KR910003035B1 - 가공성이 우수한 합금화 용융아연도금강판의 제조방법 - Google Patents

가공성이 우수한 합금화 용융아연도금강판의 제조방법 Download PDF

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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Abstract

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Description

가공성이 우수한 합금화 용융아연도금강판의 제조방법
본 발명은 용융아연도금설비를 이용하여 가공용 합금화 용융아연도금강판을 제조하는 방법, 보다 상세하게는, 저탄소 Al-Killed 강에, Ti, Cr, Nb를 복합첨가한 강을 이용하여 프레스가공성이 우수한 합금화 용융아연도금강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
용융아연도금설비(이하, CGL이라 칭함)를 이용하여 가공용 합금화 용융아연도금강판을 제조하는 종래의 방법으로는 0.04-0.05%의 탄소를 함유한 Al-Killed 강을 CGL에서 710-800℃로 연속소둔하고 아연도금 및 합금화처리후 300-400℃의 온도에서 재소둔(Post Annealing)을 실시하여 과포화된 고용탄소 및 질소를 석출시켜 재질을 연화시키는 방법으로 제조하였으나 고도의 가공을 받는 자동차용등의 용도로는 적합하지 않다.
또한, Ti 단독첨가극저탄소 Al-Killed 강을 이용하여 다이프드로잉(Deep Drawing)성을 개선시키는 방법이 있으나 강의 가공성개선은 현저하지만 센지미어(Sendzimir)혹은 무산화로 방식의 CGL과 같이 연속 소둔공정중 가스크리닝(Gas Cleaning)처리를 받는 동안 미환원산화막이 잔존하여 용융도금시 도금밀착성불량을 일으키게 된다.
그러므로 자동차강판성형에 프레스가공을 받는 경우 파우더링(Powdering)현상과 같은 도금층박리를 일으키게 되어 도장성 및 내식성이 열화되므로 가공용 합금화 용융아연도금강판제조법으로는 부적당하다.
따라서, 본 발명은 Al-Killed 강에 Ti, Cr, Nb를 복합 첨가하고, 압연 및 소둔 조건을 적절히 제어함으로써 도금밀착성 및 프레스가공성이 우수한 합금화 용융아연도금강판을 제조하고자 하는 것으로서, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
즉, 본 발명은 CGL을 이용하여 가공용 합금화 용융아연도금강판을 제조하는 방법에 있어서, 중량%로 C : 0.010-0.030%, Mn : 0.14-0.20% N : 0.01%이하, Ti : 0.04-0.06%, Cr : 0.07%이하, Nb : 0.07%이하, Al : 0.05%이하, P : 0.01%이하, S : 0.01%이하 및 잔류 Fe 로 조성되는 Al-Killed 강을 열간압연 하여 670-720℃로 고온 권취한 다음, 40-85%의 압하율로 냉간압연하고 CGL에서 800-850℃로 연속소둔한 다음 종래의 방법으로 용융도금 및 합금화처리하여 합금화 용융아연도금강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
이하, 상기 성분범위, 열간압연시 권취온도 및 소둔 온도의 한정이유에 대하여 설명한다.
강중탄소농도는 낮으면 낮을수록 연속소둔후 고용탄소량의 감소되어 디이프드로잉성이 향상되기 때문에 바람직하나 0.01%이하까지 낮추는 것은 제강시 취련시간이 길어짐에 따라 산화물이나 황하물등 개재물 혼입이 용이하여 강판제조후 프레스가공시 개재물에 의한 Crack 발생이 증가하므로 재개물 혼입방지를 위하여 2차정련이 필요치않는 0.01%이상으로 한정하였으며, 0.030% 이상에서는 탄소를 고정하기 위해 첨가된 Ti, Cr, Nb 양이 증대되어 경제적으로 불리할뿐만 아니라 합금원소첨가에 따라 항복강도가 상승하고 연신율이 저하하여 가공성이 열화되므로 0.010-0.030%가 바람직하다. 또한 강중의 망간은 적열취성을 방지하기 위하여 0.14%이상이 필요하며 망간함량이 증가할수록 소성이방성
Figure kpo00001
값이 저하하므로 0.20%이하로 한정하였다.
