CN109312416A - 用于金属部件的热处理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于金属部件的热处理的方法和装置,以及一种熔炉用于加热金属部件的用途。本发明可用于由高强度锰‑硼钢制成的任选预涂层的部件的部分硬化。如本发明所述的用于热处理金属部件(1)的方法包括至少以下步骤：a)在第一熔炉(2)中加热部件(1)；b)将部件(1)移动到回火站(3)；c)在回火站(3)中冷却部件(1)的至少一个第一子区域(4)，其中在所述部件(1)的至少一个第一子区域(4)和至少一个第二子区域(5)之间设置温度差；d)将部件(1)从回火站(3)移动到第二熔炉(6)中；e)将第二熔炉(6)中至少部件(1)的至少一个第一子区域(4)加热至少200K。

Description

用于金属部件的热处理的方法和装置

本发明涉及一种金属部件热处理的方法和装置,以及一种用于加热金属部件的熔炉的用途。特别地,本发明在由高强度锰-硼钢制成的任选预涂层部件的部分硬化过程中使用。

为生产由钢板制成的安全相关车身部件,通常需要在钢板形成车身部件的同时或之后使钢板硬化。为此，称为“模压硬化”的热处理方法已经建立。在这个过程中，通常以坯料的形式提供的钢板首先在熔炉中加热，然后在压力机中在成形操作过程中冷却，从而使其硬化。

多年来，人们一直在努力使用模压硬化(模压淬火)来提供机动车辆的车身部件,比如A柱和B柱，车内的侧门防撞杆、踏脚板、框架件、保险杠、用于车身和车顶的横梁、以及前、后纵梁，这些在各子区域具有不同的强度，使车身部件可以部分地履行不同的功能。例如,车辆B柱的中心区域应具有高强度，以便在发生侧面碰撞时保护乘员。同时,B柱的上下端区域应具有较低的强度，以便在侧面碰撞时能够吸收变形能，同时在安装B柱期间可以轻松连接到其他车身部件。

为了制造这种部分硬化的车身部件，硬化的部件在各子区域中必须具有不同的材料微结构或强度特性。为了在硬化后设置不同的材料微结构或强度特性，例如,待硬化的钢板可能已经设有不同的板材部分,其在压力机中彼此连接或可以不同程度地部分冷却。

作为替代方案或附加方案，在压力机中冷却和成型步骤之前,可以选择使待硬化钢板进行部分不同的热处理工艺。在这方面，例如，可仅加热待硬化钢板的各子区域，其中朝着更硬的微结构(例如马氏体)的转变将实现。然而，这种工艺控制通常具有这样的缺点，即涂层向内扩散，其通常应用于钢板表面以防止结垢，如铝硅涂层，其不能有效地整合到热处理工艺中。此外，存在通过接触板进行局部热处理的选择，接触板被设计为通过热传导部分地控制钢板的温度。然而，这需要与板材有一定的接触时间，这通常比下游压力机可实现的(最小)循环时间长。此外，在模压中，一定的接触时间与循环时间之间的协调通常使得将相应的温度控制站集成到工业规模的模压硬化生产线变得更加困难，操作过程中的生产波动通常是不可避免的。

由此出发，本发明的目的是解决至少关于现有技术所描述的部分问题。具体地，提供一种金属部件热处理的方法和装置,以及一种熔炉用于加热金属部件的用途，这尤其允许在工业规模上尽可能有效地进行部件的部分不同的热处理。此外，在整个热处理过程的周期时间内，该方法、装置和用途用于帮助减少位于压力机上游的热处理工艺的加工阶段的影响。

这些目的通过独立权利要求的特征来实现。在从属权利要求中描述了在此公开的解决方案的其他有利实施方式。应该注意的是，从属权利要求中单独列出的特征可以以任意的、技术上有意义的方式相互组合，并进一步限定本发明的实施方式。此外，权利要求书中描述的特征在说明书中被更详细地指定和解释，其中,呈现了本发明的更优选实施方式。

