KR102529201B1 - 용융아연도금강판 및 그 제조방법 - Google Patents

용융아연도금강판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 내흑변성과 가공성이 우수한 용융아연도금강판 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용융아연도금강판의 제조방법은, 냉연강판을 제공하는 단계; 상기 냉연강판을 소둔처리하는 단계; 상기 소둔처리된 냉연강판을 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 및 아연(Zn)을 함유하는 도금욕에 통과시켜, 상기 냉연강판 상에 알루미늄(Al): 0.5 ~ 10 중량%, 마그네슘(Mg): 0.5 ~ 4 중량% 및 잔부가 아연(Zn)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 도금층을 형성하는 단계; 및 상기 도금층이 형성된 상기 냉연강판을 다단 냉각하는 단계;를 포함한다.

Description

용융아연도금강판 및 그 제조방법{Zinc plated steel sheet and method of manufacturing the same}
본 발명의 기술적 사상은 용융아연도금강판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내흑변성과 가공성이 우수한 용융아연도금강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
용융아연도금강판은 자기 희생성이 우수하여 건자재와 가전재 등에 많이 적용되고 있다. 용융아연도금강판은 부식환경에 노출되면, 모재의 철이 노출된 부분에서 아연(Zn)이 희생양극으로 작용하게 되고, 도금층으로부터 아연의 손실이 발생한다. 이러한 아연의 희생양극 작용에 따라 부식환경에서 모재의 철의 녹 발생을 탁월하게 억제하는 역할을 하지만, 양극 효율이 저하된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 아연(Zn)에 마그네슘(Mg)을 첨가함으로써, 부식환경에서 치밀한 부식 생성물을 생성시켜 양극 효율을 향상시키고 우수한 내식성을 발현하는 고내식 도금제품이 생산되고 있다.
그러나, 아연에 마그네슘이 첨가됨에 따라 내식성이 증가되지만, 아연에 마그네슘이 첨가된 도금욕에서 제조된 용융아연도금강판은 부식 환경에서 마그네슘이 먼저 반응하여 산화물이 형성되고, 이에 따라 도금 표면이 흑색 또는 갈색으로 변화되는 흑변 현상이 발생한다. 상기 흑변 현상을 방지하기 위해서, 도금 후 일시 방청용으로써 도유 처리 또는 후처리 코팅을 하는 개선 방법이 있다. 그러나, 이러한 개선 방법은 고온 다습한 분위기에서 온전한 배리어 역할을 하기에 기존 제품 대비 열위한 물성을 가지는 한계가 있다. 이러한 한계를 개선하기 위해서는 도금극 표면에 있는 마그네슘의 상기 흑변 현상을 억제하도록, 도금극 표면의 마그네슘이 부식환경에서 금속 상태로 노출되는 것을 최소화시킬 필요가 있다.
한국특허출원번호 제10-2013-0163284호
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 내흑변성과 가공성이 우수한 용융아연도금강판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 의하면, 내흑변성과 가공성이 우수한 용융아연도금강판 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용융아연도금강판의 제조방법은, 냉연강판을 제공하는 단계; 상기 냉연강판을 소둔처리하는 단계; 상기 소둔처리된 냉연강판을 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 및 아연(Zn)을 함유하는 도금욕에 통과시켜, 상기 냉연강판 상에 알루미늄(Al): 0.5 ~ 10 중량%, 마그네슘(Mg): 0.5 ~ 4 중량% 및 잔부가 아연(Zn)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 도금층을 형성하는 단계; 및 상기 도금층이 형성된 상기 냉연강판을 다단 냉각하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 다단 냉각하는 단계는, 상기 도금층이 형성된 상기 냉연강판을 10℃/초 ~ 20℃/초 범위의 냉각 속도로 냉각하는 제1 냉각 단계; 및 상기 제1 냉각 단계에서 냉각된 상기 도금층이 형성된 상기 냉연강판을 3℃/초 ~ 10℃/초 미만 범위의 냉각 속도로 냉각하는 제2 냉각 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 냉각 