KR20220089726A - 표면품질과 전기 저항 점용접성이 우수한 아연도금강판 및 그 제조방법 - Google Patents

표면품질과 전기 저항 점용접성이 우수한 아연도금강판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표면품질과 점용접성이 우수한 고강도 용융아연도금 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 한가지 측면에 따른 용융아연도금강판은 소지강판 및 상기 소지강판 표면에 형성되는 용융아연도금층을 포함하고, 상기 소지강판과 용융아연도금층 사이에는 Fe-Al 합금으로 이루어지는 억제층이 면적비율로 60% 이상의 비율로 형성될 수 있다.

Description

표면품질과 전기 저항 점용접성이 우수한 아연도금강판 및 그 제조방법 {ADVANCED HIGH STRENGTH ZINC PLATED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT SURFACE QUALITY AND ELECTRICAL RESISTANCE SPOT WELDABILITY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 표면품질과 점용접성이 우수한 고강도 용융아연도금 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
환경 오염 등의 문제로 자동차 배출가스와 연비에 대한 규제는 날로 강화되어 가고 있다. 그로 인하여 자동차 강판의 경량화를 통한 연료 소모량의 감소에 대한 요구가 강해지고 있으며, 따라서 단위 두께 당 강도가 높은 여러 종류의 고강도 강판이 개발되어 출시되고 있다.
고강도강이라 함은 통상 490MPa 이상의 강도를 가지는 강을 의미하는데, 반드시 이로 한정하는 것은 아니나, 변태유기소성(Transformation Inducced Plasticity; TRIP) 강, 쌍정유기소성(Twin Induced Plasticity; TWIP) 강, 이상조직(Dual Phase; DP) 강, 복합조직(Complex Phase; CP) 강 등이 이에 해당할 수 있다.
한편, 자동차 강재는 내식성을 확보하기 위하여 표면에 도금을 실시한 도금강판의 형태로 공급되는데 그 중에서도 아연도금강판(GI), 고내식도금강판(ZM) 또는 합금화 아연도금강판(GA)는 아연의 희생방식 특성을 이용하여 높은 내식성을 가지기 때문에 자동차용 소재로 많이 사용된다.
그런데, 고강도 강판의 표면을 아연으로 도금할 경우, 점용접성이 취약해 진다는 문제가 있다. 즉, 고강도 강의 경우에는 인장강도와 더불어 항복강도가 높기 때문에 용접 중 발생하는 인장응력을 소성 변형을 통해 해소하기 어려워서 표면에 미소 크랙이 발생할 가능성이 높다. 고강도 아연도금강판에 대하여 용접을 실시하면 융점이 낮은 아연이 강판의 미소크랙으로 침투하게 되고 그 결과 액상금속취화(Liquid Metal Embrittlement; LME)라고 하는 현상이 발생하여 피로환경에서 강판이 파괴에 이르게 되는 문제가 발생할 수 있으며, 이는 강판의 고강도화에 큰 걸림돌로 작용하고 있다.
본 발명의 한가지 측면에 따르면, 표면품질과 점 용접성이 우수한 고강도 용융아연도금강판 및 그 제조방법이 제공된다.
본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명 명세서의 전반적인 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
본 발명의 한가지 측면에 따른 용융아연도금강판은 소지강판 및 상기 소지강판 표면에 형성되는 용융아연도금층을 포함하고, 상기 소지강판과 용융아연도금층 사이에는 Fe-Al 합금으로 이루어지는 억제층이 면적비율로 60% 이상의 비율로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 한가지 측면에 따른 용융아연도금강판의 제조방법은 강 슬라브를 제공하는 단계; 상기 슬라브를 950~1300℃의 온도로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 슬라브를 사상압연 시작온도 900~1,150℃, 사상압연 종료온도 850~1,050℃로 열간압연하여 강판을 얻는 단계; 상기 강판을 590~750℃의 온도 범위에서 권취하는 단계; 상기 강판을 180~250mpm의 통판속도로 산세하는 단계; 상기 강판을 압하율 35~60%로 냉간 압연하는 단계; 균열대 온도 및 이슬점 온도가 각각 650~900℃ 및 -10~+30℃이고, 분위기 가스로 5~10부피%의 H2를 포함하는 함습질소 조건 하에서 상기 냉간 압연된 강판을 가열하여 재결정 소둔하는 단계; 상기 강판을 인입온도 420~500℃ 범위에서 용융도금욕에 침지하여 용융도금하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 용융아연도금층과 소지강판 사이에 억제층을 균일하고도 넓은 면적으로 형성시킴으로써 별도의 추가적인 수단 없이 용접시 용융된 도금층이 미소크랙으로 침투하는 것을 억제할 수 있어서 용접성을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 한가지 구현례에서 얻어진 용융아연도금강판의 억제층의 표면을 관찰한 전자 현미경 사진이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 본 발명자의 연구를 통해 완성된 본 발명의 일 측면에 따른 도금품질이 우수한 고강도 용융아연도금강판에 대하여 자세히 설명한다. 본 발명에서 각 원소를 함량을 나타낼 때 특별히 달리 정하지 아니하는 한, 중량%를 의미한다는 것에 유의할 필요가 있다. 또한, 결정이나 조직의 비율은 특별히 달리 표현하지 아니하는 한 면적을 기준으로 하며, 또한 가스의 함량은 특별히 달리 표현하지 아니하는 한 부피를 기준으로 한다.
본 발명의 발명자들은 용접시 발생되는 액상금속취화(LME)가 용융된 도금층이 소지강판의 미소크랙에 침투하여 발생한다는 점에 착안하여, 비록 소지강판에 미소크랙이 존재한다고 하더라도 도금액이 용융된 상태에서 소지강판과 접촉할 기회를 차단하거나, 차단하더라도 미소크랙 내부로 침투하는 것을 방해할 경우 액상금속취화를 현저히 억제할 수 있다는 사실을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
즉, 본 발명의 한가지 측면은 고강도 강의 용융아연도금강판에서 형성되는 Fe-Al 계면 합금층(억제층이라고도 함)의 형태와 분포를 제어함으로써, 액상금속취화를 억제하고자 한다. Fe-Al 계면 합금층은 용융아연도금층에 비하여 융점이 높으며, 용접에 의하여 용융아연도금강판이 가열되면 도금층을 추가적으로 합금화시키며 그로 인하여 도금층의 융점과 점도를 높임으로써 도금액이 용융된 상태로 소지강판과 접촉할 기회를 차단하거나 접촉한다고 하더라도 현저하게 저하된 유동성(높은 점도)에 의하여 미소 크랙으로 도금액이 침투하는 것을 억제할 수 있다.
통상적으로, 용융아연도금시에는 가열된 소지강판과 용융아연도금욕 사이에 일어나는 확산반응으로 인하여 일정 정도의 억제층(Inhibition Layer, IL)이 형성될 수 있다. 그러나, 고강도 강에 요구되는 높은 Mn 및/또는 Si 함량으로 인하여 표면에서 확산이 일어나기 어려울 수 있을 뿐만 아니라, 형성되는 억제층의 특성으로 인하여 억제층이 전체 계면에서 고르게 형성된다는 것은 쉽지 않은 일이다.
본 발명의 발명자들은 이러한 점을 감안하여, 용융아연도금층과 소지강판 사이에 억제층의 형상을 도 1에 나타낸 바와 같이 적절히 제어하고, 억제층이 형성되지 않은 부분의 분포를 제한함으로써 용접시 액상금속취화가 발생하는 것을 최대한 억제하고자 하였다. 본 발명의 바람직한 억제층 조건에 대하여 아래에서 상세히 설명한다.
억제층 비율: 60면적% 이상
억제층이 면적 분율로 60% 미만으로 형성될 경우에는 용융된 도금층이 소지강판과 접촉하는 것을 막기 어려워진다. 따라서, 본 발명의 한가지 구현례에서 억제층의 비율은 60% 이상으로 제한할 필요가 있다. 또한, 이와 같은 억제층으로 인한 액상금속취화 발생 억제 효과를 높이기 위해서 본 발명의 한가지 구현례에서 상기 억제층의 비율은 70% 이상일 수 있으며, 본 발명의 다른 한가지 구현례에서는 상기 억제층의 비율을 80% 이상으로 할 수 있다. 억제층의 비율은 넓을수록 유리한 것이므로 그 비율의 상한은 특별히 제한하지 아니한다. 다만, 후술하는 억제층의 형태를 고려했을 때, 억제층의 비율의 상한을 95% 또는 90%로 정할 수 있다.
억제층의 형태
본 발명에서 억제층은 단순히 넓은 면적에 걸쳐서 분포하는 것이 아니라, 도 1로 나타낸 바와 같은 입자형상을 가질 수 있다. 이때, 입자와 입자사이가 완전히 분리되어 보이기 어려울 수 있으므로 입자의 크기 등을 한정하는 것은 어려울 수 있다. 다만, 도면에서 일방향으로 직선을 그었을 때 입자와 중복되는 선분의 길이를 입자의 폭으로 정할 수 있다. 본 발명에서는 이와 같은 입자의 폭의 평균치를 4㎛ 이하로 제한한다. 이와 같이 미세한 입자를 형성시킴으로써 동일한 억제층의 면적 분율에서도 입자와 입자사이가 촘촘하게 연결되어 용융된 도금층이 소지강판과 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 이와 같은 입자들은 단층으로만 형성되는 것이 아니라 여러 겹으로 형성될 수도 있는데, 이때 입자의 평균 폭이 작을 수록 용융된 도금층이 좁고 복잡한 경로를 통해 소지강판 쪽으로 흘러 들어가야 하므로 소지강판과 접촉을 어렵게 할 수 있다. 입자의 폭의 평균치는 작을수록 유리하므로 그 하한을 반드시 정할 필요는 없으나, 본 발명자가 확인한 바로는 대략 0.5㎛ 일 수 있다. 본 발명의 다른 한가지 구현례에서는 상기 입자의 폭의 평균치의 하한은 1.0㎛일 수도 있다. 입자의 크기가 하한보다 작은 경우 합금화 억제층과 도금층 간의 계면 조도가 낮아 충분한 기계적 결합력이 발생하지 않아 박리가 발생할 수 있다.
억제층이 형성되지 않는 부분의 형상
억제층이 소지강판 표면을 완전히 커버하고 있는 것은 아니므로, 억제층이 형성되지 않는 부분이 존재할 수 있다. 그런데, 억제층이 형성되지 않는 부분의 점유율이 동일하다고 하더라도, 그 분산 형태에 따라 액상금속취화 현상가 일어나는 양상은 달라질 수 있다. 즉, 억제층 미형성부가 미세하게 분산되어 있을 경우에는 주위에 존재하는 억제층으로 인하여 용융된 도금층이 소지강판으로 흘러들어가기 어려울 수 있으나, 억제층 미형성부가 큰 크기로 소수 형성될 경우에는 용융된 도금층의 유입을 차단하기 곤란하다. 따라서, 본 발명의 한가지 구현례에서는 상기 억제층이 형성되지 않은 부분(억제층 미형성부)의 평균 원 상당직경을 15㎛ 이하로 제한한다. 억제층 미형성부의 평균 크기를 제한함으로써, 용융된 금속의 유입을 효과적으로 차단할 수 있으므로, 본 발명의 다른 한가지 구현례에서는 상기 억제층 미형성부의 평균 크기(원 상당직경)를 10㎛ 이하로 제한할 수 있으며, 다른 한가지 구현례에서는 상기 억제층 미형성부의 평균 원 상당직경을 7㎛ 이하로 제한할 수 있다. 또한, 억제층 미형성부의 평균 크기를 제한하는 것만으로는 대형 미 형성부가 형성되는 것을 완전히 제한하기 어려우므로, 본 발명의 한가지 구현례에서는 원 상당직경이 20㎛ 이상인 억제층 미형성부를 1개 이하로 제한할 수 있으며, 다른 한가지 구현례에서는 원 상당직경이 15㎛ 이상인 억제층 미형성부를 1개 이하로 제한할 수 있으며, 또 다른 한가지 구현례에서는 원 상당직경이 10㎛ 이상인 억제층 미형성부의 개수를 2개 이하로 제한할 수 있다. 크기가 큰 억제층 미형성부가 다수 존재하면, 억제층과 아연도금층 사이의 기계적 결합력이 충분하지 않아 도금박리가 발생할 수 있으며, 점용접 시 액상 아연의 소지철 접촉 가능 영역이 증가하여 액상 취화 균열이 발달 할 수 있다.
본 발명에서 억제층은 다음과 같은 방식으로 분석한다. 우선 용융아연도금된 강판의 표면을 중크롬산 용액 (CrO3+HNO3+ZnSO4+H2O)으로 합금화되지 않은 도금층(통상 eta 상의 Zn으로 이루어지나 반드시 이로 한정하는 것은 아님) 을 용해하고, 얻어진 표면을 중화 및 세척하여 청결하게 하여 억제층만 표면에 노출되게 할 수 있다. 이후, 억제층의 점유율(면적 비율)을 분석하기 위해서는 EPMA를 이용하여 500배의 배율로 Al 분포를 분석한 사진에서 Al의 최대 농도(CPS 측정한 값)의 10% 이상인 농도(CPS)를 가지는 영역을 Al 억제층이 존재하는 영역으로 보고, 그 면적 비율을 억제층의 점유율로 할 수 있다. 마찬가지로 억제층이 존재하지 않는 부분의 형상 역시 동일한 방식으로 구할 수 있다.
또한, 억제층 입자의 폭은 동일한 배율의 SEM 사진에서 선을 그엇을 때, 선과 억제층이 중복되는 구간을 억제층 하나의 폭으로 보고, 이들 폭의 평균을 구하는 방식으로 구할 수 있다.
본 발명의 한가지 구현례에서는 상기 억제층의 형상과 점유율 및 억제층 미형성부의 형상 등은 강판의 폭방향 중심부에서 구한 값을 이용할 수 있다. 그러나 반드시 이 위치에 한정하는 것은 아니며, 예를 들어 폭방향 에지부의 점 용접성이 문제가 되는 경우가 더욱 많을 수 있기 때문에 폭방향 에지부에서 구한 값을 이용할 수도 있다. 여기서 폭방향 에지부라 함은 강판을 폭방향으로 절단한 단면의 양 끝 지점을 의미하는 것이나, 상기 지점에 오염이 발생하는 등, 시편의 건전성에 문제가 있을 경우에는 끝지점으로부터 폭방향으로 1mm 내측의 지점을 의미할 수 있다.
본 발명에서 대상으로 하는 강판은 강도 780MPa 이상의 고강도 강판이라면 그 종류를 제한하지 아니한다. 다만, 반드시 이로 제한하는 것은 아니지만, 본 발명에서 대상으로 하는 강판은 중량 비율로, C: 0.05~1.5%, Si: 2.0% 이하, Mn: 1.0~10%, S-Al(산 가용성 알루미늄): 3% 이하, Cr: 2.5% 이하, Mo: 1% 이하, B: 0.005% 이하, Nb: 0.2% 이하, Ti: 0.2% 이하, V: 0.2% 이하, Sb+Sn+Bi: 0.1% 이하, N: 0.01% 이하를 포함하는 조성을 가질 수 있다. 나머지 성분은 철 및 기타 불순물이며, 그 밖에도 위에 열거되지 않되 강 중에 포함될 수 있는 원소들을 합계 1.0% 이하의 범위로 더 포함하는 것까지는 배제하지 아니한다. 본 발명에서 각 성분 원소의 함량은 특별히 달리 표현하지 아니하는 한 중량을 기준으로 표시한다. 상술한 조성은 강판의 벌크 조성 즉, 강판 두께의 1/4 지점의 조성을 의미한다(이하, 동일).
다만, 본 발명의 몇몇 구현례에서는 상기 고강도 강판으로 TRIP강, DP강, 및 CP강 등을 대상으로 할 수 있다. 각각의 강들은 다음과 같은 조성을 가질 수 있다.
강 조성 1: C: 0.05~0.30%(바람직하게는 0.10~0.25%), Si: 0.5~2.5%(바람직하게는 1.0~1.8%), Mn: 1.5~4.0%(바람직하게는 2.0~3.0%), S-Al: 1.0% 이하, Cr: 2.0% 이하(바람직하게는 1.0% 이하), Mo: 0.2% 이하(바람직하게는 0.1% 이하), B: 0.005% 이하(바람직하게는 0.004% 이하), Nb: 0.1% 이하(바람직하게는 0.05% 이하), Ti: 0.1% 이하(바람직하게는 0.001~0.05%), Sb+Sn+Bi: 0.05% 이하, N: 0.01% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함함. 경우에 따라 위에 열거되지 않되 강 중에 포함될 수 있는 원소들을 합계 1.0% 이하의 범위까지 더 포함할 수 있음.
반드시 이로 제한하는 것은 아니지만, 상기 강조성 1의 강으로는 TRIP강 또는 XF 강을 들 수 있으며, 각각 900MPa 이상의 인장강도를 가질 수 있다.
강 조성 2: C: 0.05~0.30%(바람직하게는 0.10~0.2%), Si: 0.5% 이하(바람직하게는 0.3% 이하), Mn: 4.0~10.0%(바람직하게는 5.0~9.0%), S-Al: 0.05% 이하(바람직하게는 0.001~0.04%), Cr: 2.0% 이하(바람직하게는 1.0% 이하), Mo: 0.5% 이하(바람직하게는 0.1~0.35%), B: 0.005% 이하(바람직하게는 0.004% 이하), Nb: 0.1% 이하(바람직하게는 0.05% 이하), Ti: 0.15% 이하(바람직하게는 0.001~0.1%), Sb+Sn+Bi: 0.05% 이하, N: 0.01% 이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함함. 경우에 따라 위에 열거되지 않되 강 중에 포함될 수 있는 원소들을 합계 1.0% 이하의 범위까지 더 포함할 수 있음.
반드시 이로 제한하는 것은 아니지만, 상기 강조성 2의 강으로는 TRIP강 및 XF 등을 들 수 있으며, 1000MPa 이상의 인장강도를 가질 수 있다.
본 발명의 한가지 구현례에 따르면, 상기 강판의 표면에는 한 층 이상의 도금층이 포함될 수 있으며, 상기 도금층은 GI(Galvanized) 또는 ZM(Zinc-Magnesium) 등을 포함하는 아연계 도금층일 수 있다. 본 발명에서는 상술한 바와 같이 표층부 산소농도를 적절히 제어하였으므로, 아연계 도금층이 강판의 표면에 형성되더라도 점용접시 발생하는 액상금속취화의 문제를 억제할 수 있다.
또한, 상기 아연계 도금층의 도금 부착량은 30~70g/m2 일 수 있다. 도금 부착량이 너무 작을 경우에는 충분한 내식성을 얻기 어려우며, 반면 도금 부착량이 너무 클 경우에는 제조원가상승 및 액상금속취화의 문제가 발생할 수 있으므로 상술한 범위 내로 제어한다. 보다 바람직한 도금 부착량의 범위는 40~60g/m2 일 수 있다.
이하, 본 발명의 강판을 제조하는 한가지 구현례에 대하여 설명한다. 다만, 본 발명의 강판은 반드시 하기하는 구현례에 의하여 제조될 필요는 없으며, 하기는 구현례는 본 발명의 강판을 제조하는 한가지 바람직한 방편이라는 것에 유의할 필요가 있다.
우선, 상술한 조성의 강 슬라브를 재가열하여 조압연 및 사상압연을 거쳐 열간압연 한 후 ROT 냉각을 거친 후 권취하는 과정에 의해 열연강판을 제조할 수 있다. ROT 냉각 등의 열연 조건에 대해서는 특별히 제한하지 아니하나, 본 발명의 한가지 구현례에서는 슬라브 재가열 온도, 사상압연 시작 및 종료 온도 및 권취 온도를 다음과 같이 제한할 수 있다.
슬라브 재가열 온도: 950~1,300℃
슬라브 재가열은 열간압연 전에 소재를 가열하여 압연성을 확보하기 위해 실시한다. 슬라브 재가열 중 슬라브 표층부는 로내 산소와 결합하여 산화물인 스케일을 형성한다. 가열온도가 충분이 높을 경우에는 후술하는 공정과의 상호작용으로 강판 표층부와 내부 산화물의 조성을 적절한 범위로 제어할 수 있다. 그러나, 반대로 가열온도가 너무 높을 경우에는 결정립이 과도하게 성장되고, 강판의 재질이 열화할 수 있으므로, 상술한 온도범위로 슬라브를 재가열한다.
사상압연 개시온도: 900~1,150℃
사상압연 시작온도가 과도하게 높으면 표면 열연 스케일이 과도하게 발달하여 최종 제품의 스케일에 기인한 표면 결함 발생량이 증가할 수 있으므로 그 상한을 1,150℃로 제한한다. 또한, 사상압연 시작온도가 900℃미만일 경우 온도 감소로 바의 강성이 증가하여 열간압연성이 크게 감소할 수 있으므로, 상술한 범위로 사상압연 시작온도를 제한할 수 있다.
사상압연 종료온도: 850~1,050℃
사상압연 종료온도가 1,050분를 초과하면 사상압연 중 디스케일링으로 제거한 스케일이 다시 표면에 과도하게 형성되어 표면 결함 발생량이 증가하며, 사상압연 종료온도가 850℃ 미만이면 열간압연성이 저하되므로 사상압연 종료온도는 상술한 범위로 제한할 수 있다.
권취 온도: 590~750℃
열간압연된 강판은 이후 코일 형태로 권취되어 보관되는데, 권취된 강판은 서냉 과정을 거치게 된다. 이와 같은 과정에 의하여 강판 표층부에 포함된 산화성 원소들이 제거되게 되는데, 열연강판의 권취 온도가 너무 낮을 경우에는 이들 원소의 산화 제거에 필요한 온도 보다 낮은 온도에서 코일이 서냉되므로 충분한 효과를 거두기 어렵다. 또한, 권취온도가 너무 높을 경우에는 강판의 인장강도와 같은 재질 확보가 어려울 수 있으며, 열연 내부산화의 과도한 발달로 도금밀착성 등의 도금 품질이 열화될 수 있다.
열연 코일 에지부 가열: 600~800℃에서 5~24시간 실시
본 발명의 한가지 구현례에서는 에지부의 표층부 산화물의 Mn/Si 값의 평균치를 높이고 강판 내부 깊이 100nm 이상의 내부산화물의 Mn/Si 값의 평균치를 낮추기 위하여 열연 코일 에지부를 가열할 수도 있다. 열연 코일 에지부 가열이라 함은 귄취된 코일의 폭방향 양쪽 단부, 즉 에지부를 가열하는 것을 의미하는 것으로서 에지부 가열에 의하여 에지부가 산화에 적합한 온도로 우선 가열된다. 즉, 권취된 코일은 내부는 고온으로 유지되나 에지부는 상대적으로 신속하게 냉각되는데, 이로 인하여 내부 산화에 적합한 온도에서 유지되는 시간이 에지부에서 보다 짧게 된다. 따라서, 폭방향 중심부에 비하여 에지부에서의 산화성 원소의 제거가 활발하지 못하게 된다. 에지부 가열은 에지부의 산화성 원소 제거를 위한 한가지 방안으로 사용될 수 있다.
즉, 에지부 가열을 실시할 경우 권취 후 냉각의 경우와는 반대로 에지부가 우선 가열되고 따라서 폭방향 에지부의 온도가 내부 산화에 적합하게 유지되는데 그 결과 에지부의 내부 산화 층 두께가 증가하게 된다. 이를 위해서는 상기 에지부 가열 온도는 600℃이상(강판 에지부의 온도를 기준으로 함)일 필요가 있다. 다만 온도가 너무 높을 경우에는 강판의 인장강도가 감소하고, 가열 중에 에지부에 스케일이 과도하게 형성되거나 다공질의 고산화 스케일(hematite)가 형성되어 산세 후 표면상태가 나빠질 수 있으므로 상기 에지부 온도는 800℃이하일 수 있다. 보다 바람직한 에지부 가열 온도는 600~750℃이다. 본 발명의 한가지 구현례에 따르면 상기 에지부 가열은 열처리로에서 이루어질 수 있다.
또한, 권취시에 발생한 폭방향 에지부와 중심부 사이의 표층부 산화물의 Mn/Si 값의 평균치와 강판 내부 깊이 100nm 이상의 내부산화물의 Mn/Si 값의 평균치의 불균일을 해소하기 위해서는 상기 에지부 가열 시간은 5시간 이상일 필요가 있다. 다만, 에지부 가열 시간이 너무 길 경우에는 강판의 인장강도가 감소하고, 스케일이 과도하게 형성되거나 오히려 에지부의 강판 표층부 산화물의 Mn/Si값의 평균치가 지나치게 높아지거나, 강판 내부 산화물의 Mn/Si 값의 평균치가 너무 낮아 질 수 있다. 따라서, 에지부 가열 시간은 24시간 이하일 수 있다.
본 발명의 한가지 구현례에 따르면 상기 에지부 가열은 공연비 조절을 통한 연소 가열 방식에 의해서 이루어질 수 있다. 즉, 공연비 조절에 의하여 분위기 중의 산소 분율이 달라질 수 있는데, 산소 분압이 높으면 고산화성의 Hematite (Fe2O3)와 계면 산화물인 Fayalite (Fe2SiO4)가 과도하게 발생하며 도금표면품질을 열화시킬 수 있으며, 산소 분압이 낮을 경우 적정 가열온도를 확보하는데 불리해진다. 반드시 이로 한정하는 것은 아니나, 본 발명이 한가지 구현례에서는 공연비 조절을 통하여 산소를 1~2% 포함하는 질소 분위기로 제어할 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 특별한 어려움 없이 공연비 조절을 통하여 산소 분율을 제어할 수 있으므로 이에 대해서는 별도로 설명하지 아니한다.
산세처리: 통판 속도 180~250mpm으로 실시
상술한 과정을 거친 열연 강판에 대하여 열연 스케일을 제가하기 위해 염산욕에 투입하여 산세처리를 실시한다. 산세 시 염산욕의 염산농도는 10~30부피% 범위에서 실시하고, 산세 통판 속도는 180~250mpm으로 실시한다. 산세 속도가 250mpm을 초과하는 경우는 열연 강판 표면 scale이 완전히 제거되지 않을 수 있고, 산세 속도가 180mpm보다 낮은 경우 소지철 표층부가 염산에 의해 부식될 수 때문에 때문에 180mpm 이상에서 실시한다.
냉간압연: 압하율 35~60%
산세를 실시한 후 냉간압연을 실시한다. 냉간 압연 시 냉간 압하율은 35~60% 범위로 실시한다. 냉간 압하율이 35% 미만이면 특별한 문제는 없으나 소둔 시 재결정 구동력이 부족하여 충분히 미세조직을 제어하기 어려운 점이 발생할 수 있다. 냉간 압하율이 60%를 초과하면 소둔 후 적절한 표층부 산화물의 Mn/Si값의 평균치와 강판 내부 깊이 100nm 이상의 내부산화물의 Mn/Si값의 평균치를 가지기 어렵다.
상술한 냉간압연 과정 이후에는 강판을 소둔하는 과정이 후속될 수 있다. 강판의 소둔 과정에서도 강판 표층부 산화물의 Mn/Si값의 평균치와 강판 내부 깊이 100nm 이상의 내부산화물의 Mn/Si값의 평균치가 크게 달라질 수 있으므로, 본 발명의 한가지 구현례에서는 표층부 산화물의 Mn/Si값의 평균치와 강판 내부 깊이 100nm 이상의 내부산화물의 Mn/Si값의 평균치를 적절히 제어하는 조건으로 소둔 공정을 제어할 수 있으며, 그 중 통판 속도와 소둔로내 이슬점은 다음과 같은 조건으로 제어할 수 있다.
소둔시 통판 속도: 40~130mpm
충분한 생산성을 확보하기 위하여 상기 냉연강판의 통판속도는 40mpm 이상일 필요가 있다. 다만, 통판 속도가 과다하게 빠를 경우에는 재질 확보 측면에서 불리할 수 있으므로, 본 발명의 한가지 구현례에서는 상기 통판속도의 상한을 130mpm으로 정할 수 있다.
소둔로의 균열대 온도 및 이슬점 제어: 650~900℃에서 -10~30℃범위로 제어
내부와 표층부의 산화물 중 Mn/Si 비율을 적정 범위로 제어하기 위하여 소둔로의 균열대 내 이슬점을 제어하는 것이 유리하다. 이슬점이 너무 낮을 경우에는 내부 산화가 아니라 표면 산화가 발생하여 표면에 Si나 Mn 등의 산화물이 생성될 우려가 있다. 이들 산화물은 도금에 악영향을 미친다. 따라서, 이슬점은 -10℃이상으로 제어할 필요가 있다. 반대로 이슬점이 너무 높을 경우에는 Fe의 산화가 발생할 우려가 있으므로, 이슬점은 30℃이하로 제어될 필요가 있다. 이와 같이 이슬점 제어를 위한 온도는 충분한 내부 산화 효과가 나타나는 온도인 650℃이상일 수 있다. 다만, 온도가 너무 높을 경우에는 Si 등의 표면 산화물이 형성되어 산소가 내부로 확산하는 것을 방해할 뿐만 아니라, 균열대 가열 중 오스테나이트가 과도하게 발생하여 탄소 확산속도가 저하되고 그로 인하여 내부산화 수준이 감소될 수 있고, 균열대 오스테나이트 크기가 과도하게 성장하여 재질 연화를 발생시킨다. 또한 소둔로의 부하를 발생시켜 설비 수명을 단축시키고 공정비용을 증가시키는 문제점을 야기할 수 있기 때문에 상기 이슬점을 제어하는 온도는 900℃이하일 수 있다.
이때, 이슬점은 수증기를 포함하는 함습질소(N2+H2O)를 소둔로 내에 투입함으로써 조절할 수 있다.
소둔로(균열대) 내 수소 농도: 5~10부피%
소둔로 내 분위기는 질소 가스에 5~10부피% 수소를 투입하여 환원분위기를 유지한다. 소둔로 내 수소 농도가 5부피% 미만인 경우, 환원능력 저하로 표면 산화물이 과도하게 형성되어 표면품질 및 도금밀착성이 열위해지고, LME에 대한 저항성이 낮아지는 문제점이 생긴다. 수소 농도가 높을 경우 특별한 문제점이 발생하지 않으나 수소 가스 사용량 증가에 따른 원가 상승 및 수소 농도 증가로 인한 로내 폭발 위험성으로 인해 수소 농도를 제한한다.
급랭대 수소 농도: 25~80부피%
연속용융아연도금의 급랭대 냉각 냉매는 통상 수소와 질소를 이용하며, 적정 냉각 속도 확보 및 냉각 중 냉매에 의한 표면 산화를 억제하기 위해 적정 수소 농도가 유지되어야 한다. 수소 농도가 25% 미만인 경우 환원성 수소 가스 농도가 불충분하여 냉각 중 강판 표면에 Si 등의 친산화성 원소의 산화가 발생하여 도금 젖음성을 열화 시키고 그로 인하여 억제층의 비율이 충분하지 못하게 될 수 있다. 또한 수소 농도가 낮은 경우 냉각 능력이 저하되어 적정 수준의 냉각 2차상의 상분율 확보가 어려워 재질 확보에도 문제가 생긴다. 수소 농도가 80%를 초과하는 경우 수소 제조 원가 상승의 우려가 있으며, 고수도 작업 시 수소 폭발 위험성이 증가하여 상한을 80%로 제한한다. 본 발명의 한가지 구현례에 따르면 급랭대에서의 냉각속도는 5~30℃일 수 있다.
도금욕 강판 인입 온도: 420~500℃
도금욕 내 강판의 인입온도가 낮으면 강판과 액상 아연과의 접촉계면 내 젖음성이 충분히 확도되지 않기 때문에 420℃이상을 유지해야 한다. 과도하게 높은 경우 강판과 액상 아연과의 반응이 지나쳐 계면에 Fe-Zn합금상인 제타(Zetta)상이 발생하여 도금층의 밀착성이 저하되고, 도금욕 내 강판 Fe원소의 용출량이 과도해져서 도금욕 내 드로스 발생하는 문제점이 있다.
도금욕 내 Al농도는 도금층의 젖음성과 도금욕의 유동성 확보를 위해 적정 농도가 유지되어야 한다. GI는 0.2~0.25%로, ZM의 경우는 Al 0.7~13.2중량%, Mg 0.7~5.7중량%로 제어해야 적정 수준으로 유지해야 도금욕 내 드로스(dross) 형성을 적정 수준으로 유지하고, 도금표면품질과 성능을 확보할 수 있다. 본 발명에서 도금 부착량은 특별히 제한하지 아니하며, 수요가가 요구하는 품질에 맞추어 적절히 조절할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기하는 실시예는 본 발명을 예시하여 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 정해지는 것이기 때문이다.
(실시예)
하기 표 1에 기재된 조성을 가지는 강 슬라브(표에서 기재되지 않은 나머지 성분은 Fe 및 불가피하게 포함되는 불순물임. 또한 표에서 B와 N은 ppm 단위로 표시하였으며, 나머지 성분들은 중량% 단위로 표시함)를 1,213℃로 재가열하고, 사상압연 개시온도와 사상압연 종료온도를 각각 1,117℃및 972℃로 하여 열간압연 한 후, 열연 코일에 대하여 에지부 가열을 산소를 1.5부피% 이하의 질소 분위기에서 8시간 동안 실시하였으며, 그 후 염산농도가 평균 15부피%인 염산욕으로 180mpm으로 통판하여 산세하고 냉간압연 한 후, 얻어진 냉연강판을 소둔로에서 수소 농도 8부피% 나머지 질소 가스 분위기에서 균열대까지 소둔 후, 급랭대에서 수소 60% 나머지 질소 분위기에서 15℃의 냉각속도로 냉각하였다. 소둔 후 GI는 0.24중량%의 Al을 포함하는 도금욕, ZM은 1.75중량%의 Al과 1.55중량%의 Mg을 포함하는 아연계 도금욕에 침지하여 용융아연도금을 실시한 후 에어 나이핑을 통해 부착량을 조절하고 냉각을 실시하여 용융아연도금강판을 얻었다.
모든 실시예에서 용융아연도금욕에 인입하는 강판의 인입온도를 475를로 하였다. 그 밖의 각 실시예별 조건은 표 2에 기재한 바와 같다.
강종 C Si Mn S-Al Cr Mo B Nb Ti Sb Sn Bi
A 0.245 0.245 7.214 0.0027 0 0 15 0.017 0.019 0 0 0
B 0.212 1.548 2.225 0.0052 0 0.0024 17 0.024 0.014 0 0.0045 0
C 0.214 0.02 6.875 0.0025 0 0 11 0 0.054 0 0 0
D 0.147 0.04 15.57 0.0026 0 0 21 0.0021 0.045 0.024 0 0
E 0.175 1.542 2.685 0.0054 0.457 0.0475 11 0.05 0.032 0 0 0.01
F 0.156 2.954 2.654 0.0034 0.447 0.017 17 0.0045 0.021 0 0 0
G 0.195 1.425 2.654 0.0024 0.354 0.0021 14 0 0.021 0.011 0 0
강종 구분 열연 권취온도
(℃)		 에지부
가열온도 (℃)		 냉연
압하율 (%)		 소둔
통판속도 (mpm)		 균열대 온도
(℃)		 650~900℃ 이슬점
(℃)
D 비교예1 621 650 49 91 847 9
C 발명예1 651 673 52 76 851 7
G 비교예2 624 732 51 84 817 37
C 비교예3 634 633 41 142 748 5
A 발명예2 601 631 52 82 824 8
B 비교예4 654 631 53 96 810 -14
G 비교예5 617 683 41 37 765 -7
E 발명예3 685 621 48 84 865 26
E 비교예6 504 731 57 117 784 14
E 발명예4 632 713 45 62 784 15
G 비교예7 634 698 49 151 805 21
A 발명예5 651 631 44 67 824 17
F 비교예8 617 698 52 105 827 10
B 발명예6 695 608 45 72 841 6
A 비교예9 617 632 75 123 762 20
C 비교예10 634 668 52 74 621 14
G 발명예7 612 701 46 54 754 21
G 발명예8 647 739 51 81 824 5
B 비교예11 776 619 51 127 795 12
A 비교예12 624 682 40 105 917 -4
C 비교예13 615 865 47 75 795 4
B 비교예14 621 532 45 72 842 7
상술한 과정에 의하여 제조된 용융아연도금 강판의 특성을 측정하고, 점용접시 액상금속취화(LME가 발생하였는지 여부를 관찰한 결과를 표 3에 나타내었다. 표 3에 나타낸 시험결과는 특별히 위치를 언급하지 않으면 모두 강판의 에지부로부터 1mm 떨어진 지점에서 채취된 시료를 이용하여 측정한 것이다. 시료의 크기가 클 경우에는 에지로부터 1mm 떨어진 지점을 기점으로 하여 정해진 치수의 시료를 측정하는 것으로 하였다.
구체적으로, 점용접은 강판을 폭방향으로 절단하여 각 절단된 가장자리 부위를 따라서 실시하였다. 점용접 전류를 2회 가하고 통전 후 1 cycle의 hold time을 유지하였다. 점용접은 이종삼겹으로 실시하였다. 평가소재-평가소재-GA 980DP 1.4t재 순으로 적층하여 점용접을 실시하였다. 점용접시 새 전극을 연질재에 15회 용접한 후 전극을 마모시킨 후 점용접 대상 소재로 expulsion이 발생하는 상한전류를 측정한다. 상한전류를 측정한 후 상한전류보다 0.5 및 1.0kA 낮은 전류에서 점용접을 용접전류별 8회 실시하고, 점용접부의 단면을 방전가공으로 정밀히 가공한 후 에폭시 마운팅하여 연마하고 광학현미경으로 크랙길이를 측정하였다. 광학현미경 관찰시 배율은 100배로 지정하고, 해당 배율에서 크랙이 발견되지 않으면 액상금속취화가 발생하지 않은 것으로 판단하고, 크랙이 발견되면 이미지 분석 소프트웨어로 길이를 측정하였다. 점용접부 어깨부에서 발생하는 B-type 크랙은 100㎛ 이하, C-type 크랙은 미관찰 시 양호한 것으로 판단하였다.
