KR100559660B1

KR100559660B1 - 사이드 멤버용 고인성 강판

Info

Publication number: KR100559660B1
Application number: KR1019990058057A
Authority: KR
Inventors: 윤치상
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 1999-12-15
Publication date: 2006-03-10
Also published as: KR20010056187A

Abstract

본 발명은 사이드 멤버용 고인성 강판의 조성에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조성물의 함량이 C 0.08 ~ 0.12 중량%, Si 0.8 ~ 1.2 중량%, Mn 1.0 ~ 1.5 중량%, P 0.05 ~ 0.08 중량%, S 0.003 중량% 이하, Nb 또는 Ti 0.03 ~ 0.06 중량%을 포함하여 이루어진 강판을 제조함으로써, 사이드 멤버에 장착시 충돌흡수 능력을 향상시켜 차체 안전성을 확보할 수 있는 사이드 멤버용 고인성 강판의 조성에 관한 것이다.

Description

사이드 멤버용 고인성 강판{High toughness steel for the side member}

본 발명은 사이드 멤버용 고인성 강판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조성물의 함량이 C 0.08 ~ 0.12 중량%, Si 0.8 ~ 1.2 중량%, Mn 1.0 ~ 1.5 중량%, P 0.05 ~ 0.08 중량%, S 0.003 중량% 이하, Nb 또는 Ti 0.03 ~ 0.06 중량%을 포함하여 이루어진 강판을 제조함으로써, 사이드 멤버에 장착시 충돌흡수 능력을 향상시켜 차체 안전성을 확보할 수 있는 사이드 멤버용 고인성 강판에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 사이드 멤버용 고장력강판은 P를 첨가한 고용경화성 340MPa급의 SPRC 340 강판이 주종을 이루고 있다.

이 강판은, Mn을 0.2 ~ 0.3 중량% 첨가시키고 P를 0.05 ~ 0.08 중량% 첨가하여 연강(軟鋼)판 대비 강도를 70MPa 정도 향상시킨 강판이 제조되었다.

최근에 충돌시험에 대한 규제가 심해져서, 상기 강판도 강도가 낮은 문제점이 지적되어 고강도 고장력 강판의 제조가 요구되고 있던 차에 SPFC 590 강판이 새로 제조되었다.

이것은 C 0.10 ~ 0.15 중량%, Mn 1.0 ~ 1.6 중량%, Si 0.2 ~ 0.6 중량%를 첨 가하여 고용 강화시켜 항복강도 45 ~ 55kgf/mm², 인장강도 60 ~ 65kgf/mm², 연신율 20 ~ 25% 정도의 기계적 특성을 얻었다.

하지만, 상기 SPFC 강판은 강도는 향상되었지만, 성형성이 좋지 않은 단점이 지적되었다.

또한, 최근에 TRIP 강판이 제조되었는데, 이것은 C 0.07 ~ 0.10 중량%, Mn 1.2 ~ 1.5중량%, Si 0.8 ~ 1.2 중량% 조성을 가지며 고성형성 고강도 강판 특성은 갖지만, 항복강도가 떨어지는 문제점이 있다.

즉, 측정된 기계적 특성이 인장강도 60kgf/mm², 연신율 30 ~ 35%를 가지지만, 낮은 항복강도때문에 외부하중에 견디는 힘이 저하된다.

그러므로, 상기에 지적된 문제점을 해결하기 위해 고성형성 고강도 강판의 제조가 절실히 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 조성물의 함량이 C 0.08 ~ 0.12 중량%, Si 0.8 ~ 1.2 중량%, Mn 1.0 ~ 1.5 중량%, P 0.05 ~ 0.08 중량%, S 0.003 중량% 이하, Nb 또는 Ti 0.03 ~ 0.06 중량%을 포함하여 이루어진 강판을 제조함으로써, 사이드 멤버에 장착시 충돌흡수 능력을 향상시켜 차체 안전성을 확보하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 조성물의 함량이 C 0.08 ~ 0.12 중량%, Si 0.8 ~ 1.2 중량%, Mn 1.0 ~ 1.5 중량%, P 0.05 ~ 0.08 중량%, S 0.003 중량% 이하, Nb 또는 Ti 0.03 ~ 0.06 중량%을 포함하여 이루어진 강판으로 제조되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 일실시예에 따라 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같고, 본 발명이 일실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 조성물의 함량은 0.08 ~ 0.12 중량%, Si 0.8 ~ 1.2 중량%, Mn 1.0 ~ 1.5 중량%, P 0.05 ~ 0.08 중량%, S 0.003 중량% 이하, Nb 또는 Ti 0.03 ~ 0.06 중량%으로 이루어져 있다.

본 발명의 C는 침입형 고용체를 만드는 원소로서 0.08 중량% 이상을 첨가하면 강도가 향상되는 반면에, 0.12 중량% 이상을 첨가하면 오히려 성형성이 떨어지고 용접성이 저하하므로 0.08 ~ 0.12 중량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.

Si는 치환형 고용체 원소로서 0.8 중량% 이상을 첨가하면 강도가 향상되지만, 반대로 1.2 중량% 이상 첨가시 성형성이 저하되므로 0.8 ~ 1.2 중량%로 범위로 하는 것이 바람직하다.

여기서, 치환형 고용체라 함은 고용체에 있어서 소수 용질의 원자가 다수 용매 원자가 자리하는 격자점을 서로 치환하여 위치하고 있는 것을 말한다.

또한, Si는 오오스테나이트 안정화 원소로서 잔류 오오스테나이트를 5 ~ 10중량% 강판 중에 잔존시켜 이 조직의 프레스 성형이나 충돌시 마르텐사이트로 변화 시켜 강도를 향상시킨다.

Mn은 1.0 ~ 1.5 중량% 범위에 있고, 강도 향상을 위해 1.0 중량% 이상을 첨가하지만, 1.5 중량%이상을 첨가하면 성형성이 떨어지기 때문에 바람직하지 않다.

P는 치환형 고용체 원소로서 0.05 ~ 0.08 중량%의 조성범위를 갖고, 강도 향상을 위해 0.05 중량% 이상을 첨가하되, 0.08 중량% 이상의 첨가시에는 입계석출에 의한 성형성 저하가 발생되어 그 이하로 하는 것이 바람직하다.

프레스 가공성을 향상시키기 위해 S는 0.003 중량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 그 이상을 첨가하면 홀(Hole)의 확장성이 떨어져 프레스 가공성이 저하돼 바람직하지 않다.

또한, 탄화물을 형성시켜 외부 하중에 대한 저항력을 강화시켜 강도를 향상시키기 위해 Nb 또는 Ti를 첨가한다.

즉, 탄화물은 전위의 이동을 방해하여 강도를 향상시키게 된다.

상기 Nb 또는 Ti의 어느 것을 첨가해도 양호하고, 조성 범위는 0.03 ~ 0.06 중량%으로 하였다.

여기서, Ti와 Nb는 각각 TiC와 NbC의 탄화물을 형성시키기 위해 0.03 중량% 이상을 첨가하게 되며, 0.06 중량% 이상이 되면 성형성이 저하되므로 그 이하로 하는 것이 바람직하다.

비교예 1

아래의 표 1은 본 발명으로 제조된 강판과 다른 강판의 조성을 비교한 것이고, 표 2는 본 발명에 따라 제조된 강판의 기계적 특성을 다른 강판과 비교한 것이다.

조성	실시예	비교예(1)	비교예(2)	비교예(3)
C	0.09	0.02	0.13	0.10
Si	1.0	0.02	0.40	1.2
Mn	1.4	0.3	1.6	1.5
P	0.06	0.07	0.01	0.01
S	0.002	0.008	0.010	0.010
Nb	0.04	-	-	-
(주) (1)SPRC 340 (2)SPFC 590 (3)TRIP 590

	실시예	비교예(1)	비교예(2)	비교예(3)
인장강도(kgf/mm²)	64	37	62	60
항복강도(kgf/mm²)	48	22	50	38
연신율(%)	34	36	22	33
구멍확장성	80	85	50	52
(주) (1)SPRC 340 (2)SPFC 590 (3)TRIP 590

표 1과 같은 조성을 가지고 제조된 강판의 기계적 특성은 표 2에서 비교 분석되었다.

본 발명의 항복강도는 비교예(1)과 비교예(3)보다 높고, 연신율은 비교예(2)와 비교예(3)보다 높거나 비슷하고, 전체적으로 매우 우수한 고성형성 고강도 강판을 제조할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따라 제조된 고성형성 고강도 강판은 자동차의 사이드 멤버에 적합하고 충격흡수능을 향상시킬 수 있어 안전한 차체를 만들 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 사이드 멤버용 고인성 강판은 조성물의 함량이 C 0.08 ~ 0.12 중량%, Si 0.8 ~ 1.2 중량%, Mn 1.0 ~ 1.5 중량%, P 0.05 ~ 0.08 중량%, S 0.003 중량% 이하, Nb 또는 Ti 0.03 ~ 0.06 중량%을 포함하여 이루어진 강판을 제조함으로써, 사이드 멤버에 장착시 충돌흡수 능력을 향상시켜 차체 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims

조성물의 함량이 C 0.08 ~ 0.12 중량%, Si 0.8 ~ 1.2 중량%, Mn 1.0 ~ 1.5 중량%, P 0.05 ~ 0.08 중량%, S 0.003 중량% 이하, Nb 또는 Ti 0.03 ~ 0.06 중량%을 포함하여 이루어진 강판으로 제조되는 것을 특징으로 하는 사이드 멤버용 고인성 강판.