(57)【要約】本発明は、鋼部材の個々の領域を特に対象とする、鋼部材の熱処理方法及び熱処理装置に関する。前記鋼部材の一つ又は複数の第１領域において、主にマルテンサイト組織を焼き入れによって抽出可能であるオーステナイト組織を主に調整可能である。この鋼部材の一つ又は複数の第２領域には、主にベイナイト組織が存在し、前記鋼部材は、まず、Ａｃ３温度より高い温度まで第１炉で加熱される。その後、前記鋼部材は、処理ステーションに移送される。その移送の間に該鋼部材を冷却することができる。この処理ステーションでは、前記鋼部材の一つ又は複数の前記第２領域が処理期間中に冷却停止温度θ２まで冷却される。その後、この鋼部材は第２炉へと移送され、一つ又は複数の前記第２領域の温度が前記Ａｃ３温度より低い温度まで再び上昇する。【選択図】図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼部材（２００）の個々の領域を対象とした熱処理方法であって、主にマルテンサイト組織を焼き入れによって生成することができるオーステナイト組織を前記鋼部材（２００）の一つ又は複数の第１領域（２１０）に主に形成することができ、ベイナイト組織を一つ又は複数の第２領域（２２０）に主に形成することができる、鋼部材の熱処理方法であって、
前記鋼部材（２００）は、まず、第１炉（１１０）において、Ａｃ３温度より高い温度まで加熱され、その後、該鋼部材（２００）は処理ステーション（１５０）への移送中に冷却されながら移送され、前記処理ステーション（１５０）では、前記鋼部材（２００）の一つ又は複数の前記第２領域（２２０）が処理時間ｔＢ中に冷却停止温度θ２まで冷却された後、第２炉へと移送され、一つ又は複数の前記第２領域（２２０）の温度が前記Ａｃ３温度より低い温度まで再び上昇する、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記冷却停止温度θ２は、マルテンサイト開始温度Ｍｓより高い温度となるよう選択される、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記冷却停止温度θ２は、マルテンサイト開始温度Ｍｓより低い温度となるよう選択される、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
一つ又は複数の前記第１領域（２１０）は、前記第２炉において、組織変態開始温度θ１より高い温度まで冷却される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
一つ又は複数の前記第２領域（２２０）は、熱供給により、前記第２炉において再加熱が行われる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２炉の内部温度θ４は、前記冷却停止温度θ２よりも高い、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
鋼部材（２００）をＡｃ３温度より高い温度まで加熱する第１炉（１１０）を備えた熱処理装置（１００）であって、
前記熱処理装置（１００）は、前記鋼部材（２００）の一つ又は複数の第２領域（２２０）を急速冷却する装置を備える処理ステーション（１５０）と第２炉とをさらに備える、
ことを特徴とする熱処理装置（１００）。
【請求項８】
前記鋼部材（２００）の一つ又は複数の前記第２領域（２２０）を急速冷却する装置は、前記鋼部材（２００）の一つ又は複数の前記第２領域（２２０）に対してガス状流体の吹き込みを行うノズルを備えている、
ことを特徴とする請求項７に記載の熱処理装置（１００）。
【請求項９】
前記鋼部材（２００）の一つ又は複数の前記第２領域（２２０）を急速冷却する装置は、前記鋼部材（２００）の一つ又は複数の前記第２領域（２２０）に対して、水を混合したガス状流体の吹き込みを行うノズルを備えている、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の熱処理装置（１００）。
【請求項１０】
前記鋼部材（２００）の一つ又は複数の前記第２領域（２２０）を急速冷却する装置は、前記鋼部材（２００）の一つ又は複数の前記第２領域（２２０）と接触する穿孔器を備える、
ことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載の熱処理装置（１００）。
【請求項１１】
前記鋼部材（２００）の一つ又は複数の前記第２領域（２２０）と接触する前記穿孔器は冷却可能である、
ことを特徴とする請求項１０に記載の熱処理装置（１００）。
【請求項１２】
前記処理ステーション（１５０）は位置決め装置を備える、
ことを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれか一項に記載の熱処理装置（１００）。
【請求項１３】
前記第２炉（１３０）は、ほぼ均一な温度θ４に加熱される、
ことを特徴とする請求項７乃至請求項１２のいずれか一項に記載の熱処理装置（１００）。
【請求項１４】
前記処理ステーション（１５０）は、熱反射器を備える、
ことを特徴とする請求項７乃至請求項１３のいずれか一項に記載の熱処理装置（１００）。
【請求項１５】
前記処理ステーション（１５０）は、断熱壁を備える、
ことを特徴とする請求項７乃至請求項１４のいずれか一項に記載の熱処理装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼部材の個々の領域を対象とした熱処理方法及び熱処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
様々な技術産業におけるいくつかの用途において、低重量部分を含む高強度板金部材が望まれている。例えば、自動車産業では、自動車の燃料消費の削減やＣＯ２排出の削減と同時に、乗客の安全性の向上を目標としている。従って、好適な強度対重量比を有する車体部品に対する要望が急速に高まっている。このような部品には、特に、フロント・ピラー、センター・ピラー、ドアの側面衝突保護サポート、シル、フレーム部品、バンパー、フロア及びルーフ用クロスメンバ、前側及び後側の長手方向支持部が含まれる。現代の自動車では、安全ケージを備えたホワイトボディは、通常、約１，５００ＭＰａの強度を有する硬化鋼板から構成されている。この場合、数層のＡｌ−Ｓｉ層でコーティングされた鋼板が用いられている。硬化鋼板の部品を製造するために、いわゆるプレス硬化処理の開発が行われてきた。この処理では、鋼板が、まず、オーステナイト温度まで加熱され、その後、プレス金型に配置されて、急速成形され、水冷金型によってマルテンサイト開始温度未満まで焼き入れが急速に行われる。こうして、約１，５００ＭＰａの強度を有する硬質かつ強固なマルテンサイト組織が生成される。しかしながら、このように硬化処理が施された鋼板は、破断伸度が低いため、衝突の運動エネルギーを変形熱へと適切に変換することができない。
【０００３】
従って、自動車産業としては、一方では、どちらかといえば強固な領域（以下、第１領域と呼ぶ）と、どちらかといえば伸張性のある領域（以下、第２領域と呼ぶ）が一つの部材に含まれるよう、該部材内に伸度及び強度が異なる複数の部分を有する車体部品を製造できることが望ましい。一方では、機械的負荷容量が高く低重量の部品を得るためには、原則として高強度の部品が望ましい。他方では、高強度の部品であっても、部分的に軟質な領域を有するよう図られている。これは、望ましい衝突時変形性の部分的強化を考慮したものである。このようにすることによってのみ、衝突の運動エネルギーを減少でき、乗客及び車両の他の部分の両方に作用する加速力を最小限に抑える。また、現代の接合方法は、同一種類の材料又は異なる材料の接合を可能にする軟化点を要する。例えば、部品内に変形可能領域を必要とするシーム継ぎ目、圧着接合部、リベット継ぎ手を使用しなければならない。
【０００４】
この場合、プレス硬化システムではサイクル時間の損失がなく、システム全体が制限なく全体的に使用可能であり、製品ごとに迅速に変更可能であるといった生産システムに対する一般的な要望についても考慮が必要である。ロバストで経済的な処理が求められ、生産システムは最小限のスペースのみ必要とすべきである。部品の形状や縁取りには高い精度が求められる。
【０００５】
