KR102279900B1 - Steel plate for hot forming, hot-formed member and method of manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내충돌 특성이 요구되는 자동차용 구조 부재 등에 적합하게 사용 가능한 고강도 및 무도금의 열간 성형용 강판, 열간 성형 부재 및 그 제조방법을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열간 성형용 강판 및 열간 성형 부재는 중량%로, C: 0.05 내지 0.3%, Si: 0.5 내지 3.0%, Mn: 0.1 내지 2.0%, Cr: 3.0 내지 9.0%, N: 0 초과 0.2% 미만, Nb: 0.03 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.The present invention discloses a high-strength and non-plated steel sheet for hot forming, a hot forming member, and a method for manufacturing the same, which can be suitably used for structural members for automobiles requiring collision resistance characteristics.
The steel sheet for hot forming and the hot forming member according to an embodiment of the present invention, by weight%, C: 0.05 to 0.3%, Si: 0.5 to 3.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 3.0 to 9.0%, N : more than 0 and less than 0.2%, Nb: 0.03 to 1.0%, including the remainder Fe and other unavoidable impurities.
Description
본 발명은 열간 성형용 강판, 이를 이용한 열간 성형 부재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내충돌 특성이 요구되는 자동차용 구조 부재 등에 적합하게 사용 가능한 고강도 및 무도금의 열간 성형용 강판, 열간 성형 부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel sheet for hot forming, a hot forming member using the same, and a method for manufacturing the same, and more particularly, a high strength and non-plated steel sheet suitable for use in structural members for automobiles requiring collision resistance characteristics, It relates to a hot-formed member and a method for manufacturing the same.
최근 자동차 승객 보호를 위한 각종 안전 법규가 강화되고 있으며, 이와 함께 환경에 대한 높은 관심으로 인한 연비 규제 및 CO2 배출량에 대한 규제가 강화되고 있다.Recently, various safety regulations for the protection of automobile passengers have been strengthened, along with the regulations on fuel efficiency and CO 2 emission due to high interest in the environment.
이에 자동차의 연비 향상을 위해 사용되는 소재의 두께를 감소시킬 수 있으나, 두께를 감소시킬 경우 자동차의 안정성에 문제가 발생할 수 있으며 반드시 소재의 강도 향상이 뒷받침되어야 한다.Accordingly, the thickness of the material used to improve the fuel efficiency of the vehicle can be reduced, but if the thickness is reduced, a problem may occur in the stability of the vehicle, and the improvement of the strength of the material must be supported.
소재의 강도를 높이는 작업은 항복강도의 상승과 함께 연신율의 저하를 초래하며, 그로 인한 성형성의 열위를 유발하는 경우가 대부분이다. 이에 다양한 소재 연구를 통해서 DP(dual phase)강, TRIP강 등의 첨단 고강도 강재(AHSS, Advanced High Strength Steel)가 개발되어 실제로 자동차 부품으로 적용되고 있으며, 이러한 강판들은 종래의 자동차용 고강도강 대비 우수한 성형성을 나타내고 있다.Increasing the strength of a material causes a decrease in elongation along with an increase in yield strength, which in most cases causes poor formability. Accordingly, advanced high strength steel (AHSS) such as DP (dual phase) steel and TRIP steel has been developed through various material research and is actually applied to automobile parts, and these steel plates are superior to conventional high strength steel for automobiles. Shows moldability.
하지만, 상술한 바와 같이 소재의 강도가 높아지면 자동차 부품을 성형함에 있어 보다 높은 성형력이 요구됨에 따라, 프레스의 용량 및 하중 증대가 요구된다. 또한, 고강도 소재 성형에 기인한 금형 수명 단축과 그에 따른 생산성 저하가 초래될 수 있다. However, as described above, when the strength of the material increases, a higher molding force is required in molding automobile parts, and thus, an increase in the capacity and load of the press is required. In addition, the mold life may be shortened due to the molding of the high-strength material and productivity may be reduced accordingly.
1,000MPa급 이상의 초고강도 특성 구현이 가능한 마르텐사이트강을 자동차 부재로 적용할 시 차체 경량화에 효과적일 수 있으나, 조직 특성에 기인한 성형성 열위로 마르텐사이트 조직 상태에서는 제품화가 곤란하다. When martensitic steel capable of realizing ultra-high strength characteristics of 1,000 MPa or more is applied as an automobile member, it can be effective in reducing the weight of the car body, but it is difficult to commercialize it in the martensitic structure state due to inferior formability due to the structure characteristics.
이러한 마르텐사이트강을 활용한 제품화 방법으로는, 성형성이 양호한 초기 페라이트 조직 상태에서 냉간 성형을 진행하고, 그 이후 고온에서의 열처리를 통한 오스테나이트 형성 및 급냉으로 고강도 마르텐사이트 조직을 확보하는 방법을 들 수 있다. 하지만 위 성형방법의 경우 구속되지 않는 상태에서의 상변태에 기인하여 형상 동결성이 열위한 문제가 있다. 특히 오스테나이트에서 마르텐사이트로의 냉각 과정 중의 상변태 시 FCC → BCT의 결정구조 변화에 따라 체적변화가 수반되며, 이에 따른 치수 정밀도가 열위해지는 문제로 추가적인 치수 보정작업이 요구되는 단점이 있다. As a commercialization method using such martensitic steel, cold forming is performed in the initial ferrite structure state with good formability, and then austenite formation through heat treatment at high temperature and a method of securing high strength martensitic structure by rapid cooling. can be heard However, in the case of the above molding method, there is a problem in that shape freezeability is poor due to the phase transformation in an unconstrained state. In particular, during the phase transformation from austenite to martensite during the cooling process, a volume change is accompanied by a change in the crystal structure of FCC → BCT, and there is a disadvantage that additional dimensional correction work is required due to the problem of poor dimensional accuracy.
이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 열간 프레스 성형법(Hot Press Forming, 이하 HPF) 또는 열간 성형(Hot Forming)이라고 불리는 성형법이 제안되었다. 열간 프레스 성형법은 강판을 가공하기 좋은 Ac1 이상의 고온으로 가열하여 오스테나이트 단상을 확보한 후 프레스 성형으로 강재의 열간 성형을 수행하고, 이후 급냉(Quenching)을 통해 마르텐사이트 등의 저온 조직을 형성시켜 최종 제품의 강도를 높이는 성형법이다. 이와 같은 열간 성형법을 사용할 경우, 높은 강도를 가지는 부재를 제조할 때 가공성의 문제를 최소화할 수 있다는 장점이 있다. In order to solve this problem, a forming method called hot press forming (hereinafter referred to as HPF) or hot forming has been recently proposed. In the hot press forming method, the steel sheet is heated to a high temperature of Ac1 or higher, which is good for processing, to secure an austenite single phase, then hot forming of the steel material is performed by press forming, and then a low temperature structure such as martensite is formed through quenching to form the final final stage. It is a molding method that increases the strength of the product. When such a hot forming method is used, there is an advantage in that the problem of workability can be minimized when manufacturing a member having high strength.
그러나 상기 열간 프레스 성형법에 의할 경우 강판을 고온으로 가열하여야 하기 때문에 강판 표면이 산화되고, 프레스 성형 이후에 강판 표면의 산화물을 제거하는 과정이 추가되어야 한다는 문제가 있었다.However, in the case of the hot press forming method, since the steel sheet must be heated to a high temperature, the surface of the steel sheet is oxidized, and there is a problem that a process of removing oxides from the surface of the steel sheet must be added after press forming.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 특허문헌 1의 발명이 제안된 바 있다. 특허문헌 1에서는 Al-Si 도금을 실시한 강판을 850℃ 이상으로 가열 후 열간 프레스 성형하여 소재의 조직을 마르텐사이트로 형성시키는데, 알루미늄 도금층이 강판 표면에 존재하기 때문에 가열 시에 강판이 산화되지 않는다. 알루미늄 도금 강판을 활용하여 열간 프레스 성형 시 1,000MPa 이상의 초고강도 제품을 용이하게 얻을 수 있을 뿐만 아니라 치수 정밀도 또한 매우 우수한 성형 제품을 확보할 수 있어, 자동차 경량화나 강성의 개선에 대단히 효과적인 부품 성형법으로 각광받고 있다. As a method for solving this problem, the invention of Patent Document 1 has been proposed. In Patent Document 1, a steel sheet subjected to Al-Si plating is heated to 850° C. or higher and then hot press formed to form a material structure into martensite. Since an aluminum plating layer is present on the surface of the steel sheet, the steel sheet is not oxidized during heating. When hot press forming using aluminum plated steel sheet, it is possible to easily obtain ultra-high strength products of 1,000 MPa or more, as well as to secure molded products with excellent dimensional accuracy. are receiving
하지만 최근 알루미늄 도금 강판을 활용한 열간 프레스 성형법은 성형 공정 및 이후 타부재 간의 접합/용접 공정 시 몇 가지 문제점들이 대두되고 있다.However, in the recent hot press forming method using an aluminum plated steel sheet, several problems have emerged during the forming process and the subsequent joining/welding process between other members.
