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Automotive insights 성형 신화 - 초고장력강에서는 연신율이 성형성을 평가하는 합당한 기준이 아닌 이유.
자동차용 강종 Docol

성형 신화

 

초고장력강에서는 연신율이 성형성을 평가하는 합당한 기준이 아닌 이유.

우선 질문을 하겠습니다:
인장 강도가 1400 MPa이고 3-4%의 연신율만 나타내는 강종으로 복합적인 구성품들을 성형하는 것이 가능할까요?

어떤 사람들은 놀라겠지만 정답은 '예'입니다 - 그 이유는 이렇습니다. 초고장력강(AHSS 및 UHSS)의 경우 연신율은 성형성과 다릅니다.

강종의 성형성은 오직 연신율만으로 측정할 수 있다는 오해를 안타깝게도 몇몇 제조업체들은 아직까지 믿고 있습니다. 그 결과 자동차 구성품뿐만 아니라, 그 잠재력을 충분히 활용하지 못하고 있는 고장력강을 업그레이드할 수 있는 많은 기회를 놓치고 있습니다. 자세히 들여다 보면 이 신화가 어떻게 탄생했는지 쉽게 알 수 있습니다.

Docol 성형

자세히 알아보기

이 모든 것은 강종 샘플을 부러질 때까지 잡아당기는 연신율 테스트에서 시작했습니다. 오류가 나타나기 전에 발생하는 변형을 퍼센트로 측정하였고 이것이 연신율 값입니다. 원래 이 테스트는 고장력강이 출현하기 전, 연강이 가장 널리 쓰이던 때 개발되었습니다.

연강으로 테스트했을 때 변형이 80mm 이상에 걸쳐 지속적으로 발생하기 때문에, 연강의 성형성이 연신율과 밀접하게 연관되어 있다는 것은 사실입니다. 그렇지만 AHSS 및 UHSS는 그 복합적인 미세구조로 인해 그 거동이 다르며 80mm 이상에 걸쳐 연신율을 측정한다고 해도 여기에서 정확한 성형값을 산출할 수 없습니다.

SSAB의 성형 전문가인 Lars Troive는 설명합니다:
"전통적이고 전형적인 연강 강종의 경우 전반적인 변경 거동을 나타내는 편입니다. 초고장력 강종이라면 단지 3-4%의 연신율만 나타나고, 이는 80mm 이상에 걸쳐 측정되는 반면, 변형은 국부적으로 발생하는 편입니다."

AHSS 및 UHSS의 실제 성형 한계를 측정하는 좋은 방법으로 인장 테스트 견본에서 2x2mm의 그리드를 만들어 테스트 이후 오류 영역과 근접한 영역을 자세히 관찰해 봅니다. 예를 들어 초고장력강인 Docol® 1000DP에서 실행한 인장 테스트를 보면 변형은 오류가 발생한 영역에 집중되어 있다는 것을 알 수 있습니다.

"2mm의 구간을 관찰하고 그리드 박스가 얼마나 변형되었는지 측정하면 연신율이 약 20%에 달한다는 것을 알 수 있습니다. 이에 반해 80mm 이상의 연신율은 10%에 그칩니다. 디테일을 성형할 경우 거의 모든 변형은 국부적으로 발생합니다. 따라서 80mm 이상의 구간에서 연신율을 측정하는 종래의 인장 테스트는 고장력강의 성형성에 대해서는 그 어떤 것도 밝히지 못한다"고 Triove는 말합니다.

Docol 성형 곡선Docol 곡선

 

FLD 문의

다양한 AHSS 및 UHSS 강종의 정확한 성형 정보는 어디에서 구하시겠습니까? 우리는 각종 Docol® 강종의 성형 한계도(FLD)를 제공합니다.
FLD는 다양한 변형 조건에서 다양한 국부적 신장 테스트를 실시하여 도출된, 즉 인장 테스트에만 국한되지 않은 결과를 나타냅니다. FLD와 함께 우리는 Docol® AHSS에 관한 심도 싶은 지식과 조언도 제공하여 고객이 선택한 소재를 최대한 활용할 수 있도록 합니다.

이제 이 신화의 정체를 완전히 밝혀보겠습니다. AHSS 및 UHSS의 경우 연신율 결과를 강종 성형성을 측정하는 유일한 방법으로 사용하지 마십시오. 훨씬 더 많은 것이 가능합니다 - 강도가 더 높은 강종으로 업그레이드할 경우 그 가능성들은 생각하신 것보다 훨씬 더 대단할 겁니다.

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