KR19990041444A - 도금 밀착성이 우수한 고강도 용융아연 열연강판의 제조방법 - Google Patents
도금 밀착성이 우수한 고강도 용융아연 열연강판의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR19990041444A KR19990041444A KR1019970062029A KR19970062029A KR19990041444A KR 19990041444 A KR19990041444 A KR 19990041444A KR 1019970062029 A KR1019970062029 A KR 1019970062029A KR 19970062029 A KR19970062029 A KR 19970062029A KR 19990041444 A KR19990041444 A KR 19990041444A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- steel sheet
- hot
- pickling
- plating
- plating adhesion
- Prior art date
Links
- 238000007747 plating Methods 0.000 title abstract description 53
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 12
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 title abstract description 9
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 title abstract description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 52
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 28
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 18
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 abstract description 44
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 15
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 238000007654 immersion Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 15
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N hydrofluoric acid Substances F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000000866 electrolytic etching Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 2
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N N-[[(5S)-2-oxo-3-(2-oxo-3H-1,3-benzoxazol-6-yl)-1,3-oxazolidin-5-yl]methyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C1O[C@H](CN1C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N iron zinc Chemical compound [Fe].[Zn] KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
- C23C2/022—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/002—Pretreatement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
- C23C2/36—Elongated material
- C23C2/40—Plates; Strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
- C25F3/02—Etching
- C25F3/06—Etching of iron or steel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
본 발명은 자동차 보강재등에 사용되는 고강도 용융아연 열연강판을 제조하는 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 실리콘이 0.3∼1.0 wt.% 함유된 열연강판을 10∼15 vol.% 염산수용액에 침적하는 단계와, 상기 열연강판을 불화나트륨 10∼50g/ℓ를 함유한 상온의 30∼40 vol.% 의 황산수용액에서 전해 에칭하는 단계와, 상기 열연강판을 460∼550℃로 열처리한후 용융아연 도금욕에 침적하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도금밀착성이 우수한 고강도 용융아연 열연강판의 제조방법에 관한 것이다.
상기와 같은 본 발명에 의해 산세라인에서 불용성 실리케이트 산화물을 제거할 수 있음으로해서 다음 공정에서 도금층의 표면외관이 우수하고 도금밀착성이 우수한 열연강판을 생산할 수 있다.
Description
본 발명은 자동차 보강재등에 사용되는 고강도 용융아연 열연강판을 제조하는 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 강중 실리콘을 0.3∼1.0wt.% 함유한 열연강판을 10∼15 vol.% 염산수용액에 침적하고, 연속적으로 불화나트륨을 10∼50 g/ℓ 함유한 상온의 30∼40 vol.% 황산수용액에서 전해 에칭한 후 가열대에서 강판온도를 460∼550℃로 하여 열처리한 후, 용융아연 도금욕에 침적하는 것을 특징으로 하는 도금밀착성이 우수한 고강도 용융아연 열연강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 열연강판을 산세한 후 연속적으로 용융도금하는 용융아연 열연강판은 냉간압연재를 도금소재로 하는 용융아연 도금강판보다 제조공정이 단축되어 제조단가가 저렴하여 수요가 증가하는 추세에 있다.
최근에 기존의 긴 자재용 이외의 고강도가 요구되는 자동차 보강재 등의 사용이 증가하고 있기 때문에 용융아연 열연강판의 도금밀착성 향상이 요구되고 있다. 그러나 용융아연 고강도강판 제조시 문제점은 소지강판이 각종 강화원소를 함유하기 때문에 아연도금성이 일반 연질재와 다른 것으로 집약된다.
예를들면 강의 주요 강화원소인 실리콘, 망간, 인 등의 다량첨가는 도금밀착성을 크게 열화시킨다.
특히, 실리콘은 강의 강도를 크게 감소시키지 않고 연성을 유지시킬 수 있는 원소로 유망하나, 0.3 wt.% 이상 함유시에는 산에 잘 용해되지 않는 실리케이트 스케일이 잔존하여 도금밀착성을 크게 열화시키므로 이에 대한 대책이 필요했다.
상기와 같이 도금밀착성에 미치는 실리콘의 악영향에 대해서는 많은 보고가 있으며, 실리콘 첨가강의 도금밀착성을 개선하는 방법으로 Ni, Fe, FeO 등의 예비도금법 및 직화가열로내에서의 산화-환원법이 그 중 유효한 것으로 제안되고 있다.
그러나 전자의 방법은 별도의 전기도금설비를 필요로 하고 그에 따라 제조원가가 상승하는 문제점이 있으며, 후자는 열연강판을 소재로 하는 도금공정의 경우 별도의 소둔열처리가 필요없이 직화가열로 대신에 간접가열로를 사용하므로 채택하기 어렵다.
또한 산화-환원법에 의한 적정 산화피막 두께조건이 매우 곤란한 문제점이 있다. 따라서 실리콘을 함유한 용융아연 열연강판의 도금밀착성은 도금소재의 산세정도 및 열처리조건에 따라 크게 영향을 받는다.
종래에는 열연강판에 형성된 스케일을 후공정의 필요에 따라서 숏블라스트(Short Blast)와 같은 기계적인 방법으로 처리하거나, 산세처리를 하는 화학적인 방법으로 디스케일링(Descaling)을 행하였고, 산세처리를 하는 경우 산세수용액으로는 염산수용액이나 황산수용액을 단독으로 사용하는 산세처리가 일반적으로 행해졌다.
그러나, 공업적으로 한정된 산세조건에서 산세용액으로 염산이나 황산을 단독으로 사용하는 경우 완전히 디스케일링이 불가능하기 때문에 산세처리인 화학적인 방법에 기계적인 방법을 추가적으로 행하는 방법을 사용한다.
즉, 기계적인 디스케일링 방법인 숏블라스트를 먼저 행한후 염산이나 황산산세용액으로 산세처리하는 방법 또는 염산이나 황산 산세용액으로 산세한 후 강표면에 잔류하는 산화피막을 브러쉬롤(Brush Roll)로 강표면을 연삭처리하는 방법들을 사용하고 있다. 이러한 다단계 처리방법은 완전히 디스케일링은 가능하나 전자의 경우 표면요철이 크기 때문에 후공정의 용융도금시 표면이 매우 거칠고 도금부착량의 편차가 심한 단점이 있으며, 후자는 브러쉬에 의해 표면에 스크래치(Scratch)가 잔존하기 때문에 박도금시 표면 스크레치가 도금층에 전사되어 표면외관을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 실리콘함유강을 염산수용액에 침적하고 황산수용액에서 전해 에칭으로 실리케이트계 산화물을 제거시킨후 강판을 열처리하여 용융아연 도금욕에 침적함으로써 표면외관 및 도금밀착성이 우수한 고강도 용융아연 열연강판을 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명은 강중 실리콘이 0.3∼1.0 wt.% 함유된 열연강판을 먼저 70∼80℃인 10∼15 vol.% 염산수용액에서 약 30∼40초간 침적하고, 연속적으로 불화나트륨을 10∼50g/ℓ 함유한 상온의 30∼40 vol.% 황산수용액에서 전해 에칭함으로써 염산 또는 황산에 불용성인 실리케이트계 산화물을 제거시켜 460∼550℃로 강판을 열처리하여 용융아연 도금욕에 침지함으로써 도금밀착성이 우수한 고강도 용융아연 열연강판을 제조하는 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 수치한정 이유를 설명한다.
먼저 본 발명의 1차 산세용액으로는 스케일의 표면에서 반응하여 순차적으로 용해하므로 황산에 비해서 산세성이 우수하여 산세시간이 단축되고 산세표면이 미려한 염산을 사용하는데 농도를 10∼15 vol.%로 한정한 이유는 염산의 농도가 10 vol.% 이하의 묽은 농도에서는 용해능력이 부족하여 스케일이 잔존하는 미산세현상이 발생하기 때문에 산세시간을 길게하여야 하는 문제가 있고, 15 vol.% 이상의 염산농도에서는 과산세가 발생하기 때문이다.
그리고 산세온도를 70∼80℃로 한정한 이유는 산세온도가 70℃이하일 경우는 산세시간이 길게 되어 탱크길이가 한정된 연속산세라인에서 미산세현상이 발생하기 때문이고 산세온도가 80℃를 초과하면 반응이 활발하여 국부적인 과산세현상이 발생하게 되기 때문이다.
또한, 산세시간은 산세농도 및 산세온도와 밀접한 관계가 있기 때문에 산용액의 농도와 산세온도가 결정되면 자동적으로 최적의 산세시간이 결정되는데 그 결과 30∼40 초로 나타났다.
그러나 상기와 같은 최적의 산세조건에서도 강중 Si 함량이 0.3%를 초과하면 국부적으로 산에 용해되지 않는 치밀한 실리케이트계 산화물(FeSiO3)이 강판표면에 잔류하여 도금밀착성이 열화되는 문제점이 발생하였다.
따라서 본 발명에서는 2차적으로 상온의 30∼40 vol.% 황산수용액에 불화나트륨을 10∼50 g/ℓ 첨가한 수용액에서 약 3초간 전해 에칭하여 실리케이트 산화물을 제거함으로써 도금밀착성을 향상시키고자 하였다.
상기에서 황산수용액의 농도를 30∼40 vol.%로 한정한 이유는 황산농도가 30 vol.% 이하인 경우는 공업적으로 산세성 향상에 거의 효과가 없기 때문이며 40 vol.% 이상의 황산 농도에서는 산세속도가 급격히 증가하여 국부적으로 과산세가 일어나기 때문이다.
또한 상기 황산수용액에 불화나트륨을 첨가하는 이유는 다음의 반응식으로 설명된다.
H2SO4+ NaF → NaHSO4+ HF ……… (1)
FeSiO3+ 4HF → SiF4+ 2H2O + Fe2-……… (2)
3SiF4+ 4H2O → 2H2(SiF6) + H4SiO4………… (3)
상기의 반응식 (1)에서 불산(HF)이 발생하는데 이는 부식성이 매우 강하여 (2)반응식에서와 같이 불용성 실리케이트(FeSiO3)를 실리콘 테트라프루라이드(SiF4)로 변화시킨다.
이 물질은 연속해서 쉽게 탈착되는 H4SiO4로 변화하며, 가해진 전위(Potential)에 의해 발생된 수소가스에 의해 제거되므로 스케일이 전혀없는 강판을 얻을 수 있다. 이때 음극판으로는 스테인레스강을 사용하였으며 약 2mA/㎠의 양극전류를 발생하도록 전압을 인가(12V)하였다.
상기와 같은 이유로 황산수용액에 첨가되는 불화나트륨을 10∼50 g/ℓ 로 한정하는 이유는 불화나트륨이 이온이 10 g/ℓ 미만에서는 실리케이트를 변화시키는데 충분한 양의 불산이 형성되지 않으며 50 g/ℓ 를 초과시에는 과도한 불산용액 형성으로 설비부식이 심하고 작업환경이 오염되는 문제점이 발생하기 때문이다.
한편 도금전 열처리시 가열대에서 강판온도를 460∼550℃로 한정한 이유는 460℃ 미만에서는 도금욕에 침지시 철-아연간의 확산반응이 불충분하여 도금밀착성이 저하되며 550℃를 초과시에는 실리콘이 임계함량 이상으로 강판표면에 편석하여 미도금을 발생시키기 때문이다.
여기서 상기와 같은 산세과정을 거친 열연강판은 예열대에서 강판온도를 약 150℃로 승온한 후 간접가열로인 가열대에서 460∼550℃로 가열하고 가스냉각대를 통과하여 약 460℃의 강판입욕온도로 도금욕에 들어가게 된다.
이때 10∼20% 의 수소분위기의 로내에서 염산산세후 남아있는 강판의 산화피막을 환원제거하여 도금밀착성을 향상시킨다.
본 발명의 실리콘 함유강은 매우 산화되기 쉬운 원소이기 때문에 통상의 용융아연 열연강판의 제조공정에서 열간 압연과정 및 연속소둔 열처리 공정중에서 강판표면으로 확산되어 이들 원소의 농도가 모제보다 10∼100배 정도 높게 된다.
이와 같이 결정입계나 입내에 농화된 실리콘은 로내 분위기중의 극미량 수분이나 불순물과 반응하여 SiO2등의 산화물 피막을 형성하므로 용융아연 도금공정에서 용융아연과의 젖음성(Wettablility)을 크게 저하시킨다. 그 결과 젖음성 확보가 곤란하게 되어 미도금현상이 다발하게 되거나, 용융도금이 되더라도 도금밀착성을 열화시켜 가공시 도금박리가 발생하게 된다.
따라서 실리콘 함유강의 도금밀착성을 확보하기 위해서는 강중 실리콘 함량을 1.0% 이하로 낮추고 가열대에서의 강판온도를 최대한 낮추어야 한다.
이하, 본 발명을 실시예와 함께 보다 상세하게 설명한다.
<실시예>
표 1은 강중 실리콘이 0.8 wt.% 함유된 열연강판을 시험재로 하였다. 1차 산세는 염산농도를 변화시켰으며, 산세온도 및 산세시간은 통상적인 조업조건인 70℃, 30초로 하였고, 2차 산세조건은 황산농도 및 불화나트륨 첨가량을 변화시켜 3초간 전해 에칭하였다.
산세후 잔류 산화피막의 두께는 오제이 전자분광법(Auger Electron Spectrosco -py)의 산소깊이 분석으로 측정하였다.
