KR20140081479A - 자동차용 라미네이트 강판 - Google Patents

자동차용 라미네이트 강판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 라미네이트 강판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고강도를 유지하면서 고연신율 및 경량화를 이룰 수 있는 자동차용 라미네이트 강판에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 자동차용 라미네이트 강판은 적어도 두 개 이상의 박강판 사이에 수지층이 일체화되는 샌드위치 구조이고, 상기 박강판은 중량%로, C: 0.01 ~ 1.0% 이하, Mn: 8 ~ 30%를 포함한다.

Description

자동차용 라미네이트 강판{LAMINATE STEEL SHEET FOR AUTOMOBILE}
본 발명은 자동차용 라미네이트 강판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고강도를 유지하면서 고연신율 및 경량화를 이룰 수 있는 자동차용 라미네이트 강판에 관한 것이다.
자동차 제조산업에 있어서는 환경규제에 대응하여 배기가스 중 이산화탄소를 저감하고, 화석연료차의 연비향상과 전기자동차의 배터리 소모를 줄일 목적으로 자동차 차체의 경량화가 지속적으로 추진되고 있다.
특히, 극단적인 이산화탄소 규제방침에 따라 일반적인 종래의 고강도를 갖는 철강소재의 자동차용 강판으로는 더 이상 경량화를 기대할 수 없는 도어, 후드, 트렁크 등 박강판을 사용하는 부품의 경우에 자동차 업체들은 철강소재를 대신하여 알루미늄과 플라스틱, 마그네슘 등 비철계 경량소재를 채용하려는 경향이 증가하고 있다. 그러나 이러한 비철계 경량소재들은 가격이 비싸고, 용접성 및 도장성 등 자동차 제조 공정에서 요구되는 특성들이 미흡하기 때문에 철강소재 부품을 대체하는데 한계가 있다.
또한, 알루미늄이나 마그네슘은 자동차용 소재로 사용되기 위해서 요구되는 강도가 낮고, 부품 가공을 위한 가공성을 확보하기 곤란하다는 현실적인 문제가 있다.
최근에는 가공성과 강도를 동시에 가진 P첨가 극저탄소강, 소부경화강(Bake Hardenable Steel, BH steel), 이상 조직강(Dual Phase Steel. DP steel)과 같은 고강도 강판을 박강판으로 제조하여 자동차 부품에 적용함으로써 두께를 낮추는 설계를 통해 자동차 부품의 중량을 줄이는 방법이 제안되어 사용되고 있다. 그러나 강판의 두께를 줄이는 방법은 강판의 두께가 너무 얇아지면 부품강성이 저하하는 문제가 발생하기 때문에 두께를 무한정 낮출 수 없는 단점이 있어서, 고강도 박강판을 활용한 부품 경량화는 한계가 있다.
한편, 판넬용 고강도 강판과 달리 가공성이 우수한 경량 라미네이트(Laminate) 강판도 자동차 부품의 경량화에 활용되고 있다. 가공성이 우수한 경량 라미네이트 강판은 통상 극박 연질강판을 사이에 두고 중간에 수지층을 삽입하는 적층 강판으로 강판의 사용두께를 최소화하고 무게가 작은 수지층을 늘림으로써 강판의 총 무게를 줄이고 있다.
이러한 방법은 수지층을 포함하여 강판 전체의 두께가 증가하기 때문에 부품 강성을 유지할 수 있는 장점이 있다. 하지만 경량 라미네이트 강판은 강판의 두께가 얇기 때문에 강판의 연성을 확보하기 위하여 연질강판을 사용해야 하는 제약이 있다.
지금까지 사용되는 일반 자동차용 강판은 극저탄소강을 제외하고는 강판의 두께가 얇아질수록 연신율이 급격하게 낮아지는 경향을 보이며, 경량 라미네이트 강판의 소재로 사용되는 0.1 ~ 0.3mm의 강판에서는 30%이상의 연신율을 가지는 강종이 없다. 따라서 지금까지 다른 분야에서 사용되던 경량 라미네이트 강판은 우수한 가공성이 요구되는 자동차용 경량 라미네이트 강판의 소재로 사용할 수 없었다.