すべての既知の方法では、部品への対象の熱処理が時間のかかる処理工程で行われ、熱処理装置全体のサイクル時間に大きな影響を与えることとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、鋼部材の個々の領域を対象とした熱処理方法及び熱処理装置であって、上記処理工程が熱処理装置全体のサイクル時間に及ぼす影響を最小限に抑え、且つ、硬度と延性が異なる領域を生産可能な熱処理方法及び熱処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、この目的は、独立請求項１の特徴を有する方法によって達成される。この方法の有利な発展形態が従属請求項２乃至６に見られる。さらに、この目的は、請求項８に記載の装置によっても達成される。この装置の有利な実施例が従属請求項７乃至１５に見られる。
【０００８】
鋼部材は、まず、組織が完全にオーステナイト化されるよう、オーステナイト温度Ａｃ３より高い温度まで加熱される。それに続く硬化処理、例えば、プレス硬化処理では、主にマルテンサイト組織が形成され、約１，５００ＭＰａの強度を達成するよう急速焼き入れが行われる。この場合、組織は、完全にオーステナイト化された組織の状態から焼き入れが行われることが好ましい。このために、上記組織の冷却は、温度が組織変態が開始可能となる組織変態開始温度θ１を下回るまでに、少なくとも下部臨界冷却速度で行う必要がある。例えば、プレス硬化に通常用いられる材料２２ＭｎＢ５では、約６６０度が限界温度θ１と考えられるものとする。焼き入れがより低い温度で開始しても少なくとも部分的にマルテンサイト組織を生成することはできるが、この領域では部材の強度低下が予想されるものとする。
【０００９】
プレス硬化方法では、この温度プロファイルは、特に完全に硬化した部品については従来のプロファイルである。
【００１０】
一つ又は複数の第２領域は、まず同様に、組織が完全にオーステナイト化されるようオーステナイト温度Ａｃ３より高い温度まで加熱される。そして、処理時間ｔＢ内にできるだけ迅速に冷却停止温度θ２まで冷却される。２２ＭｎＢ５のマルテンサイト開始温度は、例えば、約４１０度である。このマルテンサイト開始温度より低い温度範囲においてわずかなばらつきも可能である。組織の急速冷却が行われなくなると、主にベイナイト組織が形成される。この組織変態はすぐには起こらず、処理時間を要する。また、この変態は発熱変態である。この変態が、冷却処理の終了時の部品温度である冷却停止温度θ２と同様の温度を有する加熱環境において起こり得るなら、再熱による部材の温度上昇をはっきりと特定することも可能であろう。冷却速度及び／又は組織が冷却される温度、並びに、部材が押し出されるまでの滞留時間を設定することにより、原則として、第１領域において達成し得る組織の最大強度と未処理の部材の値との間の範囲内の所望の強度及び伸長値が設定可能である。部材をさらに強制的に冷却することによる再熱の結果としての温度上昇を抑止することは、達成し得る伸長値にとってはむしろ不利となることが実験によって示されている。従って、組織を冷却温度に等温的に保つことは有利ではないようである。逆に、再加熱が有利である。
【００１１】
一実施例では、一つ又は複数の第２領域は、この段階でさらに積極的に加熱される。これは、例えば、熱放射により行われてもよい。
【００１２】
一実施例では、冷却停止温度θ２は、マルテンサイト開始温度Ｍｓより高い温度となるよう選択される。
【００１３】
他の実施例では、冷却停止温度θ２は、マルテンサイト開始温度Ｍｓより低い温度となるよう選択される。
【００１４】
第１及び第２領域は、原則として、それぞれ異なる方法で熱処理が行われる。一つ又は複数の第２領域の処理は、主に、処理期間に依存している。本発明によれば、第２領域は、オーステナイト化温度下流処理ステーションを得るために、第１炉において数秒の処理時間ｔＢ内に冷却停止温度θ２まで部分的に冷却される。この処理ステーションでは、一つ又は複数の第１領域に対する特別な処理は行われない。
【００１５】
このために、必要に応じて、上記処理ステーションを加熱することもできる。このために、例えば、対流や熱放射によって熱を加えることもできる。
【００１６】
