KR20160077495A

KR20160077495A - 우수한 표면품질과 밀착성을 갖는 열연 용융아연도금강판의 제조방법

Info

Publication number: KR20160077495A
Application number: KR1020140187215A
Authority: KR
Inventors: 김흥윤; 김종상
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2016-07-04
Anticipated expiration: 2034-12-23
Also published as: KR101647221B1

Abstract

우수한 표면품질과 밀착성을 갖는 열연 용융아연도금강판의 제조방법이 제공된다.
본 발명은, 그 표면에 형성된 철스케일을 갖는 열연강판을 준비한 후, 상기 철스케일에 균열을 형성시키는 공정; 상기 균열형성된 열연강판을 60~90℃의 산용액에 침적함으로써 상기 철스케일을 용해한 후, 20~100℃의 물로 상기 산용액을 세척하는 공정; 상기 산용액이 세척된 강판을 산소 1.0 vol% 이하, 수소 1~30 vol%, 이슬점(dew point) 10~-30℃, 나머지 질소 및 기타 불가피한 가스를 포함하는 분위기 가스 중에 300~750℃에서 5초 이상 유지함으로써 강판 표층의 이물질을 제거하는 제1 열처리공정; 상기 제1 열처리공정 처리된 강판을 산소 100 vol ppm이하, 수소 1~30 vol%, 이슬점(dew point) -10~-70℃, 나머지 질소 및 기타 불가피한 가스를 포함하는 분위기 가스 중에 300~750℃에서 5초 이상 유지함으로써 강판 표층에 형성된 산화물을 제거하는 제2 열처리공정; 및 상기 제2 열처리공정을 거친 강판을 냉각한 후, 용융아연 도금욕에 침지함으로써 용융아연도금하는 공정;을 포함하는 우수한 표면품질과 밀착성을 갖는 열연 용융아연도금강판의 제조방법에 관한 것이다.

Description

우수한 표면품질과 밀착성을 갖는 열연 용융아연도금강판의 제조방법{Method for manufacturing hot-rolled galvanizing steel sheet having excellent surface quality and good adhesion}

본 발명은 자동차, 가전 및 건자재용의 소재로 사용되는 용융아연도금강판 의 제조에 관한 것으로, 보다 구체적으로 열연강판을 소재로 용융아연도금처리하여 제조되는 열연 용융아연도금강판, 이를 열처리한 열연 합금화 용융아연도금강판 제조방법에 관한 것이다.

용융도금강판은 내식성이 우수하여 건축자재, 구조물, 가전제품 및 자동차 차체 등에 널리 사용된다. 용융아연도금강판의 소재로서, 냉간압연강판과 열연강판이 있으며, 냉간압연강판을 이용하여 용융아연도금강판(이하 GI강판), 합금화 용융아연도금강판(이하 GA강판)을 제조하고, 열연강판을 이용하여 열연 용융아연도금강판(이하 HGI강판)과 열연 합금화 용융아연도금강판(이하 HGA강판)을 제조한다. 최근 들어, 냉간압연 공정이 생략하여 제조비용을 낮춘 HGI 강판과 HGA 강판의 수요가 꾸준히 늘고 있고, 특히, 자동차용강판으로 수요가 늘면서 요구강도가 높아지고 있고 품질요구 수준도 높아지고 있다.

통상 HGI강판 및 HGA강판을 제조하는 공정은 열연강판을 스케일브레이커와 산세공정에서 표층철 스케일을 제거한 후, 열처리공정에서 소정의 온도로 가열하고 적절한 온도로 냉각하여 용융아연도금욕에 침적하여 용융아연을 강판에 부착시킨 다음, 에어나이프(airknife)로 도금부착량을 제어하고 최종적으로 상온까지 냉각하여 제조된다.

통상의 열연 용융아연도금공정(이하 HCGL)에서는, 도금소재 강판인 열연강판은 충분히 사용 가능한 기계적 성질을 가지므로 소둔공정이 불필요하므로 가열로는 온도가 낮고 가열로의 길이도 짧다. 즉, 강판의 기계적 성질은 거의 조절되지 않으며, 도금처리에 적합하게 가열하는 기능을 갖게 된다. 통상 가열온도는 520℃이하로 한계가 있고, 가열시간은 100초를 초과하지 않는 것이 일반적이다. 이러한 통상의 HCGL에서 도금부착량이 박도금(양면 120g/㎡수준)이면서 강도가 340Mpa을 초과하거나, 일반강도이면서 두께가 2.0t이상인 경우에는 도금표면이 감촉으로 느낄 정도로 거칠고 외관이 불량하며, 경우에 따라서는 국부적으로 아연도금이 부착되지 않는 일명 미도금이 발생되고 있는 문제점이 있다. 이러한 표면불량은 프레스가공 등 기계적 가공시 도금층 밀림이 발생하고 금형에 달라붙어 생산성을 저하시키는 심각한 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 여러 가지 기술들이 제안되었다.

특허문헌 1은 공기와 연료를 공연비 0.80 ∼ 0.95 로 직접 화염을 분사하는 로 내에서 강판을 산화시키고 환원하여 용융아연도금을 실시하여 도금품질이 우수한 용융아연도금 또한 합금화 용융아연도금 강판을 제공하였다. 이와 같은 공정은 냉간압연강판을 소둔과정하는 과정에서 Si, Mn, Al 등 산화하기 쉬운 원소들이 다량 포함되어 있는 경우로서, 형성된 산화층 두께가 모두 환원되면 다시 Si산화물, Mn산화물, Al산화물 및/혹은 이들 복합산화물이 다시 생기는 문제가 있다. 또한 환원된 철층 아래에 존재하는 산화물층으로 인해 강판을 프레스 가공시 환원층과 소지철 사이에 존재하는 산화물층이 취약하여 그 부위에서 밀착력이 크게 떨어지는 문제가 발생한다.

특허문헌 2는 도금욕내 A1 농도의 조정과 적정한 저온 열처리하는 것으로, 가열로의 예열대에서 150-200℃로 예열한 후, 가열대에서 520-550℃로 가열한 다음, 냉각대에서 440-470℃로 냉각하는 열처리 단계와, 0.2-0.25% Al과 잔부 Zn 및 불가피한 불순물로 조성되는 도금욕에서 용융도금하여 가공성 및 도금 밀착성이 우수한 용융 아연 열연 강판의 제조 방법에 관한 것이다. 이는 건축용 파이프, 데크 플레이트 등에 사용하는 일반 범용 용융아연도금강판으로서, 요구표면품질의 수준이 낮고 도금부착량이 많아서(최소 양면 180g/㎡이상 수준) 자동차용 등의 점용접 및 TIG 용접불량이 발생 되는 문제점이 있다.

특허문헌 3은 엣지부 및 표면층의 혼립조직 형성에 의한 강판재 가공표면의 표면결함을 방지하기 위하여, 적정한 강성분을 설계하고, 1120~1180℃로 추출하여 열간압연한 후 680∼720℃에서 권취한 열연강판을 산세 후 440∼500℃에서 가열하고, 0.14∼0.20％의 Al, 30 ppm이하의 Pb, 30 ppm이하의 Sb, 잔부 Zn 및 기타 불가피한 불순물이 포함된 용융아연 도금욕에 침적하여 도금하는 것을 특징으로 하는 가공성, 도금밀착성 및 표면품질이 우수한 용융아연도금 열연강판의 제조방법에 관한 것이다. 이는 혼립조직의 형성은 방지되지만 도금욕에 Pb 및 Sb 등을 포함하는 도금욕에서 제조되므로 표면에 스팽글이 생겨서 표면이 미려하지 못하고 프레스가공시 도금층 밀림 현상 등이 발생하여 가공결함을 일으키는 문제점이 있다.

특허문헌 1: EP 2007-290813 특허문헌 2: KR1993-0013191A 특허문헌 3: KR2002-0019205A

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용융아연도금강판의 표면불량 및 미도금의 원인이 되는 강판표면에 잔류하는 이물질을 효과적으로 제거함으로써 강판에 용융아연도금액이 양호하게 젖게 되어 우수한 도금표면과 밀착성을 가진 열연 용융아연도금강판의 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

그러나 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

그 표면에 형성된 철스케일을 갖는 열연강판을 준비한 후, 상기 철스케일에 균열을 형성시키는 공정;

상기 균열형성된 열연강판을 60~90℃의 산용액에 침적함으로써 상기 철스케일을 용해한 후, 20~100℃의 수용액으로 상기 산용액을 세척하는 공정;

상기 산용액이 세척된 강판을 산소 1.0vol% 이하, 수소 1~30 vol%, 이슬점(dew point) 10~-30℃, 나머지 질소 및 기타 불가피한 가스를 포함하는 분위기 가스 중에 300~750℃에서 5초 이상 유지함으로써 강판 표층의 이물질을 제거하는 제1 열처리공정;

상기 제1 열처리공정 처리된 강판을 산소 100 vol ppm이하, 수소 1~30 vol%, 이슬점(dew point) -10~-70℃, 나머지 질소 및 기타 불가피한 가스를 포함하는 분위기 가스 중에 300~750℃에서 5초 이상 유지함으로써 강판 표층에 형성된 산화물을 제거하는 제2 열처리공정; 및

상기 제2 열처리공정을 거친 강판을 냉각한 후, 용융아연 도금욕에 침지함으로써 용융아연도금하는 공정;을 포함하는 우수한 표면품질과 밀착성을 갖는 열연 용융아연도금강판의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에서 상기 열연강판은, 중량%로, C: 0.3%이하와 Si, Mn, Al 중 1종 또는 2종 이상이 1.0~2.0%, 잔여 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하여 이루어질 수 있다.

나아가, 상기 열연강판은 Cr, Ni, Cu, Ti, Nb 및 Mo로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 0.5%이하로 포함할 수 있다.

상기 제1 열처리공정에서 분위기 가스가 산소를 100 vol ppm ~ 1vol% 범위로 함유함이 바람직하다.

상기 용융아연도금욕의 온도를 440~520℃ 범위로 관리함이 바람직하다.

나아가 , 본 발명에서는, 상기 용융아연도금공정 이후, 합금화소둔을 실시하는 공정;을 추가하는 우수한 표면품질과 밀착성을 갖는 열연 합금화 용융아연도금강판의 제조방법에 관한 것이다.

이때, 상기 합금화소둔은 460~560℃의 온도범위에서 수행됨이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 열연강판의 철과 스케일간에 생성된 이물질을 효과적으로 제거함으로써 용융아연도금액이 양호하게 열연강판에 젖게 되어 우수한 도금표면과 밀착성을 가진 열연 용융아연도금강판의 제조할 수 있다.

도 1은 통상적인 HGCL공정으로 도금을 실시한 경우 표면불량과 일부 미도금이 형성된 도금강판의 표면 사진이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제조방법으로 제조된 우수한 표면품질과 밀착성을 보이는 도금강판의 표면 사진이다.

이하, 본 발명을 설명한다.

먼저, 본 발명에서는 그 표면에 형성된 철스케일을 갖는 열연강판을 준비한 후, 상기 철스케일에 균열을 형성시킨다.

본 발명에서 상기 열연강판은 후속하는 용융아연도금 공정으로 진행하는 것으로서, 그 표면에는 열연공정에서 생성된 스케일이 형성되어 있다. 이때, 본 발명에서는 구체적인 열연공정에 제한되지 않으며, 통상적인 열간공정 혹은 미니밀 공정 등을 통하여 제조된 열연강판을 이용할 수 있다.

또한 본 발명에서는 상기 열연강판의 구체적인 강 조성성분에 제한되지 않으며, 다양한 조성성분을 갖는 열연강판을 이용할 수 있다.

예컨데 본 발명에서 상기 열연강판은, 중량%로, C: 0.3%이하와 Si, Mn, Al 중 1종 또는 2종 이상이 1.0~2.0%, 잔여 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하여 이루어질 수 있다.

나아가, 상기 열연강판은 Cr, Ni, Cu, Ti, Nb 및 Mo로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 0.5%이하로 추가로 포함할 수도 있다.

이어, 본 발명에서는 스케일 브레이커를 이용하여 열연강판의 표면에 형성된 철스케일에 균열을 형성시킨다. 상기 열연강판의 철스케일은 잘 부서지고 취성으로 유용한지 않은 재료이며, 후속 도금성을 저해하기 때문에 제거해야 한다. 철스케일에 균열이 많으면 철스케일을 제거하기 쉬우므로 열연강판은 철스케일 제거공정을 거치기 전에 철스케일 균열을 형성하는 공정을 거친다. 철스케일에 균열을 형성시키는 방법은 다양한 방법이 있지만, 가장 유용하고 생산적인 방법은 스케일브레이커를 이용하는 것으로 스케일균열형성 외에도 강판 평탄화 효과도 있다.

