JPH02197525A - 熱影響部の軟化しにくい自動車用高強度電縫鋼管の製造方法 - Google Patents
熱影響部の軟化しにくい自動車用高強度電縫鋼管の製造方法Info
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- JPH02197525A JPH02197525A JP1426789A JP1426789A JPH02197525A JP H02197525 A JPH02197525 A JP H02197525A JP 1426789 A JP1426789 A JP 1426789A JP 1426789 A JP1426789 A JP 1426789A JP H02197525 A JPH02197525 A JP H02197525A
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、造管のまま、もしくは低温の歪取焼鈍後にて
、引張強さ６０−６０−１Ｏ０／ｍｍ２の高強度を示し
、例えばアーク溶接によっても、その熱影響部の強度が
低下しにくい自動車用高強度電縫鋼管、例えば、リアア
クスルカバー、クロスメンバー、プロペラシャフト イ
ンパクトバー等用の高強度電縫鋼管の製造方法に関する
ものである。
、引張強さ６０−６０−１Ｏ０／ｍｍ２の高強度を示し
、例えばアーク溶接によっても、その熱影響部の強度が
低下しにくい自動車用高強度電縫鋼管、例えば、リアア
クスルカバー、クロスメンバー、プロペラシャフト イ
ンパクトバー等用の高強度電縫鋼管の製造方法に関する
ものである。
（従来の技術）
一般に、引張強さ６０ｋｇｆ／−を越える自動車用高強
度電縫鋼管を得る方法としては、 ■ 熱延板を冷間圧延して高強度とした後、高強度電縫
鋼管とする方法、 ■ 電縫管とした後に、冷間引抜き加工によって強度を
上げる方法、 ■ 電縫管とした後に、焼入処理等、熱処理によって高
強度鋼管とする方法、 ■ 例えば特開昭６１〜２７２３１８号公報記載の如く
熱延時に、象、速冷却、低温巻取によって高強度鋼板と
した後、高強度電縫鋼管とする方法、等があるが、■〜
■の場合は、冷間圧延・冷間絞り・鋼管熱処理等、工程
が複雑であり、コスト高を生じる原因となる。中でも■
、■の場合は加工歪による強化をしているため、実車装
備の際のアーク溶接によって、熱影響部の部分的な強度
低下が大きいという問題がある。また■、■の場合につ
いても、鋼管の焼入、コイルの焼入により強度を確保し
ているために、アーク溶接時に熱影響部にて焼戻を生じ
て強度が低下してしまう問題がある。
度電縫鋼管を得る方法としては、 ■ 熱延板を冷間圧延して高強度とした後、高強度電縫
鋼管とする方法、 ■ 電縫管とした後に、冷間引抜き加工によって強度を
上げる方法、 ■ 電縫管とした後に、焼入処理等、熱処理によって高
強度鋼管とする方法、 ■ 例えば特開昭６１〜２７２３１８号公報記載の如く
熱延時に、象、速冷却、低温巻取によって高強度鋼板と
した後、高強度電縫鋼管とする方法、等があるが、■〜
■の場合は、冷間圧延・冷間絞り・鋼管熱処理等、工程
が複雑であり、コスト高を生じる原因となる。中でも■
、■の場合は加工歪による強化をしているため、実車装
備の際のアーク溶接によって、熱影響部の部分的な強度
低下が大きいという問題がある。また■、■の場合につ
いても、鋼管の焼入、コイルの焼入により強度を確保し
ているために、アーク溶接時に熱影響部にて焼戻を生じ
て強度が低下してしまう問題がある。
（発明が解決しようとする課題）
第１図に示すごとく、プロペラシャフトにて説明すると
、プロペラシャフト用鋼管１と、ヨーク３をアーク溶接
にて接続する場合、アーク溶接部２にて硬さ変化を生じ
、従来の強度レベルの電縫管に比べ、高強度化した場合
はより顕著に熱影響部の硬さ低下が大きくなる。
、プロペラシャフト用鋼管１と、ヨーク３をアーク溶接
にて接続する場合、アーク溶接部２にて硬さ変化を生じ
、従来の強度レベルの電縫管に比べ、高強度化した場合
はより顕著に熱影響部の硬さ低下が大きくなる。
本発明は、自動車用鋼管を高強度化するための最大の問
題である前記のような組み付はアーク溶接部の強度低下
