초록 ▼

지구환경문제와 차체 안전성에 대한 관심의 증가로 인하여 차체의 구조부재에 대한 고강도화가 급속히 진행 중이다. 고강도화에 의한 연성감소에 대응하여 고연성을 갖고 있는 TRIP강이 개발되어 상용화 시작하였다. 본 연구에서는 이러한 추세에 대응하여 자동차용 철강소재 제조사로서 열연 및 냉연 TRIP강을 개발하고, 그 적용성을 확대하기 위한 가공기술을 개발하고자 하였다.
열연 TRIP강 제조기술은 80K급 TRIP강의 상용화 및 100K급 TRIP강의 실험실적 개발을 목표로 추진되었다. 80K급 열연 TRIP강의 경우 Nb첨가형 T

지구환경문제와 차체 안전성에 대한 관심의 증가로 인하여 차체의 구조부재에 대한 고강도화가 급속히 진행 중이다. 고강도화에 의한 연성감소에 대응하여 고연성을 갖고 있는 TRIP강이 개발되어 상용화 시작하였다. 본 연구에서는 이러한 추세에 대응하여 자동차용 철강소재 제조사로서 열연 및 냉연 TRIP강을 개발하고, 그 적용성을 확대하기 위한 가공기술을 개발하고자 하였다.
열연 TRIP강 제조기술은 80K급 TRIP강의 상용화 및 100K급 TRIP강의 실험실적 개발을 목표로 추진되었다. 80K급 열연 TRIP강의 경우 Nb첨가형 TRIP강 성분계를 이용하여 열연 ROT(Run Out Table)상에서의 상변태 모델, 선후단 분리학습법을 구현한 On-line 냉각패턴제어 모델을 개발하여 실기압연에 활용하였고, 2차 냉각에서의 완냉각 및 정밀 냉각제어, 사상압연에서의 형상제어단 도출 및 재현성 확인, 자동차 부품성형 등을 통하여 상용화에 요구되는 제반 공정기술을 확립하였다. 또한 100K급 TRIP강의 경우 재질 및 미세조직 특성에 대한 합금원소, 제조공정 변수 등의 영향을 체계적으로 조사하여 실험실적 제조조건을 도출하고자 하였다.
냉연 고강도 TRIP강의 경우 현재 35∼45K급이 주로 채용되고 있는 구조부재용 재료로 관심을 크게 받고 있어, 멤버용 및 보강재용으로 60∼120K급 고강도강을 개발하고자 하였다. 60∼120K급 고강도강의 실험실적 제조기준을 설정하고 시험생산 및 부품가공을 통하여 양산 조업조건을 확립하였다. 특히 다양한 종류의 부품가공시험 및 특성평가를 통하여 개발강의 적용성을 확대하고자 하였다.
자동차 경량화를 위한 자동차 외판용 소부경화형 고강도 강판 개발을 목적으로 인장강도 기준 28K, OTR 적용에 성공하였다. 소부경화형 고강도강을 자동차사에 적용함으로써 두께 감소 효과를 가져와 경량화뿐만 아니라 원가 절감 측면에서도 크게 기여하였다. 한편, 복합조직을 이용한 50K급 MP-BH강을 실험실적으로 제조 조건을 도출하여 향후 양산 제조 기술의 돌파구를 마련하였다.
고강도 강판의 부품 적용을 위한 신성형 기술인 Hydroforming과 TWB 성형 기술에 대한 성형성 시험법을 개발하고 성형 특성을 분석하였으며 고강도 강판의 부품 적용을 위한 성형 해석을 수행하여 고강 부품 형상 동결성과 관련하여 각각의 성형 조건에 대하여 연구를 수행하였고 형상 동결성 향상 성형 기술을 도출하여 부품 설계 및 생산 공정 설계의 유용한 기초 자료를 제공하였다. 고강도강 적용 실물 부품이 성형을 수행하고 적용효과를 분석하여 고강도강의 적용시 부품 성능 개선 효과를 나타내었다.

Abstract ▼

It has been investigated hot and cold rolled TRIP steels and forming technologies for automotive applications. The target of the manufacturing technology of hot rolled TRIP steels were focused to develop the optimized condition for the commercialization of Nb added TRIP steel of 80K grade and the la

It has been investigated hot and cold rolled TRIP steels and forming technologies for automotive applications. The target of the manufacturing technology of hot rolled TRIP steels were focused to develop the optimized condition for the commercialization of Nb added TRIP steel of 80K grade and the laboratory research of 100K grade tensile strength. The unique on-line controlled cooling pattern was adopted to be based on the developed phase transformation model and separately learning method divided into two section; the front and rear region of ROT(Run Out Table) in mill trial production. All things of commercialization related technology to produce the TRIP steels of 80K grade established by the adoption of the reduced cooling control in secondary cooling stage to countermeasure the deviation of tensile properties, the optimized pair cross angle and bender forces of finishing mill to obtain good flatness of the strip. In addition, optimized production condition of hot rolled TRIP steels with 100K grade tensile strength was suggested by the laboratory evaluation of the effect of alloying elements and process variable factors on mechanical properties and microstructure.
With regard to cold rolled TRIP steel, 590∼780MPa grade steels for automotive structural parts such as members and pillars were developed and produced in mill. Several members and pillars were fanned for trial applications. 980MPa grade steel were also produced in mill and applied to automotive bumper reinforcement by means of roll forming. Ultra high strength steel with 1180MPa of tensile strength was also developed in laboratory.
With regard to bake hardening steel, many studies have been conducted and applicated to automotive parts. Especially, BH steels with 270MPa and 440MPa of tensile strength could be commercially produced using Nb added ultra low carbon steels. Also,. multi-phase BH steel with 490MPa of tensile strength was investigated using low carbon steels with 0.lC-1.5％ng back for each forming mode is required. Especially the spring back of stamping part after forming is most important properties on automotive industry. The spring back characteristics of high strength steel for each forming mode are investigated and solutions for these problem are suggested.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...17
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...27
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...37
• 제1절 열연 TRIP강...37
• 1. 이론적 배경...37
• 2. 실험방법...52
• 3. 실험결과...58
• 가. 열연 80K TRIP강 제조기술...58
• (1) 1-4차년도 연구결과...58
• (2) 5차년도 연구결과...59
• 나. 열연 100K급 TRIP강 실험실 제조조건...82
• (1) 4차년도 연구 결과...82
• (2) 5차년도 연구 결과...94
• 4. 결론...100
• 제2절 냉연 TRIP강...105
• 1. 이론적 배경...105
• 2. 실험방법...113
• 3. 연구결과...115
• 가. 590MPa급 TRIP강 개발...115
• 나. 780MPa급 TRIP강 개발...130
• 다. 980MPa급 TRIP강 상용화...141
• 라. l180MP급 TRIP강 개발...143
• 마. 개발강의 용접성 평가...150
• 4. 요약...155
• 제3절 냉연 BH강...159
• 1. 이론적 배경...159
• 2. 실험결과...165
• 가. 상온 내시효 보증형 270MPa급 소부경화강 개발...165
• 나. 복합조직 특성을 이용한 440MPa급 소부경화강 개발...178
• 다. 고용강화강을 이용한 440MPa급 소부경화강 개발...189
• 라. MP(Multi-Phase)형 490MPa-BH강 개발...202
• 제4절 부품적용 확대를 위한 개발강재의 가공기술...208
• 1. 이론적 배경...208
• 2. 차량경량화를 위한 성형기술...210
• 가. Hydroformig 부품 적용을 위한 기본 성형 기술...210
• 나. TWB 부품 적용을 위한 기본 성형 기술...219
• 다. 고강도강의 성형 한계 및 스프링백 특성...233
• 라. BH 강의 Dent 특성 해석 및 영향 인자 분석...271
• 마. 개발 강재를 이용한 실 부품 성형 및 적용효과 분석...275
• 3. 결론...296
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...300
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...304
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...305