KR960015380B1 - 내혹변성이 우수한 용융아연 도금강판의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용없음.
Description
본 발명은 자동차등의 외판용 강판으로 사용되는 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용융아연도금 직후 금속염이 함유된 수용액에 강판을 수냉시키므로서 내혹변성이 우수한 용융아연 도금강도의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 아연은 저렴한 가격과 철에 대한 우수한 희생방식 효과로 표면 도금 처리용에 널리 이용되고있다. 아연을 강판에 도금하는 방법으로는 보통 용융아연에 강판을 침적하는 용융아연 도금방법과 전해에 의해 아연을 강판에 석출시키는 전기도금방법이 있으나, 용융아연 도금강판은 아연도금의 부착량을 두텁게 할 수 있고 광택성이 우수한 외관을 얻을 수 있다는 점에서 다른 방법보다도 널리 채용되고 있다.
그런데, 용융아연 도금강판 제조시에는 용융되었던 아연이 응고되면서 스팽글(Spangle)이라는 광택을 갖는 독특한 형상의 응고조직을 형성하는데, 상기 스팽글은 고온 다습한 조건에서 강판을 보관할 경우 검게 변색하여 흑벽(black patina)이라는 주요한 결함을 일으킨다. 이 흑벽은 내식성등에는 큰 영향이 없으나 외관이 중요한 아연도금강판의 표면 외관을 크게 손상시키므로 용융아연 도금강판 제조시 이의 방지는 중요하다.
이러한 흑변을 방지하고자 종래에는 많은 방법들이 제안되었는데, 그 대표적인 방법들을 제시하면 다음과 같다.
즉, 일본공개특허공보(평) 2-101176 및 (소) 59-177381에서는 용융아연도금된 강판을 크로메이트 처리하기 전에 질산근을 갖는 Ni,Co 이온으로 처리하는 방법이 제안되어 있으나, 상기 방법의 경우 금속 이온처리조와 배수설비, 그리고 금속이온 처리후의 수세설비 및 물에 젖은 강판을 건조하기 위한 설비가 필요하므로 설비비가 많이 들고 기존의 용융도금 설비에서는 설비를 설치할 공간을 확보하기 힘드는 등 실제 적용하는데 어려움이 많다.
또한, 일본공개특허공보(평) 5-98047에서는 용융도금시 도금욕에 Co,Ni의 1종 또는 2종의 이온을 0.001%-0.2% 첨가하는 방법이 제안되어 있으나, Ni와 Co는 융점이 각각 1726℃ 및 1768℃로 매우 높아 460℃의 융점을 갖는 아연과 함께 용해하기 힘들며 도금시 아연에 비하여 상대적으로 비중이 높은 금속이기 때문에 주로 철과 아연의 계면에 존재하여 아연도금강판의 가공시 아연도금피막이 박리될 위험이 매우 높은 단점이 있다,
한편, 상기 방법 이외에도 일본공개특허공보(소) 62-164895 및 (소) 57-174469에서는 크로메이트 용액에 Co, Mg, Ni, Ti 등의 첨가하는 방법이 제안되어 있으나, 크로메이트 처리를 실시하지 않는 강판의 경우는 흑변방지처리가 불가능하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 종래의 방법과는 달리, 흑변을 방지하기 위한 설비의 추가없이 통상의 용융아연 도금라인에서 손쉽게 사용할 수 있고 또한 아연도금강판의 기계적 성질이나 후공정의 영향없이 내혹변성이 우수한 용융아연 도금강판의 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.
본 발명은 용융아연 도금강판의 제조방법에 있어서, 통상의 방법으로 용융아연 도금직후 수냉조에 사용되는 순수에 Co 및 Ni 단독 또는 복합으로 하여 0.1-1.0g/ℓ의 범위로 첨가시켜 도금강판표면에 금속염을 석출시킴을 특징으로 하는 내혹변성이 우수한 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
통상 강판을 용융아연 도금할때 아연, 알루미늄, 납을 용융시킨 도금욕에 강판을 침적시키고 공기를 강하게 분사하는 에어 나이프(Air Knife)라는 장치를 이용하여 아연도금부착량을 제어한 후 강판을 공기중에서 냉각시킨 다음, 수조에 침적시켜 수냉하므로서 최종 냉각을 하고 이후에 조질압연이나 도유 또는 크로메이트처리를 실시하게 되는데, 본 발명은 통상의 용융아연 도금 공정시 반드시 거치는 수냉시 사용되는 물에 일정의 금속염을 첨가하므로서 설비의 보완없이 손쉽게 내혹변성을 향상시키는 방법을 특징으로 한다.
본 발명은 종래의 방법중 일본공개 특허공보(평) 2-101176 및 (소) 59-177381에 개재된 방법에서와 같이 Co,Ni를 석출시킬 별도의 설비를 필요로 하지 않고 통상의 용융도금공정에서 수냉시 사용되는 순수를 사용하며 상기 순수에 Co,Ni 이온을 단독 또는 복합으로 하여 0.1-1.0g/ℓ 첨가시켰다.
이때, 상기 Co,Ni 이온들을 황산근을 갖는 황산코발트, 또는 황산니켈 금속염의 형태로 첨가되는 것이 보다 바람직한데, 그 이유는 짧은 시간에 반응을 진행시키기 위해서는 질산근보다는 반응이 우수한 황산근이 효과적이기 때문이다.
첨가된 Co,Ni은 아연에 비하여 전기화학적으로 전위가 높고 강판의 온도가 100℃ 이상이므로 손쉽게 아연도금 피막에 석출하며, 반응시간은 1-2초에 불과하다.
또한, 상기 Co,Ni의 첨가량이 0.1g/ℓ 이하에서는 내흑변성 효과를 보기가 힘들고,1.0g/ℓ 이상에서는 금속이온과 함께 첨가되는 황산근에 의하여 아연이 부식될 위험이 있으므로 그 첨가량은 0.1-1.0g/ℓ로 제한함이 바람직하다.
본 발명에 의한 내흑변성 향상기구는 명확하지 않으나 아연도금층위에 형성되는 금속피막에 대기중의 수분과 아연의 반응을 단절시키는 효과에 의한 것으로 추정된다.
본 발명을 이용하여 제조한 강판은 표면에 미량의 금속이 석출되므로 강판의 기계적 성질에 영향이 없고 용융도금을 실시한 강판은 후공정에 상관없이 모두 적용이 가능하다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.
[실시예]
0.18% A1-0.06% Pb-Zn 아연도금욕에 강판을 침적하여 용융아연도금을 한 직후 강판을 하기표 1과 같이 조성된 용액으로 수냉시킨 후, 수냉된 용융아연 도금강판에 대하여 내흑변성 및 표면외관을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
상기 내흑변성은 50℃의 온도에서 상대습도 90%의 항온항습조내에 시편을 140시간 유지시킨 후 표면에 발생되는 흑변을 관찰하여 평가하였고, 상기 표면외관은 육안으로 관찰하여 아연표면의 부식정도를 평가하였다.
기호는 ○ : 흑연발생이 없거나 표면 외관이 우수
△ : 부위에 따라 약간 흑변 발생되거나 약간 부식
× : 심하게 혹연 발생되거나 부식됨.
상기 표 1에 나타난 바와 같이 본 발명에 부합되는 발명재(a-i)의 경우에는 내흑변성 및 표면외관에 문제점이 없는 매우 우수한 특성을 보인다. 반면에, 금속이온이 본 발명의 하한보다 적게 첨가된 비교예(1-3)의 경우에는 내흑변성에 대한 효과를 나타내지 못하였으며 상한을 초과한 비교예(4-6)의 경우에는 내흑변성 및 표면외관에서 미흡함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 용융도금직후의 수냉조에 사용되는 순수에 Co, Ni 이온을 단독 또는 복합첨가하여 도금강판 표면에 금속염을 석출시키므로서, 표면외관이 미려하고 내혹변성이 우수한 용융아연 도금강판을 제조할 수 있으며, 특히 설비의 보완없이 손쉽게 용융도금강판의 내흑변성을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.
Claims (1)
- 용융아연도금강판의 제조방법에 있어서, 통상의 방법으로 용융아연도금직후, 수냉조에 사용되는 순수에 황산근을 갖는 Co염 및 Ni염을 단독 또는 복합으로 하여 0.1-1.0g/ℓ의 범위로 첨가시켜 도금강판의 표면에 금속염을 석출시킴을 특징으로 하는 내흑변성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.
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