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KR101917447B1 - 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판, 온간프레스 성형부재 및 이들의 제조방법 - Google Patents

고온연신 특성이 우수한 고강도 강판, 온간프레스 성형부재 및 이들의 제조방법 Download PDF

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KR101917447B1
KR101917447B1 KR1020160174960A KR20160174960A KR101917447B1 KR 101917447 B1 KR101917447 B1 KR 101917447B1 KR 1020160174960 A KR1020160174960 A KR 1020160174960A KR 20160174960 A KR20160174960 A KR 20160174960A KR 101917447 B1 KR101917447 B1 KR 101917447B1
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이제웅
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명의 일 측면은 중량%로, C: 0.4~0.9%, Cr: 0.01~1.5%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.01% 이하(0% 제외), N: 0.01% 이하(0% 제외), sol.Al: 0.1% 이하(0%제외), 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, Mn: 2.1% 이하(0% 제외) 및 Si: 1.6% 이하(0% 제외) 중 1종 이상을 포함하고,
미세조직은 면적분율로 80% 이상의 펄라이트 및 20% 이하의 페라이트를 포함하며, 상기 펄라이트는 장축의 길이가 200nm 이하인 세멘타이트를 포함하는 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판에 관한 것이다.

Description

고온연신 특성이 우수한 고강도 강판, 온간프레스 성형부재 및 이들의 제조방법{HIGH STRENGTH STEEL SHEET AND WARM PRESSE FORMED PARTS HAVING EXCELLENT HIGH TEMPERATURE ELONGATION PROPERTY, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판, 온간프레스 성형부재 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.
최근 자동차 경량화와 연비 향상 및 승객 안전 등의 목적으로 고강도와 고성형성을 동시에 만족하는 철강 개발이 요구되고 있으며, 이에 관한 다양한 연구 등이 실시되고 있다.
상기 요구를 만족시키는 대표적인 철강재료가 오스테나이트계 고망간강이다. 오스테나이트 단상 조직을 확보하기 위해서는 0.5중량 % 이상의 탄소와 15중량 % 이상의 Mn을 첨가하는 것이 일반적이다.
일 예로, 특허문헌 1에서는 탄소(C)와 망간(Mn)등의 오스테나이트 안정화 원소를 다량 첨가하여 상온에서 강 미세조직을 오스테나이트 단상으로 확보하고 변형 중 발생하는 쌍정을 이용하여 고강도와 우수한 성형성을 동시에 확보하는 방법이 개시되어 있다.
그러나 특허문헌 1의 경우, 다량의 합금원소 첨가로 인한 강판의 제조 비용이 증가할 뿐만 아니라, 오스테나이트계 미세조직의 결정립 에너지가 높은 데서 기인하여 아연도금강판의 점용접시 액체금속취화로 인한 용접부 크랙 등의 문제점이 발생한다.
또한, 특허문헌 2에서는 Zn도금 강판을 880℃ 이상으로 가열 후 프레스에 의한 열간성형 및 급냉에 의해 인장강도가 1500MPa 이상인 초고강도 부재를 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 고온에서 우수한 성형성을 확보할 수 있다.
그러나 특허문헌 2의 경우, 열간성형시 온도가 880℃ 이상으로 Zn 도금층 표면에 형성되는 Zn 산화물에 의해 점용접성이 하락할 수 있을 뿐만 아니라, 균열전파 저항성이 열위한 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 상기 오스테나이트계 고망간강 및 열간 성형이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 강판에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.
한국 공개특허공보 제2007-0023831호 한국 공개특허공보 제2014-0035033호
본 발명의 일 측면은 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판, 온간프레스 성형부재 및 이들의 제조방법을 제공하기 위함이다.
한편, 본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정하지 않는다. 본 발명의 과제는 본 명세서의 내용 전반으로부터 이해될 수 있을 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 부가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
본 발명의 일 측면은 중량%로, C: 0.4~0.9%, Cr: 0.01~1.5%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.01% 이하(0% 제외), N: 0.01% 이하(0% 제외), sol.Al: 0.1% 이하(0%제외), 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, Mn: 2.1% 이하(0% 제외) 및 Si: 1.6% 이하(0% 제외) 중 1종 이상을 포함하고,
미세조직은 면적분율로 80% 이상의 펄라이트 및 20% 이하의 페라이트를 포함하며, 상기 펄라이트는 장축의 길이가 200nm 이하인 세멘타이트를 포함하는 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면은 중량%로, C: 0.4~0.9%, Cr: 0.01~1.5%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.01% 이하(0% 제외), N: 0.01% 이하(0% 제외), sol.Al: 0.1% 이하(0%제외), 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, Mn: 2.1% 이하(0% 제외) 및 Si: 1.6% 이하(0% 제외) 중 1종 이상을 포함하는 슬라브를 1100~1300℃로 가열하는 단계;
상기 가열된 슬라브를 Ar3+10℃ ~ Ar3+90℃의 온도범위에서 마무리 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계;
상기 열연강판을 550~700℃에서 권취하는 단계; 및
상기 권취된 열연강판을 압하율 40~80%로 냉간압연하여 냉연강판을 얻는 단계;를 포함하는 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 측면은 본 발명의 강판을 이용하여 제조된 온간프레스 성형부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있다.
본 발명에 의하면, 상온에서 1000MPa 이상의 인장강도 및 500℃ ~ Ac1+30℃의 온도범위에서 60% 이상의 연신율을 동시에 확보할 수 있는 강판을 제공할 수 있다.
또한, 기존의 열간성형(HOT PRESS FORMING) 온도보다 낮은 500℃ ~ Ac1+30℃의 온도범위에서 성형이 가능하여 아연도금강판 또는 합금화 아연도금강판을 성형하는 경우에도 미소 크랙을 억제할 수 있는 효과가 있다.
이에 따라 고강도와 고성형성이 동시에 요구되는 자동차 내판용 내지 충돌부재 등에 바람직하게 적용될 수 있다.
도 1은 시편번호 1-1의 열간압연 후 미세조직을 주사전자현미경(SEM)으로 촬영한 사진이다.
도 2는 시편번호 2-1의 냉간압연 후 미세조직을 투과전자현미경(TEM)으로 촬영한 사진이다.
도 3은 성형부재를 나타낸 모식도이다.
도 4는 시편번호 2-1의 온간성형 후 미세균열길이를 촬영한 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명자들은 종래의 오스테나이트계 고망간강이 갖는 제조비용 증가, 점용접시 액체금속취화로 인한 용접부 크랙 발생 등의 문제점 및 종래의 열간 성형의 높은 성형 온도로 인해 균열전파 저항성 및 점용접성이 열위해지는 문제점을 해결하기 위하여 깊이 연구하였다.
그 결과, 합금조성 및 제조방법을 적절하게 제어함으로써 분절된 세멘타이트(cementite)를 갖는 펄라이트(pearlite)를 확보하여 강도 및 고온(500℃ ~ Ac1+30℃)에서의 연신율이 우수하고, 기존의 열간성형(HOT PRESS FORMING) 온도보다 낮은 500℃ ~ Ac1+30℃의 온도범위에서 성형이 가능한 강판을 제공할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
고온연신 특성이 우수한 고강도 강판
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따른 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판은 중량%로, C: 0.4~0.9%, Cr: 0.01~1.5%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.01% 이하(0% 제외), N: 0.01% 이하(0% 제외), sol.Al: 0.1% 이하(0%제외), 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, Mn: 2.1% 이하(0% 제외) 및 Si: 1.6% 이하(0% 제외) 중 1종 이상을 포함하고, 미세조직은 면적분율로 80% 이상의 펄라이트 및 20% 이하의 페라이트를 포함하며, 상기 펄라이트는 장축의 길이가 200nm 이하인 세멘타이트를 포함한다.
먼저, 본 발명에 따른 합금조성에 대하여 상세히 설명한다. 이하, 각 원소 함량의 단위는 특별한 언급이 없는 한 중량%이다.
C: 0.4~0.9%
탄소(C)는 본 발명에서 열간압연 후 페라이트와 세멘타이트로 이루어진 펄라이트 미세조직을 갖는 강판을 제조하는데 중요한 성분으로서, 일반적으로 C 함량이 증가할수록 펄라이트 조직 분율을 높게 확보할 수 있으며 강의 강도를 확보하기 위해 첨가되는 필수적인 원소이다.
C 함량이 0.4% 미만인 경우에는 펄라이트를 충분히 확보하기 어려운 문제점이 있다. 반면에 C함량이 0.9% 초과인 경우에는 펄라이트 내 탄화물이 과다 형성되어 석출물과의 상간 정합성을 저하시켜 열간 압연성 및 상온 연성이 저하될 수 있을 뿐만 아니라, 입내 강도를 급격히 증가시켜 연성을 감소시킬 수 있다.
따라서 C 함량은 0.4~0.9%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.5~0.65%일 수 있다.
Cr: 0.01~1.5%
Cr은 Mn과 마찬가지로, 공석 조성에 필요한 탄소함량을 낮추는 역할을 한다. 또한, 세멘타이트의 형성을 조장하고 펄라이트의 라멜라 간격을 작게 하는 특성이 있어 세멘타이트 구상화를 촉진시킨다. 또한 미량의 첨가에 의해서도 강판의 내식성을 좀 더 개선하는 특성을 가지고 있다
Cr 함량이 1.5% 초과인 경우에는 기계적 특성에 나쁜 영향을 미칠 수 있고, 산세시 표면 스케일 산세성을 열위하게 할 수 있는 문제점이 있다.
Cr함량이 0.01% 미만인 경우에는 열연 상태에서 공석 펄라이트 형성을 위한 C함량이 높아져 C에 의한 점용접성이 크게 열위될 뿐만 아니라 강판에서 기본적으로 요구되는 내식성에도 전혀 영향을 미치지 못하므로 Cr 함량은 0.01% 이상 첨가하는 것이 바람직하며 보다 바람직하게는 0.05% 이상인 것이 바람직하다.
sol.Al: 0.1% 이하(0%는 제외)
산가용 알루미늄(sol.Al)은 강의 입도 미세화와 탈산을 위해 첨가되는 원소로서, 그 함량이 0.1%를 초과하게 되면, 제강 연주 조업시 개재물의 과다 형성으로 용융아연도금강판 표면 불량이 발생할 가능성이 높아질 뿐만 아니라, 제조원가의 상승을 초래하는 문제가 있다.
그 하한을 특별히 한정할 필요는 없으나, 제조과정 중에 불가피하게 첨가되는 수준을 고려하여 0%는 제외한다.
P: 0.03% 이하(0%는 제외)
강 중 인(P)은 강도 확보에 이로운 원소이지만, 과잉 첨가할 경우 취성 파괴 발생 가능성이 크게 증가하여 열간압연 도중 슬라브 파단 등의 문제점이 발생할 가능성이 증가되며, 도금표면 특성을 저해하는 원소로 작용하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명에서 P는 불순물로서 그 상한을 제어하는 것이 중요하며 0.03% 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 다만, 제조과정 중에 불가피하게 첨가되는 수준을 고려하여 0%는 제외한다.
S: 0.01% 이하(0%는 제외)
황(S)은 강 중 불순물 원소로서 불가피하게 첨가되는 원소로서, 강 중 S은 적열 취성을 발생시킬 가능성을 높이는 문제가 있으므로, 그 함량을 0.01% 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 다만, 제조과정 중에 불가피하게 첨가되는 수준을 고려하여 0%는 제외한다.
N: 0.01% 이하(0%는 제외)
질소(N)는 강 중 불순물 원소로서 불가피하게 첨가되는 원소이며, 조업조건이 가능한 범위인 0.01% 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 다만, 제조과정 중에 불가피하게 첨가되는 수준을 고려하여 0%는 제외한다.
상술한 성분 외에 Mn: 2.1% 이하(0%는 제외) 및 Si: 1.6% 이하(0%는 제외) 중 1종 이상을 포함한다.
Mn: 2.1% 이하(0%는 제외)
Mn은 Cr과 마찬가지로, 공석 조성에 필요한 탄소함량을 낮추는 역할을 한다. 또한, 초석 페라이트의 생성을 억제하는 역할을 하는 원소이다.
Mn 함량이 2.1% 초과인 경우에는 냉각 중 저온 조직을 유발할 수 있는 문제점이 있다.
Si: 1.6% 이하(0%는 제외)
Si은 고용강화 효과와 함께, 펄라이트 조직 내 층상 구조를 안정화시켜 강도 저하를 억제하는 역할을 한다.
Si 함량이 1.6% 초과인 경우에는 연신율을 저하시킬 수 있으며, 강의 표면 및 도금 품질을 저하시킬 수 있다.
본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
이때, 상술한 각 원소 함량을 만족할 뿐만 아니라, C, Cr, Mn 및 Si 함량이 하기 관계식 1을 만족할 수 있다.
관계식 1: 0.7 ≤ C + Cr/2 + Mn/3 + Si/4 ≤ 3.0
(상기 관계식 1에서 각 원소기호는 각 원소함량을 중량%로 나타낸 값이며, 포함되지 않는 경우 0으로 계산한다.)
상기 관계식 1은 본 발명에서 요구되는 공석 조성 및 그에 상응하는 조성계를 갖는 강을 제조하기 위한 각 원소의 영향도를 고려하여 설계한 것이다.
관계식 1이 0.7 미만인 경우에는 열간압연 후 80면적% 이상의 펄라이트를 확보하기 어렵다. 반면에, 그 값이 3.0 초과인 경우에는 다량의 합금원소 첨가로 인해 연신율이 저하될 수 있고, 열간성형 시 균열전파 저항성이 열위해질 수 있다.
본 발명에 따른 강판의 미세조직은 면적분율로 80% 이상의 펄라이트 및 20% 이하의 페라이트를 포함하며, 상기 펄라이트는 장축의 길이가 200nm 이하인 세멘타이트를 포함한다.
펄라이트가 80% 미만인 경우에는 고강도를 확보하기 어렵고, 고온 성형시 연신율이 하락할 수 있기 때문이다.
펄라이트 분율이 높을수록 고강도 및 고온 연신율 확보에 유리하므로 그 상한은 특별히 한정하지 않으며, 펄라이트 단상인 것이 보다 바람직하다.
펄라이트는 장축의 길이가 200nm 이하인 세멘타이트를 포함함으로써, 온간성형 또는 소둔 공정에서 상기 분절된 세멘타이트들이 쉽게 구상화되어 고온 연신율 및 최종 연성을 우수하게 확보할 수 있다.
이때, 상기 펄라이트의 세멘타이트는 하기 관계식 2에 의한 N값이 60% 이상일 수 있다.
관계식 2: N(%)=Nx/(Nx+Ny)*100
(상기 관계식 2에서, Nx는 장축의 길이가 200nm 이하인 세멘타이트의 개수이며, Ny는 장축의 길이가 200nm 초과인 세멘타이트의 개수를 의미한다.)
상기 관계식 2에서 Nx, 즉 장축의 길이가 200nm 이하로 분절된 세멘타이트의 개수가 많을수록 온간성형 또는 소둔 공정에서 상기 분절된 세멘타이트들이 쉽게 구상화되어 고온 연신율 및 최종 연성을 우수하게 확보할 수 있기 때문이다.
따라서 상기 N값은 60% 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 75% 이상일 수 있다.
한편, 본 발명의 강판은 인장강도가 1000MPa 이상이고, 고온(500℃ ~ Ac1+30℃)에서 연신율이 60% 이상일 수 있다.
이러한 물성을 확보함으로써 종래 열간성형 온도보다 낮은 500℃ ~ Ac1+30℃의 범위에서 성형을 하더라도 성형 중 파단이 발생하지 않는 고강도 온간프레스 성형부재를 제조할 수 있다.
이때, 상기 Ac1 온도는 하기 관계식 3에 의해 정의될 수 있다.
관계식 3: Ac1(℃) = 723 - 10.7*Mn - 16.9*Ni + 29.1*Si + 16.9*Cr + 290*As + 6.38*W
(상기 관계식 3에서 각 원소 기호는 각 원소 함량을 중량%로 나타낸 값이며, 포함되지 않는 경우 0으로 계산한다.)
또한, 본 발명의 강판은 표면에 알루미늄도금층, 아연도금층 및 합금화 아연도금층 중 하나가 추가로 형성되어 있을 수 있다.
고온연신 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법
이하, 본 발명의 다른 일 측면인 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 다른 일 측면인 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법은 상술한 합금조성을 갖는 슬라브를 1100~1300℃로 가열하는 단계; 상기 가열된 슬라브를 Ar3+10℃ ~ Ar3+90℃의 온도범위에서 마무리 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계; 상기 열연강판을 550~700℃에서 권취하는 단계; 및 상기 권취된 열연강판을 압하율 40~80%로 냉간압연하여 냉연강판을 얻는 단계;를 포함한다.
슬라브 가열 단계
상술한 합금조성을 갖는 슬라브를 열간압연 하기 위해 1100~1300℃로 가열한다.
가열 온도가 1100℃ 미만인 경우에는 슬라브의 조직 및 성분을 균일화 처리하기 어렵고, 1300℃ 초과인 경우에는 표면 산화 및 설비 열화의 문제점이 발생할 수 있다.
