[发明专利]型材件和用于制造型材件的方法

说明书

本发明涉及一种用于制造具有至少一段增加硬度的部段和至少一块未改变硬度的区域的型材件的方法。为了制造该型材件，毛坯件首先借助至少一个至少一级的压弯过程成型。然后，需硬化的部段被加热到较高的温度水平。接着，所述型材件被冷却到较低的温度水平。在此，型材件和热工具彼此相对移动。

此外，本发明涉及一种具有至少一个在空间上受限的增加硬度的部段和未硬化区域的型材件。

这种型材件在交通运输工具制造中作为承担安全功能的结构部件已知，例如作为车门槛、侧面防撞梁、保险杠或者车柱加强件已知。对这种构件有不同的要求。在发生意外时，它们一方面必须吸收碰撞动能，但另一方面应该具有较高的强度，使得它们在碰撞情况下保证最佳的形状稳定性用于尽可能地保护交通运输工具的乘客。此外，这种构件应该尽可能的轻，以便降低交通运输工具的燃料消耗。此外，为满足这种构件的要求而可供使用的结构空间通常是有限的，这增加了满足对该构件的要求的难度。

在此，还需要越来越多地使用高强度和超高强度的钢。结构件在各种情况下以冲压件的形式由毛坯件通过成型制造。毛坯件通常是以带状坯件、扁坯件或卷材形式的半成品板材，或者也可以是管件。成型通常通过滚轧成型或辊压成型来进行。

与之相关地已知，使用可冷成型的高强度钢。但是，由于这种钢的成型特性有限，其只适用于具有简单造型的结构件。

此外，根据现有技术使用可硬化的钢。这种钢首先以扁坯件或管件的形式在仍较软的状态下成型为结构件。在之后的硬化过程中该结构件才获得所需的强度。因为这种钢在较软状态下具有良好的成型特性，所以也能够由这种钢制造具有复杂造型的结构件。

通过钢的硬化借助有针对性地改变和转变组织结构可提高机械耐磨性。硬化的特征在于使用可调质处理的钢。此外，通过加热到900°C至950°C以及按规定地冷却以用于调节材料硬度是完整的奥氏体变化的特征。

为了硬化需要加热到奥氏体温度的加热过程目前通常在烧煤气的或设有电热设备的直通式炉内进行。为了保证连续生产，将这种直通式炉集成到结构件的生产线上。在此不利的是这种直通式炉需要较大的空间。此外，还会有很大的能量消耗和不可避免的热量损失。在使用直通式炉的情况下也可以不进行结构件的局部硬化。

最后，由专利文献DE 10 2008 030 279 A1还已知，可硬化的钢在组合式成型和硬化模具内被成型为结构件。在这种情况下扁坯件或管件在成型前被加热到奥氏体化温度并且随后在冷却的成型模具内同时成型和硬化。这种方式也必然会带来较高的模具耗费和能源技术上的耗费。此外，这种方式显著延长了成型时的生产周期。

由专利文献EP 1 052 295 A2已知，完成批量生产的结构件在之后的生产步骤内被硬化。在此，具有随动冷却单元的感应装置相对于结构件移动。如果感应装置只是在结构件的预定区域上导引，则会导致只有这些区域具有期望的强度。

此外，由专利文献DE 10 2007 024 797 A1已知一种用于制造型材件的方法，由DE 10 2005 012 522 B4已知一种用于将成型的构件在保护气体作用下逐段淬透的装置，由DE 101 20 063 A1已知一种用于制造首先成型随后被局部感应硬化的型材件的方法，并且由DE 10 2007 059 974 B3已知一种用于制造至少部分区域在保护气体作用下被加热到硬化温度的构件的方法，其中，该构件和产生电磁场的感应装置彼此相对移动。

在这些现有技术的基础上本发明所要解决的技术问题是，提供一种型材件和一种用于制造至少局部硬化以及具有安全功能的长条状型材件的方法，该型材件用于交通运输工具制造，尤其是汽车制造，该型材件具有较低的制造和机器成本，并且在能量消耗减小的情况下保证较高的效率。

所述技术问题借助根据权利要求1的特征的方法得以解决。从属权利要求尤其涉及本发明相宜的扩展设计。