KR20230062071A - 용융아연도금강판 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 모재 강판; 및 상기 모재 강판 표면에 형성된 용융아연도금층;을 포함하며, 상기 모재 강판은, 탄소(C): 0 초과 0.003 중량% 이하, 실리콘(Si): 0 초과 0.03 중량% 이하, 망간(Mn): 0.2 ~ 0.4 중량%, 알루미늄(Al): 0.02 ~ 0.06 중량%, 인(P): 0.02 ~ 0.06 중량%, 황(S): 0 초과 ~ 0.015 중량% 이하, 티타늄(Ti): 0.02 ~ 0.04 중량%, 니오븀(Nb): 0.01 ~ 0.02 중량%, 잔부의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는, 용융아연도금 강판을 제공한다.

Description

용융아연도금강판 및 이의 제조방법{Galvanizing steel sheet and manufacturing method thereof}
본 발명은 용융아연도금강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 고항복 용융아연도금강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
철강제품의 사용처에서는 소재의 고강도 및 박물화를 통한 원가절감을 위해 꾸준히 노력하고 있다. 건설분야에서도 이와 결을 같이하여 구조용강을 기존 사용하던 400MPa급의 열연도금강판에서 570MPa급의 고강도 냉연도금강판으로 대체 공급하길 요구하고 있다. 구조용강은 부품의 형상이 단순하여 높은 수준의 성형 및 연성을 요구하지 않는 반면 제조 후 외부의 지속적인 하중 및 충격에 대한 변형에는 강한 고항복 특성을 요구한다. 400MPa급 열연강판에서 570MPa급 냉연강판으로 대체할 시 두께 감소에도 불구하고 이러한 요구에 더 적합하여 국내외 건설사에서 지속적인 수요가 있을 것으로 보인다. 통상 570MPa급 냉연도금강판은 저탄소강 혹은 극저탄소강에 석출경화원소(Ti, Nb)를 첨가하여 출강, 열간압연 및 냉간압연 후 재결정 이하의 온도에서 소둔도금공정을 통해 회복 및 도금을 실시하는 방법이 알려져 있다. 재결정 온도는 압하율, 성분에 민감할 뿐만 아니라 소둔온도 및 소둔시간에 굉장히 민감하게 바뀐다. 상술한 방법으로 구조용강을 제조할 경우 소둔공정의 라인스피드에 따라 소둔시간이 달라져 동일온도에서 소둔공정을 진행하여도 코일마다의 재질편차가 발생한다. 또한 일반적인 다른 강종은 재결정 온도보다 높은 온도에서 소둔을 진행하기 때문에 타강종과 구조용강을 연속 생산하기 위해 소둔온도를 낮추는데 필요한 더미코일이 필수적으로 필요하며 이러한 더미코일은 사용처가 없어 곧 생산손실로 이어진다. 또한 재결정 이하의 온도에서 작업 시 낮은 온도로 인해 형상제어가 어려워 소둔공정 후 도금 시 엣지쪽의 도금품질이 열위해진다. 이러한 어려움을 개선하기 위해 작업성 및 품질편차를 줄이는 방향의 소둔공정 개선 노력들이 있어 왔으나, 저온소둔공정이 포함된 생산조건으로는 근본적인 문제의 해결은 어렵다.
한국특허출원번호 제 2002-0028874호
본 발명의 일 실시예에 의하면, 고강도 및 고항복이 요구되는 건축자재에 사용되는 냉연용융아연도금강판을 제조하는 방법에 관한 것으로 저온소둔공정 시 발생하는 다양한 문제의 해결과 함께 공정비용을 저감한 냉연용융아연도금강판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 의하면, 고강도 및 고항복이 요구되는 용융아연도금강판이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용융아연도금 강판은, 모재 강판; 및 상기 모재 강판 표면에 형성된 용융아연도금층;을 포함하며, 상기 모재 강판은, 탄소(C): 0 초과 0.003 중량% 이하, 실리콘(Si): 0 초과 0.03 중량% 이하, 망간(Mn): 0.2 ~ 0.4 중량%, 알루미늄(Al): 0.02 ~ 0.06 중량%, 인(P): 0.02 ~ 0.06 중량%, 황(S): 0 초과 ~ 0.015 중량% 이하, 티타늄(Ti): 0.02 ~ 0.04 중량%, 니오븀(Nb): 0.01 ~ 0.02 중량%, 잔부의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용융아연도금 강판은 항복강도(YS): 560 MPa 이상, 인장강도(TS): 570 MPa 이상, 연신율(EL): 3% 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용융아연도금 강판의 제조방법은, (a) 탄소(C): 0 초과 0.003 중량% 이하, 실리콘(Si): 0 초과 0.03 중량% 이하, 망간(Mn): 0.2 ~ 0.4 중량%, 알루미늄(Al): 0.02 ~ 0.06 중량%, 인(P): 0.02 ~ 0.06 중량%, 황(S): 0 초과 ~ 0.015 중량% 이하, 티타늄(Ti): 0.02 ~ 0.04 중량%, 니오븀(Nb): 0.01 ~ 0.02 중량%, 잔부의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 이용하여 열연판재를 제조하는 단계; (b) 상기 열연판재를 냉간 압연하여 냉연판재를 제조하는 단계; 및 (c) 상기 냉연판재를 500 ~ 520℃로 가열한 후 440 ~ 460℃로 냉각하고 용융아연도금 공정를 수행하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 (c) 단계는 상기 (b) 단계를 수행한 후 소둔 공정을 수행하지 않고 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 (a) 단계는 상기 강 슬라브를 1180 ~ 1250℃의 온도로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강 슬라브를 880 ~ 940℃의 마무리 압연온도로 열간 압연하여 압연재를 제조하는 단계; 및 상기 열간 압연된 압연재를 권취온도 580 ~ 650℃ 조건으로 권취하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 (b) 단계에서 상기 냉간 압연의 압하율은 70 ~ 80%일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 (c) 단계 후에, 상기 용융아연도금 강판은 항복강도(YS): 560 MPa 이상, 인장강도(TS): 570 MPa 이상, 연신율(EL): 3% 이상일 수 있다.
본 발명에 따르면, 고강도 및 고항복이 요구되는 건축자재에 사용되는 냉연용융아연도금강판을 제조하는 방법에 관한 것으로 소둔공정을 생략하여 저온소둔공정 시 발생하는 다양한 문제의 해결과 함께 공정비용을 저감한 냉연용융아연도금강판 및 그 제조방법을 구현할 수 있다.
상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용융아연도금 강판의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 비교예에 따른 용융아연도금 강판의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 용융아연도금 강판의 도금품질을 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 비교예에 따른 용융아연도금 강판의 도금품질을 촬영한 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 이때, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 고강도 및 고항복이 요구되는 건축자재에 사용되는 냉연용융아연도금강판을 제조하는 방법에 관한 것으로 저온소둔공정 시 발생하는 다양한 문제의 해결과 함께 공정비용을 저감한 냉연용융아연도금강판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
이하에서는, 상술한 특성을 가지는 본 발명의 용융아연도금강판 및 이의 제조방법에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
용융아연도금 강판
본 발명의 하나의 관점은 용융아연도금 강판에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 용융아연도금 강판은 모재 강판; 및 상기 모재 강판 표면에 형성된 용융아연도금층;을 포함하며, 상기 모재 강판은, 탄소(C): 0 초과 0.003 중량% 이하, 실리콘(Si): 0 초과 0.03 중량% 이하, 망간(Mn): 0.2 ~ 0.4 중량%, 알루미늄(Al): 0.02 ~ 0.06 중량%, 인(P): 0.02 ~ 0.06 중량%, 황(S): 0 초과 ~ 0.015 중량% 이하, 티타늄(Ti): 0.02 ~ 0.04 중량%, 니오븀(Nb): 0.01 ~ 0.02 중량%, 잔부의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.
상기 용융아연도금 강판은 항복강도(YS): 560 MPa 이상, 인장강도(TS): 570 MPa 이상, 연신율(EL): 3% 이상일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 구체예에 따른 용융아연도금 강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 함량에 대해 상세히 설명하도록 한다.
탄소(C): 0 초과 0.003 중량% 이하
탄소(C)는 제강에 있어서 가장 중요한 합금 원소이며, 본 발명에서는 기본적인 강화 역할 및 오스테나이트 안정화를 주요 목적으로 한다. 오스테나이트 내 높은 탄소(C) 농도는 오스테나이트 안정도를 향상시켜 재질 향상을 위한 적절한 오스테나이트 확보에 용이하다. 하지만 지나치게 높은 탄소(C) 함량은 탄소당량 증가에 따른 용접성의 하락을 가져올 수 있고, 냉각 중 시멘타이트 석출조직이 다수 생성될 수 있기 때문에, 탄소(C)는 모재 강판 전체 중량에 대하여 0 초과 0.003 중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하다. 나아가, 본 발명에서는 재질확보를 위해 압하율 70% 이상으로 냉간압연을 수행한다. 이 때, 우수한 형상을 위해 압연부하를 낮게 가져가고 또한 연속생산 시 유사한 압하율의 강종과의 연결을 위해 탄소의 함량을 0.003 중량% 이하로 제한한다. 상기 탄소를 0.003 중량%를 초과하여 포함시 인성 및 연성이 열화될 수 있다.
실리콘(Si): 0 초과 0.03 중량% 이하
실리콘(Si)은 고용강화 원소로 활용할 수 있으며 페라이트 내 탄화물 형성을 억제하는 원소이고, 특히 Fe3C의 형성에 따른 재질 저하를 방지하며, 탄소(C)의 활동도를 높여 오스테나이트의 확산속도를 높인다. 실리콘(Si)은 또한 페라이트 안정화 원소로 잘 알려져 있어 냉각 중 페라이트 분율을 높여 연성을 증가시키는 원소로 알려져 있다. 하지만, 상기 실리콘(Si)을 0.03 중량%를 초과하여 포함시, 공정 시 강판 표면에 산화물(SiO2)이 형성되어 해당 부분 젖음성 열위에 따른 도금성 저하를 가져올 수 있고, 열간 압연시 압연부하를 높이고, 제품 사이즈 확대가 어려우며, 붉은형 스케일을 다량 발생시킬 가능성이 있다. 따라서, 실리콘(Si)은 모재 강판 전체 중량의 0.03 중량% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
망간(Mn): 0.2 ~ 0.4 중량%
망간(Mn)은 고용강화로 활용되며 열간압연 후 오스테나이트에서 페라이트로 변태하는 온도에 기여하는 원소로 적정 강도 및 열연재의 형상을 용이하게 하기 위해 첨가한다. 한 구체예에서 상기 망간은 모재 강판 전체 중량의 0.2 ~ 0.4 중량% 포함된다. 망간을 0.2 중량% 미만으로 포함시 상술한 효과를 충분히 확보할 수 없다. 반대로, 망간을 0.4 중량%를 초과하여 포함시, 탄소당량 증가에 따른 용접성의 하락 및 공정 시 강판 표면에 산화물(MnO)이 형성되어 해당 부분 젖음성 열위에 따른 도금성 저하를 가져올 수 있으며, 제조원가가 높아지고 냉간압연 부하가 발생할 수 있다.
알루미늄(Al): 0.02 ~ 0.06 중량%
알루미늄(Al)은 탈산원소로 사용될 수 있으며 실리콘(Si)과 같이 페라이트 안정화, 잔류 오스테나이트의 안정화 및 탄화물의 형성을 억제하는 원소로 알려져 있다. 또한, 평형 온도를 높이는 효과가 있어 알루미늄(Al) 첨가시 적정 열처리 온도구간이 넓어지는 장점이 있다. 한 구체예에서 상기 알루미늄은 상기 모재 강판 전체 중량에 대하여 0.02 ~ 0.06 중량% 포함된다. 상기 알루미늄의 함유량이 0.02 중량% 미만인 경우 상술한 효과를 기대하기 어려우며 0.06 중량%를 초과하여 과도하게 포함되는 경우 AlN 석출로 인해 연주에 문제가 발생할 수 있다.
인(P): 0.02 ~ 0.06 중량%
인(P)은 고용강화 원소로서 강도를 확보하기 위하여 첨가되는 성분으로서, 그 함량은 0.02 ~ 0.06 중량%로 제한하는 것이 바람직하다. 인이 모재 강판 전체 중량의 0.06 중량%를 초과하여 첨가되는 경우, 입계 편석 및 취성문제를 야기할 수 있다.
