KR20150073021A - Alloy plated steel sheet for hot press forming having excellent anti-corrosion and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열간 프레스 성형(Hot Press Forming, HPF)용 합금도금강판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 우수한 내식성을 확보할 수 있는 합금도금강판과 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an alloy plated steel sheet for hot press forming (HPF), and more particularly, to an alloy plated steel sheet capable of securing excellent corrosion resistance and a method of manufacturing the same.
열간 프레스 성형(Hot Press Forming, HPF) 기술은 성형이 복잡한 고강도 부재를 제조하는 방법으로, 자동차용 부품 등의 제조에 많이 이용되고 있다. 상기 HPF 기술은 열간 소입성이 큰 강재를 오스테나이트 변태점 이상의 온도로 가열하여, 성형 가공함으로써 복잡한 형상의 제조가 가능하고, 동시에 1300MPa급 이상의 강도를 확보할 수 있다.
Hot Press Forming (HPF) technology is a method for manufacturing a high-strength member having complicated molding and is widely used for manufacturing automotive parts and the like. The HPF technique is capable of producing a complicated shape by heating a steel material having a high hot-melting ability at a temperature not lower than the austenite transformation point, and at the same time, securing a strength of 1300 MPa or higher.
통상적으로, HPF 기술은 900℃ 전후의 온도로 강재를 가열한 후, 금형(mold)에서 프레스 성형하는 기술로서, 성형 및 소입 열처리가 동시에 이루어진다. HPF 기술에는 소입 강도가 높은 성분을 갖는 강재가 사용되며, 상기 강재는 탄소(C) 및 망간(Mn) 등의 함량이 높은 특징을 갖는다.
Typically, the HPF technology is a technique of press-molding a steel material at a temperature of around 900 占 폚, and then molding and quenching heat treatment are simultaneously performed. The HPF technology uses a steel material having a high quenching strength, and the steel material has a high content of carbon (C) and manganese (Mn).
상기 강재에 HPF 기술을 적용할 때, 고온 가열 공정에서 발생하는 표면 스케일이 발생하여 이를 제거해야 하는 문제가 있다. 또한 고온 가열 공정 후 제품상태의 소지철을 외부환경으로부터 보호하고 내식성의 향상을 위해 강판에 도금을 행한 HPF 강판이 개발되었다. 초기 알루미늄 도금이 먼저 도입되었고, 뒤이어 아연 도금강판이 연구되었다. 이렇게 도금이 적용된 열간 프레스 성형품은 고강도 특성을 가지며, 복잡한 형상으로의 성형이 가능하고, 일부 내식성을 갖는 특성이 있으므로, 자동차용 부품으로 각광받고 있다.
When the HPF technique is applied to the steel material, there is a problem that a surface scale generated in a high-temperature heating process occurs and must be removed. In addition, after the high temperature heating process, the HPF steel sheet which has been plated on the steel sheet in order to protect the product iron from the external environment and improve the corrosion resistance has been developed. Initial aluminum plating was first introduced, followed by galvanized steel. The hot press molded product to which the plating is applied has high strength, is capable of forming into a complicated shape, and has some corrosion resistance.
그러나, Al 도금 강판의 경우, 고온에서 안정한 Al의 특성으로 인하여 고온 가열 후에도 Fe와 Al의 합금상이 형성되어 도금층의 나내식성이 우수한 반면에, Al의 특성상 희생방식성이 없다는 단점이 있다. 이를 위해서, Zn 도금 강판이 적용되고 있으나, Zn는 그 융점이 약 450℃ 정도로, HPF강재가 오스테나이트로 변태하기 위한 온도로 도달하는 시간동안 고온 가열 중에 노출되어 액화된 아연 도금층이 기화되어 아연의 일부가 감소되고, 소지강판의 Fe 확산에 의해 도금층이 알파 페라이트(α-ferrite)로 변하여 희생방식성이 현저희 감소하는 문제점을 지닌다.
However, in the case of an Al-coated steel sheet, an alloy phase of Fe and Al is formed even after high-temperature heating owing to the characteristics of Al which is stable at a high temperature, and the corrosion resistance of the plating layer is excellent. For this purpose, Zn-coated steel sheet is applied, but Zn is exposed at high temperature heating for a time when the melting point of the ZnF is about 450 ° C and the temperature of the HPF steel reaches a temperature for transformation into austenite, and the liquefied zinc- And the plated layer is changed to alpha ferrite (Fe-ferrite) due to diffusion of Fe in the base steel sheet, and the sacrificial corrosion resistance is reduced.
이에, 최근에는 내식성을 향상시키기 위해, 도금층에 Zn 이외에 Mg와 Al을 첨가한 합금도금강판이 연구되고 있다. 이러한 Zn-Al-Mg계 합금도금강판에 대해서는 특허문헌 1에서 먼저 제안이 되었고, 이후 특허문헌 2 등이 제안되었다. 이들 특허들은 도금층 중 알루미늄과 마그네슘의 합계 함량이 9~14중량%를 가지며, 내식성이 우수하여 건재용으로 적합한 품질 특성을 나낸다. Recently, in order to improve the corrosion resistance, alloy coated steel sheets in which Mg and Al are added in addition to Zn in the plating layer have been studied. Such a Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet has been proposed first in Patent Document 1, and Patent Document 2 and others have been proposed thereafter. These patents have a total content of aluminum and magnesium in the plating layer of 9 to 14% by weight, and are excellent in corrosion resistance, and exhibit suitable quality characteristics for the construction material.
그러나, 도금층의 Al, Mg 등 합금성분이 높아 표면 품질이 저하되어 자동차용으로 사용이 곤란한 단점이 있다. 또한 이러한 특허에서 제안한 방법은 도금층에 열처리가 가해지기 전 3원계 원소가 가지는 방식 효과와 그 부식생성물에 의한 고내식성에 대해 기술할 뿐, HPF공정에 필수적인 고온 공정 후에 원래의 도금층과는 완전히 변화된 도금층에 대한 내식성에 대해서는 그 효과를 기대할 수 없다. 또한, 고온 가열 후 합금화에 의해 변화된 도금층의 조직형태와 기화 등으로 인하여 원소비율이 변화하여 생기는 내식성 차이에 대해서 언급이 되지 않고 있다. 3원계 도금원소중 고온에서 발생하는 산화물에 의해 변화된 내식성 효과에 대해서도 알 수 없다.
However, since the alloying elements such as Al and Mg of the plated layer are high, the surface quality is deteriorated and it is difficult to use for the automobile. In addition, the method proposed in this patent only describes the effect of the ternary element before the heat treatment is applied to the plating layer and the high corrosion resistance caused by the corrosion product, and after the high temperature process necessary for the HPF process, It can not be expected to have the effect of corrosion resistance. Further, there is no mention of the difference in corrosion resistance caused by the change of the element ratio due to the morphology and vaporization of the plating layer changed by alloying after high temperature heating. It is not known about the corrosion resistance effect which is changed by the oxides generated at high temperature among the ternary elements.
즉, HPF 공정에서 필수적인 고온 가열 공정으로 인하여 단순한 Zn-Al-Mg계 단순 3원계 조성만으로는 여러 문제점이 나타나고 있다. 가열도중 높은 산화성을 지닌 Mg는 표면으로 많이 이동하여 치밀하지 못한 마그네슘 산화물을 형성하여 용융 아연의 증발을 억제하지 못하고 마그네슘 첨가로 인한 효과보다도 아연의 소실에 의해 내식성 감소가 더 크며, 마그네슘 그 자체로 표면에 두꺼운 산화물을 형성해 금형과의 압착 및 마찰에 의한 가공성에 문제를 유발하고 있다.
In other words, due to the high-temperature heating process, which is essential in the HPF process, a simple Zn-Al-Mg simple ternary system composition presents various problems. During the heating, Mg having high oxidizing property moves to the surface to form undesirable magnesium oxide, thereby preventing the evaporation of molten zinc. The effect of magnesium addition is greater than that of magnesium, And a thick oxide is formed on the surface to cause problems in workability due to compression and friction with the mold.
따라서, HPF 공정에서 필요한 도금 강판은 고온 가열시에 표면에서는 얇고 치밀한 산화막이 형성되어 아연의 기화를 막아 아연의 희생방식성을 최대한 확보하며, 미량 도금 원소들이 도금층내에 적절히 분포되어 나내식성을 유지하면서, 소지철과의 계면에서는 소지철에서의 Fe 합금을 저해하여 고온 열처리 후에도 도금층의 내식성을 보장할 수 있는 방법이 필요하다.
Therefore, the plated steel sheet required for the HPF process has a thin and dense oxide film formed on the surface at high temperature to prevent vaporization of zinc to maximize the sacrificial corrosion resistance of zinc, and the trace elements are appropriately distributed in the plating layer, , A method is required to prevent corrosion of the Fe alloy in the base steel at the interface with the base steel and to ensure the corrosion resistance of the plated layer even after the high temperature heat treatment.
본 발명의 일측면은 도금층의 성분을 조절함으로써, 열간 프레스 성형시 아연의 휘발을 억제하여, 내식성을 향상시킬 수 있는 합금도금강판과 이를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
One aspect of the present invention is to provide an alloy-coated steel sheet capable of suppressing the volatilization of zinc during hot press forming and improving corrosion resistance by controlling the components of the plating layer, and a method of manufacturing the same.
본 발명의 일태양은 소지강판 및 상기 소지강판 상에 형성된 합금도금층을 포함하고,One aspect of the present invention includes a base steel sheet and an alloy plating layer formed on the base steel sheet,
상기 합금도금층은 중량%로, Al: 2.0~10.0%, Mg: 0.5~5.0%, Be: 0.0005~0.02%, 나머지는 Zn 및 불가피한 불순물을 포함하는 열간 프레스 성형용 합금도금강판을 제공한다.
Wherein the alloy plating layer contains 2.0 to 10.0% of Al, 0.5 to 5.0% of Mg, 0.0005 to 0.02% of Be, and the balance of Zn and unavoidable impurities, in terms of% by weight, of the alloy-plated steel sheet for hot press forming.
본 발명의 또다른 일태양은 소지강판을 준비하는 단계; According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a steel sheet,
상기 소지강판은 중량%로, Al: 2.0~10.0%, Mg: 0.5~5.0%, Be: 0.0005~0.02%, 나머지는 Zn 및 불가피한 불순물을 포함하는 합금도금욕에 침지하여 도금을 행하는 단계; 및 Wherein the base steel sheet comprises a metal alloy having a composition of 2.0 to 10.0% Al, 0.5 to 5.0% of Mg, 0.0005 to 0.02% of Be, and the balance of Zn and unavoidable impurities; And
상기 도금 후 가스 와이핑 처리하고 냉각하는 단계를 포함하는 열간 프레스 성형용 합금도금강판의 제조방법을 제공한다.
And after the plating, wiping with gas and cooling the steel plate.
본 발명에 의하면, 도금층의 성분을 조절함으로서, 열간 프레스 성형을 위한 가열시, 강판 소지의 Fe가 도금층으로 확산되는 것을 억제하여, 도금층의 Zn 함량을 높여 고내식성을 확보할 수 있는 합금도금강판을 제공할 수 있다. 또한, 도금층 표면에 치밀하고 얇은 산화막을 형성하여 아연의 기화를 억제하는 동시에 표면의 조도를 향상시켜 가공성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
According to the present invention, by controlling the components of the plating layer, it is possible to suppress the diffusion of Fe into the plating layer during heating for hot press forming, and to improve the Zn content of the plating layer to secure high corrosion resistance, . Further, there is an advantage that a dense and thin oxide film is formed on the surface of the plating layer to suppress vaporization of zinc and improve the surface roughness, thereby improving workability.
도 1은 본 발명 실시예 중 비교예 1의 열처리 후 표면 관찰 사진이다.
도 2는 본 발명 실시예 중 발명예 1의 열처리 후 표면 관찰 사진이다.
도 3은 본 발명 실시예 중 발명예 2의 열처리 후 표면 관찰 사진이다.
도 4의 (a) 내지 (c)는 각각 비교예 1, 발명예 1 및 2의 도금층 단면 EPMA 사진이다.
도 5는 (a) 내지 (c)는 각각 비교예 1, 발명예 1 및 2의 표면을 관찰한 사진이다. Fig. 1 is a photograph of the surface of Comparative Example 1 of the present invention after heat treatment. Fig.
Fig. 2 is a photograph of the surface observation of the inventive example 1 after heat treatment.
Fig. 3 is a photograph of the surface of the surface of the second embodiment of the present invention after the heat treatment. Fig.
4 (a) to 4 (c) are EPMA photographs of the plating layer of Comparative Example 1, Inventive Examples 1 and 2, respectively.
5 (a) to 5 (c) are photographs showing the surface of Comparative Example 1, Inventive Examples 1 and 2, respectively.
본 발명의 발명자들은 Zn-Al-Mg의 3원계 합금도금강판은 그 함량에 따라 다양한 상(phase)들이 존재하며, 일예로 2.5Al-3.0Mg-Zn계 합금도금강판의 Zn 단상 일부와 3원계 원소들의 공정상이 혼합되어 있다. 이러한 합금도금강판에 대해 HPF 적용을 위해 고온 가열하게 되면, 일부 상분리가 일어나면서 마그네슘은 상부로 이동하며, 소지철과의 계면에서는 Fe가 도금층내로 확산하고, 그 결과 아연의 기화가 억제되지 않아 내식성이 저하되는 문제를 발견하였다.
The inventors of the present invention have found that a Zn-Al-Mg ternary alloy-plated steel sheet has various phases depending on the content thereof. For example, the Zn-Al-Mg alloy coated steel sheet has a Zn single phase portion of 2.5Al- The process phases of the elements are mixed. When high temperature heating is applied to such an alloy coated steel sheet, magnesium is moved to the upper part due to some phase separation, and Fe diffuses into the plating layer at the interface with the base steel. As a result, vaporization of zinc is not suppressed, And the like.
이에 내식성을 확보하기 위해서는 열간 프레스 성형용 합금도금강판의 소지강판이 페라이트에서 오스테나이트로 변태하는 동안 도금층 표면에 얇고 치밀한 산화막이 형성되어 아연의 기화를 억제하고 소지철과의 계면에서 Fe의 확산을 억제하여 도금층의 아연 함량을 높이는 것이 필요하다는 것을 인지하고, 본 발명에 이르게 되었다.
In order to secure the corrosion resistance, a thin and dense oxide film is formed on the surface of the plated layer during the transformation from the ferrite to the austenite, so that the vaporization of zinc is suppressed and the diffusion of Fe at the interface with the ferro- And it is necessary to increase the zinc content of the plated layer, leading to the present invention.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 먼저, 본 발명의 합금도금강판에 대해 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, the alloy-plated steel sheet of the present invention will be described in detail.
본 발명의 합금도금강판은 소지강판 및 상기 소지강판 상에 형성된 합금도금층을 포함하고, 상기 합금도금층은 중량%로, Al: 2.0~10.0%, Mg: 1.0~5.0%, Be: 0.0005~0.02%, 나머지는 Zn 및 불가피한 불순물을 포함한다.
The alloy plated steel sheet of the present invention comprises a base steel sheet and an alloy plating layer formed on the base steel sheet, wherein the alloy plating layer contains 2.0 to 10.0% of Al, 1.0 to 5.0% of Al, 0.0005 to 0.02% of Be, , And the remainder Zn and unavoidable impurities.
상기 소지강판은 열간 프레스 성형 기술이 적용될 수 있는 강재이면 충분하고, 본 발명에서는 그 종류를 특별히 제한하지는 않는다. 일예로는, 탄소(C): 0.10~0.30 wt%, 망간(Mn): 0.5~4.0wt%를 포함하고, Si, B 등의 합금원소를 추가적으로 함유하며, 열간 프레스 성형 후 인장강도가 1300MPa 이상인 물성을 확보할 수 있는 강재가 사용될 수 있다.
The base steel sheet may be a steel material to which the hot press forming technique can be applied, and the type of the base steel sheet is not particularly limited in the present invention. For example, it includes 0.10 to 0.30 wt% of carbon (C) and 0.5 to 4.0 wt% of manganese (Mn), and additionally contains alloying elements such as Si and B, and has tensile strength of 1300 MPa or more A steel material capable of ensuring physical properties can be used.
상기 Al 함량은 2.0~10.0 중량%인 것이 바람직하다. 상기 Al은 도금욕에 포함되어 있는 경우에는 도금욕의 유동성을 좋게 하고, 드로스 발생을 줄여 도금 작업성을 향상시키며, 도금 후에는 소지철과 도금층의 계면에 농화되어 억제층이라 불리우는 Fe2Al5층을 형성하여 소지철과 도금층의 밀착력을 향상시킨다. 이러한 억제층은 소지철에서 도금층으로의 Fe의 과도한 확산을 막아 내식성을 향상시키는 역할을 한다. 또한, 도금층에 포함된 Al은 도금층에 균일하게 분포되어 표면에 치밀한 산화알루미늄층을 형성하여 도금층의 나내식성을 향상시켜 전체적인 도금층의 내식성을 향상시키는 중요한 역할을 한다. 이를 위해서는 Al의 함량은 도금욕 및 도금층에 2 중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. The Al content is preferably 2.0 to 10.0% by weight. When Al is contained in the plating bath, the flowability of the plating bath is improved and the generation of dross is reduced to improve the plating workability. After plating, the Al is concentrated in the interface between the base steel and the plating layer to form Fe 2 Al 5 layers are formed to improve the adhesion between the substrate iron and the plating layer. These inhibiting layers prevent the excessive diffusion of Fe from the base iron to the plating layer and improve the corrosion resistance. In addition, the Al contained in the plating layer is uniformly distributed in the plating layer to form a dense aluminum oxide layer on the surface, thereby improving the corrosion resistance of the plating layer, thereby improving the corrosion resistance of the entire plating layer. For this purpose, it is preferable that the content of Al is 2 wt% or more in the plating bath and the plating layer.
그러나, 그 함량이 10 중량%를 초과하는 경우에는 아연 도금층이 가지고 있는 희생방식성을 현저히 떨어뜨리게 된다. 희생방식성이 떨어진 도금층은 도금층 자체의 크랙이나 외부요인에 의해 생긴 결함에 의한 크랙에 의해 소지철이 노출되게 되면, 그곳에 부식현상이 집중되어 소지철 부식이 심화되어 충분한 내식성을 확보하기 어렵다.
However, when the content exceeds 10% by weight, the sacrificial corrosion resistance of the zinc plated layer is significantly lowered. If the plated layer with reduced sacrificial properties is exposed to the cracks due to cracks caused by the plating layer itself or external factors, the corrosion of the plated layer is concentrated there, so that the corrosion of the plated iron is intensified and it is difficult to secure sufficient corrosion resistance.
상기 Mg의 함량은 0.5~5.0 중량%인 것인 바람직하다. Mg는 도금층의 희생방식성에 도움을 주는 원소로서, 0.5 중량% 미만에서는 희생방식성에 영향을 미치지 못하며, 5 중량%를 초과하게 되면, HPF 가공을 위해 가열을 할 경우 표면으로 이동한 마그네슘이 두꺼운 산화물을 형성하게 된다. 이렇게 형성된 마그네슘 산화물은 두께는 두껍더라도 치밀하지 못해 액체 아연의 기화를 억제하지 못한다. 따라서, HPF 가공을 위한 가열 도중 아연의 감소를 야기하여 도금층의 내식성을 저해할 수 있다. 게다가 상기 마그네슘 산화물은 금형에 압착되어 HPF 가공성을 저해하게 된다. 따라서, 상기 Mg의 함량은 0.5~5.0 중량%인 것이 바람직하다.
The content of Mg is preferably 0.5 to 5.0% by weight. Mg is an element which helps sacrificial corrosion resistance of the plating layer. If it is less than 0.5% by weight, it does not affect sacrificial corrosion resistance. If it exceeds 5% by weight, when magnesium is heated for HPF processing, . The magnesium oxide thus formed is not dense even if it is thick, and does not inhibit vaporization of liquid zinc. Therefore, zinc is reduced during heating for HPF processing, and corrosion resistance of the plating layer can be inhibited. In addition, the magnesium oxide is pressed onto the mold, thereby deteriorating the HPF processability. Therefore, the content of Mg is preferably 0.5 to 5.0% by weight.
상기 Be의 함량은 0.0005~0.02 중량%(5~200ppm)인 것이 바람직하다. 상기 Be는 본 발명에서 매우 중요한 성분으로서, HPF 공정을 위한 고온 가열중에 표면 산화물 형성 거동을 조절하는 역할을 한다. Be은 도금층에 미량으로 함유된 원소로서, 도금욕에서도 10~200ppm의 농도로 포함되어 있는 것이 바람직하다. 상기 Be가 포함된 Zn-Al-Mg 3원계 도금층의 경우 열처리 전에는 Be가 포함되어 있지 않은 3원계 도금층과 큰 차이를 보이지 않는다.
The content of Be is preferably 0.0005 to 0.02 wt% (5 to 200 ppm). The Be is a very important component in the present invention and serves to control the surface oxide formation behavior during high temperature heating for the HPF process. Be is an element contained in a small amount in the plating layer and is preferably contained in the plating bath in a concentration of 10 to 200 ppm. In the case of the Zn-Al-Mg ternary plated layer containing Be, there is not much difference from the ternary plated layer not including Be before the heat treatment.
그러나, HPF 성형을 위한 가열을 하게 되면, 상기 Be는 도금층 상부와 소지철 계면에 농화되게 된다. 도금층 상부에 농화된 Be는 외부의 산소와 반응하여 치밀하고 얇은 산화피막을 형성하게 된다. 이와 같은 산화피막은 BeO와 같은 Be 산화물을 포함하고, 이러한 Be 산화물은 hexagonal wurtzite structure를 가지는 투명한 물질로 녹는점이 2500℃ 이상으로 고온에서 안정하여 도금층 상부에서 아연의 기화를 억제하여 도금층의 내열성을 확보하고 아연 함유량을 유지하여 내식성을 향상시킨다.
However, when heating is performed for HPF molding, the Be is concentrated in the upper portion of the plating layer and the Fe-Fe interface. Be enriched in the upper part of the plating layer reacts with external oxygen to form dense and thin oxide film. Such an oxide film includes a Be oxide such as BeO, and the Be oxide is a transparent material having a hexagonal wurtzite structure, and its melting point is stable at a high temperature of 2500 ° C or higher, thereby suppressing vaporization of zinc from the upper part of the plating layer to secure heat resistance of the plating layer And the zinc content is maintained to improve the corrosion resistance.
또한, 소지철 계면에 형성된 Be 산화물은 소지철에서의 Fe 확산을 억제하여 도금층의 내식성을 향상시킨다.
In addition, the Be oxide formed on the substrate iron interface suppresses diffusion of Fe in the substrate iron to improve the corrosion resistance of the plating layer.
이를 위해서 상기 Be는 0.0005 중량% 이상 포함되어야 하나, 0.02 중량%를 초과하게 되면, 더 이상의 효과를 발현하기 어렵다.
For this, Be should be contained in an amount of 0.0005% by weight or more, but if it exceeds 0.02% by weight, it is difficult to exert any further effect.
이하, 본 발명의 합금도금강판의 제조방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 제조방법은 소지강판을 준비하는 단계; 상기 소지강판은 중량%로, Al: 2.0~10.0%, Mg: 0.5~5.0%, Be: 0.001~0.02%, 나머지는 Zn 및 불가피한 불순물을 포함하는 합금도금욕에 침지하여 도금을 행하는 단계; 및 상기 도금 후 가스 와이핑 처리하고 냉각하는 단계를 포함한다.
Hereinafter, a method for producing the alloy-plated steel sheet of the present invention will be described in detail. The manufacturing method of the present invention includes the steps of preparing a base steel sheet; Wherein the base steel sheet comprises a plating bath in an alloy plating bath containing Al in an amount of 2.0 to 10.0%, Mg in an amount of 0.5 to 5.0%, Be in an amount of 0.001 to 0.02%, and the balance of Zn and unavoidable impurities; And post-plating gas wiping and cooling.
본 발명에서 상기 도금 및 가스 와이핑 처리는 본 발명이 속하는 기술분야에서 행해지는 통상의 방법에 의한다. 바람직한 예로는, 상기 도금시 도금욕 온도를 430~460℃로 관리하는 것이 바람직하며, 편면의 도금부착량이 40~70g/㎡ 되도록 가스 와이핑 처리를 행하는 것이 바람직하다.
In the present invention, the plating and gas wiping treatment is performed by a conventional method performed in the technical field of the present invention. As a preferable example, it is preferable to control the temperature of the plating bath at 430 to 460 DEG C during plating, and it is preferable to perform the gas wiping treatment so that the coating amount of plating on one side is 40 to 70 g / m < 2 >.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The following examples are for the purpose of understanding the present invention and are not intended to limit the present invention.
(실시예)(Example)
중량%로, C: 0.14%, Mn: 1.56%, B: 0.0028%, Si: 0.24%, 나머지는 Fe와 불가피한 불순물을 포함하는 냉연강판을 소지강판으로 준비하여, 하기 표 1의 도금욕 조성(중량%, 나머지는 Zn 및 불가피한 불순물임)을 갖는 도금욕에 침지하여 도금을 진행하였다. 이후 가스와이핑 처리 및 냉각하여 편면 도금량이 70g/㎡의 도금층을 갖는 합금도금강판을 제조하였다.A cold-rolled steel sheet comprising 0.14% of C, 1.56% of B, 0.0028% of B, 0.24% of Si and the balance of Fe and unavoidable impurities was prepared as a steel sheet and the plating bath composition By weight, the balance being Zn and unavoidable impurities). Thereafter, the steel sheet was subjected to gas wiping and cooling to produce an alloy-plated steel sheet having a plated layer having a single-sided plating amount of 70 g / m < 2 >.
이렇게 제조된 합금도금강판에 대해, HPF 공정의 가열조건을 하기 표 1과 같이 시행한 수, 도금층에 대한 평가를 진행하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다. 상기 내식성은 ISO 9227 규격에 따른 염수분무실험(salt spray test, SST))으로 수행하였다. 이는 50일간 염수에 침지한 후, 부식생성물을 제거하고 부식의 최대 깊이를 측정하여 평가하였다. 이때, 통상의 GI 재와 비교할 때, 내부식성이 우수한 경우는 ○, 비슷한 경우는 △, 열위한 경우는 X로 표시하였다. 한편, 표면형상은 육안 관찰을 통해, 분진이 발생하지 않은 경우는 ○, 분진이 발생한 경우에는 X로 표시하였다.
With respect to the alloy-plated steel sheet thus produced, the heating conditions of the HPF process were evaluated as shown in Table 1 below, and the evaluation was performed on the plating layer. The results are shown in Table 2. The corrosion resistance was measured by a salt spray test (SST) according to ISO 9227 standard. It was immersed in salt water for 50 days, then the corrosion products were removed and the maximum depth of corrosion was measured and evaluated. In this case, when the corrosion resistance is superior to that of the conventional GI material, the case where the corrosion resistance is excellent is indicated by O, the case where the corrosion resistance is similar, and the case where it is heat is indicated by X. On the other hand, the surface morphology was visually observed through the naked eye, when no dust was generated, marked with o, and when dust was generated, marked with X. [
(wt%)Zn content in the plated layer
(wt%)
상기 표 2의 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 조건을 만족하는 발명예에서는 HPF 공정을 위한 고온 가열에도 도금층의 Zn 많이 남아 있는 반면, 비교예에서는 Zn의 휘발이 많고, 이로 인해 내식성 및 표면 형상이 열위한 것을 알 수 있다.
As can be seen from the results of Table 2, in the inventive example satisfying the conditions of the present invention, a large amount of Zn in the plating layer remains in the high temperature heating for the HPF process, whereas in Comparative Example, Zn is volatile, You can see that this is for the heat.
한편, 상기 비교예 1 및 발명예 1 내지 2의 가열처리 후 도금층의 표면을 관찰한 사진을 각각 도 1 내지 3에 나타내었다. 도 1에 나타나 바와 같이, 비교예 1에서는 도금층에 치밀하지 못한, 아연산화물과 마그네슘 산화물 등이 두껍게 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 반면, 도 2 및 3의 발명예 1 및 2에서는 아연 도금층이 관찰되며, 이는 얇고 투명한 Be 산화물이 형성되어 있는 것으로 평가된다.
On the other hand, photographs of the surface of the plated layer after the heat treatment of Comparative Example 1 and Inventive Examples 1 and 2 are shown in Figs. 1 to 3, respectively. As shown in Fig. 1, in Comparative Example 1, zinc oxide and magnesium oxide, which are not dense in the plating layer, are formed thick. On the other hand, in Inventive Examples 1 and 2 of Figs. 2 and 3, a zinc plated layer is observed, which is evaluated as having a thin and transparent Be oxide formed.
한편, 상기 가열처리 후, 도금층의 단면은 EPMA로 분석한 사진을 도 3에 나타내었다. 도 4에서는 붉은색이 진할 수록 Zn 함량이 높은 것을 보여준다. 도 4 (a)에서는 상기 비교예 1을 나타낸 것으로서, 도금층의 아연의 많이 소실된 것을 알 수 있으나, 발명예 1 및 2의 도 4 (b) 및 (c)에서는 도금층의 Zn가 존재하는 것을 알 수 있다.
FIG. 3 shows a photograph of the cross section of the plated layer after the heat treatment, which was analyzed by EPMA. In FIG. 4, the higher the red color, the higher the Zn content. 4 (a) shows Comparative Example 1, and it can be seen that much zinc is lost in the plating layer. In FIGS. 4 (b) and 4 (c) of Inventive Examples 1 and 2, .
또한, 상기 가열처리 후, 표면을 관찰한 사진을 도 5에 나타내었다. 도 5(a)에 나타난 비교예 1의 표면에 아연 산화물, 마그네슘 산화물과같은 분진이 많이 발생하는 것을 알 수 있으나, 발명예 1 및 2를 나타낸 도 5 (b) 및 (c)에서는 표면이 미려한 것을 알 수 있다. FIG. 5 shows a photograph of the surface observed after the heat treatment. 5A and 5B show a large amount of dust such as zinc oxide and magnesium oxide on the surface of Comparative Example 1 shown in FIG. 5A. In FIGS. 5B and 5C showing Inventive Examples 1 and 2, .
Claims (9)
상기 합금도금층은 중량%로, Al: 2.0~10.0%, Mg: 0.5~5.0%, Be: 0.0005~0.02%, 나머지는 Zn 및 불가피한 불순물을 포함하는 열간 프레스 성형용 합금도금강판.
A base steel sheet and an alloy plating layer formed on the base steel sheet,
Wherein the alloy plating layer contains 2.0 to 10.0% of Al, 0.5 to 5.0% of Mg, 0.0005 to 0.02% of Be, and the balance of Zn and unavoidable impurities in terms of% by weight.
상기 소지강판은 탄소(C): 0.10~0.30 wt%, 망간(Mn): 0.5~4.0wt%를 포함하고, 나머지는 Fe와 불가피한 불순물을 포함하는 열간 프레스 성형용 합금도금강판.
The method according to claim 1,
Wherein the base steel sheet comprises 0.10 to 0.30 wt% of carbon (C) and 0.5 to 4.0 wt% of manganese (Mn), the balance of Fe and unavoidable impurities.
상기 합금도금강판은 열간 프레스 성형을 위한 가열을 행하면, 표면에 산화피막을 형성하는 열간 프레스 성형용 합금도금강판.
The method according to claim 1,
Wherein the alloy-plated steel sheet is an oxide film formed on the surface of the alloy-plated steel sheet when heated for hot press forming.
상기 산화피막은 Be 산화물을 포함하는 열간 프레스 성형용 합금도금강판.
The method of claim 3,
Wherein the oxide film comprises a Be oxide.
상기 합금도금강판을 열간 프레스 성형을 위한 가열을 행하면, 도금층과 소지강판 계면에 Be 산화물을 포함하는 열간 프레스 성형용 합금도금강판.
The method according to claim 1,
The alloy-plated steel sheet for hot press forming according to any one of the preceding claims, wherein the alloy-plated steel sheet is heated for hot press forming.
상기 소지강판은 중량%로, Al: 2.0~10.0%, Mg: 0.5~5.0%, Be: 0.0005~0.02%, 나머지는 Zn 및 불가피한 불순물을 포함하는 합금도금욕에 침지하여 도금을 행하는 단계; 및
상기 도금 후 가스 와이핑 처리하고 냉각하는 단계
를 포함하는 열간 프레스 성형용 합금도금강판의 제조방법.
Preparing a base steel sheet;
Wherein the base steel sheet comprises a metal alloy having a composition of 2.0 to 10.0% Al, 0.5 to 5.0% of Mg, 0.0005 to 0.02% of Be, and the balance of Zn and unavoidable impurities; And
After the plating, gas wiping and cooling
Wherein the hot-rolled steel sheet has a thickness of 10 mm or less.
상기 소지강판은 탄소(C): 0.10~0.30 wt%, 망간(Mn): 0.5~4.0wt%를 포함하고, 나머지는 Fe와 불가피한 불순물을 포함하는 열간 프레스 성형용 합금도금강판의 제조방법.
The method of claim 6,
Wherein the base steel sheet comprises 0.10 to 0.30 wt% of carbon (C) and 0.5 to 4.0 wt% of manganese (Mn), and the balance of Fe and unavoidable impurities.
상기 도금시 도금욕의 온도는 430~460℃인 열간 프레스 성형용 합금도금강판의 제조방법.
The method of claim 6,
Wherein the temperature of the plating bath at the time of plating is 430 to 460 占 폚.
상기 가스 와이핑 처리는 편면 도금부착량이 40~70g/㎡이 되도록 행하는 열간 프레스 성형용 합금도금강판의 제조방법.
The method of claim 6,
Wherein the gas wiping treatment is performed such that the amount of one-side plating adhesion is 40 to 70 g / m < 2 >.
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