단계는 초정 아연이 생성되는 온도 구간에서 수행되고, 상기 제2 냉각 단계는 상기 초정 아연이 성장하는 온도 구간에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 냉각 단계의 냉각 종료 온도는 300℃ ~ 450℃ 범위이고, 상기 제2 냉각 단계의 냉각 종료 온도는 0℃ ~ 300℃ 범위일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 소둔처리하는 단계는 700℃ ~ 850℃ 범위의 온도에서 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 도금층을 형성하는 단계에서, 상기 도금욕은 400℃ ~ 520℃ 범위의 온도로 유지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용융아연도금강판은 표면의 색차의 최대값이 8.0일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용융아연도금강판은, 냉연강판; 및 상기 냉연강판 상에 형성된, 알루미늄(Al): 0.5 ~ 10 중량%, 마그네슘(Mg): 0.5 ~ 4 중량% 및 잔부가 아연(Zn)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 도금층;을 포함하고, 상기 도금층은 초정 아연 단상 및 마그네슘, 아연, 및 알루미늄을 포함하여 구성된 삼원 공정상을 포함하고, 상기 용융아연도금강판은 표면의 색차의 최대값이 8.0일 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의할 경우, 용융아연도금강판은 도금층을 형성한 후에, 초정 아연 상의 핵생성이 용이하도록 급냉한 후에, 상기 초정 아연 상의 성장을 위하여 서냉하는 다단 냉각을 수행하여 제조된다. 이에 따라 초정 아연 상이 전체적으로 균일한 분포 및 유사한 크기로 형성되어 있고, 상기 초정 아연 상의 크기 또한 크게 형성되었다. 삼원 공정 상은 상기 초정 아연 상 사이에 형성되어 있다. 이러한 균일성에 의하여 표면 색차가 감소되어 내흑변성이 향상되고, 도금층 가공성이 향상되었다.
상기 공정 조건으로 도금층의 조직을 제어함으로써 발명이 이루고자하는 기술을 얻을 수 있다.
상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용융아연도금강판의 제조방법을 나타내는 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용융아연도금강판의 미세조직을 나타내는 주사전자현미경 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.
본 발명은 내흑변성과 가공성이 우수한 용융아연도금강판 및 그 제조방법을 제공한다.
용융아연도금강판
본 발명의 일 실시예에 따른 용융아연도금강판은, 냉연강판; 및 상기 냉연강판 상에 형성된, 알루미늄(Al): 0.5 ~ 10 중량%, 마그네슘(Mg): 0.5 ~ 4 중량% 및 잔부가 아연(Zn)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 도금층;을 포함한다. 바람직하게는, 상기 도금층은 알루미늄(Al): 1.0 ~ 6.0 중량%, 마그네슘(Mg): 1.0 ~ 3.0 중량% 및 잔부가 아연(Zn)과 기타 불가피한 불순물로 포함할 수 있다.
용융아연도금합금의 도금층을 구성하는 아연의 내식성을 향상시키기 위해 첨가된 마그네슘은 부식 환경에서 마그네슘 산화물을 형성시켜, 상기 도금층의 표면 외관이 흑색 또는 갈색으로 변하는 흑변 현상을 발생시키게 되어 외간성 및 물성을 저해하게 된다. 이러한 흑변 현상은 도금층의 표면 조직과 밀접한 관계를 가지므로, 상기 도금층의 표면의 미세조직의 변화시켜 제어할 수 있다.
아연에 마그네슘이 첨가된 도금욕을 이용하여 도금에 의하여 형성된 상기 도금층은 Zn 단상, MgZn2 상, 및 Mg, Zn 및 Al을 포함하는 삼원 공정상으로 이루어질 수 있다. 특히, 마그네슘이 포함된 MgZn2 상과 Mg, Zn 및 Al을 포함하는 삼원 공정상이 상기 도금층의 색차를 발생시키는 주요 원인일 수 있다. 상기 도금층의 표면의 색차를 감소시키기 위하여, 상기 MgZn2 상과 상기 삼원 공정상의 함량을 통하여 제어를 할 수 있으나, 알루미늄과 마그네슘의 함량을 제한하면 내식성이 오히려 저하될 수 있다.
용융아연도금강판의 도금층에서 내식성을 발현하기 위하여는, 도금 조성물 총 중량에 대하여 알루미늄(Al): 0.5 ~ 10 중량%, 마그네슘(Mg): 0.5 ~ 4 중량% 및 잔부가 아연(Zn)으로 구성된 도금층이 미려한 도금 표면과 우수한 내식성을 제공할 수 있다.
알루미늄(Al) 함량이 0.5 중량%이상 첨가되어야 내식성을 향상시키는 삼원 공정상을 형성시킬 수 있으며, 알루미늄(Al) 함량이 10 중량%를 초과하면 표면에 알루미늄(Al) 단상이 증가하여 도금 표면 외관이 감소하게 된다. 더욱 바람직하게는, 도금 조성물의 총 중량을 기준으로 알루미늄(Al)이 1.0 ~ 6.0 중량%인 것이 바람직하다. 또한, 알루미늄(Al)의 최소 첨가량이 1 중량% 이상 첨가되어야 도금액 용탕 중의 마그네슘(Mg) 산화에 의한 산화 드로스(Dross)를 감소시킬 수 있으며, 알루미늄(Al) 함량은 마그네슘(Mg) 함량보다 높게 설계되어야 용탕 중에 마그네슘(Mg) 산화 억제가 용이할 수 있다. 또한 도금 시 강판으로부터 용해되는 철(Fe)로 인한 철 드로스(Fe Dross)를 최소화하기 위해서는 알루미늄(Al) 함량을 6 중량% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 도금층에 내식성을 향상시키는 마그네슘(Mg)의 함량은 1.0 ~ 3.0 중량%인 것이 바람직하다. 내식성에 기여하는 공정상 생성을 위해서는 마그네슘(Mg)이 1 중량% 이상 첨가되어야 하며, 마그네슘(Mg) 함량이 3 중량%를 초과하면 MgZn2 상과 Mg, Zn 및 Al을 포함하는 삼원 공정상의 분율이 급격히 증가하여 부식환경에서 도금 표면 색차 변화를 제어할 수 없을 수 있다. 제한적인 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 함량 범위에서 원천적으로 부식환경에서 도금표층의 색차 변화에 기여하는 마그네슘(Mg) 함량을 줄이는 것이 가장 효과적인 방법일 수 있다.
이러한 기술적 한계를 극복하기 위해서 본 발명에서는 연속 도금 공정 중 도금층을 냉각시키는 냉각공정을 이용하여 도금층의 응고상의 분율을 제어하는 기술이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 용융아연도금강판의 제조방법에 관하여 설명한다.
용융아연도금강판의 제조방법
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용융아연도금강판의 제조방법을 나타내는 공정 순서도이다.
본 발명에 따른 용융아연도금강판의 제조방법에서 대상이 되는 강재인 반제품은 예시적으로 슬라브(slab)일 수 있다. 반제품 상태의 슬라브는 제강공정을 통해 소정의 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 확보할 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 용융아연도금강판의 제조방법은, 냉연강판을 제공하는 단계(S110); 상기 냉연강판을 소둔처리하는 단계(S120); 상기 소둔처리된 냉연강판을 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 및 아연(Zn)을 함유하는 도금욕에 통과시켜, 상기 냉연강판 상에 알루미늄(Al): 0.5 ~ 10 중량%, 마그네슘(Mg): 0.5 ~ 4 중량% 및 잔부가 아연(Zn)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 도금층을 형성하는 단계(S130); 및 상기 도금층이 형성된 상기 냉연강판을 다단 냉각하는 단계(S140);를 포함한다.
상기 소둔처리하는 단계(S120)는 700℃ ~ 850℃ 범위의 온도에서 수행할 수 있다.
상기 도금층을 형성하는 단계(S130)에서, 상기 도금욕은 400℃ ~ 520℃ 범위의 온도로 유지될 수 있다.
상기 다단 냉각하는 단계(S140)는, 상기 도금층이 형성된 상기 냉연강판을 10℃/초 ~ 20℃/초 범위의 냉각 속도로 냉각하는 제1 냉각 단계; 및 상기 제1 냉각 단계에서 냉각된 상기 도금층이 형성된 상기 냉연강판을 3℃/초 ~ 10℃/초 미만 범위의 냉각 속도로 냉각하는 제2 냉각 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1 냉각 단계는 초정 아연이 생성되는 온도 구간에서 수행될 수 있다. 상기 제2 냉각 단계는 상기 초정 아연이 성장하는 온도 구간에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 냉각 단계의 냉각 종료 온도는 도금욕의 종류에 따라 다양하게 변화될 수 있고, 예를 들어 300℃ ~ 450℃ 범위일 수 있다. 상기 제2 냉각 단계의 냉각 종료 온도는 도금욕의 종류에 따라 다양하게 변화될 수 있고, 예를 들어 0℃ ~ 300℃ 범위일 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 용융아연도금강판의 제조방법에서, 연속아연도금 공정 라인에서, 도금층을 형성한 후 상기 도금층을 응고시키는 냉각 단계를 다단 냉각을 통하여 상기 도금층의 응고 시 생성되는 상을 제어할 수 있다. 구체적으로, 초정 아연이 응고가 시작되는 구간에서 적정 온도로 냉각을 실시하여 Zn 상의 핵생성 영역을 다량으로 형성시키고 성장을 억제하는 냉각조건을 설계할 필요가 있다. 이러한 관점에서, 초정 아연이 생성되는 온도 구간에서의 냉각 속도를 10℃/초 ~ 20℃/초 범위로 급속 냉각을 수행하여, 초정 아연 상을 다량으로 생성시킨다. 이어서, 냉각 속도를 3℃/초 ~ 10℃/초 미만 범위로 서냉으로 냉각하면, 상기 초정 아연 상이 성장하게 되어, 상기 도금층 표면에 초정 아연 상의 분율을 증가시킬 수 있다.
