• 제목/요약/키워드: 합금도금강판

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PVD법에 의해 Mg 코팅된 갈바륨 도금강판의 단면부 내식특성 (Anti-corrosion properties for cross section of Mg films on galvalume steel coated by PVD process)

  • 박재혁;김순호;박기동;정재인;양지훈;이경황;이명훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.65-65
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    • 2018
  • 갈바륨 도금강판은 알루미늄의 우수한 차폐 특성과 내열성, 열 반사성을 가지며 아연의 희생방식 특성을 겸비하여 동일 부착량의 용융 아연도금 및 알루미늄 도금강판에 비해 우수한 내식성을 나타낸다고 알려져 있다. 또한 이것은 표면이 미려하고 경제성이 높아 건자재 용도로 현재까지도 세계적으로 널리 이용되고 있다. 여기서 지칭하는 바륨 도금강판(galvalume steel)은 아연과 알루미늄 도금강판의 장점을 접목하기 위해 55 Al-43.4 Zn-1.6 Si (wt.%)로 구성되어 개발된 3원계 성분의 합금도금강판이다. 한편, 최근에는 강재의 내식성을 향상시키기 위한 다양한 연구 결과에 의해 Zn-Al-Mg의 3원계 합금도금강판도 개발되어 사용되고 있다. 이것은 기존의 아연도금 강판 보다 10배 정도의 우수한 내식성을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 특히, 이것은 도금된 평판부의 내식성은 물론 절단된 도금 단면부의 내식성도 매우 우수하다고 알려져 있다. 그러나 상기한 갈바륨 도금강판의 경우에는 도금된 표면부에 비해 단면부의 내식성이 상대적으로 취약한 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 갈바륨 도금강판의 내식성을 종합적으로 향상시키기 위하여 이 갈바륨 도금강판 상에 PVD 스퍼터링법에 의해 Mg 코팅막의 제작을 시도하였다. 여기서 Mg 코팅막은 후처리 된 갈바륨 도금강판 상에 Ar 공정압력 2 및 20 mTorr 조건 중 1.5 및 $3{\mu}m$ 두께로 제작하였다. 또한 제작한 코팅막에 대해서는 모폴로지 관찰(SEM) 및 결정구조 분석(XRD)을 하였고, 분극측정, 염수분무 시험(SST) 및 복합부식 시험(CCT)에 의해 표면 및 단면부의 내식성평가를 수행하였다. 또한 여기서는 염수분무 및 복합부식 시험 후의 시험편도 채취 하여 표면 및 단면부위에 대한 원소조성 분석(EPMA)과 결정구조 분석(XRD)을 실시하였다. 이상의 실험 결과에 의하면, 본 실험에서 제작한 Mg 코팅막은 그 두께가 두꺼울수록 표면 Mg 결정립의 크기가 증가하였고, 그 부식속도가 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 여기서는 공정압력이 높은 조건에서 제작한 막일수록 Mg(002)면 피크 강도가 감소하고 Mg(101)면 피크의 배향성이 증가하였다. 그때 그 막의 내식성은 향상되는 경향을 나타내었다. 그리고 종합적으로 염수분무 및 복합부식 시험 결과에 의하면 Mg이 코팅된 갈바륨 도금강판은 기존 갈바륨 도금강판 보다 내식성이 현저히 향상되었다. 특히, 단면부 내식성의 경우에는 기존 대비 5배 이상 향상되는 경향을 나타내었다. 여기서 단면부 내식특성 분석을 위한 EPMA 원소조성 분석 결과에 의거하면, 부식 초기에는 마그네슘의 부식생성물에 의해 단면부가 치밀하게 보호되고 있음을 확인할 수 있었다. 그 이후에는 부식이 지속적으로 진행됨에 따라 갈바륨 도금층에서 용출된 알루미늄 및 아연 성분이 마그네슘과 함께 치밀한 부식생성물을 형성하여 단면부를 차폐함에 따라 단면부의 내식성이 크게 향상된 것으로 생각된다. 이러한 부식생성물의 결정구조 분석 결과에 따르면, 염수분무와 복합부식 시험에서는 공통적으로 MgO, $Mg(OH)_2$ 이외에도 Simonkolleite상 등이 형성되었다. 또한 건-습 반복 부식시험인 복합부식시험 후에는 $Mg_5(CO_3)_4(OH)_24H_2O$(Hydromagnesite)상 등이 형성됨을 확인할 수 있었다. 즉, 본 실험에서 후처리된 갈바륨 도금강판 상에 제작한 마그네슘 코팅막의 경우에는 상기와 같은 다양한 부식반응에 의해 표면 및 단면부에 형성된 Mg계 부식생성물과 $Zn_5(OH)_8Cl_2H_2O$(Simonkolleite)상에 의해서 표면은 물론 단면부 내식성이 크게 향상된 것으로 사료된다.

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전기아연 도금강판에서 단상 AC와 인버터 DC 용접기의저항 점용접 연속타점 수명 평가 (Effects of Chemical Compositions on Cold Cracking of Steel Weldments)

  • 손종우;박영도;강문진;김동철
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.118-118
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    • 2009
  • 자동차의 경량화, 안전성 그리고 내식성 향상을 위하여 고강도 강판 및 도금 강판의 적용이 증가하면서 자동차 산업의 많은 부분에서 적용되는 저항 점용접에서도 고강도 강판과 도금강판의 적용이 증가하는 추세이다. 이에 따라 고강도 강판과 도금 강판의 낮은 용접성을 개선하기 위하여 기존의 단상 AC 용접기에서 전류 파형의 형태를 개선한 인버터 DC 용접기가 차체 조립라인에서 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 고강도 강판의 저항 점용접의 연속타점 시 단상 AC용접기와 인버터 DC용접기의 전극의 연속타점 수명의 차이를 비교하고 분석하기 위해 590MPa 급 전기아연도금강판을 이용하여 AWS 규격에 연속타점실험을 기준으로 단상 AC 와 인버터 DC 용접기의 연속타점 실험을 실시하였다. 연속타점실험 중에 전극의 형상관찰을 위해 100타점 간격으로 carbon paper를 이용해 전극 직경 변화를 관찰 하였으며, 100 타점간격으로 동저항을 측정하고 인장 전단 시편과 Peel test 시편을 제작하여 연속타점 시 단상 AC와 인버터 DC 용접기의 저항 점용접 연속타점 수명을 비교 분석하였다. 그리고 연속타점 실험 후 사용된 전극의 표면과 단면 형상을 각각 OM, SEM, EDX로 분석하여 전극 표면의 Zn과 합금화 된 전극의 합금층을 분석하였다. 그 결과 590MPa급 전기아연도금강판의 저항 점용점 연속타점 수명평가에서 인버터 DC 용접기가 단상 AC 용접기보다 200타점 더 우수한 연속타점 수명을 보유하였다. 특히 인장강도 기준 측면에서는 인버터 DC 용접기의 전극 연속타점수명은 매우 우수하다.

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포스코의 철강 표면처리 기술개발 현황 (Recent progress and development of surface coated steels in posco)

  • 주상훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.5-6
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    • 2014
  • 본 논문에서는 자동차, 가전 및 건설분야에서 널리 사용되고 있는 주요 표면처리강판에 대한 제품 소개 및 기술을 설명하고자 한다. 포스코에서는 자원 및 에너지 절약을 위하여 종래 아연도금 강판보다 더 우수한 내식성을 갖는 고내식 합금도금강판을 개발을 추진하여 양산개발에 성공 하였으며 박막형 고내식강판 개발을 위해 신공법인 진공증착기술을 접목한 제품생산 프로세스 개발을 추진 중에 있다. 또한 다양한 기능성의 유기수지코팅 제품인 흑색수지강판, UV 경화코팅 강판, 프린트강판, self-healing 및 self-cleaning 강판 제품을 개발하였으며 산업과 고객의 요구를 충족시키기 위하여 새로운 기술과 제품개발에 지속적으로 노력하고 있다.

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Zn-Ni계 합금도금강판의 마찰특성에 관한 연구 (Frictional characteristics of electro Zn-Ni alloy coated steel sheets)

  • 김영석;박기철;조재억
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.1807-1818
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    • 1991
  • 본 연구에서는 자동차용 Zn-Ni계 합금 전기도금 강판(electro Zn-Ni alloy coated steel sheet, EGN)에서 도금층 중의 Ni함량에 따른 금층의 표면특성이 마찰거 동에 미치는 영향과 윤활유 종류에 따른 Ni 함량별 마찰특성을 파악하여 최적 스탬핑 조건을 도출하는데 기여하고자 한다.

갈바륨용 가전/건재 통합형 Cr-free 강판 개발 (Development of one-type Cr-free passivated Galvalume steel sheet)

  • 박상진;김종기;구봉주;이보룡;문만빈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.298-298
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    • 2012
  • 갈바륨 강판은 주로 건자재나 가전용으로 많이 사용되는 알루미늄-아연 합금도금강판이다. 최근 환경 규제로 인하여 아연도금강판의 후처리에 크롬이 배제되고 있는 추세에 힘입어, 가전용 갈바륨 강판에도 크롬프리 후처리제가 많이 사용되고 있는 추세이다. 반면에, 건자재용으로 사용되는 갈바륨 강판은 고내식성 및 내후성을 필요로 하여 크롬이 함유된 후처리제를 사용하고 있으며, 아직까지는 환경규제 대상으로 지정되어 있지 않다. 본 연구에서는 가전용 및 건재용 물성을 동시에 만족시킬 수 있는 통합형 크롬프리 갈바륨 강판을 개발하였다.

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용융 아연도금 강판의 성형성 개선을 위한 고윤활 수지 개발

  • 오종수;박상진;김종기;이보룡
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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    • pp.155-155
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    • 2012
  • 윤활수지는 합금화 아연도금 강판의 성형성 개선시키고자 표면에 도포되는 수지로서 이 윤활수지의 적용을 통하여 가공성 개선 및 추가적으로 내식성 향상을 기대할수 있을것으로 예상된다.

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자동차용 도금강판의 마찰특성에 미치는 후처리의 영향 (Effects of Post Treatment on Formability of Galvannealed Steel Sheets for Autobody)

  • 김영근;진영술
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.357-364
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    • 2004
  • 합금화용융아연도금강판(GA)은 가격이 저렴하고 내식성 및 용접성이 우수하여 최근 자동차용강판으로 그 사용량이 급격하게 증가하고 있으나 도금밀착성이 나쁘고 프레스성형이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 GA 도금층에 여러가지 유,무기계 윤활처리를 실시하여 이것이 마찰특성은 물론 용접성, 도장성 및 내식성에 미치는 영향을 평가하였다. 유기계 윤활피막은 가공성과 도금 밀착성에서 유리하나 용접성과 탈지성에서는 불리하였고, 무기계 윤활피막인 Prephosphate 및 금속윤활처리 강판은 가공성에서는 유기윤활피막 보다 약간 떨어지나 용접성과 탈지성에서는 우수한 결과를 나타냈다.

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고내식성 용융합금도금강판 적용 교량난간의 충돌성능 평가 (Crashworthiness Evaluation of Bridge Barriers Built with Hot-dip Zinc-aluminium-magnesium Alloy-coated Steel)

  • 노명현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.171-176
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    • 2016
  • 본 논문은 도로안전시설물의 공용중 부식 발생으로 인한 기능 손실을 줄일 수 있는 방안으로 고내식성 용융합금도금 강판을 적용한 도로안전시설물을 제안한다. 고내식성 용융합금도금강판을 적용한 도로안전시설물 제품에 대한 신뢰성 있는 충돌성능 평가 기초자료를 제공할 목적으로 고내식강이 적용된 교량난간 제품에 대한 충돌 시뮬레이션 및 실물 차량 충돌시험 연구를 수행한다. 시뮬레이션 및 실차충돌 시험 결과, 변형률 속도 의존성을 고려할 수 있는 정교한 동특성 재료모델을 도입한 충돌 시뮬레이션을 통해 얻어지는 충돌 거동과 실물 차량 충돌 시험 결과가 매우 유사한 것으로 도출되었다. 본 논문에서 제안된 고내식성 용융합금도금 강판을 적용한 교량난간은 실물 차량 충돌 시험의 충돌성능 평가 기준을 모두 충족시켜 현장 적용을 앞두고 있다.