KR950003363B1 - 고내식성 복합용 사강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고내식성 복합용 사강판의 제조방법

제1도 : 아연을 두층으로 용사한, 아연용사강판의 전기화학적 임피던스 그래프

제 2도 : 본 발명에 따라 제조된 복합용사강판의 전기화학적 임피던스 그래프

본 발명은 철강재의 표면에 아연, 알루미늄 또는 아연과 알루미늄의 합금재를 다층 용사한 고내식성 복합용사판의 제조방법에 관한 것이다.

기존의 내식강판으로는 아연도금강판 또는 알루미늄 용사강판등이 있으나, 염수 또는 해수와 같은 부식성이 높은 환경중에서 아연도금강판 또는 구조물에 아연을 용사하여 사용하는 경우 철강재에 대한 방식효과는 크지만 아연의 부식속도가 매우 빠르므로 코팅의 수명이 오래가지 못하는 단점이 있으며 알루미늄용사의 경우에는 코팅의 수명은 오래갈 수 있으나 철강재에 대한 방식 효과가 크지 못하다는 단점이 있다. 아연과 알루미늄의 합금재를 구조물에 용사화여 이용하는 경우도 있으나 알루미늄과 아연의 복합작용에 의해 용사층이 철강재로 부터 박리되는 불리스터링 현상이 발생하는 경우가 자주 있다.

한편, 아연도금강판을 원소재로 하는 표면처리 강판의 제조시에 원래의 도금막이 손상되는 용접부 및 그 주변에 아연 및 알루이늄의 복합층을 5-20㎛ 두께로 용사하여 손상된 내식성을 보완해 주는 방법이 알려져 있으나, 용사층 두께가 적어 부식분위기에서 장시간 유지될 수 없는 단점이 있다.

이에, 본 발명은 철강재의 표면에 아연, 알루미늄 또는 아연과 알루미늄의 합금재를 적정두께의 복수층으로 용사하므로써, 철강재에 대해 충분한 방식효과를 주면서 용사코팅의 수명을 연장할 수 있는 고내식성 복합용사강판의 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명은 강판의 표면에, 용사속도 : 220-350㎝/min, 용사거리 12-l6㎝, 와이어 승급속도 : 45-85㎝/min, 및 용사수직이동거리(vertical step) : 10-20㎜ 용사조건으로 아연, 알루미늄 및 아연과 알루미늄 합금으로 이루어진 용사재료 그룹중에서 선택된 어느 한 용사재료를 용사하여 60-150㎛ 두께의 제 1용사층을 형성한 다음, 상기한 용사조건으로 아연, 알루미늄 및 아연과 알루미늄합금으로 이루어진 그룹에서 선택된 다른한 용사재료를 용사하여 60-150㎛ 두께의 제 2용사층을 형성하여 고내식성 복합용사강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

아연이나 알루미늄이 철강재에 방식효과를 주는 것은 주로 이들 금속이 염수나 해수 중에서 철강재보다 더 잘 부식이 되므로서 희생양극으로 적용하기 때문이며, 일반적으로 충분한 방식을 위해서는 희생양극의 부식전위가 철강재의 부식 전위보다 약 200㎷ 정도 이상 더 낮아야 한다. 3% NaCl 용액중에서 일반구조용 탄소강의 부식전위는 -690㎷/SCE(포화칼로멜 전극), 순수아연의 부식전위는 -1050㎷/SCE, 순수알루미늄의 부식전위는 -760㎷/SCE, 아연과 알루미늠 합금재(85 : 15)의 부식전위는 -1020㎷/SCE 정도이다. 따라서 알루미늄 용사강판의 경우는 코팅의의 수명이 길다는 장점은 있으나 철강재와의 부식전위 차가 70㎷밖에 안되므로 충분한 방식이 되지 못한다.

이러한 점을 고려하여 본 발명에서는 강판의 표면에 일정한 용사조건으로 알루미늄을 일정두께로 용사한 다음, 아연 또는 아연과 알루미늄합금을 일정두께로 용사하므로서, 내식성을 향상시키게 된다.

용사강판의 용사층 두께는 용사층의 모재에 대한 접착력, 용사작업의 효율성 (용사속도등) 및 용사층의 부식에 따른 용사층 수명 등을 고려하여 결정한다. 용사층의 두께가 너무 얇아지면 방식효과가 없고, 용사층의 두께가 너무 두꺼우면 용사층의 전류응력이 증가하며, 접착강도가 떨어질 뿐만 아니라 부식이 전형됨에 따라 용사층의 박리가 일어나기 쉽기 때문에, 본 발명에서는 상기 용사층의 각각의 두께는 60-150㎛로 제한하는 것이 바람직하다.

알루미늄이나 아연을 사용하는 방식 용사의 경우 일반적으로 3-4 패스에 의해 용사층의 두께를 대략 150-200㎛정도로 하고 있다. 이에 변하여, 본 발명에 의해 제조되는 복합용사강판의 경우는 접착력을 10MPa 이상으로 유지할 수 있도록 하고 용사속도를 적절히 조절하여 1패스 용사에 60-150㎛의 용사층 두께를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 복합층의 두께는 각 재료당 1패스씩으로 이루어지므로 전체두께는 120-300㎛의 범위가 된다.