상기 급냉 단계에서, 냉각 속도가 20℃/초를 초과하는 경우에는, 초정 아연 상의 갯수는 증가하지만, 상기 초정 아연 상의 크기가 너무 작아 도금층 표면에 아연 상이 차지하는 분율을 감소되는 한계가 있다. 반면, 상기 급냉 단계에서, 냉각 속도가 10℃/초 미만인 경우에는, 상기 도금층 표면에 초정 아연 상의 핵생성 영역이 불충분하게 되어, 초정 아연 상의 크기는 증가하지만 전체 분율은 감소되는 한계가 있다,
상기 서냉 단계에서, 냉각 속도가 10℃/초 이상인 경우에는, 초정 아연 상의 성장이 불충분하게 이루어진다. 반면, 상기 서냉 단계에서, 냉각 속도가 3℃/초 미만인 경우에는, 상기 도금층에서 액상 상태의 공정상이 공기 중의 산소와 반응하여 상기 도금층의 표면 외관을 저해하게 할 수 있다.
실험예
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
용융아연도금강판의 제조
두께 0.7 mm의 냉연강판을 준비한다. 상기 냉연강판은 탄소(C): 0.15 중량% 이하, 망간(Mn): 0.6 중량% 이하, 인(P): 0.05 중량% 이하, 황(S):0.05 중량% 이하, 및 잔부가 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다. 그러나, 상기 냉연강판의 조성과 함량은 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 냉연강판을 50℃의 알칼리 용액에 약 30분 동안 침지시킨 후, 물로 세척하여 표면의 이물질과 기름을 제거한다.
상기 냉연강판을 소둔처리한다. 상기 소둔 처리는 수소: 10% ~ 30%, 질소: 70% ~ 90%로 구성된 환원 분위기에서 실시하며, 소둔 열처리 온도는 700℃ ~ 850℃ 범위에서 수행한다.
상기 소둔처리된 냉연강판을 도금처리한다. 상기 도금은 상기 소둔처리된 냉연강판을 400℃ ~ 520℃의 도금욕 온도로 냉각한 후에, 상기 도금욕에 약 2초 동안 침적시킨 후 끌어올려 용융아연도금강판을 형성한다. 상기 도금욕은 아연, 알루미늄, 마그네슘을 포함하여 구성된다. 상기 용융아연도금강판을 질소 와이핑을 이용하여 도금층의 두께를 10 μm 내외로 조절한다. 도금 부착량은 편면 도금 20 g/m2 ~ 300 g/m2 수준일 수 있다.
이어서, 상기 용융아연도금강판을 제1 냉각 속도로 급냉하고, 이어서 제2 냉각 속도로 서냉한다.
용융아연도금강판의 내흑변성 분석
용융아연도금강판의 내흑변성은, 상대 습도 90% 이상, 온도 50℃의 고온 다습한 환경에서 상기 용융아연도금강판을 약 1 시간 동안 보관한 후에, 색차계를 이용하여 상기 용융아연도금강판의 표면의 색차 측정을 통해서 평가하였다.
표 1은 용융아연도금강판의 도금욕의 조성, 제1 및 제2 냉각 속도, 및 내흑변성 측정을 위한 색차를 나타낸다. 표 1에서, 내흑변성 시험 전후의 색차에 대한 판단 기준은 다음과 같다: ◎: 색차 6.0 이하, ○: 색차 6.0 초과 ~ 8.0 이하, △: 색차 8.0 초과 ~ 12.0 이하, X: 색차 12.0 이상.
도금층 (중량%):알루미늄
(Al)		 도금층 (중량%):마그네슘
(Mg)		 도금층 (중량%):아연(Zn) 제1
냉각 속도
(℃/초)		 제2
냉각 속도
(℃/초)		 색차
(ΔE)
비교예1 2 1 잔부 5 3 X
비교예2 2 1 잔부 5 10 △
비교예3 2 1 잔부 10 10 △
비교예4 2 1 잔부 15 15 X
비교예5 5 3 잔부 5 2 X
비교예6 5 3 잔부 5 10 △
비교예7 5 3 잔부 10 10 △
비교예8 5 3 잔부 15 15 X
실시예1 2 1 잔부 10 5 ◎
실시예2 2 1 잔부 12 5 ○
실시예3 2 1 잔부 15 8 ◎
실시예4 5 3 잔부 10 5 ◎
실시예5 5 3 잔부 12 5 ○
실시예6 5 3 잔부 15 8 ◎
표 1을 참조하면, 비교예들은 8.0을 초과하는 색차를 나타내었고, 실시예들은 8.0 이하의 색차를 나타내었다.
알루미늄이 2 중량%, 마그네슘이 1 중량%인 도금층의 경우인 비교예1~4 및 실시예1~3의 결과로부터, 제1 냉각속도가 10℃/초 미만이거나, 또는 제2 냉각 속도가 10℃/초 이상인 경우에는 색차가 크게 나타남을 알 수 있다.
알루미늄이 5 중량%, 마그네슘이 3 중량%인 도금층의 경우인 비교예5~8 및 실시예4~6의 결과로부터, 제1 냉각속도가 10℃/초 미만이거나, 또는 제2 냉각 속도가 10℃/초 이상인 경우에는 색차가 크게 나타남을 알 수 있다.
따라서, 색차를 감소시키기 위하여, 제1 냉각 속도를 10℃/초 ~ 20℃/초 범위, 제2 냉각 속도를 3℃/초 ~ 10℃/초 미만 범위로 제어하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 상기 용융아연도금강판은 표면의 색차의 최대값이 8.0일 수 있다.
용융아연도금강판의 도금층 가공성 분석
용융아연도금강판의 도금층 가공성은, 굽힘 시험(3T-Bending)을 수행한 후에, 도금층의 가공부에서의 크랙 발생 정도에 따라 평가하였다.
표 2는 용융아연도금강판의 도금욕의 조성, 제1 및 제2 냉각 속도, 및 도금층 가공성을 나타낸다. 표 1에서, 도금층 가공성에 대한 판단 기준은 다음과 같다: ◎: 육안상 크랙이 관찰 되지 않음, △: 육안상 크랙이 관찰 되지 않지만 크랙이 많아 도금층 탈락이 우려됨, X: 육안상 크랙이 관찰됨.
도금층 (중량%): 알루미늄
(Al)		 도금층 (중량%):마그네슘
(Mg)		 도금층 (중량%):아연(Zn) 제1
냉각 속도
(℃/초)		 제2
냉각 속도
(℃/초)		 도금층
가공성
비교예9 2 1 잔부 5 2 X
비교예10 2 1 잔부 10 10 △
비교예11 2 1 잔부 15 15 △
비교예12 5 3 잔부 5 2 X
비교예13 5 3 잔부 10 10 △
비교예14 5 3 잔부 15 15 △
실시예7 2 1 잔부 10 3 ◎
실시예8 2 1 잔부 15 5 ◎
실시예9 5 3 잔부 10 3 ◎
실시예10 5 3 잔부 15 5 ◎
표 2를 참조하면, 비교예들은 도금층 가공성이 낮은 특성을 나타내었고, 실시예들은 우수한 도금층 가공성을 나타내었다.
알루미늄이 2 중량%, 마그네슘이 1 중량%인 도금층의 경우인 비교예9~11 및 실시예7~8의 결과로부터, 제1 냉각속도가 10℃/초 미만이거나, 또는 제2 냉각 속도가 10℃/초 이상인 경우에는 도금층 가공성이 낮은 특성을 나타내었다. 특히 제1 냉각속도가 10℃/초 미만인 경우에는 육안상 확인되는 크랙이 발생하였다.
