[發明專利]機動車的具有改善的碰撞性能的車身構件或底盤構件及其制造方法

在審

• 申請號: 201680043859.8
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN107922990A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: A·弗萊恩;G·弗洛斯特
• 申請（專利權）人: 本特勒爾汽車技術有限公司
• 主分類號: C21D9/46
• 分類號: C21D9/46;B21D22/00;B21D35/00;B32B15/01;B62D21/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 陳晰

技術領域

本發明涉及機動車的具有改善的碰撞性能的車身構件或底盤構件以及制造具有改善的碰撞性能和腐蝕保護的車身構件或底盤構件的方法。

背景技術

在汽車工業中，將與碰撞相關的構件用于車身，該構件賦予車輛穩定性和剛性并且在事故情況下吸收碰撞能量并且保障乘客的生存空間。同樣在機動車的底盤中使用增多的構件，其除了剛性和動態可負載性之外對確定的可變形性和經濟性也提出了尤其高的要求。

對此可用的方法是所謂的熱成型和壓制硬化可調質的鋼種，該方法具有如下步驟：用于奧氏體化的加熱，在壓制成型工具中的熱變形和淬火硬化。在此通常的是，在加熱期間在可調質的鋼板上設置鋁硅覆層作為臨時的腐蝕保護和氧化皮保護。ArcelorMittal公司的這種材料在商品名稱Usibor下用于熱變形是已知的并且廣泛傳播。WO2009090555A1對此描述了在熱變形和壓制硬化之前和之后相應的材料和覆層結構。在此也探討了用于經濟地制造車身構件的加熱策略。被覆層的熱成型鋼的缺點是，與未覆層的熱成型鋼相比，在已壓制硬化的狀態下從構件的表面起提高的裂縫傾向，這在碰撞期間在構件實效中是明顯的。對此的原因是在碰撞時作用到壓制硬化的構件上的冷變形，通過該冷變形在硬的和脆的表面上、尤其在用鐵原子合金的鋁覆層上通常已經存在的微小裂縫增大。也在鋅合金覆層的鋼中對于熱成型還更嚴重地出現相同的問題。

發明內容

由此出發，本發明的目的是，提出相應地在碰撞特性中改善的用于機動車的車身或底盤構件及其制造方法，該車身或底盤構件盡管如此能成本低地制造和加工以及是輕的。

所述目的在物體上通過權利要求1的特征實現。其從屬權利要求2-16形成本發明的有利的改進方案。

在方法上，所述目的通過權利要求17的特征實現。從屬權利要求18-21是該方法的有利的改進方案。

提出用于機動車的具有改善的碰撞性能的車身或底盤構件，包括至少一個由多層的、尤其三層的板材復合件制成的面部段，該板材復合件具有一個中間層和兩個向外限界中間層的外層。根據本發明，外層與中間層面狀且材料鎖合地連接。在此的特征在于，外層由不銹鋼合金組成，該鋼合金具有選自如下組的組織結構：鐵氧體的、奧氏體的或馬氏體的組織結構，并且中間層由可調質的、尤其硬化的鋼合金組成，在大于900MPa的屈服強度Rp0.2的情況下，車身或底盤構件具有在根據VDA238-100:2010的小板彎曲試驗中獲得的大于80°的彎曲角度。這允許在車輛的整個使用壽命期間、也在考慮惡劣的加工和運行條件下最大程度的腐蝕保護。此外，與硬化中間層固定連接的軟的外層引起裂縫傾向在正常的負載期間在碰撞時、但也已經在結合或冷成型過程期間在構件成形之后顯著下降。外層與中間層的連接根據本發明面狀地通過材料鎖合這樣進行，使得基本上在層之間不存在雜質或雜質，其中尤其形成冶金的連接。各個層根據本發明優選在整個面上彼此材料鎖合地和冶金地連接。用于本發明的原始材料能夠在此例如通過熱滾壓三種在先機械地和/或材料鎖合地預固定的連接的板坯、或者多級地澆注的板坯、或者鍍層焊接的板坯來制造。

作為鐵氧體不銹鋼合金，使用如下合金證明是尤其有利的，該合金除了由熔化引起的雜質和鐵之外還包括下列重量百分比的合金組分：

碳(C)：0.08％-0.16％

硅(Si)：0.5％-1.8％

錳(Mn)：0.8％-1.4％

鉻(Cr)：13.0％-22.0％

鋁(Al)：0.5％-1.5％

磷(P)：最大0.06％

硫(S)：最大0.02％。

鐵氧體不銹鋼合金結合中間層的可硬化的鐵氧體-珠光體鋼合金的優點是，外層的組成在熱處理期間與中間層形成尤其均勻和持久的材料鎖合連接。即使在中間層在熱成型和壓制硬化時的組織結構轉化期間也不產生外層的裂縫、移位等危險。

鉻保證了在加熱和熱變形時的耐熱性和因此無氧化皮的表面，而中間層的可調質的鋼合金負責最大程度的抗拉強度。此外，在此關于其它可用的鐵氧體不銹鋼合金請參考EN 10088-1的內容，根據種類具有在10.5-30％之間的鉻含量。小于0.5％的鈦、鈮或鋯以及限制到0.16％上的碳含量的穩定添加物用于保證可焊接性。

在此關于可用的奧氏體不銹鋼合金請參考EN 1.4310和EN 1.4318的分類。不銹的奧氏體鋼的延展性和斷裂伸長量在低溫區域以及在熱變形時是很高的。脆斷傾向是極其小的。在冷變形和碰撞期間其強度通過亞穩定的奧氏體相轉變為馬氏體而提高。