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JP7713480B2 - Manufacturing method of hot stamping parts - Google Patents
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JP7713480B2 - Manufacturing method of hot stamping parts - Google Patents

Manufacturing method of hot stamping parts

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JP7713480B2 JP2023012272A JP2023012272A JP7713480B2 JP 7713480 B2 JP7713480 B2 JP 7713480B2 JP 2023012272 A JP2023012272 A JP 2023012272A JP 2023012272 A JP2023012272 A JP 2023012272A JP 7713480 B2 JP7713480 B2 JP 7713480B2
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Description

本発明は、ホットスタンピング部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing hot stamped parts.

世界的に環境規制、及び燃費規制が強化されながら、さらに軽い車両素材に係わる必要性が増加している。これにより、超高強力鋼とホットスタンピング鋼に対する研究開発が活発になされている。ホットスタンピング工程は、普遍的に、加熱/成形/冷却/トリムからなり、工程中、素材の相変態、及び微細組織の変化を利用することになる。 As environmental and fuel economy regulations become stricter worldwide, the need for lighter vehicle materials is increasing. This has led to active research and development of ultra-high strength steels and hot stamping steels. The hot stamping process generally consists of heating/forming/cooling/trim, and utilizes phase transformation and microstructural changes in the material during the process.

最近、ホットスタンピング工程によって製造されたホットスタンピング部品で発生する遅延破断、耐食性、及び溶接性を向上させようとする研究が活発に進められている。それと係わる技術としては、大韓民国特許公開公報第10-2018-0095757号(発明の名称:ホットスタンピング部品の製造方法)がある。 Recently, research has been actively conducted to improve delayed fracture, corrosion resistance, and weldability of hot stamped parts manufactured by the hot stamping process. Related technology is Korean Patent Publication No. 10-2018-0095757 (Invention title: Manufacturing method for hot stamped parts).

大韓民国特許公開公報第10-2018-0095757号Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0095757

本発明が解決しようとする課題は、水素脆性、耐食性、及び溶接性が向上したホットスタンピング部品、及びその製造方法を提供することである。 The problem that the present invention aims to solve is to provide a hot stamped part with improved hydrogen embrittlement resistance, corrosion resistance, and weldability, and a manufacturing method thereof.

本発明の一実施例は、アルミニウム及びシリコンを含むメッキ浴に素地鋼板を浸漬してメッキ鋼板を製造する段階;前記メッキ鋼板上にエステル系化合物を含むオイルを塗布する段階;前記オイルが塗布されたメッキ鋼板を裁断してブランクを形成する段階;前記ブランクを加熱炉内で加熱する段階;及び前記加熱されたブランクを前記加熱炉からプレス金型に移送する段階;を含み、前記加熱されたブランクを前記プレス金型に移送する段階において、前記ブランクの空冷時間は、下記数式を満足するホットスタンピング部品の製造方法を開示する。

(この際、λは、空冷時間(s)、aは、加熱炉取り出し温度及び大気温度を考慮した補正係数、Tは、加熱温度(℃)、bは、素材成分を考慮した補正係数、tは、素材厚さ(mm)、cは、高温素材厚さ敏感度を考慮した補正係数)
本実施例において、前記数式において、前記aは、0.0160以上0.0165以下であり、Tは、Ac3以上1000℃以下であり、bは、10以上0.5以下であり、tは、1mm以上2.6mm以下であり、cは、0.7以上0.9以下でもある。
One embodiment of the present invention discloses a method for manufacturing a hot stamped part, comprising the steps of: manufacturing a plated steel sheet by immersing a base steel sheet in a plating bath containing aluminum and silicon; applying an oil containing an ester-based compound onto the plated steel sheet; cutting the plated steel sheet to which the oil has been applied to form a blank; heating the blank in a heating furnace; and transferring the heated blank from the heating furnace to a press die; wherein, in the step of transferring the heated blank to the press die, an air-cooling time of the blank satisfies the following mathematical formula:

(In this case, λt is the air cooling time (s), at is a correction coefficient considering the temperature at the time of removal from the heating furnace and the atmospheric temperature, Tt is the heating temperature (°C), bt is a correction coefficient considering the material composition, t is the material thickness (mm), and ct is a correction coefficient considering the material thickness sensitivity to high temperatures.)
In this embodiment, in the formula, the a t is 0.0160 or more and 0.0165 or less, the T t is Ac3 or more and 1000° C. or less, the b t is 10 or more and 0.5 or less, the t is 1 mm or more and 2.6 mm or less, and the c t is 0.7 or more and 0.9 or less.

本実施例において、前記数式において、λは、5s以上20s以下でもある。 In this embodiment, in the above formula, λ t is equal to or greater than 5 s and equal to or less than 20 s.

本実施例において、前記オイルは、前記メッキ鋼板上に0.1g/m~10g/m塗布されうる。 In this embodiment, the oil may be applied to the plated steel sheet in an amount of 0.1 g/m 2 to 10 g/m 2 .

本実施例において、前記オイルは、10wt%~30wt%の水素処理された重質パラフィン精製油、30wt%~50wt%のソルベント-脱ワックスされた重質パラフィン精製油、1wt%~5wt%のソルベント-精製された重質パラフィン精製油、及び10wt%~40wt%のエステル系化合物を含みうる。 In this embodiment, the oil may contain 10 wt% to 30 wt% hydrotreated heavy paraffin refined oil, 30 wt% to 50 wt% solvent-dewaxed heavy paraffin refined oil, 1 wt% to 5 wt% solvent-refined heavy paraffin refined oil, and 10 wt% to 40 wt% ester compounds.

本実施例において、前記ブランクを加熱炉内で加熱する段階において、前記加熱炉は、互いに異なる温度範囲を有する複数の区間を備え、前記ブランクは、前記加熱炉内で段階的に加熱されうる。 In this embodiment, in the step of heating the blank in a heating furnace, the heating furnace has a plurality of sections having different temperature ranges, and the blank can be heated in stages in the heating furnace.

本実施例において、前記ブランクを加熱炉内で加熱する段階において、前記ブランクの昇温速度は、4.5℃/s~10℃/sでもある。 In this embodiment, the blank is heated in the furnace at a heating rate of 4.5°C/s to 10°C/s.

本実施例において、前記ブランクを加熱炉内で加熱する段階において、前記加熱炉内には、互いに異なる厚さを有する少なくとも2つのブランクが同時に移送されうる。 In this embodiment, in the step of heating the blank in the heating furnace, at least two blanks having different thicknesses may be simultaneously transported into the heating furnace.

本発明の実施例によれば、エステル系化合物を含むオイルが塗布されたブランクをホットスタンピングすることで、ホットスタンピングによって製造された部品の水素脆性、耐食性、及び溶接性を向上させうる。 According to an embodiment of the present invention, by hot stamping a blank coated with oil containing an ester-based compound, the hydrogen embrittlement resistance, corrosion resistance, and weldability of the parts produced by hot stamping can be improved.

一実施例によるホットスタンピング部品の断面を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross section of a hot stamped part according to one embodiment. 一実施例によるホットスタンピング部品に含まれた第2層の耐剥離性評価結果を示す表である。1 is a table showing peel resistance evaluation results of a second layer included in a hot stamped part according to one embodiment. 一実施例によるホットスタンピング部品の製造方法に用いられるブランクの準備工程を概略的に示すフローチャートである。1 is a flow chart that illustrates a schematic diagram of a blank preparation process used in a method for manufacturing a hot stamped part according to an embodiment. 一実施例によるホットスタンピング部品の製造方法を概略的に示すフローチャートである。1 is a flow chart that generally illustrates a method for manufacturing a hot stamped part according to one embodiment. 図3のブランク加熱段階を説明するために示す図面である。4 is a diagram for explaining the blank heating step of FIG. 3; エステル系化合物を含むオイルが塗布されたブランク及び一般オイルが塗布されたブランクの経時的な温度変化を示すグラフである。1 is a graph showing temperature changes over time of a blank coated with oil containing an ester compound and a blank coated with general oil. 素材厚さによる空冷時間及び加熱温度による空冷時間を示す図面である。1 is a diagram showing air-cooling time depending on material thickness and heating temperature. 実施例1と比較例1の加熱脱ガス分析結果を示すグラフである。1 is a graph showing the results of thermal degassing analysis of Example 1 and Comparative Example 1. 実施例2と比較例2の加熱脱ガス分析結果を示すグラフである。1 is a graph showing the results of thermal degassing analysis of Example 2 and Comparative Example 2. 実施例3と比較例3の加熱脱ガス分析結果を示すグラフである。1 is a graph showing the results of thermal degassing analysis of Example 3 and Comparative Example 3. 実施例1の表面層を示す写真である。1 is a photograph showing a surface layer of Example 1. 比較例1の表面層を示す写真である。1 is a photograph showing a surface layer of Comparative Example 1. 実施例1及び比較例1によるホットスタンピング部品の点溶接時、抵抗測定結果を示すグラフである。1 is a graph showing resistance measurement results during spot welding of hot stamping parts according to Example 1 and Comparative Example 1. 実施例1及び比較例1に対する耐食性評価実験結果を示すグラフである。1 is a graph showing the results of an experiment evaluating corrosion resistance for Example 1 and Comparative Example 1.

本発明は、多様な変換を加えることができ、さまざまな実施例を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示し、詳細な説明によって詳細に説明する。本発明の効果、及び特徴、そして、それらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施例に限定されるものではなく、多様な形態にも具現される。 The present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. The advantages and features of the present invention, as well as the methods for achieving them, will become clearer with reference to the embodiments described in detail below in conjunction with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and may be embodied in various forms.

以下の実施例において、第1、第2のような用語は、限定的な意味ではなく、1つの構成要素を、他の構成要素と区別する目的で使用されている。 In the following examples, terms such as "first" and "second" are not used in a limiting sense but are used to distinguish one component from another.

以下の実施例において、単数の表現は、文脈上、明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。 In the following examples, singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

以下の実施例において、「含む」または「有する」というような用語は、明細書上に記載された特徴または構成要素が存在するということを意味するものであり、1以上の他の特徴または構成要素が付加される可能性を予め排除するものではない。 In the following examples, terms such as "comprise" or "have" mean that the features or components described in the specification are present, but do not preclude the possibility that one or more other features or components may also be added.

以下の実施例において、膜、領域、構成要素などの部分が他の部分の「上」または「上部」にあるとするとき、他の部分の真上にある場合だけではなく、その中間に、他の膜、領域、構成要素などが介在されている場合も含む。 In the following examples, when a film, region, component, or other part is said to be "on" or "above" another part, this does not only mean that it is directly on top of the other part, but also includes cases where there is another film, region, component, etc. in between.

図面では、説明の便宜上、構成要素の大きさが誇張されても、縮小されてもいる。例えば、図面で示された各構成の大きさ、及び厚さは、説明の便宜上、任意に示したものであって、本発明が必ずしも図示されたところに限定されない。 In the drawings, the size of components is exaggerated or reduced for the convenience of explanation. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for the convenience of explanation, and the present invention is not necessarily limited to what is shown.

ある実施例が異なって具現可能な場合、特定の工程順序は、説明される順序と異なっても遂行される。例えば、連続して説明される2つの工程が、実質的に同時にも遂行され、説明される順序とは逆順にも進められる。 When an embodiment can be implemented differently, the order of certain steps may be performed out of the order described. For example, two steps described as successive may be performed substantially simultaneously or may be performed in the reverse order of that described.

以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明し、図面を参照して説明するとき、同一であるか、対応する構成要素は、同じ図面符号を付する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. When describing the embodiment with reference to the drawings, the same or corresponding components are designated by the same reference numerals.

図1は、本発明の一実施例によるホットスタンピング部品の断面を示す断面図である。 Figure 1 is a cross-sectional view showing a cross section of a hot stamped part according to one embodiment of the present invention.

図1を参照すれば、本発明の一実施例によるホットスタンピング部品10は、素地鋼板100、及び前記素地鋼板100の上に位置したメッキ層200を含む。 Referring to FIG. 1, a hot stamping part 10 according to one embodiment of the present invention includes a base steel sheet 100 and a plating layer 200 located on the base steel sheet 100.

素地鋼板100は、所定の合金元素を所定含量含むように鋳造された鋼スラブに対して熱延工程、及び冷延工程を進めて製造された鋼板でもある。一例として、素地鋼板100は、炭素(C)、シリコン(Si)、マンガン(Mn)、リン(P)、硫黄(S)、チタン(Ti)、ボロン(B)、残部の鉄(Fe)、及びその他不可避な不純物を含むことができる。また、素地鋼板100は、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、及びアルミニウム(Al)のうち、1つ以上の成分をさらに含むものでもある。 The base steel sheet 100 is also a steel sheet manufactured by carrying out a hot rolling process and a cold rolling process on a steel slab that has been cast to contain a predetermined content of a predetermined alloy element. As an example, the base steel sheet 100 may contain carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), phosphorus (P), sulfur (S), titanium (Ti), boron (B), the balance iron (Fe), and other unavoidable impurities. The base steel sheet 100 may also further contain one or more of niobium (Nb), molybdenum (Mo), and aluminum (Al).

炭素(C)は、素地鋼板100の強度、及び硬度を決定する主要元素であり、ホットスタンピング工程以後、素地鋼板100の引っ張り強度、及び焼き入れ性特性を確保するための目的で添加される。一例として、炭素は、素地鋼板100の全体重量に対して0.19wt%~0.38wt%で含まれうる。炭素の含量が0.19wt%未満である場合、素地鋼板100の機械的強度を確保し難い。一方、炭素の含量が0.38wt%を超過すれば、素地鋼板100の靭性が低下するか、脆性制御問題が引き起こされうる。 Carbon (C) is a major element that determines the strength and hardness of the base steel sheet 100, and is added to ensure the tensile strength and hardenability characteristics of the base steel sheet 100 after the hot stamping process. As an example, carbon may be included in an amount of 0.19 wt% to 0.38 wt% of the total weight of the base steel sheet 100. If the carbon content is less than 0.19 wt%, it is difficult to ensure the mechanical strength of the base steel sheet 100. On the other hand, if the carbon content exceeds 0.38 wt%, the toughness of the base steel sheet 100 may decrease or a brittleness control problem may occur.

シリコン(Si)は、固溶強化元素であって、素地鋼板100の強度、及び軟性を向上させうる。また、シリコンは、水素脆性によるクラックの基点となるセメンタイトの生成を抑制する役割を遂行することができる。そのようなシリコンは、素地鋼板100の全体重量に対して0.1wt%~1wt%で含まれうる。シリコンの含量が0.1wt%未満である場合、上述した効果を得難く、反対にシリコンの含量が1wt%を超過すれば、素地鋼板100のメッキ特性が低下しうる。 Silicon (Si) is a solid solution strengthening element and can improve the strength and softness of the base steel sheet 100. Silicon can also play a role in suppressing the formation of cementite, which is the starting point for cracks due to hydrogen embrittlement. Such silicon can be included in an amount of 0.1 wt% to 1 wt% of the total weight of the base steel sheet 100. If the silicon content is less than 0.1 wt%, it is difficult to obtain the above-mentioned effects, and conversely, if the silicon content exceeds 1 wt%, the plating characteristics of the base steel sheet 100 may be deteriorated.

マンガン(Mn)は、熱処理時、焼き入れ性、及び強度増加の目的で添加される。マンガンは、素地鋼板100の全体重量に対して1wt%~2wt%で含まれうる。マンガンの含量が1wt%未満である場合、結晶粒微細化効果が十分ではなく、ホットスタンピング部品の硬質相分率が不十分となりうる。一方、マンガンの含量が2wt%を超過すれば、マンガン偏析またはパーライトバンドによる軟性及び靭性が低下し、曲げ性能低下の原因になり、不均質微細組織が発生しうる。 Manganese (Mn) is added during heat treatment to improve hardenability and increase strength. Manganese can be included in an amount of 1 wt% to 2 wt% based on the total weight of the base steel sheet 100. If the manganese content is less than 1 wt%, the grain refinement effect may be insufficient, and the hard phase fraction of the hot stamped part may be insufficient. On the other hand, if the manganese content exceeds 2 wt%, softness and toughness may decrease due to manganese segregation or pearlite bands, causing a decrease in bending performance and the occurrence of inhomogeneous fine structures.

リン(P)は、素地鋼板100の靭性低下を防止するために添加される。リンは、素地鋼板100の全体重量に対して0超過0.03wt%以下で含まれうる。リンの含量が0.03wt%を超過すれば、リン化鉄化合物が形成されて靭性が低下し、製造工程中、素地鋼板100にクラックが誘発されうる。 Phosphorus (P) is added to prevent a decrease in the toughness of the base steel sheet 100. Phosphorus may be contained in an amount of more than 0 and not more than 0.03 wt% based on the total weight of the base steel sheet 100. If the phosphorus content exceeds 0.03 wt%, iron phosphide compounds are formed, which reduces the toughness and may induce cracks in the base steel sheet 100 during the manufacturing process.

硫黄(S)は、素地鋼板100の全体重量に対して0超過0.01wt%以下で含まれうる。硫黄の含量が0.01wt%を超過すれば、熱間加工性が低下し、巨大介在物生成により、クラックのような表面欠陥が生じうる。 Sulfur (S) may be contained in an amount of more than 0 and not more than 0.01 wt% based on the total weight of the base steel sheet 100. If the sulfur content exceeds 0.01 wt%, hot workability may decrease and surface defects such as cracks may occur due to the formation of large inclusions.

クロム(Cr)は、素地鋼板100の焼き入れ性、及び強度を向上させる目的で添加される。クロムは、素地鋼板100の全体重量に対して0.1wt%~0.6wt%で含まれうる。クロムの含量が0.1wt%未満である場合、焼き入れ性、及び強度向上の効果が不十分でもある。一方、クロムの含量が0.6wt%を超過すれば、製造コスト増加と素地鋼板100の靭性が低下しうる。 Chromium (Cr) is added to improve the hardenability and strength of the base steel sheet 100. Chromium may be included in an amount of 0.1 wt% to 0.6 wt% based on the total weight of the base steel sheet 100. If the chromium content is less than 0.1 wt%, the effect of improving hardenability and strength may be insufficient. On the other hand, if the chromium content exceeds 0.6 wt%, the manufacturing cost may increase and the toughness of the base steel sheet 100 may decrease.

チタン(Ti)は、ホットスタンピング熱処理後の析出物形成による焼き入れ性強化、及び材質向上の目的で添加される。また、チタンは、高温でTi(C,N)などの析出相を形成し、オーステナイト結晶粒微細化に効果的に寄与することができる。チタンは、素地鋼板の全体重量に対して0.01wt%~0.05wt%で含まれうる。チタンの含量が0.01wt%未満である場合、析出物形成が微々たるものであり、結晶粒微細化効果が不十分でもある。一方、チタンが0.05wt%超過である場合、延伸率下落、及び靭性低下が発生されうる。 Titanium (Ti) is added to strengthen hardenability and improve material properties by forming precipitates after hot stamping heat treatment. Titanium also forms precipitate phases such as Ti(C,N) at high temperatures, which can effectively contribute to austenite grain refinement. Titanium can be included in an amount of 0.01wt% to 0.05wt% based on the total weight of the base steel sheet. If the titanium content is less than 0.01wt%, precipitate formation is negligible and the grain refinement effect is insufficient. On the other hand, if the titanium content exceeds 0.05wt%, a decrease in elongation rate and toughness can occur.

ボロン(B)は、マルテンサイト組織を確保することで、素地鋼板100の焼き入れ性、及び強度を確保する目的で添加され、オーステナイト結晶粒成長温度増加によって結晶粒微細化効果を有する。ボロンは、素地鋼板100の全体重量に対して0.001wt%~0.005wt%で含まれうる。ボロンの含量が0.001wt%未満である場合、焼き入れ性向上効果が不十分でもある。一方、ボロンの含量が0.005wt%を超過する場合、脆性危険性と延伸率劣位危険性とが増加しうる。 Boron (B) is added to ensure the hardenability and strength of the base steel sheet 100 by ensuring a martensite structure, and has a grain refinement effect by increasing the austenite grain growth temperature. Boron may be included in an amount of 0.001 wt% to 0.005 wt% based on the total weight of the base steel sheet 100. If the boron content is less than 0.001 wt%, the effect of improving hardenability may be insufficient. On the other hand, if the boron content exceeds 0.005 wt%, the risk of brittleness and elongation deterioration may increase.

一例として、製造されたホットスタンピング部品の引っ張り強度が1680MPa以上を目標とする場合、素地鋼板100は、炭素(C):0.20wt%~0.50wt%、シリコン(Si):0.15wt%~0.70wt%、マンガン(Mn):0.5wt%~2.0wt%、リン(P):0超過0.05wt%以下、硫黄(S):0超過0.01wt%以下、及び残りの鉄(Fe)とその他不可避な不純物を含み、選択的に、ボロン(B):0.001wt%~0.005wt%、クロム(Cr):0.05wt%~0.5wt%、モリブデン(Mo):0.05wt%~0.3wt%、ニッケル(Ni):0.05wt%~0.6wt%、のうち、1つ以上を含み、また、チタン(Ti)、ニオブ(Nb)、及びバナジウム(V)のうち、1つ以上を総0超過0.1wt%以下で含むものでもある。 As an example, if the tensile strength of the manufactured hot stamped part is targeted to be 1680 MPa or more, the base steel sheet 100 should contain carbon (C): 0.20 wt% to 0.50 wt%, silicon (Si): 0.15 wt% to 0.70 wt%, manganese (Mn): 0.5 wt% to 2.0 wt%, phosphorus (P): more than 0 and not more than 0.05 wt%, sulfur (S): more than 0 and not more than 0.01 wt%, and the remainder being iron (Fe) and other unavoidable elements. It contains impurities, and optionally contains one or more of the following: boron (B): 0.001 wt% to 0.005 wt%, chromium (Cr): 0.05 wt% to 0.5 wt%, molybdenum (Mo): 0.05 wt% to 0.3 wt%, nickel (Ni): 0.05 wt% to 0.6 wt%, and also contains one or more of titanium (Ti), niobium (Nb), and vanadium (V) in a total amount exceeding 0 and not exceeding 0.1 wt%.

メッキ層200は、素地鋼板100の少なくとも一面に10μm~50μmの厚さに形成され、アルミニウム(Al)を含む。ここで、メッキ層200の厚さは、メッキ層200の全体面積にわたるメッキ層200の平均厚さを意味する。メッキ層200の厚さが10μm未満である場合、耐食性が低下し、メッキ層200の厚さが50μmを超過すれば、ホットスタンピング部品10の生産性が低下し、ホットスタンピング工程のうち、ローラーまたは、金型にメッキ層200が付着されて素地鋼板100からメッキ層200が剥離されうる。 The plating layer 200 is formed on at least one surface of the base steel sheet 100 to a thickness of 10 μm to 50 μm and contains aluminum (Al). Here, the thickness of the plating layer 200 refers to the average thickness of the plating layer 200 over the entire area of the plating layer 200. If the thickness of the plating layer 200 is less than 10 μm, the corrosion resistance decreases, and if the thickness of the plating layer 200 exceeds 50 μm, the productivity of the hot stamped part 10 decreases, and the plating layer 200 may peel off from the base steel sheet 100 because the plating layer 200 is attached to a roller or a die during the hot stamping process.

メッキ層200は、素地鋼板100上に順次に積層された第1層210、及び第2層220を含む。また、メッキ層200は、第2層220上に積層された表面層240をさらに含むものでもある。表面層240は、アルミニウム(Al)を80wt%以上含む層であり、素地鋼板100上に表面層240が配置されることで、素地鋼板100が酸化されることを防止しうる。一例として、素地鋼板100上に配置された表面層240の平均厚さは、100nm~500nmでもある。 The plating layer 200 includes a first layer 210 and a second layer 220 that are sequentially laminated on the base steel sheet 100. The plating layer 200 also includes a surface layer 240 that is laminated on the second layer 220. The surface layer 240 is a layer that contains 80 wt% or more of aluminum (Al), and the surface layer 240 disposed on the base steel sheet 100 can prevent the base steel sheet 100 from being oxidized. As an example, the average thickness of the surface layer 240 disposed on the base steel sheet 100 is 100 nm to 500 nm.

第1層210及び第2層220は、多結晶からなりうる。一例として、第2層220は、第1層210に比べて厚く備えられうる。例えば、第2層220の厚さは、第1層210の厚さの1.6倍~3.6倍厚く備えられうる。メッキ層200は、後述するホットスタンピング部品の製造方法において、ホットスタンピング工程のブランク加熱過程で熱反応によって、最終的に、シリコン(Si)が固溶された鉄-アルミニウム(Fe-Al)系メッキ層に形成されうる。 The first layer 210 and the second layer 220 may be made of polycrystals. For example, the second layer 220 may be thicker than the first layer 210. For example, the second layer 220 may be 1.6 to 3.6 times thicker than the first layer 210. The plating layer 200 may be finally formed into an iron-aluminum (Fe-Al)-based plating layer having silicon (Si) dissolved therein by a thermal reaction during the blank heating process of the hot stamping process in the manufacturing method of the hot stamping part described below.

メッキ層200は、素地鋼板100上に位置する第1層210を含む。第1層210は、ホットスタンピング製造工程時、熱拡散によって互いに混合された鉄(Fe)、アルミニウム(Al)、及びシリコン(Si)を含みうる。一例として、第1層210は、α-Fe相またはFeAl相を有する。また、第1層210は、ボイドをさらに含むものでもある。 The coating layer 200 includes a first layer 210 located on the base steel sheet 100. The first layer 210 may include iron (Fe), aluminum (Al), and silicon (Si) that are mixed together by thermal diffusion during a hot stamping manufacturing process. As an example, the first layer 210 has an α-Fe phase or an Fe 3 Al 2 phase. The first layer 210 may further include voids.

メッキ層200は、第1層210上に位置する第2層220を含む。また、メッキ層200は、第2層220内にアイランド状に配置される金属間化合物部230をさらに含むものでもある。第2層220は、FeAl相、及び FeAl相のうち、少なくとも1つを含み、前記FeAl相及び前記FeAl相の平均結晶粒サイズは、3μm~15μmでもある。 The plating layer 200 includes a second layer 220 located on the first layer 210. The plating layer 200 further includes an intermetallic compound portion 230 arranged in an island shape within the second layer 220. The second layer 220 includes at least one of an FeAl 3 phase and an Fe 2 Al 5 phase, and the average crystal grain size of the FeAl 3 phase and the Fe 2 Al 5 phase is 3 μm to 15 μm.

