KR102326111B1 - 금형 내마모성이 우수한 열간 프레스용 알루미늄-철계 도금강판 및 그 제조방법 - Google Patents

금형 내마모성이 우수한 열간 프레스용 알루미늄-철계 도금강판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

금형 내마모성이 우수한 열간 프레스용 알루미늄-철계 도금강판 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

Description

금형 내마모성이 우수한 열간 프레스용 알루미늄-철계 도금강판 및 그 제조방법{STEEL SHEET PATED WITH AL-FE FOR HOT PRESS FORMING HAVING EXCELLENT WEAR RESISTANCE OF MOLD AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 열간 프레스용 알루미늄-철계 도금강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금형 내마모성이 우수한 열간 프레스용 알루미늄-철계 도금강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 석유 에너지 자원의 고갈과 환경에 관한 높은 관심으로 인하여 자동차의 연비 향상에 대한 규제는 날로 강력해지고 있다. 재료적인 측면에서 자동차의 연비를 향상시키기 위한 하나의 방법으로, 사용되는 강판의 두께를 감소시키는 것이 있으나, 두께를 감소시킬 경우 자동차의 안정성에 문제가 발생할 수 있으므로, 반드시 강판의 강도 향상이 뒷받침되어야 한다.
이와 같은 이유로 고강도 강판에 대한 수요가 지속적으로 발생하였으며, 다양한 종류의 강판이 개발되었다. 그러나, 이들 강판은 그 자체로 높은 강도를 가지고 있기 때문에 가공성이 불량하다는 문제점이 있다. 즉, 강판의 강도와 연신율의 곱이 항상 일정한 값을 가지려는 경향을 가지고 있기 때문에, 강판의 강도가 높아질 경우에는 가공성의 지표가 되는 연신율이 감소하게 된다는 문제가 있었다.
상기 문제를 해결하기 위하여 열간 프레스 성형법이 제안되었다. 열간 프레스 성형법은 강판을 고온에서 가공한 후 이를 낮은 온도로 급냉함으로써, 강판 내에 마르텐사이트 등의 저온 조직을 형성시켜 최종 제품의 강도를 높이는 방법이다. 이러한 방법은 높은 강도를 가지는 부재를 제조할 때 가공성의 문제를 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
다만, 상기 열간 프레스 성형법은 강판을 고온으로 가열하기 때문에 강판 표면이 산화되고, 이로 인해 프레스 성형 이후에 강판 표면의 산화물을 제거하는 과정이 추가되어야 하는 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 특허문헌 1에서는 알루미늄 도금을 실시한 강판을 열간 프레스에 이용하고 있다.
이러한 강판은 표면에 알루미늄 도금층이 존재하기 때문에 가열 시 소지강판의 산화가 발생하지 않는다. 아울러, 알루미늄 도금강판을 열간 프레스 성형하기 위해서는 강판을 가열하는 단계가 수행되는데, 이 단계에서 강판의 온도가 상승하고, 그 결과 소지강판으로부터 도금층으로 Fe 확산이 일어나서, 도금층에 합금화가 일어난다.
미국 특허공보 제6296805호
본 발명의 일 측면에 따르면, 금형 내마모성이 우수한 열간 프레스용 알루미늄-철계 도금강판 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정되지 않는다. 통상의 기술자라면 본 명세서의 전반적인 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
본 발명의 일 측면은, 소지강판; 및 상기 소지강판 표면에 구비되는 알루미늄계 도금층을 포함하고, 상기 알루미늄계 도금층은, 상기 소지강판 표면에 구비되고 Fe3Al, FeAl(Si), Fe2Al5 및 FeAl3 중 하나 이상으로 이루어진 합금화층; 및 상기 합금화층 상에 구비되는 알루미늄층을 포함하고, 상기 합금화층 두께가 상기 알루미늄계 도금층 두께의 90% 이상이고, 상기 알루미늄계 도금층의 표면에서 관찰되는 Ti 면분율이 2% 이하, Zn 면분율이 1% 이하인 알루미늄-철계 도금강판을 제공할 수 있다.
상기 알루미늄계 도금층 두께는 20~40㎛이고, 양면 도금량은 20~200g/㎡일 수 있다.
상기 소지강판은 중량%로, C: 0.04~0.5%, Si: 0.01~2%, Mn: 0.01~10%, Al: 0.001~1.0%, P: 0.05% 이하, S: 0.02% 이하, N: 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
상기 소지강판은 중량%로, Cr, Mo 및 W으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 합: 0.01~4.0%, Ti, Nb, Zr 및 V으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 합: 0.001~0.4%, Cu + Ni: 0.005~2.0%, Sb + Sn: 0.001~1.0% 및 B: 0.0001~0.01% 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 강판의 표면에서 Ti의 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 20% 이하이고, Zn의 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 20% 이하일 수 있다.
상기 강판은 930℃에서 6분간 가열한 후 고온마모 시험 시, 금형의 감압지 반응 면적이 50% 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면은, 알루미늄-철계 도금강판을 열간 프레스 성형하여 얻어지는 열간 프레스 성형 부재를 제공할 수 있다.
상기 부재의 표면에서 Ti 면분율이 5% 이하, 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 50% 이하이고, Zn 면분율이 5% 이하, 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 50% 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면은, 소지강판을 준비하는 단계; 상기 소지강판을 중량%로, Ti: 0.1% 이하(0% 포함), Zn: 1% 이하(0% 포함)로 포함하는 알루미늄 도금욕에 침지하여 도금하는 단계; 도금 후 냉각하는 단계; 냉각된 강판을 이슬점온도 -10℃ 미만인 산소 및/또는 질소 분위기의 상소둔 로에서 600~800℃ 범위의 온도로 0.1~100시간 합금화 열처리하는 단계; 열처리 후 냉각하는 단계; 및 냉각된 강판 표면의 산화물을 제거하는 단계를 포함하는 알루미늄-철계 도금강판의 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 알루미늄 도금욕은 중량%로, Si: 7~15%, 잔부 Al 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
상기 도금은 도금층의 두께가 20~40㎛이고, 양면 도금량이 20~200g/㎡이 되도록 하는 것일 수 있다.
