KR101033767B1 - 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법 - Google Patents

열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법 Download PDF

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김효섭
임희중
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Abstract

국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 국부적으로 이종 두께를 가지는 열처리 경화강을 이용하는 자동차 부품 제조방법에 관하여 개시한다.
본 발명은 요구되는 강도에 따라 이종 두께를 가지는 열처리 경화 강판 또는 이종 재질을 가지는 열처리 경화 강판을 이용하여 블랭크 시트들을 마련하는 블랭크 시트 마련 단계; 레이저 용접(Laser welding)을 이용하여 상기 블랭크 시트들을 연결하여 블랭크 결합체를 형성하는 블랭크 결합체 형성 단계; 상기 블랭크 결합체를 냉간 프레스 성형하는 냉간 성형 단계; 및 냉간 성형된 부품을 AC3온도 이상으로 가열 한 후, 금형으로 구속한 상태에서 급냉하여 성형 잔류 응력을 해소하고, 강도를 향상시키는 열처리 경화 단계;를 포함하는 자동차 부품 제조방법을 제공한다.

Description

열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법{AUTOMOBILE PART MANUFACTURING METHOD USING QUENCHED STEEL SHEET}
본 발명은 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 국부적으로 이종 두께를 가지는 열처리 경화강을 이용하는 자동차 부품 제조방법에 관한 것이다.
차량의 고연비화와 경량화가 추구됨에 따라, 차량 부품들은 지속적으로 고강도화가 이루어지고 있다.
또한, 차량의 각 부분들은 구조적인 특성으로 어떤 부분은 높은 강도가 요구되며, 또 다른 부분은 높은 충격 인성이 요구되는 경우가 있다. 즉, 국부적으로 이종 강도(또는 물성)이 요구되는 부품들이 존재한다.
종래에는 이종 강도를 가지는 차량의 부품을 제조함에 있어서, 고강도가 요구되는 부분은 열처리 경화 강판을 이용하여 부품을 제조하고, 상대적으로 낮은 강도가 요구되는 부분은 일반 강판을 사용하여 제조한 후, 이들 부품을 용접에 의하여 접합하는 방법으로 차량을 제조하고 있었다.
그런데, 열처리 경화 부품이 일반 강판으로 제조된 부품과 용접으로 접합될 때, 용접 접합 부위는 용접열에 의하여 재가열되고, 다시 냉각되는 과정을 겪음으로써 열처리 경화 효과가 사라지는 문제점을 가지고 있었다. 즉, 열처리 경화 부품의 용접부위의 강도가 저하되어 차량 충돌시 이 부분이 파단되는 문제점을 나타내고 있었다.
다른 방법으로는, 두께가 다르거나 강도가 다른 이종 소재를 용접하여, 블랭크를 제작한 뒤, 냉간 프레스 성형하는 방법으로 부품을 제작하기도 하였다.
그런데, 이러한 방법은 두께가 다른 소재를 사용할 경우 소재간 탄성 변형의 차이로 치수가 틀어지는 현상이 발생함으로써 원하는 치수 정밀도를 달성할 수 없었다.
또한, 강도가 다른 소재를 사용할 경우에도 각 소재마다 스프링 백(spring back) 현상이 발생함에 따라 마찬가지로 치수가 틀어지는 현상이 발생하는 문제점을 나타냈다.
본 발명의 목적은 열처리 경화성형 방법을 사용함으로써 성형 잔류 응력이 발생하지 않는 자동차 부품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 용접부위에서 강도 저하가 발생하지 않는 자동차 부품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스프링 백 현상이 발생하지 않도록 함으로써 치수 정밀도가 우수한 자동차 부품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 요구되는 강도에 따라 이종 두께를 가지는 열처리 경화 강판 또는 이종 재질을 가지는 열처리 경화 강판을 이용하여 블랭크 시트들을 마련하는 블랭크 시트 마련 단계; 레이저 용접(Laser welding)을 이용하여 상기 블랭크 시트들을 연결하여 블랭크 결합체를 형성하는 블랭크 결합체 형성 단계; 상기 블랭크 결합체를 냉간 프레스 성형하는 냉간 성형 단계; 및 냉간 성형된 부품을 AC3온도 이상으로 가열 한 후, 금형으로 구속한 상태에서 급냉하여 성형 잔류 응력을 해소하고, 강도를 향상시키는 열처리 경화 단계;를 포함하는 자동차 부품 제조방법을 제공한다.
그리고 본 발명은, 요구되는 강도에 따라 이종 두께를 가지는 열처리 경화 강판 또는 이종 재질을 가지는 열처리 경화 강판을 이용하여 블랭크 시트들을 마련하는 블랭크 시트 마련 단계; 레이저 용접(Laser welding)을 이용하여 상기 블랭크 시트들을 연결하여 블랭크 결합체를 형성하는 블랭크 결합체 형성 단계; 상기 블랭크 결합체를 완제품 형상의 80~99% 로 냉간 프레스 성형하는 냉간 성형 단계; 및 냉간 성형된 부품을 AC3온도 이상으로 가열 한 후 잔여 1~20% 를 성형하고, 금형으로 구속한 상태에서 급냉하여 성형 잔류 응력을 해소하고, 강도를 향상시키는 열처리 경화 성형 단계;를 포함하는 자동차 부품 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 요구되는 강도에 따라 이종 두께를 가지는 열처리 경화 강판 또는 이종 재질을 가지는 열처리 경화 강판을 이용하여 블랭크 시트들을 마련하는 블랭크 시트 마련 단계; 레이저 용접(Laser welding)을 이용하여 상기 블랭크 시트들을 연결하여 블랭크 결합체를 형성하는 블랭크 결합체 형성 단계; 및 상기 블랭크 결합체를 AC3온도 이상으로 가열한 후 열간 프레스 성형하고, 금형으로 구속한 상태에서 급냉하여 성형 잔류 응력을 해소하고, 강도를 향상시키는 열처리 경화 성형 단계;를 포함하는 자동차 부품 제조방법을 제공한다.
상기 블랭크 시트 마련 단계의 열처리 경화 강판은, 도금이 되어있지 않은 냉연 강판 또는 아연 도금, Al 도금, Al-Si 도금 및 고온산화제 코팅 중의 어느 하나의 방법으로 표면처리된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 국부적으로 이종 강도를 가지는 자동차 부품을 제조하는 방법을 제공함에 있어, 열처리 경화 강판을 소재로 사용하되 레이저 용접으로 블랭크 상태에서 용접을 수행한 후, 냉간 성형 및/또는 열간 성형 과정을 거쳐 부품의 형상을 가공한 후, 열처리 경화 과정을 거치도록 하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 완성된 부품에서 성형 잔류 응력이 발생하지 않으며, 높은 치수 정밀도를 달성할 수 있는 효과를 가져온다.
또한, 레이저 용접된 부분은 용접이 이루어진 후 모재와 함께 열처리 과정을 겪음으로써 용접된 부위도 모재와 동일한 물성을 나타낼 수 있는 효과를 가져 온다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법을 나타낸 공정순서도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법의 각 공정에 따른 부품의 상태를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법을 나타낸 공정순서도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법의 각 공정에 따른 부품의 상태를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법을 나타낸 공정순서도,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법의 각 공정에 따른 부품의 상태를 나타낸 도면임.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법의 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법을 나타낸 공정순서도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법의 각 공정에 따른 부품의 상태를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자동차 부품 제조방법은,
요구되는 강도에 따라 이종 두께를 가지는 열처리 경화 강판으로부터 복수개의 블랭크 시트들을 마련하는 블랭크 시트 마련 단계(S-11)와,
레이저 용접(Laser welding)을 이용하여 상기 블랭크 시트들을 연결하여 블랭크 결합체를 형성하는 블랭크 결합체 형성 단계(S-12)와,
상기 블랭크 결합체를 냉간 프레스 성형하는 냉간 성형 단계(S-13)와,
냉간 성형된 부품을 AC3온도 이상으로 가열 한 후, 금형으로 구속한 상태에서 급냉하여 성형 잔류 응력을 해소하고, 강도를 향상시키는 열처리 경화 단계(S-14)를 포함한다.
도 2에 도시된 실시예는 본 발명에 따른 자동차 부품 제조방법으로 측면 구조재(Side outer reinforce)를 제조하는 과정을 나타낸 것이다.
측면 구조재는 부분적으로 다른 강도가 요구되며, 차량의 경량화를 위해서는 가능한 높은 강도의 고강도 강판을 이용하여 두께를 최소화하는 것이 바람직하다.
그런데, 일반적인 고강도 강판의 경우 성형성이 낮아 원하는 형상으로 가공하기가 곤란하였으며, 또한 스프링 백 현상으로 인하여 치수 정밀도를 확보하기가 곤란한 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 열처리 경화형 강판을 이용하되 요구되는 강도에 따라 서로 다른 재질 또는 서로 다른 두께를 가지도록 블랭크 시트를 형성한 후 이를 레이저 용접으로 접합하고 성형하는 것을 특징으로 한다.
블랭크 시트 마련 단계(S-11)는 요구되는 강도에 따라 서로 다른 재질, 또는 서로 다른 두께를 가지는 열처리 경화형 강판 시트로부터 각 부분의 블랭크 시트를 마련한다.
이렇게 마련된 블랭크 시트들은 블랭크 결합체 형성 단계(S-12)에서, 레이저 용접을 통하여 접합되어 블랭크 결합체를 형성하게 된다.
냉간 성형 단계(S-13)에서는 블랭크 결합체를 냉각 프레스 성형하여 부품의 형상을 가공한다. 냉간 성형을 수행하게 되면 스프링 백(spring back) 현상으로 인하여 부품의 정밀도가 저하될 수 있으나,
본 발명은 냉간 성형 단계(S-13) 이후에 열처리 경화 단계(S-14)에서 냉간 성형된 부품을 AC3 온도 이상으로 가열한 후, 최종부품의 형상에 대응하는 금형으로 구속한 상태에서 급냉하게 된다. 따라서, 열처리 경화 단계(S-14)에서는 냉간 성형시에 발생한 성형 잔류 응력을 해소되고, 부품의 강도를 향상되며, 부품의 치수 정밀도를 확보하는 효과를 가져온다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법을 나타낸 공정순서도이고,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법의 각 공정에 따른 부품의 상태를 나타낸 도면이다.
부품의 형상이 복잡하거나, 가공 깊이가 깊은 경우 냉간 성형시에 강판의 찢어짐 등의 불량이 발생할 우려가 있다.
제2실시예는 냉간 성형으로 완제품 형상을 형성하기 곤란한 경우에 적용될 수 있는 방법이다.
도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법은,
요구되는 강도에 따라 이종 두께를 가지는 열처리 경화 강판 또는 이종 재질을 가지는 열처리 경화 강판을 이용하여 블랭크 시트들을 마련하는 블랭크 시트 마련 단계(S-21)와,
레이저 용접(Laser welding)을 이용하여 상기 블랭크 시트들을 연결하여 블랭크 결합체를 형성하는 블랭크 결합체 형성 단계(S-22)와,
상기 블랭크 결합체를 완제품 형상의 80~99% 로 냉간 프레스 성형하는 냉간 성형 단계(S-23)와,
냉간 성형된 부품을 AC3온도 이상으로 가열 한 후 잔여 1~20% 를 성형하고, 금형으로 구속한 상태에서 급냉하여 성형 잔류 응력을 해소하고, 강도를 향상시키는 열처리 경화 성형 단계(S-24)를 포함한다.
블랭크 시트 마련 단계(S-21)와, 블랭크 결합체 형성 단계(S-22)는 제1실시예와 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
제2실시예는 냉간 성형 단계(S-23)에서 최종 부품 형상의 80~99%를 성형하고, 잔여 성형량은 열처리 경화 성형 단계(S-24)에서 성형하는 것을 특징으로 한다.
부품의 성형은 3차원적인 것으로, 성형 비율을 수치로 한정하기가 곤란하다. 본 발명에는 성형비율을 최종제품의 두께를 기준으로 산정하는 것으로 한다.
예를 들어, 최종 성형된 부품의 두께가 50mm 인데, 냉간 성형이 완료된 부품의 두께가 45mm 라면, 냉간 성형의 성형 비율은 90%가 되는 것이다.
냉간 성형에서 완제품 수준으로 성형하지 않는 것은, 상술한 바와 같이 성형 깊이가 깊거나 형상이 복잡한 부품의 경우 냉간 성형시의 성형 한계를 고려한 것이다.
앞선 제1실시예의 경우 최종 단계가 열처리 경화 단계(S-14)로, 열간 성형이 이루어지는 것은 아니었으나,
제2실시예의 경우 최종 단계가 열처리 경화 성형 단계(S-24)로 AC3 온도 이상으로 가열된 상태에서, 열간 성형을 수행함과 동시에 금형으로 구속하고 급냉 시킴으로써, 잔여 성형량을 성형하고 열처리 경화를 수행하게 된다.
다시 말해 열처리 경화 성형 단계(S-24)는 가열된 상태에서, 잔여 성형량 1~20%를 열간 성형 한 후, 금형을 닫은 상태에서 급냉을 수행하여 부품을 구속한 상태로 경화시켜 치수 정밀도를 확보하며 강도 향상을 가져오게 된다.
제1실시예와, 제2실시예 모두에서 레이저로 용접된 부분은 강판과 함께 열처리 과정을 거치게 됨으로써 비용접부 조직과 동일해지게 된다. 따라서 용접부의 강도 저하 현상이 발생하지 않게 된다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법을 나타낸 공정순서도이고,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법의 각 공정에 따른 부품의 상태를 나타낸 도면이다.
제3실시예는 앞선 실시예들과 달리 냉간 성형 공정 없이, 열간 성형을 통해서 형상을 성형하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 열처리 경화 강판을 이용한 국부적으로 이종강도를 가지는 자동차 부품 제조방법은,
요구되는 강도에 따라 이종 두께를 가지는 열처리 경화 강판 또는 이종 재질을 가지는 열처리 경화 강판을 이용하여 블랭크 시트들을 마련하는 블랭크 시트 마련 단계(S-31)와,
레이저 용접(Laser welding)을 이용하여 상기 블랭크 시트들을 연결하여 블랭크 결합체를 형성하는 블랭크 결합체 형성 단계(S-32)와,
상기 블랭크 결합체를 AC3온도 이상으로 가열한 후 열간 프레스 성형하고, 금형으로 구속한 상태에서 급냉하여 성형 잔류 응력을 해소하고, 강도를 향상시키는 열처리 경화 성형 단계(S-33)를 포함한다.
블랭크 시트 마련 단계(S-31)와, 블랭크 결합체 형성 단계(S-32)는 앞선 실시예들과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시예는 최종 단계인 열처리 경화 성형 단계(S-33)에서, 블랭크 결합체를 AC3 온도 이상으로 가열한 후, 열간 성형을 통해 부품의 형상을 성형하고 금형을 닫은 상태에서 급냉을 수행한다.
따라서, 블랭크 결합체가 열간 성형됨과 동시에 열처리 경화되는 것이다.
이러한 방법을 사용하게 되면, 자동차 부품을 제조함에 있어서 성형성의 한계를 가지는 고강도 강판을 사용하지 않고서도 최종적으로 100kgf/mm2 이상의 고강도 부품을 제조할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 사용되는 열처리 경화 강판에 대하여 살펴본다.
열처리 경화 강판은 표면처리가 되지 않은 냉연 강판을 사용하거나, 표면 처리된 것으로는 아연(Zn) 도금, Al 도금, Al-Si 도금 및 고온 산화제 코팅 중의 어느 하나의 방법으로 표면처리된 것을 사용할 수 있다.
상술한 실시예들의, 열처리 경화 단계(S-14) 또는 열처리 경화 성형 단계(S-24, S-31)에서 AC3 온도 이상으로 가열될 경우 탈탄 및 산화가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 상기와 같은 방법으로 표면 처리된 열처리 경화 강판을 사용하는 것이 바람직하다.
