KR101482357B1 - Steel for hot press forming having excellent formability and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일측면은 고온의 환경과 산화성 분위기, 높은 압력 등의 가혹한 조건이 요구되는 열간 프레스 성형에 있어서, 열간 프레스 성형시 미세 크랙을 방지할 수 있어 우수한 가공성을 가지는 열간 프레스 성형용 강판 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.An aspect of the present invention is to provide a hot press forming steel sheet which can prevent fine cracks during hot press forming in a hot press forming process in which severe conditions such as high temperature environment, oxidizing atmosphere and high pressure are required, And to provide a manufacturing method thereof.
Description
본 발명은 가공성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a steel sheet for hot press forming which is excellent in workability and a method for producing the same.
최근, 자동차의 경량화를 위해 고강도강의 활용이 증가하고 있으나, 이러한 고강도강은 상온에서 가공시 쉽게 마모되거나 파단되는 문제가 있다. 또한, 가공시 스프링 백의 현상도 발생함에 따라 정밀한 치수가공이 어려워 복잡한 제품의 성형이 어렵다. 이에 따라, 고강도강을 가공하기 위한 바람직한 방법으로서, 열간 프레스 성형(Hot Press Forming, HPF)이 적용되고 있다.
In recent years, the use of high-strength steels has been increasing to lighten automobiles, but such high-strength steels are easily worn or fractured at room temperature. In addition, due to springback phenomenon during machining, it is difficult to precisely dimension work, which makes molding of complex products difficult. Accordingly, Hot Press Forming (HPF) has been applied as a preferable method for machining high strength steel.
열간 프레스 성형(HPF)은 강판이 고온에서는 연질화 되고, 고연성이 되는 성질을 이용하여 고온에서 복잡한 형상으로 가공을 하는 방법으로서, 보다 구체적으로 강판을 오스테나이트 영역 이상으로 가열한 상태에서 가공과 동시에 급냉을 실시함으로써 강판의 조직을 마르텐사이트로 변태시켜 고강도의 정밀한 형상을 가진 제품을 만들 수 있는 방법이다.
The hot press forming (HPF) is a method of processing a steel sheet into a complicated shape at a high temperature by using a property of softening and high ductility at a high temperature, more specifically, At the same time, quenching is performed to transform the structure of the steel sheet into martensite to form a product having high strength and precise shape.
다만, 강재를 고온으로 가열할 경우에는 강재 표면에 부식이나 탈탄 등과 같은 현상이 발생할 우려가 있는데, 이를 방지하기 위해 열간 프레스 성형을 위한 소재로서 표면에 아연계 또는 알루미늄계 도금층이 형성된 도금 강재가 많이 사용된다. 특히 아연계 도금층을 갖는 아연도금강판은 아연의 자기희생방식성을 이용하여 내식성을 향상시킨 강재이다.
However, when the steel material is heated to a high temperature, a phenomenon such as corrosion or decarburization may occur on the surface of the steel material. To prevent this, there are many plated steel materials having a zinc- Is used. In particular, a galvanized steel sheet having a zinc-based plated layer is a steel material improved in corrosion resistance by utilizing the self-sacrificing corrosion resistance of zinc.
그러나, 이러한 도금 강재를 열간 프레스 성형하는 경우에 있어서, 금형과 도금층이 직접 맞닿아 표면 마찰이 심한 심가공 부위에서 도금층에 크랙이 발생되고, 도금층에 발생된 크랙을 따라 소지강판 표면에까지 미세한 균열을 발생하는 문제가 발견되었다.
However, when such a plated steel material is subjected to hot press forming, cracks are generated in the plated layer at the deeply processed portion where the metal surface and the plated layer are in direct contact with each other, and the cracks generated in the plated layer cause fine cracks A problem has been discovered.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서 특허문헌 1에서는 강판 표면에 강판 표면에 Al계 도금을 실시하는 기술을 제안하였다. 상기 특허문헌 1이 제안한 바와 같이, Al계 도금을 실시하여 가열로에서 도금층이 유지되면서 강판 표면의 산화 반응을 억제하고 Al의 부동태 피막 형성을 이용함으로써, 내식성을 증대시키는 장점이 있지만, Al도금강판은 내식성이 크게 열위되는 문제가 있었다.
In order to solve such a problem, Patent Document 1 proposes a technique of performing Al-based plating on the surface of a steel sheet on the surface of a steel sheet. As proposed by the above Patent Document 1, there is an advantage in that corrosion resistance is enhanced by using the Al-based plating to keep the plating layer in the heating furnace while suppressing the oxidation reaction on the surface of the steel sheet and utilizing the formation of a passive film of Al. There has been a problem that the corrosion resistance is drastically reduced.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, Zn 도금 열간 프레스 강판에 관한 연구가 재조명되어 진행되고 있고 있으나, 도금 강재가 900℃를 넘는 고온 작업환경과 열간 프레스 성형시 합금화된 Zn-Fe 합금화층과 다이스 사이의 마찰에 의한 스트레스로 인하여 소지강판의 표면까지 미세크랙(micro-crack)이 발생하는 문제가 있다. 이러한 미세크랙은 소지강판에서 크랙이 전파되는 시작점으로 작용하거나, 피로균열을 일으키는 원인으로 작용할 수 있어 부품의 내구성을 저해할 소지가 높아 문제가 있다.
