KR20230098625A - 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
높은 강도와 양호한 가공성을 겸비하고, 도금 품질도 우수한 용융 아연 도금 강판을 제공한다. 하지 강판의 성분 조성을 소정의 범위로 하고, 하지 강판의 강 조직을 페라이트, 마텐자이트 및 베이나이트의 복합 조직으로 하고, 하지 강판의 표층부에 산화물로서 존재하는 산소량을 편면당 0.05 g/㎡ 이상 0.50 g/㎡ 이하로 하고, 용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량을 0.40 질량％ 이상으로 한다.
Description
본 발명은, 자동차 부재 등에 바람직하게 사용되는, 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 지구 환경의 보전의 견지에서, 자동차의 연비 향상이 중요한 과제가 되고 있다. 이 때문에, 자동차 부재의 소재가 되는 강판을 고강도화하고, 얇게 함으로써, 자동차 차체를 경량화하고자 하는 움직임이 활발하게 전개되고 있다. 또, 자동차 부재에 사용되는 강판은 복잡한 형상으로 성형되기 때문에, 양호한 가공성도 요구된다.
이와 같은 요구에 대해, 예를 들어, 특허문헌 1 에는,
「질량％ 로,
C : 0.01 ％ 이상, 0.4 ％ 이하
Si : 0.001 ％ 이상, 2.5 ％ 이하,
Mn : 0.001 ％ 이상, 4.0 ％ 이하,
P : 0.001 ％ 이상, 0.15 ％ 이하,
S : 0.0005 ％ 이상, 0.03 ％ 이하,
Al : 0.001 ％ 이상, 2.0 ％ 이하,
N : 0.0005 ％ 이상, 0.01 ％ 이하,
O : 0.0005 ％ 이상, 0.01 ％ 이하
를 함유하고, 잔부 철 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 집합 조직이, 적어도 강판의 표면으로부터 5/8 ∼ 3/8 의 판두께에 있어서의 판면의｛112｝＜110＞ ∼｛113｝＜110＞ 방위군 및｛112｝＜131＞ 의 결정 방위의 X 선 랜덤 강도비의 평균값이 5.0 이하이며 또한｛001｝＜110＞ 의 결정 방위의 X 선 랜덤 강도비가 4.0 이하이고, 또한 압연 방향과 직각 방향의 r (rC) 값이 0.70 이상, 또한 압연 방향과 30°(r30) 의 r 값이 1.10 이하이며, 또한 강판 조직으로서, 면적률로 페라이트와 베이나이트를 합해 50 ％ 이상, 마텐자이트를 1 ％ 이상, 50 ％ 이하 함유하는 것을 특징으로 하는 균일 변형능 및 국부 변형능이 우수한 고강도 냉연 강판.」이 개시되어 있다.
또, 특허문헌 2 에는,
「질량％ 로,
C : 0.05 ％ ∼ 0.20 ％,
Si : 0.3 ∼ 1.50 ％,
Mn : 1.3 ∼ 2.6 ％,
P : 0.001 ∼ 0.03 ％,
S : 0.0001 ∼ 0.01 ％,
Al : 0.0005 ∼ 0.1 ％,
N : 0.0005 ∼ 0.0040 ％,
O : 0.0015 ∼ 0.007 ％,
를 함유하고, 잔부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강판이고, 강판 조직이 주로 페라이트와 베이나이트 조직으로 이루어지고, 베이킹 처리 후의 BH 가 60 ㎫ 이상이며, 인장 최대 강도가 540 ㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 시효성 열화가 매우 적고 우수한 베이킹 경화성을 갖는 고강도 강판.」이 개시되어 있다.
그런데, 차체 방청 성능의 관점에서, 자동차 부재의 소재가 되는 강판에는, 아연계 도금, 예를 들어, 용융 아연 도금이 실시되는 경우가 있다.
그러나, 특허문헌 1 및 2 에 개시되는 강판에 용융 아연 도금을 실시하면, 도금 외관이나 도금 밀착성과 같은 도금 품질이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 그 때문에, 이 점에 대한 개선이 요구되고 있는 것이 현상황이다.
본 발명은, 상기 현상황을 감안하여 개발된 것으로서, 높은 강도와 양호한 가공성을 겸비하고, 도금 품질도 우수한 용융 아연 도금 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은, 상기 용융 아연 도금 강판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하고자 예의 검토를 거듭하여 이하의 지견을 얻었다.
(a) 양호한 가공성을 얻기 위해서는, 강판의 구멍 확장성 및 신장을 높게 할 필요가 있다. 또, 성형 가공시의 균열을 방지하는 관점에서는, 강판의 항복비 YR (= 항복 강도 (YS)/인장 강도 (TS)) 를 높게 하는 것이 유효하다.
(b) 높은 강도를 얻기 위해서는, 마텐자이트의 활용이 유효하다. 한편, 우수한 신장을 얻기 위해서는 페라이트의 활용이 유효하다. 또, 우수한 구멍 확장성을 얻기 위해서는, 연질상인 페라이트와 경질상인 마텐자이트의 경도차를 저감할 필요가 있다. 이를 위해서는, 중간 생성상인 베이나이트의 활용이 유효하다. 또, 베이나이트를 활용함으로써, 항복비도 높아진다.
(c) 즉, 강 조직을, 소정의 면적률로 제어한 페라이트, 마텐자이트 및 베이나이트의 복합 조직 (이하, 간단히 복합 조직이라고도 한다) 으로 함으로써, 높은 강도와 양호한 가공성을 겸비시키는 것이 가능해진다.
(d) 또, 양호한 도금 품질을 얻기 위해서는,
·도금 처리 전에 하지 강판의 표층부에서 내부 산화를 발생시켜, 하지 강판의 표층부에 Si 나 Mn 의 산화물을 형성하고, 또한,
·용융 아연 도금층 중에 적정량의 Fe 를 함유시키는 것이 유효하다.
즉, 강판의 고강도화의 관점에서는, Si 나 Mn 을 활용하는 것이 유효하다. 그러나, Si 나 Mn 등의 원소는 산화 용이성 원소이며, 산소와 결합하여, 강판 표면에서 산화물을 형성한다. 이와 같은 Si 나 Mn 의 산화물이 도금 처리시에 하지 강판의 표면에 존재하고 있으면, 도금욕 (용융 아연) 에 의한 하지 강판의 젖음성을 저하시켜, 불도금 등의 도금 외관 불량이나 밀착성의 저하를 일으키는 원인이 된다.
이 점, 도금 처리 전에, 하지 강판의 표층부에서 내부 산화를 발생시켜, Si 나 Mn 의 산화물을 형성하면, 이들 하지 강판의 표층부에 존재하는 산화물이 장벽이 되어, 하지 강판의 표면에서의 산화물의 형성 (이하, 외부 산화라고도 한다) 이 억제된다. 그 결과, 도금 외관이나 도금 밀착성과 같은 도금 품질이 향상된다.
또, 용융 아연 도금층 중에 적정량의 Fe 를 함유시킴으로써, 도금 품질, 특히, 도금 밀착성이 향상된다.
(e) 더불어, 상기 복합 조직을 만들고, 또한, 하지 강판의 표층부에서 내부 산화를 발생시켜 하지 강판의 표층부에 Si 나 Mn 의 산화물을 형성하고, 또한 용융 아연 도금층 중에 적정량의 Fe 를 함유시키려면, 도금 처리 전에 실시하는 어닐링 조건, 및, 도금 처리 조건을 적절히 제어하는 것이 중요하다. 특히, 어닐링의 유지에 있어서의 분위기의 제어, 및, 도금 처리에 있어서의 도금욕으로의 침입 판온의 제어가 중요하다.
구체적으로는, 노점을 -20 ℃ 이상 5 ℃ 이하의 범위로 하여, 어닐링의 유지 분위기중에 일정량의 산소를 확보하여 하지 강판의 표층부에서의 내부 산화를 촉진하는 한편, 수소 농도를 3 질량％ 이상 20 질량％ 이하로 하여, 하지 강판의 표면에 형성되어 있는 (및 어닐링의 유지 중에 형성되는) 산화물을 환원한다. 이로써, 하지 강판의 내부 (표층부) 로 분위기중의 산소를 충분히 도입하면서, 외부 산화를 억제하는 것이 중요하다. 또, 도금욕으로의 침입 판온을 도금욕온 ＋10 ℃ 이상으로 함으로써, 하지 강판으로부터 도금층 중으로의 Fe 의 확산을 촉진하는 것이 중요하다.
본 발명은, 상기 지견에 기초하여, 더욱 검토를 거듭하여 완성된 것이다.
즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.
1. 하지 강판과, 그 하지 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 갖는 용융 아연 도금 강판으로서,
그 하지 강판은,
질량％ 로,
C : 0.09 ％ 이상 0.17 ％ 이하,
Si : 0.3 ％ 이상 1.1 ％ 이하,
Mn : 1.9 ％ 이상 2.7 ％ 이하,
P : 0.10 ％ 이하,
S : 0.050 ％ 이하,
Al : 0.01 ％ 이상 0.20 ％ 이하 및
N : 0.10 ％ 이하
이며, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 성분 조성을 갖고,
또, 강 조직 전체에 대한 면적률로,
페라이트가 30 ％ 이상 85 ％ 이하,
마텐자이트가 5 ％ 이상 30 ％ 이하,
베이나이트가 10 ％ 이상 60 ％ 이하 및
그 밖의 금속상이 15 ％ 이하인 강 조직을 갖고,
그 하지 강판의 표층부에 산화물로서 존재하는 산소의 양이 편면당 0.05 g/㎡ 이상 0.50 g/㎡ 이하이며, 또, 그 표층부는, 그 하지 강판의 표면으로부터 깊이 100 ㎛ 의 위치까지의 영역이며,
그 용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량이 0.40 질량％ 이상인, 용융 아연 도금 강판.
2. 상기 그 밖의 금속상의 면적률이 5 ％ 이하인, 상기 1 에 기재된 용융 아연 도금 강판.
3. 상기 용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량이 8.0 질량％ 이하인, 상기 1 또는 2 에 기재된 용융 아연 도금 강판.
4. 상기 용융 아연 도금층에 있어서의 편면당 도금 부착량이 20 g/㎡ 이상인, 상기 1 ∼ 3 중 어느 하나에 기재된 용융 아연 도금 강판.
5. 상기 하지 강판의 성분 조성이, 추가로, 질량％ 로,
Nb : 0.040 ％ 이하,
Ti : 0.030 ％ 이하,
B : 0.0030 ％ 이하,
Cr : 0.3 ％ 이하,
Mo : 0.2 ％ 이하 및
V : 0.065 ％ 이하
중 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는, 상기 1 ∼ 4 중 어느 하나에 기재된 용융 아연 도금 강판.
6. 상기 하지 강판의 성분 조성이, 추가로, 질량％ 로,
Ta, W, Ni, Cu, Sn, Sb, Ca, Mg 및 Zr 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상 : 합계로 0.1 ％ 이하
를 함유하는, 상기 1 ∼ 5 중 어느 하나에 기재된 용융 아연 도금 강판.
7. 상기 1, 5 또는 6 에 기재된 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하고, 열연 강판으로 하는, 열간 압연 공정과,
그 열연 강판을 냉간 압연하고, 냉연 강판으로 하는, 냉간 압연 공정과,
그 냉연 강판을 어닐링 온도까지 가열하고, 그 어닐링 온도에서 유지 후, 냉각하는, 어닐링 공정과,
이어서, 그 냉연 강판에, 용융 아연 도금 처리를 실시하는, 도금 처리 공정을 갖고,
그 어닐링 공정에서는,
500 ℃ 로부터 그 어닐링 온도까지의 온도역에 있어서의 평균 가열 속도가 1 ℃/초 이상 7 ℃/초 이하이며,
그 어닐링 온도가 (AC1 점 ＋ 50 ℃) 이상 (AC3 점 ＋ 20 ℃) 이하이며,
그 유지에 있어서의 유지 시간이 1 초 이상 40 초 이하이며,
그 유지에 있어서의 분위기의 노점이 -20 ℃ 이상 5 ℃ 이하이고, 또한, 수소 농도가 3 질량％ 이상 20 질량％ 이하이며,
그 어닐링 온도로부터 1 차 냉각 정지 온도까지의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도가 10 ℃/초 이상이며,
그 1 차 냉각 정지 온도가 450 ℃ 이상 600 ℃ 이하이며,
2 차 냉각 시간이 20 초 이상 100 초 이하이며,
2 차 냉각 정지 온도가 400 ℃ 이상 500 ℃ 이하이며,
그 도금 처리 공정에서는,
도금욕으로의 침입 판온이 도금욕온 ＋10 ℃ 이상인, 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 높은 강도와 양호한 가공성을 겸비하고, 도금 품질도 우수한 용융 아연 도금 강판이 얻어진다.
그리고, 본 발명의 용융 아연 도금 강판을 자동차 부재에 적용함으로써, 자동차 차체의 고성능화에 크게 기여할 수 있다.
본 발명을, 이하의 실시형태에 기초하여 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용융 아연 도금 강판의 하지 강판의 성분 조성에 대해 설명한다. 또한, 성분 조성에 있어서의 단위는 모두「질량％ 」이지만, 이하, 특별히 언급하지 않는 한, 간단히「％」로 나타낸다.
C : 0.09 ％ 이상 0.17 ％ 이하
C 는, ??칭성을 향상시키는 원소이다. 또, C 는, 페라이트의 강도를 상승시키는 역할도 한다. 그 때문에, C 는, 원하는 인장 강도 (TS) : 750 ㎫ 이상을 확보하기 위해서 필요해진다. 여기서, C 함유량이 0.09 ％ 미만에서는, 원하는 인장 강도가 얻어지지 않는다. 따라서, C 함유량은 0.09 ％ 이상으로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.10 ％ 이상, 보다 바람직하게는 0.11 ％ 이상이다. 한편, C 함유량이 0.17 ％ 를 초과하면, 오스테나이트의 안정도가 증가하여, 베이나이트가 생성되기 어려워진다. 또, 마텐자이트의 강도가 과도하게 증가하여, 항복비가 저하된다. 따라서, C 함유량은 0.17 ％ 이하로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.16 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.15 ％ 이하이다.
Si : 0.3 ％ 이상 1.1 ％ 이하
Si 는, 고용 강화에 의한 강화 원소이다. 또, Si 는, 페라이트의 강도를 상승시킴으로써, 항복비를 증가시키는 역할을 한다. 이와 같은 효과를 얻는 관점에서, Si 함유량은 0.3 ％ 이상으로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.4 ％ 이상, 보다 바람직하게는 0.5 ％ 이상이다. 한편, Si 가 과잉으로 함유되면, Si 가 하지 강판의 표면에 농화되어 외부 산화가 생겨, 도금 외관 등의 도금 품질을 열화시킨다. 따라서, Si 함유량은 1.1 ％ 이하로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 1.0 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.9 ％ 이하이다.
Mn : 1.9 ％ 이상 2.7 ％ 이하
Mn 은, 강의 ??칭성을 향상시키는 원소이다. 그 때문에, Mn 은, 원하는 인장 강도를 확보하기 위해서 필요해진다. 여기서, Mn 함유량이 1.9 ％ 미만에서는, 원하는 인장 강도가 얻어지지 않는다. 따라서, Mn 함유량은 1.9 ％ 이상으로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 2.0 ％ 이상, 보다 바람직하게는 2.1 ％ 이상이다. 한편, Mn 이 과잉으로 함유되면, Mn 이 하지 강판의 표면에 농화되어 외부 산화가 생겨, 도금 외관 등의 도금 품질을 열화시킨다. 또, 어닐링의 유지시 등에 Mn 이 오스테나이트에 농화되기 쉬워져, 오스테나이트로부터 변태하는 마텐자이트의 강도가 과도하게 증가한다. 그 결과, 항복비가 저하된다. 따라서, Mn 함유량은 2.7 ％ 이하로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 2.6 ％ 이하, 보다 바람직하게는 2.5 ％ 이하이다.
P : 0.10 ％ 이하
P 는, 강을 강화하는 원소이다. 그러나, P 가 과잉으로 함유되면, P 가 입계에 편석하여, 구멍 확장성을 열화시킨다. 따라서, P 함유량은 0.10 ％ 이하로 한다. P 함유량은, 바람직하게는 0.05 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.03 ％ 이하이다. 또한, P 함유량의 하한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 비용 등의 관점에서, 0.001 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. P 함유량은, 보다 바람직하게는 0.003 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.005 ％ 이상이다.
S : 0.050 ％ 이하
S 는, MnS 등의 형성을 통해 신장을 열화시키는 원소이다. 또, S 와 함께 Ti 를 함유하는 경우에는, TiS, Ti (C, S) 등의 형성을 통해 구멍 확장성을 열화시킬 우려도 있다. 따라서, S 함유량은 0.050 ％ 이하로 한다. S 함유량은, 바람직하게는 0.030 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.020 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.015 ％ 이하이다. 또한, S 함유량의 하한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 비용 등의 관점에서, 0.0002 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. S 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0005 ％ 이상이다.
Al : 0.01 ％ 이상 0.20 ％ 이하
Al 은, 탈산재로서 첨가되는 원소이다. 또, Al 은, 강중의 조대 개재물을 저감하고, 구멍 확장성을 양호하게 하는 역할도 한다. 여기서, Al 함유량이 0.01 ％ 미만이면, 상기 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 따라서, Al 함유량은 0.01 ％ 이상으로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.02 ％ 이상이다. 한편, Al 함유량이 0.20 ％ 를 초과하면, AlN 등의 질화물계의 석출물이 조대화하고, 구멍 확장성이 저하된다. 따라서, Al 량은 0.20 ％ 이하로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.17 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.15 ％ 이하이다.
N : 0.10 ％ 이하
N 은, 결정립계를 피닝하는 AlN 등의 질화물계의 석출물을 생성하고, 구멍 확장성의 향상에 기여하는 원소이다. 그러나, N 함유량이 0.10 ％ 를 초과하면, AlN 등의 질화물계의 석출물이 조대화하여, 오히려 구멍 확장성이 저하된다. 따라서, N 함유량은 0.10 ％ 이하로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.05 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.010 ％ 이하이다. 또한, N 함유량의 하한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 비용 등의 관점에서, N 함유량은 0.0006 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. N 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0010 ％ 이상이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 용융 아연 도금 강판의 하지 강판은, 상기 원소를 함유하고, 잔부의 Fe (철) 및 불가피적 불순물을 포함하는 성분 조성을 갖는다. 특히, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용융 아연 도금 강판의 하지 강판은, 상기 원소를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 것이 바람직하다.