알루미늄이 5 중량%, 마그네슘이 3 중량%인 도금층의 경우인 비교예12~14 및 실시예9~10의 결과로부터, 제1 냉각속도가 10℃/초 미만이거나, 또는 제2 냉각 속도가 10℃/초 이상인 경우에는 도금층 가공성이 낮은 특성을 나타내었다. 특히 제1 냉각속도가 10℃/초 미만인 경우에는 육안상 확인되는 크랙이 발생하였다.
따라서, 도금층 가공성을 향상시키기 위하여, 제1 냉각 속도를 10℃/초 ~ 20℃/초 범위, 제2 냉각 속도를 3℃/초 ~ 10℃/초 미만 범위로 제어하는 것이 바람직하다.
용융아연도금강판의 미세조직 분석
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용융아연도금강판의 미세조직을 나타내는 주사전자현미경 사진이다.
도 2의 (a)는 비교예로서, 냉연강판에 도금층을 형성한 후에, 15℃/초의 냉각속도로 냉각시킨 경우이다. 도 2의 (b)는 본 발명의 실시예로서, 냉연강판에 도금층을 형성한 후에, 초정 아연이 응고되는 냉각 구간에서는 10℃/초의 제1 냉각속도로 냉각한 후, 공정(eutectic)상이 냉각되는 냉각 구간에서는 5℃/초의 제2 냉각속도로 냉각시킨 경우이다. 밝은 영역이 초정 아연 상이고, 어두운 영역이 삼원 공정상이다.
도 2를 참조하면, 비교예에 비하여 실시예는 초정 아연 상이 전체적으로 균일한 분포 및 유사한 크기로 형성되어 있고, 상기 초정 아연 상의 크기 또한 크게 형성됨을 알 수 있다. 삼원 공정 상은 상기 초정 아연 상 사이에 형성되어 있다. 이러한 균일성에 의하여 표면 색차가 감소되어 내흑변성이 향상되고, 도금층 가공성이 향상됨을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (8)

  1. 냉연강판을 제공하는 단계;
    상기 냉연강판을 소둔처리하는 단계;
    상기 소둔처리된 냉연강판을 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 및 아연(Zn)을 함유하는 도금욕에 통과시켜, 상기 냉연강판 상에 알루미늄(Al): 0.5 ~ 10 중량%, 마그네슘(Mg): 0.5 ~ 4 중량% 및 잔부가 아연(Zn)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 도금층을 형성하는 단계; 및
    상기 도금층이 형성된 상기 냉연강판을 다단 냉각하는 단계;를 포함하되,
    상기 다단 냉각하는 단계는,
    상기 도금층이 형성된 상기 냉연강판을 10℃/초 ~ 20℃/초 범위의 냉각 속도로 냉각하는 제1 냉각 단계; 및
    상기 제1 냉각 단계에서 냉각된 상기 도금층이 형성된 상기 냉연강판을 3℃/초 ~ 10℃/초 미만 범위의 냉각 속도로 냉각하는 제2 냉각 단계;를 포함하는,
    용융아연도금강판의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 냉각 단계는 초정 아연이 생성되는 온도 구간에서 수행되고,
    상기 제2 냉각 단계는 상기 초정 아연이 성장하는 온도 구간에서 수행되는,
    용융아연도금강판의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 냉각 단계의 냉각 종료 온도는 300℃ ~ 450℃ 범위이고,
    상기 제2 냉각 단계의 냉각 종료 온도는 0℃ ~ 300℃ 범위인,
    용융아연도금강판의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 소둔처리하는 단계는 700℃ ~ 850℃ 범위의 온도에서 수행하는,
    용융아연도금강판의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도금층을 형성하는 단계에서, 상기 도금욕은 400℃ ~ 520℃ 범위의 온도로 유지된,
    용융아연도금강판의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 용융아연도금강판은 표면의 색차의 최대값이 8.0인,
    용융아연도금강판의 제조 방법.
  8. 냉연강판; 및
    상기 냉연강판 상에 형성된, 알루미늄(Al): 0.5 ~ 10 중량%, 마그네슘(Mg): 0.5 ~ 4 중량% 및 잔부가 아연(Zn)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 도금층;을 포함하고,
    상기 도금층은 초정 아연 단상 및 마그네슘, 아연, 및 알루미늄을 포함하여 구성된 삼원 공정상을 포함하고,
    표면의 색차의 최대값이 8.0인,
    용융아연도금강판.
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