그 중 특허문헌 2에 따르면, 도금층은 알루미늄을 주상으로 하기 때문에 블랭크(blank)를 가열로에서 가열 시 도금층의 녹는점 이상에서 알루미늄이 액상화되어 가열로에 있는 롤에 융착되거나, 응력에 의해 부분적으로 박리가 발생할 수 있는 문제점을 지니고 있다. Among them, according to
또한 특허문헌 3에 따르면, 열간 프레스 성형된 부재는 둘 이상의 부재가 접착제에 의하여 접착되어 사용되는 경우가 있는데, 이러한 경우에는 충분한 접착강도가 유지될 필요가 있다. 접착강도를 확인하기 위하여 접착면에 수직한 방향으로 인장응력을 가하여 접착부가 높은 강도에도 용이하게 유지되는지를 판단하는 시험법이 종종 사용된다. 이때, 도금층 내부 또는 도금층과 소지강판 사이의 계면 등에서 도금층이 박리되는 경우가 종종 발생하는데 이러한 경우에는 낮은 응력에서도 두 부재가 분리되어 버리는 문제가 발생한다.In addition, according to Patent Document 3, there are cases in which two or more members are used by bonding two or more members to a hot press-formed member by an adhesive. In this case, sufficient adhesive strength needs to be maintained. In order to check the adhesive strength, a test method is often used to determine whether the adhesive part is easily maintained even at high strength by applying a tensile stress in the direction perpendicular to the adhesive surface. At this time, the plating layer is often peeled off from the inside of the plating layer or at the interface between the plating layer and the base steel sheet. In this case, there is a problem in that the two members are separated even at low stress.
또한 특허문헌 4에 따르면, 차량의 경량화를 위해 두께가 다른 판재를 예비접합하여 부품화 하는 테일러 웰드 블랭크(TWB)도 열간 프레스 성형에 있어서의 주요한 소재로 활용되고 있다. 이러한 TWB 는 주로 레이저 접합 방식을 통해 제작되는데, 소재의 표면 상태 및 원소재의 강도 조합이 특성에 크게 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 하지만 알루미늄 용융 도금 강재의 경우 열처리 후 프레스 성형에 의한 변형을 받을 시 용접부가 파손되는 현상이 관찰되었으며, 이는 TWB 예비소재의 레이저 용접 시 표면 피막의 알루미늄이 용접부 내로 침투하게 되어 열처리 후 페라이트상을 용접부에 잔존시킴으로써 용접부를 취화시키는 것으로 알려져 있다. 이를 극복하기 위해서 알루미늄 용융도금강판의 레이저 용접 전 표면 피막을 제거시키는 추가 공정이 필요한 것으로 제시되어 있다.In addition, according to
상술한 바와 같이 마르텐사이트강의 열간 프레스 성형을 위한 가열 시 산화 방지를 위해서는 알루미늄 도금이 필수적이나, 그로 인해 발생되는 여러 문제점들의 개선 기술에 대한 개발 요구가 대두되고 있는 실정이다.As described above, aluminum plating is essential in order to prevent oxidation during heating for hot press forming of martensitic steel, but there is a need for development of a technology for improving various problems caused thereby.
본 발명의 실시예들은 상술한 종래기술의 문제점들을 해소하기 위한 것으로, 도금층이 없이도 열간 프레스 성형 시 표면 산화가 방지됨과 동시에 초고강도를 갖는 열간 성형용 강판, 열간 성형 부재 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are to solve the problems of the prior art, and to provide a steel sheet for hot forming, a hot forming member, and a method for manufacturing the same, while preventing surface oxidation during hot press forming without a plating layer and having ultra high strength do.
본 발명의 일 실시예에 따른 열간 성형용 강판은, 중량%로, C: 0.05 내지 0.3%, Si: 0.5 내지 3.0%, Mn: 0.1 내지 2.0%, Cr: 3.0 내지 9.0%, N: 0 초과 0.2% 미만, Nb: 0.03 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 미세조직은 페라이트상 및 20 부피% 이하의 탄질화물을 포함한다.The steel sheet for hot forming according to an embodiment of the present invention is, by weight, C: 0.05 to 0.3%, Si: 0.5 to 3.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 3.0 to 9.0%, N: more than 0 Less than 0.2%, Nb: 0.03 to 1.0%, the remainder contains Fe and other unavoidable impurities, and the microstructure contains ferrite phase and carbonitrides of 20% by volume or less.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 페라이트상의 평균 결정립 크기가 100㎛ 이하일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the average grain size of the ferrite phase may be 100㎛ or less.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 성형용 강판은 하기 식 (1)을 만족할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the steel sheet for hot forming may satisfy the following formula (1).
(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 성형용 강판의 Cr의 함량은 3.5 내지 5.5%일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the Cr content of the steel sheet for hot forming may be 3.5 to 5.5%.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 성형용 강판은 Ni: 3.0% 미만을 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the steel sheet for hot forming may include Ni: less than 3.0%.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 성형용 강판은 P: 0.1% 미만, S: 0.01% 미만을 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the steel sheet for hot forming may include P: less than 0.1%, S: less than 0.01%.
본 발명의 일 실시예에 따른 열간 성형 부재는, 중량%로, C: 0.05 내지 0.3%, Si: 0.5 내지 3.0%, Mn: 0.1 내지 2.0%, Cr: 3.0 내지 9.0%, N: 0 초과 0.2% 미만, Nb: 0.03 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.The hot-formed member according to an embodiment of the present invention, by weight%, C: 0.05 to 0.3%, Si: 0.5 to 3.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 3.0 to 9.0%, N: more than 0 0.2 %, Nb: 0.03 to 1.0%, including the remainder of Fe and other unavoidable impurities.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 성형 부재는 하기 식 (1)을 만족할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the hot-formed member may satisfy the following formula (1).
(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 성형 부재는 표면으로부터 0.1㎛ 깊이의 지점에서 평균 산소 함량이 20 중량% 이하일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the hot-formed member may have an average oxygen content of 20 wt% or less at a point at a depth of 0.1 μm from the surface.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 성형 부재는 항복강도 1,100MPa 이상 및 인장강도 1,500MPa 이상일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the hot-formed member may have a yield strength of 1,100 MPa or more and a tensile strength of 1,500 MPa or more.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 성형 부재의 Cr의 함량은 3.5 내지 5.5%일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the Cr content of the hot-formed member may be 3.5 to 5.5%.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 성형 부재는 Ni: 3.0% 미만을 포함할 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, the hot-formed member may include Ni: less than 3.0%.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 성형 부재는 P: 0.1% 미만, S: 0.01% 미만을 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the hot-formed member may include P: less than 0.1%, S: less than 0.01%.
본 발명의 일 실시예에 따른 열간 성형 부재의 제조방법은, 중량%로, C: 0.05 내지 0.3%, Si: 0.5 내지 3.0%, Mn: 0.1 내지 2.0%, Cr: 3.0 내지 9.0%, N: 0 초과 0.2% 미만, Nb: 0.03 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 열간 성형용 강판을 마련하는 단계; 상기 강판을 1 내지 1,000℃/초의 속도로 Ac3+50℃ 내지 Ac3+200℃의 온도범위까지 가열하여 1 내지 1,000초간 유지하는 단계; 및 상기 가열 및 유지된 강판을 열간 성형하고, 1 내지 1000℃/초의 속도로 Mf 이하의 온도까지 냉각하는 단계;를 포함한다.The method of manufacturing a hot-formed member according to an embodiment of the present invention, in weight%, C: 0.05 to 0.3%, Si: 0.5 to 3.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 3.0 to 9.0%, N: More than 0, less than 0.2%, Nb: 0.03 to 1.0%, preparing a steel sheet for hot forming containing the remaining Fe and other unavoidable impurities; heating the steel sheet to a temperature range of Ac3+50°C to Ac3+200°C at a rate of 1 to 1,000°C/sec and maintaining it for 1 to 1,000 seconds; and hot forming the heated and maintained steel sheet, and cooling it to a temperature of Mf or less at a rate of 1 to 1000° C./sec.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 성형용 강판은, 하기 식 (1)을 만족할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the steel sheet for hot forming may satisfy the following formula (1).
(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열간 성형용 강판은, 미세조직으로 페라이트상 및 20 부피% 이하의 탄질화물을 포함하고, 상기 페라이트상의 평균 결정립 크기가 100㎛ 이하일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the steel sheet for hot forming includes a ferrite phase and carbonitride of 20% by volume or less as a microstructure, and the average grain size of the ferrite phase may be 100 μm or less.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열간 성형용 강판의 Cr의 함량은 3.5 내지 5.5%일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the Cr content of the steel sheet for hot forming may be 3.5 to 5.5%.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열간 성형용 강판은 Ni: 3.0% 미만을 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the steel sheet for hot forming may include Ni: less than 3.0%.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열간 성형용 강판은 P: 0.1% 미만, S: 0.01% 미만을 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the steel sheet for hot forming may include P: less than 0.1%, S: less than 0.01%.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열간 성형용 강판을 마련하는 단계는, 슬라브를 1,000 내지 1,300℃의 온도범위에서 재가열하는 단계; 상기 재가열된 슬라브를 Ar3 초과 1,000℃ 이하의 온도범위에서 마무리 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 Ms 초과 850℃ 이하의 온도범위에서 권취하는 단계; 및 상기 권취된 열연강판을 산세하는 단계;를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the step of preparing the steel sheet for hot forming includes the steps of reheating the slab in a temperature range of 1,000 to 1,300 ℃; manufacturing a hot-rolled steel sheet by finishing rolling the reheated slab at a temperature range of greater than Ar3 and less than or equal to 1,000°C; winding the hot-rolled steel sheet in a temperature range of more than Ms and 850° C. or less; and pickling the wound hot-rolled steel sheet.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열간 성형용 강판을 마련하는 단계는, 산세된 열연강판을 30 내지 80%의 압하율로 압연하여 냉연강판을 제조하는 단계; 냉연강판을 700 내지 900℃의 온도범위에서 연속소둔하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the step of preparing the steel sheet for hot forming includes: rolling the pickled hot rolled steel sheet at a reduction ratio of 30 to 80% to produce a cold rolled steel sheet; Continuous annealing of the cold-rolled steel sheet in a temperature range of 700 to 900°C; may further include.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 권취된 열연강판 또는 산세된 열연강판을, 500 내지 850℃의 온도범위에서 1 내지 100시간 상소둔하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the wound hot-rolled steel sheet or the pickled hot-rolled steel sheet, the step of annealing in a temperature range of 500 to 850 ℃ 1 to 100 hours; may further include.
본 발명의 실시예에 따른 열간 성형용 강판 및 열간 성형 부재는, 합금성분 제어에 의한 내산화성 개선을 통해 열간 프레스 성형 시 표면 산화가 억제되며, 따라서 기존의 알루미늄 도금의 생략이 가능하다.In the steel sheet for hot forming and the hot forming member according to an embodiment of the present invention, surface oxidation during hot press forming is suppressed by improving oxidation resistance by controlling alloy components, and thus the conventional aluminum plating can be omitted.
또한, 알루미늄 도금 강재의 적용 시 발생될 수 있는 열간 프레스 성형 공정 및 타부재 간의 접합/용접 공정에서의 문제점들을 해결할 수 있다.In addition, it is possible to solve problems in the hot press forming process and the bonding/welding process between other members that may occur when the aluminum plated steel is applied.
또한, 기존의 알루미늄 도금 강재와 동등 수준의 고강도 물성 구현이 가능하다.In addition, it is possible to realize high-strength physical properties equivalent to those of conventional aluminum-plated steel.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 성형용 강판의 미세조직을 나타내는 전자현미경 사진이다.
도 2는 미니범퍼 금형으로 열간 성형 시 성형성 양호(a), 성형성 불량(b)의 예시를 나타낸 사진이다.
도 3은 판상 금형으로 열간 성형된 실시예 및 비교예 시편의 인장시험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4 및 도 5는 각각 실시예와 비교예의 열간 성형용 강판의 성형 전 미세조직을 나타낸 전자현미경 사진이다.
도 6 및 도 7은 미니범퍼 금형으로 열간 성형된 내산화성 양호 실시예와 내산화성 열위 비교예의 표면으로부터 깊이에 따른 GDS 분석을 나타낸 그래프이다.1 is an electron micrograph showing the microstructure of a steel sheet for hot forming according to an embodiment of the present invention.
2 is a photograph showing examples of good formability (a) and poor formability (b) during hot forming with a mini-bumper mold.
3 is a graph showing the tensile test results of the specimens of Examples and Comparative Examples hot-formed with a plate-shaped mold.
4 and 5 are electron micrographs showing the microstructure before forming of the steel sheet for hot forming of Examples and Comparative Examples, respectively.
6 and 7 are graphs showing the GDS analysis according to the depth from the surface of the example of the good oxidation resistance and the comparative example of the low oxidation resistance hot-formed with a mini-bumper mold.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. The present invention is not limited to the embodiments presented herein and may be embodied in other forms. The drawings may omit the illustration of parts irrelevant to the description in order to clarify the present invention, and may slightly exaggerate the size of the components to help understanding.
열간 성형 공정 및 접합/용접 공정에서 발생하는 상술한 문제점들은 모두 도금층의 존재로부터 기인한다. 본 발명자들은 동등 수준의 고강도 물성을 확보하면서도 도금층 없이 표면 산화를 억제하고, 성형 부재의 제조에 적합한 우수한 성형성을 갖도록 Cr, Si, Mn 등의 합금원소를 최적 설계하였다.The above-mentioned problems occurring in the hot forming process and the bonding/welding process all result from the presence of the plating layer. The present inventors optimally designed alloy elements such as Cr, Si, Mn, etc. to have excellent formability suitable for manufacturing a molded member and suppress surface oxidation without a plating layer while securing an equivalent level of high-strength physical properties.
본 발명의 일 실시예에 따른 열간 성형용 강판, 그리고 열간 성형 부재는 중량%로, C: 0.05 내지 0.3%, Si: 0.5 내지 3.0%, Mn: 0.1 내지 2.0%, Cr: 3.0 내지 9.0%, N: 0 초과 0.2% 미만, Nb: 0.03 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.The steel sheet for hot forming, and the hot forming member according to an embodiment of the present invention, by weight%, C: 0.05 to 0.3%, Si: 0.5 to 3.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 3.0 to 9.0%, N: more than 0 and less than 0.2%, Nb: 0.03 to 1.0%, and the remainder Fe and other unavoidable impurities.
이하, 본 발명의 실시예에서의 합금성분 함량의 수치 한정 이유에 대하여 설명한다. 이하에서는 특별한 언급이 없는 한 단위는 중량%이다.Hereinafter, the reason for numerical limitation of the alloy component content in the embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, unless otherwise specified, the unit is % by weight.
C의 함량은 0.05 내지 0.3%이다.The content of C is 0.05 to 0.3%.
C는 오스테나이트상 안정화 원소일 뿐만 아니라 고용강화를 통한 고강도 물성 구현에 효과적인 원소이다. 그러나 과잉 첨가 시 미세조직 내 탄화물 생성량 증대에 기인해 가공성을 저하시킬 뿐만 아니라 용접부 및 열영향부의 물리적, 기계적 특성(연성, 인성, 내식성) 등을 저하시키는 문제를 유발시킬 수 있기 때문에 상한을 0.3%로 한다. 덧붙여 상술한 것처럼 오스테나이트상 안정성 확보 및 최종 목표하는 기계적 특성을 확보하기 위해서는 0.05% 이상의 첨가가 필요하다. 바람직하게는 고강도 확보를 위해 0.15% 이상 첨가할 수 있으나, N의 첨가로 고강도 물성 구현의 보완이 가능하고 Cr 탄화물 생성은 내산화성을 열위하게 하므로 반드시 0.15% 이상 첨가될 필요는 없다.C is not only an austenite phase stabilizing element, but also an effective element for realizing high strength properties through solid solution strengthening. However, when excessively added, the upper limit is set to 0.3% because it can cause problems that not only reduce the workability due to the increase in the amount of carbide generated in the microstructure, but also reduce the physical and mechanical properties (ductility, toughness, corrosion resistance) of the weld zone and heat-affected zone. do it with In addition, as described above, in order to secure the stability of the austenite phase and the final target mechanical properties, it is necessary to add 0.05% or more. Preferably, 0.15% or more may be added to ensure high strength, but it is not necessary to add 0.15% or more because the addition of N can supplement the implementation of high-strength physical properties and the generation of Cr carbide makes oxidation resistance inferior.
Si의 함량은 0.5 내지 3.0%이다.The content of Si is 0.5 to 3.0%.
Si은 제강공정 중 탈산제의 역할을 함과 동시에 내식성 및 내산화성을 향상시키는데 효과적이며 0.5% 이상 첨가 시 그 특성이 유효하다. 그러나 Si은 페라이트상 안정화에 효과적인 원소로서 과잉 첨가 시 주조 슬라브 내 델타 페라이트(δ-ferrite) 형성을 조장하여 열간가공성을 저하시킬 뿐만 아니라 고용강화 효과에 의한 강재의 연성, 인성을 저하시킬 수 있다. 이 때문에 상한을 3.0%로 한다. 바람직하게는 1.0 내지 2.0% 범위로 첨가할 수 있다.Si acts as a deoxidizer during the steelmaking process and is effective in improving corrosion resistance and oxidation resistance, and its properties are effective when added in an amount of 0.5% or more. However, Si is an effective element for stabilizing the ferrite phase, and when it is added excessively, it promotes the formation of delta ferrite in the cast slab, thereby reducing hot workability as well as ductility and toughness of steel due to the solid solution strengthening effect. For this reason, the upper limit is set to 3.0%. Preferably, it can be added in the range of 1.0 to 2.0%.
Mn의 함량은 0.1 내지 2.0%이다.The content of Mn is 0.1 to 2.0%.
Mn은 오스테나이트상 안정화에 효과적인 원소로, 열처리 시 고온에서의 오스테나이트상을 확보하기 위해서는 필수적인바 0.1% 이상 첨가한다. 그러나 과잉 첨가 시 S계 개재물(MnS)의 증가를 가져와 강재의 연성, 인성 및 내식성의 저하를 초래할 뿐만 아니라 오스테나이트 조직 형성을 위한 산화 분위기에서의 고온 열처리 시 강재 표면에 MnO의 생성 증가에 따른 내산화성의 열위를 초래할 수 있다. 이 때문에 그 상한을 2.0%로 한다.Mn is an effective element for stabilizing the austenite phase, and 0.1% or more is added as essential to secure the austenite phase at a high temperature during heat treatment. However, excessive addition causes an increase in S-based inclusions (MnS), which leads to a decrease in ductility, toughness, and corrosion resistance of steel, as well as resistance to increased production of MnO on the steel surface during high-temperature heat treatment in an oxidizing atmosphere to form an austenite structure. It can lead to oxidative inferiority. For this reason, the upper limit is set to 2.0%.
Cr의 함량은 3.0 내지 9.0%이다.The content of Cr is 3.0 to 9.0%.
Cr은 페라이트 안정화 원소로 내식성 및 내산화성을 개선시키는데 효과적이며, 3.0% 이상 첨가 시 그 특성이 유효하다. 그러나 과잉 첨가 시 페라이트의 안정성 증가에 따른 Ac1 상승을 초래하여 강재의 열처리 시 오스테나이트상 확보가 어려워지기 때문에 그 상한을 9.0%로 한다. 열간 성형성 및 경제성을 고려할 때 3.5 내지 7.0%가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3.5 내지 5.5% 범위일 수 있다.Cr is a ferrite stabilizing element that is effective in improving corrosion resistance and oxidation resistance, and its properties are effective when added in an amount of 3.0% or more. However, the upper limit is set to 9.0% because it is difficult to secure an austenite phase during heat treatment of steel due to an increase in Ac1 due to increased stability of ferrite when excessively added. In consideration of hot formability and economic feasibility, 3.5 to 7.0% is preferable, and more preferably, it may be in the range of 3.5 to 5.5%.
N의 함량은 0 초과 0.2% 미만이다.The content of N is greater than 0 and less than 0.2%.
N는 오스테나이트상 안정화 원소일 뿐만 아니라 고용강화를 통해 고강도 물성 구현에 효과적인 원소로써 Ni, Mn의 보다 낮은 사용을 가능하게 함으로써 소재비용의 상승을 억제시킬 수 있다. 하지만 N의 과잉첨가 시 미세조직 내 다량의 질화물이 생성되어 가공성을 저하시킬 뿐만 아니라, 일정 수준 이상의 N이 첨가될 경우 주조 후 냉각과정에서의 델타 페라이트(δ-ferrite) 생성에 기인한 국부적 질소 핀홀(pin hole)이 형성되어 품질 열위를 유발할 수 있다. 이 때문에 그 상한을 0.2%로 한다.N is not only an austenite phase stabilizing element, but also an effective element for realizing high-strength physical properties through solid solution strengthening, enabling lower use of Ni and Mn, thereby suppressing an increase in material cost. However, when N is added excessively, a large amount of nitride is generated in the microstructure to reduce workability, and when a certain level of N is added, a local nitrogen pinhole is caused by the generation of delta ferrite (δ-ferrite) in the cooling process after casting. (pin hole) may be formed and cause inferior quality. For this reason, the upper limit is made 0.2%.
Nb의 함량은 0.03 내지 1.0%이다.The content of Nb is 0.03 to 1.0%.
Nb는 고온에서 Nb(C,N)의 탄질화물을 형성하여 열처리 시 결정립 조대화를 방지하는데 효과적이며, 0.03% 이상 첨가 시 그 특성이 유효하다. 이러한 결정립 미세화는 강재의 고온 성형시 가공성 개선뿐만 아니라 충격 특성을 향상시키는데 효과적이다. 그러나 과잉 첨가 시 Nb(C,N) 탄질화물의 다량 생성에 기인하여 고용 C 및 N 함량을 저감시키는바, 최종 목표하는 기계적 물성 확보가 곤란할 수 있다. 이 때문에 그 상한을 1.0%로 제한하며, 바람직하게는 0.3% 이하일 수 있다.Nb forms carbonitrides of Nb(C,N) at high temperature and is effective in preventing grain coarsening during heat treatment, and its properties are effective when 0.03% or more is added. Such grain refinement is effective in improving the workability as well as the impact properties during high-temperature forming of steel. However, due to the large amount of Nb(C,N) carbonitride when added excessively, the solid solution C and N content is reduced, so it may be difficult to secure the final target mechanical properties. For this reason, the upper limit is limited to 1.0%, and may preferably be 0.3% or less.
Ni의 함량은 3.0% 미만이다.The content of Ni is less than 3.0%.
Ni은 강력한 오스테나이트상 안정화 원소로써 활용될 수 있으나, 높은 원료가로 인해 가격 상승을 초래함에 따라 본 발명에는 필수적인 것은 아니다. 그러나 규정된 한계인 최대치 3.0% 이내의 Ni이 첨가될 경우 고온에서의 오스테나이트상을 확보하는데 있어서 유리할 수 있다. 하지만 3.0% 이상일 경우 열처리 후 냉각 조직에서 잔류 오스테나이트의 과도한 생성을 유발시켜 강도의 저하를 초래할 수 있다. 이 때문에 상한을 3.0% 미만으로 한다.Ni may be utilized as a strong austenite phase stabilizing element, but it is not essential for the present invention as it causes a price increase due to a high raw material cost. However, when Ni is added within the prescribed limit of 3.0% of the maximum, it may be advantageous in securing an austenite phase at a high temperature. However, if it is more than 3.0%, it may cause excessive generation of retained austenite in the cooled structure after heat treatment, resulting in a decrease in strength. For this reason, let the upper limit be less than 3.0 %.
P의 함량은 0.1% 미만이다.The content of P is less than 0.1%.
P는 내식성이나 열간가공성을 저하시킴에 따라 그 상한을 0.1% 미만으로 한다.As P decreases corrosion resistance or hot workability, the upper limit is made less than 0.1%.
S의 함량은 0.01% 미만이다.The content of S is less than 0.01%.
S는 내식성이나 열간가공성을 저하시킴에 따라 그 상한을 0.01% 미만으로 한다.As S decreases corrosion resistance or hot workability, the upper limit is made less than 0.01%.
본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조 과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 상기 불순물들은 통상의 제조 과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.The remaining component of the present invention is iron (Fe). However, since unintended impurities from raw materials or the surrounding environment may inevitably be mixed in the normal manufacturing process, this cannot be excluded. Since the impurities are known to any person skilled in the art of a conventional manufacturing process, all details thereof are not specifically mentioned in the present specification.
본 발명의 열간 성형용 강판은 미세조직으로 페라이트상과 20 부피% 이하의 탄질화물을 포함한다. 열간 성형, 예를 들어 열간 프레스 성형(HPF) 시 표면의 크랙 또는 터짐 현상을 방지하기 위해서는 양호한 열간 성형성이 요구되는데, 이를 위해서는 페라이트상의 결정립 크기를 미세화할 필요가 있다.The steel sheet for hot forming of the present invention includes a ferrite phase and a carbonitride of 20% by volume or less as a microstructure. Good hot formability is required to prevent cracks or bursts on the surface during hot forming, for example, hot press forming (HPF). For this purpose, it is necessary to refine the grain size of the ferrite phase.
본 발명의 일 실시예에 따른 열간 성형용 강판은 페라이트상의 평균 결정립 크기가 100㎛ 이하일 수 있다. 본 발명에서는 합금 성분계를 통해 페라이트상 평균 결정립 크기를 제어하고자 하였다. 상술한 것처럼 Nb의 첨가는 탄질화물을 통해 결정립을 미세화하고 고온에서 결정립 조대화를 방지하기에, Nb의 첨가는 필수적이다. Nb와 탄질화물을 형성하는 C, N의 함량범위도 평균 결정립 크기 제어에 중요하며, Cr 또한 그 함량이 3.0% 미만으로 지나치게 낮은 경우 결정립이 조대화되어 성형성에 불리해진다. 후술하는 바와 같이, 열간 성형용 강판은 상소둔이 수행된 열연강판일 수 있고 연속소둔이 수행된 냉연강판일 수 있으며 소둔 없이 산세된 열연강판일 수도 있다. 일반적으로 소둔을 통해 열간 성형에 제공되는 강판의 결정립 크기를 제어할 수 있지만, 본 발명의 합금 성분계 범위를 만족할 경우 소둔의 수행 여부와 관계 없이 열간 성형 시 양호한 성형성을 나타낼 수 있다.In the steel sheet for hot forming according to an embodiment of the present invention, the average grain size of the ferrite phase may be 100 μm or less. In the present invention, it was attempted to control the average grain size of the ferrite phase through the alloy composition system. As described above, the addition of Nb refines the grains through carbonitride and prevents grain coarsening at high temperatures, so the addition of Nb is essential. The content ranges of C and N, which form Nb and carbonitrides, are also important for controlling the average grain size, and if the Cr content is too low (less than 3.0%), the grains are coarsened, which adversely affects the formability. As will be described later, the steel sheet for hot forming may be a hot-rolled steel sheet subjected to upper annealing, a cold-rolled steel sheet subjected to continuous annealing, or a hot-rolled steel sheet pickled without annealing. In general, the grain size of the steel sheet provided for hot forming can be controlled through annealing, but when the alloy composition range of the present invention is satisfied, good formability can be exhibited during hot forming regardless of whether annealing is performed.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 성형용 강판은 하기 식 (1)을 만족할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the steel sheet for hot forming may satisfy the following formula (1).
(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0
본 발명은 도금층이 존재하지 않아도 Si, Cr, C, Mn의 함량을 식 (1)을 만족하도록 제어함으로써 우수한 내산화성을 나타낼 수 있다. 열간 성형 부재의 내산화성에는 Cr, Si 등의 산화 억제 원소의 함량이 가장 크게 영향을 미치지만, 이 뿐만 아니라 석출물 및 산화물의 형성을 촉진시키는 C, Mn 등의 함량에도 민감하게 반응하는 것으로부터 상기 식 (1)을 도출하였다. Cr, Si의 함량이 낮을 경우, 표층부에 치밀한 Cr,Si 산화물 형성이 억제되고 두꺼운 Fe 산화물이 형성되는 현상이 발생한다. 또한, C의 다량 첨가의 경우에도 Cr 탄화물 생성 증가로 인해 기지 내 Cr 함량이 저감되어 Fe 산화물 형성을 유발한다. 또한, Mn이 국부적으로 다량 첨가된 경우 Mn 산화물이 형성되어 표면 내산화성이 열위해진다.The present invention can exhibit excellent oxidation resistance by controlling the content of Si, Cr, C, and Mn to satisfy Equation (1) even if there is no plating layer. The content of oxidation-inhibiting elements such as Cr and Si has the greatest influence on the oxidation resistance of the hot-formed member, but it also reacts sensitively to the content of C, Mn, etc., which promotes the formation of precipitates and oxides. Equation (1) was derived. When the content of Cr and Si is low, the formation of dense Cr and Si oxides in the surface layer is suppressed and a phenomenon in which thick Fe oxides are formed occurs. In addition, even in the case of adding a large amount of C, the Cr content in the matrix is reduced due to the increase in Cr carbide formation, causing Fe oxide formation. In addition, when Mn is locally added in a large amount, Mn oxide is formed, resulting in poor surface oxidation resistance.
이처럼 다양한 합금원소의 영향으로부터 열간 성형 시 표층부의 산화 거동이 민감하게 변화한다. 이러한 표층부의 내산화 품질을 정의하는 것이 중요하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 성형 부재는 표면으로부터 0.1㎛ 깊이의 지점에서 평균 산소 함량이 20 중량% 이하일 수 있다.Oxidation behavior of the surface layer is sensitively changed during hot forming from the influence of various alloying elements. It is important to define the oxidation resistance quality of the surface layer portion, and the hot-formed member according to an embodiment of the present invention may have an average oxygen content of 20 wt% or less at a point of 0.1 μm depth from the surface.
다음으로, 열간 성형용 강판 및 열간 성형 부재의 제조방법을 설명한다.Next, the manufacturing method of the steel plate for hot forming and a hot forming member is demonstrated.
먼저 열간 성형용 강판의 제조는, 통상의 제조 공정에 따라 냉연강판 또는 산세된 열연강판을 제조할 수 있으며, 구체적인 제조 조건에 제한되지 않는다. 열간 성형용 강판의 제조방법의 일 예를 약술하면 다음과 같다.First, in the manufacture of a steel sheet for hot forming, a cold-rolled steel sheet or a pickled hot-rolled steel sheet can be manufactured according to a conventional manufacturing process, and the manufacturing conditions are not limited. An example of a method for manufacturing a steel sheet for hot forming is outlined as follows.
상술한 합금 성분계를 포함하는 잉곳 또는 슬라브를 1,000 내지 1,300℃의 온도범위에서 가열한 후 열간압연을 실시한다. 가열온도 1,000℃ 미만에서는 슬라브 조직의 균질화가 어렵고, 1,300℃를 초과하면 과다한 산화층 형성 및 제조비용 상승이 발생할 수 있다.After heating the ingot or slab containing the above-described alloy component system in a temperature range of 1,000 to 1,300 ℃ is subjected to hot rolling. If the heating temperature is less than 1,000 ℃, it is difficult to homogenize the slab structure, and if it exceeds 1,300 ℃, excessive oxide layer formation and manufacturing cost increase may occur.
이어서, 열간 마무리 압연을 Ar3 초과 1,000℃ 이하의 온도범위에서 실시한다. 마무리 압연 온도가 Ar3 이하에서는 이상역 압연이 되기 쉬워 표층 혼립 조직 및 판형성 제어에 어려움이 발생할 수 있다. 1,000℃를 초과하면 열연 결정립 조대화가 발생하기 쉽다.Then, hot finish rolling is performed in a temperature range exceeding Ar3 and 1,000°C or less. When the finish rolling temperature is Ar3 or less, it is easy to perform abnormal rolling, and difficulty in controlling the surface layer mixed grain structure and plate formation may occur. When it exceeds 1,000 degreeC, it is easy to generate|occur|produce hot rolled grain coarsening.
열간압연된 강판은 Ms 초과 850℃ 이하의 온도범위에서 코일로 권취될 수 있다. 권취온도가 Ms 이하에서는 열연재의 강도가 너무 높기 때문에 이후 냉간압연을 수행하는 것이 곤란해진다. 850℃ 초과에서 권취하면 산화층의 두께가 과도하게 증가되어 표면 산세가 어려워지는 문제가 발생할 수 있다.The hot-rolled steel sheet can be wound into a coil in a temperature range of more than Ms and 850°C or less. When the coiling temperature is Ms or less, it becomes difficult to perform cold rolling afterward because the strength of the hot rolled material is too high. When winding at more than 850 ° C., the thickness of the oxide layer is excessively increased, which may cause a problem in which surface pickling becomes difficult.
열연강판은 산세 후 곧바로 열간 성형하여도 무방하다. 한편, 보다 정밀한 강판 두께 제어를 위하여 산세 및 냉간압연을 실시할 수 있다. 산세 후, 냉간압하율은 크게 한정하지 않지만, 소정의 목표 두께를 얻기 위하여 30 내지 80%의 압하율로 냉간압연할 수 있다. 여기서, 냉간압연의 압연 부하를 줄이기 위해, 필요에 따라 열연강판 또는 미리 산세된 열연강판에 대하여 상소둔을 실시할 수도 있다. 이때 상소둔 조건은 크게 한정하지 않지만, 열연강판의 강도를 낮추기 위하여 500 내지 850℃에서 1 내지 100시간 실시할 수 있다.Hot-rolled steel sheet may be hot-formed immediately after pickling. Meanwhile, pickling and cold rolling may be performed for more precise control of the thickness of the steel sheet. After pickling, the cold rolling reduction ratio is not particularly limited, but cold rolling may be performed at a rolling reduction ratio of 30 to 80% in order to obtain a predetermined target thickness. Here, in order to reduce the rolling load of cold rolling, top annealing may be performed on the hot-rolled steel sheet or the pre-pickled hot-rolled steel sheet if necessary. At this time, the phase annealing conditions are not particularly limited, but may be performed at 500 to 850° C. for 1 to 100 hours in order to lower the strength of the hot-rolled steel sheet.
냉간압연된 냉연강판은 연속소둔을 실시할 수 있다. 연속소둔 열처리 공정에 대해서는 크게 한정하지 않지만 700 내지 900℃의 온도범위에서 실시하는 것이 바람직하다.The cold-rolled cold-rolled steel sheet can be subjected to continuous annealing. The continuous annealing heat treatment process is not particularly limited, but it is preferably carried out in a temperature range of 700 to 900°C.
다음으로, 위와 같이 제조된 열연강판 또는 냉연소둔강판을 열간 성형하여 열간 성형 부재를 제조할 수 있다. Next, the hot-rolled steel sheet or cold-rolled annealed steel sheet manufactured as described above may be hot-formed to manufacture a hot-formed member.
마련된 열간 성형용 강판을 1 내지 1,000℃/초의 속도로 Ac3+50℃ 내지 Ac3+200℃의 온도범위까지 가열한다. 승온속도가 1℃/초 미만에서는 충분한 생산성을 확보하기 어렵다. 또한, 과다한 가열시간 때문에 결정립 크기가 너무 커져 충격인성을 저하시킬 뿐만 아니라, 성형 부재 표면에 과다한 산화물이 형성되어 점용접성을 저하시킨다. 승온속도가 1,000℃/초를 초과하려면 고비용의 설비를 필요로 한다.The prepared steel sheet for hot forming is heated to a temperature range of Ac3+50°C to Ac3+200°C at a rate of 1 to 1,000°C/sec. When the temperature increase rate is less than 1°C/sec, it is difficult to secure sufficient productivity. In addition, the crystal grain size becomes too large due to excessive heating time to decrease impact toughness, and excessive oxides are formed on the surface of the molded member to deteriorate spot weldability. In order for the temperature increase rate to exceed 1,000°C/sec, expensive equipment is required.
이어서, Ac3+50℃ 내지 Ac3+200℃의 가열온도 범위에서 1 내지 1,000초간 유지하는 것이 바람직하다. 가열온도가 Ac3+50℃ 미만에서는 블랭크(blank)를 가열로에서 금형으로 이송 도중 페라이트가 생성될 가능성이 높아 소정의 강도를 확보하기 어렵다. 가열온도가 Ac3+200℃를 초과하면 성형 부재 표면에 과다한 산화물 생성으로 이후 점용접성 및 도장성 확보가 어렵다.Subsequently, it is preferable to hold for 1 to 1,000 seconds at a heating temperature range of Ac3+50°C to Ac3+200°C. If the heating temperature is less than Ac3+50° C., it is difficult to secure a predetermined strength because there is a high possibility that ferrite is generated during the transfer of the blank from the heating furnace to the mold. If the heating temperature exceeds Ac3+200°C, it is difficult to secure spot weldability and paintability thereafter due to excessive oxide formation on the surface of the molded member.
열간 성형 부재는 열간 성형과 동시에 Mf 이하의 온도까지 냉각하는데, 이때 냉각속도는 1 내지 1000℃/초로 제어하는 것이 바람직하다. 냉각속도가 1℃/초 미만에서는 원치 않는 페라이트가 형성되어 인장강도 1,500MPa 이상을 확보하기 어렵다. 반면에 1,000℃/초를 초과하기 위해서는 고가의 특별한 냉각설비가 필요하다.The hot-formed member is cooled to a temperature of Mf or less at the same time as hot-forming, and in this case, the cooling rate is preferably controlled to be 1 to 1000°C/sec. When the cooling rate is less than 1°C/sec, unwanted ferrite is formed and it is difficult to secure a tensile strength of 1,500 MPa or more. On the other hand, in order to exceed 1,000°C/sec, expensive special cooling equipment is required.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, it will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention.
실시예Example
아래 표 1에 기재된 합금조성을 갖는 잉곳재를 용해하고, 1,180℃ 가열로에서 2시간 동안 가열한 후 열간압연하여 최종 두께 3mm의 열연강판을 제조하였다. 이어서 열연강판은 냉간압연을 위해 산세되었으며, 압하율 60%로 냉간압연을 실시한 후 760℃에서 소둔하여 열간 성형용 강판을 제조하였다.The ingot material having the alloy composition shown in Table 1 below was melted, heated in a heating furnace at 1,180° C. for 2 hours, and then hot rolled to prepare a hot-rolled steel sheet having a final thickness of 3 mm. Then, the hot-rolled steel sheet was pickled for cold rolling, cold-rolled at a reduction ratio of 60%, and then annealed at 760° C. to prepare a steel sheet for hot forming.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 성형용 강판의 미세조직을 나타내는 전자현미경 사진이다. 도 1을 참조하면, 냉연소둔된 열간 성형용 강판의 미세조직은 페라이트 기지조직 내에 20 부피% 이하의 탄질화물로 구성되는 것을 확인할 수 있다.1 is an electron micrograph showing the microstructure of a steel sheet for hot forming according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , it can be seen that the microstructure of the cold-rolled annealed steel sheet for hot forming is composed of carbonitrides of 20% by volume or less in the ferrite matrix structure.
위와 같이 제조된 열간 성형용 강판을 이용하여 열간 성형을 실시하였으며, 이때의 열처리 조건을 아래 표 2에 나타내었다. 미리 950℃로 가열된 가열로에 장입하고 5.5분간 유지하였으며, 12초간 공냉 후 금형에서 열간 성형하고 30℃/초 이상의 냉각속도로 상온까지 급냉하였다.Hot forming was performed using the steel sheet for hot forming prepared as above, and the heat treatment conditions at this time are shown in Table 2 below. It was charged in a heating furnace heated to 950° C. in advance and maintained for 5.5 minutes, followed by air cooling for 12 seconds, hot forming in a mold, and rapidly cooling to room temperature at a cooling rate of 30° C./sec or more.
열간 성형 부재를 형성하기 위한 금형은 두 가지를 활용하였다. 첫 번째 활용한 금형은 열간 성형 후 물성 평가를 위한 인장시험을 행하기 위해 판상 금형으로 성형 부재를 제조하였으며, 두 번째 금형은 성형성 및 내산화성을 평가하기 위해 미니범퍼 금형으로 제조하였다.Two types of molds were used to form the hot-formed member. The first mold used was a plate-shaped mold to perform a tensile test for physical property evaluation after hot forming, and the second mold was manufactured as a mini-bumper mold to evaluate formability and oxidation resistance.
판상 금형으로 성형된 부재로부터 JIS 13 B 규격의 인장시편을 채취하여 인장시험을 실시하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다. 또한, 동일한 열간 성형 열처리 조건을 적용하여 미니범퍼 금형으로 성형된 부재의 성형성 및 내산화성을 평가하여 표 2에 나타내었다. Tensile specimens according to JIS 13 B standard were taken from the members molded into a plate-shaped mold and subjected to a tensile test, and the results are shown in Table 2. In addition, by applying the same hot forming heat treatment conditions to evaluate the formability and oxidation resistance of the member molded into the mini-bumper mold, it is shown in Table 2.
도 2는 미니범퍼 금형으로 열간 성형 시 성형성 양호(a), 성형성 불량(b) 예시를 나타낸 사진이다. 도 2의 (b)와 같이 열간 성형 시 일부 비교예의 경우 표면에 크랙 또는 터짐 현상이 발생하였으며, 이를 표 2에 "불량"으로 표시하였다. 반면 도 2의 (a)와 같이 양호한 성형 품질을 나타낸 경우 "양호"로 표시하였다.2 is a photograph showing examples of good formability (a) and poor formability (b) during hot forming with a mini-bumper mold. As shown in (b) of FIG. 2 , in the case of some comparative examples during hot forming, cracks or bursts occurred on the surface, and this was indicated as “bad” in Table 2. On the other hand, when good molding quality was shown as shown in FIG.
미니범퍼 금형으로 열간 성형된 부재의 내산화성은 표면에 국부적으로 과도한 산화 스케일이 발생되었는지 여부로 구분하였으며, 표면 산화가 억제된 경우 "양호"로 국부적으로 과도한 산화 스케일이 발생한 경우 "열위"로 표시하였다.The oxidation resistance of a member hot-formed with a mini-bumper mold was classified by whether or not excessive oxidized scale was generated locally on the surface. did.
(℃)Temperature
(℃)
(분)time
(minute)
(MPa)yield strength
(MPa)
(MPa)The tensile strength
(MPa)
(%)elongation
(%)
도 3은 판상 금형으로 열간 성형된 실시예 및 비교예 시편의 JIS 13 B 규격 인장시험 결과를 나타내는 그래프이다. 실시예 및 비교예에 대한 모든 인장시험 곡선을 비교하였을 때 최대 강도를 나타내기 전에 파단이 발생하는 시편은 없는 것으로 확인되었으며, 도 3에 나타낸 바와 같이 최대 인장강도를 나타낸 후 파단에 이르는 것으로 확인되었다. 3 is a graph showing the JIS 13 B standard tensile test results of the specimens of Examples and Comparative Examples hot-formed with a plate-shaped mold. When all the tensile test curves for the Examples and Comparative Examples were compared, it was confirmed that there was no specimen that fractured before showing the maximum strength, and it was confirmed that the specimen reached fracture after showing the maximum tensile strength as shown in FIG. .
본 결과와 관련하여, 알루미늄 도금 열간 성형 부재의 내수소지연파괴 특성을 판단하는 방법으로 강판 내의 수소 함량을 측정하는 것으로 알려져 있다. 상기 특허문헌 2(한국 등록특허공보 제10-1696121호)에 따르면 인장 곡선에서 최대 강도를 보이기 전에 파단이 발생하는 현상이 관찰되며, 이는 강판 내 높은 수소 함량으로 인해 인장시험에서 정상 파단을 보이지 않는다는 결과가 기재되어 있다. 즉 인장시험에 따른 인장 곡선의 결과를 통해 내수소지연파괴 특성을 유추할 수 있다는 것을 의미하며, 본 발명의 합금 성분계 조성범위로 제조된 열간 성형 부재의 경우 최대 인장강도를 나타낸 후 파단에 이르는 인장 거동을 보이는바 내수소지연파괴 특성이 우수한 것으로 확인되었다. In relation to this result, it is known to measure the hydrogen content in a steel sheet as a method for determining the hydrogen delayed fracture resistance of an aluminum-plated hot-formed member. According to Patent Document 2 (Korean Patent Registration No. 10-1696121), a phenomenon in which fracture occurs before showing the maximum strength in the tensile curve is observed, which indicates that normal fracture is not seen in the tensile test due to the high hydrogen content in the steel sheet. The results are described. That is, it means that the hydrogen delayed fracture resistance can be inferred through the result of the tensile curve according to the tensile test. As a result of the behavior, it was confirmed that the hydrogen delayed fracture resistance was excellent.
표 2에 나타난 열간 성형 부재의 성형성을 평가하였을 때, 성형 품질에 가장 크게 영향을 미치는 인자는 열간 성형용 강판의 결정립 크기로 확인되었다. 즉 표 2의 성형성 "불량"으로 표시된 강종들은 대부분 C의 함량이 낮거나 Nb 등의 결정립 미세화 원소가 첨가되지 않았으며, 이는 미세조직 관찰로 더욱 명확하게 나타났다. 도 4 및 도 5는 각각 실시예와 비교예의 열간 성형용 강판의 성형 전 미세조직을 나타낸 전자현미경 사진이다. 도 4는 실시예 2의 열간 성형 전 미세조직 사진이며, 도 5는 비교예 1의 열간 성형 전 미세조직 사진이다. 성형성 "불량" 표시된 강종들은 도 5와 같이 열간 성형 이전의 페라이트 결정립 크기가 100㎛ 이상으로 조대한 것이 확인되었다. 이러한 결과로부터 최종 열간 성형 부재의 양호한 성형성 확보를 위해서는 미세조직 내 페라이트 평균 결정립 크기를 100㎛ 이하로 제어해야 함을 알 수 있었다.When the formability of the hot forming member shown in Table 2 was evaluated, the factor that had the greatest influence on the forming quality was the grain size of the hot forming steel sheet. That is, most of the steel grades marked with "poor" formability in Table 2 had low C content or no grain refining elements such as Nb added, which was more clearly shown by microstructure observation. 4 and 5 are electron micrographs showing the microstructure before forming of the steel sheet for hot forming of Examples and Comparative Examples, respectively. 4 is a microstructure photograph before hot forming of Example 2, and FIG. 5 is a microstructure photograph before hot forming of Comparative Example 1. It was confirmed that the steel grades marked with “poor” formability had a ferrite grain size of 100 μm or more before hot forming as shown in FIG. 5 . From these results, it was found that the average grain size of ferrite in the microstructure should be controlled to 100 μm or less in order to secure good formability of the final hot-formed member.
한편, 열간 성형 부재의 내산화성은 상술한 바와 같이 산화 억제 원소인 Cr, Si과 석출물 및 산화물 형성 원소인 C, Mn의 함량이 식 (1)을 만족할 때 우수한 것을 표 2에서 확인할 수 있다.On the other hand, it can be seen from Table 2 that the oxidation resistance of the hot-formed member is excellent when the contents of Cr and Si as oxidation inhibitory elements and C and Mn as oxide forming elements satisfy Equation (1) as described above.
열간 성형 시 표층부의 내산화 품질은, 육안으로 관찰되는 내산화성 양호재 및 열위재에 대한 GDS(Glow Discharge Spectrometer) 분석 결과로 구분하였으며, 그 대표적인 결과를 도 6 및 도 7에 나타내었다. 도 6 및 도 7은 미니범퍼 금형으로 열간 성형된 내산화성 양호 실시예와 내산화성 열위 비교예의 표면으로부터 깊이에 따른 GDS 분석을 나타낸 그래프이다. GDS를 통해 표면으로부터 두께 방향으로 깊이에 따른 합금성분 함량을 분석한 결과, 내산화성 양호재와 열위재의 깊이에 따른 산소 함량 차이가 명확하게 관찰되었다. 도 7의 내산화성이 열위한 비교예는 표면으로부터 0.1㎛ 깊이의 지점에서 평균 산소 함량이 20 중량%를 초과하는 반면, 도 6의 내산화성이 양호한 실시예의 경우 면으로부터 0.1㎛ 깊이의 지점에서 평균 산소 함량이 약 2~3 중량%로 낮게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터 최종 열간 성형 부재의 양호한 내산화성 확보를 위해서는 표면으로부터 0.1㎛ 깊이의 지점에서 평균 산소 함량이 20 중량% 이하로 제어되어야 함을 알 수 있었다.The oxidation resistance quality of the surface layer during hot forming was divided into GDS (Glow Discharge Spectrometer) analysis results for materials with good oxidation resistance and inferior materials observed with the naked eye, and the representative results are shown in FIGS. 6 and 7 . 6 and 7 are graphs showing the GDS analysis according to the depth from the surface of the oxidation resistance good Example and the oxidation resistance inferior comparative example hot-formed with a mini-bumper mold. As a result of analyzing the alloy component content according to the depth in the thickness direction from the surface through GDS, a difference in oxygen content according to the depth of the material with good oxidation resistance and the material with poor oxidation resistance was clearly observed. In the comparative example with poor oxidation resistance of FIG. 7, the average oxygen content exceeds 20% by weight at a point at a depth of 0.1 μm from the surface, whereas in the example with good oxidation resistance of FIG. 6, the average at a depth of 0.1 μm from the surface It was confirmed that the oxygen content appeared as low as about 2-3 wt%. From these results, it was found that the average oxygen content at a depth of 0.1 μm from the surface should be controlled to 20 wt% or less in order to secure good oxidation resistance of the final hot-formed member.
표 2의 비교예 및 실시예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.The comparative examples and examples in Table 2 are specifically described as follows.
비교예 1 내지 9는 Nb 미첨가로 열간 성형 전 결정립 미세화가 이루어지지 않아 성형성이 불량하였으며, 그 중 비교예 3 내지 5는 식 (1)이 음의 값을 나타내어 내산화성도 열위하였다. 단, 비교예 6, 7의 경우에는 내산화성에 유용한 Al이 0.5% 이상 첨가되어 식 (1)이 음의 값임에도 내산화성이 양호하게 나타났다.Comparative Examples 1 to 9 had poor formability because grain refinement was not performed before hot forming due to non-addition of Nb. Among them, Comparative Examples 3 to 5 showed a negative value of Equation (1), and thus had poor oxidation resistance. However, in Comparative Examples 6 and 7, 0.5% or more of Al useful for oxidation resistance was added, so that although Equation (1) had a negative value, oxidation resistance was good.
비교예 10은 Nb가 첨가되었음에도 불구하고 높은 Cr 함량으로 인해 성형성이 불량하였고, Si 함량이 낮지만 Cr 함량이 높아 식 (1)을 만족하는바 내산화성은 양호하다고 볼 수 있었다.Comparative Example 10 had poor formability due to the high Cr content despite the addition of Nb, and the low Si content but high Cr content satisfies Equation (1), indicating good oxidation resistance.
비교예 10 내지 15는 C의 함량이 본 발명의 범위 내이지만 다소 낮은데, 이 때문에 항복강도 및 인장강도가 각각 1,100MPa과 1,500Mpa에 미치지 못하는 것을 확인할 수 있었다. 다만, 비교예 10은 N 함량이 0.05%로 높아 목표하는 강도에 근접한 결과를 보였고, 이로부터 N의 첨가로 고강도 물성 구현의 보완이 가능함으로 확인할 수 있었다.In Comparative Examples 10 to 15, the content of C was within the range of the present invention, but was somewhat low, so it was confirmed that the yield strength and tensile strength did not reach 1,100 MPa and 1,500 MPa, respectively. However, Comparative Example 10 showed a result close to the target strength due to a high N content of 0.05%, and from this, it was confirmed that high strength physical properties could be supplemented by the addition of N.
비교예 16 및 17은 Nb가 첨가되지 않았음에도 성형성이 양호하게 나타났는데, 이는 다소 높은 C 함량으로 인해 Cr 탄화물이 다량 생성되어 내산화성은 더욱 열위해졌지만 오히려 산화스케일로 인해 성형성이 양호해진 결과로 파악되었다.Comparative Examples 16 and 17 showed good formability even when Nb was not added, which resulted in a large amount of Cr carbide being generated due to a rather high C content, which further deteriorated oxidation resistance, but rather improved formability due to oxidation scale. was identified as a result.
비교예 18 내지 23은 모두 Sb가 추가 첨가된 강종이다. Sb는 열간 성형 온도인 950℃에서 산화되어 성형 부재 표면에 재와 같은 형태의 스케일로 존재하였으며, 이는 비교예 18 내지 20이 식 (1)을 만족함에도 내산화성을 열위하게 하였다. Comparative Examples 18 to 23 are all steel grades to which Sb is additionally added. Sb was oxidized at the hot forming temperature of 950° C. and was present in the form of ash on the surface of the molded member, which made Comparative Examples 18 to 20 inferior in oxidation resistance even though Equation (1) was satisfied.
비교예 21 내지 23은 Nb가 첨가되었음에도 성형성이 불량하였는데, 낮은 Cr 함량으로 인해 결정립 크기가 조대해져 성형성에 불리하게 작용하였음을 확인하였다.Comparative Examples 21 to 23 had poor formability even though Nb was added, and it was confirmed that the grain size was coarse due to the low Cr content, thereby adversely affecting the formability.
상술한 바에 있어서, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음에 기재하는 청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.In the foregoing, exemplary embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited thereto, and those of ordinary skill in the art will not depart from the concept and scope of the following claims. It will be appreciated that various modifications and variations are possible.
Claims (22)
미세조직은 페라이트상 및 20 부피% 이하의 탄질화물을 포함하고,
상기 페라이트상의 평균 결정립 크기가 100㎛ 이하이고,
하기 식 (1)을 만족하는 열간 성형용 강판.
(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0
(여기서, Si, Cr, C, Mn은 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다)C: 0.05 to 0.3%, Si: 0.5 to 3.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 3.0 to 9.0%, N: greater than 0 and less than 0.2%, Nb: 0.03 to 1.0%, the remainder Fe and including other unavoidable impurities;
The microstructure includes a ferrite phase and carbonitrides of 20% by volume or less,
The average grain size of the ferrite phase is 100 μm or less,
A steel sheet for hot forming that satisfies the following formula (1).
(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0
(Here, Si, Cr, C, and Mn mean the content (wt%) of each element)
Cr의 함량은 3.5 내지 5.5%인 열간 성형용 강판.According to claim 1,
The content of Cr is 3.5 to 5.5% of the steel sheet for hot forming.
Ni: 3.0% 미만을 포함하는 열간 성형용 강판.According to claim 1,
Ni: A steel sheet for hot forming containing less than 3.0%.
P: 0.1% 미만, S: 0.01% 미만을 포함하는 열간 성형용 강판.According to claim 1,
P: less than 0.1%, S: steel sheet for hot forming containing less than 0.01%.
하기 식 (1)을 만족하고,
표면으로부터 0.1㎛ 깊이의 지점에서 평균 산소 함량이 20 중량% 이하인 열간 성형 부재.
(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0
(여기서, Si, Cr, C, Mn은 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다)C: 0.05 to 0.3%, Si: 0.5 to 3.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 3.0 to 9.0%, N: greater than 0 and less than 0.2%, Nb: 0.03 to 1.0%, the remainder Fe and including other unavoidable impurities;
It satisfies the following formula (1),
A hot-formed member having an average oxygen content of 20% by weight or less at a point at a depth of 0.1 μm from the surface.
(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0
(Here, Si, Cr, C, and Mn mean the content (wt%) of each element)
항복강도 1,100MPa 이상 및 인장강도 1,500MPa 이상인 열간 성형 부재.8. The method of claim 7,
A hot-formed member with a yield strength of 1,100 MPa or more and a tensile strength of 1,500 MPa or more.
Cr의 함량은 3.5 내지 5.5%인 열간 성형 부재.8. The method of claim 7,
A hot-formed member having a Cr content of 3.5 to 5.5%.
Ni: 3.0% 미만을 포함하는 열간 성형 부재.8. The method of claim 7,
Ni: A hot-formed member containing less than 3.0%.
P: 0.1% 미만, S: 0.01% 미만을 포함하는 열간 성형 부재.8. The method of claim 7,
P: less than 0.1%, S: hot-formed part containing less than 0.01%.
상기 강판을 1 내지 1,000℃/초의 속도로 Ac3+50℃ 내지 Ac3+200℃의 온도범위까지 가열하여 1 내지 1,000초간 유지하는 단계; 및
상기 가열 및 유지된 강판을 열간 성형하고, 1 내지 1000℃/초의 속도로 Mf 이하의 온도까지 냉각하는 단계;를 포함하고,
상기 열간 성형용 강판은, 미세조직으로 페라이트상 및 20 부피% 이하의 탄질화물을 포함하고,
상기 페라이트상의 평균 결정립 크기가 100㎛ 이하인 열간 성형 부재의 제조방법.
(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0
(여기서, Si, Cr, C, Mn은 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다)C: 0.05 to 0.3%, Si: 0.5 to 3.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 3.0 to 9.0%, N: greater than 0 and less than 0.2%, Nb: 0.03 to 1.0%, the remainder Fe and Containing other unavoidable impurities, preparing a steel sheet for hot forming that satisfies the following formula (1);
heating the steel sheet to a temperature range of Ac3+50°C to Ac3+200°C at a rate of 1 to 1,000°C/sec and maintaining it for 1 to 1,000 seconds; and
Including; hot forming the heated and maintained steel sheet, and cooling to a temperature of Mf or less at a rate of 1 to 1000 °C / sec;
The steel sheet for hot forming includes a ferrite phase and 20% by volume or less of carbonitride as a microstructure,
A method of manufacturing a hot-formed member having an average grain size of the ferrite phase of 100 μm or less.
(1) 0.80*Si + 0.57*Cr - 3.53*C - 1.45*Mn - 1.9 > 0
(Here, Si, Cr, C, and Mn mean the content (wt%) of each element)
상기 열간 성형용 강판의 Cr의 함량은 3.5 내지 5.5%인 열간 성형 부재의 제조방법.15. The method of claim 14,
The Cr content of the steel sheet for hot forming is a method of manufacturing a hot forming member of 3.5 to 5.5%.
상기 열간 성형용 강판은 Ni: 3.0% 미만을 포함하는 열간 성형 부재의 제조방법.15. The method of claim 14,
The steel sheet for hot forming is Ni: a method of manufacturing a hot forming member comprising less than 3.0%.
상기 열간 성형용 강판은 P: 0.1% 미만, S: 0.01% 미만을 포함하는 열간 성형 부재의 제조방법.15. The method of claim 14,
The steel sheet for hot forming is P: less than 0.1%, S: method of manufacturing a hot forming member comprising less than 0.01%.
상기 열간 성형용 강판을 마련하는 단계는,
슬라브를 1,000 내지 1,300℃의 온도범위에서 재가열하는 단계;
상기 재가열된 슬라브를 Ar3 초과 1,000℃ 이하의 온도범위에서 마무리 압연하여 열연강판을 제조하는 단계;
상기 열연강판을 Ms 초과 850℃ 이하의 온도범위에서 권취하는 단계; 및
상기 권취된 열연강판을 산세하는 단계;를 포함하는 열간 성형 부재의 제조방법.15. The method of claim 14,
The step of preparing the steel sheet for hot forming,
Reheating the slab in a temperature range of 1,000 to 1,300 ℃;
manufacturing a hot-rolled steel sheet by finishing rolling the reheated slab at a temperature range of greater than Ar3 and less than or equal to 1,000°C;
winding the hot-rolled steel sheet in a temperature range of more than Ms and 850° C. or less; and
A method of manufacturing a hot-formed member comprising; pickling the wound hot-rolled steel sheet.
상기 산세된 열연강판을 30 내지 80%의 압하율로 압연하여 냉연강판을 제조하는 단계;
상기 냉연강판을 700 내지 900℃의 온도범위에서 연속소둔하는 단계;를 더 포함하는 열간 성형 부재의 제조방법.21. The method of claim 20,
manufacturing a cold-rolled steel sheet by rolling the pickled hot-rolled steel sheet at a reduction ratio of 30 to 80%;
Continuous annealing of the cold-rolled steel sheet in a temperature range of 700 to 900°C; Method of manufacturing a hot-formed member further comprising a.
상기 권취된 열연강판 또는 산세된 열연강판을, 500 내지 850℃의 온도범위에서 1 내지 100시간 상소둔하는 단계;를 더 포함하는 열간 성형 부재의 제조방법.21. The method of claim 20,
The method of manufacturing a hot-formed member further comprising; annealing the wound hot-rolled steel sheet or the pickled hot-rolled steel sheet for 1 to 100 hours at a temperature range of 500 to 850 °C.
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