KR101448358B1 - Boron alloy steel for hollow type axle shaft manufacturing method of axle shaft for vehicle using the same - Google Patents
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Abstract
냉간 성형성이 향상될 수 있도록 화학적 조성을 최적화함으로써, 종래의 중실형 액슬 샤프트를 중공형 액슬 샤프트로 대체하는 것을 가능케 하여 차체 경량화를 도모할 수 있는 중공형 액슬 샤프트용 보론강과, 냉간 압출 공법을 적용하고 불필요한 제조 공정을 축소함으로써, 제조 공정상의 불량요소를 최소화하여 안정적인 품질 확보를 도모할 수 있는 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 이용한 중공형 액슬 샤프트 제조 방법이 소개된다.A boron steel for a hollow axle shaft capable of replacing a conventional solid axle shaft with a hollow axle shaft by optimizing the chemical composition so that the cold forming property can be improved, A method of manufacturing a hollow axle shaft using a boron steel for a hollow axle shaft that minimizes a defective factor in a manufacturing process and secures a stable quality by reducing an unnecessary manufacturing process is introduced.
Description
본 발명은 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 이용한 차량용 액슬 샤프트 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차체 경량화와 안정적인 품질 확보를 도모할 수 있는 중공형 액슬 샤프트용 보론강 및 이를 이용한 차량용 액슬 샤프트 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an axle shaft for a vehicle using a boron steel for a hollow axle shaft, and more particularly, to a boron steel for a hollow axle shaft and a vehicle axle shaft using the same, ≪ / RTI >
자동차용 부품 중 리어 액슬 샤프트의 경우 종래에는 일반적으로 중실형으로 제조되었으며, SM50C를 소재로 중실형 액슬 샤프트가 제조될 경우 도 1에 도시된 제조 공정 순서도에 따라 제조되었다. 즉, 플랜지 부위에 대하여 업세팅 단조를 실시하는 열간 단조 단계(S1)를 실시한 후 단조시 생긴 응력을 해소하기 위하여 노멀라이징(Normalizing) 단계(S2)를 거친다. 여기서, 노멀라이징이란 금속을 일정 온도에서 일정 시간 동안 가열한 후 공기 중에서 냉각시키는 열처리 방법으로써, 이러한 노멀라이징 단계(S2)를 거치게 되면 소재의 내부 조직을 균질화시킬 수 있게 된다.In the case of a rear axle shaft of an automobile part, conventionally, it is generally manufactured in a solid shape, and when a solid axle shaft is manufactured from a material SM50C, it is manufactured according to the manufacturing process flowchart shown in Fig. That is, a hot forging step (S1) for performing upset forging on the flange portion is performed, and then a normalizing step (S2) is performed to eliminate the stress caused by forging. Here, the normalizing is a heat treatment method in which a metal is heated at a certain temperature for a certain period of time and then cooled in the air. When the normalizing step (S2) is performed, the inner structure of the material can be homogenized.
이후, 강도를 보상하기 위하여 냉간 압출(Cold extrusion) 단계(S3)를 거친 후 스플라인부에 대해 별도의 전조 가공을 실시하는 스플라인부 전조 가공 단계(S4)를 거친다. 이후, 마지막으로 고주파 열처리 단계(S5)를 거치게 된다. 이러한 고주파 열처리 단계(S5)를 거치게 되면 소재의 표면이 경화되어 내구성이 확보될 수 있게 된다.Thereafter, in order to compensate the strength, a cold extrusion step (S3) is performed, and then a spline part rolling process step (S4) is performed in which a separate rolling process is applied to the spline part. Thereafter, finally, a high-frequency heat treatment step S5 is performed. When the high-frequency heat treatment step S5 is performed, the surface of the workpiece is hardened and durability can be ensured.
하지만 위와 같은 방법을 통해 제조되는 종래의 중실형 액슬 샤프트의 경우 다수의 제조 공정에 따라 제조되었기에 제조 공정상의 불량요소를 항상 지니고 있었다. 또한, 최근 지구 환경 보호를 위해 자동차의 연비 규제가 강화되고 있는 추세에 따라 자동차의 연비 향상을 위해 차체를 경량화하고 있다. 하지만, 일반적인 차체 경량화 방안들이 어느 정도 한계에 다다르고 있어서 차체 경량화를 위한 새로운 방안의 모색이 필요하다.However, the conventional solid-type axle shaft manufactured through the above-described method always has a defective factor in the manufacturing process because it is manufactured in accordance with a plurality of manufacturing processes. In addition, in order to protect the global environment, automobile fuel economy regulations have been strengthened, and the vehicle body is lightened to improve fuel efficiency of automobiles. However, since the general weight saving methods are somewhat limited, a new method for weight saving of the vehicle is needed.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 필요성을 충족하기 위해 제안된 것으로, 냉간 성형성이 향상될 수 있도록 화학적 조성을 최적화함으로써, 종래의 중실형 액슬 샤프트를 중공형 액슬 샤프트로 대체하는 것을 가능케 하여 차체 경량화를 도모할 수 있는 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 냉간 압출 공법을 적용하고 불필요한 제조 공정을 축소함으로써, 제조 공정상의 불량요소를 최소화하여 안정적인 품질 확보를 도모할 수 있는 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 이용한 차량용 액슬 샤프트 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed in order to solve the above problems and to meet the necessity, and it is possible to replace the conventional solid shaft with a hollow shaft by optimizing the chemical composition so that the cold formability can be improved, And it is an object of the present invention to provide a boron steel for a hollow axle shaft that can be reduced in weight. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing an axle shaft for a vehicle using a boron steel for a hollow axle shaft that can minimize the defective factor in the manufacturing process by applying a cold extrusion method and unnecessary manufacturing steps, .
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 이용한 차량용 액슬 샤프트 제조 방법은 중량%로, C:0.25~0.35%, Si:0.10~0.35%, Mn:0.90~1.30%, Cr:0.10%이하, Nb:0.001~0.005%, B:0.001~0.005%, 기타 철 및 불가피한 불순물로 이루어진 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 소재로 중공형 파이프 형상의 제1 중간 제조품을 성형하는 중공 파이프 성형 단계(S10)와, 상기 제1 중간 제조품을 냉간 압출하여 스플라인부가 성형된 제2 중간 제조품을 성형하는 냉간 압출 단계(S20)와, 상기 제2 중간 제조품을 고주파 열처리하여 최종 제조품으로 성형하는 고주파 열처리 단계(S30)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for manufacturing an axle shaft for a vehicle using boron steel for a hollow axle shaft, the method comprising the steps of: 0.25 to 0.35% of C, 0.10 to 0.35% of Si, 0.90 to 1.30% , The first intermediate product in the form of a hollow pipe is formed from a boron steel for a hollow axle shaft consisting of 0.10% or less of Cr, 0.001 to 0.005% of Nb, 0.001 to 0.005% of B, and other iron and unavoidable impurities A cold extrusion step (S20) for forming a hollow intermediate pipe forming step (S10), cold extrusion of the first intermediate product to form a second intermediate product formed by spline forming, and a second intermediate product forming step And a high-frequency heat treatment step (S30).
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상술한 바와 같은 중공형 액슬 샤프트용 보론강에 따르면, 냉간 성형성이 향상될 수 있도록 화학적 조성을 최적화함으로써, 종래의 중실형 액슬 샤프트를 중공형 액슬 샤프트로 대체하는 것이 가능케 되어 차체 경량화가 이루어질 수 있게 된다. 또한, 상술한 바와 같은 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 이용한 차량용 액슬 샤프트 제조 방법에 따르면, 냉간 압출 공법을 적용하고 불필요한 제조 공정을 축소함으로써, 제조 공정상의 불량요소가 최소화될 수 있고, 이를 통해 안정적인 품질 확보가 도모될 수 있게 된다.According to the boron steel for a hollow axle shaft as described above, it is possible to replace the conventional solid axle shaft with the hollow axle shaft by optimizing the chemical composition so as to improve the cold formability, so that the body weight can be reduced do. Further, according to the above-described method for manufacturing an axle shaft for a vehicle using a boron steel for a hollow axle shaft, it is possible to minimize the defective factor in the manufacturing process by applying the cold extrusion method and reducing unnecessary manufacturing steps, Quality assurance can be achieved.
도 1은 종래의 SM50C 소재를 이용한 차량용 액슬 샤프트에 대한 제조 공정 순서도를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 이용한 차량용 액슬 샤프트 제조 방법에 의한 제조 공정 순서도를 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flowchart showing a manufacturing process flow for a vehicle axle shaft using a conventional SM50C material; FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an axle shaft for a vehicle, and more particularly,
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. In the following description of the present invention, detailed description of known related arts will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured by the present invention. Also, the thickness of the lines and the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms used are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be based on the entire contents of the present specification.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강의 구성 성분은 하기의 표 1에 기재된 바와 같다. 또한, 하기의 표 1에는 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강의 구성 성분과 종래의 중실형 액슬 샤프트용 탄소강(SM50C)의 구성 성분이 함께 기재되어 있다.
The components of the boron steel for a hollow axle shaft according to the embodiment of the present invention are as shown in Table 1 below. In Table 1 below, the constituent components of the boron steel for a hollow axle shaft according to the embodiment of the present invention and the constituent components of the conventional carbon steel for a solid shaft of an axle shaft (SM50C) are also described.
[SM50C]Conventional steel
[SM50C]
위의 표 1에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강은 중량%로, C(탄소) : 0.25~0.35%, Si(실리콘) : 0.10~0.35%, Mn(망간) : 0.90~1.30%, Cr(크롬) : 0.10%이하, Nb(니오븀) : 0.001~0.005%, B(보론):0.001~0.005%과, 기타 철 및 불가피한 불순물로 이루어진 것을 특징으로 한다.As shown in Table 1 above, the boron steel for a hollow axle shaft according to an embodiment of the present invention contains 0.25 to 0.35% of C (carbon), 0.10 to 0.35% of Si (silicon), 0.10 to 0.35% of Mn (Boron), 0.001 to 0.005% of Nb (niobium), 0.001 to 0.005% of B (boron), and other iron and unavoidable impurities.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강은 표 1에 비교된 것처럼, 종래의 중실형 액슬 샤프트용 탄소강 대비 Cr의 함량을 낮추어 냉간 성형성의 향상을 도모하였고, Nb을 첨가하여 결정립 미세화 효과를 높였으며, B을 첨가하여 소입성의 증대를 도모하였다. 또한, 종래의 중실형 액슬 샤프트용 탄소강과 마찬가지로 Mo을 첨가하지 않아 냉간 성형성이 향상될 수 있다.Meanwhile, as shown in Table 1, the boron steel for a hollow axle shaft according to an embodiment of the present invention lowers the content of Cr relative to the carbon steel for a conventional solid axle shaft to improve the cold formability, The grain refinement effect was enhanced, and B was added to increase the ingotability. Further, as in the case of the conventional carbon steel for a solid shaft for a solid shaft, Mo is not added and the cold formability can be improved.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강의 주요 구성 성분 및 그 함량의 한정 이유에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the main constituents of the boron steel for a hollow axle shaft and the reasons for limiting the content thereof will be described in detail.
본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강에서, C는 보론강의 강도를 높이기 위해 첨가되는 성분으로서, 그 조성 범위는 0.25~0.35 중량%로 한정되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, C의 함량이 0.35 중량%를 초과하면 냉간 가공성 및 인성이 너무 저하되고, C의 함량이 0.25 중량%에 미달하면 강도 및 피로 강도가 약화되어 충분한 경도를 얻을 수 없다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강에 있어서, 냉간 가공성 및 인성을 적절히 유지하면서 충분한 경도를 만족시켜 내구성을 확보하기 위해 C의 조성 범위를 0.25~0.35 중량%로 한정하는 것이 바람직하다.In the boron steel for a hollow axle shaft according to the embodiment of the present invention, C is added to increase the strength of the boron steel, and its composition range is preferably limited to 0.25 to 0.35 wt%. If the content of C exceeds 0.35% by weight, the cold workability and toughness deteriorate too much. If the content of C is less than 0.25% by weight, the strength and fatigue strength are weakened and sufficient hardness can not be obtained. Therefore, in the boron steel for a hollow axle shaft according to the embodiment of the present invention, in order to ensure sufficient durability while satisfactorily maintaining the cold workability and toughness, it is necessary to limit the composition range of C to 0.25 to 0.35% by weight desirable.
또한, Si은 보론강의 소입성을 향상시키고 제강시 충분한 탈산 효과를 발휘하기 위해 첨가되는 성분으로서, 그 조성 범위는 0.10~0.35 중량%로 한정되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, Si의 함량이 0.10 중량%에 미달하면 소입성 및 탈산 효과가 현저하게 저하되고, Si의 함량이 0.35 중량%를 초과하면 소재의 표면에 산화물 또는 개재물이 형성되면서 내구성이 저하되고, 냉간 가공성이 현저히 낮아질 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강에 있어서, 소입성을 향상시키고, 탈산 효과 및 적절한 냉간 가공성을 확보하기 위해 Si의 조성 범위를 0.10~0.35 중량%로 한정하는 것이 바람직하다.Si is a component added to improve the boring ability of boron steel and exhibit sufficient deoxidizing effect at the time of steelmaking, and its composition range is preferably limited to 0.10 to 0.35% by weight. If the content of Si is less than 0.10% by weight, the effect of ingot and deoxidation is remarkably deteriorated. If the content of Si is more than 0.35% by weight, oxides or inclusions are formed on the surface of the material, Can be significantly lowered. Therefore, in the boron steel for a hollow axle shaft according to the embodiment of the present invention, it is preferable that the composition range of Si is limited to 0.10 to 0.35% by weight in order to improve the incombustibility and ensure the deoxidation effect and proper cold workability .
또한, Mn은 보론강의 소입성을 향상시키고 강도를 증가시키기 위해 첨가되는 성분으로서, 그 조성 범위는 0.90~1.30 중량%로 한정되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, Mn의 함량이 0.90 중량%에 미달하면 소입성 및 강도가 현저하게 저하되고, Mn의 함량이 1.30 중량%를 초과하면 냉간 가공성이 저하될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강에 있어서, 소입성 향상과 강도 증가를 도모하면서 적절한 냉간 가공성을 확보하기 위해 Mn의 조성 범위를 0.90~1.30 중량%로 한정하는 것이 바람직하다.Further, Mn is a component added to improve the boring ability and increase the strength of the boron steel, and the composition range thereof is preferably limited to 0.90 to 1.30% by weight. If the content of Mn is less than 0.90% by weight, the fouling properties and the strength are remarkably lowered. If the content of Mn exceeds 1.30% by weight, the cold workability may be lowered. Therefore, in the boron steel for a hollow axle shaft according to the embodiment of the present invention, it is preferable to limit the composition range of Mn to 0.90 to 1.30 wt% in order to ensure adequate cold workability while improving the incoupling property and increasing the strength .
또한, Cr은 보론강의 경도 증가 및 소입성 향상을 위해 그 조성 범위는 0.10 중량% 이하로 한정되는 것이 바람직하다. 만일 Cr의 함량이 0.10 중량%를 넘게 되면 냉간 가공성이 현저히 저하된다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강에 있어서, 경도 증가 및 소입성 향상 그리고 적절한 냉간 가공성의 확보를 위해 Cr의 조성 범위를 0.10 중량%이하로 한정하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the composition range of Cr is limited to 0.10% by weight or less in order to increase the hardness and improve the boring property of boron steel. If the content of Cr exceeds 0.10% by weight, the cold workability remarkably decreases. Therefore, in the boron steel for a hollow axle shaft according to the embodiment of the present invention, it is preferable that the composition range of Cr is limited to 0.10% by weight or less in order to increase the hardness and improve the incombustibility and ensure proper cold workability.
또한, Nb은 미세한 탄화물을 형성하여 보론강의 결정립을 미세화시켜 강도를 높여주기 때문에 첨가되는 성분이며, 이러한 효과를 위해 그 조성 범위는 0.001~0.005 중량%로 한정되는 것이 바람직하다. 만일 Nb의 함량이 0.005 중량%를 초과하면 과잉 탄화물 때문에 인성이 손상되고, Nb의 함량이 0.001 중량%에 미달하면 미세한 탄화물의 형성량이 부족하여 강도 향상 효과가 미미해진다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강에 있어서, 결정립을 미세화시켜 강도를 높여주고 적절한 인성의 확보를 위해 Nb의 조성 범위를 0.001~0.005 중량%로 한정하는 것이 바람직하다.In addition, Nb is added because it forms minute carbides to refine the crystal grains of the boron steel to increase the strength. For this effect, the composition range is preferably limited to 0.001 to 0.005% by weight. If the content of Nb exceeds 0.005% by weight, the toughness is damaged due to the excess carbide. If the content of Nb is less than 0.001% by weight, the formation amount of fine carbide is insufficient and the effect of improving the strength is insignificant. Therefore, in the boron steel for a hollow axle shaft according to the embodiment of the present invention, it is preferable that the composition range of Nb is limited to 0.001 to 0.005% by weight in order to increase the strength by refining the crystal grains and ensure proper toughness.
