KR101568557B1

KR101568557B1 - Steel sheet for hot press forming with excellent corrosion resistance and method for manufacturing hot press formed parts using the same

Info

Publication number: KR101568557B1
Application number: KR1020130163891A
Authority: KR
Inventors: 유윤하; 박중철; 이종석
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2015-11-11
Also published as: KR20150075682A

Abstract

본 발명은 내식성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 고온 가열과정 후에도 우수한 내식성을 갖는 열간 프레스 성형용 강판을 제공함으로써 고강도 자동차용 소재 등의 사용 증대를 통한 자동차 내구성 및 안전성능의 증대를 가져 올 수 있는 내식성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판 및 이를 이용한 열간 프레스 성형품의 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a steel sheet for hot press forming excellent in corrosion resistance and a method of manufacturing the steel sheet for high temperature corrosion resistance. The steel sheet for hot press forming has excellent corrosion resistance even after a high temperature heating process. The present invention also provides a method of manufacturing a hot press formed product using the same.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steel sheet for hot press forming having excellent corrosion resistance and a method of manufacturing a hot press formed part using the steel sheet.

본 발명은 자동차용 부품 등에 사용되는 열간 프레스 성형용 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 내식성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판 및 이를 이용한 열간 프레스 성형부품의 제조방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a steel sheet for hot press forming excellent in corrosion resistance and a method of manufacturing a hot press formed part using the steel sheet for hot press forming.

최근, 자동차의 경량화를 위하여 고강도강의 활용이 지속적으로 증가하고 있으나, 이러한 고강도강을 상온에서 가공하게 되면 강판의 마모 및 파단이 발생하기 쉬우며, 가공 도중에 스프링 백 현상이 발생하여 정밀한 치수가공이 어려워지는 문제가 있다. 이에, 결함없이 고강도강을 가공할 수 있는 바람직한 방법으로서, 열간 프레스 성형 (Hot Press Forming; HPF)이 적용되고 있다.
In recent years, the use of high-strength steels has been continuously increasing in order to reduce the weight of automobiles. However, if such high-strength steels are processed at room temperature, wear and breakage of the steel sheet are liable to occur and springback phenomenon occurs during machining, There is a problem to lose. Therefore, hot press forming (HPF) is applied as a preferable method for machining a high strength steel without defects.

열간 프레스 성형(HPF)은 강판이 고온에서는 연질화되고, 고연성이 되는 성질을 이용하여 고온에서 복잡한 형상으로 가공을 하는 방법으로, 보다 구체적으로는 강판을 오스테나이트 영역 이상, 즉, 상 전이가 가능한 상태로 가열한 후, 가공과 동시에 급냉을 실시함으로써 강판의 조직을 마르텐사이트로 변태시켜 고강도의 정밀한 형상을 갖는 제품을 제조할 수 있는 방법이다.
The hot press forming (HPF) is a method in which a steel sheet is processed into a complicated shape at a high temperature by using a property of softening and becoming high ductility at high temperature. More specifically, the steel sheet is subjected to austenite region or more, The steel sheet is transformed into martensite by heating the steel sheet in a state where it can be quenched and quenched at the same time as it is possible to produce a product having a high strength and precise shape.

한편, 이러한 고강도강을 고온으로 가열하게 되면 강 표면에 부식이나 탈탄 등과 같은 표면결함이 발생할 우려가 있어, 이를 방지하기 위한 목적에서 그 표면에 아연계 또는 알루미늄계 도금을 실시한 다음, 열간 프레스 성형(HPF)을 행하고 있다. 이때, 도금층으로 사용된 아연(Zn)이나 알루미늄(Al)은 외부 환경으로부터 강판을 보호하는 역할을 하기 때문에, 강판의 내식성을 향상시킬 수 있다.
On the other hand, if such a high strength steel is heated to a high temperature, surface defects such as corrosion and decarburization may occur on the surface of the steel. To prevent this, zinc or aluminum is plated on the surface thereof, HPF) is performed. At this time, since zinc (Zn) or aluminum (Al) used as a plating layer plays a role of protecting the steel sheet from the external environment, the corrosion resistance of the steel sheet can be improved.

