초고장력강

기아 스팅어(CK) 초고장력강판 적용부위

초고장력강(Advanced High Strength Steel, AHSS)의 사전적인 뜻은 연질의 조직에 경질조직을 첨가해 강도를 높인 것이다. 다양한 철 성분 중 최고 수준으로 높은 강도를 갖고 있다. 초고장력강 밑에 고장력강이, 고장력강 밑에 일반 강판이 존재한다. 초고장력은 일반강에서 탄소 비율을 2%로 줄였으며 양쪽 끝 부위에서 잡아당겨 버티는 힘인 인장강도를 향상시켰다. 세계 자동차 철강 협회(World Auto Steel)의 2021 AHSS 적용 지침에서는 AHSS 강종의 최소 인장 수준을 440 Mpa로 정했다.

개요

초고장력 강판의 공식 국제 규격은 없다. 철강사에서 이름 붙이기 나름이다. 하지만 이렇게 되면 철강 제품들이 통일되지 못하는 문제가 발생한다. 따라서 세계 자동차 철강 협회(World Auto Steel)는 고장력 강판은 HSS(High-Strength Steels), 이보다 높은 강판(초고장력강)은 AHSS(Advanced High Strength Steel)로 정의하겠다고 공표했다. 이에 세계 최대 철강사인 아르셀로미탈 철강사를 포함한 많은 철강사들이 초고장력 강판을 AHSS로 표기하고 있다. 물론 이러한 표기법은 법적인 강제성이 없다. 때문에 일부 철강사들은 UHSS(Ultra High Strength Steel)라는 이름으로 초고장력 강판을 표기하고 있다. 얼트러(Ultra)라는 이름 때문에 어드밴스트(Advanced)보다 높은 등급 같아 보이지만 사실 동일한 개념이다. 단 수치는 보다 높은 수준을 요구하고 있는 것은 사실이다. 현재 세계 자동차 철강 협회는 AHSS의 정의를 인장강도 590MPa, 환산시 60kg/㎟급 이상을 지칭하기로 약속했다. 현재 UHSS는 780MPa, 환산시 80kg/㎟급 강판으로 통용되고 있다. 트윕강이라고도 불리는 기가스틸의 기가는 강도를 측정하는 단위에서 따온 말로 기가스틸은 강판을 잡아당겼을 때 최대로 견딜 수 있는 인장강도가 1,000메가파스칼(MPa), 즉 1기가파스칼(Gpa) 이상인 초고강도강을 의미한다. 1기가 파스칼급 강판이라면 가로 10cm, 세로 15cm의 고작 손바닥만 한 크기로도 1톤가량의 준중형차 1,500대의 하중을 견뎌낼 수 있다는 이야기다.

강(Steel)은 ​철과 탄소를 기반으로 이루어진 합금을 말하며 탄소함량은 0.03~1.7%이며 탄소함량 2%미만인 철을 강이라 부른다. 탄소함량이 2% 미만인​ 강은 철(Iron)에 비해 성형성이 좋다. 그래서 열처리를 하거나 고강도의 첨가물을 넣어 항복, 인장 강도가 높은 강을 만든다. 그중 하나가 바로 초고력강이다. 자동차에는 여러 가지 재료가 사용되고 있는데 그 가운데서 가장 높은 비율을 차지하는 것이 바로 철이다. 이러한 철 재료는 자동차 중량의 60% 이상을 차지하고 있으며 특히 차체의 대부분이 사용하고 있다. 철은 지구상에서 많이 존재하고 가격도 안정적이며 가공성도 좋고 극소량의 성분을 추가하면 여러 가지 성질을 가진 재료를 만들어 낼 수 있는 것이 장점이다. 자동차에서는 무게가 중요한 만큼 소재 비중 대비 강도를 말하는 비강도를 중심으로 판단하는데 초고장력 강판은 알루미늄과 근접한 수준에 이를 수 있다.

참고자료

• 〈Docol의 초고장력강(UHSS) 정의〉, SSAB

같이 보기

• 가공

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