[发明专利]具有间隔件的冷却元件

说明书

技术领域

本本发明涉及用于由钢板制造组件的方法。

背景技术

厚度与材料质量不同的尤其由钢板制成的金属板制品在自动化生产中看到了越来越多的使用。因此能够根据它们的功能减小本体部件的重量。此种类型的本体部件包括例如A-、B-、和C柱、缓冲件以及它们的交叉构件、顶板框架、侧面冲击梁、车身壳体等。

在此背景下，现有技术的技术使用所谓的裁剪的坯料。这些坯料是由具有相同或不同板厚度与材料质量的多件金属板焊接在一起的坯料。还可能使用所谓的拼接坯料。这些是彼此平行布置的具有不同厚度与材料质量的板。

在后面的过程中，板被布置在彼此上然后尤其通过点焊接合到彼此。

拼接坯料具有在成形过程中点焊连接受到强大的应力并且还可能断裂的弊端。此外，存在于金属板层之间的间隙可以导致需要昂贵的密封来控制的腐蚀问题。此外，在裁剪坯料与拼接坯料中的个别厚度区域之间的过渡比较突然。因此，当施加应力时，可以在中间过渡区域中发生不期望的应力集中。

尽管裁剪与拼接坯料实际上允许实现显著的重量减小，但是腐蚀保护是比较昂贵的。

DE102009052210B4公开了一种用于由具有不同韧性的区域的钢板制造组件的方法；由可硬化钢合金组成的金属板坯料或者用于通过深拉制造组件，并且然后深拉的组件通过热处理至少部分地奥氏体化然后在工具中淬火硬化，或者坯料通过热处理至少部分地奥氏体化并且在热状态中成形并且然后或此后淬火硬化；金属板坯料具有锌基阴极腐蚀保护涂层；在组件的期望较高韧性的区域中，至少另一个板抵靠坯料布置使得在热处理过程中，坯料在此区域中比在剩余区域中较少地受热。

发明内容

本发明的目的是创建用于由可硬化钢板制造局部硬化的组件的方法，其中钢板的涂层未受损或者仅不显著地受损并且实现了遍及期望区域的均匀的硬度或韧性连续，同时在冷却元件上施加了尽可能小的应力。

本发明的另一个目的是创建用于由可硬化钢板制造局部硬化组件的方法，其中在一个方面对部件和/或对冷却元件和/或对熔炉支撑件的损坏的风险通过方便移除组件以及定位组件的能力而最小化。

通过具有权利要求1的特征的方法实现了此目的。

在从属权利要求中公开了有利的修改。

本发明的另一个目的是制成用于执行此方法的设备，其可以在不损坏钢组件的表面的情况下可靠地被用于提供韧性区域。

通过权利要求3的特征实现了此目的。

在从属其的从属权利要求中公开了有利的修改。

根据本发明，在具有很小或没有硬度的区域中，在加热过程中，冷却元件抵靠坯料布置，与坯料隔开微小的距离，尤其在冷却元件与坯料之间具有0.1mm到2.5mm的间距，尤其是从0.5mm到2mm。

在熔炉过程中，冷却元件是抵靠热坯料放置的“冷”本体。通过窄的间隙，该本体吸收经由辐射的来自坯料的能量。在本发明的背景下，热传送包括横跨窄的间隙的热辐射。换句话说，本体从坯料吸收通过熔炉引入的能量的一部分。为此原因，“冷”本体也称作为冷却元件。因此通过本发明，发生了热量从熔炉室通过组件的金属板并且进入冷却元件的流动。不发生绝缘。

根据本发明，在加热过程中，组件部分未达到或者仅短暂地达到比奥氏体化开始温度高的温度。因此，在这些区域中的材料没有或仅部分地转化成奥氏体并且因此在冲压工序的(冲压硬化)的过程中在这些区域中不能转换成马氏体。由于先前的加热处理，在冲压硬化过程中未转化成马氏体的区域具有比在热处理过程达到奥氏体温度以上的温度然后在冲压中硬化的区域显著更低的强度。

由于在加热处理的开始处(在组件进入熔炉以前)，冷却元件部分地抵靠组件布置，因此实现了部分非奥氏体/部分奥氏体。冷却元件部分地复制此组件的形状。在传送通过熔炉的过程中，该较大的冷却元件不像组件一样升温。因此，从该组件吸收能量(能量流从暖到冷行进)。因此，组件更加缓慢地升温并且到这些区域中比在本体不抵靠其放置的剩余区域中升温到更低的温度。

可以通过冷却元件抵靠组件，选择性地调节此柔软区域。通过相同的重叠区域，但是冷却元件的不同的厚度(甚至横跨其宽阔区域)，能够实现不同的强度。因此，实际上仅通过改变形状尤其是冷却元件的厚度以及通过改变由其制造吸收物质的材料(甚至横跨其宽阔区域)，就能够设定500与1,500MPa之间的几乎任意强度。在硬与软材料之间的强度过渡范围约为20至50mm，尤其是20至30mm。

此外，尤其在边缘区域可以设有空气间隙以便根据实施方式使硬度过渡更宽或更窄。