KR102232487B1 - 도금 밀착성 평가 장치, 도금 밀착성 평가 방법, 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비 및 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법 - Google Patents

도금 밀착성 평가 장치, 도금 밀착성 평가 방법, 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비 및 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

Γ·Γ1상의 생성량을 보다 정확하게 측정하여, 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 보다 정확하게 평가하는 것이 가능한, 도금 밀착성 평가 장치, 도금 밀착성 평가 방법, 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비 및 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 관한 도금 밀착성 평가 장치는, 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, X선 회절법에 의해 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 측정하는 X선 회절 강도 측정부와, 측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와, 아연 도금 단위 면적당 중량에, 기초하여 상기 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 평가하는 평가부를 구비한다.

Description

도금 밀착성 평가 장치, 도금 밀착성 평가 방법, 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비 및 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법
본 발명은, 도금 밀착성 평가 장치, 도금 밀착성 평가 방법, 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비 및 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에 관한 것이다.
합금화 용융 아연 도금 강판은, 높은 내식성이나 가공성을 갖고 있어, 건축 외장 용도나 자동차 용도로서 널리 사용되고 있다. 합금화 용융 아연 도금 강판의 높은 내식성을 장기에 걸쳐 유지하기 위해서는, 도금의 박리를 억제하는 것이 중요하다. 합금화 용융 아연 도금은, Fe-Zn계 합금 상으로 구성되어 있고, 이러한 Fe-Zn계 합금 상에는, Fe 농도가 높은 상으로부터 차례로, Γ·Γ1상, δ1상, ζ상 및 η상이 있다. 합금화 용융 아연 도금 강판은, 이들 중 δ1상을 주체로 하고 있지만, 합금화 용융 아연 도금 강판의 품질 특성은, 도금층 중의 Γ·Γ1상 및 ζ상의 부착량에 영향을 받고, 특히 도금 밀착성은, Γ·Γ1상의 생성량에 좌우되는 것이 알려져 있다. 따라서, 도금 밀착성의 평가 시에는, Γ·Γ1상의 존재량을 정량 평가할 것이 요구된다.
이하의 특허문헌 1에는, 품질 특성에 영향을 미치는 Γ상 및 ζ상의 부착량을 적정하게 관리하는 것에 착안하여, 다층막 미러에 의해 평행화한 X선을 도금층에 조사하고, 도금층에 포함되는 합금 상에서 회절되는 X선을 측정함으로써, 온라인으로 도금 Γ상 및 ζ상의 부착량을 측정하는 장치가 개시되어 있다.
이하의 특허문헌 2에서는, X선 회절법을 사용하여, 결정 격자면 간격이 1.5Å 이상에 상당하는 저각도의 회절각 범위에 있어서의 피크를 측정함으로써, 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성에 영향을 미치는 Γ·Γ1상의 두께를 고정밀도로 측정하는 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2002-168811호 공보 국제 공개 제2015/059835호
그러나 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 코일 전체 길이에 걸친 측정 결과를 가동 조건에 대해 신속하게 피드백할 수 있는, 고정밀도의 측정을 할 수 없다.
또한, 상기한 특허문헌 2에 기재되는 기술에 있어서는, Γ·Γ1상에 입사하는 X선 회절 강도가 다른 합금 상에 의해 감쇠되는 것이 고려되어 있지 않고, 도금층의 두께가 변화되었을 때에는 합금 상의 부착량의 측정 결과에 오차가 중첩되어 버리는 것이, 본 발명자들에 의해 밝혀졌다.
Fe 농도가 높은 Γ·Γ1상은, 모재로부터 도금층으로 Fe가 확산됨으로써 모재와 도금층의 계면 근방에 생성된다. 그 때문에, X선 회절법에 의해 Γ·Γ1상을 측정하려고 하면, 외부로부터 도금층에 입사하는 X선이 Γ·Γ1상에 도달할 때까지 다른 합금 상에 의해 감쇠되어, Γ·Γ1상에서 회절되는 X선 회절 강도는 작아진다. 즉, 아연 도금 단위 면적당 중량의 증감에 의해 다른 합금 상의 생성량이 변화됨으로써 X선의 감쇠량도 변화되기 때문에, 가령 Γ·Γ1상의 생성량이 동등한 경우라고 하더라도, 아연 도금 단위 면적당 중량이 변화되면 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 변화되어 버린다. 그 결과, 아연 도금 단위 면적당 중량이 변화되는 경우, 상기 특허문헌 2에 개시되어 있는 방법을 사용한다고 해도, X선 회절법을 사용한 Γ·Γ1상의 생성량을 정확하게 평가할 수는 없어, 저도금 밀착성재의 출하나, 이러한 강재를 방지하기 위한 생산성을 떨어뜨린 조업을 피할 수 없게 될 것이라고 생각된다.
그래서 본 발명은, 상기 문제에 비추어 이루어진 것이며, 본 발명의 목적으로 하는 점은, Γ·Γ1상의 생성량을 보다 정확하게 측정하여, 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 보다 정확하게 평가하는 것이 가능한, 도금 밀착성 평가 장치, 도금 밀착성 평가 방법, 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비 및 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본원 발명의 요지는 이하와 같다.
(1) 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, X선 회절법에 의해 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 측정하는 X선 회절 강도 측정부와,
측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와, 상기 합금화 용융 아연 도금 강판의 아연 도금 단위 면적당 중량에 기초하여 상기 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 평가하는 평가부를
구비하는, 도금 밀착성 평가 장치.
(2) 상기 평가부에 있어서, 또한, 상기 합금화 용융 아연 도금 강판에 관한 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 아연 도금 단위 면적당 중량의 관계를 나타내는 관계식에 기초하여 도금 밀착성을 평가하는, (1)에 기재된 도금 밀착성 평가 장치.
(3) 상기 아연 도금 단위 면적당 중량과 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면에 있어서, 상기 관계식은, 상기 좌표 평면을 복수의 영역으로 구분하고,
상기 평가부는, 측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 상기 아연 도금 단위 면적당 중량으로 정해지는 좌표가 속하는 상기 좌표 평면의 상기 영역에 기초하여 상기 도금 밀착성을 평가하는, (2)에 기재된 도금 밀착성 평가 장치.
(4) 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그와, 상기 아연 도금 단위 면적당 중량이 부의 상관을 갖는, (2) 또는 (3)에 기재된 도금 밀착성 평가 장치.
(5) 상기 X선 회절 강도 측정부는,
X선을 출사하는 X선 관구와,
상기 X선 관구로부터 출사된 상기 X선을 상기 합금화 용융 아연 도금 강판에 조사시키는 광학계와,
결정 격자면 간격이 1.5Å 이상에 상당하는 회절 X선을 검출하는 위치에 설치된 검출기를
구비하고,
상기 X선 관구에 있어서의 상기 X선의 출사 빔 강도가 20W/㎟ 이상으로, 상기 광학계에 있어서의 상기 X선의 폭 방향 이득이 0.15 이상으로 각각 설정되는, (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 도금 밀착성 평가 장치.
(6) 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, X선 회절법에 의해 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 측정하는 것과,
측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와, 아연 도금 단위 면적당 중량에, 기초하여 상기 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 평가하는 것을 갖는 도금 밀착성 평가 방법.
(7) 강판에 대해 아연을 도금하는 아연 도금욕과, 아연 도금된 강판의 아연 도금층을 합금화하여, 합금화 용융 아연 도금 강판으로 하는 합금화로를 구비하는 합금화 용융 아연 도금 장치와,
상기 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 평가하는 도금 밀착성 평가 장치를
구비하고,
상기 도금 밀착성 평가 장치는,
상기 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, X선 회절법에 의해 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 측정하는 X선 회절 강도 측정부와,
측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와, 아연 도금 단위 면적당 중량에, 기초하여 상기 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 평가하는 평가부를
구비하는, 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비.
(8) 합금화 용융 아연 도금 장치에 의해, 강판에 대해 아연을 도금하고, 아연 도금된 상기 강판의 아연 도금층을 합금화하여 합금화 용융 아연 도금 강판을 얻는 것과,
상기 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, X선 회절법에 의해 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 측정하고, 측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와, 아연 도금 단위 면적당 중량에, 기초하여 상기 합금화 용융 아연 도금 강판의 상기 도금 밀착성을 평가하는 것을
갖는, 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, Γ·Γ1상의 생성량을 보다 정확하게 측정하여, 도금 밀착성을 보다 정확하게 평가하는 것이 가능해진다.
도 1은 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 관계의 일례를 나타낸 그래프다.
도 2는 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면을 모식적으로 나타내는 그래프의 일례이다.
도 3은 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면을 모식적으로 나타내는 그래프의 일례이다.
도 4는 동 실시 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비의 개략을 나타낸 설명도다.
도 5는 동 실시 형태에 관한 도금 밀착성 평가 장치의 구성의 일례를 나타낸 설명도다.
도 6은 동 실시 형태에 관한 도금 밀착성의 평가 방법의 흐름을 나타낸 흐름도다.
도 7은 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면을 모식적으로 나타내는 그래프의 다른 예이다.
도 8은 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면을 모식적으로 나타내는 그래프의 다른 예이다.
도 9는 동 실시 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법의 흐름의 일례를 나타낸 흐름도다.
도 10은 동 실시 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 제조 설비가 구비하는 제어 장치의 하드웨어 구성의 일례를 나타낸 블록도다.
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
<본 발명자들에 의한 검토>
먼저, 본 발명의 적합한 실시 형태의 설명에 앞서, 본 발명에 이르기까지의 본 발명자들의 검토에 대해 상세하게 서술한다. 도 1은, 이하의 본 발명의 검증에 의해 얻어진 결과를 나타낸 그래프도이며, 횡축을 아연 도금 단위 면적당 중량, 종축을 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그로 하고 있다.
본 발명자들은, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 검토를 행한 결과, 아연 도금 단위 면적당 중량의 차이에 의한 측정 정밀도의 저하를 고려한 후, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 도금 밀착성 사이에 무언가의 상관을 알아낼 수 있으면, 도금 밀착성의 평가가 가능해지는 것이 아닌가 하는 착상을 얻었다. 그래서 본 발명자들은, 먼저, 아연 도금 부착량을 변화시켜, 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서의 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 측정하고, 아연 도금 부착량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 관련을 검증하였다. 또한, 본 발명자들은, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 측정한 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 도금 밀착성 시험을 행하였다. 또한, Γ·Γ1상의 회절 X선의 측정 방법은, 후술하는 바와 같은 방법으로 행하였다.
여기서, 본 발명자들은, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 측정한 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을, 다음과 같은 방법으로 평가하였다. 먼저, 합금화 용융 아연 도금층이 형성된 강판으로부터 직경 60㎜의 원형의 시험편을 펀칭하고, 금형을 사용하여 원통 컵으로 프레스 성형하였다. 사용한 금형은, 펀치의 직경이 30㎜이고, 다이스의 숄더 반경이 3㎜이다. 프레스 성형한 원통 컵 측벽 외면에 대해 점착 테이프를 붙이고, 점착 테이프를 박리하였을 때에 점착 테이프에 부착되어 있는 도금 박리 중량을 측정하였다.
도금 박리 중량이, 15㎎ 미만인 경우를 보다 양호, 15㎎ 이상 25㎎ 미만인 경우를 양호, 25㎎ 이상 35㎎ 미만인 경우를 약간 불량, 35 이상인 경우를 불량으로 하였다. 이러한 평가의 결과가 보다 양호, 양호 혹은 약간 불량인 것을, 도 1에 있어서는 합격재(도금 밀착성 합격)로, 평가 결과가 불량인 것을 불합격재(도금 밀착성 불합격)로서 기재하였다.
상기 도금 밀착성 시험의 결과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그가 6.1 미만의 범위에 속하는 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도금 밀착성이 합격이라고 판정되었다. 또한, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 6.1 이상 6.3 미만인 범위에 속하는 합금화 용융 아연 도금 강판에서는, 도금 밀착성이 합격이 되는 것과, 불합격이 되는 것이 혼재하고 있었다. 또한, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 6.3 이상인 범위에 속하는 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도금 밀착성이 불합격이라고 판정되었다.
Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 6.1 이상 6.3 미만인 범위에 대해 상세하게 검토하면, 아연 도금 단위 면적당 중량이 40g/㎡ 이하에 있어서, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그가 6.2 이상이면, 도금 밀착성은 합격으로 되어 있다. 한편, 아연 도금 단위 면적당 중량이 45g/㎡보다 큰 범위에서는, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그가 6.2 이하라고 하더라도, 도금 밀착성이 불합격이 된 것이 존재하고 있다. 즉, 아연 도금 단위 면적당 중량이 커짐에 따라, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 작은 값에서, 도금 밀착성이 불합격이 되는 경향이 있다. 이 경향은, 도 1에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 도금 부착성의 합격 여부의 경계가, 기울기가 부가 되는 직선이 되는 관계식으로 정해지는 것을 시사하고 있다.
본 발명자들은, 이러한 검증에 의해, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 동일 정도라고 하더라도, 아연 도금 단위 면적당 중량이 커지면, 도금 밀착성이 저하되는 경향이 있음을 알아냈다. 이러한 경향에 대해, 본 발명자들은 다음과 같이 추정하고 있다.
합금화 용융 아연 도금을 형성하는 상에는, 상기한 바와 같이 Fe 농도가 높은 상으로부터 차례로, Γ·Γ1상(Fe3Zn10, Fe5Zn21), δ1상(FeZn7), ζ상(FeZn13) 및 η상(Zn)이 존재한다. 이들 합금 상은, 강판이 아연 도금되고, 와이핑에 의해 줄무늬가 형성된 후에, 합금화로에서의 가열에 의해 형성한다. 합금화로에서의 가열에 의해 발생하는 철과 아연의 상호 확산에 의해 상 변화가 일어나기 때문에, 도금층의 두께 방향에 있어서의 각 합금 상의 생성 위치는, 강판측으로부터 차례로 Γ·Γ1상, δ1상, ζ상 및 η상이 되어, 이들 합금 상 사이에서 생성 위치가 바뀌는 일은 없고, 또한 상 분리되기 때문에, 인접 상은 혼재하지 않는다.
예를 들어, 합금화 시간이 길어짐에 따라, 도금층에 포함되는 상은, η상만→η상＋ζ상의 2상→η상＋ζ상＋δ1상의 3상→η상＋ζ상＋δ1상＋Γ·Γ1상의 4상→ζ상＋δ1상＋Γ·Γ1상의 3상→δ1상＋Γ·Γ1상의 2상과 같이 변화된다. 도금 두께나 가열 조건에 따라, 합금화의 도중에 존재하는 합금 상은 다르며, η상이나 ζ상이, Γ·Γ1상의 생성보다도 빨리 소실되는 경우도 있다.
상기한 바와 같이, Γ·Γ1상은, 도금과 강판의 계면에 발생하고, 제품인 합금화 용융 아연 도금 강판에서는, 도금 표면측에 δ1상이 발생한다. 이 Γ·Γ1상 및 δ1상의 두께에 대해, Γ·Γ1상은 0 내지 0.5㎛인 것에 비해, δ1상은 5 내지 30㎛이며, 이들 2상의 두께에는 큰 차이가 있다.
X선 회절법으로 Γ·Γ1상을 측정할 때, 도금 표면측에 X선 관구와, 검출기를 설치하여 측정이 행해지기 때문에, X선은 반드시 δ1상을 통과하게 된다. 상기한 바와 같이, δ1상의 두께는 Γ·Γ1상의 두께와 비교하여 현저하게 크기 때문에, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도는 δ1상의 두께의 영향을 크게 받는다. 그리고 Γ·Γ1상의 생성량이 일정한 경우, δ1상의 두께(즉, 아연 도금 단위 면적당 중량)가 커지면, 검출되는 Γ·Γ1상의 X선 강도는 작아진다. 따라서, 아연 도금 단위 면적당 중량이 큰 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서의 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와, 아연 도금 단위 면적당 중량이 작은 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서의 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 동일 정도인 경우, 아연 도금 단위 면적당 중량이 큰 것의 쪽이 Γ·Γ1상의 생성량이 많고, 도금 밀착성은 낮다고 판단할 수 있다.
본 발명자들은, 이러한 경향으로부터, 아연 도금 단위 면적당 중량과 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 사용하여, 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 평가할 수 있음을 알아냈다.
도 2는, 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면(이하, 「특징량 평면」이라고도 함)을 모식적으로 나타내는 그래프의 일례이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 아연 도금 단위 면적당 중량이 큰 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서의 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와, 아연 도금 단위 면적당 중량이 작은 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서의 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 동일 정도인 경우는, 아연 도금 단위 면적당 중량이 큰 것의 쪽이 도금 밀착성은 낮다. 따라서, 도 2와 같이, 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도로 규정되는 특징량 평면은, 어느 경계(410)에 의해, 이러한 평면으로 규정되는 영역을, 도금 밀착성이 합격이 되는 영역(이하, 「도금 밀착성 합격 영역」이라고 칭함) RA1과, 도금 밀착성이 불합격이 되는 영역(이하, 「도금 밀착성 불합격 영역」이라고 칭함) RB1로 구분된다고 생각할 수 있다.
여기서, 도금 밀착성 합격 영역 RA1에 속하는 모든 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도금 밀착성이 합격이 된다. 한편, 도금 밀착성 합격 영역 RB1에 속하는 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도금 밀착성에 불량이 발생한다. 즉, 아연 도금 단위 면적당 중량이 mA1이고, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 IA1인 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도 2에 나타낸 특징량 평면에 있어서, 좌표 A1로 표기되는 점에 대응하는데, 이러한 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도금 밀착성을 합격이라고 평가할 수 있고, 아연 도금 단위 면적당 중량이 mB1이고, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 IB1인 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도 2에 나타낸 특징량 평면에 있어서, 좌표 B1로 표기되는 점에 대응하는데, 이러한 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도금 밀착성을 불합격이라고 평가할 수 있다.
여기서, 상기 경계(410)는, 도 2에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 임의의 형상을 갖는 곡선으로서 파악할 수 있고, 임의의 비선형 함수나 선형 함수의 선형 결합으로서 정식화하는 것이 가능하다고 생각된다. 이러한 경계(410)의 구체적인 표현에 대해서는, 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같은 조업 데이터의 집합을, 선형 또는 비선형의 최소 제곱법 등과 같은 공지의 통계 처리에 의해 해석함으로써 특정하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명자들은, 상기 검토에 의해 얻어진 경향에 대해 더욱 검토를 진행하였다. 도 3은, 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면(특징량 평면)을 모식적으로 나타내는 그래프의 일례이다. 도 3에서는, 종축을 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그로 하고, 횡축을 아연 도금 단위 면적당 중량으로 한 특징량 평면을 도시하고 있다. 본 발명자들은, 더욱 검토를 진행한 결과, 도금 밀착성 합격 영역과, 도금 밀착성 불합격 영역으로 구분하는 경계를, 아연 도금 단위 면적당 중량 및 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그의 관계식으로 정할 수 있음을 알아냈다. 즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면(특징량 평면)에 있어서, 도금 밀착성이 합격이 되는 영역과, 불합격이 되는 영역을 구분하는 경계가, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그와, 상기 아연 도금 단위 면적당 중량이 부의 상관을 갖고, 이 부의 관계를 반영한 관계식으로 나타내는 것이 가능함을 알아냈다.
