EP3408417A1 - Heat treatment method and heat treatment device - Google Patents

Heat treatment method and heat treatment device

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EP3408417A1
EP3408417A1 EP17703346.1A EP17703346A EP3408417A1 EP 3408417 A1 EP3408417 A1 EP 3408417A1 EP 17703346 A EP17703346 A EP 17703346A EP 3408417 A1 EP3408417 A1 EP 3408417A1
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EP
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furnace
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heat treatment
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    • C21D2221/00Treating localised areas of an article

Definitions

  • Bumper cross member for floor and roof, front and rear
  • the raw ka rosse with a safety cage usually consists of a hardened steel sheet with about 1, 500 MPa strength. In many cases Al-Si-coated steel sheets are used. For the production of a component from hardened steel sheet the process of the so-called press hardening was developed. This steel sheets are first on
  • the heat treatment of the first and second regions is in principle
  • the various regions 210, 220 approach the internal temperature 0 4 of the second furnace 130. If the temperature losses in the first region 210 during the dwell time t 150 in the second zone treatment station 150 are so low that the temperature does not fall lower than the second furnace 130 temperature ⁇ 4 , the temperature profile approaches $ 210, 130 first range of temperature 0 4 of the second furnace 130 from above.

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Abstract

The invention relates to a method and to a device for the heat treatment of steel components directed specifically at individual zones of the component. In one or more first regions of the steel component, a predominantly austenitic structure can be adjusted, from which, by way of quenching, a mainly martensitic structure is educible. In one or more second regions of the steel component, there is a mainly bainitic structure, wherein the metal component is initially heated in a first furnace to a temperature above the AC3 temperature. Subsequently, the steel component is transferred into a treatment station, wherein the steel component can cool down during the transfer. In the treatment station, the one or more second regions of the steel component are cooled down to a cooling stop temperature ϑ2 during a treatment period. Subsequently, said metal component is transferred to a second furnace, wherein the temperature of the one or more second regions increases again to a temperature below the AC3 temperature.

Description

Wärmebehandlungsverfahren und Wärmebehandlungsvorrichtung Beschreibung:  Heat treatment method and heat treatment apparatus Description:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur gezielten The invention relates to a method and a device for targeted
bauteilzonenindividuellen Wärmebehandlung eines Stahlbauteils. Component zone-specific heat treatment of a steel component.
In der Technik besteht bei vielen Anwendungsfällen in unterschiedlichen Branchen der Wunsch nach hochfesten Metallblechteilen bei geringem Teilegewicht. In the art, in many applications in different industries there is a desire for high strength sheet metal parts with low part weight.
Beispielsweise ist es in der Fahrzeugindustrie das Bestreben, den For example, in the automotive industry, it is the endeavor that
Kraftstoffverbrauch von Kraftfahrzeugen zu reduzieren und den CO2-Ausstoß zu senken, dabei aber gleichzeitig die Insassensicherheit zu erhöhen. Es besteht daher ein stark zunehmender Bedarf an Karosseriebauteilen mit einem günstigen To reduce fuel consumption of motor vehicles and to reduce CO 2 emissions, while at the same time to increase occupant safety. There is therefore a rapidly increasing demand for body components with a favorable
Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Zu diesen Bauteilen gehören insbesondere A- und B-Säulen, Seitenaufprallschutzträger in Türen, Schweller, Rahmenteile, Ratio of strength to weight. These components include in particular A and B pillars, side impact protection in doors, sills, frame parts,
Stoßstangenfänger, Querträger für Boden und Dach, vordere und hintere Bumper, cross member for floor and roof, front and rear
Längsträger. Bei modernen Kraftfahrzeugen besteht die Roh ka rosse mit einem Sicherheitskäfig üblicherweise aus einem gehärteten Stahlblech mit ca. 1 .500MPa Festigkeit. Dabei werden vielfach Al-Si-beschichtete Stahlbleche verwendet. Zur Herstellung eines Bauteils aus gehärtetem Stahlblech wurde der Prozess des so genannten Presshärtens entwickelt. Dabei werden Stahlbleche zuerst auf Side members. In modern motor vehicles, the raw ka rosse with a safety cage usually consists of a hardened steel sheet with about 1, 500 MPa strength. In many cases Al-Si-coated steel sheets are used. For the production of a component from hardened steel sheet the process of the so-called press hardening was developed. This steel sheets are first on
Austenittemperatur erwärmt, dann in ein Pressenwerkzeug gelegt, schnell geformt und durch das wassergekühlte Werkzeug zügig auf weniger als Warmed austenitemperatur, then placed in a press tool, quickly formed and rapidly through the water-cooled tool to less than
M a rten s itsta rttem pera tu r abgeschreckt. Dabei entsteht hartes, festes M a rt a itsta rstem pera tu r deterred. This creates hard, solid
Martensitgefüge mit ca. 1 .SOOMPa Festigkeit. Ein solcherart gehärtetes Stahlblech weist aber nur eine geringe Bruchdehnung auf. Die kinetische Energie eines  Martensitic structure with approx. 1 .SOOMPa strength. However, such a hardened steel sheet has only a small elongation at break. The kinetic energy of a
Aufpralls kann deshalb nicht ausreichend in Verformungswärme umgesetzt werden. Für die Automobilindustrie ist es daher wünschenswert, Karosseriebauteile herstellen zu können, die mehrere unterschiedliche Dehnungs- und Festigkeitszonen im Bauteil aufweisen, so dass eher feste Bereiche (im Folgenden erste Bereiche) einerseits und eher dehnfähige Bereiche (im Folgenden zweite Bereiche) andererseits in einem Bauteil vorliegen. Einerseits sind Bauteile mit hoher Festigkeit grundsätzlich wünschenswert, um mechanisch hoch belastbare Bauteile mit geringem Gewicht zu erhalten. Auf der anderen Seite sollen auch hochfeste Bauteile partiell weiche Bereiche haben können. Dieses bringt die gewünschte, partiell erhöhte Impact can therefore not be sufficiently converted into deformation heat. For the automotive industry, it is therefore desirable to be able to produce body components that have several different expansion and strength zones in the component, so that more solid areas (hereinafter, first areas) on the one hand and rather expandable areas (hereinafter second areas) on the other hand present in a component. On the one hand, components with high strength are basically desirable in order to obtain components of high mechanical strength with low weight. On the other hand, even high-strength components should be able to have partially soft areas. This brings the desired, partially increased
Deformierbarkeit im Crashfall Nur damit kann die kinetische Energie eines Aufpralls abgebaut werden und so die Beschleunigungskräfte auf Insassen und das übrige Fahrzeug minimiert werden. Zudem erfordern moderne Fügeverfahren entfestigte Stellen, die das Fügen artgleicher oder unterschiedlicher Materialien ermöglichen. Oft müssen beispielsweise Falz- Crimp- oder Nietverbindungen zum Einsatz kommen, die verformbare Bereiche im Bauteil voraussetzen.  Deformability in the event of a crash This is the only way to reduce the kinetic energy of an impact, thus minimizing the acceleration forces on the occupants and the rest of the vehicle. In addition, modern joining methods require de-consolidated points, which allow the joining of identical or different materials. Often, for example, crimping or riveting joints have to be used, which presuppose deformable areas in the component.
Dabei sollten die allgemeinen Ansprüche an eine Produktionsanlage weiterhin beachtet sein: so sollte es zu keiner Taktzeiteinbuße an der Presshärteanlage kommen, die Gesamtanlage sollte uneingeschränkt allgemein verwendet und schnell produktspezifisch umgerüstet werden können. Der Prozess sollte robust und wirtschaftlich sein und die Produktionsanlage nur minimalen Platz benötigen. Die Form und Kantengenauigkeit des Bauteils sollte hoch sein. Bei allen bekannten Verfahren erfolgt die gezielte Wärmebehandlung des Bauteils in einem zeitintensiven Behandlungsschritt, der wesentlichen Einfluss auf die Taktzeit der gesamten Wärmebehandlungsvorrichtung hat. The general demands on a production plant should continue to be respected: so there should be no cycle time loss at the press hardening plant, the entire system should be universally used without restrictions and can be retrofitted quickly product specific. The process should be robust and economical and the production plant need only minimal space. The shape and edge accuracy of the component should be high. In all known methods, the targeted heat treatment of the component takes place in a time-consuming treatment step, which has a significant influence on the cycle time of the entire heat treatment device.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur gezielten bauteilzonenindividuellen Wärmebehandlung eines Stahlbauteils anzugeben, wobei Bereiche unterschiedlicher Härte und Duktilität erzielbar sind, bei dem der Einfluss auf die Taktzeit der gesamten Wärmebehandlungsvorrichtung minimiert ist. The object of the invention is therefore to provide a method and a device for targeted component zone-specific heat treatment of a steel component, wherein areas of different hardness and ductility can be achieved, in which the influence on the cycle time of the entire heat treatment apparatus is minimized.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 6. Die Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 7 bis 15. According to the invention, this object is achieved by a method having the features of independent claim 1. Advantageous developments of the method will become apparent from the dependent claims 2 to 6. The object is further by a Device according to claim 8 solved. Advantageous embodiments of the device will become apparent from the dependent claims 7 to 15.
Das Stahlbauteil wird zunächst bis oberhalb Austenitisierungstemperatur AC3 erwärmt, damit sich das Gefüge vollständig in Austenit umwandeln kann. Bei einem nachfolgenden Härteprozess, beispielsweise dem Presshärteprozess wird dann derart schnell abgeschreckt, dass sich vorrangig martensitisches Gefüge ausbildet und Festigkeiten von rund 1 ,500MPa erreicht werden. Das Abschrecken erfolgt dabei vorteilhafterweise aus dem vollständig austenitisierten Gefüge. Dazu muss The steel component is first heated to above Austenitisierungstemperatur AC3, so that the structure can completely convert into austenite. In a subsequent hardening process, for example, the press hardening process is then quenched so fast that primarily forms martensitic microstructure and strengths of about 1, 500MPa be achieved. The quenching takes place advantageously from the fully austenitized microstructure. This must be
spätestens nach Unterschreiten der Gefügeumwandlungsstarttemperatur θι , bei der Gefügeumwandlungen starten können, mit mindestens der unteren kritischen at the latest after falling below the structural transformation start temperature θι, at which microstructural transformations can start, with at least the lower critical
Abkühlgeschwindigkeit abgekühlt werden. Beispielsweise sollten bei dem Cooling rate to be cooled. For example, at the
üblicherweise zum Presshärten verwendeten Werkstoff 22MnB5 rund 660°C als Grenze d-\ angesehen werden. Ein zumindest teilweise martensitisches Gefüge kann zwar auch noch entstehen, wenn die Abschreckung bei tieferer Temperatur startet, es ist aber dann eine reduzierte Festigkeit des Bauteils in diesem Bereich zu erwarten. commonly used for press hardening material 22MnB5 around 660 ° C as limit d- \ are considered. An at least partially martensitic microstructure may still arise if the quenching starts at a lower temperature, but then a reduced strength of the component in this area is to be expected.
Dieser Temperaturverlauf ist beim Presshärteverfahren insbesondere für vollständig gehärtete Bauteile üblich. This temperature profile is common in the press hardening process especially for fully hardened components.
Ein zweiter Bereich oder mehrere zweite Bereiche werden zunächst ebenfalls bis oberhalb der Austenitisierungstemperatur AC3 erwärmt, damit sich das Gefüge vollständig in Austenit umwandeln kann. Anschließend wird möglichst rasch innerhalb einer Behandlungszeit tB bis zu einer Abkühlstopptemperatur #2 abgekühlt. Die Martensit-Starttemperatur liegt beispielsweise für 22MnB5 bei ca. 410 °C. Ein leichtes Einschwingen in Temperaturbereiche unterhalb der Martensits- Starttemperatur ist ebenfalls möglich. Anschließend wird nicht weiter schnell abgekühlt, so dass sich mehrheitlich bainitisches Gefüge ausbildet. Diese A second area or a plurality of second areas are also initially heated to above the austenitizing temperature AC3, so that the structure can completely transform into austenite. Thereafter, it is cooled down as rapidly as possible within a treatment time t B to a cooling stop temperature # 2. For example, the martensite start temperature for 22MnB5 is around 410 ° C. A slight settling in temperature ranges below the martensite start temperature is also possible. Subsequently, it is not cooled further quickly, so that bainitic structure is formed in the majority. These
Gefügeumwandlung erfolgt nicht schlagartig, sondern bedarf einer Behandlungszeit. Die Umwandlung erfolgt exotherm. Lässt man diese Umwandlung in beheizter Umgebung mit ähnlicher Temperatur wie bei der am Abkühlende vorhandenen Bauteiltemperatur, der Abkühlstopptemperatur θ2, stattfinden, kann man die durch die Rekaleszenz verursachte Temperaturerhöhung im Bauteil deutlich erkennen. Durch Einstellung der Abkühlgeschwindigkeit und/oder der Temperatur, auf die abgekühlt wird, sowie der Verweilzeit bis zum Abpressen des Bauteils, lassen sich Microstructure transformation does not happen abruptly, but requires a treatment time. The conversion is exothermic. Leaving this transformation in a heated environment with a similar temperature as the existing at the cooling end Component temperature, the Abkühlstopptemperatur θ 2 , take place, you can clearly see the caused by the recalescence increase in temperature in the component. By adjusting the cooling rate and / or the temperature to be cooled to, as well as the residence time to the pressing of the component, can be
grundsätzlich die gewünschten Festigkeits- und Dehnungswerte einstellen, die zwischen der maximal erreichbaren Festigkeit des Gefüges im ersten Bereich und den Werten des unbehandelten Bauteils liegen. Untersuchungen haben gezeigt, dass ein Unterdrücken des Temperaturanstieges infolge der Rekaleszenz durch ein weiteres, erzwungenes Abkühlen eher nachteilig für die erreichbaren Dehnungswerte ist. Ein isothermes Halten auf der Abkühltemperatur scheint deshalb nicht vorteilhaft zu sein. Ein erneutes Erwärmen ist dagegen vorteilhaft. basically set the desired strength and elongation values that are between the maximum achievable strength of the structure in the first range and the values of the untreated component. Investigations have shown that suppression of the temperature increase due to recalescence by further, forced cooling is rather disadvantageous for the achievable elongation values. An isothermal hold on the cooling temperature therefore does not seem to be advantageous. On the other hand, reheating is advantageous.
In einer Ausführungsform werden der zweite Bereich oder die zweiten Bereiche in dieser Phase zusätzlich aktiv beheizt. Dies kann beispielsweise durch In one embodiment, the second region or the second regions are additionally actively heated in this phase. This can be done, for example
Wärmestrahlung erfolgen. Heat radiation done.
In einer Ausführungsform wird die Abkühlstopptemperatur θ2 oberhalb der Martensit- Starttemperatur Ms gewählt. In einer alternativen Ausführungsform wird die Abkühlstopptemperatur θ2 unterhalb der Martensit-Starttemperatur Ms gewählt. In one embodiment, the cooling stop temperature θ 2 is selected above the martensite start temperature M s . In an alternative embodiment, the cooling stop temperature θ 2 below the martensite start temperature M s is selected.
Die Wärmebehandlung der ersten und zweiten Bereiche ist prinzipiell The heat treatment of the first and second regions is in principle
unterschiedlich, wobei in erster Linie die Behandlung des zweiten Bereichs oder der zweiten Bereiche eine Abhängigkeit zur Behandlungsdauer hat. Erfindungsgemäß werden zweite Bereiche in einem ersten Ofen zur Erreichung der different, wherein primarily the treatment of the second area or the second areas has a dependence on the duration of treatment. According to the invention second areas in a first furnace to achieve the
Austenitisierungstemperatur nachgeordneten Behandlungsstation innerhalb einer Behandlungszeit tB von wenigen Sekunden partiell bis zur Abkühlstopptemperatur d2 abgekühlt. In dieser Behandlungsstation wird der erste Bereich beziehungsweise werden die ersten Bereiche nicht besonders behandelt. Optional kann die Behandlungsstation zu diesem Zweck auch beheizt sein. Dazu kann beispielsweise die Wärmeeinbringung über Konvektion oder Wärmestrahlung verwendet werden. Erfindungsgemäß werden die Bauteile nach wenigen Sekunden in der Austenitization temperature downstream treatment station within a treatment time t B of a few seconds partially cooled to Abkühlstopptemperatur d 2 . In this treatment station, the first area or areas are not treated particularly. Optionally, the treatment station can also be heated for this purpose. For this example, the heat input via convection or heat radiation can be used. According to the components after a few seconds in the
Behandlungsstation, die zudem über eine Positioniervorrichtung verfügen kann, um die genaue Positionierung der unterschiedlichen Bereiche zu gewährleisten, in einen zweiten Ofen befördert, der vorzugsweise keine speziellen Vorrichtungen zur unterschiedlichen Behandlung der verschiedenen Bereiche besitzt. Es wird lediglich eine Ofentemperatur θ4, d.h. eine im Wesentlichen homogene Temperatur θ4 im gesamten Ofenraum, eingestellt, die in der Regel zwischen der Treatment station, which may also have a positioning device to ensure the accurate positioning of the different areas, transported in a second oven, which preferably has no special devices for different treatment of the different areas. It is only a furnace temperature θ 4 , ie a substantially homogeneous temperature θ 4 in the entire furnace chamber, set, which is usually between the
Austenitisierungstemperatur AC3 und der minimalen Abschrecktemperatur liegt. Eine vorteilhafte Größe liegt beispielsweise zwischen 660°C und 850°C. So nähern sich die verschiedenen Bereiche der Temperatur 94 des zweiten Ofens an. Sofern die Temperaturverluste in den ersten Bereichen während des Aufenthaltes in der Behandlungsstation für die zweiten Bereiche so niedrig sind, dass die Temperatur nicht niedriger als die Temperatur 94 des zweiten Ofens fällt, nähert sich das Austenitizing temperature AC3 and the minimum quenching temperature is. An advantageous size is for example between 660 ° C and 850 ° C. Thus, the different temperature ranges approach 9 4 of the second furnace. If the temperature losses in the first regions during the stay in the treatment station for the second regions are so low that the temperature does not fall lower than the temperature 9 4 of the second furnace, this approaches
Temperaturprofil der ersten Bereiche Art der Temperatur 04 des zweiten Ofens von oben her an. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die minimale Temperature profile of the first regions Type of temperature 0 4 of the second furnace from above. In an advantageous embodiment, the minimum
Abkühltemperatur, d.h. die Abkühlstopptemperatur d2 in den Bereichen zweiter Art tiefer als die gewählte Temperatur 04 des zweiten Ofens. Insofern nähert sich das Temperaturprofil der zweiten Bereiche der Temperatur 9 des zweiten Ofens von unten her an. Durch diese Verfahrensführung nähern sich die Temperaturen der unterschiedlich behandelten Bereiche gegenseitig an Cooling temperature, ie the Abkühlstopptemperatur d2 in the areas of the second type lower than the selected temperature 0 4 of the second furnace. In this respect, the temperature profile of the second regions approaches the temperature 9 of the second furnace from below. Through this process, the temperatures of the differently treated areas approach each other
Der erste oder die ersten Bereiche geben im zweiten Ofen Wärme ab, wenn sie mit höherer Temperatur als die Innentemperatur 9 des zweiten Ofens in den zweiten Ofen gelangen. Der zweite oder die zweiten Bereiche nehmen im zweiten Ofen Wärme auf. Dies erfordert in der Summe nur einen relativ geringen Bedarf an Heizleistung im zweiten Ofen. Gegebenenfalls kann während des The first or the first regions emit heat in the second furnace when they enter the second furnace at a higher temperature than the internal temperature 9 of the second furnace. The second or second areas receive heat in the second oven. All in all, this requires only a relatively small amount of heating power in the second furnace. Optionally, during the
Produktionsprozesses gänzlich auf eine weitere Beheizung verzichtet werden. So ist dieser Behandlungsschritt besonders energieeffizient Als erster Ofen kann beispielsweise ein Durchlaufofen oder ein Batchofen, wie beispielsweise ein Kammerofen, vorgesehen sein. Durchlauföfen weisen in der Regel eine große Kapazität auf und sind für die Massenproduktion besonders gut geeignet, da sie sich ohne großen Aufwand beschicken und betreiben lassen. Production process to be completely dispensed with further heating. So this treatment step is particularly energy efficient As a first furnace, for example, a continuous furnace or a batch furnace, such as a chamber furnace may be provided. Continuous furnaces usually have a large capacity and are particularly well suited for mass production, since they can be fed and operated without much effort.
Erfindungsgemäß weist die die Behandlungsstation eine Vorrichtung zum schnellen Abkühlen eines oder mehrerer zweiter Bereiche des Stahlbauteils auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Düse zum Anblasen des oder der zweiten Bereiche des Stahlbauteils mit einem gasförmigen Fluid, According to the invention, the treatment station has a device for rapid cooling of one or more second regions of the steel component. In a preferred embodiment, the device has a nozzle for blowing the or the second regions of the steel component with a gaseous fluid,
beispielsweise Luft oder ein Schutzgas, wie beispielsweise Stickstoff auf. For example, air or a protective gas, such as nitrogen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Anblasen des zweiten oder der zweiten Bereiche durch Anblasen mit einem gasförmigen Fluid, wobei dem gasförmigen Fluid Wasser, beispielsweise in vernebelter Form, beigefügt ist. Dazu weist die Vorrichtung in einer vorteilhaften Ausführungsform eine oder mehrere Vernebelungsdüsen auf. Durch das Anblasen mit dem mit Wasser versetzten gasförmigen Fluid wird die Wärmeabfuhr aus dem oder aus den zweiten Bereichen erhöht. Mit der Verdampfung des Wassers auf dem Stahlbauteil wird eine große Wärmeabfuhr und ein hoher Energietransport erreicht. In a further advantageous embodiment of the method, the blowing of the second or the second regions takes place by blowing with a gaseous fluid, wherein the gaseous fluid water, for example in fogged form, is attached. For this purpose, in an advantageous embodiment, the device has one or more nebulizing nozzles. By blowing with the gaseous fluid mixed with water, the heat removal from or from the second regions is increased. With the evaporation of the water on the steel component, a large heat dissipation and a high energy transport is achieved.
Auch als zweiter Ofen kann beispielsweise ein Durchlaufofen oder ein Batchofen, beispielsweise ein Kammerofen, vorgesehen sein. In einer weiteren Ausführungsform wird der zweite beziehungsweise werden die zweiten Bereiche über Wärmeleitung, beispielsweise durch das Inkontaktbringen mit einem Stempel oder mehreren Stempeln gekühlt, der beziehungsweise die eine deutlich niedrigere Temperatur als das Stahlbauteil aufweist oder aufweisen. Dazu kann der Stempel aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff hergestellt sein und / oder direkt oder indirekt gekühlt sein. Auch eine Kombination der Kühlungsarten ist denkbar. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in der Behandlungsstation Maßnahmen für die Verringerung der Temperaturverluste des ersten beziehungsweise der ersten Bereiche getroffen sind. Solche Maßnahmen können beispielsweise das Anbringen eines Wärmest rahlungs ref I e kto rs und/oder das Isolieren von Oberflächen der Behandlungsstation im Bereich des ersten beziehungsweise der ersten Bereiche sein. For example, a continuous furnace or a batch furnace, for example a chamber furnace, can also be provided as the second furnace. In a further embodiment, the second or the second regions are cooled via heat conduction, for example by contacting them with one or more punches, which has or have a significantly lower temperature than the steel component. For this purpose, the stamp can be made of a good heat-conducting material and / or be cooled directly or indirectly. A combination of the types of cooling is conceivable. It has proven to be advantageous if measures are taken in the treatment station for reducing the temperature losses of the first or the first regions. Such measures can be, for example, the attachment of a heat treatment ref l e k to rs and / or the isolation of surfaces of the treatment station in the region of the first or the first areas.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen With the method according to the invention and the invention
Wärmebehandlungsvorrichtung kann Stahlbauteilen mit jeweils einem oder mehreren ersten und/oder zweiten Bereichen, die auch komplex geformt sein können, wirtschaftlich ein entsprechendes Temperaturprofil aufgeprägt werden, da die unterschiedlichen Bereiche konturscharf sehr schnell auf die notwendigen Heat treatment device can be stamped steel components with one or more first and / or second areas, which may also be complex shaped, economically a corresponding temperature profile, as the different areas contour sharp very quickly to the necessary
Prozesstemperaturen gebracht werden können. Zwischen den beiden Bereichen sind klar konturierte Abgrenzungen der einzelnen Bereiche realisierbar und durch den geringen Temperaturunterschied wird der Verzug der Bauteile minimiert. Geringe Spreizungen im Temperaturniveau des Bauteils wirken sich vorteilhaft bei der weiteren Verarbeitung in der Presse aus. Die notwendigen Verweilzeiten für den zweiten Bereich beziehungsweise die zweiten Bereiche können beispielsweise in einem Durchlaufofen in Abhängigkeit von der Bauteillänge über die Einstellung der Fördergeschwindigkeit und der Auslegung der Ofenlänge realisiert werden. Eine Beeinflussung der Taktzeit der Wärmebehandlungsvorrichtung wird so minimiert, sie kann sogar gänzlich vermieden werden. Process temperatures can be brought. Clearly contoured boundaries of the individual areas can be realized between the two areas, and the low temperature difference minimizes distortion of the components. Small spreads in the temperature level of the component have an advantageous effect on further processing in the press. The necessary residence times for the second region or the second regions can, for example, be realized in a continuous furnace as a function of the component length via the setting of the conveying speed and the design of the furnace length. Influencing the cycle time of the heat treatment apparatus is thus minimized, it can even be avoided altogether.
Erfindungsgemäß ist es mit dem gezeigten Verfahren und mit der According to the invention it is with the method shown and with the
erfindungsgemäßen Wärmebehandlungsvorrichtung möglich, nahezu beliebig viele zweite Bereiche einzustellen, die innerhalb eines Stahlbauteils zudem jeweils untereinander noch unterschiedliche Festig keits- und Dehnungswerte aufweisen können. Auch ist die gewählte Geometrie der Teilbereiche frei wählbar. Punkt- oder linienförmige Bereiche sind ebenso wie z.B. großflächige Bereiche darstellbar. Auch die Lage der Bereiche ist unerheblich. Die zweiten Bereiche können vollständig von ersten Bereichen umschlossen sein oder sich am Rand des Stahlbauteils befinden. Selbst eine vollflächige Behandlung ist denkbar. Eine besondere Orientierung des Stahlbauteils zur Durchlaufrichtung ist zum Zwecke des erfindungsgemäßen Heat treatment apparatus according to the invention possible to set almost any number of second areas, which in addition to each other within a steel component still different Festig keits- and elongation values may have. Also, the selected geometry of the sections is freely selectable. Point or line-shaped areas as well as eg large area areas can be displayed. The location of the areas is irrelevant. The second areas may be completely enclosed by first areas or located at the edge of the steel component. Even a full-surface treatment is conceivable. A special orientation of the Steel component to the passage direction is for the purpose of the invention
Verfahrens zur gezielten bauteilzonenindividuellen Wärmebehandlung eines Method for the targeted component zone-specific heat treatment of a
Stahlbauteils nicht erforderlich. Eine Begrenzung der Anzahl der gleichzeitig behandelten Stahlbauteile ist allenfalls durch das Presshärtewerkzeug oder die Fördertechnik der gesamten Wärmebehandlungsvorrichtung gegeben. Die Steel component not required. A limitation of the number of simultaneously treated steel components is possibly given by the press hardening tool or the conveying technique of the entire heat treatment apparatus. The
Anwendung des Verfahrens auf bereits vorgeformte Stahlbauteile ist ebenfalls möglich. Durch die dreidimensional ausgeformten Oberflächen bereits vorgeformter Stahlbauteile ergibt sich lediglich ein höherer konstruktiver Aufwand zur Darstellung der Gegenflächen. Application of the method to already preformed steel components is also possible. Due to the three-dimensionally shaped surfaces of already preformed steel components, only a higher constructive effort for the representation of the mating surfaces results.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass auch bereits vorhandene Furthermore, it is advantageous that already existing
Wärmebehandlungsanlangen auf das erfindungsgemäße Verfahren adaptiert werden können. Hierzu muss bei einer konventionellen Wärmebehandlungsvorrichtung mit nur einem Ofen hinter diesem nur die Behandlungsstation und der zweite Ofen installiert werden. Je nach Ausgestaltung des vorhandenen Ofens ist es auch möglich, diesen zu teilen, so dass aus dem ursprünglichen einen Ofen der erste und der zweite Ofen entstehen.  Heat treatment systems can be adapted to the method according to the invention. For this purpose, in a conventional heat treatment device with only one oven behind this only the treatment station and the second oven must be installed. Depending on the design of the existing furnace, it is also possible to divide this, so that from the original one furnace, the first and the second furnace arise.
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen. Further advantages, features and expedient developments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description of preferred embodiments with reference to the drawings.
Von den Abbildungen zeigt: Fig. 1 eine typische Temperaturkurve bei der Wärmebehandlung eines Stahlbauteils mit einem ersten und einem zweiten Bereich 1 shows a typical temperature curve during the heat treatment of a steel component with a first and a second region
Fig. 2 eine erfindungsgemäße thermische Wärmebehandlungsvorrichtung in einer Draufsicht als Schemazeichnung Fig. 2 shows a thermal heat treatment apparatus according to the invention in a plan view as a schematic drawing
Fig. 3 eine weitere erfindungsgemäße thermische Wärmebehandlungsvorrichtung in einer Draufsicht als Schemazeichnung Fig. 4 eine weitere erfindungsgemäße thermische Wärmebehandlungsvorrichtung in einer Draufsicht als Schemazeichnung Fig. 5 eine weitere erfindungsgemäße thermische Wärmebehandlungsvorrichtung in einer Draufsicht als Schemazeichnung Fig. 3 shows a further inventive thermal heat treatment apparatus in a plan view as a schematic drawing 4 is a schematic plan view of a further thermal heat treatment device according to the invention in a plan view; FIG. 5 is a schematic plan view of a further thermal heat treatment device according to the invention
Fig. 6 eine weitere erfindungsgemäße thermische Wärmebehandlungsvorrichtung in einer Draufsicht als Schemazeichnung. 6 shows a further inventive thermal heat treatment device in a plan view as a schematic drawing.
Fig. 7 eine weitere erfindungsgemäße thermische Wärmebehandlungsvorrichtung in einer Draufsicht als Schemazeichnung 7 shows a further inventive thermal heat treatment device in a plan view as a schematic drawing
In der Fig. 1 ist eine typische Temperaturkurve bei der Wärmebehandlung eines Stahlbauteils 200 mit einem ersten Bereich 210 und einem zweiten Bereich 220 gemäß dem erfinderischen Verfahren. Das Stahlbauteil 200 wird im ersten Ofen 1 10 gemäß des schematisch eingezeichneten Temperaturlaufs θ2οο,ι ιο während der Verweilzeit im ersten Ofen t1 10 aufgeheizt auf eine Temperatur oberhalb der AC3- Temperatur. Anschließend wird das Stahlbauteil 200 mit einer Transferzeit t12o in die Behandlungsstation 150 transferiert. Dabei verliert das Stahlbauteil Wärme. In der Behandlungsstation wird ein zweiter Bereich 220 des Stahlbauteils 200 schnell abgekühlt, wobei der zweite Bereich 220 schnell gemäß des eingezeichneten 1 is a typical temperature curve in the heat treatment of a steel component 200 having a first region 210 and a second region 220 according to the inventive method. The steel component 200 is in the first furnace 1 10 according to the schematically drawn temperature run θ 2 οο, ι ιο during the residence time in the first furnace t 1 10 heated to a temperature above the AC3 temperature. Subsequently, the steel component 200 is transferred to the treatment station 150 with a transfer time t 12 o. The steel component loses heat. In the treatment station, a second region 220 of the steel component 200 is rapidly cooled, wherein the second region 220 rapidly according to the drawn
Verlaufs θ22ο,ΐ δο an Wärme verliert. Das Abkühlen endet nach Ablauf der Course θ 2 2ο, ΐ δο loses heat. The cooling ends after the expiry of the
Behandlungszeit tB, die in Abhängigkeit der Dicke des Stahlbauteils 200, den gewünschten Materialeigenschaften und der Größe des zweiten Bereichs 220 nur einige wenige Sekunden beträgt. In erster Näherung ist dabei die Behandlungszeit tB gleich der Verweilzeit t150 in der Behandlungsstation 150. Der zweite Bereich 220 hat nun die Abkühlstopptemperatur d2 oberhalb der Martensitstarttemperatur Ms erreicht. Zeitgleich ist auch die Temperatur des ersten Bereichs 210 in der Treatment time t B , which is only a few seconds, depending on the thickness of the steel component 200, the desired material properties and the size of the second region 220. In a first approximation, the treatment time t B is equal to the residence time t 150 in the treatment station 150. The second area 220 has now reached the cooling stop temperature d 2 above the martensite start temperature M s . At the same time, the temperature of the first region 210 in the
Behandlungsstation 150 gemäß des eingezeichneten Temperaturverlaufs 210,150 gefallen, wobei der erste Bereich 210 sich nicht im Bereich der Abkühleirichtung befindet. Nach Ablauf der Behandlungszeit tB wird das Stahlbauteil 200 während der Transferzeit t12i in den zweiten Ofen 130 transferiert, wobei es weiter an Wärme verliert, sofern seine Temperatur großer als die Innentemperatur 04 des zweiten Ofens 130 ist. Im zweiten Ofen 130 verändert sich die Temperatur des ersten Bereichs 210 des Stahlbauteils 200 gemäß dem schematisch eingezeichneten Temperaturverlauf θ2ιο,ΐ 3ο während der Verweilzeit t130, d.h. die Temperatur des ersten Bereichs 210 des Stahlbauteils 200 nimmt langsam weiter ab. Dabei kann die Temperatur des ersten Bereichs 210 des Stahlbauteils 200 unter die AC3- Temperatur fallen, was aber nicht zwingend erfolgen muss. Dahingegen steigt die Temperatur des zweiten Bereichs 220 des Stahlbauteils 200 gemäß dem Treatment station 150 has fallen in accordance with the plotted temperature profile 210.150, wherein the first region 210 is not in the region of the Kühlhleirichtung. After expiration of the treatment time t B , the steel component 200 during the Transfer time t 12 i transferred to the second furnace 130, wherein it further loses heat, provided that its temperature is greater than the internal temperature 0 4 of the second furnace 130. In the second furnace 130, the temperature of the first region 210 of the steel component 200 changes according to the schematically drawn temperature curve θ 2 ιο, ο 3ο during the residence time t 130 , ie the temperature of the first region 210 of the steel component 200 continues to decrease slowly. In this case, the temperature of the first region 210 of the steel component 200 may fall below the AC3 temperature, but this does not necessarily have to occur. On the other hand, the temperature of the second region 220 of the steel member 200 increases according to FIG
eingezeichneten Temperaturverlauf $220,130 während der Verweilzeit t130 wieder an, ohne die AC3-Temperatur zu erreichen. Der zweite Ofen 130 verfügt über keine speziellen Vorrichtungen zur unterschiedlichen Behandlung der verschiedenen Bereiche 210, 220. Es wird lediglich eine Ofentemperatur θ4, d.h. eine im plotted temperature curve $ 220,130 during the dwell time t 130 again, without reaching the AC3 temperature. The second furnace 130 has no special devices for different treatment of the different areas 210, 220. It is only a furnace temperature θ 4 , ie one in the
Wesentlichen homogene Temperatur im gesamten Innenraum des zweiten Ofens 130, eingestellt, die zwischen der Austenitisierungstemperatur AC3 und der Substantially homogeneous temperature throughout the interior of the second furnace 130, set between the austenitizing temperature AC3 and the
Abkühlstopptemperatur Q2, beispielsweise zwischen 660°C und 850°C liegt. So nähern sich die verschiedenen Bereiche 210, 220 der Innentemperatur 04 des zweiten Ofens 130 an. Sofern die Temperaturverluste in dem ersten Bereich 210 während der Verweilzeit t150 in der Behandlungsstation 150 für den zweiten Bereich 220 so niedrig sind, dass die Temperatur nicht niedriger als die Temperatur θ4 des zweiten Ofens 130 fällt, nähert sich das Temperaturprofil $210, 130 des ersten Bereichs der Temperatur 04 des zweiten Ofens 130 von oben her an. Die Abkühlstopptemperatur Q 2 , for example between 660 ° C and 850 ° C. Thus, the various regions 210, 220 approach the internal temperature 0 4 of the second furnace 130. If the temperature losses in the first region 210 during the dwell time t 150 in the second zone treatment station 150 are so low that the temperature does not fall lower than the second furnace 130 temperature θ 4 , the temperature profile approaches $ 210, 130 first range of temperature 0 4 of the second furnace 130 from above. The
Abkühlstopptemperatur $2 ist in dieser Ausführungsform niedriger als die gewählte Temperatur θ4 des zweiten Ofens 130. Das Temperaturprofil $220,130 des zweiten Bereichs nähert sich der Temperatur 94 des zweiten Ofens 130 von unten her an. Die Temperatur des Bereichs 210 fällt nicht unter die Cooling stop temperature $ 2 is lower than the selected temperature θ 4 of the second furnace 130 in this embodiment. The temperature profile $ 220,130 of the second region approximates the temperature 9 4 of the second furnace 130 from below. The temperature of the region 210 does not fall below the
Gefügeumwandlungsstarttemperatur $! . Durch den geringen Temperaturunterschied zwischen den beiden Bereichen 210, 220 sind klar konturierte Abgrenzungen der einzelnen Bereiche 210, 220 realisierbar und der Verzug des Stahlbauteils 200 wird minimiert. Geringe Spreizungen im Temperaturniveau des Stahlbauteils 200 wirken sich vorteilhaft bei der weiteren Verarbeitung in dem Presshärtewerkzeug 160 aus. Die notwendige Verweilzeit t130 für den zweiten Bereich 220 kann in Abhängigkeit von der Länge des Stahlbauteils über die Einstellung der Fördergeschwindigkeit und der Auslegung der Länge des zweiten Ofens 130 realisiert werden. Eine Microstructure transformation start temperature $ ! , Due to the small temperature difference between the two areas 210, 220, clearly contoured delimitations of the individual areas 210, 220 can be realized and the distortion of the steel component 200 is minimized. Small spreads in the temperature level of the steel component 200 have an advantageous effect on further processing in the press-hardening tool 160. The necessary residence time t 130 for the second area 220 may depend on be realized by the length of the steel component on the setting of the conveying speed and the design of the length of the second furnace 130. A
Beeinflussung der Taktzeit der Wärmebehandlungsvorrichtung 100 wird so minimiert, sie kann sogar gänzlich vermieden werden. Der erste Bereich 220 des Stahlbauteils 200 gibt im zweiten Ofen 130 Wärme ab. Der zweite Bereich 220 des Stahlbauteils 200 nimmt im zweiten Ofen 130 Wärme auf, wobei die Wärmeaufnahme durch die bei der Rekaleszenz des Gefüges im zweiten Bereich 220 des Stahlbauteils 200 freiwerdende Wärme eingeschränkt ist. Dies erfordert in der Summe nur einen relativ geringen Bedarf an Heizleistung im zweiten Ofen 130. Gegebenenfalls kann gänzlich auf eine zusätzliche Beheizung des zweiten Ofens 130 verzichtet werden. So ist dieser Behandlungsschritt besonders energieeffizient. Influencing the cycle time of the heat treatment apparatus 100 is thus minimized, it can even be avoided altogether. The first region 220 of the steel component 200 emits heat in the second furnace 130. The second region 220 of the steel component 200 absorbs heat in the second furnace 130, the heat absorption being limited by the heat released in the recalescence of the microstructure in the second region 220 of the steel component 200. This requires the sum of only a relatively small demand for heating power in the second furnace 130. Optionally, can be completely dispensed with an additional heating of the second furnace 130. So this treatment step is particularly energy efficient.
Nach Beendigung der Verweilzeit t130 des Stahlbauteils 200 im zweiten Ofen 130 wird es während der Transferzeit t131 in ein Presshärtewerkzeug 160 transferiert, wo es während der Verweilzeit t16o umgeformt und gehärtet wird. After completion of the residence time t 130 of the steel component 200 in the second furnace 130, it is transferred during the transfer time t 131 in a press-hardening tool 160, where it is transformed and cured during the residence time t 16 o.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Wärmebehandlungsvorrichtung 100 in 90°- Anordnung. Die Wärmebehandlungsvorrichtung 100 weist eine Beladungsstation 101 auf, über die Stahlbauteile dem ersten Ofen 1 10 zugeführt werden. Weiterhin weist die Wärmebehandlungsvorrichtung 100 die Behandlungsstation 150 und in FIG. 2 shows a heat treatment device 100 according to the invention in a 90 ° arrangement. The heat treatment device 100 has a loading station 101, via which steel components are fed to the first furnace 110. Furthermore, the heat treatment device 100, the treatment station 150 and in
Hauptdurchflussrichtung D dahinter angeordnet den zweiten Ofen 130 auf. Weiter in Hauptdurchflussrichtung D dahinter angeordnet befindet sich eine Entnahmestation 131 , die mit einer Positioniervorrichtung (nicht gezeigt) ausgerüstet ist. Die  Main flow direction D behind arranged the second furnace 130. Next in the main flow direction D arranged behind it is a removal station 131, which is equipped with a positioning device (not shown). The
Hauptdurchflussrichtung knickt nun um im Wesentlichen 90° ab, um ein Main flow direction now bends substantially 90 ° to a
Presshärtewerkzeug 160 in einer Presse (nicht gezeigt) folgen zu lassen, in dem das Stahlbauteil 200 pressgehärtet wird. In Achsrichtung des ersten Ofens 1 10 und des zweiten Ofens 130 ist ein Behälter 161 angeordnet, in den Ausschussteile verbracht werden können. Der erste Ofen 1 10 und der zweite Ofen 120 sind bei dieser Press hardening tool 160 in a press (not shown), in which the steel component 200 is press-hardened. In the axial direction of the first furnace 1 10 and the second furnace 130, a container 161 is arranged, can be spent in the rejects. The first furnace 110 and the second furnace 120 are at this
Anordnung bevorzugt als Durchlauföfen, beispielsweise Rollenherdöfen, ausgeführt. Arrangement preferably as continuous furnaces, for example, roller hearth furnaces executed.
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Wärmebehandlungsvorrichtung 100 in gerader Anordnung. Die Wärmebehandlungsvorrichtung 100 weist eine Beladungsstation 101 auf, über die Stahlbauteile dem ersten Ofen 1 10 zugeführt werden. Weiterhin weist die Wärmebehandlungsvorrichtung 100 die Behandlungsstation 150 und in FIG. 3 shows a heat treatment apparatus 100 according to the invention in a straight arrangement. The heat treatment apparatus 100 has a loading station 101 on, the steel components to the first furnace 1 10 are supplied. Furthermore, the heat treatment device 100, the treatment station 150 and in
Hauptdurchflussrichtung D dahinter angeordnet den zweiten Ofen 130 auf. Weiter in Hauptdurchflussrichtung D dahinter angeordnet befindet sich eine Entnahmestation 131 , die mit einer Positioniervorrichtung (nicht gezeigt) ausgerüstet ist. Weiter folgt in nun weiter gerader Hauptdurchflussrichtung ein Presshärtewerkzeug 160 in einer Presse (nicht gezeigt), in dem das Stahlbauteil 200 pressgehärtet wird. Im Main flow direction D behind arranged the second furnace 130. Next in the main flow direction D arranged behind it is a removal station 131, which is equipped with a positioning device (not shown). Further, in a further straight main flow direction, a press hardening tool 160 follows in a press (not shown) in which the steel component 200 is press-hardened. in the
Wesentlich in 90° zu der Entnahmestation 131 ist ein Behälter 161 angeordnet, in den Ausschussteile verbracht werden können. Der erste Ofen 1 10 und der zweite Ofen 120 sind bei dieser Anordnung ebenfalls bevorzugt als Durchlauföfen, beispielsweise Rollenherdöfen, ausgeführt. Substantially in 90 ° to the removal station 131, a container 161 is arranged, can be spent in the rejects. The first furnace 110 and the second furnace 120 are also preferably designed as continuous furnaces, for example roller hearth furnaces, in this arrangement.
