KR101585828B1 - 용접성 및 내식성이 우수한 열간 프레스 성형부재 및 그 제조방법 - Google Patents

용접성 및 내식성이 우수한 열간 프레스 성형부재 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소지강판; 및 상기 소지강판의 적어도 일면에 형성되고, 망간(Mn) 도금층과 알루미늄(Al) 도금층이 교대로 형성되어 있으며, 최상층에는 알루미늄(Al) 도금층이 형성되어 있는 복합 도금층을 포함하며, 상기 복합 도금층의 전체 두께는 5~30㎛이고, 이때 상기 망간(Mn) 도금층이 차지하는 두께 비율이 5~60%인 열간 프레스 성형용 도금강판, 열간 프레스 성형부재, 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

용접성 및 내식성이 우수한 열간 프레스 성형부재 및 그 제조방법{HOT PRESS FORMING PARTS WITH EXCELLENT FORMABILITY AND WELDABILITY, AND MEHTOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 열간 프레스 성형용 도금강판 및 성형부재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 자동차용 부품 등에 적용할 수 있는 용접성 및 내식성이 우수한 열간 프레스 성형용 도금강판, 이를 이용한 성형부재 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 자동차의 경량화를 위해 고강도강의 활용이 증가하고 있으나, 이러한 고강도강은 상온에서 가공시 쉽게 파단되는 문제가 있으며, 가공시 스프링 백의 현상도 발생함에 따라 정밀한 치수가공이 어려워 복잡한 제품의 성형이 어렵다는 문제가 있다. 이를 해결하기 위하여, 최근에는 고강도강을 가공하기 위한 바람직한 방법으로 열간 프레스 성형(Hot Press Forming, HPF)이 적용되고 있다.
열간 프레스 성형(HPF)은 강판이 고온에서는 연질화 되고, 고연성이 되는 성질을 이용하여 고온에서 복잡한 형상으로 가공을 하는 방법으로, 보다 구체적으로 는 강판을 오스테나이트 영역 이상으로 가열한 상태에서 가공과 동시에 급냉을 실시함으로써 강판의 조직을 마르텐사이트로 변태시켜 고강도의 정밀한 형상을 가진제품을 만들 수 있는 방법이다.
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.
이와 같이, 내식성을 갖는 강판으로서 일본 공개특허공보 제2006-022395호에는 용융아연도금강판이 개시되어 있다. 이는 강판에 용융아연도금을 실시한 후 열간 프레스 성형을 실시하게 되면 강판 표면에 아연이 70% 이상인 합금상이 존재하기 때문에 내식성이 우수한 특징이 있다.
그러나, 용융아연도금강판과 같은 아연도금강판을 고온의 공기 중에서 가열할 경우 표면에 아연산화물이 형성되고, 이러한 아연산화물이 성형 후 스폿 용접과 같은 용접 과정에서 전류의 통전을 방해하는 저항으로 작용하기 때문에, 용접성이 열위한 문제가 있다. 이에, 스폿용접성의 개선을 위해 성형 후 강판 표면에 존재하는 아연산화물을 제거하는 공정을 추가적으로 행하는 방법이 있으나, 이는 제조비용의 상승을 초래하는 문제가 있다.
한편, 미국 등록특허 제6296805호에서는 열간 프레스 성형 후 강판 표면에 산화물의 형성을 방지하는 방법으로서, 강판에 알루미늄 도금을 실시하여 Al 도금층을 갖는 열간 프레스 성형용 강판이 개시되어 있다. 이는, 내열성이 우수한 용융알루미늄 도금을 실시한 후 열간 프레스 성형을 실시하면, 성형 후 성형품 표면에 산화물이 존재하지 않거나 매우 미미하여 스폿용접성이 우수한 장점이 있다. 하지만, 알루미늄은 소지철의 부식을 막아주는 희생방식능력이 아연에 비해 많이 부족하여, 소지철이 노출될 경우 내식성이 급격히 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 열간 프레스 성형을 하여도 표면에 산화물이 얇아 스폿용접성이 우수하고, 소지철 상부의 합금층 내에 소지철보다 전기화학적으로 비(卑)한 합금층이 존재하여 소지철의 부식을 막아주는 희생방식능력이 있는, 열간 프레스 성형용 도금강판, 이를 이용한 열간 프레스 성형부재, 및 이들의 제조방법을 제공하고자 한다.
일 측면에서, 본 발명은 소지강판; 및 상기 소지강판의 적어도 일면에 형성되고, 망간(Mn) 도금층과 알루미늄(Al) 도금층이 교대로 형성되어 있으며, 최상층에는 알루미늄(Al) 도금층이 형성되어 있는 복합 도금층을 포함하며, 상기 복합 도금층의 전체 두께는 5~30㎛이고, 이때 상기 망간(Mn) 도금층이 차지하는 두께 비율이 5~60%인 열간 프레스 성형용 도금강판을 제공한다.
한편, 상기 망간(Mn) 도금층은 크롬(Cr), 아연(Zn), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 및 티타늄(Ti)으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 20중량% (0중량% 제외) 이하로 포함할 수 있다.
또한, 상기 알루미늄(Al) 도금층은 아연(Zn), 실리콘(Si), 마그네슘(Mg), 및 망간(Mn)으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 20중량%(0중량% 제외) 이하로 포함할 수 있다.
