KR20220106776A - 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재 및 이의 제조 방법 - Google Patents
도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220106776A KR20220106776A KR1020227020168A KR20227020168A KR20220106776A KR 20220106776 A KR20220106776 A KR 20220106776A KR 1020227020168 A KR1020227020168 A KR 1020227020168A KR 20227020168 A KR20227020168 A KR 20227020168A KR 20220106776 A KR20220106776 A KR 20220106776A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- hot
- formed member
- coating film
- aluminum plating
- blank
- Prior art date
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 74
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 53
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims abstract 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 26
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 25
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 25
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 13
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 229910015372 FeAl Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 45
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 9
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 8
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- KCZFLPPCFOHPNI-UHFFFAOYSA-N alumane;iron Chemical compound [AlH3].[Fe] KCZFLPPCFOHPNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 10,10-dioxo-2-[4-(N-phenylanilino)phenyl]thioxanthen-9-one Chemical compound O=C1c2ccccc2S(=O)(=O)c2ccc(cc12)-c1ccc(cc1)N(c1ccccc1)c1ccccc1 FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 and at the same time Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0278—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips involving a particular surface treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/673—Quenching devices for die quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0242—Flattening; Dressing; Flexing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0081—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/12—Aluminium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
- C23C2/36—Elongated material
- C23C2/40—Plates; Strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
- C23C2/36—Elongated material
- C23C2/40—Plates; Strips
- C23C2/405—Plates of specific length
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
- C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
- B21D22/022—Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/008—Martensite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2251/00—Treating composite or clad material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2261/00—Machining or cutting being involved
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
- Table Devices Or Equipment (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
본 발명은 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재를 개시한다. 여기에는 기재층 및 기재층의 적어도 하나의 표면에 도금된 알루미늄 도금층이 포함된다. 열간 성형 부재 표면의 평균 거칠기 Ra는 1.0 내지 3.0μm이고, 피크와 밸리의 높이 Rt는 8 내지 30μm이며, 거칠기 피크 카운트 Rpc는 ≥50이다. 또한 상기 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 제조 방법은, (1) 기재를 알루미늄 도금액에 침지시켜 표면에 알루미늄 도금층이 있는 판재를 획득하는 단계; (2) 조질 압연 단계; (3) 블랭킹 단계 - 판재를 부재에 필요한 형상의 블랭크로 펀칭 또는 절단함 - ; (4) 열처리 단계; 및 (5) 이송 및 핫 스탬핑 단계 - 뜨거운 블랭크를 몰드에 신속하게 이송하여 냉각 스탬핑 성형을 수행하여 열간 성형 부재를 형성함 - 를 포함한다.
Description
본 발명은 재료 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열간 성형 재료 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 몇 년 동안, 자동차 산업에서 열간 성형 부재의 적용이 더욱 중요해지고 있다. 특히 자동차의 안전 구조 부재 측면에서, 일부 고강도의 형상이 복잡한 부품에서 대체할 수 없는 강점을 갖추고 있다. 열간 성형 부재에 사용되는 재료는 코팅층이 있는 것과 코팅층이 없는 것으로 구분된다. 코팅층의 주요 목적은 핫 스탬핑 성형 과정에서 강판의 표면이 산화되는 것을 방지하는 것이다. 성형된 부재는 직접 도장 및 용접이 가능하며, 현재 코팅층이 없는 재료는 열간 성형 후 반드시 표면 숏피닝(shot peening) 처리를 거쳐 표면에 생성된 산화층을 제거해야 한다. 그렇지 않으면 후속적인 부품 도장 및 용접에 영향을 미친다. 용융 알루미늄 코팅층의 재료는 열간 성형 후 표면에 정상적인 인화를 수행할 수 없으며, 전기영동 후 도막 부착력은 완전히 코팅층 표면 형태에 의해 보장된다. 기존 재료는 사용 과정에서 도막 부착력이 용도를 충족시키지 못하는 문제점이 있다.
예를 들면, 공개 번호가 CN104651590A이고 공개 날짜가 2015년 5월 27일인 "스탬핑 제품의 제조 방법 및 이로부터 제조된 스탬핑 제품"이라는 명칭의 중국 특허 문헌에는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 코팅된 열간 성형 재료 및 제조 방법이 개시되었다. 상기 방법은 코팅층의 두께 및 5층 구조를 집중적으로 제어하여 열간 성형 부재의 용접 성능을 보장한다.
다른 예를 들면, 공개 번호가 CN108588612A이고 공개 날짜가 2018년 9월 28일인 "핫 스탬핑 성형 부재, 핫 스탬핑 성형용 사전 코팅 강판 및 핫 스탬핑 성형 공정"이라는 명칭의 중국 특허 문헌에는 핫 스탬핑 성형 부재가 개시되었다. 상기 특허 문헌에 개시된 기술적 해결책에서는 코팅 두께를 줄이는 동시에 코팅층의 보호 작용도 약화시킨다. 이로 인해 열간 성형 공정의 파동이 부재의 표면 성능에 쉽게 영향을 미치며 후속적인 사용 성능에 영향을 미친다.
또 다른 예를 들면, 공개 번호가 CN101583486이고 공개 날짜가 2009년 11월 18일인 "코팅된 강대, 이의 제조 방법, 이의 사용 방법, 이로부터 제조된 스탬핑 블랭크, 이로부터 제조된 스탬핑 제품 및 이러한 스탬핑 제품을 포함하는 제품"이라는 명칭의 중국 특허 문헌에는 코팅 강대의 핫 스탬핑 제품 및 방법이 개시되었다. 상기 특허 문헌에 개시된 기술적 해결책에서는 가열, 전사 및 냉각이 포함되나 핫 스탬핑 과정은 언급되지 않았다. 이는 스탬핑 제품 품질이 수축, 균열 등이 일어나는 등 불안정하고, 가열 과정 중 노내 기체 분위기가 제어되지 않아 가열 과정 중 노내 기체 분위기에 변화가 일어난다. 특히 산소 함량에 비교적 큰 변화가 발생해 제품 외관 색상이 쉽게 변하게 되고, 실제 생산에서 동일한 재료에서 동일한 공정으로 수득한 스탬핑 제품의 외관 색상에 비교적 큰 차이가 발생하는 것을 발견하였다.
본 발명의 목적 중 하나는 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재를 제공하는 데에 있다. 상기 열간 성형 부재는 비교적 우수한 도장성, 우수한 도막 부착력 및 비교적 우수한 내식성을 가지므로, 전후면 도어 좌우 충돌 방지 바/빔, 전후면 범퍼, A 필러 보강판, B 필러 보강판, 바닥판 중간 통로 등과 같은 자동차 부품으로 사용하기에 매우 적합하다.
상기 목적을 구현하기 위하여, 본 발명은 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재를 제공한다. 여기에는 기재층 및 기재층의 적어도 하나의 표면에 도금된 알루미늄 도금층이 포함된다. 열간 성형 부재 표면의 평균 거칠기 Ra는 1.0 내지 3.0μm이고, 피크와 밸리의 높이 Rt는 8 내지 30μm이며, 거칠기 피크 카운트 Rpc는 ≥50이다.
본 발명의 기술적 해결책에 있어서, 알루미늄 도금층은 알루미늄상과 알루미늄-규소상을 포함한다. 상기 가열 과정에서 알루미늄 도금층 중의 알루미늄은 기재층을 향해 확산되며, 동시에 기재층의 철은 알루미늄 도금층을 향해 확산되어 Al8Fe2Si상을 형성한다. 새로운 상의 형성은 표면 거칠기를 현저하게 증가시키며, 철-알루미늄의 추가적인 확산에 따라 Fe2Al5상을 더 형성하고, 표면 거칠기는 기본적으로 유지된다. 최종적으로 알루미늄 도금층에는 모두 FeAl 합금이 형성되며, 표면 거칠기가 오히려 약간 감소한다.