In order to solve such a problem, studies on Zn-plated hot-pressed steel sheets have been reexamined, but the plated steels have a high work temperature exceeding 900 占 폚, There is a problem that a micro-crack occurs to the surface of the steel sheet due to stress caused by friction. Such fine cracks may act as a starting point for propagation of cracks in the base steel sheet or may cause fatigue cracks, which may hinder the durability of parts.
본 발명의 일측면은 고온의 환경과 산화성 분위기, 높은 압력 등의 가혹한 조건이 요구되는 열간 프레스 성형에 있어서, 열간 프레스 성형시 미세 크랙을 방지할 수 있어 우수한 가공성을 가지는 열간 프레스 성형용 강판 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
An aspect of the present invention is to provide a hot press forming steel sheet which can prevent fine cracks during hot press forming in a hot press forming process in which severe conditions such as high temperature environment, oxidizing atmosphere and high pressure are required, And to provide a manufacturing method thereof.
본 발명의 일측면인 가공성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판은 소지강판 및 상기 소지 강판에 형성된 아연계 도금층을 포함하는 도금강재 및 상기 도금강재의 표면에 형성된 산화물층을 포함하고 상기 산화물층의 두께는 최대 5㎛인 것을 특징으로 한다.
The steel sheet for hot press forming excellent in workability, which is one aspect of the present invention, comprises a base steel sheet, a plated steel sheet comprising a zinc plated layer formed on the base steel sheet and an oxide layer formed on the surface of the plated steel sheet, And a maximum of 5 mu m.
본 발명의 다른 일측면인 소지강판을 준비하는 단계, 상기 준비된 소지강판의 일면에 아연계 도금층을 형성하여 도금강재를 제조하는 단계 및 상기 아연계 도금층의 표면에 열처리를 행하여 산화물층을 형성하는 단계를 포함한다.
Preparing a base steel sheet as another aspect of the present invention, preparing a plated steel sheet by forming a zinc-based plated layer on one surface of the prepared base steel sheet, and forming an oxide layer by performing heat treatment on the surface of the zinc- .
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
In addition, the solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. The various features of the present invention and the advantages and effects thereof will be more fully understood by reference to the following specific embodiments.
본 발명은 열간 프레스 성형을 행하기 전에 도금층과 다이스 사이의 마찰을 저감 및 윤활작용을 하는 산화물층을 형성시킨 후 열간 프레스 성형을 행하여, 열간 프레스 성형시 심가공 부위에서 발생되는 균열의 발생을 저감시키거나, 발생하더라도 소지강판으로까지 전파되는 것을 저지할 수 있다. 이로 인하여 부품의 내구성이 우수한 열간 프레스 성형품을 제공할 수 있는 효과가 있다.
The present invention is characterized in that before the hot press forming, an oxide layer for reducing friction and lubricating action between the plating layer and the die is formed and then subjected to hot press forming to reduce the occurrence of cracks generated in the deep- And even if it occurs, it can be prevented from propagating to the steel sheet. Thereby, it is possible to provide a hot press molded article having excellent durability of parts.
도 1은 본 발명이 제안한 용융도금 및 가열로 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명이 제안한 제조방법의 흐름을 나타낸 모식도이다.
도 3은 종래예 1 및 발명예 9을 열간 프레스 성형한 후 그 단면을 광학 현미경으로 관찰한 사진이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a hot-dip coating and heating furnace apparatus proposed by the present invention; FIG.
2 is a schematic view showing a flow of a manufacturing method proposed by the present invention.
Fig. 3 is a photograph of the cross section of the conventional example 1 and the example 9 after hot press forming and observed with an optical microscope. Fig.
본 발명의 발명자들은 도금 강재를 이용하여 열간 프레스 성형품 제조를 위한 열간 프레스 성형을 행하는 경우에 있어서, 열간 프레스 성형 시 합금화된 Fe-Zn 합금화층과 다이스 사이의 마찰에 의한 스트레스가 발생하여 소지강판까지 미세크랙이 발생하여 열간 프레스 성형품의 물성이 저하되는 것을 확인하고 이를 해결하고자 본 발명을 고안해 내었다.
The inventors of the present invention have found that when the hot press forming for producing a hot press formed product using the plated steel is performed, stress due to friction between the alloyed Fe-Zn alloyed layer and the die during hot press forming is generated, It was confirmed that the microcracks occurred and the physical properties of the hot press molded article were lowered, and the present invention was devised to solve the problems.
즉, 열간 프레스 성형시 합금화층과 다이스 사이의 마찰에 의한 미세크랙 등과 같은 균열을 감소시키기 위해서, 열간 프레스 성형 전에 미리 산화물층을 형성시킴으로써, 도금 강판의 마찰계수를 감소시키고, 균열의 발생 및 전파를 효과적으로 억제할 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다. In other words, by forming an oxide layer in advance of hot press forming in order to reduce cracks such as micro cracks due to friction between the alloying layer and the die during hot press forming, it is possible to reduce the coefficient of friction of the coated steel plate, Can be effectively suppressed, leading to the present invention.
이하 본 발명의 일측면인 가공성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판에 대하여 상세히 설명한다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a steel sheet for hot press forming having excellent workability which is one aspect of the present invention will be described in detail.
본 발명의 일측면인 가공성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판은 소지강판 및 상기 소지 강판에 형성된 아연계 도금층을 포함하는 도금강재 및 상기 도금강재의 표면에 형성된 산화물층을 포함하고 상기 산화물층의 두께는 최대 5㎛인 것을 특징으로 한다.
The steel sheet for hot press forming excellent in workability, which is one aspect of the present invention, comprises a base steel sheet, a plated steel sheet comprising a zinc plated layer formed on the base steel sheet and an oxide layer formed on the surface of the plated steel sheet, And a maximum of 5 mu m.
본 발명에서는 소지강판 및 소지강판에 형성된 도금층을 포함하는 도금 강재를 이용하여 열간 프레스 성형품을 제조함에 있어서, 도금 강재의 고온 표면 윤활 효과를 향상시키고자, 도금 강재의 도금층의 일면에 미리 산화물층을 형성한다.
In the present invention, in order to improve the high temperature surface lubricating effect of the plated steel material in the production of the hot press formed product using the plated steel material including the plated metal layer formed on the base steel sheet and the base steel sheet, .
이때, 도금층은 소지강판의 일면 또는 양면에 형성될 수 있다.
At this time, the plated layer may be formed on one side or both sides of the base steel sheet.
상기와 같은 소지강판을 열간 프레스 성형을 위한 강판으로서 적용하기 위해서는 상기 소지강판 상에 도금층을 갖는 것이 바람직하다. 이때, 상기 도금층은 아연계 도금층인 것이 보다 바람직하며, 아연계 도금층으로서, 용융아연도금층 또는 합금화용융아연 도금층일 수 있다.
In order to apply such a base steel sheet as a steel sheet for hot press forming, it is preferable to have a plating layer on the base steel sheet. At this time, the plating layer is more preferably a zinc-based plated layer, and the zinc-based plated layer may be a hot-dip galvanized layer or an alloyed hot-dip galvanized layer.
또한, 상기 소지강판은 합금성분은 중량%로, C: 0.1~0.4%, Si: 0.05~1.5%, Mn: 0.5~3.0%, Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것이 바람직하다.
In addition, the base steel sheet preferably contains 0.1 to 0.4% of C, 0.05 to 1.5% of Si, 0.5 to 3.0% of Mn, Fe and other unavoidable impurities.
탄소(C): 0.1~0.4중량%Carbon (C): 0.1 to 0.4 wt%
C는 강판의 강도를 증가시키는데 가장 효과적인 원소이나 다량 첨가되는 경우용접성 및 저온인성을 저하시키는 원소이다. 탄소의 함량이 0.1중량% 미만인 경우에서는 오스테나이트 단상역에서 열간 프레스를 행하더라도 목표로 하는 강도 확보가 어렵다. 반면에, 0.4중량%를 초과하는 경우에는 용접성 및 저온인성이 열화되기 때문에 바람직하지 않고, 강도가 과도하게 높아져서 소둔 및 도금 공정에서 통판성을 저해하는 등 제조공정에서 불리한 점이 증가한다. 따라서, 상기 탄소는 0.1~0.4중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
C is the most effective element to increase the strength of the steel sheet, but decreases the weldability and low-temperature toughness when added in large amounts. When the content of carbon is less than 0.1% by weight, it is difficult to obtain a desired strength even if hot pressing is performed in a single phase of austenite. On the other hand, if it exceeds 0.4% by weight, the weldability and low-temperature toughness are deteriorated, which is undesirable and the strength becomes excessively high, which leads to an increase in disadvantages in the production process such as inhibition of ducting in the annealing and plating process. Accordingly, it is preferable that the carbon content is 0.1 to 0.4 wt%.
실리콘(Si): 0.05~1.5중량%Silicon (Si): 0.05 to 1.5 wt%
실리콘은 Si는 탈산제로 사용되고, 고용강화에 의한 강도 향상을 위하여 첨가되는 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여 0.05중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 상기 Si의 함량이 1.5%를 초과하는 경우에는 열연판의 산세가 곤란하여 열연강판 미산세 및 미산세된 산화물에 의한 스케일성 표면 결함을 유발할 수 있을 뿐만 아니라, 소둔시 강 표면에 SiO2 산화물이 생성되어 미도금이 발생한다.
Silicon is used as a deoxidizer for Si and is an element added for strength enhancement by solid solution strengthening. In order to exhibit such an effect in the present invention, it is preferable that it is contained in an amount of 0.05 wt% or more. When the content of Si exceeds 1.5%, it is difficult to pick up the hot-rolled sheet to cause scaly surface defects due to hot-rolled steel sheet and fine-grained oxides. In addition, SiO 2 oxide So that unplating occurs.
Mn: 0.5~3.0중량% Mn: 0.5 to 3.0 wt%
망간은 고용강화 원소로서 강도 상승에 크게 기여할 뿐만 아니라 오스테나이트에서 페라이트로 변태를 지연시키는데 효과적인 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여 0.5중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 망간의 함량이 3.0중량%를 초과하는 경우에는 용접성, 열간 압연성 등이 열화되는 문제가 있다.
Manganese is a solid solution strengthening element that not only contributes greatly to the strength increase but also is an effective element for delaying the transformation from austenite to ferrite. In order to exhibit such an effect in the present invention, it is preferable that it is contained in an amount of 0.5 wt% or more. However, when the content of manganese exceeds 3.0% by weight, the weldability, hot rolling property, and the like are deteriorated.