한편, 상기 소지강판은 탄소(C): 0.1~0.4중량%, 실리콘(Si): 0.05~1.5중량%, 망간(Mn): 0.5~3.0중량%, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 소지강판은 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.
한편, 본 발명은 상기 도금강판을 열간 프레스 성형하여 제조되며, 소지강판 및 상기 소지강판의 적어도 일면에 형성되는 합금층을 포함하는 열간 프레스 성형부재 또한 제공한다.
이때, 상기 합금층은 복수개의 합금상으로 이루어지며, 보다 구체적으로는, 철(Fe)-망간(Mn)계 합금상, 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상, 철(Fe)-알루미늄(Al)계 합금상, 및 알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상으로 이루어진 그룹에서 선택된 2종 이상의 합금상을 포함하는 것일 수 있다.
또는, 상기 합금층은 철(Fe)-망간(Mn)계 합금상, 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상, 철(Fe)-알루미늄(Al)계 합금상, 알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상, 아연(Zn)-망간(Mn)계 합금상, 아연(Zn)-철(Fe)계 합금상, 철(Fe)-망간(Mn)-알루미늄(Al)-마그네슘(Mg)계 합금상, 및 철(Fe)-망간(Mg)-알루미늄(Al)-실리콘(Si)계 합금상으로 이루어진 그룹에서 선택된 2종 이상의 합금상을 포함하는 것일 수 있다.
한편, 상기 합금층의 최상층은 알루미늄(Al)을 포함하는 합금상인 것이 바람직하다.
한편, 상기 합금층의 최외면에 형성되는 표면 산화물의 두께는 1㎛ 미만인 것이 바람직하다.
다른 측면에서, 본 발명은 소지강판을 준비하는 단계; 및 상기 소지강판의 적어도 일면에, 최상층에는 알루미늄(Al) 도금층이 형성되도록 망간(Mn) 도금층과 알루미늄(Al) 도금층을 교대로 형성하여, 복합 도금층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 복합 도금층은 전체 두께는 5~30㎛이고, 이때 상기 망간(Mn) 도금층이 차지하는 두께 비율이 5~60%가 되도록 형성되는 것인 열간 프레스 성형용 도금강판의 제조방법을 제공한다.
한편, 상기 복합 도금층은 건식도금법에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 도금강판을 Ac3 변태점~1000℃까지 3~200℃/s의 평균 승온속도로 가열하는 단계; 상기 가열된 도금강판을 상기 온도에서 열간 성형하는 단계; 및 상기 열간 성형된 도금강판을 냉각하는 단계를 포함하는 열간 프레스 성형부재의 제조방법 또한 제공한다.
이때, 본 발명의 열간 프레스 성형부재의 제조방법은 상기 가열하는 단계 후에 상기 가열된 도금강판을 상기 온도에서 240초 이하의 시간 동안 유지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 도금강판은 복합 도금층의 최상층에는 알루미늄(Al) 도금층이 위치하는바, 이를 열간 프레스 성형하여 제조되는 성형부재는 표면에 산화물이 얇아 스폿용접성이 우수하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 도금강판을 열간 프레스 성형하여 제조되는 성형부재는 가열하는 과정에서 복합 도금층 및 소지철이 합금화되어 철(Fe)-망간(Mn)계, 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계, 철(Fe)-알루미늄(Al)계, 알루미늄(Al)-망간(Mn)계 등의 합금상이 형성되며, 이들은 소지철보다 전기화학적으로 비(卑)하여 소지철의 부식을 막아주는 희생방식능력이 있는바, 내식성이 우수하다는 장점이 있다.
도 1의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명의 구현예에 따른 복합 도금층을 갖는 열간 프레스 성형용 도금강판의 단면 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 구현예에 따른 산화물층을 갖는 열간 프레스 성형부재의 단면 모식도를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
알루미늄 도금강판은 내열성이 있기 때문에 가열 및 성형후 표면에 산화물이 매우 얇게 형성되어 성형부품의 스폿 용접특성이 우수한 특성이 있는 반면 성형 후 소지철 상부 합금층이 전기화학적 전위(potential)가 소지철을 보호할 만큼 충분히 비(卑, base)하지 못해 소지철의 희생방식을 하지 못한다. 따라서 열간 프레스 성형용 강판으로 사용되기 위한 도금층의 특성은 내열성이 있고, 가열 및 성형후 도금층이 소지철을 보호할 만큼 충분히 비(卑)한 합금상을 합금층 내에 존재시킬 필요가 있다.
본 발명의 발명자들은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 연구를 거듭한 결과, 소지강판 상에 망간(Mn) 도금층과 알루미늄(Al) 도금층을 교대로 형성하되, 최상층에는 알루미늄(Al) 도금층이 형성되도록 전체 두께는 5~30㎛의 복합 도금층을 형성하고, 이때 상기 망간(Mn) 도금층이 차지하는 두께 비율이 60% 이하가 되도록 하는 경우, 이후 도금강판을 가열하는 과정에서 복합 도금층 및 소지철이 합금화되어 철(Fe)-망간(Mn)계, 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계, 철(Fe)-알루미늄(Al)계, 알루미늄(Al)-망간(Mn)계 등의 합금상이 형성되며, 그 결과 프레스 성형후 표면에 산화물이 매우 적어 스폿용접성이 우수할 뿐만 아니라, 내식성 역시 우수한 것을 알아내고, 본 발명을 발명하였다.
