2026-05-12
용융 아연도금 강판(종종 HDG 강판으로 약칭되거나 간단히 GI 시트(아연도금 철판)이라고도 함)은 약 450°C ~ 460°C의 온도에서 용융 아연 욕조에 담가 아연 층으로 코팅된 냉간 압연 또는 열간 압연 강판입니다. 이 야금학적 결합 공정은 단순히 강철 표면 위에 도포되는 것이 아니라 실제로 분자 수준에서 코팅과 통합되어 강철 기판과 외부 순수 아연 표면 사이에 일련의 아연-철 합금 층을 형성하는 코팅을 생성합니다. 그 결과 페인트나 전기도금된 아연보다 훨씬 더 강력하게 접착되는 보호 코팅이 탄생했으며, 수명이 길어질수록 부식에 대한 뛰어난 저항성을 제공합니다.
강판 및 코일에 사용되는 연속 용융 아연도금 공정은 고도로 통제되는 산업 공정입니다. 강철 스트립은 먼저 알칼리성 탈지, 산세척 및 플럭스 처리를 통해 철저하게 세척되어 적절한 아연 접착을 방해하는 밀 스케일, 녹, 오일 및 기타 표면 오염 물질을 제거합니다. 그런 다음 세척된 스트립은 침지 시간과 스트립 속도에 따라 증착된 아연의 양이 제어되는 용융 아연 욕조를 지속적으로 통과합니다. 욕조에서 나온 후 코팅된 스트립은 에어 나이프(양쪽의 가압 공기 제트)를 통과하여 과도한 용융 아연을 불어내고 최종 코팅 두께를 정밀하게 제어합니다. 그런 다음 스트립을 냉각하고 검사한 후 코일로 감거나 시트로 절단하여 발송합니다. 입구부터 출구까지의 전체 순서는 정교한 자동화로 관리되어 생산되는 모든 코일의 전체 폭과 길이에 걸쳐 코팅 일관성을 보장합니다.
이유 이해 용융 아연 도금 강판 부식성 환경에서 매우 잘 작동하려면 코팅의 미세 구조에서 어떤 일이 일어나는지 간략하게 살펴봐야 합니다. HDG 강판의 아연 코팅은 균일한 단일 층이 아닙니다. 이는 아연 도금 공정 중에 형성된 여러 개의 서로 다른 금속간 층으로 구성된 층상 구조이며, 각 층에는 아연과 철 함량이 다릅니다.
강철 기판부터 바깥쪽으로 시작하는 용융 아연 도금 코팅의 일반적인 층 순서는 감마 층(가장 얇고 강철에 가장 가깝고 약 75% 아연 함유), 델타 층(보통 단단한 원주형 결정), 제타 층(더 단단한 기둥 모양 결정) 및 Eta 층(가장 바깥쪽의 순수 아연 표면 층)으로 구성됩니다. 내부 합금층은 경도와 야금학적 결합을 제공하고, 외부 아연층은 일차적인 부식 방지 기능을 제공합니다. 연속 아연 도금 강판에서 합금 층은 냉각 속도를 제어하여 상대적으로 얇게 유지되며, 이는 성형 및 제조에 필요한 코팅의 연성을 유지합니다. 이는 더 두꺼운 합금층이 발달하고 코팅이 더 단단하지만 성형성이 떨어지는 일괄 용융 아연도금(제작된 구조 부품에 사용)과 대조됩니다.
아연은 동시에 작동하는 두 가지 메커니즘을 통해 기본 강철을 보호합니다. 첫째, 부식 반응을 일으키는 습기와 산소로부터 강철을 격리하는 물리적 장벽 역할을 합니다. 둘째, 그리고 결정적으로 아연은 갈바닉(음극) 보호 기능을 제공합니다. 아연은 철보다 전기화학적으로 더 활발하기 때문에 부식성 환경에서 두 금속이 전기적으로 접촉할 때 우선적으로 부식되어 강철을 보호하기 위해 자신을 희생합니다. 이러한 음극 보호 효과는 노출된 영역이 주변 아연 표면에 비해 너무 크지 않은 한 노출된 강철의 작은 영역(스크래치, 잘린 가장자리, 경미한 코팅 손상)도 즉시 녹슬지 않고 주변 아연 코팅으로 보호된다는 것을 의미합니다.
도금두께는 용융아연도금강판의 부식수명을 결정하는 주요변수이다. 아연 코팅이 두꺼울수록 보호 기간은 길어지지만 재료 비용이 증가하고 성형성에 영향을 줄 수 있습니다. 국제 및 지역 표준은 단위 면적당 코팅 질량(g/m²) 또는 최소 코팅 두께(μm) 측면에서 코팅 두께 요구 사항을 지정하고 제품은 다양한 적용 환경에 맞게 다양한 명칭으로 제공됩니다.
EN 10346은 연속 용융 코팅 강판 제품에 대한 주요 유럽 표준이며 양면을 합친 총 코팅 질량을 기준으로 한 코팅 지정 시스템을 사용합니다. 일반적인 명칭으로는 Z100(총 100g/m², 측면당 약 7μm), Z140(140g/m², 측면당 약 10μm), Z200(200g/m², 측면당 약 14μm), Z275(275g/m², 측면당 약 20μm) 및 Z350(350g/m², 측면당 약 25μm)이 있습니다. 쪽). Z275 지정은 건설 및 일반 엔지니어링 응용 분야에서 가장 널리 지정되어 부식 수명과 성형성 사이의 실질적인 균형을 제공합니다. Z350 이상 명칭은 더 까다로운 환경이나 추가 코팅이나 페인팅 없이 수명 연장이 필요한 경우에 사용됩니다.
북미에서 용융 아연도금 시트는 주로 G30, G60, G90, G115, G140, G165, G185, G210 및 G235와 같은 코팅 지정 명칭을 사용하는 ASTM A653/A653M에 따라 지정됩니다. 여기서 숫자는 평방 미터당 그램 단위의 총 코팅 중량(대략)을 나타냅니다. G90(90g/m²)은 건축 분야에서 가장 일반적인 범용 명칭입니다. G60은 최소한의 부식 방지만으로 충분하고 최대의 성형성이 필요한 곳에 사용됩니다. G185 이상 명칭은 까다로운 옥외 구조 및 농업 분야에 사용됩니다.
일본 산업 표준 JIS G 3302(상업 품질은 SGCC, 도면 품질은 SGCD) 및 중국 국가 표준 GB/T 2518은 아시아 태평양 시장에서 널리 참조됩니다. ISO 3575 및 ISO 4998은 각각 상업 품질 및 구조 품질 HDG 시트에 대한 국제 표준을 제공합니다. 다양한 명명 규칙에도 불구하고 코팅 두께 원칙과 아연 야금은 모든 주요 표준에서 일관되며 표준 간 상호 참조는 일반적으로 코팅 중량 등가물을 사용하여 간단합니다.
아래 표는 주요 표준에 걸쳐 가장 일반적으로 지정되는 용융 아연 도금 강판 코팅 지정을 비교하여 대략적인 등가 코팅 중량과 일반적인 서비스 환경을 보여줍니다.
| EN 10346 | ASTM A653(대략) | 총 아연(g/m²) | 면당 두께(μm) | 일반적인 응용 |
| Z100 | G30 / G40 | 100 | ~7 | 인테리어, 페인트, 가전제품 |
| Z140 | G60 | 140 | ~10 | 밝은 외관, 페인팅된 패널 |
| Z275 | G90 | 275 | ~20 | 일반 건축, 지붕, 클래딩 |
| Z350 | G115 / G140 | 350 | ~25 | 까다로운 외장, 농업 |
| Z450 / Z600 | G185 / G210 | 450~600 | ~32~43 | 가혹한 환경, 긴 서비스 수명 |
용융 아연 도금 강판은 구조, 성형 및 드로잉 응용 분야에 적합한 다양한 기계적 특성 프로파일을 제공하는 다양한 강철 기판 등급으로 제공됩니다. 아연 도금 공정은 일반적인 연속 아연 도금 조건에서 강철 기재의 기계적 특성을 크게 변경하지 않으므로 아연 코팅 지정과 관계없이 강철 등급을 선택할 수 있습니다.
EN 10346의 DX51D 또는 ASTM A653의 CS Type B로 지정된 상업용 품질(CQ) 아연 도금 시트는 굽힘, 중간 성형, 롤 성형 및 심한 인발을 수반하지 않는 일반 제조를 위한 기본 등급입니다. 일반적으로 두께에 따라 약 140~300 MPa의 최소 항복 강도를 가지며 지붕 시트, 클래딩 패널, 덕트 및 일반 판금 부품에 가장 널리 사용되며 비용 효율적인 등급입니다. 드로잉 품질(EN의 DQ, DX52D/DX53D 또는 ASTM의 DS) 및 딥 드로잉 품질(DDQ, DX54D 또는 DDS) 등급은 항복 강도가 점차 낮아지고 연신율이 높아지며 성형성이 향상되어 프레스 부품, 스탬핑 부품 및 찢어짐이나 과도한 박화 없이 딥 드로잉이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
EN 10346에 따른 구조용 용융 아연 도금 강판(EN 10346에 따른 S220GD, S250GD, S280GD, S320GD, S350GD 및 S550GD)은 220MPa~550MPa의 정의된 최소 항복 강도를 제공하여 도리, 구조용 지붕 프로파일, 바닥 데크, 프레이밍 시스템 및 랙킹 구조. 고강도 구조 등급(S350GD 이상)을 사용하면 더 얇은 게이지 재료가 동일한 하중을 전달할 수 있어 구조용 응용 분야의 총 강철 톤수를 줄일 수 있습니다. 강철 등급, 두께 및 아연 코팅의 특정 조합은 응용 분야의 요구 사항과 일치해야 합니다. 구조용 지붕 도리와 장식 클래딩 패널은 모두 아연 도금 강판을 기본 재료로 사용할 수 있지만 요구 사항이 매우 다릅니다.
용융 아연도금 강판은 외관, 도장성, 스팽글(아연 도금조 후 아연이 응고될 때 형성되는 특징적인 결정질 표면 패턴)의 가시성에 영향을 미치는 여러 가지 표면 마감 옵션으로 제공됩니다. 외관이나 후속 도장이 관련된 응용 분야에 아연 도금 시트를 지정할 때 이러한 옵션을 이해하는 것이 중요합니다.
용융 아연 도금 강판은 대부분의 표준 금속 가공 공정을 사용하여 제작할 수 있지만 아연 코팅에는 좋은 결과를 얻고 코팅 무결성을 유지하기 위해 생산 계획에서 고려해야 할 몇 가지 특정 고려 사항이 있습니다.
아연 도금 시트는 표준 장비를 사용하여 전단, 플라즈마 절단, 레이저 절단 및 워터젯 절단이 가능합니다. 절단 모서리는 코팅되지 않은 강철입니다. 아연 코팅의 음극 보호는 작은 절단 모서리를 보호하지만 부식성 환경의 모서리에는 최적의 보호를 위해 아연이 풍부한 페인트 또는 냉간 아연 도금 화합물을 사용한 절단 모서리 밀봉이 권장됩니다. 아연 코팅은 동일한 모재 경도의 코팅되지 않은 강철에 비해 절삭 공구 마모에 큰 영향을 미치지 않습니다.
상업용 및 인발 품질의 HDG 강판은 코팅 두께에 적합한 최소 굽힘 반경이 준수된다면 아연 코팅에 균열이 생기지 않고 잘 구부러집니다. 굽힘 반경이 매우 작으면(특히 코팅 중량이 높을 경우) 외부 굽힘 반경의 아연 코팅이 깨져서 사용 중에 우선적으로 부식될 수 있는 코팅되지 않은 라인이 생성될 수 있습니다. EN 10346은 각 코팅 지정 및 강철 등급에 대한 최소 굽힘 테스트 요구 사항을 지정하며 이는 적용 분야의 굽힘 요구 사항에 대해 검증되어야 합니다. 지붕 및 클래딩 프로필을 위한 롤 성형은 아연 도금 시트의 주요 최종 용도이며 표준 상용 품질 등급은 고속 롤 성형 라인에서 우수한 성능을 발휘합니다.
용접 galvanized steel requires precautions not necessary with uncoated steel. The zinc coating vaporizes at temperatures reached during welding, producing zinc oxide fumes that are a serious health hazard — ventilation or respiratory protection is mandatory when welding galvanized sheet. MIG/MAG welding is the most common process, requiring higher wire feed and heat input adjustments compared to bare steel to overcome the vaporization of zinc at the weld zone. Resistance spot welding can be performed but electrode wear is accelerated by zinc, requiring more frequent electrode dressing. Post-weld touch-up of damaged zinc in and around the weld area with cold galvanizing compound or zinc-rich primer restores corrosion protection at the weld zone.
아연 도금 강판은 페인트 코팅을 잘 수용하지만 접착을 위해서는 표면 처리가 중요합니다. 새로운 아연 도금 강철은 화학적 전처리(인산염 처리, T-세척 또는 크롬산염 변환 코팅) 또는 상도 도포 전 아연 접착을 위해 특별히 고안된 프라이머가 필요한 부드럽고 저에너지 아연 표면을 가지고 있습니다. 적절한 전처리 없이 표준 페인트를 아연 도금 강철에 직접 적용하려는 시도는 사용 중 페인트 박리의 일반적인 원인입니다. 페인트 시스템이 공장 환경에서 아연 도금 코일에 적용되는 사전 도장된 아연 도금 강철(PPGI 또는 코일 코팅 강철이라고도 함)은 현장 도장보다 우수하고 일관된 페인트 접착성을 제공하며 건물 클래딩, 지붕 및 가전 제품에 널리 사용됩니다.
용융 아연 도금 강판의 수명은 주로 아연 코팅 두께와 노출 환경의 부식성에 따라 달라집니다. ISO 9223은 대기 부식성을 C1(매우 낮음 - 건조한 실내 환경)에서 C5(매우 높음 - 산업 또는 해안 해양 환경)까지 5가지 범주로 분류하며, 각 범주에 대해 게시된 아연 부식률 데이터를 통해 특정 코팅 중량에 대한 서비스 수명을 추정할 수 있습니다.
실용적인 지침으로 Z275(총 275g/m²) 코팅(면당 20μm)은 C2 저부식성 교외 환경에서 약 34년, C3 중부식성 도시 또는 경공업 환경에서 14년, C4 고부식성 산업 또는 해안 환경에서 7년의 첫 번째 유지 관리 시간(표면의 5%가 녹이 나타날 때까지의 시간으로 정의)을 제공합니다. 더 무거운 코팅은 비례적으로 이러한 기간을 연장합니다. 완전히 보호된 실내 환경(C1)에서 아연 도금 시트는 실제 제품 수명 동안 효과적으로 부식되지 않습니다. 이 수치는 아연 도금 강철에 대한 것입니다. PPGI와 같은 추가 페인트 또는 유기 코팅 시스템은 아연 위에 장벽층을 제공하여 모든 부식성 범주에서 서비스 수명을 크게 연장합니다.
백청(습하고 환기가 잘 안 되는 보관 조건에서 새 아연도금 강철에 형성되는 흰색 분말의 수산화아연 부식 생성물)은 일반적인 외관 문제이지만 발생하여 조기에 중단되면 일반적으로 구조적으로 손상되지 않습니다. 아연 표면은 정상적인 대기 노출에서 시간이 지남에 따라 자연적으로 탄산 아연(조밀하고 안정적인 녹청)으로 변환되며, 이는 실제로 갓 아연 도금된 아연보다 더 나은 장기 내식성을 제공합니다. 운송 또는 보관 중에 발생하는 백청은 중요한 용도에 사용하기 전에 코팅 손실을 평가해야 합니다.
HDG 강판은 건설, 제조, 농업, 운송 및 소비재에 걸쳐 적용되는 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 산업 자재 중 하나입니다. 구조적 성능, 내식성, 성형성 및 비용 효율성의 조합은 대상 응용 분야에서 어떤 대체 재료와도 일치하기 어렵습니다.
용융 아연 도금 강판을 올바르게 지정하면 응용 분야의 요구 사항을 충족하는 재료를 얻을 수 있고 비용이 많이 드는 잘못된 지정을 방지할 수 있습니다. 전체 사양은 다음 매개변수를 명확하게 정의해야 합니다.
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