KR20230080473A

KR20230080473A - ZnAlMg 코팅을 갖는 강판의 제조 방법, 대응하는 코팅된 강판, 부품 및 차량

Info

Publication number: KR20230080473A
Application number: KR1020237015244A
Authority: KR
Inventors: 에릭 자께송; 장-미셸 마떼뉴; 론케티 라리사 아그리치; 마린 키뻬
Original assignee: 아르셀러미탈
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2021-11-15
Publication date: 2023-06-07
Also published as: JP2023549255A; US20230399713A1; MX2023005537A; WO2022101667A1; WO2022101872A1; CN116348627A; ZA202303815B; EP4244402A1; CA3196704A1

Abstract

본 발명은 코팅이 제공된 강판의 제조 방법으로서, 상기 코팅은 0.80 내지 1.40중량% 의 Al, 0.80 내지 1.40중량% 의 Mg, 불가피한 불순물 및 선택적으로 Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Zr 또는 Bi 로부터 선택된 하나 이상의 추가 원소를 포함하고, 상기 코팅 중 각각의 추가 원소의 중량 함량이 0.3% 미만이며, 잔부가 Zn 이고, 코팅된 강판의 외부 표면이 0.50 ㎛ 이하의 스킨-패스 전 파상도 Wa_0.8 을 갖는, 상기 방법; 이 방법에 의해 수득되는 코팅된 강판; 강판의 변형에 의해 수득되는 부품, 및 보디 (보디는 상기 부품을 포함함) 를 포함하는 육상 모터 차량에 관한 것이다.

Description

ZnAlMg 코팅을 갖는 강판의 제조 방법, 대응하는 코팅된 강판, 부품 및 차량

본 발명은 0.80 내지 1.40 중량% 의 Al, 0.80 내지 1.40 중량% 의 Mg, 불가피한 불순물 및 선택적으로 Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Zr 또는 Bi 로부터 선택된 하나 이상의 추가 원소를 포함하며 코팅 중 각각의 추가 원소의 중량 함량이 0.3% 미만이고 잔부가 Zn 인 코팅이 제공된 강판의 제조 방법 및 이 방법에 의해 수득되는 코팅된 강판에 관한 것이다. 이러한 강판은 보다 구체적으로 자동차와 같은 육상 모터 구동 차량 (land motor driven vehicle) 용 보디 부품 제조용으로 의도된다.

통상적으로, 강판이 절단되고 변형되어 보디 부품 또는 보디를 형성한다. 그 후, 이 보디는 표면의 양호한 양상 (aspect) 을 보장하고 아연계 코팅과 함께 내식성에 관여하는 페인트 (또는 페인트 시스템) 의 필름으로 코팅된다.

강판의 아연계 코팅은 그 외부 표면의 파상도 (waviness) 로 불리는 것을 가지며, 이는 현재 보디 부품에 허용되지 않는, 이른바 "오렌지 필" 양상을 갖는다는 불이익 하에, 상당한 두께의 페인트에 의해서만 보상될 수 있다.

코팅의 외부 표면의 파상도 (W) 는 짧은 파장들을 갖는 기하학적 불규칙성들에 대응하는 거칠기 (R) 와 구별되는 매우 긴 파장 (0.8 내지 10 mm) 을 갖는 매끄러운 의사-주기 기하학적 불규칙성 (smooth pseudo-periodic geometrical irregularity) 이다.

㎛ 로 표현되는 파상도 프로파일의 산술 평균 Wa 는 강판 코팅의 외부 표면의 파상도를 특징짓는 데 종종 사용되며, 파상도는 0.8 mm 컷오프 임계치로 측정되고, 표준 SEP1941 에 따라 Wa_0.8 로 지정된다.

파상도 Wa_0.8 의 감소는 페인트 양상의 주어진 성질을 얻기 위하여 사용된 페인트 필름의 두께의 감소를 허용하거나 또는 페인트 필름의 일정한 두께에 대해 페인트 양상의 품질의 개선을 허용할 수도 있다.

아연 코팅된 강판의 파상도를 감소시키기 위한 몇몇 방법들이 알려져 있다.

실제로, 특허출원 WO 2014/135999 는 0.2 내지 0.7% 의 알루미늄을 포함하는 아연 코팅이 제공된 강판의 제조 방법을 개시하며, 이 방법은 강판을 제공하는 단계, 강판을 욕에 침지시킴으로써 강판의 적어도 한 면에 코팅을 디포지팅 (depositing) 하는 단계, 적어도 하나의 출구를 통해 돌출하는 적어도 하나의 노즐로부터의 와이핑 가스로 코팅을 와이핑하는 단계를 포함하고, 강판은 적어도 하나의 노즐 앞에서 주행하고, 와이핑 가스는 주 배출 방향 (E) 을 따라 노즐로부터 배출되고, 코팅의 외부 표면은, 응고 후에 그리고 임의의 스킨-패스 작업 전에, 0.55 ㎛ 이하의 파상도 Wa_0.8 를 가지며 다음 식들 중 적어도 하나를 만족시키고:

여기서 Z 는 주 배출 방향 (E) 을 따른 강판과 노즐 사이의 거리이고, Z 는 mm 로 표현되며, d 는 노즐 앞에서 강판의 주행 방향 (S) 을 따른 적어도 하나의 노즐의 출구의 평균 높이이고, d 는 mm 로 표현되며, V 는 적어도 하나의 노즐 앞에서 강판의 주행 속도이고, V 는 m·s^-1 로 표현되며, P 는 적어도 하나의 노즐에서의 와이핑 가스의 압력이고, P 는 N·m^-2 로 표현되며, fO₂ 는 와이핑 가스 중 산소의 부피 분율이다.

이 특허출원은 또한 외부 표면이 선택적인 스킨-패스 작업 전에 0.35 ㎛ 이하의 파상도 Wa0.8 을 갖는 코팅으로 코팅된 수득되는 강판을 개시한다. 마지막으로, 특허는 상기 강판의 변형에 의해 수득되는 부품을 개시하며, 코팅의 외부 표면은 0.43 ㎛ 이하의 파상도 Wa0.8 을 갖는다.

그러나, 이 방법은 단지 아연 및 소량의 알루미늄을 포함하는 코팅의 파상도를 제어하기에 적합하다. 실제로, 코팅의 특성에 따라, 코팅의 외부 표면의 파상도는 상당히 변화할 수 있다는 것이 알려져 있다.

최근, 새로운 아연계 코팅이 개발되었다. 보통 "ZnAlMg 코팅"으로 불리는 이 코팅은 알루미늄, 마그네슘을 포함하며, 잔부가 아연이다. 이는 강판의 내식성을 더욱 향상시키기 위해 사용된다.

특허출원 WO 2009/147309 는 부식 방지 코팅을 갖는 강 스트립의 제조 방법을 개시하며, 이 방법은, 2 내지 8 중량%의 알루미늄, 0 내지 5 중량%의 마그네슘 및 0.3 중량% 이하의 추가 원소를 포함하고 잔부가 아연 및 불가피한 불순물을 포함하며 350 내지 700℃ 의 온도에서 유지되는 용융 강의 욕에 강 스트립을 통과시켜 코팅된 강 스트립을 수득하는 단계; 이어서 스트립의 양 측면 상에 가스를 분사하는 노즐들로 코팅된 강 스트립을 와이핑하는 단계; 및 이어서 코팅이 완전히 응고될 때까지 제어된 방식으로 코팅을 냉각하는 단계를 포함하고, 상기 냉각은 와이핑이 일어나는 유닛을 떠날 대의 온도와 응고 시작 사이에 15℃/s 미만의 속도로 그리고 이어서 응고의 시작과 종료 사이의 15℃/s 이상의 속도로 수행된다.

이 특허는 또한 용융 도금되었지만 스킨-패스되지 않은 냉연 강 스트립을 개시하며, 이의 코팅은 2 내지 8 중량%의 알루미늄, 0 내지 5 중량%의 마그네슘 및 0.3 중량% 이하의 추가 원소를 포함하고, 잔부가 아연 및 불가피한 불순물로 구성되고, 상기 코팅은 0.5 ㎛ 이하의 파상도 Wa0.8 을 갖는다.

마지막으로, 이 특허출원은 코팅이 0.48 ㎛ 이하의 파상도 Wa0.8 을 갖는, 변형에 의해 수득되는 강 부품, 및 코팅이 0.35 ㎛ 이하의 파상도 Wa0.8 을 갖는, 변형 전에 스킨-패스 작업을 더 거친, 변형에 의해 수득되는 강 부품을 개시한다.

그러나, 이 출원에서, ZnAlMg 코팅은 다량의 알루미늄을 포함한다. 예에서 보여진 바와 같이, 알루미늄량이 2% 미만인 때, 파상도 레벨링 효과는 이러한 방법을 적용함으로써 획득되지 않는다.

따라서, 본 발명의 목적은 낮은 양의 Al 및 Mg 을 갖는 ZnAlMg 코팅된 강판의 제조 방법을 제공하는 것이며, 상기 코팅의 외부 표면은 감소된 파상도 Wa_0.8 를 갖는다.

이 목적을 위해, 본 발명의 주제는 청구항 1 에 따른 방법이다.

방법은 개별적으로 또는 조합으로서 취해지는 청구항 2 내지 7 의 특징들을 또한 포함할 수도 있다.

본 발명의 주제는 또한 청구항 8 에 따른 강판이다.

강판은 청구항 9 의 특징들을 또한 포함할 수도 있다.

본 발명의 주제는 또한 청구항 10 에 따른 부품이다.

부품은 개별적으로 또는 조합으로서 취해지는 청구항 11 내지 13 의 특징들을 또한 포함할 수도 있다.

본 발명의 주제는 또한 청구항 14 에 따른 차량이다.

본 발명은 제한이 아닌 표시로서 주어진 예들에 의해 그리고 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 방법을 예시하는 개략 측면도이다.
도 2 는 도 1 의 동그라미 부분 I 의 부분적인 개략 확대도이다.
도 3 은 도 2 의 화살표 II 를 따라 취한 개략도로서, 도 2 의 노즐의 출구의 형상을 예시한다.

본 발명의 주제는 0.80 내지 1.40중량% 의 Al, 0.80 내지 1.40중량% 의 Mg, 불가피한 불순물 및 선택적으로 Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Zr 또는 Bi 로부터 선택된 하나 이상의 추가 원소를 포함하며 코팅 중 각각의 추가 원소의 중량 함량이 0.3% 미만이고 잔부가 Zn 인 코팅으로 코팅된 강판을 포함하는 코팅된 강판의 제조 방법에 관한 것으로, 본 방법은 다음의 연속적인 단계들을 포함한다:

A. 강판을 제공하는 단계,

B. 작업 표면들이 0.5 ㎛ 이하의 거철기 Ra_2.5 를 갖는 정류된(rectified) 및 에칭되지 않은(non-etched) 작업 롤들(work rolls)로 적어도 마지막 패스가 달성되는, 상기 강판을 냉간 압연하는 단계,

C. 연속 어닐링 라인에서 상기 강판을 어닐링하는 단계,

D. 용융 금속 욕에 상기 강판을 침지시켜 상기 코팅을 디포지팅하는 단계,

E. 주 배출 방향 (E) 을 따라 상기 강판의 각각의 측면 상에 적어도 하나의 출구를 통해 와이핑 가스를 투사하는 와이핑 노즐들을 포함하는 제한 구역(confinement zone)을 통해 코팅된 강판을 주행시키는 단계, 여기서 상기 와이핑은 다음 식들 중 적어도 하나를 만족시킨다:

여기서

V 는 노즐 앞에서 강판의 주행 속도이고, V 는 m·s^-1 로 표현되며,

P 는 노즐에서의 와이핑 가스의 압력이고, P 는 Pa 로 표현되며,

Z 는 주 배출 방향 (E) 을 따른 강판과 노즐 사이의 거리이고, Z 는 mm 로 표현되며,

d 는 노즐 앞에서 강판의 주행 방향 (S) 을 따른 노즐의 출구의 평균 높이이고, d 는 mm 로 표현되며,

p_O2 는 제한 구역에서의 산소의 분압임,

F. 코팅을 응고시키는 단계.

어떠한 이론에도 얽매이고자 함이 없이, 본 발명에 따른 방법은, 0.80 내지 1.40 중량%의 Al, 0.80 내지 1.40 중량%의 Mg 을 포함하고 잔부가 Zn 인 코팅이 제공된 강판이, 매우 개선된 표면 양상 및 특히 페인팅된 양상을 초래하기에 충분히 낮은 파상도 Wa0.8 을 갖는 외부 표면을 가질 수 있게 하는 것으로 여겨진다. 실제로, 이 ZnAlMg 코팅된 강판에 대해, 종래 기술의 종래의 방법은 이러한 낮은 파상도를 초래하지 않는 것으로 보인다. 본 발명자들은 코팅의 화학 원소 및 이 코팅에서의 원소의 양뿐만 아니라 적용되는 방법이 파상도에 영향을 미친다는 것을 발견하였다. 상기 특정량의 Al 및 Mg 을 갖는 ZnAlMg 코팅된 강판에 대해 가능한 최저 파상도를 얻기 위해, 본 발명에 따른 방법이 상기 ZnAlMg 코팅의 표면을 제어하고 종래 기술에서 결코 도달되지 않는 파상도 값을 얻는 데 필요한 것으로 보인다.

바람직한 실시형태에서, 본 발명에 따른 방법의 와이핑 단계는 다음 식들 중 적어도 하나가 추가로 만족되도록 하는 것이다:

여기서

V 는 노즐 앞에서 강판의 주행 속도이고, V 는 m·s-1 로 표현되며,

p_O2 는 제한 구역에서의 산소의 분압이다.

식 (1) 또는 식 (2) 중 적어도 하나를 만족시키는 것에 더하여, 식 (3) 또는 식 (4) 중 적어도 하나를 만족시키는 것은, 코팅된 강판의 파상도를 더욱 감소시키는 것을 허용하는 것으로 관찰되었다.

도 1 의 강판 (1) 은 양면 각각이 상기 ZnAlMg 코팅으로 코팅된 강판을 포함한다. 바람직하게는, 강판은 저탄소강, 예를 들어 Interstitial Free 강 (IF-강), Bake-Hardenable 강 또는 Al 진정 강이다.

코팅은 일반적으로 25 ㎛ 이하의 두께를 갖고, 부식으로부터 강판 (1) 을 보호하는 것을 목표로 한다.

강판 (1) 을 제조하기 위해, 예를 들어 다음과 같이 진행할 수 있다.

예를 들어 열간 그리고 다음의 냉간 압연에 의해 수득된 강판과 같은 판이 사용된다.

바람직하게는, 냉간 압연의 경우, 일반적으로 30 내지 85%의 압하율로 판을 냉간 압연하는 것으로 시작하여, 예를 들어 0.2 내지 2 mm 의 두께를 갖는 판 (1) 를 수득한다. 작업 표면이 0.5 ㎛ 이하의 거칠기 Ra_2.5, 즉 2.5 mm 에서 컷오프 임계치로 측정된 거칠기를 갖는, 이른바 매끄러운 또는 밝은 작업 롤들, 즉 정류된 그리고 에칭되지 않은 롤들로 적어도 마지막 냉간 압연 패스가 수행되는 것을 보장하는 것이 필요하다.

작업 롤이 판의 변형을 보장하기 위해 판 (1) 과 직접 접촉하는 압연 밀의 롤임을 상기한다. 작업 표면이라는 용어는 판 (1) 과 접촉하는 롤의 표면을 지칭한다.

매끄러운 작업 롤은, 압연 밀에서의 판의 주행 방향을 고려할 때, 적어도 압연 밀의 마지막 스탠드에 존재할 것이다.

적어도 마지막 압연 패스에 대해 매끄러운 작업 롤을 사용하는 것은, 한편으로는 판의 코팅에 의해 차후에 수득되는 강판 (1) 그리고 다른 한편으로 강판 (1) 의 변형에 의해 생성될 수도 있는 부품들의 파상도 Wa_0.8 의 양호한 제어 가능성을 제공한다.

특히, 그러한 냉간 압연은 숏블라스팅에 의해 또는 방전 (이른바 Electron Discharge Texture (EDT) 롤) 에 의해 에칭되는, 단지 더 강한 거칠기를 갖는 롤에 의존하는 압연에 비해 파상도 Wa_0.8 의 저감을 허용한다.

단계 C) 에서, 냉연 판 (1) 은 연속 어닐링 라인에서 어닐링된다. 바람직하게는, 어닐링은 냉간압연 작업 동안에 겪은 가공경화 후 재결정을 목적으로 환원성 분위기 하에서 수행된다.

재결정 어닐링은 후속 용융도금 작업에 요구되는 화학 반응을 촉진하도록 판의 표면들을 활성화시키는 가능성을 추가로 제공한다.

강의 등급에 따라, 재결정 어닐링은 표면의 활성화 및 강의 재결정에 요구되는 기간 동안 650 내지 1200℃, 바람직하게는 650 내지 900℃ 의 온도에서 수행될 수 있다.

이어서 판은 도가니 (3) 에 담긴 용융 욕 (2) 의 온도에 가까운 온도로 냉각된다.

단계 D) 에서, 강판은 이러한 욕 (2) 에서 용융도금에 의해 코팅된다. 욕 (2) 의 조성은 아연에 기초하고, 0.8 내지 1.4 중량%의 알루미늄, 0.8 내지 1.4 중량%의 마그네슘을 함유한다. 바람직하게는, 코팅은 1.0 내지 1.40 중량%의 Al 및 1.0 내지 1.40 중량%의 Mg 을 포함한다. 실제로, 어떠한 이론에도 얽매이고자 함이 없이, 코팅 중 이러한 양의 Al 및 Mg 은 Zn 코팅에 비해 개선된 내식성을 유지하면서 ZnAlMg 코팅의 파상도를 더욱 개선시키는 것으로 여겨진다.

욕 (2) 은 또한, Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni, Zr 또는 Bi 와 같은 선택적인 추가 원소들을 0.3 중량% 이하로 함유할 수도 있다.

이 상이한 원소들은 예를 들어 코팅의 내식성, 그렇지 않으면 취성 또는 접착성의 개선을 허용할 수도 있다.

이들의 코팅의 특성에 대한 영향을 알고 있는 당업자는 추구하는 추가 목적에 따라 이들을 사용하는 방법을 알 것이다. 이 원소들이 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어지는 파상도의 제어를 방해하지 않음이 또한 확인되었다.

마지막으로, 욕 (2) 은 탱크에 공급되는 잉곳들로부터의 또는 그렇지 않으면 욕 (2) 에서의 판 (1) 의 통과로부터의 불가피한 불순물을 함유할 수도 있다. 따라서, 예를 들어 5 중량% 이하의 철을 특히 언급할 수도 있다.

용융도금 동안, 욕 중에 존재하는 알루미늄은 먼저 강과 반응하여 알루미늄과 철로 이루어진 금속간 원소들로 구성된 이른바 억제층(inhibition layer)을 생성할 것이다. 이러한 억제층은 일반적으로 FeAl₃ 로 구성되고, 20 내지 80 nm 의 두께를 갖는다. 이 억제층 상에, 전술한 바와 같이, 0.8 내지 1.4 중량%의 알루미늄 및 0.8 내지 1.4 중량%의 마그네슘을 함유하는 코팅 층이 형성된다.

도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 단계 E) 에서, 욕 (2) 을 빠져나간 후, 강판 (1) 은 강판 (1) 의 각 측에 배치되어 와이핑 가스, 예를 들어 공기 또는 불활성 가스를 코팅의 외부 표면들을 향해 투사하는 와이핑 노즐들 (4) 을 포함하는 제한 구역 내로 주행한다. 제한 구역은, 예를 들어 WO 2010/130883 에 따라 구축되고,

- 바닥에서, 와이핑 라인 (도 2 에 점선으로 표시됨)

- 및 상기 와이핑 노즐들 (4) 의 상부 외부면들에 의해,

- 최상부에서, 상기 노즐들 (4) 바로 위에, 판의 각 측에 배치되고 와이핑 라인에 대해 적어도 10 cm 의 높이를 갖는 2 개의 제한 박스들 (5) 의 상부 부분에 의해, 그리고

- 측면들에서, 상기 제한 박스들 (5) 의 측방향 부분들에 의해 경계지어질 수 있다.

와이핑 가스는 주 배출 방향 (E) 을 따라 각각의 노즐 (4) 로부터 배출된다.

도시된 예에서, 방향들 E 는 수평이고, 강판 (1) 에 직교하며, 와이핑 라인을 따른다. 다른 실시형태들에서, 방향들 E 는 강판 (1) 에 대해 다른 경사를 가질 수도 있다.

사용된 생산 라인 상의 판 (1) 의 주행 속도 (V) 는 일반적으로 60 m/분 내지 200 m/분이며, 바람직하게는 80 m/분 내지 120 m/분이다.

대안적으로, 노즐 (4) 은 상이한 구조, 상이한 위치를 가질 수도 있고/있거나 상이한 조정들로 작동할 수도 있다. 또한 강판 (1) 의 일 측에만 노즐을 제공하는 것이 가능하다.

노즐 (4) 은 출구 (6) 를 가지며, 이 출구를 통해 와이핑 가스가 대향 배치된 코팅의 외부 표면을 향해 배출된다. 노즐 (4) 에 대해 다양한 외부 형상을 고려할 수 있다.

노즐 (4) 의 출구 (6) 는 주 배출 방향 (E) 을 따라 강판 (1) 으로부터 거리 Z 에 위치된다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 출구 (6) 는 일반적으로 슬롯으로서 형성되며, 이는 주행 방향 (S) 및 도 3 의 평면에 수직하게, 강판 (1) 의 폭과 적어도 동일한 폭 (L) 에 걸쳐 연장된다.

바람직하게는, 출구 (6) 의 높이, 즉 노즐 (4) 앞에서 강판 (1) 의 주행 방향 (S) 에 평행한 출구의 치수는 도 3 에 도시된 바와 같이 일정하다. 특정 대안들에서, 이 높이는 출구 (6) 의 폭에 걸쳐 변할 수도 있다. 따라서, 출구 (6) 는 예를 들어 그 단부를 향해 약간 퍼지는 형상 (나비넥타이 형상) 을 가질 수도 있다.

이러한 가능한 높이 변화들 및 상이한 가능한 실시형태들을 고려하기 위해서, 출구의 폭 (L) 에서 출구 (6) 의 평균 높이 (d) 는 이후에 고려될 것이다.

노즐 (4) 은 강판의 각 측면 상에 가스를 투사하고, 상기 가스는 바람직하게는 4 부피% 산소 및 96 부피% 질소로 이루어진 대기의 산화력보다 낮은 산화력을 갖는다. 특히, 순수 질소 또는 순수 아르곤, 또는 예를 들어 산소, CO/CO2 혼합물 또는 H2/H2O 혼합물과 같은 질소 또는 아르곤과 산화성 가스의 혼합물을 사용하는 것이 유리할 수도 있다. 불활성 가스의 첨가 없이 CO/CO2 혼합물 또는 H2/H2O 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능하다. 바람직하게는, 와이핑 가스는 질소로 이루어진다.

그 후, 단계 F) 에서, 코팅은 제어된 방식으로 냉각되도록 남겨져서 응고된다.

이러한 응고 단계에 더하여, 코팅 (7) 의 외부 표면 (23) 에 질감을 부여하기 위한 스킨-패스 작업으로 이루어지는 단계 G) 를 수행하여 강판 (1) 의 후속 성형 공정을 용이하게 할 수 있다.

실제로, 스킨-패스 작업은 성형 프로세스가 적절히 수행되기에 충분한 거칠기를 강판 (1) 의 코팅 (7) 의 외부 표면 (21) 에 전사할 가능성을 제공하는 한편, 성형되기 전에 강판 (1) 에 도포된 오일의 양호한 유지를 촉진한다. 스킨-패스 작업 동안의 강판 (1) 의 연신율은 일반적으로 0.5 내지 2% 이다.

스킨-패스 작업은 작업 롤이 5 ㎛ 미만의 거칠기를 갖는 작업 표면을 갖기 때문에 낮은 파상도 Wa_0.8 을 유지할 가능성을 제공할 것이다.

스킨-패스 작업은 바람직하게는 작업 표면이 1.70 내지 2.95 ㎛ 의 거칠기 Ra_2.5 를 갖는 EDT 작업 롤로 수행될 것이다. 스킨-패스 작업 동안의 연신율이 1.1% 이하라면, EDT 작업 롤의 작업 표면의 거칠기 Ra_2.5 는 바람직하게는 2.50 내지 2.95 ㎛ 일 것이다. 스킨-패스 작업 동안의 연신율이 1.1% 이상이라면, EDT 작업 롤의 작업 표면의 거칠기 Ra_2.5 는 바람직하게는 1.70 내지 2.50 ㎛ 일 것이다.

스킨-패스 작업은 일반적으로 자동차용 보디 부품 제조용 강판 (1) 에 대해 수행된다.

강판 (1) 이 가정용 전기 기구 제조용인 때, 예컨대 이 부가적인 작업은 수행되지 않는다. 가정용 전기 기구용 부품의 경우, 페인트 필름을 그 자체로 알려져 있는 물리적 및/또는 화학적 수단으로 베이킹 작업하는 것도 또한 가능하다.

이러한 목적을 위해, 페인팅된 부품을 고온 공기 또는 유도 오븐에 통과시키거나 UV 램프 또는 전자 빔을 방산하는 디바이스 아래를 지나게 하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 방법에 의하면, 외부 표면이 0.50 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.45 ㎛ 이하, 보다 더 양호하게는 0.40 ㎛ 이하, 또는 0.35 ㎛ 이하의 스킨-패스 전 파상도 Wa_0.8 을 갖는 강판을 수득하는 것이 가능하다.

그리고 나서, 스킨 패스된 강판 (1) 은 절단된 후, 부품 (각 측에 페인트 필름 (또는 페인트 시스템) 을 수득하도록 페인팅될 수도 있음) 을 형성하도록 예컨대 인발, 굽힘 또는 프로파일링에 의해, 성형 프로세스를 거칠 수도 있다.

변형 후, 부품의 외부 표면은 0.50 ㎛ 이하, 또는 심지어 0.45 ㎛ 또는 0.40 ㎛ 또는 심지어 0.38 ㎛ 이하의 파상도 Wa_0.8 을 갖는다.

이 파상도는 Marciniak 툴을 사용하여 5% 등이축 인장 (equi-biaxial stretching) 후에 측정될 수도 있다. 통상적인 방법에서, 파상도는 3.5% 등이축 인장 후에 측정될 수 있다. 0.03 의 파상도 값의 차이는 일반적으로 3.5 내지 5% 인장으로 간주된다.

자동차 적용의 경우, 인산염-코팅 후, 각 부품은 전기영동 (cataphoresis) 욕에 침지되고, 프라이머 페인트 층, 베이스 페인트 층, 그리고 선택적으로 피니싱 바니시 층이 연속적으로 도포된다.

부품에 전기영동 층을 도포하기 전에, 부품은 전기영동 층의 부착을 보장하기 위해 사전에 탈지된 후 인산염 코팅된다.

전기영동 층은 부품에 부가적인 내식성을 제공한다. 건 (gun) 으로 보통 도포되는 프라이머 페인트 층은 부품의 최종 외관을 준비하고, 이를 스톤 칩핑 및 UV 에 대해 보호한다. 베이스 페인트 층은 부품에 그 컬러 및 그 최종 외관을 제공한다. 바니시 층은 부품의 표면에 양호한 기계적 강도, 공격적 화학제에 대한 저항 및 양호한 표면 양상을 부여한다.

일반적으로, 인산염 코팅 층의 중량은 1.5 내지 5 g/㎡ 이다.

부품에 최적의 표면 양상을 보장하고 보호하기 위해 도포되는 페인트 필름은 예컨대, 두께 15 내지 25 ㎛ 의 전기영동 층, 두께 35 내지 45 ㎛ 의 프라이머 페인트의 코트, 및 두께 40 내지 50 ㎛ 의 페인트의 베이스 코트를 포함한다.

페인트 필름들이 바니시 층을 추가로 포함하는 경우, 상이한 페인트 층들의 두께들은 일반적으로 다음과 같다:

전기이동 층: 15 내지 25 ㎛, 바람직하게는 20 ㎛ 미만,

프라이머 페인트 층: 45 ㎛ 미만,

베이스 페인트 층: 20 ㎛ 미만, 및

바니시 층: 55 ㎛ 미만.

바람직하게는, 페인트 필름들의 전체 두께는 120 ㎛ 미만이거나 또는 심지어 100 ㎛ 일 것이다.

마지막으로, 본 발명의 주제는 보디를 포함하는 육상 모터 차량에 관한 것이며, 이 보디는 본 발명에 따른 부품을 포함한다.

이제 본 발명은 제한으로서가 아니라 예시로서 주어진 시험들에 의해 설명될 것이다.

예

모든 샘플에 대해, 종래의 IF 강을 냉간 압연하였고, 최종 압연 패스는 작업 표면이 0.35 ㎛ 의 거철기 Ra_2.5 를 갖는 정류된 그리고 에칭되지 않은 작업 롤들로 달성되었다. 이어서, 샘플들을 765℃의 온도에서 어닐링하고, 1.2 중량%의 Al, 1.2 중량%의 Mg (샘플 2 내지 38) 또는 1.5 중량%의 Al, 1.5 중량%의 Mg (샘플 1) 을 포함하고 잔부가 Zn 인 용융 욕으로 용융도금하였다. 그 후, 이들을 제한 구역에서 구동하였고, 질소로 와이핑하였다. 코팅의 응고 후, 코팅된 강판을 작업 표면이 2.1 ㎛ 의 거칠기 Ra_2.5 를 갖는 롤들로 스킨-패스하였다.

Marciniak 툴을 사용하여 모든 샘플들을 변형시켰다. 이들을 5% 등이축 인장 모드로 인발하였다. 각 샘플에 대해 스킨-패스 전 (SKP), 스킨-패스 후 및 스킨-패스 및 변형 후 (DEF) 의 파상도를 측정하였다.

파상도 Wa_0.8 을 측정하는 절차는 표준 SEP1941 에 따른 프로토콜을 따르고, 압연 방향으로 길이 50 mm 의 강판 프로파일을 기계적 프로빙 (스키드리스) 에 의해 획득하는 것으로 이루어진다. 프로빙에 의해 수득된 신호로부터, 5차 다항식을 갖는 그 일반적인 형상의 근사치가 공제된다 (subtracted). 이어서, 파상도 Wa 및 산술 평균 거칠기 Ra 는 0.8 mm 의 컷오프를 적용함으로써 가우시안 필터에 의해 분리된다. 변형 후의 강판의 경우, 절차는 강판의 변형된 및 미변형 구역들 상에 적용된다.

실험 1 내지 15 의 공정 파라미터 및 파상도 값을 표 1 에 수집하였다. 본 발명에 따른 실험들은 모두 식 (1) 또는 식 (2) 를 만족한다.

그리고, 개선된 파상도 값을 갖는 추가의 실험 16 내지 38 을 수행하였고, 대응하는 공정 파라미터 및 파상도 값을 표 2 에 수집하였다. 이러한 실험들은 모두 식 (1) 에 더하여 식 (3) 또는 식 (4) 를 만족한다.

Claims

코팅이 제공된 강판의 제조 방법으로서, 상기 코팅은 0.80 내지 1.40중량% 의 Al, 0.80 내지 1.40중량% 의 Mg, 불가피한 불순물 및 선택적으로 Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Zr 또는 Bi 로부터 선택된 하나 이상의 추가 원소를 포함하고, 상기 코팅 중 각각의 추가 원소의 중량 함량이 0.3% 미만이며, 잔부가 Zn 이고, 상기 방법은 다음의 연속적인 단계들을 포함하는, 방법:
A. 강판을 제공하는 단계,
B. 작업 표면들이 0.5 ㎛ 이하의 거철기 Ra_2.5 를 갖는 정류된(rectified) 및 에칭되지 않은(non-etched) 작업 롤들(work rolls)로 적어도 마지막 압연 패스가 달성되는, 상기 강판을 냉간 압연하는 단계,
C. 연속 어닐링 라인에서 상기 강판을 어닐링하는 단계,
D. 용융 욕에 상기 강판을 침지시켜 상기 코팅을 디포지팅하는 단계,
E. 주 배출 방향 (E) 을 따라 상기 강판의 각각의 측면 상에, 적어도 하나의 출구를 통해, 와이핑 가스를 투사하는 와이핑 노즐들을 포함하는 제한 구역(confinement zone)을 통해 코팅된 강판을 주행시키는 단계로서, 상기 와이핑은 다음 식들 중 적어도 하나를 만족시키는, 상기 코팅된 강판을 주행시키는 단계:

여기서
V 는 상기 노즐 앞에서 상기 강판의 주행 속도이고, V 는 m·s^-1 로 표현되며,
P 는 상기 노즐에서의 상기 와이핑 가스의 압력이고, P 는 Pa 로 표현되며,
Z 는 상기 주 배출 방향 (E) 을 따른 상기 강판과 상기 노즐 사이의 거리이고, Z 는 mm 로 표현되며,
d 는 상기 노즐 앞에서 상기 강판의 주행 방향 (S) 을 따른 상기 노즐의 출구의 평균 높이이고, d 는 mm 로 표현되며,
p_O2 는 상기 제한 구역에서의 산소의 분압임,
F. 상기 코팅을 응고시키는 단계.
G. 5 ㎛ 미만의 거칠기 Ra_2.5 를 갖는 작업 롤들로 상기 코팅된 강판을 스킨-패스하는 단계.
제 1 항에 있어서,
상기 코팅된 강판의 스킨-패스는 1.70 내지 2.95 ㎛ 의 거칠기 Ra_2.5 를 갖는 EDT 작업 롤들로 수행되는, 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
다음 식들 중 적어도 하나가 추가로 만족되는, 방법:

여기서
V 는 상기 노즐 앞에서 상기 강판의 주행 속도이고, V 는 m·s-1 로 표현되며,
P 는 상기 노즐에서의 상기 와이핑 가스의 압력이고, P 는 Pa 로 표현되며,
Z 는 상기 주 배출 방향 (E) 을 따른 상기 강판과 상기 노즐 사이의 거리이고, Z 는 mm 로 표현되며,
d 는 상기 노즐 앞에서 상기 강판의 주행 방향 (S) 을 따른 상기 노즐의 출구의 평균 높이이고, d 는 mm 로 표현되며,
p_O2 는 상기 제한 구역에서의 산소의 분압임.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅이 1.0 내지 1.40 중량% 의 Al 및 1.0 내지 1.40 중량% 의 Mg 을 포함하는, 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와이핑 가스가 질소로 이루어지는, 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 수득 가능한 코팅된 강판으로서,
상기 강판에 코팅이 제공되며, 상기 코팅은 0.80 내지 1.40중량% 의 Al, 0.80 내지 1.40중량% 의 Mg, 불가피한 불순물 및 선택적으로 Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Zr 또는 Bi 로부터 선택된 하나 이상의 추가 원소를 포함하고, 상기 코팅 중 각각의 추가 원소의 중량 함량이 0.3% 미만이며, 잔부가 Zn 이고,
상기 코팅된 강판의 외부 표면이 0.50 ㎛ 이하의 스킨-패스 전 파상도 (waviness) Wa_0.8 을 갖고, 상기 파상도는 Marciniak 툴에서 5% 등이축 인장 모드 (equibiaxial stretching mode) 로 측정되는, 강판.
제 6 항에 있어서,
스킨-패스 전 상기 코팅된 강판의 외부 표면이 0.40 ㎛ 이하의 파상도 Wa_0.8 을 갖고, 상기 파상도는 Marciniak 툴에서 5% 등이축 인장 모드로 측정되는, 강판.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 코팅은 1.0 내지 1.40 중량% 의 Al 및 1.0 내지 1.40 중량% 의 Mg 을 포함하는, 강판.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 코팅된 강판의 변형에 의해 수득되는 부품으로서,
상기 코팅된 강판의 외부 표면이 0.50 ㎛ 이하의 파상도 Wa_0.8 을 갖고, 상기 파상도는 Marciniak 툴에서 5% 등이축 인장 모드로 측정되는, 부품.
제 9 항에 있어서,
상기 코팅된 강판의 외부 표면이 0.45 ㎛ 이하의 파상도 Wa_0.8 을 갖고, 상기 파상도는 Marciniak 툴에서 5% 등이축 인장 모드로 측정되는, 부품.
제 10 항에 있어서,
상기 코팅된 강판 상에 페인트 필름을 추가로 포함하는, 부품.
제 11 항에 있어서,
상기 페인트 필름의 두께가 120 ㎛ 이하인, 부품.