KR102479929B1 - 핫 스탬핑 부품, 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품은 강판; 상기 강판 상에 위치하며, 순차적으로 적층된 상호혼합층, 제1 층(Al-rich FexAlySiz), 제2 층(Fe-rich FexAlySiz), 및 제3 층(Al-rich FexAlySiz)을 포함하는 도금층; 및 상기 도금층 상에 위치하고 30 nm 내지 100 nm의 두께를 갖는 산화층을 포함한다.

Description

핫 스탬핑 부품, 및 이의 제조 방법 {HOT STAMPING COMPONENT, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 핫 스탬핑 부품, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
자동차 조립에 있어서 접합 및 용접은 필수적이다. 다양한 장점을 가진 저항 점 용접 공정은 차체 용접에 적합하여 가장 널리 적용되고 있는 용접법이다. 저항 점 용접부 품질은 차체 품질(강성 및 내구 특성 등)에 있어서 가장 중요한 관리 중점사항으로 용접 품질 확보가 가장 중요한 과제이다.
최근 차체 경량화 및 안정성 확보를 위해 핫 스탬핑 강판의 적용 비율이 증대되는 상황에서 용접 품질 또한 이와 함께 확보되어야 하나, 실상 열간 성형용 핫 스탬핑 강의 용접특성은 열위한 실정이다. 고강도 강의 경우 높은 강성과 합금량으로 인해 접촉저항 및 체적저항이 높아 용접 전류 통전 시 발열 속도가 높다. 특히 알루미늄(Al)계 도금 핫 스탬핑 강판의 경우 핫 스탬핑 공법을 위한 가열로 열처리 공정에서 도금층 내 알루미늄(Al), 실리콘(Si)과 모재 내 철(Fe)의 확산으로 인해 합금화 반응이 나타나고, 이로 인해 상호 확산층(interdiffusion layer) 및 다양한 금속간 화합물(IMC) 층이 형성되어 표면 저항이 증가하여 용접시 날림(expulsion)이 발생하고 민감도가 매우 높아 용접성은 더욱 취약하다. 그래서 중간 날림(expulsion) 발생에 민감하고 중간 날림(expulsion) 발생으로 인해 너겟 성장에 한계를 보이는 등 내부 결함이 발생하여 품질 확보에 어려움이 있다.
이와 관련된 기술로는 대한민국 특허공개공보 제10-2018-0095757호(발명의 명칭: 핫 스탬핑 부품의 제조방법) 등이 있다.
제10-2018-0095757호
본 발명의 실시예들은 용접성이 향상된 핫 스탬핑 부품, 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품은 강판; 상기 강판 상에 위치하며, 순차적으로 적층된 상호혼합층, 제1 층(Al-rich FexAlySiz), 제2 층(Fe-rich FexAlySiz), 및 제3 층(Al-rich FexAlySiz)을 포함하는 도금층; 및 상기 도금층 상에 위치하고 30 nm 내지 100 nm의 두께를 갖는 산화층을 포함한다.
상기 상호혼합층은 상기 강판과 인접하는 제1 상호혼합층 및 상기 제1 상호혼합층과 인접하는 제2 상호혼합층을 포함하고, 상기 제1 상호혼합층 및 상기 제2 상호혼합층은 상이한 상을 가질 수 있다.
상기 제2 상호혼합층의 Si 함량은 상기 제1 상호혼합층의 Si 함량보다 작을 수 있다.
상기 제1 상호혼합층(Fe-rich FexAlySiz)은 x: 80wt% 내지 90wt%, y: 5wt% 내지 20wt%, z: 0wt% 초과 5wt% 이하이고, 상기 제2 상호혼합층(Fe-rich FexAlySiz)은 x: 40wt% 내지 60wt%, y: 30wt% 내지 50wt%, z: 0wt% 초과 20wt% 이하일 수 있다.
상기 상호혼합층의 전체 두께에 대한 상기 제2 상호혼합층의 두께 비율은 40 % 미만일 수 있다.
상기 상호혼합층은 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 제2 상호혼합층은 상기 제2 층(Fe-rich FexAlySiz)과 동일한 상을 가질 수 있다.
상기 도금층에 대한 상기 제1 층 및 상기 제3 층의 면적분율은 40% 이상일 수 있다.
상기 제1 층(Al-rich FexAlySiz)은 x: 30wt% 내지 50wt%, y: 50wt% 내지 70wt%, z: 0wt% 초과 10wt% 이하이고, 상기 제2 층(Fe-rich FexAlySiz)은 x: 40wt% 내지 60wt%, y: 30wt% 내지 50wt%, z: 0wt% 초과 20wt% 이하이며, 상기 제3 층(Al-rich FexAlySiz)은 x: 30wt% 내지 50wt%, y: 50wt% 내지 70wt%, z: 0wt% 초과 10wt% 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 제조 방법은 서로 다른 온도 범위를 가지는 복수의 구간을 구비한 가열로 내로 블랭크를 투입하는 단계; 상기 블랭크를 단계적으로 가열하는 다단 가열 단계; 및 상기 블랭크를 균열 가열하는 균열 가열 단계를 포함하고, 상기 다단 가열 단계, 및 상기 균열 가열 단계에서는, 순차적으로 적층된 상호혼합층, 제1 층(Al-rich FexAlySiz), 제2 층(Fe-rich FexAlySiz), 및 제3 층(Al-rich FexAlySiz)을 포함하는 도금층이 형성되고, 상기 상호혼합층은 강판과 인접하는 제1 상호혼합층 및 상기 제1 상호혼합층과 인접하는 제2 상호혼합층을 포함하도록 형성된다.
상기 복수의 구간에서 상기 블랭크를 다단 가열하는 구간의 길이와 상기 블랭크를 균열 가열하는 구간의 길이의 비는 1:1 내지 4:1을 만족할 수 있다.
상기 복수의 구간의 온도는 상기 가열로의 입구로부터 상기 가열로의 출구 방향으로 증가할 수 있다.
