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KR20200076309A - 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판 및 그 제조방법 - Google Patents

가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20200076309A
KR20200076309A KR1020180165283A KR20180165283A KR20200076309A KR 20200076309 A KR20200076309 A KR 20200076309A KR 1020180165283 A KR1020180165283 A KR 1020180165283A KR 20180165283 A KR20180165283 A KR 20180165283A KR 20200076309 A KR20200076309 A KR 20200076309A
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Abstract

자동차, 가전, 건자재 등에 사용될 수 있는 도금강판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강판의 한면에는 아연 도금층이 형성되고, 다른 한면에는 아연-마그네슘 도금층이 형성된 이종도금강판에 관한 것이다.

Description

가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판 및 그 제조방법{HETEROGENEOUS PLATED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT WORKBILITY AND CORROSION RESISTANCE, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 자동차, 가전, 건자재 등에 사용될 수 있는 도금강판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강판의 한면에는 아연 도금층이 형성되고, 다른 한면에는 아연-마그네슘 도금층이 형성된 이종도금강판에 관한 것이다.
표면 처리 기술은 강판의 부식을 억제하기 위해서 강판 표면에 도금을 행하는 기술로서, 아연을 활용한 아연도금강판이 대표적이다. 상기 아연도금강판을 제조하는 방법으로는 대표적으로, 전기 또는 용융 아연도금을 하는 것이 활용되어 왔다.
상기 전기 또는 용융 아연도금으로 제조된 도금강판은 도 1에 도시된 바와 같이, 강판(100)의 양면이 아연으로 도금된 아연도금층(110)을 가지며, 동일한 부착량을 갖는 특징을 가지고 있다. 이와 같은 아연도금강판은 도장성이나 나내식성을 향상시키기 위해서 도금층 위에 인산염 처리나 크로메이트, 또는 비 크로메이트 등의 후처리를 한다. 전기 아연도금강판은 표면외관이 우수하여 자동차용 외판으로 사용되고 있으나, 후도금 작업시 작업성, 제조원가 및 환경측면에서 유리하지 않아 전반적으로 전기 아연도금강판 사용량이 줄고 있다. 용융 아연도금강판은 제조원가 측면에서 전기 아연도금에 비해 저렴하나, 전기 아연도금 대비 후도금으로 인해, 기계적 성질 및 도금 밀착성의 성형성, 연속타점시의 전극 수명의 용접성 등이 열위하다.
상기 아연도금강판은 도금층 경도가 낮아 무르기 때문에 코일 운반 및 이송시 외부 응력에 의해 쉽게 손상을 입으며, 또한 가공시에는 다이(die)에 아연이 달라붙는 현상(galling, 골링)으로 인해 작업성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 표면 마찰계수가 크기 때문에 가공이 심하고 용접 부위가 많은 자동차용 강판에는 적용이 어렵다.
이러한 문제를 해결하고자, 아연 합금도금강판이 등장하게 되었고, 대표적으로 합금화 용융 아연도금강판, 아연-알루미늄 합금도금강판 등이 있다.
상기 합금화 용융 아연도금강판은 소지철과 도금층 아연의 합금화 반응으로 Fe-Zn 금속간 화합물 형성으로 도막 밀착성의 도장성 및 전극 수명의 용접성이 우수하다. 그러나 합금화 반응으로 생기는 Fe-Zn계의 합금상(감마상)으로 인해 강판 가공시 도금층이 떨어지는 파우더링(powdering)에 의해 가공성에 문제가 있다. 또한, 방수, 부식 방지, 진동 흡수 및 용접용으로 사용되는 실러(sealer)를 강판상에 접착하여 사용할 경우 Fe-Zn간에 생성된 합금상으로 인해 실러 접착 후 Fe-Zn 도금층이 탈락되는 문제가 있다. 또한, 상기 Fe-Zn 도금층은 표면이 미려하지 못하고 백색도가 높지 않기 때문에 도장 후에도 미려한 표면이 요구되거나 도장하지 않고 그대로 사용되는 가전용 강판으로는 적용이 어렵다.
한편, 아연-알루미늄(Zn-Al) 합금도금의 경우에는 전기도금액을 제조하는 것이 곤란하기 때문에 전기도금법으로 상기 아연-알루미늄 합금도금강판을 제조하는 것은 어렵고, 용융도금법으로 제조하는 경우에는 강판의 양면에 서로 다른 도금층을 형성하는 것이 곤란하다.
본 발명의 일측면은 강판의 한면에 아연을 도금하고, 다른 한면은 아연-마그네슘 합금을 도금한 이종도금강판으로서, 우수한 가공성과 내식성을 갖는 이종도금강판과 이를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제는 상술한 사항에 한정되지 않는다. 본 발명의 추가적인 과제는 명세서 전반적인 내용에 기술되어 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 명세서에 기재된 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
본 발명의 일태양은 강판; 상기 강판의 한면에 부착된 아연도금층; 및 상기 강판의 다른 한면에 부착된 아연-마그네슘 합금도금층을 포함하고,
상기 아연도금층의 도금 부착량은 5~60 g/㎡이고,
상기 아연-마그네슘 합금도금층의 도금 부착량은 10~40 g/㎡이고, 상기 아연-마그네슘 합금도금층의 마그네슘 함량은 8~30 중량%인 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판에 관한 것이다.
본 발명의 또다른 일태양은 강판을 준비하는 단계;
진공 챔버 내에서 전자기력에 의해 코팅 물질을 부양하여 아연 증착 증기를 생성하고, 상기 아연 증착 증기를 유도 분출하여 상기 강판의 한면에 5~60 g/㎡의 부착량을 갖는 아연도금층을 형성하는 단계; 및
진공 챔버 내에서 전자기력에 의해 코팅 물질을 부양하여 아연-마그네슘 합금 증착 증기를 생성하고, 상기 아연-마그네슘 합금 증착 증기를 유도 분출하여 상기 강판의 다른 한면에 10~40 g/㎡의 부착량을 갖는 아연-마그네슘 합금도금층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 아연-마그네슘 합금 증착 증기에 포함된 Mg 함량은 8~30 중량%인 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 강판의 한면은 아연 도금층을 구비하고, 다른 한면은 아연-마그네슘 합금 도금층이 구비된 이종도금강판을 제공하고, 특히 상기 아연 도금층의 도금량과 아연-마그네슘 합금 도금층의 조성을 최적화하여 우수한 가공성과 내식성을 확보할 수 있는 이종도금강판을 제공할 수 있다.
도 1은 통상의 용융도금방법으로 제조된 아연도금강판의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 이종도금강판 일예의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 이종도금강판 일예의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 이종도금강판 일예의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 이종도금강판 일예의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 6은 전자기 부양 물리 기상 증착 장치의 모식도이다.
본 발명은 기존 강판의 양면을 모두 아연으로 도금하거나, 아연합금으로 도금하는 도금강판보다 우수한 가공성과 내식성을 갖는 이종도금강판에 관한 것이다. 여기서 이종도금강판은 강판의 한면과 다른 한편을 서로 다른 종류의 물질로 도금하여, 하나의 도금강판에서 강판의 각 면에서 서로 다른 도금층을 갖는 것을 의미한다.
본 발명의 발명자들은 기존 양면에 동일한 물질을 도금한 도금강판에 비해, 고내식성과 작업성(galling성)이 요구되는 제품에는 Zn-Mg 도금층이 요구되며, 그 이면인 서비스 코팅에 해당하는 면에는 일시 방청용 목적의 아연도금층을 구성하여, 내식성 및 작업성을 확보하는 동시에, 경제적으로 제품으로 생산할 수 있는 방안을 고민하게 되었다. 위와 같은 효과를 얻기 위해, 강판의 한면은 아연도금층을 형성하고, 다른 한면에는 아연-마그네슘 합금도금층을 형성한 이종도금강판을 도출하게 되었다.
이하, 먼저 본 발명의 일측면인 이종도금강판에 대해서 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명을 이해하기 위해 것일 뿐, 본 발명을 제한하고자 한 것이 아니다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명 이종도금강판의 일예는, 강판(200); 상기 강판의 한면에 부착된 아연도금층(210); 및 상기 강판의 다른 한면에 부착된 아연-마그네슘 합금도금층(220)을 포함한다.
본 발명에서 상기 강판(200)은 가전, 건축자재, 자동차 등에 사용될 수 있는 열연강판, 냉연강판, 소둔강판 등 그 용도와 종류를 특별히 한정하지 않는다.
상기 강판(210)의 한면에 부착된 아연도금층(210)은 기존 전기 아연도금강판의 결정립 대비해서 결정립 평균 크기가 1/3 수준인 500~800nm인 것이 바람직하다. 상기 미세한 결정립 크기를 가지므로 인해서, 고각(high angle) 피라미드면((103)면, (102)면, (101)면)과 프리즘(110)면이 상대적으로 발달되어 우선 배양되는 특징을 가질 수 있다. 상기 아연도금층(210)의 도금 부착량은 5~60 g/㎡인 것이 바람직하다. 상기 아연도금층의 도금 부착량이 5 g/㎡ 미만이면 강판의 일시 방청성의 내식성을 보장할 수 없다는 문제가 있고, 60 g/㎡을 초과하게 되면 아연도금층의 생산성 및 작업성 측면에서 불리하게 작용할 수 있으므로, 5~60 g/㎡인 것이 바람직하다.
상기 강판(210)의 다른 한면에 부착된 아연-마그네슘 합금도금층(220)은 중량%로, 마그네슘(Mg)이 8~30 %를 포함하고, 나머지는 Zn 및 불가피한 불순물로 이루어진 것이 바람직하다. 상기 Mg 함량이 8 중량% 미만인 경우에는 강판 표면에서의 색상 불균일로 인해 표면 외관의 불량이 발생할 수 있고, 30 중량%를 초과하게되면 내식성, 경제성 및 작업성이 유리한 점이 없다.
상기 아연-마그네슘 합금도금층(220)의 부식 전위는 -1.07V ~ -1.13V (SCE, Saturated Calomel Electrode)으로, 기존 아연-철 합금 도금강판(-0.89V SCE) 및 아연 도금강판(-1.03V SCE)엥 비해서 큰 부식 전위를 나타내기 때문에 우수한 내식성을 확보할 수 있다.
한편, 상기 아연-마그네슘 합금도금층(220)의 도금 부착량은 10~40 g/㎡인 것이 바람직하다. 상기 아연-마그네슘 합금도금층의 도금 부착량이 10 g/㎡ 미만인 경우에는 우수한 내식성을 확보할 수 없고, 40 g/㎡을 초과하는 경우에는 도금층의 파우더링(powdering)성으로 인해 작업성이 저하되므로 바람직하지 않다. 상기 아연-마그네슘 합금도금층(220)은 하나의 층(layer)로만 제한되지 않고, 2층 이상의 다층 구조로 형성될 수 있다.
상기 아연-마그네슘 합금도금층(220)의 도금 조직은 Zn 단상, Mg 단상, Mg2Zn11 합금상, MgZn2 합금상, MgZn 합금상, Mg7Zn3 합금상 등 마그네슘의 조성에 따라 다양한 합금상이 형성될 수 있고, 합금상의 분율도 차이를 가질 수 있다.
본 발명의 이종도금강판은 아연-마그네슘 합금도금층의 구성시, 다양한 사용 양태, 용도 등을 고려하여, 다양한 구조의 도금층을 제시하고, 이를 통해, 표면외관, 내식성, 작업성(galling성), 용접성 등을 확보할 수 있다. 예를 들어, 상기 아연-마그네슘 합금도금층의 상부 및/또는 하부에 Zn층을 포함하여, 2층 내지 3층 구조 또는 그 이상의 구조를 가질 수 있다. 도 3 내지 5는 상기 아연층(221)을 더 포함하는 본 발명의 이종도금강판에 대한 일예의 단면을 도시한 것이다. 본 발명에서 '아연층'은 '아연도금층'과 구별되는 것으로서, 상기 아연-마그네슘 합금도금층 쪽에 형성된 층을 의미한다.
즉, 도 3은 강판(200)과 아연-마그네슘 합금도금층(220) 사이에 아연층(221)을 더 포함하는 것이고, 도 4는 아연-마그네슘 합금도금층(220) 상에 아연층(222)을 더 포함하는 것이며, 도 5는 강판(200)과 아연-마그네슘 합금도금층(220) 사이 및 아연-마그네슘 합금도금층(220) 상에 아연층(221, 222)을 더 포함하는 것을 도시한 것이다.
상기 도 3 및 도 5에서 아연-마그네슘 합금도금층(220)과 강판(200) 사이에 존재하는 아연층(221)은 도금 밀착성 및 공정성을 고려하여, 도금 부착량이 3g/㎡ 이상, 10g/㎡ 이하인 것이 바람직하다. 한편, 도 4 및 도 5에서 아연-마그네슘 합금도금층(220) 상에 최상층에 존재하는 아연층(222)의 경우에는 내흑변성, 인산염 처리성 및 골링성을 고려하여 10g/㎡ 이상, 20g/㎡ 이하인 것이 바람직하다. 상대적으로 연성의 특징을 가지고 있는 아연층(222)이 20g/㎡ 초과인 경우에는 하지 도금층의 Zn-Mg의 우수한 골링성을 상대적으로 저해하므로, 상기 아연층(222)의 상항은 20g/㎡ 인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 다른 측면인 이종도금강판의 제조방법에 대해서 상세히 설명한다.
먼저, 강판을 준비한다. 상기 강판은 표면의 이물질, 산화막 등이 존재할 수 있으므로, 이를 제거하는 공정을 포함할 수 있다. 일예로, 2 % 이상의 저온 복합 탈지제 또는 알칼리 탈지 용액을 이용하여 탈지, 린스 및 건조 후, 플라즈마 및 이온빔 등을 이용하여 표면의 이물 및 자연산화막을 제거하는 과정을 거칠 수 있다.
상기 강판의 한면에 5~60 g/㎡의 도금 부착량을 갖도록 아연도금층을 형성하고, 다른 한면에 10~40 g/㎡의 도금 부착량을 갖도록 아연-마그네슘 합금도금층을 형성한다. 상기 아연도금층과 아연-마그네슘 합금도금층의 형성 순서는 차이를 두지 않는다.
상기 아연도금층 및 아연-마그네슘 합금도금층은 전자기 교반(Electromagnetic Stirring) 효과를 가지는 전자기 부양 물리 기상 증착법에 의해 형성함이 바람직하다.
도금강판을 제조하기 위해서, 진공상에서 물리 기상 증착(PVD) 공정을 이용하는데, 기존 통상의 PVD 공정의 단점은 높은 처리 온도 때문에 기체화되야 할 코팅 물질이 항상 액체 상태로 존재하기 때문에 코팅 속도에 한계가 있다는 점이다. 예를 들어, 전자총을 이용한 전자빔 증발의 경우에, 코팅 물질은 세라믹 또는 구리로 만들어진 도가니 안에 있어야 한다. 구리 도가니의 경우에는 물을 사용한 집중적인 냉각으로 인해 구리가 녹거나, 동시에 기체화 되지 않도록 주의해야 한다. 구리 도가니를 냉각시키는데 따르는 한가지 단점은 상당량의 열이 냉각 작업으로 인해 손실된다는 것이다. 세라믹 도가니의 사용은 고온에서 도가니의 자재와 화학반응을 하지 않는 코팅재에 국한된다. 또한, 대부분의 세라믹 도가니는 열 전도율이 낮기 때문에 필요로 하는 열에너지를 공급하는데 애로 사항이 있다. 따라서, 본 발명은 전자기 부양 물리 기상 증착법으로 행하는 것이 바람직하다.
상기 전자기 부양 물리 기상 증착법이란, 진공 챔버 내에서 교류 자기장을 생성하는 전자기 코일에 고주파 전원을 인가하여 전자기력을 발생시키면, 코팅 물질(아연, 마그네슘 등)이 교류 전자기장에 둘러싸인 공간에서 외부의 도움 없이 공중에 부양(浮揚)하게 되며, 이와 같이 부양된 코팅 물질이 대량의 금속 증기(아연 증착 증기, 아연 및 마그네슘 증착 증기)를 발생하게 되는 현상을 이용한 것으로서, 도 6에 이러한 전자기 부양 물리 기상 증착을 위한 장치의 모식도가 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 상기와 같은 방법에 의해 형성된 대량의 금속 증기는 증기 분배 박스(vapor distribution box)의 다수의 노즐을 통해 강판의 표면으로 고속으로 분사되어 도금층을 형성하게 된다. 특히, 상기 전자기 코일 및 증기 분배 박스는 강판의 각 면에 구분되어 설치될 수 있으므로, 강판의 한면에만 도금하고 다른 한면에는 다른 물질을 동시에 도금할 수 있는 장점을 가진 공정 및 설비이다. 이때, 상기 증기 분배 박스의 온도가 낮으면, 금속 증기는 박스 내벽에 응축되므로, 800℃ 이상의 온도로 가열하여, 도금층을 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 아연-마그네슘 합금 증착 증기에 포함된 Mg 함량은 8~30 중량%인 것이 바람직하다.
상기 아연-마그네슘 합금도금층을 형성하기 전 및/또는 후에 아연층을 형성하는 공정을 더 포함할 수 있다. 상기 아연층은 전자기 가열 물리 기상 증착법에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
상기 방법에 의해 얻어진 본 발명의 이종도금강판은 기존 도금강판 대비, 결정립 크기가 아주 미세하여 표면 외관이 미려하고 경도 증가로 인한 가공성 향상 및 Mg 함유에 의한 Zn-Mg 합금상에 의한 내식성이 크게 개선되는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하고자 하는 것이 아니다.
(실시예)
중량%로, C: 0.125%, Si: 0.102, Ti: 0.019, Cu: 0.012%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 두께 1.20㎜의 냉연강판을 준비하여, 도 6의 장치를 이용하여 하기 표 1과 같이, 도금부착량 및 Mg의 함량을 달리하여, 강판의 한면은 아연도금층을 형성하고, 다른 한면은 아연-마그네슘 합금도금층을 형성하였다. 이때 도금 조건은 다음과 같다.
- 진공도: 3.2Х10-4 mbar
- 증기 분배 박스 온도: 1000℃
- 전자기 코일 전류: 1.6kA
- 공급되는 코팅 물질 무게: 아연(3kg), 아연-마그네슘 합금(3.3kg)
한편, 표 1에서 종래예는 통상의 전기 또는 용융도금방식으로 제조된 아연도금강판이다.
상기와 같이 제조된 도금강판에 대해서, 내식성, 파우더링(powdering)성, 골링(galling)성을 평가하고, 그 결과를 표 1에 함께 나타내었다.
내식성은 도금강판을 75mm X 150mm 크기의 시편으로 절단하여, 평판 및 컵 드로잉(cup drawing) 가공 후 내식성을 평가하였는데, JIS Z 2371에 의거하여 염수분무시험을 실시하여 초기 적청 발생 시점을 기록하여, 편면 도금부착량 기준 60 g/㎡인 용융아연도금강판(GI)와 상대 비교 평가하였다. 그 기준은 다음과 같다.
1: 우수
2: 보통 (GI 60 g/㎡) 수준)
3: 불량
파우더링(powdering)성은 도금강판을 폭 40mm, 길이 80mm로 절단한 시편을 프레스 시험기에 장착하고 60°굽힘 시험을 실시한 후, 시편을 시험기에서 탈착하여 구부러진 부분에 셀로판 테이프를 부착한 후 테이프를 펼쳐 떼어낸 후 테이프를 백지에 부착하고 박리 폭을 측정하여 비교 평가하였다. 그 기준은 다음과 같다.
1: 우수 (박리 폭 6.0 ㎜ 미만)
2. 보통 (박리 폭 6.0~8.0 ㎜)
3: 불량 (박리 폭 8.0 ㎜ 초과)
한편, 골링(Galling)성은 도금강판을 200mm X 200mm 크기로 절단한 시편을 회전형 마찰 시험기를 이용하여 총 40회(회당 120°회전)를 측정하여 마찰계수의 변화를 비교 평가하였다. 회전형 마찰 시험기를 이용하여 지속적으로 회전 진행시 초기(회전형 마찰 시험 전) 대비 마찰계수 값을 비교 평가하였으며, 그 기준은 다음과 같다.
1: 우수 (30회 회전 후 마찰계수 값이 초기 대비 20% 미만의 마찰계수 증가)
2: 보통 (30회 회전 후 마찰계수 값이 초기 대비 40% 미만의 마찰계수 증가)
3: 불량 (30회 회전 후 마찰계수 값이 초기 대비 50% 이상의 마찰계수 증가)
표면외관은 도금강판을 600mm X 1000mm 크기로 절단한 시편에 대해, 색차계를 이용하여 L(백색도), a(Red-Green), b(Yellow-Blue)을 측정 Delta ㄸ 값을 비교 평가한 것으로서, 그 기준은 다음과 같다.
1: 우수 (도금강판의 전폭/전장 내에서 측정부위 파트간에서 Delta E 3 이하)
2: 보통 (도금강판의 전폭/전장 내에서 측정부위 파트간에서 Delta E 5 이하)
3: 불량 (도금강판의 전폭/전장 내에서 측정부위 파트간에서 Delta E 5 초과)
구분 한면 도금층 다른 한면의 도금층 특성 평가
도금층 구성 부착량
(g/㎡)		 도금층 구성 부착량
(g/㎡)		 Mg 함량(중량%) 표면외관 내식성 파우더링성 골링성
종래예 1 Zn 10 Zn 10 - 양호 3 1 3
종래예 2 Zn 20 Zn 20 - 양호 3 1 3
종래예 3 Zn 40 Zn 40 - 양호 2 1 3
종래예 4 Zn 60 Zn 60 - 양호 2 1 3
비교예 1 Zn 2 Zn-Mg 10 8 양호 3 1 1
비교예 2 Zn 4 Zn-Mg 50 20 양호 3 2 1
비교예 3 Zn 70 Zn-Mg 5 4 불균일 2 1 1
비교예 4 Zn 70 Zn-Mg 50 10 양호 1 1 1
비교예 5 Zn 60 Zn-Mg 40 6 불균일 2 1 1
비교예 6 Zn 60 Zn-Mg 40 40 양호 2 3 2
발명예 1 Zn 60 Zn-Mg 10 10 양호 2 1 1
발명예 2 Zn 60 Zn-Mg 40 8 양호 1 1 1
발명예 3 Zn 60 Zn-Mg 10 30 양호 2 2 1
발명예 4 Zn 50 Zn-Mg 20 25 양호 1 2 1
발명예 5 Zn 40 Zn-Mg 30 15 양호 1 2 1
발명예 6 Zn 10 Zn-Mg 40 12 양호 1 1 1
발명예 7 Zn 30 Zn-Mg 40 8 양호 1 1 1
발명예 8 Zn 20 Zn-Mg 40 15 양호 1 2 1
발명예 9-1 Zn 10 Zn/Zn-Mg 2/40 12 양호 1 2 1
발명예 9-2 Zn 10 Zn/Zn-Mg 5/40 12 양호 1 1 1
발명예 10-1 Zn 10 Zn-Mg/Zn 40/8 12 양호 1 1 1
발명예 10-2 Zn 10 Zn-Mg/Zn 40/15 12 양호 1 1 1
발명예 10-3 Zn 10 Zn-Mg/Zn 40/22 12 양호 1 1 2
발명예 11-1 Zn 10 Zn/Zn-Mg/Zn 2/40/14 15 양호 1 2 1
발명예 11-2 Zn 10 Zn/Zn-Mg/Zn 6/40/14 15 양호 1 1 1
발명예 11-3 Zn 10 Zn/Zn-Mg/Zn 6/40/9 15 양호 1 1 1
발명예 11-4 Zn 10 Zn/Zn-Mg/Zn 6/40/22 15 양호 1 1 2
상기 표 1의 '도금층 구성' 중에서, Zn/Zn-Mg, Zn-Mg/Zn, Zn/Zn-Mg/Zn은 다층구조의 도금층을 의미하는 것이고, 강판 표면에서부터 형성된 것을 나타낸 것이다. 예를 들어, Zn/Zn-Mg가 의미하는 것은 강판 표면에서부터 아연(Zn)층, 그 위에 아연-마그네슘 합금(Zn-Mg)층이 형성된 것을 의미한다.
상기 종래예의 경우에는 아연의 연성 특징에 의해, 연속 성형시 아연이 금형에 달라 붙어 마찰계수가 증가하여 골링성이 열위하고, 내식성도 우수하지 않은 것을 확인할 수 있다.
반면, 비교예 1 내지 6은 아연도금층 및 아연-마그네슘 합금도금층의 이종도금강판에 해당되나, 도금층 부착량 구성비에 따라서 만족스러운 경향을 가지는 경우도 있으나, 모든 조건을 고루 만족시킬 수 없음을 확인할 수 있다. 한편, 비교예 3 및 5의 경우에는 아연-마그네슘 합금도금층의 Mg 함량이 본 발명에서 제시한 조건에 부합되지 않아, 표면 외관 특성이 열위한 것을 확인할 수 있다. 비교예 4의 경우에는 모든 특성이 양호한 것으로 나타나지만, 과도한 도금 부착량으로 인해, 작업성이 저하되고 원가 측면에서 불리한 단점이 있어서, 비교예로 분류하였다.
발명예 1 내지 11은 아연도금층 및 아연-마그네슘 합금도금층을 갖는 이종도금강판으로서, 도금 부착량 및 Mg 함량이 적정하게 조절되어, 상기 종래예나 비교예에 비해 전반적인 특성이 고르게 우수한 것을 확인할 수 있다.
한편 발명예 9 내지 11은 아연-마그네슘 합금도금층과 아연층이 다층구조를 이루는 경우를 나타낸 것이다. 발명예 9-1 및 11-1의 경우에는 강판과 아연-마그네슘 합금도금층 사이의 아연층의 부착량이 적어, 파우더링성이 다소 저하되는 것을 알 수 있다. 발명예 10-3 및 11-4의 경우에는 아연-마그네슘 합금도금층 상에 존재하는 아연층의 부착량이 다소 과다하여, 골링성이 다소 저하되는 것을 확인할 수 있다. 발명예 10-1 및 11-3는 아연-마그네슘 합금도금층 상에 존재하는 아연층의 부착량이 적은 경우로서, 내흑변성이 열위할 수 있다.
100, 200 : 강판
110 : 용융아연도금층
210 : 아연도금층
220 : 아연-마그네슘 합금도금층
221, 222 : 아연층

Claims (11)

  1. 강판; 상기 강판의 한면에 부착된 아연도금층; 및 상기 강판의 다른 한면에 부착된 아연-마그네슘 합금도금층을 포함하고,
    상기 아연도금층의 도금 부착량은 5~60 g/㎡이고,
    상기 아연-마그네슘 합금도금층의 도금 부착량은 10~40 g/㎡이고, 상기 아연-마그네슘 합금도금층의 마그네슘 함량은 8~30 중량%인 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 아연-마그네슘 합금도금층은 2층 이상의 다층 구조를 갖는 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 강판 및 아연-마그네슘 합금도금층 사이에 아연층을 더 포함하는 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 아연층의 도금 부착량은 3g/㎡ 이상인 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 아연-마그네슘 합금도금층 상에 아연층을 더 포함하는 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 아연층의 도금 부착량은 10g/㎡ 이상, 20g/㎡ 이하인 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 아연-마그네슘 합금도금층의 부식전위는 -1.07 ~ -1.13 V(SCE)인 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판.
  8. 강판을 준비하는 단계;
    진공 챔버 내에서 전자기력에 의해 코팅 물질을 부양하여 아연 증착 증기를 생성하고, 상기 아연 증착 증기를 유도 분출하여 상기 강판의 한면에 5~60 g/㎡의 부착량을 갖는 아연도금층을 형성하는 단계; 및
    진공 챔버 내에서 전자기력에 의해 코팅 물질을 부양하여 아연-마그네슘 합금 증착 증기를 생성하고, 상기 아연-마그네슘 합금 증착 증기를 유도 분출하여 상기 강판의 다른 한면에 10~40 g/㎡의 부착량을 갖는 아연-마그네슘 합금도금층을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 아연-마그네슘 합금 증착 증기에 포함된 Mg 함량은 8~30 중량%인 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 아연도금층을 형성하는 단계 및 아연-마그네슘 합금도금층을 형성하는 단계는 순서에 상관없이 순차적으로 행해지거나, 동시에 행해지는 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판의 제조방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 아연-마그네슘 합금도금층을 형성하기 전 및/또는 후에, 아연층을 형성하는 단계를 더 포함하는 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판의 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 아연층은 진공 챔버 내에서 전자기력에 의해 코팅 물질을 부양하여 아연 증착 증기를 생성하고, 상기 아연 증착 증기를 유도 분출하여 형성하는 가공성 및 내식성이 우수한 이종도금강판의 제조방법.


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