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KR101568512B1 - 도금성이 우수한 용융아연강판의 제조방법 - Google Patents

도금성이 우수한 용융아연강판의 제조방법 Download PDF

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KR101568512B1
KR101568512B1 KR1020130163082A KR20130163082A KR101568512B1 KR 101568512 B1 KR101568512 B1 KR 101568512B1 KR 1020130163082 A KR1020130163082 A KR 1020130163082A KR 20130163082 A KR20130163082 A KR 20130163082A KR 101568512 B1 KR101568512 B1 KR 101568512B1
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bath
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Abstract

본 발명은 소지 강판을 열처리하는 단계; 및 상기 열처리된 소지 강판을 용융 도금욕에 통과시켜 도금하는 단계를 포함하고, 상기 용융 도금욕은 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함하는 것인 도금성이 우수한 용융아연강판의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 용융아연강판에 관한 것이다.

Description

도금성이 우수한 용융아연강판의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING HOT DIP GALVANIZED STEEL SHEET WITH SUPERIOR WELDABILITY}
본 발명은 도금성이 우수한 용융아연강판의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 도금성이 우수한 용융아연강판에 관한 것이다.
최근들어 자동차의 안전규제가 강화되고, 온실가스의 배출을 저감하기 위한 친환경적인 노력의 일환으로 자동차강판의 고강도 및 경량화에 대한 요구가 증가하고 있다. 이를 위해 Si, Mn 또는 Al과 같은 난도금성 원소들을 다량 함유한 DP(Dual Phase)강, TRIP(Transformation Induced Plasticity)강 등에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다.
융융아연도금강판은 Al을 함유한 아연도금욕에 강판을 침지하여 도금층을 형성한 것으로서, 도금욕 중에 함유된 Al은 소지 강판으로부터 Fe의 용출을 억제하면서 소지 강판과 아연 도금층 계면에 Fe2Al5라는 합금화 억제층을 형성시키게 되고, 상기 합금화 억제층은 소지강판과 아연 도금층 간의 밀착력을 증가시키는 역할을 하게 된다. 그러나, Si, Mn 또는 Al을 다량으로 함유한 고강도강의 경우 상기 합금화 억제층이 형성되지 않는 부분에는 Si, Mn 또는 Al이 강판의 표면으로 확산하여 산화물을 형성시킴으로써 아연 젖음성 불량으로 미도금 현상이 나타나고, 이에 따라 도금층의 박리가 발생하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 도금욕 중에 미량 성분을 첨가하면 도금층과 소지 강판 계면 장력을 감소시킬 수 있으므로, 이를 이용하여 고강도강의 도금성을 향상시키는 연구들이 진행되어 왔다 (비특허 문헌 1). 하지만, 이들 미량 성분의 대부분은 용융점이 아연의 용융점보다 현저히 높아 도금욕 중에 미량 성분을 함유시키기 어려운 문제점이 있다. 또한, 이러한 미량 성분을 함유시킨다 하더라도 그 함량을 제어하는 데는 한계가 있다.
따라서, 고강도 용융아연도금강판의 도금성 및 도금 밀착성을 우수하게 확보할 수 있는 기술에 대한 요구가 매우 절실한 시점이다.
Y. Yun et al., Journal of Rare Earths, Vol 11, pp.130
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 아연도금강판의 소둔시 강중에 포함되는 난도금성 원소인 실리콘(Si), 망간(Mn) 또는 알루미늄(Al)에 의해 표면 농화 및 산화가 일어나더라도, 이후 용융아연도금시 도금성 및 도금 밀착성이 우수한 아연도금강판의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 아연도금강판을 제공하고자 한다.
일 측면에서, 본 발명은, 소지 강판을 열처리하는 단계; 및 상기 열처리된 소지 강판을 용융 도금욕에 통과시켜 도금하는 단계를 포함하고, 상기 용융 도금욕은 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함하는 것인 도금성이 우수한 용융아연강판의 제조방법을 제공하고자 한다.
이때, 상기 용융 도금욕은, 순수 아연괴를 용융시켜 용융 아연을 제조하는 단계; 상기 용융 아연 내에 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계; 상기 용융 아연 내에 아연(Zn) 기반의 알루미늄(Al) 합금괴를 침지시키는 단계; 및 상기 용융 아연 내에 순수 아연괴를 첨가하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.
또한, 상기 용융 아연을 제조하는 단계는, 전체 도금욕 100 중량%에 대하여 순수 아연괴를 0 초과 100 중량% 미만으로 용융시키는 방법으로 수행될 수 있으며,
상기 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계는, 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 철(Fe)의 농도가 0 초과 0.5 중량% 이하인 범위가 되도록 수행될 수 있다.
나아가, 상기 아연(Zn) 기반의 알루미늄(Al) 합금괴를 침지시키는 단계는, 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 유효 알루미늄(Al)의 농도가 0.1 중량% 내지 0.3 중량%인 범위가 되도록 수행될 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 용융 도금욕의 온도는 420℃ 내지 500℃인 것이 바람직하다.
다른 측면에서, 본 발명은, 상기와 같은 방법으로 제조된 도금성이 우수한 용융아연강판으로, 소지 강판; 및 상기 소지 강판 상에 형성된 아연계 도금층을 포함하며, 상기 아연계 도금층은, 미량성분 0 초과 2 중량% 이하; 및 알루미늄(Al) 0.8 중량% 이하를 함유하는 잔부의 아연(Zn)을 포함하는 것인 도금성이 우수한 용융아연강판을 제공하고자 한다.
본 발명에 따르면, 용융아연강판의 제조방법에서, 도금욕은 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 미량성분을 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함하는 용융 도금욕을 이용하여 도금층을 형성함으로써, 도금성 및 도금밀착성이 우수한 아연도금강판을 제조할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명의 발명자들은 소지 강판을 열처리 하는 과정에서 소지 강판의 표면에 실리콘(Si), 망간(Mn) 또는 알루미늄(Al)이 단독으로 혹은 복합 산화물을 형성함에 따라 상기 소지 강판 상에 아연계 도금층을 형성할 때, 도금성 및 도금 밀착성을 저해하는 결과를 초래한다는 것을 수 차례 경험하였다. 이에 소둔 과정에서 소지 강판의 표면에 생성되는 산화물과 무관하게 도금성 및 도금 밀착성이 우수한 용융아연강판을 제공할 수 있는 방안에 대하여 깊이 연구한 결과, 미량 성분을 일정 함량으로 포함시킨 용융 도금욕을 이용하여 아연계 도금층을 형성하는 경우 상기와 같은 목적을 달성할 수 있음을 알아내었다.
보다 구체적으로, 소지 강판이 아연 도금욕에 침지되는 과정에서 소지 강판으로부터 철(Fe)이 도금욕으로 용출되는 현상에 착안하여, 용융 도금욕 내에 철(Fe)을 기반으로 미량성분이 첨가된 이원계 이상의 합금을 침지시킴으로써, 용융 도금욕 내 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함시키고, 이러한 용융 도금욕을 이용하여 아연계 도금층을 형성시키는 방법으로 용융아연강판의 우수한 도금성 및 도금밀착성을 확보할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
일 측면에서, 본 발명에 따른 도금성이 우수한 용융아연강판의 제조방법은, 소지 강판을 열처리하는 단계; 및 상기 열처리된 소지 강판을 용융 도금욕에 통과시켜 도금하는 단계를 포함하고, 상기 용융 도금욕은, 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함하는 것일 수 있다.
먼저, 우수한 재질 확보를 위하여, 상기 소지 강판을 열처리하는 단계를 수행한다. 상기 소지 강판을 열처리하는 방법은 당해 기술분야에 잘 알려진 방법을 이용하여 수행될 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 소지 강판은 당해 기술분야에 잘 알려진 합금 조성을 포함하는 것을 제한 없이 이용할 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 다만, 예를 들면, 실리콘(Si), 망간(Mn) 또는 알루미늄(Al)을 다량 함유하여 전술한 문제점을 유발할 가능성이 있는 소지 강판이 바람직하게 적용될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에서 상기 소지 강판은 실리콘(Si), 망간(Mn) 및 알루미늄(Al)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상이 0.5중량% 이상 포함되는 것일 수 있다. 물론, 상기 함량보다 낮은 실리콘(Si), 망간(Mn) 또는 알루미늄(Al)을 포함하더라도 미도금 현상이나 도금 박리현상이 문제될 수 있으므로, 이러한 강종 또한 본 발명의 소지 강판으로 모두 이용 가능하다. 한편, 상기 실리콘(Si), 망간(Mn) 또는 알루미늄(Al)이 다량 포함되어 도금 밀착성을 저하시킬 수 있는 가능성이 있는 강종은 모두 본 발명의 소지 강판으로 적용될 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 실리콘(Si), 망간(Mn) 또는 알루미늄(Al) 함량의 상한에 대해서 특별히 한정하지 않는다.
다음으로, 상기 열처리된 소지 강판을 용융 도금욕에 통과시켜 도금하는 단계를 수행한다.
이때, 상기 용융 도금욕에 포함되는 미량 성분의 함량을 제어하는 것이 특히 중요하다.
일반적으로 도금층 형성을 위한 용융 도금욕에 소지 강판이 침지되면, 소지 강판으로부터 철(Fe)이 용융 도금욕 중으로 확산되어 용융 도금욕 내 철(Fe)의 농도가 증가하게 되며, 이를 철(Fe) 용출이라고 한다. 그러나, 도금욕 내 유효 알루미늄(Al)의 농도가 증가하거나 도금욕 온도가 감소함에 따라, 이러한 철(Fe)의 용출 현상은 감소하게 된다. 본 발명에서는 이러한 철(Fe)의 용출 현상을 이용하여 상기 용융 도금욕에 포함되는 미량 성분의 함량을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 용융 도금욕에 침지시킴으로써, 철(Fe) 성분의 용출과 함께 미량 성분이 용융 도금욕 내로 용출되도록 하여 미량 성분의 함량을 제어할 수 있다.
특히, 본 발명에서, 상기 용융 도금욕은 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%를 기준으로, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함하는 것일 수 있다. 용융 도금욕에 포함되는 상기 미량 성분의 농도는, 용융아연강판의 도금성 및 도금 밀착성을 향상시킬 수 있는 최적의 용융 도금욕을 형성하기 위한 조건으로, 본 발명에 따른 용융 도금욕을 이용하여 도금층이 형성된 용융아연강판은 도금성 및 도금 밀착성이 획기적으로 향상된다.
보다 구체적으로, 본 발명에 있어서, 상기 용융 도금욕은, 순수 아연괴를 용융시켜 용융 아연을 제조하는 단계; 상기 용융 아연 내에 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계; 상기 용융 아연 내에 아연(Zn) 기반의 알루미늄(Al) 합금괴를 침지시키는 단계; 및 상기 용융 아연 내에 순수 아연괴를 첨가하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 용융 아연을 제조하는 단계는, 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 순수 아연괴를 0 초과 100 중량% 미만으로 용융시켜 액상 아연을 제조하는 방법으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계는, 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 철(Fe)의 농도가 0 초과 내지 0.5 중량% 이하인 범위가 되도록 수행될 수 있다.
본 발명에서, 상기 용융 도금욕 내에 포함되는 미량 성분의 용출은 전술한 바와 같이 철(Fe)의 용출이 우선적으로 일어나는 경우에 발생하며, 상기 미량 성분의 함량은 상기 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계에 사용되는 이원계 합금에 포함되는 미량 성분의 조성에 의존적이다. 따라서, 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 용융 도금욕에 침지시키는 시간을 변화시키면, 용출되는 철(Fe)의 양을 제어할 수 있고, 철(Fe)의 용출량이 정해지면 미량 성분의 용출량 또한 합금조성의 비율만큼 정해지게 된다.
또한, 도금욕 내에서 철(Fe)의 용출과 함께 미량 성분의 확산이 함께 이루어지므로 철(Fe)은 포함되기만 하면 되고, 그 하한은 특별히 한정되지 않는다. 다만, 도금욕 내 철(Fe)의 농도가 0.5중량%를 초과하게 되면 철(Fe)-알루미늄(Al) 화합물 형태의 상부 드로스 또는 철(Fe)-아연(Zn) 화합물 형태의 하부 드로스 생성을 심화시켜 이후 강판 인출시 도금 결함을 유발하게 된다.
나아가, 상기 아연(Zn) 기반의 알루미늄(Al) 합금괴를 침지시키는 단계는, 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 유효 알루미늄(Al)의 농도가 0.1 중량% 내지 0.3 중량%인 범위가 되도록 수행될 수 있다. 도금욕 내 유효 알루미늄(Al)의 농도는 소지 강판이 도금욕에 침지되는 과정에서 철(Fe) 용출에 영향을 주어, 철(Fe)-아연(Zn) 합금상의 형성에 영향을 미치며, 철(Fe)-알루미늄(Al) 합금화 억제층이 소지 강판 및 아연계 도금층의 계면에서 차지하는 피복 면적율에도 중요한 영향을 끼친다. 이때, 도금욕 내 상기 유효 알루미늄(Al)의 농도가 0.1중량%에 미달하면 철(Fe) 용출이 가속화되어 도금욕에 침지된 소지 강판이 용해되어 철(Fe)-아연(Zn) 화합물 형태의 드로스를 많이 형성하므로 강판을 인출하는 과정에서 결함을 유발하는 문제가 생긴다. 또한, 도금욕 내 상기 유효 알루미늄(Al)의 농도가 0.3중량%를 초과할 경우 철(Fe)-알루미늄(Al) 화합물 형태의 상부 드로스를 많이 형성하므로 강판을 인출하는 과정에서 표면 결함이 발생하는 문제가 생긴다. 따라서, 도금욕 내 유효 알루미늄(Al)의 농도는 전체 도금욕 100 중량%에 대하여 0.1 중량% 내지 0.3 중량% 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 명세서에서, 도금욕 내 유효 알루미늄(Al) 농도라 함은 도금욕 중 철(Fe)과 알루미늄(Al)이 반응하여 철(Fe)-알루미늄(Al) 합금을 형성하여 상부 드로스(top dross)를 형성하거나 도금욕 표면에 얇은 알루미늄(Al) 산화막을 형성하는 데 사용된 알루미늄(Al) 함량을 배제한 나머지 용융 아연에 고용되어 있는 알루미늄(Al) 농도를 의미한다.
본 발명에 따른 도금성이 우수한 용융아연강판의 제조방법에서, 상기 용융 도금욕의 온도는 예를 들면, 420℃ 내지 500℃일 수 있다. 만약, 상기 도금욕의 온도가 420℃ 미만일 경우에는 아연의 응고가 시작되어 아연도금욕의 점도가 증가하여 강판을 감는 롤(roll)의 이동도가 감소되어 강판과 롤 간의 미끄럼(slip)을 유발시켜 강판에 결함을 발생시키는 문제점이 있다. 또한, 도금욕의 온도가 500℃를 초과하게 되면 강판의 용해를 촉진시켜 철(Fe)-아연(Zn) 화합물 형태의 드로스 발생을 가속화시켜 미도금이 발생한다.
선택적으로, 본 발명에 따른 용융아연강판 제조방법은 상기 도금하는 단계 후에 480℃ 내지 600℃로 합금화 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이 합금화 열처리 온도를 480℃ 이상으로 제어함으로써 아연 도금층 내에 철(Fe) 함유량을 충분히 확보할 수 있고, 600℃ 이하로 제어함으로써 도금층 내에 철(Fe) 함유량이 과도하여 가공하는 과정에서 도금층이 탈락하는 파우더링 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 도금성이 우수한 용융아연강판에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 도금성이 우수한 용융아연강판은, 소지 강판; 및 상기 소지 강판의 적어도 일면에 형성된 아연계 도금층을 포함하며, 상기 아연계 도금층은, 미량성분 0 초과 2 중량% 이하; 및 알루미늄(Al) 0.8 중량% 이하를 함유하는 잔부의 아연(Zn)을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에서, 상기 소지 강판; 및 상기 소지 강판의 적어도 일면에 아연계 도금층을 형성하는 용융 도금욕에 대한 부분은 전술한 바와 같다.
이때, 상기 미량성분은 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에 따른 도금성이 우수한 용융아연강판에서 상기 아연계 도금층의 부착량은 0 초과 70g/㎡이하일 수 있다. 아연계 도금층의 부착량이 너무 많으면 생산성이 저하될 수 있으므로 아연계 도금층의 부착량은 70g/㎡이하인 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 도금성이 우수한 용융아연강판은, 소지 강판 상에 미량성분을 0초과 2 중량% 이하의 함량으로 포함하는 아연계 도금층을 포함함으로써, Si, Mn 또는 Al 등과 같은 난도금성 원소에 의한 도금성 및 도금밀착성의 저하를 효과적으로 방지할 수 있으며, 이를 통해 90면적%이상, 보다 바람직하게는 95 면적% 이상의 아연도금층 피복율을 가질 수 있다.
한편, 상기 아연계 도금층은 용융아연도금층 또는 합금화 용융아연도금층일 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
Si, Mn 및 Al 함량의 총합이 3.1중량%인 강판을 냉간 압연하고, 탈지 및 산세공정을 거쳐 강판 표면을 청정화한 후, 환원로에서 5체적%의 수소를 포함하는 질소가스를 불어 주며 810℃의 온도에서 60초 동안 소둔 공정을 실시하였다. 다음으로, 냉각대를 거친 강판을 용융 도금욕에 5초 동안 침지하였다. 이때, 용융 도금욕 내 유효 알루미늄(Al) 농도는 0.21 중량%, 철(Fe)의 농도는 0.25 중량%이고, 도금욕의 온도는 445℃로 조절하였다. 이후, 상기 강판을 냉각하고, 용융아연도금욕에 5초동안 침지한 후 에어 와이핑(Air wipping)을 통해 표면에 입혀진 도금 부착량이 60g/m2 수준을 유지하도록 하여 용융아연강판을 제조하였다.
실시예 2 내지 6 및 비교예 1 내지 5
용융 도금욕 내 유효 알루미늄(Al) 농도, 철(Fe)의 농도 및 도금욕의 온도를 하기 [표 1]에 나타낸 범위로 조절한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 용융아연강판을 제조하였다.
구분 도금욕 내 유효 Al 농도 (중량%) 도금욕 온도
(℃)		 도금욕 내 Fe 농도
(중량%)
실시예1 0.21 445 0.25
실시예2 0.23 460 0.14
실시예3 0.14 452 0.22
실시예4 0.13 458 0.17
실시예5 0.18 450 0.21
실시예6 0.22 457 0.11
비교예1 0.22 410 0.20
비교예2 0.20 443 0.53
비교예3 0.08 456 0.15
비교예4 0.13 530 0.10
비교예5 0.34 450 0.08
실험예 : 도금성 및 도금 밀착성 측정
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 용융아연강판의 도금성을 평가하기 위해 강판 표면 전체 면적에 대한 아연 도금층의 피복 면적율을 측정하여 하기 [표 2]에 나타내었다.
또한, 강판의 도금 밀착성을 측정하기 위해 30x80㎟ 크기의 시편을 180°각도로 굽힘 가공 후 벤딩 시험(bending test)을 실시하였다. 이 때, 강판의 재질 특성에 따라 소재가 파단되지 않는 범위에서 0T 또는 1T 벤딩을 실시하였다. 상기 도금 밀착성의 평가는 벤딩부에 투명 비닐테이프를 붙였다가 떼어냈을 때 도금층이 묻어나오는 경우에는 '박리', 도금층이 전혀 묻어 나오지 않는 경우에는 '비박리'로 평가하는 방식으로 이루어졌으며, 그 결과는 하기 [표 2]에 나타내었다.
구분 아연도금층
피복면적율
(%)		 도금 밀착성
실시예1 98.5 비박리
실시예2 96.5 비박리
실시예3 98 비박리
실시예4 96.5 비박리
실시예5 98 비박리
실시예6 96 비박리
비교예1 84 박리
비교예2 86 박리
비교예3 85 박리
비교예4 86 박리
비교예5 87 박리
상기 [표 2]에 나타낸 바와 같이, 용융 도금욕 내 철(Fe) 농도, 유효 알루미늄(Al) 농도 및 도금욕 온도가 본 발명의 범위를 만족하는 실시예 1 내지 6의 경우, 아연계 도금층의 피복 면적율이 모두 95% 이상으로 나타나 도금성이 매우 우수한 것을 알 수 있다. 또한, 도금 밀착성 테스트에서도 박리된 부분이 전혀 없어, 도금 밀착성도 매우 뛰어남을 확인할 수 있다.
