CN101802228A - 用于硬化型材的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于硬化型材的方法和装置,用于加工硬化的型材、尤其是硬化的开口型材,其中零部件(1)至少局部地加热到基础材料的奥氏体化温度以上的温度,该零部件(1)在加热后以超过临界硬化速度的速度冷却,其中为了加入必需的能量至少部分地通过电感加热,其中在该零部件(1)里面为了调节温度梯度和/或硬度梯度在零部件(1)的横截面上设置外露棱边,其中这些棱边的大小、形状和延展与所期望的硬度和/或硬度梯度相协调地布置。

Description

用于硬化型材的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于硬化型材且尤其是用于硬化滚轧成型的开口型材的方法和装置。
背景技术
由DE 101 20 063 A1已知一种用于加工汽车用金属型材零部件的方法,其中以带状提供的原材料输送到型材滚轧单元并且变形成滚轧型材。在通过型材滚轧单元之前或之后使原材料或者说轧制型材电感地加热到用于硬化所需的温度并且接着通过冷却单元淬火并硬化。通过后置的精整单元将轧制型材输送到切断单元,它将轧制型材切断成单个的型材零部件。
由DE 102 54 695 B3已知一种用于加工金属成形件的方法,其中首先将由未硬化的可热成形的钢板制成的半成品通过冷变形工艺变形成零部件毛坯。接着将毛坯在周边裁切成对应于要加工的零部件的边缘轮廓。最后加热裁切的零部件毛坯并且在热变形模具中挤压硬化。该零部件在热变形后已经具有所期望的边缘轮廓,因此省去最后的零部件边缘裁切。
由DE 100 33 493 C2已知一个用于热处理汽车用冲击支座的装置,它具有分级输送器用于导引多个冲击支座并有规律地且连续地在给定的方向上输送冲击支座,还具有一个输送单元和一个导向单元,这两个单元同样定位在步进输送器后面,其中存在一个热处理单元,它用于加热冲击支座,还具有一个环形的感应线圈,而冲击支座由旋转和运动单元导引到感应线圈中心,用于能够使冲击支座穿过感应线圈中心导引。
由DE 197 43 802 C2已知一种用于加工金属成形件的方法,其中该成形件由添加合金钢的钢材构成并且钢板的局部部位在少于30秒的时间内带到600℃至900℃的温度,并且使由此局部热处理的板在挤压模具中变形成成形件,然后在挤压模具中调质成形件。由此能够实现具有不同硬度的底座的成形件。
由JP 20002 02085A已知一个零部件,它按照所谓的特制的光亮方法制成并且它具有一个部位,该部位以比相邻部位更高的强度构成。
由JP 2005330504A已知一个用于零部件的局部热处理,以及一个为此设计的装置。
由DE 10 2004 046 119 A1已知一个一体地通过变形制成的薄板半成品和一种用于加工它的方法,该薄板半成品具有不同强度的确定区域。为了在确定的区域达到所期望的强度使确定的区域置于加热并接着快速冷却。为了达到高的温度梯度规定,使用变形模具且尤其使用轧制工具的冷却轧辊。
由US 4,482,793已知一个装置,用于感应地加热许多长度一致的工件。
由钢材应用研究联合会的公开研究文献P584/2005年7月号已知,在四角或者说四边形的开口的空心型材里面安装长柱形的矩形加强部件(参见图35)。
此外已知,通过安置矩形的强化部件加强支座(参见图36)。
此外由钢材应用研究联合会的研究文献P584第74页已知,与专利文献DE 197 43 802 C2类似,一个长形的空心型材在确定的部位中硬化。
同样由钢材应用研究联合会2005年7月的研究文献P584第76页已知,一个开口的型材以不同壁厚的长度构成,其中通过灵活地轧制原材料的厚度实现这些不同的壁厚,其中在这里构成较厚的与较薄的部位之间的过渡部位(参见图38)。
在按照现有技术的另一实施例中为了构成空心型材使用所谓的特制的坯料,其中通过横截面由此改变厚度,垂直于型材纵向激光焊接不同的钢板厚度或钢材品质(参见图39,40)。
