KR102612323B1 - Steel sheet with lubricating film and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
프레스 성형성이 우수하고, 또한, 탈막성, 접착성이 우수한 윤활 피막을 갖는 강판을 제공하기 위해, 강판 표면의 적어도 편면에, 1분자 중의 탄소 원자수가 4이상 18이하인 지방산의 나트륨염 및 칼륨염에서 선택되는 1종 이상의 지방산염을 함유하는 윤활 피막을 갖고, 상기 지방산염의 강판 편면당 부착량은 0.20g/㎡이상 3.00g/㎡이하인 윤활 피막을 갖는 강판.In order to provide a steel sheet with excellent press formability and a lubricating film with excellent film removal and adhesion properties, sodium salts and potassium salts of fatty acids having a carbon atom number of 4 to 18 per molecule are applied to at least one side of the surface of the steel sheet. A steel sheet having a lubricating film containing at least one type of fatty acid salt selected from the following, wherein the adhesion amount of the fatty acid salt per side of the steel sheet is 0.20 g/m 2 or more and 3.00 g/m 2 or less.
Description
본 발명은 윤활 피막을 갖는 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 프레스 성형성이 우수한 윤활 피막을 갖는 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel sheet having a lubricating film and a method of manufacturing the same. The present invention particularly relates to a steel sheet having a lubricating film excellent in press formability and a method for manufacturing the same.
냉연 강판 및 열연 강판은 자동차 차체 용도를 중심으로 광범위한 분야에서 널리 이용되며, 그러한 용도에서는 프레스 성형이 실시하여 사용에 제공된다. 또, 근래의 CO2 배출 규제 강화의 관점에서, 차체 경량화의 목적에서 고강도 강판의 사용 비율이 증가하는 경향에 있다.Cold-rolled steel sheets and hot-rolled steel sheets are widely used in a wide range of fields, mainly for automobile body applications, and in such applications, press forming is performed and provided for use. Additionally, in light of recent strengthening of CO 2 emission regulations, the use rate of high-strength steel sheets tends to increase for the purpose of reducing vehicle body weight.
그러나, 특히 인장 강도(TS)가 440MPa를 넘는 고강도 강판은 강도 상승에 수반하여, 프레스 성형시의 면압이 상승하기 때문에, 또, 강판의 경도가 금형의 경도에 근접하기 때문에, 형 마모가 발생하기 쉽다는 과제를 갖고 있다. 즉, 연속 프레스 성형시에 금형의 마모가 심하고, 성형품의 외관을 해치는 등, 자동차의 생산성에 심각한 악영향을 미치고 있다. 또한, 그러한 고강도 강판은 강도 상승에 수반하여 재료의 신장이 뒤떨어지는 경향에 있기 때문에, 프레스 성형시에 강판의 파단이 일어나기 쉽다.However, especially for high-strength steel sheets with a tensile strength (TS) exceeding 440 MPa, the surface pressure during press forming increases with the increase in strength, and the hardness of the steel sheet approaches that of the mold, so mold wear occurs. I have a task that is easy. In other words, during continuous press molding, mold wear is severe and the appearance of the molded product is damaged, which has a serious negative impact on the productivity of automobiles. In addition, since the elongation of such high-strength steel sheets tends to decrease as the strength increases, fracture of the steel sheets is likely to occur during press forming.
또, 비교적 강도가 낮은 강판에 대해서도, 부품의 일체화나 의장성의 향상을 위해, 더욱 복잡한 성형을 가능하게 할 필요가 있다. 이상과 같이, 가일층의 프레스 성형성의 향상이 필요하다.In addition, even for steel plates with relatively low strength, there is a need to enable more complex forming in order to integrate parts and improve design. As described above, further improvement in press formability is necessary.
냉연 강판 및 열연 강판의 프레스 성형성을 향상시키는 방법으로서, 금형에의 표면 처리를 들 수 있다. 금형에의 표면 처리는 널리 이용되는 방법이기는 하지만, 이 방법에서는 금형에 표면 처리를 실시한 후, 금형의 조정을 실행할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 코스트가 높아진다는 문제도 있다. 따라서, 강판 자신의 프레스 성형성이 개선되는 것이 강하게 요청되고 있다.A method of improving the press formability of cold-rolled steel sheets and hot-rolled steel sheets includes surface treatment of molds. Although surface treatment of a mold is a widely used method, there is a problem in this method that the mold cannot be adjusted after surface treatment is applied to the mold. Additionally, there is a problem of increased costs. Therefore, there is a strong demand to improve the press formability of the steel plate itself.
강판 자신의 프레스 성형성을 개선시키는 방법으로서는 강판의 표면에 윤활 피막을 형성시키는 기술을 들 수 있다.A method of improving the press formability of the steel sheet itself includes a technique of forming a lubricating film on the surface of the steel sheet.
예를 들면, 특허문헌 1에는 피막 형성 성분인 알칼리 금속 붕산염과, 윤활제로서 스테아린산 아연과 왁스의 혼성물을 함유하는 윤활 피막을 강판상에 형성시키는 기술이 개시되어 있다. For example,
특허문헌 2에는 리튬 실리케이트를 피막 성분으로 하여, 이것에 왁스와 금속 비누로 이루어지는 윤활제가 배합되어 구성되는 윤활 피막을 강판상에 형성시키는 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 3에는 실라놀기를 함유하는 폴리우레탄 수지, 또는 수지의 사슬 신장제 중에 수산기를 함유하는 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 윤활성 피막을 1∼15㎛의 두께로 강판 표면에 형성시킨, 고면압 가공에 의한 연속 성형성이 우수한 윤활 처리 강판이 개시되어 있다.
특허문헌 4에는 에폭시 수지 중에 윤활제를 첨가한 알칼리 가용형 유기 피막을 강판상에 형성시키는 기술이 개시되어 있다.Patent Document 4 discloses a technique for forming an alkali-soluble organic film containing a lubricant added to an epoxy resin on a steel sheet.
또, 특히 가혹한 조건하에서 가공되는 냉간 단조 분야에 있어서는 강판 표면에 윤활 피막으로서 인산 아연 피막을 형성한 후에 스테아린산나트륨을 도포하는 본더라이징-본더 루베 처리(bonderizing-bonder lube treatment)를 실시한 후에 가공하는 것이 일반적으로 실행되고 있다.In addition, in the field of cold forging, which is processed under particularly harsh conditions, it is better to form a zinc phosphate film as a lubricating film on the surface of the steel sheet and then perform bonderizing-bonder lube treatment, which involves applying sodium stearate. It is running normally.
그러나, 특허문헌 1, 2에서는 윤활제로서 왁스나 난용성의 금속 비누를 함유하기 때문에, 내마모에 대해서는 유효하지만, 탈막성(알칼리 탈지에 의한 제거성)이 충분하지 않은 경우가 있었다. 그 결과, 알칼리 탈지로 제거되지 않았던 윤활제의 성분이 인산 아연 처리 등이 실시되는 도장 공정에 반입되고, 거기서 제거됨으로써, 인산 아연 처리액을 오염시켜 버리고, 정상적인 도장 피막이 얻어지지 않게 되는 경우가 있었다. 또, 알칼리 탈지에 의해 제거되었다고 해도, 알칼리 탈지액 중에 고체 성분이 혼합됨으로써 알칼리 탈지액을 오염시키는 경우가 있었다. 또한, 특허문헌 1, 2의 기술에서는 딥 드로잉이나 벌징 성형에 관해 요구 특성을 충분히 만족시키는 것은 아니었다.However, since
또, 특허문헌 3, 4는 폴리우레탄 수지나 에폭시 수지를 사용하고 있고, 용접성이나 탈막성이 충분하지 않은 경우가 있었다. 또한, 본더라이징-본더 루베 처리에서는 처리 공정의 증가에 의한 코스트 증가나, 폐수 처리의 문제 등이 있으며, 자동차 차체용의 프레스 성형에는 적합하지 않다. 자동차용 강판은 프레스 성형한 후에, 용접·접착, 탈막(탈지), 화성 처리, 전착 도장이 실시되어 사용되기 때문에, 이러한 후 공정을 저해하지 않는 것이 동시에 중요하다. 또한, 자동차용 강판은 프레스 성형한 후에, 용접·접착에 의해 보디의 조립이 실행되지만, 이 때, 접착성이 뒤떨어지면, 용접성이 뒤떨어지는 경우와 마찬가지로, 보디 조립 후의 차체 강도에 악영향을 미치기 때문에, 접착성이 우수한 것이 요구된다. Additionally,
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 프레스 성형성이 우수하고, 또한 탈막성, 접착성이 우수한 윤활 피막을 갖는 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of these circumstances, and its purpose is to provide a steel sheet with excellent press formability and a lubricating film with excellent film removal and adhesion properties.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 강판의 표면 처리에 관해 각종 검토를 실행하였다. 그 결과, 강판 표면에, 특정의 지방산염을 함유하는 윤활 피막을 형성함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 찾아내고, 본 발명을 완성시켰다. 또한, 윤활 피막 중의 상기 지방산염 분자가 특정의 방위에 배향하고 있는 경우에, 특히 우수한 윤활 성능을 나타내는 것을 찾아내었다.In order to solve the above problems, the present inventors conducted various studies regarding the surface treatment of steel sheets. As a result, it was discovered that the above problem could be solved by forming a lubricating film containing a specific fatty acid salt on the surface of the steel sheet, and the present invention was completed. Additionally, it was found that particularly excellent lubricating performance is exhibited when the fatty acid salt molecules in the lubricating film are oriented in a specific direction.
즉, 본 발명의 요지는 이하와 같다.That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] 강판 표면의 적어도 편면에, 1분자 중의 탄소 원자수가 4이상 18이하인 지방산의 나트륨염 및 칼륨염에서 선택되는 1종 이상의 지방산염을 함유하는 윤활 피막을 갖고, 상기 지방산염의 강판 편면당 부착량은 0.20g/㎡이상 3.00g/㎡이하인 윤활 피막을 갖는 강판.[1] On at least one side of the surface of the steel sheet, there is a lubricating film containing at least one fatty acid salt selected from the sodium and potassium salts of fatty acids having a carbon atom number of 4 to 18 per molecule, and the amount of the fatty acid salt per one side of the steel sheet is A steel plate with a lubricating film with an adhesion amount of 0.20 g/m2 or more and 3.00 g/m2 or less.
[2] 상기 윤활 피막에 대해 박막 X선 회절 측정을 실행했을 때에 얻어지는 지방산염 유래의 X선 회절 피크 중 (001)면의 X선 회절 피크 강도를 If, 상기 윤활 피막을 탈막한 이후의 강판에 대해 박막 X선 회절 측정을 실행했을 때에 얻어지는 Fe의 X선 회절 피크 중 α상의 (110)면의 X선 회절 피크 강도를 Is, 상기 윤활 피막의 단위면적당 부착량을 w(g/㎡)으로 했을 때, If/(Is·w)는 5이상인 [1]에 기재된 윤활 피막을 갖는 강판.[2] The X - ray diffraction peak intensity of the (001) plane among the X-ray diffraction peaks derived from fatty acid salts obtained when thin film The X-ray diffraction peak intensity of the (110) plane of the α phase among the X-ray diffraction peaks of Fe obtained when performing thin film When, I f /(I s ·w) is 5 or more, a steel sheet with a lubricating film described in [1].
[3] 상기 지방산염은 낙산나트륨인 [2]에 기재된 윤활 피막을 갖는 강판.[3] The steel sheet having a lubricating film according to [2], wherein the fatty acid salt is sodium butyrate.
[4] 또한, 상기 윤활 피막의 표면에, 방청유를 도포하여 이루어지고, 상기 방청유의 강판 편면당 도포량은 0.2g/㎡이상 3.0g/㎡이하인 [1] 내지 [3] 중의 어느 하나에 기재된 윤활 피막을 갖는 강판.[4] In addition, the lubrication according to any one of [1] to [3], which is achieved by applying a rust preventive oil to the surface of the lubricating film, and the amount of the rust preventive oil applied per side of the steel sheet is 0.2 g/m2 or more and 3.0 g/m2 or less. A steel plate with a coating.
[5] 상기 [1] 내지 [4] 중의 어느 하나에 기재된 윤활 피막을 갖는 강판의 제조 방법으로서, 1분자 중의 탄소 원자수가 4이상 18이하인 지방산의 나트륨염 및 칼륨염에서 선택되는 1종 이상의 지방산염을 함유하는 용액을, 강판의 적어도 편면에 도포한 후, 건조시켜, 해당 강판의 표면에 윤활 피막을 형성하는 윤활 피막을 갖는 강판의 제조 방법.[5] A method for producing a steel sheet with a lubricating film according to any one of [1] to [4] above, comprising: at least one type of fat selected from sodium salts and potassium salts of fatty acids having 4 to 18 carbon atoms per molecule; A method of manufacturing a steel sheet with a lubricating film in which a solution containing an acid acid is applied to at least one side of a steel sheet and then dried to form a lubricating film on the surface of the steel sheet.
[6] 상기 용액은 알코올 용액이고, 상기 알코올 용액의 온도는 50℃이상, 또한, 상기 알코올 용액의 비점 이하인 [5]에 기재된 윤활 피막을 갖는 강판의 제조 방법.[6] The method for manufacturing a steel sheet with a lubricating film according to [5], wherein the solution is an alcohol solution, and the temperature of the alcohol solution is 50° C. or higher and the boiling point or lower of the alcohol solution.
[7] 상기 용액은 알코올 용액이고, 상기 알코올 용액을 강판에 도포할 때의 강판의 온도는 50℃이상, 또한, 상기 알코올 용액의 비점 이하인 [5] 또는 [6]에 기재된 윤활 피막을 갖는 강판의 제조 방법.[7] The steel sheet having a lubricating film according to [5] or [6], wherein the solution is an alcohol solution, and the temperature of the steel sheet when the alcohol solution is applied to the steel sheet is 50° C. or higher and is lower than the boiling point of the alcohol solution. Manufacturing method.
[8] 상기 용액을 강판에 도포한 후, 강판 표면을 250℃이상으로 가열하는 [5] 내지 [7] 중의 어느 하나에 기재된 윤활 피막을 갖는 강판의 제조 방법.[8] The method for manufacturing a steel sheet with a lubricating film according to any one of [5] to [7], in which the solution is applied to the steel sheet and then the surface of the steel sheet is heated to 250°C or higher.
또한, 본 발명에 있어서의 강판에는 열연 강판, 냉연 강판이 포함된다. 또, 본 발명의 윤활 피막을 갖는 강판을 「윤활 처리 강판」이라고도 한다.In addition, the steel sheet in the present invention includes hot rolled steel sheet and cold rolled steel sheet. In addition, the steel sheet having the lubricating film of the present invention is also called a “lubricated steel sheet.”
본 발명에 따르면, 프레스 성형성이 우수하고, 또한, 탈막성, 접착성이 우수한 윤활 처리 강판이 얻어진다.According to the present invention, a lubricated steel sheet that is excellent in press formability and also has excellent film removal properties and adhesion properties is obtained.
본 발명에 따르면, 윤활 처리 강판과 금형 등과의 마찰 계수가 현저히 저하한다. 이 때문에, 프레스 성형시의 면압이 상승하는 고강도 강판에 있어서, 프레스 성형시의 깨짐 위험 부위에서의 슬라이딩 저항이 작고, 면압이 높고 형 마모의 발생이 상정되는 부위에 있어서 우수한 프레스 성형성을 갖는 윤활 처리 강판이 얻어진다. 또, 복잡한 성형이 실시되는 비교적 강도가 낮은 강판에 대해, 안정적으로 우수한 프레스 성형성을 갖는 윤활 처리 강판이 얻어진다. 또한, 본 발명에 의해 얻어지는 윤활 처리 강판은 탈막성이 우수하기 때문에, 탈막 후의 화성 처리, 도장 공정 등의 후 공정을 저해하는 일도 없다. 또, 접착성이 우수하기 때문에, 접착제에 의해 접합해서 사용되는 부품에 적용할 수 있다.According to the present invention, the coefficient of friction between the lubricated steel sheet and the mold is significantly reduced. For this reason, in high-strength steel sheets where the surface pressure increases during press forming, sliding resistance is small in areas at risk of cracking during press forming, and lubrication has excellent press formability in areas where surface pressure is high and mold wear is expected to occur. A treated steel sheet is obtained. In addition, for steel sheets with relatively low strength that undergo complex forming, lubricated steel sheets with stable and excellent press formability can be obtained. In addition, since the lubricated steel sheet obtained by the present invention has excellent film removal properties, post-processes such as chemical conversion treatment and painting processes after film removal are not hindered. Additionally, because it has excellent adhesiveness, it can be applied to parts that are used by joining together with an adhesive.
도 1은 마찰 계수 측정 장치를 나타내는 개략 정면도이다.
도 2는 실시예의 조건 1에서 사용한 비드의 형상·치수를 나타내는 개략 사시도이다.
도 3은 실시예의 조건 2에서 사용한 비드의 형상·치수를 나타내는 개략 사시도이다.
도 4는 성막 후의 외관을 평가하기 위한 평가 기준을 나타낸 모식도이다.1 is a schematic front view showing a friction coefficient measuring device.
Figure 2 is a schematic perspective view showing the shape and dimensions of the bead used in
Figure 3 is a schematic perspective view showing the shape and dimensions of the bead used in
Figure 4 is a schematic diagram showing evaluation criteria for evaluating the appearance after film formation.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Additionally, the present invention is not limited to the following embodiments.
본 발명의 윤활 처리 강판은 기재로 되는 강판의 표면에, 1분자 중의 탄소 원자수가 4이상 18이하인 지방산의 나트륨염 및 칼륨염에서 선택되는 1종 이상의 지방산염을 함유하는 윤활 피막을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 이하, 본 명세서에 있어서, 1분자 중의 탄소 원자수가 4이상 18이하인 지방산의 나트륨염 및 칼륨염에서 선택되는 1종 이상의 지방산염을 단지, 지방산염이라고도 한다. The lubricated steel sheet of the present invention is characterized by having a lubricating film on the surface of the steel sheet as a base material containing at least one fatty acid salt selected from sodium and potassium salts of fatty acids having a carbon atom number of 4 to 18 per molecule. do. Hereinafter, in this specification, one or more types of fatty acid salts selected from the sodium salts and potassium salts of fatty acids having the number of carbon atoms per molecule from 4 to 18 are simply referred to as fatty acid salts.
지방산염에 의한 윤활 메커니즘은 이하와 같이 고려된다. 슬라이딩시에는 금형과 강판 사이에는 높은 면압이 발생하고, 윤활유가 배제되며, 금형과 강판에는 직접적으로 접촉하는 부분이 생긴다. 또한, 금형과 강판의 직접적인 접촉에 의한 응착력으로부터 강판의 표면에는 전단 응력이 생긴다. 이러한 경우에 있어서, 지방산염은 금형과 강판의 직접적인 접촉을 억제하는 응착 억제력이 있다. 또, 지방산염은 강판상에서 피막화될 때에 분자가 배향하며, 층 형상의 구조를 갖는 윤활 피막을 형성한다. 이러한 피막 구조에 의해서 응착 억제력이 더욱 향상되며, 윤활성을 향상시킨다고 생각된다.The lubrication mechanism by fatty acid salts is considered as follows. During sliding, a high surface pressure is generated between the mold and the steel plate, lubricating oil is excluded, and a part in direct contact is created between the mold and the steel plate. Additionally, shear stress occurs on the surface of the steel sheet from the adhesion force caused by direct contact between the mold and the steel sheet. In this case, the fatty acid salt has an adhesion inhibitory effect that prevents direct contact between the mold and the steel plate. Additionally, when the fatty acid salt is encapsulated on a steel plate, the molecules are oriented and a lubricating film with a layer-like structure is formed. It is thought that this film structure further improves adhesion inhibition and improves lubricity.
이러한 효과에 의해, 고강도 강판의 프레스 성형시의 고면압 조건이나 비교적 강도가 낮은 강판의 복잡 성형시에 있어서도, 우수한 프레스 성형성을 갖는 것이 가능하게 된다고 생각된다.It is believed that this effect makes it possible to have excellent press formability even under high surface pressure conditions during press forming of high-strength steel sheets or during complex forming of steel sheets with relatively low strength.
지방산염의 지방산 1분자 중의 탄소 원자수는 4이상 18이하이다. 상기 지방산의 탄소 원자수가 4미만인 경우, 충분한 슬라이딩 특성 향상 효과, 즉, 프레스 성형성 향상 효과를 얻는 것이 곤란하다. 한편, 상기 지방산의 탄소 원자수가 18을 넘으면, 탈막성이 열화하고, 자동차 제조시에 중요하게 되는 화성 처리성이 저하하는 경우가 있다. 또, 용매에의 용해성도 저하하며, 피막화가 곤란하게 된다. 상기 지방산의 탄소 원자수는 7이상이 바람직하다. 또, 상기 지방산의 탄소 원자수는 16이하가 바람직하며, 12이하가 더욱 바람직하다.The number of carbon atoms in one fatty acid molecule of fatty acid salt is 4 to 18. When the number of carbon atoms of the fatty acid is less than 4, it is difficult to obtain a sufficient effect of improving sliding properties, that is, improving press formability. On the other hand, if the number of carbon atoms of the fatty acid exceeds 18, the film removal property may deteriorate and the chemical treatment property, which is important in automobile manufacturing, may decrease. Additionally, the solubility in solvents decreases, making encapsulation difficult. The number of carbon atoms of the fatty acid is preferably 7 or more. Additionally, the number of carbon atoms of the fatty acid is preferably 16 or less, and more preferably 12 or less.
지방산염의 부착량은 강판 편면의 부착량으로서 0.20g/㎡이상 3.00g/㎡이하로 한다. 0.20g/㎡미만에서는 충분한 프레스 성형성이 얻어지지 않는다. 한편, 3.00g/㎡를 넘으면 접착성이 열화하는 경우가 있다. 지방산염의 부착량은 강판 편면의 부착량으로서 0.50g/㎡이상이 바람직하다. 또, 지방산염의 부착량은 강판 편면의 부착량으로서 2.00g/㎡이하가 바람직하다.The adhesion amount of fatty acid salts on one side of the steel plate shall be 0.20 g/m2 or more and 3.00 g/m2 or less. If it is less than 0.20 g/m2, sufficient press formability cannot be obtained. On the other hand, when it exceeds 3.00 g/m2, adhesiveness may deteriorate. The adhesion amount of fatty acid salt on one side of the steel plate is preferably 0.50 g/m2 or more. Additionally, the adhesion amount of fatty acid salt on one side of the steel plate is preferably 2.00 g/m2 or less.
또한, 지방산염의 부착량은 하기의 방법으로 분석하는 것이 가능하다.Additionally, the amount of fatty acid salt attached can be analyzed by the following method.
지방산염의 부착량은 아세트니트릴/물=1/1(체적비) 용액으로 강판 표면의 윤활 피막을 용해하고, 액체 크로마토그래프/탠덤 질량 분석계(LC/MS/MS)에 의해 정성 및 정량 분석할 수 있다. 미리, 기존 양의 윤활 피막 성분(지방산염)을 함유하는 아세트니트릴/물=1/1(체적비) 용액을 이용하여 검량선을 작성해 두고, 상기와 같이 하여 용해된 용액 중의 지방산염을 LC/MS/MS에 의해 측정하고 검량선법에 의해 강판 표면에 부착된 윤활 피막 성분(지방산염)의 부착량을 정량 분석할 수 있다. The amount of fatty acid attached can be analyzed qualitatively and quantitatively by dissolving the lubricating film on the surface of the steel sheet with a solution of acetonitrile/water = 1/1 (volume ratio) and using liquid chromatography/tandem mass spectrometry (LC/MS/MS). . In advance, a calibration curve was prepared using an acetonitrile/water = 1/1 (volume ratio) solution containing an existing amount of lubricating film component (fatty acid salt), and the fatty acid salt in the solution dissolved as above was analyzed by LC/MS/ It is possible to quantitatively analyze the adhesion amount of lubricating film component (fatty acid salt) attached to the surface of the steel sheet by measuring by MS and using the calibration curve method.
본 발명에 있어서, 지방산염은 상기 지방산의 나트륨염 또는 칼륨염, 혹은 그 양쪽으로 한다. 나트륨, 칼륨 이외의 금속염의 경우, 물에 불용이고 탈막성이 뒤떨어지며, 탈막 후의 화성 처리성 등이 저하한다.In the present invention, the fatty acid salt is the sodium salt or potassium salt of the above-mentioned fatty acid, or both. In the case of metal salts other than sodium and potassium, they are insoluble in water, have poor film removal properties, and chemical treatment properties after film removal deteriorate.
윤활 피막은 지방산염 이외의 성분을 함유해도 좋다. 단, 탈막성이 더욱 높아지는 점 등으로부터, 지방산염 이외의 성분을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 윤활 피막은 지방산염만으로 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 윤활 피막을 제조할 때에 이용한 용매(물, 알코올 등)가 건조 후에 윤활 피막 중에 잔존해도 좋다.The lubricating film may contain components other than fatty acid salts. However, from the viewpoint of further improving film removal properties, it is preferable not to contain components other than fatty acid salts. That is, it is preferable that the lubricating film is formed only from fatty acid salts. In this case, the solvent (water, alcohol, etc.) used when producing the lubricating film may remain in the lubricating film after drying.
윤활 피막 중의 지방산염의 분자 배향성은 하기의 방법에 의해 평가하는 것이 가능하다.The molecular orientation of fatty acid salts in the lubricating film can be evaluated by the following method.
X선 회절 장치를 사용하고, 박막 X선 회절법으로 강판 표면의 윤활 피막의 X선 회절 패턴을 얻는 것에 의해, 윤활 피막 중의 지방산염의 결정 구조(지방산염의 분자 배향성)의 정보를 얻을 수 있다. 또한, X선 회절 피크 강도의 값에는 측정된 X선 피크 강도에서 백그라운드의 값을 감산한 값을 사용하였다. 강판 표면에 성막한 지방산염은 (001)면의 X선 회절 피크가 특히 강하게 얻어지기 때문에, (001)면의 X선 회절 피크 강도 If를 지방산염의 분자 배향성의 평가 지표에 사용하는 것이 적당하지만, X선 회절 피크 강도의 절대값은 측정 조건 및 윤활 피막의 부착량에 따라 변화한다. 따라서, 윤활 피막을 탈막한 강판의 박막 X선 회절 측정을, 윤활 피막의 박막 X선 회절 측정과 동일한 조건에서 실행하고, 강판 유래의 Fe의 X선 회절 피크 중 α상의 (110)면의 X선 회절 피크 강도 Is를 측정하고, If와 Is의 비 If/Is를 이용함으로써, 측정 조건의 영향을 제거하여 지방산염의 분자 배향성의 영향을 평가할 수 있도록 하였다. 또한, 단위면적당 윤활 피막의 부착량 w(g/㎡)으로 If/Is를 나눈 If/(Is·w)를 지표에 이용하면, 윤활 피막의 부착량의 영향을 제거하여 윤활 피막 중의 지방산염의 분자 배향성을 평가하는 것이 가능하다. 이상의 이유로부터, 본 발명에서는 윤활 피막 중에 있어서의 지방산염의 분자 배향성의 지표로서 If/(Is·w)를 이용하였다.By using an X-ray diffraction device and obtaining an . In addition, the value of the X-ray diffraction peak intensity was calculated by subtracting the background value from the measured X-ray peak intensity. Since the X-ray diffraction peak of the (001 ) plane is particularly strong for the fatty acid salt formed on the surface of the steel sheet, it is appropriate to use the However, the absolute value of the X-ray diffraction peak intensity changes depending on the measurement conditions and the amount of lubricating film adhered. Therefore, thin-film By measuring the diffraction peak intensity I s and using the ratio I f /I s of I f and I s , the influence of measurement conditions was eliminated, making it possible to evaluate the influence of the molecular orientation of fatty acid salts. In addition, by using I f /(I s ·w), which is I f /(I s ·w) divided by I f /I s by the adhesion amount of lubricating film per unit area w (g/㎡), the influence of the adhesion amount of lubricating film is removed and the fat in the lubricating film is removed. It is possible to evaluate the molecular orientation of the acid salt. For the above reasons, in the present invention, I f /(I s ·w) was used as an index of the molecular orientation of fatty acid salts in the lubricating film.
또한, 박막 X선 회절 측정의 조건으로서는 박막 X선 회절 장치(Rigaku제 RINT1500, Cu선원)를 이용하여, 50kV, 250mA의 조건에서 X선을 발생시키고, 각 측정 시료에 대해 2θ=2°∼50°, 입사각 0.5°로 해서 측정을 실행하는 조건을 들 수 있다.In addition, as conditions for thin film X-ray diffraction measurement, a thin film X-ray diffraction device (RINT1500 manufactured by Rigaku, Cu ray source) is used to generate °, conditions for measuring at an incident angle of 0.5°.
또, 윤활 피막의 부착량 측정에 의해 윤활 피막의 탈막이 확인되는 것이면, 탈막 방법은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 윤활 피막을 갖는 강판을 알칼리 탈지액(FC-E6403, 일본 패커라이징(주)(Nihon Parkerizing Co., Ltd.)제)에 30초간 침지하고, 그 후 순수로 30초간 수세함으로써 탈막할 수 있다. 또, 단위면적당 윤활 피막의 부착량 w(g/㎡)은 탈막 전후의 강판의 질량과, 강판 표면에 있어서의 윤활 피막의 부착 면적(피복 면적)으로 구할 수 있다. In addition, if the removal of the lubricating film is confirmed by measuring the adhesion amount of the lubricating film, the method of removing the film is not particularly limited. For example, the steel sheet with the lubricating film is treated with an alkaline degreasing solution (FC-E6403, Nippon Packaging Co., Ltd.) It can be defilmed by immersing it in water (manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) for 30 seconds and then washing it with pure water for 30 seconds. Additionally, the adhesion amount w (g/m 2 ) of the lubricating film per unit area can be obtained from the mass of the steel sheet before and after defilming and the adhesion area (covered area) of the lubricating film on the surface of the steel sheet.
탄소 원자수가 4이상 18이하의 지방산염을 함유하는 윤활 피막은 금형과 강판의 직접적인 접촉을 억제하는 응착 억제력을 갖는다. 따라서, 상기 윤활 피막을 표면에 구비함으로써, If/(Is·w)의 값에 관계없이, 프레스 성형성이 우수한 강판이 얻어지지만, If/(Is·w)가 5이상인 경우, 윤활 피막 중의 지방산염의 분자간의 상호작용이 강해짐으로써 응착 억제력이 더욱 강해지고, 가일층 우수한 프레스 성형성을 얻을 수 있다. If/(Is·w)가 10이상인 경우, 특히 우수한 프레스 성형성을 얻을 수 있다. 특히, 상기 지방산염 중에서도, 낙산나트륨은 분자 배향성을 제어하는 것에 의해서 윤활성이 대폭 향상한다. 낙산나트륨의 탄소 원자수는 4이며, 상술한 지방산의 바람직한 탄소 원자수의 범위보다 탄소 원자수가 적지만, 윤활 피막 중의 분자 배향성을 제어함으로써 프레스 성형성을 더욱 우수한 상태로 할 수 있다.A lubricating film containing a fatty acid salt with a carbon atom number of 4 to 18 has an adhesion inhibition effect that prevents direct contact between the mold and the steel plate. Therefore, by providing the lubricating film on the surface, a steel sheet with excellent press formability can be obtained regardless of the value of I f /(I s ·w), but when I f /(I s ·w) is 5 or more, As the interaction between fatty acid salt molecules in the lubricating film becomes stronger, the adhesion inhibition power becomes stronger, and even better press formability can be obtained. When I f /(I s ·w) is 10 or more, particularly excellent press formability can be obtained. In particular, among the fatty acid salts, sodium butyrate significantly improves lubricity by controlling the molecular orientation. The number of carbon atoms of sodium butyrate is 4, which is less than the preferred range of carbon atoms for the fatty acids described above. However, by controlling the molecular orientation in the lubricating film, press formability can be further improved.
또, 윤활 피막의 표면(상층)에, 방청유를 0.2g/㎡이상 3.0g/㎡이하 도포하는 것이 바람직하다. 지방산 나트륨염 및 지방산 칼륨염은 수용성이 높고 탈막성이 우수한 반면, 보관이나 수송시 등에 결로 등으로 물방울이 부착된 경우에 탈락할 가능성이 있다. 그래서, 윤활 피막의 표면에 방청유를 도포함으로써, 윤활 피막이 보호되고, 내수성이 향상하며, 보관이나 수송시 등에서의 윤활 피막의 탈락을 방지할 수 있다.Additionally, it is preferable to apply 0.2 g/m2 or more and 3.0 g/m2 or less of rust preventive oil to the surface (upper layer) of the lubricating film. While fatty acid sodium salts and fatty acid potassium salts have high water solubility and excellent film removal properties, there is a possibility that they may fall off if water droplets adhere to them due to condensation, etc. during storage or transportation. Therefore, by applying rust preventive oil to the surface of the lubricating film, the lubricating film is protected, water resistance is improved, and the lubricating film can be prevented from falling off during storage or transportation.
다음에, 윤활 피막의 형성 방법에 대해 설명한다.Next, the method of forming the lubricating film will be explained.
본 발명의 윤활 피막은 상기 지방산염의 용액을 강판의 적어도 편면에 도포하고, 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 상기 지방산염의 용액으로서는 수용액, 알코올 용액을 들 수 있다. 또, 건조시킬 때에는 가열 건조하는 것이 바람직하다. 건조 과정에서 얼룩(윤활 피막 성분이 응집하여 생기는 반점 등)이 생기기 쉽기 때문에, 얼룩을 억제하는 점에서 5초 이내에 건조시키는 것이 바람직하다.The lubricating film of the present invention can be formed by applying the solution of the fatty acid salt above to at least one side of a steel sheet and drying it. Examples of the fatty acid salt solution include an aqueous solution and an alcohol solution. Moreover, when drying, it is preferable to heat dry. Since stains (spots caused by coagulation of lubricating film components, etc.) are likely to occur during the drying process, it is preferable to dry within 5 seconds to suppress stains.
