局部电阻加热退火工艺制造技术

提供一种局部退火工艺以及通过该工艺制造的具有延展性提高的局部区域的零件。该零件由硬质材料制成、经过回火和/或以其他方式经过硬化，使得该零件符合最低硬度和延展性要求。该零件还包括对于可加工性而言延展性提高的局部区域，局部区域可以包括各种类型的变形部。局部退火工艺包括提供具有低等级延展性的零件，并且然后对该零件的局部区域进行退火以提高延展性，局部区域将需要进行机加工或附接至另一成型零件。退火工艺包括将电极放置在局部区域的任一侧部上并且产生通过局部区域的电力。局部区域中的材料则由该电力加热，以形成延展性更高的物理结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】局部电阻加热退火工艺相关申请的交叉引用该PCT国际专利申请要求于2018年11月5日提交的题为“LocalizedResistanceAnnealingProcess(局部电阻加热退火工艺)”、序列号为62/755,637美国临时专利申请的权益和优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过参引合并于此。专利技术背景
本专利技术涉及用于对金属零件进行退火的工艺。更具体地，本专利技术涉及局部退火工艺以及通过该局部退火工艺制造的具有延展性提高的局部区域的零件。
技术介绍
本部分提供与本公开有关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。持续致力于减轻重量并提高燃料效率已经驱使汽车工业开发出强度和延展性提高的金属，从而允许使用更薄的厚度，而同时仍保持工业安全标准。在制造期间，这些金属通常起初成金属坯料的形式，这些金属坯料后期被冲压成汽车零件。根据最终用途，汽车零件需要不同等级的强度和延展性。例如，被冲压以在汽车中使用的零件可能经由粗糙的驱动表面、内部振动以及与腐蚀性环境的接触而承受若干类型的应力，而相邻零件可能只承受最小的应力。此外，各个零件可能在局部区域承受不一致的应力。由于某些零件经历不太恶劣的工况(lesshardship)，因此这些零件可以用较轻的金属和金属合金来制造，以满足特定的强度或刚度要求。然而，对于那些承受最大应力的零件，其通常由进行过处理以实现优化的强度和延展性的钢或钢合金制成。这些处理方法通常涉及将零件加热至使下层金属的物理特性以及、在有些情况下、化学特性改变的温度。根据所用金属合金的成分，当将零件加热至一定温度时，这些成分在冷却之前可以形成不间断的微观结构。尽管这些经处理的零件可以以更薄的厚度制成以减轻重量，但经处理的零件硬度较大，使得这些经处理的零件难以成形并连接至其他相邻零件。另外，开发包含延展性提高的局部区域的零件总是有益的，例如以在事故期间改善吸收，使得驾驶员和乘客不会经历速度和方向的突然改变。尝试制造可加工性改善的、具有包括不同等级的延展性和强度的局部区域的零件已经导致开发出可以对零件的局部区域进行处理的若干工艺。一种较普遍的方法涉及在金属零件的多次冲压之间和/或金属零件的冲压期间对模具加热。在该工艺期间，将模具加热至足够高的温度以改变正进行冲压的金属的物理特性。尽管有用，但是对模具加热是昂贵的工艺，并且难以精确地处理较小的或具有复杂形状的局部区域。更具体地，经热处理的局部区域具有未完全处理或未处理的较大过渡区。局部处理的另一方法涉及使用激光对局部区域加热，但是同样地，该方法昂贵并且不是特别精确。还有另一工艺涉及使用感应对局部区域加热，但是该工艺仍在开发中，并且不能处理较小的局部区域，从而使得其对于某些应用而言并不理想。此外，这些方法中的每一种方法当前均用于使局部区域硬化，因此不能用以软化和改善可加工性。因此，一直需要开发和进一步完善能够对零件的局部区域进行处理以优化强度和刚度要求而同时又不损害零件的可加工性的工艺。
技术实现思路
该部分提供了本公开的总体概述，并且不应被解释为是与本公开相关联的所有目的、方面、特征和优点的完整且全面的列举。根据本公开的一个方面，提供了一种用于汽车的部件。该部件包括由金属材料形成的第一零件。第一零件包括至少一个局部区域，其中，局部区域中的金属材料经过退火并且包括延展性更高的物理结构。所述至少一个局部区域包括至少一个变形部。根据本公开的另一方面，提供一种形成汽车的部件的方法，该部件包括至少一个经回火的零件。该方法包括下述步骤：形成由金属材料形成的第一零件；将电极放置在第一零件的相反侧部上；对电极通电并对经回火零件内的局部区域加热，直到局部区域具有延展性提高的物理结构为止；以及在局部区域内形成至少一个变形部。根据本文提供的描述其他适用领域将变得显而易见。该概述中的描述和具体示例仅旨在用于说明而非旨在限制本公开的范围。附图说明本文中描述的附图仅出于对所选实施方式进行说明的目的，而非意在限制本公开的范围。通过参照以下描述并结合附图，将更容易理解与本公开相关联的专利技术构思，在附图中：图1示出了根据本公开构造的部件的立体图；图2示出了该部件的立体图，该部件包括附接至第二零件的第一经回火的零件；图3A和图3B示出了零件内的延展性提高并且包括至少一个变形部的局部区域；图4示出了根据一个实施方式的局部退火工艺的某些方面的流程图；图5以曲线图的方式示出了由热冲压钢形成的局部区域中的硬度的分布；图6A示意性地示出了根据本公开的一个实施方式的利用点焊机对部件进行的局部电阻加热退火工艺；图6B示意性地示出了根据本公开的另一实施方式的利用电阻缝焊机对部件进行的局部电阻加热退火工艺；图7A示出了局部电阻加热退火工艺的方法步骤；以及图7B示出了由已经经历局部电阻加热退火工艺的零件组装部件的步骤。具体实施方式现将参照附图对示例实施方式进行更全面地描述。总体上，本主题实施方式涉及局部退火工艺以及具有延展性提高的局部区域的零件。然而，提供示例实施方式仅为了使本公开将会详尽，并且将向本领域技术人员全面地传达范围。阐述了许多具体细节比如具体部件、装置以及方法的示例以透彻理解本公开的实施方式。对于本领域技术人员而言将明显的是，不需要采用具体细节，示例性实施方式可以以许多不同的形式实施，并且示例性实施方式不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施方式中，未对已知的工艺、已知的装置结构和已知的技术进行详细描述。参照附图，其中，在所有视图中，相似的附图标记指示相对应的部分，局部退火工艺和所得零件改善了零件内所选定的局部区域的可加工性。局部区域的可加工性可以包括由于下层材料的刚度和硬度而导致的使局部区域变形的难易程度。如通过进一步阅读将理解的，局部退火工艺产生这样的零件：其包括高强度低延展性材料，而在零件中具有以精确且廉价的方式经过退火的延展性提高的选定局部区域。首先参见图1，其示出了包括至少一个零件20的部件10。在一个示例中，部件10形成汽车的一部分，并且上述至少一个零件包括由经硬化的金属材料形成的零件20。例如，零件20可以由铝材料形成，该铝材料包括已经通过回火工艺硬化的铝或铝合金中的一者。例如，经回火的零件20可以已经经历回火工艺，比如F回火、T4回火、T5回火或T6回火中的一者。作为参考，“T7-回火”的零件已经经历大量的热处理并且已经过人工时效。更具体地，经T7回火的零件可以从“T4回火”条件在465℃的温度下进行固溶、空气淬火，并从215℃人工时效到225℃以上。已经经历T7回火工艺的零件可以更易于进行铆接，而F-回火和T4-回火到T6-回火的零件太硬。“T5-回火”指的是在铸造时已经在215℃下经历人工时效的零件。T5回火工艺是防止材料机械性能在零件的使用寿命期间变化的稳定处理。“T6-回火”是指已经通过强制空气淬火进行热处理并且经过人工时效的零件。“F-回火”是指未经历热处理的在铸造时由铸造厂呈交的铸造材料形成的零件。由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于汽车的部件，所述部件包括：/n由金属材料形成的第一零件；/n所述第一零件包括至少一个局部区域，其中，所述局部区域中的所述金属材料经过退火并且包括延展性更高的物理结构；以及/n所述至少一个局部区域包括至少一个变形部。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181105 US 62/755,6371.一种用于汽车的部件，所述部件包括：
由金属材料形成的第一零件；
所述第一零件包括至少一个局部区域，其中，所述局部区域中的所述金属材料经过退火并且包括延展性更高的物理结构；以及
所述至少一个局部区域包括至少一个变形部。


2.根据权利要求1所述的部件，其中，所述变形部包括至少一个孔隙，并且其中，机械紧固件延伸穿过所述孔隙。


3.根据权利要求2所述的部件，还包括第二零件，所述第二零件通过延伸穿过所述至少一个孔隙的所述机械紧固件而连接至所述第一零件。


4.根据权利要求3所述的部件，其中，所述第二零件还包括第二局部区域，所述第二局部区域经过退火并且包括延展性更高的物理结构，并且其中，所述第二局部区域包括至少一个第二孔隙，所述机械紧固件还延伸穿过所述至少一个第二孔隙。


5.根据权利要求4所述的部件，其中，所述机械紧固件包括自冲铆钉。


6.根据权利要求4所述的部件，其中，所述第一零件由铝材料形成，并且包括F-回火、T4-回火、T5-回火和T6-回火中的一种。


7.根据权利要求4所述的部件，其中，所述第一零件由钢材料形成。


8.根据权利要求7所述的部件，其中，所述钢材料包括已经经...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕夫洛·彭纳，牛小平，埃里克·德尼斯，
申请(专利权)人：麦格纳国际公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA