KR102467206B1 - 용융 아연 도금 처리 방법, 그 용융 아연 도금 처리 방법을 사용한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법, 그 용융 아연 도금 처리 방법을 사용한 용융 아연 도금 강판의 제조 방법, 합금화 용융 아연 도금 강판 및 용융 아연 도금 강판 - Google Patents

Abstract

드로스 결함이나 미도금, 표면 흠집 등의 표면 결함의 발생을 억제 가능한 용융 아연 도금 처리 방법을 제공한다. 본 개시에 의한 용융 아연 도금 처리 방법은, 용융 아연 도금 강판 또는 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조에 사용되고, Al을 함유하는 용융 아연 도금욕을 사용한, 용융 아연 도금 처리 방법이다. 이 용융 아연 도금 처리 방법은, 농도 유지 공정을 구비한다. 농도 유지 공정에서는, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도를 X(질량％)라고 정의하고, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도를 Y(질량％)라고 정의했을 때, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 및 프리 Al 농도를, 식(1) 내지 식(4)를 만족시키는 범위로 한다.

Description

용융 아연 도금 처리 방법, 그 용융 아연 도금 처리 방법을 사용한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법, 그 용융 아연 도금 처리 방법을 사용한 용융 아연 도금 강판의 제조 방법, 합금화 용융 아연 도금 강판 및 용융 아연 도금 강판

본 발명은, 용융 아연 도금 처리 방법, 그 용융 아연 도금 처리 방법을 사용한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법, 그 용융 아연 도금 처리 방법을 사용한 용융 아연 도금 강판의 제조 방법, 합금화 용융 아연 도금 강판 및 용융 아연 도금 강판에 관한 것이다.

용융 아연 도금 강판(이하, GI라고도 함) 및 합금화 용융 아연 도금 강판(이하, GA라고도 함)은, 다음의 제조 방법에 의해 제조된다. 처음에, 용융 아연 도금 처리의 대상이 되는 강판(모재 강판)을 준비한다. 모재 강판은, 열연 강판이어도 되고, 냉연 강판이어도 된다. 모재 강판을 열연 강판으로 하는 경우, 예를 들어 산세된 열연 강판을 준비한다. 산세된 열연 강판에 대하여, 필요에 따라 Ni 프리 도금 처리를 실시하고, 표면에 Ni층이 형성된 열연 강판을 준비해도 된다. 상술 이외의 다른 처리가 실시된 열연 강판을 모재 강판으로서 준비해도 된다. 모재 강판을 냉연 강판으로 하는 경우, 예를 들어 어닐링 처리된 냉연 강판을 준비한다. 어닐링 처리된 냉연 강판에 대하여, 필요에 따라 Ni 프리 도금 처리를 실시하고, 표면에 Ni층이 형성된 냉연 강판을 준비해도 된다. 상술 이외의 다른 처리가 실시된 냉연 강판을 모재 강판으로서 준비해도 된다. 준비된 모재 강판(상술한 열연 강판 또는 냉연 강판)을 용융 아연 도금욕에 침지하고, 용융 아연 도금 처리를 실시하여, 용융 아연 도금 강판을 제조한다. 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조하는 경우는 또한, 용융 아연 도금 강판을 합금화로 내에서 열처리함으로써, 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조한다.

용융 아연 도금 강판 및 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법 중, 용융 아연 도금 처리의 상세는 다음과 같다. 용융 아연 도금 처리에 사용되는 용융 아연 도금 설비는, 용융 아연 도금욕이 수납된 용융 아연 포트와, 용융 아연 도금욕 중에 배치된 싱크 롤과, 가스 와이핑 장치를 구비한다.

용융 아연 도금 처리에서는, 강판(모재 강판)을 용융 아연 도금욕에 침지시킨다. 그리고, 용융 아연 도금욕 중에 배치된 싱크 롤에 의해, 강판의 진행 방향을 상방으로 전환시켜, 강판을 용융 아연 도금욕으로부터 인상한다. 인상되어 상방으로 진행하는 강판에 대하여, 가스 와이핑 장치로부터 와이핑 가스를 강판 표면에 분사한다. 와이핑 가스는, 잉여의 용융 아연을 긁어내어, 강판 표면의 도금 부착량을 조정한다. 이상의 방법에 의해, 용융 아연 도금 처리를 실시한다. 또한, 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조하는 경우에는 또한, 도금 부착량이 조정된 강판을 합금화로에 장입하여 합금화 처리를 실시한다.

상술한 용융 아연 도금 처리에서는, 용융 아연 도금욕 중에 침지한 강판으로부터, 용융 아연 도금욕 중에 Fe가 용출된다. 강판으로부터 용융 아연 도금욕 중에 용출된 Fe가, 용융 아연 도금욕 중에 존재하는 Al이나 Zn과 반응하면, 드로스라고 불리는 금속간 화합물이 형성된다. 드로스에는 톱 드로스와 보텀 드로스가 존재한다. 톱 드로스는, 용융 아연 도금욕보다도 비중이 가벼운 금속간 화합물이고, 용융 아연 도금욕의 액면에 부상하는 드로스이다. 보텀 드로스는, 용융 아연 도금욕보다도 비중이 무거운 금속간 화합물이고, 용융 아연 포트의 바닥에 퇴적되는 드로스이다. 이들 드로스 중, 특히, 보텀 드로스는, 용융 아연 도금 처리 중에 있어서, 용융 아연 도금욕 중의 강판의 진행에 의해 발생하는 수반류에 의해, 퇴적되어 있는 용융 아연 포트의 바닥으로부터 감아올려진다. 이 경우, 보텀 드로스는, 용융 아연 도금욕 중에 부유한다. 이러한 부유된 보텀 드로스가 용융 아연 도금 처리 중의 강판 표면에 부착되는 경우가 있다. 강판 표면에 부착된 보텀 드로스는, 합금화 용융 아연 도금 강판 또는 용융 아연 도금 강판의 표면에 있어서, 점 형상의 결함으로 되는 경우가 있다. 이러한 보텀 드로스 기인의 표면 결함을, 본 명세서에서는, 「드로스 결함」이라고 한다. 드로스 결함은 합금화 용융 아연 도금 강판 및 용융 아연 도금 강판의 외관성을 저하시키거나, 내식성을 저하시키거나 한다. 그 때문에, 드로스 결함의 발생을 억제할 수 있는 편이 바람직하다.

드로스 결함의 발생을 억제하는 기술이, 일본 특허 공개 평11-350096호 공보(특허문헌 1) 및 일본 특허 공개 평11-350097호 공보(특허문헌 2)에 제안되어 있다.

특허문헌 1에서는, 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에 있어서, 용융 아연욕 온도를 T(℃)라고 하고, Cz＝－0.015×T＋0.76으로 정의되는 경계 Al 농도를 Cz(wt％)라고 한다. 이 경우, 용융 아연욕 온도 T를 435 내지 500℃의 범위 내로 함과 함께, 욕 중 Al 농도를 Cz±0.01wt％의 범위 내로 유지한다.

구체적으로는, 특허문헌 1에는, 다음과 같이 기재되어 있다. 드로스의 조성은, 욕 중의 Al 농도에 따라 변화된다. 구체적으로는, 465℃로 유지된 용융 아연욕에 있어서, 욕 중 Al 농도가 0.14％ 이상이면, 드로스는 Fe-Al계(톱 드로스)이다. 욕 중 Al 농도가 0.14％보다도 낮은 경우, 드로스는 Fe-Zn계(보텀 드로스)의 δ₁상으로 된다. 욕 중 Al 농도가 더 낮아진 경우, 드로스는 Fe-Zn계(보텀 드로스)의 ζ상으로 된다. 그리고, 드로스가 δ₁상으로부터 ζ상으로 상변태를 일으키는 경우 및 드로스가 ζ상으로부터 δ₁상으로 상변태를 일으키는 경우, 상변태에 의해, 드로스가 미세화된다. 그래서, 특허문헌 1에서는, δ₁상 및 ζ상의 상변태의 경계를 경계 Al 농도 Cz로서 정의한다. 그리고, 욕 중 Al 농도를 경계 Al 농도 Cz±0.01wt％로 제어한다. 이 경우, 욕 중 Al 농도가 경계 Al 농도 Cz를 초과하면 드로스가 δ₁상으로 되고, 경계 Al 농도 Cz 미만으로 되면 드로스가 ζ상으로 된다. Al 농도를 Cz±0.01wt％로 제어함으로써, 욕 중에 있어서 드로스가 δ₁상과 ζ상의 상변태를 반복한다. 그 때문에, 드로스를 미세화할 수 있어, 드로스 결함의 발생을 억제할 수 있다고 특허문헌 1에는 기재되어 있다.

특허문헌 2에서는, 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에 있어서, 욕 중 Al 농도를 0.15±0.01wt％의 범위 내로 유지한다. 구체적으로는, 특허문헌 2에서는, 다음과 같이 기재되어 있다. 욕 중 Al 농도가 0.15wt％ 이상이면, 드로스는 Fe-Al상(톱 드로스)으로 되고, 욕 중 Al 농도가 0.15wt％ 이하이면, 드로스는 δ₁상으로 된다. 드로스가 Fe-Al상과 δ₁상으로 상변태를 반복하면, 상변태에 의해, 드로스가 미세화된다. 그래서, 욕 중 Al 농도를 0.15±0.01wt％의 범위 내로 유지한다. 이에 의해, 드로스를 미세화할 수 있고, 그 결과, 드로스 결함의 발생을 억제할 수 있다고 특허문헌 2에는 기재되어 있다.

일본 특허 공개 평11-350096호 공보 일본 특허 공개 평11-350097호 공보

Practical Applications of Phase Diagrams in Continuous Galvanizing, Nai-Yong Tang, Journal of Phase Equilibria and Diffusion Vol.27 No.5, 2006

용융 아연 도금 처리에 있어서 발생할 수 있는 드로스에는, 톱 드로스, δ₁상 드로스, Γ₁상 드로스 및 ζ상 드로스의 4종류가 존재하는 것이 지금까지의 연구에서 보고되어 있다. 특허문헌 1에서는, 욕 중 Al 농도가 δ₁상 드로스와 ζ상 드로스의 경계 근방이 되도록 용융 아연 도금 처리를 조업한다. 이에 의해, 드로스 결함의 주요인인 δ₁상 드로스를 미세화한다. 특허문헌 2에서는, 욕 중 Al 농도가 톱 드로스와 δ₁상 드로스의 경계 근방이 되도록 조업한다. 이에 의해, 드로스 결함의 주요인인 δ₁상 드로스를 미세화한다.

그러나, 상기 특허문헌 1이나 특허문헌 2에서 제안되어 있는 방법으로 조업에서 용융 아연 도금 처리를 실시한 경우라도, 합금화 용융 아연 도금 강판, 또는 용융 아연 도금 강판의 표면에는, 여전히 드로스 결함이 발생하는 경우가 있다.

또한, 용융 아연 도금 처리를 거쳐서 제조되는 용융 아연 도금 강판 또는 합금화 용융 아연 도금 강판의 표면에는, 드로스 결함 외에, 미도금이나, 마찰 흠집 등의 물리적 접촉에 기인한 표면 흠집도 형성되는 경우가 있다. 따라서, 용융 아연 도금 처리에서는, 드로스 결함의 저감뿐만 아니라, 미도금의 저감 및 표면 흠집의 저감도 요구된다.

본 개시의 목적은, 드로스 결함이나 미도금, 표면 흠집 등의 표면 결함의 발생을 억제 가능한 용융 아연 도금 처리 방법, 그 용융 아연 도금 처리 방법을 사용한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법, 그 용융 아연 도금 처리 방법을 사용한 용융 아연 도금 강판의 제조 방법, 합금화 용융 아연 도금 강판 및 용융 아연 도금 강판을 제공하는 것이다.

본 개시에 의한 용융 아연 도금 처리 방법은,

용융 아연 도금 강판 또는 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에 사용되고, Al을 함유하는 용융 아연 도금욕을 사용한, 용융 아연 도금 처리 방법이며,

상기 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도를 X(질량％)라고 정의하고, 상기 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도를 Y(질량％)라고 정의했을 때, 상기 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 및 프리 Al 농도를, 식(1) 내지 식(4)를 만족시키는 범위로 하는 농도 유지 공정을 구비한다.

여기서, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도란, 용융 아연 도금욕에 용융되어 있는 Fe 농도를 의미한다. 즉, 본 명세서에 있어서, 「용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도」는, 드로스(톱 드로스 및 보텀 드로스)에 포함되어 있는 Fe 함유량을 제외하고, 용융 아연 도금욕에 용융되어 있는(즉, 액상 중의) Fe 농도를 의미한다. 마찬가지로, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도란, 용융 아연 도금욕에 용융되어 있는 Al 농도를 의미한다. 즉, 본 명세서에 있어서, 「용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도」는, 드로스(톱 드로스 및 보텀 드로스)에 포함되어 있는 Al 함유량을 제외하고, 용융 아연 도금욕에 용융되어 있는(즉, 액상 중의) Al 농도를 의미한다.

본 개시에 의한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은,

상술에 기재된 용융 아연 도금 처리 방법을 실시하여 용융 아연 도금 강판을 제조하는 공정과,

상기 용융 아연 도금 강판에 대하여 합금화 처리를 실시하여, 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조하는 합금화 처리 공정을 구비한다.

본 개시에 의한 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은,

강판에 대하여, 상술한 용융 아연 도금 처리 방법을 실시하여, 상기 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 형성하는 용융 아연 도금 처리 공정을 구비한다.

본 개시에 의한 합금화 용융 아연 도금 강판은,

강판과,

상기 강판 상에 형성된 합금화 용융 아연 도금층을 구비하고,

상기 합금화 용융 아연 도금층의 표면에 있어서,

가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 이상이고,

가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 10개/10㎡ 이하이고,

가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금이 10개/10㎡ 이하이다.

본 개시에 의한 용융 아연 도금 강판은,

강판과,

상기 강판 상에 형성된 용융 아연 도금층을 구비하고,

상기 용융 아연 도금층의 표면에 있어서,

가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 이상이고,

가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 10개/10㎡ 이하이고,

가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금이 10개/10㎡ 이하이다.

본 개시에 의한 용융 아연 도금 처리 방법에서는, 합금화 용융 아연 도금 강판 또는 용융 아연 도금 강판의 표면에 있어서, 드로스 결함이나 미도금, 표면 흠집 등의 표면 결함을 억제할 수 있다.

본 개시에 의한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은, 표면 결함이 억제된 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조할 수 있다. 본 개시에 의한 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은, 표면 결함이 억제된 용융 아연 도금 강판을 제조할 수 있다.

본 개시에 의한 합금화 용융 아연 도금 강판 및 용융 아연 도금 강판에서는, 드로스 결함 및 미도금이 억제되어 있다.

도 1은 합금화 용융 아연 도금 강판 및 용융 아연 도금 강판의 제조에 사용되는 용융 아연 도금 라인 설비의 전체 구성을 도시하는 기능 블록도이다.
도 2는 도 1 중의 용융 아연 도금 설비의 측면도이다.
도 3은 도 2와 다른 구성의 용융 아연 도금 설비의 측면도이다.
도 4는 도 2 및 도 3과 다른 구성의 용융 아연 도금 설비의 측면도이다.
도 5는 도 1과 다른 구성의 용융 아연 도금 라인 설비의 전체 구성을 도시하는 기능 블록도이다.
도 6은 본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법의 농도 유지 공정의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 7은 드로스의 가장 긴 직경의 측정 방법을 설명하기 위한 모식도이다.

본 명세서에 있어서, 용융 아연 도금 강판 또는 합금화 용융 아연 도금 강판의 표면 결함은, 드로스 결함, 미도금 및 표면 흠집을 포함한다. 드로스 결함은, 드로스가 용융 아연 도금층에 부착되어 발생하는 결함이다. 드로스 결함은, 용융 아연 도금층 또는 합금화 용융 아연 도금층의 일부에 드로스가 부착된 채 고착함으로써 형성되는 결함이다. 드로스가 부착된 부분, 즉, 드로스 결함의 외관은, 드로스가 부착되어 있지 않은 부분의 외관과 다르다.

미도금은, 용융 아연 도금층 및 합금화 용융 아연 도금층에 있어서, 강판 표면의 일부가 도금되어 있지 않은 부분을 의미한다. 미도금은, 주로, 용융 아연 도금 처리 전에 강판 표면에 부착된 금속 흄이 용융 아연 도금 처리 후에 표면으로부터 박리됨으로써 형성된다. 또한, 금속 흄 이외의 다른 요인에 의해, 미도금이 발생하는 경우도 있을 수 있지만, 미도금의 주된 요인은 금속 흄이다.

표면 흠집은, 강판 표면이 드로스와 물리적으로 접촉한 결과 발생하는 흠집을 의미한다. 표면 흠집은, 예를 들어 마찰 흠집이다.

본 발명자들은, 용융 아연 도금 강판 또는 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서, 상술한 표면 결함(드로스 결함, 미도금 및 표면 흠집)이 발생하는 원인을 검토했다. 그 결과, 다음의 지견을 얻었다.

[드로스 결함의 발생 요인에 대하여]

드로스 결함의 발생 요인은 종래부터 연구되어 있다. 드로스 결함은 용융 아연 도금 처리 중에 생성되는 드로스가 발생 요인으로 되어 있다. 상술한 바와 같이, 종래의 연구에서는, 용융 아연 도금 처리에 있어서 발생하는 드로스로서, 다음의 종류가 존재한다고 보고되어 있다.

(A) 톱 드로스

(B) δ₁상 드로스

(C) Γ₁상 드로스

(D) ζ상 드로스

톱 드로스는, 용융 아연 도금욕보다도 비중이 가볍다. 그 때문에, 톱 드로스는, 용융 아연 도금욕의 액면에 부상하기 쉽다. 톱 드로스의 결정 구조는 사방정이다. 톱 드로스의 화학 조성은, 질량％로, 45％의 Al과, 38％의 Fe와, 17％의 Zn으로 이루어진다. 톱 드로스는 욕면에 부상하기 때문에 회수하기 쉽다. 그 때문에, 톱 드로스는 드로스 결함의 요인이 되기 어렵다.

δ₁상 드로스, Γ₁상 드로스 및 ζ상 드로스는, 보텀 드로스라고 불린다. 보텀 드로스는, 용융 아연 도금욕보다도 비중이 무겁다. 그 때문에, 보텀 드로스는, 용융 아연 도금욕이 저류되어 있는 용융 아연 포트의 바닥에 퇴적되기 쉽다.

δ₁상 드로스의 결정 구조는 육방정이다. δ₁상 드로스의 화학 조성은, 질량％로, 1％ 이하의 Al과, 9％ 이상의 Fe와, 90％ 이상의 Zn으로 이루어진다. Γ₁상 드로스의 결정 구조는 면심 입방정이다. Γ₁상 드로스의 화학 조성은, 질량％로, 20％의 Fe와, 80％ 정도의 Zn으로 이루어진다. ζ상 드로스의 결정 구조는 단사정이다. ζ상의 화학 조성은, 질량％로, 1％ 이하의 Al과, 6％ 정도의 Fe와, 94％ 정도의 Zn으로 이루어진다.

종전의 연구에서는, 드로스 결함의 주된 요인을 δ₁상 드로스로 하는 보고예가 다수 존재하고 있었다. 상술한 특허문헌 1 및 2에 있어서도, δ₁상 드로스를 드로스 결함의 요인의 하나라고 생각하고 있다고 판단된다. 그래서, 본 발명자들도 당초, δ₁상 드로스가 드로스 결함의 주된 요인이라고 생각하고, 조사 및 연구를 행하였다. 그러나, 용융 아연 도금 처리에 있어서 δ₁상 드로스의 발생을 억제한 경우라도, 합금화 용융 아연 도금 강판 및 용융 아연 도금 강판의 표면에는, 여전히 드로스 결함이 발생하는 경우가 있었다.

그래서, 본 발명자들은, 드로스 결함의 발생 요인은 δ₁상 드로스가 아니라, 다른 드로스가 아닐까라고 생각했다. 그래서, 본 발명자들은, 드로스 결함이 발생하고 있는 합금화 용융 아연 도금 강판을 사용하여, 드로스 결함 부분의 조성 및 결정 구조에 대하여, 재차 분석을 행하였다. 본 발명자들은 또한, 용융 아연 도금욕 중에서 발생하는 드로스의 종류에 대해서도, 재차 분석을 행하였다. 그 결과, 본 발명자들은, 드로스 결함에 대하여, 종래의 연구 결과와는 다른 다음의 지견을 얻었다.

처음에, 합금화 용융 아연 도금 강판의 표면의 드로스 결함 부분의 화학 조성을 EPMA(Electron Probe Micro Analyzer: 전자선 마이크로 애널라이저)를 사용하여 분석했다. 또한, 드로스 결함 부분의 결정 구조를 TEM(Transmission Electron Microscope: 투과형 전자 현미경)을 사용하여 해석했다. 그 결과, 드로스 결함 부분의 화학 조성은, 질량％로, 2％의 Al과, 8％의 Fe와, 90％의 Zn으로 이루어지고, 결정 구조는 면심 입방정이었다.

종래의 드로스 결함의 주요인이라고 생각되고 있던 δ₁상 드로스의 화학 조성(질량％로 1％ 이하의 Al, 9％ 이상의 Fe 및 90％ 이상의 Zn)은, 상술한 드로스 결함 부분의 화학 조성과 유사하다. 그러나, δ₁상 드로스의 결정 구조는 육방정이고, 드로스 결함 부분에서 특정된 면심 입방정은 아니다. 그 때문에, 본 발명자들은, 종래 드로스 결함의 주요인이라고 생각되고 있던 δ₁상 드로스는, 실제로는, 드로스 결함의 주요인이 아니라고 생각했다.

그래서, 본 발명자들은, 드로스 결함의 원인이 되는 드로스의 특정을 행하였다. 상술한 (A) 내지 (D)의 드로스 중, 톱 드로스에 대해서는, 화학 조성이 드로스 결함 부분의 화학 조성과 크게 다르다. Γ₁상 드로스에 대해서는, 결정 구조가 드로스 결함 부분과 동일한 면심 입방정이긴 하지만, 화학 조성(질량％로 20％의 Fe 및 80％의 Zn)이 드로스 결함 부분의 화학 조성과 크게 다르다. ζ상 드로스에 대해서는, 화학 조성(질량％로 1％ 이하의 Al, 6％ 정도의 Fe 및 94％ 정도의 Zn)이 드로스 결함 부분의 화학 조성과 다르고, 또한, 결정 구조(단사정)도 드로스 결함 부분의 결정 구조(면심 입방정)와 다르다.

이상의 검토 결과에 기초하여, 본 발명자들은, 드로스 결함은, 상술한 (A) 내지 (D)의 드로스에 기인한 것이 아니라고 생각했다. 그리고, 본 발명자들은, 드로스 결함은, 상기 (A) 내지 (D) 이외의 다른 종류의 드로스에 기인하고 있는 것이 아닐까라고 생각했다.

그래서, 본 발명자들은, 용융 아연 도금욕 중의 드로스의 분석을 다시 행하였다. 드로스의 분석에는, 상술한 EPMA 및 TEM을 사용했다. 그 결과, 본 발명자들은, 용융 아연 도금욕 중에 생성되는 드로스로서, Γ₂상 드로스가 존재하는 것을 알아냈다.

Γ₂상 드로스의 화학 조성은, 질량％로, 2％의 Al과, 8％의 Fe와, 90％의 Zn으로 이루어지고, 상술한 해석된 드로스 결함 부분의 화학 조성과 일치한다. 또한, Γ₂상 드로스의 결정 구조는 면심 입방정이고, 드로스 결함 부분의 결정 구조와 일치한다. 그래서, 본 발명자들은, Γ₂상 드로스가 드로스 결함의 주요인이 아닐까라고 생각했다. 그리고, Γ₂상 드로스의 비중은 용융 아연 도금욕의 비중보다도 크기 때문에, Γ₂상 드로스는, 용융 아연 포트의 바닥에 퇴적될 수 있는 보텀 드로스에 해당했다.

상술한 바와 같이, 톱 드로스는 용융 아연 도금욕보다도 비중이 가볍다. 톱 드로스는 용융 아연 도금욕의 액면에 부상하기 때문에, 회수하기 쉽다. 따라서, 톱 드로스는 드로스 결함의 원인이 되기 어렵다.

그래서, 본 발명자들은, Γ₂상 드로스와, 다른 (B) 내지 (D)의 드로스에 관하여, 다시 조사를 진행했다. 그 결과, 드로스 결함은, 경질의 드로스가 기인하고 있고, 연질의 드로스는 드로스 결함을 형성하기 어렵다는 것이 판명되었다.

본 발명자들의 가일층의 검토 결과, 상기 (B) 내지 (D)의 드로스 및 Γ₂상 드로스 중, Γ₂상 드로스는 경질의 드로스인 것이 판명되었다. 또한, δ₁상 드로스 및 ζ상 드로스는, Γ₂상 드로스보다도 연질이기 때문에, 드로스 결함으로 되기 어렵다는 것이 판명되었다.

이상의 검토 결과에 기초하여, 본 발명자들은, 용융 아연 도금 처리가 실시되는 합금화 용융 아연 도금 강판 및 용융 아연 도금 강판의 표면에 발생하는 드로스 결함의 주요인은, δ₁상 드로스가 아니라, Γ₂상 드로스라고 생각했다. 또한, 본 발명자들은, 보텀 드로스로 분류되는 드로스는, Γ₂상 드로스, δ₁상 드로스, ζ상 드로스 및 Γ₁상 드로스의 어느 것이기는 하지만, 용융 아연 도금욕에 있어서, Γ₁상 드로스는 거의 존재하지 않는다는 지견을 얻었다.

그래서, 본 발명자들은, Γ₂상 드로스와, 다른 (A) 내지 (D)의 드로스에 관하여, 다시 조사를 진행했다. 그 결과, 다음의 사항이 판명되었다.

드로스 결함은, 입경이 큰 드로스가 기인하고 있다. 즉, 입경이 큰 드로스가 드로스 결함을 형성하기 쉽고, 입경이 작은 드로스는 드로스 결함을 형성하기 어렵다. 구체적으로는, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 조대한 드로스가 드로스 결함의 요인으로 되어 있다. 그리고, 가장 긴 직경이 50㎛ 미만인 드로스는, 드로스 결함을 형성하기 어렵다. 여기서, 「가장 긴 직경」이란, 후술하는 조직 관찰의 시야 중에 있어서, 드로스의 외주(드로스와 모상의 계면)의 임의의 2점을 연결하는 선분 중, 최대의 선분(㎛)을 의미한다.

상기 (A) 내지 (D)의 드로스 및 Γ₂상 드로스의 성장 속도는, Γ₂상 드로스가 가장 빠르고, δ₁상 드로스가 가장 느리다. 따라서, Γ₂상 드로스는 δ₁상 드로스보다도 빠르게 성장하여, δ₁상 드로스보다도 훨씬 빠른 단계에서 Γ₂상의 가장 긴 직경은 50㎛를 초과한다. 이에 비해, δ₁상 드로스가 생성되어도, δ₁상의 가장 긴 직경은 50㎛ 미만의 미세한 그대로 유지되기 쉬워, 드로스 결함을 형성하기 어렵다. 또한, δ₁상 드로스는 Γ₂상 드로스보다도 연질이다. 그 때문에, 가령, δ₁상 드로스가 조대화되어도 드로스 결함으로 되기 어렵다.

이상의 검토 결과에 기초하여, 본 발명자들은, 용융 아연 도금 처리가 실시되는 합금화 용융 아연 도금 강판의 표면 및 용융 아연 도금 강판의 표면에 발생하는 드로스 결함의 주요인은, 종래 다수 보고되어 있던 δ₁상 드로스가 아니라, Γ₂상 드로스라고 결론지었다.

본 발명자들은 또한, 다음의 지견을 얻었다. Γ₂상 드로스와 δ₁상 드로스는 서로 상변태된다. 즉, 용융 아연 도금 처리의 조건에 따라, Γ₂상 드로스가 δ₁상 드로스로 상변태되거나, δ₁상 드로스가 Γ₂상 드로스로 상변태되거나 한다. 그래서, 본 발명자들은, 용융 아연 도금욕 중의 보텀 드로스 중, δ₁상 드로스양이 많아지면, 용융 아연 도금욕 중의 Γ₂상 드로스양은, 상변태에 의해 적어진다고 생각했다.

이상의 지견에 기초하여, 본 발명자들은, 종래에는 드로스 결함의 주요인이라고 생각되어, 저감시키는 대상으로 되어 있던 δ₁상 드로스를, 의도적으로 증가시키도록 용융 아연 도금 처리의 조업 조건을 조정하면, 용융 아연 도금욕 중의 Γ₂상 드로스가 저감되어, 드로스 결함을 억제할 수 있다고 생각했다. 그래서, 본 발명자들은, δ₁상 드로스와 Γ₂상 드로스의 상변태와, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 및 프리 Al 농도의 관계를 더 조사했다. 그 결과, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도를 X(질량％), 프리 Al 농도를 Y(질량％)라고 정의했을 때, 프리 Fe 농도 X가 후술하는 식(3)을 만족시키고, 프리 Al 농도 Y가 후술하는 식(4)를 만족시키는 것을 전제로 하여, 다음의 식(1)을 만족시키면, Γ₂상 드로스로부터 δ₁상 드로스로의 상변태가 촉진되어, 용융 아연 도금욕 중의 Γ₂상 드로스양이 저감되고, 그 결과, 드로스 결함을 억제할 수 있는 것을 알아냈다.

한편, ζ상 드로스의 성장 속도는, Γ₂상 드로스의 성장 속도보다도 느리기는 하지만, δ₁상 드로스의 성장 속도보다는 빠르다. 그 때문에, ζ상 드로스도 조대화되면, 드로스 결함을 형성하는 경우가 있을 수 있다. 그러나, Γ₂상 드로스 및 δ₁상 드로스의 관계와 마찬가지로, ζ상 드로스 및 δ₁상 드로스도, 서로 상변태된다. 즉, 용융 아연 도금 처리의 조건에 따라, ζ상 드로스가 δ₁상 드로스로 상변태되거나, δ₁상 드로스가 ζ상 드로스로 상변태되거나 한다. 따라서, Γ₂상 드로스와 마찬가지로, ζ상 드로스를 δ₁상 드로스로 상변태시켜, δ₁상 드로스양을 증가시키면, ζ상 드로스양이 저감되어, 드로스 결함의 요인이 더 저감된다고 본 발명자들은 생각했다. 그래서, δ₁상 드로스와 ζ상 드로스의 상변태와, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 및 프리 Al 농도의 관계를 본 발명자들은 조사했다. 그 결과, 프리 Fe 농도 X가 후술하는 식(3)을 만족시키고, 프리 Al 농도 Y가 후술하는 식(4)를 만족시키는 것을 전제로 하여, 다음의 식(2)를 만족시키면, ζ상 드로스로부터 δ₁상 드로스로의 상변태가 촉진되어, 용융 아연 도금욕 중의 ζ상 드로스가 저감되고, 그 결과, 드로스 결함을 억제할 수 있는 것을 알아냈다.

이상과 같이, 드로스 결함을 억제하기 위해서는, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X와, 프리 Al 농도 Y를, 식(1) 및 (2)를 만족시키는 범위에서 유지하는 것이 유효하다.

[미도금 발생 요인에 대하여]

본 발명자들은 또한, 미도금의 발생 요인에 대하여 검토를 행하였다. 미도금의 주된 발생 요인으로서, 금속 흄의 강판 표면에 대한 부착이 생각된다. 여기서, 금속 흄이란, 용융 아연 도금욕의 액면으로부터 증발한 금속 증기가 응고하여 생성된 분진이다.

금속 흄은, 스나우트의 하단부 등의 용융 아연 도금 라인 설비의 일부에 금속 증기가 부착됨으로써 생성된다. 금속 흄은 어느 정도의 크기로 성장했을 때에, 스나우트 등의 용융 아연 도금 라인 설비의 일부로부터, 통과 중의 강판 표면에 낙하하여, 강판 표면에 부착된다. 강판 표면 중, 금속 흄이 부착된 부분에는 도금층이 형성되지 않는다. 그 결과, 미도금이 발생한다. 여기서, 「미도금」이란, 강판 표면에 금속 흄 등의 이물이 부착된 후, 강판이 도금 처리되고, 도금 처리 후의 강판으로부터 금속 흄 등의 이물이 박리된 결과, 도금층이 형성되어 있지 않아 강판 표면이 드러난 영역을 말한다. 미도금의 가장 긴 직경이란, 미도금의 외주(도금층이 형성되어 있는 영역과 강판 표면이 드러난 영역의 경계)의 임의의 2점의 선분 중, 최대의 선분(㎛)을 의미한다.

상술한 바와 같이, 미도금의 주된 요인인 금속 흄은, 금속 증기가 발생함으로써 생성된다. 그 때문에, 용융 아연 도금욕의 욕온을 조정함으로써, 금속 흄의 발생을 억제할 수 있다. 금속 흄의 발생을 억제할 수 있으면, 미도금의 발생을 억제할 수 있다.

그런데, 용융 아연 도금욕 중의 Fe는, 용융 아연 도금욕에 침지하여 있는 강판으로부터 용출된 것이다. 그리고, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X는, 용융 아연 도금욕의 욕온과 정의 상관 관계를 나타낸다. 그래서, 본 발명자들은, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X를 억제하면, 미도금의 주요인인 금속 흄의 발생을 억제할 수 있다고 생각했다. 그리고, 더 검토한 결과, 식(1) 및 식(2)를 만족시키면서, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도가 식(3)을 만족시키면, 금속 흄의 생성이 억제되어, 금속 흄에 기인한 미도금의 발생을 억제할 수 있는 것을 본 발명자들은 알아냈다.

[표면 흠집의 발생 요인에 대하여]

본 발명자들은 또한, 표면 흠집의 발생 요인에 대하여 검토를 행하였다. 표면 흠집은 톱 드로스가 발생 요인이라고 생각된다. 구체적으로는, 다음의 메커니즘에 의해 표면 흠집이 발생한다고 생각된다. 상술한 바와 같이, 톱 드로스의 비중은 용융 아연 도금욕의 비중보다도 가볍다. 그 때문에, 톱 드로스는 용융 아연 도금욕의 액면에 부상한다. 그러나, 톱 드로스가 다량으로 생성된 경우, 톱 드로스의 일부가, 용융 아연 도금욕 중의 싱크 롤이나 서포트 롤에 말려든다. 싱크 롤이나 서포트 롤에 말려든 톱 드로스가 강판에 눌린다. 그 결과, 강판에 표면 흠집이 발생한다. 또는, 톱 드로스가 싱크 롤이나 서포트 롤 근방으로부터 정출된다. 정출된 톱 드로스가 싱크 롤과 강판 사이에 끼인다. 싱크 롤과 강판 사이에 끼인 톱 드로스가 강판에 눌린다. 그 결과, 표면 흠집이 발생한다.

이상과 같이, 본 발명자들은, 톱 드로스가 다량으로 생성되면, 상기 메커니즘에 의해 표면 흠집이 발생하기 쉬워진다고 생각했다. 그래서, 본 발명자들은, 표면 흠집의 발생을 억제하기 위해, 톱 드로스양의 저감 방법을 검토했다. 그 결과, 본 발명자들은 다음의 지견을 알아냈다.

톱 드로스는, Γ₂상 드로스 및 δ₁상 드로스와 서로 상변태된다. 따라서, 톱 드로스를 저감시키기 위해서는, 톱 드로스로부터 Γ₂상으로의 상변태 및/또는 톱 드로스로부터 δ₁상으로의 상변태를 촉진시킬 수 있도록, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를 조정하면 된다. 조사의 결과, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X는, 톱 드로스와 Γ₂상 드로스 및 δ₁상 드로스의 상변태에 영향을 끼치기 어려웠다. 한편, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y는, 톱 드로스와 Γ₂상 드로스 및 δ₁상 드로스의 상변태에 영향을 크게 끼치는 것이 판명되었다. 구체적으로는, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y가 0.140％ 이하이면, 톱 드로스로부터 Γ₂상 드로스 및/또는 δ₁상 드로스로의 상변태가 촉진되었다. 따라서, 이상적으로는, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y를 0.140％ 이하로 유지할 수 있으면 된다고 본 발명자들은 생각했다.

그러나, 실제의 용융 아연 도금 처리의 조업상에서는, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도의 관리에 있어서, 프리 Al 농도 Y에 최대 ±0.001％의 변동이 발생할 가능성이 있다. 그래서, 본 발명자들은, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y의 상한을 0.139％로 유지하면, 즉, 용융 아연 도금욕의 프리 Al 농도 Y가 식(4)를 만족시키면, 표면 흠집의 발생을 억제할 수 있는 것을 알아냈다.

이상과 같이, 본 발명자들은, 용융 아연 도금 처리 중의 용융 아연 도금욕의 프리 Fe 농도 X(질량％) 및 프리 Al 농도 Y(질량％)를, 식(1) 내지 식(4)를 만족시키도록 유지하면, 합금화 용융 아연 도금 강판 및 용융 아연 도금 강판에 있어서, 드로스 결함, 미도금 및 표면 흠집을 유효하게 저감시킬 수 있는 것을 알아냈다.

이상의 지견에 의해 완성한 본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법, 그 용융 아연 도금 처리 방법을 사용한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법, 그 용융 아연 도금 처리 방법을 사용한 용융 아연 도금 강판의 제조 방법, 합금화 용융 아연 도금 강판 및 용융 아연 도금 강판은, 다음의 구성을 갖는다.

[1]의 용융 아연 도금 처리 방법은,

용융 아연 도금 강판 또는 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에 사용되고, Al을 함유하는 용융 아연 도금욕을 사용한, 용융 아연 도금 처리 방법이며,

상기 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도를 X(질량％)라고 정의하고, 상기 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도를 Y(질량％)라고 정의했을 때, 상기 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 및 프리 Al 농도를, 식(1) 내지 식(4)를 만족시키는 범위로 하는 농도 유지 공정을 구비한다.

여기서, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도란, 용융 아연 도금욕에 용융되어 있는 Fe 농도를 의미한다. 즉, 본 명세서에 있어서, 「용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도」는, 드로스(톱 드로스 및 보텀 드로스)에 포함되어 있는 Fe 함유량을 제외하고, 용융 아연 도금욕에 용융되어 있는(즉, 액상 중의) Fe 농도를 의미한다. 마찬가지로, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도란, 용융 아연 도금욕에 용융되어 있는 Al 농도를 의미한다. 즉, 본 명세서에 있어서, 「용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도」는, 드로스(톱 드로스 및 보텀 드로스)에 포함되어 있는 Al 함유량을 제외하고, 용융 아연 도금욕에 용융되어 있는(즉, 액상 중의) Al 농도를 의미한다.

상술한 용융 아연 도금 처리 방법은, 용융 아연 도금 강판 또는 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서, 드로스 결함, 미도금 및 표면 흠집의 발생을 억제할 수 있다.

[2]의 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은,

강판에 대하여, [1]에 기재된 용융 아연 도금 처리 방법을 실시하여, 상기 강판의 표면에 상기 용융 아연 도금층을 형성하는 용융 아연 도금 처리 공정과,

상기 표면에 용융 아연 도금층이 형성된 상기 강판에 대하여 합금화 처리를 실시하여, 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조하는 합금화 처리 공정을 구비한다.

본 실시 형태에 의한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은, 상술한 용융 아연 도금 처리를 실시한다. 그 때문에, 제조된 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서, 드로스 결함, 미도금 및 표면 흠집의 발생을 억제할 수 있다.

[3]의 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은,

강판에 대하여, [1]에 기재된 용융 아연 도금 처리 방법을 실시하여, 상기 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 형성하는 용융 아연 도금 처리 공정을 구비한다.

본 실시 형태에 의한 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은, 상술한 용융 아연 도금 처리를 실시한다. 그 때문에, 제조된 용융 아연 도금 강판에 있어서, 드로스 결함, 미도금 및 표면 흠집의 발생을 억제할 수 있다.

[4]의 합금화 용융 아연 도금 강판은,

강판과,

상기 강판 상에 형성된 합금화 용융 아연 도금층을 구비하고,

상기 합금화 용융 아연 도금층의 표면에 있어서,

가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 이상이고,

가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 10개/10㎡ 이하이고,

가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금이 10개/10㎡ 이하이다.

여기서, 「가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스」의 드로스란, 톱 드로스, δ₁상 드로스, Γ₁상 드로스, ζ상 드로스, Γ₂상 드로스의 어느 1종 이상이다. 또한, 용융 아연 도금욕 중에 있어서, Γ₁상 드로스는 거의 존재하고 있지 않다고 생각된다.

본 실시 형태에 의한 합금화 용융 아연 도금 강판의 용융 아연 도금 상의 표면에서는, 미세한 입자인 δ₁상 드로스가 많이 존재한다. 한편, 조대한 입자의 드로스는 적고, 또한 조대한 금속 흄의 부착이 적다. 그 때문에, 드로스 결함 및 미도금이 발생하기 어렵다.

[5]의 용융 아연 도금 강판은,

강판과,

상기 강판 상에 형성된 용융 아연 도금층을 구비하고,

상기 용융 아연 도금층의 표면에 있어서,

가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 이상이고,

가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 10개/10㎡ 이하이고,

가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금이 10개/10㎡ 이하이다.

여기서, 「가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스」의 드로스란, 톱 드로스, δ₁상 드로스, Γ₁상 드로스, ζ상 드로스, Γ₂상 드로스의 어느 1종 이상이다. 또한, 용융 아연 도금욕 중에 있어서, Γ₁상 드로스는 거의 존재하지 않는다고 생각된다.

본 실시 형태에 의한 용융 아연 도금 강판의 용융 아연 도금층의 표면에서는, 미세한 입자인 δ₁상 드로스가 많이 존재한다. 한편, 조대한 입자의 드로스는 적고, 또한 조대한 금속 흄의 부착이 적다. 그 때문에, 드로스 결함 및 미도금이 발생하기 어렵다.

이하, 본 실시 형태에 의한 용융 아연 도금 처리 방법, 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법 및 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능을 갖는 구성에 대해서는, 동일 부호를 붙여 그 설명을 반복하지 않는다.

[용융 아연 도금 라인 설비의 구성에 대하여]

도 1은, 합금화 용융 아연 도금 강판 및 용융 아연 도금 강판의 제조에 사용되는 용융 아연 도금 라인 설비의 전체 구성의 일례를 도시하는 기능 블록도이다. 도 1을 참조하면, 용융 아연 도금 라인 설비(1)는, 어닐링로(20)와, 용융 아연 도금 설비(10)와, 조질 압연기(스킨 패스 밀)(30)를 구비한다.

어닐링로(20)는, 도시하지 않은 하나 또는 복수의 가열대와, 가열대의 하류에 배치된 하나 또는 복수의 냉각대를 포함한다. 어닐링로(20)에서는, 강판이 어닐링로(20)의 가열대에 공급되어, 강판에 대하여 어닐링이 실시된다. 어닐링된 강판은 냉각대에서 냉각되어, 용융 아연 도금 설비(10)로 반송된다. 용융 아연 도금 설비(10)는, 어닐링로(20)의 하류에 배치되어 있다. 용융 아연 도금 설비(10)에서는, 강판에 대하여 용융 아연 도금 처리가 실시되어, 합금화 용융 아연 도금 강판, 또는 용융 아연 도금 강판이 제조된다. 조질 압연기(30)는, 용융 아연 도금 설비(10)의 하류에 배치된다. 조질 압연기(30)에서는, 용융 아연 도금 설비(10)에 있어서 제조된 합금화 용융 아연 도금 강판, 또는 용융 아연 도금 강판에 대하여, 필요에 따라 경압하하여, 합금화 용융 아연 도금 강판 또는 용융 아연 도금 강판의 표면을 조정한다.

[용융 아연 도금 설비(10)에 대하여]

도 2는, 도 1 중의 용융 아연 도금 설비(10)의 측면도이다. 도 2를 참조하면, 용융 아연 도금 설비(10)는, 용융 아연 포트(101)와, 싱크 롤(107)과, 서포트 롤(113)과, 가스 와이핑 장치(109)와, 합금화로(111)를 구비한다.

용융 아연 도금 설비(10)의 상류에 배치되어 있는 어닐링로(20)는, 내부가 대기 분위기로부터 차단되어 있어, 환원성 분위기로 유지되어 있다. 어닐링로(20)는, 상술한 바와 같이, 연속 반송되는 강판 S를 가열대에서 가열한다. 이에 의해, 강판 S의 표면이 활성화되어, 강판 S의 기계적 성질이 조정된다.

어닐링로(20)의 출측에 상당하는 어닐링로(20)의 하류 단부는, 턴다운 롤(201)이 배치된 공간을 갖는다. 어닐링로(20)의 하류 단부는, 스나우트(202)의 상류 단부에 접속되어 있다. 스나우트(202)의 하류 단부는, 용융 아연 도금욕(103) 중에 침지되어 있다. 스나우트(202)의 내부는 대기 분위기로부터 차단되어 있어, 환원성 분위기로 유지되어 있다.

턴다운 롤(201)에 의해 반송 방향이 하향으로 바뀐 강판 S는, 스나우트(202)를 통과하여, 용융 아연 포트(101)에 저류되어 있는 용융 아연 도금욕(103)에 연속적으로 침지된다. 용융 아연 포트(101)의 내부에는, 싱크 롤(107)이 배치되어 있다. 싱크 롤(107)은, 강판 S의 폭 방향과 평행한 회전축을 갖고 있다. 싱크 롤(107)의 축방향의 폭은, 강판 S의 폭보다도 크다. 싱크 롤(107)은, 강판 S와 접촉하여 강판 S의 진행 방향을 용융 아연 도금 설비(10)의 상방으로 전환시킨다.

서포트 롤(113)은, 용융 아연 도금욕(103) 중이며, 싱크 롤(107)보다도 상방에 배치되어 있다. 서포트 롤(113)은, 한 쌍의 롤을 구비하고 있다. 서포트 롤(113)의 한 쌍의 롤은, 강판 S의 폭 방향과 평행한 회전축을 갖고 있다. 서포트 롤(113)은, 싱크 롤(107)에 의해 진행 방향을 상방으로 전환된 강판 S를 사이에 끼우고, 상방으로 반송되는 강판 S를 지지한다.

가스 와이핑 장치(109)는, 싱크 롤(107) 및 서포트 롤(113)보다도 상방이며, 또한 용융 아연 도금욕(103)의 액면보다도 상방에 배치되어 있다. 가스 와이핑 장치(109)는, 한 쌍의 가스 분사 장치를 구비한다. 한 쌍의 가스 분사 장치는, 서로 대항하는 가스 분사 노즐을 갖는다. 용융 아연 도금 처리 시에 있어서, 강판 S는 가스 와이핑 장치(109)의 한 쌍의 가스 분사 노즐 사이를 통과한다. 이때, 한 쌍의 가스 분사 노즐은, 강판 S의 표면과 대향한다. 가스 와이핑 장치(109)는, 용융 아연 도금욕(103)으로부터 인상된 강판 S의 양 표면에 대하여 가스를 분사한다. 이에 의해, 가스 와이핑 장치(109)는, 강판 S의 양 표면에 부착된 용융 아연 도금의 일부를 긁어 떨어뜨려, 강판 S의 표면의 용융 아연 도금의 부착량을 조정한다.

합금화로(111)는, 가스 와이핑 장치(109)의 상방에 배치되어 있다. 합금화로(111)는, 가스 와이핑 장치(109)를 통과하여 상방으로 반송된 강판 S를 내부에 통과시켜, 강판 S에 대하여 합금화 처리를 실시한다. 합금화로(111)는, 강판 S의 입측으로부터 출측을 향해 차례로, 가열대, 보열대, 냉각대를 포함한다. 가열대는 강판 S의 온도(판온)가 대략 균일해지도록 가열한다. 보열대는, 강판 S의 판온을 유지한다. 이때, 강판 S의 표면에 형성된 용융 아연 도금층이 합금화되어 합금화 용융 아연 도금층으로 된다. 냉각대는, 합금화 용융 아연 도금층이 형성된 강판 S를 냉각한다. 이상과 같이, 합금화로(111)는, 가열대, 보열대, 냉각대를 사용하여, 합금화 처리를 실시한다. 또한, 합금화로(111)는, 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조하는 경우에, 상술한 합금화 처리를 실시한다. 한편, 용융 아연 도금 강판을 제조하는 경우, 합금화로(111)는 합금화 처리를 실시하지 않는다. 이 경우, 강판 S는, 작동하고 있지 않은 합금화로(111) 내를 통과한다. 여기서, 작동하고 있지 않다는 것은, 예를 들어 합금화로(111)가 온라인에 배치된 채, 전원이 정지한 상태(기동하고 있지 않은 상태)인 것을 의미한다. 합금화로(111)를 통과한 강판 S는, 톱 롤(115)에 의해 다음 공정으로 반송된다.

용융 아연 도금 강판을 제조하는 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 합금화로(111)가 오프라인으로 이동해도 된다. 이 경우, 강판 S는, 합금화로(111)를 통과하지 않고, 톱 롤(115)에 의해 다음 공정으로 반송된다.

또한, 용융 아연 도금 설비(10)가 용융 아연 도금 강판 전용의 설비인 경우, 용융 아연 도금 설비(10)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 합금화로(111)를 구비하고 있지 않아도 된다.

[용융 아연 도금 라인 설비(1)의 다른 구성예에 대하여]

용융 아연 도금 라인 설비(1)는, 도 1의 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 용융 아연 도금 처리 전의 강판에 Ni 프리 도금 처리를 실시하고, 강판 상에 Ni층을 형성하는 경우, 도 5에 도시한 바와 같이, 어닐링로(20)와 용융 아연 도금 설비(10) 사이에, Ni 프리 도금 설비(40)가 배치되어 있어도 된다. Ni 프리 도금 설비(40)는, Ni 도금욕을 저류하는 Ni 도금 셀을 구비한다. Ni 프리 도금 처리는, 전기 도금법에 의해 실시된다. 또한, 도 1 및 도 5의 용융 아연 도금 라인 설비(1)는, 어닐링로(20) 및 조질 압연기(30)를 구비한다. 그러나, 용융 아연 도금 라인 설비(1)는, 어닐링로(20)를 구비하지 않아도 된다. 또한, 용융 아연 도금 라인 설비(1)는, 조질 압연기(30)를 구비하지 않아도 된다. 용융 아연 도금 라인 설비(1)는, 적어도, 용융 아연 도금 설비(10)를 구비하고 있으면 된다. 어닐링로(20) 및 조질 압연기(30)는, 필요에 따라 배치되면 된다. 또한, 용융 아연 도금 라인 설비(1)는, 용융 아연 도금 설비(10)보다도 상류에, 강판을 산세하기 위한 산세 설비를 구비하고 있어도 되고, 어닐링로(20) 및 산세 설비 이외의 다른 설비를 구비하고 있어도 된다. 용융 아연 도금 라인 설비(1)는 또한, 용융 아연 도금 설비(10)보다도 하류에, 조질 압연기(30) 이외의 다른 설비를 구비하고 있어도 된다.

[본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법에 대하여]

[이용하는 용융 아연 도금 라인 설비에 대하여]

본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법에서는, 용융 아연 도금 라인 설비(1)를 사용한다. 용융 아연 도금 라인 설비(1)는 예를 들어, 도 1이나 도 5에 도시하는 구성을 갖는다. 본 실시 형태의 용융 아연 도금의 처리 방법에 사용되는 용융 아연 도금 라인 설비(1)는, 상술한 바와 같이, 도 1이나 도 5에 도시하는 설비여도 되고, 도 1이나 도 5에 도시하는 설비에 또 다른 구성이 추가된 것이어도 된다. 또한, 상술한 바와 같이, 용융 아연 도금 라인 설비(1)는, 어닐링로(20)를 구비하지 않아도 된다. 또한, 용융 아연 도금 라인 설비(1)는, 조질 압연기(30)를 구비하지 않아도 된다. 용융 아연 도금 라인 설비(1)는, 적어도, 용융 아연 도금 설비(10)를 구비하고 있으면 된다. 도 1이나 도 5와 다른 구성의 주지의 용융 아연 도금 라인 설비(1)를 사용해도 된다.

[용융 아연 도금 처리의 대상이 되는 강판에 대하여]

본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법에 사용되는 강판(모재 강판)의 강종 및 사이즈(판 두께, 판 폭 등)는, 특별히 한정되지 않는다. 강판은, 제조하는 합금화 용융 아연 도금 강판, 또는 용융 아연 도금 강판에 요구되는 각 기계적 성질(예를 들어, 인장 강도, 가공성 등)에 따라, 합금화 용융 아연 도금 강판 또는 용융 아연 도금 강판에 적용되는 공지의 강판을 이용하면 된다. 자동차 외판에 사용되는 강판을 용융 아연 도금 처리 대상의 강판으로서 이용해도 된다.

본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리의 대상이 되는 강판(모재 강판)은, 열연 강판이어도 되고, 냉연 강판이어도 된다. 모재 강판으로서, 예를 들어 다음의 강판이 사용된다.

(a) 산세 처리된 열연 강판

(b) 산세 처리된 후, Ni 프리 도금 처리가 실시되어, 표면에 Ni층이 형성된 열연 강판

(c) 어닐링 처리된 냉연 강판

(d) 어닐링 처리된 후, Ni 프리 도금 처리가 실시되어, 표면에 Ni층이 형성된 냉연 강판

상기 (a) 내지 (d)는, 본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리에 사용되는 강판의 예시이다. 본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리에 사용되는 강판은, 상기 (a) 내지 (d)에 한정되지 않는다. 상기 (a) 내지 (d) 이외의 처리가 실시된 열연 강판 또는 냉연 강판을, 용융 아연 도금 처리의 대상으로 하는 강판으로 해도 된다.

[용융 아연 도금욕에 대하여]

용융 아연 도금욕의 주성분은 Zn이다. 용융 아연 도금욕은 또한, Zn 외에, Al 및 Fe을 함유한다.

[용융 아연 도금 처리 방법]

본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법은, 농도 유지 공정을 포함한다. 농도 유지 공정에서는, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도를 X(질량％)라고 정의하고, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도를 Y(질량％)라고 정의했을 때, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를, 식(1) 내지 (4)를 만족시키는 범위로 한다.

여기서, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도란, 용융 아연 도금욕에 용융되어 있는 Fe 농도를 의미한다. 즉, 본 명세서에 있어서, 「용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도」는, 드로스(톱 드로스 및 보텀 드로스)에 포함되어 있는 Fe 함유량을 제외하고, 용융 아연 도금욕에 용융되어 있는(즉, 액상 중의) Fe 농도를 의미한다. 마찬가지로, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도란, 용융 아연 도금욕에 용융되어 있는 Al 농도를 의미한다. 즉, 본 명세서에 있어서, 「용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도」는, 드로스(톱 드로스 및 보텀 드로스)에 포함되어 있는 Al 함유량을 제외하고, 용융 아연 도금욕에 용융되어 있는(즉, 액상 중의) Al 농도를 의미한다. 이하, 식(1) 내지 (4)에 대하여 상세하게 설명한다.

[식(1)에 대하여]

식(1)은, 용융 아연 도금욕 중에 있어서, Γ₂상 드로스가 δ₁상 드로스로 상변태되는 경계(상변태선)를 의미한다. 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(1)을 만족시키면, 용융 아연 도금욕의 화학 조성이, Γ₂상 드로스보다도 δ₁상 드로스의 쪽이 생성되기 쉬운 상태로 되어 있다. 이 경우, 프리 Fe 농도 X가 식(3)을 만족시키고, 프리 Al 농도 Y가 식(4)를 만족시키는 것을 전제로 하여, 용융 아연 도금욕 중의 Γ₂상 드로스가 δ₁상 드로스로 상변태되기 쉽다. 그 때문에, 용융 아연 도금욕에 있어서, δ₁상 드로스양이 증가하고, δ₁상 드로스양의 증가에 수반하여, Γ₂상 드로스양이 저감된다. 상술한 바와 같이, δ₁상의 성장 속도는, Γ₂상의 성장 속도보다도 훨씬 느리다. 그 때문에, 용융 아연 도금욕 중에 있어서, δ₁상은 가장 긴 직경이 50㎛ 미만인 미세한 상태를 유지한다. 그 결과, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 저감된다. 그 때문에, 드로스 결함의 발생을 억제할 수 있다. 여기서, 「가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스」의 드로스란, 톱 드로스, δ₁상 드로스, Γ₁상 드로스, ζ상 드로스, Γ₂상 드로스의 어느 것이다. 또한, 용융 아연 도금욕 중에 있어서, Γ₁상 드로스는 거의 존재하지 않는다고 생각된다.

[식(2)에 대하여]

식(2)는, 용융 아연 도금욕 중에 있어서, ζ상 드로스가 δ₁상 드로스로 상변태되는 경계(상변태선)를 의미한다. 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(2)를 만족시키면, 용융 아연 도금욕의 화학 조성이, ζ상 드로스보다도 δ₁상 드로스의 쪽이 생성되기 쉬운 상태로 되어 있다. 이 경우, 프리 Fe 농도 X가 식(3)을 만족시키고, 프리 Al 농도 Y가 식(4)를 만족시키는 것을 전제로 하여, 용융 아연 도금욕 중의 ζ상 드로스가 δ₁상 드로스로 상변태되기 쉽다. 그 때문에, 용융 아연 도금욕에 있어서, δ₁상 드로스양이 증가하고, δ₁상 드로스양의 증가에 수반하여, ζ상 드로스양이 저감된다. 상술한 바와 같이, δ₁상의 성장 속도는, ζ상의 성장 속도보다도 느리다. 그 때문에, 용융 아연 도금욕 중에 있어서, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 조대한 드로스가 저감된다. 그 결과, 드로스 결함의 발생을 억제할 수 있다.

[식(3)에 대하여]

식(3)은 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X(질량％)의 허용 가능한 범위를 나타낸다. 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X는, 용융 아연 도금욕의 욕온과 정의 상관 관계를 나타낸다. 프리 Fe 농도 X가 0.0488％ 이상이면, 용융 아연 도금욕의 욕온이 너무 높다. 그 때문에, 금속 증기가 발생하여, 금속 흄이 생성되기 쉬워진다. 이 경우, 상술한 바와 같이, 미도금이 발생하기 쉬워진다. 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X가 0.0488％ 미만이면, 즉, 프리 Fe 농도 X가 식(3)을 만족시키면, 용융 아연 도금욕의 욕온이 적절해, 금속 증기가 발생하기 어렵다. 그 때문에, 조대한 금속 흄의 발생이 억제된다. 그 결과, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 발생이 억제된다.

용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X의 하한은 식(1) 및 식(2)에 기초하여, 0.0290％이다. 프리 Fe 농도 X의 바람직한 하한은 0.0370％이다. 프리 Fe 농도 X의 바람직한 상한은 0.0480％이다.

[식(4)에 대하여]

식(4)는 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y(질량％)의 허용 가능한 범위를 나타낸다. 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y는, 톱 드로스, Γ₂상 드로스 및 δ₁상 드로스의 생성량에 관계된다. 프리 Al 농도 Y가 0.140％를 초과하면, Γ₂상 드로스 및/또는 δ₁상 드로스가, 톱 드로스로 상변태되기 쉬워진다. 이 경우, Γ₂상 드로스양 및/또는 δ₁상 드로스양이 저감되고, 톱 드로스양이 증가한다. 상술한 바와 같이, 톱 드로스양이 너무 많으면, 싱크 롤과 강판 사이에 톱 드로스가 끼여, 표면 흠집을 생성시키는 경우가 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 표면 흠집의 발생을 억제하기 위해, 톱 드로스의 생성을 억제한다. 이상적으로는, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y를 0.140％ 이하로 유지할 수 있으면 된다. 그러나 실제의 용융 아연 도금 처리의 조업에서는, 프리 Al 농도 Y를 관리해도, 프리 Al 농도 Y에 있어서 최대 ±0.001％의 변동이 발생할 가능성이 있다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y의 상한을 0.139％로 한다.

표면 흠집의 발생을 억제하는 관점에서는, 프리 Al 농도 Y의 하한은 식(1) 및 식(2)에 기초하여, 0.115％이다.

본 실시 형태에서는, 용융 아연 도금욕의 프리 Al 농도 Y가 식(4)를 만족시키도록, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도를 조정한다. 이 경우, 톱 드로스의 과잉의 생성을 억제하면서, 표면 흠집의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y의 바람직한 하한은, 0.120％이고, 더욱 바람직하게는 0.134％이다.

[농도 유지 공정에서의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y의 관리 방법]

농도 유지 공정에서는, 상술한 바와 같이, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를, 식(1) 내지 식(4)를 만족시키는 범위로 한다. 농도 유지 공정에서는, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를 상술한 범위로 유지할 수 있으면, 유지 방법은 특별히 한정되지 않는다.

농도 유지 공정에서는 예를 들어, 다음의 방법에 의해, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를 상술한 식을 만족시키는 범위로 유지한다.

도 6은, 농도 유지 공정의 일례를 도시하는 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 농도 유지 공정의 일례는, 샘플 채취 공정(S1)과, 프리 Fe 농도 및 프리 Al 농도 결정 공정(S2)과, 농도 조정 공정(S3)을 포함한다. 샘플 채취 공정(S1)에서는, 용융 아연 도금욕으로부터 샘플을 채취한다. 프리 Fe 및 프리 Al 농도 결정 공정(S2)에서는, 채취한 샘플로부터, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 및 프리 Al 농도를 결정한다. 농도 조정 공정(S3)에서는, 결정한 프리 Fe 농도 및 프리 Al 농도에 기초하여, 식(1) 내지 식(4)를 만족시키도록, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 및 프리 Al 농도를 조정한다. 이하, 각 공정에 대하여 상세하게 설명한다.

[샘플 채취 공정(S1)]

샘플 채취 공정(S1)에서는, 용융 아연 도금욕으로부터 샘플을 채취한다. 샘플 채취 기간(샘플을 채취한 후, 다음의 샘플을 채취할 때까지의 기간)은, 일정해도 되고, 일정하지 않아도 된다. 예를 들어, 1시간마다 샘플을 채취해도 된다. 샘플을 채취한 후 1시간 경과 후에 다음의 샘플을 채취하고, 또한 30분 경과 후에 다음의 샘플을 채취해도 된다. 샘플 채취 기간은 특별히 한정되지 않는다.

용융 아연 도금욕 중으로부터의 샘플 채취량은 특별히 한정되지 않는다. 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를 측정할 수 있으면, 샘플 채취량은 특별히 제한되지 않는다. 샘플 채취량은 예를 들어, 100 내지 400g이다. 채취한 샘플을 냉각하여 고화한다. 예를 들어, 채취한 샘플을 열전도율이 높은 상온의 금속에 접촉시키고, 샘플을 상온까지 급랭하여 고화한다. 열전도율이 높은 상온의 금속은 예를 들어, 구리이다. 다른 방법에 의해, 채취한 샘플을 냉각하여 고화해도 된다.

용융 아연 도금욕 중의 샘플 채취 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 용융 아연 도금욕(103)을 깊이 방향으로 삼등분한 경우, 용융 아연 도금욕(103) 중의 최상부의 영역 D1에서 샘플을 채취해도 된다. 용융 아연 도금욕(103) 중의 중부의 영역 D2에서 샘플을 채취해도 된다. 용융 아연 도금욕(103) 중의 최하부의 영역 D3에서 샘플을 채취해도 된다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 용융 아연 도금욕(103) 중, 강판 S의 판 폭 방향과 평행한 방향을 폭 방향 W라고 정의한다. 용융 아연 도금욕(103)의 깊이 방향을 깊이 방향 D라고 정의한다. 폭 방향 W 및 깊이 방향 D와 수직인 방향을 길이 방향 L이라고 정의한다. 이 경우, 바람직하게는 폭 방향 W에 있어서의 특정 폭 범위, 깊이 방향 D에 있어서의 특정 깊이 범위 및 길이 방향 L에 있어서의 특정 길이 범위에서 구획되는 특정 영역 내로부터 경시적으로 샘플을 채취한다. 요컨대, 용융 아연 도금욕(103) 내의 동일한 위치(특정 영역내)로부터, 경시적으로 샘플을 채취한다.

더욱 바람직하게는, 용융 아연 도금욕(103) 중, 싱크 롤(107)의 상단으로부 터 하단까지의 범위 내의 깊이의 영역 D107로부터, 샘플을 채취한다. 싱크 롤(107) 근방에 부유하는 드로스에 의해, 드로스 결함이나 표면 흠집이 발생할 가능성이 높기 때문이다. 따라서, 바람직하게는 영역 D107을 포함하는 특정 영역 내로부터 샘플을 채취한다.

[프리 Fe 농도 및 프리 Al 농도 결정 공정(S2)]

프리 Fe 농도 및 프리 Al 농도 결정 공정(S2)에서는, 채취한 샘플을 사용하여, 용융 아연 도금욕(103) 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를 결정한다. 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y의 결정 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 유도 결합 플라스마(ICP: Inductively Coupled Plasma) 발광 분광 분석법에 의해 얻어진 Fe 농도 및 Al 농도에 기초하여, 프리 Fe 농도 X(질량％) 및 프리 Al 농도 Y(질량％)를 구한다.

구체적으로는, 샘플을 사용하여 ICP 발광 분광 분석법에 의해, Fe 농도 및 Al 농도를 얻는다. ICP 발광 분광 분석법에 의해 얻어진 Fe 농도는, 용융 아연 도금욕 중의 Fe 농도(프리 Fe 농도)뿐만 아니라, 드로스 중의 Fe 농도도 포함한다. 즉, ICP 발광 분광 분석법에 의해 얻어진 Fe 농도는, 소위 토탈 Fe 농도이다. 마찬가지로, 상술한 ICP 발광 분광 분석법에 의해 얻어진 Al 농도는, 용융 아연 도금욕 중의 Al 농도(프리 Al 농도)뿐만 아니라, 드로스 중의 Al 농도도 포함한다. 즉, ICP 발광 분광 분석법에 의해 얻어진 Al 농도는, 소위 토탈 Al 농도이다. 그래서, 얻어진 토탈 Fe 농도 및 토탈 Al 농도와, 주지의 Zn-Fe-Al 3원계 상태도를 사용하여, 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를 결정한다.

프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y의 결정 방법은 다음과 같다. 샘플을 채취했을 때의 욕온에서의 Zn-Fe-Al 3원계 상태도를 준비한다. 상술한 바와 같이, Zn-Fe-Al 3원계 상태도는 주지이고, 비특허문헌 1 중의 도 2 및 도 3에도 개시되어 있다. 또한, 비특허문헌 1은, 용융 아연 도금욕의 연구자 및 개발자 사이에서는 저명한 논문이다. Zn-Fe-Al 3원계 상태도에, ICP 발광 분광 분석법에 의해 얻어진 토탈 Fe 농도 및 토탈 Al 농도로부터 특정되는 점을 플롯한다. 그리고, 플롯된 점으로부터, Zn-Fe-Al 3원계 상태 도중의 액상선에 타이 라인(공액선)을 그린다. 액상선과 타이 라인의 교점에서의 Fe 농도를 프리 Fe 농도(질량％)라고 정의하고, 액상선과 타이 라인의 교점에서의 Al 농도를 프리 Al 농도(질량％)라고 정의한다.

이상의 방법에 의해, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y를 구할 수 있다. 또한, 용융 아연 도금욕의 화학 조성 중, 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y 이외의 잔부는, Zn이라고 간주할 수 있다.

[농도 조정 공정(S3)]

농도 조정 공정(S3)에서는, 프리 Fe 농도 및 프리 Al 농도 결정 공정(S2)에서 얻어진 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y에 기초하여, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(1) 내지 식(4)를 만족시키도록, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를 조정한다. 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(1) 내지 (4)를 만족시키도록 조정한다면, 조정 방법은 특별히 한정되지 않는다.

[용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도의 조정 방법]

예를 들어, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X를 조정하는 경우, 다음의 (I) 및/또는 (II)를 실시한다.

(I) 용융 아연 도금욕의 욕온을 조정한다.

(II) 용융 아연 도금 설비에서의 강판의 반송 속도를 조정한다.

상기 (I)에 대하여, 용융 아연 도금욕의 온도를 높게 하면, 용융 아연 도금욕 중에 침지되어 있는 강판으로부터 녹기 시작하는 Fe양이 많아진다. 한편, 용융 아연 도금욕의 온도를 낮게 하면, 용융 아연 도금욕 중에 침지되어 있는 강판으로부터 녹기 시작하는 Fe양이 적어진다. 따라서, 용융 아연 도금욕의 욕온을 조정함으로써, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X를 조정할 수 있다. 용융 아연 도금욕의 욕온과 프리 Fe 농도 X는 정의 상관 관계를 갖는다. 그 때문에, 스텝 S2에서 구한 프리 Fe 농도 X에 따라 용융 아연 도금욕의 욕온을 조정한다. 이에 의해, 프리 Fe 농도 X가 식(1) 내지 (4)를 만족시키도록, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X를 조정할 수 있다.

상기 (II)에 대하여, 용융 아연 도금 설비에서의 강판의 반송 속도를 느리게 하면, 단위 시간당 용융 아연 도금욕 중으로의 강판의 통판량이 저감된다. 이 경우, 용융 아연 도금욕 중에 침지되어 있는 강판으로부터 용융 아연 도금욕으로의 Fe의 용해량이 저감된다. 그 때문에, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X를 저감시킬 수 있다. 한편, 강판의 반송 속도를 빠르게 하면, 단위 시간당 용융 아연 도금욕 중으로의 강판의 통판량이 증가한다. 이 경우, 용융 아연 도금욕 중에 침지되어 있는 강판으로부터 용융 아연 도금욕으로의 Fe의 용해량이 증가한다. 그 때문에, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X를 증가시킬 수 있다.

용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X를 상기 (I)에 의해 조정하고 상기 (II)에 의해 조정하지 않아도 된다. 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X를 상기 (I)에 의해 조정하지 않고 (II)에 의해 조정해도 된다. 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X를 상기 (I) 및 (II)에 의해 조정해도 된다. 또한, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X를 상기 (I) 및 (II) 이외의 다른 방법에 의해 조정해도 된다.

[용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도의 조정 방법]

용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y는 예를 들어, 용융 아연 도금욕에 Al을 첨가함으로써 조정한다. Al의 첨가는 예를 들어, Al 잉곳을 용융 아연 도금욕에 침지시킴으로써 행해진다. Al의 첨가는, Al 잉곳의 용융 아연 도금욕으로의 침지 이외의 다른 방법에 의해 행해도 된다. Al 잉곳을 용융 아연 도금욕에 침지시킴으로써 Al을 용융 아연 도금욕에 첨가하는 경우, 용융 아연 도금욕의 온도가 급속하게 변화되는 것을 억제할 수 있는 침지 속도로, Al 잉곳을 용융 아연 도금욕에 침지한다. 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y의 조정 방법은 상기한 방법에 한정되지 않는다. 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y의 조정 방법은 주지의 방법이어도 된다.

상술한 방법 이외의 다른 방법에 의해, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를 조정해도 된다. 용융 아연 도금욕의 욕온과 프리 Fe 농도 X는 정의 상관 관계를 갖는다. 그래서, 예를 들어 사용하는 용융 아연 도금욕에서의 욕온과 프리 Fe 농도 X의 관계를 미리 조사해 둔다. 그리고, 욕온과 프리 Fe 농도 X의 관계가 판명된 후, 욕온을 감시 및 조정함으로써, 프리 Fe 농도 X를 조정해도 된다. 이 경우, 용융 아연 도금욕으로부터 채취한 샘플을 사용하여 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X를 결정하지 않아도, 욕온에 기초하여 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X를 결정할 수 있다. 단, 이 경우에도, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y에 대해서는 샘플을 사용하여 결정한다.

식(1) 및 식(2)에 기초하여 조업 조건을 조정하는 경우, 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y의 어느 쪽을 우선적으로 제어할지에 대해서는, 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 공정에서의 조업 조건, 또는 용융 아연 도금 강판의 제조 공정에서의 조업 조건 등에 따라 적절히 결정하면 된다.

[용융 아연 도금욕의 보다 바람직한 욕온에 대하여]

상술한 용융 아연 도금 처리 방법에 있어서의 용융 아연 도금욕의 온도(욕온)은, 바람직하게는 465 내지 480℃이다. 드로스는, 용융 아연 도금욕의 온도 및 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y에 따라, 톱 드로스, Γ₂상 드로스, δ₁상 드로스로 상변태된다. Γ₂상 드로스는 욕온이 낮은 영역에서 생성되기 쉽다. δ₁상 드로스는, Γ₂상 드로스의 생성 영역보다도 욕온이 높은 영역에서 생성되기 쉽다. 또한, 톱 드로스는, Γ₂상 드로스의 생성 영역 및 δ₁상 드로스의 생성 영역보다도 프리 Al 농도 Y가 높은 영역에서 생성되기 쉽다.

용융 아연 도금욕의 욕온이 465℃ 이상이면, Γ₂상 드로스보다도 δ₁상 드로스의 쪽이 더 생성되기 쉬워져, Γ₂상 드로스가 δ₁상 드로스로 상변태되기 쉽다. 그 때문에, Γ₂상 드로스가 감소하고, δ₁상 드로스가 증가하기 쉬워진다. 한편, 용융 아연 도금욕의 욕온이 480℃ 이하이면, 금속 증발이 더 억제되어, 금속 흄의 발생이 더 억제된다. 따라서, 용융 아연 도금욕의 바람직한 욕온은 465 내지 480℃이다. 용융 아연 도금욕의 욕온의 더욱 바람직한 하한은 470℃이다.

또한, 용융 아연 도금 처리 방법을 실시하고 있을 때의 용융 아연 도금욕의 욕온의 변동, 즉, 강판을 용융 아연 도금욕에 침지(통판)되어 있을 때의 용융 아연 도금욕의 욕온의 변동은, ±3.0℃의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 용융 아연 도금욕의 욕온의 변동이란, 용융 아연 도금욕 전체(즉, 용융 아연 도금욕 중의 폭 방향 W, 깊이 방향 D, 길이 방향 L의 모든 방향)의 욕온의 최고 온도와 최저 온도의 차를 의미한다. 용융 아연 도금욕의 욕온의 더욱 바람직한 변동은 ±2.0℃의 범위 내이고, 더욱 바람직하게는 ±1.5℃의 범위 내이다.

또한, 용융 아연 도금 처리 방법을 실시하고 있을 때의 용융 아연 도금욕의 욕온의 경시 변화, 즉, 강판을 용융 아연 도금욕에 통판하고 있을 때의 용융 아연 도금욕의 욕온의 경시적인 변화를, 바람직하게는 3.0℃/분 이내에서 제어한다. 용융 아연 도금욕의 욕온의 조정은, 용융 아연 포트(101)의 외벽에 배치된, 도시하지 않은 히터를 사용하여 행할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법에서는, 강판을 용융 아연 도금욕 중에 통판(침지)하고 있는 동안에 있어서, 용융 아연 도금욕의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를, 식(1) 내지 (4)를 만족시키는 범위로 한다. 이에 의해, 용융 아연 도금 처리된 합금화 용융 아연 도금 강판(GA) 또는 용융 아연 도금 강판(GI)에 있어서, 드로스 결함, 미도금 및 표면 흠집의 발생을 억제할 수 있다.

[합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법]

상술한 본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법은, 합금화 용융 아연 도금 강판(GA)의 제조 방법에 적용 가능하다.

본 실시 형태에 의한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은, 용융 아연 도금 처리 공정과, 합금화 처리 공정을 구비한다. 용융 아연 도금 처리 공정에서는, 강판에 대하여, 상술한 용융 아연 도금 처리 방법을 실시하여, 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 형성한다. 한편, 합금화 처리에서는, 용융 아연 도금 처리 공정에 의해 표면에 용융 아연 도금층이 형성된 강판에 대하여, 도 2에 도시하는 합금화로(111)를 사용하여 합금화 처리를 실시한다. 합금화 처리 방법은, 주지의 방법을 적용하면 충분하다.

이상의 제조 공정에 의해, 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조할 수 있다. 본 실시 형태의 합금화 용융 아연 도금 강판에서는, 상술한 본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법을 채용한다. 즉, 용융 아연 도금 처리 중에 있어서, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를 식(1) 내지 식(4)의 범위 내로 한다. 그 때문에, 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서, 드로스 결함, 미도금 및 표면 흠집의 발생이 억제된다.

또한, 본 실시 형태의 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은, 용융 아연 도금 처리 공정 및 합금화 처리 공정 이외의 다른 제조 공정을 포함해도 된다. 예를 들어, 본 실시 형태의 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은, 합금화 처리 공정 후에 있어서, 도 1에 도시하는 조질 압연기(30)를 사용하여 조질 압연을 실시하는 조질 압연 공정을 포함해도 된다. 이 경우, 합금화 용융 아연 도금 강판의 표면의 외관 품질을 더 높일 수 있다. 또한, 조질 압연 공정 이외의 다른 제조 공정을 포함해도 된다.

[합금화 용융 아연 도금 강판(GA)의 구성]

본 실시 형태의 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에 의해 제조된 합금화 용융 아연 도금 강판은, 강판과, 합금화 용융 아연 도금층을 구비한다.

[강판에 대하여]

강판(모재 강판)의 강종 및 사이즈(판 두께, 판 폭 등)는, 특별히 한정되지 않는다. 강판은, 제조하는 합금화 용융 아연 도금 강판에 요구되는 각 기계적 성질(예를 들어, 인장 강도, 가공성 등)에 따라, 공지의 강판을 이용하면 된다. 자동차 외판에 사용되는 강판을 합금화 용융 아연 도금 처리 대상의 강판으로서 이용해도 된다.

[합금화 용융 아연 도금층에 대하여]

합금화 용융 아연 도금층은, 강판 상에 형성되어 있다. 합금화 용융 아연 도금층은 주지의 구성이어도 된다. 합금화 용융 아연 도금층의 화학 조성 중의 바람직한 Fe 함유량은, 9.0 내지 12.0％이다. 이 경우, 용접성, 미끄럼 이동성 및 내파우더링성이 높아진다.

또한, 합금화 용융 아연 도금층의 표면에 있어서, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 이상이고, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 10개/10㎡ 이하이고, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금이 10개/10㎡ 이하이다. 여기서, 「가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스」의 드로스란, 톱 드로스, δ₁상 드로스, Γ₁상 드로스, ζ상 드로스, Γ₂상 드로스의 어느 1종 이상이다. 또한, 용융 아연 도금욕 중에 있어서, Γ₁상 드로스는 거의 존재하고 있지 않다고 생각된다.

합금화 용융 아연 도금층의 표면에 있어서의, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수 밀도(개/㎠), 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 개수 밀도(개/10㎠) 및 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 개수 밀도(개/10㎠)는 각각, 이하의 방법으로 구한다.

처음에, δ₁상 드로스의 개수 밀도의 측정 방법은, 다음의 방법으로 구한다. 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면 중, 임의의 폭 중앙 위치로부터 샘플을 채취한다. 샘플의 크기는, 후술하는 관찰 시야를 확보할 수 있으면, 특별히 한정되지 않는다. 채취한 샘플의 합금화 용융 아연 도금층의 표면 중, 2㎜×2㎜의 직사각형 영역을 1시야로 하여, 임의의 10시야를 측정 대상으로 한다. 각 시야에 대하여, 100배로, EPMA에 의한 원소 분석을 실시하고, 및/또는 TEM에 의한 결정 구조 해석을 실시하여, 시야 중의 δ₁상 드로스를 특정한다. 또한, TEM에 의한 결정 구조 해석을 실시하는 경우, 사전에 EPMA에 의해 측정 대상의 드로스의 위치를 특정한 후, 특정된 위치에 전자 빔을 조사하여, 결정 구조 해석을 실시한다.

또한, 특정된 각 δ₁상 드로스의 가장 긴 직경을 측정하여, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수를 구한다. 10시야에서 특정된, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수의 합계 및 10시야의 합계 면적(2㎜×2㎜×10)에 기초하여, δ₁상 드로스의 개수 밀도(개/㎠)를 구한다.

가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 개수 밀도(개/10㎠) 및 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 개수 밀도(개/10㎠)는, 다음의 방법으로 구한다. 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면 중, 임의의 폭 중앙 위치로부터 샘플을 채취한다. 샘플의 크기는, 후술하는 관찰 시야를 확보할 수 있으면, 특별히 한정되지 않는다. 채취한 샘플의 합금화 용융 아연 도금층의 표면 중, 1m×1m의 직사각형 영역을 1시야로 하여, 임의의 10시야를 측정 대상으로 한다. 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스 및 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금은, 눈으로 보는 관찰이 가능하다. 또한, 눈으로 보아, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인지 여부가 판별 곤란한 드로스 및 미도금에 대해서는, 100배의 광학 현미경을 사용하여 판별한다.

여기서, δ₁상 드로스를 포함하는 드로스의 가장 긴 직경은, 다음의 방법으로 구한다. 도 7을 참조하면, 각 드로스(100)에 있어서, 드로스(100)와 모상(200)의 계면(즉 드로스의 외주)(150)의 임의의 2점을 연결하는 선분 LS 중, 최대의 선분 LS를 「가장 긴 직경」이라고 정의한다. 가장 긴 직경은 관찰 시야의 사진 화상에 대하여 화상 처리를 사용하여 구할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 가장 긴 직경이 3㎛ 미만인 드로스에 대해서는, 확인이 곤란하고, 또한 드로스 결함 및 미도금에 대한 영향이 거의 없기 때문에, 대상 외로 한다. 또한, 미도금의 가장 긴 직경도, 상술한 드로스의 가장 긴 직경과 동일한 방법으로 정의한다.

10시야에서 특정된, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 총 개수를 카운트한다. 마찬가지로, 10시야에서 특정된, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 총 개수를 카운트한다. 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 총 개수와, 10시야의 총 면적(10㎡)에 기초하여, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 개수 밀도(개/10㎠)를 구한다. 또한, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 총 개수와, 10시야의 총 면적(10㎡)에 기초하여, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 개수 밀도(개/10㎠)를 구한다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에서는, 상술한 본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법을 채용한다. 그 때문에, 용융 아연 도금욕 중에 있어서, 식(1) 내지 식(4)를 만족시키고, 미세한 δ₁상 드로스를 많이 생성시킴으로써, 조대한 드로스의 생성을 억제하고 있다. 그 결과, 제조된 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면에 있어서, 미세한 δ₁상 드로스가 많고, 또한 조대한 드로스는 적다. 구체적으로는, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수 밀도는 2.5개/㎠ 이상이고, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 개수 밀도는 10개/10㎡ 이하이고, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금은 10개/10㎡ 이하이다. 그 때문에, 본 실시 형태의 합금화 용융 아연 도금 강판에서는, 드로스 결함 및 미도금이 억제되어 있다.

본 실시 형태의 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면에 있어서, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수 밀도의 바람직한 하한은 5.0개/㎠이고, 더욱 바람직하게는 7.5개/㎠이고, 더욱 바람직하게는 10.0개/㎠이다. 또한, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수 밀도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 50.0개/㎠이다. 또한, δ₁상 드로스의 개수 밀도는, 얻어진 값의 소수점 둘째자리를 반올림하여 얻어진 값(즉, 소수점 첫째자리의 수치)으로 한다.

또한, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 개수 밀도의 바람직한 상한은 5개/10㎠이고, 더욱 바람직하게는 2개/10㎠이고, 더욱 바람직하게는 1개/10㎠이다. 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 개수 밀도의 바람직한 상한은 5개/10㎠이고, 더욱 바람직하게는 2개/10㎠이고, 더욱 바람직하게는 1개/10㎠이다.

[용융 아연 도금 강판의 제조 방법]

상술한 본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법은 또한, 용융 아연 도금 강판(GI)의 제조 방법에도 적용 가능하다.

본 실시 형태에 의한 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은, 용융 아연 도금 처리 공정을 구비한다. 용융 아연 도금 처리 공정에서는, 강판에 대하여, 상술한 용융 아연 도금 처리 방법을 실시하여, 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 형성한다. 본 실시 형태의 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에서는, 상술한 본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법을 채용한다. 즉, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를 식(1) 내지 식(4)의 범위 내로 한다. 그 때문에, 용융 아연 도금 강판에 있어서, 드로스 결함, 미도금 및 표면 흠집의 발생이 억제된다.

또한, 본 실시 형태의 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은, 용융 아연 도금 처리 공정 이외의 다른 제조 공정을 포함해도 된다. 예를 들어, 본 실시 형태의 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은, 용융 아연 도금 처리 공정 후에, 도 1에 도시하는 조질 압연기(30)를 사용하여 조질 압연을 실시하는 조질 압연 공정을 포함해도 된다. 이 경우, 용융 아연 도금 강판의 표면의 외관 품질을 더 높일 수 있다. 또한, 조질 압연 공정 이외의 다른 제조 공정을 포함해도 된다.

[용융 아연 도금 강판(GI)의 구성]

본 실시 형태의 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에 의해 제조된 용융 아연 도금 강판은, 강판과, 용융 아연 도금층을 구비한다.

[강판에 대하여]

강판에 대해서는, 상술한 합금화 용융 아연 도금 강판에서의 강판과 마찬가지이다. 즉, 강판의(모재 강판)의 강종 및 사이즈(판 두께, 판 폭 등)는, 특별히 한정되지 않는다. 강판은, 제조하는 용융 아연 도금 강판에 요구되는 각 기계적 성질에 따라, 공지의 강판을 이용하면 된다. 자동차 외판에 사용되는 강판을 용융 아연 도금 처리 대상의 강판으로서 이용해도 된다.

[용융 아연 도금층에 대하여]

용융 아연 도금층은, 강판 상에 형성되어 있다. 용융 아연 도금층은, 주지의 구성이어도 된다. 용융 아연 도금층 중의 바람직한 Fe 함유량은, 0％ 초과 내지 3.0％이다. 또한, 용융 아연 도금층 중의 바람직한 Al 함유량은 0％ 초과 내지 1.0％이다.

[용융 아연 도금층 표면에서의 드로스 개수 밀도]

용융 아연 도금층의 표면에 있어서, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스는 2.5개/㎠ 이상이고, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스는, 10개/10㎡ 이하이고, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금은 10개/10㎡ 이하이다.

용융 아연 도금층의 표면에 있어서의 미세 δ₁상 드로스의 개수 밀도(개/㎠), 조대 드로스의 개수 밀도(개/10㎠) 및 미도금의 개수 밀도(개/10㎠)는, 합금화 용융 아연 도금층의 표면에 있어서의 미세 δ₁상 드로스의 개수 밀도, 조대 드로스의 개수 밀도 및 미도금의 개수 밀도와 동일한 방법에 의해 구할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에서는, 상술한 본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법을 채용한다. 그 때문에, 욕 중에 있어서, 미세한 δ₁상 드로스를 많이 생성시킴으로써, 조대한 드로스의 생성을 억제하고 있다. 그 결과, 제조된 용융 아연 도금 강판의 용융 아연 도금층의 표면에 있어서, 미세한 δ₁상 드로스가 많고, 또한 조대한 드로스는 적다. 구체적으로는, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수 밀도는 2.5개/㎠ 이상이고, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스는 10개/10㎡ 이하이고, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금이 10개/10㎡ 이하이다. 그 때문에, 본 실시 형태의 합금화 용융 아연 도금 강판에서는, 드로스 결함 및 미도금이 억제되어 있다.

본 실시 형태의 용융 아연 도금 강판의 용융 아연 도금층의 표면에 있어서, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수 밀도의 바람직한 하한은 5.0개/㎠이고, 더욱 바람직하게는 7.5개/㎠이고, 더욱 바람직하게는 10.0개/㎠이다. 또한, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수 밀도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 50.0개/㎠이다. 또한, δ₁상 드로스의 개수 밀도는, 얻어진 값의 소수점 둘째자리를 반올림하여 얻어진 값(즉, 소수점 첫째자리의 수치)으로 한다.

또한, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 개수 밀도의 바람직한 상한은 5개/10㎠이고, 더욱 바람직하게는 2개/10㎠이고, 더욱 바람직하게는 1개/10㎠이다. 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 개수 밀도의 바람직한 상한은 5개/10㎠이고, 더욱 바람직하게는 2개/10㎠이고, 더욱 바람직하게는 1개/10㎠이다.

실시예 1

이하, 실시예에 의해 본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법의 일 양태의 효과를 더욱 구체적으로 설명하는 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용한 일 조건예이다. 따라서, 본 실시 형태의 용융 아연 도금 처리 방법은, 이 일 조건예에 한정되지 않는다.

도 2와 동일한 구성을 갖는 용융 아연 도금 설비를 이용하여, 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조했다.

강판으로서, 자동차 외판용 강판을 사용했다. 각 시험 번호의 강판의 화학 조성은 동일했다. 강판에 대하여, 표 1에 나타내는 프리 Fe 농도 X(질량％) 및 프리 Al 농도 Y(질량％)의 용융 아연 도금욕을 준비했다. 준비된 용융 아연 도금욕을 사용하여, 용융 아연 도금 처리를 실시하여, 용융 아연 도금 강판을 제조했다. 각 시험 번호에서의 용융 아연 도금욕의 욕온(℃)은, 표 1에 나타내는 바와 같았다.

용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y는 다음의 방법으로 구했다. 용융 아연 도금욕으로부터, 샘플을 채취했다. 각 시험 번호의 용융 아연 도금욕의 샘플의 채취 위치는, 어느 시험 번호도 동일한 위치로 했다. 샘플 채취 위치(특정 영역)는, 용융 아연 도금욕의 깊이 방향 D의 중앙 위치이며, 폭 방향 W 및 길이 방향 L의 소정의 위치(어느 시험 번호도 동일한 위치)로 했다.

용융 아연 도금욕으로부터 200g의 샘플을 채취했다. 샘플을 상온까지 냉각하여 고화했다. 고화한 샘플을 사용하여, ICP 발광 분광 분석법에 의해, 토탈 Fe 농도 및 토탈 Al 농도를 얻었다. 얻어진 토탈 Fe 농도 및 토탈 Al 농도와, 주지의 Zn-Fe-Al 3원계 상태도를 사용하여, 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y를 결정했다. 구체적으로는, 각 시험 번호의 욕온에서의 Zn-Fe-Al 3원계 상태도를 준비했다. Zn-Fe-Al 3원계 상태도에, ICP 발광 분광 분석법에 의해 얻어진 토탈 Fe 농도 및 토탈 Al 농도로부터 특정되는 점을 플롯했다. 그리고, 플롯된 점으로부터, Zn-Fe-Al 3원계 상태도 중의 액상선에 타이 라인(공액선)을 그렸다. 액상선과 타이 라인의 교점에서의 Fe 농도를, 프리 Fe 농도 X(질량％)라고 정의했다. 액상선과 타이 라인의 교점에서의 Al 농도를, 프리 Al 농도 Y(질량％)라고 정의했다.

얻어진 프리 Fe 농도 X(질량％)를 표 1 중의 「프리 Fe 농도 X」란에 나타낸다. 얻어진 프리 Al 농도 Y(질량％)를 표 1 중의 「프리 Al 농도 Y」란에 나타낸다. 표 1 중의 「F1」란에는 F1값을 나타낸다. 여기서, F1＝2.674X＋0.03719이다. 즉, F1은 식(1)의 우변에 상당한다. 표 1 중의 「F2」란에는 F2값을 나타낸다. 여기서, F2＝0.2945X＋0.1066이다. 즉, F2는 식(2)의 우변에 상당한다.

표 1 중의 「식(1)」란 중의 「S(Satisfied)」는, 대응하는 시험 번호의 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(1)을 만족시키는 것을 의미한다. 표 1 중의 「식(1)」란 중의 「NS(Not Satisfied)」는, 대응하는 시험 번호의 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(1)을 만족시키지 않는 것을 의미한다. 표 1 중의 「식(2)」란 중의 「S」는, 대응하는 시험 번호의 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(2)를 만족시키는 것을 의미하고, 「NS」는, 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(2)를 만족시키지 않는 것을 의미한다. 표 1 중의 「식(3)」란 중의 「S」는, 대응하는 시험 번호의 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X가 식(3)을 만족시키는 것을 의미하고, 「NS」는, 프리 Fe 농도 X가 식(3)을 만족시키지 않는 것을 의미한다. 표 1 중의 「식(4)」란 중의 「S」는, 대응하는 시험 번호의 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도 Y가 식(4)를 만족시키는 것을 의미하고, 「NS」는, 프리 Al 농도 Y가 식(4)를 만족시키지 않는 것을 의미한다.

용융 아연 도금 강판에 대하여, 합금화로를 사용한 합금화 처리를 실시하여, 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조했다. 합금화 처리에서의 가열 온도는 각 시험 번호의 어느 것에 있어서도 일정(510℃)하게 했다.

[평가 시험]

[합금화 용융 아연 도금층의 표면에서의 드로스 개수 밀도 측정 시험]

제조된 각 시험 번호의 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면에 있어서의 δ₁상 드로스의 개수 밀도를 다음의 방법으로 구했다. 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면 중, 임의의 폭 중앙 위치로부터 샘플을 채취했다. 채취한 샘플의 합금화 용융 아연 도금층의 표면 중, 2㎜×2㎜의 직사각형 영역을 1시야로 하여, 임의의 10시야를 측정 대상으로 했다. 각 시야에 대하여, 100배로, EPMA에 의한 원소 분석 및 TEM에 의한 구조 해석을 실시하여, 시야 중의 드로스 중, δ₁상 드로스를 특정했다. 또한, TEM에 의한 결정 구조 해석에서는, 사전에 EPMA에 의해 측정 대상의 드로스 위치를 특정한 후, 특정된 위치에 전자 빔을 조사하여, 결정 구조 해석을 실시했다. 또한, 특정된 각 δ₁상 드로스의 가장 긴 직경을 측정하여, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수를 구했다. 10개의 시야에서 특정된, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수의 합계 및 10개의 시야의 총 면적(2㎜×2㎜×10)에 기초하여, δ₁상 드로스의 개수 밀도(개/㎠)를 구했다. 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수 밀도(개/㎠)를, 표 1 중의 「미세 δ₁상 드로스 개수 밀도」란에 나타낸다.

또한, 각 시험 번호의 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면에 있어서의, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 개수 밀도(개/10㎠)를, 다음의 방법으로 구했다. 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면 중, 임의의 폭 중앙 위치로부터 샘플을 채취했다. 채취한 샘플의 합금화 용융 아연 도금층의 표면 중, 1m×1m의 직사각형 영역을 1시야로 하여, 임의의 10시야를 측정 대상으로 했다. 각 시야에 있어서, 눈으로 보아, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스를 관찰했다. 10시야에서 특정된, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 총 개수를 카운트했다. 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 총 개수와, 10시야의 총 면적(10㎡)에 기초하여, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 개수 밀도(개/10㎠)를 구했다. 또한, 눈으로 보아, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인지 여부가 판별 곤란한 드로스에 대해서는, 100배의 광학 현미경을 사용하여 판별했다. 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 개수 밀도(개/10㎠)를 표 1 중의 「조대 드로스 개수 밀도」란에 나타낸다.

[드로스 결함 평가 시험]

각 시험 번호의 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면을 눈으로 보아 관찰하여, 상술한 최대 직경이 50㎛ 이상인 드로스를 「드로스 결함」이라고 인정했다.

드로스 결함 평가의 기준은, 다음과 같이 했다.

A: 드로스 결함의 개수 밀도가 10개/10㎡ 이하였다

C: 드로스 결함의 개수 밀도가 10개/10㎡를 초과했다

드로스 결함 평가가 A인 경우, 드로스 결함이 억제되었다고 판단했다. 한편, 드로스 결함 평가가 C인 경우, 드로스 결함이 발생했다고 판단했다.

[미도금 평가 시험]

각 시험 번호의 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면을 눈으로 보아 관찰하여, 미도금의 유무를 판단했다. 미도금이 확인된 경우, 미도금의 개수 밀도를 구했다. 미도금의 개수 밀도(개/10㎠)는 다음의 방법으로 구했다. 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면 중, 임의의 폭 중앙 위치로부터 샘플을 채취했다. 채취한 샘플의 합금화 용융 아연 도금층의 표면 중, 1m×1m의 직사각형 영역을 1시야로 하여, 임의의 10시야를 측정 대상으로 했다. 각 시야에 있어서, 눈으로 보아, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금을 관찰했다. 10시야에서 특정된, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 총 개수를 카운트했다. 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 총 개수와, 10시야의 총 면적(10㎡)에 기초하여, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 개수 밀도(개/10㎠)를 구했다. 또한, 눈으로 보아, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인지 여부가 판별 곤란한 미도금에 대해서는, 100배의 광학 현미경을 사용하여 판별했다. 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 개수 밀도(개/10㎠)를, 표 1 중의 「미도금 개수 밀도」란에 나타낸다.

미도금 평가의 기준은, 다음과 같이 했다.

A: 미도금이 존재하지 않았다.

B: 미도금의 개수 밀도가 10개/10㎡ 이하였다.

C: 미도금의 개수 밀도가 10개/10㎡를 초과했다.

미도금 평가가 A 및 B인 경우, 미도금이 억제되었다고 판단했다. 한편, 미도금 평가가 C인 경우, 미도금이 발생했다고 판단했다.

[표면 흠집 평가 시험]

각 시험 번호의 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면을 눈으로 보아 관찰하여, 표면 흠집의 유무를 판단했다. 구체적으로는, 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면 중, 임의의 폭 중앙 위치로부터 샘플을 채취했다. 채취한 샘플의 합금화 용융 아연 도금층의 표면 중, 1m×1m의 직사각형 영역을 1시야로 하여, 임의의 10시야를 측정 대상으로 했다. 각 시야에 있어서 눈으로 보아 표면 흠집을 관찰했다. 구체적으로는, 각 시야에 있어서, 물리적 접촉에 의해 형성된 흠집을 「표면 흠집」이라고 인정했다. 표면 흠집이 확인된 경우, 표면 흠집의 개수 밀도를 구했다. 표면 흠집의 개수 밀도(개/㎡)는 다음의 방법으로 구했다. 각 시험 번호의 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면을 눈으로 보아 관찰하여, 표면 흠집의 총 개수를 카운트했다. 또한, 표면 흠집은 당업자라면 눈으로 보아 확인 가능하다. 확인된 표면 흠집의 총 개수를, 관찰한 총 면적(1m×1m×10)으로 나누어, 표면 흠집의 개수 밀도(개/㎡)를 구했다.

표면 흠집 평가의 기준은, 다음과 같이 했다.

A: 표면 흠집이 존재하지 않았다.

B: 표면 흠집의 개수 밀도가 0.1개/㎡ 이하였다.

C: 표면 흠집의 개수 밀도가 0.1개/㎡를 초과했다.

표면 흠집 평가가 A인 경우, 표면 흠집이 억제되었다고 판단했다. 한편, 표면 흠집 평가가 B 또는 C인 경우, 표면 흠집이 발생했다고 판단했다.

[평가 결과]

표 1을 참조하면, 시험 번호 1 내지 5에서는, 용융 아연 도금 처리 중의 용융 아연 도금욕에 있어서의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(1) 내지 식(4)를 만족시켰다. 그 때문에, 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층에 있어서, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 이상이고, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 10개/10㎡ 이하이고, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금이 10개/10㎡ 이하였다. 그 결과, 드로스 결함이 억제되고, 미도금이 억제되고, 표면 흠집이 억제되었다.

한편, 시험 번호 6 및 7에서는, 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(1)을 만족시키지 않았다. 그 때문에, 제조된 합금화 용융 아연 도금 강판의 표면에 드로스 결함이 확인되었다. 또한, 시험 번호 6 및 7의 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면에서는, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 10개/10㎡보다도 많았다. 또한, 시험 번호 6 및 7에서는, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 미만이었다.

시험 번호 8 및 9에서는, 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(2)를 만족시키지 않았다. 그 때문에, 제조된 합금화 용융 아연 도금 강판의 표면에 드로스 결함이 확인되었다. 또한, 시험 번호 8 및 9의 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면에서는, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 10개/10㎡보다도 많고, 또한 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 미만이었다.

시험 번호 10 및 11에서는, 프리 Fe 농도 X가 식(3)을 만족시키지 않았다. 그 때문에, 제조된 합금화 용융 아연 도금 강판의 표면에 미도금이 확인되었다. 금속 흄이 과잉으로 생성되었기 때문이라고 생각된다. 또한, 시험 번호 10 및 11의 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면에서는, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금이 10개/10㎡보다도 많았다.

시험 번호 12 및 13에서는, 프리 Al 농도 Y가 식(4)의 상한을 초과했다. 그 때문에, 제조된 합금화 용융 아연 도금 강판의 표면에 표면 흠집이 확인되었다. 톱 드로스가 과잉으로 생성되었기 때문이라고 생각된다. 또한, 시험 번호 12 및 13의 합금화 용융 아연 도금 강판의 합금화 용융 아연 도금층의 표면에서는, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 미만이었다.

실시예 2

실시예 1과 마찬가지로, 도 2와 동일한 구성을 갖는 용융 아연 도금 설비를 이용하여, 용융 아연 도금 강판을 제조했다.

강판으로서, 실시예 1과 동일한 자동차 외판용 강판을 사용했다. 각 시험 번호의 강판 화학 조성은 동일했다. 강판에 대하여, 표 2에 나타내는 프리 Fe 농도 X(질량％) 및 프리 Al 농도 Y(질량％)의 용융 아연 도금욕을 준비했다. 준비된 용융 아연 도금욕을 사용하여, 용융 아연 도금 처리를 실시하여, 용융 아연 도금 강판을 제조했다. 또한, 본 시험에서는, 실시예 1의 각 시험 번호의 용융 아연 도금 강판을 제조 후, 합금화로의 전원을 정지하고(오프라인화하고), 동일한 욕 조건의 용융 아연 도금욕을 사용하여 계속해서 용융 아연 도금 강판을 제조했다. 또한, 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y는 실시예 1과 동일한 방법으로 구했다. 또한, 용융 아연 도금 처리의 실시 중인 용융 아연 도금욕 중의 욕온은 표 2에 나타내는 바와 같았다.

[평가 시험]

[용융 아연 도금층의 표면에서의 드로스 개수 밀도 측정 시험]

제조된 각 시험 번호의 용융 아연 도금 강판의 용융 아연 도금층의 표면에 있어서의, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수 밀도(개/㎠), 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 개수 밀도(개/10㎠), 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 개수 밀도(개/10㎠)를, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 구했다. 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스의 개수 밀도(개/㎠)를, 표 2 중의 「미세 δ₁상 드로스 개수 밀도」란에 나타낸다. 또한, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스의 개수 밀도(개/10㎠)를, 표 2 중의 「조대 드로스 개수 밀도」란에 나타낸다. 또한, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금의 개수 밀도(개/10㎠)를, 표 2중의 「미도금 개수 밀도」란에 나타낸다.

또한, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 드로스 결함 평가 시험, 미도금 평가 시험, 표면 흠집 평가 시험을 실시했다. 드로스 결함 평가의 기준, 미도금 평가의 기준, 표면 흠집 평가의 기준은 모두 실시예 1과 동일하게 했다.

[평가 결과]

표 2를 참조하면, 시험 번호 1 내지 5에서는, 용융 아연 도금 처리 중의 용융 아연 도금욕에 있어서의 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(1) 내지 식(4)를 만족시켰다. 그 때문에, 용융 아연 도금 강판의 용융 아연 도금층에 있어서, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 이상이고, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 10개/10㎡ 이하이고, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금이 10개/10㎡ 이하였다. 그 결과, 드로스 결함이 억제되고, 미도금이 억제되고, 표면 흠집이 억제되었다.

한편, 시험 번호 6 및 7에서는, 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(1)을 만족시키지 않았다. 그 때문에, 제조된 용융 아연 도금 강판의 표면에 드로스 결함이 확인되었다. 또한, 시험 번호 6 및 7의 용융 아연 도금 강판의 용융 아연 도금층의 표면에서는, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 10개/10㎡보다도 많았다. 또한, 시험 번호 6 및 7에서는, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 미만이었다.

시험 번호 8 및 9에서는, 프리 Fe 농도 X 및 프리 Al 농도 Y가 식(2)를 만족시키지 않았다. 그 때문에, 제조된 용융 아연 도금 강판의 표면에 드로스 결함이 확인되었다. 또한, 시험 번호 8 및 9의 용융 아연 도금 강판의 용융 아연 도금층의 표면에서는, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 10개/10㎡보다도 많고, 또한 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 미만이었다.

시험 번호 10 및 11에서는, 프리 Fe 농도 X가 식(3)을 만족시키지 않았다. 그 때문에, 제조된 용융 아연 도금 강판의 표면에 미도금이 확인되었다. 금속 흄이 과잉으로 생성되었기 때문이라고 생각된다. 또한, 시험 번호 10 및 11의 용융 아연 도금 강판의 용융 아연 도금층의 표면에서는, 가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금이 10개/10㎡보다도 많았다.

시험 번호 12 및 13에서는, 프리 Al 농도 Y가 식(4)의 상한을 초과했다. 그 때문에, 제조된 용융 아연 도금 강판의 표면에 표면 흠집이 확인되었다. 톱 드로스가 과잉으로 생성되었기 때문이라고 생각된다. 또한, 시험 번호 12 및 13의 용융 아연 도금 강판의 용융 아연 도금층의 표면에서는, 가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 미만이었다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술의 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자라면, 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하고, 이것들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.

10: 용융 아연 도금 설비
101: 용융 아연 포트
103: 용융 아연 도금욕
105: 스나우트
107: 싱크 롤
109: 가스 와이핑 장치
111: 합금화로

Claims (5)

1. 용융 아연 도금 강판 또는 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에 사용되고, Al을 함유하는 용융 아연 도금욕을 사용한, 용융 아연 도금 처리 방법이며,
   상기 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도를 X(질량％)라고 정의하고, 상기 용융 아연 도금욕 중의 프리 Al 농도를 Y(질량％)라고 정의했을 때, 상기 용융 아연 도금욕 중의 프리 Fe 농도 및 프리 Al 농도를, 식(1) 내지 식(4)를 만족시키는 범위로 하는 농도 유지 공정을 구비하는,
   용융 아연 도금 처리 방법.
   

   
2. 강판에 대하여, 제1항에 기재된 용융 아연 도금 처리 방법을 실시하여, 상기 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 형성하는 용융 아연 도금 처리 공정과,
   상기 표면에 상기 용융 아연 도금층이 형성된 상기 강판에 대하여 합금화 처리를 실시하여, 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조하는 합금화 처리 공정을 구비하는,
   합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
3. 강판에 대하여, 제1항에 기재된 용융 아연 도금 처리 방법을 실시하고, 상기 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 형성하는 용융 아연 도금 처리 공정을 구비하는,
   용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
4. 강판과,
   상기 강판 상에 형성된 합금화 용융 아연 도금층을 구비하고,
   상기 합금화 용융 아연 도금층의 표면에 있어서,
   가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 이상이고,
   가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 10개/10㎡ 이하이고,
   가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금이 10개/10㎡ 이하인,
   합금화 용융 아연 도금 강판.
5. 강판과,
   상기 강판 상에 형성된 용융 아연 도금층을 구비하고,
   상기 용융 아연 도금층의 표면에 있어서,
   가장 긴 직경이 3 내지 50㎛ 미만인 δ₁상 드로스가 2.5개/㎠ 이상이고,
   가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 드로스가 10개/10㎡ 이하이고,
   가장 긴 직경이 50㎛ 이상인 미도금이 10개/10㎡ 이하인,
   용융 아연 도금 강판.

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