CN111344079A - 用于涂层钢的压制方法以及钢的用途 - Google Patents

Abstract

提供了用于使结构部件热成型的方法的实施例。所述方法包括：加热由超高强度钢制成的、具有铝涂层的坯料，并在多级装置中使加热的坯料成型。

Description

用于涂层钢的压制方法以及钢的用途

本申请要求享有于2017年8月2日提交的欧洲专利申请EP17382531.6的权益。

本公开内容涉及用于制造热成型结构部件的方法以及热成型工艺中的超高强度钢的用途。

背景技术

在汽车构造领域中，轻量材料或部件的开发和实施正变得越来越重要，以满足用于轻量构造的标准。对重量减轻的需求尤其受减少CO₂排放物的目标驱动。日益增长的对乘员安全的关注也导致采用在碰撞期间改善车辆的整体性和同时改进能量吸收的材料。

被称为热成型模压淬火(HFDQ)(也称为热冲压或加压淬火)的工艺使用例如硼钢片材来创建具有超高强度钢(UHSS)属性的冲压部件，所述超高强度钢具有例如1.500MPa或2.000MPa或甚至更高的拉伸强度。与其他材料相比，强度的增加允许使用更薄规格的材料，这导致重量节省超过常规冷冲压软钢部件。

为了在热冲压工艺之前、热冲压工艺期间或热冲压工艺之后改善腐蚀保护，可以应用涂层。例如，已知使用Al-Si涂层或Zn涂层。

取决于基础钢材料的成分，可能需要对坯料进行淬火(即迅速冷却)以实现高拉伸强度。还已知可以通过以较低的冷却速度通过空气冷却将其冷却至室温而硬化的钢材料的示例。这些钢可以被称为“空气可硬化”钢。

可以以如下方式执行热冲压工艺：通过例如炉系统将待被热成型的坯料加热到预定温度，例如加热到或超过奥氏体化温度，以降低坯料的强度，即，便于热冲压工艺。例如可以通过压制系统和温度控制来形成加热的坯料该压制系统具有比坯料低的温度(例如室温)，因此可以执行利用温度差的成形工艺和热处理。

热冲压工艺可以包括传送器或转移设备，其将加热的坯料从炉转移到被配置成压制坯料的压制工具。从炉系统上游，可以设置用于直接从钢卷切割坯料的切割系统。

已知使用用于制造热成型元件的多级压制装置。多级压制装置可以包括多个工具，所述多个工具被配置为在不同的坯料上同时执行不同的操作。通过这样的布置，多个坯料可以在压制装置的每个冲程期间同时经历不同的制造步骤。多级装置的效率和性能可能高于采用多个不同机器或装置进行不同制造步骤(例如激光修整或硬切割)的系统。

当使用镀锌钢坯料时，在热成型工艺之前需要将坯料冷却至一定温度，以减少或最小化诸如微裂纹的问题。一旦坯料被冷却，则将其从外部预冷却工具转移到多级压制装置。

EP3067129 A1公开了用于制造热成型的结构部件的压制系统。该系统包括固定的下部主体、移动的上部主体和被配置为提供移动的上部主体相对于固定的下部主体的向上和向下的压制移动的机构。该系统还包括冷却/加热工具，该冷却/加热工具被配置为冷却和/或加热具有局部不同的微观结构和机械性能的先前加热的坯料，该冷却/加热工具包括：匹配的上部模具和下部模具，并且上部模具和下部模具包括适于在具有局部不同的微观结构和机械属性的坯料的区域的不同温度下操作的两个或更多个模具块，以及被配置为拉制坯料的压制工具，其中，该压制工具布置在冷却/加热工具的下游。该系统特别旨在创建“软区域”，以便提高由

(22MnB5)制成的部件在特定区域的延展性和能量吸收。22MnB5硼钢的这种使用要求在冷却/加热工具的不同模具块之间和后续处理工具下游之间进行特定的温度控制，以实现不同的微观结构和对应的不同特性。

EP3067128 A1公开了一种用于制造热成型结构部件的多级压制系统。该系统包括固定的下部主体、移动的上部主体和被配置为提供移动的上部主体相对于固定的下部主体的向上和向下的压制移动的机构。该系统还包括冷却工具，该冷却工具被配置为冷却先前加热的坯料，该冷却工具包括：匹配的上部模具和下部模具，该下部模具通过一个或多个下偏置元件连接到下部主体和/或该上部模具通过一个或多个上偏置元件连接到上部主体。该系统还包括被配置为拉伸坯料的压制工具，其中该压制工具被布置在冷却工具的下游。该系统特别旨在使用镀锌的超高强度钢。

与使用镀锌钢有关的一个缺点是，在坯料上会形成氧化锌层。在许多应用中，在制造工艺之后需要去除或还原氧化锌层。例如，可以使用喷丸处理来部分或全部去除氧化锌层。而且，具有AlSi涂层的部件通常比具有Zn涂层的部件更好焊接。

本公开内容寻求提供多级工艺和装置的改进。

发明内容

在第一方面，提供一种用于在多级装置中热成型结构部件系统的方法。所述多级装置包括：下部主体、移动的上部主体、配置为提供所述移动的上部主体相对于所述下部主体的向上和向下压制运行的机构，以及配置为拉制坯料的压制工具。所述压制工具包括：上部匹配压制模具和下部匹配压制模具，每个压制模具包括在使用时面向坯料的一个或更多个工作表面，且上部压制模具连接到所述上部主体且下部模具连接到所述下部主体。所述多级装置还包括附加工具，所述附加工具包括：上部模具和下部模具，所述上部模具和下部模具包括在使用时面向坯料的一个或更多个工作表面，且所述附加工具的下部模具连接所述下部主体且所述附加工具的上部模具连接到所述上部主体。所述方法包括：提供由超高强度钢(UHSS)制成的、涂有铝硅合金涂层的坯料；将所述坯料加热至奥氏体化温度之上；以及在所述压制工具中拉制所述坯料并在上述压制工具和所述附加工具之间转移所述坯料。

根据此方面，使用具有铝硅合金涂层的UHSS钢坯料，使得不需要喷丸处理(shotblasting)来部分地或全部地去除氧化锌层。使用多级装置可以提供总产量。

通过将压制工具和附加工具的上部模具连接至移动的上部主体的方式将工具集成在相同的装置中，可以减少压制工具和附加工具之间的转移时间，因此可以优化工艺且可以提高生产率。同时，可以改善坯料在不同工艺步骤期间的温度。

在一些实施例中，所述附加工具是冷却工具，所述冷却工具被布置在成型工具的上游，且所述方法包括冷却完全加热的坯料。

在一些实施例中，所述冷却工具的模具包括传导冷却水的通道。所述冷却工具的模具替代地或附加地包括传导空气的通道。

在一些实施例中，坯料可以被加热至的奥氏体化温度可以是Ac3温度，且冷却完全加热的坯料包括将所述坯料冷却至600℃-800℃之间的温度，具体地650℃-700℃之间的温度。

在一些实施例中，可以以50℃/s和300℃/s之间的速率冷却所述坯料。

在一些实施例中，在拉制之前坯料在成型工具中的温度在550℃-650℃范围内。

在一些实施例中，所述附加工具是加热工具，所述加热工具布置在成型工具的上游，并且将所述坯料加热至奥氏体化温度以上包括在炉中将坯料加热至第一温度，并且在加热工具中将坯料从第一温度加热至第二温度。

在一些实施例中，所述坯料可以由UHSS制成，所述UHSS按重量百分比包括0.15％-0.25％的C、最多0.5％的Si、最多2.50％的Mn、0.002％-0.005％的B以及最多0.05％的Cr。在一些实施例中，所述UHSS还可以包括Al、Ti、P和Mo。

在一些实施例中，所述坯料可以由UHSS制成，所述UHSS按重量百分比包括0.15％-0.25％的C、最多1％的Si、最多2.50％的Mn、0.002％-0.005％的B以及0.5％-0.7％的Cr。

在一个替代实施方案中，所述UHSS材料按重量百分比包括0.15％-0.25％的C、最多0.5％的Si、最多2.50％的Mn、0.002％-0.005％的B以及最多0.5％的Cr，优选地大约0.3％的Cr。在一些实施例中，所述UHSS还可以包括Al、Ti、P和Mo。

在一些实施例中，所述多级装置还可以包括在所述压制工具下游的第一后续操作工具，所述第一后续操作工具包括上部第一后续操作模具和下部第一后续操作模具，所述上部第一后续操作模具和下部第一后续操作模具包括在使用时面向坯料的一个或更多个工作表面，并且所述下部第一后续操作模具连接到所述下部主体且所述上部第一后续操作模具连接到所述上部主体。

在一些实施例中，所述第一后续操作工具可以包括温度控制系统，用于在第一后续操作期间控制所述坯料的温度，所述温度控制系统可选地包括在上部第一后续操作模具和下部第一后续操作模具中的热电偶。

在一些实施例中，所述第一后续操作工具的模具可以包括传导冷却水或冷却空气的通道。

在一些实施例中，所述第一后续操作工具的模具可以包括传导热液体或传导热的一个或多个加热器或通道。

在一些实施例中，所述多级装置还可以包括在所述第一后续操作工具下游的第二后续操作工具，所述第二后续操作工具包括上部第二后续操作模具和下部第二后续操作模具，所述上部第二后续操作模具和下部第二后续操作模具包括在使用时面向坯料的一个或更多个工作表面，并且所述下部第二后续操作模具连接到所述下部主体且所述上部第二后续操作模具连接到所述上部主体。

在一些实施例中，所述第二后续操作工具的模具可以包括温度控制系统，用于在第二后续操作期间控制所述坯料的温度，所述温度控制系统可选地包括在模具中的热电偶。

在一些实施例中，所述第二后续操作工具可以包括传导冷却水或冷却空气的通道和/或传导热液体的一个或更多个加热器或通道。

通过将包括后续操作工具的多个工具集成在所述多级装置中，不需要单独的激光切割系统和工艺。

在一些实施例中，所述压制工具的模具可以包括传导冷却水的通道和/或传导空气的通道。

在一些实施例中，可以将坯料加热到860℃和910℃之间的奥氏体化温度。

在一些实施例中，所述方法还包括在成型期间冷却所述坯料。可选地，成型期间可以将所述坯料冷却至450℃至250℃之间的温度，优选地320℃和280℃之间的温度。

在一些实施例中，当离开所述多级装置时所述坯料的温度可以在200℃以下。

在第二方面，提供了一种具有铝硅合金涂层的超高强度钢(UHSS)在热成型工艺中的用途。所述热成型工艺包括：将由UHSS制成的、具有铝硅合金涂层的坯料加热至奥氏体化温度之上；以及在多级装置中使加热的坯料成型，所述多级装置包括集成在所述多级装置中的冷却工具和成型工具，所述冷却工具布置在所述成型工具上游。

通过在成型步骤之前集成冷却步骤，可以减少成型步骤的循环时间。然后可以使集成在多级装置中的其他步骤(诸如切割操作)与成型步骤同步，并且相应地可以减少循环时间。

在一些实施例中，所述多级装置可以仅结合冷却工具和成型工具，所述冷却工具被布置在所述成型工具的下游。在此情况下，将预冷却集成在装置中的一个优点可以是，即使在减少的循环时间下，对于在成型结束时得到的坯料/产品而言，也可以达到足够低的温度。然后可以避免可能引起诸如扭曲的变形。

在另一方面，提供了具有铝硅合金涂层的超高强度钢(UHSS)在热成型工艺中的用途。所述热成型工艺包括：将由UHSS制成的、具有铝硅合金涂层的坯料加热至奥氏体化温度之上；以及在多级装置中使加热的坯料成型，所述多级装置包括集成在所述多级装置中的多个工具，其中，所述UHSS按重量百分比包括0.20％-0.25％的C、0.75％-1.5％的Si以及1.50％-2.50％的Mn。优选地，所述UHSS按重量百分比包括0.21％-0.25％的C、1.05％-1.33％的Si以及2.06％-2.34％的Mn。

这样的UHSS在成型期间不需要大量冷却，以用于获得具有超高强度特性的马氏体微观结构。代替地，这样的UHSS至少在一些情况下可以简单地通过周围空气而被硬化。因此，当在冷却工具中不要求大量冷却时，多及工艺的循环时间可以被缩短。因此，工艺的产量可以相应地增加。

在一些实施例中，所述UHSS按重量百分比可以包括大约0.22％的C、1.2％的Si、2.2％的Mn。

在一些实施例中，所述UHSS还可以包括Mn、Al、Ti、B、P、S、N。其余部分由铁(和杂质)构成。

在仍另一方面，提供了一种具有铝硅合金涂层的超高强度钢(UHSS)在热成型工艺中的用途。所述热成型工艺包括：将由UHSS制成的、具有铝硅合金涂层的坯料加热至奥氏体化温度之上；以及在多级装置中使加热的坯料成型，其中所述UHSS为空气可硬化钢。

在一些实施例中，所述UHSS为非空气可硬化钢。非空气可硬化钢需要被迅速冷却，以将奥氏体转变成马氏体。通过利用自然的空气冷却使它们冷却至室温的方式不能使这些钢完全硬化。可能需要比空气冷却速率更高的冷却速率，以将奥氏体转变成马氏体。例如，非空气可硬化钢可能需要高于25℃/s的临界冷却速率，以将奥氏体完全转变成马氏体。该临界冷却速率在此应被理解为完全马氏体结构形成的最慢冷却速率。

在一些实施例中，非空气可硬化钢可以是22MnB5钢。

1500P是22MnB5钢的一个实施例。下文按重量百分比计概述了

的组分(其余为铁(Fe)和不可避免的杂质)：

C	Si	Mn	P	S	Cr	Ti	B	N
									0.24	0.27	1.14	0.015	0.001	0.17	0.036	0.003	0.004

在热冲压模具淬火工艺之后，

1500P可以具有例如1.100MPa的屈服强度，以及1.500MPa的极限拉伸强度。

2000是具有甚至更高的强度的另一种硼钢。在热冲压模具淬火工艺之后，

2000的屈服强度可以是1.400MPa或更大，且极限拉伸强度可以在1.800MPa以上。

2000的成分按重量包括最多0.37％的碳、最多1.4％的锰、最多0.7％的硅以及最多0.005％的硼。

在仍另一方面中，所述热成型工艺包括：将由UHSS制成的、具有铝硅合金涂层的坯料加热至奥氏体化温度之上；以及在多级装置中使加热的坯料成型，其中，所述UHSS为非空气可硬化钢。可以以不足以使奥氏体的总量完全转变成马氏体的冷却速率来冷却所述坯料，即，至少在工艺的一些部分期间，冷却速率可以低于钢的临界冷却速率。使用非空气可硬化钢的结果可能是，在成形工艺结束时，钢的微观结构将不是完全的马氏体，因此具有较高的贝氏体百分比。因此，通过利用此工艺热成型的坯料所获得的强度(例如拉伸强度和/或屈服强度)可能低于热成形的坯料被完全硬化的情况。尽管这些产品的强度可能略微低于冷却速率高于临界冷却速率的工艺中的产品的强度，但是可以减少这些产品的循环时间，并且仍然可以得到具有期望强度和刚度要求的部件。

在仍另一方面中，提供了一种用于使结构部件热成型的方法。所述方法包括：提供由超高强度钢(UHSS)制成的、具有铝硅合金涂层的坯料；将所述坯料加热至奥氏体化温度之上；在冷却工具中冷却所述坯料；将所述坯料从冷却工具转移到压制工具；以及在压制工具中拉制所述坯料。在此，所述冷却工具和压制工具集成在多级装置中。

在一些实施例中，当UHSS为非空气可硬化钢时，在多级装置中热成型之后，该非空气可硬化钢的屈服强度可以在500-1600MPa范围内，且其极限拉伸强度可以在1000-2000MPa范围内。在一些实施例中，在多级装置中热成型之后，该非空气可硬化钢的屈服强度可以在700-1400MPa范围内，且其极限拉伸强度可以在1200-1800MPa范围内。在一个有利实施例中，在多级装置中热成型之后，该非空气可硬化钢的屈服强度可以在900-1100MPa范围内，且其极限拉伸强度可以在1400-1600MPa范围内。

在一些实施例中，该非空气可硬化UHSS按重量百分比可以包括0.20％-0.50％的C，优选地0.30％-0.40％的C、0.10％-070％的Si、0.65％-1.60％的Mn以及0.001％-0.005％的B。另外，该非空气可硬化UHSS可以包括最多0.025％的P、最多0.01％的S、最多0.80％的Cr，更优选地，最多0.35％的Cr以及最多0.040％的Ti。

在仍另一方面，提供了通过本文公开的方法或用途中的任一个能够获得的部件。

附图说明

在下文中将参考附图描述本公开内容的非限制性实施例，其中：

图1示意性地表示根据一个实施例的多级压制系统；以及

图2a-图2i示意性地例示了在执行多级工艺的一个实施例期间所发生的一系列情形。

具体实施方式

图1示意性地表示根据一个实施例的多级压制系统。该系统1包括固定的下部主体2、移动的上部主体3和被配置为提供移动的上部主体3相对于固定的下部主体2的向上和向下压制运动的机构(未示出)。

固定的下部主体2可以是大金属块。在此具体实施例中，固定的下部主体2可以是静止的。在一些实施例中，可以设置集成在固定的下部主体2中的模具缓冲器(未示出)。该缓冲器可以被配置为接收且控制压边力。移动的上部主体3也可以是固体金属片。移动的上部主体3可以提供冲程循环(上下移动)。

该压制系统可以被配置为每分钟执行例如大约30个冲程，因此每个冲程循环可以是大约2秒。在另一些实施例中，冲程循环可以不同。在多级压制系统中，在坯料上形成的所有操作需要具有相同的循环时间。

该压制机的机构可以被机械地、液压地或伺服机械地驱动。移动的上部主体3相对于固定的下部主体2的运动可以通过该机构来确定。在此具体实施例中，该压制机可以是伺服机械压制机，因此可以在冲程期间提供恒定的压制力。所述伺服机械压制机可以设有无限滑动(冲头(ram))速度和位置控制。伺服机械压制机也可以在任何滑动位置处设有良好的可用范围的压制力，因此可以实现压制机的很大的灵活性。伺服驱动压制机可以具有改善金属成型中的工艺条件和生产率的能力。该压制机可以具有例如2000Tn的压制力。

在一些实施例中，压制机可以是机械压制机，因此朝向固定的下部主体2的压制力运动可以取决于驱动和铰链系统。因此，机械压制机可以在每单位时间内达到更高的循环。替代地，也可以使用液压压制机。

在图1的实施例中示出了冷却工具10，所述冷却工具10被配置为冷却先前加热的坯料。所述冷却工具10可以包括上部匹配模具11和下部匹配模具12。每个模具包括在使用中面向待被热成型的坯料(未示出)的上部工作表面15和下部工作表面16。

在此实施例中，下部模具12通过第一下部偏置元件13和第二下部偏置元件14而被连接到下部主体2，所述第一下部偏置元件13和第二下部偏置元件14被配置为使下部模具12偏置到与下部主体2相距预定的第一距离的位置。在一些实施例中，可以提供单个下部偏置元件或多于两个的偏置元件。偏置元件可以包括例如弹簧(例如，机械弹簧或气体弹簧)，尽管一些其他偏置元件是可能的(例如，液压机构)。

在一些其他实施例中，上部模具11也可以通过一个或更多个上部偏置元件而被连接到上部主体3，所述一个或更多个上部偏置元件被配置为使上部模具偏置到与上部主体相距预定的第二距离的位置。

通过插入上部偏置元件和/或下部偏置元件，可以在一个冲程循环期间(移动的上部主体3相对于下部主体2的上下移动)调节和增加上部模具11和下部模具12之间的接触时间。

由于冷却工具中的偏置元件，上部冷却模具和下部冷却模具之间的接触可以在成型工具(以及布置在下游的另一些工具)的压制模具接触之前产生。因此，可以增加或缩短一个冲程循环期间的冷却模具之间的接触时间，从而允许更多或更少的冷却。

使用这样的偏置元件允许冷却工具与集成在相同装置中的其他工具相比具有不同的循环时间。这在EP3067128中更详细地进行了解释。然后，在本公开内容的范围内，使用偏置元件仅仅是可选的。根据坯料的钢和它们的涂层，可以根本不需要偏置元件。

上部匹配模具11和下部匹配模具12可以包括通道(未示出)，其中冷流体(例如水)和/或冷压缩空气流经设置在模具中的通道。

附加地，冷却工具10可以包括一个或更多个电加热器或传导热液体的通道，以及温度传感器，以控制模具的温度。也可以预见用于使模具适于在较高温度下操作的其他替代方案，例如嵌入式筒形加热器。这可以允许处理不同厚度的坯料，即，可能太快冷却的非常薄的坯料，因此可以改善冷却工具的灵活性。传感器可以是热电偶。

此外，上部匹配模具11和/或下部匹配模具12可以设有冷却板(未示出)，该冷却板可以被定位在与上部工作表面15和/或下部工作表面16相对的表面处，该冷却板包括被布置成分别与每个模具对应的冷却系统。该冷却系统可以包括冷却通道，用于使冷水或任何其他冷却流体按顺序循环，以避免或至少减少对冷却工具加热，或者以用来为冷却工具提供额外的冷却。

在实施例中，该冷却工具可以设有定中心元件，例如销和/或导引设备。

被配置为使坯料成型或拉制坯料的压制工具20也集成在相同的压制装置中。压制工具20被布置在冷却工具10的下游。所述压制工具20包括上部匹配模具21和下部匹配模具22。

上部模具21可以包括上部工作表面23，该上部工作表面23在使用时面向待被热成型的坯料。下部模具22可以包括下部工作表面24，该下部工作表面24在使用时面向待被热成型的坯料。上部模具的、与上部工作表面23相对的一侧可以被紧固到上部主体3，并且下部模具的、与下部工作表面22相对的一侧可以被紧固到下部主体2。

上部匹配模具21和下部匹配模具22可以包括通道，其中冷流体(例如水)和/或冷空气流经设置在模具中通道。在水通道中，通道处的水的循环速度可以很高，因此可以避免水蒸发。还可以设置控制系统，该控制系统可以基于温度测量值控制流体温度和流速，因此可以控制模具的温度。

在多个实施例中，压制系统20可以设有压边圈25，该压边圈25被配置为保持坯料且将坯料定位到下部模具22上。该压边圈还可以设有例如弹簧，以使该压边圈偏置到与下部模具22相距预定距离的位置。

在此实施例中，在相同的多压制装置中设置被配置为执行修整操作和/或穿孔操作的第一后续操作工具30。应清楚，在其他实施例中，可能没有后续操作工具集成在多压制装置中。

第一后续操作工具30可以被布置在压制工具20的下游。第一后续操作工具30可以包括上部匹配模具32和下部匹配模具31。上部匹配模具32可以包括上部工作表面33，且下部匹配模具31可以包括下部工作表面34。两个工作表面在使用时均面向坯料。

上部模具32的、与上部工作表面33相对的一侧可以被紧固到上部主体3，并且下部模具31的、与下部工作表面34相对的一侧可以被紧固到下部主体2。所述模具可以包括被布置在工作表面上的一个或更多个刀或切割刀片(未示出)。

第一后续操作工具30还可以包括一个或更多个电加热器或传导热液体的通道以及温度传感器，以控制模具的温度。所述传感器可以是热电偶。在一些实施例中，优选的是，将在使用时位于上部模具和下部模具之间的坯料的温度维持在预定温度处或预定温度附近，例如在200℃以上。期望的温度可以取决于使用的钢。通常，最小温度可以被确定为在仍可以执行后续操作而不损害工具的温度之上。

在一些实施例中，上部匹配模具32和下部匹配模具31可以包括通道，其中冷流体(例如水)和/或冷空气流经设置在模具中的通道。

在多个实施例中，第一后续操作工具30可以设有压边圈(未示出)，该压边圈被配置为保持坯料且将坯料定位到下部模具31上。该压边圈还可以设有一个或更多个偏置元件，所述一个或更多个偏置元件被配置为使该压边圈偏置到与下部模具相距预定距离的位置。

在此实施例中，可以设置第二后续操作工具40。所述第二后续操作工具40也可以被配置为执行进一步的修整操作和/或穿孔操作。在此实施例中，第二后续操作工具还被配置成校准坯料。所述第二后续操作工具40被布置在第一后续操作工具30的下游。所述第二后续操作工具40可以包括上部匹配模具42和下部匹配模具41。所述上部模具42可以包括上部工作表面43，并且所述下部模具41可以包括下部工作表面44。两个工作表面在使用时都可以面向待被热成型的坯料。所述工作表面可以是不平坦的，例如它们可以包括突出部分或凹处。

压制工具40处的模具可以具有与待被热成型的坯料不同的温度，因此可以考虑热膨胀。例如，为了平衡，模具可以比待被热成型的坯料长和/或宽2％。

上部模具42的、与工作表面43相对的一侧可以被紧固到上部主体3。下部模具41的、与工作表面44相对的一侧被紧固到下部主体2。

所述模具可以包括被布置在工作表面上的一个或更多个刀或切割刀片。

在一些实施例中，可以设置调整设备(未示出)，所述调整设备被配置为调整上部模具42和下部模具41之间的距离。这样，位于上部模具42和下部模具41之间的坯料在使用时可以沿着每个上部模具和下部模具的工作表面而变形。

一旦调整了上部模具42和下部模具41之间的距离以变形(因此以校准坯料)，就可以改善热成型坯料的公差。在一些实施例中，待被热成型的坯料可能具有一个非优化厚度的区域，例如在该坯料的一部分中的厚度比在某个其他部分中的厚度更大，因此厚度必须被优化。

通过不平坦工作表面的此布置，可以在非优化厚度的区域处或非优化厚度的区域附近调整工作表面的选定部分处的距离(例如，接近坯料中的半径)，因此材料可以变形，即被迫流动到与具有非优化厚度的区域相邻的区域，因此可以实现沿着坯料的恒定厚度。

在多个实施例中，可以基于被配置为检测坯料的厚度的传感器系统来控制该调整设备。

在一些实施例中，第二后续操作工具40可以设有压边圈(未示出)，该压边圈被配置为保持坯料且将该坯料定位到下部模具41上。

在另一些实施例中，还可以预见使工具的模具适于在较低温度或较高温度下操作的其他方式。

应理解，尽管附图描述了具有大体上正方形或矩形形状的模具，但是块可以具有任何其他形状且甚至可以具有部分倒圆的形状。

还可以设置自动转移设备(未示出)(例如，多个工业机器人或传送器)，以在工具之间执行坯料转移。

在所有实施例中，为了控制温度，可以在任何工具或转移系统中设置温度传感器和控制系统。所述工具还可以设有其他的冷却系统、压边圈等。

图2a-图2i示意性地例示了在执行基于先前图1中例示的多级装置的多级工艺的一个实施例期间所发生的一系列情形。

为了简单起见，对角度的参考也可以被包括在与图2a(以及其他图)相关的描述中。对角度的参考可以被用来指示上部主体相对于下部主体的大约位置。因此，例如，可以对下面的情况进行参考：上部主体相对于下部主体在0°位置处，这指示上部主体相对于下部主体在最高位置中，并且180°指示上部主体相对于下部主体在最低位置(充分接触位置)中。360°则是指上部主体再次在最高位置中。

在图2a中，可以提供待被热成型的坯料100，该待被热成型的坯料100由具有AlSi(硅铝合金)涂层的超高强度钢(UHSS)制成。AlSi涂层尤其是在加热坯料期间保护以抵抗腐蚀。在一些实施例中，可以使用空气可硬化钢。在一些实施例中，UHSS可以含有0.20％-0.25％的C；0.75％-1.5％的Si以及1.50％-2.50％的Mn。按重量表示该百分比。在一个优选实施方案中，UHSS可以含有0.21％-0.25％的C；1.05％-1.33％的Si以及2.06％-2.34％的Mn。更优选地，UHSS可以含有例如大约0.22％的C、1.2％的Si、2.2％的Mn。Si和Mn的量可以使得能够在室温下通过空气使坯料硬化，因此可以避免淬火(且因此可以减少坯料制造压制时间)。此外，还可以减少压制冲程循环，因为用于淬火阶段的额外冷却的模具在冷却期间不用保持闭合。所述材料还可以包括不同比例的Mn、Al、Ti、B、P、S、N。

可以使用不同的钢成分。具体地，EP2 735 620 A1中描述的钢成分可以认为是合适的。具体可以参照EP2 735 620的表1以及第0016-0021段，并考虑第0067-0079段。替代地，可以使用非空气可硬化钢。

超高强度钢(UHSS)可以具有850℃和900℃之间的Ac3转变点(奥氏体转变点，在下文中称为“Ac3点”)，例如，对于上述提及的钢成分，Ac3可以在860摄氏度范围内。Ms转变点(马氏体开始温度，在下文中称为“Ms点”)可以是在380℃和390℃之间。对于上述提及的钢成分，Ms可以是大约386℃。Mf转变点(马氏体最终温度，在下文中称为“Mf点”)可以是在270℃或270℃附近。

坯料100可以被加热，以便至少达到奥氏体化温度。可以在加热设备(未示出)，例如炉中执行该加热。可以由涂层确定达到的最大温度，以便确保涂层不会蒸发。因此，可以在Ac3和最大允许温度之间执行加热。加热的时间周期可以是几分钟，但这取决于例如坯料的厚度。

一旦坯料100被加热到期望的温度，所述坯料100可以被转移到冷却工具10上。这可以通过自动转移设备(未示出)(例如，多个工业机器人或传送器)执行。在炉(未示出)和冷却工具10之间转移坯料的时间周期可以在2和3秒之间。

在一些实施例中，例如销和/或导引设备的定中心元件可以被设置在冷却工具的上游，因此坯料可以被恰当地定中心。

可以使用压制机构将压制机上部主体3定位在打开位置(0°位置)处。坯料100可以被放置在上部模具11和下部模具12之间。在一些实施例中，坯料可以被放置在压边圈上。可以使用第一下部偏置元件13和第二下部偏置元件14来使下部模具12相对于下部主体2移位一预定距离。

如上文所提及的，所述偏置元件可以包括例如弹簧(例如，机械弹簧或气体弹簧)，尽管一些其他偏置元件可以是可能的(例如，液压机构)。该液压机构可以是被动机构或主动机构。

这样，下部模具12(以及由此定位在下部模具12上的坯料100)可以位于距下部主体2的第一预定位置处(下部模具可以在与上部模具接触的90°和150°之间的位置)。

在图2b中，压制机被示出为移动的上部主体相对于固定的下部主体的向下压制运动，因此上部模具11已经朝向下部模具12(以及由此定位在下部模具上的坯料)移动。冷却工具的模具压向坯料，从而冷却坯料。

一旦达到最终期望位置(180°位置)，就可以提供通过压制机构对上部主体的向上压制运动。第一下部偏置元件13和第二下部偏置元件14可以返回到它们的原始位置，即被延伸。

已经阐述的是，坯料100可以被预先加热到例如870℃-910℃。坯料可以被转移到冷却工具10，因此在转移周期期间，温度可以被降低到750℃和850℃之间。通过此布置，当坯料100具有750℃和850℃之间的温度时，坯料100可以被放置在冷却工具10处。然后，在此实施例中，可以在冷却工具中将坯料冷却至6500℃和700℃之间的温度。因此，在冷却工具中可能已经执行了为获得马氏体微观结构所必需的部分冷却，而不是在实际拉制坯料期间。因此，在一些情况下，可以缩短工艺中的下一步骤，即拉制，从而实现较短的循环时间和增加的产量。

通过被集成在多压制装置3中的冷却工具10，可以优化用于冷却坯料的时间，因为可以避免用于将坯料从外部冷却工具转移的额外移动。它也可以是时间节省的。此外，坯料在工具之间的移动可以被限制，从而更容易控制冷却速率。

在图2c中，坯料100已经经历冷却处理，因此坯料100可以准备好，以从冷却工具10被转移到压制工具20。可以通过自动转移设备(未示出)(例如，多个工业机器人或传送器)来执行该转移。如上文所提到的，可以以650℃-700℃或650℃-700℃附近的温度转移坯料。由于转移时间，所以坯料100在拉制开始之前可以被冷却至550℃和650℃之间。可以通过转移设备将坯料100定位到使用压边圈的下部模具22上。

由于转移设备集成在相同的压制系统中，因此，转移时间较少，且温度控制更好。

当坯料100正被转移或被定位到下部模具22上时，自动转移系统可以被操作，以向冷却工具10提供坯料200。结果，冷却工具10可以开始操作以冷却该坯料。此操作可以如之前所阐述的那样执行。此外，此操作可以与压制工具20的操作同时执行。

这样，使用压制机构可以将压制机上部主体3再次定位在打开位置(0°位置)处。坯料100可以被放置在压制工具的上部模具21和压制工具的下部模具22之间。

在图2d中，已经完成向下压制运动，正在进行坯料100的拉制，以及坯料200的冷却。可以提供向上压制运动。成型工具的上部模具的工作表面与坯料之间的最后一次完整接触(以及由此拉制操作的结束)可以在例如180°和210°位置之间。

坯料100的温度可以被降低，例如直到达到Ms以下或Mf以下的温度，这取决于使用的钢的类型。例如，对于EP2 735 620中公开的UHSS成分，合适的温度可以是大约300℃。所述压制工具可以设有冷却系统。所述冷却系统可以由控制器控制，因此，坯料100的温度可以被降低并且被维持在期望的温度处。

在图2e中，坯料100已经被拉制，因此坯料100准备好，以从压制工具20被转移到第一后续操作工具30，例如，穿孔或修整操作工具。转移可以通过自动转移设备(未示出)(例如，多个工业机器人或传送器)来执行。如上文所提及的，所述坯料100可以离开压制工具20，且所述坯料可以在300℃或300℃附近的温度下被转移。由于转移时间，坯料100可以被冷却到280℃或280℃附近的温度，因此在此温度下将坯料放置在第一后续操作工具处。坯料100可以被放置到下部模具31上且在下部模具31和上部模具32之间。

在图2e中，当坯料100已经被转移或被定位到下部模具31上时，自动转移系统可以被操作，以将坯料200定位在压制工具20且将坯料300定位在冷却工具10中。结果，冷却工具10可以开始用于压制和冷却坯料300的操作，如上文所提及的。同时，压制工具20可以开始用于拉制和冷却坯料300的操作，也如上文所提及的。

这样，可以使用压制机构来将压制机上部主体32定位在打开位置(0°位置)处。压制机1可以设有移动的上部主体3相对于固定的下部主体2的向下压制运动，因此上部模具32可以被移动朝向下部模具31。

在图2f中，在向下压制运动期间，上部模具32可以接触放置在压制工具的上部模具31和压制工具的下部模具31之间的坯料100。

当压制机与坯料100接触时，可以使用切割刀片或某个其他切割元件来执行穿孔操作。一旦穿孔操作完成，就可以执行修整操作。在替代实施例中，可以首先执行修整操作，并且一旦修整操作完成，就可以执行穿孔操作。

当坯料100经历后续操作时，可以通过使用上文提及的加热装备来加热坯料。为了不损坏工具，钢不能太硬，因此必须注意最小温度。

在达到180°位置之后，可以提供向上压制运动。上部模具32的工作表面和坯料100之间的最后一次完整接触(以及由此操作的结束)可以例如在180°和210°位置之间。

图2g-图2h示意性地例示了接下来的步骤，其中坯料100定位在第二后续操作工具中，且另一坯料400定位在冷却工具中。

在图2g中，坯料100可以从第一后续操作工具30被转移到第二后续操作工具40，例如穿孔、修整和校准工具。转移可以通过自动转移设备(未示出)(例如，多个工业机器人或传送器)来执行。如先前所提及的，坯料100可以离开第一后续操作工具30，且以200℃或200℃附近的温度转移该坯料。

在压制机与坯料100接触时，可以执行穿孔操作或修整操作和/或校准操作。可以执行校准以改善坯料的公差。

在此情况下，可以使用调整设备来调整上部模具42和下部模具41之间的距离。可以基于传感器系统(未示出)来控制该调整设备，所述传感器系统被配置为检测坯料100的厚度。在实施例之后，坯料可以通过上部模具42和下部模具41被压制，因此可以实现坯料的恒定厚度。

一旦完成第二后续操作工具的操作，坯料100可以被转移离开，以冷却至室温。

一旦通过施加向上移动使得压制机达到打开位置(0°位置)，坯料100可以在室温下被转移且被硬化。同时，可以操作自动转移系统，以将新的坯料提供到冷却工具10、将坯料200提供到第二后续操作工具40、将坯料300提供到第一后续操作工具30且将坯料400提供到压制工具20。结果，如先前所提及的，所有的工具可以开始它们的操作，参见图2i。

在一些实施例中，根据坯料100的形状，可以提供进一步的拉制和其他操作，例如穿孔和/或修整。在另一些实施例中，后续操作的顺序可以互换(例如，首先切割，然后校准，或者首先校准，然后切割)。

在其他实施例中，多级装置可能仅具有先前实施例中的工具中的两个。例如，多级装置可能具有冷却工具和成型工具。冷却工具和成型工具可以基本上类似于前文描述的实施例。在另一个实施例中，所述多级装置可能具有成型工具和切割工具。在仍另一个实施例中，具有冷却工具、成型工具和后续操作工具。

在所有这些实施例中，使用具有AlSi涂层(而不是Zn涂层)的UHSS钢基体意味着，可以减少工艺步骤的数目，因为可以避免喷丸处理或类似于去除氧化锌的操作。这可以导致更加高效且成本降低。

集成在多级装置中的预冷却工具意味着，可以改善温度控制并且可以降低步骤的循环时间。

为了完整起见，在下面的编号的条款中阐明了本公开内容的多个方面：

条款1.一种用于在多级装置中热成型结构部件系统的方法，所述多级装置包括：

下部主体，

移动的上部主体，

配置为提供所述移动的上部主体相对于所述下部主体的向上和向下压制运行的机构，以及

配置为拉制坯料的压制工具，所述压制工具包括：

上部匹配压制模具和下部匹配压制模具，每个压制模具包括在使用时面向坯料的一个或更多个工作表面，且

上部压制模具连接到所述上部主体且下部压制模具连接到所述下部主体，以及

附加工具，所述附加工具包括：

上部模具和下部模具，所述上部模具和下部模具包括在使用时面向坯料的一个或更多个工作表面，且

所述附加工具的下部模具连接所述下部主体且所述附加工具的上部模具连接到所述上部主体，

所述方法包括：

提供由超高强度钢(UHSS)制成的、涂有铝硅合金涂层的坯料；

将所述坯料加热至奥氏体化温度之上；以及

在所述拉制工具中拉制所述加热的坯料并在上述压制工具和所述附加工具之间转移所述坯料。

条款2.根据条款1所述的方法，其中所述附加工具是冷却工具，所述冷却工具被布置在成型工具的上游，且所述方法包括冷却完全加热的坯料。

条款3.根据条款2所述的方法，其中所述冷却工具的模具包括传导冷却水的通道。

条款4.根据条款2所述的系统，其中所述冷却工具的模具包括传导空气的通道。

条款5.根据条款2-4中的任一项所述的方法，其中所述奥氏体化温度是Ac3温度，且冷却完全加热的坯料包括将所述坯料冷却至600℃-800℃之间的温度，具体地650℃-700℃之间的温度。

条款6.根据条款5所述的方法，其中以50℃/s和300℃/s之间的速率冷却所述坯料。

条款7.根据条款5或6所述的方法，其中在成型之前坯料在成型工具中的温度在550℃-650℃范围内。

条款8.根据条款1所述的方法，其中所述附加工具是加热工具，所述加热工具布置在成型工具的上游，并且将所述坯料加热至奥氏体化温度以上包括在炉中将坯料加热至第一温度，并且在加热工具中将坯料从第一温度加热至第二温度。

条款9.根据条款1-8中的任一项所述的方法，其中所述UHSS按重量百分比包括0.20％-0.25％的C、0.75％-1.5％的Si、1.50％-2.50％的Mn，优选地0.21％-0.25％的C、1.05％-1.33％的Si、2.06％-2.34％的Mn。

条款10.根据条款9所述的方法，其中所述UHSS包括大约0.22％的C、1.2％的Si、2.2％的Mn。

条款11.根据条款9或10所述的方法，其中所述UHSS还包括Mn、Al、Ti、B、P、S、N。

条款12.根据条款1-8中的任一项所述的方法，其中所述UHSS按重量百分比包括0.17％-0.23％的C、最多0.5％的Si、最多2.5％的Mn、最多0.05％的Cr和0.002％-0.005％的B。

条款13.根据条款12所述的方法，其中所述UHSS还包括Al、Ti、P和Mo。

条款14.根据条款1-8中的任一项所述的方法，其中所述UHSS为空气可硬化UHSS。

条款15.根据条款1-8中的任一项所述的方法，其中所述UHSS按重量百分比包括0.20％-0.5％的C，优选地0.30％-0.40％的C、0.10％-0.70％的Si、0.65％-1.60％的Mn和0.001％-0.005％的B。

条款16.根据条款1-8中的任一项所述的方法，其中所述UHSS为非空气可硬化UHSS。

条款17.根据条款1-16中的任一项所述的方法，其中所述多级装置还包括在所述压制工具下游的第一后续操作工具，所述第一后续操作工具包括上部第一后续操作模具和下部第一后续操作模具，所述上部第一后续操作模具和下部第一后续操作模具包括在使用时面向坯料的一个或更多个工作表面，并且

所述下部第一后续操作模具连接到所述下部主体且所述上部第一后续操作模具连接到所述上部主体。

条款18.根据条款17所述的方法，其中所述第一后续操作工具包括温度控制系统，用于在第一后续操作期间控制所述坯料的温度，所述温度控制系统可选地包括在模具中的热电偶。

条款19.根据条款18所述的方法，其中所述第一后续操作工具的模具包括传导冷却水或冷却空气的通道。

条款20.根据条款18或19所述的方法，其中所述第一后续操作工具的模具包括传导热液体的一个或多个加热器或通道。

条款21.根据条款17-20中的任一项所述方法，其中所述多级装置还包括在所述第一后续操作工具下游的第二后续操作工具，所述第二后续操作工具包括上部第二后续操作模具和下部第二后续操作模具，所述上部第二后续操作模具和下部第二后续操作模具包括在使用时面向坯料的一个或更多个工作表面，并且

所述下部第二后续操作模具连接到所述下部主体且所述上部第二后续操作模具连接到所述上部主体。

条款22.根据条款21所述的方法，其中所述第二后续操作工具包括温度控制系统，用于在第一后续操作期间控制所述坯料的温度，所述温度控制系统可选地包括在模具中的热电偶。

条款23.根据条款22所述的方法，其中所述第二后续操作工具的模具包括传导冷却水或冷却空气的通道和/或传导热液体的一个或更多个加热器或通道。

条款24.根据条款1-23中的任一项所述的方法，其中所述压制工具的模具包括传导冷却水的通道和/或传导空气的通道。

条款25.根据条款1-24中的任一项所述的方法，其中将坯料加热到860℃和910℃之间的奥氏体化温度。

条款26.根据条款1-25中的任一项所述的方法，还包括在成型期间冷却所述坯料。

条款27.根据条款26所述的方法，其中在成型期间将所述坯料冷却至320℃和280℃之间的温度。

条款28.根据条款1-27中的任一项所述的方法，其中当离开所述多级装置时所述坯料的温度在200℃以下。

条款29.具有铝硅合金涂层的超高强度钢(UHSS)在热成型工艺中的用途，其中所述热成型工艺包括：

将由UHSS制成的、具有铝硅合金涂层的坯料加热至奥氏体化温度之上；以及

在多级装置中使加热的坯料成型，所述多级装置包括集成在所述多级装置中的冷却工具和成型工具，所述冷却工具布置在所述成型工具上游。

条款30.根据条款29所述的用途，其中所述UHSS为空气可硬化钢。

条款31.根据条款29或30所述的用途，其中所述UHSS按重量百分比包括0.21％-0.25％的C、1.05％-1.33％的Si、2.06％-2.34％的Mn。

条款32.根据条款31所述的用途，其中所述UHSS包括大约0.22％的C、1.2％的Si、2.2％的Mn。

条款33.根据条款31或32所述的方法，其中所述UHSS还包括Mn、Al、Ti、B、P、S、N。

条款34.根据条款29所述的用途，其中所述UHSS为非空气可硬化钢。

条款35.根据条款29或34所述的用途，其中所述UHSS按重量百分比包括0.20％-0.5％的C，优选地0.30％-0.40％的C、0.10％-0.70％的Si、0.65％-1.60％的Mn和0.001％-0.005％的B。

条款36.根据条款29-35中的任一项所述的用途，其中奥氏体化温度是Ac3温度，且完全加热的坯料在冷却工具中冷却至600℃-800℃之间的温度，具体地650℃-700℃之间的温度。

条款37.根据条款26所述的用途，其中在成型之前坯料在成型工具中的温度在550℃-650℃范围内。

条款38.具有铝硅合金涂层的超高强度钢(UHSS)在热成型工艺中的用途，其中所述热成型工艺包括：

将由UHSS制成的、具有铝硅合金涂层的坯料加热至奥氏体化温度之上；以及

在多级装置中使加热的坯料成型，所述多级装置包括集成在所述多级装置中的多个工具，其中，

所述UHSS按重量百分比包括0.21％-0.25％的C、1.05％-1.33％的Si、2.06％-2.34％的Mn。

条款39.根据条款38所述的用途，其中所述UHSS包括大约0.22％的C、1.2％的Si、2.2％的Mn。

条款40.根据条款38或39所述的方法，其中所述UHSS还包括Mn、Al、Ti、B、P、S、N。

条款41.具有铝硅合金涂层的超高强度钢(UHSS)在热成型工艺中的用途，其中所述热成型工艺包括：

将由UHSS制成的、具有铝硅合金涂层的坯料加热至奥氏体化温度之上；以及

在多级装置中使加热的坯料成型，所述多级装置包括集成在所述多级装置中的多个工具，其中，

所述UHSS按重量百分比包括0.20％-0.5％的C，优选地0.30％-0.40％的C、0.10％-0.70％的Si、0.65％-1.60％的Mn和0.001％-0.005％的B。

条款42.根据条款38-41中的任一项所述的用途，其中所述多级装置包括成型工具和布置在所述成型工具下游的一个或更多个后续操作工具。

条款43.根据条款42所述的用途，其中所述多级装置包括布置在所述成型工具上游的冷却工具。

条款44.具有铝硅合金涂层的超高强度钢(UHSS)在热成型工艺中的用途，其中所述热成型工艺包括：

将由UHSS制成的、具有铝硅合金涂层的坯料加热至奥氏体化温度之上；以及

在多级装置中使加热的坯料成型，其中，

所述UHSS为空气可硬化钢。

条款45.具有铝硅合金涂层的超高强度钢(UHSS)在热成型工艺中的用途，其中所述热成型工艺包括：

将由UHSS制成的、具有铝硅合金涂层的坯料加热至奥氏体化温度之上；以及

在多级装置中使加热的坯料成型，其中，

所述UHSS为非空气可硬化钢。

条款46.一种用于热成型结构部件系统的方法，包括：

提供由超高强度钢(UHSS)制成的、具有铝硅合金涂层的坯料；

将所述坯料加热至奥氏体化温度之上；

在冷却工具中冷却所述坯料；

将所述坯料从冷却工具转移到压制工具；以及

在压制工具中拉制所述坯料，其中

所述冷却工具和压制工具集成在多级装置中。

条款47.根据条款1-46中的任一项的方法或用途中的任一个能够获得的部件。

尽管本文仅公开了数个实施例，但是这些实施例的其他替代方案、改型、使用和/或等同物也是可能的。此外，所描述的实施例的所有可能的组合也被涵盖。因此，本公开内容的范围不应由具体实施例限制，而应仅通过对所附权利要求的合理解读来确定。

Claims (17)

1.一种用于在多级装置中热成型结构部件系统的方法，所述多级装置包括：

下部主体，

移动的上部主体，

配置为提供所述移动的上部主体相对于所述下部主体的向上和向下压制运行的机构，以及

配置为拉制坯料的压制工具，所述压制工具包括：

上部匹配压制模具和下部匹配压制模具，每个压制模具包括在使用时面向坯料的一个或更多个工作表面，且

上部压制模具连接到所述上部主体且下部压制模具连接到所述下部主体，并且所述多级装置还包括在所述压制工具上游的冷却工具，所述冷却工具包括：

上部冷却模具和下部冷却模具，所述上部冷却模具和下部冷却模具包括在使用时面向坯料的一个或更多个工作表面，且

所述下部冷却模具连接到所述下部主体且所述上部冷却模具连接到所述上部主体，所述方法包括：

提供由超高强度钢(UHSS)制成的、涂有铝硅合金涂层的坯料；

将所述坯料加热至奥氏体化温度之上；

在所述冷却工具中冷却完全加热的坯料；以及

在所述压制工具中拉制所述坯料并在所述冷却工具和压制工具之间转移所述坯料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述冷却工具的模具包括传导冷却水的通道。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述奥氏体化温度是Ac3温度，且冷却完全加热的坯料包括将所述坯料冷却至600℃-800℃之间的温度，具体地650℃-700℃之间的温度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在成型之前坯料在成型工具中的温度在550℃-650℃范围内。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中所述UHSS按重量百分比包括0.21％-0.25％的C、1.05％-1.33％的Si、2.06％-2.34％的Mn。

6.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中所述UHSS按重量百分比包括0.17％-0.23％的C、最多0.5％的Si、最多2.5％的Mn、最多0.05％的Cr和0.002％-0.005％的B。

7.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中所述UHSS为空气可硬化UHSS。

8.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中所述UHSS按重量百分比包括0.20％-0.5％的C，优选地0.30％-0.40％的C、0.10％-0.70％的Si、0.65％-1.60％的Mn和0.001％-0.005％的B。

9.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中所述UHSS为非空气可硬化UHSS。

10.根据权利要求1-9中的任一项所述的方法，其中所述多级装置还包括在所述压制工具下游的第一后续操作工具，所述第一后续操作工具包括上部第一后续操作模具和下部第一后续操作模具，所述上部第一后续操作模具和下部第一后续操作模具包括在使用时面向坯料的一个或更多个工作表面，并且

所述下部第一后续操作模具连接到所述下部主体且所述上部第一后续操作模具连接到所述上部主体。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一后续操作工具包括温度控制系统，用于在第一后续操作期间控制所述坯料的温度，所述温度控制系统可选地包括在模具中的热电偶。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一后续操作工具的模具包括传导冷却水或冷却空气的通道。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述第一后续操作工具的模具包括传导热液体的一个或多个加热器或通道。

14.根据权利要求1-13中的任一项所述方法，其中加热坯料包括加热到860℃和910℃之间的奥氏体化温度。

15.根据权利要求1-14中的任一项所述的方法，还包括在成型期间冷却所述坯料。

16.根据权利要求15所述的方法，其中在成型期间将所述坯料冷却至320℃和280℃之间的温度。

17.根据权利要求1-16中的任一项所述的方法，其中当离开所述多级装置时所述坯料的温度在200℃以下。

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