根据本发明的用于金属部件的(部分不同的)热处理的方法包括至少以下步骤：

a)在第一熔炉中加热部件；

b)将部件移入温度控制站；

c)在温度控制站中(部分地和/或对流地)冷却部件的至少一个第一子区域，其中,在部件的至少一个第一子区域和至少一个第二子区域之间设定温度差；

d)将部件从温度控制站移入第二熔炉；和

e)在第二熔炉中将至少部件的至少一个第一子区域加热至少200K[开]。

方法步骤a)，b)，c)，d)和e)的所示顺序是通过该方法的常规过程得出的。单个或多个方法步骤可以同时地、连续地和/或至少部分同时进行。该方法优选使用本文公开的装置进行。

所公开的方法特别用于(钢)部件的目标部分区域特定热处理或在钢部件的各子区域中以目标方式设置不同的微结构。优选地，该方法用于部分地硬化由(高强度)锰-硼钢制成的任选预涂层的部件。

以特别有利的方式，所公开的方法使得即使在工业规模上也可以可靠地对进行部件的部分地不同的部分进行热处理。特别是由于温度控制站中，的冷却之后是另一个加热过程或重新提供的热能的事实，位于模压力机上游的热处理工艺的加工阶段对整个热处理过程的循环时间的影响被减少。优选地，在温度控制站中,部件保持少于十五秒，特别是少于十秒或甚至少于五秒。此后，该部件可以在分次层式熔炉中保持可用，或者与在温度控制站之前或之后处理的其他部件一起输送，通过连续炉与处理的其他一起输送。以特别有利的方式，这使得匹配位于压力机上游的热处理工艺的循环时间与压力机的循环时间成为可能，它位于模压的上游，与模压的循环时间相关。此外，特别地，本发明远离了过程控制工艺控制，其中，在一定时间段内，部件的冷却区域的或中等中间冷却的区域被保持等温保持以便将先前形成的奥氏体转变成诸如贝氏体，、铁素体和/或珠光体的微结构。相反，令人惊讶的是，在本发明的范围内发现，与保持部件等温相比，重新加热可以在硬化部件的更韧性区域中获得改善(特别是更高的)抗拉强度。

金属部件优选是金属坯料、钢板或至少部分预成型的半成品。金属部件优选用或由(可硬化的)钢制成，例如硼(锰)钢，例如名称为22MnB5的钢。此外优选的是，金属部件至少在很大程度上被提供或预涂有(金属)涂层。例如，金属涂层可以是(主要地)包含锌的涂层，或(主要地)包含铝和/或硅的涂层，和特别是所谓的铝/硅(Al/Si)涂层。

在步骤a)中，在第一熔炉中加热(整个)部件。优选地，在第一熔炉中均匀地或均一地加热该部件。此外优选的是，部件在第一熔炉中(仅仅)通过辐射热加热，例如通过至少一个电动加热元件(未与部件物理或电接触)，例如加热回路和/或加热丝，和/或通过至少一个(气体加热的)辐射管。

在步骤b)中，特别地，部件从第一熔炉移动到温度控制站。为此目的，例如,可以提供至少包括辊道和/或(工业)机器人的运输单元。优选地，部件从第一熔炉到温度控制站行进至少0.5m[米]的距离。可以在与周围区域接触或在保护性气氛中引导部件。

在步骤c)中，所述部件的至少一个第一子区域在所述温度控制站中被(主动)冷却。为此目的，在部件的至少一个第一子区域(其在完全处理的部件中更具韧性)和至少一个第二子区域(其在完全处理的部件中更硬)之间设定温度差。冷却后，该部件具有部分地不同的(部件)温度,其中在部件的至少一个第一子区域的第一温度和至少一个第二子区域的第二温度之间设定温度差。此外，在步骤c)中可以在部件的各子区域之间设定多个(不同的)温差。例如，可以在部件中设置三个或更多个子区域，每个子区域具有不同于其他子区域的温度。

步骤c)中的冷却优选通过对流进行，特别优选通过至少一个喷嘴排出流体。为此目的，喷嘴可以设置在温度控制站中并且朝向第一子区域定向。例如，流体可以是空气、氮气、水或其混合物。优选地通过包括多个喷嘴的喷嘴阵列进行冷却，每个喷嘴排出流体，其中特别优选地，喷嘴阵列的形状和/或多个喷嘴的布置适合于部件的至少一个第一子区域的(期望的)几何形状。

冷却优选通过多个喷嘴进行，特别是通过至少五个或甚至至少十个喷嘴进行，其可以单独或成组地启动，并且特别是可以供应(特定的)流体体积流量。优选地，喷嘴作为时间的函数被启动。此外优选的是，喷嘴以在部件的各子区域之间故意设置的一个或多个温差的这种方式(被单独或成组)启动，例如在至少一个第一子区域和至少一个第二子区域之间。此外，喷嘴可以在温度控制站中以环境影响条件这样的方式(单独或成组)启动，其可以在离开温度控制站时作用于部件，得到补偿。这种补偿尤其应被理解为意味着预防，可以这样的方式进行，例如，位于更靠近边缘的部件的区域(特别是位于更靠近部件边缘的至少一个第一子区域的区域)以比远离边缘的部件区域(特别是比位于远离部件边缘的部件的至少一个第一子区域的区域)更低的程度被冷却，以考虑或甚至(基本上)补偿其边缘区域中部件的更快冷却，这可能在离开温度控制站时发生，特别是在与周围区域的热交换中发生。

此外优选的是，在温度控制站中进行向部件的至少一个第二子区域输入热能，同时或至少部分地同时冷却部件的至少一个第一子区域。优选地，部件的至少一个第二子区域在温度控制站中(仅仅)受到热辐射，例如，其通过至少一个电动或加热的加热元件产生和/或辐射，特别地，其设置在温度控制站中(并且不与部件接触)，例如加热回路和/或加热丝，和/或通过至少一个(气体加热的)辐射管，特别地，其设置在温度控制站中。

优选地,热能输入到部件的至少一个第二子区域可以在温度控制站中以这样方式进行：当部件保留在温度控制站时，至少一个第二子区域的温度降低和/或至少一个第二子区域的冷却速率至少减少。当在步骤a)中将部件加热至高于Ac3温度的温度时，该过程控制特别有利。作为备选，在温度控制站中热能输入到部件的至少一个第二子区域中可以这种方式进行：部件的至少一个第二子区域被(相当大地)加热，特别是至少约50K。在步骤a)中，当加热部件到低于Ac3温度或甚至低于Ac1温度的温度时，该过程控制特别有利。

在步骤d)中，将部件从温度控制站移动到第二熔炉中。为此目的，可以提供例如至少包括辊道和/或(工业)机器人的运输单元。优选地，该部件从温度控制站行进至少0.5米的距离到第二熔炉。可以在与周围区域接触或处于保护性气氛中引导部件。优选地，该部件在从温度控制站移出后立即直接转移到第二熔炉中。

在步骤e)中，至少部件的至少一个第一子区域在第二熔炉中被加热至少200K。换句话说，在第二熔炉中进行另一个加热过程，其中至少先前(主动)冷却的至少一个第一子区域被加热至少200K。优选地，至少部件的至少一个第一子区域在第二熔炉中(仅仅)通过辐射热加热，如通过至少一个电动加热元件(不与部件接触)，例如加热回路和/或加热丝，和/或通过至少一个(气体加热的)辐射管。进一步优选的是，在步骤e)中，特别是同时或至少部分地同时加热至少一个第一子区域，所述部件的至少一个第二子区域在第二熔炉中特别是(仅仅)通过辐射热被加热至少50K，特别优选至少70K或甚至至少100K。特别优选地，在步骤e)中将部件的至少一个第二子区域加热至高于Ac1温度或甚至高于Ac3温度的温度。或者，在步骤e)中，特别是同时或至少部分地同时加热至少一个第一子区域，当部件保留在第二熔炉中时，至少一个第二子区域的温度降低和/或至少一个第二子区域的冷却速率被至少减少。

换句话说，在步骤e)中，可以进行热能的输入，特别是通过辐射热输入到整个部件中。例如，第二熔炉(为此目的)可以包括炉内部，其尤其(仅仅)通过辐射热加热，其中优选地基本均匀的内部温度占优势。在第二熔炉中将热能输入到部件的至少一个第一子区域中优选以这种方式进行：至少一个第一子区域的温度增加至少100K，优选增加至少120K，特别优选至少150K或甚至至少200K。

在第二熔炉中，热能输入到部件的至少一个第二子区域可以优选地以这样的方式进行：当部件保留在第二熔炉中时，至少一个第二子区域的温度降低和/或至少一个第二子区域的冷却速率至少减少。当在步骤a)中将部件加热至高于Ac3温度的温度时，该过程控制特别有利。作为备选，在第二熔炉中，热能输入到部件的至少一个第二子区域可以这种方式进行：至少部件的至少一个第二子区域被(相当大)加热，特别是被加热至至少50K，特别优选至少70K或甚至至少100K，和/或高于Ac1温度或甚至高于Ac3温度的温度。当在步骤a)中将部件加热至低于Ac3温度，甚至低于Ac1温度时，该过程控制特别有利。

根据有利的实施方式，提出该方法还包括至少以下步骤：

f)将部件从第二熔炉移入模压硬化工具；和

g)在模压硬化工具中成形和冷却部件。

优选地，步骤f)中的移动通过例如至少包括辊道和/或(工业)机器人的运输装置进行。优选地，部件从第二熔炉行进至少0.5m的距离到模压硬化工具。可以在与周围区域接触或在保护性气氛中引导部件。优选地，部件在从第二熔炉中取出后立即直接转移到模压硬化工具中。

根据一个有利的实施方式，提出在步骤a)中将部件加热至低于Ac3温度或甚至低于Ac1温度的温度。Ac1温度是当加热金属部件(特别是钢部件)时从铁素体到奥氏体的转变的开始温度。

根据一个有利(替代的)的实施方式，提出在步骤a)中将部件加热至高于Ac3温度的温度。Ac3温度是当加热金属部件(特别是钢部件)时，从铁素体到奥氏体的转变结束或已经(完全)完成的温度。

根据有利实施方式，提出在步骤c)中通过对流将至少一个第一子区域冷却至低于Ac1温度的温度。优选地，在步骤c)中,特别是通过对流冷却至少一个第一子区域至低于550℃[摄氏度](823.15K)的温度，特别优选地低于500℃(773.15K)或甚至低于450℃(723.15K)。

根据另一方面，公开了一种用于热处理金属部件的方法，包括至少以下步骤：

a)通过辐射热和/或对流，特别是在第一熔炉中，加热部件至少500K，优选至少600K或甚至至少800K；

b)(部分地和/或对流地)冷却部件的至少一个第一子区域，特别是在位于第一熔炉下游的温度控制站中,其中，在所述部件的至少一个第一子区域和至少一个第二子区域之间设置至少100K，优选至少150K或甚至至少200K的温度差；

c)通过辐射热和/或对流加热至少部件的至少一个第一子区域，特别是在位于温度控制站下游的第二熔炉中，加热至少100K，优选至少150K,或甚至至少200K。

方法步骤a)，b)和c)的所示顺序是通过该方法的常规过程得出的。该方法步骤的单个或多个可以同时地、连续地和/或至少部分同时地进行。该方法优选使用本文公开的装置进行。

优选地，在步骤c)中或在第二熔炉中加热部件的至少一个第一子区域，在不超过350K，特别优选不超过300K或甚至不超过250K。在步骤c)或在第二熔炉中的加热优选以这样的方式进行：使得只有部件的至少一个第一子区域被加热至少100K，优选至少150K或甚至至少200K。特别优选地，在步骤c)或在第二熔炉中部件的至少一个第二子区域加热小于200K，优选小于150K或甚至小于100K。

根据有利的实施方式，提出在步骤d)中同时成形和冷却该部件。优选地，在步骤d)中对部件进行模压硬化。

结合首先公开的方法描述的细节、特征和有利实施方式，也可以相应地在这里公开的方法中呈现，反之亦然。在这方面，在那里提供的进一步表征这些特征的所有评论，在此通过引用并入。

根据另一方面，公开了一种用于热处理金属部件的装置，包括至少以下步骤：

-特别通过辐射热和/或对流可加热的第一熔炉；

-位于第一熔炉下游的温度控制站，其中设置或保持至少一个喷嘴，其用于排出流体以冷却部件的至少一个第一子区域并配置使得可以在部件的至少一个第一子区域和至少一个第二子区域之间设定温度差；

-位于温度控制站下游且特别地通过辐射热和/或对流可加热的第二熔炉,其被提供并配置用于至少将部件的至少一个第一子区域加热至少100K，优选至少150K或甚至至少200K。

该装置优选用于执行本文公开的方法。优选地，电子控制单元，适用于执行本文所公开的方法并为此配置，被分配给所述设备。特别优选地，该控制单元包括至少一个程序控制的微处理器和用于此目的的电子存储器，控制程序提供并配置用于执行存储在存储器中的本文公开的方法。

根据另一有利实施方式，提出至少第一熔炉或第二熔炉是连续炉或分层式熔炉。优选地，第一熔炉是连续炉，特别是辊底式炉。第二熔炉特别优选是连续炉，特别是辊底式炉，或分层式熔炉，特别是包括至少两个彼此叠置腔室的多级分层式熔炉。

优选地，第二熔炉包括熔炉内部，其特别是(仅仅)可通过辐射热加热的，优选地,其中可以设定基本均匀的内部温度。特别是当第二熔炉设计为多级分层式熔炉时，可以存在多个这样的熔炉内部，其对应于腔室的数量。

优选地，(仅仅)辐射热源设置在第一熔炉和/或第二熔炉内。特别优选的是，至少一个电动加热元件(不与部件接触)(例如至少一个电动加热回路和/或至少一个电动加热丝)设置在第一熔炉的熔炉内部和/或第二熔炉的熔炉内部。作为替代或补充，至少一个，特别是气体加热的辐射管可以设置在第一熔炉的熔炉内部和/或第二熔炉的熔炉内部。优选地，在第一熔炉的熔炉内部和/或第二熔炉的熔炉内部中设置多个辐射管气体燃烧器或辐射管，其中至少一个气体燃烧器燃烧。特别有利的是，当其中气体燃烧器燃烧的辐射管的内部区域与熔炉内部大气分离时，这样燃烧气体或废气就不会到达熔炉内部并进而影响熔炉气氛。这种系统也称为“间接气体加热”。

在温度控制站中设置或保持至少一个喷嘴，其提供并设置用于排出流体。特别优选地，所述至少一个喷嘴是定向的，以便能够朝向所述部件的第一子区域排出流体。进一步优选的是，包括多个喷嘴的喷嘴阵列设置在温度控制站中，其中每个喷嘴被提供并配置用于排出流体。特别优选地，喷嘴阵列的形状和/或多个喷嘴的布置适合于部件的至少一个第一子区域的(期望的)几何形状。

优选地，至少一个加热单元设置在温度控制站中。加热单元优选地设置和配置用于将热能输入到部件的至少一个第二子区域中。特别优选,加热单元在温度控制站中以这样的方式被布置和/或定向：输入热能到部件的至少一个第二子区域中可以与通过至少一个喷嘴冷却部件的至少一个第一子区域同时或至少部分地同时进行。优选地，加热单元(仅仅)包括至少一个辐射热源。特别优选,所述至少一个辐射热源设计有至少一个电动加热元件(不与所述部件接触)，例如至少一个电动加热回路和/或至少一个电动加热丝。作为替代或补充，可以提供至少一个气体加热的辐射管作为辐射热源。

此外，该装置可包括模压硬化工具，其位于第二熔炉的下游。特别地，模压硬化工具被提供和配置用于同时或至少部分地同时形成和(至少部分地)淬火部件。

结合方法描述的细节、特征和有利实施方式，也可以相应地呈现在这里公开的装置上，反之亦然。在这方面，那里提供的进一步表征这些特征的所有评论在此通过引用并入。

根据另一方面，公开了一种熔炉通过辐射热将金属部件的各子区域加热至少100K，优选至少150K或甚至至少200K的用途其中待如此加热的部件已经包括至少两个已被控制到不同温度的子区域。熔炉优选是第二熔炉，其位于第一熔炉和温度控制站的下游。此外优选的是，通过熔炉待加热的各子区域是之前(主动地)，特别是对流地冷却的部件的各子区域。

结合方法和/或设备以上描述的细节、特征和有利实施方式也可以相应地呈现在本文公开的用途上，反之亦然。在这方面，那里提供的进一步表征这些特征的所有评论在此通过引用并入。

下面将基于附图更详细地描述本发明和技术环境。应该注意，本发明不受所示示例性实施方式的限制。特别地，除非另有明确说明，否则还可以提取附图中描述的主题的部分方面，并将这些与从其他附图和/或本说明书的其它部件和/或发现组合。在示意图中：

图1示出了根据本发明的装置的示意图；

图2示出了可用于根据本发明的装置中的温度控制站的详细视图；

图3示出了通过根据本发明的装置和/或根据本发明的方法可实现的时间-温度曲线；和

图4示出了通过根据本发明的另一个装置和/或根据本发明的方法可实现的时间-温度曲线。

图1示意性地示出了根据本发明的用于热处理金属部件1的装置8，其包括第一熔炉2、温度控制站3、第二熔炉6和模压硬化工具7。装置8在此表示用于模压硬化的热成型线。温度控制站3(直接地)位于第一熔炉6的下游，因此，借助于装置8待处理的部件1可以在离开第一熔炉6时直接传送到温度控制站3中。此外，温度控制站3的第二熔炉6和模压硬化工具7(直接地)位于第二熔炉6的下游。

图2示意性地示出了温度控制站3的详细视图，根据本发明,其可以用在例如如图1中所示的装置8中。在温度控制站3中设置有喷嘴9，其被提供并配置用于排出用于冷却部件1的第一子区域4的流体10。此外，加热单元11设置在温度控制站3中，其被提供并配置用于将热能输入到部件1的第二子区域5中。为此，加热单元11设计为例如电动加热丝。

图3示意性地示出了通过根据本发明的装置8和/或根据本发明的方法可实现的时间-温度曲线。相对于时间t绘制金属部件的温度T、或者部件的至少一个第一子区域和至少一个第二子区域的温度T。

根据图3中所示的时间-温度曲线，首先将金属部件1均匀地加热到低于Ac1温度的温度，直到时间点t₁。举例来说，在此处的这种加热在第一熔炉2中进行。在时间点t₁和t₂之间，金属部件从第一熔炉转移到温度控制站。在此过程中，例如，由于向周围区域的散热,部件温度可能会略微降低。

在时间点t₂和t₃之间，所述部件的至少一个第一子区域在所述温度控制站中被(主动)冷却。这在图3中基于时间点t₂和t₃之间的底部的时间-温度曲线示出。同时，在温度控制站中(轻微)加热部件的至少一个第二子区域。这在图3中基于时间点t₂和t₃之间的顶部时间-温度曲线示出。通过这种方式，在部件的至少一个第一子区域和至少一个第二子区域之间在温度控制站中设置了温度差12。

在时间点t₃和t₄之间，该部件从温度控制站转移到与第一熔炉不同的第二熔炉中。在此过程中，温度控制站中设置的部分不同的温度可能会略微降低，例如，由于向周围区域的散热。

该部件在第二熔炉中从时间点t₄加热到时间点t₅，以使得部件的至少一个第一子区域的温度增加至少150K。此外,第二熔炉中的加热以这种方式进行：同时，部件的至少一个第二子区域的温度达到Ac3温度以上的温度。

在时间点t₅和t₆之间，部件从第二熔炉转移到模压硬化工具中。在此过程中，例如，由于向周围区域的散热,第二熔炉中设定的部分地不同的温度可能略微降低。

从时间点t₆到过程结束，(整个)部件在模压硬化工具中淬火。至少部分地或甚至主要地在部件的至少一个第二子区域中可产生马氏体微结构,它具有相对高的强度和相对低的延展性。在该过程中,基本上在部件的至少一个第一子区域中没有发生转变，因为该部件的至少一个第一子区域在任何点都没有超过Ac1温度，因此，主要为铁素体的微观结构保留在部件的至少一个第一子区域中，其具有相对低的强度和相对高的延展性。

图4示意性地示出了通过根据本发明的装置和/或根据本发明的方法可实现的另一时间-温度曲线。首先,将金属部件均匀地加热到高于Ac3温度的温度，直到时间点t₁。

举例来说，在此处的这种加热在第一熔炉中进行。在时间点t₁和t₂之间，金属部件从第一熔炉转移到温度控制站。在此过程中，部件温度可能会略微降低。

在时间点t₂和t₃之间，所述部件的至少一个第一子区域在所述温度控制站中被(主动)冷却。这在图4中基于时间点t₂和t₃之间的底部时间-温度曲线示出。同时，在温度控制站中，部件的至少一个第二子区域的温度可以略微降低。这在图4中基于时间点t₂和t₃之间的顶部时间-温度曲线示出。部件的至少一个第二子区域中的这种(被动)温度降低的冷却速率比部件的至少一个第一子区域的同时(主动)冷却速率小得多。从图4中可以明显看出在部件的至少一个第一子区域和至少一个第二子区域之间在温度控制站中设置了温度差12。

在时间点t₃和t₄之间，该部件从温度控制站转移到与第一熔炉不同的第二熔炉中。在此过程中，在温度控制站中设置的部分地不同的温度可能会略微降低。

该部件在第二熔炉中从时间点t₄加热到时间点t₅，使得部件的至少一个第一子区域的温度增加至少150K。此外,第二熔炉中的加热以这样的方式进行：同时，与向周围区域散热期间的冷却速率进行比较，部件的至少一个第二子区域的冷却速率减小。

在时间点t₅和t₆之间，部件从第二熔炉转移到模压硬化工具。在此过程中，例如，由于向周围区域的散热,第二熔炉中设定的部分地不同的温度可能略微降低。

从时间点t₆到过程结束，(整个)部件在模压硬化工具中淬火。至少部分地或甚至主要地在部件的至少一个第二子区域中可以产生马氏体微结构,它具有相对高的强度和相对低的延展性。至少部分地或甚至主要地在部件的至少一个第一子区域中可以产生贝氏体微结构,它具有相对低的强度和相对高的延展性。

参考数字列表

1 部件

2 第一熔炉

3 温度控制站

4 第一子区域

5 第二子区域

6 第二熔炉

7 模压硬化工具

8 装置

9 喷嘴

10 流体

11 加热站

12 温度差

Claims (10)

1.一种用于热处理金属部件(1)的方法，包括至少以下步骤：

a)在第一熔炉(2)中加热部件(1)；

b)将部件(1)移入温度控制站(3)；

c)在温度控制站(3)中冷却部件(1)的至少一个第一子区域(4)，其中,在所述部件(1)的所述至少一个第一子区域(4)和至少一个第二子区域(5)之间设定温度差；

d)将部件(1)从温度控制站(3)移入第二熔炉(6)；和

e)在第二熔炉(6)中，加热至少该部件(1)的至少一个第一子区域(4)至少200K。

2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括至少以下步骤：

f)将部件(1)从第二熔炉(6)移入模压硬化工具(7)；和

g)在模压硬化工具(7)中形成和冷却部件(1)。

3.如权利要求1或2的方法，其中在步骤a)中将部件(1)加热至低于Ac3温度的温度。

4.如权利要求1或2的方法，其中在步骤a)中将部件(1)加热至高于Ac3温度的温度。

5.如前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，在步骤c)中通过对流将至少一个第一子区域(4)冷却至低于Ac1温度的温度。

6.一种用于热处理金属部件(1)的方法，包括至少以下步骤：

a)通过辐射热和/或对流加热部件(1)至少500K；

b)冷却部件(1)的至少一个第一子区域(4)，其中在所述部件(1)的至少一个第一子区域(4)和至少一个第二子区域(5)之间设置至少100K的温差；和

c)通过辐射热和/或对流将至少部件(1)的至少一个第一子区域(4)加热至少100K。

7.如权利要求6所述的方法，其中在步骤d)中同时形成和冷却所述部件(1)。

8.一种用于热处理金属部件(1)的装置(8)，至少包括：

可加热的第一熔炉(2)；

位于第一熔炉(2)下游的温度控制站(3)，其中设置至少一个喷嘴(9)，其用于排出流体(10)以冷却部件(1)的至少一个第一子区域(4)并配置使得可以在部件(1)的至少一个第一子区域(4)和至少一个第二子区域(5)之间设定温度差；和

位于温度控制站(3)下游的可加热的第二熔炉(6)，提供和配置其以用于将至少部件(1)的至少一个第一子区域(4)加热至少100K。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，至少第一熔炉(2)或第二熔炉(6)是连续熔炉或分层式熔炉。

10.熔炉的用途，用于加热金属部件(1)的至少各子区域,其已经包括至少两个通过辐射热至少100K被控制到不同温度的子区域(4,5)。