그리고 연질강판을 소재로 사용하는 경량 라미네이트 강판의 경량화 효과는 알루미늄의 1.2배 수준까지 도달하고 있으나, 강판의 강도가 낮기 때문에 경량화 효과는 제한적이다.
따라서, 박강판을 사용하는 자동차 부품에 있어서 고강도 강판이나 경량 라미네이트 강판에 비하여 경량화 효과가 높고 동시에 알루미늄과 같은 경합재료에 비하여 가격이 저렴한 자동차용 강판 개발이 요구되고 있는 실정이다.
이에, 본 출원인은 고망간을 함유하여 우수한 인장강도와 연신율을 갖는 TWIP(TWinning Induced Plasticity)강을 이용하여 라미네이트 강판을 제조하면 고강도와 고연신율을 유지하면서 경량의 자동차 부품을 생산할 수 있을 것이라는 착안에 따라 본 발명을 제안하였다.
TWIP강은 "성형성, 강도 및 용접성이 우수한 오스테나이트계 고 망간강과 그 제조방법(공개특허공보 제1994-0002370호; 특허문헌 1)" 등에서 제안된 이후로 N, Si, Al 등과 같은 Mn 이외의 원소를 첨가하는 합금설계에 의해 인장강도와 연신율을 더욱 향상시키는 기술이 꾸준히 연구되고 있다.
공개특허공보 제1994-0002370호 (1994. 02. 17)
본 발명은 인장강도와 연신율이 우수한 박강판 사이에 수지층을 접합하여 일체화함에 따라 인장강도와 연신율을 우수하게 유지하면서 전체 강판을 경량화시킬 수 있는 자동차용 라미네이트 강판을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 자동차용 라미네이트 강판은 적어도 두 개 이상의 박강판 사이에 수지층이 일체화되는 샌드위치 구조이고, 상기 박강판은 중량%로, C: 0.01 ~ 1.0% 이하, Mn: 8 ~ 30%를 포함한다.
상기 박강판은 인장강도 600 ~ 1000MPa, 연신율 30% 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 박강판은 인장강도와 연신율 밸런스(TS×El)가 60,000MPa% 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 박강판은 두께 0.1 ~ 0.4mm이고, 상기 수지층의 두께는 0.1 ~ 0.6mm인 것을 특징으로 한다.
상기 수지층은 전도성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 박강판은 열연강판을 냉간압하율 30% 이상으로 1차 냉간 압연 후 재결정 소둔을 하고, 이어서 냉간압하율 30% 이상으로 2차 냉간 압연 후 재결정 소둔을 실시하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 두께가 얇으면서도 인장강도와 연신율이 우수한 박강판 사이에 수지층을 접합하여 일체화함에 따라 종래의 경량 라미네이트 강판 대비 인장강도와 연신율을 우수하게 유지하면서 전체 강판의 무게를 줄일 수 있고, 이에 따라 알루미늄 판재로 제작되는 부품보다 인장강도 및 연신율이 우수하면서 알루미늄의 경량화에 대비되는 만큼의 경량화를 확보할 수 있는 장점이 있다.
따라서 현재 알루미늄으로 제작되는 자동차 부품인 도어, 후드 및 트렁크 두껑 등 자동차 외판 판넬부품을 본 발명강으로 대체할 수 있어, 중량을 비슷하게 유지하면서, 가공성의 향상 및 재료비용 절감 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 라미네이트 강판을 보여주는 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 라미네이트 강판의 제조방법을 보여주는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 라미네이트 강판을 보여주는 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 라미네이트 강판(100)은 적어도 두 개 이상의 박강판(110a, 110b) 사이에 수지층(120)이 일체화되는 샌드위치 구조를 갖는다. 예를 들어 제 1 박강판(110a)과 제 2 박강판(110b) 사이에 수지층을 개재하고 수지층(120)에 의해 제 1 박강판(110a)과 제 2 박강판(110b)을 접착하여 일체화시킨다. 물론 본 실시예에 따른 자동차용 라미네이트 강판은 제시된 실시예에 한정되는 것이 아니라 적어도 세 개 이상의 박강판 사이에 적어도 두 개 이상의 수지층을 개재하여 생산할 수 있을 것이다.
한편, 상기 제 1 박강판(110a) 및 제 2 박강판(110b)은 서로 동일한 재질의 박강판으로서, 상기 박강판은 중량%로, C: 0.01 ~ 1.0% 이하, Mn: 8 ~ 30%, P: 0.1% 이하(0%제외), S: 0.02% 이하(0%제외), N: 0.1%이하(0%제외)와 나머지 Fe와 불가피한 불순물을 포함한다.
상기와 같이 각 원소의 조성범위를 한정하는 이유를 상세히 살펴본다.
C 함량은 0.01 ~ 1.0wt%(이하 %는 중량%를 의미함)인 것이 바람직하다. C는 오스테나이트상의 안정화에 기여하기 때문에 그 첨가량이 증가할수록 유리하며, 0.1% 미만에서는 변형시 α'-마르텐사이트상이 생성될 수 있어 가공시 크랙이 발생하고, 연성이 낮아질 수 있다는 단점이 있다. 반면 탄소의 첨가량이 1.0%를 초과하는 경우에는 오스테나이트상의 안정도가 지나치게 증가하여 슬립변형에 의한 변형거동의 천이로 가공성이 저하될 수 있다. 따라서 탄소의 상한 첨가량은 1.0%로 한정하는 것이 바람직하다.
Mn 함량은 8 ~ 30%인 것이 바람직하다. Mn은 오스테나이트상을 안정화시키는데 필수적인 원소이지만, 8% 미만에서는 성형성을 해치는 α'-마르테사이트상이 생성되어 강도는 증가하지만 연성이 급격히 감소할 수 있기 때문에 그 하한은 8%로 한정한다. 반면에, Mn의 함량이 30%를 초과하는 경우에서는 쌍정발생이 억제되어 강도는 증가하지만 연성이 감소한다. 나아가 Mn의 첨가량이 증가할수록 열간압연 크랙발생이 쉽게 발생하고, 강판의 제조원가가 증가하기 때문에 Mn 첨가량의 상한은 30%로 한정한다.
P 함량은 0.1% 이하(0%제외)인 것이 바람직하다. P는 제조 시 불가피하게 함유되는 원소이며, 연주크랙 형성 등 품질을 저하시키므로 그 함유량은 0.1%이하로 제한한다.
S 함량은 0.02% 이하(0%제외)인 것이 바람직하다. S는 제조 시 불가피하게 함유되는 원소이며, 조대한 망간황화물(MnS)을 형성하여 플렌지크랙과 같은 결함을 발생시키고, 강판의 구멍확장성을 감소시키므로 그 첨가량을 최대한 억제하여야 하는 것이 바람직하다. 따라서 그 함유량은 0.02% 이하로 제한한다.
N 함량은 0.1%이하(0%제외)인 것이 바람직하다. N은 오스테나이트 결정립내에서 응고과정에서 Al과 작용하여 미세한 질화물을 석출시켜 쌍정발생을 촉진하므로 강판의 성형시 강도와 연성을 향상시키지만, 그 첨가량이 0.1%를 초과하는 경우에는 질화물이 과다하게 석출되어 열간가공성 및 연신율을 저하시키므로 N의 첨가량은 0.1% 이하로 제한한다.
본 발명의 박강판은 상기 성분 이외에 Al: 0.01 ~ 3%, Si:0.01 ~ 3% 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
Al 함량은 0.01 ~ 3%인 것이 바람직하다. Al은 페라이트역을 확대하는 합금원소로써, 소둔온도를 높이는 장점이 있어서, 소둔로 작업시 타 강종과의 연결작업이 용이한 장점이 있다. 다만, 상기 Al이 0.01% 미만인 경우에는 소둔온도 상승의 효과가 적으며, 3%를 초과하는 경우에는 강도가 급격히 하락하는 단점이 있다.
Si 함량은 0.01 ~ 3%인 것이 바람직하다. Si는 페라이트내에서 탄화물이 석출하는 것을 억제하여, 탄소의 오스테나이트로의 농화를 촉진하고, 결과적으로 잔류 오스테나이트를 안정화시키는 역할을 하는 원소이다. 다만, Si이 0.01% 미만인 경우에는 잔류 오스테나이트를 안정화시키는 효과가 적으며, 3%를 초과하는 경우에는 냉간 압연성을 악화시키는 단점이 있다.
이에 더하여 본 발명의 박강판은 Sn: 0.005 ~ 0.2%, Sb: 0.005 ~ 0.2%, B: 0.0001 ~ 0.01% 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
Sn 함량은 0.005 ~ 0.2%인 것이 바람직하다. Sn은 Mn, Si 등이 함금원소가 표면으로 확산하여 산화물이 형성되는 것을 방지하는데 기여하게 된다. Sb의 함량이 0.005% 미만에서는 소정의 효과를 발휘하기 어렵고, 반면 0.2%를 초과하는 범위에서는 그 효과의 상승이 미비하여 경제성을 고려하여 최대값을 0.2%로 제한하는 것이 바람직하다.
Sb 함량은 0.005 ~ 0.2%인 것이 바람직하다. Sb은 열연 공정에서 생성되는 각종 서브스케일의 성장을 억제하는데 기여하게 된다. Si, Mn, Al 등의 합금 원소는 특히 열연판 표면의 입계면을 따라서 선택적 산화 거동을 보이는데 Sb는 열연 과정에서 산화되지 않고 입계면이나 강판 표면에 농화하게 되어 서브스케일의 성장을 효과적으로 억제하게 된다. 그러나 Sb가 과도하게 사용되는 경우 결정립 계면에 석출되는 양이 많아지면서 계면이 기계적으로 취약해질 위험이 있다. Sb의 함량이 0.005% 미만에서는 소정의 효과를 발휘하기 어렵고, 반면 0.2%를 초과하는 범위에서는 재질의 가공 취화가 발생할 위험이 있다.
B 함량은 0.0001 ~ 0.01%인 것이 바람직하다. B는 페라이트 형성을 억제하는 장점이 있어서, 소둔후 냉각시에 추가적인 페라이트의 형성을 억제하는 장점이 있다. B의 함량이 0.0001% 미만인 경우에는 상기와 같은 효과를 확보하기 어렵고, 그 함량이 0.01%를 초과하게 되면 오히려 Fe23(C,B)6의 석출에 의하여 페라이트 형성이 촉진되는 문제가 있다.
또한, 본 발명의 박강판은 Ni: 0.005 ~ 2.0%, Cr: 0.005 ~ 5.0% 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
Ni 함량은 0.005 ~ 2.0%인 것이 바람직하다. Ni은 오스테나이트 안정화에 효과가 있다. Ni의 함량이 0.005% 미만인 경우에는 상기와 같은 효과를 확보하기 어렵고, 그 함량이 2.0%를 초과하게 되면 제조비용이 급격히 상승되는 단점이 있다.
Cr 함량은 0.005 ~ 5.0%인 것이 바람직하다. Cr은 대기중 부동태 피막을 형성하여 부식을 억제하는 효과가 있으며, 고온 열간압연시 강중의 탄소의 탈탄을 방지하여 박강판의 표면에서 α'(알파다시)-마르테사이트상의 생성을 억제하여 강의 성형성을 향상시킨다. Cr의 함량이 0.005% 미만인 경우에는 상기와 같은 효과를 확보하기 어렵고, 그 함량이 5.0%를 초과하게 되면 페라이트안정화 원소인 크롬의 첨가량이 증가하면 α'(알파다시)-마르테사이트상 생성을 촉진하여 강의 연성을 감소시키기는 단점이 있다.
이에 따라 본 실시예에서는 상기와 같은 조성 및 특성을 갖는 강으로 오스테나이트 단상의 TWIP(TWinning Induced Plasticity)강을 채택하여 사용한다. 특히, 상기 성분계는 오스테나이트 금속조직을 유지하면 TWIP 효과를 통한 고연신을 확보할 수 있는 성분계이다.
본 발명이 제안하는 박강판은 인장강도 600 ~ 1000MPa, 연신율 30% 이상을 확보하는 것이 바람직하다.
그래서, 종래의 일반적인 라미네이트강의 경우 강도를 상승시킬 경우 연신율이 떨어짐으로 인하여 인장강도와 연신율 밸런스(TS×El)가 20,000MPa% 수준이였지만, 본 실시예와 같이 상기와 같은 성분계의 TWIP강의 경우에는 인장강도와 연신율 밸런스(TS×El)가 60,000MPa% 이상 수준을 확보하여 고강도, 고연신(가공성) 및 경량화를 동시에 만족하는 라미네이트강을 얻을 수 있다.
상기 수지층(120)은 적어도 두 개 이상의 박강판(110a, 110b) 사이에 위치하여 프레스, 롤포밍 성형 등 금속가공 도중에 탈락이 발생하지 않는 접착성을 확보하며 점용접이 가능하기 위하여 전도성 수지를 적용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 상기 수지층(120)은 금속분말 이나 흑연분말과 같은 혼합수지 또는 유기물인 폴리아세틸렌, 폴리아닐린계의 전기전도성 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 박강판(110a, 110b)은 두께 0.1 ~ 0.4mm이고, 상기 수지층(120)의 두께는 0.1 ~ 0.6mm인 것이 바람직하다.
자동차강판 외판의 경우 두께범위 0.6 ~ 1.6mm 수준이라고 볼 때 동일 두께를 유지하며 샌드위치강 적용을 통한 경량화를 달성할 수 있으며 이 경우 강판의 두께는 0.1 ~ 0.4mm 수준이고, 수지층은 0.1 ~ 0.6mm 수준이 적합하다.
상기와 같은 조성되는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 라미네이트 강판의 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 라미네이트 강판의 제조방법을 보여주는 순서도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 제 1 박강판(110a) 및 제 2 박강판(110b)은 각각 상기와 같은 성분계를 갖는 용강을 주조하여 생산한 슬라브를 열간 압연한 다음, 1차 냉간 압연, 1차 소둔, 2차 냉간 압연 및 2차 수둔을 실시하여 생산된다.
특히, 열간 압연된 열연강판을 냉간압하율 30% 이상으로 1차 냉간 압연한 후 재결정 소둔(1차 소둔)을 하고, 이어서 냉간압하율 30% 이상으로 2차 냉간 압연 후 재결정 소둔(2차 소둔)을 실시하는 것이 바람직하다. 그래서, 생산되는 박강판이 고강도를 유지하면서 고연신율을 확보할 수 있도록 한다.
이렇게 제 1 박강판(110a) 및 제 2 박강판(110b)이 생산되었다면, 제 1 박강판(110a) 및 제 2 박강판(110b)을 각각 풀어가며 그 사이에 수지층(120)을 개재한 다음 접착시킨다. 이때 상기 제 1 박강판(110a) 및 제 2 박강판(110b)을 접착시키는 방법은 특정 방식에 제한되지 않고 수지층(120)을 이용하여 제 1 박강판(110a) 및 제 2 박강판(110b)을 접착할 수 있는 다양한 방식으로 구현될 수 있을 것이다.
[실시예]
이하 실시예와 비교예를 비교하여 본 발명을 설명한다.
본 실시예는 앞서 제시된 성분계를 갖고, 0.1mm의 TWIP강인 제 1 박강판 및 제 2 박강판을 0.5mm의 수지층을 갖는 라미네이트 강판을 제조하였고, 비교예로는 실시예와 동일 두께인 0.7mm의 알루미늄판을 사용하여 비교하였다.
이렇게 동일 두께의 라미네이트 강판(실시예)와 알루미늄판(비교예)의 단위 폭당 단면 굽힘강성을 비교하였고, 그 결과 알루미늄판(비교예)은 단면 굽힘강성이 1.97Nm 이고, 라미네이트 강판(실시예)의 경우 3.03Nm 수준으로 비교예에 비하여 실시예가 단면 굽힘강성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
단면 굽힘강성의 계산은 보수적 계산을 위해 수지층의 강성을 무시하였으며 비교예와 실시예의 단면 굽힘강성의 계산식은 아래의 [식 1] 및 [식 2]와 같으며 상세한 수치는 대략의 수치이지만 경향을 파악하는데 무리가 없는 수치이다.
[식 1] 알루미늄판의 단면 굽힘강성 = E(t3 / 12)
[식 2] 라미네이트 강판의 단면굽힘강성 = E(t13 / 6 + t1*d2 / 2)
여기서, t(알루미늄판 두께=7mm), t1(샌드위치 양측 강판 두께=1mm), d(샌드위치 양측 강판 중심 사이의 거리=6mm), E(각 재료의 영값, Young's Modulus; 알루미늄 = 67GPa, TWIP강 = 200GPa)임.
그리고, 비교예와 실시예의 밀도를 비교하면, 알루미늄의 밀도는 2.7g/cm3 이다. 한편, TWIP강의 밀도는 = 7.7 g/cm3 로서, 라미네이트 강판의 밀도는 하기의 [식 3]으로 연산되는 바, 2.2g/cm3 수준으로 비교예에 비하여 실시예가 더 경량인 것을 확인할 수 있었다.
[식 3] 라미네이트 강판 밀도 = TWIP강 밀도 * (0.1mm + 0.1mm) / 0.7mm
상기와 같은 결과에서 알 수 있듯이, 동일 두께의 알루미늄판(비교예)과 본실시예에 따른 라미네이트 강판(실시예)을 비교한 결과, 라미네이트 강판이 알루미늄판에 비하여 경량화 및 고강성을 동시에 달성할 수 있음을 알 수 있다.
이에 따라, 본 실시예는 인장강도 600 ~ 1000MPa, 연신율 30% 이상인 박강판을 이용하기 때문에 고연신율을 확보하면서도 상기와 같이 경량화 및 고강성을 달성할 수 있어서, 도어, 후드, 트렁크 등 박강판을 사용하는 부품의 경우에 종래의 철강소재 및 알루미늄 소재를 대체할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
100: 라미네이트 강판 110a: 제 1 박강판
110b: 제 2 박강판 120: 수지층

Claims (6)

  1. 적어도 두 개 이상의 박강판 사이에 수지층이 일체화되는 샌드위치 구조이고,
    상기 박강판은 중량%로, C: 0.01 ~ 1.0% 이하, Mn: 8 ~ 30%를 포함하는 자동차용 라미네이트 강판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 박강판은 인장강도 600 ~ 1000MPa, 연신율 30% 이상인 자동차용 라미네이트 강판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 박강판은 인장강도와 연신율 밸런스(TS×El)가 60,000MPa% 이상인 자동차용 라미네이트 강판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 박강판은 두께 0.1 ~ 0.4mm이고, 상기 수지층의 두께는 0.1 ~ 0.6mm인 자동차용 라미네이트 강판.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 수지층은 전도성 수지로 이루어지는 자동차용 라미네이트 강판.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 박강판은 열연강판을 냉간압하율 30% 이상으로 1차 냉간 압연 후 재결정 소둔을 하고, 이어서 냉간압하율 30% 이상으로 2차 냉간 압연 후 재결정 소둔을 실시하여 제조된 자동차용 라미네이트 강판.
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KR20160080216A (ko) * 2014-12-26 2016-07-07 주식회사 포스코 변형유기 변태를 이용한 초경량 샌드위치 강판용 외판재 박판의 제조방법 및 샌드위치 강판
WO2021128837A1 (zh) * 2019-12-25 2021-07-01 燕山大学 一种超级韧性钢铁材料及其制造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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