열처리된 열간 성형 부재 표면은 주로 Fe2Al5 및 FeAl 합금으로 구성된다. 동시에 표면 산화에 의해 생성된 규소의 산화물, 알루미늄의 산화물 및 철의 산화물은 인화액과 화학적 반응을 일으킬 수 없을 뿐만 아니라 정상적인 인화막을 형성할 수 없다. 따라서 열간 성형 부재의 도막 부착력은 완전히 표면의 평평하지 않은 요철 구조에 의해 보장된다. 즉, 열간 성형 부재의 거칠기는 도막 부착력에 중요한 영향을 미친다.
알루미늄 도금층 표면 거칠기가 클수록 거칠기 피크 카운트 Rpc값이 크고 철-알루미늄 확산 경로가 다르며 새로운 상 형성의 속도가 다르다. 따라서 열치리된 성형 부재 표면 거칠기가 클수록 도막 부착력이 좋아진다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 알루미늄 도금층은 기재층과 인접한 확산층 및 알루미늄 도금층 표면에 위치한 합금층을 포함한다. 여기에서 확산층의 두께와 알루미늄 도금층 총 두께의 비율은 0.08 내지 0.5이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 확산층의 두께는 ≤16μm이고, 알루미늄 도금층 총 두께는 ≤60μm이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 확산층의 두께는 5 내지 16μm이고, 알루미늄 도금층 총 두께는 20 내지 60μm이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 열간 성형 부재 표면의 평균 거칠기 Ra는 1.5 내지 2.5μm이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 열간 성형 부재 표면의 피크와 밸리의 높이 Rt는 10 내지 25μm이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 열간 성형 부재 표면의 거칠기 피크 카운트 Rpc는 50 내지 250이며, 예를 들어 80 내지 180이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 표면은 Fe2Al5 및 FeAl 합금을 포함한다. 또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 표면은 규소의 산화물, 알루미늄의 산화물 및 철의 산화물을 더 포함한다. 또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 표면은 주로 Fe2Al5와 FeAl 합금으로 구성되며, 동시에 규소의 산화물, 알루미늄의 산화물 및 철의 산화물을 더 포함한다. 또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 표면 중 Fe2Al5의 함량은 40wt%보다 높다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 알루미늄 도금층의 화학 성분 중량백분율은 Si 4 내지 14%, Fe 0 내지 4%, Mg 0 내지 10%, Zn 0 내지 20%이고, 나머지는 Al 및 기타 불가피한 불순물이다. 또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 알루미늄 도금층의 화학 성분 중량백분율은 Si 4 내지 14%, Fe 2 내지 4%, Mg 0 내지 10%, Zn 0 내지 20%이고, 나머지는 Al 및 기타 불가피한 불순물이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 알루미늄 도금층의 중량 평균값은 단면당 20 내지 120g/m2이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 알루미늄 도금층의 중량 평균값은 단면당 30 내지 100g/m2이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 기재층의 화학 성분 질량백분율은,
C 0.01 내지 0.8%, Si 0.05 내지 1.0%, Mn 0.1 내지 5%, P≤0.3%, S≤0.1%, Al≤0.3%, Ti≤0.5%, B 0.0005 내지 0.1%, Cr 0.01 내지 3%, Nb≤0.5%, V≤0.5%이고, 나머지는 Fe 및 기타 불가피한 불순물이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 기재층의 각 화학 원소 질량백분율은,
C 0.05 내지 0.6%,
Si 0.07 내지 0.8%,
Mn 0.3 내지 4%,
P≤0.2%,
S≤0.08%,
Al≤0.2%,
Ti≤0.4%,
B 0.0005 내지 0.08%,
Cr 0.01 내지 2%,
Nb≤0.3% 및
V≤0.3% 중 적어도 하나를 더 충족한다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 기재층의 각 화학 원소 질량백분율은,
C 0.15 내지 0.5%,
Si 0.1 내지 0.5%,
Mn 0.5 내지 3%,
P≤0.1%,
S≤0.05%,
Al≤0.1%,
Ti≤0.2% 및
Cr 0.01 내지 1% 중 적어도 하나를 더 충족한다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 기재층에 있어서, Al 함량은 0.03 내지 0.09%이고, Ti 함량은 0.01 내지 0.2%이며, 바람직하게는 0.01 내지 0.1%이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 기재층에 있어서, Cr 함량은 0.1 내지 0.8%이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 기재층에 있어서, 함유할 경우 Nb의 함량은 0.001 내지 0.1%이고, 함유할 경우 V의 함량은 0.001 내지 0.01%이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 기재층의 화학 성분 질량백분율은 C 0.02 내지 0.8%, Si 0.05 내지 0.5%, Mn 0.1 내지 3%, P≤0.1%, S≤0.05%, Al 0.04 내지 0.09%, Ti 0.02 내지 0.2%, B 0.0005 내지 0.09%, Cr 0.15 내지 0.8%이고, Nb는 0 또는 0.001 내지 0.1%이고,V는 0 또는 0.002 내지 0.008%이고, 나머지는 Fe 및 기타 불가피한 불순물이다.
또한 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서, 이의 항복강도는 400 내지 1400MPa이고, 인장강도는 500 내지 2100MPa이고, 연신율은 ≥4%이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 기재의 미세 조직에서 마르텐사이트의 체적백분율은 ≥70%이다. 바람직하게는 ≥85%이며, 보다 바람직하게는 ≥95%이다.
이에 상응하여, 본 발명의 또 다른 목적은 상술한 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 제조 방법을 제공하는 데에 있다. 상기 제조 방법을 통해 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재를 획득할 수 있다.
상술한 목적을 구현하기 위해, 본 발명은 상술한 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 제조 방법을 제공하며, 여기에는 하기 단계가 포함된다.
(1) 기재를 알루미늄 도금액에 침지시켜 표면에 알루미늄 도금층이 있는 판재를 획득한다.
(2) 조질 압연(平整): 거칠기 Ra가 0.5 내지 3.0μm인 조질 압연 롤러를 채택해 조질 압연을 수행한다. 조질 압연율은 ≤2.0%로 제어하며, 상기 판재 표면 열복사 계수는 0.1 내지 0.8이고, 판재 표면 거칠기 Ra는 0.3 내지 2.0μm이고, 판재 표면 거칠기 피크 카운트 Rpc는 30 내지 150이다.
(3) 블랭킹: 판재를 부재에 필요한 형상의 블랭크로 펀칭 또는 절단한다.
(4) 열처리: 블랭크를 가열로에 넣고 가열 및 보온한다. 가열로 온도는 880 내지 960℃이며, 가열로 내의 기체 분위기는 공기 또는 질소를 채택하고, 가열로에서 블랭크의 체류 시간은 2.5 내지 10min이다.
(5) 이송 및 핫 스탬핑: 뜨거운 블랭크를 몰드에 신속하게 이송하여 냉각 스탬핑 성형을 수행하여 상기 열간 성형 부재를 형성한다.
