KR20210135578A

KR20210135578A - 도금 강판

Info

Publication number: KR20210135578A
Application number: KR1020217032243A
Authority: KR
Inventors: 다쿠야 미츠노부; 준 마키; 히로시 다케바야시; 다케히로 다카하시; 고헤이 도쿠다
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2019-04-19
Filing date: 2020-04-16
Publication date: 2021-11-15
Also published as: MX2021012534A; CN113728121B; CN113728121A; EP3957766A4; JP7070795B2; US20220119921A1; JPWO2020213688A1; WO2020213688A1; US11725259B2; EP3957766A1; KR102568545B1

Abstract

이 화성 처리성이 우수한 도금 강판은, 강재와, 상기 강재의 표면에 마련된 도금층을 구비하고, 상기 도금층은, 질량％로, Al: 5.00 내지 35.00％, Mg: 2.50 내지 13.00％, Fe: 5.00 내지 35.00％, Si: 0 내지 2.00％, 및 Ca: 0.03 내지 2.00％를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불순물로 이루어지고, 상기 도금층의 표면에 있어서, Fe-Al상의 면적분율이 0 내지 30％, 봉형의 Zn과 MgZn₂의 라멜라 조직의 면적분율이 5 내지 90％이며, 괴상 MgZn₂상의 면적분율이 10 내지 70％이며, 잔부의 면적분율이 10％ 이하이다.

Description

도금 강판

본 발명은 도금 강판에 관한 것이다.

본원은, 2019년 4월 19일자로 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2019-080288호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그의 내용을 여기에 원용한다.

근년, 건재 분야를 중심으로 용융 Zn-Al-Mg 도금 강판의 개발이 진행되고 있다.

특허문헌 1에는, 질량％로, Al: 25 내지 90％, 및 Sn: 0.01 내지 10％를 함유하고, 또한, Mg, Ca 및 Sr로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 합계 0.01 내지 10％ 함유한 도금층을 갖는 것을 특징으로 하는 용융 Al-Zn계 도금 강판이 개시되어 있다.

특허문헌 2에는, 도금층 최표면에서 차지하는 [Al/Zn/Zn₂Mg의 3원 공정 조직]의 비율이 60면적％ 이상인 용융 Zn-Al-Mg 합금 도금 강판을 기재로 하고, Ni, Co, Fe, Mn으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하고, Ni, Co, Fe의 합계 부착량이 0.05 내지 5.0㎎/㎡의 범위에 있고, Mn의 부착량이 0.05 내지 30㎎/㎡의 범위인 석출층, 평균 입경: 0.5 내지 5.0㎛의 인산염 결정을 포함하는 인산염 피막, 밸브 메탈의 산화물 또는 수산화물과 밸브 메탈의 불화물이 공존하고 있는 화성 피막으로 도금층의 표면이 덮이고, 인산염 결정은 기부가 도금층에 파고 들어가서 도금층으로부터 기립하고 있고, 화성 피막은 인산염 결정의 사이에 노출된 도금층 또는 석출층의 계면에 생성한 계면 반응층을 개재한 유기 수지 피막인 것을 특징으로 하는 화성 처리 강판이 개시되어 있다.

특허문헌 3에는, 강재의 표면에, 질량％로, Mg: 1 내지 10％, Al: 2 내지 19％, Si: 0.01 내지 2％, 및 Fe: 2 내지 75％를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 아연계 합금 도금층을 갖는 것을 특징으로 하는 아연계 합금 도금 강재가 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 4에는, 내식성과 용접성이 우수한 아연계 합금 도금 강재를 제공하는 것을 목적으로 하여, Al-Zn계의 도금층에 Mg을 첨가하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 1 내지 4에 개시된 기술을 자동차 용도에 적용하려고 한 경우에는, 도금층에 함유되는 Al에 기인하여 도금층 표면에 Al 산화물이 형성되고, 그 결과, 화성 처리성이 떨어질 가능성이 있었다. 특히, 특허문헌 4에서는, 화성 처리성을 저하시키는 Fe-Zn상이 도금층 내에 대량으로 형성된다.

이상의 배경으로부터, 자동차 용도로서 적합한 화성 처리성이 우수한 도금 강판의 개발이 희구되어 있었다.

일본 특허 공개 2015-214747호 공보 일본 특허 제4579715호 공보 일본 특허 공개 2009-120947호 공보 일본 특허 공개 2009-120947호 공보

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 화성 처리성이 우수한 도금 강판을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 채용한다.

즉, 본 발명의 어느 관점에 의한 도금 강판은, 강재와, 상기 강재의 표면에 마련된 도금층을 구비하고, 상기 도금층은, 질량％로, Al: 5.00 내지 35.00％, Mg: 2.50 내지 13.00％, Fe: 5.00 내지 35.00％, Si: 0 내지 2.00％, 및 Ca: 0.03 내지 2.00％를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불순물로 이루어지고, 상기 도금층의 표면에 있어서, Fe-Al상의 면적분율이 0 내지 30％, 봉형의 Zn과 MgZn₂의 라멜라 조직의 면적분율이 5 내지 90％이며, 괴상 MgZn₂상의 면적분율이 10 내지 70％이며, 잔부의 면적분율이 10％ 이하이다.

여기서, 상기 도금층이 질량％로, Al: 10.00 내지 30.00％를 함유해도 된다.

또한, 상기 도금층이 질량％로, Mg: 3.00 내지 10.00％를 함유해도 된다.

또한, 상기 도금층이 질량％로, Mg을 4.00％ 이상 함유해도 된다.

또한, 상기 도금층이 질량％로, Ca: 0.03 내지 1.00％를 함유해도 된다.

또한, 상기 도금층의 상기 표면에 있어서, 상기 라멜라 조직의 면적분율이 10 내지 60％여도 된다.

또한, 상기 도금층의 상기 표면에 있어서, 주로 Al상과 Zn상으로 구성되는 Al-Zn 덴드라이트의 면적분율이 5％ 이하여도 된다.

또한, 상기 도금층의 상기 표면에 있어서, Zn/Al/MgZn₂ 3원 공정 조직의 면적분율이 5％ 이하여도 된다.

