KR20210095183A

KR20210095183A - 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법 및 연관된 용접된 강 블랭크

Info

Publication number: KR20210095183A
Application number: KR1020217019559A
Authority: KR
Inventors: 프랑시스 슈미트; 마리아 푸아리에; 크리스띠앙 알바레즈; 뤼실 구똥; 티에리 다비; 이반 비오
Original assignee: 아르셀러미탈
Priority date: 2018-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2021-07-30
Also published as: JP7576671B2; US20220072658A1; KR102644413B1; KR102516333B1; MX2021007655A; CN117921181A; CN113302016B; JP2023169155A; CA3123831A1; CN113302016A; BR112021012345A2; EP3902651A1; CN117921179A; KR20240033182A; WO2020136585A1; ZA202104103B; KR20230003628A; CN117921178A; CN117921180A; JP2022515425A

Abstract

용접된 강 블랭크 (1) 를 제조하기 위한 방법으로서,
- 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 을 제공하는 단계로서, 상기 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 은 각각의 그 두개의 메인 면들 (4) 상에 사전코팅 (5) 을 갖는 강 기재 (3) 를 각각 포함하고, 각각의 시트 (2) 는 각각의 메인 면 (4) 상에, 용접 에지 (14) 에서, 상기 사전코팅 (5) 이 제거 단편에 걸쳐 제거되는 제거 존 (18) 을 포함하는, 상기 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 을 제공하는 단계;
- 0.1 wt.% 내지 1.2 wt.% 인 알루미늄 함량 Al_WJ 을 갖는 용접 조인트 (22) 를 생성하도록 필러 와이어 (20) 를 사용하여 맞대기 용접하는 단계를 포함한다.
와이어 (20) 의 조성 및 첨가된 와이어 (20) 의 비율은 용접 조인트 (22) 가:
(a) 켄칭인자 FT_WJ ,

이고,
(b) 니켈 함량 Ni_WJ ≤ 14-3.4xAl_WJ 및 크롬 함량 Cr_WJ ≤ 5-2xAl_WJ 으로 되도록 되고 여기서 Al_WJ은용접 조인트 (22) 의 알루미늄 함량이다.

Description

용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법 및 연관된 용접된 강 블랭크

본 발명은 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법, 따라서 얻어진 용접된 강 블랭크, 용접된 강 블랭크로부터 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품을 제조하기 위한 방법 및 따라서 얻어진 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품에 관한 것이다.

서로 버트-용접된 상이한 조성들 및/또는 두께들의 강 시트들로부터 용접된 부품들의 제조를 위한 방법은 종래 기술 분야로부터 공지되어 있다. 보다 구체적으로, 용접된 블랭크들은 강의 오스테나이트화를 허용하는 온도로 일반적으로 가열되고 그후 고온-프레스 성형 공구에서 고온-성형되고 냉각된다. 강의 조성은 양쪽 차후의 가열 및 성형 작업들을 가능하게 하고 용접된 강 부품에 높은 기계적 강도, 높은 충격 강도 및 양호한 내부식성을 부여하도록 선택될 수 있다.

이러한 타입의 강 부품들은 특히 차 산업에서, 및 보다 구체적으로 밀려들어감 방지 (anti-intrusion) 부품들, 구조적 부품들 또는 자동차들의 안전에 기여하는 부품들의 제조를 위해 사용된다.

부식을 방지하도록, 강 시트들은 알루미늄-함유 욕에서 용융 도금을 통해 알루미늄-계 사전코팅으로 사전-코팅된다. 강 시트들이 임의의 사전 준비 없이 용접된다면, 알루미늄-계 사전코팅은 용접 작업 중 용융된 금속 내에서 강 기재와 희석될 것이다. 사전코팅의 알루미늄 함량들의 범위에서, 두개의 현상들이 그후 발생될 수 있다.

용융된 금속에서 알루미늄 함량이 국지적으로 높다면, 금속간 화합물들이 용접 조인트에서 형성되는 데, 이는 열간 성형 단계 전에 용접 조인트의 차후의 가열 중에 발생된 합금 및 용융된 금속에서 사전코팅의 부분의 희석으로부터 기인된다. 이들 금속간 화합물들은 초기의 크래킹이 가능한 최대로 발생하는 사이트들이다.

추가로, 알루미늄은 용접 조인트의 오스테나이트화 온도 (Ac3) 를 증가시키는 경향을 갖고, 오스테나이트 도메인의 이러한 변경은 용접 조인트에서 알루미늄의 레벨이 높을 때에 더욱 더 중요하다. 일부 경우들에서, 이는 성형 전의 가열 시에 발생되어야 하고 고온 스탬핑에 대해 요구되고 고온-프레스 성형 및 냉각 후에 용접 조인트에서 마르텐사이트 조직을 얻는 제 1 단계인 용접 조인트의 완전한 오스테나이트화를 방지할 수 있다.

추가로, 알루미늄은 또한 냉각 중에 용접 조인트에서 마르텐사이트 또는 베이나이트 조직들을 얻는 것이 필수적인 임계 냉각 속도를 증가시키기 때문에 용접 조인트의 켄칭성에 해로운 영향을 준다.

결국에, 열간 성형 후 냉각 중에 마르텐사이트 또는 베이나이트를 얻는 것이 더이상 불가능하고 따라서 얻어진 용접 조인트는 페라이트를 함유할 것이다. 용접 조인트는 그후 두개의 인접한 시트들의 것보다 낮은 경도 및 기계적 강도를 나타내고 따라서 부품의 가장 약한 구역을 구성한다.

공개 공보 EP2007545 는 용접 금속 존으로 적어도 부분적으로 통합되도록 의도된 사전-코팅된 강 시트들의 용접 에지에서 금속성 합금의 표면상의 층을 제거하는 것으로 이루어지는 해결책을 설명한다. 제거는 레이저 빔을 사용하여 또는 브러싱에 의해 수행될 수 있다. 금속간 합금 층은 성형 작업에 앞서 열처리 중에 탈탄 및 산화의 현상들을 방지하고 내부식성을 보장하도록 보존된다. 알루미늄의 효과는 이러한 경우에 코팅의 표면상의 층의 국지적 제거에 의해 감소된다.

그러나, 본 특허 출원의 본 발명자들은 심지어 금속성 합금의 표면상의 층이 사전-코팅된 강 시트들의 용접 에지에서 제거될지라도, 용접 조인트가 여전히 불충분한 기계적인 특성들을 가질 수 있다는 것을 발견하였다. 실제로, 용접 조인트에서 알루미늄 농도는 예를 들면, 1.0 mm 이하의 두께를 갖는 얇은 강 시트들에 대해 및/또는 제거 작업으로부터 기인하는 용접 에지에서 강 시트의 측 면 상에서 코팅으로부터의 돌출부들의 존재로 인해 여전히 너무 높을 수 있다.

EP 2　737　971, US 2016/0144456 및 WO 2014075824 은 사전코팅의 용융으로부터 기인하는 용접에서 알루미늄의 존재에도 불구하고 열간 프레스-성형 및 냉각 후에, 용접 조인트에서 전적으로 마르텐사이트 조직을 얻는 것을 목표로 오스테나이트-안정화 원소들, 예를 들면 탄소, 망간 또는 니켈을 포함하는 필러 와이어를 사용하여 사전코팅된 시트들이 사전코팅의 이전 제거 없이 용접되는 방법을 제공하고자 한다.

그러나, 이들 방법들은 용접 풀에서 알루미늄의 존재와 관련한 문제점들의 하나만을 처리하기 때문에 전체적으로 만족스럽지 못하다: 오스테나이트화 온도 (Ac3) 의 보상 및, 일부 경우에서, 높은 탄소 필러 와이어들의 사용은 용접 조인트에서 편석들을 유도할 수 있다. 실제로, 본 발명의 발명자들은 상기 언급된 문서들에 개시된 방법들이 특히 용접 조인트에서 0.7중량% 이상인 알루미늄 함량들에 대해서는, 열간 프레스-성형 및 냉각 후에 얻어진 부품들에서 만족스러운 기계적 특성들을 얻는 것을 허용하지 않는다는 것을 발견했다. 특히, 그러한 부품들에 대해, 용접 횡방향으로 인장 테스팅 하에서 용접 조인트의 파단에 대해 높은 위험성이 존재한다.

WO 2015/086781 및 EP 2　942　143 에 개시된 방법들은 또한 이러한 이슈를 처리하고 사전코팅된 강 시트들이 특정한 필러 재료들에 의한 특별한 용접 방법들을 사용하여 용접되는 방법들을 설명한다.

보다 구체적으로, WO 2015/086781 는 중량% 로, C:0-0.03 wt.%, Mo: 2.0-3.0 wt.%, Ni: 10-14 wt.%, Mn: 1.0-2.0 wt.%, Cr: 16-18 wt.% 및 Si: 0.0-1.0 wt.% 이고, 잔부가 철인 조성을 갖는 금속 파우더의 형성에서 필러 재료를 공급하면서 트윈 스폿 레이저 용접을 사용하는 것을 제안하고 있다.

EP 2　942　143 는 C:0-0.3 wt.%, Mo: 0-0.4 wt.%, Ni: 6-20 wt.%, Mn: 0.5-7 wt.%, Cr: 5-22 wt.% 및 Si: 0-1.3 wt.%, Nb: 0-0.7 wt.% 이고, 잔부가 철인 조성을 갖는 필러 와이어의 형성에서 필러 재료를 공급하면서 레이저 빔의 정면에 위치설정된 아크 용접 토치를 사용하는 하이브리드 레이저/아크 용접을 사용하는 것을 제안하고 있다.

이들 방법들은 또한 만족스럽지 못하다. 실제로, 본 발명의 발명자들은 그 안에 설명된 필러 와이어들의 사용이 용접부에 바로 인접한 존에서 열간 프레스-성형 및 냉각 후에 부품의 파단에 대해 높은 위험성을 발생시킨다는 것을 발견했다.

추가로, 하이브리드 레이저-아크 용접의 사용은 바람직하지 못한 데, 왜냐하면 하이브리드 레이저/아크 용접은 레이저 용접과 동일한 용접 속도에 도달하는 것을 허용하지 않고 따라서 프로세스의 전체 생산성을 감소시킨다.

추가로, 파우더 첨가는 필러 와이어들보다 큰-스케일 산업적 세팅에서 실시하는 데 일반적으로 보다 어렵다.

여기 이전에 언급된 필러 재료 첨가에 기초된 모든 방법들은 단지 필러 재료에 대한 화학적 조성 범위들만을 구체화하고, 용접 파라미터들 및 조건들이 필러 재료 속도에 영향을 주기 때문에, 하나의 단일한 필러 와이어는 용접 조인트에서 매우 상이한 화학적 조성들을 유도할 수 있다. 단독으로 필러 와이어의 조성의 설명은 따라서 상기 언급된 문제점들을 해결하는 데 충분하지 못하다고 생각된다.

본 발명의 목적은 따라서 용접 조인트에서 심지어 상대적으로 높은 알루미늄 함량들에 대해서도 열간 프레스 성형 및 냉각 후에 만족스러운 크래시 성능 특성들을 갖는 부품을 얻는 것을 허용하는 두개의 그러한 사전코팅된 시트들로부터 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

이를 위해, 용접 조인트에서 완전한 취성 파단을 회피하는 것이 특히 바람직하다.

이를 위해, 본 발명은 용접된 강 블랭크를 제조한 방법에 관한 것이고 상기 방법은 다음의 연속적인 단계들:

- 두개의 사전코팅된 시트들을 제공하는 단계로서, 각각의 사전코팅된 시트 (3) 는 각각의 그 두개의 메인 면들에서 사전코팅을 갖는 강 기재를 포함하고, 상기 사전코팅은 적어도 철 및 알루미늄을 포함하는 금속간 합금 층, 선택적으로, 상기 금속간 합금 층의 상단에서 연장되는 금속성 합금 층을 포함하고, 상기 금속성 합금 층은 알루미늄의 층, 알루미늄 합금의 층 또는 알루미늄-계 합금의 층이고,

각각의 사전코팅된 시트는, 각각의 메인 면 상에, 상기 용접 조인트 내에 적어도 부분적으로 통합되게 되어 있는 용접 에지에서, 상기 사전코팅이 상기 사전코팅의 두께의 30% 내지 100% 인 제거 단편에 걸쳐 제거되는 제거 존을 포함하는, 상기 두개의 사전코팅된 시트들을 제공하는 단계;

- 상기 사전코팅된 시트들 사이의 접합부에서 용접 조인트을 생성하도록 필러 와이어를 사용하여 상기 사전코팅된 시트들을 맞대기 용접하는 단계로서, 상기 용접 조인트는 0.1 wt.% 내지 1.2 wt.% 의 평균 알루미늄 함량 (Al_WJ) 을 갖는, 상기 사전코팅된 시트들을 맞대기 용접하는 단계를 포함하고,

- 상기 필러 와이어의 조성 및 용접 풀에 첨가된 필러 와이어의 비율은, 이에 따라서 얻어진 용접 조인트가:

(a) 상기 용접 조인트의 켄칭 인자 FT_WJ (기준 C1) 로서,

이고,

여기서:

- FT_BM 은 두개의 상기 사전코팅된 시트들의 강 기재들 중에 최소로 경화가능한 강 기재의 켄칭 인자이고,

- 켄칭 인자들 FT_WJ 및 FT_BM 은 다음의 식: FT = 128 + 1553xC + 55xMn + 267xSi + 49xNi + 5xCr - 79xAl - 2xNi²- 1532xC²- 5xMn²- 127xSi² - 40xCxNi - 4xNixMn 을 사용하여 결정되고, 여기서 Al, Cr, Ni, C, Mn 및 Si 은, 각각, 켄칭 인자가 결정될 수 있는 구역의, 중량% 로 나타낸 평균 알루미늄, 크롬, 니켈, 탄소, 망간 및 규소 함량이고, 이러한 구역은 FT_WJ 의 경우에 용접 조인트이고 FT_BM 의 경우에 최소로 경화가능한 기재인, 상기 켄칭 인자 FT_WJ 및

(b) 다음의 관계: Ni_WJ ≤ 14-3.4xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트의 평균 니켈 함량 (Ni_WJ) 으로서, 여기서 Al_WJ는 상기 용접 조인트의 상기 평균 알루미늄 함량 (기준 C2) 인, 상기 용접 조인트의 평균 니켈 함량 (Ni_WJ); 및

(c) 다음의 관계: Cr_WJ ≤ 5-2xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트의 평균 크롬 함량 (Cr_WJ) 으로서, 여기서 Al_WJ 은 상기 용접 조인트의 상기 평균 알루미늄 함량 (기준 C3) 인, 상기 용접 조인트의 평균 크롬 함량 (Cr_WJ) 을 특징으로 하는 방식으로 선택된다.

