KR101560883B1 - Steel for hot press forming with excellent formability and weldability and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열간 프레스 성형용 강판에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 자동차용 부품 등에 적용할 수 있는 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 열간 프레스 성형 후 액화 취성크랙 및 미세크랙의 발생이 거의 없고, 내식성 및 스폿 용접성이 우수한 도금강판을 제공할 수 있으며, 이러한 도금강판은 열간 프레스 성형용 강판으로서 적합하게 사용할 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a steel sheet for hot press forming, more specifically, to a steel sheet for hot press forming which is excellent in workability and weldability applicable to automotive parts and the like, and a method of manufacturing the same.
According to the present invention, it is possible to provide a plated steel sheet excellent in corrosion resistance and spot weldability with little occurrence of liquefied brittle cracks and micro cracks after hot press forming, and such plated steel sheets can be suitably used as a steel sheet for hot press forming There are advantages.
Description
본 발명은 열간 프레스 성형용 강판에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 자동차용 부품 등에 적용할 수 있는 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a steel sheet for hot press forming, more specifically, to a steel sheet for hot press forming which is excellent in workability and weldability applicable to automotive parts and the like, and a method of manufacturing the same.
최근, 자동차의 경량화를 위해 고강도강의 활용이 증가하고 있으나, 이러한 고강도강은 상온에서 가공시 쉽게 마모되거나 파단되는 문제가 있다. 또한, 가공시 스프링 백의 현상도 발생함에 따라 정밀한 치수가공이 어려워 복잡한 제품의 성형이 어려운 문제가 있다. 이에 따라, 고강도강을 가공하기 위한 바람직한 방법으로서, 열간 프레스 성형(Hot Press Forming, HPF)이 적용되고 있다.
In recent years, the use of high-strength steels has been increasing to lighten automobiles, but such high-strength steels are easily worn or fractured at room temperature. In addition, since springback phenomenon also occurs during processing, it is difficult to precisely dimension work, so that molding of a complicated product is difficult. Accordingly, Hot Press Forming (HPF) has been applied as a preferable method for machining high strength steel.
열간 프레스 성형(HPF)은 강판이 고온에서 연질화 되고, 고연성이 되는 성질을 이용하여 고온에서 복잡한 형상으로 가공을 하는 방법으로서, 보다 구체적으로 강판을 오스테나이트 영역 이상으로 가열한 상태에서 가공과 동시에 급냉을 실시함으로써 강판의 조직을 마르텐사이트로 변태시켜 고강도의 정밀한 형상을 가진 제품을 만들 수 있는 방법이다.
The hot press forming (HPF) is a method of processing a steel sheet into a complicated shape at a high temperature by using a property that the steel sheet is softened at high temperature and becomes highly ductile, more specifically, At the same time, quenching is performed to transform the structure of the steel sheet into martensite to form a product having high strength and precise shape.
다만, 강재를 고온으로 가열할 경우에는 강재 표면에 부식이나 탈탄 등과 같은 현상이 발생할 우려가 있는데, 이를 방지하기 위해 열간 프레스 성형을 위한 소재로서 표면에 아연계 또는 알루미늄계 도금층이 형성된 도금 강재가 많이 사용된다. 특히 아연계 도금층을 갖는 아연도금강판은 아연의 자기희생방식성을 이용하여 내식성을 향상시킨 강재이다.
However, when the steel material is heated to a high temperature, a phenomenon such as corrosion or decarburization may occur on the surface of the steel material. To prevent this, there are many plated steel materials having a zinc- Is used. In particular, a galvanized steel sheet having a zinc-based plated layer is a steel material improved in corrosion resistance by utilizing the self-sacrificing corrosion resistance of zinc.
이와 같이, 내식성을 갖는 강판으로서 특허문헌 1에는 용융아연도금강판이 개시되어 있다. 이는 강판에 용융아연도금을 실시한 후 열간 프레스 성형을 실시하게 되면 강판 표면에 아연이 70% 이상인 합금상이 존재하기 때문에 내식성이 우수한 특징이 있다.
As described above, Patent Document 1 discloses a hot-dip galvanized steel sheet as a steel sheet having corrosion resistance. This is because when the hot-rolled steel sheet is hot-rolled after hot-dip galvanizing, the steel sheet has an excellent corrosion resistance because an alloy phase having a zinc content of 70% or more is present on the surface of the steel sheet.
그러나, 용융아연도금강판과 같은 아연도금강판을 고온의 공기 중에서 가열할 경우 표면에 아연산화물이 형성되고, 이러한 아연산화물이 성형 후 스폿 용접과 같은 용접 과정에서 전류의 통전을 방해하는 저항으로 작용하기 때문에, 용접성이 열위한 문제가 있다. However, when a galvanized steel sheet such as a hot-dip galvanized steel sheet is heated in air at a high temperature, zinc oxide is formed on the surface of the galvanized steel sheet, and this zinc oxide acts as a resistance which interrupts current conduction in a welding process such as spot welding after molding Therefore, there is a problem that the weldability is heated.
이에, 스폿 용접성의 개선을 위해 성형 후 강판 표면에 존재하는 아연산화물을 제거하는 공정을 추가적으로 행하는 방법이 있으나, 이는 제조비용의 상승을 초래하는 문제가 있다.
In order to improve the spot weldability, there is a method of additionally performing a step of removing zinc oxide present on the surface of the steel sheet after molding, but this poses a problem that the manufacturing cost is increased.
특허문헌 2에서는 열간 프레스 성형 후 강판 표면에 산화물의 형성을 방지하는 방법으로서, 강판에 알루미늄 도금을 실시하여 Al 도금층을 갖는 열간 프레스 성형용 강판이 개시되어 있다. 이는, 내열성이 우수한 용융알루미늄 도금을 실시한 후 열간 프레스 성형을 실시하면, 성형 후 성형품 표면에 산화물이 존재하지 않거나 매우 미미하여 스폿 용접성이 우수한 장점이 있다. 하지만, 알루미늄은 소지철의 부식을 막아주는 희생방식능력이 아연에 비해 많이 부족하여, 소지철이 노출될 경우 내식성이 급격히 저하되는 문제가 있다.
Patent Document 2 discloses a steel sheet for hot press forming having a steel sheet coated with aluminum and having an Al coating layer as a method for preventing the formation of oxides on the steel sheet surface after hot press forming. This is because when the hot-press molding is performed after the molten aluminum plating having excellent heat resistance is performed, the oxide does not exist on the surface of the molded article after molding or is very small, thereby being excellent in spot weldability. However, aluminum has a much lower sacrificial capacity than zinc in preventing the corrosion of ferrous iron, and the corrosion resistance of ferric iron is drastically lowered when the ferric iron is exposed.
