炉辊、辊底式炉、炉辊的应用以及制造热成型且至少局部加压淬火的车辆部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于辊底式炉的炉辊(1)，该炉辊具有空心圆柱形的陶瓷辊体(2)，该辊体设置有外部涂层(6)。辊体(2)具有在辊体(2)的纵向方向上直线延伸的外部的纵向肋(7)和纵向槽(8)。通过该设计方案，减小了在辊体(2)和待输送的板坯之间的接触面。所述炉辊(1)特别适合应用在用于对AlSi涂层的钢板坯进行加压淬火的热成型生产线中的辊底式炉中。火的热成型生产线中的辊底式炉中。火的热成型生产线中的辊底式炉中。

【技术实现步骤摘要】
炉辊、辊底式炉、炉辊的应用以及制造热成型且至少局部加压淬火的车辆部件的方法


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分特征的炉辊、具有这种炉辊的辊底式炉、以及炉辊在用于加压淬火的热成型生产线的辊底式炉中的应用，以及用于制造热成型且至少局部加压淬火的车辆部件的方法。

技术介绍

[0002]在连续热处理板材时，在链式生产过程中使用连续式炉。在加压淬火过程中，辊底式炉是主要使用的热处理设备类型。辊底式炉既适用于间接加压淬火工艺，也适用于直接加压淬火工艺，其特点在于工艺可靠性和设备可用性高。除了炉腔和加热技术之外，辊底式炉的一个重要部件是所谓的辊线，也称为辊道。根据炉长度、辊直径和辊间距，多个可旋转的炉辊形成连续的输送路径。
[0003]炉辊以陶瓷或金属的实施方案提供。通常的是由钢、碳化硅(SiC)、石英或莫来石制成的炉辊。此外，使用等离子涂层钢辊。在此，钢辊用陶瓷、例如氧化铝或氧化锌来涂层。此外，现有技术还包括具有辊体的炉辊，所述辊体设有氧化物支承面涂层。
[0004]这种辊在DE 10 2011 051 270 A1中被公开。
[0005]此外，通过DE 10 2017 114 165 A1公开一种现有技术的用于辊底式炉的炉辊。辊体具有在表面上的涂层并且可以由选自莫来石、氧化铝、碳化硅或其混合物中的一种陶瓷材料制成。
[0006]由EP 2 703 759 A1给出了一种炉辊，其应在用于铝硅(AlSi)镀层的钢板的热处理设备中使用。炉辊具有芯体，该芯体在外表面上具有涂层。芯体可以由金属或陶瓷材料制成。
[0007]在DE 10 2016 124 649 A1中公开了一种具有波浪形外表面的炉辊，其中，波浪形外表面在炉辊的纵向延伸长度上具有多个波峰和波谷。该外表面的目的是，在直接在辊道平面内横向定心或横向输送已加热或待加热的金属部件时降低磨损。
[0008]在汽车制造中建立了将锰硼合金钢加压淬火成高强度车身部件。这种高强度车身部件改善了乘客的安全性并减少了车辆的部件重量并因此降低了车辆的总重量。在加压淬火(也被称为模压淬火)中，由锰硼钢制成的钢板被加热到高于材料的特定奥氏体化温度的温度。这在辊底式炉中进行。紧接着，将经加热的钢板放入到一个压制模具中并且热成型成成型构件，其中该钢板在成型期间被冷却。在压制模具中，成型构件在被夹紧的情况下通过冷却被淬火。这种成型构件的特征在于其高强度值。尤其在由锰硼钢板构成的成型构件中，通过模压淬火或加压淬火能够实现超过1000MPa、尤其在1300MPa至2000MPa范围中的强度。在加压淬火中，经常使用具有金属的AlSi涂层的钢板。这种金属的AlSi涂层保护钢板不生成氧化皮。因为AlSi涂层在约600℃的温度熔化，但由于持续接触，所以涂层被转移到炉辊的表面上。由此形成干扰工艺的结焦。此外，熔体渗透入到炉辊的结构中，这会对炉辊的使用寿命产生不利影响。在炉辊上的结焦也可能会导致AlSi预涂层的不均匀的加热、奥氏体
化或者合金化以及导致不允许地波动的构件特性。

技术实现思路

[0009]从现有技术出发，本专利技术的目的在于，提供一种对于运行使用而言改善的、尤其是对于在用于对涂层的钢板进行加压淬火的热成型生产线的辊底式炉中的应用改善的且具有更高的使用寿命的炉辊，以及提高辊底式炉和具有这种辊底式炉的热成型生产线的总体设备效率。
[0010]由所述的不利的构件特性也得出如下目的，即，改进用于对机动车构件进行加压淬火的方法。
[0011]这些目的通过独立权利要求来实现。
[0012]根据本专利技术的解决方案的有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。
[0013]一种用于辊底式炉的炉辊包括由陶瓷材料制成的空心圆柱形的辊体。辊体设有外部涂层。涂层是氧化的支承面涂层。
[0014]根据本专利技术，辊体具有在辊体的纵向方向上直线延伸的外部的纵向肋和位于纵向肋之间的直线延伸的纵向槽。
[0015]已经令人意想不到地发现，尽管减小了支承面并且由此产生了与辊底式炉的第一区段内的软的或熔融的AlSi预涂层的更确切地说线状的接触，但纵向肋没有严重地侵入到涂层中，并且纵向肋与钢板之间的粘附力甚至有利地减小。在将该炉辊使用在加压淬火方法中、因此在辊底式炉中在炉温在800和980℃之间的情况下加热和合金化时，该优点更加明显。因为即使钢板温度在时间进度上落后于炉温度，也会快速地超过AlSi预涂层的熔化温度，并且由于Al和Si逐渐扩散到钢板的合金中而仅缓慢地增加到一定程度，这排除了其他粘附物。
[0016]特别是在用于对涂层钢板进行加压淬火的热成型生产线中使用时，具有纵向肋条的按本专利技术的炉辊的构造方案的另一个优点是，结焦体不会保持附着并且在运行中容易脱落。发生自清洁效应。
[0017]纵向肋和纵向槽直线地在辊体的整个长度上延伸。此外，纵向肋和纵向槽也可以仅在辊体的部分长度上延伸。在此，纵向肋是中断的。但优选中断的纵向肋条仅略微地、即在小的长度部分上中断，尤其是所有中断的长度总和不长于炉辊的长度的百分之三十。
[0018]优选纵向肋具有在横截面中在外圆周上倒圆的端面并且纵向槽具有倒圆的槽底。
[0019]端面具有半径并且每个槽底具有半径，其中，端面的半径被确定为大于槽底中的半径。
[0020]炉辊的一个有利的实施方式规定，纵向肋具有肋高度，并且辊体具有在槽底和辊体内腔的内圆周之间测得的壁厚，其中，肋高度与辊体的壁厚的比例在1:1至1:2之间。肋高度在径向上在肋根部或槽底与肋的外端面之间测量。
[0021]另一有利的实施形式设置成，辊体具有中间长度区段和端侧的端部区段，其中，中间长度区段的外直径大于端部区段的外直径。
[0022]炉辊以其端侧的端部区段分别引导通过辊底式炉的外侧壁。本专利技术的辊底式炉具有炉室和限定炉室的侧壁以及本专利技术的炉辊。尤其是辊底式炉具有由多个根据本专利技术的炉辊形成的辊道。
[0023]根据本专利技术的辊具有陶瓷的辊体。该陶瓷辊体优选由氧化物陶瓷或碳化物陶瓷或氮化物陶瓷制成。用于制造辊体的陶瓷材料尤其是莫来石陶瓷，其选自类别Al2O3‑
SiO2或石英材料，即硅耐火材料或碳化硅(SiC)。构成辊体的陶瓷材料优选为莫来石。
[0024]所述辊体是一种挤出体，也就是通过挤出技术制成的。在挤压技术制造时，辊体获得其具有纵向肋和纵向槽的几何构型。外表面几乎不需要任何后处理，特别是磨削类型的后处理。通过磨削实现的再加工可以在端部区段上、即在辊体的端侧的长度区段上进行。
[0025]所述辊体的外表面、尤其是所述支承面设有涂层。特别地，涂层是氧化涂层。基于氧化物的涂层降低了辊被金属熔体、尤其是涂层材料如铝硅合金润湿的可能性。炉辊的支承面涂层起到用于陶瓷辊体的密封保护层的作用。辊体的外表面或圆周面通过涂层密封并且因此是光滑的和很少多孔的。通过涂层填充并且补偿了辊体的表面不平度和孔隙度。
[0026]优选地，辊体的涂层包含从以下组中选出的氧化物：氧化铝(Al2O本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于辊底式炉的炉辊，该炉辊具有空心圆柱形的陶瓷辊体(2)，并且该辊体(2)设置有外部涂层(6)，其特征在于，辊体(2)具有在辊体(2)的纵向方向上直线延伸的外部的纵向肋(7)和纵向槽(8)。2.根据权利要求1所述的炉辊，其特征在于，所述纵向肋(7)具有倒圆的端面(9)，并且纵向槽(8)具有倒圆的槽底(10)。3.根据权利要求2所述的炉辊，其特征在于，所述端面(9)具有半径(R1)并且所述槽底(10)具有半径(R2)，其中，所述端面(9)的半径(R1)的尺寸大于所述槽底(10)中的半径(R2)的尺寸。4.根据权利要求1至3中任一项所述的炉辊，其特征在于，所述纵向肋(7)具有肋高度(h)，并且辊体(2)具有在槽底(10)与辊体的内腔(11)的内圆周(d3)之间测量的壁厚(s)，其中，肋高度(h)与辊体(2)的壁厚(s)的比值设定成在1:1与1:2之间。5.根据权利要求1至4中任一项所述的炉辊，其特征在于，所述辊体(2)具有一个中间长度区段(3)以及端侧的各端部区段(4、5)，所述中间长度区段(3)具有外直径(d1)，所述外直径大于所述端部区段(4、5)的外直径(d2)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的炉辊，其特征在于，所述辊体(2)为挤出体。7.根据权利要求1至6中任一项所述的炉辊，其特征在于，所述涂层(6)包含至少一种选自如下组的氧化物：氧化铝(Al2O3)、二氧化锆(Zr...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：本特勒尔机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：