特表 2023-551083 ホットスタンピング部品及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-07

(54)【発明の名称】ホットスタンピング部品及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 24/00 20060101AFI20231130BHJP

   B21D 22/20 20060101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

B21D24/00 M

B21D22/20 H

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022575419

(86)(22)【出願日】2022-01-26

(85)【翻訳文提出日】2023-01-31

(86)【国際出願番号】 KR2022001412

(87)【国際公開番号】W WO2023075032

(87)【国際公開日】2023-05-04

(31)【優先権主張番号】10-2021-0147069

(32)【優先日】2021-10-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510307299

【氏名又は名称】ヒュンダイ スチール カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100210790

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大策

(72)【発明者】

【氏名】パク、ジェミョン

(72)【発明者】

【氏名】コン、ジェヨル

(72)【発明者】

【氏名】パク、キェジョン

(72)【発明者】

【氏名】ユン、スンチェ

【テーマコード（参考）】

4E137

【Ｆターム（参考）】

4E137AA01

4E137AA05

4E137AA06

4E137AA11

4E137BA01

4E137BB01

4E137CA09

4E137DA03

4E137EA01

4E137EA26

4E137FA10

4E137FA25

4E137FA27

4E137GB01

(57)【要約】

本発明は、加熱炉内にブランクを投入する段階；ブランクを加熱する段階；及び加熱されたブランクを加熱炉から金型に移送する段階；を含み、ブランクを移送する段階でのブランクの空冷時間は、数式１を満足する、ホットスタンピング部品の製造方法を開示する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱炉内にブランクを投入する段階と、
前記ブランクを加熱する段階と、
前記加熱されたブランクを前記加熱炉から金型に移送する段階と、を含み、
前記ブランクを移送する段階での前記ブランクの空冷時間は、下記数式１を満足する、ホットスタンピング部品の製造方法。

【数1】

（この際、λ_ｔは、空冷時間（ｓ）、ａ_ｔは、加熱炉取出温度及び大気温度補正係数、Ｔ_ｔは、加熱温度（℃）、ｂ_ｔは、素材成分補正係数、ｔは、素材厚さ（ｍｍ）、ｃ_ｔは、高温素材厚さ敏感度補正係数）。

【請求項2】

前記数式１において、
前記ａ_ｔは、０．０１６０以上０．０１６５以下であり、Ｔ_ｔは、Ａｃ３以上１０００℃以下であり、ｂ_ｔは、－１０以上０．５以下であり、ｔは、１ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であり、ｃ_ｔは、０．７以上０．９以下である、請求項１に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項3】

前記数式１において、
λ_ｔは、５ｓ以上２０ｓ以下である、請求項２に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項4】

前記ブランクを移送する段階において、
前記加熱されたブランクは、常温で空冷される、請求項３に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項5】

前記ブランクを加熱する段階は、
前記ブランクを段階的に加熱する多段加熱段階と、
前記ブランクをＡｃ３～１０００℃の温度で加熱する均熱加熱段階と、を含む、請求項１に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項6】

前記ブランクを加熱する段階において、
前記ブランクの加熱時間は、下記数式２を満足する、請求項５に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【数2】

（この際、λ_ｎは、加熱時間（ｓ）、ａ_ｎは、加熱炉熱損失補正係数、Ｔ_ｎは、加熱温度（℃）、ｂ_ｎは、Ａｃ３温度補正係数、ｔは、素材厚さ（ｍｍ）、ｃ_ｎは、高温素材厚さ敏感度係数）。

【請求項7】

前記数式２において、
前記ａ_ｎは、－０．６０以上－０．５５以下であり、Ｔ_ｎは、Ａｃ３以上１０００℃以下であり、ｂ_ｎは、７００以上９００以下であり、ｔは、１ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であり、ｃ_ｎは、０．７以上０．９以下である、請求項６に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項8】

前記数式２において、
λ_ｎは、１００ｓ以上９００ｓ以下である、請求項７に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項9】

前記加熱炉は、互いに異なる温度範囲を有する複数の区間を具備する、請求項５に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項10】

前記複数の区間で前記ブランクが多段加熱される区間の長さと前記ブランクが均熱加熱される区間の長さとの比は、１：１～４：１を満足する、請求項９に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項11】

前記ブランクを移送する段階以後に、
前記移送されたブランクを前記金型で加圧して成形体を成形する段階と、
前記成形された成形体を冷却する段階と、をさらに含む、請求項１に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項12】

前記成形体を成形する段階において、
前記ブランクの成形開始温度は、５００℃以上７００℃以下である、請求項１１に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項13】

前記成形された成形体を冷却する段階は、
前記金型内でなされる、請求項１１に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項14】

前記成形体冷却段階において、
前記金型内で前記成形体が冷却される金型冷却時間は、下記数式３を満足する、請求項１３に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【数3】

（この際、λ_ｑは、金型冷却時間（ｓ）、ａ_ｑは、金型熱伝導補正係数、Ｐは、加圧力（ＭＰａ）、ｂ_ｑは、素材硬化能補正係数、ｔは、素材厚さ（ｍｍ）、ｃ_ｑは、低温素材厚さ敏感度係数）。

【請求項15】

前記数式３において、
前記ａ_ｑは、－１．０以上－０．２以下であり、Ｐは、０．１ＭＰａ以上５ＭＰａ以下であり、ｂ_ｑは、１１以上１５以下であり、ｔは、１ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であり、ｃ_ｑは、１．００以上１．０５以下である、請求項１４に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項16】

前記数式３において、
λ_ｑは、６ｓ以上４０ｓ以下である、請求項１５に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項17】

前記成形体冷却段階において、
前記冷却段階が終了する金型冷却終了温度は、常温以上約２００℃以下である、請求項１１に記載のホットスタンピング部品の製造方法。

【請求項18】

請求項１ないし１７のうち、いずれか１項に記載の製造されたホットスタンピング部品であって、
１３５０ＭＰａ以上２３００ＭＰａ未満の引張強度を有する、ホットスタンピング部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ホットスタンピング部品及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

世界的に環境規制及び燃費規制が強化されつつ、さらに軽い車両素材に対する必要性が増加している。これにより、超高強度鋼とホットスタンピング鋼に対する研究開発が活発になされている。

【0003】

ホットスタンピング工程は、一般的に加熱／成形／冷却／トリムからなり、工程中に、素材の相変態及び微細組織の変化を利用することができる。ホットスタンピング工程のうち、加熱工程は、加熱炉内でブランクを加熱させる工程であり、ホットスタンピング工程のうち、冷却工程は、金型内でホットスタンピングされた成形体が冷却される工程である。また、加熱工程を通じて加熱されたブランクは、加熱炉から金型に流入される間に常温に露出されて空冷されうる。

【0004】

これに係わる技術として、大韓民国特許登録公報第１０－２０７０５７９号（発明の名称：ホットスタンピング方法）などがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、ブランクの素材、ブランクの厚さ、加熱温度など多様なパラメータを考慮して加熱時間、空冷時間、及び金型冷却時間を制御することで、製造されたホットスタンピング部品の品質を向上させうる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施例は、加熱炉内にブランクを投入する段階、前記ブランクを加熱する段階、及び前記加熱されたブランクを前記加熱炉から金型に移送する段階を含み、前記ブランクを移送する段階での前記ブランクの空冷時間は、下記数式１を満足する、ホットスタンピング部品の製造方法が提供される。

【数1】

（この際、λ_ｔは、空冷時間（ｓ）、ａ_ｔは、加熱炉取出温度及び大気温度補正係数、Ｔ_ｔは、加熱温度（℃）、ｂ_ｔは、素材成分補正係数、ｔは、素材厚さ（ｍｍ）、ｃ_ｔは、高温素材厚さ敏感度補正係数）

【0007】

本実施例において、前記数式１において、前記ａ_ｔは、０．０１６０以上０．０１６５以下であり、Ｔ_ｔは、Ａｃ３以上１０００℃以下であり、ｂ_ｔは、－１０以上０．５以下であり、ｔは、１ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であり、ｃ_ｔは、０．７以上０．９以下でもある。

【0008】

本実施例において、前記数式１において、λ_ｔは、５ｓ以上２０ｓ以下でもある。

【0009】

本実施例において、前記ブランクを移送する段階において、前記加熱されたブランクは、常温で空冷されうる。

【0010】

本実施例において、前記ブランクを加熱する段階は、前記ブランクを段階的に加熱する多段加熱段階、及び前記ブランクをＡｃ３～１０００℃の温度で加熱する均熱加熱段階を含む。

【0011】

本実施例において、前記ブランクを加熱する段階において、前記ブランクの加熱時間は、下記数式２を満足する。

【数2】

（この際、λ_ｎは、加熱時間（ｓ）、ａ_ｎは、加熱炉熱損失補正係数、Ｔ_ｎは、加熱温度（℃）、ｂ_ｎは、Ａｃ３温度補正係数、ｔは、素材厚さ（ｍｍ）、ｃ_ｎは、高温素材厚さ敏感度係数）

【0012】

本実施例において、前記数式２において、前記ａ_ｎは、－０．６０以上－０．５５以下であり、Ｔ_ｎは、Ａｃ３以上１０００℃以下であり、ｂ_ｎは、７００以上９００以下であり、ｔは、１ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であり、ｃ_ｎは、０．７以上０．９以下でもある。

【0013】

本実施例において、前記数式２において、λ_ｎは、１００ｓ以上９００ｓ以下でもある。

【0014】

本実施例において、前記加熱炉は、互いに異なる温度範囲を有する複数の区間を具備することができる。

【0015】

本実施例において、前記複数の区間で前記ブランクが多段加熱される区間の長さと前記ブランクが均熱加熱される区間の長さとの比は、１：１～４：１を満足する。

【0016】

本実施例において、前記ブランクを移送する段階以後に、前記移送されたブランクを前記金型で加圧して成形体を成形する段階、及び前記成形された成形体を冷却する段階をさらに含む。

【0017】

本実施例において、前記成形体を成形する段階で、前記ブランクの成形開始温度は、５００℃以上７００℃以下でもある。

【0018】

本実施例において、前記成形体冷却段階で、前記金型内で前記成形体が冷却される金型冷却時間は、下記数式３を満足する。

【数3】

（この際、λ_ｑは、金型冷却時間（ｓ）、ａ_ｑは、金型熱伝導補正係数、Ｐは、加圧力（ＭＰａ）、ｂ_ｑは、素材硬化能補正係数、ｔは、素材厚さ（ｍｍ）、ｃ_ｑは、低温素材厚さ敏感度係数）

【0019】

本実施例において、前記数式３において、前記ａ_ｑは、－１．０以上－０．２以下であり、Ｐは、０．１ＭＰａ以上５ＭＰａ以下であり、ｂ_ｑは、１１以上１５以下であり、ｔは、１ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であり、ｃ_ｑは、１．００以上１．０５以下である。

【0020】

本実施例において、前記数式３において、λ_ｑは、６ｓ以上４０ｓ以下でもある。

【0021】

本実施例において、前記成形体冷却段階で、前記冷却段階が終了する金型冷却終了温度は、常温以上約２００℃以下でもある。

【0022】

本発明の他の実施例は、１３５０ＭＰａ以上２３００ＭＰａ未満の引張強度を有するホットスタンピング部品が提供される。

【0023】

前記以外の他の側面、特徴、利点は、以下の発明を実施するための具体的な内容、請求範囲及び図面から明確になるであろう。

【発明の効果】

【0024】

前述したようになされた本発明の一実施例によれば、ブランクの素材、ブランクの厚さ、加熱温度など多様なパラメータを考慮して加熱時間、空冷時間、及び金型冷却時間を制御することで、製造されたホットスタンピング部品の品質を向上させうる。

【0025】

また、本発明の一実施例によれば、素材厚さ、加熱時間、空冷時間、及び金型冷却時間を媒介変数としてプロセスウィンドウを導出することで、柔軟な工程設計が可能であり、製造されたホットスタンピング部品の品質管理を容易にしうる。このような効果によって本発明の範囲が限定されないということは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の一実施例によるホットスタンピング部品の製造方法を概略的に示すフローチャートである。

【図2】本発明の一実施例によるホットスタンピング部品の製造方法の加熱段階を具体的に示すフローチャートである。

【図3】本発明の一実施例によるホットスタンピング部品の製造方法の加熱段階において、複数の区間を備えた加熱炉を説明するために示す図面である。

【図4】加熱されたブランクが経時的に冷却される挙動を示す図面である。

【図5】素材厚さによる加熱時間及び加熱温度による加熱時間を示す図面である。

【図6】素材厚さによる空冷時間及び加熱温度による空冷時間を示す図面である。

【図7】素材厚さによる金型冷却時間及び加圧力による金型冷却時間を示す図面である。

【図8】素材厚さ、加熱時間、空冷時間及び金型冷却時間を媒介変数として導出されたプロセスウィンドウを示す図面である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本発明は、多様な変換が可能であり、様々な実施例を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示し、詳細な説明で詳細に説明する。本発明の効果及び特徴、及びそれらを達成する方法は、図面と共に、詳細に後述する実施例を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は、以下に開示される実施例に限定されるものではなく、多様な形態にも具現される。

【0028】

以下の実施例において、第１、第２などの用語は、限定的な意味ではなく、１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的で使用された。

【0029】

以下の実施例において、単数表現は、文脈上、明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。

【0030】

以下の実施例において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、または構成要素が存在することを意味し、１つ以上の他の特徴または構成要素の付加可能性を予め排除するものではない。

