专利名称：用于制造汽车构件的方法以及汽车构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分中所述特性的用于制造汽车构件的方法。本发明还涉及一种按照权利要求12前序部分中所述特征的汽车构件。
背景技术：
为了制造汽车构 件，近些年来已确立采用热成型加工工艺和模压淬火工艺，借其便能由可淬火的合金钢制造汽车构件，这种合金钢汽车构件具有特别高的强度值并同时有小的自重。特别是，作为系关碰撞的构件或者也还有汽车结构构件，采用热成型加工和加压淬火的构件。这样，将板坯加热到奥氏体化温度以上，置入到热成型加工模具中，在那里执行热成型加工并且紧接其后进行加压淬火。在此情况下便形成一种具有决定性意义的马氏体组织，它具有高的强度值，但是有小的断裂延伸率值，例如小于7%。因此，热成型加工和加压淬火得到的构件不只是具有优点，还由于其硬的以及部分脆的特性而具有某些缺点。在接合区域内或者还有在凹口的区域内，例如在汽车发生意外事故或碰撞情况下可能出现构件的拉断或折断。由DE 10208216C1已知一种用于制造淬火的金属构件的方法，该构件具有两个不同延展性的区域。为此，将板坯加热到奥氏体化温度并且接着沿一条输送路线供送给淬火过程，在输送过程中对板坯的局部区域进行冷却，该局部区域在最终成品构件中应该具有较高的延展特性。此外由EP 2053140A1已知一种方法，借其热处理一整个的金属构件，以便引起针对性的组织调整。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于制造汽车构件的方法，借其能够实现:相对由现有技术已知的方法，在汽车构件中调定出更好的强度特性并且同时至少局部有高的延展性。此外本发明的目的是，提供一种汽车构件，其具有相对由现有技术已知的汽车构件得以改善的强度特性并且同时至少局部有高的延展性。方法技术的部分利用一种按照本发明具有权利要求1中所述特征的用于制造包括两个区域的汽车构件的方法得以实现，这两个区域彼此具有不同的强度特性。上述目的的物的部分利用一种具有权利要求12中所述特征的包括两个彼此不同的强度区域的汽车构件得以实现。本发明的有利实施方案变型是各从属权利要求的组成部分。用于制造包括两个区域的汽车构件的方法，这两个区域具有彼此不同的强度特性，其特征在于包括下列方法步骤:-提供由可淬火的钢板构成的板坯，-将所述板坯加热到至少800至1100°C、特别是加热到900至1000°C，优选加热到奥氏体化温度+/-100°c，-将加热的板坯送入包括两个温度区部的炉子中，第一区部具有基本上等于奥氏体化温度的温度，并且第二区部具有处在300与600°C之间的温度，-其中，将板坯的第二区域冷却到在300与450°C之间的温度并将该第二区域设置在所述第二区部中以及将板坯的第一区域设置在所述第一区部中，并且在一段时间间隔内保持各区域中的温度，-接着对板坯进行热成型加工和加压淬火而成为所述汽车构件，此时在所述第二区域中调定到在900与1300MPa之间的抗拉强度并调定到超过16%的断裂延伸率A5。因此，在本发明的范围内，提供一种由可淬火的钢板构成的板坯并将其加热到至少奥氏体化温度。在本发明的范围内，所说奥氏体化温度总是应该被理解为所使用钢材的奥氏体化温度。根据所用钢材的合金组分，奥氏体化温度处在至少800°C左右。优选地，奥氏体化温度在一种按照本发明使用的合金钢中是处于在800与1100°C之间、优选900与1000°C之间的加热温度。该加热可以在一加热站中实现，例如通过传导式的或感应式的加热。同样，通过热辐射、热对流或者还有通过红外线或其他加热方法进行加热也都是可能的。在加热到至少奥氏体化温度以后，将如此加热的板坯送入一炉子中。对于该炉子可以涉及一种直通式炉(连续式加热炉)，或者对于到奥氏体化温度的加热和接着的炉子可以涉及一种炉设备，它与一运送带连接。在炉子中，将加热的板坯保持在一定温度上，其中，该炉子具有两个温度区部并且各温度区部具有彼此不同的温度。对此，第一区部具有这样一种温度一该温度基本上等于奥氏体化温度，或具有这样一种温度一该温度至少处在700°C以上、优选超过800°C并且特别是处在900与1000°C之间。此外，优选将板坯加热到奥氏体化温度+/-100°C，从而在本发明的范围内有可能实现的是:不仅制得一种基本上达100%实现的奥氏体化，而且还提供一种部分奥氏体化。在这种情况下，在温度低于奥氏体化温度时板坯只部分地奥氏体化，而在温度高于奥氏体化温度时板坯则几乎完全奥氏体化。第二区部相对第一区部具有较低的温度，优选为处在300与600°C之间的温度。将板坯在具有两个彼此不同的温度的炉子内保持处于各区部中相应温度的一段保持时间，并且由此调定的温度在板坯本身中保持。将第二区域在炉子的第二区部内保持于板坯材料的一定温度上，亦即保持第二区域在300与450°C之间的温度。为此首先必要的是，将第二区域冷却到在300与450°之间的温度。为了实现冷却，例如可以利用空气喷嘴或类似装置。同样，在即将送入炉子之前或者在送入炉子以便保持温度的过程中，或直接就到开始在炉子保持温度时，实现对第二区域的有效(主动)冷却。第一区域设置在炉子的第一区部内并且在那里也保持一段时间间隔。
紧接其后，将保持在两个彼此不同的温度上的板坯送入一热成型加工模具中，在那里进行热成型加工和加压淬火，从而就形成热成型加工的和加压淬火的汽车构件，其包括两个彼此不同的强度区域。在此，第一区域具有高的强度，而第二区域则相对第一区域具有更高的延展性。在第一区域与第二区域之间优选构成一过渡区域，其中，具有特别是在30与120mm之间、优选在20与IlOmm之间、优选在30与IOOmm之间以及特别是大大致50mm
的过渡区域。在本发明的范围内，借此可以特别制造汽车结构构件，例如汽车支柱、门坎或顶梁，它们具有这样一些具有较高延展性和较高强度区域，其特别是各连结区域。因此，在汽车发生事故的情况下不会导致早期的裂纹形成和构件的折断，而是长久地保持各个构件的连结，以便针对性地传递碰撞能量或者通过变形将碰撞能量降低。同样可行的是，利用按照本发明的方法制造护板构件，于是它们针对冲击(Beschluss)或振动(Anprengungen)、亦即针对投射火弹(Projektilfeuerwaffen)或者还有爆震(Detonationen)具有高的抵抗力。同样，在本发明的范围内可行的是，利用该方法制造系关碰撞的构件，例如横梁或者还有碰撞箱。特别优选地，在汽车构件上制成两个区域，亦即相对第一区域有较高延展性的区域，它们用作变形区域、穿通道、开口、接合点或其他的连接区域。因此，在本发明的范围内可行的是，制造一种具有多个第一区域和多个第二区域的构件。在本发明的范围内同样可行的是，制造这样一种构件，它具有一个第一区域和两个、三个或更多个第二区域。特别优选地，为了实施按照本发明的方法使用这样一种可淬火的钢板，它具有合金，其中使用下列合金成分:
权利要求
1.一种用于制造包括两个区域(7、8)的汽车构件的方法，这两个区域(7、8)具有彼此不同的强度特性，其特征在于包括下列方法步骤: -提供由可淬火的钢板构成的板坯(3 )， -将所述板坯加热到至少800至1100°C、特别是900至1000°C，优选加热到奥氏体化温度+/-100。。， -将加热的板坯(3)送入包括两个温度区部的炉子(4)中，第一区部(5)具有基本上等于奥氏体化温度(Tl)的温度(T2)并且第二区部(6)具有处在300与600°C之间的温度(T3)，其中，将板坯(3)的第二区域(8)冷却到在300与450°C之间的温度并将该第二区域(8)设置在所述第二区部(6)中以及将板坯(3)的第一区域(7)设置在所述第一区部(5)中，并且在一段时间间隔内保持各区域(7、8 )中的温度， -接着对板坯(3)进行热成型加工和加压淬火而成为所述汽车构件，此时在所述第二区域(8)中调定到在900与1300MPa之间的抗拉强度并调定到超过16%的断裂延伸率A5。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所述可淬火的钢板，使用一种合金，该合金包括下列按重量百分数表示的合金成分:
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述第二区域(8)从奥氏体化温度(Tl)以在lOOK/s与lOK/s之间的冷却速度冷却到在300与450°C之间的温度。
4.按照权利要求1至3之一项所述的方法，其特征在于，通过将所述第二区域(8)在炉子(4)中保持于在300与450°C之间的温度上以及接着热成型加工和加压淬火而调定到贝氏体组织、特别是下贝氏体组织(17)，同时在所述第一区域(7)内调定到基本上马氏体组织。
5.按照权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于，将所述板坯(3)在炉子(4)中在5与400秒之间的时间(t)内保持两个彼此不同的温度区域(7、8)。
6.按照权利要求1至5之一项所述的方法，其特征在于，在所述第一区域(7)中调定到在1200与1700MPa之间、特别是在1300与1600MPa之间以及优选在1450与1550MPa之间的抗拉强度和大于13%的断裂延伸率A5。
7.按照权利要求1至6之一项所述的方法，其特征在于，在所述第二区域(8)内调定到在950与1050MPa之间的抗拉强度和超过17%的断裂延伸率A5。
8.按照权利要求1至7之一项所述的方法，其特征在于，在所述第二区域(8)内调定到在550与800MPa之间、特别是在600与700MPa之间的屈服极限Rp0.2。
9.按照权利要求1至8之一项所述的方法，其特征在于，在直通式炉设备(4)中或者在带有后置的炉子(4)的加热站(2)中实施到超过奥氏体化温度(Tl)的加热和对各温度区域的保持。
10.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，使用一种包括两个彼此不同的温度区部的直通式炉(4)作为炉子(4)。
11.按照权利要求9或10之一项所述的方法，其特征在于，使用一种包括3个温度区部的直通式炉(4)作为炉子(4)。
12.一种包括两个彼此不同的强度区域(7，8)的汽车构件，该汽车构件依照按权利要求I至11之一项所述的方法制成，其特征在于，第一区域(7)具有在1400与1600MPa之间的强度和大于13%的断裂延伸率A5，第二区域(8)具有在950与1050MPa之间的抗拉强度和在600与700MPa之间的屈服极限Rp0.2并同时有大于16%的断裂延伸率A5。
13.按照权利要求12所述的汽车构件，其特征在于，所述第一区域(7)具有马氏体组织，所述第二区域(8)具有贝氏体组织、特别是下贝氏体组织(17)。
全文摘要
本发明涉及用于制造汽车构件的方法以及汽车构件。该方法用以制造包括两个区域的汽车构件，这两个区域具有彼此不同的强度特性。特别是，第一区域(7)具有高的强度，第二区域(8)相对它则具有较高的延展性和较小的强度。发明的另一组成部分是一种包括两个彼此不同的强度区域的汽车构件，其中，第一强度区域具有在1400与1600MPa之间的强度并同时有断裂延伸率A5>13%，第二区域具有在950与1050MPa之间的抗拉强度并同时有断裂延伸率A5>16%。
文档编号C22C38/34GK103173606SQ20121050576
公开日2013年6月26日 申请日期2012年11月30日 优先权日2011年12月23日
发明者K·巴克, O·布施西韦克, B·扎厄博卡尔 申请人:本特勒尔汽车技术有限公司