KR20110060680A - Coating composition, and method for coating of steel using the same, and coating steel coated coating composition - Google Patents

Coating composition, and method for coating of steel using the same, and coating steel coated coating composition Download PDF

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Abstract

PURPOSE: Plating composite, a manufacturing method of a plated steel using the plating composite, and a plated steel which is coated with the plating composite are provided to improve the corrosion resistance, workability and plated surface brightness by controlling the plating component ratio. CONSTITUTION: A plating composite comprises Zn 30~50wt%, Mg 2~10wt%, Si 2~8wt%, and Al 32.00~65.97wt% about plating total weight and forms Mg2Si on a plating layer in plating process. Plating composition includes at least one of V 0.01~0.5wt% and Cr 0.01~0.5wt%. Plating composition additionally includes Sr 0.01~0.5wt%.

Description

도금 조성물, 이를 이용한 도금 강재의 제조방법 및 도금 조성물이 코팅된 도금 강재{Coating composition, and method for coating of steel using the same, and coating steel coated coating composition}Plating composition, method for manufacturing plated steel using same and plated steel coated with coating composition {Coating composition, and method for coating of steel using the same, and coating steel coated coating composition}

본 발명은 도금 조성물, 이를 이용한 도금 강재의 제조방법 및 도금 조성물이 코팅된 도금 강재에 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 내식성 및 가공성, 도금 표면을 가지도록 하는 Al-Zn계 합금 도금 조성물, 이를 이용한 도금 강재의 제조방법 및 도금 조성물이 코팅된 도금 강재에 관한 것이다. The present invention relates to a plating composition, a method for manufacturing a plated steel using the same, and a plated steel coated with a plating composition, and more particularly, to an Al-Zn alloy plating composition having an excellent corrosion resistance and workability, and a plating surface, and plating using the same. It relates to a method for producing steel and a plated steel coated with a plating composition.

철보다 이온화 경향이 큰 아연을 이용한 아연도금 강판은 철의 부식을 막는 내식성이 우수하여 오래 전부터 사용되어 왔다. 현재 아연도금 강판은 자동차, 가전용 기구와 전축 재료 분야에서 널리 이용되고 있다. Galvanized steel sheet using zinc, which has a higher tendency to ionize than iron, has been used for a long time because of its excellent corrosion resistance to prevent corrosion of iron. Galvanized steel is now widely used in the fields of automobiles, appliances, and shafting materials.

그러나 건축 재료 분야에서 사용되는 아연도금 강판은 소비자의 욕구 수준이 높아짐에 따라 내식성 향상에 대한 요구가 더욱 증대되고 있다.However, galvanized steel sheet used in the field of building materials is increasing the demand for improved corrosion resistance as the level of consumer desire increases.

이에 1960년 후반에 갈바륨(Galvalume)이라 불리는 Al-Zn도금 강판이 개발되어 건축 재료 분야의 내식성 도금 강판으로 사용되었다. 그러나 Al-Zn도금 강판은 평판부의 내식성은 기존 아연도금 강판에 비해 우수하나 소지철이 노출된 절단부에 서 내식성이 열위한 문제점이 발견되었다. In the late 1960s, an Al-Zn plated steel sheet called galvalume was developed and used as a corrosion-resistant plated steel sheet in the field of building materials. However, Al-Zn-coated steel sheet has excellent corrosion resistance compared to the existing galvanized steel sheet, but the problem of poor corrosion resistance was found in the cut portion exposed to the iron.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내식성 향상에 효과적이면서도 가공성, 우수한 도금 표면성도 확보할 수 있는 도금 조성물, 이를 이용한 도금 강재의 제조방법 및 도금 조성물이 코팅된 도금 강재를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, a plating composition which is effective in improving corrosion resistance and also ensures workability, excellent plating surface properties, a method of manufacturing a plated steel material using the same and a plated steel coated with the plating composition To provide.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 도금 조성물 총중량에 대하여 Zn: 30~50wt%, Mg: 2~10wt%, Si: 2~8wt%, 32.00~65.97wt%%를 포함하고, 강재에 도금시 도금층 중에 Mg2Si상을 형성한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is Zn: 30 ~ 50wt%, Mg: 2 ~ 10wt%, Si: 2 ~ 8wt%, 32.00 ~ 65.97wt% based on the total weight of the plating composition %, And forms a Mg 2 Si phase in the plating layer during plating on the steel.

상기 도금 조성물은 V: 0.01~0.5wt%, Cr: 0.01~0.5wt% 중 선택된 1종 이상을 더 포함한다.The plating composition further comprises one or more selected from V: 0.01 to 0.5wt%, Cr: 0.01 to 0.5wt%.

상기 도금 조성물은 Sr: 0.01~0.5wt%를 더 포함한다.The plating composition further comprises Sr: 0.01 ~ 0.5wt%.

상기 Si함량은 식 Si[wt%]≤Al[wt%]×0.03+Mg[wt%]×0.58를 만족한다.The Si content satisfies the formula Si [wt%] ≦ Al [wt%] × 0.03 + Mg [wt%] × 0.58.

상기 도금 조성물을 가열하여 550~650℃의 용융 도금욕을 제조하는 단계; 및 상기 도금욕에 강재를 1~3초 동안 침지하여 표면에 상기 도금 조성물을 피복한 후 5~30℃/sec의 냉각속도로 상온까지 냉각하는 단계를 포함한다.Heating the plating composition to prepare a hot-dip plating bath at 550 to 650 ° C; And coating the plating composition on a surface by immersing the steel in the plating bath for 1 to 3 seconds, and then cooling to room temperature at a cooling rate of 5 to 30 ° C./sec.

상기 도금 조성물이 코팅되어 표면에 Al-Zn계 합금 도금층이 형성되고, 상기 도금층 중에 Mg2Si상이 포함된다.The plating composition is coated to form an Al-Zn alloy plating layer on a surface thereof, and the Mg 2 Si phase is included in the plating layer.

상기 도금층은 상기 Mg2Si상 외에 Al상, Zn상, MgZn2상 및 Al/Zn/MgZn2의 3원 공정상이 혼재된 조직이다.The plating layer is a structure in which the Al phase, the Zn phase, the MgZn 2 phase, and the ternary phase of Al / Zn / MgZn 2 are mixed in addition to the Mg 2 Si phase.

상기 Mg2Si상은 크기가 10㎛ 이내인 다각형상이다.The Mg 2 Si phase is a polygonal phase having a size within 10 μm.

상기 Mg2Si상은 중국문자형(Chinese Script)상이다.The Mg 2 Si phase is a Chinese Script phase.

본 발명은 Zn, Mg, Si 및 잔부 Al을 포함하는 Al-Zn계 합금 도금 조성물로 도금층 중에 Mg2Si상(10㎛ 이내인 다각형상 또는 중국문자형상)이 형성되게 도금을 수행하며, 성분간의 비율 조절을 통해 도금층 내 조직과 금속간 화합물의 크기 및 형상을 제어하여 내식성과 가공성 및 도금 표면성이 우수한 도금 강재(Al-Zn계 합금 도금 강재)를 제조한다.The present invention is Al-Zn-based alloy plating composition containing Zn, Mg, Si and the balance Al to perform the plating so that Mg 2 Si phase (polygonal or Chinese character shape within 10㎛) is formed in the plating layer, between the components By controlling the ratio and controlling the size and shape of the structure and the intermetallic compound in the plating layer to produce a plated steel (Al-Zn-based alloy plated steel) excellent in corrosion resistance, processability and plating surface properties.

