KR102411174B1 - Hot stamping component - Google Patents

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KR102411174B1
KR102411174B1 KR1020210049138A KR20210049138A KR102411174B1 KR 102411174 B1 KR102411174 B1 KR 102411174B1 KR 1020210049138 A KR1020210049138 A KR 1020210049138A KR 20210049138 A KR20210049138 A KR 20210049138A KR 102411174 B1 KR102411174 B1 KR 102411174B1
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 탄소(C): 0.19~0.25중량%, 실리콘(Si): 0.1~0.6중량%, 망간(Mn): 0.8~1.6중량%, 인(P): 0.03중량% 이하, 황(S): 0.015중량% 이하, 크롬(Cr): 0.1~0.6중량%, 붕소(B): 0.001~0.005중량%, 첨가제 0.1중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 베이스 강판을 포함하는 핫 스탬핑 부품에 있어서, 나노 압입 시험 시 관찰되는 200nm 내지 600nm의 압입 깊이에 대한 압입 변형률(Indentation strain rate)에 있어서, 압입 동적 변형 시효(Indentation dynamic strain aging)의 개수는 26개에서 40개인, 핫 스탬핑 부품을 제공한다.The present invention is carbon (C): 0.19 to 0.25% by weight, silicon (Si): 0.1 to 0.6% by weight, manganese (Mn): 0.8 to 1.6% by weight, phosphorus (P): 0.03% by weight or less, sulfur (S) : 0.015 wt% or less, chromium (Cr): 0.1 to 0.6 wt%, boron (B): 0.001 to 0.005 wt%, additives 0.1 wt% or less, and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities including base steel sheet In the hot stamping part to do, in the indentation strain rate for the indentation depth of 200nm to 600nm observed during the nanoindentation test, the number of indentation dynamic strain aging is 26 to 40, We provide hot stamping parts.

Description

핫 스탬핑 부품{Hot stamping component}Hot stamping component

본 발명은 핫 스탬핑 부품에 관한 것이다.The present invention relates to hot stamping parts.

세계적으로 환경 규제, 및 연비 규제가 강화되면서 보다 가벼운 차량 소재에 대한 필요성이 증가하고 있다. 이에 따라, 초고강력강과 핫 스탬핑 강에 대한 연구개발이 활발하게 이루어지고 있다. 이 중 핫 스탬핑 공정은 보편적으로 가열/성형/냉각/트림으로 이루어지며 공정 중 소재의 상변태, 및 미세조직의 변화를 이용하게 된다.As environmental regulations and fuel economy regulations are tightened around the world, the need for lighter vehicle materials is increasing. Accordingly, research and development of ultra-high-strength steel and hot stamping steel are being actively conducted. Among them, the hot stamping process is generally made of heating/forming/cooling/trimming, and uses the phase transformation of the material and the change of the microstructure during the process.

최근에는 핫 스탬핑 공정으로 제조된 핫 스탬핑 부품에서 발생하는 지연 파단, 내식성, 및 용접성을 향상시키려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이와 관련된 기술로는 대한민국 특허공개공보 제10-2018-0095757호(발명의 명칭: 핫 스탬핑 부품의 제조방법) 등이 있다.Recently, studies to improve delayed fracture, corrosion resistance, and weldability occurring in hot stamping parts manufactured by a hot stamping process are being actively conducted. As a related technology, there is Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2018-0095757 (Title of the Invention: Method of Manufacturing Hot Stamping Part).

제10-2018-0095757호No. 10-2018-0095757

본 발명의 실시예들은, 충돌 성능이 향상된 핫 스탬핑 부품을 제공한다.Embodiments of the present invention provide a hot stamped part with improved impact performance.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 관점에 따르면, 탄소(C): 0.19~0.25중량%, 실리콘(Si): 0.1~0.6중량%, 망간(Mn): 0.8~1.6중량%, 인(P): 0.03중량% 이하, 황(S): 0.015중량% 이하, 크롬(Cr): 0.1~0.6중량%, 붕소(B): 0.001~0.005중량%, 첨가제 0.1중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 베이스 강판을 포함하는 핫 스탬핑 부품에 있어서, 나노 압입 시험 시 관찰되는 200nm 내지 600nm의 압입 깊이에 대한 압입 변형률(Indentation strain rate)에 있어서, 압입 동적 변형 시효(Indentation dynamic strain aging)의 개수는 26개에서 40개인, 핫 스탬핑 부품이 제공된다.According to one aspect of the present invention, carbon (C): 0.19 to 0.25% by weight, silicon (Si): 0.1 to 0.6% by weight, manganese (Mn): 0.8 to 1.6% by weight, phosphorus (P): 0.03% by weight or less , sulfur (S): 0.015% by weight or less, chromium (Cr): 0.1 to 0.6% by weight, boron (B): 0.001 to 0.005% by weight, additives 0.1% by weight or less, and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities In the hot stamping part including the base steel sheet, in the indentation strain rate for the indentation depth of 200 nm to 600 nm observed during the nano indentation test, the number of indentation dynamic strain aging is 26 From dog to 40 pieces, hot stamped parts are provided.

본 실시예에 따르면, 상기 베이스 강판은 복수의 래스(Lath) 구조가 분포된 마르텐사이트 조직을 포함할 수 있다.According to this embodiment, the base steel sheet may include a martensitic structure in which a plurality of lath structures are distributed.

본 실시예에 따르면, 상기 복수의 래스의 평균 간격은 140nm 내지 300nm일 수 있다.According to this embodiment, the average interval of the plurality of laces may be 140nm to 300nm.

본 실시예에 따르면, 상기 베이스 강판 내에 분포된 미세석출물들을 더 구비하고, 상기 미세석출물들은 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V) 중 적어도 어느 하나의 질화물 또는 탄화물을 포함할 수 있다.According to this embodiment, it further includes fine precipitates distributed in the base steel sheet, and the fine precipitates may include at least one nitride or carbide of titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V). .

본 실시예에 따르면, 단위면적(100㎛2)당 분포된 상기 미세석출물들의 개수는 7,500개 이상 18,000개 이하일 수 있다.According to this embodiment, the number of the fine precipitates distributed per unit area (100 μm 2 ) may be 7,500 or more and 18,000 or less.

본 실시예에 따르면, 상기 미세석출물들의 평균 직경은 0.0068㎛ 이하일 수 있다.According to this embodiment, the average diameter of the fine precipitates may be 0.0068㎛ or less.

본 실시예에 따르면, 상기 미세석출물들 중 0.01㎛ 이하의 직경을 갖는 비율은 63% 이상일 수 있다.According to this embodiment, the ratio of the fine precipitates having a diameter of 0.01 μm or less may be 63% or more.

본 실시예에 따르면, 상기 미세석출물들 중 0.005㎛ 이하의 직경을 갖는 비율은 28% 이상일 수 있다.According to this embodiment, the ratio of the fine precipitates having a diameter of 0.005 μm or less may be 28% or more.

본 실시예에 따르면, 상기 핫 스탬핑 부품의 V-벤딩 각도는 50° 이상일 수 있다.According to this embodiment, the V-bending angle of the hot stamping part may be 50° or more.

본 실시예에 따르면, 상기 핫 스탬핑 부품의 인장 강도는 1350MPa 이상일 수 있다.According to this embodiment, the tensile strength of the hot stamping part may be 1350 MPa or more.

본 실시예에 따르면, 상기 핫 스탬핑 부품의 활성화 수소량은 0.8ppm 이하일 수 있다.According to this embodiment, the amount of activated hydrogen of the hot stamping part may be 0.8 ppm or less.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 핫 스탬핑 부품을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention made as described above, it is possible to implement a hot stamping part. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 일부를 도시하는 TEM(Transmission Electron Microscopy) 이미지이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 핫 스탬핑 부품의 나노 압입 시험에 따른 하중-변위 그래프이다.
도 3은 도 2의 A부분의 세레이션(serration) 거동을 도시한 확대도이다.
도 4는 압입 동적 변형 시효를 측정한 그래프이다.
도 5는 도 4의 B부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 래스 및 래스경계에서전위의 이동에 따른 압입 동적 변형 시효의 매커니즘을 나타낸 모식도이다.
1 is a Transmission Electron Microscopy (TEM) image showing a portion of a hot stamping part according to an embodiment of the present invention.
2 is a load-displacement graph according to a nano-indentation test of a hot stamping part according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view illustrating a serration behavior of part A of FIG. 2 .
4 is a graph measuring indentation dynamic strain aging.
5 is an enlarged view illustrating an enlarged portion B of FIG. 4 .
6 is a schematic diagram illustrating a mechanism of indentation dynamic deformation aging according to movement of dislocations at lath and lath boundaries of hot stamping parts according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when described with reference to the drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. .

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the present specification, terms such as first, second, etc. are used for the purpose of distinguishing one component from other components without limiting meaning.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In this specification, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the present specification, the terms include or have means that the features or components described in the specification are present, and the possibility that one or more other features or components may be added is not excluded in advance.

본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.In the present specification, when it is said that a part such as a film, region, or component is on or on another part, not only when it is directly on the other part, but also when another film, region, component, etc. is interposed therebetween. include

본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우, 또는/및 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우, 및/또는 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우를 나타낸다. In this specification, when a membrane, a region, or a component is connected, when the membrane, a region, or the components are directly connected, or/and another membrane, a region, or a component is interposed between the membranes, the region, and the components. Indirect connection is also included. For example, in the present specification, when it is said that a film, region, component, etc. are electrically connected, when the film, region, component, etc. are directly electrically connected, and/or another film, region, component, etc. is interposed therebetween. This indicates an indirect electrical connection.

본 명세서에서 "A 및/또는 B"은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, "A 및 B 중 적어도 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.In the present specification, "A and/or B" refers to A, B, or A and B. And, "at least one of A and B" represents the case of A, B, or A and B.

본 명세서에서 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. In cases where certain embodiments are otherwise practicable in this specification, a specific process sequence may be performed differently from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order opposite to the order described.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the size of the components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 일부를 도시하는 TEM(Transmission Electron Microscopy) 이미지이다.1 is a Transmission Electron Microscopy (TEM) image showing a portion of a hot stamping part according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 핫 스탬핑 부품은 베이스 강판을 포함할 수 있다. 베이스 강판은 소정의 합금 원소를 소정 함량 포함하도록 주조된 슬래브에 대해 열연 공정 및/또는 냉연 공정을 진행하여 제조된 강판일 수 있다. 일 실시예로, 베이스 강판은 탄소(C), 실리콘(Si), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 크롬(Cr), 붕소(B) 및 잔부의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예로, 베이스 강판은 첨가제로서 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 베이스 강판은 소정 함량의 칼슘(Ca)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the hot stamping part may include a base steel plate. The base steel sheet may be a steel sheet manufactured by performing a hot rolling process and/or a cold rolling process on a slab cast to include a predetermined alloying element in a predetermined content. In one embodiment, the base steel sheet includes carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), phosphorus (P), sulfur (S), chromium (Cr), boron (B), and the remainder iron (Fe) and It may contain other unavoidable impurities. Also, in one embodiment, the base steel sheet may further include at least one of titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V) as an additive. In another embodiment, the base steel sheet may further include a predetermined amount of calcium (Ca).

탄소(C)는 베이스 강판 내 오스테나이트 안정화 원소로 작용한다. 탄소는 베이스 강판의 강도 및 경도를 결정하는 주요 원소이며, 핫스탬핑 공정 이후, 베이스 강판의 인장강도(예컨대, 1,350MPa 이상의 인장강도)를 확보하고, 소입성 특성을 확보하기 위한 목적으로 첨가된다. 이러한 탄소는 베이스 강판 전체중량에 대하여 0.19wt% 내지 0.25wt%로 포함될 수 있다. 탄소의 함량이 0.19wt% 미만인 경우, 경질상(마르텐사이트 등) 확보가 어려워 베이스 강판의 기계적 강도를 만족시키기 어렵다. 이와 반대로 탄소의 함량이 0.25wt%를 초과하는 경우, 베이스 강판의 취성 발생 또는 굽힘 성능 저감 문제가 야기될 수 있다.Carbon (C) acts as an austenite stabilizing element in the base steel sheet. Carbon is a major element that determines the strength and hardness of the base steel sheet, and after the hot stamping process, it is added for the purpose of securing the tensile strength of the base steel sheet (eg, tensile strength of 1,350 MPa or more) and securing the hardenability. Such carbon may be included in an amount of 0.19 wt% to 0.25 wt% based on the total weight of the base steel sheet. When the carbon content is less than 0.19 wt%, it is difficult to secure a hard phase (martensite, etc.), so it is difficult to satisfy the mechanical strength of the base steel sheet. Conversely, when the carbon content exceeds 0.25 wt%, brittleness of the base steel sheet or a problem of reducing bending performance may occur.

실리콘(Si)은 베이스 강판 내 페라이트 안정화 원소로 작용한다. 실리콘(Si)은 고용 강화 원소로서 베이스 강판의 강도를 향상시키며, 저온역 탄화물의 형성을 억제함으로써 오스테나이트 내 탄소 농화도를 향상시킨다. 또한, 실리콘은 열연, 냉연, 열간 프레스 조직 균질화(펄라이트, 망간 편석대 제어) 및 페라이트 미세 분산의 핵심 원소이다. 실리콘은 마르텐사이트 강도 불균질 제어 원소로 작용하여 충돌성능을 향상시키는 역할을 한다. 이러한 실리콘은 베이스 강판 전체중량에 대하여 0.1wt% 내지 0.6wt% 포함될 수 있다. 실리콘의 함량이 0.1wt% 미만인 경우, 상술한 효과를 얻기 어려우며 최종 핫스탬핑 마르텐사이트 조직에서 세멘타이트 형성 및 조대화 발생할 수 있고, 베이스 강판의 균일화 효과가 미미하고 V-벤딩각을 확보할 수 없게 된다. 이와 반대로 실리콘의 함량이 0.6wt%를 초과하는 경우, 열연, 냉연 부하가 증가하며 열연 붉은형 스케일이 과다해지고 베이스 강판의 도금 특성이 저하될 수 있다.Silicon (Si) acts as a ferrite stabilizing element in the base steel sheet. Silicon (Si) as a solid solution strengthening element improves the strength of the base steel sheet and improves the carbon concentration in austenite by suppressing the formation of carbides in the low-temperature region. In addition, silicon is a key element in hot rolling, cold rolling, hot pressing, homogenizing the structure (perlite, manganese segregation zone control), and fine dispersion of ferrite. Silicon serves as a martensitic strength heterogeneity control element to improve collision performance. Such silicon may be included in 0.1wt% to 0.6wt% based on the total weight of the base steel sheet. If the content of silicon is less than 0.1wt%, it is difficult to obtain the above-described effect, and cementite formation and coarsening may occur in the final hot stamping martensite structure, and the uniforming effect of the base steel sheet is insignificant and the V-bending angle cannot be secured. do. Conversely, when the content of silicon exceeds 0.6wt%, hot-rolling and cold-rolling loads increase, hot-rolled red scale may become excessive, and plating properties of the base steel sheet may be deteriorated.

망간(Mn)은 베이스 강판 내 오스테나이트 안정화 원소로 작용한다. 망간은 열처리시 소입성 및 강도 증가 목적으로 첨가된다. 이러한 망간은 베이스 강판 전체중량에 대하여 0.8wt% 내지 1.6wt% 포함될 수 있다. 망간의 함량이 0.8wt% 미만인 경우, 경화능 효과가 충분하지 못하여, 소입성 미달로 핫스탬핑 후 성형품 내의 경질상 분율이 미달될 수 있다. 반면에, 망간의 함량이 1.6wt%를 초과하는 경우, 망간 편석 또는 펄라이트 밴드에 의한 연성 및 인성이 저하될 수 있으며, 굽힘 성능 저하의 원인이 되고 불균질 미세조직이 발생할 수 있다.Manganese (Mn) acts as an austenite stabilizing element in the base steel sheet. Manganese is added to increase hardenability and strength during heat treatment. Such manganese may be included in 0.8wt% to 1.6wt% based on the total weight of the base steel sheet. When the manganese content is less than 0.8 wt%, the hardenability effect is not sufficient, and the hard phase fraction in the molded article after hot stamping may be insufficient due to insufficient hardenability. On the other hand, when the content of manganese exceeds 1.6 wt%, ductility and toughness due to manganese segregation or pearlite bands may be reduced, and it may cause deterioration of bending performance and may generate a heterogeneous microstructure.

인(P)은, 베이스 강판의 인성 저하를 방지하기 위해, 베이스 강판 전체중량에 대하여 0 초과 0.03wt% 이하로 포함될 수 있다. 인의 함량이 0.03wt%를 초과하는 경우, 인화철 화합물이 형성되어 인성 및 용접성이 저하되고, 제조 공정 중 베이스 강판에 크랙이 유발될 수 있다.Phosphorus (P) may be included in an amount of greater than 0 and 0.03 wt% or less based on the total weight of the base steel sheet in order to prevent deterioration of the toughness of the base steel sheet. When the phosphorus content exceeds 0.03 wt%, an iron phosphide compound is formed to deteriorate toughness and weldability, and cracks may be induced in the base steel sheet during the manufacturing process.

황(S)은 베이스 강판 전체중량에 대하여 0 초과 0.015wt% 이하 포함될 수 있다. 황의 함량이 0.015wt%를 초과하면 열간 가공성, 용접성 및 충격특성이 저하되고, 거대 개재물 생성에 의해 크랙 등 표면 결함이 발생할 수 있다.Sulfur (S) may be included in an amount greater than 0 and 0.015 wt% or less based on the total weight of the base steel sheet. If the sulfur content exceeds 0.015 wt%, hot workability, weldability, and impact properties are deteriorated, and surface defects such as cracks may occur due to the formation of large inclusions.

크롬(Cr)은 베이스 강판의 소입성 및 강도를 향상시키는 목적으로 첨가된다. 크롬은 석출경화를 통한 결정립 미세화 및 강도 확보를 가능하게 한다. 이러한 크롬은 베이스 강판 전체중량에 대하여 0.1wt% 내지 0.6wt% 포함될 수 있다. 크롬의 함량이 0.1wt% 미만인 경우, 석출경화 효과가 저조하고, 이와 반대로, 크롬의 함량이 0.6wt%를 초과하는 경우, Cr계 석출물 및 매트릭스 고용량이 증가하여 인성이 저하되고, 원가 상승으로 생산비가 증가할 수 있다.Chromium (Cr) is added for the purpose of improving the hardenability and strength of the base steel sheet. Chromium makes it possible to refine grains and secure strength through precipitation hardening. Such chromium may be included in 0.1 wt% to 0.6 wt% based on the total weight of the base steel sheet. When the content of chromium is less than 0.1wt%, the precipitation hardening effect is low, and on the contrary, when the content of chromium exceeds 0.6wt%, the Cr-based precipitates and matrix solid solution increase to decrease toughness, and production cost due to increased cost may increase.

붕소(B)는 페라이트, 펄라이트 및 베이나이트 변태를 억제하여 마르텐사이트 조직을 확보함으로써, 베이스 강판의 소입성 및 강도를 확보하는 목적으로 첨가된다. 또한, 붕소는 결정입계에 편석되어 입계 에너지를 낮추어 소입성을 증가시키고, 오스테나이트 결정립 성장 온도 증가로 결정립 미세화 효과를 가진다. 이러한 붕소는 베이스 강판 전체중량에 대하여 0.001wt% 내지 0.005wt%로 포함될 수 있다. 붕소가 상기 범위로 포함시 경질상 입계 취성 발생을 방지하며, 고인성과 굽힘성을 확보할 수 있다. 붕소의 함량이 0.001wt% 미만인 경우, 소입성 효과가 부족하고, 이와 반대로, 보론의 함량이 0.005wt%를 초과하는 경우, 고용도가 낮아 열처리 조건에 따라 결정립계에서 쉽게 석출되어 소입성이 열화되거나 고온 취화의 원인이 될 수 있고, 경질상 입계 취성 발생으로 인성 및 굽힘성이 저하될 수 있다.Boron (B) is added for the purpose of securing the hardenability and strength of the base steel sheet by suppressing the transformation of ferrite, pearlite and bainite to secure a martensitic structure. In addition, boron segregates at grain boundaries to increase hardenability by lowering grain boundary energy, and has an effect of grain refinement due to an increase in austenite grain growth temperature. Such boron may be included in an amount of 0.001 wt% to 0.005 wt% based on the total weight of the base steel sheet. When boron is included in the above range, it is possible to prevent the occurrence of brittleness at the hard phase grain boundary, and secure high toughness and bendability. When the content of boron is less than 0.001 wt%, the hardenability effect is insufficient, and on the contrary, when the content of boron exceeds 0.005 wt%, the solid solution is low and easily precipitates at the grain boundary depending on the heat treatment conditions, resulting in deterioration of hardenability or It may cause embrittlement at high temperatures, and toughness and bendability may be reduced due to the occurrence of hard phase intergranular embrittlement.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 강판 내에서는 미세석출물들이 포함될 수 있다. 베이스 강판에 포함된 원소들 중 일부를 구성하는 첨가제는 미세석출물들 형성에 기여하는 질화물 또는 탄화물 생성 원소일 수 있다.Meanwhile, in the base steel sheet according to an embodiment of the present invention, fine precipitates may be included. The additive constituting some of the elements included in the base steel sheet may be a nitride or carbide generating element contributing to the formation of fine precipitates.

