JP2015226936A - 金属構造コンポーネントの製造方法および製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属構造コンポーネント、より詳しくは車両の構造コンポーネントを製造する方法であって、鋼部材(16、104)が熱間成形されかつ工具表面(14)との接触により少なくとも数セクションに亘って硬化され、鋼部材の少なくとも2つの部分領域(152、154、162、164)を、硬化中に、互いに異なる冷却速度で冷却し、これらの部分領域の顕微鏡組織が、硬化後に異なるものとなるようにする方法において、熱伝導率が互いに異なる鋼部材の部分領域に対応する工具表面(14)のセクション(32、34、36、38、66、68、70、72)により、互いに異なる冷却速度が発生されることを特徴とする金属構造コンポーネントの製造方法。また本発明は、このような金属構造部品を製造する他の方法、工具およびバッチ炉に関する。
【選択図】図2
Description
形式の構造が形成される。金属構造コンポーネントの部分領域の冷却速度が27K/秒より大きいと、高強度および小さい破断伸びを有する主としてマルテンサイト構造となる。冷却速度が低いと、中位の強度および中位の破断伸びを有するフェライト−ベイナイト構造、低い強度および大きい破断伸びを有するフェライト−パーライト構造またはこれらの両構造の混合構造が形成される。フェライト−ベイナイト構造およびフェライト−パーライト構造は、860MPaより小さい引っ張り強度を有する。
6 上方パンチ
16、104 鋼部材
30、64 工具
32、34、36、38 セクション
52a〜52r セグメント
74、76、78 表面コーティング
90 バッチ炉
92、94、96 領域
114 バッチ炉
116、118 加熱要素
120 シートバー
124 ガスノズル
128 制御手段
150、160、170 金属構造コンポーネント
173 非リニア境界
Claims (22)
- 金属構造コンポーネント、より詳しくは車両の構造コンポーネントを製造する方法であって、鋼部材(16、104)が熱間成形されかつ工具表面(14)との接触により少なくとも数セクションに亘って硬化され、鋼部材(16、104)の少なくとも2つの部分領域(152、154、162、164)を、硬化中に、互いに異なる冷却速度で冷却し、これらの部分領域(152、154、162、164)の顕微鏡組織が、硬化後に異なるものとなるようにする方法において、熱伝導率が互いに異なる鋼部材(16、104)の部分領域(152、154、162、164)に対応する工具表面(14)のセクション(32、34、36、38、66、68、70、72)により、互いに異なる冷却速度が発生されることを特徴とする金属構造コンポーネントの製造方法。
- 前記工具表面(14)の少なくとも2つのセクション(32、34、36、38、66、68、70、72)の領域の工具(30、64)が、異なる熱伝導率を有する異なる材料からなることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記セクション(32、34、36、38、66、68、70、72)が、鋼、鋼合金および/またはセラミックからなることを特徴とする請求項1または2記載の方法。
- 前記工具表面(14)の2つのセクション(32、34、36、38、66、68、70、72)のうちの少なくとも一方は、熱伝導率を低下または増大させる表面コーティングを有していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
- 金属構造コンポーネント、より詳しくは車両の構造コンポーネントを製造する方法であって、鋼部材(16、104)が加熱され、加熱された鋼部材(16、104)は、工具(2、30、64)内での冷却により少なくとも部分的に硬化され、硬化後の鋼部材(16、104)は、異なる顕微鏡組織を有する少なくとも2つの部分領域(152、154、162、164)を有する方法において、鋼部材(16、104)は、硬化前に、異なる温度を有する少なくとも2つの領域(92、94、96)を備えたバッチ炉(90、114)内で焼戻されることを特徴とする金属構造コンポーネントの製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法にしたがって実施されることを特徴とする請求項5記載の方法。
- 前記鋼部材(16、104)は、バッチ炉(90、114)内での焼戻し前に、第2炉、より詳しくは連続炉内で加熱されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。
- 前記鋼部材(16、104)はプレス工具内で硬化されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。
- 前記バッチ炉(90、114)は、温度勾配を有する少なくとも1つの領域(92)を有していることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項記載の方法。
- 前記鋼部材(16、104)は、制御可能なガスノズル(124)により、より詳しくは窒素により、バッチ炉の少なくとも1つの部分領域(152、154、162、164)内で冷却されることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項記載の方法。
- 前記鋼部材(16、104)は、直接的または間接的に熱間成形および/またはプレス硬化されることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項記載の方法。
- 前記部分領域(152、154、162、164)間の少なくとも1つの境界が、鋼部材(16、104)の最大長手方向寸法に対して横方向にまたは傾斜して形成されおよび/または非リニアな態様で形成されていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項記載の方法。
- 前記鋼部材(16、104)として、半成品、より詳しくは特別注文ブランク、特別注文溶接ブランク、パッチワークブランクまたは特別注文圧延ブランク、または所定サイズに切断されたシートバーが使用されることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項記載の方法。
- 好ましくは、マイクロアロイ鋼例えばMHZ340と組合わされたMBW1500、MBW1700またはMBW1900の鋼部材(16、104)、および/またはマイクロアロイ鋼例えばMHZ340の鋼部材が使用されることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項記載の方法。
- 前記鋼部材(16、104)は、有機コーティング、より詳しくはアンチスケール保護コーティング、好ましくは溶剤ベースまたは水ベース1成分、2成分または多成分防アンチスケール保護コーティング、および/または無機コーティング、好ましくはアルミニウムベースまたはアルミニウム−シリコーンベースコーティング、より詳しくは溶融アルミニウムめっきコーティングおよび/または亜鉛ベースコーティングを有していることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項記載の方法。
- 車両での、より詳しくはA、BまたはCピラー、側壁、ルーフフレームまたは長手方向部材としての、請求項1〜15のいずれか1項記載の方法により製造された金属構造部品の使用。
- 鋼部材の熱間成形および硬化するための、より詳しくは鋼部材(16、104)と接触する工具表面(14)が、熱伝導率が異なる複数のセクション(32、34、36、38、66、68、70、72)からなることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1項記載の方法を実施するための工具。
- 前記セクション(32、34、36、38、66、68、70、72)のうちの少なくとも1つは、熱伝導率を低下または増大させる表面コーティング(74、76、78)を有していることを特徴とする請求項17記載の工具。
- 前記セクション(32、34、36、38、66、68、70、72)は、異なる熱伝導率を有する異なる材料、より詳しくは鋼、鋼合金および/またはセラミックからなることを特徴とする請求項17または18記載の工具。
- 前記鋼部材(16、104)と接触する工具表面(14)は、少なくとも部分的に、交換可能なセグメント(52a〜52r)上および/または工具(2、30、64)の工具インサート上に配置されることを特徴とする請求項17〜19のいずれか1項記載の工具。
- バッチ炉(90、114)が少なくとも2つの領域(92、94、96)を有し、該領域では互いに異なる温度が確立されることを特徴とする、熱間成形法および/またはプレス硬化法の鋼部材を加熱する、より詳しくは請求項1〜15のいずれか1項記載の方法を実施するバッチ炉。
- 前記バッチ炉(90、114)の少なくとも1つの領域(92、94、96)は、制御可能な冷却用、より詳しくは窒素用ガスノズル(124)を有していることを特徴とする請求項21記載のバッチ炉。
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