그리고 본 발명에서는 상기 균열형성된 열연강판을 60~90℃의 산용액에 침적함으로써 상기 철스케일을 용해한 후, 20~100℃의 수용액(물)로 상기 산용액을 세척한다.

상기 열연강판의 표층 스케일 제거방법으로는 다양한 방법을 들 수 있는데, 예컨대 기계적인 방법, 용해방법 등이 있다. 각 방법마다 장단점이 있지만, 도금공정에서는 일반적으로 산용해법을 사용하고 있으며, 산세공정이라고 한다. 상기 산세공정에서 중요한 사항은 불필요한 스케일은 용해하고, 유용한 강판은 용해하지 않도록 해야 한다. 그리고 사용하는 산은 철스케일을 용해할수 있는 모든 산과 그 산의 혼합물을 사용할 수 있으나, 염산이 철스케일의 용해속도가 높아서 바람직하다. 이러한 산세공정의 생산성은 산/철스케일의 반응속도와 반응면적 등이 핵심 인자들인데, 반응면적을 높이기 위해 전단계에서 스케일균열을 형성시켰고, 반응속도의 핵심 인자는 산세용액의 온도이며 온도가 높을수록 반응속도는 높아진다.

본 발명에서는 상기 산용액의 60~90℃ 범위로 제한한다. 만일 산용액 온도가 60℃미만이면 반응속도가 낮아서 생산성이 저하되고, 90℃를 초과하면 산증기 발생, 반응기의 침식 등으로 환경과 관리상의 문제가 있기 때문이다. 또한 추가적인 철용해를 방지하기 위해 인히비터를 추가할 수 있다.

이어, 본 발명에서는 20~100℃의 물로 상기 산용액을 세척한다.

즉, 상기 산세공정에서 스케일이 제거된 열연강판은 추가적인 용해를 방지하고, 후속하는 도금공정에 적합하도록 그 표면에 묻은 산용액은 제거되어야 한다. 그 제거방법은 다양한 방법이 있지만, 가장 효율적인 방법은 수용액(물)을 사용하여 세척하는 방법이며, 수용액에는 목적에 따라 첨가물이 포함될 수 있다. 수용액을 이용한 세척과정에서 산세된 강판과 수용액의 반응으로 수산화물이 형성되는데, 후속 도금공정에 나쁜 영향을 미친다. 수용액의 온도가 높을수록 수산화 반응속도가 높아지므로 온도가 낮을수록 좋다. 그러나 산세 용액에서 온도가 높아진 강판이 세척 수용액을 통과하면서 수용액의 온도에 지속적으로 영향을 준다. 만일 수용액의 온도가 20℃ 미만이면 산세 표면에는 유리하지만 냉각설비 등의 투자비가 가중되며, 반면에 100℃를 초과하면 끓어서 수증기 관리가 곤란하며 수용액의 소비량이 늘어나며 수산화반응이 과도하게 일어나는 문제가 있다. 바람직하게는 상기 수용액의 온도를 40~60℃ 범위로 관리하는 것이다.

한편 상기 수용액으로 세척하는 방법으로 다양한 방법이 가능한데, 즉 침적방법, 스프레이 및 혼합방법 등을 사용할 수 있다. 그런데 본 발명자들의 연구결과에 의하면, 상기 산세공정 이후 강판표면에는 이물질이 잔류하는 것으로 확인되었으며, 이러한 이물질은 주로 탄화물 또는/및 탄소로 이루어진 것으로 추정되었다. 본 발명에서는 이물질 중 일부를 사전에 제거할 목적으로 세척공정 중에 브러쉬 등을 이용한 기계적인 방법으로 표면층을 연마할 수도 있다.

그리고 본 발명에서는 상기 산용액이 세척된 강판을 산소 1.0vol% 이하, 수소 1~30 vol%, 이슬점(dew point) 10~-30℃, 나머지 질소 및 기타 불가피한 가스를 포함하는 분위기 가스 중에 300~750℃에서 5초 이상 유지함으로써 강판 표층의 이물질을 제거하는 제1 열처리공정을 실시한다.

