KR20120074144A - 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고강도 고연성 특성을 갖는 고망간 고알루미늄 강을 도금소재로 한 합금화 용융아연도금강판에 관한 것으로서, 망간 5~35중량%, 알루미늄 최대 6중량%를 포함하는 소지강판과 합금화 용융아연도금층을 포함하고, 상기 합금화 용융아연도금층은 Fe-Mn-Zn 합금층인 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판과 이를 제조하는 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 합금화 용융아연도금강판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 차체 또는 구조재로 사용되는 고강도 고연성 특성을 갖는 고망간 고알루미늄 강을 도금소재로 한 합금화 용융아연도금강판에 관한 것이다.
자동차 경량화에 의한 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 제한이 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 TWIP강(Twinning Induced Plasticity, 쌍정유기소성강)이 제안되고 있다.
이러한 TWIP강은 980MPa의 고강도에서 60%이상의 연성을 가지므로 고강도-고연성의 차세대 자동차용 강판으로 주목되고 있다. 그러나 TWIP강은 시간이 경과함에 따라 수소취성에 의해서 파괴가 일어나는 지연파괴의 문제를 가지고 있어, 이를 방지하기 위하여 고망간강에 Al를 최대 6%까지 첨가한 고망간 고알루미늄형 TWIP강이 제안되고 있다.
고망간 고알루미늄 TWIP강을 도금소재로 한 용융아연도금강판 또는 합금화 용융아연도금강판의 제조시에 재질 확보 및 표면 활성화를 위해서 수소를 포함하는 질소 분위기에서 소둔처리하게 된다. 이러한 분위기는 도금소재인 소지철에 대해서는 환원성 분위기이나, 고망간 고알루미늄의 TWIP강의 Mn, Si, Al 등과 같은 산화가 쉬운 원소에 대해서는 산화성 분위기로 작용하게 된다.
따라서, 상기 분위기에서 Mn과 Al이 다량 첨가된 고망간 고알루미늄 TWIP강을 재결정 소둔하게 되면, 분위기 중에 미량 함유되어 있는 수분이나 산소에 의해서 합금원소가 선택적으로 산화(선택산화)되어 소지(도금소재) 표면에 주로 Mn, Al 및 Si의 표면산화물이 생성된다.
Mn 및 Al을 다량 함유하고 있는 고망간 고알루미늄 TWIP강을 도금소재로 사용하는 경우, 도금 전 공정인 소둔과정에서 형성되는 표면산화물에 의해 미도금이 발생하거나, 도금이 되더라도 도금층/소지철 계면에 존재하는 Al, Si, Mn 등의 산화물 피막이 합금화를 방해하는 장벽으로 작용하여 미합금화를 초래하게 된다.
이를 방지하기 위한 방안으로 Ni 도금을 실시하는 기술이 존재하고 있으나, Ni의 부착량이 증가할수록 Ni 도금층위에 Al 농화가 비례적으로 증가하여 두꺼운 Al 산화피막을 형성하게 되므로 미도금이 발생하게 되고,합금화시에는 Al산화피막 및 Ni도금층이 Fe 및 Mn의 확산을 방해하여 미합금화가 일어나게 된다.
한편, Ni 부착량을 900㎎/㎡이상으로 Ni 도금을 두껍게 행하면, 소둔 중에 Ni 도금층위에 Al 표면농화가 일어나지 않으나, 두꺼운 Ni도금층으로 인해 합금화 지연이 일어나고, 이를 해결하기 위한 높은 합금화 온도 적용은 불균일한 합금화를 초래하고, 이러한 합금화 용융아연도금강판을 가공하게 되면 합금층이 분말상태로 박리되는 파우더링이 발생한다.
본 발명의 일측면은 고망간 고알루미늄 강을 도금소재로 한 합금화 용융아연도금강판에 있어서, 미도금 및 미합금화를 해결하여 우수한 내파우더링성을 갖는 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판과 이를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 망간 5~35중량%, 알루미늄 최대 6중량%를 포함하는 소지강판과 합금화 용융아연도금층을 포함하고, 상기 합금화 용융아연도금층은 Fe-Mn-Zn 합금층인 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판을 제공한다.
또한, 본 발명은 망간 5~35중량%, 알루미늄 최대 6중량%를 포함하는 소지강판을 Ni-Fe계 도금 또는 Fe 도금하는 단계;
상기 도금된 소지강판을 소둔하는 단계;
상기 소둔된 소지강판을 용융아연도금하는 단계; 및
상기 용융아연도금 후 합금화처리하여 합금화 용융아연도금을 제조하는 단계를 포함하는 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 합금화 용융아연도금할 수 없었던 5~35%의 망간 및 최대 6%알루미늄을 함유하는 고망간 고알루미늄 강(특히, TWIP강)을 도금소재로 하여 합금화 용융아연도금강판을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, Si, Mn, Al 등의 합금원소가 다량 함유된 일반 고강도강(IF고강도강, 2상복합조직강(DP), TRIP강 등)을 도금소재로 사용하여 합금화 용융아연도금강판 제조할 수 있는 장점이 있다.
또한, 합금화에 필요한 Fe를 도금으로부터 공급받을 수 있으므로, 낮은 온도에서도 합금화가 가능하다는 장점이 있다.
5~35중량%의 망간과 최대 6중량%의 알루미늄을 함유하는 고망간 고알루미늄 강(특히, TWIP강)을 소지강판(도금소재)로 하는 합금화 용융아연도금강판 제조를 위해, 통상적인 도금공정이나 Ni도금을 실시한 경우에는 도금전 소둔공정에서 소지철 표면에 형성되는 필름형의 알루미늄 산화물(Al-O) 피막에 의한 젖음력 저하로 도금층/소지철 계면에 계면억제층(Inhibition Layer)이 형성되지 않는 것이 확인되었다.
특히, 5~35중량%의 망간 및 최대 6중량%를 함유하는 고망간 고알루미늄 강을 도금소재로 사용하는 경우에는 Ni 도금 부착량이 증가하면 할수록 미도금 및 도금박리가 심하게 발생하였다. 이는 Ni도금한 고망간 고알루미늄 강을 도금전 소둔처리하게 되면, Ni도금층이 소지로 확산하여 소지 직하에 Ni-Fe-Mn 등의 합금상을 형성하게 되고, 이와 반대로 소지성분에 가장 활성원소인 Al이 소지에서 Ni도금층을 걸쳐 Ni도금층 표면으로 확산 및 농화하기 때문이다. 그 원인은 소지의 Al이 Ni도금층 표면 위로 확산되는 것은 소지의 고용 Al농도가 높고, Ni에서의 Al의 확산속도가 빠르기 때문인 것으로 판단된다.
실제 고망간 고알루미늄강인 강(특히, TWIP강)에서 Ni 도금 부착량이 증가하게 되면, Mn 및 Si의 표면농화는 비례적으로 감소하나, Al는 비례적으로 증가하게 된다. 이는 Ni도금층이 Mn 및 Si의 확산은 방지할 수 있으나, Al의 확산을 방지하지 못하고 오히려 조장하기 때문이다.
따라서 단순히 망간의 농도가 높은 고망간강에서는 Ni도금에 의해서 Mn의 표면확산을 방지할 수 있기 때문에 Mn산화물 형성에 의한 도금성 저하를 방지할 수 있으나, 강중 Al농도가 최대 6중량% 함유되는 고망간 고알루미늄 강에서는 Ni도금 부착량이 증가하게 되면, 소지 Al이 비례적으로 표면농화 및 산화가 증가하여 두꺼운 Al산화피막을 형성하게 되므로 미도금이 발생하고 합금화 처리는 의미가 없게 된다.
이에, 본 발명자들은 고망간 고알루미늄 강 소둔시 형성되는 Al농화 및 Al산화물(Al-O) 피막 형성을 방지할 수 있는 방안에 대해 연구한 결과, Ni도금 대신에 적정량의 Ni-Fe도금 또는 Fe도금 실시하는 것으로 Al의 표면농화 및 Al산화피막 형성을 방지하여 미도금을 방지할 수 있었으며, 또한 아연도금층(Zn층)의 합금화 처리(Zn-Fe)시 필요한 Fe를 도금층에서 공급받기 때문에 낮은 합금화 온도에서 합금화가 가능하고, Ni-Fe 도금의 Fe피막을 통한 Mn의 확산으로 합금층은 통상적인 Fe-Zn합금층과 달리 연성이 우수한 Fe-Mn-Zn의 복합 합금층을 가지기 때문에 가공시 합금층의 분말박리(파우더링)이 발생하지 않는 장점을 인지하고, 본 발명에 이르게 되었다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명 합금화 용융아연도금강판은 망간 5~35중량%, 알루미늄 최대 6중량%를 포함하는 소지강판과 합금화 용융아연도금층을 포함하고, 상기 합금화 용융아연도금층은 Fe-Mn-Zn 합금층을 포함한다.
