고장력강:정의 및 응용

운전자의 안전과 연비에 대한 우려가 더욱 부각됨에 따라 자동차 제조업체는 차량 생산 수명 주기의 모든 측면을 보다 효율적으로 만들기 위해 노력해 왔습니다. 이 지속적인 최적화 프로세스의 일부에는 자동차 애플리케이션에서 가장 효과적이고 유익한 재료 특성을 철저히 고려하고 이러한 원하는 특성을 제공하는 더 많은 재료를 통합하려는 시도가 포함됩니다. 이 분야의 한 가지 핵심 혁신은 AHSS(Advanced High-Strength Steel)의 개발이었습니다.

고급 고강도 강은 내구성, 제조 용이성, 고강도 대 중량 비율의 고유한 조합을 제공하는 차세대 강종으로 강재 부품 및 구성 요소가 비용 효율적인 방식으로 중요한 안전 및 효율성 규정을 충족하도록 합니다.

자동차 제조업체는 수년 동안 고급 고강도 강을 사용해 왔으며 제조 공정이 개선됨에 따라 각 후속 세대의 강도 개선되었습니다. 정확한 가열 및 냉각 프로세스와 다양한 강화 메커니즘을 사용하여 엔지니어는 높은 연성 또는 인장 강도와 같은 최적의 기계적 특성을 달성하는 동시에 충돌 성능, 연성, 피로, 강성 및 기타 특성에 대한 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

다양한 유형의 고급 고강도 강판은 다양한 특성을 제공하므로 제조업체는 각 응용 분야의 특정 요구 사항을 충족하도록 부품 구성을 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 자동차 프레임은 충돌이 발생할 경우 승객을 보호하는 데 도움이 되는 제어된 변형을 겪도록 설계된 크럼플 영역에 사용되는 부품보다 더 큰 강성(차량의 구조적 무결성을 유지하기 위해)이 필요합니다.

고장력강의 종류

항복 강도 수준이 550MPa(메가파스칼 압력 단위) 이상인 강은 일반적으로 고급 고강도 강으로 간주됩니다. . 이러한 금속의 1세대 및 2세대에 대해 엔지니어는 자동차 부품의 성능 요구 사항을 충족하기 위해 특정 강의 화학 조성 및 다상 미세 구조의 차이를 신속하게 활용했습니다.

• 이상(DP) 강철 :가장 널리 사용되는 첨단 고장력강 중 하나로 연성이 뛰어나고 내파손성이 있어 구조 부품을 비롯한 다양한 자동차 응용 분야에 사용할 수 있습니다.
• 변환 유도 가소성(TRIP) 강: TRIP 강철 부품에 높은 내구성을 제공하는 높은 가단성을 나타냅니다. 둘 다 높은 에너지 흡수를 제공하여 크럼플 존에 매우 적합합니다.
• 마르텐사이트 강: 탄소 함량이 증가한 미세 구조를 가지면 재료의 강도와 경도가 향상되지만 기존 강철 부품과 같은 방식으로 구성 요소의 무게는 증가하지 않습니다. 마르텐사이트 강은 영구 변형에 강하므로 자동차 승객석이나 안전 케이지를 강화하는 데 탁월한 소재 선택입니다.

지난 몇 년 동안의 새로운 연구와 개발로 인해 강도와 연성의 조합을 증가시키도록 설계된 새로운 3세대 고급 고강도강이 출시되었으며, 이는 종종 상당히 낮은 비용으로 제공됩니다. 업계는 여전히 3세대 고장력강에 대한 표준화된 정의를 위해 노력하고 있지만, 일반적으로 원하는 특성은 최소 강도 1200MPa 및 연신율 30%로, 이전 세대의 강에 비해 눈에 띄게 증가한 것입니다.

고장력강의 응용

자동차 응용 분야에 수년 동안 사용되어 왔지만 고급 고강도 강은 다른 제조 부문에도 점점 더 많이 통합되고 있습니다. 고장력강의 충돌 안전 기능은 예를 들어 철도 운송 시스템의 응용 분야에 이상적입니다.

첨단 고장력강은 자동차뿐만 아니라 항공기, 선박, 기차에서도 엔진 성능과 속도 제한을 개선하는 것으로 밝혀졌습니다. 첨단 고강도 강철 시장은 또한 방법이 보다 효율적으로 발전함에 따라 전 세계 제조업체에 상당한 에너지 절감 효과를 제공할 태세입니다.

고장력강의 도전

고급 고강도 강철에는 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 3세대 첨단 고장력강의 연성 증가는 금속의 합금 함량을 증가시켜야 합니다. 이를 통해 강은 재료 연성을 유지하면서 더 복잡한 모양으로 냉간 성형할 수 있지만 성형 다이의 마모가 증가하고 스프링백이 증가합니다.

고급 고강도 강의 탄소 및 합금 함량이 높아 생성된 미세 구조가 용접 과정과 관련된 급속 가열 및 냉각에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있기 때문에 용접성도 문제가 됩니다.

3세대 첨단 고장력강의 지속적인 개발의 한 가지 목표는 고장력강의 합금 함량을 줄여 비용을 낮추는 동시에 강도와 연성을 최대화하고 취성을 방지하는 것입니다.

가능성을 재정의하는 제조 파트너십

고급 고강도 강은 산업 전반에 걸쳐 다양한 부품의 인장 강도와 내구성을 개선하는 데 적합할 수 있습니다. 에너지 효율성과 엔지니어링의 발전으로 차세대 첨단 고강도강이 더욱 다재다능해질 것입니다.

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