10 8.8 290
비교예17 3 52.0 66.0 0.79 4.0 10.0 -
발명예17 3 52.0 66.0 0.79 7.5 5.8 -
발명예18 3 52.0 66.0 0.79 10.0 8.8 -
발명예19 3 52.0 66.0 0.79 13.9 7.5 -
발명예20 3 52.0 66.0 0.79 17.0 5.0 -
비교예18 3 52.0 66.0 0.79 20.8 15.5 -
비교예19 3 52.0 66.0 0.79 10.0 2.0 -
발명예21 3 52.0 66.0 0.79 10.0 2.8 -
발명예22 3 52.0 66.0 0.79 10.0 4.0 -
발명예23 3 52.0 66.0 0.79 10.0 5.8 -
발명예24 3 52.0 66.0 0.79 10.0 7.5 -
발명예25 3 52.0 66.0 0.79 10.0 8.8 -
비교예20 3 52.0 66.0 0.79 10.0 9.5 -
상기와 같이 제조된 Zn-Ni 전기도금강판에 대하여 Zn-Ni 도금층 내 합금화도, 소지강판과 Zn-Ni 도금층의 계면으로부터 Zn-Ni 도금층 방향으로 1㎛ 이내의 영역에서의 Ni 함량, 도금 부착량, 내식성 및 가공성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
상기 내식성 중 적청발생분율은 시편을 75×150mm 크기로 절단한 뒤 가장자리를 테플론 테이프(Nitto Denko Corp., NITOFLON, No.903UL)로 마스킹 처리하고, 상기 시편을 염수분무 시험기 STP-200(SUGA Test Instruments Co., Ltd., Japan)에 넣고 JIS(일본공업규격(Japan Industrial Standards)) Z 2371에 따라 방치하는 방식으로 진행하였으며(5% 염화나트륨, 시간당 분무량 1-2ml, 챔버 온도 35℃), 그 결과가 0~10%인 경우 ◎(매우 우수), 10%초과~40%인 경우 ○(우수), 40%초과~70%인 경우 △(보통), 70%초과인 경우 ×(미흡)으로 평가하였다.
상기 내식성 중 희생방식성은 시편을 20×20mm 크기로 절단한 뒤 30℃, 3.5% 염화나트륨에 침지하여 포텐시오스탯(potentiostat)을 이용하여 부식전위를 평가하였다. 포텐시오스탯 장비로는 부식측정 소프트웨어로 352 SoftCorr III가 장착된 273A 모델(EG&G Princeton Applied Research, US)을 사용하였다. 이 때, 기준 전극(reference electrode)과 카운터 전극(counter electrode)으로 각각 포화 카로멜 전극(SCE: saturated calomel electrode)과 고밀도 카본 전극이 사용되었다. 스캔 속도로 0.333mV/s가 적용되었고, 부식전위는 타펠 외삽법(Tafel extrapolation method)을 통해 도출하였다. 침지시간 72시간 경과 시점을 기준으로 각 조건별 부식전위를 비교하여 소지철 대비 전기화학적 안정성 즉, 희생방식성을 비교하였으며, 그 결과가 소지강판 대비 전위가 낮은 경우 ○(우수), 소지강판과 전위가 동일한 경우 △(보통), 소지강판 대비 전위가 높은 경우 ×(미흡)으로 평가하였다.
상기 가공성 중 내파우더링성은 시편을 50×100mm 크기로 절단한 뒤 니찌방 테이프(Nichiban CT-24)를 상기 시편 표면에 붙이고, 이 시편을 V 블록 위에 놓고 시편 중앙을 누름쇠로 눌러 굽힘각이 60도가 되도록 하중을 가한 뒤, 시험 종료 후 시편에서 테이프를 떼어내 도금층 박리 여부를 판단하는 방식으로 진행하였다. 도금층이 미박리되는 경우에는 ○(우수), 도금층이 박리되는 경우에는 ×(미흡)으로 평가하였다.
상기 가공성 중 인장-r값은 시편을 JIS 13B 규격으로 가공 후 Instron 5582(Instron Inc., USA) 인장시험기로 상온에서 분당 10mm의 인장 속도로 시험한 뒤, 연신율 10-15% 구간에서 산출하였다. 가열처리를 한 경우에는, 기준 시편인 가열처리를 하지 않은 시편 대비 인장-r값의 향상된 정도가 60%초과인 경우 ◎(매우 우수), 30초과~60%인 경우 ○(우수), 0~30%인 경우 △(보통), 0%미만(가열처리를 하지 않은 시편 대비 열위인 경우) ×(미흡)으로 평가하였고, 강판의 양면에 도금 부착량을 달리한 경우에는, 기준 시편인 양면 도금량이 30g/㎡로 동일한 시편 대비 인장-r값의 향상된 정도가 20%초과인 경우 ◎(매우 우수), 5초과~20%인 경우 ○(우수), 0~5%인 경우 △(보통), 0%미만(양면 도금량이 30g/㎡로 동일한 시편 대비 열위인 경우)인 경우 ×(미흡)으로 평가하였다.
