KR20120048399A - 도금성 및 도금밀착성이 우수한 고망간 용융아연도금강판 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일측면은 소지강판이 중량%로, C: 0.1~1.5%, Mn: 5~35%, Si: 0.1~3%, Al: 0.01~3%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 소지강판과 아연도금층의 계면에 Mn-Ni-Fe-Al-Si-Zn 합금상을 갖는 것을 특징으로 하는 도금성 및 도금밀착성이 우수한 용융아연도금강판을 제공함으로써, 고강도 및 고연성을 얻을 수 있고, 동시에 용융아연도금시 도금성과 도금층의 소지강판과의 밀착성을 향상시킴으로써 아연도금에 의한 내식성, 용접성 등의 효과도 발생시킬 수 있으며, 이에 따라 고품질의 자동차 강판을 제조하여 자동차 산업 및 경제성장에 크게 기여할 수 있다.
Description
본 발명은 도금성 및 도금밀착성이 우수한 고망간 용융아연도금강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 차체 및 구조재로 사용되는 고연성 및 고강도 특성을 가지고 있는 고망간강을 도금소재로 사용하는 용융아연도금강판 제조에 있어서, 도금층의 계면구조를 제어하여 미도금이 발생하지 않고, 도금밀착성을 비약적으로 향상시킬 수 있는 고망간 용융아연도금강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
자동차 경량화에 따른 연비 향상 및 안정성 관점에서 자동차 차체 및 구조재의 고강도화가 요구됨에 따라 많은 종류의 자동차용 고강도강이 개발되어 왔다. 그러나 대부분의 강판은 고강도화에 따라 연성이 감소하게 되어, 결과적으로 부품으로의 가공에서 많은 제한을 따르게 된다. 이러한 강판의 고강도에 따른 연성 감소를 해결하기 위하여 많은 연구가 진행되어 왔으며, 그 결과 강재에 망간을 5~35% 포함시켜 강재가 소성변형시 쌍정(TWIN)이 유기되도록 함으로써 연성을 획기적으로 향상시킨 오스테나이트계 고망간강이 제안되고 있다.
또한, 용융아연도금강판은 내식성, 용접성 등이 우수하여 자동차용 강판으로 많이 사용되고 있으므로, 상기와 같은 고강도 및 고연성의 고망간강에 용융아연도금을 실시하여 내식성 등의 효과까지 발생시킨 강판에 대한 요구가 절실하게 되었다.
그러나, 이러한 고망간강을 도금소재로 사용하는 용융아연도금강판에서는 재질 확보 및 표면 활성화(환원)을 위해서 수소를 포함하는 질소 분위기에서 소둔처리하게 된다. 이러한 분위기는 도금소재인 소지철(Fe)에 대해서는 환원성 분위기이나, 고망간강에 포함되어 있는 Mn, Si, Al 등과 같은 산화가 쉬운 원소에 대해서는 산화성 분위기로 작용하게 된다. 따라서 이러한 분위기에서 Mn이 다량 첨가된 고망간강을 재결정 소둔하게 되면, 분위기 중에 미량 함유되어 있는 수분이나 산소에 의해서 합금원소가 선택적으로 산화되어 소지강판의 표면에 주로 Mn의 표면 산화물이 생성된다. 따라서, 이러한 산화물은 용융아연도금시 미도금을 발생시키거나 도금이 되더라도 가공시 도금박리 현상을 일으키는 문제점이 있었다.
이러한 미도금 문제를 해결하기 위한 종래의 기술로는 한국공개특허 2007-0067593호에서 Sb, Sn, As, Te 등의 원소를 첨가하여 Mn, Si등의 합금원소가 표면으로 확산하여 산화물을 형성하는 것을 방지하여 도금하는 방법을 제시하였으나, 5~35%의 망간을 함유하는 고망간강에 Sb, Sn, AS, Te 등의 원소를 0.05%이하의 미량 첨가로는 산화력이 매우 큰 망간의 표면산화를 방지하는 것이 불가능하고, 이를 위해서 상기와 같은 고가의 합금원소를 다량 첨가하여야 하며 이에 따른 비용 증가를 초래하는 문제점이 있었다.
또다른 종래의 기술로서, 한국공개특허 10-2007-0067950호에서는 Si를 첨가하여 표면에 얇은 Si산화물층을 형성시켜 망간산화물의 형성을 억제하여 도금하는 방법이 제시되었으나, Si가 Mn보다 산화력이 크기 때문에 안정한 피막 형태의 산화물을 형성하게 되어 용융아연과의 젖음성을 향상시키는 것이 실질적으로 불가능하였다. 또한, 한국공개특허 2007-0107138호는 소둔 전 진공증착법(PVD)으로 50~1000nm의 Al를 부착하여 망간산화물 형성을 방지하여 도금하는 방법을 제시하였으나, 증착되는 도금물질인 Al은 산화가 용이하기 때문에 소둔공정에서 증착된 Al이 소둔분위기 중의 수분이나 산소에 의해서 알루미늄 산화물을 형성하게 된다. 이러한 알루미늄 산화물은 아연젖음성이 좋지 못해 결과적으로 도금성을 열화시키는 문제가 있었다.
상기와 같이, 고망간 용융아연도금강판에 관한 종래의 기술들은 소둔과정에서 발생하는 망간산화물 형성에 의한 미도금이 발생이나 도금이 되더라도 가공시 도금층이 소지강판과 분리되는 도금박리 현상을 일으키는 문제점을 해결하기에는 한계가 있었다. 따라서, 상기의 문제점을 해결하여 소지강판이 고강도 및 고연성이면서 아연도금층에 의해 내식성 및 용접성 등의 효과까지 우수하게 발휘될 수 있는 도금성 및 도금밀착성이 우수한 고망간 용융아연도금강판에 대한 요구가 매우 절실한 시점이라 할 수 있다.
본 발명은 고망간강의 경우 소둔과정에서 강판의 표면에 산화물을 형성시켜 그 위에 아연도금을 행할 경우 미도금 또는 도금박리를 발생시키는 문제점을 해결하기 위해 도금성 및 도금밀착성이 우수한 고망간 용융아연도금강판 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일측면은 소지강판이 중량%로, C: 0.1~1.5%, Mn: 5~35%, Si: 0.1~3%, Al: 0.01~3%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 소지강판과 아연도금층의 계면에 Mn-Ni-Fe-Al-Si-Zn 합금상을 갖는 것을 특징으로 하는 도금성 및 도금밀착성이 우수한 용융아연도금강판을 제공한다.
본 발명의 또다른 일측면은 중량%로, C: 0.1~1.5%, Mn: 5~35%, Si: 0.1~3%, Al: 0.01~3%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강판에 90~480㎎/㎡의 부착량으로 Ni 코팅을 실시하는 단계; 상기 Ni 코팅된 강판을 이슬점온도 -60~0℃ 및 소둔온도 750~900℃의 소둔분위기에서 소둔처리하는 단계;및 상기 소둔처리된 강판을 Al이 0.1~0.25중량%로 포함된 아연도금욕에 침적하여 용융아연도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금성 및 도금밀착성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 소지강판을 고망간강을 사용함으로써 고강도 및 고연성을 얻을 수 있고, 동시에 용융아연도금시 도금성과 도금층의 소지강판과의 밀착성을 향상시킴으로써 아연도금에 의한 내식성, 용접성 등의 효과도 발생시킬 수 있으며, 이에 따라 고품질의 자동차 강판을 제조하여 자동차 산업 및 경제성장에 크게 기여할 수 있다.
도 1 및 2는 Ni코팅을 행하지 않은 종래의 고망간 용융아연도금강판의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 3은 Ni코팅을 행하였으나, Ni부착량이 본 발명의 범위보다 낮은 고망간 용융아연도금강판의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일례에 따른 고망간 용융아연도금강판의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 5는 Ni코팅을 행하였으나, Ni부착량이 본 발명의 범위보다 높은 고망간 용융아연도금강판의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 6은 아연도금욕내 Al함량이 본 발명의 범위보다 적은 고망간 용융아연도금강판의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 3은 Ni코팅을 행하였으나, Ni부착량이 본 발명의 범위보다 낮은 고망간 용융아연도금강판의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일례에 따른 고망간 용융아연도금강판의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 5는 Ni코팅을 행하였으나, Ni부착량이 본 발명의 범위보다 높은 고망간 용융아연도금강판의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 6은 아연도금욕내 Al함량이 본 발명의 범위보다 적은 고망간 용융아연도금강판의 구조를 나타낸 개략도이다.
이하, 본 발명의 강판에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 일측면은 소지강판이 중량%로, C: 0.1~1.5%, Mn: 5~35%, Si: 0.1~3%, Al: 0.01~3%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 소지강판과 아연도금층의 계면에 Mn-Ni-Fe-Al-Si-Zn 합금상을 갖는 것을 특징으로 하는 도금성 및 도금밀착성이 우수한 용융아연도금강판을 제공한다.
상기 소지강판의 조성은 고강도 및 고연성을 확보하기 위한 고망간강에 대한 것으로서, 종래에는 상기와 같은 조성을 갖는 고망간강에 용융아연도금처리를 할 경우 미도금 또는 도금박리 현상이 많이 발생하여 아연도금층의 내식성 등의 효과를 얻는 데에 한계가 있었다. 이는 고망간강은 고강도강의 연성을 확보하는 데에 유리하기는 하나, 도 1에 나타난 바와 같이, 소둔처리하는 단계에서 Mn 등이 산소와 반응하여 강판의 표면에 MnO 등의 산화물을 형성하게 되고, 이러한 산화물은 아연의 젖음성을 저하시켜 미도금을 발생시키게 된다. 또한, 도금이 이루어지더라도 도 2에 나타난 바와 같이, 소지강판과 아연도금층의 계면에 산화피막이 형성되게 되므로, 이러한 산화피막이 가공시 도금층이 소지강판에서 떨어져나가는 도금박리 현상을 발생시키게 되는 것이다.
이에 본 발명자들의 오랜 연구 결과, 도금성 및 도금밀착성을 향상시키기 위해서는 소지강판과 아연도금층의 계면에 Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn 합금상(계면억제층)을 형성시킬 필요가 있고, 상기와 같이 두꺼운 필름형 망간산화피막 등이 강판 표면에 형성될 경우 상기 계면억제층의 형성을 방해함을 인지함으로써, 상기 계면에 산화피막의 형성을 억제하고 상기 Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn 다원계 계면합금상을 형성시키는 발명을 하기에 이른 것이다. 이때, Mn, Fe, Al, Si 등의 합금원소는 상기 소지강판의 조성에 나타난 바와 같이, 강판에 포함되어 있는 성분이고, Zn은 아연도금욕 성분이며, 상기 도금욕에 Al도 포함되므로 상기 합금상의 Al의 일부는 도금욕으로부터 확산된다. Ni은 아연도금을 행하기 이전에 실시한 코팅액 성분이고 강판에 Ni가 포함될 경우 상기 합금상의 Ni의 일부는 소지강판으로부터 확산될 수도 있다.
Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn 합금상은 아연젖음성이 우수하여 미도금을 거의 발생시키지 않고, 이에 따라 소지강판과 도금층 사이의 밀착력도 매우 우수하여 도금박리 현상도 거의 일어나지 않게 된다. 즉, 도 4에 나타난 바와 같이 소지강판과 도금층 계면에 Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn 합금상이 존재하고, 망간산화피막 등이 존재하지 않으면 도금성 및 도금밀착성이 우수해져 소지강판의 고강도 및 고연성 확보와 동시에 아연도금층에 의한 내식성, 용접성 향상 등의 효과도 발생시킬 수 있게 되는 것이다.
이하, 본 발명의 강판의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 또다른 일측면은 중량%로, C: 0.1~1.5%, Mn: 5~35%, Si: 0.1~3%, Al: 0.01~3%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강판에 90~480㎎/㎡의 부착량으로 Ni 코팅을 실시하는 단계; 상기 Ni 코팅된 강판을 이슬점온도 -60~0℃ 및 소둔온도 750~900℃의 소둔분위기에서 소둔처리하는 단계;및 상기 소둔처리된 강판을 Al이 0.1~0.25중량%로 포함된 아연도금욕에 침적하여 용융아연도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금성 및 도금밀착성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법을 제공한다.
먼저, 상기 고강도 및 고연성을 나타내는 고망간강에 Ni 코팅을 실시하게 되는데, 이는 Ni을 강판의 표면에 농화시킬 경우 상대적으로 산화피막을 형성하는 Mn등의 합금원소의 표면농화를 방지할 수 있기 때문인 것으로, Ni은 Mn-Ni-Fe-Al-Si 합금상을 구성하는 원소이다. 다만, Ni을 강판의 조성으로 다량 포함시킬 경우 고망간강의 재질 특성인 고강도 확보가 어려울 수 있고, 경제적인 측면에서도 바람직하지 않으므로, 강판의 표면에 Ni코팅을 실시하는 것이 보다 효과적이다.
이러한 고망간강의 표면에 Ni코팅층이 형성되면 소둔시에 Mn 등의 합금원소가 농화되어도 Ni코팅의 하부에 위치하게 되므로, 상기 합금원소가 소둔분위기 중의 수분이나 산소와 접촉되는 것을 차단할 수 있어, 합금원소의 선택산화가 방지되고, 소둔에 의해 Mn-Ni-Fe-Al-Si 등의 다원계 표면합금상이 형성되는 것이다.
상기 Ni의 코팅부착량은 90~480㎎/㎡인 것이 바람직한데, 만약 Ni의 코팅 부착량이 90㎎/㎡이하인 경우에는 그 양이 너무 적어 Ni이 입계와 표면결함 등을 완전히 커버할 수 없게 되므로, 도 3에 나타난 바와 같이, 소둔시에 수분이나 산소가 표면농화되는 Mn등의 합금원소들과 반응하여 Mn-Al-Si-O의 산화물을 형성하고, 그 위에 Mn-Fe-Ni-Al-Zn계의 계면합금층이 형성되기 때문에, 결국 국부적으로 미도금이 발생하고, 가공시 산화피막과 계면합금층 사이에서 크랙이 발생하여 도금박리가 발생할 수 있다.
또한, Ni부착량이 480㎎/㎡을 초과할 경우에는 Ni 코팅층의 두께가 Mn 등의 표면농화를 방지하는데 필요한 두께 이상의 두꺼운 피막을 이루기 때문에, 추후 아연도금시 계면에 Mn-Ni-Fe-Al-Si-Zn의 계면억제층이 형성되는 것이 아니라 Ni이 도금욕 내의 Al 및 Zn과 반응하여 Mn-Ni-Fe-Al-Si 합금상 위에 Ni-Al-Zn 합금상을 형성하게 된다. 그러나, 계면합금상은 소지강판이나 표면합금상의 Fe와 반응하여 Fe-Al-Zn 또는 Mn-Ni-Fe-Al-Si-Zn와 같이 Fe를 기반으로 하는 합금상이 형성되어야 용융아연과의 젖음성 및 도금밀착성을 확보할 수 있는 것이고, Ni은 Fe보다 용융아연과의 젖음성이 좋지 않기 때문에 이와 같이 Fe가 아닌 Ni을 기반으로 하는 합금상이 형성될 경우 국부적으로 미도금이 발생하게 되고, 이에 따라 아연도금층의 두께도 매우 얇아지며, 가공시에 국부적인 도금박리가 발생하는 문제가 생길 수 있다.
다음으로, 상기 Ni 코팅된 강판을 이슬점온도 -60~0℃ 및 소둔온도 750~900℃의 소둔분위기에서 소둔처리하게 되는데, 먼저 소둔분위기의 이슬점온도가 0℃를 초과하게 되면 사실상 산화분위기가 되므로 Ni 코팅을 실시한 경우에도 Ni 코팅층이 형성되지 않은 입내 등에서는 Mn, Si, Al 등의 합금원소뿐만 아니라 소지철(Fe)까지 산화되어 두꺼운 산화피막을 형성하기 때문에 미도금 문제가 심각하게 발생하게 된다. 또한, 이슬점온도가 0℃ 이하에서는 소둔 및 가열처리시 Ni 코팅층에 의해서 Mn 등의 합금원소의 표면농화 및 산화가 방지되게 되고, 특히 고망간강의 경우 이슬점온도가 낮을수록 Mn 등의 선택산화가 억제되기 때문에 보다 바람직할 수 있으나, 현실적으로 소둔분위기의 이슬점온도 -60℃ 이하로 유지하기 위해서는 가스의 수분이나 산소를 제거하기 위해서 많은 정제 장치가 필요하기 때문에 경제성 측면에서 하한을 한정한 것이다.
또한, 소둔온도는 750~900℃로 제어하는 것이 바람직한데, 만약 소둔온도가 750℃에 미달하면 온도가 너무 낮아 소둔의 효과를 충분히 얻을 수 없어 강의 재질 확보가 어렵고, 소둔온도가 900℃를 초과하게 되면 온도가 너무 높아 강 재질이 심하게 연화되거나 합금원소의 표면농화 및 산화가 활성화되어 선택 산화피막이 형성되므로, 상기와 같이 제어할 필요가 있다.
상기 소둔처리에 의해 소지강판과 도금층 계면에는 Mn-Ni-Fe-Al-Si 다원계 합금상이 형성되고, 다음으로 상기 소둔처리된 강판을 아연도금욕에 침적하여 용융아연도금을 실시하게 된다. 이러한 다원계 합금상이 형성된 고망간강을 도금욕에 침적하게 되면, 도금욕에는 Al이 소량 포함되어 있으므로 상기 합금상이 도금욕의 활성원소인 Al과 우선적으로 반응하여 도 4와 같이 계면에 Mn-Ni-Fe-Al-Si-Zn의 계면합금상을 형성하게 된다. 이러한 계면합금층이 형성되면, 용융아연과의 젖음성이 향상되어 미도금이 발생되지 않으며, 산화피막이 형성되지 않기 때문에 도금박리도 발생하지 않게 된다.
상기 아연도금욕에 Al을 소량 포함하는 것이 바람직한데, 도금욕 내의 Al은 소둔처리된 강판이 도금욕에 침적될 때 강판과 우선적으로 반응하여 강판표면에 잔류하는 산화피막을 환원시키고, 연성의 계면억제층인 Mn-Fe-Al-Zn-Si-Ni 피막을 형성하고, 취약한 Zn-Mn-Fe 금속간화합물의 성장을 억제하는 중요한 역할을 한다. 상기 도금욕 내의 Al농도는 0.1~0.25중량%인 것이 바람직한데, 상기 Al농도가 0.1% 미만인 경우에는 이러한 효과를 나타내지 못하게 되며, 상기 Al농도가 0.25%이상인 경우에는 Fe-Al의 부유 드로스(Dross)가 발생하기 쉽고, 도금층이 흘러내리는 흐름무늬가 발생하는 문제가 생길 수 있다.
이하에서는 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하지만, 이는 본 발명의 보다 완전한 설명을 위한 것이고, 하기 개별실시예에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
(
실시예
)
표 1에 나타낸 것과 같이 압연유을 제거한 두께가 1.2mm이고, C: 0.7%, Mn: 15%, Si: 1.1%, Al: 1.5%인 고망간강의 냉연강판에 Ni 부착량이 각각 0, 90, 150, 315 및 480㎎/㎡이 되도록 전기도금을 실시하였다. 이렇게 Ni도금된 냉연강판을 수소가 15%이고 나머지가 질소이며, 이슬점 온도가 0~-60℃인 환원성분위기에서 소둔온도가 700~800℃인 소둔조건에서 40초간 유지하여 재결정 소둔처리한 후 도금욕 Al농도가 0.10~0.25%인 아연도금욕에 침적하여 한 면의 도금부착량이 60g/㎡ 되도록 에어나이프로 조정하여 용융도금을 실시하였다.
이렇게 제조된 용융아연도금강판의 도금품질 평가는 다음과 같은 기준으로 미도금 발생 정도와 도금밀착성 우열 정도를 평가하였다.
미도금 정도는 용융아연도금후 표면외관을 화상처리하여 미도금 부분의 면적을 구하여 아래의 기준으로 등급을 부여하였다.
- 1등급 : 미도금 결함 없음
- 2등급 : 미도금 평균지름이 1mm 미만
- 3등급 : 미도금 평균지름이 1~2mm분포
- 4등급 : 미도금 평균지름이 2~3mm 분포
- 5등급 : 미도금 평균지름이 3mm이상
또한, 용융아연도금강판 및 용융아연 열연강판의 도금밀착성은 0T-굽힘시험후 굽힘 외권부를 테이핑 테스트시 도금층의 박리 발생 정도를 다음과 같은 기준으로 평가하였다.
- 1등급 : 박리 없음
- 2등급 : 5%미만 박리
- 3등급 : 5~10%미만 박리
- 4등급 : 10~30%미만 박리
- 5등급 : 30%이상 박리
고망간강 용융아연도금강판의 미도금 등급 및 도금밀착성 지수를 평가한 결과를 표 1에 나타내었다.
| No. | Ni 부착량 (㎎/㎡) |
소둔조건 | 도금욕 조건 | 도금층/소지강판 계면의 조성 |
등급평가 | 비고 | ||||
| 온도 (℃) |
시간 (초) |
이슬점 온도 ℃) |
Al 농도 (%) |
온도 (℃) |
도금성 | 도금밀착성 | ||||
| 1 | - | 800 | 40 | -40 | 0.23 | 460 | Mn-O | 5 | 5 | 비교예 |
| 2 | - | 800 | 40 | -40 | 0.23 | 460 | Mn-Al-Si-Fe-O | 4 | 4 | 비교예 |
| 3 | 50 | 800 | 40 | -40 | 0.23 | 460 | Mn-Al-Si-O/ Fe-Mn-Ni-Al-Zn |
3 | 3 | 비교예 |
| 4 | 90 | 800 | 40 | -40 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn | 1 | 1 | 발명예 |
| 5 | 150 | 800 | 40 | -40 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn | 1 | 1 | 발명예 |
| 6 | 315 | 800 | 40 | -40 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn | 1 | 1 | 발명예 |
| 7 | 500 | 800 | 40 | -40 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si/ Ni-Al-Zn |
3 | 2 | 비교예 |
| 8 | 530 | 800 | 40 | -40 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si/ Ni-Al-Zn |
3 | 3 | 비교예 |
| 9 | 150 | 750 | 40 | -40 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn | 1 | 1 | 발명예 |
| 10 | 150 | 850 | 40 | -40 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn | 1 | 1 | 발명예 |
| 11 | 150 | 900 | 40 | -40 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn | 1 | 2 | 발명예 |
| 12 | 150 | >900 | 40 | -40 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-O-Zn | 1 | 3 | 비교예 |
| 13 | 150 | 800 | 40 | 5 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-O-Zn | 3 | 3 | 비교예 |
| 14 | 150 | 800 | 40 | 0 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn | 1 | 1 | 발명예 |
| 15 | 150 | 800 | 40 | -60 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn | 1 | 1 | 발명예 |
| 16 | 150 | 800 | 40 | -70 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn | 1 | 1 | 비교예 |
| 17 | 150 | 800 | 40 | -40 | 0.05 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-O-Zn | 1 | 3 | 비교예 |
| 18 | 150 | 800 | 40 | -40 | 0.12 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn | 1 | 2 | 발명예 |
| 19 | 150 | 800 | 40 | -40 | 0.23 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn | 1 | 1 | 발명예 |
| 20 | 150 | 800 | 40 | -40 | 0.28 | 460 | Mn-Fe-Ni-Al-Si-Zn | 1 | 1 | 비교예 |
상기 결과에 의하면, 본 발명의 조건인 90~480㎎/㎡의 Ni도금처리한 고망간강의 냉연강판을 소둔온도가 750℃~900℃이고, 이슬점 온도가 0~-60℃인 소둔조건에서 소둔처리하며, 아연도금욕 내의 Al 농도가 0.1~0.25중량%를 만족한 No.4~6, 9~11, 14~15, 18~19에서는 Mn-Ni-Fe-Al-Si-Zn의 계면합금상(억제층)이 정상적으로 생성되어 미도금 발생이 없고, 가공시 도금층 박리가 없는 도금성이 우수한 고망간강의 용융아연도금강판이 제조되었음을 확인할 수 있었다.
이에 반해서 단순히 소둔처리만 하는 경우(No.1~2)와 Ni 코팅부착량이 본 발명의 범위를 벗어나는 경우(No.3, 7, 8), 소둔처리시 이슬점온도가 본 발명의 범위를 벗어나는 경우(No.13,16), 소둔처리시 소둔온도가 본 발명의 범위를 벗어나는 경우(No.12), 도금욕의 Al농도가 본 발명의 범위를 벗어나는 경우(No.17)에는 도금층과 소지강판의 계면에 두꺼운 망간산화물, Mn-Al-Si계 산화물 등이 형성되어 결국 미도금이 발생하게 되고, 도금이 되더라도 계면산화물에 의해서 가공시 도금층이 박리되므로, 도금성 또는 도금밀착성이 좋지 못함을 확인할 수 있었다.
No.20은 도금성 및 도금밀착성 평가가 우수하였으나, 도금욕내 Al함량이 너무 높아 Fe-Al의 부유 드로스(Dross)가 발생하고, 도금층이 흘러내리는 흐름무늬가 발생하는 문제가 있었다.
Claims (2)
- 소지강판이 중량%로, C: 0.1~1.5%, Mn: 5~35%, Si: 0.1~3%, Al: 0.01~3%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 소지강판과 아연도금층의 계면에 Mn-Ni-Fe-Al-Si-Zn 합금상을 갖는 것을 특징으로 하는 도금성 및 도금밀착성이 우수한 용융아연도금강판.
- 중량%로, C: 0.1~1.5%, Mn: 5~35%, Si: 0.1~3%, Al: 0.01~3%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강판에 90~480㎎/㎡의 부착량으로 Ni 코팅을 실시하는 단계;
상기 Ni 코팅된 강판을 이슬점온도 -60~0℃ 및 소둔온도 750~900℃의 소둔분위기에서 소둔처리하는 단계;및
상기 소둔처리된 강판을 Al이 0.1~0.25중량%로 포함된 아연도금욕에 침적하여 용융아연도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금성 및 도금밀착성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.
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