此外已知在一个要加强型材的部位(参见图41,42)中在内部衬入衬入体并且必要时固定,用于使材料在这个部位中加强。
此外也已知(参见图43,44),与上述实施例相反在外部使衬入体设置在相应的型材上。
上述的现有技术在其不同的实施例中具有特有的缺陷。
加工所谓的特制光亮的、即尤其激光焊接的不同材料厚度或不同材料品质的板存在缺陷,一方面焊缝可能带来不确定的硬化区,并且还在各个部位之间经常存在突然过渡区。这导致这种薄板是相当昂贵的,因为它们需要费事的加工。这些部件还必需特别准确地处理,由此使焊缝在滚轧型材时和之后总是百分之百地放置在正确的位置上。
在较高负荷部位中通过衬入体在内部或外部加厚构成的型材同样有缺陷,这种结构是费事的并且在下面的轧制过程中导致不同的响应特性。如果在轧制后进行这种双重加工,则这一点大多是相当费事的。此外仍然存在缺陷,存在相当突然的特性过渡。
这同样涉及在长度上局部硬化或调质的型材。
在柔性轧制的管型材中不利的是,工艺过程比在等厚的管型材中更费事,因为过渡部位和厚的与薄的部位的位置必需轴向百分之百地定义,由此在产品的总体性上不会导致空间上或者说局部地漂移并由此在负荷情况下导致不同的响应特性。
在空心型材上接合柱形或矩形元件时不利的是,这是极其费事且昂贵的并且也在响应特性方面产生相当突然的过渡。
材料加厚和嵌入也增加零件重量,这违背通常的更轻构造的原则,尤其在汽车结构中。
因此上述的在弯曲试验中响应特性的突然过渡是不利的,因为在碰撞情况下经常出现锐利的折痕伴随着冲击式失效。在图45中示出这种不期望的失效特性。
发明内容
本发明的目的是,实现一种用于加工硬化的型材且尤其是硬化的滚轧成型的开口型材的方法,它能够以成本有利、快速且可靠的方式实现带有不同硬化部位的滚轧成型的且轻的型材,其中柔和且有效地实现过渡部位。
这个目的通过一种具有权利要求1特征的方法得以实现。
在从属权利要求中给出有利的改进方案的特征。
另一目的是,实现一个用于执行这种方法的装置,它构造简单,能够实现高产量并且能够实现对于不同型材形状的高度灵活性。
这个目的通过一个具有权利要求14特征的装置得以实现。
在其从属的权利要求中给出有利的改进方案。
按照本发明用于加工硬化的型材的途径与对于专业人员常见的强化材料的途径在特别主张的权利要求范围中是完全不同的。在本发明中在应该具有高硬度和稳定性的部位中正好相反设有更少的材料。这种材料减少可以以孔、长孔、卷边或其它方式制成的外露棱边或缝隙的形式实现。犹如通过假想的弱化实现稳定性。由此还能够以有利的方式在提高稳定性的同时减轻重量。
在零部件中由此实现对于硬化必需的奥氏体化温度,进行电感加热。这种按照本发明使用的电感加热在去除材料或者说孔的周围棱边部位中导致更高的温度,由此在相应的执行工艺时正好使这些部位硬化或者特别高地硬化。通过孔或者说材料减少的分布和相应的电感工艺过程能够非常灵敏地不仅调节硬度,而且调节硬化过程。
电感加热原理涉及到,使加入到磁交变场里面的导电或半导电的材料由此获得热量,按照变压器原理在其中感应电流。这种主要在表面流动的涡流被短路并且直接转换成热量。由感应器产生通过专门配置的频率产生的磁场,该感应器匹配于要被加热的工件区域。
由激励频率确定加热层的深度。通过正确地选择频率和功率能够通过电感加热小部件的表面硬化直到透热大的锻造件实现所有技术上的加热工艺。电感加热的特殊性是在感应器与工件之间无接触的能量传递。也能够通过相对较大的数厘米的间隔传递能量。通过这种方式能够对加热过程没有不利影响地接触安全地隔绝感应器。为了电感加热主要利用两个频率范围,它们通过工艺技术的应用和所使用的设备技术来区分。中频设备对于1至10kHz的平均间隔(mittlerweile)最好以静电激励器构造。这些设备在加热较大的工件时特别有效地工作,因为由于低运行频率引起的多圈感应器可以没有初级变压器地连接。
在电感加热时10kHz至6MHz运行频率的高频设备具有多种应用可能性。