이미, 과거의 지견(가와베 준지, 후지나가 다다오, 기무라 하지메, 오시바 스즈야, 아베 다다히로, 다카하시 순유: 가와사키 세이테츠 기보, 18(1986) 2, 129-135)에 의해, 합금화 용융 아연 도금 강판에 관하여, 모재 강판 α-Fe(200)의 X선 회절 강도는, 아연 도금 단위 면적당 중량이 증가함에 따라서 지수 함수적으로 작아지는 것은 알려져 있었다. 본 발명자들은, 이러한 지견을 참고로, 도금층의 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도에 적용시킨 바, Γ·Γ1상의 두께가 동일한 경우, 아연 도금 단위 면적당 중량이 증가함에 따라, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도도 마찬가지로 지수 함수적으로 작아지는 것을 알아냈다.
본 발명자들이 추측하건대, Γ·Γ1상이 동일한 두께이고, 아연 도금 단위 면적당 중량이 다른 합금화 용융 아연 도금 강판의 X선 회절 강도는, 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면에 있어서, 부의 상관을 갖도록, 본 실시 형태에서는 부의 기울기를 갖는 직선 상에 플롯되게 된다. 또한, 아연 도금 단위 면적당 중량은 다르지만, 동일한 두께의 Γ·Γ1상을 갖는 경우, 도금 밀착성 시험에 있어서의 박리 거동은, 비슷한 거동을 나타낸다고 생각된다. 그 때문에, 상기 평면에 있어서, 도금 밀착성의 합격 여부 평가의 기준이 되는 경계는, 부의 기울기가 된다. 즉, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그와, 상기 아연 도금 단위 면적당 중량이 부의 기울기를 갖는 관계식으로, 상기 경계가 정해진다. 본 실시 형태에 있어서는, 도금 밀착성 평가의 기준이 되는 경계는, 도 3에 있어서의 경계(420)와 같은 직선으로 그리는 것이 가능하고, 두 개의 특징량, 즉 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면(이하, 「특징량 평면」이라고도 함)은, 상기 관계식의 경계에 의해, 복수의 영역, 예를 들어 도금 밀착성 합격 영역 RA2와, 도금 밀착성 불합격 영역 RB2로 구분될 수 있다.
예를 들어, 아연 도금 단위 면적당 중량이 mA2이고, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 IA2인 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도 3에 나타낸 특징량 평면에 있어서, 좌표 A2에 대응하는데, 이러한 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성은, 합격이라고 평가된다. 또한, 아연 도금 단위 면적당 중량이 mB2이고, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 IB2인 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도 3에 나타낸 특징량 평면에 있어서, 좌표 B2에 대응하는데, 이러한 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성은, 불합격이라고 평가된다.
예를 들어 도 1에 나타낸 예를 공지의 통계 처리에 의해 해석한 경우, 이러한 경계(420)를 나타내는 직선은, 예를 들어 (lnY)＝-0.026×X＋7.35로 표기된다. 여기서, 이러한 식에 있어서, X는, 아연 도금 단위 면적당 중량[g/㎡]이고, lnY는, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도[cps]의 자연 로그이다.
<합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비(1)의 구성>
다음으로, 본 발명의 실시 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비(1)의 구성의 일례에 대해, 상세하게 설명한다. 도 4는, 동 실시 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비의 개략을 나타낸 설명도다.
합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비(1)는, 예를 들어 도 4에 나타낸 바와 같이, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)와, 제어 장치(20)와, 도금 밀착성 평가 장치(30)를 구비한다.
합금화 용융 아연 도금 장치(10)는, 강판(S)을 반송하는 반송 라인(102)과, 용융 아연 도금욕(104)과, 가스 와이핑 장치(106)와, 합금화로(108)와, 턴 다운 롤(110)과, 싱크 롤(112)과, 톱 롤(114)을 구비한다.
턴 다운 롤(110)에 의해 반송 방향이 하향으로 바뀌어, 용융 아연 도금욕(104)에 연속적으로 침지된다. 이러한 용융 아연 도금욕(104)의 내부에는, 싱크 롤(112)이 마련되어 있다. 싱크 롤(112)은, 강판(S)의 폭 방향과 평행인 회전축을 갖고 있고, 싱크 롤(112)의 외주면의 폭은, 강판(S)의 폭 이상으로 되어 있다. 이러한 싱크 롤(112)에 의해, 강판(S)의 반송 방향이 상향으로 바뀐다.
가스 와이핑 장치(106)는, 용융 아연 도금욕(104)으로부터 도출되는 강판(S)의 양면에 대해 가스를 분사함으로써, 강판(S)의 표면에 부착된 용융 아연 도금의 일부를 긁어낸다. 이에 의해, 강판(S)의 표면의 용융 아연 도금의 부착량이 조정된다.
그 후, 강판(S)은 수직으로 끌어올려지면서, 합금화로(108)에서 합금화 처리된다. 이러한 합금화로(108)는, 강판(S)의 입측으로부터 차례로 가열대, 보열대, 냉각대라고 하는 세 부분으로 구성되어 있다. 이러한 합금화로(108)에서는, 먼저, 가열대에 의해 강판(S)의 판 온도가 대략 균일해지도록 가열이 행해진 후, 보열대에서 합금화 시간을 확보함으로써, 강판(S)의 표면에 형성된 용융 아연 도금층이 합금화되어 합금화층이 되고, 냉각대에서 냉각된다. 이러한 합금화 처리에 의해, 강판(S)은, 합금화 용융 아연 도금 강판이 된다.
여기서, 재료가 되는 강판(S)은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 연강, 저탄소강이나 극저탄소강과 같은, Mn, P, Si가 적은 강종, 고장력강 등을 사용할 수 있다.
제어 장치(20)는, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 조건(예를 들어, 반송 라인(102)의 속도, 아연 도금욕(104)의 설정 온도, 가스 와이핑 장치(106)의 설정, 합금화로(108)의 설정 온도 등)을 제어한다. 또한, 제어 장치(20)는, 이하의 도금 밀착성 평가 장치(30)와 통신 가능하게 구성되어 있고, 도금 밀착성 평가 장치(30)로부터 수신하는 평가 결과에 따라서, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 조건을 적절하게 변경한다. 또한, 제어 장치(20)의 하드웨어 구성에 대해서는, 후술한다.
합금화로(108)의 출측 이후의 임의의 위치에는, 도금 밀착성 평가 장치(30)가 마련되어 있다. 도 4에서는 조업 응답성을 중시한 경우로서, 톱 롤(114)의 전단에 설치하였다. 도금 밀착성 평가 장치(30)는, 합금화로(108)의 내부로부터 반송되는 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해 소정의 X선을 조사하여, 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 평가한다. 또한, 도금 밀착성 평가 장치(30)는, 제어 장치(20)와 통신 가능하고, 필요에 따라서 도금 밀착성의 평가 결과를 제어 장치(20)에 출력한다.
<도금 밀착성 평가 장치(30)의 구성>
다음으로, 도금 밀착성 평가 장치(30)의 구성의 일례에 대해, 상세하게 설명한다. 도 5는, 동 실시 형태에 관한 도금 밀착성 평가 장치(30)의 구성을 나타낸 설명도다.
도금 밀착성 평가 장치(30)는, 앞서 언급한 바와 같이, 합금화로(108)의 내부로부터 반송된 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해 X선을 조사하여, 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 평가하는 장치이다. 이러한 도금 밀착성 평가 장치(30)는, 도 5에 모식적으로 나타낸 바와 같이, X선 회절 강도 측정부(310)와, 연산 처리부(350)를 주로 구비한다.
(X선 회절 강도 측정부(310))
X선 회절 강도 측정부(310)는, 합금화 용융 아연 도금 강판(S)에 대해 X선 회절법에 의해 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 측정한다. 구체적으로는, X선 회절 강도 측정부(310)는, 합금화 용융 아연 도금 강판(S)에 대해 X선을 조사하여, 합금화 용융 아연 도금 강판(S)에 의해 회절된 X선의 강도(회절 강도)를 측정한다. 여기서, 본 실시 형태에 관한 X선 회절 강도 측정부(310)로서는, 예를 들어 상기 특허문헌 2에 개시되어 있는 측정 장치를 그대로 이용하는 것이 가능하다. X선 회절 강도 측정부(310)에는, 상기 특허문헌 2에 개시되어 있는 측정 장치의 구성을 그대로 적용하는 것이 가능하므로, 이하에서는, X선 회절 강도 측정부(310)에 대해, 간단하게 설명을 행한다.
이러한 X선 회절 강도 측정부(310)는, 도 5에 모식적으로 나타낸 바와 같이, X선 관구(311)와, 입사 광학계(313)와, 수광 광학계(315)와, 검출기(317)를 구비한다. 본 실시 형태에 관한 X선 회절 강도 측정부(310)에서는, 합금화 용융 아연 도금 강판(S)에 조사되는 X선으로서, 온라인 측정 시에 강판 진동의 영향을 받기 어려운 평행 빔을 사용한다. 도금 밀착성 평가 장치(30)에 적용하는 X선 회절법은, 특성 X선을 조사하여, 특정한 회절각에서의 반사 강도를 측정하는 것이며, 다결정체 시료에 적용하는 디바이-셰러법으로 분류된다.
X선 관구(311)는, X선을 출사한다. X선 관구(311)는, 예를 들어 필라멘트에 전류를 흘림으로써 열전자를 발생시키고, 이 열전자를 수십 kV의 고전압으로 가속시켜 금속 타깃에 충돌시킴으로써 X선을 발생시키고, 발생한 X선을, 베릴륨 창을 통과시켜 취출하는 것이다. X선 관구(311)의 금속 타깃은, 시료에 의한 X선의 흡수나 측정 정밀도를 고려하여 선택되며, Cu, Cr, Fe, Co, Mo, W 등이 사용된다. 이 중에서는, Cu, Cr, Co가 범용성이 우수하므로 특히 바람직하다. 발생하는 X선은, 목적으로 하는 Kα선 외에, Kβ선이나 백색 X선 성분이 포함되므로, 이러한 성분들을 제거하고 단색화할 필요가 있다. X선 빔의 단색화는, 금속박으로 만들어진 Kβ 필터를 수광 슬릿의 앞에 삽입하거나, 또는 모노크로미터를 사용함으로써 행한다. 더욱이, 파고 분석기와 조합하거나, X선 콜리메이터에 의한 콜리메이션 시스템을 채용하거나 해도 된다.
입사 광학계(313)는, X선 관구(311)로부터 출사된 X선을, 반송 라인 상을 주행하는 합금화 용융 아연 도금 강판(S)에 조사시키기 위한 광학계이다. 입사 광학계(313)는, X선을 평행 빔으로 하기 위한 평행 빔 광학계로서 기능하고, 솔러 슬릿 단독, 다층막 반사 미러 및 솔러 슬릿의 조합, 분광 결정 단독, 솔러 슬릿과 분광 결정의 조합 등이 사용된다.
본 실시 형태에 있어서 사용 가능한 수광 광학계(315)는, 합금화 용융 아연 도금 강판(S)에 의해 회절된 X선(회절 X선)을, 후술하는 검출기(317)로 도광하는 광학계이다. 회절 X선은, 수광 광학계(315)로서 마련된 수광 슬릿을 통해 집광된다. 수광 광학계(315)는 또한, 솔러 슬릿과 산란 슬릿을 갖는 것이 바람직하다.
여기서, 도 5에 있어서, 입사 광학계(313) 및 수광 광학계(315)는, 각각 1매의 볼록 렌즈를 사용하여 도시되어 있지만, 본 실시 형태는 도시한 태양에 한정되지 않고, 입사 광학계(313) 및 수광 광학계(315)는, 임의의 복수의 광학 소자로 구성되어 있어도 된다.
검출기(317)로서는, X선에 의한 전리를 가스로 행하는 비례 계수관, 전리를 고체의 발광 작용을 이용한 신틸레이션 계수관, 반도체 소자로 행하는 반도체 검출기 등이 사용된다. 검출기(317)는, 합금화 용융 아연 도금 강판(S)으로부터의 회절 X선의 강도를 측정하여, 얻어진 측정 결과를, 후술하는 연산 처리부(350)에 출력한다.
X선 회절 강도 측정부(310)가 구비하는 검출기(317)는, 결정 격자면 간격이 1.5Å 이상에 상당하는 저각도의 회절각 범위에 있어서의 피크를 검출하도록 설치된다. 여기서, 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서의 Γ·Γ1상에 대해 측정하기 위해, 본 실시 형태에 있어서 사용할 수 있는 회절각 2θ를, 이하의 표 1에 나타낸다. 이하의 표 1에 나타낸 바와 같은, 예를 들어 5종류의 결정 광자면 간격에 착안함으로써, Γ·Γ1상에서 회절된 X선의 강도를 측정할 수 있다.
또한, X선 회절 강도 측정부(310)는, 상기 특허문헌 2에 개시되어 있는 「출사 빔 휘도」 및 「폭 방향 이득」의 두 개의 파라미터에 대해서도, 마찬가지의 값을 갖고 있는 것이 바람직하다. 즉, X선 회절 강도 측정부(310)에서는, 바람직하게는 출사 빔 휘도가 20W/㎟ 이상이고, 폭 방향 이득이 0.15 이상이도록, X선 관구(311), 입사 광학계(313) 및 수광 광학계(315)가 설계된다. 이에 의해, X선 회절 강도 측정부(310)는, 목적으로 하는 회절 피크(즉, Γ·Γ1상에서 회절된 X선의 회절 피크)를 감도 좋게 검출할 수 있다.
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또한, X선 회절 강도 측정부(310)는, 상기한 바와 같은 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 측정 기능 외에도, 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서의 아연 도금 단위 면적당 중량을 측정하는 단위 면적당 중량 측정 기능을 갖고 있어도 된다.
(연산 처리부(350))
다음으로, 본 실시 형태에 관한 도금 밀착성 평가 장치(30)가 구비하는 연산 처리부(350)에 대해, 상세하게 설명한다. 연산 처리부(350)는, X선 회절 강도 측정부(310)에 있어서의 측정 처리를 제어한다. 또한, 연산 처리부(350)는, X선 회절 강도 측정부(310)에 의해 측정된 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도에 기초하여, 반송되고 있는 합금화 용융 아연 도금 강판(S)의 도금 밀착성을 실시간으로 평가한다.
이러한 연산 처리부(350)는, 도 5에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 측정 제어부(351)와, 데이터 취득부(353)와, 기억부(355)와, 평가부(357)와, 평가 결과 출력부(359)와, 표시 제어부(361)를 주로 구비한다.
측정 제어부(351)는, X선 회절 강도 측정부(310)의 기능을 통괄적으로 제어하여, 예를 들어 X선 관구(311)의 관전류나 가속 전압, 검출기(317)의 위치 등을 제어할 수 있다. 이때, 측정 제어부(351)는, 예를 들어 기억부(355)에 기록되어 있는 각종 측정 제어에 관한 정보를 참조하여, X선 회절 강도 측정부(310)를 원하는 상태가 되도록 적절하게 제어할 수 있다.
데이터 취득부(353)는, X선 회절 강도 측정부(310)로부터, 당해 X선 회절 강도 측정부(310)에 의해 검출된 Γ·Γ1상의 회절 강도의 측정 데이터를 취득하여, 후술하는 평가부(357)에 출력한다. 또한, 데이터 취득부(353)는, 취득한 Γ·Γ1상의 회절 강도의 측정 데이터를, 기억부(355) 등에 이력 정보로서 저장해도 된다.
기억부(355)는, 본 실시 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비(1)가 구비하는 기억 장치의 일례이다. 기억부(355)에는, 도금 밀착성의 평가를 위한 정보나, 도금 밀착성 평가 장치(30) 혹은 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비(1) 자체의 제어를 위한 정보가 적절하게 보존된다. 예를 들어, 기억부(355)에는, 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같은, 도금 밀착성의 평가에 사용되는 관계식(즉, 도 2이나 도 3에 나타낸 경계를 나타내는 관계식)이 저장되어 있다.
즉 기억부(355)에는, 도 2에 나타낸 바와 같은, 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면(특징량 평면)에 있어서, 조업 데이터의 집합을 공지의 통계 처리에 의해 해석함으로써 특정한 경계(410)를 나타내는 관계식이나, 도 3에 나타낸 바와 같은, 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면(특징량 평면)에 있어서 특정한 경계(420)를 나타내는 관계식이 저장되어 있다.
또한, 기억부(355)에는, 측정 제어부(351)가 X선 회절 강도 측정부(310)를 제어할 때에 이용하는 각종 데이터베이스나 프로그램 등이 저장되어 있어도 된다. 또한, 기억부(355)에는, 평가부(357)에서의 도금 밀착성 평가 결과나, X선 회절 강도 측정부(310)에서 측정된, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 저장되어도 된다. 또한, 기억부(355)에는, 본 실시 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비(1)가, 무언가의 처리를 행할 때에 보존할 필요가 생긴 다양한 파라미터나 처리의 도중 경과 등, 또는 각종 데이터베이스 등이 적절하게 저장된다. 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비(1)가 구비하는 각 처리부는, 기억부(355)에, 자유롭게 읽기 쓰기를 행하는 것이 가능하다.
평가부(357)는, 합금화 용융 아연 도금 강판(S)의 아연 도금 단위 면적당 중량과, 데이터 취득부(353)로부터 출력된, Γ·Γ1상의 회절 강도에 기초하여, 합금화 용융 아연 도금 강판(S)의 도금 밀착성을 평가한다. 바람직하게는, 평가부(357)는, 상술한 아연 도금 단위 면적당 중량 및 Γ·Γ1상의 회절 강도 외에도, 합금화 용융 아연 도금 강판(S)의 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 아연 도금 단위 면적당 중량의 관계식에 기초하여, 합금화 용융 아연 도금 강판(S)의 도금 밀착성을 평가한다.
구체적으로는, 평가부(357)는, 예를 들어 기억부(355)에 저장되어 있는, 도금 밀착성의 평가에 사용되는 관계식과, 예를 들어 제어 장치(20)나 아연 도금 단위 면적당 중량의 측정 장치(도시하지 않음) 등으로부터 취득한, 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서의 도금 단위 면적당 중량의 정보와, 데이터 취득부(353)로부터 출력된, Γ·Γ1상의 회절 강도의 정보에 기초하여, 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같은 방법에 의거하여, 반송되고 있는 합금화 용융 아연 도금 강판(S)의 도금 밀착성에 관한 평가를 행한다.