또한, 상기 도금층의 상기 표면에 있어서, 괴상 Zn상의 면적분율이 10％ 이하여도 된다.

또한, 상기 도금층의 상기 표면에 있어서, 판형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직의 면적분율이 10％ 이하여도 된다.

또한, 상기 도금층의 상기 표면에 있어서, Mg₂Si상의 면적분율이 10％ 이하여도 된다.

본 발명의 상기 관점에 따르면, 화성 처리성이 우수한 도금 강판을 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 도금층의 표면 조직을 나타내는 SEM 화상이다.
도 2는 종래 기술에 관한 도금층의 표면 조직을 나타내는 SEM 화상이다.

이하, 본 실시 형태에 관한 화성 처리성이 우수한 도금 강판 및 그의 제조 방법에 대해 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 「내지」를 사용하여 표시되는 수치 범위는, 「내지」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.

[도금 강판]

본 실시 형태에 관한 도금 강판은, 강재와, 상기 강재의 표면에 마련된 도금층을 구비하고,

상기 도금층은, 질량％로,

Al: 5.00 내지 35.00％,

Mg: 2.50 내지 13.00％,

Fe: 5.00 내지 35.00％,

Si: 0 내지 2.00％, 및

Ca: 0 내지 2.00％를 함유하고,

잔부가 Zn 및 불순물로 이루어지고,

상기 도금층의 표면에 있어서, Fe-Al상의 면적분율이 0 내지 30％, 봉형의 Zn과 MgZn₂의 라멜라 조직의 면적분율이 5 내지 90％이며, 괴상 MgZn₂상의 면적분율이 10 내지 70％이며, 잔부의 면적분율이 10％ 이하이다. 즉, 본 실시 형태에서는, 화성 처리성이 우수한 봉형의 Zn과 MgZn₂의 라멜라 조직 및 괴상 MgZn₂상, 바람직하게는 또한 Fe-Al상을 도금층 내에 적극적으로 생성시키는 한편, 화성 처리성을 저하시키는 상(相), 예를 들어 Al-Zn 덴드라이트 및 Fe-Zn상 등의 생성을 억제함으로써, 도금 강판의 화성 처리성을 높인다. 또한, 본 실시 형태에 관한 도금 강판은, 봉형의 Zn과 MgZn₂의 라멜라 조직을 많이 포함하므로, 스폿 용접 시의 액체 금속 취화 균열(LME)을 적합하게 방지할(우수한 내LME성을 얻을) 수도 있다.

<강재>

도금 강판의 하지가 되는 강재(모재 강판)의 재질은, 특별히 한정되지 않는다. 일반 강, Ni 예비 도금강, Al킬드강, 일부의 고합금 강철을 사용하는 것이 가능하다. 강재의 형상도 특별히 한정되지 않는다.

<도금층>

본 실시 형태에 관한 화성 처리성이 우수한 도금 강판은, 강재의 표면에 도금층을 구비한다.

(화학 성분)

다음에, 도금층의 화학 성분에 대해 설명한다. 또한, 이하의 설명에서, 특별히 정함이 없는 한은 「％」는 「질량％」를 표시하기로 한다.

Al: 5.0 내지 35.00％

Al은, 도금층 중에 Zn 이외의 타 원소를 함유시키기 위해 필요한 원소이다. 원래, Zn 도금층(Zn층)에는, 타 원소가 함유되기 어렵고, 예를 들어 Mg을 고농도로 첨가할 수 없다. 그러나, 도금층(Zn계 도금층)에, Al이 함유됨으로써, Mg을 포함하는, 도금층을 제조할 수 있다. 나아가, 합금화 처리에 있어서 도금층 중에 분산한 Fe가 Zn보다도 우선하여 Al과 반응(합금화)하여 도장 후 내식성 및 내LME성에 유리한 Fe-Al상(예를 들어 Fe₂Al₅상)을 형성할 수 있다. 나아가, 합금화 처리에 있어서 도장 후 내식성을 저하시키는 Fe-Zn상의 생성을 억제할 수 있다. 또한, Fe-Al상은 반드시 도금층 중에 형성되어 있지 않아도 되지만, Fe-Al상이 도금층 중에 형성되어 있는 경우, 도장 후 내식성 및 내LME성을 더 향상시킬 수 있다. 또한, Fe-Zn상의 생성 억제에는 Mg 첨가도 유효하고, 특히 그 효과는 Mg 농도를 2.50％ 이상으로 함으로써 발현한다. Mg 농도는 4.00％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

Al 농도가 5.00％ 미만에서는, Mg 외에, 도금층에 성능을 부여하는 합금 원소의 함유가 어려워지는 경향이 있다. 또한, Al은 밀도가 낮기 때문에, Zn과 비교하여, 질량 기준의 함유량에 대해, 많은 상량의 Al상이 형성된다. 그러나, Al 농도가 5.00％ 미만에서는, 도금층의 대부분이 Zn상이 되는 경향이 있다. 그에 의해, 화성 처리성이 현저하게 저하되는 것으로도 연결된다. 도금층에 있어서, Zn상이 제1 상이 되는 것은 화성 처리성의 관점에서는 바람직하지 않다.

또한, Al 농도가 5.0％ 미만에서는, Mg 첨가한 경우에 도금욕 상에 드로스가 대량으로 생성되고, 도금 강판을 제조하는 것이 불가능해진다. 따라서, Al 농도는, 5.0％ 이상으로 하고, 바람직하게는 5.00％ 이상이고, 보다 바람직하게는 10.00％ 이상이다.

한편, Al 농도가 과잉으로 증가하면, 도금층 중에 급속하게 Al상의 비율이 증가하고, 화성 처리성 부여에 필요한 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직의 비율이 줄어들고, 또한 Fe-Al상의 비율이 과잉으로 증대되는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, Al 농도를 35.00％ 이하로 하고, 바람직하게는 30.00％ 이하이다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, Al 농도 및 후술하는 Fe 농도를 밸런스시킴(소정의 농도 범위로 조정함)으로써, Al을 적극적으로 Fe와 반응시켜 Fe-Al상으로 하고 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 도금층 중의 Al을 주로 Fe-Al상으로서 존재시킴으로써, Al상으로서 존재하는 Al의 양을 저감시켜, 그 결과적으로, 내식성 저하 요인이 되는 주로 Al상과 Zn상으로 구성되는 덴드라이트의 함유량을 저감시키고 있다.

Mg: 2.50 내지 13.00％

Mg는, 화성 처리성을 부여하기 위해 필요한 원소이다. Zn계의 도금층 중에 Mg가 첨가되면, Mg는 금속간 화합물인 MgZn₂를 형성한다. 또한, Mg는 Fe-Zn상의 생성을 억제하는 특성도 갖는다. 도금층의 화성 처리성을 충분히 향상시키고, 또한Fe-Zn상의 생성을 억제하기 위해 최저한 필요한 Mg 농도는 2.50％이다. 그 때문에, Mg 농도를 2.50％ 이상으로 하고, 바람직하게는 3.00％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 4.00％ 이상이다.

한편, Mg 농도가 13.00％ 초과에서는, MgZn₂상이 급속하게 상량을 증가시켜, 도금층의 소성 변형능이 상실되고, 가공성이 열화되기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, Mg 농도는, 13.00％ 이하로 하고, 바람직하게는 11.00％ 이하이고, 보다 바람직하게는 10.00％ 이하이다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 소정량의 Al 및 Mg을 도금층에 첨가함으로써, Fe-Zn상의 생성을 억제하고 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 도금층 중에는 Fe-Zn상은 실질적으로 존재하지 않는다. 특히, Fe-Zn상은, 도장 후 내식성을 저하시킬 뿐만 아니라, 도장면에 흠집이 생긴 경우에 적녹을 발생시키기 쉬우므로, 최대한 생성되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 또한, Fe-Zn상의 종별로서는, Γ상, δ상, ζ상을 들 수 있다. Fe-Zn상의 생성을 억제하기 위해서는, 도금층의 화학 조성을 본 실시 형태의 조성(특히 Al 농도, Mg 농도가 중요함)으로 조정함과 함께, 합금화 온도를 440℃ 내지 480℃로 할 필요가 있다.

Fe: 5.00 내지 35.00％

Fe 농도가 5.00％ 미만에서는, Fe양이 불충분하기 때문에, 형성되는 Fe-Al상이 적어져 버리는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, Fe 농도가 5.00％ 미만에서는, 화성 처리성의 향상에 기여하지 않는 Al-Zn 덴드라이트의 면적률이 5％ 초과가 되는 경우가 있기 때문에, 바람직하지 않다. 그 때문에, Fe 농도를 5.00％ 이상으로 하고, 바람직하게는 10.00％ 이상, 보다 바람직하게는 15.00％ 이상으로 한다.

Fe 농도가 35.00％ 초과에서는, 본 실시 형태에 관한 도금층에서 원하는 금속 조직이 형성되지 않을 가능성이 높고, Fe 성분의 증가에 수반하는 전위의 상승이 일어나, 강재에 대해 적절한 희생 방식능을 유지할 수 없어 부식 속도의 증가를 유발할 가능성이 있으므로 바람직하지 않다. 그 때문에, Fe 농도를 35.00％ 이하로 하고, 바람직하게는 30.00％ 이하, 보다 바람직하게는 25.00％ 이하로 한다.

또한, Fe 농도는, Al 농도에 대해, Fe/Al이 0.9 내지 1.2가 되도록 하는 것이 바람직하다. Fe/Al을 상기 범위로 함으로써, Fe₂Al₅상이 형성되기 쉬워진다.

Fe/Al이 0.9 미만에서는, Fe2Al5상을 충분량 생성시키기 곤란해지고, 결과적으로 Al상과 Zn상으로 구성되는 덴드라이트가 과잉으로 생성된다.

또한, Fe/Al이 1.2 초과에서는, Fe-Zn계 금속간 화합물상이 형성되기 쉬워져, 이 경우에도 Fe₂Al₅상이 형성되기 어려워진다.

Si: 0 내지 2.00％

Si는, 강재와 도금층의 밀착성을 향상시키는 데 유효한 원소이므로, Si를 도금층에 함유시켜도 된다. Si는 도금층에 함유시키지 않아도 되므로, Si 농도의 하한값은 0％이다. Si에 의한 밀착성 향상 효과는 도금층 중의 Si 농도가 0.03％ 이상에서 발현하기 때문에, Si를 도금층에 함유시키는 경우에는 0.03％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, 도금층 중의 Si 농도가 2.00％를 초과해도, Si에 의한 밀착성 향상 효과는 포화되기 때문에, Si를 도금층 중에 함유시키는 경우여도 Si 농도는 2.00％ 이하로 한다. Si 농도는, 바람직하게는 1.00％ 이하이다.

Ca: 0.03 내지 2.00％

Ca는, 도금 강판의 화성 처리성을 향상시키는 데 유효한 원소이기 때문에, Ca를 도금층에 함유시키는 것으로 한다. Ca에 의한 화성 처리성 향상 효과는 도금층 중의 Ca 농도가 0.03％ 이상의 점에서 발현하기 때문에, Ca 농도를 0.03％ 이상으로 하고, 바람직하게는 0.05％ 이상이다.

한편, 도금층 중의 Ca 농도가 2.00％를 초과해도, Ca에 의한 화성 처리성 향상 효과는 포화되기 때문에, Ca를 도금층 중에 함유시키는 경우여도 Ca 농도는 2.00％ 이하로 한다. Ca 농도는, 바람직하게는 1.00％ 이하이다.

잔부: Zn 및 불순물

Al, Mg, Fe, Si, Ca를 제외한 잔부는, Zn 및 불순물이다. 여기서, 불순물은 도금의 과정에서 불가피적으로 혼입되는 원소를 의미하며, 이들 불순물은 합계 3.00％ 정도 포함되어도 된다. 즉, 도금층에 있어서의 불순물의 함유량을 3.00％ 이하로 해도 된다.

불순물로서 포함될 수 있는 원소와 그것들 원소의 농도로서는, 예를 들어 Sb: 0 내지 0.50％, Pb: 0 내지 0.50％, Cu: 0 내지 1.00％, Sn: 0 내지 1.00％, Ti: 0 내지 1.00％, Sr: 0 내지 0.50％, Ni: 0 내지 1.00％, 및 Mn: 0 내지 1.00％ 등을 들 수 있다. 이들 농도를 초과하여 불순물 원소가 도금층에 포함되면, 원하는 특성을 얻는 것을 저해해 버릴 가능성이 있으므로 바람직하지 않다.

도금층의 화학 성분은, 예를 들어 다음의 방법에 의해 측정할 수 있다. 먼저, 지철(강재)의 부식을 억제하는 인히비터를 함유한 산으로 도금층을 박리 용해시킨 산액을 얻는다. 다음에, 얻어진 산액을 ICP 분석에 의해 측정함으로써, 도금층의 화학 조성(화학 성분의 종류 및 함유량)을 얻을 수 있다. 산종은, 도금층을 용해할 수 있는 산이면, 특별히 제한은 없다. 이 측정 방법에서는, 화학 조성은, 측정 대상이 된 도금층 전체의 평균 화학 조성으로서 측정되게 된다. 후술하는 실시예에서는, 이 방법에 의해 도금층의 화학 성분(화학 조성)을 측정하였다.

(조직)

본 실시 형태에 관한 도금층은, 그 표면에 있어서, Fe-Al상의 면적분율이 0 내지 30％, 봉형의 Zn과 MgZn₂의 라멜라 조직(Zn/MgZn₂ 라멜라 조직)의 면적분율이 5 내지 90％이며, 괴상 MgZn₂상의 면적분율이 10 내지 70％이며, 잔부의 면적분율이 10％ 이하이다.

도 1은, 본 실시 형태에 관한 도금층(10)의 표면 조직을 나타내는 SEM 화상이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 도금층(10)의 표면에서는, SEM을 사용한 관찰에 의해, 봉형의 Zn과 MgZn₂의 라멜라 조직(11)과, 육각형 형상의 괴상 MgZn₂상(12)과, Fe-Al상(13)이 관찰된다.

도 2는, 종래 기술에 관한 도금층(100)의 표면 조직을 나타내는 SEM 화상이다. 도 2에 도시하는 종래 기술에 관한 도금층(100)은, 강재에 대해 종래 기술에 관한 용융 Zn-Al-Mg계 도금이 실시됨으로써 형성된 것이다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 종래 기술에 관한 도금층(100)에서는, 합금화 처리가 행해지지 않고 있으므로, Al-Zn 덴드라이트(14)나 Zn/Al/MgZn₂ 3원 공정 조직(15)이 대부분을 차지하고 있고, 괴상 Zn상(16)이나 Mg₂Si상(17)도 관찰된다. 괴상 MgZn₂상(18)은 육각형 형상이 아니고, 봉형의 Zn과 MgZn₂의 라멜라 조직이나, 육각형 형상의 괴상 MgZn₂상이나, Fe-Al상은 관찰되지 않는다.

이하, 본 실시 형태에 관한 도금층의 조직에 대해 설명한다.

Fe-Al상의 면적분율: 0 내지 30％

본 실시 형태에 관한 도금 강판으로는, 후술하는 바와 같이 용융 도금 공정 후에 합금화 공정을 행함으로써, 도금층 중에 Fe-Al상이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태에 관한 Fe-Al상은 Fe와 Al의 금속간 화합물을 포함하는 상이며, 금속간 화합물로서는 Fe₂Al₅, FeAl 등을 들 수 있다.

본 실시 형태에 관한 도금층이 Fe-Al상은 도금층의 표면 조직에 노출되지 않는 쪽이 화성 처리성이 우수하다. 화성 처리성을 저해하지 않는 Fe-Al상의 면적분율은 30％이기 때문에, 그 상한을 30％로 하고, 바람직하게는 20％ 미만이다.

또한, Fe-Al상은, 화성 처리성뿐만 아니라, 스폿 용접 시의 액체 금속 취화 균열(LME)을 적합하게 방지하기(우수한 내LME성을 얻기) 위해서도 중요한 조직이다.

봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직의 면적분율: 5 내지 90％

봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직이란, Zn상과, 금속간 화합물인 MgZn₂상으로 구성되는 봉형의 라멜라 조직이다. 여기서, 봉형이란, Zn/MgZn₂ 라멜라 조직에 함유되는 MgZn₂상의 3차원적인 형상이 봉형이며, 봉형 MgZn₂상의 주위를 Zn상이 둘러싼 조직 형태를 가지는 것을 의미한다. 이 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직은, 본 실시 형태에 관한 도금층이 적합한 화성 처리성을 발휘함에 있어서, 중요한 조직이다. 상술한 바와 같이 본 실시 형태에 관한 도금층이 Ca를 함유하고, 또한, 후술하는 바와 같이 합금화 공정의 후에 20℃/초 이상의 평균 냉각 속도로 급랭함으로써 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직이 형성된다.

봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직의 면적분율이 5％ 이상인 경우에, 적합한 화성 처리성을 얻을 수 있다. 그 때문에, 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직의 면적분율을 5％ 이상으로 하고, 바람직하게는 10％ 이상이다.

한편, 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직의 면적분율이 90％ 초과인 경우에는, 화성 처리성의 향상 효과가 포화될 뿐만 아니라, 도금층의 표면에 공정 응고에 기인한 요철이 생기고, 도금 강판의 외관이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직의 면적분율을 90％ 이하로 하고, 바람직하게는 70％ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 60％ 이하로 한다.

또한, 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직은, 화성 처리성뿐만 아니라, 도금 강판이 원하는 내LME성을 얻기 위해서도 중요한 조직이다. 기구의 상세는 불분명하지만, 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직이 우수한 내LME성을 갖는 것은, 해당 조직에 Ca가 효율적으로 함유되는 것에 기인한다고 생각된다.

괴상 MgZn₂상의 면적분율: 10 내지 70％

적합한 화성 처리성을 얻기 위해서는, 육각형 형상을 갖는 괴상 MgZn₂상의 면적분율을 10％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70％ 이상이다.

한편, 육각형 형상을 갖는 괴상 MgZn₂상의 면적분율이 70％ 초과이면, Fe-Al상이나 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직의 면적분율이 너무 낮아 버려, 적합한 화성 처리성을 얻기가 곤란해지기 때문에, 괴상 MgZn₂상의 면적분율을 70％ 이하로 한다.

잔부의 면적분율: 10％ 이하

적합한 화성 처리성을 얻기 위해, Fe-Al상, 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직, 괴상 MgZn₂상 이외의 잔부의 조직의 면적분율을 합계 10％ 이하로 하고, 바람직하게는 7.5％ 이하, 보다 바람직하게는 5％ 이하로 한다.

잔부에 포함되는 조직으로서는, 후술하는 판형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직, Al-Zn 덴드라이트, Zn/Al/MgZn₂ 3원 공정 조직, 괴상 Zn상, Mg₂Si상 등을 들 수 있다. 잔부에 포함되는 이들 조직에 대해 각각 이하에 설명한다.

판형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직: 10％ 이하

판형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직이란, Zn상과, 금속간 화합물인 MgZn₂상으로 구성되는 판형의 라멜라 조직이다. 상술한 바와 같이, 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직은 화성 처리성을 얻기 위해 필요한 조직이지만, 판형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직은 화성 처리성에 기여하는 것은 아니다. 그 때문에, 적합한 화성 처리성을 얻는다는 관점에서, 판형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직의 면적분율을 10％ 이하로 하고, 바람직하게는 5％ 이하로 한다.

또한, 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직과 판형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직이란, 조직 형태의 차이로 식별하고, MgZn₂상이 봉형인지 판형인지로 식별한다. 여기서, 봉형이란, 상술한 바와 같이, Zn/MgZn₂ 라멜라 조직에 함유되는 MgZn₂상의 3차원적인 형상이 봉형이며, 봉형 MgZn₂상의 주위를 Zn상이 둘러싼 조직 형태를 가지는 것을 의미한다. 판형이란 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직에 함유되는 MgZn₂상의 3차원적인 형상이 판형인 것을 나타낸다. 즉, 판형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직에서는, 판형의 Zn상과 판형의 MgZn₂상이 교호로 적층된 조직이 형성되어 있다.

또한, MgZn₂상의 3차원적인 형상은, 기계 연마나 FIB 가공 등으로 깊이 방향으로 금속 조직을 깎으면서, 금속 조직을 관찰함으로써 조사하는 것이 가능하다.

주로 Al상과 Zn상으로 구성되는 덴드라이트(Al-Zn 덴드라이트)의 면적분율: 5％ 이하

도금층을 형성할 때, 후술하는 용융 도금 공정 후에 욕온으로부터 냉각되는 과정에 있어서, 먼저 Al 초정(초정으로서 정출한 α-(Zn, Al)상)이 정출되고, 덴드라이트상으로 성장한다(이하, Al-Zn 덴드라이트라고 호칭함). 그 후 440℃ 내지 480℃의 온도 범위로 가열하여 합금화 처리를 행함으로써, 대부분의 Al-Zn 덴드라이트는 다른 조직으로 치환되지만, 일부는 합금화 처리 후에도 잔존한다.

Al-Zn 덴드라이트는 화성 처리성이나 내LME성에 바람직한 영향을 부여하지 않기 때문에, 그 면적분율은 보다 낮은 편이 바람직하다. 그 때문에, 본 실시 형태에 관한 도금층에서는, Al-Zn 덴드라이트의 면적분율을 5％ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 3％ 이하로 한다.

또한, 「주로」란 덴드라이트 중 Al상과 Zn상이 면적분율로 약 15％ 이상 포함되는 것을 가리키고, Al상과 Zn상 이외의 잔부로서는 5％ 이하의 Fe, 3％ 이하의 Mg, 1％ 이하의 강 성분 원소(Ni, Mn)가 포함될 수 있다.

Zn/Al/MgZn₂ 3원 공정 조직의 면적분율: 5％ 이하

Zn/Al/MgZn₂ 3원 공정 조직이란, Zn-Al-Mg계 공정 반응에 의해, Al 초정부의 외부에 최종적으로 응고한 Zn상, Al상, MgZn₂상으로 구성되는, Zn층, Al층, MgZn₂층의 층상의 조직이다. Zn/Al/MgZn₂ 3원 공정 조직에도 화성 처리성의 향상 효과는 있지만, Fe-Al상이나 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직과 비교하면 그 향상 효과는 떨어진다. 그 때문에, Zn/Al/MgZn₂ 3원 공정 조직의 면적분율은 보다 낮은 편이 바람직하다. 그 때문에, 본 실시 형태에 관한 도금층에서는, Zn/Al/MgZn₂ 3원 공정 조직의 면적분율을 5％ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 3％ 이하로 한다.

괴상 Zn상: 10％ 이하

괴상 Zn상은, 도금층 중의 Mg 함유량이 낮은 경우에 형성되는 경우가 있는 조직이다. 괴상 Zn상이 형성되면 도막 팽창폭이 커지는 경향이 있기 때문에, 그 면적률은 낮은 쪽이 바람직하고, 10％ 이하가 바람직하다. 괴상 Zn상은, Zn/MgZn₂2원 공정 조직에 함유되는 Zn상과는 별개인 상이다. 괴상 Zn상은 덴드라이트 형상을 갖고, 단면 조직상에서는 원 형상으로서 관찰되는 경우도 있다.

그 밖의 금속간 화합물상: 10％ 이하

그 밖의 금속간 화합물상도 화성 처리성에 바람직한 영향을 미치지 않으므로 면적분율은 10％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5％ 이하이다. 그 밖의 금속간 화합물상으로서는, 그 밖의 금속간 화합물상으로서는, 예를 들어 Mg₂SiCaZn₁₁상, Al₂CaSi₂상, Al₂CaZn₂상 등을 들 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서 「면적분율」이란, 특별히 정함이 없는 한, 무작위로 선택한 5개의 다른 샘플에 대해, 도금층의 표면에 있어서의 원하는 조직의 면적률을 산출한 경우의 그것들의 산술 평균값을 가리킨다. 이 면적분율은, 실체적으로는, 도금층 중의 체적 분율을 나타내고 있다.

<면적분율의 측정 방법>

도금층에 있어서의 각 조직의 면적분율은 이하의 방법에 의해 구한다.

먼저, 측정 대상으로 되는 도금 강판을 25(c)×25(L)㎜로 절단하고, 도금층의 표면 SEM상 그리고 EDS에 의한 원소 분포상을 얻는다. 도금층의 구성 조직, 즉 Fe-Al상, 봉형의 Zn과 MgZn₂의 라멜라 조직, 괴상 MgZn₂상, Al-Zn 덴드라이트, Zn/Al/MgZn₂ 3원 공정 조직, 괴상 Zn상, 판형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직, Mg₂Si상, 그 밖의 금속간 화합물상의 면적분율은, 도금층의 표면 EDS 매핑상을 다른 5 샘플로부터, 각 1 시야로 합계 5 시야(배율 1500배)를 촬영하고, 화상 해석에 의해 각 조직의 면적분율을 측정한다. 예를 들어, EDS 매핑상에서는, Fe, Zn, Al, Mg, Si가 함유되는 영역을 색별 표시할 수 있다. 따라서, 이 매핑상 중, Al과 Fe로 구성되는 상을 Fe-Al상이라고 판단한다. 또한, 매핑상 중, 봉형의 MgZn₂상과, 그 주위를 둘러싸는 Zn상을 포함하는 조직을 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직이라고 판단한다. 다른 상도 마찬가지의 방법으로 판단할 수 있다. 시야의 면적은 예를 들어 45㎛×60㎛이어도 된다. 각 조직의 면적분율은, 예를 들어 시야마다 측정된 각 조직의 면적분율(=(어느 것의 시야 중의 각 조직의 면적)/(그 시야의 면적)×100)의 산술 평균값으로서 구해진다. 후술하는 실시예에서는, 이 방법에 의해 각 조직의 면적분율을 측정하였다.

<특성>

본 실시 형태에 관한 도금 강판은, 상술한 특징을 갖는 강재 및 도금층을 구비함으로써 우수한 화성 처리성을 갖는다.

또한, 본 실시 형태에 관한 도금 강판은, 상술한 특징을 갖는 강재 및 도금층을 구비함으로써, 우수한 내LME성을 갖는다. 또한, 본 실시 형태에 관한 도금 강판에 적용 가능한 화성 처리막은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 인산 Zn 결정인 호프아이트를 주체로 형성시키는 인산 Zn 처리막이어도 된다.

[도금 강판의 제조 방법]

다음에, 본 실시 형태에 관한 도금 강판의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 실시 형태에 관한 도금 강판의 제조 방법은, 적어도 Al, Mg, Ca, Zn을 포함하는 도금욕에 모재 강판을 침지시켜 용융 도금을 실시하는 용융 도금 공정과, 상기 용융 도금을 실시한 상기 모재 강판을 440℃ 내지 480℃에서 2 내지 8초간 가열하는 합금화 공정과, 20℃/초 이상의 평균 냉각 속도로 335℃까지 냉각하는 냉각 공정을 갖는다.

<용융 도금 공정>

용융 도금 공정에서는, 적어도 Al, Mg, Ca, Zn을 포함하는 도금욕에 모재 강판을 침지시켜 용융 도금을 실시한다.

용융 도금 공정에서는, 모재 강판 표면에 도금욕을 부착시키고, 이어서, 모재 강판을 도금욕으로부터 인상하여 모재 강판 표면에 부착된 용융 금속을 응고시키는 소위 용융 도금법에 의해 형성한다.

(도금욕)

도금욕의 조성은, 적어도 Al, Mg, Ca, Zn을 포함하고 있으면 되고, 상술한 도금층의 조성이 되도록 원료를 배합하여 용해한 것을 사용하면 된다.

도금욕의 온도는, 380℃ 초과 600℃ 이하의 범위가 바람직하고, 400 내지 600℃의 범위여도 된다.

도금욕에 침지시키기 전에, 모재 강판을 환원성 분위기 중에서 가열함으로써, 모재 강판 표면을 환원 처리하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 질소와 수소의 혼합 분위기 중에서 600℃ 이상, 바람직하게는 750℃ 이상으로 30초 이상 열처리한다. 환원 처리가 종료된 모재 강판은, 도금욕의 온도까지 냉각한 후, 도금욕에 침지시킨다. 침지 시간은 예를 들어 1초 이상이면 된다. 도금욕에 침지한 모재 강판을 인상할 때, 가스 와이핑에 의해 도금의 부착량을 조정한다. 부착량은, 모재 강판의 편면당 10 내지 300g/㎡의 범위가 바람직하고, 20 내지 250g/㎡의 범위여도 된다.

<합금화 공정>

본 실시 형태에 관한 도금 강판의 제조 방법은, 용융 도금 공정 후에, 용융 도금을 실시한 모재 강판을 440℃ 내지 480℃의 온도 범위로 2 내지 8초간 가열하는 합금화 공정을 갖는다. 합금화 공정에 의해, 원하는 조직(즉, 상술한 면적분율의 조직)을 갖는 도금층이 형성되고, 우수한 화성 처리성을 얻을 수 있다.

합금화 공정에 있어서, 가열 온도(이하, 합금화 온도라고 호칭함)가 440℃ 미만에서는 합금화 진행이 늦기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, 합금화 온도를 440℃ 이상으로 한다.

한편, 합금화 온도가 480℃ 초과에서는, 합금화가 단시간에 과잉으로 진행되어 버림으로써, 합금화 공정을 적합하게 제어할 수 없으므로 바람직하지 않다. 예를 들어, 합금화 공정에서는, 도금층에 분산된 Fe는 Zn보다도 우선하여 Al과 반응하여 Fe-Al상을 형성하지만, 합금화가 과잉으로 진행하면, Al과 반응하지 않은 잉여의 Fe가 도금층 중의 Zn과 반응하여 대량의 Fe-Zn상을 생성한다. 그 때문에, 합금화 온도를 480℃ 이하로 한다.

합금화 공정에서의 가열 시간(이하, 합금화 시간이라고 호칭함)이 2초 미만에서는, 용융 도금을 실시한 모재 강판을 440℃ 내지 480℃의 온도 범위로 가열하였을 때 합금화의 진행이 부족하기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, 합금화 시간을 2초 이상으로 한다.

한편, 합금화 시간이 8초 초과에서는, 합금화가 현저하게 진행되어 버리기 때문에 바람직하지 않다. 예를 들어, 합금화 온도가 너무 높은 경우와 마찬가지로, Fe-Zn상이 대량으로 생성된다. 그 때문에, 합금화 시간을 8초 이하로 한다.

합금화 공정에 있어서, 가열 수단은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 유도 가열 등의 가열 수단을 들 수 있다.

<냉각 공정>

본 실시 형태에 관한 도금 강판의 제조 방법은, 합금화 공정 후에, 20℃/초 이상의 평균 냉각 속도로, 합금화 온도로부터 335℃까지의 온도 범위(이하, 냉각 온도 범위라고 호칭함)를 냉각하는 냉각 공정을 갖는다.

냉각 온도 범위를 20℃/초 미만의 평균 냉각 속도로 냉각한 경우, 도금층에 적합한 조직(특히 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직)이 형성되지 않기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, 냉각 온도 범위의 평균 냉각 속도를 20℃/초 이상으로 하고, 바람직하게는 25℃/초 이상이다.

이상에 의해, 본 실시 형태에 관한 도금 강판을 제조할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 도금 강판은, 우수한 화성 처리성을 갖는다. 또한, 본 실시 형태에 관한 도금 강판은, 우수한 내LME성을 갖는다.

실시예

「실시예 1」

<모재 강판>

도금을 실시하는 모재 강판으로서는, 판 두께 1.6㎜의 냉연 강판(0.2％ C-1.5％ Si-2.6％ Mn)을 사용하였다.

<도금욕>

표 1에 나타내는 화학 성분의 도금층이 모재 강판 상에 형성되도록, 시험 No.(수준)마다 다른 화학 성분의 도금욕을 건욕(建浴)하였다. 도금층의 화학 성분은, 상술한 방법에 의해 측정하였다.

<용융 도금 공정>

모재 강판을 100㎜×200㎜로 절단한 후, 배치식의 용융 도금 시험 장치로 도금을 실시하였다. 판온은 모재 강판 중심부에 스폿 용접한 열전대를 사용하여 측정하였다.

도금욕 침지 전, 산소 농도 20ppm 이하의 노 내에 있어서 N₂-5％ H₂ 가스, 노점 0℃의 분위기에서 860℃에서 모재 강판 표면을 가열 환원 처리하였다. 그 후, N₂ 가스로 공랭하여 침지판 온도가 욕온+20℃에 도달한 후, 표 1에 나타내는 욕온의 도금욕에 약 3초간 침지하였다.

도금욕 침지 후, 인상 속도 100 내지 500㎜/초로 인상하였다. 인발 시, N₂와이핑 가스로 도금 부착량을 제어하였다.

<합금화 공정>

와이핑 가스로 도금 부착량을 제어한 후, 표 1에 나타내는 합금화 온도 및 합금화 시간의 조건에 의해, 도금 강판에 대해 합금화 공정을 실시하였다. 합금화 공정에서는, 유도 가열 장치를 사용하였다.

<냉각 공정>

표 1에 나타내는 조건으로, 냉각 온도 범위를 냉각함으로써, 도금 강판을 합금화 온도로부터 335℃까지 냉각하였다.

<조직 관찰>

도금층의 조직 구성을 조사하기 위해, 제작된 샘플을 25(c)×25(L)㎜로 절단하고, 도금층의 표면 SEM상 그리고 EDS에 의한 원소 분포상을 얻었다. 도금층의 구성 조직, 즉 Fe-Al상, 봉형의 Zn과 MgZn₂의 라멜라 조직, 괴상 MgZn₂상, Al-Zn 덴드라이트, Zn/Al/MgZn₂ 3원 공정 조직, 괴상 Zn상, 판형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직, Fe-Zn상, Mg₂Si상, 그 밖의 금속간 화합물상의 면적분율은, 도금층의 표면 EDS 매핑상을 다른 5 샘플로부터, 각 1 시야로 합계 5 시야(배율 1500배)를 촬영하여, 화상 해석에 의해 각 조직의 면적분율을 측정하였다. 각 시야의 면적은 45㎛×60㎛로 하였다. 구체적인 측정 방법은 상술한 바와 같다.

각 실시예 및 비교예에서의 각 조직의 면적분율을 표 2에 기재하였다.

<화성 처리성>

각 실시예 및 비교예에 대해, 이하의 방법으로 화성 처리성을 평가하였다.

상술한 방법으로 제조된 각 실시예 및 비교예에 관한 도금 강판을 50×100㎜의 크기로 잘라내어, 인산 Zn 처리(SD5350 시스템: 닛폰 페인트ㆍ인더스트리얼 코딩사제 규격)를 실시하였다.

Zn인산 처리를 실시한 도금 강판에 대해, 화성 처리 결정의 피복률을 SEM 관찰로 평가하였다. 화성 처리 결정의 피복률이 표면의 면적에 대해 100％인 경우를 「AAA」, 98％ 이상인 경우를 「AA」, 95％ 이상인 경우를 「A」, 95 미만 내지 90％의 경우를 「B」, 90 미만 내지 85％인 경우를 「C」, 85％ 미만인 경우를 「D」로 하였다. 합격 레벨을 A 이상으로 하였다.

소정의 도금욕 조성에서 적절한 합금화 처리 조건 및 냉각 조건으로 제작된 실시예에서는, 소정의 조직이 얻어지는 것에 의해, 적합한 화성 처리성을 갖고 있 음을 알 수 있었다.

한편, Al 및 Fe가 부족한 수준(비교예 1)에서는 도금 강판에 과잉으로 드로스가 부착되어, 화성 처리성이 크게 열화되었다. Mg가 부족한 수준(비교예 2)에서는 충분량의 괴상 MgZn₂상을 생성할 수 없고, 또한 화성 처리성을 저하시키는 잔부의 조직이 과잉으로 생성되어 있어(면적분율((A) 내지 (F)의 합계가 10.0％를 초과하고 있어), 성능이 열위였다.

합금화 시간이 너무 긴 수준(비교예 7)에서는, Fe-Al상이 과잉으로 생성되어 있어, 성능이 열위였다. Ca가 첨가되지 않은 수준(비교예 8, 25)에서는, Zn/MgZn₂봉형 라멜라 조직을 생성할 수 없거나, 조금밖에 생성할 수 없었다. 또한 잔부의 조직이 과잉으로 생성되어 있어, 성능이 열위였다.

합금화 온도가 너무 낮은 수준(비교예 13), 합금화 공정을 행하고 있지 않은 수준(비교예 14)에서는, Zn/MgZn₂봉형 라멜라 조직을 생성하지 못하고, 또한 잔부의 조직이 과잉으로 생성되어 있어, 성능이 열위였다. 합금화 온도가 너무 높은 수준(비교예 15)에서는, Fe-Al상이 과잉으로 생성되어 있어, 성능이 열위였다. 합금화 온도가 너무 높고, 합금화 시간이 너무 길면서, 또한 냉각 속도가 느린 수준(비교예 36)에서는, Zn/MgZn₂봉형 라멜라 조직이 생성되지 않고, 또한 Fe-Zn상이 과잉으로 생성되어(Fe-Zn상은 그 밖의 금속간 화합물상으로서 계상), 성능이 열위였다. 냉각 속도가 너무 느린 수준(비교예 16)에서는, Zn/MgZn₂봉형 라멜라 조직이 생성되지 않으면서, 또한 잔부의 조직이 과잉으로 생성되어 있어, 성능이 열위였다.

Ca가 과잉으로 함유되는 수준(비교예 24)에서는, 잔부의 조직이 과잉으로 생성되어 있어, 성능이 열위였다. Si가 과잉으로 함유되는 수준(비교예 26)에서는, 합금화가 저해됨으로써 Zn/MgZn₂봉형 라멜라 조직이 생성되지 않으면서, 또한 잔부의 조직이 과잉으로 생성되어 있어, 성능이 열위였다.

Mg가 과잉으로 함유되는 수준(비교예 27)에서는, Zn/MgZn₂봉형 라멜라 조직이 충분히 생성되지 않으면서, 또한 괴상 MgZn₂상이 과잉으로 생성되어, 성능이 열위였다. Al, Fe가 과잉으로 함유되어 있는 수준(비교예 35)에서는, Fe-Al상이 과잉으로 생성되어, 성능이 열위였다.

「실시예 2」

실시예 2는, 실시예 1에서 사용한 몇가지 실시예에 대해 내LME성을 조사한 것이다. 즉, 실시예 2에서 사용한 도금 강판의 성분, 조직, 제조 조건은 표 1에 기재되어 있다.

<내LME성>

실시예 1에서 사용한 몇가지 실시예에 따른 도금 강판을 200×20㎜의 크기로 잘라내어, 열간 V굽힘 시험에 제공하고, 800℃에서 열간 V굽힘 가공을 실시하였다. V굽힘 가공 후의 가공부를 단면 관찰함으로써 LME 균열의 유무를 조사하고, 내LME성을 평가하였다. 각도가 90°인 V굽힘 금형에서, R이 6㎜에서도 LME 균열이 발생하지 않은 경우를 「AAA」, R이 8㎜에서도 LME 균열을 발생하지 않은 경우를 「AA」, R이 16㎜에서 LME 균열을 발생하지 않은 경우를 「A」로 하였다. 합격 레벨을 A 이상으로 하였다.

각 실시예의 내LME성의 평가 결과를 표 3에 나타내었다. 또한, 각 조직의 면적분율은 표 2에 기재하고 있으므로, 표 3에는 기재하고 있지 않다.

표 3에 나타내는 바와 같이, 각 실시예에서는 내LME성이 적합하였다. 그 중에서도, 봉형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직이 30％ 이상 존재하는 실시예에서는, 내LME성이 「AA」가 되는 경향이 있었다. 또한, Fe-Al상이 20％ 이상 존재하는 실시예에서는, 내LME성이 「AAA」이었다. 또한, 비교예에서도 마찬가지로 내LME성을 평가한 바, 어느 비교예에서도 내LME성이 B 이하였다.

10: 본 실시 형태에 관한 도금 강판
11: 봉형의 Zn과 MgZn₂의 라멜라 조직
12: 괴상 MgZn₂상
13: Fe-Al상
14: Al-Zn 덴드라이트
15: 괴상 Zn
16: Fe-Al상
17: Mg₂Si상
18: 괴상 MgZn₂상(육각형 형상은 아님)

Claims

강재와;
상기 강재의 표면에 마련된 도금층;을 구비하고,
상기 도금층은, 질량％로,
Al: 5.00 내지 35.00％,
Mg: 2.50 내지 13.00％,
Fe: 5.00 내지 35.00％,
Si: 0 내지 2.00％, 및
Ca: 0.03 내지 2.00％를 함유하고,
잔부가 Zn 및 불순물로 이루어지고,
상기 도금층의 표면에 있어서, Fe-Al상의 면적분율이 0 내지 30％, 봉형의 Zn과 MgZn₂의 라멜라 조직의 면적분율이 5 내지 90％이며, 괴상 MgZn₂상의 면적분율이 10 내지 70％이며, 잔부의 면적분율이 10％ 이하인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제1항에 있어서, 상기 도금층이 질량％로, Al: 10.00 내지 30.00％를 함유하는 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도금층이 질량％로, Mg: 3.00 내지 10.00％를 함유하는 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도금층이 질량％로, Mg을 4.00％ 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도금층이 질량％로, Ca: 0.03 내지 1.00％를 함유하는 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도금층의 상기 표면에 있어서, 상기 라멜라 조직의 면적분율이 10 내지 60％인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도금층의 상기 표면에 있어서, 주로 Al상과 Zn상으로 구성되는 Al-Zn 덴드라이트의 면적분율이 5％ 이하인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도금층의 상기 표면에 있어서, Zn/Al/MgZn₂ 3원 공정 조직의 면적분율이 5％ 이하인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도금층의 상기 표면에 있어서, 괴상 Zn상의 면적분율이 10％ 이하인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도금층의 상기 표면에 있어서, 판형의 Zn/MgZn₂ 라멜라 조직의 면적분율이 10％ 이하인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도금층의 상기 표면에 있어서, Mg₂Si상의 면적분율이 10％ 이하인 것을 특징으로 하는 도금 강판.