KR102491409B1 - 오스테나이트계 강의 냉간 변형 방법 - Google Patents

오스테나이트계 강의 냉간 변형 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 TWIP (Twinning Induced Plasticity), TWIP/TRIP 또는 TRIP (Transformation Induced Plasticity) 경화 효과를 냉간 변형 중에 사용함으로써 오스테나이트계 강을 부분 경화시키는 방법에 관한 것이다. 냉간 변형은, 두께, 항복 강도 (Rp0.2), 인장 강도 (Rm) 및 1.0 ＞ r ＞ 2.0 범위의 극한 하중 비율 △F 와 두께 비율 △t 간의 비율 (r) 을 갖는 연신율에 있어서 상이한 기계적 값을 갖는 적어도 2 개의 연속 영역들 (5, 7; 14, 16) 을 재료 (1, 11) 에서 달성하기 위해 5 ≤ Φ ≤ 60% 범위의 성형도 (Φ) 로 변형되도록 재료 (1, 11) 의 적어도 하나의 표면 (2, 3; 12) 상에서 냉간 압연에 의해 실시되고, 영역들 (5, 7; 14, 16) 은 전이 영역 (6; 15) 에 의해 서로 연결되도록 기계적으로 달성되고, 두께는 변형 방향 (4, 13) 의 제 1 영역 (5, 14) 의 두께 (t1, t3) 로부터 변형 방향 (4, 13) 의 제 2 영역 (7, 16) 의 두께 (t2, t4) 까지 변할 수 있도록 달성된다. 또한 본 발명은 냉간 변형된 제품의 용도에 관한 것이다.

Description

오스테나이트계 강의 냉간 변형 방법
본 발명은 기계적 및/또는 물리적 특성에 있어서 상이한 값들을 갖는 영역을 변형된 강 제품에 부여하기 위하여 TWIP (Twinning Induced Plasticity), TWIP/TRIP 또는 TRIP (Transformation Induced Plasticity) 경화 효과를 변형 중에 사용함으로써 오스테나이트계 강을 냉간 변형시키는 방법에 관한 것이다.
특히 자동차 차체 및 철도 차량을 제조하는 운송 시스템의 경우, 엔지니어는 올바른 장소에 올바른 재료를 배치하는 방법을 사용한다. 이러한 가능성은, "다중-재료 디자인" 또는 스탬핑하기 전에 길이를 따라서 상이한 재료 두께를 가지는 금속 제품들이며 또한 단일의 초기 블랭크를 만들도록 절단될 수 있는 플렉서블 압연 블랭크들과 같은 "맞춤형 제품" 이라고 불리운다. 플렉서블 압연 블랭크들은 자동차 부품용의 필라, 크로스 및 종방향 부재와 같은 충돌 관련 부품에 적용된다. 또한, 철도 차량은 측벽, 지붕 또는 연결부에서 플렉서블 압연 블랭크를 사용하고, 버스 및 트럭은 또한 플렉서블 압연 블랭크를 적용한다. 그러나, 종래 기술에서, 플렉서블 압연 블랭크에 대한 "올바른 재료" 는 올바른 위치에서 올바른 두께를 갖도록 하는 것을 오직 의미하는데, 왜냐하면 플렉서블 압연 중에 인장 강도와 같은 기계적 특성이 극한 하중 F 의 비율 뿐만아니라 플렉서블 압연 영역과 비압연 영역 간의 재료의 두께, 인장 강도 Rm 및 폭의 프로덕트와 동일한 값으로 유지되기 때문이다. 따라서, 후속 성형 공정을 위한 상이한 강도 및 연성을 갖는 영역을 생성하는 것이 불가능하다. 보통, 후속 재결정 어닐링 공정 및 갈바나이징 단계가 오리진 플렉서블 압연 또는 편심 압연 공정에 이어진다.
DE 특허 출원 10041280 및 EP 특허 출원 1074317 은 일반적으로 플렉서블 압연 블랭크에 대한 초기 특허이다. 이들은 상이한 두께를 갖는 금속 스트립을 제조하기 위한 제조 방법 및 장비를 기술하고 있다. 이를 달성하는 방식은 상부 및 하부 롤을 사용하고 롤 갭을 변경하는 것이다. 그러나, DE 특허 출원 10041280 및 EP 특허 출원 1074317 은 강도 및 연신율에 대한 두께의 영향, 및 강도, 연신율 및 두께 간의 상관관계에 관해서는 아무것도 기술하고 있지 않다. 또한, 오스테나이트계 재료가 기술되어 있지 않기 때문에 이 관계를 위한 필요한 재료는 기술되어 있지 않다.
