KR20160058746A

KR20160058746A - 강판의 알루미늄-실리콘 확산코팅

Info

Publication number: KR20160058746A
Application number: KR1020167001874A
Authority: KR
Inventors: 랄프요셉 슈바르츠
Original assignee: 슈바츠 게엠베하
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2016-05-25
Also published as: US20160145733A1; CN105518177A; CA2915440A1; JP2016529386A; BR112015032358B1; JP6583638B2; BR112015032358A2; EP3013994B1; EP2818571B1; EP3013994A1; WO2014206933A1; EP2818571A1; MX2015017681A

Abstract

본 출원은 알루미늄-실리콘 도금 강판 표면에 알루미늄-실리콘 (Al-Si) 확산코팅을 하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 우선 강판이 확산코팅 온도로 가열될 수 있는 가열로에 삽입되고 이어서 확산코팅온도로 가열된 가열로를 접촉없이 이동한다. 이 공정에서 상기 강판은 확산코팅온도까지 가열되어 알루미늄-실리콘이 강판의 표면으로 확산코팅된다. 이어서, 표면에 알루미늄-실리콘 확산코팅된 상기 강판은 약 25K/sec 이하의 속도로 냉각된다.

Description

강판의 알루미늄-실리콘 확산코팅 {INWARD DIFFUSION OF ALUMINIUM-SILICON INTO A STEEL SHEET}

본 출원은 알루미늄-실리콘 도금 강판 표면에 알루미늄-실리콘 (Al-Si) 확산코팅을 하는 장치 및 방법, 확산코팅이 내화성 알루미늄-실리콘-철 합금을 형성하는 공정에 관한 것이다.

다양한 공업 영역의 해당 기술분야에서 가벼우면서도 고강도인 강판을 요구하고 있다. 예를 들면, 자동차 산업은 차체의 연료소모를 줄여 CO₂배출을 저감하는 동시에 탑승객의 안전을 개선하고자 노력하고 있다. 이러한 이유로 선호할 만한 강도 대 중량비를 가지는 차체는 지속적으로 요구되고 있다. 이러한 차체 부품은 특히 A 및 B 필러, 문의 측면 충격방지 바, 로커 패널, 프레임 부, 범퍼, 전면 및 후면 종방향 빔은 물론 자동차 바닥 및 천장용 크로스 빔을 포함한다. 현재 자동차에 있어서, 안전 케이지를 가진 차체는 약 1,500 MPa 강도를 가진 강화 강판으로 만들어진다.

상기 강판은 소위 프레스 경화라는 공정에 의해 완성된다. 상기 공정에서, 강판부는 약 800 ℃ 내지 1000 ℃ [1472 ℉ 내지 1832 ℉]까지 가열되고 이어서 성형, 냉각 몰드에서 냉각된다. 그 결과, 상기 강판의 강도는 3 펙터 이상까지 증가한다.

공정의 신뢰성 및 비용 효율성 면에 있어서는, 연속 가열로가 가열처리에 효과있음이 입증되었다. 이때, 처리되어야 할 금속 부분은 가열로를 통하여 지속적으로 전달된다. 대안적으로, 챔버 가열로도 금속부가 일괄로 가열로에 삽입되고, 그곳에서 가열되고 이어서 다시 제거되어 사용될 수 있다.

프레스 경화에 있어서, 기본적으로 직접 프레스와 간접 프레스로 구분된다.

간접 프레스에서는 블랭크가 강판의 바깥쪽으로 찍히고, 냉각 가공되며, 이렇게 전성형된 부품은 열처리가 진행된다. 열처리후 뜨거운 부품은 프레스에 놓이고 간접 냉각 기구에서 프레스 경화된다. 이어서, 부품은 다시 한번 트리밍되고 혹시 있을지도 모를 스케일을 제거하기 위해 샌드블라스트된다.

직접 프레스에서는 상기와 같이 블랭크가 강판의 바깥쪽으로 찍히지만 전성형되지 않고 오히려 블랭크가 직접 가열로 속으로 위치한다. 열처리후 뜨거운 블랭크는 프레스 안으로 위치하고 간접 수냉식 기구에 의해 성형되는 동시에 프레스 강화된다. 이어서, 성형된 부품은 필요하다면 다시 한번 트리밍된다.

