FR2849059A1 - Localized heat treatment of pressed metal components comprises induction heating to austenite temperature and brutal cooling, e.g. for motor vehicle components - Google Patents
Localized heat treatment of pressed metal components comprises induction heating to austenite temperature and brutal cooling, e.g. for motor vehicle components Download PDFInfo
- Publication number
- FR2849059A1 FR2849059A1 FR0216571A FR0216571A FR2849059A1 FR 2849059 A1 FR2849059 A1 FR 2849059A1 FR 0216571 A FR0216571 A FR 0216571A FR 0216571 A FR0216571 A FR 0216571A FR 2849059 A1 FR2849059 A1 FR 2849059A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- zone
- heat treatment
- profile
- metal part
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 title abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 6
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 5
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 2
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/42—Induction heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/673—Quenching devices for die quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2221/00—Treating localised areas of an article
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
ii
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de traitement thermique local d'une pièce métallique formée par emboutissage. The present invention relates to a method and a device for local heat treatment of a metal part formed by stamping.
L'invention concerne également une pièce métallique notamment de véhicule automobile obtenue par le procédé de traitement thermique. The invention also relates to a metal part in particular for a motor vehicle obtained by the heat treatment process.
Dans de nombreuses applications industrielles, il est connu d'utiliser des pièces métalliques formées par emboutissage comportant localement des éléments de renfort qui permettent d'augmenter dans des zones déterminées la résistance mécanique de ces pièces. In many industrial applications, it is known to use metal parts formed by stamping locally comprising reinforcing elements which make it possible to increase the mechanical resistance of these parts in determined zones.
C'est le cas par exemple de certaines pièces utilisées dans les 10 véhicules automobiles, comme par exemple le montant central des flancs latéraux, la traverse arrière disposée sous les sièges ou encore la poutre de pare-choc, qui comportent des éléments de renfort fixés sur lesdites pièces à des emplacements déterminés. This is the case for example of certain parts used in motor vehicles, such as for example the central upright of the lateral flanks, the rear cross member disposed under the seats or even the bumper beam, which have fixed reinforcing elements. on said parts at determined locations.
Ces pièces de renfort ont pour principal inconvénient d'augmenter 15 de manière importante le poids de la structure comportant de telles pièces. The main drawback of these reinforcing parts is that they significantly increase the weight of the structure comprising such parts.
Dans les véhicules automobiles, cette augmentation de poids est pénalisante, notamment au niveau de la consommation. In motor vehicles, this increase in weight is penalizing, especially in terms of consumption.
Or, I'un des principaux objectifs pour l'ensemble des constructeurs automobiles dans les années à venir est l'allègement des véhicules afin de 20 contribuer à la réduction de la consommation pour permettre de répondre aux futures normes d'antipollution En effet, la sévérité de ces normes limite les émissions polluantes des véhicules automobiles à des taux de plus en plus faibles, ce qui oblige les constructeurs automobiles à une course effrénée vers un gain de poids des véhicules automobiles Il a été constaté qu'un gain de poids de 25 25 % correspond à environ 12 % d'émissions polluantes en moins. One of the main objectives for all car manufacturers in the coming years is to lighten vehicles in order to contribute to reducing consumption so as to meet future anti-pollution standards. severity of these standards limits polluting emissions from motor vehicles at ever lower rates, which forces car manufacturers to make a frantic race towards weight gain for motor vehicles It has been found that a weight gain of 25 25% corresponds to around 12% less polluting emissions.
Cette évolution dans la conception des véhicules automobiles est contradictoire avec l'utilisation croissante de différents systèmes de sécurité et de confort qui ont tendance à augmenter le poids des véhicules automobiles Pour compenser cette augmentation de poids, les constructeurs automobiles 30 s'orientent vers un allègement des structures et notamment des différents éléments composant la carrosserie des véhicules automobiles. This development in the design of motor vehicles is contradictory with the increasing use of various safety and comfort systems which tend to increase the weight of motor vehicles. To compensate for this increase in weight, car manufacturers are moving towards a reduction in weight. structures and in particular of the various elements making up the bodywork of motor vehicles.
