KR20120135436A - 용융 아연 도금 강판의 제조 설비 - Google Patents

용융 아연 도금 강판의 제조 설비 Download PDF

Info

Publication number
KR20120135436A
KR20120135436A KR1020127029746A KR20127029746A KR20120135436A KR 20120135436 A KR20120135436 A KR 20120135436A KR 1020127029746 A KR1020127029746 A KR 1020127029746A KR 20127029746 A KR20127029746 A KR 20127029746A KR 20120135436 A KR20120135436 A KR 20120135436A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel sheet
acidic solution
dip galvanized
galvanized steel
steel plate
Prior art date
Application number
KR1020127029746A
Other languages
English (en)
Inventor
노부유키 사토
타카히로 스가노
히로키 야마가미
타카유키 후쿠이
Original Assignee
제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 filed Critical 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Publication of KR20120135436A publication Critical patent/KR20120135436A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/50—Controlling or regulating the coating processes
    • C23C2/51—Computer-controlled implementation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/561—Continuous furnaces for strip or wire with a controlled atmosphere or vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1015—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to a conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature ; responsive to position or movement of the coating head relative to the target
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1633—Process of electroless plating
    • C23C18/1689—After-treatment
    • C23C18/1692—Heat-treatment
    • C23C18/1696—Control of atmosphere
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003—Apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/40—Plates; Strips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/50—Controlling or regulating the coating processes
    • C23C2/52—Controlling or regulating the coating processes with means for measuring or sensing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C3/00—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
    • B05C3/02—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material
    • B05C3/12—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating work of indefinite length
    • B05C3/125—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating work of indefinite length the work being a web, band, strip or the like

Abstract

용융 아연 도금 강판의 제조 설비는, 용융 아연 도금 장치와, 조질 압연기와, 산성 용액 접촉 장치와, 세정 장치가 연이어 설치되고, 상기 산성 용액 접촉 장치와 상기 세정 장치는 간격을 두고 배치되며, 이 간격 내에는 절대 습도를 제어하는 수단이 형성되어 있다. 당해 절대 습도의 제어 수단으로서는, 강판의 상하면 및 양 측면을 덮고, 그리고, 강판이 관통 가능한 커버와, 상기 커버 내에, 수증기 또는 건조 공기를 취입(吹入)하는 취입 수단과, 온도와 상대 습도, 또는 이슬점을 측정하는 측정 수단을 형성하는 것을 예시할 수 있다. 이 용융 아연 도금 강판의 제조 설비에 의해, 용융 아연 도금 강판 표면에 강판 표면의 외관을 손상시키지 않고 필요한 산화막을 안정되고 확실하게 형성시킬 수 있다.

Description

용융 아연 도금 강판의 제조 설비 {EQUIPMENT FOR PRODUCING HOT DIP GALVANIZED STEEL PLATE}
본 발명은 용융 아연 도금 강판을 안정되게 제조하는 설비에 관한 것이다.
용융 아연 도금 강판은 용접성 및 도장성이 우수한 점에서, 자동차 차체 용도를 중심으로 광범위한 분야에서 널리 이용되고 있다. 그러한 용도에서의 용융 아연 도금 강판은, 프레스 성형이 행해져 사용에 제공된다. 그러나, 용융 아연 도금 강판은, 냉연 강판에 비하여 프레스 성형성이 떨어진다는 결점을 갖는다. 이는 프레스 금형에서의 용융 도금 강판의 미끄럼(sliding) 저항이 냉연 강판에 비하여 큰 것이 원인이다. 즉, 금형과 비드에서의 미끄럼 저항이 큰 부분에서, 용융 아연 도금 강판이 프레스 금형으로 유입되기 어려워져, 강판의 파단이 일어나기 쉽다.
예를 들면, 합금화 용융 아연 도금 강판은, 강판에 아연 도금을 행한 후 가열 처리를 행하여, 강판 중의 Fe와 도금층 중의 Zn이 확산되어 합금화 반응이 발생함으로써, Fe-Zn 합금상(相)을 형성시킨 것이지만, 이 Fe-Zn 합금상은, 통상, Γ상, δ1상, ζ상으로 이루어지는 피막으로, Fe 농도가 낮아짐에 따라, 즉, Γ상→δ1상→ζ상의 순으로 경도 및 융점이 저하되는 경향이 있다. 이 때문에, 미끄럼성의 관점에서는, 고(高)경도이며, 융점이 높고 응착(adhesion)이 일어나기 어려운 고(高) Fe 농도의 피막이 유효하며, 프레스 성형성을 중시하는 합금화 용융 아연 도금 강판은, 피막 중의 평균 Fe 농도가 약간 높게 제조되어 있다.
그러나, 고 Fe 농도의 피막에서는, 도금-강판 계면에 딱딱하고 깨지기 쉬운 Γ상이 형성되기 쉬워, 가공시에 계면으로부터 박리되는 현상, 소위 파우더링(powdering)이 발생하기 쉽다는 문제를 지니고 있다.
본 발명자들은 상기 과제에 대하여 예의 연구를 거듭한 결과, 이하의 인식을 얻어, 특허출원(일본공개특허공보 2003-306781호)했다.
합금화 용융 아연 도금 강판 표면의 상기 평탄부는, 주위와 비교하면 볼록부로서 존재한다. 프레스 성형시에 실제로 프레스 금형과 접촉하는 것은, 이 평탄부가 주체가 되기 때문에, 이 평탄부에 있어서의 미끄럼 저항을 작게 하면, 프레스 성형성을 개선할 수 있다. 이 평탄부에 있어서의 미끄럼 저항을 작게 하려면, 도금층과 금형과의 응착을 방지하는 것이 유효하며, 그러기 위해서는, 도금층의 표면에 경질이고 그리고 고융점인 피막을 형성하는 것이 유효하다. 이 관점에서 검토를 진행한 결과, 평탄부 표층의 산화막 두께를 제어하는 것이 유효하며, 이렇게 하여 평탄부 표층의 산화막 두께를 제어하면, 도금층과 금형의 응착이 발생하지 않아, 양호한 미끄럼성을 나타내는 것을 발견했다. 또한, 이러한 산화막의 형성에는, 산성 용액과 접촉시켜 도금 표층에 Zn계의 산화물층을 형성하는 방법이 유효한 것이 밝혀졌다. 그리고, 합금화 용융 아연 도금 강판을 산성 용액에 접촉시킴으로써 강판 표면에 Zn을 주체로 하는 산화물(이하, Zn계 산화물이라고 칭함)을 형성시켜, 도금층과 프레스 금형의 응착을 억제하고, 미끄럼성을 향상시키는 기술을 출원했다.
또한, 상기 기술에 기초하여, 강판 표면에 단시간으로 확실하게 산화막을 형성시키는 것을 목적으로, 산성 처리액 도포 후의 강판에 온도 100도 이상의 수증기를 분무하는 제조 방법을 출원(일본국특허 제3608519호)했다.
그러나, 이 제조 방법에 있어서는, 강판 표면에 균일하게 수증기를 분무하는 것은 곤란하여, 실제로는 불균일하게 강판 표면에 수증기가 분무 되어 강판 표면에 얼룩이 발생해 외관이 손상된다.
일본공개특허공보 2003-306781호 일본국특허 제3608519호
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여, 강판 표면의 외관을 손상시키지 않고 필요한 산화막을 안정되게 형성할 수 있는 실용화가 용이한 용융 아연 도금 강판의 제조 설비를 제안하는 것을 목적으로 한다
본 발명의 요지는 이하와 같다.
[1] 용융 아연 도금 장치와, 조질 압연기(temper rolling mill)와, 산성 용액 접촉 장치와, 세정 장치가 연이어 설치되어 이루어지는 용융 아연 도금 강판의 제조 설비로서, 상기 산성 용액 접촉 장치와 상기 세정 장치는 간격을 두고 배치되고, 또한, 상기 산성 용액 접촉 장치에서 상기 세정 장치까지의 사이에는 절대 습도를 제어하는 수단이 설치되어 있고, 상기 절대 습도를 제어하는 수단은, 강판의 상하면 및 양 측면을 덮고, 그리고, 강판이 관통 가능한 커버와, 상기 커버 내에, 수증기 또는 건조 공기를 강판의 진행 방향과 평행으로 취입(blowing)하는 취입 수단과, 온도와 상대 습도, 또는 이슬점을 측정하는 측정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판의 제조 설비.
[2] 용융 아연 도금 장치와, 합금화 가열로와, 냉각 장치와, 조질 압연기와, 산성 용액 접촉 장치와, 세정 장치가 연이어 설치되어 이루어지는 용융 아연 도금 강판의 제조 설비로서, 상기 산성 용액 접촉 장치와 상기 세정 장치는 간격을 두고 배치되고, 또한, 상기 산성 용액 접촉 장치에서 상기 세정 장치까지의 사이에는 절대 습도를 제어하는 수단이 설치되어 있고, 상기 절대 습도를 제어하는 수단은, 강판의 상하면 및 양 측면을 덮고, 그리고, 강판이 관통 가능한 커버와, 상기 커버 내에, 수증기 또는 건조 공기를 강판의 진행 방향과 평행으로 취입하는 취입 수단과, 온도와 상대 습도, 또는 이슬점을 측정하는 측정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판의 제조 설비.
도 1은 용융 아연 도금 강판의 제조 방법의 개략을 나타내는 도면이다.
도 2는 산화막의 형성 메커니즘을 나타내는 도면이다.
도 3은 액막 변화량에 대한 영향 인자를 정리한 모식도(schematic diagram)이다.
도 4는 본 발명의 용융 아연 도금 강판의 제조 설비의 일 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 5는 절대 습도와 산화막 두께와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 용융 아연 도금 강판의 제조 설비의 다른 실시 형태를 나타내는 개략 설명도이다.
도 7은 본 발명의 용융 아연 도금 강판의 제조 설비의 다른 실시 형태를 나타내는 개략 설명도이다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
본 발명에 있어서의 용융 아연 도금 강판이란, 합금화 처리를 행하지 않은 용융 아연 도금 강판, 도금 처리 후 합금화 처리를 행하는 합금화 아연 도금 강판 모두를 대상으로 한다.
본 발명은, 용융 아연 도금을 행하거나, 또는, 계속해서 가열 처리에 의해 합금화하여 조질 압연을 행한 강판에 대하여, 산성 용액에 접촉시키고, 접촉 종료 후 1?120초 방치한 후, 물 세정을 행함으로써, 아연 도금 강판 표면에 10nm 이상의 Zn계 산화물층 즉, 산화막을 형성하는 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 설비의 개량 설비에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명의 용융 아연 도금 강판의 제조 설비는, 용융 아연 도금 장치와, 조질 압연기와, 산성 용액 접촉 장치와, 세정 장치가 연이어 설치되고, 당해 산성 용액 접촉 장치와 당해 세정 장치는 간격을 두고 배치되어 있다. 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조하는 경우는, 상기 용융 아연 도금 장치와 조질 압연기의 사이에, 합금화 가열로와 냉각 장치가 설치되어 있다. 그리고, 본 발명에서는, 상기 산성 용액 접촉 장치에서 상기 세정 장치까지의 사이에 절대 습도를 제어하는 수단(예를 들면, 수분을 포함하는 공기의 취입을 밸브의 개폐, 유량 조정 밸브의 개도(degree of opening) 조정을 자동 또는 수동으로 행하거나, 취입구의 수를 임의로 변경하거나, 나아가서는 취입되는 공기의 수분의 양을 흡습재나 증기 등으로 임의로 변경하는 방법)을 형성하는 것으로 한다. 또한, 상기 절대 습도를 제어하는 수단은, 강판의 상하면 및 양 측면을 덮고, 그리고, 강판이 관통 가능한 커버와, 상기 커버 내에, 수증기 또는 건조 공기를 강판 진행 방향과 평행으로 취입하는 취입 수단(예를 들면, 하나 이상의 스프레이 노즐을 설치하거나 적당한 구멍을 뚫거나 하여 배관을 설치하는 방법이나 노즐 헤더나 취입구를 직접 설치하는 방법)과, 온도와 상대 습도, 또는 이슬점을 측정하는 측정 수단(예를 들면, 온도계와 습도계, 이슬점계, 온도와 습도로부터 이슬점이나 절대 습도를 계측하는 장치 등)을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이, 산성 용액 접촉 장치에서 세정 장치까지의 사이에 절대 습도를 제어하는 수단을 형성하는 것, 바람직하게는 커버와, 취입 수단과, 측정 수단을 설치하는 것은, 본 발명의 특징으로서 중요한 요건이다.
산성 용액에 접촉 후의 강판에 세정이 행해지기까지의 사이(이하, 반응 공정 영역이라고 칭함)에, 강판 도금 표면에는 Zn계 산화물이 생성되어 강판의 도금 표면에 산화막이 형성된다. 이러한 반응 공정 영역인 산성 용액 접촉 장치에서 세정 장치까지의 사이에 절대 습도를 제어하는 수단을 설치함으로써, 강판의 도금 표면에 산화막을 안정되게 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 커버, 상기 취입 수단 및, 상기 측정 수단을 형성함으로써, 반응 공정 영역의 분위기 제어가 보다 엄밀하게 행해지게 되어, 그 결과, 더욱 안정된 산화막을 얻을 수 있다.
이하에, 본 발명을 완성하기에 이른 경위에 대해서 설명한다.
도 1은, 용융 아연 도금 강판의 표면에 산성 용액을 도포하여 일정 시간 방치함으로써 산화막을 형성시키는 용융 아연 도금 강판의 제조 방법의 개략을 나타내는 도면이다. 도 1에 있어서, 산성액 접촉 공정과 세정 공정의 사이는 산화막을 형성시키는 반응 공정 영역이며, 이 반응 공정 영역에 있어서, 얼마나 안정되게 산화막을 도금 표면에 형성시키는가가 중요해진다.
여기에서, 산화막의 형성 메커니즘을 도 2에 나타낸다. 도 2에 의하면, 액막량이 충분한 동안은 반응의 진행에 따라 액막 중의 pH가 상승하지만, 액막량이 감소되어오면 아연 이온 농도가 높아지기 때문에 반응이 진행된다. 액막이 완전히 건조하면 산화 반응도 완전히 정지되는 것을 알 수 있다.
도 3은, 액막 변화량에 대한 영향 인자를 정리한 모식도이다. 도 3에 의하면, 액막의 변화량은 건조에 따른 감소량(Q1)과 산화 반응에 따른 감소량(Q2)의 두 가지로 나뉘며, 특히 건조에 따른 감소량(Q1)은 반응 공정 중의 분위기 온도 및 분위기 습도의 저하, 산성 처리액 온도의 상승, 라인 속도의 상승에 의해 증가하는 것을 알 수 있다. 그리고, 도 3으로부터, 산화막 생성량은 액막의 체적 변화량과 상관이 있다고 생각되며, 이하의 관계식이 추정된다.
산화막 두께량＝F(T?P?Ts?V?Q2)
T : 분위기 온도
P : 분위기 습도
Ts : 산성 처리액의 온도
V : 라인 속도
Q2 : 산화 반응에 따른 감소량
이로부터, 상기식 중 분위기 온도(T)와 분위기 습도(P)를 조정 가능하게 함으로써 액막 감소량(Q1)을 삭감하여 산화막량의 안정화를 도모할 수 있는 것을 알 수 있다.
이 결과에 입각하여, 추가로 검토를 진행한 바, 반응 공정 영역에 있어서 표층의 산성 용액이 건조하여 산화막의 형성을 방해하지 않도록, 예를 들면, 반응 공정 영역의 분위기 중의 수증기량(이슬점)을 제어하는 것이 가능한 가습 설비를 형성하여 습도를 제어함으로써 안정된 산화막을 얻는 것이 가능해지는 것을 알았다. 즉, 본 발명에서는, 상기 검토 결과를 기초로, 반응 공정 영역인 산성 용액 접촉 장치와 세정 장치의 사이에 절대 습도를 제어하는 수단을 형성하는 것으로 한다. 또한, 상기 절대 습도란, 대기 중에 포함되는 수분량을 나타내는 것으로, 포화 증기압과 상대 습도의 곱이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태를 나타내는 도면이다. 도 4에서는, 강판 표면에 도금 처리를 행하는 용융 아연 도금 장치(7)와, 도금 표면의 조도(roughness)를 조정하는 조질 압연기(8)와, 표면에 도금 처리가 행해진 후 조질 압연이 행해진 강판에 산성 용액을 도포하기 위한 산성 용액 접촉 장치(1)와, 도금 표면에 산화막을 형성시킨 후에 여분의 산성 용액을 세정하기 위한 세정 장치(2)가 연이어 설치되어 있고, 상기 산성 용액 접촉 장치(1)와 상기 세정 장치(2)는 간격을 두고 배치되어 있다. 도 4에 있어서는, 또한, 상기 산성 용액 접촉 장치(1)와 상기 세정 장치(2)의 사이(3)에 절대 습도를 제어하는 수단으로서, 강판의 상하면 및 양 측면을 덮고, 강판이 관통 가능한 커버(4)와, 상기 커버 내에 수증기를 취입하는 취입 수단(5)과, 온도와 상대 습도, 또는 이슬점을 측정하는 측정 수단(6)이 형성되어 있다.
이하에, 도 4의 본 장치를 이용하여, 도금 표면에 산화막을 형성하는 방법의 일 예를 나타낸다.
용융 아연 도금 처리
통상, 용융 아연 도금 강판을 제조할 때에는, 강판(S)이 용융 아연 도금 설비의 앞에 설치되어 있는 연속 소둔로(11)에서 소둔되어, 용융 아연 도금 장치(7)에서 도금된다.
용융 아연 도금 장치(7)로서는, 예를 들면, 아연 도금욕(coating bath) 온도 근방까지 가열된 강판(S)을 연속적으로 아연 도금욕으로 인도하고, 도금욕으로부터 인출된 후에, 가스 와이핑(wiping)에 의해 도금 부착량이 20?120g/㎡로 제어된다. 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조하는 경우는, 이와 같이 하여 용융 아연 도금이 행해진 강판에 대하여, 추가로 합금화 가열로(도시하지 않음)로 인도되어, 열 확산에 의해 도금층 중으로 Fe을 6?15 질량％ 정도 함유시킨 합금화 용융 아연 도금 강판이 된다. 이때, 소정 온도로 가열할 수 있고, 도금층 중으로 소정량의 Fe를 확산시킬 수 있으면, 그 가열 방식에 제한은 없지만, 고주파 유도 가열 방식의 가열로를 이용하면 유리하다. 이는, 고주파 유도 가열 방식을 이용함으로써 강판 자체를 순식간에 가열할 수 있기 때문에, 단시간에 균일한 합금화가 가능하며, 또한, 강판 폭 방향, 길이 방향에서 불균일이 적기 때문이다.
상기와 같이, 용융 아연 도금, 나아가서는 합금화 처리가 행해진 강판(S)은 고온이기 때문에, 예를 들면 송풍기 등을 이용한 냉각 장치에 의해, 상온 정도까지 냉각하는 것이 바람직하다.
조질 압연
그 후, 재질의 제어, 도금 표면의 조도를 조정하기 위해, 도금 강판(S)은 조질 압연기(8)로 인도된다. 이 조질 압연시에는 도금의 요철이 완화되어, 도금 표면에는 평탄부가 형성된다. 이 요철의 완화에 의해 용융 아연 도금 강판의 미끄럼성은 향상되기 때문에, 도금 표면에 평탄부를 존재시키는 것은 중요하다. 한편, 평탄화되지 않는 부분(오목부)은 윤활유를 유지하여, 프레스 성형시의 오일 부족을 방지하는 역할이 있는 점에서, 오목부의 존재도 중요하다. 이 관점에서, 도금 표면의 평탄부의 면적률은 20?80％의 범위에 있는 것이 유효하며, 조질 압연시의 압하율(reduction ratio)은, 상기 평탄부의 면적률이 되도록 조정하는 것이 바람직하다.
산성 용액 처리
이어서, 조질 압연 후의 도금 강판(S)은 산성 용액 접촉 장치(1)로 인도되어, 도금 표면 평탄부에 Zn계 산화물을 형성하는 처리가 행해진다. 이는, 도금 강판(S)에 산성 용액을 접촉시키면, 도금 성분인 Zn이 용해되고, 이에 수반되는 수소 발생 반응에 의해 액의 pH가 상승하기 때문에, Zn의 수산화물이 도금 표면에 침전되고, 그 결과, Zn계 산화물이 형성되기 때문인 것으로 생각된다. 그러나, 단순히 산성 용액과 접촉시킨 것만으로는, Zn의 용해가 발생할 뿐이며 Zn계 산화물은 형성되지 않는다. Zn계 산화물을 형성하기 위해서는, 산성 용액과 접촉 후 일정 시간 방치하는 것이 필요하다. 그래서, 본 발명에서는, 산성 용액 접촉 장치(1)에서 세정 장치(2)까지의 사이(3)를 반응 공정 영역으로 하여, 이 영역(3)에서 일정 시간 방치하는 것으로 한다.
산성 용액 접촉 장치(1)에서는, 도금 강판(S)과 산성 용액의 접촉이 행해지면 좋아, 산성 용액으로의 침지 처리를 행하는 장치, 산성 용액의 스프레이 장치, 산성 용액을 롤 등을 이용하여 도포하는 장치 등을 들 수 있다. 최종적으로 얇은 액막 형상으로 강판 표면에 존재하는 것이 바람직하다. 이는, 강판 표면에 존재하는 산성 용액의 양이 많으면, 아연의 용해가 발생해도 용액의 pH가 상승하지 않고, 잇달아 아연의 용해가 발생할 뿐이며, 산화물층을 형성하기까지 장시간이 걸릴 뿐 아니라, 도금층의 손상도 심하여, 본래의 방청 강판으로서의 역할도 잃게 되는 것이 생각될 수 있기 때문이다. 이 관점에서, 강판 표면에 형성하는 산성 용액막의 부착량을 50g/㎡ 이하로 조제하는 것이 바람직하고 유효하다. 또한, 용액막량의 조정은, 스퀴징 롤러, 에어 와이핑 등으로 행할 수 있다.
또한, 사용하는 산성 용액은, 도금층 중의 Zn을 용해할 필요가 있기 때문에, pH는 1.0?4.0 정도로 제어할 필요가 있다. pH가 이 범위에 있으면, 그 외에 제한은 없어, 염산, 황산, 질산 등을 이용할 수 있으며, 또한 염화물, 황산염, 질산염 등의 화합물류를 첨가한 용액을 이용해도 좋다.
산성 용액의 온도는, 20?70℃의 범위인 것이 바람직하다. 20℃ 미만에서는, 산화물층의 생성 반응에 장시간이 걸려, 생산성의 저하를 초래하는 경우가 있다. 한편, 온도가 높은 경우에는, 반응은 비교적 재빨리 진행되지만, 반대로 강판 표면에 처리 불균일을 발생시키기 쉬워진다.
산화막 형성 처리
도금 강판(S)과 산성 용액의 접촉 후, 산성 용액 접촉 장치(1)에서 세정 장치(2)까지의 사이(3)에서는, 용융 아연 도금 강판을 일정 시간 방치함으로써 산화막을 형성한다. 그 때문에, 본 발명에서는, 전술한 바와 같이, 이 영역(3)상에 절대 습도를 제어하는 수단을 형성한다.
여기에서, 도 4에 의하면, 절대 습도를 제어하는 수단으로서, 커버(4), 취입 수단(5) 및, 측정 수단(6)을 형성함으로써, Zn계 산화물을 형성하는 반응 공정 영역의 분위기를 제어하는 것이 가능하게 되어 있다.
우선, 측정 수단(6)에 의해, 온도와 상대 습도, 또는 이슬점을 소정 시간마다, 또는, 상시 측정한다. 그리고, 상기 측정 수단(6)의 결과에 기초하여, 산화막이 보다 안정되게 형성되도록 상기 취입 수단(5)으로부터 수증기를 커버(4) 내로 취입함으로써 반응 공정 영역(커버 내)의 수증기량을 조정한다. 그 결과, 보다 안정되게 산화막을 형성할 수 있다. 또한, 수증기는 강판에 직접 닿게 할 필요는 없고, 강판 진행 방향과 대략 평행으로 취입하는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 발명에 있어서의 상기 절대 습도 제어 수단이란, 산화막 형성 반응이 안정되고 확실하게 진행되도록, 반응 공정 영역의 분위기에 따라서, 절대 습도를 조정하는 기능을 갖는 것이며, 예를 들면 가습 기능을 갖는 수단, 제습 기능을 갖는 수단을 들 수 있다. 또한, 그 제어 방법으로서는, 예를 들면, 온도와 상대 습도, 또는 이슬점을 측정하고, 이 결과에 기초해, 가습이나 제습을 행하는 것이다.
또한, 상기 커버(4)란, 전술한 바와 같이, 강판의 상하면 및 양 측면을 덮고, 그리고, 강판이 관통 가능하게 되어 있으면, 크기, 재질 등은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 상기 커버(4)의 강판의 진행 방향의 단면 형상도 특별히 한정되지 않아, 원 형상이어도 직사각형이어도 좋다. 설치함에 있어서는, 예를 들면 가습 기능을 갖는 설비의 경우는, 산성 용액 접촉 장치와 세정 장치의 사이(3)에서 가장 건조하다고 생각되는 영역에 설치하는 것이 바람직하다. 반응 공정 중의 온도?상대 습도?통판 속도(passage speed of a steel sheet)에 건조 상태가 의존되기는 하지만, 통상의 조업 조건으로 행한 경우, 산성 용액 접촉 장치(1) 직후부터 14m 이내이다. 그러므로, 가습 설비는 이 위치에 설치하는 것이 바람직하다.
상기 취입 수단(5)이란, 상기 커버(4)에, 수증기 또는 건조 공기를 취입하는 것으로서, 예를 들면, 강판의 진행 방향으로 일정 구간마다 증기 배관을 설치하고, 증기 배관에 복수의 취입구를 배치할 수도 있다. 이 경우의 배관 길이나 취입구의 수 등은, 상기 커버(4)의 설비 길이에 따라 적절히 설정된다. 또한, 수증기 또는 건조 공기는 강판의 진행 방향과 대략 평행으로 취입하는 것이 바람직하다.
또한, 강판의 표리면 중 어느 한 쪽, 또는, 양쪽 면에 설치하는 것이 가능하다. 추가로, 수증기 등이 강판에 직접 닿지 않도록, 강판 표면으로부터 연직 방향으로 5㎜ 이상 떨어진 곳에 설치하는 것이 바람직하다. 설비 저면(底面)에 설치하는 것도 가능하다.
수증기 또는 건조 공기의 취출 방향은 바람직하게는 강판 진행 방향과 대략 평행으로 하고, 수증기 노즐 조건은, 상기 커버(4) 내의 확산이 충분히 행해지는 기준으로서, 증기압 0.5kgf/㎠ 이하에서 행하는 것이 바람직하다. 이러한 조건으로 행함으로써, 취출된 수증기가 상기 커버(4) 내에 충분히 확산된다.
상기 측정 수단(6)이란, 온도와 상대 습도, 또는 이슬점을 측정하는 것으로, 보다 구체적으로는, 온도계, 습도계 또는 이슬점계 등이며, 강판 표면에 대하여 연직 방향으로 500㎜ 이내의 범위에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 수증기 또는 건조 공기의 영향을 받지 않도록 취출구로부터 1m 이상 떨어뜨려 설치하는 것이 바람직하다. 추가로, 측정 수단은, 취출구와 반대측에 부착하는 것이 바람직하다.
또한, 전술한 바와 같이, 본 발명에서는 절대 습도를 제어함으로써, 도금 표면에 안정되게 산화막을 형성하는 것이며, 본 발명에 있어서, 절대 습도란, 포화 증기압×상대 습도＝대기중에 포함되는 수분량을 나타내는 것이다.
도 5에 의하면, 절대 습도가 높아지면 산화막 두께도 증가하는 것이 나타나 있다. 도 5에 의하면, 절대 습도가 동일하면 라인 속도(반응 시간)에 영향을 받기 때문에, 라인 속도를 고려에 넣으면, 예를 들면, 필요 막두께를 확보하는 데에는 2000 질량ppm 이상의 절대 습도가 필요하게 되는 것을 알 수 있다. 그 때문에, 강판 표층의 산성 용액의 건조를 방지하여 필요 막두께 이상의 산화막 두께를 확보하기 위해서는, 상기 도 4에 있어서의 커버(4)와 취입 수단(5) 및 측정 수단(6)을 이용하여 수증기량을 2000 질량ppm 이상(이슬점 －12.7℃ 이상)으로 유지하게 된다. 또한, 절대 습도가 너무 높아지면 산화막 두께가 너무 두꺼워져, 도장성에 악영향을 미친다. 따라서, 요구되는 도장성에 따라서 절대 습도의 상한치를 결정하면 좋다.
세정 처리
이렇게 하여 반응 공정 영역을 통과한 강판은, 세정 장치(2)에서, 표면에 잔존한 산성 용액 성분을 씻어내는 처리가 행해진다. 이 세정 처리가 불충분하면, 산성 용액 성분이 도금 표면에 잔존하여, 실제 제품으로 된 경우에 부식을 촉진할 우려가 있다. 이 때문에, 강판을 물 세정하는 대신에, 중화 처리 장치로 인도함으로써, 도금 표면에 잔존한 산성 용액 성분을 중화하는 처리를 행하는 것도 효과적이다. 중화 처리에 사용하는 용액은, 알칼리성의 용액이면 특별히 제한은 없으며, 수산화 나트륨, 인산 나트륨 등의 수용액을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 Zn계 산화물층이란, Zn을 필수로서 포함한 산화물 및/또는 수산화물 등으로 이루어지는 층을 말한다. 이러한 Zn을 필수 성분으로서 포함하는 산화물층의 평균 두께가 조압부(temper-rolled portion) 표층 및 미(未)조압부 표층에 있어서, 10nm 이상인 것이 필요하다. 산화물층의 평균 두께가 조압부 및 미조압부에 있어서, 10nm 미만으로 얇아지면 미끄럼 저항을 저하시키는 효과가 불충분해진다. 한편, Zn을 필수 성분으로서 포함하는 산화물층의 평균 두께가 조압부 및 미조압부에서 100nm를 넘으면, 프레스 성형 중에 피막이 파괴되어 미끄럼 저항이 상승하고, 또한 용접성이 저하되는 경향이 있기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 본 발명에 따른 도금 강판을 제조하는 것에 관해서는, Zn 도금욕 중에 Al이 첨가되어 있을 것이 필요하지만, Al 이외의 첨가 원소 성분은 특별히 한정되지 않는다. 즉, Al 외에 Pb, Sb, Si, Sn, Mg, Mn, Ni, Ti, Li, Cu 등이 함유 또는 첨가되어 있어도, 본 발명의 효과가 손상되는 것은 아니다.
또한, 산화 처리 등에 사용하는 처리액 중에 불순물이 포함됨으로써, S, N, Pb, Cl, Na, Mn, Ca, Mg, Ba, Sr, Si 등이 산화물층 중에 포함되어도, 본 발명의 효과가 손상되는 것은 아니다.
이상, 본 발명의 도금 강판의 제조 설비에 의하면, 조질 압연이 행해진 도금 강판 표면에, 필요한 산화막을 확실하게 형성하는 처리를 행함으로써 양호한 미끄럼성을 안정적으로 얻을 수 있게 된다.
또한, 프레스 성형시의 하중이 높아지는 경우에는, 강판 표면의 미조압부도 조압부와 아울러 금형과의 직접 접촉이 일어나는 것이 예상된다. 따라서, 용융 아연 도금 강판 표면의 조압부 및 미조압부에는, 금형과의 응착을 방지하는 경질이고 그리고 고융점인 물질이 존재하는 것이, 미끄럼성의 향상에는 중요하다. 이 점에서, 강판 표면에 산화물층을 존재시키는 것은, 산화물층이 금형과의 응착을 방지하기 때문에, 미끄럼 특성의 향상에 유효하다.
실시예
다음으로, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 용융 아연 도금 강판의 제조 설비 외의 실시 형태를 나타내는 개략 설명도이다. 또한, 도 6에 있어서, 도 4의 구성과 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여, 상세한 설명은 생략한다. 도 6에서는, 산성 용액 접촉 장치(1)와 세정 장치(2)의 사이(3)에, 반응 공정 영역의 분위기를 제어하기 위한 가습 설비(9)가 설치되어 있다. 또한, 상기 가습 설비(9) 내에는, 취입 수단(5)과, 온도와 상대 습도, 또는 이슬점을 측정하기 위한 측정 수단(6)이 형성되어 있다. 각 설비의 상세는 이하와 같다.
가습 설비(9)
산성 용액 접촉 장치(1)와 세정 장치(2)의 사이(3)에서 가장 건조하다고 생각되는 영역은, 반응 공정 중의 온도?상대 습도?통판 속도에 의존하기는 하지만, 통상의 조업 조건으로 행한 경우, 산성 용액 접촉 장치(1)의 직후부터 14m 이내이다. 그러므로 가습 설비(9)는 이 위치에 설치하는 것이 바람직하고, 도 6에서는 산성 용액 접촉 장치(1)의 직후 1m에 설치했다. 강판 진행 방향 단면 형상은 사각이며, 재질은 염화 비닐을 이용했다. 산성 용액 접촉 장치(1)에서 세정 장치(2)의 사이의 거리는 30m이다.
또한, 가습 설비(9) 내의 가습 범위는 6m 이상이 바람직하고, 도 6에서는 7m로 했다. 또한, 강판이 가습 설비(9)를 통과하는 시간은 2초로 했다.
취입 수단(5)으로서 강판 진행 방향 3m마다 증기 배관을 2개 설치하고, 1개의 증기 배관당 5개소 취출구를 배치했다.
또한, 강판의 표리면 어느 쪽이거나, 또는 양쪽에 설치하는 것이 가능하기 때문에, 도 6에서는, 강판의 이면측으로 하고, 강판 아래 표면으로부터 연직 방향으로 500mm 이상 떨어진 가습 설비(9)의 저면에 설치했다.
수증기의 취출 방향은 강판 진행 방향과 거의 평행으로 하고, 수증기 노즐 조건은, 가습 설비(9) 내의 확산이 충분히 행해지는 기준으로서, 증기압 0.5kgf/㎠ 이하로 했다.
제습 설비(10)
절대 습도를 제어하지 않는 상태에서 절대 습도가 상한치를 초과하고 있는 경우는, 도 6의 가습 설비(9) 대신에, 제습 설비(10)를 설치한다(도 7). 제습 설비(10)는, 가습 설비(9)의 수증기 취입을 대신하여, 건조 공기를 취입함으로써 제습을 행했다. 건조 공기의 절대 습도는 필요한 습도 조건에 따라서 선택하면 좋다.
취입구 위치, 조건 등은 가습 설비(9)와 동일하다.
측정 수단(6)
강판 표면에 대하여 연직 방향으로 500mm 이내의 범위에 설치하는 것이 바람직하고, 도 6 및 도 7에서는 강판 윗 표면에 대하여 연직 방향으로 300mm 위치에 설치했다. 또한, 수증기 또는 건조 공기의 영향을 받지 않도록 취출구로부터 1m 이상 떨어뜨려 설치했다. 추가로, 취출구와 반대측에 부착하는 것이 바람직하고, 도 6 및 도 7에서는 취출구와 반대측인 판 표면 근방에 측정 수단을 부착했다. 또한, 도 6에서는 측정 수단에 의해 이슬점의 측정을 행했다.
상기 도 6 또는 도 7의 용융 아연 도금의 제조 설비를 이용하여, 용융 아연 도금 강판을 제조했다.
우선, 판두께 0.8㎜의 냉연 강판상에, 상법(常法)에 의해 합금화 용융 아연 도금 피막을 형성하고, 추가로 조질 압연을 행했다. 그 후, 50℃, pH 2.0의 황산 산성 용액을 채운 산성 용액 접촉 장치(1)로 인도하여 산성 용액에 침지한 도금 강판(S)은, 영역(3)상을 진행함으로써 도금 강판(S)을 13초간 대기에 접촉시키고, 세정 장치(2)로 물 세정한 후 건조 장치(도시하지 않음)로 수분을 제거함으로써, 도금 표면에 산화막을 형성한 용융 아연 도금 강판이 얻어졌다. 최종적으로는, 간이 방청유(anticorrosive oil)를 도포하고 코일 형상으로 권취하여 제품으로 했다.
또한, 라인 속도는 100mpm으로 했다. 또한, 가습 설비(9) 또는 제습 설비(10) 내를 도금 강판(S)이 통과시에, 측정 수단(6)에 의해, 가습 설비(9) 또는 제습 설비(10) 내의 이슬점을 측정하고, 이 결과에 기초하여, 취입 수단(5)에 의해, 가습 설비(9) 또는 제습 설비(10) 내의 이슬점이 －12.7℃ 이상이고 산화막 두께 상한치로부터 설정한 이슬점 상한치 이하가 되도록, 수증기 또는 건조 공기를 취입했다.
이상에 의해 얻어진 용융 아연 도금 강판에 대해서, 이하의 방법으로, 도금 표층의 조압부 및 미조압부의 산화물층의 막두께를 측정했다. 그 결과, 조압부 및 미조압부에 있어서 미끄럼성을 향상시키는 데에 충분한 산화막이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
산화막 두께의 측정
오제이 전자 분광(Auger electron spectroscopy; AES)에 의해 도금 표층의 조압부 및 미조압부에 대해서 각 원소의 함유율(at.％)을 측정하고, 이어서 소정의 깊이까지 Ar 스퍼터링한 후, AES에 의해 도금 피막 중의 각 원소의 함유율의 측정을 행하고, 이것을 반복함으로써, 깊이 방향의 각 원소의 조성 분포를 측정했다. 산화물, 수산화물에 기인하는 0의 함유율이, 최대치보다 깊은 위치에서, 최대치와 일정치와의 합의 1/2이 되는 두께를 산화물의 두께로 하고, 조압부 및 미조압부에 대하여 각각 2개소씩 산화물의 두께를 측정하고, 이들의 평균치를 각각 조압부 및 미조압부의 산화물의 두께로 했다. 또한, 예비 처리로서 30초의 Ar 스퍼터링을 행하여, 공시재(sample) 표면의 컨태미네이션 레이어(contamination layer)를 제거했다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 용융 아연 도금의 제조 설비에 의하면, 강판 표면의 외관을 손상시키지 않고, 도금 강판 표면에 필요한 산화막을 확실하게 형성할 수 있다. 그리고, 예를 들면, 수증기를 직접 분무하는 일 없이, 반응 공정 중의 수증기량을 2000 질량ppm 이상으로 조정할 수 있는 등, 실용화에 용이한 설비가 된다.
또한, 이상으로부터, 본 발명의 용융 아연 도금의 제조 설비를 이용함으로써, 프레스 성형시의 미끄럼 특성이 우수한 합금화 용융 아연 도금 강판을 공업적 규모로 안정되게 제조하는 것이 가능해져, 공업적으로 큰 효과를 가져오는 발명이라고 할 수 있다.
용융 아연 도금 강판의 제조 설비에 의하면, 강판 표면의 외관을 손상시키지 않고 필요한 산화막을 안정되게 형성할 수 있는 점에서, 자동차 차체 용도를 중심으로 광범위한 분야에서 적용될 수 있다.

Claims (2)

  1. 용융 아연 도금 장치와, 조질 압연기(temper rolling mill)와, 산성 용액 접촉 장치와, 세정 장치가 연이어 설치되어 이루어지는 용융 아연 도금 강판의 제조 설비로서, 상기 산성 용액 접촉 장치와 상기 세정 장치는 간격을 두고 배치되고, 또한, 상기 산성 용액 접촉 장치에서 상기 세정 장치까지의 사이에는 절대 습도를 제어하는 수단이 설치되어 있고,
    상기 절대 습도를 제어하는 수단은, 강판의 상하면 및 양 측면을 덮고, 그리고, 강판이 관통 가능한 커버와, 상기 커버 내에, 수증기 또는 건조 공기를 강판의 진행 방향과 평행으로 취입(blowing)하는 취입 수단과, 온도와 상대 습도, 또는 이슬점을 측정하는 측정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판의 제조 설비.
  2. 용융 아연 도금 장치와, 합금화 가열로와, 냉각 장치와, 조질 압연기와, 산성 용액 접촉 장치와, 세정 장치가 연이어 설치되어 이루어지는 용융 아연 도금 강판의 제조 설비로서, 상기 산성 용액 접촉 장치와 상기 세정 장치는 간격을 두고 배치되고, 또한, 상기 산성 용액 접촉 장치에서 상기 세정 장치까지의 사이에는 절대 습도를 제어하는 수단이 설치되어 있고,
    상기 절대 습도를 제어하는 수단은, 강판의 상하면 및 양 측면을 덮고, 그리고, 강판이 관통 가능한 커버와, 상기 커버 내에, 수증기 또는 건조 공기를 강판의 진행 방향과 평행으로 취입하는 취입 수단과, 온도와 상대 습도, 또는 이슬점을 측정하는 측정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판의 제조 설비.
KR1020127029746A 2007-10-31 2008-10-30 용융 아연 도금 강판의 제조 설비 KR20120135436A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007282805A JP5211642B2 (ja) 2007-10-31 2007-10-31 溶融亜鉛めっき鋼板の製造設備及び溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPJP-P-2007-282805 2007-10-31
PCT/JP2008/070246 WO2009057819A1 (ja) 2007-10-31 2008-10-30 溶融亜鉛めっき鋼板の製造設備

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107008699A Division KR101237318B1 (ko) 2007-10-31 2008-10-30 용융 아연 도금 강판의 제조 설비

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120135436A true KR20120135436A (ko) 2012-12-13

Family

ID=40591192

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107008699A KR101237318B1 (ko) 2007-10-31 2008-10-30 용융 아연 도금 강판의 제조 설비
KR1020127029746A KR20120135436A (ko) 2007-10-31 2008-10-30 용융 아연 도금 강판의 제조 설비

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107008699A KR101237318B1 (ko) 2007-10-31 2008-10-30 용융 아연 도금 강판의 제조 설비

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9222146B2 (ko)
EP (1) EP2204464B1 (ko)
JP (1) JP5211642B2 (ko)
KR (2) KR101237318B1 (ko)
CN (1) CN101842510A (ko)
CA (1) CA2701060C (ko)
TW (1) TWI449805B (ko)
WO (1) WO2009057819A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5365760B1 (ja) * 2012-04-06 2013-12-11 Ｊｆｅスチール株式会社 連続式溶融亜鉛めっき設備
JP5962168B2 (ja) * 2012-04-20 2016-08-03 Ｊｆｅスチール株式会社 外観性に優れた高潤滑溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP5335159B1 (ja) * 2012-04-25 2013-11-06 日新製鋼株式会社 黒色めっき鋼板の製造方法および黒色めっき鋼板の成形体の製造方法
JP6137089B2 (ja) * 2014-09-02 2017-05-31 Ｊｆｅスチール株式会社 冷延鋼板の製造方法および冷延鋼板の製造設備
MX370774B (es) * 2014-10-17 2020-01-03 Jfe Steel Corp Lámina de acero galvanizada de alta resistencia.
JP6269547B2 (ja) * 2015-03-23 2018-01-31 Ｊｆｅスチール株式会社 連続溶融亜鉛めっき装置及び溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
CN105861970B (zh) * 2016-05-30 2018-08-03 浙江慧钢技术发展有限公司 一种高效的热浸镀锌生产线
CN111676434A (zh) * 2020-06-09 2020-09-18 首钢集团有限公司 一种耐黑变锌铝镁镀层钢板及其制备方法
KR20230090142A (ko) * 2021-12-14 2023-06-21 주식회사 엘지에너지솔루션 절대 습도 산출 장치 및 그것의 동작 방법

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2656284A (en) * 1949-09-07 1953-10-20 Ohio Commw Eng Co Method of plating rolled sheet metal
US3857362A (en) * 1972-05-23 1974-12-31 D Brooks Metal powder coating apparatus
JPH01108358A (ja) * 1987-10-21 1989-04-25 Nippon Steel Corp 溶融合金化亜鉛メッキ鋼板のメッキ層表面酸化物生成方法
JPH02190460A (ja) * 1989-01-18 1990-07-26 Nippon Steel Corp スポット溶接性に優れた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPH0681166A (ja) * 1991-10-14 1994-03-22 Toyota Motor Corp 鉄鋼材の表面処理方法
JPH1043652A (ja) * 1996-08-07 1998-02-17 Fuji Xerox Co Ltd 浸漬塗布方法および浸漬塗布装置
JP3397150B2 (ja) * 1998-11-25 2003-04-14 住友金属工業株式会社 溶融亜鉛系めっき鋼板
CA2380891C (en) * 1999-10-07 2007-09-25 Bethlehem Steel Corporation A coating composition for steel product, a coated steel product, and a steel product coating method
US7238430B2 (en) * 1999-10-07 2007-07-03 Isg Technologies Inc. Composition for controlling spangle size, a coated steel product, and a coating method
US6428851B1 (en) * 2000-03-01 2002-08-06 Bethlehem Steel Corporation Method for continuous thermal deposition of a coating on a substrate
JP2001355078A (ja) * 2000-04-11 2001-12-25 Toshiba Tec Corp ニッケルメッキ方法及びその装置並びに被メッキ物
AU2001286971A1 (en) * 2000-09-01 2002-03-13 Bethlehem Steel Corporation Process for applying a coating to a continuous steel sheet and a coated steel sheet product therefrom
JP3608519B2 (ja) * 2001-03-05 2005-01-12 Ｊｆｅスチール株式会社 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および合金化溶融亜鉛めっき鋼板
JP2003137512A (ja) * 2001-11-02 2003-05-14 Rigaku Corp 金属酸化物の製造方法，半導体装置及び金属酸化物製造装置
JP3807341B2 (ja) 2002-04-18 2006-08-09 Ｊｆｅスチール株式会社 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
KR100704692B1 (ko) * 2002-09-13 2007-04-10 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 용융도금 금속대의 제조방법 및 제조장치
DE10255994A1 (de) * 2002-11-30 2004-06-09 Sms Demag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Schmelztauchbeschichtung eines Metallstranges
FR2876710B1 (fr) * 2004-10-19 2014-12-26 Kappa Thermline Procede et dispositif de limitation de la vibration de bandes d'acier ou d'aluminium dans des zones de refroidissement par soufflage de gaz ou d'air
JP2007010267A (ja) 2005-07-01 2007-01-18 Daikin Ind Ltd 空気調和装置
JP4650128B2 (ja) * 2005-07-06 2011-03-16 Ｊｆｅスチール株式会社 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および合金化溶融亜鉛めっき鋼板
JP4692120B2 (ja) * 2005-07-19 2011-06-01 Ｊｆｅスチール株式会社 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
US8025835B2 (en) * 2007-07-31 2011-09-27 ArcelorMittal Investigación y Desarrollo, S.L. Furnace configured for use in both the galvannealing and galvanizing of a metal strip
JP5365760B1 (ja) * 2012-04-06 2013-12-11 Ｊｆｅスチール株式会社 連続式溶融亜鉛めっき設備

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009057819A1 (ja) 2009-05-07
CA2701060C (en) 2012-09-11
KR101237318B1 (ko) 2013-02-28
TWI449805B (zh) 2014-08-21
EP2204464A1 (en) 2010-07-07
CA2701060A1 (en) 2009-05-07
EP2204464A4 (en) 2010-10-27
US20100212590A1 (en) 2010-08-26
EP2204464B1 (en) 2013-10-30
US9222146B2 (en) 2015-12-29
CN101842510A (zh) 2010-09-22
KR20100057908A (ko) 2010-06-01
JP5211642B2 (ja) 2013-06-12
TW200932949A (en) 2009-08-01
JP2009108377A (ja) 2009-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101237318B1 (ko) 용융 아연 도금 강판의 제조 설비
US20180312938A1 (en) Method and apparatus for continuous thermal treatment of a steel strip
JP2015083721A (ja) 外観が改善された被覆金属ストリップを製造する方法
JP3608519B2 (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および合金化溶融亜鉛めっき鋼板
US8268095B2 (en) Method of manufacturing hot dip galvannealed steel sheet and hot dip galvannealed steel sheet
EP2835432B1 (en) Continuous hot-dip zinc plating facility
CN110004389A (zh) 一种抗黑变锌铝镁镀层钢及其制备方法
KR100603427B1 (ko) 합금화 용융아연도금강판
CN111962001A (zh) 一种冷轧厚锌层热镀纯锌钢带生产及表面质量控制方法
CN105177573A (zh) 钢带连续热镀锌与镀锌镁合金的联合机组及其生产方法
TWI516638B (zh) Galvanized steel sheet and manufacturing method thereof
CA2745332C (en) Galvanized steel sheet and method for producing the same
CN113802079A (zh) 一种生产高表面质量镀铝硅钢带的方法
US11155911B2 (en) Metal-coated steel strip
US20110236677A1 (en) Galvanized steel sheet and method for producing the same
Fang et al. Galvanealed coating evolution for hot forming steel
CN115216607B (zh) 一种热镀锌铁合金外板合金化斑迹缺陷的控制方法
JP2006183147A (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造設備
CN116949384A (zh) 一种超薄规格厚锌层热镀锌板边厚缺陷的闭环控制方法
JP2003231959A (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造設備
KR20030049338A (ko) 용융아연 도금강판의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application