[发明专利]一种将金属部件加热至目标温度的方法和相应的辊底式炉

说明书

一种将金属部件(2)加热至目标温度(3)的方法，其中所述金属部件(2)具有预涂层(7)，并经过至少有四个区域(9、10、11、12))的熔炉(1)，所述四个区域可分别调整至单独的区域温度(13、14、15、3)，其中金属部件(2)至少依次经过初始加热区域(9)、平稳区域(10)、峰值加热区域(11)以及末端区域(12)，其中将初始加热区域(9)调整至初始加热温度(13)、将所述平稳区域(10)调整至平稳温度(14)、将峰值加热区域(11)调整至峰值温度(15)、以及将末端区域(12)调整至目标温度(3)，选择的平稳温度(14)以使得在平稳区域(10)中的金属部件温度，位于预涂层(7)的熔化温度附近的带中，其特征在于峰值温度(15)高于所述目标温度至少100K[开尔文]。

本发明涉及一种在辊底式炉内加热预涂覆的金属部件的方法和相应的辊底式炉。根据本发明的方法尤其能够用于在辊底式炉的下方布置有加压淬火工具这种情况下的加压淬火线。

为了制造由金属板制成的与安全相关的车身部件，通常需要在车身部件的成型过程中或之后硬化金属板。为此目的，已经建立了一种热处理方法，称为“加压淬火”。在这种情况下，通常以板的形式提供的钢板首先在诸如辊底式炉的熔炉中加热，然后在成型过程中在压力机中冷却和硬化。为了在此设定(主要)马氏体组织，例如，在加压淬火过程之前，首先将钢板加热至高于AC1温度的温度，即在初始加热过程中开始形成奥氏体的温度，或者甚至高于AC3温度，在此温度下，铁素体向奥氏体的转变在初始加热过程中结束，然后在加压淬火过程中成形并相应地冷却(低于马氏体起始温度)。

通常涂覆相应的金属部件以改善金属的性质。例如，使用铝和硅(AlSi)涂层，以便能够在热处理过程中免除保护气体，并能够在热处理后免除表面后处理；或者使用锌涂层，同样提高了耐腐蚀性。通常期望对部件进行快速加热，因为这允许在辊底式炉中实现较短的炉长，并且另一方面，在加热后的压力机循环时间方面，过程规划有更大的自由度。

但是，由于不同的热膨胀行为，快速加热过程可能导致部件翘曲增加，这使部件(在输送线上)运输复杂化，甚至导致部件和/或涂层形成裂纹。因此，在预涂覆部件的情况下，迄今为止，在市场上还没有成功进行加压淬火之前的快速加热过程。另外，涂层在经过熔炉的运输期间可能会从金属部件上脱落，从而造成熔炉的污染。

因此，本发明的目的是至少部分地克服现有技术中已知的缺点，并且尤其地，本发明的目的是提供一种加热金属的方法和相应的辊底式炉，该辊底式炉可以快速加热涂覆的部件并至少减少了裂纹的形成。此外，将详细说明一种相应的辊底式炉和相应的加压淬火的方法。

这些目的通过独立权利要求的特征来实现。在此提出的解决方案的其他有利的实施形式在从属权利要求中给出。应当注意的是，在从属权利要求中单独列出的特征可以以任何技术上有意义的方式彼此组合，并且进一步限定了本发明的其他实施例。另外，在说明书中更详细地描述和解释了权利要求书中指定的特征，从而示出了本发明的其他优选实施例。

根据本发明的将金属部件加热至目标温度的方法，在该温度下，该部件具有预涂层，并经过具有至少四个区域的熔炉，每个区域可调整至单独的区域温度，部件依次至少经过初始加热区域、平稳区域、峰值加热区域以及末端区域，所述初始加热区被加热至初始加热温度、所述平稳区被加热至平稳温度、所述峰值加热区被加热至峰值温度以及所述末端区被加热至目标温度，选择的平稳温度以使得部件温度在平稳区域中，所述平稳温度位于预涂层的熔化温度附近的带中，其特征在于峰值温度高于所述目标温度至少100K(开尔文,kelvins)，优选地高于至少120K，更优选地高于至少140K。

所述金属部件优选地为金属板、钢板或至少部分地预成型的半成品，优选地由钢组成。所述金属部件优选用钢或由(可硬化的)钢制成,例如硼钢(锰)制成,如22MnB5钢。所述预涂层可以为,例如(主要地)含锌涂层或(主要地)铝和/或含硅涂层，尤其为所谓的铝/硅(Al/Si)涂层。