보다 상세하게는, 평가부(357)는, 도금 단위 면적당 중량 및 Γ·Γ1상의 회절 강도에 대응하는 점이, 도 2나 도 3에 나타낸 바와 같은 특징량 평면의 어느 영역에 속하는지에 기초하여, 반송되고 있는 합금화 용융 아연 도금 강판(S)의 도금 밀착성을 평가(판정)한다. 예를 들어 도 2에 나타낸 바와 같은, 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면(특징량 평면)을 사용하는 경우, 평가부(357)는 도금 단위 면적당 중량 및 Γ·Γ1상의 회절 강도에 대응하는 점이, 「도금 밀착성 합격 영역 RA1」에 포함되는 경우에, 착안하고 있는 합금화 용융 아연 도금 강판(S)의 도금 밀착성은 「합격」이라고 판정한다.
또한, 평가부(357)는, 도금 단위 면적당 중량 및 Γ·Γ1상의 회절 강도에 대응하는 점이, 상술한 도 2의 특징량 평면에 있어서 「도금 밀착성 불합격 영역 RB1」에 포함되는 경우에, 착안하고 있는 합금화 용융 아연 도금 강판(S)의 도금 밀착성은 「불합격」이라고 판정한다. 구체적으로는, 도금 단위 면적당 중량 및 Γ·Γ1상의 회절 강도에 대응하는 점이, 상술한 특징량 평면에 있어서, 경계(410)의 상하 어느 쪽에 위치하는지에 따라, 도금 밀착성의 합격 여부를 판정한다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같은, 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면(특징량 평면)을 사용하는 경우, 평가부(357)는 도금 단위 면적당 중량 및 Γ·Γ1상의 회절 강도의 자연 로그에 대응하는 점이, 도 3에 있어서의 「도금 밀착성 합격 영역 RA2」에 포함되는 경우에 도금 강판(S)의 도금 밀착성은 「합격」이라고 판정하고, 「도금 밀착성 불합격 영역 RB2」에 포함되는 경우에 「불합격」이라고 판정한다. 구체적으로는, 도금 단위 면적당 중량 및 Γ·Γ1상의 회절 강도의 자연 로그에 대응하는 점이, 상술한 특징량 평면에 있어서, 경계(420)의 상하 어느 쪽에 위치하는지에 따라, 도금 밀착성의 합격 여부를 판정한다.
평가부(357)에서 이루어진, 상기한 바와 같은 평가 결과에 관한 정보는, 평가 결과 출력부(359)에 출력된다. 평가 결과 출력부(359)는, 얻어진 평가 결과에 관한 데이터를, 당해 데이터가 생성된 일시 등에 관한 시각 데이터와 관련지어, 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비(1) 전체를 제어하는 제어 장치(20)에 출력하거나, 프린터 등의 출력 장치를 이용하여, 종이 매체로서 출력하거나 한다. 또한, 평가 결과 출력부(359)는, 평가 결과에 대응하는 데이터를, 기억부(355)에 이력 정보로서 저장해도 되고, 외부에 마련된 컴퓨터 등의 각종 정보 처리 장치에 출력해도 되고, 각종 기록 매체에 출력해도 된다. 또한, 평가 결과 출력부(359)는, 필요에 따라서, 표시 제어부(361)와 연계하면서, 작업자가 평가 결과를 확인할 수 있도록, 평가 결과를 각종 표시 화면에 표시시킬 수도 있다. 또한, 평가 결과 출력부(357) 및 표시 제어부(361)는, 제어 장치(20)의 하나의 기능으로서 실현되어 있어도 되고, 도금 밀착성 평가 장치의 외부에, 독립적으로 실현되어 있어도 된다.
표시 제어부(361)는, 평가 결과 출력부로부터 전송된 평가 결과에 관한 정보를, 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비(1)가 구비하는 디스플레이 등의 표시부나, 외부에 마련된 다른 장치의 디스플레이 등의 표시부에 표시할 때의 표시 제어를 행한다. 또한, 표시 제어부(361)는, 평가 결과에 관한 정보 이외에도, X선 회절 강도 측정부(310)의 측정 조건 등, 각종 정보를 표시부에 표시시킬 수 있다. 표시 제어부(361)가 표시부에, 평가 결과 등을 표시시킴으로써, 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비(1)의 작업자는, 도금 밀착성 평가 결과 등을, 그 자리에서 파악하는 것이 가능해진다.
이상, 본 실시 형태에 관한 연산 처리부(350)의 기능의 일례를 나타냈다. 연산 처리부(350)의 각 부는, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 보조 기억 장치, 통신 장치, 출력 장치 및 입력 장치 등에 의해 실현된다. 상기한 각 구성 요소는, 범용적인 부재나 회로를 사용하여 구성되어 있어도 되고, 각 구성 요소의 기능에 특화된 하드웨어에 의해 구성되어 있어도 된다. 또한, 각 구성 요소의 기능을, 동일한 하드웨어, 예를 들어 CPU 등이 모두 행해도 된다. 따라서, 본 실시 형태를 실시하는 그때그때의 기술 레벨에 따라서, 적절하게, 이용하는 구성을 변경하는 것이 가능하다.
이상, 도 5를 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 도금 밀착성 평가 장치(30)의 구성에 대해, 상세하게 설명하였다.
<도금 밀착성 평가 방법>
계속해서, 도 6을 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 도금 밀착성 평가 장치(30)에서 실시되는, 도금 밀착성 평가 방법의 흐름의 일례에 대해 설명한다. 도 6은, 동 실시 형태에 관한 도금 밀착성의 평가 방법의 흐름을 나타낸 흐름도다.
본 실시 형태에 관한 도금 밀착성 평가 방법은, 도 6에 모식적으로 나타낸 바와 같이, X선 회절 강도 측정 스텝(스텝 S101)과, 도금 밀착성 평가 스텝(스텝 S103)을 갖는다. X선 회절 강도 측정 스텝(스텝 S101)에서는, 상기한 바와 같은 X선 회절 강도 측정부(310)에서, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 측정된다. 또한, 도금 밀착성 평가 스텝(스텝 S103)에서는, 상기한 바와 같은 연산 처리부(350)에서, 반송되고 있는 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성이 평가된다.
(X선 회절 강도 측정 스텝)
합금화로에서 합금화 처리를 거친 강판(S)(즉, 합금화 용융 아연 도금 강판)은, 소정의 반송 라인에서 반송되면서, 도금 밀착성 평가 장치(30)의 X선 회절 강도 측정부(310)에 의해, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 측정된다(스텝 S101).
즉, 강판(S)에 대해, 측정 제어부(351)의 제어를 기초로, 관전류 및 가속 전압이 제어된 X선 관구(311)로부터 X선이 출사되고, 입사 광학계(313)에 의해, 입사 X선은 평행 빔이 된다. 평행 빔이 된 입사 X선은, 강판(S)으로 입사하여, 강판(S)이 구비하는 도금층의 Γ·Γ1상에서 회절된다. Γ·Γ1상에서 회절된 X선은, 수광 광학계(315)에서 집광된 후, 검출기(317)에서 검출된다.
(도금 밀착성 평가 스텝)
연산 처리부(350)에서는, X선 회절 강도 측정 스텝(스텝 S101)에서 측정된 Γ·Γ1상의 회절 강도와, 예를 들어 기억부(355)에 저장되어 있는, 아연 도금 단위 면적당 중량에 기초하여, 반송되고 있는 강판(S)의 도금 밀착성이 평가된다. 바람직하게는, 연산 처리부(350)에서는, 상기 회절 강도와, 아연 도금 단위 면적당 중량 외에도, 예를 들어 기억부(355)에 저장되어 있는, 특징량 평면에 있어서의 경계를 나타낸 관계식에 기초하여, 강판(S)의 도금 밀착성이 평가된다.
도금 밀착성의 평가에 사용되는 관계식은, 예를 들어 도 3에 있어서의 경계(420)와 같이, 직선 관계로 표시된 관계식으로 정해진다. 이 관계식에 의해, 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도로 규정되는 특징량 평면은, 도금 밀착성 합격 영역 RA2와, 도금 밀착성 불합격 영역 RB2로 구분된다. 예를 들어, 아연 도금 단위 면적당 중량이 mA2이고, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 IA2인 합금화 용융 아연 도금 강판은, 특징량 평면에 있어서 좌표 A2를 갖게 되지만, 이러한 합금화 용융 아연 도금 강판은, 좌표 A2가 도금 밀착성 합격 영역 RA2에 속하기 때문에, 「도금 밀착성은 합격」이라고 평가된다. 한편, 아연 도금 단위 면적당 중량이 mB2이고, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 IB2인 합금화 용융 아연 도금 강판은, 특징량 평면에 있어서 좌표 B2를 갖게 되지만, 이러한 합금화 용융 아연 도금 강판은, 좌표 B2가 도금 밀착성 불합격 영역 RB2에 속하기 때문에, 「도금 밀착성은 불합격」이라고 평가된다.
또한, 도금 밀착성 평가에 사용되는 아연 도금 단위 면적당 중량의 데이터는, 가스 와이핑 장치를 운전할 때의 설정값을 사용해도 되고, 별도로 마련된 도금 단위 면적당 중량 측정 장치(도시하지 않음)에 의한 측정 결과를 사용해도 된다. 이 경우, 아연 도금 단위 면적당 중량 측정 장치에 의한 연속 측정과, 도금 밀착성 평가를 병용함으로써, 강판(S)의 길이 방향의 연속적인 밀착성 관리가 가능해진다고 하는 이점이 있다.
또한, 상기한 바와 같은 관계식은, 도금 밀착성 평가 장치(30)를 가동할 때에 설정된 것을 사용해도 되고, 얻어진 조업 결과를 바탕으로 임의의 타이밍에 갱신된 관계식을 사용해도 되고, 얻어진 조업 결과를 공지의 기계 학습 방법 등에 의해 기계 학습시키면서, 관계식을 수시로 갱신하도록 해도 된다. 상기한 바와 같은 관계식을 갱신해 감으로써, 도금 밀착성의 평가 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이상, 도 6을 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 도금 밀착성의 평가 방법에 대해 간단하게 설명하였다.
<변형예>
이상, 본 실시 형태에 관한 도금 밀착성 평가 장치, 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비 및 도금 밀착성의 평가 방법에 대해 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 다양한 변형예를 취할 수 있다. 이하에, 본 실시 형태의 몇 변형예를 설명한다.
상술한 실시 형태에 있어서는, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 아연 도금 단위 면적당 중량의 관계를 나타내는 관계식을 하나 사용하여, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 아연 도금 단위 면적당 중량을 좌표축으로 하는 특징량 평면을 두 영역으로 구분하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 복수의 관계식을 사용하여, 특징량 평면을 임의의 수의 영역으로 구분해도 된다.
예를 들어, 이 경우, 도금 밀착성이 합격이라고 판정되는 영역과, 도금 밀착성이 불합격이라고 판정되는 영역 외에도, 합금화 용융 아연 도금 강판(S)의 도금 밀착성이 양호라고 평가되는 경우와, 불량이라고 평가되는 경우가 모두 발생할 수 있는 영역을 형성해도 된다. 이러한 추가 영역에 있어서는, 도금 밀착성이 양호한 합금화 용융 아연 도금 강판(S)을 확실하게는 제조할 수 없다는 점에서, 도금 밀착성이 합격이라고 판정되는 영역에서 제조되도록 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비(1)에 있어서 가동 조건을 변경하는 것도 가능해진다. 이하에 구체예를 나타낸다.
도 7은, 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 좌표축으로 하여 규정되는 특징량 평면의 다른 일례를 모식적으로 나타낸 것이다. 상기 특징량 평면은, 제1 경계(430)와, 제2 경계(440)에 의해, 도금 밀착성이 불합격이 되는 영역인 도금 밀착성 불합격 영역 RC1과, 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비(1)의 가동 조건을 변경해야 할 영역인 가동 조건 변경 영역 RD1과, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 조건을 유지해야 할 영역인 가동 조건 유지 영역 RE1로 구분된다. 여기서, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)는, 제조되는 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성이 불합격이라고 평가되지 않도록, 그 가동 조건이 설정된다.
제1 경계(430)는, 도금 밀착성 불합격 영역 RC1과, 가동 조건 변경 영역 RD1의 경계이다. 도금 밀착성 불합격 영역 RC1은, 그 영역에 속하는 모든 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성이 불합격이라고 평가되는 영역이다. 가동 조건 변경 영역 RD1은, 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성이 양호라고 평가되는 경우와, 불량이라고 평가되는 경우가 모두 발생할 수 있는 영역이며, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 조건의 변경이 고려되어야 할 영역이다.
제2 경계(440)는, 가동 조건 변경 영역 RD1과, 가동 조건 유지 영역 RE1의 경계이다. 가동 조건 유지 영역 RE1은, 그 영역에 속하는 모든 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 도금 밀착성이 합격이라고 평가되는 영역이다. 측정 결과 E1이 가동 조건 변경 영역 RE1에 속하는 경우, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 조건은, 현상 그대로 유지된다.
여기서, 제1 경계(430)와, 제2 경계(440)는, 상기한 바와 같이 평면을 세 개로 구분하는 것이므로, 제1 경계와, 제2 경계가 교차하지 않도록 정해진다.
구체적으로는, 예를 들어 도 7에 나타낸 바와 같이, 아연 도금 단위 면적당 중량이 mC1이고, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 IC1인 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도 7에 나타낸 특징량 평면에 있어서, 좌표 C1에 대응한다. 이 경우, 좌표 C1이, 도금 밀착성 불합격 영역 RC1에 속하기 때문에, 이러한 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성은, 불합격이라고 평가된다.
또한, 아연 도금 단위 면적당 중량이 mD1이고, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 ID1인 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도 7에 나타낸 특징량 평면에 있어서, 좌표 D1에 대응한다. 이 경우, 좌표 D1은, 가동 조건 변경 영역 RD1에 속하게 된다. 가동 조건 변경 영역 RD1에 속하는 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성은, 불합격이라고 평가되는 일은 없지만, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 상태는, 특징량 평면에 있어서, 도금 밀착성 불합격 영역 RC1에 가깝다는 점에서, 무언가의 요인에 의해, 도금 밀착성이 불합격이 되는 영역에 가동 조건이 추이해 버릴 가능성이 있다. 그 때문에, 이러한 경우에 있어서는, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 조건의 변경이 고려된다.
또한, 아연 도금 단위 면적당 중량이 mE1이고, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 IE1인 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도 7에 나타낸 특징량 평면에 있어서, 좌표 E1에 대응한다. 가동 조건 유지 영역 RE1에 속하는 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성은, 합격이라고 평가되고, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 상태는, 현상 그대로 유지된다.
이러한 경우에 있어서도, 제1 경계(430) 및 제2 경계(440)는, 도 7에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 임의의 형상을 갖는 곡선으로서 파악할 수 있고, 임의의 비선형 함수나 선형 함수의 선형 결합으로서 정식화하는 것이 가능하다고 생각된다. 이러한 제1 경계(430) 및 제2 경계(440)의 구체적인 표현에 대해서는, 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같은 조업 데이터의 집합을, 선형 또는 비선형의 최소 제곱법 등과 같은 공지의 통계 처리에 의해 해석함으로써 특정하는 것이 가능하다.
도 8은, 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그를 좌표축으로 하여 규정되는 특징량 평면의 다른 예를 모식적으로 나타낸 것이다. 상기 특징량 평면은, 제1 경계(450)와, 제2 경계(460)에 의해, 도금 밀착성 불합격 영역 RC2와, 가동 조건 변경 영역 RD2와, 가동 조건 유지 영역 RE2로 구분된다. 상기한 바와 같은 본 발명자들에 의해 얻어진 지견에 의해, 제1 경계(450) 및 제2 경계(460)는, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그와, 상기 아연 도금 단위 면적당 중량이 직선 관계가 되는 관계식으로 정할 수 있다. 제1 경계(450)를 나타내는 관계식을 제1 관계식이라고 하고, 제2 경계(460)를 나타내는 관계식을 제2 관계식이라고 한다. 이러한 평면에 있어서, 제1 관계식 및 제2 관계식을 사용하여, 가동 조건을 평가할 수 있다.
또한, 제1 관계식 및 제2 관계식은, 도금 밀착성 평가 장치(30)를 가동시킬 때에 설정된 것을 사용해도 되고, 얻어진 조업 결과를 바탕으로 임의의 타이밍에 갱신된 관계식을 사용해도 되고, 얻어진 조업 결과를 공지의 기계 학습 방법 등에 의해 기계 학습시키면서, 관계식을 수시로 갱신하도록 해도 된다. 제1 관계식 및 제2 관계식을 갱신해 감으로써, 도금 밀착성의 평가 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이러한 경우에 있어서도, 예를 들어 도 8에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 제1 경계(450) 및 제2 경계(460)는, 아연 도금 단위 면적당 중량과, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그로 규정되는 특징량 평면에 착안한 경우에, 각각 직선으로 나타낼 수 있다.
이러한 경우에 있어서, 아연 도금 단위 면적당 중량이 mC2이고, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 IC2인 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도 8에 나타낸 특징량 평면에 있어서, 좌표 C2에 대응한다. 이 경우, 좌표 C2가, 도금 밀착성 불합격 영역 RC2에 속하기 때문에, 이러한 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성은, 불합격이라고 평가된다.
또한, 아연 도금 단위 면적당 중량이 mD2이고, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 ID2인 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도 8에 나타낸 특징량 평면에 있어서, 좌표 D2에 대응한다. 이 경우, 좌표 D2는, 가동 조건 변경 영역 RD2에 속하게 되기 때문에, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 조건의 변경이 고려된다.
또한, 아연 도금 단위 면적당 중량이 mE2이고, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 IE2인 합금화 용융 아연 도금 강판은, 도 8에 나타낸 특징량 평면에 있어서, 좌표 E2에 대응한다. 가동 조건 유지 영역 RE2에 속하는 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성은, 합격이라고 평가되고, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 상태는, 현상 그대로 유지된다.
예를 들어 도 1에 나타낸 예를 공지의 통계 처리에 의해 해석한 경우, 제1 경계(450)를 나타내는 직선은, 예를 들어 (lnY)＝-0.026×X＋7.58로 표시되고, 제2 경계(460)를 나타내는 직선은, 예를 들어 (lnY)＝-0.026×X＋7.35로 표시된다. 여기서, 이러한 식에 있어서, X는, 아연 도금 단위 면적당 중량 [g/㎡]이고, lnY는, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도[cps]의 자연 로그이다.
<합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법>
다음으로, 본 실시 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 9는, 본 실시 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법의 흐름의 일례를 나타낸 흐름도다. 본 실시 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비(1)의 가동 방법은, 도 9에 나타낸 바와 같이, 합금화 용융 아연 도금 처리 스텝(스텝 S151)과, X선 회절 강도 측정 스텝(스텝 S153)과, 평가 스텝(스텝 S155)을 적어도 포함한다.
먼저, 합금화 용융 아연 도금 처리 스텝(스텝 S151)에서는, 합금화 용융 아연 도금 장치(1)에 의해, 반송 라인 상을 주행하는 강판에 대해 아연을 도금하고, 아연 도금된 강판의 아연 도금층을 합금화하여 합금화 용융 아연 도금 강판(S)을 얻는다. 여기서, 합금화 용융 아연 도금 장치(1)로서는, 특별히 한정되지 않지만, 제조하는 합금화 용융 아연 도금 강판(S)의 상기 평가 결과가, 상기한 가동 조건 변경 영역에 속하도록, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)를 가동시키는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 스텝 S151 내지 S155가 반복하여 행해지고 있는 경우에는, 이미 얻어진 평가 결과를 참고로 가동 조건을 설정할 수 있다. 필요에 따라서, 반송 라인(102)의 속도, 아연 도금욕(104)의 설정 온도, 가스 와이핑 장치(106)의 설정, 합금화로(108)의 설정 온도 등이, 제어 장치(20)에 의해 적절하게 조정된다.
다음으로, X선 회절 강도 측정 스텝에서는, 합금화로에서 합금화 처리를 거친 강판(S)(즉, 합금화 용융 아연 도금 강판)에 대해, X선 회절 강도 측정부(310)에 의해, Γ·Γ1상의 X선 회절 강도가 측정된다(스텝 S153).
즉, 강판(S)에 대해, 측정 제어부(351)의 제어를 기초로, 관전류 및 가속 전압이 제어된 X선 관구(311)로부터 X선이 출사되고, 입사 광학계(313)에 의해, 입사 X선은 평행 빔이 된다. 평행 빔이 된 입사 X선은, 강판(S)으로 입사하여, 강판(S)이 구비하는 도금층의 Γ·Γ1상에서 회절된다. Γ·Γ1상에서 회절된 X선은, 수광 광학계(315)에서 집광된 후, 검출기(317)에서 검출된다.
계속해서, 평가 스텝에서는, 연산 처리부(350)의 평가부(357)에 있어서, 도금 밀착성의 평가 처리가 실시된다(스텝 S155). 이러한 평가 스텝 S155에서는, 예를 들어 도 7 또는 도 8에 나타낸 바와 같은 특징량 평면에 착안하여, 아연 도금 단위 면적당 중량 및 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 조합으로 규정되는 좌표가, 상기 특징량 평면의 어느 영역에 속하는지에 기초하여, 평가가 행해진다.
여기서, 연산 처리부(350)의 평가부(357)에 의해, 아연 도금 단위 면적당 중량 및 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 조합으로 규정되는 좌표가 속하는 영역이 특정되면, 평가부(357)는, 착안하고 있는 좌표가, 가동 조건 변경 영역에 속하는지 여부를 판단한다(스텝 S157). 착안하고 있는 좌표가, 가동 조건 변경 영역에 속하지 않고(스텝 S157-"아니오"), 가동 조건 유지 영역에 속하는 경우에는, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 조건을 유지한 채, 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조가 계속된다(스텝 S159).
한편, 착안하고 있는 좌표가, 가동 조건 변경 영역에 속하는 경우에는(스텝 S157- "예"), 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 조건이, 제어 장치(20)에 의해 변경된다(스텝 S161).
구체적으로는, 상기 좌표가 가동 조건 변경 영역에 속할 때, 가동 조건 변경 지시가, 도금 밀착성 평가 장치(30)로부터 제어 장치(20)로 송신된다. 그리고 제어 장치(20)에 의해, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 조건이 제어되어, 반송 라인(102)의 속도, 아연 도금욕(104)의 설정 온도, 가스 와이핑 장치(106)의 설정, 합금화로(108)의 설정 온도 등이, 아연 도금의 변경 후에 제조되는 합금화 용융 아연 도금 강판의 분석 결과가 가동 조건 유지 영역에 속하는 조건으로 변경된다.
보다 구체적으로는, 예를 들어 반송 라인(102)의 속도의 증가나, 합금화로(108)에서의 합금화 온도의 저하, 합금화로(108)의 보열대의 일부에서 가스 냉각을 행하는 등의, 과합금이 해소되도록 가동 조건이 변경된다. 이러한 변경이 이루어진 가동 상태에서 제조된 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, 다시 도금 밀착성이 평가되어, 다시 분석 결과가 가동 조건 유지 영역에 속하는 경우, 가동 조건은 유지되고, 가동 조건 변경 영역에 속할 때는, 가동 조건이 다시 변경된다고 하는 작업이 반복된다.
또한, 분석 결과가 도금 밀착성 불합격 영역에 속하는 경우는, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동 조건을 변경해도 되고, 합금화 용융 아연 도금 장치(10)의 가동을 정지시켜도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서는, 도 7이나 도 8에 나타나는 특징량 평면을 사용하여 도금 밀착성의 평가를 행하였지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 도 2, 도 3 등에 나타낸 바와 같은 하나의 관계식을 사용하여 두 개의 영역으로 구분된 특징량 평면을 사용하여 도금 밀착성의 평가를 행해도 된다. 이 경우, 단순히 제조된 합금화 용융 아연 도금의 도금 밀착성의 합격·불합격이 판정된다.
이상, 도 9를 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에 대해, 간단하게 설명하였다.
<하드웨어 구성>
계속해서, 도 10을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 장치(10)가 구비하는 제어 장치(20)의 하드웨어 구성에 대해, 상세하게 설명한다. 도 10은, 본 발명의 실시 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 장치가 구비하는 제어 장치(20)의 하드웨어 구성을 나타낸 블록도다.
제어 장치(20)는, 주로, CPU(901)와, ROM(903)과, RAM(905)을 구비한다. 또한, 제어 장치(20)는 또한, 버스(907)와, 입력 장치(909)와, 출력 장치(911)와, 스토리지 장치(913)와, 드라이브(915)와, 접속 포트(917)와, 통신 장치(919)를 구비한다.
CPU(901)는, 연산 처리 장치 및 제어 장치로서 기능하고, ROM(903), RAM(905), 스토리지 장치(913), 또는 리무버블 기록 매체(921)에 기록된 각종 프로그램에 따라서, 합금화 제어 장치(100) 내의 동작 전반 또는 그 일부를 제어한다. ROM(903)은, CPU(901)가 사용하는 프로그램이나 연산 파라미터 등을 기억한다. RAM(905)은, CPU(901)가 사용하는 프로그램이나, 프로그램의 실행에 있어서 적절하게 변화되는 파라미터 등을 1차 기억한다. 이들은 CPU 버스 등의 내부 버스에 의해 구성되는 버스(907)에 의해 서로 접속되어 있다.
버스(907)는, 브리지를 개재하여, PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface) 버스 등의 외부 버스에 접속되어 있다.
입력 장치(909)는, 예를 들어 마우스, 키보드, 터치 패널, 버튼, 스위치 및 레버 등 유저가 조작하는 조작 수단이다. 또한, 입력 장치(909)는, 예를 들어 적외선이나 그 밖의 전파를 이용한 리모트 컨트롤 수단(소위, 리모컨)이어도 되고, 제어 장치(20)의 조작에 대응한 PDA 등의 외부 접속 기기(923)여도 된다. 또한, 입력 장치(909)는, 예를 들어 상기한 조작 수단을 사용하여 유저에 의해 입력된 정보에 기초하여 입력 신호를 생성하여, CPU(901)에 출력하는 입력 제어 회로 등으로 구성되어 있다. 제어 장치(20)의 유저는, 이 입력 장치(909)를 조작함으로써, 제어 장치(20)에 대해 각종 데이터를 입력하거나 처리 동작을 지시하거나 할 수 있다.
출력 장치(911)는, 취득한 정보를 유저에 대해 시각적 또는 청각적으로 통지하는 것이 가능한 장치로 구성된다. 이러한 장치로서, CRT 디스플레이 장치, 액정 디스플레이 장치, 플라스마 디스플레이 장치, EL 디스플레이 장치 및 램프 등의 표시 장치나, 스피커 및 헤드폰 등의 음성 출력 장치나, 프린터 장치, 휴대 전화, 팩시밀리 등이 있다. 출력 장치(911)는, 예를 들어 제어 장치(20)가 행한 각종 처리에 의해 얻어진 결과를 출력한다. 구체적으로는, 표시 장치는, 제어 장치(20)가 행한 각종 처리에 의해 얻어진 결과를, 텍스트 또는 이미지로 표시한다. 한편, 음성 출력 장치는, 재생된 음성 데이터나 음향 데이터 등으로 이루어지는 오디오 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
스토리지 장치(913)는, 제어 장치(20)의 기억부의 일례로서 구성된 데이터 저장용 장치이다. 스토리지 장치(913)는, 예를 들어 HDD(Hard Disk Drive) 등의 자기 기억부 디바이스, 반도체 기억 디바이스, 광 기억 디바이스, 또는 광 자기 기억 디바이스 등에 의해 구성된다. 이 스토리지 장치(913)는, CPU(901)가 실행하는 프로그램이나 각종 데이터 및 외부로부터 취득한 각종 데이터 등을 저장한다.