Un tel allègement de la structure est obtenu grâce à l'utilisation de nouveaux matériaux, comme par exemple l'aluminium ou un acier à très haute limite d'élasticité ou encore grâce à de nouveaux procédés permettant l'intégration de plusieurs fonctions sur une même pièce L'allègement de 5 certaines pièces de la structure du véhicule automobile doit respecter les performances en comportement lors d'un choc si bien que la marge de manoeuvre dont dispose les constructeurs de véhicules pour réduire la masse de la structure est donc relativement réduite et le principe qui consiste à renforcer ce type de pièces par un traitement thermique est séduisant, car il permet de ne pas 10 alourdir la structure avec des pièces de renfort. Such a lightening of the structure is obtained thanks to the use of new materials, such as for example aluminum or a steel with very high elastic limit or even thanks to new processes allowing the integration of several functions on the same part The lightening of 5 certain parts of the structure of the motor vehicle must respect the performance in behavior during an impact so that the room for maneuver available to vehicle manufacturers to reduce the mass of the structure is therefore relatively small and the principle which consists in reinforcing this type of parts by a heat treatment is attractive, because it makes it possible not to weigh down the structure with reinforcing parts.
De plus, une suppression des éléments de renfort ou une réduction de l'épaisseur de certaines pièces peut aboutir à une diminution du prix de ces pièces non négligeable. In addition, a removal of the reinforcing elements or a reduction in the thickness of certain parts can lead to a significant reduction in the price of these parts.
Le traitement thermique par chauffage par induction et par trempe 15 pour augmenter la résistance mécanique des pièces est une technique couramment utilisée. Heat treatment by induction heating and quenching to increase the mechanical strength of the parts is a commonly used technique.
En effet, on connaît dans le EP-A-0816 520 un procédé de traitement thermique local d'une pièce qui consiste à balayer la partie à renforcer de cette pièce avec un inducteur permettant, par induction de courants de 20 Foucault, d'obtenir la température nécessaire pour réaliser la transformation métallurgique de ladite partie de la pièce Cette partie de la pièce est refroidie par un dispositif qui est solidaire de l'inducteur et qui est constitué par des moyens de projection d'un fluide La vitesse de défilement de cet ensemble est de l'ordre de 1 Omm/s. In fact, EP-A-0816 520 discloses a method of local heat treatment of a part which consists in sweeping the part to be reinforced of this part with an inductor making it possible, by induction of eddy currents, to obtain the temperature necessary to carry out the metallurgical transformation of said part of the part This part of the part is cooled by a device which is integral with the inductor and which is constituted by means of spraying a fluid The speed of travel of this together is of the order of 1 Omm / s.
Ainsi, le profil de dureté dans la partie traitée est réalisé en faisant varier la vitesse de défilement de l'inducteur et également en faisant varier les paramètres propres aux phénomènes d'induction. Thus, the hardness profile in the treated part is produced by varying the running speed of the inductor and also by varying the parameters specific to the induction phenomena.
Cette technique présente des inconvénients qui résident notamment dans la complexité de mise en oeuvre pour assurer le déplacement 30 de l'ensemble constitué par l'inducteur et les moyens de projection du fluide et des liaisons entre les éléments mobiles et les éléments fixes ce qui augmente de manière significative le prix de revient de telles pièces. This technique has drawbacks which lie in particular in the complexity of implementation for ensuring the displacement of the assembly constituted by the inductor and the means for projecting the fluid and the connections between the mobile elements and the fixed elements, which increases significantly the cost price of such parts.
De plus, le temps nécessaire pour renforcer localement les caractéristiques mécaniques sur certaines pièces de forme complexes, comme par exemple les montants centraux des flancs latéraux des véhicules automobiles, est relativement long du fait du balayage à réaliser sur toute la partie de la pièce à renforcer. In addition, the time required to locally reinforce the mechanical characteristics on certain parts of complex shape, such as for example the central uprights of the lateral flanks of motor vehicles, is relatively long due to the sweeping to be carried out over the entire part of the part to be reinforced. .
L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif de traitement thermique local d'une pièce métallique formée par emboutissage, simple à mettre en oeuvre et permettant de traiter des pièces de section évolutive et d'obtenir des caractéristiques mécaniques 10 constantes et homogènes dans toute l'étendue de la zone traitée, tout en assurant des cadences de production élevée. The object of the invention is to avoid these drawbacks by proposing a method and a device for local heat treatment of a metal part formed by stamping, simple to implement and making it possible to treat parts of progressive section and to obtain constant and homogeneous mechanical characteristics throughout the extent of the treated area, while ensuring high production rates.
L'invention a donc pour objet un procédé de traitement thermique local d'une pièce métallique formée par emboutissage, caractérisé en ce que: on met la pièce sous contrainte, 15 on dispose sur chaque zone de la pièce sur laquelle on désire réaliser le traitement thermique, un élément de chauffage par induction de courants de Foucault qui épouse le profil de la surface de la zone correspondante, on chauffe chaque zone par ledit élément jusqu'à une 20 température dite d'austénisation du métal, et on refroidit brutalement ladite pièce par immersion dans un fluide. The subject of the invention is therefore a method of local heat treatment of a metal part formed by stamping, characterized in that: the part is placed under stress, there is on each zone of the part on which it is desired to carry out the treatment thermal, an eddy current heating element which follows the profile of the surface of the corresponding zone, each zone is heated by said element to a temperature known as austenization of the metal, and said part is abruptly cooled by immersion in a fluid.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention on chauffe chaque zone jusqu'à une température comprise entre 25 900 et 1200 C, -chaque zone de la pièce correspond à une zone soumise à des sollicitations en flexion ou en fatigue ou à un effort exceptionnel. According to other characteristics of the invention, each zone is heated to a temperature between 25,900 and 1,200 ° C., each zone of the part corresponds to an zone subjected to bending or fatigue stresses or to exceptional effort .
L'invention a également pour objet un dispositif de traitement thermique local d'une pièce métallique formée par emboutissage, caractérisé en 30 ce qu'il comprend des moyens de mise en contrainte de la pièce, au moins un inducteur de chauffage par courants de Foucault destiné à recouvrir une zone de la pièce et des moyens de refroidissement brutal par immersion de la pièce dans un fluide. The invention also relates to a device for local heat treatment of a metal part formed by stamping, characterized in that it comprises means for stressing the part, at least one inductor of heating by eddy currents intended to cover a zone of the part and means of brutal cooling by immersion of the part in a fluid.
L'invention a aussi pour objet une pièce métallique formée par emboutissage, caractérisée en ce qu'elle est formée par un profilé comportant au 5 moins une zone soumise à un traitement thermique par le procédé précédemment mentionné. The invention also relates to a metal part formed by stamping, characterized in that it is formed by a profile comprising at least 5 an area subjected to heat treatment by the process mentioned above.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention le profilé présente une section transversale en forme de U ou de V, ladite zone du profilé comprend, d'une part, les arêtes dudit profilé sur une longueur comprise entre 300 et 500 mm et, d'autre part, une portion située de part et d'autre de ladite arête sur une largeur supérieure à 10 mm, le profilé a une épaisseur comprise entre 0,7 et 3 mm, 15 le profilé est formé par un montant central d'un flanc de carrosserie de véhicule automobile. According to other characteristics of the invention, the profile has a U or V-shaped cross section, said zone of the profile comprises, on the one hand, the edges of said profile over a length of between 300 and 500 mm and, d on the other hand, a portion located on either side of said edge over a width greater than 10 mm, the profile has a thickness of between 0.7 and 3 mm, the profile is formed by a central upright of a side panel of a motor vehicle.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la Fig 1 est une vue schématique en perspective d'un montant central d'un flanc de carrosserie de véhicule automobile comportant une zone ayant subi un traitement thermique par un dispositif conforme à l'invention, la Fig 2 est une vue schématique en perspective du dispositif de traitement conforme à l'invention, la Fig 3 est une vue schématique en coupe transversale selon la ligne 3-3 de la Fig 1. The invention will be better understood on reading the description which follows, given by way of example and made with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a schematic perspective view of a central upright of a side wall of a motor vehicle body comprising a zone which has been heat treated by a device according to the invention, FIG 2 is a schematic perspective view of the treatment device according to the invention, FIG 3 is a schematic view in cross section along line 3-3 of Fig 1.
La description qui suit sera faite en prenant comme exemple de pièce un montant central d'un flanc de véhicule automobile désigné dans son ensemble par la référence 1 sur la Fig 1. The description which follows will be made by taking as an example of a piece a central upright of a sidewall of a motor vehicle designated as a whole by the reference 1 in FIG.
Le procédé et le dispositif de traitement thermique local sont applicables à toute autre pièce ayant des formes diverses et d'une manière générale à toute pièce métallique formée par emboutissage nécessitant l'utilisation de pièces de renfort dans des zones déterminées. The method and the device for local heat treatment are applicable to any other part having various shapes and in general to any metal part formed by stamping requiring the use of reinforcement parts in determined zones.
Le montant central 1 est destiné à relier un arc de pavillon et un longeron de bas de caisse pour constituer un flanc latéral de la caisse du véhicule automobile. The central upright 1 is intended to connect a roof arch and a side sill spar to form a lateral flank of the body of the motor vehicle.
De manière classique, le montant central 1 est formé par une pièce monobloc métallique réalisée par emboutissage. Conventionally, the central upright 1 is formed by a single piece of metal produced by stamping.
Ce montrant central 1 est formé par un profilé présentant une section transversale en forme de U, comportant une branche centrale 2 et deux 10 branches latérales 3 déterminant entre elles deux arêtes longitudinales 4 La branche centrale 2 est prolongée, à l'une de ses extrémités 2 a, par une semelle 5 de fixation sur un arc de pavillon et, à l'autre de ses extrémités 2 b, par une semelle 6 de fixation sur un longeron de bas de caisse. This central showing 1 is formed by a profile having a U-shaped cross section, comprising a central branch 2 and two lateral branches 3 determining between them two longitudinal edges 4 The central branch 2 is extended, at one of its ends 2 a, by a sole 5 for attachment to a roof arch and, at the other of its ends 2 b, by a sole 6 for attachment to a side sill spar.
Chaque branche latérale 3 est prolongée par un rebord 7 formant 15 chacun une surface d'appui d'un élément de porte adjacent. Each lateral branch 3 is extended by a flange 7 each forming a bearing surface of an adjacent door element.
Le profilé en forme de U constituant le montant central 1 comporte, dans l'exemple de réalisation représenté à la Fig 1, une zone A présentant des caractéristiques mécaniques différentes des autres parties de son montant central 1 et qui correspond à la partie de la pièce strictement nécessaire 20 présentant un intérêt fonctionnel lors d'une sollicitation en flexion, comme par exemple lors d'un choc latéral. The U-shaped profile constituting the central upright 1 comprises, in the embodiment shown in Fig 1, a zone A having mechanical characteristics different from the other parts of its central upright 1 and which corresponds to the part of the part strictly necessary 20 having a functional interest during a bending stress, such as for example during a side impact.
A cet effet, le procédé selon l'invention consiste à chauffer la surface de la zone A afin d'atteindre une température dite d'austénisation du métal composant ledit montant central 1, puis à refroidir rapidement et de 25 manière contrôlée ce montant central 1 par immersion dans un fluide pour figer la structure métallurgique dans la zone A préalablement chauffée. To this end, the method according to the invention consists in heating the surface of zone A in order to reach a temperature known as austenization of the metal composing said central upright 1, then in rapidly and in a controlled manner to cool this central upright 1 by immersion in a fluid to freeze the metallurgical structure in zone A previously heated.
Dans tous les cas, durant les étapes précédemment mentionnées, le montant central 1 est maintenu en contrainte afin de compenser les déformations qui apparaissent lors du traitement thermique par chauffage de la 30 zone A. Sur la Fig 2, on a représenté schématiquement une portion du montant central I qui comprend la zone A destinée à subir le traitement thermique. Dans cet exemple de réalisation, la zone A est constituée par une 5 portion de chaque arête 4 de longueur L et également par une portion située de part et d'autre de cette arête sur une largeur 1, ainsi que représentée sur la Fig 3. In all cases, during the above-mentioned steps, the central upright 1 is kept under stress in order to compensate for the deformations which appear during the heat treatment by heating the zone A. In FIG. 2, a portion of the central upright I which includes the zone A intended to undergo the heat treatment. In this exemplary embodiment, the zone A is constituted by a portion of each edge 4 of length L and also by a portion located on either side of this edge over a width 1, as shown in FIG. 3.
Pour cela, le dispositif de traitement thermique comprend, pour chacune de ces portions de la zone A, un inducteur désigné dans son ensemble par la référence 10 de chauffage par courants de Foucault Chaque inducteur 10 est formé par 10 des éléments tubulaires dans lesquels passent un courant alternatif pour chauffer la portion correspondante de la zone A du montant central 1. For this, the heat treatment device comprises, for each of these portions of zone A, an inductor designated as a whole by the reference 10 of eddy current heating Each inductor 10 is formed by 10 tubular elements through which pass a alternating current to heat the corresponding portion of zone A of the central upright 1.
L'inducteur 10 est spécifique à la forme de chaque zone destinée à subir le traitement thermique et cet inducteur dit de forme présente également une longueur correspondant sensiblement à la longueur de la zone A. Chaque élément de l'inducteur 10 permet de porter la portion correspondante de la zone A à une température comprise entre 900 et 1200 C et le refroidissement est obtenu par immersion du montant central 1 dans un fluide après le cycle de chauffe Cette étape permet de refroidir brutalement le montant central 1 pour figer la structure métallurgique dans la zone A chauffée. The inductor 10 is specific to the shape of each zone intended to undergo the heat treatment and this so-called inductor also has a length corresponding substantially to the length of the zone A. Each element of the inductor 10 allows the portion to be carried corresponding to zone A at a temperature between 900 and 1200 ° C. and the cooling is obtained by immersion of the central upright 1 in a fluid after the heating cycle This step makes it possible to cool the central upright 1 suddenly to freeze the metallurgical structure in the zone A heated.
Le fluide de refroidissement est choisi en fonction des caractéristiques mécaniques désirées et il est constitué par exemple par de l'eau, une émulsion polymère ou une huile. The cooling fluid is chosen according to the mechanical characteristics desired and it is constituted for example by water, a polymer emulsion or an oil.
Durant le chauffage et le refroidissement par immersion, le montant central 1 est maintenu en contrainte si bien que la géométrie de 25 I'inducteur 10 tient compte de ces contraintes appliquées au montant central 1 et également de son comportement durant le chauffage En effet, l'entrefer entre l'inducteur 10 et la portion correspondante de la zone A n'est pas constant et change durant le chauffage. During heating and cooling by immersion, the central upright 1 is kept under stress so that the geometry of the inductor 10 takes account of these stresses applied to the central upright 1 and also of its behavior during heating. 'gap between inductor 10 and the corresponding portion of zone A is not constant and changes during heating.
De ce fait, la forme de chaque inducteur 10 doit tenir compte de 30 l'évolution géométrique du montant central I au cours des différentes phases du traitement thermique. Therefore, the shape of each inductor 10 must take account of the geometrical evolution of the central upright I during the different phases of the heat treatment.
A titre d'exemple, la longueur L de la zone A est comprise entre 300 et 500 mm et la largeur I de chaque partie de part et d'autre des arêtes 4 est de l'ordre de 20 mm. By way of example, the length L of the zone A is between 300 and 500 mm and the width I of each part on either side of the edges 4 is of the order of 20 mm.
De préférence, l'épaisseur du profilé constituant le montant central 1 est comprise entre 0,7 et 3 mm. Preferably, the thickness of the profile constituting the central upright 1 is between 0.7 and 3 mm.
Le procédé selon l'invention permet d'obtenir des duretés maximales après trempe de 600 Hvo 5 et des caractéristiques mécaniques maximales (Rpo 2: 1500 Mpa, Rm: 1600 Mpa) qui peuvent être multipliées jusqu'à trois fois leur valeur avant la trempe suivant les nuances d'acier. The method according to the invention makes it possible to obtain maximum hardnesses after quenching of 600 Hvo 5 and maximum mechanical characteristics (Rpo 2: 1500 Mpa, Rm: 1600 Mpa) which can be multiplied up to three times their value before quenching according to the nuances of steel.
Par exemple, sur une zone A limitée aux arêtes 4 et s'étendant sur 340 mm avec une section non constante et avec un montant central en acier HR 45 de 2 mm d'épaisseur, ces caractéristiques mécaniques augmentent localement de façon significative après la trempe: Rpo 2 = 862 Mpa Rm = 1206 Mpa Duretés de 410 Hvo 5 Le temps de chauffage par l'inducteur 10 est de 8 secondes et la trempe par une immersion dans un bac d'eau sans additif est de 3 secondes La puissance utilisée est de 91 KW et la fréquence et de 8,5 K Hz. For example, in an area A limited to edges 4 and extending over 340 mm with a non-constant section and with a central upright made of 2 mm thick HR 45 steel, these mechanical characteristics locally increase significantly after quenching : Rpo 2 = 862 Mpa Rm = 1206 Mpa Hardnesses of 410 Hvo 5 The heating time by the inductor 10 is 8 seconds and the quenching by immersion in a water tank without additive is 3 seconds The power used is of 91 KW and frequency and 8.5 K Hz.
L'utilisation d'un inducteur de forme permet de réduire le temps de traitement de façon significative indépendamment de la longueur à traiter et il permet de chauffer toute la surface de la zone soumise à des sollicitations en flexion en une seule fois. The use of a shape inductor makes it possible to reduce the treatment time significantly regardless of the length to be treated and it makes it possible to heat the entire surface of the zone subjected to bending stresses in one go.
Le procédé selon l'invention permet de traiter des pièces de 25 géométries complexes présentant des sections non constantes ce qui n'est pas le cas des procédés utilisés jusqu'à présent. The method according to the invention makes it possible to treat parts of complex geometries having non-constant sections which is not the case with the methods used until now.
Par ailleurs, les caractéristiques mécaniques sont constantes et homogènes dans toute l'étendue de la zone ayant subi le traitement thermique. Furthermore, the mechanical characteristics are constant and homogeneous throughout the extent of the zone having undergone the heat treatment.
L'augmentation locale des caractéristiques mécaniques par le 30 procédé de traitement thermique selon l'invention permet un gain de masse pour des prestations équivalentes par suppression des pièces telles que des renforts complémentaires ou par réduction de l'épaisseur de la pièce traitée et/ou un gain économique grâce à la suppression de ces renforts. The local increase in mechanical characteristics by the heat treatment method according to the invention allows a gain in mass for equivalent services by eliminating parts such as additional reinforcements or by reducing the thickness of the treated part and / or an economic gain thanks to the elimination of these reinforcements.
Ainsi, le procédé selon l'invention permet le renforcement local des pièces en acier formées par emboutissage et plus particulièrement des pièces devant résister à un choc latéral par exemple. Thus, the method according to the invention allows the local reinforcement of the steel parts formed by stamping and more particularly of the parts having to withstand a lateral impact for example.
Compte tenu de la simplicité de mise en oeuvre du procédé et du dispositif selon l'invention, les cadences de production sont élevées. Given the simplicity of implementing the method and the device according to the invention, the production rates are high.
D'une manière générale, I'invention s'applique à toutes les pièces métalliques qui sont soumises dans des zones déterminées à des sollicitations 10 en flexion ou en fatigue ou à un effort exceptionnel, comme par exemple un choc, et qui présentent des sections évolutives et une section générale quelconque, comme par exemple en U ou en V. In general, the invention applies to all metal parts which are subjected in specific zones to bending or fatigue stresses or to exceptional force, such as for example a shock, and which have sections evolutionary and any general section, for example in U or V.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0216571A FR2849059B1 (en) | 2002-12-23 | 2002-12-23 | METHOD AND DEVICE FOR LOCALLY THERMAL TREATMENT OF A METAL PIECE AND METAL PIECE OBTAINED BY SUCH A METHOD. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0216571A FR2849059B1 (en) | 2002-12-23 | 2002-12-23 | METHOD AND DEVICE FOR LOCALLY THERMAL TREATMENT OF A METAL PIECE AND METAL PIECE OBTAINED BY SUCH A METHOD. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2849059A1 true FR2849059A1 (en) | 2004-06-25 |
| FR2849059B1 FR2849059B1 (en) | 2005-08-19 |
Family
ID=32406445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0216571A Expired - Fee Related FR2849059B1 (en) | 2002-12-23 | 2002-12-23 | METHOD AND DEVICE FOR LOCALLY THERMAL TREATMENT OF A METAL PIECE AND METAL PIECE OBTAINED BY SUCH A METHOD. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2849059B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2345029A1 (en) * | 2010-04-19 | 2010-09-13 | Autotech Engieneering, Aie | Structural component of a vehicle and manufacturing method |
| WO2010136683A1 (en) * | 2009-05-27 | 2010-12-02 | Peugeot Citroën Automobiles SA | Method for punching a sheet metal element, in particular the frame of an automobile |
| EP2610355A4 (en) * | 2010-08-27 | 2017-08-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method for heat-treating structural material and heat-treated structural material |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3972744A (en) * | 1974-02-11 | 1976-08-03 | Houdaille Industries, Inc. | Method of and means for making lightweight, low cost impact resistant bumpers |
| EP0816520A2 (en) * | 1996-06-28 | 1998-01-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Press-formed article and method for strengthening the same |
| DE19743802A1 (en) * | 1996-10-07 | 1999-03-11 | Benteler Werke Ag | Press forming of a low alloy steel part with an increased ductility region |
| JP2000256733A (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-19 | Fuji Electronics Industry Co Ltd | Induction hardening device |
| EP1052295A2 (en) * | 1999-05-12 | 2000-11-15 | Benteler Ag | Method for manufacturing of construction parts in automobile construction |
| WO2002079525A1 (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-10 | Neturen Co., Ltd. | Flanged parts producing method, and heat treating device and heat treating method |
-
2002
- 2002-12-23 FR FR0216571A patent/FR2849059B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3972744A (en) * | 1974-02-11 | 1976-08-03 | Houdaille Industries, Inc. | Method of and means for making lightweight, low cost impact resistant bumpers |
| EP0816520A2 (en) * | 1996-06-28 | 1998-01-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Press-formed article and method for strengthening the same |
| DE19743802A1 (en) * | 1996-10-07 | 1999-03-11 | Benteler Werke Ag | Press forming of a low alloy steel part with an increased ductility region |
| JP2000256733A (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-19 | Fuji Electronics Industry Co Ltd | Induction hardening device |
| EP1052295A2 (en) * | 1999-05-12 | 2000-11-15 | Benteler Ag | Method for manufacturing of construction parts in automobile construction |
| WO2002079525A1 (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-10 | Neturen Co., Ltd. | Flanged parts producing method, and heat treating device and heat treating method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 12 3 January 2001 (2001-01-03) * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010136683A1 (en) * | 2009-05-27 | 2010-12-02 | Peugeot Citroën Automobiles SA | Method for punching a sheet metal element, in particular the frame of an automobile |
| FR2945971A1 (en) * | 2009-05-27 | 2010-12-03 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | METHOD FOR PADLING A SHEET ELEMENT, IN PARTICULAR THE BODY OF A MOTOR VEHICLE |
| CN102448634A (en) * | 2009-05-27 | 2012-05-09 | 标致·雪铁龙汽车公司 | Method for stamping sheet metal elements, especially frames of automobiles |
| CN102448634B (en) * | 2009-05-27 | 2014-08-20 | 标致·雪铁龙汽车公司 | Method for punching a sheet metal element |
| ES2345029A1 (en) * | 2010-04-19 | 2010-09-13 | Autotech Engieneering, Aie | Structural component of a vehicle and manufacturing method |
| ES2345029B1 (en) * | 2010-04-19 | 2011-07-18 | Autotech Engineering, Aie | STRUCTURAL COMPONENT OF A VEHICLE AND MANUFACTURING PROCEDURE. |
| EP2610355A4 (en) * | 2010-08-27 | 2017-08-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method for heat-treating structural material and heat-treated structural material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2849059B1 (en) | 2005-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2007545B1 (en) | Method for manufacturing a welded component with very high mechanical characteristics from a coated lamination sheet | |
| FR2915450A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING AN AUXILIARY FRAME FOR A MOTOR VEHICLE, AND AUXILIARY FRAME THUS OBTAINED | |
| EP1929053B1 (en) | Method for making a steel part of multiphase microstructure | |
| FR2893953A1 (en) | HIGH STRENGTH STEEL ELEMENT WITH TARGETED DEFORMATION IN CASE OF ACCIDENT | |
| FR2813942A1 (en) | COMPONENT FOR A MOTOR VEHICLE | |
| CN104582893A (en) | Method of improving weldability of hot stamping parts | |
| FR2837498A1 (en) | Fabrication of a metal element by induction heating and rapid cooling involves heating only certain zones of the element above the austenite transition temperature and maintaining other zones below this temperature | |
| FR2975657A1 (en) | STRUCTURAL COMPONENT FOR A BEARING TRAIN, IN PARTICULAR AXLE SUPPORT FOR MOTOR VEHICLES | |
| FR2849059A1 (en) | Localized heat treatment of pressed metal components comprises induction heating to austenite temperature and brutal cooling, e.g. for motor vehicle components | |
| FR2710566A1 (en) | Method of manufacturing a stepped cross section sheet, solid profile and different wall thicknesses | |
| CA2935047C (en) | Process for producing a znalmg-coated metal sheet with optimized wiping and corresponding metal sheet | |
| FR2529983A1 (en) | STEERING RACK FOR MOTOR VEHICLES | |
| EP1973686A2 (en) | Method for spot resistance welding aluminium alloys | |
| FR2860742A1 (en) | Bumper face bars cross piece and towing coupler connecting method for automobile industry, involves heating crosspiece in forming tool at predefined temperature and installing towing coupler in hole defined in crosspiece | |
| FR2921889A1 (en) | Making a sheet metal structure useful in automobiles, comprising a main sheet metal and a reinforcement sheet metal welded on the main sheet metal, comprises heating and then pressing the main sheet metal and the reinforcement sheet metal | |
| EP2861483B1 (en) | Bodywork structure of a motor vehicle | |
| FR2867110A1 (en) | CONVERTIBLE | |
| FR3086671A1 (en) | METHOD FOR THE THERMAL TREATMENT OF ANNEALING OR INCOME OF WELDING POINTS BY INDUCTION HEATING | |
| FR2732631A1 (en) | SHAPE PIECE FOR MOTOR VEHICLE OR RAILWAY VEHICLE AND METHOD OF MANUFACTURING SUCH A SHAPE PIECE | |
| FR3003491A1 (en) | WELDING OF ALUMINUM LEAVES BY BOSSAGE. | |
| FR2805479A1 (en) | Method of fabrication of cross member in motor vehicle chassis involves pressing round section tube between V-shaped punch and die | |
| EP3829961B1 (en) | Automobile front hinge pillar structure | |
| FR3140566A1 (en) | Process for assembling two parts, one of which is metallic. | |
| FR2837458A1 (en) | Upper element of automobile bodywork side comprises monobloc arched aluminum section forming roof arch with opening for receiving door | |
| FR2690394A1 (en) | Longitudinal guide for vehicle seat position adjustment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20100831 |