Fig. 4 zeigt eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Fig. 4 shows a further variant of an inventive
Wärmebehandlungsvorrichtung 100. Die Wärmebehandlungsvorrichtung 100 weist wieder eine Beladungsstation 101 auf, über die Stahlbauteile dem ersten Ofen 1 10 zugeführt werden. Der erste Ofen 1 10 ist bei dieser Ausführung wieder vorzugsweise als Durchlaufofen ausgebildet. Weiterhin weist die Wärmebehandlungsvorrichtung 100 die Behandlungsstation 150 auf, die in dieser Ausführungsform mit einer Entnahmestation 131 kombiniert ist. Die Entnahmevorrichtung 131 kann Heat treatment apparatus 100. The heat treatment apparatus 100 again has a loading station 101, via which steel components are fed to the first furnace 110. The first furnace 1 10 is again preferably designed as a continuous furnace in this embodiment. Furthermore, the heat treatment apparatus 100 has the treatment station 150, which in this embodiment is combined with a removal station 131. The removal device 131 can
beispielsweise über eine Greifvorrichtung (nicht gezeigt) verfügen. Die For example, have a gripping device (not shown). The
Entnahmestation 131 entnimmt beispielsweise mittels der Greifvorrichtung die Stahlbauteile 200 aus dem ersten Ofen 1 10. Die Wärmebehandlung mit dem  Removal station 131 removes, for example by means of the gripping device, the steel components 200 from the first furnace 1 10. The heat treatment with the
Abkühlen des zweiten beziehungsweise der zweiten Bereiche 220 wird durchgeführt und das Stahlbauteile beziehungsweise die Stahlbauteile 200 werden in einen im Wesentlichen um 90° zur Achse des ersten Ofens 1 10 angeordneten zweiten Ofen 130 einlegt. Dieser zweite Ofen 130 ist in dieser Ausführungsform vorzugsweise als Kammerofen, beispielsweise mit mehreren Kammern, vorgesehen. Nach Ablauf der Verweilzeit t130 der Stahlbauteile 200 im zweiten Ofen 130 werden die Stahlbauteile 200 über die Entnahmestation 131 aus dem zweiten Ofen 130 entnommen und in ein gegenüberliegendes, in eine Presse (nicht gezeigt) eingebautes Presshärtewerkzeug 160 eingelegt. Dazu kann die Entnahmestation 131 über eine Positioniereinrichtung (nicht gezeigt) verfügen. In Achsrichtung des ersten Ofens 1 10 ist hinter der Entnahmestation 131 ein Behälter 161 angeordnet, in den Ausschussteile verbracht werden können. Die Hauptdurchflussrichtung D beschreibt bei dieser Cooling of the second and second regions 220 is carried out and the steel components or the steel components 200 are inserted into a second furnace 130 arranged essentially at 90 ° to the axis of the first furnace 110. This second furnace 130 is preferably provided in this embodiment as a chamber furnace, for example with a plurality of chambers. After expiration of the residence time t 130 of the steel components 200 in the second furnace 130, the steel components 200 are removed via the removal station 131 from the second furnace 130 and inserted into an opposite, in a press (not shown) installed press hardening tool 160. For this purpose, the removal station 131 may have a positioning device (not shown). In the axial direction of the first furnace 1 10 is behind the Removal station 131 a container 161 arranged, can be spent in the rejects. The main flow direction D describes at this
Ausführungsform eine Umlenkung von im Wesentlichen 90°. In dieser Embodiment, a deflection of substantially 90 °. In this
Ausführungsform ist kein zweites Positioniersystem für die Behandlungsstation 150 erforderlich. Darüber hinaus ist diese Ausführungsform vorteilhaft, wenn in Embodiment, no second positioning system for the treatment station 150 is required. Moreover, this embodiment is advantageous when in
Achsrichtung des ersten Ofens 1 10 nicht ausreichend Platz beispielsweise in einer Produktionshalle zur Verfügung steht. Die Abkühlung der zweiten Bereiche 220 des Stahlbauteils 200 kann bei dieser Ausführungsform auch zwischen Entnahmestation 131 und zweiten Ofen 130 erfolgen, so dass es keiner ortsfesten Behandlungsstation 150 bedarf. Beispielsweise kann eine Abkühlvorrichtung, beispielsweise eine  Axial direction of the first furnace 1 10 not enough space, for example, in a production hall is available. The cooling of the second regions 220 of the steel component 200 in this embodiment can also take place between the removal station 131 and the second furnace 130, so that no stationary treatment station 150 is required. For example, a cooling device, for example a
Blasdüse, in die Greifvorrichtung integriert sein. Die Entnahmevorrichtung 131 sorgt für den Transfer des Stahlbauteils 200 von dem ersten Ofen 1 10 in den zweiten Ofen 130 und in das Presshärtewerkzeug 160 beziehungsweise in den Behälter 161 . Auch bei dieser Ausführungsform kann die Position von Presshärtewerkzeug 160 und Behälter 161 vertauscht werden, wie in Fig. 5 zu sehen. Die  Blowing nozzle to be integrated in the gripping device. The removal device 131 ensures the transfer of the steel component 200 from the first furnace 110 into the second furnace 130 and into the press-hardening tool 160 or into the container 161. Also in this embodiment, the position of the press-hardening tool 160 and container 161 can be reversed, as seen in FIG. The
Hauptdurchflussrichtung D beschreibt bei dieser Ausführungsform zwei Main flow direction D describes two in this embodiment
Umlenkungen von im Wesentlichen 90°. Ist der Platz für die Aufstellung der Wärmebehandlungsvorrichtung beschränkt, bietet sich eine Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß Fig. 6 an: Im Vergleich zu der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist der zweite Ofen 130 in eine zweite Ebene oberhalb des ersten Ofens 1 10 versetzt. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Abkühlung der zweiten Bereiche 220 des Stahlbauteils 200 ebenfalls zwischen Entnahmestation 131 und zweiten Ofen 130 erfolgen, so dass es keiner ortsfesten Behandlungsstation 150 bedarf. Erneut ist es vorteilhaft, den ersten Ofen 1 10 als Durchlaufofen und den zweiten Ofen 120 als Kammerofen, eventuell mit mehreren Kammern auszuführen. In Fig. 7 schließlich ist eine letzte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Deflections of substantially 90 °. If the space for installation of the heat treatment device is limited, a heat treatment device according to FIG. 6 is suitable: In comparison to the embodiment shown in FIG. 4, the second furnace 130 is offset in a second plane above the first furnace 110. Also in this embodiment, the cooling of the second regions 220 of the steel component 200 can also take place between the removal station 131 and the second furnace 130, so that no stationary treatment station 150 is required. Again, it is advantageous to run the first furnace 1 10 as a continuous furnace and the second furnace 120 as a chamber furnace, possibly with multiple chambers. Finally, FIG. 7 shows a final embodiment of the invention
Wärmebehandlungsvorrichtung schematisch gezeigt. Im Vergleich zu der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform sind die Positionen von Presshärtewerkzeug 160 und Behälter 161 vertauscht. Heat treatment device shown schematically. Compared to that in FIG. 6 In the embodiment shown, the positions of the press-hardening tool 160 and container 161 are reversed.
Die hier gezeigten Ausführungsformen stellen nur Beispiele für die vorliegende Erfindung dar und dürfen daher nicht einschränkend verstanden werden. Alternative durch den Fachmann in Erwägung gezogene Ausführungsformen sind The embodiments shown herein are only examples of the present invention and therefore should not be considered as limiting. Alternative embodiments contemplated by one skilled in the art are
gleichermaßen vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst. equally within the scope of the present invention.
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
100 Wärmebehandlungsvorrichtung 100 heat treatment device
1 10 erster Ofen  1 10 first oven
130 zweiter Ofen 130 second oven
131 Entnahmestation  131 removal station
150 Behandlungsstation  150 treatment station
160 Presshärtewerkzeug  160 press hardening tool
161 Behälter  161 containers
200 Stahlbauteil 200 steel component
210 erster Bereich  210 first area
220 zweiter Bereich  220 second area
D Hauptdurchflussrichtung  D Main flow direction
Ms Martensit-Starttemperatur M s martensite start temperature
tB Behandlungszeit t B treatment time
t1 10 Verweilzeit im ersten Ofen t 1 10 residence time in the first oven
t12o Transferzeit Stahlbauteil in Behandlungsstation t 12 o Transfer time of steel component in treatment station
t12i Transferzeit Stahlbauteil in zweiten Ofen t 12 i Transfer time steel component in second furnace
t130 Verweilzeit im zweiten Ofen t 130 residence time in the second oven
t131 Transferzeit Stahlbauteil in Presshärtewerkzeug t 131 Transfer time of steel component in press hardening tool
tiso Verweilzeit in Behandlungsstation tiso residence time in treatment station
t160 Verweilzeit im Presshärtewerkzeug t 160 residence time in the press hardening tool
Gefügeumwandlungsstarttemperatur  Structural transformation starting temperature
d2 Abkühlstopptemperatur d 2 cooling stop temperature
#3 Innentemperatur erster Ofen # 3 internal temperature first oven
#4 Innentemperatur zweiter Ofen# 4 internal temperature second oven
)200.1 10 Temperaturverlauf des Stahlbauteils im ersten Ofen  ) 200.1 10 Temperature profile of the steel component in the first furnace
#210,150 Temperaturverlauf des ersten Bereichs des Stahlbauteils in der  # 210,150 Temperature profile of the first area of the steel component in the
Behandlungsstation  treatment station
#220,150 Temperaturverlauf des zweiten Bereichs des Stahlbauteils in der # 220,150 Temperature profile of the second area of the steel component in the
Behandlungsstation $210,130 Temperaturverlauf des ersten Bereichs des Stahlbauteils im zweitentreatment station $ 210,130 Temperature profile of the first area of the steel component in the second
Ofen oven
#220,130 Temperaturverlauf des zweiten Bereichs des Stahlbauteils im zweiten  # 220,130 Temperature profile of the second area of the steel component in the second
Ofen  oven
#200,160 Temperaturverlauf des Stahlbauteils in dem Presshärtewerkzeug # 200,160 Temperature profile of the steel component in the press hardening tool

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zur gezielten bauteilzonenindividuellen Wärmebehandlung eines 1. A method for targeted component zone-specific heat treatment of a
Stahlbauteils (200), wobei in dem Stahlbauteil (200) in einem oder mehreren ersten Bereichen (210) ein vorrangig austenitisches Gefüge einstellbar ist, aus dem durch Abschrecken ein mehrheitlich martensitisches Gefüge darstellbar ist, und in einem oder mehreren zweiten Bereichen (220) ein mehrheitlich bainitisches Gefüge einstellbar ist,  Steel component (200), wherein in the steel component (200) in one or more first regions (210) a predominantly austenitic structure is adjustable, from which a majority martensitic structure can be represented by quenching, and in one or more second regions (220) the majority of bainitic structure is adjustable,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,  characterized,
dass das Stahlbauteil (200) zunächst in einem ersten Ofen (110) auf eine Temperatur oberhalb der AC3-Temperatur aufgeheizt wird, das Stahlbauteil (200) anschließend in eine Behandlungsstation (150) transferiert wird, wobei es während des Transfers abkühlen kann, und in der Behandlungsstation (150) die ein oder mehreren zweiten Bereiche (220) des Stahlbauteils (200) während einer Behandlungszeit tB auf eine Abkühlstopptemperatur $2 abgekühlt werden, anschließend in einen zweiten Ofen transferiert wird, wobei die Temperatur des einen oder der mehreren zweiten Bereiche (220) wieder auf eine Temperatur unterhalb der AC3-Temperatur ansteigt. that the steel component (200) is first heated in a first furnace (110) to a temperature above the AC3 temperature, the steel component (200) is subsequently transferred to a treatment station (150), where it can cool during the transfer, and the treatment station (150) the one or more second regions (220) of the steel component (200) are cooled to a cooling stop temperature $ 2 during a treatment time t B , then transferred to a second furnace, wherein the temperature of the one or more second regions ( 220) rises again to a temperature below the AC3 temperature.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,  characterized,
dass die Abkühlstopptemperatur θ2 oberhalb der Martensitstarttemperatur Ms gewählt wird. that the cooling stop temperature θ 2 above the martensite start temperature M s is selected.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , 3. The method according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,  characterized,
dass die Abkühlstopptemperatur θ2 unterhalb der Martensitstarttemperatur Ms gewählt wird. the cooling stop temperature θ 2 below the martensite start temperature M s is selected.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, 4. Method according to one of the preceding claims,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,  characterized,
dass im zweiten Ofen der eine oder die mehreren ersten Bereiche (210) bis auf eine Temperatur oberhalb der Gefügeumwandlungsstarttemperatur θι in the second oven, the one or more first regions (210) except for a temperature above the microstructure transformation start temperature θι
abkühlen.  cooling down.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, 5. Method according to one of the preceding claims,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,  characterized,
dass die die Wiedererwärmung des oder der zweiten Bereiche (220) im zweiten Ofen durch Wärmezufuhr unterstützt wird.  in that the re-heating of the second region or regions (220) in the second furnace is assisted by the supply of heat.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,  characterized,
dass die Innentemperatur im zweiten Ofen 94größer der Abkühlstopptemperatur d2 ist. the internal temperature in the second furnace 9 4 is greater than the cooling-down stop temperature d 2 .
7. Wärmebehandlungsvorrichtung (100), aufweisend einen ersten Ofen (110) zur Aufheizung eines Stahlbauteils (200) auf eine Temperatur oberhalb AC3-7. A heat treatment device (100), comprising a first furnace (110) for heating a steel component (200) to a temperature above AC3
Temperatur, Temperature,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,  characterized,
dass die Wärmebehandlungsvorrichtung (100) weiterhin eine  that the heat treatment device (100) further comprises a
Behandlungsstation (150) und einen zweiten Ofen aufweist, wobei die  Treatment station (150) and a second oven, wherein the
Behandlungsstation (150) eine Vorrichtung zum schnellen Abkühlen eines oder mehrerer zweiter Bereiche (220) des Stahlbauteils (200) aufweist.  Treatment station (150) has a device for rapid cooling of one or more second regions (220) of the steel component (200).
8. Wärmebehandlungsvorrichtung (100) nach Anspruch 7, 8. A heat treatment device (100) according to claim 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,  characterized,
dass die Vorrichtung zum schnellen Abkühlen eines oder mehrerer zweiter that the device for rapid cooling of one or more second
Bereiche (220) des Stahlbauteils (200) eine Düse zum Anblasen des oder der zweiten Bereiche (220) des Stahlbauteils (200) mit einem gasförmigen Fluid aufweist. Areas (220) of the steel component (200) has a nozzle for blowing the or the second regions (220) of the steel component (200) with a gaseous fluid.
9. Wärmebehandlungsvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 9. A heat treatment device (100) according to one of claims 7 or 8, characterized in that:
dass die Vorrichtung zum schnellen Abkühlen eines oder mehrerer zweiter Bereiche (220) des Stahlbauteils (200) eine Düse zum Anblasen des oder der zweiten Bereiche (220) des Stahlbauteils (200) mit einem gasförmigen Fluid, dem Wasser beigemischt ist, aufweist. that the device for rapid cooling of one or more second Areas (220) of the steel component (200) has a nozzle for blowing the second or regions (220) of the steel component (200) with a gaseous fluid, the water is mixed.
10. Wärmebehandlungsvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 10. A heat treatment device (100) according to any one of claims 7 to 9, d a d e c e c e c e n e c e n e,
dass die Vorrichtung zum schnellen Abkühlen eines oder mehrerer zweiter Bereiche (220) des Stahlbauteils (200) Stempel zum Kontaktieren des oder der zweiten Bereiche (220) des Stahlbauteils (200) aufweist.  in that the device for rapid cooling of one or more second regions (220) of the steel component (200) has punches for contacting the second region or regions (220) of the steel component (200).
11. Wärmebehandlungsvorrichtung (100) gemäß AnspruchlO, 11. A heat treatment device (100) according to claim 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,  characterized,
dass der Stempel zum Kontaktieren des oder der zweiten Bereiche (220) des Stahlbauteils (200) kühlbar ausgeführt ist.  the stamp is designed to be coolable for contacting the second region or regions (220) of the steel component (200).
12. Wärmebehandlungsvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 12. A heat treatment device (100) according to any one of claims 7 to 11, d a d u c h e c e n e c e n e,
dass die Behandlungsstation (150) eine Positioniereinrichtung aufweist.  the treatment station (150) has a positioning device.
13. Wärmebehandlungsvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 13. A heat treatment device (100) according to any one of claims 7 to 12, d a d e c o v e c e n e c e n e,
dass der zweite Ofen (130) auf eine im Wesentlichen homogene Temperatur «^aufgeheizt ist.  that the second furnace (130) is heated to a substantially homogeneous temperature.
14. Wärmebehandlungsvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 14. A heat treatment device (100) according to any one of claims 7 to 13, d a d e c e c e s e c e n e c e,
dass die Behandlungsstation (150) Wärmereflektoren aufweist.  the treatment station (150) has heat reflectors.
15. Wärmebehandlungsvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 15. A heat treatment apparatus (100) according to any one of claims 7 to 14, d a d e c o v e c e n e c e n e,
dass die Behandlungsstation (150) wärmeisolierte Wandungen aufweist.  the treatment station (150) has heat-insulated walls.
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