본 발명에 따른 제조 방법은 단계 (4)에 있어서, 가열로 온도가 너무 낮거나 가열로에서 블랭크의 체류 시간이 너무 짧으면 철-알루미늄 확산이 불충분할 수 있다. 또한 표면 거칠기가 너무 낮아져 최종적으로 열간 성형 부재의 거칠기에 영향을 미칠 수 있다. 반면 가열로 온도가 너무 높거나 가열로에서 블랭크의 체류 시간이 너무 길면 철-알루미늄이 과도하게 확산되어 FeAl 합금이 완전히 형성될 수 있다. 이는 최종적인 열간 성형 부재의 거칠기를 낮추는 동시에 확산 과정에서 원소 이동에 의해 형성된 기공이 표면 전도성에 영향을 미치며, 전기영동 과정에서 구멍이 수축되어 도장성에 영향을 미칠 수 있다.
또한 본 발명의 제조 방법은 단계 (1)에 있어서, 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 5 내지 11%, Fe 2 내지 4%, Zn 0 내지 15%, Mg 0 내지 8%이고, 나머지는 Al 및 기타 불가피한 불순물이다.
또한 본 발명의 제조 방법은 단계 (1)에 있어서, 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 8 내지 11%, Fe 2 내지 4%, Zn 0 내지 11%, Mg 0 내지 8%이고, 나머지는 Al 및 기타 불가피한 불순물이다.
또한 본 발명의 제조 방법은 단계 (1)에 있어서, 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 5 내지 11%, Fe 2 내지 4%이고, 나머지는 Al 및 기타 불가피한 불순물이다.
또한 본 발명의 제조 방법은 단계 (1)에 있어서, 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 5 내지 11%, Fe 2 내지 4%이고, 선택적으로 Zn 2 내지 15%이고, 선택적으로 Mg 0.5 내지 8%이고, 나머지는 Al 및 기타 불가피한 불순물이다.
또한 본 발명의 제조 방법은 단계 (4)에 있어서, 제조 방법 가열의 승온 과정에서 400 내지 600℃까지 승온하는 범위 내에서 가열 속도가 10℃/s를 초과하지 않아, 도금층 중 아연 및 알루미늄을 미리 합금화하여 도금층이 파손되거나 균열이 일어나는 것을 방지한다.
또한 본 발명의 제조 방법은 단계 (5)에 있어서, 블랭크가 20s 이내에 몰드로 이송된다.
또한 본 발명의 제조 방법은 단계 (5)의 핫 스탬핑 과정에 있어서, 몰드가 닫힌 후 계속해서 압력을 유지하며 4 내지 20s 동안 담금질을 수행한다. 블랭크 표면에 인가되는 유지 압력의 압력 강도는 ≥8MPa이다. 일부 실시방안에 있어서, 유지 압력의 압력 강도는 10 내지 20MPa이다.
또한 본 발명의 제조 방법은 단계 (5)에 있어서, 몰드의 재질은 700℃일 때의 열확산 계수가 3.8mm2/s보다 큰 조건을 충족해야 한다.
또한 본 발명의 제조 방법은 단계 (5)에 있어서, 스탬핑을 수행할 때 몰드의 닫힘 속도는 30 내지 150mm/s로 한다. 이를 통해 열간 성형 부재가 우수한 성형 성능을 보장할 수 있으며, 균열, 네킹과 같은 스탬핑 결함을 감소시킬 수 있다.
또한 본 발명의 제조 방법은 단계 (5)에 있어서, 블랭크를 30 내지 150℃/s의 냉각 속도로 50 내지 200℃까지 냉각한다. 이를 통해 열간 성형 부재의 내부 조직을 필요한 조직 구조로 전환하는 동시에 열간 성형 부재가 냉각 과정에서 여전히 우수한 치수 형태를 유지하도록 보장한다.
본 발명은 상술한 방법을 채택하여 제조한 열간 성형 부재도 포함한다.
본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재 및 이의 방법은 종래 기술과 비교할 때 하기와 같은 장점 및 유익한 효과를 나타낸다.
본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재는 비교적 우수한 도장성, 우수한 도막 부착력 및 비교적 우수한 내식성을 가지므로, 전후면 도어 좌우 충돌 방지 바/빔, 전후면 범퍼, A 필러 보강판, B 필러 보강판, 바닥판 중간 통로 등과 같은 자동차 부품으로 사용하기에 매우 적합하다.
그 외, 본 발명에 따른 제조 방법도 마찬가지로 상기의 장점 및 유익한 효과를 갖는다.
이하에서는 구체적인 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재 및 이의 제조 방법을 보다 상세하게 해석하고 설명한다. 그러나 상기 해석과 설명은 본 발명의 기술적 해결책을 부당하게 한정하지 않는다.
실시예 1 내지 10 및 비교예 1
실시예 1 내지 10의 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재 및 비교예 1은 하기의 단계를 채택해 제조한다.
(1) 기재를 알루미늄 도금액에 침지시켜 표면에 알루미늄 도금층이 있는 판재를 획득한다.
(2) 조질 압연: 거칠기 Ra가 0.5 내지 3.0μm인 조질 압연 롤러를 채택해 조질 압연을 수행한다. 조질 압연율은 ≤2.0%로 제어하며, 상기 판재 표면 열복사 계수는 0.1 내지 0.8이고, 판재 표면 거칠기 Ra는 0.3 내지 2.0μm이고, 판재 표면 거칠기 피크 카운트 Rpc는 30 내지 150이다.
(3) 블랭킹: 판재를 부재에 필요한 형상의 블랭크로 펀칭 또는 절단한다.
(4) 열처리: 블랭크를 가열로에 넣고 가열 및 보온한다. 가열로 온도는 880 내지 960℃이며, 가열로 내의 기체 분위기는 공기 또는 질소를 채택하고, 가열로에서 블랭크의 체류 시간은 2.5 내지 10min이다. 블랭크 가열의 승온 과정에서 400 내지 600℃까지 승온하는 범위 내에서 가열 속도는 10℃/s를 초과하지 않는다.
(5) 이송 및 핫 스탬핑: 뜨거운 블랭크를 몰드에 신속하게(예를 들어 20s 이내) 이송하여 냉각 스탬핑 성형을 수행하여 열간 성형 부재를 형성한다. 여기에서 핫 스탬핑 과정에서 몰드가 닫힌 후 계속해서 압력을 유지하며 4 내지 20s 동안 담금질을 수행한다. 블랭크 표면에 인가되는 유지 압력의 압력 강도는 ≥8MPa이다. 몰드의 재질은 700℃일 때의 열확산 계수가 3.8mm2/s보다 큰 조건을 충족한다. 스탬핑 수행 시 몰드의 닫힘 속도는 30 내지 150mm/s이고, 블랭크를 30 내지 150℃/s의 냉각 속도로 50 내지 200℃까지 냉각한다.
여기에서 각 실시예 및 비교예의 제조 방법은 하기와 같다.
실시예 1
조질 압연 롤러를 채택하여 1.2mm 알루미늄 합금 도금층 강판에 대해 조질 압연을 수행하여, 표면 거칠기가 표 2와 같은 열처리 및 핫 스탬핑 전의 판재를 획득한다. 레이저 블랭킹으로 일정한 치수와 형상의 블랭크를 형성한다. 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 8.5%, Fe 2.6%, Zn 15%, Mg 4%이고, 나머지는 알루미늄 및 불가피한 불순물이다. 블랭크는 가열로에 유입되며, 가열로 온도는 950℃이고, 체류 시간은 3.5min이다. 400 내지 600℃ 범위 내 가열 속도는 2℃/s이고, 이송 시간은 4s이다. 압력 유지 시간은 5s이고, 유지 압력의 압력 강도는 10MPa이다. 몰드 닫힘 속도는 50mm/s이고, 냉각 속도는 50℃/s이며, 200℃까지 냉각한다. 몰드가 700℃일 때의 열확산 계수는 4mm2/s이다.
실시예 2
조질 압연 롤러를 채택하여 0.9mm 알루미늄 합금 도금층 강판에 대해 조질 압연을 수행하여, 표면 거칠기가 표 2와 같은 열처리 및 핫 스탬핑 전의 판재를 획득한다. 레이저 블랭킹으로 일정한 치수와 형상의 블랭크를 형성한다. 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 5%, Fe 2.4%, Zn 8%, Mg 8%이고, 나머지는 알루미늄 및 불가피한 불순물이다. 블랭크는 가열로에 유입되며, 가열로 온도는 940℃이고, 체류 시간은 5min이다. 400 내지 600℃ 범위 내 가열 속도는 5℃/s이고, 이송 시간은 6s이다. 압력 유지 시간은 15s이고, 유지 압력의 압력 강도는 20MPa이다. 몰드 닫힘 속도는 150mm/s이고, 냉각 속도는 150℃/s이며, 50℃까지 냉각한다. 몰드가 700℃일 때의 열확산 계수는 5mm2/s이다.
실시예 3
조질 압연 롤러를 채택하여 1.0mm 알루미늄 합금 도금층 강판에 대해 조질 압연을 수행하여, 표면 거칠기가 표 2와 같은 열처리 및 핫 스탬핑 전의 판재를 획득한다. 레이저 블랭킹으로 일정한 치수와 형상의 블랭크를 형성한다. 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 9.0%, Fe 2.7%이고, 나머지는 알루미늄 및 불가피한 불순물이다. 블랭크는 가열로에 유입되며, 400 내지 600℃ 범위 내 가열 속도는 5℃/s이고, 가열로 온도는 930℃이며, 체류 시간은 7min이다. 8s 이내에 몰드로 이송하며 약 700℃일 때 몰드의 열확산 계수는 7mm2/s이다. 몰드 닫힘 속도는 70mm/s이고, 압력 유지 시간은 6s이며, 유지 압력의 압력 강도는 12MPa이다. 냉각 속도는 100℃/s이며, 100℃까지 냉각한다. 획득한 열간 성형 부재 기재 미세 조직 중 마르텐사이트 비율은 96%보다 높다.
실시예 4
조질 압연 롤러를 채택하여 2.8mm 알루미늄 합금 도금층 강판에 대해 조질 압연을 수행하여, 표면 거칠기가 표 2와 같은 열처리 및 핫 스탬핑 전의 판재를 획득한다. 레이저 블랭킹으로 일정한 치수와 형상의 블랭크를 형성한다. 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 8.8%, Fe 2.7%이고, 나머지는 알루미늄 및 불가피한 불순물이다. 블랭크는 가열로에 유입되며, 가열로 온도는 920℃이고, 체류 시간은 7min이다. 400 내지 600℃ 범위 내 가열 속도는 10℃/s이고, 8s 이내에 몰드로 이송하며 몰드 닫힘 속도는 70mm/s이다. 압력 유지 시간은 6s이고, 유지 압력의 압력 강도는 15MPa이다. 냉각 속도는 60℃/s이며, 60℃까지 냉각한다. 몰드는 700℃일 때의 열확산 계수가 6mm2/s이다. 획득한 열간 성형 부재 기재 미세 조직에서 마르텐사이트 비율은 98%보다 높다.
실시예 5
조질 압연 롤러를 채택하여 1.1mm 알루미늄 합금 도금층 강판에 대해 조질 압연을 수행하여, 표면 거칠기가 표 2와 같은 열처리 및 핫 스탬핑 전의 판재를 획득한다. 레이저 블랭킹으로 일정한 치수와 형상의 블랭크를 형성한다. 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 10%, Fe 3.5%, Zn 2%, Mg 1%이고, 나머지는 알루미늄 및 불가피한 불순물이다. 블랭크는 가열로에 유입되며, 가열로 온도는 935℃이고, 체류 시간은 4.5min이다. 400 내지 600℃ 범위 내 가열 속도는 4℃/s이고, 7s 이내에 몰드로 이송하며, 상하 몰드 닫힘 속도는 80mm/s이다. 압력 유지 시간은 5s이고, 유지 압력의 압력 강도는 15MPa이다. 몰드는 700℃일 때의 열확산 계수가 4mm2/s이며, 100℃까지 냉각한다. 획득한 열간 성형 부재 기재 미세 조직에서 마르텐사이트 비율은 95%보다 높다.
실시예 6
조질 압연 롤러를 채택하여 1.5mm 알루미늄 합금 도금층 강판에 대해 조질 압연을 수행하여, 표면 거칠기가 표 2와 같은 열처리 및 핫 스탬핑 전의 판재를 획득한다. 레이저 블랭킹으로 일정한 치수와 형상의 블랭크를 형성한다. 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 10%, Fe 3.5%, Mg 0.5%이고, 나머지는 알루미늄 및 불가피한 불순물이다. 블랭크는 가열로에 유입되며, 가열로 온도는 935℃이고, 체류 시간은 5min이다. 400 내지 600℃ 범위 내 가열 속도는 6℃/s이고, 7s 이내에 몰드로 이송하며, 상하 몰드 닫힘 속도는 80mm/s이다. 압력 유지 시간은 5s이고, 유지 압력의 압력 강도는 15MPa이다. 몰드는 700℃일 때의 열확산 계수가 4mm2/s이며, 120℃까지 냉각한다. 획득한 열간 성형 부재 기재 미세 조직에서 마르텐사이트 비율은 95%보다 높다.
실시예 7
조질 압연 롤러를 채택하여 1.8mm 알루미늄 합금 도금층 강판에 대해 조질 압연을 수행하여, 표면 거칠기가 표 2와 같은 열처리 및 핫 스탬핑 전의 판재를 획득한다. 레이저 블랭킹으로 일정한 치수와 형상의 블랭크를 형성한다. 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 10%, Fe 3.5%이고, 나머지는 알루미늄 및 불가피한 불순물이다. 블랭크는 가열로에 유입되며, 가열로 온도는 945℃이고, 체류 시간은 2.5min이다. 400 내지 600℃ 범위 내 가열 속도는 7℃/s이고, 7s 이내에 몰드로 이송하며, 상하 몰드 닫힘 속도는 80mm/s이다. 압력 유지 시간은 5s이고, 유지 압력의 압력 강도는 15MPa이다. 몰드는 700℃일 때의 열확산 계수가 6.8mm2/s이며, 140℃까지 냉각한다. 획득한 열간 성형 부재 기재 미세 조직에서 마르텐사이트 비율은 95%보다 높다.
실시예 8
조질 압연 롤러를 채택하여 2.0mm 알루미늄 합금 도금층 강판에 대해 조질 압연을 수행하여, 표면 거칠기가 표 2와 같은 열처리 및 핫 스탬핑 전의 판재를 획득한다. 레이저 블랭킹으로 일정한 치수와 형상의 블랭크를 형성한다. 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 10%, Fe 3.5%이고, 나머지는 알루미늄 및 불가피한 불순물이다. 블랭크는 가열로에 유입되며, 가열로 온도는 940℃이고, 체류 시간은 3min이다. 400 내지 600℃ 범위 내 가열 속도는 3℃/s이고, 노내 기체 분위기 산소 함량은 22%이다. 7s 이내에 몰드로 이송하며, 상하 몰드 닫힘 속도는 80mm/s이다. 압력 유지 시간은 5s이고, 유지 압력의 압력 강도는 15MPa이다. 몰드는 700℃일 때의 열확산 계수가 7mm2/s이며, 110℃까지 냉각한다. 획득한 열간 성형 부재 기재 미세 조직에서 마르텐사이트 비율은 95%보다 높다.