열간압연 단계
상기 가열된 슬라브를 Ar3+10℃ ~ Ar3+90℃의 온도범위에서 마무리 열간압연하여 열연강판을 얻는다.
마무리 열간압연 온도가 Ar3+10℃ 미만인 경우에는 페라이트와 오스테나이트의 이상역 압연 가능성이 있어 강 표층에 혼립 조직 및 판 형상 제어에 어려움을 야기할 수 있으며, 또한 재질 불균일성을 초래할 수 있다.
반면에 마무리 열간압연 온도가 Ar3+90℃ 초과인 경우에는 열연재의 결정립 조대화 현상이 발생하기 쉽다.
따라서, 마무리 열간압연의 경우 Ar3+10℃~Ar3+90℃ 온도 범위인 오스테나이트계 단상역에서 하는 것이 바람직하다. 상기 온도 범위에서 마무리 열간압연을 함으로써 단상 오스테나이트 결정립으로 구성되는 미세조직에서 보다 균일한 변형을 가하여 조직내 균일성을 증가시킬 수 있기 때문이다.
이때, 상기 Ar3 온도는 하기 관계식 4에 의해 정의될 수 있다.
관계식 4: Ar3(℃) = 910-95*
Figure 112016125273652-pat00001
-15.2*Ni+44.7*Si+104*V+31.5*Mo-(15*Mn+11*Cr+20*Cu-700*P-400*Al-400*Ti)
(상기 관계식 4에서 각 원소 기호는 각 원소 함량을 중량%로 나타낸 값이며, 포함되지 않는 경우 0으로 계산한다.)
권취 단계
상기 열연강판을 550~700℃에서 권취한다.
권취온도가 550℃ 미만이면 저온변태조직 즉, 베이나이트 또는 마르텐사이트가 생성되어 열연강판의 과다한 강도 상승을 초래함으로써 냉간압연시 과다한 부하로 인한 형상불량 등의 문제가 발생할 수 있으며, 본 발명의 목적인 펄라이트 미세조직을 얻기 힘들다.
반면에 권취온도가 700℃를 초과하게 되면 과도한 열연재 입계 산화가 발생하기 쉬우며, 이에 따라 산세성이 열위해지는 문제점이 발생할 수 있다.
이때, 필요에 따라 냉간 압연 전 압연 부하를 줄이기 위해서 상기 권취하는 단계 후에 200~700℃에서 상소둔(batch annealing)을 행하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상소둔 온도가 200℃ 미만인 경우에는 열연 조직이 충분히 연화되지 못하여 압연 부하 감소에 큰 영향을 미치지 못하고, 700℃를 초과하게 되면 고온 소둔에 의한 펄라이트 분해가 발생되어 본 발명의 요구되는 펄라이트 구상화 특성이 충분히 발휘되지 못할 수 있다.
한편, 상소둔 열처리 시간은 크게 영향을 주지 않기 때문에 본 발명에서 특별히 한정할 필요는 없다.
냉간압연 단계
상기 권취된 열연강판을 압하율 40~80%로 냉간압연하여 냉연강판을 얻는다.
상기 압하율이 40% 미만이면 목표로 하는 두께를 확보하기 어렵고, 장축의 길이가 200nm 이하인 세멘타이트를 충분히 확보하기 어려울 수 있다. 열연강판의 경우 펄라이트 변태시 성장 시간이 충분하다면 길쭉한 형태의 라멜라 세멘타이트를 갖는 것이 일반적이다. 다만, 열간압연 후 권취 공정 조건에 따라 충분한 펄라이트 변태 시간이 주어지지 못한다면 열연강판에서도 도 1에서처럼 일부분 분절된 형태의 세멘타이트가 나타날 수 있으나, 분절된 펄라이트를 충분히 확보할 수는 없다. 따라서 본 발명에서는 압하율 40% 이상의 냉간압연을 행함으로써 장축의 길이가 200nm 이하인 세멘타이트를 충분히 확보한다. 냉간압연 후 라멜라 형태의 세멘타이트들은 압연방향으로 연신 혹은 분절되어 나타나게 되며, 세멘타이트들 간의 층상 거리는 가까워지게 된다.
반면에 압하율이 80% 초과인 경우에는 냉연강판 에지(edge)부에서 크랙이 발생할 가능성이 높고, 냉간압연의 부하가 높아질 수 있다.
이때, 냉간압연은 상온에서 행할 수 있다.
본 발명에서는 냉간압연 후에 특별한 소둔을 실시하지 않고 바로 온간성형을 행하는 경우에도 본 발명에서 요구되는 특성을 확보할 수 있다.
다만, 보다 안정된 재질 특성을 확보하기 위하여 냉연강판을 Ac1-70℃ ~ Ac1+70℃의 온도범위에서 연속소둔 또는 상소둔을 행하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 온도범위에서 연속소둔 또는 상소둔을 행함으로써 열간압연시 형성된 라멜라(lamellar) 형태의 세멘타이트들이 구형의 형태로 구상화될 수 있다. 세멘타이트의 구상화 열처리 방법은 크게 Ac1 온도 직하에서 수행하는 Subcritical annealing 방법과 Ac1~Ac3 온도 사이에서 행하는 Intercritical annealing 방법 두 가지가 있다. Subcritical annealing 시, 라멜라 조직내 세멘타이트 결함부 등에서 곡률 반경차에 의한 농도구배로 구상화가 시작된다. 반면, Intercritical annealing 시, 일정 분율의 페라이트가 오스테나이트로 변태가 개시되고, 펄라이트 내 세멘타이트 입자는 미고용 상태를 유지 즉, 오스테나이트와 미용해 세멘타이트 조직으로 구성되며, 이러한 미용해 세멘타이트를 핵으로 구상화가 진행된다.