표면 처리 강판을 사용할 경우 가열 온도는 1000℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 1000℃ 를 초과하게 되면 표면 도금층 또는 코팅층의 증발이 발생하게 된다.
다음으로 본 발명에 사용되는 열처리 경화 강판의 조성에 관하여 살펴본다.
상기 블랭크 시트 마련 단계의 열처리 경화 강판은,
탄소(C) 0.15~0.5 중량%, 실리콘(Si) 0.15~0.5 중량%, 망간(Mn) 0.5~3.0 중량%, 인(P) 0.1 중량% 이하, 황(S) 0.1 중량% 이하, 크롬(Cr) 0.01~1.0 중량%, 티타늄(Ti) 0.2 중량% 이하, 알루미늄(Al) 0.1 중량% 이하, 보론(B) 0.0005~0.08 중량% 를 포함하고, 잔부가 철(Fe) 및 불가피적으로 포함되는 불순물로 조성되는 것을 사용할 수 있다.
상기와 같은 조성을 가지는 열처리 경화형 강판은 100kgf/mm2 이상의 고강도가 필요한 부품 제조시에 사용될 수 있다.
그리고, 본 발명은 열처리 경화 강판으로, 탄소(C) 0.15~0.4 중량%, 실리콘(Si) 0.03~0.4 중량%, 망간(Mn) 1.0~2.0 중량%, 인(P) 0% 초과 0.12 중량% 이하, 황(S) 0% 초과 0.003 중량% 이하, 보론(B) 0.0005~0.08 중량%, 지르코늄(Zr) 0.005~0.1 중량%, 칼슘(Ca) 0.001~0.005 중량% 를 포함하고, 잔부가 철(Fe) 및 불가피적으로 포함되는 불순물로 조성되는 열처리 경화형 강판을 사용할 수 있다.
이러한 조성을 가지는 강판은 지르코늄과 칼슘 첨가의 효과로 인하여, 높은 내충격성을 가지게 되므로, 높은 내충격성능이 필요한 부분의 블랭크 시트 제조시 사용될 수 있다.
또한 본 발명은 열처리 경화 강판으로, 탄소(C) 0.15~0.30 중량%, 실리콘(Si) 0.05~0.5 중량%, 망간(Mn) 1.0~2.0 중량%, 보론(B) 0.0005~0.0040 중량%, 황(S) 0% 초과 0.003 중량%이하, 인(P) 0% 초과 0.012 중량%이하, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물의 합금조성을 가지는 강에 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 안티몬(Sb) 중 적어도 2종 이상이 추가로 함유된 것을 사용할 수 있다.
이러한 조성을 가지는 열처리 경화 강판은 열간 프레스 가공 과정에서 강판에 크랙을 발생하는 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr) 등을 첨가하지 않고, 대신 코발트(Co), 안티몬(Sb), 지르코늄(Zr) 중 적어도 2종 이상을 선택적으로 첨가하여서 고온연성을 확보한다. 따라서 낮은 온도에서 프레스 가공이 가능하므로 에너지를 절감할 수 있는 것은 물론 도금강판의 경우 도금층을 보호하고, 미도금 강판의 경우 산화스케일 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 용접 및 충격 특성을 향상시키기 위하여,
탄소(C) 0.15~0.40 중량%, 실리콘(Si) 0.03~0.30 중량%, 망간(Mn) 1.0~2.0 중량%, 보론(B) 0.0005~0.004% 중량를 기본 성분으로 하며, 황(S) 0% 초과 0.003 중량% 이하, 인(P) 0% 초과 0.012 중량% 이하, 칼슘(Ca) 0.001~0.005 중량%, 니오븀(Nb) 0.005~0.05 중량%, 지르코늄(Zr) 0.005~0.1 중량%, 코발트(Co) 0.0005~0.5 중량%이하 를 함유하고 나머지 잔부가 철(Fe) 및 불가피적으로 포함되는 불순물로 조성되는 열처리 경화 강판을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 1200~1500MPa의 인장강도와 우수한 연성을 가지는 탄소(C) 0.19~0.40 중량%, 망간(Mn) 0.5~2.5 중량%, 크롬(Cr) 0.1~0.5 중량%, 보론(B) 0.0015~0.0040 중량%, 실리콘(Si) 0.01~0.5 중량%, 인(P) 0.05 중량% 이하, 황(S) 0% 초과 0.05 중량% 이하, 알루미늄(Al) 0% 초과 0.03 중량% 이하에 니켈(Ni) 0.01~2 중량%, 니오븀(Nb) 0.01~0.10 중량%, 구리(Cu) 0.01~1 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.01~0.20 중량% 중 1종 또는 2종 이상이 기본조성으로 함유하고, 나머지 잔부가 철(Fe) 및 불가피적으로 포함되는 불순물로 조성되는 열처리 경화 강판을 사용할 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
S-11 : 블랭크 시트 마련 단계
S-12 : 블랭크 결합체 형성 단계
S-13 : 냉간 성형 단계
S-14 : 열처리 경화 단계
S-21 : 블랭크 시트 마련 단계
S-22 : 블랭크 결합체 형성 단계
S-23 : 냉간 성형 단계
S-24 : 열처리 경화 성형 단계
S-31 : 블랭크 시트 마련 단계
S-32 : 블랭크 결합체 형성 단계
S-33 : 열처리 경화 성형 단계

Claims (9)

  1. 요구되는 강도에 따라 이종 두께를 가지는 열처리 경화 강판 또는 이종 재질을 가지는 열처리 경화 강판을 이용하여 블랭크 시트들을 마련하는 블랭크 시트 마련 단계;
    레이저 용접(Laser welding)을 이용하여 상기 블랭크 시트들을 연결하여 블랭크 결합체를 형성하는 블랭크 결합체 형성 단계;
    상기 블랭크 결합체를 냉간 프레스 성형하는 냉간 성형 단계; 및
    냉간 성형된 부품을 AC3온도 이상으로 가열 한 후, 금형으로 구속한 상태에서 급냉하여 성형 잔류 응력을 해소하고, 강도를 향상시키는 열처리 경화 단계;를 포함하며,

    상기 블랭크 시트 마련 단계의 열처리 경화 강판 중 이종 두께를 가지는 열처리 경화 강판은,
    (a) 탄소(C) 0.15~0.4 중량%, 실리콘(Si) 0.03~0.4 중량%, 망간(Mn) 1.0~2.0 중량%, 인(P) 0% 초과 0.12 중량% 이하, 황(S) 0% 초과 0.003 중량% 이하, 보론(B) 0.0005~0.08 중량%, 지르코늄(Zr) 0.005~0.1 중량%, 칼슘(Ca) 0.001~0.005 중량%를 포함하고, 잔부가 철(Fe) 및 불가피적으로 포함되는 불순물로 조성되는 강판,
    (b) 탄소(C) 0.15~0.30 중량%, 실리콘(Si) 0.05~0.5 중량%, 망간(Mn) 1.0~2.0 중량%, 보론(B) 0.0005~0.0040 중량%, 황(S) 0% 초과 0.003 중량%이하, 인(P) 0% 초과 0.012 중량%이하, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물의 합금조성을 가지는 강에 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 안티몬(Sb) 중 적어도 2종 이상이 추가로 함유되는 강판,
    (c) 탄소(C) 0.15~0.40 중량%, 실리콘(Si) 0.03~0.30 중량%, 망간(Mn) 1.0~2.0 중량%, 보론(B) 0.0005~0.004% 중량를 기본 성분으로 하며, 황(S) 0% 초과 0.003 중량% 이하, 인(P) 0% 초과 0.012 중량% 이하, 칼슘(Ca) 0.001~0.005 중량%, 니오븀(Nb) 0.005~0.05 중량%, 지르코늄(Zr) 0.005~0.1 중량%, 코발트(Co) 0.0005~0.5 중량%이하 를 함유하고 나머지 잔부가 철(Fe) 및 불가피적으로 포함되는 불순물로 조성되는 강판, 및
    (d) 탄소(C) 0.19~0.40 중량%, 망간(Mn) 0.5~2.5 중량%, 크롬(Cr) 0.1~0.5 중량%, 보론(B) 0.0015~0.0040 중량%, 실리콘(Si) 0.01~0.5 중량%, 인(P) 0% 초과 0.05 중량% 이하, 황(S) 0% 초과 0.05 중량% 이하, 알루미늄(Al) 0% 초과 0.03 중량% 이하에 니켈(Ni) 0.01~2 중량%, 니오븀(Nb) 0.01~0.10 중량%, 구리(Cu) 0.01~1 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.01~0.20 중량% 중 1종 또는 2종 이상이 기본조성으로 함유하고, 나머지 잔부가 철(Fe) 및 불가피적으로 포함되는 불순물로 조성되는 강판 중에서 선택되는 강판을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 부품 제조방법.
  2. 요구되는 강도에 따라 이종 두께를 가지는 열처리 경화 강판 또는 이종 재질을 가지는 열처리 경화 강판을 이용하여 블랭크 시트들을 마련하는 블랭크 시트 마련 단계;
    레이저 용접(Laser welding)을 이용하여 상기 블랭크 시트들을 연결하여 블랭크 결합체를 형성하는 블랭크 결합체 형성 단계;
    상기 블랭크 결합체를 완제품 형상의 80~99% 로 냉간 프레스 성형하는 냉간 성형 단계; 및
    냉간 성형된 부품을 AC3온도 이상으로 가열 한 후 잔여 1~20% 를 성형하고, 금형으로 구속한 상태에서 급냉하여 성형 잔류 응력을 해소하고, 강도를 향상시키는 열처리 경화 성형 단계;를 포함하며,

    상기 블랭크 시트 마련 단계의 열처리 경화 강판 중 이종 두께를 가지는 열처리 경화 강판은,
    (a) 탄소(C) 0.15~0.4 중량%, 실리콘(Si) 0.03~0.4 중량%, 망간(Mn) 1.0~2.0 중량%, 인(P) 0% 초과 0.12 중량% 이하, 황(S) 0% 초과 0.003 중량% 이하, 보론(B) 0.0005~0.08 중량%, 지르코늄(Zr) 0.005~0.1 중량%, 칼슘(Ca) 0.001~0.005 중량%를 포함하고, 잔부가 철(Fe) 및 불가피적으로 포함되는 불순물로 조성되는 강판,
    (b) 탄소(C) 0.15~0.30 중량%, 실리콘(Si) 0.05~0.5 중량%, 망간(Mn) 1.0~2.0 중량%, 보론(B) 0.0005~0.0040 중량%, 황(S) 0% 초과 0.003 중량%이하, 인(P) 0% 초과 0.012 중량%이하, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물의 합금조성을 가지는 강에 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 안티몬(Sb) 중 적어도 2종 이상이 추가로 함유되는 강판,
    (c) 탄소(C) 0.15~0.40 중량%, 실리콘(Si) 0.03~0.30 중량%, 망간(Mn) 1.0~2.0 중량%, 보론(B) 0.0005~0.004% 중량를 기본 성분으로 하며, 황(S) 0% 초과 0.003 중량% 이하, 인(P) 0% 초과 0.012 중량% 이하, 칼슘(Ca) 0.001~0.005 중량%, 니오븀(Nb) 0.005~0.05 중량%, 지르코늄(Zr) 0.005~0.1 중량%, 코발트(Co) 0.0005~0.5 중량%이하 를 함유하고 나머지 잔부가 철(Fe) 및 불가피적으로 포함되는 불순물로 조성되는 강판, 및
    (d) 탄소(C) 0.19~0.40 중량%, 망간(Mn) 0.5~2.5 중량%, 크롬(Cr) 0.1~0.5 중량%, 보론(B) 0.0015~0.0040 중량%, 실리콘(Si) 0.01~0.5 중량%, 인(P) 0% 초과 0.05 중량% 이하, 황(S) 0% 초과 0.05 중량% 이하, 알루미늄(Al) 0% 초과 0.03 중량% 이하에 니켈(Ni) 0.01~2 중량%, 니오븀(Nb) 0.01~0.10 중량%, 구리(Cu) 0.01~1 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.01~0.20 중량% 중 1종 또는 2종 이상이 기본조성으로 함유하고, 나머지 잔부가 철(Fe) 및 불가피적으로 포함되는 불순물로 조성되는 강판 중에서 선택되는 강판을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 부품 제조방법.
  3. 요구되는 강도에 따라 이종 두께를 가지는 열처리 경화 강판 또는 이종 재질을 가지는 열처리 경화 강판을 이용하여 블랭크 시트들을 마련하는 블랭크 시트 마련 단계;
    레이저 용접(Laser welding)을 이용하여 상기 블랭크 시트들을 연결하여 블랭크 결합체를 형성하는 블랭크 결합체 형성 단계;
    상기 블랭크 결합체를 AC3온도 이상으로 가열한 후 열간 프레스 성형하고, 금형으로 구속한 상태에서 급냉하여 성형 잔류 응력을 해소하고, 강도를 향상시키는 열처리 경화 성형 단계;를 포함하며,

    상기 블랭크 시트 마련 단계의 열처리 경화 강판 중 이종 두께를 가지는 열처리 경화 강판은,
    (a) 탄소(C) 0.15~0.4 중량%, 실리콘(Si) 0.03~0.4 중량%, 망간(Mn) 1.0~2.0 중량%, 인(P) 0% 초과 0.12 중량% 이하, 황(S) 0% 초과 0.003 중량% 이하, 보론(B) 0.0005~0.08 중량%, 지르코늄(Zr) 0.005~0.1 중량%, 칼슘(Ca) 0.001~0.005 중량%를 포함하고, 잔부가 철(Fe) 및 불가피적으로 포함되는 불순물로 조성되는 강판,
    (b) 탄소(C) 0.15~0.30 중량%, 실리콘(Si) 0.05~0.5 중량%, 망간(Mn) 1.0~2.0 중량%, 보론(B) 0.0005~0.0040 중량%, 황(S) 0% 초과 0.003 중량%이하, 인(P) 0% 초과 0.012 중량%이하, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물의 합금조성을 가지는 강에 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 안티몬(Sb) 중 적어도 2종 이상이 추가로 함유되는 강판,
    (c) 탄소(C) 0.15~0.40 중량%, 실리콘(Si) 0.03~0.30 중량%, 망간(Mn) 1.0~2.0 중량%, 보론(B) 0.0005~0.004% 중량를 기본 성분으로 하며, 황(S) 0% 초과 0.003 중량% 이하, 인(P) 0% 초과 0.012 중량% 이하, 칼슘(Ca) 0.001~0.005 중량%, 니오븀(Nb) 0.005~0.05 중량%, 지르코늄(Zr) 0.005~0.1 중량%, 코발트(Co) 0.0005~0.5 중량%이하 를 함유하고 나머지 잔부가 철(Fe) 및 불가피적으로 포함되는 불순물로 조성되는 강판, 및
    (d) 탄소(C) 0.19~0.40 중량%, 망간(Mn) 0.5~2.5 중량%, 크롬(Cr) 0.1~0.5 중량%, 보론(B) 0.0015~0.0040 중량%, 실리콘(Si) 0.01~0.5 중량%, 인(P) 0% 초과 0.05 중량% 이하, 황(S) 0% 초과 0.05 중량% 이하, 알루미늄(Al) 0% 초과 0.03 중량% 이하에 니켈(Ni) 0.01~2 중량%, 니오븀(Nb) 0.01~0.10 중량%, 구리(Cu) 0.01~1 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.01~0.20 중량% 중 1종 또는 2종 이상이 기본조성으로 함유하고, 나머지 잔부가 철(Fe) 및 불가피적으로 포함되는 불순물로 조성되는 강판 중에서 선택되는 강판을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 부품 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 블랭크 시트 마련 단계의 열처리 경화 강판은,
    아연 도금, Al 도금, Al-Si 도금 및 고온산화제 코팅 중의 어느 하나의 방법으로 표면처리된 것을 특징으로 하는 자동차 부품 제조방법.
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