한편, 도금강판을 프레스 성형하기 위하여 고온에서 가열하게 되면, 가열온도가 도금층의 융점보다 높아져 도금층 내 일부가 일정시간 동안 액상 상태로 존재하게 된다. 이러한 액상 상태로 존재하는 도금층이 강판 표면에 그대로 존재하게 되면, 프레스 가공시에 강판 표면에 인장응력이 발생하게 되면서 액상이 소지철의 입계로 젖어드는 현상이 발생하며, 이는 계면의 결합력을 약화시켜 인장응력 하에서 쉽게 크랙이 발생하게 되는 문제가 있다.On the other hand, if the plated steel sheet is heated at a high temperature for press forming, the heating temperature becomes higher than the melting point of the plated layer, so that a part of the plated layer exists in a liquid state for a certain period of time. When such a plating layer existing in a liquid state remains on the surface of the steel sheet, a tensile stress is generated on the surface of the steel sheet during press working, and the liquid phase is wetted to the grain boundary of the steel sheet. There is a problem that cracks are easily generated under tensile stress.
이러한 현상을 액화 취성(Liquid metal embritlement)현상이라고 하며, 액화 취성에 의한 강판 크랙 발생은 주로 프레스 성형시 굴곡이 일어나는 부위에서 발생한다.This phenomenon is referred to as a "liquid metal embrittlement phenomenon", and cracking of the steel sheet due to liquefied brittleness occurs mainly at a site where bending occurs during press forming.
이와 같은, 액화 취성크랙은 도금층의 융점이 낮을수록 쉽게 발생하므로, 알루미늄계 도금강판보다 아연계 도금강판에서 발생하기 쉽다.
Such a liquefied brittle crack is more likely to occur in a zinc-based plated steel sheet than in an aluminum-based plated steel sheet because the liquefied brittle crack is more likely to occur as the melting point of the plated layer is lower.
이를 방지하기 위하여, 장시간 가열공정을 행함으로써 도금층과 소지철의 합금화에 의해 프레스 성형 과정에서 전부 고상으로 형성되도록 할 수 있으나, 가열시간이 길어지면 생산성이 하락하는 문제와 함께 강판 표면에 두꺼운 산화물이 형성될 우려가 있다.
In order to prevent this, it is possible to form all the solid phase in the press forming process by alloying the plating layer and the substrate iron by performing the heating process for a long time, but when the heating time is long, the productivity is lowered and thick oxide There is a possibility of being formed.
더불어, 고온가열 후 프레스 성형 과정에서 금형과 도금층이 직접 맞닿아 표면 마찰이 심한 심가공(deep drawing) 부위에서는 도금층에 크랙이 발생할 가능성이 크며, 이와 같이 도금층에 발생된 크랙은 도금층 내부를 거쳐 소지강판의 표면까지 미세한 균열이 발생하는 일명 미세크랙(micro-crack)의 문제가 있다.In addition, there is a high possibility that cracks are generated in the plating layer at the deep drawing portion where the surface friction is severe due to the direct contact between the mold and the plating layer during the press forming process after the high temperature heating. Thus, the cracks generated in the plating layer, There is a problem of micro-cracks in which fine cracks are generated to the surface of the steel sheet.
이러한, 미세 크랙은 소지강판에서 크랙이 전파되는 시작점으로 작용하거나, 피로균열을 일으키는 원인으로 작용할 수 있어, 부품의 내구성을 저해할 소지가 높은 것으로 인식되고 있다.
Such fine cracks are considered to act as a starting point for propagation of cracks in the base steel sheet, cause fatigue cracks, and have a high possibility of hindering the durability of parts.
따라서, 가공성과 더불어 용접성이 우수한 열간 프레스 성형을 위한 도금 강판에 요구되는 특성은, 성형과정에서 액화 취성크랙과 미세크랙이 발생하지 않으면서, 성형 후 스폿 용접과정에서 전류의 통전을 방해하는 표면산화물이 적어야함과 동시에 성형품의 소지철을 충분히 보호할 수 있는 희생방식성을 갖어야 할 것이다.
Therefore, the characteristics required of the coated steel sheet for hot press forming with excellent workability as well as workability are that the lubrication brittle cracks and fine cracks do not occur during the molding process, and the surface oxides And at the same time, it should have a sacrificial property capable of sufficiently protecting the iron of the molded article.
본 발명의 일 측면은, 열간 프레스 성형을 위한 도금강판에 관한 것으로서, 액화 취성크랙이나 미세크랙의 발생이 없어 가공성이 우수하고, 성형 후 스폿 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
One aspect of the present invention relates to a coated steel sheet for hot press forming, which is free from liquefaction brittle cracks and micro cracks and provides excellent workability and excellent spot weldability after molding, and a method for producing the same I would like to.
본 발명의 일 측면은, 소지강판 및 상기 소지강판 상에 형성된 복합 도금층을 포함하고,One aspect of the present invention includes a base steel sheet and a composite plating layer formed on the base steel sheet,
상기 복합 도금층은 2층 이상의 복층으로 Mn 도금층 및 Al 도금층을 교대로 포함하고, 최상층에는 Al 도금층을 포함하고, 상기 Mn 도금층은 복합 도금층 전체 두께 대비 50% 이하로 포함하는 것인 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판을 제공한다.
Wherein the composite plating layer comprises two or more multi-layer Mn plating layers and Al plating layers alternately, and the uppermost layer includes an Al plating layer, and the Mn plating layer contains 50% or less of the total thickness of the composite plating layer A steel sheet for hot press forming is provided.
본 발명의 다른 일 측면은, 소지강판을 준비하는 단계; 상지 소지강판의 일면에 Mn 도금을 실시하여 Mn 도금층을 형성하는 단계; 및 상기 Mn 도금층 상부에 Al 도금을 실시하여 Al 도금층을 형성하는 단계를 포함하고,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a steel sheet, Forming a Mn plating layer on one surface of the upper base steel sheet by performing Mn plating; And forming an Al plating layer by performing Al plating on the Mn plating layer,
상기 Mn 도금층과 Al 도금층을 형성하는 단계를 1회 또는 2회 이상 반복하여 상기 소지강판 일면에 2층 또는 2층 이상의 복층으로 이루어지는 복합 도금층을 형성하는 것인 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판의 제조방법을 제공한다.
Wherein the step of forming the Mn plating layer and the Al plating layer is repeated once or twice or more to form a composite plating layer composed of two or more layers in a multilayered structure on one side of the base steel sheet, Of the present invention.
본 발명에 의하면, 열간 프레스 성형 후 액화 취성크랙 및 미세크랙의 발생이 거의 없고, 내식성 및 스폿 용접성이 우수한 도금강판을 제공할 수 있으며, 이러한 도금강판은 열간 프레스 성형용 강판으로서 적합하게 사용할 수 있는 장점이 있다.
According to the present invention, it is possible to provide a plated steel sheet excellent in corrosion resistance and spot weldability with little occurrence of liquefied brittle cracks and micro cracks after hot press forming, and such plated steel sheets can be suitably used as a steel sheet for hot press forming There are advantages.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 열간 프레스 성형용 강판의 단면 모식도를 나타낸 것이다
도 1의 (A)는 Mn 도금층/Al 도금층의 복합 도금층을 갖는 강판, (B): Al 도금층/Mn 도금층/Al 도금층의 복합 도금층을 갖는 강판, (C): Mn 도금층/Al 도금층/Mn 도금층/Al 도금층의 복합 도금층을 갖는 강판의 단면 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 도금강판에 대해 열간 프레스 성형한 성형품의 모식도와, 크랙 관찰부위를 표시한 것이다.1 is a schematic cross-sectional view of a hot-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention
(B): a steel sheet having a composite plating layer of an Al plating layer / a Mn plating layer / an Al plating layer; (C) a Mn plating layer / an Al plating layer / an Mn plating layer / Al plating layer of a steel sheet having a composite plating layer.
Fig. 2 shows a schematic view of a molded product obtained by hot-pressing a plated steel sheet and a crack observation site.
열간 프레스 성형(HPF)에 가장 적합한 도금강판은 고온 가열 후 프레스 성형과정에서 도금층이 고상으로 존재하여야 하며, 프레스 성형 후에는 미세크랙(micro crack)의 발생이 적고, 도금층이 소지철을 충분히 보호할 수 있도록 희생방식성이 우수하여야 한다.
The most suitable plated steel sheet for hot press forming (HPF) is required to have a solid plated layer in the press forming process after high temperature heating, and there is little occurrence of micro cracks after press forming, and the plated layer sufficiently protects The sacrificial system should be excellent.
도금강판으로 잘 알려진 알루미늄 도금강판은 내열성으로 인해 열간 프레스 성형 후 강판 표면에 산화물이 매우 얇게 형성되어, 성형부품의 스폿 용접특성이 우수하고, Al 도금층의 높은 융점으로 프레스 성형 중에 고상으로 존재하여 액화 취성크랙이 유발되지 않고, 성형시 다이와의 마찰이 적어 미세크랙이 발생하지 않는다는 장점이 있다.The aluminum-plated steel sheet, which is well-known as a coated steel sheet, has a very thin oxide on the surface of the steel sheet after hot press forming due to heat resistance and is excellent in spot welding characteristics of the molded part, exists in solid phase during press molding at a high melting point of the Al- There is an advantage that brittle cracks are not caused and micro-cracks are not generated due to less friction with the die during molding.
그런데, 이러한 알루미늄 도금강판은 열간 프레스 성형 후 합금층이 전기화학적 전위(potential)가 소지철을 보호할 만큼 충분하지 못하여, 아연 도금강판에 비해 상대적으로 희생방식성이 낮은 단점이 있다.
However, such an aluminum-plated steel sheet is disadvantageous in that the alloy layer after the hot press forming has a galvanic corrosion resistance lower than that of the galvanized steel sheet because the electrochemical potential of the alloy layer is not sufficient to protect the steel sheet.
이에, 본 발명자들은 열간 프레스 성형용 강판으로서 요구되는 특성들을 모두 만족할 수 있는 도금강판에 대하여 깊이 연구한 결과, 도금층으로서 Al 도금층 이외에 Mn 도금층을 더 포함하고, 이때 Mn 도금층의 두께를 제어하는 경우, 열간 프레스 성형 후 액화 취성크랙, 미세크랙 등의 발생이 없어 가공성이 우수하고, 도금층 표면에 형성된 산화물이 적어 스폿 용접성이 우수할 뿐만 아니라, 우수한 희생방식성 즉 내식성이 우수한 열간 프레스 성형용 부품을 제조할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
The inventors of the present invention have conducted intensive studies on a plated steel sheet which can satisfy all the properties required for a hot press forming steel sheet. As a result, the present inventors have found that, in the case where the thickness of the Mn plating layer is controlled in addition to the Al plating layer, There is no occurrence of liquefied brittle cracks and fine cracks after hot press forming, and a hot press forming part having excellent workability, excellent spot weldability due to few oxides formed on the surface of the plating layer, and excellent sacrificial corrosion resistance And the present invention has been accomplished.
특히, 본 발명에서는 상술한 바와 같이 열간 프레스 성형 후 우수한 물성을 가질 수 있는 열간 프레스 성형용 강판과 이를 제조하는 방법에 대하여 제공한다.
Particularly, the present invention provides a steel sheet for hot press forming which has excellent physical properties after hot press forming as described above, and a method for producing the same.
이하, 본 발명의 일 측면인 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a steel sheet for hot press forming excellent in workability and weldability which is one aspect of the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 열간 프레스 성형용 강판은 소지강판 및 상기 소지강판 상에 형성된 복합 도금층을 포함하는 도금강판으로서, 상기 복합 도금층은 Mn 도금층 및 Al 도금층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
The steel sheet for hot press forming according to the present invention is a coated steel sheet comprising a base steel sheet and a composite plated layer formed on the base steel sheet, wherein the composite plated layer is composed of an Mn plating layer and an Al plating layer.
상기와 같이 복합 도금층을 갖는 열간 프레스 성형용 강판을 위한 소지강판으로는, 통상의 탄소강을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 중량%로, 탄소(C): 0.1~0.4%, 실리콘(Si): 0.05~1.5%, 망간(Mn): 0.5~3.0%, Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
As the base steel sheet for the hot press forming steel sheet having the composite plated layer as described above, ordinary carbon steel can be used, and preferably 0.1 to 0.4% of carbon (C), 0.05 To 1.5%, manganese (Mn): 0.5 to 3.0%, Fe and other unavoidable impurities.
이하에서는, 상기 소지강판을 성분을 한정하는 이유에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the reasons for limiting the constituents of the above-mentioned base steel sheet will be described in detail.
C: 0.1~0.4%C: 0.1 to 0.4%
탄소(C)는 강판의 강도를 증가시키는데 가장 효과적인 원소이나 다량 첨가되는 경우 용접성 및 저온인성을 저하시키는 원소이다. 이러한 C의 함량이 0.1% 미만인 경우에서는 오스테나이트 단상역에서 열간 프레스를 행하더라도 목표로 하는 강도 확보가 어려우며, 반면 그 함량이 0.4%를 초과하는 경우에는 용접성 및 저온인성이 열화되기 때문에 바람직하지 않고, 강도가 과도하게 높아져서 소둔 및 도금 공정에서 통판성을 저해하는 등 제조공정에서 불리한 점이 증가한다. Carbon (C) is the most effective element to increase the strength of the steel sheet, but it is an element that lowers the weldability and low temperature toughness when added in large amounts. When the content of C is less than 0.1%, it is difficult to secure a desired strength even if hot pressing is performed in a single phase of austenite, whereas when it exceeds 0.4%, weldability and low-temperature toughness deteriorate, which is not preferable , The strength becomes excessively high, which disadvantageously increases the manufacturing process such as inhibiting the ducting in the annealing and plating process.
따라서, 상기 탄소는 0.1~0.4%로 포함되는 것이 바람직하다.
Therefore, it is preferable that the carbon content is 0.1 to 0.4%.