알루미늄 도금강판은 Al의 높은 융점과 도금층 상부에 형성되는 치밀하고도 얇은 Al 산화막으로 인해 고온에서도 도금층에 두꺼운 산화피막을 형성시키지 않는 장점을 가지고 있는 반면, 아연도금강판은 아연의 자기희생 방식성으로 인해 단면부나 표면의 스크래치에도 강판을 부식으로부터 보호하는 효과가 뛰어나며, 이와 같은 자기희생방식성은 알루미늄도금강판에 비해 아연도금강판이 더 우수하다.
The aluminum-coated steel sheet has the advantage of not forming a thick oxide film on the plating layer at a high temperature due to the high melting point of Al and the dense and thin Al oxide film formed on the plating layer. On the other hand, the zinc- Therefore, it is excellent in protecting the steel sheet against corrosion even in the case of scratches on the cross section or on the surface. Such self-sacrificing resistance is superior to the galvanized steel sheet in comparison with the aluminum-plated steel sheet.

이에, 알루미늄도금강판에 비해 아연도금강판의 내식성 향상 효과가 탁월하며, 이로 인해 알루미늄도금강판을 대신하여 아연도금강판을 사용한 열간 프레스 성형(HPF)이 제시되고 있는 실정이다.
As a result, the corrosion resistance of the galvanized steel sheet is superior to that of the aluminum-plated steel sheet, and the hot press forming (HPF) using the galvanized steel sheet instead of the aluminum-coated steel sheet has been proposed.

그러나, 아연도금강판을 열간 프레스 성형(HPF)용으로 사용하는 경우에는 HPF 공법의 성형 공정 중 단시간 유지되는 고온 가열 과정에서 소지강판의 철과 도금층의 아연이 상호 확산에 의해 아연 도금층이 철-아연계 합금으로 변화함에 따라 아연 고유의 희생방식 특성이 저하되어 내식성이 떨어지는 문제가 있다.
However, when the galvanized steel sheet is used for hot press forming (HPF), the iron of the base steel sheet and the zinc of the plated layer are mutually diffused in the high temperature heating process, which is held for a short time during the molding process of the HPF method, There is a problem that the inherent sacrificial property of zinc is deteriorated and corrosion resistance is deteriorated.

본 발명은 고온의 가열과정 후에도 도금층 표면에 희생방식 특성을 갖는 순수 아연 조직을 최대화시킴으로써, 고온 가열과정 후에도 우수한 내식성을 갖는 내식성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a hot-rolled steel sheet having excellent corrosion resistance and excellent corrosion resistance even after a high-temperature heating process by maximizing a pure zinc structure having sacrificial characteristics on the surface of a plated layer even after a high temperature heating process.

본 발명은 소지강판; 이 소지강판의 적어도 일면에 형성되는 아연도금층; 및 상기 소지강판과 상기 아연도금층 사이에 형성되는 0.01~0.05중량%의 희토류 금속을 함유하는 니켈계 나노 코팅층을 포함하는 내식성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판에 의하여 달성된다.
The present invention relates to a base steel sheet, A zinc plated layer formed on at least one surface of the base steel sheet; And a nickel-based nano-coating layer containing 0.01 to 0.05% by weight of a rare-earth metal formed between the base steel sheet and the zinc plating layer and having excellent corrosion resistance.

여기에서, 바람직하게는 상기 아연도금층은 아연(Zn)을 단독으로 함유하거나, 아연(Zn) 및 0.1~0.5 중량%의 알루미늄(Al)을 포함한다.
Preferably, the zinc plated layer contains zinc (Zn) alone or zinc (Zn) and 0.1 to 0.5 wt% aluminum (Al).

바람직하게는, 상기 아연도금층은 7 ~ 15㎛의 평균 두께를 갖는다.
Preferably, the zinc plated layer has an average thickness of 7 to 15 占 퐉.

바람직하게는, 상기 희토류 금속은 세륨, 이트륨 및 란탄으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나이다.
Preferably, the rare earth metal is at least one selected from the group consisting of cerium, yttrium and lanthanum.

바람직하게는, 상기 니켈계 나노 코팅층의 두께는 5 ~ 100 nm이다.
Preferably, the thickness of the nickel-based nano-coating layer is 5 to 100 nm.

또한, 본 발명은 상기 강판을 프레스 성형 후, 후 열처리하는 내식성이 우수한 열간 프레스 성형부품의 제조 방법에 의하여 달성된다.
Further, the present invention is achieved by a method of manufacturing a hot press formed part excellent in corrosion resistance, in which the steel sheet is subjected to post heat treatment after press forming.