구체적으로, 첨가제는 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)은 질화물 또는 탄화물 형태의 미세석출물들을 형성함으로써, 핫 스탬핑, 담금질한 부재의 강도를 확보할 수 있다. 또한, 이들은 Fe-Mn계 복합 산화물에 함유되고, 내지연 파괴 특성 향상에 유효한 수소 트랩 사이트로서 기능하고, 내지연 파괴성을 개선하는 데 필요한 원소이다. 이러한 첨가제는 합계로 베이스 강판 전체중량에 대하여 0.1wt% 이하로 포함될 수 있다. 첨가제의 함량이 0.1wt%를 초과하면 항복 강도가 과도하게 상승할 수 있다.Specifically, the additive may include at least one of titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V). Titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V) form fine precipitates in the form of nitrides or carbides, thereby securing the strength of the hot stamped or quenched member. In addition, they are contained in the Fe-Mn-based composite oxide, function as an effective hydrogen trap site for improving the delayed fracture resistance, and are elements necessary for improving the delayed fracture resistance. These additives may be included in an amount of 0.1 wt% or less based on the total weight of the base steel sheet in total. If the content of the additive exceeds 0.1 wt%, the yield strength may be excessively increased.

티타늄(Ti)은 열간 프레스 열처리 후 석출물 형성에 의한 결정립 미세화 강화 및 재질 상향 목적으로 첨가될 수 있다. 또한, 고온에서 TiC 및/또는 TiN 등의 석출상을 형성하여, 오스테나이트 결정립 미세화에 효과적으로 기여한다. 이러한 티타늄은 베이스 강판 전체중량에 대하여 0.018wt% 내지 0.045wt% 포함될 수 있다. 티타늄이 상기 함량 범위로 포함되면, 연주 불량 및 석출물 조대화를 방지하고, 강재의 물성을 용이하게 확보할 수 있으며, 강재 표면에 크랙 발생 등의 결함을 방지할 수 있다. 반면에, 티타늄의 함량이 0.045wt%를 초과하면, 석출물이 조대화되어 연신율 및 굽힘성 하락이 발생할 수 있다.Titanium (Ti) may be added for the purpose of strengthening grain refinement and upgrading the material by forming precipitates after hot press heat treatment. In addition, by forming a precipitated phase such as TiC and/or TiN at a high temperature, it effectively contributes to the refinement of austenite grains. Such titanium may be included in an amount of 0.018 wt% to 0.045 wt% based on the total weight of the base steel sheet. When titanium is included in the content range, poor performance and coarsening of precipitates can be prevented, and physical properties of the steel can be easily secured, and defects such as cracks can be prevented on the steel surface. On the other hand, when the content of titanium exceeds 0.045wt%, the precipitates may be coarsened, and elongation and bendability may decrease.

니오븀(Nb) 및 바나듐(V)은 마르텐사이트 패킷 크기(Packet size) 감소에 따른 강도 및 인성 증가를 목적으로 첨가된다. 니오븀 및 바나듐 각각은 베이스 강판 전체 중량에 대하여 0.025wt% 내지 0.050wt% 포함될 수 있다. 니오븀 및 바나듐이 상기 범위로 포함 시 열간압연 및 냉간압연 공정에서 강재의 결정립 미세화 효과가 우수하고, 제강/연주시 슬래브의 크랙 발생과, 제품의 취성 파단 발생을 방지하며, 제강성 조대 석출물 생성을 최소화할 수 있다.Niobium (Nb) and vanadium (V) are added for the purpose of increasing strength and toughness according to a decrease in martensite packet size. Each of niobium and vanadium may be included in 0.025 wt% to 0.050 wt% based on the total weight of the base steel sheet. When niobium and vanadium are included in the above range, the crystal grain refining effect of steel is excellent in the hot rolling and cold rolling process, cracks in the slab during steel making/playing, and brittle fracture of the product are prevented, and the generation of coarse precipitates in steelmaking is reduced. can be minimized

칼슘(Ca)은 게재물 형상제어를 위해 첨가될 수 있다. 이러한 칼슘은 베이스 강판 전체 중량에 대하여 0.003wt% 이하로 포함될 수 있다.Calcium (Ca) may be added to control the shape of the inclusions. Such calcium may be included in an amount of 0.003 wt% or less based on the total weight of the base steel sheet.

상술한 것과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품은 베이스 강판 내에서 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V) 중 적어도 어느 하나의 질화물 또는 탄화물을 포함하는 미세석출물들을 포함할 수 있다. 이러한 미세석출물들은 베이스 강판 내에 분포되어 수소를 트랩하는 역할을 할 수 있다. 즉, 미세석출물들은 핫 스탬핑 부품의 제조 과정 또는 제조 후에 내부로 유입된 수소에 대한 트랩사이트를 제공함으로써 핫 스탬핑 부품의 수소취성을 향상시킬 수 있다.As described above, the hot stamping part according to an embodiment of the present invention may include fine precipitates including nitride or carbide of at least one of titanium (Ti), niobium (Nb) and vanadium (V) in the base steel sheet. can These fine precipitates may be distributed in the base steel sheet and serve to trap hydrogen. That is, the fine precipitates can improve hydrogen embrittlement of the hot stamping part by providing a trap site for hydrogen introduced into the hot stamping part during or after manufacturing.

일 실시예로, 미세석출물들이 베이스 강판 내에 형성되는 개수가 사전 설정된 범위를 만족하도록 제어될 수 있다. 일 실시예로, 미세석출물들은 베이스 강판 내에 단위면적(100㎛2)당 6,000개/100㎛2 이상 21,000개/100㎛2 이하 로 포함될 수 있다. 또한, 일 실시예로, 베이스 강판 내에 분포하는 미세석출물들의 평균 직경은 약 0.0075㎛ 이하일 수 있으며, 바람직하게는 약 0.004㎛ 내지 0.0075㎛ 일 수 있다. 상술한 미세석출물들을 포함하는 핫 스탬핑 부품은 V-벤딩 특성이 우수하여 굽힘성 및 충돌 성능이 향상될 수 있다.In one embodiment, the number of fine precipitates formed in the base steel sheet may be controlled to satisfy a preset range. In one embodiment, the fine precipitates may be included in the base steel sheet in an amount of 6,000 pieces/100 μm 2 or more and 21,000 pieces/100 μm 2 or less per unit area (100 μm 2 ). In addition, in one embodiment, the average diameter of the fine precipitates distributed in the base steel sheet may be about 0.0075㎛ or less, preferably about 0.004㎛ to 0.0075㎛. The hot stamping part including the above-mentioned fine precipitates has excellent V-bending properties, so that bendability and collision performance may be improved.

보다 구체적으로, 미세석출물들은 베이스 강판 내에 단위면적(100㎛2)당 7,500개/100㎛2 이상 18,000개/100㎛2 이하 로 포함될 수 있다. 또한 일 실시예로, 베이스 강판 내에 분포하는 미세석출물들의 평균 직경은 약 0.0068㎛ 이하일 수 있다. 이러한 미세석출물들 중 10nm 이하의 직경을 갖는 미세석출물들의 비율은 약 63% 이상이며, 5nm 이하의 직경을 갖는 비율은 약 28% 이상일 수 있다. 상술한 조건 내에서 미세석출물들을 포함하는 핫 스탬핑 부품은 굽힘성 및 충돌 성능이 우수할 뿐 아니라, 수소지연파괴 특성도 함께 향상될 수 있다. More specifically, the fine precipitates may be included in an amount of 7,500 or more/100 μm 2 or more and 18,000/100 μm 2 or less per unit area (100 μm 2 ) in the base steel sheet. Also, in one embodiment, the average diameter of the fine precipitates distributed in the base steel sheet may be about 0.0068㎛ or less. Among these fine precipitates, the proportion of the fine precipitates having a diameter of 10 nm or less is about 63% or more, and the ratio of the fine precipitates having a diameter of 5 nm or less may be about 28% or more. A hot stamping part including fine precipitates within the above-described conditions may have excellent bendability and impact performance, as well as improved hydrogen-delayed fracture characteristics.

이와 같은 미세석출물들의 직경은 수소지연파괴 특성 개선에 큰 영향을 줄 수 있다. 미세석출물들의 개수, 크기 및 비율 등이 상술한 범위로 형성되면, 핫 스탬핑 후 요구되는 인장강도(예컨대, 1,350MPa)를 확보하고 성형성 내지 굽힘성을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 단위면적(100㎛2)당 미세석출물들의 개수가 7,500개/100㎛2 미만인 경우 핫 스탬핑 부품의 강도가 저하될 수 있고, 18,000개/100㎛2를 초과하는 경우 핫 스탬핑 부품의 성형성 내지 굽힘성이 저하될 수 있다.The diameter of such fine precipitates can have a great influence on the improvement of the hydrogen delayed fracture characteristics. When the number, size, and ratio of the fine precipitates are formed within the above-described range, the required tensile strength (eg, 1,350 MPa) after hot stamping may be secured and formability or bendability may be improved. For example, if the number of fine precipitates per unit area (100 μm 2 ) is less than 7,500/100 μm 2 , the strength of the hot stamping part may be reduced, and when it exceeds 18,000/100 μm 2 , formability of the hot stamping part or the bendability may be reduced.

