专利名称：用于制造带有至少两个延展性不同的组织区域的成型构件的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于由从带状材料分离的金属的板坯制造带有至少两个延展性
不同的组织区域的成型构件的方法，其中板坯按区域不同地加热并且然后受到热成形过程
以变形为成型构件(权利要求1、2、和3的前序部分)。
背景技术：
DE 102 56 621 B3描述一种用于制造具有至少两个延展性不同的组织区域的成 型构件的方法，以及描述一种用于该方法的直通式炉。按这种建议，由可硬化的钢构成的半 成品通过直通式炉，该直通式炉具有至少两个带有不同温度水平的沿通过方向并排地设置 的分区。在此半成品不同高度地进行加热，使得在紧接着的热成形过程中形成两个延展性 不同的组织。 由DE 102 08 216 Cl已知一种用于制造具有至少两个延展性不同的组织区域的 成型构件的方法。在此由可硬化的钢构成的半成品穿过具有均匀的温度分布的加热装置并 在其中完全加热到奥氏体化温度。紧接着半成品的第一类分区域在其继续输送期间这样冷 却，使得可以实现基本材料由奥氏体转换成铁氧体和/或珠光体。因此在紧接着的热成形 过程中没有或仅少的马氏体成份产生。因此第一类分区域具有高的延展性。同时在输送期 间在半成品的第二类的另一个分区域中温度刚好保持高得使在紧接着得热成形过程中存 在足够的马氏体成份。因此第二类分区域相对于第一类分区域具有较小的延展特性，但是 因此具有较高的强度。 尽管按照上述两种方法在炉中在氮气气氛下实施加热，但是不能阻止相应的半成 品在其从炉中移动到成型压机时以及在成型过程时氧化。
发明内容
由现有技术出发本发明的目的在于，实现一种用于制造带有至少两个延展性不同
的组织区域的成型构件，其中避免基于氧化的问题。 本发明目的的第一解决方案在于权利要求1的特征。 因此在采用由设有铝/硅涂层的高强度的硼钢构成的成型构件中，从由这样的材
料构成的带状材料分离的板坯首先完全均匀地加热到这样的温度并且在确定的时间上保
持在该温度水平上，使得扩散层构成为防腐蚀层或防氧化层，其中涂层的材料扩散到基本
材料中。加热温度大约为83(TC至95(TC优选92(rC。均匀的加热有利地在具有多个温度
分区的直通式炉的第一分区中进行。紧接着该方法步骤，板坯的第一类区域在炉的第二分
区中向下冷却到奥氏体分解的温度上。这在大约55(TC至70(TC优选625t:的温度中实现。
下降的温度水平对于确定的时间保持，使得奥氏体的分解无缺点地进行。 同时通过局部冷却板坯的第一类区域，在炉的第三分区中在至少一个第二类区域
中温度刚好保持高得使在紧接着的热压成形中在相应的压机中还能存在足够的马氏体成
3份。该温度在83(TC至95(TC中优选大约为900°C。 按这样的方式成型构件的第一和第二类区域具有不同延展特性，其中第二类区域
相对于第一类区域虽然具有较小的延展性，但因此具有较高的强度特性。 因此这样制成的成型构件在具体的部段方面有目的地适配如下要求，即所述成型
构件在其特性方面作为结构构件例如车身的组成部分必须满足这些要求。 本发明目的的第二解决方案在于权利要求2的特征。 为了构成作为防腐蚀层或防氧化层的扩散层，在此在第一工作步骤中由设有铝/ 硅涂层的高强度的硼钢构成的带状材料在前炉中在经过时发生合金(durchlegieren)并 且然后冷却。温度为83(TC至95(TC优选大约为920°C。 然后在另一部工作步骤中板坯从发生合金的带状材料分离。紧接着每个分离的板 坯转移到双分区炉中。在此板坯的第二类区域在大约83(TC至95(TC优选大约930°C的温度 中进行奥氏体化。第一类区域最大加热到奥氏体化温度以下的温度。该温度大约55(TC至 70(TC优选大约680°C。 这种热处理导致，最后在热成形过程中由板坯制成的成型构件的第二类区域相对
于第一类区域具有较小的延展特性，但是因此具有较高的强度特性。 本发明目的的第三种解决方案在于权利要求3的特征。 在此在采用由设有铝/硅涂层的高强度的硼钢构成的成型构件中在第一工作步 骤中板坯从由这种材料构成的带状材料分离。紧接着在第二工作步骤中每个板坯在前炉中 均匀加热到大约83(TC至95(TC优选大约920°C的温度、在一段确定的时间上保持在该温度 水平上并且然后又冷却。在此实现扩散层构成为由带状材料的铝/硅涂层构成的防腐蚀层 或防氧化层。然后在第三工作步骤中每个板坯转移到双分区炉中并且关于第一类区域在炉 的第一分区中又加热到大约55(TC至70(TC优选大约680°C的温度。同时第二类区域在炉的 第二分区中加热到83(TC至95(TC优选大约92(rC的温度。最后板坯在热成形过程中变形为 成型构件。成型构件然后关于第二类区域相对于第一类区域具有较小的延展特性，但是具 有较高的强度特性。 为了加速冷却到奥氏体分解成铁氧体和珠光体的转换温度，根据权利要求4的特 征，局部冷却板坯的第一类区域在加热之后如下进行，即第一类区域短时间地与冷却钳接 触。 但是按权利要求5的特征也可能的是，在加热之后板坯的第一类区域用冷却的气 体喷吹。 优选这按权利要求6可如下实现，即氮气用作为所述气体。
下面借助于在附图中描述的实施例详细解释本发明。其中
图1显示具有两个延展性不同的组织区域的成型构件的视图；
图2显示用于制造具有两个延展性不同的组织区域的成型构件的另 意图； 图3显示用于制造具有两个延展性不同的组织区域的成型构件的第 示意图。
一方法的示 三种方法的
具体实施例方式
在图1至3中用1表示具有两个延展性不同的组织区域2、3的成型构件。成型构 件1涉及另外未详细描述的车身的B门柱。 成型构件1的制造由设有铝/硅涂层的高强度的硼钢实现。 由这种钢制成的带状材料4根据图1巻绕成巻5。带状材料4然后由巻5连续抽 出并且穿过冲压机6。在冲压机6中板坯7从带状材料4分离并且所述板坯之后输送至具 有三个温度分区8、9、10的直通式炉11。 在直通式炉11的第一分区8中每个板坯7完全均匀地加热到83(TC至95(TC优选 92(TC的温度并且在确定的时间t上保持在该温度水平上(图2)。 紧接着板坯7的第一类区域12在直通式炉11的第二分区9中向下冷却到大约 55(TC至70(TC优选大约625t:的温度并且在确定的时间^上保持在该下降的温度水平上。 同时板坯7的第二类区域13在直通式炉11的第三分区10保持在大约83(TC至95(TC优选 大约90(TC的温度水平上。 然后热处理过的板坯7在由直通式炉11出来之后在未详细描述的压机中热压成 形为成型构件l。 在直通式炉11的下方和上方描述关于板坯7的第一类区域12和第二类区域13 在板坯7穿过直通式炉11时的时间上的温度走向，其中下面的曲线14显示第一类区域12 的热处理即板坯7的"软的"部段的温度走向，并且上面的曲线15显示第二类区域13的热 处理即板坯7的"硬化的"部段的温度走向。 在图2中可见一种用于制造带有两个延展性不同的组织区域2、3的成型构件1的 方法，其中首先由设有铝/硅涂层的硼钢构成的带状材料4由巻5抽出并且穿过前炉16。 在前炉16中带状材料4均匀加热到大约83(TC至95(TC优选大约920°C的温度并且在确定 的时间上保持在该温度水平上。紧接着这样热处理过的带状材料4巻绕成巻17。热处理过 的带状材料4从巻17输送至冲压机18，在那儿板坯7从带状材料4分离。但是带状材料4 也可以直接在由前炉16出来之后冷却并且然后输送至冲压机18。由预处理过的带状材料 4构成的板坯7转移到双分区炉19中并且因此鉴于第一类区域12在炉19的第一分区20 中设置到大约55(TC至70(TC优选大约68(TC的温度上，以及鉴于第二类区域13同时在炉 19的第二分区21中设置到大约83(TC至950。C的温度上。 最后按这样的方式进行热处理的板坯7在未详细描述的热压成形过程中形成具 有两个不同的组织区域2、3的成型构件1。 在图2的温度-时间图表23中的下面的曲线22在这种关系中显示在板坯7的第 一类区域12中的温度走向并且上面的曲线24显示在每个板坯7的第二类区域13中的温 度走向。 在图3中可见，由设有铝/硅涂层的硼钢构成的带状材料4怎样由巻5抽出和直 接输送至冲压机18。在冲压机18中板坯7从带状材料4分离并且然后引导至前炉16，在 那儿板坯7均匀加热到大约83(TC至95(TC优选大约920°C的温度并且在确定的时间t2上 保持在该温度水平上。 这样热处理过的板坯7然后转移到上面已经提及的双分区炉19中并且在此在第一分区20中关于第一类区域12如描述的那样设置到大约55(TC至70(TC优选大约680°C的 温度上，以及关于第二类区域13在炉19的第二分区21中设置到大约83(TC至95(TC温度上。 温度-时间图表23相应于图2的温度-时间图表。 最后这样热处理过的板坯7在热成形过程中形成具有两个不同的组织区域2、3的
成型构件l。酬feiP'歹ll表
1成型构件2成型构件的组织区域3成型构件的组织区域4带状材料5巻6冲压机7板坯8直通式炉的第一分区9直通式炉的第二分区10直通式炉的第三分区11直通式炉12板坯的第一类区域13板坯的第二类区域14下面的曲线15上面的曲线16前炉17巻18冲压机19双分区炉20双分区炉的第一分区21双分区炉的第二分区22在图表23中的下面的曲线23图表24在图表23中的上面的曲线t时间t工时间t2时间
权利要求
用于由从带状材料(4)分离的金属的板坯(7)制造带有至少两个延展性不同的组织区域(2、3)的成型构件(1)的方法，其中板坯(7)按区域不同地加热并且然后受到热成形过程以变形为成型构件(1)，其特征在于在采用由设有铝/硅涂层的高强度的硼钢构成的成型构件(1)中，从由这样的材料构成的带状材料(4)分离的板坯(7)在具有多个温度分区(8、9、10)的炉(11)中首先在第一分区(8)中均匀地加热到大约830℃～950℃的温度并且在确定的时间(t)上保持在该温度水平上，紧接着板坯(7)的第一类区域(12)在炉(11)的第二分区(9)中向下冷却到大约550℃～700℃的温度上并且在确定的时间(t1)上保持在该下降的温度水平上，并且同时板坯(7)的第二类区域(13)在炉(11)的第三分区(10)中在时间(t2)期间保持在大约830℃～950℃的温度水平上，接着板坯(7)在紧接着的热成形过程中变形为成型构件(1)。
2. 用于由从带状材料(4)分离的金属的板坯(7)制造具有至少两个延展性不同的组织区域(2、3)的成型构件(1)的方法，其中板坯(7)按区域不同地加热并且然后受到热成形过程以变形为成型构件(l)，其特征在于在采用由设有铝/硅涂层的高强度的硼钢构成的成型构件(1)中，由这样的材料构成的带状材料(4)在通过前炉(16)中均匀地加热到大约S3(TC 95(TC的温度，在确定的时间上保持在该温度水平上并且然后冷却，接着板坯(7)从带状材料(4)分离，并且之后每个从带状材料(4)分离的板坯(7)转移到双分区炉(19)中并且关于第一类区域(12)在炉(19)的第一分区(20)中设置到大约55(TC 70(TC的温度上以及关于第二类区域(13)同时在炉(19)的第二分区(21)中设置到大约83(TC 95(TC的温度上，并且最后板坯(7)在热成形过程中变形为成型构件(1)。
3. 用于由从带状材料(4)分离的金属的板坯(7)制造具有至少两个延展性不同的组织区域(2、3)的成型构件(1)的方法，其中板坯(7)按区域不同地加热并且然后受到热成形过程以变形为成型构件(l)，其特征在于在采用由设有铝/硅涂层的高强度的硼钢构成的成型构件(1)中，板坯(7)从由这样的材料构成的带状材料(4)分离，并且紧接着每个板坯(7)在前炉(16)中均匀地加热到大约83(TC 95(TC的温度以及在确定的时间上保持在该温度水平上并且然后冷却，接着板坯(7)转移到双分区炉(19)中并且关于第一类区域(12)在炉(19)的第一分区(20)中设置到大约55(TC 70(TC的温度上，同时关于第二类区域(13)在炉(19)的第二分区(21)中设置到大约830。C 95(TC的温度上并且在时间(t3)上保持在该温度水平上，并且最后这样处理的板坯(7)在热成形过程中变形为成型构件(1)。
4. 按权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于为了冷却到大约55(TC 70(TC，板坯(7)的第一类区域(12)短时间地与冷却钳接触。
5. 按权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于为了冷却到大约55(TC 70(TC，板坯(7)的第一类区域(12)用冷却的气体喷吹。
6. 按权利要求5所述的方法，其特征在于为了冷却到大约55(TC 70(TC，板坯(7)的第一类区域(12)用氮气喷吹。
全文摘要
在方法中从由有涂层的高强度的硼钢构成的带状材料(4)分离的板坯(7)在具有多个温度分区(8、9、10)的炉(11)中首先在第一分区(8)中均匀地加热到大约830℃至950℃的温度并且在确定的时间(t)上保持在该温度水平上。紧接着板坯(7)的第一类区域(12)在炉(11)的第二分区(9)中向下冷却到大约550℃至700℃的温度并且在确定的时间(t1)上保持在该下降的温度水平上。同时板坯(7)的第二类区域(13)在炉(11)的第三分区(10)中在时间(t2)期间保持在大约830℃至950℃的温度水平上。在热处理之后板坯(7)在热成形过程中变形为成型构件(1)。带状材料(4)事先用铝硅扩散合金进行覆盖。
文档编号C21D1/673GK101796202SQ200880105421
公开日2010年8月4日 申请日期2008年11月3日 优先权日2007年11月29日
发明者J·伯克, J·克罗格迈尔, M·佩尔曼, O·布施西韦克, S·阿德尔贝特 申请人:本特勒尔汽车技术有限公司