KR20000035534A - 합금화 용융 아연도금 강판 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강판에 용융 아연도금을 실시한 후, 10 ℃/s 이상의 승온속도로 470 ∼ 550 ℃ 의 최고도달판 온도까지 승온시켜 최고도달판 온도 이하에서 합금화 처리를 실시하고, 합금화 용융 아연도금층의 Al 함유율 : XAl%, 도금 부착량 : W g/㎡ 가 하기 식 (1) 을 만족하고, 철 함유율 : 7 ∼ 12 % 의 Zn-Fe 합금 도금층을 얻는 프레스가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법, 그리고 도금층을 도금/강판계면에서 박리하고, 도금층에 대하여 X 선 회절을 실시하였을 때의 ζ상, δ1 상, Γ상의 소정의 결정 격자면 간격의 강도가 하기 식 (4), (5) 를 만족하는 합금화 용융 아연도금 강판 및 소정 범위의 백색도 및 광택도를 갖는, 프레스가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판 및 그 제조방법이다.
5 ≤W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥(1)
I(ζ: 1.26)/I(δ1 : 2.13 ) ≤0.02‥‥‥(4)
I(Γ: 2.59)/I(δ1 : 2.13) ≤0.1‥‥‥(5)
Description
본 발명은 자동차용 녹방지 강판 등으로 사용되고 있는 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법 및 그 제조방법으로 얻어지는 합금화 용융 아연도금 강판에 관한 것이다.
현재, 자동차용 녹방지 강판으로서 그 우수한 희생방식 능력으로부터 아연계의 용융 도금, 전기 도금이 개발되어 실용화되고, 특히 합금화 용융 아연도금 강판이 제조비용이 저렴하면서 고내식성을 갖는 점에서 자동차용 강판으로 널리 사용되고 있다.
합금화 용융 아연도금 강판은 저렴하면서 고내식성을 갖는 우수한 표면처리강판이다. 그러나 자동차용 녹방지 강판으로 사용되는 경우에는, 도금층 자체가 지철(地鐵)과 순아연과의 상호확산에 의해 생성되는 Zn-Fe 계의 금속간 화합물로 구성된다는 문제로부터, 전기계의 아연도금에 비교하여 프레스성형시의 가공성에 문제가 있다는 것이 이전부터 지적되고 있으며, 합금화 용융 아연도금 강판의 프레스성형성 개선을 위하여 수많은 연구가 지금까지 수행되어 왔다.
실제의 프레스가공에 있어서의 합금화 용융 아연도금 강판의 문제점은 크게 나누면 다음 2 가지 점이다.
하나는, 가공시에 도금층이 분말상으로 박리되는 파우더링 현상이다. 도금/강판계면에 Γ상이 다량으로 생성되면, 내파우더링성은 열화되어 프레스가공성이 열화된다. 따라서, 내파우더링성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이 요구된다.
프레스가공시에 만족할 만한 또 하나의 특성은 금형과의 마찰이라는 도금표층의 성상에 관여하는 특성이다.
이들 특성은 도금표층의 상(相:phase)구조에 크게 의존하며, δ1 상에 비교하여 연질이며, 저융점의 ζ상의 존재에 의해 특성이 크게 열화된다.
따라서, 양호한 프레스가공성을 갖는 합금화 용융 아연도금 강판이란, 상기한 내파우더링성, 마찰의 양자를 만족시키는 강판이며, 이를 위해서는 도금의 상구조로서 Γ상, ζ상의 생성을 최대한 억제시킨 δ1 상을 주체로 한 도금이 이상적이다.
상구조가 제어된 내파우더링성, 마찰이 양호한 합금화 용융 아연도금 강판을 제조하는 방법으로서, 종래 도금시의 욕 중의 Al 농도를 제어하는 기본적인 방법이나 도금층의 합금화도를 규정함으로써 지나친 Γ상, ζ상의 생성을 억제시키는 방법이 이용되어 왔다.
한편, 합금화 용융 아연도금 강판을 제조하는 경우의 합금화 조건에 관한 것으로서는, 합금화 온도를 규정하는 것이 유효하다는 것이 종래부터 보고되어 왔다.
그러나, δ1 상을 주체로 한 합금화 용융 아연도금 강판을 통상의 공정으로 얻고자 할 경우, 단순하게 합금화 온도만을 규정한 것만으로는 목표로 하는 도금의 상구조를 얻기는 어려우며, 엄밀한 도금의 상구조의 제어에는 다른 조건이 필요하게 된다.
그 요건의 하나로서 합금화시의 승온속도에 주목한 기술이 지금까지 몇가지 소개되고 있다.
즉, 예컨대 일본 공개특허공개 평 4-48061 호에서는, 30 ℃/sec 이상의 승온속도로 470 ∼ 530 ℃ 의 온도범위에서 합금화시키고, 도금 부착량과 도금층의 철 함유율의 관계를 규정함으로써 프레스성형성을 개선하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 일본 공개특허공개 평 1-279738 호에서는, 도금욕 중의 Al 농도를 0.04 ∼ 0.12 wt% 로 규정하고, 부착량 제어완료 후 470 ℃ 이상의 합금화 온도에 2 초 이하로 도달하고, 또 합금화 완료 후 420 ℃ 이하의 온도영역까지 2 초 이하로 급랭시킴으로써 내파우더링성, 내박리성이 우수한 도금이 얻어짐이 개시되어 있다.
또한, 일본 공개특허공개 평 7-34213 호에는, 욕조중의 Al 농도를 0.105 ∼ 0.3 wt% 로 하고, 용융 아연도금을 실시한 후, 20 ℃/sec 이상의 승온속도로 승온시켜 420 ∼ 650 ℃ 의 온도영역에서 합금화시키고, 계속해서 450 ∼ 550 ℃ 에서 3 초 이상 가열처리를 실시함으로써 계면 밀착성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.
이상 서술한 바와 같이, 프레스가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판을 제조하기 위해서는, 도금층의 상구성을 δ1 상을 주체로 할 필요가 있지만, 후술하는 본 발명의 목적은 어떻게 ζ상, Γ상의 생성을 억제시킬 것인가라는 점에 있다.
이 점에 관하여 상기한 일본 공개특허공개 평 4-48061 호에 개시된, 30 ℃/sec 이상의 승온속도로 승온시켜 470 ∼ 530 ℃ 의 온도범위에서 합금화시키고, 도금 부착량과 도금층의 철 함유율과의 관계를 규정함으로써 프레스 성형성을 개선한다는 종래기술의 경우, ζ상, Γ상의 생성을 어느 정도까지는 억제시킬 수 있지만, 이 조건만으로는 프레스 성형성을 충분한 수준까지 개선할 수는 없으며, 후술하는 본 발명과 같이, 도금층내에 충분한 양의 Al 을 확보하지 않으면 ζ상, Γ상을 저감시킨 합금화 용융 아연도금 강판을 제조할 수는 없다.
또한, 일본 공개특허공개 평 4-48061 호에서는, 도금 부착량 (Wg/㎡) 과 도금층의 철 함유율 (CFewt%) 과의 관계를 18-(W/10) ≥CFe≥9 의 관계로 규정하고 있지만, 이 경우 도금 부착량이 많아지면 제어해야 할 도금층 내의 철 함유율의 범위가 좁아져서 실제 조업이 어려워진다는 문제가 발생한다.
한편, 상기한 일본 공개특허공개 평 1-279738 호, 공개특허공개 평 7-34213 호에서는 합금화 조건 이외에 도금욕 중의 Al 농도를 규정하고 있다.
그러나, 후술하는 바와 같이 도금의 상구조를 이상적으로 제어하고자 할 경우, 도금욕 중의 성분농도를 규정하는 것만으로는 충분치 못하며, 가장 중요한 것은 합금화시에 도금층 내에 충분한 양의 Al 을 공급하는 것이며, 상기한 종래기술도 Γ상, ζ상의 생성을 최대한 억제시킨다는 목표달성을 위해서는 불충분하다.
본 발명은 강판에 용융 아연도금을 실시한 후, 10 ℃/s 이상의 승온속도로 470 ∼ 550 ℃ 의 최고도달판 온도까지 승온시켜 최고도달판 온도 이하에서 합금화 처리를 실시하고, 합금화 용융 아연도금층의 Al 함유율 : XAl%, 도금 부착량 : W g/㎡ 가 하기 식 (1) 을 만족하고, 철 함유율 : 7 ∼ 12 % 의 Zn-Fe 합금 도금층을 얻는 프레스가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법, 그리고 도금층을 도금/강판계면에서 박리하고, 도금층에 대하여 X 선 회절을 실시하였을 때의 ζ상, δ1 상, Γ상의 소정의 결정 격자면 간격의 강도가 하기 식 (4), (5) 를 만족하는 합금화 용융 아연도금 강판 및 소정 범위의 백색도 및 광택도를 갖는, 프레스가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판 및 그 제조방법이다.
5 ≤W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥(1)
I(ζ: 1.26)/I(δ1 : 2.13 ) ≤0.02‥‥‥(4)
I(Γ: 2.59)/I(δ1 : 2.13) ≤0.1‥‥‥(5)
도 1 은 Zn-Fe-Al 의 3 원 평형상태도를 나타낸 그래프.
도 2 는 마찰 시험방법을 나타낸 설명도 (종단면도).
