[发明专利]用于形成车辆部件的不同强度区域的方法

说明书

公开了用于形成车辆部件的不同强度区域的方法。提供一种车辆部件强度区域形成方法。该方法包括通过炉子入口处的传感器确定毛坯的状况。该方法还包括：通过控制器基于用于所确定的毛坯的状况的预定热处理计划输出炉子命令信号，以加热第一毛坯部分而形成完全马氏体微观组织，并且加热第二毛坯部分以形成具有铁素体、珠光体和奥氏体中的一个或更多个的微观组织。该方法还可包括：基于与控制器通信的炉子传感器检测到的炉子温度变化来输出所述炉子命令信号。该方法还可包括：基于所检测的毛坯化学成分、所检测的毛坯涂层的类型、所检测的毛坯厚度和所检测的毛坯材料类型中的一个或更多个来输出所述炉子命令信号。

技术领域

本公开涉及用于形成车辆部件的不同强度区域的方法和工艺。

背景技术

汽车制造商致力于设计具有提高的碰撞性能和降低的燃料消耗的轻量化车辆。对于车辆部件，制造商已经从使用低碳钢(mild steel)转向使用先进的高强度钢和超高强度钢以及铝。车辆部件的热冲压工艺允许形成完全马氏体结构。然而，在热冲压工艺期间车辆部件的统一热处理可能产生具有不期望的质量的车辆部件。

例如，热冲压工艺可能导致车辆部件具有与钢合金和铝的接合问题，以及车辆部件需要高强度切割机进行冲裁操作。本公开涉及解决上述问题和以下总结的其他问题。

发明内容

一种用于形成车辆部件的不同强度区域的方法包括：基于所选择的设计要求而选择毛坯材料并且确定用于至少三个毛坯区域的热处理计划，所选择的设计要求指定用于几何过渡区域、预定变形区域和接合区域中的一者的毛坯位置。该方法还包括：基于所述设计要求将毛坯布置在炉子内，使得预定加热区域与毛坯区域对准，以形成预定微观组织。该方法还包括：执行热处理计划以形成毛坯区域的预定微观组织，并在模具中将毛坯形成为车辆部件。选择毛坯材料可以包括从20MNB5、22MNB5、8MNCrB3、27MnCrB5、37MnB4、安普朗不锈钢热成形等级、Ductibor、HF 340/480、Usibor 1500、HF 1050/1500、Usibor 1900、HF1200/1900和美国钢10B20中的一者选择可加压硬化钢等级。该方法还可以包括：在执行热处理计划之前检测毛坯是否包括涂层。当检测到涂层时，可以将第一热处理计划应用于毛坯，并且当未检测到涂层时，可以将第二热处理计划应用于毛坯。第一热处理计划可以进一步限定为下述热处理计划：其中，炉子热输出是基于锌、铝-硅和锌-镍中的一者的材料特性和形成毛坯微观组织所必需的预定温度的，毛坯微观组织包括软强度区域特性、中等强度区域特性和硬强度区域特性中的一者。该方法还可以包括：将毛坯布置在炉子内，使得所述至少三个毛坯区域中的一者伸出到炉子的外部以接收最少的热或不接收热。所述预定加热区域中的一者的温度可以为900摄氏度或者高于所述材料的Ac3温度以形成硬强度区域。所述预定加热区域中的一者的温度可以在所选择的毛坯材料的Ac1温度和Ac3温度之间，以形成被定位成邻近于毛坯的硬强度区域的毛坯的中等强度区域。中等强度区域可以按照所选择的设计要求进行限定，以实现在毛坯的收货状态与可加压硬化钢材料的完全硬化状态之间的强度水平。