KR102133749B1 - Surface-treated steel strip and method for manufacturing surface-treated steel strip - Google Patents

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게이스케 시마야
도모야 데시가와라
다케시 후지와키
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Abstract

본 발명에 관한 표면 처리 강대는, 소지 강판과, 상기 소지 강판의 표면에 섬형으로 형성된, 침상의 인산아연 결정으로 이루어지는 인산아연 피막층과, 상기 소지 강판의 표면과 상기 인산아연 피막층의 일부를 피복한, 윤활 성분을 적어도 포함하는 윤활 피막층을 구비하고, 상기 윤활 피막층의 표면에 노출되어 있는 상기 인산아연 결정의 면적률은 25％ 내지 90％이다.The surface-treated steel strip according to the present invention comprises a coated steel sheet and a zinc phosphate coating layer formed of island-like zinc phosphate crystals formed in an island shape on the surface of the coated steel sheet, and a surface of the substrate steel sheet and a part of the zinc phosphate coating layer , A lubricating film layer comprising at least a lubricating component, and an area ratio of the zinc phosphate crystal exposed on the surface of the lubricating film layer is 25% to 90%.

Description

표면 처리 강대 및 표면 처리 강대의 제조 방법Surface-treated steel strip and method for manufacturing surface-treated steel strip

본 발명은 표면 처리 강대 및 표면 처리 강대의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surface-treated steel strip and a method for manufacturing the surface-treated steel strip.

강판의 소성 가공 중에서도, 고면압 하에서의 다단 프레스 성형을 행하는 자동차 트랜스미션 부품 등의 가공에 있어서는, 강판의 금형으로의 시징 또는 형 스커핑을 방지하기 위해, 강판 표면에 인산아연을 주체로 하는 인산염 결정을 석출시켜 인산염 피막을 형성하고, 이어서, 인산염 피막의 상층으로서 스테아르산나트륨(알칼리 비누)을 주성분으로 하는 반응형 비누 피막으로 피복하는 인산염비누 처리가 행해져 왔다. 그러나, 인산염비누 처리는 인산염 피막과 반응형 비누 피막의 형성에 긴 화학 반응 시간을 필요로 하기 때문에, 생산 비용이 높아져 버린다. 또한, 미반응의 비누 성분은 프레스 성형 시에 프레스 찌꺼기로서 금형에 응착하기 때문에, 금형의 빈번한 세정이 중요해진다.Among plastic processing of steel sheets, in the processing of automobile transmission parts or the like in which multistage press molding under high surface pressure is performed, phosphate crystals mainly made of zinc phosphate on the surface of steel sheets are used to prevent sizing or mold scuffing of steel sheets into molds. Precipitation was carried out to form a phosphate film, and then, a phosphate soap treatment covering a reactive soap film containing sodium stearate (alkali soap) as a main component as an upper layer of the phosphate film has been performed. However, since the phosphate soap treatment requires a long chemical reaction time to form the phosphate coating and the reactive soap coating, the production cost increases. In addition, since the unreacted soap component adheres to the mold as press residue during press molding, frequent cleaning of the mold becomes important.

그래서, 장시간을 필요로 하는 반응형 비누 처리를 행하지 않고, 고면압 하에서의 다단 프레스 성형과 같은 다단 소성 가공에 있어서 시징 또는 형 스커핑을 방지하기 위해, 인산염 피막의 상층으로서, 윤활 성분을 포함하는 윤활 피막을 형성하는 기술이 개시되어 있다(예를 들어, 이하의 특허문헌 1을 참조)Therefore, a lubricant containing a lubricating component as an upper layer of a phosphate coating to prevent sizing or mold scuffing in multistage plastic working such as multistage press molding under high surface pressure without performing a reactive soap treatment that requires a long time A technique for forming a coating has been disclosed (for example, see Patent Document 1 below)

일본 특허 공개 제2013-104125호 공보Japanese Patent Publication No. 2013-104125

여기서, 상기 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 처리는, 실용적으로는 강대의 상태로 실시되는 경우가 많다. 처리 대상이 강대인 경우, 다단 소성 가공의 전단계에 위치하는 슬릿 공정에 있어서, 핀치 롤에 의해 강대로부터 강판을 송출하는 것이 필수가 된다. 또한, 다단 프레스 성형 시에 있어서의 내형 스커핑성을 확보하기 위해서는, 강대로부터 송출된 강판의 정지 마찰 계수를 낮추는 것이 중요해지지만, 정지 마찰 계수를 지나치게 낮추면, 강판이 핀치 롤에 의해 미끄러져 버려, 블랭킹이 발생할 확률이 높아져 버린다. 이와 같이, 롤 보냄성(내롤 미끄럼성)과, 고면압 하에서의 다단 프레스 성형 시에 있어서의 내형 스커핑성은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있는 성능이다. 강대로부터 강판을 송출하면서 연속적으로 다단 소성 가공을 실시하기 위해서는, 상기와 같은 내롤 미끄럼성과 내형 스커핑성의 양립이 요구되게 된다.Here, the processing as disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 is often performed in the state of a steel strip practically. When the object to be treated is a steel strip, in the slit process located at the previous stage of the multistage plastic working, it is essential to send the steel sheet from the steel strip by a pinch roll. Further, in order to secure the shape scuffing resistance during multi-stage press forming, it is important to lower the static friction coefficient of the steel sheet sent from the steel strip, but if the static friction coefficient is too low, the steel sheet slides by the pinch roll, and blanking The probability of this occurring increases. Thus, roll holding|maintenance (roll slip resistance) and the shape scuffing resistance at the time of multi-stage press molding under high surface pressure are the performance which has a trade-off relationship with each other. In order to continuously perform multistage plastic processing while feeding a steel sheet from a steel strip, it is necessary to achieve the above-described roll resistance and slipping resistance.

그래서, 본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이고, 본 발명의 목적으로 하는 점은, 상반되는 성능인 내롤 미끄럼성 및 내형 스커핑성을 모두 실현하는 것이 가능한, 표면 처리 강대 및 표면 처리 강대의 제조 방법을 제공하는 데 있다.Thus, the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide a surface-treated steel strip and a surface-treated steel strip capable of realizing both anti-roll slipping properties and scuffing resistance, which are opposite performances. To provide.

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 한 결과, 이하의 지견을 얻었다.The present inventors obtained the following knowledge as a result of earnest research to solve the above problems.

(A) 모재인 소지 강판의 표면에 윤활 피막층을 형성하기 전에, 소지 강판의 표면에 인산아연 결정을 섬형으로 석출시킨다. 이때, 인산아연 결정의 일부가 윤활 피막층의 표면으로부터 노출(돌출)되도록, 인산아연 결정의 형상을 제어한다. 이에 의해, 최종적으로, 인산아연 결정에 의한 요철이 윤활 피막층의 표면으로부터 노출(돌출)된 형태의 표면 처리 강대를 얻는다.(A) Before forming a lubricating film layer on the surface of the base steel sheet as a base material, zinc phosphate crystals are precipitated in an island shape on the surface of the base steel sheet. At this time, the shape of the zinc phosphate crystal is controlled so that a part of the zinc phosphate crystal is exposed (projected) from the surface of the lubricating film layer. Thereby, finally, the surface-treated steel strip of the form in which the unevenness|corrugation by zinc phosphate crystal was exposed (extruded) from the surface of a lubricating film layer is obtained.

(B) 인산아연 결정은 윤활성을 갖지 않기 때문에, 인산아연 결정에 의한 요철이 윤활 피막층의 표면에 형성된 표면 처리 강대의 정지 마찰 계수는, 윤활 피막층 단체의 정지 마찰 계수보다도 커진다. 표면 처리 강대의 정지 마찰 계수는, 윤활 피막층의 표면으로부터 노출되어 있는 인산아연 결정의 면적률(이하, 노출 면적률이라고 칭하는 경우가 있음)과 상관 관계에 있다. 즉, 인산아연 결정의 노출 면적률을 제어함으로써, 표면 처리 강대의 정지 마찰 계수를 제어하는 것이 가능하다.(B) Since the zinc phosphate crystal does not have lubricity, the static friction coefficient of the surface-treated steel strip formed by the unevenness of the zinc phosphate crystal on the surface of the lubricating coating layer is larger than the static friction coefficient of the single lubricating coating layer. The static friction coefficient of the surface-treated steel strip correlates with the area ratio of the zinc phosphate crystal exposed from the surface of the lubricating film layer (hereinafter, sometimes referred to as the exposed area ratio). That is, it is possible to control the static friction coefficient of the surface-treated steel strip by controlling the exposed area ratio of the zinc phosphate crystal.

(C) 표면 처리 강대를 한 쌍의 핀치 롤 사이에 끼운 상태로 반송할 때, 표면 처리 강대에는 핀치 롤에 의해 압력(면압)이 가해지지만, 그 압력은 윤활 피막층으로부터 노출된 인산아연 결정을 찌부러뜨릴 만큼 높지 않다. 바꿔 말하면, 핀치 롤에 의해 윤활 피막층의 표면의 요철은 평탄화되지 않는다. 그 때문에, 핀치 롤 하에서의 표면 처리 강대의 정지 마찰 계수는 큰 값인 채로 유지된다. 그 결과, 핀치 롤 하에서의 표면 처리 강대의 미끄럼이 억제되므로, 핀치 롤 하(저면압 하)에서의 내롤 미끄럼성이 향상된다.(C) When conveying the surface-treated steel strip between a pair of pinch rolls, pressure (surface pressure) is applied to the surface-treated steel strip by a pinch roll, but the pressure is crushed by zinc phosphate crystals exposed from the lubricating film layer. It is not high enough to float. In other words, the unevenness of the surface of the lubricating film layer is not flattened by the pinch roll. Therefore, the static friction coefficient of the surface-treated steel strip under the pinch roll remains large. As a result, sliding of the surface-treated steel strip under the pinch roll is suppressed, so that the slip resistance under the pinch roll (under the bottom pressure) is improved.

(D) 한편, 핀치 롤의 하류측에 설치된 프레스 장치에 의해 표면 처리 강대에 다단 프레스 성형을 실시할 때, 표면 처리 강대에 매우 큰 압력(면압)이 가해지기 때문에, 윤활 피막층으로부터 노출된 인산아연 결정이 찌부러져, 윤활 피막층의 표면의 요철이 평탄화된다. 이에 의해, 프레스 장치 하에서의 표면 처리 강대의 정지 마찰 계수는 윤활 피막층이 본래 갖는 정지 마찰 계수가 된다. 그 결과, 프레스 장치 하에서는 표면 처리 강대의 본래의 윤활성(미끄럼 이동성)이 발휘되므로, 프레스 장치 하(고면압 하)에서의 내형 스커핑성이 향상된다.(D) On the other hand, when multi-stage press molding is performed on the surface-treated steel strip by a press device installed on the downstream side of the pinch roll, since a very large pressure (surface pressure) is applied to the surface-treated steel strip, zinc phosphate exposed from the lubricating film layer The crystal is crushed, and the unevenness of the surface of the lubricating film layer is flattened. Thereby, the static friction coefficient of the surface-treated steel strip under the press device becomes the static friction coefficient inherent in the lubricating film layer. As a result, since the original lubricity (slip mobility) of the surface-treated steel strip is exhibited under the press device, the shape scuffing resistance under the press device (under high pressure) is improved.

본 발명은 상기한 지견에 기초하여 완성된 것이고, 그 요지는 이하와 같다.This invention was completed based on the above knowledge, and the summary is as follows.

[1][One]

소지 강판과,Your steel plate,

상기 소지 강판의 표면에 섬형으로 형성된, 침상의 인산아연 결정으로 이루어지는 인산아연 피막층과,A zinc phosphate coating layer formed of acicular zinc phosphate crystals formed in an island shape on the surface of the steel sheet;

상기 소지 강판의 표면과 상기 인산아연 피막층의 일부를 피복한, 윤활 성분을 적어도 포함하는 윤활 피막층A lubricating coating layer containing at least a lubricating component, which coats the surface of the steel sheet and a portion of the zinc phosphate coating layer

을 구비하고,Equipped with,

상기 윤활 피막층의 표면에 노출되어 있는 상기 인산아연 결정의 면적률은 25％ 내지 90％인, 표면 처리 강대.The area ratio of the zinc phosphate crystal exposed on the surface of the lubricating film layer is 25% to 90%, and the surface treatment steel strip.

[2] [2]

상기 인산아연 결정은 장축 방향의 평균 입경이 25㎛ 내지 70㎛이고, 단축 방향의 평균 입경이 3㎛ 내지 10㎛인, [1]에 기재된 표면 처리 강대.The surface treatment steel strip according to [1], wherein the zinc phosphate crystal has an average particle diameter in the long axis direction of 25 μm to 70 μm, and an average particle diameter in the minor axis direction of 3 μm to 10 μm.

[3] [3]

상기 인산아연 피막층의 부착량은 편면당 1.5g/㎡ 내지 15.0g/㎡인, [1] 또는 [2]의 어느 한 항에 기재된 표면 처리 강대.The surface-treated steel strip according to any one of [1] or [2], wherein the adhesion amount of the zinc phosphate coating layer is 1.5 g/m 2 to 15.0 g/m 2 per side.

[4][4]

상기 윤활 피막층의 부착량은 편면당 1.0g/㎡ 내지 12.0g/㎡인, [1] 내지 [3]의 어느 한 항에 기재된 표면 처리 강대.The surface-treated steel strip according to any one of [1] to [3], wherein the adhesion amount of the lubricating film layer is 1.0 g/m 2 to 12.0 g/m 2 per side.

[5][5]

상기 윤활 피막층은 SiO2/M2O(M은 알칼리 금속임)로 표현되는 몰비가 2 내지 5인 규산 알칼리 금속염과, 평균 입경이 0.1㎛ 내지 3.0㎛인 폴리에틸렌 왁스 또는 폴리프로필렌 왁스의 적어도 어느 한쪽으로 이루어지는 고분자 왁스를 포함하고,The lubricating coating layer is at least one of an alkali metal silicate salt having a molar ratio of 2 to 5 represented by SiO 2 /M 2 O (M is an alkali metal) and a polyethylene wax or polypropylene wax having an average particle diameter of 0.1 μm to 3.0 μm. It comprises a polymer wax consisting of,

상기 윤활 피막층의 전체 고형분 질량에 대하여, 상기 규산 알칼리 금속염의 고형분 함유량은 60질량％ 내지 90질량％이고, 상기 고분자 왁스의 고형분 함유량은 5질량％ 내지 40질량％인, [1] 내지 [4]의 어느 한 항에 기재된 표면 처리 강대.[1] to [4], wherein the solid content of the alkali metal silicate is 60% by mass to 90% by mass, and the solid content of the polymer wax is 5% by mass to 40% by mass relative to the total solid content of the lubricating film layer. The surface-treated steel strip as described in any one of the above.

[6][6]

티타늄 콜로이드를 포함하는 표면 조정제를 이용하여 소지 강판의 표면의 조질을 행하는 조질 스텝과,A tempering step of tempering the surface of the steel sheet by using a surface adjuster containing a titanium colloid;

표면 조질이 실시된 상기 소지 강판의 표면에 인산아연의 침상 결정을 섬형으로 성장시키고, 당해 소지 강판의 표면에 인산아연 피막층을 형성하는 인산아연 피막층 형성 스텝과,A zinc phosphate coating layer forming step of growing a needle-like crystal of zinc phosphate on the surface of the steel sheet subjected to surface roughening in an island shape and forming a zinc phosphate coating layer on the surface of the steel sheet;

윤활 성분을 적어도 포함하는 윤활 처리제를, 부착량이 편면당 1.0g/㎡ 내지 12.0g/㎡가 되도록 상기 소지 강판 및 상기 인산아연 피막층의 표면에 도포하고, 윤활 피막층을 형성하고, 상기 윤활 피막층의 표면에 노출되어 있는 상기 인산아연 결정의 면적률을 25％ 내지 90％로 하는 윤활 피막층 형성 스텝A lubricating agent containing at least a lubricating component is applied to the surface of the steel sheet and the zinc phosphate coating layer so that the adhesion amount is 1.0 g/m 2 to 12.0 g/m 2 per side, a lubricating coating layer is formed, and the surface of the lubricating coating layer A lubricating film layer forming step in which the area ratio of the zinc phosphate crystal exposed to the film is 25% to 90%

을 포함하는, 표면 처리 강대의 제조 방법.The manufacturing method of the surface-treated steel strip containing the.

[7] [7]

상기 인산아연 피막층 형성 스텝에 있어서, 상기 소지 강판을 가열하는, [6]에 기재된 표면 처리 강대의 제조 방법.The manufacturing method of the surface-treated steel strip as described in [6] which heats the said steel plate in the said zinc phosphate film layer formation step.

[8] [8]

상기 소지 강판을 증기를 닿게 하여 가열하는, [7]에 기재된 표면 처리 강대의 제조 방법.The manufacturing method of the surface-treated steel strip as described in [7] which heats the said steel plate by making it contact with steam.

본 발명에 따르면, 상반되는 성능인 저면압 하에서의 내롤 미끄럼성 및 고면압 하에서의 내형 스커핑성을 모두 실현하는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to realize both anti-rolling slip properties under low surface pressure and shape scuffing resistance under high surface pressure, which are opposite performances.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표면 처리 강대의 설명도이다.
도 2의 (A)는 상기 실시 형태에 관한 표면 처리 강대의 구성을 모식적으로 도시한 설명도이다. (B)는 상기 실시 형태에 관한 표면 처리 강대의 구성을 모식적으로 도시한 설명도이다.
도 3의 (A)는 강대의 표면에 인산아연 피막층을 형성하는 인산아연 처리욕의 일례를 도시한 정면도이다. (B)는 강대의 표면에 인산아연 피막층을 형성하는 인산아연 처리욕의 일례를 도시한 평면도이다.
도 4는 상기 실시 형태에 관한 표면 처리 강대의 제조 방법의 흐름의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 5는 내형 스커핑성의 시험 방법을 모식적으로 도시한 설명도이다.
도 6은 내롤 미끄럼성의 시험 방법을 모식적으로 도시한 설명도이다.
도 7은 비교예의 표면 처리 강대의 확대 사진이다.
도 8은 비교예의 표면 처리 강대의 확대 사진이다.
도 9는 본 발명예의 표면 처리 강대의 확대 사진이다.
도 10은 본 발명예의 표면 처리 강대의 확대 사진이다.1 is an explanatory view of a surface-treated steel strip according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2A is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the surface-treated steel strip according to the above embodiment. (B) is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the surface-treated steel strip according to the above embodiment.
3A is a front view showing an example of a zinc phosphate treatment bath for forming a zinc phosphate coating layer on the surface of a steel strip. (B) is a plan view showing an example of a zinc phosphate treatment bath for forming a zinc phosphate coating layer on the surface of a steel strip.
4 is a flowchart showing an example of the flow of a method for manufacturing a surface-treated steel strip according to the above embodiment.
5 is an explanatory diagram schematically showing a test method for mold scuffing resistance.
6 is an explanatory view schematically showing a method for testing roll slip resistance.
7 is an enlarged photograph of a surface treatment strip of a comparative example.
8 is an enlarged photograph of a surface treatment strip of a comparative example.
9 is an enlarged photograph of the surface treatment strip of the example of the present invention.
10 is an enlarged photograph of the surface treatment strip of the present invention example.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태의 일례에 대하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.Hereinafter, an example of embodiment of this invention is described, referring an accompanying drawing. In addition, in this specification and drawings, the components which have substantially the same functional structure are given the same number, and redundant description is omitted.

(표면 처리 강대에 대하여)(About surface-treated steel strips)

먼저, 도 1 내지 도 2의 (B)를 참조하면서, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표면 처리 강대에 대하여, 상세하게 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대에 대하여 설명하기 위한 설명도이고, 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)는 본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대의 구성을 모식적으로 도시한 설명도이다.First, the surface-treated steel strip which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated in detail, referring FIGS. 1-2(B). 1 is an explanatory view for explaining the surface-treated steel strip according to the present embodiment, and FIGS. 2A and 2B schematically show the configuration of the surface-treated steel strip according to the present embodiment. It is an explanatory diagram.

본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대(10)는, 이하에 상세하게 설명하는 바와 같이 소지 강판(101)에 고윤활 처리가 실시된 것이다. 이러한 표면 처리 강대(10)는, 도 1에 모식적으로 도시한 바와 같이, 다단 소성 가공의 전단계에 위치하는 슬릿 공정에 있어서, 코일상으로 권취된 상태로부터, 핀치 롤(1)에 의해 감아 풀어지고, 소정의 통판 방향 X로 연속해서 통판되어 간다. 통판된 표면 처리 강대(10)는 목적으로 하는 제조물에 따른 금형(2)을 이용한 다단 프레스 가공을 거쳐서, 목적으로 하는 제조물로 가공되어 간다.The surface-treated steel strip 10 according to the present embodiment is subjected to high-lubricating treatment on the steel sheet 101 as described in detail below. As shown schematically in FIG. 1, the surface-treated steel strip 10 is wound up by a pinch roll 1 from a coiled state in a slit process located at the front stage of multistage plastic working. It goes on and goes through mail continuously in a predetermined mail order direction X. The plate-shaped surface-treated steel strip 10 is processed into a target product through multi-stage press processing using a mold 2 according to the target product.

앞서 설명한 바와 같이, 통판되어 있는 표면 처리 강대(10)[소지 강판(101)]의 금형(2)으로의 시징이나 형 스커핑을 방지하기 위해서는, 표면 처리 강대(10)의 정지 마찰 계수를 낮추는 것이 중요한 한편, 표면 처리 강대(10)를 핀치 롤(1)에 의해, 코일상으로 권취된 상태로부터 안정적으로 감아 풀어가기 위해서는, 표면 처리 강대(10)가 어느 정도의 정지 마찰 계수를 갖고 있는 것이 중요하다. 그래서, 본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대(10)에서는, 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 도시한 바와 같이, 모재가 되는 소지 강판(101)의 표면에 대하여, 이하에 상세하게 설명하는 표면 처리를 실시하여 2개의 층으로 이루어지는 표면 처리층이 형성된다.As described above, in order to prevent sizing or mold scuffing of the surface-treated steel strip 10 (the holding steel sheet 101) into the mold 2, the static friction coefficient of the surface-treated steel strip 10 is lowered. On the other hand, in order to stably wind and unwind the surface-treated steel strip 10 from the coiled state by the pinch roll 1, the surface-treated steel strip 10 has a certain static friction coefficient. It is important. Thus, in the surface-treated steel strip 10 according to the present embodiment, as shown in Figs. 2A and 2B, the surface of the base steel sheet 101 serving as a base material is detailed below. The surface treatment layer consisting of two layers is formed by performing the surface treatment described above.

본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대(10)는, 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 도시한 바와 같이 모재가 되는 소지 강판(101)과, 소지 강판(101) 상에 형성된 인산아연 피막층(103)과, 인산아연 피막층(103) 상에 형성된 윤활 피막층(105)을 갖고 있다. 또한, 인산아연 피막층(103) 및 윤활 피막층(105)은, 도 2의 (A)에 도시한 바와 같이 소지 강판(101)의 한쪽의 표면에만 형성되어 있어도 되고, 도 2의 (B)에 도시한 바와 같이 소지 강판(101)의 서로 대향하는 2개의 표면에 형성되어 있어도 된다.The surface-treated steel strip 10 according to the present embodiment includes a base steel sheet 101 serving as a base material and phosphoric acid formed on the base steel sheet 101 as shown in Figs. 2A and 2B. It has a zinc coating layer 103 and a lubricating coating layer 105 formed on the zinc phosphate coating layer 103. Further, the zinc phosphate coating layer 103 and the lubricating coating layer 105 may be formed only on one surface of the steel sheet 101 as shown in Fig. 2A, and shown in Fig. 2B. As described above, the surfaces of the steel sheet 101 may be formed on two surfaces facing each other.

[소지 강판(101)에 대하여][About your steel plate 101]

소지 강판(101)은 표면 처리 강대(10)의 모재로서 사용된다. 본 실시 형태에 관한 소지 강판(101)에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 후단계의 다단 소성 가공 처리를 거쳐서 제조되는 목적물에 요구하는 특성이 실현 가능한 공지의 강판을 사용하는 것이 가능하다. 이러한 공지의 강판의 제조 방법이나 재질에 대해서도 특별히 한정되는 것은 아니고, 통상의 주조편 제조 공정으로부터, 열간 압연, 산세, 냉간 압연, 어닐링, 조질 압연 등과 같은 공지의 각종 공정을 적절히 거쳐서 제조된 것이어도 된다. 또한, 이러한 소지 강판(101)은 탄소 강판뿐만 아니라, 스테인리스 강판이나 고합금 강철판 등의 특수 강판이어도 되는 것은 물론이다.The base steel sheet 101 is used as a base material for the surface-treated steel strip 10. The steel sheet 101 according to the present embodiment is not particularly limited, and it is possible to use a known steel sheet capable of realizing the characteristics required for an object to be manufactured through a multistage plastic working process in a subsequent step. The method and material for producing such a known steel sheet are not particularly limited, and may be produced through appropriately performing various known processes such as hot rolling, pickling, cold rolling, annealing, temper rolling, etc. from a normal casting piece manufacturing process. do. In addition, it is needless to say that the steel sheet 101 may be a special steel sheet such as a stainless steel sheet or a high alloy steel sheet as well as a carbon steel sheet.

이와 같은 소지 강판(101)의 일례로서, 예를 들어 이하와 같은 화학 성분을 갖는 열연 강판을 들 수 있다.An example of such a holding steel sheet 101 is, for example, a hot rolled steel sheet having the following chemical components.

소지 강판(101)의 일례인 열연 강판은, 질량％로, C:0.070％ 내지 0.080％, Si:0.030％ 내지 0.080％, Mn 1.15％ 내지 1.30％, P:0.015％ 내지 0.028％, S:0.000％ 내지 0.040％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어진다.The hot rolled steel sheet which is an example of the holding steel sheet 101 is C: 0.070% to 0.080%, Si: 0.030% to 0.080%, Mn 1.15% to 1.30%, P:0.015% to 0.028%, S:0.000 in mass%. % To 0.040%, the balance is composed of Fe and impurities.

이와 같은 열연 강판을 소지 강판(101)으로서 사용함으로써, 제조되는 목적물의 강도를 향상시키는 것이 가능해진다.By using such a hot-rolled steel sheet as the base steel sheet 101, it becomes possible to improve the strength of the object to be manufactured.

[인산아연 피막층(103)에 대하여][About zinc phosphate coating layer 103]

인산아연 피막층(103)은 소지 강판(101)과 윤활 피막층(105)의 밀착성을 높이는 역할을 담당한다. 이 인산아연 피막층(103)은 소지 강판(101)의 표면에 화학 반응에서 석출한 인산아연의 침상 결정으로 구성되어 있는, 침상의 인산아연 결정의 집합체이다. 석출한 인산아연의 침상 결정은, 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 모식적으로 도시한 바와 같이 소지 강판(101)의 표면을 완전히 피복하고 있는 것은 아니고, 소지 강판(101)의 표면의 일부는 인산아연의 결정으로 피복되지 않고 남아 있는 상태로 되어 있다. 그 결과, 인산아연의 침상 결정은 소지 강판(101)의 표면에 섬형으로 분포되게 되고, 인산아연의 침상 결정이 존재하고 있지 않은 소지 강판(101)의 표면은 평탄부로서 존재하게 된다. 또한, 인산아연 피막층(103)은 소지 강판(101)의 표면에 있어서 복수의 개소로 분할되고, 서로 독립된 상태로 나타난다. 본 발명에서는, 이와 같이 소지 강판(101)의 표면에 있어서 복수의 개소로 분할되고, 서로 독립된 상태로 나타나는 인산아연 피막층(103)의 상태를, 「섬형」이라고 칭한다.The zinc phosphate coating layer 103 plays a role in enhancing the adhesion between the base steel sheet 101 and the lubricating coating layer 105. The zinc phosphate coating layer 103 is an aggregate of needle-like zinc phosphate crystals composed of needle-like crystals of zinc phosphate precipitated in a chemical reaction on the surface of the base steel sheet 101. Precipitated zinc phosphate needle crystals do not completely cover the surface of the steel sheet 101, as shown schematically in FIGS. 2A and 2B, and the steel sheet 101 A part of the surface of is left uncoated with crystals of zinc phosphate. As a result, needle-like crystals of zinc phosphate are distributed in an island shape on the surface of the steel sheet 101, and the surface of the steel sheet 101 without zinc needle-like crystals is present as a flat portion. Further, the zinc phosphate coating layer 103 is divided into a plurality of places on the surface of the base steel sheet 101, and appears in a state independent of each other. In the present invention, the state of the zinc phosphate coating layer 103, which is divided into a plurality of locations on the surface of the base steel sheet 101 and is independent of each other, is referred to as "island".

본 실시 형태에 관한 인산아연 피막층(103)은, 후술하는 바와 같이 특정한 표면 조정제를 사용하여 표면 조질된 소지 강판(101) 상에 형성되고, 또한 인산아연 피막층(103)을 형성하는 인산아연 피막층 형성 스텝에 있어서, 소지 강판(101)이 가열되기 때문에, 보다 장축 방향과 단축 방향의 입경 비율이 큰 인산아연의 침상 결정으로 구성되어 있다. 이러한 인산아연 피막층(103)의 부착량은 편면당 1.5g/㎡ 내지 15.0g/㎡로 하는 것이 바람직하다. 인산아연 피막층(103)의 부착량은, 보다 바람직하게는 편면당 3.0g/㎡ 내지 15.0g/㎡이다. 인산아연 피막층(103)의 부착량을 상기와 같은 범위로 함으로써, 윤활 피막층(105)을 소지 강판(101)에 더 확실하게 밀착시키는 것이 가능해지고, 고면압 하에서의 성형 가공에서도 인산아연 피막층(103)이 소실되지 않고, 더 확실하게 성형 가공의 최종 공정까지 윤활 피막층(105)을 유지하는 것이 가능해진다.The zinc phosphate coating layer 103 according to the present embodiment is formed on the base steel sheet 101 which has been surface-treated using a specific surface modifier as described later, and further, a zinc phosphate coating layer forming the zinc phosphate coating layer 103 is formed. In the step, since the base steel sheet 101 is heated, it is composed of needle-like crystals of zinc phosphate having a larger particle diameter ratio in the long axis direction and the short axis direction. The adhesion amount of the zinc phosphate coating layer 103 is preferably 1.5 g/m 2 to 15.0 g/m 2 per side. The adhesion amount of the zinc phosphate coating layer 103 is more preferably 3.0 g/m 2 to 15.0 g/m 2 per side. By setting the adhesion amount of the zinc phosphate coating layer 103 to the above range, the lubricating coating layer 105 can be more reliably brought into close contact with the steel sheet 101, and the zinc phosphate coating layer 103 can also be used in molding under high surface pressure. It is not lost, and it becomes possible to more reliably hold the lubricating film layer 105 until the final step of the molding process.

또한, 본 실시 형태에 관한 인산아연 피막층(103)을 구성하는 인산아연의 침상 결정은 장축 방향의 평균 입경이 25㎛ 내지 70㎛이고, 단축 방향의 평균 입경이 3㎛ 내지 10㎛인 것이 바람직하다. 인산아연의 침상 결정 평균 입경은, 보다 바람직하게는 장축 방향에서 25㎛ 내지 50㎛이고, 단축 방향에서 3㎛ 내지 5㎛이다. 인산아연 피막층(103)을 구성하는 인산아연 결정이 이러한 평균 입경을 가짐으로써, 상기와 같은 밀착성을 더 확실하게 실현하는 것이 가능해진다.In addition, the needle-shaped crystal of zinc phosphate constituting the zinc phosphate coating layer 103 according to the present embodiment preferably has an average particle diameter in the long axis direction of 25 µm to 70 µm, and an average particle diameter in the minor axis direction of 3 µm to 10 µm. . The average particle diameter of the needle crystal of zinc phosphate is more preferably 25 μm to 50 μm in the long axis direction and 3 μm to 5 μm in the short axis direction. When the zinc phosphate crystals constituting the zinc phosphate coating layer 103 have such an average particle diameter, it becomes possible to more reliably realize the above-described adhesiveness.

또한, 본 실시 형태에 관한 인산아연 피막층(103)을 구성하는 인산아연의 침상 결정은 장축 방향과 단축 방향의 평균 입경의 비율이 2.5 이상인 침상 결정인 것이 바람직하다. 이와 같은 평균 입경을 갖는 인산아연의 침상 결정을 석출시킴으로써, 소지 강판(101)과 윤활 피막층(105)의 밀착성을 더 확실하게 실현하는 것이 가능해진다.Moreover, it is preferable that the needle-shaped crystals of zinc phosphate constituting the zinc phosphate coating layer 103 according to the present embodiment are needle-shaped crystals in which the ratio of the average particle diameter in the long axis direction and the short axis direction is 2.5 or more. By depositing the needle-like crystals of zinc phosphate having such an average particle diameter, it becomes possible to more reliably realize the adhesion between the base steel sheet 101 and the lubricating film layer 105.

이 인산아연 피막층(103)은 인산아연을 포함하고, 인산아연의 침상 결정을 석출시키는 것이 가능한 공지의 처리액을 사용하여 형성할 수 있다. 이와 같은 처리액에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 반응형의 소성 가공용 인산아연 처리액(보다 상세하게는, 완전 피복을 위한 처리 시간이 20초 이상인 반응형의 소성 가공용 인산아연 처리액)을 들 수 있다. 인산아연 피막층(103)의 형성 시에는 상기와 같은 인산아연 처리액을 스프레이법이나 침지법에 의해 소지 강판(101)과 접촉시켜도 되고, 상기와 같은 인산아연 처리액을 포함하는 반응조를 이용하여 전해 처리를 행해도 된다.The zinc phosphate coating layer 103 contains zinc phosphate and can be formed using a known treatment solution capable of depositing zinc phosphate needle crystals. The treatment liquid is not particularly limited, but is, for example, a reaction-type zinc phosphate treatment liquid for plastic working (more specifically, a reaction-type zinc phosphate treatment liquid for a complete coating treatment time of 20 seconds or more). Can be heard. When the zinc phosphate coating layer 103 is formed, the zinc phosphate treatment liquid as described above may be contacted with the steel sheet 101 by a spray method or an immersion method, and electrolysis is performed using a reaction tank containing the zinc phosphate treatment liquid as described above. You may perform processing.

소지 강판(101)에 섬형으로 인산아연 결정을 석출시키기 위해서는, 인산아연 결정이 소지 강판(101)의 표면 전체를 완전히 피복하기 전에, 인산아연 처리를 종료하도록 하면 된다. 그것을 위해서는, 소지 강판(101)과 인산아연 처리액의 접촉 시간이나 전해 시간을 단시간으로 제한하면 된다. 즉, 시판의 소성 가공용 인산아연 처리액을 사용하여, 지시되어 있는 처리 시간보다도 단시간에 처리를 마무리하면 된다. 구체적인 처리 시간이나 전해 조건에 대해서는, 처리 시간(또는 전해 조건)과 부착량의 대응 관계를 미리 조사해 둠으로써, 상기와 같은 바람직한 부착량을 실현하는 것이 가능한 처리 시간(전해 조건)을 특정하면 된다. 또한, 소지 강판(101)에 섬형으로 인산아연 결정을 석출시키기 위해, 인산아연 피막층(103)을 형성하는 인산아연 피막층 형성 스텝에 있어서, 소지 강판(101)을 가열하는 것도 유효하다.In order to deposit zinc phosphate crystals in an island shape on the base steel sheet 101, it is sufficient to terminate the zinc phosphate treatment before the zinc phosphate crystals completely cover the entire surface of the base steel sheet 101. For this purpose, the contact time and the electrolytic time of the steel sheet 101 and the zinc phosphate treatment liquid may be limited to a short time. That is, it is sufficient to finish the treatment in a shorter time than the indicated treatment time using a commercially available zinc phosphate treatment liquid for plastic working. For the specific treatment time and electrolytic conditions, the corresponding relationship between the treatment time (or electrolytic conditions) and the amount of adhesion can be determined in advance to specify the treatment time (electrolysis conditions) capable of realizing the above-described preferable adhesion amount. In addition, in the step of forming a zinc phosphate coating layer 103 in which the zinc phosphate coating layer 103 is formed in order to deposit zinc phosphate crystals in an island shape on the substrate steel sheet 101, it is also effective to heat the substrate steel sheet 101.

상기와 같은 처리에 의해 석출된 인산아연 결정이 섬형인지 여부에 대해서는, 인산아연 처리 후의 소지 강판(101)의 표면을 현미경 관찰함으로써, 판단할 수 있다. 구체적으로는, 인산아연 처리 후의 소지 강판(101)의 표면을, 주사형 전자 현미경(Scanning Electron Microscope: SEM)으로 관찰하고, 양 상처리에 의해 구한 평탄부의 면적이 30％ 이상인 경우를, 인산아연 결정이 섬형으로 형성되었다고 판단하면 된다. 이러한 인산아연 결정의 관찰은 후술하는 윤활 피막층(105)의 형성 전에 행해도 되고, 형성 후에 행해도 된다. 단, 윤활 피막층(105)의 형성 후에 관찰하는 경우에는, 윤활 피막층(105)을 투과하여 인산아연 결정을 관찰하게 되기 때문에, 고가속 전압에서의 SEM 관찰을 행하게 된다. 구체적으로는, 가속 전압을 20㎸ 이상으로 함으로써, 윤활 피막층(105)을 통해 인산아연의 결정을 관찰할 수 있고, 평탄부의 면적률을 구할 수 있다. 또한, 윤활 피막층(105)을 형성하기 전의 관찰에서는, 더 낮은 가속 전압에서도 인산아연 결정을 관찰할 수 있다.Whether or not the zinc phosphate crystals precipitated by the above-described treatment is island-like can be determined by microscopic observation of the surface of the steel sheet 101 after the zinc phosphate treatment. Specifically, the surface of the steel sheet 101 after the zinc phosphate treatment is observed with a scanning electron microscope (SEM), and when the area of the flat portion obtained by both wounds is 30% or more, zinc phosphate is determined. You can judge that it is formed in this island shape. The observation of the zinc phosphate crystal may be performed before the formation of the lubricating film layer 105 to be described later, or may be performed after formation. However, when observing after formation of the lubricating film layer 105, since the zinc phosphate crystals are observed through the lubricating film layer 105, SEM observation is performed at a high acceleration voltage. Specifically, by setting the acceleration voltage to 20 kV or more, the crystal of zinc phosphate can be observed through the lubricating film layer 105, and the area ratio of the flat portion can be obtained. In addition, in the observation before forming the lubricating film layer 105, zinc phosphate crystals can be observed even at a lower acceleration voltage.

여기서, 소지 강판(101) 상에 인산아연 피막층(103)을 형성할 때에는, 상기와 같은 인산아연 처리에 앞서, 티타늄 콜로이드를 포함하는 표면 조정제에 의해 소지 강판(101)의 표면의 조질 처리를 행한다. 인산아연 결정은 표면 조정제의 성분이 부착되어 있지 않은 소지 강판(101)의 표면으로부터 석출되어 오지만, 티타늄 콜로이드는 조대한 콜로이드 입자이기 때문에, 노출되어 있는 소지 강판(101)의 표면의 넓이가 억제되게 된다. 그 결과, 티타늄 콜로이드를 포함하는 표면 조정제로 표면 조질 처리를 행함으로써, 상기와 같은 바람직한 평균 입경 비율을 갖는 인산아연의 침상 결정을, 더 확실하게 석출시키는 것이 가능해진다.Here, when forming the zinc phosphate coating layer 103 on the steel plate 101, prior to the zinc phosphate treatment as described above, the surface treatment of the surface of the steel plate 101 is performed by a surface control agent containing a titanium colloid. . Zinc phosphate crystals are precipitated from the surface of the steel sheet 101 to which the components of the surface modifier are not attached, but since the titanium colloid is coarse colloidal particles, the surface area of the exposed steel sheet 101 is suppressed. do. As a result, it is possible to more reliably precipitate the needle-like crystal of zinc phosphate having the above-described preferred average particle size ratio by subjecting the surface roughening treatment to a surface control agent containing a titanium colloid.

[윤활 피막층(105)에 대하여][About the lubricating coating layer 105]

윤활 피막층(105)은, 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 모식적으로 도시한 바와 같이, 소지 강판(101)의 표면 상에 위치하고, 소지 강판(101)의 표면과 인산아연 피막층(103)의 적어도 일부를 피복함과 함께, 인산아연 결정의 적어도 일부가 표면에 노출되어 있는 층이다. 이 윤활 피막층(105)은 윤활 성분을 적어도 포함하는 층이고, 바람직하게는 결합제 성분과 윤활 성분으로 이루어진다.The lubricating coating layer 105 is located on the surface of the steel sheet 101 as schematically shown in FIGS. 2A and 2B, and the surface of the steel sheet 101 and zinc phosphate It is a layer in which at least a portion of the coating layer 103 is covered, and at least a portion of the zinc phosphate crystal is exposed on the surface. The lubricating film layer 105 is a layer containing at least a lubricating component, and preferably consists of a binder component and a lubricating component.

본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대(10)에서는, 앞서 설명한 바와 같은 섬형의 인산아연 결정이 형성되어 있음으로써, 윤활 피막층(105)에 포함되는 윤활 성분이나 결합제 성분은, 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 모식적으로 도시한 바와 같이, 섬형의 인산아연 결정 사이에 유지되게 된다. 다단 소성 가공 시(예를 들어, 다단 프레스 가공 시)에, 표면 처리 강대(10)의 표면에 높은 면압이 가해지면, 섬형의 인산아연 결정 사이에 유지되어 있는 윤활 성분이 소지 강판(101)과 금형 사이로 유출된다. 그 결과, 윤활 피막층(105)의 정지 마찰 계수가 저하됨으로서 윤활 성능이 발현되고, 내형 스커핑성이 실현된다.In the surface-treated steel strip 10 according to the present embodiment, since the island-like zinc phosphate crystals as described above are formed, the lubricating component and the binder component included in the lubricating film layer 105 are shown in Fig. 2(A) and As shown schematically in Fig. 2B, it is held between island-like zinc phosphate crystals. During multi-stage plastic working (for example, during multi-stage press working), when a high surface pressure is applied to the surface of the surface-treated steel strip 10, the lubricating component retained between the island-like zinc phosphate crystals is held by the base steel sheet 101. It leaks between molds. As a result, the static friction coefficient of the lubricating film layer 105 is lowered, so that the lubricating performance is exhibited and the shape scuffing resistance is realized.

이러한 윤활 피막층(105)의 부착량은 편면당 1.0g/㎡ 내지 12.0g/㎡이고, 윤활 피막층(105)의 표면에 노출되어 있는 인산아연 결정의 면적률(단위 면적당의 면적률)은 25％ 내지 90％이다. 윤활 피막층(105)의 부착량 및 윤활 피막층(105)의 표면에 노출되어 있는 인산아연 결정의 면적률을 이러한 범위로 함으로써, 상기와 같은 내형 스커핑성과 내롤 미끄럼성을 모두 실현하는 것이 가능해진다.The adhesion amount of the lubricating coating layer 105 is 1.0 g/m 2 to 12.0 g/m 2 per side, and the area ratio (area ratio per unit area) of the zinc phosphate crystal exposed on the surface of the lubricating coating layer 105 is 25% to 90%. By setting the amount of adhesion of the lubricating film layer 105 and the area ratio of the zinc phosphate crystals exposed on the surface of the lubricating film layer 105 in this range, it is possible to realize both the above-mentioned scuffing resistance and roll slip resistance.

윤활 피막층(105)의 부착량이 1.0g/㎡ 미만이 되는 경우에는, 윤활 피막층(105)으로서 유지되는 윤활 성분의 양이 부족해, 충분한 내형 스커핑성을 실현할 수 없기 때문에, 바람직하지 않다. 또한, 윤활 피막층(105)의 부착량이 12.0g/㎡ 초과가 되는 경우에는, 윤활 피막층(105)으로서 유지되는 윤활 성분의 양이 과잉이 되고, 내롤 미끄럼성을 실현할 수 없기 때문에, 바람직하지 않다. 윤활 피막층(105)의 편면당의 부착량은, 보다 바람직하게는 2.0g/㎡ 내지 9.0g/㎡이다.When the adhesion amount of the lubricating film layer 105 is less than 1.0 g/m 2, it is not preferable because the amount of the lubricating component held as the lubricating film layer 105 is insufficient and sufficient scuffing resistance cannot be achieved. In addition, when the adhesion amount of the lubricating film layer 105 exceeds 12.0 g/m 2, the amount of the lubricating component held as the lubricating film layer 105 becomes excessive, and roll slip resistance cannot be realized, which is not preferable. The adhesion amount per side of the lubricating coating layer 105 is more preferably 2.0 g/m 2 to 9.0 g/m 2.

또한, 윤활 피막층(105)의 부착량은 인산아연 피막층(103)의 부착량에도 영향을 받는다. 즉, 인산아연 피막층(103)의 부착량이 적은 경우는 유지할 수 있는 윤활 피막층(105)의 양도 적어지고, 반대로, 인산아연 피막층(103)의 부착량이 많은 경우는 유지할 수 있는 윤활 피막층(105)의 양도 많아진다. 예를 들어, 인산아연 피막층(103)의 부착량이 1.5g/㎡ 내지 8.0g/㎡인 경우는, 윤활 피막층(105)의 부착량은 1.0g/㎡ 내지 6.0g/㎡ 정도인 것이 바람직하고, 인산아연 피막층(103)의 부착량이 8.0g/㎡ 초과 내지 15.0g/㎡인 경우는, 윤활 피막층(105)의 부착량은 6.0g/㎡ 초과 내지 12.0g/㎡ 정도인 것이 바람직하다.In addition, the adhesion amount of the lubricating coating layer 105 is also affected by the adhesion amount of the zinc phosphate coating layer 103. That is, when the amount of adhesion of the zinc phosphate coating layer 103 is small, the amount of the lubricating coating layer 105 that can be maintained is also reduced. On the contrary, when the amount of adhesion of the zinc phosphate coating layer 103 is large, the amount of the lubricating coating layer 105 that can be maintained is reduced. The amount also increases. For example, when the adhesion amount of the zinc phosphate coating layer 103 is 1.5 g/m 2 to 8.0 g/m 2, the adhesion amount of the lubricating coating layer 105 is preferably about 1.0 g/m 2 to 6.0 g/m 2, and phosphoric acid When the adhesion amount of the zinc coating layer 103 is more than 8.0 g/m 2 to 15.0 g/m 2, the adhesion amount of the lubricating coating layer 105 is preferably more than 6.0 g/m 2 to about 12.0 g/m 2.

인산아연 피막층(103)의 부착량이 편면당 1.5g/㎡ 내지 8.0g/㎡라면, 부착량이 1.0g/㎡ 내지 6.0g/㎡ 정도인 윤활 피막층(105)을 소지 강판(101)에 적합하게 밀착시키는 것이 가능해지고, 고면압 하에서의 성형 가공에서도 인산아연 피막층(103)이 소실되지 않고, 성형 가공의 최종 공정까지 윤활 피막층(105)을 유지하는 것이 가능해진다.If the adhesion amount of the zinc phosphate coating layer 103 is 1.5 g/m 2 to 8.0 g/m 2 per side, the lubricating coating layer 105 having an adhesion amount of about 1.0 g/m 2 to 6.0 g/m 2 is suitably adhered to the steel sheet 101. It becomes possible to make it, and even in the molding process under high surface pressure, the zinc phosphate coating layer 103 does not disappear, and it becomes possible to hold the lubricating coating layer 105 until the final step of the molding processing.

한편, 다이렉트 클러치 등의 자동차 부품에서는, 다단에 걸치는 원통 성형을 받은 후, 주위를 치 형상으로 성형되는 부품이 존재한다. 이들의 부품에서는, 보다 고면압에서 반복의 미끄럼 이동 성형을 받기 때문에, 인산아연 피막층(103)의 부착량이, 편면당 8.0g/㎡ 이하에서는, 성형의 도중 공정에서 미끄럼 이동에 의해 인산아연 피막층(103)이 소실되고, 완성품의 치수 정밀도의 저하나, 성형의 도중 공정에서의 균열이 발생할 우려가 있다. 이러한 경우는, 인산아연 피막층(103)의 부착량이 8.0g/㎡ 초과 내지 15.0g/㎡, 윤활 피막층(105)의 부착량이 6.0g/㎡ 초과 내지 12.0g/㎡ 정도인 것이 바람직하다.On the other hand, in automobile parts such as direct clutches, there are parts that are molded around a tooth shape after receiving a multi-stage cylindrical molding. Since these components undergo repeated sliding molding at a higher surface pressure, when the amount of adhesion of the zinc phosphate coating layer 103 is 8.0 g/m 2 or less per side, the zinc phosphate coating layer ( 103) may be lost, and there is a fear that the dimensional accuracy of the finished product may decrease or cracks may occur in the process during molding. In this case, it is preferable that the adhesion amount of the zinc phosphate coating layer 103 is more than 8.0 g/m 2 to 15.0 g/m 2 and the adhesion amount of the lubricating coating layer 105 is more than 6.0 g/m 2 to 12.0 g/m 2.

여기서, 본 실시 형태에 관한 윤활 피막층(105)은 상기 결합제 성분으로서, SiO2/M2O(M은 Li, Na, K 등에서 선택되는 알칼리 금속임)로 표현되는 몰비가 2 내지 5인 규산 알칼리 금속염을 포함하고, 상기 윤활 성분으로서, 평균 입경이 0.1㎛ 내지 3.0㎛인 폴리에틸렌 왁스 또는 폴리프로필렌 왁스의 적어도 어느 한쪽으로 이루어지는 고분자 왁스를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the lubricating coating layer 105 according to the present embodiment is an alkali silicate having a molar ratio of 2 to 5 expressed by SiO 2 /M 2 O (M is an alkali metal selected from Li, Na, K, etc.) as the binder component. It is preferable to include a polymer wax comprising at least one of a polyethylene wax or a polypropylene wax having an average particle diameter of 0.1 µm to 3.0 µm as the lubricating component, including a metal salt.

결합제 성분으로서 상기와 같은 규산 알칼리 금속염을 사용함으로써 윤활 성분을 적절하게 피막 중에 유지하는 것이 가능해지는 것에 더하여, 강대 표면에 내열성이 우수한 견고한 연속 피막을 형성하는 것이 가능해진다. 그 결과, 본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대와 금형의 금속 직접 접촉을 방지하는 내시징성 기능, 치밀한 알칼리성 피막의 배리어성에 기인하는 내청성 기능 등을 발현시키는 것이 가능해진다. 여기서, 상기 몰비가 2 미만인 경우에는, 피막 강도가 충분히 얻어지지 않고 소성 가공 성능이 악화되기 때문에, 바람직하지 않다. 또한, 상기 몰비가 5 초과인 경우에는, 소성 가공 성능이 악화되는 것 외에, 피막 형성 시에 이용하는 규산 알칼리 금속염수 용액의 안정성이 악화되어 실용성이 부족하기 때문에, 바람직하지 않다. 규산 알칼리 금속염에 있어서의 SiO2/M2O로 표현되는 몰비는, 보다 바람직하게는 3 내지 4이다.In addition to being able to properly maintain the lubricating component in the coating by using the alkali metal silicate as described above as the binder component, it becomes possible to form a strong continuous coating having excellent heat resistance on the steel strip surface. As a result, it becomes possible to express the anti-singing function that prevents direct metal contact between the surface-treated steel strip and the mold according to the present embodiment, and the anti-rusting function due to the barrier property of the dense alkaline film. Here, when the molar ratio is less than 2, it is not preferable because the film strength is not sufficiently obtained and the plastic working performance deteriorates. In addition, when the molar ratio is more than 5, the plastic working performance is deteriorated, and the stability of the alkali metal silicate salt solution used during film formation is deteriorated, and practicality is insufficient, which is not preferable. The molar ratio represented by SiO 2 /M 2 O in the alkali metal silicate is more preferably 3 to 4.

윤활 성분으로서 상기와 같은 고분자 왁스를 사용함으로써 윤활 피막층(105)의 팽창을 억제할 수 있고, 윤활 피막층(105)의 소성 가공 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 여기서, 고분자 왁스의 평균 입경이 0.1㎛ 미만인 경우에는, 고분자 왁스의 계면으로부터 피막 중으로의 오일의 확산이 현저해져 피막의 내유성이 악화되기 때문에, 바람직하지 않고, 고분자 왁스의 평균 입경이 3.0㎛ 초과인 경우에는, 약액 중의 고분자 왁스의 분산이 나빠져, 균일한 피막을 형성하는 것이 어려워지기 때문에 바람직하지 않다. 고분자 왁스의 평균 입경은, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 내지 1.5㎛이다. 윤활 성분으로서, 상기와 같은 평균 입경을 갖는 고분자 왁스를 사용함으로써, 윤활 성분이 인산아연 결정의 요철의 오목 부분에 충전되기 쉬워지고, 그 결과, 인산아연 결정이 윤활 피막층(105)의 표면으로부터 노출되기 쉬워진다.By using the above polymer wax as a lubricating component, expansion of the lubricating film layer 105 can be suppressed, and plastic working performance of the lubricating film layer 105 can be further improved. Here, when the average particle diameter of the polymer wax is less than 0.1 µm, the diffusion of oil from the interface of the polymer wax into the coating becomes remarkable and the oil resistance of the coating deteriorates, which is not preferable, and the average particle diameter of the polymer wax is more than 3.0 µm. In this case, it is not preferable because the dispersion of the polymer wax in the chemical solution becomes poor and it becomes difficult to form a uniform film. The average particle diameter of the polymer wax is more preferably 0.5 µm to 1.5 µm. By using a polymer wax having the above average particle diameter as the lubricating component, the lubricating component is easily filled in the concave and convex portions of the zinc phosphate crystal, and as a result, the zinc phosphate crystal is exposed from the surface of the lubricating film layer 105. It becomes easy to become.

상기 규산 알칼리 금속염의 고형분 함유량은 윤활 피막층(105)의 전체 고형분 질량에 대하여 60질량％ 내지 90질량％인 것이 바람직하고, 상기 고분자 왁스의 고형분 함유량은 윤활 피막층(105)의 전체 고형분 질량에 대하여 5질량％ 내지 40질량％인 것이 바람직하다.The solid content of the alkali metal silicate is preferably 60% by mass to 90% by mass relative to the total solid content of the lubricating film layer 105, and the solid content of the polymer wax is 5 by mass of the total solid content of the lubricating film layer 105. It is preferable that it is mass% to 40 mass %.

규산 알칼리 금속염의 고형분 함유량이 60질량％ 미만인 경우에는, 규산 알칼리 금속염에 의해 형성되는 유리상 피막의 연속성이 부족해져, 소성 가공에 견딜 수 있는 피막 강도가 얻어질 가능성이 저하되기 때문에, 바람직하지 않다. 또한, 규산 알칼리 금속염의 고형분 함유량이 90질량％ 초과인 경우에는, 얻어지는 피막 강도가 포화되어 비용적으로 불리해지기 때문에, 바람직하지 않다. 상기 규산 알칼리 금속염의 고형분 함유량은, 보다 바람직하게는 윤활 피막층(105)의 전체 고형분 질량에 대하여 70질량％ 내지 80질량％이다.When the solid content of the alkali metal silicate salt is less than 60% by mass, the continuity of the glassy film formed by the alkali metal silicate is insufficient, and the possibility of obtaining a film strength that can withstand plastic working is reduced, which is not preferable. In addition, when the solid content of the alkali metal silicate salt is more than 90% by mass, the obtained film strength is saturated and disadvantageous in terms of cost, which is not preferable. The solid content of the alkali metal silicate is more preferably 70% by mass to 80% by mass relative to the total solid content of the lubricating film layer 105.

고분자 왁스의 고형분 함유량이 5질량％ 미만인 경우에는, 윤활 피막층(105)이 유지하는 윤활 성분의 양이 부족하고, 충분한 윤활 성능이 발현될 가능성이 저하되기 때문에, 바람직하지 않다. 또한, 고분자 왁스의 고형분 함유량이 40질량％ 초과인 경우에는, 윤활 피막층(105)이 유지하는 윤활 성분의 양이 과잉이 되고, 충분한 내롤 미끄럼성이 발현될 가능성이 저하되기 때문에, 바람직하지 않다. 상기 고분자 왁스의 고형분 함유량은, 보다 바람직하게는 윤활 피막층(105)의 전체 고형분 질량에 대하여 3질량％ 내지 10질량％이다.When the solid content of the polymer wax is less than 5% by mass, the amount of the lubricating component retained by the lubricating film layer 105 is insufficient, and the possibility that sufficient lubricating performance is exhibited is reduced, which is not preferable. In addition, when the solid content of the polymer wax is more than 40% by mass, the amount of the lubricating component retained by the lubricating film layer 105 becomes excessive, and the possibility that sufficient roll resistance to slipping is reduced is not preferable. The solid content of the polymer wax is more preferably 3% by mass to 10% by mass with respect to the total solid content of the lubricating film layer 105.

본 실시 형태에 관한 윤활 피막층(105)은 상기와 같은 결합제 성분의 용액 또는 분산액 중에 상기와 같은 윤활 성분을 혼합한 윤활 처리제를 이용하여, 도포에 의해 형성할 수 있다. 여기서, 사용하는 용매로서는, 물, 유기 용매, 이들의 혼합물의 어느 것이어도 되지만, 작업 환경상은 수계 용매(물, 또는 물과 알코올 등의 수혼화성 유기 용매의 혼합 용매)를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 용매에 대하여, 윤활 처리제의 전체 고형분 질량에 대하여 60질량％ 내지 90질량％의 결합제 성분(예를 들어, 규산 알칼리 금속염)과, 윤활 처리제의 전체 고형분 질량에 대하여 5질량％ 내지 40질량％의 윤활 성분(예를 들어, 고분자 왁스)을 첨가하고, 적절하게 도포·건조를 행함으로써, 상기와 같은 고형분 함유량의 윤활 피막층(105)을 형성할 수 있다.The lubricating coating layer 105 according to the present embodiment can be formed by coating using a lubricant treating agent in which the above-described lubricating component is mixed in a solution or dispersion of the above-described binder component. Here, as the solvent to be used, any of water, an organic solvent, and a mixture of these may be used, but it is preferable to use an aqueous solvent (water or a mixed solvent of water or water-miscible organic solvents such as alcohol). With respect to such a solvent, 60 mass% to 90 mass% of the binder component (for example, alkali metal silicate) with respect to the total solid content of the lubricant, and 5 mass% to 40 mass% with respect to the total solid mass of the lubricant. By adding a lubricating component (for example, polymer wax) and appropriately applying and drying, the lubricating coating layer 105 having the solid content as described above can be formed.

또한, 윤활 성분의 분산성을 높이기 위해, 상기 윤활 처리제에 대하여 공지의 계면 활성제를 첨가해도 된다. 또한, 상기 윤활 처리제의 점성을 조정하기 위해, 윤활 피막층(105)의 피막 강도에 영향을 미치지 않는 범위에서, 점성 조정제를 첨가해도 된다. 이러한 점성 조정제로서는, 일반적으로 사용되는 것을 사용하는 것이 가능하고, 예를 들어 히드록시에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리아크릴산아미드, 폴리아크릴산나트륨, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올 등의 유기 고분자계 증점제 등을 들 수 있다. 이러한 점성 조정제를 사용하는 경우, 그 함유량은 윤활 피막층(105)의 전체 고형분 질량에 대하여, 10질량％ 미만인 것이 바람직하다.Moreover, in order to improve the dispersibility of the lubricating component, a known surfactant may be added to the lubricating agent. Moreover, in order to adjust the viscosity of the said lubricating agent, you may add a viscosity modifier in the range which does not affect the film strength of the lubricating film layer 105. As such a viscosity modifier, it is possible to use what is generally used, for example, organic polymers such as hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyacrylic acid amide, sodium polyacrylate, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, etc. And thickeners. When using such a viscosity modifier, the content is preferably less than 10% by mass relative to the total solid content mass of the lubricating film layer 105.

상기 윤활 처리제를 소지 기판(3) 및 인산아연 피막층(103) 상에 도포할 때에는, 침지 처리, 샤워 링거 처리, 롤 코트 처리 등의 공지의 방법을 이용할 수 있다. 또한, 도포는 소지 기판(3) 및 인산아연 피막층(103)의 표면이 상기 윤활 처리제로 충분히 덮이면 되고, 윤활 처리제의 온도나 도포 시간은 특별히 제한되는 것은 아니다. 또한, 윤활 처리제의 건조 온도에 대해서도 특별히 제한되는 것은 아니고, 윤활 처리제에 포함되는 성분에 따라, 적절히 설정하면 된다.When the lubricating agent is applied onto the substrate 3 and the zinc phosphate coating layer 103, known methods such as immersion treatment, shower ringer treatment, and roll coat treatment can be used. In addition, the surface of the base substrate 3 and the zinc phosphate coating layer 103 may be sufficiently covered with the lubricating agent, and the temperature and the application time of the lubricating agent are not particularly limited. Further, the drying temperature of the lubricant is not particularly limited, and may be appropriately set depending on the components contained in the lubricant.

[윤활 피막층(105)의 표면에 노출되어 있는 인산아연 결정의 면적률(25％ 내지 90％)에 대하여][About area ratio (25% to 90%) of zinc phosphate crystals exposed on the surface of the lubricating coating layer 105]

본 실시 형태에 관한 윤활 피막층(105)에서는, 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 도시한 바와 같이 인산아연 결정[인산아연 피막층(103)]의 일부가 윤활 피막층(105)의 표면의 일부에 노출되어 있음으로써, 윤활 피막층(105)의 정지 마찰 계수의 저하가 적절히 억제된다. 그 결과, 강대로부터 강판을 감아 풀 때의 내롤 미끄럼성도 실현하는 것이 가능해진다.In the lubricating film layer 105 according to the present embodiment, a part of the zinc phosphate crystal (zinc phosphate film layer 103) as shown in Figs. 2A and 2B is a part of the lubricating film layer 105. By being exposed to a part of the surface, a decrease in the static friction coefficient of the lubricating coating layer 105 is appropriately suppressed. As a result, it is possible to realize roll resistance to slip when the steel sheet is wound and unrolled from the steel strip.

윤활 피막층(105)의 표면에 노출되어 있는 인산아연 결정의 면적률이 25％ 미만인 경우에는, 윤활 피막층(105)의 정지 마찰 계수의 저하의 억제 정도가 불충분해지고, 충분한 내롤 미끄럼성을 실현할 수 없기 때문에, 바람직하지 않다. 또한, 윤활 피막층(105)의 표면에 노출되어 있는 인산아연 결정의 면적률이 90％ 초과인 경우에는, 윤활 피막층(105)의 정지 마찰 계수의 저하의 억제 정도가 과잉이 되고, 충분한 내형 스커핑성을 실현할 수 없기 때문에, 바람직하지 않다. 윤활 피막층(105)의 표면에 노출되어 있는 인산아연 결정의 면적률은, 보다 바람직하게는 30％ 내지 60％이다.When the area ratio of the zinc phosphate crystals exposed on the surface of the lubricating film layer 105 is less than 25%, the degree of suppression of the decrease in the static friction coefficient of the lubricating film layer 105 becomes insufficient, and sufficient roll resistance cannot be achieved. Therefore, it is not preferable. In addition, when the area ratio of the zinc phosphate crystals exposed on the surface of the lubricating film layer 105 is more than 90%, the degree of suppression of a decrease in the static friction coefficient of the lubricating film layer 105 becomes excessive and sufficient scuffing resistance. Since it cannot be realized, it is not preferable. The area ratio of the zinc phosphate crystal exposed on the surface of the lubricating coating layer 105 is more preferably 30% to 60%.

윤활 피막층(105)의 부착량 및 윤활 피막층(105)의 표면에 노출되어 있는 인산아연 결정의 면적률이 상기와 같은 범위가 됨으로써, 본 실시 형태에 관한 윤활 피막층(105)의 정지 마찰 계수는 0.10 내지 0.20이 된다. 윤활 피막층(105)의 정지 마찰 계수는, 보다 바람직하게는 0.12 내지 0.15이다.The adhesion amount of the lubricating film layer 105 and the area ratio of the zinc phosphate crystals exposed on the surface of the lubricating film layer 105 are in the above range, so that the static friction coefficient of the lubricating film layer 105 according to the present embodiment is 0.10 to 0.20. The coefficient of static friction of the lubricating film layer 105 is more preferably 0.12 to 0.15.

또한, 인산아연 피막층(103)의 부착량을 상기와 같은 바람직한 범위로 함으로써, 윤활 피막층(105)에 노출되는 인산아연 결정의 면적률을 더 확실하게 상기한 범위 내로 하는 것이 가능해진다.In addition, by setting the adhesion amount of the zinc phosphate coating layer 103 to the above preferable range, it is possible to more reliably make the area ratio of the zinc phosphate crystal exposed on the lubricating coating layer 105 within the above-mentioned range.

또한, 윤활 피막층(105)의 표면에 노출되어 있는 인산아연 결정[인산아연 피막층(103)]의 면적률을 25％ 내지 90％로 하기 위해서는, 편면당 1.5g/㎡ 내지 15.0g/㎡인 인산아연 피막층(103)을 섬형으로 하는 것이 필요하고, 그것을 위해서는, 인산아연 처리의 온도의 상승 혹은 처리 시간의 연장 등의 방법이 생각된다. 그러나, 인산아연 처리욕의 온도는 물이 용매이기 때문에, 처리 온도를 100℃ 이상으로 높이는 것은 실질적으로 곤란하고, 한편으로, 처리 시간을 연장하면 석출되는 인산아연 피막의 결정이 강대 표면에 치밀하게 생성되어 버려, 인산아연 피막층(103)이 섬형이 아닌 것으로 되어 버린다. 또한, 인산아연 처리욕의 온도의 상승은 처리욕 전체의 온도를 높일 필요가 있기 때문에 에너지 비용을 증가시키는 문제가 있다. 또한, 처리 시간의 연장도 일정 길이의 인산아연 처리욕에서 인산아연 처리를 행하는 경우는 생산성이 저하된다는 문제가 있다.In addition, in order to make the area ratio of the zinc phosphate crystal (zinc phosphate coating layer 103) exposed on the surface of the lubricating coating layer 105 to be 25% to 90%, phosphoric acid having a concentration of 1.5 g/m 2 to 15.0 g/m 2 per side It is necessary to make the zinc coating layer 103 island-shaped, and for that purpose, a method such as an increase in the temperature of the zinc phosphate treatment or an extension of the treatment time is considered. However, since the temperature of the zinc phosphate treatment bath is water, it is practically difficult to increase the treatment temperature to 100° C. or higher. On the other hand, when the treatment time is extended, crystals of the zinc phosphate coating precipitated densely on the steel strip surface. It is generated, and the zinc phosphate coating layer 103 is not island-like. In addition, an increase in the temperature of the zinc phosphate treatment bath requires increasing the temperature of the entire treatment bath, which increases the energy cost. In addition, when the zinc phosphate treatment is performed in the zinc phosphate treatment bath of a certain length, the extension of the treatment time also has a problem that productivity decreases.

그래서, 편면당 1.5g/㎡ 내지 15.0g/㎡인 인산아연 피막층(103)을 섬형으로 형성시키는 방법의 일례로서, 인산아연 처리욕의 온도를 증기로 부분적으로 온도를 높이는 방법이 제안된다. 이러한 방법에 의하면, 인산아연 결정의 부착량을 증가시키는 것에 더하여, 인산아연 결정을 더 침상(예리한 형)으로 함으로써, 인산아연 결정의 부피가 커지고, 윤활 피막층으로부터 인산아연 결정의 헤드가 많이 나오게 된다. 인산아연 결정 자체는 저면압 하에서의 미끄럼 이동성은 갖지 않으므로, 정지 마찰 계수는 커진다. 한편, 고면압 하에서는 인산아연 결정이 찌부러져, 윤활 피막층과 함께 미끄럼 이동성에 기여하는 형태가 되므로 고면압의 성형성＝내형 스커핑성(L자형 프레스 성형으로 모의)은 종래와 동등하게 유지된다.Thus, as an example of a method of forming the zinc phosphate coating layer 103 of 1.5 g/m 2 to 15.0 g/m 2 per side in an island shape, a method of partially increasing the temperature of the zinc phosphate treatment bath with steam is proposed. According to this method, in addition to increasing the adhesion amount of the zinc phosphate crystal, by making the zinc phosphate crystal into a more needle (sharp form), the volume of the zinc phosphate crystal is increased, and the head of the zinc phosphate crystal comes out a lot from the lubricating film layer. Since the zinc phosphate crystal itself does not have sliding mobility under low surface pressure, the coefficient of static friction becomes large. On the other hand, under high surface pressure, the zinc phosphate crystal is crushed and becomes a form contributing to sliding mobility with the lubricating film layer, so the moldability of high surface pressure = inner scuffing property (simulated by L-shaped press molding) remains the same as before.

여기서, 편면당 1.5g/㎡ 내지 15.0g/㎡인 인산아연 피막층(103)을 섬형으로 형성시키기 위한 장치의 일례를 도 3의 (A), (B)에 도시한다. 이 도 3의 (A), (B)에 도시하는 장치에서는, 인산아연 처리욕(20) 중에 통판되는 소지 강판(101)의 표면에, 히터(21)로 발생시킨 증기를 닿게 하는 구성이다. 인산아연 처리욕(20) 중에 있어서, 히터(21)의 가열로 발생된 증기가, 교반기(22)에서 교반되어 소지 강판(101)의 표면에 닿게 된다. 인산아연 피막층(103)을 형성할 때에, 인산아연 처리욕(20) 중에서 부분적인 가열을 행하고, 소지 강판(101)의 표면에 증기를 닿게 함으로써 처리 온도를 상승시키면, 인산아연 피막 처리욕(20) 전체를 현저한 고온으로 하지 않고, 또한 생산성을 손상시키는 일이 없는 짧은 처리 시간에, 용이하게 인산아연 피막층(103)을 섬형으로 형성시키는 것이 가능해진다. 증기 온도가 높을수록 인산아연 피막층(103)의 형성을 촉진한다. 이 때문에, 증기 온도는 100℃ 이상이 바람직하고, 120℃ 이상이 보다 바람직하다. 증기의 온도가 높아지면 에너지 비용이 상승함과 함께, 그 효과는 포화되므로, 증기 온도는 200℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.Here, an example of an apparatus for forming the zinc phosphate coating layer 103 of 1.5 g/m 2 to 15.0 g/m 2 per side in an island shape is shown in FIGS. 3A and 3B. In the apparatus shown in (A) and (B) of FIG. 3, the steam generated by the heater 21 is brought into contact with the surface of the steel sheet 101 that is passed through in the zinc phosphate treatment bath 20. In the zinc phosphate treatment bath 20, steam generated by heating of the heater 21 is stirred by the stirrer 22 to contact the surface of the steel sheet 101. When the zinc phosphate coating layer 103 is formed, partial heating is performed in the zinc phosphate treatment bath 20, and when the treatment temperature is increased by making steam contact the surface of the steel sheet 101, the zinc phosphate coating treatment bath 20 ) It is possible to easily form the zinc phosphate coating layer 103 in an island shape at a short processing time without making the whole at a remarkable high temperature and without compromising productivity. The higher the vapor temperature, the faster the formation of the zinc phosphate coating layer 103. For this reason, the steam temperature is preferably 100°C or higher, and more preferably 120°C or higher. When the temperature of the steam increases, the energy cost increases and the effect is saturated, so the steam temperature is preferably 200°C or less.

이와 같이 인산아연 처리욕(20) 중에서 소지 강판(101)의 표면에 증기를 닿게 하면 강대에 편면당 1.5g/㎡ 내지 15.0g/㎡인 인산아연 피막이 섬형으로 형성되는 이유는 명확하지 않다. 그러나, 소지 강판(101)의 표면에 있어서, 인산아연 결정의 성장점의 일부로부터의 인산아연 결정의 성장이 저해되고, 인산아연 피막이 섬형으로 형성되는 한편, 섬형으로 형성된 인산아연 결정이, 증기에 의해, 100℃ 이상으로 상승하여 활성화되고, 인산아연 처리욕(20) 내에서 인산아연 처리액과 접함으로써 그 성장이 더 촉진되어, 편면당 1.5g/㎡ 내지 15.0g/㎡인 인산아연 피막을 섬형으로 형성할 수 있는 것이라고 추정된다.As described above, when the surface of the steel sheet 101 is brought into contact with the zinc phosphate treatment bath 20, the reason why the zinc phosphate coating having a thickness of 1.5 g/m 2 to 15.0 g/m 2 per side is formed in an island shape is not clear. However, on the surface of the base steel sheet 101, the growth of zinc phosphate crystals from a part of the growth point of the zinc phosphate crystals is inhibited, and the zinc phosphate film is formed in an island shape, while the zinc phosphate crystals formed in the island shape are vaporized. By this, it is activated by rising to 100° C. or higher, and its growth is further promoted by contacting the zinc phosphate treatment liquid in the zinc phosphate treatment bath 20, thereby forming a zinc phosphate coating having a surface area of 1.5 g/m 2 to 15.0 g/m 2 per side. It is estimated that it can form an island.

또한, 편면당 1.5g/㎡ 내지 15.0g/㎡인 인산아연 피막층(103)을 섬형으로 형성시키기 위한 장치는 특별히 한정되지 않는다. 소지 강판(101)에서 직접 증기를 닿게 하는 타입의 것이어도 되고, 인산아연 처리액과 혼합한 후, 소지 강판(101)에서 직접 증기를 닿게 하는 타입의 것이어도 된다. 또한 인산아연 처리욕(20)의 벽면에 설치한 히터(21)로부터 발생하는 증기를 교반기(22)에서 교반하고, 인산아연 처리액과 동시에 소지 강판(101)에 증기가 닿는 타입의 것이어도 된다.In addition, the apparatus for forming the zinc phosphate coating layer 103, 1.5 g/m 2 to 15.0 g/m 2 per side, in an island shape is not particularly limited. It may be of a type in which the steel sheet 101 directly contacts steam, or may be of a type in which the steel sheet 101 directly contacts steam after mixing with a zinc phosphate treatment liquid. Further, the steam generated from the heater 21 provided on the wall surface of the zinc phosphate treatment bath 20 is stirred by the stirrer 22, and the type of the steam contacting the steel sheet 101 with the zinc phosphate treatment liquid may be used. .

또한, 도 3의 (A), (B)에 도시한 장치를 사용함으로써, 인산아연 피막층(103)을 섬형으로 하는 것이 가능해지지만, 증기를 분사하는 것에 의한 인산아연 피막층(103)의 부착량의 최댓값은 15.0g/㎡ 정도이다. 인산아연 피막층(103)의 부착량을 편면당 1.5g/㎡ 내지 15.0g/㎡로 함으로써, 윤활 피막층(105)을 소지 강판(101)에 더 확실하게 밀착시키는 것이 가능해지고, 고면압 하에서의 성형 가공에서도 인산아연 피막층(103)이 소실되지 않고, 더 확실하게 성형 가공의 최종 공정까지 윤활 피막층(105)을 유지하는 것이 가능해진다.Further, by using the apparatus shown in Figs. 3A and 3B, it is possible to make the zinc phosphate coating layer 103 island-like, but the maximum value of the adhesion amount of the zinc phosphate coating layer 103 by spraying steam Is about 15.0 g/m 2. By setting the adhesion amount of the zinc phosphate coating layer 103 to 1.5 g/m 2 to 15.0 g/m 2 per side, the lubricating coating layer 105 can be more reliably brought into close contact with the holding steel sheet 101, and even in molding processing under high surface pressure. The zinc phosphate coating layer 103 does not disappear, and it becomes possible to more reliably hold the lubricating coating layer 105 until the final step of the molding process.

이상, 도 1 내지 도 3을 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대(10)에 대하여, 상세하게 설명했다.The surface-treated steel strip 10 according to the present embodiment has been described in detail above with reference to FIGS. 1 to 3.

<각종 물성값의 측정 방법에 대하여><How to measure various property values>

계속해서, 본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대(10)에서 실현되는 각종 물성값의 측정 방법에 대하여, 간단하게 설명한다.Subsequently, a method for measuring various physical property values realized by the surface-treated steel strip 10 according to the present embodiment will be briefly described.

먼저, 인산아연 피막층(103)을 구성하는 인산아연 결정의 평균 입경이나, 윤활 피막층(105)에 포함되는 고분자 왁스의 평균 입경은 전해 방출형 주사 전자 현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope: FE-SEM)을 이용하여, 저가속 전압으로 강판 표면을 관찰하는 것 등, 공지의 측정 방법에 의해 측정하는 것이 가능하다.First, the average particle diameter of the zinc phosphate crystals constituting the zinc phosphate coating layer 103 or the average particle diameter of the polymer wax included in the lubricating coating layer 105 is an electro-emission scanning electron microscope (FE-SEM). By using, it is possible to measure by a known measuring method such as observing the surface of the steel sheet at a low-speed voltage.

또한, 인산아연 피막층(103) 및 윤활 피막층(105)의 편면당의 부착량은 중량법과 같은 공지의 측정 방법에 의해 측정하는 것이 가능하다.In addition, the adhesion amount per side of the zinc phosphate coating layer 103 and the lubricating coating layer 105 can be measured by a known measuring method such as a gravimetric method.

또한, 인산아연 피막층(103) 및 윤활 피막층(105)의 두께에 대해서는, 표면 처리 강대의 단면을 SEM 등의 전자 현미경을 사용하여 관찰함으로써 측정 가능하지만, 윤활 피막층(105)의 두께에 대해서는, 이하와 같은 방법으로도 측정하는 것이 가능하다. 먼저, 표면 처리 강대(10)의 단면을 표면으로부터 깊이 방향을 따르고, 글로우 방전 발광 분광 장치(Glow Discharge Spectroscopy: GDS)에 의해, 윤활 피막층(105)의 성분(예를 들어, Si)과 인산아연 결정 성분(예를 들어, Zn)의 발광 스펙트럼 강도를 측정한다. 이러한 측정에 의해, 발광 스펙트럼 중에 각 성분에 대응하는 2개의 피크를 얻을 수 있다. 여기서, 2개의 성분의 피크 강도의 각각 50％값(Si는 소지 강판측의 50％값, Zn은 강대의 표층측의 50％값) 사이에 대응하는 두께를, 윤활 피막층(105)의 두께로 할 수 있다.In addition, the thickness of the zinc phosphate coating layer 103 and the lubricating coating layer 105 can be measured by observing the cross section of the surface-treated steel strip using an electron microscope such as SEM, but the thickness of the lubricating coating layer 105 is as follows. It is also possible to measure in the same way. First, the cross-section of the surface-treated steel strip 10 follows the depth direction from the surface, and by means of a Glow Discharge Spectroscopy (GDS), the components of the lubricating film layer 105 (for example, Si) and zinc phosphate The luminescence spectral intensity of the crystal component (for example, Zn) is measured. By this measurement, two peaks corresponding to each component can be obtained in the emission spectrum. Here, the thickness corresponding to the 50% value of each of the peak intensities of the two components (Si is a 50% value on the side of the steel plate and Zn is a 50% value on the surface layer side of the steel strip) is set to the thickness of the lubricating film layer 105. can do.

또한, 윤활 피막층(105)의 표면에 노출되어 있는 인산아연 결정의 면적률에 대해서는, 표면 처리 강대(10)의 표면을 SEM 등의 전자 현미경에 의해 관찰하고, 시야 내에 검출되는 인산아연 결정의 면적을 공지의 방법으로 특정함으로써, 얻을 수 있다. 여기서, 면적률의 특정 시에는 표면 처리 강대(10)의 표면의 복수 개소를 관찰하고, 특정한 면적률의 평균을 산출하는 것이 바람직하다.In addition, with respect to the area ratio of the zinc phosphate crystal exposed on the surface of the lubricating coating layer 105, the surface of the surface-treated steel strip 10 is observed by an electron microscope such as SEM, and the area of the zinc phosphate crystal detected in the field of view. It can be obtained by specifying by a known method. Here, it is preferable to observe a plurality of places on the surface of the surface-treated steel strip 10 at the time of specifying the area ratio, and to calculate the average of the specific area ratio.

또한, 윤활 피막층(105)의 정지 마찰 계수는 이하에 상세하게 설명하는 둥근형 비드 인발 시험 등과 같은 각종 시험 방법에 의해 측정하는 것이 가능하다.In addition, the static friction coefficient of the lubricating coating layer 105 can be measured by various test methods such as a round bead pull-out test described in detail below.

이상, 본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대(10)에서 실현되는 각종 물성값의 측정 방법에 대하여, 간단하게 설명했다. 또한, 상기한 측정 방법은 어디까지나 일례이며, 기타의 공지의 측정 방법에 의해 각 물성값을 특정하는 것도 가능하다.In the above, the method of measuring various physical property values realized by the surface-treated steel strip 10 according to the present embodiment has been briefly described. In addition, the above-mentioned measuring method is only an example, and it is also possible to specify each physical property value by other well-known measuring methods.

(표면 처리 강대의 제조 방법에 대하여)(How to manufacture surface-treated steel strips)

계속해서, 도 4를 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 4는 본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대(10)의 제조 방법의 흐름의 일례를 도시한 흐름도이다.Next, the manufacturing method of the surface-treated steel strip 10 which concerns on this embodiment is demonstrated, referring FIG. 4 is a flowchart showing an example of the flow of a method for manufacturing the surface-treated steel strip 10 according to the present embodiment.

본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대(10)의 제조 방법에서는, 먼저, 소정의 소지 강판(101)이 권취된 강대에 대하여, 필요에 따라, 탈지 처리나 세정 처리 등의 전처리가 실시된다(전처리 스텝 S101).In the method for manufacturing the surface-treated steel strip 10 according to the present embodiment, first, a pre-treatment such as degreasing treatment or washing treatment is performed, if necessary, on the steel strip on which the predetermined steel sheet 101 is wound (pretreatment step). S101).

그 후, 소지 강판(101)의 표면이, 티타늄 콜로이드를 포함하는 표면 조정제에 의해 조질된다(조질 스텝 S103). 이에 의해, 소지 강판(101)의 표면에 조대한 입경을 갖는 티타늄 콜로이드가 부착되게 된다.Subsequently, the surface of the holding steel sheet 101 is tempered with a surface adjusting agent containing a titanium colloid (tempering step S103). Thereby, a titanium colloid having a coarse particle diameter is attached to the surface of the steel sheet 101.

계속해서, 앞서 설명한 바와 같은 방법에 의해, 표면 조질 후의 소지 강판(101)의 표면에 인산아연의 침상 결정을 석출시킨다(인산아연 피막층 형성 스텝 S105). 이에 의해, 소지 강판(101)의 표면에 섬형으로 인산아연의 침상 결정이 석출되고, 인산아연 피막층(103)이 형성되게 된다. 또한, 상술한 바와 같이, 인산아연의 석출을, 도 3의 (A), (B)에 도시한 장치에서 행함으로써, 적합하게 인산아연 피막층(103)을 섬형으로 형성시키는 것이 가능해진다.Subsequently, a needle-like crystal of zinc phosphate is deposited on the surface of the steel sheet 101 after the surface has been roughened by the method as described above (zinc phosphate coating layer formation step S105). Thereby, needle-like crystals of zinc phosphate are precipitated in an island shape on the surface of the steel sheet 101, and a zinc phosphate coating layer 103 is formed. In addition, as described above, it is possible to suitably form the zinc phosphate coating layer 103 in an island shape by performing precipitation of zinc phosphate in the apparatus shown in Figs. 3A and 3B.

이어서, 소지 강판(101) 및 인산아연 피막층(103) 상에 윤활 처리제를 도포하고, 적절한 건조 조건에서 건조시킴으로써, 윤활 피막층(105)을 형성시킨다(윤활 피막층 형성 스텝 S107). 이에 의해, 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 도시된 바와 같은 표면 처리 강대(10)가 제조되게 된다.Subsequently, a lubricating coating layer 105 is formed by applying a lubricating agent on the base steel sheet 101 and the zinc phosphate coating layer 103 and drying under appropriate drying conditions (lubricating coating layer forming step S107). Thereby, the surface-treated steel strip 10 as shown in FIGS. 2A and 2B is produced.

그 후, 필요에 따라, 제조된 표면 처리 강대(10)에 대하여, 공지의 후처리를 실시하는 것도 가능하다(후처리 스텝 S109).Thereafter, if necessary, it is also possible to perform a known post-treatment on the manufactured surface-treated steel strip 10 (post-treatment step S109).

이상, 도 4를 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 표면 처리 강대(10)의 제조 방법의 흐름의 일례에 대하여, 간단하게 설명했다.As mentioned above, an example of the flow of the manufacturing method of the surface-treated steel strip 10 which concerns on this embodiment was demonstrated simply, referring FIG.

실시예Example

이하에는, 실시예 및 비교예를 나타내면서, 본 발명에 관한 표면 처리 강대 및 표면 처리 강대의 제조 방법에 대하여, 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명에 관한 표면 처리 강대 및 표면 처리 강대의 제조 방법은 어디까지나 일례이며, 본 발명에 관한 표면 처리 강대 및 표면 처리 강대의 제조 방법이 하기에 나타내는 예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the surface-treated steel strip and the manufacturing method of the surface-treated steel strip which concerns on this invention are demonstrated concretely, showing an Example and a comparative example. In addition, the example shown below is only an example of the manufacturing method of the surface-treated steel strip and the surface-treated steel strip which concerns on this invention, and the manufacturing method of the surface-treated steel strip and the surface-treated steel strip which concerns on this invention is limited to the example shown below. It is not.

또한, 이하의 실시예에 있어서, 「％」라는 기재는 특별히 지정하지 않는 한 「질량％」를 의미하고 있다. 또한, 이하의 실시예에 있어서, 부착량은 모두 편면당의 부착량을 의미하고 있다.In addition, in the following Examples, description of "%" means "mass%" unless otherwise specified. In addition, in the following examples, all the adhesion amounts mean the adhesion amount per one side.

(1) 강판의 인산아연 처리(1) Zinc phosphate treatment of steel sheet

판 두께 3.2㎜의 SPH590 강판(인장 강도 590㎫ 이상의 열연 강판)의 절단판(300㎜×300㎜)의 양면에 대하여, 침지 처리에 의해 인산아연 처리를 행하였다. 그때에 본 실시예에 대해서는 침지 처리 중에 강판의 양면에 대하여, 장치의 벽면에 설치한 히터로부터 발생하는 증기를 교반기로 교반함으로써 100℃ 내지 120℃의 증기를 5초간 닿게 했다. 침지 시간을 5초 내지 120초 사이에서 변화시켜 인산아연 결정의 부착량을 조정하고, 표 1에 나타내는 인산아연 처리 강판을 얻었다. 인산아연 결정의 부착량은 인산아연 처리 전후의 강판의 질량 변화에 의해 구했다.Zinc phosphate treatment was performed by immersion treatment on both surfaces of a cutting plate (300 mm×300 mm) of a SPH590 steel plate having a thickness of 3.2 mm (tensile strength of 590 MPa or higher). At this time, in the present embodiment, steam generated from a heater provided on the wall of the apparatus was stirred with a stirrer on both surfaces of the steel sheet during the immersion treatment, so that steam at 100°C to 120°C was touched for 5 seconds. The deposition amount of zinc phosphate crystals was adjusted by changing the immersion time between 5 seconds and 120 seconds, to obtain a zinc phosphate-treated steel sheet shown in Table 1. The adhesion amount of zinc phosphate crystals was determined by the mass change of the steel sheet before and after the zinc phosphate treatment.

(2) 윤활 피막의 형성(2) Formation of lubricating film

하기에 나타내는 결합제 성분, 윤활 성분 및 극압 첨가제를 순수(탈이온수)에 첨가하고, 충분히 교반하여 분산시키고, 순수로 고형분량이 20％가 되도록 희석하여, 도포에 사용하는 약액을 조정했다. 이 약액을, 상기한 인산아연 처리 강판의 표면에 바 코터에 의해 편면씩 도포하고, 60℃에서 건조시켜, 윤활 피막을 표면에 형성하고, 윤활 처리 강판을 작성했다. 윤활 피막의 부착량은 윤활 피막 형성 전후의 강판의 질량 변화로부터 산출했다.The binder component, lubricating component and extreme pressure additive shown below were added to pure water (deionized water), sufficiently stirred and dispersed, and diluted with pure water to a solid content of 20% to adjust the chemical solution used for application. This chemical solution was applied to the surface of the above-mentioned zinc phosphate-treated steel sheet one by one with a bar coater and dried at 60°C to form a lubricating film on the surface to prepare a lubricated steel sheet. The adhesion amount of the lubricating film was calculated from the change in mass of the steel sheet before and after forming the lubricating film.

약액 (2-1)Chemical solution (2-1)

A) 결합제 성분A) Binder component

· 메타규산나트륨(SiO2/Na2O의 몰비: 4)Sodium metasilicate (SiO 2 /Na 2 O molar ratio: 4)

· 아크릴계 수지(단량체 조성: 아크릴산 8％, 메타크릴산 52％, 아크릴산부틸 40％)Acrylic resin (monomer composition: 8% acrylic acid, 52% methacrylic acid, 40% butyl acrylate)

B) 윤활 성분B) Lubrication component

· 유기 고분자 화합물: 폴리에틸렌 왁스(분자량 20000, 평균 입경 3㎛)Organic polymer compound: polyethylene wax (molecular weight 20000, average particle diameter 3㎛)

· 고체 윤활제: 이황화몰리브덴(평균 입경 2㎛)Solid lubricant: molybdenum disulfide (average particle size 2㎛)

· 비누: 스테아르산나트륨Soap: Sodium stearate

C) 극압 첨가제C) extreme pressure additive

· 아인산에스테르· Phosphoric acid ester

D) 고형분 함유량D) Solid content

· 윤활 피막층의 전체 고형분량에 대한 메타규산나트륨의 고형분량: 88％Sodium metasilicate solid content relative to the total solid content of the lubricating film layer: 88%

· 윤활 피막층의 전체 고형분량에 대한 폴리에틸렌 왁스의 고형분량: 5％The solid content of polyethylene wax relative to the total solid content of the lubricating film layer: 5%

약액 (2-2)Chemical solution (2-2)

A) 결합제 성분A) Binder component

· 메타규산나트륨(SiO2/Na2O의 몰비: 5)Sodium metasilicate (SiO 2 /Na 2 O molar ratio: 5)

· 아크릴계 수지(단량체 조성: 아크릴산 8％, 메타크릴산 52％, 아크릴산부틸 40％)Acrylic resin (monomer composition: 8% acrylic acid, 52% methacrylic acid, 40% butyl acrylate)

B) 윤활 성분B) Lubrication component

· 유기 고분자 화합물: 폴리에틸렌 왁스(분자량 2000, 평균 입경 0.5㎛)Organic polymer compound: polyethylene wax (molecular weight 2000, average particle size 0.5 µm)

· 고체 윤활제: 이황화몰리브덴(평균 입경 2㎛)Solid lubricant: molybdenum disulfide (average particle size 2㎛)

· 비누: 스테아르산나트륨Soap: Sodium stearate

C) 극압 첨가제C) extreme pressure additive

· 아인산에스테르· Phosphoric acid ester

D) 고형분 함유량D) Solid content

· 윤활 피막층의 전체 고형분량에 대한 메타규산나트륨의 고형분량: 80％Sodium metasilicate solid content relative to the total solid content of the lubricating film layer: 80%

· 윤활 피막층의 전체 고형분량에 대한 폴리에틸렌 왁스의 고형분량: 5％The solid content of polyethylene wax relative to the total solid content of the lubricating film layer: 5%

약액 (2-3)Chemical solution (2-3)

A) 결합제 성분A) Binder component

· 메타규산나트륨(SiO2/Na2O의 몰비: 2)Sodium metasilicate (SiO 2 /Na 2 O molar ratio: 2)

· 아크릴계 수지(단량체 조성: 아크릴산 8％, 메타크릴산 52％, 아크릴산부틸 40％)Acrylic resin (monomer composition: 8% acrylic acid, 52% methacrylic acid, 40% butyl acrylate)

B) 윤활 성분B) Lubrication component

· 유기 고분자 화합물: 폴리에틸렌 왁스(분자량 10000, 평균 입경 1.0㎛)Organic polymer compound: polyethylene wax (molecular weight 10000, average particle diameter 1.0 µm)

· 고체 윤활제: 이황화몰리브덴(평균 입경 2㎛)Solid lubricant: molybdenum disulfide (average particle size 2㎛)

· 비누: 스테아르산나트륨Soap: Sodium stearate

C) 극압 첨가제C) extreme pressure additive

· 아인산에스테르· Phosphoric acid ester

D) 고형분 함유량D) Solid content

· 윤활 피막층의 전체 고형분량에 대한 메타규산나트륨의 고형분량: 60％Sodium metasilicate solid content relative to the total solid content of the lubricating film layer: 60%

· 윤활 피막층의 전체 고형분량에 대한 폴리에틸렌 왁스의 고형분량: 30％Solid content of polyethylene wax relative to the total solid content of the lubricating film layer: 30%

(3) 결정 사이즈(3) Crystal size

인산아연 처리 후의 강판 표면을, 가속 전압 5㎸, 500배의 배율로 SEM에 의해 관찰했다. 표면에 노출되어 있는 인산아연 결정의 면적률은 화상을 2치화하고, 결정 부분의 면적으로 산출했다. 또한, 표면에 노출되어 있는 결정을 4개 이상의 임의로 선택하여 장축과 단축의 길이를 측정하고, 평균 결정 사이즈를 산출하여, 인산아연의 결정 사이즈라고 했다.The surface of the steel sheet after the zinc phosphate treatment was observed by SEM at a magnification of 5 kV and an acceleration voltage of 5 kV. The area ratio of the zinc phosphate crystals exposed on the surface was binarized to calculate the area of the crystal part. Further, four or more crystals exposed on the surface were arbitrarily selected to measure the lengths of the major axis and the minor axis, and the average crystal size was calculated and referred to as the zinc phosphate crystal size.

(4) 평가 방법(4) Evaluation method

a-1) 내형 스커핑성a-1) Scuffing resistance

고면압 하에서의 다단 소성 가공을 모의하기 위해, 도 5에 개요를 도시한 바와 같이, L자형 프레스 성형 설비를 사용하여, 윤활 처리 강판의 L 굽힘 가공 샘플의 측면에 대하여 하기의 수순으로 다단 아이어닝 가공을 행하고, 그 윤활 성능을 평가했다. 이때, 성형 횟수가 2회 이하에서 강판 표면에 스커핑이 발생하는 경우에는 다단 성형을 할 수 없기 때문에, 3회 이상 스커핑이 발생하지 않는 강판을 합격이라고 했다. 또한, 2회 이하에서 스커핑이 발생한 것을 ×로 하고, 3회 이상 스커핑이 발생하지 않은 것을 ○로 표기했다.In order to simulate the multi-stage plastic working under high surface pressure, as shown in the outline in Fig. 5, using the L-shaped press forming equipment, multi-stage ironing is performed in the following procedure with respect to the side of the L-bending working sample of the lubricated steel sheet. And evaluated the lubrication performance. At this time, when scuffing occurs on the surface of the steel sheet when the number of times of molding is 2 or less, multi-stage molding cannot be performed, so a steel sheet that does not generate scuffing more than 3 times was called a pass. In addition, the thing in which scuffing occurred 2 times or less was made into x, and the thing in which scuffing did not occur more than 3 times was indicated with (circle).

a-2) 수순a-2) Procedure

수순 (1) 일반 방청유를, 부착량이 1.5g/㎡가 되도록, 샘플의 양면에 도포한다.Procedure (1) A general antirust oil is applied to both sides of the sample so that the adhesion amount is 1.5 g/m 2.

수순 (2) 펀치와 다이의 클리어런스를, 판 두께－0.25(판 두께 감소폭＝0.15㎜)가 되도록 세트하고, 샘플에 최초의 아이어닝 가공(L차 성형)을 실시한다.Procedure (2) The clearance between the punch and the die is set so that the plate thickness is -0.25 (plate thickness reduction width = 0.15 mm), and the sample is subjected to the first ironing process (L-shaped forming).

수순 (3) 수순 (2)에서 아이어닝 가공한 L자형 샘플에 대하여, 클리어런스를 －0.25 피치로 더 축소시키면서, 강판 표면에 형 스커핑이 발생할 때까지 반복하여, 형 스커핑이 발생한 아이어닝 횟수를 구한다.Procedure (3) For the L-shaped sample ironed in procedure (2), the clearance was further reduced to -0.25 pitch, and repeated until mold scuffing occurred on the surface of the steel sheet, and the number of ironings in which mold scuffing occurred. To get

b-1) 내롤 미끄럼성b-1) Roll slip resistance

고면압 하에서의 내롤 보냄성을 모의하기 위해, 도 6에 개요를 도시한 바와 같이 둥근형 비드 사이에 강판의 표리면을 끼우고, 강판을 인발할 때의 하중으로부터 정지 마찰 계수를 산출했다. 정지 마찰 계수가 0.09 이하에서는, 강판을 송출하기 위한 힘을 가할 수 없고, 실제 라인에서의 통판이 곤란한 것 및 정지 마찰 계수가 0.20 초과에서는, 강판을 송출하기 위해 필요로 하는 힘이 지나치게 커져, 실제 라인에서의 통판이 곤란한 것을 각각 확인하고 있다. 따라서, 정지 마찰 계수가 0.10 이상 0.20 이하인 강판을 합격이라고 했다. 또한, 정지 마찰 계수가 당해 범위 내를 벗어나는 것을 ×로 표기하고, 당해 범위 내에 있는 것을 ○로 표기했다.In order to simulate roll resistance under high surface pressure, as shown in Fig. 6, the front and back surfaces of the steel sheet were sandwiched between round beads, and the static friction coefficient was calculated from the load when drawing the steel sheet. When the static friction coefficient is 0.09 or less, the force for discharging the steel sheet cannot be applied, and it is difficult to pass through the actual line, and when the static friction coefficient is more than 0.20, the force required for discharging the steel sheet becomes too large, and It was confirmed that mail order in the line was difficult. Therefore, a steel sheet having a static friction coefficient of 0.10 or more and 0.20 or less was considered to be a pass. In addition, x that the static friction coefficient deviates from the range is indicated by ×, and ○ that is within the range is indicated by ○.

b-2) 수순b-2) Procedure

수순 (1) 일반 방청유를, 부착량이 1.5g/㎡가 되도록 샘플의 양면에 도포한다.Procedure (1) A general antirust oil is applied to both sides of the sample so that the adhesion amount is 1.5 g/m 2.

수순 (2) 둥근형 비드(R5)로 강판의 양면을 가압하여 하중 1[kN]으로 끼우고, 강판을 인발하여, 인발할 때의 정지 마찰 계수를 산출한다.Procedure (2) Pressing both sides of the steel sheet with a round bead (R5), sandwiching it with a load of 1 [kN], drawing the steel sheet, and calculating the static friction coefficient at the time of drawing.

Figure 112018108181811-pct00001
Figure 112018108181811-pct00001

(5) 평가 결과(5) Evaluation results

상기 표 1은 인산아연 결정의 부착량이 상이한 각종 인산아연 처리 강판에 윤활 피막을 형성한 경우의 평가 결과를 나타낸 것이다.Table 1 shows the evaluation results when a lubricating film was formed on various zinc phosphate-treated steel sheets having different adhesion amounts of zinc phosphate crystals.

표 1로부터 명백해진 바와 같이, 바람직한 인산아연 피막층 및 윤활 피막층을 갖고 있고, 인산아연 결정의 노출 면적률을 만족시키는 No.2 내지 4, 6 내지 10, 12 내지 15, 17 내지 18, 20은 내형 스커핑성과 내롤 미끄럼성을 양립하는 충분한 성능을 나타냈다.As is apparent from Table 1, No.2 to 4, 6 to 10, 12 to 15, 17 to 18, and 20 having a desirable zinc phosphate coating layer and a lubricating coating layer satisfying the exposed area ratio of the zinc phosphate crystal are internal It exhibited sufficient performance to achieve both scuffing and roll slip resistance.

한편, 인산아연 피막층의 부착량이 0 또는 부족한 No.1, 19는 정지 마찰 계수가 낮아져, 내형 스커핑성과 내롤 미끄럼성이 떨어지는 결과가 되었다. 인산아연 피막층의 부착량과 상층의 윤활 피막이 바람직한 조건을 만족시키고 있어도, 인산아연 결정의 장축 방향의 평균 입경 또는 단축 방향의 평균 입경이 본 발명의 범위를 벗어나는 No.11, 24, 29, 30, 31은 정지 마찰 계수가 낮아져, 내롤 미끄럼성이 떨어지는 결과가 되었다. 인산아연 결정이 많이 노출되어 있는 No.5는 윤활 피막 자체가 적기 때문에, 내형 스커핑성이 떨어지는 결과가 되었다. No.16은 인산아연 결정의 노출 면적률이 적고, 정지 마찰 계수가 0.10 이상이 되지 않았다.On the other hand, No. 1 and 19 in which the adhesion amount of the zinc phosphate coating layer was zero or insufficient had a low static friction coefficient, resulting in poor mold scuffing and roll slip resistance. No. 11, 24, 29, 30, 31 in which the average particle diameter in the long axis direction or the average particle diameter in the minor axis direction of the zinc phosphate crystal is outside the scope of the present invention even if the adhesion amount of the zinc phosphate coating layer and the lubricating coating on the upper layer satisfy the desired conditions. Silver has a low coefficient of static friction, resulting in poor slip resistance. No. 5, which had a large amount of zinc phosphate crystals, had a small amount of lubricating film itself, resulting in poor scuffing resistance. No. 16 had a small exposed area ratio of zinc phosphate crystals, and the static friction coefficient was not more than 0.10.

도 7 내지 10에, 비교예와 본 발명예의 표면 처리 강대의 확대 사진을 도시한다. 도 7에 도시하는 비교예(No.30)는 섬형 인산아연 피막층의 부착량 1.9g/㎡, 긴 직경 100㎛, 짧은 직경 20㎛, 윤활 피막층(약액 2-1)의 부착량 3.3g/㎡, 인산아연 노출 면적률 10％이고, 도 8에 도시하는 비교예(No.31)는 섬형 인산아연 피막층의 부착량 4.5g/㎡, 긴 직경 200㎛, 짧은 직경 50㎛, 윤활 피막층(약액 2-1)의 부착량 3.3g/㎡, 인산아연 노출 면적률 24％이다. 도 9에 도시하는 본 발명예(No.14)는 섬형 인산아연 피막층의 부착량 8.0g/㎡, 긴 직경 64㎛, 짧은 직경 7㎛, 윤활 피막층(약액 2-1)의 부착량 3.7g/㎡, 인산아연 노출 면적률 80％이고, 도 10에 도시하는 본 발명예는 섬형 인산아연 피막층의 부착량 8.0g/㎡, 긴 직경 31㎛, 짧은 직경 4㎛, 윤활 피막층(약액 2-1)의 부착량 3.7g/㎡, 인산아연 노출 면적률 60％이다.7 to 10 show enlarged photographs of the surface treatment strips of the comparative example and the example of the present invention. The comparative example (No. 30) shown in FIG. 7 shows an adhesion amount of island-type zinc phosphate coating layer of 1.9 g/m 2, a long diameter of 100 µm, a short diameter of 20 µm, and an adhesion amount of lubricating coating layer (Drug 2-1) 3.3 g/m 2, phosphoric acid The zinc exposed area rate is 10%, and the comparative example (No. 31) shown in FIG. 8 shows an adhesion amount of the island-like zinc phosphate coating layer of 4.5 g/m 2, a long diameter of 200 µm, a short diameter of 50 µm, and a lubricating coating layer (chemical solution 2-1). The adhesion amount is 3.3 g/m 2, and the zinc phosphate exposed area rate is 24%. In the example of the present invention (No. 14) shown in Fig. 9, the adhesion amount of the island-like zinc phosphate coating layer was 8.0 g/m 2, the long diameter was 64 µm, the short diameter was 7 µm, and the adhesion amount of the lubricating coating layer (chemical solution 2-1) was 3.7 g/m 2, The zinc phosphate exposed area ratio is 80%, and in the example of the present invention shown in Fig. 10, the adhesion amount of the island-type zinc phosphate coating layer is 8.0 g/m 2, the long diameter 31 µm, the short diameter 4 µm, and the adhesion amount of the lubricating coating layer (chemical solution 2-1) 3.7 g/m 2 and zinc phosphate exposed area ratio 60%.

본 발명예에서는, 인산아연 처리욕의 온도를 증기로 부분적으로 온도를 높임으로써, 인산아연 결정의 부착량을 증가시키는 것에 더하여, 인산아연 결정을 더 침상(예리한 형)으로 함으로써, 인산아연 결정의 부피가 커지고, 윤활 피막층으로부터 인산아연 결정의 헤드가 많이 나오도록 되어 있었다. 인산아연 결정 자체는 저면압 하에서의 미끄럼 이동성은 갖지 않으므로, 정지 마찰 계수는 커졌다. 한편, 고면압 하에서는 인산아연 결정이 찌부러지고, 윤활 피막층과 함께 미끄럼 이동성에 기여하는 모양이 되므로 고면압의 성형성＝내형 스커핑성(L자형 프레스 성형으로 모의)은 종래와 동등하게 유지되었다. 이와 같이, 상반되는 성능인 내롤 미끄럼성 및 내형 스커핑성을 모두 실현하는 것이 가능해졌다.In the example of the present invention, in addition to increasing the adhesion amount of zinc phosphate crystals by partially increasing the temperature of the zinc phosphate treatment bath with steam, the zinc phosphate crystals are further needled (sharpened) to make the volume of zinc phosphate crystals Became large, and a large number of zinc phosphate crystal heads came out from the lubricating film layer. Since the zinc phosphate crystal itself does not have sliding mobility under low surface pressure, the static friction coefficient is increased. On the other hand, under high surface pressure, the zinc phosphate crystal is crushed and becomes a shape contributing to sliding mobility together with the lubricating film layer, so the moldability of high surface pressure = inner scuffing property (simulated by L-shaped press molding) was kept the same as before. In this way, it became possible to realize both the anti-roll slipping properties and the anti-scuffing properties, which are opposite performances.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술의 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자라면, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하고, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.The preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to these examples. It is clear that those skilled in the art to which the present invention pertains can conceive of various modifications and correction examples within the scope of the technical spirit described in the claims. It is understood that it belongs to the technical scope of the present invention.

1 : 핀치 롤
2 : 금형
10 : 표면 처리 강대
20 : 인산아연 처리욕
21 : 히터
22 : 교반기
101 : 소지 강판
103 : 인산아연 피막층
105 : 윤활 피막층 1: Pinch roll
2: mold
10: surface treatment steel strip
20: zinc phosphate treatment bath
21: heater
22: stirrer
101: possession steel plate
103: zinc phosphate coating layer
105: lubricating film layer

Claims (8)

소지 강판과,
상기 소지 강판의 표면에 섬형으로 형성된, 침상의 인산아연 결정으로 이루어지는 인산아연 피막층과,
상기 소지 강판의 표면과 상기 인산아연 피막층의 일부를 피복한, 윤활 성분을 적어도 포함하는 윤활 피막층
을 구비하는 표면 처리 강대이며,
상기 표면 처리 강대의 표면에 대한, 상기 윤활 피막층의 표면에 노출되어 있는 상기 인산아연 결정의 면적률은 25％ 내지 90％인, 표면 처리 강대.Your steel plate,
A zinc phosphate coating layer formed of acicular zinc phosphate crystals formed in an island shape on the surface of the steel sheet;
A lubricating coating layer containing at least a lubricating component, which coats the surface of the steel sheet and a portion of the zinc phosphate coating layer
It is a surface treatment steel strip having a,
The area ratio of the zinc phosphate crystal exposed on the surface of the lubricating film layer with respect to the surface of the surface-treated steel strip is 25% to 90%. 제1항에 있어서, 상기 인산아연 결정은 장축 방향의 평균 입경이 25㎛ 내지 70㎛이고, 단축 방향의 평균 입경이 3㎛ 내지 10㎛인, 표면 처리 강대.The surface-treated steel strip according to claim 1, wherein the zinc phosphate crystal has an average particle diameter in the long axis direction of 25 μm to 70 μm, and an average particle diameter in the minor axis direction of 3 μm to 10 μm. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인산아연 피막층의 부착량은 편면당 1.5g/㎡ 내지 15.0g/㎡인, 표면 처리 강대.The surface-treated steel strip according to claim 1 or 2, wherein the zinc phosphate coating layer has an adhesion amount of 1.5 g/m 2 to 15.0 g/m 2 per side. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 윤활 피막층의 부착량은 편면당 1.0g/㎡ 내지 12.0g/㎡인, 표면 처리 강대.The surface-treated steel strip according to claim 1 or 2, wherein the adhesion amount of the lubricating coating layer is 1.0 g/m 2 to 12.0 g/m 2 per side. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 윤활 피막층은 SiO2/M2O(M은 알칼리 금속임)로 표현되는 몰비가 2 내지 5인 규산 알칼리 금속염과, 평균 입경이 0.1㎛ 내지 3.0㎛인 폴리에틸렌 왁스 또는 폴리프로필렌 왁스의 적어도 어느 한쪽으로 이루어지는 고분자 왁스를 포함하고,
상기 윤활 피막층의 전체 고형분 질량에 대하여, 상기 규산 알칼리 금속염의 고형분 함유량은 60질량％ 내지 90질량％이고, 상기 고분자 왁스의 고형분 함유량은 5질량％ 내지 40질량％인, 표면 처리 강대.The method of claim 1 or 2, wherein the lubricating film layer is an alkali metal silicate having a molar ratio represented by SiO 2 /M 2 O (M is an alkali metal) of 2 to 5, and an average particle diameter of 0.1 μm to 3.0 μm. A polymer wax comprising at least one of polyethylene wax or polypropylene wax,
The surface-treated steel strip having a solid content of 60 mass% to 90 mass% and a solid content of the polymer wax of 5 to 40 mass%, based on the total solid mass of the lubricating coating layer. 티타늄 콜로이드를 포함하는 표면 조정제를 이용하여 소지 강판의 표면의 조질을 행하는 조질 스텝과,
표면 조질이 실시된 상기 소지 강판의 표면에 인산아연의 침상 결정을 섬형으로 성장시켜, 당해 소지 강판의 표면에 인산아연 피막층을 형성하는 인산아연 피막층 형성 스텝과,
윤활 성분을 적어도 포함하는 윤활 처리제를, 부착량이 편면당 1.0g/㎡ 내지 12.0g/㎡가 되도록 상기 소지 강판 및 상기 인산아연 피막층의 표면에 도포하여, 윤활 피막층을 형성하는 윤활 피막층 형성 스텝
을 포함하는 표면 처리 강대의 제조 방법이며,
상기 윤활 피막층 형성 스텝에서는, 상기 표면 처리 강대의 표면에 대한 상기 윤활 피막층의 표면에 노출되어 있는 상기 인산아연의 침상 결정의 면적률을, 25％ 내지 90％로 하는, 표면 처리 강대의 제조 방법.A tempering step of tempering the surface of the steel sheet by using a surface adjuster containing a titanium colloid;
A zinc phosphate coating layer forming step of growing a needle-like crystal of zinc phosphate on the surface of the steel sheet subjected to the surface roughening in an island shape to form a zinc phosphate coating layer on the surface of the steel sheet;
A lubricating coating layer forming step of applying a lubricating agent containing at least a lubricating component to the surface of the steel sheet and the zinc phosphate coating layer such that the adhesion amount is 1.0 g/m 2 to 12.0 g/m 2 per side, thereby forming a lubricating coating layer
It is a manufacturing method of a surface treatment steel strip containing,
In the step of forming the lubricating film layer, a method of manufacturing a surface-treated steel strip having an area ratio of needle-shaped crystals of the zinc phosphate exposed on the surface of the lubricating film layer with respect to the surface of the surface-treated steel strip is 25% to 90%. 제6항에 있어서, 상기 인산아연 피막층 형성 스텝에 있어서, 상기 소지 강판을 가열하는, 표면 처리 강대의 제조 방법.The method for manufacturing a surface-treated steel strip according to claim 6, wherein in the step of forming the zinc phosphate coating layer, the base steel sheet is heated. 제7항에 있어서, 상기 소지 강판을 증기를 닿게 하여 가열하는, 표면 처리 강대의 제조 방법.The manufacturing method of the surface-treated steel strip of Claim 7 which heats the said steel plate by making it contact with steam.
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