소둔 온도가 Ac1-70℃ 미만인 경우에는 세멘타이트의 구상화가 원하는 만큼 이루어지기 힘들며, Ac1+70℃ 초과인 경우에는 미용해 세멘타이트 등으로 인해 세멘타이트의 형태가 불균일해질 수 있다. 따라서 Ac1-70℃ ~ Ac1+70℃의 온도범위에서 연속소둔 또는 상소둔하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 냉연강판을 도금하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 도금방법 및 도금종류는 통상의 조업조건에 의해서도 재질 특성에는 큰 영향이 없으므로 특별히 한정하지 않는다.
예를 들어, 알루미늄, 아연, 알루미늄합금, 아연합금 등으로 도금을 행할 수 있으며, 용융도금법, 전기도금법 등을 이용하여 도금을 행할 수 있다.
이때, 상기 도금된 냉연강판을 합금화 처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 도금하는 단계와 마찬가지로 통상의 조업조건에 의해서도 재질 특성에는 큰 영향이 없으므로 특별히 한정하지 않는다.
예를 들어, 400~600℃의 온도범위에서 합금화 처리를 행할 수 있다.
온간프레스 성형부재
이하, 본 발명의 또 다른 일 측면인 상술한 본 발명의 강판을 이용하여 제조된 온간프레스 성형부재에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 또 다른 일 측면인 온간프레스 성형부재는 상술한 본 발명의 고강도 강판을 온간성형하여 제조되므로, 그 합금조성 및 미세조직은 변하지 않고 동일하다. 따라서 인장강도 1000MPa 이상의 고강도 확보가 가능하다. 다만, 온간성형에 의하여 하기 관계식 2에 의한 N값이 강판보다 상승하기 때문에 N값이 70% 이상이다.
관계식 2: N(%)=Nx/(Nx+Ny)*100
(상기 관계식 2에서, Nx는 장축의 길이가 200nm 이하인 세멘타이트의 개수이며, Ny는 장축의 길이가 200nm 초과인 세멘타이트의 개수를 의미한다.)
한편, 상기 성형부재는 표면에 알루미늄도금층이 추가로 형성되어 있을 수 있으며, 아연도금층 또는 합금화 아연도금층이 추가로 형성되어 있을 수 있다.
또한, 아연도금층 또는 합금화 아연도금층이 추가로 형성되어 있는 경우에도 부재 내 미세균열 길이가 10㎛ 이하일 수 있다.
종래 열간성형 온도보다 낮은 500℃ ~ Ac1+30℃의 범위에서 온간성형을 통하여 제조되기 때문에 성형시 발생하는 미세균열(micro crack)의 길이를 저감할 수 있기 때문이다.
온간프레스 성형부재의 제조방법
이하, 본 발명의 또 다른 일 측면인 온간프레스 성형부재의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 또 다른 일 측면인 온간프레스 성형부재의 제조방법은 상술한 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법에 의해 제조된 강판을 가열한 후, 500℃ ~ Ac1+30℃의 온도범위에서 프레스로 성형하는 단계를 포함한다.
상기 온간성형 온도가 500℃ 미만인 경우에는 세멘타이트들이 충분히 구상화되지 못하여 고온 연신 특성이 불충분할 수 있다. 반면에 온간성형 온도가 Ac1+30℃ 초과인 경우에는 강판 표면에 산화물이 생성되어 온간성형 후 추가로 샷 블라스트(Shot blast) 공정이 필요할 수 있으며, 아연도금층 또는 합금화 아연도금층이 형성된 강판을 성형하는 경우 Zn가 액상화되는 경향이 높아 소지철 입계로 확산 이동하여 최종적으로 미세 균열이 발생할 가능성이 높다.
종래의 HPF(HOT PRESS FORMING) 혹은 PHS(Press Hardening Steel) 제품이라 알려진 열간성형 부재의 경우, 최종 미세조직을 마르텐사이트로 얻기 위해 가열로 소둔온도가 Ac3 이상의 오스테나이트 단상역 열처리가 필수이며, 임계 냉각 속도 이상의 냉각 조건 하에서 최종 냉각 조직이 마르텐사이트로 이루어짐을 특징으로 하지만, 이에 따라 내충격특성이 열위될 수 있다.
또한, Ac3 이상의 고온 소둔에 따른 강판 표면의 도금층내 용융 Zn가 소지철 입계로 쉽게 확산을 통한 이동으로 열간성형시 최종적으로 미세 균열 발생 가능성이 매우 높고 그 길이가 10㎛ 이하로 만들기 힘든 단점을 갖고 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 강판은 고온(500℃ ~ Ac1+30℃)에서 연신율이 우수한 특성을 가지므로 종래 열간성형 온도보다 낮은 500℃ ~ Ac1+30℃의 범위에서 성형을 하더라도 성형 중 파단이 발생하지 않아 온간프레스 성형부재를 제조할 수 있다.
또한, 오스테나이트 단상역까지 가열할 필요가 없어 성형 후에도 마르텐사이트가 아닌 펄라이트를 주상으로 확보할 수 있어 내충격특성이 우수하다.
나아가, 성형 전 강판 표면에 아연도금층 또는 합금화 아연도금층이 추가로 형성되어 있는 경우에도 종래 열간성형 온도보다 낮은 500℃ ~ Ac1+30℃의 범위에서 온간성형을 통하여 제조되기 때문에 성형시 발생하는 미세균열(micro crack)의 길이를 저감할 수 있다.
아연도금층 또는 합금화 아연도금층의 Zn에 의한 미세균열 발생 기구를 상세히 설명하면, 일반적으로 Fe-Zn 상태도에서 액상 Zn는 peritectic 온도(약 780℃)부터 생성된다. 기존 가열로 열처리 온도가 Ac3 이상인 경우 상기 peritectic 온도보다 높아 강판 표면의 아연도금층 또는 합금화 아연도금층에 액상 Zn이 형성되고 상기 Zn의 오스테나이트 입계 확산이 용이해져 후속 열간성형시 미세균열이 성형부품의 측면 부위(도 2의 미세균열 관찰면)에 쉽게 발생하며, 그 길이 또한 10㎛ 이하로 가져가기 힘든 문제점이 제기되어 왔다.
반면, 본 발명에서의 온간성형 온도범위는 500℃ ~ Ac1+30℃로 상기 Fe-Zn peritectic 온도보다 낮아서 액상 및 고상의 Zn의 입계 확산을 최소화 할 수 있어 열간성형 후 발생하는 미세균열의 양과 길이를 저감할 수 있는 것이다.
이때, 상기 성형은 0.001/s 이상의 변형속도로 행할 수 있다.
변형속도가 0.001/s 미만인 경우에는 고온 연신율 측면에서는 보다 유리할 수 있으나, 현장에서의 작업성이 매우 떨어져 생산성이 저할될 수 있으므로 0.001/s 이상의 변형속도로 행하는 것이 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
( 실시예 1)
하기 표 1에 나타낸 성분조성을 갖는 슬라브를 1180℃ 가열로에서 1시간 동안 열처리 한 후, 하기 표 2에 기재된 조건으로 냉연강판을 제조하였다. 하기 표 2에서 소둔온도는 냉간 압연 후 소둔온도를 의미하며 '-'로 표시된 것은 냉간 압연 후 소둔을 행하지 않은 것을 의미한다.
상기 제조된 냉연강판의 미세조직, N값, 인장강도 및 고온 연신율을 측정하여 하기 표 2에 기재하였다.
미세조직은 주사전자현미경(SEM)을 이용해 나이탈 에칭법 적용 후 관찰하였으며, 하기 표 2 및 표 3에서 P는 펄라이트, F는 페라이트, B는 베이나이트, M은 마르텐사이트를 의미한다. 냉연강판에서의 미세조직 내 장축의 길이에 따른 세멘타이트의 개수는 하기 도 1과 같이 각각 주사전자현미경(SEM)과 투과전자현미경(TEM) 미세조직 관찰 사진을 이용하여 측정하였다.
고온 연신율은 고온인장시험용 시편을 가공한 뒤, 고온인장시험기를 통해 하기 표 2에 기재된 각기 달리 설정한 실험 온도에서 0.001/s의 변형속도 조건 하에서 각각 세 번씩 측정한 총 연신율의 평균값을 기재하였다.
하기 표 1에서 각 원소 함량의 단위는 중량%이다.
구분 강종 C Mn Cr Si P S N sol.Al 관계식 1 Ac1
(℃)		 Ar3
(℃)
발명강 1 0.74 0.09 0.97 - 0.006 0.005 0.004 0.028 1.26 738 832
발명강 2 0.47 2.03 1.48 1.512 0.005 0.005 0.005 0.031 2.26 770 882
발명강 3 0.49 1.04 1.47 1.482 0.007 0.005 0.004 0.048 1.94 780 902
발명강 4 0.63 0.12 0.49 0.015 0.003 0.004 0.004 0.033 0.92 730 843
발명강 5 0.58 0.11 0.99 0.014 0.005 0.006 0.005 0.041 1.12 739 846
비교강 6 0.0018 0.069 - 0.009 0.005 0.002 0.005 0.024 0.03 723 918
비교강 7 0.3 0.97 1.42 1.529 0.008 0.006 0.005 0.021 1.72 781 910
비교강 8 0.21 1.21 - 0.265 0.007 0.004 0.004 0.038 0.68 718 880
발명강 9 0.60 - 1.15 0.018 0.005 0.006 0.005 0.032 1.18 743 841
비교강 10 0.41 0.51 0.02 0.312 0.005 0.005 0.004 0.042 0.67 720 881
비교강 11 0.58 7.01 0.11 0.415 0.007 0.006 0.006 0.036 3.08 662 769
발명강 12 0.41 1.98 1.20 0.322 0.006 0.005 0.006 0.035 1.73 731 836
강종 시편
번호		 열연 냉간
압하율
(%)		 소둔
온도
(℃)		 미세조직
(면적%)		 N값
(%)		 인장
강도
(MPa)		 고온인장 비고
(냉연강판)
FDT
(℃)		 CT
(℃)		 온도
(℃)		 연신율
(%)
1 1-1 912 605 64 - P: 100 90.9 1324 705 134 발명예
1-2 915 600 15 710 P: 100 41.1 1259 700 54 비교예
2 2-1 924 611 71 740 P: 100 87.9 1457 695 143 발명예
2-2 650 615 59 - F: 46, P: 54 4.8 1215 720 55 비교예
2-3 922 630 5 - P: 100 25.9 1228 705 53 비교예
2-4 923 603 34 725 P: 100 57.4 1388 680 57 비교예
2-5 915 620 60 730 P: 100 79.4 1426 700 148 발명예
3 3-1 928 594 28 750 P: 100 58.5 1387 710 52 비교예
3-2 919 413 68 700 F: 17, P: 31,
B: 52		 21.6 1095 720 48 비교예
4 4-1 920 632 57 765 P: 100 88.9 1267 715 116 발명예
4-2 920 405 55 715 F: 14, P: 37,
B: 49		 24.9 1087 690 55 비교예
4-3 920 632 73 - P: 100 81.2 1294 710 131 발명예
5 5-1 916 620 75 - P: 100 79.8 1255 700 119 발명예
5-2 925 635 64 750 P: 100 75.5 1296 720 116 발명예
5-3 904 607 66 650 P: 100 71.7 1262 710 102 발명예
6 6-1 932 605 74 780 F: 100 - 335 690 55 비교예
6-2 940 613 77 720 F: 100 - 340 700 57 비교예
7 7-1 921 589 62 790 F: 28, P: 72 51.5 1321 710 54 비교예
8 8-1 918 594 65 770 F: 69, P: 31 34.5 621 705 58 비교예
8-2 913 607 70 695 F: 67, P: 33 24.5 624 730 53 비교예
9 9-1 920 645 69 - P: 100 78.2 1276 710 121 발명예
10 10-1 925 630 68 - F: 28, P: 72 47.2 921 715 57 비교예
11 11-1 840 651 68 705 M: 100 - 1595 695 65 비교예
12 12-1 855 625 65 - F:12, P:88 71.4 1102 700 71 발명예
본 발명에서 제시한 합금조성 및 제조조건을 모두 만족하는 발명예의 경우, 미세조직은 면적분율로 80% 이상의 펄라이트 및 20% 이하의 페라이트를 포함하며, N값은 60% 이상으로 인장강도 및 고온인장 연신율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
반면에 본 발명에서 제시한 합금조성 또는 제조조건을 만족하지 못하는 경우 펄라이트를 충분히 확보하지 못하거나 N값이 60% 미만으로 인장강도 또는 고온인장 연신율이 열위하였다.
