用于制造压力淬火的金属部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造压力淬火的金属部件的方法，在该方法中，将板材（２）或半成品（３０、４０、５０、６０）在变形工具（１２）中进行压力淬火，其中，板材（２）或半成品（３０、４０、５０、６０）具有壁厚减小的局部区域（４、３６），而且壁厚减小的局部区域（４、３６）未经压力淬火。本发明专利技术还涉及一种由钢或合金钢构成的压力淬火的金属部件，特别用于机动车，优选用本发明专利技术的方法制造，该金属部件在至少一个局部区域（４、３６）未经压力淬火，其中，至少一个未经压力淬火的局部区域（４、３６）相对于经压力淬火的局部区域具有减小的壁厚。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，该金属部件由钢或合金钢制成，在该方法中，板材或半成品在变形工具中进行压力淬火。本专利技术还涉及一种由钢或合金钢制成的、压力淬火的金属部件，特别是用于机动车，该金属部件在至少一个局部区域未经压力淬火。
技术介绍
为制造机动车的车身或外壳，金属部件通常需要有较高硬度。在由钢或合金钢制造的金属部件中，通过压力淬火的方法可以达到很高的强度和硬度。在这样的方法中，将板材或半成品在工具中以高于奥氏体温度的温度进行热变形处理，然后在同一工具中突然冷却。金属部件的在热变形期间形成的奥氏体结构通过快速冷却过程转化为高强度和硬度的马氏体结构。取决于机动车车身或外壳中预期的负载，在一些金属部件中要求，该金属部件不具有连续的硬度，而是具有较小的硬度和增高的断裂延伸率。特别可以通过下述手段实现这一点该金属部件在局部区域不受压力淬火，在该局部区域上，该金属部件应该具有较小的硬度。为制造这样的金属部件，由文献WO 2006/038868 Al已知这样的方法，在该方法中，用于压力淬火的冲模在一定区域于表面具有凹槽，在该区域中待制造部件应当具有更小的硬度。由此实现了，在对板材进行压力淬火时，在凹槽区域不会贴靠冲模，而是在冲模和板材之间形成空气间隙。以这种方式，板材在该凹槽区域较缓慢冷却，由此在对该部件进行压力淬火之后，硬度以及强度在该凹槽区域较小。然而，上述方法的缺点在于，设置有凹槽的冲模制造起来麻烦。另外，在制造中原则上有必要使每个相同的部件都具有自己的冲模，该部件应当具有硬度减小的其它区域。 由此很大程度提高了这样的部件的制造成本。通过工具中的凹槽，会在部件中造成变形，从而用该方法对部件进行精确的定型是很难的而且部分结构甚至不可能实现。
技术实现思路
由前述现有技术出发，本专利技术的目的在于，提供一种、以及一种由钢或合金钢构成的压力淬火的金属部件，采用该方法和金属部件避免了现有技术的缺陷。根据本专利技术，由这样的方法实现了该目的，S卩，板材或半成品具有壁厚减小的局部区域，而且，该壁厚减小的局部区域未经压力淬火。由于减小的壁厚，使板材或半成品在相应的局部区域中不直接贴靠于用于变形的工具的壁，从而在板材或半成品的局部区域和工具的壁之间形成空气间隙。在压力淬火过程中对部件进行冷却时，从板材或半成品至工具的热传递由于空气间隙而减速，因而使冷却进行得更慢。由此，部件在该区域中不进行压力淬火。这特别导致了，在该局部区域仅少量地，甚至完全不会产生马氏体结构，而且该区域的硬度因此更小而且断裂延伸率更大。本专利技术的优势在于，以这种方式可以用常规的压力淬火工具来制造这样的部件， 该部件在局部区域具有更小的硬度和更大的断裂延伸率。因而特别没有必要，在未经压力淬火的部区域对工具进行特别设计。以这种方式，明显降低了制造费用。在本专利技术方法的一个优选实施方式中，在压力淬火之前，通过对板材或半成品进行冲压而制成壁厚减小的局部区域。通过冲压(VerprAgen)，极为简单地制成了凹陷部 (Vertiefung)。在此可以特别使用冲压柱或冲压辊，该冲压柱或冲压辊对于冲压较大的区域特别有利。根据本专利技术方法的另一优选实施方式，可以由此实现特别灵活的壁厚减小，S卩，对具有用于增大壁厚的补丁部(Patch)的板材进行压力淬火。在压力淬火之前，通过在板材上设置补丁部，可以极为灵活地改变板材的壁厚。在此，该补丁部优选材料配合地与板材相连。本专利技术方法的又一优选实施方式由此实现，即，对这样的复合板进行压力淬火，其中，该复合板具有至少两块板材，而且板材中的一块为制备壁厚减小的局部区域而具有凹槽(Ausnehmimg)。