[发明专利]用于金属板部件的控制热处理的炉系统

说明书

本发明涉及一炉系统和一种用于金属板部件的控制热处理的方法。

在本技术领域中，在各种各样的领域的许多应用中要求高强度的金属板件是轻的，例如，在汽车行业 努力降低汽车的燃料消耗，以便降低CO ₂ 排放量，同时提高乘客的安全。 出于这个原因，有不断增长的需求，要求汽车车身部件具有一个良好的强度-重量比。 这些部件，尤其是包括A和B柱，门侧防撞杆， 车门下围板，框架部件，保险杠，底板和顶板，以及前部和后部的纵向梁的横梁。在现代汽车，通常带有安全笼的机身外壳是强度为约1500兆帕的硬化钢板制成的。铝-硅-通常用于这种涂层钢板。 所谓的模压硬化已发展为制造硬化钢板为目的的制造工艺，在这里，钢板先加热到850°C和950℃之间[1562°F和1742°F]，随后放置进入一个压模，通过水冷模具迅速??形成和迅速骤冷达到的马氏体的温度约250°C [482°F]。 这样就产生了一个坚硬，结实的约1500兆帕的强度的马氏体结构 。 以这种方式硬化钢板，然而，只有具有的伸长 断裂率约在6％至8％，这是一个缺点，如果两个车辆发生碰撞时，特别是在侧面碰撞的情况下。 不能影响车辆的动能转换成热变形。 相反，在这种情况下，该部件成为脆化的结构，构成了乘客受伤的风险。

出于这个原因，在汽车 行业正在努力开发的有好几个车身部件，具有不同伸长率和强度区，这样一个单一的部件可以在某方面有非常强的区域以及在某方面扩展性很强的区域，另一方面。 在这种情况下，一般要求生产安装也应该是被纳入考虑的：例如，压硬化安装不应该是有不利影响，整个安装应该有可能普遍没有限制，并迅速根据客户要求的规格进行重新改造。 这个过程应该是可靠和具有成本效益的，并且在生产安装应该只需要最小量的空间。 部件的形状和边缘的精度应该是如此之高，几乎完全抵消了硬修剪的硬化部件的需要，从而节省了材料和工作。

描述了这样先进的方法和装置。 在这方面， 这些方法利用的部件加热的模具中，使一个区域的一部件以上的马氏体形成的淬火速度冷却。 部件的其余部件通常是突然冷却，从而形成了马氏体。 欧洲公布的EP   2 012 948，例如，描述按硬化和温度控制形成一个空白的高强度和/或超高强度钢组成；成形模具具有成形模的温度控制装置，出版物还描述了用于压制硬化和温度控制，形成一个空白组成的高强度和/或空白加热成形过程之前和随后形成的成形模，而它是热或温的超高强度钢，从而成型模具装置，用于控制温度。在这里，一些控制装置中所提供的成形模中，作为结果的多个回火区域可以被定义，从而至少用于成形过程的模具元件的接触面都具有个别的温度区域。

德国专利文献DE  10  2005  032  113公开用于加热和部分加热在两个半模之间的部件的设备和方法。 半模分别被划分成至少两个彼此分开的隔热的部分。 的两个部分可以加热或冷却的温度控制单元的装置，从而可以建立不同的温度和冷却曲线在部件的不同的区域。 这使得有可能制造出不同的硬度和延性区域一部件。

国际专利文献WO 2009/113 938描述了一种通过减少这些部件的物质冷却速度压制硬化与软区的过程，可以创建在最终产品中。 这削弱了马氏体在这些区域的份数，因此在这些区域增加断裂时的伸长率。

在这方面，所有使用的局部加热模具的方法带来的缺点是部件会变翘，因为该部件是从模头部件不同的温度范围中被移除，在柔软的区域的温度范围是从约300℃至500℃[572°F至932 °F]，在马氏体区域的温度范围约100°C [212°F]，在此之后它从固定形状的模具被进一步冷却。 此外，过程的循环时间被延长，以促进珠光体的铁素体的形成，其结果是，因为快速冷却的速度变慢，同样降低的成本效益， 此外，这种模具是非常复杂的，因此价格昂贵，容易发生故障。