紅外爐、紅外加熱方法以及通過(guò)使用該方法而制造的鋼板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] (相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用）
[0002] 本申請(qǐng)要求基于2013年2月1日在日本提交的日本專利申請(qǐng)2013-018878的優(yōu) 先權(quán)，其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用合并到本文中。
[0003] 本發(fā)明設(shè)及紅外爐、紅外加熱方法及通過(guò)使用該紅外加熱方法而制造的鋼板，并 且特別設(shè)及紅外爐和可不同溫度區(qū)域來(lái)加熱一個(gè)工件的紅外加熱方法，W及在一片鋼 板中形成有不同強(qiáng)度區(qū)域的鋼板。
【背景技術(shù)】
[0004] 結(jié)合旨在改進(jìn)燃料消耗或車體的碰撞安全性從而對(duì)減輕重量不斷增長(zhǎng)的需求，模 壓澤火方法作為汽車部件的生產(chǎn)方法已引起關(guān)注。模壓澤火方法是一種通過(guò)實(shí)施熱鋼板的 快速冷卻對(duì)鋼板進(jìn)行澤火同時(shí)借助于壓制金屬?zèng)_模來(lái)成形（成型）的構(gòu)造方法。
[0005] 此外，作為用于對(duì)鋼板進(jìn)行澤火的加熱鋼板的方法，紅外加熱方法已引起關(guān)注。紅 外加熱方法是一種通過(guò)用紅外線照射工件并使工件吸收紅外線來(lái)使工件生成熱的方法。
[0006] 此外，至于車輛的部件例如汽車部件，為了節(jié)省焊接高強(qiáng)度部分和低強(qiáng)度部分來(lái) 制造一個(gè)部件的步驟，有在一個(gè)部件內(nèi)具有強(qiáng)度變化的要求。至于運(yùn)樣的部件，具有下述優(yōu) 點(diǎn)：強(qiáng)度由高強(qiáng)度區(qū)來(lái)保證，同時(shí)低強(qiáng)度區(qū)易于加工。
[0007] 下面描述設(shè)及上面【背景技術(shù)】的專利文獻(xiàn)。
[0008] 專利文獻(xiàn)1中提出了在鋼板與紅外燈之間布置具有預(yù)定形式的片材，W及設(shè)置未 被鋼板的片材覆蓋的側(cè)面的加熱強(qiáng)度分布的至少一部分，W區(qū)別于被鋼板的上述片材覆蓋 的側(cè)面的加熱強(qiáng)度分布。
[0009] 專利文獻(xiàn)2中提出了一種紅外加熱裝置，該紅外加熱裝置用較弱的紅外線照射鋼 板的第一區(qū)W及用強(qiáng)的紅外線照射該鋼板的第二區(qū)。
[0010] 專利文獻(xiàn)3中提出了一種紅外加熱裝置，該紅外加熱裝置設(shè)置要W相同的速率開(kāi) 啟的全部紅外燈的輸出強(qiáng)度，同時(shí)根據(jù)鋼板的目標(biāo)加熱溫度來(lái)選擇要開(kāi)啟的紅外燈的數(shù) 量。
[0011] 專利文獻(xiàn)4中提出了一種紅外加熱裝置，在W矩陣形狀排列的多個(gè)紅外燈中，該 紅外加熱裝置使預(yù)定序列的燈的輸出較低，并且使其他序列的燈的輸出較高，W控制每個(gè) 區(qū)的鋼板的加熱狀態(tài)。
[0012] 專利文獻(xiàn)5中提出了一種壓制方法，該壓制方法在紅外加熱鋼板的一部分不低于 Arl轉(zhuǎn)變點(diǎn)的同時(shí)W鋼板的剩余部分的溫度低于室溫至Arl轉(zhuǎn)變點(diǎn)的狀態(tài)開(kāi)始鋼板的壓制 成形。
[001引 引文列表
[0014] 專利文獻(xiàn)
[0015] ?化 1 :JP457597她
[0016] ?化 2 :JP2011-200866A
[0017] ?化 3 :JP2011-7469A
[0018] ?化 4 :JP2011-99567A
[0019] ?化 5 :JP2005-193287A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 技術(shù)問(wèn)題
[0021] 通過(guò)本發(fā)明給出下面的分析。上面列出的文獻(xiàn)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)對(duì)其全文引用的方 式各自并入到本文中。
[0022] 例如，對(duì)于一張片狀鋼板，其低溫設(shè)置區(qū)相當(dāng)于不進(jìn)行澤火的部分，而其高溫設(shè)置 區(qū)相當(dāng)于進(jìn)行澤火的部分。在片材被布置在該低溫設(shè)置區(qū)上方并且低溫設(shè)置區(qū)在紅外加熱 時(shí)被全部覆蓋（遮蔽）的情況下，存在下述趨勢(shì)：低溫設(shè)置區(qū)的溫度比預(yù)期的降低了，或者 使溫度上升花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。相應(yīng)地，因?yàn)閺母邷卦O(shè)置區(qū)流向低溫設(shè)置區(qū)中的熱量變得過(guò)大， 所W可能無(wú)法對(duì)高溫設(shè)置區(qū)局部進(jìn)行充分地澤火，在高溫設(shè)置區(qū)與低溫設(shè)置區(qū)之間不可避 免地形成的緩慢變化部可能形成為比預(yù)期的更寬。
[0023] 因此，期望鋼板的紅外加熱方法，該紅外加熱方法有助于鋼板的成形步驟的人力 節(jié)省和簡(jiǎn)化成形設(shè)備，同時(shí)有助于準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)所要求的溫度分布。
[0024] 問(wèn)題的解決方案
[00巧]第一方面，提供了能夠W不同溫度區(qū)域來(lái)加熱工件的第一區(qū)W及第二區(qū)的紅外 爐。提供W下裝置：
[0026] 構(gòu)件，其位于工件和與工件相對(duì)的多個(gè)紅外燈之間W將該構(gòu)件布置在第一區(qū)與第 二區(qū)之間的邊界區(qū)上。
[0027] 第二方面，提供了用于W不同溫度區(qū)域來(lái)加熱工件的第一區(qū)W及第二區(qū)的紅外加 熱方法。提供W下手段：
[0028] 使構(gòu)件位于工件與多個(gè)紅外燈之間，并且將構(gòu)件布置在第一區(qū)與第二區(qū)之間的邊 界區(qū)上；
[0029] 致使射到第一區(qū)上的紅外線的強(qiáng)度相對(duì)較高；W及
[0030] 照射第二區(qū)的紅外線的強(qiáng)度相對(duì)較低。
[0031] 第=方面，尤其是基于上述第二方面，提供了一種鋼板，提供W下手段：
[0032] 第一區(qū)，在該第一區(qū)中，在上述加熱之后實(shí)施快速冷卻成形和澤火；
[0033] 第二區(qū)，在該第二區(qū)中，在上述加熱之后實(shí)施冷卻成形但不實(shí)施澤火；W及
[0034] 緩慢變化部，該緩慢變化部具有20mm或更小的寬度，不可避免地形成在第一區(qū)與 第二區(qū)之間，具有兩個(gè)區(qū)的中間特性。
[0035] 本發(fā)明的有益效果
[0036] 上述每一方面有助于鋼板的成形步驟的人力節(jié)省和簡(jiǎn)化成形設(shè)備，同時(shí)有助于準(zhǔn) 確實(shí)現(xiàn)所要求的溫度分布。
【附圖說(shuō)明】
[0037] [圖1]圖1為說(shuō)明了根據(jù)示例性實(shí)施方案的紅外爐的基本結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例的框 圖；
[0038] [圖2] (A)至（C)為示出了根據(jù)示例性實(shí)施方案1的紅外爐的結(jié)構(gòu)和由該紅外爐 加熱的工件的特性分布的視圖；
[0039] [圖3] (A)至（C)為示出了根據(jù)示例性實(shí)施方案2的紅外爐的結(jié)構(gòu)和由該紅外爐 加熱的工件的特性分布的視圖；
[0040][圖4] (A)至（C)為示出了根據(jù)示例性實(shí)施方案3的紅外爐的結(jié)構(gòu)和由該紅外爐 加熱的工件的特性分布的視圖；
[0041][圖引（A)至（C)為示出了根據(jù)示例性實(shí)施方案4的紅外爐的結(jié)構(gòu)和由該紅外爐 加熱的工件的特性分布的視圖；
[0042] [圖6] (A)至（C)為示出了根據(jù)示例性實(shí)施方案5的紅外爐的結(jié)構(gòu)和由該紅外爐 加熱的工件的特性分布的視圖；
[0043] [圖7] (A)至巧）為示出了根據(jù)示例性實(shí)施方案6的紅外爐的結(jié)構(gòu)、由該紅外爐加 熱的工件的特性分布、還有遮蔽紅外線的構(gòu)件的網(wǎng)孔部分及其修改方案的視圖；
[0044] [圖引（A)至（C)為示出了根據(jù)示例性實(shí)施方案7的紅外爐的結(jié)構(gòu)和由該紅外爐 加熱的工件的特性分布的視圖；
[0045][圖9]圖9為示出了實(shí)驗(yàn)1的概要的視圖；
[004引[圖10] (A)和做為示出了實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果的圖；
[0047] [圖山圖11為示出了實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果的圖擬及
[0048][圖12]圖12為示出了實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果的圖。
【具體實(shí)施方式】
[004引本發(fā)明的示例性實(shí)施方案可W產(chǎn)生下面的效果。此外，在下面的說(shuō)明中，假設(shè)對(duì)第 一區(qū)的紅外加熱進(jìn)行至高于第二區(qū)的溫度，在紅外加熱之后通過(guò)快速冷卻成形對(duì)第一區(qū)進(jìn) 行澤火；另一方面，不對(duì)第二區(qū)進(jìn)行澤火。
[0050] (1)因?yàn)闃?gòu)件遮蔽了第一區(qū)與第二區(qū)之間的邊界區(qū)，所W第二區(qū)的鄰接第一區(qū)的 部分被紅外線過(guò)度照射，并且防止將該部分加熱至超出第二區(qū)的預(yù)設(shè)溫度范圍。同時(shí)，防止 第一區(qū)的鄰接第二區(qū)的部分的溫度下降。
[0051] (2)因?yàn)闃?gòu)件局部地并最低限度地遮蔽了工件，所W防止了第二區(qū)的溫度過(guò)度下 降。因此，邊界區(qū)附近的溫度梯度變小，單位時(shí)間內(nèi)從第一區(qū)傳遞至第二區(qū)的熱量減少了， 并且盡可能少地形成緩慢變化部，所述緩慢變化部不可避免地形成在第一區(qū)和第二區(qū)之間 并且具有兩個(gè)區(qū)的中間特性。
[0052] (3)因?yàn)榭蒞狹窄地形成構(gòu)件的寬度，所W在紅外爐內(nèi)部用于構(gòu)件的支撐體變得 容易。
[0053] (4)因?yàn)樵诩訜岵襟E中形成了具有工件的局部澤火所要求的溫差的溫度分布，所 W在成形步驟中用于給予工件溫差的特定步驟是不必要的，并且用于給予工件溫差的特定 設(shè)備也是不必要的。
[0054] 妨W運(yùn)樣的方式，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)了一個(gè)工件所要求的溫度分布，并且還可隊(duì)險(xiǎn)當(dāng)?shù)貙?shí) 現(xiàn)一個(gè)工件所要求的強(qiáng)度分布。
[00巧]優(yōu)選的是，構(gòu)件沿著邊界區(qū)設(shè)置W覆蓋上述邊界區(qū)的至少一部分。
[0056] 構(gòu)件的寬度被設(shè)置成優(yōu)選為3mm至60mm，更優(yōu)選為5mm至50mm、5mm至30mm、5mm 至 20mm、5mm至 10mm。
[0057] 紅外爐優(yōu)選地具有一個(gè)或一些控制器，所述一個(gè)或一些控制器使得位于構(gòu)件的第 一區(qū)側(cè)的多個(gè)紅外燈中的一個(gè)或一些紅外燈的輸出高于位于構(gòu)件的第二區(qū)側(cè)的多個(gè)紅外 燈中的一個(gè)或一些紅外燈的輸出。
[0058] 基本上，可W根據(jù)第一區(qū)的預(yù)設(shè)