또, 윤활 피막의 얼룩을 개선하는 방법으로서, 지방산염의 알코올 용액을 이용하는 것이 바람직하다. 지방산염을 알코올로 용해하고, 이 알코올 용액을 강판의 적어도 편면에 도포하고, 건조시킴으로써, 더욱 균일한 윤활 피막의 형성이 가능하게 된다. 이 이유로서는 알코올은 표면장력이 물에 비해 낮고 또한 지방산염을 용해할 수 있기 때문에, 강판 표면에 균일하게 확산됨으로써 건조 후에 균일 피막이 얻어진다고 생각된다. 상기 알코올로서는 메탄올, 에탄올, 프로판올 등을 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되지 않는다. Additionally, as a method of improving stains on the lubricating film, it is preferable to use an alcohol solution of fatty acid salt. By dissolving the fatty acid salt in alcohol, applying this alcohol solution to at least one side of the steel sheet, and drying it, a more uniform lubricating film can be formed. The reason for this is that alcohol has a lower surface tension than water and can dissolve fatty acid salts, so it is thought that alcohol spreads uniformly on the surface of the steel sheet, thereby forming a uniform film after drying. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, and propanol, but are not particularly limited to these.
지방산염의 알코올에의 용해도를 높이기 위해, 알코올 용액을 50℃이상으로 가열하는 것이 바람직하다. 알코올 용액의 경우에는 수용액보다 건조 과정에서의 얼룩은 잘 생기지 않지만, 더욱 균일한 피막으로 하기 위해서는 알코올 용액을 이용한 경우에도 5초 이내에 건조시키는 것이 바람직하다. 또한, 알코올 용액의 가열 온도는 알코올 용액의 비점 이하인 것이 바람직하다.In order to increase the solubility of fatty acid salts in alcohol, it is desirable to heat the alcohol solution to 50°C or higher. In the case of an alcohol solution, stains are less likely to occur during the drying process than an aqueous solution, but in order to create a more uniform film, it is preferable to dry within 5 seconds even when using an alcohol solution. Additionally, the heating temperature of the alcohol solution is preferably below the boiling point of the alcohol solution.
또, 상기 알코올 용액을 강판에 도포할 때의 강판의 온도를 50℃이상으로 해도 좋다. 상기 알코올 용액을 강판에 도포할 때의 강판의 온도를 50℃이상으로 함으로써, 건조 과정에서의 얼룩을 더욱 억제하기 쉬워진다. 알코올 용액을 강판에 도포할 때의 강판의 온도는 상기 알코올 용액의 비점 이하인 것이 바람직하다.Additionally, the temperature of the steel sheet when applying the alcohol solution to the steel sheet may be 50°C or higher. By setting the temperature of the steel sheet at 50°C or higher when applying the alcohol solution to the steel sheet, it becomes easier to further suppress stains during the drying process. It is preferable that the temperature of the steel sheet when applying the alcohol solution to the steel sheet is below the boiling point of the alcohol solution.
건조 방법은 특히 한정되지 않지만, IH(유도 가열)나 열풍에 의한 강판의 가열에 의해 건조시킬 수 있다.The drying method is not particularly limited, but drying can be done by heating the steel sheet with IH (induction heating) or hot air.
또, 상기 지방산염의 용액을 강판에 도포한 후, 강판 표면을 250℃이상으로 가열하는 것이 바람직하다. 상기 용액을 강판에 도포한 후, 건조 중 또는 건조 후에 강판 표면을 250℃이상으로 가열함으로써, 강판 표면에서 지방산염이 용융되고, 응고할 때에 지방산염 분자의 배향성이 높은 윤활 피막을 얻을 수 있다. 이 건조 방법은 특히 지방산염 분자의 배향성 향상에 의한 윤활성의 향상 효과가 큰 낙산나트륨을 이용하여 성막할 때에 사용하는 것이 바람직하다. 가열 온도는 270℃이상이 더욱 바람직하다. 또, 가열 온도의 상한은 특히 한정되지 않지만, 300℃를 넘어 가열하면 강판 표면이 산화되어 검은 얼룩이 생김으로써 외관이 악화되는 경우가 있기 때문에, 가열 온도는 300℃이하인 것이 바람직하다. 또한, 지방산염의 용액을 도포할 때에 강판이 250℃이상으로 가열되어 있으면, 도포와 동시에 용매가 증발되어 버려 균일한 윤활 피막을 형성하는 것이 곤란하게 되기 때문에, 250℃이상으로 하는 강판 표면의 가열은 건조 중 또는 건조 후이어야 한다.In addition, after applying the solution of the fatty acid salt to the steel sheet, it is preferable to heat the surface of the steel sheet to 250°C or higher. By applying the solution to a steel sheet and then heating the surface of the steel sheet to 250°C or higher during or after drying, the fatty acid salt melts on the surface of the steel sheet, and when solidified, a lubricating film with high orientation of the fatty acid molecule can be obtained. This drying method is particularly preferably used when forming a film using sodium butyrate, which has a significant effect of improving lubricity by improving the orientation of fatty acid salt molecules. The heating temperature is more preferably 270°C or higher. The upper limit of the heating temperature is not particularly limited, but if heated above 300°C, the surface of the steel sheet may be oxidized and black spots may appear, thereby deteriorating the appearance. Therefore, the heating temperature is preferably 300°C or lower. Additionally, if the steel sheet is heated above 250°C when applying the fatty acid salt solution, the solvent evaporates at the same time as application, making it difficult to form a uniform lubricating film. Therefore, heating the surface of the steel sheet above 250°C is necessary. must be during or after drying.
실시예Example
이하, 본 발명을 실시예에 의해 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be explained by examples. Additionally, the present invention is not limited to the following examples.
판 두께 0.8㎜의 냉연 강판 A(TS:270MPa) 및 판 두께 1.2㎜의 고강도 냉연 강판 B(TS:590MPa)를 이용하고, 표 1에 나타내는 처리액(지방산염의 용액)을 바코터로 도포한 후, 열풍 건조기로 건조시켜, 상기 강판의 표면에 윤활 피막을 형성하였다. 또한, 건조시의 건조 온도(강판 표면 온도)는 표 2, 3에 기재한 바와 같이 하였다. Cold-rolled steel sheet A (TS: 270 MPa) with a sheet thickness of 0.8 mm and high-strength cold-rolled steel sheet B (TS: 590 MPa) with a sheet thickness of 1.2 mm were used, and the treatment solution (fatty acid salt solution) shown in Table 1 was applied with a bar coater. Afterwards, it was dried with a hot air dryer to form a lubricating film on the surface of the steel sheet. In addition, the drying temperature (steel plate surface temperature) during drying was as shown in Tables 2 and 3.
[표 1][Table 1]
상기에 의해 얻어진 윤활 처리 강판에 대해, 강판 표면의 윤활 피막 성분(지방산염)의 부착량을 측정하였다. 또, 프레스 성형성을 평가하는 수법으로서 마찰 계수의 측정을 실시하고 슬라이딩 특성을 평가하였다. 또한, 탈막성을 평가하는 방법으로서 알칼리에 의한 탈막성을 평가하였다. 또, 내수성, 접착성, 윤활 피막 중의 지방산염의 분자 배향성, 피막의 외관에 대해서도 평가를 실시하였다. 지방산염의 부착량, 프레스 성형성(슬라이딩 특성), 탈막성, 피막의 외관, 내수성, 접착성, 분자 배향성의 평가 방법은 다음과 같다.For the lubricated steel sheet obtained as above, the amount of adhesion of the lubricating film component (fatty acid salt) on the surface of the steel sheet was measured. Additionally, as a method of evaluating press formability, friction coefficient was measured and sliding characteristics were evaluated. In addition, as a method of evaluating film removal, film removal by alkali was evaluated. In addition, water resistance, adhesion, molecular orientation of fatty acid salts in the lubricating film, and appearance of the film were also evaluated. The evaluation methods for fatty acid adhesion amount, press formability (sliding characteristics), film removal properties, film appearance, water resistance, adhesion, and molecular orientation are as follows.
(1) 윤활 피막 조성 및 지방산염의 부착량 분석(1) Analysis of lubricating film composition and fatty acid adhesion amount
강판에 형성된 윤활 피막 조성 및 지방산염의 부착량의 측정에는 액체 크로마토그래프/탠덤 질량 분석계(LC/MS/MS)를 사용하였다. 30㎜2로 채취한 윤활 처리 강판의 시료를 비커에 넣고, 아세트니트릴/물=1/1(체적비)을 40mL 부가하여 30분간 초음파 추출하였다. 이것을 2회 반복하고, 100mL로 정용한 용액을 측정에 이용하였다. 그리고, 미리 작성해 둔 검량선으로부터, 윤활 피막 성분(지방산염)의 부착량(표 2, 3 중의 피막 부착량)을 구하였다.Liquid chromatography/tandem mass spectrometry (LC/MS/MS) was used to measure the composition of the lubricating film formed on the steel plate and the amount of adhesion of fatty acid salts. A sample of a lubricated steel sheet taken at 30 mm 2 was placed in a beaker, 40 mL of acetonitrile/water = 1/1 (volume ratio) was added, and ultrasonic extraction was performed for 30 minutes. This was repeated twice, and the solution adjusted to 100 mL was used for measurement. Then, the adhesion amount of the lubricating film component (fatty acid salt) (film adhesion amount in Tables 2 and 3) was determined from the calibration curve prepared in advance.
