CORROSION
자동차 방청기술
자동차는 물, 햇빛, 온도, 대기, 제설염 등 다양한 부식 환경에 노출된 채 주행합니다. 늘어난 자동차의 수명과 자동차 방청 보증 기간을 만족하기 위해 차량 설계 단계에서 강판부터 많은 방청기술이 적용됩니다. 현대제철의 강판으로 만든 자동차가 가혹한 부식 환경에서 안전하게 운행되도록 고객 맞춤 방청솔루션을 개발하고, 고객사와 함께 적극적인 합동 기술개발을 하고 있습니다. 자동차 도장 기술, 내식성 평가 기술, 초고강도강 수소지연파괴 억제 기술 등이 대표적입니다.

차량 수명을 좌우하는
방청기술




자동차의 대표적인 방청기술인 도장(Paint) 공정의 이해도를 바탕으로 강판이 도장에 영향을 줄 수 있는 항목들을 선행 검증 함으로써 최적의 소재를 고객사에 제안합니다. 현대제철만의 내재된 기술과 노하우를 바탕으로 차세대 강판 적용에 필요한 도장 기술을 함께 개발하고 제공합니다.


ㆍ 자동차 도장 공정 내식성 및 외관 향상


ㆍ 자동차 경량화 트렌드 반영 방청기술 개발
최근 자동차 업계에서 중요하게 여기는 키워드는 ‘경량화’ & ‘안전성’입니다. 이를 만족하기 위해 기존 강판보다 얇지만 더 단단하고 강한 강판을 개발해야 합니다. 현대제철은 핫스탬핑을 포함한 초고강도강을 개발하고 공급하고 있으며, 기존의 자동차 제조공정 환경에 적용 가능하도록 적용성 평가와 응용기술을 제공하고 있습니다. 특히, 전기차 고중량 배터리로 인한 무게 증가, 연비 향상 및 친환경 규제 대응을 위해 기존 철강 부품 일부를 경량 소재로 대체 및 확대 적용하는 추세입니다. 경량화 소재는 자동차의 유효 수명을 단축시켜 안전에 위험을 줄 수도 있기에 철강 소재와 함께 적용할 수 있는 기술이 필요합니다. 현대제철은 자동차의 변화된 제조 환경에 맞춰 강판의 기능 평가 뿐만 아니라 복합 소재에 대한 방청 성능을 향상 시키도록 기술을 개발하고 있습니다. 이밖에 자동차가 요구하는 강재 표면 특성에 부합하기 위해 표면처리 기술을 개발하여 솔루션을 제공하고 있습니다.


2. 초고강도강 수소취성 억제 기술
초고강도강은 높은 강도와 강성을 가지는 반면, 강 내에 존재하는 극 미량의 수소의 영향을 받아 취성을 일으킵니다. 따라서 인장강도 1.0GPa 이상의 강도를 가지는 강판의 경우 수소 취성 안정성을 확보할 필요가 있습니다.

초고강도강에서 수소취성 안정성은 수소 유입량, 미세조직, 응력 3 요소에 의해 영향을 받습니다. 당사는 수소 유입량을 최소화 하는 공정 조건 및 수소취성 저항성을 개선한 미세조직 도출을 통해 수소취성 안정성을 확보한 초고강도 3세대강, 핫스탬핑강, MS강을 개발하고 있습니다.

Application Engineering
1. 연구 개요 및 배경
최근 자동차 산업에서는 저탄소 실현과 연비 향상을 위해 경량화 기술 개발과 연구가 지속하여 이뤄지고 있습니다. 특히 알루미늄 소재의 차량 부품 적용이 늘어나는 추세이며 이에 따라 기존 철강 부품과 알루미늄 부품간 접합을 위해 기계적 체결 방식이 주로 적용 중입니다. 그러나, 이러한 체결 영역은 서로 다른 소재가 맞닿아 있기에 부식 환경 노출된 후 소재간 전기화학적 전위 차이로 인한 알루미늄 부식 심화나 체결 건전성 악화로 인한 부식 내구성 저하가 우려됩니다. 이에 따라 현대제철은 고객사와 협업하며 실차 주행 환경을 모사한 가속부식시험 등 다양한 부식 환경을 부여한 평가를 통해 이종소재 체결부의 부식 수준을 연구했습니다. 체결 하드웨어 종류, 방청 강판 적용 등 체결 사양에 따른 부식 특성과 취약 부위를 정량 평가하여 고객이 필요한 평가 기술을 마련하고 부식건전성 확보가 가능한 솔루션을 제공합니다.
2. 관련 논문
- Evaluation of Corrosion Properties of Aluminum-Steel SPR Joints for Automotive (Eurocorrosion oral presentation, 2023)
3. 핵심 기술 내용 및 기술적 효과
ㆍ소재별 전기화학적 거동 파악 통한 알루미늄 이종부식 경향 파악


ㆍ체결부 부위별 알루미늄 수명 평가


1. 연구 개요 및 배경
핫스탬핑용 강판은 가열 시 강판의 표면이 산화되어 스케일이 생성될 수 있고, 이로 인해 제품 표면 특성 및 도장성이 저하되고 내식성 또한 열위해지는 문제점이 있다.
특히, 섭씨 700~1000도 사이로 가열된 Zn계 도금강판은 대기분위기의 산소와 급격히 반응하여 저밀도 아연고온산화물을 발생하여 부품의 표면에 흡착 된다. 흡착된 산화물은 자동차 도장 품질(외관, 밀착력)에 악영향을 준다.
이를 개선하기 위해 Zn계 핫스탬핑강에 표면 제어 기술을 적용하며, 해당 기술 적용 시 기존 핫스탬핑 대비 자동차용 전착도장 효율 증가 및 우수한 희생방식성 효과로 인해 도장/내식성이 크게 향상된다.
2. 기술 진행 단계
- 도장/내식성 향상을 위한 Zn계 핫스탬핑 표면 제어 공정 최적화 연구
3. 핵심 기술 내용 및 기술적 효과


1. 연구 개요 및 배경
최근 자동차 충돌 안전 규제가 강화되면서 초고강도강의 적용 비율이 점차 증가하고 있습니다. 초고강도강을 자동차 부품에 적용하기 위해서는 수소취성에 대한 안정성을 확보하는 것이 매우 중요합니다. 이에 따라 글로벌 완성차 업체들은 다양한 수소취성 평가 규격을 제정하고 있으나, 소재 단위의 평가만으로는 실제 자동차 부품 환경에서의 수소취성 특성을 정확히 예측하는 데 한계가 있습니다.
이에 당사는 초고강도강의 미세조직, 수소 확산, 응력, 가공 특성 등을 종합적으로 고려한 수소취성 예측 기술을 개발하였으며, 이를 통해 최종적으로 자동차 부품 수준에서의 수소취성 특성을 보다 정확하게 예측할 수 있는 기반을 마련하였습니다.
2. 관련 논문
- Diffusible hydrogen behavior and delayed fracture of cold rolled martensitic steel in consideration of automotive manufacturing process service environment (Journal of Materials Research and Technology, 2020)
- Analysis of hydrogen trapping behavior in plastically deformed quenching and partitioning steel in relation to microstructure evolution by phase transformation (Journal of alloys and compounds, 2022)
- A continuum scale chemo-mechanical model for multi-trap hydrogen transport in deformed polycrystalline metals (International Journal of Plasticity, 2024)
- Pre-strain and hydrogen charging effect on the plastic and fracture behavior of quenching and partitioning (Q&P) steel (Acta Material, 2024)
3. 핵심 기술 내용 및 기술적 효과
ㆍ 미세조직/수소확산/응력/가공특성 반영한 모델 개발 완료


ㆍ3세대강 소성 변형에 따른 수소 확산 시뮬레이션
Martensitic transformation Hydogen concentration





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