산세처리후 가열대 강판온도를 500℃, 강판 인입온도를 460℃로 하여 열처리한 다음 도금욕 조성이 0.2 wt.% Al, 0.1 wt.% Pb, 잔부는 Zn과 불가피한 불순물이 되게끔한 460℃ 도금욕에 3초간 침적하여 도금부착량을 150g/㎡(단면기준)가 되게 도금하였다.
| 구 분 | 염산농도(vol.%) | 황산농도(vol.%) | 불화나트륨 첨가량(g/ℓ) | 잔류산화피막두께(Å) | 도금밀착성평가 |
| 발명예 1 | 10 | 30 | 10 | 500 | 4 |
| 발명예 2 | 15 | 40 | 10 | 350 | 4 |
| 발명예 3 | 15 | 40 | 50 | 250 | 5 |
| 비교예 1 | 15 | - | - | 1580 | 1 |
| 비교예 2 | 15 | 40 | 5 | 750 | 3 |
| 비교예 3 | 15 | 20 | 25 | 670 | 3 |
| 비교예 4 | 15 | 50 | 15 | 280 | 5 |
| 비교예 5 | 15 | 40 | 100 | 180 | 5 |
이렇게 도금된 도금층의 밀착성 평가는 180°굽힘시험후 가공부(굽힘부분)의 도금박리 및 크랙정도를 주사전자현미경을 사용하여 하기 표 2와 같은 기준으로 평가하였다.
| 등 급 | 도금밀착성 상태 |
| 1 | 도금박리가 발생하는 경우 |
| 2 | 입계파괴 및 벽개파괴의 폭이 10㎛ 이사이나 도금박리가 없는 경우 |
| 3 | 입계파괴 및 벽개파괴의 폭이 10㎛ 미만인 경우 |
| 4 | 도금층의 입계파괴가 있으나 벽개파괴가 없는 경우 |
| 5 | 도금층의 입계파괴나 벽개파괴가 없는 경우 |
* 4등급 이상이 합격기준임.
본 발명범위에서 산세된 발명예(1∼3)는 잔존 산화피막두께가 500Å 이하로 매우 얇아 도금밀착성이 매우 우수하게 나타났다.
그러나, 염산산세만 한 경우(비교예 1)는 불용성의 실리케이트 산화물이 잔존하여 도금박리가 발생하였다. 또한 불화나트륨 첨가량이 5 g/ℓ로 낮거나(비교예 2) 황산농도가 낮으면(비교예 3) 실리케이드 산화물이 충분히 제거되지 않아 도금밀착성이 열화되었다.
이에 반해 황산농도가 매우 높거나(비교예 4), 불화나트륨 첨가량이 너무 많으면(비교예 5) 잔존하는 산화피막은 작게되어 도금밀착성은 우수하나 과산세로 인해 도금층 표면이 불균일하고 설비부식이 심하며 경제적으로 바람직하지 못하다.
한편, 표 3은 강중 실리콘이 각각 0.01, 0.7, 1.5 wt.% 함유된 열연강판을 시험재로 하였다.
1차 산세는 15 vol.% 염산을 사용하였으며 산세온도 및 산세시간은 통상적인 조업조건인 70℃, 30초로 하였다. 2차 산세조건은 30 vol.% 황산용액에 불화나트륨이 20 g/ℓ 첨가된 산세용액에서 3초간 전해 에칭하였다.
산세처리후 가열대 강판온도를 변화시켜 약 60초간 열처리한 후 강판 인입온도를 460℃로 하여 도금욕 조성이 0.2wt.% Al, 0.1 wt.% Pb, 잔부는 Zn과 불가피한 불순물이 되게끔한 460℃ 도금욕에 3초간 침적하여 도금부착량을 150 g/㎡(단면기준)가 되게 도금하였다.
이렇게 도금된 도금층의 밀착성 평가는 180°굽힘시험후 가공부(굽힘부분)의 도금박리 및 크랙정도를 주사전자현미경을 사용하여 상기 표 2와 같은 기준으로 평가하였다.
| 구 분 | Si 함량(wt.%) | 가열대 강판온도(℃) | 도금밀착성평 가 |
| 발명예 4 | 0.7 | 550 | 5 |
| 비교예 6 | 0.7 | 440 | 3 |
| 비교예 7 | 0.7 | 700 | 2 |
| 비교예 8 | 0.01 | 800 | 1 |
| 비교예 9 | 1.5 | 500 | 2 |
실리콘 함량이 0.7 wt.%인 고강도 열연강판의 경우 가열대 강판온도가 440℃로 너무 낮으면(비교예 6), 철-아연 확산반응이 불충분하여 도금밀착성이 열화되며 반대로 550℃를 초과하면(비교예 7) 실리콘이 강판표면에 과다하게 편석되어 미도금이 발생하고 도금밀착성도 현저히 열화된다.