(2) 프레스 성형성(슬라이딩 특성)의 평가 방법(2) Evaluation method for press formability (sliding properties)
프레스 성형성을 평가하기 위해, 윤활 처리 강판의 각 공시재의 마찰 계수 μ를 이하와 같이 해서 측정하였다.In order to evaluate press formability, the friction coefficient μ of each specimen of the lubricated steel sheet was measured as follows.
도 1은 마찰 계수 측정 장치를 나타내는 개략 정면도이다. 동일 도면에 나타내는 바와 같이, 공시재에서 채취한 마찰 계수 측정용 시료(1)(이하, 시료(1)이라 함)가 시료대(2)에 고정되고, 시료대(2)는 수평 이동 가능한 슬라이드 테이블(3)의 상면에 고정되어 있다. 슬라이드 테이블(3)의 하면에는 이것에 접한 롤러(4)를 갖는 상하동 가능한 슬라이드 테이블 지지대(5)가 마련되고, 이것을 밀어올리는 것에 의해, 비드(6)에 의한 마찰 계수 측정용 시료(1)에의 누름 하중 N을 측정하기 위한 제 1 로드 셀(7)이 슬라이드 테이블 지지대(5)에 부착되어 있다. 상기 누름력을 작용시킨 상태에서 슬라이드 테이블(3)을 수평 방향으로 이동시키기 위한 슬라이딩 저항력 F를 측정하기 위한 제 2 로드 셀(8)이 슬라이드 테이블(3)의 한쪽의 단부에서 레일(9)의 위쪽에 부착되어 있다. 또한, 윤활유로서, 스기무라 화학 공업(주)(SUGIMURA Chemical Industrial Co.,Ltd.)제의 프레스용 세정유 프리톤 R352L를 시료(1)의 표면에 도포하여 시험을 실행하였다. 1 is a schematic front view showing a friction coefficient measuring device. As shown in the same drawing, a sample 1 (hereinafter referred to as sample 1) for measuring the friction coefficient collected from a specimen is fixed to a
도 2, 도 3은 사용한 비드의 형상·치수를 나타내는 개략 사시도이다. 비드(6)의 하면이 시료(1)의 표면에 꽉 눌러진 상태에서 슬라이딩한다. 도 2에 나타내는 비드(6)의 형상은 폭 10㎜, 시료(1)의 슬라이딩 방향 길이 5㎜, 슬라이딩 방향 양단의 하부는 곡률 1.0㎜R의 곡면으로 구성되고, 시료(1)가 꽉 눌러지는 비드 하면은 폭 10㎜, 슬라이딩 방향 길이 3㎜의 평면을 갖는다. 도 3에 나타내는 비드(6)의 형상은 폭 10㎜, 시료(1)의 슬라이딩 방향 길이 59㎜, 슬라이딩 방향 양단의 하부는 곡률 4.5㎜R의 곡면으로 구성되며, 시료(1)가 꽉 눌리는 비드 하면은 폭 10㎜, 슬라이딩 방향 길이 50㎜의 평면을 갖는다.Figures 2 and 3 are schematic perspective views showing the shape and dimensions of the beads used. The lower surface of the bead (6) is slid while pressed firmly against the surface of the sample (1). The shape of the
마찰 계수 측정 시험은 이하에 나타내는 2개의 조건으로 실행하였다.The friction coefficient measurement test was performed under the two conditions shown below.
[조건 1][Condition 1]
도 2에 나타내는 비드를 이용하고, 누름 하중 N:400kgf, 시료의 인발 속도(슬라이드 테이블(3)의 수평 이동 속도):100cm/min으로 하였다.The bead shown in FIG. 2 was used, the pressing load N was 400 kgf, and the sample pulling speed (horizontal moving speed of the slide table 3) was 100 cm/min.
[조건 2][Condition 2]
도 3에 나타내는 비드를 이용하고, 누름 하중 N:400kgf, 시료의 인발 속도(슬라이드 테이블(3)의 수평 이동 속도):20cm/min으로 하였다.The bead shown in FIG. 3 was used, the pressing load N was 400 kgf, and the sample pulling speed (horizontal moving speed of the slide table 3) was 20 cm/min.
공시재와 비드의 사이의 마찰 계수 μ는 식:μ=F/N으로 산출하였다. 이 마찰 계수 μ가 작을수록, 프레스 성형성이 우수하다고 평가할 수 있다. 구체적으로는 조건 1에서의 마찰 계수 μ가 0.120이하이고, 또한, 조건 2에서의 마찰 계수 μ가 0.140이하를, 프레스 성형성이 우수하다고 하여 평가 합격으로 하였다. 또한, 이 시험에서 평가 합격이면, 고면압 조건이나 복잡 성형시에 있어서도 우수한 프레스 성형성을 갖는다고 평가할 수 있다. 조건 1에서의 마찰 계수 μ는 0.100이하가 바람직하고, 0.090이하가 더욱 바람직하다. 조건 2에서의 마찰 계수 μ는 0.120이하가 바람직하고, 0.110이하가 더욱 바람직하다.The friction coefficient μ between the test material and the bead was calculated using the formula: μ=F/N. The smaller the friction coefficient μ, the better the press formability can be evaluated. Specifically, if the friction coefficient μ in
(3) 탈막성의 평가 방법(3) Method for evaluating membrane detachment
탈막성은 공시재를 알칼리 탈지액(FC-E6403, 일본 패커라이징(주)제)에 30초간 침지하고, 그 후, 순수로 30초간 수세한 후의 강판 표면에 잔존하는 윤활 피막 성분(지방산염)의 부착량(피막 잔존량)으로 평가하였다. 피막 잔존량이 적을수록, 탈막성이 우수하다고 평가할 수 있다. The film removal property was tested by immersing the test material in an alkaline degreasing solution (FC-E6403, manufactured by Japan Packaging Co., Ltd.) for 30 seconds and then washing it with pure water for 30 seconds. The lubricating film component (fatty acid salt) remaining on the surface of the steel sheet was tested. It was evaluated by the amount of adhesion (amount of film remaining). The smaller the amount of film remaining, the better the film removal properties can be evaluated.
(4) 외관의 평가 방법(4) Appearance evaluation method
윤활 피막의 외관은 육안에 의해 평가하였다. 도 4에 나타내는 외관 견본을 기준으로 하여, 직경 1㎜이상의 반점(윤활 피막 성분이 응집한 부분)이 존재하지 않고 균일한 윤활 피막을 A 평가, 직경 1㎜이상의 반점이 존재하는 윤활 피막을 B 평가로서 평가하였다.The appearance of the lubricating film was evaluated visually. Based on the appearance sample shown in Figure 4, a uniform lubricating film without spots (coagulated portions of lubricating film components) of 1 mm or more in diameter was evaluated as A, and a lubricating film with spots of 1 mm or more in diameter present was evaluated as B. It was evaluated as.
(5) 내수성의 평가 방법(5) Water resistance evaluation method
내수성은 방청유를 표 3에 나타내는 도포량으로 표면에 도포한 공시재를, 수돗물 중에 30초간 침지한 후에 강판 표면에 잔존하는 윤활 피막 성분(지방산염)의 부착량(물 침지 후 피막 부착량)을 구함으로써 평가하였다. 또한, 방청유로서, JXTG 에너지(주)제의 방청유 안티러스트 P2000을 이용하여 시험을 실행하였다. 내수성이 양호한 경우, 수돗물에의 침지 전후에서 피막 부착량의 변화가 작다.Water resistance was evaluated by immersing a test material coated with rust preventive oil on the surface at the amount shown in Table 3 in tap water for 30 seconds and then determining the amount of adhesion of the lubricating film component (fatty acid salt) remaining on the surface of the steel sheet (amount of film adhesion after immersion in water). did. Additionally, as a rust preventive oil, a test was performed using antirust P2000, a rust preventive oil manufactured by JXTG Energy Co., Ltd. When water resistance is good, the change in the amount of film adhesion before and after immersion in tap water is small.
(6) 접착성의 평가 방법(6) Adhesion evaluation method
윤활 처리 강판을 100×25㎜의 사이즈로 가공한 시험편을 방청유에 침지 후, 24시간 수직으로 기대어 세워 놓아 여분의 기름을 제거한 것을 2개 사용하고, 25㎜×13㎜의 부분에 에폭시계 접착제를 0.2㎜ 두께로 균일하게 도포한 후, 클립으로 서로 중첩시켜 끼우고, 180℃에서 20분 소부하고, 건조·경화시켰다. 냉각 후, 오토 그래프 시험기에 의해 전단 인장 시험을 실행하고, 전단 접착력을 측정하였다. 윤활 피막을 형성하고 있지 않은 강판(원판)을 2개 사용하여 마찬가지의 전단 인장 시험을 실행한 경우를 기준으로 해서, 접착력 동등(90%이상)을 ○(평가 합격, 접착력이 우수), 뒤떨어지는 것(90%미만)을 ×(평가 불합격, 접착력이 뒤떨어짐)로서 평가하였다.Two test pieces were processed from a lubricated steel plate to a size of 100 After uniformly applying it to a thickness of 0.2 mm, it was overlapped and clipped together, baked at 180°C for 20 minutes, and dried and cured. After cooling, a shear tensile test was performed using an autograph tester and the shear adhesion was measured. Based on the case where a similar shear tensile test was performed using two steel plates (original plates) without a lubricating film, the adhesion is equivalent (90% or more) to ○ (evaluation passed, adhesion is excellent), and the adhesion is inferior. Those (less than 90%) were evaluated as × (failed evaluation, poor adhesion).
(7) 윤활 피막 중의 지방산염의 분자 배향성의 평가 방법(7) Method for evaluating the molecular orientation of fatty acid salts in the lubricating film
윤활 피막 중의 지방산염의 분자 배향성의 평가에는 20㎜2로 채취한 윤활 처리 강판의 시료를 2개 사용하고, 1개는 알칼리 탈지액(FC-E6403, 일본 패커라이징(주)제)에 30초간 침지하고, 그 후 순수로 30초간 수세하여 탈막하고, 탈막 전후의 강판의 질량과, 강판 표면에 있어서의 윤활 피막의 부착 면적(피복 면적)으로부터, 단위면적당 윤활 피막의 부착량 w(g/㎡)을 구하였다. 또, 윤활 피막이 탈막한 것을 확인하여 이하의 측정에 사용하였다.To evaluate the molecular orientation of fatty acid salts in the lubricating film, two samples of lubricated steel sheets taken at 20 mm 2 were used, and one was soaked in an alkaline degreasing solution (FC-E6403, manufactured by Japan Packaging Co., Ltd.) for 30 seconds. Immersion is performed, followed by washing with pure water for 30 seconds to defilm, and from the mass of the steel sheet before and after defilming and the adhesion area (covered area) of the lubricating film on the surface of the steel sheet, the adhesion amount of the lubricating film per unit area is w (g/m2). was obtained. Additionally, it was confirmed that the lubricating film was defilmed and used for the following measurements.
우선, 윤활 피막을 탈막하고 있지 않은 시료를 이용하여, 박막 X선 회절 장치(Rigaku제 RINT1500, Cu선원)를 사용하고, 50kV, 250mA의 조건에서 X선을 발생시키고, 입사각 0.5°로 하여, 2θ= 2° 내지 50°의 범위에서 박막 X선 회절 측정에 의해 X선 회절 패턴을 얻어, 지방산염 유래의 X선 회절 피크 중 (001)면의 X선 회절 피크 강도 If를 얻었다. 동일한 조건에서 윤활 피막을 탈막한 시료의 박막 X선 회절 측정을 실행하고, 강판 유래의 Fe의 X선 회절 피크 중 α상의 (110)면의 X선 회절 피크 강도 Is를 얻었다.First, using a sample whose lubricating film has not been removed, a thin film X-ray diffraction device (RINT1500 manufactured by Rigaku, Cu ray source) is used to generate = An X-ray diffraction pattern was obtained by thin film X-ray diffraction measurement in the range of 2° to 50°, and the X-ray diffraction peak intensity I f of the (001) plane among the fatty acid-derived Thin - film
또한, X선 회절 피크 강도의 값에는 측정된 X선 회절 피크 강도에서 백그라운드의 값을 감산한 값을 사용하였다. If와 Is의 비 If/Is를 단위면적당 윤활 피막의 부착량 w(g/㎡)로 나눈 If/(Is·w)가 클수록 윤활 피막 중의 지방산염의 분자 배향성이 높다고 하여 분자 배향성을 평가하였다.In addition, the value of the X-ray diffraction peak intensity was calculated by subtracting the background value from the measured X-ray diffraction peak intensity. It is said that the larger I f /(I s · w ), which is the ratio of I f and I s divided by the adhesion amount of lubricating film per unit area w (g/㎡), the higher the molecular orientation of fatty acid salts in the lubricating film. Orientation was evaluated.
이상으로부터 얻어진 결과를 표 2, 3에 나타낸다. 또, 비교예로서 본더라이징 처리에 PB-181X(일본 패커라이징(주)제), 본더 루베 처리에 LUB-235(일본 패커라이징(주)제)를 이용하여, 본더라이징-본더 루베 처리를 실시한 결과(표 2 중의 No.46, 47)도 아울러 나타낸다.The results obtained above are shown in Tables 2 and 3. In addition, as a comparative example, a bonderizing-bonder rub treatment was performed using PB-181X (manufactured by Nippon Packaging Co., Ltd.) for the bonderizing treatment and LUB-235 (manufactured by Nippon Packaging Co., Ltd.) for the bonder lube treatment. The results (Nos. 46 and 47 in Table 2) are also shown.
[표 2][Table 2]
[표 3][Table 3]
표 2에 나타낸 결과로부터 이하의 것을 알 수 있다. No.3∼10, 12∼24, 26∼28, 31∼33, 35∼38, 41∼45, 48∼51은 발명예이며, 프레스 성형성이 우수하고, 또한, 탈막성, 접착성이 우수하다. 낙산나트륨 용액을 도포하고 250℃이상에서 건조시킨 No.37, 38은 건조 온도가 250℃미만이며, 동일 정도의 피막 부착량인 No.12, 35, 36에 비해 If/(Is·w)의 값이 크고 지방산염의 분자 배향성이 대폭 향상하고 있으며, 프레스 성형성이 특히 우수하다.From the results shown in Table 2, the following can be seen. Nos. 3 to 10, 12 to 24, 26 to 28, 31 to 33, 35 to 38, 41 to 45, and 48 to 51 are invention examples, and are excellent in press formability, and also excellent in film removal and adhesion. do. Nos. 37 and 38, which were coated with a sodium butyrate solution and dried above 250℃, have a drying temperature of less than 250℃, and I f /(I s ·w) compared to Nos. 12, 35, and 36, which have the same amount of film adhesion. The value of is large, the molecular orientation of the fatty acid salt is greatly improved, and the press formability is particularly excellent.
한편, 윤활 피막 없음의 원판인 No.1 및 39의 비교예는 프레스 성형성이 뒤떨어진다. No.2, 11, 40은 지방산염의 1분자당 탄소 원자수가 4미만이라는 점에서 비교예이며, 프레스 성형성이 뒤떨어진다. No.25, 30은 윤활 피막 성분의 부착량(피막 부착량)이 부족하다는 점에서 비교예이며, 프레스 성형성이 뒤떨어진다. No.29, 34는 피막 부착량이 3.00g/㎡를 넘고 있으며, 접착성이 뒤떨어진다. No.46, 47은 본더라이징-본더 루베 처리를 실시한 비교예이며, 윤활성은 우수하지만, 금속 비누 피막이 탈막하지 않기 때문에 탈막성이 뒤떨어지고, 접착성도 뒤떨어지고 있는 것을 알 수 있다.On the other hand, the comparative examples No. 1 and 39, which are original plates without a lubricating film, are inferior in press formability. Nos. 2, 11, and 40 are comparative examples in that the number of carbon atoms per molecule of the fatty acid salt is less than 4, and their press formability is poor. Nos. 25 and 30 are comparative examples in that the adhesion amount of the lubricating film component (film adhesion amount) is insufficient, and the press formability is inferior. For No.29 and 34, the film adhesion amount exceeds 3.00 g/m2 and the adhesiveness is poor. Nos. 46 and 47 are comparative examples in which the bonderizing-bonder rub treatment was performed, and it can be seen that although the lubricity is excellent, the film removal property is poor because the metal soap film does not remove the film, and the adhesiveness is also poor.
또, 표 3에 나타낸 결과로부터 이하의 것을 알 수 있다. 방청유를 도포하고 있지 않은 No.61∼64 및 방청유의 도포량이 0.1g/㎡의 No.65∼68은 물 침지 후의 윤활 피막 성분의 부착량(물 침지 후 피막 부착량)이 원래의 피막 부착량으로부터 대폭 감소하고 있으며, 내수성이 뒤떨어진다. 한편, 0.2g/㎡이상의 방청유가 도포되어 있는 No.69∼84는 내수성이 우수하다.Additionally, the following can be seen from the results shown in Table 3. For Nos. 61 to 64, which are not coated with anti-rust oil, and Nos. 65 to 68, which are coated with 0.1 g/m2 of rust preventive oil, the adhesion amount of the lubricating film component after water immersion (film adhesion amount after water immersion) is significantly reduced from the original film adhesion amount. and its water resistance is poor. On the other hand, Nos. 69 to 84, to which 0.2 g/m2 or more of anti-rust oil is applied, have excellent water resistance.