Si: 0.05~1.5%Si: 0.05 to 1.5%
실리콘(Si)은 탈산제로 사용되고, 고용강화에 의한 강도 향상을 위하여 첨가되는 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여 0.05% 이상 포함되는 것이 바람직하나, 그 함량이 1.5%를 초과하는 경우에는 열연판의 산세가 곤란하여 열연강판 미산세 및 미산세된 산화물에 의한 스케일성 표면 결함을 유발할 수 있다.
Silicon (Si) is used as a deoxidizer and is an element added for strength enhancement by solid solution strengthening. In order to exhibit such an effect in the present invention, it is preferable that the content is more than 0.05%. If the content is more than 1.5%, it is difficult to pick up the hot rolled sheet and scaly surface defects due to the hot rolled steel sheet, Lt; / RTI >
Mn: 0.5~3.0%Mn: 0.5 to 3.0%
망간(Mn)은 고용강화 원소로서 강도 상승에 크게 기여할 뿐만 아니라 오스테나이트에서 페라이트로 변태를 지연시키는데 효과적인 원소이다. 본 발명에서 이러한 효과를 나타내기 위하여 0.5% 이상 포함되는 것이 바람직하나, 그 함량이 3.0%를 초과하는 경우에는 용접성, 열간 압연성 등이 열화되는 문제가 있다.
Manganese (Mn) is a solid solution strengthening element that not only contributes greatly to the strength increase but also is an effective element for delaying the transformation from austenite to ferrite. In order to exhibit such effects in the present invention, it is preferable that the content is 0.5% or more, but if the content exceeds 3.0%, the weldability, hot rolling property, and the like are deteriorated.
본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
The remainder of the present invention is iron (Fe). However, in the ordinary manufacturing process, impurities which are not intended from the raw material or the surrounding environment may be inevitably incorporated, so that it can not be excluded. These impurities are not specifically mentioned in this specification, as they are known to any person skilled in the art of manufacturing.
다만, 상기 소지강판은 질소(N): 0.001~0.02%, 보론(B): 0.0001~0.01%, 티타늄(Ti): 0.001~0.1%, 니오븀(Nb): 0.001~0.1%, 바나듐(V): 0.001~0.01%, 크롬(Cr): 0.001~1.0%, 몰리브덴(Mo): 0.001~1.0%, 안티몬(Sb): 0.001~0.1% 및 텅스텐(W): 0.001~0.3%으로 구성되는 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 더 포함할 수 있다.
However, the base steel sheet may contain 0.001 to 0.02% of nitrogen (N), 0.0001 to 0.01% of boron (B), 0.001 to 0.1% of titanium (Ti), 0.001 to 0.1% of niobium (Nb) , 0.001 to 0.01% of chromium (Cr), 0.001 to 1.0% of molybdenum (Mo), 0.001 to 0.1% of antimony (Sb) and 0.001 to 0.3% of tungsten (W) And may further include one or more selected ones.
N: 0.001~0.02%N: 0.001 to 0.02%
질소(N)는 오스테나이트 결정립 내에서 응고과정 중 알루미늄과 작용하여 미세한 질화물을 석출시켜 쌍정 발생을 촉진하므로 강판의 성형시 강도와 연성을 향상시키지만, 질소의 함량이 증가할수록 질화물이 과다하게 석출되어 열간 가공성 및 연신율을 저하시키므로 N의 함유량을 제어하는 것이 바람직하다. 이러한 N의 함량이 0.001% 미만인 경우에는 제강과정에서 N를 제어하기 위한 제조비용이 크게 상승하는 문제가 있으며, 반면 0.02%를 초과하는 경우에는 질화물이 과다하게 석출되어 열간 가공성, 연신율 및 균열이 발생한다.
Nitrogen (N) acts on aluminum during the coagulation process in austenite grains to precipitate fine nitrides to promote twinning, which improves the strength and ductility of the steel sheet. However, as the content of nitrogen increases, nitride is excessively precipitated It is preferable to control the content of N because the hot workability and the elongation are lowered. If the content of N is less than 0.001%, the manufacturing cost for controlling N in the steelmaking process is greatly increased. On the other hand, when the content of N exceeds 0.02%, excessive nitrides are precipitated to cause hot workability, elongation and cracking do.
B: 0.0001~0.01%B: 0.0001 to 0.01%
보론(B)은 오스테나이트에서 페라이트 변태를 지연시키데 효과적인 원소이다. 본 발명에서 상기와 같은 효과를 나타내기 위하여 0.0001% 이상 포함하는게 바람직하나, 그 함량이 0.01%를 초과하는 경우에는 열간 가공성을 저하시키는 문제가 있다.
Boron (B) is an effective element to retard ferrite transformation in austenite. In order to achieve the above-mentioned effects, the steel of the present invention preferably contains 0.0001% or more, but when the content exceeds 0.01%, the hot workability is deteriorated.
Ti, Nb 및 V: 각각 0.001~0.1%Ti, Nb and V: 0.001 to 0.1%
티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 바나듐(V)은 강판의 강도 상승, 입경 미세화 및 열처리성을 향상시키는 데에 효과적인 원소이다. 본 발명에서 상기와 같은 효과를 나타내기 위하여 상기 각각의 원소를 0.001% 이상으로 포함하는 것이 바람직하나, 상기 각 원소의 함량이 0.1%를 초과하는 경우에는 제조비용 상승 및 과다한 탄, 질화물 생성으로 확보하고자 하는 강도 및 항복강도를 확보하기 어렵다.
Titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V) are effective elements for increasing the strength of the steel sheet, making the grain size finer, and improving the heat treatability. In order to achieve the above-described effects, the present invention preferably includes 0.001% or more of each element. When the content of each element is more than 0.1%, the manufacturing cost is increased and excessive amount of carbon and nitride are generated It is difficult to secure the desired strength and yield strength.
Cr 및 Mo: 각각 0.001~1.0%Cr and Mo: 0.001 to 1.0%
크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo)은 경화능을 크게 향상시킬 뿐만 아니라, 강판의 인성을 증가시키는데 효과적인 원소이다. 이에 높은 충돌에너지 특징이 요구되는 강판에 첨가하면 그 효과가 더욱 크다. 그 함량이 0.001% 미만에서는 상기의 효과를 충분히 얻을 수 없고, 1.0% 초과하는 경우에는 그 효과가 포화될 뿐만 아니라 제조 비용이 상승한다.
Chromium (Cr) and molybdenum (Mo) are effective elements for not only greatly improving the hardenability but also increasing the toughness of the steel sheet. Therefore, the effect is more remarkable when it is added to a steel sheet requiring a high impact energy characteristic. If the content is less than 0.001%, the above effects can not be sufficiently obtained. If the content exceeds 1.0%, the effect is saturated and the production cost is increased.
Sb: 0.001~0.1%Sb: 0.001 to 0.1%
안티몬(Sb)은 열간압연시 입계의 선택 산화를 억제함으로써 스케일의 생성이 균일해지고, 열간압연재 산세성을 향상시키는 역할을 하는 원소이다. 본 발명에서 상기와 같은 효과를 나타내기 위해서는 0.001% 이상 포함하는 것이 바람직하나, 그 함량이 0.1%를 초과하는 경우에는 그 효과가 포화될 뿐만 아니라, 제조 비용이 상승하고 열간 가공시 취성을 일으킨다.
Antimony (Sb) is an element that plays a role in suppressing selective oxidation of grain boundaries during hot rolling, thereby making the scale uniform and improving the pickling resistance of the hot rolled material. In order to exhibit the above-mentioned effects, the present invention preferably includes 0.001% or more. However, when the content is more than 0.1%, not only the effect is saturated but also the production cost is increased and brittleness is caused in hot working.
W: 0.001~0.3%W: 0.001 to 0.3%
텅스텐(W)은 강판의 열처리 경화능을 향상시키는 원소임과 동시에, 텅스텐 함유석출물이 강도 확보에 유리하게 작용하는 원소이다. 본 발명에서 상기와 같은 효과를 나타내기 위해서는 0.001% 이상 포함하는 것이 바람직하나, 그 함량이 0.3%를 초과하는 경우에는 그 효과가 포화될 뿐만 아니라, 제조 비용이 상승하는 문제가 있다.
Tungsten (W) is an element that improves the heat-curing ability of a steel sheet, and tungsten-containing precipitates are elements that act to secure strength. In order to achieve the above-mentioned effects, the present invention preferably includes 0.001% or more. However, when the content exceeds 0.3%, the effect is saturated and the manufacturing cost is increased.
상기한 바와 같은 소지강판을 열간 프레스 성형을 위한 강판으로서 적용하기 위해서는, 상기 소지강판 상에 도금층을 갖는 것이 바람직하며, 이때 도금층은 복합 도금층으로서, 상기 복합 도금층은 Mn 도금층과 Al 도금층으로 이루어지는 것이 바람직하다.
In order to apply the above-described base steel sheet as a steel sheet for hot press forming, it is preferable to have a plating layer on the base steel sheet, wherein the plating layer is a composite plating layer, and the composite plating layer is preferably composed of an Mn plating layer and an Al plating layer Do.
본 발명에서 Al 도금층 이외에 Mn 도금층을 더 포함하는 것은 기존 Al 도금층만을 갖는 도금강판의 낮은 희생방식성을 향상시키기 위한 것으로서, 본 발명과 같이 Mn 도금층을 더 포함하는 것으로부터 소지철을 효과적으로 보호할 수 있다.
In the present invention, the addition of the Mn plating layer in addition to the Al plating layer is intended to improve the low sacrificial corrosion resistance of the plated steel sheet having only the conventional Al plating layer. In addition, since the present invention further includes the Mn plating layer, have.
다만, Mn 도금층을 형성함에 있어서, 복합 도금층의 전체 두께 대비 50% 이하로 형성시키는 것이 바람직하다.However, in forming the Mn plating layer, it is preferable that the Mn plating layer is formed to be 50% or less of the total thickness of the composite plating layer.
Mn 도금층과 Al 도금층으로 이루어지는 상기 복합 도금층을 갖는 소지강판을 열간 프레스 성형을 위하여 가열할 경우, Mn과 Al이 합금화될 때 융점이 높은 Al-Mn 또는 Al-Mn-Fe계 합금이 생성되므로, 변태점 이상의 고온으로 가열하여도 도금층은 고상으로 존재하게 되며, 이때 Mn 도금층의 비율이 증가할수록 융점이 더 높은 합금상이 형성되기 때문에, 도금층의 액화 현상을 효과적으로 억제할 수 있다.Mn and Al-Mn-Fe based alloys having a high melting point are produced when Mn and Al are alloyed when the base steel sheet having the composite coating layer composed of the Mn plating layer and the Al plating layer is heated for hot press forming, The plating layer is present in a solid phase. At this time, as the proportion of the Mn plating layer is increased, an alloy phase having a higher melting point is formed, so that the liquefaction phenomenon of the plating layer can be effectively suppressed.
그런데, Mn은 전기화학적 전위가 Fe보다 낮은 원소로서, 이러한 Mn이 Al, Fe와 합금화되어 형성되는 합금상은 Al 단독 또는 Al-Fe 합금상에 비해 전기화학적 전위가 낮다. 따라서, 복합 도금층 내 Mn 도금층의 비율이 증가할수록 열간 프레스 성형 후 합금층의 전위는 낮아지게 되어 소지철에 대한 희생방식성이 증가하지만, Mn 도금층이 복합 도금층 전체 두께 대비 50%를 초과하게 되면 Mn이 도금층의 표층까지 확산하여 일부가 Mn 산화물로 형성하게 된다. 이와 같이, 도금층 표면에 형성된 Mn 산화물은 금속에 비해 전기저항이 크기 때문에, 스폿 용접시 용접성을 저하시키는 원인이 된다.However, Mn is an element whose electrochemical potential is lower than Fe. The alloy phase formed by alloying Mn with Al and Fe has a lower electrochemical potential than Al alone or Al-Fe alloy phase. Therefore, as the ratio of the Mn plating layer in the composite plating layer increases, the potential of the alloy layer after the hot pressing is lowered, so that the sacrificial resistance to the iron is increased. However, if the Mn plating layer exceeds 50% Is diffused to the surface layer of the plating layer, and a part thereof is formed of Mn oxide. As described above, since the Mn oxide formed on the surface of the plating layer has a large electrical resistance as compared with the metal, it causes a deterioration in the weldability in spot welding.
따라서, 본 발명에서 Mn 도금층은 복합 도금층의 전체 두께 대비 50% 이하로 형성시키는 것이 바람직하다.
Therefore, in the present invention, it is preferable that the Mn plating layer is formed to be 50% or less of the total thickness of the composite plating layer.
본 발명의 복합 도금층은 Mn 도금층과 Al 도금층을 각각 1층씩 총 2층으로 포함하거나, 교대로 총 3층 이상으로 포함할 수 있다. 다만, 상기와 같은 복합 도금층의 최상층에는 Al 도금층을 포함하는 것이 바람직하다.The composite plating layer of the present invention may include two layers of Mn plating layer and Al plating layer, one layer each, or alternatively three or more layers in total. However, it is preferable that the uppermost layer of the above-mentioned composite plating layer includes an Al plating layer.
예를들어, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 복합 도금층이 2층으로 구성될 경우, Mn 도금층/Al 도금층의 순으로 포함하는 것이 바람직하며, 3층으로 구성될 경우, Al 도금층/Mn 도금층/Al 도금층의 순으로 포함할 수 있으며, 4층으로 구성될 경우, Mn 도금층/Al 도금층/Mn 도금층/Al 도금층의 순으로 포함할 수 있다.
For example, as shown in Fig. 1, when the composite plating layer of the present invention is composed of two layers, it is preferable to include Mn plating layer / Al plating layer in this order. When the composite plating layer is composed of three layers, the Al plating layer / / Al plating layer in the order of Mn plating layer / Al plating layer / Mn plating layer / Al plating layer in the order of Mn plating layer / Al plating layer / Mn plating layer / Al plating layer.