상기 블랭크를 다단 가열하는 구간 중 서로 인접한 두 개의 구간들 간의 온도 차는 0℃ 보다 크고 100℃ 이하일 수 있다.
상기 복수의 구간 중 상기 블랭크를 균열 가열하는 구간의 온도가 상기 블랭크를 다단 가열하는 구간들의 온도보다 높을 수 있다.
상기 블랭크는 상기 가열로 내에 180초 내지 360초 동안 체류할 수 있다.
상기 다단 가열 단계, 및 상기 균열 가열 단계에서는, 상기 도금층 상에 위치하되, 30 nm 내지 100 nm의 두께를 갖는 산화층이 형성될 수 있다.
상기 핫 스탬핑 부품은, 상기 제1 상호혼합층 및 상기 제2 상호혼합층은 상이한 상을 가질 수 있다.
상기 제1 상호혼합층의 Si 함량은 상기 제2 상호혼합층의 Si 함량보다 작을 수 있다.
상기 제1 상호혼합층(Fe-rich FexAlySiz)은 x: 80wt% 내지 90wt%, y: 5wt% 내지 20wt%, z: 0wt% 초과 5wt% 이하이고, 상기 제2 상호혼합층(Fe-rich FexAlySiz)은 x: 40wt% 내지 60wt%, y: 30wt% 내지 50wt%, z: 0wt% 초과 20wt% 이하일 수 있다.
상기 상호혼합층의 전체 두께에 대한 상기 제2 상호혼합층의 두께 비율은 40% 미만일 수 있다.
상기 상호혼합층은 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 제2 상호혼합층은 상기 제2 층(Fe-rich FexAlySiz)과 동일한 상을 가질 수 있다.
상기 균열 가열 단계 이후에, 상기 균열 가열된 블랭크를 상기 가열로로부터 프레스 금형으로 이송하는 단계; 상기 이송된 블랭크를 핫 스탬핑하여 성형체를 형성하는 단계; 및 상기 형성된 성형체를 냉각하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 핫 스탬핑용 블랭크를 다단 가열 및 균열 가열함으로써 용접성이 우수한 층을 포함하는 다중층의 도금층을 형성하고, 상기 가열 단계의 온도를 제어함으로써 산화 피막의 두께를 감소시켜 용접성을 극대화할 수 있다.
도 1은 핫 스탬핑 동종 용접 부위에서 용융물의 비산 흔적을 보여주는 사진이다.
도 2는 용융물의 비산으로 인해 기공이 형성되어 용접 품질에 편차가 발생한 예를 보여주는 사진이다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따른 핫 스탬핑용 부품의 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 제조 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 제조 방법의 다단 가열 단계,및 균열 가열 단계에 있어서, 복수의 구간을 구비한 가열로를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 균열 가열 온도에 따른 부품 특성을 비교한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 균열 가열 온도에 따른 표면접촉 저항을 비교한 그래프이다.
도 8은 서로 다른 실시예들에 따른 핫 스탬핑 부품의 단면을 도시한 단면도이다.
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.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 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.
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.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.
이하에서, 저항 점 용접은 기본적으로 상, 하 두 전극으로 피 접합물을 가압한 후, 가압을 유지한 상태로 전극간에 전류를 통전시켜 피 접합물의 전기 저항열을 이용하여 용융시키는 용접법이다. 이때 접촉저항에 의해 접합면에서 발열이 시작된다. 알루미늄(Al)-실리콘(Si) 도금재의 경우, 핫 스탬핑 공법을 위한 가열로 열처리 공정에서 도금층 내의 알루미늄(Al) 및 실리콘(Si)과 모재의 철(Fe)의 상호 확산에 의해 합금화 반응이 나타나고, 이로 인해 상호확산층 및 다양한 금속간 화합물(IMC)이 형성되고, 표면층에는 산화 피막까지 형성될 수 있다. 따라서, 용접부의 표면 접촉저항이 매우 증가하며, 도금층이 맞닿은 접합부 계면에서는 전기저항에 의한 발열속도가 매우 높아 먼저 용융 너겟이 생성되고, 이러한 너겟의 급격한 성장으로 중간 날림(expulsion)이 발생하는 문제가 심화되고 용접품질이 저하된다.
도 1은 핫 스탬핑 동종 용접 부위에서 용융물의 비산 흔적을 보여주는 사진이고, 도 2는 용융물의 비산으로 인해 기공(노란 화살표 부분)이 형성되어 날림으로 인한 용접 품질에 편차가 발생한 예를 보여주는 사진이다. 이와 같이, 용융물의 비산으로 인해 핫 스탬핑 부품의 품질 확보 및 관리에 큰 어려움이 있다.
본 발명에서는 핫 스탬핑 공정 중에 부품의 표면 상에 산화 피막이 형성될 수 있고, 전술한 Al-Si 도금재의 경우 Al2O3 등의 알루미늄계 산화막이 형성될 수 있다. 알루미늄계 산화물은 저항 점 용접에 있어서 용접성을 저하시키는 물질로서, 용접 부위에서 저항이 높아지고 발열 속도가 매우 높아지고 용접성이 저하되는 문제점이 있었다. 이에 본 발명에서는 가열 온도를 제어하고 이에 따른 산화 피막의 두께를 제어함으로써 용접성이 향상된 핫 스탬핑 제조 방법 및 이에 따라 제조된 핫 스탬핑 부품을 제공하고자 한다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따른 핫 스탬핑용 부품의 단면을 도시한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 핫 스탬핑용 부품(10)은 강판(100), 강판(100) 상에 위치하는 도금층(200) 및 상기 도금층(200) 상에 위치하는 산화층(300)을 포함할 수 있다. 도금층(200)과 산화층(300) 사이 또는 산화층(300) 상에 다른 층을 더 포함할 수도 있다.
강판(100)은 소정의 합금 원소를 소정 함량 포함하도록 주조된 강 슬라브에 대해 열연 공정, 및/또는 냉연 공정을 진행하여 제조된 강판일 수 있다. 일 예로, 강판(100)은 탄소(C), 실리콘(Si), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 티타늄(Ti), 보론(B), 잔부의 철(Fe), 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 또한, 강판(100)은 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 및 알루미늄(Al) 중 하나 이상의 성분을 더 포함할 수 있다.
