WO2022128880A1 - Thermisches behandeln von bauteilen - Google Patents

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WO2022128880A1
WO2022128880A1 PCT/EP2021/085423 EP2021085423W WO2022128880A1 WO 2022128880 A1 WO2022128880 A1 WO 2022128880A1 EP 2021085423 W EP2021085423 W EP 2021085423W WO 2022128880 A1 WO2022128880 A1 WO 2022128880A1
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temperature
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Andreas Reinartz
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Schwartz Gmbh
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    • C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the thermal treatment of metallic components, in particular steel components for a motor vehicle.
  • steel components such as B-pillars are thermally treated differently in some areas. Accordingly, there is a different ductility in some areas, which is advantageous for the crash behavior of such components. For example, occupants can be protected by a hard area of the B-pillar at seat height, while soft areas in the upper and lower areas of the B-pillar absorb energy through deformation.
  • a method for the thermal treatment of metallic components comprises the following steps for each of the components: a) heating the component in a first oven, b) transferring the component from the first oven to a first temperature control station, c) locally different thermal treatment of the component in the first temperature control station, d) transfer of the component from the first temperature control station to a second temperature control station, e) locally different thermal treatment of the component in the second temperature control station.
  • components can be thermally treated.
  • the components are preferably steel components.
  • the steel is preferably 22MnB5.
  • components for a motor vehicle, in particular B-pillars can be thermally treated using the method described.
  • the components are preferably press-hardened in a press and, to this extent, hot-formed.
  • the method preferably includes, for each of the components, as a further step that the component is transferred into a press after the thermal treatment and is press-hardened there.
  • the process described is a process for the thermal treatment and press hardening of metallic components.
  • the method comprises steps a) to e). These are carried out in the specified order for a specific component.
  • a number of components are preferably thermally treated in succession, the thermal treatment of a component being started before the thermal treatment of a preceding component is completed.
  • steps a) to e) the component runs through a first furnace and two temperature control stations.
  • the first furnace on the one hand and the two temperature control stations on the other hand are different components that are spatially separated from one another.
  • the two temperature control stations are preferably also designed as components that are spatially separate from one another. However, it is also possible for the two temperature control stations to be combined in one temperature control unit. In this case, the first oven and the temperature control unit are two spatially separate components.
  • the component is heated in the first furnace.
  • a furnace is a device that is brought to an adjustable temperature inside and into which a component can be placed. Over time, the component takes on the temperature prevailing inside the oven. The heat gets through Heat radiation transferred to the component.
  • the first furnace is preferably a continuous furnace.
  • a continuous furnace is a furnace through which the component can be moved, with the component being heated as it passes through the furnace.
  • the first oven is preferably a roller hearth oven.
  • the component is preferably heated by burners, in particular gas burners.
  • the component can have a particularly evenly distributed temperature.
  • the entire component is heated in the first oven.
  • the component is completely taken up by the first furnace.
  • heating by a particularly large temperature difference can be achieved with an oven.
  • a component can be heated in particular from room temperature to a temperature in the range of the AC3 temperature of the component. Such extensive heating is not possible with many other heating methods, or at least not without disproportionate effort.
  • Heating in an oven is in particular in contrast to heating by so-called "direct energization". This would make it difficult to heat the component evenly and by a sufficiently high amount. With direct energization, the speed of heating is more important In addition, direct energization requires contact with the component. In step a) of the method described, heating preferably takes place without contact. This does not rule out the possibility of the component being moved through the first oven with transport rollers and thus in contact with the transport rollers The heating is non-contact if the heat input into the component takes place via a gas and/or thermal radiation.
  • step b) of the method the component is transferred from the first furnace into the first temperature control station.
  • This transfer preferably takes place directly from the first furnace into the first temperature control station. This means that the component does not pass through any other element between the first oven and the temperature control station.
  • the component is particularly preferably not actively cooled or heated during the transfer from the first furnace into the first temperature control station. This means that the component only cools down during the transfer due to contact with the environment.
  • the component is thermally treated differently locally in the first temperature control station. In this case, a temperature difference of at least 100 K is preferably set between different areas of the component. Due to the locally different thermal treatment, the component can have locally different ductility.
  • step d) of the method the component is transferred from the first temperature control station to a second temperature control station. For this transfer, what was said about the transfer according to step b) applies accordingly.
  • step e) the component is thermally treated differently locally in the second temperature control station. In this case, what was said in step c) applies accordingly.
  • step e) preferably sets a temperature difference of at least 200 K between different areas of the component. This can be done by amplifying the temperature difference previously set in step c).
  • Steps d) and e) can be carried out analogously to steps b) and c).
  • the locally different thermal treatment in steps c) and e) is identical to the extent that the component is exposed to the same temperature profile in both steps.
  • a temperature difference set in step c) can thus be amplified by step e).
  • Steps c) and e) together bring about a locally different thermal treatment of the component, which is divided between two tempering stations. This division can speed up the process as a whole. This is particularly the case when the components are partially thermally treated with overlapping times.
  • the components can be introduced into the first oven one after the other.
  • a second component can be introduced into the first oven before a preceding first component has reached the end of the first oven. This is the case in particular with a continuous furnace, through which a large number of components can be conveyed one after the other at the same time.
  • the first component has reached the end of the first oven, it can be transferred to the first tempering station and thermally treated there. Meanwhile, the second component can still be transported through the first furnace.
  • the first component can be transferred from the first temperature control station to the second temperature control station and the second component can be transferred from the first furnace to the first temperature control station.
  • a third component reaches the end of the first oven, the first component can be removed from the first temperature control station, the second component can be transferred from the first temperature control station to the second temperature control station, and the third component can be transferred from the first oven to the first temperature control station.
  • several components can also be thermally treated at the same time to the extent that the components are moved through the device next to one another.
  • a group of two to four components can be placed side by side in the first oven and thus moved through the first oven at the same time.