황(S): 0 초과 ~ 0.015 중량% 이하
황(S)은 제강 과정에서 강 내에 불가피하게 첨가될 수 있다. 즉, 이상적으로는 포함하지 않는 것이 바람직하나, 공정 기술 상 완전히 제거가 힘들어 일정 소량이 포함될 수 있다. 즉, 황은 불순물 원소로 불가피하게 첨가되며 함량이 많아지면 MnS 형성 및 취성을 유발할 수 있어 첨가량을 0.015 중량% 이하로 제한한다.
티타늄(Ti): 0.02 ~ 0.04 중량%
티타늄은 기지 내 고용탄소 및 질소의 제거와 더불어 탄화물 형성에 따른 전위의 풀림을 억제하는 용도로 첨가하며 AlN의 형성을 억제하여 연주 중 크랙 형성을 억제하는 기능을 수행할 수 있다. 다만, 티타늄의 함량이 0.02 중량% 미만인 경우 상술한 효과를 기대하기 어려우며 티타늄의 함량이 0.04 중량%를 초과하는 경우 고용 티타늄에 의한 재질편차를 유발하며, 연주 중 노즐 막힘의 원인이 될 수 있다.
니오븀(Nb): 0.01 ~ 0.02 중량%
니오븀은 티타늄과 유사하게 기지 내 고용탄소의 제거와 더불어 탄화물 형성에 따른 전위의 풀림을 억제하는 용도로 첨가하며 너무 많이 첨가 시 고용 니오븀에 의한 재질편차를 유발하여 0.01 ~ 0.02 중량%로 제한한다.
용융아연도금 강판 제조방법
본 발명의 다른 관점은 상기 용융아연도금 강판의 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용융아연도금 강판의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 상기 용융아연도금 강판의 제조방법은 열연판재 제조단계(S100); 냉연판재 제조단계(S200); 및 용융아연도금층 형성을 위한 도금 단계(S300); 를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 용융아연도금 강판의 제조방법은, (a) 탄소(C): 0 초과 0.003 중량% 이하, 실리콘(Si): 0 초과 0.03 중량% 이하, 망간(Mn): 0.2 ~ 0.4 중량%, 알루미늄(Al): 0.02 ~ 0.06 중량%, 인(P): 0.02 ~ 0.06 중량%, 황(S): 0 초과 ~ 0.015 중량% 이하, 티타늄(Ti): 0.02 ~ 0.04 중량%, 니오븀(Nb): 0.01 ~ 0.02 중량%, 잔부의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 이용하여 열연판재를 제조하는 단계(S100); (b) 상기 열연판재를 냉간 압연하여 냉연판재를 제조하는 단계(S200); 및 (c) 상기 냉연판재를 500 ~ 520℃로 가열한 후 440 ~ 460℃로 냉각하고 용융아연도금 공정를 수행하는 단계(S300);를 포함한다.
이하, 본 발명의 상기 용융아연도금 강판의 제조방법을 단계 별로 상세히 설명하도록 한다.
열연판재 제조단계(S100)
상기 단계(S100)는 탄소(C): 0 초과 0.003 중량% 이하, 실리콘(Si): 0 초과 0.03 중량% 이하, 망간(Mn): 0.2 ~ 0.4 중량%, 알루미늄(Al): 0.02 ~ 0.06 중량%, 인(P): 0.02 ~ 0.06 중량%, 황(S): 0 초과 ~ 0.015 중량% 이하, 티타늄(Ti): 0.02 ~ 0.04 중량%, 니오븀(Nb): 0.01 ~ 0.02 중량%, 잔부의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 이용하여 열연판재를 제조하는 단계이다.
상기 강 슬라브를 구성하는 합금 성분 및 함량은, 전술한 바와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한 구체예에서 상기 열연판재는, 상기 강 슬라브를 1180 ~ 1250℃의 온도로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강 슬라브를 880 ~ 940℃의 마무리 압연온도로 열간 압연하여 압연재를 제조하는 단계; 및 상기 열간 압연된 압연재를 권취온도 580 ~ 650℃ 조건으로 권취하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
상기 강 슬라브 재가열 온도는 열간 압연 온도를 확보할 수 있도록 1180 ~ 1250℃ 정도로 하는 것이 바람직하다. 상기 재가열 온도가 1200℃ 미만으로 가열 시 스케일 제거 및 열간압연 마무리 온도를 맞추기에 시간적으로 촉박해지며 열간 압연 하중이 급격히 증가하는 문제가 발생할 수 있으며, 1250℃를 초과할 경우 높은 스케일로 인해 표면품질이 열위해질 수 있으며 강 슬라브의 휨으로 인해 가열로에서 장입 및 토출이 용이하지 않을 수 있다.
상기 열간 압연은 상기 재가열된 강 슬라브를 마무리 압연온도: 880 ~ 940℃로 열간 압연하여 압연재를 제조할 수 있다. 마무리 압연온도가 880℃ 미만일 경우 열간압연 중 상변화로 인해 형상불량이 발생할 수 있으며, 마무리 압연온도가 940℃를 초과하는 경우 가열로에서 추출 후 충분한 스케일 제거를 하기에 시간적으로 부족할 수있다.
상기 열간 압연된 압연재를 권취온도 580 ~ 650℃ 조건으로 권취한다. 냉간압연 시 70% 이상의 높은 압하율을 큰 부하없이 진행하기 위해 고온 권취를 진행해야 하며 650℃를 초과하여 권취 시 표면품질이 저하된다.
냉연판재 제조단계(S200)
상술한 열연재는 일반적인 산세처리 후 70 ~ 80%의 압하율로 냉간압연한다. 본 발명강은 일반적인 소둔공정이 없는 강으로 압하율에 따른 재질변화가 지배적인 변수이다. 70% 미만의 압하율로 압연 시 목표로 하는 강도를 얻을 수 없으며, 80%를 초과하여 압연 시 형상제어가 어려워 냉간압연 시 압하율은 70 ~ 80%로 제한한다. 이렇게 압연한 냉연재는 탈지 공정을 거친다.
도금 단계(S300)
상기 냉연판재를 500 ~ 520℃로 가열한 후 440 ~ 460℃로 냉각하고 용융아연 도금욕에 침지하여 용융아연도금층을 형성한다. 500 ~ 520℃로의 급속 가열 및 440 ~ 460℃로의 냉각시간은 20초를 넘지 않도록 한다. 500 ~ 520℃의 가열공정은 소지철 표면 활성화를 통한 우수한 도금품질을 목적으로 수행되며 500℃ 미만으로 가열 시 도금 품질이 열위하며 520℃ 초과 시 목표로 하는 강도를 얻을 수 없어 가열온도를 500 ~ 520℃로 제한한다. 상기 도금욕의 온도는 도금층을 구성하기 위한 합금 원소의 종류 및 비율, 모재(냉연판재) 성분계에 따라 440 ~ 460℃일 수 있다. 상기 도금욕 조건에서 냉연판재 표면에 용융아연도금층이 용이하게 형성되면서, 도금층의 밀착성이 우수할 수 있다.
본 발명에 따르면, 고강도 및 고항복이 요구되는 건축자재에 사용되는 냉연용융아연도금강판을 제조하는 방법에 관한 것으로 소둔공정(도 2의 (S250))을 생략하여 저온소둔공정 시 발생하는 다양한 문제의 해결과 함께 공정비용을 저감한 냉연용융아연도금강판 및 그 제조방법을 구현할 수 있다.
실험예
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
표 1은 본 발명의 실험예에 따른 시편의 조성(단위: 중량%)을 나타낸 것이다. 상기 시편은 용융아연도금강판의 모재 강판에 해당한다.
표 1을 참조하면, 합금 성분계의 조성은 중량%로, 탄소(C): 0 초과 0.003 중량% 이하, 실리콘(Si): 0 초과 0.03 중량% 이하, 망간(Mn): 0.2 ~ 0.4 중량%, 알루미늄(Al): 0.02 ~ 0.06 중량%, 인(P): 0.02 ~ 0.06 중량%, 황(S): 0 초과 ~ 0.015 중량% 이하, 티타늄(Ti): 0.02 ~ 0.04 중량%, 니오븀(Nb): 0.01 ~ 0.02 중량%, 잔부의 철(Fe)의 조성범위를 만족한다.
C Si Mn P S Al Ti Nb Fe
0.003 0.012 0.28 0.043 0.007 0.036 0.032 0.015 Bal.
표 2는 본 발명의 실험예에 따른 용융아연도금강판의 공정 조건 및 물성을 나타낸다. 표 2의 도금품질 항목에서 'O'은 도금결함이 없는 양호한 경우(도 3)에 해당하며, 'X'은 도금결함이 있는 불량한 경우(도 4)에 해당한다.
구분 냉연
압하율(%)		 도금
가열온도(℃)		 항복강도
(MPa)		 인장강도
(MPa)		 연신율
(%)		 도금품질
실시예1 80 500 617 626 6 O
실시예 2 70 500 576 581 6 O
실시예 3 70 520 562 566 6 O
실시예 4 80 520 597 606 6 O
비교예1 50 500 489 501 9 O
비교예 2 60 500 537 543 9 O
비교예 3 70 540 541 552 8 O
비교예 4 80 460 633 642 5 X
비교예 5 80 480 625 634 5 X
비교예 6 80 560 557 566 8 O
실시예1 내지 실시예4 및 비교예1 내지 비교예6은 동일한 열연 공정 조건을 적용하였다. 예를 들어, 열연판재는 강 슬라브를 재가열온도: 1182℃, 마무리 압연온도: 904℃, 권취온도: 592℃의 조건을 적용하여 구현하였다. 상기 조건은 재가열온도: 1180 ~ 1250℃, 마무리 압연온도: 880 ~ 940℃, 권취온도: 580 ~ 650℃ 의 조건을 모두 만족한다.
표 2를 참조하면, 실시예1 내지 실시예4는 냉간 압연 공정에서 압하율: 70 ~ 80%인 조건을 모두 만족한다. 이에 반하여, 비교예1 내지 비교예3은 냉간 압연 공정에서 압하율: 70 ~ 80%인 조건을 하회하여 만족하지 못한다.
실시예1 내지 실시예4는 용융아연도금 공정를 수행하는 단계에서 냉연판재를 가열하는 온도(도금가열온도)가 500 ~ 520℃인 조건을 모두 만족한다. 이에 반하여, 비교예4와 비교예5는 도금가열온도: 500 ~ 520℃인 조건을 하회하여 만족하지 못하며, 비교예3, 비교예6은 도금가열온도: 500 ~ 520℃인 조건을 상회하여 만족하지 못한다.
그 외에 실시예1 내지 실시예4 및 비교예1 내지 비교예6에서 용융아연도금강판을 구현하기 위하여 적용한 공정조건은 앞에서 설명한 본 발명의 기술적 사상에 따른 공정조건을 동일하게 만족한다.
표 2를 참조하면, 실시예1 내지 실시예4에 따른 용융아연도금강판은 항복강도(YS): 560 MPa 이상, 인장강도(TS): 570 MPa 이상, 연신율(EL): 3% 이상이며, 도금품질이 양호함을 확인할 수 있다.
이에 반하여, 비교예1, 비교예2, 비교예3에 따른 용융아연도금강판은 항복강도(YS): 560 MPa 이상, 인장강도(TS): 570 MPa 이상인 조건을 하회하여 만족하지 못함을 확인할 수 있다.
한편, 비교예4 및 비교예5에 따른 용융아연도금강판은 도금결함이 발견되어 도금품질이 불량함을 확인할 수 있다.
비교예7에 따른 용융아연도금강판은 항복강도(YS): 560 MPa 이상, 인장강도(TS): 570 MPa 이상인 조건을 하회하여 만족하지 못함을 확인할 수 있다.
본 실험예에 의하면, 고강도 및 고항복이 요구되는 건축자재에 사용되는 냉연용융아연도금강판을 제조하는 방법에서 소둔공정을 생략하여 저온소둔공정 시 발생하는 다양한 문제의 해결과 함께 공정비용을 저감한 냉연용융아연도금강판의 제조방법을 구현할 수 있음을 확인할 수 있다.
본 실시예에 의하면 냉연용융아연도금강판을 제조하는 방법에 있어 중량%로 탄소(C): 0 초과 0.003 중량% 이하, 실리콘(Si): 0 초과 0.03 중량% 이하, 망간(Mn): 0.2 ~ 0.4 중량%, 알루미늄(Al): 0.02 ~ 0.06 중량%, 인(P): 0.02 ~ 0.06 중량%, 황(S): 0 초과 ~ 0.015 중량% 이하, 티타늄(Ti): 0.02 ~ 0.04 중량%, 니오븀(Nb): 0.01 ~ 0.02 중량%, 잔부의 철(Fe)로 이루어진 슬라브를 가열로에서 1180 ~ 1250℃로 가열한 후, 열간압연 마무리 온도 880 ~ 940℃ 에서 열간압연 후 580 ~ 650℃에서 권취한 다음, 열연강판을 산세한 후 70 ~ 80%의 압하율로 냉간압연한 다음, 탈지 후, 500 ~ 520℃로 급속 가열한 다음, 440 ~ 460℃로 냉각한 후, 용융아연도금욕에서 도금하여 냉간용융아연도금강판을 제조하는 방법을 개시하며, 이에 따라, 항복강도(YS): 560 MPa 이상, 인장강도(TS): 570 MPa 이상, 연신율(EL): 3% 이상이며, 도금품질이 양호한 용융아연도금강판을 구현할 수 있음을 확인할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 모재 강판; 및
    상기 모재 강판 표면에 형성된 용융아연도금층;을 포함하며,
    상기 모재 강판은, 탄소(C): 0 초과 0.003 중량% 이하, 실리콘(Si): 0 초과 0.03 중량% 이하, 망간(Mn): 0.2 ~ 0.4 중량%, 알루미늄(Al): 0.02 ~ 0.06 중량%, 인(P): 0.02 ~ 0.06 중량%, 황(S): 0 초과 ~ 0.015 중량% 이하, 티타늄(Ti): 0.02 ~ 0.04 중량%, 니오븀(Nb): 0.01 ~ 0.02 중량%, 잔부의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는,
    용융아연도금 강판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용융아연도금 강판은 항복강도(YS): 560 MPa 이상, 인장강도(TS): 570 MPa 이상, 연신율(EL): 3% 이상인,
    용융아연도금 강판.
  3. (a) 탄소(C): 0 초과 0.003 중량% 이하, 실리콘(Si): 0 초과 0.03 중량% 이하, 망간(Mn): 0.2 ~ 0.4 중량%, 알루미늄(Al): 0.02 ~ 0.06 중량%, 인(P): 0.02 ~ 0.06 중량%, 황(S): 0 초과 ~ 0.015 중량% 이하, 티타늄(Ti): 0.02 ~ 0.04 중량%, 니오븀(Nb): 0.01 ~ 0.02 중량%, 잔부의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 이용하여 열연판재를 제조하는 단계;
    (b) 상기 열연판재를 냉간 압연하여 냉연판재를 제조하는 단계; 및
    (c) 상기 냉연판재를 500 ~ 520℃로 가열한 후 440 ~ 460℃로 냉각하고 용융아연도금 공정를 수행하는 단계;를 포함하는,
    용융아연도금 강판의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 (b) 단계를 수행한 후 소둔 공정을 수행하지 않고 수행하는 것을 특징으로 하는,
    용융아연도금 강판의 제조방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 상기 강 슬라브를 1180 ~ 1250℃의 온도로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강 슬라브를 880 ~ 940℃의 마무리 압연온도로 열간 압연하여 압연재를 제조하는 단계; 및 상기 열간 압연된 압연재를 권취온도 580 ~ 650℃ 조건으로 권취하는 단계;를 포함하여 제조되는,
    용융아연도금 강판의 제조방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 냉간 압연의 압하율은 70 ~ 80%인 것을 특징으로 하는,
    용융아연도금 강판의 제조방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 후에, 상기 용융아연도금 강판은 항복강도(YS): 560 MPa 이상, 인장강도(TS): 570 MPa 이상, 연신율(EL): 3% 이상인,
    용융아연도금 강판의 제조방법.
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