KR20150088310A

KR20150088310A - 합금화 용융 아연 도금 강판과 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20150088310A
Application number: KR1020157016971A
Authority: KR
Inventors: 다케시 야스이; 고지로 아키바; 기요카즈 이시즈카; 고키 다나카
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2015-07-31
Also published as: JP5633653B1; EP2944705A4; EP2944705B1; EP2944705A1; CA2895319C; JPWO2014102901A1; KR101692175B1; ES2725310T3; MX2015008230A; PL2944705T3; WO2014102901A1; CA2895319A1; US20150329946A1; BR112015015191A2; US9725795B2; CN104903485A; CN104903485B

Abstract

이 합금화 용융 아연 도금 강판은, 강판과, 상기 강판의 표면 상의 도금층과, 상기 강판과 상기 도금층 사이에 형성된 혼합층을 갖고; 상기 혼합층은, 0㎛ 초과 2㎛ 이하의 미세 결정립을 갖는 지철부와, Zn-Fe 합금상과, Mn, Si, Al 및 Cr의 1종 이상을 포함하는 산화물을 포함하고; 상기 혼합층에서는, 상기 미세 결정립을 이루는 결정립계에, 상기 산화물과, 상기 Zn-Fe 합금상이 존재하고, 상기 Zn-Fe 합금상이 상기 지철부에 뒤얽혀 있다.
<수학식 1>

Description

합금화 용융 아연 도금 강판과 그 제조 방법{ALLOYED HOT-DIP GALVANIZED STEEL PLATE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}

본 발명은 도금 밀착성이 우수한 합금화 용융 아연 도금 강판과 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 특히, 자동차 기술 분야에 있어서, 연비 향상에 의한 에너지 절약을 목적으로 하는 차체 경량화의 관점에서, 고강도 강판의 수요가 높아지고 있다. 이러한 수요에 대하여 예를 들어, 특허문헌 1에는, 강판 조직을, 페라이트 상, 베이나이트 상, 및 오스테나이트상의 3상이 혼합된 조직으로 한 강판이 개시되어 있다. 또한, 이 강판은, 성형 가공 시에, 잔류 오스테나이트가 마르텐사이트에 변태함으로써 고연성을 나타내는 변태 유기 소성을 이용한 강판인 것이 개시되어 있다.

이러한 종류의 강판은, 예를 들어, C를 0.05 내지 0.4질량％, Si를 0.2 내지 3.0질량％, Mn을 0.1 내지 2.5질량％를 함유하고, 2상 영역에서의 어닐링 후, 냉각 과정의 온도 패턴을 제어함으로써 복합 조직을 형성하고 있다. 그로 인해, 고가인 합금 원소를 사용하지 않고 필요한 특성을 확보할 수 있다고 하는 특징을 갖추고 있다.

이러한 강판에 방청 기능을 부여하기 위해, 연속 용융 아연 도금 설비로 아연 도금을 실시하는 경우, 강판의 Si량이 0.3질량％를 초과하고 있으면, 도금 습윤성이 크게 저하된다. 그로 인해, 통상의 Al 함유 도금욕을 사용하는 센지미어법에서는, 불도금이 발생하여, 외관 품질이 악화된다는 문제가 있다.

이것은, 환원 어닐링 시에, 강판 표면에, 용융 Zn에 대한 습윤성이 나쁜 Si나 Mn을 함유하는 산화물을 포함하는 외부 산화 피막이 생성하는 것이 원인이다라고 말해지고 있다.

이 문제를 해결하는 수단으로서, 특허문헌 2에는, 미리, 공기비 0.9 내지 1.2의 분위기 중에서 강판을 가열하여 Fe 산화물을 생성시키고, 계속해서, H₂를 포함하는 환원대에서, 산화물의 두께를 500Å 이하로 한 후, Mn과 Al을 첨가한 욕에서 도금을 행하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 실제로 라인에서는, 여러가지 첨가 원소를 포함하는 다양한 강판을 통판하므로, 산화물의 두께를 정확하게 제어하는 것은 곤란하다.

다른 불도금 억제 수단으로서, 특허문헌 3에, 하층에 특정한 도금을 부여하여, 도금성을 개선하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법에서는, 용융 도금 라인에 있어서, 어닐링로의 전단에, 새롭게, 도금 설비를 설치하거나, 또는, 전기 도금 라인에 있어서, 미리 도금 처리를 행할 필요가 있다. 어느 경우에도, 대폭적인 제조 비용의 증가가 예상된다.

한편, 특허문헌 4에는, 어닐링 시에, 어닐링 분위기의 산소 포텐셜을 조정하여, 강판 중의 Fe를 산화시키지 않고, 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 있어서는, 강 중의 Si나 Mn 등의 이산화성 원소를, 분위기의 산소 포텐셜을 제어함으로써 내부 산화시켜, 외부 산화 피막의 형성을 억제하여, 도금성의 향상을 달성하고 있다.

이 방법을 적용함으로써, 도금 후에 강판을 재가열하여, Zn 도금층과 강판을 반응시켜, Zn-Fe 합금을 포함하는 합금 도금층을 형성할 때의 Zn-Fe 합금화 반응을 균일하게 진행시키는 것이 가능하게 된다. 그러나, 통상의 가공 시에 있어서는 충분한 밀착성을 확보할 수 있지만, 강 가공 시의 도금 밀착성에 대해서는 개선되는 효과를 얻지 못하였다.

자동차용 보강 부재에 사용하는 고강도 강판은, 일반적으로, 굽힘을 주체로 하는 가공으로 가공된다. 도금 원판으로서, C량이 비교적 높은 고강도 강판을 사용하는 경우, 도금 원판 자체가 단단하기 때문에, 굽힘 가공 시에, 강판 표층에 균열이 생기기 쉽다. 이 크랙은, 강판의 사용 시에, 강판이 판 두께 방향에 깨지는 요인이 된다.

이 굽힘성의 문제를 해결하기 위해, 출원인은, 특허문헌 5에서, 어닐링 분위기 중의 산소 포텐셜을 제어하고, 도금성을 향상시킴과 함께, 강판 표면의 C량을 낮추어서, 극 표층의 연성을 향상시켜서, 크랙의 발생을 억제하고, 또한, 강판 표층 부근에, Si, Mn의 산화물을 생성시킴으로써, 크랙이 발생해도, 이 산화물에서 크랙의 전파를 억제하고, 강판의 굽힘성을 확보하는 기술을 제안하고 있다.

그러나, 특허문헌 5의 기술에 있어서는, 내부 산화하는 조건에서 강판을 어닐링해도, 도금과 강판의 계면에 생성하는 산화물이 완전히 없어지는 것은 아니다. 그로 인해, 산화물의 생성 거동에 기인하는 도금층과 강판의 계면의 성상에 따라서는, 강판과 도금층의 밀착성이 열화되고, 가공 시에 도금이 박리한다는 문제가 발생하는 경우가 있다.

또한, 이 방법을 사용하여 도금 강판을 제조한 경우, 특허문헌 4에 기재되어 있는 바와 같이, 합금화 처리 후에, 합금화 처리 시에 도금층으로부터 침입한 Zn과 강판 중의 Fe가 반응하여 생성한 Zn-Fe 합금상을 포함하는 도금층(Zn-Fe 합금 도금층) 중에, Si나 Mn을 함유한 산화물의 입자가 분산한다.

Zn-Fe 합금 도금층에는, Fe량이 적은 순서로, ζ상, δ₁상, Γ상, Γ₁상 등, 복수의 Zn-Fe 합금상이 존재한다. 일반적으로, Zn-Fe 합금상은, Fe량이 많을수록 단단하고 취성이 된다. 또한, 상기 산화물 입자가 Zn-Fe 합금상 중에 분산된 상태가 되면, Zn-Fe 합금상의 소성변형능이 작아져, 도금층에 응력이 가해졌을 때, 도금층의 깨짐 또는 박리가 일어나기 쉬워진다.

고강도 강판을 원판으로 하여 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조할 때에 발생하는, 도금 박리나 내파우더링성의 열화와 같은 문제에 대하여 예를 들어, 특허문헌 6에는, 도금층과 강판의 계면에 생성되는, Si-Mn 산화물과 Zn-Fe 금속간 화합물을 포함하는 조직의 형상에 착안하여, 조직 및 도금층과 강판의 계면의 요철 크기를 제어하여, 도금층과 강판의 밀착성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 6의 기술에서는, 도금 전의 어닐링에 있어서, 강판을 산화 분위기 중에서 가열한 후, 환원 분위기 중에서 일정 시간 유지하는 공정을 채용하고 있다. 따라서, 합금화 처리 후의 도금층과 강판의 계면의 상태를 소정의 상태로 하기 위해서는, 어닐링 분위기를 엄밀하게 제어해야 한다.

특허문헌 7에는, 도금층과 강판의 계면으로부터, 강판측의 깊이 방향에 있어서의 Zn-Fe 금속간 화합물의 진입 깊이를 10㎛ 이하로 제어함으로써, 내파우더링성이나 도금 밀착성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 최근 들어, 자동차 용도를 비롯하여, 고강도 합금화 용융 아연 도금 강판에는 보다 높은 가공성이 요구되고 있다. 그로 인해, Zn-Fe 금속간 화합물의 최대 진입 깊이를 제어하는 것만으로는, 엄격한 가공에 견디는 도금 밀착성을 확보하는 것은 곤란하다. 예를 들어, 다이를 사용하여 엄격한 성형 가공할 때에 표면의 도금이 박리된다는 파우더링이 일어나는 경우가 있어, 종래는 파우더링이 일어나지 않도록 하는 것이 곤란하였다.