따라서, 자동차, 가전용 기구와 전축 재료 분야 등 우수한 내식성을 요하는 분야에 널리 상용화될 수 있는 유용한 효과가 있다. Therefore, there is a useful effect that can be widely commercialized in a field that requires excellent corrosion resistance, such as automobiles, appliances and electric shaft materials.

이하, 본 발명에 의한 도금 조성물, 이를 이용한 도금 강재의 제조방법 및 도금 조성물이 코팅된 도금 강재에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a plating composition according to the present invention, a method of manufacturing a plated steel using the same, and a plated steel coated with the plating composition will be described in detail.

본 발명의 도금 조성물은 Al-Zn계 합금 도금 조성물로, Zn, Mg, Si 및 잔부 Al을 포함하여 이루어진다.The plating composition of the present invention is an Al-Zn-based alloy plating composition, which comprises Zn, Mg, Si, and the balance Al.

구체적으로, 도금 조성물은 조성물 총중량에 대하여 Zn: 30~50wt%, Mg: 2~10wt%, Si: 2~8wt% 및 잔부 Al을 포함하여 이루어진다. 상기 조성은 실질적으로 는 도금욕의 조성이다. Specifically, the plating composition comprises Zn: 30-50 wt%, Mg: 2-10 wt%, Si: 2-8 wt%, and the balance Al with respect to the total weight of the composition. The composition is substantially a composition of the plating bath.

도금 조성물은 V: 0.01~0.5wt%, Cr: 0.01~0.5wt% 중 선택된 1종 이상을 더 포함한다. 또한, 도금 조성물은 상기 조성에 Sr: 0.01~0.5wt%를 더 포함할 수 있다. The plating composition further includes at least one selected from V: 0.01 to 0.5 wt% and Cr: 0.01 to 0.5 wt%. In addition, the plating composition may further include Sr: 0.01 to 0.5wt% in the composition.

잔부 Al의 경우 32.00~65.97wt% 범위로 포함된다. The balance Al is included in the range of 32.00 ~ 65.97wt%.

도금 조성물은 강재에 도금층 형성시 도금층 내 조직과 금속간 화합물의 크기 및 형상을 제어하여 내식성과 가공성 및 도금 표면성을 향상시킨다.The plating composition controls the size and shape of the structure and the intermetallic compound in the plating layer when forming the plating layer on the steel to improve the corrosion resistance, processability and plating surface properties.

도금 조성물이 코팅된 도금 강재(Al-Zn계 합금 도금 강재)는 내식성 향상을 위해 도금층 중에 Mg2Si상이 포함된다. The plating steel coated with the plating composition (Al-Zn-based alloy plating steel) includes an Mg 2 Si phase in the plating layer to improve corrosion resistance.

Mg2Si상은 크기가 10㎛ 이내인 다각형상 또는 중국문자형(Chinese Script)상이다. Mg 2 Si phase is a polygonal phase or Chinese script (Chinese Script) phase of the size within 10㎛.

도 1에 도시된 바와 같이, 중국문자형상은 모난형태(Angular morphology)를 나타내는 금속 조직의 하나이다. As shown in FIG. 1, the Chinese character is one of metal structures exhibiting angular morphology.

용융 엔트로피가 2.0 이상의 경우 결정성장 계면이 각면이 형성되지 않은(non-faceted )형태에서 각면이 형성된(faceted)형태로 우선 성장 방향이 생기게 되며, 이러한 성장 형태의 경우 특정조건(냉각속도, 기지의 화학조성)이 주어지면 결정성장 기구인 원자의 부착 작용 요인이 추가됨으로써 특정방향으로 성장방향이 지그재그로 바뀌게 되는데 이때 나타나는 형상이 중국문자형상이다. If the melting entropy is 2.0 or more, the crystal growth interface is formed in a non-faceted form and in a faceted form. Given the chemical composition), the growth direction is changed to a zigzag in a specific direction by adding the factors of adhesion of atoms, which are crystal growth mechanisms.

여기서, 원자 부착 작용 요인은 쌍정(twinning), 비틀림 전위(screw dislocation), 회전 경계면 (roation boundaries) 등이다.Here, the factors of atomic attachment are twinning, screw dislocation, rotation boundaries, and the like.

이하, 본 발명의 도금 조성물을 이루는 구성 요소들의 기능 및 함량의 한정 이유에 대해 설명한다. Hereinafter, the reason for limitation of the function and content of the components constituting the plating composition of the present invention will be described.

Zn: 30~50wt%Zn: 30 ~ 50wt%

Zn은 소지철인 Fe보다 우선 용해되어 Fe의 부식을 지체시킨다. 이를 희생방식성이라 하며, 희생방식성은 조성물 총 중량에 대하여 Zn의 함량이 30wt% 이상에서 확보된다. 반면, 조성물 총 중량에 대하여 Zn의 함량이 50wt%를 초과하면 조성물 비중의 상승으로 원가에 대한 이익이 크지 않다. Zn dissolves ahead of Fe, the base iron, to retard the corrosion of Fe. This is called sacrificial corrosion resistance, and sacrificial corrosion resistance is ensured at a content of 30 wt% or more based on the total weight of the composition. On the other hand, if the content of Zn exceeds 50wt% with respect to the total weight of the composition, the profit on the cost is not large due to the increase of the composition specific gravity.

Mg: 2~10wt%Mg: 2 ~ 10wt%

Mg는 내식성을 향상시키는 중요한 원소이다. Mg is an important element for improving corrosion resistance.

Mg는 Al-Zn계 합금 도금 조성물이 코팅된 도금 강재가 부식환경에 노출될 때 도금층 표면 및 소지철 노출부를 Mg를 포함한 부식생성물로 덮게 하여 Al-Zn계 합금 도금 강재 본래의 내식성을 한층 더 향상시킨다. Mg improves the original corrosion resistance of Al-Zn-based alloy plated steel by covering the surface of the coating layer and the bare iron exposed part with corrosion products including Mg when the coated steel coated with Al-Zn-based alloy plating composition is exposed to the corrosive environment. Let's do it.

도금층 중 Mg는 Si와 결합되어 금속간 화합물[Mg2Si] 상을 형성한다. Mg2Si상은 부식환경에 있어 안정한 부식생성물 형성을 촉진하고, Mg 성분의 공급원이 된다. 이로 인해, 도금층 표면은 신속하게 균일한 부식생성물로 덮힌다. 그리고 이 부식생성물은 안정한 보호피막으로 작용하여 도금층의 내식성을 향상시킨다. Mg in the plating layer is combined with Si to form an intermetallic compound [Mg 2 Si] phase. The Mg 2 Si phase promotes the formation of stable corrosion products in the corrosive environment and becomes a source of Mg components. As a result, the plating layer surface is quickly covered with a uniform corrosion product. And this corrosion product acts as a stable protective film to improve the corrosion resistance of the plating layer.

또한, Mg는 Zn과 함께 도금 강재의 희생방식성에 관여한다. Mg는 희생방식 작용이 오래 유지되도록 하는 것에서 희생방식성에 관여한다. In addition, Mg is involved in the sacrificial corrosion resistance of the plated steel together with Zn. Mg is involved in sacrificiality in keeping the sacrificial action long.

또한, Mg는 Al과 반응하여 산소의 확산을 차단함으로써 가공 후 전단면 내식성을 현저히 개선시킨다. In addition, Mg reacts with Al to block the diffusion of oxygen, significantly improving the shear corrosion resistance after processing.

또한, Mg는 Zn과 결합되어 금속간 화합물[MgZn2] 상을 형성한다. MgZn2 상은 내식성을 보다 향상시키는 원소로 작용한다. In addition, Mg is combined with Zn to form an intermetallic compound [MgZn 2 ] phase. The MgZn 2 phase acts as an element to further improve corrosion resistance.

또한, Mg는 도금층의 극표층에서 산화물로 존재하여 내식성 향상에 기여하며 그 함량이 미량인 경우에도 내식성 향상 효과가 크다. In addition, Mg is present as an oxide in the pole surface layer of the plating layer, thereby contributing to the improvement of corrosion resistance, and even when the content is a small amount, the effect of improving corrosion resistance is great.

뚜렷이 차별화되는 내식성을 확보하기 위해 Mg는 조성물 총중량에 대하여 2wt% 이상 첨가가 필수적이다. 하지만 Mg는 강산화성을 가지므로 10wt%를 초과하면 도금욕이 포화됨과 동시에 용융점이 높아져 도금욕을 다루기가 어렵게 된다. 그리고, 도금욕 표면에 Mg 산화막이 생성되어 도금 표면성이 저하된다. In order to secure a distinctive corrosion resistance, Mg is required to add 2wt% or more based on the total weight of the composition. However, since Mg has a strong oxidizing property, when it exceeds 10wt%, the plating bath becomes saturated and the melting point becomes high, making it difficult to handle the plating bath. And an Mg oxide film is produced | generated on the surface of a plating bath, and plating surface property falls.

Si: 2~8wt%Si: 2-8 wt%

Si는 소지철과 계면에 형성되는 Fe-Al 합금층 성장을 억제하고 도금욕의 유동성을 향상시켜 광택을 부여하기 위해 첨가된다. Fe-Al 합금층 생성이 억제되면 가공성이 향상된다.Si is added to suppress the growth of the Fe—Al alloy layer formed at the base iron and the interface, and to improve the fluidity of the plating bath to give gloss. When generation of the Fe—Al alloy layer is suppressed, workability is improved.

Si 첨가에 대해 Mg가 함유된 Mg2Si상이 형성된다. 이 상은 도금층 전단면 및 가공부의 내식성 향상에 효과가 있다. 따라서 Si 첨가량을 높여 도금층의 응고 조 직 중에 Mg2Si상이 혼재된 금속 조직을 제작해야 한다. The Mg 2 Si phase containing Mg is formed with respect to Si addition. This phase is effective in improving the corrosion resistance of the plated layer front face and the processed portion. Therefore, it is necessary to fabricate a metal structure in which Mg 2 Si phase is mixed in the solidification structure of the plating layer by increasing the amount of Si added.

Si는 조성물 총중량에 대하여 2wt% 이상 첨가되어야 상술한 효과를 기대할 수 있다. 하지만 8wt%를 초과하여 첨가되면 도금층 내 바늘형상의 Si 침상이 석출되어 도금층의 내식성 및 가공성을 현저하게 저하시킨다. Si should be added 2wt% or more with respect to the total weight of the composition can be expected the effect described above. However, when added in excess of 8wt%, needle-like Si needles in the plating layer are precipitated, which significantly lowers the corrosion resistance and workability of the plating layer.

0.01~0.5wt%의 V, Cr 중 선택된 1종 이상, 또는 0.01~0.5wt%의 V, Cr 중 선택된 1종 이상 및 0.01~0.5wt%의 Sr.0.01 to 0.5 wt% of V, Cr or more selected from Cr, or 0.01 to 0.5 wt% of V, Cr or more selected from 1 or more, and 0.01 to 0.5 wt% of Sr.

Al-Zn계 합금 도금 조성물은 Mg, Si 첨가 외에 0.01~0.5wt%의 V, Cr 중 선택된 1종 이상이 더 포함될 수 있다. Al-Zn-based alloy plating composition may further include one or more selected from 0.01 to 0.5wt% of V, Cr in addition to Mg, Si addition.

V 또는 Cr 원소는 스팽글(Spangle) 크기를 작게 하고 Mg2Si상과 같은 금속간 화합물의 크기 및 분포를 균일하게 하기 위해 첨가된다. 금속간 화합물의 크기 및 분포가 균일해지면 도금층의 가공성이 향상되고 도금층의 균열이 방지되어 도금 표면성이 좋아진다. 스팽글(Spangle)은 도금층 나타나는 꽃무늬를 형상으로 미세하고 균일하게 분포하면 도금 표면을 미려하게 한다.The V or Cr element is added to reduce the size of the spangle and to make the size and distribution of the intermetallic compound such as the Mg 2 Si phase uniform. When the size and distribution of the intermetallic compound are uniform, the workability of the plating layer is improved and the cracking of the plating layer is prevented, thereby improving the plating surface property. Spangle is a fine and uniform distribution of the flower pattern appearing in the plating layer makes the plating surface beautiful.

Al-Zn계 합금 도금 조성물은 Mg, Si 첨가 외에 0.01~0.5wt%의 V, Cr 중 선택된 1종 이상 및 Sr이 더 첨가될 수 있다. Al-Zn-based alloy plating composition may be added with one or more selected from 0.01, 0.5wt% of V, Cr and Sr in addition to Mg, Si addition.

Sr 원소는 도금층 내에 형성된 바늘형상의 Si 침상을 구상화하고, 다각형으로 형성된 Mg2Si상을 10㎛이내로 미세화시키고 균일하게 하기 위해 첨가된다. 이는 가공시 크랙의 발생을 막고 발생한 크랙의 전파가 지연되게 하여 전체적으로 도금 층의 균열 발생을 억제한다. The Sr element is added to spheroidize the needle-shaped Si needle formed in the plating layer, and to refine and uniformize the Mg 2 Si phase formed into a polygon within 10 µm. This prevents the generation of cracks during processing and delays propagation of cracks, thereby suppressing cracking of the plating layer as a whole.

Sr 원소를 Cr, V 등과 함께 첨가하면 Mg2Si상의 성장을 더욱 지연시켜 성장 기구인 쌍정(twinning)을 미세화시키고 기지조직의 핵생성 사이트로 작용하는 쌍정 경계의 미세화로 인한 결정립 미세화(10㎛이내) 효과로 가공성이 향상된다. When the Sr element is added together with Cr and V, the growth of the Mg 2 Si phase is further delayed to refine the twinning, which is a growth mechanism, and to refine the grain due to the miniaturization of the twin boundary, which acts as a nucleation site of the matrix structure. ), The workability is improved.

V, Cr 및 Sr 중 선택된 1종 이상은 0.01wt% 이상 첨가되어야 상술한 효과를 기대할 수 있다. 반면, 0.5wt%를 초과하면 도금욕 중에 드로스(Dross)를 다량으로 발생시켜 드로스 흡착으로 인한 도금 표면의 외관을 해치는 문제가 발생한다. At least one selected from V, Cr and Sr should be added at least 0.01wt% to expect the above-mentioned effect. On the other hand, if it exceeds 0.5wt%, a large amount of dross is generated in the plating bath, thereby causing a problem of deteriorating the appearance of the plating surface due to the dross adsorption.

그리고, V, Cr, Sr 원소는 동시첨가할 경우 가공성 및 도금 표면성 개선 효과는 더욱 증대된다. In addition, when V, Cr, and Sr elements are added together, the effect of improving workability and plating surface property is further increased.

본 발명의 도금 조성물은 상기 성분을 함유하고, 잔부는 Al이다. 이러한 도금 조성물은 원료, 자재, 제조설비 등의 상황에 따라 함유되는 원소로서 0.001wt% 이하의 불가피한 불순물의 미세한 혼입도 허용된다. The plating composition of this invention contains the said component, and remainder is Al. Such a plating composition is also allowed to be finely mixed with inevitable impurities of 0.001wt% or less as an element contained according to the situation of raw materials, materials, manufacturing facilities and the like.

특히 Fe의 경우는 제조설비 또는 도금되는 강제로부터 0.5wt%까지 혼입될 수 있다.Particularly in the case of Fe can be incorporated up to 0.5wt% from the manufacturing equipment or the steel to be plated.

도금 조성물 중 Si의 함량은 성분 관계식 Si[wt%]≤Al[wt%]×0.03+Mg[wt%]×0.58를 만족한다. The content of Si in the plating composition satisfies the component relation Si [wt%] ≦ Al [wt%] × 0.03 + Mg [wt%] × 0.58.

상기 식은 Mg2Si상의 형상을 제어하여 도금 가공성을 향상시키고 여분의 Si으로 인한 도금층 표면 및 내부의 Si 단상의 석출을 최소화하여 표면성 및 가공성 을 향상시키기 위한 관계식이다. The above equation is a relational formula for improving the surface formability and workability by controlling the shape of the Mg 2 Si phase to improve the plating workability and to minimize the precipitation of the Si single phase of the surface and the inside of the plating layer due to the extra Si.

Mg2Si상은 내식성을 향상시키지만 도금 가공성을 저해하는 요인으로 작용할 수 있다. 따라서 도금 조성물 성분간 비율 조정을 통해 Mg2Si상을 중국문자형(Chinese Script)상으로 제어하여 도금 가공성을 개선한다. The Mg 2 Si phase improves corrosion resistance but may act as a factor that inhibits plating workability. Therefore, the Mg 2 Si phase is controlled to a Chinese script phase by adjusting the ratio between the plating composition components to improve plating processability.

다각형의 Mg2Si상은 중국문자형 Mg2Si상에 비해 결함(defect)의 수가 적어 상 자체의 강도는 높으나 도금층 기지와의 계면에서 취성은 더 크다. 반면, 중국문자형 Mg2Si상은 시스템의 에너지를 최소화 하는 방향으로 물리적 결함들의 도움을 받아 성장하고 쌍정의 크기가 다각형에 비해 미세하므로 다각형의 Mg2Si상에 비해 가공성이 우수하다. A polygonal Mg 2 Si phase in the interface between the brittle and the Chinese character is high, but the number of the base coating layer strength of the write phase of its defect (defect) relative to the Mg 2 Si is larger. On the other hand, the Chinese character Mg 2 Si phase grows with the help of physical defects in the direction of minimizing the energy of the system, and because the twin size is fine compared to the polygon, the machinability is superior to the Mg 2 Si phase of the polygon.

Mg2Si상 형성을 위해 Si의 함량이 중요하다. 이는 Si가 소지철과 도금층 사이에 형성되는 합금층의 성장을 억제하고 Mg2Si상의 형성에 작용하기 때문이다. The content of Si is important for Mg 2 Si phase formation. This is because Si suppresses the growth of the alloy layer formed between the base iron and the plating layer and acts on the formation of the Mg 2 Si phase.

합금층 성장 억제를 위해 필요한 Si의 함량은 Al함량의 0.03배이다. 또한, Mg2Si상을 형성하는데 필요한 Si양은 분자식을 통해 계산하면 Mg함량의 0.58배가 된다. Si content required for suppressing alloy layer growth is 0.03 times Al content. In addition, the amount of Si required to form the Mg 2 Si phase is 0.58 times the Mg content calculated by the molecular formula.

Mg2Si상 형성시 Si양이 과도하면 크기가 10㎛ 이상인 다각형상의 Mg2Si상이 형성되어 도금 가공성이 저하된다. 또한, Si함량의 초과량은 도금층 사이에 바늘 형상의 Si 침상으로 형성되어 가공성을 더욱 악화시키게 된다. 또한, 도금층의 응 고과정에서 초과분의 Si가 표면에 농축되어 형성되면 Al-Zn합금 도금 강판의 외향적인 특징인 스팽글의 형성을 막아 도금 표면성을 악화시키게 된다.When Si amount is excessive when Mg 2 Si phase is formed, a polygonal Mg 2 Si phase having a size of 10 μm or more is formed and plating workability is lowered. In addition, the excess amount of Si is formed in the needle-shaped Si needle between plating layers, and worsens workability further. In addition, when excess Si is concentrated and formed on the surface during the solidification of the plating layer, it prevents the formation of sequins, which is an outward characteristic of the Al-Zn alloy coated steel sheet, thereby deteriorating the plating surface property.

이는 상을 형성하기 위한 성분들의 확산 이동 거리의 차이에 기인하는 것으로, 특히, 도금 조성물 중 Si의 함량은 성분 관계식 Si[wt%]≤Al[wt%]×0.03+Mg[wt%]×0.58를 만족하지 못하는 경우 Mg2Si상이 크기가 10㎛ 이상인 다각형상의 상을 형성하게 된다.This is due to the difference in diffusion movement distances of the components for forming the phase, in particular, the content of Si in the plating composition is determined by the component relation Si [wt%] ≦ Al [wt%] × 0.03 + Mg [wt%] × 0.58 If it does not satisfy the Mg 2 Si phase will form a polygonal phase having a size of 10㎛ or more.

따라서, 관계식 Si[wt%]≤Al[wt%]×0.03+Mg[wt%]×0.58를 만족하는 범위로 도금 조성물을 제조한다.Therefore, a plating composition is prepared in a range satisfying the relation Si [wt%] ≦ Al [wt%] × 0.03 + Mg [wt%] × 0.58.

본 발명은 또한, 본 발명의 도금 조성물을 강재에 코팅하여 Al-Zn계 합금 도금층을 형성하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of forming an Al-Zn alloy plating layer by coating the plating composition of the present invention on a steel material.

도금 조성물을 강재에 코팅하는 방법은, 상술한 조성을 갖는 도금 조성물을 가열하여 550~650℃의 용융 도금욕을 제조하는 단계; 및 도금욕에 강재를 침지하여 표면에 상기 도금 조성물을 피복한 후 5~30℃/sec의 냉각속도로 상온까지 냉각하는 단계를 포함한다. Method for coating the plating composition on the steel, comprising the steps of heating the plating composition having the composition described above to produce a hot-dip plating bath of 550 ~ 650 ℃; And coating the plating composition on the surface by immersing the steel in a plating bath and then cooling to room temperature at a cooling rate of 5 to 30 ° C / sec.

강재는 냉연강판 또는 열연강판 또는 냉간압연 후 소둔 처리된 강판일 수 있다. 그리고, 강재는 도금욕에 침지하기 전 도금욕 온도로 조정된 후 도금욕에 침지된다.The steel may be a cold rolled steel sheet or a hot rolled steel sheet or an annealing steel sheet after cold rolling. The steel is then immersed in the plating bath after being adjusted to the plating bath temperature before being immersed in the plating bath.

강재를 도금욕에 침지시킨 후에는 끌어올려 에어 와이프(Air Wiper)로 도금 부착량을 조절한다. 필요에 따라 미니스팽글 챔버나 갈바어닐링 노를 통과할 수 있다. 이때, 도금 부착량은 60~200g/m2이 되게 조정한다. After the steel is immersed in the plating bath, it is pulled up to adjust the coating amount by air wipe (Air Wiper). If necessary, it can pass through a mini-spingle chamber or galvannealing furnace. At this time, the plating deposition amount is adjusted to 60 ~ 200g / m 2 .

도금욕 용탕의 온도는 550℃ 미만이면 도금욕의 유동성이 떨어져 도금 피막의 외관이 불량해지고 도금 밀착성이 저하된다. 반면, 650℃를 초과하면 도금욕 용탕 내부 설비로부터의 Fe 용출량이 증가하여 드로스 발생량을 증가시키고, 도금 후 응고과정에서 불충분한 냉각을 유발하여 도금층에 흐름 자국과 같은 결함을 발생시킨다.If the temperature of the plating bath molten metal is less than 550 degreeC, the fluidity of a plating bath will fall and the appearance of a plating film will become poor and plating adhesiveness will fall. On the other hand, when it exceeds 650 ° C, the amount of Fe elution from the internal facilities of the plating bath is increased to increase the dross generation amount, causing insufficient cooling during the solidification process after plating, and causing defects such as flow marks in the plating layer.

냉각속도는 5℃/sec 미만이면 크기가 큰 육방정의 Mg2Si상이 형성된다. 크기가 큰 다각형상의 Mg2Si상은 도금 가공성을 저하시킨다. 반면, 냉각속도는 30℃/sec를 초과하면 과냉으로 도금층의 표면이 거칠어지고 Mg2Si상이 형성되지 않는 문제가 발생한다. If the cooling rate is less than 5 ° C / sec, a large hexagonal Mg 2 Si phase is formed. The large polygonal Mg 2 Si phase deteriorates the plating workability. On the other hand, if the cooling rate exceeds 30 ° C / sec, the surface of the plating layer is roughened by subcooling, and a problem occurs that Mg 2 Si phase is not formed.

냉각속도는 Mg2Si상의 크기 및 형상을 조절하는 것은 물론 표면 광택에도 영향을 미친다. 표면 광택을 향상을 위해 냉각속도는 10~20℃/sec 범위인 경우가 더 바람직하다.The cooling rate not only controls the size and shape of the Mg 2 Si phase but also affects the surface gloss. In order to improve surface glossiness, the cooling rate is more preferably in the range of 10 to 20 ° C / sec.

도금 부착량은 60g/m2 미만이면 내식성이 불충분하고, 200g/m2를 초과하면 과도한 부착량에 의해 도금층이 지나치게 두꺼워져 도금층 자체의 밀착성이 저하되는 동시에 표면 광택이 저하되어 외관이 나빠진다. If the plating adhesion amount is less than 60 g / m 2, the corrosion resistance is insufficient. If the plating adhesion amount is more than 200 g / m 2 , the plating layer becomes excessively thick due to excessive adhesion amount, thereby deteriorating the adhesion of the plating layer itself and deteriorating the surface gloss and deteriorating the appearance.

침지는 1~3초 동안 실시한다. 침지는 1초 미만이면 도금 부착성이 낮아지고, 3초를 초과하면 도금층이 두꺼워져 외관이 나빠질 수 있다.Immersion is carried out for 1-3 seconds. Immersion may lower the plating adhesion when less than 1 second, and when the thickness exceeds 3 seconds, the plating layer may be thickened, resulting in poor appearance.

이와 같이 도금 조성물이 코팅되어 강재 표면에 Al-Zn계 합금 도금층이 형성되고, 도금층 중에 Mg2Si상이 포함된다. In this way, the plating composition is coated to form an Al—Zn alloy plating layer on the steel surface, and the Mg 2 Si phase is included in the plating layer.

도금층은 상기 Mg2Si상 외에 Al 상, Zn 상, MgZn2 상 및 Al/Zn/MgZn2의 3원 공정상이 혼재된 조직이다. The plating layer is a structure in which the Al phase, the Zn phase, the MgZn 2 phase and the ternary process phases of Al / Zn / MgZn 2 are mixed in addition to the Mg 2 Si phase.

도금층의 형성 과정은 우선, 소지철과 도금층 사이에 1~2㎛의 합금층이 형성된다. 그리고 그 위에 가장 먼저 형성되는 것은 Al 초정상 또는 용융점이 가장 높은 Mg2Si상 이다. 다음으로 Al수지상, Zn상, MgZn2상이 형성되고 마지막으로 Al/Zn/MgZn2 3원 공정상이 매트릭스(Matrix)를 채워 도금층을 형성하게 된다. 여기서, 도금층의 기지조직은 Aㅣ수지(덴드라이트)상이다. In the formation process of the plating layer, an alloy layer having a thickness of 1 to 2 µm is formed between the base iron and the plating layer. And the first to be formed thereon is the Al ultra-phase or Mg 2 Si phase with the highest melting point. Next, an Al resin phase, a Zn phase, and a MgZn 2 phase are formed, and finally, an Al / Zn / MgZn 2 ternary process phase fills the matrix to form a plating layer. Here, the matrix structure of the plating layer is A l resin (dendrite).

이하, 본 발명을 실시예와 다른 비교예를 대비하여 상세히 설명하고자 한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail in comparison with Examples and other Comparative Examples. However, the following examples are merely to illustrate the invention, the present invention is not limited by the following examples.

(실시예 1)(Example 1)

강판의 두께, 폭, 길이가 각각 1.2mm, 180mm, 220mm인 냉연 강판을 50℃알카리 용액에 30분 동안 침지시킨 후 물로 세척하여 표면의 이물질과 기름을 제거하여 시편을 준비한다. Cold rolled steel sheets having a thickness, width, and length of 1.2 mm, 180 mm, and 220 mm, respectively, are immersed in an alkaline solution at 50 ° C. for 30 minutes, and then washed with water to remove foreign substances and oil from the surface to prepare a specimen.

이 시편을 소둔처리 한 후 도금한다. 소둔은 수소 10~30%, 질소 70~90%로 구성된 환원분위기에서 실시하며, 소둔 열처리 온도는 750~850℃이다. 여기서, 소둔을 환원분위기에서 실시하는 것은 Al이 Fe과 친화력이 강하고 산소와의 반응성이 커 점상의 무도금을 형성하기 쉽기 때문에 이를 방지하기 위한 것이다.The specimen is annealed and plated. Annealing is carried out in a reducing atmosphere consisting of 10-30% hydrogen and 70-90% nitrogen, and the annealing heat treatment temperature is 750-850 ° C. Here, the annealing is carried out in a reducing atmosphere because Al has a strong affinity with Fe and a high reactivity with oxygen, and thus is easy to form a pointless plating.

도금은 소둔 열처리한 시편을 도금욕 온도로 냉각한 후 도금욕에 3초간 침적시킨 후 끌어올려 에어 와이프(Air Wiper)로 도금 부착량이 60~200g/m2이 되게 조정하고, 20℃/sec의 냉각속도로 상온까지 냉각하여 응고시킨다. 도금욕 온도는 550~650℃로 한다. The plating is performed by cooling the annealing heat-treated specimen to the plating bath temperature, immersing it in the plating bath for 3 seconds, and then pulling it up to adjust the plating adhesion amount to 60 to 200 g / m 2 using an Air Wiper. Cool to room temperature at the cooling rate and solidify. Plating bath temperature shall be 550-650 degreeC.

표 1은 본 발명의 실시예와 다른 비교예의 도금욕 성분비 및 그에 따른 물성평가를 나타낸 것이다. Table 1 shows the plating bath component ratio and the physical property evaluation according to the embodiment of the present invention and the other comparative example.

구분
division
도금욕(도금 조성물)의 조성(단위:wt%)Composition of plating bath (plating composition) (unit: wt%) 물성평가Property evaluation
ZnZn SiSi MgMg VV CrCr SrSr 잔부Remainder Al[wt%]×0.03+Mg[wt%]×0.58Al [wt%] × 0.03 + Mg [wt%] × 0.58 MgSi
형상
MgSi
shape
도금
표면성
Plated
Surface
전단면
내식성
Shear plane
Corrosion resistance
가공성Machinability
비교예1Comparative Example 1 43.443.4 1.61.6 -- -- -- -- Al 및 불순물Al and impurities 1.71.7 -- ×× 비교예2Comparative Example 2 40.540.5 1111 7.47.4 -- -- -- Al 및 불순물Al and impurities 5.55.5 다각형polygon ×× ×× 비교예3Comparative Example 3 22.222.2 4.54.5 7.17.1 -- -- -- Al 및 불순물Al and impurities 6.16.1 중국문자형Chinese character 비교예4Comparative Example 4 22.822.8 6.26.2 4.94.9 -- -- -- Al 및 불순물Al and impurities 4.84.8 다각형polygon ×× 비교예5Comparative Example 5 35.135.1 6.66.6 7.27.2 -- -- -- Al 및 불순물Al and impurities 5.75.7 다각형polygon 발명예1Inventive Example 1 36.236.2 4.34.3 5.25.2 -- -- -- Al 및 불순물Al and impurities 4.64.6 중국문자형Chinese character 발명예2Inventive Example 2 34.434.4 6.56.5 6.96.9 0.30.3 -- 0.30.3 Al 및 불순물Al and impurities 5.65.6 다각형polygon 발명예3Inventive Example 3 40.540.5 4.94.9 7.57.5 0.30.3 -- -- Al 및 불순물Al and impurities 5.85.8 중국문자형Chinese character 발명예4Honorable 4 40.140.1 4.74.7 7.27.2 -- 0.30.3 -- Al 및 불순물Al and impurities 5.65.6 중국문자형Chinese character 발명예5Inventory 5 40.440.4 4.54.5 6.86.8 0.30.3 -- 0.30.3 Al 및 불순물Al and impurities 5.45.4 중국문자형Chinese character 발명예6Inventory 6 39.839.8 4.84.8 7.37.3 -- 0.30.3 0.30.3 Al 및 불순물Al and impurities 5.75.7 중국문자형Chinese character 발명예7Inventive Example 7 40.340.3 4.54.5 7.17.1 0.30.3 0.30.3 0.30.3 Al 및 불순물Al and impurities 5.55.5 중국문자형Chinese character

<도금 표면성>Plating surface

도금 조성물에 따른 도금 표면의 스팽글 선명도와 형성 여부를 육안으로 관찰하였다. The sequin sharpness and the formation of the plating surface according to the plating composition were visually observed.

○: 뚜렷한 스팽글이 형성○: clear sequins formed

△: 스팽글은 형성되나 뚜렷하지 않음(Triangle | delta): A sequin is formed but it is not clear.

×: 스팽글을 형성하지 않음×: not forming sequins

비교예 5는 스팽글이 형성되나 뚜렷하지 않고, 비교예 2, 비교예 4는 스팽글이 형성되지 않았다. In Comparative Example 5, sequins are formed, but not clear. In Comparative Examples 2 and 4, no sequins were formed.

모두 관계식 Si[wt%]≤Al[wt%]×0.03+Mg[wt%]×0.58를 만족하지 않았기 때문으로 보이며 그 정도에 따라 차이가 나타나는 것으로 보인다.All seem to satisfy the relation Si [wt%] ≦ Al [wt%] × 0.03 + Mg [wt%] × 0.58.

반면, 비교예 3, 발명예 1 내지 발명예 7은 뚜렷한 스팽글이 형성되었다.On the other hand, Comparative Example 3, Inventive Example 1 to Inventive Example 7 formed a distinct sequins.

<전단면 내식성><Cross section corrosion resistance>

KS D 9502(ASTM B-117)규정에 따라 NaCl 5%, 35℃ 에서 1500시간 염수분무 시험으로 전단면(잘린 가장자리) 부분의 녹 발생을 평가하였다.According to KS D 9502 (ASTM B-117), rust generation at the shear surface (cut edge) was evaluated by a saline spray test at 5% NaCl at 1500C for 1500 hours.

이때, 시편 전단면은 위 아래쪽만 피복하고 양 가장자리는 피복하지 않았으며 1500시간 경과 후 외관을 육안으로 관찰 적청 발생을 관찰하였다. At this time, the front end of the specimen was covered with only the top and bottom, but not both edges. After 1500 hours, the appearance was observed with the naked eye.

◎: 적청 발생율 5% 이하◎: 5% or less red-blue occurrence rate

○: 적청 발생율 5% 초과 10% 이하○: more than 5% red blue incidence rate 10% or less

△: 적청 발생율 10% 초과 30% 이하△: more than 10% of red-blue incidence rate 30% or less

×: 적청 발생율 30% 초과 ×: more than 30% of red-blue incidence

비교예 1, 비교예 3, 비교예 4에서 내식성이 열위하였다. 그 중에서도 Mg가 첨가되지 않은 비교예 1의 내식성이 가장 열위하였다.In Comparative Example 1, Comparative Example 3, and Comparative Example 4, the corrosion resistance was inferior. Among them, the corrosion resistance of Comparative Example 1 in which Mg was not added was inferior.

반면, 발명예 1 내지 발명예 7은 적청 발생율이 10% 이하로 내식성이 우수하였다. 특히, Zn 함량이 좀 더 많이 포함된 발명예 3 내지 발명예 7의 내식성이 더 우수하였다. On the other hand, Inventive Examples 1 to 7 were excellent in corrosion resistance with a red blue color generation rate of 10% or less. In particular, the corrosion resistance of Inventive Example 3 to Example 7 containing more Zn content was better.

<가공성><Processability>

시편을 1T 두께로 180°구부린 후(벤딩시험) 현미경으로 단면을 관찰하여 단위길이당 발생한 크랙 비율을 측정하였다. 이때, 크랙은 도금층 전체를 가로지르는 것으로만 한정한다. The specimen was bent 180 ° to 1T thickness (bending test) and the cross section was observed under a microscope to determine the crack ratio per unit length. At this time, the crack is limited only to crossing the entire plating layer.

☆: 크랙 발생 없음☆: No crack

◎: 크랙 발생율 10% 이하◎: 10% or less crack occurrence rate

○: 크랙 발생율 10% 초과 20% 이하○: more than 10% of crack occurrence rate 20% or less

△: 크랙 발생율 20% 초과 30% 이하△: more than 20% of crack incidence 30% or less

×: 크랙 발생율 30% 초과 ×: more than 30% crack occurrence rate

비교예 2, 비교예 4, 비교예 5에서 크랙 발생율이 20%를 초과하였다. In Comparative Example 2, Comparative Example 4, and Comparative Example 5, the crack generation rate exceeded 20%.

비교예 2는 Mg첨가로 내식성은 우수하나 Si함량 과다로 도금층 내 10㎛ 이상의 다각형상의 Mg2Si상과 침상의 Si 상이 석출된 때문으로 보인다. Comparative Example 2 is excellent in corrosion resistance due to the addition of Mg, but seems to be due to the precipitation of a polygonal Mg 2 Si phase and needle-like Si phase of 10 ㎛ or more in the plating layer due to excessive Si content.

비교예 4와 비교예 5도 비교예 2에 비해 Si함량은 낮았으나 관계식 Si[wt%]≤Al[wt%]×0.03+Mg[wt%]×0.58가 만족되지 않아 가공성이 열위하였다.Comparative Example 4 and Comparative Example 5 also had a lower Si content than Comparative Example 2, but the relation Si [wt%] ≦ Al [wt%] × 0.03 + Mg [wt%] × 0.58 was not satisfied, resulting in poor workability.

발명예 2의 경우 Si함량이 관계식 Si[wt%]≤Al[wt%]×0.03+Mg[wt%]×0.58를 만족하지 않아 다각형상의 Mg2Si상이 석출되었으나 V 및 Sr의 첨가로 가공성이 개선되었다. In the case of Inventive Example 2, since the Si content did not satisfy the relation Si [wt%] ≦ Al [wt%] × 0.03 + Mg [wt%] × 0.58, a polygonal Mg 2 Si phase was precipitated, but the workability was increased by addition of V and Sr. Improvements were made.

(실시예 2)(Example 2)

도금욕 온도(도금욕 용탕의 온도) 및 도금 조성물 피복 후의 냉각속도에 따른 도금층의 물성을 알아보았다. 이때, 도금욕을 형성하는 도금 조성물의 조성은 Zn: 36.2wt%, Mg: 4.3wt%, Si: 5.2wt% 및 잔부 Al과 불순물을 포함하도록 하였다. 그리고, 강재는 도금욕에 침지하기 전 도금욕 온도로 조정된 후 도금욕에 침지된다.The physical properties of the plating layer according to the plating bath temperature (the temperature of the plating bath molten metal) and the cooling rate after coating the plating composition were examined. At this time, the composition of the plating composition to form the plating bath was to include Zn: 36.2wt%, Mg: 4.3wt%, Si: 5.2wt% and the balance Al and impurities. The steel is then immersed in the plating bath after being adjusted to the plating bath temperature before being immersed in the plating bath.

구분
division
도금욕 온도
(℃)
Plating bath temperature
(℃)
냉각속도
(℃/sec)
Cooling rate
(℃ / sec)
물성평가Property evaluation 비고Remarks
도금
표면성
Plated
Surface
가공성Machinability Mg2Si상
(Chinese Script)
Mg 2 Si phase
(Chinese Script)
1One 530530 2525 ×× 생성produce 비교예Comparative example 22 550550 2525 생성produce 발명예Inventive Example 33 600600 2525 생성produce 발명예Inventive Example 44 650650 2525 생성produce 발명예Inventive Example 55 700700 2525 생성 produce 비교예Comparative example 66 600600 22 다각형 Mg2Si상Polygonal Mg 2 Si Phase 비교예Comparative example 77 600600 55 생성produce 발명예Inventive Example 88 600600 3030 생성produce 발명예Inventive Example 99 600600 3535 ×× 미생성Unproduced 비교예Comparative example

<도금 표면성>Plating surface

도금욕 온도에 따른 도금 표면에 얼룩이 나타난 정도를 육안으로 관찰하였다.The degree of staining on the surface of the plating according to the plating bath temperature was visually observed.

○: 미려 ○: beautiful

△: 표면 흐름 작국 등의 얼룩 생성△: generation of spots such as surface flow

×: 심한 얼룩으로 외관 불량, 표면광택 저하×: bad stains and poor surface gloss

<가공성><Processability>

시편을 1T 두께로 180°구부린 후(벤딩시험) 현미경으로 단면을 관찰하여 단위길이당 발생한 크랙 비율을 측정하였다. 이때, 크랙은 도금층 전체를 가로지르는 것으로만 한정한다. The specimen was bent 180 ° to 1T thickness (bending test) and the cross section was observed under a microscope to determine the crack ratio per unit length. At this time, the crack is limited only to crossing the entire plating layer.

◎: 크랙 발생율 10% 이하◎: 10% or less crack occurrence rate

○: 크랙 발생율 10% 초과 20% 이하○: more than 10% of crack occurrence rate 20% or less

△: 크랙 발생율 20% 초과 30% 이하△: more than 20% of crack incidence 30% or less

×: 크랙 발생율 30% 초과 ×: more than 30% crack occurrence rate

1.도금욕 온도1. Plating bath temperature

도금욕 온도가 550℃ 미만인 경우 도금 표면 외관이 불량했다. 이는 도금욕 유동성이 저하된 때문으로 보인다. 도금욕 온도가 650℃를 초과하는 경우 도금층에 흐름 자국과 같은 얼룩이 발생하였다. The plating surface appearance was bad when the plating bath temperature was less than 550 degreeC. This seems to be because the plating bath fluidity is lowered. When the plating bath temperature exceeds 650 ℃, stains such as flow marks occurred in the plated layer.

2. 냉각속도2. Cooling speed

도금 후 냉각속도가 5℃/sec 미만에서는 10㎛ 이상의 크기를 가진 다각형 Mg2Si상이 형성되었다. 그에 따라 가공성시 20%를 초과하는 크랙이 발생하였다. 그리고, 냉각속도가 30℃/sec를 초과하는 경우에는 표면 광택이 저하되었다. After the plating, the cooling rate was less than 5 ° C / sec to form a polygonal Mg 2 Si phase having a size of 10 ㎛ or more. This resulted in more than 20% cracking in workability. And when a cooling rate exceeds 30 degreeC / sec, surface gloss fell.

도 2에는 도금 조성물 비율에 따른 도금층 단면의 현미경 사진을 보인 조직사진이 도시되어 있다. 2 is a tissue photograph showing a micrograph of the plated layer cross section according to the plating composition ratio.

도 2의 (a)는 Zn:35.1wt%, Si: 6.6wt%, Mg: 7.2wt% 및 잔부 Al로 이루어진 도금 조성물로 강재를 코팅한 경우이고, (b)는 Zn:36.2wt%, Si: 4.3wt%, Mg: 5.2wt% 및 잔부 Al로 이루어진 도금 조성물로 강재를 코팅한 경우의 조직 사진이다. Figure 2 (a) is a case of coating the steel with a plating composition consisting of Zn: 35.1wt%, Si: 6.6wt%, Mg: 7.2wt% and the balance Al, (b) is Zn: 36.2wt%, Si : 4.3 wt%, Mg: 5.2 wt% and the structure picture when the steel is coated with a plating composition consisting of the balance Al.

도금욕 온도는 600℃, 도금 부착량은 150g/m2가 되게 에어 와이프로 조정했으며 도금 후 냉각은 20℃/sec로 수행하였다. The plating bath temperature was adjusted to an air wipe so that the plating bath temperature was 600 ° C. and the coating weight was 150 g / m 2 , and cooling after plating was performed at 20 ° C./sec.

(a)의 경우 Si함량이 식 Si[wt%]≤Al[wt%]×0.03+Mg[wt%]×0.58를 만족하지 않고, (b)의 경우 Si함량이 식 Si[wt%]≤Al[wt%]×0.03+Mg[wt%]×0.58를 만족한다.In the case of (a), the Si content does not satisfy the formula Si [wt%] ≦ Al [wt%] × 0.03 + Mg [wt%] × 0.58, and in (b) the Si content is the formula Si [wt%] ≦ It satisfies Al [wt%] × 0.03 + Mg [wt%] × 0.58.

도 2에 도시된 바에 의하면, Si함량이 식 Si[wt%]≤Al[wt%]×0.03+Mg[wt%]×0.58를 만족하지 않는 (a)는 크기가 10㎛ 이상인 다각형의 Mg2Si상이 형성되었다. As shown in Fig. 2, (a) in which the Si content does not satisfy the formula Si [wt%] ≦ Al [wt%] × 0.03 + Mg [wt%] × 0.58 is a polygonal Mg 2 having a size of 10 μm or more. Si phase was formed.

반면, Si함량이 식 Si[wt%]≤Al[wt%]×0.03+Mg[wt%]×0.58를 만족하는 (b)는 중국문자형상(Chinese Script)의 Mg2Si상이 형성되었다. On the other hand, (b) in which the Si content satisfies the formula Si [wt%] ≦ Al [wt%] × 0.03 + Mg [wt%] × 0.58, a Mg 2 Si phase of Chinese script was formed.

상술한 실험결과에서 뒷받침되는 바와 같이, Zn, Mg, Si 및 잔부 Al을 포함하는 Al-Zn계 합금 도금 조성물로 도금층 중에 Mg2Si상이 형성되게 도금을 수행하되, 성분간의 비율 조절을 통해 도금층 내 조직과 금속간 화합물의 크기 및 형상을 제어하는 것에서 내식성과 가공성 및 도금 표면성이 우수한 도금 강재(Al-Zn계 합금 도금 강재)를 제조할 수 있음이 확인된다.As supported by the above experimental results, the Al-Zn-based alloy plating composition including Zn, Mg, Si and the balance Al is plated to form an Mg 2 Si phase in the plating layer, but the plating layer is controlled by controlling the ratio between components. By controlling the size and shape of the structure and the intermetallic compound, it is confirmed that a plated steel (Al-Zn-based alloy plated steel) excellent in corrosion resistance, workability and plating surface property can be produced.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention, which is understood to be included in the configuration of the present invention.

도 1은 중국문자형(Chinese Script) Mg2Si상을 보인 조직사진.1 is a tissue photograph showing a Chinese script (Chinese Script) Mg 2 Si phase.

도 2는 도금 조성물 비율에 따른 도금층 단면의 현미경 사진을 보인 조직사진.Figure 2 is a tissue photograph showing a micrograph of the plated layer cross-section according to the plating composition ratio.

Claims (9)

도금 조성물 총중량에 대하여About the plating composition gross weight Zn: 30~50wt%, Mg: 2~10wt%, Si: 2~8wt%, Al: 32.00~65.97wt%%를 포함하고, 강재에 도금시 도금층 중에 Mg2Si상을 형성하는 것을 특징으로 하는 도금 조성물.Zn: 30 ~ 50wt%, Mg: 2 ~ 10wt%, Si: 2 ~ 8wt%, Al: 32.00 ~ 65.97wt %%, characterized in that to form a Mg 2 Si phase in the plating layer when plating on steel Plating composition. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 도금 조성물은 V: 0.01~0.5wt%, Cr: 0.01~0.5wt% 중 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 조성물.The plating composition is a plating composition, characterized in that it further comprises at least one selected from V: 0.01 ~ 0.5wt%, Cr: 0.01 ~ 0.5wt%. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2, 상기 도금 조성물은 Sr: 0.01~0.5wt%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 조성물.The plating composition is a plating composition, characterized in that it further comprises Sr: 0.01 ~ 0.5wt%. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 Si함량은 식 Si[wt%]≤Al[wt%]×0.03+Mg[wt%]×0.58를 만족하는 것을 특징으로 하는 도금 조성물.The Si content is a plating composition, characterized in that the formula Si [wt%] ≤ Al [wt%] × 0.03 + Mg [wt%] × 0.58. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 도금 조성물을 가열하여 550~650℃의 용융 도금욕을 제조하는 단계; 및 Heating the plating composition according to any one of claims 1 to 4 to produce a hot-dip plating bath at 550 to 650 ° C; And 상기 도금욕에 강재를 1~3초 동안 침지하여 표면에 상기 도금 조성물을 피복한 후 5~30℃/sec의 냉각속도로 상온까지 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 조성물을 이용한 도금 강재의 제조방법. Coating the plating composition on the surface by immersing the steel in the plating bath for 1 to 3 seconds, and then cooling to room temperature at a cooling rate of 5 to 30 ° C./sec. Manufacturing method. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 도금 조성물이 코팅되어 표면에 Al-Zn계 합금 도금층이 형성되고, The plating composition according to any one of claims 1 to 4 is coated to form an Al-Zn alloy plating layer on the surface thereof, 상기 도금층 중에 Mg2Si상이 포함된 것을 특징으로 하는 도금 조성물이 코팅된 도금 강재.Plating steel coated with a plating composition, characterized in that the Mg 2 Si phase is included in the plating layer. 청구항 6에 있어서, The method according to claim 6, 상기 도금층은 상기 Mg2Si상 외에 Al상, Zn상, MgZn2상 및 Al/Zn/MgZn2의 3원 공정상이 혼재된 조직인 것을 특징으로 하는 도금 조성물이 코팅된 도금 강재.The plating layer is coated steel plated with a plating composition, characterized in that the Al, Zn, MgZn 2 and Al / Zn / MgZn 2 ternary phase is mixed in addition to the Mg 2 Si phase. 청구항 7에 있어서, The method of claim 7, 상기 Mg2Si상은 크기가 10㎛ 이내인 다각형상인 것을 특징으로 하는 도금 조성물이 코팅된 도금 강재.The Mg 2 Si phase is coated steel plated with a plating composition, characterized in that the size of the polygonal shape within 10㎛. 청구항 7에 있어서, The method of claim 7, 상기 Mg2Si상은 중국문자형(Chinese Script)상인 것을 특징으로 하는 도금 조성물이 코팅된 도금 강재.The Mg 2 Si phase is coated steel plated with a plating composition, characterized in that the Chinese script (Chinese Script) phase.
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