KR101033084B1

KR101033084B1 - 프레스 경화제품 생산을 위한 알루미늄 강판의 가열방법

Info

Publication number: KR101033084B1
Application number: KR1020030099006A
Authority: KR
Inventors: 강수영; 한상빈
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2003-12-29
Filing date: 2003-12-29
Publication date: 2011-05-06
Also published as: KR20050067968A

Abstract

본 발명은 알루미늄 강판을 프레스 경화 공정을 수행하기 충분한 상태로 가열하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 알루미늄 강판을 용융점 이하의 온도에서 1차로 가열하여 소정의 화합물(FeAl4, Fe2Al5, FeAl3)을 표면상에 충분히 생성시키는 과정과, 상기 1차로 가열된 알루미늄 강판은 프레스 경화 온도까지 가열하는 2차 가열 과정을 포함하여, 알루미늄 강판의 용융점(약 650~670도) 이상의 온도(프레스 경화 제품 생성을 위한 온도; 약 900도)에서 상기 알루미늄 강판을 2차 가열하여도 상기 강판의 표면에 생성된 FeAI₂, Fe₂AI₅,FeAI₃등과 같은 화합물에 의해 강판의 변형을 미연에 방지 할 수 있기 때문에, AL강판을 이용하여 프레스 금형에서 열간성형을 한 후 급속냉각을 통하여 가벼우면서 고강도의 부품을 생산할 수 있다.

AL강판, 1차가열, 2차가열, 산화물, 프레스 경화, 열간 성형

Description

프레스 경화제품 생산을 위한 알루미늄 강판의 가열방법{HEATING METHOD OF ALUMINUM STEEL SHEET FOR PRODUCING PRESS HARDENING PRODUCTS}

도 1은 Fe-Al의 상태도,

도 2는 AL 강판의 가열 전 EDS 분석도, 및

도 3은 AL 강판의 가열 후 EDS 분석도.

본 발명은 자동차의 연비 개선을 목적으로 하는 경량화를 위한 자동차 부품의 생산에 관한 것으로서, 특히 프레스 경화 온도 이하의 용융점을 갖는 알루미늄 강판을 원활한 프레스 공정을 위한 온도로 가열시키기 위한 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 프레스 경화용으로 사용하는 소재는 일반 강재인 CR강판이나 아연등을 도금처리한 아연도금 강판등의 도금 강재를 사용하였다. 그러나 최근들어, 좀더 가볍고 외관이 미려함과 동시에 고강도의 알루미늄 강판을 사용하는 추세이다.

상기 알루미늄 강판은 자동차용 부품, 예를 들어, 배기 파이프, 머플러, 연료탱크등에 사용될 수 있다. 상기 알루미늄 강판은 일반 냉연강판에 비해 내열성, 내식성, 열반사성 등의 특성이 우수하며, 장시간 사용하여도 변색의 정도가 심하지 않으며 미려한 표면광택을 유지하는것으로 알려져 있다.

그러나 상술한 바와 같은 알루미늄 강판을 프레스 경화용으로 사용할 경우, 알루미늄 강판의 용융점은 670도이기 때문에 프레스 경화를 위한 온도인 약 900도까지 가열하게 되면 강판 표면에 문제가 발생되고 이는 원활한 프레스 경화 공정에 역행되는 문제점이 발생된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 원활한 프레스 경화 공정을 수행할 수 있도록 구성되는 프레스 경화제품 생산을 위한 알루미늄 강판의 가열방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 AL강판을 이용하여 프레스 경화용제품 생산을 위하여 AL의 녹는 것을 방지하기 위하여 AL의용융점 이하인 650도 까지 1차로 가열을 하여 화합물(FeAI4, Fe2AI5, FeAI3)이 충분히 생성되도록 하고, 재차 900도까지 가열하여 프레스 경화용 제품을 생산하기 위한 프레스 경화 제품 생산을 위한 Al강판의 가열방법을 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 알루미늄 강판을 프레스 경화 공정을 수행하기 충분한 상태로 가열하기 위한 방법에 있어서, 상기 알루미늄 강판을 용융점 이하의 온도에서 1차로 가열하여 소정의 화합물(FeAl4, Fe2Al5, FeAl3)을 표면상에 충분히 생성시키는 과정과, 상기 1차로 가열된 알루미늄 강판은 프레스 경화 온도까지 가열하는 2차 가열 과정을 포함함을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 1차 가열온도는 상기 알루미늄 강판의 용융점인 최대 650도이며, 상기 2차 가열 온도는 프레스 경화 공정 온도인 900도일 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 요지는 AL강판을 이용하여 프레스 경화용 제품을 생산하기 위한 방법으로서 먼저 AL강판을 연속으로 가열하는 설비인 가열로(미 도시됨)에서 1차로 AL이 녹는 점인 670도 이하인 650도에서 1차로 가열하면 도 1에서와 같이 AL이 용융되기 시작 하면서 화합물 생성된다. 이때 생성된 화합물은 FeAI₂, Fe₂AI₅,FeAI₃이며, 상기 알루미늄 강판의 표면에 생성된다. 따라서, 상기 생성된 화합물로 인하여 프레스 경화 제품 생산이 가능한 온도까지 재가열이 가능해 진다. 상기 프레스 경화 제품 생성을 위한 재가열 온도는 약 900도 이다.

더욱 상세한 설명을 위하여 첨부된 도 2와 도 3에서와 같이 분석한 데이터를 참조 하여 보면, 도 2는 AL강판을 가열 작업을 하기 전에 성분 분석을 통하여 본 결과를 나타냈으며, 도 3은 AL의 용융점 이하인 650도까지 1차로 가열 작업을 하여 화합물(FeAI₂, Fe₂AI₅,FeAI₃)이 생성된 후에 성분 분석을 통하여 본 결과 철 성분이 가열 전에 전혀 보이지 않아 고온(900도) 작업이 불가능 하였으나, 가열 후에는 AL강판 표면에 철 성분이 75.9%, 규소가 5.81%, AL이 18.29%로 화합물이 형성되어 고온(900도) 이상의 가열 작업이 가능하도록 한다.

즉, 알루미늄 강판의 용융점(약 650~670도) 이상의 온도(프레스 경화 제품 생성을 위한 온도; 약 900도)에서 상기 알루미늄 강판을 2차 가열하여도 상기 강판의 표면에 생성된 FeAI₂, Fe₂AI₅,FeAI₃과 같은 화합물에 의해 강판의 변형을 미연에 방지 할 수 있는 것이다.

분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.

본 발명에 의하면, AL강판을 이용하여 프레스 금형에서 열간성형을 한 후 급속냉각을 통하여 가벼우면서 고강도의 부품을 생산할 수 있는 효과가 있다.

Claims

알루미늄 강판을 프레스 경화 공정을 수행하기 위한 상태로 가열하기 위한 방법에 있어서,

상기 알루미늄 강판을 알루미늄의 용융점 이하의 온도에서 1차로 가열하여 소정의 화합물(FeAl4, Fe2Al5, FeAl3)을 표면상에 생성시키는 과정;

상기 1차로 가열된 알루미늄 강판을 프레스 경화 온도까지 가열하는 2차 가열 과정을 포함함을 특징으로 하는 프레스 경화제품 생산을 위한 알루미늄 강판의 가열방법.
제 1항에 있어서,

상기 1차 가열온도는 상기 알루미늄 강판의 알루미늄의 용융점 보다 낮은, 최대 650도이며, 상기 2차 가열 온도는 프레스 경화 공정 온도인 900도임을 특징으로 하는 프레스 경화제품 생산을 위한 알루미늄 강판의 가열방법.