양 공정에서 소위 롤러 하스형 가열로 (roller hearth furnances)가 공정 신뢰성 및 비용 효율성에 있어서 우월할 것이 입증되었다. 대체 가열로 디자인의 한 예로는 위킹빔식 가열로 (walking-beam furnance)가 있는데, 금속 부분이 워킹빔 수단을 통하여 가열로로 이동된다. 멀티데크 챔버 가열로 (multi-deck chamber furnance) 또한 주목받고 있다.

간접 공정에서 부품이 전성형되므로 부품 복합체의 형상은 가공물 운반체에서 가열로를 통하여 전달되거나 가열로 내에 놓여져야 함을 의미한다. 더우기, 이 공정에서 연속 가열로는 일반적으로 유입구 및 유출구 로크에 들어맞고 간접 공정에서는 코팅되지 않은 부품들이 열처리 되어야 한다. 부품 표면에 스캘링을 방지하기 위해서는 이러한 가열로가 비활성 기체로 작동되어야 한다. 이들 유입구 및 유출구 로크는 가열로로 공기가 들어가는 것을 막아준다. 이 공정을 위한 챔버 가열로는 마찬가지로 로크를 장착할 수 있다. 그러나 이러한 가열로 디자인으로 각 사이클의 가열로 챔버의 공기를 바꿀수 있다. 이 공정을 위한 연속 가열로는 가공물 운반체의 순환을 유발시키기 위하여 가공물 운반체의 복귀 시스템을 장착하여야 한다. 가공물 운반체의 복귀 콘베이어는 물론 유입구 및 유출구 테이블만 금속 콘베이어 롤러가 장착된다.

직접 공정을 위한 연속 가열로의 경우 가공물 운반체를 사용할 필요가 없다. 결국, 디자인은 간접 공정을 위한 연속 가열로의 그것보다 좀더 단순해진다. 블랭크가 가공물 운반체로 전달되는 대신에 직접 공정에 사용되는 블랭크는 세라믹 콘베이어 롤러에 직접 놓여지고 가열로를 통해 전달된다. 이러한 가열로는 비활성 기체와 함께 또는 없이 작동된다. 또한 이때 표준 형상은 가열로 하우징이 가스가 새지 않도록 용접되는 것이다. 이 디자인의 또다른 장점은 콘베이 롤러가 처리되어야 할 금속 부품을 균일하게 가열하고, 고정롤러가 마찬가지로 추가적으로 가열로 가열 시스템에 의해 가열되고 -복사와 열전도 수단에 의해- 이들 롤러로 운반되어 이들과 접촉할 금속 부품을 가열한다. 또한, 이들 가열로는 가공물 운반체가 가열로를 통과한 후에 복귀하는 동안 냉각될 수 있는 가공물 운반체가 없으므로 훨씬 적은 에너지로도 가동될 수 있고, 따라서 그들이 가열로를 다시 통과할 때 가열되어야 한다. 따라서 상기 직접 공정은 연속 가열로 사용에 있어서 바람직하다.

자동차 생산에 사용되는 강판은 녹이 생겨서는 안된다. 스캐일링 또한 추가공정 이전에, 적어도 용접 또는 코팅 공정 이전의 제조공정 동안 없애야만 작업이나 비용면에서 효율적이다. 그러나, 처리되지 않은 강판은 프레스 경화에 필요한 고온에서 산소가 존재하므로 부득이하게 스캐일링이 생기기 때문에 코팅된 강판을 사용하고/하거나 산소없이 가열처리공정을 진행하는 것이 일반적이다.

일반적으로 알루미늄-실리콘 코팅된 강판이 자동차 생산에서 프레스 강화 부품으로 사용된다. 상기 코팅은 강판의 녹을 방지하고 가열로에서 프레스로 이동시 뜨거운 강판에서 스캐일링 생성을 방지한다. 코팅의 알루미늄-실리콘은 블랭크가 강화 온도까지 가열될 때 강철 표면으로 확산코팅되어 기판을 스캐일링으로부터 보호한다. 최근 사용되고 있는 기판의 예로는 22MnB5 (material number 1.5528) 또는 30MnB5 (material number 1.5531)와 같은 보론-합금으로서, 담금질되어 단련된 강철 수준의 것들이다.