실시예 9
조질 압연 롤러를 채택하여 2.4mm 알루미늄 합금 도금층 강판에 대해 조질 압연을 수행하여, 표면 거칠기가 표 2와 같은 열처리 및 핫 스탬핑 전의 판재를 획득한다. 레이저 블랭킹으로 일정한 치수와 형상의 블랭크를 형성한다. 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 10%, Fe 3.5%이고, 나머지는 알루미늄 및 불가피한 불순물이다. 블랭크는 가열로에 유입되며, 가열로 온도는 935℃이고, 체류 시간은 5min이다. 400 내지 600℃ 범위 내 가열 속도는 8℃/s이고, 노내 기체 분위기 산소 함량은 22%이다. 7s 이내에 몰드로 이송하며, 상하 몰드 닫힘 속도는 80mm/s이다. 압력 유지 시간은 5s이고, 유지 압력의 압력 강도는 15MPa이다. 몰드는 700℃일 때의 열확산 계수가 4mm2/s이며, 100℃까지 냉각한다. 획득한 열간 성형 부재 기재 미세 조직에서 마르텐사이트 비율은 95%보다 높다.
실시예 10
조질 압연 롤러를 채택하여 2.8mm 알루미늄 합금 도금층 강판에 대해 조질 압연을 수행하여, 표면 거칠기가 표 2와 같은 열처리 및 핫 스탬핑 전의 판재를 획득한다. 레이저 블랭킹으로 일정한 치수와 형상의 블랭크를 형성한다. 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 10%, Fe 3.5%이고, 나머지는 알루미늄 및 불가피한 불순물이다. 블랭크는 가열로에 유입되며, 가열로 온도는 950℃이고, 체류 시간은 2.5min이다. 400 내지 600℃ 범위 내 가열 속도는 4℃/s이고, 노내 기체 분위기 산소 함량은 20%이다. 15s 이내에 몰드로 이송하며, 상하 몰드 닫힘 속도는 80mm/s이다. 압력 유지 시간은 5s이고, 유지 압력의 압력 강도는 15MPa이다. 몰드는 700℃일 때의 열확산 계수가 5mm2/s이며, 80℃까지 냉각한다. 획득한 열간 성형 부재 기재 미세 조직에서 마르텐사이트 비율은 95%보다 높다.
비교예 1
조질 압연 롤러를 채택하여 1.5mm 알루미늄 합금 도금층 강판에 대해 조질 압연을 수행하여, 표면 거칠기가 표 2와 같은 열처리 및 핫 스탬핑 전의 판재를 획득한다. 레이저 블랭킹으로 일정한 치수와 형상의 블랭크를 형성한다. 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 10%, Fe 3.5%이고, 나머지는 알루미늄 및 불가피한 불순물이다. 블랭크는 가열로에 유입되며, 가열로 온도는 935℃이고, 체류 시간은 5min이다. 400 내지 600℃ 범위 내 가열 속도는 6℃/s이고, 7s 이내에 몰드로 이송하며, 상하 몰드 닫힘 속도는 80mm/s이다. 압력 유지 시간은 5s이고, 유지 압력의 압력 강도는 15MPa이다. 몰드는 700℃일 때의 열확산 계수가 4mm2/s이며, 120℃까지 냉각한다. 획득한 열간 성형 부재 기재 미세 조직에서 마르텐사이트 비율은 95%보다 높다.
표 1은 실시예 1 내지 10의 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 기재층 및 비교예 1의 기재층의 각 화학 원소의 질량백분율을 나타낸 것이다.
실시예 | C | Si | Mn | P | S | Al | Ti | B | Cr | Nb | V |
1 | 0.02 | 0.05 | 0.12 | 0.059 | 0.038 | 0.09 | 0.090 | 0.0005 | 0.15 | - | - |
2 | 0.06 | 0.23 | 1.19 | 0.015 | 0.001 | 0.04 | 0.030 | 0.040 | 0.27 | - | - |
3 | 0.49 | 0.50 | 2.51 | 0.024 | 0.04 | 0.08 | 0.027 | 0.0052 | 0.51 | 0.002 | 0.002 |
4 | 0.39 | 0.36 | 3.00 | 0.044 | 0.03 | 0.07 | 0.05 | 0.0062 | 0.71 | 0.003 | 0.005 |
5 | 0.78 | 0.48 | 0.50 | 0.081 | 0.02 | 0.05 | 0.48 | 0.0071 | 0.20 | 0.1 | - |
6 | 0.15 | 0.10 | 2.90 | 0.059 | 0.038 | 0.09 | 0.090 | 0.0031 | 0.15 | - | - |
7 | 0.25 | 0.23 | 1.19 | 0.015 | 0.001 | 0.04 | 0.030 | 0.0040 | 0.27 | - | - |
8 | 0.49 | 0.50 | 2.51 | 0.024 | 0.04 | 0.08 | 0.027 | 0.0052 | 0.51 | 0.005 | 0.008 |
9 | 0.39 | 0.36 | 3.00 | 0.044 | 0.03 | 0.07 | 0.05 | 0.0062 | 0.71 | - | - |
10 | 0.50 | 0.9 | 0.50 | 0.081 | 0.02 | 0.05 | 0.20 | 0.09 | 0.20 | - | - |
비교예 1 | 0.25 | 0.23 | 1.19 | 0.015 | 0.001 | 0.04 | 0.030 | 0.0040 | 0.27 | - | - |
본 발명의 실시 효과를 검증하는 동시에 종래 기술과 비교한 본 발명의 우수한 효과를 증명하기 위해, 본 발명은 실시예 1 내지 10의 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재 및 비교예 1의 비교 열간 성형 부재에 대한 테스트를 진행하였다. 표 2는 각 실시예 및 비교예의 테스트 결과를 나열한 것이다.
실시예 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 비교예1 | ||
알루미늄 도금층의 중량 평균값, 단면당 g/m2 | 23 | 30 | 50 | 60 | 100 | 70 | 80 | 85 | 80 | 75 | 75 | ||
두께, mm | 1.2 | 0.9 | 1 | 2.8 | 1.1 | 1.5 | 1.8 | 2 | 2.4 | 2.8 | 1.5 | ||
조질 압연율/% | 0.5 | 0.8 | 1.5 | 0.3 | 0.6 | 0.7 | 1 | 1.2 | 1.8 | 2 | 0.7 | ||
조질 압연 롤러 거칠기/㎛ | 0.5 | 1.2 | 3 | 1 | 1.5 | 1.5 | 1.8 | 1.2 | 1.9 | 2.8 | 0.3 | ||
판재 열처리 및 핫 스탬핑 전의 거칠기 | Ra/㎛ | 0.3 | 0.8 | 2 | 0.9 | 1.3 | 1 | 1.1 | 0.8 | 0.7 | 1.5 | 0.2 | |
Rpc | 50 | 90 | 150 | 90 | 50 | 100 | 70 | 130 | 90 | 80 | 25 | ||
열처리 및 핫 스탬핑 후 완제품 거칠기 | Ra/㎛ | 1.8 | 1.8 | 1.9 | 2 | 2.3 | 2 | 1.9 | 1.9 | 1.8 | 2.4 | 1.3 | |
Rt/㎛ | 12 | 13 | 18 | 19 | 20 | 21 | 18 | 19 | 19 | 22 | 9 | ||
Rpc | 90 | 100 | 120 | 120 | 160 | 170 | 150 | 160 | 140 | 170 | 40 | ||
합금층 중 50%Al층 두께/㎛ | 15 | 18 | 20 | 25 | 35 | 26 | 20 | 28 | 26 | 20 | 20 | ||
확산층의 두께/㎛ | 5 | 6 | 7 | 8 | 16 | 10 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | ||
알루미늄 도금층 총 두께/Mm | 22 | 25 | 30 | 33 | 60 | 40 | 35 | 40 | 38 | 30 | 30 | ||
스탬핑 후 제품 인장강도 /MPa | 500 | 700 | 1820 | 2000 | 1900 | 1000 | 1550 | 1590 | 1600 | 1580 | 1500 | ||
스탬핑 후 제품 항복강도/MPa | 400 | 500 | 1250 | 1350 | 1200 | 1050 | 1000 | 980 | 1100 | 1100 | 1100 | ||
연신율/% | 19 | 15 | 5 | 4 | 4.5 | 6 | 7 | 6 | 6 | 6 | 6 | ||
도장성 | 도막 전처리 후 표면 균일 | 불균일 | |||||||||||
도장 후 도막 부착력 | 1 레벨 |
1 레벨 |
2 레벨 |
2 레벨 |
1 레벨 |
1 레벨 |
2 레벨 |
1 레벨 |
2 레벨 |
1 레벨 |
5레벨 | ||
내식성, mm | 1 | 1.5 | 3 | 3.5 | 2 | 2.3 | 3.5 | 3 | 3.8 | 3 | 5 |
* 도막 부착력의 테스트 방법:
GB/T 9286-1998 크로스컷(cross-cut) 방법을 참조하며, 블레이드로 표면에 100개의 그리드를 긋고 형성된 그리드 중심에 테이프를 붙인 후, 부드럽게 잡아 당겨 도막의 탈락 현상을 관찰한다. 또한 그은 격자에서 격자의 상태에 대응하는 기준을 계산하여 등급 판정을 수행한다.
도장성의 평가 방법은 GMW16170 표준을 참조한다.
내식성의 테스트 방법은 GMW14872를 참조한다.
표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명 각 실시예의 항복강도는 400 내지 1350MPa이며, 인장강도는 500 내지 2000MPa이고, 연신율은 4 내지 19%이다.
또한 표 2에서 더 알 수 있듯이, 비교예 1의 비교 열간 성형 부재는 핫 스탬핑된 완제품 표면 거칠기 Ra가 1.8μm보다 낮고, Rt는 12μm보다 낮으며, Rpc는 90보다 낮다. 또한 비교예 1의 열간 성형 부재의 도장성이 비교적 떨어지며 도막 부착력이 요건을 충족하지 못하여 그 성능이 본 발명 각 실시예의 열간 성형 부재에 훨씬 못 미친다. 그 외 표 2에서 알 수 있듯이, 열간 성형 부재에 채택된 열처리 및 핫 스탬핑 전의 재료 표면 거칠기가 높을수록 열처리 및 핫 스탬핑 후 제품의 거칠기도 상대적으로 비교적 높고 도막 부착력이 더욱 우수하다.
상기 내용을 요약하면 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재는 비교적 우수한 도장성, 우수한 도막 부착력 및 비교적 우수한 내식성을 가지므로, 전후면 도어 좌우 충돌 방지 바/빔, 전후면 범퍼, A 필러 보강판, B 필러 보강판, 바닥판 중간 통로 등과 같은 자동차 부품으로 사용하기에 매우 적합하다.
그 외, 본 발명에 따른 제조 방법도 마찬가지로 상기의 장점 및 유익한 효과를 갖는다.
본 발명의 보호 범위 중 종래 기술의 부분은 본 출원 문서에 제공된 실시예에 제한되지 않음에 유의한다. 본 발명의 기술적 해결책과 모순되지 않는 모든 종래 기술은 선행 특허문헌, 선행 공보, 선행 공개 사용 등을 포함하나 이에 한정되지 않으며, 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
그 외, 본 발명 중 각 기술적 특징의 조합 방식은 본 발명의 청구항에 기재된 조합 방식 또는 구체적인 실시예에 기재된 조합 방식에 한정되지 않는다. 본 발명에 기재된 모든 기술적 특징은 상호 모순이 없는 한 임의 방식으로 자유롭게 조합하거나 결합할 수 있다.
또한 상기에 나열한 실시예는 본 발명의 구체적인 실시예에 불과하다는 점에 유의한다. 물론, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속한 기술분야의 당업자는 본 발명에 개시된 내용으로부터 유사한 변경 또는 변형을 직접 도출하거나 용이하게 연상할 수 있으며, 이는 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
Claims (20)
- 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재에 있어서,
기재층 및 기재층의 적어도 하나의 표면에 도금된 알루미늄 도금층을 포함하고, 상기 열간 성형 부재 표면의 평균 거칠기 Ra는 1.0 내지 3.0μm이고, 피크와 밸리의 높이 Rt는 8 내지 30μm이고, 거칠기 피크 카운트 Rpc는 ≥50인 것을 특징으로 하는 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재. - 제1항에 있어서,
상기 알루미늄 도금층은 기재층과 인접한 확산층 및 알루미늄 도금층 표면에 위치한 합금층을 포함하고, 여기에서 확산층의 두께와 알루미늄 도금층 총 두께의 비율은 0.08 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 확산층의 두께는 ≤16μm이고, 상기 알루미늄 도금층 총 두께는 ≤60μm인 것을 특징으로 하는 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재. - 제1항에 있어서,
상기 알루미늄 도금층의 화학 성분 중량백분율은 Si 4 내지 14%, Fe 0 내지 4%, Mg 0 내지 10%, Zn 0 내지 20%이고, 나머지는 Al 및 기타 불가피한 불순물이고, 바람직하게는 상기 알루미늄 도금층의 화학 성분 중량백분율은 Si 4 내지 14%, Fe 2 내지 4%, Mg 0 내지 10%, Zn 0 내지 20%이고, 나머지는 Al 및 기타 불가피한 불순물인 것을 특징으로 하는 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재. - 제1항에 있어서,
상기 알루미늄 도금층의 중량 평균값은 단면당 20 내지 120g/m2인 것을 특징으로 하는 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재. - 제5항에 있어서,
상기 알루미늄 도금층의 중량 평균값은 단면당 30 내지 100g/m2인 것을 특징으로 하는 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재. - 제1항에 있어서,
상기 기재층의 화학 성분 질량백분율은,
C 0.01 내지 0.8%, Si 0.05 내지 1.0%, Mn 0.1 내지 5%, P≤0.3%, S≤0.1%, Al≤0.3%, Ti≤0.5%, B 0.0005 내지 0.1%, Cr 0.01 내지 3%, Nb≤0.5%, V≤0.5%이고, 나머지는 Fe 및 기타 불가피한 불순물인 것을 특징으로 하는 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재. - 제7항에 있어서,
상기 기재층의 각 화학 원소 질량백분율은,
C 0.05 내지 0.6%,
Si 0.07 내지 0.8%,
Mn 0.3 내지 4%,
P≤0.2%,
S≤0.08%,
Al≤0.2%,
Ti≤0.4%,
B 0.0005 내지 0.08%,
Cr 0.01 내지 2%,
Nb≤0.3% 및
V≤0.3% 중 적어도 하나를 더 충족하는 것을 특징으로 하는 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재. - 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 기재층의 각 화학 원소 질량백분율은,
C 0.15 내지 0.5%,
Si 0.1 내지 0.5%,
Mn 0.5 내지 3%,
P≤0.1%,
S≤0.05%,
Al≤0.1%,
Ti≤0.2% 및
Cr 0.01 내지 1% 중 적어도 하나를 더 충족하는 것을 특징으로 하는 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재. - 제1항에 있어서,
이의 항복강도는 400 내지 1400MPa이고, 인장강도는 500 내지 2100MPa이고, 연신율은 ≥4%인 것을 특징으로 하는 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재. - 제1항에 있어서,
상기 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 표면은 Fe2Al5 및 FeAl 합금을 함유하거나, 주로 Fe2Al5 및 FeAl 합금으로 구성되며, 동시에 규소의 산화물, 알루미늄의 산화물 및 철의 산화물을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재. - 제9항에 있어서,
상기 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 기재층의 미세조직 중 마르텐사이트의 체적백분율은 ≥95%인 것을 특징으로 하는 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재의 제조 방법에 있어서,
(1) 기재를 알루미늄 도금액에 침지시켜 표면에 알루미늄 도금층이 있는 판재를 획득하는 단계;
(2) 조질 압연 단계 - 거칠기 Ra가 0.5 내지 3.0μm인 조질 압연 롤러를 채택해 조질 압연을 수행하며, 조질 압연율은 ≤2.0%로 제어하고, 상기 판재 표면 열복사 계수는 0.1 내지 0.8이고, 판재 표면 거칠기 Ra는 0.3 내지 2.0μm이고, 판재 표면 거칠기 피크 카운트 Rpc는 30 내지 150임 - ;
(3) 블랭킹 단계 - 판재를 부재에 필요한 형상의 블랭크로 펀칭 또는 절단함 - ;
(4) 열처리 단계 - 블랭크를 가열로에 넣고 가열 및 보온하며 가열로 온도는 880 내지 960℃이고, 가열로 내의 기체 분위기는 공기 또는 질소를 채택하고, 가열로에서 블랭크의 체류 시간은 2.5 내지 10min임 - ; 및
(5) 이송 및 핫 스탬핑 단계 - 뜨거운 블랭크를 몰드에 신속하게 이송하여 냉각 스탬핑 성형을 수행하여 상기 열간 성형 부재를 형성함 - 를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 제13항에 있어서,
상기 단계 (1)에 있어서, 알루미늄 도금액의 화학 성분 질량백분율 함량은 Si 5 내지 11%, Fe 2 내지 4%, Zn 0 내지 15%, Mg 0 내지 8%이고, 나머지는 Al 및 기타 불가피한 불순물이며, 바람직하게는 Si 8 내지 11%, Fe 2 내지 4%, Zn 0 내지 11%, Mg 0 내지 8%이고, 나머지는 Al 및 기타 불가피한 불순물인 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 제13항에 있어서,
상기 단계 (4)에 있어서, 블랭크 가열의 승온 과정에서 400 내지 600℃까지 승온하는 범위 내에서 가열 속도는 10℃/s를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 제13항에 있어서,
상기 단계 (5)에 있어서, 블랭크는 20s 이내에 몰드로 이송되는 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 제13항에 있어서,
상기 단계 (5)의 핫 스탬핑 과정에 있어서, 상기 몰드는 닫힌 후 계속해서 압력을 유지하며 4 내지 20s 동안 담금질을 수행하며, 블랭크 표면에 인가되는 유지 압력의 압력 강도는 ≥8MPa인 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 제13항에 있어서,
상기 단계 (5)에 있어서, 상기 몰드의 재질은 700℃일 때의 열확산 계수가 3.8m2/s보다 큰 조건을 충족하는 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 제13항에 있어서,
상기 단계 (5)에 있어서, 스탬핑 수행 시 몰드의 닫힘 속도는 30 내지 150mm/s인 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 제13항에 있어서,
상기 단계 (5)에 있어서, 블랭크를 30 내지 150℃/s의 냉각 속도로 50 내지 200℃까지 냉각하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911202456.5A CN112877592B (zh) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 具有优异漆膜附着力的热成形部件及其制造方法 |
CN201911202456.5 | 2019-11-29 | ||
PCT/CN2020/118368 WO2021103805A1 (zh) | 2019-11-29 | 2020-09-28 | 具有优异漆膜附着力的热成形部件及其制造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220106776A true KR20220106776A (ko) | 2022-07-29 |
Family
ID=76038738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020227020168A KR20220106776A (ko) | 2019-11-29 | 2020-09-28 | 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재 및 이의 제조 방법 |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230002843A1 (ko) |
EP (1) | EP4067530A4 (ko) |
JP (1) | JP7326612B2 (ko) |
KR (1) | KR20220106776A (ko) |
CN (1) | CN112877592B (ko) |
AU (1) | AU2020389982A1 (ko) |
BR (1) | BR112022009756A2 (ko) |
CA (1) | CA3159490A1 (ko) |
MX (1) | MX2022006471A (ko) |
TW (1) | TWI780518B (ko) |
WO (1) | WO2021103805A1 (ko) |
ZA (1) | ZA202205445B (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024136359A1 (ko) * | 2022-12-21 | 2024-06-27 | 주식회사 포스코 | 부재 및 그 제조방법 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113481451B (zh) * | 2021-06-07 | 2022-12-27 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种用于热成形的预涂覆钢板及其制备方法以及热成形钢构件及其应用 |
CN114150252B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-08-29 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种镀层热成形钢板、具有优良胶粘性能的热冲压零部件及制造方法和应用 |
KR20230096381A (ko) * | 2021-12-23 | 2023-06-30 | 주식회사 포스코 | 열간 프레스 성형 후 우수한 도장 밀착성과 내식성을 나타내는 도금강판, 도금강판의 제조방법 및 열간 프레스 성형 부재 |
WO2024028641A1 (en) * | 2022-08-04 | 2024-02-08 | Arcelormittal | Steel sheet having excellent corrosion properties after press hardening and method for manufacturing the same |
WO2024028642A1 (en) * | 2022-08-04 | 2024-02-08 | Arcelormittal | Steel sheet having excellent powdering properties after press-hardening and method for manufacturing the same |
WO2024105433A1 (en) * | 2022-11-16 | 2024-05-23 | Arcelormittal | Adhesive bonding assembly of phs coated steel part coating and method to manufacture thereof |
CN115945571A (zh) * | 2023-01-18 | 2023-04-11 | 上海新顿长菁科技有限公司 | 6xxx系铝合金的热成形工艺及其制得的零件和应用 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3587005B2 (ja) * | 1996-12-18 | 2004-11-10 | Jfeスチール株式会社 | 表面平滑性に優れた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板お よびその製造方法 |
WO2008053273A1 (en) | 2006-10-30 | 2008-05-08 | Arcelormittal France | Coated steel strips, methods of making the same, methods of using the same, stamping blanks prepared from the same, stamped products prepared from the same, and articles of manufacture which contain such a stamped product |
CN101352946B (zh) * | 2007-07-23 | 2013-02-06 | 宝山钢铁股份有限公司 | 深冲用热镀铝锌钢板/带及其生产方法 |
CN101376956B (zh) * | 2007-08-31 | 2010-12-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 控制合金化热镀锌钢板镀层相结构的方法及合金化热镀锌钢板 |
WO2009090443A1 (en) | 2008-01-15 | 2009-07-23 | Arcelormittal France | Process for manufacturing stamped products, and stamped products prepared from the same |
KR20130110532A (ko) * | 2012-03-29 | 2013-10-10 | 현대제철 주식회사 | 용융 도금 강판의 제조 방법 및 이를 사용하여 제조된 용융 도금 강판 |
CN106756697B (zh) * | 2012-04-23 | 2020-03-13 | 株式会社神户制钢所 | 热冲压用镀锌钢板的制造方法 |
CN103898430B (zh) * | 2012-12-26 | 2016-03-16 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 一种用热轧钢板热镀铝锌的方法 |
JP6376140B2 (ja) * | 2013-12-25 | 2018-08-22 | 新日鐵住金株式会社 | 自動車部品及び自動車部品の製造方法 |
WO2015147216A1 (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-01 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度熱間成形鋼板部材 |
JP6510760B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2019-05-08 | 株式会社神戸製鋼所 | 金属基板 |
US10550446B2 (en) * | 2014-10-30 | 2020-02-04 | Jfe Steel Corporation | High-strength steel sheet, high-strength hot-dip galvanized steel sheet, high-strength hot-dip aluminum-coated steel sheet, and high-strength electrogalvanized steel sheet, and methods for manufacturing same |
JP6606897B2 (ja) * | 2015-07-16 | 2019-11-20 | 日本製鉄株式会社 | 熱処理用鋼板およびその製造方法と、ホットスタンプ成形品 |
KR101677390B1 (ko) * | 2015-09-23 | 2016-11-18 | 주식회사 포스코 | 표면품질 및 프레스 성형성이 우수한 도금강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 도금강판 |
CN106466697B (zh) * | 2016-08-12 | 2020-01-31 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种带铝或者铝合金镀层的钢制热冲压产品及其制造方法 |
WO2018115914A1 (en) * | 2016-12-19 | 2018-06-28 | Arcelormittal | A manufacturing process of hot press formed aluminized steel parts |
CN108588612B (zh) | 2018-04-28 | 2019-09-20 | 育材堂(苏州)材料科技有限公司 | 热冲压成形构件、热冲压成形用预涂镀钢板及热冲压成形工艺 |
CN117483561A (zh) * | 2018-08-08 | 2024-02-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 带铝硅合金镀层的热冲压部件的制造方法及热冲压部件 |
KR20200076467A (ko) * | 2018-12-19 | 2020-06-29 | 주식회사 포스코 | 표면외관 및 도장선영성이 우수한 용융알루미늄도금강판용 조질압연 롤 및 이를 이용한 용융알루미늄도금강판의 제조방법과 용융알루미늄도금강판 |
CN110117167A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-13 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种具有光催化活性及优异耐高温性能的镀铝钢板及其制造方法 |
-
2019
- 2019-11-29 CN CN201911202456.5A patent/CN112877592B/zh active Active
-
2020
- 2020-09-28 KR KR1020227020168A patent/KR20220106776A/ko active Search and Examination
- 2020-09-28 JP JP2022530312A patent/JP7326612B2/ja active Active
- 2020-09-28 MX MX2022006471A patent/MX2022006471A/es unknown
- 2020-09-28 WO PCT/CN2020/118368 patent/WO2021103805A1/zh unknown
- 2020-09-28 CA CA3159490A patent/CA3159490A1/en active Pending
- 2020-09-28 EP EP20893836.5A patent/EP4067530A4/en active Pending
- 2020-09-28 BR BR112022009756A patent/BR112022009756A2/pt unknown
- 2020-09-28 US US17/779,266 patent/US20230002843A1/en active Pending
- 2020-09-28 AU AU2020389982A patent/AU2020389982A1/en active Pending
- 2020-11-19 TW TW109140496A patent/TWI780518B/zh active
-
2022
- 2022-05-17 ZA ZA2022/05445A patent/ZA202205445B/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024136359A1 (ko) * | 2022-12-21 | 2024-06-27 | 주식회사 포스코 | 부재 및 그 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4067530A4 (en) | 2022-11-02 |
EP4067530A1 (en) | 2022-10-05 |
WO2021103805A1 (zh) | 2021-06-03 |
CA3159490A1 (en) | 2021-06-03 |
CN112877592A (zh) | 2021-06-01 |
TW202120697A (zh) | 2021-06-01 |
TWI780518B (zh) | 2022-10-11 |
CN112877592B (zh) | 2022-06-28 |
ZA202205445B (en) | 2023-01-25 |
JP2023503151A (ja) | 2023-01-26 |
MX2022006471A (es) | 2022-09-09 |
BR112022009756A2 (pt) | 2022-08-09 |
JP7326612B2 (ja) | 2023-08-15 |
US20230002843A1 (en) | 2023-01-05 |
AU2020389982A1 (en) | 2022-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20220106776A (ko) | 도막 부착력이 우수한 열간 성형 부재 및 이의 제조 방법 | |
CN106466697B (zh) | 一种带铝或者铝合金镀层的钢制热冲压产品及其制造方法 | |
KR101008042B1 (ko) | 내식성이 우수한 알루미늄 도금강판, 이를 이용한 열간 프레스 성형 제품 및 그 제조방법 | |
CN112154224B (zh) | 热冲压成形构件、热冲压成形用预涂镀钢板及热冲压成形工艺 | |
KR102189791B1 (ko) | 저밀도 용융 아연도금 강철 및 이의 제조 방법 | |
KR102153164B1 (ko) | 열간 프레스 성형용 도금강판 및 이를 이용한 성형부재 | |
EP2655674B1 (de) | Verfahren zum umformen und härten von beschichteten stahlblechen | |
EP2312005B1 (en) | Aluminum plated steel sheet for rapid heating hot-stamping, production method of the same and rapid heating hot-stamping method by using this steel sheet | |
JP6640090B2 (ja) | 防食コーティングを具えた鋼部品およびその製造方法 | |
KR101585736B1 (ko) | 내식성 및 마이크로 균열 저항성이 우수한 알루미늄 합금도금강판, 이를 이용한 열간 프레스 성형품 및 그 제조방법 | |
KR101696069B1 (ko) | 내박리성이 우수한 hpf 성형부재 및 그 제조방법 | |
KR20130132623A (ko) | 도장 후 내식성이 우수한 핫 스탬핑 성형된 고강도 부품 및 그 제조 방법 | |
EP3250727B1 (de) | Bauteil aus pressformgehärtetem, auf basis von aluminium beschichtetem stahlblech und verfahren zur herstellung eines solchen bauteils | |
KR102501440B1 (ko) | 표면 품질이 우수한 열간 프레스 성형용 도금 강판 및 이의 제조방법 | |
CN110423945B (zh) | 一种抗拉强度1800MPa级以上的冷弯性能优良的含锌涂覆层热成形构件及其制备方法 | |
KR101253869B1 (ko) | 도금 밀착성이 우수한 고강도 용융아연도금강판의 제조방법 | |
KR20200066239A (ko) | 내식성 및 용접성이 우수한 열간 프레스용 알루미늄-철계 도금 강판 및 그 제조방법 | |
JP7326615B2 (ja) | 優れた性能を有するコーティング付き熱成形部品及びその製造方法 | |
CN114807755B (zh) | 一种具有良好涂层质量的高强韧性预涂覆钢板及其制备方法以及钢构件及其应用 | |
CN108642425A (zh) | 热冲压用Al-Si-Ti合金镀层钢板及其生产方法 | |
KR20140008723A (ko) | 도금성 및 도금밀착성이 우수한 고강도 용융아연도금강판 및 이의 제조방법 | |
RU2820955C1 (ru) | Термоформованный компонент с превосходной адгезией покрытия и способ его изготовления | |
CN116815096A (zh) | 一种铝合金体系镀层热成形部件及其制备方法 | |
KR20240061422A (ko) | 핫 스탬핑 부품 및 이의 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination |