KR20180043277A - 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연 도금 및 칼라코팅 강판과 그의 제조방법 - Google Patents

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    • 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
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    • C23F17/00—Multi-step processes for surface treatment of metallic material involving at least one process provided for in class C23 and at least one process covered by subclass C21D or C22F or class C25
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
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    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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Abstract

항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판과 그의 제조방법이며, 기판의 화학 중량백분비는, C：0.07% 내지 0.15%，Si：0.02% 내지 0.5%，Mn：1.3% 내지 1.8%，N0.004%，S0.01%，Ti0.20%，Nb0.060%이며, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물이며, 동시에 하기 조건을 만족시킨다. 즉, (C+Mn/6)≥0.3%; Mn/S≥150; Ti를 함유하지 않을 경우, Nb는 0.01%≤(Nb-0.22C-1.1N)≤0.06%를 만족시키며; Nb를 함유하지 않을 경우, Ti는 0.5≤Ti/C≤1.5를 만족시키며; Ti, Nb를 같이 첨가할 경우, 0.04%≤(Ti+Nb)≤0.26%이다. 상기 용융 알루미늄-아연 도금 및 칼라코팅 강판의 항복강도≥600MPa, 인장강도≥650MPa, 연신율≥12%이며, 양호한 강인성과 우수한 내식성을 갖고 있다.

Description

항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연 도금 및 칼라코팅 강판과 그의 제조방법
본 발명은 냉간압연 판 생산기술분야에 속하며, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연 도금 및 칼라코팅 강판과 그의 제조방법에 관한 것이다.
중국의 칼라코팅판은 주로 건축분야에 사용되며, 건물벽면의 압력판은 고강도, 양호한 인성 및 우수한 내식성을 요구한다. 중국 국내의 많은 사용자(특히는 건축업 사용자)는 구조용 칼러강판이 연신율에 손실을 주지 않는 전제조건하에 구조부품의 강도를 제고시키고, 중량을 감소시키며, 고강도 및 두께 줄임을 실현하여, 원가를 낮추는 것을 수요로 한다. 현재 중국 국내에서 생산되는 용융 알루미늄-아연 도금강판은 공정조건의 제한을 받으며, 항복강도와 인장강도가 비교적 높은 제품의 연신율은 모두 높지 않아, 가소성에 대한 요구가 비교적 높은 상황에서는 요구를 만족시킬 수 없으며, 용융 알루미늄-아연 강판의 응용과 보급을 대폭적으로 제한하고 있다.
현재, 주로 기판의 조성 성분과 생산공정에 대한 제어를 통해 우수한 성능을 가진 이러한 강판을 제조하고 있다. 사람들은 단순히 Ti를 첨가하거나, 단순히 Nb를 첨가하거나, 또는 Ti, Nb를 복합적으로 첨가하는 성분의 설계를 선택하여 예상된 성능 목표에 도달할 수 있으나, 코스트경제성 및 성능 안정성 방면을 고려하면, 첨가한 합금의 종류 및 배합비는 제품의 원가, 재료 성능의 안정성 및 재료 제조가능성을 결정하는 관건적 요인이다.
중국특허 CN 102363857 B는 일종의 항복강도가 550MPa인 구조용 칼라코팅판의 생산방법을 공개하였으며, 언급된 Ti, Nb는 각각 최대 0.005% 및 0.0045%이며, 항복강도 RP0.2는 550 내지 600MPa에 달하며, 인장강도 Rm은 560 내지 610MPa이며, 파단 후 연신율 A80mm ≥6%이며, 강화방법은 주로, 저온 어닐링 공정을 통해 대부분의 재결정을 완성하지 못한 스트립상 변형조직을 유지시켜 강도를 제고시키며, 파단 후 연신율은 6%에 불과하며, 가소성이 비교적 떨어진다. 본 발명의 금속조직과 차이가 존재하여, 강판 역학적 성능의 차이를 초래한다.
중국특허 CN 100529141 C는 일종의 풀하드 알루미늄-아연 도금강판 및 생산방법을 공개하였으며, 상기 방법은 강판의 항복강도가 600MPa 이상이고, 파단 연신율≤7%이며, Ti, Nb의 총함량은 0.015% 내지 0.100%이며, 어닐링 온도를 630 내지 710℃로 제어하여, 풀하드 강판을 얻었으나, 풀하드 강판의 가소성은 성형성의 요구를 만족시키지 못하였다. 항복강도 ≥ 600MPa, 인장강도 ≥ 650MPa, 파단 후 연신율 ≥ 12%의 요구를 만족시킬 수 없다.
중국특허 CN 200710093976.8은 심가공용(deep drawing) 용융 알루미늄-아연 강판 및 그의 제조방법을 공개하였으며, IF 강 기판을 이용하여 알루미늄-아연 도금제품을 생산하며, 기판의 성분 C≤0.01%이며, 항복강도가 140 내지 220MPa이고, 인장강도가 260 내지 350MPa이며, 연신율은 30%보다 크나, 항복강도 ≥ 600MPa, 인장강도 ≥ 650MPa를 만족시키지 못한다.
중국특허 CN 103911551 A는 용융 알루미늄-아연합금 도금강판 및 그의 제조방법을 공개하였으며, 항복강도가 250 내지 310MPa이며, 인장강도가 300 내지 380MPa이며, 연신율≥30인 제품을 얻을 수 있으나, 강도 등급이 낮다.
중국특허 CN 104264041 A 발명의 저합금 용융 알루미늄-아연 도금 강 스트립의 항복강도는 410 내지 570MPa이고, 인장강도≥470MPa이며, 연신율≥15%이다. 공정 균열시간은 40 내지 120s이며, 균열시간이 너무 길고, 결정립이 조화되며, 강도 등급이 비교적 낮아, 항복강도 ≥ 600MPa, 인장강도 ≥ 650MPa, 파단 후 연신율 ≥ 12%의 요구를 만족시킬 수 없다.
현재, 재료에 대해 바람에 의한 상항력 고내성, 고내식성, 고강도, 고연신율의 요구하는 강 구조 건축항업 등 분야에서 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 제품에 대한 수요가 아주 많다. 그러나 항복강도 ≥ 600MPa이며, 인장강도 ≥ 650MPa이며, 연신율≥ 12%인 고강도 저합금 용융 알루미늄-아연 도금 및 칼라코팅 제품은 국내외에서 모두 공백이다.
본 발명의 목적은 항복강도가 600MPa 급 고연신율 알루미늄-아연 도금 및 칼라코팅 강판 및 그의 제조방법을 제공하며, 항복강도 ≥ 600MPa, 인장강도 ≥650MPa, 연신율 ≥ 12%인 우수한 역학적 성질을 구비하며, 도금층이 균일하고 치밀하며, 제품은 양호한 강인성을 구비할 뿐만 아니라, 우수한 내식성도 가지고 있어, 건축, 자동차 등 고항복강도, 고연신율의 요구를 만족시킬 수 있다. 또한, 가전제품, 엘리베이터 등 전자설비에 사용할 수 있으며, 고강도 및 두께 줄임을 실현할 수 있다.
상기 목적을 실현하기 위한, 본 발명의 기술방안은:
항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판으로써, 기판의 화학성분 질량백분비는, C：0.07% 내지 0.15%，Si：0.02% 내지 0.5%，Mn：1.3% 내지 1.8%，N ≤0.004%，S≤0.01%，Ti≤0.20%，Nb≤0.060%이며, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물이며, 동시에 하기 조건을 만족시켜야 한다.
(C+Mn/6)≥0.3%;
Mn/S≥150;
Ti를 함유하지 않을 경우, Nb는 0.01%≤(Nb-0.22C-1.1N)≤0.06%를 만족시키며;
Nb를 함유하지 않을 경우, Ti는 0.5≤Ti/C≤1.5를 만족시키며;
Ti, Nb를 같이 첨가할 경우, 0.04%≤(Ti+Nb)≤0.26%이다.
본 발명의 상기 강판의 미세조직은 페라이트, 시멘타이트, 미세한 석출물 및 베이나이트, 마텐자이트, 변형 스트립상 결정립 중의 적어도 하나의 조직을 포함하는 다상조직이다. 본 발명의 강판의 항복강도≥600MPa이며, 인장강도≥650MPa이며, 파단 후 연신율≥12%이다.
용융 알루미늄-아연 도금 후 강판의 표면은 미세하고 균일한 은백색 스팽글이며, 스팽글의 결정립 직경은 10mm 미만이며, 바람직하게 스팽글의 결정립의 직경은 5mm 미만이다.
칼라코팅 강판 표면에 도포한 도료 도층은 도료 유형에 근거하여, 불화탄소, 폴리에스테르（PE), 실리콘 변성 폴리에스테르(SMP), 고내후성 폴리에스테르(HDP)또는 폴리비닐덴플루오라이드(PVDF)로 나뉜다.
본 발명의 성분 설계에 있어서:
본 발명의 강 기판에 있어서, C, Si는 가장 효과적이고, 가장 저렴한 고용강화 원소이며, C, Si 함량의 증가에 따라 고용강화 작용이 증가한다. 그러나, Si는 강 스트립 표면에 누적되며, 스트립 강의 침윤작용에 심각하게 영향을 주어, Si 함량을 엄격히 제어해야 한다.
본 발명에서 미량합금원소 Nb를 첨가하며, Nb는 강중에서 Nb(C, N) 등 석출물을 형성할 수 있다. 본 발명에서 단순히 Nb를 첨가할 경우, 성분설계가 공식0.01%≤(Nb-0.22C-1.1N)≤0.06%를 만족시키면, Nb와 C, N는 충분하게 미세한 중간 상을 형성하여 재질을 강화시키는 작용을 한다.
본 발명에서 미량합금원소 Ti를 첨가하며, Ti는 강중에서 TiC, TiN 등 석출물을 형성할 수 있다. 본 발명에서 단순히 Ti를 첨가할 경우, 성분설계는 0.5≤Ti/C≤1.5이며, 대량의 특수한 탄화물 TiC를 형성할 수 있으며, 양호한 분산 강화 강화체이다.
본 발명에서, 합금원소 Ti, Nb를 복합적으로 첨가할 경우, Nb(C, N), TiC, TiN, (Ti, Nb)(C, N)등 강화작용을 가진 미세한 석출물을 형성하며, 기질을 강화시킨다.
본 발명에 있어서, Mn 원소를 첨가하는 것을 통해, 냉각 시 Mn은 상변이 온도를 저하시키며, 페라이트 결정립을 미세화시키며, 재결정 정지온도 및 상변이 개시온도 구간을 확대시키며, 강의 담금질성을 제고시키고, 도금 후 냉각 과정에서 베이나이트 또는 마텐자이트 변태가 발생된다. 탄소강에 있어서, C 당량은 강도 성능을 결정하며, 재료의 강도는 대량의 시험데이터의 통계를 통해 간단하게 탄소 당량으로 표시하며, 따라서 본 발명은 (C+Mn/6)≥0.3%일 것을 요구한다. 또한, Mn은 액체강에서 무한적으로 상호 용해되며, Mn은 주로 고용강화 작용을 한다. 액체강에 일정한 양의 S 원소가 잔류하며, S 원소는 슬래브의 고온 취성을 증가시키며, 강의 역학적 성능을 악화시키는 등 역작용을 가지고 있으며, S의 역작용을 감소시키기 위해, 강판중의 Mn/S 값을 높여야 하며, 따라서, 본 발명에서는 Mn함량을 150≤Mn/S로 제어하여, S의 역작용을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
본 발명에서 Ti 또는 Nb를 첨가한 후, 대량의 미세한 석출물이 기질에 분산되어, 기질을 강화시킨다. Mn원소를 첨가하면, 오스테나이트 영역을 확대시키며, 강판의 담금질성을 제고시키고, 도금 후 쾌속 냉각기술에 호응시켜, 일부분 베이나이트 또는 마텐자이트가 강화된 상을 얻을 수 있다.
본 발명의 항복강도 600MPa 급 용융 알루미늄-아연 도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법은 하기 단계를 포함한다:
1) 제련, 주조
상기 성분에 따라 제련, 주조하여 주조 블랭크를 얻는다;
2) 열간압연, 산세척
열간압연 출탕온도는 1150 내지 1280℃이며, 열간압연 마무리온도는 800 내지 900℃이며, 열간압연 권취온도는 500 내지 650℃이며, 열간압연 후 냉각방식은 수냉이다;
3) 냉간압연
냉간압연 압하율을 60 내지 80%로 제어하며, 강 스트립을 형성한다;
4) 연속 어닐링
무산화 연속 어닐링 알루미늄-아연 도금로에서 진행하며, 직접연소 가열단계, 라디언트 튜브 가열단계, 균열단계, 도금 전 냉각단계, 열 장력 롤러 영역 및 용융도금단계, 도금 후 냉각단계를 포함하며, 직접연소 가열단계 시간은 20 내지 60s이며, 가열온도는 650 내지 710℃이며; 라디언트 튜브 가열단계는 30 내지 60s이며, 가열온도는 750 내지 840℃이며; 균열온도는 750 내지 840℃이며, 보온단계는 1 내지 10s이며, 도금 후 냉각단계는 8 내지 15s이며, 열 장력 롤러 영역 및 용융도금단계 시간은 8 내지 12s이며; 도금 후 냉각속도는 ≥20℃/s이다;
5) 용융 도금
강 스트립을 아연로에 침투시켜 용융 도금처리를 진행하며, 도금액 성분 중량백분비는 Al：48 내지 58%, Zn：40 내지 50%, Si：1.0 내지 2.0%, Ti：0.005 내지 0.050%이며, 잔부는 불가피한 불순물이다. 아연 로의 온도는 550 내지 610℃이며, 고강도 저합금 용융 알루미늄-아연도금 강 스트립을 얻는다.
6) 조질압연, 교정
조질압연율: 0.25%±0.2, 교정율: 0.2%±0.2
진일보, 단계 7) 칼라코팅을 포함하며, 칼라코팅의 도료 도층은 도료 유형에 근거하여, 불화탄소, 폴리에스테르（PE), 실리콘 변성 폴리에스테르(SMP), 고내후성 폴리에스테르(HDP) 또는 폴리비닐덴플루오라이드(PVDF)로 나뉜다.
바람직하게, 단계 4)에서 도금 후 냉각은 냉각기체 분사 또는 분무냉각을 취한다.
본 발명의 상기 강판의 미세조직은 페라이트, 시멘타이트, 미세한 석출물 및 베이나이트, 마텐자이트, 변형 스트립상 결정립 중의 적어도 하나의 조직을 포함하는 다상조직이다. 본 발명의 강판의 항복강도 ≥ 600MPa이며, 인장강도 ≥ 650MPa이며, 파단 후 연신율 ≥ 12%이다.
본 발명의 용융 알루미늄-아연 도금 후 강판 표면은 미세하고 균일한 은백색 스팽글이다. 칼라 코팅 후 표면에는 기포, 크랙, 미도포 등 사용에 악영향을 끼치는 결함이 존재하지 않는다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 본 발명은 직화 쾌속가열, 단시간 보온 및 쾌속냉각방식을 통해 쾌속 열처리를 실현하며, 조직을 미세화시키고, 강도와 연신율을 제고시킨다. 도금 후 냉각기체 분사 또는 분무냉각 방식을 통해 결정립을 미세화시키며, 강화 상을 얻을 수 있다.
본 발명은 직화가열을 통해 가열속도를 증가하는 동시에 보온시간을 1 내지 10s로 단축시켜 결정립의 생장을 억제시켜, 쾌속 열처리, 결정립의 미세화를 실현할 수 있다.
용융 알루미늄-아연 도금의 어닐링과정에 있어서, 미세한 석출물은 전위의 피닝(pinning) 및 아입계의 이전에 대해 저해작용을 일으키며, 재결정 결정립의 성장을 억제하고, 결정립을 미세화시키며, 강의 항복강도 및 인장강도를 제고시켜, 재질을 강화시키는 목적을 이루는 동시에 양호한 소성을 유지한다. 도금 후 쾌속냉각을 취하며, 냉풍 분사, 분무분사 냉각방식을 통해 결정립을 미세화시켜 강화 상을 얻는다. 분무 냉각은 기체 분무 냉각의 보호기체에 미세한 액체방울의 물안개를 첨가한 후, 일정한 각도와 분사속도로 스트립 강의 표면에 분사시켜, 스트립 강의 표면의 열교환 효율을 대폭적으로 제고시킨다. 본 발명은 직화 쾌속가열, 단기간 보온 및 쾌속냉각 방식을 통해 쾌속열처리를 실현하며, 조직을 미세화시키고, 강도와 연신율을 제고시킨다.
냉간압연 누적 압하율을 60 내지 80%로 제어한다. 적합한 성분과 열간압연공정 후 적합한 냉간압연하에서만 비교적 이상적인 금속 조직을 얻을 수 있다. 냉간 압연 압하율이 비교적 낮은 경우, 변형에너지가 적고, 후속적인 어닐링과정에서 재결정이 쉽게 일어나지 않으며, 일정한 냉간압연 조직을 보류할 수 있으며, 강도를 제고시킨다.
본 발명의 연속 어닐링은 무산화 연속 어닐링 알루미늄-아연 도금로 내에서 진행하며, 직접연소 가열단계, 라디언트 튜브 가열단계, 균열단계, 도금 전 냉각단계, 열 장력 롤러 영역 및 용융도금단계, 도금 후 냉각기체 분사 또는 분무냉각단계를 포함하며, 직접연소 가열단계 시간은 20 내지 60s이며, 가열온도는 650 내지 710℃이며; 라디언트 튜브 가열단계는 30 내지 60s이며, 가열온도는 750 내지 840℃이며; 균열온도는 750 내지 840℃이며, 보온단계는 1 내지 10s이며, 도금 후 냉각단계는 8 내지 15s이며, 열 장력 롤러 영역 및 용융도금 시간은 8 내지 12s이다.
본 발명은 직화 가열을 취하여, 가열속도를 가속화시키는 동시에 보온시간을 1 내지 10s로 단축시키고, 결정립 생장을 억제시키며, 쾌속열처리, 결정립의 미세화를 실현할 수 있다. 합금의 첨가로 인해 고강도 저합금강은 어닐링 온도에 상당히 민감하므로, 어닐링단계의 각 단계의 온도와 보온 시간을 엄격히 제어해야 한다.
실제 생산 후 측정한 결과, 본 발명의 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연 도금 및 칼라코팅 강판의 항복강도는 600 내지 650MPa, 인장강도는 ≥700MPa이며, 파단 연신율은 ≥12%이다. 용융 알루미늄-아연 도금후의 기판은 균일한 페라이트+시멘타이트+베이나이트+마텐자이트+변형 스트립상 결정립중+미세한 석출물의 다상조직이며, 강판의 표면은 미세하고 균일한 은백색 스팽글이며, 칼라 코팅 후 표면에는 기포, 크랙, 미도포 등 사용에 악영향을 끼치는 결함이 존재하지 않는다.
현존의 기술과 비교하면, 본 발명은 설비를 개조할 필요가 없으며, 제조공정이 간단하여, 고내식성, 내열성을 갖고 있을 뿐만 아니라 또한 우수한 강인성을 가진 용융 알루미늄-아연 도금 제품을 제조할 수 있으며, 또한 본 발명의 제품은 강도가 높고 소성이 양호하며, 또한, 도금층이 균일하고, 치밀하며, 두께가 적당하고, 칼라코팅을 선택하여 광택도가 좋으며, 건축, 가전제품 등 항업에 광범위하게 사용할 수 있으며, 알루미늄-아연 도금 제품의 사용을 광범위한 분야로 확장시켰다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 강 기판의 금속 조직 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2의 강 기판의 금속 조직 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 3의 강 기판의 금속 조직 사진이다.
아래, 도면과 실시예를 결부하여 본 발명을 진일보 설명한다.
표 1은 본 발명의 실시예의 강 스트립 강기판 및 도금층의 화학성분이며, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물이다.
표 2는 본 발명의 실시예의 열간압연 및 냉간압연 공정조건이며, 표 3은 본 발명의 실시예의 연속어닐링 공정조건이다.
표 4는 본 발명의 실시예 강판의 역학적 성능이다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
실시예 1
항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법에 있어서, 칼라 코팅후 강판의 두께는 0.6mm이며, 단계는 하기와 같다:
1) 제련: 철물의 탈황, 전로 제련, 주조 블랭크의 제조를 진행하였으며, 화학적 중량백분비는 C：0.12%，Si：0.075%，Mn：1.5%，N：0.0015%，S：0.008%，Ti：0.001%，Nb：0.045%이며, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물이다;
2) 열간압연, 산세척
열간압연 출탕온도는 1230℃이며, 열간압연 마무리온도는 860℃이며, 열간압연 권취온도는 550℃이다. 권취 전에 수냉을 진행하며, 열간압연 판 두께는 2.7mm이다;
3) 냉간압연, 누적 압하율을 80%로 제어하며, 냉간압연 판의 두께는 0.56mm이다;
4) 연속어닐링,
무산화 연속어닐링로에서 진행하며, 직화 가열단계, 라디언트 튜브 가열단계, 균열단계 및 냉각처리를 포함하며, 직화 가열단계는 28s이며, 가열온도는 660℃이며; 유도 가열시간은 38s이며, 균열온도는 770℃이며; 균열시간은 3s이며, 냉각온도는 600℃이고, 냉각시간은 11s이다; 보온온도가 낮아, 일정한 냉간압연 조직의 강화기질을 보류할 수 있다;
5) 용융 알루미늄-아연 도금, 양면의 용융 알루미늄-아연 도금 금속층의 중량을 150g/m2로 제어하며, 도금층의 성분 중량백분비는 Al：48%, Zn：50%, Si：1%, Ti：0.01%이고, 잔부는 불순물이며; 스트립 강이 아연로에 진입하는 온도를 600℃로 제어하며, 알루미늄-아연액의 온도를 580℃로 제어하며, 용융 도금 후 냉각방식은 냉각기체 분사 냉각이다; 쾌속냉각방식을 취하며, 기판은 균일한 페라이트+시멘타이트+베이나이트+마텐자이트+부분 변형 스트립상 결정립+미세한 석출물의 다상조직이며, 도1을 참조로 한다.
6) 조질압연, 교정, 코일링을 진행하여 사용에 대비한다;
7) 칼라코팅을 선택할 수 있으며, 최종 제품의 두께는 0.6mm이다.
시험 측정 결과, 강판의 항복강도 RP0.2는 640MPa이며, 인장강도 Rm은 678MPa이며, 파단 후 연신율 A80mm은 13.5%이다.
실시예 2
항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법에 있어서, 칼라 코팅후 강판의 두께는 0.8mm이며, 단계는 하기와 같다:
1) 제련: 철물의 탈황, 전로 제련, 주조 블랭크의 제조를 진행하였으며, 화학적 중량백분비는 C：0.08%, Si：0.05%, Mn：1.7%, N：0.0018%, S：0.006%, Ti：0.001%, Nb：0.045%이며, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물이다;
2)열간압연, 산세척:
열간압연 출탕온도는 1220℃이며, 열간압연 마무리온도는 850℃이며, 열간압연 권취온도는 600℃이다. 권취 전 수냉을 진행하며, 열간압연 판의 두께는 2.0mm이다;
3) 냉간압연, 누적 압하율을 62%로 제어하며, 냉간압연 판의 두께는 0.76mm이다; 압하량이 비교적 낮으면 재결정 온도를 높일 수 있으며, 재결정 완성시간을 증가시키므로, 이러한 공정하에 일정한 냉간압연 조직의 강화기질을 보류할 수 있다.
4) 연속어닐링
무산화 연속어닐링로에서 진행하며, 직화 가열단계, 라디언트 튜브 가열단계, 균열단계 및 냉각처리를 포함하며, 직화 가열단계는 32s이며, 가열온도는 700℃이며; 유도 가열시간은 44s이며, 균열온도는 820℃이며; 균열시간은 4s이며, 냉각온도는 590℃이고, 냉각시간은 12s이다;
5) 용융 알루미늄-아연 도금
양면의 용융 알루미늄-아연 도금 금속층의 중량을 150g/m2로 제어하며, 도금층의 성분 중량백분비는 Al：54%, Zn：44%, Si：1%, Ti：0.01%이며; 스트립 강이 아연로에 진입하는 온도를 600℃로 제어하며, 알루미늄-아연액의 온도를 590℃로 제어하며, 용융 도금 후 냉각방식은 분무 냉각이다; 쾌속냉각방식을 취하며, 기판은 균일한 페라이트+시멘타이트+소량의 베이나이트+소량의 마텐자이트+소량의 변형 스트립상 결정립+미세한 석출물의 다상조직이며, 도 2를 참조로 한다.
6) 조질압연, 교정, 코일링을 진행하여 사용에 대비한다;
7) 칼라코팅을 선택할 수 있으며, 최종 제품의 두께는 0.8mm이다.
시험 측정 결과, 항복강도 RP0.2는 627MPa이며, 인장강도 Rm는 711MPa이며, 파단 후 연신율 A80mm은 13.5%이다.
실시예 3
항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법에 있어서, 칼라 코팅후 강판의 두께는 0.75mm이며, 단계는 하기와 같다:
1) 제련: 철물의 탈황, 전로 제련, 주조 블랭크의 제조를 진행하였으며, 화학적 중량백분비는 C：0.15%, Si：0.3%, Mn：1.4%, N：0.0031%, S：0.01%, Ti：0.087%, Nb：0.011%이며, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물이다;
2) 열간압연, 산세척
열간압연 출탕온도는 1230℃이며, 열간압연 마무리온도는 880℃이며, 열간압연 권취온도는 650℃이다. 권취 전 수냉을 진행하며, 열간압연판의 두께는 2.6mm이다;
3) 냉간압연, 누적 압하율을 71%로 제어하며, 냉간압연판의 두께는 0.72mm이다; 압하량이 적당하다.
4) 연속어닐링
무산화 연속어닐링로에서 진행하며, 직화 가열단계, 라디언트 튜브 가열단계, 균열단계 및 냉각처리를 포함하며, 직화 가열단계는 31s이며, 가열온도는 680℃이며; 유도 가열시간은 42s이며, 균열온도는 780℃이며; 균열시간은 4s이며, 냉각온도는 600℃이고, 냉각시간은 11s이다;
5) 용융 알루미늄-아연 도금
양면의 용융 알루미늄-아연 도금 금속층의 중량을 150g/m2로 제어하며, 도금층의 성분 중량백분비는 Al：52%, Zn：45%, Si：2%, Ti：0.05%이며; 스트립 강이 아연로에 진입하는 온도를 600℃로 제어하며, 알루미늄-아연액의 온도를 600℃로 제어하며, 용융 도금 후 냉각방식은 분무 냉각이다; 쾌속냉각방식을 취하며, 기판은 균일한 페라이트+시멘타이트+베이나이트+마텐자이트+변형 스트립상 결정립+미세한 석출물의 다상조직이며, 도 3을 참조로 한다.
6) 조질압연, 교정, 코일링을 진행하여 사용에 대비한다;
7) 칼라코팅을 선택할 수 있으며, 최종 제품의 두께는 0.75mm이다.
시험 측정 결과, 항복강도 RP0.2는 619MPa이며, 인장강도 Rm는 702MPa이며, 파단 후 연신율 A80mm은 13.4%이다.
실시예 4
항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법에 있어서, 칼라 코팅후 강판의 두께는 0.7mm이며, 단계는 하기와 같다:
1) 제련: 철물의 탈황, 전로 제련, 주조 블랭크의 제조를 진행하였으며, 화학적 중량백분비는 C：0.10%, Si：0.2%, Mn：1.6%, N：0.001%, S：0.009%, Ti：0.17%, Nb：0.001%이며, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물이다;
2) 열간압연, 산세척
열간압연 출탕온도는 1170℃이며, 열간압연 마무리온도는 890℃이며, 열간압연 권취온도는 630℃이다. 권취 전 수냉을 진행하며, 열간압연 판의 두께는 1.95mm이다;
3) 냉간압연, 누적 압하율을 66%로 제어하며, 냉간압연 판의 두께는 0.66mm이다;
4) 연속어닐링
무산화 연속어닐링로에서 진행하며, 직화 가열단계, 라디언트 튜브 가열단계, 균열단계 및 냉각처리를 포함하며, 직화 가열단계는 31s이며, 가열온도는 680℃이며; 유도 가열시간은 42s이며, 균열온도는 835℃이며; 균열시간은 3s이며, 냉각온도는 560℃이고, 냉각시간은 11s이다;
5) 용융 알루미늄-아연 도금, 양면의 용융 알루미늄-아연 도금 금속층의 중량을 150g/m2로 제어하며, 도금층의 성분 중량백분비는 ：Al：51%, Zn：47%, Si：1%, Ti：0.02%이고, 잔부는 불순물이며; 스트립 강이 아연로에 진입하는 온도를 560℃로 제어하며, 알루미늄-아연액의 온도를 580℃로 제어하며, 용융 도금 후 냉각방식은 냉각기체 분사 냉각이다; 쾌속냉각방식을 취하며, 기판은 균일한 페라이트+시멘타이트+베이나이트+마텐자이트+부분 변형 스트립상 결정립+미세한 석출물의 다상조직이다.
6) 조질압연, 교정, 코일링을 진행하여 사용에 대비한다;
7) 칼라코팅을 선택할 수 있으며, 최종 제품의 두께는 0.7mm이다.
시험 측정 결과, 항복강도 RP0.2는 623MPa이며, 인장강도 Rm는 708MPa이며, 파단 후 연신율 A80mm은 14.5%이다.
실시예 5
항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법에 있어서, 칼라 코팅후 강판의 두께는 0.7mm이며, 단계는 하기와 같다:
1) 제련: 철물의 탈황, 전로 제련, 주조 블랭크의 제조를 진행하였으며, 화학적 중량백분비는 C：0.13%, Si：0.09%, Mn：1.5%, N：0.004%, S：0.008%, Ti：0.001%, Nb：0.051%이며, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물이다;
2) 열간압연, 산세척
열간압연 출탕온도는 1190℃이며, 열간압연 마무리온도는 840℃이며, 열간압연 권취온도는 590℃이다. 권취 전 수냉을 진행하며, 열간압연 판의 두께는 2.03mm이다;
3) 냉간압연, 누적 압하율을 70%로 제어하며, 냉간압연판의 두께는 0.61mm이다;
4) 연속어닐링
무산화 연속어닐링로에서 진행하며, 직화 가열단계, 라디언트 튜브 가열단계, 균열단계 및 냉각처리를 포함하며, 직화 가열단계는 46s이며, 가열온도는 680℃이며; 유도 가열시간은 48s이며, 균열온도는 760℃이며; 균열시간은 7s이며, 냉각온도는 600℃이고, 냉각시간은 11s이다; 보온온도가 낮아, 일정한 냉간압연 조직 강화 기질을 보류할 수 있다,
5) 용융 알루미늄-아연 도금, 양면의 용융 알루미늄-아연 도금 금속층의 중량을 150g/m2로 제어하며, 도금층의 성분 중량백분비는 ：Al：52%, Zn：46%, Si：1%, Ti：0.03%이고, 잔부는 불순물이며; 스트립 강이 아연로에 진입하는 온도를 600℃로 제어하며, 알루미늄-아연액의 온도를 600℃로 제어하며, 용융 도금 후 냉각방식은 냉각기체 분사 냉각이다; 쾌속냉각방식을 취하며, 기판은 균일한 페라이트+시멘타이트+베이나이트+마텐자이트+부분 변형 스트립상 결정립+미세한 석출물의 다상조직이다.
6) 조질압연, 교정, 코일링을 진행하여 사용에 대비한다;
7) 칼라코팅을 선택할 수 있으며, 최종 제품의 두께는 0.65mm이다.
시험 측정 결과, 항복강도 RP0.2는 641MPa이며, 인장강도 Rm는 685MPa이며, 파단 후 연신율 A80mm은 13.2%이다.
실시예 6
항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법에 있어서, 칼라 코팅후 강판의 두께는 0.7mm이며, 단계는 하기와 같다:
1) 제련: 철물의 탈황, 전로 제련, 주조 블랭크의 제조를 진행하였으며, 화학적 중량백분비는 C：0.12%, Si：0.09%, Mn：1.5%，N：0.004%, S：0.008%, Ti：0.04%, Nb：0.035%이며, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물이다;
2) 열간압연, 산세척
열간압연 출탕온도는 1160℃이며, 열간압연 마무리온도는 810℃이며, 열간압연 권취온도는 510℃이다. 권취 전 수냉을 진행하며, 열간압연 판의 두께는 2.35mm이다;
3) 냉간압연, 누적 압하율을 72%로 제어하며, 냉간압연 판의 두께는 0.66mm이다;
4) 연속어닐링
무산화 연속어닐링로에서 진행하며, 직화 가열단계, 라디언트 튜브 가열단계, 균열단계 및 냉각처리를 포함하며, 직화 가열단계는 31s이며, 가열온도는 680℃이며; 유도 가열시간은 42s이며, 균열온도는 780℃이며; 균열시간은 3s이며, 냉각온도는 585℃이고, 냉각시간은 11s이다; 보온온도가 낮아, 일정한 냉간압연 조직 강화 기질을 보류할 수 있다;
5) 용융 알루미늄-아연 도금, 양면의 용융 알루미늄-아연 도금 금속층의 중량을 150g/m2로 제어하며, 도금층의 성분 중량백분비는 ：Al：51%, Zn：47%, Si：1%, Ti：0.03%이고, 잔부는 불순물이며; 스트립 강이 아연로에 진입하는 온도를 585℃로 제어하며, 알루미늄-아연액의 온도를 550℃로 제어하며, 용융 도금 후 냉각방식은 냉각기체 분사 냉각이다; 쾌속냉각방식을 취하며, 기판은 균일한 페라이트+시멘타이트+베이나이트+마텐자이트+부분 변형 스트립상 결정립+미세한 석출물의 다상조직이다.
6) 조질압연, 교정, 코일링을 진행하여 사용에 대비한다;
7) 칼라코팅을 선택할 수 있으며, 최종 제품의 두께는 0.7mm이다.
시험 측정 결과, 항복강도 RP0.2는 611MPa이며, 인장강도 Rm는 680MPa이며, 파단 후 연신율A80mm은 14.2%이다.

Claims (14)

  1. 기판의 화학성분 질량백분비는, C：0.07% 내지 0.15%，Si：0.02% 내지 0.5%，Mn：1.3% 내지 1.8%，N0.004%，S0.01%，Ti0.20%，Nb0.060%이며, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물이며, 동시에 하기 조건을 만족시키는 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판:
    (C+Mn/6)≥0.3%;
    Mn/S≥150;
    Ti를 함유하지 않을 경우, Nb는 0.01%≤(Nb-0.22C-1.1N)≤0.06%를 만족시키며;
    Nb를 함유하지 않을 경우, Ti는 0.5≤Ti/C≤1.5를 만족시키며;
    Ti, Nb를 같이 첨가할 경우, 0.04%≤(Ti+Nb)≤0.26%임.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 강판의 미세조직은 페라이트, 시멘타이트, 미세한 석출물 및 베이나이트, 마텐자이트, 변형 스트립상 결정립 중의 적어도 하나의 조직을 포함하는 다상조직인 것을 특징으로 하는, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 강판의 항복강도≥600MPa이며, 인장강도≥650MPa이며, 파단 후 연신율≥12%인 것을 특징으로 하는, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    용융 알루미늄-아연 도금 후 강판의 표면은 미세하고 균일한 은백색 스팽글인 것을 특징으로 하는, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판.
  5. 청구항 4에 있어서,
    용융 알루미늄-아연 도금 후 강판 표면의 스팽글의 결정립 직경은 10mm 미만이며, 바람직하게 스팽글의 결정립의 직경은 5mm 미만인 것을 특징으로 하는, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판.
  6. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    칼라 코팅판 표면에 도포한 도료 도층은 도료 유형에 근거하여, 불화탄소, 폴리에스테르, 실리콘 변성 폴리에스테르, 고내후성 폴리에스테르 또는 폴리비닐덴플루오라이드로 나뉘는 것을 특징으로 하는, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판.
  7. 1) 제련, 주조단계
    여기서, 청구항 1의 성분에 따라 제련, 주조하여 주조 블랭크를 얻음;
    2) 열간압연, 산세척단계
    여기서, 열간압연 출탕온도는 1150 내지 1280℃이며, 열간압연 마무리온도는 800 내지 900℃이며, 열간압연 권취온도는 500 내지 650℃이며, 열간압연 후 냉각방식은 수냉임;
    3) 냉간압연단계
    냉간압연 압하율을 60 내지 80%로 제어하며, 강 스트립을 형성함;
    4) 연속어닐링단계
    무산화 연속어닐링 알루미늄-아연 도금로에서 진행하며, 직접연소 가열단계, 라디언트 튜브 가열단계, 균열단계, 도금 전 냉각단계, 열 장력 롤러 영역 및 용융도금단계, 도금 후 냉각단계를 포함하며, 직접연소 가열단계 시간은 20 내지 60s이며, 가열온도는 650 내지 710℃이며; 라디언트 튜브 가열단계는 30 내지 60s이며, 가열온도는 750 내지 840℃이며; 균열온도는 750 내지 840℃이며, 보온단계는 1 내지 10s이며, 도금 후 냉각단계는 8 내지 15s이며, 열 장력 롤러 영역 및 용융도금단계 시간은 8 내지 12s이며; 도금 후 냉각속도는 ≥20℃/s임;
    5) 용융 도금단계
    강 스트립을 아연로에 침투시켜 용융도금처리를 진행하며, 도금액 성분 중량백분비는 Al：48 내지 58%, Zn：40 내지 50%, Si：1.0 내지 2.0%, Ti：0.005 내지 0.050%이며, 잔부는 불가피한 불순물이며, 아연로의 온도는 550 내지 610℃이며, 고강도 저합금 용융 알루미늄-아연도금 강 스트립을 얻음;
    6) 조질압연, 교정단계
    조질압연율: 0.25%±0.2, 교정율: 0.2%±0.2;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    단계 7) 칼라코팅을 더욱 포함하며, 칼라코팅의 도료 도층은 도료 유형에 근거하여, 불화탄소, 폴리에스테르, 실리콘 변성 폴리에스테르, 고 내후성 폴리에스테르 또는 폴리비닐덴플루오라이드로 나뉘는 것을 특징으로 하는, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    단계 4)에서 도금후 냉각은 냉각기체 분사 또는 분무냉각을 취하는 것을 특징으로 하는, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 강판의 미세조직은 페라이트, 시멘타이트, 미세한 석출물 및 베이나이트, 마텐자이트, 변형 스트립상 결정립 중의 적어도 하나의 조직을 포함하는 다상조직인 것을 특징으로 하는, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 강판의 항복강도≥600MPa이며, 인장강도≥650MPa이며, 파단 후 연신율≥12%인 것을 특징으로 하는, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    용융 알루미늄-아연 도금 후 강판의 표면은 미세하고 균일한 은백색 스팽글인 것을 특징으로 하는, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    용융 알루미늄-아연 도금 후 강판 표면의 스팽글의 결정립 직경은 10mm 미만이며, 바람직하게 스팽글의 결정립의 직경은 5mm 미만인 것을 특징으로 하는, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법.
  14. 청구항 8에 있어서,
    칼라 코팅 후 강판 표면에는 기포, 크랙, 미도포 결함이 없는 것을 특징으로 하는, 항복강도 600MPa 급 고연신율 용융 알루미늄-아연도금 및 칼라코팅 강판의 제조방법.
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