【0031】

以下の実施例において、膜、領域、構成要素などの部分が、他の部分上に、または上部にあるとするとき、他の部分の直上にある場合だけではなく、その中間に他の膜、領域、構成要素などが介在されている場合も含む。

【0032】

図面では、説明の便宜上、構成要素がその大きさが誇張または縮小されうる。例えば、図面に示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜上、任意に示したものであって、本発明が必ずしも図示されたところに限定されない。

【0033】

本明細書において「Ａ及び／またはＢ」は、Ａであるか、Ｂであるか、ＡとＢである場合を示す。また、本明細書において「Ａ及びＢのうち、少なくともいずれか１つ」は、Ａであるか、Ｂであるか、ＡとＢである場合を示す。

【0034】

以下の実施例において、配線が「第１方向または第２方向に延びる」という意味は、直線状に延びるものだけではなく、第１方向または第２方向に沿ってジグザグまたは曲線に延びることも含む。

【0035】

以下の実施例において、「平面上」とするとき、これは、対象部分の上面視を意味し、「断面上」とするとき、これは、対象部分を垂直に切った断面の側面視を意味する。以下の実施例において、「重畳」とするとき、これは「平面上」及び「断面上」重畳を含む。

【0036】

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明し、図面を参照して説明するとき、同一であるか、対応する構成要素は、同じ図面符号を付する。

【0037】

図１は、本発明の一実施例によるホットスタンピング部品の製造方法を概略的に示すフローチャートであり、図２は、一実施例によるホットスタンピング部品の製造方法の加熱段階を具体的に示すフローチャートである。以下、図１及び図２を参照して、ホットスタンピング部品の製造方法を説明する。

【0038】

図１を参照すれば、一実施例によるホットスタンピング部品の製造方法は、ブランク投入段階（Ｓ１００）、加熱段階（Ｓ２００）、移送段階（Ｓ３００）、成形段階（Ｓ４００）、及び冷却段階（Ｓ５００）を含む。

【0039】

まず、ブランク投入段階（Ｓ１００）は、互いに異なる昇温速度範囲を有する複数の区間を備えた加熱炉内にブランクを投入する段階でもある。ブランクは、母材の少なくとも一面にメッキ層が形成された形態に備えられる。母材は、素地鋼板として所定の合金元素を所定含量含むように鋳造された鋼スラブに対して熱延工程及び／または冷延工程を進めて製造された鋼板でもある。

【0040】

一実施例において、素地鋼板は、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、残部の鉄（Ｆｅ）、及びその他不可避な不純物を含む。例えば、素地鋼板は、炭素（Ｃ）０．０１重量％以上０．５重量％以下、シリコン（Ｓｉ）０．０１重量％以上～１．００重量％以下、マンガン（Ｍｎ）０．３重量％以上～２．０重量％以下、リン（Ｐ）０超過０．１重量％以下、硫黄（Ｓ）０超過０．１重量％以下、残部の鉄（Ｆｅ）及びその他不可避な不純物を含む。

【0041】

また、素地鋼板は、ボロン（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）及びニッケル（Ｎｉ）のうち、１つ以上の成分をさらに含む。例えば、素地鋼板は、ボロン（Ｂ）０．０００１重量％以上０．００５重量％以下、チタン（Ｔｉ）０．０１重量％以上０．１重量％以下、ニオブ（Ｎｂ）０．０１重量％以上０．１重量％以下、クロム（Ｃｒ）０．０１重量％以上０．５重量％以下、モリブデン（Ｍｏ）０．０１重量％以上０．５重量％以下、及びニッケル（Ｎｉ）０．０１重量％以上１．０重量％以下のうち、１つ以上の成分をさらに含む。

【0042】

一実施例において、ブランクを用いてホットスタンピング部品を製造するので、製造されたホットスタンピング部品も前述した成分を含む。

【0043】

炭素（Ｃ）は、鋼の強度、硬度を決定する主要元素であり、ホットスタンピング（または、熱間プレス）工程以後、鋼材の引張強度を確保する目的で添加されうる。また、炭素は、鋼材の焼入性特性を確保するための目的で添加されうる。一実施例において、炭素は、素地鋼板の全体重量に対して０．０１重量％以上０．５重量％以下含まれる。炭素が素地鋼板の全体重量に対して０．０１重量％未満含まれる場合、本発明の機械的強度を達成し難い。一方、炭素が素地鋼板の全体重量に対して０．５重量％超過含まれる場合、鋼材の靭性低下問題または鋼の脆性制御問題がもたらされうる。

【0044】

シリコン（Ｓｉ）は、素地鋼板内のフェライト安定化元素として作用しうる。シリコンは、フェライトを清浄にすることで延性を向上させ、低温域炭化物形成を抑制することで、オーステナイト内の炭素濃化度を向上させる機能を遂行する。さらに、シリコンは、熱延、冷延、ホットスタンピング組織均質化（パーライト、マンガン偏析帯制御）及びフェライト微細分散の核心元素でもある。一実施例において、シリコンは、素地鋼板の全体重量に対して０．０１重量％以上１．０重量％以下含まれる。シリコンが素地鋼板の全体重量に対して０．０１重量％未満含まれる場合、前述した機能を発揮することが不十分にもなる。一方、シリコンが素地鋼板の全体重量に対して１．０重量％超過含まれる場合、熱延及び冷延負荷が増加し、熱延赤スケールが過多となり、接合性が低下しうる。

【0045】

マンガン（Ｍｎ）は、熱処理時の焼入性及び強度増加の目的で添加されうる。一実施例において、マンガンは、素地鋼板の全体重量に対して０．３重量％以上２．０重量％以下含まれる。マンガンが素地鋼板の全体重量に対して０．３重量％未満含まれる場合、焼入性不足によってホットスタンピング後、材質が不十分である（硬質相分率不足）可能性が高い。一方、マンガンが素地鋼板の全体重量に対して２．０重量％超過含まれる場合、マンガン偏析またはパーライト帯による延性及び靭性が低下し、曲げ性能低下の原因になり、不均質微細組織が発生してしまう。

【0046】

リン（Ｐ）は、偏析が容易な元素であり、鋼の靭性を阻害する元素でもある。一実施例において、リン（Ｐ）は、素地鋼板の全体重量に対して０超過０．１重量％以下含まれる。リンが素地鋼板の全体重量に対して前述した範囲で含まれる場合、鋼の靭性低下を免れうる。一方、リンが素地鋼板の全体重量に対して０．１重量％超過含まれる場合、工程中にクラックを誘発し、リン化鉄化合物が形成されて鋼の靭性が低下しうる。

【0047】

硫黄（Ｓ）は、加工性及び物性を阻害する元素でもある。一実施例において、硫黄は、素地鋼板の全体重量に対して０超過０．１重量％以下含まれる。硫黄が素地鋼板の全体重量に対して０．１重量％超過含まれる場合、熱間加工性が低下し、巨大介在物生成によってクラックなど表面欠陥が発生する。

【0048】

ボロン（Ｂ）は、マルテンサイト組織を確保することで、鋼材の焼入性及び強度を確保する目的で添加され、オーステナイト結晶粒成長温度の増加によって結晶粒微細化効果を有する。一実施例において、ボロンは、素地鋼板の全体重量に対して０．０００１重量％以上０．００５重量％以下含まれる。ボロンが素地鋼板の全体重量に対して前述した範囲で含まれる場合、硬質相粒界脆性発生を防止し、高靭性と曲げ性とを確保することができる。

【0049】

チタン（Ｔｉ）は、ホットスタンピング熱処理後、析出物形成による焼入性強化及び材質向上の目的で添加されうる。また、チタンは、高温でＴｉ（Ｃ,Ｎ）などの析出相を形成し、オーステナイト結晶粒微細化に効果的に寄与する。一実施例において、チタンは、素地鋼板の全体重量に対して０．０１重量％以上０．１重量％以下含まれる。チタンが素地鋼板の全体重量に対して前述した範囲で含まれる場合、性能低下が防止され、析出物の粗大化が防止され、鋼材の物性を容易に確保し、鋼材表面にクラックの発生が防止または最小化されうる。

【0050】

ニオブ（Ｎｂ）は、マルテンサイト(Martensite)パケットサイズ(Packet size)減少による強度及び靭性増加を目的で添加されうる。一実施例において、ニオブは、素地鋼板の全体重量に対して０．０１重量％以上０．１重量％以下含まれる。ニオブが素地鋼板の全体重量に対して前述した範囲で含まれる場合、熱間圧延及び冷間圧延工程で鋼材の結晶粒微細化効果に優れ、製鋼／連鋳時、スラブのクラック発生及び製品の脆性破断発生を防止し、製鋼性粗大析出物の生成を最小化しうる。

【0051】

クロム（Ｃｒ）は、鋼の焼入性及び強度を向上させる目的で添加されうる。一実施例において、クロムは、素地鋼板の全体重量に対して０．０１重量％以上０．５重量％以下含まれる。クロムが素地鋼板の全体重量に対して前述した範囲で含まれる場合、鋼の焼入性及び強度を向上させ、生産費増加と鋼材の靭性低下を防止することができる。

【0052】

モリブデン（Ｍｏ）は、熱間圧延及びホットスタンピングの間、析出物の粗大化抑制及び焼入性増大を通じて強度向上に寄与することができる。モリブデン（Ｍｏ）は、素地鋼板の全体重量に対して０．０１重量％以上０．５重量％以下含まれる。モリブデンが素地鋼板の全体重量に対して前述した範囲で含まれるとき、熱間圧延及びホットスタンピングの間、析出物の粗大化抑制及び焼入性増大効果に優れる。

【0053】

ニッケル（Ｎｉ）は、焼入性及び強度確保目的で添加されうる。また、ニッケルは、オーステナイト安定化元素であり、オーステナイト変態制御によって延伸率向上に寄与する。一実施例において、ニッケルは、素地鋼板の全体重量に対して０．０１重量％以上１．０重量％以下含まれる。ニッケルが素地鋼板の全体重量に対して０．０１重量％未満含まれる場合、上述した効果の具現が不十分でもある。ニッケルが素地鋼板の全体重量に対して１．０重量％超過含まれる場合、靭性が低下し、冷間加工性が低下し、製品の製造費用が増加する。

【0054】

一実施例において、ブランク投入段階（Ｓ１００）では、加熱炉内に投入されたブランクがローラに実装された後、移送方向に沿って移送されうる。

【0055】

図１及び図２を参照すれば、ブランク投入段階（Ｓ１００）以後に、加熱段階（Ｓ２００）が遂行されうる。一実施例において、加熱段階（Ｓ２００）は、多段加熱段階（Ｓ２１０）及び均熱加熱段階（Ｓ２２０）を含む。したがって、ブランク投入段階（Ｓ１００）以後に、多段加熱段階（Ｓ２１０）と均熱加熱段階（Ｓ２２０）とがなされうる。多段加熱段階（Ｓ２１０）及び均熱加熱段階（Ｓ２２０）は、ブランクが加熱炉内に備えられた複数の区間を通過して加熱される段階でもある。

【0056】

一実施例において、加熱炉全体温度は、６８０℃～１０００℃でもある。具体的には、多段加熱段階（Ｓ２１０）及び均熱加熱段階（Ｓ２２０）が遂行される加熱炉全体温度は、６８０℃～１０００℃でもある。この際、多段加熱段階（Ｓ２１０）が遂行される加熱炉の温度は、６８０℃～Ａｃ３でもあり、均熱加熱段階（Ｓ２２０）が遂行される加熱炉の温度は、Ａｃ３～１０００℃でもある。

【0057】

多段加熱段階（Ｓ２１０）では、ブランクが加熱炉内に備えられた複数の区間を通過して段階的に昇温されうる。加熱炉内に備えられた複数の区間のうち、多段加熱段階（Ｓ２１０）が遂行される区間は、複数個存在し、ブランクが投入される加熱炉の入口からブランクが取り出される加熱炉の出口方向に高くなるように、各区間別に温度が設定されてブランクが段階的に昇温されうる。

【0058】

多段加熱段階（Ｓ２１０）以後に、均熱加熱段階（Ｓ２２０）がなされうる。均熱加熱段階（Ｓ２２０）では、多段加熱されたブランクがＡｃ３～１０００℃の温度に設定された加熱炉の区間を通過しつつ熱処理されうる。望ましくは、均熱加熱段階（Ｓ２２０）では、多段加熱されたブランクを８３０℃～１０００℃の温度で均熱加熱することができる。また、加熱炉内に備えられた複数の区間のうち、均熱加熱段階（Ｓ２２０）が遂行される区間は、少なくとも１つ以上である。

【0059】

図３は、本発明の一実施例によるホットスタンピング部品の製造方法の加熱段階において、複数の区間を備えた加熱炉を説明するために示す図面である。

【0060】

図３を参照すれば、一実施例による加熱炉は、互いに異なる温度範囲を有する複数の区間を具備する。さらに具体的には、加熱炉は、第１温度範囲Ｔ_１を有する第１区間Ｐ_１、第２温度範囲Ｔ_２を有する第２区間Ｐ_２、第３温度範囲Ｔ_３を有する第３区間Ｐ_３、第４温度範囲Ｔ_４を有する第４区間Ｐ_４、第５温度範囲Ｔ_５を有する第５区間Ｐ_５、第６温度範囲Ｔ_６を有する第６区間Ｐ_６、及び第７温度範囲Ｔ７を有する第７区間Ｐ_７を具備する。

【0061】

一実施例において、多段加熱段階（Ｓ２１０）では、ブランクが加熱炉内に定義された第１区間Ｐ_１ないし第４区間Ｐ_４を通過して段階的に多段加熱されうる。また、均熱加熱段階（Ｓ２２０）では、第１区間Ｐ_１ないし第４区間Ｐ_４で多段加熱されたブランクが第５区間Ｐ_５ないし第７区間Ｐ_７を通過して均熱加熱されうる。

【0062】

第１区間Ｐ_１ないし第７区間Ｐ_７は、順次に加熱炉内に配置されうる。第１温度範囲Ｔ_１を有する第１区間Ｐ_１は、ブランクが投入される加熱炉の入口と隣接し、第７温度範囲Ｔ_７を有する第７区間Ｐ_７は、ブランクが排出される加熱炉の出口と隣接しうる。したがって、第１温度範囲Ｔ_１を有する第１区間Ｐ_１が加熱炉の最初区間でもあり、第７温度範囲Ｔ_７を有する第７区間Ｐ_７が加熱炉の最後区間でもある。加熱炉の複数の区間のうち、第５区間Ｐ_５、第６区間Ｐ_６、及び第７区間Ｐ_７は、多段加熱が遂行される区間ではない均熱加熱が遂行される区間でもある。

【0063】

加熱炉内に備えられた複数の区間の温度、例えば、第１区間Ｐ_１ないし第７区間Ｐ_７の温度は、ブランクが投入される加熱炉の入口からブランクが取り出される加熱炉の出口方向に増加しうる。但し、第５区間Ｐ_５、第６区間Ｐ_６及び第７区間Ｐ_７の温度は、同一でもある。また、加熱炉内に備えられた複数の区間のうち、互いに隣接した２区間の間の温度差は、０℃より大きく、１００℃以下でもある。例えば、第１区間Ｐ_１と第２区間Ｐ_２の温度差は、０℃より大きく、１００℃以下でもある。

【0064】

一実施例において、第１区間Ｐ_１の第１温度範囲Ｔ_１は、６８０℃～８７０℃でもある。第２区間Ｐ_２の第２温度範囲Ｔ_２は、７００℃～９００℃でもある。第３区間Ｐ_３の第３温度範囲Ｔ_３は、７５０℃～９３０℃でもある。第４区間Ｐ_４の第４温度範囲Ｔ_４は、８００℃～９５０℃でもある。第５区間Ｐ_５の第５温度範囲Ｔ_５は、Ａｃ３～１０００℃でもある。望ましくは、第５区間Ｐ_５の第５温度範囲Ｔ_５は、８３０℃以上１０００℃以下でもある。第６区間Ｐ_６の第６温度範囲Ｔ_６、及び第７区間Ｐ_７の第７温度範囲Ｔ_７は、第５区間Ｐ_５の第５温度範囲Ｔ_５と同一でもある。

【0065】

図３では、一実施例による加熱炉が互いに異なる温度範囲を有する７個の区間を備えていると図示されているが、本発明がそれに限定されるものではない。加熱炉内には、互いに異なる温度範囲を有する５個、６個、または８個などの区間が備えられうる。

【0066】

一実施例において、多段加熱段階（Ｓ２１０）では、ブランクが加熱炉内に定義された複数の区間（例えば、第１区間Ｐ_１ないし第４区間Ｐ_４）を通過して段階的に加熱されうる。

【0067】

多段加熱段階（Ｓ２１０）後に、均熱加熱段階（Ｓ２２０）が行われる。均熱加熱段階（Ｓ２２０）は、加熱炉の複数の区間のうち、最後の部分で行われる。一実施例において、均熱加熱段階（Ｓ２２０）は、加熱炉の第５区間Ｐ_５、第６区間Ｐ_６、及び第７区間Ｐ_７で行われる。加熱炉内に複数の区間が備えられる場合、１つの区間の長さが長ければ、前記区間内で温度変化が生じるなどの問題点が存在しうる。したがって、均熱加熱段階（Ｓ２２０）が遂行される区間は、第５区間Ｐ_５、第６区間Ｐ_６、及び第７区間Ｐ_７に区分されるが、第５区間Ｐ_５、第６区間Ｐ_６、及び前記第７区間Ｐ_７は、加熱炉内で同じ温度範囲を有することができる。

【0068】

均熱加熱段階（Ｓ２２０）では、多段加熱されたブランクがＡｃ３ないし１,０００℃の温度で均熱加熱されうる。望ましくは、均熱加熱段階（Ｓ２２０）では、多段加熱されたブランクが８３０℃～１,０００℃の温度で均熱加熱されうる。

【0069】

一実施例において、加熱段階（Ｓ２００）が多段加熱段階（Ｓ２１０）及び均熱加熱段階（Ｓ２２０）に備えられることで、加熱炉の温度を段階的に設定し、加熱炉のエネルギー効率を向上させうる。

【0070】

一実施例において、加熱炉は、ブランクの移送経路に沿って２０ｍ～４０ｍの長さを有する。加熱炉は、互いに異なる温度範囲を有する複数の区間を備え、複数の区間のうち、ブランクが多段加熱される区間の長さＤ_１と、複数の区間のうち、ブランクが均熱加熱される区間の長さＤ_２の比は、１：１～４：１を満足する。加熱炉内でブランクが均熱加熱される区間の長さが増加してブランクが多段加熱される区間の長さＤ_１とブランクが均熱加熱される区間の長さＤ_２との比が１：１を超過する場合、均熱加熱区間においてブランク内への水素浸透量が増加し、遅延破断が増加する。一方、ブランクが均熱加熱される区間の長さが減少してブランクが多段加熱される区間の長さＤ_１とブランクが均熱加熱される区間の長さＤ_２との比が４：１未満である場合、均熱加熱区間（時間）が十分に確保されず、ホットスタンピング部品の製造工程によって製造されたホットスタンピング部品の強度が不均一でもある。

【0071】

一実施例において、加熱炉内に備えられた複数の区間のうち、均一加熱区間の長さは、加熱炉の全長の２０％～５０％でもある。

【0072】

図１を参照すれば、加熱段階（Ｓ２００）後に移送段階（Ｓ３００）、成形段階（Ｓ４００）、及び冷却段階（Ｓ５００）がさらに遂行されうる。

【0073】

一実施例において、移送段階（Ｓ３００）は、加熱されたブランクを加熱炉から金型に移送する段階でもある。この際、移送段階（Ｓ３００）では、加熱されたブランクが金型に移送されながら、大気温度（または、常温）で冷却することができる。加熱されたブランクは、移送のうち、空冷されうる。加熱されたブランクが空冷されなければ、金型進入温度（例えば、成形開始温度）が高くなり、製造されたホットスタンピング部品の表面にシワ（または、屈曲）が発生しうる。また、冷媒使用時、後続工程（ホットスタンピング）に影響を与えてしまうので、移送中に加熱されたブランクが空冷されることが望ましい。

【0074】

一実施例において、成形段階（Ｓ４００）は、移送されたブランクをホットスタンピングして成形体を成形する段階でもある。具体的には、成形段階（Ｓ４００）では、金型でブランクを加圧して成形体を成形することができる。

【0075】

一実施例において、冷却段階（Ｓ５００）は、成形された成形体を冷却する段階でもある。冷却段階（Ｓ５００）では、ブランクを加圧した金型内で行われる。

【0076】

図４は、加熱されたブランクが経時的に冷却される挙動を示す図面である。具体的には、図４は、加熱段階（Ｓ２００）を通じて加熱されたブランクが加熱炉から取り出された後、移送段階（Ｓ３００）、成形段階（Ｓ４００）、及び冷却段階（Ｓ５００）を経る間の冷却挙動を示すグラフである。

【0077】

図４を参照すれば、加熱段階（Ｓ２００）を通じて加熱されたブランクが加熱炉から取り出された後、移送段階（Ｓ３００）、成形段階（Ｓ４００）、及び冷却段階（Ｓ５００）を経る間、冷却されうる。

【0078】

一実施例において、加熱されたブランクは、移送段階（Ｓ３００）で大気温度（または、常温）で冷却されうる。具体的には、移送段階（Ｓ３００）では、加熱段階（Ｓ２００）を通じて加熱されたブランクが加熱炉から取り出された後、金型に移送される間、大気温度（または、常温）で冷却されうる。

【0079】

次いで、成形段階（Ｓ４００）において、大気温度（または、常温）で冷却されたブランクの成形が開始される。この際、ブランクの成形開始温度を成形開始温度Ｔ_Ａと称する。すなわち、移送段階（Ｓ３００）では、加熱段階（Ｓ２００）を通じて加熱されたブランクは、加熱炉から取り出された後、大気温度（または、常温）で成形開始温度Ｔ_Ａまで冷却（または、空冷）されうる。

【0080】

一実施例において、成形開始温度Ｔ_Ａは、５００℃以上７００℃以下でもある。成形開始温度Ｔ_Ａが５００℃未満である場合、成形開始温度Ｔ_Ａが過度に低く、ブランクの成形性が低下し、製造されたホットスタンピング部品が所望の組織と物性とを有することができない。一方、成形開始温度Ｔ_Ａが７００℃超過である場合、製造されたホットスタンピング部品の表面にシワ（または屈曲）が発生する。また、ブランクのメッキ層が金型に焼着されうる。したがって、成形開始温度Ｔ_Ａが５００℃以上７００℃以下である場合、ブランクの成形性が向上し、製造されたホットスタンピング部品が所望の組織と物性とを有し、製造されたホットスタンピング部品の表面におけるシワ（または、屈曲）の発生が防止または最小化されうる。

【0081】

次いで、一実施例において、成形段階（Ｓ４００）において、移送段階（Ｓ３００）を通じて金型に移送されたブランクを成形して成形体を形成し、冷却段階（Ｓ５００）で成形された成形体を冷却することができる。この際、成形された成形体を冷却する冷却段階（Ｓ５００）は、金型内で行われる。

【0082】

具体的には、金型で最終部品形状に成形すると共に、成形体を冷却して最終製品が形成されうる。金型には、内部に冷媒が循環する冷却チャネルが備えられうる。金型に備えられた冷却チャネルを介して供給される冷媒の循環によって成形体を急冷させうる。この際、板材のスプリングバック(spring back)現象を防止すると共に、所望の形状を保持するためには、金型を閉状態で加圧しながら、急冷を実施しうる。成形体を成形及び冷却操作するに当たって、マルテンサイト終了温度まで平均冷却速度を少なくとも１０℃／ｓ以上に冷却することができる。

【0083】

一実施例において、冷却段階（Ｓ５００）が終了する金型冷却終了温度は、常温以上２００℃以下でもある。金型冷却終了温度が常温未満である場合、製造工程の生産性が低下する。一方、金型冷却終了温度が２００℃超過である場合、製造されたホットスタンピング部品が常温で空冷されるが、この際、ホットスタンピング部品にねじれが発生し、所望の材質確保し難い。したがって、冷却段階（Ｓ５００）が終了する金型冷却終了温度が常温以上約２００℃以下の範囲を満足する場合、製造工程の生産性を向上させ、製造されたホットスタンピング部品が常温で空冷され、ホットスタンピング部品のねじれが防止または最小化されうる。

【0084】

図５は、素材厚さによる加熱時間、及び加熱温度による加熱時間を示す図面である。具体的には、図５は、素材厚さによる最小加熱時間、及び加熱温度による最小加熱時間を説明するために示すグラフである。図５において、加熱温度は、均熱加熱段階（Ｓ２２０）の均熱加熱温度を意味し、加熱時間は、加熱段階（Ｓ２００）の全体加熱時間を意味する。

【0085】

図１、図２及び図５を参照すれば、素材厚さが同一である場合、加熱温度が減少するほど最小加熱時間が増加することを確認しうる。また、加熱温度が同一である場合、素材厚さが増加するほど最小加熱時間が増加することを確認しうる。

【0086】

加熱段階（Ｓ２００）においてブランクが加熱される加熱時間（例えば、全体加熱時間）が短ければ、ブランクで十分な相変態がなされない。一方、加熱段階（Ｓ２００）におけるブランクの加熱時間が長すぎると、オーステナイト結晶粒粗大化、耐水素脆性低下が発生するだけではなく、メッキ層が厚くなり、溶接性が低下しうる。したがって、加熱段階（Ｓ２００）での加熱時間を調節する必要がある。但し、加熱段階（Ｓ２００）での加熱時間を調節するには、加熱温度及びブランクの厚さ（例えば、素材の厚さ）だけではなく、加熱炉の密閉度、雰囲気、熱源などによって発生する加熱炉内の熱損失及びブランクの成分など多様な変数を考慮しなければならない。

【0087】

そこで、本発明者は、過度な反復実験を経て加熱時間を容易に制御することができる数式１を導出した。一実施例において、加熱段階（Ｓ２００）でのブランクの加熱時間は、下記数式１を満足する。

【数4】

数式１において、λ_ｎは、加熱時間（ｓ）、ａ_ｎは、加熱炉熱損失補正係数、Ｔ_ｎは、加熱温度（℃）、ｂ_ｎは、Ａｃ３温度補正係数、ｃ_ｎは、高温素材厚さ敏感度補正係数、ｔは、素材厚さ（ｍｍ）である。この際、素材は、ブランクを意味し、加熱時間の単位ｓは、秒を意味する。

【0088】

加熱炉タイプ別に互いに異なる熱源が用いられるので、加熱炉タイプ別に発生する熱損失も異なる。ａ_ｎは、加熱炉の熱損失を考慮した補正係数であって、約－０．６０以上約－０．５５以下の値を有する。この際、ａ_ｎは、ｓ／（℃ｘｍｍ）の単位を有する。

【0089】

各素材の成分が互いに異なる場合、相変態の発生温度が互いに異なる。ｂ_ｎは、素材成分によるＡｃ３温度差を考慮した補正係数であって、約７００以上約９００以下の値を有する。この際、ｂ_ｎは、ｓ／ｍｍの単位を有する。

【0090】

素材の厚さによって素材内部から伝達される熱伝導率（または、熱伝逹量）が異なっている。ｃ_ｎは、高温における素材の厚さによる熱伝導率（または、熱伝逹量）差を考慮した補正係数であって、約０．７以上約０．９以下の値を有しうる。この際、高温は、６００℃以上を意味しうる。但し、高温は、５００℃以上を意味してもよく、７００℃以上を意味してもよい。

【0091】

加熱温度Ｔ_ｎは、均熱加熱段階（Ｓ２２０）の均熱加熱温度を意味し、加熱温度Ｔ_ｎは、約Ａｃ３以上約１０００℃以下の値を有する。また、素材厚さｔは、約１ｍｍ以上約２．６ｍｍ以下の値を有しうる。

【0092】

一実施例において、数式１による加熱時間λ_ｎは、約１００ｓ以上約９００ｓ以下でもある。加熱時間λ_ｎが１００ｓ未満である場合、ブランクで十分な相変態がなされない。一方、加熱時間λ_ｎが９００ｓ超過である場合、オーステナイト結晶粒粗大化、耐水素性低下が発生するだけではなく、メッキ層が厚くなり、溶接性が低下しうる。したがって、加熱時間λ_ｎが約１００ｓ以上約９００ｓ以下の範囲を満足する場合、ブランクで十分な相変態がなされ、オーステナイト結晶粒粗大化の発生が防止または最小化され、耐水素脆性及び／または溶接性の低下が防止または最小化されうる。

【0093】

図６は、素材厚さによる空冷時間、及び加熱温度による空冷時間を示す図面である。具体的には、図６は、素材厚さによる最大許容空冷時間、及び加熱温度による最大許容空冷時間を説明するために示すグラフである。図６において、加熱温度が高いということは、加熱炉取出温度が高いということを意味する。

【0094】

図１、図２及び図６を参照すれば、同一素材の厚さにおいて加熱温度が減少するほど、最大許容空冷時間が増加することを確認しうる。また、同じ加熱温度で素材の厚さが増加するほど、最大許容空冷時間が増加することを確認しうる。

【0095】

加熱されたブランクが常温に過度に露出される場合、生産性が低下するだけではなく、空冷中にブランクで相変態が発生して成形性が低下し、所望の材質を確保し難い。一方、加熱されたブランクの常温露出時間が短い場合、過度に高い温度で成形が開始されて製造されたホットスタンピング部品にシワ（または、屈曲）が発生する。また、ブランクのメッキ層が金型に焼着されうる。したがって、移送段階（Ｓ３００）での空冷時間を調節する必要がある。但し、移送段階（Ｓ３００）での空冷時間を調節するには、加熱温度及びブランクの厚さ（例えば、素材の厚さ）だけではなく、ブランクの成分、ブランクの厚さ、メッキ量及び表面放射率による熱伝導度、熱伝導率及び熱伝逹量、及びブランクの加熱炉取出温度と大気温度など多様な変数を考慮しなければならない。

【0096】

そこで、本発明者は、過度な反復実験を経て空冷時間を容易に制御することができる数式２を導出した。一実施例において、移送段階（Ｓ３００）でのブランクの空冷時間は、下記数式２を満足する。

【数5】

数式２においてλ_ｔは、空冷時間（ｓ）、ａ_ｔは、加熱炉取出温度及び大気温度補正係数、Ｔ_ｎは、加熱温度（℃）、ｂ_ｔは、素材成分補正係数、ｃ_ｎは、高温素材厚さ敏感度補正係数、ｔは、素材厚さ（ｍｍ）である。この際、素材は、ブランクを意味し、空冷時間の単位ｓは、秒を意味する。

【0097】

ａ_ｔは、加熱されたブランクの加熱炉取出温度及び大気温度を考慮した補正係数であって、約０．０１６０以上約０．０１６５以下の値を有する。この際、ａ_ｔは、ｓ／（℃ｘｍｍ）の単位を有する。

【0098】

ｂ_ｔは、各素材が成分が互いに異なる場合を考慮した補正係数であって、約－１０．０以上約０．５以下の値を有する。この際、ｂ_ｔは、ｓ／ｍｍの単位を有する。

【0099】

また、素材の厚さによって素材内部から伝達される熱伝逹量が異なっている。ｃ_ｔは、高温における素材の厚さによる熱伝逹量差を考慮した補正係数であって、約０．７以上約０．９以下の値を有する。この際、高温は、６００℃以上を意味する。但し、高温は、５００℃以上を意味するか、７００℃以上を意味する。

【0100】

加熱温度Ｔ_ｔは、均熱加熱段階（Ｓ２２０）の均熱加熱温度を意味し、加熱温度Ｔ_ｔは、約Ａｃ３以上約１０００℃以下の値を有する。この際、加熱温度Ｔ_ｔは、加熱炉取出温度を意味することもできる。また、素材厚さｔは、約１ｍｍ以上約２．６ｍｍ以下の値を有する。

【0101】

一実施例において、数式２による空冷時間λ_ｔは、約５ｓ以上約２０ｓ以下でもある。空冷時間λ_ｔが５ｓ未満である場合、ブランクの成形が開始される成形開始温度が過度に高く、ブランクの成形が高い温度で進められて製造されたホットスタンピング部品にシワ（または、屈曲）が発生し、設備上、５ｓ未満の空冷時間λ_ｔを具現し難い。一方、空冷時間λ_ｔが２０ｓ超過である場合、生産性が低下するだけではなく、ブランクが移送される過程においてブランクで相変態が発生してブランクの成形性が低下し、製造されたホットスタンピング部品が所望の材質を有しない。したがって、空冷時間λ_ｔが約５ｓ以上約２０ｓ以下の範囲を満足する場合、ブランクの成形性及び工程の生産性を向上させ、製造されたホットスタンピング部品が所望の材質を持たせる。

【0102】

図７は、素材厚さによる金型冷却時間、及び加圧力による金型冷却時間を示す図面である。具体的には、図７は、素材厚さによる最小許容金型冷却時間、及び加圧力による最小許容金型冷却時間を説明するために示すグラフである。

【0103】

図１、図２及び図７を参照すれば、素材厚さが同一である場合、加圧力が増加するほど、最小許容金型冷却時間が減少することを確認しうる。また、加圧力が同一である場合、素材の厚さが増加するほど、最小許容金型冷却時間が増加することを確認しうる。

【0104】

冷却段階（Ｓ５００）で成形された成形体が冷却される金型冷却時間が短ければ、過度に高温で金型冷却が終了して製造されたホットスタンピング部品が常温で長時間空冷され、空冷中に製造されたホットスタンピング部品にねじれが発生して所望の寸法を確保し難い。一方、冷却段階（Ｓ５００）で成形された成形体が冷却される金型冷却時間が長ければ、生産性が低下する。したがって、冷却段階（Ｓ５００）での金型冷却時間を調節する必要がある。但し、冷却段階（Ｓ５００）での冷却時間を調節するためには、金型の加圧力及びブランクの厚さ（例えば、素材の厚さ）だけではなく、金型の熱伝導率、ブランクの成分による冷却挙動、ブランク成分による硬化能など多様な変数を考慮しなければならない。

【0105】

そこで、本発明者は、過度な反復実験を経て金型冷却時間を容易に制御することができる数式３を導出した。一実施例において、冷却段階（Ｓ５００）での成形体の金型冷却時間は、下記数式３を満足する。

【数6】

数式３においてλ_ｑは、金型冷却時間（ｓ）、ａ_ｑは、金型補正係数、Ｐは、加圧力（ＭＰａ）、ｂ_ｑは、素材硬化能補正係数、ｃ_ｑは、低温素材厚さ敏感度補正係数、ｔは、素材厚さ（ｍｍ）である。この際、素材は、ブランクを意味し、金型冷却時間の単位ｓは、秒を意味する。

【0106】

金型の素材別に熱伝導率が異なってもいる。また、成形位置別（平坦部、エッジ部、側壁部など）変形量差によって同一部品内に発生する局所的な熱伝導率が異なってもいる。ａ_ｑは、金型の熱伝導率及び部品内に発生する局所的な熱伝導率を考慮した補正係数であって、約－１．０以上約－０．２以下の値を有する。この際、ａ_ｑは、ｓ／（ＭＰａｘｍｍ）の単位を有する。

【0107】

各素材の成分が互いに異なる場合、それを含む成形体の連続冷却変態(Continuous Cooling Transformation, CCT)曲線が互いに異なり、マルテンサイト変態開始温度が互いに異なる。ｂ_ｑは、素材成分による成形体の連続冷却変態(Continuous Cooling Transformation, CCT)曲線及び／またはマルテンサイト変態開始温度を考慮した補正係数であって、約１１以上約１５以下の値を有する。この際、ｂ_ｑは、ｓ／ｍｍの単位を有する。

【0108】

素材の厚さによって素材内部から伝達される熱伝逹量が異なってもいる。Ｃ_ｑは、低温で素材の厚さによる熱伝逹量差を考慮した補正係数であって、約１．００以上約１．０５以下の値を有する。この際、低温は、６００℃以下を意味する。但し、低温は、５００℃以下を意味するか、７００℃以下を意味する。

【0109】

加圧力Ｐは、金型冷却工程での最小加圧力でもある。具体的には、加圧力Ｐは、ブランクの部位（例えば、平坦部、エッジ部、側壁部など）別に加えられる加圧力のうち、最小値でもあり、金型の力が垂直に作用しない部分（例えば、側壁部）での加圧力でもある。例えば、加圧力Ｐは、約０．１ＭＰａ以上の値を有する。実際工程において、加圧力Ｐは、約５ＭＰａ以上でもある。但し、加圧力Ｐが５ＭＰａ以上である場合にも、金型冷却時間λ_ｑを容易に導出するために数式３での加圧力Ｐは、５ＭＰａの値を有する。

【0110】

また、素材厚さｔは、約１ｍｍ以上約２．６ｍｍ以下の値を有する。

【0111】

一実施例において、数式３による金型冷却時間λ_ｑは、約６ｓ以上約４０ｓ以下でもある。金型冷却時間λ_ｑが６ｓ未満である場合、高い温度で金型冷却が終了して長い空冷を伴い、これにより、製造されたホットスタンピング部品にねじれが発生して所望の寸法が確保されない。一方、金型冷却時間λ_ｑが４０ｓ超過である場合、生産性が低下しうる。したがって、金型冷却時間λ_ｑが約６ｓ以上約４０ｓ以下の範囲を満足する場合、ブランクの温度が常温以上２００℃以下であるとき、金型冷却が終了して製造されたホットスタンピング部品のねじれが防止または最小化され、製造工程の生産性が向上しうる。

【0112】

図８は、素材厚さ、加熱時間、空冷時間及び金型冷却時間を媒介変数として導出されたプロセスウィンドウを示す図面である。図８のプロセスウィンドウは、素材厚さ、加熱時間、空冷時間及び金型冷却時間を媒介変数として導出されたグラフである。

【0113】

図１及び図８を参照すれば、ホットスタンピング部品の製造方法は、ブランク投入段階（Ｓ１００）、加熱段階（Ｓ２００）、移送段階（Ｓ３００）、成形段階（Ｓ４００）、及び冷却段階（Ｓ５００）を含む。

【0114】

一実施例において、前述した数式１を用いて加熱段階（Ｓ２００）での加熱時間を容易に導出し、前述した数式２を用いて移送段階（Ｓ３００）での空冷時間を容易に導出し、前述した数式３を用いて冷却段階（Ｓ５００）での金型冷却時間を容易に導出可能である。また、数式１、数式２及び数式３を通じてそれぞれ導出された加熱時間、空冷時間、及び金型冷却時間と素材厚さを媒介変数としてプロセスウィンドウが導出されうる。すなわち、加熱段階（Ｓ２００）での加熱時間、移送段階（Ｓ３００）での空冷時間、冷却段階（Ｓ５００）での金型冷却時間及び素材厚さを媒介変数としてプロセスウィンドウが導出されうる。この際、プロセスウィンドウで素材厚さは、約１．０ｍｍ以上約２．６ｍｍ以下であり、加熱時間は、約１００ｓ以上約９００ｓ以下であり、空冷時間は、約５ｓ以上約２０ｓ以下であり、金型冷却時間は、約６ｓ以上約４０ｓ以下でもある。

【0115】

一実施例において、素材厚さ、加熱時間、空冷時間、及び金型冷却時間を媒介変数として加熱段階（Ｓ２００）、移送段階（Ｓ３００）及び冷却工程（Ｓ５００）に対する統合型パラメータウィンドウを導出することで、ホットスタンピング工程前に柔軟な工程設計を誘導し、製造されたホットスタンピング部品の品質を向上させ、製造されたホットスタンピング部品の品質管理をさらに容易にしうる。

【0116】

一実施例において、本発明の一実施例を通じて製造されたホットスタンピング部品は、約１３５０ＭＰａ以上約２３００ＭＰａ未満の引張強度を有する。望ましくは、製造されたホットスタンピング部品は、約１３５０ＭＰａ以上約１６８０ＭＰａ未満の引張強度を有する。または、製造されたホットスタンピング部品は、約１６８０ＭＰａ以上約２３００ＭＰａ未満の引張強度を有することができる。

【0117】

本発明は、図面に図示された実施例を参照して説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、それにより、多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】