( 실시예 2)
실시예 1에서 제조된 냉연강판(시편번호 동일)을 편면 도금량이 60g/m2이 되도록 전기아연도금을 실시한 후, 가열로에 장입하여 가열하고, 하기 표 3에 기재된 성형온도에서 프레스로 성형 및 냉각을 실시하여 도 3와 같은 HAT 모양의 성형 부재를 제조하였다.
상기 성형 부재의 인장강도, 미세조직, N값, 부재 내 미세균열 길이 및 성형 중 파단 여부를 하기 표 3에 기재하였다. 단, 파단이 발생한 경우 인장강도 및 미세균열 길이를 측정하지 않았고, N값은 발명예인 경우에만 측정하였다.
인장시험은 JIS 5호 시편 규격을 사용하여 분당 10mm의 시험속도로 실시 하였다.
미세조직은 주사전자현미경(SEM)을 이용해 나이탈 에칭법 적용 후 관찰하였으며, 성형 전과 성형 후의 미세조직이 동일한 경우에는 '='로 표시하였다.
또한, 부재 내 미세균열 길이는 부재와 도금층 계면으로부터 부재를 관통한 미세균열의 깊이를 하기 도 4와 같이 광학 이미지 분석을 통해 10개 미세균열들의 평균 균열 깊이를 측정하였다.
강종 시편
번호		 성형
온도
(℃)		 미세조직(면적%) 인장강도
(MPa)		 N값
(%)		 미세
균열
길이
(㎛)		 성형중
파단
여부		 비고
(성형부재)
성형전 성형후
1 1-1 505 P: 100 = 1211 92.2 5.8 미파단 발명예
2 2-1 554 P: 100 = 1325 89.3 8.7 미파단 발명예
2-2 625 F: 46, P: 54 = 915 - 13.2 미파단 비교예
2-3 315 P: 100 = - - - 파단 비교예
2-4 810 P: 100 M: 100 1825 - 21.2 미파단 비교예
2-5 310 P: 100 = - - - 파단 비교예
3 3-2 825 F: 17, P: 31,
B: 52		 F: 27, M: 73 1688 - 15.8 미파단 비교예
4 4-1 558 P: 100 = 1185 90.1 9.6 미파단 발명예
4-2 385 F: 14, P: 37,
B: 49		 = - - - 파단 비교예
4-3 345 P: 100 = - - - 파단 비교예
5 5-1 501 P: 100 = 1196 83.2 6.9 미파단 발명예
5-2 578 P: 100 = 1234 81.5 8.1 미파단 발명예
5-3 810 P: 100 F: 23, M: 77 1798 - 20.4 미파단 비교예
6 6-1 510 F: 100 = 241 - - 미파단 비교예
6-2 575 F: 100 = 224 - - 미파단 비교예
7 7-1 386 F: 28, P: 72 = - - - 파단 비교예
8 8-1 820 F: 69, P: 31 M: 100 1525 - 18.7 미파단 비교예
8-2 545 F: 67, P: 33 = 817 - 12.6 미파단 비교예
9 9-1 585 P: 100 = 1175 80.5 9.4 미파단 발명예
10 10-1 515 F: 28, P: 72 = 768 - - 미파단 비교예
11 11-1 310 M: 100 = - - - 파단 비교예
12 12-1 585 F:12, P:88 = 1008 78.9 9.2 미파단 발명예
본 발명에서 제시한 합금조성 및 제조조건을 모두 만족하는 냉연강판을 500℃ ~ Ac1+30℃의 온도범위에서 성형한 경우에는 성형 중 파단이 발생하지 않았으며, 미세균열 길이가 10㎛ 이하로 관찰된 것을 확인할 수 있다.
다만, 본 발명에서 제시한 합금조성 및 제조조건을 모두 만족하는 냉연강판을 이용하더라도 성형온도가 낮은 시편번호 2-5 및 4-3의 성형부재는 파단이 발생하였다.
또한, 본 발명에서 제시한 합금조성 및 제조조건을 모두 만족하는 냉연강판을 이용하더라도 성형온도가 높은 시편번호 5-3의 성형부재는 미세균열 길이가 10㎛ 초과로 관찰되었다.
본 발명에서 제시한 합금조성 또는 제조조건을 만족하지 못하는 냉연강판을 이용한 경우에는 본 발명에서 제시한 성형온도 만족 여부에 상관없이 성형 중 파단이 발생하거나, 미세균열 길이가 10㎛를 초과하였다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 중량%로, C: 0.4~0.9%, Cr: 0.01~1.5%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.01% 이하(0% 제외), N: 0.01% 이하(0% 제외), sol.Al: 0.1% 이하(0%제외), 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, Mn: 2.1% 이하(0% 제외) 및 Si: 1.6% 이하(0% 제외) 중 1종 이상을 포함하고,
    미세조직은 면적분율로 80% 이상의 펄라이트 및 20% 이하의 페라이트를 포함하며,
    상기 펄라이트는 장축의 길이가 200nm 이하인 세멘타이트를 포함하고,
    상기 펄라이트의 세멘타이트는 하기 관계식 2에 의한 N값이 60% 이상인 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판.