본 발명의 윤활 처리 강판은 프레스 성형성이 우수하기 때문에, 자동차 차체 용도를 중심으로 광범위한 분야에서 적용할 수 있다.Since the lubricated steel sheet of the present invention has excellent press formability, it can be applied in a wide range of fields, especially automobile body applications.
1; 마찰 계수 측정용 시료 2; 시료대
3; 슬라이드 테이블 4; 롤러
5; 슬라이드 테이블 지지대 6; 비드
7; 제 1 로드 셀 8; 제 2 로드 셀
9; 레일 N; 누름 하중
F; 슬라이딩 저항력(인발 하중)One;
3; slide table 4; Roller
5;
7;
9; rail N; pressing force
F; Sliding resistance (pull load)
Claims (8)
상기 지방산염의 강판 편면당 부착량은 0.20g/㎡이상 3.00g/㎡이하이고,
상기 윤활 피막에 대해 박막 X선 회절 측정을 실행했을 때에 얻어지는 지방산염 유래의 X선 회절 피크 중 (001)면의 X선 회절 피크 강도를 If,
상기 윤활 피막을 탈막한 후의 강판에 대해 박막 X선 회절 측정을 실행했을 때에 얻어지는 Fe의 X선 회절 피크 중 α상의 (110)면의 X선 회절 피크 강도를 Is,
상기 윤활 피막의 단위면적당 부착량을 w(g/㎡)로 했을 때,
If/(Is·w)는 5이상인 것을 특징으로 하는 윤활 피막을 갖는 강판.On at least one side of the surface of the steel sheet, there is a lubricating film containing at least one fatty acid salt selected from sodium salts and potassium salts of fatty acids having a carbon atom number of 4 to 18 per molecule,
The adhesion amount of the fatty acid salt per side of the steel plate is 0.20 g/m2 or more and 3.00 g/m2 or less,
The X-ray diffraction peak intensity of the (001) plane among the fatty acid salt - derived X-ray diffraction peaks obtained when thin-film
The X-ray diffraction peak intensity of the (110) plane of the α phase among the X-ray diffraction peaks of Fe obtained when thin-film
When the adhesion amount per unit area of the lubricating film is w (g/㎡),
A steel sheet with a lubricating film, wherein I f /(I s ·w) is 5 or more.
상기 지방산염은 낙산나트륨인 것을 특징으로 하는 윤활 피막을 갖는 강판.According to claim 1,
A steel sheet with a lubricating film, wherein the fatty acid salt is sodium butyrate.
또한, 상기 윤활 피막의 표면에, 방청유를 도포하여 이루어지고,
상기 방청유의 강판 편면당 도포량은 0.2g/㎡이상 3.0g/㎡이하인 것을 특징으로 하는 윤활 피막을 갖는 강판.According to claim 1,
In addition, it is achieved by applying rust preventive oil to the surface of the lubricating film,
A steel sheet with a lubricating film, wherein the amount of rust preventive oil applied per side of the steel sheet is 0.2 g/m2 or more and 3.0 g/m2 or less.
또한, 상기 윤활 피막의 표면에, 방청유를 도포하여 이루어지고,
상기 방청유의 강판 편면당 도포량은 0.2g/㎡이상 3.0g/㎡이하인 것을 특징으로 하는 윤활 피막을 갖는 강판.According to claim 2,
In addition, it is achieved by applying rust preventive oil to the surface of the lubricating film,
A steel sheet with a lubricating film, wherein the amount of rust preventive oil applied per side of the steel sheet is 0.2 g/m2 or more and 3.0 g/m2 or less.
1분자 중의 탄소 원자수가 4이상 18이하인 지방산의 나트륨염 및 칼륨염에서 선택되는 1종 이상의 지방산염을 함유하는 용액을, 강판의 적어도 편면에 도포한 후, 건조중 또는 건조후에 강판 표면을 250℃이상으로 가열하여, 해당 강판의 표면에 윤활 피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 윤활 피막을 갖는 강판의 제조 방법.A method for manufacturing a steel sheet having a lubricating film according to any one of claims 1 to 4, comprising:
A solution containing one or more types of fatty acid salts selected from the sodium and potassium salts of fatty acids having a number of carbon atoms per molecule of 4 to 18 is applied to at least one side of a steel sheet, and then the surface of the steel sheet is incubated at 250°C during or after drying. A method of manufacturing a steel sheet with a lubricating film, characterized by heating to the above temperature to form a lubricating film on the surface of the steel sheet.
상기 용액은 알코올 용액이고, 상기 알코올 용액의 온도는 50℃이상, 또한, 상기 알코올 용액의 비점 이하인 것을 특징으로 하는 윤활 피막을 갖는 강판의 제조 방법.According to claim 5,
The solution is an alcohol solution, and the temperature of the alcohol solution is 50° C. or higher and the boiling point or lower of the alcohol solution.
상기 용액은 알코올 용액이고, 상기 알코올 용액을 강판에 도포할 때의 강판의 온도는 50℃이상, 또한, 상기 알코올 용액의 비점 이하인 것을 특징으로 하는 윤활 피막을 갖는 강판의 제조 방법.According to claim 5,
The solution is an alcohol solution, and the temperature of the steel sheet when the alcohol solution is applied to the steel sheet is 50° C. or higher and the boiling point or lower of the alcohol solution.
상기 용액은 알코올 용액이고, 상기 알코올 용액을 강판에 도포할 때의 강판의 온도는 50℃이상, 또한, 상기 알코올 용액의 비점 이하인 것을 특징으로 하는 윤활 피막을 갖는 강판의 제조 방법.According to claim 6,
The solution is an alcohol solution, and the temperature of the steel sheet when the alcohol solution is applied to the steel sheet is 50° C. or higher and the boiling point or lower of the alcohol solution.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006219744A (en) | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Chubu Kiresuto Kk | Rust-preventive additive, rust-preventive oil composition, and rust-proofing method for metallic material |
JP2007046126A (en) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Surface treated steel strip |
JP2007229743A (en) | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Kobe Steel Ltd | Metallic material for plastic working |
JP2009132811A (en) | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Kyoeisha Chem Co Ltd | Dry wire drawing lubricant |
JP2011252181A (en) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Highly lubricant coated steel sheet for multistage forming |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3372117A (en) * | 1965-11-26 | 1968-03-05 | Hooker Chemical Corp | Cold forming lubricant |
JPH0780007B2 (en) * | 1988-09-26 | 1995-08-30 | 川崎製鉄株式会社 | How to prevent gouge defects in cold rolled steel sheet |
JPH07316575A (en) * | 1994-05-23 | 1995-12-05 | Daido Kagaku Kogyo Kk | Lubricating oil composition for metal plastic-processing |
JP3932823B2 (en) | 2001-04-10 | 2007-06-20 | 住友金属工業株式会社 | Lubricated steel sheet with excellent chemical conversion and adhesion |
JP4787625B2 (en) * | 2006-02-13 | 2011-10-05 | 株式会社神戸製鋼所 | Lubricating composition coated metal sheet |
JP4923681B2 (en) | 2006-04-03 | 2012-04-25 | 住友金属工業株式会社 | Lubricated steel sheet and treatment liquid for forming lubricating film |
US20140290320A1 (en) * | 2011-07-11 | 2014-10-02 | Kyoeisha Chemical Co., Ltd. | Band-shaped lubricating material for dry wiredrawing and process for producing same |
WO2014102982A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | 日本パーカライジング株式会社 | Steel sheet having alkali-soluble lubricating film, method for producing same, and composition |
JP2015189952A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社神戸製鋼所 | Steel wire material having lubrication coating excellent in corrosion resistance and processability |
CN106947577B (en) * | 2017-04-10 | 2020-01-07 | 武汉迪赛鸿印科技有限公司 | Water-based lubricating liquid for plastic processing of hot-dip galvanized steel plate of automobile |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006219744A (en) | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Chubu Kiresuto Kk | Rust-preventive additive, rust-preventive oil composition, and rust-proofing method for metallic material |
JP2007046126A (en) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Surface treated steel strip |
JP2007229743A (en) | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Kobe Steel Ltd | Metallic material for plastic working |
JP2009132811A (en) | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Kyoeisha Chem Co Ltd | Dry wire drawing lubricant |
JP2011252181A (en) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Highly lubricant coated steel sheet for multistage forming |
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