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하며, 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법 및 합금화 용융 아연도금 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기점을 감안하여 우수한 프레스 가공성을 갖는 합금화 용융 아연도금 강판을 제조하기 위해서는, 합금화 조건으로서 적절한 합금화 온도뿐만 아니라 승온속도를 규정하는 것이 중요하지만, 이들의 합금화 조건에 관한 대책만으로는 Γ상, ζ상의 생성억제에는 한계가 있으며, 도금층 내에 충분한 양의 Al 을 확보한 상태로 합금화함으로써, 비로소 우수한 프레스가공성을 갖는 합금화 용융 아연도금 강판이 실현가능하다는 것을 발견하였다.
또한, 본 발명자들은, 도금층 내에 충분한 양의 Al 을 확보하기 위해서는, 도금욕의 성분농도 뿐만 아니라, 소둔로 내의 분위기 가스의 산소농도, 이슬점 및 소둔로에서 도금욕에 이르기 까지의 강판통판부 내의 분위기 가스의 산소농도, 이슬점, 도금욕으로의 강판의 침입판 온도와 욕 온도와의 관계 등을 규정하는 것이 필요하고, 이들을 규정하여, 도금층 내에 충분한 양의 Al 을 확보한 후에, 가열 합금화시의 최고도달판 온도까지의 승온속도를 일정치 이상의 고속으로 하고, 최고도달판 온도의 적정화에 의해 현저하게 우수한 내파우더링성, 마찰을 갖는 합금화 용융 아연도금 강판을 제조할 수 있음을 발견하였다.
또, 본 발명자들은, 더욱 검토를 거듭한 결과, 상기한 소둔로에서 용융 아연도금욕까지의 분위기 가스의 조건, 용융 아연도금 조건 및 가열 합금화 조건으로 제조한 합금화 용융 아연도금 강판을 소정의 조도(粗度)를 부여한 압연롤로 조질(調質)압연하여, 합금화 용융 아연도금 강판의 광택도 및 백색도의 양자를 소정의 범위내로 함으로써, 더욱 프레스가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판을 제조할 수 있음을 발견하였다.
즉, 제 1 발명은, 강판에 용융 아연도금을 실시한 후, 도금 부착량의 제어를 위한 가스 와이핑을 실시하여, 이 가스 와이핑 종료 후 10 (℃/s) 이상의 승온속도로 470 ∼ 550 ℃ 의 최고도달판 온도까지 승온시키고, 계속해서 상기 최고도달판온도 이하에서 합금화 처리를 실시하여, 합금화 용융 아연도금층의 Al 함유율 : XAl(% : 질량백분율) 및 합금화 용융 아연도금 강판의 도금 부착량 : W (g/㎡) 이 하기식 (1) 을 만족시키고, 합금화 용융 아연도금층의 철 함유율 : 7 ∼ 12 (% : 질량백분율) 의 Zn-Fe 합금 도금층을 얻는 것을 특징으로 하는 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법이다.
5 ≤W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥(1)
상기한 제 1 발명에 있어서는, 상기 용융 아연도금시의 도금욕 중의 총 Al 농도 : NAl(% : 질량백분율), 총 철 농도 : NFe(% : 질량백분율) 가 하기식 (2) 을 만족시키고, 도금욕으로의 침입판 온도 : t (℃), 도금욕 온도 : T (℃) 이 하기식 (3) 을 만족시키는 것이 바람직하다 (제 1 발명의 제 1 의 적합한 형태).
0.08 ≤NAl-NFe≤0.12‥‥‥(2)
0 ≤t-T ≤50‥‥‥(3)
또, 상기한 제 1 발명에 있어서는, 상기한 용융 아연도금시의 강판의 전 처리공정에 있어서의 소둔로 내 및 소둔로에서 도금욕까지의 강판통판부 내의 분위기 가스의 산소농도를 50 volppm (체적백만분율) 이하, 이슬점을 -20 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하다 (제 1 발명의 제 2 의 적합한 형태).
또한, 상기의 제 1 발명에 있어서는, 상기한 합금화 처리 후, 표면 거칠기 : Ra 가 0.5 ㎛ 이상의 조도를 갖는 롤 (: 작업 롤) 로 조질압연하는 것이 바람직하다 (제 1 발명의 제 3 의 적합한 형태).
제 2 발명은, 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층을, 도금/강판계면에서 박리시키고, 박리시킨 도금층에 대하여 상기 계면측으로부터 X 선 회절을 실시하였을 때의 ζ상, δ1 상, Γ상의 강도가 하기식 (4), (5) 의 양자를 만족시키는 것을 특징으로 하는 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이다.
Ⅰ(ζ: 1.26)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.02‥‥‥(4)
Ⅰ(Γ: 2.59)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.1‥‥‥(5)
여기에서, Ⅰ(ζ: 1.26) 는 ζ상의 결정 격자면 간격 d = 1.26 Å 의 강도, Ⅰ(δ1 : 2.13) 은 δ1 상의 결정 격자면 간격 d = 2.13 Å 의 강도, Ⅰ(Γ: 2.59) 는 Γ상의 결정 격자면 간격 d = 2.59 Å 의 강도를 나타낸다.
상기한 제 2 발명에 있어서는, 상기한 합금화 용융 아연도금 강판의 도금 부착량 : W 가 10 ∼ 100 g/㎡, 도금층의 철 함유율이 7 ∼ 12 % (: 질량백분율) 이고, 또한 도금층의 Al 함유율 : XAl(% : 질량백분율) 및 도금 부착량 : W (g/㎡) 이 하기식 (1) 을 만족시키는 것이 바람직하다 (제 2 발명의 적합한 형태).
5 ≤W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥(1)
제 3 발명은, JIS Z 8722 (조건 d, 광트랩 있음) 의 방법으로 측정한 백색도 : L 값이 70 이하이고, 또 JIS Z 8741 (60 도 경면 광택법) 의 방법으로 측정한 광택도가 30 이하인 것을 특징으로 하는 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이다.
상기한 제 3 발명의 보다 적합한 형태는, JIS Z 8722 (조건 d, 광트랩 있음) 의 방법으로 측정한 백색도 : L 값이 70 이하이고, 또 JIS Z 8741 (60 도 경면 광택법) 의 방법으로 측정한 광택도가 30 이하인 합금화 용융 아연도금 강판으로, 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층을, 도금/강판계면에서 박리시키고, 박리시킨 도금층에 대하여 상기 계면측으로부터 X 선 회절을 실시하였을 때의 ζ상, δ1 상, Γ상의 강도가 하기식 (4), (5) 의 양자를 만족시키는 것을 특징으로 하는 프레스가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이다 (제 3 발명의 제 1 의 적합한 형태).
Ⅰ(ζ: 1.26)/Ⅰ(δ1: 2.13) ≤0.02‥‥‥(4)
Ⅰ(Γ: 2.59)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.1‥‥‥(5)
여기서, Ⅰ(ζ: 1.26) 는 ζ상의 결정 격자면 간격 d = 1.26 Å 의 강도, Ⅰ(δ1 : 2.13) 은 δ1 상의 결정 격자면 간격 d = 2.13 Å 의 강도, Ⅰ(Γ: 2.59) 는 Γ상의 결정 격자면 간격 d = 2.59 Å 의 강도를 나타낸다.
또한, 상기한 제 3 발명, 제 3 발명의 제 1 의 적합한 형태의 더욱 적합한 형태는, JIS Z 8722 (조건 d, 광트랩 있음) 의 방법으로 측정한 백색도 : L 값이 70 이하이고, 또 JIS Z 8741 (60도 경면 광택법) 의 방법으로 측정한 광택도가 30 이하인 합금화 용융 아연도금 강판으로, 상기 합금화 용융 아연도금 강판의 도금 부착량 : W 가 10 ∼ 100 g/㎡, 도금층의 철 함유율이 7 ∼ 12 % (: 질량백분율) 이며, 또한 도금층의 Al 함유율 : XAl(% : 질량백분율) 및 도금 부착량 : W (g/㎡) 이 하기식 (1) 을 만족시키며, 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층을 도금/강판 계면으로 박리시키고, 박리시킨 도금층에 대하여 상기 계면측으로부터 X 선 회절을 실시하였을 때의 ζ상, δ1 상, Г상의 강도가 하기식 (4), (5) 의 양자를 만족시키는 것을 특징으로 하는 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이다 (제 3 발명의 제 2 의 적합한 형태).
5 ≤W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥(1)
Ⅰ(ζ: 1.26)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.02‥‥‥(4)
Ⅰ(Г: 2.59)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.1‥‥‥(5)
여기서, Ⅰ(ζ: 1.26) 은 ζ상의 결정 격자면 간격 d = 1.26 Å 의 강도, Ⅰ(δ1 : 2.13) 은 δ1 상의 결정 격자면 간격 d = 2.13 Å 의 강도, Ⅰ(Г: 2.59) 는 Г상의 결정 격자면 간격 d = 2.59 Å 의 강도를 나타낸다.
또한, 상기한 제 1 발명, 제 2 발명의 적합한 형태, 제 3 발명의 적합한 형태에 있어서의 도금층의 Al 함유율 : XAl, 철 함유율은 합금화 용융 아연도금층 내의 평균 Al 함유율, 평균 철 함유율을 나타낸다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
[제 1 발명, 제 1 발명의 제 1 의 적합한 형태, 제 2 의 적합한 형태, 제 2 발명, 제 2 발명의 적합한 형태 :]
제 1 발명은, 강판에 용융 아연도금을 실시한 후, 가스 와이핑을 실시하고, 가스 와이핑 종료 후 10 ℃/s 이상의 승온속도로 470 ∼ 550 ℃ 의 최고도달판 온도까지 승온시키고, 계속해서 최고도달판 온도 이하에서 합금화 처리를 실시하여 합금화 용융 아연도금층의 Al 함유율 : XAl(% : 질량백분율) 및 합금화 용융 아연도금 강판의 도금 부착량 : W (g/㎡) 이 하기식 (1) 을 만족시키며, 합금화 용융 아연도금층의 철 함유율이 7 ∼ 12 (% : 질량백분율) 의 Zn-Fe 합금 도금층을 얻는 것을 특징으로 하는 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법이다.
5 ≤W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥(1)
상기한 제 1 발명의 제 1 의 적합한 형태는, 상기한 제 1 발명에 있어서, 상기 용융 아연도금시의 도금욕 중의 총 Al 농도 : NAl(% : 질량백분율), 총 철 농도 : NFe(% : 질량백분율) 이 하기식 (2) 를 만족시키며, 도금욕으로의 침입판 온도 : t (℃), 도금욕 온도 : T (℃) 이 하기식 (3) 을 만족시키는 것을 특징으로 하는 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법이다.
0.08 ≤NAl-NFe≤0.12‥‥‥(2)
0 ≤t-T ≤50‥‥‥(3)
상기한 제 1 발명의 제 2 의 적합한 형태는, 상기한 제 1 발명 또는 제 1 발명의 제 1 의 적합한 형태에 있어서, 상기한 용융 아연도금시에 강판의 전 처리공정에 있어서의 소둔로 내 및 소둔로에서 도금욕까지의 강판통판부 내의 분위기 가스의 산소농도를 50 volppm (체적백만분율) 이하, 이슬점을 -20 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법이다.
제 2 발명은, 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층을 도금/강판계면에서 박리시키고, 박리시킨 도금층에 대하여 상기 계면측으로부터 X 선 회절을 실시하였을 때의 ζ상, δ1 상, Γ상의 강도가 하기식 (4), (5) 의 양자를 만족시키는 것을 특징으로 하는 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이다.
Ⅰ(ζ: 1.26)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.02‥‥‥‥(4)
Ⅰ(Γ: 2.59)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.1‥‥‥‥‥(5)
여기서, Ⅰ(ζ: 1.26) 은 ζ상의 결정 격자면 간격 d = 1.26 Å 의 강도, Ⅰ(δ1 : 2.13) 은 δ1 상의 결정 격자면 간격 d = 2.13 Å 의 강도, Ⅰ(Γ: 2.59) 는 Γ상의 결정 격자면 간격 d = 2.59 Å 의 강도를 나타낸다.
상기한 제 2 발명의 보다 적합한 형태는, 상기한 합금화 용융 아연도금 강판의 도금 부착량 : W 가 10 ∼ 100 g/㎡, 도금층의 철 함유율이 7 ∼ 12 % (: 질량백분율) 이며, 또한 도금층의 Al 함유율 : XAl(% : 질량백분율) 및 도금 부착량 : W (g/㎡) 이 하기식 (1) 을 만족시키는 것을 특징으로 하는 프레스가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이다.
5 ≤W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥(1)
또한, 상기한 제 1 발명, 제 2 발명의 적합한 형태에 있어서의 도금층의 Al 함유율 : XAl, 철 함유율은 합금화 용융 아연도금층 내의 평균 Al 함유율, 평균 철 함유율을 나타낸다.
이하, 상기한 제 1 발명, 제 1 발명의 제 1 의 적합한 형태, 제 2 의 적합한 형태, 제 2 발명, 제 2 발명의 적합한 형태에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 Γ상, ζ상의 생성을 최대한 억제시킨 δ1 상 주체의 합금화 용융 아연도금 강판 및 그 제조방법을 제공하는 것이지만, 그 골자는 하기 (1) ∼ (3) 의 3 가지 점이다.
(1) : 용융 아연도금 강판을 가열하여 합금화시킬 때에 도금층 내에 소정량의 Al 을 포함시킨다.
(2) : 도금층 내에 충분한 양의 Al 을 확보하기 위하여 도금욕의 성분농도뿐 아니라, 소둔로 내의 분위기, 소둔로에서 도금욕에 이르기 까지의 강판통판부 내의 분위기, 도금욕으로의 강판의 침입판 온도와 욕 온도와의 관계를 규정한다.
(3) : 용융 아연도금 강판을 가열하여 합금화시킬 때에 소정범위 내의 최고도달판 온도까지 고속의 승온속도로 승온시키고, 합금화 시간의 제어 등에 의하여 도금층의 철 함유율이 7 ∼ 12 % 가 되도록 합금화시킨다.
즉, 상기한 소정의 조건 하에서 도금층 내에 소정량의 Al 을 공급한 후, 최고도달판 온도까지 고속으로 승온시키고, 합금화시킴으로써 비로소 Γ상, ζ상의 생성을 최대한 억제시킨 도금층을 얻을 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 있어서 필요한 요건에 관하여 상세히 설명한다.
우선, ζ상의 생성을 억제시키기 위하여는, 도 1 의 Zn-Fe-Al 계 3 원 평형상태도 (Urednicek, Kirkaldy) 로부터, 도금층 내의 Al 양을 충분히 확보할 필요가 있다.
즉, 열역학적으로 ζ상은 합금화 중에 도금층과 접하고 있는 용융 아연 내의 Al 농도가 낮아지지 않으면 존재할 수 없으며, 다시 말해서 용융 아연 내의 Al 농도를 일정량 이상 확보하면 생성을 억제시킬 수 있게 된다.
본 발명자들은, ζ상의 생성억제를 위하여 필요한 도금층 내의 Al 양에 관하여 여러가지로 검토한 결과, 합금화 용융 아연도금층의 Al 함유율 (평균 Al 함유율) : XAl(%) 와 도금 부착량 : W (g/㎡) 가 하기식 (6) 의 관계를 만족시키며, 나아가서는 그 후의 합금화 조건을 적정하게 선정함으로써 ζ상의 생성을 현저하게 억제시킬 수 있음을 판명하였다.
5 ≤W ×(XAl-0.12)‥‥‥(1)
다음으로, Γ상의 억제인데, Γ상은, 도 1 의 상태도로부터, 용융 아연도금 시에 기초강판과 아연과의 계면에 생성되는 철-알루미늄 금속간 화합물이 존재하고 있는 동안은 존재할 수 없고, 합금화 과정에서 철-알루미늄 금속간 화합물이 소실된 단계에서 생성된다.
따라서 Γ상의 생성억제를 위해서는, 상기한 철-알루미늄 금속간 화합물을 충분히 확보하기 위하여 상기와 동일한 방법으로 도금층 내에 충분한 양의 Al을 확보하는 것이 필요하게 된다.
본 발명자들은, 그 필요량을 검토한 결과, 상기한 ζ상의 생성을 억제시키는 Al 함유율의 범위에서 Γ상의 생성을 충분히 억제시킬 수 있음을 판명하였다.
즉, 도금층 내에 공급하는 Al 의 양이, 도금 부착량 : W 와 Al 함유량 : XAl과의 관계에서 상기한 식 (6) 의 관계를 만족시키고, 나아가서는 계속해서 실시하는 합금화 처리에 있어서의 조건을 적정하게 선정함으로써, Γ상, ζ상의 생성을 억제시킬 수 있다.
한편, 도금층 내의 Al 은 그 양이 많아지면 합금화 속도가 늦어지고, 필요량 이상의 Al 은 합금화를 지연시켜 생산성의 저하를 초래한다.
또, 합금화 속도가 늦어지면, 본질적으로, 이하에 서술하는 고속승온의 효과가 발현되기 어려워져 상구조제어라는 점에서도 불리해진다.
본 발명자들은, 도금층 내의 Al 량의 상한에 대하여 여러가지로 검토한 결과, 합금화 용융 아연도금층 내의 Al 함유율 (평균 Al 함유율) : XAl(％) 과 도금 부착량 : W (g/㎡) 가 하기식 (7) 의 관계를 만족시킴으로써 상기 문제점을 해결할 수 있음을 알았다.
W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥(7)
이상 서술한 바와 같이, 합금화 용융 아연도금층의 상구조의 엄밀한 억제를 위해서는, 도금층 내에 일정량의 Al 을 확보하는 것이 중요한 요건이며, 합금화 용융 아연도금층 내의 Al 함유율 (평균 Al 함유율) : XAl(％), 합금화 용융 아연도금 강판의 도금 부착량 : W (g/㎡) 가 하기식 (1) 을 만족시킬 필요가 있다.
5 ≤W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥(1)
상기식 (1) 의 관계를 만족시키기 위하여 필요한 조건은 하기 [1] ∼ [3] 과 같다.
[1] 도금욕 성분농도 :
도금층 내에 일정량의 Al 을 확보하기 위해서는, 우선 용융 아연도금시의 도금욕 중의 총 Al 농도 : NAl(％), 총 철 농도 : NFe(％) 가 하기식 (2) 을 만족시키는 도금욕 성분농도범위 내에서 조업할 필요가 있다.
0.08 ≤NAl-NFe≤0.12‥‥‥(2)
총 Al 농도 : NAl과 총 철 농도 : NFe와의 차이로 욕농도를 규정하는 것은 하기의 이유에 의한다.
즉, 도금욕 중에는 불가피적으로 강판에서 용출하는 철에 의하여, 철-알루미늄 금속간 화합물이 고체상태로 존재하며, 용융 아연 내에 용해되어 있는 Al 양은 총 Al 양보다 적고, 실제의 용해 Al 양은 (NAl-NFe) 의 값으로 근사적으로 구해지기 때문이다.
(NAl-NFe) 의 값이 0.08 ％ 미만인 경우, 도금층 내에 공급되는 Al 양이 불충분하고, 반대로 (NAl-NFe) 의 값이 0.12 ％ 를 초과한 경우, 상기한 바와 같이, 합금화 속도가 늦어져 본 발명에 있어서의 고속승온의 효과가 발현되기 어려워진다.
또, 불필요한 욕 중의 Al 양의 증가는, 철-알루미늄 금속간 화합물로 이루어지는 불순물 (dross) 을 다량으로 생성시켜 불순물의 강판 부착 등이라는 표면품질상의 문제도 발생시킨다.
한편, 본 발명자들이, 도금층 내로의 Al 의 확보에 대하여 검토한 결과, 단순히 욕 중의 Al 농도를 규정하는 것만으로는, 합금화시의 상구조 제어가 가능한 양의 Al 을 도금층 내에 공급하는 것은 곤란하다는 것을 발견하였다.
[2] 도금시의 욕 온도, 침입판 온도 :
즉, 도금층 내의 Al 함유량을 일정량 이상 확보하기 위해서는, 욕 조성 이외에 하기의 조건을 만족시킬 필요가 있다.
우선, 도금시의 욕 온도: T (℃) 와 강판의 도금욕으로의 침입판 온도: t (℃) 와의 사이에 하기식 (3) 의 관계가 성립되어야 한다.
0 ≤t-T ≤50‥‥‥(3)
이것은 하기의 이유에 의한다.
즉, 도금층에 충분한 양의 Al 이 공급되기 위해서는, 도금시에 강판 근방의 용융 아연 내의 용해 Al 농도가 충분히 높아야 한다.
그러나, 침입해 오는 강판의 온도가 도금욕의 온도보다 낮으면, 도금욕은 철-알루미늄 금속간 화합물이 과포화 상태이기 때문에, 강판 근방의 욕 온도의 저하에 의하여 철-알루미늄 금속간 화합물이 더욱 결정화되어, 이로 인한 강판 근방에서의 용해 Al 농도가 저하된다.
이 결과, 용융 아연도금층 내에 유효하게 공급되는 Al 양이 감소하고, 도금층 내에 소정량의 Al 을 확보하는 것이 불가능해진다.
따라서, 본 발명에 있어서 필수로하는 도금층 내의 소정량의 Al 의 확보를 위해서는, 침입판 온도는 도금욕 온도 이상으로 해야만 한다.
또, t-T 의 값을 50 ℃ 이하로 규정한 이유는, 침입 판 온도 : t (℃) 가 욕온도 : T (℃) 보다 50 ℃ 를 초과하여 높아지면, 도금의 연속조업중에 욕 온도가 상승되어, 욕 온도를 일정온도로 유지하는 것이 곤란해지며, 욕 온도를 일정온도로 유지하기 위한 욕의 냉각 등이 필요해져 조업상 문제가 발생되기 때문이다.
[3] 도금욕에 침입하는 강판의 성상 :
또한, 본 발명에 있어서는, 도금욕에 침입하는 강판의 성상이 중요해진다.
이것은, 표층이 산화된 상태에서 강판이 도금욕에 침입하면, 욕 중의 용해 Al 이 강판 표면의 산화물의 환원에 소비되버려, 상기한 철-알루미늄 금속간 화합물의 경우와 동일하게, 유효하게 작용하는 강판 근방의 욕 중의 용해 Al 농도의 저하가 발생하여, 도금 중의 소정량의 Al 의 확보가 곤란해진다.
따라서, 합금화 용융 아연도금 강판의 제조공정에 있어서 도금에 앞서서 실시되는 소둔공정 이후의 공정에서의 강판의 산화를 최대한 피할 필요가 있다.
이 때문에, 본 발명에 있어서는, 소둔로 내의 분위기 가스 뿐만 아니라, 소둔로에서 도금욕까지의 강판통판부 내의 분위기 가스의 산소농도를 50 volppm 이하, 이슬점을 -20 ℃ 이하로 규정함으로써 강판의 산화를 최대한 방지하고, 소정량의 Al 을 도금층 내에 공급한다.
본 발명에 있어서는, 본 발명의 목적에서 볼 때, 소둔로 내 및 소둔로에서 도금욕까지의 강판통판부 내의 분위기 가스의 산소농도, 이슬점의 하한은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 공업적 실시면 및 경제성 면에서 볼 때, 분위기 가스의 산소농도는 1 volppm 이상, 이슬점은 -60 ℃ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기한 소둔로에서 도금욕까지의 강판통판부 내라는 것은, 소둔로에서 돌출부에 이르기까지의 강판통판부내 및 돌출부내, 즉 소둔로에서 도금욕 욕면에 이르기까지의 강판통판부 내를 나타낸다.
이상 서술한 바와 같이, 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층의 상구조의 엄밀한 제어를 위한 중요한 조건, 즉 합금화시의 도금층 내의 충분한 양의 Al 의 확보를 위해서는, 상기 [1] 에서 서술한 욕 중의 Al 양의 하한을 설정하는 것만으로는 불충분하며, 본 발명에서 개시한 상기 [2], [3] 에서 서술한 요건을 만족시키는 것이 필요불가결하다.
다음으로, 본 발명에 있어서의 가열 합금화 처리시의 합금화 조건에 관하여 서술한다.
본 발명에 있어서는, 최고도달판 온도는 470 ∼ 550 ℃ 의 범위 내인 것이 필요조건이며, 나아가서는, 최고도달판 온도는 470 ∼ 520 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 나아가서는, 최고도달판 온도는 480 ∼ 520 ℃ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.
합금화시의 최고 도달 판 온도가 상기한 온도범위내가 아닐 경우, 후술하는 승온속도 등의 다른 합금화 조건을 바꾸어도 목표로 하는 상구조를 갖는 합금화 용융 아연도금 강판을 제조하는 것은 곤란하다.
즉, 최고도달판 온도가 470 ℃ 미만인 경우, 도금 표층에 ζ상이 생성되기 쉬워진다. 나아가서는, ζ상이 생성되기 쉬워짐으로써, 도금층과 지철과의 표면에는 Γ상도 생성되기 쉬워진다.
이것은 ζ상은 철의 고용한계가 적기 때문에, 이런 상이 Zn-Fe 합금층 표면에 존재하면 δ1 단상의 경우에 비교하여 지철로부터의 철의 확산이 억제되어, 결과적으로 계면의 철 함유율이 상승하여 Γ상이 생성되기 쉬워지기 때문이다.
따라서, Γ상, ζ상의 양자의 생성을 억제하기 위해서는, 최고도달판 온도의 하한을 470℃ 로 한정할 필요가 있다.
또, 최고도달판 온도가 550℃ 를 초과할 경우, Γ상이 생성되기 쉬워져, 최고도달판 온도는 550℃ 를 초과해서는 안된다.
이상 서술한 바와 같이, 합금화는, 최고도달판 온도가 470 ∼ 550℃ 의 범위 내에서 실시하는 것이 필요하며, 보다 바람직하게는 470 ∼ 520℃ 의 범위 내에서 실시하고, 더욱 바람직하게는 480 ∼ 520℃ 의 범위 내에서 실시한다.
본 발명에 있어서는, 합금화시에 최고도달판 온도에 도달한 후, 최고도달판온도 이하에서 합금화시킬 필요가 있다.
이것은, 상기한 이유에서, Γ상, ζ상의 생성을 최대한 억제시키기 위하여 최고도달판 온도를 결정하지만, 최초의 도달판 온도보다 고온에서 계속하여 합금화를 실시하면, 그 온도는 Γ상이 용이하게 생성되어 버리는 고온측에서의 합금화가 되어 Γ상의 생성을 억제시키는 것이 곤란해지기 때문이다.
본 발명에 있어서는, Γ상의 생성억제를 위해서는, 도금층 내의 철 함유율의 제어가 매우 중요하며, 합금화 용융 아연도금 강판 제조 후의 도금층의 철 함유율을 7 ∼ 12 % 로 관리할 필요가 있다.
가열 합금화 후의 도금층의 철 함유율이 7 % 미만인 경우, 도금표층에 미합금의 η상이 잔존하고, 내식성, 도막밀착성등의 제성능에 악영향을 미친다.
반대로, 가열 합금화 후의 도금층의 철 함유율이 12 % 를 초과할 경우, 도금/강판계면에 Γ상이 다량으로 생성되게 되어, 양호한 내파우더링성을 확보하는 것이 곤란해진다.
따라서, 내파우더링성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판의 제조를 위해서는, 합금화 시간의 적정한 제어 등에 의하여 가열 합금화 후의 도금층의 철 함유율을 상기 범위 내로 하는 것이 필요조건이 된다.
또한, 본 발명에 있어서는, 도금층의 상구조의 제어를 위해, 합금화를 시킬때의 승온속도를 일정치 이상으로 하여 고속승온을 실시한다.
즉, 본 발명에 있어서는, 용융 아연도금에 이어서 실시되는 도금부착량 제어를 위한 가스 와이핑 종료 후, 합금화시의 최고도달판 온도까지를 10 ℃/s 이상, 보다 바람직하게는 20 ℃/s 이상의 고속으로 승온시키는 것을 합금화 조건으로 한다.
그 결과, 합금화시의 ζ상, Γ상의 생성을 최대한 억제시킬 수 있게 된다.
그 이유는, 다음과 같이 설명된다.
즉, 합금화를 시킬때의 승온속도가 느릴 경우, ζ상이 생성되기 쉬운 470 ℃ 미만의 저온영역에 체류하는 시간이 길어지기 때문에 먼저 ζ상이 생성되기 쉬워진다.
또, 승온속도가 느려 ζ상이 존재한 상태에서 합금화가 진행되면, 상기한 바와 같이 ζ상은 철의 고용한계가 적기 때문에, ζ상이 Zn-Fe 합금층 표면에 존재하면 δ1 단상의 경우에 비교하여 지철로부터의 철의 확산이 억제되어, 결과적으로 도금층과 지철과의 계면의 철 함유율이 상승하여 도금/철판계면에 Γ상이 생성되기 쉬워진다.
따라서, Γ상, ζ상의 생성억제를 위해, 상기한 도금층 내의 Al 양의 확보, 적정 최고도달판 온도 이외에, 승온속도의 관리도 본 발명의 중요한 요건이다.
합금화시의 승온속도를 10 ℃/s 이상으로 하기 위한 수단으로는, 가스가열, 유도가열등을 예시할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 승온속도가 10 ℃/s 이상, 보다 바람직하게는 20 ℃/s 이상을 확보할 수 있으면, 그 수단을 특별히 한정하는 것은 아니다.
본 발명에 있어서는, 상기한 합금화시의 최고도달판 온도까지의 승온속도는, 100 ℃/s 이하인 것이 바람직하다.
이는, 합금화시의 최고도달판 온도까지의 승온속도가 100 ℃/s 를 초과할 경우, 승온속도 증가의 효과가 실용상 포화되어 경제적으로 불리해지기 때문이다.
또한, 본 발명은, 도금층 내에 충분한 양의 Al 을 확보한 후에, 강판의 최고도달온도 및 승온속도를 규정하는 것이지만, 도금의 η상이 소실된 시점을 합금화 종료라 정의하면, 합금화 종료까지의 합금화 온도는 최고도달판 온도 이하이면 특별히 이를 규정하지는 않는다.
합금화 종료까지의 시간, 즉 합금화 시간에 대해서도 동일하다.
따라서, 상기한 요건을 만족하면 어떠한 가열 패턴이라도 좋다.
본 발명에 의해 얻어지는 합금화 용융아연도금 강판의 도금층의 상구조는, 바람직하게는 후술하는 실시예에 나타내는 방법에 의해 도금층을 도금/강판계면에서부터 박리시키고, 박리시킨 도금층에 대해 상기 계면측으로부터 X 선 회절을 실시하였을 때의 ζ상, δ1 상, Γ상의 강도가 하기식 (4) ∼ (5) 를 만족하는 상구조이다.
Ⅰ(ζ: 1.26)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.02‥‥‥(4)
Ⅰ(Γ: 2.59) /Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.1‥‥‥(5)
여기서,
Ⅰ(ζ: 1.26) : ζ상의 결정 격자면 간격 d = 1.26 Å 의 강도
Ⅰ(δ1 : 2.13) : δ1 상의 결정 격자면 간격 d = 2.13 Å 의 강도
Ⅰ(Γ: 2.59) : Γ상의 결정 격자면 간격 d = 2.59 Å 의 강도
를 나타낸다.
또한, 본 발명에 의해 얻어지는 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층의 상구조는, 바람직하게는 후술하는 실시예에 나타내는 방법에 의해 도금층을 도금/강판게면으로부터 박리시키고, 박리시킨 도금층에 대하여 상기 계면측으로부터 X 선 회절을 실시하였을 때의 ζ상, δ1 상, Γ상의 상기한 각 강도가 하기식 (8) ∼ (9) 를 만족시키는 상구조인 것이 보다 바람직하다.
Ⅰ(ζ: 1.26)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.01‥‥‥(8)
I (Γ: 2.59)/ I (δ1 : 2.13) ≤0.05‥‥‥(9)
즉, ζ상, Γ상의 생성량을 상기 범위로 억제함으로써, 내파우더링성, 마찰이 현저하게 우수난 합금화 용융 아연도금 강판을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 상기한 식 (4), (5) 또는 (8), (9) 에 있어서의 Ⅰ(ζ: 1.26)/Ⅰ(δ1 : 2.13), Ⅰ(Γ: 2.59)/Ⅰ(δ1 : 2.13) 의 하한은 특별히 제한을 받는 것은 아니다.
또, 상기한 바와 같이, 상기한 본 발명의 합금화 용융 아연도금 강판에 있어서는, 합금화 용융 아연도금층 내의 Al 함유율 : XAl(%), 합금화 용융 아연도금 강판의 도금 부착량 : W (g/㎡) 가, 바람직하게는 하기식 (1) 을 만족시키도록, 도금층 내에 충분히 필요한 양의 Al 이 함유되어 있을 필요가 있다.
5 ≤W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥(1)
또, 상기한 본 발명의 합금화 용융 아연도금 강판에 있어서는, 합금화 용융 아연도금층의 철 함유율을, 바람직하게는 7 ∼ 12 % 의 범위 내가 되도록 제어할 필요가 있다.
또, 합금화 용융 아연도금의 도금 부착량은, 10 ∼ 100 g/㎡ 인 것이 바람직하다.
[제 1 발명의 제 3 의 적합한 형태, 제 3 발명, 제 3 발명의 제 1 의 적합한 형태, 제 2 의 적합한 형태 :]
제 1 발명의 제 3 의 적합한 형태는, 상기한 제 1 발명 또는 제 1 발명의 제 1 의 적합한 형태 또는 제 1 발명의 제 2 의 적합한 형태에 있어서, 상기한 합금화 처리 후, 표면 거칠기 : Ra 가 0.5 ㎛ 이상의 조도를 갖는 롤로 조질압연하는 것을 특징으로 하는 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법이다.
제 3 발명은 JIS Z 8722 (조건 d, 광트랩 있음) 의 방법으로 측정한 백색도 : L 값이 70 이하이고, 또 JIS Z 8741 (60 도 경면 광택법) 의 방법으로 측정한 광택도가 30 이하인 것을 특징으로 하는 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이다.
상기한 제 3 발명의 보다 적합한 형태는, JIS Z 8722 (조건 d, 광트랩 있음) 의 방법으로 측정한 백색도 : L 값이 70 이하이고, 또 JIS Z 8741 (60 도 경면 광택법) 의 방법으로 측정한 광택도가 30 이하인 합금화 용융 아연도금 강판으로, 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층을 도금/강판계면에서 박리시키고, 박리시킨 도금층에 대하여 상기 계면측으로부터 X 선 회절을 실시하였을 때의 ζ상, δl 상, Γ상의 강도가 하기식 (4), (5) 의 양자를 만족시키는 것을 특징으로 하는 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이다 (제 3 발명의 제 1 의 적합한 형태).
Ⅰ(ζ: 1.26)/Ⅰ(δl : 2.13) ≤0. 02‥‥‥(4)
Ⅰ(Γ: 2.59)/Ⅰ(δl : 2.13) ≤0. 1‥‥‥(5)
여기서, Ⅰ(ζ: 1.26) 은 ζ상의 결정 격자면 간격 d = 1. 26 Å 의 강도, Ⅰ(δl : 2.13) 은 δl 상의 결정 격자면 간격 d = 2. 13 Å 의 강도, Ⅰ(Γ: 2.59) 는 Γ상의 결정 격자면 간격 d = 2. 59 Å 의 강도를 나타낸다.
또, 상기한 제 3 발명, 제 3 발명의 제 1 의 적합한 형태의 더욱 적합한 형태는, JIS Z 8722 (조건 d, 광트랩 있음) 의 방법으로 측정한 백색도 : L 값이 70 이하이고, 또 JIS Z 8741 (60 도 경면 광택법) 의 방법으로 측정한 광택도가 30 이하인 합금화 용융 아연도금 강판으로, 상기 합금화 용융 아연도금 강판의 도금 부착량 : W 가 10 ∼ 100 g/㎡, 도금층의 철 함유율이 7 ∼ 12 % (: 질량백분율) 이고, 또 도금층의 Al 함유율 : XAl(% : 질량백분율) 및 도금 부착량 : W (g/㎡) 가 하기식 (1) 을 만족시키고, 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층을 도금/강판계면에서 박리시키고, 박리시킨 도금층에 대하여 상기 계면측으로부터 X 선 회절을 실시하였을 때의 ζ상, δl 상, Γ상의 강도가 하기식 (4), (5) 의 양자를 만족시키는 것을 특징으로 하는 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이다 (제 3 발명의 제 2 의 적합한 형태).
5 ≤W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥(1)
Ⅰ(ζ: 1.26)/Ⅰ(δl : 2.13) ≤0. 02‥‥‥(4)
Ⅰ(Γ: 2. 59)/Ⅰ(δl : 2. 13) ≤0. 1‥‥‥(5)
여기서, Ⅰ(ζ: 1.26) 는 ζ상의 결정 격자면 간격 d = 1. 26 Å 의 강도, Ⅰ(δl : 2.13) 은 δl 상의 결정 격자면 간격 d = 2. 13 Å 의 강도, Ⅰ(Γ: 2.59) 는 Γ상의 결정 격자면 간격 d = 2. 59 Å 의 강도를 나타낸다.
또한, 상기한 제 3 발명의 적합한 형태에 있어서의 도금층의 Al 함유율 : XAl, 철 함유율은 합금화 용융 아연도금층 내의 평균 Al 함유율, 평균 철 함유율을 나타낸다.
이하, 상기한 제 1 발명의 제 3 의 적합한 형태, 제 3 발명, 제 3 발명의 제 1 의 적합한 형태, 제 2 의 적합한 형태에 대하여 설명한다.
본 발명자들은 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판에 대해 더욱 검토를 거듭한 결과, 상기한 제 1 발명, 보다 바람직하게는 제 1 발명의 제 1 의 적합한 형태, 더욱 바람직하게는 제 1 발명의 제 2 의 적합한 형태의 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법으로 얻어진 ζ상, Γ상의 생성을 최대한 억제시킨 합금화 용융 아연도금 강판을, 표면 거칠기 : Ra 가 0.5 ㎛ 이상의 조도를 갖는 롤로 조질압연함으로써, 더욱 프레스 가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이 제조가능하다는 것을 발견하였다 (제 1 발명의 제 3 의 적합한 형태).
또, 상기한 제조방법으로 얻어진 JIS Z 8722 (조건 d, 광트랩 있음) 의 방법으로 측정한 백색도 : L 값이 70 이하이고, 또 JIS Z 8741 (60 도 경면 광택법) 의 방법으로 측정한 광택도가 30 이하인 합금화 용융 아연도금 강판이, 마찰이 현저하게 우수하다는 것을 발견하였다 (제 3 발명).
상기한 합금화 용융 아연도금 강판이, 마찰이 현저하게 우수한 이유로서는 하기와 같이 생각할 수 있다.
즉, 통상 합금화 용융 아연도금 강판의 경우, 용융 아연도금, 가열하여 합금화시킨 후, 원하는 기계적 특성을 얻기 위하여 조질압연이 실시되는데, 이 때 도금표면의 돌출부는 평활하게 눌려 광택도는 상승된다.
이 경우, 광택도의 상승에 관여하는 완전히 평탄하게 눌려진 도금부분은, 조도가 현저하게 작기 때문에, 프레스 성형시에 윤활유 등이 충분히 마찰면에 확산되지 않아, 소위 갤링(galling)이 발생하기 쉬우므로 바람직하지 않다.
한편, 동일하게 조질압연에 의해 눌려진 부분이라도, 금형에 대해 일정 각도로 눌린 도금 부분에 대해서는 완전이 기름이 떨어지는 경우는 없으며, 따라서 갤링도 발생하기 어렵다.
본 발명자들은 상기한 갤링에 기인하는 마찰 불량과 도금층의 성상과의 관계에 대해서 여러가지로 검토한 결과, 도금이 조질압연에 의해 완전히 평활하게 눌리는 부분의 면적과 광택도 사이에 강한 상관관계가 있음을 발견하였다.
즉, 조질압연 후의 광택도를 30 이하로 함으로써, 합금화 용융 아연도금 강판의 양호한 마찰을 확보할 수 있게 되었다.
상기한 광택도가 30 이하의 합금화 용융 아연도금 강판은, 상기한 제 1 발명, 보다 바람직하게는 제 1 발명의 제 1 의 적합한 형태, 더욱 바람직하게는 제 1 발명의 제 2 의 적합한 형태의 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법에 있어서의 용융 아연도금 조건, 가열 합금화 조건, 나아가서는 소둔로에서 용융 아연도금욕까지의 분위기 가스의 조건을 만족시키고, 또한 합금화 처리 후, 표면 거칠기 : Ra 가 0.5 ㎛ 이상의 조도를 갖는 압연롤로 조질압연함으로써 제조할 수 있다.
그 이유는, 표면 거칠기 : Ra 가 0.5 ㎛ 미만의 저조도의 롤로 조질압연한 경우, 상기한 도금이 눌려진 부분이 현저하게 평탄해지며, 광택도가 본 발명에서 규정한 범위를 초과하여, 형성된 평탄면은 내갤링성에 유효하지 않기 때문이다.
또한, 상기한 합금화 후에 실시하는 조질압연시의 압연롤의 표면 조도는, 표면 거칠기 : Ra 가 2.0 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
이것은 압연롤의 표면 거칠기 : Ra 가 2.0 ㎛ 를 초과할 경우, 도금의 조도도 상승하여, 도금층의 요철에 의해 프레스 성형시의 마찰이 악화되기 때문이다.
또한, 본 발명자들은 광택도가 동일하더라도, 도금층 표면의 백색도가 다르면 마찰이 다르고, 백색도가 낮은 합금화 용융 아연도금 강판 쪽이 양호한 마찰을 나타내는 것을 발견하였다.
백색도가 낮은 합금화 용융 아연도금 강판이 양호한 마찰을 나타내는 이유로는 하기의 이유를 생각할 수 있다.
즉, 백색도 : L 값은, 광의 재료표면에서의 확산반사광의 강도로 표시되고, 이것은 입사광에서 정반사광 (광택도) 과 표면흡수광을 뺀 것으로 규정된다.
합금화 용융 아연도금 강판의 도금표면에는, 도금층의 합금화에 의해, 도금표층을 형성하는 금속간 화합물의 결정립군으로 구성되는 요철이 형성된다.
이 경우, 용융 아연도금 조건, 가열 합금화 조건의 적정화에 의해, 프레스에 있어서의 마찰시에 기름을 효과적으로 유지하는 효과를 갖는 미세한 요철을 형성시키면 이 미세한 요철은 동시에 빛의 흡수효과도 큰 것으로 생각된다.
따라서, 광택도가 동일한 경우에는 빛의 흡수효과가 큰, 즉 백색도가 낮은 도금은 프레스에 있어서의 마찰시에 기름을 유지하는 미세한 요철 때문에 양호한 마찰을 나타내는 것으로 생각된다.
본 발명에 의하면 합금화 용융 아연도금 강판의 백색도 : L 값을 70 이하로 함으로써 양호한 마찰을 얻을 수 있다.
또한, 상기한 L 값이 70 이하의 백색도를 갖는, 즉 마찰에 유리한 미세한 요철을 갖는 합금화 용융 아연도금 강판은 상기한 제 1 발명, 보다 바람직하게는 제 1 발명의 제 1 의 적합한 형태, 더욱 바람직하게는 제 1 발명의 제 2 의 적합한 형태의 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법에 의해 비로소 얻을 수 있다.
상기한 제 3 발명의 보다 적합한 형태는 JIS Z 8722 (조건 d, 광트랩 있음) 의 방법으로 측정한 백색도 : L 값이 70 이하이고, 또 JIS Z 8741 (60 도 경면 광택법) 의 방법으로 측정한 광택도가 30 이하인 합금화 용융 아연도금 강판으로, 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층을 도금/강판계면에서 박리시키고, 박리시킨 도금층에 대하여 상기 계면측으로부터 X 선 회절을 실시하였을 때의 ζ상, δ1 상, Γ상의 강도가 하기식 (4), (5) 의 양자를 만족시키는 것을 특징으로 하는 프레스가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이다 (제 3 발명의 제 1 의 적합한 형태).
Ⅰ(ζ: 1.26)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.02‥‥‥(4)
Ⅰ(Γ: 2.59)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.1‥‥‥(5)
이 때, Ⅰ(ζ: 1.26) 은 ζ상의 결정 격자면 간격 (d) = 1.26 Å 의 강도, Ⅰ(δ1 : 2.13) 은 δ1 상의 결정 격자면 간격 (d) = 2.13 Å 의 강도, Ⅰ(Γ: 2.59) 는 Γ상의 결정 격자면 간격 (d) = 2.59 Å 의 강도를 나타낸다.
또한, 상기한 제 3 발명, 제 3 발명의 제 1 의 적합한 형태의 더욱 적합한 형태는 JIS Z 8722 (조건 d, 광트랩 있음) 의 방법으로 측정한 백색도 : L 값이 70 이하이고, 또 JIS Z 8741 (60 도 경면 광택법) 의 방법으로 측정한 광택도가 30 이하인 합금화 용융 아연도금 강판으로, 상기 합금화 용융 아연도금 강판의 도금 부착량 : W 가 10 ∼ 100 g/㎡, 도금층의 철 함유율이 7 ∼ 12 % (: 질량백분율) 이며, 또 도금층의 Al 함유율 : XAl(% : 질량백분율) 및 도금 부착량 : W (g/㎡) 가 하기식 (1) 을 만족시키고, 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층을 도금/강판계면에서 박리시키고, 박리시킨 도금층에 대하여 상기 계면쪽에서 X 선 회절을 실시하였을 때의 ζ상, δ1 상, Γ상의 강도가 하기식 (4), (5) 의 양자를 만족시키는 것을 특징으로 하는 프레스가공성이 우수한 합금화 용융 아연도금 강판이다 (제 3 발명의 제 2 의 적합한 형태).
5 ≤W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥(1)
Ⅰ(ζ: 1.26)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.02‥‥‥(4)
Ⅰ(Γ: 2.59)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.1‥‥‥(5)
이 때, Ⅰ(ζ: 1.26) 는 ζ상의 결정 격자면 간격 (d) = 1.26 Å 의 강도, Ⅰ(δ1 : 2.13) 은 δ1 상의 결정 격자면 간격 (d) = 2.13 Å 의 강도, Ⅰ(Γ: 2.59) 는 Γ상의 결정 격자면 간격 (d) = 2.59 Å 의 강도를 나타낸다.
이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 본 발명의 제조방법으로 제조한 ζ상, Γ상의 생성을 최대한 억제시킨 합금화 용융 아연도금 강판을 표면 거칠기 : Ra 가 0.5 ㎛ 이상의 조도를 갖는 압연롤로 조질압연하고, 합금화 용융 아연도금 강판의 백색도 : L 값이 70 이하이고, 또 광택도를 30 이하로 함으로써 현저하게 양호한 마찰이 발현되는 것이 판명되었다.
또한, 본 발명에 있어서는, 합금화 용융 아연도금 강판의 백색도 : L 값, 광택도의 하한치는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 백색도 : L 값이 30 이상, 광택도가 1 이상인 것이 바람직하다.
그 이유는 백색도 : L 값이 30 미만인 경우, 광택도가 1 미만인 경우, 모두 도금표면의 과도한 요철에 의해 프레스 성형시의 마찰이 악화될 가능성이 있기 때문이다.
이상, 본 발명에 대해 서술하였는데, 본 발명에 있어서는 도금의 소재가 되는 강판의 종류에 대해서는 특별히 한정하는 것은 아니다.
실용적으로는 최근 자동차용 녹방지 강판으로 이용되는 합금화 용융 아연도금 강판의 소재로 널리 사용되고 있는 Ti 계, Nb 계, Ti-Nb 계 등의 극저탄소 IF 강판, 저탄소강판 및 P, Mn, Si 등의 강화원소를 첨가한 고장력강판 등을 예시할 수 있다.
또한, 본 발명의 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층은, 용융 아연 단층 뿐만아니라 이 용융 아연도금층의 위에 철 계의 전기도금을 실시한 2 층 도금, 철 계 이외의 상층 도금을 실시한 복층 도금도 포함하고, 또 본 발명의 합금화 용융 아연도금 강판은 합금화 용융 아연도금 강판, 복층형 합금화 용융 아연도금 강판에 크로메이트 처리, 인산 처리 등의 화성처리를 실시한 강판도 포함한다.
또한, 본 발명의 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층 내에는 Fe, Al 이외에 소재가 되는 강의 성분인 Mn, P, Si, Ti, Nb, C, S, B 등이 포함되어 있어도 좋다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명한다.
실시예 1 (본 발명예 1 ∼ 12, 비교예 1 ∼ 10)
표 1 에 나타내는 조성의 Ti-Nb 계 극저탄소 연강판의 냉연 미소둔재를 소재로 하여, 실제 라인의 연속식 용융 아연도금 라인 (전체 방사 튜브형 CGL) 으로 하기에 나타내는 조건 하에서 용융 아연도금, 가열 합금화 처리 및 조질압연을 실시하였다.
[라인 속도 ;]
120 mpm
[소둔 조건 ;]
소둔로 내 분위기 가스 조성 ; 5 vol% H2-N2
소둔로 내 분위기 가스의 이슬점, 분위기 가스 중의 산소농도 : 표 2 에 나타낸다.
소둔 온도 : 800 ℃
소둔 시간 : 20 초
[소둔로에서 도금욕 까지의 강판통판부 내의 분위기 가스 ;]
분위기 가스 조성 : 5 vol% H2-N2
분위기 가스의 이슬점, 분위기 가스 중의 산소농도 : 표 2 에 나타낸다.
또한, 상기 분위기 가스 조성, 분위기 가스의 이슬점은 소둔로 출구에서 돌출부 입구의 강판통판부 내의 분위기 가스 및 돌출부 내의 분위기 가스의 평균값을 나타낸다.
[용융 아연도금 조건 ;]
도금욕 총 Al 농도, 도금욕 총 Fe 농도, 욕 온도, 도금욕으로의 침입판 온도 : 표 2 에 나타낸다.
또한, 도금욕 총 Al 농도, 도금욕 총 Fe 농도는 욕 샘플로서 도금욕 표면으로부터 500 ㎜ 이상의 깊이에서 용융 아연을 샘플링하고, 수중 급랭법으로 응고시킨 후, 얻어진 샘플을 35 vol% 의 질산으로 가열용해시켜, 원자흡광분석에 의해 Al 농도, Fe 농도를 분석함으로써 구했다.
[합금화 조건 ;]
가스와이핑 종료 후 최고도달판 온도까지의 승온속도, 최고도달판 온도 : 표 2 에 나타낸다.
[조질압연 조건 ;]
조질압연기의 작업 롤의 표면 거칠기 : Ra = 0.8 ㎛ (JIS B 0601-1994, 산술평균조도)
다음으로, 상기 조건 하에서 얻어진 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층의 각종 특성 및 합금화 용융 아연도금 강판의 성능을, 하기 시험방법 및 평가방법으로 시험, 평가하였다.
[합금화 용융 아연도금 강판의 도금 부착량 : W, 합금화 용융 아연도금층의 철 함유율, Al 함유율 : XAl, 및 W ×(XAl-0.12) ;]
상기 조건하에서 얻어진 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층을 인히비터를 함유한 염산에 용해시키고, ICP (유도결합 플라즈마 발광분광 분석장치) 를 사용하여 분석을 실시하였다.
상기 분석결과로부터 산출한 합금화 용융 아연도금 강판의 도금 부착량 : W, 합금화 용융 아연도금층의 철 함유율 (평균 철 함유율), Al 함유율 (평균 Al 함유율) : XAl, 및 W ×(XAl-0.12) 를 표 3 에 나타낸다.
[합금화 용융 아연도금층의 상구조 ;]
얻어진 합금화 용융 아연도금층의 상구조를 하기의 방법으로 조사하였다.
우선, 탈지 후의 도금강판의 샘플을 폭 : 25 ㎜, 길이 : 100 ㎜ 로 전단하고, 에폭시계의 접착제를 사용하고, 같은 사이즈의 냉연강판에 접착면적 : 25 ㎜ ×13 ㎜, 접착제두께 : 1.5 ㎜ 로 접착하여, 170 ℃ ×30 분의 조건하에서 베이킹을 실시하였다.
다음으로, 얻어진 시험편을 인스트론 타입 인장시험기를 사용하여 인장속도 : 50 ㎜/분으로 인장하고, 도금층을 도금/강판 (: 도금강판) 계면으로부터 박리시켰다.
박리시킨 도금층이 부착된 상기 냉연강판의 시료를 15 ㎜ø의 사이즈로 뽑아내어 X 선 회절용 샘플로 하였다.
다음으로, 박리시킨 도금층에 대하여 도금/강판 (: 도금강판) 의 계면측으로부터 하기의 조건 하에서 X 선 회절을 실시하였다.
(X 선 회절의 조건 ;)
θ- 2θ법
X 선 관구 : Cu
관 전압 : 50 kV
관 전류 : 250 mA
얻어진 X 선 회절의 결과에 기초하여 하기에서 나타나는 Ⅰ(ζ: 1.26), Ⅰ(δ1 : 2.13) 의 값으로부터 양자의 비인 ｛Ⅰ(ζ: 1.26)/Ⅰ(δ1 : 2.13)｝을 구했다.
Ⅰ(ζ: 1.26) : ζ상의 결정 격자면 간격 d = 1.26 Å 의 강도
Ⅰ(δ1 : 2.13) : δ1 상의 결정 격자면 간격 d = 2.13 Å 의 강도
얻어진 결과를 표 3 에 나타낸다.
동일하게 하여 하기에서 나타나는 Ⅰ(Γ: 2.59) 의 값 및 상기한 Ⅰ(δ1 : 2.13) 의 값으로부터 양자의 비인 ｛Ⅰ(Γ: 2.59)/Ⅰ(δ1 : 2.13)｝을 구했다.
Ⅰ(Γ: 2.59) : Γ상의 결정 격자면 간격 d = 2.59 Å 의 강도
얻어진 결과를 표 3 에 나타낸다.
또, 얻어진 합금화 용융 아연도금 강판 도금층의 성능시험으로서 하기에 나타내는 내파우더링성 시험, 마찰 시험을 실시하였다.
[내파우더링성 시험 ;]
합금화 용융 아연도금 강판의 시험편 사이즈 : 폭 ; 40 ㎜ ×길이 ; 100 ㎜
90 도 구부려 되돌림 (1R 의 치구 사용) →테이프박리 →테이프면의 형광 X 선 분석, 도금박리량으로서 형광 X 선 분석으로 측정한 카운트수를 지표로 하였다.
얻어진 카운트수 (CPS) (: 파우더링 지수) 를 표 3 에 나타낸다.
[마찰 시험 ;]
합금화 용융 아연도금 강판의 시험편 사이즈 : 폭 ; 20 ㎜ ×길이 ; 200 ㎜
금형 : 평판 금형 (: 도 2 에 나타낸다. 도 2 중에서의 부호는, 1 ; 합금화 용융 아연도금 강판의 시험편, 2 ; 금형, F ; 인발력, P ; 누름 압력, r ; 곡률반경)
시험편과 금형과의 접촉면적 : 10 ㎜ ×20 ㎜
누름 압력 (P) : 1962 N
슬라이딩 속도 : 20 ㎜/s
윤활제 조건 : 세정유 R303P 윤활제
상기 조건으로 시험을 실시했을 때의 인발력 (F) (단위 : N) 을 측정하고, 마찰은 하기식 (10) 에서 산출되는 마찰계수 (μ) 로 평가하였다.
μ= F/2P‥‥‥(10)
얻어진 μ의 값을 표 3 에 나타낸다.
표 2, 3 에 나타낸 바와 같이, ① 도금욕의 총 Al 농도와 총 Fe 농도와의 관계 : NAl-NFe, ② 도금욕으로의 침입판 온도와 욕 온도와의 관계 : t-T, ③ 소둔로 내, 소둔로에서 도금욕까지의 강판통판부 내의 분위기 가스의 산소농도, 이슬점의 규정에 의해 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층 내에 소정량의 Al 을 확보하고, 또한 소정의 ④ 최고도달판 온도까지의 승온속도, ⑤ 최고도달판 온도에서 합금화시킴으로써 얻어진 합금화 용융 아연도금 강판은 ζ상, Γ상의 생성이 충분히 억제되어 프레스 가공성이 현저하게 우수한 강판임을 알 수 있다.
실시예 2 (본 발명예 13 ∼ 21, 비교예 11 ∼ 17)
표 1 에 나타내는 조성의 Ti-Nb 계 극저탄소 연강판의 냉연 미소둔재를 소재로 하고, 실제 라인의 연속식 용융 아연도금 라인 (전체 방사 튜브형 CGL) 에서 하기에 나타내는 조건 하에서 용융 아연도금, 가열 합금화 처리 및 조질압연을 실시하였다.
[라인속도 ;]
120 mpm
[소둔조건 ;]
소둔로 내 분위기 가스 조성 : 5 vol% H2-N2
소둔로 내 분위기 가스의 이슬점, 분위기 가스 중의 산소농도 : 표 4 에 나타낸다.
소둔온도 : 800 ℃
소둔시간 : 20 초
[소둔로에서 도금욕까지의 강판통판부 내의 분위기 가스 ;]
분위기 가스 조성 : 5 vol% H2-N2
분위기 가스의 이슬점, 분위기 가스 중의 산소농도 : 표 4 에 나타낸다.
또한, 상기 분위기 가스 조성, 분위기 가스의 이슬점은, 소둔로 출구로부터 돌출부 입구의 강판통판부 내의 분위기 가스 및 돌출부내의 분위기 가스의 평균값을 나타낸다.
[용융 아연도금 조건 ;]
도금욕 총 Al 농도, 도금욕 총 Fe 농도, 욕 온도, 도금욕으로의 침입판 온도 : 표 4 에 나타낸다.
또, 도금욕 총 Al 농도, 도금욕 총 Fe 농도는 상기한 실시예 1 과 동일하게 욕 샘플로서 도금욕 욕면으로부터 500 ㎜ 이상 깊은 곳에서 용융 아연을 샘플링하고, 수중 급랭법으로 응고시킨 후, 얻어진 샘플을 35 vol% 의 질산으로 가열용해시켜 원자 흡광분석에 의해 Al 농도, Fe 농도를 분석하여 구했다.
[합금화 조건 ;]
가스와이핑 종료 후 최고도달판 온도까지의 승온속도, 최고도달판 온도 : 표 4 에 나타낸다.
[조질압연 조건 ;]
조질압연기 작업 롤의 표면 거칠기 : Ra (JIS B 0601-1994, 산술 평균 거칠기) : 표 4 에 나타낸다.
다음으로, 상기 조건 하에서 얻어진 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층의 각종 특성, 및 합금화 용융 아연도금 강판의 성능을 상기한 실시예 1 과 동일한 시험방법 및 평가방법으로 시험, 평가하였다.
또, 합금화 용융 아연도금 강판의 도금 표면의 백색도 : L 값, 광택도를 하기 시험방법에 기초하여 측정하였다.
[백색도 : L 값 ;]
JIS Z 8722-1994 (조건 d, 광트랩 있음)
[광택도 ;]
JIS Z 8741-1983 (60 도 경면 광택법)
얻어진 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층의 각종 특성, 및 합금화 용융 아연도금 강판의 성능을 표 5 에 나타낸다.
표 5 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법으로 얻은 백색도 : L 값이 70 이하이고, 또 광택도가 30 이하인 합금화 용융 아연도금 강판은 더욱 마찰이 향상되고 프레스가공성이 현저하게 우수한 강판임을 알 수 있다.
본 발명에 의하면, 도금층 내에 소정량의 Al 을 확보한 후, 소정의 최고도달판 온도까지 고속 승온시킴으로써, 비로소 ζ상, Γ상의 생성이 충분하게 억제되고, 프레스 가공성이 현저하게 우수한 합금화 용융 아연도금 강판을 제공할 수 있게 되었다.
또, 본 발명에 의하면, 합금화 용융 아연도금 강판의 도금표면의 백색도 : L 값 및 광택도 양자를 특정한 범위로 제한함으로써, 프레스가공성이 현저하게 우수한 합금화 용융 아연도금 강판을 제공할 수 있게 되었다.
Claims (7)
- 강판에 용융 아연도금을 실시한 후, 도금 부착량 제어를 위한 가스 와이핑 (gas wiping) 을 실시하고, 상기 가스 와이핑 종료 후 10 (℃/s) 이상(以上)의 승온속도로 470 ∼ 550 ℃ 의 최고도달 판 온도까지 승온시키며, 이어서 상기 최고도달 판 온도 이하(以下)에서 합금화 처리를 실시하고, 합금화 용융 아연도금층의 Al 함유율 : XAl(%) 및 합금화 용융 아연도금 강판의 도금 부착량 : W (g/㎡) 이 하기식 (1) 을 만족하며, 또한 합금화 용융 아연도금층의 철 함유율이 7 ∼ 12 (%) 인 Zn-Fe 합금 도금층을 얻는 것을 특징으로 하는 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법.5 ≤W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥‥(1)
- 제 1 항에 있어서, 용융 아연도금시의 도금욕중의 총 Al 농도 : NAl(%), 총 철 농도 : NFe(%) 가 하기식 (2) 를 만족하고, 도금욕으로의 침입 판 온도 : t (℃), 도금욕 온도 : T (℃) 가 하기식 (3) 을 만족하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법.0.08 ≤NAl- NFe≤0.12‥‥‥‥‥(2)0 ≤t - T ≤50‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(3)
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 용융 아연도금의 전 처리공정에 있어서의 소둔로 내 및 소둔로에서 도금욕까지의 강판통판부내의 분위기 가스의 산소 농도를 50 volppm 이하(以下), 이슬점을 -20 ℃ 이하(以下)로 하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 합금화 처리 후, 표면 거칠기 : Ra 가 0.5 ㎛ 이상(以上)의 조도를 갖는 롤로 조질압연시키는 것을 특징으로 하는 합금화 용융 아연도금 강판의 제조방법.
- 합금화 용융 아연도금 강판의 도금층을 도금/강판계면으로 박리시키며, 박리시킨 도금층에 대하여 상기 계면측에서 X 선회절을 실시했을 때의 ζ상, δ1 상, Γ상의 강도가 하기식 (4), (5) 모두를 만족하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융 아연도금 강판.Ⅰ(ζ: 1.26)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.02‥‥‥‥(4)Ⅰ(Γ: 2.59)/Ⅰ(δ1 : 2.13) ≤0.1‥‥‥‥‥(5)여기서, Ⅰ(ζ: 1.26) 은 ζ상의 결정 격자면 간격 d = 1.26 Å 의 강도, Ⅰ(δ1 : 2.13) 은 δ1 상의 결정 격자면 간격 d = 2.13 Å 의 강도, Ⅰ(Γ: 2.59) 는 Γ상의 결정 격자면 간격 d = 2.59 Å 의 강도를 나타낸다.
- 제 5 항에 있어서, 도금 부착량 : W 가 10 ∼100 g/㎡, 도금층의 철 함유율이 7 ∼ 12 % 이며, 또한 도금층의 Al 함유율 : XAl(%) 및 도금 부착량 : W (g/㎡) 이 하기식 (1) 을 만족하는 것을 특징으로 하는 합금화 용융 아연도금 강판.5 ≤W ×(XAl-0.12) ≤15‥‥‥‥(1)
- JIS Z 8722 (조건 d, 광 트랩 있음) 의 방법으로 측정한 백색도 : L 값이 70 이하(以下)이며, 또한 JIS Z 8741 (60 도 경면 광택법) 의 방법으로 측정한 광택도가 30 이하(以下)인 것을 특징으로 하는 합금화 용융 아연도금 강판.
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