상기한 바와 같이, Mn 도금층과 Al 도금층을 다층으로 포함할 수 있는 본 발명의 복합 도금층은 그 두께가 5~30㎛를 만족하는 것이 바람직하다.As described above, it is preferable that the composite plating layer of the present invention, which can contain Mn plating layer and Al plating layer in multiple layers, has a thickness of 5 to 30 占 퐉.
상기 복합 도금층의 두께가 5㎛ 미만이면 내식성을 충분히 확보할 수 없으며, 반면 30㎛를 초과하게 되면 내식성은 충분히 확보할 수는 있으나, 제조비용이 증가할 우려가 있으므로, 바람직하지 못하다. 이때, 도금층 두께는 편면을 기준으로 한다.
When the thickness of the composite plating layer is less than 5 mu m, the corrosion resistance can not be sufficiently secured. On the other hand, when the thickness exceeds 30 mu m, corrosion resistance can be sufficiently secured, but production cost is increased. At this time, the thickness of the plating layer is based on one side.
본 발명에서와 같이, 적정 두께로 도금층을 포함하되, 이때 도금층이 Mn 도금층과 Al 도금층으로 이루어지게 되면, 열간 프레스 성형을 위한 도금강판으로서 요구되는 특성들을 만족할 수 있을 뿐만 아니라, 성형 후 용접시 용접성도 확보할 수 있다는 점에서, 그 의의가 있다 할 것이다.
As in the present invention, when the plating layer is composed of the Mn plating layer and the Al plating layer, it is possible to satisfy not only the properties required as the coated steel sheet for hot press forming, but also the weldability But it is worth noting that it can be secured.
이하, 본 발명에 따른 열간 프레스 성형용 강판을 제조하는 바람직한 방법에 대하여, 하기에 일 구현예로서 상세히 설명한다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a preferred method for producing a steel sheet for hot press forming according to the present invention will be described in detail as one embodiment.
본 발명에 따른 열간 프레스 성형용 강판의 제조방법은, 소지강판 상에 Mn 도금 및 Al 도금을 실시하여 복합 도금층을 형성하는 단계로부터 이루어질 수 있다.The method for producing a steel sheet for hot press forming according to the present invention may comprise a step of forming a composite plated layer by subjecting a base steel sheet to Mn plating and Al plating.
이때, 상기 복합 도금층 형성 단계를 1회 또는 2회 이상 반복할 수 있으며, 이로 인해 상기 소지강판 일면에 2층 또는 2층 이상의 복층으로 이루어지는 복합 도금층을 형성할 수 있는 것이다.At this time, the composite plating layer forming step may be repeated one or more times, thereby forming a composite plating layer composed of two or more double-layered layers on one side of the base steel sheet.
이에 더하여, 상기 소지강판의 일면에 Al 도금 / Mn 도금 / Al 도금을 순차적으로 행하여, Al 도금층/Mn 도금층/Al 도금층으로 이루어지는 복합 도금층을 형성할 수도 있다.
In addition, a composite plating layer comprising an Al plating layer / a Mn plating layer / an Al plating layer may be formed by sequentially performing Al plating / Mn plating / Al plating on one surface of the above-mentioned base steel sheet.
상기 Mn 도금 및 Al 도금은 전기도금, 용융도금, 무전해도금, 증착도금, 스퍼터링, 이온 플레이팅 및 스프레이 코팅법 중에서 선택된 1종의 방법으로 실시할 수 있다.The Mn plating and Al plating may be performed by one of the methods selected from electroplating, hot dip galvanizing, electroless plating, vapor deposition plating, sputtering, ion plating and spray coating.
이때, 상기 Mn 도금은 도금작업의 편의성, 도금효율 및 부착량 조절 등이 용이한 증착도금법을 이용하는 것이 바람직하며, 상기 Al 도금은 도금작업의 편의성, 도금효율 및 도금비용측면에서 유리한 증착도금법을 이용하는 것이 바람직하다.
At this time, it is preferable to use the deposition plating method which facilitates the plating operation, the plating efficiency and the deposition amount adjustment, and the Al plating is a plating method which is advantageous in terms of convenience of plating operation, plating efficiency and plating cost desirable.
한편, 본 발명은 상기와 같은 도금공정을 실시하기 이전에 소지강판과 도금층의 밀착성을 향상시키기 위하여 상기 소지강판 표면에 사전 도금을 실시할 수 있으며, 이때 상기 사전 도금은 0.02~2g/m2의 Fe, Ni, Co, Cu, Zn, Sn, Bi, Cr, Mg, Si, P, Ti 및 Mo 성분 중 1종 혹은 2종 이상을 혼합하여 실시할 수 있다.
In the meantime, in order to improve the adhesion between the base steel sheet and the plating layer, the surface of the base steel sheet may be pre-plated before the plating process, wherein the pre-plating is performed in a range of 0.02 to 2 g / m 2 And at least one of Fe, Ni, Co, Cu, Zn, Sn, Bi, Cr, Mg, Si, P, Ti and Mo may be mixed.
더 나아가, 상술한 바에 따라 복합 도금층을 갖는 열간 프레스 성형용 강판을 후속되는 프레스 성형을 위하여 고온에서 가열할 수 있으며, 이때 Ac3 변태점~1000℃의 온도범위로 가열한 다음, 프레스 성형을 실시할 수 있다.Further, the steel sheet for hot press forming having the composite plating layer as described above can be heated at a high temperature for subsequent press forming, and at this time, the steel sheet is heated to a temperature range of Ac 3 transformation point to 1000 ° C, .
상기 가열시 전기로나 가스로 등에 의한 가열, 화염 가열, 통전 가열, 고주파가열, 유도가열 등으로 실시할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
Heating by an electric furnace, gas or the like, flame heating, energization heating, high frequency heating, induction heating, and the like may be carried out during the heating, but the present invention is not limited thereto.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. It should be noted, however, that the following examples are intended to illustrate the invention in more detail and not to limit the scope of the invention. The scope of the present invention is determined by the matters set forth in the claims and the matters reasonably inferred from them.
(( 실시예Example ))
소지강판으로 1.5mm 두께의 냉연강판을 준비한 후, 상기 냉연강판의 표면 이물질을 제거하기 위하여 통상의 조건으로 전처리를 실시하였다. 이후, 상기 소지강판 상부에 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 도금두께가 되도록 Mn을 증착도금하여 제1 도금층을 형성시키고, 그 위에 Al을 증착도금하여 제2 도금층을 형성시켰다. A cold-rolled steel sheet having a thickness of 1.5 mm was prepared from a base steel sheet, and then pretreated under normal conditions to remove surface foreign substances from the cold-rolled steel sheet. Then, a first plating layer was formed by depositing Mn on the upper side of the base steel sheet so as to have a plating thickness as shown in Table 1 below, and Al was vapor-deposited thereon to form a second plating layer.
