KR20060000398A - Forming method of trip steel sheet - Google Patents
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Abstract
본 발명은 TRIP강 판재의 성형 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 TRIP강 판재의 가장 큰 장점인 TRIP 효과를 극대화 하기 위하여 프레스 가공 전에 판재를 미리 열처리하여 적정의 가공온도에서 성형 가공하도록 함으로써, 성형성 향상 뿐만 아니라 스프링 백 저감의 효과를 얻을 수 있는 TRIP강 판재의 성형 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따른 TRIP강 판재의 성형 방법은, TRIP강 판재를 50 ~ 100℃ 의 온도 범위에서 미리 열처리한 상태로 하여 성형 가공하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 본 발명의 성형 방법은 TRIP강의 종류에 상관 없이 어느 TRIP강이든 적용이 가능하고, TRIP강을 소재로 하여 자동차용 난성형성 부품을 제작하는데 널리 이용될 수 있다. The present invention relates to a method for forming a TRIP steel sheet, and more particularly, in order to maximize the TRIP effect, which is the biggest advantage of the TRIP steel sheet, by heat-treating the sheet in advance before press working to form a mold at a suitable processing temperature, The present invention relates to a molding method of a TRIP steel sheet which can obtain not only improved properties but also reduced spring back. The method for forming a TRIP steel sheet according to the present invention is characterized in that the TRIP steel sheet is molded in a state of being pre-heat treated in a temperature range of 50 to 100 ° C. The molding method of the present invention as described above can be applied to any TRIP steel irrespective of the type of TRIP steel, it can be widely used to manufacture a refractory forming part for automobiles using TRIP steel as a material.
자동차, TRIP강, 성형 방법, 열처리, 프레스, 성형성 향상, 스프링 백 저감Automotive, TRIP steel, forming method, heat treatment, press, formability improvement, spring back reduction
Description
도 1은 조성이 다른 4개의 TRIP강에 대하여 가공온도에 따른 성형성을 평가한 결과를 나타낸 도면,1 is a view showing the results of evaluating the formability according to the processing temperature for four different TRIP steel composition;
도 2는 본 발명에 따른 성형 방법을 나타내는 공정 개략도.2 is a process schematic diagram illustrating a molding method according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : TRIP강 판재 2 : 오븐1: TRIP steel plate 2: Oven
본 발명은 TRIP강 판재의 성형 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 TRIP강 판재의 가장 큰 장점인 TRIP 효과를 극대화 하기 위하여 프레스 가공 전에 판재를 미리 열처리하여 적정의 가공온도에서 성형 가공하도록 함으로써, 성형성 향상 뿐만 아니라 스프링 백 저감의 효과를 얻을 수 있는 TRIP강 판재의 성형 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for forming a TRIP steel sheet, and more particularly, in order to maximize the TRIP effect, which is the biggest advantage of the TRIP steel sheet, by heat-treating the sheet in advance before press working to form a mold at a suitable processing temperature, The present invention relates to a molding method of a TRIP steel sheet which can obtain not only improved properties but also reduced spring back.
최근 자동차 업계를 중심으로 경량화, 저비용, 안정성 및 친환경적 요소를 두루 갖춘 차량 개발을 위하여 우수한 성형성을 가지면서도 고강도 및 경량의 특성을 가지는 강판에 대한 요구가 증대되고 있다. Recently, the demand for steel sheets having high formability, high strength, and light weight characteristics is increasing for the development of vehicles equipped with light weight, low cost, stability, and environmentally friendly elements, mainly in the automotive industry.
이러한 요구에 부응하기 위하여 소성유기변태강, 즉 TRIP강(TRIP steel; TRIP:Transformation Induced Plasticity)이라고 하는 새로운 개념의 고강도 고성형강이 지속적인 주목을 받아 왔다. In order to meet these demands, a new concept of high-strength, high-strength steel, called plastic organic transformation steel, or TRIP (Transformation Induced Plasticity), has received a lot of attention.
이러한 TRIP강은 자동차 부품 중 도어나 범퍼 보강재와 같이 높은 충격저항성이 요구되는 부품의 소재로서 사용될 수 있으며, 이러한 TRIP강 판재를 프레스 가공하는 방식으로는 기타 다른 강판을 가공하는 방식과 동일한 방법이 적용되었다.The TRIP steel can be used as a material for parts requiring high impact resistance, such as doors or bumper reinforcements, and the same method as the method for processing other steel sheets is applied to press processing of the TRIP steel sheet. It became.
그러나, TRIP강은 기존의 고장력강에 비하여 우수한 인장특성과 높은 성형성을 가지고 있음에도 불구하고 다축응력에 대한 낮은 성형성으로 아직까지는 그 성형성에서 한계가 있는 바, 자동차용 난성형성 부품의 소재로 그 용도를 확대함에 있어서 한계를 보인 것이 사실이다.However, TRIP steel has low formability against multi-axial stress despite its excellent tensile properties and high formability compared to the existing high tensile steel, which is still limited in its formability. It is true that it has shown limitations in expanding its use.
특히, TRIP강 판재를 가공함에 있어서 기존의 프레스 공정과 동일한 방법이 적용됨으로 해서 TRIP강의 고유 장점을 제대로 살리지 못했을 뿐만 아니라 고질적인 성형 한계와 스프링 백 효과 때문에 가공 후에도 많은 문제들이 있었으며, 따라서 그 대응방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다. In particular, in the processing of TRIP steel sheet, the same method as the conventional press process was applied, which did not bring out the inherent advantages of TRIP steel, but also had many problems after machining due to the inherent molding limitations and spring back effects. This situation is desperately required.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, TRIP강 판재의 가장 큰 장점인 TRIP 효과를 극대화 하기 위하여 프레스 가공 전에 판재를 미리 열처리하여 적정의 가공온도에서 성형 가공하도록 함으로써, 성형성 향상 뿐만 아니라 스프링 백 저감의 효과를 얻을 수 있는 효과를 제공하는 TRIP강 판재의 성형 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention is invented to solve the above problems, in order to maximize the TRIP effect, which is the biggest advantage of the TRIP steel sheet, by heat-treating the sheet material before press working in advance to be molded at the appropriate processing temperature, forming It is an object of the present invention to provide a method for forming a TRIP steel sheet that provides not only improved properties but also an effect of reducing spring back.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은, TRIP강 판재의 성형 방법에 있어서,The present invention is a molding method of a TRIP steel sheet material,
TRIP강 판재를 50 ~ 100℃ 의 온도 범위에서 미리 열처리한 상태로 하여 성형 가공하는 것을 특징으로 한다.The TRIP steel sheet is characterized in that it is molded in a state of heat treatment in advance in the temperature range of 50 ~ 100 ℃.
특히, TRIP강 판재를 오븐에서 70℃로 가열하여 성형 공정에서 50℃의 가공온도로 성형 가공하는 것을 특징으로 한다.In particular, it is characterized in that the TRIP steel sheet is heated to 70 ° C in an oven and formed at a processing temperature of 50 ° C in the molding process.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 TRIP강 판재의 성형 방법에 관한 것으로서, TRIP강 판재의 가장 큰 장점인 TRIP(Transformation Induced Plasticity) 효과를 극대화 하기 위하여 프레스 가공 전에 판재를 적정 온도 조건에서 열처리하여 가공온도를 조정한 후 성형 가공함으로써, 성형성 향상 뿐만 아니라 스프링 백 저감의 효과를 얻을 수 있는 TRIP강 판재의 성형 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a molding method of a TRIP steel sheet, in order to maximize the TRIP (Transformation Induced Plasticity) effect, which is the biggest advantage of the TRIP steel sheet, heat-treat the plate at an appropriate temperature condition before press forming to adjust the processing temperature. By processing, the present invention relates to a molding method of a TRIP steel sheet which can obtain not only an improvement in formability but also an effect of reducing spring back.
본 발명의 성형 방법은 기타 다른 강종에 비하여 TRIP강이 가지고 있는 고유 한 재료적 성질을 이용하는 것으로서, 다른 강종들과는 달리 TRIP강 판재의 성형성 및 신율, 그리고 강도가 잔류 오스테나이트(Austenite)의 안정화와 밀접한 영향이 있기 때문에 가공온도를 조정함으로써 잔류 오스테나이트의 안정성을 조절한 것이 본 발명의 핵심이다.The molding method of the present invention utilizes the inherent material properties of TRIP steel as compared to other steel grades. Since there is a close influence, the control of the stability of the residual austenite by adjusting the processing temperature is the core of the present invention.
본 발명에서는 TRIP강 판재를 프레스 가공 전에 오븐에서 50 ~ 100℃의 온도 범위 내에서 열처리하여 가공온도를 조절한 후 성형하는 방법을 개시한다.The present invention discloses a method of forming a TRIP steel sheet by heat treatment in an oven before the press working within a temperature range of 50 ~ 100 ℃ to adjust the processing temperature.
즉, 프레스 가공 전 오븐에서 TRIP강 판재를 미리 가열한 후 프레스로 옮겨 성형하되, TRIP강 판재를 프레스로 옮기는 과정에서 온도가 떨어질 것을 감안하여 오븐에서 TRIP강 판재를 50 ~ 100℃의 온도로 가열한다.That is, before the press working, the TRIP steel sheet is heated in advance in the oven and then transferred to the press to be molded, but the TRIP steel sheet is heated to a temperature of 50 to 100 ° C. in consideration of the temperature dropping in the process of transferring the TRIP steel sheet to the press. do.
이러한 성형 방법은 TRIP강의 조성에 상관 없이 적용이 가능하며, 더욱 바람직하게는 TRIP강 판재를 프레스 가공 전에 오븐에서 열처리 온도 70℃로 가열하여 프레스 공정에서 가공온도 50℃인 상태로 성형 가공한다.This molding method can be applied regardless of the composition of the TRIP steel, more preferably, the TRIP steel sheet is heated to a heat treatment temperature of 70 ℃ in the oven prior to the press working to be molded at a processing temperature of 50 ℃ in the press process.
첨부한 도 1은 조성이 다른 4개의 TRIP강에 대하여 가공온도에 따른 성형성을 평가한 결과를 나타낸 것으로, 50℃와 100℃에서 LDR 테스트를 실시한 결과를 나타낸 것이다. FIG. 1 shows the results of evaluating the formability according to the processing temperature of four TRIP steels having different compositions, and shows the results of the LDR test at 50 ° C and 100 ° C.
이에 나타낸 바와 같이, TRIP강의 경우 조성에 상관 없이 50℃의 가공온도에서 상온(RT)보다 약 6%의 성형성 향상을 가져오는 것을 알 수 있었다.As shown in the figure, it can be seen that in the case of TRIP steel, a moldability improvement of about 6% over room temperature (RT) was obtained at a processing temperature of 50 ° C regardless of the composition.
이로써, 도 1의 평가 결과를 보건대, TRIP강은 50 ~ 100℃ 사이에서 열처리하여 가공하는 것이 항복강도 및 인장강도의 저하와 동시에 신율 향상을 가져와서 최대의 성형성을 가져옴을 알 수 있다. Thus, it can be seen that the evaluation result of FIG. 1 shows that TRIP steel is processed by heat treatment between 50 and 100 ° C., yielding elongation at the same time as yield strength and tensile strength is lowered, thereby obtaining maximum formability.
이에 본 발명에서는 TRIP강 판재를 프레스 가공 전에 소정의 온도 조건에서 미리 열처리하여 적절히 가공온도를 조정한 후 성형 가공한다.Accordingly, in the present invention, the TRIP steel sheet is heat-treated in advance at a predetermined temperature condition before press work, and then the molding temperature is adjusted after appropriately adjusting the processing temperature.
도 1에서와 같이 TRIP강 판재는 기존 강판들과는 달리 50℃ 부분에서 가장 성형성이 좋음을 알 수 있었는데, 그 이유는 TRIP강이 갖는 특별한 재료적 성질 때문이며, TRIP강은 대략 60%의 페라이트(Ferrite), 35%까지 포함될 수 있는 베이나이트(Bainite), 그리고 10 ~ 15%를 차지하는 잔류 오스테나이트(Austenite)로 구성되어 있다. As shown in Figure 1, the TRIP steel sheet was found to have the best formability at 50 ° C, unlike the existing steel sheets, because of the special material properties of the TRIP steel, TRIP steel is approximately 60% ferrite (Ferrite ), Bainite (which can contain up to 35%) and residual austenite (10-15%).
이 잔류 오스테나이트가 소성 가공시 마르텐사이트(Martensite) 변태를 하면서 국부적인 네킹을 막아주어 더 높은 성형성 향상을 가져오기 때문에 잔류 오스테나이트의 안정화는 TRIP강 판재의 성형성과 직결된다고 할 수 있다.Stabilization of residual austenite is directly related to the formability of the TRIP steel sheet, because the retained austenite prevents local necking during plastic processing and prevents local necking.
마르텐사이트 변태 온도보다 약간 높은 상온 근처에선 잔류 오스테나이트가 안정화 되지 못하여 작은 변형에도 마르텐사이트 변태를 하여 TRIP 고유의 효과적인 네킹을 막아주지 못하고 강도만 올라가는 효과를 가저와 성형성을 떨어뜨린다.At room temperature slightly higher than the martensite transformation temperature, the retained austenite is not stabilized and martensite transformation can be prevented even for small deformations, thereby preventing the effective necking inherent to TRIP and reducing the strength and formability.
그리고, 온도 50 ~ 100℃ 사이에선 잔류 오스테나이트가 안정화 되면서 높은 변형에서 비로서 마르텐사이트 변태를 하여 TRIP 고유의 효과인 로컬 네킹을 막아주어 높은 성형성을 보여주게 된다.In addition, the residual austenite is stabilized at a temperature of 50 to 100 ° C., and the martensite transformation is performed at a high deformation ratio, thereby preventing local necking, which is an inherent effect of TRIP, to show high formability.
그러나, 100℃ 이상에서는 너무 높은 안정화로 인하여 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태하는 것을 막아 성형성을 오히려 저하시키는 결과를 가져오므로 바람직하지 않다.However, at 100 ° C. or higher, it is not preferable because austenite is prevented from being transformed into martensite due to too high stabilization, resulting in a decrease in moldability.
이러한 본 발명을 프레스 가공에 적용하는 법은 첨부한 도 2에서와 같이 TRIP강 판재(1)를 블랭킹 가공한 후 프레스 공정 전에 오븐(2)을 통과하게 하여 TRIP강 판재(1)의 온도를 50 ~ 100℃ 사이로 열처리 한 후 가공한다.The method of applying the present invention to the press work is to blank the TRIP steel sheet 1 as shown in the accompanying Figure 2 and then to pass through the oven (2) before the pressing process to increase the temperature of the TRIP steel sheet (1) 50 Process after heat treatment between ~ 100 ℃.
이로써 상기한 본 발명의 성형 방법에 따르면, TRIP강 판재의 가장 큰 장점인 TRIP 효과를 극대화 하기 위하여 프레스 가공 전에 판재를 미리 열처리하여 적정의 가공온도에서 성형 가공하도록 함으로써, TRIP강 판재의 성형성 향상과 고질적인 문제인 스프링 백 저감의 효과를 얻을 수 있게 된다.Thus, according to the forming method of the present invention, in order to maximize the TRIP effect, which is the biggest advantage of the TRIP steel sheet, heat-treat the sheet prior to press working to form the mold at a suitable processing temperature, thereby improving the formability of the TRIP steel sheet And it is possible to obtain the effect of reducing the spring back, which is a chronic problem.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 TRIP강 판재의 성형 방법에 의하면, TRIP강 판재의 가장 큰 장점인 TRIP 효과를 극대화 하기 위하여 프레스 가공 전에 판재를 미리 열처리하여 적정의 가공온도에서 성형 가공하도록 함으로써, 성형성 향상 뿐만 아니라 스프링 백 저감의 효과를 얻을 수 있게 된다.As described above, according to the molding method of the TRIP steel sheet according to the present invention, in order to maximize the TRIP effect, which is the biggest advantage of the TRIP steel sheet, the sheet material is heat treated in advance before the press working to be molded at an appropriate processing temperature In addition to improving formability, springback reduction can be obtained.
특히, TRIP강 판재를 성형 전에 50 ~ 100℃의 온도 범위에서 열처리하여 가공온도를 조정하게 되면 신율의 향상을 가져와 최대의 성형성을 얻을 수 있게 되며, 이러한 본 발명의 성형 방법은 TRIP강의 종류에 상관 없이 어느 TRIP강이든 적용이 가능하고, TRIP강을 소재로 하여 자동차용 난성형성 부품을 제작하는데 널리 이용될 수 있다. In particular, when the TRIP steel sheet is heat-treated at a temperature in the range of 50 to 100 ° C. prior to molding to adjust the processing temperature, the elongation can be improved to obtain maximum formability, and the molding method of the present invention is applicable to the type of TRIP steel. Regardless of which TRIP steel can be applied, it can be widely used to manufacture automotive refractory parts made of TRIP steel.
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