도금층(주로 Zn-eta 상으로 이루어짐) 하부 억제층(IL)이 강판 표면을 도포하고 있는 비율은 중크롬산용액(CrO3+HNO3+ZnSO4+H2O)으로 도금층을 용해하고 난 후 표면을 중화 및 세척하여 표면을 청결하게 한 후 EPMA 배율 500배로 3군데 이상 Al 분포를 분석한 사진에 서 최고 농도(CPS 기준) 대비 10% 이상의 Al 농도를 가지는 영역을 억제층이 존재하는 영역으로 하고,그 영역의 비율을 이미지 분석 소프트웨어로 산출하여 면적%의 평균값을 도출하고, 그 값이 60 면적% 이상이면 양호한 것으로 판정하였다. 억제층 미형성부의 크기 역시 동일한 방식으로 구분하였으며, 하기 실시예에서는 모두 그 크기가 15㎛ 인 억제층 미형성부는 존재하지 않으며, 모든 실시예에서 상기 억제층을 이루는 입자의 평균 폭이 0.5~4㎛ 범위에 해당하는 것을 확인할 수 있었다.
인장강도는 JIS-5호 규격의 C방향 샘플을 제작하여 인장시험을 통해 측정하였다. 도금부착량은 염산 용액을 이용한 습식용해법을 이용하여 측정하였다.
실러밀착성은 자동차용 구조용 접착제 D-type을 도금표면에 접착한 후 강판을 90도로 굽혀 도금이 탈락하는지 확인하였다.
강판의 미도금 등의 결함이 있는지 육안으로 확인을 실시하여 표면품질을 확인하였고, 미도금 등의 육안 관찰 시 결함이 보이면 불량으로 판정하였다.
구분 억제층
도포
면적율(%) 		인장강도
(MPa) 		도금
종류 		도금
부착량
(g/m2) 		표면
품질 		실러
밀착성 		LME 발생
B-type
(㎛) 		C-type
(㎛)
비교예1 43 1,192 GI 62 불량 박리 32 231
발명예1 65 1,204 GI 51 양호 양호 54 ND
비교예2 63 684 GI 61 양호 양호 12 ND
비교예3 32 1,203 GI 53 양호 양호 203 232
발명예2 78 1,223 GI 50 양호 양호 42 ND
비교예4 23 1,034 GI 58 불량 불량 154 543
비교예5 74 765 GI 49 양호 양호 12 ND
발명예3 81 1,189 GI 43 양호 양호 15 ND
비교예6 45 1,201 GI 59 양호 양호 234 543
발명예4 73 1,224 GI 58 양호 양호 32 ND
비교예7 43 1,198 ZM 48 양호 양호 32 143
발명예5 61 1,203 GI 53 양호 양호 12 ND
비교예8 43 1,214 GI 51 불량 박리 189 123
발명예6 65 1,192 GI 60 양호 양호 32 ND
비교예9 23 1,201 GI 48 양호 양호 51 764
비교예10 35 775 GI 47 양호 양호 34 633
발명예7 78 1,201 ZM 43 양호 양호 11 ND
발명예8 71 1,203 GI 43 양호 양호 54 ND
비교예11 32 754 GI 49 불량 불량 35 ND
비교예12 56 772 GI 44 양호 양호 21 ND
비교예13 35 774 GI 53 불량 불량 152 318
비교예14 48 1,021 GI 43 불량 불량 231 439
발명예 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8은 강조성을 본 발명에서 제시하는 범위를 만족하였으며, 제조방법 또한 본 발명의 범위를 만족하여 인장강도, 도금품질, 도금부착량 및 점용접 LME 크랙 길이도 양호하였다.
비교예 1 및 8은 제조 방법이 본 발명이 제시하는 범위를 만족하여도 강성분이 본 발명에서 제시한 범위를 초과하였다. 비교예1 및 8은 각각 Mn과 Si이 본 발명이 제시하는 범위를 초과하였으며, 소둔로 이슬점 상향시 강판을 도포하고 있는 억제층 면적율이 기준을 만족하지 않았다. 과도한 Si, Mn 함량으로 인해 소둔 중에 표면산화물의 형성 또한 과도하였다. 이에 따라 충분한 탈탄층을 형성하지 못하고 도금층과 소지철 계면에 합금화억제층이 충분히 형성되지 못해 LME 크랙이 기준을 만족하지 못했고, 표면에 미도금이 발생하여 표면품질이 열위하고, SBT 박리가 발생하여 도금밀착성이 좋지 않았다.
비교예 6과 11은 열연 공정 중 권취 온도가 본 발명에서 제시하는 범위를 만족하지 못하였다. 비교예 6은 열연 권취온도가 본 발명이 제시하는 범위보다 낮아서 열연 발생하는 내부산화의 양이 충분하지 않아서 강판을 도포하고 있는 억제층 면적율이 60면적비% 미만으로 LME 크랙이 기준을 만족하지 못하였다. 비교에 11은 본 발명이 제시하는 열연 권취 온도를 초과하여 제작되어 열연 과정 중에 발생하는 내부산화량이 충분하여 LME 특성이 양호하였지만 열연 스케일이 과도하게 발생하여 스케일이 산세 시 완전히 제거되지 못고여 미도금이 발생하여 표면품질이 불량하였고, 열연 권취 온도가 과도하게 높아 열연 재질의 연화가 발생하고 소둔 후에도 회복되지 않아 재질이 좋지 않았다.
비교예 13과 14는 엣지부 열처리 공정 중 열처리 온도가 본 발명에서 제시하는 범위를 만족하지 못하였던 경우이다. 비교예 13은 열처리로 가열 온도가 본 발명이 제시하는 범위를 초과하여서 엣지부에 과도한 계면스케일과 고산화성 스케일이 형성되어 산세 이후 스케일이 완전 제거되지 못하고 Si계 산화물 형태로 잔류하여 표면품질이 좋지 않았고, 엣지과 가열이 과도하여 연질화가 발생하여 인장강도를 만족하지 못하였다. 또한, Si계 산화물로 인하여 고이슬점 분위기에서 표면 반응이 활발하지 못하여 LME 저항성이 기준을 충하지 못했다. 비교예 14는 엣지부 가열 온도가 본 발명이 제시하는 범위보다 낮아서 내부산화층을 충분히 형성하지 못하여 도금 과정에서 충분한 억제층을 형성하지 못하여 도금 표면품질과 실러 밀착성이 불량하였고, LME 저항성을 충족시키지 못하였다.
비교예 4는 소둔 중 로내 이슬점이 본 발명이 제시하는 범위보다 낮았던 경우이다. 열연 가열 공정 중 전폭에 충분한 내부산화층을 발생시켜도, 냉간압연 후 소둔 과정 중 이슬점이 충분히 높지 않아 내부산가 충분히 형성되지 못하여 강판을 도포하고 있는 억제층 면적율이 60면적비% 미만이었고, 충분한 탈탄 수준을 형성하지 못하여 점용접 LME 크랙 길이가 불량하였다. GI재는 이슬점이 낮아 충분한 내부산화를 발생시키지 못해 표면산화물이 과도하게 발생하여 표면품질이 불량하였다.
비교예2는 소둔로 내 이슬점 범위가 본 발명이 제시하는 범위를 초과하였다. 이슬점이 과도하게 높아지면서 내부산화는 충분히 발생하여 LME는 만족하였지만, 과도한 내부산화로 인해 재질이 열화되어 기준을 만족하지 못하였다.
비교예 3 및 7은 소둔 내 강판의 통판속도가 본 발명이 제시하는 범위보다 높은 조건으로 제조된 경우이다. 소둔 로내 수증기와 강판이 반응하는 탈탄 반응에 대한 충분한 시간이 주어지지 않아 소둔 후 강판 표층부 내부산화가 충분히 형성되지 않아 강판을 도포하고 있는 억제층 면적율이 60면적비% 미만이고 점용접 LME 크랙 평가 시 기준을 초과하여 불량하였다.
비교예 12는 소둔로 내 균열대 온도가 본 발명이 제시하는 범위를 초과하였다. 소둔온도가 과도해지면서 외부산화량이 증가하여 충분한 내부산화량이 형성되지 못하여 강판을 도포하고 있는 억제층 면적율이 60면적비% 미만이었고, LME 크랙이 기준을 못하였지 못하여 점용접성이 불량하였다. 또한 균열대에서 오스테나이트가 과도하게 형성 및 성장하여 재질이 기준을 만족하지 못하여 불량하였다.
비교예 10은 소둔로 내 균열대 온도가 본 발명이 제시하는 범위보다 낮았던 경우이다. 소둔온도가 낮아서 수증기와 강판 간의 산화반응이 충분하지 못하여 내부산화가 충분히 형성되지 못하여 강판을 도포하고 있는 억제층 면적율이 60면적비% 미만이었고, LME 크랙이 기준을 못하였지 못하여 점용접성이 불량하였다. 또한 소둔 중 재결정이 충분히 이루어지지 않아 목표하는 미세조직이 형성되지 않아 재질이 기준을 만족하지 못하여 불량하였다.
비교예 5는 소둔 내 강판의 통판속도가 본 발명이 제시하는 범위보다 낮았던 경우이다. 소둔로 내 수증기와 충분한 반응시간을 확보하여 내부산화층을 충분히 형성하였지만, 과도한 결정립 성장으로 인해 재질이 기준을 만족하지 못하였다.
비교예 9는 냉간압하율이 본 발명이 제시하는 기준을 초과하여 제조되었다. 열연 중 형성되는 내부산화층이 과도한 냉간압연으로 인해 얇아져 내부산화량이 충분하지 못하여 강판을 도포하고 있는 억제층 면적율이 60면적비% 미만이었고 LME 크랙이 기준을 만족하지 못하여 불량하였다.
따라서, 본 발명의 유리한 효과를 확인할 수 있었다.

Claims (9)

  1. 소지강판 및
    상기 소지강판 표면에 형성되는 용융아연도금층을 포함하고,
    상기 소지강판과 용융아연도금층 사이에는 Fe-Al 합금으로 이루어지는 억제층이 면적비율로 60% 이상의 비율로 형성되는
    용융아연도금강판.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 억제층은 70% 이상의 면적비율로 형성되는 용융아연도금강판.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 억제층을 이루는 입자의 평균 폭이 4㎛ 이하인 용융아연도금강판.
    여기서, 상기 입자의 평균 폭은 억제층을 위에서 바라본 사진에서 일방향으로 직선을 그었을 때 입자와 중복되는 선분의 길이를 입자의 폭으로 정하고, 그 평균을 구한 것을 의미한다.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 억제층을 이루는 입자의 평균 폭은 0.5㎛ 이상인 용융아연도금강판.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 억제층이 형성되지 않는 부분의 평균 원상당 직경이 15㎛ 이하인 용융아연도금강판.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 소지강판은 C: 0.05~1.5%, Si: 2.0% 이하, Mn: 1.0~10%, S-Al(산 가용성 알루미늄): 3% 이하, Cr: 2.5% 이하, Mo: 1% 이하, B: 0.005% 이하, Nb: 0.2% 이하, Ti: 0.2% 이하, V: 0.2% 이하, Sb+Sn+Bi: 0.1% 이하, N: 0.01% 이하를 포함하는 조성을 가지는 용융아연도금강판.
  7. 강 슬라브를 제공하는 단계;
    상기 슬라브를 950~1300℃의 온도로 재가열하는 단계;
    상기 재가열된 슬라브를 사상압연 시작온도 900~1,150℃사상압연 종료온도 850~1,050℃로 열간압연하여 강판을 얻는 단계;
    상기 강판을 590~750℃의 온도 범위에서 권취하는 단계;
    상기 강판을 180~250mpm의 통판속도로 산세하는 단계;
    상기 강판을 압하율 35~60%로 냉간 압연하는 단계;
    균열대 온도 및 이슬점 온도가 각각 650~900℃및 -10~+30℃이고, 분위기 가스로 5~10부피%의 H2를 포함하는 함습질소 조건 하에서 상기 냉간 압연된 강판을 가열하여 재결정 소둔하는 단계;
    상기 강판을 인입온도 420~500℃ 범위에서 용융도금욕에 침지하여 용융도금하는 단계
    를 포함하는 용융아연도금강판의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 용융도금욕은 Al을 0.2~0.25중량% 포함하는 용융아연도금강판의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 용융도금욕은 Al을 0.7~13.2중량%, 그리고 Mg를 0.7~5.7중량% 포함하는 용융아연도금강판의 제조방법.
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