JP2605171B2 - 高靭性熱処理用電縫鋼管 - Google Patents
高靭性熱処理用電縫鋼管Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱処理を施すことにより高い強度と靭性を
付与することができる高靭性熱処理用電縫鋼管に関す
る。
付与することができる高靭性熱処理用電縫鋼管に関す
る。
（従来の技術） 熱処理用電縫鋼管は、自動車の懸架機構部に用いられ
る中空スタビライザーなど機械構造用の部材として多用
される傾向にあり、また近年、自動車の軽量化の動向に
対応して鋼管製ドア補強材の開発が進んでいる。このド
ア補強材は、側面衝突時の乗員の保護を目的としてドア
の内部に設置される。このような用途に使用される鋼管
は、成形加工の前は低強度で加工性に優れている必要が
あり、成形加工後の熱処理によって、例えば150kgf/mm2
級までの高強度になることが求められる傾向にあり、さ
らに、衝突時の突発的な応力負荷に対しても脆性的な折
損が生じないよう十分な靭性を有していることが必要と
される。例えば、特開昭64−4424号公報、特開昭64−17
820号公報には加工性の優れた熱処理用電縫鋼管の製造
方法が提案されている。
る中空スタビライザーなど機械構造用の部材として多用
される傾向にあり、また近年、自動車の軽量化の動向に
対応して鋼管製ドア補強材の開発が進んでいる。このド
ア補強材は、側面衝突時の乗員の保護を目的としてドア
の内部に設置される。このような用途に使用される鋼管
は、成形加工の前は低強度で加工性に優れている必要が
あり、成形加工後の熱処理によって、例えば150kgf/mm2
級までの高強度になることが求められる傾向にあり、さ
らに、衝突時の突発的な応力負荷に対しても脆性的な折
損が生じないよう十分な靭性を有していることが必要と
される。例えば、特開昭64−4424号公報、特開昭64−17
820号公報には加工性の優れた熱処理用電縫鋼管の製造
方法が提案されている。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、製管までの状態では低強度で加工性に優
れ、加工後の熱処理によって、高強度と優れた低温靭性
を有するに到る熱処理用電縫鋼管を提供することを目的
とする。
れ、加工後の熱処理によって、高強度と優れた低温靭性
を有するに到る熱処理用電縫鋼管を提供することを目的
とする。
（課題を解決するための手段） 本発明者は、種々検討を重ねた結果、焼入れ処理後に
高強度ならびに高靭性を有する電縫鋼管を得るために
は、鋼に適量のNbを含有させ、Ｏ（酸素）含有量を極力
低く抑えることが必要であることを確認した。本発明は
この知見に基づいて成されたもので、その要旨は下記
およびの電縫鋼管にある（以下、「％」はすべて重量
％を意味する）。
高強度ならびに高靭性を有する電縫鋼管を得るために
は、鋼に適量のNbを含有させ、Ｏ（酸素）含有量を極力
低く抑えることが必要であることを確認した。本発明は
この知見に基づいて成されたもので、その要旨は下記
およびの電縫鋼管にある（以下、「％」はすべて重量
％を意味する）。
重量％で、C:0.10〜0.30％、Si:0.05〜0.50％、Mn:
0.41〜1.40％、Al:0.005〜0.050％、Nb:0.005〜0.050％
を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなり、不純
物中のＰが0.025％以下、Ｓが0.010％以下、Ｏが0.0010
％以下である、熱処理によって優れた低温靭性を有する
熱処理用電縫鋼管。
0.41〜1.40％、Al:0.005〜0.050％、Nb:0.005〜0.050％
を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなり、不純
物中のＰが0.025％以下、Ｓが0.010％以下、Ｏが0.0010
％以下である、熱処理によって優れた低温靭性を有する
熱処理用電縫鋼管。
前記記載の成分に加え、さらに、重量％で、Cr:
0.05〜0.50％、Mo:0.05〜0.50％、Ti:0.005〜0.050％
（ただし、Ti≧3.4N％）、B:0.0010〜0.0050％の１種以
上を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなり、不
純物中のＰが0.025％以下、Ｓが0.010％以下、Ｏが0.00
10％以下である、熱処理によって優れた低温靭性を有す
る熱処理用電縫鋼管。
0.05〜0.50％、Mo:0.05〜0.50％、Ti:0.005〜0.050％
（ただし、Ti≧3.4N％）、B:0.0010〜0.0050％の１種以
上を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなり、不
純物中のＰが0.025％以下、Ｓが0.010％以下、Ｏが0.00
10％以下である、熱処理によって優れた低温靭性を有す
る熱処理用電縫鋼管。
（作用） 以下、本発明の熱処理用電縫鋼管を構成する鋼に含ま