질소는 탄소와 같이 시효를 일으키고 가공성을 열화시키므로 낮을수록 유리하고 0.01%이상이 되면 질소를 고정하기 위해 첨가된 Ti, Cr, Nb 등의 합금원소필요량이 증가하므로 0.01%이하가 바람직하다.
Al은 강의 탈산을 위해 0.03%이상이 필요하나 과량첨가시 Al 이 강의 표면에 농화, 산화 되어 도금성을 열화시키므로 0.05%이하로 정하였다. P와 S는 강의 취성을 증가시킬뿐 아니라 P량이 증가할수록
Figure kpo00002
값이 저하되므로 각각 0.01%이하로 한정하였다.
Ti은 산소, 탄소, 질소, 황과의 친화력이 강한 원소로 첨가량이 증대함에 따라
Figure kpo00003
값은 증대하므로 디프드로잉성 확보를 위해 0.04%이상이 필요하나 0.06%이상으로 되면 센지미어 방식CGL의 연속소둔후 미환원 산화막증대로 인한 도금성불량을 발생시키므로 0.04-0.06%가 바람직하다.
Cr 및 Nb은 강력한 탄질화물 형성원소이지만 Ti에 비하여 산소와의 친화력이 비교적 약한 원소이다.
따라서, Ti는 도금밀착성 불량을 일으키지 않는 범위로 첨가하고 Ti 첨가량만으로 고정되지 못하는 고용탄, 질소를 고정하기 위하여 도금성을 해치지 않는 CR, Nb를 복합첨가하면 도금밀착성 및 디이프드로잉성을 확보할수 있는데, Cr 및 Nb이 각각 0.07%이상인 경우 강을 강화시키므로 0.07%이하가 바람직하다. 보다 우수한 도금밀착성 및 디이프드로잉성을 얻기 위하여, 상기 Ti, Cr 및 Nb은
Figure kpo00004
Figure kpo00005
의 관계를 만족하면서 그 총량이 0.14-0.17%가 되도록 첨가하는 것이 보다 바람직하다.
열연권취온도는 스케일박리성과 기계적 성질을 감안하여 670-720℃가 바람직하다.
연속소둔가열온도는 800℃이하에서는
Figure kpo00006
값이 1.5-1.7급의 강판을 얻을수 있을 정도로 소둔재결정이 일어나지 못하여 곤란하고 850℃이상에서는 Ti, Cr, Nb 석출물의 재용해로 인하여 C, N 등이 용해, 고용되어 디이프드로잉성을 나쁘게 하므로 800-850℃로 한정하였다. 이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.
[실시예]
하기표 1과 같은 조성을 갖는 슬라브를 하기표2와 같은 열간압연조건으로 열간압연하고 CGL에서 하기표2와 같은 조건으로 연속소둔처리하고 용융도금 및 합금화처리를 실시하여 각각에 대하여 기계적 성질 및 도금밀착성을 측정하여 그 결과를 하기표 2에 나타내었다.
[표 1]
Figure kpo00007
[표 2]
Figure kpo00008
상기표 2에 나타난 바와같이, 본 발명강은 Ti 단독첨가강보다 파우더링성이 우수하고 저탄소 Al-Killed 강에 비해 연신율 및
Figure kpo00009
값이 높아 디이프로드로잉성이 우수함을 알수 있다. 상술한 바와같이, 본 발명은 저탄소 Al-Killed 강에 Ti, Cr, Nb을 복합첨가한 강을 소재로하고 기존의 제조공정을 실시하여 디이프로드로잉성 및 도금밀착성이 우수한 합금화 용융아연도금강판을 제조하므로서, 종래 저탄소강과 같이 도금 및 합금화처리후 재소둔을 할 필요가 없으며, 또한 Ti 단독첨가에 따른 도금밀착성열화를 해소시킬수 있으므로, 공정단순화 및 가공성향상을 기대할수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

  1. Al-Killed 강을 열간압연하여 670-720℃로 고온권취한 다음, 40-80%의 압하율로 냉각압연하고, 용융아연도금설비에서 800-850℃로 연속소둔한 다음, 용융아연도금 및 합금화처리하여 가공성이 우수한 합금화 용융아연도금강판을 제조하는 방법에 있어서, 상기 Al-Killed 강이 중량%로, C : 0.010-0.030%, Mn : 0.14-0.20% N : 0.01%이하, Ti : 0.04-0.06%, Cr : 0.07%이하, Nb : 0.07%이하, Al : 0.05%이하, P : 0.01%이하, S : 0.01%이하, 및 잔류 Fe로 조성됨을 특징으로 하는 가공성이 우수한 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
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