본 발명에 따르면, 고온 가열과정 후에도 우수한 내식성을 갖는 열간 프레스 성형용 강판을 제공함으로써 고강도 자동차용 소재 등의 사용 증대를 통한 자동차 내구성 및 안전성능의 증대를 가져 올 수 있다.
According to the present invention, it is possible to provide a steel sheet for hot press forming having excellent corrosion resistance even after a high-temperature heating process, thereby increasing automobile durability and safety performance by increasing the use of high strength automotive materials and the like.

도 1은 본 발명에 따라 니켈계 나노코팅층에 0.05% 세륨을 첨가한 발명재와 희토류 금속을 첨가하지 않은 비교재를 열간 프레스 성형공정과 동일한 온도 및 시간 동안 열처리 후 도금층의 원소 분포를 분석한 결과를 나타내는 원소 분포 분석도이다.
도 2는 도 1의 발명재와 비교재에 대해 동일시간 염수분무시험을 진행한 후 부식 깊이를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 도 1의 발명재와 비교재에 대해 동일시간 염수분무시험 후의 외관상태를 나타내는 사진이다.1 is a graph showing the results of analysis of elemental distribution of the plating layer after heat treatment for the same temperature and time as in the hot press forming process for the inventive material in which 0.05% cerium was added to the nickel-based nano-coating layer and the comparative material to which no rare earth metal was added . Fig.
FIG. 2 is a graph showing the result of measurement of the corrosion depth after the same time salt spray test is performed on the inventive material and the comparative material of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a photograph showing the appearance of the inventive material and comparative material of FIG. 1 after the same time salt spray test. FIG.

본 발명은 내식성이 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 corrosion resistance and a method for producing the same.

아연도금강판을 열간 프레스 성형 (HPF)에 의해 성형하여 자동차 부품 등을 제조하는 경우, HPF 공정 중 단시간 유지되는 고온 가열 과정에서 소지 강판의 철과 도금층의 아연이 상호 확산에 의해 아연 도금층이 철-아연계 합금으로 변화함에 따라 아연 고유의 희생방식 특성이 저하되어 내식성이 떨어지게 된다.
In the case of manufacturing an automobile part or the like by molding a galvanized steel sheet by hot press forming (HPF), the iron of the base steel sheet and the zinc of the plated layer are mutually diffused in the high temperature heating process which is held for a short time during the HPF process, As the alloy is changed to a zinc-based alloy, the inherent sacrifice characteristics of the zinc are lowered and the corrosion resistance is lowered.

이에, 본 발명에서는 고온의 가열과정 후에도 도금층 표면에 희생방식 특성을 갖는 순수 아연 조직을 최대화시켜 고온 가열과정 후에도 우수한 내식성을 갖는 열간 프레스 성형용 강판 및 그 제조방법을 제안하게 된 것이다.
Accordingly, the present invention proposes a hot-rolled steel sheet having excellent corrosion resistance even after a high-temperature heating process by maximizing a pure zinc structure having sacrificial characteristics on the surface of a plated layer even after a high temperature heating process, and a manufacturing method thereof.

본 발명의 열간 프레스 성형용 강판은 소지강판; 이 소지강판의 적어도 일면에 형성되는 아연도금층; 및 상기 소지강판과 아연도금층 사이에 형성되고 0.01~0.05 중량%의 희토류 금속을 함유하는 니켈계 나노 코팅층을 포함한다.
The steel sheet for hot press forming according to the present invention comprises: a base steel sheet; A zinc plated layer formed on at least one surface of the base steel sheet; And a nickel-based nano-coating layer formed between the base steel sheet and the zinc-plated layer and containing 0.01 to 0.05% by weight of rare-earth metal.

상기 소지강판은 일반적인 열간 프레스 성형에 적용되는 강판인 것이라면 충분하며, 그 대표적인 예로는 통상의 탄소강을 들 수 있다.
It is sufficient if the base steel sheet is a steel sheet to be applied to general hot press forming. Typical examples thereof include ordinary carbon steel.

상기 탄소강의 일 예로 탄소(C): 0.1~0.4중량%, 실리콘(Si): 0.05~1.5중량%, 망간(Mn): 0.5~3.0중량%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강판을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
Examples of the carbon steel include a steel sheet containing 0.1 to 0.4% by weight of carbon (C), 0.05 to 1.5% by weight of silicon (Si), 0.5 to 3.0% by weight of manganese (Mn), the balance Fe and other unavoidable impurities But is not limited thereto.

본 발명의 소지강판은 상술한 성분 이외에도 강의 강도, 인성, 용접성 등과 같은 기계적 물성을 보다 향상시키기 위한 목적에서 질소(N): 0.001~0.02중량%, 보론(B): 0.0001~0.01중량%, 티타늄(Ti): 0.001~0.1중량%, 니오븀(Nb): 0.001~0.1중량%, 바나듐(V): 0.001~0.01중량%, 크롬(Cr): 0.001~1.0중량%, 몰리브덴(Mo): 0.001~1.0중량%, 안티몬(Sb): 0.001~0.1중량% 및 텅스텐(W): 0.001~0.3중량%로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
The base steel sheet of the present invention may further contain 0.001 to 0.02% by weight of nitrogen (N), 0.0001 to 0.01% by weight of boron (B), and 0.01 to 0.01% by weight of boron (B), for the purpose of further improving mechanical properties such as strength, toughness, 0.001 to 0.1% by weight of niobium (Ti), 0.001 to 0.1% by weight of niobium, 0.001 to 0.01% by weight of vanadium (V), 0.001 to 1.0% by weight of chromium (Cr) (Sb): 0.001 to 0.1% by weight, and tungsten (W): 0.001 to 0.3% by weight.

상기 아연 도금층은 아연(Zn)을 단독으로 함유하거나 또는 아연(Zn) 외에 0.1~0.5 중량%의 알루미늄(Al)을 함유할 수 있다.
The zinc plating layer may contain zinc alone or may contain 0.1 to 0.5 wt% aluminum (Al) in addition to zinc (Zn).

상기 아연 도금층은 7 ~ 15㎛의 평균 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 도금층의 평균 두께가 7 ㎛ 미만이면 열간 프레스 성형 후 도금층의 합금화로 인하여 순수 아연 조직이 충분히 형성되지 못하여 희생 방식 성능 저하에 의한 내식성 저하의 문제가 있고, 반면 15 ㎛를 초과하게 되면 순수 아연 조직의 과다 형성으로 인하여 성형, 또는 용접 과정에서 액체 금속 취화 등의 문제가 발생할 수 있다.
The zinc plated layer preferably has an average thickness of 7 to 15 mu m. If the average thickness of the plating layer is less than 7 탆, pure zinc structure is not sufficiently formed due to alloying of the plating layer after the hot press forming, and there is a problem of degradation of corrosion resistance due to sacrificial performance deterioration. On the other hand, There is a possibility that problems such as molding or welding of the liquid metal in the welding process may occur.

상기 니켈 계 나노 코팅층은 상기 소지강판과 아연도금층 사이에 형성되며, 0.01~0.05 중량%의 희토류 금속을 함유한다.
The nickel-based nano-coating layer is formed between the base steel sheet and the zinc plating layer and contains 0.01 to 0.05% by weight of rare earth metal.

상기 희토류 금속은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 세륨, 이트륨 및 란탄 중의 1종 또는 2종 이상이 바람직하다.
The rare earth metal is not particularly limited, and for example, one or two or more of cerium, yttrium and lanthanum is preferable.

희토류 금속은 화학적 반응성이 매우 높아 활성 원소(reactive element)라 불리며, 금속의 표면에 분포하는 공공, 결정립계 등의 활성 사이트(active site)를 선점하는 것으로 알려져 있다. 여기서, 공공, 결정립계 등의 활성 사이트는 고온산화, 부식 등의 과정에서 기지금속 원소 및 외부 산소의 확산 경로로서의 역할을 한다. 희토류 금속 원소의 원자반경은 철, 크롬, 니켈, 아연 등과 같은 일반적인 금속 소재 원소보다 크기 때문에 활성 사이트를 선점한 희토류 금속 원소는 확산 경로를 차단하게 된다. 또한, 희토류 금속은 화학적 반응성이 매우 높기 때문에 금속 표면에서 내부로 침투한 산소와 결합하여 치밀한 희토륨 금속 산화층을 형성하게 된다.Rare earth metals are known as reactive elements because they are highly chemically reactive and are known to preempt active sites such as pores and grain boundaries distributed on the surface of metals. Here, active sites such as vacancies and grain boundaries serve as diffusion paths for matrix metal elements and external oxygen during high-temperature oxidation and corrosion. Since the atomic radius of a rare earth metal element is larger than that of a common metal element such as iron, chromium, nickel, and zinc, the rare earth metal element that prevails the active site blocks the diffusion path. In addition, since the rare earth metals are highly chemically reactive, they combine with the oxygen penetrated from the metal surface to form a dense spontium-metal oxide layer.

철-크롬계 강의 부식 및 고온산화 특성에 대한 희토류 금속의 효과에 대한 연구 사례에서도 상기의 메커니즘에 의해 치밀한 크롬산화물의 부동태 피막을 형성하여 내식성 및 내산화성이 상당량 증가하는 효과가 입증되었다.
In the study on the effect of rare earth metals on the corrosion and high-temperature oxidation characteristics of iron-chromium steels, a passive film of dense chromium oxide was formed by the above mechanism, and the corrosion resistance and the oxidation resistance were remarkably increased.

본 발명에서는 상기한 희토류 금속의 역할을 활용하여 내식성을 향상시키기 위하여 상기 니켈계 나노 코팅층에 희토류 금속을 함유시킨 것이다. 즉, 상기 니켈계 나노 코팅층에 0.01~0.05 중량%의 희토류 금속을 함유시킴으로써 소지강판과 아연도금층의 계면에 아연 부착성 및 도금층 조직의 균질화를 확보할 뿐만 아니라 고온 가열과정 후에도 내식성을 향상시킬 수 있다.
In the present invention, the rare earth metal is contained in the nickel-based nano-coating layer to improve the corrosion resistance by utilizing the role of the rare earth metal. That is, by containing 0.01 to 0.05% by weight of the rare earth metal in the nickel-based nano-coating layer, it is possible to secure zinc adhesion and homogeneity of the plating layer structure at the interface between the base steel sheet and the zinc plating layer and also to improve the corrosion resistance after the high- .

상기 니켈계 나노 코팅층은 고온 가열과정 후에도 내식성을 향상시킬 뿐만 아니라 소지강판과 아연도금층의 계면에 아연 부착성 및 도금층 조직의 균질화를 확보하기 위하여 상기 소지강판과 아연도금층 사이에 형성된다.
The nickel-based nano-coating layer is formed between the base steel sheet and the zinc-plated layer in order to improve the corrosion resistance after the high-temperature heating process and ensure the zinc adhesion and the homogeneity of the plating layer structure at the interface between the base steel sheet and the zinc coating layer.

상기 니켈 계 나노 코팅층에 함유되는 희토류 금속의 함량이 너무 적으면, 소지강판의 철과 도금층 아연의 상호 확산을 충분히 억제할 수 없어 가열 후 Zn-HPF재의 표면에 순수 아연 조직을 최대화 시킬 수 없게 되고 결과적으로 우수한 내식성 확보가 어려우므로 니켈계 나노 코팅층에 함유되는 희토류 금속의 함량의 하한은 0.01중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
If the content of the rare earth metal contained in the nickel-based nano-coating layer is too small, mutual diffusion of iron in the base steel sheet and zinc in the plated layer can not be sufficiently suppressed and the pure zinc structure on the surface of the Zn- As a result, it is difficult to ensure excellent corrosion resistance. Therefore, the lower limit of the content of rare earth metal contained in the nickel-based nano-coating layer is preferably limited to 0.01 wt%.

상기 니켈계 나노 코팅층에 함유되는 희토류 금속의 함량이 0.05 중량%를 초과하는 경우에는 첨가 효과가 포화되고, 또한 희토류 금속에 의한 비용증가를 가져오게 되므로, 니켈계 나노 코팅층에 함유되는 희토류 금속의 함량의 상한은 0.0 5중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
When the content of the rare earth metal contained in the nickel-based nano-coating layer exceeds 0.05% by weight, the effect of addition is saturated and the cost is increased by the rare earth metal. Therefore, the content of the rare earth metal contained in the nickel- Is preferably limited to 0.0 5% by weight.

상기 니켈계 나노 코팅층의 두께는 5 ~ 100 nm 로 제한하는 것이 바람직하다. 상기 니켈 계 나노 코팅층의 두께가 5 nm 미만인 경우에는 연속적인 피막을 형성하지 못하여 나노 코팅에 의한 도금층 균질 조직 제어의 효과가 급격히 감소하는 문제가 있다. 또한, 상기 니켈 계 나노 코팅층의 두께가 100 nm 를 초과하는 경우 더 이상의 효과가 없으며 비용 상승의 문제가 있다.
The thickness of the nickel-based nano-coating layer is preferably limited to 5 to 100 nm. When the thickness of the nickel-based nano-coating layer is less than 5 nm, there is a problem that the effect of controlling the homogeneity of the plating layer due to the nano-coating is drastically reduced because a continuous film can not be formed. Further, when the thickness of the nickel-based nano-coating layer exceeds 100 nm, there is no further effect and there is a problem of cost increase.

이하, 본 발명에 따른 열간 프레스 성형용 강판을 사용하여 열간 프레스 성형부품을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
Hereinafter, a method of manufacturing a hot press-formed part using the steel sheet for hot press forming according to the present invention will be described.

본 발명의 강판은 열간 프레스 성형에도 사용할 수 있고, 강판을 우선 성형한 후 후열처리하는 소위 인다이렉트 공법에도 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 조성을 가지는 강판을 고온으로 가열할 경우에는 아연이 강판으로부터 분리되어 금형에 부착되는 경우도 발생될 수 있으므로, 한가지 구현례에 따르면 인다이렉트 성형을 적용할 수 있다. 인다이렉트 공법은 성형 후에 가열하는 것이므로 금형과 아연의 부착 가능성을 감소시킬 수 있기 때문이다. 다만, 반드시 인다이렉트 공법에 한정하는 것은 아니며 통상의 열간 프레스 성형법에도 적용가능하다는 것은 물론이다.
The steel sheet of the present invention can also be used in hot press forming, and can be used in a so-called direct method in which a steel sheet is first molded and then subjected to a post-heat treatment. In particular, when the steel sheet having the composition of the present invention is heated at a high temperature, zinc may be separated from the steel sheet and adhered to the metal sheet, so that according to one embodiment, in-direct molding can be applied. In direct method is to heat after molding, so that the possibility of adhesion between mold and zinc can be reduced. However, it is needless to say that the present invention is not necessarily limited to the in-line method and is also applicable to a conventional hot-press forming method.

상기 인다이렉트 열간 프레스 성형에서 실시되는 후 열처리는 오스테나이트 영역에서 이루어지는 것이 통상적이며, 경우에 따라, 오스테나이트 + 페라이트 영역에서 열처리가 이루어질 수 있다. 또 다른 구현예에 따르면 상기 후 열처리는 켄칭에 의하여 실행할 수 있다.
The post heat treatment performed in the direct hot press forming is usually performed in the austenite region, and in some cases, the heat treatment may be performed in the austenite + ferrite region. According to another embodiment, the post-heat treatment may be performed by quenching.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 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 from them.

[[ 실시예Example ]]

탄소(C): 0.2 중량%, 실리콘(Si): 0.25 중량%, 망간(Mn): 1.3 중량%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 소지강판을0.05 중량%의 세륨이온을 함유하는 니켈계 전기도금욕에서 20 nm 두께의 니켈계 나노 코팅층을 형성시켰다.
The base steel sheet containing 0.2% by weight of carbon (C), 0.25% by weight of silicon (Si), 1.3% by weight of manganese (Mn) and the balance of Fe and other unavoidable impurities was mixed with 0.05% A nickel-based nano-coating layer having a thickness of 20 nm was formed by electroplating.

다음에, 상기와 같이 니켈계 나노 코팅층이 형성된 강판을 450℃의 아연 도금욕에서 5초 간 도금하여 10 ㎛ 두께의 아연 도금층을 형성시켜 열간 프레스 성형용 강판을 제조하였다 (발명재).
Next, the steel sheet on which the nickel-based nano-coating layer was formed was plated in a zinc plating bath at 450 캜 for 5 seconds as described above to form a zinc plated layer having a thickness of 10 탆 to prepare a steel sheet for hot press forming (Inventor).

한편, 비교를 위하여, 상기 니켈계 나노 코팅층에 희토류 금속을 첨가 하지 않은 것을 제외하고는 상기 발명재와 동일한 조건으로 열간 프레스 성형용 강판을 제조하였다 (비교재).
On the other hand, for comparison, a steel sheet for hot press forming was produced under the same conditions as those of the above-mentioned inventive material, except that the rare earth metal was not added to the nickel-based nano-coating layer (comparative material).

상기와 같이 제조된 발명재와 비교재에 대하여 열간 프레스 성형공정과 동일한 온도 및 시간 동안 열처리 후 도금층의 원소 분포를 분석하고 (EPMA), 분석 도를 도 1에 나타내었다.The inventive material and comparative material prepared as described above were analyzed for the elemental distribution of the coating layer after the heat treatment for the same temperature and time as in the hot press forming step (EPMA), and the analysis chart is shown in FIG.

또한, 발명재와 비교재에 대해 동일시간 염수분무시험을 진행한 후 부식 깊이를 측정하고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.In addition, the same time salt spray test was performed on the ash material and the comparative material, and the corrosion depth was measured. The results are shown in Fig.

또한, 발명재와 비교재에 대해 동일시간 염수분무시험 후의 외관상태를 관찰하고, 그 관찰사진을 도 3에 나타내었다
The appearance of the inventive material and the comparative material after the same time salt spray test was observed, and an observation photograph thereof is shown in Fig. 3

도 1에 나타난 바와 같이, 비교재의 경우 도금층 전체가 철-아연 합금 또는 아연산화물로 이루어져 있으나, 본 발명에 따라 희토류 금속인 세륨을 첨가한 발명재는 도금층 표면에 아연상이 상당량 존재하는 것을 확인할 수 있다. 이는 소지강판과 아연도금층 사이 니켈계 나노코팅층에 분포하는 희토류 금속 원소가 철과 아연의 상호 확산을 저지한 결과로 볼 수 있다.
As shown in FIG. 1, in the case of the comparative material, the entire plated layer is made of iron-zinc alloy or zinc oxide, but according to the present invention, it is confirmed that the inventive material containing cerium as the rare earth metal has a considerable amount of zinc oxide on the surface of the plated layer . This can be seen as a result of interdiffusion of iron and zinc in the rare earth metal element distributed in the nickel-based nano-coating layer between the base steel sheet and the zinc plated layer.

도 2에 나타난 바와 같이, 비교재에 비해 본 발명에 따라 희토류 금속인 세륨을 첨가한 발명재의 부식 깊이가 작은 값을 나타내며, 시간에 따른 부식 깊이의 증가량 기울기(부식속도)는 시험 중반까지 표면에 존재하는 아연상의 희생방식으로 인해 완만한 형태를 나타낸다. 즉, 발명재는 부식 초반 부식에 대한 인큐베이션(incubation)기간이 존재하여 직선적으로 부식 깊이가 증가하는 비교재에 비해 작은 부식 깊이를 나타내며, 높은 내식성을 갖는다.
As shown in Fig. 2, the corrosion depth of the inventive material containing cerium, which is a rare earth metal, according to the present invention is smaller than that of the comparative material, and the increase rate of corrosion depth with time (corrosion rate) It exhibits a gentle form due to the way the sacrificial phase is present. That is, the inventive material exhibits a small corrosion depth and high corrosion resistance compared to a comparative material having an increased corrosion depth linearly due to the incubation period for the early corrosion of the corrosion.

도 3에 나타난 바와 같이, 60일의 염수분무 시험 후 부식 상태에서 비교재는 부식으로 인해 시편 곳곳에 천공이 발생한 외관을 나타내나, 발명재의 경우에는 천공 발생이 없어 희토류 금속 첨가에 의해 내식성이 향상되었음을 확인할 수 있다.
As shown in FIG. 3, the comparative material after the 60-day saline spray test showed the appearance of perforations in the specimen due to corrosion, but in the case of the inventive material, the corrosion resistance was improved by the addition of rare earth metal Can be confirmed.

이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to the particular embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, 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.

Claims

Base steel sheet; A zinc plated layer formed on at least one surface of the base steel sheet; And a nickel (Ni) based alloy nano-coated layer formed between the base steel sheet and the zinc plated layer and containing 0.01 to 0.05% by weight of rare earth metal.

The steel sheet for hot press forming according to claim 1, wherein the zinc plated layer contains zinc alone or zinc (Zn) and aluminum (Al) in an amount of 0.1 to 0.5 wt% .

The steel sheet for hot press forming according to claim 1, wherein the zinc plated layer has an average thickness of 7 to 15 占 퐉.

The steel sheet for hot press forming according to claim 1, wherein the rare earth metal is at least one selected from the group consisting of cerium, yttrium and lanthanum.

The steel sheet for hot press forming according to claim 1, wherein the thickness of the nickel-based alloy nano-coating layer is 5 to 100 nm.

A method for manufacturing a hot press formed part excellent in corrosion resistance, wherein the steel sheet according to any one of claims 1 to 5 is press-formed and subjected to a post-heat treatment.