  • Steps a) to e) are also carried out simultaneously for the components in this group.
  • the device can be used to its full extent.
  • Different groups of components can be moved through the device one after the other and in this respect can be thermally treated over a period of time.
  • the method comprises the locally different thermal treatment in two tempering stations. It is also possible for the component to be thermally treated differently locally in more than two successive temperature control stations. For this purpose, further steps analogous to steps d) and e) can be carried out for each of the components following step e). For reasons of cost, however, the case with exactly two temperature control stations is preferred.
  • the method also includes for each of the components: f) transfer of the component from the second temperature control station into a second oven, g) thermal treatment of the component in the second oven.
  • the temperature control stations on the one hand and the second furnace on the other hand are different components that are spatially separated from one another.
  • the transfer between the second tempering station and the second furnace facilitates the cooling of the component between the thermal treatment in the tempering stations and in the second furnace. This allows the component to cool down during the transfer. This reduces the required size of the temperature control stations and speeds up the process. This is in contrast to an approach where all process steps are performed in the same facility whenever possible without having to transfer the component. Such solutions typically aim to keep the effort involved in component transfers low or to avoid them altogether.
  • the physical separation between the tempering stations and the second furnace also facilitates the construction because the requirements for the tempering stations and the second furnace are different. Integrating both in one facility would therefore be correspondingly complicated.
  • the second furnace is preferably a continuous furnace.
  • the second furnace is preferably a roller hearth furnace.
  • the entire component is thermally treated in the second furnace.
  • the component is completely taken up by the second furnace.
  • the thermal treatment in an oven stands in particular in contrast to heating by what is known as “direct energization”.
  • the heating in the second oven takes place without contact.
  • the thermal treatment in the second furnace gives the component a different microstructure than would otherwise be the case.
  • the present embodiment is aimed at applications in which corresponding structural compositions are desired.
  • the renewed thermal treatment in the second oven also reduces a temperature difference between different areas of the component, so that stresses that can lead to component distortion are reduced.
  • the first component can be transferred from the second temperature control station into the second oven.
  • the third component has reached the end of the first furnace and is transferred from it into the first temperature control station and the second component is transferred from the first temperature control station into the second temperature control station.
  • a first area of the component and a second area of the component are thermally treated differently in step c), the first area of the component and the second area of the component being thermally treated differently in step e).
  • the two areas Due to the different thermal treatment of the two areas, the two areas receive different ductility.
  • the thermal treatment takes place locally differently insofar as the same subdivision of the areas is used in steps c) and e). Both in step c) and in step e), the same first area is treated differently than the same second area.
  • the first area and the second area are not necessarily each contiguous areas.
  • a central part of a B pillar to represent the first area, while an upper and a lower part of the B pillar together represent the second area.
  • the component preferably, but not necessarily, has only the first area and the second area, ie no further areas.
  • a first region of the component is cooled in steps c) and/or e).
  • the "and" case is preferred.
  • the first area is preferably cooled by subjecting the first area to a cooling fluid, in particular compressed air.
  • the compressed air preferably has a pressure in the range from 1 to 5 bar. Due to this comparatively high pressure, a large amount of compressed air can be directed to the first area of the component within a very short time, so that a sufficiently high cooling rate can be achieved. As the first area cools down, it becomes more ductile than the rest of the component.
  • a temperature of a second region of the component in steps c) and/or e) is kept within 200 K, in particular 150 K, of the value present at the beginning of step c). The "and" case is preferred.
  • the temperature of the second region is kept constant--within the tolerance mentioned.
  • the second area thus has a lower ductility.
  • the strength properties can be adjusted in a targeted manner.
  • the component is heated to a temperature above the AC3 temperature in step a).
  • the second region not cooled according to steps c) and e) can acquire a low ductility.
  • a device for the thermal treatment of metallic components is presented as a further aspect of the invention.
  • the device comprises a first oven and two temperature control stations, with the first oven and the two temperature control stations being arranged in such a way that the components can first pass through the first oven and then through the temperature control stations in sequence.
  • the described advantages and features of the method can be applied and transferred to the device, and vice versa.
  • the method is preferably carried out using the device described.
  • the device comprises a control device which is set up to carry out the method described.
  • the first oven, the temperature control stations and, if present, the second oven are preferably arranged in a row along a transport direction of the component.
  • the first temperature control station is arranged after the first oven in the direction of transport, the second temperature control station follows the first temperature control station in the direction of transport. downstream and, if present, the second furnace is downstream of the second tempering station in the direction of transport.
  • the second tempering station or, if present, the second oven is preferably also arranged downstream of a press in the direction of transport. If the device has a press, it is a device for the thermal treatment and press-hardening of metallic components.
  • the device also preferably has conveying means with which the components can be transferred between the said elements.
  • the device is preferably designed in such a way that the first oven, the temperature control stations and, if necessary, the second oven and/or the press can be passed through in the order mentioned without further elements being passed through in between.
  • the device includes two temperature control stations. This means that the device can also have more than two temperature control stations, which can be passed through in sequence after the first oven. For cost reasons, however, it is preferred that the device has exactly two temperature control stations. This is expressed in particular in the case where the device further comprises a second furnace and/or a press. In this case, it is preferred that the device is set up to transfer the component directly from the second temperature control station into the second oven or into the press.
  • At least one of the temperature control stations has a nozzle for discharging compressed air onto part of the component.
  • Both temperature control stations preferably each have a nozzle for discharging compressed air onto a part of the component.
  • Fig. 2 a temperature profile in a method according to the invention for the thermal treatment of metallic components with the device from Fig. 1.
  • Fig. 1 shows a device 1 for the thermal treatment of metallic components 2.
  • the device 1 comprises a first furnace 3, a first tempering station 4, a second tempering station 5 and a second furnace 6.
