KR101067579B1

KR101067579B1 - 도어프레임용 냉연강판 제조방법

Info

Publication number: KR101067579B1
Application number: KR1020080107483A
Authority: KR
Inventors: 박근웅; 문만빈; 나상묵; 남궁성
Original assignee: 현대하이스코 주식회사
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2011-09-27
Also published as: KR20100048364A

Abstract

본 발명은 도어프레임용 냉연강판 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도어프레임용 냉연강판의 소둔 열처리공정과 조질압연 공정 및 정정공정의 공정조건에 관한 것이다.

본 발명은 냉간압연 공정, 상자소둔 열처리 공정, 조질압연 공정, 정정공정을 포함하여 도어프레임용 냉연강판을 제조하는 방법에 있어서, 상기 냉연강판은 중량%로, C:0.0379%, Si:0.0118%, Mn:0.2689%, P:0.0015%, S:0.0059%, Cr:0.0131%, Mo:0.0010%, Ni:0.0073%, Al:0.0386%, Co:0.0014% 잔부의 Fe와 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하며, 상기 조질압연 공정은 표면조도(Ra)가 1.0 ~ 1.8 ㎛ 범위가 되도록 하고, 상기 정정공정은 도유량을 1000~2000mg/㎡ 로 하는 것을 특징으로 하는 도어프레임용 냉연강판 제조방법을 제공한다.

도어프레임, 냉연강판

Description

도어프레임용 냉연강판 제조방법 {MANUFACTURING METHOD OF COLD ROLLED SHEET FOR DOOR FRAME}

차량용 도어프레임용 냉연강판이 요구하는 특성은 항복강도(YP) 17~20kg/㎟, 인장강도(TS) 30.1~34.2kg/㎟, 연신율(EL) 42~48%, 경도(HRB) 36~40 이다.

이를 만족시키기 위하여 주로 0.8mm 두께와 0.9mm 두께의 강판을 사용하는데, 종래에는 0.80mm 강판의 경우 목표두께를 0.808mm 오차범위를 ±0.024mm 로 설정하고 있었으며, 0.9mm 강판의 경우 목표두께를 0.911mm 오차범위를 ±0.027mm 로 설정하고 있었다.

도 1은 종래의 도어프레임용 냉연강판을 이용한 도어프레임의 구조를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이 종래의 도어프레임용 냉연강판을 이용하여 도어프레임을 제조한 결과, 도어프레임의 연결부(G) 간격이 기준간격보다 적게 성형되는 불량 및 형상이 불일치 하여 최종 자동차에 장착시 도어(Door)에서 이격이 발생하는 등의 불량발생이 빈번하였다. 이에 따른 자동차 Re-call 문제도 대두 되는 등 도어 품질문제가 많았다.

본 발명은 차량 도어프레임용 내연강판 제조의 최적 공정 조건을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 강판의 두께에 따른 상자소둔열처리 공정의 온도 조건을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 조질압연 공정에서의 제품의 표면조도와, 정정공정에서의 도유량의 최적조건을 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 냉간압연 공정, 상자소둔 열처리 공정, 조질압연 공정, 정정공정을 포함하여 도어프레임용 냉연강판을 제조하는 방법에 있어서, 상기 냉연강판은 중량%로, C:0.0379%, Si:0.0118%, Mn:0.2689%, P:0.0015%, S:0.0059%, Cr:0.0131%, Mo:0.0010%, Ni:0.0073%, Al:0.0386%, Co:0.0014% 잔부의 Fe와 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하며, 상기 조질압연 공정은 표면조도(Ra)가 1.0 ~ 1.8 ㎛ 범위가 되도록 하고, 상기 정정공정은 도유량을 1000~2000mg/㎡ 로 하는 것을 특징으로 하는 도어프레임용 냉연강판 제조방법을 제공한다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 도어프레임용 냉연강판 제조방법은 제조공정을 개선하여 불량율을 감소시키고 항복강도(YP) 17~20kg/㎟, 인장강도(TS) 30.1~34.2kg/㎟, 연신율(EL) 42~48%, 경도(HRB) 36~40 을 만족하는 도어프레임용 냉연강판을 제조할 수 있는 효과를 가져온다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 도어프레임용 냉연강판 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 실시예에 따른 도어프레임용 냉연강판 제조공정의 설비들을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도어프레임용 냉연강판 제조공정은 산세공정, 냉간압연공정, 전해청정공정, 상자소둔열처리공정, 조질압연공정, 정정공정으로 이루어지는데, 산세공정과 냉간압연공정은 하나의 설비에서 연속적으로 이루어지고, 나머지 공정들은 각각의 설비에 의하여 이루어진다.

본 발명에 따른 도어프레임용 냉연강판은 중량%로, C:0.0379%, Si:0.0118%, Mn:0.2689%, P:0.0015%, S:0.0059% 잔부의 Fe와 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하는 것이 바람직하며,

중량%로, Cr:0.0131%, Mo:0.0010%, Ni:0.0073%, Al:0.0386%, Co:0.0014%, Cu:0.0052%, Nb:0.0003%, Ti:0.0003%, Sn:0.0011%, N:0.0016%, O:0.0024% 를 더 포함하는 것이 바람직하다.

냉연강판 제조공정을 각각의 설비 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉연강판 제조설비는 산세압연설비(10)와, 전해청정설비(20)와, 상자소둔설비(30)와, 조질압연설비(40)와, 정정설비(50)로 구성된다. 각각의 설비의 입구측에서는 권취된 코일을 풀고 출구측에서는 다시 코일상태로 권취하게 된다. 다만, 상자소둔설비(30)는 귄취된 코일 상태에서 열처리가 이루어진다.

이하 각각의 설비에서 이루어지는 공정에 관해서 살펴본다.

산세압연설비(10)에서는 산세공정과 냉간압연 공정이 연속적으로 이루어진다. 열연강판코일(11)을 입구측에서 풀어서 연속적으로 산세처리와 냉간압연을 시행하여 출구측에서 냉연강판코일(12)로 권취하게 된다. 열연강판코일(11)은 통상 600℃ 이상의 고온에서 마무리 압연되어 그 표면에 다량의 스케일(산화철)이 발생하게 되므로, 염산 또는 황산을 이용하여 산세처리한 후, 연속적으로 상온에서 냉간압연하여 원하는 두께로 만들게 된다.

본 발명에 따른 도어프레임용 냉연강판 제조방법은 약 3.0mm 두께의 열연강 판을 연속냉간압연설비를 통하여 0.8mm 또는 0.9mm 두께로 제조한다.

0.8mm 두께로 가공하는 경우에 종래에는 목표두께를 0.808mm 공차(오차범위)를 ±0.024mm 설정하여 냉간압연하고 있었으나, 본 발명은 목표두께를 0.799mm 공차(오차범위)를 ±0.024mm 로 하향 조정하였다.

0.9mm 두께로 가공하는 경우에 종래에는 목표두께를 0.911mm 오차범위 ±0.027mm 설정하여 냉간압연하고 있었으나, 본 발명은 목표두께를 0.902mm 오차범위 ±0.040mm 로 하향 조정하였다.

두께를 하향 조정하는 기술적 특징은 소재 내부에 잔류하는 가공응력의 잔류에 따른 뒤틀림 효과의 감소와 두께가 두꺼운 상태에서의 성형 후 뒤틀림 현상이 (Back Spring현상) 두께가 감소하면서 실제 금형에서의 성형 시 뒤틀림 정도가 줄어 들어 실제 제품 성형시 형상 뒤틀림 효과가 적어져 최종 제품의 검사 틀에 장착시 관리기준에 만족한 결과를 얻을 수 있었다.