본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 아들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
The remainder of the present invention is iron (Fe). However, in the ordinary manufacturing process, impurities which are not intended from the raw material or the surrounding environment may be inevitably incorporated, so that it can not be excluded. The son impurities are not specifically mentioned in this specification, as they are known to anyone skilled in the art of manufacturing.
더불어, 본 발명의 강판은 하기 설명하는 질소(N), 붕소(B), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 바나듐(V), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 안티몬(Sb) 및 텅스텐(W) 중 1종 이상의 원소를 추가적으로 첨가하는 경우 본 발명의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. In addition, the steel sheet of the present invention can be manufactured by a method comprising the steps of: preparing a steel sheet for a steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the steel sheet comprises at least one of nitrogen, boron, titanium, niobium, vanadium, chromium, molybdenum, antimony, When the at least one element of tungsten (W) is additionally added, the effect of the present invention can be further improved.
보다 바람직하게는 중량%로, N: 0.001~0.02%, B: 0.0001~0.01%, Ti: 0.001~0.1%, Nb: 0.001~0.1%, V: 0.001~0.01%, Cr: 0.001~1.0%, Mo: 0.001~1.0%, Sb: 0.001~0.1% 및 W: 0.001~0.3% 중 1종 이상을 더 포함한다.
More preferably 0.001 to 0.02% of B, 0.0001 to 0.01% of B, 0.001 to 0.1% of Ti, 0.001 to 0.1% of Nb, 0.001 to 0.01% of V, 0.001 to 1.0% of Cr, 0.001 to 1.0% of Mo, 0.001 to 0.1% of Sb, and 0.001 to 0.3% of W.
질소(N): 0.001~0.02중량%Nitrogen (N): 0.001 to 0.02 wt%
질소는 오스테나이트 결정립내에서 응고과정에서 알루미늄과 작용하여 미세한 질화물을 석출시켜 쌍정발생을 촉진하므로 강판의 성형시 강도와 연성을 향상시키지만, 질소의 함량이 증가할수록 질화물이 과다하게 석출되어 열간 가공성 및 연신율을 저하시키므로 질소 함유량을 제어하는 것이 바람직하다. 질소의 함량이 0.001중량% 미만인 경우에는 제강과정에서 질소를 제어하기 위한 제조비용이 크게 상승하는 문제가 있으며, 0.02중량%를 초과하는 경우에는 질화물이 과다하게 석출되어 열간 가공성, 연신율 및 균열이 발생한다.
Nitrogen accelerates the generation of twin due to precipitation of fine nitrides by reacting with aluminum during the solidification process in the austenite grains. However, as the content of nitrogen increases, the nitride is excessively precipitated as the content of nitrogen increases, It is preferable to control the nitrogen content because it lowers the elongation. When the content of nitrogen is less than 0.001% by weight, there is a problem that the production cost for controlling nitrogen in the steelmaking process increases greatly. When the content of nitrogen is more than 0.02% by weight, excessive nitrides are precipitated to cause hot workability, elongation and cracking do.
보론(B): 0.0001~0.01 중량%Boron (B): 0.0001 to 0.01 wt%
B는 오스테나이트에서 페라이트 변태를 지연시키데 효과적인 원소이다. 본 발명에서 상기와 같은 효과를 나타내기 위하여 0.0001중량% 이상 포함하는게 바람직하다. 상기 보론의 함량이 0.01중량%를 초과하는 경우에는 열간 가공성을 저하시키는 문제가 있다.
B is an effective element to retard ferrite transformation in austenite. In order to exhibit the above-mentioned effects, the present invention preferably contains 0.0001 wt% or more. When the content of boron exceeds 0.01% by weight, there is a problem that the hot workability is lowered.
티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 바나듐(V): 각각 0.001~0.1 중량%0.001 to 0.1 wt% of titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V)
Ti, Nb 및 V은 강판의 강도 상승, 입경 미세화 및 열처리성을 향상시키는 데에 효과적인 원소이다. 본 발명에서 상기와 같은 효과를 나타내기 위하여 0.001중량% 이상 포함하는게 바람직하다. 상기 각 원소의 함량이 0.1중량%를 초과하는 경우에는 제조비용 상승 및 과다한 탄, 질화물 생성으로 확보하고자 하는 강도 및 항복강도를 확보하기 어렵다. 따라서, 상기 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)은 각각 0.001~0.1 중량%로 제한한다.
Ti, Nb and V are effective elements for increasing the strength of the steel sheet, making the grain size finer, and improving the heat treatability. In order to exhibit the above-mentioned effects, the present invention preferably includes 0.001 wt% or more. When the content of each of the above elements exceeds 0.1 wt%, it is difficult to secure the strength and yield strength to be secured due to an increase in manufacturing cost and excessive generation of carbon and nitride. Therefore, titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V) are each limited to 0.001 to 0.1 wt%.
크롬(Cr), 몰리브덴(Mo): 각각 0.001~1.0 중량%Chromium (Cr) and molybdenum (Mo): 0.001 to 1.0 wt%
Cr과 Mo은 경화능을 크게 할 뿐만 아니라, 강판의 인성을 증가시키는데 효과적인 원소이다. 이에 높은 충돌에너지 특징이 요구되는 강판에 첨가하면 그 효과가 더욱 크고, 상기 함량이 0.001% 미만에서는 상기의 효과를 충분히 얻을 수 없고, 1.0% 초과하는 경우에는 그 효과가 포화될 뿐만 아니라 제조 비용이 상승한다.
Cr and Mo are effective elements for not only increasing the hardenability but also increasing the toughness of the steel sheet. When the content is less than 0.001%, the above effect can not be sufficiently obtained. When the content is more than 1.0%, the effect is saturated and the production cost is reduced Rise.
안티몬(Sb): 0.001~0.1중량%Antimony (Sb): 0.001 to 0.1 wt%
안티몬은 열간압연시 입계의 선택산화를 억제함으로써 스케일의 생성이 균일해지고, 열간압연재 산세성을 향상시키는 역할을 하는 원소이다. 본 발명에서 상기와 같은 효과를 나타내기 위해서는 0.001중량% 이상 포함하는 것이 바람직하다. 상기 안티몬의 함량이 0.1중량%를 초과하는 경우에는 그 효과가 포화될 뿐만 아니라, 제조 비용이 상승하고 열간 가공시 취성을 일으킨다.
Antimony is an element that plays a role in suppressing the selective oxidation of the grain boundary during hot rolling, thereby making the scale uniform and improving the pickling resistance of the hot rolling material. In order to exhibit the above-described effects, it is preferable that the content of the present invention is 0.001% by weight or more. If the content of the antimony exceeds 0.1 wt%, the effect is not only saturated but also the manufacturing cost is increased and brittleness is caused in the hot working.
텅스텐(W): 0.001~0.3중량%Tungsten (W): 0.001-0.3 wt%
텅스텐은 강판의 열처리 경화능을 향상시키는 원소임과 동시에, 텅스텐 함유 석출물이 강도 확보에 유리하게 작용하는 원소이다. 본 발명에서 상기와 같은 효과를 나타내기 위해서는 0.001중량% 이상 포함하는 것이 바람직하다. 상기 텅스텐의 함량이 0.3중량%를 초과하는 경우에는 그 효과가 포화될 뿐만 아니라, 제조 비용이 상승하는 문제가 있다.
Tungsten is an element that improves the heat-curing ability of a steel sheet, and tungsten-containing precipitates are elements that act to secure strength. In order to exhibit the above-described effects, it is preferable that the content of the present invention is 0.001% by weight or more. When the content of tungsten exceeds 0.3 wt%, the effect is saturated and the production cost increases.
또한, 상기 소지강판의 일면에 합금화층을 포함하는 도금강재의 일면에 산화물층을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 산화물층은 열간프레스를 행하는 경우 900℃ 이상의 온도에서도 내구성을 가짐으로써, 상기 도금강재를 보호할 수 있다.
In addition, it is preferable to form an oxide layer on one side of the plated steel material including the alloying layer on one side of the base steel sheet. The oxide layer has durability even at a temperature of 900 DEG C or higher when hot pressing is performed, so that the plated steel can be protected.
상기와 같은 방법에 의해 형성된 산화물층은 종래 산화물층의 두께보다 2.5배 이상 두껍게 형성될 수 있어 윤활 특성 확보가 유리하다. 그러나, 산화물층의 너무 두꺼운 경우에는 열간 프레스 성형시 산화물이 비산되거나 제품 생산 후 산화물의 제거가 어려워 용접성이 열위해지는 문제가 있으므로, 그 상한을 5㎛로 제어한다. 보다 바람직한 산화물층의 두께는 3~5㎛이다.
The oxide layer formed by the above method can be formed to be 2.5 times or more thicker than the thickness of the conventional oxide layer, thereby securing the lubrication property. However, when the oxide layer is too thick, there is a problem that the oxide is scattered during the hot press forming or the oxide is hardly removed after the production of the product, so that the weldability is weakened. A more preferable thickness of the oxide layer is 3 to 5 占 퐉.
또한, 상기 열간 프레스 성형용 강판을 이용하여 제조된 열간 프레스 성형품에 형성된 미세크랙의 깊이는 10㎛ 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 상기 산화물층이 형성되더라도 크랙이 너무 깊으면 강판의 파단이 방지되지 않으므로, 상기 미세크랙의 깊이는 10㎛이하로 제어하는 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable that the depth of fine cracks formed on the hot press formed product produced by using the hot press forming steel sheet is controlled to 10 탆 or less. Even if the oxide layer is formed, if the crack is too deep, the fracture of the steel sheet is not prevented. Therefore, it is preferable to control the depth of the fine crack to 10 m or less.
이하, 본 발명의 다른 일측면인 가공성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method of manufacturing a hot-press-forming steel sheet excellent in workability which is another aspect of the present invention will be described in detail.
본 발명의 다른 일측면인 소지강판을 준비하는 단계, 상기 준비된 소지강판의 일면에 아연계 도금층을 형성하여 도금강재를 제조하는 단계 및 상기 아연계 도금층의 표면에 열처리를 행하여 산화물층을 형성하는 단계를 포함한다.
Preparing a base steel sheet as another aspect of the present invention, preparing a plated steel sheet by forming a zinc-based plated layer on one surface of the prepared base steel sheet, and forming an oxide layer by performing heat treatment on the surface of the zinc- .
상기 소지강판을 열간 프레스 성형하기에 앞서, 상기 소지강판을 도금하여 도금 강재로 제조함이 바람직하며, 상기 도금 강재는 아연계 도금 강재이고, 도금 방법은 용융도금, 합금화 용융도금 또는 전기도금 등의 방법으로 제조될 수 있으며, 특별히 한정하는 것은 아니다. 도금 후 형성된 도금층은 아연계 도금층으로서 용융아연 도금층 또는 용융아연합금 도금층일 수 있다.
