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KR-20260061283-A - 도금 강판

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Abstract

모재 강판과, 상기 모재 강판의 표면에 형성된 도금층을 구비하고, 상기 도금층이 소정의 화학 조성을 갖고, 상기 도금층의 단면에 있어서, 상기 도금층과 상기 모재 강판의 계면 길이 L과, 상기 모재 강판의 표면의 길이 L 0 이 (L-L 0 )/L 0 ×100≥3을 충족하고, 상기 도금층이 Fe-Al상을 포함하고, 상기 Fe-Al상의 두께가 4 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 도금 강판이 제공된다.

Inventors

  • 미츠노부 다쿠야
  • 다케바야시 히로시

Assignees

  • 닛폰세이테츠 가부시키가이샤

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241030
Priority Date
20231101

Claims (13)

  1. 모재 강판과, 상기 모재 강판의 표면에 형성된 도금층을 구비하고, 상기 도금층이, 질량%로, Fe: 20.0 내지 55.0%, Mg: 0 내지 10.0%, Si: 0 내지 10.0%, Zn: 0 내지 30.0% 를 함유하고, Ni: 0 내지 1.000%, Ca: 0 내지 4.000%, Sb: 0 내지 0.500%, Pb: 0 내지 0.500%, Cu: 0 내지 1.000%, Sn: 0 내지 1.000%, Ti: 0 내지 1.000%, Cr: 0 내지 1.000%, Nb: 0 내지 1.000%, Zr: 0 내지 1.000%, Mn: 0 내지 1.000%, Mo: 0 내지 1.000%, Ag: 0 내지 1.000%, Li: 0 내지 1.000%, La: 0 내지 0.500%, Ce: 0 내지 0.500%, B : 0 내지 0.500%, Y : 0 내지 0.500%, Sr: 0 내지 0.500%, In: 0 내지 0.500%, Co: 0 내지 0.500%, Bi: 0 내지 0.500%, P : 0 내지 0.500%, W : 0 내지 0.500%, 및 V : 0 내지 0.500% 중 적어도 1종을 합계로 5.000% 이하 더 함유하고, 잔부: 20.0% 이상의 Al 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 갖고, 상기 도금층의 단면에 있어서, 상기 도금층과 상기 모재 강판의 계면 길이 L과, 상기 모재 강판의 표면의 길이 L 0 이 (L-L 0 )/L 0 ×100≥3을 충족하고, 상기 도금층이 Fe-Al상을 포함하고, 상기 Fe-Al상의 두께가 4 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
  2. 제1항에 있어서, (L-L 0 )/L 0 ×100≥5인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
  3. 제2항에 있어서, (L-L 0 )/L 0 ×100≥7인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도금층 중의 Mg 함유량이 0.2% 이상인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학 조성이 질량%로, Mg: 0.3 내지 10.0%, 및 Si: 0 내지 1.0%를 함유하는 것을 특징으로 하는 도금 강판.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 Fe-Al상의 두께가 12 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도금층의 단면에 있어서, 상기 도금층 중의 Fe-Al-Si상의 투영 길이 T i 와, 상기 모재 강판의 표면의 길이 L 0 이 ΣT i /L 0 ×100≤20을 충족하는 것을 특징으로 하는 도금 강판.
  8. 제7항에 있어서, ΣT i /L 0 ×100≤1인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학 조성이 질량%로, Mg: 0.3 내지 10.0%를 함유하고, 상기 도금층이 Mg 함유 상을 더 포함하고, 상기 도금층의 단면에 있어서, 상기 Mg 함유 상의 표면 피복률이 20 내지 100%인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
  10. 제9항에 있어서, 상기 Mg 함유 상의 표면 피복률이 60 내지 100%인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도금층 중의 Mg 함유량이 2.4% 이하인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도금층 중의 Si 함유량이 0.2% 이상인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도금층에 있어서 MgZn 2 상의 면적률이 10% 미만인 것을 특징으로 하는 도금 강판.

Description

도금 강판 본 발명은 도금 강판에 관한 것이다. Zn계 도금 강판은 희생 방식 작용을 나타내고, 우수한 내식성을 갖는 것이 알려져 있다. 한편, Zn을 대신하거나 또는 이에 더하여 다른 원소를 포함하는 도금층을 구비한 도금 강판에 대해서도 많은 제안이 이루어지고 있다. 예를 들어 특허문헌 1에서는, 하지 강판과, 상기 하지 강판의 적어도 편면에, 질량%로, Fe: 40 내지 70%, Mn: 0.3 내지 10%를 포함하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물인 성분 조성을 갖는, 두께 3 내지 30㎛의 제1 합금 도금층과, 상기 제1 합금 도금층 위에, 질량%로, Fe: 5 내지 50%, Mn: 5 내지 40%를 포함하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물인 성분 조성을 갖는, 두께 0.10 내지 10㎛의 제2 합금 도금층과, 상기 제2 합금 도금층의 표면에 부착된, 부착량이 0 내지 1000mg/m2인 미합금화 Al을 갖는 것을 특징으로 하는 Al계 도금 강판이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 1에서는, (i) 하지 강판에 Al-Mn 합금의 용융 도금을 실시함으로써, 하지 강판의 표면에, 서로 Mn 함유율이 상이한 두 층의 Al-Fe-Mn 합금 도금층을 형성하는 것, 및 (ii) 당해 Al-Fe-Mn 합금 도금층의 표면에 부착된 미합금화 Al의 부착량을 1000mg/m2 이하의 범위로 제한함으로써, 자동차 외판의 부식 환경에 준한 환경에서의 도장 후 내식성 및 저항 스폿 용접성의 양립을 실현할 수 있다고 교시되어 있다. 도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 도금 강판의 단면 개략도이며, 도금층과 모재 강판의 계면 길이 L 및 모재 강판의 표면의 길이 L0을 나타내는 것이다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 형태에 관한 도금 강판의 단면 개략도이며, Fe-Al-Si상의 투영 길이 Ti 및 모재 강판의 표면의 길이 L0을 나타내는 것이다. 도 3은 본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에 관한 도금 강판의 단면 개략도이며, Mg 함유 상의 표면 피복률을 설명하는 것이다. <도금 강판> 본 발명의 실시 형태에 관한 도금 강판은 모재 강판과, 상기 모재 강판의 표면에 형성된 도금층을 구비하고, 상기 도금층이 질량%로, Fe: 20.0 내지 55.0%, Mg: 0 내지 10.0%, Si: 0 내지 10.0%, Zn: 0 내지 30.0%, 를 함유하고, Ni: 0 내지 1.000%, Ca: 0 내지 4.000%, Sb: 0 내지 0.500%, Pb: 0 내지 0.500%, Cu: 0 내지 1.000%, Sn: 0 내지 1.000%, Ti: 0 내지 1.000%, Cr: 0 내지 1.000%, Nb: 0 내지 1.000%, Zr: 0 내지 1.000%, Mn: 0 내지 1.000%, Mo: 0 내지 1.000%, Ag: 0 내지 1.000%, Li: 0 내지 1.000%, La: 0 내지 0.500%, Ce: 0 내지 0.500%, B : 0 내지 0.500%, Y : 0 내지 0.500%, Sr: 0 내지 0.500%, In: 0 내지 0.500%, Co: 0 내지 0.500%, Bi: 0 내지 0.500%, P : 0 내지 0.500%, W : 0 내지 0.500%, 및 V : 0 내지 0.500% 중 적어도 1종을 합계로 5.000% 이하 더 함유하고, 잔부: 20.0% 이상의 Al 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 갖고, 상기 도금층의 단면에 있어서, 상기 도금층과 상기 모재 강판의 계면 길이 L과, 상기 모재 강판의 표면의 길이 L0이 (L-L0)/L0×100≥3을 충족하고, 상기 도금층이 Fe-Al상을 포함하고, 상기 Fe-Al상의 두께가 4 내지 50㎛인 것을 특징으로 하고 있다. 앞서 서술한 바와 같이, Al계 도금 강판에 있어서는, 도장 후 내식성을 확보하기 위하여 일반적으로 합금화 처리를 행할 필요가 있다. 그러나, 합금화된 Al계 도금은 비교적 경질이기 때문에, 도금 강판의 냉간 가공성이 저하되는 경우가 있다. 예를 들어, 합금화된 Al계 도금이 냉간 가공 시에 분말상으로 박리되는(파우더링이라고도 함), 즉 내파우더링성이 저하되는 경우가 있다. 따라서, Al계 도금으로 이루어지는 도금층을 구비한 도금 강판에 있어서, 도장 후 내식성과 냉간 가공성, 특히 내파우더링성을 양립하는 것은 일반적으로 곤란하다. 그래서, 본 발명자들은 Al계 도금으로 이루어지는 도금층을 구비한 도금 강판에 있어서 도장 후 내식성과 냉간 가공성을 양립하기 위해, 특히 도금층의 화학 조성, 조직 및 형태에 착안하여 검토를 행하였다. 그 결과, 본 발명자들은 도금층의 화학 조성을 적정화함과 함께, 도금층에 포함되는 Fe-Al상의 두께 및 당해 도금층과 모재 강판의 계면의 형태를 적절히 제어함으로써, 도장 후 내식성 및 냉간 가공성의 양쪽을 현저히 향상시킬 수 있음을 발견하였다. 보다 구체적으로는, 먼저, 본 발명자들은 도금층 중의 Fe 함유량을 20.0질량% 이상으로 하면서, 당해 도금층에 포함되는 Fe-Al상의 두께를 4㎛ 이상으로 제어함으로써, 도금층을 충분히 합금화할 수 있고, 그에 따라 도금 강판의 도장 후 내식성을 개선할 수 있음을 발견하였다. 한편, 본 발명자들은 Fe-Al상의 두께를 50㎛ 이하로 제어하여 도금층의 과도한 경질화를 억제함으로써, 도금 강판의 냉간 가공성을 개선할 수 있음을 발견하였다. 다음으로, 본 발명자들은 도금 강판의 냉간 가공성을 더 개선하기 위해, 도금층의 형태에 대해 검토하였다. 그 결과, 본 발명자들은 도금층과 모재 강판의 계면 형상을 요철이 보다 큰 형상으로 제어하는 것, 보다 구체적으로는 도금층과 모재 강판의 계면 길이 L과, 모재 강판의 표면의 길이 L0이 (L-L0)/L0×100≥3의 관계를 충족하게 되는 요철이 보다 큰 형상으로 제어함으로써, 도금 강판의 냉간 가공성을 현저히 향상시킬 수 있음을 발견하였다. 도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 도금 강판의 단면 개략도이며, 도금층과 모재 강판의 계면 길이 L 및 모재 강판의 표면의 길이 L0을 나타내는 것이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 형태에 관한 도금 강판(1)은, 모재 강판(2)과, 당해 모재 강판(2)의 표면에 형성된 도금층(3)을 구비하고, 당해 도금층(3)은 Fe-Al상(4)을 포함한다. 도 1에서는, 도금층(3)과 모재 강판(2)의 계면 길이 L과, 그에 대응하는 모재 강판(2)의 표면의 길이 L0이 (L-L0)/L0×100≥3의 관계, 즉 계면 길이 L이 모재 강판(2)의 표면의 길이 L0에 대하여 3% 이상 길어지는 관계를 충족하고 있다. 따라서, 도금층(3)과 모재 강판(2)의 계면이 요철이 보다 큰 형상으로 제어되어 있음을 이해할 수 있다. 어떠한 특정 이론에도 구속되는 것을 의도하는 것은 아니지만, 도금층(3)과 모재 강판(2)의 계면이 도 1에 나타내는 바와 같은 요철이 보다 큰 형상을 가짐으로써, 굽힘 가공 등의 냉간 가공 시에 경질인 도금층(3)이 계면의 요철부를 기점으로 모재 강판(2)에 파고들어 당해 모재 강판(2)을 변형시키면서 냉간 가공을 진행시킬 수 있는 것으로 생각된다. 그 결과로서, 굽힘 가공 등에 의한 파우더링의 발생을 현저히 억제하는 것, 즉 도금 강판(1)의 냉간 가공성을 현저히 향상시키는 것이 가능해진다. 한편, 도금층(3)과 모재 강판(2)의 계면이 평탄한 형상이거나 또는 요철이 적은 보다 평탄한 형상인 경우에는, 굽힘 가공 등의 냉간 가공 시에 경질인 도금층(3)이 모재 강판(2)에 파고들도록 하여 냉간 가공을 진행시킬 수 없게 되어, 그로 인해 파우더링의 발생을 충분히 억제할 수 없게 된다. 또한, 본 발명자들은 도금층(3)과 모재 강판(2) 사이에 요철이 보다 큰 계면 형상을 만들어 넣기 위해서는, 도금층(3)을 합금화 처리할 때의 합금화 속도를 높이는 것이 유효함을 발견하였다. 보다 자세히 설명하면, 먼저, 도금층(3)에 있어서 Si 및 Mg를 과도하게 함유하면, 도금층(3)의 합금화에 불리하게 영향을 미치는 경우가 있는 점에서, 도금층(3) 중의 Si 및 Mg 함유량은 각각 10.0질량% 이하로 제어할 필요가 있다. 게다가, 도금층(3)의 합금화 속도를 높이기 위해서는, 합금화 처리 시의 모재 강판(2)의 금속 조직을 적절히 제어할 필요가 있다. 보다 구체적으로는, 합금화 처리 시의 모재 강판(2)을 적당히 탈탄되고 또한 오스테나이트상을 보다 많이 포함하는 금속 조직으로 함으로써, 합금화 처리 시에 도금층(3)과 모재 강판(2) 중의 오스테나이트상 사이에서 반응이 촉진되어, 즉 합금화 속도를 현저히 높이는 것이 가능해진다. 도금 강판(1)의 제조 방법에 관련하여 뒤에서 자세히 설명되는 바와 같이, 본 발명자들은 모재 강판(2)의 어닐링 공정, 냉각 공정 및 도금 공정을 적절히 제어함으로써, 이와 같이 적당히 탈탄되고 또한 오스테나이트상을 보다 많이 포함하는 모재 강판(2)의 금속 조직을 만들어 넣을 수 있음을 발견하였다. 그 결과로서, 도금층(3)과 모재 강판(2)의 계면 길이 L과, 그에 대응하는 모재 강판(2)의 표면의 길이 L0이 (L-L0)/L0×100≥3의 관계를 충족하도록 하는 요철이 보다 큰 계면 형상을 실현할 수 있고, 그에 따라 도금 강판(1)의 냉간 가공성을 현저히 향상시키는 것이 가능해진다. 특히, 적절히 합금화된 도금층(3)에 있어서 Fe-Al상(4)을 4 내지 50㎛의 범위 내로 제어함으로써 충분한 도장 후 내식성을 확보함과 함께 냉간 가공성을 개선하고, 나아가 도금층(3)과 모재 강판(2)의 계면 형상을 (L-L0)/L0×100≥3의 관계를 충족하는 요철이 보다 큰 형상으로 제어함으로써 도금 강판(1)의 냉간 가공성을 현저히 향상시킬 수 있다는 사실은, 이번에 본 발명자들에 의해 처음으로 밝혀진 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 형태에 관한 도금 강판은, 도장 후 내식성과 냉간 가공성의 양립이 요구되는 자동차 분야에서의 이용에 있어서 특히 유용하다. 이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 도금 강판에 대해 보다 자세히 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 각 원소의 함유량의 단위인 「 %」는 특별히 언급이 없는 한 「질량%」를 의미하는 것이다. 또한, 본 명세서에 있어서, 수치 범위를 나