JP2017170452A - 焼入れ鋼管部材及び焼入れ鋼管部材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示されるように、鋼管部材20は、後述する3DQ装置40(図3参照)の高周波誘導加熱で焼入れされた管状の本体22と、この本体22に対して内側に窪んだ状態とされ、底部24Aの硬度が本体22の他の部分の硬度よりも低い窪み部24と、を有している。なお、図1では、鋼管部材20の長手方向を矢印X方向で示し、図4では、鋼管部材20を長手方向と直交する方向の断面で見て、縦方向を矢印A方向で示し、横方向を矢印B方向で示している。
なお、鋼管部材20の窪み部24の穴あけ加工等を容易にする観点からは、管体80の窪み部24の加熱温度はAc3変態点未満とすることが好ましい。管体80の窪み部24は、加熱温度が低いほど焼入れ後の硬度を低くできるため、加工性が向上する。しかし、管体80の窪み部24の加熱温度が低いほど焼入れ後の管体80(すなわち、鋼管部材20)の強度が低下するため、管体80の窪み部24の加熱温度はAc1変態点以上Ac3変態点未満とすることが好ましい。
一方で、鋼管部材20の窪み部24の溶接による低強度化を抑制する観点からは、管体80の窪み部24の加熱温度はAc1変態点以下とすることが好ましい。ただし、少しのマルテンサイト組織の存在は許容されるため、Ac1変態点以上の加熱温度も許容される。
鋼管部材20では、窪み部24の底部24Aの硬度を本体22の他の部分の硬度よりも低くしているため、他の部材との接合にねじやボルト等を用いる場合でも、底部24Aに穴あけ等の加工(後加工)を容易に行うことができる。
上記実施形態の鋼管部材20の製造方法では、角形管状の管体80にプレス装置30を用いて窪み部24を成形しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、プレス加工で窪み部24を成形した鋼板を矩形閉断面となるように折り曲げて角形管状の管体80を成形してもよい。上記構成とすることで、閉断面の部材(管体80)にプレス加工で窪み部24を成形するよりもプレス装置の構成を簡単にすることができる。
本発明における効果を検証するため、実施形態の焼入れ鋼管部材20と同じ構成の実施例の焼入れ鋼管部材を準備し、以下の実験を行った。なお、実施例の鋼管部材では、クリアランスC1を7mmとし、クリアランスC2を3mmとしている。すなわち、クリアランスC1はクリアランスC2の2倍以上の値に設定されている。
実験1では、焼入れ時における実施例の鋼管部材の他の部分の加熱温度と窪み部の加熱温度を測定した。具体的には、図1に示される鋼管部材20の窪み部を通る直線Y及び直線Zに沿った加熱温度を測定した。測定温度についてはグラフ化して図6に示した。
実験2では、焼入れ後の実施例の鋼管部材の他の部分の硬度と窪み部の硬度を測定した。具体的には、図1に示される鋼管部材20の窪み部を通る直線Y及び直線Zに沿った硬度を測定した。測定硬度についてはグラフ化して図7に示した。
22、62 本体
22C、62C 端部
24、64 窪み部
24A 底部
44 誘導加熱コイル
80 管体
80C 端部
C1 クリアランス
C2 クリアランス
Claims (6)
- 焼入れされた管状の本体と、
前記本体に対し内側に窪んだ状態とされ、底部の硬度が前記本体の他の部分の硬度よりも低い窪み部と、
を有する焼入れ鋼管部材。 - 前記窪み部の底部は、未焼入れ状態とされている、請求項1に記載の焼入れ鋼管部材。
- 前記窪み部の底部と前記本体の他の部分との硬度差が150〜250HVの範囲内とされている、請求項1又は請求項2に記載の焼入れ鋼管部材。
- 前記窪み部が前記本体の長手方向の端部に形成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の焼入れ鋼管部材。
- 長手方向の一部において外周に窪み部が形成された焼入れ前の管体を、前記管体に対応する形状の誘導加熱コイルに通して加熱した後、急冷して焼入れする、焼入れ鋼管部材の製造方法。
- 焼入れ前の前記管体にプレス加工で前記窪み部を形成する、請求項5に記載の焼入れ鋼管部材の製造方法。
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