[发明专利]交通工具车身以及制造用于所述车身的模制件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于由钢制造防腐蚀的模制件的方法以及一种具有这样的模制件的汽车车身。

背景技术

机动车的车身一方面需要具有尽可能轻的重量，以便将机动车的能耗降到最低，另一方面，车身还需要在发生事故时确保汽车乘客最大可能的安全性。为了达到使车辆乘客具有高安全性，所使用的金属薄板的壁厚不容许过低。但高壁厚也就意味着车身较高的重量。因此，通常没有高能耗，就没有高安全性。

近年在市场上出现了一类使用所谓的模压淬火钢(超高强度钢，PHS钢)的钢，其能够更好地满足这些互相矛盾的要求。为了由这些PHS钢制造出模制件，首先，要将由原板制成的下料加热至奥氏体化温度(淬火温度)，然后，在成型工具内成型的过程期间冷却。通过同时的变形和冷却，得到具有纯马氏体或者近似纯马氏体的组织的模制件，这种组织会达到极高的为1300MPa及更高的强度值。由于由钢所制成的模制件的极高强度值，能够满足模制件的较小的壁厚以及相应较轻的重量，以便达到车身的所预先给定的负荷能力。

但这些模制件的高强度会带来相对较低的断裂伸长度。如果其车身具有这种模制件的交通工具发生一场事故，这些高强度的模制件就倾向于在经过较小的变形之后就已经断裂。因此，能够通过变形而被抵抗撞击能量的量就更少。

专利文献DE102008022399Al提出了一种用于制造钢模制件的方法，其中，下料如上所述首先在炉内被淬火，然后在冷却下被模压，但在这种方法中，这种冷却只降低到贝氏体化温度，并且随后的模压贝氏体加工。所述下料需要在淬火之前就设有防腐蚀的金属涂层，以便在由炉子输送到模压工具时防止其被大气里的氧气而氧化。可在盐浴或者铅浴中进行贝氏体加工，尤其推荐的是，所述钢模制件本身在模压工具内就经过贝氏体处理。模压工具(在其内不仅要进行模制件的成型，同时还要实现模制件的贝氏体处理)的工具关闭时间需要不超过60秒。

模制件用于冷却以及贝氏体化所需要的时间必然地与所述模制件的尺寸、尤其是壁厚有关。因此，对于厚壁的模制件而言，上述时间并不足够，并且，模具工具用来进行贝氏体加工所占用的时间在这种模制件上也明显可能持续得更久。因此，由于其间进行的贝氏体化，就明显限制了模具工具的生产能力，这也提高了生产成本。作为附加的处理步骤，上面所提出的替选的盐浴或者铅浴也带来了更高的成本。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种方法，所述方法能够用极低的投入实现制造具有较高断裂延伸度和较高强度的钢模制件。

上述技术问题由此得以实现，即通过一种用于制造具有至少主要被贝氏体化的组织的防腐蚀的钢模制件的方法，包括以下步骤：

a)将由钢板制成的下料加热至奥氏体化温度；

b)在同时冷却的条件下模压下料；以及

c)对被模压的下料进行贝氏体处，贝氏体处理在一个镀锌槽内进行。

因此，通过能够在随着防腐蚀层生成的同时通过镀锌来进行贝氏体化的方式，生产就能够被提速。通过其间进行的贝氏体化来避免模压工具维持长时间的阻滞，从而使得模压工具能够具有较高的生产能力。因为操控用于模压件的镀锌槽并不是必需比在模压之前的传统的镀锌以及铅浴或者盐浴需要更多的能量，因而在生产时还可节省能量。也可实现制成的模制件具有更高的质量，一方面是因为在模压之后镀锌能够在模制件的整个表面上生成无缝的防腐蚀层，另一方面是因为由于奥氏体化期间锌层的熔融而不用考虑使用模压镀锌的金属薄板所带来的问题、例如液体金属腐蚀。

持续长时间的贝氏体化，不同于模具长时间停留的阻滞，在镀锌槽内不会引导任何明显的成本提升，因为镀锌槽-与模具相反-能够轻易地同时容纳多个模制件。

在模压的过程中，不应当低于贝氏体化温度。

所述镀锌槽除了锌以外，还优选包含一定量的铝，这些铝使得该槽的熔点降到纯锌的熔点以下并且防止构成ZnFe合金层。尤其可能包含锌和铝的共晶合金，也就是说约为95％重量百分比的锌和约为5％重量百分比的铝。

在这样的镀锌槽内，就能够在一个比纯锌的熔融温度更低的温度上进行镀锌。因此，锌的那种要向内扩散进入要镀锌的模制件的表面并在该处构成Fe-Zn合金层的趋势就得到了限制，尽管与镀锌所需的那样相比，模制件为了进行贝氏体化而要在镀锌槽内停留更长的时间，这种层的厚度也保持得极小。

为了实现所处理的模制件较高的延伸度，就需要在镀锌槽更高的温度条件下进行贝氏体处理。因此，镀锌槽的温度优选应该处于适合构成上贝氏体的温度范围内。