상기 합금층의 Mn의 함량은 1중량% 이상인 것이 바람직하며, Fe 및 Mn의 합이 12중량% 이하인 것이 바람직하다. 상기 합금층의 Mn은 합금층의 연성을 향상시키는 원소로 합금층 중의 Mn 함량이 1중량% 미만인 경우에는 미합금화로 합금화 용융아연도금강판이 아니며, 합금층 중의 Fe 및 Mn의 합이 12중량%를 초과하게 되면 과합금화로 가공시 도금층이 분말 형태로 탈락하는 파우더링이 발생할 우려가 있다.
상기 소지강판은 고망간 고알루미늄을 포함하는 강이면 특별히 한정하는 것은 아니며, 상기 소지강판의 바람직한 조성범위의 일예를 들면, 중량%로 C: 0.1~1.5%, Mn: 5~35%, Si: 0.1~3%, Al: 0.01~6%, Ni: 0.01~1%, Ti: 0.01~0.2%, B: 0005~0.006%, 나머지는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명 합금화 용융아연도금강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 망간 5~35중량%, 알루미늄 최대 6중량%를 포함하는 고망간 고알루미늄 소지강판 표면에 Ni-Fe계 도금 또는 Fe계 도금을 행한다.
상기 Ni-Fe계 도금을 행하는 것은 도금소재인 고망간 고알루미늄 강 소둔시 형성되는 Al농화 및 Al산화물(Al-O) 피막 형성을 방지하기 위한 것이다. 이는 Ni 도금시 발생하는 Al의 표면농화 및 산화피막 형성을 방지할 수 없으나, 또 다른 합금원소인 Mn, Si의 표면농화를 방지할 수 있기 때문에 Ni계 도금을 기본으로 하고, 여기에 Al의 표면확산을 방지하고, 용융도금시 도금층/소지철 계면의 계면억제층 형성 및 합금화시 필요한 Fe를 외부에서 공급받기 때문에 낮은 합금화 온도에서 합금화가 가능하고, Ni-Fe 도금의 Fe피막을 통한 Mn의 확산이 용이하기 때문에 Fe계 도금을 함께 실시한 것이다.
상기 Ni-Fe계 도금한 고망간 고알루미늄 소지강판을 소둔하게 되면, Al의 표면농화 뿐만 아니라 Mn, Si 등의 합금원소의 농화가 감소하게 되고 분위기중의 수분이나 산소가 Ni-Fe도금층에 의해서 차단되기 때문에 Mn, Al, Si 등의 합금원소의 표면산화가 방지되어 Mn-Ni-Fe-Al-Si의 다원계 합금상이 형성된다. 이러한 다원계 합금상이 형성된 고망간 고알루미늄 소지강판을 도금욕에 침적하게 되면, 다원계의 합금상이 도금욕의 활성원소인 Al과 우선적으로 반응하여 도금층과 소지철 계면에 Mn-Ni-Fe-Al-Si-Zn의 계면합금상을 형성하게 된다. 이러한 계면합금층이 형성되면, 용융아연과의 젖음성이 향상되어 미도금이 발생되지 않게 된다.
이렇게 제조된 용융아연도금강판을 합금화 처리하게 되면, 합금화 처리시 필요한 Fe를 Ni-Fe계 및 Fe계 도금층에서 공급받기 때문에 낮은 합금화 온도에서 합금화가 가능하고, Ni-Fe 도금의 Fe피막을 통한 Mn의 확산으로 합금층은 통상적인 Fe-Zn합금층과 달리 연성이 우수한 Fe-Mn-Zn의 복합 합금층을 가지기 때문에 가공시 합금층의 분말박리(파우더링)이 발생하지 않는 장점을 갖는다.
Ni-Fe계 도금에서도 상기와 같은 효과를 나타내기 위해서는 도금층의 Ni분율이 30중량%이하인 것이 바람직하다. 이는 도금층 중의 Ni분율이 30중량%를 초과하면 Al의 표면확산 및 산화피막 형성으로 미도금이 발생하고, 또 이를 방지하기 위하여 도금부착량을 증가시키면 미합금화가 발생하며, 합금화 온도를 높이면 불균일한 합금화로 파우더링이 일어나기 때문에 Ni의 함량이 30중량%이하인 것이 바람직하다.
또한, Ni-Fe계 도금을 행할 경우에는 도금 부착량이 50~700㎎/㎡ 인 것이 바람직하다. 도금 부착량이 50㎎/㎡ 미만에서는 상기와 같은 Al의 표면확산 및 Al산화피막 형성을 방지할 수 없기 때문에 용융도금시 미도금이 발생하게 되고, 도금 부착량이 700㎎/㎡를 초과하면 두꺼운 도금 피막이 Mn의 확산을 제한하기 때문에 미합금화가 발생하게 된다. 따라서, 50~700㎎/㎡으로 하는 것이 바람직하다.
또한 단독 Fe계 도금시에는 상기와 같은 Ni-Fe계의 도금계의 효과를 나타내기 위해서는 Fe도금 부착량이 적어도 300㎎/㎡ 이상이 요구되는 것이 바람직하다. 이는 Fe계 도금은 Ni-Fe계 도금 대비 Al의 표면확산을 방지하는 데는 유리하나, Si 및 Mn의 표면확산을 방지하는 데는 불리하므로 이를 방지하기 위해서는 보다 두꺼운 Fe 도금층이 요구되기 때문이다. 따라서 본 발명의 Fe도금 부착량은 300㎎/㎡ 이상인 것이 바람직하다.
상기 도금을 행한 소지강판을 소둔처리한다. 상기 소둔처리는 특별히 한정하는 것은 아니며, 통상의 소둔방법에 의한다. 바람직한 일예로는 소둔 분위기 이슬점 온도가 0~-60℃이고, 소둔온도가 750~900℃인 조건에서 행한다.
상기 소둔된 소지강판을 용융아연도금한다. 상기 용융아연도금의 도금욕 Al농도는 0.08~0.13중량%으로 하는 것이 바람직하다. 도금욕의 Al농도가 0.08% 미만일 경우에는 불균일한 계면형성으로 Ni-Fe피막이 형성되지 않은 부분에서 우선적으로 합금화가 일어나 국부적으로 과합금화가 발생하게 되고, 도금욕의 Al농도가 0.13%를 초과하는 경우에는 Ni-Fe피막이 형성되지 않은 부분뿐만 아니라 Ni-Fe피막이 형성된 부분에도 계면억제층이 형성되어 합금반응을 지연시켜 합금화 온도를 높이고 파우더링을 유발하게 되므로 바람직하지 않다.
상기 용융아연도금을 행한 다음, 합금화 처리를 행한다. 합금화 온도는 합금화 초기 Ni-Fe피막에서 Fe의 공급과 소지철에서의 Fe의 지속적인 공급으로 인하여 Ni계 도금 처리재 대비 낮은 500~540℃에서 행하는 것이 바람직하다. 합금화 온도 500℃ 미만에서는 Ni피막 및 계면억제층이 아연도금층과 Fe 및 Mn과의 상호확산을 방해하여 도금층 전체를 합금화하는 것이 불가능하고, 합금화 온도 540℃를 초과하는 경우에는 Ni피막 및 계면억제층의 파괴는 물론 과잉의 상호확산에 의한 과합금화로 가공시 파우더링 등의 표면결함이 발생하기 때문에 바람직하지 않다.
이와 같이, Ni-Fe계 또는 Fe계 도금 처리 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판은 합금화에 필요한 Fe를 도금층에서 공급받기 때문에 낮은 합금화 온도에서 합금화가 가능하고 Ni-Fe 도금의 Fe피막을 통한 Mn의 용이한 확산으로 합금층은 통상적인 Fe-Zn합금층과 달리 연성이 우수한 Fe-Mn-Zn의 복합 합금층을 가지기 때문에 가공시 합금층의 분말박리(파우더링)이 발생하지 않는 장점을 갖는다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일예를 보여주기 위한 것으며, 하기 실시예에 의해서 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
실시예 1에서는 고망간 고알루미늄 강을 소지강판(도금소재)으로 하여, 각각 50%Ni-50%Fe, 30%Ni-70%Fe인 Ni-Fe계 및 100%Fe계 도금을 행한 경우의 각 합금화 용융아연도금강판에서의 도금품질 및 내파우더링성을 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
상기 소지강판(도금소재)은 두께 1.2mm의 고망간 고알루미늄 강의 냉연강판을 사용하였으며, Ni-Fe계 도금 및 Fe 도금은 표 1의 도금 부착량으로 도금하였으며, 이렇게 Ni도금된 냉연강판을 수소가 15%이고 나머지가 질소이고, 이슬점 온도가 -40℃인 환원성분위기에서 소둔온도 800℃인 소둔조건에서 40초간 유지하여 재결정 소둔처리한 후 도금욕 Al농도가 0.07~0.14%인 아연도금욕에 침적하여 한 면의 도금부착량이 60g/㎡ 되도록 에어나이프로 조정하여 용융도금을 실시하였다. 상기 용융아연도금을 실시한 후, 연속적으로 합금화 처리를 행하였다. 이때 합금화 처리 온도는 480~560℃에서 35초간 실시하였다.
하기 표 1의 결과에서, 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
합금화 용융아연도금강판의 내파우더링성 평가 공정은 1)시편을 60도 V-가공함. 2)V가공 시편을 다시 평탄하게 펼침. 3)투명셀로판테이프를 V가공 내권부에 부착함. 4)투명셀로판테이프를 시편에서 분리한 후 흰 종이를 부착함. 5)영상처리로 합금층 박리폭을 측정하였다.
합금화 용융아연도금강판의 파우더링성 발생 정도는 이렇게 측정한 합금층의 박리 폭을 아래의 기준으로 등급을 부여하였다. (소재두께:0.9~1.2mm)
-1등급 : 박리폭이 3.5mm이하
-2등급 : 박리폭이 3.51~5.5mm
-3등급 : 박리폭이 5.51~6.5mm
-4등급 : 박리폭이 6.51~8mm
-5등급 : 박리폭이 8.01mm이상
| 번호 | 도금 부착량 (㎎/㎡) |
소둔조건 | 도금욕 조건 | 미도금 | 합금화 조건 | 합금화 특성 | 비고 | ||||||||
| 50Ni-50Fe | 30Ni-70fe | 100Fe | 온도 (℃) |
시간 (s) |
이슬점 (℃) |
Al (wt%) |
온도 (℃) |
온도 (℃) |
시간 (s) |
합금화도 Fe(%) | 합금화도 Mn(%) | 파우더링 지수 | |||
| 1-1 | - | - | - | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 5 | - | - | - | - | - | 비교예 |
| 1-2 | 90 | - | - | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 2 | 520 | 35 | 5 | 1.2 | 미합금화 | 비교예 |
| 1-3 | 300 | - | - | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 1 | 520 | 35 | 4 | 0.5 | 미합금화 | 비교예 |
| 1-4 | 500 | - | - | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 1 | 520 | 35 | 2 | 0.2 | 미합금화 | 비교예 |
| 1-5 | - | 20 | - | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 3 | - | - | - | - | - | 비교예 |
| 1-6 | - | 50 | - | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 2 | 520 | 35 | 5 | 4 | 1 | 발명예 |
| 1-7 | - | 300 | - | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 1 | 520 | 35 | 7 | 2.5 | 1 | 발명예 |
| 1-8 | - | 500 | - | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 1 | 520 | 35 | 7 | 1.5 | 1 | 발명예 |
| 1-9 | - | 700 | - | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 2 | 520 | 35 | 7 | 1 | 1 | 발명예 |
| 1-10 | - | 800 | - | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 2 | 520 | 35 | 7 | 0.2 | 미합금화 | 비교예 |
| 1-11 | - | - | 250 | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 3 | - | - | - | - | - | 비교예 |
| 1-12 | - | - | 300 | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 2 | 520 | 35 | 7 | 5 | 2 | 발명예 |
| 1-13 | - | - | 500 | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 1 | 520 | 35 | 7 | 3 | 1 | 발명예 |
| 1-14 | - | - | 800 | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 2 | 520 | 35 | 8 | 1.4 | 1 | 발명예 |
30Ni-70Fe계를 도금으로 하여, 50~700㎎/㎡ 실시한 경우(1-6 내지 1-9 시편) 및 100Fe계 도금을 300㎎/㎡ 이상 실시한 경우(1-12 내지 1-14시편)에서는 모두 Mn의 합금화도가 우수하여 연성이 향상되어, 내파우더링성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
그러나, Ni의 함량을 과량 첨가한 도금(1-2 내지 1-4 시편) 및 상기 도금부착량의 범위를 벗어난 경우에는 미합금화가 발생하거나 과합금화로 가공시 파우더링이 발생하여 바람직하지 않은 것을 확인할 수 있었다.
(실시예 2)
실시예 2에서는 도금욕 중 Al의 조건 및 합금화 공정의 조건을 달리하는 경우의 도금특성에 대하여 관찰하고 그 결과를 표 2에 나타내었다. 도금욕 중 Al의 농도 변화 및 합금화 조건의 온도 변화는 표 2에 나타낸 바와 같으며, 이에 대한 합금화 특성 평가는 전술한 실시예 1과 동일하게 평가하였다.
| 번호 | 30Ni-70Fe 도금 부착량 (㎎/㎡) |
소둔조건 | 도금욕 조건 | 합금화 조건 | 합금화 특성 | 비고 | ||||||
| 온도 (℃) |
시간 (s) |
이슬점 (℃) |
Al (wt%) |
온도 (℃) |
온도 (℃) |
시간 (s) |
합금화도 Fe(%) | 합금화도 Mn(%) | 파우더링 지수 | |||
| 2-1 | 300 | 800 | 40 | -40 | 0.07 | 460 | 520 | 35 | 10.2 | 5.7 | 4 | 비교예 |
| 2-2 | 300 | 800 | 40 | -40 | 0.08 | 460 | 520 | 35 | 8.3 | 4 | 2 | 발명예 |
| 2-3 | 300 | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 520 | 35 | 7 | 2.5 | 1 | 발명예 |
| 2-4 | 300 | 800 | 40 | -40 | 0.13 | 460 | 520 | 35 | 6 | 1.5 | 1 | 발명예 |
| 2-5 | 300 | 800 | 40 | -40 | 0.14 | 460 | 520 | 35 | 3.5 | 0.5 | 미합금화 | 비교예 |
| 2-6 | 300 | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 480 | 35 | 4.5 | 0.7 | 미합금화 | 비교예 |
| 2-7 | 300 | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 500 | 35 | 6 | 1.7 | 1 | 발명예 |
| 2-8 | 300 | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 520 | 35 | 7 | 2.5 | 1 | 발명예 |
| 2-9 | 300 | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 540 | 35 | 8.2 | 3.5 | 1 | 발명예 |
| 2-10 | 300 | 800 | 40 | -40 | 0.11 | 460 | 560 | 35 | 9.5 | 4.2 | 3 | 비교예 |
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 도금욕의 Al 함량이 0.08~0.13중량%를 만족하는 경우(2-2 내지 2-4시편)와, 합금화 온도가 500~540℃를 만족하는 경우(2-7 내지 2-9시편)에는 합금층에 연성이 우수한 망간이 일정량 함유하게 되어 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 강의 합금화 용융아연도금강판 제조가 가능한 것을 확인할 수 있었다.
반면, 상기 도금욕 조건 또는 합금화 조건을 벗어나는 경우에는 미합금화가 발생하거나, 과도한 합금화로 인해 오히려 가공시 파우더링이 발생하여 바람직하지 않은 것을 확인할 수 있었다.
Claims (10)
- 망간 5~35중량%, 알루미늄 최대 6중량%를 포함하는 소지강판과 합금화 용융아연도금층을 포함하고, 상기 합금화 용융아연도금층은 Fe-Mn-Zn 합금층인 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판.
- 청구항 1에 있어서,
상기 합금층의 Mn 함량은 1중량% 이상인 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판.
- 청구항 1에 있어서,
상기 합금층의 Mn 및 Fe의 합이 12중량% 이하인 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판.
- 청구항 1에 있어서,
상기 소지강판은 중량%로 C: 0.1~1.5%, Mn: 5~35%, Si: 0.1~3%, Al: 0.01~6%, Ni: 0.01~1%, Ti: 0.01~0.2%, B: 0005~0.006%, 나머지는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판.
- 망간 5~35중량%, 알루미늄 최대 6중량%를 포함하는 소지강판을 Ni-Fe계 도금 또는 Fe 도금하는 단계;
상기 도금된 소지강판을 소둔하는 단계;
상기 소둔된 소지강판을 용융아연도금하는 단계; 및
상기 용융아연도금 후 합금화처리하여 합금화 용융아연도금을 제조하는 단계
를 포함하는 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 Ni-Fe계 도금은 Ni함량이 30중량% 이하인 것을 포함하는 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
- 청구항 6에 있어서,
상기 Ni-Fe계 도금은 도금 부착량이 50~700㎎/㎡의 범위로 행하는 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 Fe계 도금은 도금 부착량 300㎎/㎡ 이상의 범위로 행하는 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 용융아연도금시 도금욕의 Al 농도는 0.1~0.25중량%인 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 합금화는 500~540℃의 온도범위에서 행하는 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
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| KR1020100136106A KR101220708B1 (ko) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | 내파우더링성이 우수한 고망간 고알루미늄 합금화 용융아연도금강판 및 그 제조방법 |
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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