980MPa급 이상조직강의 신장플랜지성에 미치는 P 함량의 영향

Abstract

최근 자동차 배기가스를 줄이기 위해 연비 규제 및 탑승자 안전을 위한 안전 규제 강화에 대한 요구가 증가하고 있다. 그중에서도 초고강도 강판에 대한 적용이 확대되었으며, 다양한 초고강도 강판 중 DP 강은 강도와 연신율이 높아 우수한 물성을 통해 자동차 소재로 많은 연구가 이루어졌고 이러한 요구가 증가함에 따라 기존의 단순한 형상에서 복잡한 형상으로 초고강도 강판의 사용량이 증가하기 시작했다. 하지만, 냉간 프레스 공정 시 재료에 국부적인 결함이 발생해 이를 개선하기 위해서 신장 플랜지성 (Stretch-flangeability)에 대한 평가가 중요해졌다. 지금까지 많은 연구에서 DP 강의 Stretch-flangeability는 미세조직에 대한 영향을 받는다고 하며, 이에 영향을 미치는 인자들에 관한 연구는 이루어지고 있지만 아직까지는 많이 부족한 실정이다. Stretch-flangeability가 낮을 때 계면에서 분리되어 균열이 커지게 된다. 이는 P가 Ferrite입내와Ferrite - Martensite계면에 골고루 편석되면서 Stretch-flangeability를 저하할 가능성이 있기 때문이다. 본 연구에서는 P 함량에 따라 Stretch-flangeability에 미치는 영향을 명확하게 알아보기 위하여 두께 1.5mm의 980MPa급 DP 강판의 신장플랜지성에 미치는 영향에 대해 고찰하고자 DP 강을 제조하였다. P의 함량에 따른 미세조직 변화를 OM, SEM으로 분석하였으며 기계적 특성을 평가하기 위해 비커스 경도 시험과 Nano-indentation을 실시하였다. 그리고 미세조직 내에서 P 편석을 확인하기 위해 Nano-SIMS를 이용하여 성분분석을 하였다. 또한 Hole expansion test를 통해 HER를 측정하고 구멍 확장 이후에 발생하는 파면 및 파단면 주변의 미세조직 변화를 비교하였으며 균열 개시 및 전파를 비교하기 위한 파괴 거동 분석으로 P 함량 변화에 따른 구멍 확장성과의 상관관계를 규명하고 이를 고찰하였다.