상기 소지강판은 중량%로, C: 0.04~0.5%, Si: 0.01~2%, Mn: 0.01~10%, Al: 0.001~1.0%, P: 0.05% 이하, S: 0.02% 이하, N: 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
상기 소지강판은 중량%로, Cr, Mo 및 W으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 합: 0.01~4.0%, Ti, Nb, Zr 및 V으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 합: 0.001~0.4%, Cu + Ni: 0.005~2.0%, Sb + Sn: 0.001~1.0% 및 B: 0.0001~0.01% 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 도금 후 냉각은 250℃ 이하까지 3~20℃/s의 평균 냉각속도로 냉각하는 것일 수 있다.
상기 도금 후 냉각된 강판을 0.1~1.5%의 조질압하율로 조질압연하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 열처리 후 냉각은 400℃까지 50℃/h 이하의 냉각속도로 냉각하는 것일 수 있다.
상기 열처리 후 냉각된 강판을 100℃ 미만으로 냉각 시, 100~400℃ 냉각 구간에서 상소둔 로내 수소를 방출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면은, 알루미늄-철계 도금강판을 880~950℃ 범위의 온도에서 3~10분 가열한 후 열간 프레스 성형하는 열간 프레스 성형 부재의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 금형 내마모성이 우수한 열간 프레스용 알루미늄-철계 도금강판 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 알루미늄-철계 도금강판 표면을 EPMA (electrone probe X-ray microanalyzer)으로 관찰한 사진으로, (a), (b)는 각각 발명예 2의 Ti 및 Zn, (c), (d)는 비교예 2의 Ti 및 Zn의 사진이다.
도 2는 알루미늄-철계 도금강판 단면을 광학현미경으로 관찰한 사진으로, (a)는 발명예 2, (b)는 비교예 1의 사진이다.
도 3은 알루미늄-철계 도금강판을 열간 프레스 성형한 후 강판의 표면을 EPMA으로 관찰한 사진으로, (a), (b)는 각각 발명예 2의 Ti 및 Zn, (c), (d)는 비교예 3의 Ti 및 Zn의 사진이다.
도 4는 알루미늄-철계 도금강판을 930℃에서 6분 가열 후, 700℃에서 고온마모 시험 후 마모 Tool을 감압지로 전사한 사진으로, (a)는 비교예 3, (b)는 발명예 2의 사진이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 구현예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 구현예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 구현예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 구현예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
본 발명자는 열간 프레스 성형을 위한 가열 전 미리 소지강판 표면에 알루미늄 도금층을 형성시키는 데에 있어서, 도금욕의 조성으로 Ti 및 Zn의 함량을 제어함과 동시에 도금 후 합금화 열처리 및 표면산화물을 제거함으로써 열간 프레스 성형부재의 금형 내마모성이 향상될 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
이하에서는, 본 발명의 강판에 대해 자세히 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따르는 알루미늄-철계 도금강판은 소지강판 및 알루미늄계 도금층을 포함하고, 상기 알루미늄계 도금층은 합금화층 및 알루미늄층을 포함할 수 있다.
본 발명의 알루미늄-철계 도금강판은 소지강판 및 상기 소지강판 표면에 구비되는 알루미늄계 도금층을 포함하고, 상기 알루미늄계 도금층은 Fe3Al, FeAl(Si), Fe2Al5 및 FeAl3 중 하나 이상으로 이루어진 합금화층 및 상기 합금화층 상에 구비되는 알루미늄층을 포함할 수 있다.
소지강판에 알루미늄을 도금한 후 합금화 열처리를 실시하면 소지강판의 Fe가 알루미늄 도금층으로 확산된다. 이 때, Fe의 확산이 소지강판으로부터 도금층으로 이루어지기 때문에 도금강판의 최표면 측에는 확산되는 Fe가 적어 순수 알루미늄으로 구성되는 알루미늄층이 존재할 수 있고, 상기 알루미늄층과 상기 소지강판 사이에는 Al 및 Fe의 금속간화합물로 이루어지는 합금화층이 형성될 수 있다. 제한되는 것은 아니나, 상기 합금화층을 이루는 Al-Fe계 금속간화합물 합금상은 Fe3Al, FeAl(Si), Fe2Al5 및 FeAl3일 수 있다.
한편, 알루미늄계 도금층 최표면 측, 즉, 알루미늄계 도금층 내 합금화층 상에는 순수 알루미늄으로 이루어지는 알루미늄층이 형성될 수 있고, 상기 알루미늄층의 두께는 알루미늄계 도금층 두께의 10% 미만일 수 있다.
도금강판에서 알루미늄층과 합금화층 사이의 계면은 불안정하기 때문에 알루미늄층의 두께가 알루미늄계 도금층 두께의 10%를 초과하면 합금화 열처리 후 재감 및/또는 형상 교정을 위한 레벨링 공정 시 알루미늄층의 박리가 발생할 수 있다. 알루미늄층의 두께는 작을수록 바람직하므로, 그 하한은 한정하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명에서 바람직하게는 알루미늄계 도금층 두께의 5% 미만일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1% 미만일 수 있다.
알루미늄계 도금층의 두께는 20~40㎛일 수 있다.
상기 도금층의 두께가 20㎛ 미만이면 내식성이 열위해지는 반면, 그 두께가 40㎛를 초과하면 용접성이 저하되는 문제가 발생한다. 따라서, 알루미늄계 도금층의 두께는 20~40㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 25~35㎛일 수 있다.
알루미늄 도금 시 도금량은 편면기준 20~100g/㎡일 수 있다.
상기 도금량이 20g/㎡ 미만이면 내식성이 열위해지는 반면, 도금량이 100g/㎡를 초과하면 용접성이 저하되는 문제가 발생한다. 따라서, 도금량은 편면기준 20~100g/㎡일 수 있다. 보다 바람직하게는 40~90g/㎡일 수 있으며, 보다 바람직하게는 60~80g/㎡일 수 있다.
본 발명의 소지강판은 열간 프레스용 강판으로서, 열간 프레스 성형에 사용된다면 특별히 제한하지 않을 수 있다. 본 발명에서 소지강판은 중량%로, C: 0.04~0.5%, Si: 0.01~2%, Mn: 0.01~10%, Al: 0.001~1.0%, P: 0.05% 이하, S: 0.02% 이하, N: 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
탄소(C): 0.04~0.5%
탄소(C)는 열처리 부재의 강도를 상향시키기 위한 필수적인 원소로서, 열처리 부재의 강도를 충분히 확보하기 위해 0.04% 이상 첨가되어야 한다. 다만, 그 함량이 0.5%를 초과하면 냉연재를 생산하는 경우, 열연재를 냉간압연할 때 냉간압연성이 크게 열위하게 될 뿐만 아니라, 점용접성을 크게 저하시키는 문제점이 있다.
따라서, 탄소(C)의 함량은 0.04~0.5%일 수 있다. 보다 바람직하게는 하한이 0.1%일 수 있다. 또한, 보다 바람직하게는 상한이 0.45%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.4%일 수 있다.
실리콘(Si): 0.01~2%
실리콘(Si)은 제강에서 탈산제 역할 뿐만 아니라, 열간 프레스 성형 부재의 강도에 가장 크게 영향을 미치는 탄화물 생성을 억제하는 역할을 한다. 실리콘(Si)은 열간 프레스 성형에 있어서 마르텐사이트 생성 후 마르텐사이트 라스(lath) 입계로 탄소를 농화시켜 잔류 오스테나이트를 확보하기 위하여 0.01% 이상 첨가되어야 한다. 반면, 압연 후 강판에 알루미늄 도금을 행할 때 충분한 도금성을 확보하기 위해서 상한을 2%로 할 수 있다.
따라서, 실리콘(Si)의 함량은 0.01~2%일 수 있다. 보다 바람직하게는 상한이 1.5%일 수 있다.
망간(Mn): 0.01~10%
망간(Mn)은 고용강화 효과를 확보할 수 있을 뿐만 아니라 열간 프레스 성형 부재에 있어서 마르텐사이트 확보를 위한 임계냉각속도를 낮추기 위하여 0.01% 이상 첨가되어야 한다. 반면, 강판의 강도를 적절하게 유지함으로써 열간 프레스 성형 공정 작업성을 확보, 제조원가 절감 및 점용접성을 향상시킬 수 있으므로, 상한을 10%로 한다.
따라서, 망간(Mn)의 함량은 0.01~10%일 수 있다. 보다 바람직하게는 상한이 9%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 8%일 수 있다.
알루미늄(Al): 0.001~1.0%
알루미늄(Al)은 Si과 함께 제강에서 탈산 작용을 하여 강의 청정도를 높일 수 있으므로 0.001% 이상 첨가되어야 한다. 반면, Ac3 온도가 과도하게 높아지지 않도록 하여, 열간 프레스 성형 시 필요한 가열을 적절한 온도 범위에서 할 수 있도록 상한을 1.0%로 한다.
따라서, 알루미늄(Al)의 함량은 0.001~1.0%일 수 있다.
인(P): 0.05% 이하
인(P)은 강 내에 존재하는 불순물로서, 그 함량이 적을수록 유리하므로 0.05% 이하로 첨가되어야 한다.
따라서, 인(P)의 함량은 0.05% 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.03% 이하일 수 있다. 다만, 인(P) 함량을 과도하게 낮추기 위해서는 제조비용이 상승할 우려가 있으므로 하한을 0.001%로 할 수 있다.
황(S): 0.02% 이하
황(S)는 강 내에 존재하는 불순물로서, 부재의 연성, 충격특성 및 용접성을 저해하는 원소로 0.02% 이하로 첨가되어야 한다.
따라서, 황(S)의 함량은 0.02% 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.01%일 수 있다. 다만, 그 함량이 0.0001% 미만이면 제조비용이 상승될 수 있으므로 하한을 0.0001%로 할 수 있다.
질소(N): 0.02% 이하
질소(N)는 강 중에 불순물로 포함되는 원소로서, 슬라브 연속주조 시에 크랙 발생에 대한 민감도를 감소시키고, 충격특성을 확보하기 위해서는 함량이 낮을수록 유리하므로 0.02% 이하로 첨가한다.
따라서, 질소(N)의 함량은 0.02% 이하일 수 있다. 다만, 제조비용의 상승 등을 고려하여 하한을 0.001%로 할 수 있다.
본 발명에서 소지강판은 상술한 합금조성에, 필요에 따라 선택적으로 Cr, Mo 및 W으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 합: 0.01~4.0%, Ti, Nb, Zr 및 V으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 합: 0.001~0.4%, Cu + Ni: 0.005~2.0%, Sb + Sn: 0.001~1.0% 및 B: 0.0001~0.01% 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
Cr, Mo 및 W으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 합: 0.01~4.0%
Cr, Mo 및 W은 경화능 향상과, 석출강화 효과를 통한 강도 확보 및 결정립 미세화를 확보할 수 있는 원소로, 이들 중 1종 이상을 함량의 합계로 0.01% 이상 첨가할 수 있다. 반면, 열간 프레스 성형 부재의 용접성을 확보하기 위해서는 그 함량을 4.0% 이하로 제한한다. 또한, 이들 원소의 함량 합계가 4.0%를 초과하면 상술한 효과가 포화되는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, Cr, Mo 및 W으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 합은 0.01~4.0%일 수 있다.
Ti, Nb, Zr 및 V로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 합: 0.001~0.4%
Ti, Nb, Zr 및 V은 미세 석출물 형성으로 부재의 강도 향상과 결정립 미세화에 의해 잔류 오스테나이트 안정화와 충격인성 향상에 효과가 있으므로 이들 중 1종 이상을 함량의 합계로 0.001% 이상 첨가할 수 있다. 다만, 그 함량이 0.4%를 초과하면 상술한 효과가 포화될 뿐만 아니라 과다한 합금 첨가로 비용 상승을 초래할 수 있다.
따라서, Ti, Nb, Zr 및 V로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 합은 0.001~0.4%일 수 있다.
Cu + Ni: 0.005~2.0%
Cu와 Ni은 미세 석출물을 형성시켜 강도를 향상시키는 원소로, 상술한 효과를 얻기 위해서 이들 중 하나 이상의 성분 합으로 0.005% 이상 첨가할 수 있다. 다만, 그 함량이 2.0%를 초과하면 비용 증가의 문제가 발생한다.
따라서, Cu + Ni의 함량은 0.005~2.0%일 수 있다.
Sb + Sn: 0.001~1.0%
Sb와 Sn은 Al-Si도금을 위한 소둔 열처리 시, 표면에 농화되어 Si 또는 Mn 산화물이 표면에 형성되는 것을 억제하여 도금성을 향상시킬 수 있다. 상술한 효과를 얻기 위해서 이들 중 하나 이상의 성분 합으로 0.001% 이상 첨가되어야 한다. 다만, 그 함량이 1.0%를 초과하면 과다한 합금 첨가로 비용이 증가될 뿐만 아니라 슬라브 입계에 고용되어 열간압연 시 코일 엣지(edge) 크랙을 유발하는 문제점이 발생한다.
따라서, Sb + Sn의 함량은 0.001~1.0%일 수 있다.
B: 0.0001~0.01%
B은 소량의 첨가로도 경화능을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 구오스테나이트 결정립계에 편석되어 P 및/또는 S의 입계 편석에 의한 열간 프레스 성형 부재의 취성을 억제할 수 있는 원소이므로 0.0001% 이상 첨가되어야 한다. 다만, 그 함량이 0.01%를 초과하면 상술한 효과가 포화될 뿐 아니라, 열간압연에서 취성을 초래하는 문제점이 있다.
따라서, B의 함량은 0.0001~0.01%일 수 있다. 보다 바람직하게는 상한이 0.005%일 수 있다.
본 발명의 강판은, 상술한 조성 이외에 나머지 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 불가피한 불순물은 통상의 제조공정에서 의도되지 않게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이러한 불순물들은 통상의 철강제조분야의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
본 발명의 일 측면에 따르는 알루미늄-철계 도금강판은 강판의 표면에서 Ti 면분율이 2% 이하, 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 20% 이하이고, Zn 면분율이 1% 이하, 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 20% 이하일 수 있다.
Ti 및 Zn은 산화물을 형성하여 Ti산화물 및 Zn산화물은 내마모성을 열위하게 한다. 본 발명에서 내마모성에 영향을 미치는 Ti 및 Zn의 면분율을 제어함으로써 목표로 하는 금형 내마모성을 확보할 수 있다. 알루미늄-철계 도금강판의 표면에서 관찰되는 Ti 면분율이 2% 이하 및 Zn 면분율이 1% 이하로 제한한다. 또한, Ti 및 Zn의 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 각각 20% 이하로 제한한다. 직경 4㎛ 이상의 과도하게 크게 형성되는 산화물은 주도적으로 금형 내마모성을 열위하게 하는 원인이 될 수 있다.
본 발명의 알루미늄-철계 도금강판을 열간 프레스 성형하여 열간 프레스 성형 부재를 제조할 수 있다. 상기 부재의 표면에서 Ti 면분율이 5% 이하이고, 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 50% 이하이고, Zn 면분율이 5% 이하이고, 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 50% 이하일 수 있다.
본 발명에서 목표로 하는 금형 내마모성 특성을 확보하기 위하여 부재의 표면에서 관찰되는 Ti 면분율이 5% 이하 및 Zn 면분율이 5% 이하로 제한한다. 또한, Ti 및 Zn의 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 각각 50% 이하로 제한한다. 직경 4㎛ 이상의 과도하게 크게 형성되는 산화물은 금형 내마모성을 열위하게 하는 원인이 될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 강판 제조방법에 대해 자세히 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따르는 알루미늄-철계 도금강판은 상술한 합금조성을 만족하는 소지강판을 알루미늄 도금, 냉각, 조질압연, 합금화 열처리, 냉각, 수소방출 및 산화물 제거하여 제조될 수 있다.
알루미늄 도금
상술한 합금조성을 만족하는 소지강판을 Ti: 0.1% 이하(0% 포함), Zn: 1% 이하(0% 포함), Si: 7~15% 및 잔부 Al을 포함하는 알루미늄 도금욕에 침지하여 20~40㎛의 두께와 편면기준 20~100g/㎡의 도금량으로 알루미늄 도금할 수 있다.
필요에 따라, 선택적으로 도금 전 강판에 대해 소둔 처리를 실시할 수 있다.
상기 도금욕은 Si를 7~15%로 포함할 수 있다. Si는 도금층 내에서 Fe와의 합금화를 균일하게 하는 역할로서, 상술한 효과를 얻기 위해서는 7% 이상 포함되어야 한다. 반면, Si는 Fe의 확산을 억제하는 역할도 하므로, 그 함량이 15%를 초과하면 Fe 확산이 과도하게 억제되어 본 발명에서 목표로 하는 합금화 구조를 얻지 못할 수 있다. 따라서, Si의 함량은 7~15%일 수 있다. 보다 바람직하게는 8~12%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 8~10%일 수 있다.
상기 도금욕은 Ti: 0.1% 이하(0% 포함), Zn: 1% 이하(0% 포함)로 포함할 수 있다. 본 발명에서 Ti 및 Zn은 도금욕 내 불가피하게 포함될 수 있는 것으로, 금형 내마모성을 확보하기 위해 함량을 제어하여야 한다. Ti 함량이 0.1%를 초과하면 열처리 및 열간 프레스 성형 시 도금층의 Ti가 표면으로 확산되어 산소와 결합하여 Ti 산화물을 형성하여 금형 마모성을 열위하게 한다. 또한, Zn 함량이 1%를 초과하면 열처리 및 열간 프레스 성형 시 도금층의 Zn가 표면으로 확산되어 산소와 결합하여 Zn 산화물을 형성하여 금형 마모를 열위하게 한다.