상기에서 언급한 롤러 하스형 가열로에 있어서 직접 프레스 강화의 주요 결점은 알루미늄-실리콘 코팅된 블랭크가 세라믹 콘베이 롤러 위에 바로 놓여져서, 그 결과, 강한 열화학반응이 알루미늄-실리콘 코팅과 세라믹 롤러 사이에 발생하는 것이다. 상기에 언급한 방법의 또다른 주요 단점은 주기 시간에 있는데, 이는 가열로 시간의 대부분이 알루미늄-실리콘을 표면에 녹이고 이를 용접, 부식방지 및 코팅에 관련된 물성을 원하는 수준으로 달성하기 위해 기질 표면에 확산코팅시키는 데 사용되기 때문이다.

롤러 하스형 가열로에 사용되는 롤러들은 멀라이트 (3Al₂O₃·2SiO₂)로 만든 중공 롤러 (hollow roller)와 석영으로 만든 솔리드 롤러 (solid roller)가 있다. 석영 롤러는 99 % 이상의 이산화 규소 (SiO₂)롤 이루어져 있고 약 1100℃ [2012℉] 에서도 사용할 수 있지만 약 700℃ 내지 800℃ [1292℉ 내지 1472℉] 에서는 본연의 무게 때문에 휘는 단점이 있다. 멀라이트로 만든 롤러는 눈에 띌만한 휘어짐 없이 1350℃ [2462℉] 까지 사용될 수 있다. 그러나 양쪽 모두 용융 알루미늄과 매우 높은 친화력을 가져서 다른 규산알루미늄을, 심지어는 규소화합물을 형성한다. 코팅은 알루미늄-실리콘을 포함하므로, 확산코팅을 위해 필요한 온도인 약 930℃ [1706℉]까지 가열되는 동안 약 670℃ [1238℉]에서 용융상을 거친다. 이렇게 약간 녹은 코팅은 가열로 롤러에 매우 악영향을 미치며 바람직하지 않은 조건 하에서 수일내에 이를 망가뜨린다.

본 발명의 목적은 알루미늄-실리콘이 강판 표면에 확산코팅되어 프레스 강화 공정 하에서 열 형성 강판 부품이 상기 처리된 강판으로 제조될 수 있으며 상기에서 언급한 단점을 극복하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 상기 목적은 독립항 제1항의 양태를 가지는 방법에 의해 실현된다. 상기 방법의 더 세부적인 사항은 종속항 제2항 내지 제8항에 따른다. 본 발명의 목적은 또한 제9항에 따른 장치에 의해 실현된다. 상기 장치의 더 세부적인 실시예는 종속항 제10항 내지 제16항에 따른다.

본 발명에 따른 알루미늄-실리콘 코팅 강판 표면으로 알루미늄-실리콘을 확산코팅하는 방법은 하기의 과정을 포함한다.

첫번째, 강판은 확산코팅온도로 가열될 수 있는 가열로로 삽입된 후, 확산코팅온도로 가열된 가열로를 통하여 접촉없이 전달된다. 이 공정에서, 강판은 확산코팅온도까지 가열되는데 이때 알루미늄-실리콘이 강판 표면으로 확산코팅된다. 이와 동시에 강판 기질의 철도 강판 표면의 알루미늄-실리콘 코팅 내로 확산코팅된다. 불량 알루미늄-실리콘-철 합금이 강판 표면에 형성되는 것이다.

이어서, 강판은 아철산염-퍼얼라이트 구조를 형성하도록 약 25K/sec 의 속도로 냉각된다. 이는 뜨겁게 성형된 금속 부품에서 처리된 강판이 추구 공정에서 프레스 강화의 수단으로 만들어질 수 있도록 한다. 예를 들면, 스탬핑 공정에 있어서, 금속 블랭크는 처리된 연성 강판의 제1 컷아웃이며, 그 다음에 종래의 롤러 하스형 가열로에서 이후 프레스 경화를 위해 알루미늄-실리콘이 액상을 거치지 않고 마텐자이트 형성온도까지 가열될 수 있는데 이는 롤러 하스형 가열로의 롤러를 손상시키는 반응을 유발시킨다.

본 발명의 장점은 알루미늄-실리콘이 강판의 양면에 확산코팅되어 양면이 알루미늄-실리콘으로 코팅되는 것이다.

상기 강판은 제1 강판 코일로부터 직접 얻어지는 효과가 있다. 상가 코일의 형태는 일반적으로 시판되는 형태이다.

도 1은 본 발명에 따른 평형 배치의 장치이다.
도 2는 본 말명에 따른 수직 배치의 장치이다.

강판이 가열로를 통과한 후 제2 강판 코일에서 구부러지고 아철산염 퍼얼라이트 구조를 형성하는 온도로 서서히 냉각되는 것이 장점이 있음은 입증되었다. 와인딩 공정동안, 알루미늄-실리콘 확산코팅은 다음 공정, 예를 들면 블랭크의 스탬핑과 분리되어 진행될 수 있는데, 이로써 주기가 서로 일치하지 않아도 된다. 그러나, 본 발명에 따른 방법에 의한 강판은 선택적으로 추후 공정으로 다루어져서 제2 강판 코일 형성을 위한 밴딩 공정이 생략될 수 있다.

또다른 바람직한 실시예에서는, 제1 가열로 구역에서 확산코팅온도까지 가열된다. 필요한 확산코팅시간이 경과되고, 특정 물성을 얻기 위해 선택적으로 최종 어닐링이 수행되고, 제2 가열로 구역에서 알루미늄-실리콘이 강판의 표면에 확산코팅되면, 강판은 아철산염-퍼얼라이트 구조를 형성하는 온도로 냉각된다. 이 공정에서 냉각속도는 25K/sec 보다 느려야 한다. 이는 각각의 블랭크가 스탬핑 공정 수단에 의해 추후 컷아웃 되도록 해준다. 더 나은 조작을 위해 강판은 조작 온도로 빨리 냉각될 수 있다.

바람직한 실시예에서는 강판이 열풍 쿠션 (hot-air cushion)으로 가열로를 접촉없이 통과하여 전달된다. 이때 열풍은 확산코팅온도와 같을 수 있고, 이로써 알루미늄-실리콘이 강판의 양 표면에 확산코팅될 수 있다. 이 공정에서 강판은 열풍 쿠션으로 접촉없이 가열로를 떠다니고 이로써 녹은 알루미늄-실리콘과의 손상 반응을 배제하고 롤러나 워킹 빔 같은 부품들을 보조할 수 있다.

다른 실시예에서, 강판은 끄는 힘이 적용되는 가열로를 따라 전달된다. 이러한 구성에서 상기 끄는 힘은 테이크오프 수단, 예를 들면 처리된 강판이 코일로 형성되기 위해 구부러질 수 있고, 처리되지 않은 알루미늄-실로콘 코팅 강판이 코일로부터 구부러지지 않은 제1 코일과 접합하여 제2 코일에 의해 가해질 수 있다. 이 공정에서 상기 강판은 가열로를 따라 현수곡선을 그리는데, 예를 들면 첫번째 코일러의 구부러지지 않은 지점과 두번째 코일러의 구부러진 지점 간이 가해진 끄는 힘의 작용과 구부러지지 않은 지점과 구부러진 지점 간의 거리에 의한 작용으로서 늘어진다. 이때, 열풍 쿠션을 생성하는 장치 없이도 가능하다. 그러나, 상기 케이블 당김법 (cable pull method)은 열풍 쿠션과 결합될 수도 있다. 선택적으로 최종 어닐링을 위해서는 물론 확산코팅을 위한 온도 상수를 유지하는 동안 아철산염-퍼얼라이트 구조가 형성되는 25K/sec 속도 미만의 냉각속도로의 냉각을 위하여 가열로를 따라 더 빠른 통과를 가능하게 하기 위해 가열로 길이가 길어지도록 지정되므로 매우 효과적이다. 상기 긴 가열로의 경우, 강판에 적용되는 당기는 힘은 증가되어야 한다. 열풍 쿠션과의 조합에 있어서는 이와는 반대로 당기는 힘은 감소되어야 한다.

또다른 바람직한 실시예에서는, 가열로는 기본적으로 수직으로 배열된다. 이때, 강판은 상단에서 하단으로 가열로를 통하여 바람직하게 전달된다. 이 전달방향은 온도 관리의 측면에서 장점이 있는데, 이렇게 하면 더 높은 확산코팅 온도를 가진 제1 가열로 구역이 아철산염-퍼얼라이트 구조가 형성되는 더 낮은 온도를 가진 제2 가열로 위에 배치된다. 그러나, 강판의 전달 방향을 하단에서 상단이 되도록 선택하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 알루미늄-실리콘 코팅 상판 표면에 알루미늄-실리콘 확산코팅을 위한 장치는 확산코팅 온도까지 가열되어 알루미늄-실리콘 코팅 강판이 가열로를 통하여 접촉없이 전달될 수 있는 제1 가열로를 포함하는 장치로 특징된다. 강판의 열성형된 부분은 이러한 방식으로 프레스 경화 공정을 통해 만들어질 수 있다.