한편 강중 실리콘 함량이 0.3 wt.% 이하인 경우(비교예 8) 가열대에서의 강판온도와 관계없이 안정적인 도금밀착성이 확보되나 실리콘 함량이 1.0 wt.%를 초과시에는(비교예 9) 강판온도가 낮더라도 미도금발생 및 도금밀착성이 열화됨을 알 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 의해 산세라인에서 불용성 실리케이트 산화물을 제거할 수 있음으로해서 다음 공정에서 도금층의 표면외관이 우수하고 도금밀착성이 우수한 열연강판을 생산할 수 있다.
Claims (1)
- 실리콘이 0.3∼1.0 wt.% 함유된 열연강판을 10∼15 vol.% 염산수용액에 침적하는 단계와,상기 열연강판을 불화나트륨 10∼50g/ℓ를 함유한 상온의 30∼40 vol.% 의 황산수용액에서 전해 에칭하는 단계와,상기 열연강판을 460∼550℃로 열처리한후 용융아연 도금욕에 침적하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도금밀착성이 우수한 고강도 용융아연 열연강판의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970062029A KR19990041444A (ko) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | 도금 밀착성이 우수한 고강도 용융아연 열연강판의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970062029A KR19990041444A (ko) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | 도금 밀착성이 우수한 고강도 용융아연 열연강판의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990041444A true KR19990041444A (ko) | 1999-06-15 |
Family
ID=66093171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970062029A KR19990041444A (ko) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | 도금 밀착성이 우수한 고강도 용융아연 열연강판의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19990041444A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030053834A (ko) * | 2001-12-24 | 2003-07-02 | 주식회사 포스코 | 도금 부착성이 우수한 고강도 용융아연 도금강판의 제조방법 |
-
1997
- 1997-11-21 KR KR1019970062029A patent/KR19990041444A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030053834A (ko) * | 2001-12-24 | 2003-07-02 | 주식회사 포스코 | 도금 부착성이 우수한 고강도 용융아연 도금강판의 제조방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101629592B1 (ko) | 산세 후의 강판 표면의 황변 방지 방법 | |
| JP5768141B2 (ja) | 表面品質に優れた低クロムフェライト系ステンレス冷延鋼板を製造するための環境に優しい高速酸洗プロセス | |
| KR101704308B1 (ko) | 고강도 강판 및 그 제조 방법 | |
| KR20130049820A (ko) | 고강도 강판 및 그 제조 방법 | |
| KR101692179B1 (ko) | 고강도 강판 및 그 제조 방법 | |
| KR101538240B1 (ko) | 고강도 강판 및 그 제조 방법 | |
| KR20160122813A (ko) | 고강도 강판 및 고강도 강판의 제조 방법 | |
| US20130074871A1 (en) | Stainless steel pickling in an oxidizing, electrolytic acid bath | |
| KR101879067B1 (ko) | 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔 및 산세 방법 | |
| JP5834388B2 (ja) | 高強度鋼板の製造方法 | |
| KR101568477B1 (ko) | 고 Si 함유 페라이트 스테인리스강의 소둔·산세 방법 | |
| KR20150017766A (ko) | 고강도 강판 및 그 제조 방법 | |
| KR100342310B1 (ko) | 내식성및도금밀착성이우수한탈스케일공정생략형용융아연도금강판제조방법 | |
| JP5794284B2 (ja) | 高強度鋼板の製造方法 | |
| KR100370581B1 (ko) | 도금밀착성이 우수한 고강도 열연용융아연 도금강판의 제조방법 | |
| KR19990041444A (ko) | 도금 밀착성이 우수한 고강도 용융아연 열연강판의 제조방법 | |
| JP3915235B2 (ja) | 表面に模様のないオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法 | |
| JP2842787B2 (ja) | ステンレス冷延鋼帯の焼鈍・脱スケール方法 | |
| Azzerri et al. | Potentiostatic pickling: a new technique for improving stainless steel processing | |
| KR100244643B1 (ko) | 무산세에 의한 용융도금 열연강판의 제조방법 | |
| JP5901874B2 (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
| JP4322726B2 (ja) | 表面光沢に優れるステンレス鋼板の製造方法 | |
| KR20030053834A (ko) | 도금 부착성이 우수한 고강도 용융아연 도금강판의 제조방법 | |
| KR100902216B1 (ko) | 실리콘 함유 용융아연도금강판의 제조방법 | |
| JPH10152792A (ja) | 外観の優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |