CN104245969A - 用于金属部件的热处理的固定工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于至少一个由金属材料制成的旨在热处理或热成型的部件(150)的固定工具(100)，所述工具包括：-固定的支撑结构(110)，所述固定的支撑结构(110)具有对应于由金属材料制成的待固定的每个部件的大致形状的一定形状，-第一固定元件(1161-1261)，所述第一固定元件(1161-1261)设置在每个部件的一侧，-第二固定元件(1162-1262)，所述第二固定元件(1162-1262)设置在每个部件的另一侧，-至少一个弹性弹簧元件(130-134)，所述弹性弹簧元件(130-134)设置在支撑结构(110)和每个第一或第二固定元件(1161-1261；1162-1262)之间从而在热处理的整个期间固定部件。支撑结构(110)、第一和第二固定元件(1161-1261，1162-1262)和一个或多个弹性元件(130-134)由热结构复合材料制成。

Description

用于金属部件的热处理的固定工具
技术领域
本发明涉及当部件经受热处理例如退火、钎焊、成型等时用于支撑这些金属部件的支撑工具。
背景技术
由金属材料(例如钛或其它材料)制成的部件的热处理在可能超过1000℃的高温下进行。举例而言，对于由钛制成的部件，常规的实践是在制造过程中使部件在钛变软的温度下经受所谓的“退火”热处理。在所述情况下，钛部件仅在重力的作用下变形(蠕变)，并且其在冷却之后维持变形。部件还可能在温度降低的过程中由于内部应力的释放而扭曲。
因此，通常使用例如由耐热钢制成的极重的单件金属支撑件从而在热处理的过程中支撑部件。然而，所述支撑件的使用存在多个缺点。
首先，所述支撑件通常体积极大并且极重。因此它们降低了用于热处理的炉的负载容量，同时也难以操作。它们还具有显著的热惰性，这造成大量的能量消耗从而使工具升高至高温，并且它们需要较长的冷却时间，因此降低了装置的生产率。此外，所述较大的热惰性对获得所需微观结构需要的温度梯度产生限制。这种类型的支撑件还具有通常不同于被处理部件的材料的较高的热膨胀系数，因此限制了其对于具有简单几何形状的部件的应用并且使得必须通过部件的机械加工提供大量的再成型从而保证部件最终具有其目标几何构造。
最后，这种类型的支撑件在热处理的过程中由于重复的热冲击而变形。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提出用于支撑待经受热处理的金属部件的新型支撑工具，所述工具除了重量更轻、更紧凑和在炉中具有更小的热惰性之外，还使得有可能精确地遵守非常简单或非常复杂的部件的几何构造，并且即使部件在温度变化的过程中移动时该工具仍然适用。本发明的另一个目的是提供在热处理的过程中不蠕变并且随着时间保持其机械特性的工具。
还需要能够热成型当冷却时超出公差的部件的工具。
为此目的，本发明提供支撑工具，所述支撑工具包括：
·静止支撑结构，所述静止支撑结构具有对应于待支撑的每个金属部件的大致形状的预定形状；
·第一固定元件，所述第一固定元件设置在每个部件的一侧上；
·第二固定元件，所述第二固定元件设置在每个部件的另一侧上；和
·至少一个弹簧类型的弹性元件，所述弹性元件设置在支撑结构和每个第一或第二固定元件之间从而在整个热处理期间固定部件；
支撑结构、第一和第二固定元件和弹簧元件由热结构复合材料，例如碳/碳复合材料或陶瓷基质复合(CMC)材料制成。
本发明的工具在壳体内弹性地固定金属部件，所述壳体遵守部件的目标最终几何构造，因此允许在热处理的过程中在其几何构造方面精确地固定部件，或者在热处理的过程中精确地成型至其几何构造。限定壳体的结构以及支撑系统的元件均由热结构复合材料(即具有极小的热膨胀系数的材料)制成，使得工具在温度变化的过程中经受极小的变形，并且弹簧元件具有刚度，因此弹簧元件具有抵抗固定元件的几乎恒定而与温度无关的承载力。
由于以几乎均匀方式施加在部件上而与温度无关的弹性固定力，有可能在热处理的过程中成型部件，因此校正在部件上进行的之前的操作(例如预先机械加工)的过程中产生的变形，从而尽可能接近最终设计尺寸。本发明的部件被弹性地固定在工具中的原理允许将相对变形的部件安装在工具中，所述部件首先(即当冷却时)不与所有参考固定元件接触，但是一旦其温度升高时，其被弹簧元件加压并且因此成型从而具有所需的几何构造。使用金属工具难以实施所述热成型。
由于用于制备本发明的工具的组成元件的热结构复合材料，因此相比于常规使用的由耐热钢制成的工具，所述工具更为紧凑并且重量更轻。本发明的工具因此使得有可能增加待用于装载用于处理的金属部件的给定炉的容量，因此使得有可能降低所述热处理的成本。其还使得有可能减少给定的部件数目所需的操作量和处理量，因此使得有可能显著降低所述热处理的成本。
在本发明的一个实施方案中，所述工具包括设置在金属部件的任一侧上的多对钳口，每对钳口可滑动地安装在支撑结构上。部件在温度升高或降低的过程中的移动可以因此由钳口伴随而不在部件上施加应力并且同时遵守其精确的几何构造，如通过工具的支撑结构所限定。
出于该目的，每个钳口设置有至少一个引导部，每个引导部与在支撑结构中形成的滑道合作。在本发明的一个实施方案中，支撑结构的侧壁包括至少一个滑道用于接收钳口对的一个钳口的引导部，弹簧元件插入在每个钳口对的至少一个钳口与支撑结构的侧壁之间。
支撑结构可以具有壳体，所述壳体至少包括在第一平面中延伸的第一部分和在第二平面中延伸的第二部分，所述第二平面相对于第一平面形成角度。因此有可能在多个不同平面中固定和成型单个部件，所述多个不同平面相对于彼此在一个或多个方向上形成角度。
涉及变化平面的支撑工具的该构造也可以使用这样的支撑结构获得，所述支撑结构具有在第一平面中延伸的壳体，并且其中至少一个部分设置有有角楔形物，所述有角楔形物以这样的方式设置在一对或多对钳口和支撑结构的侧壁之间使得壳体的存在于有角楔形物之间的部分在与第一平面形成角度的第二平面中延伸。
在本发明的另一个实施方案中，所述工具包括多个介于第一和第二金属部件之间的间隔元件，和抵靠着第一金属部件设置的多个钳口，以及抵靠着第二金属部件设置的多个推力板，弹簧元件介于钳口和支撑结构之间。
在该实施方案中，弹簧元件可以通过第一铰接连接部连接至钳口并且通过第二铰接连接部连接至支撑结构，间隔元件设置在托架上，所述托架可以在支撑结构上移动，并且推力板抵靠着固定至支撑结构的滚轴固定。通过这种方式，所有固定元件适合于与金属部件相对于静止支撑结构移动并且因此可以伴随部件在温度变化的过程中的移动。
支撑结构、第一和第二固定元件和每个弹簧类型的弹性元件可以由碳/碳复合材料制成。
在本发明的一个方面，每个弹性元件当冷却时具有预定的刚度，因此限定由钳口施加在部件上的固定力，这在较大范围的温度下适用，这是因为弹簧元件由热结构复合材料制成。
本发明还提供热处理装置，所述热处理装置包括炉和一件或多件设置在炉内的本发明的支撑工具。
附图说明
本发明的其它特征和优点通过本发明的具体实施方案的如下描述并且参考附图而浮现，本发明的具体实施方案以非限制性实施例的形式给出，其中：
·图1为包括根据本发明的支撑工具的热处理装置的示意性立体图；
·图2为本发明的实施方案中的支撑工具的分解图；
·图3为图2的支撑工具组装之后的示意性立体图；
·图4为图3的支撑工具的一部分的截面图，所述截面在图5中被标注为IV-IV；
·图5为图3的支撑工具的一部分的侧视图；
·图6A和6B为根据本发明的实施方案的用于支撑部件的支撑工具在多个以不同方向定向的平面中的示意图；
·图7为根据本发明的另一个实施方案的用于支撑部件的支撑工具在多个以不同方向定向的平面中的示意图；
·图8A和8B为图7的支撑工具的部分的细节图；
·图9为本发明的另一个实施方案中的支撑工具的示意性立体图；
·图10为图9的支撑工具的分解图；和
·图11为图9的工具的截面图。
具体实施方式
本发明通常应用于在涉及温度升高的处理(例如退火、淬火、回火、时效硬化、成型、热钎焊)或任何其它涉及温度变化的处理的过程中用于支撑由金属制成的具有精确几何构造的部件的工具。本发明的特别但非独有的应用领域是由钛等制成的热成型部件，所述部件具有大的尺寸并且其形状必须非常精确地遵守或者在热时校正(成型超出冷却公差的部件)。
图1显示了用于热处理部件的装置300，所述部件由金属制成并且其形状必须在整个处理中精确遵守。装置300包括炉200和设置在基部101上的多件支撑工具100。
如图2和3中所示，每件支撑工具100包括支撑结构110。在目前描述的实施例中，结构110通过框架111和侧壁1120至1124和1140至1144组成，所述框架111由两个纵梁1110和1111组成，所述侧壁1120至1124和1140至1144通过支柱114固定在框架111上方。一侧上的侧壁1120至1124和另一侧上的侧壁1140至1144之间存在的空间形成用于待经受热处理的部件150的壳体115。壳体115的形状对应于用于处理的金属部件150(在该实施例中特别是具有在其纵向方向上弯曲的形状的部件)的大致形状。
支撑工具100还包括多个钳口对，在该实施例中为钳口对116至126，位于部件150的一侧上的钳口1161至1261对应于本发明的工具的第一固定元件的全部或一些，而位于部件的另一侧上的钳口1162至1262对应于本发明的工具的第二固定元件的全部或一些。每个钳口对，例如图4中所示的对119，由在其间固定金属部件150的两个钳口1191和1192组成。出于该目的，每对的钳口，例如对119的钳口1191和1192具有各自的内表面1191a、1192a，所述内表面1191a、1192a的形状对应于部件的待固定在工具的该位置处的部分的形状。
为了维持工具中的部件上的固定力，弹簧类型的弹性元件至少介于每个钳口对中的一个钳口的外表面和对应的竖直壁之间。在目前描述的实施例中，弹性元件130和134分别介于钳口1161至1261和侧壁1140至1144之间，推力板(未示出)有可能介于弹性元件和钳口之间。当将部件和钳口组装在工具中时，然后使用分别用于支撑最大压缩下的弹性元件130至134的特定工具，然后释放弹性元件130至134从而在钳口上和工具的壳体中的部件上施加固定力。
弹性元件130至134的每一者分别由两个弹片1301/1302、1311/1312、1321/1322、1331/1332或1341/1342组成，所述弹片1301/1302、1311/1312、1321/1322、1331/1332或1341/1342在每对钳口116至126上施加弹性固定力，这取决于精确对应于部件待遵守的形状的壳体115的形状。
此外，钳口对116至126的钳口1161/1162至1261/1262可滑动地安装在侧壁上。出于该目的，每个钳口具有在其外表面上的引导部，所述引导部接合在滑道中，所述滑道在所讨论钳口的所面对的侧壁中形成。在目前描述的实施例中，钳口1161至1261的外壁分别设置有引导部1163至1263，而钳口1162至1262的外壁分别设置有引导部1164至1264。引导部1163至1263分别接合在侧壁1140至1144的滑道1140a、1140b、1141a、1141b、1141c、1142a、1143a、1143b、1143c、1144a、1144b中。相似地，引导部1164至1264分别接合在侧壁1120至1124的滑道1120a、1120b、1121a、1121b、1121c、1122a、1123a、1123b、1123c、1124a、1124b中。
如图5中所示，钳口对119的钳口1191通过引导部1193固定在支撑结构110上，所述引导部1193接合在在侧壁1141中形成的滑道1141b中。滑道1141b为椭圆孔的形式，其中引导部1193可以在第一位置A和第二位置B之间移动，所述第一位置A对应于当冷却时固定元件的位置，所述第二位置B对应于当在温度升高的过程中金属部件150膨胀时固定元件1191的位置。滑道1131b的椭圆孔的定向及其在取决于部件在纵向方向上的形状(在此为弯曲形状)而定向的侧壁1131上的位置使得当部件膨胀和/或收缩时通过固定元件联和弹性元件组成的支撑系统遵循部件的移动，同时保证其形状保持在通过支撑结构中的壳体限定的支撑平面中。
根据本发明，构成本发明的支撑工具(例如支撑结构)的元件、每对的固定元件，和弹簧类型的弹性元件由热结构复合材料制成，所述热结构复合材料具有相比于金属材料(例如钢)更低的热膨胀系数。
构成支撑工具的元件优选由碳/碳(C/C)复合材料制成，所述碳/碳(C/C)复合材料以已知的方式为由通过碳基质致密化的碳纤维增强件制成的材料并且可以任选地设置有覆盖物例如陶瓷沉积(例如SiC)。这些元件也可以由碳基质复合(CMC)材料制成，所述碳基质复合(CMC)材料为由通过基质(所述基质至少部分为陶瓷)致密化的碳纤维或陶瓷纤维增强件制成的材料，例如如下CMC材料：
·碳-碳/碳化硅(C/C-SiC)，所述碳-碳/碳化硅(C/C-SiC)对应于由碳纤维增强件制成并且通过具有碳相和碳化硅相的基质致密化的材料；
·碳/碳碳化硅(C/SiC)，所述碳/碳碳化硅(C/SiC)为由通过碳化硅基质致密化的碳纤维增强件制成的材料；和
·碳化硅/碳化硅(SiC/SiC)，所述碳化硅/碳化硅(SiC/SiC)对应于由通过碳化硅基质致密化的碳化硅纤维增强件制成的材料。
由通过基质致密化的纤维增强件构成的复合材料部件的制造是公知的。所述制造主要包括形成纤维结构，在该实施例中为由碳纤维或陶瓷纤维制成的纤维结构，使结构成型为接近待制造部件的形状的形状(纤维预成型体)，和用基质致密化预成型体。
纤维预成型体组成部件的增强件并且在机械性质方面起主要作用。通过碳纤维或陶瓷纤维的纤维组织获得预成型体。所使用的纤维组织可以为各种类型和形式，例如特别是：
·二维(2D)织物；
·通过3D编织或通过多个层获得的三维(3D)织物；
·编结物；
·编织物；
·毡；或
·纱线或缆线的单向(UD)片或多向(nD)片，所述多向片(nD)片通过以不同方向重叠多个UD片并且例如通过缝合，通过化学粘合剂或通过针刺将UD片连接在一起而获得。
还有可能使用由织物、编结物、编织物、毡、片、缆线等的多个重叠的层制成的纤维结构，所述层例如通过缝合，通过植入纱线或刚性元件或通过针刺连接在一起。
通过编织、堆叠、针刺缆线等的二维/三维层或片进行成型。
因此使用液相技术和/或气相技术以公知的方式致密化纤维预成型体。
使用液相技术的致密化包括用包含基质材料的前体的液体组合物浸渍预成型体。前体通常为有可能在溶剂中稀释的聚合物例如树脂的形式。在除去溶剂(如果有的话)并且聚合物交联之后，前体通过热处理转变成碳或陶瓷。可以进行多个连续浸渍循环从而实现所需的致密化程度。
举例而言，碳前体树脂可以为酚类树脂。
举例而言，陶瓷前体树脂可以为作为碳化硅(SiC)的前体的聚碳硅烷树脂，或作为SiCO的前体的聚硅氧烷树脂，或作为SiCNB的前体的聚硼碳硅氮烷树脂，或聚硅氮烷树脂(SiCN)。
如果需要的话，浸渍和聚合碳前体树脂和/或陶瓷前体树脂的步骤可以重复数次，从而获得一定的机械性能。
还有可能以常规方式通过气相技术通过化学气相渗透(CVI)递送基质从而致密化纤维预成型体。将对应于待制备结构的纤维预成型体放置在炉中，在所述炉中加入反应气体相。与适用于化学气相沉积(CVD)法的压力和温度条件(所述压力和温度条件仅在材料的表面上造成沉积)不同，以这样的方式选择炉中存在的压力和温度和气体相的组成，使得气体相能够在预成型体的孔内扩散，从而通过沉积固体材料(所述材料源自气相成分的分解或多种成分之间的反应)而在与纤维接触的材料的芯部处形成基质。
碳基质可以使用通过裂化形成碳的烃类气体(例如甲烷和/或丙烷)形成，而SiC基质可以使用通过分解MTS形成SiC的甲基三氯硅烷(MTS)获得。
对于C/C-SiC材料，碳第一相可以使用通过裂化形成碳的烃类气体形成，然后SiC第二相例如通过分解MTS沉积在碳第一相上。
还有可能进行结合液相技术和气相技术的致密化从而有助于加工、限制成本和限制制造周期，同时也获得对于目标应用来说令人满意的特性。
出于使整体结构变轻并且减小其热惰性的目的，然后机械加工例如支撑结构的侧壁的元件从而在其中形成滑道和也有可能形成开口。同样地，可以在支撑结构的其它组成元件中机械加工开口从而进一步减小其重量及其热惰性。
弹簧类型的弹性元件使用热结构复合材料(例如C/C)的优点在于当冷却时能够保持预定的刚度同时温度升高。因此通过固定元件在部件上施加的力维持几乎恒定，这独立于温度变化。这用于对部件在其最终几何构造下的固定或成型提供非常精确的控制，即使是当部件的材料在高温下经受蠕变时也适用于此。
此外，由于金属部件的固定元件可滑动地安装在支撑结构上，它们通过遵循部件的移动同时遵守其几何构造而适应于部件在热处理中的温度升高和降低的过程中的膨胀和收缩，这是因为如所限定的，移动通过支撑结构中的壳体的形状而进行。
金属部件在本发明的工具中的支撑和成型可以在公共平面中进行，正如适用于上述支撑工具100，所述支撑工具100具有在单个平面中在壳体的整个长度上(即在金属部件150的整个长度上)延伸的壳体115。
然而，本发明的支撑工具也可以用于在具有不同定向的多个平面中支撑和成型金属部件。出于该目的，在第一个变体实施方案中，使用这样的支撑工具，其中支撑结构限定非直线的壳体，因此产生以不同角度延伸的部分。举例而言，并且如图6A中示意性所示，支撑工具400包括支撑结构(图6A中未示出)，所述支撑结构限定壳体415，所述壳体415在中间具有第一部分415a并且在其端部处具有第二和第三部分415b和415c，所述第二和第三部分415b和415c在不同于中间部分415a在其中延伸的平面的平面中延伸。更精确而言，中间部分415a在平行于参考方向X和Z的平面P1中延伸。端部部分415b在相对于方向X中的平面P1形成角度α1的平面P2中延伸。端部部分415c在相对于方向X中的平面P1形成角度α2的平面P3中延伸。
在目前描述的实施例中，端部部分415b和415c相对于中间部分415a扭曲，即这些部分的平面P2和P3也在方向Y上延伸，所述平面P2和P3与中间部分415a的平面P1分别形成角度β1和β2(图6B)。
在图7中所示的第二个变体实施方案中，金属部件550的按照上述的图6A和6B中所示的变化的平面几何构造的支撑和成型可以通过调节支撑工具而实现，所述支撑工具具有在如上所述的工具100中的在单个平面中延伸的壳体。出于该目的，并且如图7中所示，使用这样的支撑工具500，其中支撑结构510在纵向方向上在公共平面中延伸。成对的额外的有角楔形物540/541和542/543设置在支撑结构510的端部部分511和512处从而限定壳体515，所述壳体515具有中间部分515a和两个端部部分515b和515c，所述中间部分515a在与上文参考图6A和6B所述的平面P1相同的平面中延伸，所述端部部分515b和515c分别在与上文参考图6A和6B所述的平面P2和P3相同的平面中延伸。对于工具400，支撑工具500使得有可能在支撑结构510的端部部分511和512中在相对于工具的其它支撑部分形成一个或多个角度的平面中支撑金属部件550。
支撑结构510与上述支撑结构110的不同之处在于，其在其端部部分511和512中具有更大的宽度从而容纳成对的有角楔形物540/541和542/543。在端部部分511中，如图8A中所示，有角楔形物540紧固至支撑结构的一个侧壁5140，而楔形物541紧固至相对的侧壁5120。具有滑道5130a和5130b用于允许钳口移动的推力板5130使用插入的弹簧元件530紧固至有角楔形物541，所述弹簧元件530用于弹性地固定部件。同样地，在如图8B中所示的端部部分512中，有角楔形物543紧固至支撑结构的一个侧壁5144，而楔形物542紧固至相对的侧壁5124。具有滑道5134a和5134b用于允许钳口移动的推力板5134使用插入的弹簧元件543紧固至有角楔形物543，所述弹簧元件543用于弹性地固定部件。
根据支撑工具的壳体的平面形状和/或角度、布置和所使用的有角楔形物的数目，工具可以在以不同角度定向的两个或多个平面中支撑和成型金属部件。根据本发明，有角楔形物也由热结构复合材料，优选碳/碳复合材料制成。
图9至11显示了另一个实施方案中的支撑工具，所述实施方案与上述实施方案的区别主要在于部件在温度变化的过程中的移动(膨胀/收缩)伴随着经由球形接头或滚轴类型的可移动连接部安装在工具上的固定元件。
更精确地，在该实施方案中，支撑工具600包括支撑结构610，所述支撑结构610通过框架6100组成，所述框架6100在工具的一侧上支撑具有滚轴6111至6116的侧壁6110并且在工具的另一侧上支撑支柱6120至6125。具有板6131至6136的中间壁6130也在侧壁6110和支柱6120至6125之间安装在框架6100上(图10)。
工具600用于同时支撑两个金属部件680和690，所述部件具有相同的最终几何构造。出于该目的，部件680和690通过间隔元件620至625彼此面对地设置，所述间隔元件620至625的每一者安装在各自的托架630至635上。每个托架630至635具有各自的滚轴6300至6350，所述滚轴6300至6350挤压中间壁6130的各自的板6131至6136。
部件680还在其远离间隔元件620至625的侧面上通过推力板640至645固定，所述推力板640至645的每一者分别支承在侧壁6110的滚轴6111至6116的一者上。
部件690在其远离间隔元件620至625的侧面上通过钳口650至655固定，所述钳口650至655具有各自的侧面部分6501至6551和水平顶部部分6502至6552。钳口650至655通过铰接弹簧连接部安装在工具上。更精确地，弹簧类型的弹性元件660至665介于弹性钳口650至655和相应的立柱6120至6125之间。此外，弹性元件660至665通过球形接头6601至6651连接至相应的钳口650至655。弹性元件660至665也通过球形接头6602至6652连接至支撑结构的立柱6120至6125。通过这种方式，弹簧元件650至655和球形接头6601至6651和6602至6652形成铰接弹性连接部，所述铰接弹性连接部允许固定力侧向地并且竖直地施加在部件680和690上。如图11中所示，对于钳口653，钳口653的侧面部分6531在来自弹簧元件663的压力下起作用从而将侧面固定力Fl施加在部件680和690上，而钳口653的水平顶部部分6532在来自弹簧元件663的压力下起作用从而将竖直固定力Fv施加在部件680和690上。
除了钳口处的使得有可能遵循金属部件在温度变化的过程中的移动的该铰接连接部之外，此外间隔元件620至625和推力板640至645也适合于伴随部件的移动同时将部件固定在工具中。间隔元件620至625与托架630至635联合，所述托架630至635的每一者设置在中间壁6130的板6131至6136的一者上从而可以在部件的纵向方向上移动。同样地，推力板640至645紧靠着侧壁6110的滚轴6111至6116固定并且因此可以遵循工具中的部件的移动。
工具600因此具有固定装置，所述固定装置允许在热的时候以精确的几何构造支撑和/或成型金属部件，同时适应于部件在温度变化的过程中的膨胀和收缩。
工具600的组成元件，特别是支撑结构610、间隔元件620至625、托架630至635、推力板640至645、滚轴6111至6116、钳口650至655和弹性元件660至665由复合材料制成。
支撑工具600特别适合于支撑大尺寸的金属部件，这是因为其允许以平衡和可靠的方式固定大重量的部件。

Claims (11)

1.支撑工具(100)，所述支撑工具(100)用于支撑至少一个金属部件(150)，所述金属部件(150)待经受热处理或在热时成型，所述工具包括：
·静止支撑结构(110)，所述静止支撑结构(110)具有对应于待支撑的每个金属部件的大致形状的预定形状；
·第一固定元件(1161-1261)，所述第一固定元件(1161-1261)设置在每个部件的一侧上；
·第二固定元件(1162-1262)，所述第二固定元件(1162-1262)设置在每个部件的另一侧上；和
·至少一个弹簧类型的弹性元件(130-134)，所述弹性元件(130-134)设置在支撑结构(110)和每个第一或第二固定元件(1161-1261；1162-1262)之间从而在整个热处理期间固定部件；
支撑结构(110)、第一和第二固定元件(1161-1261；1162-1262)和弹性元件(130-134)由热结构复合材料制成。
2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具包括设置在金属部件(150)的任一侧上的多对(116-126)钳口(1161-1261；1162-1262)，每个钳口可滑动地安装在支撑结构上。
3.根据权利要求2所述的工具，其特征在于，每个钳口(1161；1162)设置有至少一个引导部(1163；1163)，每个引导部(1163；1163)与在支撑结构中形成的各自的滑道(1140a；1120a)合作。
4.根据权利要求1至3任一项所述的工具，其特征在于，每个钳口(1191)具有用于与金属部件(150)的一部分接触的内表面(1191a)，所述表面具有对应于部件的所述部分的几何构造的形状。
5.根据权利要求1至4任一项所述的工具，其特征在于，支撑结构具有壳体(415)，所述壳体(415)至少包括在第一平面(P1)中延伸的第一部分(415a)、在第二平面(P2)中延伸的第二部分(415b)，所述第二平面(P2)相对于第一平面(P1)形成角度。
6.根据权利要求1至5任一项所述的工具，其特征在于，支撑结构(510)具有在第一平面中延伸的壳体(515)，并且所述工具至少包括设置有有角楔形物(540、541)的部分(511)，所述有角楔形物(540、541)以这样的方式设置在一对或多对钳口和支撑结构的侧壁之间使得壳体的存在于有角楔形物(540、541)之间的部分(515b)在与第一平面形成角度的第二平面中延伸。
7.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具包括多个介于第一和第二金属部件(690、680)之间的间隔元件(620-625)，并且所述工具进一步包括抵靠着第一金属部件(690)设置的多个钳口(650-655)和抵靠着第二金属部件(680)设置的多个推力板(640-645)，弹簧类型的弹性元件(660-665)介于钳口(650-655)和支撑结构(610)之间。
8.根据权利要求7所述的工具，其特征在于，弹性元件(660-665)通过第一铰接连接部(6601-6651)连接至钳口(650-655)并且通过第二铰接连接部(6601-6651)连接至支撑结构，间隔元件(620-625)设置在托架(630-635)上，所述托架(630-635)可以在支撑结构(610)上移动，并且推力板(640-645)抵靠着固定至支撑结构的滚轴(6111-6116)固定。
9.根据权利要求1至8任一项所述的工具，其特征在于，支撑结构、第一和第二固定元件和每个弹簧类型的弹性元件由碳/碳复合材料或陶瓷基质复合材料制成。
10.根据权利要求1至9任一项所述的工具，其特征在于，每个弹簧类型的弹性元件当冷却时具有预定的刚度。
11.热处理装置(300)，所述热处理装置(300)包括炉(200)和一件或多件设置在炉内的根据权利要求1至10任一项所述的支撑工具(100)。
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