보다 구체적으로, 본 발명의 열간 프레스 성형용 도금강판은 소지강판; 및 상기 소지강판의 적어도 일면에 형성되고, 망간(Mn) 도금층과 알루미늄(Al) 도금층이 교대로 형성되어 있으며, 최상층에는 알루미늄(Al) 도금층이 형성되어 있는 복합 도금층을 포함하며, 상기 복합 도금층의 전체 두께는 5~30㎛이고, 이때 상기 망간(Mn) 도금층이 차지하는 두께 비율이 5~60%인 것을 특징으로 한다.
먼저, 본 발명의 상기 소지강판은 통상의 탄소강을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 탄소(C): 0.1~0.4중량%, 실리콘(Si): 0.05~1.5중량%, 망간(Mn): 0.5~3.0중량%, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있으나, 상기 성분에 한정되지는 않는다.
탄소(C): 0.1~0.4중량%
탄소는 강판의 강도를 증가시키는데 가장 효과적인 원소이나 다량 첨가되는 경우 용접성 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.
실리콘(Si): 0.05~1.5중량%
실리콘은 탈산제로 사용되고, 고용강화에 의한 강도 향상을 위하여 첨가되는 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여 0.05중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 실리콘의 함량이 1.5%를 초과하는 경우에는 열연판의 산세가 곤란하여 열연강판 미산세 및 미산세된 산화물에 의한 스케일성 표면 결함을 유발할 수 있다.
망간(Mn): 0.5~3.0중량%
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.
본 발명의 소지강판의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
한편, 본 발명의 상기 소지강판은 상술한 함량범위의 합금원소를 포함하는 것만으로도 충분한 효과를 얻을 수 있으나, 강도, 인성, 용접성 등과 같은 특성을 보다 향상시키기 위해서, 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.
질소(N): 0.001~0.02중량%
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 크게상승하는 문제가 있으며, 0.02중량%를 초과하는 경우에는 질화물이 과다하게 석출되어 열간 가공성, 연신율 및 균열이 발생한다.
보론(B): 0.0001~0.01중량%
보론은 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.
티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 바나듐(V): 각각 0.001~0.1 중량%
티타늄, 니오븀, 및 바나듐은 강판의 강도 상승, 입경 미세화 및 열처리성을 향상시키는 데에 효과적인 원소이다. 본 발명에서 상기와 같은 효과를 나타내기 위하여 각 0.001중량% 이상 포함하는게 바람직하다. 다만, 상기 각 원소의 함량이 0.1중량%를 초과하는 경우에는 제조비용 상승 및 과다한 탄, 질화물 생성으로 확보하고자 하는 강도 및 항복강도를 확보하기 어렵다.
크롬(Cr), 몰리브덴(Mo): 각각 0.001~1.0 중량%
크롬과 몰리브덴은 경화능을 크게 할 뿐만 아니라, 강판의 인성을 증가시키는데 효과적인 원소이다. 이에 높은 충돌에너지 특징이 요구되는 강판에 첨가하면 그 효과가 더욱 크다. 다만, 상기 각 함량이 0.001% 미만에서는 상기의 효과를 충분히 얻을 수 없고, 1.0% 초과하는 경우에는 그 효과가 포화될 뿐만 아니라 제조 비용이 상승한다.
안티몬(Sb): 0.001~0.1중량%
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.
텅스텐(W): 0.001~0.3중량%
텅스텐은 강판의 열처리 경화능을 향상시키는 원소임과 동시에, 텅스텐 함유석출물이 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.
몰리브덴(Mo): 0.01~1.0중량%
Mo는 소량의 첨가만으로도 경화능을 크게 향상시키는 효과가 있어서 강도를 크게 향상시킬 수 있기 때문에 0.01% 이상의 첨가가 필요하나, 1.0%을 초과하여 첨가하는 경우 용접부의 경도를 과도하게 증가시키고 인성을 저해하므로, 1.0% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
니켈(Ni): 0.01~2.0중량%
Ni 은 모재의 강도와 인성을 동시에 향상시킬 수 있는 원소이므로, 그 효과를 충분히 얻기 위해서는 0.01중량% 이상을 첨가하여야 하나, Ni은 고가의 원소이므로 2.0중량%를 초과하는 양의 첨가는 경제성이 저하되며 용접성도 저하되므로 그 첨가량이 0.01~2.0%인 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 상기 복합 도금층은 망간(Mn) 도금층과 알루미늄(Al) 도금층이 교대로 형성되어 있고, 최상층에는 알루미늄(Al) 도금층이 형성되어 있으며, 복합 도금층의 전체 두께는 5~30㎛이고, 이때 상기 망간(Mn) 도금층이 차지하는 두께 비율이 5~60%인 것이 바람직하다.
망간(Mn)은 전기화학적으로 철보다 비(卑) 한 원소로서, 알루미늄(Al) 또는 철(F)과 합금화되어 철(Fe)-망간(Mn)계, 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계, 알루미늄(Al)-망간(Mn)계 등의 합금상을 형성하게 되면, 알루미늄(Al) 단독 혹은 알루미늄(Al)-철(Fe) 합금상에 비해 전기화학적으로 비(卑) 하게 된다. 따라서 도금층에 망간(Mn)비율이 증가할수록 가열 및 성형후 합금층의 전위는 비(卑) 하게 되어 소지철 희생방식 능력이 증가하게 된다. 다만, 망간(Mn) 도금층이 전체 두께 대비 60%를 초과할 경우에는 소지철 희생방식 능력은 우수하더라도 망간(Mn)이 표층까지 확산하여 일부가 망간(Mn) 산화물을 형성하게 되며, 표면에 형성된 망간(Mn) 산화물은 금속에 비에 전기저항이 크기 때문에, 스폿용접성을 떨어뜨리는 문제가 있다. 따라서, 본 발명에서 망간(Mn) 도금층은 복합 도금층의 전체 두께 대비 60% 이하로 형성시키는 것이 바람직하다. 또한, 망간(Mn) 도금층이 전체 두께 대비 5% 미만일 경우, 열처리에 의해 알루미늄(Al) 또는 철(Fe)과 합금화하여 생성되는 철(Fe)-망간(Mn)계, 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계, 알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상 등이 생성되지 않거나, 혹은 너무 적어서 합금층의 희생방식성이 거의 없어서 내식성 확보가 불충분하다.
또한, 상기 복합 도금층은 두께가 5㎛ 미만이면 내식성을 충분히 확보할 수 없으며, 반면 30㎛를 초과하게 되면 내식성은 충분히 확보할 수는 있으나, 제조비용이 증가할 우려가 있으므로, 바람직하지 못하다. 이때, 도금층 두께는 편면을 기준으로 한다.
또한, 상기 복합 도금층은 망간(Mn) 도금층과 알루미늄(Al) 도금층을 각각 1층씩 총 2층으로 포함하거나, 교대로 총 3층 이상으로 포함할 수 있으나, 상기와 같은 복합 도금층의 최상층에는 알루미늄(Al) 도금층을 포함하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 복합 도금층이 (a)2층으로 구성될 경우, 망간(Mn) 도금층/알루미늄(Al) 도금층의 순으로 포함하며, (b)3층으로 구성될 경우, 알루미늄(Al) 도금층/망간(Mn) 도금층/알루미늄(Al) 도금층의 순으로 포함하며, (c)4층으로 구성될 경우, 망간(Mn) 도금층/알루미늄(Al) 도금층/망간(Mn) 도금층/알루미늄(Al) 도금층의 순으로 포함한다.
만약, 복합 도금층의 최상층에 망간(Mn) 도금층이 포함되는 경우에는, 열간 프레스 성형 후 강판 표층부에 망간(Mn)을 주성분으로 하는 산화물이 형성되기 때문에 스폿용접성이 나쁘다는 문제점이 있다.
한편, 상기 망간(Mn) 도금층은 철(Fe)보다 전기화학적으로 비(卑)한 크롬(Cr), 아연(Zn), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 및 티타늄(Ti)으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 20중량% (0중량% 제외) 이하로 포함할 수 있다. 이 경우에도 본 발명에서 얻고자 하는 열간 프레스 성형 후 우수한 용접성 및 내식성의 특성을 가질 수 있다.
또한, 상기 알루미늄(Al) 도금층은 알루미늄(Al) 도금층의 경도, 도금욕 유동성 제어 등의 목적으로, 아연(Zn), 실리콘(Si), 마그네슘(Mg), 및 망간(Mn)으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 20중량%(0중량% 제외) 이하로 포함할 수 있다. 이 경우에도 본 발명에서 얻고자 하는 열간 프레스 성형 후 우수한 용접성 및 내식성의 특성을 가질 수 있다.
한편, 상기 도금강판은 열간 프레스 성형 과정에서 강판을 열간 프레스하기 위해 Ac3 변태점~1000℃의 온도 범위로 가열하는 경우, 복합 도금층과 소지철이 합금화하여 철(Fe)-망간(Mn)계, 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계, 철(Fe)-알루미늄(Al)계, 및 알루미늄(Al)-망간(Mn)계로 이루어진 그룹에서 선택된 2종 이상의 합금상을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우 열간 프레스 성형후 표면에 산화물이 매우 적어 스폿용접성이 우수할 뿐만 아니라, 내식성 역시 우수하다.
또는, 상기 도금강판은 열간 프레스 성형 과정에서 강판을 열간 프레스하기 위해 Ac3 변태점~1000℃의 온도 범위로 가열하는 경우, 철(Fe)-망간(Mn)계, 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계, 철(Fe)-알루미늄(Al)계, 알루미늄(Al)-망간(Mn)계, 아연(Zn)-망간(Mn)계, 아연(Zn)-철(Fe)계, 철(Fe)-망간(Mn)-알루미늄(Al)-마그네슘(Mg)계, 및 철(Fe)-망간(Mg)-알루미늄(Al)-실리콘(Si)계로 이루어진 그룹에서 선택된 2종 이상의 합금상을 형성할 수도 있다. 이 경우 역시 열간 프레스 성형후 표면에 산화물이 매우 적어 스폿용접성이 우수할 뿐만 아니라, 내식성 역시 우수하다.
이하에서는, 본 발명의 상기 도금강판을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 열간 프레스 성형용 도금강판의 제조방법은 소지강판을 준비하는 단계; 및 상기 준비된 소지강판의 적어도 일면에, 최상층에는 알루미늄(Al) 도금층이 형성되도록 망간(Mn) 도금층과 알루미늄(Al) 도금층을 교대로 형성하여, 복합 도금층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 복합 도금층은 전체 두께는 5~30㎛이고, 이때 상기 망간(Mn) 도금층이 차지하는 두께 비율이 5~60%가 되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
먼저, 상기 소지강판은 상술한 바와 같은 성분들을 포함하는 소지강판이면, 그 제조방법 등은 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술분야의 공지의 방법으로 제조하여 준비할 수 있다. 또는, 상술한 바와 같은 성분들을 포함하는 시중에서 구매 가능한 통상의 소지강판을 이용할 수도 있다.
다름으로, 상기 준비된 소지강판의 적어도 일면에, 최상층에는 알루미늄(Al) 도금층이 형성되도록 망간(Mn) 도금층과 알루미늄(Al) 도금층을 교대로 형성하여, 복합 도금층을 형성한다. 이때, 상기 복합 도금층은 전체 두께는 5~30㎛이고, 망간(Mn) 도금층이 차지하는 두께 비율이 5~60%가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 복합 도금층은 공지의 도금방법으로 형성이 가능하다. 다만, 본 발명의 경우 도금작업의 편의성, 도금효율 및 부착량 조절 등의 용이성을 고려할 때, 건식도금법을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 상기 망간(Mg) 도금 방법은 증착도금법이 보다 합리적이며, 상기 알루미늄(Al) 도금 방법은 용융도금법 또는 증착도금법이 보다 합리적이다.
이하에서는, 본 발명의 상기 도금강판을 이용하여 제조되는 열간 프레스 성형품 및 그 제조방법에 대하여 설명한다.
먼저, 본 발명의 열간 프레스 성형부재는 상기 도금강판을 열간 프레스 성형하여 얻을 수 있으며, 소지강판 및 상기 소지강판의 적어도 일면에 형성되는 합금층을 포함한다. 이때, 상기 소지강판은 상술한 조성을 가지는 통상의 소지강판이 이용될 수 있다.
한편, 상기 합금층은 상술한 바와 같이 도금강판의 복합 도금층 및 소지철이 합금화되어 형성되며, 그 결과 복수개의 합금상으로 이루어진다. 보다 구체적으로, 상기 합금층은 철(Fe)-망간(Mn)계 합금상, 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상, 철(Fe)-알루미늄(Al)계 합금상, 및 알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상으로 이루어진 그룹에서 선택된 2종 이상의 합금상을 포함한다.
예를 들어, 본 발명의 합금층은 (a)철(Fe)-알루미늄 (Al)계 합금상 / 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상으로 구성되거나; (b)철(Fe)-알루미늄(Al)계 합금상 / 알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상 / 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상으로 구성되거나; (c)철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상 / 알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상 / 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상 / 철(Fe)-망간(Mn)계 합금상으로 구성되거나; (d)철(Fe)-알루미늄(Al)계 합금상 / 알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상 / 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상 / 철(Fe)-망간(Mn)계 합금상으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 본 발명의 합금층을 설명하기 위한 개략적인 예시에 불과하며, 본 발명의 합금층이 상기한 조합에 한정되는 것은 아니다. 또한, 합금상을 포함하는 층의 순서 역시 이에 한정되지 않는다.
한편, 하기 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 상기 성형부재는 합금층의 최외면에 표면 산화물이 형성될 수 있다. 이때, 상기 합금층의 최외면에 형성되는 표면 산화물의 두께는 1㎛ 미만인 것이 바람직하다. 이 경우 표면에 산화물이 얇아 스폿용접성이 우수하기 때문이다.
또한, 상기 합금층의 최상층은 알루미늄(Al)을 포함하는 합금상인 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 합금층은 상기한 바와 같이 2종 이상의 합금상을 다양하게 포함할 수 있으나, 최상층에는 알루미늄(Al)을 포함하는 합금상이 존재하는 것이 상기와 같은 얇은 산화물의 형성을 위하여 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 열간 프레스 성형부재의 제조방법은 상기 도금강판을 Ac3 변태점~1000℃까지 3~200℃/s의 평균 승온속도로 가열하는 단계; 상기 가열된 도금강판을 상기 온도에서 열간 성형하는 단계; 및 상기 열간 성형된 도금강판을 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 가열하는 단계는 당해 기술분야에 일반적으로 이용되는 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면, 전기로나 가스로 등에 의한 가열, 화염 가열, 통전 가열, 고주파가열, 유도 가열 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 가열하는 단계는 가열 온도가 Ac3 변태점(페라이트가 오스테나이트로 변태되는 온도)~1000℃ 정도인 것이 바람직하다. 본 발명의 도금강판은 상기 온도 범위로 가열하는 과정에서 소지철과 도금층이 합금화 되어, 철(Fe)-망간(Mn)계, 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계, 철(Fe)-알루미늄(Al)계, 및 알루미늄(Al)-망간(Mn)계 등의 합금상이 형성된다.
또한, 상기 가열하는 단계는 평균 승온속도가 3~200℃/s인 것이 바람직하다. 초당 3℃ 미만일 경우 목표온도에 도달하는데 까지 시간이 많이 소요되기 때문에, 오랜 가열에 의해 표층의 산화물이 1㎛ 이상으로 형성될 수 있다. 또한, 도금층 내로 소지철의 확산이 많아지고, 그 결과 합금층 내에 철 함량이 많아져, 내식성에 불리하고, 생산성도 떨어질 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 가열하는 단계 후, 필요에 따라, 목표재질 확보를 위해 상기 가열된 도금강판을 그 온도에서 일정시간 동안 유지시킬 수 있다. 이때, 유지시간이 240초를 초과할 경우에는 하층의 망간(Mn) 또는 소지철이 표층으로 확산하여 산화물을 형성하는 시간이 길어져, 산화물 두께가 증가하게 되며, 그 결과 스폿용접성이 하락하는 문제가 있다. 따라서 본 발명에서 목표로 하는 1㎛미만의 산화물 두께를 얻기 위해서는 유지시간은 240초 이하가 바람직하다.
한편, 상기 성형하는 단계는 당해 기술분야에 일반적으로 이용되는 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면, 상기 가열 온도를 유지한 상태로 프레스를 이용하여 상기 강판을 원하는 형상으로 열간 성형할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 냉각하는 단계는 100℃까지 10℃/s 이상의 냉각속도로 냉각시키는 것이 바람직하다. 냉각속도가 10℃/s보다 낮을 경우 오스테나이트가 페라이트로 변태되는 분율이 증가하여 냉각 후 강도가 낮아지는 문제가 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
( 실시예 )
먼저, 두께가 1.5mm인 통상의 열간 프레스 성형용 냉연강판을 소지강판으로 준비하였다. 상기 소지강판은 C: 0.22wt%, Si: 0.24wt%, Mn: 1.56wt%, P: 0.012wt%, B: 0.0028wt%, Cr: 0.01wt%, Ti: 0.03wt%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.
다음으로, 상기 소지강판 상부에 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 도금두께가 되도록 Mn을 증착 도금시켰으며 일부는 Zn, Mg등 성분을 합금 증착시켰다. 이어서 그 위에 Al을 증착 도금시켰으며 일부는 Si, Mg를 합금 증착시켰다. 비교를 위하여, 소지강판 상에 Al, Mn 또는 Zn으로 도금 처리한 도금강판 역시 제조하였다. 상기 각각의 제조된 도금강판의 도금층을 용해하여 도금 부착량을 분석하고, 이를 두께로 환산하여 도금층의 전체 두께를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 도금층
구성		 제1 도금층 제2 도금층 도금층
전체 두께
(편면,㎛)		 도금층
두께 비율
(%)
도금종 도금두께
(편면,㎛)		 도금종 도금두께
(편면,㎛)
발명강 1 2층 Mn 100% 1.5 Al 100% 5.1 6.6 22.7
발명강 2 2층 Mn 100% 3.3 Al 100% 8.9 12.2 27
발명강 3 2층 Mn 100% 6.4 Al 100% 13.9 20.3 31.5
발명강 4 2층 Mn 100% 6.2 Al 100% 15.1 21.3 29.1
발명강 5 2층 Mn 100% 6.8 Al 100% 8.1 14.9 45.6
발명강 6 2층 Mn 100% 9.5 Al 100% 10.1 19.6 48.5
발명강 7 2층 Mn 95%
Zn 5%		 2.2 Al 100% 6.9 9.1 24.2
발명강 8 2층 Mn 81%
Zn 19%		 4.8 Al 100% 12.4 17.2 27.9
발명강 9 2층 Mn 100% 5.1 Al92%, Si8% 12.3 17.4 29.3
발명강 10 2층 Mn 100% 5.2 Al88%, Si8%,
Mg4%		 12.5 17.7 29.4
비교강 1 단층 Al 100% 15 - - 15 100
비교강 2 단층 Mn 100% 13.8 - - 13.8 100
비교강 3 단층 Zn 99.4%
Al 0.6%		 9.5 - - 9.5 100
비교강 4 2층 Mn 100% 13.6 Al 100% 1.4 15 90.7
비교강 5 2층 Al 100% 13.5 Mn100% 2.4 15.9 84.9
비교강 6 2층 Mn 100% 1.2 Al 100% 10.1 11.3 10.6
비교강 7 2층 Mn 100% 5.2 Al 100% 7.1 12.3 42.3
비교강 8 2층 Mn 100% 0.6 Al 100% 15.5 16.1 3.73
(상기 표 1에서, 도금층 두께 비율은 {(제1 도금층 두께/전체 도금층 두께)×100}로 계산한 값을 나타낸 것이다.)
다음으로, 상기 각각의 도금강판에 대하여 하기 표 2에 나타낸 조건으로 열간 프레스 성형을 실시하여 성형품을 제조하고, 제조된 성형품의 특성을 평가하여 하기 표 2에 나타내었다. 이때, 내식성 평가를 위해서는 1200시간 동안 염수분무시험(SST)을 실시한 다음, 소지철의 최대 부식 깊이를 측정하였다,
번호 가열 조건 냉각
속도
(℃/sec)		 합금상 구성
(산화물 제외)		 표면 산화물 두께
(㎛)		 내식성, (SST, 부식깊이, mm)
가열온도
(℃)		 평균승온속도
(℃/sec)		 유지시간
(sec)
본 발 명 예 1 900 10 150 30 Fe-Al, Fe-Mn-Al 0.2 0.18
2 880 6 100 30 Fe-Al, Al-Mn, Fe-Mn-Al 0.21 0.11
3 880 120 150 25 Fe-Al, Fe-Mn, Al-Mn, Fe-Mn-Al 0.23 <0.1
4 930 30 30 60 Fe-Al, Fe-Mn, Al-Mn, Fe-Mn-Al 0.17 <0.1
5 900 10 200 50 Fe-Al, Fe-Mn, Al-Mn, Fe-Mn-Al 0.45 <0.1
6 900 10 100 30 Fe-Al, Fe-Mn, Al-Mn, Fe-Mn-Al 0.37 <0.1
7 900 10 150 30 Fe-Al, Al-Mn, Fe-Mn-Al, Fe-Mn-Al-Mg 0.68 0.14
8 900 10 150 20 Fe-Al, Al-Mn, Fe-Mn-Al, Zn-Mn 0.25 <0.1
9 900 10 150 20 Fe-Al, ,Al-Mn, Fe-Mn-Al, Fe-Mn-Al-Si 0.20 <0.1
10 900 10 150 20 Fe-Al, ,Al-Mn, Fe-Mn-Al, Fe-Mn-Al-Si 0.73 <0.1
비교예 1 930 10 150 30 Fe-Al 0.14 0.51
2 900 10 150 30 Fe-Mn >2 0.22
3 930 10 150 30 Fe-Zn >2 0.33
4 900 10 150 30 Fe-Mn. Al-Mn >2 0.20
5 900 10 150 30 Fe-Al, Al-Mn, Fe-Mn-Al >2 0.45
6 900 1 200 30 Fe-Al, Fe-Mn, Al-Mn, Fe-Mn-Al 1.1 0.22
7 900 6 400 30 Fe-Al, Fe-Mn, Al-Mn, Fe-Mn-Al 1.4 <0.1
8 900 6 150 30 Fe-Al, Fe-Mn-Al 0.21 0.46
상기 표 1 및 2에 나타난 바와 같이, 본 발명예 1 내지 6의 열간 프레스 성형부재는 소지철 상부에 Fe-Mn계, Fe-Al-Mn계, Fe-Al계, Al-Mn계 등의 합금상 중 2 이상의 합금상을 포함하는 합금층이 형성되며, 그 최상층에는 Al계 합금상이 포함되는바, 표면산화물의 두께가 1㎛ 미만으로 생성되었으며, 염수분무시험 후 소지철 부식 깊이가 0.18mm 이하로 내식성이 우수하였다.
또한, 본 발명예 7 및 8의 열간 프레스 성형부재는 소지철 상부에 Fe-Mn계, Fe-Al-Mn계, Fe-Al계, Al-Mn계, Fe-Mn-Al-Mg계, Zn-Mn계 등의 합금상 중 2 이상의 합금상을 포함하는 합금층이 형성되며, 그 최상층에는 Al계 합금상이 포함되는바, 표면산화물의 두께가 1㎛ 미만으로 생성되었으며, 염수분무시험 후 소지철 부식 깊이가 0.14mm이하로 내식성이 우수하였다.
또한, 본 발명예 9 및 10의 열간 프레스 성형부재는 소지철 상부에 Fe-Al계, Al-Mn계, Fe-Al-Mn계, Fe-Mn-Al-Si계 등의 합금상 중 2 이상의 합금상을 포함하는 합금층이 형성되며, 그 최상층에는 Al계 합금상이 포함되는바, 표면산화물의 두께가 1㎛ 미만으로 생성되었으며, 염수분무시험 후 소지철 부식 깊이가 0.1mm미만으로 내식성이 우수하였다.
반면, 비교예 1의 경우는 Al을 15㎛ 두께로 단층 도금한 경우로서, 제조된 열간 프레스 성형부재에는 소지철 상부에는 내열성이 있는 Fe-Al계 합금상이 형성되어 표면산화물의 두께는 1㎛ 미만으로 얇게 생성되었으나, Al도금층이 소지철의 희생방식능력이 없기 때문에 염수분무시험 후 소지철 부식 깊이가 0.51mm로 내식성이 불량하였다.
또한, 비교예 2의 경우는 Mn을 13.8㎛ 두께로 단층 도금한 경우로서, 제조된 열간 프레스 성형부재에는 소지철 상부에는 Fe-Mn계 합금상이 형성되었으며, 표면의 Mn이 산화되어 2㎛이상의 두꺼운 산화물이 생성되었다. 다만, Fe-Mn계 합금상이 소지철에 대한 희생방식성이 있기 때문에 염수분무시험 후 소지철 부식깊이가 0.22mm로 내식성은 비교적 양호하였다.
또한, 비교예 3의 경우는 용융아연도금강판의 경우로서, 아연은 고온에서 산화되어 표면에 2㎛를 초과하는 두꺼운 산화물을 만들었으며, 소지철 부식 깊이도 0.33mm로 비교적 깊었다.
또한, 비교예 4의 경우는 본 발명에 의해 하층은 Mn도금을 실시하고 상층은 Al도금을 실시하였으나, 전체 도금층중에서 하층 Mn도금두께가 차지하는 비율이 본 발명에서 한정한 60%를 초과한 경우로서, 하층의 Mn이 열처리 과정에서 일부 표층으로 확산하여 산화물을 형성하였기 때문에, 표면 산화물두께가 본 발명에서 한정한 1㎛를 초과하였다. 다만, 합금층이 소지철 희생방식성을 갖고 있기 때문에 소지철 부식 깊이가 0.2mm로 비교적 양호하였다.
또한, 비교예 5의 경우는 하층으로 Al도금을 실시하고 상층에 Mn도금을 실시한 경우로서, 상층의 Mn이 열처리 과정에서 표면에서 산화물을 형성하였기 때문에 표면산화물 두께가 본 발명에서 한정한 1㎛를 초과하였으며, 상층의 Mn은 대부분 산화되어 합금층내 Mn함량이 낮기 때문에 소지철 희생방식성이 떨어져 소지철 부식 깊이가 0.45mm로 내식성이 불량하였다.
또한, 비교예 6 및 7의 경우는 Mn을 전체 도금두께에서 Mn도금이 차지하는 두께가 60%이하가 되도록 도금하고, 그 위에 Al을 도금하였으며, 전체도금 두께가 5~30㎛인 경우로서, 본 발명에서 한정한 범위를 만족하지만, 평균 승온속도와 유지시간이 본 발명에서 한정한 범위를 벗어나기 때문에, 오랜 가열에 의해 표층의 산화물이 본 발명에서 한정한 1㎛를 초과하였다. 다만, 합금층은 본 발명에서 Fe-Mn계, Fe-Al-Mn계, Fe-Al계, Al-Mn계 등의 합금상 중 2 이상의 합금상을 포함하는 바, 소지철 희생방식을 갖고 있기 때문에 소지철 부식 깊이는 0.22mm이하로 양호하였다.
또한, 비교예 8의 경우는 본 발명에 의해 하층은 Mn도금을 실시하고 상층은 Al도금을 실시하였으나, 전체 도금층중에서 하층 Mn도금 두께가 차지하는 비율이 본 발명에서 한정한 5% 미만인 경우로서, Mn도금 두께가 적기 때문에 가열후 합금층내에 대부분의 Fe-Al상과 얇은 Fe-Mn-Al합금상만이 형성되기 때문에 부식시험에서 희생방식 능력이 부족하여 내식성이 불량하였다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims (8)

  1. 소지강판; 및
    상기 소지강판의 적어도 일면에 형성되는 합금층을 포함하며,
    상기 합금층은 철(Fe)-망간(Mn)계 합금상, 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상, 철(Fe)-알루미늄(Al)계 합금상, 알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상, 아연(Zn)-망간(Mn)계 합금상, 아연(Zn)-철(Fe)계 합금상, 철(Fe)-망간(Mn)-알루미늄(Al)-마그네슘(Mg)계 합금상, 및 철(Fe)-망간(Mg)-알루미늄(Al)-실리콘(Si)계 합금상으로 이루어진 그룹에서 선택된 2종 이상의 합금상을 포함하고,
    상기 합금층의 최상층은 알루미늄(Al)을 포함하는 합금상이며, 그리고
    상기 합금층의 최외면에 형성되는 표면 산화물의 두께가 1㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 열간 프레스 성형부재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 소지강판을 준비하는 단계;
    상기 준비된 소지강판의 적어도 일면에, 최상층에는 알루미늄(Al) 도금층이 형성되도록 망간(Mn) 도금층과 알루미늄(Al) 도금층을 교대로 형성하여, 복합 도금층을 형성하는 도금강판을 제조하는 단계;
    상기 도금강판을 Ac3 변태점~1000℃까지 3~200℃/s의 평균 승온속도로 가열함으로써, 소지강판 표면에 철(Fe)-망간(Mn)계 합금상, 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상, 철(Fe)-알루미늄(Al)계 합금상, 알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금상, 아연(Zn)-망간(Mn)계 합금상, 아연(Zn)-철(Fe)계 합금상, 철(Fe)-망간(Mn)-알루미늄(Al)-마그네슘(Mg)계 합금상, 및 철(Fe)-망간(Mg)-알루미늄(Al)-실리콘(Si)계 합금상으로 이루어진 그룹에서 선택된 2종 이상의 합금상을 포함하는 합금층을 형성하는 단계;
    상기 가열된 도금강판을 상기 온도에서 열간 성형하는 단계; 및
    상기 열간 성형된 도금강판을 냉각하는 단계를 포함하고,
    상기 복합 도금층은 전체 두께는 5~30㎛이고, 이때 상기 망간(Mn) 도금층이 차지하는 두께 비율이 5~60%가 되도록 형성되는 것임을 특징으로 하는 열간 프레스 성형부재의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복합 도금층은 건식도금법에 의하여 형성되는 것인 열간 프레스 성형부재의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 가열하는 단계 후에 상기 가열된 도금강판을 상기 온도에서 240초 이하의 시간 동안 유지시키는 단계를 더 포함하는 열간 프레스 성형부재의 제조방법.
  8. 삭제
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