具有更高强度的汽车零部件制造技术

一种汽车零部件，由可硬化的钢合金通过热成型和冲压硬化制造而成，具有至少1700MPa的抗拉强度，可硬化的钢合金除了剩余铁和熔融过程引起的杂质外还具有以下合金成分(以重量百分比表示)：碳(C)：0.33－0.37，特别是0.33－0.35；铌(NB)：0.02－0.06，优选0.03－0.05，特别是0.04；钛(Ti)：0.005－0.02，特别是0.005至最大值0.015，特别优选0.005－0.01；并且所述汽车零部件在150℃至450℃的温度下用热涂覆方法进行了涂覆。

【技术实现步骤摘要】
具有更高强度的汽车零部件
本专利技术涉及汽车零部件的领域。尤其是涉及一种具有更高强度的汽车零部件。
技术介绍
从现有技术中已知在汽车的前端或后端布置保险杠装置。这种保险杠装置也称为碰撞管理系统。在这种情况下，基本上在汽车的横向方向上延伸并且可以具有弯曲结构的横梁在结合有防撞箱的情况下连接到汽车车身。如果现在有高强度的碰撞，则横梁必须具有特别高的刚性，而防撞箱在在此会通过变形来耗散能量，并将碰撞能量转化为变形功。因此，从现有技术中已知，通过热成型和冲压硬化来制造横梁。在此，可以达到有时超过1500MPa的抗拉强度。高强度也伴随着较低的延展性，从而会造成裂纹萌生和随后的脆性断裂。此外，从现有技术中还已知，对热成形和冲压硬化的部件进行后续热处理。在此需要其他处理步骤。例如，为了提高延展性，进行300～400℃的后续热处理。然而，与此同时，强度也会显著降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是示出一种汽车零部件及其制造，与现有技术相比，该汽车零部件具有增强的强度性能并且同时不易断裂，其中该汽车零部件就生产技术而言特别容易制造。为实现上述目的，本专利技术提供一种汽车零部件，由可硬化的钢合金通过热成型和冲压硬化制造而成，具有至少1700MPa的抗拉强度，其特征在于，可硬化的钢合金包括剩余铁和熔融过程引起的杂质以及以下合金成分，以重量百分比表示：碳(C)：0.33－0.37；铌(NB)：0.02－0.06；钛(Ti)：0.005－0.02；并且所述汽车零部件在150℃至450℃的温度下用热涂覆方法进行了涂覆。在一实施例中，所述汽车零部件具有大于1800MPa的抗拉强度Rm。在一实施例中，所述汽车零部件具有大于1850MPa的抗拉强度Rm。在一实施例中，所述汽车零部件是保险杠梁。在一实施例中，所述汽车零部件是具有碰撞盒的保险杠装置。在一实施例中，所述汽车零部件是焊接部件。在一实施例中，钛和铌的合金元素的总和在0.02至0.08重量百分比(Gew.－％)之间和/或钛含量大于0.01重量百分比。在一实施例中，作为KTL涂覆方法的热涂覆在150℃至250℃之间的温度下进行，热涂覆时间为1至30分钟。在一实施例中，作为KTL涂覆方法的热涂覆时间为10至30分钟。在一实施例中，所述钢合金中包含至少一种下列其他合金元素，以重量百分比表示：在一实施例中，所述汽车零部件具有在KTL涂覆之后介于1350至1600MPa之间的屈服强度Rp0.2。在一实施例中，在所述汽车零部件的表面上形成了边缘脱碳层，在一实施例中，所述边缘脱碳层布置在热涂层的下方。在一实施例中，所述边缘脱碳层的层厚度为5μm至70μm。在一实施例中，所述边缘脱碳层的层厚度为10μm至40μm。在一实施例中，在所述边缘脱碳层中。在一实施例中，所述碳含量比在边缘脱碳层之间形成的汽车零部件的中间层中的碳含量低至少20％。在一实施例中，所述碳的重量百分比是0.33－0.35。在一实施例中，所述铌的重量百分比是0.03－0.05。在一实施例中，所述铌的重量百分比是0.04。在一实施例中，所述钛的重量百分比是0.005至0.015。在一实施例中，所述钛的重量百分比是0.005－0.01汽车零部件由可硬化的钢合金通过热成型和冲压硬化制造而成。在此，特别涉及连接至碰撞盒的保险杠梁或保险杠装置，尤其优选将其制造为焊接部件。但是，根据本专利技术，也可以制造其他汽车零部件，特别是车身部件，尤其优选制造结构部件，并且在同时具有良好延展性的情况下还具有与之相关的高强度特性。特别地，还有这种可能性，即尽管具有超过Rm1600MPa的高强度，但同时仍有很高的抗裂性。为此，提供一种由可硬化的钢合金制成的坯料，根据本专利技术，该坯料除了剩余铁和熔融过程引起的杂质外还至少具有以下合金成分(以重量百分比表示)：碳(C)：0.33－0.37，特别是0.33－0.35铌(NB)：0.02－0.06，优选0.03－0.05，特别是0.04钛(Ti)：0.005－0.02，特别是0.005至最大值0.015，特别优选0.005－0.01。将这种坯料奥氏体化，然后热成型并冲压硬化。由此实现抗拉强度Rm至少为1700MPa，优选大于1800MPa，特别优选大于1850MPa。抗拉强度也可以大于2000MPa，特别是大于2100MPa。根据本专利技术，在热成型和冲压硬化之后，在150℃至450℃的温度下通过热涂覆方法处理了部件。由此一来，特别确保了涂层特别好地粘附在部件的表面上和/或部分地与部件的表面连接在一起，然而，与此同时，特别是由于450℃以下的较低温度，对部件本身没有重大的结构影响。特别是热涂覆方法的热处理特别优选在少于30分钟内进行。根据本专利技术，现在用KTL涂覆方法涂覆用这种方式生产的部件。在温度介于150℃至250℃之间，特别是在160℃至220℃之间时，将KTL涂覆方法作为热涂覆方法来实施。由此得到以下令人惊讶的专利技术发现。通过合金成分铌可以实现晶粒细化。合金成分钛结合了微观结构中的氮。从而形成碳氮化钛。因此，通过热成型和冲压硬化提供了具有高强度但脆性降低的部件。通过随后用KTL涂覆方法进行热处理使碳原子附着在位错上。这阻碍了位错运动。由此降低了最初在热成型和冲压硬化过程中设定的抗拉强度Rm，但同时增加了屈服强度Rp0.2和断裂伸长率。因此，与纯热成型和冲压硬化过程相比，该组件具有更低的最大强度(抗拉强度)，但同时延展性或断裂伸长率提高了且屈服强度增加了。因此，总的来说，根据本专利技术制造的部件不易发生脆性断裂，因为产生裂纹的可能性较小。令人惊讶的是本专利技术的主要优点是因为可以省去复杂的后处理过程，其他涂覆方法和/或后续热处理过程。这些过程通常在远高于300℃的温度下进行，以便在钢材中产生相应的结构变化。特别地，汽车零部件是保险杠梁，也称为横梁，并且在此特别是具有碰撞盒的保险杠梁装置。碰撞盒和必要时其他附加部件，例如撞击板等被焊接到保险杠梁上。继而保险杠梁是具有高强度的部件。在此，这可以是变形部件，该变形部件例如在其纵向延伸上弯曲，并且在横截面上被构造成帽形轮廓。其他部件可以由常规的钢合金构造而成，或者也可以由可硬化的钢构造而成。通过保险杠梁的延展性得以改善这种方式，使得在碰撞情况下，焊接点也不会撕裂。特别是将该装置焊接在一起之后，进行KTL处理。在此涉及阴极浸涂，该阴极浸涂作为热后处理过程在上述温度极限内实施。通过这种方式，根据本专利技术，结合可硬化钢的合金成分，实现了本专利技术的主要优点。此外，钢合金还包含至少一种下列合金元素，以重量百分比表示：由于钢合金的合金成分可以实现，即使在KTL工艺之后，也有超过1700MPa，特别是超过1800MPa，优选超过1900MPa的抗拉强度。因此，横梁具有特别高的刚度。如此一来，高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车零部件(2)，由可硬化的钢合金通过热成型和冲压硬化制造而成，具有至少1700MPa的抗拉强度，其特征在于，可硬化的钢合金除了剩余铁和熔融过程引起的杂质外还具有以下合金成分(以重量百分比表示)：/n碳(C)：0.33－0.37，特别是0.33－0.35；/n铌(NB)：0.02－0.06，优选0.03－0.05，特别是0.04；/n钛(Ti)：0.005－0.02，特别是0.005至最大值0.015，特别优选0.005－0.01；/n并且所述汽车零部件(2)在150℃至450℃的温度下用热涂覆方法进行了涂覆。/n

【技术特征摘要】
20191111 DE 102019130381.81.一种汽车零部件(2)，由可硬化的钢合金通过热成型和冲压硬化制造而成，具有至少1700MPa的抗拉强度，其特征在于，可硬化的钢合金除了剩余铁和熔融过程引起的杂质外还具有以下合金成分(以重量百分比表示)：
碳(C)：0.33－0.37，特别是0.33－0.35；
铌(NB)：0.02－0.06，优选0.03－0.05，特别是0.04；
钛(Ti)：0.005－0.02，特别是0.005至最大值0.015，特别优选0.005－0.01；
并且所述汽车零部件(2)在150℃至450℃的温度下用热涂覆方法进行了涂覆。


2.根据权利要求1所述的汽车零部件(2)，其特征在于，所述汽车零部件(2)具有大于1800MPa且特别是大于1850MPa的抗拉强度Rm。


3.根据权利要求1或2所述的汽车零部件(2)，其特征在于，所述汽车零部件是保险杠梁，特别是具有碰撞盒的保险杠装置，特别优选作为焊接部件。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车零部件(2)，其特征在于，钛和铌的合金元素的总和在0.02至0.08重量百分比(Gew.－％)之间和/或钛含量大于0....

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·弗罗斯特，安德里亚斯·傅雷姆，卡尔斯滕·巴克，马丁·霍尔茨外西格，赖纳·拉普兹恩，
申请(专利权)人：本特勒汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE