KR20220147142A

KR20220147142A - 핫 스탬프용 강판 및 핫 스탬프 성형체

Info

Publication number: KR20220147142A
Application number: KR1020227035607A
Authority: KR
Inventors: 신고 후지나카; 유리 도다; 다이스케 마에다; 사토시 스가야
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2020-09-17
Filing date: 2021-07-14
Publication date: 2022-11-02
Also published as: WO2022059321A1; JPWO2022059321A1; CN115427601B; JP7397381B2; CN115427601A

Abstract

이 핫 스탬프용 강판은, 원하는 화학 조성을 갖고, 금속 조직에 있어서, 판 두께 중앙부의 {112}<110> 방위의 극밀도가 3.0 초과이며, 면적률로, 페라이트가 5 내지 95％이며, 전체 페라이트 중, 페라이트 입자 내에 경질상을 포함하는 상기 페라이트의 개수 비율이 30％ 이상이다.

Description

핫 스탬프용 강판 및 핫 스탬프 성형체

본 발명은 핫 스탬프용 강판 및 핫 스탬프 성형체에 관한 것이다.

본원은, 2020년 9월 17일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2020-156562호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 본 명세서에 원용한다.

근년, 차체 경량화 및 충돌 안전성 향상의 요청으로부터, 고강도 강판이 자동차의 차체 부품에 적용되고 있다. 차체 부품은 프레스 성형에 의해 성형되기 때문에, 프레스 성형성의 향상, 특히 형상 동결성의 향상이 과제로 되어 있다. 그 때문에, 형상 정밀도가 우수한 고강도의 차체 부품을 제조하는 방법으로서, 핫 스탬프 공법이 주목받고 있다.

또한, 근년, 핫 스탬프 공법에 테일러드 블랭크를 적용하는 기술이 검토되고 있다. 테일러드 블랭크란, 판 두께, 화학 조성, 금속 조직 등이 다른 복수매의 강판을 용접에 의해 접합함으로써 1매의 강판으로 한 것이다. 테일러드 블랭크에 있어서는, 접합시킨 1매의 강판 중의 특성을 부분적으로 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 어떤 부분에 높은 강도를 갖게 함으로써 그 부분에 있어서의 변형을 억제하고, 다른 부분에 낮은 강도를 갖게 함으로써 그 부분을 변형시켜서, 충격을 흡수할 수 있다. 강도가 낮은 부분에는, 변형 시의 파단을 억제할 수 있도록, 연성이 우수할 것이 요구된다.

핫 스탬프 공법에 테일러드 블랭크를 적용하는 기술로서는, 핫 스탬프 후에 저강도를 갖는 강판과, 핫 스탬프 후에 고강도를 갖는 강판을 용접에 의해 접합한 테일러드 블랭크를 사용하는 기술이 있다. 핫 스탬프 후에 고강도를 갖는 강판으로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 개시된 바와 같은 강판을 사용할 수 있다. 핫 스탬프 후에 저강도를 갖는 강판으로서는, 핫 스탬프에 있어서의 금형 냉각 후에 저강도를 갖도록, 강의 화학 조성을 조정하면 된다.

테일러드 블랭크에 적용되는 강종의 하나에 저탄소강이 있다. 저탄소강은 탄소 함유량이 낮기 때문에, 가열 후에 급속 냉각되더라도 고강도화하기 어렵다는 특징을 갖는다. 특허문헌 2에는, 극저탄소강을 핫 스탬프 공법의 저강도재로서 사용한 것이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 강판을 Ac₃점 이상의 온도로 가열한 후에 핫 스탬프하여, 베이나이트 및 베이니틱 페라이트를 주상으로 하는 금속 조직으로 함으로써, 국부 변형능을 향상시키는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 이 기술에 의해, 충돌 시, 굽힘 모드에서 차체 부품이 변형되었을 때에 파단이 발생하기 어려워져, 소성 변형에 의한 충격 흡수능이 우수함이 개시되어 있다.

근년에는, 높은 충돌 성능을 갖는 고강도 재료로서, 1500MPa 미만의 인장 강도를 갖는 핫 스탬프 성형체가 주목받고 있다. 이러한 핫 스탬프 성형체에서는, 원하는 강도를 가진 뒤에, 변형 시의 파단을 충분히 억제할 수 있도록, 핫 스탬프 후에 있어서 보다 높은 연성을 가질 것이 요구된다.

일본 특허 공개 2004-197213호 공보 국제 공개 제2012/157581호

본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 높은 강도 및 우수한 연성을 갖는 핫 스탬프 성형체, 그리고, 이 핫 스탬프 성형체를 제조할 수 있는 핫 스탬프용 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 핫 스탬프 성형체의 연성을 향상시키는 방법에 대하여 검토하였다. 그 결과, 핫 스탬프 성형체의 금속 조직에 있어서, 마르텐사이트 상에 존재하는 전위 밀도가 높은 경질상의 면적률을 증가시킴으로써, 핫 스탬프 성형체의 연성을 향상시킬 수 있음을 지견하였다.

또한, 본 발명자들은, 핫 스탬프용 강판에 있어서, 화학 조성을 바람직하게 제어하고, 또한 페라이트 입자 내에 경질상을 포함하는 페라이트의 개수 비율을 증가시킴으로써, 상기 핫 스탬프 성형체가 얻어짐을 지견하였다.

본 발명은 상기 지견에 기초하여 얻어진 것이며, 본 발명의 요지는 이하와 같다.

(1) 본 발명의 일 양태에 관계되는 핫 스탬프용 강판은, 화학 조성이, 질량％로,

C: 0.060 내지 0.200％,

Si: 0.010 내지 1.000％,

Mn: 1.20 내지 3.00％,

Al: 0.010 내지 0.500％,

P: 0.100％ 이하,

S: 0.0100％ 이하,

N: 0.0100％ 이하,

Nb: 0％ 이상, 0.020％ 미만,

Ti: 0 내지 0.100％,

Cr: 0 내지 0.50％,

B: 0 내지 0.0100％,

Mo: 0 내지 1.00％,

Co: 0 내지 2.00％,

Ni: 0 내지 0.50％,

V: 0 내지 0.10％,

Ca: 0 내지 0.0100％,

Mg: 0 내지 0.0100％, 및

REM: 0 내지 0.0100％를 포함하고,

잔부가 Fe 및 불순물을 포함하고,

금속 조직에 있어서,

판 두께 중앙부의 {112}<110> 방위의 극밀도가 3.0 초과이며,

면적률로, 페라이트가 5 내지 95％이며,

전체 페라이트 중, 페라이트 입자 내에 경질상을 포함하는 상기 페라이트의 개수 비율이 30％ 이상이다.

(2) 상기 (1)에 기재된 핫 스탬프용 강판은, 상기 화학 조성이, 질량％로,

Nb: 0.001％ 이상, 0.020％ 미만,

Ti: 0.010 내지 0.100％,

Cr: 0.05 내지 0.50％,

B: 0.0001 내지 0.0100％,

Mo: 0.01 내지 1.00％,

Co: 0.01 내지 2.00％,

Ni: 0.01 내지 0.50％,

V: 0.01 내지 0.10％,

Ca: 0.0005 내지 0.0100％,

Mg: 0.0005 내지 0.0100％, 및

REM: 0.0005 내지 0.0100％

로 이루어지는 군 중 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.

(3) 본 발명의 다른 양태에 관계되는 핫 스탬프 성형체는, 화학 조성이, 질량％로,

C: 0.060 내지 0.200％,

Si: 0.010 내지 1.00％,

Mn: 1.20 내지 3.00％,

Al: 0.010 내지 0.500％,

P: 0.100％ 이하,

S: 0.0100％ 이하,

N: 0.0100％ 이하,

Nb: 0％ 이상, 0.020％ 미만,

Ti: 0 내지 0.100％,

Cr: 0 내지 0.50％,

B: 0 내지 0.0100％,

Mo: 0 내지 1.00％,

Co: 0 내지 2.00％,

Ni: 0 내지 0.50％,

V: 0 내지 0.10％,

Ca: 0 내지 0.0100％,

Mg: 0 내지 0.0100％, 및

REM: 0 내지 0.0100％를 포함하고,

잔부가 Fe 및 불순물을 포함하고,

금속 조직에 있어서,

면적률로, 마르텐사이트가 80％ 이상이며,

상기 마르텐사이트 상에 존재하는 GAIQ값이 26000 이하인 경질상의 면적률이 1.0％ 이상이다.

(4) 상기 (3)에 기재된 핫 스탬프 성형체는, 상기 화학 조성이, 질량％로,

Nb: 0.001％ 이상, 0.020％ 미만,

Ti: 0.010 내지 0.100％,

Cr: 0.05 내지 0.50％,

B: 0.0001 내지 0.0100％,

Mo: 0.01 내지 1.00％,

Co: 0.01 내지 2.00％,

Ni: 0.01 내지 0.50％,

V: 0.01 내지 0.10％,

Ca: 0.0005 내지 0.0100％,

Mg: 0.0005 내지 0.0100％, 및

REM: 0.0005 내지 0.0100％

로 이루어지는 군 중 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.

본 발명에 관계되는 상기 양태에 의하면, 높은 강도 및 우수한 연성을 갖는 핫 스탬프 성형체, 그리고, 이 핫 스탬프 성형체를 제조할 수 있는 핫 스탬프용 강판을 제공할 수 있다.

이하, 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프용 강판 및 핫 스탬프 성형체에 대하여 상세하게 설명한다. 먼저, 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프용 강판의 화학 조성의 한정 이유에 대하여 설명한다. 또한, 「내지」를 사이에 두고 기재하는 수치 한정 범위에는, 하한값 및 상한값이 그 범위에 포함된다. 「미만」, 「초과」로 나타내는 수치에는, 그 값이 수치 범위에 포함되지 않는다. 또한, 화학 조성에 관한 ％는 모두 질량％를 의미한다.

본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프 성형체는, 화학 조성이, 질량％로, C: 0.060 내지 0.200％, Si: 0.010 내지 1.000％, Mn: 1.20 내지 3.00％, Al: 0.010 내지 0.500％, P: 0.100％ 이하, S: 0.0100％ 이하, N: 0.0100％ 이하, 그리고, 잔부: Fe 및 불순물을 포함한다. 이하, 각 원소에 대하여 설명한다.

C: 0.060 내지 0.200％

C는, 핫 스탬프 성형체의 강도 및 연성에 크게 영향을 미치는 원소이다. C 함유량이 너무 낮으면, 마르텐사이트 변태가 촉진되지 않아, 핫 스탬프 성형체의 강도가 낮아져, 강도 부족에 의한 파단이 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, C 함유량은 0.060％ 이상으로 한다. 바람직하게는, 0.080％ 이상, 0.100％ 이상 또는 0.120％ 이상이다.

한편, C 함유량이 너무 높으면, 마르텐사이트 모상의 경도가 너무 높아지기 때문에, 핫 스탬프 성형체의 연성이 저하된다. 그 때문에, C 함유량은 0.200％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.170％ 이하 또는 0.150％ 이하이다.

Si: 0.010 내지 1.000％

Si는, 고용 강화능을 갖는 원소이며, 핫 스탬프 성형체의 강도를 얻기 위하여 필요한 원소이다. Si 함유량이 너무 낮으면, 핫 스탬프 성형체에 있어서 원하는 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, Si 함유량은 0.010％ 이상으로 한다. 바람직하게는, 0.100％ 이상, 0.300％ 이상 또는 0.500％ 이상이다.

한편, Si 함유량이 너무 높으면, 페라이트 변태가 과도하게 진행하여, 핫 스탬프 성형체에 있어서 원하는 양의 마르텐사이트를 얻을 수 없게 된다. 그 때문에, Si 함유량은 1.000％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.900％ 이하 또는 0.800％ 이하이다.

Mn: 1.20 내지 3.00％

Mn은, 고용 강화능을 갖는 원소이며, 핫 스탬프 성형체의 강도를 얻기 위하여 함유시킨다. Mn 함유량이 너무 낮으면, 페라이트 변태가 너무 진행하여 마르텐사이트가 생성되기 어려워져, 핫 스탬프 성형체에 있어서 원하는 강도가 얻어지지 않는다. 그 때문에, Mn 함유량은 1.20％ 이상으로 한다. 바람직하게는, 1.40％ 이상 또는 1.60％ 이상이다.

한편, Mn 함유량이 너무 높으면, 강의 ?칭성이 높아져서, 핫 스탬프 시의 가열 후, 공랭 중의 페라이트의 형성이 억제됨으로써, 핫 스탬프 성형체의 연성이 저하된다. 그 때문에, Mn 함유량은 3.00％ 이하로 한다. 바람직하게는, 2.80％ 이하 또는 2.60％ 이하이다.