    관계식 2: N(%)=Nx/(Nx+Ny)*100
    (상기 관계식 2에서, Nx는 장축의 길이가 200nm 이하인 세멘타이트의 개수이며, Ny는 장축의 길이가 200nm 초과인 세멘타이트의 개수를 의미한다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강판은 하기 관계식 1을 만족하는 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판.
    관계식 1: 0.7≤C+Cr/2+Mn/3+Si/4≤3.0
    (상기 관계식 1에서 각 원소기호는 각 원소함량을 중량%로 나타낸 값이며, 포함되지 않는 경우 0으로 계산한다.)
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 강판은 인장강도가 1000MPa 이상이고, 500℃ ~ Ac1+30℃의 온도범위에서 연신율이 60% 이상인 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 강판은 표면에 알루미늄도금층, 아연도금층 및 합금화 아연도금층 중 하나가 추가로 형성되어 있는 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판.
  6. 제1항, 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 하나의 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판을 제조하기 위한 제조방법으로,
    중량%로, C: 0.4~0.9%, Cr: 0.01~1.5%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.01% 이하(0% 제외), N: 0.01% 이하(0% 제외), sol.Al: 0.1% 이하(0%제외), 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, Mn: 2.1% 이하(0% 제외) 및 Si: 1.6% 이하(0% 제외) 중 1종 이상을 포함하는 슬라브를 1100~1300℃로 가열하는 단계;
    상기 가열된 슬라브를 Ar3+10℃ ~ Ar3+90℃의 온도범위에서 마무리 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계;
    상기 열연강판을 550~700℃에서 권취하는 단계; 및
    상기 권취된 열연강판을 압하율 40~80%로 냉간압연하여 냉연강판을 얻는 단계;를 포함하는 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 슬라브는 하기 관계식 1을 만족하는 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법.
    관계식 1: 0.7≤C+Cr/2+Mn/3+Si/4≤3.0
    (상기 관계식 1에서 각 원소기호는 각 원소함량을 중량%로 나타낸 값이며, 포함되지 않는 경우 0으로 계산한다.)
  8. 제6항에 있어서,
    상기 권취하는 단계 후에 200~700℃에서 상소둔을 행하는 단계를 추가로 포함하는 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 냉연강판을 Ac1-70℃ ~ Ac1+70℃의 온도범위에서 연속소둔 또는 상소둔을 행하는 단계를 추가로 포함하는 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 냉연강판을 도금하는 단계를 추가로 포함하는 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도금된 냉연강판을 합금화 처리하는 단계를 추가로 포함하는 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 냉간압연은 상온에서 행해지는 고온연신 특성이 우수한 고강도 강판의 제조방법.
  13. 중량%로, C: 0.4~0.9%, Cr: 0.01~1.5%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.01% 이하(0% 제외), N: 0.01% 이하(0% 제외), sol.Al: 0.1% 이하(0%제외), 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, Mn: 2.1% 이하(0% 제외) 및 Si: 1.6% 이하(0% 제외) 중 1종 이상을 포함하고,
    미세조직은 면적분율로 80% 이상의 펄라이트 및 20% 이하의 페라이트를 포함하며, 상기 펄라이트의 세멘타이트는 하기 관계식 2에 의한 N값이 70% 이상인 온간프레스 성형부재.
    관계식 2: N(%)=Nx/(Nx+Ny)*100
    (상기 관계식 2에서, Nx는 장축의 길이가 200nm 이하인 세멘타이트의 개수이며, Ny는 장축의 길이가 200nm 초과인 세멘타이트의 개수를 의미한다.)
  14. 제13항에 있어서,
    상기 성형부재는 하기 관계식 1을 만족하는 온간프레스 성형부재.
    관계식 1: 0.7≤C+Cr/2+Mn/3+Si/4≤3.0
    (상기 관계식 1에서 각 원소기호는 각 원소함량을 중량%로 나타낸 값이며, 포함되지 않는 경우 0으로 계산한다.)
  15. 제13항에 있어서,
    상기 부재는 표면에 알루미늄도금층이 추가로 형성되어 있는 온간프레스 성형부재.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 부재는 표면에 아연도금층 또는 합금화 아연도금층이 추가로 형성되어 있으며, 부재 내 미세균열 길이가 10㎛ 이하인 온간프레스 성형부재.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 하나의 온간프레스 성형부재를 제조하기 위한 제조방법으로,
    중량%로, C: 0.4~0.9%, Cr: 0.01~1.5%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.01% 이하(0% 제외), N: 0.01% 이하(0% 제외), sol.Al: 0.1% 이하(0%제외), 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, Mn: 2.1% 이하(0% 제외) 및 Si: 1.6% 이하(0% 제외) 중 1종 이상을 포함하는 슬라브를 1100~1300℃로 가열하는 단계;
    상기 가열된 슬라브를 Ar3+10℃ ~ Ar3+90℃의 온도범위에서 마무리 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계;
    상기 열연강판을 550~700℃에서 권취하는 단계;
    상기 권취된 열연강판을 압하율 40~80%로 냉간압연하여 냉연강판을 얻는 단계; 및
    상기 냉연강판을 가열한 후, 500℃ ~ Ac1+30℃의 온도범위에서 프레스로 성형하는 단계를 포함하는 온간프레스 성형부재의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 성형은 0.001/s 이상의 변형속도로 행하는 온간프레스 성형부재의 제조방법.
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