KR102503320B1

KR102503320B1 - 합금화 용융 아연도금 강판, 및 합금화 용융 아연도금 강판의 제조 방법

Info

Publication number: KR102503320B1
Application number: KR1020207030559A
Authority: KR
Inventors: 데쓰지 호시카; 무네아키 이케다; 미치하루 나카야
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2019-03-12
Publication date: 2023-02-23
Also published as: US20210017621A1; KR20200131331A; JP2019173157A; US11408047B2; JP7137492B2

Abstract

본 발명의 일 국면은, 강판과, 상기 강판의 표면 상에 합금화 용융 아연도금층을 구비하는 합금화 용융 아연도금 강판으로서, 상기 강판은, 소정의 성분 조성을 갖고, 상기 강판은, 상기 강판과 상기 합금화 용융 아연도금층의 계면으로부터 상기 강판을 향해 1μm까지의 영역에 있어서의 평균 산소 농도가 0.10질량% 이하이고, 상기 합금화 용융 아연도금 강판의 판 두께를 t로 했을 때의 t/4 위치에 있어서의 금속 조직에 있어서, 마르텐사이트가 50∼85면적%이고, 베이나이트가 15∼50면적%이며, 페라이트가 5면적% 이하인 합금화 용융 아연도금 강판이다.

Description

합금화 용융 아연도금 강판, 및 합금화 용융 아연도금 강판의 제조 방법

본 발명은, 합금화 용융 아연도금 강판, 및 합금화 용융 아연도금 강판의 제조 방법에 관한 것이다.

자동차 산업 등의 각종 산업에 있어서, 강판에 내식성 등을 부여한 표면 처리 강판이 널리 이용되고 있다. 이와 같은 표면 처리 강판으로서는, 예를 들어, 용융 아연도금 강판 및 합금화 용융 아연도금 강판 등의 도금 강판이 이용되고 있다.

또한, 자동차 산업 등의 각종 산업에 있어서, 부품을 조립할 때에, 도금 강판에 부품을 후부(後付)하는 경우나, 도금 강판에 직접 용접할 수 없는 부품을 도금 강판에 장착하는 경우 등이 있다. 이와 같은 경우에는, 예를 들어, 도금 강판에 부품을 장착하기 위한 너트를 도금 강판에 용접시켜 놓고, 이 도금 강판에 용접된 너트에 볼트를 체결시키는 것에 의해, 도금 강판에 부품을 장착하는 경우가 있다. 이와 같은 도금 강판에 대한 너트의 용접으로서는, 좌면(座面)에 돌기부(프로젝션)를 구비한 너트(프로젝션 너트)를 도금 강판 등에 용접시키는 프로젝션 용접이 이용되는 경우가 있다. 이와 같이, 도금 강판에는, 프로젝션 너트와 같은, 좌면에 돌기부를 구비한 용접 모재를, 프로젝션 용접시키는 경우가 있다.

또한, 자동차 등의 수송 기기에 있어서의 저연비화를 실현하기 위해서, 수송 기기를 경량화할 것이 요망되고 있다. 경량화를 위해서는, 수송 기기를 구성하는 도금 강판의 판 두께를 얇게 하는 것이 유효하다. 또한, 수송 기기에는, 승원의 안전성을 확보할 필요도 있다. 이러하므로, 자동차 등의 수송 기기를 구성하는 도금 강판에는, 인장 강도뿐만 아니라 항복 강도도 포함한 고강도화가 요구되고 있다. 더욱이, 수송 기기를 구성하는 도금 강판에는, 고강도화에 수반하는 연성의 저하가 억제되어 있을 것도 요구되고 있다. 따라서, 자동차 등의 수송 기기에 이용되는 도금 강판에는, 강도 및 연성이 함께 높은 강판이 요구되고 있다.

이와 같은 수송 기기 등에 이용되는 도금 강판으로서는, 예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 도금 강판 등을 들 수 있다.

특허문헌 1에는, 소정의 성분 조성을 갖는 강판의 표면에, 용융 아연도금층 또는 합금화 용융 아연도금층을 갖는 도금 강판으로서, 상기 강판과 상기 도금층의 계면으로부터 강판측을 향해 순차로, 소정의 두께의 내부 산화층과, 상기 내부 산화층을 포함하는 층으로서, 소정의 두께의 연질층과, 경질층을 갖는 도금 강판이 기재되어 있다. 특허문헌 1에 의하면, 도금성, 굽힘 가공성 및 구멍 확장성의 가공성, 및 내지연파괴 특성이 우수하고, 더욱이 내충격 흡수성도 우수한 인장 강도 980MPa 이상의 용융 아연도금 강판 및 합금화 용융 아연도금 강판이 얻어진다는 취지가 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 소정의 화학 조성을 갖고, 담금질 심도에 영향을 주는 각 원소의 영향력을 규정한 계수 DI, 탄소 당량 Ceq, 및 판 두께의 관계를 규정한, 너트 프로젝션 용접성이 우수한 자동차 부재용 강판이 기재되어 있다. 특허문헌 2에 의하면, 강판 자체의 강도를 확보하면서, 너트와의 접합 강도(압입 박리 강도 및 토크 박리 강도)를 향상시킴과 함께, 접합 강도의 격차도 저감할 수 있는 자동차 부재용 강판이 얻어진다는 취지가 개시되어 있다.

일본 특허공개 2015-34334호 공보 일본 특허공개 2010-106343호 공보

본 발명은, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 국면은, 강판과, 상기 강판의 표면 상에 합금화 용융 아연도금층을 구비하는 합금화 용융 아연도금 강판으로서, 상기 강판은, 질량%로, C: 0.10% 이상 0.25% 이하, Si: 0% 초과 0.50% 이하, Mn: 2.0% 초과 3.5% 이하, P: 0% 초과 0.1% 이하, S: 0% 초과 0.05% 이하, Al: 0.01% 이상 0.10% 이하, Ti: 0% 초과 0.1% 이하, B: 0.0020% 이상 0.0050% 이하, N: 0% 초과 0.01% 이하, Cr: 0% 초과 0.5% 이하, 및 Mo: 0% 초과 0.5% 이하를 함유하고, 잔부가 철 및 불가피적 불순물이며, 상기 강판은, 상기 강판과 상기 합금화 용융 아연도금층의 계면으로부터 상기 강판을 향해 1μm까지의 영역에 있어서의 평균 산소 농도가 0.10질량% 이하이고, 상기 합금화 용융 아연도금 강판의 판 두께를 t로 했을 때의 t/4 위치에 있어서의 금속 조직에 있어서, 마르텐사이트가 50∼85면적%이고, 베이나이트가 15∼50면적%이며, 페라이트가 5면적% 이하인 합금화 용융 아연도금 강판이다.

또한, 본 발명의 다른 일 국면은, 상기 합금화 용융 아연도금 강판을 제조하는 방법으로서, 상기 강판의 성분 조성을 갖는 강 소재를, 1100∼1300℃에서 균열하고, 마무리 온도를 850∼950℃로 하여 열간 압연하고, 630∼680℃에서 권취하는 것에 의해, 열연재를 얻고, 상기 열연재를, 3∼20질량%의 염산을 이용하여, 60∼90℃의 조건하에서, 35∼200초간 산세하고, 상기 산세 후의 열연재를 냉간 압연하는 것에 의해, 냉연재를 얻고, 상기 냉연재를, Ac₃점 이상 880℃ 미만에서, 노점이 -25℃ 이하인 조건하에서 균열하고, 380∼500℃의 냉각 정지 온도까지 3.0℃/초 이상으로 냉각하고, 상기 냉각 정지 온도에서 15초간 이상 유지하는 소둔을 행하는 것에 의해, 강판을 얻고, 상기 강판에 도금 처리를 실시하는 것에 의해, 상기 강판 상에 상기 합금화 용융 아연도금층을 형성하는 합금화 용융 아연도금 강판의 제조 방법이다.

상기 및 그 외의 본 발명의 목적, 특징 및 이점은, 이하의 상세한 기재로부터 명확해질 것이다.

[도 1] 도 1은, 합금화 용융 아연도금 강판의 t/4 위치의 단면을 관찰한 SEM 사진의 일례이다.
[도 2] 도 2는, 너트 박리 시험에 이용한 프로젝션 너트의 평면도이다.

프로젝션 용접에 의해 너트가 용접된 도금 강판에, 부품을 볼트에 의해 장착할 때에, 도금 강판과 너트의 용접부가 박리되어, 생산성을 저하시키는 경우가 있었다. 본 발명자들의 검토에 의하면, 종래의 고강도 도금 강판, 예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 고강도 도금 강판에 너트를 프로젝션 용접하면, 도금 강판과 너트의 용접부가 박리되기 쉬운 경우가 있었다.

그래서, 본 발명자들이, 이 용접부의 박리에 대해 조사한 결과, 용접 계면부에 Si계의 산화물을 확인하고, 이 용접 계면부에 존재하는 Si계의 산화물이, 박리의 원인임을 발견했다. 그리고, 이 산화물의 생성량은, 열간 압연 시의 권취 온도가 낮을수록, 또한, 소둔 시의 산화 처리 능력이 낮을수록 적어짐을 발견했다.

또한, 강판을 고강도화시키기 위해서는, 예를 들어, Si나 Mn 등의 첨가 원소량을 늘려, 이른바 고합금강으로 하는 방법 등이 생각된다. 이와 같이 첨가 원소량을 늘리면, 도금성이 저하되어, 비도금이나 합금화 불균일이 발생하기 쉬워지는 경향이 있다. 이와 같은 도금성의 저하는, 생산성 저하, 및 보류(步留)의 저하에 의한 비용 악화를 초래하는 원인이 될 수 있다. 이 도금성의 저하는, Si나 Mn이 강판 표면에서 농화되어 산화 피막이 형성된 것에 의해 용융 Zn의 젖음성이 저하된 것이나, Si 및 Mn 등의 치환형 원소의 증가에 수반하여 Fe의 확산을 저하시킨 것 등에 기인한다고 생각된다. 이 때문에, 도금성에 영향을 주는 원소를 줄이는 것이나, 이 원소를 강판 표면 근방에서 산화물로서 고정시켜 두는 것이, 도금성의 저하를 억제하는 점에서 효과적이라고 생각된다. 도금성에 영향을 주는 원소를 강판 표면 근방에서 산화물로서 고정시켜 두는 방법으로서는, 예를 들어, 열간 압연 시의 권취 온도를 높이는 것이나, NOF(Non oxygen furnace) 타입의 소둔로를 이용한 산화 환원 처리를 행하는 것 등을 들 수 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 고강도 도금 강판의 경우이면, Si량이 0.5∼2.5질량%로, Si의 함유량이 많기 때문에, 도금성을 확보하기 위해서, 열간 압연 시의 권취 온도를 고온화시키거나, 또는, 열간 압연 시의 권취 후에 고온에서 유지함으로써, 강판의 표층부에 내부 산화층을 적극적으로 형성시키고 있다. 더욱이, 그 후의 소둔에서, 산화 환원법을 이용함으로써, Si 및 Mn을 내부에서 산화시키고 있다. 그렇게 하는 것에 의해, 도금성뿐만 아니라, 굽힘 가공성을 양호하게 할 수 있다는 취지가 개시되어 있다. 그 한편으로, 특허문헌 1에 기재된 고강도 도금 강판은, 너트 프로젝션 용접성을 높이는 것에 대해서는 전혀 검토되어 있지 않다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 도금 강판은, 너트 프로젝션 용접성을 높이는 것에 대하여 검토하고 있지만, 도금성을 확보하는 것에 대해서는 전혀 검토되어 있지 않다. 구체적으로는, 도금성을 확보하기 위해서, 강판의 표층부에 형성되는 산화물층의 영향에 대해, 전혀 검토되어 있지 않다. 이러하므로, 본 발명자들의 검토에 의하면, 종래의 고강도 도금 강판, 예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 고강도 도금 강판 및 특허문헌 2에 기재된 도금 강판에서는, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성이 우수한 도금 강판을 얻을 수 없는 경우가 있음을 발견했다.

본 발명자들은, 여러 가지 검토한 결과, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판, 및 그의 제조 방법을 제공한다고 하는 상기 목적은, 이하의 본 발명에 의해 달성됨을 발견했다.

본 발명자들은, 강판 표층부의 산소 농도를 조정하는 것에 의해, 너트 프로젝션 용접성을 높일 수 있음에 주목했다. 그를 위해, Si량 등의 성분 조성을 조정한 강 소재를 이용하고, 열간 압연 시의 권취 온도나 소둔 조건 등의, 도금 강판의 제조 조건을 조정하는 것에 의해, 조직 분율 및 표층부의 산소 농도 등도 조정했다. 그렇게 하는 것에 의해, 고강도 도금 강판이면서, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성을 함께 조정할 수 있음을 발견하여, 이하와 같은 본 발명을 상도하기에 이르렀다. 한편, 「너트 프로젝션 용접성이 우수하다(너트 프로젝션 용접성이 높다)」란, 프로젝션 용접한 너트에 하중을 가하여, 너트가 박리될 때의 하중(너트 용접 박리 하중)이 3200N 이상인 것을 들 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「고강도」란, 인장 강도가 1100∼1300MPa이며, 항복 강도가 800MPa 이상인 것을 의미한다.

이하, 본 발명에 따른 실시형태에 대해 설명하지만, 본 발명은, 이들로 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시형태에 따른 도금 강판은, 강판과, 상기 강판의 표면 상에 합금화 용융 아연도금층을 구비하는 합금화 용융 아연도금 강판이다. 상기 강판(소지 강판)은, 성분 조성이, 질량%로, C: 0.10% 이상 0.25% 이하, Si: 0% 초과 0.50% 이하, Mn: 2.0% 초과 3.5% 이하, P: 0% 초과 0.1% 이하, S: 0% 초과 0.05% 이하, Al: 0.01% 이상 0.10% 이하, Ti: 0% 초과 0.1% 이하, B: 0.0020% 이상 0.0050% 이하, N: 0% 초과 0.01% 이하, Cr: 0% 초과 0.5% 이하, 및 Mo: 0% 초과 0.5% 이하를 함유하고, 잔부가 철 및 불가피적 불순물이다. 또한, 상기 강판은, 상기 강판과 상기 합금화 용융 아연도금층의 계면으로부터 상기 강판을 향해 1μm까지의 영역(표층부)에 있어서의 평균 산소 농도가 0.10질량% 이하이다. 또한, 상기 강판은, 상기 합금화 용융 아연도금 강판의 판 두께를 t로 했을 때의 t/4 위치에 있어서의 금속 조직에 있어서, 마르텐사이트가 50∼85면적%이고, 베이나이트가 15∼50면적%이며, 페라이트가 5면적% 이하이다.

상기 합금화 용융 아연도금 강판은, 상기와 같은 성분 조성이며, 상기 표층부에 있어서의 평균 산소 농도, 및 t/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 각각 상기 범위 내인 강판을 구비하고, 상기 강판의 표면 상에 합금화 용융 아연도금층을 갖는 것에 의해, 고강도이면서, 도금성 및 너트 프로젝션 용접성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이 얻어진다. 이 합금화 용융 아연도금 강판은, 구체적으로는, 인장 강도가 1100∼1300MPa 및 항복 강도가 800MPa 이상으로 고강도이며, 더욱이, 신도가 8.0% 이상인 합금화 용융 아연도금 강판이다. 더욱이, 이 합금화 용융 아연도금 강판은, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성이 우수한 도금 강판이다. 또한, 이 합금화 용융 아연도금 강판은, 자동차용으로서 적합하게 이용할 수 있다.

［표층부에 있어서의 평균 산소 농도］

상기 강판은, 상기 표층부에 있어서의 평균 산소 농도가 0.10질량% 이하이다. 상기 강판에 있어서의 상기 표층부에 있어서의 평균 산소 농도가 상기 범위 내이므로, 상기 합금화 용융 아연도금 강판은, 양호한 도금성과 고강도이면서, 너트 프로젝션 용접성이 우수하다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, 상기 표층부에 있어서의 평균 산소 농도의 상한치는, 0.10질량% 이하, 바람직하게는 0.09질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.08질량% 이하로 한다. 상기 표층부에 있어서의 평균 산소 농도가 지나치게 높으면, 너트 프로젝션 용접성이 저하되고, 구체적으로는, 너트 용접 박리 하중이 저하되는 경향이 있다. 이 때문에, 상기 표층부에 있어서의 평균 산소 농도는 낮으면 낮을수록 좋고, 0질량%인 것이 가장 바람직하다. 즉, 상기 표층부에 있어서의 평균 산소 농도의 하한치로서는, 바람직하게는 0.03질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.02질량% 이상, 더 바람직하게는 0.01질량% 이상, 가장 바람직하게는 0질량% 이상이다. 이러하므로, 상기 표층부에 있어서의 평균 산소 농도가 상기 범위 내이면, 너트 프로젝션 용접성이 우수하고, 구체적으로는, 0.10질량% 이하이면, 너트 용접 박리 하중이 3200N 이상을 확보할 수 있다.

한편, 상기 합금화 용융 아연도금층과 상기 강판의 계면은, 상기 합금화 용융 아연도금 강판의 판 두께 방향에 있어서, 상기 합금화 용융 아연도금층의 주성분의 함유율이 높은 층과 상기 강판의 주성분인 Fe의 함유율이 높은 층의 계면을 의미한다. 예를 들어, 합금화 용융 아연도금 강판의 경우, Fe의 함유율과 Zn의 함유율이 동치가 되는 면을 가리킨다. 또한, 여기에서, 「표층부」란, 상기 강판과 상기 합금화 용융 아연도금층의 계면으로부터 상기 강판을 향해 1μm까지의 영역이며, 즉, 상기 계면으로부터 1μm의 깊이까지의 영역이다.

또한, 상기 표층부에 있어서의 평균 산소 농도는, 글로 방전 발광 분석법(Glow Discharge Optical Emission Spectrometry: GDOES)에 의해, 강판 표면으로부터 깊이 방향(판 두께 방향)에 있어서의 산소 농도의 프로파일을 구하는 것에 의해, 산출할 수 있다. 상기 표층부에 있어서의 평균 산소 농도는, 상기 합금화 용융 아연도금층과 상기 강판의 계면으로부터 판 두께 방향 내부를 향해 1μm의 위치까지의 영역의 산소 농도의 산술 평균치로 한다. 도금 강판에서는, 예를 들어, 용융 아연도금 강판의 경우, GDOES에 의해, Fe, Mn, Si, C, O, Zn, 및 Cr에 대해서도 농도 프로파일을 구한다. 용융 아연도금 강판에 있어서의 상기 표층부에 있어서의 평균 산소 농도는, 농도 프로파일에서 Fe와 Zn의 농도가 동일해진 개소를, 상기 합금화 용융 아연도금층과 상기 강판의 계면으로 간주하고, 이 계면으로부터 강판의 판 두께 방향 내부를 향해 1μm까지의 영역의 산소 농도의 산술 평균치로 한다.

［금속 조직］

상기 강판은, 상기 t/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 마르텐사이트가 50∼85면적%이고, 베이나이트가 15∼50면적%이며, 페라이트가 5면적% 이하이다. 상기 t/4 위치란, 상기 합금화 용융 아연도금 강판의 판 두께를 t로 했을 때의, 상기 합금화 용융 아연도금 강판의 표면으로부터, 판 두께 방향을 향해 t/4의 깊이의 위치이다. 그리고, 여기에서의 t/4 위치란, 상기 강판과 상기 합금화 용융 아연도금의 계면으로부터 상기 강판을 향해 1μm까지의 영역(표층부)보다도 깊은 위치이다.

상기 t/4 위치에 있어서의 금속 조성, 즉, 상기 강판(소지 강판)에 있어서의 상기 표층부 이외의 금속 조직에 있어서의 마르텐사이트의 면적률의 하한치는, 50면적% 이상, 바람직하게는 51면적% 이상, 보다 바람직하게는 52면적% 이상으로 한다. 또한, 마르텐사이트의 면적률의 상한치는, 85면적% 이하, 바람직하게는 83면적% 이하, 보다 바람직하게는 82면적% 이하로 한다.

또한, 베이나이트의 면적률의 하한치는, 15면적% 이상, 바람직하게는 17면적% 이상, 보다 바람직하게는 18면적% 이상으로 한다. 또한, 베이나이트의 면적률의 상한치는, 50면적% 이하, 바람직하게는 49면적% 이하, 보다 바람직하게는 48면적% 이하로 한다.

또한, 상기 강판(소지 강판)은, 상기 표층부 이외의 영역에서는, 마르텐사이트 및 베이나이트로 이루어지는 금속 조직이어도 되고, 마르텐사이트 및 베이나이트 이외의 다른 조직을 포함하고 있어도 된다. 상기 다른 조직으로서는, 페라이트, 펄라이트, 및 잔류 오스테나이트 등을 들 수 있다. 한편, 잔류 오스테나이트는, 예를 들어, X선 회절에 의해 측정된다. 이 중에서도, 예를 들어, 페라이트의 면적률의 상한치는, 5면적% 이하, 바람직하게는 4면적% 이하, 보다 바람직하게는 3면적% 이하로 한다. 또한, 상기 t/4 위치에 있어서의 페라이트의 면적률은 0면적%여도 되고, 즉, 페라이트의 면적률의 하한치는, 0면적% 이상, 바람직하게는 1면적% 이상, 보다 바람직하게는 2면적% 이상으로 한다.

상기 t/4 위치에 있어서의 금속 조성, 즉, 상기 강판(소지 강판)에 있어서의 상기 표층부 이외의 금속 조직이, 상기와 같은 조직인 것에 의해, 고강도인 합금화 용융 아연도금 강판, 구체적으로는, 인장 강도가 1100∼1300MPa, 항복 강도가 800MPa 이상, 신도가 8.0% 이상인 합금화 용융 아연도금 강판을 실현할 수 있다.

한편, 상기 금속 조직의 면적률은, 예를 들어, 이하와 같이 구할 수 있다. 우선, 나이탈로 부식시킨 상기 합금화 용융 아연도금 강판의 단면에 있어서의, 상기 t/4 위치를 주사형 전자 현미경(Scanning Electron Microscope: SEM)으로 관찰한다. 이 관찰에 의해, 각 금속 조직(마르텐사이트, 베이나이트, 및 페라이트)을 나눈다. 이들이 각각 차지하는 영역의 면적비를 구하는 것에 의해, 각 금속 조직의 면적률이 얻어진다.

다음에, 본 실시형태에 따른 합금화 용융 아연도금 강판의 성분 조성에 대해 설명한다. 한편, 하기 성분 조성에 있어서의 「%」는, 모두 「질량%」를 의미한다.

［C: 0.10% 이상 0.25% 이하］

C는, 강판의 강도를 향상시키는 데 기여하는 원소이다. 강판의 강도를 확보하기 위해서는, C 함유량은, 0.10% 이상, 바람직하게는 0.11% 이상, 보다 바람직하게는 0.12% 이상으로 한다. 그러나, C 함유량이 과잉이 되면, 열간 압연 후에 있어서의 강판의 강도가 상승하여, 냉간 압연 시에 균열이 생기는 등의 냉간 압연성이 저하된다. 이 때문에, C 함유량은, 0.25% 이하, 바람직하게는 0.23% 이하, 보다 바람직하게는 0.20% 이하로 한다.

［Si: 0% 초과 0.50% 이하］

Si는, 고용 강화 원소로서 알려져 있고, 연성의 저하를 억제하면서, 강도를 향상시키는 것에 유효하게 작용하는 원소이다. 이와 같은 효과를 발휘시키기 위해서는, Si를 함유시킨다. 즉, Si 함유량은, 0% 초과, 바람직하게는 0.050% 이상, 보다 바람직하게는 0.10% 이상으로 한다. 그러나, Si 함유량이 과잉이 되면, 비도금 등이 발생하거나 너트 프로젝션 용접성이 저하된다. 이 때문에, Si 함유량은, 0.50% 이하, 바람직하게는 0.48% 이하, 보다 바람직하게는 0.46% 이하로 한다.

［Mn: 2.0% 초과 3.5% 이하］

Mn은, 강판의 강도를 향상시키는 데 기여하는 원소이다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, Mn 함유량은, 2.0% 초과, 바람직하게는 2.1% 이상, 보다 바람직하게는 2.2% 이상으로 한다. 그러나, Mn 함유량이 과잉이 되면, 열간 압연 후의 강도가 상승하여, 냉간 압연 시에 균열이 생기는 등의 냉간 압연성이 저하된다. 이 때문에, Mn 함유량은, 3.5% 이하, 바람직하게는 3.3% 이하, 보다 바람직하게는 3.0% 이하로 한다.

［P: 0% 초과 0.1% 이하］

P는, 불가피적으로 함유하는 원소이며, 강판의 가공성을 저하시키는 원소이다. 이 때문에, P 함유량은, 0.1% 이하, 바람직하게는 0.08% 이하, 보다 바람직하게는 0.06% 이하로 한다. 한편, P 함유량은, 가능한 한 적은 편이 좋기 때문에, 0% 초과이면 되지만, 공업적으로는, 예를 들어, 0.0005% 이상이다.

［S: 0% 초과 0.05% 이하］

S는, P와 마찬가지로, 불가피적으로 함유하는 원소이며, MnS 등의 황화물을 형성하여, 강판의 굽힘 가공성 등의 가공성을 저하시키는 원소이다. 이 때문에, S 함유량은, 0.05% 이하, 바람직하게는 0.03% 이하, 보다 바람직하게는 0.01% 이하로 한다. 한편, S 함유량은, 가능한 한 적은 편이 좋기 때문에, 0% 초과이면 되지만, 공업적으로는, 예를 들어, 0.0001% 이상이다.

［Al: 0.01% 이상 0.10% 이하］

Al은, 탈산제로서 작용하는 원소이다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키려면, Al 함유량은, 0.01% 이상, 바람직하게는 0.02% 이상으로 한다. 그러나, Al 함유량을 과잉으로 늘려도, Al이 발휘하는 작용 효과가 포화된다. 비용을 억제하기 위해서도, Al 함유량은, 0.10% 이하, 바람직하게는 0.09% 이하, 보다 바람직하게는 0.08% 이하로 한다.

［Ti: 0% 초과 0.1% 이하］

Ti는, TiN을 생성시킴으로써 B와 N이 결합하여 B가 발휘하는 작용 효과가 저감되는 것을 억제할 수 있다. 즉, Ti 함유량은, 0% 초과, 바람직하게는 0.005% 이상, 보다 바람직하게는 0.01% 이상으로 한다. 그러나, Ti 함유량이 과잉이 되면, 열간 압연 후에 있어서의 강판의 강도가 상승하여, 냉간 압연 시에 균열이 생기는 등의 냉간 압연성이 저하된다. 이 때문에, Ti 함유량은, 0.1% 이하, 바람직하게는 0.09% 이하, 보다 바람직하게는 0.08% 이하로 한다.

［B: 0.0020% 이상 0.0050% 이하］

B는, 고온 변태상의 석출을 억제하는 원소이며, 강판의 고강도화를 가능하게 하는 원소이다. 이와 같은 효과를 유효하게 발휘시키기 위해, B 함유량은, 0.0020% 이상, 바람직하게는 0.0022% 이상, 보다 바람직하게는 0.0024% 이상으로 한다. 그러나, B 함유량을 과잉으로 늘려도, B가 발휘하는 작용 효과가 포화된다. 비용을 억제하기 위해서도, B 함유량은, 0.0050% 이하, 바람직하게는 0.0048% 이하, 보다 바람직하게는 0.0046% 이하로 한다.

［N: 0% 초과 0.01% 이하］

N은, P와 마찬가지로, 불가피적으로 함유하는 원소이며, BN을 형성하여 고용 B량이 감소됨으로써 고온 변태상의 석출 억제력을 저하시키는 원소이다. B가 발휘하는 작용 효과를 충분히 발휘시키기 위해, N 함유량은, 0.01% 이하, 바람직하게는 0.008% 이하, 보다 바람직하게는 0.006% 이하로 한다. 한편, N 함유량은, 가능한 한 적은 편이 좋기 때문에, 0% 초과이면 된다.

［Cr: 0% 초과 0.5% 이하］

Cr은, 담금질성을 높여 강판의 강도를 향상시키는 데 유효한 원소이다. 이와 같은 효과를 발휘시키기 위해서는, Cr을 함유시킨다. 즉, Cr 함유량은, 0% 초과, 바람직하게는 0.05% 이상, 보다 바람직하게는 0.1% 이상으로 한다. 그러나, Cr 함유량이 과잉이 되면, 도금성이 저하된다. 이 때문에, Cr 함유량은, 0.5% 이하, 바람직하게는 0.4% 이하로 한다.

［Mo: 0% 초과 0.5% 이하］

Mo는, 강판의 강도를 향상시키는 데 유효한 원소이다. 이와 같은 작용을 발휘시키기 위해서는, Mo를 함유시킨다. 즉, Mo의 함유량은, 0% 초과, 바람직하게는 0.05% 이상으로 한다. 그러나, Mo 함유량을 과잉으로 늘려도, Mo가 발휘하는 작용 효과가 포화된다. 비용을 억제하기 위해서도, Mo 함유량은, 0.5% 이하, 바람직하게는 0.4% 이하로 한다.

［그 외의 성분］

상기 강판은, 상기 성분 조성을 만족하고, 잔부는 철 및 불가피적 불순물이다. 상기 불가피적 불순물로서는, 예를 들어, 강 중에, 원료, 자재, 및 제조 설비 등의 상황에 따라 반입되는 경우가 있는, 상기 P, S, 및 N뿐만 아니라, O나, Pb, Bi, Sb, 및 Sn 등의 트램프 원소가 포함되는 경우가 있다. 한편, 여기에서의 불가피적 불순물은, 상기 P, S, 및 N 이외의 불순물이며, 예를 들어, O나, Pb, Bi, Sb, 및 Sn 등의 트램프 원소를 들 수 있다.

또한, 상기 강판에는, 필요에 따라서, Nb, V, Cu, 및 Ni 등의 원소를 이하에 나타내는 범위로 함유시켜도 되고, 함유되는 원소의 종류에 따라서, 상기 합금화 용융 아연도금 강판의 특성이 더욱 개선된다. 이들 원소는, 각각 이하에 나타내는 범위로, 단독으로 또는 적절히 조합하여 함유시킬 수 있다.

［Nb: 0% 이상 0.2% 이하］

Nb는, 강판의 조직을 미세화시키거나, 강판 중에 탄화물을 석출시켜, 강판의 강도를 향상시키는 데 유효한 원소이며, 필요에 따라서 함유시켜도 된다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키려면, Nb 함유량은, 바람직하게는 0% 초과이다. 한편, 상기 강판에는, Nb를 함유시키지 않아도 되기 때문에, Nb의 함유량은, 0% 이상이다. 그러나, Nb를 과잉으로 함유하면, 강판의 용접성 및 인성이 열화되는 경향이 있으므로, Nb의 함유량은, 바람직하게는 0.2% 이하이다.

［V: 0% 이상 0.2% 이하］

V는, 강판의 조직을 미세화시키거나, 강판 중에 탄화물을 석출시켜, 강판의 강도를 향상시키는 데 유효한 원소이며, 필요에 따라서 함유시켜도 된다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키려면, V 함유량은, 바람직하게는 0% 초과이다. 한편, 상기 강판에는, V를 함유시키지 않아도 되기 때문에, V의 함유량은, 0% 이상이다. 그러나, V를 과잉으로 함유하면, 강판의 용접성 및 인성이 열화되는 경향이 있으므로, V의 함유량은, 바람직하게는 0.2% 이하이다.

［Cu: 0% 이상 1% 이하］

Cu는, 강판의 내식성을 향상시켜, 이것에 의한 지연 파괴성을 향상시키는 데 유효한 원소이며, 필요에 따라서 함유시켜도 된다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키려면, Cu 함유량은, 바람직하게는 0% 초과이다. 한편, 상기 강판에는, Cu를 함유시키지 않아도 되기 때문에, Cu의 함유량은, 0% 이상이다. 그러나, Cu를 과잉으로 함유하면, 강판의 가공성이 저하되는 경향이 있으므로, Cu의 함유량은, 바람직하게는 1% 이하이다.

［Ni: 0% 이상 1% 이하］

Ni는, 강판의 내식성을 향상시켜, 이것에 의한 지연 파괴성을 향상시키는 데 유효한 원소이며, 필요에 따라서 함유시켜도 된다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키려면, Ni 함유량은, 바람직하게는 0% 초과이다. 한편, 상기 강판에는, Ni를 함유시키지 않아도 되기 때문에, Ni의 함유량은, 0% 이상이다. 그러나, Ni를 과잉으로 함유하면, 강판의 가공성이 저하되는 경향이 있으므로, Ni의 함유량은, 바람직하게는 1% 이하이다.

［합금화 용융 아연도금층］

상기 합금화 용융 아연도금층은, 합금화 용융 아연도금 강판에 구비되는 합금화 용융 아연도금층이면, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 상기 합금화 용융 아연도금층의 부착량(도금 부착량)은, 편면당, 45∼65g/m²인 것이 바람직하다.

상기 합금화 용융 아연도금 강판은, 전술한 바와 같이, 고강도이다. 구체적으로는, 인장 강도의 하한치로서는, 1100MPa 이상인 것이 바람직하고, 1150MPa 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 인장 강도는 높으면 높을수록 바람직하고, 특별히 한정되지 않지만, 실제로는, 1300MPa 이하가 되어, 인장 강도의 상한치를 든다고 하면, 1300MPa 이하이다. 또한, 항복 강도의 하한치로서는, 800MPa 이상인 것이 바람직하고, 810MPa 이상인 것이 보다 바람직하다. 항복 강도의 상한치는, 신도의 저하의 관점에서 980MPa 이하이다.

또한, 상기 합금화 용융 아연도금 강판은, 신도의 하한치로서는, 8.0% 이상인 것이 바람직하고, 8.2% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 신도는 높으면 높을수록 바람직하고, 특별히 한정되지 않는다.

한편, 인장 강도, 항복 강도, 및 신도는, 예를 들어, JIS Z 2241:2011에 준거한 인장 시험에 의해 측정할 수 있다.

［합금화 용융 아연도금 강판의 제조 방법］

다음에, 본 실시형태에 따른 합금화 용융 아연도금 강판의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 실시형태에 따른 합금화 용융 아연도금 강판의 제조 방법은, 전술한 합금화 용융 아연도금 강판을 제조하는 방법이다. 그리고, 이 제조 방법은, 우선, 상기 강판의 성분 조성을 갖는 강 소재를, 1100∼1300℃에서 균열하고, 마무리 온도를 850∼950℃로 하여 열간 압연하고, 630∼680℃에서 권취하는 것에 의해, 열연재를 얻는다(열간 압연 공정). 다음에, 상기 열연재를, 3∼20질량%의 염산을 이용하여, 60∼90℃의 조건하에서, 35∼200초간 산세한다(산세 공정). 다음에, 상기 산세 후의 열연재를 냉간 압연하는 것에 의해, 냉연재를 얻는다(냉간 압연 공정). 다음에, 상기 냉연재를, Ac₃점 이상 880℃ 미만에서, 노점이 -25℃ 이하인 조건하에서 균열하고, 380∼500℃의 냉각 정지 온도까지 3.0℃/초 이상으로 냉각하고, 상기 냉각 정지 온도에서 15초간 이상 유지하는 소둔을 행하는 것에 의해, 강판을 얻는다(소둔 공정). 마지막으로, 상기 강판에 도금 처리를 실시하는 것에 의해, 상기 강판 상에 상기 합금화 용융 아연도금층을 형성한다(도금 공정). 상기 제조 방법은, 전술한 바와 같이, 상기 열간 압연 공정, 상기 산세 공정, 상기 냉간 압연 공정, 상기 소둔 공정, 및 상기 도금 공정을 순차로 구비한다. 이와 같은 제조 방법에 의하면, 전술한 바와 같은, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판을 적합하게 제조할 수 있다.

이하, 각 공정에 대해 설명한다.

［열간 압연 공정］

우선, 열간 압연 공정이 실시된다. 상기 열간 압연 공정에서는, 우선, 통상적 방법에 따라 강을 용제한 후, 연속 주조하는 것에 의해 얻어진 슬래브 등의 강편이, 가열로에 있어서 1100℃∼1300℃로 균열된다. 이 강편은, 상기의 성분 조성을 갖는다.

가열된 강편이 열연 라인에 놓여져, 압연기에 의해 소정의 두께를 갖는 강판(열연재)으로 열간 압연된다. 이 열간 압연은, 소정의 마무리 온도의 범위 내에서 완료되도록 행해진다. 그 후, 상기 열연재가 코일러 등에 의해 소정의 권취 온도에서 권취된다. 본 실시형태에서는, 마무리 온도는 850℃∼950℃로 하고, 권취 온도는 630∼680℃로 한다.

상기 균열 온도가 지나치게 낮으면, 첨가 원소의 용체화가 부족한 경향이 있다. 또한, 상기 균열 온도가 지나치게 높으면, 산화 스케일이 두꺼워져, 스케일 제거 등에 시간을 요하여, 생산성이 악화되는 경향이 있다. 따라서, 상기 균열 온도가 상기 범위 내이면, 탄화물 등의 용체화가 진행되어 균질한 소둔판 조직이 얻어진다.

상기 마무리 온도가 지나치게 낮으면, 소둔판 조직이 불균일해져, 신도가 저하되는 경향이 있다. 또한, 상기 마무리 온도가 지나치게 높으면, 소둔판 조직이 조대화되어, 신도가 저하되는 경향이 있다. 따라서, 상기 마무리 온도가 상기 범위 내이면, 균질한 소둔판 조직이 얻어져 가공성이 향상된다.

상기 권취 온도가 지나치게 낮으면, 열연판 강도가 높아져 냉간 압연성이 악화되는 경향이나 도금성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 상기 권취 온도가 지나치게 높으면, 표층부의 평균 산소 농도가 높아지는 경향이 있다. 따라서, 상기 권취 온도가 상기 범위 내이면, 우수한 도금성과 너트 용접성이 겸비된다.

［산세 공정］

다음에, 산세 공정이 실시된다. 상기 산세 공정에서는, 권취된 코일로부터 조출된 강판(열연재)을, 산세액에 침지한다. 구체적으로는, 산세액으로서, 농도 3∼20질량%의 염산을 이용하고, 산세액 온도로서, 60∼90℃의 조건하에서, 35∼200초간의 산세 시간으로 산세한다.

상기 산세액의 염산 농도의 하한치로서는, 3질량% 이상, 바람직하게는 5질량% 이상, 보다 바람직하게는 7질량% 이상이다. 또한, 상기 산세액의 염산 농도의 상한치로서는, 20질량% 이하, 바람직하게는 19질량% 이하, 보다 바람직하게는 18질량% 이하이다.

상기 산세액 온도의 하한치로서는, 60℃ 이상, 바람직하게는 65℃ 이상, 보다 바람직하게는 70℃ 이상이다. 또한, 상기 산세액 온도의 상한치로서는, 90℃ 이하, 바람직하게는 88℃ 이하, 보다 바람직하게는 85℃ 이하이다.

상기 산세 시간의 하한치로서는, 35초간 이상, 바람직하게는 40초간 이상이다. 또한, 상기 산세 시간의 상한치로서는, 200초간 이하, 바람직하게는 180초간 이하, 보다 바람직하게는 160초간 이하이다.

산세액의 염산 농도가 지나치게 낮으면, 산세 능력이 불충분해지는 경향이 있다. 또한, 산세액 온도가 지나치게 낮은 경우도, 산세 시간이 지나치게 짧은 경우도, 산세 능력이 불충분해지는 경향이 있다. 산세 능력이 불충분한 경우에는, 열연으로 생성된 스케일 제거가 불충분해져, 강판 표면의 성상 악화나 압연 롤의 표면 손상을 가져와, 생산성이 악화되는 경향이 있다. 한편, 산세액의 염산 농도를 높이고, 산세액 온도를 높이고, 및 산세 시간을 길게 하는 것 등에 의해, 강판을 과잉으로 산세해도, 스케일 제거의 효과는 포화된다.

［냉간 압연 공정］

다음에, 냉간 압연 공정이 실시된다. 상기 냉간 압연 공정에서는, 산세된 강판(열연재)을, 소정의 두께까지 실온에서 압연한다. 상기 냉간 압연으로서는, 특별히 한정되지 않고, 통상적 방법에 따른, 종래의 냉간 압연 등을 들 수 있다.

［소둔 공정］

다음에, 소둔 공정이 실시된다. 상기 소둔 공정에서는, 냉간 압연된 강판(냉연재)을, Ac₃점 이상 880℃ 미만의 온도, 노점이 -25℃ 이하인 조건하에서 균열한 후, 평균 냉각 속도 3.0℃/초 이상으로, 냉각 정지 온도인 380∼500℃까지 냉각하고, 상기 냉각 정지 온도에서 15초간 이상 유지한다.

상기 균열 온도의 하한치로서는, Ac₃점 이상, 바람직하게는 Ac₃점+10℃ 이상이다. 상기 균열 온도의 상한치로서는, 880℃ 미만이다. 한편, Ac₃점은, 하기 식(1)로 규정된다.

Ac₃(℃)=910-203×[C]^1/2+44.7×[Si]-30×[Mn]+700×[P]+400×[Al]+400×[Ti]+104×[V]-11×[Cr]+31.5×[Mo]-20×[Cu]-15.2×[Ni] (3)

상기 균열 온도가 지나치게 낮으면, 강도가 저하되는 경향이 있다. 또한, 상기 균열 온도가 지나치게 높으면, 너트 용접성이 저하되는 경향이나 신도가 저하되는 경향이 있다. 이것은, 상기 균열 온도가 지나치게 높으면, 표층부에 있어서의 평균 산소 농도(표층 산소 농도)가 높아지는 것에 의한다고 생각된다. 따라서, 상기 균열 온도가 상기 범위 내이면, 원하는 강도와 신도가 얻어진다.

상기 노점의 하한치로서는, 바람직하게는 -55℃ 이상, 보다 바람직하게는 -50℃ 이상이다. 상기 노점의 상한치로서는, -25℃, 바람직하게는 -30℃ 이하, 보다 바람직하게는 -35℃ 이하이다.

상기 노점이 지나치게 낮으면, 가스 유량의 증량이 필요해져, 제조 비용이 증가하는 경향이 있다. 또한, 상기 노점이 지나치게 높으면, 너트 프로젝션 용접성이 저하되는 경향이 있다. 이것은, 표층부에 있어서의 평균 산소 농도가 높아, 용접 계면부에 존재하는 Si계의 산화물이 많기 때문이라고 생각된다.

상기 균열 공정에 있어서의 균열 시간의 하한치로서는, 바람직하게는 20초간 이상, 보다 바람직하게는 30초간 이상이다. 상기 균열 시간의 상한치로서는, 150초간 이하, 보다 바람직하게는 140초간 이하이다. 상기 균열 시간이 지나치게 짧으면, 역변태 거동이 불충분해져, 강도가 저하되는 경향이 있다. 또한, 상기 균열 시간이 지나치게 길면, 조직이 조대화되어, 신도가 저하되는 경향이 있다. 따라서, 상기 균열 시간이 상기 범위 내이면, 원하는 인장 특성이 얻어지는 경향이 있다.

상기 균열 공정의 분위기로서는, 예를 들어, N₂에 4체적%의 H₂를 혼합한 혼합 가스 분위기(N₂-4%H₂)에서 행하는 것이 바람직하다.

상기 평균 냉각 속도의 하한치로서는, 3.0℃/초 이상, 바람직하게는 3.2℃/초 이상이다. 상기 평균 냉각 속도의 상한치로서는, 바람직하게는 15.0℃/초 이하, 보다 바람직하게는 14.8℃/초 이하이다.

상기 평균 냉각 속도가 지나치게 낮으면, 강도가 저하되는 경향이 있다. 또한, 상기 평균 냉각 속도가 지나치게 높으면, 생산 안정성이 악화되거나 제조 비용이 높아지는 경향이 있다. 따라서, 상기 평균 냉각 속도가 상기 범위 내이면, 고온 변태상의 석출이 억제되어, 원하는 인장 강도가 얻어지는 경향이 있다.

상기 냉각 정지 온도의 하한치로서는, 380℃ 이상, 바람직하게는 390℃ 이상, 보다 바람직하게는 400℃ 이상이다. 상기 냉각 정지 온도의 상한치로서는, 500℃ 이하, 바람직하게는 490℃ 이하, 보다 바람직하게는 480℃ 이하이다.

상기 냉각 정지 온도가 지나치게 낮으면, 강도가 증가하고, 신도가 저하되는 경향이 있다. 또한, 상기 냉각 정지 온도가 지나치게 높으면, 강도가 증가하고, 신도가 저하되는 경향이 있다. 따라서, 상기 냉각 정지 온도가 상기 범위 내이면, 원하는 인장 특성이 얻어진다.

상기 냉각 정지 온도에서의 유지 시간의 하한치로서는, 15초간 이상, 바람직하게는 20초간 이상이다. 상기 유지 시간의 상한치로서는, 바람직하게는 150초간 이하, 보다 바람직하게는 140초간 이하이다.

상기 유지 시간이 지나치게 짧으면, 강도가 증가하고, 신도가 저하되는 경향이 있다. 또한, 상기 유지 시간이 지나치게 높으면, 강도가 저하되는 경향이 있다. 따라서, 상기 유지 시간이 상기 범위 내이면, 원하는 인장 특성이 얻어진다.

［도금 공정］

다음에, 도금 공정이 실시된다. 상기 도금 공정에서는, 상기 소둔 공정에서 얻어진 강판(소둔재)에 대해서, 합금화 용융 아연도금 처리를 실시한다. 상기 합금화 용융 아연도금 처리로서는, 구체적으로는, 상기 소둔 공정에서 얻어진 강판(소둔재)을, 냉각 정지 온도에서 유지한 후, 아연도금욕에 침지시키고, 500∼600℃에서 합금화 처리를 행하는 처리 등을 들 수 있다. 또한, 상기 도금 공정은, 상기 합금화 용융 아연도금층의 부착량(도금 부착량)이, 편면당, 45∼65g/m²가 되는 도금 공정이 바람직하다.

이상의 공정에 의해, 본 실시형태에 따른 합금화 용융 아연도금 강판을 제조할 수 있다.

본 명세서는, 전술한 바와 같이, 다양한 태양의 기술을 개시하고 있지만, 그 중 주된 기술을 이하에 정리한다.

본 발명의 일 국면은, 강판과, 상기 강판의 표면 상에 합금화 용융 아연도금층을 구비하는 합금화 용융 아연도금 강판으로서, 상기 강판은, 질량%로, C: 0.10% 이상 0.25% 이하, Si: 0% 초과 0.50% 이하, Mn: 2.0% 초과 3.5% 이하, P: 0% 초과 0.1% 이하, S: 0% 초과 0.05% 이하, Al: 0.01% 이상 0.10% 이하, Ti: 0% 초과 0.1% 이하, B: 0.0020% 이상 0.0050% 이하, N: 0% 초과 0.01% 이하, Cr: 0% 초과 0.5% 이하, 및 Mo: 0% 초과 0.5% 이하를 함유하고, 잔부가 철 및 불가피적 불순물이며, 상기 강판은, 상기 강판과 상기 합금화 용융 아연도금층의 계면으로부터 상기 강판을 향해 1μm까지의 영역에 있어서의 평균 산소 농도가 0.10질량% 이하이고, 상기 합금화 용융 아연도금 강판의 판 두께를 t로 했을 때의 t/4 위치에 있어서의 금속 조직에 있어서, 마르텐사이트가 50∼85면적%이고, 베이나이트가 15∼50면적%이며, 페라이트가 5면적% 이하인 합금화 용융 아연도 도금 강판이다.

이와 같은 구성에 의하면, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판을 제공할 수 있다. 구체적으로는, 인장 강도가 1100∼1300MPa, 항복 강도가 800MPa 이상, 신도가 8.0% 이상인 고강도 도금 강판이어도, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판을 제공할 수 있다. 또한, 이 합금화 용융 아연도금 강판은, 자동차용으로서 적합하게 이용할 수 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판을 적합하게 제조할 수 있다.

본 발명에 의하면, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판을 제공할 수 있다. 또한, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판의 제조 방법을 제공할 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 원래 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니고, 전·후기의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 가하여 실시하는 것도 물론 가능하고, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

실험 No. 1∼16

［강의 성분 조성］

우선, 하기 표 1에 나타내는 강종 a∼g에 나타내는 성분 조성이 되도록, 강 소재(잔부는 철 및 불가피적 불순물이다)를 용제하고, 용제된 강 소재(강편)를, 열간 압연, 산세, 냉간 압연, 소둔, 및 도금 처리하는 것에 의해, 도금 강판을 얻었다. 또한, 하기 표 1에 나타내는 강종 h, i에 나타내는 성분 조성이 되도록, 강 소재(잔부는 철 및 불가피적 불순물이다)를 용제하고, 용제된 강 소재(강편)(120mm각×350mm)(래버러토리재: 강종 h, i)를, 열간 압연, 산세, 냉간 압연, 소둔, 및 도금 처리하는 것에 의해, 도금 강판을 얻었다. 한편, 하기 표 1에는, 강종 a∼i에 나타내는 성분 조성의 강판의 Ac₃점도 나타낸다. 또한, 강종 a∼g에 나타내는 성분 조성이 되도록 제조한 강판은, 실기 설비에서 제조한 강판이며, 강종 h, i에 나타내는 성분 조성이 되도록 제조한 강판은, 래버러토리 설비에 의해 제조한 강판이다.

＜실험 No. 1∼13(강종 a∼g를 이용하여, 실기 설비에서 제조한 예)＞

［열간 압연］

제조한 각 강편(강종 a∼g)을, 1100∼1300℃에서 균열하고, 마무리 온도를 850∼950℃로 하여 열간 압연하고, 하기 표 2에 나타내는 권취 온도로 권취했다.

［산세］

(실험 No. 1∼9, 11∼13)

권취된 강판(열연재)은, 평균 농도 10질량%의 염산이 되는 복수의 산세조에 침지하여 산세를 행했다. 구체적으로는, 액온(산세액 온도)을 85℃로 한 산세액에, 상기 열연재를 40초간 침지시켰다.

(실험 No. 10)

한편, 실험 No. 10에 있어서의 산세 공정은, 산세 시간을 40초간으로부터 150초간으로 바꾼 것 이외에는, 실험 No. 1∼9, 11∼13의 산세 공정과 마찬가지로 행했다.

［소둔］

냉간 압연한 냉연재를, 소둔로로서, 올 래디언트 튜브 타입의 소둔로, 또는 NOF 타입의 소둔로를 이용하여 소둔했다. 한편, 표 2에 있어서, 올 래디언트 튜브 타입의 소둔로를 이용했을 경우, 노의 항목으로서, 1로 나타내고, NOF 타입의 소둔로를 이용했을 경우, 노의 항목으로서, 2로 나타낸다.

1. 올 래디언트 튜브 타입의 소둔로를 이용했을 경우

냉간 압연한 냉연재를, N₂에 4체적%의 H₂를 혼합한 혼합 가스 분위기(N₂-4%H₂)에서, 표 2에 나타내는 균열 시간, 표 2에 나타내는 노점의 조건하에서, 표 2에 나타내는 균열 온도에서 균열했다. 그 후, 표 2에 나타내는 냉각 속도(평균 냉각 속도)로, 표 2에 나타내는 냉각 정지 온도까지 냉각했다. 그 후, 표 2에 나타내는 냉각 정지 온도에서, 표 2에 나타내는 유지 시간 유지했다.

2. NOF 타입의 소둔로를 이용했을 경우

NOF 타입의 소둔로를 이용했을 경우, 산화 공정 후, 환원 공정을 실시한다. 이 때문에, 냉간 압연한 냉연재에 산화 공정을 실시한 후, 환원 공정을 실시할 때, 산화 공정을 실시한 냉연재를, 표 2에 나타내는 노점의 조건하에서, 표 2에 나타내는 균열 온도에서 균열했다. 그 후, 표 2에 나타내는 냉각 속도(평균 냉각 속도)로, 표 2에 나타내는 냉각 정지 온도까지 냉각했다. 그 후, 표 2에 나타내는 냉각 정지 온도에서, 표 2에 나타내는 유지 시간 유지했다. 한편, 산화 공정은, 공기비 0.9∼1.2의 분위기에서 행하고, 환원 공정은, N₂에 15체적%의 H₂를 혼합한 혼합 가스 분위기(N₂-15%H₂)에서 행했다.

［도금 처리］

소둔한 강판(소둔재)을, 냉각 정지 온도에서 유지한 후, 아연도금욕에 침지시키고, 500∼600℃에서 합금화 처리를 실시했다. 그렇게 하는 것에 의해, 도금 강판으로서, 실험 No. 1∼13에 따른 합금화 용융 아연도금 강판이 얻어졌다.

［표층부의 평균 산소 농도］

실험 No. 1∼13에 따른 각 합금화 용융 아연도금 강판의, 표층부에 있어서의 평균 산소 농도를 글로 방전 발광 분석법(GDOES)에 의해 측정했다. 산소 농도 측정에는, 하기 너트 박리 하중을 측정한 박리 시험에 이용한 시험편을 이용하여, 용접 및 박리 시험의 영향을 받고 있지 않은 영역에 대하여 측정했다.

합금화 용융 아연도금 강판의, 표면으로부터의 판 두께 방향에 있어서의, Fe 및 Zn의 농도 프로파일을 구하고, 이 농도 프로파일에서 Fe의 농도와 Zn의 농도가 동일해진 개소를, 합금화 용융 아연도금층과 강판의 계면으로 했다. 그리고, 합금화 용융 아연도금 강판의, 표면으로부터의 판 두께 방향에 있어서의 산소 농도의 프로파일을 구하고, 상기 계면으로부터 판 두께 방향 내부를 향해 1μm의 위치까지의 1μm간의 영역(표층부)의 산소 농도의 평균치를 산출했다. 이 평균치가, 표층부의 평균 산소 농도이다.

한편, GDOES의 측정 조건은 이하와 같이 했다.

장치: 주식회사 리가쿠제의 GDA750

측정 주파수: 논 펄스 측정

애노드 직경(분석 영역): 직경 4mm

방전 전력: 30W

Ar 가스압: 2.5hPa

측정 대상 원소: Fe, Mn, Si, C, O, Zn, Cr

［금속 조직］

실험 No. 1∼13에 따른 각 합금화 용융 아연도금 강판에 있어서의, 금속 조직(t/4 위치의 조직 분율)을 이하와 같이 측정했다.

상기 각 합금화 용융 아연도금 강판의 압연 방향에 평행한 단면으로서, t/4 위치의 단면이 나타나도록 연마하고, 나이탈액으로 부식시켜, 금속 조직을 현출시켰다. 이 면을, SEM으로, 관찰 배율 1000배로 관찰했다. 그 관측 결과로부터, 점산법(100점)으로, 전체 조직에 대한, 마르텐사이트, 베이나이트, 및 페라이트의 각각의 면적률을 산출했다. 구체적으로는, 우선, 촬영한 사진에 대해, 등간격의 10개의 종선과 등간격의 10개의 횡선을, 격자 모양이 되도록 그었다. 이것에 의해, 종선과 횡선의 교점을 100개 형성했다. 100개의 교점 중, 마르텐사이트, 베이나이트, 및 페라이트의 각각이 위치하는 교점의 수를 계측했다. 마르텐사이트가 위치하는 교점의 수를, 교점의 총수(100개)로 나누는 것에 의해, 마르텐사이트의 면적률을 구했다. 베이나이트 및 페라이트에 관해서도, 마찬가지로, 각각의 면적률을 구했다.

한편, 금속 조직은, 이하와 같이 분별했다. 합금화 용융 아연도금 강판의 t/4 위치의 단면을 관찰한 SEM 사진의 일례를 도 1에 나타낸다. 도 1에 있어서, 1로 나타나는 바와 같은, 흑색으로 보이고 그 내부에 미세한 백색 입자를 갖고 있지 않은 것을 페라이트라고 판단했다. 도 1에 있어서, 2로 나타나는 바와 같은, 흑색으로 보이고 내부에 미세한 백색 입자를 갖는 것을 베이나이트라고 판단했다. 도 1에 있어서, 3으로 나타나는 바와 같은, 전면 백색으로 보이는 것을 마르텐사이트라고 판단했다.

실험 No. 1∼13에 따른 각 합금화 용융 아연도금 강판의, 인장 강도, 항복 강도, 신도, 도금성, 및 너트 박리 하중은, 이하와 같이 하여 측정했다.

［인장 강도, 항복 강도, 및 신도］

실험 No. 1∼13에 따른 각 합금화 용융 아연도금 강판의, 인장 강도 TS, 항복 강도 YS, 및 신도 EL은, JIS Z 2241:2011에 준거한 인장 시험에 의해 측정했다. 구체적으로는, 실험 No. 1∼13에 따른 합금화 용융 아연도금 강판으로부터, 인장 강도, 항복 강도, 및 신도를 측정하기 위한 시험편을 절출했다. 시험편은, JIS Z 2241:2011에 규정되는 5호 시험편으로 했다. 그 때, 시험편은, 그의 긴 방향이 압연 방향에 수직한 방향(코일 폭 방향)과 평행이 되도록 채취했다. 이 시험편을 이용하여, JIS Z 2241(2011)에 준거한 인장 시험(인장 속도 10mm/분, 상온)에 의해 측정했다.

［도금 부착량］

실험 No. 1∼13에 따른 각 합금화 용융 아연도금 강판의, 상기 합금화 용융 아연도금층의 부착량(도금 부착량)은, 용해법에 의해 도출했다.

［도금성］

실험 No. 1∼13에 따른 각 합금화 용융 아연도금 강판의 표면을 육안으로 관찰했다. 그 결과, 비도금이나 합금화 불균일 등을 확인할 수 없고, 도금성이 우수하다고 판단되면, 「○」라고 평가하고, 비도금이나 합금화 불균일 등을 확인할 수 있고, 도금성이 뒤떨어지고 있다고 판단되면, 「×」라고 평가했다.

［너트 박리 하중］

실험 No. 1∼13에 따른 각 합금화 용융 아연도금 강판의 너트 프로젝션 용접성을 평가하기 위해, 박리 시험으로서 하기의 「압입 박리 시험」을 행하고, 그 때의 박리 하중(너트 박리 하중)을 측정했다.

박리 시험에는, 합금화 용융 아연도금 강판으로부터 채취한 50mm각의 시험편을 사용했다. 시험편의 중앙에는, 직경 11mm의 관통공을 형성시키고, 관통공과 동심이 되도록, 도 2에 나타내는 바와 같은, 좌면에 돌기부(프로젝션)를 구비한 육각 용접(M10) 너트(프로젝션 너트)를 시험편에 용접했다. 용접 조건은, 이하와 같이 했다.

용접기: 직류 용접기

가압력: 4000N

통전 시간: 133밀리초(8사이클, 60Hz)

전류치: 9.5kA

프로젝션 너트(11)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 용접되는 면의 6개의 변 중 1개 간격의 변의 중앙부 근방에 각각 1개의 용접 돌기부(12)를 구비한다. 용접 돌기부(12)는, 대략 삼각추대상이다. 한편, 도 2는, 너트 박리 시험에 이용한 프로젝션 너트의 평면도이다.

(압입 박리 시험)

압입 박리 시험은, JIS B 1196 부속서 A의 압입 박리 시험 방법을 참고로 하여 행했다. 구체적으로는, 평가재인 합금화 용융 아연도금 강판을, 스페이서의 구멍 직경이 30mm인 지그에 설치하고, 평가재에 용접된 너트에 볼트를 통과시키고, 하중의 중심을 볼트의 중심과 가능한 한 일치시켜, 압입 속도 5mm/분의 조건으로, 상기 볼트를 압입하고, 합금화 용융 아연 강판으로부터 너트가 박리될 때의 하중(너트 박리 하중)을 측정했다. 한편, 이 너트 박리 하중이 3200N 이상을 합격으로 했다.

이들의 결과를, 제조 조건, 표층부에 있어서의 평균 산소 농도, 조직 분율, 합금화 용융 아연도금 강판의 판 두께, 및 도금 부착량과 함께, 표 2 및 표 3에 나타낸다. 한편, 실험 No. 2에 따른 합금화 용융 아연도금 강판은, 도금성이 나빠서, 표층부에 있어서의 평균 산소 농도, 도금 부착량 및 너트 박리 하중을 측정하고 있지 않고, 표 2 및 표 3에 있어서, 「-」라고 나타낸다.

＜실험 No. 14∼16(강종 h, i를 이용하여, 레버러토리 설비에서 제조한 예)＞

［열간 압연］

제조한 각 레버러토리재를, 1250℃에서 30분간 균열하고, 마무리 온도를 885∼920℃, 마무리 두께 2.3mm가 되도록 열간 압연하고, 하기 표 2에 나타내는 권취 온도에서 권취했다고 모의되는 냉각을 행했다.

［산세］

열간 압연시킨 강판(열연재)은, 평균 농도 12질량%의 염산이 되는 산세조에 침지하여 산세를 행했다. 구체적으로는, 액온(산세액 온도)을 80℃로 한 산세액에, 상기 열연재를 10분간 침지시켰다.

［냉간 압연］

산세한 강판을, 판 두께가 2.3mm로부터 1.4mm가 되도록, 냉간 압연했다.

［소둔］

냉간 압연한 냉연재를, 두께 1.4mm, 폭 150mm, 길이 70mm로 절출하고, 이 절출한 냉연재를, 레버러토리 열처리로(CAL 시뮬레이터)를 이용하여 소둔했다. 한편, 표 2에 있어서, 노의 항목으로서, 3으로 나타낸다. 구체적으로는, 냉간 압연 한 냉연재를, 표 2에 나타내는 균열 시간, 표 2에 나타내는 균열 온도에서 균열했다. 그 후, 표 2에 나타내는 냉각 속도(평균 냉각 속도)로, 표 2에 나타내는 냉각 정지 온도까지 냉각했다. 그 후, 표 2에 나타내는 냉각 정지 온도에서, 표 2에 나타내는 유지 시간 유지했다.

［열처리］

합금화 용융 아연도금 강판을 얻는, 후술하는 도금 처리와는 별도로, 도금층은 형성시키지 않고, 상기 도금 처리에 있어서의 히트 패턴과 동일한 히트 패턴이 되도록 열처리를 행했다. 한편, 이것에 의해 얻어진 강판은, 열처리후 강판이라고 부른다. 즉, 각각, 실험 No. 14∼16에 따른, 열처리후 강판이라고 부른다.

［금속 조직］

실험 No. 14∼16에 따른, 열처리후 강판에 있어서의, 금속 조직(t/4 위치의 조직 분율)을 이하와 같이 측정했다.

우선, 상기 각 열처리후 강판(두께 1.4mm, 폭 150mm, 길이 70mm)을, 두께 1.4mm, 폭 15mm, 길이 10mm로 절출하고, 이 절출한 열처리후 강판의 압연 방향에 평행한 단면으로서, t/4 위치의 단면이 나타나도록 연마하고, 나이탈액으로 부식시켜, 금속 조직을 현출시켰다. 이 면을, SEM으로, 관찰 배율 1000배로 관찰했다. 그 관측 결과로부터, 점산법(100점)으로, 전체 조직에 대한, 마르텐사이트, 베이나이트, 및 페라이트의 각각의 면적률을 산출했다. 구체적으로는, 우선, 촬영한 사진에 대해, 등간격의 10개의 종선과 등간격의 10개의 횡선을, 격자 모양이 되도록 그었다. 이것에 의해, 종선과 횡선의 교점을 100개 형성했다. 100개의 교점 중, 마르텐사이트, 베이나이트, 및 페라이트의 각각이 위치하는 교점의 수를 계측했다. 마르텐사이트가 위치하는 교점의 수를, 교점의 총수(100개)로 나누는 것에 의해, 마르텐사이트의 면적률을 구했다. 베이나이트 및 페라이트에 관해서도, 마찬가지로, 각각의 면적률을 구했다.

한편, 금속 조직은, 이하와 같이 분별했다. 열처리후 강판의 t/4 위치의 단면을 관찰한 SEM 사진의 일례를 도 1에 나타낸다. 도 1에 있어서, 1로 나타나는 바와 같은, 흑색으로 보이고 그 내부에 미세한 백색 입자를 갖고 있지 않은 것을 페라이트라고 판단했다. 도 1에 있어서, 2로 나타나는 바와 같은, 흑색으로 보이고 내부에 미세한 백색 입자를 갖는 것을 베이나이트라고 판단했다. 도 1에 있어서, 3으로 나타나는 바와 같은, 전면 백색으로 보이는 것을 마르텐사이트라고 판단했다. 또한, 상기 열처리 후 강판은, 상기 합금화 용융 아연도금 강판과 히트 패턴이 동일하므로, 합금화 용융 아연도금층의 존재의 유무 이외에는 동일하고, 예를 들어, 금속 조직도 동일하다.

실험 No. 14∼16에 따른 각 열처리후 강판의, 인장 강도, 항복 강도, 및 신도는, 전술한 인장 강도, 항복 강도, 및 신도의 측정 방법과 마찬가지의 방법에 의해 측정했다. 한편, 상기 열처리후 강판은, 상기 합금화 용융 아연도금 강판(실험 No. 1∼13: 실험 No. 1∼13에 따른 각 합금화 용융 아연도금 강판(실기 도금재), 실험 No. 14∼16: 실험 No. 14∼16에 따른 각 합금화 용융 아연도금 강판(레버러토리 도금재))과 히트 패턴이 동일하므로, 합금화 용융 아연도금층의 존재의 유무 이외에는 동일하고, 예를 들어, 상기 열처리후 강판의 인장 강도, 항복 강도, 및 신도는, 상기 합금화 용융 아연도금 강판에 있어서의 강판의 인장 강도, 항복 강도, 및 신도와 동일하다.

［표층부의 평균 산소 농도］

실험 No. 14∼16에 따른 각 합금화 용융 아연도금 강판의, 표층부에 있어서의 평균 산소 농도를 글로 방전 발광 분석법(GDOES)에 의해 측정했다. 산소 농도 측정에는, 하기 너트 박리 하중을 측정한 박리 시험에 이용한 시험편을 이용하여, 용접 및 박리 시험의 영향을 받고 있지 않은 영역에 대하여 측정했다.

한편, GDOES의 측정 조건은 이하와 같이 했다.

장치: 마커스형 고주파 글로 방전 발광 분석 장치(rf-GD-OES)(주식회사 호리바 제작소제의 GD-Profiler2)

측정 주파수: 논 펄스 측정

애노드 직경(분석 영역): 직경 4mm

방전 전력: 35W

Ar 가스압: 6.0hPa

측정 대상 원소: Fe, Mn, Si, C, O, Zn, Cr

［도금 처리］

소둔한 강판(소둔재)을, 도금 부착량이, 편면당, 50g/m²가 되도록, 합금화 용융 아연도금층을 형성시켰다. 구체적으로는, 소둔한 강판(소둔재)을, 냉각 정지 온도(예를 들어, 실험 No. 1의 경우, 460℃)에서 유지한 후, Al 농도가 0.13질량%, 욕온 460℃의 아연도금욕에 4초간 침지시키고, 인상 속도 100mm/초로 인상하고, 200L/분으로 와이핑하는 것에 의해, 도금 처리를 실시했다. 이 도금 처리를 실시한 강판을, 판온 500℃에서 18초간 유지하는 것에 의해, 합금화 처리를 실시했다. 그렇게 하는 것에 의해, 도금 강판으로서, 실험 No. 14∼16에 따른 합금화 용융 아연도금 강판이 얻어졌다.

［도금 부착량］

실험 No. 14∼16에 따른 각 합금화 용융 아연도금 강판의, 상기 합금화 용융 아연도금층의 부착량(도금 부착량)은, 전술한 도금 부착량의 측정 방법과 마찬가지의 방법에 의해 측정했다.

［도금성 및 너트 박리 하중］

실험 No. 14∼16에 따른 각 합금화 용융 아연도금 강판의, 도금성, 및 너트 박리 하중은, 전술한 도금성, 및 너트 박리 하중의 측정 방법과 마찬가지의 방법에 의해 측정했다.

이들의 결과를, 조직 분율, 인장 강도, 항복 강도, 신도, 및 합금화 용융 아연도금 강판의 판 두께와 함께, 표 3에 나타낸다. 한편, 실험 No. 2에 따른 합금화 용융 아연도금 강판은, 도금성이 나빠서, 너트 박리 하중을 측정하고 있지 않고, 표 3에 있어서, 「-」라고 나타낸다.

이들의 결과를, 제조 조건, 표층부에 있어서의 평균 산소 농도, 조직 분율, 합금화 용융 아연도금 강판의 판 두께, 및 도금 부착량과 함께, 표 2 및 표 3에 나타낸다.

표 2 및 표 3에 의하면, 상기 성분 조성을 만족시키는 강 소재를 이용하여, 전술한 제조 방법에 의해, 합금화 용융 아연도금 강판을 제조하면(실험 No. 1, 11, 및 13), 표층부에 있어서의 평균 산소 농도가 0.10질량% 이하이고, 상기 t/4 위치에 있어서의 금속 조직에 있어서, 마르텐사이트가 50∼85면적%이고, 베이나이트가 15∼50면적%이며, 페라이트가 5면적% 이하인 도금 강판이 얻어진다. 그리고, 이 실험 No. 1, 11, 및 13에 따른 도금 강판은, 인장 강도가 1100∼1300MPa, 항복 강도가 800MPa 이상으로 고강도이며, 더욱이, 신도가 8.0% 이상인 합금화 용융 아연도금 강판이다. 더욱이, 도금성뿐만 아니라, 너트 박리 하중도 3200N 이상으로 높아, 너트 프로젝션 용접성도 우수하다.

또한, 열간 압연 시의 권취 온도가 낮으면(실험 No. 2, 6, 및 7), 양호한 합금화 용융 아연도금층을 형성할 수 없었다.

또한, 노점이 높은 조건하에서 소둔했을 경우(실험 No. 3, 5, 7, 10, 및 15), 표층부에 있어서의 평균 산소 농도가 높고, 너트 박리 하중도 낮았다. 이러하므로, 노점이 높으면, 용접 계면부에 존재하는 Si계의 산화물이 많아져 버려, 너트 프로젝션 용접성이 저하된다고 생각된다.

또한, 균열 온도가 높은 조건하에서 소둔했을 경우(실험 No. 8, 9, 12, 및 14∼16), 표층부에 있어서의 평균 산소 농도가 높고, 너트 박리 하중도 낮았다. 이러하므로, 균열 온도가 높으면, 용접 계면부에 존재하는 Si계의 산화물이 많아져 버려, 너트 프로젝션 용접성이 저하된다고 생각된다.

또한, 성분 조성으로서, B 함유량이 적은 경우(실험 No. 4∼7), 인장 강도가 1100MPa 미만이며, 항복 강도가 800MPa 미만이었다. 이것은, 베이나이트 및 마르텐사이트 중 적어도 한쪽이 적고, 페라이트가 많은 것에 의한다고 생각된다.

또한, 성분 조성으로서, Si 함유량이 많은 경우(실험 No. 6∼10, 12, 및 16), 표층부에 있어서의 평균 산소 농도가 높고, 너트 박리 하중도 낮았다. Si 함유량이 많은 경우에는, 도금성을 확보하기 위해서, 용접 계면부에 존재하는 Si계의 산화물이 많아져 버려, 너트 프로젝션 용접성이 저하된다고 생각된다. 한편, 성분 조성으로서, Si 함유량이 많고, 열간 압연 시의 권취 온도가 낮은 경우(실험 No. 6), NOF 타입의 소둔로를 이용해도, 도금성이 불충분했다.

이 출원은, 2018년 3월 28일에 출원된 일본 특허출원 특원 2018-062586 및 2019년 2월 19일에 출원된 일본 특허출원 특원 2019-027330을 기초로 하는 것이고, 그 내용은, 본원에 포함되는 것이다.

본 발명을 표현하기 위해서, 전술에 있어서 실시형태를 통해 본 발명을 적절하고 또한 충분히 설명했지만, 당업자이면 전술한 실시형태를 변경 및/또는 개량하는 것은 용이하게 할 수 있는 것이라고 인식해야 한다. 따라서, 당업자가 실시하는 변경 형태 또는 개량 형태가, 청구의 범위에 기재된 청구항의 권리 범위를 이탈하는 레벨의 것이 아닌 한, 당해 변경 형태 또는 당해 개량 형태는, 당해 청구항의 권리 범위에 포괄된다고 해석된다.

본 발명에 의하면, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이 제공된다. 또한, 본 발명에 의하면, 너트 프로젝션 용접성 및 도금성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판의 제조 방법이 제공된다.

Claims

강판과, 상기 강판의 표면 상에 합금화 용융 아연도금층을 구비하는 합금화 용융 아연도금 강판으로서,
상기 강판은, 질량%로,
C: 0.10% 이상 0.25% 이하,
Si: 0% 초과 0.48% 이하,
Mn: 2.0% 초과 3.5% 이하,
P: 0% 초과 0.1% 이하,
S: 0% 초과 0.05% 이하,
Al: 0.01% 이상 0.10% 이하,
Ti: 0% 초과 0.1% 이하,
B: 0.0020% 이상 0.0050% 이하,
N: 0% 초과 0.01% 이하,
Cr: 0% 초과 0.5% 이하, 및
Mo: 0% 초과 0.5% 이하
를 함유하고, 잔부가 철 및 불가피적 불순물이며,
상기 강판은, 상기 강판과 상기 합금화 용융 아연도금층의 계면으로부터 상기 강판을 향해 1μm까지의 영역에 있어서의 평균 산소 농도가 0.10질량% 이하이고,
상기 평균 산소 농도는, 글로 방전 발광 분석법(Glow Discharge Optical Emission Spectrometry: GDOES)에 의해 구해진 산소 농도의 프로파일에 있어서의, 상기 합금화 용융 아연도금층과 상기 강판의 계면으로부터 판 두께 방향 내부를 향해 1μm의 위치까지의 영역의 산소 농도의 산술 평균치이며,
상기 합금화 용융 아연도금 강판의 판 두께를 t로 했을 때의 t/4 위치에 있어서의 금속 조직에 있어서, 마르텐사이트가 50∼85면적%이고, 베이나이트가 15∼50면적%이며, 페라이트가 5면적% 이하인 합금화 용융 아연도금 강판.
제 1 항에 기재된 합금화 용융 아연도금 강판을 제조하는 방법으로서,
제 1 항에 기재된 강판의 성분 조성을 갖는 강 소재를, 1100∼1300℃에서 균열하고, 마무리 온도를 850∼950℃로 하여 열간 압연하고, 630∼680℃에서 권취하는 것에 의해, 열연재를 얻고,
상기 열연재를, 3∼20질량%의 염산을 이용하여, 60∼90℃의 조건하에서, 35∼200초간 산세하고,
상기 산세 후의 열연재를 냉간 압연하는 것에 의해, 냉연재를 얻고,
상기 냉연재를, Ac₃점 이상 880℃ 미만에서, 노점이 -25℃ 이하인 조건하에서 균열하고, 380∼500℃의 냉각 정지 온도까지 3.0℃/초 이상으로 냉각하고, 상기 냉각 정지 온도에서 15초간 이상 유지하는 소둔을 행하는 것에 의해, 강판을 얻고,
상기 강판에 도금 처리를 실시하는 것에 의해, 상기 강판 상에 상기 합금화 용융 아연도금층을 형성하는 합금화 용융 아연도금 강판의 제조 방법.