특별한 실시형태들에 따르면, 방법은 단독으로 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합에 따라 취해진 다음의 특징들의 하나 이상을 포함할 수 있다:

- 사전코팅된 시트들 중 적어도 하나, 및 예를 들면 각각의 사전코팅된 시트의 기재의 강은, 중량 당으로:

0.10% ≤ C ≤ 0.5%

0.5% ≤ Mn ≤ 4.5%

0.1% ≤ Si ≤ 1%

0.01% ≤ Cr ≤ 1%

Ti ≤ 0.2%

Al ≤ 0.1%

S ≤ 0.05%

P ≤ 0.1%

B ≤ 0.010% 을 포함하고

잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들이다.

- 사전코팅된 시트들의 각각의 기재는 프레스-경화가능한 강으로 제조되고;

- 용접 조인트의 평균 알루미늄 함량은 0.15 wt.% 이상이고;

- 용접 조인트의 평균 알루미늄 함량은 0.8 wt.% 이하이고;

- 용접 조인트의 평균 니켈 함량은 0.1 wt.% 내지 13.6 wt.%, 및 보다 구체적으로 0.2 wt.% 내지 12.0 wt.% 이고;

- 용접된 강 블랭크는, 열간 프레스-성형 및 냉각 후에, 20℃ 에서 용접 조인트의 Charpy 에너지가 25 J/cm² 이상이고 상기 열간 프레스-성형되고 냉각된 강의 용접된 강 블랭크의 극한 인장 강도가 상기 사전코팅된 시트들의 상기 기재들 중에 가장 취약한 기재의 극한 인장 강도 이상이고, 가장 취약한 기재는 열간 프레스-성형 및 냉각 후에 극한 인장 강도 당 제품의 두께가 가장 작은 기재이도록 되고,

- 필러 와이어는 0.01 wt.% 내지 0.45 wt.% 사이의 탄소 함량을 갖고;

- 적어도 하나의 사전코팅된 시트에 대해, 그리고 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들에 대해, 제거 단편은 엄격히 상기 사전코팅의 두께의 100% 보다 작고;

- 적어도 하나의 사전코팅된 시트에 대해, 상기 사전코팅은 상기 금속간 합금 층의 상단에서 연장되는 금속성 합금 층을 포함하고, 상기 금속성 합금 층은 알루미늄의 층, 알루미늄 합금의 층 또는 알루미늄-계 합금의 층이고, 적어도 하나의 사전코팅된 시트에 대해, 그리고 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들에 대해, 상기 금속성 합금 층은 그 전체 두께에 걸쳐 제거되는 한편, 상기 금속간 합금 층은 상기 사전코팅된 시트의 각각의 메인 면 상에 상기 제거 존에서 완전하게 유지되고;

- 상기 제공하는 단계에서 제공된 적어도 하나의 사전코팅된 시트에 대해, 그리고 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들에 대해, 상기 사전코팅된 시트의 각각의 메인 면 상에 상기 제거 존에서, 상기 제거 단편은 100% 와 동등하여 상기 사전코팅은 그 전체 두께에 걸쳐 제거되고;

- 방법은 추가로, 상기 제공하는 단계 전에, 각각의 초기의 사전코팅된 시트들로부터 상기 두개의 사전코팅된 시트들을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 단계는, 상기 사전코팅된 시트의 상기 용접 에지에서 레이저 절제를 통해 상기 사전코팅의 두께의 30% 내지 100% 인 제거 단편에 걸친 상기 사전코팅의 제거를 통해 각각의 사전코팅된 시트의 각각의 메인 면 상에 상기 제거 존을 얻는 하위-단계를 포함하고;

- 두개의 사전코팅된 시트들을 제조하는 단계는:

- 두개의 초기의 사전코팅된 시트들을 제공하는 단계,

- 서로 인접한 상기 두개의 초기의 사전코팅된 시트들 사이에 사전결정된 갭을 남겨두면서 서로 인접한 상기 두개의 초기의 사전코팅된 시트들을 배열하는 단계; 및

- 레이저 절제를 통해, 이들 두개의 초기의 사전코팅된 시트들의 인접한 면들 상에서 제거 존을 동시에 생성하도록 두개의 인접한 초기의 사전코팅된 시트들 상에서 사전 코팅을 동시에 제거하는 단계로서, 레이저 빔은 제거 단계, 및, 선택적으로, 용접하는 단계 중에 두개의 인접한 초기의 사전코팅된 시트들을 오버랩핑하고, 따라서 준비된 인접한 두개의 사전코팅된 시트들은 두개의 인접한 사전코팅된 시트들을 오버랩핑하는 레이저 빔 스폿으로 용접되고, 레이저 절제의 마지막과 용접의 시작 사이에 시간은 10 초이하인, 상기 사전 코팅을 동시에 제공하는 단계를 포함하고;

- 방법은 맞대기 용접 전에, 다음의 프로세싱 단계들: 브러싱, 기계가공, 챔퍼링 및/또는 베벨링 중 적어도 하나를 사용하여 상기 사전코팅된 시트들 중 적어도 하나의 상기 용접 에지를 준비하는 단계를 추가로 포함하고;

- 용접하는 단계는 레이저 빔을 사용하여 수행되고;

- 두개의 사전코팅된 시트들은 동일한 두께를 갖고;

- 두개의 사전코팅된 시트들은 상이한 두께들을 갖고;

- 사전코팅된 시트들 중 적어도 하나, 및 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들에 대해, 기재의 강은, 중량 당으로:

0.15% ≤ C ≤ 0.25%

0.8% ≤ Mn ≤ 1.8%

0.1% ≤ Si ≤ 0.35%

0.01% ≤ Cr ≤ 0.5%

Ti ≤ 0.1%

Al ≤ 0.1%

S ≤ 0.05%

P ≤ 0.1%

B ≤ 0.005% 을 포함하고

잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들이다.

- 사전코팅된 시트들 중 하나에 대해, 기재의 강은 중량 당으로:

0.040% ≤ C ≤ 0.100%

0.80% ≤ Mn ≤ 2.00%

Si ≤ 0.30%

S ≤ 0.005%

P ≤ 0.030%

0.010% ≤ Al ≤0.070%

0.015% ≤ Nb ≤ 0.100%

Ti ≤ 0.080%

N ≤ 0.009%

Cu ≤ 0.100%

Ni ≤ 0.100%

Cr ≤ 0.100%

Mo ≤ 0.100%

Ca ≤ 0.006% 을 포함하고,

잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들이다.

- 사전코팅된 시트들 중 하나에 대해, 강 기재는 중량 당으로:

0.24% ≤ C ≤ 0.38%

0.40% ≤ Mn ≤ 3%

0.10% ≤ Si ≤ 0.70%

0.015% ≤ Al ≤ 0.070%

0% ≤ Cr ≤ 2%

0.25% ≤ Ni ≤ 2%

0.015% ≤ Ti ≤ 0.10%

0 % ≤ Nb ≤ 0.060%

0.0005% ≤ B ≤ 0.0040%

0.003% ≤ N ≤ 0.010%

0.0001% ≤ S ≤ 0.005%

0.0001% ≤ P ≤ 0.025% 을 포함하고,

티타늄 및 질소 함량들은 다음의 관계:

Ti/N > 3.42 및

탄소, 망간, 크롬 및 규소 함량들은 다음의 관계:

를 만족하고,

강은 선택적으로 다음의 원소들:

0.05% ≤ Mo ≤ 0.65%

0.001% ≤ W ≤ 0.30%

0.0005 % ≤ Ca ≤ 0.005% 중 하나 이상을 포함하고,

잔부는 철 및 제조로부터 기인한 불가피 불순물이다.

- 용접은 보호 가스, 특히 헬륨 및/또는 아르곤을 사용하여 수행된다.

본 발명은 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품을 제조하기 위한 방법에 관한 것이고, 상기 방법은 다음의 연속적인 단계들,

- 용접된 강 블랭크를 얻도록 상기 규정된 바와 같은 방법을 실행하는 단계;

- 상기 사전코팅된 시트들의 기재들에서 전적으로 오스테나이트 조직을 얻도록 상기 용접된 강 블랭크를 가열하는 단계;

- 강 부품을 얻도록 프레스 공구에서 상기 용접된 강 블랭크를 열간 프레스-성형하는 단계; 및

- 상기 프레스 공구에서 상기 강 부품을 냉각하는 단계를 포함한다.

냉각 단계 중에 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품을 제조하기 위한 이러한 방법의 특별한 실시형태에 따르면, 냉각 속도는 사전코팅된 시트들의 기재들 중에 최대로 경화 가능한 시트의 베이나이트 또는 마르텐사이트 냉각 속도 이상이다.

본 발명은 또한 두개의 사전코팅된 시트들을 포함하는 용접된 강 블랭크에 관한 것이고, 각각의 사전코팅된 시트는 각각의 그 두개의 메인 면들에서 사전코팅을 갖는 강 기재를 포함하고, 상기 사전코팅은 적어도 철 및 알루미늄을 포함하는 금속간 합금 층, 선택적으로, 상기 금속간 합금 층의 상단에서 연장되는 금속성 합금 층을 포함하고, 상기 금속성 합금 층은 알루미늄의 층, 알루미늄 합금의 층 또는 알루미늄-계 합금의 층이고,

상기 사전코팅된 시트들은 용접 조인트에 의해 결합되고, 상기 용접 조인트는 0.1 wt.% 내지 1.2 wt.% 의 평균 알루미늄 함량을 갖고, 상기 용접 조인트는 추가로:

(a) 상기 용접 조인트의 켄칭 인자 FT_WJ (기준 C1) 로서,

이고, 여기서

- 켄칭 인자들 및 FT_BM 은 다음의 식: FT = 128 + 1553xC + 55xMn + 267xSi + 49xNi + 5xCr - 79xAl - 2xNi²- 1532xC²- 5xMn²- 127xSi² - 40xCxNi - 4xNixMn 을 사용하여 결정되고, 여기서 Al, Cr, Ni, C, Mn 및 Si 은, 각각, 켄칭 인자가 결정될 수 있는 구역의, 중량% 로 나타낸 평균 알루미늄, 크롬, 니켈, 탄소, 망간 및 규소 함량이고, 이러한 구역은 FT_WJ 의 경우에 용접 조인트이고 FT_BM 의 경우에 최소로 경화가능한 기재인, 상기 켄칭 인자 FT_WJ및

(b) 다음의 관계: Ni_WJ ≤ 14-3.4xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트의 평균 니켈 함량 (Ni_WJ) 으로서, 여기서 Al_WJ는 상기 용접 조인트의 상기 평균 알루미늄 함량 (기준 C2) 인, 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 니켈 함량 (Ni_WJ); 및

(c) 다음의 관계: Cr_WJ ≤ 5-2xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트의 평균 크롬 함량 (Cr_WJ) 으로서, 여기서 Al_WJ 은 상기 용접 조인트의 상기 평균 알루미늄 함량 (기준 C3) 인, 상기 용접 조인트의 평균 크롬 함량 (Cr_WJ) 을 특징으로 하고,

각각의 사전코팅된 시트는 상기 용접 조인트에 인접한, 각각의 메인 면 상에, 상기 사전코팅이 상기 사전코팅의 두께의 30% 내지 100% 인 제거 단편에 걸쳐 제거되는 중간 존을 포함한다.

용접된 강 블랭크의 특별한 실시형태들에 따르면, 용접된 강 블랭크는 단독으로 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합에 따라 취해진 다음의 특징들의 하나 이상을 포함할 수 있다:

- 사전코팅된 시트들 중 적어도 하나, 및 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들의 기재의 강은, 중량 당으로:

0.10% ≤ C ≤ 0.5%

0.5% ≤ Mn ≤ 4.5%

0.1% ≤ Si ≤ 1%

0.01% ≤ Cr ≤ 1%

Ti ≤ 0.2%

Al ≤ 0.1%

S ≤ 0.05%

P ≤ 0.1%

B ≤ 0.010% 을 포함하고

잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들이고;

- 각각의 사전코팅된 시트에 대해, 상기 중간 존의 폭은 상기 용접 조인트의 에지로부터 5 ㎛ 내지 2000 ㎛ 이고;

- 적어도 하나의 사전코팅된 시트에 대해, 그리고 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들에 대해, 제거 단편은 상기 사전코팅의 두께의 100% 와 동등하고;

- 적어도 하나의 사전코팅된 시트에 대해 및 양쪽 사전코팅된 시트들에 대해, 상기 사전코팅은 상기 금속간 합금 층의 상단에서 연장되는 금속성 합금 층을 포함하고, 상기 금속성 합금 층은 알루미늄의 층, 알루미늄 합금의 층 또는 알루미늄-계 합금의 층이고, 적어도 하나의 사전코팅된 시트에 대해, 그리고 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들에 대해, 상기 금속성 합금 층은 그 전체 두께에 걸쳐 제거되는 한편, 상기 금속간 합금 층은 상기 사전코팅된 시트의 각각의 메인 면 상에 상기 제거 존에서 완전하게 유지되고;

- 용접된 강 블랭크는, 열간 프레스-성형 및 냉각 후에, 20℃ 에서 용접 조인트의 Charpy 에너지가 25 J/cm² 이상이고 상기 열간 프레스-성형되고 냉각된 용접된 강 블랭크의 극한 인장 강도가 상기 사전코팅된 시트들의 상기 기재들 중에 가장 취약한 기재의 극한 인장 강도 이상이고, 가장 취약한 기재는 열간 프레스-성형 및 냉각 후에 극한 인장 강도 당 제품의 두께가 가장 작은 기재이도록 된다.

상기 용접 조인트는 열간 프레스-성형 및 냉각 후에, 상기 용접 조인트를 가로지르는 최대 경도 편차 ΔHV(WJ) 가 상기 용접 조인트의 평균 경도 HV_mean(WJ) 의 20% 이하가 되도록 되어 있고;

- 각각의 중간 존은 고화 스트라이에이션들을 포함하고, 상기 두개의 사전코팅된 시트들의 인접한 메인 면들 상에 상기 고화 스트라이에이션들은 상기 두개의 사전코팅된 시트들사이에 수직의 중앙 평면에 대해 대칭이고;

- 각각의 중간 존은 상기 용접 조인트에 위치된 내부 에지, 및 상기 용접 조인트로부터 멀리 위치된 외부 에지를 포함하고, 상기 두개의 사전코팅된 시트들의 인접한 중간 존들의 외부 에지들 사이의 거리는 상기 용접 조인트의 종방향을 따라 일정하고;

0.15% ≤ C ≤ 0.25%

0.8% ≤ Mn ≤ 1.8%

0.1% ≤ Si ≤ 0.35%

0.01% ≤ Cr ≤ 0.5%

Ti ≤ 0.1%

Al ≤ 0.1%

S ≤ 0.05%

P ≤ 0.1%

B ≤ 0.005% 을 포함하고

잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들이고;

0.040% ≤ C ≤ 0.100%

0.80% ≤ Mn ≤ 2.00%

Si ≤ 0.30%

S ≤ 0.005%

P ≤ 0.030%

0.010% ≤ Al ≤0.070%

0.015% ≤ Nb ≤ 0.100%

Ti ≤ 0.080%

N ≤ 0.009%

Cu ≤ 0.100%

Ni ≤ 0.100%

Cr ≤ 0.100%

Mo ≤ 0.100%

Ca ≤ 0.006% 을 포함하고,

잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들이고;

0.24% ≤ C ≤ 0.38%

0.40% ≤ Mn ≤ 3%

0.10% ≤ Si ≤ 0.70%

0.015% ≤ Al ≤ 0.070%

0% ≤ Cr ≤ 2%

0.25% ≤ Ni ≤ 2%

0.015% ≤ Ti ≤ 0.10%

0 % ≤ Nb ≤ 0.060%

0.0005% ≤ B ≤ 0.0040%

0.003% ≤ N ≤ 0.010%

0.0001% ≤ S ≤ 0.005%

0.0001% ≤ P ≤ 0.025% 을 포함하고,

티타늄 및 질소 함량들은 다음의 관계:

Ti/N > 3.42 및

탄소, 망간, 크롬 및 규소 함량들은 다음의 관계:

를 만족하고,

강은 선택적으로 다음의 원소들:

0.05% ≤ Mo ≤ 0.65%

0.001% ≤ W ≤ 0.30%

0.0005 % ≤ Ca ≤ 0.005% 중 하나 이상을 포함하고,

잔부는 철 및 제조로부터 기인한 불가피 불순물이다.