또한, B은 보론강의 소입성의 증대를 도모하기 위해 첨가되는 성분이며, 이러한 효과를 위해 그 조성 범위는 0.001~0.005 중량%로 한정되는 것이 바람직하다. 만일 B의 함량이 0.001 중량%에 미달하면 소입성이 확보되지 못하고, B의 함량이 0.005 중량%를 초과하면 Fe2B 생성에 따른 적열취열성이 발생하고, 소입성 편차로 인해 고주파 물성에 변화가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강에 있어서, 소입성의 증대를 도모하면서 소입성 편차로 인해 고주파 물성에 변화가 발생하지 않을 수 있도록 하기 위해 B의 조성 범위를 0.001~0.005 중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
Further, B is a component added in order to increase the incombustibility of the boron steel. For this effect, the composition range is preferably limited to 0.001 to 0.005% by weight. If the content of B is less than 0.001% by weight, insolubility can not be ensured. If the content of B is more than 0.005% by weight, heat-generating quenching occurs due to the formation of Fe 2 B, May occur. Therefore, in the boron steel for a hollow axle shaft according to the embodiment of the present invention, the composition range of B is set to 0.001 to 0.005 in order to prevent the change in the high-frequency properties due to the deviation in incombustibility, But is preferably limited to weight%.
이하에서는 전술한 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 이용하여 제조되는 차량용 액슬 샤프트 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing an axle shaft for a vehicle manufactured using the boron steel for a hollow axle shaft will be described.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 이용한 차량용 액슬 샤프트 제조 방법에 의한 제조 공정 순서도를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view showing a manufacturing process flowchart according to a method for manufacturing an axle shaft for a vehicle using a boron steel for a hollow axle shaft according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 이용한 차량용 액슬 샤프트 제조 방법은 중량%로, C:0.25~0.35%, Si:0.10~0.35%, Mn:0.90~1.30%, Cr:0.10%이하, Nb:0.001~0.005%, B:0.001~0.005%, 기타 철 및 불가피한 불순물로 이루어진 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 소재로 중공형 파이프 형상의 제1 중간 제조품을 성형하는 중공 파이프 성형 단계(S10)와, 상기 제1 중간 제조품을 냉간 압출하여 스플라인부가 성형된 제2 중간 제조품을 성형하는 냉간 압출 단계(S20)와, 상기 제2 중간 제조품을 고주파 열처리하여 최종 제조품으로 성형하는 고주파 열처리 단계(S30)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the method for manufacturing an axle shaft for a vehicle using boron steel for a hollow axle shaft according to an embodiment of the present invention includes 0.25 to 0.35% of C, 0.10 to 0.35% of Si, The first intermediate product in the form of a hollow pipe is made of boron steel for a hollow axle shaft made of 1.30% of Cr, 0.10% or less of Cr, 0.001 to 0.005% of Nb, 0.001 to 0.005% of B and other iron and unavoidable impurities. A cold extrusion step (S20) of forming a second intermediate product formed by splitting the first intermediate product by cold extrusion to form a splined part, and a second extruding step (S20) of subjecting the second intermediate product to high- And a high-frequency heat treatment step (S30).
상기 중공 파이프 성형 단계(S10)에서 우선 중량%로, C:0.25~0.35%, Si:0.10~0.35%, Mn:0.90~1.30%, Cr:0.10%이하, Nb:0.001~0.005%, B:0.001~0.005%, 기타 철 및 불가피한 불순물로 이루어진 중공형 액슬 샤프트용 보론강 소재를 중공형 파이프 형상의 제1 중간 제조품으로 성형하기 때문에 냉간 성형성이 향상되어 종래의 열간 단조를 생략하고 냉간 단조만으로 제조하는 것이 가능해진다.In the hollow pipe forming step S10, 0.25 to 0.35% of C, 0.10 to 0.35% of Si, 0.90 to 1.30% of Mn, 0.10% or less of Cr, 0.001 to 0.005% of Nb, 0.001 to 0.005%, and other iron and unavoidable impurities, is formed into a hollow intermediate pipe-shaped first intermediate product, so that the cold forming property is improved. Thus, the conventional hot forging is omitted, It becomes possible to manufacture.
상기 냉간 압출 단계(S20)에서 스플라인부가 성형된 제2 중간 제조품을 냉간 압출을 통해 성형하기 때문에 스플라인부에 대한 별도의 가공을 거치지 않게 되어 종래에 스플라인부가 별도로 가공되던 경우에 비해 스플라인부의 강도가 향상될 수 있게 된다.Since the second intermediate product formed by the spline portion is formed through the cold extrusion in the cold extrusion step (S20), the spline portion is not subjected to any additional processing, so that the strength of the spline portion is improved .
