KR950012387B1

KR950012387B1 - Method of manufacturing for corrosion prevention strip use of zine

Info

Publication number: KR950012387B1
Application number: KR1019930008285A
Authority: KR
Inventors: 권용덕
Original assignee: 대우자동차주식회사; 김태구
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1995-10-17

Abstract

The manufacturing method for steel plate improves weldability, coating properties and formability of steel plate by using sacrificial zinc metal. The manufacturing method comprises(A) forming holes(2) in a steel block(1) and pouring molten zinc metal(3) into the holes; (B) cooling the steel block until the solidification of zinc, (C) rolling the steel block.

Description

Zinc Insert Steel Sheet Manufacturing Method

제1도는 본 발명의 제조과정을 보여주는 공정도.1 is a process chart showing the manufacturing process of the present invention.

제2도는 제1도의 선 A-A를 따라 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

본 발명은 강괴내에 아연을 용탕상태로 주입·응고시켜서 아연삽입 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a zinc-inserted steel sheet by injecting and solidifying zinc in a molten steel in a molten state.

금속제품은 주위의 조건과 반응을 일으켜서 다른 화합물로 변화하거나 또는 용손될 수 있다. 이러한 현상이 곧 부식인데, 금속재료의 부식을 막는 것은 경제적으로 많은 이익을 가져오므로, 종래부터 각종의 부식방지 방법이 강구되어 왔다. 부식을 방지하는 수단의 대표적인 것으로 방식피복이 있다. 방식피복은 금속재료를 부식매체에 접촉하지 않도록 피복하는 방법이며, 가장 간단한 방법은 도장이다. 이러한 도장에는 금속재료의 표면에 비금속성 피막 또는 금속성 피막을 만드는 방법이 이용되고 있다.Metal products can react with ambient conditions and change or dissolve into other compounds. Such a phenomenon is corrosion. Since preventing corrosion of a metal material brings economic benefits, various methods for preventing corrosion have been taken. Anticorrosive coating is a representative means of preventing corrosion. Anticorrosive coating is a method of coating a metallic material so that it does not come into contact with a corrosive medium. The simplest method is painting. In such coating, a method of making a nonmetallic coating or a metallic coating on the surface of a metal material is used.

금속재료의 부식을 방지하기 위한 금속성 피막으로 널리 사용되는 재료중의 하나가 아연이다. 아연은 비철금속 중에서 알루미늄, 구리 다음으로 많이 생산되며, 그 값도 싸다. 또한, 아연은 청색을 띤 백색금속이며 조밀육방격자의 구조를 하고 있고, 고온의 증기압이 높고 비점이 비교적 낮은 특징이 있다. 또한, 가공성이 비교적 좋으며, 냉간가공도 가능하다. 아연은 아연도금용, 전지, 제판용 등의 아연판, 전기 방식용 양극재료 등에 쓰이며, 합금으로서는 황동, 다이캐스팅용에 많이 이용된다. 아연은 건조한 공기 중에서는 거의 산화되지 않으나 수분과 탄산가스가 있으면 표면에 염기성 탄산아연(ZnCO₃, Zn(OH)₃)의 피막을 만들어 부식이 내부에 진행하지 않으므로, 철판에 아연도금하여 이용된다.One of the materials widely used as a metallic coating to prevent corrosion of metallic materials is zinc. Zinc is produced after aluminum and copper among nonferrous metals and is cheap. In addition, zinc is a blue-white metal and has a structure of a dense hexagonal lattice, and has a high vapor pressure at high temperature and a relatively low boiling point. In addition, workability is relatively good, and cold working is also possible. Zinc is used in zinc plating for galvanizing, batteries, engraving, etc., and for anode materials for electric corrosion. The alloy is widely used for brass and die casting. Zinc is hardly oxidized in dry air, but when moisture and carbonic acid are present, a zinc zinc carbonate (ZnCO ₃ , Zn (OH) ₃ ) film is formed on the surface, so that corrosion does not progress inside. .

금속의 부식은 본질적으로 화학적인 현상과 전기 화학적인 현상으로 나눌 수 있다. 화학적 부식은 액체가 부식매체가 되는 습식(wet corrosion)과 기체가 부식매체가 되는 건식(dry corrosion)으로 나누어진다. 전기 화학적 부식은 물 또는 산, 알칼리 및 염의 수용액과 같은 전해질 용액이 존재할 때에 일어난다. 금속성의 피막은 특히 전기 화학적 부식에 대하여 효과적이다. 즉, 피복금속이 소재금속보다 귀(noble)하면 용액에 대하여 전극전위가 낮게될 것이며, 반대로 천(base)하면 피복금속이 부식되어서 소재금속이 보호되는 효과가 있다. 전자의 예는 철판에 Sn을 피복한 주석도금 철판이며, 후자의 예는 Zn을 피복한 아연도금 철판이 될 수 있다.Corrosion of metals can be divided into chemical and electrochemical phenomena. Chemical corrosion is divided into wet corrosion where liquid is a corrosion medium and dry corrosion where gas is a corrosion medium. Electrochemical corrosion occurs when an electrolyte solution such as water or an aqueous solution of acid, alkali and salt is present. Metallic coatings are particularly effective against electrochemical corrosion. In other words, if the coating metal is noble than the material metal, the electrode potential will be lowered with respect to the solution. On the contrary, if the base metal is used, the coating metal is corroded and the material metal is protected. An example of the former is a tin plated iron plate coated with Sn on an iron plate, and the latter example may be a zinc plated iron plate coated with Zn.

여기에서 문제가 되는 것은 피막에 흠이 생겨서 깨져 있는 경우이다. 이때에는 피막과 기본 금속간에 유전 부식이 일어나나, 전자의 경우에는 피막은 부식되지 않고 하충금속에 부식이 집중된다. 반면에, 후자의 경우에느 피막에 부식이 집중되므로 기본금속은 보호된다. 이러한 피막을 만드는 방법은 용융금속욕에 담그는 방법 및 전기도금법이 있으나, 요즘에는 엷고 균일한 피복이 생기는 전기 도금법이 널리 이용되고 있다.The problem here is when the film is broken and broken. At this time, dielectric corrosion occurs between the coating and the base metal, but in the former case, the coating is not corroded and the corrosion is concentrated on the underlying metal. On the other hand, in the latter case the base metal is protected because corrosion is concentrated in the coating. Methods of making such a coating include a method of dipping in a molten metal bath and an electroplating method, but nowadays, an electroplating method of producing a thin and uniform coating is widely used.

한편, 강들로 이루어진 철강 부품에 있어서, 표면경도가 큰 것을 요구할 때가 많다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 고탄소강을 사용하게 되면 재료 전체의 경도가 높아지므로, 취성으로 인하여 재료가 파손될 가능성이 많다. 이때에는, 강인한 강재에 표면경화법을 적용해서 그 표면은 경화시키고 내부는 강인한 상태를 유지시키는 것이 가장 이상적이다. 아연을 철표면에 피복시키는 아연 삼투법(sherardizing)이 표면경화 처리중 한가지 방법으로 이용되어 왔다.On the other hand, in steel parts made of steels, it is often required to have a large surface hardness. If high carbon steel is used to achieve this purpose, the hardness of the whole material is increased, and thus the material is likely to be damaged due to brittleness. At this time, it is most ideal to apply the surface hardening method to the tough steel to harden the surface and to keep the inside strong. Zinc sherardizing, which coats zinc on iron surfaces, has been used as one of the surface hardening treatments.

이러한 아연도금에 의해서 내식성, 내고온 산화성 등의 화학적 성질이 향상되며, 동시에 경도 및 마모성이 증가한다.Such zinc plating improves chemical properties such as corrosion resistance and high temperature oxidation resistance, and at the same time increases hardness and wear resistance.

그러나, 아연도금 합금에 있어서는 몇가지 문제점이 있다. 아연도금 합금으로 제조된 아연도금강판(전해아연도금강판(Electric Zn-Coated Steel) 또는 용해도금 칼바나이징(Hot Dip Galvanizing Steel등)은 도장성, 용접성 및 드로잉성(Drawability)등의 성능이 저하되고, 제작조건이 까다로위 여러 가지 문제를 발생시킨다.However, there are some problems with galvanized alloys. Galvanized steel sheets (Electric Zn-Coated Steel or Hot Dip Galvanizing Steel, etc.) made of zinc-plated alloys degrade performance such as paintability, weldability, and drawability. The production conditions are difficult, causing various problems.

즉, 아연도금강판은 강재를 단독으로 사용할때보다 도장성이 저하된다. 철(Fe)은 도장성이 양호하지만, 아연과 합금을 이루면서 도장성이 저하되기 때문이다. 이것은 예를들어 통상적으로 아연도금 강판을 이중으로 사용하는 자동차 구조물의 도장에 있어서 문제가 된다. 또한, 아연 도금 강판은 아연의 융점이 낮아서, 용접을 하는 경우 용접성이 저하된다. 그리고, 용접을 하는 경우에 찌꺼기가 많이 발생한다. 게다가, 아연 도금 강판은 입계 부식에 의해서 인발(Drawing), 다이캐스팅 등의 기계가공시에 균열이 발생될 수 있다.That is, the galvanized steel sheet is less paintability than when using the steel alone. Although iron (Fe) has good paintability, it is because paintability falls, forming alloy with zinc. This is a problem, for example, in painting automotive structures which typically use double galvanized steel sheets. In addition, the galvanized steel sheet has a low melting point of zinc, and the weldability is lowered when welding. And a lot of dregs generate | occur | produce in the case of welding. In addition, galvanized steel sheet may cause cracks during machining such as drawing, die casting, etc. due to grain boundary corrosion.

본 발명의 목적은 표면은 강이지만, 성능은 아연 도금 강판과 동등한 강판을 제공하는데 있다. 이것은 도장성, 용접성, 성형성 등이 냉간 압연된 강과 유사하며, 까다로운 생산조건을 개선할 수 있게 한다.An object of the present invention is to provide a steel sheet whose surface is steel but whose performance is equivalent to that of a galvanized steel sheet. This is similar to cold rolled steel in paintability, weldability, formability, etc., and can improve demanding production conditions.

이러한 강판을 제조하는 방법은 다음의 단계로 이루어진다. 먼저, 통상적인 강괴(ingot)(1)에 드릴을 사용하여 강괴(1)를 관통하지 않고 조금 남겨놓은 막힘구멍(2)이 뚫는다. 이와는 달리, 막힘구멍(2)은 드릴로 강괴(1)를 관통되게 천공한 후, 용접에 의해서 관통구멍(2)의 한쪽을 막아서 형성시킬 수도 있다. 그런 후에는, 융점이 낮은 아연(Zn)(3)을 용탕상태로 강괴 제공된 구멍(2)에 부어서 이 구멍(2)을 채운다. 이때, 이 구멍의 간격, 크기등을 조절하여 아연(3)의 함량을 조절하며, 이에따라, 요구되는 내식성에 맞는 최적의 상태가 조성될 것이다. 다음에는, 아연(3)이 꽉 채워진 상태로 냉각시켜서 아연(3)을 고체상태로 굳힌다. 그런후에, 강괴(1)를 그대로 압연하면 강판이 얻어지는데, 이것이 아연삽입 강판이다.The method of manufacturing such a steel sheet consists of the following steps. First, a clogging hole 2 left in the conventional ingot 1 without a penetration through the ingot 1 using a drill is drilled. Alternatively, the blocking hole 2 may be formed by drilling the ingot 1 through a drill and then blocking one of the through holes 2 by welding. After that, zinc (Zn) 3 having a low melting point is poured into the ingot-provided hole 2 in a molten state to fill the hole 2. At this time, by adjusting the spacing, size, etc. of this hole to adjust the content of zinc (3), accordingly, an optimal state for the required corrosion resistance will be formed. Next, the zinc 3 is cooled in a state where the zinc 3 is filled up to solidify the zinc 3 in a solid state. Then, the steel sheet 1 is rolled as it is to obtain a steel sheet, which is a zinc-inserted steel sheet.

이러한 강판은 표면이 철이기 때문에 용접성, 도장성, 성형성을 유지할 수 있다. 강판의 내부에는 아연이 박판상태로 존재하며, 철보다 이온화 경향이 커서, 희생양극상태로 철에 전자(electron)를 공급하여 내식성을 제공한다. 또한 표면 손상시 내식성이 급격히 떨어지는 현상을 강내부에 존재하는 아연(Zn)으로 막을 수 있으므로, 도장피막에 우수한 내식성을 보존할 수 있다.Since the steel sheet has iron on its surface, weldability, paintability, and moldability can be maintained. In the steel sheet, zinc exists in a thin plate state, and since ionization tends to be greater than iron, electrons are supplied to iron in a sacrificial anode state to provide corrosion resistance. In addition, it is possible to prevent the phenomenon that the corrosion resistance drops rapidly during the surface damage with zinc (Zn) present in the steel, it is possible to preserve the excellent corrosion resistance in the coating film.

본 발명에 따른 아연 삽입강판의 제조방법은 박판 뿐만 아니라, 샤시(chassis)부품의 로드(rod)에서도 같은 상태로 적용하여 상기 부품에 내구성 및 내식성을 제공할 수 있다.The method for manufacturing a zinc-inserted steel sheet according to the present invention can be applied in the same state to a rod of a chassis part as well as a thin plate to provide durability and corrosion resistance to the part.

상기한 명세서에서는 본 발명을 설명하기 위해서 특정한 실시예에 관하여 서술하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자들은 본 발명의 사상 및 범위내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing specification has been described with respect to specific embodiments for describing the present invention, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made within the spirit and scope of the present invention.

Claims

A method for manufacturing a zinc-inserted steel sheet, the method comprising: forming a blocking hole (2) in a steel ingot (1), pouring zinc (3) into the blocking hole (2) in a molten state, and filling it; 2) cooling the ingot 1 until the zinc 3 poured into the solid state becomes solid, and after the zinc 3 poured into the blocking hole 2 becomes the solid state, 1) rolling method of manufacturing a zinc-inserted steel sheet, characterized in that consisting of rolling.