本発明によれば、部材は、それぞれの領域の正確な位置決めを行う位置決め装置を備えることもできる処理ステーションにおいて、数秒後に第２炉へ搬送される。この第２炉は、個々の領域に対してそれぞれ異なる処理を行うための特別な装置を備えていない。一つの炉温θ４、すなわち、炉チャンバ全体でほぼ均一な温度θ４だけが設定され、これが、通常、オーステナイト化温度Ａｃ３と最低焼き入れ温度の間の範囲である。好ましい温度としては、例えば、６６０度から８５０度の範囲である。従って、各領域は、第２炉の温度θ４に近づく。第１領域が処理ステーションに位置している期間中の第１領域の温度低下が、第２領域の温度が第２炉の温度θ４を下回らないほどに小さければ、第１領域の温度プロファイルは、上から第２炉の温度θ４に近づく。好ましい実施例では、第２領域における最低冷却温度、すなわち、冷却停止温度θ２は、第２炉に対して選択された温度θ４より低い。よって、第２領域の温度プロファイルは、下から第２炉の温度θ４に近づく。この処理により、異なる方法で処理が行われる各領域の温度が互いに近づくことになる。
【００１７】
一つ又は複数の第１領域は、第２炉の内部温度θ４より高い温度で第２炉に到達すると、その第２炉で熱を放散する。一つ又は複数の第２領域は、第２炉で熱を吸収する。一般的に、第２炉では、比較的小さい火力しか必要とされない。生産プロセス中は、必要に応じて、さらなる加熱を完全に省略することもできる。よって、この処理工程は、特にエネルギー効率の良い工程となる。
【００１８】
一実施例では、例えば、上記第１炉として、連続加熱炉やバッチ炉、例えば、チャンバ炉を備えることができる。連続加熱炉は、通常、容量が大きく、大きな労力を費やすことなく充電や運転が行えるため、特に大量生産に適している。
【００１９】
本発明によれば、処理ステーションは、鋼部材の一つ又は複数の第２領域を急速冷却する装置を備えている。一好適な実施例では、上記装置は、鋼部材の一つ又は複数の第２領域へとガス状流体、例えば、空気や窒素などの保護ガスを吹き込むノズルを備えている。
【００２０】
この方法の他の好ましい実施例では、一つ又は複数の第２領域には、水を混合したガス状流体が霧状に吹き込まれる。このために、好ましい実施例では、上記装置は一つ又は複数の噴霧ノズルを備えている。水を混合したガス状流体を一つ又は複数の第２領域に吹き込むことで、そこから大量の熱が放散される。鋼部材上にある水を蒸発させることにより、熱放散とエネルギー移動が拡大する。
【００２１】
例えば、上記第２炉としては、連続加熱炉又はバッチ炉、例えば、チャンバ炉を備えることもできる。
【００２２】
他の実施例では、一つ又は複数の第２領域の冷却は、熱伝導により、例えば、鋼部材よりも温度がはるかに低い一つ又は複数の穿孔器と接触させることにより行われる。このために、穿孔器は、熱伝導性を有する材料からの製造、及び／又は、直接的又は間接的な冷却が可能である。冷却方式を組み合わせることも考えられる。
【００２３】
上記処理ステーションでは、一つ又は複数の第１領域の温度低下を抑える手段を講じると有利なことが証明されている。そのような手段としては、例えば、一つ又は複数の第１領域の部分に熱放射反射器を取り付けたり、及び／又は、処理ステーションの表面に断熱処理を施したりすることが挙げられる。
【００２４】
本発明に係る方法及び本発明に係る熱処理装置を用いることで、複雑な形状に形成することも可能な一つ又は複数の第１領域及び／又は第２領域をそれぞれ有する鋼部材は、各領域をはっきりとした輪郭で迅速に必要な処理温度にすることができるので、対応する温度プロファイルを経済的に得ることが可能である。これらの２つの領域間ではっきりと境界を画定することができ、温度差が小さいので、鋼部材の反りが最小限に抑えられる。鋼部材の温度がわずかに広がることにより、プレス機におけるさらなる処理において有利な効果が得られる。連続加熱炉では、一つ又は複数の第２領域に必要な滞留時間は、例えば、搬送速度や炉の長さ寸法を設定することによって、鋼部材の長さに基づいて定めることができる。これにより、熱処理装置のサイクル時間にはほとんど又は全く影響を与えることがない。
【００２５】
