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KR20220001007A - Zinc alloy plated steel sheet with excellent bending processability and its manufacturing method - Google Patents

Zinc alloy plated steel sheet with excellent bending processability and its manufacturing method Download PDF

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KR20220001007A
KR20220001007A KR1020200078888A KR20200078888A KR20220001007A KR 20220001007 A KR20220001007 A KR 20220001007A KR 1020200078888 A KR1020200078888 A KR 1020200078888A KR 20200078888 A KR20200078888 A KR 20200078888A KR 20220001007 A KR20220001007 A KR 20220001007A
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alloy plated
plated steel
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고칠용
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고칠용
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Abstract

Disclosed are a zinc alloy-plated steel sheet and a manufacturing method thereof. The zinc alloy-plated steel sheet comprises a matrix steel sheet and a zinc alloy-plated layer. The zinc alloy-plated layer includes a Zn-Al-Mg-based intermetallic compound and a Zn single-phase structure as a microstructure. The preference orientation degree (f) of the Zn single-phase structure expressed by the following relation formula 1 is 50% or higher. Relation formula 1 is f(%)=(Ibasal/Itotal) × 100, wherein total represents a value resulting from integrating all Zn single-phase diffraction peaks when a Cu-Kα source is used to measure an X-ray diffraction pattern to a 2theta of 10-100°, and Ibasal represents a value resulting from integrating Zn single-phase diffraction peaks associated with a basal plane.

Description

굽혀지는 가공성이 우수한 아연합금도금강판 및 그 제조방법{Zinc alloy plated steel sheet with excellent bending processability and its manufacturing method}Zinc alloy plated steel sheet with excellent bending processability and its manufacturing method

본 발명은 굽힘가공성이 우수한 아연합금도금강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a zinc alloy plated steel sheet having excellent bending workability and a method for manufacturing the same.

음극방식을 통해 철의 부식을 억제하는 아연도금법은 방식 성능 및 경제성이 우수하여 고내식 특성을 갖는 강재를 제조하는데 널리 사용되고 있다. 특히, 용융된 아연에 강재를 침지하여 도금층을 형성하는 용융아연 도금강판은 전기아연 도금강판에 비해 제조공정이 단순하고, 제품가격이 저렴하여 자동차, 가전제품 및 건축자재용 등의 산업전반에 걸쳐 그 수요가 증가하고 있다. 아연이 도금된 용융아연 도금강판은 부식환경에 노출되었을 때 철보다 산화환원전위가 낮은 아연이 먼저 부식되어 강판의 부식이 억제되는 희생방식(Sacrificial Corrosion Protection)의 특성을 가지며, 이와 더불어 도금층의 아연이 산화되면서 강판 표면에 치밀한 부식생성물을 형성시켜 산화분위기로부터 강재를 차단함으로써 강판의 내부식성을 향상시킨다. 그러나, 산업 고도화에 따른 대기오염의 증가 및 부식환경의 악화가 증가하고 있고, 자원 및 에너지 절약에 대한 엄격한 규제로 인해 종래의 아연 도금강판보다 더 우수한 내식성을 갖는 강재 개발의 필요성이 높아지고 있다. 그 일환으로, 아연 도금욕에 알루미늄(Al) 및 마그네슘(Mg) 등의 원소를 첨가하여 강재의 내식성을 향상시키는 아연합금계 도금강판 제조기술의 연구가 다양하게 진행되어 왔다. 대표적인 아연합금계 도금재로서 Zn-Al 도금 조성계에 Mg을 추가로 첨가한 Zn-Al-Mg계 아연합금도금강판 제조기술에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그런데, 이러한 Zn-Al-Mg계 아연합금도금강판은 굽힘 가공성이 열위한 단점이 있다. 즉, 상기 아연합금도금강판은 도금층 내 Zn, Al 및 Mg의 열역학적 상호 반응에 의해 형성된 Zn-Al-Mg계 금속간 화합물을 다량 포함하는데, 이러한 금속간 화합물은 경도가 높기 때문에 굽힘가공시 도금층 내 크랙을 야기하며, 이로 인해 굽힘 가공성이 저하되는 단점이 있다.The zinc plating method, which suppresses corrosion of iron through cathodic corrosion, has excellent corrosion resistance performance and economical efficiency, and is widely used to manufacture steel materials with high corrosion resistance. In particular, hot-dip galvanized steel sheet, which forms a plating layer by immersing steel in molten zinc, has a simpler manufacturing process and lower product price than electro-galvanized steel sheet, so it is widely used in automobiles, home appliances and building materials. Its demand is increasing. Zinc-coated hot-dip galvanized steel sheet has the characteristic of sacrificial corrosion protection, in which zinc, which has a lower oxidation-reduction potential than iron, corrodes first when exposed to a corrosive environment, thereby suppressing corrosion of the steel sheet. As this is oxidized, a dense corrosion product is formed on the surface of the steel sheet to block the steel material from the oxidizing atmosphere, thereby improving the corrosion resistance of the steel sheet. However, the increase in air pollution and the deterioration of the corrosive environment according to industrial advancement are increasing, and due to strict regulations on resource and energy saving, the need for the development of steel materials having better corrosion resistance than conventional galvanized steel sheets is increasing. As part of this, various researches have been made on a zinc alloy-based plated steel sheet manufacturing technology that improves the corrosion resistance of steel by adding elements such as aluminum (Al) and magnesium (Mg) to the galvanizing bath. As a representative zinc alloy-based plating material, research on the Zn-Al-Mg-based zinc-alloy-plated steel sheet manufacturing technology in which Mg is additionally added to the Zn-Al plating composition is being actively researched. However, such a Zn-Al-Mg-based zinc alloy plated steel sheet has a disadvantage in that bending workability is poor. That is, the zinc alloy plated steel sheet contains a large amount of Zn-Al-Mg-based intermetallic compounds formed by thermodynamic interaction of Zn, Al and Mg in the plating layer. It causes cracks, which has a disadvantage in that bending workability is deteriorated.

본 발명의 여러 목적 중 하나는, 굽힘가공성이 우수한 아연합금도금강판과 이를 제조하는 방법을 제공하고는 것이다. 본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정하지 않는다. 본 발명의 추가적인 과제는 명세서 전반적인 내용에 기재되어 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 지식을 가지는 자라면 본 발명의 명세서로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.One of the several objects of the present invention is to provide a zinc alloy plated steel sheet excellent in bending workability and a method for manufacturing the same. The subject of the present invention is not limited to the above. Additional problems of the present invention are described in the overall content of the specification, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will have no difficulty in understanding the additional problems of the present invention from the specification of the present invention.

본 발명의 일 측면은, 소지강판과 아연합금도금층을 포함하는 아연합금도금강판에 있어서, 상기 아연합금도금층은 미세조직으로 Zn 단상조직과 Zn-Al-Mg계 금속간 화합물을 포함하며, 상기 Zn 단상조직의 하기 관계식 1로 표현되는 우선 배향도(f)가 50% 이상인 아연합금도금강판을 제공한다. [관계식 1] f(%)=(Ibasal/Itotal) × 100 (여기서, Itotal은 Cu-Kα 소스를 이용하여 X-선 회절 패턴을 2theta 10°~100°까지 측정하였을 때, 모든 Zn 단상의 회절 피크를 적분한 값을 의미하고, Ibasal은 Basal plane과 관계된 Zn 단상의 회절 피크를 적분한 값을 의미함) 본 발명의 다른 일 측면은, Mg 및 Al을 포함하는 아연합금 도금욕을 준비하는 단계, 상기 아연합금 도금욕에 소지강판을 침지하고, 도금을 행하여 아연합금도금강판을 얻는 단계, 상기 아연합금도금강판을 가스 와이핑하여 도금 부착량을 조절하는 단계, 상기 도금 부착량이 조절된 아연합금도금강판에 물 또는 수용액의 액적을 분사하여 냉각한 후, 공냉하는 단계를 포함하고, 상기 액적 분사시, 액적 분사 개시 온도는 405~425℃이고, 액적 분사종료 온도는 380~400℃인 아연합금도금강판의 제조방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, in a zinc alloy plated steel sheet including a base steel sheet and a zinc alloy plated layer, the zinc alloy plated layer includes a Zn single-phase structure and a Zn-Al-Mg-based intermetallic compound as a microstructure, and the Zn To provide a zinc alloy plated steel sheet having a preferential orientation (f) of 50% or more, which is expressed by the following relational formula (1) of a single-phase structure. [Relational Expression 1] f(%)=(Ibasal/Itotal) × 100 (Here, Itotal is the diffraction of all Zn single phases when the X-ray diffraction pattern is measured from 2theta 10° to 100° using a Cu-Kα source. means a value obtained by integrating the peak, and Ibasal means a value obtained by integrating the diffraction peak of a single Zn phase related to the basal plane) Another aspect of the present invention is the step of preparing a zinc alloy plating bath containing Mg and Al , immersing a base steel sheet in the zinc alloy plating bath, performing plating to obtain a zinc alloy plated steel sheet, gas wiping the zinc alloy plated steel sheet to adjust the plating adhesion amount, zinc alloy plating with the plating adhesion amount adjusted Zinc alloy plating in which droplets of water or aqueous solution are sprayed on the steel sheet to cool, and then air-cooled, wherein, during the droplet spraying, the droplet spraying start temperature is 405 to 425°C, and the droplet spraying end temperature is 380 to 400°C A method for manufacturing a steel sheet is provided.

본 발명의 여러 효과 중 하나로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 아연합금도금강판은 내식성이 우수할 뿐만 아니라, 굽힘 가공성이 우수한 장점이 있다. 또한, 본 발명의 여러 효과 중 하나로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 아연합금도금강판은 표면 외관이 우수한 장점이 있다. 또한, 본 발명의 여러 효과 중 하나로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 아연합금도금강판은 내스크래치성이 우수한 장점이 있다.As one of the various effects of the present invention, the zinc alloy plated steel sheet according to an embodiment of the present invention has not only excellent corrosion resistance, but also excellent bending workability. In addition, as one of the various effects of the present invention, the zinc alloy plated steel sheet according to an embodiment of the present invention has an advantage in that the surface appearance is excellent. In addition, as one of the various effects of the present invention, the zinc alloy plated steel sheet according to an embodiment of the present invention has an excellent scratch resistance.

이하, 본 발명의 일 측면인 굽힘가공성이 우수한 아연합금도금강판에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 일 측면인 아연합금도금강판은, 소지강판 및 아연합금도금층을 포함한다. 본 발명에서는 소지강판의 종류에 대해서는 특별히 한정하지 않으며, 예를 들면, 통상의 아연합금도금강판의 소지로 사용되는 열연강판 또는 냉연강판일 수 있다. 다만, 열연강판의 경우 그 표면에 다량의 산화 스케일을 가지며, 이러한 산화 스케일은 도금 밀착성을 저하시켜 도금 품질을 저하시키는 문제가 있으므로, 산 용액에 의해 미리 산화 스케일을 제거한 열연강판을 소지로 함이 보다 바람직하다. 한편, 아연합금도금층은 상기 소지강판의 일면 또는 양면에 형성될 수 있다. 아연합금도금층은 중량%로, Al: 0.5~3%, Mg: 0.5~3%, 잔부 Zn 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. Mg는 아연합금도금층 내 Zn 및 Al과 반응하여 Zn-Al-Mg계 금속간 화합물을 형성함으로써 도금강판의 내식성 향상에 매우 주요한 역할을 하는 원소로서, 만약, 그 함량이 지나치게 낮을 경우 도금층의 미세조직 내 충분한 양의 Zn-Al-Mg계 금속간 화합물을 확보할 수 없어 내식성 향상 효과가 충분치 못할 우려가 있다. 따라서, 아연합금도금층 내 상기 Mg는 0.5중량% 이상 포함될 수 있고, 바람직하게는 1.0중량% 이상 포함될 수 있다. 다만, 그 함량이 과다할 경우 내식성 향상 효과가 포화될 뿐만 아니라, 도금욕 내에 Mg 산화물 관련 드로스가 형성되어 도금성이 악화될 우려가 있다. 또한, 도금층의 미세조직 내 경도가 높은 Zn-Al-Mg계 금속간 화합물이 지나치게 많이 형성되어 굽힘가공성이 저하될 우려가 있다. 따라서, 아연합금도금층 내 상기 Mg는 3중량% 이하 포함될 수 있고, 바람직하게는 2.9중량% 이하 포함될 수 있다. 상기 Al는 Mg 산화물 드로스 형성을 억제하며, 도금층 내 Zn 및 Mg과 반응하여 Zn-Al-Mg계 금속간 화합물을 형성함으로써 도금강판의 내식성 향상에 매우 주요한 역할을 하는 원소로서, 만약, 그 함량이 지나치게 낮을 경우 Mg 드로스 형성 억제능이 부족하고 도금층의 미세조직 내 충분한 양의 Zn-Al-Mg계 금속간 화합물을 확보할 수 없어 내식성 향상 효과가 충분치 못할 우려가 있다 따라서, 아연합금도금층 내 상기 Al은 0.5중량% 이상 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.6중량% 이상 포함될 수 있다. 다만, 그 함량이 과다할 경우 내식성 향상 효과가 포화될 뿐만 아니라, 도금욕 온도가 올라가 도금장치의 내구성에 악영향을 미칠 우려가 있다. 더욱이, 도금층의 미세조직 내 경도가 높은 Zn-Al-Mg계 금속간 화합물이 지나치게 많이 형성되어 굽힘가공성이 저하될 우려가 있다. 따라서, 아연합금도금층 내 상기 Al은 3중량% 이하 포함될 수 있고, 바람직하게는 2.6중량% 이하 포함될 수 있다. 일 예에 따르면, 아연합금도금층에 함유된 Mg 및 Al의 함량은 하기 관계식 1을 만족할 수 있다. [Mg]/[Al]이 1.0 이하일 경우, 내스크래치성이 열화될 우려가 있으며, 반면, [Mg]/[Al]이 4.0을 초과할 경우, 용융 도금욕내 Mg계 드로스가 다량 발생하여 작업성이 열화될 우려가 있다. [관계식 1] 1.0 < [Mg]/[Al] ≤ 4.0 (여기서, [Mg], [Al] 각각은 해당 원소의 중량%를 의미함) 아연합금도금층은, 그 미세조직으로 Zn 단상조직과 Zn-Al-Mg계 금속간 화합물을 포함할 수 있다. 본 발명에서는 상기 Zn-Al-Mg계 금속간 화합물의 종류에 대해서는 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면, Zn/Al/MgZn2 3원 공정조직, Zn/MgZn2 2원 공정조직, Zn-Al 2원 공정조직 및 MgZn2 단상조직로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 본 발명자들은 아연합금도금강판의 굽힘가공성을 향상시키기 위해 깊이 있게 연구 하였으며, 그 결과 상기 아연합금도금층의 미세조직 중 육방밀집구조(HCP, Hexagonal Close Packing)를 가지는 Zn 단상조직을 배향으로 성장시킬 경우, 슬립이 용이하여 연성이 증가하며, 이로 인해 굽힘 가공시 크랙 발생을 현저히 저감할 수 있음을 알아내었다. 본 발명에서 이러한 효과를 얻기 위해서는, 상기 Zn 단상조직의 하기 관계식 1로 표현되는 우선 배향도를 50% 이상으로 제어하는 것이 바람직하고, 60% 이상으로 제어하는 것이 보다 바람직하다. [관계식 1] f(%)=(Ibasal/Itotal) × 100 (여기서, Itotal은 Cu-Kα 소스를 이용하여 X-선 회절 패턴을 2theta 10°~100°까지 측정하였을 때, 모든 Zn 단상의 회절 피크를 적분한 값을 의미하고, Ibasal은 Basal plane과 관계된 Zn 단상의 회절 피크를 적분한 값을 의미함) 또한, 본 발명자들은 상기 아연합금도금층 내 조대하게 형성되는 Zn 단상조직의 크기를 미세화하는 것 또한 굽힘 가공시 크랙 발생 저감에 도움이 됨을 알아내었다. 본 발명에서 목적하는 효과를 얻기 위해서는, Zn 단상조직의 평균 입경을 15μm 이하로 제어하는 것이 바람직하고, 12μm 이하로 제어하는 것이 보다 바람직하며, 10μm 이하로 제어하는 것이 보다 더 바람직하다. 여기서, Zn 단상조직의 평균 입경이란 도금층의 판 두께 방향 단면을 관찰하여 검출한 Zn 단상조직의 평균 원 상당 직경(equivalent circular diameter)을 의미한다. 본 발명에 따른 아연합금도금강판은 내식성이 매우 우수할 뿐만 아니라, 굽힘 가공성이 매우 우수한 장점이 있다. 일 예에 따르면, 본 발명에 따른 아연합금도금강판은 표면 외관 또한 매우 우수할 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 아연합금도금강판 표면에서의 흑점(black spot)의 단위 면적당 개수가 0.1개/cm2 이하일 수 있다. 본 발명에서 이러한 효과를 얻기 위해서는, 상기 아연합금도금층의 표면에서 관찰되는 Zn 단상조직의 면적분율은 40% 이하(0% 제외)인 것이 바람직하다. 즉, 상기 아연합금도금층의 표면에서 관찰되는 Zn-Al-Mg계 금속간 화합물의 분율을 극대화함으로써, 표면 외관을 극대화할 수 있는 것이다. 일 예에 따르면, 본 발명에 따른 아연합금도금강판은 내스크래치성 또한 매우 우수할 수 있다. 본 발명자들의 연구 결과, 아연합금도금층의 표면에서 관찰되는 층상 구조의 Zn/MgZn2 2원 공정조직 및 Zn/Al/MgZn2 3원 공정조직의 면적분율을 극대화할 경우, 내스크래치성을 현저히 향상시킬 수 있다. 본 발명에서 목적하는 효과를 얻기 위해서는, 상기 아연합금도금층의 표면에서 관찰되는 Zn/MgZn2 2원 공정조직 및 Zn/Al/MgZn2 3원 공정조직의 면적분율의 합이 50% 이상(100% 제외)이고, MgZn2 단상조직의 면적분율은 10% 이하(0% 포함)인 것이 바람직하다. MgZn2 단상조직은 경도가 높아 가공시 크랙을 유발하며, 따라서 그 면적분율을 최대한 저감함이 바람직하다. 이상에서 설명한 본 발명의 아연합금도금강판은 다양한 방법으로 제조될 수 있으며, 그 제조방법은 특별히 제한되지 않는다. 다만, 바람직한 일 예로써, 용융 상태의 아연합금도금층의 응고시 그 표면에 액적(droplet)을 분사하여 냉각한 후, 공냉할 경우, 상기와 같은 우선 배향도 및 평균 입경을 얻을 수 있다. 이때, 액적 분사는, 상기 액적(droplet)이 아연합금도금강판과의 정전기 인력에 의해 부착되도록 대전 분사하는 것일 수 있다. 이와 같은 대전 분사는, 액적을 미세하고 균일하게 형성시키는데 도움이 될 뿐만 아니라, 분사된 액적이 아연합금도금강판의 표면에 충돌한 후, 튕겨져 나오는 양이 감소되어 용융 상태의 아연합금도금층의 급속 냉각에 유리하며, 이로 인해 Zn 단상조직의 (0001) 배향으로의 성장 및 미세화에 보다 효과적이다. 상기 액적(droplet)은 인산염 수용액일 수 있으며, 이러한 인산염 수용액은 흡열반응에 의해 용융 상태의 아연합금도금층을 급속 냉각시킴으로써 Zn 단상조직을 배향으로 성장시키고, 미세화시키는데 효과적이다. 예를 들면, 인산수소암모늄((NH4)2HPO4) 수용액, 인산수소암모늄나트륨(NaNH4HPO4) 수용액, 제1 인산아연(Zn(H2PO4)2) 수용액 및 인산칼슘(Ca3(PO4)2) 수용액 등을 들 수 있다. 또한, 상기 인산염 수용액의 농도는 1~3중량%일 수 있다. 인산염 수용액의 농도가 1중량% 미만일 경우, 그 효과가 충분치 못할 우려가 있으며, 3중량%를 초과할 경우, 그 효과가 포화될 뿐만 아니라, 연속생산을 하는 경우 노즐 막힘 현상이 발생되어 생산에 지장을 초래할 우려가 있다. 또한, 상기 액적 분사시, 액적 분사 개시 온도는 405~425℃일 수 있고, 보다 바람직하게는 410~420℃일 수 있다. 이때, 액적 분사 개시 온도란, 액적 분사를 개시하는 시점에서의 아연합금도금강판의 표면 온도를 의미한다. 만약, 액적 분사 개시 온도가 405℃ 미만일 경우에는 이미 Zn 단상의 응고가 개시되어 아연합금도금강판의 표면에 흑점을 유발할 우려가 있으며, 반면, 425℃를 초과하는 경우 액적 분사에 의한 흡열반응이 효과적이지 않아 목적하는 조직 확보가 곤란할 우려가 있다. 또한, 상기 액적 분사시, 액적 분사 종료 온도는 380~400℃일 수 있고, 보다 바람직하게는 390~400℃일 수 있다. 이 때, 액적 분사 종료 온도란, 액적 분사를 종료하는 시점에서의 아연합금도금강판의 표면 온도를 의미한다. 만약, 액적 분사 종료 온도가 400℃를 초과할 경우 액적 분사에 의한 흡열반응이 효과적이지 않아 목적하는 조직 확보가 곤란할 우려가 있으며, 반면, 380℃ 미만일 경우 Zn/MgZn2 2원공정상 및 Zn/Al/MgZn2 3원공정상의 응고가 개시되는 도중에 과냉에 의해 Mg2Zn11상을 유발하여, 다량의 흑점이 발생함으로 인해 Zn 단상조직의 우선 배향도가 낮아질 우려가 있다. 또한, 상기 액적 분사시, 액적 분사 개시 온도와 액적 분사 종료 온도의 차이는 15℃ 이상일 수 있다. 만약, 그 온도의 차이가 15℃ 미만일 경우 액적 분사에 의한 흡열반응이 효과적이지 않아 목적하는 조직 확보가 곤란할수 있다. 또한, 상기 액적 분사시, 액적의 분사량은 50~100g/m2일 수 있다. 만약, 분사량이 50g/m2미만인 경우에는 그 효과가 미흡할 우려가 있으며, 한편, 100g/m2을 초과하는 경우에는 그 효과가 포화되므로 바람직하지 않다. 이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기하는 실시예는 본 발명을 예시하여 구체화하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정되는 것이기 때문이다.Hereinafter, a zinc alloy plated steel sheet excellent in bending workability, which is an aspect of the present invention, will be described in detail. A zinc alloy plated steel sheet as an aspect of the present invention includes a base steel sheet and a zinc alloy plated layer. In the present invention, the type of the base steel sheet is not particularly limited, and for example, it may be a hot-rolled steel sheet or a cold-rolled steel sheet used as a base for a conventional zinc alloy plated steel sheet. However, in the case of a hot-rolled steel sheet, it has a large amount of oxide scale on its surface, and there is a problem that such oxide scale lowers plating adhesion and deteriorates plating quality. more preferably. On the other hand, the zinc alloy plating layer may be formed on one side or both sides of the steel sheet. The zinc alloy plating layer may include, by weight, Al: 0.5 to 3%, Mg: 0.5 to 3%, the balance Zn and unavoidable impurities. Mg reacts with Zn and Al in the zinc alloy plating layer to form a Zn-Al-Mg-based intermetallic compound, and thus plays a very important role in improving the corrosion resistance of the plated steel sheet. If the content is too low, the microstructure of the plating layer Since a sufficient amount of the Zn-Al-Mg-based intermetallic compound cannot be secured, there is a fear that the effect of improving the corrosion resistance may not be sufficient. Accordingly, the Mg in the zinc alloy plating layer may be included in 0.5 wt% or more, preferably in 1.0 wt% or more. However, when the content is excessive, the effect of improving corrosion resistance is not only saturated, but there is a fear that Mg oxide-related dross is formed in the plating bath, thereby deteriorating plating properties. In addition, there is a possibility that an excessively large amount of a Zn-Al-Mg-based intermetallic compound having a high hardness in the microstructure of the plating layer is formed, thereby deteriorating the bendability. Therefore, the Mg in the zinc alloy plating layer may be included in 3 wt% or less, preferably 2.9 wt% or less. The Al suppresses the formation of Mg oxide dross and reacts with Zn and Mg in the plating layer to form a Zn-Al-Mg-based intermetallic compound, which is an element that plays a very major role in improving the corrosion resistance of the plated steel sheet. If this is too low, the ability to inhibit Mg dross formation is insufficient and a sufficient amount of Zn-Al-Mg-based intermetallic compound cannot be secured in the microstructure of the plating layer, so there is a risk that the effect of improving corrosion resistance may not be sufficient. Al may be included in 0.5 wt% or more, preferably 0.6 wt% or more. However, if the content is excessive, the effect of improving corrosion resistance is not only saturated, but there is a risk that the plating bath temperature rises to adversely affect the durability of the plating apparatus. Moreover, there is a fear that an excessively large amount of a Zn-Al-Mg-based intermetallic compound having high hardness in the microstructure of the plating layer is formed, thereby deteriorating the bendability. Accordingly, the Al in the zinc alloy plating layer may be included in 3 wt% or less, preferably in 2.6 wt% or less. According to one example, the content of Mg and Al contained in the zinc alloy plating layer may satisfy Relational Equation 1 below. When [Mg]/[Al] is 1.0 or less, scratch resistance may deteriorate, whereas when [Mg]/[Al] exceeds 4.0, a large amount of Mg-based dross is generated in the hot-dip plating bath and workability This may deteriorate. [Relational Expression 1] 1.0 < [Mg]/[Al] ≤ 4.0 (here, [Mg] and [Al] each mean the weight % of the corresponding element) The zinc alloy plated layer has a Zn single-phase structure and a Zn -Al-Mg-based intermetallic compound may be included. In the present invention, the type of the Zn-Al-Mg-based intermetallic compound is not particularly limited, but for example, Zn/Al/MgZn2 ternary eutectic structure, Zn/MgZn2 binary eutectic structure, Zn-Al binary eutectic structure It may be at least one selected from the group consisting of a tissue and a MgZn2 single-phase tissue. The present inventors have studied in depth to improve the bendability of the zinc alloy plated steel sheet. As a result, the Zn single phase structure having a hexagonal close packing (HCP) among the microstructures of the zinc alloy plated layer is grown in an orientation. , it has been found that the slip is easy and the ductility is increased, which can significantly reduce the occurrence of cracks during bending. In order to obtain such an effect in the present invention, it is preferable to control the preferred orientation degree expressed by the following relation 1 of the Zn single-phase structure to 50% or more, and more preferably to control it to 60% or more. [Relational Expression 1] f(%)=(Ibasal/Itotal) × 100 (Here, Itotal is the diffraction of all Zn single phases when the X-ray diffraction pattern is measured from 2theta 10° to 100° using a Cu-Kα source. It means a value obtained by integrating the peak, and Ibasal means a value obtained by integrating the diffraction peak of the Zn single phase related to the basal plane) In addition, the present inventors have developed a method for refining the size of the coarsely formed Zn single phase structure in the zinc alloy plating layer. It was also found that it helps to reduce the occurrence of cracks during bending. In order to obtain the desired effect in the present invention, it is preferable to control the average particle diameter of the Zn single-phase structure to 15 μm or less, more preferably to control it to 12 μm or less, and even more preferably to control it to 10 μm or less. Here, the average particle diameter of the single-phase Zn structure means the average equivalent circular diameter of the single-phase Zn structure detected by observing the cross section in the thickness direction of the plating layer. The zinc alloy plated steel sheet according to the present invention has not only excellent corrosion resistance, but also very excellent bending workability. According to one example, the surface appearance of the zinc alloy plated steel sheet according to the present invention may also be very excellent, and more specifically, the number of black spots per unit area on the surface of the zinc alloy plated steel sheet is 0.1 pieces/cm2 or less. can In order to obtain such an effect in the present invention, it is preferable that the area fraction of the Zn single-phase structure observed on the surface of the zinc alloy plated layer is 40% or less (excluding 0%). That is, by maximizing the fraction of the Zn-Al-Mg-based intermetallic compound observed on the surface of the zinc alloy plating layer, the surface appearance can be maximized. According to an example, the zinc alloy plated steel sheet according to the present invention may also have very excellent scratch resistance. As a result of the research of the present inventors, when the area fraction of the layered Zn/MgZn2 binary eutectic structure and the Zn/Al/MgZn2 ternary eutectic structure observed on the surface of the zinc alloy plating layer is maximized, the scratch resistance can be significantly improved. have. In order to obtain the desired effect in the present invention, the sum of the area fractions of the Zn/MgZn2 binary eutectic structure and the Zn/Al/MgZn2 ternary eutectic structure observed on the surface of the zinc alloy plating layer is 50% or more (excluding 100%) and the area fraction of the MgZn2 single-phase structure is preferably 10% or less (including 0%). MgZn2 single-phase structure has high hardness, which causes cracks during processing. Therefore, it is desirable to reduce the area fraction as much as possible. The zinc alloy plated steel sheet of the present invention described above can be manufactured by various methods, and the manufacturing method is not particularly limited. However, as a preferred example, when the molten zinc alloy plating layer is solidified by spraying droplets on its surface to cool, and then air-cooling, the preferential orientation and average particle diameter as described above can be obtained. In this case, the droplet spraying may be electrifying spraying so that the droplets are attached by electrostatic attraction with the zinc alloy plated steel sheet. Such electrification not only helps to form droplets finely and uniformly, but also reduces the amount of ejection after the ejected droplets collide with the surface of the zinc alloy plated steel sheet, thereby rapidly cooling the molten zinc alloy plated layer. This is advantageous for growth and miniaturization of the (0001) orientation of single-phase Zn structures. The droplet may be an aqueous solution of phosphate, and the aqueous solution of phosphate is effective for oriented growth and miniaturization of a Zn single-phase structure by rapidly cooling a molten zinc alloy plated layer by an endothermic reaction. For example, ammonium hydrogen phosphate ((NH4)2HPO4) aqueous solution, sodium ammonium hydrogen phosphate (NaNH4HPO4) aqueous solution, primary zinc phosphate (Zn(H2PO4)2) aqueous solution, calcium phosphate (Ca3(PO4)2) aqueous solution, etc. are mentioned. can In addition, the concentration of the phosphate aqueous solution may be 1 to 3% by weight. If the concentration of the phosphate aqueous solution is less than 1% by weight, there is a fear that the effect may not be sufficient. may cause In addition, during the droplet injection, the droplet injection start temperature may be 405 ~ 425 ℃, more preferably 410 ~ 420 ℃. At this time, the droplet injection start temperature means the surface temperature of the zinc alloy plated steel sheet at the time of starting the droplet injection. If the droplet injection start temperature is less than 405°C, solidification of the Zn single phase has already started and there is a risk of causing black spots on the surface of the galvanized steel sheet. On the other hand, if it exceeds 425°C, the endothermic reaction by droplet injection is effective Otherwise, it may be difficult to secure the desired organization. In addition, during the droplet injection, the droplet injection end temperature may be 380 ~ 400 ℃, more preferably 390 ~ 400 ℃. In this case, the droplet injection termination temperature means the surface temperature of the zinc alloy plated steel sheet at the time of termination of the droplet injection. If the droplet injection end temperature exceeds 400℃, the endothermic reaction by the droplet injection is not effective, so it may be difficult to secure the desired tissue. On the other hand, if it is less than 380℃, the Zn/MgZn2 binary process and During the initiation of solidification of the /MgZn2 three-way phase, the Mg2Zn11 phase is induced by supercooling, and there is a fear that the preferential orientation of the Zn single-phase structure may be lowered due to the occurrence of a large number of black spots. In addition, during the droplet injection, the difference between the droplet injection start temperature and the droplet injection end temperature may be 15° C. or more. If the difference in temperature is less than 15°C, the endothermic reaction by droplet injection is not effective, so it may be difficult to secure the desired tissue. In addition, when the droplet is sprayed, the spraying amount of the droplet may be 50-100 g/m2. If the injection amount is less than 50 g/m 2 , there is a fear that the effect may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 100 g/m 2 , the effect is saturated, which is not preferable. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, it is necessary to note that the following examples are only for exemplifying and specifying the present invention, and not for limiting the scope of the present invention. This is because the scope of the present invention is determined by the matters described in the claims and matters reasonably inferred therefrom.

Claims (1)

소지강판과 아연합금도금층을 포함하는 아연합금도금강판에 있어서, 상기 아연합금도금층은 미세조직으로 Zn 단상조직과 Zn-Al-Mg계 금속간 화합물을 포함하며, 상기 Zn 단상조직의 하기 관계식 1로 표현되는 우선 배향도(f)가 50% 이상인 아연합금도금강판. [관계식 1] f(%)=(Ibasal/Itotal) × 100 (여기서, Itotal은 Cu-Kα 소스를 이용하여 X-선 회절 패턴을 2theta 10°~100°까지 측정하였을 때, 모든 Zn 단상의 회절 피크를 적분한 값을 의미하고, Ibasal은 Basal plane과 관계된 Zn 단상의 회절 피크를 적분한 값을 의미함)In the zinc alloy plated steel sheet comprising a base steel sheet and a zinc alloy plated layer, the zinc alloy plated layer includes a Zn single-phase structure and a Zn-Al-Mg-based intermetallic compound as a microstructure, A zinc alloy plated steel sheet having an expressed preferential orientation (f) of 50% or more. [Relational Expression 1] f(%)=(Ibasal/Itotal) × 100 (Here, Itotal is the diffraction of all Zn single phases when the X-ray diffraction pattern is measured from 2theta 10° to 100° using a Cu-Kα source. It means the value obtained by integrating the peak, and Ibasal means the value obtained by integrating the diffraction peak of the Zn single phase related to the basal plane)
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Patent event date: 20200628

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