또한 일 실시예로, 베이스 강판 내의 활성화 수소량은 약 0.8ppm 이하일 수 있다. 활성화 수소량은, 베이스 강판 내에 유입된 수소 중 미세석출물들에 트랩된 수소를 제외한 수소량을 의미한다. 이와 같은 활성화 수소량은 가열 탈가스 분석(Thermal desorption spectroscopy) 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 시편을 사전 설정된 가열 속도로 가열하여 승온시키면서, 특정 온도 이하에서 시편으로부터 방출되는 수소량을 측정할 수 있다. 이때, 특정 온도 이하에서 시편으로부터 방출되는 수소는 시편 내에 유입된 수소 중 트랩되지 못하고 수소지연파괴에 영향을 주는 활성화 수소로 이해될 수 있다. 예컨대, 비교예로서 핫 스탬핑 부품이 베이스 강판 내의 활성화 수소량이 0.8ppm를 초과하여 포함하는 경우, 수소지연파괴 특성이 저하되며, 동일 조건 하의 굽힘 시험에 있어서 본 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품에 비해 쉽게 파단될 수 있다.In addition, in one embodiment, the amount of activated hydrogen in the base steel sheet may be about 0.8ppm or less. The activated hydrogen amount refers to an amount of hydrogen excluding hydrogen trapped in fine precipitates among hydrogen introduced into the base steel sheet. Such an amount of activated hydrogen may be measured using a thermal desorption spectroscopy method. Specifically, while heating the specimen at a preset heating rate to increase the temperature, it is possible to measure the amount of hydrogen emitted from the specimen at a specific temperature or less. In this case, hydrogen emitted from the specimen at a temperature below a certain temperature is not trapped among the hydrogen introduced into the specimen and may be understood as activated hydrogen that affects delayed hydrogen destruction. For example, as a comparative example, when the hot stamping part contains more than 0.8 ppm of activated hydrogen in the base steel sheet, the hydrogen delayed fracture characteristic is lowered, and compared to the hot stamping part according to this embodiment in the bending test under the same conditions can be easily broken.

한편, 본 실시예에 따른 베이스 강판은 미세 구조가 분포된 마르텐사이트 조직을 포함할 수 있다. 마르텐사이트 조직은 냉각 중 마르텐사이트 변태의 개시 온도(Ms) 아래에서 오스테나이트γ의 무확산 변태 결과이다. 마르텐사이트 조직 내에 미세 구조는 초기 오스테나이트 결정립계(prior austenite grain boundary, PAGB) 라는 결정립내 급냉 중 만들어지는 무확산 변태 조직으로, 복수의 래스(lath, L) 구조를 포함할 수 있다. 복수의 래스(L) 구조는 나아가 블록(Block), 패킷(Packet)과 같은 단위체를 구성할 수 있다. 보다 상세하게, 복수의 래스(L) 구조는 블록(Block)을 형성하고, 복수의 블록(Block)은 패킷(Packet)을 형성하며, 복수의 패킷(Packet)은 초기 오스테나이트 결정립계(PAGB)를 형성할 수 있다.Meanwhile, the base steel sheet according to the present embodiment may include a martensitic structure in which a microstructure is distributed. The martensitic structure is the result of diffusion-free transformation of austenite γ under the onset temperature (Ms) of martensitic transformation during cooling. The microstructure in the martensitic structure is a diffusion-free transformation structure created during rapid cooling within a grain called a prior austenite grain boundary (PAGB), and may include a plurality of lath (L) structures. The plurality of class (L) structures may further constitute a unit such as a block and a packet. In more detail, a plurality of lath (L) structures form a block, a plurality of blocks form a packet, and a plurality of packets form an initial austenite grain boundary (PAGB). can be formed

상술한 것과 같이, 마르텐사이트는 오스테나이트 각각의 초기 결정립 내에서 일 방향으로 배향된 길고 얇은 로드(rod) 형태의 래스(L) 구조를 가질 수 있다. 복수의 래스(L) 구조는 이들 간의 경계, 즉 래스경계(lath boundary, LB)에서 외부 변형에 저항하는 특성을 가질 수 있다. 이에 대해서는 자세히 후술한다.As described above, martensite may have a lath (L) structure in the form of a long and thin rod oriented in one direction within each initial grain of austenite. The plurality of lath (L) structures may have a property of resisting external deformation at a boundary between them, that is, a lath boundary (LB). This will be described in detail later.

한편, 본 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 V-벤딩 각도는 50°이상일 수 있다. 'V-벤딩'은 핫 스탬핑 부품의 굽힘 성능에서 나타나는 변형 중 최대 하중 구간들에서의 굽힘 변형 물성을 평가하는 파라미터이다. 즉, 핫 스탬핑 부품의 하중-변위 평가에 따른 거시적, 미시적 크기에서의 굽힘 시 인장 변형 영역을 살펴보면, 국부적인 인장영역에서 미세 크랙이 발생, 전파되면 V-벤딩 각도라 불리는 굽힘 성능이 평가될 수 있다.Meanwhile, the V-bending angle of the hot stamping part according to the present embodiment may be 50° or more. 'V-bending' is a parameter that evaluates the bending deformation properties in the maximum load sections among deformations in the bending performance of hot stamping parts. In other words, looking at the tensile deformation region during bending in macroscopic and microscopic sizes according to the load-displacement evaluation of hot stamping parts, if a microcrack occurs and propagates in the local tensile region, the bending performance called V-bending angle can be evaluated. have.

상술한 것과 같이, 본 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품은 복수의 래스(L) 구조를 갖는 마르텐사이트 조직을 포함할 수 있는데, 굽힘 변형 시 생성되는 크랙은 전위(dislocation)라는 1차원적 결함이 마르텐사이트 조직 내에서 상호작용을 통해 이동함에 따라 발생될 수 있다. 이때 주어진 소성 변형 중 국부적인 변형율 속도가 큰 값을 가질수록 마르텐사이트의 소성 변형에 대한 에너지 흡수 정도가 높아서 충돌 성능은 높아지는 것으로 이해될 수 있다.As described above, the hot stamping part according to the present embodiment may include a martensitic structure having a plurality of lath (L) structures, and the crack generated during bending deformation is a one-dimensional defect called dislocation. It can occur as it moves through interactions within the site organization. In this case, it can be understood that the higher the local strain rate among the given plastic deformations, the higher the energy absorption for the plastic deformation of martensite, and thus the collision performance increases.

본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품에서는 마르텐사이트 조직이 복수의 래스(L) 구조를 가짐에 따라, 굽힘 변형 시 전위가 래스(L)와 래스경계(LB)를 반복적으로 이동하는 과정에서 변형율 속도 차이에 의한 동적 변형 시효(dynamic strain aging, DSA), 즉 압입 동적 변형 시효(Indentation dynamic strain aging)가 나타날 수 있다. 압입 동적 변형 시효는 소성 변형 흡수에너지의 개념으로서, 변형에 대한 저항 성능을 의미하기 때문에 압입 동적 변형 시효 현상이 빈번할수록 변형에 대한 저항 성능이 우수한 것으로 평가될 수 있다.In the hot stamping part according to an embodiment of the present invention, as the martensitic structure has a plurality of lath (L) structures, the dislocation during bending deformation repeatedly moves the lath (L) and the lath boundary (LB) in the process Dynamic strain aging (DSA), that is, indentation dynamic strain aging due to the difference in strain rate, may appear. Indentation dynamic deformation aging is a concept of plastic deformation absorption energy, and since it means resistance to deformation, the more frequent the indentation dynamic deformation aging phenomenon, the better the resistance performance to deformation.

본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품에서는 마르텐사이트 조직이 조밀한 형태의 복수의 래스(L) 구조를 가짐으로써 압입 동적 변형 시효 현상이 빈번하게 발생할 수 있고, 이를 통해 V-벤딩 각도를 50°이상 확보하여 굽힘성 및 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.In the hot stamping part according to an embodiment of the present invention, as the martensitic structure has a plurality of lath (L) structures in a dense form, the indentation dynamic deformation aging phenomenon may occur frequently, and through this, the V-bending angle is reduced to 50 ° or higher to improve bendability and impact performance.

일 실시예로, 본 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 마르텐사이트 조직에 포함된 복수의 래스(L)의 평균 간격은 약 140nm 내지 300nm일 수 있다. 비교예로서, 상술한 원소들의 조성을 벗어나는 베이스 강판을 포함하는 핫 스탬핑 부품이 래스 구조를 포함하는 경우를 가정한다. 비교예의 핫 스탬핑 부품의 래스 구조 간 평균 간격은 본 실시예 따른 핫 스탬핑 부품의 래스(L) 구조의 평균 간격 보다 더 크게 형성될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품은 비교예에 비해 더 조밀한 래스(L) 구조를 갖고, 이와 같이 핫 스탬핑 부품 내의 래스(L) 구조가 조밀해짐에 따라 압입 동적 변형 시효의 개수는 더욱 증가할 수 있다.In one embodiment, the average distance of the plurality of laths L included in the martensitic structure of the hot stamping part according to the present embodiment may be about 140 nm to 300 nm. As a comparative example, it is assumed that a hot stamping part including a base steel sheet having a composition deviating from the composition of the elements described above includes a lath structure. The average spacing between the lath structures of the hot stamping part of the comparative example may be larger than the average spacing of the lath (L) structures of the hot stamping part according to the present embodiment. That is, the hot stamping part according to the present embodiment has a more dense lath (L) structure than the comparative example, and as the lath (L) structure in the hot stamping part becomes dense, the number of indentation dynamic deformation aging is more can increase

도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 핫 스탬핑 부품의 나노 압입 시험에 따른 하중-변위 그래프이고, 도 3은 도 2의 A부분의 세레이션(serration) 거동을 도시한 확대도이다.2 is a load-displacement graph according to a nano-indentation test of a hot stamping part according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view showing the serration behavior of part A of FIG. 2 .

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 핫 스탬핑 부품에 대해 나노 압입 시험을 진행한 결과를 나타낸 그래프를 도시한다. '나노 압입 시험'은 핫 스탬핑 부품의 표면에서 압입자(indenter)를 수직으로 눌러 깊이에 따른 힘의 변형을 측정한 시험이다. 도 2에서 x축은 압입자가 압입된 깊이를 나타내고, y축은 압입된 깊이에 따른 힘을 나타낸다. 일 예로, 도 2에서는 압입자로서 큐브-코너 팁(cube-corner tip: 중심선에서 면간 각도(centerline-to-face angle)=35.3˚, 압입 변형율(indentation strain rate)=0.22)을 사용하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 베르코비치 압자(Berkovich tip: 중심선에서 면간 각도(centerline-to-face angle)=65.3˚, 압입 변형율(indentation strain rate)=0.072)를 사용할 수도 있다.Referring to Figure 2, it shows a graph showing the results of the nano-indentation test for the hot stamping part according to an embodiment of the present invention. The 'nano indentation test' is a test that measures the force deformation with depth by pressing an indenter vertically on the surface of a hot stamping part. In FIG. 2 , the x-axis represents the depth at which the indenter is pressed, and the y-axis represents the force according to the indentation depth. As an example, in FIG. 2 , a cube-corner tip (centerline-to-face angle = 35.3˚, indentation strain rate = 0.22) was used as an indenter as an indenter, but this The invention is not limited thereto, and a Berkovich tip (centerline-to-face angle = 65.3˚, indentation strain rate = 0.072) may be used.

도 2의 A부분을 확대한 도 3을 참조하면, 나노 압입 시험 시 발생하는 압입, 소성 변형 중 톱니 모양의 변형, 즉 세레이션(serration)이라 불리는 특징적인 거동이 관찰되는 것을 알 수 있다. 세레이션 거동은 대략 일정한 간격을 두고 반복적으로 나타날 수 있으며, 도 3에서는 아래 화살표(↓)로 세레이션 거동을 표기하였다.Referring to FIG. 3, which is an enlarged view of part A of FIG. 2, it can be seen that a characteristic behavior called serration is observed during indentation and plastic deformation occurring during the nanoindentation test. The serration behavior may appear repeatedly at approximately regular intervals, and the serration behavior is indicated by a down arrow (↓) in FIG. 3 .

세레이션 거동은 핫 스탬핑 부품의 압입 시험 시, 이에 포함된 초기 오스테나이트 결정립계(PAGB) 내의 무확산 변태조직들에 의해 나타날 수 있다. 보다 구체적으로, 도 2와 같은 하중-변위 곡선에서 나타나는 세레이션 거동은 재료 내에서 확산하는 용질 원자와 전위와의 상호작용에 의해 나타나는 것으로서, 초기 오스테나이트 결정립계(PAGB) 내에 분포된 복수의 래스와, 이들 사이에 형성되는 래스경계 부분에서의 외압에 대한 저항력 차이에서 비롯되는 것으로 이해될 수 있다. 이러한 세레이션 거동은 후술할 도 4의 동적 변형 시효(dynamic strain aging, DSA), 즉 압입 동적 변형 시효(Indentation dynamic strain aging) 현상의 주요 증거로 인식될 수 있다.The serration behavior may be caused by diffusion-free transformation structures in the initial austenite grain boundary (PAGB) included in the indentation test of hot stamping parts. More specifically, the serration behavior shown in the load-displacement curve as shown in FIG. 2 is shown by the interaction between dislocations and solute atoms diffusing in the material, and includes a plurality of laths distributed in the initial austenite grain boundary (PAGB) and , can be understood as originating from the difference in resistance to external pressure at the lath boundary formed between them. This serration behavior can be recognized as the main evidence of the dynamic strain aging (DSA), that is, the indentation dynamic strain aging (indentation dynamic strain aging) phenomenon of FIG. 4 to be described later.

도 4는 압입 동적 변형 시효를 측정한 그래프이고, 도 5는 도 4의 B부분을 확대하여 도시한 확대도이다.FIG. 4 is a graph of measuring indentation dynamic strain aging, and FIG. 5 is an enlarged view illustrating an enlarged portion B of FIG. 4 .

도 4는 도 3의 하중-변위 곡선을 기초로 나노 압입 변형율 속도([dh/dt]/h, h: 압입깊이, t: 단위시간)를 해석한 그래프이다. 4 is a graph analyzing the nanoindentation strain rate ([dh/dt]/h, h: indentation depth, t: unit time) based on the load-displacement curve of FIG. 3 .

일 실시예로, 핫 스탬핑 부품은 나노 압입 시험 시 관찰되는 약 200nm 내지 600nm의 압입 깊이에 대한 압입 변형률(Indentation strain rate)에 있어서, 압입 동적 변형 시효(Indentation dynamic strain aging)의 개수가 약 26개에서 40개일 수 있다. 압입 동적 변형 시효는 압입 변형률이 복수 개의 피크(peak)를 반복적으로 형성하는 거동으로 나타날 수 있다.In one embodiment, in the hot stamping part, in the indentation strain rate for the indentation depth of about 200 nm to 600 nm observed during the nano indentation test, the number of indentation dynamic strain aging is about 26 can be from 40. Indentation dynamic strain aging may appear as a behavior in which indentation strain repeatedly forms a plurality of peaks.

압입 동적 변형 시효의 개수는 기준선(C)을 중심으로 하여 이를 지나는 피크를 기준으로 산정할 수 있다. 즉, 압입 동적 변형 시효의 개수는 기준선(C)을 중심으로 기준선(C)의 위나 아래에 형성되는 피크는 산정하지 않고 기준선(C)을 통과하여 형성된 피크를 기준으로 산정한 것일 수 있다. 기준선(C)은 압입 변형률 측정 시 래스 및 래스경계 구조에 의한 압입 동적 변형 시효를 제거했을 경우를 가정한 선이다.The number of indentation dynamic strain aging can be calculated based on the peak passing through the reference line (C) as the center. That is, the number of indentation dynamic strain aging may be calculated based on the peak formed through the reference line (C) without calculating the peaks formed above or below the reference line (C) with respect to the reference line (C). The reference line (C) is a line assuming that indentation dynamic deformation aging due to lath and lath boundary structures is removed when measuring indentation strain.

도 5의 압입 변형률 그래프를 참조하면, 압입 깊이가 점점 깊어질 경우 압입 동적 변형 시효의 개수 및 크기가 점점 작아지는 것을 알 수 있다. 이는 압입 깊이가 점점 깊어질수록 초기 오스테나이트 결정의 압입 물성이 혼재되어 압입 동적 변형 시효가 거의 나타나지 않기 때문이다. 도 4를 참조하면, 압입 깊이 600nm 이상에서는 실질적으로 압입 동적 변형 시효가 거의 나타나지 않는 것을 알 수 있다. 도 4의 그래프에서는 압입 깊이 700nm 이상은 측정되지 않았으나, 700nm 이상의 압입 깊이에 대한 압입 변형률을 계속 측정하면 해당 구간에서 동적 변형 시효가 제거된 곡선을 얻을 수 있다. 기준선(C)은 이와 같이 압입 동적 변형 시효가 제거된 압입 깊이에서의 압입 변형률 곡선을 역으로 추정하여 도출할 수 있다.Referring to the indentation strain graph of FIG. 5 , it can be seen that the number and size of indentation dynamic strain aging gradually decrease as the indentation depth increases. This is because as the indentation depth increases, the indentation properties of the initial austenite crystal are mixed, so that indentation dynamic strain aging hardly appears. Referring to FIG. 4 , it can be seen that virtually no indentation dynamic strain aging occurs at an indentation depth of 600 nm or more. In the graph of FIG. 4 , an indentation depth of 700 nm or more was not measured, but if the indentation strain for an indentation depth of 700 nm or more is continuously measured, a curve in which dynamic strain aging is removed in the corresponding section can be obtained. The reference line C can be derived by estimating the indentation strain curve at the indentation depth from which the indentation dynamic strain aging is removed as described above.

상술한 것과 같이, 본 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 압입 동적 변형 시효의 개수는 26내 내지 40개일 수 있는데, 이는 압입 깊이 약 200nm 내지 600nm 구간에서 측정된 것을 기준으로 한다. 도 4에서는 압입 깊이를 0nm 부터 약 700nm까지 측정하였으나, 압입 깊이 약 200nm 미만에서는 무뎌진 압입자의 영향으로 인해 압입 변형률의 정확도가 낮고, 압입 깊이 약 600nm 초과 시 초기 오스테나이트 결정 자체의 압입 물성이 혼재되어 동적 변형 시효의 평가가 용이하지 않기 때문이다.As described above, the number of indentation dynamic strain aging of the hot stamping part according to the present embodiment may be in the range of 26 to 40, which is based on a measurement in the range of about 200 nm to 600 nm in indentation depth. In FIG. 4, the indentation depth was measured from 0 nm to about 700 nm, but when the indentation depth is less than about 200 nm, the accuracy of the indentation strain is low due to the effect of the dull indenter, and when the indentation depth exceeds about 600 nm, the indentation properties of the initial austenite crystal itself are mixed. This is because the evaluation of dynamic strain aging is not easy.

도 4에 도시된 것과 같이, 압입 변형률은 거시적으로 볼 때, 압입 깊이에 따라 2차함수적으로 점점 작아지는 양상을 나타낸다. 이때 압입 동적 변형 시효는 압입 변형률이 복수 개의 피크를 반복적으로 형성하는 거동으로 나타날 수 있다. 이를 상세하게 관찰하기 위해, 도 5에서는 도 4의 350nm 내지 400nm의 압입 깊이에 대한 압입 변형률을 확대하여 도시하였다.As shown in FIG. 4 , when viewed macroscopically, the indentation strain gradually decreases in a quadratic function according to the indentation depth. In this case, the indentation dynamic strain aging may appear as a behavior in which the indentation strain repeatedly forms a plurality of peaks. In order to observe this in detail, FIG. 5 shows an enlarged indentation strain with respect to an indentation depth of 350 nm to 400 nm in FIG. 4 .

도 5를 참조하면, 압입 변형률은 상승 구간과 하강 구간은 반복하는 형태로 나타날 수 있다. a구간은 압입 시험 시 압입 변형률이 증가하는 구간으로 저항을 흡수하는 구간을 의미할 수 있다. 즉, a구간은 굽힘 변형 중 인장 발생 부에서 전위 이동 시 초기 오스테나이트 결정립계(PAGB) 내에 분포된 래스 내에서 전위가 미끄러져 이동(gliding)하는 구간으로 이해될 수 있다. 이와 같이 전위가 래스 내에서 이동하는 동안 핫 스탬핑 부품은 외부 저항을 흡수하는 성질을 나타내고 이는 도 5와 같이 압입 변형률이 상승하는 구간으로 나타날 수 있다. 전위는 래스경계 부분까지 상승하다가 래스경계를 지나는 순간 b구간과 같이 압입 변형률이 하강하게 되는데, 이는 래스경계에 분포된 미세석출물들과의 상호작용에 의한 현상으로 해석될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the indentation strain may appear in the form of repeating the rising section and the falling section. Section a is a section in which the indentation strain increases during the indentation test and may mean a section in which resistance is absorbed. That is, section a can be understood as a section in which dislocations gliding within the lath distributed in the initial austenite grain boundary (PAGB) when dislocations are moved in the tensile generating portion during bending deformation. As described above, while the dislocation moves in the lath, the hot stamping part exhibits a property of absorbing external resistance, which may appear as a section in which the indentation strain increases as shown in FIG. 5 . The dislocation rises to the lath boundary, and the moment it passes the lath boundary, the indentation strain falls as in section b, which can be interpreted as a phenomenon caused by interaction with fine precipitates distributed at the lath boundary.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 굽힘 변형 중 전위 이동에 따른 압입 동적 변형 시효의 매커니즘을 나타낸 모식도이다.6 is a schematic diagram illustrating a mechanism of indentation dynamic deformation aging according to dislocation movement during bending deformation of a hot stamping part according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 굽힘 변형 중 인장 발생부에서의 초기 오스테나이트 결정립계(PAGB) 내에 분포된 래스(L) 및 래스경계(LB)를 도시하면서, 도 5의 압입 동적 변형 시효에 따른 전위의 이동을 모식적으로 도시하였다. 상술한 것과 같이, 굽힘 변형 중 전위는 인접한 래스(L)를 따라 이동할 수 있다. 도 6의 화살표는 전위의 이동 방향을 나타낸다. 6, the movement of dislocations according to the indentation dynamic strain aging of FIG. 5 while showing the lath (L) and the lath boundary (LB) distributed in the initial austenite grain boundary (PAGB) in the tensile generating portion during bending deformation. is schematically shown. As described above, dislocations during bending deformation may move along adjacent laths L. The arrow in FIG. 6 indicates the direction of movement of the dislocation.

이와 같이 전위 이동 시 래스(L) 내에서와 래스경계(LB)에서의 에너지 흡수 정도에 따른 압입 변형률이 상이한 것으로 해석될 수 있다. 도 5 및 도 6을 함께 참조하면, 래스(L) 내에서 도 6의 화살표를 따라 전위가 이동하는 동안은 도 5의 a구간에 해당할 수 있다. 즉, 래스(L) 내에서 전위가 이동하는 동안 압입 변형률은 상승할 수 있다. 압입 변형률은 전위가 래스경계(LB)에 인접할 때까지 상승하다가, 래스경계(LB)를 지나는 순간 하강하는데 이는 도 5의 b구간에 해당할 수 있다. 이와 같이, 전위 이동 시 전위와 래스경계(LB)의 상호 작용에 의해 도 5와 같은 압입 동적 변형 시효가 발생할 수 있다. 상술한 것과 같이 래스경계(LB)에는 미세석출물(P)들이 분포하여 변형을 지연시키는 특성을 나타내며, 이와 같이 변형률의 증가 및 감소는 복수의 래스(L)를 지나는 동안 반복적으로 형성되어 압입 동적 변형 시효를 발생시킬 수 있다.As such, it can be interpreted that the indentation strain is different according to the degree of energy absorption within the lath L and at the lath boundary LB during dislocation movement. Referring to FIGS. 5 and 6 together, while the dislocation moves along the arrow of FIG. 6 within the lath L, it may correspond to section a of FIG. 5 . That is, while the dislocation moves in the lath L, the indentation strain may increase. The indentation strain rises until the dislocation is adjacent to the lath boundary LB, and then falls when passing the lath boundary LB, which may correspond to section b of FIG. 5 . In this way, the indentation dynamic strain aging as shown in FIG. 5 may occur due to the interaction between the dislocation and the lath boundary LB during dislocation movement. As described above, the fine precipitates (P) are distributed at the lath boundary (LB) to exhibit the characteristic of delaying deformation, and as such, the increase and decrease of the deformation rate are repeatedly formed while passing through the plurality of laths (L), and the indentation dynamic deformation aging may occur.

본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품은 베이스 강판 내에 포함된 미세석출물들을 제어함으로써 복수의 래스 간 평균 간격을 축소시켜 전위가 굽힘 변형 중 미끄러져 이동할 시 압입 동적 변형 시효 현상이 더욱 빈번하게 일어나는 특성을 가질 수 있다. 이와 같이 래스 구조의 조밀화를 통해 압입 동적 변형 시효 현상이 증가함에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품은 굽힘 변형 시 파단되지 않고 V-벤딩 각도를 50°이상 확보할 수 있으며, 이를 통해 굽힘성 및 충돌 성능이 향상될 수 있다.The hot stamping part according to an embodiment of the present invention reduces the average spacing between a plurality of laths by controlling the fine precipitates included in the base steel sheet, so that when dislocations slide during bending deformation, indentation dynamic deformation aging occurs more frequently can have characteristics. As the indentation dynamic deformation aging phenomenon increases through the densification of the lath structure as described above, the hot stamping part according to an embodiment of the present invention does not break during bending deformation and can secure a V-bending angle of 50° or more. Through this, bendability and impact performance can be improved.

이하에서는, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예 및 비교예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예 및 비교예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Comparative Examples. However, the following Examples and Comparative Examples are for explaining the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited by the following Examples and Comparative Examples. The following examples and comparative examples can be appropriately modified and changed by those skilled in the art within the scope of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품은 하기 [표 1]과 같은 조성을 갖는 베이스 강판에 대해 핫 스탬핑 공정을 거쳐서 형성될 수 있다. Hot stamping parts according to an embodiment of the present invention may be formed through a hot stamping process on a base steel sheet having a composition as shown in Table 1 below.

성분(wt%)Ingredients (wt%) CC SiSi MnMn PP SS CrCr BB 첨가제additive 0.19~0.250.19~0.25 0.1~0.60.1~0.6 0.8~1.60.8~1.6 0.03이하0.03 or less 0.015이하0.015 or less 0.1~0.60.1~0.6 0.001~0.0050.001~0.005 0.1이하0.1 or less

전술한 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품은 베이스 강판 내에 첨가제의 질화물 및/또는 탄화물을 포함하는 미세석출물들을 포함할 수 있으며, 핫 스탬핑 부품 내의 미세석출물들은 베이스 강판 내에 단위면적(100㎛2)당 6,000개/100㎛2 이상 21,000개/100㎛2 이하로 포함될 수 있다. 또한, 일 실시예로, 베이스 강판 내에 분포하는 미세석출물들의 평균 직경은 약 0.004 내지 0.0075㎛ 일 수 있다. 상술한 조건을 만족하는 핫 스탬핑 부품의 경우 V-벤딩 각도가 50°이상을 나타낼 수 있다.As described above, the hot stamping part according to an embodiment of the present invention may include fine precipitates including nitrides and/or carbides of additives in the base steel sheet, and the fine precipitates in the hot stamping part have a unit area in the base steel sheet. (100 μm 2 ) 6,000 pieces/100 μm 2 or more and 21,000 pieces/100 μm 2 or less per (100 μm 2 ) may be included. In addition, in one embodiment, the average diameter of the fine precipitates distributed in the base steel sheet may be about 0.004 to 0.0075㎛. In the case of a hot stamping part satisfying the above-mentioned conditions, the V-bending angle may represent 50° or more.

이하 [표 2]는 티타늄 함량에 따른 본 발명에 따른 실시예들과 비교예들의 미세석출물들의 석출거동 및 이에 따른 압입 동적 변형 시효의 개수, V-벤딩 각도를 수치화하여 측정한 값을 나타낸다.[Table 2] below shows the precipitation behavior of the fine precipitates of Examples and Comparative Examples according to the present invention according to the titanium content, and the number of indentation dynamic deformation aging and the values measured by quantifying the V-bending angle.

구분division Ti(wt.%)Ti (wt.%) 래스 간격
(nm)
Lath spacing
(nm)
TiC계
석출 밀도 (/100㎛2)
TiC system
Precipitation Density (/100㎛ 2 )
석출물 사이즈
(㎛)
precipitate size
(μm)
압입 동적 변형 시효
(개)
indentation dynamic strain aging
(dog)
V-벤딩
(°)
V-bending
(°)
평균Average 총개수total number 평균Average 실시예 1Example 1 0.0180.018 300300 6,032
6,032
0.00400.0040 2626 5050
실시예 2Example 2 0.0250.025 200200 9,9549,954 0.00510.0051 2929 5353 실시예 3Example 3 0.0300.030 180180 14,266
14,266
0.00540.0054 3232 5555
실시예 4Example 4 0.0420.042 160160 18,920
18,920
0.00600.0060 3737 5656
실시예 5Example 5 0.0450.045 140140 20,99020,990 0.00750.0075 4040 5555 실시예 6Example 6 0.0300.030 190190 14,443
14,443
0.00530.0053 3333 5454
실시예 7Example 7 0.0350.035 168168 16,59916,599 0.00610.0061 3535 5656 비교예 1Comparative Example 1 0.0470.047 135135 21,063
21,063
0.00780.0078 2424 4343
비교예 2Comparative Example 2 0.0170.017 320320 5,911
5,911
0.00350.0035 2525 4545

상기 [표 2]에서, 실시예 1 내지 실시예 7은 전술한 바와 같이 티타늄 함량에 따른 미세석출물들의 석출 거동 조건 및 복수의 래스 형성 조건을 만족하는 실시예들이다. 구체적으로, 실시예 1 내지 실시예 7 내에서 티타늄은 약 0.018wt% 내지 0.045wt% 포함될 수 있고, 이에 따른 복수의 래스의 평균 간격은 약 140nm 내지 300nm일 수 있으며, 티타늄을 포함하는 미세석출물들, 예컨대 티타늄 탄화물(TiC)의 단위면적 당 개수는 6,000개/100㎛2 이상 21,000개/100㎛2 이하일 수 있고, 전체 미세석출물들의 평균 직경은 0.004㎛ 내지 0.0075㎛ 일 수 있다. 이 경우 압입 동적 변형 시효의 개수는 26개 내지 40개의 조건을 만족한다.In [Table 2], Examples 1 to 7 are examples satisfying the precipitation behavior conditions of fine precipitates according to the titanium content and the conditions for forming a plurality of laths as described above. Specifically, in Examples 1 to 7, titanium may be included in about 0.018 wt% to 0.045 wt%, and accordingly, the average spacing of the plurality of laths may be about 140 nm to 300 nm, and fine precipitates containing titanium , for example, the number of titanium carbide (TiC) per unit area may be 6,000 pieces/100 μm 2 or more and 21,000 pieces/100 μm 2 or less, and the average diameter of all fine precipitates may be 0.004 μm to 0.0075 μm. In this case, the number of indentation dynamic strain aging satisfies the condition of 26 to 40.

이와 같이 본 발명의 석출 거동 조건 및 복수의 래스 형성 조건을 만족하는 실시예 1 내지 실시예 7은 V-벤딩 각도를 50°이상 확보할 수 있어 인장강도 및 굽힘성이 향상되었음을 확인할 수 있다.As described above, in Examples 1 to 7, which satisfy the precipitation behavior condition and the plurality of lath formation conditions of the present invention, the V-bending angle can be secured by 50° or more, thereby confirming that the tensile strength and bendability are improved.

반면에, 비교예 1 및 비교예 2는 전술한 석출 거동 조건 및 복수의 래스 형성 조건 중 적어도 일부를 만족시키지 못함에 따라, 인장강도 및 굽힘성이 실시예 1 내지 실시예 7에 비해 낮아진 것을 확인할 수 있다. On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 did not satisfy at least some of the precipitation behavior conditions and the plurality of lath formation conditions described above, so it was confirmed that the tensile strength and bendability were lower than those of Examples 1 to 7 can

비교예 1의 경우 티타늄 함량이 0.047wt%임에 따라 미세석출물들의 사이즈가 조대화되어, 복수의 래스의 평균 간격은 약 135nm로 작아지며, 압입 동적 변형 시효는 24개로 전술한 조건을 만족시키지 못한다. 이에 따라 비교예 1의 V-벤딩 각도는 43°에 불과함을 확인할 수 있다.In Comparative Example 1, as the titanium content was 0.047 wt%, the size of the fine precipitates was coarsened, the average interval of the plurality of laths was reduced to about 135 nm, and the indentation dynamic strain aging was 24, which does not satisfy the above-mentioned conditions . Accordingly, it can be confirmed that the V-bending angle of Comparative Example 1 is only 43°.

비교예 2의 경우 티타늄 함량이 0.017wt%임에 따라 미세석출물들의 사이즈 및 밀도가 작아지게 되어, 복수의 래스의 평균 간격은 약 320nm로 커지며, 압입 동적 변형 시효는 25개로 역시 전술한 조건을 만족시키지 못한다. 이에 따라 비교예 2의 V-벤딩 각도는 45°에 불과함을 확인할 수 있다.In the case of Comparative Example 2, the size and density of the fine precipitates decreased as the titanium content was 0.017 wt%, the average spacing of the plurality of laths increased to about 320 nm, and the indentation dynamic strain aging was 25, which also satisfies the above-mentioned conditions. can't make it Accordingly, it can be confirmed that the V-bending angle of Comparative Example 2 is only 45°.

더욱 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품 내의 미세석출물들은 베이스 강판 내에 단위면적(100㎛2)당 7,500개/100㎛2 이상 18,000개/100㎛2 이하로 포함될 수 있다. 또한 일 실시예로, 베이스 강판 내에 분포하는 미세석출물들의 평균 직경은 약 0.0068㎛ 이하일 수 있다. 이러한 미세석출물들 중 0.01㎛ 이하의 직경을 갖는 미세석출물들의 비율은 약 63% 이상이며, 0.005㎛ 이하의 직경을 갖는 비율은 28% 이상일 수 있다. 또한 일 실시예로, 베이스 강판 내의 활성화 수소량은 약 0.8ppm 이하일 수 있다. 이와 같은 특성을 갖는 핫 스탬핑 부품은 굽힘성이 우수하며, 내수소취성이 향상될 수 있다.More specifically, the fine precipitates in the hot stamping part according to an embodiment of the present invention may be included in an amount of 7,500 pieces/100 μm 2 or more and 18,000 pieces/100 μm 2 or less per unit area (100 μm 2 ) in the base steel sheet. Also, in one embodiment, the average diameter of the fine precipitates distributed in the base steel sheet may be about 0.0068㎛ or less. Among these fine precipitates, the proportion of the fine precipitates having a diameter of 0.01 μm or less is about 63% or more, and the ratio of the fine precipitates having a diameter of 0.005 μm or less may be 28% or more. In addition, in one embodiment, the amount of activated hydrogen in the base steel sheet may be about 0.8ppm or less. A hot stamping part having such a characteristic has excellent bendability, and hydrogen embrittlement resistance can be improved.

하기 [표 3]은 본 발명에 따른 실시예들과 비교예들의 미세석출물들의 석출 거동을 수치화하여 측정한 값을 나타낸다.The following [Table 3] shows the values measured by quantifying the precipitation behavior of the fine precipitates of Examples and Comparative Examples according to the present invention.

미세석출물들의 석출 거동은 TEM(Transmission Electron Microscopy) 이미지를 분석하는 방법으로 측정할 수 있다. 구체적으로, 시편에 대하여 사전 설정된 개수만큼 임의의 영역들에 대한 TEM 이미지를 획득한다. 획득한 이미지들로부터 이미지 분석 프로그램 등을 통해 미세석출물들을 추출하고, 추출된 미세석출물들에 대하여 미세석출물들의 개수, 미세석출물들 간의 평균 거리, 미세석출물들의 직경 등을 측정할 수 있다.The precipitation behavior of fine precipitates can be measured by analyzing a TEM (Transmission Electron Microscopy) image. Specifically, TEM images of arbitrary regions are acquired as many as a preset number for the specimen. It is possible to extract fine precipitates from the acquired images through an image analysis program, etc., and measure the number of fine precipitates for the extracted fine precipitates, the average distance between the fine precipitates, and the diameter of the fine precipitates.

일 실시예로, 미세석출물들의 석출 거동 측정을 위해 측정 대상 시편에 전처리로서 표면복제법(Replication method)을 적용할 수 있다. 예컨대, 1단계 레플리카법, 2단계 레플리카법, 추출 레플리카법 등이 적용될 수 있으나, 상술한 예시로 한정되는 것은 아니다.In one embodiment, in order to measure the precipitation behavior of fine precipitates, a surface replication method may be applied as a pretreatment to a measurement target specimen. For example, a one-step replica method, a two-step replica method, an extraction replica method, etc. may be applied, but the exemplary embodiment is not limited thereto.

다른 실시예로, 미세석출물들의 직경 측정 시, 미세석출물들의 형태의 불균일성을 고려하여 미세석출물들의 형상을 원으로 환산하여 미세석출물들의 직경을 산출할 수 있다. 구체적으로, 특정한 면적을 갖는 단위 픽셀을 이용하여 추출된 미세석출물의 면적을 측정하고, 미세석출물을 측정된 면적과 동일한 면적을 갖는 원으로 환산하여 미세석출물의 직경을 산출할 수 있다.In another embodiment, when the diameter of the fine precipitates is measured, the diameter of the fine precipitates may be calculated by converting the shape of the fine precipitates into a circle in consideration of the non-uniformity of the shape of the fine precipitates. Specifically, the diameter of the fine precipitates can be calculated by measuring the area of the extracted fine precipitates using a unit pixel having a specific area, and converting the fine precipitates into a circle having the same area as the measured area.

시편Psalter 전체 미세석출물
개수
(개/100㎛2)
Total fine precipitates
Count
(pcs/100㎛ 2 )
전체 미세석출물
평균 직경
(㎛)
Total fine precipitates
average diameter
(μm)
직경 10nm 이하
미세석출물 비율
(%)
10 nm or less in diameter
Fine Precipitation Ratio
(%)
직경 5nm 이하
미세석출물 비율
(%)
5 nm or less in diameter
Fine Precipitation Ratio
(%)
활성화
수소량
(ppm)
activate
amount of hydrogen
(ppm)
AA 7,5127,512 0.00670.0067 63.263.2 28.028.0 0.7790.779 BB 7,5207,520 0.00400.0040 92.492.4 37.737.7 0.7640.764 CC 8,7688,768 0.00590.0059 62.962.9 29.029.0 0.7640.764 DD 12,97312,973 0.00440.0044 93.593.5 62.962.9 0.7710.771 EE 16,31616,316 0.00410.0041 95.995.9 75.175.1 0.7590.759 FF 17,99017,990 0.00570.0057 63.163.1 28.228.2 0.7520.752 GG 17,98017,980 0.00440.0044 80.980.9 28.128.1 0.7670.767 HH 8,9448,944 0.00470.0047 71.771.7 41.441.4 0.7510.751 II 13,17313,173 0.00440.0044 98.998.9 82.882.8 0.7140.714 JJ 11,79611,796 0.00680.0068 84.784.7 60.460.4 0.7390.739 KK 14,61214,612 0.00700.0070 88.788.7 30.930.9 0.8910.891 LL 16,52016,520 0.00570.0057 62.862.8 26.226.2 0.8780.878 MM 7,3187,318 0.00580.0058 68.268.2 27.827.8 0.8650.865 NN 16,60016,600 0.00610.0061 96.196.1 27.927.9 0.8590.859

상기 [표 3]에서는 시편 A 내지 N에 대하여 미세석출물들의 석출 거동(단위 면적 당 전체 미세석출물 개수, 전체 미세석출물 평균 직경, 직경 10nm 이하의 미세석출물 비율, 활성화 수소량)을 측정한 것이다.In [Table 3], the precipitation behavior of fine precipitates (total number of fine precipitates per unit area, average diameter of total fine precipitates, ratio of fine precipitates with a diameter of 10 nm or less, amount of activated hydrogen) for specimens A to N was measured in [Table 3].

[표 3]의 시편 A 내지 J는 본 발명에 따른 실시예들로서, 전술한 함량 조건([표 1] 참조)을 만족하는 베이스 강판을 이용하여 제조된 핫 스탬핑 부품의 시편들이다. 다시 말해, 시편 A 내지 J는 전술한 미세석출물들의 석출 거동 조건들을 만족하는 시편들이다. 구체적으로, 시편 A 내지 J는 미세석출물들이 강판 내에 7,500개/100㎛2 이상 18,000개/100㎛2 이하로 형성되고, 전체 미세석출물들의 평균 직경은 0,0068㎛ 이하이고, 강판 내에 형성되는 미세석출물들의 63% 이상이 10nm 이하의 직경을 가지고, 28% 이상이 5nm 이하의 직경을 만족한다.Specimens A to J of [Table 3] are examples according to the present invention, and are specimens of hot stamping parts manufactured using a base steel sheet satisfying the above-described content conditions (see [Table 1]). In other words, specimens A to J are specimens satisfying the precipitation behavior conditions of the fine precipitates described above. Specifically, in specimens A to J, fine precipitates are formed in 7,500 pieces/100 μm 2 or more and 18,000 pieces/100 μm 2 or less in the steel sheet, and the average diameter of all fine precipitates is 0,0068 μm or less, and the fine precipitates formed in the steel sheet 63% or more of the precipitates have a diameter of 10 nm or less, and 28% or more satisfy a diameter of 5 nm or less.

이와 같은 본 발명의 석출 거동 조건을 만족하는 시편 A 내지 J는 활성화 수소량이 0.8ppm 이하인 조건을 만족함에 따라 수소지연파괴 특성이 향상됨을 확인할 수 있다. Specimens A to J satisfying the precipitation behavior conditions of the present invention as described above, it can be confirmed that the hydrogen delayed fracture characteristics are improved as the activated hydrogen content satisfies the condition of 0.8 ppm or less.

반면, 시편 K 내지 N는 전술한 미세석출물들의 석출 거동 조건들 중 적어도 일부를 만족시키지 못 하는 시편들로서, 인장강도, 굽힘성 및/또는 수소지연파괴 특성이 시편 A 내지 J와 대비하여 떨어지는 것을 확인할 수 있다.On the other hand, specimens K to N are specimens that do not satisfy at least some of the precipitation behavior conditions of the above-mentioned fine precipitates, and it is confirmed that the tensile strength, bendability and/or hydrogen-delayed fracture characteristics are inferior compared to specimens A to J. can

시편 K의 경우, 전체 미세석출물들의 평균 직경이 0.0070㎛이다. 이는 전체 미세석출물들의 평균 직경 조건의 하한에 미달한다. 이에 따라 시편 K의 활성화 수소량은 상대적으로 높은 0.891ppm임을 확인할 수 있다.In the case of specimen K, the average diameter of all fine precipitates was 0.0070 μm. This is less than the lower limit of the average diameter condition of all fine precipitates. Accordingly, it can be confirmed that the amount of activated hydrogen in specimen K is relatively high 0.891 ppm.

시편 L의 경우, 직경 10nm 이하 미세석출물 비율이 62.8%로 측정되었다. 이에 따라 시편 L의 활성화 수소량은 상대적으로 높은 0.878ppm임을 확인할 수 있다.In the case of specimen L, the proportion of fine precipitates with a diameter of 10 nm or less was 62.8%. Accordingly, it can be confirmed that the amount of activated hydrogen in the specimen L is a relatively high 0.878 ppm.

시편 M 및 시편 N의 경우, 직경 5nm 이하 미세석출물 비율이 각각 27.8% 및 27.9%로 측정되었다. 이에 따라 시편 M 및 시편 N의 활성화 수소량은 상대적으로 높은 0.865ppm 및 0.859ppm 임을 각각 확인할 수 있다.In the case of specimen M and specimen N, the proportion of fine precipitates with a diameter of 5 nm or less was 27.8% and 27.9%, respectively. Accordingly, it can be confirmed that the amounts of activated hydrogen in specimen M and specimen N are relatively high 0.865 ppm and 0.859 ppm, respectively.

시편 K 내지 N과 같이 본 발명의 석출 거동 조건을 만족하지 못하는 경우는 핫스탬핑 공정 중 하나의 미세 석출물에 상대적으로 많은 수소가 트랩 되었거나 트랩된 수소 원자가 국부적으로 밀집되어 트랩된 수소 원자들이 서로 결합하여 수소 분자(H2)를 형성함으로써 내부 압력을 발생시키게 되고, 이에 따라 핫스탬핑 가공된 제품의 수소지연파괴 특성을 저하시킨 것으로 판단된다. When the precipitation behavior conditions of the present invention are not satisfied as in specimens K to N, a relatively large amount of hydrogen is trapped in one of the fine precipitates during the hot stamping process, or the trapped hydrogen atoms are locally concentrated so that the trapped hydrogen atoms are bonded to each other. By forming hydrogen molecules (H 2 ), an internal pressure is generated, and accordingly, it is judged that the delayed hydrogen destruction characteristics of the hot stamping product are deteriorated.

반면에 시편 A 내지 J와 같이 본 발명의 석출 거동 조건을 만족하는 경우는 핫스탬핑 공정 중 하나의 미세 석출물에 트랩되는 수소 원자의 개수가 상대적으로 적거나 트랩된 수소 원자들이 상대적으로 고르게 분산될 수 있다. 따라서, 트랩된 수소 원자들에 의해 형성되는 수소 분자로 인한 내부 압력 발생을 저하시킬 수 있고, 이에 따라 핫스탬핑 가공된 제품의 수소지연파괴 특성이 향상된 것으로 판단된다.On the other hand, when the precipitation behavior conditions of the present invention are satisfied as in specimens A to J, the number of hydrogen atoms trapped in one fine precipitate during the hot stamping process is relatively small, or the trapped hydrogen atoms can be relatively evenly dispersed. have. Therefore, it is possible to reduce the generation of internal pressure due to the hydrogen molecules formed by the trapped hydrogen atoms, and accordingly, it is judged that the delayed hydrogen destruction characteristics of the hot stamping product are improved.

결과적으로, 전술한 본 발명의 함량 조건이 적용된 핫 스탬핑 부품은 핫 스탬핑을 거친 후 전술한 미세석출물들의 석출 거동 조건을 만족함에 따라, 수소지연파괴 특성이 향상되었음을 확인하였다.As a result, it was confirmed that the hot stamping part to which the content condition of the present invention is applied as described above satisfies the precipitation behavior condition of the fine precipitates after hot stamping, and thus the hydrogen delayed fracture characteristics are improved.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1: 핫 스탬핑 부품
L: 래스
LB: 래스경계
P: 미세석출물
1: hot stamping parts
L: Rath
LB: Rath Boundary
P: fine precipitate

Claims (11)

탄소(C): 0.19~0.25중량%, 실리콘(Si): 0.1~0.6중량%, 망간(Mn): 0.8~1.6중량%, 인(P): 0.03중량% 이하, 황(S): 0.015중량% 이하, 크롬(Cr): 0.1~0.6중량%, 붕소(B): 0.001~0.005중량%, 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V) 중 적어도 어느 하나: 0.1중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 베이스 강판을 포함하는 핫 스탬핑 부품에 있어서,
나노 압입 시험 시 관찰되는 200nm 내지 600nm의 압입 깊이에 대한 압입 변형률(Indentation strain rate)이 복수 개의 피크(peak)를 반복적으로 형성하는 거동으로 나타날 때, 기준선을 통과하여 형성되는 피크의 개수로 산정되는 압입 동적 변형 시효(Indentation dynamic strain aging)의 개수는 26개에서 40개이고,
상기 기준선은 나노 압입 시험 시 600nm를 초과하는 압입 깊이에 대해 압입 동적 변형 시효가 제거된 압입 변형률 곡선을 역추정하여 도출하는, 핫 스탬핑 부품.
Carbon (C): 0.19 to 0.25 wt%, Silicon (Si): 0.1 to 0.6 wt%, Manganese (Mn): 0.8 to 1.6 wt%, Phosphorus (P): 0.03 wt% or less, Sulfur (S): 0.015 wt% % or less, chromium (Cr): 0.1 to 0.6 wt%, boron (B): 0.001 to 0.005 wt%, at least one of titanium (Ti), niobium (Nb) and vanadium (V): 0.1 wt% or less and the remainder In a hot stamping part comprising a base steel sheet containing iron (Fe) and other unavoidable impurities,
When the indentation strain rate for the indentation depth of 200 nm to 600 nm observed during the nano indentation test appears as a behavior of repeatedly forming a plurality of peaks, it is calculated as the number of peaks formed through the reference line The number of indentation dynamic strain aging ranges from 26 to 40,
The reference line is derived by inversely estimating the indentation strain curve from which indentation dynamic strain aging is removed for an indentation depth exceeding 600 nm during the nanoindentation test.
제1항에 있어서,
상기 베이스 강판은 복수의 래스(Lath) 구조가 분포된 마르텐사이트 조직을 포함하는, 핫 스탬핑 부품.
According to claim 1,
The base steel sheet includes a martensitic structure in which a plurality of lath structures are distributed, hot stamping parts.
제2항에 있어서,
상기 복수의 래스의 평균 간격은 140nm 내지 300nm인, 핫 스탬핑 부품
3. The method of claim 2,
The average spacing of the plurality of laths is 140 nm to 300 nm.
제1항에 있어서,
상기 베이스 강판 내에 분포된 미세석출물들을 더 구비하고,
상기 미세석출물들은 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V) 중 적어도 어느 하나의 질화물 또는 탄화물을 포함하는, 핫 스탬핑 부품.
According to claim 1,
Further comprising fine precipitates distributed in the base steel sheet,
The fine precipitates include a nitride or carbide of at least one of titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V).
제4항에 있어서,
단위면적(100㎛2)당 분포된 상기 미세석출물들의 개수는 7,500개 이상 18,000개 이하인, 핫 스탬핑 부품.
5. The method of claim 4,
The number of the fine precipitates distributed per unit area (100 μm 2 ) is 7,500 or more and 18,000 or less, a hot stamping part.
제4항에 있어서,
상기 미세석출물들의 평균 직경은 0.0068㎛ 이하인, 핫 스탬핑 부품.
5. The method of claim 4,
The average diameter of the fine precipitates is 0.0068㎛ or less, hot stamping part.
제4항에 있어서,
상기 미세석출물들 중 0.01㎛ 이하의 직경을 갖는 비율은 63% 이상인, 핫 스탬핑 부품.
5. The method of claim 4,
The proportion of the fine precipitates having a diameter of 0.01 μm or less is 63% or more.
제4항에 있어서,
상기 미세석출물들 중 0.005㎛ 이하의 직경을 갖는 비율은 28% 이상인, 핫 스탬핑 부품.
5. The method of claim 4,
The proportion having a diameter of 0.005 μm or less among the fine precipitates is 28% or more.
제1항에 있어서,
상기 핫 스탬핑 부품의 V-벤딩 각도는 50° 이상인, 핫 스탬핑 부품.
According to claim 1,
wherein the V-bending angle of the hot stamped part is at least 50°.
제1항에 있어서,
상기 핫 스탬핑 부품의 인장 강도는 1350MPa 이상인, 핫 스탬핑 부품.
According to claim 1,
The hot stamping part has a tensile strength of 1350 MPa or more.
제1항에 있어서,
상기 핫 스탬핑 부품의 활성화 수소량은 0.8ppm 이하인, 핫 스탬핑 부품.
According to claim 1,
The hot stamping part has an activated hydrogen amount of 0.8 ppm or less.
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