Preferably, the base steel sheet is plated with a plated steel material prior to the hot press forming of the base steel sheet, and the plated steel material is a zinc-based plated steel material. The plating method is preferably a hot-dip galvanizing method such as hot-dip galvanizing, Method, and is not particularly limited. The plated layer formed after plating may be a hot-dip galvanized layer or a hot-dip galvanized layer as a zinc-based plated layer.
도금강판을 제조하는 일 구현례를 도 1에 나타내었다. 도 1에 나타난 바와 같이, 소지강판(100)을 스나우트(110) 통해 용융도금욕(120)을 통과한 한다. 그 후, 도금층의 두께 편차를 제어하기 위하여 에어나이프(130)을 통과시켜 도금강재를 준비한다.
An embodiment of manufacturing a plated steel sheet is shown in Fig. As shown in FIG. 1, the
상기와 같이 준비된 도금강재는 가열대(140)에서 가열을 행하는 것이 바람직하다. 상기 가열대(140)에서 가열을 행함으로써, 산화물층을 형성할 수 있다.
The plated steel material prepared as described above is preferably heated in the
상기 가열대(140)에서는 직화가열방식 또는 유도가열방식으로 가열을 행하는 것이 바람직하다. 직화가열방식은 가스 버너의 직화를 이용하여 노벽을 가열하고, 노벽으로부터 복사 열전달에 의하여 강판을 가열하는 방식이며, 유도가열방식은 유도코일에서 인가되는 주파수에 따라 강판표면에 근접하는 부분에 유도자장이 형성되어 가열하는 방식이다.
In the heating table 140, heating is preferably performed by a direct heating method or an induction heating method. The direct-heating type is a method in which the furnace wall is heated using the direct burning of a gas burner, and the steel plate is heated by radiant heat transfer from the furnace wall. The induction heating type is a method in which, Is formed and heated.
상기 직화가열방식을 이용하여 가열을 행하는 경우에는 설비 비용이 저렴하고 도금층의 합금화뿐만 아니라 표면 산화가 동시에 발생할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 유도가열방식을 이용하여 가열을 행하는 경우에는 반응속도가 빠르고 도금층 표면의 영향을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
When heating is carried out by using the direct-heating method, the cost of the equipment is low, and there is an effect that not only the alloying of the plating layer but also the surface oxidation can occur at the same time. In addition, when heating is performed using the induction heating method, the reaction speed is high and the effect of the surface of the plating layer can be minimized.
본 발명에서는 직화가열방식 또는 유도가열방식 중 어느 경우의 사용에 한정하지는 않으나, 보다 바람직하게는 직화가열방식으로 가열을 행하여 도금층의 합금화와 더불어 산화층을 형성시킨다.
In the present invention, the use is not limited to the use of either the direct heating method or the induction heating method, but more preferably, the direct heating heating method is used to alloy the plating layer to form an oxide layer.
상기 직화가열방식을 이용하여 가열을 행하는 경우에는 공기/연료(공연비)를 제어하는 것이 바람직하다. 상기 공연비가 1 미만인 경우에는 공기와 연료가 완전연소가 일어나 도금층의 산화가 충분히 일어나지 않아 본 발명이 얻고자 하는 산화물층의 두께를 확보할 수 없다. 반면에, 공연비가 1.4를 초과하는 경우에는 직화가열로 가열설비 상 역화 현상이 발생되는 문제가 있다.
In the case of performing heating by using the direct heating method, it is preferable to control the air / fuel (air-fuel ratio). When the air-fuel ratio is less than 1, the air and the fuel are completely burned, and the oxidation of the plating layer does not occur sufficiently, so that the thickness of the oxide layer to be obtained according to the present invention can not be secured. On the other hand, when the air-fuel ratio exceeds 1.4, there is a problem that backflushing occurs on the heating furnace by the direct heating furnace.
상기 직화가열방식을 이용시 가열 온도는 800~950℃인 것이 바람직하다.
When the direct-heating method is used, the heating temperature is preferably 800 to 950 ° C.
또한, 상기 가열대에서 가열 후 강판의 출측온도가 450~600℃로 유지하는 것이 바람직하다. 상기 강판의 출측온도가 450℃미만인 경우에는 도금층 표면의 산화가 충분히 발생하기 않아, 열간 프레스 성형시 산화물에 의한 윤활 효과를 기대하기 어렵다. 반면에, 600℃를 초과하는 경우에는 과도한 도금층의 표면 산화뿐만 아니라 도금층과 소지강판의 합금화가 발생하여 내식성을 감소시킨다.
Further, it is preferable that the outgoing temperature of the steel sheet after heating in the heating stand is maintained at 450 to 600 占 폚. When the outlet temperature of the steel sheet is lower than 450 캜, the surface of the plating layer is not sufficiently oxidized, and it is difficult to expect a lubricating effect by the oxide during hot press forming. On the other hand, when the temperature exceeds 600 ° C., not only the surface oxidation of the plated layer but also the alloying of the plated layer and the base steel sheet occurs to reduce the corrosion resistance.
이후, 전술된 바와 같이, 균열대(150) 및 냉각대(160)을 거침으로써, 도금강재의 일면에 산화물층이 형성된 열간프레스성형용 강판을 제조할 수 있다.
Thereafter, as described above, the steel sheet for hot press forming, in which an oxide layer is formed on one side of the plated steel sheet, can be manufactured by passing through the
이후, 상술한 바에 따라 도금층 일면에 산화물층을 갖는 도금 강재(170)는 열간 프레스 성형(HPF)을 행할 수 있다. 이를 위해서, 먼저 가열로에서 가열하는 단계를 실시할 수 있다.
Thereafter, the plated
이때, 도금 강재를 가열하는 단계는 가열로 내에서의 전체 유지시간과 상기 도금 강재의 표면온도가 목표 온도에 도달하였을 때의 유지시간을 각각 제어함이 바람직하다. 즉, 상기 가열시 가열시간은 가열로 내에 장입되는 때부터 출강될 때까지 유지되는 시간 및 가열로 내에 장입된 강재의 온도가 목표 온도(예컨대, 880~950℃)에 도달한 이후 유지되는 시간으로 구분하여 나타낼 수 있는데, 본 발명에서는 상기 가열로 내에 장입된 강재의 온도가 목표 온도(예컨대, 880~950℃)에 도달한 이후 가열로내에서 3~15분간의 유지시간으로 가열하는 것이 바람직하다.
In this case, it is preferable that the step of heating the plated steel material controls the total holding time in the heating furnace and the holding time when the surface temperature of the plated steel reaches the target temperature. That is, the heating time at the time of heating is a time during which the material is held from being charged into the heating furnace until the material is introduced, and the time during which the temperature of the steel material charged into the heating furnace reaches a target temperature (for example, 880 to 950 ° C) In the present invention, it is preferable to heat the steel material in the heating furnace at a holding time of 3 to 15 minutes in a heating furnace after the temperature of the steel material reaches the target temperature (for example, 880 to 950 ° C) .
보다 구체적으로, 가열 온도가 880℃ 미만이면 도금층의 합금화가 충분히 일어나지 못할 우려가 있으며, 전체 유지시간이 3분 미만이면 균일한 가열처리가 이루어지지 못해 재질이 불균일해 질 우려가 있다. 반면, 가열 목표 온도가 950℃를 초과하거나 전체 유지시간이 15분을 초과할 경우, 도금층이 부분적으로 열화될 우려가 있어 바람직하지 못하다.
More specifically, if the heating temperature is less than 880 DEG C, alloying of the plating layer may not be sufficiently performed. If the total holding time is less than 3 minutes, uniform heat treatment may not be performed and the material may be uneven. On the other hand, when the heating target temperature exceeds 950 DEG C or the total holding time exceeds 15 minutes, the plating layer may be partially deteriorated, which is undesirable.
이후, 상기 가열된 도금 강재를 열간 프레스 성형하고, 냉각할 수 있다. 이때, 상기 성형 및 냉각은 통상의 열간 프레스 성형 방법에 의하면 충분하므로, 본 발명에서는 이를 한정하지 않는다.
Thereafter, the heated plated steel material can be hot-pressed and cooled. At this time, the above-mentioned molding and cooling is sufficient according to a conventional hot press forming method, and thus the present invention does not limit it.
즉, 도 2에 나타난 바와 같이, 소지강판을 통상적인 용융도금방법에 의하여 용융아연도금을 실시한 후, 도금층의 표면을 산화 및 소지강판과 도금층의 합금화를 시켜 합금화층을 형성한다. 상기 합금화층의 일면에 산화물층이 형성된 도금강판을 열간 프레스 성형하는 경우, 산화물층에 의한 윤활 효과에 의하여 미세크랙이 소지강판까지 도달하지 않는 가공성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판을 제공할 수 있는 효과가 있다.
That is, as shown in Fig. 2, the base steel sheet is subjected to hot-dip galvanization by a conventional hot-dip coating method, and then the surface of the plating layer is oxidized and alloyed with the base steel sheet and the plating layer to form an alloying layer. There can be provided a steel sheet for hot press forming excellent in workability in which fine cracks do not reach the base steel sheet due to the lubrication effect of the oxide layer when the plated steel sheet having the oxide layer formed on one surface of the alloying layer is hot- .
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. It should be noted, however, that the following examples are intended to illustrate the invention in more detail and not to limit the scope of the invention. The scope of the present invention is determined by the matters set forth in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.
(실시예)(Example)
발명예 1 내지 14, 종래예 1 및 2는 1.6㎜두께의 미소둔 냉연강판을 소지강판으로 준비한 뒤, 통상의 조건에 의하여 소둔 및 용융아연도금을 행한다. 그 후, 공연비 및 가열대 출측온도가 하기 표 1를 만족하는 가열대, 균열대 및 냉각대를 거쳐 도금층의 일면에 일정 두께로 산화물층을 형성하고, 도금층과 소지강판을 합금화하여 합금화층을 형성하였다. 그 후, 하기 표 1에 나타난 열처리 온도에서 일정시간 유지한 후 통상적인 방법에 의하여 열간 프레스 성형하고 냉각하였다.
In Inventive Examples 1 to 14 and Conventional Examples 1 and 2, annealed and hot-dip galvanizing are performed under ordinary conditions after preparing a cold-rolled steel sheet having a thickness of 1.6 mm as a base steel sheet. Thereafter, an oxide layer was formed to a certain thickness on one surface of the plated layer through a heating zone, a crack zone, and a cooling zone satisfying the following Table 1 for the air-fuel ratio and the heating zone output temperature, and the plated layer and the base steel sheet were alloyed to form an alloying layer. Thereafter, after holding at a heat treatment temperature shown in Table 1 for a predetermined time, hot press forming was carried out by a conventional method and cooling was carried out.
