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[지재 판결문] 특허법원 2021허3536 - 등록무효(특)법률사례 - 지재 2023. 11. 5. 01:02반응형
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특 허 법 원
제 부
결
사 건 허 등 효 특2021 3536 ( )
원 고 A(A)
랑스
자 B
소송 리인 특허법인 리아나
담당변리사 진훈 진 ,
고 주식회사 C
이사 D
소송 리인 법 법인 종 ( )
담당변 사 임보경 주탁 창원 송종훈 승 , , , , ,
변 종 결 2023. 3. 14.
결 고 2023. 6. 22.
주 문
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원고 청구를 각 다1. .
소송 용 원고가 부담 다2. .
청 구 취 지
특허심 원이 당 사건에 여 심결 취소 다2021. 3. 31. 2019 3422 .
이 유
기초사실1.
가. 이 사건 특허 명 갑 증( 1, 2, 3 )
명 명칭 1) : 강 강 조 법 강 사용 법, , ,
강 부 만들어진 스탬 랭크 강 부 만들어진 스,
탬 생산 이러 스탬 생산 포함 는 조 품,
국 출원일 출원일 등 일 등 번 2) / / / : 2006. 10. 30./ 2009. 4. 29./ 2013. 11.
4./ 10-1327648
특허권자 원고 3) :
4) 청구범 자 청구 청구항(2020. 10. 5. )
청구항 핫스탬 강 생산 조 공 가열 랭 1 , (A) 【 】
크를 얻 해, 20°C 700°C 사이에 4~12°C 가열 강 께가 /s (Vc) ,
이상이고 이 인 경우에는 분 분 분0.7 1.5 A(3 , 930 ), B(6 , 930 ), C(13 , 880 ) ㎜ ㎜ ℃ ℃ ℃
분 가열시간 도 좌 를 가지는 도 에 해 그리D(4 30 , 880 ) ABCD , ℃
고 강 께가 과 이 인 경우에는 분 분1.5mm 3mm E(4 , 940 ), F(8 , 940 ), ℃ ℃
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분 분 가열시간 도 좌 를 가지는 도 G(13 , 900 ) H(6 30 , 900 ) EFGH℃ ℃
에 해 규 는 시간 동안 그리고 이 같이 규 도 열 노에 알루미늄
는 알루미늄 합 이 리 강 가열 는 단계 이 구 요소 이라 다( ‘ 1’ ),
상 가열 랭크를 다이 운 는 단계 이 구 요소 라 다 상(B) ( ‘ 2’ ), (C)
가열 랭크를 상 다이에 스탬 여 핫스탬 강 생산 얻는 단계를
포함 며 상 가열 생산 상 노에 나 가 지 어도 , 400 30 /s℃ ℃
평균 냉각 냉각 고 이 구 요소 이라 다 상 강 부 외( ‘ 3’ ),
나 는 상 산 간 속간 면 포함 고 상 , (a) , (b) , (c) , (d) ,
상 산 경도 가 이고 량 량(a) HV50g 290~410 , Fe 86~95 %, Al 4~10 %, Si
량 조 갖고 상 간 경도 가 이고0~5 % , (b) HV50g 900~1000 , Fe 39~47
량 량 량 조 갖고 상 속간 경도 %, Al 53~61 %, Si 0~2 % , (c)
가 이고 량 량 량 조 갖HV50g 580~650 , Fe 62~67 %, Al 30~34 %, Si 2~6 %
고 상 면 경도 가 이고 량, (d) HV50g 900~1000 , Fe 39~47 %, Al 53~61
량 량 조 갖는 핫스탬 강 생산 조 공 이 %, Si 0~2 % , (
구 요소 라 다 이 이 사건 항 명이라 고 나 지 청구항도 같‘ 4’ )( ‘ 1 ’
식 부른다).
청구항 항에 있어 상 가열 랭크가 상 노에 나 상 스탬 2 1 , 【 】
이 시작 지 경과 시간 를 과 지 않 며 상 가열 랭크는 상 10 ,
스탬 동안 를 과 는 변 만큼 변 고 상 가열 10% (forming strain) ,
생산 상 노에 나 가 지 어도 평균 냉각 냉각400 50 /s℃ ℃
는 핫스탬 강 생산 조 공, .
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청구항 항 는 항에 있어 상 리 강 면 3 1 2 , 1 2【 】
면 가지는 강 스트립 알루미늄 는 알루미늄 합 핫 리 함 써
획득 며 상 스트립 상 면 상 면 어도 면 리, 1 2
께는 상 스트립 상 면 면 어도 면 모든 에1 2
이고 강 획득 해 상 리 강 스트립 단 는 핫20 ~ 33 , , ㎛
스탬 강 생산 조 공 .
청구항 항 조 공 에 해 얻어진 핫스탬 강 생산 4 1【 】
면 면 가지는 강 스트립 강 상 스트립, (a) 1 2 , (b)
상 면 강 상 스트립 상 면 어도 면에 있는 1 2
포함 고 상 상 강과 알루미늄 는 알루미늄 합 리, ( ) ⅰ
사이 상 산 부 만들어지고 상 강 부 외, ( ) ⅱ
나 는 상 산 간 속간 면 포함 며 상 , (a) , (b) , (c) , (d) ,
마이크 미 과 께를 가지고 상 는 마이크 미 미만 30 , (a) 15
께를 가지고 상 상 산 경도 가 이고 량, (a) HV50g 290~410 , Fe 86~95 %, Al
량 량 조 갖고 상 간 경도 가 4~10 %, Si 0~5 % , (b) HV50g
이고 량 량 량 조 갖고 상 900~1000 , Fe 39~47 %, Al 53~61 %, Si 0~2 % ,
속간 경도 가 이고 량 량(c) HV50g 580~650 , Fe 62~67 %, Al 30~34 %, Si
량 조 갖고 상 면 경도 가 이고2~6 % , (d) HV50g 900~1000 , Fe 39~47
량 량 량 조 갖는 핫스탬 강 생산%, Al 53~61 %, Si 0~2 % ,
.
청구항 항에 있어 상 는 고 는 상 에 5 4 , (c) (d) (c) (d)【 】
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는 어도 를 함 써 연속 이고 미만 생90% , (c) 10%
산 면에 존재 는 핫스탬 강 생산, .
청구항 삭 6, 7 ( )【 】
청구항 항 는 항에 있어 강 이 황 포함 는 핫스 8 4 5 , 20ppm , 【 】
탬 강 생산
청구항 항 는 항에 있어 강 에 질소에 티타늄 량 9 4 5 , % 【 】
는 를 과 는 핫스탬 강 생산3.42 , .
청구항 항 는 항에 있어 알루미늄 는 알루미늄 합 리 10 4 5 , 【 】
실리 량 철 량 잔부인 알루미늄 공 고 불 8~11 %, 2~4 %,
포함 는 핫스탬 강 생산, .
청구항 항 는 항에 른 열처리 강 생산 포함 는 11 4 5【 】
상 자동차.
청구항 내지 삭 12 23 ( )【 】
명 개요 5)
기술분야 및 배경기술
본 발명은 코팅된 강 핫딥핑을 포함하는 이러한 코팅된 강의 제조 방법 이러한 코팅된 강 , ,
의 사용 방법 코팅된 강으로부터 만들어진 스탬핑 블랭크 코팅된 강으로부터 만들어진 스탬, ,
핑된 생산물 및 스폿 용접 등에서의 본 발명의 생산물의 다양한 용도에 관한 것이다 식별번, .(
호 [0001]).
최근 부품의 쉐이핑 을 위한 핫스탬핑 공정에서의 프리코팅된 강의 용도가 특히 , (shaping)
자동차 산업에서 중요해지고 있다 이러한 부품의 제조는 이하의 주요 단계를 포함할 수도 .
있다.
핫딥핑에 의한 강판의 프리코팅 - ,
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블랭크를 얻기 위한 다듬기 또는 절단 - ,
강 기재와 프리코팅의 합금화 및 강의 오스테나이트화를 얻기 위한 블랭크의 가열 - ,
주로 마르텐사이트 조직을 얻기 위한 부품의 급속 냉각 전의 열간 성형 식별번호 - .(
[0003-0007]).
높은 용융 온도를 갖는 금속간 합금의 발생 효과를 가지는 프리코팅과 강 기재의 합금화
로 인해 이러한 코팅을 구비하는 블랭크는 금속 기재의 오스테나이트화가 발생하는 온도 범,
위에서 가열될 수도 있고 나아가 담금질에 의한 경화를 가능하게 한다 식별번호 ( [0009]).
코팅의 금속간 합금화 및 기재의 오스테나이트화 관점에서의 블랭크의 열처리는 주로 노
에서 실행되며 이때 블랭크는 롤러상에서 이동한다 블랭크가 받는 열 사이클은 먼저 가열 , .
단계 를 포함하며 이 가열 단계의 정도 는 블랭크 두께 노 온도 이동 속(heating phase) , (rate) , ,
도 및 코팅 반사성과 같은 파라미터의 함수이다 이러한 가열 단계 후에 열 사이클은 일반적, . ,
으로 유지 단계 를 포함하고 이 유지 단계의 온도가 노의 통상의 온도이다(holding phase) , .
그러나 노 작업에서 문제가 발생하는데 롤러가 블랭크의 프리코팅으로부터 나오는 금속 퇴, ,
적물에 의해 더러워질 수도 있다 이 퇴적물이 과도하면 롤러의 유지관리가 실행되어야 하고 . ,
생산성이 저하된다 식별번호 ( [0010]).
가열 및 급속 냉각 후에 획득된 부품은 매우 높은 기계적인 저항성을 보이며 구조용 예 ,
컨대 자동차 산업용으로 사용될 수도 있다 이 부품은 주로 다른 부품들과 용접되어야 하고. ,
높은 용접성이 요구된다 이는 이하의 내용을 의미한다 식별번호 . ( [0011]):
공칭 용접 파라미터의 발생가능한 편차가 용접의 질을 저하시키지 않도록 보장하기 위해 -
용접 작업은 충분히 넓은 작업 범위에서 실행 가능해야 한다 자동차 산업에서 매우 일반적.
인 저항 용접에 대해서 작업 용접 범위는 파라미터의 조합에 의해 규정되며 파라미터중 용, ,
접 동안 부품에 인가되는 힘 및 용접 전류 세기 가 가장 중요하다 이 파라미터의 적절한 (F) (I) .
조합은 불충분한 너깃 직경이 획득되지 않고 과도하게 낮은 세기 또는 과도하게 낮(nugget) (
은 힘에 의해 발생 용접 날림 이 발생되지 않는 것을 보장하는데 도움이 된) (weld expulsion)
다 식별번호 ( [0012]).
용접 작업은 또한 용접부에서 높은 기계적인 저항성이 획득되도록 실행되어야 한다 이 기- .
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계적인 저항성은 전단인장력 테스트 또는 교차인장력 테스트 (shear-tensile test)
와 같은 시험에 의해 평가될 수도 있다 식별번호 (cross-tensile test) ( [0013]).
발명의 상세한 설명
발명자는 기초 강 스트립이 적어도 한 측면에서 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 코팅으로 ,
적어도 부분적으로 코팅되고 때때로 프리코팅된 이란 접두사는 스탬핑 전에 열처리 동안 ( , " "
프리코팅의 성질의 변화가 발생할 것이라는 것을 나타냄 이 코팅이 규정된 두께를 가지며 ),
바람직하게는 실질적으로 균일한 어떤 코팅된 강이 스탬핑에 의해 가열 후에 쉐이핑된 부품
으로 편리하게 형성되며 편리하게 용접된다는 것을 발견하였다 또한 발명자는 상기 롤러 더. ,
러워짐 문제가 일반적으로 기재와 금속 프리코팅 사이의 불충분한 금속간 합금화로부터 발생
한다는 것을 발견하였다 또한 롤러의 더러워짐 위치는 금속 프리코팅 두께가 국부적으로 평. ,
균두께를 초과하는 롤러와 접촉하는 블랭크의 영역에 대응한다 특별한 이론에 의해 규정되.
지는 않지만 프리코팅이 국부적으로 과도하게 두꺼우면 금속간 합금화가 불충분하고 프리코, ,
팅이 용융되며 롤러를 더러워지게 한다 따라서 발명자는 주어진 공차 내에서 전체 강판의 , . ,
프리코팅 두께의 동일성의 제어가 원하는 정도의 금속간 합금화를 획득하기 위한 중요한 인
자이며 이는 롤러에서의 이동 동안 코팅의 후속 용융에 대한 저항성을 향상시킬 수 있다는 ,
것을 발견하였다 식별번호 ( [0015]).
또한 발명자는 알루미늄처리되고 핫스탬핑된 부품의 특별히 우수한 용접성이 강 기재로부 ,
터 외측으로 나오는 특별하게 연속해 있는 부품의 코팅층과 관련이 있다는 것을 발견하였다
식별번호 ( [0016]).
또한 발명자는 가열 노와 스탬핑 다이 사이의 이송 시간 스탬핑 동안의 변형량 스탬핑의 , , ,
온도 스탬핑 동안 생산물의 냉각율의 특별한 조합이 완전히 동일한 마르텐사이트 조직을 갖,
는 부품이 제조되게 하며 스탬핑 후의 부품의 에너지 흡수성 또는 연성의 증가는 황이 임계,
값 미만으로 감소하는 것에 의해 획득되고 이 두 가지 이점은 본 발명의 알루미늄 알루미늄 , /
합금 코팅이 있거나 없는 그리고 다른 코팅이 있는 상태에서 획득된다는 것을 발견하였다 식(
별번호 [0017]).