드라이브(915)는, 기록 매체용 리더 라이터이며, 제어 장치(20)에 내장, 혹은 외장된다. 드라이브(915)는, 장착되어 있는 자기 디스크, 광 디스크, 광 자기 디스크 또는 반도체 메모리 등의 리무버블 기록 매체(921)에 기록되어 있는 정보를 읽어내어, RAM(905)에 출력한다. 또한, 드라이브(915)는, 장착되어 있는 자기 디스크, 광 디스크, 광 자기 디스크 또는 반도체 메모리 등의 리무버블 기록 매체(921)에 기록을 기입하는 것도 가능하다. 리무버블 기록 매체(921)는, 예를 들어 CD 미디어, DVD 미디어, Blu-ray(등록상표) 미디어 등이다. 또한, 리무버블 기록 매체(921)는, 컴팩트 플래시(등록상표)(CompactFlash: CF), 플래시 메모리, 또는 SD 메모리 카드(Secure Digital memory card) 등이어도 된다. 또한, 리무버블 기록 매체(921)는, 예를 들어 비접촉형 IC 칩을 탑재한 IC 카드(Integrated Circuit card) 또는 전자 기기 등이어도 된다.
접속 포트(917)는, 기기를 합금화 제어 장치(100)에 직접 접속하기 위한 포트이다. 접속 포트(917)의 일례로서, USB(Universal Serial Bus) 포트, IEEE 1394 포트, SCSI(Small Computer System Interface) 포트, RS-232C 포트 등이 있다. 이 접속 포트(917)에 외부 접속 기기(923)를 접속함으로써, 제어 장치(20)는, 외부 접속 기기(923)로부터 직접 각종 데이터를 취득하거나, 외부 접속 기기(923)에 각종 데이터를 제공하거나 한다.
통신 장치(919)는, 예를 들어 통신망(925)에 접속하기 위한 통신 디바이스 등으로 구성된 통신 인터페이스이다. 통신 장치(919)는, 예를 들어 유선 또는 무선 LAN(Local Area Network), Bluetooth(등록상표) 또는 WUSB(Wireless USB)용 통신 카드 등이다. 또한, 통신 장치(919)는 광 통신용 라우터, ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)용 라우터, 또는 각종 통신용 모뎀 등이어도 된다. 이 통신 장치(919)는, 예를 들어 인터넷이나 다른 통신 기기와의 사이에서, 예를 들어 TCP/IP 등의 소정의 프로토콜에 의거하여 신호 등을 송수신할 수 있다. 또한, 통신 장치(919)에 접속되는 통신망(925)은, 유선 또는 무선에 의해 접속된 네트워크 등에 의해 구성되고, 예를 들어 인터넷, 가정내 LAN, 적외선 통신, 라디오파 통신 또는 위성 통신 등이어도 된다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 관한 도금 밀착성 평가 장치(30)의 연산 처리부(350)에 대해서도, 도 10에 나타낸 바와 같은 하드웨어 구성을 갖고 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 관한 제어 장치(20) 및 도금 밀착성 평가 장치(30)의 연산 처리부(350)의 기능을 실현 가능한 하드웨어 구성의 일례를 나타냈다. 상기한 각 구성 요소는, 범용적인 부재를 사용하여 구성되어 있어도 되고, 각 구성 요소의 기능에 특화된 하드웨어에 의해 구성되어 있어도 된다. 따라서, 본 실시 형태를 실시하는 그때그때의 기술 레벨에 따라서, 적절하게, 이용하는 하드웨어 구성을 변경하는 것이 가능하다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 사람이라면, 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하며, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
1: 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비
S: 강판
10: 합금화 용융 아연 도금 장치
20: 제어 장치
30: 도금 밀착성 평가 장치
102: 반송 라인
104: 용융 아연 도금욕
106: 가스 와이핑 장치
108: 합금화로
310: X선 회절 강도 측정부
311: X선 관구
313: 입사 광학계
315: 수광 광학계
317: 검출기
350: 연산 처리부
351: 측정 제어부
353: 데이터 취득부
355: 기억부
357: 평가부
359: 평가 결과 출력부
361: 표시 제어부
410, 420: 경계
RA1, RA2: 밀착성 합격 영역
RB1, RB2: 밀착성 불합격 영역
430, 450: 제1 경계
440, 460: 제2 경계
RC1, RC2: 밀착성 불합격 영역
RD1, RD2: 가동 조건 변경 영역
RE1, RE2: 가동 조건 유지 영역

Claims (8)

  1. 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, X선 회절법에 의해 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 측정하는 X선 회절 강도 측정부와,
    측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와, 상기 합금화 용융 아연 도금 강판의 아연 도금 단위 면적당 중량에, 기초하여 상기 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 평가하는 평가부를
    구비하고,
    상기 평가부에 있어서, 또한, 상기 합금화 용융 아연 도금 강판에 대한 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 아연 도금 단위 면적당 중량의 관계를 나타내는 관계식에 기초하여 상기 도금 밀착성을 평가하고,
    상기 아연 도금 단위 면적당 중량과 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면에 있어서, 상기 관계식은, 상기 좌표 평면을 복수의 영역으로 구분하고,
    상기 평가부는, 측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 상기 아연 도금 단위 면적당 중량으로 정해지는 좌표가 속하는 상기 좌표 평면의 상기 영역에 기초하여 상기 도금 밀착성을 평가하는,
    도금 밀착성 평가 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도의 자연 로그와, 상기 아연 도금 단위 면적당 중량이 음의 상관을 갖는, 도금 밀착성 평가 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 X선 회절 강도 측정부는,
    X선을 출사하는 X선 관구와,
    상기 X선 관구로부터 출사된 상기 X선을 상기 합금화 용융 아연 도금 강판에 조사시키는 광학계와,
    결정 격자면 간격이 1.5Å 이상에 상당하는 회절 X선을 검출하는 위치에 설치된 검출기를
    구비하고,
    상기 X선 관구에 있어서의 상기 X선의 출사 빔 강도가 20W/㎟ 이상으로, 상기 광학계에 있어서의 상기 X선의 폭 방향 이득이 0.15 이상으로 각각 설정되는, 도금 밀착성 평가 장치.
  4. 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, X선 회절법에 의해 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 측정하는 것과,
    측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와, 아연 도금 단위 면적당 중량에 기초하여 상기 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 평가하는 것을 갖고,
    상기 도금 밀착성의 평가에 있어서, 또한, 상기 합금화 용융 아연 도금 강판에 대한 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 아연 도금 단위 면적당 중량의 관계를 나타내는 관계식에 기초하여 상기 도금 밀착성을 평가하고,
    상기 아연 도금 단위 면적당 중량과 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면에 있어서, 상기 관계식은, 상기 좌표 평면을 복수의 영역으로 구분하고,
    상기 도금 밀착성의 평가에 있어서, 측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 상기 아연 도금 단위 면적당 중량으로 정해지는 좌표가 속하는 상기 좌표 평면의 상기 영역에 기초하여 상기 도금 밀착성을 평가하는,
    도금 밀착성 평가 방법.
  5. 강판에 대해 아연을 도금하는 아연 도금욕과, 아연 도금된 강판의 아연 도금층을 합금화하여, 합금화 용융 아연 도금 강판으로 하는 합금화로를 구비하는 합금화 용융 아연 도금 장치와,
    상기 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 평가하는 도금 밀착성 평가 장치를
    구비하고,
    상기 도금 밀착성 평가 장치는,
    상기 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, X선 회절법에 의해 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 측정하는 X선 회절 강도 측정부와,
    측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와, 아연 도금 단위 면적당 중량에 기초하여 상기 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 평가하는 평가부를
    구비하고,
    상기 평가부에 있어서, 또한, 상기 합금화 용융 아연 도금 강판에 대한 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 아연 도금 단위 면적당 중량의 관계를 나타내는 관계식에 기초하여 도금 밀착성을 평가하고,
    상기 아연 도금 단위 면적당 중량과 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면에 있어서, 상기 관계식은, 상기 좌표 평면을 복수의 영역으로 구분하고,
    상기 평가부는, 측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 상기 아연 도금 단위 면적당 중량으로 정해지는 좌표가 속하는 상기 좌표 평면의 상기 영역에 기초하여 상기 도금 밀착성을 평가하는,
    합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비.
  6. 합금화 용융 아연 도금 장치에 의해, 강판에 대해 아연을 도금하고, 아연 도금된 상기 강판의 아연 도금층을 합금화하여 합금화 용융 아연 도금 강판을 얻는 것과,
    상기 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해, X선 회절법에 의해 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 측정하고, 측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와, 아연 도금 단위 면적당 중량에 기초하여 상기 합금화 용융 아연 도금 강판의 도금 밀착성을 평가하는 것을
    갖고,
    상기 도금 밀착성의 평가에 있어서, 또한, 상기 합금화 용융 아연 도금 강판에 대한 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 아연 도금 단위 면적당 중량의 관계를 나타내는 관계식에 기초하여 상기 도금 밀착성을 평가하고,
    상기 아연 도금 단위 면적당 중량과 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도를 좌표축으로 하여 규정되는 좌표 평면에 있어서, 상기 관계식은, 상기 좌표 평면을 복수의 영역으로 구분하고,
    상기 도금 밀착성의 평가에 있어서, 측정된 상기 Γ·Γ1상의 X선 회절 강도와 상기 아연 도금 단위 면적당 중량으로 정해지는 좌표가 속하는 상기 좌표 평면의 상기 영역에 기초하여 상기 도금 밀착성을 평가하는,
    합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
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