그러나, 도금욕 온도가 본 발명의 하한 범위를 벗어나는 비교예 1의 경우, 도금욕의 온도가 낮으므로 아연의 응고가 시작되면서 아연 도금욕의 점도가 증가하여 강판과 롤 간의 미끄럼에 의한 결함이 발생하였다. 그 결과 아연계 도금층의 피복 면적율이 84%에 그쳤으므로 도금성이 떨어지는 것을 알 수 있다.
또한, 도금욕 내 철(Fe) 농도가 본 발명의 상한 범위를 벗어나는 비교예 2의 경우, 철(Fe)-알루미늄(Al) 화합물 형태의 상부 드로스 또는 철(Fe)-아연(Zn) 화합물 형태의 하부 드로스 생성을 심화시켜 강판 표면에 도금 결함을 유발시켰다. 이로 인해, 아연 도금층의 피복면적율이 86%에 그쳐 도금성이 열위하였고 도금박리가 발생하였다.
나아가, 도금욕 내 유효 알루미늄(Al) 농도가 본 발명의 하한 범위를 벗어나는 비교예 3의 경우, 도금욕 내에서 철(Fe)의 용출이 가속화되어 도금욕에 침지된 강판이 용해되어 철(Fe)-아연(Zn) 화합물 형태의 하부 드로스를 많이 형성함에 따라 강판 인출 과정에서 도금 결함이 발생하였고, 아연 도금층의 피복 면적율이 85%에 그쳐 도금성이 열위하고 도금박리가 발생하였다.
또한, 도금욕 온도가 본 발명의 상한 범위를 벗어나는 비교예 4의 경우, 도금욕 내 소지 강판의 철(Fe) 용출 현상을 가속화시켜 철(Fe)-아연(Zn) 화합물 형태의 하부 드로스 발생이 심화됨에 따라 강판 표면에 미도금을 유발하였고 도금박리현상이 발생하였다.
마지막으로, 도금욕 내 유효 알루미늄(Al) 농도가 본 발명의 하한 범위를 벗어나는 비교예 5의 경우, 철(Fe)-알루미늄(Al) 화합물 형태의 상부 드로스를 많이 형성시켜 강판 표면에 결함을 발생시켰으며 도금층이 탈락하는 현상을 가져왔다.
이상에서 본 명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims (12)

  1. 소지 강판을 열처리하는 단계; 및
    상기 열처리된 소지 강판을 용융 도금욕에 통과시켜 도금하는 단계를 포함하고,
    상기 용융 도금욕은 니켈(Ni), 구리(Cu), 타이타늄(Ti), 코발트(Co), 칼슘(Ca) 및 베릴륨(Be)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 미량성분을 전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 0 초과 0.3 중량% 이하의 농도로 포함하고,
    상기 용융 도금욕은, 순수 아연괴를 용융시켜 용융 아연을 제조하는 단계; 상기 용융 아연 내에 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계; 상기 용융 아연 내에 아연(Zn) 기반의 알루미늄(Al) 합금괴를 침지시키는 단계; 및 상기 용융 아연 내에 순수 아연괴를 첨가하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 것인 도금성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용융 아연을 제조하는 단계는,
    전체 도금욕 100 중량%에 대하여 순수 아연괴를 0 초과 100 중량% 미만으로 용융시키는 방법으로 수행되는 것인 도금성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 철(Fe) 및 상기 미량성분으로 이루어진 이원계 합금을 침지시키는 단계는,
    전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 철(Fe)의 농도가 0 초과 0.5 중량%이하인 범위가 되도록 수행되는 것인 도금성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 아연(Zn) 기반의 알루미늄(Al) 합금괴를 침지시키는 단계는,
    전체 도금욕 100 중량%에 대하여, 유효 알루미늄(Al)의 농도가 0.1 중량% 내지 0.3 중량%인 범위가 되도록 수행되는 것인 도금성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 용융 도금욕의 온도는 420℃ 내지 500℃인 도금성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도금하는 단계 후에 480℃ 내지 600℃로 합금화 열처리하는 단계를 더 포함하는 것인 도금성이 우수한 용융아연도금강판의 제조방법.

  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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