상기 세척된 강판은 후속하는 용융도금공정으로 도금처리를 위해 진행되며, 이때, 필수적으로 강판의 온도는 용융도금용액의 온도이상으로 가열할 필요가 있다. 통상의 가열로는 강판의 물성변화를 최소화하면서 용융도금이 가능한 적절한 온도로 가열되는 장치로 구성되지만, 본 발명에서는 적극적으로 가열로의 분위기를 조절함을 특징으로 한다. 이처럼 가열로의 분위기를 조절해야하는 이유는 산세공정으로 철스케일을 제거하고, 후속하는 강판 표면 잔류 산세용액을 세척 및 브러쉬로 표층 연마 등을 하여도 후속 도금공정의 표면품질이 불량하기 때문이다. 본 발명자들의 연구결과로 의하면, 이러한 도금불량은 상술한 전처리공정을 거치더라고 강판표층에 잔류하는 이물질의 존재 때문이며, 따라서 이러한 이물질을 제거할 수 있는 가열로의 분위기를 제공함으로써 후속하는 도금공정에서 우수한 도금품질을 얻을 수 있음을 확인하고 본 발명을 제시하는 것이다.

구체적으로, 본 발명에서는 강판 표층의 이물질과 산화반응을 일으키는 목적으로, 가열로 내 산소와 이슬점을 조절하는데, 산소와 이슬점은 단독 혹은 복합적으로 조절할 수 있다.

상기 산소가 1 vol%를 초과하면 강판 산화층이 두껍게 형성되어, 후속단계에서 환원제거하기 어렵우며, 1 vol%를 초과하는 고농도에서 짧은 시간 반응해도 되지만 그 조절이 힘들기 때문이다. 보다 바람직하게는, 상기 분위기 가스가 산소를 100 vol ppm ~ 1vol% 범위로 포함시키는 것이다.

상기 이슬점은 산화반응을 조절할 수 있는 매개체인데, 이슬점이 10℃를 초과하면 강한 산화반응으로 후속공정에서 환원제거하기 어렵고, 이슬점이 -30℃ 미만이면 산화반응이 약해서 이물질과의 반응이 약해서 제거되지 않는 문제점이 있다. 이때, 수소는 1~30 vol% 범위로 관리함이 좋다.

또한 본 발명에서는 상기와 같은 분위기의 가열로 내에서 강판을 300~750℃에서 5초 이상 유지함이 바람직하다. 만일 분위기온도가 300℃ 미만이면 반응이 불충분하고, 750℃를 초과하면 반응은 촉진되지만 강재의 조직변태가 발생하여 재질이 열화되는 문제가 있기 때문이다.

아울러, 상기 강판은 상기 분위기에서 최소한 5초 이상을 유지할 필요가 있는데, 5초 미만이면 충분한 반응이 일어나지 않아서 이물질이 제거되지 않을 수 있다.

다음으로, 본 발명에서는 상기 제1 열처리공정 처리된 강판을 산소 100 vol ppm이하, 수소 1~30 vol%, 이슬점(dew point) -10~-70℃, 나머지 질소 및 기타 불가피한 가스를 포함하는 분위기 가스 중에 300~750℃에서 5초 이상 유지함으로써 강판 표층에 형성된 산화물을 제거하는 제2 열처리공정을 실시한다.

본 제2 열처리공정은 상술한 제1 열처리공정에서 이물질이 제거되면서 강판이 산화된 것을 재환원하는 공정이며, 제1 열처리공정과 제2 열처리공정은 공간적으로 합체할 수도 있고, 분리될 수도 있다.

제2 열처리공정에서는 수소를 이용하여 환원하며, 산소와 이슬점은 적극적으로 줄인다. 따라서 분위기 가스 중 수소 함량을 1~30vol%로 제한한다. 만일 수소가 1vol% 미만이면 제1 열처리공정에서 생성된 산화철을 환원하기 불충분하며, 30vol%를 초과하면 반응속도는 높으나 폭발위험성이 높아서 상업적으로 적용하기 곤란하기 때문이다.

또한 산소와 이슬점은 가능한 낮게 관리하는데, 산소 100 vol ppm이하, 이슬점(dew point) -10~-70℃로 제어한다. 산소가 100 vol ppm를 초과하면 본 공정에서의 환원분위기를 해치고 제1 열처리공정에서 생성된 산화철을 환원하기에 불충분하다.

마찬가지로 이슬점이 -10℃를 초과하면 산화철을 환원하기에 불충분하고, 이슬점의 하한 -70℃ 미만이면 이슬점을 조절하기 어렵고 상업적 이용에 적용하기 곤란하기 때문이다.

또한 상기 분위기온도에서 강판은 300~750℃에서 5초 이상 유지함이 바람직하다. 만일 분위기 온도가 300℃ 미만이면 반응이 불충분하고, 750℃를 초과하면 반응은 촉진되지만 강재의 조직변태가 발생하여 재질이 열화되는 문제가 있을 수 있다.

또한 상기 강판은 상기 분위기에서 최소한 5초 이상을 유지할 필요가 있는데, 5초 미만이면 충분한 반응이 일어나지 않아서 산화철의 환원이 불충분해 진다.

후속하여, 본 발명에서는 상기 제2 열처리공정을 거친 강판을 냉각한 후, 용융아연 도금욕에 침지함으로써 용융아연도금한다. 본 발명은 상기 용융아연도금공정의 구체적인 조업조건에 제한되지 않으며, 일반적인 공정을 이용할 수 있다.

다만 바람직하게는, 상기 용융아연도금욕의 온도를 440~520℃ 범위로 관리하는 것이다.

나아가, 본 발명에서는, 상기 용융아연도금공정 이후, 합금화소둔을 실시하는 공정;을 추가로 행할 수 있으며, 이에 의해 열연 합금화 용융아연도금강판의 제조할 수 있다. 이 또한 통상적인 제조방법을 이용할 수 있으나, 상기 합금화소둔은 460~560℃의 온도범위에서 수행됨이 보다 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.

(실시예)

중량%로 C : 0.052%, Si : 0.053%, Mn : 0.82%, P : 0.01%, S : 0.001%, Al : 0.012%, Nb : 0.013% Cu : 0.094%, Ni : 0.039%, Cr : 0.026%, 잔부 Fe 및 기타 불순물을 포함하는 그 표면에 스케일이 형성되어 있는 열연강판을 준비하였다. 이어, 상기 열연강판을 롤타입의 스케일브레이커에 통과시켜 스케일에 균열을 형성하였다. 그리고 상기 스케일에 균열이 형성된 열연강판을 염산액 온도 80℃, 침적시간 62초 동안 염산용액에 침적하여 철스케일을 용해한 후, 상온의 물을 흘리면서 수세하고 건조하였다. 후속하여, 상기 건조된 강판은 산소, 수소 및 이슬점(dewpoint) 등의 분위기를 하기 표 1과 같이 조정하고, 그 장입 온도와 시간 또한 하기 표 1과 같이 제어되는 2 단계의 열처리로에 장입하여 강판표면의 이물질을 제거하고, 그 표층에 형성된 산화물을 제거하였다.

이후, 상기 열처리된 강판을 냉각하여 460℃로 유지되고 있는 용융아연용탕에 5초간 침적하여 용융도금처리하였다. 도금된 HGI강판은 표면품질과 미도금을 관찰하고 평가하여, 그 결과를 또한 하기 표 1에 나타내었다. 여기에서 표면품질 및 미도금평가 기준은 아래와 같다.

[표면 품질]

○ : 표면이 미려하고 균일하여 촉감의 요철이 없음

▲ : 표면이 거칠고 촉감이 있음

X : 표면이 매우 거칠고 부분적인 표면 색상차가 발생함

[미도금 평가]

○ : 미도금이 없음

▲ : 미세한 미도금 발생

X : 육안관찰되는 미도금 발생

구분	제1 열처리공정					제2 열처리공정					표면 품질	미도금평가
구분	산소 Volppm	수소 Vol%	이슬점(℃)	온도 (℃)	시간 (s)	산소 Volppm	수소 Vol%	이슬점(℃)	온도 (℃)	시간 (s)	표면 품질	미도금평가
발명예1	100	30	-30	600	60	100	30	-10	750	60	○	○
발명예2	100	30	10	600	60	20	10	-40	520	60	○	○
발명예3	100	30	10	600	60	5	1	-70	400	60	○	○
발명예4	5	1	10	300	60	100	30	-10	750	60	○	○
발명예5	5	1	10	300	60	5	1	-70	400	60	○	○
발명예6	20	10	5	400	60	5	1	-70	400	60	○	○
발명예7	20	10	5	400	60	5	1	-70	400	60	○	○
발명예8	1000	1	-30	400	40	20	10	-40	520	60	○	○
발명예9	10000	1	-30	400	40	20	10	-40	520	60	○	○
비교예1	200	30	10	600	60	200	30	-10	750	60	▲	▲
비교예2	5	30	-40	600	60	200	30	10	750	60	▲	▲
비교예3	50000	1	-30	400	40	20	10	-40	520	60	X	X

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 제1 및 제2 열처리공정에서 산소, 수소 및 이슬점(dewpoint) 등의 분위기 조건과, 장입 온도 및 시간 등이 본 발명의 범위를 만족하는 발명예 1-9의 경우, 모두 도금 표면품질이 양호하고, 미도금 발생이 없음을 알 수 있다.

이에 반하여, 상기 열처리공정에서 분위 조건 등이 본 발명의 범위를 벗어난 비교예 1-3의 경우, 모두 도금 표면품질이 불량할 뿐만 아니라 미도금이 발생하였음을 보여주고 있다.

한편 도 1은 통상적인 HGCL공정으로 도금을 실시한 상기 표 1의 비교예 1의 표면 사진으로서, 표면불량과 일부 미도금이 형성된 것을 알 수 있다. 그런데 도 2는 본 발명의 제조방법으로 제조된 발명예 1의 도금강판의 표면 사진으로서, 우수한 표면품질과 도금밀착성을 보이는 것을 알 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

그 표면에 형성된 철스케일을 갖는 열연강판을 준비한 후, 상기 철스케일에 균열을 형성시키는 공정;
상기 균열형성된 열연강판을 60~90℃의 산용액에 침적함으로써 상기 철스케일을 용해한 후, 20~100℃의 물로 상기 산용액을 세척하는 공정;
상기 산용액이 세척된 강판을 산소 1.0 vol% 이하, 수소 1~30 vol%, 이슬점(dew point) 10~-30℃, 나머지 질소 및 기타 불가피한 가스를 포함하는 분위기 가스 중에 300~750℃에서 5초 이상 유지함으로써 강판 표층의 이물질을 제거하는 제1 열처리공정;
상기 제1 열처리공정 처리된 강판을 산소 100 vol ppm이하, 수소 1~30 vol%, 이슬점(dew point) -10~-70℃, 나머지 질소 및 기타 불가피한 가스를 포함하는 분위기 가스 중에 300~750℃에서 5초 이상 유지함으로써 강판 표층에 형성된 산화물을 제거하는 제2 열처리공정; 및
상기 제2 열처리공정을 거친 강판을 냉각한 후, 용융아연 도금욕에 침지함으로써 용융아연도금하는 공정;을 포함하는 우수한 표면품질과 밀착성을 갖는 열연 용융아연도금강판의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 열연강판은, 중량%로, C: 0.3%이하와 Si, Mn, Al 중 1종 또는 2종 이상이 1.0~2.0%, 잔여 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 우수한 표면품질과 밀착성을 갖는 열연 용융아연도금강판의 제조방법.
제 2항에 있어서, 상기 열연강판은 Cr, Ni, Cu, Ti, Nb 및 Mo로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 0.5%이하로 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 우수한 표면품질과 밀착성을 갖는 열연 용융아연도금강판의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 제1 열처리공정에서 분위기 가스가 산소를 100 vol ppm ~ 1.0 vol% 범위로 함유함을 특징으로 하는 우수한 표면품질과 밀착성을 갖는 열연 용융아연도금강판의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 용융아연 도금욕의 온도를 440~520℃ 범위로 관리함을 특징으로 하는 우수한 표면품질과 밀착성을 갖는 열연 용융아연도금강판의 제조방법.
제 1항의 용융아연도금공정 이후, 합금화소둔을 실시하는 공정;을 추가로 포함하는 우수한 표면품질과 밀착성을 갖는 열연 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.
제 6항에 있어서, 상기 합금화소둔은 460~560℃의 온도범위에서 수행됨을 특징으로 하는 열연 합금화 용융아연도금강판의 제조방법.