KR19980048456A

KR19980048456A - 도장후 선영성이 우수한 냉연강판의 제조방법

Info

Publication number: KR19980048456A
Application number: KR1019960067027A
Authority: KR
Inventors: 노경준; 홍영광
Original assignee: 김종진; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1996-12-17
Filing date: 1996-12-17
Publication date: 1998-09-15

Abstract

본 발명은 냉연강판의 제조방법에 관한 것으로, 냉간 압연단계에서 강판표면의 파상도성분 제어를 통하여 일반적으로 사용되는 숏블라스팅 방법으로 가공한 롤로 조질압연을 하더라도 낮은 파장성분의 특성을 갖게 함으로써 우수한 도장후 선영성을 가지는 냉연강판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 냉연강판의 제조방법에 있어서;

냉연압연롤의 표면 프로파일의 파장평균값(Wca₁)과 조질압연롤의 표면 프로파일의 파장평균값(Wca₂)이 하기식

Wca₁1.5-Wca₂

를 만족하도록 가공된 냉간압연롤 및 조질압연롤을 사용하여 냉간압연한 후, 조질압연하는 과정을 포함하는 도장후 선영성이 우수한 냉연강판의 제조방법을 그 요지로 한다.

Description

도장후 선영성이 우수한 냉연강판의 제조방법

본 발명은 자동차 및 가전제품 등의 외판용으로 사용되는 냉간압연강판(이하, 냉연강판이라 한다)의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도장후 선영성을 향상시키는 냉연강판의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉연강판은 미려한 외관과 우수한 가공성, 양호한 강도 및 타재료에 비해 가격이 저렴하다는 장점을 가지고 있어 자동차, 가전제품 등의 내외판재로 널리 사용되고 있다. 이러한 냉연강판은 용도에 따라 차이는 있으나 외판재의 경우에는 거의 대부분이 도장공정을 거쳐서 도장을 행한 상태로 사용되어지고 있다.

따라서, 도장후의 표면품질이 최종 제품의 표면품질이 된다고 해도 과언이 아니다. 통상 도장강판의 표면품질은 도장액의 특성 및 도장기술에 크게 좌우된다고 알려져 있어 이 분야에 연구들이 집중되어 왔다. 그러나, 최근에 이르러서 도장품질에 소지금속인 냉연강판의 표면조도의 영향이 확인되었으며, 날로 고급화되어가는 수요가의 다양한 요구에 부응하기 위해서 도장전의 원판인 냉연강판의 표면품질을 개선하기 위한 관섬이 높아져 가고 있다. 특히, 고선영성(high image clarity), 고광택(high gloss)을 요구하는 수요가들의 요구에 부응하기 위해서는 도장전의 소지금속인 냉연강판의 엄격한 표면관리가 요구되고 있다.

일반적으로 자동차용 도장의 경우에는 전처리(인산염처리)-전착도장-상도의 도장단계들을 거치며, 총 도막두께가 약 100μm의 도장을 하게 된다. 이러한 도장을 통하여 얻어지는 도장강판의 표면특성 분석결과, 냉연강판의 미세한 표면조도(roughness, 파장이 0.8mm 이하)는 상대적으로 두꺼운 도막에 거의 덮이게 되어 도장후 표면특성(광택성, 선영성)에는 거의 영향을 미치지 못한다. 그러나 파장이 0.8-8mm 구간인 파상도(waviness) 구간에 의한 조도성분은 도 1에서 나타냈듯이 도장후에도 남게 되며 도장후 선영성에 직접적으로 영향을 미침이 확인되었다. 따라서 냉연강판에서 표면조도중 파상도성분은 도장강판의 선영성 제어에 매우 중요한 인자가 된다. 한편 이러한 파상도성분은 평균표면거칠기와 비례하는 상관관계를 갖고 있기 때문에, 보다 낮은 파상도성분을 갖기 위해서는 조도수준을 낮게 유지해야 한다. 그러나 조질압연을 거쳐 생산되는 대부분의 냉연강판은 0.7-2.0μm의 평균표면거칠기(Ra)를 가지게 된다. 이러한 조도수준을 유지하는 이유는 프레스공정과 같은 가공공정에서 조도가 너무 미세할 경우에는 골링(galing)등과 같은 가공불량이 발생하기 때문에 일정수준 이상의 조도가 요구되기 때문이다. 따라서 일정수준 이상의 조도를 유지하면서 파상도성분을 낮추는 방법이 요구된다.

한편, 일본의 특허공보(소)59-34441호의 경우에는 조질압연시의 덜롤의 표면조도를 Ra(평균표면거칠기)값과 PPI값(inch당 peak수)을 제어함으로써 광택도 및 프레스성을 향상시킬 수 있다고 하여 PPI≥290-30Ra의 관계식으로 제한하였다. 그러나 대부분의 강판은 도장처리를 행한 후에 사용되고 있는데, 도장후에는 PPI와 Ra와 같은 조도성분은 전부 덮이게 되어 직접적인 도장면의 외관에 영향을 미치지는 못한다는 문제점이 있다.

또한, 민국 특허공보 3,754,873(Aug.28 1973)에서는 조질압연롤을 숏블라스팅(shot blasting) 방법이 아닌 전해가공(EDT) 방법을 사용함으로써 표면조도패턴을 변화시키므로써 우수한 표면외관 및 프레스성을 얻을 수 있다고 하였다. 그러나, 이 기술에서는 도장후의 선영성에 영향을 미치는 표면조도중 파상도성분에 대한 영향은 전혀 고려되지 않으며, 특히 냉간압연단계에서 표면조도의 영향에 대해서는 전혀 고려되지 않고 있다.

본 발명은 냉간 압연단계에서 강판표면의 파상도성분 제어를 통하여 일반적으로 사용되는 숏블라스팅 방법으로 가공한 롤로 조질압연을 하더라도 낮은 파장성분의 특성을 갖게 함으로써 우수한 도장후 선영성을 가지는 냉연강판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 도장강판에서 냉연강판의 조도 및 파상도의 영향을 나타낸 설명도.

도 2는 냉연강판의 파장평균값과 도장후 선영성의 관계를 나타내는 그래프.

본 발명은 냉연강판의 제조방법에 있어서;

냉간압연롤의 표면 프로파일의 파장평균값(Wca₁)과 조질압연롤의 표면 프로파일의 파장평균값(Wca₂)이 하기식

Wca₁1.5-Wca₂

를 만족하도록 가공된 냉간압연롤 및 조질압연롤을 사용하여 냉간압연한 후, 조질압연하는 과정을 포함하는 도장후 선영성이 우수한 냉연강판의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명은, 냉간압연과 조질압연을 거쳐서 생산되는 냉연강판 표면조도의 파장평균값(Wca)이 도장후의 선영성과 도 2와 같은 상관성을 가지며, 이러한 상관성에서 우수한 선영성이라 판단되는 90 이상의 DOI(distinctness of image)값이 되려면 냉연강판의 최종 파장평균값은 0.5μm 이하가 되어야 한다는 관점에서 출발하였다.

상기와 같은 0.5μm 이하의 최종 파장평균값을 얻기 위해서는 냉간압연 및 조질압연의 각 단계에서의 파장평균값을 제어해야 할 필요가 있다. 이러한 각 공정이 파장평균값에 미치는 영향에 대한 연구결과, 냉간압연롤의 표면 프로파일의 파장평균값(Wca₁)과 후공정인 조질압연롤의 표면 프로파일의 파장평균값(Wca₂)의 상관관계에 따라 최종 파장평균값이 제어됨을 알아냈다.

즉, 냉연강판의 최종 파장평균값이 0.5μm 이하가 되려면 상기 Wca₁및 Wca₂가 다음식을 만족해야 하는 것이다.

Cca₁1.5-Wca₂

상기 식을 만족하는 경우에는 일반적으로 가장 많이 사용되는 숏블라스트로 가공된 롤을 조질압연에서 사용할 경우에도 냉간압연롤의 파장평균값을 제어함으로써 우수한 도장후 선영성을 가질 수 있으며, 특히 이러한 강판은 조질압연단계에서 충분한 조도가 부여되므로 프레스가공 등의 가공성에 전형 영향을 주지 않게 된다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

[실시예]

하기 표 1과 같이 조도전사율이 같도록 두께가 0.8mm인 냉연강판을 대상으로 하였고, 냉간압연 및 조질압연의 덜롤은 조도를 전해가공 방법 및 숏블라스트 방법으로 가공하였으며, 조질압연롤은 조도전사율을 고려하여 냉연강판의 최종조도가 1.0±0.02μm의 Ra 및 0.5±0.02μm의 Ra로 일정한 조도를 갖게 하였다. 이때 파장평균값 Wca는 각각 1.0μm 및 0.5μm였다. 한편 냉간압연롤은 하기 표 1과 같이 조도를 변화시키며, Wca를 각각 0.32μm에서 1.03μm까지 변화시켰다.

[표 1]

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에서 냉간압연 및 조질압연후 조도를 제한한 상기 식 Wca₁1.5-Wca₂의 조건을 만족하는 강판은 발명예(1-3)과 비교예(3)이며, 비교예(1-2)는 제한범위를 벗어난 강판이다. 그러나, 비교예(3)은 상기 조건 범위를 만족하여 도장후 DOI값이 90 이상으로 되는 우수한 선영성을 보였지만, 조질압연의 Wca값을 맞추려고 Ra 수준을 너무 낮게 조정하여, 가공 등의 후공정에 나쁜 영향을 미칠 수 있는 범위가 되었다.

따라서, 최종 냉연강판의 표면조도가 0.7μm Ra 이상으로 유지되면서 좋은 선영성을 나타낸 것은 발명예(1-3)이다.

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 발명예(1) 및 (2)는 조질압연단계에서 가장 많이 쓰이는 숏블라스트로 가공된 롤을 사용하여 조질압연을 하더라도 냉간압연단계에서의 표면특성 제어에 의해 도장후 선영성이 아주 우수한 결과를 나타내고 있다. 또한 발명예(3)은 냉간압연단계에서 Wca가 높게 조정된 강으로 조질압연단계에서 전해가공 등의 특수가공방법을 사용한 롤을 사용하여 발명이 제한범위를 충족시킨 강이다. 그러나 전해가공과 같은 가공방법은 그 사용정도가 숏블라스트에 비해 매우 적으며, 조질압연과 같은 후공정에서 Wca를 낮게 조정한다는 것은 다소 무리가 따른다.

한편, 본 발명의 조도제한범위를 벗어난 비교예(1-2)의 경우를 보면 도장후 선영성이 발명예보다 1-3 정도가 낮으며, 90이 넘지 못하는 것을 알 수 있다. DOI 지수값이 1 정도 차이가 나면 육안으로도 구별이 될 정도로 큰 차이를 보이므로 발명예에 의한 강판과 비교예에 의한 강판은 어느정도 육안으로도 구별된다.

또한, 비교예(3)은 상기에서 설명한 바와 같이 도장후 선영성만을 고려하고 가공성 측면은 고려하지 않은 강으로, 냉연강판 표면특성으로는 부적합하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 냉연강판을 제조함에 있어 냉연강판의 최종 파장평균값을 0.5μm 이하가 되도록 냉간압연롤과 조질압연롤의 표면 프로파일을 제어하므로써 숏블라스팅 방법으로 가공한 롤을 사용하여 조질압연을 하더라도 도장후 선영성을 갖는 냉연강판이 제공되는 효과가 있다.

Claims

냉연강판의 제조방법에 있어서;

냉연압연롤의 표면 프로파일의 파장평균값(Wca₁)과 조질압연롤의 표면 프로파일의 파장평균값(Wca₂)이 하기식

Wca₁1.5-Wca₂

를 만족하도록 가공된 냉간압연롤 및 조질압연롤을 사용하여 냉간압연한 후, 조질압연하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 도장후 선영성이 우수한 냉연강판의 제조방법.