일본 특허 공개 평05-59429호 공보 일본 특허 공개 평04-276057호 공보 일본 특허 공개 제2003-105514호 공보 일본 일본 특허 제4718782호 공보 국제 공개 WO2011/025042호 팸플릿 일본 특허 공개 제2011-127216호 공보 일본 특허 공개 제2011-153367호 공보

본 발명은 고강도 합금화 용융 아연 도금 강판에 관계되는 상기의 과제를 감안하여 이루어진 것이다. 즉, 본 발명은 비약적으로 도금 밀착성이 우수한 합금화 용융 아연 도금 강판과 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 합금화 용융 아연 도금 강판(이하, 「도금 강판」이라고 총칭하는 경우가 있다.)의 도금 밀착성을 향상시키는 방법에 대하여 예의 검토하였다. 그 결과, 도금 처리 후의 도금 강판에 있어서, 도금층과 강판의 계면 근방에 있어서, (i) 강판측에 형성되는 조직 및 산화물의 형성 상태, 및 (ii) Zn이 도금층측으로부터 강판에 침입하여 생성한 Zn-Fe 합금상의 존재 형태가, 도금 밀착성의 향상에 크게 영향을 미치는 것을 새롭게 발견하였다.

또한, 본 발명자들은, 상기의 지견을 근거로 하여, 도금층과 강판의 계면 근방의 조직을 제어하면, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하였다.

본 발명은 상기 지견에 기초하여 이루어진 것으로, 그 요지는 이하와 같다.

(1) 본 발명의 일 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 강판은, 강판과, 상기 강판의 표면 상의 도금층과, 상기 강판과 상기 도금층 사이에 형성된 혼합층을 갖고; 상기 강판이, 질량％로, C: 0.050％ 이상, 0.50％ 이하, Mn: 0.01％ 이상, 3.00％ 이하, 함유하고, 또한, Si: 0.01％ 이상, 3.00％ 이하, Al: 0.010％ 이상, 2.00％ 이하, Cr: 0.01％ 이상, 2.00％ 이하의 1종 또는 2종 이상을 함유하고, P: 0.100％ 이하, S: 0.0200％ 이하, O: 0.0100％ 이하, N: 0.0100％ 이하, Ti: 0.150％ 이하, Nb: 0.150％ 이하, Mo: 1.00％ 이하, Cu: 2.00％ 이하, Ni: 2.00％ 이하, B: 0.0100％ 이하로 제한하고, Mn 함유량, Si 함유량, Al 함유량, Cr 함유량을 각각, 질량％로, [Mn], [Si], [Al], [Cr]으로 나타냈을 때, 하기 수학식 1을 충족하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물를 포함하고; 상기 도금층이, 질량％로, Fe: 7.0％ 이상, 15.0％ 이하, Al: 0.01％ 이상, 1.00％ 이하를 함유하고, 잔량부가 Zn 및 불가피적 불순물를 포함하는 합금화 용융 아연 도금층이며; 상기 혼합층은, 0㎛ 초과 2㎛ 이하의 미세 결정립을 갖는 지철부와, Zn-Fe 합금상과, Mn, Si, Al 및 Cr의 1종 이상을 포함하는 산화물을 포함하고; 상기 혼합층에서는, 상기 미세 결정립을 이루는 결정립계에, 상기 산화물과, 상기 Zn-Fe 합금상이 존재하고, 상기 Zn-Fe 합금상이 상기 지철부에 뒤얽혀 있다.

(2) 상기 (1)에 기재된 합금화 용융 아연 도금 강판은, 상기 도금층의, 표면으로부터 1㎛ 이하의 영역인 도금층 표층 영역이, 상기 산화물을 포함하지 않는 ζ상을 포함하는 Zn-Fe 합금상이어도 된다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 합금화 용융 아연 도금 강판은, 상기 혼합층의, 상기 강판의 판 두께 방향을 따른 방향의 평균 두께가 10㎛ 이하여도 된다.

(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 합금화 용융 아연 도금 강판은, 상기 혼합층 중의 상기 Zn-Fe 합금상이, 상기 강판의 판 두께 방향 단면에서 보았을 때, 상기 도금층으로부터 상기 강판의 판 두께 중심 방향을 향하여 V자 형상으로 돌출한 형상을 이루고 있어도 된다.

(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 합금화 용융 아연 도금 강판은, 상기 혼합층을, 상기 혼합층과 상기 도금층의 계면을 따라, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 5000배로 10시야 이상 관찰했을 때, 상기 혼합층 중의 상기 Zn-Fe 합금상이 존재하는 상기 결정립계를 갖는 상기 미세 결정립이, 전체 관찰 시야 중 20％ 이상의 시야에서 관찰되어도 된다.

(6) 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 합금화 용융 아연 도금 강판은, 상기 혼합층 중의 상기 Zn-Fe 합금상은, 합금화 처리 시에 상기 도금층으로부터 침입한 상기 Zn과 상기 강판 중의 상기 Fe가 반응하여 생성된 것이어도 된다.

(7) 본 발명의 일 형태에 관한 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은, 상기 (1)에 기재된 성분 조성을 갖는 강판을, 0.1체적％ 이상 50체적％ 이하의 수소와, 잔량부가 질소 및 불가피 불순물을 포함하고, 노점이 -30℃ 초과 20℃ 이하인 분위기 중에서, 650℃ 내지 740℃ 사이의 평균 승온 속도인 제1 승온 속도를 0.2℃/초 이상 6℃/초 이하로 하여 가열하는 제1 승온 공정과; 상기 제1 승온 공정 후, 상기 분위기 중에서, 상기 강판을 740℃로부터, 750℃ 이상 900℃ 이하의 어닐링 온도까지 가열하는 제2 승온 공정과; 상기 제2 승온 공정 후, 상기 강판을, 상기 분위기 중에서, 상기 어닐링 온도에 30초 이상 300초 이하 체류시키는 어닐링 공정과; 상기 어닐링 공정 후, 상기 강판을 냉각하는 냉각 공정과; 상기 냉각 공정 후, 상기 강판에 용융 아연 도금을 행하는 아연 도금 공정과; 상기 아연 도금 공정 후, 상기 강판에, 420℃ 내지 550℃의 합금화 처리 온도에서 합금화 처리를 행하는 합금화 처리 공정;을 갖는다.

(8) 상기 (7)에 기재된 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에서는, 상기 합금화 처리 공정에서의, 합금화 처리 온도가, 420℃ 이상 500℃ 이하여도 된다.

(9) 상기 (7) 또는 (8)에 기재된 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에서는, 상기 제1 승온 공정 전에, 연삭량 0.01 내지 3.00g/㎡이라고 하는 조건에서 중연삭을 행하는 중연삭 공정을 더 가져도 된다.

(10) 상기 (7) 내지 (9) 중 어느 한 항에 기재된 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에서는, 상기 냉각 공정에서, 740℃ 내지 650℃ 사이의 평균 냉각 속도가 0.5℃/초 이상이어도 된다.

(11) 상기 (7) 내지 (10) 중 어느 한 항에 기재된 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에서는, 상기 어닐링 공정을, 연속식 용융 도금 설비의 전체 환원로에서 행해도 된다.

(12) 상기 (7) 내지 (11) 중 어느 한 항에 기재된 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에서는, 상기 용융 아연 도금 공정에서, 상기 강판을, 0.01％ 이상 1.00％ 이하의 Al을 포함하고 또한, 430℃ 이상 500℃ 이하의 욕온인 아연 도금욕에 침지해도 된다.

(13) 상기 (7) 내지 (12) 중 어느 한 항에 기재된 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에서는, 상기 합금화 처리 공정에서, 420℃ 내지 460℃까지의 평균 승온 속도인 제2 승온 속도를 20℃/초 이상 100℃/초 이하로 하고, 460℃부터 상기 합금화 처리 온도까지의 평균 승온 속도인 제3 승온 속도를 2℃/초 이상 40℃/초 이하로 해도 된다.

본 발명의 상기 형태에 의하면, 도금 밀착성이 종래 이상에 향상한 합금화 용융 아연 도금 강판을 제공할 수 있다.

도 1a는 도금 밀착성이 현저하게 향상되는 기구를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 산화물이 입계에 존재하는 미세 조직을 갖는 강판에 아연 도금을 실시한 형태를 도시하는 도면이다.
도 1b는 도금 밀착성이 현저하게 향상되는 기구를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 도금층으로부터 침입한 Zn과 강판 중의 Fe가 반응하여, 결정립계에 존재하는 산화물의 주위에 생성된 V자 형상(쐐기 형상)의 Zn-Fe 합금상의 형태를 도시하는 도면이다. (도 1a의 계속)
도 1c는 도금 밀착성이 현저하게 향상되는 기구를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 합금화 처리에서 형성된 Zn-Fe 도금층의 형태를 도시하는 도면이다. (도 1b의 계속)
도 2a는 강판 표면 근방에 형성된 "산화물이 입계에 존재하는 미세 조직"과 도금층과의 상호 관계를 도시하는 도면으로서, 강판 표면 근방에 형성된 "산화물이 입계에 존재하는 미세 조직"의 형태를 모식적으로 도시하는 도이다.
도 2b는 강판 표면 근방에 형성된 "산화물이 입계에 존재하는 미세 조직"과 도금층의 상호 관계를 도시하는 도면으로서, 도금 후의 "산화물이 입계에 존재하는 미세 조직"의 형태를 모식적으로 도시하는 도이다.
도 3은 어닐링 후의 미세 조직을 도시하는 도면이다.
도 4는 합금화 처리 후의 미세 조직을 도시하는 도면이다.
도 5는 저온에서의 합금화 처리를 행했을 때에 생성된 ζ상을 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 합금화 용융 아연 도금 강판에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 일 실시 형태에 따른 합금화 용융 아연 도금 강판(이하 「본 실시 형태에 따른 도금 강판」이라고 하는 경우가 있다.)는 강판과, 상기 강판의 표면 상의 도금층과, 상기 강판과 상기 도금층 사이에 형성된 혼합층을 갖고; 상기 강판이, 질량％로, C: 0.050％ 이상, 0.50％ 이하, Mn: 0.01％ 이상, 3.00％ 이하, 함유하고, 또한, Si: 0.01％ 이상, 3.00％ 이하, Al: 0.010％ 이상, 2.00％ 이하, Cr: 0.01％ 이상, 2.00％ 이하의 1종 또는 2종 이상을 함유하고, P: 0.100％ 이하, S: 0.0200％ 이하, O: 0.0100％ 이하, N: 0.0100％ 이하, Ti: 0.150％ 이하, Nb: 0.150％ 이하, Mo: 1.00％ 이하, Cu: 2.00％ 이하, Ni: 2.00％ 이하, B: 0.0100％ 이하로 제한하고, Mn 함유량, Si 함유량, Al 함유량, Cr 함유량을 각각, 질량％로, [Mn], [Si], [Al], [Cr]로 나타냈을 때, 하기 수학식 1을 충족하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물을 포함하고; 상기 도금층이, 질량％로, Fe: 7.0％ 이상, 15.0％ 이하, Al: 0.01％ 이상, 1.00％ 이하를 함유하고, 잔량부가 Zn 및 불가피적 불순물을 포함하는 합금화 용융 아연 도금층이며; 상기 혼합층은, 0㎛ 초과 2㎛ 이하의 미세 결정립을 갖는 지철부와, Zn-Fe 합금상과, Mn, Si, Al 및 Cr의 1종 이상 포함하는 산화물을 포함하고; 상기 혼합층에서는, 상기 미세 결정립을 이루는 결정립계에, 상기 산화물과, 상기 Zn-Fe 합금상이 존재하고, 상기 Zn-Fe 합금상이 상기 지철부에 뒤얽혀 있다.

<수학식 1>

아연 도금을 실시하는 강판의 두께(mm)는 특별히 한정되지 않는다. 통상, 아연 도금을 실시하는 강판의 두께는 0.4 내지 3.2mm인데, 압연기의 부하나 생산성을 고려하면, 1.0 내지 3.2mm가 바람직하다.

먼저, 본 실시 형태에 따른 도금 강판에 있어서, 피도금재인 강판(본 실시 형태에 따른 강판이라고 하는 경우가 있다)의 성분 조성을 한정하는 이유에 대하여 설명한다. 성분 조성에 관한 ％는 질량％를 의미한다.

C: 0.050％ 이상, 0.5％ 이하

C는, 강의 강도를 확보하기 위하여 유효한 원소이다. 그러나, 함유량이 0.050％ 미만이면 강도 향상 효과를 기대할 수 없다. 한편, 0.5％를 초과하면, 용접성이 열화되어, 본 발명 강판의 실용성이 저하된다. 그로 인해, C의 함유량은 0.050％ 이상 0.5％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.100％ 이상 0.4％ 이하이다.

Mn: 0.01％ 이상, 3.00％ 이하

Mn은, 강의 강도를 확보하기 위하여 유효한 원소이다. 또한, Mn은, 어닐링 시에 강판의 표면 근방의 결정립 조대화를 억제하는 산화물을 형성하는 원소이다. 그러나, 함유량이 0.01％ 미만이면 첨가 효과를 기대할 수 없고, 한편, 3.00％ 초과하면 용접성이 열화되어, 본 발명 강판의 실용성이 저하된다. 그로 인해, Mn 함유량은 0.01％ 이상 3.00％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.07％ 이상 3.00％ 이하이다.

또한, 강판에는, Si, Al, Cr으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 이하의 범위에서 함유할 필요가 있다.

Si: 0.01％ 이상, 3.00％ 이하

Si는, 강의 강도를 확보하는 원소이다. 또한, Si는, 어닐링 시에 강판의 표면 근방의 결정립 조대화를 억제하는 산화물을 형성하는 원소이다. 그 효과를 얻기 위해서는, 0.01％ 이상 함유할 필요가 있다. 그로 인해, 첨가하는 경우의 함유량의 하한을 0.01％로 한다. 한편, 3.00％를 초과하면, 조대한 산화물이 생성되어, 도금층이 박리되기 쉬워지므로, Si 함유량의 상한은 3.00％로 한다. 바람직하게는 2.00％이다.

Al: 0.010％ 이상, 2.00％ 이하

Al은, 강을 탈산하는 원소이다. 또한, Al은, 어닐링 시에 강판의 표면 근방의 결정립 조대화를 억제하는 산화물을 형성하는 원소이다. 그 효과를 얻기 위해서는, 0.010％ 이상 함유할 필요가 있다. 그로 인해, 첨가하는 경우의 함유량의 하한을 0.010％로 한다. 한편, 2.00％를 초과하면, 조대한 개재물 및 산화물이 생성되어, 가공성이 저하되고, 또한, 도금층이 박리되기 쉬워지므로, Al 함유량의 상한은 2.00％로 한다. 높은 가공성을 확보하는 관점에서, 바람직한 상한은 1.50％이다.

Cr: 0.01％ 이상, 2.00％ 이하

Cr은, 강판의 가공성, 특히, 신장을 손상시키지 않고, 강의 강도를 확보하기 위하여 유효한 원소이다. 또한, Cr은, 어닐링 시에 강판의 표면 근방의 결정립 조대화를 억제하는 산화물을 형성하는 원소이다. 그 효과를 얻기 위해서는, 0.01％ 이상 함유할 필요가 있다. 그로 인해, 첨가하는 경우의 함유량의 하한을 0.01％로 한다. 한편, Cr 함유량이, 2.00％를 초과하면, 입계 편석에 의해 입계가 취화되고, 또한, 합금화 속도가 느려진다. 그로 인해, Cr 함유량의 상한은 2.00％로 한다. 바람직한 상한은 1.50％이다.

Mn+Si+Al+Cr: 0.400％ 이상

Mn, Si, Al, 및 Cr은, 전술한 바와 같이, 모두, 어닐링 시에 강판의 표면 근방의 결정립 조대화를 억제하는 산화물을 형성하는 원소이다. 그러나, Mn+Si+Al+Cr이 0.400％ 미만이면 산화물의 생성량이 충분하지 않고, 강판의 표면 근방의 결정립이 조대화하여, 원하는 미세 조직이 얻어지지 않는다. 그로 인해, Mn+Si+Al+Cr은 0.400％ 이상으로 한다. 바람직하게는 0.900％ 이상이다. 상한은, 특별히 한정하지 않고, 각 원소의 상한의 합으로 하면 되지만, 산화물의 과잉 생성을 억제하는 점에서, 6.000％ 이하가 바람직하다.

여기서, 상기와 같이 결정립의 조대화를 억제하는 산화물은, Mn, Si, Al, 또는, Cr의 산화물, 또는, Mn, Si, Al, 및 Cr의 2종 이상을 포함하는 복합 산화물이다.

상기 산화물로서는, 예를 들어, Si 산화물, Mn 산화물, Si-Mn 산화물, Al 산화물, Al-Si 복합 산화물, Al-Mn 복합 산화물, Al-Si-Mn 복합 산화물, Cr 산화물, Cr-Si 복합 산화물, Cr-Mn 복합 산화물, Cr-Si-Mn 복합 산화물, Cr-Al 복합 산화물, Cr-Al-Si 복합 산화물, Cr-Al-Mn 복합 산화물, Cr-Al-Mn-Si 복합 산화물이다. 또한, 산화물에는 Fe가 포함되어 있어도 된다.

산화물의 크기는, 신장이 저하되지 않도록, 평균 원 상당 직경으로 1㎛를 초과하지 않는 것이 바람직하고, 강판의 결정립계의 이동을 억제하는 효과를 발휘하기 위해서는, 10nm 이상인 것이 바람직하다. 산화물의 크기는, 단면 연마한 샘플을 SEM(주사형 전자 현미경)의 배율 50000배로 관찰하고, 화상 해석에 의해 원 상당 직경을 구하면 된다. 산화물의 개수는 특별히 한정하지 않지만, 단면 관찰 시에, 깊이 d(㎛)에 있어서, 단면의 판 폭 방향 100㎛ 길이 중에 1개 이상 존재하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 따른 강판은, 이상의 원소를 함유하고, 잔량부가 철 및 불가피적 불순물을 포함하는 조성을 기본으로 하는데, 강판은 또한, 필요에 따라, P, S, O, N, Ti, Nb, Mo, Cu, Ni, B를, 다음의 함유량 범위에서 함유해도 된다. 또한, 이 원소의 하한값은 0％이지만, 원하는 효과를 얻기 위해서, 각각 하기에 나타내는 하한값으로 해도 된다.

P: 0.100％ 이하

P는, 강의 강도를 높이는 원소지만, 강판의 판 두께 중앙부에 편석하고, 용접부를 취화하는 원소이기도 하다. 그로 인해, 함유량을 0.100％ 이하로 제한한다. 바람직하게는 0.080％ 이하이다. 하한은 특별히 한정하지 않지만, 강도 향상 효과를 확보하는 점에서, 0.001％ 이상 함유하는 것이 바람직하다.

S: 0.0200％ 이하

S는, S는, 용접성 및 주조 시 및 열연 시의 제조성에 악영향을 미친다. 이 때문에, S의 함유량의 상한값을 0.0200％로 하였다. 또한, S는 Mn과 결부되어서 조대한 MnS를 형성하여 연성이나 신장 플랜지성을 저하시키기 때문에, 0.0050％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.0025％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. S의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 본 발명의 효과는 발휘되지만, S의 함유량을 0.0001％ 미만으로 하면 제조 비용의 대폭적인 증가를 수반하기 때문에, 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

O: 0.0100％ 이하

O는, 산화물을 형성하고, 연성 및 신장 플랜지성을 열화시키기 때문에, 함유량을 억제할 필요가 있다. O의 함유량이 0.0100％를 초과하면, 신장 플랜지성의 열화가 현저해지기 때문에, O 함유량의 상한을 0.0100％로 하였다. O의 함유량은 0.0080％ 이하인 것이 바람직하고 0.0060％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. O의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 본 발명의 효과는 발휘되지만, O의 함유량을 0.0001％ 미만으로 하면 제조 비용의 대폭적인 증가를 수반하기 때문에, 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

N: 0.0100％ 이하

N은, 조대한 질화물을 형성하고, 연성 및 신장 플랜지성을 열화시키기 때문에, 첨가량을 억제할 필요가 있다. N의 함유량이 0.0100％를 초과하면, 이 경향이 현저해지기 때문에, N 함유량의 범위를 0.0100％ 이하로 하였다. 또한, N은, 용접시의 블로우홀 발생의 원인이 되기 때문에 적은 편이 좋다. N의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 본 발명의 효과는 발휘되지만, N의 함유량을 0.0001％ 미만으로 하면, 제조 비용의 대폭적인 증가를 초래하기 때문에, 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Ti: 0.150％ 이하

Ti는, 석출물 강화, 페라이트 결정립의 성장 억제에 의한 미립 강화 및 재결정의 억제를 통한 전위 강화로, 피도금재가 되는 강판(모재 강판)의 강도 상승에 기여하는 원소이다. 그러나, Ti의 함유량이 0.150％를 초과하면, 탄질화물의 석출이 많아져 성형성이 열화되기 때문에, Ti의 함유량은 0.150％ 이하인 것이 바람직하다. 성형성의 관점에서, Ti의 함유량은 0.120％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.100％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. Ti의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 본 발명의 효과는 발휘되지만, Ti에 의한 강도 상승 효과를 충분히 얻기 위해서는 Ti의 함유량은 0.005％ 이상인 것이 바람직하다. 모재 강판의 고강도화에는, Ti의 함유량은 0.010％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.015％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

Nb: 0.150％ 이하

Nb는, 석출물 강화, 페라이트 결정립의 성장 억제에 의한 미립 강화 및 재결정의 억제를 통한 전위 강화로, 모재 강판의 강도 상승에 기여하는 원소이다. 그러나, Nb의 함유량이 0.150％를 초과하면, 탄질화물의 석출이 많아져 성형성이 열화되기 때문에, Nb의 함유량은 0.150％ 이하인 것이 바람직하다. 성형성의 관점에서, Nb의 함유량은 0.120％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.100％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. Nb의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 본 발명의 효과는 발휘되지만, Nb에 의한 강도 상승 효과를 충분히 얻기 위해서는 Nb의 함유량은 0.005％ 이상인 것이 바람직하다. 모재 강판의 고강도화에는, Nb의 함유량은 0.010％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.015％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

Mo: 1.00％ 이하

Mo는 고온에서의 상변태를 억제하여, 고강도화에 유효한 원소로서, C 및/또는 Mn의 일부에 대신하여 첨가해도 된다. Mo의 함유량이 1.00％를 초과하면, 열간에서의 가공성이 손상되고, 생산성이 저하된다. 이 때문에, Mo의 함유량은 1.00％ 이하인 것이 바람직하다. Mo의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 본 발명의 효과는 발휘되지만, Mo에 의한 고강도화의 효과를 충분히 얻기 위해서는, Mo의 함유량은 0.01％ 이상인 것이 바람직하다.

Cu: 2.00％ 이하

Cu는 미세한 입자로서 강 중에 존재함으로써 강도를 높이는 원소로서, C 및/또는 Mn의 일부로 바꾸어서 첨가할 수 있다. Cu의 함유량이 2.00％를 초과하면, 용접성이 손상되기 때문에, Cu의 함유량은 2.00％ 이하인 것이 바람직하다. Cu의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 본 발명의 효과는 발휘되지만, Cu에 의한 고강도화의 효과를 충분히 얻기 위해서는, Cu의 함유량은 0.01％ 이상인 것이 바람직하다.

Ni: 2.00％ 이하

Ni는 고온에서의 상변태를 억제하여, 고강도화에 유효한 원소이기 때문에, C 및/또는 Mn의 일부에 대신하여 첨가해도 된다. Ni의 함유량이 2.00％를 초과하면 용접성이 손상되기 때문에, Ni의 함유량은 2.00％ 이하인 것이 바람직하다. Ni의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 본 발명의 효과는 발휘되지만, Ni에 의한 고강도화의 효과를 충분히 얻기 위해서는, Ni의 함유량은 0.01％ 이상인 것이 바람직하다.

B: 0.0100％ 이하

B는, 입계를 강화하고, 2차 가공성을 개선하는 원소이나, 도금성을 열화시키는 원소이기도 하다. 그로 인해, 상한을 0.0100％로 하고, 바람직하게는 0.0075％이다. 하한은 특별히 한정하지 않지만, 상기 개선 효과를 확보하는 점에서, 0.0001％ 이상이 바람직하다.

본 실시 형태에 따른 강판은, 상기 이외의 원소로서 불가피적 불순물로서, 또한, W, Co, Sn, V, Ca, 및 REM의 1종 또는 2종 이상을 함유해도 본 발명의 효과는 발휘된다.

이어서, 본 실시 형태에 따른 도금 강판에 있어서, 강판의 표면 상에 형성되는 도금층의 성분 조성을 한정하는 이유에 대하여 설명한다. 성분 조성에 관한 ％는 질량％를 의미한다.

Fe: 7.0％ 이상, 15.0％ 이하

도금층 중의 Fe 함유량이, 7.0％ 미만이면 미합금이 되어, 표면 외관이 나쁠뿐만 아니라, 프레스 시의 내플레이킹성이 열위가 된다. 한편, 도금층 중의 Fe 함유량이 15.0％를 초과하면, 과합금이 되어, 프레스 시의 내파우더링성이 열위가 된다. 그로 인해, 도금층 중의 Fe 함유량(Fe 농도)은 7.0％ 이상, 15.0％ 이하로 한다. 여기서 도금층 중의 Fe 함유량이란, 합금화 용융 아연 도금층 및 혼합층 중에 존재하는 Zn-Fe 합금상의 부착량의 합계를 분모로 한 경우의, Fe 함유 비율(질량％)을 가리킨다.

Al: 0.01 내지 1.00％

도금층 중의 Al 함유량(Al 농도)이 0.01％ 미만이면 강판 제조 시에 도금층 중에서 Zn-Fe의 합금화 반응이 과도하게 진행해버린다. 또한, 도금층 중의 Al 함유량(Al 농도)이 1.00％를 초과하면, Al에 의한 Zn-Fe 합금화 반응의 억제 효과가 현저해짐으로써, Zn-Fe 반응을 진행시키기 위해서, 라인 속도를 저감시켜야만 하게 되어, 생산성이 열화된다. 그로 인해, 도금층 중의 Al 함유량은 0.01％ 이상, 1.00％ 이하로 한다.

본 실시 형태에 따른 도금 강판에서는, 합금화 처리에 의해, 상술한 강판과 도금층 사이에, 지철부와, Fe-Zn상과, Mn, Si, Al 및 Cr의 1종 이상 포함하는 산화물을 함유하는 혼합층이 형성된다.

이어서, 본 실시 형태에 따른 도금 강판의 조직적 특징에 대하여 설명한다.

합금화 용융 아연 도금을 제조하는 때에, 전체 환원로형(RTF)의 라인에서 피도금재인 강판에 어닐링을 행하는 경우, 어닐링로 내의 산소 포텐셜을 조정함으로써, 강판 표면에 존재하는 산화막을 환원하면서, 한편, 강판 중의 이산화성 원소인 Mn, Si, Al, 및 Cr을 산화하여 산화물을 형성할 수 있다.

어닐링 전의 강판의 조직은, 통상, 압연 상태의 조직이며, 대부분의 경우, 입경이 서브마이크로미터 오더의 미세한 결정립으로 구성되어 있다. 이 미세 조직이, 어닐링로 내에서 가열되어서, 어떤 일정한 온도 이상에 달하면, 입성장이 일어나서, 결정립이 서서히 조대화한다.

그러나, 어닐링로 내의 산소 포텐셜이나 승온 패턴을 조정하면, 강판 표면 근방의 결정립이 조대화하기 전에, 강판 중의 Mn, Si, Al, 및 Cr(이산화성 원소)을 강판의 결정립계에서 우선적으로 산화(우선 산화)할 수 있다.

우선 산화에서 생성한 산화물은, 결정립계의 이동을 억제한다. 그로 인해, 상술한 바와 같이 어닐링로 내의 산소 포텐셜이나 승온 패턴을 조정함으로써, 강판 표면 근방의 압연 상태의 미세 조직을 미세한 채로 유지하여, 결정립계에 산화물이 존재하는 미세 조직을 형성할 수 있다.

본 실시 형태에 따른 도금 강판에 있어서는, 어닐링 후의 강판에 용융 아연 도금을 행한다. 이것에 의하면, 강판의 표면 상에 도금층이 형성된다. 또한, 본 실시 형태에 따른 도금 강판에서는, 이 도금층을 갖는 강판에 합금화 처리를 행한다. 이 합금화 처리에 의하면, 강판과 합금화된 도금층(합금화 용융 아연 도금층)과의 사이에 혼합층이 형성된다. 이 혼합층은, 강판의 미세 조직의 입계에 도금층으로부터 Zn이 침입함으로써 형성된 것이다. 그로 인해, 이 혼합층은, 지철부(강판 부분)와, Zn-Fe 합금상과, 어닐링 시에 강판의 입계에 형성된 산화물을 포함하고 있다. 또한, 이 혼합층 중의 Zn-Fe 합금상은, 어닐링으로 생성한 산화물의 입성장 억제 작용으로 얻어진 강판 중의 미세 조직의 결정립계에, 도금층으로부터 Zn이 침입하고, 도금층으로부터 침입한 Zn과 강판 중의 Fe가 반응함으로써 생성된다. 또한, 이 혼합층 중의 Zn-Fe 합금상은, 강판의 입계를 따라 형성되기 때문에, Zn-Fe 합금상과, 지철부가 뒤얽힌 형상으로 되어 있다. 그로 인해, 강판과 도금층의 밀착성이 현저하게 향상된다. 특히, 본 실시 형태에 따른 도금 강판에서는, 판 두께 방향 단면에서 보았을 때, 혼합층 중의 Zn-Fe 합금상이, 상기 도금층으로부터 상기 강판의 판 두께 중심 방향을 향하여 V자 형상으로 돌출한 형상(소위 쐐기 형상)을 이루고 있는 것이 바람직하다. 이 밀착성 향상 기구에 대해서, 도면에 기초하여 설명한다.

도 1a 내지 도 1c에, 도금 밀착성이 현저하게 향상되는 기구를 모식적으로 도시한다. 도 1a에, 산화물이 입계에 존재하는(산화물을 내포하는) 미세 조직의 강판에 아연 도금을 실시한 형태를 도시한다. 도 1b에, 도금층으로부터 침입한 Zn과 강판 중의 Fe가 반응하여, 결정립계에 존재하는 산화물의 주위에 생성된 쐐기 형상의 Zn-Fe 합금상의 형태를 도시한다. 도 1c에, 합금화 처리로 형성된 Zn-Fe 도금층(합금 도금층)의 형태를 도시한다.

도 1a에 도시한 바와 같이, 산화물(4)이 입계에 존재하는 미세 조직(1)을 갖는 강판에 용융 아연 도금을 실시하여 도금층(2)을 형성한다. 산화물(4)은 대부분의 결정립계에 존재하고, 산화물(4)이 존재하는 결정립계는, 도금층(2)으로부터 Zn이 침입하기 쉽다. 도금 후의 합금화 처리에 의해, 산화물(4)이 존재하는 결정립계의 일부에 있어서, 도금층(2)으로부터 침입한 Zn과, 강판 중의 Fe가 결합한다. 그리고, 도 1b에 도시한 바와 같이, 강판과 도금층 사이에 있어서 V자 형상(쐐기 형상)으로 강판측으로 돌출된 형상을 갖는 Zn-Fe 합금상(금속간 화합물)(5)이 산화물(4)의 주위에 형성된다.

또한, 합금화 처리의 진행에 수반하여, 도 1c에 도시한 바와 같이, 도금층(2)이 강판과의 계면에 가까운 쪽부터 합금화하여 합금 도금층(합금화 용융 아연 도금층)(3)이 된다. 또한, 이 합금 도금층(3)은 강판 표면 근방의 미세 조직(1)을 도입하고, 강판 방향으로 성장해 간다. 이 영역이, 상술한 혼합층(13)이 된다. 본 발명자들은, 이 혼합층(13)이 합금 도금층과 강판 사이에 존재하고, 이 혼합층 중에서는, Zn-Fe 합금상(금속간 화합물)(5)이 지철부(11)에 뒤얽혀 있는 것에 의해, 합금 도금층(3)과 강판을 견고하게 결합하여, 합금 도금층(3)과 강판의 밀착성을 비약적으로 높이는 것을 알아냈다. 이 점이, 본 발명의 기초를 이루는 지견이다.

또한, 상술한 바와 같이 합금화 처리를 행함으로써, 혼합층(13)뿐만 아니라 합금 도금층(3)에도, Zn-Fe 합금상이 생성된다. 혼합층 중의 Zn-Fe 합금상은 상술한 바와 같은 것이 바람직하다. 본 발명자들은, 또한, 합금 도금층(3)에 있어서, 합금 도금층(3)의 표면(강판과 반대측)으로부터 1㎛ 이하의 영역인 도금 표층 영역의 Zn-Fe 합금상이, 상기 산화물을 포함하지 않는 ζ상을 포함하는 Zn-Fe 합금상이라면, 다른 부재와의 접착 강도를 보다 향상시킬 수 있는 것도 아울러 지견하였다.

전술한 바와 같이, 강판 표면 근방의 미세 조직의 일부는, 합금화 처리에 의해, 강판 표면측으로부터 합금 도금층에 도입되어, 혼합층이 된다. 본 발명자들은, 어닐링 분위기와 가열 속도를 조정하여, 내부 산화의 진행을 제어하는 것이 혼합층의 형성에 중요한 것을 찾아냈다. 어닐링 분위기 및 가열 속도의 조정에 대해서는 후술한다.

강판에 있어서, 입계에 산화물이 존재하는 미세 조직을, 어느 정도의 두께를 갖고 형성하면, 강판과 도금층의 계면에서의 합금화가 신속히 진행하고, 또한, 합금화 처리의 종료 후에 원하는 혼합층이 얻어진다.

도 2a, 도 2b에, 강판 표면 근방에 형성된 "산화물이 입계에 존재하는 미세 조직"과 도금층의 상호 관계를 도시한다. 도 2a에, 강판 표면 근방에 형성된 "산화물이 입계에 존재하는 미세 조직"의 형태를 모식적으로 도시하고, 도 2b에, 혼합층에 있어서 "산화물이 입계에 존재하는 미세 조직"의 형태를 모식적으로 도시한다.

도 2a에 도시하는 강판의 표면에 도금층을 형성하고, 합금화 처리를 실시하면, 도 2b에 도시한 바와 같이, 합금 도금층이, "산화물이 입계에 존재하는 미세 조직"을 도입하여 강판측으로 성장한다. 그 결과, 본 실시 형태에 따른 도금 강판에 있어서는, "산화물이 입계에 존재하는 미세 조직"을 포함하는 혼합층이 형성된다. 또한, 이 입계에는, Zn-Fe상이 형성되어 있다.

혼합층 중의 "산화물이 입계에 존재하는 미세 조직"의 결정립계에 존재하는 "쐐기 형상의 Zn-Fe 합금상"이, 합금 도금층과 강판을 조직적으로 결부시키는 역할을 담당하므로, 본 발명 강판에서는, 도금 밀착성이 비약적으로 향상된다.

도금 밀착성의 비약적 향상을 확보하기 위해서, 본 실시 형태에 따른 도금 강판에 있어서는, 상술한 혼합층을, 강판과 도금층 사이에 형성한다. 또한, 상술한 혼합층을, 0㎛ 초과 2㎛ 이하의 미세 결정립(미세 조직)을 갖는 지철부와, Zn-Fe 합금상과, Mn, Si, Al 및 Cr의 1종 이상을 포함하는 산화물을 포함하도록 형성한다. 또한, 상술한 혼합층에 있어서, 미세 결정립을 이루는 결정립계에, 산화물과, Zn-Fe 합금상이 존재하고, Zn-Fe 합금상이 상기 지철부에 뒤얽힌 형상으로 되도록 형성한다.

전술한 바와 같이, 어닐링 전의 강판의 조직은, 통상, 압연 상태의 조직이며, 많은 경우, 입경이 서브마이크로미터 오더의 미세한 결정립으로 구성되어 있다. 이것을 근거로 하여, 혼합층 중의 결정립계에, 충분한 양의 "쐐기 형상의 Zn-Fe 합금상"을 형성하기 위해서, 상기 지철부의 미세 조직은, 결정립 직경 2㎛ 이하의 미세 결정립을 갖는 미세 조직으로 규정하였다. 바람직하게는, 미세 조직의 입경이 1㎛ 이하이다. 또한, 하한은 특히 규정할 필요가 없지만, 미세 조직이 존재할 필요가 있기 때문에, 0㎛ 초과로 한다.

혼합층(13)은 강판(1) 및 합금 도금층(3)에 비교하여 취성이다. 그 때문에 상기 혼합층의 두께가 10㎛를 초과하면, 굽힘 가공 시에 깨짐이 발생하기 쉬워지게 된다. 그로 인해, 혼합층의 두께는, 10㎛ 이내인 것이 바람직하다.

충분한 굽힘성을 확보하기 위해서는, 혼합층의 두께는 5㎛ 이내인 것이 보다 바람직하다.

충분한 도금 밀착성을 얻기 위해서는, 혼합층을, 혼합층과 도금층의 계면을 따라, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 5000배로 10시야 이상 관찰했을 때, Zn-Fe 합금상이 존재하는 결정립계를 갖는 미세 결정립이, 전체 관찰 시야 중 20％ 이상의 시야에서 1개 이상 관찰되는 것이 바람직하다.

Zn-Fe 합금상이 존재하는 결정립계를 갖는 미세 결정립이 관찰되는 시야의 비율이 20％ 미만인 경우, 통상의 자동차용 내판을 상정한 프레스 가공의 범위라면 도금 밀착성을 충분히 확보할 수 있지만, 예를 들어 자동차용 외판을 상정한 것 같은, 더 엄격한 벤딩 ~ 언벤딩 가공이나 미끄럼 이동 가공이 가해진 경우에는 도금 밀착성이 부족할 우려가 있어, 본 발명의 적용 용도가 한정될 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 접착 강도를 더욱 향상시킬 경우, 합금화 처리 온도를 낮게 하고, 도금층의, 표면으로부터 1㎛ 이하의 영역인 도금층 표층 영역이, 도 5에 도시한 바와 같은 상기 산화물을 포함하지 않는 ζ상(21)을 포함하는 Zn-Fe 합금상으로 하는 것이 바람직하다.

Zn-Fe 합금상 중에서, ζ상은, 비교적 연질이고, 상기의 산화물을 함유하고 있지 않으므로, 어느 정도의 변형능을 갖고 있다. 그로 인해, 도금층의 표층에 응력이 부하되었을 때 어느 정도 변형될 수 있다. 따라서, 접착재로 다른 부재와 접착했을 때, 다른 부재와의 접착이 치밀하게 된다.

또한, ζ상이 산화물을 함유하지 않는 이유는 명확하지 않지만, ζ상은, 합금화 처리 시에 생성된 것이 아니고, 도금욕 침지 시에 강판 표면으로부터 도금욕중에 용출한 Fe와, 욕 중의 Zn이 반응하여 ζ상을 포함하는 Zn-Fe 합금상으로서 석출된 것이 생각된다.

이어서, 본 실시 형태에 따른 도금 강판의 제조 방법에 대하여 설명한다.

본 실시 형태에 따른 도금 강판의 제조에 있어서는, 상술한 성분 조성을 갖는 강판을, 0.1체적％ 이상 50체적％ 이하의 수소와, 잔량부가 질소 및 불가피 불순물을 포함하고, 노점이 -30℃ 초과 20℃ 이하인 분위기 중에서, 650℃ 내지 740℃ 사이의 평균 승온 속도인 제1 승온 속도를 0.2℃/초 이상 6℃/초 이하로 하여 가열하는 제1 승온 공정과; 상기 제1 승온 공정 후, 상기 분위기 중에서, 상기 강판을 740℃로부터, 750℃ 이상 900℃ 이하의 어닐링 온도까지 가열하는 제2 승온 공정과; 상기 제2 승온 공정 후, 상기 강판을, 상기 분위기 중에서, 상기 어닐링 온도에 30초 이상 300초 이하 체류시키는 어닐링 공정과; 상기 어닐링 공정 후, 상기 강판을 냉각하는 냉각 공정과; 상기 냉각 공정 후, 상기 강판에 용융 아연 도금을 행하는 아연 도금 공정과; 상기 아연 도금 공정 후, 상기 강판에, 420℃ 내지 550℃의 합금화 처리 온도에서 합금화 처리를 행하는 합금화 처리 공정을 갖는다.

상기 어닐링은, 연속식 용융 도금 설비의 전체 환원로에서 행하는 것이 바람직하다. 도금 전의 환원 어닐링 분위기는, 수소의 분위기 가스 중에 차지하는 비율이 0.1 내지 50체적％이고, 잔량부가 질소 및 불가피 불순물을 포함하는 분위기로 한다. 수소가 0.1체적％ 미만이면 강판 표면에 존재하는 산화막을 충분히 환원할 수 없어, 도금 습윤성을 확보할 수 없다. 그 때문에, 환원 어닐링 분위기의 수소량은 0.1체적％ 이상으로 한다.

환원 어닐링 분위기 중의 수소가 50체적％를 초과하면, 노점(수증기 분압PH₂O에 대응한다)이 너무 상승해서, 결로를 방지하는 설비를 도입할 필요가 있다. 새로운 설비의 도입은, 생산 비용의 상승을 초래하므로, 환원 어닐링 분위기의 수소량은 50체적％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.1체적％ 이상 40체적％ 이하이다.

어닐링 환원 분위기의 노점은, -30℃ 초과 20℃ 이하로 한다. -30℃ 이하이면, Si, Mn 등의 이산화성 원소를, 강 중에서 내부 산화시키기 위하여 필요한 산소 포텐셜을 확보하는 것이 곤란해진다. 바람직하게는, -25℃ 이상이다. 한편, 20℃를 초과하면, 환원 가스를 흘리는 배관의 결로가 현저해져서, 안정된 분위기 제어가 곤란해지므로, 노점은, 20℃ 이하로 한다. 바람직하게는, 15℃ 이하이다.

또한, 환원 어닐링 분위기의 log(PH₂O/PH₂)을 0 이하로 조정하는 것이 바람직하다. log(PH₂O/PH₂)을 크게 하면, 합금화는 촉진되지만, 0을 초과하면, 어닐링 전에 강판 표면에 생성되어 있었던 산화막을 충분히 환원할 수 없다. 그 결과, 도금 습윤성을 확보할 수 없으므로, log(PH₂O/PH₂)의 상한은 0으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, -0.1 이하이다.

환원 어닐링 분위기의 성분 조성 및 노점, 및 강판의 가열 속도 및 어닐링 온도는, 혼합층 중의 미세 결정립을 이루는 결정립계에 산화물과, Zn-Fe 합금상이 존재하고, 상기 혼합층 중의 Zn-Fe 합금상이 상기 지철부에 뒤얽혀 있는 혼합층을 형성하는 데 있어서 중요하다.

환원 어닐링 분위기 중에서, 650℃ 내지 740℃ 사이의 평균 승온 속도인 제1 승온 속도를 0.2℃/초 이상 6℃/초 이하로 하여 가열한다(제1 승온 공정). 또한, 제1 승온 공정 후, 분위기 중에서, 상기 강판을 740℃로부터, 750℃ 이상 900℃ 이하의 어닐링 온도까지 가열한다(제2 승온 공정). 제1 승온 속도(가열 속도)가 6℃/초를 초과하면, 승온 속도가 너무 빨라서, 내부 산화가 충분히 진행하기 전에 강판 내부의 결정립이 조대화하여, 본 발명이 필요로 하는 조직 형태가 얻어지지 않게 되어버린다. 그로 인해, 제1 승온 속도는 6℃/초 이하로 한다. 바람직하게는 4℃/초 이하이다. 하한은, 생산성의 관점에서 0.2℃/초 이상이 바람직하다.

제2 승온 공정에서의 승온 속도는 특별히 한정할 필요는 없지만, 생산성의 관점에서는, 0.2℃/초 이상, 설비 능력 상한 이하인 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이 740℃까지의 가열 속도를 제어함으로써, 확산 속도가 큰 페라이트상 내에서 내부 산화가 진행하므로 변태하기 전에, 나중의 공정에서 도금을 행할 때에 혼합층이 되는 영역에 산화물이 생성된다. 그로 인해, 상술한 혼합층을 생성할 수 있다고 생각된다.

제2 승온 공정 후, 750℃ 이상 900℃ 이하의 어닐링 온도에서 30초 이상 300초 이하 체류하는 어닐링을 행한다(어닐링 공정). 여기서, 체류란, 등온 유지만을 의미하는 것이 아니며, 이 온도 영역에서의 온도 변화가 있어도 상관없다. 어닐링 온도가 750℃ 미만이면 어닐링 전에 강판 표면에 생성되어 있었던 산화막을 충분히 환원할 수 없어, 도금 습윤성을 확보할 수 없는 경우가 있다. 어닐링 온도가 900℃를 초과하면, 프레스 성형성이 열화됨과 동시에, 가열에 필요한 열량이 커져서, 제조 비용의 상승을 초래한다. 또한 어닐링 온도가 900℃ 이상에서는 입자의 조대화가 현저하게 진행하기 쉬워지기 때문에, 일단 강판 표면에 형성된 미세 조직이 소멸할 우려가 있다. 그로 인해, 어닐링 온도는 750℃ 이상 900℃ 이하로 한다. 바람직한 어닐링 온도는, 760℃ 이상 880℃ 이하이다.

어닐링 공정 후, 냉각을 행한다(냉각 공정). 냉각 속도는 특별히 한정하지 않지만, 재질의 관점에서는, 740℃ 내지 650℃의 평균 냉각 속도를 0.5℃/초 이상 으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 냉각 속도의 상한을 20℃/초로 하면, 나중의 도금하는 때에 혼합층이 되는 영역의 결정립계에 성분 편석이 발생되기 쉬워져, 나중에 혼합층이 생성되기 쉬워진다. 그로 인해, 740℃ 내지 650℃의 평균 냉각 속도는 0.5℃/초 이상, 20℃/초 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 15℃/초 이하이고, 또한 한층더 바람직하게는 6℃/초 이하이다.

본 실시 형태에 따른 도금 강판은, 어닐링 후, 냉각을 행한 강판에 대하여 도금층을 형성하기 위하여 용융 아연 도금을 행한다(아연 도금 공정). 용융 아연 도금은, Al: 0.01 내지 1.00％를 포함하는 아연 도금욕을 사용하고, 욕온: 430 내지 500℃에서 행하는 것이 바람직하다.

Al이 0.01％ 미만이면 도금욕 중에서 Zn-Fe 합금층이 급격하게 성장하고, 강종에 따라서는, 도금층 중의 Fe 농도가 너무 높아지는 등, 침지 시간만의 원하는 도금층을 형성할 수 없는 경우가 있다. 또한, 도금욕 중에서의 보텀 드로스의 생성량이 증대하여, 드로스에 기인한 표면 결함이 발생하여, 강판의 외관 불량이 발생될 것이 염려된다.

한편, Al이 1.00％를 초과하면, Al에 의한 Zn-Fe 합금화 반응의 억제 효과가 현저해짐으로써, Zn-Fe 반응을 진행시키기 위하여 라인 속도를 저감할 필요가 발생하여, 생산성이 열화된다.

아연 도금욕의 욕온이 430℃ 미만에서는, 아연의 융점이 약 420℃이므로, 욕온 제어가 불안정해져서, 욕이 일부 응고되어버릴 우려가 있다. 욕온이 500℃를 초과하면, 싱크 롤이나 아연 포트 등의 설비의 수명이 짧아져버린다. 그로 인해, 아연 도금욕의 욕온은, 430 내지 500℃가 바람직하다. 보다 바람직하게는 440 내지 480℃이다.

도금 부착량은, 특별히 제약은 없지만, 내식성의 관점에서 편면 부착량에서 1㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 가공성, 용접성, 및 경제성의 관점에서 편면 부착량으로 20㎛ 이하가 바람직하다.

합금화 처리는, 420 내지 550℃에서 행한다(합금화 처리 공정). 합금화 처리 온도가 420℃ 미만이면 합금화의 진행이 느려져서, 도금 표층에 Zn층이 잔류할 가능성이 있다. 바람직하게는, 450℃ 이상이다. 한편, 합금화 처리 온도가 550℃를 초과하면, 합금화가 너무 진행해서, 도금 강판 계면에 취성의 Γ상이 두껍게 생기기 때문에, 가공 시의 도금 밀착력이 저하된다.

합금화 처리는, 420℃부터 460℃까지의 평균 승온 속도를 20℃/초 이상 100℃/초 이하로 하고, 460℃부터 합금화 처리 온도까지의 평균 승온 속도를 2℃/초 이상 40℃/초 이하로 하는 것이 바람직하다.

이러한 승온 속도로 가열을 행함으로써, 도금층의 표층에 ζ상이 형성되기 쉬워진다.

단, 합금화 처리 온도가 460℃ 이하인 경우에는, 420℃로부터 합금화 처리 온도까지의 평균 승온 속도를 20℃/초 이상, 100℃/초 이하로 하면 된다.

다른 부재와의 접착 강도를 향상시키기 위해서, 도금층의 표층에 ζ상을 형성하는 경우에는, 합금화 처리 온도를 420℃ 이상 500℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 500℃ 초에서는, ζ상이 불안정해지고, δ₁상과 Zn상으로 분리된다.

또한, 제1 승온 공정 전에, 중연삭을 행하는 중연삭 공정을 갖는 것이 바람직하다. 중연삭을 행함으로써, 혼합층에 있어서의 지철 미세 결정립의 입경을 보다 미세하게 할 수 있다.

중연삭의 조건은, 연삭량을 0.01g/㎡ 내지 3.00g/㎡가 범위로 하는 것이 바람직하다. 연삭량이 0.01g/㎡ 미만이면 중연삭에 의한 추가적인 지철 결정립 미세화 효과가 발현되지 않는다. 또한 연삭량이 3.00g/㎡ 초과이면 외관에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 또한, 중연삭을 실시했다고 해도, 중연삭에 의해 부여된 지철의 조도는 그 후의 어닐링 내지 용융 아연 도금에 의해 평활화된다. 즉, 본원과 같이 혼합층이 형성되면 도 1에 도시한 바와 같이 강판의 Fe가 아연 도금 중에 확산되어 철-도금 계면이 도금측으로 이동하므로, 중연삭을 실시해도 강판 표면의 요철(조도)이 중연삭 후인채로 유지될 일은 없다.

또한, 중연삭에 의해 강판의 표면은 강한 전단 가공을 받아 소성 변형되므로 다량의 전위가 도입되어 원자의 확산 속도가 커진다. 그 결과, 보다 페라이트 상 내에서의 내부 산화가 진행된다고 생각된다.

또한, 본 발명의 도금 강판 상에 도장성, 용접성을 개선할 목적으로 상층 도금을 실시하는 것이나, 각종 화성 처리, 예를 들어, 인산염 처리, 용접성 향상 처리, 윤활성 향상 처리 등을 실시하는 것은, 본 발명을 일탈하지 않는다.

실시예

이어서, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 실시예의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위하여 채용한 일 조건예이며, 본 발명은 이 1 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한에 있어서, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.

(실시예)

표 1에 나타내는 성분 조성에 0.4 내지 3.2mm의 냉연 강판을 도금 원판으로 하고, 종형의 용융 도금 시뮬레이터를 사용하여, 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조하였다. 도금 전의 환원 어닐링 조건을 표 2에 나타내었다. 최고 도달 온도는 800℃, 최고 도달 온도에서의 보정 온도는 100초로 하였다.

어닐링 후에 연속하여 질소 가스 중에서 강판을 450℃까지 냉각하고, Al을 0.13％ 함유하는 용융 아연욕에 3초 침지하였다. 용융 아연 도금욕의 온도는, 강판이 욕에 진입한 온도와 동일한 450℃로 하였다.

도금 후, 가스 와이퍼로 아연의 도포량을 5 내지 15㎛로 조정하여, 합금화 처리를 행하였다. 합금화 처리 온도는 표 2에 나타내는 온도로 하고, 도금층 중의 Fe량은, 표 2에 나타낸 바와 같이 되도록 하였다. 합금화 처리 후, 강판을 질소 가스로 실온까지 냉각하였다. 도금층의 성분 조성은, 도금층을 산으로 용해한 후, ICP를 사용하여 화학 분석하여 측정하였다.

또한, 도금층과 강판의 계면의 조직 관찰은, 10mm×10mm로 잘라낸 강판을, 크로스 섹션 폴리셔를 사용하여 가공한 후, FE-SEM을 사용하여, 5000 내지 50000배의 배율로, 각 시료에 대해서 20시야 이상을 관찰해 갔다. 얻어진 화상 데이터를 화상 해석하고, 도금/강판 계면의 강판측의 조직에 있어서, 강판의 초기 계면과 평행 방향의 결정립 직경을 측정하였다. 결정립 직경이 2㎛ 이하인 것을 미세 조직으로 하였다.

도 3에, 어닐링 후의 산화물이 입계에 존재하는 미세 조직을 도시하고, 도 4에, 합금화 처리 후의 혼합층 중의 미세 조직을 도시한다. 도 3으로부터, 강판의 표면 근방에, 산화물이 입계에 존재하는 미세 조직이 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 도 4로부터, 강판과 합금 도금층 사이에 산화물이 입계에 존재하는 미세 조직을 갖는 혼합층이 형성되어 있는 것을 알 수 있다.

결정립 직경이 2㎛ 이하인 결정립을 갖는 미세 조직이 보이지 않은 것에 대해서는, 미세 조직의 평균 입경의 측정은 행하지 않았다. 표 중의 미세 조직의 평균 입경에 있어서, 「-」은, 미세 조직이 관찰되지 않은 것을 나타낸다. 또한, 상기의 화상 데이터로부터, 도 1c에 도시한 바와 같은 Zn-Fe 합금층의 미세 조직의 결정립계에의 침입의 유무를 확인하였다.

이 강판에 대해서, 내파우더링성, 인장 강도, 접착 강도를 조사하였다. 결과를, 환원 어닐링 조건, 계면의 조직 관찰 결과 등과 아울러 표 2에 나타내었다.

본 발명의 조건을 충족하는 예(시험 번호 1 내지 19, 21, 22, 27 내지 32, 35 내지 42, 48)에서는, 모두 내파우더링성이 우수하였다.

또한, 도금 표층에 ζ상을 갖는 경우에는, 더 높은 접착 강도가 얻어졌다.

내파우더링성의 평가 방법은 이하와 같았다.

내파우더링성

상기의 방법으로 제조한 합금화 용융 아연 도금 강판을, 폭 40mm×길이 250mm로 잘라내고, r=5mm의 반구 비드의 금형으로 펀치 어깨 반경 5mm, 다이 어깨 반경 5mm이고 성형 높이 65mm로 가공하였다. 가공 시, 박리한 도금층을 측정하고, 이하의 기준으로 평가하였다.

또한, 시험 번호(45)에서는, 불도금이 발생하였다.

평가 기준

도금 박리량: 3g/㎡ 미만: VG(VERY GOOD)

3g/㎡ 이상 6g/㎡ 미만: G(GOOD)

6g/㎡ 이상 10g/㎡ 미만: NG(NO GOOD)

또한, JIS Z 2241에 준거한 방법으로 인장 시험을 행하고, 인장 강도를 구하였다.

또한, 접착 강도의 평가 방법은, 인장 전단 시험에서, 이하와 같았다.

상기의 방법에서 제조한 합금화 용융 아연 도금 강판을, 폭 25mm×길이 100mm로 절단하고, 이들을 2장 준비하고, 서로 판 길이 방향으로 12.5mm 어긋나게 한 상태에서, 중첩되는 부분에 접착제를 도포하여 접합하였다.

접착재에는, 시판하고 있는 에폭시계 접착제를 사용하여, 25mm×12.5mm의 접착면에 약 100㎛의 두께로 도포하였다. 제작한 시험편을 냉장 후에 5시간 방치한 후, 0℃의 분위기 하에서 50m/분의 속도로 인장함으로써 인장 전단 시험을 행하였다. 파괴할 때까지의 최대 하중을 측정하고, 이 최대 하중을 전단 면적(접착 면적)으로 나눈 인장 전단 강도로 접착 강도를 평가하였다.

평가 기준

인장 전단 강도: 180Kgf/㎟ 이상: VG

140Kgf/㎟ 이상 180Kgf/㎟ 미만: G

140Kgf/㎟ 미만: NG

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 도금 밀착성이 비약적으로 향상된 합금화 용융 아연 도금 강판을 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명은 아연 도금 강판 제조 산업에 있어서 이용 가능성이 높은 것이다.

1: 미세 조직(미세 결정립)
2: 도금층
3: 합금 도금층
4: 산화물
5: Zn-Fe 합금상
6: 산화막
11: 지철부
13: 혼합층
21: ζ상

Claims

강판과,
상기 강판의 표면 상의 도금층과,
상기 강판과 상기 도금층 사이에 형성된 혼합층
을 갖고;
상기 강판이, 질량％로,
C: 0.050％ 이상, 0.50％ 이하,
Mn: 0.01％ 이상, 3.00％ 이하,
함유하고,
또한,
Si: 0.01％ 이상, 3.00％ 이하,
Al: 0.010％ 이상, 2.00％ 이하,
Cr: 0.01％ 이상, 2.00％ 이하,
의 1종 또는 2종 이상을 함유하고,
P: 0.100％ 이하,
S: 0.0200％ 이하,
O: 0.0100％ 이하,
N: 0.0100％ 이하,
Ti: 0.150％ 이하,
Nb: 0.150％ 이하,
Mo: 1.00％ 이하,
Cu: 2.00％ 이하,
Ni: 2.00％ 이하,
B: 0.0100％ 이하,
로 제한하고,
Mn 함유량, Si 함유량, Al 함유량, Cr 함유량을 각각, 질량％로, [Mn], [Si], [Al], [Cr]로 나타냈을 때, 하기 수학식 1을 충족하고,
잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물을 포함하고;
상기 도금층이, 질량％로,
Fe: 7.0％ 이상, 15.0％ 이하,
Al: 0.01％ 이상, 1.00％ 이하,
를 함유하고,
잔량부가 Zn 및 불가피적 불순물을 포함하는 합금화 용융 아연 도금층이며;
상기 혼합층은, 0㎛ 초과 2㎛ 이하의 미세 결정립을 갖는 지철부와, Zn-Fe 합금상과, Mn, Si, Al 및 Cr의 1종 이상을 포함하는 산화물을 포함하고;
상기 혼합층에서는, 상기 미세 결정립을 이루는 결정립계에, 상기 산화물과, 상기 Zn-Fe 합금상이 존재하고, 상기 Zn-Fe 합금상이 상기 지철부에 뒤얽혀 있는;
것을 특징으로 하는, 합금화 용융 아연 도금 강판.
<수학식 1>
제1항에 있어서, 상기 도금층의, 표면으로부터 1㎛ 이하의 영역인 도금층 표층 영역이, 상기 산화물을 포함하지 않는 ζ상을 포함하는 Zn-Fe 합금상인 것을 특징으로 하는, 합금화 용융 아연 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혼합층의, 상기 강판의 판 두께 방향을 따른 방향의 평균 두께가 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 합금화 용융 아연 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혼합층 중의 상기 Zn-Fe 합금상이, 상기 강판의 판 두께 방향 단면에서 보았을 때, 상기 도금층으로부터 상기 강판의 판 두께 중심 방향을 향하여 V자 형상으로 돌출한 형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는, 합금화 용융 아연 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혼합층을, 상기 혼합층과 상기 도금층의 계면을 따라, 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 5000배로 10시야 이상 관찰했을 때, 상기 혼합층 중의 상기 Zn-Fe 합금상이 존재하는 상기 결정립계를 갖는 상기 미세 결정립이, 전체 관찰 시야 중 20％ 이상의 시야에서 관찰되는 것을 특징으로 하는, 합금화 용융 아연 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혼합층 중의 상기 Zn-Fe 합금상은, 합금화 처리 시에 상기 도금층으로부터 침입한 상기 Zn과 상기 강판 중의 상기 Fe가 반응하여 생성된 것인 것을 특징으로 하는, 합금화 용융 아연 도금 강판.
제1항에 기재된 성분 조성을 갖는 강판을,
0.1체적％ 이상 50체적％ 이하의 수소와, 잔량부가 질소 및 불가피 불순물을 포함하고, 노점이 -30℃ 초과 20℃ 이하인 분위기 중에서,
650℃ 내지 740℃ 사이의 평균 승온 속도인 제1 승온 속도를 0.2℃/초 이상 6℃/초 이하로 하여 가열하는 제1 승온 공정과;
상기 제1 승온 공정 후, 상기 분위기 중에서, 상기 강판을 740℃로부터, 750℃ 이상 900℃ 이하의 어닐링 온도까지 가열하는 제2 승온 공정과;
상기 제2 승온 공정 후, 상기 강판을, 상기 분위기 중에서, 상기 어닐링 온도에 30초 이상 300초 이하 체류시키는 어닐링 공정과;
상기 어닐링 공정 후, 상기 강판을 냉각하는 냉각 공정과;
상기 냉각 공정 후, 상기 강판에 용융 아연 도금을 행하는 아연 도금 공정과;
상기 아연 도금 공정 후, 상기 강판에, 420℃ 내지 550℃의 합금화 처리 온도에서 합금화 처리를 행하는 합금화 처리 공정;
을 갖는 것을 특징으로 하는, 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 합금화 처리 공정에서의, 합금화 처리 온도가, 420℃ 이상 500℃ 이하인 것을 특징으로 하는, 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제1 승온 공정 전에, 연삭량 0.01 내지 3.00g/㎡이라고 하는 조건에서 중연삭을 행하는 중연삭 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는, 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 냉각 공정에서, 740℃ 내지 650℃ 사이의 평균 냉각 속도가 0.5℃/초 이상인 것을 특징으로 하는, 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 어닐링 공정을, 연속식 용융 도금 설비의 전체 환원로에서 행하는 것을 특징으로 하는, 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 용융 아연 도금 공정에서, 상기 강판을, 0.01％ 이상 1.00％ 이하의 Al을 포함하고 또한, 430℃ 이상 500℃ 이하의 욕온인 아연 도금욕에 침지하는 것을 특징으로 하는, 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 합금화 처리 공정에서, 420℃ 내지 460℃까지의 평균 승온 속도인 제2 승온 속도를 20℃/초 이상 100℃/초 이하로 하고, 460℃부터 상기 합금화 처리 온도까지의 평균 승온 속도인 제3 승온 속도를 2℃/초 이상 40℃/초 이하로 하는 것을 특징으로 하는, 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.