図2は、一実施例によるホットスタンピング部品に含まれた第2層の耐剥離性評価結果を示す図面である。具体的に、図2は、ドリーテスト(dolly test)を通じて第2層220が素地鋼板100から剥離される強度を測定した結果を示す図面である。 Figure 2 is a diagram showing the peel resistance evaluation results of the second layer included in a hot stamping part according to one embodiment. Specifically, Figure 2 is a diagram showing the results of measuring the strength at which the second layer 220 peels off from the base steel sheet 100 through a dolly test.

図2を参照すれば、第2層220の平均結晶粒サイズが3μmである場合(aの場合)には、接着強度が6.52MPaであり、第2層220の平均結晶粒サイズが7μmである場合(bの場合)には、接着強度が6.09MPaであり、第2層220の平均結晶粒サイズが10μmである場合(cの場合)には、接着強度が5.37MPaであり、第2層220の平均結晶粒サイズが15μmである場合(dの場合)には、接着強度が5.21MPaであることを確認することができる。また、第2層220の平均結晶粒サイズが17μmである場合(eの場合)には、接着強度が3.94MPaであり、第2層220の平均結晶粒サイズが20μmである場合(fの場合)には、接着強度が3.85MPaであることを確認することができる。それを通じて第2層220の平均結晶粒サイズが15μmを超過する場合、第2層220の接着強度が低くなることが分かる。 2, when the average crystal grain size of the second layer 220 is 3 μm (case a), the adhesive strength is 6.52 MPa, when the average crystal grain size of the second layer 220 is 7 μm (case b), the adhesive strength is 6.09 MPa, when the average crystal grain size of the second layer 220 is 10 μm (case c), the adhesive strength is 5.37 MPa, and when the average crystal grain size of the second layer 220 is 15 μm (case d), the adhesive strength is 5.21 MPa. In addition, when the average crystal grain size of the second layer 220 is 17 μm (case e), the adhesive strength is 3.94 MPa, and when the average crystal grain size of the second layer 220 is 20 μm (case f), the adhesive strength is 3.85 MPa. It can be seen that when the average crystal grain size of the second layer 220 exceeds 15 μm, the adhesive strength of the second layer 220 is reduced.

したがって、第2層220の平均結晶粒サイズが15μmを超過する場合、メッキ層200が素地鋼板100から容易に剥離されうる。さらに具体的に、第2層220の平均結晶粒サイズが15μmを超過する場合、第2層220の接着強度が低くなり、第2層220が素地鋼板100、及び/または第1層210から容易に剥離されうる。 Therefore, if the average grain size of the second layer 220 exceeds 15 μm, the plating layer 200 may easily peel off from the base steel sheet 100. More specifically, if the average grain size of the second layer 220 exceeds 15 μm, the adhesive strength of the second layer 220 may be reduced, and the second layer 220 may easily peel off from the base steel sheet 100 and/or the first layer 210.

また、後述するホットスタンピング部品の製造方法を利用する場合、平均結晶粒サイズを3μm未満に形成し難いのである。 In addition, when using the hot stamping part manufacturing method described below, it is difficult to achieve an average grain size of less than 3 μm.

したがって、第2層220の平均結晶粒サイズが3μm~15μmを満足する場合、第2層220を含むメッキ層200の接着強度が向上してメッキ層200の耐剥離性が向上しうる。 Therefore, when the average crystal grain size of the second layer 220 satisfies 3 μm to 15 μm, the adhesive strength of the plating layer 200 including the second layer 220 can be improved, and the peel resistance of the plating layer 200 can be improved.

第2層220内には、金属間化合物部230が位置することができる。金属間化合物部230は、第2層220内にアイランド状に分布しうる。金属間化合物部230は、第2層220内に不連続的に配置されうる。第2層220内に金属間化合物部230がアイランド状に配置されることで、ホットスタンピング部品の溶接性及び耐剥離性が向上しうる。 The intermetallic compound portion 230 may be located within the second layer 220. The intermetallic compound portion 230 may be distributed in an island-like manner within the second layer 220. The intermetallic compound portion 230 may be arranged discontinuously within the second layer 220. The island-like arrangement of the intermetallic compound portion 230 within the second layer 220 may improve the weldability and peel resistance of the hot stamping part.

第2層220内に不連続的に配置されるそれぞれの金属間化合物部230は、1μm~5μmの大きさを有しうる。金属間化合物部230は、第2層220の全体断面積に対して20%~60%の分率で分布することができる。すなわち、第2層220に対する金属間化合物部230の面積分率は、20%~60%でもある。後述するホットスタンピング部品の製造方法を利用する場合、第2層220に対する金属間化合物部230の面積分率を20%未満に形成し難く、第2層220に対する金属間化合物部230の面積分率が60%を超過する場合、ホットスタンピング部品の溶接性が低下しうる。 Each intermetallic compound portion 230 discontinuously disposed in the second layer 220 may have a size of 1 μm to 5 μm. The intermetallic compound portion 230 may be distributed at a ratio of 20% to 60% of the total cross-sectional area of the second layer 220. That is, the area ratio of the intermetallic compound portion 230 in the second layer 220 is also 20% to 60%. When using the manufacturing method of the hot stamping part described later, it is difficult to form the area ratio of the intermetallic compound portion 230 in the second layer 220 to be less than 20%, and if the area ratio of the intermetallic compound portion 230 in the second layer 220 exceeds 60%, the weldability of the hot stamping part may be reduced.

金属間化合物部230は、鉄-アルミニウム(Fe-Al)化合物を含み、金属間化合物部230に含まれたアルミニウムの含量は、第2層220に含まれたアルミニウムの含量よりも高い。 The intermetallic compound portion 230 contains an iron-aluminum (Fe-Al) compound, and the aluminum content contained in the intermetallic compound portion 230 is higher than the aluminum content contained in the second layer 220.

一例として、第1層210は、鉄(Fe):82wt%~90wt%、シリコン(Si):0超過5wt%以下、及びアルミニウム(Al):9wt%~15wt%を含み、第2層220は、鉄(Fe):39wt%~47wt%、シリコン(Si):0超過2wt%以下、及びアルミニウム(Al):53wt%~61wt%を含み、前記金属間化合物部230は、鉄(Fe):62wt%~67wt%、シリコン(Si):2wt%~6wt%、及びアルミニウム(Al):30wt%~34wt%を含む。 As an example, the first layer 210 includes iron (Fe): 82 wt% to 90 wt%, silicon (Si): 0 to 5 wt%, and aluminum (Al): 9 wt% to 15 wt%, the second layer 220 includes iron (Fe): 39 wt% to 47 wt%, silicon (Si): 0 to 2 wt%, and aluminum (Al): 53 wt% to 61 wt%, and the intermetallic compound portion 230 includes iron (Fe): 62 wt% to 67 wt%, silicon (Si): 2 wt% to 6 wt%, and aluminum (Al): 30 wt% to 34 wt%.

図3は、本発明の一実施例によるホットスタンピング部品の製造方法を概略的に示すフローチャートであり、図4は、図3のメッキ鋼板を製造する工程を概略的に示すフローチャートである。以下、図3及び図4を参照して、ホットスタンピング部品の製造方法を説明する。 Figure 3 is a flow chart that shows an outline of a method for manufacturing a hot stamped part according to one embodiment of the present invention, and Figure 4 is a flow chart that shows an outline of a process for manufacturing the plated steel sheet of Figure 3. Hereinafter, the method for manufacturing a hot stamped part will be described with reference to Figures 3 and 4.

図3を参照すれば、一実施例によるホットスタンピング部品の製造方法は、メッキ鋼板製造段階(S110)、オイル塗布段階(S120)、ブランク形成段階(S130)、ブランク加熱段階(S140)、ブランク移送段階(S150)、成形体形成段階(S160)、及び成形体冷却段階(S170)を含むことができる。 Referring to FIG. 3, the method for manufacturing a hot stamping part according to one embodiment may include a plated steel sheet manufacturing step (S110), an oil application step (S120), a blank forming step (S130), a blank heating step (S140), a blank transfer step (S150), a compact forming step (S160), and a compact cooling step (S170).

一例として、ホットスタンピング部品の製造方法は、オイル塗布段階(S120)、ブランク形成段階(S130)、ブランク加熱段階(S140)、ブランク移送段階(S150)、成形体形成段階(S160)、及び成形体冷却段階(S170)を含む。 As an example, the method for manufacturing a hot stamping part includes an oil application step (S120), a blank formation step (S130), a blank heating step (S140), a blank transfer step (S150), a compact formation step (S160), and a compact cooling step (S170).

一例として、ホットスタンピング部品の製造方法において、ブランク形成段階(S130)が遂行された後、オイル塗布段階(S120)が遂行されうる。すなわち、ホットスタンピング部品の製造方法は、ブランク形成段階(S130)、オイル塗布段階(S120)、ブランク加熱段階(S140)、ブランク移送段階(S150)、成形体形成段階(S160)、及び成形体冷却段階(S170)順に遂行されうる。 As an example, in the method for manufacturing a hot stamping part, the blank forming step (S130) may be performed, followed by the oil application step (S120). That is, the method for manufacturing a hot stamping part may be performed in the order of the blank forming step (S130), the oil application step (S120), the blank heating step (S140), the blank transferring step (S150), the compact forming step (S160), and the compact cooling step (S170).

メッキ鋼板製造段階(S110)は、図3に図示されたように、鋼スラブの熱間圧延段階(S210)、冷却/巻取段階(S220)、冷間圧延段階(S230)、焼き鈍し熱処理段階(S240)、及び溶融メッキ段階(S250)を含む。 The plated steel sheet manufacturing step (S110) includes a hot rolling step (S210) of the steel slab, a cooling/coil step (S220), a cold rolling step (S230), an annealing heat treatment step (S240), and a hot-dip plating step (S250), as shown in FIG. 3.

まず、メッキ鋼板を形成する工程の対象になる半製品状態の鋼スラブを準備する。この際、前記鋼スラブは、炭素(C):0.19wt%~0.38wt%、シリコン(Si):0.1wt%~1wt%、マンガン(Mn):1wt%~2wt%、リン(P):0超過0.03wt%以下、硫黄(S):0超過0.01wt%以下、クロム(Cr):0.1wt%~0.6wt%、チタン(Ti):0.01wt%~0.05wt%、ボロン(B):0.001wt%~0.005wt%、及び残部の鉄(Fe)と不可避な不純物を含むものでもある。 First, a semi-finished steel slab is prepared, which will be the subject of the process of forming the plated steel sheet. The steel slab contains carbon (C): 0.19 wt% to 0.38 wt%, silicon (Si): 0.1 wt% to 1 wt%, manganese (Mn): 1 wt% to 2 wt%, phosphorus (P): more than 0 and not more than 0.03 wt%, sulfur (S): more than 0 and not more than 0.01 wt%, chromium (Cr): 0.1 wt% to 0.6 wt%, titanium (Ti): 0.01 wt% to 0.05 wt%, boron (B): 0.001 wt% to 0.005 wt%, and the balance is iron (Fe) and unavoidable impurities.

熱間圧延のために、前記鋼スラブの再加熱段階が進められる。鋼スラブ再加熱段階では、連続鋳造工程を通じて確保した鋼スラブを所定の温度に再加熱することにより、鋳造時、偏析された成分を再固溶することになる。一例として、スラブ再加熱温度(Slab Reheating Temperature, SRT)は、1,200℃~1,400℃でもある。スラブ再加熱温度(SRT)が1,200℃より低い場合には、鋳造時、偏析された成分が十分に再固溶されず、合金元素の均質化効果が大きいとは認められず、チタン(Ti)の固溶効果が大きいとは認められない。スラブ再加熱温度(SRT)が高いほど、均質化に有利であるが、スラブ再加熱温度(SRT)が1,400℃を超過する場合には、オーステナイト結晶粒度が増加して強度確保が困難であり、かつ過度な加熱工程によって鋼板の製造コストが上昇してしまう。 In order to perform hot rolling, the steel slab is reheated. In the steel slab reheating step, the steel slab obtained through the continuous casting process is reheated to a predetermined temperature to redissolve the elements that were segregated during casting. For example, the slab reheating temperature (SRT) is 1,200°C to 1,400°C. If the SRT is lower than 1,200°C, the elements that were segregated during casting are not sufficiently redissolved, and the homogenization effect of the alloy elements is not large, and the dissolution effect of titanium (Ti) is not large. The higher the SRT, the more favorable it is for homogenization, but if the SRT exceeds 1,400°C, the austenite grain size increases, making it difficult to ensure strength, and the manufacturing cost of the steel plate increases due to the excessive heating process.

熱間圧延段階(S210)では、再加熱された鋼スラブを所定の仕上げ圧延温度で熱間圧延する。一例として、仕上げ圧延温度(Finishing Delivery Temperature: FDT)は、880℃~950℃でもある。この際、仕上げ圧延温度(FDT)が880℃よりも低ければ、異常領域圧延による混粒組織の発生によって鋼板の加工性確保が困難であり、微細組織の不均一によって加工性が低下する問題があり、かつ、急な相変化によって熱間圧延中、通板性の問題が発生しうる。仕上げ圧延温度(FDT)が950℃を超過する場合には、オーステナイト結晶粒が粗大化されうる。また、TiC析出物が粗大化されてホットスタンピング部品の性能が低下しうる。 In the hot rolling step (S210), the reheated steel slab is hot rolled at a predetermined finishing rolling temperature. For example, the finishing delivery temperature (FDT) is 880°C to 950°C. If the finishing delivery temperature (FDT) is lower than 880°C, it is difficult to ensure the workability of the steel sheet due to the generation of a mixed grain structure caused by abnormal region rolling, and there is a problem that the workability is reduced due to the non-uniformity of the microstructure. In addition, there may be a problem of sheet threadability during hot rolling due to a sudden phase change. If the finishing delivery temperature (FDT) exceeds 950°C, the austenite grains may become coarse. In addition, the TiC precipitates may become coarse, and the performance of the hot stamped parts may be reduced.

冷却/巻取段階(S220)では、熱間圧延された鋼板を所定の巻取温度(Coiling Temperature: CT)まで冷却して巻き取る。一例として、前記巻取温度は、550℃~800℃でもある。前記巻取温度は、炭素(C)の再分配に影響を与え、巻取温度が550℃未満である場合には、過冷による低温相分率が高くなり、強度が増加し、冷間圧延時、圧延負荷が激しくなる恐れがあり、延性が急激に低下しうる。逆に、巻取温度が800℃を超過する場合には、異常結晶粒子成長や過度な結晶粒子成長によって成形性及び強度劣化が発生しうる。 In the cooling/coiling step (S220), the hot-rolled steel sheet is cooled to a predetermined coiling temperature (CT) and coiled. As an example, the coiling temperature is 550°C to 800°C. The coiling temperature affects the redistribution of carbon (C), and if the coiling temperature is less than 550°C, the low-temperature phase fraction increases due to overcooling, increasing strength, and the rolling load during cold rolling may become intense, causing a rapid decrease in ductility. Conversely, if the coiling temperature exceeds 800°C, abnormal or excessive crystal grain growth may cause deterioration in formability and strength.

冷間圧延段階(S230)では、巻き取られた鋼板をアンコイリング(uncoiling)し、酸洗処理した後、冷間圧延する。この際、酸洗は、巻き取られた鋼板、すなわち、前記の熱延過程を通じて製造された熱延コイルのスケールを除去するための目的で実施することになる。 In the cold rolling step (S230), the coiled steel sheet is uncoiled, pickled, and then cold rolled. At this time, the pickling is performed for the purpose of removing scale from the coiled steel sheet, i.e., the hot-rolled coil produced through the above-mentioned hot rolling process.

焼き鈍し熱処理段階(S240)は、前記冷延鋼板を700℃以上の温度で焼き鈍し熱処理する段階である。一例として、焼き鈍し熱処理は、冷延板材を加熱し、加熱された冷延板材を所定の冷却速度で冷却する段階を含む。 The annealing heat treatment step (S240) is a step of annealing the cold-rolled steel sheet at a temperature of 700°C or more. As an example, the annealing heat treatment includes a step of heating the cold-rolled sheet material and cooling the heated cold-rolled sheet material at a predetermined cooling rate.

溶融メッキ段階(S250)は、焼き鈍し熱処理された鋼板に対してメッキ層を形成する段階である。一例として、溶融メッキ段階(S250)において、前記焼き鈍し熱処理された鋼板、すなわち、素地鋼板100上にアルミニウム-シリコン(Al-Si)メッキ層200を形成することができる。 The hot-dip plating step (S250) is a step of forming a plating layer on the annealed heat-treated steel sheet. As an example, in the hot-dip plating step (S250), an aluminum-silicon (Al-Si) plating layer 200 can be formed on the annealed heat-treated steel sheet, i.e., the base steel sheet 100.

具体的に、溶融メッキ段階(S250)において、前記素地鋼板100を8wt%~12wt%のシリコン(Si)、残部のアルミニウム(Al)、及び不可避に添付される不純物を含む溶融メッキ浴に浸漬させうる。この際、溶融メッキ浴は、400℃~700℃の温度を保持することができる。メッキ層200は、前記素地鋼板100の両面基準40~180g/mでメッキされて形成されうる。 Specifically, in the hot-dip plating step (S250), the base steel sheet 100 may be immersed in a hot-dip plating bath containing 8 wt % to 12 wt % silicon (Si), the remainder aluminum (Al), and unavoidably added impurities. At this time, the hot-dip plating bath may be maintained at a temperature of 400° C. to 700° C. The plating layer 200 may be formed by plating both sides of the base steel sheet 100 at 40 to 180 g/ m2 .

オイル塗布段階(S120)は、アルミニウム及びシリコンを含むメッキ浴に素地鋼板100を浸漬して製造されたメッキ鋼板上にエステル系化合物を含むオイルを塗布する段階である。前記オイルは、10wt%~30wt%の水素処理された重質パラフィン精製油、30wt%~50wt%のソルベント-脱ワックスされた重質パラフィン精製油、1wt%~5wt%のソルベント-精製された重質パラフィン精製油、及び10wt%~40wt%のエステル系化合物を含む。一例として、前記オイルは、水素処理された重質パラフィン精製油10wt%~30wt%、ソルベント-脱ワックスされた重質パラフィン精製油30wt%~50wt%、ソルベント-精製された重質パラフィン精製油1wt%~5wt%、及びポリエステル3wt%~40wt%を含む。前記エステル成分は、前記ソルベント-脱ワックスされた重質パラフィン精製油及び前記ポリエステルに含まれうる。他の実施例において、前記オイルは、水素処理された重質パラフィン精製油10wt%~30wt%、ソルベント-脱ワックスされた重質パラフィン精製油30wt%~50wt%、ソルベント-精製された重質パラフィン精製油1wt%~5wt%、及びメチルエステル3wt%~40wt%を含む。前記エステル成分は、前記ソルベント-脱ワックスされた重質パラフィン精製油、及び前記メチルエステルに含まれうる。一実施例において、前記オイルは、クエーカー(Quaker)社の商用製品である「FERROCOTE(登録商標) 6130」が適用されうる。 The oil application step (S120) is a step of applying oil containing an ester-based compound onto a plated steel sheet manufactured by immersing a base steel sheet 100 in a plating bath containing aluminum and silicon. The oil includes 10 wt% to 30 wt% of hydrotreated heavy paraffin refined oil, 30 wt% to 50 wt% of solvent-dewaxed heavy paraffin refined oil, 1 wt% to 5 wt% of solvent-refined heavy paraffin refined oil, and 10 wt% to 40 wt% of ester-based compound. As an example, the oil includes 10 wt% to 30 wt% of hydrotreated heavy paraffin refined oil, 30 wt% to 50 wt% of solvent-dewaxed heavy paraffin refined oil, 1 wt% to 5 wt% of solvent-refined heavy paraffin refined oil, and 3 wt% to 40 wt% of polyester. The ester component may be included in the solvent-dewaxed heavy paraffin refined oil and the polyester. In another embodiment, the oil includes 10 wt% to 30 wt% of hydrotreated heavy paraffin refined oil, 30 wt% to 50 wt% of solvent-dewaxed heavy paraffin refined oil, 1 wt% to 5 wt% of solvent-refined heavy paraffin refined oil, and 3 wt% to 40 wt% of methyl esters. The ester component may be included in the solvent-dewaxed heavy paraffin refined oil and the methyl esters. In one embodiment, the oil may be "FERROCOTE (registered trademark) 6130", a commercial product of Quaker.

オイル塗布段階(S120)において、オイルは、メッキ鋼板上に0.1g/m~10g/m塗布されうる。オイルがメッキ鋼板上に0.1g/m~10g/m塗布されることで、アルミニウム-シリコン(Al-Si)メッキ層の表面に油膜が形成されうる。アルミニウム-シリコン(Al-Si)メッキ層の表面に形成された油膜は、後述するブランクの加熱時、素地鋼板とアルミニウム-シリコン(Al-Si)メッキ層との反応に影響を与え、かつ、ブランクの加熱時、外部から素地鋼板に流入される水素の量を減少させうる。メッキ鋼板上に塗布されるオイルの量が0.1g/m未満である場合、ホットスタンピング部品の製造方法によって製造された部品の表面が腐食されうる。一方、メッキ鋼板上に塗布されるオイルの量が10g/m超過である場合、コイルが半径方向に変形(座屈、buckling)される場合が発生しうる。 In the oil application step (S120), the oil may be applied on the plated steel sheet in an amount of 0.1 g/m 2 to 10 g/m 2. When the oil is applied on the plated steel sheet in an amount of 0.1 g/m 2 to 10 g/m 2 , an oil film may be formed on the surface of the aluminum-silicon (Al-Si) plating layer. The oil film formed on the surface of the aluminum-silicon (Al-Si) plating layer may affect the reaction between the base steel sheet and the aluminum-silicon (Al-Si) plating layer when the blank is heated, as described below, and may reduce the amount of hydrogen that flows into the base steel sheet from the outside when the blank is heated. If the amount of oil applied on the plated steel sheet is less than 0.1 g/m 2 , the surface of the part manufactured by the method for manufacturing a hot stamped part may be corroded. On the other hand, if the amount of oil applied on the plated steel sheet exceeds 10 g/m 2 , the coil may be deformed (buckled) in the radial direction.

一例として、ホットスタンピング用メッキ鋼板の製造方法は、メッキ鋼板製造段階(S110)、及びオイル塗布段階(S120)を含む。メッキ鋼板製造段階(S110)、及びオイル塗布段階(S120)を含むホットスタンピング用メッキ鋼板の製造方法を通じて表面にオイルが塗布されたホットスタンピング用メッキ鋼板が製造されうる。 As an example, a method for manufacturing a plated steel sheet for hot stamping includes a plated steel sheet manufacturing step (S110) and an oil application step (S120). Through the method for manufacturing a plated steel sheet for hot stamping including a plated steel sheet manufacturing step (S110) and an oil application step (S120), a plated steel sheet for hot stamping having oil applied to its surface can be manufactured.

ブランク形成段階(S130)は、オイルが塗布されたメッキ鋼板を裁断してブランクを形成する段階である。ブランク形成段階(S130)では、表面にオイルが塗布されたメッキ鋼板を、目的によって所望の形状に裁断してブランクを形成する段階である。表面にオイルが塗布されたメッキ鋼板を裁断することで、ホットスタンピング用ブランクが提供されうる。 The blank formation step (S130) is a step in which the plated steel sheet with oil applied thereon is cut to form a blank. The blank formation step (S130) is a step in which the plated steel sheet with oil applied thereon is cut into a desired shape depending on the purpose to form a blank. A blank for hot stamping can be provided by cutting the plated steel sheet with oil applied thereon.

一例として、ブランク形成段階(S130)が遂行された後、オイル塗布段階(S120)が遂行されうる。その場合、ブランク形成段階(S130)では、メッキ鋼板を、目的によって所望の形状に裁断してブランクを形成することができる。また、オイル塗布段階(S120)では、ブランク形成段階(S130)を通じて形成されたブランク上にエステル系化合物を含むオイルを塗布することができる。オイル塗布段階(S120)において、オイルは、ブランク上に0.1g/m~10g/m塗布されうる。 For example, the oil application step (S120) may be performed after the blank formation step (S130). In this case, in the blank formation step (S130), a plated steel sheet may be cut into a desired shape depending on the purpose to form a blank. Also, in the oil application step (S120), oil containing an ester-based compound may be applied onto the blank formed through the blank formation step (S130). In the oil application step (S120), the oil may be applied onto the blank at 0.1 g/m 2 to 10 g/m 2 .

ブランク加熱段階(S140)は、裁断されたブランクを加熱炉内で加熱する段階でもある。具体的に、ブランク加熱段階(S140)は、裁断されたブランクを800℃~1,000℃に保持される加熱炉で加熱する段階でもある。 The blank heating step (S140) is also a step of heating the cut blanks in a heating furnace. Specifically, the blank heating step (S140) is also a step of heating the cut blanks in a heating furnace maintained at 800°C to 1,000°C.

一例として、ブランク形成段階(S130)が遂行された後、オイル塗布段階(S120)が遂行される場合、ブランク加熱段階(S140)は、オイルが塗布されたブランクを加熱炉内で加熱する段階でもある。具体的に、ブランク加熱段階(S140)は、ブランク形成段階(S130)及びオイル塗布段階(S120)が順次に遂行されたブランクを800℃~1,000℃に保持される加熱炉で加熱する段階でもある。 As an example, if the oil application step (S120) is performed after the blank formation step (S130), the blank heating step (S140) is also a step of heating the blank coated with oil in a heating furnace. Specifically, the blank heating step (S140) is also a step of heating the blank on which the blank formation step (S130) and the oil application step (S120) have been sequentially performed in a heating furnace maintained at 800°C to 1,000°C.