れる各成分の作用効果とそれらの含有量の限定理由につ
いて述べる。
れる各成分の作用効果とそれらの含有量の限定理由につ
いて述べる。
Ｃは熱処理後の電縫鋼管の強度を高める元素である。
しかし、その含有量が0.10％未満では強度の確保が不十
分であり、また、0.30％を超えると製管のまま（熱処理
前）での強度が高くなり過ぎ、加工性に乏しくなる。こ
れらの理由からＣの適正含有量は0.10〜0.30％である。
しかし、その含有量が0.10％未満では強度の確保が不十
分であり、また、0.30％を超えると製管のまま（熱処理
前）での強度が高くなり過ぎ、加工性に乏しくなる。こ
れらの理由からＣの適正含有量は0.10〜0.30％である。
Siは製鋼時の脱酸剤として必要不可欠の元素である
が、0.05％未満では十分な効果は得られず、一方、含有
量が0.50％を超えると製管時の溶接性が劣化する。
が、0.05％未満では十分な効果は得られず、一方、含有
量が0.50％を超えると製管時の溶接性が劣化する。
Mnは強度を高める元素であるが、含有量が0.40％未満
では機械構造用部材としての強度が不十分であり、一
方、1.40％を超えると熱処理前の強度が高くなり過ぎて
加工が困難となり、また、溶接性にも悪影響を及ぼす。
では機械構造用部材としての強度が不十分であり、一
方、1.40％を超えると熱処理前の強度が高くなり過ぎて
加工が困難となり、また、溶接性にも悪影響を及ぼす。
Alは鋼の脱酸に用いる元素であるが、含有量が0.005
％未満では脱酸効果は少なく、一方、0.050％を超える
と鋼の焼入れ性が劣化する。
％未満では脱酸効果は少なく、一方、0.050％を超える
と鋼の焼入れ性が劣化する。
Nbは微量含有させることにより鋼の強度を大幅に上昇
させる効果を有するが、含有量が0.005％未満ではその
効果は十分ではなく、一方、0.050％を超えると効果が
飽和することから、Nb含有量は0.005〜0.050％とした。
させる効果を有するが、含有量が0.005％未満ではその
効果は十分ではなく、一方、0.050％を超えると効果が
飽和することから、Nb含有量は0.005〜0.050％とした。
前記の発明の鋼は、上記の成分以外、残部がFeと不
可避の不純物からなるものである。不純物としては、
Ｐ、Ｓ、およびＯ（酸素）の上限を抑えることが重要で
ある。
可避の不純物からなるものである。不純物としては、
Ｐ、Ｓ、およびＯ（酸素）の上限を抑えることが重要で
ある。
Ｐ、Ｓは鋼の熱間での加工性を向上させるために極力
低減させることが望ましく、その上限を、Ｐについては
0.025％、Ｓについては0.010％とした。
低減させることが望ましく、その上限を、Ｐについては
0.025％、Ｓについては0.010％とした。
Ｏは150kgf/mm2級の高強度材の靭性を大きく影響す
る。靭性を向上させるためには、その含有量を極力低減
させる必要があり、−40〜−60℃程度の寒冷地での使用
を考慮して、その上限を0.0010％とした。
る。靭性を向上させるためには、その含有量を極力低減
させる必要があり、−40〜−60℃程度の寒冷地での使用
を考慮して、その上限を0.0010％とした。
の発明の鋼は、の発明の鋼に、さらにCr、Mo、Ti
およびＢのうち１種以上をそれぞれ所定量加えた鋼であ
る。
およびＢのうち１種以上をそれぞれ所定量加えた鋼であ
る。
CrおよびMgの鋼の強度および靭性を向上させる元素で
あるが、いずれも含有量が0.05％未満ではその効果は小
さく、一方、0.50％を超えると効果は飽和する。従っ
て、CrおよびMoの含有量は0.05〜0.050％とした。
あるが、いずれも含有量が0.05％未満ではその効果は小
さく、一方、0.50％を超えると効果は飽和する。従っ
て、CrおよびMoの含有量は0.05〜0.050％とした。
TiはNbと同様に、微量含有させることにより鋼の強度
を大幅に上昇させる効果を有する。しかし、その含有量
が0.005％未満ではその効果は小さく、一方、0.050％を
超えると効果は飽和する。なお、固溶Ｎが鋼中に存在す
るとＢと結びついて焼き入れ性を劣化させるので、この
ＮをTiNとして固定するために鋼中のＮと等モルのTiを
含有させるとして、Tiの含有量をTi≧3.4N％とする（係
数の3.4はＮの原子量に対するTiの原子量の比であ
る）。従って、Ti含有量は0.005〜0.050％で、かつTi≧
3.4N％とした。
を大幅に上昇させる効果を有する。しかし、その含有量
が0.005％未満ではその効果は小さく、一方、0.050％を
超えると効果は飽和する。なお、固溶Ｎが鋼中に存在す
るとＢと結びついて焼き入れ性を劣化させるので、この
ＮをTiNとして固定するために鋼中のＮと等モルのTiを
含有させるとして、Tiの含有量をTi≧3.4N％とする（係
数の3.4はＮの原子量に対するTiの原子量の比であ
る）。従って、Ti含有量は0.005〜0.050％で、かつTi≧
3.4N％とした。
ＢはNbおよびTiと同様に微量含有させることにより鋼
の強度を大幅に上昇させる効果を有する。しかし、含有
量が0.0010％未満ではその効果は小さく、一方、0.0050
％を超えると効果は飽和する。従って、Ｂ含有量は0.00
10〜0.0050％とする。
の強度を大幅に上昇させる効果を有する。しかし、含有
量が0.0010％未満ではその効果は小さく、一方、0.0050
％を超えると効果は飽和する。従って、Ｂ含有量は0.00
10〜0.0050％とする。
本発明の電縫鋼管を製造するには、上記の各成分を含
有する鋼を熱間圧延により鋼帯とした後、この鋼帯を管
状に成形し、その両エッジをERW法により溶接して鋼管
（ERW鋼管）とすればよい。この鋼管のままのERW鋼管
は、引張強さが約65kgf/mm2であり、通常行われる成形
加工には十分に耐えることができる。
有する鋼を熱間圧延により鋼帯とした後、この鋼帯を管
状に成形し、その両エッジをERW法により溶接して鋼管
（ERW鋼管）とすればよい。この鋼管のままのERW鋼管
は、引張強さが約65kgf/mm2であり、通常行われる成形
加工には十分に耐えることができる。
この鋼管は、ユーザー（機械メーカー）側で所定形状
の機械部材に成形加工され、その後焼入れ処理が施され
て高強度と高靭性をもつに到る。焼入れ処理は細粒材を
得るため短時間加熱とするのが好ましい。例えば、高周
波誘導加熱もしくは直接通電加熱（加熱温度は850℃〜9
50℃）の後水冷する焼入れ法が推奨される。このような
焼入れのままで使用してもよいが、150〜350℃で低温焼
もどし処理を施して、焼入れ時の歪みを除去して用いて
もよい。
の機械部材に成形加工され、その後焼入れ処理が施され
て高強度と高靭性をもつに到る。焼入れ処理は細粒材を
得るため短時間加熱とするのが好ましい。例えば、高周
波誘導加熱もしくは直接通電加熱（加熱温度は850℃〜9
50℃）の後水冷する焼入れ法が推奨される。このような
焼入れのままで使用してもよいが、150〜350℃で低温焼
もどし処理を施して、焼入れ時の歪みを除去して用いて
もよい。
（実施例） 第１表に示す化学組成を有する鋼を熱間圧延により鋼
帯とした後、これを管状に成形し、ERW鋼管とした。こ
の状態での引張強さ（熱処理前の引張強さ）を第１表に
併せ示す。
帯とした後、これを管状に成形し、ERW鋼管とした。こ
の状態での引張強さ（熱処理前の引張強さ）を第１表に
併せ示す。
この鋼管を高周波加熱（900℃×20秒保持）後水冷
（焼入れ）した後、および焼入れ後250℃で20分間加熱
後空冷する焼もどしを行った後、引張試験（降伏点およ
び引張強さを測定）と切欠き付き鋼管の低温落重試験を
行った。
（焼入れ）した後、および焼入れ後250℃で20分間加熱
後空冷する焼もどしを行った後、引張試験（降伏点およ
び引張強さを測定）と切欠き付き鋼管の低温落重試験を
行った。
低温落重試験では、中央部に1mm深さの切欠きをつけ
た試験片を所定の温度に冷やして、切欠きを下にして水
平に支持し、中央部に高さ2mから重さ90kgの重錘を落下
させることにより瞬間的（衝撃的）に応力を負荷し、試
験片が脆性的な折損を生ずるか否かを判定した。
た試験片を所定の温度に冷やして、切欠きを下にして水
平に支持し、中央部に高さ2mから重さ90kgの重錘を落下
させることにより瞬間的（衝撃的）に応力を負荷し、試
験片が脆性的な折損を生ずるか否かを判定した。
試験結果を第１表に併せ示す。熱処理前の引張強さ、
熱処理後の降伏点と引張強さ、および低温落重試験の欄
において、上段は焼入れまま材、下段は焼入れ後250℃
焼もどし材についての結果である。また、低温落重試験
の欄において、○印は鋼管試験片が延性変形したこと
を、×印は鋼管試験片が脆性的に折損したことをあらわ
す。
熱処理後の降伏点と引張強さ、および低温落重試験の欄
において、上段は焼入れまま材、下段は焼入れ後250℃
焼もどし材についての結果である。また、低温落重試験
の欄において、○印は鋼管試験片が延性変形したこと
を、×印は鋼管試験片が脆性的に折損したことをあらわ
す。
第１表の結果から、本発明の鋼管は、熱処理を施すこ
とにより引張強さが著しく増大し、150kgf/mm2を超える
高強度を有するとともに、−100℃でも脆性的な折損を
生ずることなく、優れた低温靭性を示すことがわかる。
とにより引張強さが著しく増大し、150kgf/mm2を超える
高強度を有するとともに、−100℃でも脆性的な折損を
生ずることなく、優れた低温靭性を示すことがわかる。
（発明の効果） 本発明の熱処理用電縫鋼管は、熱処理を施すことによ
り高強度を有するとともに高い靭性を示し、特に、近年
開発が進みつつある自動車の鋼管製ドア補強材として、
あるいはその他の機械構造用部材として好適な鋼管であ
る。
り高強度を有するとともに高い靭性を示し、特に、近年
開発が進みつつある自動車の鋼管製ドア補強材として、
あるいはその他の機械構造用部材として好適な鋼管であ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】重量％で、C:0.10〜0.30％、Si:0.05〜0.5
0％、Mn:0.40〜1.40％、Al:0.005〜0.050％、Nb:0.005
〜0.050％を含有し、残部がFeおよび不可避不純物から
なり、不純物中のＰが0.025％以下、Ｓが0.010％以下、
Ｏが0.0010％以下である、熱処理によって優れた低温靭
性を有する熱処理用電縫鋼管。 - 【請求項２】請求項（１）記載の成分に加え、さらに、
重量％で、Cr:0.05〜0.50％、Mo:0.05〜0.50％、Ti:0.0
05〜0.050％（ただし、Ti≧3.4N％）、B:0.0010〜0.005
0％の１種以上を含有し、残部がFeおよび不可避不純物
からなり、不純物中のＰが0.025％以下、Ｓが0.010％以
下、Ｏが0.0010％以下である、熱処理によって優れた低
温靭性を有する熱処理用電縫鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2228983A JP2605171B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 高靭性熱処理用電縫鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2228983A JP2605171B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 高靭性熱処理用電縫鋼管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04110445A JPH04110445A (ja) | 1992-04-10 |
| JP2605171B2 true JP2605171B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=16884932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2228983A Expired - Fee Related JP2605171B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 高靭性熱処理用電縫鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605171B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8747578B2 (en) | 2003-12-12 | 2014-06-10 | Jfe Steel Corporation | Steel for structural part of automobile and method for producing the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4506486B2 (ja) * | 2005-01-31 | 2010-07-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度中空スタビライザ用電縫鋼管および高強度中空スタビライザの製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5819462A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-04 | Kawasaki Steel Corp | 電縫溶接鋼管 |
| JPS58123858A (ja) * | 1982-01-16 | 1983-07-23 | Nisshin Steel Co Ltd | 中空状スタビライザ−用電縫鋼管用鋼 |
| JPS63206425A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-25 | Nippon Steel Corp | 高靭性電縫鋼管の製造方法 |
| JPS6417820A (en) * | 1987-07-13 | 1989-01-20 | Kobe Steel Ltd | Production of electric resistance welded steel tube for heat treatment |
-
1990
- 1990-08-29 JP JP2228983A patent/JP2605171B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8747578B2 (en) | 2003-12-12 | 2014-06-10 | Jfe Steel Corporation | Steel for structural part of automobile and method for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04110445A (ja) | 1992-04-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |