JP2019500215A - 乗り物用鋼構成部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、−（Ａ）熱処理可能な鋼材（２）から作製された加工物を準備するステップであって、該加工物が両面に亜鉛含有コーティングを備えているステップと、−（Ｂ）Ａｃ１を超える温度に加工物を少なくとも部分的に加熱するステップと、−（Ｃ）少なくとも部分的に加熱された加工物を、少なくとも１つのパンチおよび少なくとも１つのダイを備える熱間成形および／またはプレス硬化ツールに導入するステップと、−（Ｄ）パンチおよび／またはダイを互いに対して移動させて加工物を熱間成形および／またはプレス硬化させることによってツールを閉じるステップであって、加熱された加工物の少なくとも１つの領域が、硬化された微細組織が少なくとも部分的に形成されるように、閉じられたツール内で冷却されるステップとを有する、乗り物用構成部品（５）の製造方法に関する。本発明の目的は、乗り物用構成部品の製造方法、乗り物用構成部品、および構成部品の使用を提供することであり、活性防食と共に、衝突の発生時に十分な構成部品の強度および特に周期的な負荷での十分な耐用年数を確保することができる。これは、加工物が、加工物の第２の表面（４）よりも亜鉛含有コーティングの層厚が薄い第１の表面（３）を有することによって達成される。加工物は、加工物の第１の表面（３）が、構成部品製造プロセス中に圧力および／または張力が大部分に負荷される側面、特に大部分が凹形状を有するツール側面に位置するように、熱間成形および／またはプレス硬化ツールに導入される。【選択図】図2

Description

本発明は、以下のステップを含む、乗り物用構成部品の製造方法に関する：
両面に亜鉛含有コーティングを備えた熱処理可能な鋼材からなる加工物を準備するステップ、
Ａｃ１を超える温度に加工物を少なくとも部分的に加熱するステップ、
少なくとも部分的に加熱された加工物を、少なくとも１つのパンチおよび少なくとも１つのダイを備える熱間成形および／またはプレス硬化金型に挿入するステップ、
パンチおよび／またはダイを互いに対して相対的に移動させることによって金型を型閉し、硬化微細組織の少なくとも部分的な形成が存在するように、型閉された金型内の加熱された加工物の少なくとも１つの領域を冷却しながら、加工物を熱間成形および／またはプレス硬化させるステップ。

本発明はさらに、特に本発明の方法によって製造された構成部品、およびその構成部品の対応する使用に関する。

プレス硬化された構成部品を用いない現代の自動車の構築は、想像することが難しい。従来の鋼構成部品は、新しい高強度鋼材に置き換えられ、材料の強度の増加または高強度は、同じ機械的特性と共に材料厚の減少を可能にし、それにより、乗り物の総重量の減少に対する肯定的な効果が可能であり、それに伴って関連するＣＯ_２出力の減少も可能である。使用される鋼材は、熱処理可能な鋼、例えばマンガン−ホウ素鋼であり、現在最も一般的な代表例は、２２ＭｎＢ５である。プレス硬化された構成部品は、一般に、予め成形された半製品を得るために最初に冷間成形された、コーティングされた成形ブランクまたはコーティングされたブランクから製造される。コーティングは、事実上、有機物であってもよいが、アルミニウムまたはアルミニウム／シリコンをベースとする無機コーティング、および亜鉛をベースとする無機コーティングが実際に確立されている。アルミニウムまたはアルミニウム／シリコンをベースとするコーティングの場合、加熱プロセス（オーステナイト化）中に、ベース材料（２２ＭｎＢ５）からコーティングへの鉄の拡散が起こり、耐食性に対していわゆるバリア効果を有するＡｌＳｉ−Ｆｅ層が形成される。アルミニウムベースのコーティングの場合には、活性陰極防食は存在しない。しかしながら、活性陰極防食は、亜鉛ベースのコーティングによって提供される。ベース材料（２２ＭｎＢ５）からコーティングへの鉄の拡散は、加熱プロセス（オーステナイト化）中に再び起こる。拡散によって鉄富化された亜鉛コーティングの融点が上昇するが、液体亜鉛相（「液体脆化」としても知られる）の形成を完全に抑制することはできない。液体脆化は、その後の熱間成形および／またはプレス硬化の過程で、コーティングの表面における成形から生じる成形の程度に応じて、材料応力（圧縮張力）に起因して基材の方向にさらに伝播し、基材に延在し得る亀裂の形成をもたらす。亀裂の伝播は、材料の粒境における液体亜鉛相の存在によるものであり、それは、材料を弱くし、基材への圧縮／引張応力によってコーティング中の亀裂の伝播を促進する。亀裂により悩まされるこの種のプレス硬化された構成部品は、衝突の発生時に構成部品における強度低下および特に周期的な応力下での耐用年数の短縮を引き起こす可能性がある。

亜鉛コーティングブランクの熱間成形における亀裂形成の現象は、例えば、以下の刊行物：Ｄｒｉｌｌｅｔら、「Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｃｒａｃｋｓ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｉｎｓｉｄｅ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｏｎ ｐｒｅｓｓ ｈａｒｄｅｎｅｄ ｓｔｅｅｌ ｚｉｎｃ ｂａｓｅｄ ｃｏａｔｉｎｇｓ」、Ｌａ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉａ Ｉｔａｌｉａｎａ−ｎ．１／２０１２、３〜８頁）に開示されている。熱間成形およびプレス硬化されたオメガ形状プロファイル断面について研究を行った。加熱の結果として、材料中、特に製造されるフレームの領域（臨界領域）中に存在する液体亜鉛のポケットによって促進される亀裂が、ダイに面する側面で圧縮応力および／またはその後の引張応力に起因して最初に生じ得、基材へ延在し得ることが見出された。特にフレーム領域における成形の程度が複雑になるほど、応力亀裂の傾向が高くなり、これに伴い、基材に形成され得る亀裂が深くなる。

Ｄｒｉｌｌｅｔら、「Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｃｒａｃｋｓ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｉｎｓｉｄｅ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｏｎ ｐｒｅｓｓ ｈａｒｄｅｎｅｄ ｓｔｅｅｌ ｚｉｎｃ ｂａｓｅｄ ｃｏａｔｉｎｇｓ」、Ｌａ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉａ Ｉｔａｌｉａｎａ−ｎ．１／２０１２、３〜８頁

本発明の目的は、従来技術から出発して、乗り物用構成部品の製造方法、乗り物用構成部品およびその構成部品の使用を特定することであり、活性防食だけでなく、衝突の発生時に十分な構成部品強度および特に周期的な応力下での耐用年数を保証することができる。

この目的は、加工物が、加工物の第２の表面と比較して、亜鉛含有コーティングのコーティング厚が薄い第１の表面を有し、加工物の第１の表面が、主に構成部品製造において圧縮および／または引張に供される側面、特に、主に凹状金型側面に位置するように、加工物が熱間成形および／またはプレス硬化金型に挿入されるという点で本発明の方法において達成される。

乗り物用構成部品を製造するための本発明の方法は、最初に、両面に亜鉛含有コーティングを備えた熱処理可能な鋼材からなる加工物を準備するステップを含む。使用される熱処理可能な鋼は、本質的にマンガン−ホウ素鋼である。熱処理の結果として、および供給された状態と比較して、より高い強度が生成され得る他の鋼の性質を使用することも考えられる。さらなるステップは、加工物をＡ_ｃ１を超える温度、特にＡ_ｃ３を超える温度に少なくとも部分的に加熱することを含む。加工物は、最初に部分的または完全にオーステナイト化温度に加熱され、製造される構成部品の要件および自動車におけるその最終用途に従って、全体にわたって（部分的に）異なる微細組織または均質な微細組織が加工物中に確立され得る。これは、適切な炉を用いて、ならびに／または適切な熱間成形および／もしくはプレス硬化ツールを用いて行うことができる。加工物中の異なる微細組織が考慮されなければならない場合、これは「テーラードテンパリング」と呼ばれ、硬質微細組織を有する少なくとも１つの領域と、軟質微細組織を有し、かつ、硬質微細組織に比べてより延性である少なくとも１つの領域とが確立されていることを意味する。さらなるステップは、少なくとも部分的に加熱された加工物を、少なくとも１つのパンチおよび少なくとも１つのダイを備える熱間成形および／またはプレス硬化金型に挿入することを含む。金型の少なくとも１つの側面は、主に凹状であり、好ましくはダイであり、金型の少なくとも１つの側面は、主に凸状であり、好ましくはパンチである。パンチおよび／またはダイを互いに対して相対的に移動させることによる金型の型閉、ならびに加工物の熱間成形および／またはプレス硬化は、硬化された微細組織の少なくとも部分的な形成が存在するように、型閉された金型内の加熱された加工物の少なくとも１つの領域を冷却しながらさらなるステップを含む。加工物は、完全にまたは少なくとも部分的に硬化され、これは、熱間成形およびプレス硬化（直接熱間成形）の過程で、またはプレス硬化（間接熱間成形）の過程で、金型、特に積極的に冷却された金型内での急速冷却により行われ、急冷によるマルテンサイトおよび／またはベイナイト微細組織への加工物の少なくとも部分的なオーステナイト領域の微細組織の変換を伴い、特に好ましいのはマルテンサイト微細組織の達成である。

本発明者らは、驚くべきことに、構成部品製造において圧縮および／または引張に主に供される側面、特に主に凹状の金型側面に位置する、好ましくは金型のダイと接触する加工物の第１の表面上の亜鉛含有コーティングのコーティング厚の減少が、衝突の発生時の構成部品の強度および特に周期的な応力下での耐用年数に対する要求を満たす程度の実際に慣習的なコーティング厚と比較して、臨界領域における亀裂または亀裂深さを低減することができることを見出した。上述の現象により、亀裂形成を完全に回避することはできない。コーティング厚の低下は、亜鉛供給も減少させるので、材料を弱くする低レベルの液体亜鉛相が加熱プロセスの間に材料中に発生する。

本発明の方法の第１の構成では、加工物は、その供給前に、電解的にまたは溶融めっきによって、特に連続コーティングプロセスにおいて塗布される亜鉛含有コーティングを備えた帯状の鋼材から分離される。連続コーティングプロセスは、第１に、経済的に実行可能であり、第２に、必要なコーティング厚を制御された方法で確立することができる。帯状の鋼材の表面上へ異なるコーティング厚（ディファレンシャルコーティング）の塗布を実施する方法は、当該技術分野において既知である。

好ましくは、帯状の鋼材は、亜鉛含有コーティングの塗布後に、特に２００℃〜Ａ_ｃ１、好ましくは３５０℃〜Ａ_ｃ１の温度で、５〜３００秒、好ましくは２０〜２４０秒の期間、加熱処理に供される。熱間成形および／またはプレス硬化の前に追加的に実施される熱処理（ガルバニーリング）は、制御された様式において鉄でコーティングを富化させ、これは、亜鉛含有コーティングの融点を上昇させ、材料におけるオーステナイト化の間に液体亜鉛相の形成を減少させることができる。熱処理は、好ましくは連続的に、好ましくはコーティングプロセス後にインラインで行われる。熱処理は、例えばバッチ焼鈍されるコイルを形成するために巻回された帯状の鋼材に対して、代替的に実施することができ、その場合、熱処理時間は、数分から数時間であってもよく、温度範囲は、前述の大きさのオーダ内である。

本発明のプロセスの好ましい構成では、いずれの場合も非プレス硬化状態（供給された状態）で、４μｍ未満、特に３．５μｍ未満、より好ましくは３μｍ未満のコーティング厚の亜鉛含有コーティングを有する第１の表面と、４μｍ以上、特に４．５μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上のコーティング厚の亜鉛含有コーティングを有する第２の表面とを有する加工物が使用される。特に臨界領域における亀裂または亀裂深さの減少は、コーティング厚が加工物の第１の表面上で４μｍ未満であるときに本質的に知覚される。十分な陰極防食を保証するために、第１の表面上のコーティング厚は、１μｍ以上、特に１．５μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上でなければならない。第２の表面上のコーティング厚は、塗布層における鉄富化のための拡散経路を短く保つために、２５μｍ以下、特に２０μｍ以下、より好ましくは１５μｍである。

本発明の方法のさらなる構成では、加工物は、加熱された後、本質的に平坦な加工物として、熱間成形およびプレス硬化金型に挿入される（直接熱間成形）、または既に冷間成形されたほぼ完成した幾何形状の加工物としてプレス硬化金型に挿入される（間接熱間成形）。間接熱間成形は、材料中に液体亜鉛相が存在しないという利点をもたらし、ほぼ完成した幾何形状の加工物を得るための冷間（予備）成形は、特に冷間成形中の臨界領域における材料への応力によって、基材への亀裂または亀裂の著しい伝播もほとんど生じない。オーステナイト化後、急冷および較正は、低度の成形を含み得るプレス硬化金型内で行われる。欠点は、追加の方法ステップ、すなわち、加工物の予備成形が必要であり、プラントへの追加投資もそれに伴って付随することである。直接熱間成形を使用することが特に好ましい。加工物とは、平坦な鋼板またはまだ硬化していない冷間予備成形鋼部品のいずれかを意味する。

本発明の方法の代替的な構成では、加工物は、第１の金型内で熱間成形に供され、第２の金型内で少なくとも部分的にプレス硬化に供される。２つの金型間での「熱間成形」および「プレス硬化」プロセスの分割は、有利なことに、サイクル時間を増加させ、それに伴い経済的な実行可能性を向上させることができる。しかしながら、プロセスを２つに分割することは、既に熱間成形された加工物をプレス硬化金型に挿入する際に、温度がＭｓ温度（マルテンサイト開始温度）を下回らないことを保証する必要があることを意味する。好ましくは、挿入時の温度は、少なくともＭｓ＋２０Ｋ、特にＭｓ＋５０Ｋである。

本発明の方法のさらなる構成では、加工物は、熱間成形および／またはプレス硬化金型内でトリミングされる。これは、温度がまだＭｓ温度を下回っていないときに、好ましくは依然として高温状態にある加工物を比較的容易にトリミングすることができるという利点を有する。これにより、完成した加工物（構成部品）の高い硬度のために、摩耗しやすく、有効寿命が短い追加の機械的切削工具、または代替の分離装置、例えばレーザによる高価なハードトリミングを省略することが可能になる。

本発明の方法のさらなる構成では、テーラード製品である加工物が使用される。テーラード製品は、当該技術分野で既知であるテーラードブランクまたはテーラード溶接ブランク、テーラードストリップまたはテーラード溶接ストリップ、およびテーラードロールブランクまたはテーラードロールストリップを意味することが理解される。均一な材料厚を有する加工物と比較して質量を節約するために、異なるシート厚を有するテーラードブランクおよびテーラードストリップならびにテーラードロールブランクをさらに使用することができる。テーラードブランクおよびテーラードストリップならびに異なるシート厚において、既に言及した「テーラードテンパリング」によって確立されていない加工物中の異なる微細組織を考慮するために、異なる鋼材を使用することも可能であり、言い換えれば、硬化後に硬質微細組織を有する熱処理可能な鋼材は、硬化後に本質的にその軟質微細組織を接合縁部に沿って保持する少なくとも１つの非熱処理可能な非硬化性鋼材に、好ましくは突き合わせレーザ溶接によって溶接される。ＡｌＳｉコーティングの場合には絶対的に必要である接合ゾーンの複雑な縮層化は、亜鉛含有コーティングの場合には省略することができる。

熱処理可能な鋼は、硬化状態で少なくとも１５００ＭＰａの引張強度を有するマグネシウム−ホウ素鋼である。重量％でのその合金成分は、好ましくは以下のように限定される：
Ｃ ０．５以下
Ｓｉ ０．７以下
Ｍｎ ２．５以下
Ｓ ０．０１以下
Ａｌ ０．０１５以上
Ｔｉ ０．０５以下
Ｃｒ＋Ｍｏ １．０以下
Ｂ ０．０５以下
残部：鉄および不可避不純物。

本発明の方法のさらなる構成では、少なくとも一部の領域においてハット形状またはオメガ形状であるプロファイル断面を有する構成部品が製造される。より詳細には、製造された構成部品は、ハーフシェルの形態を有する。ハーフシェルは、設置状態において、好ましくは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄピラー、ドア枠、縦梁、横梁、クラッシュボックス、またはシャーシ構成部品の一部である構成部品である。

本発明の第２の態様では、少なくとも一部の領域においてハット形状またはオメガ形状であり、少なくとも部分的にプレス硬化された、特に本発明のプロセスによって製造されたプロファイル断面を有する乗り物用構成部品が規定され、構成部品は、構成部品の第２の表面と比較して亜鉛含有コーティングのコーティング厚が薄い第１の表面を有する。繰り返しを避けるために、この時点で上記の記述を参照する。

本発明の構成部品の第１の構成では、構成部品は、特に重量に影響を及ぼすことができるように、テーラード製品から形成されている。構成部品が異なる微細組織を有する場合、それは、「テーラードテンパリング」プロセスによって代替的にまたは累積的に製造されていてもよい。

第３の態様では、本発明は、乗り物の車体構成部品として、特にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄピラー、ドア枠、縦梁、横梁、クラッシュボックスの一部として、または内燃機関および／もしくは電気的に駆動されるかどうかに関わらず、乗り物のシャーシ部分の形状において、特にシャーシ構成部品の一部として、より好ましくは乗用車、多目的車両、重荷重車両、特殊車両、バス、オムニバスにおいてばかりでなく、鉄道車両、例えばトラムまたは旅客ワゴンにおける本発明の構成部品の使用に関する。

本発明は、以下の実施例を示す図を参照して説明される。同一の部分には、同一の参照番号が付されている。

本発明の方法の第１の構成における乗り物用構成部品の製造ステップの概略シーケンスである。 本発明の構成部品の第１の実施例の部分断面図である。 熱間成形およびプレス硬化された構成部品であって、コーティング厚が非プレス硬化状態（供給された状態）で３μｍであった構成部品の図２に示された臨界領域の顕微鏡写真である。 熱間成形およびプレス硬化された構成部品であって、コーティング厚が非プレス硬化状態（供給された状態）で５μｍであった構成部品の図２に示された臨界領域の顕微鏡写真である。

図１は、本発明の方法の第１の構成における乗り物用構成部品の製造ステップのシーケンス（Ｅ）を概略的な形態で示す。本発明の方法は、最初に、両面に亜鉛含有コーティングを備えた熱処理可能な鋼材からなる加工物を準備するステップ（Ａ）を含む。コーティングは、いずれの場合も非プレス硬化状態（供給された状態）で、４μｍ未満、特に３．５μｍ未満、より好ましくは３μｍ未満のコーティング厚の亜鉛含有コーティングを有する第１の表面３と、４μｍ以上、特に４．５μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上のコーティング厚の亜鉛含有コーティングを有する第２の表面４とを有する。

加工物は、その供給前に、電解的にまたは溶融めっきによって塗布される、特に連続コーティングプロセスにおいて塗布される亜鉛含有コーティングを備えた帯状の鋼材から分離されることがここには示されていない。熱処理可能な鋼材は、本質的にマンガン−ホウ素鋼である。さらなるステップ（Ｂ）は、加工物をＡ_ｃ１を超える温度、特にＡ_ｃ３を超える温度に少なくとも部分的に加熱、好ましくは完全に加熱することを含む。加工物は、最初に部分的または完全にオーステナイト化温度に加熱され、製造される構成部品の要件および自動車におけるその最終用途に従って、全体にわたって異なる微細組織または均質な微細組織が加工物中に確立され得る。これは、適切な炉を用いて行うことができる。使用される加工物としては、例えば０．５〜６ｍｍ、特に０．８〜４ｍｍの材料厚を有する均質な材料厚を有するモノリシック鋼材、またはテーラード製品が挙げられる。

好ましくは、炉（連続炉）における加熱（全体加熱）のための温度は、例えば８５０〜９３０℃であり、滞留時間は、例えば３〜１２分である。加熱後、少なくとも部分的に、好ましくは完全に加熱された加工物を、少なくとも１つのパンチおよび少なくとも１つのダイを備える熱間成形および／またはプレス硬化金型に挿入する（ステップＣ）。加工物の第２の表面と比較して、亜鉛含有コーティングのコーティング厚がより薄い第１の表面を有する加工物は、加工物の第１の表面が、金型の主に凹状側面、好ましくは金型のダイと接触され、加工物の第２の表面が、金型の主に凸状側面、好ましくは金型のパンチと接触されるように熱間成形および／またはプレス硬化金型に挿入されることを確実にする必要がある。これは、不正確な挿入を防止するために、例えば、ここには示されていない好適な手段、例えば、測定システム、例えば、熱画像カメラなどによって、すなわち、炉のチャージングの領域の初期段階および／または炉の出口でおよび／または金型への挿入に先立って検証することができる。好ましくは、金型のダイと接触される加工物の第１の表面３上の亜鉛含有コーティングのコーティング厚の減少は、衝突の発生時の構成部品強度および特に周期的な応力下での耐用年数に対する要求を満たす程度の実際に慣習的なコーティング厚と比較することによって、臨界領域１における亀裂または過度に深い亀裂深さを低減することができる。コーティング厚の低下は、亜鉛供給も減少させるので、材料を弱くする低レベルの液体亜鉛相が加熱プロセスの間に材料中に形成される。

パンチおよび／またはダイを互いに対して相対的に移動させることによる金型の型閉、ならびに加工物の熱間成形および／またはプレス硬化は、さらなるステップ（Ｄ）によって包含され、型閉された金型内の高温加工物の少なくとも１つの領域が、硬化された微細組織の少なくとも部分的な形成が存在するように冷却される。加工物は、少なくとも完全にまたは部分的に硬化され、これは、熱間成形およびプレス硬化（直接熱間成形）の過程で、またはプレス硬化（間接熱間成形）の過程で、金型、特に積極的に冷却された金型内での急速冷却により行われ、急冷によるマルテンサイトおよび／またはベイナイト微細組織への加工物の少なくとも部分的なオーステナイト領域の微細組織の変換を伴い、特に好ましいのはマルテンサイト微細組織の達成である。加工物中の異なる微細組織が必要とされる場合、硬質微細組織を有する少なくとも１つの領域と、軟質微細組織を有し、硬質微細組織に比べてより延性である少なくとも１つの領域とを確立するために、「テーラードテンパリング」プロセス、あるいは、例えば、少なくとも１つの熱処理可能な鋼材と、少なくとも１つの非熱処理型鋼材とからなるテーラードブランクの使用によって、それが可能である。直接熱間成形が特に好ましい。

ディファレンシャルコーティングによって、加工物は、間接および好ましくは直接熱間成形によって、いくつかの領域においてハット形状またはオメガ形状プロファイル断面５を有する構成部品を製造するために使用される。より詳細には、製造された構成部品は、ハーフシェルの形態を有する。ハーフシェルは、設置状態において、好ましくは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄピラー、ドア枠、縦梁、横梁、クラッシュボックス、またはシャーシ構成部品の一部である構成部品である。ここでは示されていないことは、熱間成形された部品は、例えば、アタッチメントとして、特にホイールリムの一部として、好ましくはホイールリムのホイールディスクとして使用される他のプロファイル断面も有し得ることである。図２は、例えばＢピラーの形態において、本発明の構成部品の第１の実施例の部分断面図を示す。示されているのは、構成部品の軸Ｆに沿った断面であり、構成部品は、少なくともこの断面において軸Ｆの周りに対称的に形成されてもよい。Ｂピラーは、その構成部品軸に沿って可変長の断面を有する。特に、好ましい直接熱間成形の場合には、熱間成形およびプレス硬化中にダイと接触する加工物の第１の表面３は、高い圧縮／引張応力を受け、その結果、基材に延在する深い亀裂深さを有する亀裂は、材料を弱め、加熱によって生じる、液体亜鉛相によって臨界領域（１）中に形成される。熱間成形およびプレス硬化の間にパンチと接触する加工物の第２の表面４は、第１の表面と比較してより低い圧縮／引張応力を受け、その結果、パンチに面する側面に過度に深い亀裂形成のリスクは存在しない。この種の構成部品またはハーフシェルは、好ましくは、さらなる構成部品またはハーフシェルに接合されて、キャビティを有するプロファイルを形成する。したがって、（供給された状態で）亜鉛含有コーティングのコーティング厚が低減された構成部品の第１の表面３は、構成部品に関連して外部面を有する。したがって、第１の表面３と比較して亜鉛含有コーティングのコーティング厚が厚い第２の表面４は、構成部品に関連してキャビティ内に存在する内部面を有する。特にキャビティでは、腐食性媒体が侵入すると、腐食のリスクが高くなる可能性がある。一般に、二次対策、例えばワックスを用いたキャビティシーリングがこれらの領域で行われる。第２の表面４上の亜鉛含有コーティングの対応する（より厚い）コーティング厚で、本発明に従って長期の活性防食を提供することが可能である。

亀裂の形成を調べる目的で、２つの試料を、熱間成形およびプレス硬化された構成部品５の臨界領域１から採取したが、コーティング７は、顕微鏡写真を作成することができるように、焼鈍処理ならびにその後の熱間成形およびプレス硬化後の温度関連の理由から鉄で富化されている。炉温度は、８８０℃であり、滞留時間は６分であった。プレス硬化された構成部品は、プレス硬化する前の供給された状態で、少なくとも第１の表面３上に電解的に塗布され、３μｍ（図３ａ）および５μｍ（図３ｂ）のコーティング厚を有する亜鉛含有コーティングを有するマンガン−ホウ素鋼（２２ＭｎＢ５）から製造された。鉄が富化されたコーティングでは、亜鉛含有コーティングのコーティング厚が４μｍ以上（供給された状態）のコーティング厚で、基材２に至るまで延在する深い亀裂深さ６’を有する亀裂が存在することが顕微鏡写真で見ることができる。基材における亀裂深さ６’は、１０μｍ以上（図３ｂ）であり、これは、衝突の発生時に十分な構成部品強度および特に周期的な応力下での耐用年数を保証することがもはや不可能であることを意味する。亀裂形成の挙動は、亜鉛含有コーティングのコーティング厚が４μｍ（供給された状態で）よりも薄いと異なる。基材２における亀裂深さ６は、最大１０μｍまで減少することができ、これは、衝突の発生時に十分な構成部品強度および特に周期的な応力下での耐用年数を保証することが可能であることを意味する。十分な陰極防食を確実にするために、第１の表面３上のコーティング厚は、非プレス硬化状態（供給された状態）で、１μｍ以上、特に１．５μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上である。第２の表面４上のコーティング厚は、２５μｍ以下、特に２０μｍ以下、より好ましくは１５μｍに制限される。

Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ ステップシーケンス、方法ステップ
Ｅ プロセス方向
Ｆ 構成部品軸
１ 臨界領域
２ 熱処理可能な鋼材、基材
３ 鋼材の第１の表面
４ 鋼材の第２の表面
５ プレス硬化構成部品
６、６’ 亀裂深さ
７ 焼鈍処理後のコーティング、ならびにその後の熱間成形およびプレス硬化

Claims (12)

1. 乗り物用構成部品（５）の製造方法であって、
   −（Ａ）両面に亜鉛含有コーティングを備えた熱処理可能な鋼材（２）からなる加工物を準備するステップと、
   −（Ｂ）Ａｃ１を超える温度に前記加工物を少なくとも部分的に加熱するステップと、
   −（Ｃ）前記少なくとも部分的に加熱された加工物を、少なくとも１つのパンチおよび少なくとも１つのダイを備える熱間成形および／またはプレス硬化金型に挿入するステップと、
   −（Ｄ）前記パンチおよび／または前記ダイを互いに対して相対的に移動させることによって前記金型を型閉し、硬化微細組織の少なくとも部分的な形成が存在するように、前記型閉された金型内の前記加熱された加工物の少なくとも１つの領域を冷却しながら、前記加工物を熱間成形および／またはプレス硬化させるステップと
   を含み、
   前記加工物が、前記加工物の第２の表面（４）と比較して、前記亜鉛含有コーティングのコーティング厚が薄い第１の表面（３）を有し、前記加工物の前記第１の表面（３）が、主に前記構成部品製造において圧縮および／または引張に供される側面、特に、主に凹状金型側面に位置するように、前記加工物が前記熱間成形および／またはプレス硬化金型に挿入される
   ことを特徴とする、
   方法。
2. 前記加工物が、その供給前に、電解的にまたは溶融めっきによって塗布された亜鉛含有コーティングを備えた帯状の鋼材から分離される
   ことを特徴とする、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記帯状の鋼材が、前記亜鉛含有コーティングの塗布後に、特に２００℃〜Ａｃ１、好ましくは３５０℃〜Ａｃ１の温度で、５〜３００秒、好ましくは２０〜２４０秒の期間、加熱処理に供される
   ことを特徴とする、
   請求項２に記載の方法。
4. いずれの場合も非プレス硬化状態（供給された状態）で、４μｍ未満、特に３．５μｍ未満、より好ましくは３μｍ未満のコーティング厚の前記亜鉛含有コーティングを有する第１の表面（３）と、４μｍ以上、特に４．５μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上のコーティング厚の前記亜鉛含有コーティングを有する第２の表面（４）とを有する前記加工物が使用される
   ことを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記加工物が、加熱された後、本質的に平坦な加工物として、熱間成形およびプレス硬化金型に挿入される、または既に冷間成形されたほぼ完成した幾何形状の加工物として、プレス硬化金型に挿入される
   ことを特徴とする、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記加工物が、第１の金型内で熱間成形され、第２の金型内で少なくとも部分的にプレス硬化されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記加工物が、前記熱間成形および／またはプレス硬化金型でトリミングされる
   ことを特徴とする、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. テーラード製品である加工物が使用される
   ことを特徴とする、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 少なくとも一部の領域でハット形状またはオメガ形状であるプロファイル断面を有する構成部品（５）が、特にハーフシェルの形態で、好ましくはＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄピラー、ドア枠、縦梁、横梁、クラッシュボックスまたはシャーシ構成部品の一部として製造される
   ことを特徴とする、
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 少なくとも一部の領域においてハット形状またはオメガ形状であり、少なくとも部分的にプレス硬化された、特に請求項１〜９のいずれか一項により製造されたプロファイル断面を有する乗り物用構成部品（５）であって、
    前記構成部品が、前記構成部品（５）の前記第２の表面（４）と比較して亜鉛含有コーティングのコーティング厚が薄い第１の表面（３）を有する
    ことを特徴とする、
    乗り物用構成部品（５）。
11. 前記構成部品（５）が、テーラード製品から形成されている
    ことを特徴とする、
    請求項１０に記載の構成部品。
12. 乗り物の車体構成部品として、特にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄピラーの、ドア枠の、縦梁の、横梁の、クラッシュボックスの、一部として、または乗り物のシャーシ部分の形態、特にシャーシ構成部品の一部としての、請求項１０および１１のいずれかに記載の構成部品（５）の使用。

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