KR20120126132A - 금속 스트립의 코팅 방법 및 이 방법을 실시하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 아연 또는 아연 합금으로 프리코팅된 금속 스트립에, 산화가능한 금속 또는 산화가능한 금속 합금 또는 금속 산화물의 층을 진공 증착킨 후, 피복 금속 스트립을 감고, 감긴 코일에 정적 확산 처리를 실시하여, 아연 또는 아연 합금 층의 전부 또는 일부에서의 산화가능한 금속 또는 산화가능한 금속 합금의 확산에 의해 형성되는 합금 층을 상부에 포함하는 코팅을 갖는 스트립을 획득하는 금속 스트립의 코팅 방법; 및 이 방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

금속 스트립의 코팅 방법 및 이 방법을 실시하기 위한 장치{METHOD FOR COATING A METAL STRIP AND EQUIPMENT FOR IMPLEMENTING SAID METHOD}

본 발명은 금속 스트립의 코팅 방법, 더 구체적으로는 아연 및 산화가능한 금속 원소 (이것으로 제한되지 않음) 에 기초한 층으로 강 스트립을 코팅하는 방법에 관한 것이다.

금속 층, 상이한 금속들의 여러 개의 연속 층, 또는 금속 합금으로 이루어진 금속 코팅을 강 스트립과 같은 금속 표면에 증착 (deposit) 시키기 위한 다양한 방법이 공지되어 있다. 이들 중에서, 용융아연도금, 전기도금 및 다양한 진공 증착 (vacuum deposition) 프로세스 (증발, 마그네트론 스퍼터링 등) 를 언급할 수 있다.

특정 제품은 기술적 또는 심지어 경제적 이유로 여러 층으로서 증착되어야 하고, 희망하는 특성을 갖는 합금을 획득하기 위해 확산 열처리를 거쳐야 한다. 이는 예컨대 순수 아연 코팅 또는 다른 아연 합금의 코팅을 유리하게 대체할 수 있는 아연-마그네슘 코팅의 경우일 수 있다.

확산 열처리는 복잡하고 비용이 많이 드는 것으로 판명될 수 있다. 열처리 동안 높은 온도에 의해 촉진되는 산화 반응을 방지하기 위해, 다량의 불활성 가스의 이용이 수반될 수 있다. 더욱이, 산화가능한 원소의 증착과 확산 처리 사이의 산화의 위험을 회피하기 위해, 스트립을 외기 (open air) 에 노출시킴이 없이 하나의 작업 직후에 다른 하나의 작업을 행할 필요가 있다.

또한, 연속 열처리 라인은 확산에 요구되는 시간과 양립할 수 없는 속도로 이동한다.

제 1 해법은, 적당한 (moderate) 온도에서 작동하는 연속 처리 장치로서, 확산이 이루어지는데 필요한 시간을 허용하는 길이를 갖는 연속 처리 장치를 제조하는 것이지만, 그러면 이 장치는 부피가 크고 비용이 많이 들며, 기존 생산 라인에 설치하는데 언제나 공간이 충분하지 않을 수 있다. 따라서, 두께 1.5 ㎛ 의 마그네슘 층으로 덮인 아연 코팅의 경우, 확산이 이루어지는데 300 ℃ 에서 50 초가 요구되며, 이는 180 m/min 으로 이동하는 스트립이 그 온도에서 150 m 의 길이동안 유지되어야 함을 나타낸다.

그러한 크기의 장치는 용이하게 만족될 수 없고, 그러므로, 산업 실무에서, 더 높은 온도를 상정하여 더 짧은 연속 처리 장비를 이용할 필요가 있다. 따라서, 두께 1.5 ㎛ 의 마그네슘 층으로 덮인 아연 코팅의 경우, 확산 시간을 약 10 초로 제한할 수 있으며, 이는 180 m/min 으로 이동하는 스트립이 그 온도에서 30 m 의 길이동안 유지되어야 함을 나타낸다. 그러나, 동적 확산 처리의 이러한 종류를 위한 작업창 (working window) 은 매우 좁은데, 350 ? 360 ℃ 에 도달하자 마자, 코팅이 용해되어 공융 상 (eutectic phase) 을 지나, 코팅의 특성이 손상되기 때문이다. 스트립이 160 ? 180 m/min 으로 이동하는 고용량 라인에서 상기 프로세스를 실시하는 것은 매우 까다롭다. 더욱이, 에너지가 많이 필요하고, 자동차 산업에서 널리 사용되는 소부경화 그레이드 (bake-hardening grades) 와 같은 강의 특정 그레이드의 처리가 배제되는데, 그러한 열처리에 의해 특성이 손상되기 때문이다.

또한, 장비의 크기를 줄이더라도, 실행되어야 하는 처리의 길이가 여전히 남고, 따라서 연속 처리 장치는 복잡하고 값비싼 스트립 지지 롤러 또는 스트립 편향기 (deflector) 를 제공해야 하는데, 형성된 층을 퇴화 (특히 스트립이 롤러에 달라붙은 때에 발생할 수 있음) 시키지 않도록 냉각 및 설계되어야 하기 때문이다.

그러므로, 본 발명의 목적은, 아연이나 아연 합금 및 산화가능한 금속 또는 산화가능한 금속 합금에 기초한 코팅으로 덮인 금속 스트립의 제조 방법으로서, 적은 에너지 및 적은 불활성 가스를 소비하거나 불활성 가스를 소비하지 않으며 실시하기 용이하고 콤팩트하며 다양한 종류의 금속 기판을 처리할 수 있는 제조 방법을 제공함으로써, 종래 기술의 프로세스의 단점을 극복하는 것이다.

이를 위해, 본 발명의 제 1 주제는, 아연 또는 아연 합금으로 프리코팅된 금속 스트립에, 산화가능한 금속 또는 산화가능한 금속 합금의 층을 진공 증착시키고, 피복 금속 스트립을 감은 후, 감긴 코일에 정적 확산 처리를 실시하여, 아연 또는 아연 합금 층의 전부 또는 일부에서의 산화가능한 금속 또는 산화가능한 금속 합금의 확산에 의해 형성되는 합금 층을 상부에 포함하는 코팅을 갖는 스트립을 획득하는 금속 스트립의 코팅 방법으로 형성된다.

*본 발명에 따른 방법은 개별적으로 또는 조합된 다양한 선택적인 특징을 포함할 수 있다:

- 코팅은 단지 아연 또는 아연 합금 층을 통한 산화가능한 금속 또는 산화가능한 금속 합금의 확산에 의해 형성되는 합금 층만을 포함한다;

- 코팅은, 아연 또는 아연 합금으로 이루어진 하측 부분, 및 산화가능한 금속 또는 산화가능한 금속 합금의 아연 또는 아연 합금 층의 일부로의 확산에 의해 형성되는 합금 층으로 이루어진 상측 부분을 포함한다;

- 금속 스트립은 용융아연도금 프로세스에 의해 아연 또는 아연 합금으로 프리코팅 (precoating) 된다;

- 금속 스트립은 전기도금 프로세스에 의해 아연 또는 아연 합금으로 프리코팅된다;

- 금속 스트립은 진공 증착 프로세스에 의해 아연 또는 아연 합금으로 프리코팅된다;

- 금속 스트립은 0.5 ? 15 ㎛, 바람직하게는 0.5 ? 7.5 ㎛, 더 바람직하게는 0.5 ? 5 ㎛ 의 두께를 갖는 아연 또는 아연 합금 층으로 프리코팅된다;

- 아연 또는 아연 합금 피복 금속 스트립이 진공 증착에 의해 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 코팅된다;

- 마그네슘 층이 진공 증발에 의해 0.2 ? 5 ㎛, 바람직하게는 0.2 ? 2 ㎛ 의 두께로 증착된다;

- 조성 Zn₂Mg 를 가지며 가능하게는 Zn₁₁Mg₂ 화합물을 포함하는 합금 층이 정적 확산 어닐링 동안 형성된다;

- 산화가능한 금속 또는 금속 합금으로 코팅된 금속 스트립상의 코팅이 상기 정적 확산 처리를 거치기 전에 표면에서 산화된다;

- 금속 스트립의 코일이 200 ℃ 미만의 온도에서 4 ? 40 시간 동안 가열된다;

- 금속 스트립은 강 스트립이고, 소부경화 강으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 제 2 주제는, 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 장치로서,

- 상기 금속 스트립을 아연도금하기 위한 장치;

- 진공 증착 코팅 장치; 및

- 제어된 분위기에서 작동하는 정적 열처리 장치

를 포함하는 장치에 의해 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 장치는 개별적으로 또는 조합된 하기 변형예를 포함할 수 있다:

- 아연도금 장치는 용융아연도금 장치이다;

- 아연도금 장치는 전기아연도금 장치이다;

- 아연도금 장치는 진공 증착 아연도금 장치이다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 단지 예로써 주어지는 이하의 설명으로부터 분명해질 것이다.

아연이나 아연 합금 및 산화가능한 금속 또는 산화가능한 금속 합금에 기초한 코팅으로 덮인 금속 스트립의 제조 방법으로서, 적은 에너지 및 적은 불활성 가스를 소비하거나 불활성 가스를 소비하지 않으며 실시하기 용이하고 콤팩트하며 다양한 종류의 금속 기판을 처리할 수 있는 제조 방법을 제공함으로써, 종래 기술의 프로세스의 단점을 극복할 수 있다.

도 1 은 무게가 2 톤인 강 코일의 처리를 위한 실제 열 사이클의 일례를 보여준다.
도 2 는 코일에 가해진 열 사이클을 보여준다. 또한, 도 2 는 로 내부의 가스의 온도 변화, 및 강 코일의 다양한 지점 (특히 가장 뜨거운 지점과 가장 차가운 지점을 포함한다) 에서의 온도 변화를 보여준다.

본 발명에 따른 방법은 아연 또는 아연 합금으로 코팅된 강 스트립의 처리에 특히 적용되지만, 이것으로만 제한되는 것은 아니다. 용어 "아연 합금" 은 적어도 50 % 아연을 포함하고 가능하게는 예컨대, 알루미늄, 철, 규소 등을 포함하는 임의의 화합물을 의미한다.

피복 스트립은 예컨대 용융아연도금, 전기도금 또는 진공 증발 증착과 같은 임의의 아연도금 프로세스에 의해 획득될 수 있다. 그러나, 강 코일의 전체 표면에 걸쳐 코팅 두께가 일정하게 전기도금이나 진공 증발 증착에 의해 코팅된 스트립이 선호된다.

코팅의 두께는 0.5 ? 15 ㎛ 인 것이 바람직하다. 0.5 ㎛ 미만에서는 스트립의 부식 방지 (corrosion protection) 가 불충분할 위험이 존재하기 때문이다. 코팅의 두께는 스트립의 최종 용도에 따라 15 ㎛ 까지 될 수 있지만, 일반적으로 7.5 ㎛ 미만인데, 특히 자동차 산업에서 요구되는 내식성의 레벨을 구비하기 위해 이 두께를 초과할 필요가 없기 때문이다.

물론, 본 발명의 방법은 이후 열처리 동안 특성이 비가역적으로 손상될 여지가 없는 임의의 피복 금속 기판으로 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은, 스탬핑 또는 임의의 다른 적절한 프로세스에 의해, 고용체에서 다량의 탄소 (스트립이 성형 작업을 거치기 전에 완전히 석출되면 안 됨) 를 포함하는 소부경화 강 스트립에 특히 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 열처리는, 낮은 온도 레벨에도 불구하고, 이 그레이드에 존재하는 고용체에서 소량의 탄소를 석출시키지만, 확산 후 표면 가공 경화 (스킨패스 (skin-pass)) 처리는 이 그레이드의 특성을 회복시키며, 이는 종래 기술의 프로세스로는 불가능하다. 따라서, 저온에서 정적 어닐링 사이클을 행함으로써, 대부분의 야금술과 양립할 수 있는 열처리를 만들 수 있다.

아연 또는 아연 합금 피복 금속 스트립은 진공 증착 프로세스에 의해 산화가능한 금속 또는 산화가능한 합금의 층으로 먼저 코팅된다. 마그네트론 스퍼터링, 저온 플라즈마 증착 및 진공 증발 프로세스를 특히 언급할 수 있지만, 본 발명은 어떤 식으로든 이들로 제한되지 않는다.

그러한 프로세스를 이용하면, 특히 산화가능한 금속 또는 금속 합금의 매우 얇은 층, 바람직하게는 0.2 ? 5 ㎛ 의 두께를 갖는 층을 증착시킬 수 있다. 더욱이, 그러한 코팅 프로세스에 의하면, 이 부가적인 층은 스트립의 가열없이, 따라서 기판과 아연 층 사이의 어떠한 부적당한 확산없이 증착될 수 있다.

산화가능한 금속 또는 금속 합금의 증착은, 통상적으로, 증착 챔버를 통해 이동하기 전에 풀리는 금속 코일로부터 시작하여 행해진다. 통상적으로, 스트립은 코팅이 증착되는 이 증착 챔버를 통해 이동한 후, 챔버를 빠져나와 다시 감긴다.

산화가능한 금속은 특히 마그네슘으로 이루어질 수 있는데, 마그네슘은 금속 스트립의 표면 코팅에서 아연에 더해지는 때 이 금속 스트립의 내식성을 크게 향상시킨다는 이점을 갖는다. 대부분의 용도에서, 마그네슘 두께는 이러한 내식성의 현저한 향상으로 인해 2 ㎛ 로 제한될 수 있다.

그러므로, 이 증착 단계 후, 금속 스트립은 아연 또는 아연 합금 층으로 덮이고, 이 층 위에 산화가능한 금속 또는 합금의 층이 있다. 스트립은 감긴 후 불활성화 (inerting) 없이 저장되므로, 상기 스트립의 가장 바깥쪽 표면은 공기 중의 산소와 접촉시 빠르게 산화되어, 산화 층을 형성한다.

그리고, 본 발명자는 풀리지 않은 금속 코일에 정적 어닐링 작업 (산화가능한 원소가 아연 또는 아연 합금 층의 상부로 완전히 정확하게 확산될 수 있게 함) 을 행하려고 시도하였다. 매우 놀랍게도, 본 기술분야의 당업자의 예상과 달리, 산화 층은 결코 이 확산을 방해하지 않았다.

더욱이, 바로 이 산화 층은 확산 열처리 동안 코일의 턴 (turn) 이 서로 달라붙는 것을 방지하는데 알맞은 것으로 입증되었다.

물론, 최종 보호 층을 증착시킴으로써 코팅 작업과 열처리 사이에 운송 및 저장 동안 산화로부터 금속 스트립을 보호하는 것도 가능하다. 그러나, 실험실 시험에 따르면, 이 보호는 불필요하다.

정적 어닐링은 산화성 또는 비산화성 분위기일 수 있는 분위기에서 종래 박스 어닐링 장치에서 행해진다.

특히, 본 발명자는 공기와 같은 산화성 분위기에서의 어닐링 처리가 스트립의 표면 색상의 이질성 (heterogeneities) 의 발생을 방지한다는 것을 보여주었다.

무피복 금속 코일의 야금학적 어닐링의 경우에서처럼, 온도 상승 및 하강의 속도는 금속 코일 내에서 수용되는 온도 이질성에 따라 수정되어야 한다. 온도 상승 동안의 시간, 침지 시간 및 냉각 지속시간과 같은, 행해지는 열 사이클의 다른 특징은, 희망하는 최대 온도 레벨에 따라 결정된다. 따라서, 도 1 은 무게가 2 톤인 강 코일의 처리를 위한 실제 열 사이클의 일례를 보여준다. 도 1 은 정적 열처리 장치에 있어서 온도 설정치 및 버너의 제어를 보여준다. 170 ℃ 에 도달할 때까지 14 시간에 걸쳐 온도 상승이 이루어진 후, 가열이 정지되고, 30 시간의 총 처리 시간 후 코일은 55 ℃ 까지 점차 냉각되는 것을 볼 수 있다.

이러한 종류의 어닐링의 지속시간은 일반적으로 4 ? 40 시간이므로, 도달하는 최대 온도는 일반적으로 200 ℃ 미만이다. 이로 인해, 과도하게 높은 온도 상승에 민감하고 연속 어닐링을 거칠 수 없는 다수의 강 또는 금속 그레이드를 처리할 수 있다. 이는, 연속 어닐링 작업 동안의 높은 이동 속도로 인해, 유지 온도가 훨씬 더 높기 때문이다.

정적 확산 사이클은 다양한 온도에서 그리고 턴 사이의 다양한 레벨의 조임 (tightening) 으로 행해졌다. 이 다양한 레벨의 조임은, 권취 응력 (winding stress) 의 표준 범위를 훨씬 넘어서, 그리고 코일에서의 열처리 동안 받은 압력의 표준 범위를 훨씬 넘어서, 턴 사이에 달라붙음이 없었음을 보여주었다.

이 정적 확산 열처리로부터 얻어지는 시트는 정확하게 확산된 제품이었으며, 코팅의 표면에 의도하는 합금이 형성되었고, 경우에 따라 전부 또는 일부 확산이 이루어졌다.

예시적인 실시형태

예 1

*전기도금에 의해 아연 층 2.5 ㎛ 로 코팅된 소부경화 강 스트립의 15 톤 코일을, 진공 증발에 의해 마그네슘 층 1 ㎛ 로 코팅하였다. 그리고 나서, 특별한 보호없이 스트립을 외기에 수일간 방치한 결과, 가장 바깥쪽 표면에 산화마그네슘 층이 형성되었다.

그리고 나서, 금속 스트립에 160 ℃ 에서 정적 어닐링 처리를 행하여, 마그네슘을 아연 내부로 확산시켰다.

정적 어닐링 동안 사용되는 불활성 가스는, 저탄소강의 어닐링에 종래 사용되던 것과 동일한 질소/수소 혼합물이었다. 비산화성 불활성 가스가 사용되었기 때문에, 열처리 동안 금속 코일의 산화가 관찰되지 않았다.

도 2 는 코일에 가해진 열 사이클을 보여준다. 또한, 도 2 는 로 내부의 가스의 온도 변화, 및 강 코일의 다양한 지점 (특히 가장 뜨거운 지점과 가장 차가운 지점을 포함한다) 에서의 온도 변화를 보여준다.

약 14 시간에 걸쳐 온도가 증가되었음을 볼 수 있다. 160 ℃ 침지 온도에서의 유지는 약 2 시간 동안 지속되었고, 그 동안 마그네슘 확산이 이루어졌다. 실제로, 그러한 침지 유지는 단지 로를 끄고 로 안에 코일을 남겨둠으로써 이루어진다. 70 ℃ 의 온도로의 냉각은 8 시간 동안 지속되었다. 따라서, 총 사이클 시간은 약 24 시간이었다. 냉각을 시작하기 위해, 코일을 로에서 꺼내어, 냉각 조건을 조절할 수 있는 냉각 벨 (cooling bell) 아래에 두었다.

따라서, 마그네슘 전부가 일부 아연과 합금되어 제 1 층을 형성하였고, 아연 하층 (sublayer) 및 Zn-Mg 합금 상층 (upper layer) 을 갖는 코팅을 획득하였다. 코일의 가장 뜨거운 지점과 코일의 가장 차가운 지점 사이의 온도차는 수% 로 제한되는 확산 속도의 차이를 나타내며, 따라서 코팅 특성에 현저한 변경이 발생하지 않는다. 필요하다면, 이 확산 속도가 완전히 균일하게 될 수 있도록, 냉각 전에 온도 침지 시간을 수정하는 것이 또한 가능하다.

예 2

예 1 에서와 동일한 방식으로, 위에서 사용한 것과 동일한 소부경화 강 스트립의 2 개의 15 톤 코일 A 및 B (전기도금에 의해 2.5 ㎛ 아연 층으로 코팅되어 있음) 를 진공 증발에 의해 1 ㎛ 마그네슘 층으로 코팅하였다. 각각의 스트립을 어떠한 특별한 보호없이 외기 중에 방치하여, 가장 바깥쪽 표면에 산화마그네슘 층을 형성시켰다.

그리고 나서, 각각의 금속 스트립에, 160 ℃ 에서 동일한 정적 어닐링 장치에서 정적 어닐링 처리를 차례로 실시하여, 마그네슘을 아연 내부로 확산시켰다. 코일에 가해진 열 사이클은 예 1 의 경우와 동일하였으며, 단지 처리 차이는 코일 B 의 어닐링을 위해 선택된 분위기의 종류이다.

코일 A:

코일 A 의 정적 어닐링 동안 사용된 가스는 예 1 에서 언급한 것과 동일한 불활성 질소/수소 혼합물이었다. 열처리 동안 금속 코일의 산화에 있어서 동일한 효과를 관찰할 수 있었다.

그리고, 예 1 에서는 정적 어닐링 처리 후 금속 스트립의 색상이 균일한 밝은 회색이었던데 반해, 이 경우 스트립의 에지에 더 어두운 할로스 (halos) 가 나타났다. 스트립의 축선을 따른 색상은 예 1 에서 관찰된 것에 대해 변화없이 남아있었다. 전자 현미경 관찰 결과, 밝은 구역에서는, 스트립의 표면에 존재하는 마그네슘 미소결정이 매우 날카롭고 뚜렷한 육방정계 (hexagonal) 기하학적 형상을 가졌다. 대조적으로, 어두운 구역에서는, 스트립의 표면에 존재하는 마그네슘 미소결정은 변형되어 있었고, 불규칙한 에지를 갖고 있었다.

보완적인 조사 결과, 밝은 구역과 어두운 구역 사이에 화학적 관점에서 어떠한 상당한 차이가 발견되지 않았다.

그러므로, 이러한 약간의 색상 이질성은 어두운 구역에서 스트립의 표면에 있는 마그네슘 미소결정의 변형때문일 것이고, 이 미소결정이 빛을 다르게 산란시키고 관찰되는 시각 효과를 발생시킨다.

연구의 모든 파라미터 (강 스트립, 아연 및 마그네슘 코팅, 열적 특성 및 어닐링의 분위기) 가 예 1 에 대해 변화없이 유지되었으므로, 미소결정 변형의 원인은 어닐링 장치 자체에 기인하는 것으로 판명되었다. 구체적으로, 진행 중인 제조 캠페인 (production campaigns) 에 따라, 장치는 예컨대 압연유 연소로 발생하는 탄소 찌꺼기와 같은 오염 물질을 가변량으로 포함할 수 있다. 그리고, 에지에서부터 시작하는 진동 형태의 착색 결함 (coloration defect) 의 형상으로 인해, 어닐링 분위기에 포함된 기체 종 (species) 의 턴간 (inter-turn) 확산에 의해 야기되는 효과가 존재한다는 가정을 하게 된다. 따라서, 어닐링 분위기에서의 오염 제제 (polluting agents) 의 존재는, 스트립을 가로지르는 열적 구배 효과와 조합되어, 관찰되는 현상을 설명할 수 있다.

코일 B:

코일 B 의 정적 어닐링 동안 사용된 가스는 공기였다. 열처리 동안 금속 코일의 산화에 있어서 관찰된 효과는 코일 A 의 경우에서 그리고 예 1 에서 관찰된 것과 동일하였다.

그러나, 이 경우, 착색 결함이 나타나지 않았다. 스트립은 예 1 에서 관찰된 것과 동일한, 균일한 밝은 회색을 가졌다. 더욱이, 전자현미경 관찰 결과, 스트립의 표면에 존재하는 마그네슘 미소결정이, 코일 A 의 밝은 구역에서처럼, 매우 날카롭고 뚜렷한 육방정계 기하학적 형상을 가졌다.

코일 A 및 B 를 동일한 어닐링 장치에서 차례로 처리하였으므로, 후자의 실험의 특이한 요소는 어닐링 분위기였고, 나머지 다른 모든 파라미터 (강 스트립, 아연 및 마그네슘 코팅, 어닐링의 열적 특징) 는 변화없이 유지되었다. 그러므로, 공기 중에서 열처리를 행하는 것은, 코일 A 에서 관찰되는 착색 결함의 출현을 초래하는 열화학적 효과를 중화시키는 효과 (오염물질의 제거 등) 를 가졌다.

따라서, 산업적 장치에서의 확산 열처리의 경우, 어닐링 분위기로서 불활성 가스 대신에 공기와 같은 산화성 가스를 이용하면, 오염물질 (예컨대, 장치의 이전 사용으로 발생함) 의 존재로 인한 열화학적 효과 (가능하게는, 최종 제품에 착색 결함의 출현을 초래함) 를 중화시킬 수 있다. 그러므로, 특히 본 발명에 따른 방법을 불활성화없이 실시할 수 있다.

본 발명에 의하면, 복잡하고 값비싼 온더런 (on-the-run) 확산 장치에 투자할 필요없이, 다층 (multilayers) 을 증착시킴으로써 합금을 포함하는 코팅을 형성할 수 있다. 그러므로, 코팅 라인에 요구되는 공간은 라인에서 어닐링을 행하는 장비의 경우보다 대략 50 % 적다. 따라서, 본 발명은 제조 체적 (production volume) 이 작거나 시동 곡선 (start-up curve) 이 길고 느린 때에 기존 제조 라인에 적용되는 신제품에 특히 적합하다.

본 발명은 연속 라인에 적용되어야 하는 더 낮은 온도에서의 더 긴 시간의 정적 열처리를 이용한다. 본 발명에 의하면, 확산을 행하기 위해 콤팩트한 공구를 이용할 수 있다. 본 발명은, 확산 사이클의 온도를 낮춰서 상기 처리를 넓은 범위의 강 제품 및 강 그레이드와 양립할 수 있게 함으로써, 불활성 가스의 소비를 최소화시키거나 심지어 제거하고, 1톤 당 에너지 소비 (및 입력되는 동력) 를 최소화시킨다.

본 발명에 의하면, 최종 제품을 제조하는데 필요한 합금화를 행하기 위해 박스 어닐링 장치 또는 유사한 제조 공구를 이용할 수 있다. 기존의 박스 어닐링 공구를 이용함으로써, 투자 비용을 대략 30 % (증착 및 열처리를 포함하는 투자를 고려함) 줄일 수 있고, 따라서 더 짧은 수명 또는 더 낮은 누적 체적의 신제품에 투자를 결정하고 그 신제품을 시장에 출시할 수 있다.

방법들을 조합함으로써, 혁신적인 다층 코팅을 형성할 수 있다. 확산 열처리와 조합되면, 피복 제품에 유리한 표면 특성을 부여하는 합금을 형성할 수 있다.

그러면, 신규 제조 플랜트를 건설하거나 기존 제조 플랜트를 보충할 필요가 있다. 기존 장비를 이용하여 이미 증착된 금속을 합금에 조합하는 경우 그리고 공간 및 용량의 측면에서 신규 제조를 제공하는데 상기 장치가 이용가능한 경우라면, 두번째 경우가 더 적절하다.

본 발명은 특히 아연-마그네슘 코팅의 획득을 목적으로 하지만, 이러한 코팅으로 제한되지 않으며, 산화가능한 금속 또는 산화가능한 합금에 기초한 임의의 코팅을 포함한다.

Claims (1)

1. 아연 또는 아연 합금으로 프리코팅된 금속 스트립에, 산화가능한 금속 또는 산화가능한 금속 합금의 층을 진공 증착시킨 후, 피복 금속 스트립을 감고, 감긴 코일에 정적 확산 처리를 실시하여, 아연 또는 아연 합금 층의 전부 또는 일부에서의 산화가능한 금속 또는 산화가능한 금속 합금의 확산에 의해 형성되는 합금 층을 상부에 포함하는 코팅을 갖고,
   금속 스트립의 상기 코일을 200 ℃ 미만의 온도에서 가열함으로써, 그 코일에 4 ? 40 시간 동안 확산 열처리를 실시하는 금속 스트립의 코팅 방법.

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