KR20210079054A - Galvanized steel sheet with excellent liquid metal embrittlement resistance and hydrogen embrittlement resistance and method for manufacturing thereof - Google Patents

Galvanized steel sheet with excellent liquid metal embrittlement resistance and hydrogen embrittlement resistance and method for manufacturing thereof Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a galvanized steel sheet and a method for manufacturing the same, wherein the galvanized steel sheet comprises: a base steel sheet; and a galvanized layer formed on at least one surface of the base steel sheet, wherein the galvanized layer comprises: 0.01-0.3 wt% in total of one or more types selected from a group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, and La; 0.01-0.15 wt% of Al; and balance Zn and other unavoidable impurities. The galvanized layer has a size of 0.01-10 ㎛ and comprises an (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound having a polygonal shape.

Description

액화금속 취화 및 수소취화 저항성이 우수한 아연 도금강판 및 이의 제조방법 {GALVANIZED STEEL SHEET WITH EXCELLENT LIQUID METAL EMBRITTLEMENT RESISTANCE AND HYDROGEN EMBRITTLEMENT RESISTANCE AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}Galvanized steel sheet with excellent resistance to liquefied metal embrittlement and hydrogen embrittlement and manufacturing method thereof

본 발명은 아연도금강판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액화금속 취화 및 수소취화 저항성이 우수한 아연도금강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a galvanized steel sheet, and more particularly, to a galvanized steel sheet having excellent resistance to liquefied metal embrittlement and hydrogen embrittlement and a method for manufacturing the same.

기존의 용융아연 도금강판은 도금공정 전 도금성 또는 젖음성을 높이기 위해 선공정을 거치며 스트립 표면에 발생한 Fe계 및 Mn계 산화물을 제거할 목적으로 산세공정 및 소둔로 내 환원 분위기를 거치게 된다. 그런데, 해당 분위기 내 존재하는 수소로 인하여, 기계적 물성이 저하되는 취화 현상이 발생하는 것으로 알려져 있다. 농도 구배로 인하여 강재 내로 확산된 수소는 모재의 Fe-Fe 원자간 결합력을 낮춤과 동시에 임의의 특정 영역에 집중되어 압력을 발생시켜 내부 균열을 야기하므로, 결과적으로 모재의 기계적 물성에 악영향을 주는 것으로 알려져 있다. 이러한 경향은 강재의 인장강도가 1GPa이상 고강도화 될수록 더욱 빈번하게 발생하여, 고강도강을 이용하여 차체의 경량화, 무게를 감소하여 연비효율을 높이고자 하는 현 자동차 산업계에서 많은 관심을 받고 있는 문제이다.Existing hot-dip galvanized steel sheet is subjected to a pre-process to improve plating properties or wettability before the plating process, and is then subjected to a pickling process and a reducing atmosphere in an annealing furnace to remove Fe- and Mn-based oxides generated on the surface of the strip. However, it is known that an embrittlement phenomenon in which mechanical properties are lowered occurs due to hydrogen present in the atmosphere. Hydrogen diffused into the steel material due to the concentration gradient lowers the bonding force between Fe-Fe atoms of the base material and at the same time is concentrated in a specific area to generate pressure and cause internal cracks, which in turn adversely affects the mechanical properties of the base material. is known This trend occurs more frequently as the tensile strength of steel becomes higher than 1 GPa, and it is a problem that is receiving a lot of attention in the current automobile industry, which uses high-strength steel to lighten the car body and reduce the weight to increase fuel efficiency.

또한, 기존의 용융아연 도금강판은 소성변형을 동반하는 경우, 소지 강판에 이미 유입된 수소에 의한 물성 저하 영향이 나타남과 동시에, 외부 부식환경에서 추가적으로 유입되는 수소로 인한 수소취화 현상은 더욱 가속화 되며, 가장 큰 문제는 이러한 현상에 의한 파단 시점을 예측하는 것이 불가능하기에 실제 이용에 있어서 많은 제약이 존재하는 것으로 알려져 있다. 이러한 고강도강의 용융아연 도금의 수소취화 현상을 극복하기 위하여 지금까지 모재의 미세구조, 기계적 물성 및 합금원소 제어 등 다양한 시도가 이루어졌으나, 용융 아연도금의 특성상 소지강판의 수소취화 저항성 보다는, 아연 도금층 내 결정격자에 의존하는 수소확산 및 투과능의 영향이 더욱 주요한 인자로 알려져 있다.In addition, when the existing hot-dip galvanized steel sheet is accompanied by plastic deformation, the effect of deterioration of properties due to hydrogen already introduced into the base steel sheet appears, and at the same time, the hydrogen embrittlement phenomenon due to the additional hydrogen introduced from the external corrosive environment is further accelerated. , the biggest problem is that it is impossible to predict the break time due to this phenomenon, so it is known that there are many restrictions in practical use. In order to overcome the hydrogen embrittlement phenomenon of hot-dip galvanizing of high-strength steel, various attempts have been made so far, such as controlling the microstructure, mechanical properties, and alloying elements of the base material. It is known that the influence of hydrogen diffusion and permeability depending on the crystal lattice is a more important factor.

이외에도 용융아연 도금강판은 저항용접 시 액상화된 아연이 소재의 입계로 침투하여 Fe원자간 결합력을 약화시킴으로써, 소재의 본 물성을 확보하지 못하고 조기에 파단이 발생하는 액화금속취화(Liquid Metal Embrittlement, LME)현상이 있다. 해당 현상에 의한 물성 저하는 앞서 언급한 수소취화 현상과 동일하게 소재의 인장강도가 1GPa이상 고강도화 될수록 더욱 빈번하게 발생하여, 마찬가지로 현 자동차 산업계에서 많은 관심을 받고 있는 문제이다.In addition, in the case of hot-dip galvanized steel sheet, liquefied zinc penetrates into the grain boundary of the material and weakens the bonding force between Fe atoms, so that the main physical properties of the material cannot be secured and fracture occurs early (Liquid Metal Embrittlement, LME). ) is a phenomenon. As with the hydrogen embrittlement phenomenon mentioned above, the deterioration of physical properties due to this phenomenon occurs more frequently as the tensile strength of the material is increased by 1 GPa or more, and is a problem that is also receiving a lot of attention in the current automobile industry.

이에, 기존 고강도강의 용융아연도금에서 존재하는 수소취화 현상 및 액화금속취화 현상에 대한 한계를 극복하는 방안에 대한 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a need to develop a technique for overcoming the limitations of hydrogen embrittlement and liquefied metal embrittlement existing in hot-dip galvanizing of existing high-strength steel.

한국 공개공보 제2013-0133358호Korean Publication No. 2013-0133358

본 발명의 일 측면은, 도금공정 내 발생하여 이미 유입된 수소와, 이용 환경 중 추가적으로 유입되는 수소로 인하여 강재의 기계적물성이 저하되는 수소취화현상과 용융아연도금재의 저항용접 시 발생하는 액화금속취화 현상을 용융아연도금층의 개질을 통해 저감할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것이다.One aspect of the present invention is the hydrogen embrittlement phenomenon in which the mechanical properties of steel are deteriorated due to hydrogen that has already been introduced in the plating process and hydrogen that is additionally introduced during the use environment, and liquefied metal embrittlement that occurs during resistance welding of hot-dip galvanized materials. An object of the present invention is to provide a method for reducing the phenomenon by reforming the hot-dip galvanizing layer.

본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정하지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구라도 본 발명 명세서 전반에 걸친 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 어려움이 없을 것이다.The subject of the present invention is not limited to the above. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will have no difficulty in understanding the additional problems of the present invention from the contents throughout the present specification.

본 발명의 일 측면은, One aspect of the present invention is

소지강판 및 상기 소지강판의 적어도 일면에 형성된 아연 도금층을 포함하고,Comprising a galvanized layer formed on at least one surface of the base steel plate and the base steel plate,

상기 아연 도금층은 중량%로, Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상: 합계로 0.01~0.3%, Al: 0.01~0.15%, 잔부 Zn 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,The galvanized layer is at least one selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La by weight%: 0.01 to 0.3% in total, Al: 0.01 to 0.15%, balance Zn and others containing unavoidable impurities;

상기 아연 도금층은 크기가 0.01~10㎛이고 다각의 형상을 갖는 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물을 포함하는, 아연 도금강판을 제공한다.The galvanized layer has a size of 0.01 to 10 μm and includes a (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound having a polygonal shape, to provide a galvanized steel sheet.

또한, 본 발명의 또 다른 일 측면은,In addition, another aspect of the present invention,

소지강판을 준비하는 단계;Preparing a base steel plate;

Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상: 합계로 0.01~0.3%, Al: 0.01~0.15%, 잔부 Zn 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 아연 도금욕을 준비하는 단계;At least one selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La: 0.01 to 0.3% in total, Al: 0.01 to 0.15%, balance galvanizing bath containing Zn and other unavoidable impurities to prepare;

불활성 분위기에서 상기 소지강판을 상기 아연 도금욕에 침지하여 용융 아연도금하는 단계;hot-dip galvanizing by immersing the base steel sheet in the galvanizing bath in an inert atmosphere;

상기 용융 아연도금된 소지강판을 230~270℃ 내의 온도범위까지 0.01~20℃/s의 냉각속도로 냉각하는 제1 냉각단계; 및A first cooling step of cooling the hot-dip galvanized base steel sheet to a temperature range within 230 ~ 270 ℃ at a cooling rate of 0.01 ~ 20 ℃ / s; and

상온까지 0.01~10℃/s의 범위이면서 상기 제1 냉각단계의 냉각속도보다 느린 냉각속도로 냉각하는 제2 냉각단계를 포함하는, 아연 도금강판의 제조방법을 제공한다.It provides a method for manufacturing a galvanized steel sheet, comprising a second cooling step of cooling to room temperature at a cooling rate that is in the range of 0.01 to 10 °C/s and slower than the cooling rate of the first cooling step.

본 발명의 일 측면에 의하면, 기존 용융아연 도금재 대비 동일한 수소를 장입한 조건에서 수소취화에 대한 민감도가 저하된 수소취화 저항성이 우수한 아연 도금강판 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a galvanized steel sheet having excellent resistance to hydrogen embrittlement with reduced sensitivity to hydrogen embrittlement under the same hydrogen charge condition as compared to conventional hot-dip galvanizing materials, and a method for manufacturing the same.

또한, 본 발명의 또 다른 일 측면에 의하면, 저항 용접 조건에서 용접부 균열 발생 민감도가 저하된 액화금속 취화 저항성이 우수한 아연 도금강판 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, it is possible to provide a galvanized steel sheet having excellent resistance to liquefied metal embrittlement and a method for manufacturing the same, having reduced sensitivity to cracking in welds under resistance welding conditions.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발명재와 비교재의 단면부를 전자주사현미경 내 Back-sacattered image(BSI)를 이용하여 1000배율로 관찰한 사진을 나타낸 것이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 발명재와 비교재에 대하여 Electron-Probe Micro-Analysis(EPMA)로 2D 스캔하여 얻은 화학 조성 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발명재와 비교재를 수소분위기에 장입 후 가열함으로써, 시간에 따른 수소의 방출량을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발명재와 비교재를 저항용접한 뒤, 발생한 LME크랙을 관찰한 사진(12.5배율)을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발명재와 비교재를 저항용접한 뒤, 발생한 LME크랙의 크기를 측정한 결과이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발명재의 LME크랙영역을 고배율 (1500 배율)로 관찰한 사진과 성분 분석한 결과를 나타낸 것이다.
1 is a photograph showing cross-sections of an invention material and a comparative material according to an embodiment of the present invention observed at a magnification of 1000 using a back-sacattered image (BSI) in an electron scanning microscope.
2 shows the chemical composition results obtained by 2D scanning with Electron-Probe Micro-Analysis (EPMA) for the inventive material and the comparative material according to an embodiment of the present invention.
3 shows the results of measuring the amount of hydrogen released over time by heating the invention material and the comparative material according to an embodiment of the present invention after charging them in a hydrogen atmosphere.
Figure 4 shows a photograph (12.5 magnification) of observing the LME cracks generated after resistance welding of the invention material and the comparative material according to an embodiment of the present invention.
5 is a result of measuring the size of the LME crack generated after resistance welding the invention material and the comparative material according to an embodiment of the present invention.
6 shows a photograph of the LME crack region of the inventive material according to an embodiment of the present invention observed at high magnification (1500 magnification) and the result of component analysis.

본 발명자들은 수소에 의한 취화 현상 및 액상화 아연에 의한 취화 현상을 저감시킬 수 있는 방안으로서, 아연 도금강판에 특정의 원소, 보다 구체적으로는 용융아연 도금 공정이 진행되는 온도 분위기에서 알루미늄과 금속간 화합물을 형성할 수 있음과 동시에, 소재의 표면에너지를 상승시킬 수 있는 원소를 추가하는 것에 대해 깊이 연구하였다.As a method for reducing embrittlement caused by hydrogen and liquefied zinc, the present inventors have developed a specific element in a galvanized steel sheet, more specifically, aluminum and intermetallic compounds in a temperature atmosphere at which hot-dip galvanizing process is performed. The addition of an element that can form a material and increase the surface energy of the material has been deeply studied.

그 결과, 용융아연 도금욕 내 합금조성과 도금 조건을 최적화하는 것으로부터, 용융아연 도금공정 분위기에서 일정 크기의 금속간 화합물을 형성할 수 있는 도금층을 구성함으로써, 의도하는 물성을 가지는 아연도금강판을 제공할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result, by optimizing the alloy composition and plating conditions in the hot-dip galvanizing bath, and forming a plating layer capable of forming an intermetallic compound of a certain size in the hot-dip galvanizing process atmosphere, a galvanized steel sheet having intended physical properties can be produced. It was confirmed that it can be provided, and the present invention has been completed.

이하, 수소취화 저항성 및/또는 액화금속 취화 저항성이 우수한 아연 도금강판에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명에서 각 원소의 함량을 나타낼 때에는 특별히 달리 정하지 않는 한, 중량%를 의미한다는 것에 유의할 필요가 있다. Hereinafter, a galvanized steel sheet having excellent hydrogen embrittlement resistance and/or liquid metal embrittlement resistance will be described in detail. In the present invention, when the content of each element is indicated, it should be noted that, unless otherwise specified, it means weight %.

본 발명의 일 측면에 따른 수소취화 저항성 및/또는 액화금속 취화 저항성이 우수한 아연 도금강판은 소지강판 및 상기 소지강판의 적어도 일면에 형성된 아연도금층을 포함할 수 있다.The galvanized steel sheet excellent in hydrogen embrittlement resistance and/or liquid metal embrittlement resistance according to an aspect of the present invention may include a base steel sheet and a galvanized layer formed on at least one surface of the base steel sheet.

본 발명에 있어서, 상기 소지강판의 종류에 대해서는 특별히 한정하지 않을 수 있다. 예를 들면, 통상의 아연 도금강판의 소지로 사용되는 Fe계 소지강판 즉, 열연강판 또는 냉연강판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 소지강판은 예를 들어, 자동차용 소재로 사용되는 탄소강, 극저탄소강, 고망간강 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the type of the holding steel sheet may not be particularly limited. For example, it may be a Fe-based base steel sheet used as a base of a conventional galvanized steel sheet, that is, a hot-rolled steel sheet or a cold-rolled steel sheet, but is not limited thereto. In addition, the base steel sheet may include, for example, carbon steel, ultra-low carbon steel, high manganese steel, etc. used as a material for automobiles, but is not limited thereto.

다만, 열연강판의 경우 그 표면에 다량의 산화 스케일을 가지며, 이러한 산화 스케일은 도금 밀착성을 저하시켜 도금 품질을 열위하게 하는 문제가 있을 수 있다. 따라서, 열연강판을 소지강판으로 이용하는 경우, 산 용액에 의해 미리 산화 스케일을 제거한 열연강판으로 할 수 있다. However, in the case of a hot-rolled steel sheet, there may be a problem of having a large amount of oxide scale on the surface, and such oxide scale deteriorates plating adhesion and deteriorates plating quality. Therefore, when using a hot-rolled steel sheet as a base steel sheet, it can be made into a hot-rolled steel sheet from which oxide scale has been previously removed by an acid solution.

한편, 상기 아연도금층은 상기 소지강판의 일면 또는 양면에 형성될 수 있다. On the other hand, the galvanized layer may be formed on one side or both sides of the base steel sheet.

상기 아연도금층은 중량%로, Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상: 합계로 0.01~0.3%, Al: 0.01~0.15%, 잔부 Zn 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 이러한 아연도금층은 전술한 함량으로 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La, Al, 잔부 Zn 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 도금욕으로부터 형성할 수 있다.The galvanized layer is at least one selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La by weight%: 0.01 to 0.3% in total, Al: 0.01 to 0.15%, balance Zn and others It may contain unavoidable impurities. Such a galvanized layer may be formed from a plating bath containing Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La, Al, balance Zn and other unavoidable impurities in the above-described content.

한편, 상기 기타 불가피한 불순물로는 소지강판으로부터 도금층으로의 확산에 의해 유입될 가능성이 있는 Fe가 포함될 수 있다. 구체적으로, 소지강판의 Fe는 소지강판과 아연도금층 사이의 계면에 형성된 억제층(inhibition layer)에 의해 소지강판으로부터 도금층으로의 확산이 제한되기 때문에 도금층에서의 그 양이 미미하여 불순물 정도의 수준으로 포함될 수 있고, 경우에 따라서는 상기 Fe 함량은 무시할 수 있다.On the other hand, the other unavoidable impurities may include Fe, which is likely to be introduced by diffusion from the base steel sheet to the plating layer. Specifically, since the diffusion of Fe from the base steel sheet to the plating layer is restricted by the inhibition layer formed at the interface between the base steel sheet and the zinc plated layer, the amount in the plating layer is insignificant, so it is included at the level of impurities. In some cases, the Fe content can be ignored.

[Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상: 합계로 0.01~0.3%][At least one selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La: 0.01 to 0.3% in total]

본 발명의 아연 도금층은 티타늄(Ti), 바나듐(V), 네오븀(Nb), 니켈(Ni), 구리(Cu), 지르코늄(Zr), 이트륨(Y) 및 란타늄(La)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 그 함량은 합계로 0.01~0.3%일 수 있다. The zinc plating layer of the present invention is from the group consisting of titanium (Ti), vanadium (V), neobium (Nb), nickel (Ni), copper (Cu), zirconium (Zr), yttrium (Y) and lanthanum (La). It may include one or more selected types, and the content may be 0.01 to 0.3% in total.

상기 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La의 원소는 아연 도금층 내에서 수소취화 저항성 향상에 매우 중요한 역할을 하는 원소로서, 용융 아연도금이 이루어지는 온도 영역인 400~500℃ 근방에서 Al과 금속간 화합물을 형성할 수 있음과 동시에, 모재의 표면장력을 상승시킬 수 있는 원소이다.The elements of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, and La are elements that play a very important role in improving the hydrogen embrittlement resistance in the zinc plating layer. It is an element capable of forming an intermetallic compound with Al and increasing the surface tension of the base material.

구체적으로, 상기 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La의 원소는 도금층 내부에 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물인 이차상을 생성함으로써, 소지강판에 이미 유입된 수소 및 이용환경 중 추가로 유입되는 수소를 자체적으로 분산시켜 트랩할 수 있고, 이를 통하여 동일한 수소량에 노출되었을 때 기존 용융 아연도금 대비 수소취화 민감도를 낮출 수 있다.Specifically, the elements of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, and La are (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic secondary compounds inside the plating layer. By creating a phase, it is possible to trap by dispersing hydrogen already introduced into the base steel sheet and additional hydrogen from the usage environment, thereby lowering the sensitivity of hydrogen embrittlement compared to conventional hot-dip galvanizing when exposed to the same amount of hydrogen. can

뿐만 아니라, 이러한 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물은 모재의 표면장력을 향상시킴으로써, 저항용접 공정 중 용융됨과 동시에, 액상 아연이 모재 입계로 침투하는 현상(액화금속 취화현상)을 억제하는 역할을 하므로, 기존 용융아연도금 대비 액화금속 취화 민감도 역시 낮출 수 있다.In addition, these (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compounds improve the surface tension of the base material, so that they are melted during the resistance welding process and, at the same time, liquid zinc enters the grain boundary of the base material. Since it serves to suppress the penetration phenomenon (liquid metal embrittlement phenomenon), the sensitivity to liquid metal embrittlement can also be lowered compared to the existing hot-dip galvanizing.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 의미는, Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 원소와 Al이 금속간 화합물을 형성하는 경우를 말한다. 예를 들어, 상기 1종 이상의 원소로서 Ti만이 첨가된 경우에는 아연 도금층에 Ti-Al계 금속간 화합물이 형성될 수 있고, 혹은 상기 1종 이상의 원소로서 Ti 및 V이 첨가된 경우에는 아연 도금층에 TiV-Al계 금속간 화합물도 형성될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the meaning of the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound is Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La It refers to a case in which one or more elements selected from the group consisting of Al and Al form an intermetallic compound. For example, when only Ti is added as the one or more elements, a Ti-Al-based intermetallic compound may be formed in the zinc plating layer, or when Ti and V are added as the one or more elements, the zinc plating layer is TiV-Al-based intermetallic compounds may also be formed.

이러한 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 함량이 0.01% 미만이면, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물 생성에 의한 수소취화 저항성 향상 효과를 충분히 얻을 수 없다.If the content of the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound is less than 0.01%, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)- The effect of improving the hydrogen embrittlement resistance due to the generation of the Al-based intermetallic compound cannot be sufficiently obtained.

반면, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 함량이 0.3%를 초과하면, 오히려 해당 화합물의 과도한 성장 및 용융 아연도금시 모재의 Fe가 도금층으로 확산하는 현상(Fe-burst)을 저해하는 억제층(inhibition layer)의 형성이 어려워지므로, 본 발명의 목적과 다른 부수적인 문제가 발생한다.On the other hand, if the content of the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound exceeds 0.3%, rather excessive growth of the compound and Fe of the base material during hot-dip galvanizing may be present in the plating layer. Since it becomes difficult to form an inhibition layer that inhibits the diffusion phenomenon (Fe-burst), an incidental problem that is different from the object of the present invention occurs.

따라서, 본 발명에서는 상기 아연도금층 내 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 합계 함량은 0.01~0.3%일 수 있고, 바람직하게는 0.01~0.25%일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.05~0.25%일 수 있다.Therefore, in the present invention, the total content of one or more selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La in the galvanized layer may be 0.01 to 0.3%, preferably 0.01 to 0.25% may be, and more preferably 0.05 to 0.25%.

[Al: 0.01~0.15%][Al: 0.01~0.15%]

상기 아연도금층 내 알루미늄(Al)은 용융아연합금 도금욕 내에서 도금층과 소지강판의 계면에서 Fe-Al계 금속간화합물을 생성함으로써, 도금층으로의 Fe 확산을 막아주는 억제층 (Inhibition layer) 형성을 위한 목적도 존재하나, 본 발명에서는 목적하는 효과를 발휘하기 위한 필수 요건인 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 형성을 위한 목적 또한 존재한다.The aluminum (Al) in the galvanizing layer generates an Fe-Al-based intermetallic compound at the interface between the plating layer and the base steel sheet in the hot-dip zinc alloy plating bath, thereby preventing Fe diffusion into the plating layer. However, in the present invention, there is also a purpose for the formation of (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound, which is an essential requirement for exhibiting the desired effect. .

따라서, 아연 도금층 내 Al 함량이 0.01% 미만이면, 앞서 언급한 억제층의 연속적인 형성이 어려워지고, 도금층으로의 Fe확산을 막아주는 억제층의 효과를 충분히 얻을 수 없다. 반면, 아연 도금층 내 Al 함량이 0.15%를 초과하면, 도금층 내 과도한 Zn/Al 2원 공석상이 형성되어, 단면부 및 도장부에 대한 아연 도금의 희생방식성 효과를 저하시킨다. 따라서, 본 발명에서는 상기 아연도금층 내에 Al을 0.01~0.15%로 포함함이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.1~0.15%로 포함할 수 있다.Therefore, if the Al content in the galvanized layer is less than 0.01%, the continuous formation of the aforementioned suppression layer becomes difficult, and the effect of the suppression layer for preventing Fe diffusion into the plating layer cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the Al content in the zinc plating layer exceeds 0.15%, an excessive Zn/Al binary eutectic phase is formed in the plating layer, thereby reducing the sacrificial anticorrosive effect of zinc plating on the cross section and the painted portion. Therefore, in the present invention, it is preferable to include 0.01 to 0.15% of Al in the galvanized layer, and more preferably 0.1 to 0.15%.

또한, 전술한 아연 도금층의 조성 이외에 나머지는 Zn 및 기타 불가피한 불순물일 수 있다. 여기서, 기타 불가피한 불순물은 통상의 용융아연 도금강판의 제조 공정에서 의도하지 않게 혼입될 수 있는 것으로서 이를 전면 배제할 수 없고, 당해 기술분야에서 통상의 기술자라면 그 의미를 쉽게 이해할 수 있으므로, 이를 정의하지는 않는다.In addition, in addition to the composition of the above-described zinc plating layer, the remainder may be Zn and other unavoidable impurities. Here, other unavoidable impurities may be unintentionally mixed in the manufacturing process of a conventional hot-dip galvanized steel sheet and cannot be completely excluded, and those skilled in the art can easily understand the meaning, so it is not defined does not

한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 소지강판과 아연 도금층의 사이에는 Fe-Al계 금속간 화합물로 주로 이루어지는 억제층이 형성될 수 있다. 상기 억제층은 도금 초기 소지강판의 Fe의 확산 및 도금욕의 Al에 의해 형성될 수 있고, 소지강판과 아연 도금층의 밀착성을 향상시켜주는 역할을 함과 동시에, 소지강판으로부터 아연 도금층으로의 Fe의 확산을 막아주는 역할을 한다. 한편, 본 발명에 있어서, 상기 억제층이 상기 Fe-Al계 금속간 화합물로 이루어진다는 것은 기타 불가피하게 포함될 수 있는 불순물을 포함할 수 있다는 것을 의미하고, 이러한 불순물이 포함될 가능성을 제외하는 것은 아니다.Meanwhile, according to one aspect of the present invention, a suppression layer mainly made of an Fe-Al-based intermetallic compound may be formed between the base steel sheet and the galvanized layer. The suppression layer may be formed by diffusion of Fe of the steel sheet in the initial stage of plating and Al in the plating bath, and serves to improve the adhesion between the steel sheet and the zinc plating layer, and at the same time, the amount of Fe from the steel sheet to the zinc plating layer. It acts as a barrier to spread. On the other hand, in the present invention, that the suppression layer is made of the Fe-Al-based intermetallic compound means that it may include other unavoidable impurities, and does not exclude the possibility that such impurities may be included.

한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 아연 도금층은 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물을 포함하고, 구체적으로 상기 아연 도금층 내부에는 크기가 0.01~10㎛ 범위이고 다각의 형상을 갖는 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물이 형성될 수 있다. Meanwhile, according to one aspect of the present invention, the zinc plating layer includes (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound, and specifically, the size inside the zinc plating layer is A (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound having a range of 0.01 to 10 μm and having a polygonal shape may be formed.

통상 산화물은 구상의 형태를 갖는 반면, 본 발명에서는 공정에서 산소를 배제한 불활성 분위기에서 수행함으로써, 다각의 형상을 갖는 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물을 얻을 수 있다. 구체적으로, 상기 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물은 각 성분의 첨가 비율에 따라 그 형상이 달라지는데, 일반적으로 50:50의 비율인 경우에는 rock-salt cubic을 갖게 되고, Al쪽 비율이 높아짐에 따라 다각이 증가하는데, 25:75의 비율이 되면 육각의 wurtzite 구조를 가지게 된다. 육각의 핵이 생성된 이후에는 모서리와 모서리를 이어주는 변의 수직방향으로 성장하게 된다.Oxide usually has a spherical shape, whereas in the present invention, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based metal having a polygonal shape by performing in an inert atmosphere excluding oxygen in the process liver compounds can be obtained. Specifically, the shape of the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound varies depending on the addition ratio of each component. In general, in the case of a 50:50 ratio, It has rock-salt cubic, and as the Al ratio increases, the polygon increases. When the ratio is 25:75, it has a hexagonal wurtzite structure. After the hexagonal nucleus is generated, it grows in the vertical direction of the edge connecting the edge.

본 발명에 있어서, 상기 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물은 용융아연 도금층 내에 생성되어, 소지강판에 기유입된 수소 및 외부 이용환경으로부터 유입되는 수소를 자체적으로 분산 및 트랩하여 수소취화 민감도를 낮추는 역할을 할 수 있다.In the present invention, the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound is generated in the hot-dip galvanized layer, and is introduced from the hydrogen previously introduced into the steel sheet and the external use environment. It can serve to lower the hydrogen embrittlement sensitivity by dispersing and trapping the hydrogen that is used.

뿐만 아니라, 상기 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물은 용접 시 해당 금속간 화합물의 용융을 통하여 젖음성 저하를 불러일으키는 것이 가능하고, 액상의 아연이 모재 입계로 침투하는 액화금속 취화 민감도를 낮추는 역할도 할 수 있다.In addition, the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound can cause deterioration of wettability through melting of the intermetallic compound during welding, and liquid zinc It can also play a role in lowering the embrittlement sensitivity of liquefied metals penetrating into the parent material grain boundary.

특히, 수소취화 현상은 격자구조에서 침입형 자리(interstitial site) 내 확산 이동이 가능한 수소와, 300℃ 미만 온도영역에서 확산이 가능한 가역 수소(본 발명에서는 이 둘을 합쳐 '확산성 수소'라 부른다)에 의해 주로 야기되고, 이러한 확산성 수소가 수소취화 현상 및 수소유기 균열을 야기하여 기계적 물성을 저하시키는 주요한 원인 중의 하나이다.In particular, the hydrogen embrittlement phenomenon is called 'diffusive hydrogen' in lattice structure: hydrogen capable of diffusion movement within interstitial sites, and reversible hydrogen capable of diffusion in a temperature region of less than 300 °C (in the present invention, these two are collectively referred to as 'diffusible hydrogen'). ), and this diffusible hydrogen causes hydrogen embrittlement and hydrogen-induced cracking, which is one of the main causes of lowering mechanical properties.

그런데, 이러한 확산성 수소의 일부를 고온 영역의 수소 포집 구역(hydrogen trapping site)에 트랩시킴으로써, 비가역 수소(irreversible hydrogen)로 전환시킬 수 있고, 이를 통해 수소취화 민감도를 낮출 수 있는데, 본 발명에서는 이러한 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물은 전술한 고온 영역의 수소 포집 구역으로 작용할 수 있다.However, by trapping a part of this diffusible hydrogen in a hydrogen trapping site in a high temperature region, it can be converted into irreversible hydrogen, thereby lowering the hydrogen embrittlement sensitivity. The (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound may act as a hydrogen trapping zone in the high-temperature region described above.

한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 크기는 0.01~10㎛ 범위일 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 크기는 상기 금속간 화합물을 관찰하였을 때, 금속간 화합물의 중심을 관통하도록 측정되는 장경 및 단경의 산술 평균값, 즉 '(장경+단경)/2'로 정의할 수 있고, 이하에서도 같다.Meanwhile, according to an aspect of the present invention, the size of the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound may be in the range of 0.01 to 10 μm. In the present invention, the size of the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound is measured to penetrate the center of the intermetallic compound when the intermetallic compound is observed. It can be defined as the arithmetic mean value of the major axis and minor axis, that is, '(major axis + minor axis)/2', and the same applies hereafter.

본 발명에 있어서, 상기 상기 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 크기가 10㎛를 초과하는 경우, 수소를 포집하고자 하는 영역이 균일하게 분산되기 어려울 뿐만 아니라, 그 자체로 수소유기균열 지점으로 작용할 가능성이 높기에 본 발명의 목적인 수소취화 저항성의 향상 효과를 얻기 어렵다. 더욱이, 저항용접 공정 시 동일한 입열량에서 해당 금속간 화합물의 효과적인 용융 또한 기대하기 어렵기에 오히려 역효과를 가져올 수 있다. In the present invention, when the size of the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound exceeds 10 μm, the region to collect hydrogen is uniformly dispersed Not only is it difficult to be, but it is highly likely to act as a hydrogen-induced cracking point by itself, so it is difficult to obtain the effect of improving hydrogen embrittlement resistance, which is the object of the present invention. Moreover, it is difficult to expect effective melting of the intermetallic compound at the same amount of heat input during the resistance welding process, so it may have an adverse effect.

또한, 상기 (Ti,V,Ni,Nb,Cu,Zr,Y,La)-Al계 금속간화합물의 크기는 미세할수록 본 발명의 목적 달성에 보다 효과적이므로, 그 크기의 하한을 별도로 한정하지 않을 수 있으나, 용융 아연도금의 온도 조건 및 냉각 공정을 고려하여 상기 화합물의 크기 하한을 0.01㎛로 제한할 수 있다.In addition, the finer the size of the (Ti, V, Ni, Nb, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound is, the more effective it is to achieve the object of the present invention, so the lower limit of the size will not be separately limited. However, in consideration of the temperature conditions and cooling process of hot-dip galvanizing, the lower limit of the size of the compound may be limited to 0.01 μm.

본 발명의 일 측면에 따르면, 아연 도금층 내에 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소의 함량이 다른 영역으로 구분되어 존재할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the content of one or more elements selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La in the zinc plating layer may be divided into regions having different contents.

구체적으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 아연 도금층의 두께 방향으로 중심부의 영역에 대하여, Specifically, according to one aspect of the present invention, with respect to the central region in the thickness direction of the galvanized layer,

(Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물 내 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소의 합계 함량이 20% 이상인 제1 영역과, The sum of one or more elements selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La in (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound a first region having a content of 20% or more;

(Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물 내 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소의 합계 함량이 20% 미만인 제2 영역을 포함한다.The sum of one or more elements selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La in (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound and a second region having a content of less than 20%.

한편, 상기 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소의 합계 함량의 의미는, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물 내 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소의 함량 비율을 의미한다. 즉, 상기 제1 영역은 금속간 화합물 내 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소의 합계 함량이 20% 이상, Al 80% 미만인 것을 의미하고, 상기 제2 영역은 금속간 화합물 내 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소의 합계 함량이 20% 미만, Al 80% 이상인 것을 의미한다.Meanwhile, the meaning of the total content of at least one element selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La is (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La )- means the content ratio of one or more elements selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La in the Al-based intermetallic compound. That is, the first region means that the total content of one or more elements selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La in the intermetallic compound is 20% or more and less than 80% Al, and , the second region means that the total content of at least one element selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La in the intermetallic compound is less than 20% and 80% or more of Al.

또한, 본 명세서에 있어서, 상기 중심부는 아연 도금층의 두께방향에 대하여 3등분을 하였을 때의 중심부를 의미한다. 보다 구체적으로는, 아연 도금층의 두께를 t라고 하였을 때, 표면으로부터 1/3t가 되는 지점에서 2/3t가 되는 지점까지의 영역을 의미할 수 있다.In addition, in this specification, the central part means a central part when it is divided into three with respect to the thickness direction of the galvanizing layer. More specifically, when the thickness of the galvanized layer is t, it may refer to a region from the surface at 1/3t to 2/3t.

다시 말해, 본 발명에 있어서, 아연 도금층의 두께 방향으로 중심부의 영역에 있어서, 상기 제1 영역 및 제2 영역은 전술한 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소의 함량 차이에 의해 구분될 수 있다.In other words, in the present invention, in the central region in the thickness direction of the galvanized layer, the first region and the second region are from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La. It can be distinguished by the difference in the content of one or more selected elements.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 크기가 0.01~10㎛이고 다각의 형상을 갖는 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물은, 아연 도금층의 두께 방향으로 중심부의 영역에 있어서, 상기 제1 영역에 존재할 수 있고, 이를 통해 본 발명에서 의도하는 목적을 바람직하게 달성할 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound having a size of 0.01 to 10 μm and a polygonal shape is In the region of the central portion in the thickness direction, it may be present in the first region, and through this, the intended object of the present invention can be preferably achieved.

즉, Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소의 합계 함량이 20% 미만이고, Al이 80%를 초과하는 제2 영역의 경우에는 상기 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 핵생성이 어렵다.That is, in the case of the second region in which the total content of one or more elements selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La is less than 20% and Al exceeds 80%, the above ( It is difficult to nucleate Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compounds.

따라서, 아연 도금층과 소지 강판의 계면에서는, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소의 합계 함량이 20% 미만이고, Al이 80%를 초과하는 영역에서도 일부 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물이 존재할 수도 있으나, 전술한 아연 도금층의 두께 방향으로 중심부의 영역에서는 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물이 제2 영역에 존재한다. Therefore, at the interface between the galvanized layer and the base steel sheet, the total content of one or more elements selected from the group consisting of V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La is less than 20%, and Al exceeds 80%. Although some (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compounds may be present in the , Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compounds are present in the second region.

본 발명의 일 측면에 따르면, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물 내 조성 비율이 제 1영역에 해당할 경우, 해당 화합물의 핵이 생성되어 성장이 가능해진다. 반면, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물 내 조성 비율이 제2 영역에 해당할 경우에는, 아연 도금층 내 핵생성이 불가하여 이차상(본 발명에서 다각 형상)으로의 석출이 불가하다.According to one aspect of the present invention, when the composition ratio in the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound corresponds to the first region, a nucleus of the compound is generated, growth becomes possible On the other hand, when the composition ratio in the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound corresponds to the second region, nucleation in the zinc plating layer is impossible, so that the secondary phase (this In the present invention, precipitation into a polygonal shape) is not possible.

한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 영역 및 제2 영역이 구분되어 형성되는 것은, 용탕을 지나간 직후부터 원소의 불균일/비평형 원소확산, 즉 도금작업 시 과냉에 의한 것으로 포트온도/포트장입시간/냉각속도와 직접적인 관련이 있으며, 본 도금작업 중 2단 냉각 중 1차 냉각 시 의도적으로 가속 냉각을 적용함으로써 도금층의 영역이 구분될 수 있다.On the other hand, according to one aspect of the present invention, the first region and the second region are separately formed because of non-uniform/non-equilibrium element diffusion of elements immediately after passing through the molten metal, that is, supercooling during plating operation. It is directly related to the charging time/cooling speed, and the area of the plating layer can be divided by intentionally applying accelerated cooling during the primary cooling during the second stage cooling during this plating operation.

한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 아연 도금층은 5~20㎛의 두께를 가질 수 있다. Meanwhile, according to an aspect of the present invention, the galvanized layer may have a thickness of 5 to 20 μm.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전술한 구성을 가지는 아연 도금층을 포함하는 아연 도금강판은, 아연 도금층에 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물을 포함하지 않는 종래의 아연 도금강판과 비교하여, 수소취화 저항성 및 액화금속 취화 저항성이 우수한 효과가 발휘된다.According to an aspect of the present invention, a galvanized steel sheet including a galvanized layer having the above-described configuration includes (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound in the galvanized layer. Compared with the conventional galvanized steel sheet that does not contain it, the excellent effect of hydrogen embrittlement resistance and liquid metal embrittlement resistance is exhibited.

즉, 본 발명의 일 측면에 따르면, 아연 도금층에 전술한 크기가 0.01~10㎛이고 다각의 형상을 갖는 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물이 존재함으로 인하여, 아연 도금층에 상기 금속간 화합물을 포함하지 않는 종래의 아연 도금강판과 비교하여, Thermal desorption analysis 시험법으로 300℃ 이하의 온도영역에서 방출되는 수소의 양을 측정하였을 ‹š, 수소 방출량이 10% 이상 저감될 수 있는 효과가 있다. 또한, 해당 시험법에서는 분석되는 피크 온도도 고온 영역으로 이동될 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 종래 기술 대비 수소취화 저항성의 향상을 유도할 수 있다.That is, according to an aspect of the present invention, the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound having the above-mentioned size of 0.01 to 10 μm and a polygonal shape in the zinc plating layer Due to the presence of this, the amount of hydrogen emitted in a temperature range of 300 ° C or less was measured by the thermal desorption analysis test method compared to the conventional galvanized steel sheet that does not contain the intermetallic compound in the galvanized layer. There is an effect that the emission amount can be reduced by 10% or more. In addition, in the test method, the peak temperature to be analyzed may also be shifted to a high temperature region. Therefore, according to the present invention, it is possible to induce an improvement in the hydrogen embrittlement resistance compared to the prior art.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 아연 도금층에 전술한 크기가 0.01~10㎛이고 다각의 형상을 갖는 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물이 존재함으로 인하여, 전술한 수소취화 저항성뿐만 아니라, 소재 표면의 장력을 종래의 아연 도금강판과 비교하여 상향시킴으로써, 액상 아연의 철과의 젖음성 저하를 불러일으키므로 아연이 소지강판의 입계로 스며들어가서 발생되는 기계적 물성의 저하, 즉 균열을 야기하는 액화금속 취화 저항성의 향상을 유도할 수 있다.In addition, according to an aspect of the present invention, the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound having the above-mentioned size of 0.01 to 10 μm and a polygonal shape in the zinc plating layer Due to this existence, not only the above-mentioned hydrogen embrittlement resistance, but also by raising the surface tension of the material compared to the conventional galvanized steel sheet, it causes a decrease in the wettability of liquid zinc with iron, so that zinc permeates into the grain boundary of the base steel sheet. It can lead to a decrease in the generated mechanical properties, that is, an improvement in the resistance to embrittlement of liquefied metal that causes cracking.

이하, 본 발명의 다른 일 측면에 따른 수소취화 및 액화금속취화 저항성이 우수한 아연 도금강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a galvanized steel sheet having excellent resistance to hydrogen embrittlement and liquefied metal embrittlement according to another aspect of the present invention will be described in detail.

본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 아연 도금강판의 제조방법은,A method for manufacturing a galvanized steel sheet according to another aspect of the present invention,

소지강판을 준비하는 단계;Preparing a base steel plate;

Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상: 합계로 0.01~0.3%, Al: 0.01~0.15%, 잔부 Zn 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 아연 도금욕을 준비하는 단계;At least one selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La: 0.01 to 0.3% in total, Al: 0.01 to 0.15%, balance galvanizing bath containing Zn and other unavoidable impurities to prepare;

불활성 분위기에서 상기 소지강판을 상기 아연 도금욕에 침지하여 용융 아연도금하는 단계;hot-dip galvanizing by immersing the base steel sheet in the galvanizing bath in an inert atmosphere;

상기 용융 아연도금된 소지강판을 230~270℃ 내의 온도범위까지 0.01~20℃/s의 냉각속도로 냉각하는 제1 냉각단계; 및A first cooling step of cooling the hot-dip galvanized base steel sheet to a temperature range within 230 ~ 270 ℃ at a cooling rate of 0.01 ~ 20 ℃ / s; and

상온까지 0.01~10℃/s의 범위이면서 상기 제1 냉각단계의 냉각속도보다 느린 냉각속도로 냉각하는 제2 냉각단계를 포함하는, 아연 도금강판의 제조방법을 제공한다.It provides a method for manufacturing a galvanized steel sheet, comprising a second cooling step of cooling to room temperature at a cooling rate that is in the range of 0.01 to 10 °C/s and slower than the cooling rate of the first cooling step.

먼저 소지강판을 준비한다. 소지강판의 종류는 특별히 한정하지 않으며, 통상의 아연 도금강판의 소지강판으로 사용되는 Fe계 소지강판, 즉 열연강판 또는 냉연강판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 소지강판은 예를 들어, 자동차용 소재로 사용되는 탄소강, 극저탄소강, 또는 고망간강일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.First, prepare a steel plate. The type of the base steel sheet is not particularly limited, and it may be a Fe-based base steel sheet used as a base steel sheet of a conventional galvanized steel sheet, that is, a hot-rolled steel sheet or a cold-rolled steel sheet, but is not limited thereto. In addition, the base steel sheet may be, for example, carbon steel, ultra-low carbon steel, or high manganese steel used as a material for automobiles, but is not limited thereto.

이어서, 아연 도금욕을 준비하고, 전술한 소지강판을 불활성 분위기에서 아연 도금욕에 침지하여 용융 아연도금을 한다. 이때, 상기 용융 아연도금에 의해 형성되는 아연 도금층은 소지강판의 일면 또는 양면에 형성될 수 있다.Next, a galvanizing bath is prepared, and the above-described base steel sheet is immersed in the galvanizing bath in an inert atmosphere to perform hot-dip galvanizing. In this case, the zinc plating layer formed by the hot-dip galvanizing may be formed on one or both surfaces of the base steel sheet.

한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 아연 도금욕은 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상: 합계로 0.01~0.3%, Al: 0.01~0.15%, 잔부 Zn 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.Meanwhile, according to one aspect of the present invention, the zinc plating bath is at least one selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La: 0.01 to 0.3% in total, Al: 0.01 to 0.15%, balance Zn and other unavoidable impurities.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 경우에 따라서는, 상기 아연 도금욕 내 Al 함량은 0.10~0.15%일 수 있고, 및/또는 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 합계 함량은 0.05~0.25%일 수 있다.In addition, according to an aspect of the present invention, in some cases, the Al content in the galvanizing bath may be 0.10 to 0.15%, and/or Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La The total content of one or more selected from the group consisting of may be 0.05 to 0.25%.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 전술한 아연 도금층의 구성을 얻기 위해서는, 도금욕에 상기 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 성분이 충분히 용융되어 있는 것이 매우 중요하다. 그런데, 일반적으로 알려진 Ti의 융점은 약 1668℃, V의 융점은 약 1910℃, Nb의 융점은 약 2477℃, Ni의 융점은 약 1455℃, Cu의 융점은 약 1085℃, Zr의 융점은 약 1855℃, Y의 융점은 1526℃, 및 La의 융점은 약 920℃이다. 통상적으로 용융 아연도금 시의 도금욕의 온도가 아연 융점(약 419.5℃) 이상 최대 500℃를 넘지 않는 점을 고려하면, 도금욕에 상기 성분들을 첨가하더라도 열역학적으로 용융되기 어려울 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, in order to obtain the configuration of the galvanized layer described above, one or more components selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La are sufficient in the plating bath. It is very important to be molten. By the way, the commonly known melting point of Ti is about 1668°C, the melting point of V is about 1910°C, the melting point of Nb is about 2477°C, the melting point of Ni is about 1455°C, the melting point of Cu is about 1085°C, and the melting point of Zr is about 1855° C., the melting point of Y is 1526° C., and the melting point of La is about 920° C. In general, considering that the temperature of the plating bath during hot-dip galvanizing does not exceed the zinc melting point (about 419.5° C.) and up to 500° C., it may be difficult to thermodynamically melt even if the above components are added to the plating bath.

그러나, 본 발명에서는 상기 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 성분들을 도금욕 내에 용융시키는 방법에 대해 구체적으로 한정하지 않을 수 있으나, 일 구현례로서 도금욕에 상기 성분들을 첨가하고 통상의 도금욕 온도에서 오랜 시간(예를 들어, 약 24시간 이상) 유지하여 침식 용융시킴으로써 상기 성분들을 도금욕에 충분히 용융시킬 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 아연 도금욕 온도에서 장시간 반응을 시키면 용탕 내 액상아연의 유동으로 인해 침식이 발생할 수 있고, 이러한 침식으로 인해 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 성분들이 용융될 수 있다.However, in the present invention, the method of melting one or more components selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La in the plating bath may not be specifically limited, but one embodiment The components can be sufficiently melted in the plating bath by adding the above components to the plating bath as a method and maintaining the components at a normal plating bath temperature for a long time (eg, about 24 hours or more) for erosion melting. More specifically, if the reaction is carried out at the galvanizing bath temperature for a long time, erosion may occur due to the flow of liquid zinc in the molten metal, and due to such erosion, Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La One or more components selected from may be melted.

본 발명의 일 측면에 따르면, 아연 도금욕의 온도는 450℃ 초과 550℃ 미만일 수 있다. 즉, 종래에는 통상 아연 도금강판을 제조하는 경우에 도금욕의 온도를 융점 이상 500℃를 넘지 않는 온도로 제어하는 반면, 본 발명에서는 아연 도금욕의 온도를 450℃ 초과 550℃ 미만으로 상대적으로 높게 제어함으로써 의도하는 도금층의 구성을 얻을 수 있다.According to one aspect of the present invention, the temperature of the galvanizing bath may be greater than 450 °C and less than 550 °C. That is, conventionally, in the case of manufacturing a galvanized steel sheet, the temperature of the plating bath is controlled to a temperature not exceeding 500°C above the melting point, whereas in the present invention, the temperature of the galvanizing bath is relatively high, exceeding 450°C and less than 550°C. By controlling it, the structure of the intended plating layer can be obtained.

이와 같이, 아연 도금욕의 온도를 높게 제어할 경우, 도금욕 준비 시 도금욕 내 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 성분들이 침식을 통해 용이하게 용융이 될 수 있고, 동시에 소지강판을 아연 도금욕 내 침지하여 도금을 행할 때, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물을 형성할 수 있는 충분한 열적 에너지가 제공될 수 있다.In this way, when the temperature of the galvanizing bath is controlled to be high, one or more components selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La in the plating bath are easily eroded during preparation of the galvanizing bath. When plating is performed by immersing the steel sheet in a zinc plating bath at the same time, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound can be formed. Sufficient thermal energy may be provided.

즉, 본 발명의 일 측면에 따르면, 소지강판을 아연 도금욕 내 침지하여 도금을 행할 때, 우선적으로 아연 도금욕 내 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 성분들이 아연과의 고용을 통해 용융됨과 동시에, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 형성이 가능하도록, 열적 에너지를 충분히 제공할 필요가 있다. 이는 전술한 아연 도금욕의 온도를 450℃ 초과 550℃ 미만으로 제어함으로써 가능해지고, 아연 도금욕의 온도를 450℃ 이하로 하거나, 550℃ 이상으로 하는 경우에는 달성할 수 없다.That is, according to one aspect of the present invention, when plating is performed by immersing the base steel sheet in the galvanizing bath, preferentially selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La in the galvanizing bath. At the same time as one or more components are melted through solid solution with zinc, sufficient thermal energy is provided to enable the formation of (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compounds. There is a need. This is made possible by controlling the above-mentioned temperature of the galvanizing bath to be more than 450°C and less than 550°C, and cannot be achieved when the temperature of the galvanizing bath is set to 450°C or lower or 550°C or higher.

구체적으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 아연 도금욕의 온도가 450℃ 이하이면, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물이 충분히 생성되지 못하여 의도하는 수소취화 저항성을 가지는 아연 도금층을 얻을 수 없다. 반면, 아연 도금욕의 온도가 550℃ 이상이면, 소지강판 및 도금욕 내부 설비가 침식되어 장비의 수명 단축을 초래할 가능성이 높아진다.Specifically, according to one aspect of the present invention, when the temperature of the galvanizing bath is 450° C. or less, the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound is not sufficiently formed. A galvanized layer having the intended resistance to hydrogen embrittlement cannot be obtained. On the other hand, if the temperature of the galvanizing bath is 550° C. or higher, there is a high possibility that the base steel sheet and the equipment inside the plating bath are eroded, resulting in shortening the life of the equipment.

한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 아연도금 시 소지강판을 아연 도금욕에 침지할 때의 인입온도는 아연 도금욕의 온도보다 5℃ 이상 높을 수 있고, 경우에 따라서는 20℃ 이상 높을 수 있다. On the other hand, according to one aspect of the present invention, the lead-in temperature when immersing the base steel sheet in the galvanizing bath during galvanizing may be higher than the temperature of the galvanizing bath by 5 ℃ or more, and in some cases, it may be 20 ℃ or more. .

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 바람직하게는 상기 아연 도금욕에 침지할 때의 소지강판의 인입온도는 565℃ 초과 600℃ 미만일 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, preferably, the pull-in temperature of the base steel sheet when immersed in the galvanizing bath may be more than 565 ° C. and less than 600 ° C.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 소지강판의 인입온도가 도금욕의 온도보다 5℃ 이상 높게 제어함으로써, 아연 도금층 내에서 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 형성을 가능하게 하는 충분한 열적 에너지를 제공할 수 있다. 즉, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물이 충분히 생성됨으로써 의도하는 수소 취화 저항성을 갖는 아연 도금층을 얻을 수 있다.According to one aspect of the present invention, by controlling the pull-in temperature of the base steel sheet to be higher than the temperature of the plating bath by 5° C. or more, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al in the galvanized layer Sufficient thermal energy may be provided to enable the formation of the based intermetallic compound. That is, the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound is sufficiently generated to obtain a zinc plating layer having the intended resistance to hydrogen embrittlement.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 소지강판의 인입온도를 600℃ 미만으로 제어함으로써, Fe-burst 영역이 과다하게 생성되는 것을 방지함으로써 아연도금의 내식성 확보와 동시에 도금재의 광택도 역시 확보할 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, by controlling the pull-in temperature of the base steel sheet to less than 600 ℃, by preventing excessive generation of the Fe-burst region, it is possible to secure the corrosion resistance of zinc plating and the gloss of the plating material at the same time. have.

반면, 소지강판의 인입온도를 565℃ 초과로 제어함으로써, 앞서 설정한 도금포트의 온도조건을 최대한 영향 주지않는 선에서 도금을 진행할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, by controlling the lead-in temperature of the base steel sheet to more than 565° C., there is an effect that plating can proceed in a line that does not affect the temperature condition of the plating port set above as much as possible.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 도금욕의 온도 분위기에서 산소 친화도가 높은 원소인 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 성분이 알루미늄(Al)과의 안정적인 금속간 화합물을 형성하기 위해서는 해당 원소들의 산화물 또는 질화물의 생성을 억제할 목적으로 불활성 분위기에서 도금을 행하는 것이 바람직하고, 불활성 기체 중 아르곤 가스를 사용함이 보다 바람직하다.In addition, according to one aspect of the present invention, one or more components selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La, which are elements with high oxygen affinity in the temperature atmosphere of the plating bath, are aluminum ( In order to form a stable intermetallic compound with Al), plating is preferably performed in an inert atmosphere for the purpose of suppressing the formation of oxides or nitrides of the elements, and it is more preferable to use argon gas in an inert gas.

즉, 본 발명의 일 측면에 따르면, 도금 시 산소를 포함하는 활성 기체를 차단 또는 제거하기 위하여, 불활성 기체인 아르곤 가스를 사용하여 불활성 분위기에서 도금을 행할 수 있다. 보다 구체적으로는, 도금 시에 아르곤 가스를 분사하여 행할 수 있다.That is, according to one aspect of the present invention, in order to block or remove an active gas containing oxygen during plating, plating may be performed in an inert atmosphere using argon gas, which is an inert gas. More specifically, it can be performed by spraying argon gas at the time of plating.

한편, 본 발명의 일 측면에 다르면, 냉각 전 선택적으로 도금층이 형성된 소지강판에 대하여, 가스 와이핑 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 가스 와이핑은 도금 부착량을 조정하기 위한 공정으로서, 그 방법에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니다. On the other hand, according to one aspect of the present invention, with respect to the steel sheet having a plating layer selectively formed before cooling, it may further include the step of wiping the gas. The gas wiping is a process for adjusting the plating adhesion amount, and the method is not particularly limited.

이때, 본 발명의 일 측면에 따르면, 사용되는 가스로는 공기 또는 불활성 가스를 이용할 수 있으나, 바람직하게는 아연 도금층 내 추가적인 산화물 또는 질화물 생성을 방지하기 위해 질소, 아르곤 등의 불활성 가스를 분사하여 행할 수 있다. 구체적으로, 상기 공정에서 사용되는 가스로는 공기를 사용할 수는 있으나, 질소, 아르곤 등의 불활성 가스를 이용함이 바람직하고, 보다 바람직하게는 아르곤 가스를 사용하여야 한다. 이는, 산소를 포함한 활성기체를 사용할 경우, 도금층 표면에서 (Ti, V, Ni, Nb, Cu, Zr, Y, La)의 조대한 산화물 또는 피막이 발생함으로써 도금층의 표면결함을 유발할 수 있기 때문이다.At this time, according to one aspect of the present invention, air or an inert gas may be used as the gas to be used, but preferably, an inert gas such as nitrogen or argon may be sprayed to prevent additional oxide or nitride formation in the zinc plating layer. have. Specifically, air may be used as the gas used in the process, but an inert gas such as nitrogen or argon is preferably used, and more preferably argon gas should be used. This is because, when an active gas containing oxygen is used, coarse oxides or films of (Ti, V, Ni, Nb, Cu, Zr, Y, La) are generated on the surface of the plating layer, thereby causing surface defects of the plating layer.

본 발명의 일 측면에 다르면, 도금을 행함에 있어서, 편면당 도금 부착량은 30~150g/m2 범위일 수 있고, 이를 통해 두께 5~20㎛의 아연 도금층을 얻을 수 있다.According to one aspect of the present invention, in performing plating, the plating amount per side may be in the range of 30 to 150 g/m 2 , and through this, a galvanized layer having a thickness of 5 to 20 μm can be obtained.

이후, 용융 아연도금된 소지강판을 냉각한다. 이때 냉각은 단계적으로 수행할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 전술한 용융 아연도금된 소지강판을 230~270℃ 내의 온도범위까지 0.01~20℃/s의 냉각속도로 냉각하는 제1 냉각단계; 및 상온까지 0.01~10℃/s의 범위이면서 상기 제1 냉각단계의 냉각속도보다 느린 냉각속도로 냉각하는 제2 냉각단계를 포함할 수 있다.Thereafter, the hot-dip galvanized base steel sheet is cooled. At this time, cooling may be performed in stages. Specifically, according to an aspect of the present invention, a first cooling step of cooling the above-described hot-dip galvanized base steel sheet to a temperature range within 230 ~ 270 ℃ at a cooling rate of 0.01 ~ 20 ℃ / s; and a second cooling step of cooling to room temperature at a cooling rate in the range of 0.01 to 10°C/s and slower than the cooling rate of the first cooling step.

한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 전술한 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 크기를 가지는 아연 도금층을 얻기 위해서는, 단계적인 냉각을 수행할 수 있다.Meanwhile, according to an aspect of the present invention, in order to obtain a zinc plating layer having the size of the above-described (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound, step-wise cooling is performed. can do.

구체적으로, 본 발명에서는 제1 냉각 공정을 통해, 아연 단상의 응고를 충분히 진행시키면서 아연의 고체-액체상을 적절히 형성시킴과 동시에, 제1 영역에 해당하는 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 조대화 및 성장하는 시간을 단축시킨 다음, 제 2 냉각 시 냉각속도를 제1 냉각속도 대비 상대적으로 낮춤으로써, 도금 표층에 발생할 수 있는 열 충격(thermal shock)을 최소화하여 고상화시킬 수 있다. Specifically, in the present invention, the solid-liquid phase of zinc is properly formed while sufficiently solidifying the zinc single phase through the first cooling process, and (Ti, V, Nb, Ni, Cu, After shortening the time for coarsening and growth of the Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound, the cooling rate during the second cooling is lowered relative to the first cooling rate, thereby causing thermal shock ( It can be solidified by minimizing thermal shock.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 냉각 공정에서는 도금재의 전면 및 이면 모두에 가스를 분사하고, 바람직하게는 추가적인 산화를 방지하기 위해 아르곤 등의 불활성 가스를 분사하여 행할 수 있다.Further, according to one aspect of the present invention, in the cooling process, gas may be sprayed to both the front and back surfaces of the plating material, and preferably, an inert gas such as argon may be sprayed to prevent further oxidation.

보다 구체적으로, 본 발명은 냉각 단계를 통해 제1 영역의 크기를 제어할 수 있다. 냉각 중, 제1 영역의 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 성장이 진행되는데, 제1 냉각 단계의 냉각 종료온도 범위를 230~270℃로 제어함으로써, 0.1~10㎛ 크기를 갖는 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물을 제1 영역에 형성시킬 수 있다. 한편, 제2 냉각 단계에서는 이미 냉각이 완료된 시점이므로 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물들의 크기 및 분포에 대해 큰 영향을 미치지 않고, 다만 도금 표층에 발생할 수 있는 열 충격을 고려하여 약냉을 진행할 수 있다.More specifically, the present invention can control the size of the first region through the cooling step. During cooling, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound growth proceeds in the first region, and the cooling end temperature range of the first cooling step is set to 230 to 270 ° C. By controlling as , a (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound having a size of 0.1 to 10 μm can be formed in the first region. On the other hand, in the second cooling step, since the cooling is already completed, it does not significantly affect the size and distribution of (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compounds, but only plating In consideration of the thermal shock that may occur on the surface layer, weak cooling may be performed.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상술한 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 크기와 형상을 갖는 아연 도금층을 얻기 위해서는 냉각 시 수분을 포함하여 냉각하는 방법을 제외하는 것이 바람직하다. 이를 고려하여 본 발명에서는 도금재의 전면 및 이면 모두에 가스를 분사하여 냉각할 수 있고, 바람직하게는 질소, 아르곤 등의 불활성 가스를 분사하여 냉각할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, according to one aspect of the present invention, in order to obtain a galvanized layer having the size and shape of the above-described (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound, moisture is removed during cooling. It is preferable to exclude the method of cooling including. In consideration of this, in the present invention, a gas may be sprayed to both the front and back surfaces of the plating material to be cooled, and preferably, an inert gas such as nitrogen or argon may be sprayed for cooling, but the present invention is not limited thereto.

상술한 일련의 공정을 완료함으로써, 도금층 내부에 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물이 0.01~10㎛ 크기를 갖고, 다격 형상인 아연 도금강판을 얻을 수 있다.By completing the above-described series of processes, the (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound has a size of 0.01 to 10 μm and a multi-layer galvanized steel sheet can get

이러한 본 발명에 따른 아연 도금강판은 수소취화 저항성 우수할 뿐만 아니라, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물의 존재로 인하여 저항용접 공정 중 액상의 아연이 소지강판의 입계로 스며들어가 기계적물성의 저하, 즉 균열을 야기하는 액화금속 취화(Liquid Metal Embrittlement, LME) 저항성의 향상 또한 유도하는 효과가 있다 할 것이다.The galvanized steel sheet according to the present invention is not only excellent in resistance to hydrogen embrittlement, but also in liquid phase during the resistance welding process due to the presence of (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compounds. Zinc permeates into the grain boundary of the base steel sheet and has the effect of inducing improvement in resistance to liquid metal embrittlement (LME), which causes deterioration of mechanical properties, that is, cracks.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, it is necessary to note that the following examples are only intended to illustrate the present invention in more detail and are not intended to limit the scope of the present invention. This is because the scope of the present invention is determined by the matters described in the claims and matters reasonably inferred therefrom.

(실시예)(Example)

도금용 시험편으로 두께 1.0mm, 폭 110mm, 길이 200mm이고, 하기 표 1의 조성을 갖는 TRansformation Induced Plasticity(TRIP)강의 냉연강판을 소지강판으로 준비한 후, 하기 표 2 및 3의 조건으로 도금을 행하여 각각의 아연 도금강판을 제조하였다. 한편, 소둔, 도금 및 냉각 과정을 포함한 모든 공정은 산소와 같은 모든 활성기체를 차단 또는 제거한 상태에서 실시하였고, (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La) 관련 산화물의 생성을 억제할 수 있도록 불활성 가스인 아르곤 가스를 사용한 분위기 제어를 통해 실험을 행하였다.As a test piece for plating, a cold-rolled steel sheet of TRansformation Induced Plasticity (TRIP) steel having a thickness of 1.0 mm, a width of 110 mm, and a length of 200 mm, having the composition shown in Table 1 below was prepared as a base steel sheet, and then plated under the conditions of Tables 2 and 3 to obtain each A galvanized steel sheet was manufactured. On the other hand, all processes including annealing, plating and cooling processes were carried out in a state in which all active gases such as oxygen were blocked or removed, and (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La) related oxides were produced. An experiment was conducted through atmosphere control using argon gas, which is an inert gas, so as to be suppressed.

해당 TRIP강은 용융아연 도금 후 저항용접을 실시할 시, 액화금속 취화 현상에 의해 균열이 빈번하게 발생하는 강재로 알려져 있다. 이때, 도금 후 냉각은 강판의 전면 및 이면에 질소를 분사하여 상온까지 행하였다.The TRIP steel is known as a steel that frequently cracks due to liquefied metal embrittlement when resistance welding is performed after hot-dip galvanizing. At this time, cooling after plating was performed to room temperature by spraying nitrogen on the front and back surfaces of the steel sheet.

성분ingredient CC MnMn SiSi PP SS Sol.AlSol. Al 함량(wt%)Content (wt%) 0.180.18 2.452.45 1.401.40 0.010.01 0.0030.003 0.030.03

구분division 도금욕 조성(중량%)Plating bath composition (wt%) (Ti,V,Ni,Nb,Cu,Zr,Y 및 La로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상)의 합계 함량Total content of (at least one selected from the group consisting of Ti, V, Ni, Nb, Cu, Zr, Y and La) AlAl MgMg 발명재invention 0.170.17 0.140.14 Tr.Tr. 비교재comparative goods -- 0.130.13 Tr.Tr.

(표 2의 도금욕 조성 중 잔부는 Zn과 불가피한 불순물이다.)(The remainder of the plating bath composition in Table 2 is Zn and unavoidable impurities.)

구분division 도금 조건Plating conditions 도금층
두께(㎛)
plating layer
Thickness (㎛)
도금욕 온도(℃)Plating bath temperature (℃) 인입 온도(℃)Inlet temperature (℃) 제1 냉각
속도(℃/s)
first cooling
Rate (℃/s)
제2 냉각
속도(℃/s)
second cooling
Rate (℃/s)
발명재invention 500500 567567 15.015.0 8.08.0 12.8012.80 비교재comparative goods 485485 565565 15.015.0 8.08.0 9.109.10

상기에 따라 제조된 발명재 및 비교재의 아연 도금강판에 대해 조직분석, 수소취화 및 액화금속 취화에 따른 저항성을 평가하였다.The galvanized steel sheets of the inventive and comparative materials prepared according to the above were evaluated for resistance to tissue analysis, hydrogen embrittlement and liquefied metal embrittlement.

우선, 각각의 아연 도금강판의 조직을 관찰하기 위하여, 전자주사현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)을 이용하여 관찰하였으며, 도금층 두께방향으로 특정 영역에 한정되지 않음을 도 1에 나타내었다.First, in order to observe the structure of each galvanized steel sheet, it was observed using a scanning electron microscope (SEM), and it is shown in FIG. 1 that the thickness direction of the plating layer is not limited to a specific area.

도 1(a)는 발명재를 나타낸 것이고, 도 1(b)는 비교재를 나타낸 것으로서, 발명재의 경우 명암의 정도에 따라 3가지 상으로 구분됨을 알 수 있다. 해당 도 1은 전자주사현미경 내 Back-scattered image(BSI)로 촬영한 것으로, 밀도에 따라 그 명암이 다르게 나타나는 특징이 있다. Figure 1 (a) shows the invention material, Figure 1 (b) shows the comparative material, it can be seen that the invention material is divided into three phases according to the degree of contrast. 1 is taken with a back-scattered image (BSI) in an electron scanning microscope, and the contrast is different depending on the density.

즉 아연 도금층 영역, (Ti,V,Ni,Nb,Cu,Zr,Y,La)-Al계 금속간화합물 영역, 모재 영역으로 나뉨을 확인할 수 있다. 또한 금속간화합물의 크기를 해당 도1에서 확인할 수 있으며 0.01~10 ㎛이하의 크기임을 확인하였다.That is, it can be confirmed that it is divided into a zinc plating layer region, (Ti, V, Ni, Nb, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound region, and a base material region. In addition, the size of the intermetallic compound can be confirmed in the corresponding Figure 1, and it was confirmed that the size is 0.01 ~ 10 ㎛ or less.

또한, 원소별 분포를 확인하기 위해 Electron-backscattered diffraction (EBSD)로 화학적 조성을 2D스캔하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2(a)는 발명재를 나타낸 것이고, 도 2(b)는 비교예를 나타낸 것으로서, 도 2(a)를 통해 본 발명재의 경우, 도금층 내 (Ti,V,Ni,Nb,Cu,Zr,Y,La)-Al계 금속간화합물이 용융아연도금층 내 다각형의 형태로 존재함을 확인할 수 있다.In addition, in order to confirm the distribution of each element, the chemical composition was 2D-scanned by electron-backscattered diffraction (EBSD), and the results are shown in FIG. 2 . Figure 2 (a) shows the invention material, Figure 2 (b) shows a comparative example, in the case of the invention material through Figure 2 (a), (Ti, V, Ni, Nb, Cu, Zr in the plating layer) It can be confirmed that the ,Y,La)-Al-based intermetallic compound exists in the form of a polygon in the hot-dip galvanizing layer.

또한, 본 발명재와 비교재의 수소취화정도 및 저항성을 확인하기 위해, 대기부식을 통한 수소장입 조건을 적용하여 동일한 양의 수소를 장입한 뒤, 일정 승온속도를 적용하여 수소가 방출되는 양을 측정하였다. 해당 시험법을 Thermal desorption analysis (TDA)로 부르며, 그 측정결과를 도 3에 나타내었다.In addition, in order to confirm the degree of hydrogen embrittlement and resistance of the present invention material and the comparative material, the same amount of hydrogen is charged by applying the hydrogen charging condition through atmospheric corrosion, and then the amount of hydrogen released by applying a constant temperature increase rate is measured did. This test method is called thermal desorption analysis (TDA), and the measurement results are shown in FIG. 3 .

300℃ 이하 영역에서 방출되는 수소의 양이 많을수록, 확산성 수소량이 많은 것을 의미하기에 수소취화에 민감한 것으로 알려져 있다. 본 발명재의 산화물 분포를 갖는 경우, 수소에 의한 영향력은 비교재 대비 13% 저감됨을 알 수 있으며, 이는 수소분위기에 노출되었을 경우, 상대적으로 비교재 대비 수소취화 저항성이 향상되었음을 의미한다. 또한, 수소의 방출량이 높은 온도영역 (maximum peak temperature)이 고온영역으로 이동하였음이 확인 가능하며, 절대적인 수소량의 감소뿐만 아니라, 강재 내 확산된 수소가 안정적으로 트랩 되었음을 알 수 있다.It is known that the greater the amount of hydrogen emitted in the region below 300°C, the greater the amount of diffusible hydrogen, so it is known to be sensitive to hydrogen embrittlement. When the present invention material has an oxide distribution, it can be seen that the influence of hydrogen is reduced by 13% compared to the comparative material, which means that when exposed to a hydrogen atmosphere, the hydrogen embrittlement resistance is relatively improved compared to the comparative material. In addition, it can be confirmed that the temperature region (maximum peak temperature) in which the amount of hydrogen emitted is high has moved to the high temperature region, and it can be seen that not only the absolute amount of hydrogen is reduced, but also hydrogen diffused in the steel is stably trapped.

또한, 발명재와 비교재의 저항용접 후 액화금속 취화정도 및 항성을 확인하기 위해 동일한 조건으로 저항 점용접을 실시한 뒤, 용접부 단면 미세구조를 광학현미경으로 관찰, 크랙의 생성정도를 도4, 5에 나타내었다.In addition, after resistance welding of the invention material and the comparative material, resistance spot welding was performed under the same conditions to check the degree of embrittlement and starvation of liquefied metal, and then, the microstructure of the cross-section of the weld was observed with an optical microscope, and the degree of crack generation is shown in Figs. indicated.

도 4(a)는 발명재를 나타낸 것이고, 도 4(b)는 비교재를 나타낸 것으로서, 비교재의 경우 저배율 광학사진에서 좌측 상단에 220㎛의 조대한 액화금속취화 균열이 발생한 것을 확인할 수 있으나, 본 발명재의 경우 해당 균열이 생성되지 않았음을 확인할 수 있다. 4(a) shows the invention material, and FIG. 4(b) shows the comparative material. In the case of the comparative material, it can be seen that a coarse liquefied metal embrittlement crack of 220 μm occurred in the upper left corner in the low magnification optical photograph, In the case of the present invention material, it can be confirmed that the crack is not generated.

또한, 해당 취화 현상은 평가재간 편차가 존재할 수 있기에, 총 8개의 샘플을 채취하여 비교하였으며, 각 크랙의 크기를 도5에 통계적으로 나타내었다. 비교재의 경우 평균 LME균열의 크기는 100.8㎛, 본 발명재의 경우 25.7㎛로 절대적인 균열의 크기도 감소하였지만, 앞서 도금층 단면 분석을 통해 도금량이 발명재의 경우 약 90g/m2, 비교재의 경우 65g/m2임을 감안한다면 액화금속취화 저항성 향상효과는 더욱 크다고 볼 수 있다. (단위 도금량 당 평균 LME균열 크기, 평균LME균열크기/도금량, 발명재:0.29, 비교재: 1.55)In addition, since the embrittlement phenomenon may have variations between evaluation materials, a total of 8 samples were collected and compared, and the size of each crack is statistically shown in FIG. 5 . The average size of the LME material cracks when the comparison 100.8㎛, but also reduced the size of the present invention the absolute crack 25.7㎛ case member, when the coating weight material prior invention over the plating layer cross-section analysis of about 90g / m 2, compared 65g / m when material 2 , it can be seen that the effect of improving the liquefied metal embrittlement resistance is even greater. (average LME crack size per unit coating weight, average LME crack size/plating amount, invention material: 0.29, comparative material: 1.55)

본 발명재의 향상된 액화금속 취화 저항성을 확인하고자 LME균열 주변부를 주사전자현미경을 통해 고배율로 관찰 및 성분 분석 하였으며 그 결과를 도6에 나타내었다. 균열 주변 및 내부에서 표면에너지를 증가시켜 액상화된 아연의 침투를 저해할 것으로 예상되는 (Ti,V,Ni,Nb,Cu,Zr,Y,및 La로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상)의 원소가 존재한다는 것을 해당 분석으로 증명하였으며, 모재의 경우 해당 원소가 존재하지 않음을 보았을 때, 도금층 내 해당 원소의 존재가 해당 액화금속취화 균열의 전파를 억제할 수 있음을 알 수 있다.To confirm the improved resistance to embrittlement of liquefied metals of the present invention, the periphery of the LME crack was observed and analyzed at high magnification through a scanning electron microscope, and the results are shown in FIG. 6 . Elements (at least one selected from the group consisting of Ti, V, Ni, Nb, Cu, Zr, Y, and La) that are expected to inhibit the penetration of liquefied zinc by increasing the surface energy around and inside the crack It has been proven by the analysis that the element exists, and when it is seen that the element does not exist in the case of the base material, it can be seen that the presence of the element in the plating layer can suppress the propagation of the liquefied metal embrittlement crack.

Claims (11)

소지강판 및 상기 소지강판의 적어도 일면에 형성된 아연 도금층을 포함하고,
상기 아연 도금층은 중량%로, Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상: 합계로 0.01~0.3%, Al: 0.01~0.15%, 잔부 Zn 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,
상기 아연 도금층은 크기가 0.01~10㎛이고 다각의 형상을 갖는 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물을 포함하는, 아연 도금강판.
Comprising a galvanized layer formed on at least one surface of the base steel plate and the base steel plate,
The galvanized layer is at least one selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La by weight%: 0.01 to 0.3% in total, Al: 0.01 to 0.15%, balance Zn and others containing unavoidable impurities;
The galvanized layer includes a (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound having a size of 0.01 to 10 μm and a polygonal shape.
제 1 항에 있어서,
아연 도금층의 두께 방향으로 중심부의 영역에 대하여,
(Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물 내 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소의 합계 함량이 20% 이상인 제1 영역과,
(Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물 내 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소의 합계 함량이 20% 미만인 제2 영역을 포함하고,
상기 크기가 0.01~10㎛이고 다각의 형상을 갖는 (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al계 금속간 화합물이 상기 제1 영역에 존재하는, 아연 도금강판.
The method of claim 1,
With respect to the central region in the thickness direction of the galvanized layer,
The sum of at least one element selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La in (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound a first region having a content of 20% or more;
The sum of at least one element selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La in (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound a second region having a content of less than 20%;
A galvanized steel sheet having a size of 0.01 to 10 μm and a (Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y, La)-Al-based intermetallic compound having a polygonal shape is present in the first region.
제 1 항에 있어서,
상기 소지강판과 상기 아연 도금층 사이에 Fe 및 Al의 금속간 화합물로 이루어지는 억제층이 형성되어 있는, 아연 도금강판.
The method of claim 1,
A galvanized steel sheet having a suppression layer formed of an intermetallic compound of Fe and Al between the base steel sheet and the galvanized layer.
제 1 항에 있어서,
상기 아연 도금층의 Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 합계 함량은 0.05~0.25%인, 아연 도금강판.
The method of claim 1,
The total content of at least one selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La of the galvanized layer is 0.05 to 0.25%, galvanized steel sheet.
제 1 항에 있어서,
상기 아연 도금층의 Al 함량은 0.1~0.15%인, 아연 도금강판.
The method of claim 1,
The Al content of the galvanized layer is 0.1 to 0.15%, galvanized steel sheet.
소지강판을 준비하는 단계;
Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y 및 La으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상: 합계로 0.01~0.3%, Al: 0.01~0.15%, 잔부 Zn 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 아연 도금욕을 준비하는 단계;
불활성 분위기에서 상기 소지강판을 상기 아연 도금욕에 침지하여 용융 아연도금하는 단계;
상기 용융 아연도금된 소지강판을 230~270℃ 내의 온도범위까지 0.01~20℃/s의 냉각속도로 냉각하는 제1 냉각단계; 및
상온까지 0.01~10℃/s의 범위이면서 상기 제1 냉각단계의 냉각속도보다 느린 냉각속도로 냉각하는 제2 냉각단계를 포함하는, 아연 도금강판의 제조방법.
Preparing a base steel plate;
At least one selected from the group consisting of Ti, V, Nb, Ni, Cu, Zr, Y and La: 0.01 to 0.3% in total, Al: 0.01 to 0.15%, balance galvanizing bath containing Zn and other unavoidable impurities to prepare;
hot-dip galvanizing by immersing the base steel sheet in the galvanizing bath in an inert atmosphere;
A first cooling step of cooling the hot-dip galvanized base steel sheet to a temperature range of 230 ~ 270 ℃ at a cooling rate of 0.01 ~ 20 ℃ / s; and
A method of manufacturing a galvanized steel sheet comprising a second cooling step of cooling to room temperature at a cooling rate in the range of 0.01 to 10 °C/s and slower than the cooling rate of the first cooling step.
제 6 항에 있어서,
상기 소지강판의 도금욕 온도는 450℃ 초과 550℃ 미만인 것인, 아연 도금강판의 제조방법.
7. The method of claim 6,
The plating bath temperature of the base steel sheet is more than 450 ℃ less than 550 ℃, the method for producing a galvanized steel sheet.
제 7 항에 있어서,
상기 소지강판의 인입 온도는 상기 아연 도금욕의 온도보다 5℃ 이상 높은 것인, 아연 도금강판의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The inlet temperature of the base steel sheet is 5 ℃ higher than the temperature of the galvanizing bath, the method for producing a galvanized steel sheet.
제 6 항에 있어서,
상기 소지강판의 인입 온도는 565℃ 초과 600℃ 미만인 것인, 아연 도금강판의 제조방법.
7. The method of claim 6,
The inlet temperature of the base steel sheet is more than 565 ℃ less than 600 ℃, the method of manufacturing a galvanized steel sheet.
제 6 항에 있어서,
상기 불활성 분위기는 아르곤 가스를 사용하는 것인, 아연 도금강판의 제조방법.
7. The method of claim 6,
The inert atmosphere is to use argon gas, a method of manufacturing a galvanized steel sheet.
제 6 항에 있어서,
상기 냉각은 용융 아연도금된 소지강판의 전면 및 이면에 불활성 가스를 분사하면서 실시되는 것인, 아연 도금강판의 제조방법.
7. The method of claim 6,
The cooling is performed while spraying an inert gas on the front and back surfaces of the hot-dip galvanized steel sheet, the method of manufacturing a galvanized steel sheet.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004107695A (en) * 2002-09-13 2004-04-08 Nippon Steel Corp Hot dip galvanized steel member having excellent uniform coating suitability and corrosion resistance and production method therefor
KR20130133358A (en) 2012-05-29 2013-12-09 주식회사 포스코 Galvanized steel sheet having excellent surface property and method for manufacturing the same
KR101353701B1 (en) * 2011-12-23 2014-01-21 주식회사 포스코 Galvanized steel sheet having excellent ultra low temperature adhesion property and method for manufacturing the same
KR20160077571A (en) * 2014-12-23 2016-07-04 주식회사 포스코 High-strength galvannealed sheet steels having excellent surface qualities and powdering resistance and method for manufacturing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004107695A (en) * 2002-09-13 2004-04-08 Nippon Steel Corp Hot dip galvanized steel member having excellent uniform coating suitability and corrosion resistance and production method therefor
KR101353701B1 (en) * 2011-12-23 2014-01-21 주식회사 포스코 Galvanized steel sheet having excellent ultra low temperature adhesion property and method for manufacturing the same
KR20130133358A (en) 2012-05-29 2013-12-09 주식회사 포스코 Galvanized steel sheet having excellent surface property and method for manufacturing the same
KR20160077571A (en) * 2014-12-23 2016-07-04 주식회사 포스코 High-strength galvannealed sheet steels having excellent surface qualities and powdering resistance and method for manufacturing the same

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