이상, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용융 아연 도금 강판의 하지 강판의 기본 성분 조성에 대해 설명했는데, 임의 첨가 원소로서,
Nb : 0.040 ％ 이하,
Ti : 0.030 ％ 이하,
B : 0.0030 ％ 이하,
Cr : 0.3 ％ 이하,
Mo : 0.2 ％ 이하 및
V : 0.065 ％ 이하
중 1 종 또는 2 종 이상을 함유시킬 수 있다.
또한, 임의 첨가 원소로서, Ta, W, Ni, Cu, Sn, Sb, Ca, Mg 및 Zr 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을, 합계로 0.1 ％ 이하 함유시킬 수 있다.
또한, 상기 임의 첨가 원소를 후술하는 바람직한 하한치 미만으로 포함하는 경우, 당해 원소는 불가피적 불순물로서 포함되는 것으로 한다.
Nb : 0.040 ％ 이하
Nb 는, 구γ립의 미세화나 미세 석출물의 생성을 통해, 고강도화에 기여한다. 또, 미세 석출물에 의해, 페라이트의 강도가 상승하고, 항복비의 증가에도 기여한다. 이와 같은 효과를 얻기 위해, Nb 함유량은 0.0010 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. Nb 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0015 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.0020 ％ 이상이다. 한편, Nb 를 과잉으로 함유시키면, 탄질화물계의 석출 물량이 과잉이 되어, 구멍 확장성이 저하된다. 이 때문에, Nb 를 함유시키는 경우, 그 함유량은 0.040 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. Nb 함유량은, 보다 바람직하게는 0.035 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.030 ％ 이하이다.
Ti : 0.030 ％ 이하
Ti 는, Nb 와 마찬가지로, 구γ립의 미세화나 미세 석출물의 생성을 통해, 고강도화에 기여한다. 또, 미세 석출물에 의해, 페라이트의 강도가 상승하고, 항복비의 증가에도 기여한다. 이와 같은 효과를 얻기 위해, Ti 함유량은 0.0010 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. Ti 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0015 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.0020 ％ 이상이다. 한편, Ti 를 과잉으로 함유시키면, 탄질화물계의 석출 물량이 과잉이 되어, 구멍 확장성이 저하된다. 이 때문에, Ti 를 함유시키는 경우, 그 함유량은 0.030 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. Ti 함유량은, 보다 바람직하게는 0.025 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.020 ％ 이하이다.
B : 0.0030 ％ 이하
B 는, 강의 ??칭성을 향상시키는 원소이다. B 를 함유시킴으로써, Mn 함유량이 적은 경우에도, 원하는 인장 강도를 확보하는 것이 가능해진다. 이와 같은 효과를 얻기 위해, B 함유량은 0.0001 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. B 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0002 ％ 이상이다. 한편, B 함유량이 0.0030 ％ 이상이 되면, BN 등의 질화물계의 석출물이 과잉이 되어, 구멍 확장성이 저하된다. 따라서, B 를 함유시키는 경우, 그 함유량은 0.0030 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. B 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0025 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.0020 ％ 이하이다.
Cr : 0.3 ％ 이하
Cr 은, 강의 ??칭성을 향상시키는 원소이다. 이와 같은 효과를 얻기 위해, Cr 함유량은 0.005 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, Cr 을 과잉으로 함유시키면, 수소 이온의 발생을 수반하는 산화물 형성 반응을 일으키는 경우가 있고, 이로써, 도금 품질이 열화될 우려가 있다. 또, 탄화물 등의 석출 물량이 과잉이 되어, 구멍 확장성이 저하된다. 그 때문에, Cr 을 함유시키는 경우, 그 함유량은 0.3 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. Cr 함유량은, 보다 바람직하게는 0.2 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 ％ 이하이다.
Mo : 0.2 ％ 이하
Mo 는, Cr 과 마찬가지로, 강의 ??칭성을 향상시키는 원소이다. 이와 같은 효과를 얻기 위해, Mo 함유량은 0.005 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, Mo 를 과잉으로 함유시키면, 수소 이온의 발생을 수반하는 산화물 형성 반응을 일으키는 경우가 있고, 이로써, 도금 품질이 열화될 우려가 있다. 또, 탄화물 등의 석출 물량이 과잉이 되어, 구멍 확장성이 저하된다. 그 때문에, Mo 를 함유시키는 경우, 그 함유량은 0.2 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. Mo 함유량은, 보다 바람직하게는 0.1 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.04 ％ 이하이다.
V : 0.065 ％ 이하
V 는, Cr 과 마찬가지로, 강의 ??칭성을 향상시키는 원소이다. 이와 같은 효과를 얻기 위해, V 함유량은 0.005 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, V 를 과잉으로 함유시키면, 수소 이온의 발생을 수반하는 산화물 형성 반응을 일으키는 경우가 있고, 이로써, 도금 품질이 열화될 우려가 있다. 또, 탄화물 등의 석출 물량이 과잉이 되어, 구멍 확장성이 저하된다. 그 때문에, V 를 함유시키는 경우, 그 함유량은 0.065 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. V 함유량은, 보다 바람직하게는 0.050 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.035 ％ 이하이다.
Ta, W, Ni, Cu, Sn, Sb, Ca, Mg 및 Zr 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상 : 합계로 0.1 ％ 이하
Ta, W, Ni, Cu, Sn, Sb, Ca, Mg 및 Zr 은, 도금 품질을 열화시키지 않고, 강도를 높이는 원소이다. 이와 같은 효과를 얻기 위해, 이들 원소의 함유량은, 단독 또는 합계로 0.0010 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, 이들 원소의 합계의 함유량이 0.1 ％ 를 초과하면, 상기 효과가 포화된다. 그 때문에, Ta, W, Ni, Cu, Sn, Sb, Ca, Mg 및 Zr 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유시키는 경우, 이들 원소의 합계의 함유량은 0.1 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
상기 원소 이외의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물이다.
다음으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용융 아연 도금 강판의 하지 강판의 강 조직에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 용융 아연 도금 강판의 하지 강판의 강 조직은, 강 조직 전체에 대한 면적률로,
페라이트가 30 ％ 이상 85 ％ 이하,
마텐자이트가 5 ％ 이상 30 ％ 이하, 및
베이나이트가 10 ％ 이상 60 ％ 이하
의 복합 조직이다. 또한, 면적률이란, 강 조직 전체의 면적에 대한 각 금속상의 면적이 차지하는 비율을 가리킨다.
페라이트의 면적률 : 30 ％ 이상 85 ％ 이하
페라이트는, 원하는 신장을 얻는 관점에서 필요한 상이다. 따라서, 페라이트의 면적률은 30 ％ 이상으로 한다. 페라이트의 면적률은, 바람직하게는 35 ％ 이상, 보다 바람직하게는 40 ％ 이상이다. 한편, 페라이트가 과잉이 되면, 강도를 확보하기 위해서 필요한 마텐자이트의 면적률이 감소하여, 강도의 확보가 곤란해진다. 또, 베이나이트의 생성도 억제되어, 구멍 확장성이나 항복비도 저하시킨다. 따라서, 페라이트의 면적률은 85 ％ 이하로 한다. 페라이트의 면적률은, 바람직하게는 80 ％ 이하이다.
또한, 여기서 말하는 페라이트는, BCC 격자의 결정립으로 이루어지는 조직이며, 비교적 고온에서 오스테나이트로부터의 변태에 의해 생성된다.
마텐자이트의 면적률 : 5 ％ 이상 30 ％ 이하
마텐자이트는 강도의 향상에 기여하고, 원하는 인장 강도를 확보하기 위해서 필요한 상이다. 따라서, 마텐자이트의 면적률은 5 ％ 이상으로 한다. 마텐자이트의 면적률은, 바람직하게는 8 ％ 이상, 보다 바람직하게는 10 ％ 이상이다. 한편, 마텐자이트가 과잉이 되면, 신장이 저하된다. 따라서, 마텐자이트의 면적률은 30 ％ 이하로 한다. 마텐자이트의 면적률은, 바람직하게는 28 ％ 이하, 보다 바람직하게는 25 ％ 이하이다.
또한, 여기서 말하는 마텐자이트는, 마텐자이트 변태점 (간단히 Ms 점이라고도 한다.) 이하에서 오스테나이트로부터 생성된 경질인 조직을 가리키고, ??칭한 그대로의 이른바 프레시 마텐자이트와, 프레시 마텐자이트가 재가열되어 템퍼링된 이른바 템퍼드 마텐자이트의 양방을 포함하는 것으로 한다.
베이나이트의 면적률 : 10 ％ 이상 60 ％ 이하
베이나이트는, 구멍 확장성의 향상 및 항복비의 증가를 위해서 필요한 상이다. 따라서, 베이나이트의 면적률은 10 ％ 이상으로 한다. 베이나이트의 면적률은, 바람직하게는 15 ％ 이상, 보다 바람직하게는 20 ％ 이상이다. 한편, 베이나이트가 과잉으로 되면, 신장이 저하된다. 따라서, 베이나이트의 면적률은 60 ％ 이하로 한다. 베이나이트의 면적률은, 바람직하게는 55 ％ 이하, 보다 바람직하게는 50 ％ 이하이다.
또한, 여기서 말하는 베이나이트란, 침상 또는 판상의 페라이트 중에 미세한 탄화물이 분산된 경질인 조직이며, 비교적 저온 (마텐자이트 변태점 이상) 에서 오스테나이트로부터 생성된다.
그 밖의 금속상의 면적률 : 15 ％ 이하
또, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용융 아연 도금 강판의 하지 강판의 강 조직에는, 마텐자이트, 페라이트 및 베이나이트 이외의 그 밖의 금속상을 포함하고 있어도 된다. 여기서, 그 밖의 금속상의 면적률은 합계로 15 ％ 이하이면 허용된다. 그 때문에, 그 밖의 금속상의 면적률은 15 ％ 이하로 한다. 그 밖의 금속상의 면적률은, 바람직하게는 10 ％ 이하, 보다 바람직하게는 5 ％ 이하이다. 또한, 그 밖의 금속상의 면적률은 0 ％ 여도 된다.
그 밖의 금속상으로는, 예를 들어, 펄라이트, 잔류 오스테나이트, 미재결정 페라이트를 들 수 있다. 이 중, 펄라이트 및 미재결정 페라이트는 가공성 (El 및 λ) 을 열화시키기 때문에, 펄라이트 및 미재결정 페라이트의 면적률은 합계로 5 ％ 이하로 한다. 펄라이트 및 미재결정 페라이트의 면적률은 각각 0 ％ 여도 된다. 잔류 오스테나이트는, 가공성 (El 및 λ) 을 열화시키는 것은 아니기 때문에, 잔류 오스테나이트의 면적률은 15 ％ 이하이면 문제는 없다. 잔류 오스테나이트의 면적률은, 바람직하게는 10 ％ 이하, 보다 바람직하게는 5 ％ 이하이다. 잔류 오스테나이트의 면적률은 0 ％ 이하여도 된다.
또한, 여기서 말하는 펄라이트란, 페라이트와 침상 시멘타이트로 이루어지는 조직이다. 잔류 오스테나이트란, 마텐자이트 변태하지 않고 남은 오스테나이트이다. 미재결정 페라이트란, 재결정되지 않은 페라이트를 말하며, 결정립 내에 아입계가 존재하고 있다.
여기서, 각 상의 면적률은 이하와 같이 하여 측정한다.
즉, 용융 아연 도금 강판의 하지 강판으로부터, 압연 방향으로 평행한 L 단면이 시험면이 되도록 시험편을 채취한다. 이어서, 시험편의 시험면을 경면 연마하고, 나이탈액으로 조직 현출한다. 조직 현출한 시험편의 시험면을, SEM 에 의해 배율 1500 배로 관찰하고, 포인트 카운팅법에 의해, 하지 강판의 판두께 1/4 위치에 있어서의 마텐자이트의 면적률, 페라이트의 면적률, 베이나이트의 면적률을 측정한다.
또한, SEM 이미지에서는, 마텐자이트는 백색의 조직을 나타내고 있다. 또, 마텐자이트 중 템퍼드 마텐자이트에서는, 내부에 미세한 탄화물이 석출되어 있다. 페라이트는, 흑색의 조직을 나타내고 있다. 베이나이트는, 흑색의 조직 속에 백색의 탄화물이 석출되어 있다. 이러한 점에서, SEM 이미지에 있어서 각 상을 식별한다. 단, 블록립의 면방위와 에칭의 정도에 따라서는, 내부의 탄화물이 현출되기 어려운 경우도 있으므로, 그 경우에는 에칭을 충분히 실시하여 확인하는 것으로 한다.
그 밖의 금속상의 합계의 면적률은, 100 ％ 로부터 마텐자이트의 면적률, 페라이트의 면적률 및 베이나이트의 면적률을 줄임으로써 산출한다.
또, 그 밖의 금속상 가운데, 펄라이트는, 상기 서술한 바와 같이 페라이트와 침상 시멘타이트로 이루어지는 조직이며, 이 점에서 상기 SEM 이미지에서 펄라이트를 식별하고, 펄라이트의 면적률을 측정한다. 미재결정 페라이트는, 상기 서술한 바와 같이, 결정립 내에 아입계가 존재하고 있고, 이 점에서 상기 SEM 이미지에서 미재결정 페라이트를 식별하고, 미재결정 페라이트의 면적률을 측정한다.
잔류 오스테나이트의 면적률은, 이하와 같이 측정한다.
즉, 용융 아연 도금 강판의 하지 강판을 판두께 방향 (깊이 방향) 으로 판두께의 1/4 위치까지 연마한 후, 화학 연마에 의해 추가로 0.1 ㎜ 연마한 면을, 관찰면으로 한다. 이어서, 당해 관찰면을, X 선 회절법에 의해 관찰한다. 입사 X 선에는 Mo 의 Kα 선을 사용하고, bcc 철의 (200), (211) 및 (220) 각 면의 회절 강도에 대한 fcc 철 (오스테나이트) 의 (200), (220) 및 (311) 각 면의 회절 강도의 비를 구하고, 각 면의 회절 강도의 비로부터, 잔류 오스테나이트의 체적률을 산출한다. 그리고, 잔류 오스테나이트가 3 차원적으로 균질하다고 간주하여, 잔류 오스테나이트의 체적률을, 잔류 오스테나이트의 면적률로 한다.
하지 강판의 표층부에 산화물로서 존재하는 산소의 양 (이하, 하지 강판의 표층부에 있어서의 산화물 형태의 산소량이라고도 한다) : 편면당 0.05 g/㎡ 이상 0.50 g/㎡ 이하
상기 서술한 바와 같이, 강판의 고강도화의 관점에서는, Si 나 Mn 을 활용하는 것이 유효하다. 그러나, Si 나 Mn 등의 원소는 산화 용이성 원소이며, 산소와 결합하여, 강판 표면에서 산화물을 형성한다. 이와 같은 Si 나 Mn 의 산화물이 도금 처리시에 하지 강판의 표면에 존재하고 있으면, 도금욕 (용융 아연) 에 의한 하지 강판의 젖음성을 저하시켜, 불도금 등의 도금 외관 불량이나 도금 밀착성의 저하를 일으키는 원인이 된다.
이 점, 도금 처리 전에, 하지 강판의 표층부에서 내부 산화를 발생시켜, Si 나 Mn 의 산화물을 형성하면, 이들 하지 강판의 표층부에 존재하는 산화물이 장벽이 되어, 하지 강판의 표면에서의 산화물의 형성 (이하, 외부 산화라고도 한다) 이 억제된다. 그 결과, 도금 외관이나 도금 밀착성과 같은 도금 품질이 향상된다. 따라서, 하지 강판의 표층부에 있어서의 산화물 형태의 산소량은, 편면당 0.05 g/㎡ 이상으로 한다 (또한, 이하에 기재된 산소량은 모두 편면당 산소량이다.). 하지 강판의 표층부에 있어서의 산화물 형태의 산소량은, 바람직하게는 0.06 g/㎡ 이상이다. 한편, 하지 강판의 표층부에 있어서의 산화물 형태의 산소량이 0.50 g/㎡ 를 초과하면, 산화물에 의해 파괴가 조장되어, 신장 및 구멍 확장성이 저하된다. 따라서, 하지 강판의 표층부에 있어서의 산화물 형태의 산소량은, 0.50 g/㎡ 이하로 한다. 하지 강판의 표층부에 있어서의 산화물 형태의 산소량은, 바람직하게는 0.45 g/㎡ 이하이다.
여기서, 표층부란, 하지 강판의 표면으로부터 깊이 100 ㎛ 의 위치까지의 영역이다.
또, 산화물이란, O 와, 하지 강판에 함유되는 Si 나 Mn, Fe, P, Al, Nb, Ti, B, Cr, Mo 및 V 와 같은 원소의 화합물이며, 주로 Si 산화물 및 Mn 산화물로 구성된다.
또한, 내부 산화량과 외부 산화량은 역상관 관계에 있으므로, 하지 강판에 있어서 외부 산화가 생긴 경우에는, 하지 강판의 표층부에 있어서의 산화물 형태의 산소량은 0.05 g/㎡ 미만이 된다.
또, 하지 강판의 표층부에 있어서의 산화물 형태의 산소량은,「임펄스로 - 적외선 흡수법」에 의해 측정한다.
즉, 먼저, 용융 아연 도금 강판으로부터, 용융 아연 도금층을 제거한다. 용융 아연 도금층의 제거 방법은, 용융 아연 도금층을 충분히 제거할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 산세나 알칼리 박리, 기계 연마 등을 들 수 있다.
이어서, 하지 강판의 강중 산소량을 측정한다. 그리고, 그 측정치를 하지 강판에 포함되는 합계의 산소량 OI (g) 로 한다.
이어서, 하지 강판의 양면에 있어서, 적어도 표층부 (하지 강판의 표면으로부터 깊이 100 ㎛ 의 위치까지의 영역) 를 연마하여 제거하고, 표층부를 제거한 후의 하지 강판의 강중 산소량을 측정한다. 그리고, 그 측정치를 OH (g) 로 한다.
그리고, 다음 식에 의해, 하지 강판의 표층부에 있어서의 산화물 형태의 산소량을 산출한다.
[하지 강판의 표층부에 있어서의 산화물 형태의 산소량]
=｛OI (g) - OH (g) × ([연마 전의 하지 강판의 판두께 (㎜)]/[연마 후의 하지 강판의 판두께 (㎜)])｝÷ ([하지 강판의 표면 (편면당) 의 면적 (㎡)] ÷ 2
또한, 상기 식에서는,
OH (g) 를 ([연마 전의 하지 강판의 판두께 (㎜)]/[연마 후의 하지 강판의 판두께 (㎜)]) 를 나눔으로써 하지 강판에 포함되는 고용 상태의 산소량을 산출하고,
이어서, 하지 강판에 포함되는 합계의 산소량 OI (g) 로부터 하지 강판에 포함되는 고용 상태의 산소량을 줄이고,
또한, 그 값을, [하지 강판의 표면 (편면당) 의 면적 (㎡)] 및 2 로 나눔으로써,
하지 강판의 표층부에 있어서의 산화물 형태의 산소량을 산출하고 있다.
또, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용융 아연 도금 강판의 하지 강판의 판두께는, 바람직하게는 0.2 ㎜ 이상 3.2 ㎜ 이하이다.
다음으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용융 아연 도금 강판의 용융 아연 도금층에 대해 설명한다.
용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량 : 0.40 질량％ 이상
도금 밀착성 향상을 위해서는, 용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량은 많은 편이 바람직하다. 그 때문에, 용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량은 0.40 질량％ 이상으로 한다. 용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량은, 바람직하게는 0.50 질량％ 이상이다. 한편, 용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 가 과잉으로 되면, 용융 아연 도금층 중에 경질인 Fe-Zn 합금상이 형성된다. 그 결과, 도금 자체가 파괴되기 쉬워져, 오히려, 도금 밀착성의 저하를 초래하는 경우가 있다. 그 때문에, 용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량은 8.0 질량％ 이하가 바람직하다. 용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량은, 보다 바람직하게는 7.5 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 7.0 질량％ 이하이다.
용융 아연 도금층에 있어서의 도금 부착량 : 편면당 20 g/㎡ 이상
내식성 향상을 위해서는 도금 부착량은 많은 편이 바람직하다. 그 때문에, 도금 부착량은 편면당 20 g/㎡ 이상으로 하는 것이 바람직하다 (또한, 이하에 기재된 도금 부착량은 모두 편면당 부착량이다.). 도금 부착량은, 보다 바람직하게는 25 g/㎡ 이상, 더욱 바람직하게는 30 g/㎡ 이상이다. 도금 부착량의 상한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 도금 부착량이 120 g/㎡ 를 초과하면, 상기 효과는 포화된다. 그 때문에, 도금 부착량은 120 g/㎡ 이하로 하는 것이 바람직하다.
여기서, 용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량 및 도금 부착량은, 이하의 요령으로 측정한다.
즉, 시험편으로 하는 용융 아연 도금 강판의 표면을 탈지한 후, 시험편의 질량을 1 차 평량한다. 이어서, 30 cc 의 1 : 3 HCl 수용액 (농도 25 체적％ 의 HCl 수용액) 에, Fe 에 대한 부식 억제제인 인히비터 (inhibitor) 를 2 ∼ 3 방울 투입한 후, 당해 용액에 공시재를 침지시켜, 공시재의 용융 아연 도금층을 용해시킨다. 용융 아연 도금층을 용해시킨 후 (시험편 표면에서의 H2 가스의 발생이 종료된 후), 당해 용액을 포집한다. 또, 시험편을 회수하여 건조시킨 후, 시험편의 질량을 2 차 평량한다.
그리고, 다음 식에 의해, 도금 부착량을 산출한다.
[도금 부착량 (g/㎡)] = ([1 차 평량에서의 시험편의 질량 (g)] - [2 차 평량에서의 시험편의 질량 (g)]) ÷ [시험편의 도금 부분의 면적 (용융 아연 도금층을 용해하기 전의 시험편에 있어서, 용융 아연 도금층에 의해 덮여 있는 부분의 면적) (㎡)]
또, ICP (Inductively Coupled Plasma) 법에 의해, 포집한 용액에 용해된 Fe, Zn 및 Al 의 질량 (이하, Fe 용해량, Zn 용해량 및 Al 용해량이라고도 한다) 을 측정하고, 다음 식에 의해, 용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량을 구한다.
[용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량 (질량％)]
= [Fe 용해량 (g)]/([Fe 용해량 (g)] ＋ [Zn 용해량 (g)] ＋ [Al 용해량 (g)]) × 100
또한, 용융 아연 도금층은, Zn 을 주성분으로 하고, 기본적으로 Zn 과 상기 Fe 에 의해 구성된다. 또, 도금욕 조성에 따라서는, 용융 아연 도금층에 0.30 질량％ 이하, 특히, 0.15 ∼ 0.30 질량％ 의 Al 이 함유되는 경우가 있다. Zn 과 Fe 와 Al 이외의 잔부는, 불가피적 불순물이다. 또, 용융 아연 도금층은, 하지 강판의 일방의 표면에만 형성해도 되고, 양면에 형성해도 된다.
다음으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용융 아연 도금 강판의 기계 특성에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 용융 아연 도금 강판은, 인장 강도 (TS) 가 750 ㎫ 이상이다. 인장 강도 (TS) 는, 바람직하게는 780 ㎫ 이상이다. 또한, 인장 강도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 다른 특성과의 밸런스를 잡기 쉬운 관점에서, 인장 강도는 980 ㎫ 미만이 바람직하다.
또, 가공성의 관점에서는,
TS × El 이 18000 ㎫·％ 이상,
TS × λ 가 40000 ㎫·％ 이상, 및,
항복비 YR (= YS/TS) 이 0.55 이상이다.
TS × El 은, 바람직하게는 19000 ㎫·％ 이상, 보다 바람직하게는 20000 ㎫·％ 이상이다.
TS × λ, 바람직하게는 45000 ㎫·％ 이상, 보다 바람직하게는 50000 ㎫·％ 이상이다.
YR 은, 바람직하게는 0.60 이상, 보다 바람직하게는 0.65 이상이다.
여기서, 인장 강도 (TS), 항복 강도 (YS) 및 신장 (El) 은, 이하와 같이 하여 측정한다.
즉, 용융 아연 도금 강판의 판폭 중앙부로부터, 압연 방향이 길이 방향이 되도록, 목표점간 거리 50 ㎜, 목표점간 폭 25 ㎜ 의 JIS 5 호 시험편을 채취한다. 이어서, 채취한 JIS 5 호 시험편을 사용하고, JIS Z 2241 (2011) 의 규정에 준거하여 인장 시험을 실시하고, 인장 강도 (TS), 항복 강도 (YS) 및 신장 (El) 을 측정한다. 또한, 인장 속도는 10 ㎜/분으로 한다.
또, λ 는 한계 구멍 확장률 (％) 이며, 이하와 같이 하여 측정한다.
즉, 용융 아연 도금 강판의 판폭 중앙부로부터, 가로세로 100 ㎜ 의 시험편을 채취한다. 이어서, 채취한 시험편을 사용하고, 일본 철강 연맹 규격 JFS T 1001 에 준해 구멍 확장 시험을 실시하고, λ 를 측정한다. 구체적으로는, 시험편에 직경 10 ㎜ 의 구멍을 타발한 후, 주위를 구속한 상태에서 60°원추의 펀치를 구멍에 밀어넣고, 균열 발생 한계에 있어서의 구멍의 직경을 측정한다. 그리고, 이하의 식에 의해, 한계 구멍 확장률 λ (％) 를 구한다.
한계 구멍 확장률 λ (％) =｛(Df - D0)/D0｝× 100
여기서, Df 는 균열 발생 한계에 있어서의 구멍의 직경 (㎜), D0 는 초기 (펀치를 밀어넣기 전) 의 구멍의 직경 (㎜) 이다.
또,「도금 품질이 우수하다」란, 이하의 조건의 볼 임펙트 시험에 의해, 용융 아연 도금층의 박리가 없는 것, 및, 외관 관찰에 의해 용융 아연 도금층의 불 도금 결함이 없는 (바람직하게는 도금 외관 불균일도 없다) 것을 의미한다. 또한, 불도금 결함이란 수 ㎛ ∼ 수 ㎜ 정도의 크기로, 용융 아연 도금층이 존재하지 않고 하지 강판이 노출되어 있는 영역을 의미한다.
·볼 임펙트 시험 조건
볼 질량 : 2.8 ㎏, 낙하 높이 : 1 m
(상기 조건으로 볼을 낙하시켜 볼을 용융 아연 도금 강판에 충돌시킨 후, 볼 충돌부를 테이프 (JIS Z 1522 (2009) 에 준거하고, 점착력이 폭 25 ㎜ 당 8 N 인 테이프) 박리하고, 용융 아연 도금층의 박리 유무를 육안으로 판정한다.)
다음으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에 대해, 설명한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은,
상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하여, 열연 강판으로 하는, 열간 압연 공정과,
그 열연 강판을 냉간 압연하여, 냉연 강판으로 하는, 냉간 압연 공정과,
그 냉연 강판을 어닐링 온도까지 가열하고, 그 어닐링 온도에서 유지 후, 냉각하는, 어닐링 공정과,
이어서, 그 냉연 강판에, 용융 아연 도금 처리를 실시하는, 도금 처리 공정을 갖는다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 온도는 특별히 언급하지 않는 한 강판 또는 슬래브의 표면 온도로 한다. 강판 또는 슬래브의 표면 온도는, 예를 들어, 방사 온도계를 사용하여 측정한다.
·열간 압연 공정
본 공정은, 상기 서술한 성분 조성을 갖는 강 소재 (강 슬래브) 를 열간 압연하여, 열연 강판으로 하는 공정이다.
또한, 사용하는 강 소재는, 성분의 매크로 편석을 방지하기 위해서 연속 주조법으로 제조하는 것이 바람직하다. 강 소재는, 조괴법, 박 슬래브 주조법에 의해서도 제조하는 것이 가능하다.
이하, 열간 압연 공정에 있어서의 적합 제조 조건에 대해, 설명한다.
슬래브의 가열 온도 : 1200 ℃ 이상
슬래브의 가열 온도가 1200 ℃ 미만에서는, AlN 등의 석출물이 충분히 고용되지 않는다. 그 때문에, AlN 등의 석출물이 열간 압연시에 조대화하여, 구멍 확장성을 열화시킬 우려가 있다. 따라서, 슬래브의 가열 온도는 1200 ℃ 이상이 바람직하다. 슬래브의 가열 온도는, 보다 바람직하게는 1230 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 1250 ℃ 이상이다. 또한, 슬래브의 가열 온도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 1400 ℃ 이하가 바람직하다. 슬래브의 가열 온도는, 보다 바람직하게는 1350 ℃ 이하이다.
마무리 압연 온도 : 840 ℃ 이상 900 ℃ 이하
마무리 압연 온도가 840 ℃ 미만에서는, 개재물 및 조대 탄화물이 생성되어 구멍 확장성을 열화시킬 우려가 있다. 또, 하지 강판의 내부의 품질도 저하될 우려가 있다. 따라서, 마무리 압연 온도는 840 ℃ 이상이 바람직하다. 마무리 압연 온도는, 보다 바람직하게는 860 ℃ 이상이다. 한편, 고온에서의 유지 시간이 길어지면, 조대한 개재물이 생성되어 구멍 확장성을 열화시킬 우려가 있다. 따라서, 마무리 압연 온도는 900 ℃ 이하가 바람직하다. 마무리 압연 온도는, 보다 바람직하게는 880 ℃ 이하이다.
권취 온도 : 450 ℃ 이상 650 ℃ 이하
상기와 같이 하여 강 소재로 열간 압연한 후, 얻어진 열연 강판을 권취한다. 여기서, 권취 온도가 650 ℃ 초과가 되면, 지철 표면이 탈탄하는 경우가 있다. 이 경우, 하지 강판 내부와 표면에서 조직차가 생겨, 합금 농도 불균일의 원인이 될 우려가 있다. 또, 조대한 탄화물이나 질화물이 생성되어 구멍 확장성을 열화시킬 우려가 있다. 따라서, 권취 온도는 650 ℃ 이하가 바람직하다. 권취 온도는, 보다 바람직하게는 630 ℃ 이하이다. 한편, 냉간 압연성의 저하를 방지하기 위해, 권취 온도는 450 ℃ 이상이 바람직하다. 권취 온도는, 보다 바람직하게는 470 ℃ 이상이다.
또, 권취 후의 열연 강판을 산세해도 된다. 산세 조건은 특별히 한정되지 않고, 통상적인 방법에 따르면 된다. 또한, 권취 후의 열연 강판에, 조직 연질화를 위한 열처리를 실시해도 된다.
·냉간 압연 공정
본 공정은, 열간 압연 공정에서 얻어진 열연 강판을 냉간 압연하여, 냉연 강판으로 하는 공정이다. 여기서, 목표로 하는 판두께로 제어할 수 있으면 냉간 압연율의 제한은 없지만, 냉간 압연율이 과도하게 작은 경우, 다음의 어닐링 공정시에 재결정이 생기기 어려워진다. 즉, 미재결정 페라이트가 생성되어, 신장이 저하될 우려가 있다. 따라서, 냉간 압연율은 20 ％ 이상이 바람직하다. 냉간 압연율은, 보다 바람직하게는 30 ％ 이상이다. 한편, 냉간 압연율이 높은 경우, 변형의 과잉 부여로 인해, 역시 다음의 어닐링 공정시에 재결정이 생기기 어려워진다. 즉, 미재결정 페라이트가 생성되어, 신장이 저하될 우려가 있다. 따라서, 냉간 압연율은 90 ％ 이하가 바람직하다. 냉간 압연율은, 보다 바람직하게는 80 ％ 이하이다.
·어닐링 공정
본 공정은, 냉간 압연 공정에서 얻어진 냉연 강판을 어닐링 온도까지 가열하고, 그 어닐링 온도에서 유지 후, 냉각하는 공정이다.
그리고, 본 공정에서는, 상기 복합 조직을 만들고, 또한, 하지 강판의 표층부에서 내부 산화를 발생시켜 하지 강판의 표층부에 Si 나 Mn 의 산화물을 형성하고, 추가로 용융 아연 도금층 속에 적정량의 Fe 를 함유시키는 관점에서,
가열에 있어서의 500 ℃ 로부터 어닐링 온도까지의 온도역에 있어서의 평균 가열 속도 (이하, 평균 가열 속도라고도 한다) 를 1 ℃/초 이상 7 ℃/초 이하,
어닐링 온도를 (AC1 점 ＋ 50 ℃) 이상 (AC3 점 ＋ 20 ℃) 이하로,
유지에 있어서의 유지 시간 (이하, 어닐링 시간이라고도 한다) 을 1 초 이상 40 초 이하,
유지에 있어서의 분위기를, 노점 : -20 ℃ 이상 5 ℃ 이하, 수소 농도 : 3 질량％ 이상 20 질량％ 이하,
냉각에 있어서의 어닐링 온도로부터 1 차 냉각 정지 온도까지의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도 (이하, 1 차 냉각 속도라고도 한다) 를 10 ℃/초 이상,
1 차 냉각 정지 온도를 450 ℃ 이상 600 ℃ 이하,
2 차 냉각 시간 (1 차 냉각 정지 온도에 도달하고 나서 2 차 냉각 정지 온도에 도달할 때까지의 시간 (1 차 냉각 정지 온도 = 2 차 냉각 정지 온도의 경우, 1 차 냉각 정지 온도에 도달하고 나서의 당해 온도에서의 체류 시간)) 을 20 초 이상 100 초 이하,
2 차 냉각 정지 온도를 400 ℃ 이상 500 ℃ 이하,
로 하는 것이 중요하다.
평균 가열 속도 : 1 ℃/초 이상 7 ℃/초 이하
평균 가열 속도는, 페라이트를 재결정시켜 원하는 페라이트의 면적률을 확보하기 위해서는 느린 편이 좋다. 따라서, 평균 가열 속도는 7 ℃/초 이하로 한다. 평균 가열 속도는, 바람직하게는 6 ℃/초 이하, 보다 바람직하게는 5 ℃/초 이하이다. 한편, 평균 가열 속도가 느려지면, 확산 속도가 느린 Mn 도 오스테나이트로 농화되고, 오스테나이트가 안정화된다. 그 결과, 베이나이트 변태가 생기기 어려워져, 원하는 복합 조직이 얻어지기 쉬워진다. 따라서, 평균 가열 속도는 1 ℃/초 이상으로 한다. 평균 가열 속도는, 바람직하게는 2 ℃/초 이상, 보다 바람직하게는 3 ℃/초 이상이다.
어닐링 온도 : (AC1 점 ＋ 50 ℃) 이상 (AC3 점 ＋ 20 ℃) 이하
어닐링 온도가 (AC1 점 ＋ 50 ℃) 미만에서는, 조대한 Fe 계 석출물이 생성되기 때문에, 강도 및 구멍 확장성이 저하된다. 따라서, 어닐링 온도는 (AC1 점 ＋ 50 ℃) 이상으로 한다. 어닐링 온도는, 바람직하게는 (AC1 점 ＋ 60 ℃) 이상이다. 한편, 어닐링 온도가 (AC3 점 ＋ 20 ℃) 를 초과하면, 페라이트의 면적률이 감소하여, 신장이 저하된다. 따라서, 어닐링 온도는 (AC3 점 ＋ 20 ℃) 이하로 한다. 어닐링 온도는, 바람직하게는 (AC3 점 ＋ 10 ℃) 이하이다.
또한, 여기서 말하는 AC1 점 및 AC3 점은 각각 이하의 식에 의해 산출한다. 또, 이하의 식에 있어서, (％ 원소 기호) 는 하지 강판의 성분 조성에 있어서의 각 원소의 함유량 (질량％) 을 의미한다. 단, 당해 원소가 함유되지 않는 경우 (불가피적으로 함유되는 경우도 포함) 에는 0 으로서 계산한다.
AC1 = 723 ＋ 22 (％ Si) - 18 (％ Mn) ＋ 17 (％ Cr) ＋ 4.5 (％ Mo) ＋ 16 (％ V)
AC3 = 910 - 203√ (％ C) ＋ 45 (％ Si) - 30 (％ Mn) - 20 (％ Cu) - 15 (％ Ni) ＋ 11 (％ Cr) ＋ 32 (％ Mo) ＋ 104 (％ V) ＋ 400 (％ Ti) ＋ 460 (％ Al)
또, 어닐링 온도는, 유지 중, 일정해도 된다. 또, 어닐링 온도는, 상기 온도 범위 내에 있고, 또한, 온도 변동폭이 설정 온도 ±10 ℃ 이내이면, 유지 중, 항상 일정하지 않아도 된다.
어닐링 시간 : 1 초 이상 40 초 이하
어닐링 시간은, 오스테나이트를 베이나이트 변태시키기 위해 중요한 조건이다. 여기서, 오스테나이트에 Mn 을 농화시키지 않도록 하는, 즉, 오스테나이트의 과도한 안정화를 피해, 적정량의 베이나이트를 얻는 관점에서는, 어닐링 시간은 짧은 편이 좋다. 따라서, 어닐링 시간은 40 초 이하로 한다. 어닐링 시간은, 바람직하게는 30 초 이하, 보다 바람직하게는 25 초 이하이다. 한편, 어닐링 시간이 1 초 미만이 되면, 페라이트의 재결정이 촉진되지 않기 때문에, 구멍 확장성이 저하된다. 따라서, 어닐링 시간은 1 초 이상으로 한다. 어닐링 시간은, 바람직하게는 5 초 이상이다. 또한, 어닐링 시간이란, 어닐링 온도에서의 유지 시간이다.
유지 분위기의 노점 : -20 ℃ 이상 5 ℃ 이하
상기 서술한 바와 같이, 하지 강판의 표층부에서 내부 산화를 발생시켜 하지 강판의 표층부에 적정량의 Si 나 Mn 의 산화물을 형성하려면, 유지 분위기중에 일정량의 산소를 확보할 필요가 있다. 또, 용융 아연 도금층에 있어서 적정량의 Fe 함유량을 확보하는 관점에서도, 노점을 어느 정도 높게 할 필요가 있다. 그 때문에, 유지 분위기의 노점은 -20 ℃ 이상으로 한다. 유지 분위기의 노점은, 바람직하게는 -18 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 -15 ℃ 이상이다. 한편, 노점이 지나치게 높아지면, 하지 강판의 표층부에서의 내부 산화가 과잉이 되어, 신장 및 구멍 확장성을 저하시킨다. 또, 노점이 지나치게 높아지면, 도금 처리시에 철의 확산이 과도하게 촉진되어, 도금층 중의 철확산량이 과잉으로 된다. 따라서, 유지 분위기의 노점은 5 ℃ 이하로 한다. 유지 분위기의 노점은, 바람직하게는 0 ℃ 이하이다.
유지 분위기의 수소 농도 : 3 질량％ 이상 20 질량％ 이하
하지 강판의 표층부에서 내부 산화를 촉진함과 함께, 용융 아연 도금층의 도금 부착량을 확보하기 위해서는, 하지 강판의 표면에 형성되어 있는 (및 어닐링의 유지 중에 형성되는) 산화물을 환원할 필요가 있다. 그 때문에, 유지 분위기의 수소 농도는 3 질량％ 이상으로 한다. 유지 분위기의 수소 농도는, 바람직하게는 5 질량％ 이상이다. 한편, 유지 분위기의 수소 농도가 과대해지면, 강 속으로 수소가 침입하여, 신장 및 구멍 확장성을 저하시킨다. 따라서, 유지 분위기의 수소 농도는 20 질량％ 이하로 한다. 유지 분위기의 수소 농도는, 바람직하게는 17 질량％ 이하이다.
1 차 냉각 속도 : 10 ℃/초 이상
어닐링 온도로부터 1 차 냉각 정지 온도까지의 온도역에 있어서의 냉각 과정에서는, 베이나이트를 생성시키기 위해, 냉각 속도를 적절히 제어할 필요가 있다. 즉, 1 차 냉각 속도가 느려지면, 페라이트에 더해 펄라이트가 생성되어, 적정량의 베이나이트를 얻을 수 없게 된다. 따라서, 1 차 냉각 속도는 10 ℃/초 이상으로 한다. 1 차 냉각 속도는, 바람직하게는 12 ℃/초 이상, 보다 바람직하게는 15 ℃/초 이상이다. 또한, 펄라이트 변태를 억제하기 위해서는 1 차 냉각 속도는 빠른 것이 좋기 때문에, 1 차 냉각 속도의 상한은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 수랭 등에 의해, 1 차 냉각 속도를 2000 ℃/초 이상으로 해도 문제는 없다.
1 차 냉각 정지 온도 : 450 ℃ 이상 600 ℃ 이하
1 차 냉각 정지 온도는, 1 차 냉각시의 펄라이트 변태를 억제하고, 2 차 냉각시의 소정의 베이나이트량을 확보하기 위해서, 450 ℃ 이상 600 ℃ 이하로 한다. 즉, 1 차 냉각 정지 온도가 600 ℃ 초과에서는, 2 차 냉각시에 펄라이트 변태가 촉진된다. 따라서, 1 차 냉각 정지 온도는 600 ℃ 이하로 한다. 1 차 냉각 정지 온도는, 바람직하게는 580 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 560 ℃ 이하이다. 한편, 1 차 냉각 정지 온도가 450 ℃ 미만에서는, 2 차 냉각시의 베이나이트 변태가 억제되기 때문에, 소정의 베이나이트분율의 확보가 곤란해진다. 따라서, 1 차 냉각 정지 온도는 450 ℃ 이상으로 한다. 1 차 냉각 정지 온도는, 바람직하게는 460 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 470 ℃ 이상으로 한다.
2 차 냉각 시간 : 20 초 이상 100 초 이하
1 차 냉각 과정에 이어지는, 1 차 냉각 정지 온도로부터 2 차 냉각 정지 온도까지의 2 차 냉각 과정에서는, 베이나이트를 생성시키기 위해, 2 차 냉각 시간을 적절히 제어할 필요가 있다. 즉, 2 차 냉각 시간이 길수록, 베이나이트 변태가 촉진된다. 따라서, 2 차 냉각 시간은 20 초 이상으로 한다. 2 차 냉각 시간은, 바람직하게는 25 초 이상, 보다 바람직하게는 30 초 이상이다. 한편, 2 차 냉각 시간이 지나치게 길어지면, 베이나이트량이 과잉이 되어, 강도 확보에 필요한 마텐자이트의 면적률을 얻을 수 없게 된다. 따라서, 2 차 냉각 시간은 100 초 이하로 한다. 2 차 냉각 시간은, 바람직하게는 90 초 이하, 보다 바람직하게는 80 초 이하이다.
2 차 냉각 정지 온도 : 400 ℃ 이상 500 ℃ 이하
2 차 냉각 정지 온도는, 소정의 베이나이트분율을 확보하고, 또한, 후술하는 도금 처리 공정에서의 도금욕으로의 침입 판온을 소정의 범위로 제어하는 관점에서, 400 ℃ 이상 500 ℃ 이하로 한다. 즉, 2 차 냉각 정지 온도가 500 ℃ 초과에서는, 2 차 냉각시에 베이나이트 변태가 촉진되어, 베이나이트분율이 과잉이 된다. 따라서, 2 차 냉각 정지 온도는 500 ℃ 이하로 한다. 2 차 냉각 정지 온도는, 바람직하게는 495 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 490 ℃ 이하이다. 한편, 2 차 냉각 정지 온도가 400 ℃ 미만에서는, 특히, CGL (연속 어닐링 용융 아연 도금 라인) 을 사용하는 경우에, 도금 처리 직전에 가열 처리를 실시하였다고 해도, 도금욕으로의 침입 판온을 도금욕온 ＋10 ℃ 이상으로 하는 것이 곤란해진다. 따라서, 2 차 냉각 정지 온도는 400 ℃ 이상으로 한다. 2 차 냉각 정지 온도는, 바람직하게는 420 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 440 ℃ 이상으로 한다.
·도금 처리 공정
본 공정은, 상기 어닐링 처리 후, 냉연 강판에, 용융 아연 도금 처리를 실시하는 공정이다.
그리고, 본 공정에서는, 도금욕에서의 침입 판온을 도금욕온 ＋10 ℃ 이상으로 하는 것이 중요하다.
도금욕으로의 침입 판온 : 도금욕온 ＋10 ℃ 이상
용융 아연 도금층에 있어서 적정량의 Fe 함유량을 확보하기 위해서는, 도금욕에서의 침입 판온을 도금욕온보다 높게, 특히 도금욕온 ＋10 ℃ 이상으로 제어할 필요가 있다. 도금욕으로의 침입 판온은, 바람직하게는 도금욕온 ＋15 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 도금욕온 ＋20 ℃ 이상이다. 도금욕으로의 침입 판온의 상한은 특별히 한정하지 않지만, 500 ℃ 이하가 바람직하다.
또한, 도금욕 조성은, 기본적으로 Zn 에 의해 구성되고, 0.15 ∼ 0.30 질량％ 의 Al 이 함유되는 경우가 있다. 또한, Zn 및 Al 이외의 잔부는 불가피적 불순물이다.
또, 도금욕온은, 바람직하게는, 440 ∼ 500 ℃ 이다.
또한, 상기 어닐링 공정 및 도금 처리 공정은, CAL (연속 어닐링 라인) 로 실시해도 되고, CGL (연속 어닐링 용융 아연 도금 라인) 로 실시해도 된다. 또, 각각을 배치 처리로 실시해도 된다.
또한, 상기 이외의 각 공정의 조건에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 통상적인 방법에 따르면 된다. 또, 어닐링 공정 후에 형상 조정을 위한 조질 압연을 실시해도 된다.
그리고, 상기 제조 방법에 의하면, 높은 강도와 양호한 가공성을 겸비하고, 도금 품질도 우수한 용융 아연 도금 강판이 얻어지고, 그 용융 아연 도금 강판을 자동차 부재에 바람직하게 사용할 수 있다.
실시예
표 1 에 나타내는 성분 조성 (잔부는 Fe 및 불가피적 불순물) 을 갖는 강 소재를, 진공 용해로에서 용제 후, 분괴 압연하고, 두께 : 27 ㎜ 의 분괴 압연재를 얻었다. 얻어진 분괴 압연재를 표 2 에 나타내는 조건으로 열간 압연하고, 판두께 : 4.0 ㎜ 의 열연 강판을 얻었다. 이어서, 얻어진 열연 강판을 연삭 가공하고, 판두께 : 3.0 ㎜ 로 한 후, 표 2 에 나타내는 조건으로 냉간 압연하고, 판두께 : 0.9 ∼ 1.8 ㎜ 의 냉연 강판을 제조하였다. 이어서, 얻어진 냉연 강판에, 표 2 에 나타내는 조건으로 어닐링 및 도금 처리를 실시하고, 양면에 용융 아연 도금층을 갖는 용융 아연 도금 강판을 제조하였다. 표 1 의 공란은, 당해 원소를 의도적으로 첨가하지 않은 것을 나타내고 있다 (0 질량％ 가 아니고, 불가피적으로 함유되는 경우도 있다).
이어서, 얻어진 용융 아연 도금 강판을 사용하여, 전술한 요령에 의해, 하지 강판에 있어서의 조직의 동정, 하지 강판의 표층부에 있어서의 산화물 형태의 산소량의 측정, 그리고, 용융 아연 도금층에 있어서의 편면당 도금 부착량 및 Fe 함유량의 측정을 실시하였다.
결과를 표 3 에 나타낸다.
또한, 하지 강판에 있어서의 조직의 동정 (포인트 카운팅법) 에서는, SEM 에 의한 관찰 영역 (82 ㎛ × 57 ㎛ 의 영역) 상에 간격이 균등해지도록 16 × 15 의 격자를 두었다. 그리고, 격자점에 있어서의 각 상의 점수를 세어, 격자점 총수에 대한 각 상이 차지하는 격자 점수의 비율을, 각 상의 면적률로 하였다. 또, 각 상의 면적률은, 각각의 3 개의 SEM 이미지로부터 구한 각 상의 면적률의 평균값으로 하였다.
또, 얻어진 용융 아연 도금 강판을 사용하여, 전술한 요령에 의해, 기계 특성의 측정을 실시하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.
또한, 목표로 하는 인장 강도 (TS) 는 750 ㎫ 이상이다.
또, 가공성의 관점에서, 목표로 하는 TS × El 은 18000 ㎫·％ 이상, TS × λ 는 40000 ㎫·％ 이상, 및, 항복비 YR (= YS/TS) 은 0.55 이상이다.
또한, 얻어진 용융 아연 도금 강판을 사용하여, 전술한 요령에 의해, 도금 품질 (도금 밀착성 및 도금 외관) 을 조사하고, 이하의 기준으로 평가하였다. 평가 결과를 표 4 에 나타낸다.
·도금 밀착성
○ (합격, 우수함) : 전술한 요령에 의한 볼 임펙트 시험에 있어서, 용융 아연 도금층의 박리 없음
× (불합격) : 전술한 요령에 의한 볼 임펙트 시험에 있어서, 용융 아연 도금층의 박리 있음
·도금 외관
◎ (합격, 특히 우수함) : 용융 아연 도금층의 불도금 결함 및 도금 외관 불균일 없음
○ (합격, 우수함) : 용융 아연 도금층의 도금 외관 불균일은 있지만, 불도금 결함은 없음
× (불합격) : 용융 아연 도금층의 불도금 결함 있음
표 4 에 나타낸 바와 같이, 발명예에서는 모두, 높은 강도와 양호한 가공성을 겸비하고, 도금 품질도 우수하였다.
한편, 비교예에서는, 강도, 가공성 및 도금 품질의 적어도 하나가 충분하지 않았다.
Claims (7)
- 하지 강판과, 그 하지 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 갖는 용융 아연 도금 강판으로서,
그 하지 강판은,
질량％ 로,
C : 0.09 ％ 이상 0.17 ％ 이하,
Si : 0.3 ％ 이상 1.1 ％ 이하,
Mn : 1.9 ％ 이상 2.7 ％ 이하,
P : 0.10 ％ 이하,
S : 0.050 ％ 이하,
Al : 0.01 ％ 이상 0.20 ％ 이하 및
N : 0.10 ％ 이하
이며, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 성분 조성을 갖고,
또, 강 조직 전체에 대한 면적률로,
페라이트가 30 ％ 이상 85 ％ 이하,
마텐자이트가 5 ％ 이상 30 ％ 이하,
베이나이트가 10 ％ 이상 60 ％ 이하 및
그 밖의 금속상이 15 ％ 이하인 강 조직을 갖고,
그 하지 강판의 표층부에 산화물로서 존재하는 산소의 양이 편면당 0.05 g/㎡ 이상 0.50 g/㎡ 이하이며, 또, 그 표층부는, 그 하지 강판의 표면으로부터 깊이 100 ㎛ 의 위치까지의 영역이며,
그 용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량이 0.40 질량％ 이상인, 용융 아연 도금 강판. - 제 1 항에 있어서,
상기 그 밖의 금속상의 면적률이 5 ％ 이하인, 용융 아연 도금 강판. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 용융 아연 도금층에 있어서의 Fe 함유량이 8.0 질량％ 이하인, 용융 아연 도금 강판. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용융 아연 도금층에 있어서의 편면당 도금 부착량이 20 g/㎡ 이상인, 용융 아연 도금 강판. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하지 강판의 성분 조성이, 추가로, 질량％ 로,
Nb : 0.040 ％ 이하,
Ti : 0.030 ％ 이하,
B : 0.0030 ％ 이하,
Cr : 0.3 ％ 이하,
Mo : 0.2 ％ 이하 및
V : 0.065 ％ 이하
중 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는, 용융 아연 도금 강판. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하지 강판의 성분 조성이, 추가로, 질량％ 로,
Ta, W, Ni, Cu, Sn, Sb, Ca, Mg 및 Zr 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상 : 합계로 0.1 ％ 이하를 함유하는, 용융 아연 도금 강판. - 제 1 항, 제 5 항 또는 제 6 항에 기재된 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하고, 열연 강판으로 하는, 열간 압연 공정과,
그 열연 강판을 냉간 압연하고, 냉연 강판으로 하는, 냉간 압연 공정과,
그 냉연 강판을 어닐링 온도까지 가열하고, 그 어닐링 온도에서 유지 후, 냉각하는, 어닐링 공정과,
이어서, 그 냉연 강판에, 용융 아연 도금 처리를 실시하는, 도금 처리 공정을 갖고,
그 어닐링 공정에서는,
500 ℃ 로부터 그 어닐링 온도까지의 온도역에 있어서의 평균 가열 속도가 1 ℃/초 이상 7 ℃/초 이하이며,
그 어닐링 온도가 (AC1 점 ＋ 50 ℃) 이상 (AC3 점 ＋ 20 ℃) 이하이며,
그 유지에 있어서의 유지 시간이 1 초 이상 40 초 이하이며,
그 유지에 있어서의 분위기의 노점이 -20 ℃ 이상 5 ℃ 이하이고, 또한, 수소 농도가 3 질량％ 이상 20 질량％ 이하이며,
그 어닐링 온도로부터 1 차 냉각 정지 온도까지의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도가 10 ℃/초 이상이며,
그 1 차 냉각 정지 온도가 450 ℃ 이상 600 ℃ 이하이며,
2 차 냉각 시간이 20 초 이상 100 초 이하이며,
2 차 냉각 정지 온도가 400 ℃ 이상 500 ℃ 이하이며,
그 도금 처리 공정에서는,
도금욕으로의 침입 판온이 도금욕온 ＋10 ℃ 이상인, 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
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