电感加热尽管需要相当高的投资成本,但是加热成本非常低同时具有非常高的效率。能够以非常高的最高温度达到高能量密度。主要的优点是相对于变化、尤其是要被加热工件的几何形状变化的灵活性。电感加热尤其以突出的方式适用于尤其在由平面板带滚轧成型型材的连续工艺中的在线加热。
在本发明中有利的是,实现成形且尤其滚轧成型的零部件,它们以非常高的稳定性具有屈服和失效特性,其中这些零部件与由现有技术制成的零部件相比还更轻地构成。按照本发明的方法能够通过棱边在零部件上的布置非常灵敏地调节这种零部件的硬度变化、稳定性和屈服特性。
为了达到按照本发明方法的有效性使材料空隙以各种形状如圆孔、角孔、长孔、缝隙或类似形状加入到材料里面,其中由此可以实现足够的对于本方法所需的棱边,以卷边或者冲切的形式加入冲压。开口型材的开孔边界和纵向棱边都是可以良好利用的棱边。
按照本发明的方法不仅可以用于未覆层的而且可以用于覆层的且尤其金属覆层的薄板结构件。
能够以简单的方式通过布置空隙并通过感应加入的能量调节零部件的硬度变化、稳定性和重量。在此布置空隙不仅可以改变相同大小的开孔在表面上的数量,而且也可以使不同大小的开孔布置在不同的分度上,例如在具有特别高硬度的部位布置许多不同大小的孔,由此使小孔充满在大孔之间的中间空间。如上所述,在此所述孔不必一定是圆形的。也可以是有角的冲切,其边界的壁段犹如格栅结构的形式构成。在此格栅结构在高度硬化的部位可以大于较低硬化的部位。因此对于要获得较低硬度的部位可以存在更少但是更大的孔或者一般更少空出的面积。
附图说明
下面借助于附图示例地解释本发明。附图中:
图1示出通过按照本发明的方法加工的硬化型材,其中只有某个长度段硬化地构成并且出于清晰的原因未示出开孔,
图2示出在整个型材长度上硬化的型材,其中未示出开孔,
图3示出从开孔边界的棱边开始进入材料里面的硬度变化,
图4示出附加的冲切,具有环形空心硬化区,
图5非常简化地示出在型材零部件侧壁中的可能的空隙分布与围绕空隙的高度硬化区,
图6示出另一可能的实施例,其中开孔布置在底部并且还在长缝中附加地存在缺口,其中阴影地示出最硬的部位,
图7示出另一实施例,具有可能的空隙布置,
图8示出另一型材,具有可能的空隙布置和示出的硬度变化,
图9示出另一空隙布置,在型材零部件中带有简示的硬度变化,
图10示出另一型材,具有可能的空隙布置,尤其在型材的连接部位,
图11简示出按照本发明的方法过程,
图12示出按照本发明的方法过程的另一实施例,用于实现合金的镀锌板,
图13和14示出按照本发明的方法过程的另一实施例,其中中间连接切断步骤和细分器和储存器,
图15示出按照图13和14的装置的另一实施例,其中产生切断的型材,
图16非常简化地示出炉子和另一变形模具,用于继续处理在按照图15的设备中切断的型材单元,具有冷却器和/或在模具中的加热和冷却,
图17示出导体的第一实施例,它们起到型材侧面的作用,
图18示出另一实施例,其中附加地设有硬化空隙,
图19示出导体的另一实施例,用于在开口的型材内部里面感应,
图20示出按照图19的另一可能的实施例,没有硬化孔,
图21示出导体的另一可能的实施例,
图22以截面图示出按照图17的导体,
图23以截面图示出按照图19和20的感应器,
图24以截面图示出按照图21的感应器,
图25示出对于按照图10的型材的感应器布置,
图26示出环式感应器的另一可能的实施例,
图27示出感应器的另一实施例,它浸入到冲压里面,
图28示出用于型材的感应器的另一可能的实施例,
图29以侧视图示出按照图25的感应器,
图30以截面图示出可能的环市感应器,
图31以侧视图示出按照图27的感应器布置,
图32以侧视图示出按照图28的感应器布置,
图33示出在按照本发明的方法硬化时的温度变化曲线,
图34示出在按照本发明的方法硬化时的另一温度变化曲线,具有中间布置的保持相态,用于由锌层形成锌-铁覆层,
图35示出按照现有技术用于提高稳定性的加入到支架里面的立柱,
图36示出按照现有技术通过矩形型材加强的支架,