US 공보 2006033347 은 상이한 두께의 시트 재료를 사용하는 방법뿐만 아니라 많은 자동차 솔루션에서 사용하기 위한 플렉서블 압연 블랭크를 기술하고 있다. 또한, US 공보 2006033347 은 상이한 부품들에 대해 의미있는 필요한 시트 두께 곡선을 기술한다. 그러나, 강도 및 연신율에 미치는 영향, 강도, 연신율 및 두께 사이의 상관관계 및 이 관계에 필요한 재료는 기술되어 있지 않다.
WO 공보 2014/202587 은 두께 가변 스트립을 갖는 자동차 부품을 제조하는 제조 방법을 기술하고 있다. WO 공보 2014/202587 은 열간 성형 솔루션에 대한 22MnB5 와 같은 프레스-경화가능한 마르텐사이트계 저합금강의 용도에 관한 것이다. 그러나, 두께에 대한 기계적-기술적 값들의 관계 뿐만아니라 기술된 특수 미세구조 특성을 가진 오스테나이트계 재료는 기술되어 있지 않다.
본 발명의 목적은, 종래 기술의 단점을 제거하고, 기계적 및/또는 물리적 특성에 있어서 상이한 값들을 갖는 영역을 달성하기 위하여 오스테나이트계 강의 TWIP (Twinning Induced Plasticity), TWIP/TRIP 또는 TRIP (Transformation Induced Plasticity) 경화 효과를 냉간 변형 중에 사용함으로써 오스테나이트계 강을 냉간 변형시키기 위한 개선된 방법을 달성하는 것이다. 본 발명의 필수적인 특징들은 첨부된 청구범위에 포함된다.
출발 재료로서 본 발명에 따른 방법에서는 상이한 두께를 갖는 오스테나이트계 TWIP 또는 TRIP/TWIP 또는 TRIP 강으로 제조된 열간 또는 냉간 변형된 스트립, 시트, 플레이트 또는 코일이 사용된다. 출발 재료의 추가의 냉간 변형에서의 두께 감소는 항복 강도, 인장 강도 및 연신율과 같은 재료의 기계적 특성에 있어서의 특정적이고 균형잡힌 국소 변화와 결합된다. 추가의 냉간 변형은 플렉서블 냉간 압연 또는 편심 냉간 압연으로서 수행된다. 재료의 두께는 특히 강의 냉간 변형의 방향에 대응하는 재료의 종방향 연장 방향으로 일 방향을 따라 가변적이다. 본 발명의 방법을 사용하면, 냉간 변형된 재료는 필요로하는 변형된 제품의 부분에서 원하는 두께 및 원하는 강도를 갖는다. 이는 강도, 연신율 및 두께 사이의 관계 생성을 기반으로한다. 따라서, 본 발명은 플렉서블 또는 편심 냉간 압연 재료의 이점을 이용하고, 완전한 변형된 제품에 대해 오직 종래 기술의 균일한 기계적 값들을 갖는 단점을 해결한다.
본 발명의 방법에서, 재료는 냉간 압연에 의해 냉간 변형되어, 냉간 변형된 재료의 종방향 및/또는 횡방향의 두께, 항복 강도, 인장 강도 및 연신율 사이의 상이한 특정 관계를 갖는 적어도 2 개의 영역들을 재료에서 달성한다. 이들 영역들은 유리하게는 이들 영역들 사이의 종방향 및/또는 횡방향 전이 영역을 통해 서로 접촉한다. 전이 영역 전후의 상이한 기계적 값들을 갖는 연속 영역들에서, 재료에 대한 변형 전의 최종 하중 F1 과 변형 후의 최종 하중 F2 는 식
Figure 112019042211251-pct00001
및
Figure 112019042211251-pct00002
에 의해 결정되고,
여기서, t1 및 t2 는 냉간 압연 전후의 영역들의 두께이고, Rm1 및 Rm2 는 냉간 압연 전후의 영역들의 인장 강도이고, w 는 재료의 폭이다. 재료 폭 w 를 일정한 계수로서 유지하면, 두께 t1 과 t2 사이의 최종 하중 비율 △F (퍼센트) 는 다음과 같고
Figure 112019042211251-pct00003
각각 하중 F1 과 F2 사이의 두께 비율 △t (퍼센트) 는 다음과 같다:
Figure 112019042211251-pct00004
따라서 △F 와 △t 사이의 비율 r 은 다음과 같다.
Figure 112019042211251-pct00005
또한, 비율 rΦ 는 비율 r 과 성형도 Φ 사이에서 퍼센트로 다음 식으로 결정된다:
Figure 112019042211251-pct00006
본 발명에 따르면, 강에 있어서 냉간 압연 영역과 비압연 영역 사이의 비율 r 은 1.0 > r > 2.0, 바람직하게는 1.15 > r > 1.75 의 범위이고, 비압연 영역과 냉간 압연 영역에서의 두께간의 최종 하중 비율 △F 는 퍼센트로 100% 를 넘는다. 또한, 성형도 Φ 는 5 ≤ Φ ≤ 60, 바람직하게는 10 ≤ Φ ≤ 40 의 범위이고, 비율 rΦ 는 4.0 을 넘는다.
본 발명에 따른 상이한 두께를 갖는 냉간 압연된 재료의 경우, 최대 지탱 하중은 모든 두께 영역에 대해 설계된다. 어닐링된 재료를 갖는 최첨단 공정의 경우, 어닐링된 조건으로 인하여, 폭이 전체 코일에 걸쳐 일정하고 인장 강도도 역시 고려하면 두께가 유일한 영향 변수이다. 상이한 가공 경화 레벨에 있어서, 인장 강도 Rm 은 본 발명에 따르면 제 2 영향 변수이며, 식 (1) 및 (2) 는 식 (5) 로 전달될 수 있다. 식 (3) 은 두께 t 와 인장 강도 Rm 간의 관계에 연결될 수 있는 식 (5) 의 비율 r 및 상이한 두께 영역의 힘 비율에 의해 나타난다. 본 발명으로 제조된 압연 재료의 경우, 비율 r 은 1.0 ＞ r ＞ 2.0, 바람직하게는 1.15 ＞ r ＞ 1.75 이어야 한다. 이는, 본 발명에서 사용되는 재료의 경우, 보다 얇은 두께 영역이 보다 높은 하중을 견딜 수 있음을 의미한다. 증가하는 가공 경화의 영향은 감소하는 두께의 영향을 초과한다. 본 발명의 결과로서, 식 (3) 에 대한 값 △F 는 매회 100% 이상이어야 한다.
본 발명에 의해 제조된 재료를 기술하는 또 다른 방법은, 재료-특정 성형도 Φ 와 식 (5) 로부터의 비율 r 의 관계가 지적되는 식 (6) 으로 주어질 수 있다. 성형도는 일반적으로 성형 공정 중에 부품의 지속적인 기하학적 변화를 나타내는 변형 파라미터이다. 그러므로, 식 (6) 의 관계는 추가적인 강도 이득을 얻기 위해 얼마나 많은 노력을 해야하는지를 나타내는 지표로 사용될 수 있다. 본 발명의 경우, rΦ 는 4.0 이상이어야 하며, 그렇지 않으면 하중에 대해 더 나은 값을 얻기위한 노력이 비경제적이다.
본 발명에 따른 냉간 변형 제품은 시트, 플레이트, 슬릿 스트립으로 슬릿팅되거나, 또는, 코일 또는 스트립으로서 직접 전달될 수 있다. 이들 반제품은 사용 목적에 따라 튜브 또는 다른 원하는 형상으로서 추가 가공될 수 있다.
본 발명의 장점은, 냉간 변형된 TWIP 또는 TRIP/TWIP 또는 TRIP 강이 두께 감소와 결합해서는 높은 강도의 영역 및 더 큰 두께의 다른 측면 영역에서 보다 우수한 연성을 조합한다는 것이다. 따라서, 본 발명은 냉간 압연 공정에 의해 시트, 플레이트 또는 코일의 기계적 특성의 특정적이고 균형잡힌 국소적인 변화와 함께 두께 감소를 조합함으로써 종래 기술의 다른 플렉서블 롤형 블랭크 제품으로부터 제한된다. 따라서, 프레스 경화와 같은 에너지-집약적이며 비용-집약적인 열처리가 필요하지 않다.
본 발명에 의하면, 보다 연성이 있고 더 두꺼운 영역이 재료가 얇아질 수 있고 동시에 재료가 경화될 수 있는 곳에서 국부적으로 이용될 수 있는 방식으로 플렉서블 압연 또는 편심 압연 재료를 달성할 수 있다. 다른 면에서는, 딥-드로잉 공정 중에 변형도가 너무 낮기 때문에 일반적으로는 경화 효과와 얇게 하는 것을 구현할 수 없는 딥-드로잉 부품의 바닥과 같은 부품 영역에 대해 높은 강도와 얇은 영역이 있다.
강도, 연신율 및 두께 사이의 관계를 만드는데 유용한 재료는 다음과 같은 조건을 갖는다:
ㆍ 오스테나이트계 조직과 TWIP, TRIP/TWIP 또는 TRIP 경화 효과를 갖는 강,
ㆍ 제조 중에 냉간 가공 경화된 강,
ㆍ 망간 함유량이 10 ~ 25 중량%, 바람직하게는 14 ~ 20 중량% 인 강,
ㆍ 명명된 미세조직 효과를 가지며 니켈 함량이 4.0 중량% 이하인 스테인리스 강,
ㆍ (C+N)-함량 0.4 ~ 0.8 중량% 인 개재성 비결합 질소 및 탄소 원자와 합금화된 것으로 정의된 강,
ㆍ 안정한 완전 오스테나이트계 미세조직의 유지하에 이펙트를 가역적으로 만드는, 18 ~ 30 mJ/m2, 바람직하게는 20 ~ 30 mJ/m2 의 정의된 적층 결함 에너지를 갖는 TWIP 강,
ㆍ 10 ~ 18 mJ/m2 의 적층 결함 에너지를 갖는 TRIP 강.
오스테나이트계 TWIP 강은 10.5 중량% 초과의 크롬을 함유한 스테인리스 강일 수 있으며 특히 합금 시스템 CrMn 또는 CrMnN 을 특징으로 한다. 이러한 합금 시스템은 더욱 특별하게는 니켈 함량이 낮아서 (4 중량% 이하) 다년간의 생산 시리즈에 걸쳐 비휘발성 부품 비용을 생성하는 것과 재료 비용을 줄이도록 특징지어진다. 하나의 유리한 화학 조성물은 중량% 로 0.08 - 0.30% 의 탄소, 14 - 26% 의 망간, 10.5 - 16% 의 크롬, 0.8% 미만의 니켈 및 0.2 - 0.8% 의 질소를 함유한다.
오스테나이트계 TRIP/TWIP 스테인리스 강은 합금 시스템 CrNi, 예컨대 1.4301 또는 1.4318, CrNiMn, 예컨대 1.4376 또는 CrNiMo, 예컨대 1.4401 을 갖는 스테인리스 강일 수 있다. 또한, 페라이트-오스테나이트계 듀플렉스 TRIP/TWIP 스테인리스 강, 예컨대 1.4362 및 1.4462 가 본 발명의 방법에 유리하다.
1.4301 오스테나이트계 TRIP/TWIP 스테인리스 강은 중량% 로 0.07% 미만의 탄소, 2% 미만의 규소, 2% 미만의 망간, 17.50-19.50% 의 크롬, 8.0-10.5% 의 니켈, 0.11% 미만의 질소를 포함하고, 잔부는 철 및 스테인리스 강에서 발생하는 불가피적 불순물이다. 1.4318 오스테나이트계 TRIP/TWIP 스테인리스 강은 중량% 로 0.03% 미만의 탄소, 1% 미만의 규소, 2% 미만의 망간, 16.50-18.50% 의 크롬, 6.0-8.0% 의 니켈, 0.1-0.2% 의 질소를 포함하고, 잔부는 철 및 스테인리스 강에서 발생하는 불가피적 불순물이다. 1.4401 오스테나이트계 TRIP/TWIP 스테인리스 강은 중량% 로 0.07% 미만의 탄소, 1% 미만의 규소, 2% 미만의 망간, 16.50-18.50% 의 크롬, 10.0-13.0% 의 니켈, 2.0-2.5% 의 몰리브덴, 0.11% 미만의 질소를 포함하고, 잔부는 철 및 스테인리스 강에서 발생하는 불가피적 불순물이다.
1.4362 페라이트-오스테나이트계 듀플렉스 TRIP/TWIP 스테인리스 강은 중량% 로 0.03% 미만의 탄소, 1% 미만의 규소, 2% 미만의 망간, 22.0-24.0% 의 크롬, 4.5-6.5% 의 니켈, 0.1-0.6% 의 몰리브덴, 0.1-0.6% 의 구리, 0.05-0.2% 의 질소를 포함하고, 잔부는 철 및 스테인리스 강에서 발생하는 불가피적 불순물이다. 1.4462 페라이트-오스테나이트계 듀플렉스 TRIP/TWIP 스테인리스 강은 중량% 로 0.03% 미만의 탄소, 1% 미만의 규소, 2% 미만의 망간, 22.0-24.0% 의 크롬, 4.5-6.5% 의 니켈, 2.5-3.5% 의 몰리브덴, 0.10-0.22% 의 질소를 포함하고, 잔부는 철 및 스테인리스 강에서 발생하는 불가피적 불순물이다.
오스테나이트계 스테인리스 재료를 사용하면, 추가의 표면 코팅이 필요하지 않다. 재료가 차량용 부품에 사용되는 경우, 차체의 표준 전색 도장으로 충분하다. 특히 습식 부식 부품의 경우, 비용, 생산 복잡성 및 부식 방지의 이점이 종합적인 이점이다.
스테인리스 TWIP 또는 TRIP/TWIP 강을 사용하면, 플렉서블 냉간 압연 공정 또는 편심 냉간 압연 공정 후에 후속 갈바나이징 공정을 또한 피할 수 있다. 스테인리스 강의 잘 알려진 특성을 참조하면, 최종 냉간 압연 재료는 비-스케일링 및 내열성의 관점에서 향상된 특성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 냉간 압연 재료는 고온 솔루션에 사용될 수 있다.
완전 오스테나이트계 TWIP 강에 대한 이점은 성형 또는 용접과 같은 조건하에서의 비자성 특성이다. 따라서, 완전 오스테나이트계 TWIP 강은 배터리 전기 자동차 부품의 플렉서블 압연 블랭크로서 사용하기에 적합하다.
본 발명은 상이한 영역들을 코일 또는 스트립으로 롤링하는 제조 방법을 설명하며, 여기서
ㆍ 생산 폭은 650 ≤ t ≤ 1600 mm 이고,
ㆍ 초기 두께는 1.0 ≤ t ≤ 4.5 mm 이고,
ㆍ 변형 중의 중간 어닐링 및 변형 후의 어닐링이 균질 재료 특성을 얻기 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 제조되는 부품은 다음과 같다:
ㆍ 자동차 부품, 예를 들어 에어백 부시, 자동차 차체 부품, 예를 들어 섀시-부품, 서브프레임, 필라, 크로스 부재, 채널, 로커 레일,
ㆍ 반제품 시트, 튜브 또는 프로파일을 갖춘 상업용 차량 부품,
ㆍ 측벽, 바닥, 지붕과 같이 2000 mm 이상의 연속적인 길이를 갖는 철도 차량 부품,
ㆍ 스트립 또는 슬릿 스트립으로 제조된 튜브,
ㆍ 자동차 애드-온 부품, 예를 들어 충돌-관련 도어측 충격 빔,
ㆍ 배터리 전기 차량용의 비자성 특성을 갖는 부품,
ㆍ 운송 적용을 위한 롤포밍되거나 또는 하이드로포밍된 부품.
본 발명은 이하의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시형태를 개략적인 방식으로 나타내고 축척 투영법으로 도시한 도면이다.
도 2 는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태를 개략적인 방식으로 나타내고 축척 투영법으로 도시한 도면이다.
도 1 에서는, TWIP 재료 피스 (1) 는 롤링 방향 (4) 으로 상부 표면 (2) 과 하부 표면 (3) 쌍방에서 플렉서블 냉간 압연된다. 재료 피스 (1) 는 재료가 두꺼운 제 1 영역 (5) 을 갖고, 재료는 더 연성이 있고 동시에 경화된다. 또한, 재료 피스는 재료 두께가 변할 수 있는 전이 영역 (6) 을 가져서, 두께는 제 1 영역 (5) 으로부터 재료가 더 높은 강도를 갖지만 연성이 더 낮은 제 2 영역 (7) 으로 감소한다.
도 2 에서는, TWIP 재료 피스 (11) 는 롤링 방향 (13) 으로 상부 표면 (12) 에서만 플렉서블 냉간 압연된다. 도 1 의 실시형태에서와 같이, 재료 피스 (11) 는 재료가 두꺼운 제 1 영역 (14) 을 갖고, 재료는 더 연성이 있고 동시에 경화된다. 또한, 재료 피스 (11) 는 재료 두께가 변할 수 있는 전이 영역 (15) 을 가져서, 두께는 제 1 영역 (14) 으로부터 재료가 더 높은 강도를 갖지만 연성이 더 낮은 제 2 영역 (16) 으로 감소한다.
본 발명에 따른 방법은 화학 조성을 중량% 로 하기의 표 1 에 나타낸 TWIP (Twinning Induced Plasticity) 오스테나이트계 강에 의해 테스트되었다.
Figure 112019042211251-pct00007
합금 A-C 및 E 는 오스테나이트계 스테인리스 강이며, 합금 D 는 오스테나이트계 강이다.
각 합금 A-E 에 대한 항복 강도 Rp0.2, 인장 강도 Rm 및 연신율 A80 의 측정은 합금이 상부 표면 및 하부 표면 쌍방에서 롤링되는 플렉서블 냉간 압연 전후에 수행되었다. 측정 결과와 초기 두께 및 최종 두께는 하기의 표 2 에 설명되어 있다.
Figure 112019042211251-pct00008
표 2 의 결과는, 플렉서블 압연 중에 항복 강도 Rp0.2 및 인장 강도 Rm 는 본질적으로 증가하는 반면, 플렉서블 압연 중에 연신율 A80 은 본질적으로 감소함을 보여준다.
또한, 본 발명에 따른 방법은 화학 조성을 중량% 로 하기의 표 3 에 나타낸 TRIP (Transformation Induced Plasticity) 또는 TRIP/TWIP 오스테나이트계 또는 페라이트-오스테나이트계 듀플렉스 표준화 강으로 테스트되었다.
Figure 112019042211251-pct00009
표 3 에서, 등급 1.4362 및 1.4462 는 페라이트-오스테나이트계 듀플렉스 스테인리스 강이고, 다른 등급 1.4301, 1.4318 및 1.4401 은 오스테나이트계 스테인리스 강이다.
플렉서블 압연 전후에, 표 3 의 등급에 대하여 기계적 값들, 항복 강도 Rp0.2, 인장 강도 Rm 및 연신율이 테스트되고, 플렉서블 압연 전의 초기 두께 및 플렉서블 압연 후의 최종 두께에 의한 결과가 하기의 표 4 에 설명된다.
Figure 112019042211251-pct00010
표 4 의 결과는, 오스테나이트계 스테인리스 TWIP 강 이외에 또한 40 vol% 초과, 바람직하게는 50 vol% 초과의 오스테나이트 함량을 갖는 듀플렉스 스테인리스 TRIP 또는 TWIP/TRIP 강이 플렉서블 압연 공정에서 경화 영역에 대한 높은 적합성을 갖는다는 것을 보여준다.
본 발명에 따른 TWIP, TWIP/TRIP 및 TRIP 강에 대해, 성형도 Φ 의 효과가 테스트되었다. 표 5 는 표 1 의 저니켈 오스테나이트계 스테인리스 강 B 의 결과를 보여준다.
Figure 112019042211251-pct00011
표 6 은 오스테나이트계 스테인리스 강 1.4318 의 결과를 보여준다.
Figure 112019042211251-pct00012
표 7 은 듀플렉스 오스테나이트-페라이트계 스테인리스 강 1.4362 의 결과를 보여준다.
Figure 112019042211251-pct00013
표 8 은 듀플렉스 오스테나이트-페라이트계 스테인리스 강 1.4462 의 결과를 보여준다.
Figure 112019042211251-pct00014
표 9 는 오스테나이트계 스테인리스 강 1.4301 의 결과를 보여준다.
Figure 112019042211251-pct00015

Claims (16)

  1. TWIP (Twinning Induced Plasticity) 경화 효과, TRIP (Transformation Induced Plasticity) 경화 효과 또는 TWIP 경화 효과와 TRIP 경화 효과를 냉간 변형 중에 사용함으로써 오스테나이트계 강을 부분 경화시키는 방법으로서,
    1.0 ＜ r ＜ 2.0 범위의 최종 하중 비율 △F 와 두께 비율 △t 간의 비율 (r) 을 가지며 두께, 항복 강도 Rp0.2, 인장 강도 Rm 및 연신율에 있어서 상이한 기계적 값을 갖는 적어도 2 개의 연속 영역들 (5, 7; 14, 16) 을 재료 (1, 11) 에서 달성하기 위해 5 ≤ Φ ≤ 40% 범위의 성형도 (Φ) 로 변형되도록 상기 재료 (1, 11) 의 적어도 하나의 표면 (2, 3; 12) 상에서 냉간 압연에 의해 냉간 변형이 실시되고,
    상기 영역들 (5, 7; 14, 16) 은 전이 영역 (6; 15) 에 의해 서로 연결되도록 기계적으로 달성되고,
    상기 두께는 변형 방향 (4, 13) 의 제 1 영역 (5, 14) 의 두께 (t1, t3) 로부터 변형 방향 (4, 13) 의 제 2 영역 (7, 16) 의 두께 (t2, t4) 까지 변할 수 있도록 달성되고,
    ΔF = (F2/F1)*100 이고, 단, F1 는 상기 재료의 냉간 압연 전의 최종 하중이고, F2 는 상기 재료의 냉간 압연 후의 최종 하중이며,
    △t = (t2/t1)*100 이고, 단, t1 는 상기 재료의 냉간 압연 전의 두께이고, t2 는 상기 재료의 냉간 압연 후의 두께이고,
    변형될 상기 재료는 오스테나이트계 스테인리스 TWIP 강인 것을 특징으로 하는, 오스테나이트 강을 부분 경화시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉간 압연은 플렉서블 냉간 압연에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 오스테나이트 강을 부분 경화시키는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉간 압연은 편심 냉간 압연에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 오스테나이트 강을 부분 경화시키는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    성형도 (Φ) 는 10 ≤ Φ ≤ 40% 의 범위에 있고, 상기 비율 (r) 은 1.15 ＜ r ＜ 1.75 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 오스테나이트 강을 부분 경화시키는 방법.
  5. TWIP (Twinning Induced Plasticity) 경화 효과, TRIP (Transformation Induced Plasticity) 경화 효과 또는 TWIP 경화 효과와 TRIP 경화 효과를 냉간 변형 중에 사용함으로써 오스테나이트계 강을 부분 경화시키는 방법으로서,
    1.0 ＜ r ＜ 2.0 범위의 최종 하중 비율 △F 와 두께 비율 △t 간의 비율 (r) 을 가지며 두께, 항복 강도 Rp0.2, 인장 강도 Rm 및 연신율에 있어서 상이한 기계적 값을 갖는 적어도 2 개의 연속 영역들 (5, 7; 14, 16) 을 재료 (1, 11) 에서 달성하기 위해 5 ≤ Φ ≤ 40% 범위의 성형도 (Φ) 로 변형되도록 상기 재료 (1, 11) 의 적어도 하나의 표면 (2, 3; 12) 상에서 냉간 압연에 의해 냉간 변형이 실시되고,
    상기 영역들 (5, 7; 14, 16) 은 전이 영역 (6; 15) 에 의해 서로 연결되도록 기계적으로 달성되고,
    상기 두께는 변형 방향 (4, 13) 의 제 1 영역 (5, 14) 의 두께 (t1, t3) 로부터 변형 방향 (4, 13) 의 제 2 영역 (7, 16) 의 두께 (t2, t4) 까지 변할 수 있도록 달성되고,
    ΔF = (F2/F1)*100 이고, 단, F1 는 상기 재료의 냉간 압연 전의 최종 하중이고, F2 는 상기 재료의 냉간 압연 후의 최종 하중이며,
    △t = (t2/t1)*100 이고, 단, t1 는 상기 재료의 냉간 압연 전의 두께이고, t2 는 상기 재료의 냉간 압연 후의 두께이고,
    변형될 상기 재료는 TWIP 경화 효과와 TRIP 경화 효과를 사용한 재료인 것을 특징으로 하는 오스테나이트 강을 부분 경화시키는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    변형될 상기 재료는 오스테나이트계 듀플렉스 스테인리스 강인 것을 특징으로 하는 오스테나이트 강을 부분 경화시키는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    변형될 상기 재료는 40 부피% 초과의 오스테나이트를 포함하는 폐라이트-오스테나이트계 듀플렉스 스테인리스 강인 것을 특징으로 하는 오스테나이트 강을 부분 경화시키는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 폐라이트-오스테나이트계 듀플렉스 스테인리스 강은 50 부피% 초과의 오스테나이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 오스테나이트 강을 부분 경화시키는 방법.
  9. TWIP (Twinning Induced Plasticity) 경화 효과, TRIP (Transformation Induced Plasticity) 경화 효과 또는 TWIP 경화 효과와 TRIP 경화 효과를 냉간 변형 중에 사용함으로써 오스테나이트계 강을 부분 경화시키는 방법으로서,
    1.0 ＜ r ＜ 2.0 범위의 최종 하중 비율 △F 와 두께 비율 △t 간의 비율 (r) 을 가지며 두께, 항복 강도 Rp0.2, 인장 강도 Rm 및 연신율에 있어서 상이한 기계적 값을 갖는 적어도 2 개의 연속 영역들 (5, 7; 14, 16) 을 재료 (1, 11) 에서 달성하기 위해 5 ≤ Φ ≤ 40% 범위의 성형도 (Φ) 로 변형되도록 상기 재료 (1, 11) 의 적어도 하나의 표면 (2, 3; 12) 상에서 냉간 압연에 의해 냉간 변형이 실시되고,
    상기 영역들 (5, 7; 14, 16) 은 전이 영역 (6; 15) 에 의해 서로 연결되도록 기계적으로 달성되고,
    상기 두께는 변형 방향 (4, 13) 의 제 1 영역 (5, 14) 의 두께 (t1, t3) 로부터 변형 방향 (4, 13) 의 제 2 영역 (7, 16) 의 두께 (t2, t4) 까지 변할 수 있도록 달성되고,
    ΔF = (F2/F1)*100 이고, 단, F1 는 상기 재료의 냉간 압연 전의 최종 하중이고, F2 는 상기 재료의 냉간 압연 후의 최종 하중이며,
    △t = (t2/t1)*100 이고, 단, t1 는 상기 재료의 냉간 압연 전의 두께이고, t2 는 상기 재료의 냉간 압연 후의 두께이고,
    변형될 상기 재료는 TRIP 재료인 것을 특징으로 하는 오스테나이트 강을 부분 경화시키는 방법.
  10. 1.0 ＜ r ＜ 2.0 범위의 최종 하중 비율 △F 와 두께 비율 △t 간의 비율 (r) 을 갖고 5 ≤ Φ ≤ 40% 범위의 성형도 (Φ) 로 변형되는 상이한 기계적 값을 적어도 2 개의 연속 영역들 (5, 7; 14, 16) 에서 갖는 제 1 항, 제 5 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 따라 제조된 냉간 압연 제품으로서,
    상기 냉간 압연 제품은 자동차 부품, 에어백 부시, 섀시-부품, 서브프레임, 필라 (pillar), 크로스 부재, 채널, 로커 레일 (rocker rail) 과 같은 자동차 차체 부품으로서 사용되는, 냉간 압연 제품.
  11. 1.0 ＜ r ＜ 2.0 범위의 최종 하중 비율 △F 와 두께 비율 △t 간의 비율 (r) 을 갖고 5 ≤ Φ ≤ 40% 범위의 성형도 (Φ) 로 변형되는 상이한 기계적 값을 적어도 2 개의 연속 영역들 (5, 7; 14, 16) 에서 갖는 제 1 항, 제 5 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 따라 제조된 냉간 압연 제품으로서,
    상기 냉간 압연 제품은 반제품 시트, 튜브 또는 프로파일을 갖는 상용 차량 (commercial vehicle) 부품, 측벽, 바닥, 지붕과 같은 2000 mm 이상의 연속 길이를 갖는 철도 차량 부품으로서 사용되는, 냉간 압연 제품.
  12. 1.0 ＜ r ＜ 2.0 범위의 최종 하중 비율 △F 와 두께 비율 △t 간의 비율 (r) 을 갖고 5 ≤ Φ ≤ 40% 범위의 성형도 (Φ) 로 변형되는 상이한 기계적 값을 적어도 2 개의 연속 영역들 (5, 7; 14, 16) 에서 갖는 제 1 항, 제 5 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 따라 제조된 냉간 압연 제품으로서,
    상기 냉간 압연 제품은 스트립 또는 슬릿 스트립으로부터 제조된 튜브로서 사용되는, 냉간 압연 제품.
  13. 1.0 ＜ r ＜ 2.0 범위의 최종 하중 비율 △F 와 두께 비율 △t 간의 비율 (r) 을 갖고 5 ≤ Φ ≤ 40% 범위의 성형도 (Φ) 로 변형되는 상이한 기계적 값을 적어도 2 개의 연속 영역들 (5, 7; 14, 16) 에서 갖는 제 1 항, 제 5 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 따라 제조된 냉간 압연 제품으로서,
    상기 냉간 압연 제품은 충돌-관련 도어측 충격 빔과 같은 자동차 애드온 (add-on) 부품으로서 사용되는, 냉간 압연 제품.
  14. 1.0 ＜ r ＜ 2.0 범위의 최종 하중 비율 △F 와 두께 비율 △t 간의 비율 (r) 을 갖고 5 ≤ Φ ≤ 40% 범위의 성형도 (Φ) 로 변형되는 상이한 기계적 값을 적어도 2 개의 연속 영역들 (5, 7; 14, 16) 에서 갖는 제 1 항, 제 5 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 따라 제조된 냉간 압연 제품으로서,
    상기 냉간 압연 제품은 배터리 전기 차량용의 비자기 특성을 갖는 부품으로서 사용되는, 냉간 압연 제품.
  15. 1.0 ＜ r ＜ 2.0 범위의 최종 하중 비율 △F 와 두께 비율 △t 간의 비율 (r) 을 갖고 5 ≤ Φ ≤ 40% 범위의 성형도 (Φ) 로 변형되는 상이한 기계적 값을 적어도 2 개의 연속 영역들 (5, 7; 14, 16) 에서 갖는 제 1 항, 제 5 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 따라 제조된 냉간 압연 제품으로서,
    상기 냉간 압연 제품은 수송 적용을 위한 롤포밍된 (rollformed) 또는 하이드로포밍된 (hydroformed) 부품으로서 사용되는, 냉간 압연 제품.
  16. 삭제
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