KR20230147754A - 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
양호한 표면 외관성을 가짐과 함께, 가공부의 내식성이 우수한 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 도금층이, Al : 25 ∼ 70 질량％, Si : 0.6 ∼ 5 질량％, Mg : 0.1 ∼ 10 질량％ 및 Sr : 0.001 ∼ 1.0 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 상기 도금층은, 하지 강판과의 계면에 존재하는 계면 합금층과 그 합금층 상에 존재하는 주층으로 이루어지고, 상기 주층과 상기 계면 합금층의 사이에, 평균 장경이 1 ㎛ 이하인 Al-Si-Sr 합금이 존재하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 양호한 표면 외관성을 가짐과 함께, 가공부의 내식성이 우수한 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
용융 Al-Zn 계 도금 강판은, Zn 의 희생 방식성과 Al 의 높은 내식성이 양립 되어 있기 때문에, 용융 아연 도금 강판 중에서도 높은 내식성을 나타낸다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 도금층 중에 Al 을 25 ∼ 75 질량％ 함유하는 용융 Al-Zn 계 도금 강판이 개시되어 있다. 그리고, 용융 Al-Zn 도금 강판은, 그 우수한 내식성 때문에, 장기간 옥외에 노출되는 지붕이나 벽 등의 건재 (建材) 분야, 가드 레일, 배선 배관, 방음벽 등의 토목 건축 분야를 중심으로 최근 수요가 늘어나고 있다.
용융 Al-Zn 계 도금 강판의 도금층은, 주층 (主層) 및 하지 (下地) 강판과 주층의 계면에 존재하는 계면 합금층으로 이루어지고, 주층은, 주로 Zn 을 함유한 Al 이 덴드라이트 응고한 부분 (α-Al 상 (相) 의 덴드라이트 부분) 과, Zn 을 주성분으로 한 나머지 덴드라이트 간극 부분 (인터덴드라이트) 으로 구성되고, α-Al 상이 도금층의 막두께 방향으로 복수 적층된 구조를 갖는다. 이와 같은 특징적인 피막 구조에 의해, 표면으로부터의 부식 진행 경로가 복잡해지기 때문에, 부식이 용이하게 하지 강판에 잘 도달하지 않게 되어, 용융 Al-Zn 계 도금 강판은 도금층 두께가 동일한 용융 아연 도금 강판에 비해 우수한 내식성을 실현할 수 있다.
또, 용융 Al-Zn 계 도금의 도금층 중에 Mg 를 함유함으로써, 내식성의 추가적인 향상을 목적으로 한 기술이 알려져 있다. Mg 를 함유하는 용융 Al-Zn 계 도금 강판 (용융 Al-Zn-Mg-Si 도금 강판) 에 관한 기술로서, 예를 들어 특허문헌 2 에는, 도금층에 Mg 를 함유하는 Al-Zn-Si 합금을 포함하고, 그 Al-Zn-Si 합금이, 45 ∼ 60 중량％ 의 원소 알루미늄, 37 ∼ 46 중량％ 의 원소 아연 및 1.2 ∼ 2.3 중량％ 의 원소 규소를 함유하는 합금이며, 그 Mg 의 농도가 1 ∼ 5 중량％ 인, Al-Zn-Mg-Si 도금 강판이 개시되어 있다.
단, 인용 문헌 2 에 개시된 Mg 를 함유하는 용융 Al-Zn 계 도금 강판에 대해서는, 우수한 내식성을 갖기는 하지만, 도금층의 표면에 생성되는 산화물층에 기인한 주름 형상의 결함 (이하, 「주름 형상 결함」 이라고 한다.) 이 발생하기 쉬워져, 도금층 표면의 외관을 손상시킨다는 문제가 있었다.
그 때문에, 예를 들어 특허문헌 3 에는, 용융 Al-Zn 계 도금 강판에 대해, 도금층 중에 Sr 을 함유시킴으로써, 표면 외관성의 향상을 도모하는 기술이 개시되어 있다.
또, 특허문헌 4 에는, 용융 Al-Zn-Mg 계 도금 강판에 대해, 도금층 중에 Sr 을 함유시킴으로써, 가공성의 향상을 도모하는 기술이 개시되어 있다.
상기 서술한 특허문헌 3 및 4 의 용융 Al-Zn 계 도금 강판은, 도금층 중에 Sr 을 함유시키고 있기 때문에, 주름 형상 결함의 발생을 억제할 수 있어, 표면 외관성의 향상이 가능하게 되어 있다.
그러나, 인용 문헌 3 및 4 의 Sr 을 함유하는 용융 Al-Zn 계 도금 강판에 대해서는, 강판의 가공 시, 발생한 크랙으로부터 부식이 진행되는 결과, 가공부의 내식성 저하를 초래한다는 문제가 있었다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여, 양호한 표면 외관성을 가짐과 함께, 가공부의 내식성이 우수한 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판, 그리고, 양호한 표면 외관성을 가짐과 함께, 가공부의 내식성이 우수한 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기의 과제를 해결하기 위해서 검토를 실시한 결과, 도금층의 부식 시, 도금층 중에 형성된 Mg2Si 가 우선적으로 용해되고, 도금층 표면에 생성되는 부식 생성물 중에 용해된 Mg 가 농화함으로써, 높은 내식성이 얻어지기 때문에, 만일 도금층에 크랙이 발생한 경우에도, 어느 정도의 폭의 크랙이면, 상기 부식 생성물이 크랙을 메워, 하지 강판이 노출되는 것을 억제할 수 있기 때문에, 충분히 가공부의 내식성을 유지할 수 있는 것을 알 수 있었다. 그리고, 추가적인 예의 연구를 거듭한 결과, 하지 강판과의 계면에 존재하는 계면 합금층과 그 합금층 상에 존재하는 주층 (이후, 「도금 주층」 이라고 하기도 한다.) 의 사이에 존재하는 Al-Si-Sr 합금이, 경질이고 또한 연성이 낮고, 또 계면 합금층의 표면 형상을 볼록화시키기 때문에, 도금 주층에 크랙이 발생하기 쉬워지고, 발생한 크랙의 폭이 큰 경우에는 가공부의 내식성에 악영향을 주는 것을 밝혀내었다. 또한, 이 Al-Si-Sr 합금에 대해, 가능한 한 사이즈를 작게 (구체적으로는, 평균 장경 (長徑) 1 ㎛ 이하로) 억제함으로써, 강판의 가공 시, 도금층의 주층에 크랙이 발생한 경우라도, 크랙의 폭이 커지는 것을 억제할 수 있기 때문에, 상기 부식 생성물이 발생한 크랙을 메우도록 작용하여, 우수한 가공부의 내식성을 실현할 수 있는 것을 알아냈다.
본 발명은 이상의 지견에 기초하여 이루어진 것이며, 그 요지는 이하와 같다.
1. 도금층이, Al : 25 ∼ 70 질량％, Si : 0.6 ∼ 5 질량％, Mg : 0.1 ∼ 10 질량％ 및 Sr : 0.001 ∼ 1.0 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고,
상기 도금층은, 하지 강판과의 계면에 존재하는 계면 합금층과 그 합금층 상에 존재하는 주층으로 이루어지고, 상기 주층과 상기 계면 합금층의 사이에, 평균 장경이 1 ㎛ 이하인 Al-Si-Sr 합금이 존재하는 것을 특징으로 하는, 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판.