图37示出按照现有技术完全硬化型材长度的局部段,
图38示出通过灵活轧制不同厚度区产生的型材,
图39示出按照现有技术的型材,具有不同的材料和/或材料厚度,
图40示出按照图39的型材,在一个截面中示出两个不同的材料厚度,
图41和42示出内部的衬入体,用于提高型材稳定性,
图43和44示出外部的衬入体,用于提高内置支架的稳定性,
图45示出按照现有技术的纵向弯曲的不协调的支架,
图46示出按照本发明的方法加工的型材的协调的弯曲失效。
具体实施方式
按照本发明的方法规定,由硬化合金钢制成的型材1首先成形成一个开口的型材横截面1,例如利用滚轧成型并接着硬化。在此,这种型材的至少局部硬化完全一般地由此实现,利用电感在钢材料里面感应涡流,它们立刻剧烈地加热钢材料。为了顺便执行硬化,必需使这个钢材料通过电感至少局部地加热到所谓的奥氏体化温度以上的温度。如果这种奥氏体的钢材料以位于所谓的临界硬化速度以上的速度冷却,则导致晶格的特殊结构或者说特殊的金属相的特殊结构,它们起到硬化作用。在此原则上可以如同由现有技术已知的那样,仅仅在某些部位(图1)或者在整个型材(图2)中实现硬化。
在电感时可以观察到,棱边3比钢零部件的其余壁体部位明显更快且也更高地被加热。在图3和4中示出加热过程,其中周围存在加热的冲切、部位4,它们同样特别高且快地被加热。在图3和4所示的热分布中期待着,在硬化时产生类似的材料硬化过程。
对于要实现的硬化,一方面钢材料的绝对温度是重要的,但是另一方面时间也是重要的,通过该时间使钢材料在内部具有奥氏体化温度,因为转化过程需要一定的时间。
因此通过所示的温度变化也可以达到相应的硬度变化,因为被特别高地加热的部位可能也更长地具有奥氏体化温度以上的温度,而其它部位只有以后才达到这个温度并因此存在更少的时间用于转化。
当然也可以这样执行过程,尽管在棱边部位已经实现硬化,但是以与其一定的间隔不超过硬化温度或者至少不这样长时间地超过硬化温度,以至于实现真正的硬化。
因此一方面通过棱边3另一方面通过电感的强度和持续时间可以确定,零部件是否在横截面上完全或只局部地或者说以不同的强度硬化。
在图5和6中除了在图3和4中所示的棱边3以外,还示出许多硬化空隙5,它们加入到型材零部件的侧壁6或底壁7里面。
在此棱边3是通常开口的型材1的轴向延伸的开口8的边界,而开孔5分布地布置在壁体里面。在侧壁6里面的开孔5(图5)或底壁7里面的开孔8(图6)例如可以是小圆孔。这些开孔当然也可以是角形的,例如三角形、四角形或多角形,例如六角形或八角形。此外也可以使空隙5,8缝隙形或者说由长孔构成。因此空隙5,8的几何形状不是关键。但是通过适合的孔形和孔分布对于特别大惯性的零部件可以明显减轻重量。例如能够通过不同大小的三角形空隙(未示出)在零部件的壁体中实现格栅结构,在这些三角形空隙中例如总是有四个三角形的空隙通过尖端指向一个公共的点,其中格栅短臂通过电感特别强烈地且良好地加热(根据空隙相互间的距离)并因此形成特别硬的部位。
为了加大长棱边3的硬化部位或者说为了加大棱边3的长度并由此加大高硬度的范围,也可以在长棱边3中存在半圆形或其它形状的空隙9,它们同样能够实现相邻的硬化区。在图5和6中阴影地示出硬化区并以标记符号10表示。
在此所示的硬化区宽度当然可以根据电感加热的持续时间和强度变化。
这种空隙尤其也可以作为空隙11或者说长孔形空隙12(图7和8)尤其布置在要被硬化的型材的法兰形连接部位。
在这里能够调节相应的硬度变化(图7,8和10),其中空隙也可以具有明显的伸展,例如具有宽度的空隙13,该宽度大于型材1底壁7宽度的一半。在此可以使较大的空隙13与较小的空隙14交替,用于影响硬度变化或者说温度变化10。
按照本发明的用于执行本方法的装置具有带储存器15,已经轧制的钢板带位于带储存器里面,钢板带可以未覆层或者通过金属层、尤其锌层构成。为了保证连续的工艺一个焊接装置16位于带储存器15后面,在带储存器里面从带辊拉出钢带,在焊接装置里面使新钢带的始端焊接在老钢带的末端上。然后使钢带移动到所谓的移动冲头18,在其中将所期望的开孔或孔部分地但是也具有边缘轮廓地冲切到钢带里面,其中一个缓冲储存器17位于移动冲头18前面,并且一个缓冲储存器19位于移动冲头18后面。在缓冲储存器里面钢带作为圈输送进去,通过这种缓冲储存器平衡不同的带速并且必要时在焊接时平衡钢带静止状态以及静止时间。
在缓冲储存器19后面钢带进入到成型设备里面,在其中钢带利用辊逐渐地成形到所期望的形状。在成型设备20上连接硬化装置21。在硬化装置21里面将型材1在加热装置21a里面感应地和/或导电地加热并且接着在冷却装置21b里面冷却并由此硬化,其中加热不仅可以局部地而且可以全表面地作用于型材1上。在硬化装置21的冷却装置21b里面利用空气、其它气体或水或者说其它冷却液体以超过临界硬化速度的速度冷却。在硬化装置21里面在冷却后还可以在退火装置21c里面执行退火步骤,用于平衡在硬化时产生的应力并由此提高材料延展性(和改进的协调的弯曲失效性),它们切断成相应的长度。
在另一有利的实施例中(图12)在焊接部件16与第一缓冲储存器17之间设有镀锌层扩散处理单元24。该镀锌层扩散处理单元24的任务是,通过加热到500至700℃使钢带上的锌层转化成锌-铁合金层,其中镀锌层扩散处理层在原理上是已经公知的。该镀锌层扩散处理装置24也可以位于第二缓冲储存器19与滚轧成型设备20之间或者滚轧成型设备20与硬化装置21之间。
在另一有利的实施例中(图13和14)中在滚轧成型设备中加工型材并且在一个通过输运辊导引的连续装置以电感和/或导电的加热和冷却进行局部或全面的型材1硬化/退火。在这个装置中相同的部件配以相同的标记符号。在这个按照本发明的装置中首先在移动冲头18里面冲切并且在滚轧成型单元20里面滚轧成型,接着使型材1切断成相应的尺寸,由此结束机械的预处理(图13)。切断的型材在储存器25里面备用,并且通过输运辊28首先输送到镀锌层扩散处理级24,接着进入到硬化装置21,其中在装置21a里面执行用于硬化必需的加热,接着在单元21b里面冷却并且为了退火可能再加热。接着通过输运辊使硬化的型材在校直架26里面导引并且必要时再精整,其中接着在切断单元27里面执行可能还需要的切断步骤,在切断单元也排出下脚料。最后使完成的零部件进入成品储存器28。在图13,14中所示的这种装置尤其有利的是,能够在现有的滚轧成型设备(图13)中补充按照本发明实现的硬化。
在另一有利的实施例中(图15,16)追溯到按照图12的装置,因此在这里相同的部件也配有相同的标记符号,其中接着将切断的型材1在炉子30里面加热,接着在冷却模具31里面必要时在与模具形状结合的条件下快速冷却。在另一有利的实施例中,它同样在图16中示出,在模具中不仅加热而且冷却,其中例如通过电感加热实现加热,接着在同一模具里面利用冷却循环33实现冷却。
为了实现有针对性的硬化且尤其为了在横截面上而不只在工件长度上实现有针对性的硬化变化,按照本发明设有不同的装置,用于将能量加入到工件里面。
在此不仅可以导电地而且可以电感地传递热量,其中对于要通过横截面或者说在有针对性的位置上以在线工艺加入的能量(如上所述)需要产生棱边,在棱边上可以快速且大量地电感加入热量。
这些棱边也可以由此产生,在滚轧成型时使凹下的槽35配有上面拉入的棱边36(图17),其中导体或感应器38在相邻的壁体部位37中起作用并且在这些部位37加入热量,热量在型材1横截面上梯度地减少。
在另一有利的实施例中在导体或感应器38的部位37中附加地存在空隙5,用于形成快速加热的其它棱边。在此在槽35的拉入棱边36上并且在孔5棱边部位中实现加热,其中可以在槽35底部附加地存在孔5。
在另一有利的实施例(图19,20)中感应线圈39穿过开口型材1的由棱边3限制的长缝形开孔2,同时作用于已经描述过的槽底35或者说在那里存在的孔5。
附加地或者同时地可以使导体(图21)作用于型材1的部位37上。
此外也能够使许多感应器39作用于零部件1的有针对性的部位40上(图25,27,28,29,31,32),其中这些特殊的部位40例如是开口型材1的法兰部位或者说连接部位,其中开口型材1的这些法兰部位或者说连接部位40尤其具有孔5,其中这些孔不仅使零部件固定在另一零部件上,而且有助于上述的棱边加热效应。此外也可以有针对性地加热限制槽34的棱边36,其中感应器39在此浸入到槽34里面,并且作用于棱边36上(图27)。
在最简单的情况下存在环感应器39,型材1穿过它导引,尤其是开口的型材横截面1具有纵向延伸的型材开孔2,它存在于型材1的壁体里面并且由棱边3限制。在这里棱边3与其余的零部件1相比引起更强烈且更快速加热的效应,其中热量分布和与此相关的硬度分布在硬化后从棱边3向外变得更弱。因此通过有针对性地对准唯一的长孔2在开口型材1中也可以保证在型材1横截面上所期望的硬度分布。
感应器39也可以在带有孔5的表面37上导引,其中表面37与棱边36例如限制一个槽34。在此如果在表面37里面同样设有孔35,可以在孔的部位中实现快速加热和有针对性的硬化(图28和32)。
在本发明中有利的是,通过按照本发明的方法可以充分利用在感应时在金属零部件中在棱边上出现的更快速且更剧烈地加热的效应,在棱边部位中有针对性地用于调节横截面上和在线加工的型材长度上的硬度梯度。尽管已知在长度上调节硬度,但是不能在长度上调节硬度梯度,现在首次能够在横截面上调节硬度。
在此可以非常灵敏地通过产生的棱边、例如成形槽的棱边、尤其是成形槽的拉拔的棱边、通孔的棱边或者卷边冲压、孔的边界棱边和缝隙和类似结构调节硬度分布。
在此不仅可以通过电感的作用持续时间而且可以通过加入的能量或者说电感的强度、滞留时间、即带速和孔分布、孔大小和孔形状调节硬度分布。
所述孔以有利的方式甚至可以这样分布地设置,构成犹如格栅结构的零部件。
在按照本发明实现的棱边用于感应时的棱边效应时还有利的是,使零部件尽管增强或者说提高稳定性也比相对完全硬化的零部件更轻。
通过不仅在横截面上而且在长度上调节零部件中的硬度梯度,在这种零部件上强烈受力的情况下也能够实现非常协调的弯曲或失效过程(图46),它没有锋锐的或者说冲击式的拐点或棱边。
此外可以简单、快速和可靠地执行按照本发明的方法。
附图标记清单
1     型材
2     型材部位
3     棱边
4     棱边部位
5     硬化空隙
6     侧壁
7     底壁
8     轴向延伸的开孔
9     其它的空隙
10    硬化区
11    空隙
12    长孔形空隙
13    较大的空隙
14    较小的空隙
15    带储存器
16    焊接装置
17    缓冲储存器
18    向前移动冲模
19    缓冲储存器
20    型材设备
21    硬化装置
21a   21的单元
21b   21的单元
21c   21的单元
22    排出辊道
23    截切单元
24    镀锌层扩散处理单元
25    储存器
26    校直架
27    截切单元
28    成品储存器
29
30    炉子
31    冷却工具
32    工件
33    冷却循环
34    槽
35    凹下的槽
36    槽35的拉拔棱边
37    相邻的壁部位
38    导体或感应器
39    感应器线圈/感应器/环感应器
40    零部件1的部位40

Claims (18)

1.一种用于加工硬化的型材、尤其是硬化的开口型材的方法,其中零部件(1)至少局部地加热到基础材料的奥氏体化温度以上的温度,该零部件(1)在加热后以超过临界硬化速度的速度冷却,其中为了加入必需的能量至少部分地通过电感加热,其中在该零部件(1)里面为了调节温度梯度和/或硬度梯度在零部件(1)的横截面上设置外露棱边,其中这些棱边的大小、形状和延伸与所期望的硬度和/或硬度梯度相协调地布置。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过传导和/或对流和/或辐射执行基体加热并且通过感应以高于奥氏体化温度执行零部件(1)的局部加热、尤其是在外露棱边的部位。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,通过空隙、卷边、长槽或横槽产生外露棱边。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,作为空隙加入孔、圆孔、三角孔或多角孔、缝隙、冲压或冲切。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,作为调节硬度梯度的棱边在零部件的横截面上使用限制开口型材(1)的长孔(2)的棱边(3)。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,为了调节温度梯度和/或硬度梯度在型材(1)的轴向长度上和/或型材(1)的横截面上按照尺寸和/或数量分布地设置空隙,其中在要加热到更高温度的部位中和/或在其中材料要达到更高硬度的部位中比要获得更少加热和/或更低硬度或者说甚至没有硬化的部位中存在更多空隙,从而存在更多的外露棱边。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,这样加入所述空隙,使保留的基础材料形成网状支承结构形式的短臂。
8.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,作为基础材料使用覆层的或未覆层的钢板材料。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述钢板材料镀锌。
10.如权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述基础材料为了在表面上形成锌-铁合金在提高温度前为了硬化或者在温度提高时为了硬化为了形成锌-铁层加热到500至700℃的温度并且保持在那里。
11.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,加热到奥氏体化温度以上的型材(1)通过气流和/或液体流和/或与冷模具形状结合的接触以一个位于临界硬化速度以上的速度冷却。
12.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,为了利用感应加入能量使零部件穿过感应线圈轴向导引。
13.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,一个或多个感应线圈作用于工件的局部部位上。
14.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述型材(1)在冷却后以超过临界硬化速度的速度退火,用于平衡在硬化时加入的应力。
15.一个用于加工硬化的型材、尤其是硬化的开口的滚轧成型型材的装置,其中存在至少一个型材成形单元,在其中板带变形成型材并且还存在一个装置,在该装置中使型材加热到超过奥氏体化温度以上的温度并且存在冷却装置,在其中使事先加热的型材以超过临界硬化速度冷却,其中还存在一个用于冲压和/或冲切外露长棱边和/或切割空隙的装置,并且在该装置中为了加热零部件存在感应器或导体,它们至少局部地作用于型材上,用于在横截面上形成温度提高和硬化。
16.如权利要求15所述的装置,其特征在于,存在冷却装置(21b),它这样构成,使穿过它导引的型材以超过临界硬化速度的速度冷却。
17.如权利要求15或16所述的装置,其特征在于,存在退火装置,在其中使冷却的和硬化的型材在移动通过时加热同时退火,用于平衡通过硬化产生的应力。
18.由可硬化的钢板按照如权利要求1至15中任一项所述的方法加工硬化的型材零部件,尤其通过如权利要求15至17中任一项所述的装置进行加工。
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