전해청정설비(20)는 냉간압연 후 강판 표면에 붙어있는 압연유와 철분 등의 오염물을 제거하기 위하여 알칼리탈지 처리하는 설비로, 입구측에서 코일을 풀어서 연속적으로 상기의 과정들을 거친 후, 출구측에서 다시 코일을 권취한다.

상자소둔설비(30)는 전해청정설비(20)의 출구측에서 권취된 코일을 수납하여 소둔열처리를 시행하는 것으로, 소둔 베이스(Annealing base), 보온커버(Inner cover), 가열장치(Heating hood), 냉각장치(Cooling hood)로 구성되며, 소둔 베이스에 냉연코일을 적재하여 가열 및 냉각 등의 열처리 과정을 수행한다.

상자소둔설비에서 처리하는 열처리 공정은 크게 가열(Heating), 유 지(Soaking), 냉각(Cooling)으로 구분하는데 처리하는 량 및 강종에 따른 각 공정별 처리조건(온도,시간)은 다르게 취급한다. 가열은 10시간에서 20시간의 범위 내에서 이뤄지고 가열속도로 환산하면 45~60℃/hr 범위이다.

본 발명에 따른 도어프레임용 냉연강판은 두께에 따라서 유지온도를 상이하게 설정한다.

0.8mm 냉연강판 제조시에는 유지온도 640℃, △T(온도구배, cold spot 과 hot spot의 온도차이) 30℃ 로 설정하고, 0.9mm 냉연강판 제조시에는 유지온도 620℃, △T 30℃ 로 설정하는 것이 바람직하다.

0.9mm에서 온도가 낮은 기술적 특징은 기존 640℃에서 처리시 소재의 기계적 성질이 관리기준에는 만족하나 성형시 연신이 잘 되어 쉽게 형상이 제조되는 관계로 도어 프레임으로 요구되는 적정한 강도를 유지하는데 한계가 있어서 기계적 특성의 관리기준을 만족하는 범위 내에서의 최적 열처리 조건을 본 발명에서는 온도를 20℃ 낮추는 기술적 특징을 선정한 것이다.

냉각은 서서히 진행시키는데 열응력을 최소화 시키기 위하여 노냉을 일정시간 행한 후 강냉(냉각 팬 및 냉각수 사용)을 실시하는데 시간은 20시간 이상 소요되며, 이를 냉각속도 환산하면 25~40℃/hr 범위이다.

조질압연설비(40)는 소둔 완료된 코일을 통상 1%의 압하율로 압연하여 항복점 연신제거와 최종 제품의 표면조도를 부여하고 형상 및 기계적 성질을 개선한다.

본 발명에 따른 도어프레임용 냉연강판 제조시에는 조질압연 공정에서 종래에 표면조도(Ra) 1.3~1.7 로 관리하던 것을, 표면조도(Ra) 1.0~1.8 로 관리하는 것 을 특징으로 한다.

정정설비(50)는 조질압연한 코일을 수요자의 요구 조건에 부합되게 단중, 폭, 도유 및 표면 검사를 시행한다.

본 발명에 따른 도어프레임용 냉연강판 제조시에는 도유량을 종래 2000~3000mg/㎡ 에서 1000~2000mg/㎡ 감소시키는 것을 특징으로 한다.

조도를 하향하면 성형 가공시 소재와 금형의 마찰계수를 저감시켜 형상동결성이 양호해 지고, 도유량을 저감시키면 윤활성이 감소함으로써 형상동결성을 개선시킬 수 있다. 이러한 기술적 특성은 금형의 하중, 제품 형상에 따라 다소 차이는 있으나 전반적으로 도어 프레임의 경우 일정한 강도와 형상을 유지하기 위하여 최적의 표면조도 및 도유량을 테스트를 거친 후 본 발명과 같은 조건을 구할 수 있었다.

본 발명에 따른 도어프레임용 냉연강판 제조방법은 냉간압연시의 기준두께와 공차범위를 조절하고, 상자소둔열처리 공정의 가열유지 온도와 온도구배를 최적하고, 조질압연 공정의 표면조도와, 정정공정의 도유량을 변경함으로써, 요구되는 품질을 만족시킬 수 있는 냉연강판을 제조할 수 있게 해준다.

[실시예]

표 1은 상술한 바와 같은 제조방법으로 제조한 도어프레임용 냉연강판의 위치별(top부, middle부, botom부) 기계적 특성을 측정한 결과를 나타낸 것이다.

결과에서 알 수 있듯이 전체 위치에서 기계적 특성이 비교적 균일하게 나타나며, 요구조건치에 근접하는 점을 알 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 제조방법으로 제조한 도어프레임용 냉연강판의 위치별 미세조직 특성을 나타낸 사진이다.

도시된 바와 같이, 미세조직 특성도 폭방향 위치(Work side(W/S), Center, Drive side(D/S)에 관계없이 균일하게 나타나며, 코일의 길이방향의 위치(top부, middle부, bottom부)에도 관계없이 균일하게 나타나는 것을 알 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 종래의 도어프레임용 냉연강판을 이용한 도어프레임의 구조를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도어프레임용 냉연강판 제조공정의 설비들을 개략적으로 나타낸 도면,

도 3은 본 발명에 따른 제조방법으로 제조한 도어프레임용 냉연강판의 위치별 미세조직 특성을 나타낸 사진임.

Claims

삭제
삭제
냉간압연 공정, 상자소둔 열처리 공정, 조질압연 공정, 정정공정을 포함하여 도어프레임용 냉연강판을 제조하는 방법에 있어서,

상기 냉연강판은 중량%로, C:0.0379%, Si:0.0118%, Mn:0.2689%, P:0.0015%, S:0.0059%, Cr:0.0131%, Mo:0.0010%, Ni:0.0073%, Al:0.0386%, Co:0.0014%, Cu:0.0052%, Nb:0.0003%, Ti:0.0003%, Sn:0.0011%, N:0.0016%, 산소(O):0.0024% 및 잔부의 Fe와 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하며,

상기 냉간압연 공정은 목표두께 0.799mm, 공차 ±0.024mm 범위로 하고,

상기 상자소둔 열처리 공정은 가열유지온도 640℃에서 온도구배 30℃ 조건으로 열처리하며,

상기 조질압연 공정은 표면조도(Ra)가 1.0 ~ 1.8 ㎛ 범위가 되도록 하고,

상기 정정공정은 도유량을 1000~2000mg/㎡ 로 하는 것을 특징으로 하는 도어프레임용 냉연강판 제조방법.
삭제
냉간압연 공정, 상자소둔 열처리 공정, 조질압연 공정, 정정공정을 포함하여 도어프레임용 냉연강판을 제조하는 방법에 있어서,

상기 냉연강판은 중량%로, C:0.0379%, Si:0.0118%, Mn:0.2689%, P:0.0015%, S:0.0059%, Cr:0.0131%, Mo:0.0010%, Ni:0.0073%, Al:0.0386%, Co:0.0014%, Cu:0.0052%, Nb:0.0003%, Ti:0.0003%, Sn:0.0011%, N:0.0016%, 산소(O):0.0024% 및 잔부의 Fe와 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하며,

상기 냉간압연 공정은 목표두께 0.902mm, 공차 ±0.040mm 범위로 하고,

상기 상자소둔 열처리 공정은 가열유지온도 620℃에서 온도구배 30℃ 조건으로 열처리하며,

상기 조질압연 공정은 표면조도(Ra)가 1.0 ~ 1.8 ㎛ 범위가 되도록 하고,

상기 정정공정은 도유량을 1000~2000mg/㎡ 로 하는 것을 특징으로 하는 도어프레임용 냉연강판 제조방법.
삭제