바람직한 실시예에서, 가열로는 강판이 가열로를 따라 접촉없이 전달될 수 있는 열풍 쿠션을 형성하는 장치를 가진다. 이때 열풍은 분산온도일 수 있어서, 알루미늄-실리콘이 강판의 양면에 확산코팅될 수 있다. 이 공정에서 강판은 가열로와는 접촉없이 열풍 쿠션 위에 떠있게 됨으로써 융해된 알루미늄-실리콘과 보조부품 예를 들어 롤러나 워킹빔들 사이의 어떠한 손상반응도 배제한다.

또다른 실시예에서, 가열로는 열풍 쿠션을 형성하기 위한 장치로 열풍 노즐을 가진다.

대체적인 또다른 실시예에서, 가열로는 강판이 가열로를 접촉없이 이동하도록 강판 위로 끄는 힘을 적용할 수 있는 장치를 가진다. 이 공정에서, 강판은 최소한 하나가 가열로에 닿지 않는 방식의 장력 하에서 유지된다. 상기 케이블 당김은 열풍 쿠션과 조합할 수 있다. 이는 가열로가 길어서 강판이 끄는 힘에도 불구하고 너무 많이 아래로 처질때 특히 잇점이 있다. 이러한 관점에서, 끄는 힘은 열풍 쿠션과 케이블 당김의 조합을 통하여 감소될 수 있는데, 이로써 미미한 장력 또는 무장력이 강판에 가해진다.

또다른 특히 바람직한 실시예에서는, 가열로가 수직으로 배열된다. 이러한 관점에서, 알루미늄-실리콘 코팅된 강판은 열풍 쿠션이나 케이블 당김의 도움없이 상부에서 하부로 가열로를 접촉없이 이동할 수 있다. 그럼에도 본 실시예는 또한 끄는 힘 및/또는 열풍 쿠션과 조합될 수 있는데, 이로써 열풍 쿠션은 강판의 양 측면에 존재할 수 있다.

더 나아가, 가열로가 강판의 전달 방향에서 보여지는 제1 가열로 구역의 아래쪽으로 배열되는 제2 가열로 구역을 가져서 25K/sec보다 낮은 냉각속도로 제2 가열로 구역을 지나는 동안 강판이 아철산염-퍼얼라이트 구조가 형성되는 온도로 냉각되는 것이 잇점이 있다는 것이 입증되었다. 제2 가열로 구역의 존재로 인하여 강판은 상기 온도까지 냉각될 수 있고, 이로써 25K/sec보다 낮은 냉각속도가 충분한 공정 신뢰도를 가지고 유지될 수 있다. 연성 아철산염-퍼얼라이트 구조는 이 공정에서 생성되고 그 결과 개별 블랭크는 스탬핑 수단으로 추후에 절단될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 상기 장치는 가열로로부터 강판을 제거하는 분리 시스템 (take-off system)은 물론 가열로로 강판을 넣는 공급 시스템 (feed system)을 가진다. 이 공정에서, 공급 시스템과 분리 시스템은 분리 시스템이 가열로의 수평 배열과 끄는 힘이 현수곡선의 인열저항을 넘지않는 경우에 과도하게 늘어지지 않는 식으로 강판에 장력을 적용할 수 있다.

공급 시스템이 제1 코일러를 가지고 분리 시스템이 제2 코일러를 가지는 것이 잇점이 있음이 입증되었다. 이때 시중에서 구할 수 있는 일반적인 형태에 있는 코일은 제1 코일러 위에 조여질 수 있다. 제2 코일러는 코일로서 전처리된 강판에 감길수 있다. 제2 코일러는 전처리된 강판이 즉시 추후 공정으로 진행되면, 예를 들면 스탬핑 장치로 이동되면 없어도 된다. 확산성 수소 형성을 최소화하기 위하여 가열로는 -70 ℃ 내지 +10 ℃[-94℉ 내지 50℉], 더욱 바람직하게는 +5 ℃ 내지 +10 ℃[+41℉ 내지 50℉]의 낮은 이슬점 온도에서 가동될 수 있다.

추가적인 장점, 본 발명의 특정 형태 및 실시예는 이어지는 청구항 및 도면을 참조한 바람직한 실시예의 설명으로서 이어진다.

도 1은 본 발명에 따른 평형 배치의 장치를 나타낸다. 상기 장치는 그 위에 강판 코일 (310)이 있는 제1 코일러 (210)를 가진다. 제1 코일러 (210)는 줄 형태의 구부러진 알루미늄-실리콘 코팅된 강판 (300)으로 구성되어 있다. 상기 코일러 (210)를 시계방향으로 돌리면 강판 (300)이 풀리고 가열로 (100) 내로 삽입된다. 이 공정에서, 삽입 메커니즘은 제1 코일러 (210)와 함께 가이드 롤러 (표시되지 않음)를 가질 수 있다. 가열로 (100)는 코팅의 알루미늄-실리콘이 강판 (300)의 표면으로 확산코팅되는 온도까지 가열되는 제1 구역 (110)을 가진다. 동시에 철은 강판의 알루미늄-실리콘 기질로부터 확산코팅되어 배출된다. 불량 알루미늄-실리콘-철 합금은 강판의 표면에 형성된다. 이 공정에서 가열로는 히터 (150)와 열풍 노즐 (160) 수단에 의해 강판 (300)에 형성된 열풍 쿠션 (165) 수단에 의해 가열된다. 상기 강판 (300)은 가열로 (100)에 접촉없이 열풍 쿠션 위에 뜨게 된다. 추가적인 보조수단 또는 가이드 요소 예를 들면 롤러 같은 것은 필요하지 않다. 이는 융해된 알루미늄-실리콘과 상기 보조수단 및/또는 가이드 요소 간의 손상반응도 배제한다.상기 히터들 (150)은 가스 버너들이다. 그러나, 전기 적외선 히터 또는 열풍 히터도 가능하다. 제1 가열로 구역의 길이는 강판 (300)이 가열로를 통과하는데, 강판이 확산코팅온도, 예를 들면 930 ℃ 내지 950 ℃ [1706℉ 내지 1742℉]에서 가열되고 이 온도가 확산코팅시간 동안 유지되는 방식으로 통과하는 비율의 함수로 계산된다. 똑같은 방식으로, 선택적인 최종 어닐링 시간은 제1 가열로 구역의 길이를 계산하는데 고려된다. 강판의 전달발향에서 보이는 바와 같이 제1 가열로 구역 (110)으로부터 아래쪽에 제2 가열로 구역 (120)이 있다. 제2 가열로 (120)의 온도 조절과 길이는 강판이 25K/sec 보다 낮은 냉각속도로 냉각되어 아철산염-퍼얼라이트 구조가 형성되고, 그 결과 블랭크가 이어서 스탬핑 될 수 있다.

제2 가열로 구역 (120) 아래로 제2 코일러 (220)를 가지는 분리 시스템이 있다. 제2 코일러 (220)를 시계방향으로 돌리면 전처리된 강판이 제2 코일 (320)을 형성하기 위하여 다시 구부러진다. 상기 분리 시스템은 제2 코일 (320)과 함께 가이드 롤러 (표시되지 않음)를 가질수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 수직 배치의 장치를 나타낸다. 가열로 (100)는 수직방향으로 타워 형태로 배열된다. 강판 (300)은 가열로 (100)를 통해 위에서 아래로 전달된다. 수직 구조로 인해 강판이 접촉없이 가열로 (100)를 통과하도록 유도하는 열풍 쿠션과 같은 것이 필요없다. 위에서 아래 방향으로의 전달방향은 제2 가열로 구역 (120)의 냉각기가 제1 가열로 구역 (110) 아래에 맞물려 있고, 이는 확산코팅 온도까지 가열되므로 가열로 내의 온도조절을 촉진한다. 열풍 쿠션 (165)이 필요없기 때문에, 히터 (150)는 강판 (300)의 양 표면의 균일한 가열을 확실히 하기 위하여 가열로 (100) 양 측면에 제공된다. 평형 구조의 경우, 이들 히터는 가스 버너 또는 열풍 히터 또는 예를 들면 전기 레디에이터 히터일 수 있다.

강판 (300)의 가이드와 분리 메커니즘은 상기 평형 구조와 동일하다.

본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 단순한 일례이며, 따라서 본 발명을 제한하여서는 안된다. 당업자의 고려에 의한 대체적인 실시예가 본 발명의 보호범위에 포함된다.

100 가열로
110 제1 가열로 구역
120 제2 가열로 구역
150 히터
160 열풍 노즐
165 열풍 쿠션
210 제1 코일러
220 제2 코일러
300 강판
310 제1 강판 코일
320 제1 강판 코일

Claims

열형성 강판 부분이 하기의 단계를 특징으로 하는 프레스 경화 공정으로 처리된 강판 (300)으로 만들어 질 수 있는, 알루미늄-실리콘 코팅 강판 (300)의 표면을 알루미늄-실리콘 확산코팅하는 방법.
1) 강판 (300)이 확산코팅온도까지 가열될 수 있는 가열로 (100)로 삽입되고;
2) 알루미늄-실리콘 코팅 강판 (300)이 확산코팅온도까지 가열된 가열로 (100)와 접촉없이 전달되어, 이 공정에서 강판 (300)이 확산코팅온도까지 가열되고 알루미늄-실리콘이 강판 (300)의 표면으로 확산코팅되고;
3) 그 표면에 알루미늄-실리콘이 확산코팅된 강판 (300)이 아철산염-퍼얼라이트 형성온도 이하인 약 25K/sec 이하의 속도로 냉각되는 단계.
제1항에 있어서, 상기 강판 (300)은 양쪽이 각각 알루미늄-실리콘 확산코팅 되는 것이 특징인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 강판은 제1 강판 코일 (310)로부터 얻어지는 것이 특징인 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강판은 가열로 (100)를 통과 한 후 제2 강판 코일 (320)로 구부러지고 아철산염-퍼얼라이트 형성온도 범위 이하로 서서히 냉각하는 것이 특징인 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강판 (300)은 제1 가열로 구역 (110)와 동일한 가열로의 제2 가열로 구역 (120)에서 확산코팅온도까지 가열되고, 강판 (300)이 아철산염 퍼얼라이트 형성온도 이하인 약 25K/sec 이하의 속도로 냉각되는 것이 특징인 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강판 (300)은 가열로 (100)와 접촉없이 열풍 쿠션 (165) 위에서 전달되는 것이 특징인 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강판 (300)은 끄는 힘이 적용되어 가열로 (100)를 통해 전달되는 것이 특징인 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열로 (300)는 기본적으로 수직으로 배열되어 강판 (300)이 상부에서 하부로 가열로 (100)를 통해 전달되는 것이 특징인 방법.
상기 장치는 가열로 (100)를 포함하고, 상기 가열로 (100)는 확산코팅 온도까지 가열가능한 제1 구역 (110)을 가지고, 알루미늄-실리콘 코팅된 강판 (300)이 접촉없이 가열로 (100)를 통과하는 것을 특징으로 하는, 열형성 가능하고 경화가능한 강판 블랭크가 프레스 경화 공정에서 처리된 강판 (300)으로부터 만들어질 수 있는 알루미늄-실리콘 코팅된 강판 (300)의 표면으로 알루미늄-실리콘을 확산코팅하는 장치.
제9항에 있어서, 상기 가열로 (100)는 강판 (300)이 접촉없이 가열로 (100)를 통과할 수 있도록 하는 열풍 쿠션 (165)을 형성하는 장치를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제10항에 있어서, 상기 가열로 (100)는 열풍 쿠션 (165)을 형성하는 열풍 노즐 (160)을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열로 (100)는 강판 (300)으로 끄는 힘을 적용하여 접촉없이 가열로 (100)를 통해 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열로 (300)는 기본적으로 수직으로 배열되어 알루미늄-실리콘 코팅된 강판 (300)이 상부에서 하부로 가열로 (100)를 통해 전달되는 것이 특징인 장치.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열로는 또한 강판 (300)의 전달 방향에서 보이는 바와 같이 제1 가열로 구역 (110)의 아래쪽으로 배열된 제2 가열로 구역 (120)을 가지고, 강판이 제2 가열로 구역 (120)을 25K/sec 이하의 냉각속도로 통과하는 동안, 강판 (300)이 아철산염-퍼얼라이트 형성온도 범위 이하의 속도로 냉각되는 것이 특징인 장치.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 가열로 (100)로 강판 (300)을 주입시키는 공급 시스템과 함께 상기 강판 (300)을 가열로 (100)로부터 제거하는 분리 시스템도 가지는 것이 특징인 장치.
제15항에 있어서, 상기 공급 시스템은 제1 코일러 (210)를 가지고, 상기 분리 시스템은 제2 코일러 (220)을 가지는 것이 특징인 장치.