KR20090005004A

KR20090005004A - 코팅된 적층 시트로부터 매우 높은 기계적 특성을 갖는 용접 요소를 제조하는 방법

Info

Publication number: KR20090005004A
Application number: KR1020087025490A
Authority: KR
Inventors: 쟝-프랑수와 까누르귀; 오렐리앙 피; 파스깔 베리에; 레네 비에뜨레떼; 볼프람 엘링; 베른트 토메스
Original assignee: 아르셀러미탈 프랑스
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2009-01-12
Also published as: ZA200807974B; BRPI0709937B1; DE202007018832U1; US9597750B2; US20200277975A1; RU2008141272A; UA92791C2; WO2007125182A1; US11154950B2; US20190271341A1; US9669490B2; US10352342B2; US20090220815A1; US10626903B2; US20190285103A1; CN101426612B; US20190285102A1; CA2649491C; ES2328298T3; CN101426612A

Abstract

강 기재 (1) 및 이 기재와 접촉하며 금속 합금층 (4) 으로 덮여 있는 금속간 합금층 (3) 으로 구성된 예비 코팅 (2) 으로 이루어진 플레이트로서, 상기 플레이트의 예비 코팅된 적어도 하나의 면에서 상기 플레이트의 주변에 있는 영역 (6) 은 상기 금속 합금층이 제거되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

코팅된 적층 시트로부터 매우 높은 기계적 특성을 갖는 용접 요소를 제조하는 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A WELDED COMPONENT WITH VERY HIGH MECHANICAL CHARACTERISTICS FROM A COATED LAMINATION SHEET}

본 발명은 용접하고 나서 열처리되어 양호한 기계적 특성과 양호한 내식성을 가지는 부품들을 얻을 수 있도록, 코팅된 강의 플레이트 또는 블랭크를 제조하는 것에 관한 것이다.

몇몇 적용에서는 고도의 기계적 강도, 높은 내충격성 및 양호한 내식성을 조합한 강 부품이 요구된다. 이런 유형의 조합은 충돌시 에너지를 흡수하는 우수한 능력과 자동차 중량의 상당한 감소를 요구하는 자동차 산업에서 특히 선호된다. 이런 요구는 특히, 마르텐사이트 (martensitic), 또는 베이나이트 - 마르텐사이트 (bainitic - martensitic) 미세 조직과 매우 양호한 기계적 특성을 갖는 강을 사용하여 달성될 수 있으며, 자동차의 함몰 방지 (anti-intrusion), 구조 또는 안전 요소, 예를 들면, 범퍼, 도어 강화부, B - 필러 강화부 또는 루프 강화부가 예를 들어 상기 특성을 요구한다.

특허 EP 0971044 는 알루미늄 합금의 알루미늄으로 코팅된 열간 또는 냉간 압연된 강 플레이트가 출발재료인 제조 방법을 개시한다. 부품을 생산하기 위한 성형 가공 후에, 그리고 온도 A_c1이상에서 열처리를 하기 전에, 강과 알루미늄 코팅사이의 상호 확산에 의하여 표면 합금을 형성할 수 있도록 상기 코팅이 가열된다. 이 합금은 노에서 열처리를 하는 동안 금속의 탈탄과 산화를 방지한다. 그러므로 특별한 분위기를 포함하는 노에 대한 필요성이 없어진다. 또한 상기 합금의 존재로 인해 상기 처리된 파트에 대한 어떤 표면 작업, 예를 들어 숏트 블라스팅과 같은 작업이 필요 없게 된다. 이러한 작업은 코팅이 없는 플레이트에 필요하다. 그리고 나서 상기 파트는 1500 Mpa 를 초과할 수 있는 인장 강도를 줄 수 있도록 조정된 조건에서 냉각된다.

자동차 중량을 줄이기 위해서, 다른 조성 또는 다른 두께를 가지면서 연속적으로 함께 맞대기 용접된 강 블랭크로 구성된 부품들이 개발되어 왔다. 이렇게 용접된 부품은 "맞대기 용접 블랭크" 라고 알려져 있다. 레이져 빔 용접이 공정의 유연성, 품질 및 생산성을 이용하면서 그러한 블랭크를 조립하는 바람직한 방법이다. 이들 용접된 블랭크들이 냉간 프레싱된 이후에, 부품들 자체 내에서 변하는 기계적 강도, 프레싱 능력, 충격 흡수성을 갖는 파트를 얻는다. 그러므로, 모든 부품에 불필요하거나 값비싼 불이익을 부과하지 않고 적절한 장소에서 필요한 특성을 제공할 수 있다.

특허 EP 0971044 에서 설명하는 제조 방법은 다음과 같은 방식으로 맞대기 용접 블랭크에 적용될 수 있는데, 이는 가능하게는 다른 조성 또는 다른 두께의 강 플레이트에서 시작하여, 금속 예비 코팅을 가지며, 맞대기 용접 블랭크가 용접 공정에 의해 얻어진다. 그리고 나서, 상기 용접된 블랭크들은 표면 합금을 형성하기 위하여 열처리를 거치고 그리고 나서 열간 프레싱되고 담금질된다. 이로써 담금질된 파트는 국부적인 하중 요건에 이상적으로 부응하는 다양한 두께와 고유의 기계적 특성을 갖는다.

그러나, 상기 제조 방법은 상당한 단점을 가지는데, 코팅된 강 블랭크를 용접할 때, 초기 표면 예비 코팅의 일부가 용접 작업에 의해 만들어진 용융 영역안으로 전달된다는 것이다. 이러한 외래적인 금속 원소들은 특히 액체 금속의 강한 대류 흐름에 의해 집중된다. 이 원소들은 용해된 원소들의 최고 농도를 갖는 액체분이 위치해 있는 수지상간 공간에서 특히 편석된다. 용접된 블랭크를 담금질할 목적으로 오스테나이트 처리가 이어지면, 상기 농후 영역은 매트릭스 (matrix) 의 철 또는 다른 원소들과의 상호확산을 통해 합금되고, 금속간 영역을 형성한다. 이 금속간 영역은 나중에 기계적 하중을 받으면 정적이거나 동적인 조건에서 파열이 발생되는 지점이 되는 경향이 있다. 그러므로, 용접 및 나중의 합금화 그리고 오스테나이트 처리에 의해 생기는 상기 금속간 영역의 존재로 인해 열 처리후의 용접된 조인트의 전체 변형성이 상당히 감소된다.

그러므로, 상기 금속간 영역의 근원, 즉 맞대기 용접 중 용융되기 쉬운 초기 표면 금속 코팅을 제거하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 근원 자체를 제거하는 것은 심각한 문제를 불러일으키는데, 차후에 용접되는 조인트의 양쪽의 예비 코팅되는 영역이 예를 들어 기계 가공에 의해 제거될 수 있다는 것이다. 예비 코팅이 제거되는 상기 영역의 폭은 금속간 영역의 추후 형성을 촉진시키지 않도록 용접에 의해 용융되는 차후의 영역의 폭과 적어도 같아야 한다. 실제로는 이 폭보다는 커야 하는데 조립 공정시 용융되는 영역의 폭의 변동을 허용하기 위해서이다. 따라서, 용접 작업 후에 어떠한 표면 금속 예비 코팅도 더이상 가지지 않는 영역이 용접 조인트의 양쪽에 존재한다. 다른 합금화 및 오스테나이트화 열처리 중에, 용접부에 인접한 상기 영역내에 스케일 형성 및 탈탄 현상이 발생된다. 이 영역은 어떠한 코팅으로도 보호되어 있지 않기 때문에 부품이 사용될 때 부식되는 경향이 있는 영역이다.

그러므로, 용접된 어셈블리내에 파열의 발생의 근원이 되는 금속간 영역의 형성을 예방하는 제조 공정에 대한 요구가 있다.

용접되고 열처리된 파트가 양호한 내식성을 가질 수 있도록 하는 제조 공정에 대한 요구도 있다.

기존의 용접 라인에 어려움없이 통합될 수 있으며, 이어지는 프레싱 또는 열처리 단계와 양립할 수 있는 경제적인 제조 공정에 대한 요구도 있다.

충분한 연성과 양호한 내식성을 갖는 부품을 제조할 수 있게 맞대기 용접 그리고 나서 열 처리, 프레싱, 담금질 작업을 받을 수 있는 제품에 대한 요구도 있다. 한 특별한 요구로는 용접 조인트에서 전체 연신율이 4 % 또는 그 이상이 되어야 한다는 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 용접전 플레이트의 제 1 실시형태를 나타낸다.

도 2 는 본 발명에 따른 플레이트의 제 2 실시형태를 나타낸다.

도 3 은 본 발명의 맞대기 용접 조인트 일 실시예를 나타낸다.

도 4 는 오스테나이트화 및 합금화 열처리 후에 본 발명의 용접된 조인트의 확대도이다.

도 5 는 용융 금속내에 유해한 금속간 영역의 존재를 보여주는 기준 용접 조인트에 대한 확대도이다.

도 6 은 용접 전의 본 발명에 따른 플레이트의 확대도이며 이 플레이트에서 금속 합금이 레이져 빔을 사용하여 국부적으로 제거되었다.

본 발명의 목적은 상기 언급된 문제들을 해결하는 것이다.

그러므로 본 발명은 강 기재 및 이 기재와 접촉하며 금속 합금층으로 덮여 있는 금속간 합금 층으로 구성된 예비 코팅으로 이루어진 플레이트에 관한 것이다. 플레이트의 예비 코팅된 적어도 하나의 면에서 플레이트의 주변에 위치해 있는 영역은 금속 합금 층이 제거된다.

바람직하게는 예비 코팅은 알루미늄 합금 또는 알루미늄계이다.

예비 코팅의 금속 합금층은 8 ~ 11 중량% 의 실리콘, 2 ~ 4 % 의 철을 포함하며 그 조성의 나머지는 알루미늄과 불가피한 불순물이다.

금속 합금 층이 제거된 영역의 폭은 바람직하게는 0.2 ~ 2.2 mm 이다.

금속 층이 제거된 영역의 폭은 바람직하게 다양하다.

금속간 합금층의 두께는 바람직하게는 3 ~ 10 마이크로미터이다.

금속 합금이 제거된 영역은 바람직하게는 플레이트의 예비 코팅된 적어도 한면에 있는 금속 합금 층을 브러싱에 의해 부분적으로 제거함으로써 생성된다.

금속 합금이 제거된 영역은 플레이트의 예비 코팅된 적어도 한면에 있는 합금층을 레이져 빔에 의해 부분적으로 제거하여 생성될 수 있다.

본 발명은 또한 상기 어떠한 실시형태에 따른 적어도 두개의 플레이트를 맞대기 용접하여 얻어지는 용접 블랭크에 관한 것으로, 용접 조인트는 금속 합금이 제거된 영역에 연속되어 있는 가장자리에 생성된다.

또, 본 발명은 상기 실시형태에 따른 용접 블랭크의 열처리와 변형으로 얻어지는 부품에 관한 것으로, 예비 코팅은 그 전체 두께에 걸쳐 열처리에 의해 강 기재의 탈탄과 부식에 대한 보호를 제공하는 금속간 합금 화합물로 전환된다.

또, 본 발명은 강의 조성이 0.10 중량% ≤ C ≤ 0.5 중량% , 0.5 중량% ≤ Mn ≤ 3 중량% , 0.1 중량% ≤ Si ≤ 1 중량% , 0.01 중량% ≤ Cr ≤ 1 중량% , Ti ≤ 0.2 중량% , Al ≤ 0.1 중량% , S ≤ 0.05 중량% , P ≤ 0.1 중량% , 0.0005 중량% ≤ B ≤ 0.010 중량% 와 나머지로서 생산 공정시 발생되는 불가피한 불순물과 철로 구성되는 상기 실시형태에 따른 플레이트, 블랭크 또는 부품에 관한 것이다.

강의 조성은 바람직하게는 0.15 중량% ≤ C ≤ 0.25 중량%, 0.8 중량% ≤ Mn ≤ 1.8 중량%, 0.1 중량% ≤ Si ≤ 0.35 중량%, 0.01 중량% ≤ Cr ≤ 0.5 중량%, Ti ≤ 0.1 중량%, Al ≤ 0.1 중량%, S ≤ 0.05 중량%, P ≤ 0.1 중량% , 0.002 중량% ≤ B ≤ 0.005 중량% 와 나머지로서 생산 공정에 의해 생산되는 불가피한 불순물과 철로 구성되어 있다.

또, 본 발명은 상기 실시형태 중 어느 하나에 따른 부품으로서, 강의 미세조직이 마르텐사이트, 베이나이트, 또는 베이나이트 - 마르텐사이트인 부품에 관한 것이다.

또, 본 발명은

- 금속 합금 층으로 덮이는 금속간 합금 층으로 구성되어 있는 예비 코팅을 얻을 수 있게 강 플레이트를 코팅하고,

- 상기 플레이트의 적어도 한면에서 이 플레이트의 주변 영역에서 금속 합금층을 제거하는 방법에 관한 것이다.

상기 영역의 폭은 바람직하게 0.2 ~ 2.2 mm 이다.

또, 본 발명은

- 금속 합금 층으로 덮이는 금속간 합금 층으로 구성되는 예비 코팅을 얻을 수 있도록 강 플레이트를 코팅하고,

- 상기 플레이트의 적어도 한면에서 이 플레이트의 주변에 완전히 연속되어 있지 않은 영역에서 금속 합금층을 제거하고,

- 금속 합금이 제거된 영역이 절단 플레이트의 주변에 있을 수 있도록 플레이트를 평면에서 절단하는, 예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법에 관한 것이다.

금속 합금이 제거되어 있고 상기 플레이트의 주변에 완전히 연속적이지 않은 영역의 폭은 바람직하게 0.4 ~ 30 mm 이다.

예비 코팅은 바람직하게는 알루미늄으로 침지 코팅함으로써 형성된다.

층은 바람직하게 브러싱에 의해 제거된다.

바람직한 실시형태에서 층은 예비 코팅에 대한 레이져 빔의 충격에 의해 제거된다.

또한 본 발명은 금속 합금 층이 제거되는 영역의 방사율 또는 반사율이 측정되고, 이 측정값이 금속 합금 층의 방사율 또는 반사율의 특성인 기준값과 비교되며, 측정값과 기준값간의 차가 임계값 이상인 경우에 제거 작업이 중단되는 상기 실시형태 중 어느 하나에 따른 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 레이져 빔에 의해 층이 제거되는 방법에도 관한 것으로 이 방법은 레이져 빔의 충격 지점에서 방출된 방사 강도 또는 방사 파장이 측정되고 측정값은 금속 합금층의 방사율의 특성인 기준값과 비교되며 측정값과 기준값의 차가 임계값 이상인 경우에 제거 작업이 중단되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 실시형태 중 어느 하나에 의해 제조되는 적어도 두 개의 플레이트를 맞대기 용접하고, 용접된 조인트는 금속 합금 층이 제거된 영역과 연속적인 가장자리에 생성되는 방법에 관한 것이다.

플레이트의 주변에서 금속 층이 제거된 영역의 용접전의 폭은 바람직하게는 용접 폭의 절반보다 20 ~ 40 % 더 크다.

금속 합금이 제거되어 있고 플레이트의 주변에 완전히 연속적이지 않은 영역의 폭은 바람직하게는 용접 폭보다 20 ~ 40 % 더 크다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 따라 제조되는 용접된 블랭크를 가열하여, 강 기재와 코팅사이의 합금화에 의해 금속간 합금 화합물을 형성하고 부분적인 또는 완전한 오스테나이트 조직을 강에 부여하고,

- 블랭크를 열간 변형하여 부품을 얻으며,

- 이 부품은 원하는 기계적 특성을 제공하기 위해 조정된 속도로 냉각되는 부품 제조 방법에 관한 것이다.

냉각속도는 마르텐사이트 담금질을 위한 임계 속도 이상인 것이 바람직하다.

바람직한 실시형태에서 용접은 레이져 빔으로 이루어진다.

용접은 전기 아크로 이루어지는 것이 더 바람직하다.

본 발명은 또한, 동력화된 육상 자동차를 위한 구조적 또는 안전 부품의 제조에서 사용되는 상기 실시형태 중 어느 하나에 따르는 플레이트, 블랭크 또는 부품의 용도에 관한 것이다.

본 발명의 다른 특징과 이점이 첨부된 도면을 참조하여 그리고 실시예를 통해 이하 설명하는 동안 더욱 명백해질 것이다.

전술한 바와 같이, 조인트의 양 측의 금속 코팅을 용접 전에 완전히 제거하면 국부적인 부식 문제가 야기되었다. 본 발명자들은 놀랍게도 코팅의 정량을 제거하면 위에서 언급한 문제를 해결할 수 있다는 것을 발견하였다.

본 발명을 설명하기 위해, 일반적으로 용융 아연 또는 알루미늄 또는 아연 또는 알루미늄 합금 욕 (bath) 에 침지시킴으로써 생성되는 코팅된 스트립 또는 플레이트의 어떤 특성에 대해 먼저 설명한다.

이들 연속적인 소위 "침지" 법을 사용하면 이하와 같은 일반적인 형상의 코팅이 얻어진다.

- 용융욕에 침지시 매우 빠른 반응에 의해 수 마이크로미터의 두께의 금속간 합금이 플레이트 강 기재의 표면에 석출되어 형성된다. 이 금속간 합금은 상대적으로 부서지기 쉽기 때문에 이 층의 성장을 제한하기 위하여 억제제를 용융욕에 첨가한다. 아연 또는 알루미늄 합금 코팅의 경우, 상기 층을 구성하는 합금은 종종 Fe_xAl_y 형으로 특히 Fe₂Al₅ 이다. 아연 합금 코팅의 경우 알루미늄 부유 금속간 층이 존재하는 것은 아연욕이 종종 억제제로 작용하는 적은 양의 알루미늄을 포함하기 때문이다.

금속간 합금 층은 때때로 예를 들어 2 개의 금속간 서브층으로 분할되는 복합적인 성질을 가지며, 기재와 접촉하여 있는 서브층은 철이 더 부유하게 있다.

- 금속간 합금 층은 금속 합금 층으로 덮이고, 이 금속 합금 층의 조성은 욕의 조성과 매우 비슷하다. 플레이트가 용융욕을 나올때 플레이트에 더 두껍거나 더 얇은 금속층이 동반되는데 이 두께는 공기 또는 질소의 분사로 조절될 수 있다.

본 발명자는 위에 언급된 문제를 해결하기 위해 상기 층을 국부적으로 제거할 필요가 있고 이렇게 하는것이 특히 유리하다는 것을 발견하였다.

본 발명의 플레이트를 나타내는 도 1 을 특히 더 살펴보기로 하자. 플레이트라는 용어는 넓은 의미로 이해되어지며, 스트립, 코일 또는 시트를 절단하여 얻어진 것으로 특히 어떠한 스트립 또는 물체도 표시하는 것으로 한다. 이 특정 실시예에서 플레이트는 2 개의 면과 4 개의 가장자리를 갖는다. 본 발명은 물론 이 사각형에 제한하는 것은 아니다. 도 1 은 이하를 보여준다.

- 강 기재 (1). 이 기재는 필요한 두께 또는 임의의 다른 적절한 형태에 따라 열간 압연 또는 냉간 압연된 플레이트일 수 있다.

- 기재에 접촉하여 겹쳐져 있는 예비 코팅 (2) 이 부품의 두면에 있다. 이 예비 코팅은

- 기재 (1) 와 접촉하는 금속간 합금 층 (3) 으로 구성된다. 이미 설명한 바와 같이, 이층은 기재와 욕의 용융 금속간의 반응에 의해 형성된다.

예비 코팅은 유익하게는 알루미늄 합금 또는 알루미늄계이다. 이런 종류의 예비 코팅은 특히 후열처리에 적합한데, 이는 기재 (1) 와의 상호 확산과 표면층의 국부적인 제거 (이하 참조) 에 의해 금속간 화합물을 형성한다. 특히, 예비 코팅의 금속 합금은 8 ~ 11 중량% 실리콘과 2 ~ 4 중량% 철과 나머지로 알루미늄 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 실리콘을 첨가시킴으로써 금속간층 (3) 의 두께가 감소될 수 있다.

- 또한, 플레이트의 주변부 (5) 가 나타나 있다. 본 발명에 따르면, 주변부의 일부분 (6) 은 금속 합금 층 (4) 을 포함하고 있지 않으나 금속간 합금층 (3) 은 보유하고 있다. 이 부분 (6) 은 다른 플레이트와 접촉되어 위치되도록 되어 있으며 그리고 나서 가장자리 (11) 에 의해 규정되는 평면에서 맞대기 용접되어 블랭크를 형성한다.

- 제 1 실시형태에서 층 (4) 은 주변부 (5) 에서 행해지는 브러싱 작업에 의해 유리하게 제거된다. 브러쉬에 의해 제거되는 재료는 본질적으로 최저의 경도를 갖는 표면층 즉, 금속 합금층 (4) 이다. 이보다는 더 단단한 층 (3) 은 브러시가 그 위를 지나갈 때 제자리에 남아있을 것이다. 알루미늄 또는 알루미늄계 예비 코팅을 사용하는 것이 특히 유리한데, 그 이유는 금속간 합금층 (3) 과 금속층 (4) 간의 경도의 차이가 매우 크기 때문이다.

당업자는 가능하면 빠르고 완벽하게 제거 작업을 수행하기 위해 예비 코팅의 특정한 성질에 적합하게, 예를 들면 어떤 종류의 브러시를 선택해야 하는지, 상대 병진 운동 속도 및 회전속도, 표면에 수직인 압력과 같이 브러싱 작업에 대해 특정한 다양한 파라미터를 어떻게 적용해야 하는지를 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기 부분 (6) 의 가장자리에 평행으로 병진 구동되는 회전 축상에 장착된 와이어 브러시가 사용될 수 있다.

- 제 2 실시형태에서 플레이트의 주변부를 향하는 레이저 빔에 의해 층 (4) 이 제거될 수 있다. 이 고 에너지 밀도 빔과 예비 코팅간의 상호작용이 예비 코팅 표면의 증발 및 퇴출 (expulsion) 을 야기시킨다. 금속 합금 층 (4) 과 금속간 층 (3) 의 열적 및 물리적 성질이 상이할 때, 본 발명자는 적절한 파라미터를 갖는 계속된 짧은 레이져 펄스가 층 (3) 을 제자리에 남겨두고 금속층 (4) 을 선택적으로 제거하게 된다는 것을 발견하였다. 이로써, 코팅된 플레이트의 주변을 향하며 그 플레이트에 대해 병진운동하는 펄스성 레이져 빔의 상호작용에 의해 주변 금속층 (4) 이 제거된다. 당업자는 가능하면 빠르고 완벽하게 제거작업을 수행할 수 있도록 예비 코팅의 특정한 성질에 적합하게 예를 들어 레이져 빔의 선택, 입사 에너지, 펄스 지속 시간, 빔과 플레이트사이의 상대 병진 운동 속력과, 표면에 대한 빔의 집중과 같이 다양한 파라미터를 어떻게 적용시켜야 하는지를 알 수 있을 것이다. 예를 들어, Q - 스위치 레이저가 사용될 수 있는데 이것은 수 백 와트의 공칭 동력을 가지고 그리고 대략 50 나노초의 지속시간으로 펄스를 전달한다. 연속적인 인접 제거에 의해 제거 영역 (6) 의 폭이 본질적으로 변할 수 있다.

금속 층이 제거된 영역 (6) 의 폭은,

- 예비 코팅의 어떠한 원소도 용융 영역에 유입되지 않고 용접이 되고,

- 나중의 합금화 및 오스테나이트화 열처리 후에 용접 어셈블리가 충분한 내식성을 갖도록 조정되어야 한다.

본 발명자는 상기 영역 (6) 의 폭이 블랭크를 맞대기 용접할 때 생성되는 용융 영역의 폭의 절반보다 20 ~ 40 % 더 크면 상기 조건이 충족된다는 것을 알았다.

상기 최소값 20 % 는 예비 코팅이 용접시 용융 금속에 유입되지 않는 것을 보장하며 40 % 의 값은 충분한 내식성을 보장한다.

1 ~ 3 mm 두께의 플레이트를 위한 용접 조건이 주어질 때 영역 (6) 의 폭은 0.2 ~ 2.2 mm 이다.

이 상황은 도 3 에 나타나 있으며, 이는 금속간 합금층 (3) 과 금속층 (4) 으로 형성된 예비 코팅 (2) 을 포함하는 플레이트를 용접한 후의 단면을 도식적으로 보여준다. 용융 영역 (10) 은 용접 방향으로 축방향 평면 (9) 을 가진다. 파선은 용접 작업에 의해 용융된 영역 (6) 의 초기 범위를 나타낸다.

도 3 은 플레이트의 두 양면에 구형의 대칭적인 용접부가 있는 상황을 도시한다. 이 조건에서 영역 (6) 의 폭은 양면에서 정확히 동일하다. 그러나, 사용되는 용접 공정과 그 공정의 파라미터에 따라 용접부는 비대칭 외형을 가질 수 있다. 그리고 나서 본 발명에 따라, 영역 (6) 의 폭은 각 두면의 용융 영역 (10) 의 폭의 절반보다 약간 더 크게되도록 상기 비대칭에 대해 조정될 수 있다. 이 조건에서, 영역 (6) 의 폭은 도 3 에서 보여지는 영역 (6') 의 폭과는 다르다.

조립 작업시 용접 조건이 예를 들어 기하학적 형상 또는 두께의 국부적인 수정을 고려하여 전개되면, 상기 영역 (6) 의 폭은 플레이트의 용접된 주변부를 따라서 용융 영역의 폭의 상응하는 변화에 조정될 수 있다. 국부적인 조건이 더 넓은 용접부를 형성하게 되면 상기 영역 (6) 의 폭은 자연히 증가한다.

상이한 두께를 갖는 두개의 코팅 플레이트를 용접하는 경우, 두개 각각의 플레이트의 용접 주변부에서 상기 영역 (6) 의 폭은 다를 수 있다.

도 2 에 도시된 본 발명의 경우에, 플레이트의 주변부 (5) 와 완전히 연속되어 있지않은 코팅 플레이트의 영역 (7) 에서 층 (4) 이 제거된다. 그리고 나서 이 플레이트와 수직을 이루는 축방향 평면 (8) 에서 상기 플레이트가 예를 들어 슬리팅 작업에 의해 절단된다. 그 다음 도 1 에서 보여지는 플레이트가 얻어진다. 제거된 폭은 축방향 평면 (8) 에서 용접 작업에 의해 생성될 용융 영역의 폭보다 20 % ~40 % 더 크다.

본 발명의 일 경우에, 제거된 폭은 0.4 ~ 30 mm 이다. 여기서 최소값은 축방향 평면 (8) 에서의 절단이 두 플레이트 각각에서 0.2 mm 폭의 매우 좁은 제거 영역을 갖는 두개의 플레이트를 얻을 수 있도록 하는 폭에 상응한다. 최대값 30 mm 는 그러한 제거를 수행하는 공업용 공구에 아주 적당한 제거 폭에 상응한다. 후 절단 작업이 제거 영역의 중간에 위치해 있는 축방향 평면 (8) 이 아니라 본 발명의 조건에 의해 규정되는, 용접 작업에 의해 생성되는 용융 영역의 폭의 절반보다 약간 더 큰 제거 폭을 갖는 플레이트를 얻는데 적절한 위치에서 행해질 수 있다.

전술한 바와 같이, 제거된 폭은 플레이트의 후 용접시 용융 금속에 금속 코팅이 도입되지 않고 또한 용접된 블랭크가 열처리 후 내식성을 갖는것을 보장한다.

금속층 (4) 의 제거는 마이크로그래픽 검사에 의해 모니터링될 수 있다. 그러나, 이 검사는 제거 작업의 효율성이 광학 검사에 의해 매우 빠르게 확인될 수 있다는 것을 보여주기도 한다. 금속층 (4) 과 이 밑에 있는 금속간층 (3) 의 외형은 다른데, 금속간층이 더 어둡다. 그러므로 제거 작업은 계속되다가 영역 (6) 에서 표면 코팅에 비해 색조의 상당한 변화가 보여질 때 중단되어야 한다. 이로써 분광계 반사율 또는 방사율 측정에 의해 제거를 모니터링할 수 있다. 상기 영역 (6) 은 광원에 의해 조사되며 하나 또는 그 이상의 광학 센서가 이 영역을 향한다. 측정 값은 반사된 에너지에 상응한다. 이 값은 금속층 (4) 의 방사율 또는 반사율에 상응하는 기준값 또는 금속층을 향하는 다른 센서에 의해 측정된 값과 비교된다. 시간의 함수로 반사된 에너지의 변화를 측정할 수도 있다. 상기 층 (6) 이 표면과 평면을 이룰 때, 모아진 에너지는 금속 합금 층 (4) 에 상응하는 에너지보다 적다. 그러므로 제거 작업이 층 (3) 에 도달하는 정확한 순간은 이전의 보정에 의해 결정될 수 있다.

레이져 제거에 의해 코팅을 제거를 하는 경우, 예비 코팅된 플레이트에 대한 레이져 빔의 충돌 지점에서 방사되는 방사선의 파장 또는 강도를 분석할 수도 있다. 상기 층 (4) 이 제거되고 레이져 빔이 층 (3) 에 충돌할 때 강도와 파장이 변한다. 이로써 제거된 층의 두께가 이하의 방식으로 모니터링된다. 레이져 빔의 충돌 지점에서 방사되는 방사선의 강도 또는 파장이 측정되고 이 측정값은 금속 합금 층 (4) 의 방사율의 특성인 기준값과 비교되며, 측정값과 기준값 사이의 차가 미리 결정된 임계값 이상이 될 때 제거 작업이 중단된다.

특정 제약에 따라 금속 합금 층을 제거하는 이 단계는 다양한 생산 공정 단계에서 수행되는데, 특히,

- 연속적인 압연기 트레인에서 만들어진 코일을 풀어낸 후에 또는 더 작은 형상의 플레이트로 절단하기 전에

- 또는 절단 플레이트를 용접하기 전에 수행될 수 있다.

본 발명의 방법에서 출발 재료는 이하의 중량 조성을 가지는, 열간 압연 또는 냉간 압연 강 플레이트이다. 탄소 함량은 0.10 ~ 0.5 중량% 이며 바람직하게는 0.15 ~ 0.25 중량% 이다. 이 원소는 담금질성과 용접된 블랭크의 합금화 오스테나이트화 후의 냉각후 얻어지는 기계적 강도에 상당한 영향을 미친다. 0.10 중량% 보다 낮은 함량에서는 담금질성이 너무 낮고, 강도 특성이 불충분하다. 반대로, 0.5 중량% 을 초과하면 담금질시 결함이 발생할 위험이 특히 가장 두꺼운 부품에서 증가된다. 0.15 ~ 0.25 중량% 의 탄소 함량의 경우에 약 1250 ~ 1650 MPa 의 인장 강도가 얻어진다.

- 망간은 탈산제의 역할을 하는 것 외에도, 특히 농도가 적어도 0.5 중량% 바람직하게는 0.8 중량% 일 때 담금질 능력에도 상당한 영향을 미친다. 그러나 양이 너무 많으면 (3 중량% 또는 바람직하게는 1.8 중량%) 과도한 편석의 위험이 생긴다.

- 강의 실리콘 함량은 0.1 ~ 1 중량% 이어야 하며, 바람직하게는 0.1 ~ 0.35 중량% 이어야 한다. 이 원소는 액상 강을 탈산시키는 역할을 하는 것 외에도 경화에도 기여한다. 그럼에도 불구하고, 실리콘의 함량은 산화물의 과도한 형성을 피하고 또한 코팅성을 좋게하기위해 제한되어야 한다.

- 0.01 중량% 초과의 함량의 크롬은 담금질성을 향상시키고, 오스테나이트화와 합금화 열 처리 이후의 냉각이후에 부품의 다양한 부분에서 열 성형 작업후에 고강도를 얻도록 하는데 기여한다. 1 중량% (바람직하게는 0.5 중량%) 함량의 이상에서는 균질한 기계적 특성을 얻게 하는 크롬의 기여는 포화상태에 이르게 된다.

- 알루미늄은 탈산과 질소의 석출을 돕는다. 0.1 중량% 이상의 양에서는 생산시 조대한 알루민산염이 생성되며 이는 함량을 이 값으로 제한시키는데 유리하다.

- 황과 인의 과도한 양은 강도를 더 약하게 한다. 이러한 이유로, 각각의 함량을 0.05 중량% 와 0.1 중량% 으로 제한하는 것이 바람직하다.

- 0.0005 ~ 0.010 중량% 의 함량 바람직하게는 0.002 ~ 0.005 중량% 의 함량을 갖는 붕소는 담금질성에 큰 영향을 미친다. 0.0005 중량% 이하이면 담금질성에 대한 효과가 불충분해진다. 0.002 중량% 에서 충분한 효과가 얻어진다. 최대 붕소 함량은 인성을 저하시키지 않도록 0.010 중량% 바람직하게는 0.005 중량% 보다 적어야 한다.

- 티타늄은 질소와의 친화력이 높고 따라서 붕소를 보호하는데 기여하며, 따라서 이 붕소는 자유로운 형태로 존재하여 담금질성에 충분한 효과를 발휘하게 된다. 그러나, 0.2 중량% , 특히 0.1 중량% 이상에서는 액상 강에 조대한 티타늄 질화물이 형성될 위험이 있으며 이는 인성에 유해한 영향을 미친다.

전술한 임의의 방법에 따라 플레이트를 준비한 뒤, 용접에 의해 조립되어 용접된 블랭크를 얻는다. 물론, 두개 이상의 플레이트를 조립하여 복합 완성부품을 제조할 수 있다. 이 플레이트는 국부적으로 요구되는 특성을 제공할 수 있도록 상이한 두께 또는 상이한 조성의 것일 수 있다.

플레이트를 가장자리끼리 맞대게 위치시킨 후에 용접이 행해지고 금속 합금 층이 없는 영역은 서로 접촉된다. 그러므로, 금속 합금 층이 제거된 영역 (6) 과 이어지는 가장자리를 따라 용접이 이루어진다.

본 발명에서, 용접 조인트에 요구되는 두께와 생산성과 품질 조건에 맞다면 어떠한 연속 용접 수단도 사용할 수 있으며 특히,

- 레이져 빔 용접,

- 전기 아크 용접, 그리고 특히 GTAW (가스 텅스텐 아크 용접), 플라즈마, MIG (금속 비활성 기체) 또는 MAG (금속 활성 기체) 공정이 사용될 수 있다.

본 발명의 상기 조건에서, 용접 작업을 해도 금속 코팅 (4) 의 일부가 재용융되지 않으며, 금속 코팅의 원소들은 이후 용융 영역에서 발견될 것이다. 이 작업에 의해 금속간 합금층 (3) 의 최소량만 용융 영역안으로 다시 용융된다. 이하의 실시예에서 보여주듯이, 이렇게 매우 제한된 양은 합금화 및 오스테나이트 화 열처리후에 용접 조인트의 야금학적 품질 또는 기계적 특성에 영향을 미치지 않는다.

그리고 나서, 용접된 블랭크는 이하를 동시에 일으키기 위해 가열된다.

- 강 기재의 원소 특히, 철, 망간 그리고 실리콘이 예비 코팅안으로 확산되는 표면 합금화 처리. 이 처리에 의해 표면 금속간 합금 화합물이 형성되며 이 화합물의 용융점은 금속 합금 층 (4) 의 용융점보다 휠씬 높다. 열처리시 이 화합물의 존재로 인해 밑에 있는 강의 산화와 탈탄이 방지된다.

- 기재 강의 부분적 또는 완전한 오스테나이트화. 가열은 부품이 Ac1 ~ Ac3 + 100 ℃ 의 온도에 도달할 수 있도록 노에서 유리하게 행해진다. Ac1 과 Ac3 는 각각 가열시 발생하는 오스테나이트 변태의 시작 온도와 종료온도이다. 본 발명에 따르면, 이 온도는 부품의 다양한 지점에서 온도와 미세조직을 균일하게 만들 수 있도록 20 초 또는 그 이상의 시간동안 유지된다.

본 발명의 이 조건에서, 이러한 가열 단계 동안에 용융 금속내에 부품의 기계적 특성에 유해로울 수 있는 취성의 금속간 영역이 형성되지 않는다.

그리고 나서, 블랭크는 부품으로서 마지막 형상으로 열간 변형되고, 이 단계는 온도가 증가함에 따라 강의 연성이 증가되고 크리프 한도가 감소됨으로써 유리해진다. 높은 온도에서 부분적으로 또는 완전히 오스테나이트인 조직에서 시작되는 경우, 그 부품은 원하는 기계적 특성을 주는 적절한 조건에서 냉각된다. 특히, 상기 부품은 냉각 중에 공구세공에 유지될 수 있으며, 이 공구세공 그 자체는 열의 방출을 촉진시킬 수 있도록 냉각될 수 있다. 양호한 기계적 특성을 얻기 위해, 마르텐사이트, 베이나이트, 또는 베이나이트 - 마르텐사이트 미세 조직을 생성하는 것이 바람직하다.

용접된 조인트의 양측의 영역 (6) 에서 열처리 전에 3 ~ 10 마이크로미터 두께를 갖는 금속간층 (3) 은 강 기재와 합금되어 양호한 내식성을 제공한다.

실시예

이하 실시형태는 본 발명이 제공하는 다른 이점을 예로 보여준다. 이 실시형태는 이하의 중량 조성을 갖는 1.5 mm 두께의 냉간 압연 강 스트립에 관한 것이다.

C	Mn	Si	S	P	Al	Cr	Ti	B
0.224	1.160	0.226	0.005	0.013	0.044	0.189	0.041	0.0031

표 1: 강의 조성 (중량%)

상기 강 스트립은 9.3 중량% 의 실리콘, 2.8 중량% 의 철 그리고 알루미늄과 불가피한 불순물로 구성되는 나머지를 포함하는 알루미늄 합금의 용융 욕에 침지하여 예비 코팅되었다. 그리고 나서 상기 스트립은 300 × 500 ㎟ 의 형태를 갖는 플레이트로 절단되었다. 이 플레이트들의 각 면에는 주로 Fe₂Al₃, Fe₂Al₅ 및 Fe_xAl_ySi_z 를 포함하는 금속간 합금층을 포함하는 예비 코팅이 형성되었다. 강 기재와 접촉하고 있는 이 5 마이크로미터 두께의 층은 그 위에 20 마이크로미터 두께의 Al - Si 금속 합금층을 갖는다.

레이져 빔 용접전에, 4 개의 다른 준비 방법이 사용되었다.

- 방법 Ⅰ (본 발명에 따른) : 500 ㎜ 길이의 측면에서 플레이트의 가장자리에서 1.1 ㎜ 의 폭에 걸쳐 길이방향 브러싱에 의해 Al - Si 금속 합금층이 제거되었다. 브러싱은 기울어진 회전 시스템에 장착되어 카운터 웨이트 벤치에서 병진 운동으로 안내되는 80 ㎜ 직경의 "Spiraband" 와이어 브러시를 사용하여 양면에 서 정확히 같은 방법으로 행해졌다. 브러싱력은 브러시/블랭크 접촉점에서 대략 35N 이며 브러시의 운동속력은 10 m/min 이다. 이 브러싱은 브러싱된 영역에서 단지 5 마이크로미터의 금속간 합금층을 남기며 금속 합금층을 제거한다.

- 방법 Ⅱ (본 발명에 따른) : Al - Si 금속 합금층은 플레이트의 가장자리에서 0.9 ㎜ 의 폭에 걸쳐 레이져 제거에 의해 제거되었다. 레이져 제거는 70 ns 펄스를 전달하며 450 W 의 공칭 에너지를 갖는 Q - 스위치 레이져를 사용하여 양면에서 정확히 동일한 방법으로 수행되었다. 펄스 에너지는 42 mJ 이다. 플레이트에 대한 레이져 빔의 병진 운동의 일정한 속력은 20 m/min 이다. 도 6 은 레이져 제거가 처리된 영역에서 5 마이크로미터의 금속간 합금층 (3) 만을 남기며 금속 합금 층 (4) 을 제거하는 것을 보여준다.

- 방법 R1 (본 발명에 따르지 않은): 금속 합금층과 금속간 합금을 포함하는 모든 예비 코팅은 길이방향 병진운동으로 신속한 가공을 위한 탄화물 플레이트형 공구에 의해 1.1 ㎜ 의 폭에 걸쳐 기계적으로 제거되었으며, 따라서 방법 1 의 예비 코팅과 동일하다. 결과적으로, 조인트의 양측에서 모든 예비 코팅이 제거된 영역에서 후 용접이 수행된다.

- 방법 R2 (본 발명에 따르지 않은): 주변부의 특별한 준비없이 예비 코팅된 플레이트에서 레이져 용접이 행해졌다.

상기 플레이트는, 공칭 동력: 6 kW, 용접 속도: 4 m/minute 의 조건에서 레이져 빔 용접되었다. 방법 Ⅰ에서 용접의 폭이 주어질 때, 용접 조인트의 생성후, 대략 0.3 ㎜ 의 폭에 걸쳐 금속 합금이 없는 영역이 존재한다는 것이 발견되었다.

용접된 블랭크는 920 ℃ 의 온도까지 가열시키는 것을 포함하는 합금화 및 오스테나이트화 열처리를 거쳤으며, 이는 7 분간 지속되었다. 이들 조건으로 기재 강의 완전한 오스테나이트 변태가 일어난다. 상기 가열과 일정한 온도 단계 중에, 기재 강과의 합금화로 알루미늄 실리콘계 예비 코팅이 그 두께에 걸쳐 금속간 화합물을 형성하는 것으로 밝혀졌다. 이 합금 코팅은 고온의 용융점과 고경도 및 높은 내식성을 가지고 가열 단계 동안에 그리고 그 후에 밑에 있는 기재 강의 산화 및 탈탄을 예방할 수 있다.

920 ℃ 까지 가열하는 단계 이후, 부품은 열간 변형되고 냉각되었다.

지그 사이의 후 냉각에 의해 마르텐사이트 조직이 얻어졌다. 그러한 처리 후에 얻어진 강 기재의 인장강도 R_m 이 1450 MPa 이상이다.

그리고 나서, 이러한 방법으로 얻어진 부품에 있는 용접 조인트를 특성화하기 위해 이하의 기술이 사용되었다.

- 확대 단면은 용접 조인트내에 금속간 영역이 존재함을 나타낸다.

- 12.5 × 50 ㎟ 의 표본에서 용접 조인트에 대한 기계적 인장 시험을 통하여 인장 강도 R_m 과 총 연신율을 결정한다.

- 가속 부식 시험이 DIN 50021, 50017, 및 50014 표준에 따라 수행되었다. 이 시험들은 염수 분무 후에 23 ℃ 에서의 건식 단계와 40 ℃ 에서의 습식 단계가 교대로 있는 사이클을 포함한다.

표 2 는 상기 특성화의 결과를 제시한다.

방법	용접 조인트내 약한 금속간영역	R_m(MPa)	A (%)	내부식성
Ⅰ(본 발명을 따르는)	없음	〉1450	≥4	○
Ⅱ(본 발명을 따르는)	없음	〉1450	≥4	○
R1(본 발명을 따르지 않는)	없음	〉1450	≥4	●
R2(본 발명을 따르지 않는)	있음	1230	≤1	○

표 2: 열처리후의 용접 조인트의 특성

○: 만족스러움 ●: 만족스럽지 않음

열처리후 필요한 담금질 조건에서 상기 4 개의 방법으로 용접시 기재 금속과 용융 영역의 미세조직은 완전히 마르텐사이트이다.

본 발명의 방법 Ⅰ 에서, 용융 영역은 도 4 에서 나타내는 바와 같이 금속간 영역이 포함되어 있지 않다.

다른 한편으로, 방법 R2 에서 예비 코팅의 원소들이 마란고니 효과 (Marangoni effect) 에 의해 액체 욕에서 자발적인 대류 흐름에 의해 집중된 특히 용융 영역의 주변부를 향하는 금속간 영역 (도 5 참조) 을 주목할 필요가 있다. 넓은 금속간 영역은 기계적 하중에 대해 실질적으로 수직방향을 이룰 수 있으며 응력 집중과 파열의 발생지점으로 작용한다. 가로 방향 연신율은 이 금속간 영역이 존재하므로써 특히 감소된다. 이 영역이 없는 경우에는 연신율이 4 % 이상이다. 존재하는 경우에는 1 % 이하로 감소한다.

본 발명의 방법 Ⅰ과 방법 R1 에서 기계적 특징 (강도 및 연신율) 의 현저한 차이는 없다는 것이 주목된다. 도 4 에서 도시된 바와 같이 브러싱에 의해 제자리에 남겨지고 용접에 의해 재 용융된 금속간 합금의 얇은 층은 용융된 금속내에 취성 영역의 형성을 초래하지 않는다.

방법 R1 의 경우, 예비 코팅이 완전히 제거됨으로써, 용접 조인트의 양측에서 강이 완전히 노출되어 내식성이 감소된다. 내식성이 불충분하면, 용접부 양측의 열 영향부에 적녹 발생이 관찰된다.

따라서, 본 발명의 방법은 처리 후 용접 조인트의 양호한 연성과 양호한 내식성을 동시에 달성한다.

강의 조성에 따라, 특히 강의 탄소 함량과 망간, 크롬 및 붕소의 함량에 따라 부품의 최대 강도가 원하는 용도에 맞게 조절될 수 있다. 그러한 부품은 자동차의 구성을 위한 안전 부품과 특히 함몰 방지 또는 차체 하부 부품 또는 강화바, B-필러의 제작에 유익하게 사용될 것이다.

Claims

강 기재 (1) 및 이 기재와 접촉하며 금속 합금층 (4) 으로 덮여 있는 금속간 합금층 (3) 으로 구성된 예비 코팅 (2) 으로 이루어진 플레이트로서, 이 플레이트의 예비 코팅된 적어도 하나의 면에서 상기 플레이트의 주변에 있는 영역 (6) 은 상기 금속 합금층이 제거되어 있는 것을 특징으로 하는 강 기재 (1) 및 예비 코팅 (2) 으로 구성된 플레이트.
제 1 항에 있어서, 상기 예비 코팅 (2) 은 알루미늄 합금 또는 알루미늄계 인 것을 특징으로 하는 강 기재 (1) 와 예비 코팅 (2) 으로 구성된 플레이트.
제 2 항에 있어서, 상기 예비 코팅 (2) 의 금속 합금층 (4) 은 8 ~ 11 중량% 의 실리콘과, 2 ~4 중량% 의 철을 포함하며, 그 화합물의 나머지는 알루미늄과 불가피한 불순물인 것을 특징으로 하는 철 기재 (1) 와 예비 코팅 (2) 으로 구성되는 플레이트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 합금 층이 제거된 영역 (6) 의 폭은 0.2 ~ 2.2 mm 인 것을 특징으로 하는 강 기재 (1) 와 예비 코팅 (2) 으로 구성되는 플레이트.
제 1 항 내지 제 4 항에 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속층이 제거된 영역 (6) 의 폭은 다양한 것을 특징으로 하는 강 기재 (1) 와 예비 코팅 (2) 으로 구성되는 플레이트.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속간 합금 층 (3) 의 두께는 3 ~10 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 강 기재 (1) 와 예비 코팅 (2) 으로 구성되는 플레이트.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 합금이 제거된 상기 영역 (6) 은 상기 플레이트의 예비 코팅된 적어도 하나의 면에 있는 금속 합금층 (4) 을 브러싱함으로써 부분적으로 제거하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 강 기재 (1) 와 예비 코팅 (2) 으로 구성되는 플레이트.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 합금이 제거된 상기 영역 (6) 은 상기 플레이트의 예비 코팅된 적어도 한면에 있는 합금층 (4) 을 레이져 빔에 의해 부분적으로 제거하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 강 기재 (1) 와 예비 코팅 (2) 으로 구성되는 플레이트.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 두개의 플레이트를 맞대기 용접하여 얻어진 용접 블랭크로서, 용접 조인트는 금속 합금 층이 제거된 상기 영역 (6) 에 연속되어 있는 가장자리 (11) 에 생성되는 것을 특징으로 하는 적어도 두개의 플레이트를 맞대기 용접하여 얻어지는 용접 블랭크.
제 9 항에 기재된 용접 블랭크의 열처리와 변형에 의해 얻어지는 부품으로서, 상기 예비 코팅이 그 두께에 걸쳐 상기 열처리에 의해 상기 강 기재의 탈탄과 부식에 대한 보호를 제공하는 금속간 합금 화합물로 전환되는 것을 특징으로 하는 용접 블랭크의 열처리와 변형에 의해 얻어지는 부품.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 플레이트, 블랭크 또는 부품으로서, 상기 강의 조성은

0.10 중량% ≤ C ≤ 0.5 중량%,

0.5 중량% ≤ Mn ≤ 3 중량%,

0.1 중량% ≤ Si ≤ 1 중량%,

0.01 중량% ≤ Cr ≤ 1 중량%,

Ti ≤ 0.2 중량%,

Al ≤ 0.1 중량%,

S ≤ 0.05 중량%,

P ≤ 0.1 중량%,

0.0005 중량% ≤ B ≤ 0.010 중량%,

과 나머지로서 생산 공정시 발생되는 불가피한 불순물과 철을 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트, 블랭크 또는 부품.
제 11 항에 있어서, 상기 강의 조성은

0.15 중량% ≤ C ≤ 0.25 중량%,

0.8 중량% ≤ Mn ≤ 1.8 중량%,

0.1 중량% ≤ Si ≤ 0.35 중량%,

0.01 중량% ≤ Cr ≤ 0.5 중량%,

Ti ≤ 0.1 중량%,

Al ≤ 0.1 중량%,

S ≤ 0.05 중량%,

P ≤ 0.1 중량% ,

0.002 중량% ≤ B ≤ 0.005 중량%

와 나머지로서 생산 공정시 발생되는 불가피한 불순물과 철을 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트, 블랭크 또는 부품.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강의 미세조직은 마르텐사이트, 베이나이트, 또는 베이나이트 - 마르텐사이트인 것을 특징으로 하는 부품.
금속 합금 층 (4) 으로 덮이는 금속간 합금 층 (3) 으로 구성되는 예비 코팅을 얻기 위해 강 플레이트가 코팅되는, 예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법으로서, 상기 플레이트의 적어도 하나의 면에서 상기 금속합금층이 상기 플레이트의 주변 영역 (6) 에서 제거되는 것을 특징으로 하는 예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 영역 (6) 의 폭이 0.2 ~ 2.2 mm 인 것을 특징으로 하는 예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법.
예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법으로서,

- 금속 합금 층 (4) 으로 덮이는 금속간 합금층 (3) 으로 구성되는 예비 코팅을 얻기 위해 강 플레이트를 코팅하고,

- 상기 플레이트의 적어도 한면에서 이 플레이트의 주변부 (5) 와 완전히 연속되어 있지 않은 영역 (7) 에서 금속 합금층을 제거하고,

- 상기 금속 합금이 제거된 상기 영역 (7) 이 절단 플레이트의 주변에 있도록 플레이트를 평면 (8) 에서 절단하는, 예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 영역 (7) 의 폭은 0.4 ~ 30 mm 인 것을 특징으로 하는 예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법.
제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 예비 코팅은 알루미늄으로 침지 코팅함으로써 형성되는 예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법.
제 14 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층 (4) 은 브러싱에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법.
제 14 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 예비 코팅 (2) 에 레이져 빔을 충돌시켜 상기 층 (4) 을 제거하는 것을 특징으로 하는 예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법.
제 14 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 합금층 (4) 이 제거된 상기 영역 (6) 의 방사율 또는 반사율이 측정되고, 그 측정값은 상기 금속 합금 층 (4) 의 방사율 또는 반사율의 특성인 기준값과 비교되며, 상기 측정값과 상기 기준값 사이의 차가 임계값 이상이 될 때 제거 작업이 중단되는 것을 특징으로 하는 예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 레이져 빔의 충돌 지점에서 방사되는 방사선의 파장 또는 강도가 측정되고, 그 측정값은 상기 금속 합금 층 (4) 의 방사율의 특성인 기준값과 비교되며, 측정값과 기준값 사이의 차가 임계값 이상이 될 때 제거 작업이 중단되는 것을 특징으로 하는 예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법.
제 1 항 내지 8 항 중 어느 한 항에서 기재된, 또는 제 14 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에서 기재된 바와 같이 제조된 적어도 두 개의 플레이트가 맞대기 용접되고, 용접 조인트는 금속 합금 층이 제거된 영역에 연속되어 있는 가장자리 (11) 에 생성되는 것을 특징으로 하는 용접 블랭크 제조 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 영역 (6) 의 폭은 제 23 항에 따라 생성된 용접부의 폭의 절반 보다 20 % ~40 % 더 큰 것을 특징으로 하는 예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 영역 (7) 의 폭은 제 23 항에 따라 생성된 용접부의 폭보다 20 % ~40 % 더 큰 것을 특징으로 하는 예비 코팅된 강 플레이트를 제조하는 방법.
제 23 에 따라 제조된 용접 블랭크를 가열하여, 강 기재 (1) 와 코팅 (2) 사이의 합금화에 의해 금속간 합금 화합물을 형성하고 부분적인 또는 완전한 오스테나이트 조직을 상기 강에 부여하고,

- 상기 블랭크를 열간 변형하여 부품을 얻으며,

- 이 부품은 원하는 기계적 특성을 제공하기 위해 조정된 속도로 냉각되는 것을 특징으로 하는 부품 제조 방법.
제 26 항에 있어서, 상기 냉각 속도는 마르텐사이트 담금질을 위한 임계 속도 이상인 것을 특징으로 하는 부품 제조 방법.
제 23, 제 26 또는 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용접은 레이져 빔로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 23, 제 26 또는 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용접은 전기 아크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
동력화된 육상 자동차를 위한 구조적 또는 안전 부품의 제조에서 사용되는 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된, 또는 제 14 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조된 플레이트, 블랭크 또는 부품의 용도.