도금층의 두께는 20~40㎛일 수 있다. 상기 도금층의 두께가 20㎛ 미만이면 내식성이 열위해지는 반면, 그 두께가 40㎛를 초과하면 용접성이 저하되는 문제가 발생한다. 따라서, 도금층의 두께는 20~40㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 25~35㎛일 수 있다.
알루미늄 도금 시 도금량은 편면기준 20~100g/㎡일 수 있다. 도금량이 20 g/㎡ 미만이면 내식성이 열위해지는 반면, 도금량이 100g/㎡를 초과하면 용접성이 저하되는 문제가 발생한다. 따라서, 도금량은 편면기준 20~100g/㎡일 수 있다. 보다 바람직하게는 40~90 g/㎡일 수 있으며, 보다 바람직하게는 60~80g/㎡일 수 있다.
냉각
알루미늄 도금 후 250℃ 이하까지 3~20℃/s의 평균 냉각속도로 냉각할 수 있다.
알루미늄 도금 후 250℃ 이하까지 냉각할 수 있다. 냉각종료온도가 250℃를 초과하면 Top 롤의 수명을 현저히 저하시키는 문제점을 유발할 수 있다.
알루미늄 도금 후 냉각속도는 도금층 내의 Al-Si 정출상 및 확산 억제층 형성에 영향을 줄 수 있으며, 이는 합금화 열처리 후 알루미늄층에 영향을 미친다. 알루미늄 도금 후 냉각속도가 20℃/s를 초과하면 확산 억제층이 균일하게 형성되지 못하여 이후 행해지는 열처리 시 코일의 합금화 거동이 불균일 해져 본 발명에서 얻고자 하는 상(phase) 외의 상들이 얻어질 수 있다. 반면, 그 속도가 3℃/s 미만이면 Al-Si 정출상이 조대하게 형성되어 이후 행해지는 열처리 시 도금층 합금화가 불균일해져 본 발명에서 얻고자 하는 상 외의 상들이 얻어질 수 있다.
조질압연
냉각된 강판을 권취하기 전 0.1~1.5%의 압하율로 조질 압연을 실시할 수 있다.
이후 행해지는 합금화 열처리 공정에서, 본 발명에서 목표로 하는 도금층의 합금화를 유도하고 표면품질을 확보하기 위하여 압하율을 0.1~1.5%로 할 수 있다.
합금화 열처리
알루미늄 도금된 강판을 이슬점온도 -10℃ 미만인 산소 및/또는 질소 분위기의 상소둔 로에서 600~800℃ 범위의 온도에서 0.1~100시간 합금화 열처리할 수 있다.
알루미늄 도금강판은 상소둔 로(Batch annealing furnace)에서 가열할 수 있다. 이 때 가열 분위기는 본 발명에서 매우 중요한 역할을 한다. 수소 및/또는 질소 분위기에서 강판을 열처리할 때 이슬점 온도가 -10℃ 이상이면 도금층 내의 Ti 및 Zn이 강판 표면으로 확산되어 산화물을 형성할 수 있으며, 이러한 산화물은 열간 프레스 성형 시 고온 마모 특성을 열위하게 하는 문제점이 있다.
알루미늄 도금강판을 600~800℃ 범위의 온도에서 0.1~100시간 유지할 수 있다(본 발명에서는 상기 온도 범위에서 로 분위기 온도가 도달하는 최고 온도를 가열 온도로 한다). 이 때, 유지시간은 분위기 온도가 목표 온도에 도달한 후 냉각 개시까지의 시간을 의미한다. 가열 온도가 600℃ 미만이면 합금화가 충분하게 이루어지지 않으며, 이로 인해, 도금층 최외각층에 합금화되지 않은 알루미늄층이 도금층 두께의 10%를 초과하여 롤 레벨링 시 도금층이 박리될 수 있는 문제점이 있다. 반면, 강판의 표층에 산화물이 과다하게 생성되는 것을 방지하고 점용접성을 확보하기 위해서는 상한을 800℃로 할 수 있다.
합금화층을 충분히 확보하는 동시에 생산성의 저하를 방지하기 위하여 유지시간을 0.1~100시간으로 할 수 있다. 유지시간이 100시간을 초과하면 확산층이 과도하게 성장하여 열간 프레스 성형 부재의 점용접성을 열위하게 하는 문제점이 있다. 보다 바람직하게는 유지시간을 0.5~50시간으로 할 수 있다. 강판의 온도는 가열 온도에 도달할 때까지 냉각 과정 없이 온도가 계속 상승하는 형태의 가열 패턴을 가질 수 있다.
상소둔 로 내 분위기 온도와 강판 온도간 차이는 1~50℃로 할 수 있다. 일반적인 상소둔 로의 가열은 강판(코일)을 직접 가열하는 방식보다 소둔로 내 분위기 온도 상승을 통하여 강판을 가열하는 방식을 취한다. 이 경우, 분위기 온도와 강판 온도 간의 차이는 피할 수 없으나, 강판 내 위치에 따른 재질 및 도금 품질 편차를 최소화하기 위해서는 열처리 목표온도 도달 시점을 기준으로 분위기 온도와 강판 온도간 차이를 50℃ 이하로 할 수 있다. 온도 차이는 가능한 작게 하는 것이 이상적이나, 이는 승온 속도를 느리게 하여 전체 평균 승온 속도 조건을 충족하기 어려울 수 있으므로, 온도간 차이의 하한을 1℃로 할 수 있다. 여기서, 강판의 온도는 장입된 강판 바닥부(코일 중 가장 낮은 부분을 의미한다)의 온도를 측정한 것을 의미하며, 분위기 온도는 가열로 내부 공간의 중심에서 측정한 온도를 의미한다.
냉각
열처리 후 400℃까지 50℃/h 이하의 냉각속도로 냉각할 수 있다.
열처리 후 알루미늄 도금강판은 로냉, 공냉 및 수냉 등 다양한 방법을 적용하여 냉각할 수 있다. 냉각 시 평균 냉각속도에는 특별히 한정하지 않으며, 생산성 향상을 위해서 빠르게 냉각해도 무방하다. 다만, 스티킹 결함을 방지하고 재질 균일성을 확보하면서도, 공극을 충분히 형성시키기 위해 400℃까지 50℃/h 이하의 냉각속도로 냉각할 수 있다. 냉각속도의 하한은 특별히 한정하지 않으나, 생산성을 고려하여 1℃/h 이상으로 할 수 있다.
수소 방출
알루미늄-철계 도금강판을 100℃ 미만으로 냉각 시, 100~400℃ 구간에서 로 내의 수소를 방출할 수 있다.
알루미늄 도금강판을 수소 및/또는 질소 분위기에서 상소둔 실시한 경우라 할지라도 미량의 수분이 로에 잔류하게 되며, 상소둔 과정에서 표면산화에 의해 수소가 강 중으로 혼입될 수 있게 된다. 이와 같이 혼입된 수소는 이 후 열간 프레스 공정에서도 잔류하게 되어 최종 부품의 수소지연파괴를 조장할 수 있다. 이를 억제하기 위해서는 강판을 100℃ 미만으로 냉각 시 100~400℃ 구간에서 로 분위기를 수소가 거의 없는 상태로 하여, 강 중의 수소가 방출되게 하는 것이 중요하다. 수소방출 개시온도가 400℃를 초과하면 보다 많은 수소가 방출될 수 있으나, 과도한 고온으로 인해 작업성 및 생산성이 나빠질 수 있다. 반면, 그 온도가 100℃ 미만이면 열적 활성화 에너지가 적어 수소 방출에 큰 기여를 할 수 없게 된다.
산화물 제거
알루미늄-철계 도금강판에 표면에 형성되는 산화물을 제거할 수 있다.
상소둔 로의 분위기를 제어함에도 불구하고 알루미늄-철계 도금강판 표면에는 도금층의 Ti 및 Zn 표면 확산에 의한 Ti 및 Zn 산화물이 형성되어, 열간 프레스 공정에서 금형 마모를 야기하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 도금층 내 Ti와 Zn의 함량 제어, 상소둔 로 온도, 시간 및 분위기 제어 등을 통해 표면 산화를 최소화하고, 더하여 생성된 표면 산화물을 제거하는 공정을 추가하면 보다 효과적으로 금형 마모를 억제할 수 있다. 표면 산화물을 제거하는 방법으로는 다양한 방법들이 사용될 수 있어, 특별히 한정하지 않으나, 한가지 예로는 롤 브러쉬를 이용하여 강판 표면의 Ti 및 Zn 산화물을 제거하는 방법이 사용될 수 있다.
열간 프레스 성형
상기와 같이 제조된 본 발명의 알루미늄-철계 도금강판을 열간 프레스 성형하여 열간 프레스 성형 부재로 제조할 수 있다. 이 때, 열간 프레스 성형은 통상적인 방법을 이용할 수 있으며, 본 발명에서는 880~950℃ 범위의 온도에서 3~10분 가열 후 프레스(press)를 이용하여 원하는 형상으로 열간 성형할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 알루미늄-철계 도금강판을 930℃에서 6분 가열한 후, 금형 사이에 넣고 고온마찰/마모 시험 후 금형의 감압지 반응 면적이 50% 이하인 우수한 금형 내마모성 특성을 구비할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 아래의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다.
(실시예)
하기 표 1의 조성을 가지는 소지강판을 준비하고, 하기 표 2에 나타낸 도금욕 조성 및 도금량으로 도금을 실시하였다. 이 때, 도금욕은 Ti 및 Zn 외에 Si를 7~15%로 포함하고 잔부는 Al인 알루미늄 도금욕을 사용한다. 도금 후 냉각은 본 발명에서 제안하는 250℃ 이하까지 3~20℃/s의 평균 냉각속도로 냉각하는 조건을 만족한다.
원소 C Si Mn Al P S N Cr Ti B
함량(중량%) 0.22 0.21 1.17 0.02 0.01 0.003 0.0047 0.3 0.02 0.0021
강종 양면 도금량(g/㎡) 도금욕 조성(중량%)
Ti Zn
A 150 0.006 0.06
B 40 0.045 0.38
C 146 0.09 0.91
D 154 0.067 1.6
E 152 0.24 0.09
F 150 0.18 1.3
제조된 도금강판을 하기 표 3에 나타낸 합금화 열처리 조건으로 열처리를 한 후, 400℃까지 50℃/h 이하의 냉각속도로 냉각하였고, 수소를 방출하는 공정을 적용하였다. 이후, 냉각된 강판의 도금층 내 합금화층의 두께 비율을 측정하였고, Ti 및 Zn의 표면분율과 직경 4㎛ 이상 분율을 측정하여 표 3에 나타내었다.
시편 번호 강종 합금화 열처리 산화물 제거 합금화층 두께 비율 (%) Ti Zn 구분
가열 온도 (℃) 가열 시간 (Hr) 이슬점 온도 (℃) 표면 세정 여부 표면 분율 (%) 직경 4㎛ 이상 비율 (%) 표면 분율 (%) 직경 4㎛ 이상 비율 (%)
1 A 700 10 -50 O 99 0.19 3.4 0.04 12.5 발명예1
2 A 570 72 -50 O 80 0.12 2.9 0.03 9.5 비교예1
3 B 620 72 -25 O 100 1.54 13.5 0.48 15.6 발명예2
4 B 620 72 -25 X 100 2.89 31.5 2.74 35.8 비교예2
5 B 620 72 10 O 100 2.31 23.5 1.28 26.1 비교예3
6 C 780 1 -45 O 93 1.78 17.5 0.84 16.3 발명예3
7 C 850 1 -45 O 100 2.29 24.7 1.19 23.4 비교예4
8 C 750 140 -45 O 100 2.57 28.1 1.93 29.4 비교예5
9 C - - - X 9 1.87 5.2 0.89 15.8 비교예6
10 D 700 10 -50 O 100 1.58 4.7 1.75 25.1 비교예7
11 E 700 10 -50 O 100 3.5 25.7 0.05 11.4 비교예8
12 F 700 10 -50 O 100 2.4 20.8 1.54 22.7 비교예9
표 3의 강판을 하기 표 4에 나타낸 열간 프레스 성형하여 열간 프레스 성형 부재를 얻었다. 상기 부재의 Ti 및 Zn의 표면분율과 직경 4㎛ 이상 분율을 측정하였다. 또한 마모특성을 확인하기 위하여 감압지 반응 면적을 측정하였다. 감압지 반응 테스트는 알루미늄-철계 도금강판을 열간 성형 가열 조건으로 가열 후 금형 사이에 넣고 700~800℃온도 범위에서 Drawing 마찰시험을 10회 실시 후, 감압지를 금형 사이에 넣고 5MPa의 압력으로 누른 후 반응되는 면적을 image 분석기로 반응 면적을 측정하였다. 이 때, 감압지 반응 면적이 100%가 될수록 고온마찰/마모 시험 시 Adhesive 마모 발생이 줄어들고 Abrasive 마모 발생이 높아지는 것을 의미한다.
시편 번호 강종 열간 프레스 성형 Ti Zn 마모특성 구분
가열 온도 (℃) 가열 시간 (분) 표면 분율 (%) 직경 4㎛ 이상 비율 (%) 표면 분율 (%) 직경 4㎛ 이상 비율 (%) 감압지 반응 면적 (%)
1 A 930 6 0.85 4.5 0.08 16.8 21.2 발명예1
2 A 930 6 0.65 3.7 0.06 11.7 18.4 비교예1
3 B 930 6 3.86 13.5 2.71 28.4 27.5 발명예2
4 B 930 6 8.75 68.2 8.40 70.2 84.1 비교예2
5 B 930 6 7.58 57.4 5.47 61.4 72.7 비교예3
6 C 930 6 4.31 23.5 3.89 35.7 38.6 발명예3
7 C 930 6 5.46 59.6 5.24 58.4 61.7 비교예4
8 C 930 6 6.84 61.7 6.84 65.7 68.1 비교예5
9 C 930 6 4.48 9.4 4.21 32.2 45.4 비교예6
10 D 930 6 4.02 7.4 6.31 59.7 53.9 비교예7
11 E 930 6 10.75 61.4 0.11 18.9 91.8 비교예8
12 F 930 6 7.95 54.2 5.75 54.1 57.6 비교예9
표 1 내지 4에 나타난 바와 같이, 발명예 1 내지 3은 본 발명에서 제안하는 도금욕 조성, 도금량 및 제조 조건을 모두 만족하여, 본 발명에서 목표로 하는 물성을 확보하였다.
도 1은 알루미늄-철계 도금강판 표면을 EPMA (electrone probe X-ray microanalyzer)으로 관찰한 사진으로, (a), (b)는 각각 발명예 2의 Ti 및 Zn, (c), (d)는 비교예 2의 Ti 및 Zn의 사진이다. (c), (d)의 경우 각각 Ti 및 Zn이 과도하게 관찰되는 것을 확인할 수 있다.
도 2는 알루미늄-철계 도금강판 단면을 광학현미경으로 관찰한 사진으로, (a)는 발명예 2, (b)는 비교예 1의 사진이다. (b)는 가열온도가 본 발명의 범위에 미치지 못하여 미합금화층이 과도하게 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다.
도 3은 알루미늄-철계 도금강판을 열간 프레스 성형한 후 강판의 표면을 EPMA으로 관찰한 사진으로, (a), (b)는 각각 발명예 2의 Ti 및 Zn, (c), (d)는 비교예 3의 Ti 및 Zn의 사진이다. (c), (d)의 경우 각각 Ti 및 Zn이 과도하게 관찰되는 것을 확인할 수 있다.
도 4는 알루미늄-철계 도금강판을 930℃에서 6분 가열 후, 700℃에서 고온마모 시험 후 마모 Tool을 감압지로 전사한 사진으로, (a)는 비교예 3, (b)는 발명예 2의 사진이다. (a)의 경우, 반응영역이 미반응영역보다 넓은 영역으로 관찰되는 것을 확인할 수 있다.
비교예 1은 합금화 열처리 가열 온도가 본 발명의 범위를 벗어난 경우로, 본 발명의 온도 범위에 미치지 못하여 합금화가 충분히 일어나지 않아, 도 2에 나타난 바와 같이 합금화층 두께 비율을 만족하지 못하였다.
비교예 2는 합금화 열처리 후 표면 산화물을 제거하지 않은 경우로, 알루미늄-철계 도금강판 표면에 산화물이 존재하며, 본 발명에서 목표로 하는 Ti및 Zn의 표면분율 및 직경 4㎛ 이상 비율을 만족하지 못하였다. 이로 인해, 금형 내마모성이 저하되어, 본 발명의 감압지 반응 면적 범위를 만족하지 못하였다.
비교예 3은 합금화 열처리 조건인 이슬점 온도를 본 발명의 범위를 만족하지 못한 경우로, 강판 표면으로 Ti 및 Zn 확산으로 인한 산화물이 과도하게 형성되었으며, 본 발명에서 목표로 하는 Ti및 Zn의 표면분율 및 직경 4㎛ 이상 비율을 만족하지 못하여 금형 내마모성이 열위해진 것을 알 수 있다.
비교예 4는 합금화 열처리 가열 온도가 본 발명의 범위를 벗어난 경우로, 본 발명의 온도 범위보다 높은 온도로 가열하여 표층에 산화물이 과다하게 형성되고, 본 발명에서 목표로 하는 Ti및 Zn의 표면분율 및 직경 4㎛ 이상 비율을 만족하지 못하여 금형 내마모성이 저하되었다.
비교예 5는 합금화 열처리 시간이 본 발명의 범위를 벗어난 경우로, 과도하게 오래 가열하여 본 발명에서 목표로 하는 Ti및 Zn의 표면분율 및 직경 4㎛ 이상 비율을 만족하지 못하였다. 그 결과 금형 내마모성이 저하된 것을 확인할 수 있다.
비교예 6은 합금화 열처리를 하지 않은 경우로, 본 발명에서 목표로 하는 합금화층 두께 비율을 만족하지 못하였다.
비교예 7 및 8은 Ti또는 Zn 함량이 본 발명의 범위를 벗어난 경우로, 산화물이 과도하게 형성되어 본 발명에서 목표로 하는 Ti또는 Zn의 표면분율 및 직경 4㎛ 이상 비율을 만족하지 못하였다. 이로 인해, 마모특성을 나타내는 감압지 반응 면적 범위를 만족하지 못하였다.
비교예 9는 Ti및 Zn 함량이 본 발명의 범위를 벗어난 경우로, 산화물이 과도하게 형성되어 본 발명에서 목표로 하는 Ti및 Zn의 표면분율 및 직경 4㎛ 이상 비율을 만족하지 못하였다. 이로 인해, 부재의 금형 내마모성이 저하되었다.
이상에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.

Claims (18)

  1. 소지강판; 및
    상기 소지강판 표면에 구비되는 알루미늄계 도금층을 포함하고,
    상기 알루미늄계 도금층은,
    상기 소지강판 표면에 구비되고 Fe3Al, FeAl(Si), Fe2Al5 및 FeAl3 중 하나 이상으로 이루어진 합금화층; 및
    상기 합금화층 상에 구비되는 알루미늄층을 포함하고,
    상기 합금화층 두께가 상기 알루미늄계 도금층 두께의 90% 이상이고,
    상기 알루미늄계 도금층의 표면에서 관찰되는 Ti 면분율이 2% 이하, Zn 면분율이 1% 이하인 알루미늄-철계 도금강판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 알루미늄계 도금층 두께는 20~40㎛이고, 도금량은 편면기준 20~100g/㎡인 알루미늄-철계 도금강판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소지강판은 중량%로, C: 0.04~0.5%, Si: 0.01~2%, Mn: 0.01~10%, Al: 0.001~1.0%, P: 0.05% 이하, S: 0.02% 이하, N: 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 알루미늄-철계 도금강판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소지강판은 중량%로, Cr, Mo 및 W으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 합: 0.01~4.0%, Ti, Nb, Zr 및 V으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 합: 0.001~0.4%, Cu + Ni: 0.005~2.0%, Sb + Sn: 0.001~1.0% 및 B: 0.0001~0.01% 중 하나 이상을 더 포함하는 알루미늄-철계 도금강판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도금강판의 표면에서 Ti의 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 20% 이하이고, Zn의 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 20% 이하인 알루미늄-철계 도금강판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도금강판은 930℃에서 6분간 가열한 후 고온마모 시험 시, 금형의 감압지 반응 면적이 50% 이하인 알루미늄-철계 도금강판.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 알루미늄-철계 도금강판을 열간 프레스 성형하여 얻어지는 열간 프레스 성형 부재.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 부재의 표면에서Ti 면분율이 5% 이하, 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 50% 이하이고, Zn 면분율이 5% 이하, 원상당 직경 4㎛ 이상 분율이 50% 이하인 열간 프레스 성형 부재.
  9. 소지강판을 준비하는 단계;
    상기 소지강판을 중량%로, Ti: 0.1% 이하(0% 포함), Zn: 1% 이하(0% 포함), 잔부 Al 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 알루미늄 도금욕에 침지하여 도금하는 단계;
    도금 후 냉각하는 단계;
    냉각된 강판을 이슬점온도 -10℃ 미만인 산소 및/또는 질소 분위기의 상소둔 로에서 600~800℃ 범위의 온도로 0.1~100시간 합금화 열처리하는 단계;
    열처리 후 냉각하는 단계; 및
    냉각된 강판 표면의 산화물을 제거하는 단계를 포함하는 알루미늄-철계 도금강판의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 알루미늄 도금욕은 중량%로, Si: 7~15%, 잔부 Al 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 알루미늄-철계 도금강판의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 도금은 도금층의 두께가 20~40㎛이고, 도금량은 편면기준 20~100g/㎡이 되도록 하는 것인 알루미늄-철계 도금강판의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 소지강판은 중량%로, C: 0.04~0.5%, Si: 0.01~2%, Mn: 0.01~10%, Al: 0.001~1.0%, P: 0.05% 이하, S: 0.02% 이하, N: 0.02% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 알루미늄-철계 도금강판의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 소지강판은 중량%로, Cr, Mo 및 W으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 합: 0.01~4.0%, Ti, Nb, Zr 및 V으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 합: 0.001~0.4%, Cu + Ni: 0.005~2.0%, Sb + Sn: 0.001~1.0% 및 B: 0.0001~0.01% 중 하나 이상을 더 포함하는 알루미늄-철계 도금강판의 제조방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 도금 후 냉각은 250℃ 이하까지 3~20℃/s의 평균 냉각속도로 냉각하는 것인 알루미늄-철계 도금강판의 제조방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 도금 후 냉각된 강판을 0.1~1.5%의 조질압하율로 조질압연하는 단계를 더 포함하는 알루미늄-철계 도금강판의 제조방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 열처리 후 냉각은 400℃까지 50℃/h 이하의 냉각속도로 냉각하는 것인 알루미늄-철계 도금강판의 제조방법.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 열처리 후 냉각된 강판을 100℃ 미만으로 냉각 시, 100~400℃ 냉각 구간에서 상소둔 로내 수소를 방출하는 단계를 더 포함하는 알루미늄-철계 도금강판의 제조방법.
  18. 제9항 내지 제17항 중 어느 한 항에 의해 제조된 알루미늄-철계 도금강판을 880~950℃ 범위의 온도에서 3~10분 가열한 후 열간 프레스 성형하는 열간 프레스 성형 부재의 제조방법.
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