• 제목/요약/키워드: Hot-stamping heat treatment

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국부 연화 핫스탬핑 차체 부품의 경도 분포 및 열 변형 거동 (Hardness Distribution and Dimensional Change after Partial- Hardened Hot Stamping of Automotive Body Part)

  • 정우창
    • 열처리공학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.66-73
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    • 2022
  • Partial-hardened hot stamping has been well known to be very effective to absorb more energy in automotive lateral crash. Hardness distribution and dimensional change after partial-hardened hot stamping have been studied to find out effect of thermal deformation of the heated hot stamping die on dimensional accuracy of automotive center pillar. Soft zone of commercial center pillar showed 275~345 in Vickers hardness, indicating bigger non-uniformity which resulted from thermal deformation of heated die. Dimensional changes in soft zone of the commercial center pillar measured by three dimensional scanner were much bigger than that in hard zone. It has been found that hot stamping die compensation considering thermal deformation in soft zone causes a significant decrease in hardness deviation in the soft zone, corresponding to 20 percent of commercial center pillar and subsequently leads to much higher dimensional accuracy.

레이저 열처리를 이용한 핫스탬핑 부품의 국부 연화 기술 연구 (Local Softening of Hot-stamped Parts using a Laser Heat Treatment)

  • 김경보;정연일;김태정
    • 소성∙가공
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    • 제24권5호
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    • pp.354-360
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    • 2015
  • AHSS (Advanced High Strength Steels) has been increasingly employed by global automotive OEMs in order to satisfy strengthened regulations and reduce weight for fuel efficiency. Hot stamping using boron steels in AHSS increases not only formability but also strength. The typical hot-stamped automotive part is the center pillar that is critical for vehicle side impact. However, the hot-stamped part can be risky for the passenger safety caused by brittle fracture under a vehicle collision. The high power diode laser is suitable for the heat treatment giving AHSS increased elongation that prevents brittle fracture in car crash. Therefore, local softening by laser heat treatment for energy absorption area on the hot-stamped part improves crash-worthiness.

Al-Si 도금된 22MnB5강의 핫스탬핑 TWB 적용을 위한 레이저용접성 고찰 (A Study on Laser Weldability of Al-Si Coated 22MnB5 Steel for TWB Hot Stamping)

  • 김용;박기영;이보영
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제31권2호
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    • pp.30-36
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    • 2013
  • Recently the use of ultra high strength steels(UHSS) in structural and safety component is rapidly increasing in the automotive industry. Furthermore, it commonly use in tailor welded blank laser welding process before hot stamping to reduce lightweight vehicle. However TWB process is to be a problem about welded strength after hot stamping because it's welded before heat treatment. Therefore, in this study, laser welds of TWB after heat treatment were analyzed for changes in the characteristics, especially the impact on the oxidation and decarburization in order to prevent pre-coated Al-Si layer welds on the properties for intensive investigation. As a result, the degradation of the TWB weldments changes in the heat treatment conditions alone, without any pre-treatment of the coating layer has confirmed that there is a limitation on the improvement. Furthermore Al-Si elements are overall distributed on the weldment and it specially concentrated along the fusion line. Hardness value of Al-Si segregation area is less than 350Hv and tensile strength showed just 78~83% compared with substrate. Accordingly, we proved that both side Al-Si coating should be removed in order to ensure the strength of the substrate.

핫스탬핑용 보론 강판의 레이저 용접부에 대한 열처리 조건에 따른 특성 연구 (A Study on the Properties of Laser-Welded Boron Steel for Hot Stamping According to the Heat-Treatment Conditions)

  • 황석환;남기우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권3호
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    • pp.319-324
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    • 2012
  • 이산화탄소에 대한 규제가 강화되면서 환경 보호를 위하여 차량의 경량화를 요구하고 있다. 이를 위하여 다른 재질, 두께 및 강도를 갖는 소재를 맞춤 블랭크로 제조하여 활용하는 TWB 기술과 오스테나이트 변태온도 이상으로 승온, 스탬핑 ��칭하는 핫스탬핑용 보론강을 이용한 열간 성형 기술을 접목함으로써 경량화 및 고안전성을 확보할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 레이저 용접된 보론 강판의 열처리 온도를 달리하여 다이��칭 조건에 따른 기계적 특성을 조사하였다. 레이저 용접한 보론 강판을 다이 ��칭한 후 인장 시험한 결과, 최대인장강도 1454 MPa, 연신율은 6 %로 나타났으며, 이것은 용접하지 않은 모재 열처리재 인장강도, 1522 MPa의 95.5 %이다. 이 값은 핫스탬핑용 보론강 용접재의 실용적인 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