Al: 0.010 내지 0.500％

Al은, 페라이트 변태를 촉진시키기 위하여 중요한 원소이다. Al 함유량이 너무 낮으면, 페라이트 변태가 진행하기 어려워져, 핫 스탬프 성형체에 있어서 원하는 양의 페라이트를 얻을 수 없다. 그 때문에, Al 함유량은 0.010％ 이상으로 한다. 바람직하게는, 0.020％ 이상 또는 0.030％ 이상이다.

한편, Al 함유량이 너무 높으면, 페라이트로의 변태가 과도하게 진행하여, 핫 스탬프 성형체에 있어서 원하는 양의 마르텐사이트를 얻을 수 없다. 그 때문에, Al 함유량은 0.500％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.450％ 이하 또는 0.400％ 이하이다.

P: 0.100％ 이하

P는, 고용 강화능을 갖고, 핫 스탬프 성형체에 있어서 원하는 강도를 얻기 위하여 유효한 원소이다. 그러나, P 함유량이 너무 높으면, 핫 스탬프 성형체의 연성이 열화된다. 그 때문에, P 함유량은 0.100％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.080％ 이하, 0.060％ 이하 또는 0.050％ 이하이다.

P 함유량의 하한은 특별히 규정하지 않지만, P에 의한 강도 확보의 관점에서는, P 함유량을 0.001％ 이상 또는 0.005％ 이상으로 해도 된다.

S: 0.0100％ 이하

S는, 강 중에 불순물로서 함유되어, 강을 취화시키는 원소이다. 그 때문에, S 함유량은 적을수록 바람직하다. S 함유량은 0.0100％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.0080％ 이하, 0.0060％ 이하, 또는 0.0040％ 이하이다.

S 함유량의 하한은 특별히 규정하지 않지만, S 함유량을 과잉으로 저감하면 탈황 공정에 있어서의 비용이 증대하기 때문에, S 함유량은 0.0005％ 이상 또는 0.0010％ 이상으로 해도 된다.

N: 0.0100％ 이하

N은, 불순물 원소이며, 강 중에 질화물을 형성하여 핫 스탬프 성형체의 연성을 열화시키는 원소이다. N 함유량이 너무 높으면, 강 중의 질화물이 조대화하여, 핫 스탬프 성형체의 연성이 열화된다. 그 때문에, N 함유량은 0.0100％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.0080％ 이하 또는 0.0060％ 이하이다.

N 함유량의 하한은 특별히 규정하지 않지만, N 함유량을 과잉으로 저감하면 제강 공정에서의 비용이 증대하기 때문에, N 함유량은 0.0010％ 이상으로 해도 된다.

본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프용 강판은, 상기 원소를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하고 있어도 된다. 불순물로서는, 강 원료 혹은 스크랩으로부터 및/또는 제강 공정에서 불가피하게 혼입되는 것, 혹은 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프 성형체의 특성을 저해하지 않는 범위에서 허용되는 원소가 예시된다.

본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프용 강판은, 각종 특성을 향상시키기 위해서, 이하에 나타내는 임의 원소를 Fe의 일부 대신에 함유시켜도 된다. 합금 비용의 저감을 위해서는, 이들 임의 원소를 의도적으로 강 중에 함유시킬 필요가 없으므로, 이들 임의 원소의 함유량의 하한은, 모두 0％이다.

Nb: 0.001％ 이상, 0.020％ 미만

Nb는, 오스테나이트의 입성장을 억제하여 오스테나이트 입자를 세립화하여, 페라이트로의 변태를 촉진시키는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Nb 함유량은 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Nb 함유량이 너무 높으면, 상기 효과가 포화하는 동시에, 비용이 증가한다. 그 때문에, Nb 함유량은 0.020％ 미만으로 한다.

Ti: 0.010 내지 0.100％

Ti는, 오스테나이트의 입성장을 억제하여 오스테나이트 입자를 세립화하여, 페라이트로의 변태를 촉진시키는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Ti 함유량은 0.010％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Ti 함유량이 너무 높으면, 조대한 Ti 황화물, Ti 질화물 및 Ti 산화물이 형성되어, 강판의 성형성이 열화된다. 그 때문에, Ti 함유량은 0.100％ 이하로 한다.

Cr: 0.05 내지 0.50％

Cr도, 강의 ?칭성을 높이고, 마르텐사이트의 형성을 촉진하여, 핫 스탬프 성형체의 강도를 높이기 위하여 유효한 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Cr 함유량은, 0.05％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Cr 함유량이 너무 높으면, 파괴의 기점이 될 수 있는 조대한 Cr 탄화물이 다량으로 형성된다. 그 때문에, Cr 함유량은 0.50％ 이하로 한다.

B: 0.0001 내지 0.0100％

B는, 구 오스테나이트 입계에 편석하여, 페라이트 변태를 억제하는 효과를 갖고, 핫 스탬프 성형체의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, B 함유량은 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, B 함유량이 너무 높으면, 핫 스탬프 성형체의 연성을 저하시킨다. 그 때문에, B 함유량은 0.0100％ 이하로 한다.

Mo: 0.01 내지 1.00％

Mo는, 강 중에 탄화물을 형성하고, 석출 강화에 의해 핫 스탬프 성형체의 강도를 향상시킨다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Mo 함유량은 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Mo 함유량이 너무 높으면, 핫 스탬프 성형체의 연성이 저하된다. 그 때문에, Mo 함유량은 1.00％ 이하로 한다.

Co: 0.01 내지 2.00％

Co는, 고용 강화에 의해, 핫 스탬프 성형체의 강도를 향상시킨다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Co 함유량은 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Co 함유량이 너무 높으면, 상기 작용에 의한 효과는 포화되고, 비용이 증가한다. 따라서, Co 함유량은, 2.00％ 이하로 한다.

Ni: 0.01 내지 0.50％

Ni는, 핫 스탬프 성형체의 강도를 향상시킨다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Ni 함유량은 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Ni 함유량이 너무 높으면, 주조성이 저하하는 경우가 있다. 그 때문에, Ni 함유량은 0.50％ 이하로 한다.

V: 0.01 내지 0.10％

V는, 석출물에 의한 강화, 오스테나이트의 입성장을 억제하여 오스테나이트 입자를 세립화함으로써, 핫 스탬프 성형체의 강도를 향상시킨다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, V 함유량은, 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, V 함유량이 너무 높으면, 탄질화물이 다량으로 석출되어서 강판의 성형성이 저하된다. 그 때문에, V 함유량은, 0.10％ 이하로 한다.

Ca: 0.0005 내지 0.0100％

Ca는, 용강을 탈산하여 강을 건전화하는(강에 블로우홀 등의 결함이 발생하는 것을 억제하는) 작용을 갖는 원소이다. 이 작용을 확실하게 얻기 위해서는, Ca 함유량을 0.0005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Ca 함유량이 너무 높아도 상기 효과는 포화되기 때문에, Ca 함유량은 0.0100％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

Mg: 0.0005 내지 0.0100％

Mg는, 용강을 탈산하여 강을 건전화하는 작용을 갖는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Mg 함유량은 0.0005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Mg 함유량이 너무 높아도, 상기 효과는 포화되어 비용의 상승을 야기한다. 그 때문에, Mg 함유량은 0.0100％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

REM: 0.0005 내지 0.0100％

REM은, 용강을 탈산하여 강을 건전화하는 작용을 갖는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, REM 함유량을 0.0005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, REM 함유량이 너무 높아도 상기 효과는 포화되기 때문에, REM 함유량은 0.0100％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서 REM이란, Sc, Y 및 란타노이드를 포함하는 합계 17 원소를 가리킨다. 본 실시 형태에서는, REM의 함유량이란 이들 원소의 합계 함유량을 가리킨다.

상술한 화학 조성은, 일반적인 분석 방법에 의해 측정하면 된다. 예를 들어, ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 사용하여 측정하면 된다. 또한, C 및 S는 연소-적외선 흡수법을 사용하여, N은 불활성 가스 융해-열전도도법을 사용하여 측정하면 된다. 핫 스탬프용 강판 또는 핫 스탬프 성형체가 표면에 도금층을 구비하는 경우에는, 기계 연삭에 의해 표면의 도금층을 제거하고 나서, 화학 조성의 분석을 하면 된다.

이어서, 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프용 강판의 금속 조직에 대하여 설명한다.

본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프용 강판은, 금속 조직에 있어서, 판 두께 중앙부의 {112}<110> 방위의 극밀도가 3.0 초과이며, 면적률로, 페라이트가 5 내지 95％이며, 전체 페라이트 중, 페라이트 입자 내에 경질상을 포함하는 상기 페라이트의 개수 비율이 30％ 이상이다. 이하, 각 규정에 대하여 상세하게 설명한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 표면으로부터 판 두께 1/4 위치(표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역)에 있어서의 상기 페라이트의 면적률 및 상기 페라이트의 개수 비율을 규정한다.

판 두께 중앙부의 {112}<110> 방위의 극밀도: 3.0 초과

판 두께 중앙부의 {112}<110> 방위의 극밀도가 3.0 이하이면, 핫 스탬프 성형체에 있어서 원하는 금속 조직을 얻을 수 없다. 그 때문에, 판 두께 중앙부의 {112}<110> 방위의 극밀도는 3.0 초과로 한다. 바람직하게는, 3.5 이상 또는 4.0 이상이다. 상한은 특별히 한정하지 않지만, 10.0 이하로 해도 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서 판 두께 중앙부란, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/4 깊이의 영역을 말한다.

판 두께 중앙부의 {112}<110> 방위의 극밀도는, 이하의 방법에 의해 얻는다.

측정에는, 주사형 전자 현미경과 EBSD 해석 장치를 조합한 장치 및 TSL사제의 OIM Analysis(등록 상표)를 사용한다. EBSD(Electron Back Scattering Diffraction)법으로 측정한 방위 데이터와 구면 조화 함수를 사용하여 계산하여 산출한, 3차원 집합 조직을 표시하는 결정 방위 분포 함수(ODF: Orientation Distribution Function)로부터, {112}<110> 방위의 극밀도를 구한다. 측정 범위는, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/4 깊이의 영역으로 한다. 측정 피치는 5㎛/step으로 한다.

또한, {hkl}은 압연면에 평행한 결정면, <uvw>은 압연 방향에 평행한 결정 방향을 나타낸다. 즉, {hkl}<uvw>란 판면 법선 방향으로 {hkl}, 압연 방향으로 <uvw>가 향하고 있는 결정을 나타낸다.

페라이트의 면적률: 5 내지 95％

페라이트의 면적률이 5％ 미만이면, 핫 스탬프 성형체에 있어서, 원하는 금속 조직이 얻어지지 않고, 그 결과 원하는 연성을 얻을 수 없다. 그 때문에, 페라이트의 면적률은 5％ 이상으로 한다. 바람직하게는 30％ 이상, 40％ 이상, 50％ 이상 또는 60％ 이상이다.

페라이트의 면적률이, 95％ 초과이면, 핫 스탬프 성형체에 있어서 원하는 금속 조직을 얻을 수 없다. 그 때문에, 페라이트의 면적률은 95％ 이하로 한다. 바람직하게는, 70％ 이하, 60％ 이하, 50％ 이하 또는 40％ 이하이다.

잔부 조직

페라이트 이외의 잔부 조직은, 마르텐사이트, 베이나이트 및 펄라이트의 1종 또는 2종 이상을 포함하는 경질상이다. 경질상의 면적률은, 합계로 5％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 10％ 이상이다. 경질상의 면적률의 상한은 특별히 한정하지 않지만, 합계로, 95％ 이하, 90％ 이하, 80％ 이하 또는 70％ 이하로 해도 된다.

금속 조직의 면적률의 측정 방법

핫 스탬프용 강판의 단부면으로부터 10㎜ 이상 이격된 위치로부터, 표면에 직각인 판 두께 단면이 관찰면이 되도록 샘플을 채취한다. 관찰면을 연마한 후, 나이탈 부식하고, 광학 현미경 및 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여, 표면으로부터 판 두께 1/4 위치(표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역)에 있어서의 30㎛×30㎛의 영역을 적어도 3 영역 관찰한다. 이 조직 관찰에 의해 얻어진 조직 사진에 대하여 화상 해석을 행함으로써, 페라이트, 펄라이트 및 베이나이트의 각각의 면적률을 얻는다. 그 후, 동일한 관찰 위치에 대하여 레페라 부식을 한 후, 광학 현미경 및 주사형 전자 현미경을 사용하여 조직 관찰을 행하고, 얻어진 조직 사진에 대하여 화상 해석을 행함으로써, 마르텐사이트의 면적률을 산출한다.

상술한 조직 관찰에 있어서, 각 조직은, 이하의 방법에 의해 동정한다.

마르텐사이트는 전위 밀도가 높고, 또한 입자 내에 블록 및 패킷과 같은 하부 조직을 갖는 조직이므로, 주사형 전자 현미경을 사용한 전자 채널링 콘트라스트상에 의하면, 다른 금속 조직과 구별하는 것이 가능하다.

라스상의 결정립 집합이며, 조직의 내부에 긴 직경 20㎚ 이상의 Fe계 탄화물을 포함하지 않는 조직 중 마르텐사이트가 아닌 조직, 및 조직의 내부에 긴 직경 20㎚ 이상의 Fe계 탄화물을 포함하고, 그 Fe계 탄화물이 단일의 밸리언트를 갖는, 즉 동일한 방향으로 신장한 Fe계 탄화물인 조직을 베이나이트라고 간주한다. 여기서, 동일 방향으로 신장한 Fe계 탄화물이란, Fe계 탄화물의 신장 방향의 차이가 5° 이내인 것을 말한다.

괴상의 결정립이며, 조직의 내부에 라스 등의 하부 조직을 포함하지 않는 조직을 페라이트라고 간주한다.

판상의 페라이트와 Fe계 탄화물이 층상으로 겹쳐 있는 조직을 펄라이트로 간주한다.

페라이트 입자 내에 경질상을 포함하는 페라이트의 개수 비율: 30％ 이상

전체 페라이트 중, 페라이트 입자 내에 경질상을 포함하는 페라이트의 개수 비율이 30％ 미만이면, 핫 스탬프 성형체의 금속 조직에 있어서, 경질상을 포함하는 페라이트 입자의 개수 비율이 낮아져, 그 결과 우수한 연성을 얻을 수 없다. 그 때문에, 페라이트 입자 내에 경질상을 포함하는 페라이트의 개수 비율은 30％ 이상으로 한다. 바람직하게는 40％ 이상, 50％ 이상 또는 60％ 이상이다.

페라이트 입자 내에 경질상을 포함하는 페라이트의 개수 비율의 상한은 특별히 한정하지 않지만, 100％ 이하 또는 95％ 이하로 해도 된다.

또한, 여기에서 말하는 경질상이란 상술한 잔부 조직이며, 마르텐사이트, 베이나이트 및 펄라이트의 1종 또는 2종 이상을 말한다.

페라이트 입자 내에 경질상을 포함하는 페라이트의 개수 비율의 측정 방법

상술한 금속 조직의 면적률의 측정에 사용한 조직 사진을 사용하여, 전체 페라이트의 개수, 그리고, 페라이트 입자의 내부에 경질상(마르텐사이트, 베이나이트 및 펄라이트)을 포함하는 페라이트의 개수를 측정한다. 전체 페라이트의 개수에 대한, 페라이트 입자의 내부에 경질상을 포함하는 페라이트의 개수를 산출함으로써, 페라이트 입자 내에 경질상을 포함하는 페라이트의 개수 비율((페라이트 입자의 내부에 경질상을 포함하는 페라이트의 개수/전체 페라이트의 개수)×100)을 얻는다.

본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프용 강판은, 편면 또는 양면에 도금층을 가져도 된다. 표면에 도금층을 가짐으로써, 핫 스탬프 후의 핫 스탬프 성형체의 내식성이 향상되므로 바람직하다.

적용하는 도금으로서는, 알루미늄 도금, 알루미늄-아연 도금, 알루미늄-규소 도금, 용융 아연 도금, 전기 아연 도금, 합금화 용융 아연 도금 등이 예시된다.

핫 스탬프용 강판의 판 두께는 특별히 한정하지 않지만, 차체 경량화의 관점에서, 0.5 내지 3.5㎜로 하는 것이 바람직하다.

이어서, 상술한 핫 스탬프용 강판을 핫 스탬프함으로써 얻어지는, 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프 성형체에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프 성형체의 화학 조성은, 상술한 핫 스탬프용 강판의 화학 조성과 동일하다고 간주할 수 있기 때문에, 화학 조성에 관한 설명은 생략한다.

본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프 성형체는, 금속 조직에 있어서, 면적률로, 마르텐사이트가 80％ 이상이며, 상기 마르텐사이트 상에 존재하는 GAIQ값이 26000 이하인 경질상의 면적률이 1.0％ 이상이다. 이하, 각 규정에 대하여 설명한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 표면으로부터 판 두께 1/4 위치(표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역)에 있어서의 상기 마르텐사이트의 면적률 및 상기 경질상의 면적률을 규정한다.

마르텐사이트의 면적률: 80％ 이상

마르텐사이트의 면적률이 80％ 미만이면, 핫 스탬프 성형체에 있어서 원하는 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, 마르텐사이트의 면적률은 80％ 이상으로 한다. 바람직하게는, 85％ 이상 또는 90％ 이상이다. 마르텐사이트의 면적률의 상한은 특별히 한정하지 않지만, 100％ 이하 또는 95％ 이하로 해도 된다.

잔부 조직

마르텐사이트 이외의 잔부 조직은, 페라이트, 베이나이트 및 펄라이트의 1종 또는 2종이다. 페라이트의 면적률이 1％ 미만이면, 우수한 연성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 그 때문에, 페라이트의 면적률은 1％ 이상으로 해도 된다. 보다 바람직하게는 2％ 이상이다.

베이나이트 및 펄라이트의 면적률의 합계는 15％ 이하 또는 10％ 이하로 해도 된다.

마르텐사이트 상에 존재하는 GAIQ값이 26000 이하인 경질상의 면적률이 1.0％ 이상

GAIQ값이 높을수록, 전위 밀도가 낮은 것을 나타내고, GAIQ값이 낮을수록, 전위 밀도가 높은 것을 나타낸다. 그 때문에, GAIQ값은, 결정립의 전위 밀도를 반영할 수 있는 파라미터이다. 마르텐사이트 상에 존재하는, GAIQ값이 26000 이하인 경질상, 즉 전위 밀도가 높은 경질상의 면적률을 높임으로써, 핫 스탬프 성형체의 연성을 향상할 수 있다.

마르텐사이트 상에 존재하는 GAIQ값이 26000 이하인 경질상의 면적률이 1.0％ 미만이면, 우수한 연성을 얻을 수 없다. 그 때문에, 마르텐사이트 상에 존재하는 GAIQ값이 26000 이하인 경질상의 면적률은 1.0％ 이상으로 한다. 바람직하게는 1.2％ 이상, 1.5％ 이상, 2.0％ 이상, 2.5％ 이상 또는 3.0％ 이상이다.

마르텐사이트 상에 존재하는 GAIQ값이 26000 이하인 경질상의 면적률의 상한은 특별히 한정하지 않지만, 10.0％ 이하 또는 7.0％ 이하로 해도 된다.

또한, GAIQ값이 26000 이하인 경질상에는, 마르텐사이트 및 베이나이트가 포함된다. 본 실시 형태에서는, GAIQ값이 26000 이하인 경질상으로서, 마르텐사이트 및 베이나이트의 어느 한쪽, 또는 양쪽이 포함되어 있어도 되고 또한, 마르텐사이트 상에 존재한다란, 페라이트 입자, 베이나이트 입자, 펄라이트 입자의 내부 이외에 존재하는 것을 말하며, 환언하면, 마르텐사이트의 라스 경계, 라스 사이, 라스 내부, 블록 경계 및 패킷 경계, 그리고 구 오스테나이트 입계에 존재하는 것을 말한다.

금속 조직의 면적률 및 마르텐사이트 상에 존재하는 GAIQ값이 26000 이하인 경질상의 면적률의 측정 방법

핫 스탬프 성형체의 단부면으로부터 10㎜ 이상 이격된 위치(또는 단부를 피한 위치)로부터, 표면에 직각인 판 두께 단면이 관찰면이 되도록 샘플을 채취한다. 관찰면을 연마한 후, 나이탈 부식하고, 광학 현미경 및 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여, 표면으로부터 판 두께 1/4 위치(표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역)에 있어서의 30㎛×30㎛의 영역을 적어도 3 영역 관찰한다. 이 조직 관찰에 의해 얻어진 조직 사진에 대하여 화상 해석을 행함으로써, 펄라이트 및 베이나이트의 각각의 면적률을 얻는다. 그 후, 동일한 관찰 위치에 대하여 레페라 부식을 한 후, 광학 현미경 및 주사형 전자 현미경을 사용하여 조직 관찰을 행하고, 얻어진 조직 사진에 대하여 화상 해석을 행함으로써, 마르텐사이트의 면적률을 산출한다.

조직 관찰에 있어서, 각 조직은, 핫 스탬프용 강판에서와 동일한 방법에 의해 동정한다.

이어서, 핫 스탬프 성형체의 단부면으로부터 10㎜ 이상 이격된 위치(또는 단부를 피한 위치)로부터 판 두께 단면을 관찰할 수 있도록 샘플을 잘라낸다. 이 샘플의 판 두께 단면을 #600 내지 #1500의 탄화 규소 페이퍼를 사용하여 연마한 후, 입도 1 내지 6㎛의 다이아몬드 파우더를 알코올 등의 희석액 또는 순수에 분산시킨 액체를 사용하여 경면으로 마무리한다. 이어서, 실온에서 알칼리성 용액을 포함하지 않는 콜로이달 실리카를 사용하여 8분간 연마하여, 샘플의 표층에 도입된 변형을 제거한다.

샘플의 판 두께 단면의 긴 변 방향의 임의의 위치에 있어서, 길이 50㎛, 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역을, 0.1㎛의 측정 간격으로 전자 후방 산란 회절법에 의해 결정 방위 정보를 얻는다. 측정에는, 서멀 전계 방사형 주사 전자 현미경(JEOL제JSM-7001F)과 EBSD 검출기(TSL제 DVC5형 검출기)로 구성된 EBSD 장치를 사용한다. 이때, EBSD 장치 내의 진공도는 9.6×10^-5Pa 이하, 가속 전압은 15kV, 조사 전류 레벨은 13, 전자선의 조사 레벨은 62로 한다.

얻어진 결정 방위 정보에 대해서, EBSD 장치에 부속된 소프트웨어 「OIM Data Collection」 기능, 및 「OIM Analysis(등록 상표)」에 탑재된 「Grain Average Misorientation」 기능을 사용하여, Grain Average Image Quality맵(GAIQ맵)을 얻는다. 얻어진 GAIQ맵에 있어서, 결정 방위차가 5° 이상인 입계로 둘러싸인 영역을 결정립이라고 정의한다. 단위 결정립 내의 평균 GAIQ값이 42000 이상인 영역을 페라이트로 간주하고, 그 면적률을 산출함으로써, 페라이트의 면적률을 얻는다.

또한, 얻어진 GAIQ맵에 있어서, 마르텐사이트 상에 존재하는, GAIQ값이 26000 이하인 경질상의 면적률을 측정한다. 이에 의해, 마르텐사이트 상에 존재하는 GAIQ값이 26000 이하인 경질상의 면적률을 얻는다. 또한, 마르텐사이트는, 상술한 방법에 의해 동정되는 것으로 한다.

본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프 성형체는, 편면 또는 양면에 도금층을 가져도 된다. 표면에 도금층을 가짐으로써, 핫 스탬프 성형체의 내식성이 향상되므로 바람직하다.

핫 스탬프 성형체의 판 두께는 특별히 한정하지 않지만, 차체 경량화의 관점에서, 0.5 내지 3.5㎜로 하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프 성형체의 인장(최대) 강도는, 980 내지 1400MPa로 해도 된다. 또한, 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프 성형체의 전체 신장은, 7.0％ 이상으로 해도 된다. 또한, 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프 성형체는, 인장 강도와 전체 신장의 곱(TS×El)은 12000MPa·％ 이상으로 해도 된다.

인장 강도 및 전체 신장은, 핫 스탬프 성형체로부터 JIS5호 시험편을 채취하고, JIS Z 2241:2011에 준거하여 인장 시험을 행함으로써 얻는다.

이어서, 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프용 강판의 바람직한 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프용 강판의 바람직한 제조 방법은, 이하의 공정을 구비한다.

주조 속도를 0.80m/min 이상으로 하여 슬래브를 얻는다.

권취 온도를 500 내지 700℃의 온도역으로 하여 열간 압연을 행함으로써 열연 강판을 얻는다.

냉간 압연에 의해 냉연 강판을 얻은 후, 이 냉연 강판을 750 내지 Ac₃점의 온도역으로 가열하여 유지하고(1회째 유지), 그 후, 600 내지 700℃의 온도역의 평균 냉각 속도가 15℃/s 이하로 되도록 냉각한다. 이어서, 300 내지 500℃의 온도역까지 급랭하고, 이 온도역에서 유지한다(2회째 유지). 그 후, 100℃ 이하의 온도역까지 급랭한다.

또한, 여기에서 말하는 급랭이란, 평균 냉각 속도가 15℃/s 초과인 냉각을 말한다.

이하, 각 공정에 대하여 설명한다.

주조 속도: 0.80m/min 이상

주조 속도를 0.80m/min 이상으로 하여 슬래브를 제조함으로써, 강 중에서의 Mn 편석을 촉진할 수 있다. 주조 속도는, 슬래브 갈라짐을 억제하는 관점에서, 3.00m/min 이하로 해도 된다.

권취 온도: 500 내지 700℃

권취 온도를 500 내지 700℃의 온도역으로 하여 열간 압연을 행함으로써, 탄화물 중에 Mn을 농화시킬 수 있다. 열간 압연의 기타의 조건은 특별히 한정되지 않고 일반적인 조건으로 하면 된다. 또한, 냉간 압연의 조건도 일반적이면 되고, 누적 압하율은 30 내지 70％로 하면 된다.

1회째 유지 후, 평균 냉각 속도가 15℃/s 이하로 되도록 냉각

냉간 압연 후, 냉연 강판을 가열하여 2상 영역, 즉 750 내지 Ac₃점의 온도역에서 유지(1회째 유지)한 후, 600 내지 700℃의 온도역의 평균 냉각 속도가 15℃/s 이하로 되도록 냉각함으로써, 페라이트 입자의 내부에, Mn이 농화한 경질상을 잔존시킬 수 있다. 상기 온도역에 있어서의 유지에 의해, Mn이 농화되어 있지 않은 미변태 오스테나이트는 페라이트로 변태하는데, Mn이 농화한 미변태 오스테나이트는 변태점이 저하되어 있기 때문에, 페라이트 변태하지 않고 미변태 오스테나이트로서 잔존한다.

또한, 1회째 유지에 있어서의 유지 시간은 10 내지 300초로 하면 된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 평균 냉각 속도란, 냉각 개시 시의 표면 온도와 냉각 정지 시의 표면 온도의 온도차를, 냉각 개시 시부터 냉각 정지 시까지의 시간차로 제산한 값이다.

또한, Ac₃점은 하기 식에 의해 구할 수 있다.

Ac₃(℃)=910-203×C^0.5+66×Si-25×Mn+700×P-11×Cr+109×Al+400×Ti-15.2×Ni+104×V+31.5×Mo

상기 식 중의 원소 기호는, 각 원소의 질량％에 따른 함유량을 나타내고, 당해 원소를 함유하지 않는 경우에는 0을 대입한다.

급랭 후, 2회째 유지하고, 또한 급랭

600 내지 700℃의 온도역의 평균 냉각 속도가 15℃/s 이하로 되도록 냉각한 후, 300 내지 500℃의 온도역까지 급랭하고, 이 온도역에서 유지(2회째 유지)하고, 그 후 더 급랭한다. 이에 의해, 페라이트 입자 내에 잔존하고 있었던 탄화물을 경질상으로 변태시킬 수 있다. 그 결과, 페라이트 입자 내에 경질상을 포함하는 페라이트의 개수 비율을 높일 수 있다.

또한, 두번째 유지에 있어서의 유지 시간은 10 내지 600초로 하면 된다.

이상 설명한 제조 방법에 의해, 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프용 강판을 안정적으로 제조할 수 있다. 또한, 상술한 제조 방법에 추가로, 핫 스탬프용 강판의 편면 또는 양면에 도금층을 형성하는 공정을 구비하고 있어도 된다.

이어서, 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프 성형체의 바람직한 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프 성형체의 제조 방법은, 이하의 공정을 구비한다.

핫 스탬프용 강판을 Ac₃점 이상의 온도역까지 가열하여 유지한다.

100℃ 이하의 온도역까지 평균 냉각 속도가 30℃/s 이상으로 되도록 냉각한다.

이하, 각 공정에 대하여 설명한다.

가열 온도 및 유지 온도: Ac₃점 이상

상술한 핫 스탬프용 강판을 Ac₃점 이상의 온도역으로 가열하고, 유지함으로써 충분히 오스테나이트화할 수 있다. Ac₃점 이상의 온도역에 있어서의 유지 시간은 특별히 한정하지 않지만, 예를 들어 10 내지 300초로 하면 된다. Ac₃점 이상의 온도역에서 유지한 후, 핫 스탬프한다.

100℃ 이하의 온도역까지의 평균 냉각 속도: 30℃/s 이상

100℃ 이하의 온도역까지의 평균 냉각 속도가 30℃/s 이상으로 되도록 냉각함으로써, 원하는 양의 경질상을 얻을 수 있다. 그 결과, 마르텐사이트 상에 존재하는 GAIQ값이 26000 이하인 경질상의 면적률을 높일 수 있다. 100℃ 이하의 온도역까지의 냉각은, 금형과의 접촉에 의해 행하면 된다.

이상 설명한 방법에 의해, 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프 성형체를 얻을 수 있다. 본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프용 강판은 비교적 저강도이기 때문에, 핫 스탬프 후에 고강도를 갖는 강판과 접합되어서 테일러드 블랭크로 되고, 핫 스탬프되어서 차체 부품으로 성형된다. 이 차체 부품은, 저강도재와 고강도재를 포함하는 테일러드 블랭크가 핫 스탬프되어서 제조되었기 때문에, 저강도의 부분과 고강도의 부분을 갖는 것이 된다.

테일러드 블랭크를 제조할 때의 용접 방법은, 레이저 용접, 심 용접, 아크 용접, 플라스마 용접 등 여러가지 방법을 생각할 수 있지만, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 저강도재(본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프용 강판)와 함께 사용되는, 고강도재(핫 스탬프 후에 고강도를 갖는 강판)도 특별히 한정되지 않는다. 이들은 제조되는 차체 부품마다 적절한 것을 선택하면 된다.

본 실시 형태에 관계되는 핫 스탬프용 강판을 테일러드 블랭크에 적용하지 않고, 해당 강판만을 사용하여 차체 부품 등을 제조해도 전혀 문제없다. 패치워크 등 강판을 스폿 용접으로 접합하여 겹친 블랭크를 제작하고, 그 블랭크를 핫 스탬프하는 것도 전혀 문제없다.

실시예

이어서, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위하여 채용한 일 조건예이며, 본 발명은 이 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한에 있어서, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.

표 1A 및 표 1B에 나타내는 화학 조성을 갖는 슬래브를 사용하여, 표 2A 내지 표 2C에 나타내는 조건에서, 표 2A 내지 표 2C에 나타내는 핫 스탬프용 강판을 제조하였다. 이어서, 표 3A 내지 표 3C에 나타내는 조건에서, 표 3A 내지 표 3C에 나타내는 핫 스탬프 성형체를 얻었다.

또한, 슬래브는 표 2A 내지 표 2C에 기재된 주조 속도에 의해 제조하였다. 권취 후의 냉간 압연에서는, 누적 압하율을 30 내지 70％로 하였다. 1회째 유지에 있어서의 유지 시간은 10 내지 300초로 하고, 두번째 유지에 있어서의 유지 시간은 10 내지 600초로 하였다. 또한, 600 내지 700℃의 온도역의 평균 냉각 속도가 표 2A 내지 표 2C에 기재된 평균 냉각 속도로 되도록 냉각한 후에는 두번째 유지 온도까지 급랭하였다. 두번째 유지 후에는 100℃ 이하의 온도역까지 급랭하였다.

또한, 핫 스탬프 시의 가열에서는, 유지 시간을 10 내지 300초로 하였다.

상술한 방법에 의해, 핫 스탬프용 강판의 금속 조직, 핫 스탬프 성형체의 금속 조직 및 기계 특성(인장 강도 및 전체 신장)을 측정하였다.

인장 강도가 980 내지 1400MPa이었던 예는, 높은 강도를 갖는 것으로 하여 합격으로 판정하였다. 한편, 인장 강도가 980MPa 미만 또는 1400MPa 초과였던 예는, 불합격으로 판정하였다.

또한, 전체 신장이 7.0％ 이상이며, 또한 인장 강도와 전체 신장의 곱(TS×El)이 12000MPa·％ 이상이었던 예는, 연성이 우수한 것으로 하여 합격으로 판정하였다. 한편, 전체 신장이 7.0％ 미만이었던 예 및 인장 강도와 전체 신장의 곱(TS×El)이 12000MPa·％ 미만이었던 예는, 연성이 떨어지는 것으로 하여 불합격으로 판정하였다.

[표 1A]

[표 1B]

[표 2A]

[표 2B]

[표 2C]

[표 3A]

[표 3B]

[표 3C]

표 1A 내지 표 3C에 의하면, 본 발명예에 관계되는 핫 스탬프 성형체는, 높은 강도 및 우수한 연성을 가짐을 알 수 있다.

한편, 비교예에 관계되는 핫 스탬프 성형체는, 높은 강도 및/또는 우수한 연성을 갖지 않음을 알 수 있다.

Claims

화학 조성이, 질량％로,
C: 0.060 내지 0.200％,
Si: 0.010 내지 1.000％,
Mn: 1.20 내지 3.00％,
Al: 0.010 내지 0.500％,
P: 0.100％ 이하,
S: 0.0100％ 이하,
N: 0.0100％ 이하,
Nb: 0％ 이상, 0.020％ 미만,
Ti: 0 내지 0.100％,
Cr: 0 내지 0.50％,
B: 0 내지 0.0100％,
Mo: 0 내지 1.00％,
Co: 0 내지 2.00％,
Ni: 0 내지 0.50％,
V: 0 내지 0.10％,
Ca: 0 내지 0.0100％,
Mg: 0 내지 0.0100％, 및
REM: 0 내지 0.0100％를 포함하고,
잔부가 Fe 및 불순물을 포함하고,
금속 조직에 있어서,
판 두께 중앙부의 {112}<110> 방위의 극밀도가 3.0 초과이며,
면적률로, 페라이트가 5 내지 95％이며,
전체 페라이트 중, 페라이트 입자 내에 경질상을 포함하는 상기 페라이트의 개수 비율이 30％ 이상인
것을 특징으로 하는 핫 스탬프용 강판.
제1항에 있어서, 상기 화학 조성이, 질량％로,
Nb: 0.001％ 이상, 0.020％ 미만,
Ti: 0.010 내지 0.100％,
Cr: 0.05 내지 0.50％,
B: 0.0001 내지 0.0100％,
Mo: 0.01 내지 1.00％,
Co: 0.01 내지 2.00％,
Ni: 0.01 내지 0.50％,
V: 0.01 내지 0.10％,
Ca: 0.0005 내지 0.0100％,
Mg: 0.0005 내지 0.0100％, 및
REM: 0.0005 내지 0.0100％
로 이루어지는 군 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는
것을 특징으로 하는 핫 스탬프용 강판.
화학 조성이, 질량％로,
C: 0.060 내지 0.200％,
Si: 0.010 내지 1.000％,
Mn: 1.20 내지 3.00％,
Al: 0.010 내지 0.500％,
P: 0.100％ 이하,
S: 0.0100％ 이하,
N: 0.0100％ 이하,
Nb: 0％ 이상, 0.020％ 미만,
Ti: 0 내지 0.100％,
Cr: 0 내지 0.50％,
B: 0 내지 0.0100％,
Mo: 0 내지 1.00％,
Co: 0 내지 2.00％,
Ni: 0 내지 0.50％,
V: 0 내지 0.10％,
Ca: 0 내지 0.0100％,
Mg: 0 내지 0.0100％, 및
REM: 0 내지 0.0100％를 포함하고,
잔부가 Fe 및 불순물을 포함하고,
금속 조직에 있어서,
면적률로, 마르텐사이트가 80％ 이상이며,
상기 마르텐사이트 상에 존재하는 GAIQ값이 26000 이하인 경질상의 면적률이 1.0％ 이상인
것을 특징으로 하는 핫 스탬프 성형체.
제3항에 있어서, 상기 화학 조성이, 질량％로,
Nb: 0.001％ 이상, 0.020％ 미만,
Ti: 0.010 내지 0.100％,
Cr: 0.05 내지 0.50％,
B: 0.0001 내지 0.0100％,
Mo: 0.01 내지 1.00％,
Co: 0.01 내지 2.00％,
Ni: 0.01 내지 0.50％,
V: 0.01 내지 0.10％,
Ca: 0.0005 내지 0.0100％,
Mg: 0.0005 내지 0.0100％, 및
REM: 0.0005 내지 0.0100％
로 이루어지는 군 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는
것을 특징으로 하는 핫 스탬프 성형체.