[发明专利]制造被镀层的、通过热加工硬化的物体的方法以及该物体

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造被镀层的、通过热变形硬化的物体的方法，尤其用于制造机动车的车身构件或者结构构件、例如B柱、A柱或者车门槛的方法，这些车身构件或者结构构件由被金属材料预先镀层的原料体构成，该原料体由金属构成。根据本发明的方法在此并不局限于应用在汽车领域，而是能够应用在所用的技术领域中，其中使用和/或制造热加工件。

背景技术

在能够将水分解为氢和氧的镀层过程中存在这样的危险，该镀层与在环境气氛中存在的水、尤其以水蒸气形式的水反应生成原子氢。在这种情况下存在这样的危险，这种氢和/或已经在环境气氛中的氢侵入原料体的材料中，并且以不希望的方式导致原料体加载原子氢。对于被硬化的、由被氢加载的原料体制成的物体存在氢脆的危险，因此例如明显地降低了可承受的最大拉应力。此外，还能够例如在出于装配或者接合、例如借助焊接而张紧时导致由原料体制成的、通过热成型硬化的物体的氢感应脆裂。

在原料体的材料中侵入原子氢的风险尤其在原料体的奥氏体化的方法步骤中发生，因为被预镀层的原料体的加热有利于镀层与在环境气氛中的水发生反应生成原子氢。

在此方面，所有的金属镀层(能够在温度升高时，和他们例如在奥氏体化的方法步骤中一样，在形成氢的情况下还原水蒸气)在原料体的氢加载方面都视为是存在问题的。

通过镀层与在环境中存在的水蒸气反应构成原子氢的问题尤其在铝镀层或者含铝的镀层中、例如锌铝、铝硅或者锌镁或者由锌铝和/或镁组成的合金中出现，它们在加热时将水蒸气分解为氢和氧。

另一个问题尤其出现在含铝的镀层、例如铝硅镀层的板件中，其中，该镀层在温度升高时与另外的材料接触。这例如是这种情况，奥氏体化的方法步骤和与之相关的对材料的加热在贯通炉中进行，并且该镀层与炉子的优选由陶瓷材料制成的辊子相接触。这种辊子能够例如是传送辊或者是用于加压淬火的辊子。由于镀层的氧化层的较低的强度，在预先镀层的原料体受到机械负荷的情况下能够导致镀层的氧化层破裂。此外，还能够导致镀层部分被熔化。由此辊子与熔化的镀层接触，因此还会导致熔化的镀层渗入辊子。这种接触尤其能够在使用铝硅镀层的情况下导致传输辊损坏，并且最终导致辊子破损。

此外，在炉子中的氧化层破损的情况下镀层与在炉子中的炉内环境相接触，这又会导致通过在炉内环境中存在的水蒸气与镀层的熔融物反应而生成氢，由此形成的、通过热加工硬化的物体具有可扩散的原子氢的不允许高的含量。这尤其在炉子中视为是关键的，其中在炉内环境中存在大量的水蒸气。

由EP 2 507 503 A2已知一种用于制造镀层的、通过热加工硬化的物体的方法，该物体由用金属材料预先镀层的原料体构成，该原料体由金属构成，其中，预先镀层的原料体在一个方法步骤中被奥氏体化。为了在降低氢脆的风险同时保证镀层的充分氧化，建议，设有镀层的薄板在炉子中加热，由此至少部分地在薄板上构成金属的合金层，其中，在炉子内部的环境通过输送被预处理的空气而进行调节，方法是，将该预处理的空气在它被输送前进行干燥处理。因此以水蒸气形式的分散的水的份额在炉内环境中被降低，由此在炉子的环境中存在较少的可被分解的水。最后通过热加工而硬化的薄板的可能通过侵入材料中的氢而引起的氢脆被降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，改进用于制造镀层的通过热加工硬化的物体的方法，该物体由用金属材料预先镀层的原料体构成，该原料体由金属构成，保证该镀层被充分氧化，尤其保证氧化层的充分的机械稳定性，并且避免在预先镀层的原料体的奥氏体化过程中、尤其还在含水蒸汽的环境中构成原子氢。

所述技术问题被一种用于制造被镀层的、通过热加工硬化的物体的方法所解决，所述物体由用金属材料预先镀层的原料体构成，所述原料体由金属构成，其中，所述预先镀层的原料体在一个方法步骤中被奥氏体化并且在奥氏体化之后通过热加工硬化，其中，所述预先镀层的原料体的镀层在奥氏体化的方法步骤之前被人工氧化。

在根据本发明的用于制造镀层的通过热加工硬化的物体的方法(该物体由用金属材料预先镀层的原料体构成，该原料体由金属构成)中规定，被预先镀层的原料体在一个方法步骤中被奥氏体化，并且在奥氏体化之后通过热加工被硬化，其中，被预先镀层的原料体的镀层在奥氏体化的方法步骤之前被人工氧化。

在此，所述氧化并不局限于金属氧化物的构成，而是描述了通常在镀层中的基础金属的氧化数(Oxidationsstufe)从氧化数0到正氧化数的变化。例如能够在铝氧化时生成铝氧化物和/或铝氢氧化物，其中，在之前所谓的化学键中铝处于氧化数为+3的状态中。