2. 상기 계면 합금층 중에, Sr 을 0.001 질량％ 이상 함유하는 것을 특징으로 하는, 상기 1 에 기재된 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판.
3. 상기 도금층의 두께 방향의 단면 (斷面) 에 있어서 관찰되는 Mg2Si 의 장경이, 모두 10 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 상기 1 또는 2 에 기재된 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판.
4. 상기 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Si 상은, 상기 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Mg2Si 및 Si 상의 면적률의 합계에 대한 Si 상의 면적률의 비율이, 30 ％ 이하인 것을 특징으로 하는, 상기 1 ∼ 3 중 어느 한 항에 기재된 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판.
5. 상기 주층이 α-Al 상의 덴드라이트 부분을 갖고, 그 덴드라이트 부분의 평균 덴드라이트 아암간 거리와, 상기 도금층의 두께가, 이하의 식 (1) 을 만족하는 것을 특징으로 하는, 상기 1 ∼ 4 중 어느 한 항에 기재된 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판.
t/d ≥ 1.5 … (1)
t : 도금층의 두께 (㎛), d : 평균 덴드라이트 아암간 거리 (㎛)
6. Al : 25 ∼ 70 질량％, Si : 0.6 ∼ 5 질량％, Mg : 0.1 ∼ 10 질량％ 및 Sr : 0.001 ∼ 1.0 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 욕 온도가 585 ℃ 이하인 도금욕을 사용하고,
강판에 용융 도금을 실시할 때, 상기 도금욕 진입 시의 강판 온도 (진입 판 온도) 를, 상기 도금욕의 욕 온도로부터 20 ℃ 가산한 온도 (도금욕 온도 ＋ 20 ℃) 이하로 하는 것을 특징으로 하는, 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법.
7. 상기 강판의 진입 판 온도가, 상기 도금욕의 욕 온도 이하인 것을 특징으로 하는, 상기 6 에 기재된 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법.
8. 상기 강판에 용융 도금을 실시한 후, 30 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로, 판 온도가 상기 도금욕의 욕 온도로부터 150 ℃ 감산한 온도 (도금욕 온도 ― 150 ℃) 가 될 때까지, 상기 강판을 냉각시키는 것을 특징으로 하는, 상기 6 또는 7 에 기재된 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법.
본 발명에 의해, 양호한 표면 외관성을 가짐과 함께, 가공부의 내식성이 우수한 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판, 그리고, 양호한 표면 외관성을 가짐과 함께, 가공부의 내식성이 우수한 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판에 대해, 주사 투과형 전자 현미경에 의해, 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서의 주층과 계면 합금층의 계면 상태를 관찰한 도면이다.
도 2 의 (a) 는, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의, 각 원소의 상태를 주사 전자 현미경의 에너지 분산형 X 선 분광법 (SEM-EDX) 에 의해 나타낸 것이고, (b) 는, (a) 로 나타낸 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판에 대해, 주층 중에 존재하는 Mg2Si 및 Si 상을 관찰하기 위한 방법을 설명한 도면이다.
도 3 은, 덴드라이트 아암간 거리의 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는, 일본 자동차 규격의 복합 사이클 시험 (JASO-CCT) 의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 의 (a) 는, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의, 각 원소의 상태를 주사 전자 현미경의 에너지 분산형 X 선 분광법 (SEM-EDX) 에 의해 나타낸 것이고, (b) 는, (a) 로 나타낸 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판에 대해, 주층 중에 존재하는 Mg2Si 및 Si 상을 관찰하기 위한 방법을 설명한 도면이다.
도 3 은, 덴드라이트 아암간 거리의 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는, 일본 자동차 규격의 복합 사이클 시험 (JASO-CCT) 의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
(용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판)
본 발명의 대상으로 하는 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판은, 강판 표면에 도금층을 갖고, 그 도금층은, 하지 강판과의 계면에 존재하는 계면 합금층과 그 합금층 상에 존재하는 주층으로 이루어진다. 또, 상기 도금층은, Al : 25 ∼ 70 질량％, Si : 0.6 ∼ 5 질량％, Mg : 0.1 ∼ 10 질량％ 및 Sr : 0.001 ∼ 1.0 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는다.
상기 도금층 중의 Al 함유량은, 내식성과 조업면의 밸런스로부터, 40 ∼ 70 질량％ 로 한다. 상기 도금층의 주층의 Al 함유량이 25 질량％ 이상이면, 양호한 내식성을 확보할 수 있다. 상기 주층은 주로 Zn 을 과포화로 함유하고, Al 이 덴드라이트 응고한 부분 (α-Al 상의 덴드라이트 부분) 과 나머지 덴드라이트 간극의 부분 (인터덴드라이트 부분) 으로 이루어지고 또한 그 덴드라이트 부분이 도금층의 막두께 방향으로 적층된 내식성이 우수한 구조를 실현할 수 있다. 또 이 α-Al 상의 덴드라이트 부분이 많이 적층될수록, 부식 진행 경로가 복잡해져, 부식이 용이하게 하지 강판에 도달하기 어려워지므로, 내식성이 향상된다. 동일한 관점에서, 상기 도금층 중의 Al 함유량은 40 질량％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 도금층 중의 Al 함유량이 70 질량％ 를 초과하면, Fe 에 대하여 희생 방식 작용을 갖는 Zn 의 함유량이 적어지고, 내식성이 열화한다. 이 때문에, 상기 도금층 중의 Al 함유량은 70 질량％ 이하로 한다. 또, 상기 도금층 중의 Al 함유량이 65 질량％ 이하이면, 도금의 부착량이 적어져, 하지 강판이 노출되기 쉬워진 경우에도 Fe 에 대하여 희생 방식 작용을 가지며, 충분한 내식성이 얻어진다. 그 때문에, 도금 주층의 Al 함유량은 65 질량％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
상기 도금층 중의 Si 는, 하지 강판과의 계면에 생성되는 계면 합금층의 성장을 억제하는 목적으로, 내식성이나 가공성의 향상을 목적으로 도금욕 중에 첨가되고, 필연적으로 상기 주층에 함유된다. 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 경우, 도금욕 중에 Si 를 함유시켜 용융 도금 처리를 실시하면, 하지 강판이 도금욕 중에 침지됨과 동시에, 강판 표면의 Fe 와 욕 중의 Al 이나 Si 가 합금화 반응하여, Fe-Al 계 및/또는 Fe-Al-Si 계의 화합물로 이루어지는 합금을 생성한다. 이 Fe-Al-Si 계 계면 합금층의 생성에 의해, 계면 합금층의 성장을 억제할 수 있다. 그리고, 상기 도금층 중의 Si 함유량이 0.6 질량％ 이상인 경우에는, 상기 계면 합금층의 성장을 충분히 억제할 수 있다. 한편, 도금층의 Si 함유량이 5 ％ 를 초과한 경우, 도금층에 있어서, 가공성을 저하시켜, 캐소드 사이트가 되는 Si 상이 석출되기 쉬워진다. 이 Si 상의 석출은, 후술하는 바와 같이 Mg 함유량을 늘려, Si 함유량과 Mg 함유량의 사이에 일정한 관계를 갖게 함으로써 억제할 수 있지만, 그 경우, 제조 비용의 상승이나, Mg2Si 의 양이 많아지는 것에 기인한 가공성의 저하를 초래하고, 또 도금욕의 조성 관리를 보다 곤란하게 해 버린다. 이 때문에, 도금층 중의 Si 함유량은 5 ％ 이하로 한다. 나아가 또한, 계면 합금층의 성장 및 Si 상의 석출을 보다 확실하게 억제할 수 있는 점이나, Mg2Si 로서 Si 가 소비되었을 경우에 대응할 수 있다는 점을 고려하면, 상기 도금층 중의 Si 함유량을 2.3 초과 ∼ 3.5 ％ 로 하는 것이 바람직하다.
상기 도금층은, Mg 를 0.1 ∼ 10 질량％ 함유한다. 상기 도금층의 주층이 부식되었을 때, 부식 생성물 중에 Mg 가 포함되게 되어, 부식 생성물의 안정성이 향상되고, 부식의 진행이 지연되는 결과, 내식성이 향상된다는 효과가 얻어진다. 보다 구체적으로는, 상기 도금층의 주층 중에 존재하는 Mg 는 상기 서술한 Si 와 결합하여, Mg2Si 를 생성한다. 이 Mg2Si 는, 도금 강판이 부식되었을 때, 초기에 용해되기 때문에 Mg 가 부식 생성물에 포함된다. 이 부식 생성물 중에 포함되는 Mg 는, 부식 생성물을 치밀화시키는 효과가 있어, 부식 생성물의 안정성 및 외래 부식 인자에 대한 배리어성을 향상할 수 있다.
여기서, 상기 도금층의 Mg 함유량을 0.1 질량％ 이상으로 한 것은, 상기 도금층이, 상기 서술한 농도 범위로 Si 를 함유한 경우, Mg 농도를 0.1 질량％ 이상으로 함으로써, Mg2Si 를 생성할 수 있게 되어, 부식 지연 효과를 얻을 수 있기 때문이다. 동일한 관점에서, 상기 도금층의 Mg 함유량은, 1 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 3 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 상기 도금층의 Mg 의 함유량을 10 질량％ 이하로 한 것은, 상기 도금층의 Mg 의 함유량이 10 ％ 를 초과하는 경우, 내식성 향상 효과의 포화에 더하여, 제조 비용의 상승과 도금욕의 조성 관리가 어려워지기 때문이다. 동일한 관점에서, 상기 도금층의 Mg 함유량은, 6 질량％ 이하인 것이 바람직하다.
또, 상기 도금층 중의 Mg 함유량을 1 질량％ 이상으로 함으로써, 도장 후 내식성의 개선도 가능해진다. Mg 를 포함하지 않는 종래의 용융 Al-Zn 계 도금 강판의 도금층이 대기에 접촉하면, α-Al 상의 주위에 치밀하고 또한 안정적인 Al2O3 의 산화막이 곧바로 형성되고, 이 산화막에 의한 보호 작용에 의해 α-Al 상의 용해성은 인터덴드라이트 중의 Zn 리치상의 용해성에 비해 매우 낮아진다. 이 결과, 종래의 Al-Zn 계 도금 강판을 하지에 사용한 도장 강판은, 도막에 손상이 발생한 경우, 손상부를 기점으로 도막/도금 계면에서 Zn 리치상의 선택 부식을 일으켜, 도장 건전부의 안쪽 깊숙한 곳을 향하여 진행되어 큰 도막 팽윤을 일으키기 때문에, 도장 후 내식성이 떨어진다. 그 때문에, 우수한 도장 후 내식성을 얻는 관점에서는, 상기 도금층 중의 Mg 함유량을 1 질량％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 3 질량％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.
한편, 상기 도금층 중에 Mg 를 함유한 용융 Al-Zn 계 도금 강판을 사용한 도장 강판의 경우, 인터덴드라이트 중에 석출되는 Mg2Si 상이나 Mg-Zn 화합물 (MgZn2, Mg32(Al,Zn)49 등) 이 부식의 초기 단계에서 용출하고, 부식 생성물 중에 Mg 가 도입된다. Mg 를 함유한 부식 생성물은 매우 안정적이고, 이에 따라 부식이 초기 단계에서 억제되기 때문에, 종래의 Al-Zn 계 도금 강판을 하지에 사용한 도장 강판의 경우에 문제가 되는 Zn 리치상의 선택 부식에 의한 큰 도막 팽윤을 억제할 수 있다. 그 결과, 도금층에 Mg 를 함유시킨 용융 Al-Zn 계 도금 강판은 우수한 도장 후 내식성을 나타낸다. 상기 도금층 중의 Mg 가 1 질량％ 미만인 경우에는, 부식 시에 용출하는 Mg 의 양이 적고, 도장 후 내식성이 향상하지 않을 우려가 있다. 또한, 상기 도금층 중의 Mg 함유량이 10 질량％ 를 초과하는 경우에는, 효과가 포화할 뿐만 아니라, Mg 화합물의 부식이 격렬하게 일어나, 도금층 전체의 용해성이 과도하게 상승하는 결과, 부식 생성물을 안정화시켜도, 그 용해 속도가 커지기 때문에, 큰 팽윤 폭을 발생하여, 도장 후 내식성이 열화할 우려가 있다. 그 때문에, 우수한 도장 후 내식성을 안정적으로 얻기 위해서는, 상기 도금층 중의 Mg 함유량을 10 질량％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
또, 상기 도금층은, 0.001 ∼ 1.0 질량％ 의 Sr 을 함유한다. 상기 도금층에 Sr 을 함유함으로써, 주름 형상 결함의 발생을 억제하고, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 표면 외관성을 향상시킬 수 있다.
상기 주름 형상 결함이란, 상기 도금층의 표면에 형성된 주름 형상의 요철로 된 결함이며, 상기 도금층 표면에 있어서 흰 줄로 관찰된다. 이와 같은 줄무늬 형상 결함은, 상기 도금층 중에 Mg 를 많이 첨가한 경우에, 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판에서는, 상기 도금층 중에 Sr 을 함유시킴으로써, 상기 도금층 표층에 있어서 Sr 을 Mg 보다 우선적으로 산화시켜, Mg 의 산화 반응을 억제함으로써, 상기 줄무늬 형상 결함의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.
상기 도금층 중의 Sr 함유량에 대해서는, 0.001 질량％ 이상인 것을 필요로 한다. 상기 서술한 줄무늬 형상 결함의 발생을 억제하는 효과를 얻기 위해서이다. 동일한 관점에서, 상기 도금층 중의 Sr 함유량은, 0.005 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 0.01 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.05 질량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 한편, 상기 도금층 중의 Sr 함유량에 대해서는, 1.0 질량％ 이하인 것을 필요로 한다. Sr 의 함유량이 지나치게 많아지면, 줄무늬 형상 결함 발생의 억제 효과가 포화하기 때문에, 비용적으로 불리해지기 때문이다. 동일한 관점에서, 상기 도금층 중의 Sr 함유량은, 0.7 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 0.5 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.3 질량％ 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 상기 도금층은, 도금 처리 중에 도금욕과 하지 강판의 반응으로 도금 중에 도입되는 하지 강판 성분이나, 도금욕을 건욕 (建浴) 할 때에 사용하는 잉곳 중에 함유되어 있는 불가피적 불순물이 포함된다. 상기 도금 중에 도입되는 하지 강판 성분으로는, Fe 가 수 ％ 정도 함유되는 경우가 있다. 도금욕 중의 불가피적 불순물의 종류로는, 예를 들어, 하지 강판 성분으로는, Fe, Mn, P, S, C, Nb, Ti, B 등을 들 수 있다. 또, 잉곳 중의 불순물로는, Fe, Pb, Sb, Cd, As, Ga, V 등을 들 수 있다. 또한, 상기 도금층 중의 Fe 에 대해서는, 하지 강판으로부터 도입되는 것과, 도금욕 중에 있는 것을 구별하여 정량할 수는 없다. 상기 불가피적 불순물의 총함유량은, 특별히 한정되지는 않지만, 도금의 내식성과 균일한 용해성을 유지한다는 관점에서, Fe 를 제외한 불가피적 불순물량은 합계 1 질량％ 이하인 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판에서는, 상기 도금층이, Zn-Al 계 도금으로 부식 생성물의 안정 원소로서 알려져 있는, Cr, Ni, Co, Mn, Ca, V, Ti, B, Mo, Sn, Zr, Li, Ag 등에서 선택된 적어도 1 종 이상을, 각 원소 1 ％ 미만의 함유량으로, 추가로 함유할 수도 있다. 이들 원소의 각각의 함유율이 1 ％ 미만이면, 본 발명에서 개시되어 있는 효과를 저해하지 않고 또한 부식 생성물 안정 효과에 의해 한층 더 내식성 향상이 가능해진다.
또한, 상기 계면 합금층에 대해서는, 상기 도금층 중, 하지 강판과의 계면에 존재하는 층이며, 상기 서술한 바와 같이, 강판 표면의 Fe 와 도금욕 중의 Al 이나 Si 가 합금화 반응하여 필연적으로 생성되는 Fe-Al 계 및/또는 Fe-Al-Si 계의 화합물이다. 이 계면 합금층은, 단단하여 부서지기 쉽기 때문에, 두껍게 성장하면 가공 시의 크랙 발생의 기점이 되기 때문에, 얇게 하는 것이 바람직하다.
상기 계면 합금층에 대해서는, Sr 을 0.001 질량％ 이상 함유하는 것이 바람직하다. 상기 계면 합금층 중에 Sr 을 0.001 질량％ 이상 함유시킴으로써, Sr 이 용융 Al-Zn 중에서 계면에 생성되는 Fe-Al 합금의 표면 에너지를 저하시키기 때문에, 상기 계면 합금층의 도금 주층측의 계면 형상의 요철이 평활화되어, 굽힘 가공 시의 가공성 (내크랙성) 을 보다 개선할 수 있기 때문이다. 또, 상기 도금 주층이 부식한 후, 강판이 부식하여 붉은 녹이 발생하지만, 상기 계면 합금층 중에 Sr 이 함유되어 있는 경우에는, 계면 합금층의 내식성 향상에 의해 붉은 녹 발생까지의 시간을 길게 할 수도 있다. 동일한 관점에서, 상기 계면 합금층 중의 Sr 의 함유량은, 0.005 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 0.01 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다.
또, 상기 계면 합금층 중의 Sr 농도는, 10 질량％ 이하인 것이 바람직하다. 상기 계면 합금층 중의 Sr 농도가 10 질량％ 를 초과하면, 계면 합금층의 경도가 높아져, 가공성이 저하될 우려가 있기 때문이다.
또한, 상기 계면 합금층 중의 Sr 은, 후술하는 STEM-EDX 분석에 의해 정량 분석하는 것이 가능하다.
그리고, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판에서는, 상기 도금층은, 상기 주층과 상기 계면 합금층의 사이의 국소적인 부분에, 평균 장경이 1 ㎛ 이하인 Al-Si-Sr 합금이 존재하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 상기 도금층 중에 Sr 을 함유시킴으로써, 상기 도금층의 주층과 계면 합금층의 계면에는, Al-Si-Sr 합금이 필연적으로 형성되지만, 그 크기를 제어함으로써, 양호한 표면 외관성을 실현할 수 있음과 함께, 가공부의 내식성에 대해서도 향상시킬 수 있다.
본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판에서는, 상기 도금층 중에 Mg2Si 를 함유함으로써, 도금층의 부식 시, 이 Mg2Si 가 우선적으로 용해되고, 도금층 표면에 생성되는 부식 생성물 중에 용해된 Mg 가 농화함으로써, 우수한 내식성을 발현하는 것이 가능해진다. 단, 주름 형상 결함의 억제 등을 목적으로 하여, 상기 도금층 중에 Sr 을 함유시킨 경우, 상기 서술한 바와 같이, 상기 주층과 상기 계면 합금층의 계면에 (상기 주층과 상기 계면 합금층의 사이에 끼인 상태로) Al-Si-Sr 합금이 형성되는 결과, 강판의 가공 시, 도금층에 크랙이 발생하기 쉽고, 발생한 크랙의 폭이 커지기 때문에, 가공부의 내식성 저하를 일으킨다는 문제가 있었다. 그 때문에, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판에서는, 상기 Al-Si-Sr 합금에 대해, 형성되었을 때의 크기를 작게 (평균 장경이 1 ㎛ 이하가 되도록) 억제함으로써, 도금층에 크랙이 발생한 경우에도, 강판의 부식 시, 크랙 중에 충분한 양의 부식 생성물을 충전시킬 수 있고, 부식 생성물의 표면 근방에 Mg 를 농화시킬 수 있는 결과, 주름 형상 결함의 발생을 억제하면서도, 우수한 가공부 내식성을 실현할 수 있다.
여기서, 도 1 은, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 단면을, 주사 투과형 전자 현미경 (STEM) 에 의해 관찰한 사진이다. 도 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 도금층의 주층과 계면 합금층의 사이에, Al-Si-Sr 합금이 존재하고 있는 것을 알 수 있다.
그리고, 이하의 표 1 은, 도 1 중에 *1 ∼ *4 로 나타낸 부분의 화학 조성을 분석한 결과를 나타낸 것이다. 표 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 도 1 의 *1 ∼ *3 의 부분은, 모두, Fe, Al, Si 및 Zn 주성분으로 하고 있는 계면 합금층인데 반해, 도 1 의 *4 로 나타낸 부분은, 기본적으로 Al, Si 및 Sr 로 구성되어 있는, 요컨대 Al-Si-Sr 합금이며, 계면 합금층과는 상이한 합금인 것을 알 수 있다.
또한, 상기 Al-Si-Sr 합금에 대해서는, 상기 주층과 상기 계면 합금층의 모든 계면에 존재할 필요는 없고, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 상기 주층과 상기 계면 합금층의 일부 계면에 존재한다. 또, 상기 Al-Si-Sr 합금은, 상기 주층과 상기 계면 합금층과의 계면 (상기 주층과 상기 계면 합금층의 사이에 끼인 상태로) 에 존재하고 있고, 상기 주층 또는 상기 계면 합금층의 내부에는 형성되는 일은 없다.
상기 주층과 상기 계면 합금층의 사이에 존재하는 Al-Si-Sr 합금은, 그 평균 장경이 1 ㎛ 이하인 것을 필요로 한다. 상기 서술한 바와 같이, 상기 Al-Si-Sr 합금의 크기를 평균 장경 1 ㎛ 이하로 억제함으로써, 도금층에 크랙이 발생한 경우에도, 강판의 부식 시, 크랙 중에 충분한 양의 부식 생성물을 충전시킬 수 있어, 우수한 가공부 내식성을 실현할 수 있다. 동일한 관점에서, 상기 Al-Si-Sr 합금의 평균 장경은, 0.8 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 Al-Si-Sr 합금의 장경이란, 관찰 시야에 있어서 Al-Si-Sr 합금의 입자 중의 가장 긴 지금을 말한다.
또, 상기 Al-Si-Sr 합금의 평균 장경의 산출은, 예를 들어, 주사 투과형 전자 현미경 (STEM) 을 사용하여 실시할 수 있다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 상기 도금층의 두께 방향의 단면을 관찰하고, 관찰 시야 중의 입자마다 Al-Si-Sr 합금의 장경을 측정하고, 그 평균경을 산출한다. TEM 에 의한 관찰에 대해서는, 임의로 선택한 5 개 지점의 시야에 대해 실시하고, 모든 Al-Si-Sr 합금의 장경을 측정하고, 그들 장경의 평균을 상기 Al-Si-Sr 합금의 장경으로 할 수 있다.
또, 상기 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Mg2Si 에 대해서는, 그 장경이 모두 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 8 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 도금 주층 중에 포함되는 Mg2Si 에 대해서는, 상기 서술한 바와 같이, 내식성 향상 효과에 기여하는 것이지만, 도금 주층의 경질화를 초래하여, 가공성을 저하시키기 때문에, 종래의 용융 Al-Zn-Mg 계 도금 강판에서는, 충분한 가공성 나아가서는 가공부의 내식성을 얻을 수 없었다. 그 때문에, 상기 도금층 중의 Mg2Si 의 크기를 작게 (장경이 10 ㎛ 이하가 되도록) 함으로써, 도금층에 크랙이 발생한 경우에도, 크랙의 폭이나 길이를 작게 억제할 수 있는 결과, 강판의 부식 시, 크랙 중에 충분한 양의 부식 생성물을 충전시켜, 부식 생성물의 표면 근방에 Mg 를 농화시킬 수 있고, 가공부의 내식성의 대폭적인 향상이 가능해진다.
또한, 상기 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Mg2Si 의 장경이란, 하나의 Mg2Si 중에서 가장 긴 지름을 말한다. 또, 상기 Mg2Si 의 장경에 대해서는, 상기 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Mg2Si 입자 중, 평균 장경이 10 ㎛ 이하인 것을 의미한다. 예를 들어, 임의로 선택한 10 개 지점의 단면을 관찰하고, 모든 Mg2Si 입자의 평균 장경이 10 ㎛ 이하인지 여부로 판단할 수 있다.
또한, 상기 서술한 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서의 Mg2Si 의 관찰은, 예를 들어, 주사형 전자 현미경을 사용하여 에너지 분산형 X 선 분광법 (SEM-EDX) 에 의해 실시할 수 있다.
예를 들어, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 상기 도금층의 두께 방향의 단면 상태를 취득한 후, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, Mg 및 Si 의 각각에 대해 매핑을 실시한다 (Mg 는 적색, Si 는 청색으로 나타내고 있다). 그 후, 매핑한 Mg 및 Si 중, 이들이 동일한 위치에서 겹쳐진 부분 (도 2(b) 에서는 보라색으로 나타내고 있는 부분) 을 Mg2Si 로 할 수 있다. 관찰한 시야에 있어서의 이 보라색 부분의 면적의 총합과, 도금층의 면적의 비로부터 Mg2Si 의 면적률 (B ％) 을 산출할 수 있다.
또한, 상기 도금층에는 조성 성분으로서 Si 를 함유하기 때문에, 상기 서술한 바와 같이 도금층 중의 Si, Mg 의 조성에 따라서는 Si 상이 도금층 중에 형성되는 경우가 있다. 그러나, 내식성 및 가공성을 보다 높이는 관점에서는, 상기 Si 상의 형성을, 가능한 한 억제하는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명에서는, 내식성을 향상시키는 Mg2Si 와 도금층의 부식 시에 캐소드 사이트가 되어 내식성을 열화시키는 Si 상과의 함유 비율이 중요한 것을 알아냈다. 즉, 본 발명의 본질은, 내식성을 향상시키는 Mg2Si 의 절대량이 많아도 내식성을 열화시키는 Si 상의 양이 많으면 양호한 내식성을 확보할 수 없기 때문에, 그 비율을 일정한 값 이하로 제어하는 것에 있다.
그 때문에, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판에서는, 이하에 나타내는 방법에 의해 측정된, 상기 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Mg2Si 및 Si 상의 면적률의 합계에 대한, 상기 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Si 상의 면적률 (Si 상의 면적률/Mg2Si 및 Si 상의 합계 면적률) 이, 30 ％ 이하인 것이 바람직하고, 10 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 Si 상의 면적률을 도출하는 방법에 대해서는, 예를 들어 상기 서술한 Mg2Si 와 마찬가지로, 주사형 전자 현미경을 사용하여 에너지 분산형 X 선 분광법 (SEM-EDX) 에 의해 실시할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 상기 도금층의 두께 방향의 단면 상태를 취득한 후 (도 2(a)), Mg 및 Si 의 각각에 대해 매핑을 실시한다 (도 2(b)). 그 후, 매핑한 Mg 및 Si 중, Si 가 존재하는 위치에서 Mg 가 존재하지 않았던 도 2(b) 중 청색으로 나타낸 부분을 Si 상으로 간주할 수 있다. 관찰한 시야에 있어서의 이 청색 부분의 면적의 총합과 도금층의 면적의 비로부터 Si 상의 면적률 (A ％) 을 산출할 수 있다.
또, 상기 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Mg2Si 및 Si 상의 면적률의 합계에 대한, 상기 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Si 상의 면적률 (Si 상의 면적률/Mg2Si 및 Si 상의 합계 면적률 : Z ％) 은, (A ％ / (A ％ + B ％) × 100 ％) 로 산출할 수 있다.
여기서, 상기 서술한 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는, Mg2Si 및 Si 상의 합계 면적에 대한 Si 상의 면적 비율에 대해서는, 도금층의 무작위로 선택한 10 개 지점의 단면에 있어서 관찰되는 Si 상의 면적 비율을 평균한 것이다.
또, 상기 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Si 상의 면적률 (관찰 시야에 있어서의 Si 상의 면적 비율 : A ％) 은, 10 ％ 이하인 것이 바람직하고, 3 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
여기서, 상기 서술한 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Si 상의 면적률에 대해서는, 도금층의 무작위로 선택한 10 개 지점의 단면에 있어서 관찰되는 Si 상의 면적률을 평균한 것이다.
또한, 도금 강판의 초기 내식성을 보다 높이는 관점에서는, 상기 도금층의 표면에 있어서 관찰되는 Si 상의 면적률 (관찰 시야에 있어서의 Si 상의 면적 비율) 이, 1 ％ 이하인 것이 바람직하고, 0.5 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 상기 도금층의 표면에 있어서의 Si 상의 면적률을 도출하는 방법에 대해서는, 단면을 관찰하는 경우와 마찬가지로, 주사형 전자 현미경을 사용하여 에너지 분산형 X 선 분광법 (SEM-EDX) 에 의해 실시할 수 있다. 면적률을 구하는 방법은, 단면 관찰법에 준하여 실시할 수 있으며, 도금층의 무작위로 선택한 10 개 지점의 표면에 있어서 관찰되는 Si 상의 면적률을 평균한 것으로 할 수 있다.
나아가 또한, 마찬가지로 초기 내식성을 보다 높이는 관점에서, 상기 도금층의 표면에 있어서 관찰되는 Mg2Si 및 Si 상의 합계 면적에 대한, 상기 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Si 상의 면적 비율 (Si 상의 면적/Mg2Si 및 Si 상의 합계 면적) 이, 20 ％ 이하인 것이 바람직하고, 10 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 실제의 관찰 방법, 면적률을 구하는 방법은, 상기 서술한 단면 관찰법에 준한다.
또한, 상기 도금층의 주층이나 상기 계면 합금층을, 주사형 전자 현미경에 의해 관찰할 때에는, 도금층의 단면 또는 표면을 연마 및/또는 에칭한 후에 관찰을 실시한다. 단면 또는 표면의 연마 방법이나 에칭 방법은 몇 가지 종류가 있지만, 일반적으로 도금층 단면 또는 표면을 관찰할 때에 사용되는 방법이면 특별히 한정되지는 않는다. 또, 주사형 전자 현미경에 의한 관찰 및 분석의 조건은, 예를 들어 가속 전압 5 ∼ 20 ㎸ 로, 2 차 전자 이미지 또는 반사 전자 이미지로 500 ∼ 5000 배 정도의 배율로 실시할 수 있다.
상기 주사 투과형 전자 현미경 (STEM-EDX) 에 의한 관찰 조건으로는, 예를 들어 FIB 가공한 도금층의 단면 샘플에 대하여, 가속 전압 200 ㎸ 의 조건하에서 1000 ∼ 50000 정도의 배율이면, 상기 도금층을 명확하게 관찰 및 분석하는 것이 가능하다.
또, 상기 도금층의 주층은, α-Al 상의 덴드라이트 부분을 갖고, 그 덴드라이트 부분의 평균 덴드라이트 아암간 거리와, 상기 도금층의 두께가, 이하의 식 (1) 을 만족하는 것이 바람직하다.
t/d ≥ 1.5 … (1)
t : 도금층의 두께 (㎛), d : 평균 덴드라이트 아암간 거리 (㎛)
상기 (1) 식을 만족함으로써, 상기 서술한 α-Al 상으로 이루어지는 덴드라이트 부분의 아암을 상대적으로 작게 할 수 있고, 우선적으로 부식되는 인터덴드라이트의 경로를 길게 확보함으로써, 내식성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 덴드라이트 부분의 덴드라이트 아암간 거리란, 인접하는 덴드라이트 아암간의 중심 거리 (덴드라이트 아암 스페이싱) 인 것을 의미한다. 본 발명에서는, 예를 들어, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 연마 및/또는 에칭한 도금층 주층의 표면을, 주사형 전자 현미경 (SEM) 등을 사용하여 확대 관찰하고 (예를 들어 200 배로 관찰하고), 무작위로 선택한 시야 중에서, 두번째로 간격이 넓은 덴드라이트 아암 (2 차 덴드라이트 아암) 의 간격을 이하와 같이 측정한다. 2 차 덴드라이트 아암이 3 개 이상 정렬하고 있는 부분을 선택하고 (도 3 에서는, A-B 사이의 3 개를 선택하고 있다.), 아암이 정렬하고 있는 방향을 따라 거리 (도 3 에서는, 거리 L) 를 측정한다. 그 후, 측정한 거리를 덴드라이트 아암의 개수로 나누어 (도 3 에서는, L/3), 덴드라이트 아암간 거리를 산출한다. 당해 덴드라이트 아암간 거리는, 1 개의 시야 중에서, 3 개 지점 이상 측정하고, 각각 얻어진 덴드라이트 아암간 거리의 평균을 산출한 것을 평균 덴드라이트 아암간 거리로 한다.
또한, 상기 도금층의 막두께는, 가공성과 내식성이 높은 레벨에서의 양립의 관점에서, 10 ∼ 30 ㎛ 인 것이 바람직하고, 20 ∼ 25 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 도금층이 10 ㎛ 이상인 경우에는 충분한 내식성을 확보할 수 있고, 상기 도금층이 30 ㎛ 이하인 경우에는 가공성을 충분히 확보할 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판은, 그 표면에, 화성 (化成) 처리 피막 및/또는 도막을 추가로 구비하는, 표면 처리 강판으로 할 수도 있다.
(용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법)
다음으로, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법은, Al : 25 ∼ 70 질량％, Si : 0.6 ∼ 5 질량％, Mg : 0.1 ∼ 10 질량％ 및 Sr : 0.001 ∼ 1.0 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 욕 온도가 585 ℃ 이하인 도금욕을 사용하고, 강판에 용융 도금을 실시할 때, 상기 도금욕 진입 시의 강판 온도 (진입 판 온도) 를, 상기 도금욕의 욕 온도로부터 20 ℃ 가산한 온도 (도금욕 온도 ＋ 20 ℃) 이하로 하는 것을 특징으로 한다.
상기 서술한 제조 방법에 의해 얻어진 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판은, 양호한 표면 외관성을 가짐과 함께, 가공부의 내식성도 우수하다.
또한, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법에서는, 특별히 한정되지는 않지만, 제조 효율이나 품질의 안정성의 관점에서, 연속식 용융 도금 설비가 통상적으로 채용된다.
또한, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판에 사용되는 하지 강판의 종류에 대해서는, 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 산 세정 탈스케일한 열연 강판 혹은 강대 (鋼帶), 또는, 그것들을 냉간 압연하여 얻어진 냉연 강판 혹은 강대를 사용할 수 있다.
또, 상기 전처리 공정 및 어닐링 공정의 조건에 대해서도 특별히 한정되지는 않고, 임의의 방법을 채용할 수 있다.
본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법에서는, 상기 도금욕이, Al : 25 ∼ 70 질량％, Si : 0.6 ∼ 5 질량％, Mg : 0.1 ∼ 10 질량％ 및 Sr : 0.001 ∼ 1.0 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는다.
이에 따라, 원하는 조성의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판을 얻을 수 있다. 또한, 상기 도금욕 중에 함유되는 각 원소의 종류나, 함유량, 작용에 대해서는, 상기 서술한 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판 중에서 설명되어 있다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판은, 전체적으로는 도금욕의 조성과 거의 동등해진다. 그 때문에, 상기 주층의 조성의 제어는, 도금욕 조성을 제어함으로써 양호한 정밀도로 실시할 수 있다.
또, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법에서는, 상기 도금욕 중의 Mg 및 Si 의 함유량이, 이하의 식 (2) 를 만족하는 것이 바람직하다.
MMg / (MSi ― 0.6) ≥ 1.0 … (2)
MMg : Mg 의 함유량 (질량％), MSi : Si 의 함유량 (질량％)
상기 도금욕 중의 Mg 및 Si 의 함유량이, 상기 관계식을 만족함으로써, 형성된 도금층은, Si 상의 발생이 억제되고 (예를 들어, 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Si 상의 면적률이 10 ％ 이하, 도금층의 표면에 있어서 관찰되는 Si 상의 면적률이, 1 ％ 이하가 되고), 가공성 및 내식성의 추가적인 향상이 가능해진다.
동일한 관점에서, MMg / (MSi ― 0.6) 이, 2.0 이상인 것이 보다 바람직하고, 3.0 이상인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법에서는, 상기 도금욕의 욕 온도가 585 ℃ 이하이고, 580 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 욕 온도를 585 ℃ 이하로 제어함으로써, 앞서 서술한 가공성에 악영향을 미치는 Al-Si-Sr 합금의 조대 (粗大) 성장을 억제할 수 있고, 큰 Mg2Si 의 양을 줄일 수 있다. 또, 계면 합금층의 성장을 억제하는 효과도 있다. 상기 도금욕의 욕 온도가 585 ℃ 를 초과하는 경우, 상기 도금욕 진입 시의 강판 온도에 대해 적정화를 도모한 경우라도, Al-Si-Sr 합금의 크기가 커지거나, 큰 Mg2Si 의 양이 많아지거나 또, 계면 합금층이 두껍게 성장하거나 하기 때문에, 원하는 가공성 및 가공부의 내식성을 얻을 수 없다.
또, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법에서는, 상기 도금욕 진입 시의 강판 온도 (진입 판 온도) 를, 상기 도금욕의 욕 온도로부터 20 ℃ 가산한 온도 (도금욕 온도 ＋ 20 ℃) 이하로 한다. 진입 판 온도를 일정 온도 이하로 제어하는 이유는, 진입 판 온도가 높으면, 강판이 욕에 진입했을 때의 강판 근방의 욕 온도가 올라, 높은 욕 온도와 동일한 폐해가 발생하기 때문이다. 상기 진입 판 온도 제어에 의해, 상기 주층과 상기 계면 합금층의 사이에 존재하는 Al-Si-Sr 합금이나 도금층 중의 Mg2Si 에 대해, 커지는 것을 억제할 수 있고, 계면 합금층의 성장에 대해서도 억제할 수 있기 때문이다.
동일한 관점에서, 상기 강판의 진입 판 온도는, 상기 도금욕의 욕 온도로부터 10 ℃ 가산한 온도 (도금욕 온도 ＋ 10 ℃) 이하인 것이 바람직하고, 상기 도금욕의 욕 온도 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법에서는, 상기 강판에 용융 도금을 실시한 후, 30 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로, 판 온도가 상기 도금욕의 욕 온도로부터 150 ℃ 감산한 온도 (도금욕 온도 ― 150 ℃) 가 될 때까지, 상기 강판을 냉각시키는 것이 바람직하다. 상기 서술한 도금층 중에 형성되는 Mg2Si 나, 주층과 상기 계면 합금층의 사이에 형성되는 Al-Si-Sr 합금은, 도금욕의 욕 온도로부터 150 ℃ 감산한 온도 (도금욕 온도 ― 150 ℃) 정도까지의 온도역에서 생성하기 쉽기 때문에, 그 온도역에서의 냉각 속도를 평균 30 ℃/sec 이상으로 빠르게 함으로써, Mg2Si 입자나 Al-Si-Sr 합금의 성장을 억제하고, 큰 Mg2Si 및 Al-Si-Sr 합금의 양을 보다 확실하게 줄일 수 있다. 또한, 상기 용융 도금 후의 강판의 냉각 속도를 높임으로써, 상기 계면 합금층의 성장을 억제할 수도 있는 결과, 우수한 가공부의 내식성을 실현할 수 있다. 동일한 관점에서, 상기 용융 도금 후의 강판의 냉각은, 35 ℃/sec 이상의 평균 냉각 속도로 실시하는 것이 보다 바람직하고, 40 ℃/sec 이상의 평균 냉각 속도로 실시하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 평균 냉각 속도에 대해서는, 강판이 도금욕 온도로부터 150 ℃ 감산한 온도가 될 때까지의 시간을 구하고, 150 ℃ 를 그 시간으로 나눔으로써 구해진다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 용융 도금 시의 욕 온도 및 진입 판 온도, 그리고, 용융 도금 후의 냉각 조건 이외에 대해서는, 특별히 한정되지는 않고, 통상적인 방법에 따라 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판을 제조할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판은, 그 표면에, 화성 처리 피막을 추가로 형성하는 것 (화성 처리 공정) 이나, 별도 도장 설비에 있어서 도막을 추가로 형성하는 것 (도막 형성 공정) 도 가능하다.
또한, 상기 화성 처리 피막에 대해서는, 예를 들어, 크로메이트 처리액 또는 크로메이트 프리 화성 처리액을 도포하고, 물 세정하는 일 없이, 강판 온도로서 80 ∼ 300 ℃ 가 되는 건조 처리를 실시하는 크로메이트 처리 또는 크로메이트 프리 화성 처리에 의해 형성하는 것이 가능하다. 이들 화성 처리 피막은 단층이어도 되고 복층이어도 되며, 복층의 경우에는 복수의 화성 처리를 순차 실시하면 된다.
또, 상기 도막에 대해서는, 롤 코터 도장, 커튼 플로 도장, 스프레이 도장 등의 형성 방법을 들 수 있다. 유기 수지를 함유하는 도료를 도장한 후, 열풍 건조, 적외선 가열, 유도 가열 등의 수단에 의해 가열 건조시켜 도막을 형성하는 것이 가능하다.
실시예
(샘플 1 ∼ 31)
통상적인 방법으로 제조한 판두께 0.5 ㎜ 의 냉연 강판을 하지 강판으로서 사용하고, 연속식 용융 도금 설비에 있어서, 샘플 1 ∼ 31 의 용융 Al-Zn 계 도금 강판의 제조를 실시하였다. 또한, 제조에 사용한 도금욕의 조성에 대해서는, 표 2 에 나타내는 각 샘플의 도금층의 조성과 거의 동일하고, 도금욕의 욕 온도, 강판의 진입 판 온도 및 도금욕의 욕 온도로부터 150 ℃ 감산한 온도까지의 냉각 속도에 대해서는 표 2 에 나타낸다.
그 후, 얻어진 용융 Al-Zn 계 도금 강판의 각 샘플에 대해서는, 주사형 전자 현미경을 사용하여 에너지 분산형 X 선 분광법 (SEM-EDX) 에 의해, 무작위 1 개 지점에서 단면 관찰을 실시하였다.
그리고, 각각의 샘플에 대해, 형성된 도금층의 각 조건 및 도금의 각 제조 조건을 측정 또는 산출하고, 표 2 에 나타낸다.
(평가)
상기와 같이 얻어진 용융 Al-Zn 계 도금 강판의 각 샘플에 대해, 이하의 평가를 실시하였다. 평가 결과를 표 2 에 나타낸다.
(1) 표면 외관성
용융 Al-Zn 계 도금 강판의 각 샘플에 대해, 1000 ∼ 1600 ㎜ 정도의 강판 폭 × 길이 1000 ㎜ 의 관찰 시야에서, 도금층의 표면 (각 샘플의 양면) 을 육안으로 관찰하였다.
그리고, 관찰 결과를, 이하의 기준에 따라서 평가하였다.
○ : 표면 및 이면 중 어느 것에 대해서도, 주름 형상 결함이 전혀 관찰되지 않았다
× : 표면 및 이면 중 적어도 일방에, 주름 형상 결함이 관찰되었다
(2) 굽힘 가공부 내식성 평가 (가공부의 내식성)
용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 각 샘플에 대해, 동 (同) 판두께의 판을 내측에 3 매 끼워 180° 굽힘 가공 (3T 굽힘) 을 실시한 후, 굽힘 외측에 일본 자동차 규격의 복합 사이클 시험 (JASO-CCT) 을 실시하였다. JASO-CCT 에 대해서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 특정한 조건으로, 염수 분무, 건조 및 습윤을 1 사이클로 한 시험이다.
각 샘플의 가공부에 붉은 녹이 발생할 때까지의 사이클 수를 측정하고, 이하의 기준에 따라서 평가하였다.
◎ : 붉은 녹 발생 사이클 수 ≥ 400 사이클
○ : 300 사이클 ≤ 붉은 녹 발생 사이클 수 ＜ 400 사이클
× : 붉은 녹 발생 사이클 수 ＜ 300 사이클
표 2 의 결과로부터, 본 발명예의 각 샘플은, 비교예의 각 샘플에 비해, 표면 외관성 및 가공부 내식성 중 어느 것에 대해서도 균형있게 우수한 것을 알 수 있다.
본 발명에 의하면, 양호한 표면 외관성을 가짐과 함께, 가공부의 내식성이 우수한 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판, 그리고, 양호한 표면 외관성을 가짐과 함께, 가공부의 내식성이 우수한 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
Claims (8)
- 도금층이, Al : 25 ∼ 70 질량％, Si : 0.6 ∼ 5 질량％, Mg : 0.1 ∼ 10 질량％ 및 Sr : 0.001 ∼ 1.0 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고,
상기 도금층은, 하지 (下地) 강판과의 계면에 존재하는 계면 합금층과 그 합금층 상에 존재하는 주층 (主層) 으로 이루어지고, 상기 주층과 상기 계면 합금층의 사이에, 평균 장경이 1 ㎛ 이하인 Al-Si-Sr 합금이 존재하는 것을 특징으로 하는, 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판. - 제 1 항에 있어서,
상기 계면 합금층 중에, Sr 을 0.001 질량％ 이상 함유하는 것을 특징으로 하는, 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도금층의 두께 방향의 단면 (斷面) 에 있어서 관찰되는 Mg2Si 의 장경이, 모두 10 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Si 상 (相) 은, 상기 도금층의 두께 방향의 단면에 있어서 관찰되는 Mg2Si 및 Si 상의 면적률의 합계에 대한 Si 상의 면적률의 비율이, 30 ％ 이하인 것을 특징으로 하는, 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주층이 α-Al 상의 덴드라이트 부분을 갖고, 그 덴드라이트 부분의 평균 덴드라이트 아암간 거리와, 상기 도금층의 두께가, 이하의 식 (1) 을 만족하는 것을 특징으로 하는, 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판.
t/d ≥ 1.5 … (1)
t : 도금층의 두께 (㎛), d : 평균 덴드라이트 아암간 거리 (㎛) - Al : 25 ∼ 70 질량％, Si : 0.6 ∼ 5 질량％, Mg : 0.1 ∼ 10 질량％ 및 Sr : 0.001 ∼ 1.0 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 욕 온도가 585 ℃ 이하인 도금욕을 사용하고,
강판에 용융 도금을 실시할 때, 상기 도금욕 진입 시의 강판 온도 (진입 판 온도) 를, 상기 도금욕의 욕 온도로부터 20 ℃ 가산한 온도 (도금욕 온도 ＋ 20 ℃) 이하로 하는 것을 특징으로 하는, 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 강판의 진입 판 온도가, 상기 도금욕의 욕 온도 이하인 것을 특징으로 하는, 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 강판에 용융 도금을 실시한 후, 30 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로, 판 온도가 상기 도금욕의 욕 온도로부터 150 ℃ 감산한 온도 (도금욕 온도 ― 150 ℃) 가 될 때까지, 상기 강판을 냉각시키는 것을 특징으로 하는, 용융 Al-Zn-Mg-Si-Sr 도금 강판의 제조 방법.
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| JP7097489B2 (ja) * | 2020-10-30 | 2022-07-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融Ａｌ－Ｚｎ－Ｓｉ－Ｍｇ－Ｓｒ系めっき鋼板 |
| KR20230082043A (ko) * | 2020-10-30 | 2023-06-08 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 용융 Al-Zn-Si-Mg계 도금 강판, 표면 처리 강판 및 도장 강판 |
| AU2021368356A1 (en) * | 2020-10-30 | 2023-06-15 | Jfe Galvanizing & Coating Co., Ltd. | HOT-DIP Al-Zn-Si-Mg-Sr COATED STEEL SHEET, SURFACE-TREATED STEEL SHEET, AND PRE-PAINTED STEEL SHEET |
| JP7097488B2 (ja) * | 2020-10-30 | 2022-07-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融Ａｌ－Ｚｎ－Ｓｉ－Ｍｇ系めっき鋼板 |
| JP7091534B2 (ja) * | 2020-10-30 | 2022-06-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 表面処理鋼板 |
| JP7091535B2 (ja) * | 2020-10-30 | 2022-06-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 塗装鋼板 |
| JP7097493B2 (ja) * | 2020-10-30 | 2022-07-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 塗装鋼板 |
| JP7097492B2 (ja) * | 2020-10-30 | 2022-07-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 塗装鋼板 |
| WO2023132327A1 (ja) * | 2022-01-06 | 2023-07-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融Ａｌ－Ｚｎ－Ｓｉ－Ｍｇ系めっき鋼板及びその製造方法、表面処理鋼板及びその製造方法、並びに、塗装鋼板及びその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5020228B1 (ko) | 1970-08-12 | 1975-07-12 | ||
| JPS6368730U (ko) | 1986-10-24 | 1988-05-09 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4584179B2 (ja) * | 2006-04-13 | 2010-11-17 | Ｊｆｅ鋼板株式会社 | 耐食性および加工性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ合金めっき鋼板の製造方法 |
| EP2250296B1 (en) * | 2008-03-13 | 2020-10-14 | Bluescope Steel Limited | Metal-coated steel strip and method of manufacturing thereof |
| JP6812996B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2021-01-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融Ａｌ系めっき鋼板とその製造方法 |
-
2019
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5020228B1 (ko) | 1970-08-12 | 1975-07-12 | ||
| JPS6368730U (ko) | 1986-10-24 | 1988-05-09 |
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