핫스탬핑용 보론 강판의 열처리 조건에 따른 재질분석 및 점용접 특성 연구 (A Study on Spot-Welding Characteristics and Material Analysis of Boron Steel for Hot-Stamping under Different Heat-Treatment Conditions)

  • 제환일;손창석;남기우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권4호
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    • pp.383-391
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    • 2011
  • 최근 차체 경량화를 위한 여러 가지 방법 가운데 고온에서 가공하여 성형성을 확보하고, 이후 열처리를 통하여 고강도를 가질 수 있는 프레스 열간 성형 및 핫스탬핑 기술이 각광을 받고 있으며, 이에 따라 핫스탬핑용 재료인 보론 첨가 강판의 수요도 늘어나고 있는 추세이다. 본 연구에서는 핫스탬핑용보론 첨가 강판의 우수한 경화능을 보이는 임계 최적 열처리 조건을 파악하고자, Al+Si 코팅이 된 보론강판을 각기 다른 온도로 열처리하여 수냉 조건에 따른 기계적 특성 및 조직을 관찰하였다. 또한, 이 결과를 토대로 선별된 기계적 특성이 우수한 보론강 시험편과 일반 냉연 강판인 SPRC 340과 SPRC 590 2종류의 상대재를 활용하여 특정 점용접 조건에서 용접을 실시하고, 보론강 및 상대재의 기계적 특성 변화에 따른 용접 후의 기계적 특성 및 조직, 그리고 코팅층 유무에 따른 특성 변화를 연구하였다.

Al-Si 도금된 보론강과 Zn 도금된 DP강의 TWB 레이저 용접부 미세조직과 경도에 미치는 핫 스탬핑 열처리의 영향 (Effect of Hot-stamping Heat Treatment on Microstructure and Hardness in TWB Laser Joints of Al-Si-coated Boron Steel and Zn-coated DP Steel)

  • 정병훈;공종판;강정윤
    • 대한금속재료학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.224-232
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    • 2012
  • In this study, the effect of hot-stamping heat treatment on the microstructure and hardness of TWB(Tailor Welded Blank) laser joints in Al-Si-coated boron steel and Zn-coated DP(Dual Phase)590 steel was investigated. In the TWB joints without heat treatment, hardness profiles showed local hardness deviation near the fusion zone. However, there was no hardness deviation in the heat treated specimen and its hardness was higher than that of the one without the heat treatment, due to a fully martensite microstructure. In the TWB joints of both the boron and DP steels, the maximum hardnesses were observed at the HAZ(Heat Affected Zone) near the base metal, and the hardness decreased gradually to the base metal. In the heat treated joints, the hardnesses of the HAZ and the base metal of the boron steel side were similar to the maximum hardness of the weld, while those of the HAZ and the base metal of the DP steel side were higher than the maximum hardness.

TWB 보론강의 기계적 특성 및 성형성 (Mechanical Properties and Formability of TWB Boron Steel)

  • 남기우;황석환;김대용;이문용;이상문
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권10호
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    • pp.1221-1226
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    • 2012
  • 핫 스탬핑은 오스테나이트 변태 온도 이상에서 프레스 성형 후 급속히 냉각되는 고강도 부품을 제조하는 성형 방법이다. 매우 적은 양의 보론 성분을 가지고 있는 보론강은 핫 스탬핑에 사용되는 재료 중의 하나이다. 본 연구의 목적은 열처리 조건에 따르는 기계적 성질과 에릭슨 커핑 시험에 의하여 성형성을 조사하는 것이다. 다양한 온도에서 다이��칭은 대기 시간을 달리하여 실시하였다. 1173 K-0s에서 ��칭 후 TWB는 1203 MPa의 인장 강도를 얻었다. 이것은 모재 인장강도(1,522 MPA)의 79 %이다. 금형 온도(298, 523, 673 K)에 따른 보론강 TWB의 성형성은 차이가 크지 않았다. 그러나 성형 속도가 증가함에 따라 성형성이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

Al-Si 도금된 보론강과 Zn 도금된 DP강 TWB 레이저 용접부내의 Al-편석부 미세조직에 미치는 핫스탬핑 열처리의 영향 (Effect of Hot-stamping Heat Treatment on the Microstructure of Al-Segregated Zone in TWB Laser Joints of Al-Si-coated Boron Steel and Zn-coated DP Steel)

  • 정병훈;공종판;강정윤
    • 대한금속재료학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.455-462
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    • 2012
  • Al-Si coated boron steel and Zn coated DP steel plates were laser-welded to manufacture a Tailor Welded Blank (TWB) for a car body frame. Hot-stamping heat treatment ($900^{\circ}C$, 5 min) was applied to the TWB weld, and the microstructural change and transformation mechanism were investigated in the Al-rich area near the bond line of the Al-Si coated steel side. There was Al-rich area with a single phase, $Fe_3(Al,Si)$, which was transformed to ${\alpha}-Fe$ (Ferrite) after the heat treatment. It could be explained that the $Fe_3(Al,Si)$ phase was transformed to ${\alpha}-Fe$ during heat treatment at $900^{\circ}C$ for 5 min and the resultant ${\alpha}-Fe$ phase was not transformed by rapid cooling. Before the heat treatment, the microstructures around the $Fe_3(Al,Si)$ phase consisted of martensite, bainite and ${\alpha}-Fe$ while they were transformed to martensite and ${\delta}-Fe$ after the heat treatment. Due to the heat treatment, Al was diffused to the $Fe_3(Al,Si)$ and this resulted in an increase of Al content to 0.7 wt% around the Al-rich area. If the weld was held at $900^{\circ}C$ for 5 min it was transformed to a mixture of austenite (${\gamma}$) and ${\delta}-Fe$, and only ${\gamma}$ was transformed to the martensite by water cooling while the ${\delta}-Fe$ was remained unchanged.

레이저 열원을 이용한 보론강 및 핫스탬핑강의 용접특성에 관한 연구 (II) - 초고강도 핫스탬핑강의 레이저 용접특성 - (The Study on Weldability of Boron Steel and Hot-Stamped Steel by Using Laser Heat Source (II) - Laser Weldability of Hot Stamping Steel with Ultra-High Strength -)

  • 김종도;최소영;박인덕
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권12호
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    • pp.1373-1377
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    • 2014
  • 핫스탬핑 공정은 고강도의 강을 얻을 수 있는 방법으로써, 일반적으로 보론강을 오스테나이트 온도까지 가열한 후, 성형과 냉각을 통해 제품을 생산한다. 열처리된 보론강은 1500MPa 이상의 강도를 가지기 때문에 경량화와 안전성을 동시에 향상시킬수 있는 특징이 있다. 뿐만아니라 우수한 성형성으로 인한 치수정밀도가 기존 강판대비 90 % 이상 향상되어 우수한 성형품질을 확보할 수 있는 장점도 있다. 따라서 본 연구에서는 디스크 레이저를 사용하여 핫스탬핑 강판의 맞대기 및 겹치기 용접을 실시하여 용접특성을 파악하였다. 실험결과, 맞대기 용접에서는 맞댄면의 갭에 영향으로 인해 겹치기 용접과 비교하여 더 빠른 속도에서도 완전 용입을 얻을 수 있었으며, 모든 용접부에서 열영향부에서 화이트밴드가 관찰되었다.

Al-Si 도금강의 통전 가열에 따른 미세조직과 도금층 변화 (Change in Microstructure and Coating Layer of Al-Si Coated Steel after Conductive Heating)

  • 정우창
    • 열처리공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.107-115
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    • 2021
  • Al-Si coated boron steel has been widely used as commercial hot stamping steel. When the steel is heated at 900~930℃ for 5 min in an electric furnace, thickness of the coating layer increases as a consequence of formation of intermetallic compounds and diffusion layer. The diffusion layer plays an important roll in blunting the propagation of crack from coating layer to base steel. Change in microstructure and coating layer of Al-Si coated boron steel after conductive heating with higher heating rate than electric furnace has been investigated in this study. Conductive-heated steel showed the martensitic structure with vickers hardness of 505~567. Both intermetallic compounds in coating layer and diffusion layer were not observed in conductive-heated steel due to rapid heating. It has been found that the conductive-heating consisting of rapid heating to 550℃ which is lower than melting point of Al-Si coating layer, slower heating to 900℃, and then 1 min holding at 900℃ is effective in forming intermetallic compound in coating layer and diffusion layer.