本発明によれば、図示の方法と本発明に係る熱処理装置を用いることで、第２領域の数をほぼどんな数にも設定することができる。そして、第２領域はそれぞれ、鋼部材内で互いに異なる強度及び伸長値を有することができる。これらの部分に選択される形状も、自由に選択可能である。例えば、大きな表面積を有する領域のように、点状又は線状領域も考えられる。これらの領域の位置も無関係である。第２領域は、第１領域に完全に含まれていても、鋼部材の端部に配置されていてもよい。また、全表面処理も考えられる。流れ方向に対する鋼部材の特定の配向は、特に鋼部材の個々の領域を対象とする鋼部材の熱処理を行う本発明に係る方法の目的には必要ではない。いずれの場合も、同時に処理が行われる鋼部材の個数は、熱処理装置全体のプレス硬化金型や資材運搬技術によって制限される。また、本発明の方法をあらかじめ形成された鋼部材に適用することも可能である。あらかじめ形成された鋼部材の表面を３次元成形することは、合わせ面の形成にはより高い設計の複雑さを伴うということを意味するにすぎない。
【００２６】
さらに、既存の熱処理システムでも本発明に係る方法に適応可能であることが好ましい。このためには、炉を一つだけ備えた従来の熱処理装置の場合、処理ステーションと第２炉とをこの炉の下流側に設置するだけでよい。既存の炉の設計によっては、この元の一つの炉から第１及び第２炉を形成するよう分割することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明のさらなる利点、特徴及び有利な発展形態は、従属する請求項及び以下の図面に基づく以下の好適な実施例の説明から明らかとなる。
【図１】第１領域及び第２領域を有する鋼部材の熱処理時の典型的な温度曲線を示す図である。
【図２】本発明に係る熱処理装置を示す概略平面図である。
【図３】本発明に係る別の熱処理装置を示す概略平面図である。
【図４】本発明に係る別の熱処理装置を示す概略平面図である。
【図５】本発明に係る別の熱処理装置を示す概略平面図である。
【図６】本発明に係る別の熱処理装置を示す概略平面図である。
【図７】本発明に係る別の熱処理装置を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明の方法に係る第１領域２１０及び第２領域２２０を有する鋼部材２００の熱処理時の典型的な温度曲線を示す図である。この鋼部材２００は、第１炉１１０における滞留時間中に、概略的に描かれた温度プロファイルθ２００，１１０に従って第１炉でＡｃ３温度より高い温度まで加熱される。そして、鋼部材２００は、移送時間ｔ１２０中に処理ステーション１５０まで移送され、ここで、鋼部材は熱を失う。この処理ステーションでは、鋼部材２００の第２領域２２０が急速に冷却され、この第２領域２２０は、描かれた曲線θ２２０，１５０に従って急速に熱を失う。鋼部材２００の厚さや、第２領域２２０の所望の物性及び大きさによってはほんの数秒である処理時間ｔＢが経過すると、冷却が終了する。この場合、第１の近似では、処理ステーション１５０において、処理時間ｔＢは滞留時間ｔ１５０と等しい。そして、第２領域２２０が、マルテンサイト開始温度ＭＳより高い冷却停止温度θＳに達する。それと同時に、処理ステーション１５０における第１領域２１０の温度も、温度プロファイルθ２１０，１５０に従って低下する。この第１領域２１０は、冷却装置の領域に位置していない。処理時間ｔＢが経過すると、鋼部材２００は、移送時間ｔ１２１中に第２炉１３０へと移送され、そこで、鋼部材２００の温度が第２炉１３０の内部温度θ４より高い場合に、さらに熱を失う。この第２炉１３０では、鋼部材２００の第１領域２１０の温度が、滞留時間ｔ１３０中に概略的に描かれた温度プロファイルθ２１０，１３０に従って変化する、すなわち、鋼部材２００の第１領域２１０の温度がゆっくりと低下し続ける。この場合、鋼部材２００の第１領域２１０の温度は、Ａｃ３温度を下回ってもよいし、そうでなくてもよい。一方、鋼部材２００の第２領域２２０の温度は、Ａｃ３温度には達することなく、描かれた温度プロファイルθ２２０，１３０に従って、滞留時間ｔ１３０中に再び上昇する。この第２炉１３０は、個々の領域２１０、２２０に対してそれぞれ処理を行うための特別な装置を備えていない。たった一つの炉温θ４、すなわち、第２炉１３０の内部空間全体でほぼ均一な温度だけが設定され、これがオーステナイト化温度Ａｃ３と冷却停止温度θ２の間、例えば、６６０度から８５０度である。従って、それぞれの領域２１０、２２０が、第２炉１３０の内部温度θ４に近づく。処理ステーション１５０における滞留時間ｔ１５０中の第１領域２１０の温度低下が、第２領域２２０の温度が第２炉１３０の温度θ４を下回らないほどに小さければ、第１領域の温度プロファイルθ２１０，１３０は、上から第２炉１３０の温度θ４に近づく。本実施例では、上記冷却停止温度θ２は、第２炉１３０に対して選択された温度θ４より低い。第２領域の温度プロファイルθ２２０，１３０は、下から第２炉１３０の温度θ４に近づく。領域２１０の温度は、組織変態開始温度θ１を下回ることはない。これら２つの領域２１０、２２０間の温度差が小さいので、各領域２１０、２２０間ではっきりと境界を画定することができ、鋼部材２００の反りが最小限に抑えられる。鋼部材２００の温度がわずかに広がることにより、プレス硬化金型１６０におけるさらなる処理において有利な効果が得られる。第２領域２２０に必要な滞留時間ｔ１３０は、搬送速度や第２炉１３０の長さ寸法を設定することによって、鋼部材の長さに基づいて定めることができる。これにより、熱処理装置１００のサイクル時間にはほとんど又は全く影響を与えることがない。鋼部材２００の第１領域２１０は、第２炉１３０で熱を放散する。鋼部材２００の第２領域２２０は、第２炉１３０で熱を吸収し、この熱吸収は、組織の再熱中に鋼部材２００の第２領域２２０で放出された熱によって制限される。一般的に、第２炉１３０では、比較的小さい火力しか必要とされない。この第２炉１３０のさらなる加熱は、必要に応じて、完全に省略することもできる。よって、この処理工程は、特にエネルギー効率の良い工程となる。
【００２９】
そして、第２炉１３０における鋼部材２００の滞留時間ｔ１３０が経過すると、該部材は、移送時間ｔ１３１中にプレス硬化金型１６０へと移送されて、そこで滞留時間ｔ１６０中に再形成及び硬化が行われる。
【００３０】
図２は、本発明に係る熱処理装置１００を９０度配置で示す図である。この熱処理装置１００は、装填ステーション１０１を備え、それを介して第１炉１１０に鋼部材が供給される。また、熱処理装置１００は処理ステーション１５０をさらに備え、主流れ方向Ｄにおけるその後方に第２炉１３０が配置されている。さらにその主流れ方向Ｄにおける後方には、位置決め装置（図示せず）を備えた除去ステーション１３１が配置されている。そして、鋼部材２００のプレス硬化を行うプレス機（図示せず）内のプレス硬化金型１６０がその後に続くように、主流れ方向Ｄがほぼ９０度に偏位している。第１炉１１０及び第２炉１３０の軸方向には、容器１６１が配置され、その中に不良部品が送られる。この配置では、第１炉１１０及び第２炉１３０は、連続加熱炉、例えば、ローラー炉床炉として形成されることが好ましい。
【００３１】
図３は、本発明に係る熱処理装置１００を直線配置で示す図である。この熱処理装置１００は、装填ステーション１０１を備え、それを介して第１炉１１０に鋼部材が供給される。また、熱処理装置１００は処理ステーション１５０をさらに備え、主流れ方向Ｄにおけるその下流側に第２炉１３０が配置されている。さらにその主流れ方向Ｄにおける下流側には、位置決め装置（図示せず）を備えた除去ステーション１３１が配置されている。また、引き続き直線状に伸びる主流れ方向において、鋼部材２００のプレス硬化を行うプレス機（図示せず）内のプレス硬化金型１６０がその後続いて配置される。そして、容器１６１が、上記除去ステーション１３１に対してほぼ９０度に配置され、その中に不良部品が送られる。この配置でも、第１炉１１０及び第２炉１３０は、連続加熱炉、例えば、ローラー炉床炉として形成されることが好ましい。
【００３２】
図４は、本発明に係る熱処理装置１００の別の変形例を示す図である。ここでも同様に、熱処理装置１００は、装填ステーション１０１を備え、それを介して第１炉１１０に鋼部材が供給される。この第１炉１１０は、この実施例でも同様に、連続加熱炉として形成されることが好ましい。また、熱処理装置１００は処理ステーション１５０をさらに備え、この処理ステーション１５０は、本実施例では、除去ステーション１３１と合体している。この除去ステーション１３１は、例えば、保持装置（図示せず）を備えることもできる。除去ステーション１３１は、例えば、その保持装置によって、第１炉１１０から鋼部材２００の除去を行う。一つ又は複数の第２領域２２０は、熱処理と冷却処理が行われ、第１炉１１０の軸に対してほぼ９０度に配置された第２炉１３０へと、一つ又は複数の鋼部材２００が投入される。この第２炉１３０は、本実施例では、例えば、複数のチャンバを有するチャンバ炉として設けられることが好ましい。第２炉１３０における鋼部材２００の滞留時間ｔ１３０が経過すると、この鋼部材２００は、除去ステーション１３１を介して第２炉１３０から除去され、プレス機（図示せず）に設置された反対側にあるプレス硬化金型１６０へと投入される。除去ステーション１３１には、このための位置決め装置（図示せず）を備えることもできる。第１炉１１０の軸方向において、除去ステーション１３１の下流側には容器１６１が配置され、その中に不良部品を送ることができる。本実施例では、主流れ方向Ｄがほぼ９０度の偏向を示す。本実施例では、処理ステーション１５０のための第２の位置決めシステムを必要としない。また、本実施例は、例えば、製造ホールにおいて、第１炉１１０の軸方向に十分な空間が確保されていない場合に有利である。本実施例でも、除去ステーション１３１と第２炉１３０との間で鋼部材２００の第２領域２２０の冷却処理を行うことができるため、固定式の処理ステーション１５０を必要としない。例えば、冷却装置、例えば、吹き込みノズルを上記保持装置に組み込むこともできる。除去装置１３１は、第１炉１１０から第２炉１３０へ、そしてさらにプレス硬化金型１６０又は容器１６１へと鋼部材２００を確実に移送されるようにする。
【００３３】
本実施例でも、図５からも分かるように、プレス硬化金型１６０と容器１６１との位置を入れ替えることができる。本実施例では、主流れ方向Ｄがほぼ９０度の２つの偏向を示す。
【００３４】
熱処理装置の設置スペースが限られている場合、図６に示す、図４に示す実施例と比べて第２炉１３０が第１炉１１０上方の第２面に移動されている熱処理装置が有利である。本実施例でも、除去ステーション１３１と第２炉１３０との間で鋼部材２００の第２領域２２０の冷却処理を行うことができるため、固定式の処理ステーション１５０を必要としない。同様に、第１炉１１０を連続加熱炉として、第２炉１３０を場合によっては複数のチャンバを有するチャンバ炉として設けることが好ましい。
【００３５】
最後に、図７は、本発明に係る熱処理装置の最後の実施例を示す概略図である。図６に示す実施例と比べて、プレス硬化金型１６０と容器１６１との位置が入れ替わっている。
【００３６】
ここで示す実施例は、単に本発明の例を示すものにすぎず、限定的に理解すべきものではない。当業者によって考慮される他の実施例も同様に本発明の保護の範囲に包含されるものとする
【符号の説明】
【００３７】
１００  熱処理装置
１１０  第１炉
１３０  第２炉
１３１  除去ステーション
１５０  処理ステーション
１６０  プレス硬化金型
１６１  容器
２００  鋼部材
２１０  第１領域
２２０  第２領域
Ｄ  主流れ方向
Ｍｓ  マルテンサイト開始温度
ｔＢ  処理時間
ｔ１１０  第１炉での滞留時間
ｔ１２０  鋼部材の処理ステーションへの移送時間
ｔ１２１  鋼部材の第２炉への移送時間
ｔ１３０  第２炉での滞留時間
ｔ１３１  鋼部材のプレス硬化金型への移送時間
ｔ１５０  処理ステーションでの滞留時間
ｔ１６０  プレス硬化金型での滞留時間
θ１  組織変態開始温度
θ２  冷却停止温度
θ３  第１炉の内部温度
θ４  第２炉の内部温度
θ２００，１１０  第１炉における鋼部材の温度プロファイル
θ２１０，１５０  処理ステーションにおける鋼部材の第１領域の温度プロファイル
θ２２０，１５０  処理ステーションにおける鋼部材の第２領域の温度プロファイル
θ２１０，１３０  第２炉における鋼部材の第１領域の温度プロファイル
θ２２０，１３０  第２炉における鋼部材の第２領域の温度プロファイル
θ２００，１６０  プレス硬化金型における鋼部材の温度プロファイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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