JP2546070B2 - 車輛用ドアインパクトバー用高強度電縫鋼管およびその製造方法 - Google Patents

車輛用ドアインパクトバー用高強度電縫鋼管およびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車輛類ドアインパクト
バー用高強度電縫鋼管に係り、自動車用ドア内部などに
おけるインパクトバー用として引張強度と共に好ましい
降伏強度ないし三点曲げ試験最大荷重を示す高強度電縫
鋼管を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車などの車輛用ドアに関し、側面衝
突時などにおける安全性を図り、しかも軽量性を得るた
めに鋼管などによるドアインパクトバーと称される補強
材を内部に設けることが行われている。即ち、このよう
な技術の１つとして近時公開されたものに特開平２−１
９７５２５があり、造管まま、もしくは低温の歪取焼鈍
後にて引張強さが６０〜１００ｋｇｆ／ｍｍ２を示すも
のとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然し上記のような従来
の技術によるものにおいては上記したインパクトバー用
とした場合において必ずしも好ましいものでない。即ち
引張強度において前記の程度では前記したような目的に
おいてなお不充分であり、又この引張強度のみを改善向
上させても前記ドアインパクトバーとしての有効な特性
が得られるに到っていない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来技術における課題を解決するように検討を重ねて創
案されたものであって、以下の如くである。 （１） Ｃ：０．０５〜０．２０ｗｔ％、Ｍｎ：１．６
〜２．０ｗｔ％、Ｓｉ：０．０３〜０．７０ｗｔ％を含
有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼により
造管され、マルテンサイト相比が７０〜１００％である
ことを特徴とする車輛用ドアインパクトバー用高強度電
縫鋼管。 （２） Ｎｂ：０．０１０〜０．０５ｗｔ％を含有する
前記（１）項に記載の車輛用ドアインパクトバー用高強
度電縫鋼管。 （３） Ｂ：０．００１ｗｔ％以下、Ｔｉ：０．０１〜
０．０２ｗｔ％の何れか１種または２種を含有する前記
（１）項に記載の車輛用ドアインパクトバー用高強度電
縫鋼管。 （４） Ｎｂ：０．０１０〜０．０５ｗｔ％と、Ｂ：
０．００１ｗｔ％以下、Ｔｉ：０．０１〜０．０２ｗｔ
％の何れか１種または２種を含有する前記（１）項に記
載の車輛用ドアインパクトバー用高強度電縫鋼管。 （５） Ｃ：０．０５〜０．２０ｗｔ％、Ｍｎ：１．６
〜２．０ｗｔ％、Ｓｉ：０．０３〜０．７０ｗｔ％を含
有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼を連続
焼鈍設備において８００〜９００℃に均熱してから５０
〜１２０ｍ／ｍｉｎで連続的に水焼入れし、これを１０
０〜３００℃で焼鈍処理した鋼を用いて造管することを
特徴とした車輛用ドアインパクトバー用高強度電縫鋼管
の製造方法。
【０００５】
【作用】上記した本発明について、更に説明すると、先
ず鋼の成分組成限定理由をｗｔ％（以下単に％という）
により述べる。 Ｃ：０．０５〜０．２０％。 Ｃは、マルテンサイト生成元素であり、且つマルテンサ
イトの硬さを高める元素であるため本発明の目的とする
強度を得る上において不可欠な元素であり、下限の０．
０５％は所定強度が得られる最低限量である。一方０．
２０％を超えると鋼スラブの割れが生じ易くなり、かつ
耐衝撃性と炭酸ガスアーク溶接等の溶接性などが低下す
るので、これを上限とした。
【０００６】Ｍｎ：１．６〜２．０％。 Ｍｎは、オーステナイトの焼入性を向上させる元素であ
って、マルテンサイト量をコントロールし、所定強度を
安定に得、降伏強度を高めて、ドアインパクトバー用と
して好ましい三点曲げ最大荷重を充分に得るための最低
限として１．６％以上が必要である。又その上限は本発
明の特性を効果的に得るために急速水焼入れによる連続
焼鈍設備で実施した場合において効果が飽和し、却って
造管時などにおいて曲げ加工性の如きに悪影響を来すこ
とから２．０％とした。
【０００７】Ｓｉ：０．０３〜０．７０％。 Ｓｉは、脱酸元素であり、鋼板の機械的特性に寄与し延
性などを向上する元素として０．３％以上を必要とす
る。然し０．７０％を超えると電縫溶接時のスパッタリ
ングが多くなり、電縫管の機械的性質が劣化すること、
および耐衝撃性などが低下するのでこれを上限とするこ
とが必要である。
【０００８】本発明によるものは基本的には上記Ｃ、Ｍ
ｎ、Ｓｉを必須元素とし、残部についてはＦｅおよび不
可避的不純物であって、このようにすることにより電縫
溶接部などにおける品質を向上することができる。
【０００９】然し本発明のものは、より好ましい特性を
得るために、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｂの１種または２種以上を限
定された範囲内で添加し、各元素による特性を利用する
ことができる。即ちＮｂは０．０１０％以上でマルテン
サイト組織の微細化と焼入性に寄与し、Ｂ、Ｔｉはそれ
ぞれ焼入性を向上するが、Ｎｂが０．０５％超となると
電縫溶接時のスパッタリングが生じ易くなり、電縫部の
機械的性質が劣化するので、これを上限とする。又Ｔｉ
は０．０１％以上で焼入性向上を図るが０．０５％超と
なるとＣｒ２Ｏ３、ＭｏＯ２、Ｖ２Ｏ３、ＴｉＯ２など
の酸化物が電縫接合部に残存し、電縫部の機械的性質が
劣化すること、および鋼管の耐衝撃性からこれを上限と
する。Ｂは若干の添加によっても焼入性向上を図るが、
０．００５％超となると鋼の加工性が劣化するので、こ
れを上限とした。
【００１０】マルテンサイト相比：７０〜１００％。 マルテンサイト相比が７０％未満のものにおいては引張
強度が急激に低下し、一般的に１２０ｋｇｆ／ｍｍ２以
上とすることができない。
【００１１】
【実施例】上記したような本発明によるものの具体的な
実施例について説明すると、本発明者等は次の表１に示
すような本発明例（Ｎｏ．１〜１４、Ｎｏ．１７および
１８）および比較例（Ｎｏ．１５、１６および１９）の
成分組成と組織（マルテンサイト相比）をもった厚さ
２．１ｍｍで径が３４．０ｍｍφの鋼管を製造した。
【００１２】
【表１】
【００１３】製造は表１の各鋼によるスラブを熱間圧延
した鋼板あるいは鋼スラブを熱間圧延した後冷間圧延し
た冷延鋼板を連続焼鈍設備において本発明例と比較例の
ものは８７０℃（８００〜９００℃程度の範囲内で適宜
の温度を採用することができる）に均熱してから５０〜
１２０ｍ／ｍｉｎで連続的に水焼入れ（冷却速度８００
〜１５００℃／ｓｅｃ）し、これを１００〜３００℃で
１０分間の焼鈍処理した。
【００１４】本発明によるものの具体的な製造例につい
て説明すると、Ｃ：０．２０％、Ｓｉ：０．４０％、Ｍ
ｎ：１．７６％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純
物からなる冷延鋼板を連続焼鈍炉で８７０℃に２分間均
熱してから７０ｍ／ｍｉｎの速度で連続的に水焼入れ
し、その後２２０℃で焼鈍処理した鋼帯を得、この鋼帯
を用いてスリッティングの後電縫溶接し、外径３４．０
ｍｍ、肉厚２．１ｍｍのインパクトバー用電縫鋼管を得
た。
【００１５】上記のようにして得られたドアインパクト
バー用鋼管のマルテンサイト相比は１００％であり、ま
た降伏強さは１４５ｋｇｆ／ｍｍ２、引張強さは１６８
ｋｇｆ／ｍｍ２であって、三点曲げ試験時における最大
荷重は１６１８ｋｇｆであり、車輛用ドアインパクトバ
ー用として好ましい製品であることが確認された。
【００１６】前記表１に得られた各鋼管についての機械
的性質も併せて示したが、本発明例によるものは、引張
強さにおいて１３１〜１６８ｋｇｆ／ｍｍ２の高い値を
示し、降伏強さも１０５〜１５１ｋｇｆ／ｍｍ２である
が、添付図面に示すように８２２ｍｍの曲げスパンを採
って試験材をセットし、その中間点に半径４０ｍｍの曲
げ治具２を作用せしめて試験した３点曲げ時の最大荷重
は１２５０ｋｇｆ以上、一般的に１３００ｋｇｆ以上で
あるのに対し、比較例のものは１１００ｋｇｆ以下であ
って、本発明によるものが自動車ドア用インパクトバー
として好ましい特性を有することが確認された。
【００１７】なお前記したような本発明材について電縫
溶接部近傍の硬度分布を求めた結果は何れも第２図に１
例を示す如くで電縫部周囲が若干硬度低下するとしても
電縫部中心に再び硬度の高い部分の形成されていること
が確認され、このことも前記のようなインパクトバー全
般として好ましい特性を発揮せしめていることは明らか
である。また、本発明で、本発明鋼を用いて造管した電
縫鋼管を水焼入れ焼鈍した場合においても、引張強さが
１２０〜１７０ｋｇｆ／ｍｍ２であり、その他の特性も
上記の如くであるインパクトバー用高強度電縫鋼管が得
られる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したような本発明によるとき
は、自動車ドアその他の車輛類ドアのインパクトバーと
して好ましい引張りと降伏の高強度を兼備し、三点曲げ
試験時の最大荷重を充分に向上せしめて安全性を適切に
確保し得るものであって、工業的にその効果の大きい発
明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインパクトバーの特性を試験した
３点曲げ試験の概要説明図である。
【図２】本発明によるインパクトバーの電縫溶接部近傍
の硬度分布の代表例を示した図表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/14 Ｃ２２Ｃ 38/14 (72)発明者 杉本 裕二 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 森本 美登志 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 菅昌 徹朗 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 西村 文宏 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−116138（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｃ：０．０５〜０．２０ｗｔ％、Ｍｎ：
    １．６〜２．０ｗｔ％、Ｓｉ：０．０３〜０．７０ｗｔ
    ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼
    により造管され、マルテンサイト相比が７０〜１００％
    であることを特徴とする車輛用ドアインパクトバー用高
    強度電縫鋼管。
  2. 【請求項２】 Ｎｂ：０．０１０〜０．０５ｗｔ％を含
    有する請求項１に記載の車輛用ドアインパクトバー用高
    強度電縫鋼管。
  3. 【請求項３】 Ｂ：０．００１ｗｔ％以下、Ｔｉ：０．
    ０１〜０．０２ｗｔ％の何れか１種または２種を含有す
    る請求項１に記載の車輛用ドアインパクトバー用高強度
    電縫鋼管。
  4. 【請求項４】 Ｎｂ：０．０１０〜０．０５ｗｔ％と、
    Ｂ：０．００１ｗｔ％以下、Ｔｉ：０．０１〜０．０２
    ｗｔ％の何れか１種または２種を含有する請求項１に記
    載の車輛用ドアインパクトバー用高強度電縫鋼管。
  5. 【請求項５】 Ｃ：０．０５〜０．２０ｗｔ％、Ｍｎ：
    １．６〜２．０ｗｔ％、Ｓｉ：０．０３〜０．７０ｗｔ
    ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼
    を連続焼鈍設備において８００〜９００℃に均熱してか
    ら５０〜１２０ｍ／ｍｉｎで連続的に水焼入れし、これ
    を１００〜３００℃で焼鈍処理した鋼を用いて造管する
    ことを特徴とした車輛用ドアインパクトバー用高強度電
    縫鋼管の製造方法。
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