본 발명은 추가로 제 1 코팅된 강 부품 부분 및 제 2 코팅된 강 부품 부분을 포함하는 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품에 관한 것이고, 각각의 코팅된 강 부품 부분은 메인 면들 중 적어도 하나 상에, 적어도 철 및 알루미늄을 포함하는 코팅을 갖는 강 기재를 포함하고,

상기 제 1 및 제 2 코팅된 강 부품 부분들은 용접 조인트에 의해 결합되고, 상기 용접 조인트는 0.1 wt.% 내지 1.2 wt.% 의 평균 알루미늄 함량을 갖고, 상기 용접 조인트는 추가로:

(a) 상기 용접 조인트의 켄칭 인자 FT_WJ (기준 C1) 로서,

이고, 여기서:

- 켄칭 인자들 FT_WJ 및 FT_BM 은 다음의 식: FT = 128 + 1553xC + 55xMn + 267xSi + 49xNi + 5xCr - 79xAl - 2xNi²- 1532xC²- 5xMn²- 127xSi² - 40xCxNi - 4xNixMn 을 사용하여 결정되고, 여기서 Al, Cr, Ni, C, Mn 및 Si 은, 각각, 켄칭 인자가 결정될 수 있는 구역의, 중량% 로 나타낸 평균 알루미늄, 크롬, 니켈, 탄소, 망간 및 규소 함량이고, 이러한 구역은 FT_WJ 의 경우에 용접 조인트이고 FT_BM 의 경우에 최소로 경화가능한 기재인, 상기 켄칭 인자 FT_WJ및

(b) 다음의 관계: Ni ≤ 14-3.4xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트의 평균 니켈 함량 Ni_WJ 으로서, 여기서 Al_WJ는 상기 용접 조인트의 상기 평균 알루미늄 함량 (기준 C2) 인, 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 니켈 함량 Ni_WJ; 및

(c) 다음의 관계: Cr ≤ 5-2xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트의 평균 크롬 함량 Cr_WJ 으로서, 여기서 Al_WJ 은 상기 용접 조인트의 상기 평균 알루미늄 함량 (기준 C3) 인, 상기 용접 조인트의 평균 크롬 함량 Cr_WJ 을 특징으로 하고,

각각의 코팅된 강 부품 부분은, 상기 용접 조인트에 인접한 각각의 메인 면 상에, 중간 존을 포함하고, 상기 중간 존에서는, 상기 코팅의 두께가 상기 중간 존보다 상기 용접 조인트로부터 더 먼 거리에 위치된 상기 코팅된 강 부품 부분의 인접한 존들에서보다 엄격히 더 작거나 또는 상기 코팅이 존재하지 않는다.

용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품의 특별한 실시형태들에 따르면, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품은 단독으로 또는 임의의 가능한 조합에 따라 취해진 하나의 또는 몇개의 다음의 특징들을 포함할 수 있다:

- 제 1 및 제 2 강 부품 부분들 중 적어도 하나, 및 예를 들면 제 1 및 제 2 강 부품 부분들의 기재의 강은, 중량 당으로:

0.10% ≤ C ≤ 0.5%

0.5% ≤ Mn ≤ 4.5%

0.1% ≤ Si ≤ 1%

0.01% ≤ Cr ≤ 1%

Ti ≤ 0.2%

Al ≤ 0.1%

S ≤ 0.05%

P ≤ 0.1%

B ≤ 0.010% 을 포함하고

잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들이고;

- 제 1 및 제 2 강 부품 부분들의 각각의 기재는 프레스-경화가능한 강으로 제조되고;

- 각각의 중간 존은 고화 스트라이에이션들을 포함하고, 상기 두개의 코팅된 강 부품 부분들의 인접한 메인 면들 상에 상기 고화 스트라이에이션들은 상기 두개의 코팅된 강 부품 부분들 사이에 수직의 중앙 평면에 대해 대칭이고;

- 각각의 중간 존은 상기 용접 조인트에 위치된 내부 에지, 및 상기 용접 조인트로부터 멀리 위치된 외부 에지를 포함하고, 상기 두개의 코팅된 강 부품 부분들의 인접한 중간 존들의 외부 에지들 사이의 거리는 상기 용접 조인트의 종방향을 따라 일정하고;

- 용접 조인트에서 평균 경도 HV_mean(WJ) 는 700 HV 이하이고,

- 20℃ 에서 용접 조인트의 Charpy 에너지가 25 J/cm² 이상이고 상기 용접된 열간 프레스-성형되고 냉각된 용접된 강 블랭크의 극한 인장 강도가 상기 코팅된 강 부품 부분들의 상기 기재들 중에 가장 취약한 기재의 극한 인장 강도 이상이고, 가장 취약한 기재는 극한 인장 강도 당 제품의 두께가 가장 작은 기재이고,

상기 용접 조인트를 가로지르는 최대 경도 편차 ΔHV(WJ) 는 상기 용접 조인트의 평균 경도 HV_mean(WJ) 의 20% 이하이고;

- 제 1 및 제 2 코팅된 강 부품 부분들 중 적어도 하나, 및 예를 들면 제 1 및 제 2 강 부품 부분들의 기재의 강은, 중량 당으로:

0.15% ≤ C ≤ 0.25%

0.8% ≤ Mn ≤ 1.8%

0.1% ≤ Si ≤ 0.35%

0.01% ≤ Cr ≤ 0.5%

Ti ≤ 0.1%

Al ≤ 0.1%

S ≤ 0.05%

P ≤ 0.1%

B ≤ 0.005% 을 포함하고

잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들이고;

- 제 1 및 제 2 코팅된 강 부품 부분들 중에 하나의 기재의 강은 중량 당:

0.040% ≤ C ≤ 0.100%

0.80% ≤ Mn ≤ 2.00%

Si ≤ 0.30%

S ≤ 0.005%

P ≤ 0.030%

0.010% ≤ Al ≤0.070%

0.015% ≤ Nb ≤ 0.100%

Ti ≤ 0.080%

N ≤ 0.009%

Cu ≤ 0.100%

Ni ≤ 0.100%

Cr ≤ 0.100%

Mo ≤ 0.100%

Ca ≤ 0.006% 을 포함하고,

잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들이고;

0.24% ≤ C ≤ 0.38%

0.40% ≤ Mn ≤ 3%

0.10% ≤ Si ≤ 0.70%

0.015% ≤ Al ≤ 0.070%

0% ≤ Cr ≤ 2%

0.25% ≤ Ni ≤ 2%

0.015% ≤ Ti ≤ 0.10%

0 % ≤ Nb ≤ 0.060%

0.0005% ≤ B ≤ 0.0040%

0.003% ≤ N ≤ 0.010%

0.0001% ≤ S ≤ 0.005%

0.0001% ≤ P ≤ 0.025% 을 포함하고,

티타늄 및 질소 함량들은 다음의 관계:

Ti/N > 3.42 및

탄소, 망간, 크롬 및 규소 함량들은 다음의 관계:

를 만족하고,

강은 선택적으로 다음의 원소들:

0.05% ≤ Mo ≤ 0.65%

0.001% ≤ W ≤ 0.30%

0.0005 % ≤ Ca ≤ 0.005% 중 하나 이상을 포함하고,

잔부는 철 및 제조로부터 기인한 불가피 불순물이다.

본 발명은 추가로 자동차용의 밀려들어감 방지 부품 또는 에너지-흡수 부품을 제조하기 위한 상기 설명된 바와 같은 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 단지 예로써 그리고 첨부된 도면을 참조하여 다음의 명세서를 정독한다면 보다 양호하게 이해될 것이다.

- 도 1 는 시트의 주변에서 사전코팅에서 제거 존을 포함하는 사전코팅된 시트의 사시도이고;
- 도 2 는 초기의 사전코팅된 시트의 사시도이고;
- 도 3 은 본 발명에 따른 방법의 용접 단계의 시작의 개략적인 횡단면도이고,
- 도 4 는 본 발명에 따른 방법의 용접 단계의 마지막의 개략적인 횡단면도이고,
- 도 5 는 본 발명에 따른 용접된 강 블랭크의 개략적인 단면도이다.

전체 특허 출원에서, 원소들의 함량들은 중량 당 퍼센티지 (wt.%) 로 표현된다.

본 발명은 용접된 강 블랭크 (1) 를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

방법은 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 을 제공하는 제 1 단계를 포함한다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 각각의 사전코팅된 시트 (2) 는 두개의 메인 면들 (4) 및 하나의 메인 면 (4) 으로부터 다른 메인 면으로 두개의 메인 면들 (4) 사이로 연장되는 적어도 하나의 측 면 (13) 을 포함한다. 도 1 에 도시된 예에서, 사전코팅된 시트 (2) 는 네개의 측 면들 (13) 을 포함한다. 예를 들면, 측 면들 (13) 은 메인 면들 (4) 의 하나와 60° 내지 90° 인 각도를 형성한다.

각각의 사전코팅된 시트 (2) 는 그 메인 면들의 각각에, 사전코팅 (5) 을 갖는 금속성 기재 (3) 를 포함한다. 사전코팅 (5) 은 기재 (3) 에서 그리고 그와 접촉하게 중첩된다.

금속성 기재 (3) 는 보다 구체적으로 강 기재이다.

강 기재 (3) 는 보다 구체적으로 페리토-펄라이트 마이크로조직을 갖는 강이다.

바람직하게, 기재 (3) 는 열적 처리를 위해 의도된 강, 보다 구체적으로 프레스-경화가능한 강, 및 예를 들면 22MnB5 타입 강과 같은 예를 들면 망간-붕소 강으로 제조된다.

하나의 실시형태에 따르면, 강 기재 (3) 는 중량 당으로:

0.10% ≤ C ≤ 0.5%

0.5% ≤ Mn ≤ 3%

0.1% ≤ Si ≤ 1%

0.01% ≤ Cr ≤ 1%

Ti ≤ 0.2%

Al ≤ 0.1%

S ≤ 0.05%

P ≤ 0.1%

B ≤ 0.010% 을 포함하고 특히 그들로 이루어지고,

잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들이다.

보다 구체적으로, 강 기재 (3) 는 중량 당으로:

0.15% ≤ C ≤ 0.25%

0.8% ≤ Mn ≤ 1.8%

0.1% ≤ Si ≤ 0.35%

0.01% ≤ Cr ≤ 0.5%

Ti ≤ 0.1%

Al ≤ 0.1%

S ≤ 0.05%

P ≤ 0.1%

B ≤ 0.005% 을 포함하고 특히 그들로 이루어지고,

잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들이다.

대안예에 따르면, 강 기재 (3) 는 중량 당으로:

0.040% ≤ C ≤ 0.100%

0.80% ≤ Mn ≤ 2.00%

Si ≤ 0.30%

S ≤ 0.005%

P ≤ 0.030%

0.010% ≤ Al ≤0.070%

0.015% ≤ Nb ≤ 0.100%

Ti ≤ 0.080%

N ≤ 0.009%

Cu ≤ 0.100%

Ni ≤ 0.100%

Cr ≤ 0.100%

Mo ≤ 0.100%

Ca ≤ 0.006% 을 포함하고 특히 그들로 이루어지고,

잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들이다.

대안예에 따르면, 강 기재 (3) 는 중량 당으로:

0.24% ≤ C ≤ 0.38%

0.40% ≤ Mn ≤ 3%

0.10% ≤ Si ≤ 0.70%

0.015% ≤ Al ≤ 0.070%

0% ≤ Cr ≤ 2%

0.25% ≤ Ni ≤ 2%

0.015% ≤ Ti ≤ 0.10%

0 % ≤ Nb ≤ 0.060%

0.0005% ≤ B ≤ 0.0040%

0.003% ≤ N ≤ 0.010%

0.0001% ≤ S ≤ 0.005%

0.0001% ≤ P ≤ 0.025% 을 포함하고, 특히 그들로 이루어지고,

여기서 티타늄 및 질소 함량들은 다음의 관계:

Ti/N > 3.42, 및

탄소, 망간, 크롬 및 규소 함량들은 다음의 관계:

를 만족하고,

강은 선택적으로 다음의 원소들:

0.05% ≤ Mo ≤ 0.65%

0.001% ≤ W ≤ 0.30%

0.0005 % ≤ Ca ≤ 0.005% 중 하나 이상을 포함하고,

잔부는 철 및 제조로부터 기인한 불가피 불순물이다.

하나의 예에 따르면, 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 의 기재들 (3) 은 동일한 조성을 갖는다.

또 다른 예에 따르면, 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 의 기재들 (3) 은 상이한 조성들을 갖는다. 특히, 두개의 기재들 (3) 은 각각 상기 언급된 네개의 조성들 중에 선택된 상이한 조성들을 갖는다. 예를 들면, 하나의 사전코팅된 시트 (2) 의 강 기재 (3) 는 상기 언급된 제 1 조성을 갖는 한?y, 다른 사전코팅된 시트 (2) 의 강 기재 (3) 는 상기 언급된 제 2, 제 3 또는 제 4 조성들 중에 선택된 조성을 갖는다.

기재 (3) 는 열간 롤링에 의해 및/또는 냉간-롤링에 이어지는 어닐링에 의해, 또는 임의의 다른 적절한 방법에 의해 그 원하는 두께에 따라 얻어질 수 있다.

기재 (3) 는 유리하게 0.8 mm 내지 5 mm, 및 보다 구체적으로 1.0 mm 내지 3.0 mm 인 두께를 갖는다. 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 은 동일한 두께 또는 상이한 두께들을 가질 수 있다.

사전코팅 (5) 은 용융 도금, 즉 용융된 금속의 욕 내에 기재 (3) 의 침지에 의해 얻어진다.

사전코팅 (5) 은 기재 (3) 와 접촉하는 적어도 금속간 합금 층 (9) 을 포함한다. 금속간 합금 층 (9) 은 적어도 철 및 알루미늄을 포함한다. 금속간 합금 층 (9)은 특히 욕의 용융된 금속과 기재 (3) 사이의 반응에 의해 형성된다. 보다 구체적으로, 금속간 합금 층 (9) 은 Fe_x-Al_y 타입, 및 보다 구체적으로 Fe₂Al₅ 의 금속간 화합물들을 포함한다.

도 1 에 도시된 예에서, 사전코팅 (5) 은 추가로 금속간 합금 층 (9) 의 상단에서 연장되는 금속성 합금 층 (11) 을 포함한다. 금속성 합금 층 (11) 은 욕에서 용융된 금속의 것과 가까운 조성을 갖는다. 그것은 용융 도금 중에 용융된 금속 욕을 통해 트레블링할 때에 시트에 의해 멀리 캐리 (carry) 되는 용융된 금속에 의해 형성된다. 금속성 합금 층 (11) 은 알루미늄의 층, 또는 알루미늄 합금의 층 또는 알루미늄-계 합금 층이다.

본 문맥에서, 알루미늄 합금은 50중량% 보다 많은 알루미늄을 포함하는 합금을 칭한다. 알루미늄-계 합금은 알루미늄이 중량 당으로 메인 원소인 합금이다.

예를 들면, 금속성 합금 층 (11) 은 추가로 규소를 포함하는 알루미늄 합금의 층이다. 보다 구체적으로, 금속성 합금 층 (11) 은 중량 당으로:

- 8% ≤ Si ≤ 11%,

- 2% ≤ Fe ≤ 4% 을 포함하고,

잔부는 알루미늄 및 가능한 불순물들이다.

금속성 합금 층 (11) 은, 예를 들면 19 ㎛ 내지 33 ㎛ 또는 10 ㎛ 내지 20 ㎛ 의 두께를 갖는다.

사전코팅 (5) 이 금속성 합금 층 (11) 을 포함하는 도 1 에 도시된 예에서, 금속간 합금 층 (9) 의 두깨는 일반적으로 대략 몇 마이크로미터이다. 특히, 그 평균 두께는 전형적으로 2 내지 8 마이크로미터이다.

용융 도금에 의해 얻어진 금속간 합금 층 (9) 및 금속성 합금 층 (11) 을 포함하는 사전코팅 (5) 의 특별한 조직은 특히 특허 EP 2　007　545 에 개시된다.

또 다른 실시형태에 따르면, 사전코팅 (5) 은 단지 상기 설명된 바와 같은 금속간 합금 층 (9) 을 포함한다. 이러한 경우에, 금속간 합금 층 (9) 의 두께는 예를 들면 10 ㎛ 내지 40 ㎛ 이다. 금속간 합금 (9) 으로 이루어지는 그러한 사전코팅 (5) 은 예를 들면 상기 개시된 바와 같이 금속간 합금 층 (9) 및 금속성 합금 층 (11) 을 포함하는 사전코팅 (5) 이 사전-합금 처리를 거침으로써 얻어질 수 있다. 그러한 사전-합금 처리는 사전코팅 (5) 의 두께의 적어도 일부분에 걸쳐 기재 (3) 와 사전코팅 (5) 을 합금하도록 선택된 유지 시간 동안 그리고 온도에서 실행된다. 보다 구체적으로, 사전-합금 처리는 다음의 단계들: 700℃ 내지 900℃ 의 사전-합금 온도로 시트를 가열하는 단계 및 2 분 내지 200 시간의 시간동안 이러한 온도로 사전-합금된 시트를 유지하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 금속간 합금 층 (9) 은 상이한 금속간 서브층들, 예를 들면 Fe₂Al₅, FeAl₃, FeAl, Fe₆Al₁₂Si₅ 및FeAl₃ 서브층들로 구성될 수 있다.

유리하게, 도 1 에 예시된 바와 같이, 기재 (3) 는 그 메인 면들 (4) 의 양쪽에서 상기 설명된 바와 같은 사전코팅 (5) 을 갖는다.

추가로, 도 1 에 도시된 바와 같이, 각각의 사전코팅된 시트 (2) 에 대해, 사전코팅 (5) 은 용접 에지 (14) 에서 제거 존 (18) 을 생성하도록 사전코팅된 시트 (2) 의 각각의 메인 면 (4) 상에서 사전코팅된 시트 (2) 의 용접 에지 (14) 에서 제거된다. 보다 구체적으로, 사전코팅 (5) 은 사전코팅 (5) 의 두께의 30% 내지 100% (바운더리들을 포함함) 인 제거 단편 (F) 에 걸쳐 제거된다.

용접 에지 (14) 는 맞대기 용접 중에 용접 조인트 (22) 에 적어도 부분적으로 통합되도록 의도된 사전코팅된 시트 (2) 의 주변 부분을 포함한다. 보다 구체적으로, 용접 에지 (14) 는 사전코팅된 시트 (2) 의 측 면 (13) 및 이러한 측 면 (13) 으로부터 연장되고 사전코팅 (5) 의 부분 및 기재 (3) 의 부분을 포함하는 사전코팅된 시트 (2) 의 부분을 포함한다.

용접 에지 (14) 에서 사전코팅 (5) 의 제거 단편 (F) 의 제거는 바람직하게 레이저 빔을 사용하여, 즉 레이저 절제를 통해 실행된다.

제거 존 (18) 은 시트 (2) 의 측 면 (13) 으로부터 0.5 mm 내지 3 mm 의 폭에 걸쳐 연장될 수 있다.

유리하게, 제거 단편 (F) 은 엄격히 100% 보다 작고, 이는 단지 사전코팅 (5) 의 일부가 제거 존 (18) 에서 제거되는 한편, 그 부분은 유지된다는 것을 의미한다.

예를 들면, 도 1 에 도시된 실시형태에서, 제거 존 (18) 에서, 금속성 합금 층 (11) 은 제거되지만, 금속간 합금 층 (9) 은 그 두께의 적어도 일부분에 걸쳐 유지된다. 이러한 경우에, 유지되는 금속간 합금 층 (9) 은 차후의 열간 프레스-성형 단계들 중에 산화 및 탈탄으로부터 그리고 사용 수명 중에 부식으로부터 용접 조인트 (22) 에 바로 인접한 용접된 블랭크 (1) 의 구역들을 보호한다.

실시형태에 따르면, 제거 단계 중에, 금속간 합금 층 (9) 은 그 완전성을 가진 채 남겨지거나 또는 엄격하게 100%보다 작은 그 초기 두께의 일부분에 걸쳐, 예를 들면, 그 초기 두께의 단지 60%, 80% 또는 90% 에 걸쳐 유지된다.

대안적인 실시형태 (도시 생략) 에 따르면, 제거 단계 중에, 사전코팅 (5) 은 제거 존 (18) 에서 그 전체 두께에 걸쳐 제거된다. 이러한 실시형태에서, 제거 단편은 사전코팅 (5) 의 두께의 100% 에 상응한다. 이러한 실시형태에서, 사전코팅 (5) 은 제거 존 (18) 에서 존재하지 않는다.

보다 구체적으로, 방법은, 제공 단계 전에, 도 2 에 도시된 바와 같은 각각의 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 로부터 도 1 에 도시된 바와 같은 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 을 제조하는 단계를 포함한다.

초기의 사전코팅된 시트들 (2') 은 사전코팅된 시트들 (2) 와 실질적으로 동일한 지오메트리 및 조성을 갖고, 단지 차이는 제거 존들 (18) 이 존재하지 않는다는 점이다. 환언하면, 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 의 사전코팅 (5) 은 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 의 양쪽 메인 면들 (4) 상에 완전하게 유지된다. 그것은 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 의 두개의 메인 면들을 커버한다.

이러한 단계는 레이저 절제를 통해 용접 에지 (14) 에서 제거 단편 (F) 에 걸쳐 사전코팅 (5) 의 제거를 통해 각각의 사전코팅된 시트 (2) 의 각각의 메인 면 (4) 상에서 제거 존 (18) 을 얻는 하위-단계를 포함한다.

선택적으로, 방법은 추가로 사전코팅된 시트들 (2) 의 적어도 하나, 및 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들 (2) 의 용접 에지 (14) 를 준비하는 단계를 포함한다.

용접 에지 (14) 의 준비는 다음의 프로세싱 단계들:

- 용접 에지 (14) 를 브러싱하는 단계,

- 용접 에지 (14) 를 기계가공하는 단계,

- 용접 에지 (14) 를 챔퍼링하는 단계, 및/또는

- 용접 에지 (14) 의 베벨링하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

브러싱 단계는, 용접 에지 (14) 에서 사전코팅 (5) 의 제거 및/또는 기계적 커팅 작업들로 기인한, 용접 에지 (14), 및 보다 구체적으로 측 면 (13) 에서 미량의 사전코팅 (5) 을 적어도 부분적으로 제거하는 것을 허용한다.

용접 에지 (14) 의 챔퍼링 또는 베벨링은 용접 조인트 (22) 에서 과도한-두께를 생성하지 않고 첨가되는 필러 재료의 양을 증가시키는 것을 허용한다.

용접 에지 (14) 의 기계가공은 기계가공 전에 용접 에지 (14) 의 형상이 레이저 용접에 대해 충분한 일직선이 아닐 경우에 실행된다.

방법은 용접된 강 블랭크 (1) 를 얻도록 필러 와이어 (20) 를 사용하여 용접 에지 (14) 의 선택적인 준비 후에 사전코팅된 시트들 (2) 을 맞대기 용접하는 단계를 추가로 포함한다.

도 3 및 도 4 는 용접된 강 블랭크 (1) 를 형성하도록 두 단계의 용접 단계를 예시한다.

도 3 및 도 4 에 도시된 예에서, 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 은 금속성 합금 층 (11) 이 그 전체 두께에 걸쳐 제거되는 한편 금속간 합금 층 (9) 이 완전하게 유지되는 각각의 용접 에지들 (14) 에서 제거 존 (18) 을 포함하는, 도 1 에 도시된 바와 같은 사전코팅된 시트들이다.

용접 작업은 두개의 시트들 (2) 사이의 접합부에서 용융된 금속 존의 형성부를 발생시키고, 이는 차후에 용접 조인트 (22) 를 형성하도록 고화된다.

용접 단계는 레이저 빔 (24) 이 두개의 시트들 (2) 사이의 접합부를 향해 지향되는 특히 레이저 용접 단계이다. 이러한 레이저 빔 (24) 은 레이저 빔 (24) 의 충격 지점 (26) 에서 필러 와이어 (20) 를 용융하도록 구성된다.

레이저 용접 단계는 예를 들면 CO₂ 레이저 또는 고체 (solid state) 레이저를 사용하여 실행된다.

레이저 소스는 바람직하게 고-파워형 레이저 소스이다. 그것은 예를 들 대략 10 마이크로미터의 파장을 갖는 CO₂ 레이저, 대략 1 마이크로미터의 파장을 갖는 고체 레이저 소스 또는 반도체 레이저 소스, 예를 들면 대략 0.8 내지 1 마이크로미터의 파장을 갖는 다이오드 레이저 중에 선택될 수 있다.

레이저 소스의 파워는 시트들 (2) 의 두께에 따라 선택된다. 특히, 파워는 시트들 (2) 의 용접 에지들 (14) 및 필러 와이어 (20) 의 융합 뿐만 아니라 용접 조인트 (22) 에서 충분한 혼합을 허용하도록 선택된다. CO₂ 레이저에 대해, 레이저 파워는 예를 들면 3 kW 내지 12 kW 이다. 고체 레이저 또는 반도체 레이저에 대해, 레이저 파워는 예를 들어 2 kW 내지 8 kW 이다.

시트들 (2) 에서의 그 충격 지점 (26) 에서 레이저 빔 (24) 의 직경은 양쪽 타입들의 레이저 소스들에 대해 약 600 ㎛ 로 동등할 수 있다.

용접하는 단계 중에, 용접은 예를 들면 보호 분위기 하에서 실행된다. 그러한 보호 분위기는 특히 용접이 수행되는 구역의 산화 및 탈탄, 용접 조인트 (22) 에서 붕소 질화물의 형성 및 수소 흡수로 인한 가능한 냉간 크래킹을 방지한다.

보호 분위기는, 예를 들면 비활성 가스 또는 비활성 가스들의 혼합물이다. 비활성 가스들은 헬륨 또는 아르곤 또는 이들 가스들의 혼합물일 수 있다.

이러한 용접하는 단계 중에, 두개의 시트들 (1) 의 마주하는 측 면들 (13) 사이의 거리는 예를 들면 0.3 mm 이하, 및 보다 구체적으로 0.1 mm 이하이다. 두개의 시트들 (1) 의 마주하는 측 면들 (13) 사이에 그러한 클리어런스의 제공은 용접 조인트 (22) 에서 과도한-두께의 형성을 방지하고 용접 작업 중에 필러 금속의 디포지션을 촉진한다. 필러 금속의 디포지션 및 과도한-두께의 방지는 또한 준비 단계 중에, 챔퍼링된 또는 베벨링된 에지가 시트들 (2) 의 용접 에지들 (14) 에서 생성되는 경우에 개선된다.

특히, 용접 조인트 (22) 에서 평균 알루미늄 함량 Al_WJ 은 0.1 wt.% 내지 1.2 wt.% 이다. 보다 구체적으로, 용접 조인트 (22) 에서 평균 알루미늄 함량 Al_WJ 은 0.15 wt.% 이상이다. 용접 조인트 (22) 에서 평균 알루미늄 함량 Al_WJ 은 예를 들면 0.8 wt.% 이하이다.

이러한 평균 알루미늄 함량 Al_WJ은 제거 작업 및/또는 절삭 작업으로부터 기인하는 용접 에지(들) (14) 에서 측 면(들) (13) 에 존재하는 미량의 알루미늄으로부터 뿐만 아니라 제거 단편 (F) 의 제거 후에 제거 존 (18) 에 가능하게 남아 있는 사전코팅 (5) 의 부분으로부터 기인한다. 용접 조인트 (22) 에서, 그것은 기재 (3) 및 필러 와이어 (20) 의 강과 혼합된다.

용접하는 단계 중에, 용접 풀에 첨가되는 필러 와이어 (20) 의 비율은 예를 들면 10% 내지 50%, 및 보다 구체적으로 10% 내지 40% 이다.

본 발명에 따르면, 필러 와이어 (20) 의 조성 및 용접 풀에 첨가된 필러 와이어 (20) 의 비율은, 이에 따라서 얻어진 용접 조인트 (22) 가:

(a) 상기 용접 조인트 (22) 의 켄칭 인자 FT_WJ(기준 C1) 로서,

이고,

여기서:

- FT_BM 은 두개의 상기 사전코팅된 시트들 (2) 의 강 기재들 (3) 중에 최소로 경화가능한 강 기재 (3) 의 켄칭 인자이고,

- 켄칭 인자들 FT_WJ 및 FT_BM 은 다음의 식: FT = 128 + 1553xC + 55xMn + 267xSi + 49xNi + 5xCr - 79xAl - 2xNi²- 1532xC²- 5xMn²- 127xSi² - 40xCxNi - 4xNixMn 을 사용하여 결정되고, 여기서 Al, Cr, Ni, C, Mn 및 Si 은, 각각, 켄칭 인자가 결정될 수 있는 구역의, 중량% 로 나타낸 평균 알루미늄, 크롬, 니켈, 탄소, 망간 및 규소 함량이고, 이러한 구역은 FT_WJ 의 경우에 용접 조인트 (22) 이고 FT_BM 의 경우에 최소로 경화가능한 기재 (3) 인, 상기 켄칭 인자 FT_WJ및

(b) 다음의 관계: Ni_WJ ≤ 14-3.4xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 니켈 함량 Ni_WJ 으로서, 여기서 Al_WJ는 상기 용접 조인트의 상기 평균 알루미늄 함량 (기준 C2) 인, 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 니켈 함량 Ni_WJ; 및

(c) 다음의 관계: Cr_WJ ≤ 5-2xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 크롬 함량 Cr_WJ 으로서, 여기서 Al_WJ 은 상기 용접 조인트 (22) 의 상기 평균 알루미늄 함량 (기준 C3) 인, 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 크롬 함량 Cr_WJ 을 특징으로 한다.

사전코팅된 시트들 (2) 의 기재들 (3) 중 최소로 경화가능한 기재 (3) 는 가장 낮은 탄소 함량을 갖는 기재 (3) 이다.

실제로, 본 발명의 발명자들은, 놀라운 방식으로, 상기 기준들 C1, C2 및 C3 이 점증적으로 충족될 때에, 오스테나이트화 단계 (프레스 공구에서 열간 프레스-성형 및 냉각) 를 포함하는 열적 처리 후에 그러한 용접된 강 블랭크 (1) 로부터 얻어진 부품이 용접 조인트 (22) 에서 20℃ 의 25J/cm² 이상의 Charpy 에너지 및 사전코팅된 시트들 (2) 의 기재들 (3) 중에 가장 취약한 기재의 극한 인장 강도 이상의 극한 인장 강도를 나타낸다는 것을 발견했다.

가장 취약한 기재 (3) 는 열간 프레스-성형 및 냉각 후에 극한 인장 강도 당 제품의 두께가 가장 낮은 기재이다.

특히, 25J/cm² 이상의 20℃ 에서 용접 조인트 (22) 의 Charpy 에너지는 용접 조인트에서 전체 취성 파단을 회피하도록 허용한다.

따라서, 상기 기준들 C1, C2 및 C3 이 점증적으로 충족될 때에, 용접 조인트 (22) 의 존재는, 심지어 용접 조인트 (22) 가 상대적으로 높은 알루미늄 함량을 포함할 지라도, 사전코팅된 시트들 (2) 의 기재들 (3) 중에 가장 취약한 기재 (3) 의 열간 프레스-성형 및 냉각 후에 특성들과 비교되는 바와 같이 용접된 블랭크로부터 열간 프레스-성형 및 냉각에 의해 얻어진 용접된 강 부품의 특성들을 열화시키지 않는다.

따라서, 본 발명에 따른 방법을 통해, 용접 조인트 (22) 에서 가능하게 상대적으로 높은 알루미늄 함량에도 불구하고 만족한 크래시 성능을 갖는 부품을 제공하는 것이 가능하다.

바람직하게, 용접 풀에 첨가된 필러 와이어 (20) 의 비율 및 필러 와이어 (20) 의 조성은 추가로 용접 조인트 (22) 의 평균 니켈 함량 Ni_WJ 이 0.1 wt.% 내지 13.7 wt.% 및 보다 구체적으로 0.2 wt.% 내지 12.0 wt.% 로 되는 방식으로 선택된다.

예를 들면, 용접 풀에 첨가된 필러 와이어 (20) 의 조성 및 필러 와이어 (20) 의 비율은 용접 조인트 (22) 의 평균 크롬 함량 Cr_WJ 이 0.05 wt.% 이상이 되는 방식으로 추가로 선택된다. 용접 조인트에서 그러한 크롬 함량은 용접 조인트 (22) 의 내부식성 및 경화성을 개선시키기 때문에 유리하다.

바람직하게, 용접 조인트 (22) 의 조성은 열간 프레스-성형 및 냉각 후에 대부분의 마르텐사이트 미세조직을 갖게 되어 있다. "대부분" 이란, 적어도 95% 의 마르텐사이트, 및 보다 구체적으로 100% 의 마르텐사이트를 포함한다는 것을 의미한다.

필러 와이어 (20) 는 특히 0.01 wt.% 내지 0.45 wt.% 사이의 탄소 함량을 갖는다. 예에 따르면, 필러 와이어 (20) 의 탄소 함량은 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 의 기재들 (3) 중에 최소한의 경화가능한 기재 (3) 의 탄소 함량 이상이다.

실제로, 본 발명의 발명자들은 놀라운 방식으로 프레스 공구에서 열간 프레스-성형 및 냉각 후에 특히 용접 조인트 (22) 에서 현저한 양의 알루미늄의 존재 시에 용접 조인트 (22) 에서 탄소 편석들 및 결국에 경도 피크들의 발생을 감소시키도록, 필러 와이어에서 탄소 함량은 0.01 wt.% 내지 0.45 wt.% 이어야 한다는 것을 발견하였다. 따라서, 그러한 필러 와이어 (20) 의 사용은 용접 조인트 (22) 의 취성의 위험성을 감소시키고 용접 조인트 (22) 에 직각인 인장 하에서 프레스 공구에서의 열간 프레스-성형 및 냉각 후에 얻어진 부품의 용접 조인트 (22) 의 파단을 회피하는 역할을 한다.

특히, 본 발명의 발명자들은 필러 와이어에서 탄소 함량이 용접 조인트 (22) 를 얻을 수 있도록 0.01 wt.% 내지 0.45 wt.% 이어야 하고, 용접 조인트 (22) 를 가로지르는 최대 경도 편차 ΔHV(WJ) 는 용접 조인트 (22) 의 평균 경도 HV_mean(WJ) 의 20% 이하라는 것을 발견했고, 환언하면,

이고, 여기서 ΔHV(WJ) 가 용접 조인트 (22) 에서 측정된 최대 및 최소 경도 사이의 차이이고 HV_mean(WJ) 가 용접 조인트 (22) 에서 측정된 평균 경도이다.

바람직하게, 필러 와이어 (20) 는 사전코팅된 시트들 (2) 의 기재들 (3) 의 망간 함량보다 엄격히 더 작은 망간 ?t량을 갖는다.

예를 들면, 필러 와이어 (20) 은 중량 당으로 다음의 조성:

0.01% ≤ C ≤ 0.45%, 및 예를들면 0.02% ≤ C ≤ 0.45%,

0.001% ≤ Mn ≤ 0.45%, 및 예를 들면 0.05% ≤ Mn ≤ 0.45%, 심지어 보다 구체적으로 0.05% ≤ Mn ≤ 0.20%,

0.001% ≤ Si ≤ 1%

0.02% ≤ Ni ≤ 56%, 및 예를들면 0.2% ≤ Ni ≤ 10.0%,

0.001% ≤ Cr ≤ 30%

0.001% ≤ Mo ≤ 5%

0.001% ≤ Al ≤ 0.30%

0.001% ≤ Cu ≤ 1.80%

0.001% ≤ Nb ≤ 1.50%

0.001% ≤ Ti ≤ 0.30%

0.001% ≤ N ≤ 10%

0.001% ≤ V ≤ 0.1%

0.001% ≤ Co ≤ 0.20% 을 갖고

잔부는 철 및 불가피 불순물들이다.

상기 예시적인 필러 와이어 조성에서, 약 0.001% 와 동등한 Mn, Si, Cr, Mo, Al, Cu, Nb, Ti, N, V 및 Co 의 함량들은 원재료들의 융합으로부터 그리고 매우 낮은 함량들에 대해 측정 디바이스들의 정확성으로부터 그리고 가공으로부터 기인된 불순물들의 레벨에서 미량의 이들 원소들에 상응하고, 이는 분석된 강으로부터 완전히 존재하지 않는 원소가 매우 낮은 함량들로 존재하는 바와 같이 측정되거나, 또는 매우 낮은 함량들로 존재하는 원소가 강으로부터 존재하지 않는 바와 같이 측정된다는 사실에서 발생할 수 있다.

예를 들면, 필러 와이어 (20) 는 상기 언급된 원소들로 이루어진다.

필러 와이어 (20) 는 예를 들면 고체 와이어 또는 플럭스 코어형 와이어이다.

본 발명은 또한 상기 언급된 방법을 사용하여 얻어질 수 있는 용접된 강 블랭크 (1) 에 관한 것이다.

그러한 용접된 강 블랭크의 예는 도 5 에 도시된다.

그러한 용접된 강 블랭크 (1) 는 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 을 포함하고, 각각의 사전코팅된 시트 (2) 는 그 메인 면들 (4) 의 각각에서 사전코팅 (5) 을 갖는 강 기재 (3) 를 포함하고, 사전코팅 (5) 은 적어도 철 및 알루미늄을 포함하는 금속간 합금 층 (9), 상기 금속간 합금 층 (9) 의 상단에서 연장되는 금속성 합금 층 (11) 을 포함하고, 금속성 합금 층 (11) 은 알루미늄의 층, 알루미늄 합금의 층 또는 알루미늄-계 합금의 층이고, 사전코팅된 시트들 (2) 은 용접 조인트 (22) 에 의해 결합된다.

용접된 강 블랭크 (1) 는, 용접 조인트 (22) 의 각각의 측에서, 사전코팅 (5) 이 상기 규정된 바와 같은 제거 존 (F) 에 걸쳐 제거되는 중간 존 (28) 을 포함한다.

추가로, 도 5 에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 중간 존 (28) 은 용접 조인트 (22) 에 위치된 내부 에지 (30) 및 용접 조인트 (22) 로부터 멀리 위치된 외부 에지 (32) 를 포함한다.

용접 조인트 (22) 의 에지로부터 측정된 각각의 중간 존 (28) 의 폭 (W), 즉 내부 에지 (30) 와 외부 에지 (32) 사이의 거리는 5 ㎛ 내지 2000 ㎛, 및 보다 구체적으로 5 ㎛ 내지 1500 ㎛ 이다.

바람직하게, 중간 존 (28) 에서, 사전코팅 (5) 은 100% 보다 엄격히 더 작은 제거 단편 (F) 에 걸쳐 제거된다. 특히, 금속성 합금 층 (11) 은 제거되지만, 금속간 합금 층 (9) 은 완전하게 유지된다.

대안예에 따르면, 중간 존 (28) 에서, 사전코팅 (5) 은 100% 과 동등한 제거 단편 (F) 에 걸쳐, 즉 그 전체 두께에 걸쳐 제거된다.

따라서, 중간 존 (28) 에서, 사전코팅 (5) 의 두께는 용접 조인트 (22) 로부터 더 멀리 위치된 사전코팅된 시트들 (2) 에서보다 엄격히 더 작거나, 또는 심지어 존재하지 않는다.

중간 존 (28) 은 상응하는 사전코팅된 시트 (2) 상에서 제거 존 (18) 으로부터 기인한다.

사전코팅된 시트들 (2) 및 용접 조인트 (22) 는 용접된 강 블랭크 (1) 를 제조하기 위한 방법과 관련하여 상기 개시된 특징들을 갖는다.

따라서, 용접 조인트 (22) 는 상기 규정된 바와 같은 기준들 C1, C2 및 C3 을 고려한다.

추가로, 용접 조인트 (22) 에서 평균 알루미늄 함량 Al_WJ 은 0.1 wt.% 내지 1.2 wt.% 이다. 보다 구체적으로, 용접 조인트 (22) 에서 평균 알루미늄 함량 Al_WJ 은 0.15 wt.% 이상이다. 용접 조인트 (22) 에서 평균 알루미늄 함량 Al_WJ 은 예를 들면 0.8 wt.% 이하이다.

용접 조인트 (22) 는 예를 들면 프레스 공구에서 열간 프레스-성형 및 냉각 후에, 20℃ 에서 용접 조인트 (22) 의 Charpy 에너지가 25 J/cm² 이상이 되도록 되어 있다.

추가로, 열간 프레스-성형 및 냉각 후에, 열간 프레스-성형되고 냉각된 용접된 강 블랭크의 극한 인장 강도는 사전코팅된 시트들 (2) 의 기재들 (3) 중에 가장 취약한 기재의 극한 인장 강도 이상이다. 본 문맥에서, 가장 취약한 기재는 상기 설명된 바와 같이 규정된다.

예를 들면, 용접 조인트 (22) 의 평균 니켈 함량 Ni_WJ 은 0.1 wt.% 내지 13.6 wt.%, 및 보다 구체적으로 0.2 wt.% 내지 12.0 wt.% 이다.

예를 들면, 용접 조인트 (22) 의 평균 크롬 함량 Cr_WJ 은 0.05 wt.% 이상이다.

용접 조인트 (22) 는 예를 들면 프레스 공구에서 열간 프레스-성형 및 냉각 후에, 용접 조인트 (22) 를 가로지르는 최대 경도 편차 ΔHV(WJ) 가 용접 조인트 (22) 의 평균 경도 HV_mean(WJ) 의 20% 이하가 되도록 되어 있다. 환언하면,

이다.

용접 조인트 (22) 는 예를 들면 프레스 공구에서 열간 프레스-성형 및 냉각 후에 용접 조인트 (22) 에서 평균 경도 HV_mean(WJ) 가 700 HV 이하가 되도록 되어 있다.

바람직하게, 용접 조인트 (22) 의 조성은 그것이 열간 프레스-성형 및 냉각 후에 대부분의 마르텐사이트 미세조직을 갖게 되어 있다. "대부분" 이란, 적어도 95% 의 마르텐사이트, 및 보다 구체적으로 100% 의 마르텐사이트를 포함한다는 것을 의미한다.

본 발명은 또한 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품을 제조하기 위한 방법에 관한 것이고, 상기 방법은 다음의 단계들:

- 상기 설명된 방법을 사용하여 용접된 강 블랭크 (1) 를 제조하는 단계;

- 용접된 블랭크 (1) 를 구성하는 사전코팅된 시트들 (2) 의 기재들 (3) 에서 전적으로 오스테나이트 조직을 얻도록 용접된 강 블랭크 (1) 를 가열하는 단계;

- 강 부품을 얻도록 프레스 공구에서 상기 용접된 강 블랭크 (1) 를 열간 프레스-성형하는 단계; 및

보다 구체적으로, 가열 단계 중에, 용접된 강 블랭크 (1) 는 오스테나이트화 온도로 가열된다. 그것은 그후 용접된 강 블랭크 (1) 를 형성하는 시트들 (2) 의 두께에 따라 유지 시간 동안 오스테나이트화 온도에서 유지된다. 유지 시간은 용접된 블랭크 (1) 가 오스테나이트화되는 방식으로 그리고 사전결정된 두께의 합금된 금속간 층이 기재들 (3) 과 사전코팅 (5) 사이에서의 합금에 의해 형성되도록 오스테나이트화 온도에 따라 선택된다. 예를 들면, 유지 시간은 약 5 분과 동등하다.

열간 프레스-성형 전에, 따라서 가열된 용접된 강 블랭크 (1) 는 열간 성형 프레스 공구로 이송된다. 이송 시간은 유리하게 5 내지 10 초이다. 이송 시간은 열간 프레스-성형 전에 용접된 강 블랭크 (1) 에서 야금학적 변태를 회피하도록 가능한 한 짧게 선택된다.

냉각 단계 중에, 냉각 속도는 두개의 강 시트들 (2), 및 예를 들면 최대로 경화가능한 강 시트 (1), 즉, 가장 낮은 임계 냉각 속도를 갖는 강 시트의 기재들 (3) 의 적어도 하나의 임계 마르텐사이트 또는 베이나이트 냉각 속도 이하이다.

냉각 후에, 용접 조인트 (22) 는 대부분의 마르텐사이트 미세조직을 갖는다. "대부분" 이란, 적어도 95% 의 마르텐사이트, 및 보다 구체적으로 100% 의 마르텐사이트를 포함한다는 것을 의미한다.

본 발명은 또한 상기 설명된 방법을 사용하여 얻어진 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 이러한 강 부품은 각각 두개의 사전코팅된 강 시트들 (2) 의 프레스 공구에서 열간 프레스-성형 및 냉각으로부터 기인하는 제 1 코팅된 강 부품 부분 및 제 2 코팅된 강 부품 부분을 포함한다.

보다 구체적으로, 각각의 코팅된 강 부품 부분은 그 메인 면들의 각각에서, 철 및 알루미늄을 포함하는 코팅을 포함하고, 제 1 및 제 2 강 부품 부분들은 상기 설명된 바와 같은 용접 조인트 (22) 에 의해 결합된다.

특히, 제 1 및 제 2 강 부품 부분들의 코팅은 고온-프레스 성형 중에 사전코팅 (5) 의 적어도 부분적인 합금으로부터 기인한다.

제 1 및 제 2 강 부품 부분들의 기재들은 사전코팅된 시트들 (2) 에 대해 상기 설명된 조성들을 갖는다. 그것들은 사전코팅된 시트들 (2) 의 기재들 (3) 의 고온-프레스 성형 및 냉각으로부터 기인된다.

각각의 강 부품 부분은 용접 조인트 (22) 의 인접에서, 그리고 강 부품 부분의 각각의 면에서, 중간 존을 포함한다. 이러한 중간 존은 용접된 블랭크 (1) 에 대해 설명된 중간 존 (28) 으로부터 기인된다. 중간 존에서, 코팅의 두께는 강 부품 부분의 나머지에서보다 엄격히 더 작거나, 또는 코팅은 심지어 존재하지 않는다.

용접 조인트 (22) 는 상기 규정된 바와 같은 기준들 C1, C2 및 C3 을 고려한다.

추가로, 용접 조인트 (22) 는 0.1 wt.% 내지 1.2 wt.% 의 평균 알루미늄 함량 Al_WJ 을 갖는다. 용접 조인트 (22) 에서 평균 알루미늄 함량은 예를 들면 0.15 wt.% 이상이다. 예를 들면, 용접 조인트 (22) 의 평균 알루미늄 함량은 0.8 wt.% 이하이다.

20℃ 에서 상기 용접 조인트 (22) 의 Charpy 에너지가 25 J/cm² 이상이고 부품의 극한 인장 강도는 코팅된 강 부품 부분들의 기재들 (3) 중에 가장 취약한 기재의 극한 인장 강도 이상이다.

예를 들면, 용접 조인트 (22) 는 0.1 wt.% 내지 13.6 wt.%, 및 보다 구체적으로 0.2 wt.% 내지 12.0 wt.% 평균 니켈 함량 Ni_WJ 을 갖는다.

예를 들면, 용접 조인트 (22) 는 0.05 wt.% 이상인 평균 크롬 함량 Cr_WJ 을 갖는다.

용접 조인트 (22) 는 예를 들면 용접 조인트 (22) 를 가로지르는 최대 경도 편차 ΔHV(WJ) 가 용접 조인트 (22) 의 평균 경도 HV_mean(WJ) 의 20% 이하가 되도록 되어 있다. 환언하면,

이다.

용접 조인트 (22) 에서 평균 경도 HV_mean(WJ) 는 예를 들면 700 HV 이하이다.

바람직하게, 용접 조인트 (22) 는 대부분의 마르텐사이트 미세조직을 갖는다. "대부분" 이란, 적어도 95% 의 마르텐사이트, 및 보다 구체적으로 100% 의 마르텐사이트를 포함한다는 것을 의미한다.

본 발명의 발명자들은 용접된 강 블랭크들 (1) 이 필러 와이어 W 를 사용하여 두개의 사전코팅된 시트들 A 및 B 을 함께 버트 레이저 용접함으로써 제조된 실험들을 실행하였다.

아래의 표 1 은 실행된 실험들 E1 내지 E22 의 각각에 대한 실험 조건들을 열거한다.

초기에 제공된 사전코팅된 시트들 A 및 B 은 약 25 마이크로미터의 두께를 갖는 그들의 메인 면들 (4) 의 양쪽에서 사전코팅 (5) 을 갖는다.

모든 테스트된 사전코팅된 시트들 A 및 B 에 대해, 사전코팅 (5) 은 용융된 금속의 욕에서 용융 도금에 의해 얻어졌고 금속성 합금 층 (11) 및 금속간 합금 층 (9) 을 포함하였다.

사전코팅 (5) 의 금속성 합금 층 (11) 은, 중량 당으로:

Si　: 9%

Fe　: 3% 을 포함하였고,

잔부는 알루미늄 및 가공으로 기인된 가능한 불순물들로 이루어진다.

금속성 합금 층 (11) 은 20 ㎛ 의 평균 총 두께를 가졌다.

금속간 합금 층 (9) 은 Fe_x-Aly 타입, 및 대부분 Fe₂Al_3, Fe₂Al₅ 및 Fe_xAl_ySi_z의 금속간 화합물을 함유하였다. 그것은 5 ㎛ 의 평균 두께를 갖는다.

모든 테스트된 사전코팅된 시트들 A 및 B 에 대해, 제거 존 (18) 은 금속간 합금 층을 완전하게 남겨두면서 금속성 합금 층 (11) 의 제거에 의해 양쪽 메인 면들 상에 생성된다. 제거는 이전 출원 WO 2007/118939 에서 개시된 방법을 사용하여 레이저 절개를 통해 실행되었다.

표 1: 실험 조건들의 리스트

상기 표에서, 본 발명에 따르지 않은 실험들은 밑줄쳐진다.

상기 표에서, "용접 풀에 첨가된 필러 와이어의 비율" 칼럼에서 "0" 은 어떠한 필러 와이어도 첨가되지 않은 것을 의미한다.

표 1 에 언급된 상이한 실험들에서 사용된 강 기재들은 아래의 표 2 에 열거된 조성들을 갖고, 함량들은 중량% 로 표현된다.

표 2: 기재들의 조성들

모든 기재들에 대해, 잔부의 조성은 철, 가능한 불순물들 및 제조로부터 기인된 불가피 원소들이다.

상기 표 2 에서, "-" 은 기재가 기껏해야 미량의 고려된 원소의 포함한다는 것을 의미한다.

표 1 에 언급된 상이한 실험들에서 사용된 필러 와이어들 W 은 아래의 표 3 에 열거된 조성들을 갖고, 함량들은 중량% 로 표현된다.

표 3: 필러 와이어들 W 의 조성

모든 필러 와이어들 W 에 대해, 잔부의 조성은 철, 가능한 불순물들 및 제조로부터 기인된 불가피 원소들이다.

다르게 규정되지 않는 한, 이들 필러 와이어들은 미량의 이들 원소들에 상응하는 약 0.001% 과 동등한 함량으로 Al, Cu, Nb, Ti, N, V 및 Co 를 포함할 수 있다.

본 발명자들은 그후 각각의 실험 E1 내지 E21 에 대해, 종래의 측정 방법들을 사용하여 얻어진 용접 조인트 (22) 의 조성을 측정하였다.

용접 조인트 (22) 의 평균 망간, 알루미늄, 니켈, 크롬 및 규소 함량들은 Scanning Electron Microscope 에 통합된 Energy Dispersive Spectroscopy 검출기를 사용하여 분석된 용접의 전체 표면에 걸쳐 평균됨으로써 결정되었다. 평균 탄소 함량은 용접 조인트 (22) 에 직각으로 취해진 샘플들의 단면에서 CastAlng electron microprobe 를 사용하여 결정되었다. 이들 측정들의 결과들은 아래 표 4 에 나타내어진다.

표 4: 용접 조인트들에서 측정된 함량들

또한, 본 발명자들은 따라서 제조된 용접된 강 블랭크들 (1) 이 열처리된 부품들을 얻도록 오스테나이트화를 포함하는 열처리 이후에, 급속 냉각을 거치게 했다. 그러한 열처리된 부품들은 열간 프레스-성형되고 냉각된 부품들과 동일한 특성들을 갖는다.

본 발명자들은 그후 이들 부품들의 기계적인 특성들 (열간 프레스-성형되고 냉각된 부품들의 극한 인장 강도 및 용접 조인트의 Charpy 에너지) 을 결정하는 측정들을 실행하였다.

본 발명자들은 열 처리 후에 가장 취약한 기재의 극한 인장 강도 (UTS_{weakest substrate}) 와 열간 프레스-성형되고 냉각된 부품들 (UTS_part) 의 측정된 극한 인장 강도를 추가로 비교하였다.

따라서 결정된 기계적인 특성들은 아래의 표 5 에 도시된다.

표 5: 열 처리 후에 기계적인 특성들

상기 표에서, "n.d." 는 "결정되지 않음" 을 의미한다.

인장 테스팅은 다음의 표준들: 레이저 용접 방향에 직각으로 추출된 타입 EN 12.5 x 50 (240 x 30 mm) 의 횡방향 용접된 인장 표본에서 NF EN ISO 4136 및 NF ISO 6892-1 에서 개시된 방법을 사용하여 주위 온도 (약 20℃) 에서 실행되었다. 각각의 실험 (E1 내지 E21) 에 대해, 5번의 인장 테스트들이 실행되었다.

Charpy 에너지는 용접 조인트 (22) 에서 V-형상의 노치를 갖는 표본을 사용하는 표준 Charpy 충격 테스트를 사용하여 측정되었고, V-형상의 노치는 2 mm 의 깊이 및 8 mm 의 총 폭을 갖고, 노치는 0.2 mm 보다 양호한 또는 그와 동등한 정확성으로 용접 조인트에 위치되고, 폭은 노치의 깊이에 평행한 표본의 치수이다. 테스트는 20℃ 에서 실행되었다.

용접 조인트들 (22) 의 측정된 조성들에 기초하여, 본 발명자들은 각각의 실험들 E1 내지 E22 에 대해, 상기 규정된 기준들 C1 내지 C3 이 충족되는 지를 결정하였다.

이러한 결정의 결과들은 아래의 표 6 에 요약되었다.

표 6: 용접 조인트들에서 기준들의 결정

밑줄친 값들: 본 발명에 따르지 않음

표 6 에서 알 수 있는 바와 같이, E1, E2, E5 내지 E14, E17 및 E18 를 기준으로 한 실험들은 본 발명에 따른 예들이고: 이들 실험들에서, 기준들 C1 내지 C3 이 충족된다.

반대로, E3, E4, E15, E16 및 E19 내지 E22 을 기준으로 한 실험들은 본 발명에 따르지 않은 것이고: 이들 실험들에서, 기준들 C1 내지 C3 중 적어도 하나의 기준이 충족되지 않는다.

기준들 C1 내지 C3 가 만족되는 실험들 E1, E2, E5 내지 E14, E17 및 E18 에서 상기 표 5 로부터 알 수 있는 바와 같이, 용접된 블랭크들 (1) 로부터 얻어진 열간-프레스 성형 및 냉각된 부품들은 기계적인 특성들, 특히 열처리 후에 용접된 블랭크 (1) 의 두개의 기재들 중에 가장 취약한 기재의 것 이상의 극한 인장 강도, 및 25 J/cm²이상의 20℃ 에서 용접 조인트 (22) 의 Charpy 에너지를 만족시킨다.

따라서, 본 발명에 따른 블랭크들 (1) 로부터 얻어진 부품들에 있어서, 용접 조인트 (22) 의 존재는 열간-프레스 성형 및 냉각 후에 가장 취약한 기재 (3) 의 특성들과 비교되는 바와 같이 용접된 강 부품의 특성들을 열화시키지 않는다. 따라서, 이들 부품들은 용접 조인트에서 알루미늄의 존재에도 불구하고 만족스러운 크래시 성능을 갖는다.

대조적으로, 본 발명에 따르지 않는 실험들 E3, E4, E14 내지 E16 및 E19 내지 E22 에서, 기준들 C1 내지 C3 중에 적어도 하나가 충족되지 않기 때문에, 열간-프레스 성형되고 냉각된 부품의 극한 인장 강도 또는 용접 조인트의 Charpy 에너지 중 적어도 하나가 너무 낮고, 따라서 만족되지 않는다. 이들 부품들에 있어서, 따라서, 예를 들면 크래시 상황에서 용접 조인트에서 부품이 파괴될 위험성이 존재한다.

본 발명에 따른 방법은 따라서 용접 조인트에서 알루미늄의 존재에도 불구하고 용접 조인트 (22) 에 포함된 우수한 기계적 특성들을 갖는 부품을, 프레스 공구에서 열간 프레스-성형 및 냉각 후에, 얻는 것이 가능하기 때문에 특히 유리하다.

따라서 그것은 자동차들의 안정성에 기여하는 밀려들어감 방지 부품들, 구조적 부품들 또는 에너지-흡수 부품들의 제조에 대해 특히 양호하게 적용된다.

본 발명에 따른 용접된 블랭크 (1) 를 제조하기 위한 방법의 특별한 실시형태에 따르면, 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 을 제조하는 단계는,

- 두개의 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 을 제공하는 단계,

- 서로 인접한 상기 두개의 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 사이에 사전결정된 갭을 남겨두면서 서로 인접한 상기 두개의 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 을 배열하는 단계; 및

- 레이저 절제를 통해, 상기 두개의 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 의 인접한 면들 상에 상기 제거 존 (18) 을 동시에 생성하도록 제거 단편 (F) 에 걸쳐 상기 두개의 인접한 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 상에서 상기 사전코팅 (5) 을 동시에 제거하는 단계로서, 상기 레이저 빔은 상기 제거 단계 중에 상기 두개의 인접한 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 을 오버랩핑하는, 상기 사전코팅 (5) 을 동시에 제거하는 단계를 포함한다.

용접 단계 중에, 따라서 준비된 인접한 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 은 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 을 오버랩핑하는 레이저 빔 스폿으로 용접된다. 바람직하게, 레이저 절제의 마지막과 용접의 시작 사이의 시간은 10 초 이하이다.

따라서 얻어진 용접된 블랭크 (1) 의 각각의 중간 존 (28) 은 레이저 절제로부터 기인된 고화 스트라이에이션들을 포함한다.

양쪽 초기의 사전코팅된 시트들 (2) 을 오버랩핑하는 하나의 레이저 빔을 사용하여 제거 단편 (F) 에 걸쳐 사전코팅 (5) 의 동시 제거로 인해, 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 의 인접한 메인 면들 (4) 의 고화 스트라이에이션들은 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 사이에 수직의 중앙 평면 M 에 대해 대칭이다.

추가로, 도 5 에 대해 이전에 언급된 바와 같이, 각각의 중간 존 (28) 은 용접 조인트 (22) 에 위치된 내부 에지 (30) 및 용접 조인트 (22) 로부터 멀리 위치된 외부 에지 (32) 를 포함한다.

이러한 특별한 실시형태에서, 동시 절제 방법으로 인해, 두개의 사전코팅된 시트들의 인접한 중간 존들의 외부 에지들 사이의 거리는 용접 조인트 (22) 의 종방향을 따라 실질적으로 일정하다. 실질적으로 일정하다는 것은, 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 의 인접한 중간 존들의 외부 에지들 (32) 사이의 거리가 용접 조인트 (22) 를 따라, 즉 용접 조인트 (22) 의 종방향으로 최대 5% 만큼 변한다는 것을 의미한다.

본 발명은 또한 특별한 실시형태에 따른 방법을 사용하여 얻어진 용접된 블랭크 (1) 의 열간 프레스-성형 및 냉각에 의해 얻어진 부품에 관한 것이다.

이러한 열간 프레스-성형되고 냉각된 부품은 상기 언급된 동일한 특징들을 갖는다.

추가로, 이러한 부품에서, 각각의 중간 존은 고화 스트라이에이션들을 포함하고, 상기 두개의 코팅된 강 부품 부분들의 인접한 메인 면들 (4) 상에 상기 고화 스트라이에이션들은 상기 두개의 코팅된 강 부품 부분들 사이에 수직의 중앙 평면에 대해 대칭이다.

바람직하게 각각의 중간 존은 상기 용접 조인트 (22) 에 위치된 내부 에지, 및 상기 용접 조인트 (22) 로부터 멀리 위치된 외부 에지를 포함하고, 상기 두개의 코팅된 강 부품 부분들의 인접한 중간 존들의 외부 에지들 사이의 거리는 상기 용접 조인트 (22) 의 종방향을 따라 실질적으로 일정하다. 실질적으로 일정하다는 것은, 두개의 코팅된 강 부품 부분들의 인접한 중간 존들의 외부 에지들 사이의 거리가 용접 조인트 (22) 를 따라, 즉 용접 조인트 (22) 의 종방향으로 최대 5% 만큼 변한다는 것을 의미한다.

Claims

용접된 강 블랭크 (1) 를 제조하기 위한 방법으로서,
상기 방법은 다음의 연속적인 단계들:
- 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 을 제공하는 단계로서, 각각의 사전코팅된 시트 (2) 는 각각의 두개의 메인 면들 (4) 에서 사전코팅 (5) 을 갖는 강 기재 (3) 를 포함하고, 상기 사전코팅 (5) 은 적어도 철 및 알루미늄을 포함하는 금속간 합금 층 (9), 및 선택적으로, 상기 금속간 합금 층 (9) 의 상단에서 연장되는 금속성 합금 층 (11) 을 포함하고, 상기 금속성 합금 층 (11) 은 알루미늄의 층, 알루미늄 합금의 층 또는 알루미늄-계 합금의 층이고,
각각의 사전코팅된 시트 (2) 는, 각각의 메인 면 (4) 상에, 용접 조인트 (22) 내에 적어도 부분적으로 통합되게 되어 있는 용접 에지 (14) 에서, 상기 사전코팅 (5) 이 상기 사전코팅 (5) 의 두께의 30% 내지 100% 인 제거 단편 (fraction : F) 에 걸쳐 제거되는 제거 존 (18) 을 포함하는, 상기 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 을 제공하는 단계;
- 상기 사전코팅된 시트들 (2) 사이의 접합부에서 용접 조인트 (22) 를 생성하도록 필러 와이어 (20) 를 사용하여 상기 사전코팅된 시트들 (2) 을 맞대기 용접하는 단계로서, 상기 용접 조인트 (22) 는 0.1 wt.% 내지 1.2 wt.% 의 평균 알루미늄 함량 (Al_WJ) 을 갖는, 상기 사전코팅된 시트들 (2) 을 맞대기 용접하는 단계를 포함하고,
- 상기 필러 와이어 (20) 의 조성 및 용접 풀에 첨가된 필러 와이어 (20) 의 비율은, 이에 따라서 얻어진 용접 조인트 (22) 가:
(a) 상기 용접 조인트 (22) 의 켄칭 인자 FT_WJ(기준 C1) 로서,
이고,
여기서:
- FT_BM 은 상기 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 의 강 기재들 (3) 중에 최소로 경화가능한 강 기재 (3) 의 켄칭 인자이고,
- 켄칭 인자들 FT_WJ 및 FT_BM 은 다음의 식: FT = 128 + 1553xC + 55xMn + 267xSi + 49xNi + 5xCr - 79xAl - 2xNi²- 1532xC²- 5xMn²- 127xSi² - 40xCxNi - 4xNixMn 을 사용하여 결정되고, 여기서 Al, Cr, Ni, C, Mn 및 Si 은, 각각, 켄칭 인자가 결정될 수 있는 구역의, 중량% 로 나타낸 평균 알루미늄, 크롬, 니켈, 탄소, 망간 및 규소 함량이고, 상기 구역은 FT_WJ 의 경우에 용접 조인트 (22) 이고 FT_BM 의 경우에 최소로 경화가능한 기재인, 상기 켄칭 인자 FT_WJ및
(b) 다음의 관계: Ni_WJ ≤ 14-3.4xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 니켈 함량 (Ni_WJ) 으로서, 여기서 Al_WJ는 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 알루미늄 함량 (기준 C2) 인, 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 니켈 함량 (Ni_WJ); 및
(c) 다음의 관계 : Cr_WJ ≤ 5-2xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 크롬 함량 (Cr_WJ) 으로서, 여기서 Al_WJ 는 상기 용접 조인트 (22) 의 상기 평균 알루미늄 함량 (기준 C3) 인, 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 크롬 함량 (Cr_WJ)
을 특징으로 하는 방식으로 선택되는, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 사전코팅된 시트들 (2) 중 적어도 하나의 상기 기재 (3) 의 강은, 중량 당으로:
0.10% ≤ C ≤ 0.5%
0.5% ≤ Mn ≤ 4.5%
0.1% ≤ Si ≤ 1%
0.01% ≤ Cr ≤ 1%
Ti ≤ 0.2%
Al ≤ 0.1%
S ≤ 0.05%
P ≤ 0.1%
B ≤ 0.010% 를 포함하고,
잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들인, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 용접 조인트 (22) 의 상기 평균 알루미늄 함량 (Al_WJ) 은 0.15 wt.% 이상인, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 조인트 (22) 의 상기 평균 알루미늄 함량 (Al_WJ) 은 0.8 wt.% 이하인, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 조인트 (22) 의 상기 평균 니켈 함량 (Ni_WJ) 은 0.1 wt.% 내지 13.6 wt.%, 및 보다 구체적으로 0.2 wt.% 내지 12.0 wt.% 인, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접된 강 블랭크는, 열간 프레스-성형 및 냉각 후에:
- 20℃ 에서 상기 용접 조인트 (22) 의 Charpy 에너지가 25 J/cm² 이상이고;
- 열간 프레스-성형되고 냉각된 강의 용접된 강 블랭크의 극한 인장 강도가 상기 사전코팅된 시트들 (2) 의 상기 기재들 (3) 중에 가장 취약한 기재의 극한 인장 강도 이상이고, 상기 가장 취약한 기재 (3) 는 열간 프레스-성형 및 냉각 후에 극한 인장 강도 당 제품의 두께가 가장 작은 기재 (3) 이도록 되는, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필러 와이어 (20) 는 0.01 wt.% 내지 0.45 wt.% 인 탄소 함량을 갖는, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 사전코팅된 시트 (2) 에 대해, 그리고 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들 (2) 에 대해, 상기 제거 단편 (F) 은 엄격히 상기 사전코팅 (5) 의 두께의 100% 보다 작은, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 8 항에 있어서,
적어도 하나의 사전코팅된 시트 (2) 에 대해, 상기 사전코팅 (5) 은 상기 금속간 합금 층 (9) 의 상단에서 연장되는 금속성 합금 층 (11) 을 포함하고, 상기 금속성 합금 층 (11) 은 알루미늄의 층, 알루미늄 합금의 층 또는 알루미늄-계 합금의 층이고, 적어도 하나의 사전코팅된 시트 (2) 에 대해, 그리고 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들 (2) 에 대해, 상기 금속성 합금 층 (11) 은 그 전체 두께에 걸쳐 제거되는 한편, 상기 금속간 합금 층 (9) 은 상기 사전코팅된 시트 (2) 의 각각의 메인 면 (4) 상에 상기 제거 존 (18) 에서 완전하게 유지되는, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제공하는 단계에서 제공된 적어도 하나의 사전코팅된 시트 (2) 에 대해, 그리고 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들 (2) 에 대해, 상기 사전코팅된 시트 (2) 의 각각의 메인 면 (4) 상에 상기 제거 존 (18) 에서, 상기 제거 단편은 100% 와 동등하여 상기 사전코팅 (5) 은 그 전체 두께에 걸쳐 제거되는, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제공하는 단계 전에, 각각의 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 로부터 상기 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 제조하는 단계는, 상기 사전코팅된 시트 (2) 의 상기 용접 에지 (14) 에서 레이저 절제를 통해 상기 사전코팅 (5) 의 두께의 30% 내지 100% 인 제거 단편 (F) 에 걸쳐 상기 사전코팅 (5) 의 제거를 통해 각각의 사전코팅된 시트 (2) 의 각각의 메인 면 (4) 상에 상기 제거 존 (18) 을 얻는 하위-단계를 포함하는, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 을 제조하는 단계는,
- 두개의 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 을 제공하는 단계,
- 서로 인접한 상기 두개의 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 사이에 사전결정된 갭을 남겨두면서 서로 인접한 상기 두개의 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 을 배열하는 단계; 및
- 레이저 절제를 통해, 상기 두개의 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 의 인접한 면들 상에 상기 제거 존 (18) 을 동시에 생성하도록 상기 두개의 인접한 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 상에서 상기 사전코팅 (5) 을 동시에 제거하는 단계로서, 상기 레이저 빔은 상기 제거하는 단계 중에 상기 두개의 인접한 초기의 사전코팅된 시트들 (2') 을 오버랩핑하는, 상기 사전코팅 (5) 을 동시에 제거하는 단계를 포함하는, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
맞대기 용접 전에, 다음의 프로세싱 단계들: 브러싱, 기계가공, 챔퍼링 및/또는 베벨링 중 적어도 하나를 사용하여 상기 사전코팅된 시트들 (2) 중 적어도 하나의 상기 용접 에지 (14) 를 준비하는 단계를 추가로 포함하는, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접하는 단계는 레이저 빔을 사용하여 수행되는, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사전코팅된 시트들 (2) 중 적어도 하나에 대해, 상기 기재 (3) 의 강은, 중량 당으로:
0.15% ≤ C ≤ 0.25%
0.8% ≤ Mn ≤ 1.8%
0.1% ≤ Si ≤ 0.35%
0.01% ≤ Cr ≤ 0.5%
Ti ≤ 0.1%
Al ≤ 0.1%
S ≤ 0.05%
P ≤ 0.1%
B ≤ 0.005% 를 포함하고,
잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들인, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사전코팅된 시트들 (2) 중 하나에 대해, 상기 기재 (3) 의 강은 중량 당으로:
0.040% ≤ C ≤ 0.100%
0.80% ≤ Mn ≤ 2.00%
Si ≤ 0.30%
S ≤ 0.005%
P ≤ 0.030%
0.010% ≤ Al ≤0.070%
0.015% ≤ Nb ≤ 0.100%
Ti ≤ 0.080%
N ≤ 0.009%
Cu ≤ 0.100%
Ni ≤ 0.100%
Cr ≤ 0.100%
Mo ≤ 0.100%
Ca ≤ 0.006% 을 포함하고,
잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들인, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사전코팅된 시트들 (2) 중 하나에 대해, 상기 기재 (3) 의 강은 중량 당으로:
0.24% ≤ C ≤ 0.38%
0.40% ≤ Mn ≤ 3%
0.10% ≤ Si ≤ 0.70%
0.015% ≤ Al ≤ 0.070%
0% ≤ Cr ≤ 2%
0.25% ≤ Ni ≤ 2%
0.015% ≤ Ti ≤ 0.10%
0 % ≤ Nb ≤ 0.060%
0.0005% ≤ B ≤ 0.0040%
0.003% ≤ N ≤ 0.010%
0.0001% ≤ S ≤ 0.005%
0.0001% ≤ P ≤ 0.025% 을 포함하고,
여기서 티타늄 및 질소 함량들은 다음의 관계:
Ti/N > 3.42 및
탄소, 망간, 크롬 및 규소 함량들은 다음의 관계:

를 만족하고,
상기 강은 선택적으로 다음의 원소들:
0.05% ≤ Mo ≤ 0.65%
0.001% ≤ W ≤ 0.30%
0.0005 % ≤ Ca ≤ 0.005% 중 하나 이상을 포함하고,
잔부는 철 및 제조로부터 기인한 불가피 불순물인, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접은 보호 가스, 특히 헬륨 및/또는 아르곤을 사용하여 수행되는, 용접된 강 블랭크를 제조하기 위한 방법.
용접된 후 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품을 제조하기 위한 방법으로서,
상기 방법은 다음의 연속적인 단계들:
- 용접된 강 블랭크 (1) 를 얻도록 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하는 단계;
- 상기 사전코팅된 시트들 (2) 의 기재들 (3) 에서 전적으로 오스테나이트 조직을 얻도록 상기 용접된 강 블랭크 (1) 를 가열하는 단계;
- 강 부품을 얻도록 프레스 공구에서 상기 용접된 강 블랭크 (1) 를 열간 프레스-성형하는 단계; 및
- 상기 프레스 공구에서 상기 강 부품을 냉각하는 단계를 포함하는, 강 부품을 제조하기 위한 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 냉각 단계 중에, 상기 냉각 속도는 상기 사전코팅된 시트들 (2) 의 기재들 (3) 중에 최대로 경화가능한 기재의 베이나이트 또는 마르텐사이트 냉각 속도 이상인, 강 부품을 제조하기 위한 방법.
두개의 사전코팅된 시트들 (2) 을 포함하는 용접된 강 블랭크 (1) 로서,
각각의 사전코팅된 시트 (2) 는 각각의 메인 면들 (4) 에서 사전코팅 (5) 을 갖는 강 기재 (3) 를 포함하고, 상기 사전코팅 (5) 은 적어도 철 및 알루미늄을 포함하는 금속간 합금 층 (9), 및 선택적으로, 상기 금속간 합금 층 (9) 의 상단에서 연장되는 금속성 합금 층 (11) 을 포함하고, 상기 금속성 합금 층 (11) 은 알루미늄의 층, 알루미늄 합금의 층 또는 알루미늄-계 합금의 층이고,
상기 사전코팅된 시트들 (2) 은 용접 조인트 (22) 에 의해 결합되고, 상기 용접 조인트 (22) 는 0.1 wt.% 내지 1.2 wt.% 의 평균 알루미늄 함량 (Al_WJ) 을 갖고, 상기 용접 조인트 (22) 는 추가로:
(a) 상기 용접 조인트 (22) 의 켄칭 인자 FT_WJ(기준 C1) 로서,
이고,
여기서:
- FT_BM 은 상기 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 의 강 기재들 (3) 중에 최소로 경화가능한 강 기재 (3) 의 켄칭 인자이고,
- 켄칭 인자들 FT_WJ 및 FT_BM 은 다음의 식: FT = 128 + 1553xC + 55xMn + 267xSi + 49xNi + 5xCr - 79xAl - 2xNi²- 1532xC²- 5xMn²- 127xSi² - 40xCxNi - 4xNixMn 을 사용하여 결정되고, 여기서 Al, Cr, Ni, C, Mn 및 Si 은, 각각, 켄칭 인자가 결정될 수 있는 구역의, 중량% 로 나타낸 평균 알루미늄, 크롬, 니켈, 탄소, 망간 및 규소 함량이고, 상기 구역은 FT_WJ 의 경우에 용접 조인트 (22) 이고 FT_BM 의 경우에 최소로 경화가능한 기재인, 상기 켄칭 인자 FT_WJ및
(b) 다음의 관계: Ni_WJ ≤ 14-3.4xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 니켈 함량 (Ni_WJ) 으로서, 여기서 Al_WJ는 상기 용접 조인트 (22) 의 상기 평균 알루미늄 함량 (기준 C2) 인, 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 니켈 함량 (Ni_WJ); 및
(c) 다음의 관계: Cr_WJ ≤ 5-2xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 크롬 함량 (Cr_WJ) 으로서, 여기서 Al_WJ 은 상기 용접 조인트 (22) 의 상기 평균 알루미늄 함량 (기준 C3) 인, 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 크롬 함량 (Cr_WJ) 을 특징으로 하고,
각각의 사전코팅된 시트 (2) 는 상기 용접 조인트 (22) 에 인접한, 각각의 메인 면 (4) 상에, 상기 사전코팅 (5) 이 상기 사전코팅 (5) 의 두께의 30% 내지 100% 인 제거 단편 (F) 에 걸쳐 제거되는 중간 존 (28) 을 포함하는, 용접된 강 블랭크 (1).
제 21 항에 있어서,
상기 사전코팅된 시트들 (2) 중 적어도 하나의 상기 기재 (3) 의 강은, 중량 당으로:
0.10% ≤ C ≤ 0.5%
0.5% ≤ Mn ≤ 4.5%
0.1% ≤ Si ≤ 1%
0.01% ≤ Cr ≤ 1%
Ti ≤ 0.2%
Al ≤ 0.1%
S ≤ 0.05%
P ≤ 0.1%
B ≤ 0.010% 를 포함하고,
잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들인, 용접된 강 블랭크 (1).
제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
각각의 사전코팅된 시트 (2) 에 대해, 상기 중간 존 (28) 의 폭은 상기 용접 조인트 (22) 의 에지로부터 5 ㎛ 내지 2000 ㎛ 인, 용접된 강 블랭크 (1).
제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 사전코팅된 시트 (2) 에 대해, 그리고 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들 (2) 에 대해, 상기 제거 단편 (F) 은 상기 사전코팅 (5) 의 두께의 100% 와 동등한, 용접된 강 블랭크 (1).
제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 사전코팅된 시트 (2) 에 대해, 그리고 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들 (2) 에 대해, 상기 제거 단편 (F) 은 엄격히 상기 사전코팅 (5) 의 두께의 100% 보다 작은, 용접된 강 블랭크 (1).
제 25 항에 있어서,
적어도 하나의 사전코팅된 시트 (2) 에 대해, 그리고 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들 (2) 에 대해, 상기 사전코팅 (5) 은 상기 금속간 합금 층 (9) 의 상단에서 연장되는 금속성 합금 층 (11) 을 포함하고, 상기 금속성 합금 층 (11) 은 알루미늄의 층, 알루미늄 합금의 층 또는 알루미늄-계 합금의 층이고, 적어도 하나의 사전코팅된 시트 (2) 에 대해, 그리고 예를 들면 양쪽 사전코팅된 시트들 (2) 에 대해, 상기 금속성 합금 층 (11) 은 그 전체 두께에 걸쳐 제거되는 한편, 상기 금속간 합금 층 (9) 은 상기 사전코팅된 시트 (2) 의 각각의 메인 면 (4) 상에 상기 제거 존 (18) 에서 완전하게 유지되는, 용접된 강 블랭크 (1).
제 21 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 조인트 (22) 의 상기 니켈 함량 (Ni_WJ) 은 0.1 wt.% 내지 13.6 wt.%, 및 보다 구체적으로 0.2 wt.% 내지 12.0 wt.% 인, 용접된 강 블랭크 (1).
제 21 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접된 강 블랭크 (1) 는, 열간 프레스-성형 및 냉각 후에:
- 20℃ 에서 상기 용접 조인트 (22) 의 Charpy 에너지가 25 J/cm² 이상이고;
- 상기 열간 프레스-성형되고 냉각된 용접된 강 블랭크의 극한 인장 강도가 상기 사전코팅된 시트들 (2) 의 상기 기재들 (3) 중에 가장 취약한 기재의 극한 인장 강도 이상이고, 상기 가장 취약한 기재 (3) 는 열간 프레스-성형 및 냉각 후에 극한 인장 강도 당 제품의 두께가 가장 작은 기재이도록 되는, 용접된 강 블랭크 (1).
제 21 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 조인트 (22) 는, 열간 프레스-성형 및 냉각 후에, 상기 용접 조인트 (22) 를 가로지르는 최대 경도 편차 ΔHV(WJ) 가 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 경도 HV_mean(WJ) 의 20% 이하가 되도록 되는, 용접된 강 블랭크 (1).
제 21 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 중간 존 (28) 은 고화 스트라이에이션들 (striations) 을 포함하고, 상기 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 의 인접한 메인 면들 (4) 상에 상기 고화 스트라이에이션들은 상기 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 사이에 수직의 중앙 평면 (M) 에 대해 대칭인, 용접된 강 블랭크 (1).
제 21 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 중간 존 (28) 은 상기 용접 조인트 (22) 에 위치된 내부 에지 (30), 및 상기 용접 조인트 (22) 로부터 멀리 위치된 외부 에지 (32) 를 포함하고, 상기 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 의 인접한 중간 존들 (28) 의 상기 외부 에지들 (32) 사이의 거리는 상기 용접 조인트 (22) 의 종방향을 따라 일정한, 용접된 강 블랭크 (1).
제 1 코팅된 강 부품 부분 및 제 2 코팅된 강 부품 부분을 포함하는 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품으로서,
각각의 코팅된 강 부품 부분은 메인 면들 중 적어도 하나 상에, 적어도 철 및 알루미늄을 포함하는 코팅을 갖는 강 기재 (3) 를 포함하고,
상기 제 1 코팅된 강 부품 부분 및 상기 제 2 코팅된 강 부품 부분은 용접 조인트 (22) 에 의해 결합되고, 상기 용접 조인트 (22) 는 0.1 wt.% 내지 1.2 wt.% 의 평균 알루미늄 함량 (Al_WJ) 을 갖고, 상기 용접 조인트 (22) 는 추가로:
(a) 상기 용접 조인트 (22) 의 켄칭 인자 FT_WJ(기준 C1) 로서,
이고,
여기서:
- FT_BM 은 두개의 사전코팅된 시트들 (2) 의 상기 강 기재들 (3) 중에 최소로 경화가능한 강 기재 (3) 의 켄칭 인자이고,
- 켄칭 인자들 FT_WJ 및 FT_BM 은 다음의 식: FT = 128 + 1553xC + 55xMn + 267xSi + 49xNi + 5xCr - 79xAl - 2xNi²- 1532xC²- 5xMn²- 127xSi² - 40xCxNi - 4xNixMn 을 사용하여 결정되고, 여기서 Al, Cr, Ni, C, Mn 및 Si 은, 각각, 켄칭 인자가 결정될 수 있는 구역의, 중량% 로 나타낸 평균 알루미늄, 크롬, 니켈, 탄소, 망간 및 규소 함량이고, 상기 구역은 FT_WJ 의 경우에 용접 조인트 (22) 이고 FT_BM 의 경우에 최소로 경화가능한 기재인, 상기 켄칭 인자 FT_WJ및
(b) 다음의 관계: Ni_WJ ≤ 14-3.4xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 니켈 함량 (Ni_WJ) 으로서, 여기서 Al_WJ는 상기 용접 조인트 (22) 의 상기 평균 알루미늄 함량 (기준 C2) 인, 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 니켈 함량 (Ni_WJ); 및
(c) 다음의 관계: Cr_WJ ≤ 5-2xAl_WJ 를 충족하는 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 크롬 함량 (Cr_WJ) 으로서, 여기서 Al_WJ 은 상기 용접 조인트 (22) 의 상기 평균 알루미늄 함량 (기준 C3) 인, 상기 용접 조인트 (22) 의 평균 크롬 함량 (Cr_WJ) 을 특징으로 하고,
각각의 코팅된 강 부품 부분은 상기 용접 조인트 (22) 에 인접한 각각의 메인 면 상에, 중간 존 (28) 을 포함하고, 상기 중간 존 (28) 에서는, 상기 코팅의 두께가 상기 중간 존보다 상기 용접 조인트 (22) 로부터 더 먼 거리에 위치된 상기 코팅된 강 부품 부분의 인접한 존들에서보다 엄격히 더 작거나 또는 상기 코팅이 존재하지 않는, 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품.
제 32 항에 있어서,
제 1 코팅된 강 부품 부분 및 제 2 코팅된 강 부품 부분 중 적어도 하나의 상기 기재 (3) 의 강은, 중량 당으로:
0.10% ≤ C ≤ 0.5%
0.5% ≤ Mn ≤ 4.5%
0.1% ≤ Si ≤ 1%
0.01% ≤ Cr ≤ 1%
Ti ≤ 0.2%
Al ≤ 0.1%
S ≤ 0.05%
P ≤ 0.1%
B ≤ 0.010% 를 포함하고,
잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들인, 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품.
제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,
각각의 중간 존은 고화 스트라이에이션들을 포함하고, 두개의 코팅된 강 부품 부분들의 인접한 메인 면들 (4) 상에 상기 고화 스트라이에이션들은 상기 두개의 코팅된 강 부품 부분들 사이에 수직의 중앙 평면에 대해 대칭인, 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품.
제 32 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 중간 존은 상기 용접 조인트 (22) 에 위치된 내부 에지, 및 상기 용접 조인트 (22) 로부터 멀리 위치된 외부 에지를 포함하고, 두개의 코팅된 강 부품 부분들의 인접한 중간 존들의 외부 에지들 사이의 거리는 상기 용접 조인트 (22) 의 종방향을 따라 일정한, 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품.
제 32 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 조인트 (22) 에서 평균 경도 HV_mean(WJ) 는 700 HV 이하인, 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품.
제 32 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 조인트 (22) 의 상기 평균 니켈 함량 (Ni_WJ) 은 0.1 wt.% 내지 13.6 wt.%, 및 보다 구체적으로 0.2 wt.% 내지 12.0 wt.% 인, 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품.
제 32 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 20℃ 에서 상기 용접 조인트 (22) 의 Charpy 에너지가 25 J/cm² 이상이고;
- 상기 용접된 열간 프레스-성형되고 냉각된 용접된 강 부품의 극한 인장 강도가 상기 코팅된 강 부품 부분들의 상기 기재들 (3) 중에 가장 취약한 기재의 극한 인장 강도 이상이고, 상기 가장 취약한 기재 (3) 는 극한 인장 강도 당 제품의 두께가 가장 작은 기재인, 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품.
제 32 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 조인트 (22) 를 가로지르는 최대 경도 편차 ΔHV(WJ) 는 상기 용접 조인트 (22) 의 상기 평균 경도 HVmean(WJ) 의 20% 이하인, 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품.
제 32 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 코팅된 강 부품 부분 및 상기 제 2 코팅된 강 부품 부분 중 적어도 하나의 상기 기재 (3) 의 강은, 중량 당으로:
0.15% ≤ C ≤ 0.25%
0.8% ≤ Mn ≤ 1.8%
0.1% ≤ Si ≤ 0.35%
0.01% ≤ Cr ≤ 0.5%
Ti ≤ 0.1%
Al ≤ 0.1%
S ≤ 0.05%
P ≤ 0.1%
B ≤ 0.005% 를 포함하고,
잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들인, 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품.
제 32 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 코팅된 강 부품 부분 및 상기 제 2 코팅된 강 부품 부분 중 하나의 상기 기재 (3) 의 강은, 중량 당으로:
0.040% ≤ C ≤ 0.100%
0.80% ≤ Mn ≤ 2.00%
Si ≤ 0.30%
S ≤ 0.005%
P ≤ 0.030%
0.010% ≤ Al ≤0.070%
0.015% ≤ Nb ≤ 0.100%
Ti ≤ 0.080%
N ≤ 0.009%
Cu ≤ 0.100%
Ni ≤ 0.100%
Cr ≤ 0.100%
Mo ≤ 0.100%
Ca ≤ 0.006% 을 포함하고,
잔부는 철 및 제조로부터 기인된 불순물들인, 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품.
제 32 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 코팅된 강 부품 부분 및 상기 제 2 코팅된 강 부품 부분 중 하나의 상기 기재 (3) 의 강은, 중량 당으로:
0.24% ≤ C ≤ 0.38%
0.40% ≤ Mn ≤ 3%
0.10% ≤ Si ≤ 0.70%
0.015% ≤ Al ≤ 0.070%
0% ≤ Cr ≤ 2%
0.25% ≤ Ni ≤ 2%
0.015% ≤ Ti ≤ 0.10%
0 % ≤ Nb ≤ 0.060%
0.0005% ≤ B ≤ 0.0040%
0.003% ≤ N ≤ 0.010%
0.0001% ≤ S ≤ 0.005%
0.0001% ≤ P ≤ 0.025% 을 포함하고,
여기서 티타늄 및 질소 함량들은 다음의 관계:
Ti/N > 3.42 및
탄소, 망간, 크롬 및 규소 함량들은 다음의 관계:

를 만족하고,
상기 강은 선택적으로 다음의 원소들:
0.05% ≤ Mo ≤ 0.65%
0.001% ≤ W ≤ 0.30%
0.0005 % ≤ Ca ≤ 0.005% 중 하나 이상을 포함하고,
잔부는 철 및 제조로부터 기인한 불가피 불순물인, 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품.
자동차용의 밀려들어감 방지 (anti-intrusion) 부품 또는 에너지-흡수 부품을 제조하기 위해 제 32 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 따른 용접되고, 열간 프레스-성형되고 냉각된 강 부품의 용도.