KR101277864B1 - 열간 성형용 블랭크 열처리 장치 및 열간 성형품 제조방법 - Google Patents

Abstract

이종 강도 영역을 갖는 열간 성형품을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 성형품을 제조하기 위한 열처리시에 발생할 수 있는 온도 천이영역을 최소화하는데 사용될 수 있는 열처리 장치 및 열간 성형품을 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
이를 위해, 1차 가열된 열간 성형용 블랭크가 내부를 통과하는 장치 본체;
상기 장치 본체에 상기 블랭크를 승온 또는 보온토록 제공되는 열처리수단;
상기 장치 본체에 상기 블랭크의 적어도 일부를 부분 냉각토록 제공되는 블랭크 냉각수단; 및,
상기 장치 본체에 블랭크 냉각영역을 구획토록 구비되어 블랭크 온도 천이영역을 감소토록 제공되는 구획수단을 포함하는 열간 성형용 블랭크 열처리 장치와, 열간 성형품의 제조방법이 제공된다.

Description

열간 성형용 블랭크 열처리 장치 및 열간 성형품 제조방법{APPARATUS FOR HEAT TREATMENT OF HOT FORMING BLANK AND METHOD FOR MANUFACTURING HOT FORMED PARTS}

본 발명은 자동차 부품 등의 열간 성형품을 제조하기 위한 블랭크의 열처리 장치와 열간 성형품 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 이종 강도 영역을 갖는 성형품을 제조할 수 있고, 온도 천이영역을 최소화할 수 있는 블랭크 열처리 장치과 이러한 성형품의 제조방법에 관한 것이다.

최근, 각 자동차 제조사들은 자동차에 부품을 적용함에 있어서 환경친화적인 연비절감 및 경량화를 위한 사회적 요구에 대응하기 위하여 고강도 블랭크의 이용을 늘려가고 있다. 하지만 고강도 블랭크의 성형은 스프링백 및 치수동결성 등의 문제점을 안고 있으며 이러한 성형의 난해성으로 인하여 그 사용이 제한적일 수 밖에 없는 것이 현실이다.

이러한 성형상 문제점은 블랭크를 성형성이 좋은 고온에서 성형하고, 성형과 동시에 금형 내에서 급냉하여 고강도 부품을 제조하는 방식으로 해결 할 수 있다. 이러한 방식을 열간프레스 성형 공정이라고 한다. 이와 같은 공정에 의하면 통상 1500MPa의 강도를 갖는 부품을 성형할 수 있다.

그러나 열간 프레스 성형 공정을 통하여 단일 강도만을 갖는 부품은 충돌 성능 등의 요구 성능을 만족시키기 위한 설계 측면에서 자유도가 떨어지게 되고, 이를 해결하기 위하여 상온성형에서 많이 사용되고 있는 맞춤재단용접(Tailor Welded Blanks, TWB) 기술을 접목한 열간 프레스 성형 기술이 개발되기도 하였다. 그러나 이러한 TWB 방식은 블랭크를 용접하는 공정이 추가되는 단점이 있으며, 용접부의 건전성이 부품 성능에 영향을 미칠 수 있기 때문에 공정 관리 측면에서 많은 어려움을 안고 있다.

따라서, 이종 강도를 갖는 성형품을 제조하기 위해서는 이에 적합하게 설계된 가열 장치가 필요하다. 이음매가 없는 블랭크에 온도 변화를 구현하기 위해서는 급속한 가열 및 냉각이 필요하다. 느린 가열 및 냉각장치는 블랭크내의 열전도를 유발하여 블랭크 전체의 온도변화가 크지 않아 기능적으로 의미가 있는 강도분포를 달성할 수 없기 때문이다. 이를 달성하기 위해서는 대류 가열방식보다는 보다 직접적인 형태의 급속 가열법이 필요하다.

또한, 동일 부품내 이종강도 구현은 불연속적으로 발생할 수 없으며, 온도 천이영역이 발생할 수 밖에 없고, 이의 최소화를 위한 장치가 필요하다. 이를 위해 냉각 또한 급속으로 수행되어야 하고, 게다가 간접적 냉각형태 보다는 급속 냉각을 위한 직접적인 형태의 장치가 필요하다.

본 발명의 일측면은 이종 강도 영역을 갖는 성형품(이하, 부품과 병용하여 사용됨)을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 성형품을 제조하기 위한 열처리시에 발생할 수 있는 온도 천이영역을 최소화하는데 사용될 수 있는 열처리 장치 및 열간 성형품을 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일 측면으로서 본 발명은, 1차 가열된 열간 성형용 블랭크(100)가 내부를 통과하는 장치 본체(10);

상기 장치 본체(10)에 상기 블랭크를 승온 또는 보온토록 제공되는 열처리수단;

상기 장치 본체(10)에 상기 블랭크의 적어도 일부를 부분 냉각토록 제공되는 블랭크 냉각수단; 및,

상기 장치 본체(10)에 블랭크 냉각영역(X)을 구획토록 구비되어 블랭크 온도 천이영역(100')을 감소토록 제공되는 구획수단을 포함하는 열간 성형용 블랭크 열처리 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 열간 성형용 블랭크를 Ac3 변태점 이상으로 가열하는 1차 가열하는 단계;

상기 1차 가열된 블랭크를 열처리 장치에 진입시키는 단계;

진입된 블랭크의 1 또는 2 이상의 부분을 설정온도 미만으로 냉각하고, 다른 부분은 승온 또는 보온하여 설정온도 이상으로 유지토록 열처리하는 단계; 및

상기 열처리된 블랭크를 열간 성형 및 냉각하는 단계를 포함하여 구성되되,

상기 블랭크의 냉각 영역 및 유지 영역을 구획하여 블랭크의 온도 천이영역의 폭을 최소화시키는 것을 특징으로 하는 열간 성형품의 제조방법

이와 같은 본 발명에 의하면, 이종 강도를 갖는 열간 성형품을 제공함으로서, 서로 다른 강도 및 물성을 갖는 영역이 하나의 부품에 존재하도록 할 수 있고, 이로 인해 차량의 경량화 및 충돌 성능 최적화에 적용이 가능하다. 또한, 온도 천이영역 최소화를 통하여 기능에 맞춘 최적화된 강도 분포를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 블랭크 열처리 장치의 전체 구성을 도시한 구성도
도 2는 도 1에서 블랭크 열처리수단의 승온공간을 도시한 정면 구성도
도 3은 도 1에서 블랭크 냉각수단의 냉각공간을 도시한 정면 구성도
도 4는 본 발명 장치에서 블랭크 천이영역에 근접되는 탄성수단을 도시한 요부도
도 5는 본 발명 블랭크 열처리 장치에 의한 열처리 후 블랭크를 나타낸 사진
도 6은 본 발명 장치를 통한 블랭크 열처리 후 경도를 2회 측정하여 도시한 그래프도

자동차 부품의 설계는 고강도가 필요한 영역이 있고 고연성이 필요한 영역이 있다. 현재 설계는 각각 고강도 강판 및 고연신 강판으로 따로 부품을 성형하여 조립하는 형태로 진행되고 있다. 그러나, 하나의 부품으로 고강도 및 고연신 영역을 동시에 성형할 수 있다면 공정 축약으로 인한 비용절감을 도모할 수 있다.

이때 문제점은 이종 부품으로 성형 조립시에는 설계 요구강도에 맞춘 조립이 가능하지만 단일 부품내 국부냉각을 통한 이종강도의 경우는 고강도/고연신 영역사이에 발생하는 천이영역의 존재로 인해 어려움이 존재한다. 본 발명자들은 이러한 관점에서 지속적인 연구를 통해 본 발명에 이르게 되었다.

이하, 본 발명의 블랭크 열처리 장치에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다. 상기 도면은 본 발명의 이해를 위한 것으로, 이에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

먼저, 도 1 내지 도 3에서는 본 발명에 따른 블랭크 열처리장치(1)의 전체 구성을 측면 및 정면 구성도로 각각 도시하고 있다. 다만, 이하의 본 실시예에서 본 발명의 열처리 장치로 열처리되는 블랭크(100)는 열간 성형에 사용되는 블랭크일 수 있다. 그러나, 이하에서는 블랭크로 일괄하여 설명한다.

예컨대, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 열처리장치(1)는 그 구성 일예로서, 크게 1차 가열된 블랭크(100)가 내부를 통과하는 장치 본체(10)와, 상기 장치 본체(10)에 블랭크를 승온 또는 보온토록 제공되는 열처리수단 및, 상기 장치 본체(10)에 블랭크의 다분할 국부냉각을 가능토록 제공되는 블랭크 냉각수단을 기본적으로 포함하여 구성될 수 있다.

특히, 본 발명의 열처리 장치(1)는, 다음에 상세하게 설명하듯이, 상기 장치 본체(10)에 블랭크 냉각영역(X)(참고로, Y는 블랭크 승온 또는 보온영역을 나타냄)을 구획토록 구비되어 적어도 블랭크의 온도 천이영역(100')를 감소토록 제공되는 구획수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 바람직하게는 본 발명의 블랭크 열처리 장치(1)를 통과하면서 1차 가열된 블랭크는, 기본적으로 별도의 도면으로 도시하지 않은 가열로를 거치면서 소정 온도 예컨대, 열간 성형 공정과 관련된 Ac3 변태점 이상으로 블랭크 전체 부위가 가열된 1차 열처리된 블랭크이다.

따라서, 본 발명의 열처리 장치는 도 1 내지 도 3과 같이, 장치본체의 내부에서 천장과 양측벽 또는 추가로 바닥에서 양측벽 사이에 제공되는 구획수단을 통하여 적어도 블랭크의 일부분은 설정 온도 이상으로 승온 또는 보온되는 온도유지공간(Y)과 상기 블랭크 냉각수단에 의한 블랭크 냉각공간(X)이 차단되기 때문에, 동일한 단위 블랭크에서 일부분은 온도가 높고, 일부분은 온도가 낮은 온도 구배에 따른 천이영역(100')의 폭을 최소화시킬 수 있는 것이다.

예컨대, 이와 같은 블랭크 천이영역(100')는 완전하게 제거할 수 없지만 적어도 50mm 이내로 형성되도록 하는 것이 바람직한데, 천이영역의 폭이 클수록 설계상 요구 기능인 고온 부분(추후 열간 성형 후 고강도가 됨)과 저온 부분(추후 열간 성형 후 고연신을 가짐)이 아닌 천이영역이 커지게 되어 불필요한 기능 영역이 커지므로 제품의 품질을 저하시키게 된다.

한편, 본 발명의 장치 본체(10)는 열처리 되는 블랭크의 규격에 맞추어 사전에 정해진 크기의 내화체로 된 소정 길이와 폭을 갖는 내화 구조물일 수 있다.

그리고, 도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 이와 같은 본 발명의 장치 본체(10)의 양측에는 블랭크 입,출구(10a)(10b)가 제공되고, 장치 본체의 입측과 내부 및 출측에는 블랭크 이송을 위한 이송롤(12)들이 배열되고, 이와 같은 이송롤(12)들은 도면에서는 도시하지 않았지만 구동모터와 연계되고 구동모터는 장치 제어부(도 2,3의 C)와 연계되어 제어 구동될 수 있고, 따라서 적어도 장치 본체의 내부에서의 블랭크 이송속도나 열처리시 블랭크 잔류 시간 등을 이송롤을 매개로 제어 구현할 수 있다.

다음, 상기 열처리수단은 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 1차 열처리(가열)된 블랭크(100)가 장치본체의 내부에 진입되면 블랭크(100)를 설정온도 즉, 오스테나이트 변태 온도 이상으로 유지토록 장치 본체(10)에 소정의 패턴으로 구비되는 복수의 적외선램프(30)로 제공될 수 있다.

이때, 상기 적외선 램프(30)는 바람직하게는 블랭크 이동경로의 상측으로 장치본체(10)의 양측벽과 천장 측에 적당하게 제공될 수 있고, 이들 열처리수단인 적외선램프(30)들은 장치제어부(T)와 전기적으로 제어되는 파워 공급기(PS)와 전기적으로 연결되어 그 작동이 제어될수 있다.

그리고, 장치본체(10)의 상부측에는 내부 온도를 측정하는 알려진 온도센서(S)가 제공되고, 상기 온도센서(S)는 장치제어부(C)와 연계되어 있고, 따라서 장치 본체에서 적어도 블랭크 이동경로 상측의 온도가 블랭크 가공에 영향을 미치는 오스테나이트 변태 온도 이상으로 유지되는지 측정 제어될 수 있다.

이때, 도면에서는 개략적으로 도시하였지만, 상기 열처리수단의 적외선램프(30)는 램프 보호를 위한 셀의 내부에 내장되는 형태로 장치 본체(10)에 제공될 수 있다.

따라서, 본 발명의 블랭크 열처리수단인 적외선 램프(30)들은 기본적으로 1차 가열 열처리된 블랭크(100)가 장치 본체로 진입되면, 적외선 램프 가동제어를 통하여 적어도 블랭크의 일부가 Ac3 변태온도 이상이 유지되도록 승온 또는 보온하게 된다.

한편, 본 실시예에서는 상기 열처리수단을 적외선램프(30)로 도시하고 설명하지만, 기타 다른 블랭크의 승온이나 보온이 가능한 가열수단(히터 등)의 사용도 가능 함은 물론이다.

이때, 도 1과 같이, 상기 적외선 램프(30)의 주위에는 적외선 방향을 블랭크로 향하도록 하는 반사체(32)들이 더 제공될 수 있다.

다음, 본 발명 장치에서 블랭크의 국부 냉각제어 예를 들어, 도 5와 같이 블랭크(100)의 일부분을 냉각하여 저온부와 냉각되지 않은 고온부로 열처리 하는 것을 가능하게 한다. 즉, 본 발명 장치의 상기 블랭크 냉각수단은 장치 본체(10)에 소정의 패턴으로 냉매 분사수단(50)을 배치하여 적어도 블랭크의 일부분을 설정온도 예를 들어, Ar3 변태점에서 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms) 이상의 범위에 있은 임의 온도로 냉각한 후 유지시키는 기능을 제공한다.

즉, 본 발명의 상기 냉매 분사수단(50)은, 도 1 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 블랭크 이동경로에서 구획수단의 하류측(구획수단과 장치 본체 출구측 사이)에 블랭크 상측으로 소정 간격으로 배열되는 복수개로 제공되고, 이들 각각의 냉매 분사수단(50)들은 장치 제어부(C)를 통하여 제어 가동될 수 있다.

그리고, 상기 냉매는 기체 또는 액체일 수 있는데, 예를 들어 블활성가스, 공기 또는 미스트, 냉각수 등일 수 있고, 상기 냉매 분사수단(50)도 적외선 램프와 같이 장치 본체의 양측벽과 천장측에 제공될 수 있고, 장치 본체의 길이방향으로 소정 간격으로 제공될수 있다.

또한, 도 1 및 도 3과 같이, 블랭크의 적어도 일부분을 냉각하기 위한 블랭크 냉각수단의 냉매 분사수단(50)들은 블랭크 길이방향으로 배열되면서, 장치 제어부(C)를 통하여 냉매 분사가 제어될 수 있다.

예를 들어, 도 3과 같이, 냉매 분사수단(50)과 연결된 냉매 공급관(52)에 제공된 전기제어 개폐밸브(V)들은 펌프(P)와 연결되면서 장치 제어부(C)를 통하여 냉매 분사압력이나 분사량의 제어가 구현되고, 따라서 적정한 블랭크의 온도 강하를 구현할 수 있다.

따라서, 본 발명의 열처리 장치(1)는 장치 제어부(C)를 통하여 이송롤(12)의 가동 제어를 통하여 블랭크 이송이나 장치 본체 내부에서의 잔류를 통한 열처리를 제어하고, 상기 전기제어 개폐밸브(V)들의 제어 즉, 밸브의 개폐와 개도량 제어를 통하여 냉매의 분사량이나 분사 유무를 제어하면, 도 5와 같은 하나의 단위 블랭크(100)에 서로 다른 온도를 갖는 고온부와 저온부 형성이 가능하게 된다.

이때, 상기 냉매 분사수단(50)들은 도면에서는 개략적으로 도시하였지만, 냉매헤더에 분사구나 노즐이 구비되는 형태로서, 분사구나 노즐은 블랭크를 향하여 냉매를 분사하도록 제공되는 것이 바람직하다.

다음, 도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 열처리 장치(1)에서 상기 구획수단은, 블랭크 냉각공간(X)을 분리 구획하여 블랭크 온도구배에 따른 천이영역(100')의 폭을 최소화시키도록 장치본체에 수직 설치되는 격벽(70)으로 제공된다.

물론, 도 1과 같이, 블랭크 열처리수단인 적외선 램프(30)와 블랭크 냉각수단인 냉매 분사수단(50) 및 상기 격벽(70)은 블랭크 상하측에 대향되어 제공되는 것도 가능하다.

따라서, 본 발명의 상기 격벽(70)은 특히 블랭크의 온도 구배가 다른 경계부위 즉, 천이영역(100')를 최소화시키게 된다.

이와 같은 블랭크 천이영역(100')는 추후 열간 성형을 통하였을 때 설계 기능상 요구하는 고강도 영역 또는 고연신 영역 어디에도 속하지 않는 부분으로 최종 부품의 성능을 저하시키기 때문에 바람직하지 않다.

한편, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 구획수단의 격벽(70)의 하단부(또는 상단부)에는 블랭크(100)의 표면에 접촉되면서 블랭크의 두께(D1->D2) 변화를 보상하면서 블랭크 냉각공간(X)과 온도유지공간(Y)을 분리시키어 블랭크의 천이영역 형성폭을 더 확실하게 최소화하는 탄성부재(72)가 더 제공될 수 있다.

이와 같은 탄성부재(72)는 바람직하게는 블랭크의 표면에 접촉하여 손상을 주지 않으면서 내열 기능을 갖는 내열블랭크의 망 구조물로 제공되면 된다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

이하, 본 발명의 열간 성형품 제조방법에 대해서 상세히 설명한다.

먼저, 열간 성형용 블랭크를 Ac3 변태온도 이상으로 가열하는 1차 가열한다. 상기 1차 가열은 블랭크 전체를 가열하는 것이 바람직하다. 상기 Ac3 변태온도 이상으로 가열하는 것은 추후 금속변태를 통하여 마르텐사이트, 페라이트, 펄라이트 등의 조직을 얻음으로 원하는 기능(고강도영역 및 고연신 영역)을 획득하기 위한 것이다.

상기 1차 가열된 블랭크를 열처리 장치에 진입시킨다. 진입된 블랭크의 1 또는 2 이상의 부분을 설정온도 미만으로 냉각하고, 다른 부분은 승온 또는 보온하여 설정온도 이상으로 유지토록 열처리를 행한다.

이렇게 냉각된 부분은 충분한 변태가 이루어지게 되고, 이후 열간 성형 후 냉각되어 마르텐사이트보다 연한 조직(가령, 페라이트, 펄라이트, 베이나이트 또는 이들의 혼합조직)을 포함하게 되어, 상대적으로 낮은 인장강도를 가지게 되나. 연성은 향상되는 특성을 갖는다.

상기 냉각은 Ar3 변태온도 미만에서 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms) 이상의 온도범위에 있는 임의온도까지 냉각하는 것이 바람직하다. Ar3 변태온도 미만으로 냉각하는 이유는 Ar3 이상의 온도를 냉각하게 되면, 후속하는 열간 성형중 마르텐사이트 변태가 발생하게 되어 다른 강도분포를 갖는 제품을 형성할 수 없으며, Ms 미만으로 냉각하게 되면, 열간 성형 전에 마르텐사이트 조직을 형성하여, 연성이 저하되어 성형성에 악영향을 줄 수 있으며, 최종 제품에서 상이한 강도분포를 형성할 수 없다.

본 발명에서는 상기 블랭크의 냉각 및 유지를 위한 열처리에서 블랭크의 냉각 영역 및 유지 영역을 구획하여 블랭크의 온도 천이영역의 폭을 최소화하는 점에 특징이 있다. 천이영역의 폭이 클수록 설계상 요구 기능인 고온부(추후 열간성형후 고강도가 됨)와 저온부(추후 열간성형 후 고연신을 가지게 됨)가 아닌 천이부위가 커지게 되어 불필요한 기능 영역이 커지므로 제품의 품질을 저하시키게 된다.

상기 블랭크의 온도유지영역과 냉각영역을 구획하기 위하여 전술한 블랭크 열처리장치를 사용하는 것이 바람직하다

상기 온도 천이영역의 폭은 성형품의 종류나 크기 등에 의해 요구되는 정도에 차이가 있으나, 가능한 최소화하는 것이 바람직하다. 천이영역 폭의 일예를 들면, 50㎜ 이하인 것이 바람직하다.

상기 열처리된 블랭크를 열간 성형 및 냉각하여 열간 성형품을 제조한다. 상기 성형 및 냉각은 통상에 의하며, 본 발명에서는 이를 특별히 한정하는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

(실시예)

보론이 첨가된 냉연 열간성형용 시편을 마련한 후, 상기 시편을 Ac3 이상인 900℃까지 초당 10℃의 승온속도로 가열하여 1차 열처리 하고 30초간 유지한 후, 이를 도 1의 열처리 장치에 장입시켜, 일부에 대해서는 적외선 직접가열을 통하여 900℃를 유지하며, 다른 부분은 냉각 공기 직접 분사를 통하여 600℃ 영역까지 국부냉각하였다. 이와 같이 냉각된 시편을 도 5에 나타내었다.

상기 방법으로 900℃와 600℃로 부분 열처리된 시편(100)을 30초간 유지하고, 금형으로 이송하여 열간 성형 및 냉각을 행하여 부품을 제조하였다.

상기 부품에 대하여 천이영역 분석을 위하여 2mm 단위로 경도 측정 2회 실시하여 그 결과를 도 6에 나타내었다. 도 6의 결과를 통해 본 발명의 열처리 장치를 이용한 열간 성형품은 40mm 이하의 천이영역을 가짐을 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명의 방법을 통해, 열간 성형 후 천이영역이 최소화된 하나의 부품을 제조할 수 있었다.

1.... 블랭크 열처리장치 10.... 장치 본체
30.... 블랭크 열처리수단(적외선램프)
50.... 블랭크 냉각수단(냉매 분사수단)
70.... 구획수단(격벽) 100.... 블랭크
100'..., 블랭크 온도 천이영역

Claims (11)

1차 가열된 열간 성형용 블랭크(100)가 내부를 통과하는 장치 본체(10);
상기 장치 본체(10)에 상기 블랭크를 승온 또는 보온토록 제공되는 열처리수단;
상기 장치 본체(10)에 상기 블랭크의 적어도 일부를 부분 냉각토록 제공되는 블랭크 냉각수단; 및,
상기 장치 본체(10)에 블랭크 냉각영역(X)을 구획토록 구비되어 블랭크 온도 천이영역(100')을 감소토록 제공되는 구획수단
을 포함하는 열간 성형용 블랭크 열처리 장치.

청구항 1에 있어서,
상기 열처리수단은 블랭크를 설정 온도 이상으로 승온 또는 보온토록 장치 본체(10)에 배치되는 복수의 적외선 램프(30)로 제공되고,
상기 블랭크 냉각수단은 블랭크의 적어도 일부분을 설정 온도 미만으로 냉각토록 장치 본체(10)에 배치되는 냉매 분사수단(50)으로 제공되는 것을 특징으로 하는 블랭크 열처리 장치.

청구항 2에 있어서,
상기 설정 온도는 블랭크의 Ac3 변태점 이상의 온도이고,
상기 적외선 램프(30)는 장치 본체를 따라 소정패턴으로 배치되는 것을 특징으로 하는 블랭크 열처리 장치.

청구항 2에 있어서,
상기 적외선 램프(30)의 주위에는 적외선 방향을 블랭크로 향하도록 하는 반사체(32)가 배치되는 것을 특징으로 하는 블랭크 열처리 장치.

청구항 2에 있어서,
상기 냉매 분사수단(50)은 상기 구획수단의 하류 측에 소정 패턴으로 배치되고,
상기 구획수단은, 블랭크 냉각공간(X)을 분리 구획하여 블랭크 온도구배에 따른 온도 천이영역(100')의 폭을 최소화시키도록 장치 본체(10)에 수직 설치되는 격벽(70)으로 제공된 것을 특징으로 하는 블랭크 열처리 장치.

청구항 5에 있어서,
상기 냉매 분사수단(50) 및 상기 격벽(70)은 상기 블랭크 상하측에 대향되어 제공되는 것을 특징으로 하는 블랭크 열처리 장치.

청구항 5에 있어서,
상기 구획수단의 격벽(70)에는 블랭크 표면에 접촉되어 블랭크의 두께변화를 보상토록 제공되는 탄성부재(72)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 블랭크 열처리장치.

청구항 3에 있어서,
상기 블랭크 열처리수단의 적외선램프(30)와 블랭크 냉각수단의 냉매 분사수단(50)들은 적어도 블랭크 이동경로 상측에 냉각 및 유지시키는 기능을 행할 만큼의 소정 간격으로 배치되면서, 장치 제어부를 통하여 제어 가동되는 것을 특징으로 하는 블랭크 열처리 장치.

열간 성형용 블랭크를 Ac3 변태점 이상으로 가열하는 1차 가열하는 단계;
상기 1차 가열된 블랭크를 열처리 장치에 진입시키는 단계;
진입된 블랭크의 1 또는 2 이상의 부분을 설정온도 미만으로 냉각하고, 다른 부분은 승온 또는 보온하여 설정온도 이상으로 유지토록 열처리하는 단계; 및
상기 열처리된 블랭크를 열간 성형 및 냉각하는 단계
를 포함하여 구성되되,
상기 블랭크의 냉각 영역 및 유지 영역을 구획하여 블랭크의 온도 천이영역의 폭을 최소화시키는 것을 특징으로 하는 열간 성형품의 제조방법.

청구항 9에 있어서,
상기 블랭크의 블랭크의 냉각 영역 및 유지 영역을 구획하기 위하여 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 블랭크 열처리 장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 열간 성형품의 제조방법.

청구항 9에 있어서,
상기 온도 천이영역의 폭은 50㎜ 이하인 열간 성형품의 제조방법.

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