비교를 위하여, 소지강판 상에 Al, Mn 또는 Zn 단독으로 도금처리한 도금강판을 제조하였다.
For comparison, a plated steel sheet plated with Al, Mn or Zn alone was prepared on a base steel sheet.
상기 각각의 제조된 도금강판의 도금층을 용해하여 도금 부착량을 분석하고, 이를 두께로 환산하여 도금층의 전체 두께를 하기 표 1에 나타내었다.
Table 1 shows the total thickness of the plated layer obtained by dissolving the plated layers of each of the prepared plated steel sheets and analyzing the amount of deposited plated layers.
division
구성Plated layer
Configuration
전체 두께
(편면,㎛)Plated layer
Overall Thickness
(One side, 탆)
두께 비율
(%)Plated layer
Thickness ratio
(%)
(편면,㎛)Plating Thickness
(One side, 탆)
(편면,㎛)Plating Thickness
(One side, 탆)
(상기 표 1에서, 도금층 두께 비율은 {(제1 도금층 두께/전체 도금층 두께)×100}로 계산한 값을 나타낸 것이다.)
(In Table 1, the plating layer thickness ratio is calculated as {(first plating layer thickness / total plating layer thickness) x 100}.
또한, 상기 각각의 도금강판에 대하여 하기 표 2에 나타낸 조건으로 열간 프레스 성형을 실시하여 성형품을 제조하고, 제조된 성형품의 특성을 평가하였다.Each of the plated steel sheets was subjected to hot press forming under the conditions shown in Table 2 below to produce molded articles, and the properties of the molded articles thus produced were evaluated.
이때, 성형품의 액화 취성 크랙 및 미세크랙 발생 여부는 도 2에서 표시한 부분의 단면을 광학현미경 100배로 관찰한 후 크랙의 크기가 가장 큰 것의 소지철 표면으로부터 깊이방향으로 최대 깊이를 측정하여, 하기 표 2에 나타내었다.At this time, whether or not the liquefied brittle cracks and fine cracks of the molded article were observed was determined by observing the cross section of the portion shown in Fig. 2 with an optical microscope 100 times and then measuring the maximum depth in the depth direction from the base steel surface of the largest crack size, Table 2 shows the results.
또한, 성형품의 스폿 용접성을 평가하기 위하여 접촉저항을 측정하였으며, 내식성 평가를 위해서는 1200시간 동안 염수분무시험(SST)을 실시한 다음, 소지철의 최대 부식 깊이를 측정하여, 하기 표 2에 함께 나타내었다.
In order to evaluate the spot weldability of the molded product, the contact resistance was measured. For the corrosion resistance evaluation, the salt corrosion test (SST) was carried out for 1200 hours, and the maximum corrosion depth of the substrate iron was measured and shown in Table 2 below .
(℃)Heating temperature
(° C)
승온속도
(℃/s)Average
Heating rate
(° C / s)
(sec)Retention time
(sec)
(㎛)Liquefied brittle crack depth
(탆)
(㎛) Fine crack depth
(탆)
용접성
(mΩ)spot
Weldability
(mΩ)
(mm)Corrosion resistance
(mm)
상기 표 1 및 2에 나타난 바와 같이, 발명예 1 내지 8은 본 발명에 따라 제조한 열간 프레스 성형용 강판(발명강 1 내지 8)을 880~930℃의 온도까지 초당 4.2~100℃ 가열속도로 가열하고 그 온도에서 30~200초간 유지시긴 뒤 바로 성형하고 냉각한 강판의 경우로서, 액화 취성크랙 및 미세크랙의 깊이가 0.1㎛ 미만이고 성형품의 접촉저항이 0.5mΩ이하로 매우 작았으며, 소지철 부식깊이가 0.19mm이하로 내식성이 우수한 결과를 보였다.
As shown in Tables 1 and 2, Inventive Examples 1 to 8 show the steel sheets for hot press forming (invention steels 1 to 8) produced according to the present invention at a heating rate of 4.2 to 100 DEG C per second to a temperature of 880 to 930 DEG C The steel plate was formed by heating and holding at the temperature for 30 to 200 seconds and then cooled and formed. The depth of the liquefied brittle cracks and fine cracks was less than 0.1 mu m and the contact resistance of the molded product was as small as 0.5 m? The corrosion depth was 0.19mm or less and the corrosion resistance was excellent.
반면, 비교예 1은 Al을 15㎛의 두께로 도금한 경우로서, 액화 취성크랙이 0.5㎛ 미만, 미세크랙 깊이가 0.1㎛ 미만이고, 성형품의 접촉저항이 0.5mΩ으로 작았으나, Al 도금층이 낮은 희생방식성으로 인해 염수분무시험 후 소지철의 부식 깊이가 0.45mm로 깊게 나타난 것을 확인할 수 있다.
On the other hand, in Comparative Example 1, when Al was plated to a thickness of 15 탆, the liquefaction brittle crack was less than 0.5 탆, the fine crack depth was less than 0.1 탆, and the contact resistance of the molded article was as small as 0.5 m? As a result of the sacrificial corrosion resistance, it was confirmed that the corrosion depth of the substrate iron after the salt spray test was deep as 0.45 mm.
비교예 2는 Mn을 13.8㎛ 두께로 도금한 경우로서, Mn의 융점이 높아 액화 취성크랙이 0.1㎛ 미만으로 우수하고, 표면마찰특성도 우수하여 미세크랙 깊이가 0.1㎛ 미만으로 측정되었으나, 프레스 성형을 위한 고온 가열시 표면 Mn이 산화하여 두꺼운 산화물이 형성됨에 따라 성형품의 접촉저항이 7.8mΩ으로 매우 컸으며, 또한 Fe-Mn 합금상이 형성됨에 따라 내식성도 우수하지 못하였다.
Comparative Example 2 was a case where Mn was plated to a thickness of 13.8 占 퐉 and the melting point of Mn was high and liquefied embrittlement cracks were excellent at less than 0.1 占 퐉 and surface friction characteristics were excellent and the fine crack depth was measured at less than 0.1 占 퐉, The contact resistance of the molded product was very high as 7.8 m? As the surface Mn was oxidized to form a thick oxide and the corrosion resistance was not excellent due to the formation of the Fe-Mn alloy phase.
비교예 3은 용융아연도금강판의 경우로서, 가열 후에도 도금층에 액상의 아연이 존재함에 따라 액화 취성크랙이 25㎛으로 매우 크게 발생하였고, 고온에서 아연의 마찰특성이 나빠 미세크랙 깊이가 18.5㎛ 으로 크게 발생하였다. 또한, 고온에서 아연이 산화되어 표면에 비교적 두꺼운 산화물이 형성됨에 따라 성형품의 접촉저항이 5.6mΩ으로 컸으며, 소지철 부식깊이도 0.29mm로 내식성이 열위한 것을 확인할 수 있다.
Comparative Example 3 was a case of a hot-dip galvanized steel sheet in which, after heating, the presence of liquid zinc in the plated layer resulted in a very large liquefied brittleness crack of 25 mu m and a poor cracking property of zinc at high temperature, resulting in a fine crack depth of 18.5 mu m Respectively. In addition, it was confirmed that the contact resistance of the molded product was as large as 5.6 m? As the zinc was oxidized at a high temperature and a comparatively thick oxide was formed on the surface, and the corrosion resistance was improved by the depth of the substrate iron corrosion depth of 0.29 mm.
비교예 4는 본 발명에 따라 Mn 도금 및 Al 도금을 순차적으로 실시한 경우이지만, 전체 도금층 중 Mn 도금층의 두께가 차지하는 비율이 50%를 초과한 경우로서, 액화 취성크랙 및 미세크랙 깊이가 0.1㎛ 미만으로 우수하였으나, 고온 가열시 Mn 도금층 내 일부 Mn이 표층으로 확산하여 산화물을 형성함에 따라 성형품의 접촉저항이 2.2mΩ로 높았으며, 소지철의 부식깊이도 0.21mm로 내식성이 열위하였다.
Comparative Example 4 is a case where Mn plating and Al plating are sequentially performed according to the present invention, but when the ratio of the thickness of the Mn plating layer among the entire plating layers exceeds 50%, the liquefied embrittlement cracks and micro crack depths are less than 0.1 mu m However, the contact resistance of the molded product was as high as 2.2mΩ and the corrosion depth was 0.21mm as the part of Mn in the Mn plating layer was diffused into the surface layer to form oxides.
비교예 5는 Al 도금 및 Mn 도금을 순차적으로 실시한 경우로서, 액화 취성크랙 및 미세크랙의 깊이가 0.1㎛ 미만으로 우수하였으나, 표층으로 존재하는 Mn 도금층 내 Mn이 고온 가열 과정에서 표면에서 산화물을 형성함에 따라 성형품의 접촉저항이 4.2mΩ이하로 높아 스폿 용접성이 불량하였으며, 소지철 부식깊이가 0.41mm로 내식성도 열위한 것을 확인할 수 있다.
Comparative Example 5 was a case in which Al plating and Mn plating were performed sequentially and the liquefaction brittle cracks and fine cracks had depths of less than 0.1 mu m but Mn in the surface layer formed oxides in the surface during high temperature heating , The contact resistance of the molded product was as high as 4.2 mΩ or less and the spot weldability was poor, and the base iron corrosion depth was 0.41 mm, indicating that the corrosion resistance was also improved.
Claims (10)
상기 복합 도금층은 2층 이상의 복층으로 Mn 도금층 및 Al 도금층을 교대로 포함하고, 최상층에는 Al 도금층을 포함하고, 상기 Mn 도금층은 복합 도금층 전체 두께 대비 50% 이하로 포함하는 것인 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판.
A base steel sheet, and a composite plating layer formed on the base steel sheet,
Wherein the composite plating layer comprises two or more multi-layer Mn plating layers and Al plating layers alternately, and the uppermost layer includes an Al plating layer, and the Mn plating layer contains 50% or less of the total thickness of the composite plating layer Steel sheet for hot press forming.
상기 복합 도금층은 5~30㎛의 두께를 갖는 것인 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판.
The method according to claim 1,
Wherein the composite plating layer has a thickness of 5 to 30 占 퐉. The steel sheet for hot press forming has excellent processability and weldability.
상기 소지강판은 중량%로, 탄소(C): 0.1~0.4%, 실리콘(Si): 0.05~1.5%, 망간(Mn): 0.5~3.0%, Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것인 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판.
The method according to claim 1,
Wherein said base steel sheet comprises 0.1 to 0.4% carbon (C), 0.05 to 1.5% silicon (Si), 0.5 to 3.0% manganese (Mn), Fe and other unavoidable impurities, A steel sheet for hot press forming excellent in weldability.
상기 소지강판은 질소(N): 0.001~0.02%, 보론(B): 0.0001~0.01%, 티타늄(Ti): 0.001~0.1%, 니오븀(Nb): 0.001~0.1%, 바나듐(V): 0.001~0.01%, 크롬(Cr): 0.001~1.0%, 몰리브덴(Mo): 0.001~1.0%, 안티몬(Sb): 0.001~0.1% 및 텅스텐(W): 0.001~0.3%으로 구성되는 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 더 포함하는 것인 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판.
5. The method of claim 4,
Wherein the base steel sheet comprises 0.001 to 0.02% of nitrogen (N), 0.0001 to 0.01% of boron (B), 0.001 to 0.1% of titanium (Ti), 0.001 to 0.1% of niobium (Nb) (Sb): 0.001 to 0.1%, and tungsten (W): 0.001 to 0.3%, and the molybdenum (Mo) Wherein the steel sheet further contains two or more kinds of steel sheet.
상기 Mn 도금층과 Al 도금층을 형성하는 단계는 Mn 도금을 실시하여 Mn 도금층을 형성하는 단계 및 상기 Mn 도금층 상부에 Al 도금을 실시하여 Al 도금층을 형성하는 단계, 또는 Al 도금을 실시하여 Al 도금층을 형성하는 단계 및 상기 Al 도금층 상부에 Mn 도금을 실시하여 Mn 도금층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 Mn 도금층은 상기 복합 도금층 전체 두께 대비 50% 이하로 형성하는 것인 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판의 제조방법.
A step of preparing a base steel sheet and a step of forming an Mn plating layer and an Al plating layer on one surface of the base steel sheet are repeated one or more times to form a composite plating layer comprising two or more layers and an Al plating layer Lt; / RTI >
The step of forming the Mn plating layer and the Al plating layer includes the steps of forming an Mn plating layer by performing Mn plating, forming an Al plating layer by performing Al plating on the Mn plating layer, or forming an Al plating layer by performing Al plating And forming a Mn plating layer by performing Mn plating on the Al plating layer,
Wherein the Mn plating layer is formed to a thickness of 50% or less of the total thickness of the composite plating layer.
상기 복합 도금층의 형성은 상기 소지강판의 일면에 Al 도금 / Mn 도금 / Al 도금을 순차적으로 실시하는 단계를 포함하는 것인 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the forming of the composite plating layer comprises sequentially performing Al plating / Mn plating / Al plating on one surface of the base steel sheet, wherein the processability and weldability are excellent.
상기 복합 도금층은 5~30㎛의 두께를 갖도록 형성하는 것인 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the composite plated layer is formed to have a thickness of 5 to 30 占 퐉.
상기 Mn 도금 및 Al 도금은 전기도금, 용융도금, 무전해도금, 증착도금, 스퍼터링, 이온 플레이팅 및 스프레이 코팅법 중에서 선택된 1종의 방법으로 실시하는 것인 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판의 제조방법.
The method according to claim 6,
The Mn plating and Al plating are carried out by one of the methods selected from electroplating, hot dip galvanizing, electroless plating, vapor deposition plating, sputtering, ion plating and spray coating. ≪ / RTI >
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