KR20020051253A - 도금 부착성이 우수한 자동차용의 고장력 용융아연도금강판 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차용으로 사용되는 고장력 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것으로, 강중 실리콘 함량이 0.5~2wt%, 망간 함량이 1.0~3wt%을 함유한 고장력 냉연강판을 용융도금욕전의 열처리 직전에 0.3 ~ 3g/l의 Cu2+를 함유하는 도금액에 3~10초 동안 유지하여 강판표면에 구리를 석출시키므로 일반 저탄소강과 동등한 도금 부착성을 갖는 것을 특징으로 하는 도금부착성이 우수한 고장력 용융아연 도금강판 제조 방법을 개시한다.
Description
본 발명은 자동차용으로 사용되는 고장력 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강중 실리콘 함량이 0.5~2wt%, 망간 함량이 1.0~3wt%을 함유한 냉연강판을 용융도금욕전의 열처리 하기전에 0.3 ~ 3g/l의 Cu2+를 함유하는 도금액에 3~10초 동안 유지하여 강판표면에 구리를 석출시키므로 일반 저탄소강과 동등한 도금 부착성을 갖는 고장력 용융아연 도금강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 합급화 용융아연 도금강판은 용접성, 도장성, 프레스 가공성 및 내식성이 일반 용융아연 도금강판 보다 우수하여 자동차, 가전 및 건자재 용도로 수요가 확대되고 수요 강종도 다양화 및 고급화 되고 있다. 특히 향후 미래에는 환경을 고려하여 자동차의 연비 향상을 위해 규소, 망간, 인등이 첨가된 고장력 용융도금강판의 개발이 절실히 요구 되고 있다. 통상의 고장력강 제조방법으로는 인, 망간등의 고용강화 원소를 이용하는데, 가공성 증가에 한계가 있다. 따라서최근에 개발된 초심가공용 고장력강판은 규소, 망간, 인등의 난도금성 원소를 모두 함유하는 특징을 나타내고 있다. 규소는 인장강도와 경도를 향상하기 위해 제강시 첨가된다. 그러나 강성분에 규소농도가 0.3wt% 이상 함유시에는 냉연 및 예비도금 열처리시 재분포 되어 강판표면으로 확산되어 규소 원소의 농도가 용융도금이 진행됨에 따라 철이 점진적으로 용해시 규소가 배출된다. 강과 도금계면의 인접부 액상에 잔류한 규소는 아연보다 철과의 친화력이 크므로 철-규소화합물 입자를 형성하여 철-아연 금속간 상의 핵생성과 성장거동에 영향을 미친다. 따라서 용융아연 도금공정에서 용융아연과의 도금 젖음성을 크게 저하시켜 미도금 혹은 도금이 되더라도 도금 밀착성을 열화시켜 가공시 도금박리가 발생하는 문제점이 있다.
규소 함유강의 도금 부착성 확보를 해결하기 위한 기존의 공지기술로는 직화로에서 과잉의 공기를 투입하여 산화피막을 형성한 후, 환원 분위기의 가열로에서 환원처리를 함으로써 도금성을 향상 시킬 수 있다는 하나, 직화로에서 철산화물 두께를 증가시킨 후, 환원 열처리 하면 순수한 Fe층이 강판 표면에 형성되어 도금박리를 야기 시킬 수 있다. 즉 직화로에서 철산화물의 두께를 적절히 조절하는 것 매우 중요하며, 현장 적용성 측면에서 어려움이 많이 예상된다.
또 다른 공지기술로는 용융아연 도금액내의 알루미늄 첨가량 증가인데, Al청가량을 0.21 ~ 0.25wt까지 증가시켜 소지철과 도금층 계면에 Zn-Fe-Al-Si계 및 Fe-Al-Si계의 합금층 생성량을 증가시켜 합금원소의 산화층을 환원 시키는 효과에 의해, 계면에서 합금원소의 산화피막으로 인한 용융도금 젖음성 저하를 방지하는 방법으로, 도금욕내의 알루미늄 농도의 증가는 도금욕내 상부 드로스 발생량을 증가시키고 표면 형태가 불균일 하게 되는데, 이는 소지철과 도금층게면서의 불균일 합금화 반응이 증가하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 수많은 연구와 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로써, 본 발명은 강중실리콘 함량이 0.5~2wt%, 망간 함량이 1.0~3wt%을 함유한 냉연강판을 용융도금욕전의 열처리 하기전에 0.3 ~ 3g/l의 Cu2+를 함유하는 도금액에 3~10초 동안 유지하여 강판표면에 구리를 석출시키므로 일반 저탄소강과 동등한 도금 부착성을 갖는 고장력 용융아연 도금강판을 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이하 본 발명을 설명한다.
본 발명은 자동차용으로 사용되는 고장력 용융아연 도금강판의 도금부착 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강중실리콘 함량이 0.5~2wt%, 망간 함량이 1.0~3wt%을 함유한 냉연강판을 용융도금욕전의 열처리 하기전에 0.3 ~ 3g/l의 Cu2+를 함유하는 도금액에 3~10초 동안 유지하여 강판표면에 구리를 석출시키므로 일반 저탄소강과 동등한 도금 부착성을 갖는 고장력 용융아연 도금강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 있어서, 강도를 증가시키기 위하여 강중의 실리콘 농도를0.5~2.0wt%,망간 농도를 1.0 ~ 3wt% 범위의 인장강도 60 ~ 100kg/mm2의 고장력강 냉연강판의 용융도금으로 한정 하였다.
본 발명은 종래의 연속용융아연 도금 공정에서 탈지 후 도금공정전의 열처리를 실시하기 전에 0.3 ~ 3g/l의 Cu2+를 함유하는 도금액에 3~10초 동안 유지하여 강판표면에 구리를 석출시키므로 일반 저탄소강과 동등한 도금 부착성을 갖는 고장력 용융아연 도금강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
고장력 용융아연 도금강판 제조시 도금욕 성분중 가장 크게 영향을 미치는 것이 Al으로, Al함량은 직접적으로 함급화 반응에 관여하여 GA재의 주요품질 특성인 파우더링성과 표면형상에 영향을 미친다. 따라서 통상적으로 도금밀착성 확보 및 드로스 관리를 위해 알루미늄 함량을 0.15~0.20wt%로 관리한다.
본 발명에서는 고장력 용융아연 도금강판의 도금밀착성 및 부착성 확보를 목적으로 용융도금욕전의 열처리 하기전에 0.3 ~ 3g/l의 Cu2+를 함유하는 도금액에 3~10초 동안 유지하여 강판표면에 0.3 ~ 30mg/m2의 부착량으로 구리를 부분 피복시켜 도금부착성 및 도금 밀착성이 우수한 고장력 용융아연 도금을 제조한다.
통상의 용융아연 도금 제조 방법은 탈지후 열처리 지역을 지나 도금욕조에 장입하게 된다. 따라서 상기와 같이 연속소둔된 냉연강판을 Cu2+이 함유된 도금액에 침지후 냉연강판의 표면에 0.3 ~ 30mg/m2의 부착량으로 피복시킨후 열처리 지역을 지나게 한다.
본 발명에 적용된 구리피복 방법으로는 전기도금법, 진공증착법, 무전해도금법등을 들수 있는데 무전해 도금법을 제외하고는 기존의 설비에 설치하기가 어려워 무전해 도급법이 경제성 및 용액관리 측면에서 가장 유리하다고 할 수 있다.
상기한 무전해도금법에 의해 구리를 피복 시키는 경우는 0.3 ~ 3g/l의 Cu2+를 함유하는 도금액에서 3~10초 동안 행하는 것이다. 도금욕의 구리이온 농도가 0.3g/l이하일 경우에는 피복되는 구리의 양이 너무 적어 젖음성 향상에 영향을 미치지 못하고, 3g/l이상일 경우에는 필요 이상의 농도 유지로 인하여 제조비 상승등의 문제가 있기 때문에 구리 농도는 0.3 ~ 3g/로 제한함이 바람직하다. 상기 무전해 도금시간 처리 조건이 3초 이하일 경우는 반응시간이 너무 짧아 구리가 냉연강판 표면에 충분히 석출되지 못하며, 10초 이상일 경우에는 구리 석출량이 많아 냉연강판 표면을 완전히 피복시키게 되므로 도금 반응시간은 3~10초로 함이 바람직하다. 냉연강판 표면에 피복되는 구리의 양이 너무 많은 경우에는 강판 표면을 완전히 피복시키게 되므로써, 강판표면의 전기적 불균일이 형성되지 않아 도금 젖음성 향상 효과가 발생하지 않으므로, 구리의 부착량은 강판표면에 구리와 철이 적당하게 분포되어 전기적 불균일이 일어날 수 있는 상태로 제어하는 것이 바람직하며, 본 발명에 있어서, 바람직한 구리 부착량은 0.3 ~ 30mg/m2이다.
냉연 강판 표면에 구리를 소량 부착시켰을 경우, 구리와 철이 불균일한 분포를 이루는 상태가 된다. 이러한 경우 강판표면은 구리와 철간의 전위차가 형성되게 되어 전기적으로 불균일한 상태가 되어 도금시 도금 젖음성 및 부착성을 향상 시킨다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
실시예
0.8mm 두께의 고장력 및 통상의 냉연강판을 사용하여 본 발명에 의한 실시 예 및 측정결과를 하기 표 1에 나타내었다. 도금욕 조건으로는 CuSO45H2O를 이용하여 조정하였고, 도금욕 온도는 상온으로 하였다. 연속용융 도금공정에서 0.15wt% Al 도금욕에 3초간 침적하고, 도금 부착량을 단면 기준으로 50g/m2으로 제조한 고장력 용융아연 도금 강판의 도금 부착성을 시험한 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이렇게 도금된 도금층의 밀착성 평가는 180도 굽힘시험 후 가공부의 도금 박리량의 측정 평가 및 크랙정도를 주사전자 현미경을 사용하여 평가 하였다.
| 구분 | 도금조건 | 밀착성 시험방법 | ||
| 강중Si(wt%) | Cu2+(g/l) | 도금시간(sec) | 180 도굽힘시험 | |
| 비교예1 | 0.5 | - | - | 3 |
| 비교예2 | 2 | - | - | 3 |
| 비교예3 | 1 | 0.2 | 10 | 3 |
| 비교예4 | 2 | 4 | 6 | 3 |
| 비교예5 | 0.5 | 4 | 4 | 2 |
| 발명예1 | 0.5 | 0.3 | 3 | 1 |
| 발명예2 | 1 | 0.5 | 10 | 1 |
| 발명예3 | 1.5 | 1 | 5 | 1 |
| 발명예4 | 2 | 1 | 10 | 1 |
| 발명예5 | 1 | 3 | 3 | 1 |
| 발명예6 | 1.5 | 3 | 10 | 1 |
| 발명예7 | 2 | 0.3 | 3 | 1 |
| 발명예8 | 2 | 0.3 | 10 | 1 |
(1(양호)<---평가기준--->3(불량))
상기 표 1에서와 같이 본 발명의 범위를 만족하는 발명예(1-8)의 경우에는 도금밀착성이 향상되었으며, 본 발명의 범위를 만족하지 못하는 비교예(3,4)의 경우에는 충분한 구리도금이 이루어 지지 않았거나, 본 발명예(1-8)보다 높은 구리이온 농도나 도금시간에서도 밀착성 향상 효과가 약간 나타나기는 하였으나 필요이상의 농도유지와 처리시간으로 용액제조비 상승의 문제가 있으므로 본 발명예의 조건이면 충분하다고 판단된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제조방법에 의하면 강중 성분에 난도금성 원소인 실리콘이 다량 함유된 고장력 냉연강판을 용융도금하는 제조방법에 있어서 고장력 냉연강판을 용융도금욕전의 열처리 하기전에 0.3 ~ 3g/l의 Cu2+를 함유하는 도금액에 3~10초 동안 유지하여 강판표면에 구리를 석출하게 하여, 일반 저탄소강과 동등한 도금 부착성을 갖는 고장력 용융아연 도금강판의 제조가 가능하여 산업상 이용효과가 매우 크다.
Claims (2)
- 강중 실리콘 함량이 0.5~2wt%, 망간 함량이 1.0~3wt%을 함유한 고장력 냉연강판을 용융도금욕전의 열처리 직전에 0.3 ~ 3g/l의 Cu2+를 함유하는 도금액에 3~10초 동안 유지하여 강판표면에 구리를 석출시키므로 일반 저탄소강과 동등한 도금 부착성을 갖는 것을 특징으로 하는 도금부착성이 우수한 고장력 용융아연 도금강판 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기의 고장력 용융아연 도금강판의 표면에 구리가 0.3 ~ 30mg/m2의 부착량으로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 도금 부착성이 우수한 고장력 용융아연 도금강판 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020000080848A KR20020051253A (ko) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 도금 부착성이 우수한 자동차용의 고장력 용융아연도금강판 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020000080848A KR20020051253A (ko) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 도금 부착성이 우수한 자동차용의 고장력 용융아연도금강판 제조방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20020051253A true KR20020051253A (ko) | 2002-06-28 |
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ID=27685054
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|---|---|
| KR (1) | KR20020051253A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100902216B1 (ko) * | 2002-09-12 | 2009-06-11 | 주식회사 포스코 | 실리콘 함유 용융아연도금강판의 제조방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56152956A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-26 | Nippon Steel Corp | Manufacture of steel sheet coated with zinc-magnesium alloy by hot dipping |
| JPH0762563A (ja) * | 1993-08-26 | 1995-03-07 | Kobe Steel Ltd | 耐衝撃密着性に優れたＺｎ系めっき鋼板 |
| KR960014403A (ko) * | 1994-10-12 | 1996-05-22 | 김만제 | 도금 밀착성이 우수한 용융아연 도금강판의 제조방법 |
-
2000
- 2000-12-22 KR KR1020000080848A patent/KR20020051253A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56152956A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-26 | Nippon Steel Corp | Manufacture of steel sheet coated with zinc-magnesium alloy by hot dipping |
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| KR960014403A (ko) * | 1994-10-12 | 1996-05-22 | 김만제 | 도금 밀착성이 우수한 용융아연 도금강판의 제조방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100902216B1 (ko) * | 2002-09-12 | 2009-06-11 | 주식회사 포스코 | 실리콘 함유 용융아연도금강판의 제조방법 |
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