상기 고주파 열처리 단계(S30)는 소재의 표면을 경화시키기 위한 것이며, 이러한 고주파 열처리 단계(S30)를 거쳐 최종 제조품으로 성형될 때 내구성이 향상될 수 있게 된다.The high-frequency heat treatment step (S30) is for curing the surface of the work, and the durability can be improved when the high-frequency heat treatment step (S30) is molded into the final product.
앞서 설명한 종래의 중실형 액슬 샤프트용 탄소강(SM50C)을 이용하여 액슬 샤프트가 제조될 경우 1200℃ 내외의 고온에서 작업하는 열간 단조 단계를 거치기 때문에 불필요하게 소재량이 증대되고, 제조 과정에서 이산화탄소 배출량이 증가하여 지구온난화를 유발하는 단점이 있었지만, 본 발명의 실시예에 따른 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 이용한 차량용 액슬 샤프트 제조 방법을 적용할 경우 중공형 파이프 형상의 제1 중간 제조품을 시작으로 가공 공정이 이루어지기 때문에 열간 단조 공정을 생략하고 상온에서 가공하는 냉간 압출 공정을 이용하기 때문에 이산화탄소가 배출되지 않아서 지구온난화를 전혀 야기하지 않을 수 있고, 작업 공정수가 현격히 줄어들어 상품성 향상 및 제조 원가의 절감 효과를 얻을 수 있게 된다.
When an axle shaft is manufactured using the conventional carbon steel for a solid shaft for a solid shaft (SM50C) described above, a hot forging step is performed at a high temperature of about 1200 DEG C, so that the amount of material is unnecessarily increased and the amount of carbon dioxide However, when a method for manufacturing an axle shaft for a vehicle using a boron steel for a hollow axle shaft according to an embodiment of the present invention is applied, a process starting from a first intermediate product having a hollow pipe shape Since the hot forging process is omitted and the cold extrusion process is used at room temperature, the carbon dioxide is not discharged and the global warming is not caused at all, and the number of work processes is significantly reduced, resulting in improvement of the merchantability and reduction of the manufacturing cost .
상술한 바와 같은 중공형 액슬 샤프트용 보론강에 따르면, 냉간 성형성이 향상될 수 있도록 화학적 조성을 최적화함으로써, 종래의 중실형 액슬 샤프트를 중공형 액슬 샤프트로 대체하는 것이 가능케 되어 차체 경량화가 이루어질 수 있게 된다. 또한, 상술한 바와 같은 중공형 액슬 샤프트용 보론강을 이용한 차량용 액슬 샤프트 제조 방법에 따르면, 냉간 압출 공법을 적용하고 불필요한 제조 공정을 축소함으로써, 제조 공정상의 불량요소가 최소화될 수 있고, 이를 통해 안정적인 품질 확보가 도모될 수 있게 된다.According to the boron steel for a hollow axle shaft as described above, it is possible to replace the conventional solid axle shaft with the hollow axle shaft by optimizing the chemical composition so as to improve the cold formability, so that the body weight can be reduced do. Further, according to the above-described method for manufacturing an axle shaft for a vehicle using a boron steel for a hollow axle shaft, it is possible to minimize the defective factor in the manufacturing process by applying the cold extrusion method and reducing unnecessary manufacturing steps, Quality assurance can be achieved.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that the invention may be variously modified and changed.
S10 : 중공 파이프 성형 단계
S20 : 냉간 압출 단계
S30 : 고주파 열처리 단계S10: hollow pipe forming step
S20: cold extrusion step
S30: High frequency heat treatment step
Claims (2)
상기 제1 중간 제조품을 냉간 압출하여 스플라인부가 성형된 제2 중간 제조품을 성형하는 냉간 압출 단계(S20); 및
상기 제2 중간 제조품을 고주파 열처리하여 최종 제조품으로 성형하는 고주파 열처리 단계(S30);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 액슬 샤프트 제조 방법.The steel sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the steel sheet contains 0.25 to 0.35% of C, 0.10 to 0.35% of Si, 0.90 to 1.30% of Mn, 0.10 to 0.10 of Cr, 0.001 to 0.005% of Nb, 0.001 to 0.005% of B, A hollow pipe forming step (S10) of forming a first intermediate product in the form of a hollow pipe by using a boron steel for a hollow axle shaft made of a hollow shaft;
A cold extrusion step (S20) of cold extruding the first intermediate product to form a second intermediate product formed by spline molding; And
A high-frequency heat treatment step (S30) of subjecting the second intermediate product to high-frequency heat treatment to form a final product;
Wherein the shaft portion of the hollow axle shaft is formed of an elastic material.
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