상기한 알루미늄 용사층과 아연용사층 또는 아연과 알루미늄합금 용사층의 각각을 두께를 60-120㎛로 형성시키기 위한 바람직한 용사조건은 용사속도 : 220-350㎝/min, 용사거리 : 12-16㎝, 와이어(wire) 승급속도 : 45-65㎝/min, 및 용사건의 수직이동거리 : 10-20㎜이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

[실시예 1]

강판표면에 용사재 와이어 승급속도 : 50㎝/min, 용사속도 : 290㎝/min, 및 용사거리 : 14㎝의 용사조건으로 산소-아세티렌 화염용사법에 의해 하기 표 1과 같이 제 1용사층 및 제 2용사층을 형성시켜 시편을 제조하고, 각 시편에 대하여 부식전위를 3.0% NaCl 용액중에서 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

[표 1]

[표 2]

상기 표 2에 나타난 바와같이, 알루미늄이 제2용사층으로 되어있는 발명재 (A,F)의 경우에는 부식전위가 종래의 알루미늄 용사재의 부식전위 -755㎷/SCE 보다 훨씬 낮아서, 철강재에 대해 충분한 방식효과를 줄 수 있는 수준임을 알 수 있다.

한편, 아연이나 합금재가 제 2용사층으로 되어 있는 발명재(D-E)의 경우에는 철강재와 부식전위차가 종래재(1-3)에 비해 다소 감소 함을 알 수 있는데, 이는 충분한 방식의 범위안에 속하며 오히려 그만큼 코팅의 수명이 인장되는 효과를 가져오게 된다.

[실시예 2]

금속재료의 부식속도는 부식전류와 비례하며, 부식전류는 분극저항 또한 전하이동저항과 반비례 한다는데 근거하여 상기 표2에 제시된 각 시편에 대하여 전하이동저항을 측정함으로써 부식속도를 측정하었다.

제 1도는 3% NaCl 용액에서 측정한 종래재인 아연을 두층으로 용사한 강판의 전기화학적 임피던스 그래프를, 제2도는 본 발명재(A-F)중 발명재(A) (아연용사+알루미늄용사)의 전기화학적 임피던스 그래프를 나타낸다.

제 1도 및 제 2도에 나타난 바와같이, 아연용사강판은 용사층을 두층으로 하였음에도 불구하고 하나의 용사층처럼 나타남에 변하여 (제 1도), 복합용사강판[발명재(A)]의 경우에는 두개층의 특성이 뚜렷이 나타남을 알 수 있다(제 2도).

전하이동저항은 전기화학적인 임피던스 그래프에서 나타나는 오른쪽 원의 반경으로 측정되는데, 이러한 방법으로 측정된 상기 표 2의 각 시편에 대한 전하이동저항을 하기표 3에 나타내었다.

[표 3]

상기 표 3에 나타난 바와같이, 알루미늄이 제 2 용사층으로 되어 있는 발명재 (A, F)의 전하이동저항은 종래재(1)인 알루미늄만 용사되어 있는 강판보다 약간 낮으며, 아연 용사강판[종래재(2)]이나 합금용사강판 [종래재(3)]보다는 휠씬 크게 나타남을 알 수 있다.

즉, 발명재(A,F)는 아연 용사강판이나 합금용사강판보다 휠씬 작은 부식전류를 갖게되며, 따라서, 용사층의 수명이 그 만큼 연장되게 된다. 또한, 발명재(C,D)와 같이 알루미늄이 제 1 용사층이 된 경우에는 제 2 용사층에 의한 방식전류가 충분히 공급될 수 있으며, 발명재(B-E)의 경우처럼 아연과 알루미늄/아연합금이 상호간 사용된 경우에도 방식전류는 충분하며 시간이 경과함에 따라 아연성분이 먼저 용해된 후 알루미늄에 의한 방식작용이 유지될 것이므로 필요한 수명만큼 철강재에 대한 방식과 코팅을 함께 유지할 수 있게 된다.

상술한 바와같이, 본 발명은 강판표면에 아연과 알루미늄 또는 이들의 합금재를 적절한 두께의 부합층으로 용사하므로서, 아연에 의한 충분한 방식효과와 오랜수명을 갖는 알루미늄의 특성을 적절히 조화시켜 철강재에 대해 필요한 만큼의 충분한 방식전류를 제공하면서 응사시 코팅의 수명이 아연용사강판보다 크게 연장된 고내식성 복합용사강판을 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 강판의 표면에, 용사속도 : 220-350㎝/min, 용사거리 : 12-l6㎝, 와이어 승급속도 45-85㎝/min, 및 용사건(gun)의 수직이동거리 10-20㎜의 용사조건으로 아연, 알루미늄 및 아연과 알루미늄 합금으로 이루어진 용사재료 그룹중에서 선택된 어느 한 용사재료를 용사하여 60-150㎛ 두께의 제 1 용사층을 형성한 다음, 상기한 용사조건으로 아연, 알루미늄 및 아연과 알루미늄합금으로 이루어진 용사재료 그룹에서 선택된 다른한 용사재료를 용사하여 60-150㎛ 두께의 제 2 용사층을 형성하여 구성됨을 특징으로 하는 고내식성 복합용사강판의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 용사층이 아연 또는 아연과 알루미늄 합금 용사재료로 이루어지고, 그리고 제 2 용사층이 알루미늄 용사재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 고내식성 복함용사강판의 제조방법.