  • the first furnace 3, the tempering stations 4.5 and the second oven 6 are arranged in such a way that the component 2 can first pass through the first oven 3 , then through the first temperature control station 4 , then through the second temperature control station 5 and then through the second oven 6 .
  • the direction of transport is from left to right in FIG.
  • the two temperature control stations 4.5 each have a nozzle 8 for discharging compressed air onto a part of the component 2.
  • the device 1 comprises a control device 7 which is set up to carry out a method for the thermal treatment of components 2, in which the following steps are carried out for each of the components 2: a) heating of the component 2 in the first furnace 3 to a temperature above the AC3 temperature of the component 2, b) transfer of the component 2 from the first oven 3 to the first temperature control station 4, c) locally different thermal treatment of the component 2 in the first temperature control station 4 using the nozzle 8 of the first temperature control station 4, d) transfer of the component 2 from the first temperature control station 4 to the second temperature control station 5, e) locally different thermal treatment of the component 2 in the second temperature control station 5 using the nozzle 8 of the second temperature control station 5, f) transfer of the component 2 from the second Temperature control station 5 in the second oven 6, g) thermal treatment of the component 2 in the second oven 6.
  • step c) a first area of the component 2 and a second area of the component 2 are thermally treated differently in the first temperature control station 4 .
  • the first area of the component 2 is cooled with the nozzle 8 of the first temperature control station 4, while the temperature of the second area of the component 2 is kept within 150 K of the value present at the beginning of step c).
  • step e) the first area of the component 2 and the second area of the component 2 are thermally treated differently in the second temperature control station 5 .
  • the first area of the component 2 is further cooled with the nozzle 8 of the second temperature control station 5, while the temperature of the second area of the component 2 is kept within 150 K of the value present at the beginning of step c).
  • FIG. 2 shows a temperature curve in the method described for FIG.
  • the temperature of component 2 is shown versus time t.
  • the treatment time in the first oven 3 is given as toi, the transfer time from the first oven 3 to the first temperature control station 4 as t t1 , the treatment time in the first temperature control station 5 as ttempi, the transfer time from the first temperature control station 4 to the second temperature control station 5 as t t2 , the treatment time in the second temperature station with t temp2 , the transfer time from the second temperature station 5 to the second oven 6 with t t3 and the treatment time in the second oven 6 with t 0 2.
  • the temperature profile shown changes to temperature T q of the first area and temperature T 2 of the second area.
  • the component 2 After the component 2 has been thermally treated in the second furnace 6, the component 2 is transferred from the second furnace 6 into a press (not shown) and formed there. The component cools down in the process.
  • T 2 temperature of the second area of the component toi treatment time in the first furnace tu transfer time from the first furnace to the first temperature station ttempi treatment time in the first temperature station t t2 transfer time from the first temperature station to the second temperature station ttem 2 treatment time in the second temperature station t t3 transfer time from the second tempering station to the second oven t 02 treatment time in the second oven

Abstract

Verfahren zur thermischen Behandlung von metallischen Bauteilen (2), umfassend für jedes der Bauteile (2): a) Erwärmen des Bauteils (2) in einem ersten Ofen (3), b) Transfer des Bauteils (2) von dem ersten Ofen (3) in eine erste Temperierstation (4), c) lokal unterschiedliches thermisches Behandeln des Bauteils (2) in der ersten Temperierstation (4), d) Transfer des Bauteils (2) von der ersten Temperierstation (4) in eine zweite Temperierstation (5), e) lokal unterschiedliches thermisches Behandeln des Bauteils (2) in der zweiten Temperierstation (5). Durch die Aufteilung der lokal unterschiedlichen thermischen Behandlung auf zwei nacheinander durchlaufene Temperierstationen (4,5) wird der Prozess beschleunigt.

Description

Thermisches Behandeln von Bauteilen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln von metallischen Bauteilen, insbesondere von Stahlbauteilen für ein Kraftfahrzeug.
Insbesondere in der Automobilindustrie ist es bekannt, Stahlbauteile durch thermische Behandlung gezielt zu härten. Dazu werden Stahlbauteile wie beispielsweise B-Säulen bereichsweise unterschiedlich thermisch behandelt. Entsprechend entsteht eine bereichsweise unterschiedliche Duktilität, was für das Crashverhalten derartiger Bauteile vorteilhaft ist. So können Insassen durch einen harten Bereich der B-Säule auf Höhe der Sitze geschützt werden, während weiche Bereiche im oberen und unteren Bereich der B-Säule durch Verformung Energie aufnehmen.
Die bereichsweise unterschiedliche thermische Behandlung der Bauteile ist regelmäßig der limitierende Faktor für die Taktzeit eines Gesamtprozesses.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik die bereichsweise unterschiedliche thermische Behandlung der Bauteile zu beschleunigen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren und einer Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die in den Ansprüchen und in der Beschreibung dargestellten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur thermischen Behandlung von metallischen Bauteilen vorgestellt. Das Verfahren umfasst für jedes der Bauteile jeweils die folgenden Schritte: a) Erwärmen des Bauteils in einem ersten Ofen, b) Transfer des Bauteils von dem ersten Ofen in eine erste Temperierstation, c) lokal unterschiedliches thermisches Behandeln des Bauteils in der ersten Temperierstation, d) Transfer des Bauteils von der ersten Temperierstation in eine zweite Temperierstation, e) lokal unterschiedliches thermisches Behandeln des Bauteils in der zweiten Temperierstation.
Mit dem beschriebenen Verfahren können Bauteile thermisch behandelt werden. Bei den Bauteilen handelt es sich vorzugsweise um Stahlbauteile. Der Stahl ist vorzugsweise 22MnB5. Beispielsweise Bauteile für ein Kraftfahrzeug, insbesondere B-Säulen, können mit dem beschriebenen Verfahren thermisch behandelt werden. Nach der thermischen Behandlung werden die Bauteile vorzugsweise in einer Presse pressgehärtet und insoweit warmumgeformt. Das Verfahren umfasst vorzugsweise für jedes der Bauteile als weiteren Schritt, dass das Bauteil nach der thermischen Behandlung in eine Presse transferiert wird und dort pressgehärtet wird. In dem Fall handelt es sich bei dem beschriebenen Verfahren um ein Verfahren zum thermischen Behandeln und Presshärten von metallischen Bauteilen.
Das Verfahren umfasst die Schritte a) bis e). Für ein bestimmtes Bauteil werden diese in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt. Vorzugsweise werden mehrere Bauteile nacheinander thermisch behandelt, wobei die thermische Behandlung eines Bauteils begonnen wird, bevor die thermische Behandlung eines vorhergehenden Bauteils abgeschlossen ist. In den Schritten a) bis e) durchläuft das Bauteil einen ersten Ofen und zwei Temperierstationen. Der erste Ofen einerseits und die beiden Temperierstationen andererseits sind voneinander verschiedene Bauteile, die räumlich voneinander getrennt sind. Die beiden Temperierstationen sind vorzugsweise auch als räumlich untereinander getrennte Bauteile ausgebildet. Möglich ist es aber auch, dass die beiden Temperierstationen in einer Temperiereinheit zusammengefasst sind. In dem Fall sind der erste Ofen und die Temperiereinheit zwei räumlich voneinander getrennte Bauteile.
In Schritt a) wird das Bauteil in dem ersten Ofen erwärmt. Unter einem Ofen ist eine Einrichtung zu verstehen, die in ihrem Innern auf eine einstellbare Temperatur gebracht wird und in die ein Bauteil eingebracht werden kann. Mit der Zeit nimmt das Bauteil die im Innern des Ofens herrschende Temperatur an. Die Wärme wird durch Wärmestrahlung auf das Bauteil übertragen. Der erste Ofen ist vorzugsweise ein Durchlaufofen. Ein Durchlaufofen ist ein Ofen, durch den das Bauteil hindurchbewegt werden kann, wobei das Bauteil während des Durchlaufens des Ofens erwärmt wird. Bei dem ersten Ofen handelt es sich vorzugsweise um einen Rollen herdofen. In dem ersten Ofen wird das Bauteilvorzugsweise durch Brenner, insbesondere Gasbrenner, erwärmt. Dadurch kann das Bauteil eine besonders gleichmäßig verteilte Temperatur erhalten. In dem ersten Ofen wird das gesamte Bauteil erwärmt. Das Bauteil wird von dem ersten Ofen vollständig aufgenommen. Zudem kann mit einem Ofen eine Erwärmung um eine besonders große Temperaturdifferenz erreicht werden. Mit einem Ofen kann ein Bauteil insbesondere von Raumtemperatur auf eine Temperatur im Bereich der AC3-Temperaturdes Bauteils erwärmt werden. Eine derart umfangreiche Erwärmung ist mit vielen anderen Erwärmungsmethoden nicht oder jedenfalls nicht ohne unverhältnismäßig großen Aufwand möglich.
Die Erwärmung in einem Ofen steht insbesondere im Gegensatz zu einer Erwärmung durch die sogenannte „direct energization". Damit wäre es nur schwer möglich, das Bauteil gleichmäßig und um einen ausreichend hohen Betrag zu erwärmen. Beim direct energization kommt es vielmehr auf die Schnelligkeit der Erwärmung an. Zudem ist beim direct energization ein Kontakt mit dem Bauteil erforderlich. In Schritt a) des beschriebenen Verfahrens erfolgt das Erwärmen vorzugsweise kontaktlos. Das schließt nicht aus, dass das Bauteil mit Transportrollen durch den ersten Ofen bewegt wird und insoweit in Kontakt mit den Transportrollen steht. Das Erwärmen ist kontaktlos, wenn der Wärmeeintrag in das Bauteil über ein Gas und/oder über Wärmestrahlung erfolgt.
In Schritt b) des Verfahrens wird das Bauteil von dem ersten Ofen in die erste Temperierstation transferiert. Dieser Transfer erfolgt vorzugsweise unmittelbar vom ersten Ofen in die erste Temperierstation. Das bedeutet, dass das Bauteil zwischen dem ersten Ofen und der Temperierstation kein weiteres Element durchläuft. Besonders bevorzugt wird das Bauteil während des Transfers von dem ersten Ofen in die erste Temperierstation nicht aktiv gekühlt oder erwärmt. Das bedeutet, dass das Bauteil während des Transfers lediglich aufgrund des Kontakts zur Umgebung abkühlt. In Schritt c) wird das Bauteil in der ersten Temperierstation lokal unterschiedlich thermisch behandelt. Dabei wird vorzugsweise eine Temperaturdifferenz von mindestens 100 K zwischen verschiedenen Bereichen des Bauteils eingestellt. Durch die lokal unterschiedliche thermische Behandlung kann das Bauteil lokal unterschiedliche Duk- tilitäten erhalten.
In Schritt d) des Verfahrens wird das Bauteil von der ersten Temperierstation in eine zweite Temperierstation transferiert. Für diesen Transfer gilt das zum Transfer gemäß Schritt b) Gesagte entsprechend.
In Schritt e) wird das Bauteil in der zweiten Temperierstation lokal unterschiedlich thermisch behandelt. Dafür gilt das zu Schritt c) Gesagte entsprechend. Insbesondere wird durch Schritt e) vorzugsweise eine Temperaturdifferenz von mindestens 200 K zwischen verschiedenen Bereichen des Bauteils eingestellt. Das kann dadurch erfolgen, dass die zuvor in Schritt c) eingestellte Temperaturdifferenz verstärkt wird.
Die Schritte d) und e) können analog zu den Schritten b) und c) durchgeführt werden. Insbesondere ist es möglich, dass die lokal unterschiedliche thermische Behandlung in den Schritten c) und e) insoweit identisch ist, als dass das Bauteil in beiden Schritten dem gleichen Temperaturprofil ausgesetzt wird. Eine in Schritt c) eingestellte Temperaturdifferenz kann so durch Schritt e) verstärkt werden.
Die Schritte c) und e) bewirken zusammen eine lokal unterschiedliche thermische Behandlung des Bauteils, welche auf zwei Temperierstationen aufgeteilt ist. Durch diese Aufteilung kann der Prozess insgesamt beschleunigt werden. Das ist insbesondere der Fall, wenn die Bauteile teilweise zeitlich überlappend thermisch behandelt werden. So können die Bauteile nacheinander in den ersten Ofen eingeführt werden. Ein zweites Bauteil kann dabei in den ersten Ofen eingeführt werden, bevor ein vorhergehendes erstes Bauteil das Ende des ersten Ofens erreicht hat. Das ist insbesondere bei einem Durchlaufofen der Fall, durch den eine Vielzahl von Bauteilen zeitglich hintereinander befördert werden können. Sobald das erste Bauteil das Ende des ersten Ofens erreicht hat, kann es in die erste Temperierstation transferiert werden und dort thermisch behandelt werden. Das zweite Bauteil kann währenddessen noch durch den ersten Ofen befördert werden. Sobald das zweite Bauteil das Ende des ers- ten Ofen erreicht hat, kann das erste Bauteil von der ersten Temperierstation in die zweite Temperierstation transferiert werden und kann das zweite Bauteil vom ersten Ofen in die erste Temperierstation transferiert werden. Erreicht ein drittes Bauteil das Ende des ersten Ofens, kann das erste Bauteil aus der ersten Temperierstation entnommen werden, kann das zweite Bauteil von der ersten Temperierstation in die zweite Temperierstation transferiert werden und kann das dritte Bauteil vom ersten Ofen in die erste Temperierstation transferiert werden. Dieser Prozess kann für beliebig viele Bauteile fortgeführt werden. Gegenüber einer Ausgestaltung mit nur einer Temperierstation kann durch das beschriebene Verfahren die Prozesszeit für die lokal unterschiedliche thermische Behandlung insoweit halbiert werden, als dass zwei Bauteile gleichzeitig lokal unterschiedlich thermisch behandelt werden können.
Mit dem beschriebenen Verfahren können auch mehrere Bauteile insoweit gleichzeitig thermisch behandelt werden, als dass die Bauteile nebeneinander durch die Vorrichtung bewegt werden. So kann beispielsweise eine Gruppe von zwei bis vier Bauteilen nebeneinander in den ersten Ofen eingelegt werden und so gleichzeitig durch den ersten Ofen bewegt werden. Auch die Schritte a) bis e) werden für die Bauteile dieser Gruppe gleichzeitig durchgeführt. Dadurch kann die Vorrichtung auf voller Breite ausgenutzt werden. Verschiedene Gruppen von Bauteilen können nacheinander durch die Vorrichtung bewegt werden und insoweit zeitlich überkappend thermisch behandelt werden.
Das Verfahren umfasst mit den Schritten c) und e) die lokal unterschiedliche thermische Behandlung in zwei Temperierstationen. Möglich ist auch, dass das Bauteil in mehr als zwei nacheinander durchlaufenen Temperierstationen lokal unterschiedlich thermisch behandelt wird. Dazu können für jedes der Bauteile in Anschluss an Schritt e) weitere Schritte analog zu den Schritten d) und e) durchgeführt werden. Bevorzugt ist allerdings aus Kostengründen der Fall mit genau zwei Temperierstationen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin für jedes der Bauteile: f) Transfer des Bauteils aus der zweiten Temperierstation in einen zweiten Ofen, g) thermisches Behandeln des Bauteils in dem zweiten Ofen. Die Temperierstationen einerseits und der zweite Ofen andererseits sind voneinander verschiedene Bauteile, die räumlich voneinander getrennt sind. Der Transfer zwischen der zweiten Temperierstation und dem zweiten Ofen erleichtert das Abkühlen des Bauteils zwischen der thermischen Behandlung in den Temperierstationen und in dem zweiten Ofen. So kann das Bauteil während des Transfers abkühlen. Das verringert die erforderliche Größe der Temperierstationen und beschleunigt das Verfahren. Dies steht im Gegensatz zu einer Lösung, bei der alle Verfahrensschritte nach Möglichkeit in der gleichen Einrichtung durchgeführt werden, ohne das Bauteil transferieren zu müssen. Derartige Lösungen haben typischerweise das Ziel, den Aufwand für Bauteiltransfers gering zu halten oder ganz zu vermeiden. Die räumliche Trennung zwischen den Temperierstationen und dem zweiten Ofen erleichtert auch die Konstruktion, weil die Anforderungen an die Temperierstationen und an den zweiten Ofen unterschiedlich sind. Beides in einer Einrichtung zu integrieren, wäre daher entsprechend kompliziert.
Das zum ersten Ofen Gesagte gilt entsprechend für den zweiten Ofen. So ist der zweite Ofen insbesondere vorzugsweise ein Durchlaufofen. Bei dem zweiten Ofen handelt es sich vorzugsweise um einen Rollenherdofen. In dem zweiten Ofen wird das gesamte Bauteil thermisch behandelt. Das Bauteil wird von dem zweiten Ofen vollständig aufgenommen. Die thermische Behandlung in einem Ofen steht insbesondere im Gegensatz zu einer Erwärmung durch das sogenannte „direct energization". Vorzugsweise erfolgt die Erwärmung im zweiten Ofen kontaktlos.
Durch die thermische Behandlung im zweiten Ofen erhält das Bauteil eine andere Gefügezusammensetzung als dies ansonsten der Fall wäre. Insoweit ist die vorliegende Ausführungsform auf Anwendungsfälle gerichtet, in denen entsprechende Gefügezusammensetzungen gewünscht sind. Durch die erneute thermische Behandlung im zweiten Ofen wird zudem eine Temperaturdifferenz zwischen verschiedenen Bereichen des Bauteils verringert, so dass Verspannungen, die zu Bauteilverzug führen können, geringer sind.
Für die Reihenfolge der Schritte a) bis g) gilt das zuvor für die Schritte a) bis e) Gesagte entsprechend. In Fortführung des oben beschriebenen Beispiels kann so das erste Bauteil aus der zweiten Temperierstation in den zweiten Ofen transferiert werden. wenn das dritte Bauteil das Ende des ersten Ofens erreicht hat und von diesem in die erste Temperierstation transferiert wird und das zweite Bauteil von der ersten Temperierstation in die zweite Temperierstation transferiert wird.
In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden in Schritt c) ein erster Bereich des Bauteils und ein zweiter Bereich des Bauteils unterschiedlich thermisch behandelt, wobei in Schritt e) der erste Bereich des Bauteils und der zweite Bereich des Bauteils unterschiedlich thermisch behandelt werden.
Durch die unterschiedliche thermische Behandlung der beiden Bereiche erhalten die beiden Bereiche unterschiedliche Duktilitäten. Dabei erfolgt die thermische Behandlung insoweit lokal unterschiedlich, als dass in den Schritten c) und e) die gleiche Unterteilung der Bereiche verwendet wird. Sowohl in Schritt c) als auch in Schritt e) wird also der gleiche erste Bereich anders behandelt als der gleiche zweite Bereich. Der erste Bereich und der zweite Bereich sind nicht notwendigerweise jeweils zusammenhängende Bereiche. So ist es insbesondere möglich, dass ein mittlerer Teil einer B- Säule den ersten Bereich darstellt, während ein oberer und ein unterer Teil der B-Säule zusammen den zweiten Bereich darstellen. Das Bauteil weist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, nur den ersten Bereich und den zweiten Bereich auf, also keine weiteren Bereiche.
In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein erster Bereich des Bauteils in den Schritten c) und/oder e) abgekühlt. Der„und"-Fall ist bevorzugt.
Die Kühlung des ersten Bereichs erfolgt vorzugsweise dadurch, dass der erste Bereich mit einem Kühlfluid beaufschlagt wird, insbesondere mit Druckluft. Die Druckluft hat vorzugsweise einen Druck im Bereich von 1 bis 5 bar. Durch diesen vergleichsweise hohen Druck kann innerhalb kürzester Zeit eine große Menge der Druckluft auf den ersten Bereich des Bauteils geleitet werden, so dass eine hinreichend hohe Kühlgeschwindigkeit erreicht werden kann. Durch die Abkühlung des ersten Bereichs wird dieser duktiler als der übrige Teil des Bauteils. In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird eine Temperatureines zweiten Bereichs des Bauteils in den Schritten c) und/oder e) innerhalb von 200 K, insbesondere von 150 K um den zu Beginn von Schritt c) vorliegenden Wert gehalten. Der„und"-Fall ist bevorzugt.
Die Temperatur des zweiten Bereichs wird in dieser Ausführungsform - im Rahmen der genannten Toleranz - konstant gehalten. Im Unterschied zu dem gekühlten ersten Bereich erhält der zweite Bereich so eine geringere Duktilität. So können beispielsweise bei einer B-Säule für ein Kraftfahrzeug die Festigkeitseigenschaften gezielt eingestellt werden.
In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Bauteil in Schritt a) auf eine Temperatur oberhalb der AC3-Temperatur erwärmt.
Ob und inwieweit die Temperatur des Bauteils über oder unter der AC3- Temperaturdes Bauteils liegt, beeinflusst maßgeblich die erhaltene Gefügezusammensetzung. Durch Überschreiten der AC3-Temperatur im ersten Ofen kann der nicht gemäß Schritt c) und e) gekühlte zweite Bereich eine geringe Duktilität erhalten.
Als ein weiterer Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von metallischen Bauteilen vorgestellt. Die Vorrichtung umfasst einen ersten Ofen und zwei Temperierstationen, wobei der erste Ofen und die zwei Temperierstationen derart angeordnet sind, dass die Bauteile jeweils zuerst den ersten Ofen und anschließend die Temperierstationen der Reihe nach durchlaufen können.
Die beschriebenen Vorteile und Merkmale des Verfahrens sind auf die Vorrichtung anwendbar und übertragbar, und umgekehrt. Das Verfahren wird vorzugsweise mit der beschriebenen Vorrichtung durchgeführt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das beschriebene Verfahren durchzuführen.
Der erste Ofen, die Temperierstationen und, falls vorhanden, der zweite Ofen sind vorzugsweise entlang einer Transportrichtung des Bauteils in einer Reihe angeordnet. So ist die erste Temperierstation dem ersten Ofen in der Transportrichtung nachgeordnet, die zweite Temperierstation der ersten Temperierstation in der Transportrich- tung nachgeordnet und, falls vorhanden, der zweite Ofen der zweiten Temperierstation in der Transportrichtung nachgeordnet. Der zweiten Temperierstation beziehungsweise, falls vorhanden, dem zweiten Ofen ist vorzugsweise zudem eine Presse in der Transportrichtung nachgeordnet. Weist die Vorrichtung eine Presse auf, handelt es sich um eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln und Presshärten von metallischen Bauteilen.
Die Vorrichtung weist zudem vorzugsweise Beförderungsmittel auf, mit denen die Bauteile zwischen den genannten Elementen transferiert werden können. Vorzugsweise ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass der erste Ofen, die Temperierstationen und gegebenenfalls der zweite Ofen und/oder die Presse in der genannten Reihenfolge durchlaufen werden können, ohne dass dazwischen weitere Elemente durchlaufen werden.
Die Vorrichtung umfasst zwei Temperierstationen. Das bedeutet, dass die Vorrichtung auch mehr als zwei Temperierstationen aufweisen kann, die nach dem ersten Ofen der Reihe nach durchlaufen werden können. Bevorzugt ist allerdings aus Kostengründen, dass die Vorrichtung genau zwei Temperierstationen hat. Das drückt sich insbesondere in dem Fall aus, in dem die Vorrichtung weiterhin einen zweiten Ofen und/oder eine Presse aufweist. So ist in dem Fall bevorzugt, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, das Bauteil unmittelbar von der zweiten Temperierstation in den zweiten Ofen beziehungsweise in die Presse zu transferieren.
In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist mindestens eine der Temperierstationen eine Düse zum Austragen von Druckluft auf einen Teil des Bauteils auf.
Mit der Düse kann ein Teil des Bauteils, insbesondere der erste Bereich, gekühlt werden. Bevorzugt weisen beide Temperierstationen jeweils eine Düse zum Austragen von Druckluft auf einen Teil des Bauteils auf.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel, auf das die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Die Figuren und die darin dargestellten Größenverhältnisse sind nur schematisch. Es zeigen:
Fig. 1 : eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur thermischen Behandlung von metallischen Bauteilen,
Fig. 2: einen Temperaturverlauf bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur thermischen Behandlung von metallischen Bauteilen mit der Vorrichtung aus Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur thermischen Behandlung von metallischen Bauteilen 2. Die Vorrichtung 1 umfasst einen ersten Ofen 3, eine erste Temperierstation 4, eine zweite Temperierstation 5 und einen zweiten Ofen 6. Der erste Ofen 3, die Temperierstationen 4,5 und der zweite Ofen 6 sind derart angeordnet, dass das Bauteil 2 zuerst den ersten Ofen 3, anschließend die erste Temperierstation 4, anschließend die zweite Temperierstation 5 und anschließend den zweiten Ofen 6 durchlaufen kann. Die Transportrichtung ist in Fig. 1 von links nach rechts. Die beiden Temperierstationen 4,5 weisen jeweils eine Düse 8 zum Austragen von Druckluft auf einen Teil des Bauteils 2 auf. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 eine Steuereinrichtung 7, welche dazu eingerichtet ist, ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Bauteilen 2 durchzuführen, bei dem für jedes der Bauteile 2 folgende Schritte durchgeführt werden: a) Erwärmen des Bauteils 2 in dem ersten Ofen 3 auf eine Temperatur oberhalb der AC3-Temperatur des Bauteils 2, b) Transfer des Bauteils 2 von dem ersten Ofen 3 in die erste Temperierstation 4, c) lokal unterschiedliches thermisches Behandeln des Bauteils 2 in der ersten Temperierstation 4 unter Verwendung der Düse 8 der ersten Temperierstation 4, d) Transfer des Bauteils 2 von der ersten Temperierstation 4 in die zweite Temperierstation 5, e) lokal unterschiedliches thermisches Behandeln des Bauteils 2 in der zweiten Temperierstation 5 unter Verwendung der Düse 8 der zweiten Temperierstation 5, f) Transfer des Bauteils 2 aus der zweiten Temperierstation 5 in den zweiten Ofen 6, g) thermisches Behandeln des Bauteils 2 in dem zweiten Ofen 6. In Schritt c) werden ein erster Bereich des Bauteils 2 und ein zweiter Bereich des Bauteils 2 in der ersten Temperierstation 4 unterschiedlich thermisch behandelt. Dazu wird der erste Bereich des Bauteils 2 mit der Düse 8 der ersten Temperierstation 4 abgekühlt, während die Temperatur des zweiten Bereichs des Bauteils 2 innerhalb von 150 K um den zu Beginn von Schritt c) vorliegenden Wert gehalten wird. In Schritt e) werden der erste Bereich des Bauteils 2 und der zweite Bereich des Bauteils 2 in der zweiten Temperierstation 5 unterschiedlich thermisch behandelt. Dazu wird der erste Bereich des Bauteils 2 mit der Düse 8 der zweiten Temperierstation 5 weiter abgekühlt, während die Temperatur des zweiten Bereichs des Bauteils 2 nach wie vor innerhalb von 150 K um den zu Beginn von Schritt c) vorliegenden Wert gehalten wird.
Fig. 2 zeigt einen Temperaturverlauf bei dem für Fig. 1 beschriebenen Verfahren. Gezeigt ist die Temperatur des Bauteils 2 gegenüber der Zeit t. Die Behandlungszeit im ersten Ofen 3 ist mit toi angegeben, die Transferzeit vom ersten Ofen 3 zur ersten Temperierstation 4 mit tt1, die Behandlungszeit in der ersten Temperierstation 5 mit ttempi, die Transferzeit von der ersten Temperierstation 4 zur zweiten Temperierstation 5 mit tt2, die Behandlungszeit in der zweiten Temperierstation mit ttemp2, die Transferzeit von der zweiten Temperierstation 5 zum zweiten Ofen 6 mit tt3 und die Behandlungszeit im zweiten Ofen 6 mit t02. Aufgrund der unterschiedlichen thermischen Behandlung des Bauteils 2 in der ersten Temperierstation 4 spaltet sich der gezeigte Temperaturverlauf mit Beginn der Behandlungszeit ttemp1 in der ersten Temperierstation in die Temperatur Tq des ersten Bereichs und die Temperatur T2 des zweiten Bereichs auf.
Nachdem das Bauteil 2 im zweiten Ofen 6 thermisch behandelt worden ist, wird das Bauteil 2 aus dem zweiten Ofen 6 in eine (nicht gezeigte) Presse transferiert und dort umgeformt. Dabei kühlt das Bauteil ab.
Durch die Aufteilung der lokal unterschiedlichen thermischen Behandlung auf zwei nacheinander durchlaufene Temperierstationen 4,5 wird der Prozess beschleunigt. Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Bauteil
3 erster Ofen
4 erste Temperierstation
5 zweite Temperierstation
6 zweiter Ofen
7 Steuereinrichtung
8 Düse
T Temperatur t Zeit
TAC3 AC3-Temperatur des Bauteils
Tq Temperatur des ersten Bereichs des Bauteils
T2 Temperatur des zweiten Bereichs des Bauteils toi Behandlungszeit im ersten Ofen tu Transferzeit vom ersten Ofen zur ersten Temperierstation, ttempi Behandlungszeit in der ersten Temperierstation, tt2 Transferzeit von der ersten Temperierstation zur zweiten Temperierstation ttem 2 Behandlungszeit in der zweiten Temperierstation tt3 Transferzeit von der zweiten Temperierstation zum zweiten Ofen t02 Behandlungszeit im zweiten Ofen

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur thermischen Behandlung von metallischen Bauteilen (2), umfassend für jedes der Bauteile (2): a) Erwärmen des Bauteils (2) in einem ersten Ofen (3), b) Transfer des Bauteils (2) von dem ersten Ofen (3) in eine erste Temperierstation (4), c) lokal unterschiedliches thermisches Behandeln des Bauteils (2) in der ersten Temperierstation (4), d) Transfer des Bauteils (2) von der ersten Temperierstation (4) in eine zweite Temperierstation (5), e) lokal unterschiedliches thermisches Behandeln des Bauteils (2) in der zweiten Temperierstation (5).
2. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend für jedes der Bauteile (2): f) Transfer des Bauteils (2) aus der zweiten Temperierstation (5) in einen zweiten Ofen (6), g) thermisches Behandeln des Bauteils (2) in dem zweiten Ofen (6).
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in Schritt c) ein erster Bereich des Bauteils (2) und ein zweiter Bereich des Bauteils (2) unterschiedlich thermisch behandelt werden, und wobei in Schritt e) der erste Bereich des Bauteils (2) und der zweite Bereich des Bauteils (2) unterschiedlich thermisch behandelt werden.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein erster Bereich des Bauteils (2) in den Schritten c) und/oder e) abgekühlt wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Temperatur eines zweiten Bereichs des Bauteils (2) in den Schritten c) und/oder e) innerhalb von 200 K um den zu Beginn von Schritt c) vorliegenden Wert gehalten wird. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (2) in Schritt a) auf eine Temperatur oberhalb der AC3-Temperatur des Bauteils (2) erwärmt wird. Vorrichtung (1) zur thermischen Behandlung von metallischen Bauteilen (2), um- fassend einen ersten Ofen (3) und zwei Temperierstationen (4,5), wobei der erste Ofen (3) und die zwei Temperierstationen (4,5) derart angeordnet sind, dass die Bauteile (2) jeweils zuerst den ersten Ofen (3) und anschließend die Temperierstationen (4,5) der Reihe nach durchlaufen können. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, weiterhin umfassend eine Steuereinrichtung (7), welche dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei mindestens eine der Temperierstationen (4,5) eine Düse (8) zum Austragen von Druckluft auf einen Teil des Bauteils (2) aufweist.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010150683A1 (ja) * 2009-06-22 2010-12-29 新日本製鐵株式会社 鋼板の熱間プレス成形方法、鋼板の熱間プレス成形装置、及び鋼成形部材
JP5197859B1 (ja) * 2012-02-23 2013-05-15 株式会社ワイエイシイデンコー 熱間プレス用の鋼板の熱処理方法
DE102014201259A1 (de) * 2014-01-23 2015-07-23 Schwartz Gmbh Wärmebehandlungsvorrichtung
DE102014110415A1 (de) * 2014-07-23 2016-01-28 Voestalpine Stahl Gmbh Verfahren zum Aufheizen von Stahlblechen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO2017129600A1 (de) * 2016-01-25 2017-08-03 Schwartz Gmbh Verfahren zur wärmebehandlung eines metallischen bauteils
WO2019011650A1 (de) * 2017-07-13 2019-01-17 Schwartz Gmbh Verfahren und vorrichtung zur wärmebehandlung eines metallischen bauteils
DE102017120128A1 (de) * 2017-09-01 2019-03-07 Schwartz Gmbh Verfahren zum Erwärmen eines metallischen Bauteils auf eine Zieltemperatur und entsprechender Rollenherdofen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011057007B4 (de) 2011-12-23 2013-09-26 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeugbauteils sowie Kraftfahrzeugbauteil
DE102016118252A1 (de) 2016-09-27 2018-03-29 Schwartz Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung eines metallischen Bauteils

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010150683A1 (ja) * 2009-06-22 2010-12-29 新日本製鐵株式会社 鋼板の熱間プレス成形方法、鋼板の熱間プレス成形装置、及び鋼成形部材
JP5197859B1 (ja) * 2012-02-23 2013-05-15 株式会社ワイエイシイデンコー 熱間プレス用の鋼板の熱処理方法
DE102014201259A1 (de) * 2014-01-23 2015-07-23 Schwartz Gmbh Wärmebehandlungsvorrichtung
DE102014110415A1 (de) * 2014-07-23 2016-01-28 Voestalpine Stahl Gmbh Verfahren zum Aufheizen von Stahlblechen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO2017129600A1 (de) * 2016-01-25 2017-08-03 Schwartz Gmbh Verfahren zur wärmebehandlung eines metallischen bauteils
WO2019011650A1 (de) * 2017-07-13 2019-01-17 Schwartz Gmbh Verfahren und vorrichtung zur wärmebehandlung eines metallischen bauteils
DE102017120128A1 (de) * 2017-09-01 2019-03-07 Schwartz Gmbh Verfahren zum Erwärmen eines metallischen Bauteils auf eine Zieltemperatur und entsprechender Rollenherdofen

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