종래예 1 및 2는 1.6㎜두께의 미소둔 냉연강판을 소지강판으로 준비한 뒤, 통상의 조건에 의하여 소둔 및 용융아연도금을 행한다. 그 후 하기 표 1에 나타난 가열로 온도에서 일정시간 유지한 후 통상적인 방법에 의하여 열간 프레스 성형하고 냉각하였다.
In Conventional Examples 1 and 2, annealed and hot-dip galvanizing are performed under ordinary conditions after preparing a cold-rolled steel sheet having a thickness of 1.6 mm as a base steel sheet. Thereafter, the mixture was maintained at a heating furnace temperature shown in Table 1 for a certain period of time, then hot-pressed by a conventional method and cooled.
이후, 각각의 제조된 열간 프레스 성형품의 윤활특성을 평가하기 위해, 미세크랙의 최대 깊이를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
Then, in order to evaluate the lubrication characteristics of each manufactured hot press formed article, the maximum depth of micro cracks was measured and is shown in Table 2 below.
(℃)Heating temperature outside temperature
(° C)
(℃)Heat treatment temperature
(° C)
(min)Heat treatment time
(min)
(㎛)Fine crack depth
(탆)
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 종래예 1 내지 3에 기재된 방법에 의해 제조된 용융아연도금강판의 경우에는 열간프레스 열처리 조건에 관계없이 열간프레스 후 수십 ㎛의 미세크랙이 발생하는 것을 알 수 있다.
As shown in Table 1, in the case of the hot-dip galvanized steel sheet produced by the methods described in Conventional Examples 1 to 3, fine cracks of several tens of micrometers after hot pressing were generated irrespective of the hot press heat treatment conditions.
한편, 본 발명에 부합되는 발명예에 따라 제조된 용융아연도금강판의 경우에는 용융아연도금강판 표면 산화층 두께가 두꺼워질수록 미세크랙이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 또한 산화물의 두께가 2.5㎛이상일 경우 열처리 조건에 관계없이 미세크랙이 거의 발생하지 않음을 알 수 있다.
On the other hand, in the case of the hot-dip galvanized steel sheet manufactured according to the present invention in accordance with the present invention, it can be confirmed that as the thickness of the surface layer of the hot-dip galvanized steel sheet becomes thick, the micro cracks decrease. When the thickness of the oxide is 2.5 탆 or more, it can be seen that microcracks hardly occur regardless of the heat treatment conditions.
상기 실시예에 따라 제조된 열간프레스 부재의 가공부 미세크랙 형상을 도 3에 나타내었다. 용융아연도금강판 표면에 산화층이 존재하지 않는 경우 열간프레스 후 도 3의 (a)와 같이 수십 ㎛의 미세크랙이 발생한 반면, 도금층 표면에 산화물을 형성시킨 경우 열간프레스 후 도 2의 (b)와 같이 미세크랙이 거의 발생하지 않았음을 확인할 수 있다.
Fig. 3 shows the shape of the fine cracks of the processed portion of the hot press member manufactured according to the above embodiment. When an oxide layer is not present on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet, fine cracks of several tens of 탆 are generated as shown in Fig. 3 (a) after hot pressing. On the other hand, As a result, it can be seen that almost no fine cracks were generated.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be understood by those skilled 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 in the appended claims. It will be possible.
100: 소지강판
110: 스나우트
120: 용융도금욕
130: 에어나이프
140: 가열대
150: 균열대
160: 냉각대
170: 도금강재100: substrate steel
110: Snout
120: Hot-dip galvanizing
130: Air knife
140: heating table
150:
160: Cooling zone
170: Plated steel
Claims (12)
상기 준비된 소지강판의 일면에 아연계 도금층을 형성하여 도금강재를 제조하는 단계; 및
상기 아연계 도금층의 표면에 열처리를 행하여 산화물층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 열처리는 직화가열방식으로 이루어지며,
상기 열처리시 가열온도는 800~950℃이고, 공기/연료의 비가 1~1.4이며,
상기 열처리 후 강판의 출측온도가 450~600℃이며,
상기 산화물층의 두께는 최대 5㎛인 열간 프레스 성형용 강판을 제조하는,
가공성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판의 제조방법.
Preparing a base steel sheet;
Forming a zinc plated layer on one side of the prepared ground steel sheet to produce a plated steel material; And
And performing a heat treatment on the surface of the zinc-based plated layer to form an oxide layer,
The heat treatment is performed by a direct heating method,
The heating temperature during the heat treatment is 800 to 950 占 폚, the air / fuel ratio is 1 to 1.4,
The output temperature of the steel sheet after the heat treatment is 450 to 600 ° C,
Wherein the oxide layer has a thickness of at most 5 占 퐉,
A process for producing a steel sheet for hot press forming excellent in workability.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100646619B1 (en) * | 2001-10-23 | 2006-11-23 | 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드 | Method for press working, plated steel product for use therein and method for producing the steel product |
| KR101005392B1 (en) * | 2007-11-28 | 2010-12-30 | 현대하이스코 주식회사 | Method for manufacturing the ultra high strength steel parts with excellent corrosion resistance |
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