구분 합금화도(%) 소지강판과 Zn-Ni 도금층의 계면으로부터 Zn-Ni 도금층 방향으로 1㎛ 이내의 영역에서 Ni 함량(원자%) 일면
도금
부착량
(g/㎡)		 다른 일면 도금
부착량
(g/㎡)		 내식성 가공성
적청발생분율 희생
방식성		 인장-r값 내파우더링성
비교예1 4.3 34.4 30 24 × × - ○
비교예2 6.4 36.3 30 24 △ △ - ○
비교예3 7.0 37.2 30 24 △ △ - ○
발명예1 7.5 41.2 30 24 ○ ○ - ○
발명예2 7.5 41.7 30 24 ○ ○ - ○
발명예3 7.5 41.9 30 24 ○ ○ - ○
비교예4 7.5 39.5 30 24 △ △ - ○
비교예5 7.5 39.4 30 24 △ △ - ○
발명예4 10.5 44.4 30 24 ○ ○ - ○
발명예5 10.5 44.3 30 24 ○ ○ - ○
발명예6 10.5 44.1 30 24 ○ ○ - ○
비교예6 10.5 35.7 30 24 ○ △ - ○
비교예7 10.5 36.2 30 24 ○ △ - ○
발명예7 12.0 46.0 30 24 ○ ○ - ○
발명예8 12.0 45.9 30 24 ○ ○ - ○
발명예9 12.0 46.2 30 24 ○ ○ - ○
비교예8 12.0 36.0 30 24 ○ △ - ×
비교예9 12.0 36.3 30 24 ○ △ - ×
발명예10 14.0 48.8 30 24 ◎ ○ - ○
발명예11 14.0 48.9 30 24 ◎ ○ - ○
발명예12 14.0 49.1 30 24 ◎ ○ - ○
비교예10 14.0 38.9 30 24 ○ × - ×
비교예11 14.0 38.9 30 24 ○ × - ×
비교예12 15.0 50.5 30 24 ○ ○ - ×
비교예13 17.0 52.1 30 24 ○ × - ×
비교예14 10.5 44.3 30 24 ○ ○ △ ○
발명예13 10.5 44.3 30 24 ○ ○ ○ ○
발명예14 10.5 44.3 30 24 ◎ ○ ○ ○
발명예15 10.5 44.3 30 24 ◎ ○ ○ ○
발명예16 10.5 44.3 30 24 ◎ ○ ◎ ○
비교예15 10.5 44.3 30 24 ○ △ △ ○
비교예16 10.5 44.3 30 24 △ △ △ ×
비교예17 10.5 44.3 10 2 × × ◎ ○
발명예17 10.5 44.3 20 15 ○ ○ ◎ ○
발명예18 10.5 44.3 30 24 ○ ○ ○ ○
발명예19 10.5 44.3 40 20 ○ ○ ○ ○
발명예20 10.5 44.3 50 12.5 ○ ○ ○ ○
비교예18 10.5 44.3 60 30 △ × × ×
비교예19 10.5 44.3 30 4 ○ △ ○ ○
발명예21 10.5 44.3 30 7.5 ○ ○ ○ ○
발명예22 10.5 44.3 30 10 ○ ○ ○ ○
발명예23 10.5 44.3 30 15 ○ ○ ○ ○
발명예24 10.5 44.3 30 20 ○ ○ ○ ○
발명예25 10.5 44.3 30 24 ○ ○ ○ ○
비교예20 10.5 44.3 30 26 ○ ○ △ ○
상기 표 1 및 2를 통해 알 수 있듯이, 본 발명이 제안하는 조건을 만족하는 발명예 1 내지 25의 경우에는 우수한 내식성(적청발생분율, 희생방석성) 및 가공성(인장-r값, 내파우더링성)을 가지고 있음을 확인할 수 있다.
그러나, 비교예 1 내지 13의 경우에는 본 발명이 제안하는 황산욕 조건을 만족하지 않음에 따라 Zn-Ni 도금층 내 Ni 합금화도, 또는 소지강판과 Zn-Ni 도금층의 계면으로부터 Zn-Ni 도금층 방향으로 1㎛ 이내의 영역에서의 Ni 함량 조건을 만족하지 않게 되어 우수한 수준의 내식성과 가공성을 확보하지 못하고 있음을 확인할 수 있다.
비교예 14 내지 16의 경우에는 본 발명이 제안하는 가열 조건을 만족하지 않음에 따라 내식성과 가공성을 동시에 우수한 수준으로 확보하고 있지 못하고 있음을 알 수 있다.
비교예 17 내지 20의 경우에는 본 발명이 제안하는 도금량 조건을 만족하지 않음에 따라 우수한 수준의 내식성과 가공성을 확보하고 있지 못하고 있음을 알 수 있다.

Claims (6)

  1. 소지강판; 및 상기 소지강판 상에 형성된 Zn-Ni 도금층을 포함하고,
    상기 Zn-Ni 도금층 내 Ni 합금화도는 7.5~14%이며,
    상기 소지강판과 Zn-Ni 도금층의 계면으로부터 상기 Zn-Ni 도금층 방향으로 1㎛ 이내의 영역에서 Ni 함량이 40~50원자%이고,
    상기 소지강판의 일면에 형성된 Zn-Ni 도금층의 부착량은 20~50g/㎡이고, 상기 소지강판의 다른 일면에 형성된 Zn-Ni 도금층의 부착량은 상기 소지강판의 일면에 형성된 Zn-Ni 도금층 부착량의 0.25배 내지 0.8배인 내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판.
  2. 삭제
  3. 소지강판을 준비하는 단계; 및
    상기 소지강판을 황산니켈 수화물 및 황산아연 수화물을 포함하는 pH 1~5의 황산욕에 침지시켜 상기 소지강판 상에 Zn-Ni 도금층을 형성시키는 단계를 포함하고,
    상기 황산니켈 수화물은 45~93g/L이고, 상기 황산아연 수화물과 황산니켈 수화물의 비는 0.4~1.4이며,
    상기 도금층을 형성시키는 단계시, 상기 소지강판의 일면의 Zn-Ni 도금 부착량이 20~50g/㎡이고, 상기 소지강판의 다른 일면의 Zn-Ni 도금 부착량의 상기 소지강판의 일면에 도포되는 Zn-Ni 도금 부착량의 0.25배 내지 0.8배가 되도록 하는 내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 도금층을 형성시키는 단계 후, 상기 강판을 최대 도달온도 기준 190~260℃로 가열하는 단계를 더 포함하는 내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판의 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가열은 인덕션 또는 열풍 경화법을 이용하는 내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102218449B1 (ko) * 2018-12-19 2021-02-19 주식회사 포스코 표면외관이 우수한 전기도금강판 및 그 제조방법
WO2021230306A1 (ja) * 2020-05-13 2021-11-18 日本製鉄株式会社 ホットスタンプ部材
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3420754A (en) 1965-03-12 1969-01-07 Pittsburgh Steel Co Electroplating a ductile zinc-nickel alloy onto strip steel
DE3369861D1 (en) * 1982-08-05 1987-04-02 Andritz Ag Maschf Process for electrolytical coating with a metal layer and optionally electrolytical treatment of a metal strip
KR890002496B1 (ko) * 1983-11-21 1989-07-10 닛씬 세이꼬 가부시 끼 가이샤 내식성이 우수한 아연-니켈 합금의 전기도금 강판 제조법
JPH0814038B2 (ja) * 1988-07-20 1996-02-14 川崎製鉄株式会社 Ｚｎ−Ｎｉ系合金めっき鋼板の製造方法
KR100257807B1 (ko) * 1991-05-30 2000-06-01 엔.프럼 전기분해 셀 전극 챔버 및 이를 이용한 전기분해도금 및 금속층 제거방법
JPH06336692A (ja) * 1993-05-27 1994-12-06 Kobe Steel Ltd 高電流密度電気Ｚｎ−（８〜１５％）Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法
JP3329572B2 (ja) * 1994-04-15 2002-09-30 福田金属箔粉工業株式会社 印刷回路用銅箔およびその表面処理方法
JPH08165594A (ja) 1994-12-08 1996-06-25 Sumitomo Metal Ind Ltd Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板及びその製造方法
JPH1161481A (ja) * 1997-08-19 1999-03-05 Kawasaki Steel Corp 耐パウダリング性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板
JP5315677B2 (ja) * 2007-11-28 2013-10-16 Ｊｆｅスチール株式会社 燃料タンク用鋼板およびその製造方法
KR101427403B1 (ko) * 2011-09-05 2014-08-08 남동화학(주) 내식성 향상을 위한 아연 도금방법 및 그에 사용되는 도금욕
JP5470487B1 (ja) * 2013-05-29 2014-04-16 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 銅箔、それを用いた半導体パッケージ用銅張積層体、プリント配線板、プリント回路板、樹脂基材、回路の形成方法、セミアディティブ工法、半導体パッケージ用回路形成基板及び半導体パッケージ
WO2015029653A1 (ja) * 2013-08-29 2015-03-05 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス成形部材の製造方法および熱間プレス成形部材

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