相对于正常板材，复合板的优势在于，例如通过对各个板材选择不同的材料可以实现复合板的力学特性的灵活设计。结合本专利技术的方法，这是有利的，即，在复合板的板材之一上设有凹槽，因为该块板材可以独立于复合板的其它板材来实现。因此，可以在不同的复合板中分别使用同样的具有凹槽的板材的部分，从而为方便大量使用而将该板材制成用于库存。根据本专利技术方法的再一实施方式，对“拼焊板(Tailored Blank)”、“拼焊条 (Tailored Strips) ” 或“拼焊卷板(Tailored Rolled Blank) ” 进行压力淬火。“拼焊板”是这样的单块板材，这些单块板材通过接合技术焊接到一起成为一整块板。由此可以例如将同样材料、但是不同板厚的，或者不同材料、板厚相同或者不同的板材焊接成一块板。“拼焊条”则是指由条形板材构成的“拼焊板”。本专利技术方法使用拼焊板或者拼焊条是有利的，这是因为，以这种方式可以制造形状复杂而材料特性不同的部件。另外，可以以简单而灵活的方式实现壁厚的减小。拼焊板优选具有至少一块无冲压部(Verpragung )的板材，或者至少一块板材具有冲压部。替代地，拼焊板具有至少两块经冲压的不同厚度的板材。对于“拼焊卷板”而言，经一种灵活的轧辊方法，将材料沿纵向辊压出不同厚度。这种方式实现了 工件以连续材料过渡实现厚度减小，由此在直至工件的未经压力淬火的局部区域的过渡区段上避免了硬化边缘。在此优选对由预先冲压的预处理材料构成的拼焊卷板进行压力淬火。本专利技术的目的还通过一种由钢或合金钢构成的金属部件来实现，该金属部件特别是用于机动车的金属部件，相对于经压力淬火的局部区域，至少一个未经压力淬火的局部区域具有减小的壁厚。该金属部件优选用本专利技术的方法制成。通过减小的壁厚，以简单的方式实现了，在将金属部件进行压力淬火之后，相应的局部区域未经压力淬火。这样的金属部件可以有利地例如用于机动车车身或者外壳，这是因为，该金属部件在那里可以满足变化的材料特性，并可以由此费用低廉地制造。通过另外的实施方式，由此实现了金属部件对负载要求的灵活配合，S卩，金属部件的未经压力淬火的局部区域以适合于负载的方式进行设置。由于在此相应地仅设置壁厚减小的局部区域，而无需对制造所需要的工具进行调整适应，因此可以简单而廉价地制造这样的部件。金属部件的未经压力淬火的局部区域优选设置于这样的区域，在该区域金属部件应当具有提高的断裂延伸率。在另一实施方式中，由此实现了金属部件的特别高的硬度或强度，S卩，金属部件由锰硼钢，优选由22MnB5型钢构成。在压力淬火的金属部件的另一实施方式中，壁厚减小的局部区域由冲压部形成。 以这种方式，使壁厚减小的局部区域可以特别简单地制造并且灵活地设置。压力淬火的金属部件的另一优选实施方式为，冲压部形成为条形结构。例如，当金属部件需要具有较小的硬度的边缘、诸如预设弯曲边缘时，这一点是特别有利的。在另一实施方式中，由此可以达到均勻的硬度分布，S卩，该冲压部形成为点状或矩形结构。点状冲压部在此例如可以理解为一个圆形的的冲压部、而且还可以为一般具有小的长宽比的冲压部。在压力淬火的金属部件的另一实施方式中，冲压部形成为相同的结构，和/或均勻地分布在未经压力淬火的局部区域。以这种方式，可以得到均勻的中等硬度的区域。而且，结构相同或均勻分布的冲压部的形成因此更简单而廉价。因此，用于制造金属部件的半成品的冲压部在进行压力淬火之前例如通过冲压轧辊来制成。相反，通过结构不同的或非均勻分布的冲压部，可以形成金属部件的灵活的中等硬度特性。以这种方式，可以例如形成中等硬度梯度。在另一优选的实施方式中，由此本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于制造压力淬火的金属部件的方法，所述金属部件由钢或合金钢制成，其中，将板材（２）或半成品（３０、４０、５０、６０）在变形工具（１２）中进行压力淬火，其特征在于，－板材（２）或半成品（３０、４０、５０、６０）具有壁厚减小的局部区域（４、３６），而且－所述壁厚减小的局部区域（４、３６）未经压力淬火。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗茨约瑟夫·伦策，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：DE