[發(fā)明專利]激光點(diǎn)硬化

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710637999.4
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107881294A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬克·安東尼·哈里斯;博茲達(dá)爾·布爾科維克;邁克爾·哈達(dá)德
• 申請（專利權(quán)）人: 李爾公司
• 主分類號: C21D1/09
• 分類號: C21D1/09;C21D1/18;B60N2/68
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11262
• 代理人: 湯慧華,鄭霞

技術(shù)領(lǐng)域

在至少一個(gè)方面，本發(fā)明涉及被激光點(diǎn)硬化的(laser spot hardened)鋼部件。

背景

已知的是，機(jī)動交通工具具有大量的金屬部件，特別是鋼部件。使用這些部件是因?yàn)榻饘僖子诔尚蜑槠嚥考⑻峁?qiáng)度。然而，為了提高燃油效率，汽車制造商面臨著降低交通工具的重量的壓力。因此，期望減小金屬部件的厚度。然而，厚度減小可能會降低這些部件的剛度(rigidity)。

因此，需要保持剛度并且同時(shí)也減輕重量的鋼部件。

概述

本發(fā)明通過在至少一個(gè)實(shí)施方案中提供具有提高的剛性(stiffness)和硬度(hardness)的鋼部件解決了現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或更多個(gè)問題。鋼部件包括具有主體區(qū)域(bulk region)和鋼基體表面的鋼基體(steel substrate)。多個(gè)局部馬氏體富集區(qū)域位于鋼基體表面處。典型地，多個(gè)局部馬氏體富集區(qū)域具有比主體區(qū)域高的馬氏體含量。多個(gè)局部馬氏體富集區(qū)域中相鄰的局部馬氏體富集區(qū)域的中心以間隔距離間隔開，該間隔距離為從約0.5mm至5mm。

在另一實(shí)施方案中，提供了用于形成上面所闡述的硬化的/變硬(stiffened)的鋼部件的方法。該方法包括提供具有主體區(qū)域和鋼基體表面的鋼基體的步驟。使用激光焊接系統(tǒng)在鋼基體表面上的多個(gè)位置處對鋼基體進(jìn)行激光點(diǎn)硬化，激光焊接系統(tǒng)包括激光器，以形成位于鋼基體表面處的多個(gè)局部馬氏體富集區(qū)域。多個(gè)局部馬氏體富集區(qū)域具有比主體區(qū)域高的馬氏體含量。多個(gè)局部馬氏體富集區(qū)域中的相鄰局部馬氏體富集區(qū)域的中心以間隔距離間隔開，該間隔距離為從約0.5mm至5mm。有利地，通過激光點(diǎn)焊接(laser spot weld)的分布和尺寸來控制部件強(qiáng)度和剛性的增大或減小。汽車座椅結(jié)構(gòu)或部件表現(xiàn)出可預(yù)測和可重復(fù)的載荷路徑性能，而質(zhì)量零增加。

附圖簡述

圖1A提供了具有以矩形陣列布置的多個(gè)局部馬氏體富集區(qū)域的鋼部件的俯視圖；

圖1B是以六邊形陣列布置的多個(gè)局部馬氏體富集區(qū)域的俯視圖；

圖1C是具有多個(gè)局部馬氏體富集區(qū)域的鋼部件的側(cè)視圖；

圖2是用于形成多個(gè)局部馬氏體富集區(qū)域的點(diǎn)激光硬化系統(tǒng)的示意圖；

圖3A是具有鋼部件的交通工具座椅框架的透視圖；

圖3B是鋼交通工具座椅靠背框架側(cè)部部件的側(cè)視圖，該側(cè)部部件通過多個(gè)局部馬氏體富集區(qū)域變硬；

圖4是用于評估鋼部件剛度的三點(diǎn)彎曲測試系統(tǒng)的示意圖；以及

圖5是三點(diǎn)彎曲測試撓曲(deflection)與所施加的法向載荷的曲線圖。

詳細(xì)描述

現(xiàn)將詳細(xì)地參考本發(fā)明的目前優(yōu)選的組成、實(shí)施方案和方法，其構(gòu)成發(fā)明人目前已知的實(shí)踐本發(fā)明的最佳方式。附圖不一定是按比例的。然而，應(yīng)理解，所公開的實(shí)施方案僅是可以按各種形式和可選形式實(shí)施的本發(fā)明的示例。因此，本文所公開的具體細(xì)節(jié)不應(yīng)被理解為限制性的，而是應(yīng)該被理解為僅作為本發(fā)明的任何方面的代表性基礎(chǔ)，和/或作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。

除了在示例中、或者以其它方式明確表明的地方之外，本說明書中表示材料的量或反應(yīng)情況和/或使用情況的所有數(shù)值量應(yīng)理解為由詞“大約(about)”修飾以描述本發(fā)明的最寬泛范圍。在所陳述的數(shù)值限度內(nèi)的實(shí)踐通常是優(yōu)選的。并且，除非明確地闡明相反：對于與本發(fā)明有關(guān)的給定目的是適合或優(yōu)選的一組或一類材料的描述意味著該組或類的任何兩個(gè)或更多個(gè)成員的混合物同樣是適合的或優(yōu)選的；化學(xué)術(shù)語中成分的描述是指在添加到描述中所指定的任何組合時(shí)的成分，并且不一定排除混合時(shí)混合物的成分之間的化學(xué)相互作用；首字母縮略詞或其它縮寫詞的第一個(gè)定義適用于本文中相同縮寫詞的所有后續(xù)使用，并且對初始定義的縮寫詞的常見語法變體進(jìn)行必要的修改；并且除非明確地闡明相反，否則性能的測量通過與關(guān)于同一性能在前面或后面引用的技術(shù)相同的技術(shù)來確定。

還應(yīng)理解，本發(fā)明并不局限于以下所描述的具體實(shí)施方案和方法，因?yàn)榫唧w的部件和/或條件無疑可以變化。另外，本文所使用的術(shù)語僅為了描述本發(fā)明的特定實(shí)施方案而使用并且無論如何不意在是限制性的。

還必須注意的是，當(dāng)在說明書和所附權(quán)利要求書中使用時(shí)，除非上下文清楚地指明與之不同，否則單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”和“該(the)”包括復(fù)數(shù)指示物。例如，以單數(shù)形式提及一部件意在包括多個(gè)部件。