실시예
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본 발명에 있어서 기초 강의 스트립 또는 시트 등의 제 측면 또는 측면 및 제 측 , 1 ( 1) 2
면 또는 측면 은 기초 강의 스트립의 길이 및 폭으로 규정된 표면적을 가지는 개의 큰 ( 2) 2
대향하는 표면을 말한다 이에 비해 기초 강의 스트립의 측면 가장자리는 스트립의 길이 및 . ,
두께로 규정되는 표면적을 가지는 개의 작은 대향하는 표면이다 기초 강의 스트립의 상부 2 .
및 하부 가장자리는 스트립의 폭 및 두께로 규정되는 표면적을 가지는 개의 작은 대향하는 2
표면이다 이하에서 는 시트 또는 블랭크의 측면 및 측면 의 어떤 고려된 위치에서의 . , tp 1 2
프리코팅의 두께를 말한다 특히 개의 측면 및 측면 에서 코팅된 시트의 경우 는 . , 2 1 2 , tp1
측면 에서의 두께이고 는 측면 에서의 두께이다 식별번호 1 tp2 2 ( [0042]).
마이크로미터 미만의 프리코팅 두께에 대하여 블랭크의 가열 동안 형성되는 합금된 층- 20 ,
은 불충분한 거칠기를 갖는다 따라서 이 표면에 대하여 후속하는 페인팅의 부착성이 낮고. ,
내식성이 저하된다 식별번호 ( [0049]).
프리코팅 두께가 시트의 주어진 위치에서 마이크로미터를 초과하면 이 위치와 프리코- 33 ,
팅이 더 얇은 어떤 다른 위치 사이의 두께의 차가 너무 중요해진다는 위험이 있다 노에서의 :
열처리의 설정은 더 얇은 값의 프리코팅에 맞게 변경될 수도 있으며 그러나 더 두꺼운 값으,
로는 변경될 수 없다 따라서 프리코팅의 원소의 평균 확산 거리는 프리코팅 두께의 국부적.
인 값보다 상당히 작기 때문에 금속간 합금을 형성하는 합금화 반응은 불충분하게 발생할 ,
수도 있다 결과적으로 합금은 외측 또는 표면 부분에서 특히 높은 가열율의 경우에 훨씬 . , ( )
더 어려워질 것이다 식별번호 ( [0050]).
따라서 제 실시예에서 본 발명은 기초 강의 스트립 및 기초 강의 스트립의 일 측면의 , 1 , ,
적어도 일부에 있는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 프리코팅을 포함하는 어떤 코팅된
강 스트립을 제공한다 많은 용도에 있어서 기초 강의 스트립은 알루미늄 또는 알루미늄 합. ,
금으로 코팅될 수도 있는 어떤 종류의 강도 포함할 수 있다 그러나 자동차의 구조용 부품과 . ,
같은 어떤 용도에 대해서는 기초 강의 스트립이 초강력강 을 포함하는 것이 바람직하, (UHSS)
다 이러한 경우에 있어서 기초 강의 스트립은 붕소강을 포함하는 것이 특히 바람직하다 식. , (
별번호 [0051]).
또한 발명자는 금속간 합금화 오스테나이트화 및 핫스탬핑을 격은 블랭크로 만들어진 부 , ,
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품에 획득된 코팅이 특수한 특징을 보이면 우수한 용접 결과가 달성된다는 것을 발견하였다, .
이러한 코팅은 열처리가 프리코팅의 물리화학적인 성질 및 지오메트리를 모두 변화시키는 ,
강 기재와의 합금화 반응을 유발하기 때문에 초기 프리코팅과 상이하다는 점이 강조되야 한,
다 이와 관련하여 발명자는 알루미늄처리되고 핫스탬핑된 부품의 특별히 우수한 용접성이 : ,
강 기재로부터 외측으로 나오는 이하와 같이 연속하는 부품의 코팅층과 관련이 있다는 것을
발견하였다 식별번호 ( [0052]).
상호확산층- (a) ,
중간층- (b) ,
금속간층- (c) ,
표면층- (d) .
예컨대 도 을 참조하라 바람직한 실시예에 있어서 이러한 층은 다음과 같다 1 . , .
바람직하게는 중간 경도를 가지는 상호확산층 예컨대 는 과 사이이고- (a) ( , HV50g 290 410 ,
는 그램의 하중 하에 측정된 경도를 나타냄 바람직한 실시예에 있어서 이 층은 HV50g 50 ). , Fe
중량 중량 중량 의 조성을 갖는다86 ~ 95 %, Al 4 ~ 10 %, Si 0 ~ 5 % .
중간층 이 약 예컨대 임 바람직한 실시예에 있어서- (b) (HV50g 900 ~ 1000, +/- 10 % ). ,
이 층은 중량 중량 중량 의 조성을 갖는다Fe 39~ 47 %, Al 53 ~ 61 %, Si 0 ~ 2 % .
경도 이 약 예컨대 인 금속간층 바람직한 실시예에 있어- (c) HV50g 580 ~ 650, +/- 10 % .
서 이 층은 중량 중량 중량 의 조성을 갖는다, Fe 62 ~ 67 %, Al 30 ~ 34 %, Si 2 ~ 6 % .
표면층 이 약 예컨대 임 바람직한 실시예에 있어서 이 - (d) (HV50g 900 ~ 1000, +/-10 % ). ,
층은 중량 중량 중량 의 조성을 갖는다Fe 39 ~ 47 %, Al 53 ~ 61 %, 0 ~ 2 % .
바람직한 실시예에 있어서 층 의 총 두께는 마이크로미터보다 더 크다 식별번 , (a) ~ (d) 30 (
호 [0053-0062]).
다른 바람직한 실시예에 있어서 층 의 두께는 마이크로미터 미만 예컨대 , (a) 15 , 14, 12,
또는 마이크로미터 및 이들 사이에 있는 모든 전체 수 범위 및 하위범위이10, 8, 6, 4, 2 1 , ,
며 전체 예컨대 마이크로미터 가 쓰여지는 경우와 같이 각각의 기재된 값 사이의 모, ( , 13.84 )
든 수를 포함한다.
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발명자는 층 및 층 가 본질적으로 연속 즉 고려되는 층 및 에 대응하는 레벨 , (c) (d) ( , (c) (d)
의 적어도 를 점유 할 때 그리고 층 의 미만이 부품의 끝면 90% ) (c) 10% (extreme surface)
에 존재할 때 높은 용접성이 특히 획득된다는 것을 발견하였다 이론에 의해 규정되지는 않.
지만 이런 특별한 층 배치 특히 층 및 층 및 는 이들의 고유 특성 및 거칠기의 효, , (a) (c) (d)
과에 의해 코팅의 저항력에 영향을 준다 따라서 스폿 용접의 초기 단계에서의 너깃 형성 표. , ,
면에서의 열 발생 및 전류 는 이러한 특별한 배열에 의해 영향을 받는다 이런 (current flow) .
바람직한 층 배치는 예컨대 두께가 인 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 프리코팅된 0.7 ~ 3㎜
강판이 로 가열된 노에서 분 이러한 체류 시간은 가열 단계 및 유지 시880 ~ 940 3 ~ 13 (℃
간을 포함한다 동안 가열될 때 획득된다 이러한 바람직한 층 배치를 유발하는 다른 조건이 ) .
도 에 도시되어 있다 식별번호 7 ( [0053-0064]).
도면 [ 7]
총 두께가 이상 이하인 강판에 대하여 바람직한 처리 조건 노 온도 노에서의 0.7 1.5 , ( , ㎜ ㎜
총 체류 시간 이 도형 의 한계 내에 있는 조건으로 도 에 도시되어 있다) "ABCD" 7 .
총 두께가 초과 이하인 강판에 대하여 바람직한 처리 조건 노 온도 노에서의 총 1.5 3 , ( , ㎜ ㎜
체류 시간 이 도형 로 도 에 도시되어 있다) "EFGH" 7 .
가열율 은 바람직한 합금화된 층 배치를 만들기 위해서 가 된 (Vc; heating rate) 4 ~ 12 /s℃
다 이에 관하여 이 가열율 은 예열된 노에 위치하게 될 때 프리코팅된 강이 받는 온도 상. , " "
승을 말한다 는 의 평균 가열율로 규정된다 발명자는 이런 정확한 범위에서의 . Vc 20 ~ 700 . , ℃
의 제어가 주요 인자라는 것을 발견하였는데 이는 제어가 형성되는 합금된 층의 성질 및 Vc ,
형태 를 직접 제어하기 때문이다 가열율 은 상온과 노 온도 사이의 가열율(morphology) . (Vc)
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인 평균 가열율과 상이하다는 것을 강조한다 및 의 가열율이 포함되고. 6, 7, 8, 9, 10 11 /s , ℃
이들 사이의 모든 수 범위 및 하위 범위가 포함되며 전체 예컨대, , ( , 7.7 /s)℃
로 쓰여지는 경우와 같이 각각의 기재된 값 사이의 모든 수를 포함한다 이와 관련하여 도 . , 7
에 특정된 모든 조건은 참조로서 본원에 통합된다 특히 바람직한 조건은 이하와 같다 식별번. (
호 [0065-0067]).
두께가 마이크로미터인 프리코팅으로부터 특별한 이점이 생기는데 이 두께 범위 20 ~ 33 ,
에서 바람직한 층 배치가 산출되며 프리코팅 두께의 동일성이 알리에이션 처리 후, (alliation)
에 형성된 코팅의 동일성과 관련이 있기 때문이다 식별번호 ( [0074]).
그 후 가열된 블랭크는 다이로 운반되고 부품 또는 생산물을 얻기 위해 핫스탬핑되며 , , , 3
를 초과하는 냉각율로 냉각된다 냉각율은 가열된 블랭크가 노로부터 나와 가 될 0 /s . 400℃ ℃
때 까지의 평균 냉각율이다 식별번호 ( [0075]).
기초 강의 스트립은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 코팅된다 상업적으로 순수한 알루 .
미늄이 유형 알루미늄으로 본 기술에 공지되어 있으며 알루미늄과 중량 의 실리2 , 5 ~ 11 %
콘의 합금이 유형 알루미늄으로서 본 기술에 공지되어 있다 부착성 및 성형성을 저하시키1 .
는 두꺼운 철재의 금속간 층의 형성을 방지하기 위해서 실리콘이 존재한다 알루미늄과의 유.
용한 다른 합금화 원소로서 철 중량 및 칼슘 중량 을 포함하며 이들 2.5 ~ 3 % 15 ~ 30 ppm ,
종 이상과 알루미늄과의 조합을 포함한다 식별번호 2 ( [0076]).
코팅을 위한 전형적인 금속 욕은 일반적으로 실리콘 중량 철 중 Al-Si 8 ~ 11 %, 2 ~ 4
량 잔부인 알루미늄 및 알루미늄 합금 및 공정 중의 고유 불순물의 기본 조성으로 구성된%, ,
다 코팅의 전형적인 조성은 이다 그러나 본 발명의 코팅은 이러한 조. Al-Si Al-9.3%Si-2.8%Fe . ,
성으로 제한되지 않는다 식별번호 ( [0077]).
기초 강의 스트립을 위한 바람직한 강의 예는 이하의 조성을 갖는 것이다 .
중량 탄소 중량 0.10 % < < 0.5 %
중량 망간 중량 0.5 % < < 3 %
중량 실리콘 중량 0.1 % < < 1 %
중량 크롬 중량 0.01 % < < 1 %
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티타늄 중량 < 0.2 %
알루미늄 중량 < 0.1 %
인 중량 < 0.1 %
황 중량 < 0.05 %
중량 붕소 중량 0.0005 % < < 0.010 %,
철 및 공정 중의 고유 불순물을 포함하거나 이들로 본질적으로 구성되거나 또는 구성되는 ,
잔부 이러한 강의 사용은 열처리 후에 매우 높은 기계적인 강도를 제공하고 알루미늄계 코. ,
팅은 높은 내식성을 제공한다 식별번호 ( [0079-0089]).
기초 강의 스트립에의 사용을 위한 바람직한 상업적으로 가용한 강의 예는 이다 식 22MnB5 (
별번호 [0103]).
상기와 같이 본 발명에 따라 코팅되고 핫스탬핑된 강판에 초강력강도가 제공될 수도 있다 , .
이러한 높은 수준의 강도는 때때로 제한된 연성과 관련이 있다 더 높은 연성을 요구하는 용.
도에서 특히 부품 또는 생산물로부터 굽힘 능력이 요구될 때 발명자는 황이 특별히 제어되, ,
면 증가된 연성이 달성될 수 있음을 발견하였고 기초 강의 황 수준이 이, 0.002% (20 ppm)
하일 때 굽힘 각도는 를 초과할 수 있고 열처리 및 스탬핑을 받은 부품에서 향상된 연성 , 60° ,
및 내파열성이 획득된다 바람직한 수준은 등의 황을 포함한. 20, 18, 15, 13, 10, 8, 5, 2 ppm
다 실제로 이러한 이점은 일반적으로 강에 적용되고 코팅된 강 또는 또는 합금 코팅. , , Al Al
으로 코팅된 강으로 제한되지 않는다 특별한 이론에 의해 규정되는 것은 아니지만 굽힘 작. ,
용에서 어떤 부품의 조기 고장의 원인을 분석했을 때 발명자는 고장이 황화물 포함에서 비,
롯되었다는 것을 관찰하였다 따라서 함유물과 마텐자이트 또는 베이나이트 마텐자이트 매트. , -
릭스 사이의 분리 가 응력집중 인자로서 작용하며 또(bainito-martensitic matrix) (decohesion)
한 연성 모드에서 균열 퍼짐을 유발한다 식별번호 ( [0109]).
또한 본 발명은 발명의 코팅된 강판으로부터 시작되는 부품의 생산 공정에 관한 것으로 , ,
코팅된 강판은 블랭크로 절단되고 블랭크의 쉐이핑 후에 블랭크의 코팅은 를 초과 , 4 /s 12℃ ℃
미만의 속도로 온도의 증가를 받는다 가열율 은 의 평균 가열율로서 규정된/s . (Vc) 20 ~ 700℃
다 식별번호 ( [0110]).
- 13 -
상기의 본 발명에 따른 강판은 처리를 위해 열연 밀로부터 유도될 수 있고 가능하게는 원 ,
하는 최종 두께에 따라 다시 재냉연될 수도 있다 그 다음 강판은 알루미늄 소스 합금 이외. , /
에 예컨대 실리콘 및 철 를 포함하는 욕에서 예컨대 딥핑에 의해 알루미늄계 , 8~11% 2~4%
코팅으로 코팅되며 강판은 열처리 후에 높은 기계적인 저항성 및 높은 내식성과 페인팅 및 ,
글루잉에 대한 우수한 수용력을 갖는다 식별번호 ( [0112]).
열간 성형 공정 시에 또는 성형 후에 적용되는 열처리는 기계적인 저항에 대하여 1500㎫
및 항복 응력에 대하여 을 초과할 수 있는 높은 기계적인 특성을 획득하는 것을 가능1200㎫
하게 한다 최종 기계적인 특성은 조정가능하며 특히 조직의 마텐자이트 분율 강의 탄소 함. , ,
량 및 열처리에 의존한다 식별번호 ( [0114]).
강판의 금속의 열처리는 노에서 가열시 오스테나이트 변태의 개시 온도인 예컨대 Ac1 75
의 온도 범위에서의 가열을 포함하고 이 가열의 기간은 도달될 온도 및 블랭크의 0 ~1200 , ℃ ℃
두께에 의존한다 조성은 열처리 시의 입자 성장을 제한하도록 최적화된다 얻으려는 조직이 . .
완전히 마텐자이트이면 유지 온도는 예컨대 완전한 오스테나이트 변태 온도 를 , Ac3 840℃
초과해야 한다 얻으려는 최종 조직으로 조정된 냉각 전에 온도 유지가 되야 한다 식별번호 . (
[0124]).
그 후에 블랭크는 노에서 스탬핑 프레스로 운반된다 노로부터의 블랭크의 유출과 스탬핑 , .
프레스로의 유입 사이의 경과 시간이 초를 초과하면 오스테나이트로부터의 부분적인 변태10 ,
가 나타날 여지가 있다 완전한 마텐자이트 조직을 얻기를 원하면 노의 유출과 스탬핑 사이. ,
의 운반 시간은 초 미만이어야 한다 식별번호 10 ( [0125]).
그 후에 블랭크는 노에서 스탬핑 프레스로 운반된다 노로부터의 블랭크의 유출과 스탬핑 , .
프레스로의 유입 사이의 경과 시간이 초를 초과하면 오스테나이트로부터의 부분적인 변태10 ,
가 나타날 여지가 있다 완전한 마텐자이트 조직을 얻기를 원하면 노의 유출과 스탬핑 사이. ,
의 운반 시간은 초 미만이어야 한다 식별번호 10 ( [0126]).
가장 높은 저항 수준에 대하여 조직은 주로 마텐자이트로 구성된다 식별번호 , ( [0129]).
실시예 1
제 실시예에 있어서 탄소 중량 망간 중량 인 중량 황 중 1 , 0.23 %, 1.25 %, 0.017 %, 0.002
- 14 -
량 실리콘 중량 알루미늄 중량 구리 중량 니켈 중량 크롬 %, 0.27 %, 0.062 %, 0.021 %, 0.019 %,
중량 질소 중량 티타늄 중량 붕소 중량 칼슘 중량0.208 %, 0.005 %, 0.038 %, 0.004 %, 0.003 %
를 함유하는 두께의 냉연된 강판이 실리콘 철 잔부인 알루미늄 및 불가1.9 9.3 %, 2.8 %, ㎜
피한 불순물로 조성된 알루미늄계 합금으로 프리코팅되었다 제조 조건 즉 작업 라인의 송풍 . ,
장치의 설정에 따라 다양한 두께를 가지는 의 길이 및 의 폭의 시트가 생산되었, 120m 650㎜
다.
시트 본 발명에 따름 시트의 각 측면에서의 두께 및 는 종 또는 롤링 방향 - A ( ): tp1 tp2 ( )
및 횡 방향 양방의 시트의 두 면의 모든 위치에서 마이크로미터 내로 제어되었다20 ~ 33 .
방사에 의존하는 두께 게이지 장치로 연속해서 측정을 실행하였다 매 순간에 각각의 X-Ray . ,
게이지의 측정 지점은 약 반경의 원형 영역이었다 강판은 전체 치수 의 블20 . 1.2 × 0.5㎜ ㎡
랭크로 절단되었다.
강판 참조물 이 강판에서 강판의 두 측면에서의 두께 및 가 마이 - B ( ): , tp1 tp2 30 ~ 45
크로미터이기 때문에 프리코팅 두께는 더 큰 변화성이 있다 이 강판을 절단한 블랭크는 동, .
일한 프리코팅 두께를 갖는다.
그 다음 블랭크는 노에서 에서 가열을 받았다 가열 시간은 분이었고 유지 시간 , T=920 . 3 , ℃
은 분이었다 그 다음 미세조직은 완전히 오스테나이트였다 그 후 블랭크는 노로부터 스탬4 . , . ,
핑 프레스로 운반되었다 블랭크가 노로부터 나와 스탬핑 프레스로 운반되기까지의 경과 시.
간이 초가 넘을 경우 오스테나이트로부터의 부분적인 변태가 나타날 여지가 있어 스탬핑10 ,
된 부품의 기계적인 저항성을 감소시킨다 그 후 블랭크는 코팅의 발생가능한 재용융을 식별. ,
하기 위해서 핫 스탬핑 없이 직접 냉각되었다 강판 에서 프리코팅의 용융은 발견되지 않았. A
다 프리코팅과 강 기재 사이의 금속간 합금화가 완전하게 발생했다. .
강판 에서 프리코팅은 주로 합금화를 겪었으며 특히 프리코팅의 이전의 더 두꺼운 위치 B , ,
에서 재용융의 흔적이 발견되었다 알루미늄 프리코팅의 이러한 부분적인 재용융은 노의 롤.
러의 점진적인 더러워짐에 기여한다 본 발명에 따른 강판은 롤러의 이러한 점진적인 축적에 .
기여하지 않는다.
실시예 2
- 15 -
본 발명에 따른 조건 제 실시예에 있어서 실시예 에서와 동일한 조성 및 동일한 ) : 2 , 1 ⅰ
프리코팅을 가지는 의 길이와 의 폭을 가지는 두께의 냉연된 강판이 제조되120m 650 1.2㎜ ㎜
었다 강판은 그 후에 블랭크로 절단되었으며 이 블랭크는 에서 분 동안 가열되었고. , 920 6 , ℃
이 시간은 가열 단계 및 유지 단계를 포함한다 와 사이의 가열율 은 였. 20 700 (Vc) 10 /s℃ ℃ ℃
다 블랭크는 최종적으로 핫스탬핑되었고 완전한 마텐자이트 조직을 얻도록 담금질되었다. .
핫스탬핑 후에 획득된 부품은 층 구조를 가지는 도 에 도시된 마이크로미터 두께의 코 4 1 4
팅으로 도포되었다.
상기 층은 강 기재로부터 시작되고 이하와 같다 , .
마이크로미터 두께의 상호확산층 또는 금속간층 이 층은 개의 하위층으로 구성 - (a) 17 . 2
된다 경도 는 이고 평균 조성은 이다. HV50g 295 ~ 407 , Fe 90%, Al 7%, Si 3% .
더 어둡게 나타나는 마이크로미터 두께의 중간층 이 층은 의 경도 및 - (b) 8 . 940HV50g
의 평균 조성을 갖는다Fe 43%, Al 57%, Si 1% .
두께가 마이크로미터이고 경도가 이며 평균 조성이 - (c) 8 , 610HV50g , Fe 65%, Al 31%,
인 엷은 상으로 나타나는 금속간층Si 4% .
두께가 마이크로미터이고 경도가 이며 평균 조성이 - (d) 7 , 950HV50g , Fe 45%, Al 54%,
인 더 어두운 표면층Si 1% .
층 및 는 반연속적 즉 고려되는 층에 대응하는 수준의 적어도 를 점유한다 특 (c) (d) , 90% .
히 층 은 매우 예외적인 경우를 제외하고 끝면에 도달하지 않는다 어쨌든 이 층 은 끝, (c) . , (c)
면의 미만을 점유한다10% .
참조물의 조건 한편 동일한 기본 재료 및 프리코팅 부품의 블랭크가 상이한 조건에서 ) : , ⅱ
노에서 가열되었다 블랭크는 분 동안 로 가열되었고 이 시간은 가열 단계를 포함한. 7 950 , ℃
다 가열율 은 였다 이 조건은 조건 에서 보다 더 중요한 합금의 정도에 대응한. (Vc) 11 /s . ( )℃ ⅰ
다.
이 코팅에 있어서 엷은 금속간 층 은 연속되지 않으며 코팅 내에 분산되어 있는 것으 - , (c)
로 나타난다 이 층의 약 는 부품의 끝면에 존재한다 또한 강 기재와 접촉하는 마이. 50% . , 10
크로미터 두께의 상호확산층은 이전의 도 의 경우에서 보다 더 얇다1 .
- 16 -
저항점용접이 두 상태 및 에서 실행되었다 ) ) :ⅰ ⅱ
반연속층 및 를 가지며 층 는 끝면의 미만을 점유하는 코팅 - ( ): (c) (d) , (c) 10% .ⅰ
혼합되고 불연속인 층을 가지며 층 는 끝면의 미만을 점유하는 코팅 - ( ): , (c) 10% .ⅱ
두 부품을 겹치고 이하의 조건에서 이들을 결합함으로서 저항점용접이 실행되었다 .
압착력 및 용접력 - : 4000 N,
압착시간 - : 50 periods,
용접 및 유지 시간 각각 - : 18 periods.
각각의 조건에서 이하를 획득하기 위해 적절한 세기 범위가 결정되었다 , .
용접 동안 스퍼터 발생하지 않음 - (sputter) ,
수용가능한 너깃 사이즈 - .
조건 에 대하여 전류 세기로 표현되는 용접성 범위는 이다 조건 에 대하여 용 ) , 1.4 . ) , ⅰ ㎄ ⅱ
접성 범위는 극도로 작다.
따라서 본 발명에 따른 코팅은 훨씬 더 만족스러운 결과를 얻는다 , .
도면 본 발명에 따른 코팅층[ 1] 도면 본 발명에 따르지 않는 코팅층[ 2]
실시예 3
제 실시예에 있어서 실시예 의 냉연된 강판이 의 블랭크로 절단되었고 이 3 , 1 500 × 500 , ㎟
블랭크는 분 동안 에서 가열되었고 핫 스탬핑되었고 공구에서 냉각되었고 냉각 조6 920 , , , ℃
건은 이하의 개의 상이한 냉각율이 얻어지는 조건이었다2 .
냉각율 - (A): : VA = 30 /s,℃
냉각율 - (B): : VB = 60 /s.℃
- 17 -
부품의 형상으로 인해 핫스탬핑 동안 상이한 변형 수준 이 발생했다 특히 많이 변형된 , ( ) . , ε
어떤 영역은 초과의 변형 수준을 보였다30% .
도 에 도시되어 있는 바와 같이 금속조직을 관찰한 결과 인 경우 - 3 , , >10% , VA = 30 /s ε ℃
로 냉각된 부품에서 부분적인 베이나이트 또는 페라이트 변태가 주로 이전의 오스테나이트
입계에서 발생하는 것으로 나타났다 한편 로 냉각된 부품은 도 에 도시되어 . , VB = 60 /s 4℃
있는 바와 같이 완전한 마텐자이트 미세조직을 보인다 완전한 마텐자이트 조직은 기계적인 .
솔리시테이션 의 경우에 큰 동일성 및 우수한 기계적 저항성을 보인다(solicitation) .
따라서 변형이 를 초과하는 생산물 또는 부품에서도 본 발명에 따른 냉각의 적용은 , 10% ,
미세조직 및 기계적동일성을 보장한다.
실시예 4
제 실시예에 있어서 상이한 값의 황을 함유하는 강 주물을 정교하게 만들었다 이 강은 4 , .
추가로 열간 압연되고 두께의 강판으로 냉간 압연되었다 황 함량은 중량, 2.2 . 11 ppm ㎜
에서 중량 로 변한다 황 이외에 이러한 상이한 강 주물의 조성(0.0011 %) 59 ppm (0.006 %) . ,
물은 탄소 중량 망간 중량 인 중량 실리콘 중량 알루미늄 , 0.24 %, 1.17 %, 0.01 %, 0.25 %,
중량 구리 중량 니켈 중량 크롬 중량 티타늄 중량 붕소 0.045 %, 0.01 %, 0.02 %, 0.2 %, 0.04 %,
중량 칼슘 중량 잔부인 철 및 불가피한 불순물을 포함한다 이 강판은 실리0.003 %, 0.002 %, .
콘 철 잔부인 알루미늄 및 불가피한 불순물을 포함하는 조성의 알루미늄계 합9.3 %, 2.8%,
금으로 프리코팅되었다.
그 후 강판은 블랭크로 절단되었고 이 블랭크는 완전한 마텐자이트 조직을 얻도록 강판은 , ,
에서 분동안 가열되고 핫스탬핑되며 공구에서 냉각되었다 기계적인 저항성은 950 5 , . 1450℃ ㎫
을 초과하였다 견본이 롤링 방향의 횡방향을 따라 추출되었고 교차 굽힘 모드에서 . (alternate)
굽힘 시험을 받았다 발명자는 임계 굽힘 각도 파단시의 각도 가 강의 황 함량과 밀접하게 . , ( )
관련이 있다는 증거를 제시했다 황 함량이 미만이면 굽힘 각도는 를 초과하고. 0.002% , 60° ,
이는 더 큰 연성 및 에너지 흡수성을 나타낸다 또한 파열에 대한 저항성 즉 기존의 균열의 . ,
개시 또는 퍼짐에 필요한 에너지를 측정하기 위해서 횡 롤링 방향에 따라 컴팩트한 인장 시-
험 유형의 견본이 추출되었다 도 에 도시된 결과는 황 함량이 중량 보다 낮을 때 . 6 , 0.002 %
- 18 -
나 행 명들 . 1)2)
행 명 갑 증 1) 1( 5 1)
행 명 1 공개2006. 7. 3. Journal of Materials Processing Technology,
권 페이지에 게재177 , 452-455 ‘핫스탬 열 계 특 연구에 것- ’ ,
그 요지 주요 도면 별지 과 같다[ 1] .
행 명 갑 증 2) 2( 6 )
행 명 는 페이지 공개 자동차 2 GASWARME International, 402-405 , 2004. 7.
산업에 강 스 경 퀜칭에 것 요지 주요 도,
면 별지 같다[ 2] .
행 명 갑 증 증 3) 3( 7 , 5 )
행 명 공고 미국특허공보 에 게재 열처리 후 3 2001. 10. 2. 6296805 ‘
에 매우 높 항 가지는 열간 냉간 압연 강 에 것 그 ’
요지 주요 도면 별지 과 같다[ 3] .
1) 행 명 내지 이 사건 심결에 상 명 내지 과 동일 다 1 6 1 6 .
2) 행 명 내지 에 해 는 를 실험 것이고 구체 분 이 사건 특허 명 2 5 USIBOR 1500P , USIBOR 1500P
출원 에 공지 었다는 에 여는 양 당사자들 사이에 다 이 없다 차 변 조 참조( 1 ).
보다 큰 개시 에너지가 달성된다는 것을 보여준다 식별번호 18J ( [132~171]).
도면 [ 5] 도면 [ 6]
- 19 -
행 명 갑 증 4) 4( 8 )
행 명 는 에 공고 특허공개공보 에 게재 열 4 2006. 3. 2. 2006-0018860 ‘
간 법과 열간 부재에 것 그 요지 주요 도면 별지 ’ , [ 4]
같다.
행 명 갑 증 5) 5( 9 )
행 명 는 공개 5 2001. 3. 8. SAE Technical Paper Series, ‘High Strength
에 게재 자동차 안 부품에 용 는 고강도 Steels for Automotive Safety Parts’ ‘
강에 것 그 요지 주요 도면 별지 같다’ , [ 5] .
행 명 갑 증 6) 6( 10 )
행 명 공개 6 2006. 5. 10. New developments in Sheet Metal Forming,
페이지에 게재 강 핫스탬 시뮬 이 에 163-175 USIBOR 1500P
부품 공 분 에 것 그 요지 주요 도면 별지 과 같다, [ 6] .
다 이 사건 심결 경 .
고는 특허심 원에 원고를 상 이 사건 특허 명 특허법 조 항 1) , ‘ 42 3 ,
조 항 에 요건에 고 행 명들에 해 신규 진보42 4 1, 2 ,
이 부 다는 취지 주장 면 등 효심 당 청구 다’ (2019 3422) .
이에 원고는 청구를 고 특허심 원 2) 2020. 10. 5. , 2021. 3. 31. ‘
인 고 이 사건 항 내지 항 항 내지 항 명 특허법 , 1 5 , 8 11 42
조 항 조 항 에 요건에 지 않고 행 명들에 해 3 , 42 4 1, 2
신규 도 부 지 않 나 행 명들 부 쉽게 명 있어 진보 이 부 므,
그 등 이 효 어야 다는 이 고 심 청구를 인용 는 심결 이 ’ (
- 20 -
이 사건 심결이라 다 다‘ ’ ) .
인 근거 다 없는 사실 갑 내지 증 가지번 있는 것 가지번 포함[ ] , 1 10 ( ),
증 각 재 변 체 취지5 ,
당사자 주장의 요지2.
가 원고 주장 요지 .
이 사건 특허 명 아래에 보는 같이 행 명들에 해 진보 이 부 지
않는다 라 이 달리 단 이 사건 심결 법 므 취소 어야 다. .
이 사건 특허 명 가열 함에 라 용 향상 효과뿐만 아니라 1) ‘ ’ ,
용 향상과 양립 어 운 질인 양 페인 부착 효과 를 ‘ ’
달 있는 면 행 명들에는 조 경도 에 른 용 , ‘
페인 부착 향상에 사상이 개시 어 있지 않다 라 이 사건 특허’ .
명 행 명들이 개시 지 않는 이질 인 효과를 가지므 임계 를 질
요 없이 행 명들 부 쉽게 도출 없다.
행 명 에는 강만 재 어 있 뿐 리 에 여 재 어 있 2) 1 22MnB5
지 않다 행 명 내용 핫스탬 지 않고 열처리 후 인장시험만 개시. 1
어 있는 부분 핫스탬 과 부분인 부분과 결합 동 나 2 1
시사가 없다.
나 고 주장 요지 .
이 사건 특허 명 아래에 보는 같이 행 명들에 해 진보 이 부
다 라 이 사건 심결에 원고가 주장 는 법이 없다. .
이 사건 항 명 구 요소 내지 핫스탬 공 조건에 구 1) 1 1 3
- 21 -
행 명 등에 모 개시 어 있고 그 가열 경우 행 명 에 직 1 , 1
개시 것이 아니라고 보 라도 그에 내재 것이거나 행 명 에 직 개시2
어 있다 핫스탬 철강 분야에 는 이 사건 특허 명 출원 당시에 이.
미 리 알 진 주지 용 일 뿐만 아니라 이미 알 진 핫스탬 공 과,
알루미늄 실리 리 붕소강 이용 핫스탬 공 행 명 내지 - 1 6
에 공지 통상 자 상식이다.
원고가 이 사건 항 명 효과 주장 는 페인 부착 용 1
향상 행 명 에 내재 것인 동시에 행 명 는 에 직 개시 어 1 5 6
있다 등 알루미늄 실리 이 열처리를 거 면 합 과. USIBOR 1500P -
통해 개 경질 다 상 합 고 이러 다 상 합 인해 붕소4 ,
강이 양 내식 항 용 도장 착 갖게 는 것 이미 공지 , , ,
상식이다 고는 행 명 에 재 공 조건에 라 를 사용 . 1 USIBOR 1500P
재 실험 진행 는데 이 사건 항 명 재 가열 인 고 이 사건 , 1
항 항 명 재 개 갖는 강 획득 며 이 사건 항 1 4 4 , 1
명 효과에 임계 가 존재 지 않 인 다.3)
라 이 사건 항 명 행 명 에 여 진보 이 부 거나 행 1 1
명 결합에 여 진보 이 부 고 원고가 주장 는 이 사건 항 1, 2 , 1
명 효과 지 고 는 경우 행 명 과 행 명 는 결합에 해 진보, 1 5 6
이 부 거나 행 명 행 명 는 결합에 해 진보 이 부1, 2 5 6
3) 고는 이 사건 항 항 명 경도 조 에 별다른 가 없어 진보 이 없다1 4 ‘ ’
는 것이 차 인 주장이고 만일 그에 범 내외 효과 차이가 인 는 경우에는 통상1 , ( )
자가 과도 실험이나 특 지식 부가 지 않고 는 실시 불가능 므 이 사건 항 명 이들 인1, 4
용 는 종속항 모 특허법 조 항 를 법이 있다는 취지 주장 다 고 자 42 3 1 ( 2022. 10. 21.
면 쪽 참조25 ).
- 22 -
다.
이 사건 항 명 이 사건 항 명 종속항이고 이 사건 항 2) 2 1 , 3
명 이 사건 항 는 항 명 종속항 추가 는 구1 2 ,
들 포함 는 명 행 명 에 여 진보 이 부 거나 행 명 에 행1 , 1
명 는 행 명 에 행 명 는 결합 여 진보 이 부 다5 6 , 1, 2 5 6 .
이 사건 항 명 이 사건 항 명 재 공 행 결과 3) 4 1
추가 것 행 명 에 여 진보 이 부 거나 행 명 1, 5 1, 2,
에 여 진보 이 부 다5 .
이 사건 항 명 이 사건 항 명 종속항이고 이 사건 항 4) 5 4 , 8
내지 항 명 이 사건 항 는 항 명 종속항 행 명11 4 5 ,
들에 해 진보 이 부 다.
이 사건 심결의 위법 여부3.
가 이 사건 항 명 진보 부 여부 . 1
구 요소 1)
이 사건 항 명 각 구 요소 행 명 구 아래 같다 1 1 .
구성
요소
이 사건 제 항 정정발명1 선행발명 1
1
핫스탬핑된 코팅된 강판 생산물의 제조 공
정으로서 가열된 블랭크를 얻기 위해, (A) ,
와 사이에서 의 가열20 700 4~12 /s℃ ℃ ℃
율 로 강판의 두께가 이상이고 (Vc) , 0.7 ㎜
이하인 경우에는 분1.5 A(3 , 930 ), B(6㎜ ℃
분 분 및 분 초, 930 ), C(13 , 880 ) D(4 30 , ℃ ℃
의 가열시간 및 온도 좌표를 가지880 )℃
알루미늄계 층으로 사전 코팅 후 핫스탬
핑을 적용하여 자동차 부품용 강판으로
제조하는 공정으로서,
알루미늄계 프리코팅된 USIBOR 1500P4)
- 23 -
는 도형 에 의해 그리고 강판의 두ABCD ,
께가 초과 이하인 경우에는 1.5 3 E(4㎜ ㎜
분 분 분, 940 ), F(8 , 940 ), G(13 , 900 ) ℃ ℃ ℃
및 분 초 의 가열시간 및 온도 H(6 30 , 900 )℃
좌표를 가지는 도형 에 의해 규정되EFGH
는 시간 동안 그리고 이와 같이 규정된 온
도로 예열된 노에서 알루미늄 또는 알루미
늄 합금이 프리코팅된 강판을 가열하는 단
계,
강판을 약 노에서 약 분 900-950 5-10℃
오스테나이트화 열처리하는 단계
두께의 블랭크에 대해 적어도 (1.75 mm
분 열처리3.5 )
2
상기 가열된 블랭크를 다이로 운반하(B)
는 단계 및 ,
다이로 운반하는 단계
3
상기 가열된 블랭크를 상기 다이에서 (C)
스탬핑하여 핫스탬핑된 강판 생산물을 얻
는 단계를 포함하며 상기 가열된 생산물,
은 상기 노에서 나와 가 되기까지 적400℃
어도 의 평균 냉각율로 냉각되고30 /s , ℃
열간 성형 공정 핫 스탬핑 및 이상( ) 27K/s
의 냉각 속도로 냉각하는 단계 도 참조( 2 )
4
상기 코팅은 기초 강으로부터 외측으로 나
오는 상호확산층 중간층 금속, (a) , (b) , (c)
간층 표면층을 포함하고 상기 상, (d) , (a)
호확산층은 경도 가 이고HV50g 290~410 ,
중량 중량 중Fe 86~95 %, Al 4~10 %, Si 0~5
량 의 조성을 갖고 상기 중간층은 경% , (b)
-
- 24 -
공통 차이 2)
가 구 요소 ) 1
구 요소 과 행 명 구 요소는 핫스탬1 1 5) 강 생산
조공 알루미늄 는 알루미늄 합 이 리 랭크를 가열 는 단계라
는 에 공통 다 면 내지 면( 452 454 ).
다만 구 요소 강 께에 른 가열시간 열처리 도 범 를 가 , 1
열시간 도 좌 를 가지는 도 범 내 구체 고 있고 , 20℃
사이에 가열 범 를 고 있는 면 행 명 약 700 4~12 /s , 1 900 ℃ ℃
노에 약 분 는 께 랭크에 해 어도 분 열처~ 950 5~10 1.75 mm 3.5℃
리만 재 어 있어 사이에 가열속도가 구체 개시 어 있지 20 700℃ ℃
않다는 에 차이가 있다 이 차이 이라 다( ‘ 1’ ).
나 구 요소 ) 2
4) 행 명 에 리 1 지 않 것 가 아니나 리 것 이고USIBOR 1500P , USIBOR 1500P , USIBOR 1500P
구체 분 이 사건 특허 명 출원 에 공지 었다는 에 해 는 양 당사자들 사이에 다 이 없다 차 변( 1
조 참조).
5) 핫스탬 공 자체가 이 사건 특허 명 출원 에 업계에 사용 공지 인 에 여는 양 당사자들 사
이에 다 이 없다 차 변 조 참조( 1 ).
도 가 이고 중HV 50g 900~1000 , Fe 39~47
량 중량 중량 의 조%, Al 53~61 %, Si 0~2 %
성을 갖고 상기 금속간층은 경도 , (c) HV
가 이고 중량50g 580~650 , Fe 62~67 %, Al
중량 중량 의 조성을 갖고30~34 %, Si 2~6 % ,
상기 표면층은 경도 가 (d) HV 50g
이고 중량900~1000 , Fe 39~47 %, Al 53~61
중량 중량 의 조성을 갖는 핫스%, Si 0~2 % ,
탬핑된 코팅된 강판 생산물의 제조 공정
- 25 -
구 요소 가열 랭크를 다이 운 는 단계는 행 명 균일 2 ‘ ’ , 1 ‘
스 나이트 미 조직 가열 랭크를 가열 후 이내에 냉 다이 자동 이송3
는 것에 고 모 가열 랭크를 해 다이 운 는 단계라는 ’ ,
에 공통 다.
다 구 요소 ) 3
구 요소 상 가열 생산 상 노에 나 가 지 어도 3 ‘ 400℃
평균 냉각 냉각 는 것 행 명 노에 가열 랭크를 냉 30 /s ’ 1 ‘℃
다이에 스탬 과 담 질 동시에 행 약 마르 사이트 변태 시( ) , 400℃
작 도 지 어도 약 에 해당 냉각속도 냉각 는 것에 다27K/s( 27 /s ) ’ .℃
행 명 어도 약 에 해당 냉각속도 범 는 구 요소 1 ‘ 27K/s( 27 /s ) ’ 3℃
냉각 범 를 포함 고 있고 구 요소 에 는 냉각종료 도 평균 냉각, 3
만 개시 어 있어 그 가 명 다고 볼 없 며 실시 에 도 냉각속도,
가 인 경우에 마 자이트 미 조직이 도출 지 않 경우가 포함 어 ‘30 /s’℃
있어 식별번 참조 냉각속도 인 어도 에 임계 ( [0160],[0165] ), ‘ 30 /s’℃
가 있다고 볼 도 없 므 구 요소 행 명 구 요소에 이미 개시, 3 1
어 있다고 볼 있다.
라 구 요소 ) 4
구 요소 는 이 개 다른 구분 고 각각 경도 합 4 4 ,
조 포함 고 있는 면 행 명 이러 구 요소가 구체 개시 어 있, 1
지 않다는 에 차이가 있다 이 차이 이라 다( ‘ 2’ )
차이 에 검토 3)
- 26 -
가 차이 에 검토) 1
앞 인 사실 앞 본 증거들에 여 인 는 아래 사 등 종합
여 보면 차이 통상 자가 행 명 는 행 명 에 행 명 를 결, 1 1 1 2
합 여 쉽게 극복 있다.
이 사건 특허 명 명 명에 람직 는 컨 께가 (1) ‘ 0.7~3
인 알루미늄 는 알루미늄 합 이 리 강 이 가열 노에 880~940㎜ ℃
분 이러 체 시간 가열 단계 지 시간 포함 다 동안 가열 획득3~13 ( )
다 식별번 참조 라고 재 어 있는데 이 사건 항 명 개시 내’( [0064] ) , 1
용 열처리 도 시간에 여 께가 이상 이 인 강 에 “ 0.7 1.5㎜ ㎜
여 람직 처리 조건 노 도 노에 체 시간 이 도 계 내에 , ( , ) ‘ABCD’
있는 조건 도 에 도시 어 있다 께가 과 이 인 강 에 7 . 1.5 3㎜ ㎜
여 람직 처리 조건 노 도 노에 체 시간 이 도 도 에 도, ( , ) ‘EFGH’ 7
시 어 있다 식별번 같이 것이다.”( [0065, 0066]) .
그런데 실시 를 참고 여 보 라도 강 께에 른 가열 도 시간 상
과 경계에 용 내식 페인트 부착 에 합 께 합 ,
조 에 어떠 효과 차이가 있는지 는 차이가 지 여부를 단 만 구체
인 자료가 재 어 있지 않고 고가 이 사건 항 명 가열 도 시간, 1
상 과 경계에 포함 는 공 조건과 포함 지 않는 공 조건에 라 각각
재 실험 가열 범 개 용 페인트 부착 등, 4 , ,
평가에 별다른 차이가 없는 증 참조 등에 추어 구 요소 ( 14, 17 ) , 1
가열 도 가열 시간 상 과 에 임계 가 있다고 보 어 다.
- 27 -
가열 도 시간과 여 행 명 내용 종합해 보면 (2) , 1 ‘1.75㎜
께 랭크를 도범 에 어도 분 이상 는 약 분 동안 가900~950 3.5 5~10℃
열 는 것이 개시 어 있고 페이지 내지 참조 행 명 에도 께 ’ ( 452 454 ), 2 ‘1.2㎜
랭크를 도에 동안 가열 고 께 랭크를 900 400 2.0 900℃ ㎜ ℃
도에 동안 가열 는 것 페이지 내지 도 참조 이 개시 어 있는데400 ’( 402 403, 2 ) ,
이는 구 요소 에 개시 랭크 께 가열 도 시간 범 에 포함 다1 , .
가열 범 여 행 명 는 붕소강 에 사 (3) , 2 (USIBOR 1500P)
용 여 핫스탬 후 자동차 부품용 강 조 는 것에 Al-Si
것인데 핫스탬 용 는 도 이 지 가열구간 , (900 ) 20 700℃ ℃ ℃
사이 가열 이 범 내가 도 용 는 것이 개시 어 있어 도 참조4~12 /s ( 2 ,℃
약 에 지 가열에 소요 는 시간 범 가 약 에 가열20 700 57 170℃ ℃
산 면 약 내지 에 해당함 구 요소 가열 범 는 행 명 4 11.9 /s ), 1 2℃
구 요소에 이미 개시 어 있다고 볼 있다.
고가 께 를 노 도 분 분 ‘1.6mm USIBOR 1500P 905 5 40 6℃
동안 각각 가열 는 재 실험 결과 도 범 에 사이에 40 ’ ‘ 20 700℃ ℃
평균 가열 이 었고 증 아래 같이 재 실험에 7.8 /s’ ( 14 ), ℃
승 곡 그래 께 강재를 노 도 에 가(1.6mm USIBOR 1500P 905℃
열 행 명 그림 에 개시 승 곡 그래 께 ) 2 2 (1.2mm 2.0mm
강재를 노 도 에 가열 를 해 보 라도 사 가열 USIBOR 1500P 900 )℃
보이는 에 추어 행 명 에 개시 것과 같 께 , 1 ‘1.75mm USIBOR 1500P
강 약 도 열 노에 가열 는 경우에도 이 마찬가지 ’ ‘ 900-950 ’℃
- 28 -
범 에 속 는 가열 이 찰 었 것 보인다‘4~12 /s’ . ℃
이 같 범 는 행 명 에 이미 개시 어 있 뿐만 아니라 이러 1, 2 ,
범 내에 강 께에 른 미 조직 열처리 도 시간
히 고 는 것 통상 자에게 특별 어 움이 있다고 볼 없
다.
편 행 명 과 행 명 는 모 붕소강인 를 강 (4) 1 2 USIBOR 1500P
스트립 용 고 그 면에 알루미늄계 사 여 핫스탬 통해
함 써 이 우 자동차 부품용 강 공 다는 에 과 효과
도 동일 므 행 명 내용에 행 명 를 결합 여 용 는 데에 별다른 어, 1 2
움이 있는 것 보 어 다.
나 차이 에 검토 ) 2
차이 는 구 요소 내지 에 공 에 는 에 것인데 2 1 3 ,
앞 인 사실 증거들에 여 인 는 아래 사 등 종합 여 보면 차,
이 는 통상 자가 행 명 에 행 명 는 행 명 결합 거나 2 1 5 6
- 29 -
행 명 과 에 행 명 는 행 명 결합 여 쉽게 극복 있다1 2 5 6 .
이 사건 항 명 강재가 마르 사이트 조직 가지면 리 (1) 1
께를 어 고 충분 속간 합 를 통해 우 용 롤러
러워짐 지 있는 핫스탬 강 조 는 것 과 고 있다.
이 사건 항 명 이러 과 를 달 해 강재 (2) 1
는 탄소 망간 규소 (22MnB5) ‘0.10 % < < 0.5 %, 0.5 % < < 3 %, 0.1 % < < 1 %, 0.01
크롬 니 구리 티탄 알루미늄 인 % < < 1 %, < 0.1 %, < 0.1 %, < 0.2 %, < 0.1 %, <
황 붕소 철과 가공 인 불 포함0.1 %, < 0.05 %, 0.0005 % < < 0.010 %, ’
고 식별번 내지 참조 알루미늄과 량 실( [0051], [0079] [0089], [0103] ), 5~11 %
리 합 식별번 참조 는 실리 량 철 량( [0076] ), 8~11 %, 2~4 %,
잔부 알루미늄 알루미늄 합 식별번 참조 이루어진 리 ( [0077] )
이루어지며 리 께는 내지 를 만족 여야 다 식별번 , 20 33 ( [0015], ㎛
참조[0050], [0051], [0182] ).
이러 리 이 강재를 스 나이트 변태 도 이상 컨 (3) (Ac1
에 열처리 노에 스탬 스 이내 이동 노에 750 ~1200 ) 10 , ℃ ℃
나 가 지 평균 냉각 이상 냉각 조건 어함 써 소지 400 30 /s ℃ ℃
강 이 높 계 인 특 얻 마르 사이트 조직 있고 식별번(
참조 에 가열 어함[0075], [0114], [0125], [0126] ), 20~700 4~12 /s ℃ ℃
써 강재 속 리 사이 충분 속간 합 를 달 있 며 식별번 , (
참조 이러 공 결과 나 는 핫스탬 강 [0068], [0015], [0050] [0051] ),
우 용 내식 페인트 부착 만족 고 우 계 특 가지게 , ,
- 30 -
는 것이다 다만 앞에 본 같이 구 요소 가열 도 가열 시간 상 과 . , 1
에 임계 가 있다고 보 어 다.
행 명 모 통상 자에게 리 알 진 핫스탬 공 (4) 1, 2, 5, 6 ‘
상 강 핫스탬 공 에 입 는 강 인 알루미늄 실리 리 ’ , ‘ -
붕소강 핫스탬 공 이 개시 어 있다USIBOR 1500P’ .
는 이 사건 특허 명에 개시 강재 조 를 만족 면 알루 USIBOR 1500P
미늄계 리 강 행 명 에 께 알루미늄계, 1 23~32µm (Al-Si
포함 강 약 노에 약 분 동안 스) USIBOR 1500P 900~950°C 5~10
나이트 미 조직 후 이상 냉각속도 냉각 는 공 이 개시 어 있27K/s
고 행 명 에 께 강 노 도 에 열처리 시 , 2 1.2mm 2.0mm 900°C
시간별 도 변 에 그래 가 개시 어 있다.
편 행 명 에는 알루미늄과 규소 이루어진 도 리 붕소강 , 5 ‘
에 분간 가열 여 핫스탬 여 내식 용 도(USIBOR1500) 880-950 5-10 , , ℃
장 강도 등 이 우 자동차 부품용 강 조에 있어 경질 다 상 합, ,
이루는 이 개 이루어지는 것 요약 내지 도 4 ( , 3 5, 21 22
참조 이 개시 어 있고 행 명 에는 알루미늄 실리 이 리 붕소강)’ , 6 ‘ -
랭크를 스 나이트 지 가열 고 분 동(USIBOR 1500P) (900~950 , 4~10℃
안 핫스탬 여 강도 내식 등 이 우 자동차 부품용 강 ) , ,
조에 있어 이 복 개 이루어지는 합 이루어지는 것 면 , (163
내지 면 참조 도 내지 참조 이 개시 어 있다168 , 3 7 )’ .
합 태 특 에 있어 구 요소 에 는 강 부 외 (5) 4 ‘
- 31 -
상 산 간 속간 면 이 각 조 과 경도(a) , (b) , (c) , (d) ,
를 특 범 고 있 나 스 나이트 역 가열에 해 ’ ,
는 이러 합 조 과 경도는 미 조직에 해 결 는 질 것 이 사건
특허 명 명 명에도 합 이루는 각 명 조 경도 범
에 가 개시 어 있지 않고 효과 차이를 악 있는 구체 인
실시 도 없다 고가 이 사건 항 명 가열 도 시간 상 과 . 1
경계에 포함 는 공 조건과 포함 지 않는 공 조건에 라 각각 재 실험
각각 개 이 고 각각 에 용 페인트 부착, 4 , ,
등에 별다른 차이가 없는 증 참조 등에 추어 구 요소 합( 14, 17 ) , 4 ‘
조 과 경도 특 범 에 임계 가 있다고 보 어 다’
구체 이 사건 항 명 도 에 도시 같이 이 (6) , 1 1 4
개 이루어 있는데 이는 행 명 도 행 명 도 에 도시, 5 22 6 4
과 사이에 약 께 개 구 다 상 40 4 Fe-Al-Si ㎛
합 과 실질 동일 뿐만 아니라 랭크 용 내식 도료 착 결과가 , , ,
이 사건 항 명 인 효과 차이가 없다1 .
이 사건 특허발명의 도 1 선행발명 의 도 5 22 선행발명 의 도 6 4
특허 명에 구 요소 특 건 구 이나 속 이 행 명에 명시 (7)
- 32 -
개시 어 있지 않 경우라도 행 명에 개시 건이 특허 명과 동일 구
이나 속 갖는다는 이 인 다면 이는 행 명에 내재 구 는 속 ,
볼 있다 그런데 이 사건 항 명과 행 명 . 1 1, 2, 5, 6 Al-Si
는 합 조 범 리 께 조 가 실질22MnB5(USIBOR 1500P)
동일 강 이고 임계 효과가 인 지 않는 이 사건 항 명 핫스, 1
탬 공 인 스 나이트 열처리 도 시간 냉각속도 특별 차이가 없는 ,
조공 용 행 명 강 에도 구 요소 실질 동일 조직상태1, 2 4
이 어 있는 것 볼 있다 라 이 사건 항 . 1
명 구 요소 리 특 들 통상 자가 행 명 에 개시 핫4 1, 2, 5, 6
스탬 강 에 나타날 있는 내재 인 특 악 여 단 USIBOR 1500P
도에 해당 다.
원고 주장에 단 4)
가 원고는 행 명 강 열 계 동 특 평가 는 인 ) , 1 2
장 시험에 것 핫 스탬 과는 상이 공 이므, 1 , 2
에 개시 열처리 조건 에 개시 핫 스탬 과 조건과 결합 동1
나 시사가 없다는 취지 주장 다.
살 건 행 명 통상 사용 는 고강도 강재 인 , 1 1 22MnB5
일 인 핫스탬 공 에 재이고 는 이러 강재 USIBOR 1500P , 2
열간 공 시간 도 특 에 존 인 열 열 계 재료 특 연구 -
해 도 고 인장 스트에 핫스탬 공 재 있도 스트
에 재이며 스탬 공 외 모든 공 즉 스 나이트 열처리 , ( ) ,
- 33 -
도 시간 마르 사이트 냉각 조건 재 고 있 므 행 명 , , 1
과 는 모 핫스탬 공 핫스탬 용 강재에 재 1 2 ,
다른 공 강 이라고 보 어 다 라 원고 이 부분 주장 이 없다. .
나 원고는 갑 증에 시 같이 특 가열 어함 써 원 는 ) , ‘ 15
달 있고 원고 자 면에 추가 실험 결2021. 8. 6.
과를 출 면 이 사건 항 명 가열 범 를 만족 는 실시 는 용, 1
페인트 부착 효과가 있 므 이 사건 항 명 가열 범, 1
에 임계 가 있 며 이러 구 행 명들 부 도출 없다는 취, ’
지 주장 다.
살 건 원고 자 면에 재 샘 내지 에 가열곡 , 2021. 8. 6. 1 4
그래 를 살펴보면 샘 는 내지 구간에 가열 내지 를 만, 1, 2 20 700 4 12℃ ℃
족 는 면 샘 는 이를 벗어나 있다, 3, 4 .
샘플 1 샘플 2
이 사건 특허발명의 가열율을 만족하는 실시예
샘플 3 샘플 4
이 사건 특허발명의 가열율을 만족하지 않는 실시예
- 34 -
그런데 샘 내지 에 가열곡 그래 를 보면 샘 여 샘 1 4 , 1, 2
는 이상 도 역에 가열 이 차이가 있다 이상 3, 4 700 . 700 90℃ ℃
도 역에 샘 는 만 가열 실험 면 샘 는 격 0 1, 2 , 3, 4℃
가열 실험 것이다 일 내지 구간에 가열 에 임계 . 20 700℃
는 가 있다고 보 면 내지 구간에 가열 외 , 20 700℃
다른 도 역에 동일 조건 실험 여야 내지 구간에 가열, 20 700℃
에 효과를 단 있다 이상 도 역에 도 가열 에 른 . 700℃
합 변 가 나타날 있 에 이를 어 여야 내지 구간에, 20 700℃
가열 범 에 효과 차이를 단 있 에도 이를 간과 실험이므
갑 증 자 면에 출 실험값만 내지 사, 15 2021. 8. 6. 20 700℃
이 가열 내외에 임계 는 가 있다고 볼 만 근
거 보 어 다 라 원고 이 부분 주장 역시 이 없다. .
다 ) 원고는 행 명 도 는 핫스탬 후 강 단면 나타낸 것5 22
이 아니라 열처리 후 단면도를 나타낸 것에 불과 고 핫스탬 강 생,
산 에 해당 지 않 며 핫스탬 공 냉각 공 에 해 강 과 ,
산변태 격자변태에 여 큰 향이 있 므 이 사건 항 명 , , 1
행 명 부 쉽게 도출 없다는 취지 주장 다5 .
살 건 스 나이트 열처리 도가 핫스탬 공 도보다 높고 핫스탬 , ,
공 이 에 스 나이트 열처리를 실시 고 있어 이 사건 항 명 상1 (a)
산 간 속간 면 개 는 상구조는 열간 , (b) , (c) , (d) 4
가공 핫스탬 공 에 조직 변 가 아니라 스 나이트 열처리 공 에 이미 ( )
- 35 -
간 상 산 나타나는 상 보인다 그리고 핫스탬 공Al, Si Fe .
실시 다고 라도 핫스탬 공 시간 스 나이트 열처리 공 에 ,
해 매우 짧 시간6)이므 스탬 냉각 공 동안에 이루어지는 속간 합 ,
변 가 스 나이트 열처리 공 에 속간 합 변 여
차이가 있다고 보 어 다 행 명 자 인인 가 자 . 5 1 J. P. Laurent
참여 증 공개 도 에 는 행 명 도 동일 도면7 (2002. 6. 9. ) 15 5 22
다이 담 질 부품 랭크 에 특“4.4. (Aptitude for coating of
이라는 에 소개 고 있는 에 추어 행die quenched parts and blanks)” ,
명 도 역시 가열공 뿐 아니라 핫스탬 공 이 체 행 후 도면5 22
볼 있다 라 원고 이 부분 주장 이 없다. .
검토 결과 리 5)
앞에 본 같이 이 사건 항 명 행 명 과 행 명 는 , 1 1 5 6
결합에 해 진보 이 부 거나 행 명 행 명 는 결합에 1, 2 5 6
6) 이송 스탬 다이 냉각 시간 내지 사이이다 행 명 면 참조 + + 15 25 ( 6 164 ).
선행발명 의 도 5 22 을 제 호증의 도 7 15
- 36 -
해 진보 이 부 다.
나 이 사건 항 명 진보 부 여부 . 2
이 사건 항 명 종속항인 이 사건 항 명 행 명 1 2 1
구 요소 여 상 스탬 동안 변 이 를 과 는 것 ’ 10% ‘
고 있는 에 차이가 있다.
살 건 이 사건 명과 행 명 모 핫스탬 후 냉각속도를 높게 여 , 1
종 마 자이트 미 조직 강 이 갖도 는 사상 동일 다 .
행 명 에 핫스탬 그 모사 인장시험에 스 나이트 역에 가열 1
시편 핫스탬 에 해당 는 압축 용 며 이 진변 이 (true strain)
에 해당 이상 변 용 는 것이 개시 어 있어 페이지 내0.4 (40% ) 10% ( 452
지 참조 핫스탬 시 이상 변 용 는 것 공지 사항에 해455 ), 10%
당 다 라 이 사건 항 명 행 명 과 행 명 는 결. 2 ’ 1 5 6
합 는 행 명 행 명 는 결합에 해 진보 이 부 다‘ ’ 1, 2 5 6 ‘ .
다 이 사건 항 명 진보 부 여부 . 3
이 사건 항 는 항 명 종속항인 이 사건 항 명 리 1 2 3 ‘
강 면 면 가지는 강 스트립 알루미늄 는 알루미늄 합1 2
핫 리 함 써 획득 며 상 스트립 상 면 상 면 , 1 2
어도 면 리 께는 상 스트립 상 면 면 1 2
어도 면 모든 에 이고 강 획득 해 상 리 20~33 , ㎛
강 스트립 단 는 핫스탬 강 생산 조 공 행 명 , ’ , 1
열처리 동안 그리고 노에 다이 이송 동안 랭크 단 태 편평 강재 ‘ ( )
- 37 -
산 탈탄 를 지 해 붕소강 알루미늄계 리(USIBOR 1500P)
는데 께는 일 공 업체에 라 범 를 갖는 핫스탬, 22~32㎛
강 생산 조 공 페이지 참조 에 다( 452 453 )’ .
이 사건 항 명 행 명 과 여 강 스트립 면 3 1 ‘ 1 2
면 가지고 상 강 스트립 면 면 어도 면에 있는 , 1 2
포함 도 고 있는 과 리 법에 알루미늄 는 알루미늄 합’ ‘
핫 리 는 것 고 있는 에 차이가 있다’ .
살 건 행 명 에 핫스탬 용 붕소강 스트립 면 면 가지 , 5 ‘ 1 2
고 붕소강 스트립 면 면에 알루미늄계 리 이 는 , 1 2
핫스탬 강 생산 도 등 참조 이 개시 어 있는 것과 같이 핫스탬 용 ( 21, 3 )’ ,
강이 스트립 상 면 면 가지고 이 어도 면에 1 2
도 는 것 해당 분야에 개시 어 있고 행 명 에 자동차 부품용 , 5
강 용 는 핫스탬 강 에 리 알루미늄과 규소 만들어진 용 도
공 용 는 것이 개시 어 있어 갑 증 면 참조 핫스탬 용 강 에 ( 9 44 ),
알루미늄 용 액에 강 침지 여 리 는 것 해당 분야에 공지 사
항에 해당 며 행 명 과 과 효과가 동일 행 명 를 결합 여 , 1 5
용 는 데에 별도 어 움이 있는 것 볼 없다 라 이 사건 항 . 3
명 행 명 과 행 명 는 결합 는 행 명 행 명 ’ 1 5 6 ‘ ’ 1, 2 5
는 결합에 해 진보 이 부 다6 ‘ .
라 이 사건 항 명 진보 부 여부 . 4
이 사건 항 명 이 사건 항 명 종속항 그 구 요 1) 4 1 ,
- 38 -
소 항 조 공 에 해 얻어진 핫스탬 강 생산‘ 1 , (a) 1
면 면 가지는 강 스트립 강 상 스트립 상 2 , (b)
면 강 상 스트립 상 면 어도 면에 있는 포1 2
함 는 것 부분 앞에 살펴본 같이 행 명 를 결합 여 쉽게 도출 ’ 5
있다.
이 사건 항 명 구 요소 상 상 강과 알루 2) 4 ‘( ) ⅰ
미늄 는 알루미늄 합 리 사이 상 산 부 만들어지고 상 , ( ) ⅱ
강 부 외 나 는 상 산 간 속간, (a) , (b) , (c) , (d)
면 포함 며 상 마이크 미 과 께를 가지고 상 는 , 30 , (a)
마이크 미 미만 께를 가지는 것 행 명 알루미늄과 규소 이루어15 ’ 5 ‘
진 도 리 붕소강 에 분간 가열 여 핫(USIBOR1500) 880-950 5-10℃
스탬 여 내식 용 도장 강도 등 이 우 자동차 부품용 강 , , ,
조에 있어 경질 다증상 합 이루는 이 개 이루어지 , 4
통상 약 인 것 요약 내지 그림 참조 에 다40 ( , 3 5, 21 22 )’ .㎛
다만 이 사건 항 명 상 산 께가 미만인 것 , 4 ‘(a) 15㎛
고 있는 에 차이가 있 나 이 사건 특허 명 명 명에 합 이루’ ,
는 각 명 조 과 경도 범 에 가 개시 어 있지 않
고 효과 차이를 악 있는 구체 인 실시 가 없어 상 산 께 범 에
임계 가 있는 것 볼 없고 행 명 에 개시 도 핫스탬 조직, 5 22
단면 보면 사진에 포함 이 시 이 막 를 감안 여 볼 , (20 )㎛
이루는 개 합 상 산 에 해당 는 강에 가장 인 4 (a)
- 39 -
께가 미만 범 어 있는 것 알 있 므 차이 15 , ㎛
행 명 에 이미 개시 어 있는 것 볼 있다5 .
이 사건 항 명 합 조 과 경도를 특 범 구 3) 4 ‘ ’
요소 경우 이 사건 항 명 진보 부 여부 항목 차이 에 , ‘ 1 ’ ‘ 2
검토 부분에 살펴본 같이 통상 자가 행 명 에 행 명 는 ’ , 1 5
행 명 결합 거나 행 명 과 에 행 명 는 행 명 결합 여 쉽6 1 2 5 6
게 극복 있다.
앞에 살펴본 같이 이 사건 항 명 행 명 과 행 명 4) , 4 ’ 1 5
는 결합 는 행 명 행 명 는 결합에 해 진보 이 부6 ‘ ’ 1, 2 5 6 ‘
다.
마 이 사건 항 명 진보 부 여부 . 5
이 사건 항 명 종속항인 이 사건 항 명 상 4 5 ‘ (c) (d)
는 고 는 상 에 는 어도 를 함 써 연(c) (d) 90%
속 이고 미만 생산 면에 존재 는 핫스탬 강 생, (c) 10% ,
산 추가 구 요소 부분 행 명 이루는 개 합 ’ , 5 ‘ 4
- 40 -
에 해당 는 상 개 이 없이 연속 존재 고 는 외(c) (d) 2 , (c)
면 에 존재 지 않 핫스탬 강 생산 도 참조 에 며 ( 22 )’
양 구 실질 동일 다 이 사건 항 명 행 명 과 행 명 . 5 ’ 1 5
는 결합 는 행 명 행 명 는 결합에 해 진보 이 부6 ‘ ’ 1, 2 5 6 ‘
다.
이 사건 항 명 진보 부 여부 . 8
이 사건 항 는 항 명 종속항인 이 사건 항 명 강 4 5 8 ‘
이 황 포함 는 핫스탬 강 생산 구 요소는20ppm , ’ ,
행 명 핫스탬 강 에 황이 이 이고 실시 황이 3 ‘ 0.03%
포함 것 요약 칼럼 내지 참조 행 명 알루미늄 이 열0.0038% ( , 1 4 ), 4 ‘
간 강 에 황이 는 포함 것 요약 페이지 내지 참10ppm 20ppm ( , 1 6, 1
조 는 행 명 알루미늄계 핫스탬 강 에 황이 )’, 5 ‘ 80ppm
이 포함 것 내지 도 등참조 에 고 황 분 함량 범 가 ( 3 5, 21 )’ ,
포함 거나 겹쳐 있는 에 실질 동일 다.
라 이 사건 항 명 행 명 과 행 명 내지 결합 는 8 ’ 1 3 6 ‘ ’
행 명 행 명 내지 결합에 해 진보 이 부 다1, 2 3 6 ‘ .
사 이 사건 항 명 진보 부 여부 . 9
이 사건 항 는 항 명 종속항인 이 사건 항 명 강 에 4 5 9 ‘
질소에 티타늄 량 는 를 과 는 핫스탬 강 생산% 3.42 ,
구 요소는 행 명 질소에 티타늄 함량 이 를 과’ 3 ‘ 3.42
여야 붕소 질소 결합 지 며 실시 티타늄 질소는 , 0.032%, 0.040%
- 41 -
포함 핫스탬 강 요약 칼럼 내지 참조 에 고 양 구 부분 ( , 1 4 )’ ,
핫스탬 강 에 질소에 티타늄 량 가 를 과 도 % 3.42
에 동일 다.
라 이 사건 항 명 행 명 과 행 명 행 명 는 9 ’ 1 3, 5 6
결합 는 행 명 행 명 행 명 는 결합에 해 진보 이 ‘ ’ 1, 2 3, 5 6 ‘
부 다.
아 이 사건 항 명 진보 부 여부 . 10
이 사건 항 는 항 명 종속항인 이 사건 항 명 알루 4 5 10 ‘
미늄 는 알루미늄 합 리 실리 량 철 량 잔부인 알루미8~11 %, 2~4 %,
늄 공 고 불 포함 는 핫스탬 강 생산 구, ’
요소는 행 명 내지 실리 내지 철 포함 는 알루미늄계 , 3 ‘8% 11% , 2% 4%
도 욕에 강 침지 여 리 는 것 갑 증 면 칼럼 행 면 ( 7 2 2 40-45 , 3
칼럼 행 부분 증 면 참조 에 고 양 구 부분 동3 10-15 , 5 9, 10 )’ ,
일 다.
라 이 사건 항 명 행 명 과 행 명 행 명 는 10 ’ 1 3, 5 6
결합 는 행 명 행 명 행 명 는 결합에 해 진보‘ ’ 1, 2 3, 5 6 ‘
이 부 다.
자 이 사건 항 명 진보 부 여부 . 11
이 사건 항 명 항 는 항에 른 열처리 강 생산 11 ‘ 4 5
포함 는 상 자동차인데 앞에 살 같이 이 사건 항 명에 ’ , 4
른 열처리 강 생산 이 통상 자에 해 행 명들 부 쉽게 도출
- 42 -
있는 것이고 행 명 에는 행 명들에 해 열처리 고 1, 2, 5, 6
강 생산 조 상 자동차가 개시 어 있 므 이 사건 항 명도 , 11 ’
행 명 과 행 명 는 결합 는 행 명 행 명 는 1 5 6 ‘ ’ 1, 2 5 6
결합에 해 진보 이 부 다‘ .
차 소결 .
앞에 살펴본 같이 이 사건 항 내지 항 항 내지 항 명 1 5 , 8 11
통상 자가 앞에 본 같 행 명들 조합에 해 쉽게 명 있는
것 그 진보 이 부 다 라 나 지 주장에 해 나아가 살 요 없이 .
이 사건 항 내지 항 항 내지 항 명 특허법 조 항 규1 5 , 8 11 29 2
에 어 그 등 이 효가 어야 것이므 이 결 같이 이 사건 심
결에 원고가 주장 는 법이 없다.
결 론4.
그 다면 이 사건 심결 취소를 구 는 원고 청구는 이 없 므 이를 각
여 주 과 같이 결 다.
재 장 사 임 우
사 우 엽
사
- 43 -
별지 [ 1]
행 명 갑 증 요지 주요 도면1( 5 1)
요약【 】
핫 스탬 이라고 불리는 에 신 인 열간 공 에 는 공 단계에
담 질 결합 있다 이를 통해 재 자동차 산업에 충돌 부.
품 등 용 는 복잡 상 고강도 소 스 링 가지는 부품,
조 있다 핫 스탬 용 재료 담 질 가능 고강도 강재 가 일. 22MnB5
사용 다 이 공 모델링과 여 재료 열 열 계 특 에.
지식이 요 다 열 계 재료 특 알아내 해 스 나이트 상태에 . ,
강재 동 거동 핫 스탬 공 시간 도 특 에 해 존 가지22MnB5 -
는 시스 이용 여 도 열 인장 시험 통해 조사 다Gleeble 1500 , .
소개【 】
향후 자동차 산업에 가장 요 과 나는 안 특 향상과 동시에 연료
소 감이라는 요구를 충족 는 것이다 이것 주 높 강도 얇 재료를 .
사용 여 인 이트 컴포 트 량 임 써 (body in white component)
실 있다 라 자동차 산업에 는 많 종 고강도 고강도 강재.
가 사용 고 있 며 이는 이러 강재 특 개 분이다 를 , [1].
들어 담 질 가능 고강도 강재 를 용해 보강 부품 트 범퍼 등과 , 22MnB5 ,
같 복잡 충돌 부품 약 종 강도 동시에 어든 재질 1500 MPa [2]
- 44 -
께 조 있다 그러나 고강도 강재 사용 공구에 가해지는 큰 충격. ,
감소 스 링 경향과 같 몇 가지 단 일 래 다 이러 재료 , .
향상시키 해 담 질 가능 강재 핫 스탬 공 과 같 새 운
이 개 었다 핫 스탬 에 등 공. (sheet metal) ,
나 결합 공 단계에 담 질이 이루어진다 도 에는 핫 스탬 공 이 . 1
개략 도시 어 있다 에 언 모재 는 약 인장 강도를 . 22MnB5 600 MPa
가진 페라이트 펄라이트 미 조직 갖는다 열간 공 통과 부품 종- .
약 강도를 갖는 마르 사이트 미 조직 갖는다 원 는 종 고1500 MPa .
강도 마르 사이트 미 조직 얻 조건 랭크 가 약 , (blank)
노에 약 분 동안 스 나이트 어야 다는 것이다 균900-950°C 5-10 .
일 스 나이트 미 조직이 후 랭크는 이내에 냉 다이 자동 이3
송 고 거 과 담 질이 동시에 행 다 이에 라 상승 도 인 동 .
이 감소 는 이 이 있다 차가운 다이 뜨거운 랭크 이 생 여 높 .
냉각 속도를 얻 있 며 산 마르 사이트 변태가 일어난다 신뢰 있는 , .
공 모델링과 여 송 같 마찰 공 조건, (Young modulus), ,
계 특 외에도 열간 공 시간 도 특 에 존 인 열 열 계 재료 -
특 에 지식이 요구 다 다 에 는 핫 스탬 공 요구 사항 향 .
미 는 매개 변 에 른 열 계 동 특 에 조사 실험 결과를 보22MnB5
여 다 이러 고 인장 스트는 보 압 계식 스트 시. Gleeble 1500
스 이용 여 행 었다.
- 45 -
재료특【 】
자동차 산업에 는 직 간 핫 스탬 공 용 담 질 가능 고강도 강재 ,
가 일 사용 다 이 논 에 는 에 생산 재질22MnB5 . Arcelor 1.75 mm
께를 가진 냉간 압연 스트립이 사용 다 불리는 붕소 망간 마이크. USIBOR 1500P /
합 강철 경도 항복 강도 약 인장 강도171 HV10 , 400 MPa 600 MPa
를 가지는 페라이트 펄라이트 미 조직 갖는다 압연 향 변 속도- [3].
에 존 보이는 모재 동 특 에 해 는 등 참조 헌 (strain rate) Merklein
를 참조 것 참조 헌 에 르면 동 거동이 압연 [4] . [4] , USIBOR 1500P
향 변 속도에 여 미 있는 감도를 나타내지 않는다는 것 보여 다 열.
처리 동안 그리고 노에 다이 이송 동안 랭크 산 탈탄 를 지
해 는 알루미늄계 사 다 께는 일 공, USIBOR 1500P .
업체에 라 범 를 갖는다 담 질 에 요 균일 스 나23~32 m . μ
이트 미 조직 얻 해 참조 헌 에 르면 께 랭크에 해 , [5] , 1.75 mm
어도 분 노 거주 시간이 이다 도 연속 시간 도 변태3.5 . 2 (time
다이어그램에 르면 핫 스탬 부품에 베이temperature transformation: TTT) ,
나이트 변태를 지 고 마르 사이트 미 조직 얻 해 어도 27 Ks-1
냉각 속도가 이다.
실험 차【 】
핫 스탬 공 동안 미 조직 변태에 라 공 도 범 는 , 22MnB5
스 나이트 상 다 약 마르 사이트 변태 시작 도 공. 400°C (MS)
- 46 -
에 존 인 냉각 이 인해 랭크는 일 에 사이에 , 850 400°C
다 열간 공 모델링 사 조건 즉 도 가열 냉각 속도 진. , , ,
변 변 속도 등과 같 향 매개 변 에 종속 인 (true strain) (strain rate)
재료 열 계 특 결 는 것이 이다 존 계 스트 시스 에 는 .
이러 과 를 충족 가 어 다 라 스트 시스 공 . Gleeble 1500
라미 에 존 인 도 고 인장 스트에 동 특 특USIBOR 1500P
징짓 핫 스탬 공 재 있도 었다 조 보 압 .
시스 도 에 개략 도시 어 있다 보다 힘 는 Gleeble 1500 3 .
데이 를 해 높아진 도에 감소 는 값 고 외부 보다 민감 , ,
드 이에 른 자체 구축 클램 장 를 계 스트 챔버 내에 구50 kN
다 보다 높 냉각속도를 실 해 개 압축 공 노즐 통합. 27 Ks-1 ,
다 이러 결과 핫 스탬 공 에 맞는 시간 도 특 열간 인장 . -
스트 지 냉각 속도를 달 있다 시편 연신 80-90 Ks-1 .
변 시스 인 독일 를 사용 여 이루어 다ARAMIS(GOM, ) .
이 논 에 단축 도 고 인장 스트는 압연 향 도 , (uniaxial), , (500, 650,
변 속도 에 존 인 700 800°C) (0.01, 0.1 1 s-1) USIBOR 1500P
동 특 알아내 해 트 지침에 라 행 었다 라 시편DIN EN10 002 5 .
다 과 같 열 계 스트 그램에 사용 었다 철강 공 업체 권고에 라: ,
스트 샘 약 보다 르지 않 가열속도 스 나이트 도16 Ks-1 950°C
지 가열 었다 고 균일 스 나이트 를 해 시편 에 간 . 950°C 180
- 47 -
후 과 사이 도에 간 속 냉각 고 안 시 다 그 후 인[5], 800 500°C 5 .
장 시험 등 조건에 행 었다 도는 샘 이 부분에 용 .
열 를 사용 여 했다 그림 시스 를 사Ni/Cr-Ni ( 3 ). ARAMIS
용 여 시편 변 검출했다 시편 상 권고를 랐. EN482-2 [6]
며 변 과 사진 주 다 조사 각 라미 에 해 , 10Hz .
어도 번 스트를 행했다 동 곡 계산 해 변 데5 .
이 는 각각 드 과 시스 에 았다 그리고 진 변 값 50kN Aramis .
종 계산이 이루어 다[7, 8].
도
- 48 -
도
도
.
- 49 -
별지 [ 2]
행 명 2 갑 증( 6 ) 요지 주요 도면
일 사항【 】
자동차 엔지니어링 분야에 는 경 인 이 연료 소 를 낮추어야 는 압 이 커
지고 있다 동시에 경 보 를 해 가스 감 요 도 증가 고 있다 이 가. .
지 조건 게 감소를 통해 실 가능 다 이러 노 편에 는 자동차 안.
과 사용 편 에 요구가 높아지고 있다 이 가지 요구 사항 자동차 .
게를 늘어나게 다 자동차에 가장 거운 요소인 차체는 게에 향 끼 .
있는 높 잠재 공 다 종래 자동차 이 우 철 구.
며 이 철 스 시에 우 공차 를 해 튐 없이 고 지속 ,
복잡 태를 용 있도 당연히 연질 이어야 다 그림 이 부분에 진 “ ” ( 1).
개 잠재 이 있다 철에 탄소 붕소 다른 합 요소를 합 면 철이 경 고 이. , , ,
인해 철 강도가 가 다 이러 효과는 편 는 철 께를 이는 데 이.
용 고 다른 편 는 충돌 강도를 개 해 이용 며 이 인해 게 , ,
감 안 증 라는 람직 목 가 달 다 차체 량이 인 미들 클래. 300kg
스 단 경우 개 충돌 값 이 어든다 이는 내 울 만 효과이며 이, 30kg .
익이 다 철이라는 재료가 가격이 싸지 않고 가공에 합 것 입증 었 며. ,
명도 충분 이다.
실 용 사 법【 】
- 50 -
원 법 가지 나 다 리폼법과 랭크법이다 리폼법 부품 . .
복잡 상 용 고 달 지 에 게 어 스 에 공 는 공작
캐리어를 다양 게 요구 다 고합 특 주조 재질 공작 캐리어는 공작 .
취출 후 즉각 입부 드 다시 운 고 이런 법 열 손실이 근,
소 다 랭크법에 는 일 인 법 경 지 않 강 스트립에 권출 랭.
크가 펀칭 라인에 펀칭 다 이 랭크는 에 해 롤러 가 작 에 놓이.
고 내부 운 다 그 곳에 랭크는 합 상 가 용해 는 스 나이트.
도 가열 다 운 시스 이용 여 이 랭크는 르게 출 고 .
압 스 공 다 그 다 단계에 는 우 스 그 동시에 경.
스가 나 냉각 에 이루어진다 스가 몇 도 닫 다가 열.
리면 태 고 공작 스에 취출 있다 이 공작 트림 가공 고, . ,
요 경우 용 개 해 고 소 트 어닐링 다.
불 가스 모드【 】
불 가스 공 이에 요 장 어 장 를 함께 납품 는 가스 공
자에게 크게 좌우 다 강 편 면에 산 지 해 에 불 가스를 취.
입 다 그럼에도 불구 고 공작 이 공 산소 는 에 스 어. ,
가는 짧 달부가 있다 이 이 소 산 래 다 신 . . ,
스 스 링 스 불 가스 안내를 개 여 산 인다.
그에 라 착 이 자동차 산업 요건 충족 다 라 산 거.
해 추후 샌드 라스트가 요 지 않 며 샌드 라스트 용 그 결부
- 51 -
노동이 감 다 그러나 그림 등 산 지 . Arcelor Usibor 1500( 2)
해 불 가스 를 요 지 않는 근에 다양 게 사용 는 이Al-Si
원자재 가격이 거 싸고 냉간 에 약이 있다는 단 이 있다 그 외50% .
가열 공 미 자재 동일 법 행 다 미 강 자재 경우 .
같이 여 도 우 청 처리가 요 다 극 청 효과가 없 이다 다른 . .
들 극 청 효과를 지닌 목 다.
도 2【 】
.
- 52 -
별지 [ 3]
행 명 갑 증 요지 주요 도면3( 7 )
요약【 】
량 탄소 망간 규소 크롬%: 0.15 0.5 , 0.5 3 , 0.1 0.5 , 0.01%< < % %< < % %< < % %<
티타늄 알루미늄 인 황 붕소1 , 0.2 , 0.1 , 0.1 , 0.05 , 0.0005 0.0< % < % < % < % < % %< <
잔부는 철과 공 에 인 는 불 조 가지는 열간압연 후에 냉간압연이 8 , %
가능 열처리 후에 매우 높 계 강도를 가지며 알루미늄 재가 높 내식 ,
보증 는 강
청구항 알루미늄 는 알루미늄 합 열간 압연 강 포함1 -【 】
는 열간 압연 강 강 강 량 다 조 탄, % : 0.15%<
소 망간 규소 크롬 티타늄0.5 , 0.5 3 , 0.1 0.5 , 0.01 1 , 0.2 , < % %< < % %< < % %< < % < %
알루미늄 인 황 붕소 잔부는 철과 공 에 0.1 , 0.1 , 0.05 , 0.0005 0.08 , < % < % < % %< < %
인 는 불 가지고 상 강 열처리 후에 매우 높 계 항 가지,
고 상 알루미늄 는 알루미늄 합 강 부식에 높 항 공
는 강 .
청구항 항에 른 강 량 다 조 가지는 2 1 , 【 】
강 탄소 망간 규소: 0.20 0.5 , 0.8 1.5 , 0.1 0.35 , 0.01%< < % %< < % %< < % %
크롬 티타늄 알루미늄 인 황 붕소1 , 0.1 , 0.1 , 0.05 , 0.03 , 0.0005< < % < % < % < % < % %<
잔부는 철과 공 에 인 는 불0.01 , .< %
청구항 항에 른 강 를 과 는 속도 승 함 써 3 2 600 /【 】 ℃
열처리 강 .
- 53 -
청구항 항 강 는 단계 상 강 4 2 , 5 /【 】 ℃
과 속도 승 시키는 단계를 포함 는 품 조 법.
청구항 항에 있어 량 강 내 질소에 티타늄 이 를 5 1 , % 3.42【 】
과 는 강 .
청구항 항 강 는 단계 상 강 6 5 , 5 /【 】 ℃
과 속도 승 시키는 단계를 포함 는 품 조 법.
청구항 항에 있어 상 알루미늄 는 알루미늄 합 량 7 1 , 【 】
내지 실리 내지 철 잔부 알루미늄 포함 는 강9% 10% , 2% 3.5% , .
청구항 항 강 는 단계 상 강 8 7 , 5 /【 】 ℃
과 속도 승 시키는 단계를 포함 는 품 조 법.
청구항 항에 있어 상 량 내지 철 잔부 알9 1 , 2% 4% , 【 】
루미늄 포함 는 강 .
청구항 항 강 는 단계 상 강 11 1 , 5 /【 】 ℃
과 속도 승 시키는 단계를 포함 는 품 조 법.
청구항 항에 있어 상 품 를 과 는 도 가열 는 법12 11 , 750 .【 】 ℃
청구항 항에 른 강 를 과 는 속도 승 함 써 13 1 600 /【 】 ℃
열처리 강 .
청구항 항 열처리 강 포함 는 상 자동차14 13 .【 】
청구항 항 강 포함 는 상 자동차15 1 .【 】
청구항 항에 른 강 를 과 는 도에 써 16 1 750【 】 ℃
열처리 강 . .
- 54 -
별지 [ 4]
행 명 갑 증 요지 주요 도면4( 8 )
요약【 】
고강도 강 부 안 강도 인 겸 는 열간 스 부재를 열 , ( )靭性
간 스에 해 작 다 열간 스시 냉각 과 에 지는 임계 냉각 속. , Ms
도 이상 냉각 고 부 지 도 범 냉각 속도를 , Ms 200 25 150 /s℃ ∼ ℃
다 열간 스 부재 커스 경도는 고 담 질 경도 미만 고 담. , ( -10) , (
질 경도 이상이다-100) .
청구항 질량1 % , C : 0.15 0.45%, Mn: 0.5 3.0%, Cr : 0.1 0.5%, Ti : 0.01【 】 ∼ ∼ ∼ ∼
이 이 이0.1%, B : 0.0002 0.004%, Si : 0.5% , P : 0.05% , S : 0.05% , Al : 1% ∼
이 이 를 함 고 이 이 이, N : 0.01% , Ni : 2% , Cu : 1% , Mo : 1% ,
이 이 종 는 종 이상 함 고 잔부 불V : 1% , Nb : 1% 1 2 , ( ) Fe 殘部
가 불 본질 이루어지는 강 조 갖는 강 이상 도 , Ac3
가열 지 뒤 종 품 상 행 는 법 는 · , ,
후 도 부 냉각에 있어 부재 지 냉각 속도가 임계 냉, Ms
각 속도 이상이고 부 지 평균 냉각 속도가 냉각, Ms 200 25 150 /s℃ ∼ ℃
여 담 질 처리를 행 는 열간 법, .
도 1【 】
g .
- 55 -
별지 [ 5]
행 명 갑 증 요지 주요 도면5( 9 )
선코팅 붕소강 (PRE-COATED BORON STEEL)
량 감축 고 안 향상시키 다른 법 요구 는 특 들 즉 양 ,
고강도를 분리 는 것이다 이 목 실 는 법 복잡 상. ,
들 얻 있게 는 매우 양 구 강재를 사용 는 것이다 높 , .
계 특 과 같 사용시 특 열처리 는 열간 통해 얻 (hot forming)
있다 부식 지 보장 늘이 해 는 보 강재 공 이 . , (pre-protected)
요 다 이러 요건들에 부 해 는 스 경. , USINOR , (press hardening)
공 후 질 우 계 특 과 양 부식 지를 결부시킨 강 , USIBOR[6]
버 개 다(pre-coated) .
베이스 물질의 화학적 조성(CHEMICAL COMPOSITION OF THE BASE MATERIAL)
붕소 미 합 탄소 망간강이다 USIBOR 1500 - .
- 56 -
코팅의 설명 (DESCRIPTION OF THE COATING)
알루미늄과 규소 만들어진 용 도 공 이용 여 용 (hot dipped)
다 부식 지 용 간에 상 충 보이는 평균 께는 . (weldability) 25
이다 상 붕소강 가열 면 일 분 철 과 경질 다µm . ( 900°C, 5 ) ( ) ,
상 합 래 는 알루미늄 규소 간에 합 이 생 다(multiphase) , ( - ) .
강재 면에 통상 약 이다 다 사진 열처리 후 상Fe-Al-Si 40 µm .
단면도를 보여 다.
- 57 -
기계적 특성 (MECHANICAL CHARACTERISTICS)
열처리 통상 계 특 횡 향 다 과 같 , ( (transverse direction) )
다 는 열간 공 후 계 특 보장 지는 않는다 께를 : USINOR . 1.5 mm
갖는 질에 해 에 분 동안 스 나이트 다이, 900°C 5 (austenitization) (die)
에 냉각 후 다 통상 값들이 얻어진다, :
상 가열 공 가열 속도 도 체 시간 뿐만 Al-Si ( , , (dwell time))
아니라 냉각 도구 에 퀜칭 속도 를 게 변 시(cooled tool) (quenching speed)
키지 않는다.
점용접성 (SPOT WELDABILITY)
에 른 용 시험이 아연 용 도 면 NFA 87-001 , , 2 10µm DC 04
과 동등 께 함께 용 퀜칭 붕소강 께 (QS 1010 , 1.25 mm) , ( 1.5
에 해 행 었다mm) .
용 용 범 에 해 양 결과를 보여 다 퀜칭 (2.1 kA) . USI
이용 극 명에 연구는 아연 BOR EG- (Zinc EG-coating)
동일 는 좋 결과를 보여 다. .
- 58 -
별지 [ 6]
행 명 갑 증 요지 주요 도면6( 10 )
자동차 차체 에 고강도 핫스탬 붕소강이 르게 증가 BIW(Body-in-White)
고 있다 실 이 소재 핫스탬 동 고 드 스탬 스틸보다 .
훨씬 높 강도 에 도달 있다 욱이 높 강도 낮 (1500 MPa) . ,
높 스 링 사이 통 인 균 이 핫스탬 에 해 거 다.
여 는 핫스탬 일 인 시장 동향이 논 고 핫스탬 스 창 , ,
는 주요 매개 변 에 개요가 공 다 핫스탬 에 . USIBOR 1500P
계를 결 는 스트 장 가 었다 핫스탬 요소 해 에 .
법 이 시 고 가 고객 해 실 인 타당 조사 차트, Arcelor
가 명 다.
핫스탬핑 1. USIBOR 1500P
공정 설명 1.1
핫스탬 작동 원리는 붕소강 도 조 에 해 공 는 회 ( 1)
게 연 어 있어 담 질 마르 사이트 변태 견고 스 창 생,
다 핫스탬 이란 스 나이트 지 랭크를 가열 분 동. (900°C~950°C, 4~10
안 는 데 있다) .
랭크는 스탬 스 매우 르게 이송 다 이 소재는 고 , .
에 이 우 여 단 꽤 복잡 상 있다(650°C~850°C) , .
- 59 -
C Mn Si Cr Ti B
0.25 1.4 0.35 0.3 0.05 0.005
도 분1. Usibor 1500P ( - %)
담 질 마르 사이트 변태 도 참고 직후 시행 며 열 폐 다이 ( , 5 ) ,
냉각 속도 에 해 다 요즘 사이클 시간 이송 스탬 (50°C/s~100°C/s ) . ( +
다이 냉각 에 사이이다 스탬 라인 출구에 부품 약 + ) 15 25 . , 150°C
에 출 며 종 이고 복 있는 균일 계 특 즉 , , 1400 MPa ~ 1600
인장 강도 사이 항복 강도 도 를 갖는다MPa 1000MPa ~ 1200 MPa ( 2) .
UTS YS El%(A5) El%(ISO 20X80) HV10kg
1500MPa 1100MPa 9% 6% 480HV
도 핫스탬 틀 담 질 후 인 계 특2. USIBOR 1500 P
비코팅 및 코팅 붕소강 1.2
붕소강 베어 냉간 압연 는 클드 열간 압연 사용 는 경우 노 ( ) ,
에 보 분 가 사용 는 경우에도 스 이동 동안 랭크 (furnace) ,
상에 불규 고 거 스 일 산 철 이 다 욱이 부품 종 특 에 해( ) .
일부 면 탈탄 는 것이 일 불가능 다 라 핫스탬( 60 m) . μ
후 스 일 거 도 이 부품들 라스 거나 샌드 라스 해야 ,
다 이러 래스 용이 많이 들고 얇 부품 공차에 손해가 .
있다.
가 개 Arcelor Usibor 1500 P®7)
는 알루미늄 실리 속 ("Alusi": Al 90%)
이 약 는 도 인 리 트 붕소강이다 노 내 열처리 25 m/side 75 g/m2/side( 3) . μ
7) 는 그룹 소 등 상 이며 계 보 다 그룹 알루미늄 도 강 과 아연 USIBOR® Arcelor , . , Arcelor
는 아연 합 도 강 부품 직간 핫스탬 공 원리를 다루는 많 특허를 출원했다.
- 60 -
이 보 만들어진 청색 는 회색 합 변 는데Fe-Al-Si ,
이는 에 잘 부착 며 부식 특 도 이 양 다( 4) .
평평 붕소강 틀 담 질 사용 핫스탬 말 도어 는 범퍼 90 ,
과 같 다소 단 자동차 부품 등장했다 늘날 이러 공 여러 .
종 구조 부분 도 에 이 인 과 장 보여 다( 6) .
이러 신 인 소재 도입에 내재 조직 어 움 충돌 안 ,
도 량 약 용 어에 쟁에 자동차 계자들에게 공 는 , /1/, /2/
회 거 다 부분 자동차 조업체들 신차에 핫스탬 부품 명시 고 .
있다 시장에 새 운 핫스탬퍼가 등장 고 계에 여러 새 운 라인이 건 고 있. ,
다.
늘날 핫스탬 과 자동차 부품 트 는 리어 범퍼 러 는 , A (
보강재 러 는 보강재 루 일 임 틀 사이드 일 멤버), B ( ), , A , , , ,
어 보강재 도어 등 다양 다 핫스탬 워크나 핫스탬 맞춤 용 랭크, .
이 같 몇 가지 새 운 개 이 개 이다( TWB) .
영향을 미치는 주요 공정 매개 변수 2.
- 61 -
이송 시간 2.1
노 다이 사이 이송 시간 단축해야 다 실 랭크 도 손실 . ,
랭크 께에 라 십 지 높 있 며 도가 낮 면 다°C/s ,
가 생 있다.
소재 참고 · (3.3 )
· 소재 행동 단 이어지는 상변 국소 생 잠재 인 변 국소
굽힌 역 를 들어 다이 경 에 높 마찰 는 고른 마손 · ( , )
합 가루 뿌리 · Al-Fe
열처리 2.2
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