一例として、ブランク加熱段階(S140)は、多段加熱段階及び均熱加熱段階を含む。多段加熱段階では、ブランクが段階的に加熱され、均熱加熱段階では、均一な温度でブランクが加熱されうる。具体的に、多段加熱段階では、ブランクが加熱炉内に備えられた複数の区間を通過して段階的に昇温されうる。加熱炉内に備えられた複数の区間のうち、多段加熱段階が遂行される区間は、複数個存在し、ブランクが投入される加熱炉の入口からブランクが取り出される加熱炉の出口方向に高くなるように、各区間別に温度が設定されてブランクを段階的に昇温させうる。多段加熱段階以後に均熱加熱段階がなされうる。均熱加熱段階では、多段加熱されたブランクがAc3~1,000℃の温度に設定された加熱炉の区間を通過して熱処理されうる。望ましくは、均熱加熱段階では、多段加熱されたブランクを930℃~1,000℃の温度で均熱加熱することができる。さらに望ましくは、均熱加熱段階では、多段加熱されたブランクを950℃~1,000℃の温度で均熱加熱することができる。また、加熱炉内に備えられた複数の区間のうち、均熱加熱段階が遂行される区間は、少なくとも1つ以上でもある。 As an example, the blank heating step (S140) includes a multi-stage heating step and a soaking heating step. In the multi-stage heating step, the blank may be heated in stages, and in the soaking heating step, the blank may be heated at a uniform temperature. Specifically, in the multi-stage heating step, the blank may be heated in stages as it passes through a plurality of sections provided in the heating furnace. Among the plurality of sections provided in the heating furnace, there are a plurality of sections in which the multi-stage heating step is performed, and the temperature of the blank may be set for each section so that it increases from the entrance of the heating furnace where the blank is inserted to the exit of the heating furnace where the blank is removed, thereby heating the blank in stages. After the multi-stage heating step, a soaking heating step may be performed. In the soaking heating step, the multi-stage heated blank may be heat-treated by passing through a section of the heating furnace set at a temperature of Ac3 to 1,000°C. Preferably, in the soaking heating step, the multi-stage heated blank may be soaked at a temperature of 930°C to 1,000°C. More preferably, in the soaking heating step, the multi-stage heated blank can be soaked at a temperature of 950°C to 1,000°C. In addition, among the multiple sections provided in the heating furnace, at least one section is where the soaking heating step is performed.

図5は、本発明の一実施例によるホットスタンピング部品の製造方法のブランク加熱段階において、複数の区間を備えた加熱炉を説明するために示す図面である。 Figure 5 is a diagram illustrating a heating furnace having multiple sections in the blank heating step of a method for manufacturing a hot stamped part according to one embodiment of the present invention.

図5を参照すれば、一実施例による加熱炉は、互いに異なる温度範囲を有する複数の区間を備えることができる。さらに具体的に、加熱炉は、第1温度範囲Tを有する第1区間P、第2温度範囲Tを有する第2区間P、第3温度範囲Tを有する第3区間P、第4温度範囲Tを有する第4区間P、第5温度範囲Tを有する第5区間P、第6温度範囲Tを有する第6区間P、及び第7温度範囲Tを有する第7区間Pを備えることができる。 5, the furnace according to an embodiment may include a plurality of sections having different temperature ranges. More specifically, the furnace may include a first section P1 having a first temperature range T1 , a second section P2 having a second temperature range T2 , a third section P3 having a third temperature range T3 , a fourth section P4 having a fourth temperature range T4 , a fifth section P5 having a fifth temperature range T5 , a sixth section P6 having a sixth temperature range T6 , and a seventh section P7 having a seventh temperature range T7 .

一例として、ブランク加熱段階(S140)のうち、多段加熱段階では、ブランクが加熱炉内に定義された複数の区間(例えば、第1区間Pないし第4区間P)を通過して段階的に多段加熱されうる。また、ブランク加熱段階(S140)のうち、均熱加熱段階では、第1区間Pないし第4区間Pで多段加熱されたブランクが第5区間Pないし第7区間Pで均熱加熱されうる。 For example, in the multi-stage heating step of the blank heating step (S140), the blank may be heated in multiple stages in a heating furnace through a plurality of sections (e.g., a first section P1 to a fourth section P4 ). In addition, in the soaking heating step of the blank heating step (S140), the blank heated in multiple stages in the first section P1 to the fourth section P4 may be soaked in the fifth section P5 to the seventh section P7 .

第1区間Pないし第7区間Pは、順番通り、加熱炉内に配置されうる。第1温度範囲Tを有する第1区間Pは、ブランクが投入される加熱炉の入口と隣接し、第7温度範囲Tを有する第7区間Pは、ブランクが排出される加熱炉の出口と隣接することができる。したがって、第1温度範囲Tを有する第1区間Pが加熱炉の最初区間でもあり、第7温度範囲Tを有する第7区間Pが加熱炉の最後区間でもある。加熱炉の複数の区間において、第5区間P、第6区間P、及び第7区間Pは、多段加熱が遂行される区間ではない均熱加熱が遂行される区間でもある。 The first section P1 to the seventh section P7 may be arranged in the furnace in the specified order. The first section P1 having the first temperature range T1 may be adjacent to the entrance of the furnace where the blank is inserted, and the seventh section P7 having the seventh temperature range T7 may be adjacent to the exit of the furnace where the blank is discharged. Therefore, the first section P1 having the first temperature range T1 may be the first section of the furnace, and the seventh section P7 having the seventh temperature range T7 may be the last section of the furnace. Among the sections of the furnace, the fifth section P5 , the sixth section P6 , and the seventh section P7 may be sections where soaking heating is performed, not sections where multi-stage heating is performed.

加熱炉内に備えられた複数の区間の温度、例えば、第1区間Pないし第7区間Pの温度は、ブランクが投入される加熱炉の入口からブランクが取り出される加熱炉の出口方向に増加することができる。但し、第5区間P、第6区間P及び第7区間Pの温度は、同一でもある。また、加熱炉内に備えられた複数の区間のうち、互いに隣接した2つの区間間の温度差は、0℃より大きく、100℃以下でもある。例えば、第1区間Pと第2区間Pの温度差は、0℃より大きく、100℃以下でもある。 The temperatures of the sections provided in the heating furnace, for example, the temperatures of the first section P1 to the seventh section P7, may increase from the entrance of the heating furnace where the blanks are inserted to the exit of the heating furnace where the blanks are removed. However, the temperatures of the fifth section P5 , the sixth section P6 , and the seventh section P7 may be the same. Also, the temperature difference between two adjacent sections among the sections provided in the heating furnace may be greater than 0° C. and less than 100° C. For example, the temperature difference between the first section P1 and the second section P2 may be greater than 0° C. and less than 100° C.

一例として、第1区間Pの第1温度範囲Tは、840℃~860℃でもあり、835℃~865℃でもある。第2区間Pの第2温度範囲Tは、870℃~890℃でもあり、865℃~895℃でもある。第3区間Pの第3温度範囲Tは、900℃~920℃でもあり、895℃~925℃でもある。第4区間Pの第4温度範囲Tは、920℃~940℃でもあり、915℃~945℃でもある。第5区間Pの第5温度範囲Tは、Ac3~1,000℃でもある。望ましくは、第5区間Pの第5温度範囲Tは、930℃以上1,000℃以下でもある。さらに望ましくは、第5区間Pの第5温度範囲Tは、950℃以上1,000℃以下でもある。第6区間Pの第6温度範囲T、及び第7区間Pの第7温度範囲Tは、第5区間Pの第5温度範囲Tと同一である。 As an example, the first temperature range T1 of the first section P1 may be 840°C to 860°C or 835°C to 865°C. The second temperature range T2 of the second section P2 may be 870°C to 890°C or 865°C to 895°C. The third temperature range T3 of the third section P3 may be 900°C to 920°C or 895°C to 925°C. The fourth temperature range T4 of the fourth section P4 may be 920°C to 940°C or 915°C to 945°C. The fifth temperature range T5 of the fifth section P5 may be Ac3 to 1,000°C. Preferably, the fifth temperature range T5 of the fifth section P5 may be 930°C or more and 1,000°C or less. More preferably, the fifth temperature range T5 of the fifth section P5 is 950° C. to 1,000° C. The sixth temperature range T6 of the sixth section P6 and the seventh temperature range T7 of the seventh section P7 are the same as the fifth temperature range T5 of the fifth section P5 .

図5では、一実施例による加熱炉が、互いに異なる温度範囲を有する7区間を備えていると図示されているが、本発明がそれに限定されるものではない。加熱炉内には、互いに異なる温度範囲を有する5個、6個、または8個などの区間が備えられうる。 In FIG. 5, the furnace according to one embodiment is illustrated as having seven zones with different temperature ranges, but the present invention is not limited thereto. The furnace may have five, six, eight, etc. zones with different temperature ranges.

一例として、ブランクが多段加熱された以後にブランクが均熱加熱されうる。ブランクの均熱加熱は、加熱炉に備えられた複数の区間のうち、最後の部分で遂行され、Ac3~1,000℃の温度でなされうる。 As an example, the blank may be heated in multiple stages and then soaked. The soaking of the blank may be performed in the last of the multiple sections in the heating furnace at a temperature of Ac3 to 1,000°C.

均熱加熱段階は、加熱炉の複数の区間のうち、最後の部分でなされうる。一例として、均熱加熱段階は、加熱炉の第5区間P、第6区間P、及び第7区間Pでなされうる。加熱炉内に複数の区間が備えられる場合、1つの区間の長さが長ければ、前記区間内で温度変化が生じるなどの問題点が存在しうる。したがって、均熱加熱段階が遂行される区間は、第5区間P、第6区間P、及び第7区間Pに区分されるが、前記第5区間P、第6区間P、及び前記第7区間Pは、加熱炉内において同じ温度範囲を有しうる。 The soaking step may be performed in the last part of the multiple sections of the furnace. For example, the soaking step may be performed in the fifth section P5 , the sixth section P6 , and the seventh section P7 of the furnace. When multiple sections are provided in the furnace, if one section is long, there may be a problem that the temperature changes within the section. Therefore, the sections in which the soaking step is performed are divided into the fifth section P5 , the sixth section P6 , and the seventh section P7 , and the fifth section P5 , the sixth section P6 , and the seventh section P7 may have the same temperature range within the furnace.

均熱加熱段階では、多段加熱されたブランクをAc3~1,000℃の温度で均熱加熱することができる。望ましくは、均熱加熱段階では、多段加熱されたブランクを930℃~1,000℃の温度で均熱加熱することができる。さらに望ましくは、均熱加熱段階では、多段加熱されたブランクを950℃~1,000℃の温度で均熱加熱することができる。 In the soaking heating stage, the multi-stage heated blank can be soaked at a temperature of Ac3 to 1,000°C. Desirably, in the soaking heating stage, the multi-stage heated blank can be soaked at a temperature of 930°C to 1,000°C. More desirably, in the soaking heating stage, the multi-stage heated blank can be soaked at a temperature of 950°C to 1,000°C.

一例として、ブランクが多段加熱される区間の長さDとブランクが均熱加熱される区間の長さDとの比は、1:1~4:1でもある。さらに具体的に、ブランクが多段加熱される区間である第1区間Pないし第4区間Pの長さの和と、ブランクが均熱加熱される区間である第5区間Pないし第7区間Pの長さの和との比は、1:1~4:1を満足することができる。ブランクが均熱加熱される区間の長さが増加してブランクが多段加熱される区間の長さDとブランクが均熱加熱される区間の長さDとの比が1:1を超過する場合、均熱加熱区間でオーステナイト(FCC)組織が生成されてブランク内に水素浸透量が増加し、遅延破断が増加しうる。また、ブランクが均熱加熱される区間の長さが減少し、ブランクが多段加熱される区間の長さDとブランクが均熱加熱される区間の長さDとの比が4:1未満である場合、均熱加熱区間(時間)が十分に確保されず、ホットスタンピング部品の製造工程によって製造された部品の強度が不均一になる。 As an example, the ratio of the length D1 of the section where the blank is heated in multiple stages to the length D2 of the section where the blank is soaked may be 1:1 to 4:1. More specifically, the ratio of the sum of the lengths of the first section P1 to the fourth section P4 , which are the sections where the blank is heated in multiple stages, to the sum of the lengths of the fifth section P5 to the seventh section P7 , which are the sections where the blank is soaked, may satisfy 1:1 to 4:1. If the length of the section where the blank is soaked is increased so that the ratio of the length D1 of the section where the blank is heated in multiple stages to the length D2 of the section where the blank is soaked exceeds 1:1, an austenite (FCC) structure may be generated in the soaked heating section, increasing the amount of hydrogen permeation into the blank and increasing delayed fracture. In addition, if the length of the section in which the blank is soaked is reduced and the ratio of the length D1 of the section in which the blank is heated in multiple stages to the length D2 of the section in which the blank is soaked is less than 4:1, the soaked heating section (time) is not sufficiently secured, and the strength of the part manufactured by the manufacturing process of the hot stamped part becomes non-uniform.

一例として、加熱炉内に備えられた複数の区間のうち、均一加熱区間の長さは、加熱炉の総長の20%~50%の長さを有しうる。 As an example, among the multiple sections provided in the heating furnace, the length of the uniform heating section may be 20% to 50% of the total length of the heating furnace.

また、ブランク加熱段階(S140)において、加熱炉内には、互いに異なる厚さを有する少なくとも2つのブランクが同時に移送されうる。 In addition, in the blank heating step (S140), at least two blanks having different thicknesses may be simultaneously transported into the heating furnace.

一例として、ブランクは、加熱炉内で180秒~500秒間滞留する。さらに具体的に、加熱炉内でブランクが多段加熱、及び均熱加熱される時間は、180秒~500秒でもある。ブランクの加熱炉内における滞留時間が180秒未満である場合、所望の均熱温度での十分な均熱が困難である。また、ブランクの加熱炉内における滞留時間が500秒を超過する場合、ブランク内部に侵透する水素の量が増加して遅延破断の危険性が高くなり、ホットスタンピング後の耐食性が低下しうる。 As an example, the blanks are retained in the heating furnace for 180 to 500 seconds. More specifically, the time for which the blanks are multi-stage heated and soaked in the heating furnace is 180 to 500 seconds. If the blanks are retained in the heating furnace for less than 180 seconds, it is difficult to sufficiently soak them at the desired soaking temperature. Also, if the blanks are retained in the heating furnace for more than 500 seconds, the amount of hydrogen that penetrates into the blanks increases, increasing the risk of delayed fracture and reducing corrosion resistance after hot stamping.

図6は、エステル系化合物を含むオイルが塗布されたブランク、及び一般オイルが塗布されたブランクの経時的な温度変化を示すグラフである。 Figure 6 is a graph showing the temperature change over time for a blank coated with oil containing an ester compound and a blank coated with general oil.

図6を参照すれば、エステル系化合物を含むオイルが塗布されたブランク310と一般オイルが塗布されたブランク320の場合、常温で600℃までは実質的に同じ昇温速度を示しているが、600℃~900℃では、エステル系化合物を含むオイルが塗布されたブランク310の昇温速度が一般オイルが塗布されたブランク320の昇温速度より速いことを確認することができる。すなわち、エステル系化合物が10wt%~40wt%含まれたオイルが塗布されたブランク310の昇温速度が一般オイルが塗布されたブランク320の昇温速度よりも速いことを確認することができる。 Referring to FIG. 6, blank 310 coated with oil containing an ester-based compound and blank 320 coated with general oil show substantially the same temperature rise rate up to 600°C at room temperature, but it can be seen that from 600°C to 900°C, the temperature rise rate of blank 310 coated with oil containing an ester-based compound is faster than the temperature rise rate of blank 320 coated with general oil. In other words, it can be seen that the temperature rise rate of blank 310 coated with oil containing 10wt% to 40wt% of ester-based compound is faster than the temperature rise rate of blank 320 coated with general oil.

エステル系化合物の加水分解反応は、ブランク温度が600℃~900℃である区間で発生するが、前記エステル系化合物の加水分解反応は、吸熱反応であって、当該区間での加熱炉温度を高めて加水分解反応を促進させることで、ブランク内に水素が流入されることを遮断し、図1において前述したように、第1層210、第2層220、及び前記第2層220内にアイランド状に備えられた金属間化合物部230を含むメッキ層200が素地鋼板100上に形成されうる。この際、エステル化合物が10wt%~40wt%含まれたオイルが塗布されたブランク310の温度が600℃~900℃である区間でのブランクの平均昇温速度は、4.5℃/s~10℃/sでもある。 The hydrolysis reaction of the ester-based compound occurs in the blank temperature range of 600°C to 900°C. The hydrolysis reaction of the ester-based compound is an endothermic reaction, and by increasing the furnace temperature in this range to promote the hydrolysis reaction, hydrogen is prevented from flowing into the blank. As described above in FIG. 1, a plating layer 200 including a first layer 210, a second layer 220, and an intermetallic compound portion 230 provided in an island shape in the second layer 220 can be formed on the base steel sheet 100. In this case, the average heating rate of the blank 310 coated with oil containing 10 wt% to 40 wt% of an ester compound in the range of 600°C to 900°C is also 4.5°C/s to 10°C/s.

一例として、オイルには、エステル系化合物が10wt%~40wt%含まれうる。オイルにエステル系化合物が10wt%~40wt%含まれることで、拡散性水素量が減少されて水素遅延破壊性能が向上し、エステル系化合物の加水分解反応によって緻密な酸化膜が形成されうる。オイルにエステル系化合物が10wt%未満で含まれる場合、拡散性水素量が増加して水素遅延破壊が発生しうる。一方、オイルにエステル系化合物が40wt%超過して含まれる場合、ホットスタンピング部品の製造方法によって製造された部品の表面にステインが存在しうる。 As an example, the oil may contain 10 wt% to 40 wt% of an ester-based compound. When the oil contains 10 wt% to 40 wt% of an ester-based compound, the amount of diffusible hydrogen is reduced, improving hydrogen delayed breakdown performance, and a dense oxide film may be formed by the hydrolysis reaction of the ester-based compound. When the oil contains less than 10 wt% of an ester-based compound, the amount of diffusible hydrogen increases, and hydrogen delayed breakdown may occur. On the other hand, when the oil contains more than 40 wt% of an ester-based compound, stains may be present on the surface of parts manufactured by the hot stamping part manufacturing method.

ブランク移送段階(S150)は、加熱されたブランクを加熱炉からプレス金型に移送する段階でもある。この際、ブランク移送段階(S150)では、加熱されたブランクがプレス金型に移送されながら大気温度(または、常温)で冷却されうる。加熱されたブランクは、移送中、空冷されうる。加熱されたブランクが空冷されなければ、金型進入温度(例えば、成形開始温度)が高くなり、製造されたホットスタンピング部品の表面にシワ(または、屈曲)が発生しうる。また、冷媒使用時、後続工程(ホットスタンピング)に影響を与えうるので、移送中に加熱されたブランクが空冷されることが望ましい。 The blank transfer step (S150) is also a step of transferring the heated blank from the heating furnace to the press die. In this case, in the blank transfer step (S150), the heated blank may be cooled to ambient temperature (or room temperature) while being transferred to the press die. The heated blank may be air-cooled during transfer. If the heated blank is not air-cooled, the die entry temperature (e.g., molding start temperature) may become high, and wrinkles (or bends) may occur on the surface of the manufactured hot stamped part. In addition, when a refrigerant is used, it may affect the subsequent process (hot stamping), so it is preferable that the heated blank is air-cooled during transfer.

成形体形成段階(S160)は、移送されたブランクをホットスタンピングし、成形体を形成する段階である。成形体冷却段階(S170)は、形成された成形体を冷却する段階である。 The compact formation step (S160) is a step in which the transferred blank is hot stamped to form a compact. The compact cooling step (S170) is a step in which the formed compact is cooled.

プレス金型で最終部品形状に成形すると共に、成形体を冷却して最終製品が形成されうる。プレス金型には、内部に冷媒が循環する冷却チャネルが備えられうる。プレス金型に備えられた冷却チャネルを介して供給される冷媒の循環によって加熱されたブランクを急冷させうる。この際、板材のスプリングバック(spring back)現象を防止すると共に所望の形状を保持するためには、プレス金型を閉状態で加圧しながら、急冷を実施することができる。加熱されたブランクを成形及び冷却操作を行うに当たって、マルテンサイト終了温度まで平均冷却速度を少なくとも10℃/s以上に冷却することができる。ブランクは、プレス金型内で3秒~20秒間保持されうる。プレス金型内の保持時間が3秒未満である場合、素材の冷却が十分になされず、残存熱による部位別温度偏差によって脆化品質に影響を与えることができる。また、十分な量のマルテンサイトが生成されず、機械的物性が確保され得ない。一方、プレス金型内の保持時間が20秒を超過する場合、プレス金型内の保持時間が長くなって生産性が低下しうる。 The blank may be formed into a final part shape in a press die and cooled to form a final product. The press die may have a cooling channel through which a refrigerant circulates. The heated blank may be quenched by circulating the refrigerant supplied through the cooling channel provided in the press die. In this case, in order to prevent springback of the plate material and to maintain the desired shape, quenching may be performed while the press die is closed and pressurized. When forming and cooling the heated blank, the blank may be cooled to the martensite finish temperature at an average cooling rate of at least 10°C/s. The blank may be held in the press die for 3 to 20 seconds. If the holding time in the press die is less than 3 seconds, the material may not be sufficiently cooled, and the temperature deviation in each part due to the residual heat may affect the embrittlement quality. In addition, a sufficient amount of martensite may not be generated, and mechanical properties may not be secured. On the other hand, if the holding time in the press die exceeds 20 seconds, the holding time in the press die may be extended, and productivity may decrease.

図7は、素材厚さによる空冷時間及び加熱温度による空冷時間を示す図面である。具体的に、図7は、素材厚さによる最大許容空冷時間及び加熱温度による最大許容空冷時間を説明するために示すグラフである。図7において、加熱温度が高いということは、加熱炉取り出し温度が高いということと理解されうる。 Figure 7 is a diagram showing the air cooling time according to material thickness and heating temperature. Specifically, Figure 7 is a graph shown to explain the maximum allowable air cooling time according to material thickness and heating temperature. In Figure 7, a high heating temperature can be understood to mean that the heating furnace removal temperature is high.

図3及び図7を参照すれば、同一素材の厚さで加熱温度が減少するほど、最大許容空冷時間が増加することを確認することができる。また、同一加熱温度で素材の厚さが増加するほど、最大許容空冷時間が増加することを確認することができる。 Referring to Figures 3 and 7, it can be seen that for the same material thickness, the maximum allowable air cooling time increases as the heating temperature decreases. It can also be seen that for the same heating temperature, the maximum allowable air cooling time increases as the material thickness increases.

加熱されたブランクが常温に過度に露出される場合、生産性が低下するだけではなく、空冷中にブランクで相変態が発生して成形性が低下し、所望の材質確保が困難である。一方、加熱されたブランクの常温露出時間が短い場合、過度に高い温度で成形開始されて製造されたホットスタンピング部品にシワ(または、屈曲)が発生しうる。また、ブランクのメッキ層がプレス金型に焼着されうる。したがって、ブランク移送段階(S150)での空冷時間を調節する必要がある。但し、ブランク移送段階(S150)での空冷時間を調節するには、加熱温度及びブランクの厚さ(例えば、素材の厚さ)だけではなく、ブランクの成分、ブランクの厚さ、メッキ量及び表面放射率による熱伝導度、熱伝導率及び熱伝逹量、及びブランクの加熱炉取り出し温度と大気温度など多様な変数を考慮せねばならない。 If the heated blank is exposed to room temperature too much, not only will productivity decrease, but the blank will undergo phase transformation during air cooling, reducing formability and making it difficult to obtain the desired material. On the other hand, if the heated blank is exposed to room temperature for a short period of time, wrinkles (or bending) may occur in the hot stamping part manufactured by starting forming at an excessively high temperature. In addition, the plating layer of the blank may be burned onto the press die. Therefore, it is necessary to adjust the air cooling time in the blank transfer step (S150). However, in order to adjust the air cooling time in the blank transfer step (S150), various variables must be considered, including not only the heating temperature and the blank thickness (e.g., the material thickness), but also the blank components, blank thickness, plating amount, and thermal conductivity, thermal conductivity, and heat transfer amount due to surface emissivity, as well as the blank removal temperature from the heating furnace and the air temperature.

そこで、本発明者は、過度な反復実験を経て空冷時間を容易に制御することができる数式を導出した。一実施例において、ブランク移送段階(S150)でのブランクの空冷時間は、下記数式を満足することができる。

数式において、λは、空冷時間(s)、aは、加熱炉取り出し温度及び大気温度を考慮した補正係数、Ttは、加熱温度(℃)、bは、素材成分を考慮した補正係数、ctは、高温素材厚さ敏感度を考慮した補正係数、tは、素材厚さ(mm)である。この際、素材は、ブランクを意味し、空冷時間の単位sは、秒を意味する。
Therefore, the present inventors have derived a formula for easily controlling the air-cooling time through extensive repeated experiments. In one embodiment, the air-cooling time of the blank in the blank transferring step (S150) may satisfy the following formula:

In the formula, λt is the air-cooling time (s), at is a correction coefficient considering the temperature at the time of removal from the heating furnace and the atmospheric temperature, Tt is the heating temperature (°C), bt is a correction coefficient considering the material composition, ct is a correction coefficient considering the material thickness sensitivity to high temperatures, and t is the material thickness (mm). In this case, the material means a blank, and the unit of air-cooling time, s, means seconds.

は、加熱されたブランクの加熱炉取り出し温度及び大気温度を考慮した補正係数であって、約0.0160以上約0.0165以下の値を有する。この際、aは、s/(℃xmm)の単位を有しうる。 a t is a correction coefficient taking into account the temperature at which the heated blank is removed from the heating furnace and the atmospheric temperature, and has a value of about 0.0160 to about 0.0165, inclusive. In this case, a t may have a unit of s/(° C.×mm).

は、各素材が成分が互いに異なる場合を考慮したものであって、bは、素材成分を考慮した補正係数である。この際、bは、約10.0以上約0.5以下の値を有する。この際、bは、s/mmの単位を有する。 bt is a correction coefficient that takes into account the case where each material has a different composition, and bt has a value of about 10.0 to about 0.5 inclusive, and has a unit of s/mm.

また、素材の厚さによって素材内部から伝達される熱伝逹量が異なってもいる。cは、高温で素材の厚さによる熱伝逹量差を考慮した補正係数であって、約0.7以上約0.9以下の値を有する。この際、高温は、600℃以上を意味する。但し、高温は、500℃以上を意味するか、700℃以上を意味する。 Also, the amount of heat transfer from inside the material varies depending on the thickness of the material. ct is a correction coefficient that takes into account the difference in heat transfer due to the thickness of the material at high temperatures, and has a value of about 0.7 to about 0.9. In this case, high temperature means 600°C or higher. However, high temperature means 500°C or higher or 700°C or higher.

加熱温度Tは、ブランク加熱段階(S140)の均熱加熱温度を意味し、加熱温度Tは、約Ac3以上約1000℃以下の値を有しうる。この際、加熱温度Tは、加熱炉取り出し温度を意味する。また、素材厚さtは、約1mm以上約2.6mm以下の値を有しうる。 The heating temperature Tt refers to the soaking temperature in the blank heating step (S140), and may have a value of about Ac3 or more and about 1000° C. or less. In this case, the heating temperature Tt refers to the temperature at which the blank is removed from the heating furnace. In addition, the blank thickness t may have a value of about 1 mm or more and about 2.6 mm or less.

一実施例において、数式による空冷時間λは、約5s以上約20s以下でもある。空冷時間λが5s未満である場合、ブランクの成形が開始される成形開始温度が過度に高く、ブランクの成形が高い温度で進められて製造されたホットスタンピング部品にシワ(または、屈曲)が発生し、設備上5s未満の空冷時間λを具現し難い。一方、空冷時間λが20s超過である場合、生産性が低下するだけではなく、ブランクが移送される過程でブランクで相変態が発生してブランクの成形性が低下し、製造されたホットスタンピング部品が所望の材質を有さない。したがって、空冷時間λが約5s以上約20s以下の範囲を満足する場合、ブランクの成形性及び工程の生産性を向上させ、製造されたホットスタンピング部品が所望の材質を有させうる。 In one embodiment, the air cooling time λ t according to the formula is about 5 s to about 20 s. If the air cooling time λ t is less than 5 s, the forming start temperature at which the blank starts to be formed is excessively high, and the hot stamping part manufactured by forming the blank at a high temperature may have wrinkles (or bends), making it difficult to realize an air cooling time λ t of less than 5 s due to equipment. On the other hand, if the air cooling time λ t exceeds 20 s, not only the productivity decreases, but also the blank undergoes phase transformation during the transfer of the blank, reducing the formability of the blank, and the manufactured hot stamping part does not have the desired material. Therefore, if the air cooling time λ t satisfies the range of about 5 s to about 20 s, the blank formability and the process productivity can be improved, and the manufactured hot stamping part can have the desired material.

上述した組成と工程条件を適用して耐遅延破壊性能を有するホットスタンピング部品(部材)を具現することができる。前記ホットスタンピング部品の素地層微細組織は、フルマルテンサイト(Full Martensite)組織を有し、降伏強度900MPa以上、引っ張り強度1,350MPa以上、延伸率5%以上を満足することができる。 By applying the above-mentioned composition and process conditions, a hot stamped part (component) having delayed fracture resistance can be realized. The base layer microstructure of the hot stamped part has a full martensite structure and can satisfy a yield strength of 900 MPa or more, a tensile strength of 1,350 MPa or more, and an elongation rate of 5% or more.

以下、実施例を通じて本発明をさらに詳細に説明する。しかし、下記の実施例は、本発明をさらに具体的に説明するためのものであって、本発明の範囲が下記の実施例によって限定されるものではない。下記実施例は、本発明の範囲内で当業者によって適切に修正、変更されうる。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are provided to more specifically explain the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples. The following examples may be appropriately modified or altered by those skilled in the art within the scope of the present invention.

表1は、本発明の実験例による素地鋼板の組成を示した表であり、表2は、本発明の実験例によるホットスタンピング部品の製造のための鋼材成分、オイル条件、多段加熱実施如何、均熱温度、及び加熱炉滞留時間を示す表である。 Table 1 shows the composition of the base steel sheet according to the experimental example of the present invention, and Table 2 shows the steel composition, oil conditions, whether or not multi-stage heating was performed, soaking temperature, and residence time in the heating furnace for manufacturing hot stamped parts according to the experimental example of the present invention.

表1の成分系1は、引っ張り強度1,350MPa以上を目標に設定され、成分系2は、引っ張り強度1,680MPa以上を目標に設定された。 Component system 1 in Table 1 was set with a target tensile strength of 1,350 MPa or more, and component system 2 was set with a target tensile strength of 1,680 MPa or more.

表1及び表2を参照すれば、実施例1、実施例2、比較例1、比較例2、及び比較例4の鋼材は、表1の成分系1の組成と残部の鉄を含み、実施例3、比較例3、及び比較例5の鋼材は、表1の成分系2の組成と残部の鉄を含む。実施例1ないし実施例3、及び比較例1ないし比較例5の組成を有する鋼材に対して同じ条件で熱間圧延、冷却/巻取、冷間圧延、焼き鈍し熱処理、及び溶融メッキ処理を遂行した。 Referring to Tables 1 and 2, the steel materials of Example 1, Example 2, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 4 contain the composition of Component System 1 in Table 1 with the balance being iron, and the steel materials of Example 3, Comparative Example 3, and Comparative Example 5 contain the composition of Component System 2 in Table 1 with the balance being iron. Hot rolling, cooling/coiling, cold rolling, annealing heat treatment, and hot-dip galvanizing treatment were performed under the same conditions for the steel materials having the compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5.

一方、実施例1ないし実施例3、比較例4及び比較例5の場合、アルミニウム-シリコン(Al-Si)メッキ層の表面に0.1g/mのオイル1を塗布して油膜を形成し、比較例1ないし比較例3の場合、アルミニウム-シリコン(Al-Si)メッキ層の表面に0.1g/mのオイル2を塗布して油膜を形成した。この際、オイル1は、クエーカー(Quaker)社の「Ferrocote 6130」製品を使用し、オイル2は、Buhmwoo社の商用製品である「BW-80HG」を使用した。オイル1には、ポリエステルが10wt%~40wt%含まれているが、オイル2には、エステル系化合物が10wt%未満含まれている。 Meanwhile, in the case of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 4 and 5, 0.1 g/ m2 of Oil 1 was applied to the surface of the aluminum-silicon (Al-Si) plating layer to form an oil film, and in the case of Comparative Examples 1 to 3, 0.1 g/ m2 of Oil 2 was applied to the surface of the aluminum-silicon (Al-Si) plating layer to form an oil film. In this case, Quaker's "Ferrocote 6130" product was used as Oil 1, and Buhmwoo's "BW-80HG" commercial product was used as Oil 2. Oil 1 contains 10 wt% to 40 wt% of polyester, while Oil 2 contains less than 10 wt% of ester-based compounds.

次いで、表面にオイル1が塗布された実施例1ないし実施例3、及び表面にオイル2が塗布された比較例1ないし比較例3のブランクを、前記表2の条件によって加熱し、前記加熱されたブランクをプレス金型に移送してプレス成形を遂行し、10℃/s以上の冷却速度で冷却することで、ホットスタンピング部品を製造した。また、表面にオイル1が塗布された比較例4及び比較例5のブランクは、前記表2の条件によって均一な温度で加熱(単一加熱)し、前記加熱されたブランクをプレス金型に移送してプレス成形を遂行し、10℃/s以上の冷却速度で冷却することで、ホットスタンピング部品を製造した。 Then, the blanks of Examples 1 to 3, in which Oil 1 was applied to the surface, and Comparative Examples 1 to 3, in which Oil 2 was applied to the surface, were heated according to the conditions in Table 2, and the heated blanks were transferred to a press die to perform press forming, and were cooled at a cooling rate of 10°C/s or more to manufacture hot stamped parts. The blanks of Comparative Examples 4 and 5, in which Oil 1 was applied to the surface, were heated at a uniform temperature (single heating) according to the conditions in Table 2, and the heated blanks were transferred to a press die to perform press forming, and were cooled at a cooling rate of 10°C/s or more to manufacture hot stamped parts.

<引っ張り強度検査>
表3の実施例1ないし実施例3、及び比較例1ないし比較例5のホットスタンピング部品を製造した後、常温での降伏強度、引っ張り強度、及び延伸率を測定した。
<Tensile strength test>
After the hot stamping parts of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 in Table 3 were manufactured, the yield strength, tensile strength, and elongation rate at room temperature were measured.

表3は、実施例1ないし実施例3、及び比較例1ないし比較例5の常温での降伏強度、引っ張り強度、及び延伸率を示す表である。表3を参照すれば、実施例1、及び実施例2の降伏強度が900MPa以上であり、引っ張り強度が1,350MPa以上であり、延伸率が5%以上であることを確認することができる。また、実施例3の引っ張り強度が1,680MPa以上であり、降伏強度が1,000MPa以上であることを確認することができる。 Table 3 shows the yield strength, tensile strength, and elongation ratio at room temperature for Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5. Referring to Table 3, it can be seen that the yield strength of Examples 1 and 2 is 900 MPa or more, the tensile strength is 1,350 MPa or more, and the elongation ratio is 5% or more. It can also be seen that the tensile strength of Example 3 is 1,680 MPa or more, and the yield strength is 1,000 MPa or more.

したがって、メッキ層上にエステル系化合物が10wt%~40wt%含まれたオイル(オイル1)が塗布されたブランクでホットスタンピング部品を製造した場合にも、既設定の目標(例えば、1,350MPaまたは1,680MPa)以上の引っ張り強度を有しうる。 Therefore, even if a hot stamping part is manufactured using a blank in which oil (oil 1) containing 10 wt% to 40 wt% of an ester-based compound is applied onto the plating layer, it can have a tensile strength greater than the preset target (e.g., 1,350 MPa or 1,680 MPa).

<拡散性水素量、及び水素遅延破壊特性評価>
実施例1ないし実施例3、及び比較例1ないし比較例5に対して加熱脱ガス分析(Thermal Desorption Spectroscopy)を実施した。さらに具体的に、20℃/minの加熱速度で常温から500℃まで昇温させつつ、350℃以下でホットスタンピング部品から放出される拡散性水素量を測定した。また、実施例1ないし実施例3、及び比較例1ないし比較例5に対して水素遅延破壊評価を遂行した。前記水素遅延破壊評価は、4点屈曲試験(4 point bending test)方法で遂行した。前記4点屈曲試験は、腐食環境に露出させた状態を再現して製造された試片の特定地点に弾性限界以下レベルの応力を加え、応力腐食クラックの発生有無を確認する試験方法である。この際、応力腐食クラックは、腐食と持続的な引っ張り応力とが同時に作用するとき、発生するクラックを意味する。
<Evaluation of diffusible hydrogen content and hydrogen delayed fracture characteristics>
Thermal desorption spectroscopy was performed on Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5. More specifically, the amount of diffusible hydrogen released from the hot stamped parts at 350°C or less was measured while increasing the temperature from room temperature to 500°C at a heating rate of 20°C/min. In addition, hydrogen delayed fracture evaluation was performed on Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5. The hydrogen delayed fracture evaluation was performed by a 4-point bending test. The 4-point bending test is a test method in which a stress level below the elastic limit is applied to a specific point of a specimen manufactured by reproducing a state exposed to a corrosive environment, and the occurrence of stress corrosion cracks is confirmed. In this case, the stress corrosion crack refers to a crack that occurs when corrosion and continuous tensile stress act simultaneously.

具体的に、引っ張り強度が1,350MPa以上である実施例1、実施例2、比較例1、比較例2、比較例4は、それぞれのサンプルに対して空気中で1,000MPaの応力を100時間印加して破断発生有無を確認した結果である。また、引っ張り強度が1,680MPa以上である実施例3、比較例3、及び比較例5は、それぞれのサンプルに対して空気中で1,200MPaの応力を100時間印加して破断発生有無を確認した結果である。 Specifically, for Example 1, Example 2, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 4, which have a tensile strength of 1,350 MPa or more, a stress of 1,000 MPa was applied to each sample in air for 100 hours to check whether or not breakage occurred. Also, for Example 3, Comparative Example 3, and Comparative Example 5, which have a tensile strength of 1,680 MPa or more, a stress of 1,200 MPa was applied to each sample in air for 100 hours to check whether or not breakage occurred.

図8Aないし図8Cは、それぞれ実施例1と比較例1、実施例2と比較例2、及び実施例3と比較例3の加熱脱ガス分析結果を示すグラフであり、表4は、実施例1ないし実施例3、及び比較例1ないし比較例5から放出される拡散性水素量及び水素遅延破壊評価結果を示す表である。 Figures 8A to 8C are graphs showing the results of the thermal degassing analysis of Example 1 and Comparative Example 1, Example 2 and Comparative Example 2, and Example 3 and Comparative Example 3, respectively, and Table 4 is a table showing the amount of diffusible hydrogen released and the hydrogen delayed fracture evaluation results from Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5.

図8A及び表4を参照すれば、300℃以下の温度で実施例1から放出される拡散性水素量が、比較例1から放出される拡散性水素量に比べて少ないことを確認することができる。また、水素遅延破壊評価の結果、実施例1は。破断が発生していないが、比較例1は破断が発生した。 Referring to FIG. 8A and Table 4, it can be seen that the amount of diffusible hydrogen released from Example 1 at temperatures below 300°C is less than the amount of diffusible hydrogen released from Comparative Example 1. In addition, the results of the hydrogen delayed fracture evaluation showed that no fracture occurred in Example 1, but fracture occurred in Comparative Example 1.

図8B及び表4を参照すれば、300℃以下の温度で実施例2から放出される拡散性水素量が、比較例2から放出される拡散性水素量に比べて少ないことを確認することができる。また、水素遅延破壊評価の結果、実施例2は、破断が発生していないが、比較例2は、破断が発生した。 Referring to FIG. 8B and Table 4, it can be seen that the amount of diffusible hydrogen released from Example 2 at temperatures below 300°C is less than the amount of diffusible hydrogen released from Comparative Example 2. In addition, the hydrogen delayed fracture evaluation showed that no fracture occurred in Example 2, but fracture occurred in Comparative Example 2.

図8C及び表4を参照すれば、300℃以下の温度で実施例3から放出される拡散性水素量が、比較例3から放出される拡散性水素量に比べて少ないことを確認することができる。また、水素遅延破壊評価の結果、実施例3は、破断が発生していないが、比較例3は破断が発生した。 Referring to FIG. 8C and Table 4, it can be seen that the amount of diffusible hydrogen released from Example 3 at temperatures below 300°C is less than the amount of diffusible hydrogen released from Comparative Example 3. In addition, the hydrogen delayed fracture evaluation showed that no fracture occurred in Example 3, but fracture occurred in Comparative Example 3.

したがって、メッキ層の表面にエステル系化合物を含むオイル(オイル1)を塗布する場合、外部からの水素流入量が減少し、これにより、水素遅延破壊に対する抵抗性に優れると示された。 Therefore, when oil containing an ester compound (Oil 1) is applied to the surface of the plating layer, the amount of hydrogen inflow from the outside is reduced, which indicates that the resistance to hydrogen delayed breakdown is excellent.

また、多段加熱を遂行した実施例1及び実施例3からそれぞれ放出される拡散性水素量が、単一加熱を遂行した比較例4、及び比較例5からそれぞれ放出される拡散性水素量に比べて少なく、水素遅延破壊評価の結果、実施例1及び実施例3は、破断が発生していないが、比較例4及び比較例5は、破断が発生した。 In addition, the amount of diffusible hydrogen released from Examples 1 and 3, which were subjected to multi-stage heating, was smaller than the amount of diffusible hydrogen released from Comparative Examples 4 and 5, which were subjected to single heating, and the hydrogen delayed fracture evaluation showed that no fracture occurred in Examples 1 and 3, but fracture occurred in Comparative Examples 4 and 5.

したがって、多段加熱を遂行する場合、単一加熱を遂行する場合に比べて、外部からの水素流入量が減少し、これにより、水素遅延破壊に対する抵抗性に優れると示された。 Therefore, when multi-stage heating is performed, the amount of hydrogen inflow from the outside is reduced compared to when single heating is performed, which indicates that resistance to hydrogen delayed fracture is superior.

<表面層の厚さ観察>
図9A及び図9Bは、それぞれ実施例1、及び比較例1の表面層を示す写真である。図9A及び図9Bは、実施例1、及び比較例1の断面をTEMで測定した結果を示す図面である。
<Observation of surface layer thickness>
9A and 9B are photographs showing the surface layers of Example 1 and Comparative Example 1, respectively, and are drawings showing the results of measuring the cross sections of Example 1 and Comparative Example 1 by TEM.

図9A及び図9Bを参照すれば、実施例1の表面層240の厚さは、約165nmであり、比較例1の表面層450の厚さは、約92nmである。したがって、実施例1が比較例1に比べて厚い表面層を有し、これは、図6に示されたように、実施例1のブランクの昇温速度と比較例1のブランクの昇温速度差によって発生すると判断される。実施例1の表面層240が、比較例1の表面層450に比べて厚く備えられるので、メッキ層上にエステル系化合物を含むオイル(オイル1)が塗布される場合、さらに効果的に素地鋼板100が酸化されることを防止しうる。 9A and 9B, the thickness of the surface layer 240 of Example 1 is about 165 nm, and the thickness of the surface layer 450 of Comparative Example 1 is about 92 nm. Therefore, Example 1 has a thicker surface layer than Comparative Example 1, which is believed to be caused by the difference in the heating rate of the blank of Example 1 and the blank of Comparative Example 1, as shown in FIG. 6. Since the surface layer 240 of Example 1 is thicker than the surface layer 450 of Comparative Example 1, when oil (oil 1) containing an ester-based compound is applied onto the plating layer, the base steel sheet 100 can be more effectively prevented from being oxidized.

<溶接性評価>
実施例1及び比較例1に対して溶接性評価を実施した。前記溶接性評価は、930℃、4分間、6mmの溶接チップを加圧力350kgfで溶接部に印加し、電流を印加した状態で接触抵抗を測定した。
<Weldability evaluation>
A weldability evaluation was carried out for Example 1 and Comparative Example 1. In the weldability evaluation, a 6 mm welding tip was applied to the welded portion at 930° C. for 4 minutes with a pressure of 350 kgf, and contact resistance was measured with a current being applied.

図10は、実施例1及び比較例1に対する点溶接時、抵抗測定結果を示すグラフである。 Figure 10 is a graph showing the resistance measurement results during spot welding for Example 1 and Comparative Example 1.

図10を参照すれば、実施例1の接触抵抗が比較例1の接触抵抗に比べて低いことを確認することができる。特に、溶接初期5ms前後での実施例1の接触抵抗が、比較例1の接触抵抗よりも低いことを確認することができる。したがって、実施例1の接触抵抗が、比較例1の接触抵抗に比べて低いので、実施例1のホットスタンピング部品が、比較例1のホットスタンピング部品に比べて溶接性に優れることを確認することができる。 Referring to FIG. 10, it can be seen that the contact resistance of Example 1 is lower than that of Comparative Example 1. In particular, it can be seen that the contact resistance of Example 1 at around 5 ms after the initial stage of welding is lower than that of Comparative Example 1. Therefore, since the contact resistance of Example 1 is lower than that of Comparative Example 1, it can be seen that the hot stamped part of Example 1 has superior weldability compared to the hot stamped part of Comparative Example 1.

<耐食性評価>
実施例1及び比較例1のホットスタンピング部品に対して耐食性評価実験を遂行した。前記耐食性評価は、作業電極(working electrode)として試片を、相対電極(counter electrode)として高純度炭素棒を、基準電極(reference electrode)として飽和カロメル電極(saturated calomel electrode)を使用し、3電極電気化学セルを構成して動電位分極試験を進めた。動電位分極試験は、3.5%NaCl溶液で開放回路電位(open-circuit potential, OCP)を10時間測定して電気化学的安定化を確認してから進め、腐食電位(Ecorr)基準-250mVから0mVSCEまで0.166mV/sの走査速度で電位を印加した。
<Corrosion resistance evaluation>
A corrosion resistance evaluation experiment was carried out on the hot stamped parts of Example 1 and Comparative Example 1. In the corrosion resistance evaluation, a potentiodynamic polarization test was carried out by forming a three-electrode electrochemical cell using a specimen as a working electrode, a high-purity carbon rod as a counter electrode, and a saturated calomel electrode as a reference electrode. The potentiodynamic polarization test was carried out after confirming electrochemical stabilization by measuring the open-circuit potential (OCP) in a 3.5% NaCl solution for 10 hours, and applying a potential from -250 mV to 0 mVSCE at a scanning rate of 0.166 mV/s.

図11は、実施例1及び比較例1に対する耐食性評価実験結果を示すグラフである。図11のグラフは、実施例1及び比較例1の腐食電流測定結果であり、前記腐食電流は、安定して保持された電位(Potential)の分岐が発生する時点の電流密度に対応する数値である。 Figure 11 is a graph showing the results of a corrosion resistance evaluation experiment for Example 1 and Comparative Example 1. The graph in Figure 11 shows the results of measuring the corrosion current for Example 1 and Comparative Example 1, and the corrosion current is a value corresponding to the current density at the point where a branch occurs in the stably held potential.

図11を参照すれば、実施例1の腐食電流は、5X10-4Aと測定され、比較例1の腐食電流は、5.5X10-4Aと測定された。これにより、実施例1の腐食に係わる電流密度が、比較例1の腐食に係わる電流密度に比べて低いことを確認することができる。したがって、実施例1の耐食性が、比較例1の耐食性に比べて優秀であることを確認することができる。このように本発明は、図面に図示された一実施例に基づいて説明したが、これは、例示的なものに過ぎず、当該分野で通常の知識を有する者であれば、それらから、多様な変形及び実施例の変形が可能であるという点を理解するであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。 11, the corrosion current of Example 1 was measured as 5×10 −4 A, and the corrosion current of Comparative Example 1 was measured as 5.5×10 −4 A. Thus, it can be seen that the current density related to corrosion of Example 1 is lower than that of Comparative Example 1. Thus, it can be seen that the corrosion resistance of Example 1 is superior to that of Comparative Example 1. As described above, the present invention has been described based on one embodiment shown in the drawings, but this is merely illustrative, and a person skilled in the art will understand that various modifications and variations of the embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of the present invention should be determined by the technical ideas of the claims.

100 素地鋼板
200 メッキ層
210 第1層
220 第2層
230 金属間化合物部
240 表面層
Reference Signs List 100 Base steel sheet 200 Plating layer 210 First layer 220 Second layer 230 Intermetallic compound portion 240 Surface layer

Claims (5)

アルミニウム、及びシリコンを含むメッキ浴に素地鋼板を浸漬してメッキ鋼板を製造する段階と、
前記メッキ鋼板上にエステル系化合物を含むオイルを塗布する段階と、
前記オイルが塗布されたメッキ鋼板を裁断してブランクを形成する段階と、
前記ブランクを加熱炉内で加熱する段階と、
前記加熱されたブランクを前記加熱炉からプレス金型に移送する段階と、を含み、
前記加熱されたブランクを前記プレス金型に移送する段階において、前記ブランクの空冷時間は、下記数式を満足し:
(この際、λは、空冷時間(s)、aは、前記ブランクの加熱炉取り出し温度及び大気温度を考慮した補正係数、Tは、前記鋼板を加熱する加熱温度(℃)、bは、素材成分を考慮した補正係数、tは、素材厚さ(mm)、cは、高温素材厚さ敏感度を考慮した補正係数)、
前記数式において、前記aは、0.0160以上0.0165以下であり、Tは、Ac3以上1000℃以下であり、bは、10以上0.5以下であり、tは、1mm以上2.6mm以下であり、cは、0.7以上0.9以下であり、λは、5s以上20s以下である、ホットスタンピング部品の製造方法。
A method for producing a plated steel sheet by immersing a base steel sheet in a plating bath containing aluminum and silicon;
applying oil containing an ester-based compound onto the plated steel sheet;
cutting the oil-coated plated steel sheet to form a blank;
heating the blank in a heating furnace;
and transferring the heated blank from the furnace to a press die;
In the step of transferring the heated blank to the press die, the air-cooling time of the blank satisfies the following formula:
(wherein, λt is the air cooling time (s), at is a correction coefficient taking into consideration the temperature at which the blank is removed from the heating furnace and the atmospheric temperature, Tt is the heating temperature at which the steel plate is heated (°C), bt is a correction coefficient taking into consideration the material composition, t is the material thickness (mm), and ct is a correction coefficient taking into consideration the material thickness sensitivity to high temperatures).
In the formula, a t is 0.0160 or more and 0.0165 or less, T t is Ac3 or more and 1000 ° C. or less, b t is −10 or more and 0.5 or less, t is 1 mm or more and 2.6 mm or less, c t is 0.7 or more and 0.9 or less, and λ t is 5 s or more and 20 s or less.
前記オイルは、前記メッキ鋼板上に0.1g/m~10g/m塗布される、請求項1に記載のホットスタンピング部品の製造方法。 The method for producing a hot stamped part according to claim 1, wherein the oil is applied to the plated steel sheet in an amount of 0.1 g/m 2 to 10 g/m 2 . 前記オイルは、10wt%~30wt%の水素処理された重質パラフィン精製油、30wt%~50wt%のソルベント-脱ワックスされた重質パラフィン精製油、1wt%~5wt%のソルベント-精製された重質パラフィン精製油、及び10wt%~40wt%のエステル系化合物を含む、請求項2に記載のホットスタンピング部品の製造方法。 The method for producing a hot stamping part according to claim 2, wherein the oil contains 10 wt% to 30 wt% of hydrotreated heavy paraffin refined oil, 30 wt% to 50 wt% of solvent-dewaxed heavy paraffin refined oil, 1 wt% to 5 wt% of solvent-refined heavy paraffin refined oil, and 10 wt% to 40 wt% of an ester-based compound. 前記ブランクを加熱炉内で加熱する段階において、
前記加熱炉は、互いに異なる温度範囲を有する複数の区間を備え、前記ブランクは、前記加熱炉内で段階的に加熱される、請求項1に記載のホットスタンピング部品の製造方法。
In the step of heating the blank in a heating furnace,
The method for producing a hot stamped part according to claim 1 , wherein the heating furnace has a plurality of sections having different temperature ranges, and the blank is heated in the heating furnace in stages.
前記ブランクを加熱炉内で加熱する段階において、
前記加熱炉内には、互いに異なる厚さを有する少なくとも2つのブランクが同時に移送される、請求項4に記載のホットスタンピング部品の製造方法。
In the step of heating the blank in a heating furnace,
The method for producing a hot stamped part according to claim 4, wherein at least two blanks having different thicknesses are transferred into the heating furnace at the same time.
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