도금층(200)은 강판(100)의 적어도 일면에 다중층으로 구비되고, 강판(100)으로부터 순차적으로 적층된 상호확산층(210), 제1 층(220), 제2 층(230) 및 제3 층(240)을 포함할 수 있다. 이하, 제1 층(220)은 Al-rich FexAlySiz, 제2 층(230)은 Fe-rich FexAlySiz, 제3 층(240)은 Al-rich FexAlySiz로 표기될 수 있다. 즉, 제1 층(220) 및 제3 층(240)은 Al-rich 층이고, 제2 층(230)은 Fe-rich 층일 수 있다.
상호혼합층(210)은 강판(100)과 인접하는 제1 상호혼합층(211) 및 제1 상호혼합층(211)과 인접하는 제2 상호혼합층(212)을 포함하여, 일 실시예에 따른 도금층(200)은 최소 5중층 이상으로 구비될 수 있다. 두 상호혼합층(211, 212)는 서로 상이한 상을 가질 수 있다. 제1 상호혼합층(211) 및 제2 상호혼합층(212) 각각은 Fe-rich FexAlySiz으로 표기될 수 있고, 제1 상호혼합층(211)의 Si 함량은 제2 상호혼합층(21)의 Si 함량보다 작을 수 있다. 더 구체적으로, 제1 상호혼합층(211)은 x: 80wt% 내지 90wt%, y: 5wt% 내지 20wt%, z: 0wt% 초과 5wt% 이하이고, 제2 상호혼합층(212)은 x: 40wt% 내지 60wt%, y: 30wt% 내지 50wt%, z: 0wt% 초과 20wt% 이하일 수 있다.
제1 상호혼합층(211)은 강판(100)과 인접하는 층으로서 제2 상호혼합층(212) 대비 상대적 고저항을 가지고, Al 함량은 상대적으로 낮으며, Si 함량 또한 상대적으로 낮다. 반대로 제2 상호혼합층(212)는 Al-rich 층인 제1 층(220)과 인접하는 층으로서 Al-rich 층인 제1 층(220) 대비 상대적 고저항을 가지고, Al 함량은 상대적으로 낮으며, Si 함량은 상대적으로 높다.
상호혼합층(210)의 전체 두께는 일 예로 약 4 ㎛ 내지 약 10 ㎛일 수 있다.
제1 층(220)은 Al-rich 층(Al-rich FexAlySiz)으로서, 일 예로 x=30~50wt%, y=50~70wt.%, z=0~10wt% 의 조성을 가질 수 있다.
제2 층(230)은 Fe-rich 층(Fe-rich FexAlySiz)으로서, 일 예로 x=40~60wt%, y=30~50wt.%, z=0~20wt% 의 조성을 가질 수 있다.
제3 층(240)은 Al-rich 층(Al-rich FexAlySiz)으로서, 일 예로 x=30~50wt%, y=50~70wt.%, z=0~10wt% 의 조성을 가질 수 있다.
이때, 제2 상호혼합층(212)은 제2 층(Fe-rich FexAlySiz)(230)과 동일한 상을 가질 수 있다.
강판(100)의 표면에 위치하는 상호혼합층(210)과 중간에 위치하는 제2 층(230)(Fe-rich)은 고저항 상(phase)을 갖는 층으로, 용접 시 높은 저항으로 인해 상기 고저항 상을 갖는 층의 분율이 높을수록 용접에 불리하다. Al-rich FexAlySiz 층인 제1 층(220) 및 제3 층(240)은 저저항의 상(phase)을 갖는 층으로 상기 저저항 상을 갖는 층의 분율이 높을수록 용접에 유리하다. 도금층(200)의 전기 저항, 즉 접촉 저항은 부품의 전기적 특성 및 층들 간의 분율과 밀접한 관련이 있다. 따라서, 이러한 고저항 층(210, 230)과 저저항 층(220, 240)은 분율을 최적화함으로써 핫 스탬핑 부품(10)의 용접성을 극대화할 수 있다.
일 예로, 용접성의 극대화를 위해 도금층(200) 전체에 대하여 저저항층인 제1 층(220) 및 제3 층(240)의 면적 분율은 약 40% 이상이고, 고저항층인 상호혼합층(210) 및 제2 층(230)의 면적 분율은 약 60% 이하로 제어될 수 있다. 상기 다중층으로 구비되는 도금층(200)을 구성하는 인자들을 수식으로 표현하면 다음과 같다.
40% < VAl-rich FexAlySiz ,　 60%> V상호혼합층 + VFe-rich FexAlySiz = 1- VAl-rich FexAlySiz
40% < VAl-rich FexAlySiz　 (Al-rich FexAlySiz 에서 50wt% < y < 70wt%, 30wt% < x+z < 50wt%)
60% > V상호혼합층 + VFe-rich FexAlySiz　 (Fe-rich FexAlySiz 에서 30wt% < y < 50wt%, 50wt% < x+z < 70wt%)
한편, 도금층(200)의 전기 저항은 도금층(200) 내의 실리콘(Si) 함량과 밀접한 관련이 있는데, 일반적으로 Si 함량이 감소할수록 점 용접 공정에서 스패터를 감소시키고 용접 강도를 확보할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 상호혼합층(210) 중에서 Si 함량이 상대적으로 높은 제2 상호혼합층(212)의 분율(면적 또는 두께)이 낮을수록 용접성 확보에 유리하다. 따라서, 일 예로 상호혼합층(210)의 전체 두께에 대한 제2 상호혼합층(212)의 두께 비율은 약 40 % 미만일 수 있고, 상호혼합층(210)의 전체 두께에 대한 제1 상호혼합층(211)의 두께 비율은 약 60 % 초과일 수 있다. 일 예로, 상호혼합층(210)의 전체 두께에 대하여 제1 상호혼합층(211)은 약 62.3%, 제2 상호혼합층(212)은 약 37.7%의 분율을 가질 수 있다.
산화층(300)은 도금층(200) 상에 위치하는 핫 스탬핑 부품의 산화 피막으로서 알루미늄계 산화물, 일 예로 Al2O3을 포함할 수 있다. 산화층(300)의 두께는 약 30 nm 내지 약 100 nm일 수 있다. 핫 스탬핑 공정에서 가열 온도에 따라 산화층(300)의 두께가 다르게 형성될 수 있는데, 산화층(300)은 저항 점 용접시 저항을 증가시키고 발열 온도를 증가시켜 용접에 불리하므로 용접성 확보를 위해서는 그 두께를 최소화시키는 것이 필요하다. 이에 관하여는 후술하는 도 8에서 더 상세히 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 제조 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 제조 방법은 블랭크 형성 단계(S310), 다단 가열 단계(S320), 균열 가열 단계(S330), 이송 단계(S340), 형성 단계(S350), 및 냉각 단계(S360)를 포함할 수 있다.
블랭크 형성 단계(S310)는 도금층(200)이 형성된 강판(100)을 준비하고 재단하여 블랭크를 형성하는 단계일 수 있다. 블랭크 형성 단계(S310)에서는 강판을 목적에 따라 원하는 형상으로 재단하여 블랭크를 형성할 수 있다. 도금층(200)이 형성된 강판(100)을 준비하는 단계는, 핫 스탬핑 용으로 적용되는 공지의 조성을 가지는 강 슬라브를 준비하고, 상기 강 슬라브를 공지의 열간압연 및 냉간압연 중 적어도 하나를 수행한 후에 소둔 열처리함으로써, 강판재를 제조하는 과정으로 진행될 수 있다. 상기 소둔 열처리 후에, 상기 강판재 상에 Al-Si계 도금층 또는 Zn 도금층을 공지의 방법에 의해 형성할 수 있다.
다단 가열 단계(S320)는 블랭크를 단계적으로 가열하는 단계일 수 있고, 균열 가열 단계(S330)는 균일한 온도로 다단 가열된 블랭크를 가열하는 단계일 수 있다. 다단 가열 단계(S320에서는 블랭크가 가열로 내에 구비된 복수의 구간을 통과하며 단계적으로 승온될 수 있다. 가열로 내에 구비된 복수의 구간 중 다단 가열 단계(S320)가 수행되는 구간은 복수 개 존재할 수 있고, 블랭크가 투입되는 가열로의 입구로부터 블랭크가 취출되는 가열로의 출구 방향으로 높아지도록 각 구간별로 온도가 설정되어 블랭크를 단계적으로 승온시킬 수 있다. 다단 가열 단계(S320) 이후에 균열 가열 단계(S330)가 이루어질 수 있다. 균열 가열 단계(S330)에서는 다단 가열된 블랭크가 Ac3 내지 1,000℃의 온도로 설정된 가열로의 구간을 통과하며 열처리될 수 있다. 바람직하게는 균열 가열 단계(S330)에서는 다단 가열된 블랭크를 900℃ 내지 1,000℃의 온도에서 균열 가열할 수 있다. 더욱 바람직하게는 균열 가열 단계(S330)에서는 다단 가열된 블랭크를 900℃ 내지 970℃의 온도에서 균열 가열할 수 있다. 또한, 가열로 내에 구비된 복수의 구간 중 균열 가열 단계(S330)가 수행되는 구간은 적어도 하나 이상일 수 있다. 상기 다단 가열 단계(S320) 및 균열 가열 단계(S330)의 구체적인 특징 및 나머지 단계들(S350~S370)에 관하여는 후술하는 도 5에서 더 설명한다.
도 5는 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 제조 방법의 다단 가열 단계,및 균열 가열 단계에 있어서, 복수의 구간을 구비한 가열로를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 가열로는 서로 다른 온도 범위를 가지는 복수의 구간을 구비할 수 있다. 보다 구체적으로, 가열로는 제1 온도 범위(T1)를 가지는 제1 구간(P1), 제2 온도 범위(T2)를 가지는 제2 구간(P2), 제3 온도 범위(T3)를 가지는 제3 구간(P3), 제4 온도 범위(T4)를 가지는 제4 구간(P4), 제5 온도 범위(T5)를 가지는 제5 구간(P5), 제6 온도 범위(T6)를 가지는 제6 구간(P6), 및 제7 온도 범위(T7)를 가지는 제7 구간(P7)을 구비할 수 있다.
일 예로, 다단 가열 단계(S320)에서는 블랭크가 가열로 내에 정의된 복수의 구간(예를 들어, 제1 구간(P1) 내지 제4 구간(P4))을 통과하며 단계적으로 다단 가열될 수 있다. 또한, 균열 가열 단계(S330)에서는 제1 구간(P1) 내지 제4 구간(P4)에서 다단 가열된 블랭크가 제5 구간(P5) 내지 제7 구간(P7)에서 균열 가열될 수 있다.
제1 구간(P1) 내지 제7 구간(P7)은 차례대로 가열로 내에 배치될 수 있다. 제1 온도 범위(T1)를 가지는 제1 구간(P1)은 블랭크가 투입되는 가열로의 입구와 인접하고, 제7 온도 범위(T7)를 가지는 제7 구간(P7)은 블랭크가 배출되는 가열로의 출구와 인접할 수 있다. 따라서, 제1 온도 범위(T1)를 가지는 제1 구간(P1)이 가열로의 첫 번째 구간일 수 있고, 제7 온도 범위(T7)를 가지는 제7 구간(P7)이 가열로의 마지막 구간일 수 있다. 가열로의 복수의 구간들 중 제5 구간(P5), 제6 구간(P6), 및 제7 구간(P7)은 다단 가열이 수행되는 구간이 아닌 균열 가열이 수행되는 구간일 수 있다.
가열로 내에 구비된 복수의 구간의 온도, 예컨대 제1 구간(P1) 내지 제7 구간(P7)의 온도는 블랭크가 투입되는 가열로의 입구로부터 블랭크가 취출되는 가열로의 출구 방향으로 증가할 수 있다. 다만, 제5 구간(P5), 제6 구간(P6) 및 제7 구간(P7)의 온도는 동일할 수도 있다. 또한, 가열로 내에 구비된 복수의 구간 중 서로 인접한 두 개의 구간들 간의 온도 차는 0℃ 보다 크고 100℃ 이하일 수 있다. 예를 들어, 제1 구간(P1)과 제2 구간(P2)의 온도 차는 0℃ 보다 크고 100℃ 이하일 수 있다.
일 예로, 제1 구간(P1)의 제1 온도 범위(T1)는 840℃ 내지 860℃일 수 있고, 835℃ 내지 865℃일 수 있다. 제2 구간(P2)의 제2 온도 범위(T2)는 870℃ 내지 890℃일 수 있고, 865℃ 내지 895℃일 수 있다. 제3 구간(P3)의 제3 온도 범위(T3)는 900℃ 내지 920℃일 수 있고, 895℃ 내지 925℃일 수 있다. 제4 구간(P4)의 제4 온도 범위(T4)는 920℃ 내지 940℃일 수 있고, 915℃ 내지 945℃일 수 있다. 제5 구간(P5)의 제5 온도 범위(T5)는 Ac3 내지 1,000℃일 수 있다. 바람직하게는 제5 구간(P5)의 제5 온도 범위(T5)는 900℃ 이상 1,000℃ 이하일 수 있다. 더욱 바람직하게는 제5 구간(P5)의 제5 온도 범위(T5)는 900℃ 이상 1000℃이하일 수 있다. 제6 구간(P6)의 제6 온도 범위(T6), 및 제7 구간(P7)의 제7 온도 범위(T7)는 제5 구간(P5)의 제5 온도 범위(T5)와 동일할 수 있다.
도 5에서는 일 실시예에 따른 가열로가 서로 다른 온도 범위를 가지는 일곱 개의 구간을 구비한 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 가열로 내에는 서로 다른 온도 범위를 가지는 다섯 개, 여섯 개, 또는 여덟 개 등의 구간이 구비될 수도 있다.
균열 가열 단계(S330)는 가열로의 복수의 구간 중 마지막 부분에서 이루어질 수 있다. 일 예로, 균열 가열 단계는 가열로의 제5 구간(P5), 제6 구간(P6), 및 제7 구간(P7)에서 이루어질 수 있다. 가열로 내에 복수의 구간이 구비되는 경우, 하나의 구간의 길이가 길면 상기 구간 내에서 온도 변화가 생기는 등의 문제점이 존재할 수 있다. 따라서, 균열 가열 단계가 수행되는 구간은 제5 구간(P5), 제6 구간(P6), 및 제7 구간(P7)으로 구분되되, 상기 제5 구간(P5), 제6 구간(P6), 및 상기 제7 구간(P7)은 가열로 내에서 동일한 온도 범위를 가질 수 있다.
균열 가열 단계(S330)에서는 다단 가열된 블랭크를 Ac3 내지 1,000℃의 온도에서 균열 가열할 수 있다. 바람직하게는 균열 가열 단계(S330)에서는 다단 가열된 블랭크를 900℃ 내지 1,000℃의 온도에서 균열 가열할 수 있다. 균열 가열하는 온도가 900℃ 미만인 경우 핫 스탬핑 부품의 재질이 확보되기 어렵고, 1000℃를 초과하는 경우는 표면접촉 저항이 과도하게 높은 문제점이 있다. 나아가, 약 900℃ 내지 약 1000℃ 범위 내에서도 용접 시 발열 온도를 높이는 원인이 되는 표면 산화층(300)의 두께를 최소화함과 동시에 용접성 확보에 유리한 상대적 Si 함량이 높은 상호혼합층의 분율을 높일 수 있는 온도 범위 설정이 필요하다. 이를 위해 일 예로, 균열 가열 단계(S330)에서는 다단 가열된 블랭크를 약 900℃ 이상 약 970℃ 미만 온도에서 균열 가열할 수 있다.
일 예로, 블랭크가 다단 가열되는 구간의 길이(D1)와 블랭크가 균열 가열되는 구간의 길이(D2)의 비는 1:1 내지 4:1일 수 있다. 보다 구체적으로, 블랭크가 다단 가열되는 구간인 제1 구간(P1) 내지 제4 구간(P4)의 길이의 합과 블랭크가 균열 가열되는 구간인 제5 구간(P5), 내지 제7 구간(P7)의 길이의 합의 비는 1:1 내지 4:1을 만족할 수 있다. 블랭크가 균열 가열되는 구간의 길이가 증가하여 블랭크가 다단 가열되는 구간의 길이(D1)와 블랭크가 균열 가열되는 구간의 길이(D2)의 비가 1:1을 초과할 경우, 균열 가열 구간에서 오스테나이트(FCC) 조직이 생성되어 블랭크 내로 수소 침투량이 증가하여 지연파단이 증가할 수 있다. 또한, 블랭크가 균열 가열되는 구간의 길이가 감소하여 블랭크가 다단 가열되는 구간의 길이(D1)와 블랭크가 균열 가열되는 구간의 길이(D2)의 비가 4:1 미만인 경우, 균열 가열 구간(시간)이 충분히 확보되지 않아 핫 스탬핑 부품의 제조 공정에 의해 제조된 부품의 강도가 불균일할 수 있다.
일 예로, 가열로 내에 구비된 복수의 구간 중 균일 가열 단계(S330)가 수행되는 구간의 길이는 가열로의 총 길이의 20% 내지 50%일 수 있다. 또한, 다단 가열 단계(S320), 및 균열 가열 단계(S330)에서, 가열로 내에는 서로 다른 두께를 가지는 적어도 두 개의 블랭크가 동시에 이송될 수 있다.
일 예로, 블랭크는 가열로 내에서 180초 내지 360초 동안 체류할 수 있다. 즉, 블랭크가 다단 가열, 및 균열 가열되는 시간은 180초 내지 360초일 수 있다. 블랭크가 가열로 내에 체류하는 시간이 180초 미만일 경우, 목적하는 균열 온도에서 충분히 균열되기 어려울 수 있다. 또한, 블랭크가 가열로 내에 체류하는 시간이 360초를 초과할 경우, 블랭크 내부로 침투하는 수소의 양이 증가하여 지연 파단의 위험이 높아지고, 핫 스탬핑 후의 내식성이 저하될 수 있다.
상기 가열 단계들(S320, S330)을 수행함에 따라 도금층(200)의 Al, Si와 강판(100)이 함유하는 Fe의 내부 확산으로 인해 합금화 반응이 수행될 수 있고, 이로 인해 도금층(200)은 도 3a에서 설명한 바와 같이 5층 이상의 다중층 구조로 형성될 수 있다.
이송 단계(S340)는 가열된 블랭크를 가열로로부터 프레스 금형으로 이송하는 단계이다. 이송 단계(S340)에서 가열된 블랭크는 10초 내지 15초 동안 공랭될 수 있다.
형성 단계(S350)는 이송된 블랭크를 핫 스탬핑하여 성형체를 형성하는 단계이다. 냉각 단계(S360)는 형성된 성형체를 냉각하는 단계이다.
프레스 금형에서 최종 부품형상으로 성형하는 것과 동시에 성형체를 냉각하여 최종 제품이 형성될 수 있다. 프레스 금형에는 내부에 냉매가 순환하는 냉각 채널이 구비될 수 있다. 프레스 금형에 구비된 냉각 채널을 통하여 공급되는 냉매에 순환에 의해 가열된 블랭크를 급랭시킬 수 있게 된다. 이때, 판재의 스프링 백(spring back) 현상을 방지함과 더불어 원하는 형상을 유지하기 위해서는 프레스 금형을 닫은 상태에서 가압하면서 급랭을 실시할 수 있다. 가열된 블랭크를 성형 및 냉각 조작을 함에 있어, 마르텐사이트 종료 온도까지 평균냉각속도를 최소 10℃/s 이상으로 냉각할 수 있다. 블랭크는 프레스 금형 내에서 3초 내지 20초간 유지될 수 있다. 프레스 금형 내 유지 시간이 3초 미만일 경우, 소재의 냉각의 충분히 이뤄지지 않아 잔존 열에 의한 부위 별 온도 편차로 취수 품질에 영향을 줄 수 있다. 또한, 충분한 양의 마르텐사이트가 생성되지 않아 기계적 물성이 확보되지 않을 수 있다. 반면에, 프레스 금형 내 유지 시간이 20초를 초과하는 경우, 프레스 금형 내 유지 시간이 길어져 생산성이 저하될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 제조 방법을 통해서 제어된 핫 스탬핑 부품의 도금층(200)은 다중 층으로 형성될 수 있으며, 일 실시예에 따라 순차적으로 적층되어 성분 조성으로 구분 가능한 5개 층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제조 방법에서 가열 온도를 제어함으로써 형성된 도금층(200) 상의 산화층(300)은 약 30 nm 내지 약 100 nm의 두께로 형성될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 균열 가열 온도에 따른 부품 특성을 비교한 도면이다.
도 6을 참조하면, 좌측 균열 가열 온도에 따라 형성되는 핫 스탬핑 부품의 부품 특성, 본 도면에서는 용접 전류(kA), 스패터 전류(kA) 및 표면 접촉 저항(mΩ)을 도시하였다. 균열 가열 시간은 약 300s인 경우를 가정한다. 용접 전류(kA)는 일 구간의 시작 값이 그 구간에 도시된 전류값이다. 예를 들어 용접 전류가 6.0kA로 도시된 구간은 약 6.0kA 내지 약 6.5kA의 범위를 가질 수 있다.
도시된 해칭에 따라 스패터 미생성(A), 스패터가 약 50% 이하로 측정될 때 스패터 저함량(B), 스패터가 약 50% 이상 100% 미만인 경우를 스패터 중함량(C), 스패터가 약 100%인 경우를 스패터 고함량(D)에 해당되며, 각 칸의 실시예마다 해당되는 해칭으로 도시하였다. 이때 A는 스패터가 육안으로 확인되지 않는 경우일 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 A, B, C, D로 지칭하여 설명할 수 있다. 이때, 스패터 미생성(A) 구간으로부터 스패터 소함량(B)인 구간까지를 포함하여 스패터 상한 전류(kA)로 정의할 수 있다. 스패터 상한 전류가 증가할수록 스패터 민감도가 감소하고 용접성이 향상되는 것으로 설명할 수 있다.
구체적으로, 본 도면의 실시예는 하기 [표 1]과 같은 용접 조건을 바탕으로 실험한 결과이나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐 본 발명의 실시예들의 조건이 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112020144179697-pat00001
먼저, 균열 가열 온도가 약 880℃인 경우 도 4에 도시된 모든 용접 전류구간에서 스패터가 100%로 나타나 D에 해당하고, 스패터 상한 전류는 약 8.0 kA이며 표면 접촉 저항은 0.51 mΩ로 측정되었다.
균열 가열 온도가 약 900℃인 경우 용접 전류가 5.5kA 내지 6.7kA 구간범위에서 A에 해당하고, 용접 전류가 약 6.9kA 구간에서 B에 해당하므로, 스패터 상한 전류는 약 7.1 kA이며 표면 접촉 저항은 0.55 mΩ로 측정되었다.
균열 가열 온도가 약 930℃인 경우 용접 전류가 5.5kA 내지 6.5kA 구간범위에서 A에 해당하고, 용접 전류가 약 6.7kA 구간에서 B에 해당하므로, 스패터 상한 전류는 약 6.9 kA이며 표면 접촉 저항은 0.67 mΩ로 측정되었다.
균열 가열 온도가 약 950℃인 경우 용접 전류가 5.5kA 내지 6.5kA 구간범위에서 A에 해당하고, 용접 전류가 약 6.7kA 구간에서는 C에 해당하고 C인 구간은 스패터 상한 전류 산출의 기준이 되지 않으므로 스패터 상한 전류는 약 6.7 kA이다. 표면 접촉 저항은 0.75 mΩ로 측정되었다.
균열 가열 온도가 약 970℃인 경우 용접 전류가 약 5.5kA 구간에서 A에 해당하고, 인접하는 용접 전류가 약 6.0kA 구간에서 C에 해당하므로, 스패터 상한 전류는 약 6.0 kA이며 표면 접촉 저항은 0.81 mΩ로 측정되었다.
먼저, 균열 가열 온도가 약 1000℃인 경우는 도 4에 도시된 모든 용접 전류구간에서 스패터 중함량(C)과 스패터 고함량(D) 부분이므로, 스패터 상한 전류는 약 5.0 kA이며 표면 접촉 저항은 0.92 mΩ로 측정되었다.
여기서 도 7을 함께 참조하여 설명한다. 도 7은 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 균열 가열 온도에 따른 표면 접촉 저항을 비교한 그래프이다.
도 7을 참조하면, 도 6의 실시예에 따른 균열 가열 온도 별 표면 접촉 저항(mΩ)이 도시되어 있다. 가열 온도가 약 1200℃인 경우 스패터 상한 전류가 약 5.0 kA이긴 하나 표면 접촉 저항이 약 0.9 mΩ 이상으로 지나치게 높아 용접성이 열위하다. 따라서, 균열 가열 온도는 약 1000℃ 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 한편 가열 온도가 약 880℃ 미만인 경우 원하는 핫스탬핑 강판의 물성을 확보하기 어려운 문제점이 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 제조 공정에서는 블랭크를 균열 가열하는 온도는 약 900℃ 이상 약 1000℃ 이하로 제어될 수 있다. 특히, 용접성의 최적화를 위해서 균열 가열하는 온도는 약 900℃ 이상 약 1000℃ 이하일 수 있다.
이상과 같이, 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 부품의 제조 방법에 있어서 균열 가열 온도가 낮아질수록 스패터 상한 전류는 높아지고, 부품의 저항 점 용접시 표면 접촉 저항은 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라 용접 시 발열 온도는 낮아지고 용접성이 향상될 수 있다. 또한, 균열 가열 온도가 낮아질수록 핫 스탬핑 부품의 산화층(300)(도 3b 참고)의 두께는 얇아지는 것을 확인하였으며 이에 관하여는 후술하는 도 8에서 살펴보기로 한다.
도 8은 서로 다른 실시예들에 따른 핫 스탬핑 부품의 단면을 도시한 단면도이다. 도 8(a), 도 8(b) 및 도 8(c) 각각은 균열 가열 온도를 각각 970℃, 930℃ 및 900℃에서 제조한 핫 스탬핑 부품의 단면을 도시한 단면도이다. 도 8(a), 도 8(b) 및 도 8(c) 각각에는 도금층(200)(구체적으로는 제3 층(240)일 수 있다.) 위에 배치되는 산화층(300)이 도시되어 있다. 본 도면에 따른 실시예들은 산화층(300) 상에 제1 보호층(310) 및 제2 보호층(320)을 더 포함할 수 있다. 제1 보호층(310)은 Pt를 포함하고, 제2 보호층(320)은 탄소(Carbon)를 포함할 수 있고, 보호층(310, 320)들은 도금층(200)을 추가적인 산화, 질화 등으로부터 보호하는 역할을 할 수 있다.
산화층(300)은 본 도면에 도시된 바와 같이 Al2O3를 포함할 수 있다. 도 8(a)의 산화층 두께(d1)는 약 78 ㎚, 도 8(b)의 산화층 두께(d2)는 약 56 ㎚, 그리고 도 8(c)의 산화층 두께(d3)는 약 38 ㎚로 측정되었다. 한편, 도 6 및 도 7에서 설명한 바에 따르면, 약 900℃ 내지 약 1000℃ 범위 내에서 가열 온도가 낮을수록 스패터 상한 전류는 높아지고 표면 접촉 저항은 낮아져서 용접성이 향상됨을 확인하였다. 본 도면에서는 상기 가열 온도 범위 내에서 가열 온도가 낮아질수록 알루미늄계 산화층(300)의 두께는 얇아지므로, 산화층(300)의 두께가 얇을수록 용접성은 우수한 것을 확인할 수 있다. 핫 스탬핑 부품의 용접성 확보를 위한 산화층(300)의 두께는 약 30 ㎚ 내지 약 100 ㎚일 수 있고, 바람직하게는 약 30 ㎚ 내지 80 ㎚일 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 핫 스탬핑용 블랭크를 다단 가열 및 균열 가열함으로써 용접성이 우수한 층을 포함하는 다중층의 도금층을 형성하고, 상기 가열 단계의 온도를 제어함으로써 산화 피막의 두께를 감소시켜 용접성을 극대화할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (23)

  1. 강판;
    상기 강판 상에 위치하며, 순차적으로 적층된 상호혼합층, 제1 층(Al-rich FexAlySiz), 제2 층(Fe-rich FexAlySiz), 및 제3 층(Al-rich FexAlySiz)을 포함하는 도금층; 및
    상기 도금층 상에 위치하고 30 nm 내지 100 nm의 두께를 갖는 산화층;
    을 포함하고,
    상기 상호혼합층은 x: 40wt% 내지 90wt%, y: 5wt% 내지 60wt%, z: 0wt% 초과 20wt% 이하이고,
    상기 제1 층(Al-rich FexAlySiz)은 x: 30wt% 내지 50wt%, y: 50wt% 내지 70wt%, z: 0wt% 초과 10wt% 이하이고,
    상기 제2 층(Fe-rich FexAlySiz)은 x: 40wt% 내지 60wt%, y: 30wt% 내지 50wt%, z: 0wt% 초과 20wt% 이하이며,
    상기 제3 층(Al-rich FexAlySiz)은 x: 30wt% 내지 50wt%, y: 50wt% 내지 70wt%, z: 0wt% 초과 10wt% 이하인, 핫 스탬핑 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상호혼합층은 상기 강판과 인접하는 제1 상호혼합층 및 상기 제1 상호혼합층과 인접하는 제2 상호혼합층을 포함하고,
    상기 제1 상호혼합층 및 상기 제2 상호혼합층은 상이한 상을 갖는, 핫 스탬핑 부품.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 상호혼합층의 Si 함량은 상기 제2 상호혼합층의 Si 함량보다 작은, 핫 스탬핑 부품.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 상호혼합층(Fe-rich FexAlySiz)은 x: 80wt% 내지 90wt%, y: 5wt% 내지 20wt%, z: 0wt% 초과 5wt% 이하이고,
    상기 제2 상호혼합층(Fe-rich FexAlySiz)은 x: 40wt% 내지 60wt%, y: 30wt% 내지 50wt%, z: 0wt% 초과 20wt% 이하인, 핫 스탬핑 부품.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 상호혼합층의 전체 두께에 대한 상기 제2 상호혼합층의 두께 비율은 40 % 미만 0 초과인, 핫 스탬핑 부품.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상호혼합층은 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 갖는, 핫 스탬핑 부품.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제2 상호혼합층은 상기 제2 층(Fe-rich FexAlySiz)과 동일한 상을 갖는, 핫 스탬핑 부품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도금층에 대한 상기 제1 층 및 상기 제3 층의 면적분율은 40% 이상 100% 미만인, 핫 스탬핑 부품.
  9. 삭제
  10. 프리도금층이 형성된 강판을 재단하여 블랭크를 준비하는 단계;
    서로 다른 온도 범위를 가지는 복수의 구간을 구비한 가열로 내로 블랭크를 투입하는 단계;
    상기 블랭크를 단계적으로 가열하는 다단 가열 단계; 및
    상기 블랭크를 균열 가열하는 균열 가열 단계;
    를 포함하고,
    상기 다단 가열 단계, 및 상기 균열 가열 단계에서는 프리도금층에 포함된 Al-Si와 강판에 포함된 Fe의 내부 확산에 의해 합금화 반응이 수행되며,
    상기 합금화 반응을 통해 순차적으로 적층된 상호혼합층, 제1 층(Al-rich FexAlySiz), 제2 층(Fe-rich FexAlySiz), 및 제3 층(Al-rich FexAlySiz)을 포함하는 도금층이 형성되고,
    상기 상호혼합층은 x: 40wt% 내지 90wt%, y: 5wt% 내지 60wt%, z: 0wt% 초과 20wt% 이하이고,
    상기 제1 층(Al-rich FexAlySiz)은 x: 30wt% 내지 50wt%, y: 50wt% 내지 70wt%, z: 0wt% 초과 10wt% 이하이고,
    상기 제2 층(Fe-rich FexAlySiz)은 x: 40wt% 내지 60wt%, y: 30wt% 내지 50wt%, z: 0wt% 초과 20wt% 이하이고,
    상기 제3 층(Al-rich FexAlySiz)은 x: 30wt% 내지 50wt%, y: 50wt% 내지 70wt%, z: 0wt% 초과 10wt% 이하이며,
    상기 상호혼합층은 강판과 인접하는 제1 상호혼합층 및 상기 제1 상호혼합층과 인접하는 제2 상호혼합층을 포함하도록 형성되는, 핫 스탬핑 부품의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 구간에서 상기 블랭크를 다단 가열하는 구간의 길이와 상기 블랭크를 균열 가열하는 구간의 길이의 비는 1:1 내지 4:1을 만족하는, 핫 스탬핑 부품의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 구간의 온도는 상기 가열로의 입구로부터 상기 가열로의 출구 방향으로 증가하는, 핫 스탬핑 부품의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 블랭크를 다단 가열하는 구간 중 서로 인접한 두 개의 구간들 간의 온도 차는 0℃ 보다 크고 100℃ 이하인, 핫 스탬핑 부품의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 구간 중 상기 블랭크를 균열 가열하는 구간의 온도가 상기 블랭크를 다단 가열하는 구간들의 온도보다 높은, 핫 스탬핑 부품의 제조 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 블랭크는 상기 가열로 내에 180초 내지 360초 동안 체류하는, 핫 스탬핑 부품의 제조 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 다단 가열 단계, 및 상기 균열 가열 단계에서는,
    상기 도금층 상에 위치하되, 30 nm 내지 100 nm의 두께를 갖는 산화층이 형성되는, 핫 스탬핑 부품의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 핫 스탬핑 부품은,
    상기 제1 상호혼합층 및 상기 제2 상호혼합층은 상이한 상을 갖는, 핫 스탬핑 부품의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 상호혼합층의 Si 함량은 상기 제2 상호혼합층의 Si 함량보다 작은, 핫 스탬핑 부품의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 상호혼합층(Fe-rich FexAlySiz)은 x: 80wt% 내지 90wt%, y: 5wt% 내지 20wt%, z: 0wt% 초과 5wt% 이하이고,
    상기 제2 상호혼합층(Fe-rich FexAlySiz)은 x: 40wt% 내지 60wt%, y: 30wt% 내지 50wt%, z: 0wt% 초과 20wt% 이하인
    핫 스탬핑 부품의 제조 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 상호혼합층의 전체 두께에 대한 상기 제2 상호혼합층의 두께 비율은 40% 미만 0 초과인, 핫 스탬핑 부품의 제조 방법.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 상호혼합층은 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 갖는, 핫 스탬핑 부품의 제조방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 제2 상호혼합층은 상기 제2 층(Fe-rich FexAlySiz)과 동일한 상을 갖는, 핫 스탬핑 부품의 제조방법.
  23. 제10항에 있어서,
    상기 균열 가열 단계 이후에,
    상기 균열 가열된 블랭크를 상기 가열로로부터 프레스 금형으로 이송하는 단계;
    상기 이송된 블랭크를 핫 스탬핑하여 성형체를 형성하는 단계; 및
    상기 형성된 성형체를 냉각하는 단계;
    를 더 포함하는, 핫 스탬핑 부품의 제조 방법.
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