を少なくし、アーク溶接熱影響部にても母材に近い強度
を示す高強度電縫鋼管を得ることを課題とするものであ
る。
題である前記のような組み付はアーク溶接部の強度低下
を少なくし、アーク溶接熱影響部にても母材に近い強度
を示す高強度電縫鋼管を得ることを課題とするものであ
る。
（課題を解決するための手段）
本発明の要旨は、
Ｃ： Ｏ，Ｏｓ〜０．２３％（重量％、以下同じ）。
Ｍｎ≦０．０％。
Ｓｉ≦０．８％。
Ｎｂ≦０．１０％。
を含有し、かつ
Ｃｒ≦１．０％。
Ｍｏ≦０．６０％。
の一種以上を含有し、残部は脱酸度を調整することによ
り残存する５ｏｌＡｌ、 Ｆｅおよび不可避的不純物よ
りなる素材鋼スラブを、熱間圧延後、４５０〜６５０℃
の温度範囲にて巻取り、熱延鋼板とした後、電縫溶接を
行うことにより、造管のまま、もしくは、歪取焼鈍を行
い、引張強さ６０〜１０１００）ｃ／ｍｍ２の鋼管とす
ることを特徴とする熱影響部の軟化しにくい自動車用高
強度電縫鋼管の製造方法である。
り残存する５ｏｌＡｌ、 Ｆｅおよび不可避的不純物よ
りなる素材鋼スラブを、熱間圧延後、４５０〜６５０℃
の温度範囲にて巻取り、熱延鋼板とした後、電縫溶接を
行うことにより、造管のまま、もしくは、歪取焼鈍を行
い、引張強さ６０〜１０１００）ｃ／ｍｍ２の鋼管とす
ることを特徴とする熱影響部の軟化しにくい自動車用高
強度電縫鋼管の製造方法である。
（作用）
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、
成分・熱延条件を選定することにより、組み付はアーク
溶接部の強度低下を少なくし、アーク溶接熱影響部にて
も母材に近い強度を示す高強度電縫鋼管が得られる。
成分・熱延条件を選定することにより、組み付はアーク
溶接部の強度低下を少なくし、アーク溶接熱影響部にて
も母材に近い強度を示す高強度電縫鋼管が得られる。
以下本発明における電縫鋼管製造条件の限定理由につい
て述べる。
て述べる。
まず、アーク溶接熱影響部の軟化に対する抵抗性を向上
させるため、高強度化する機構として加工による強化、
焼入組織による強化より寧ろフェライト結晶粒の微細化
による強化、固溶強化、析出強化を利用することを基本
としている。そのため、成分系が本発明の大きな特徴の
一つとなる。
させるため、高強度化する機構として加工による強化、
焼入組織による強化より寧ろフェライト結晶粒の微細化
による強化、固溶強化、析出強化を利用することを基本
としている。そのため、成分系が本発明の大きな特徴の
一つとなる。
本発明において、細粒化に有効な元素、固溶強化、析出
強化に有効な元素を用いてアーク溶接軟化部に対する抵
抗性の高い成分系を詳細に調べた結果、第２図（ベース
鋼の成分、 Ｃ： ０．１６％。
強化に有効な元素を用いてアーク溶接軟化部に対する抵
抗性の高い成分系を詳細に調べた結果、第２図（ベース
鋼の成分、 Ｃ： ０．１６％。
Ｓｉ：０．２０％、？１ｎ：１．２０％、Ｐ：０．０２
％、 Ｓ：０．００４％、Ａｌ二０．０３％、Ｎ ：
Ｏ，ＯＯ４％；加熱温度： １２３０℃１圧延停止温度
二８１０℃２冷却速度：２０℃／５ｅｃ）に示すごと（
Ｎｂ、 Ｃｒ、 Ｍｏの単独添加、もしくは、複合添加
（添加量（ｗｔχ）はそれぞれＮｂ：０．０３％、Ｃｒ
：０．６０％、Ｍｏ ： ０．２０％）がＨＡＺ軟化に
対して、有効であることが明確となった。ただし、より
軟化に対して、高い抵抗性を得ようとすると、複合添加
がより効果的であり、少量添加にて細粒化に顕著に影響
するＮｂを添加した上での、Ｃｒ、 Ｍｏの添加が効果
的である。
％、 Ｓ：０．００４％、Ａｌ二０．０３％、Ｎ ：
Ｏ，ＯＯ４％；加熱温度： １２３０℃１圧延停止温度
二８１０℃２冷却速度：２０℃／５ｅｃ）に示すごと（
Ｎｂ、 Ｃｒ、 Ｍｏの単独添加、もしくは、複合添加
（添加量（ｗｔχ）はそれぞれＮｂ：０．０３％、Ｃｒ
：０．６０％、Ｍｏ ： ０．２０％）がＨＡＺ軟化に
対して、有効であることが明確となった。ただし、より
軟化に対して、高い抵抗性を得ようとすると、複合添加
がより効果的であり、少量添加にて細粒化に顕著に影響
するＮｂを添加した上での、Ｃｒ、 Ｍｏの添加が効果
的である。
つまり、Ｎｂを基本成分とし、Ｃｒ、 Ｍｏの一種以上
を添加するのが熱影響部の軟化軽減に対して有効である
。ここで、Ｎｂは微量にて細粒化効果が得られること、
及びコスト上の制約より上限を０．１０ｗｔχとする。
を添加するのが熱影響部の軟化軽減に対して有効である
。ここで、Ｎｂは微量にて細粒化効果が得られること、
及びコスト上の制約より上限を０．１０ｗｔχとする。
また、Ｍｏは固溶強化が大きく、特殊炭化物を形成し、
析出強化も期待される元素であるが、非常に高価な元素
であるというコスト上の問題及び大量に添加すると焼入
性が非常に高まり、ＨＡＺ部の硬さが非常に高くなると
いう問題も生じるため上限を０．６０ｗｔχとする。
析出強化も期待される元素であるが、非常に高価な元素
であるというコスト上の問題及び大量に添加すると焼入
性が非常に高まり、ＨＡＺ部の硬さが非常に高くなると
いう問題も生じるため上限を０．６０ｗｔχとする。
また、Ｃｒは固溶強化、特殊炭化物の形成等の効果を有
し、Ｍｏとの複合添加にて、高価なＭｏを軽減しても軟
化に対して同等の抵抗を得られるが、酸化物を形成し易
く、電縫溶接時にペネトレーターを発生し易いため、上
限を１．Ｏｗｔχとした。
し、Ｍｏとの複合添加にて、高価なＭｏを軽減しても軟
化に対して同等の抵抗を得られるが、酸化物を形成し易
く、電縫溶接時にペネトレーターを発生し易いため、上
限を１．Ｏｗｔχとした。
尚、Ｎｂ、 Ｃｒ、 Ｍｏ以外の成分については通常の
電縫鋼管の成分系としており、強度を安定して上昇させ
る元素として、Ｃ，Ｓｉ、 Ｍｎを用いた。
電縫鋼管の成分系としており、強度を安定して上昇させ
る元素として、Ｃ，Ｓｉ、 Ｍｎを用いた。
ここで、Ｃは高強度が目標のため０．０８ｗｔ％以上と
し、靭性の低下を回避する目的にて、靭性の劣化が懸念
される０、２３ｗｔχを上限とした。
し、靭性の低下を回避する目的にて、靭性の劣化が懸念
される０、２３ｗｔχを上限とした。
また、Ｓｉは鋼中の脱酸元素として有効な元素であるが
、過剰に含有されると電縫溶接時にＳｉＯ□成分による
ペネトレーター欠陥を発生し易く、そのため０．８ｗｔ
％以下に限定した。
、過剰に含有されると電縫溶接時にＳｉＯ□成分による
ペネトレーター欠陥を発生し易く、そのため０．８ｗｔ
％以下に限定した。
Ｍｎは、Ｃと同様に鋼管の強度を上昇させる元素であっ
て靭性改善にも有効であるが、過剰に含有されれば電縫
溶接時にＭｎＯ成分によるペネトレーター欠陥を発生し
易く、そのために２．０ｗｔＸ以下に限定した。
て靭性改善にも有効であるが、過剰に含有されれば電縫
溶接時にＭｎＯ成分によるペネトレーター欠陥を発生し
易く、そのために２．０ｗｔＸ以下に限定した。
次に、前記のような成分系を用いて、アーク溶接部の軟
化を生じ難（、高強度を得るための圧延・冷却条件につ
いて説明する。
化を生じ難（、高強度を得るための圧延・冷却条件につ
いて説明する。
ここでの最大のポイントは、細粒フェライト組織を得る
ことで、第３図（ベース鋼の成分；Ｃ：０６１８％、Ｓ
ｉ：０．２０％、Ｍｎ：１．２０％、Ｐ：０．０２％、
Ｓ：０．００３％、Ｎｂ：０．０３％、Ｍｏ：０．４％
、／Ｖ：０．０３％、 Ｎ ： ０．００４％（ｗｔχ
）；加熱温度１１２３０℃１圧延停止温度＝８１Ｏ℃１
冷却速度：２０°ｃ／５ｅｃ）に示すごとく、巻取温度
を４５０〜６５０ ’Ｃの範囲にすることである。
ことで、第３図（ベース鋼の成分；Ｃ：０６１８％、Ｓ
ｉ：０．２０％、Ｍｎ：１．２０％、Ｐ：０．０２％、
Ｓ：０．００３％、Ｎｂ：０．０３％、Ｍｏ：０．４％
、／Ｖ：０．０３％、 Ｎ ： ０．００４％（ｗｔχ
）；加熱温度１１２３０℃１圧延停止温度＝８１Ｏ℃１
冷却速度：２０°ｃ／５ｅｃ）に示すごとく、巻取温度
を４５０〜６５０ ’Ｃの範囲にすることである。
未再結晶域での制御圧延を実施しても、６５０℃を越え
る巻取り温度では組織の粗大化、炭化物の＆に集粗大化
が促進され、高強度を得るのが難しくなるので、巻取り
温度上限を６５０℃とした。また、逆に巻取り温度を４
５０℃より下げると、比較的焼入性の良い本鋼種は、ベ
イナイト組織、冷速によってはマルテンサイト組織とな
り、母材部の強度が著しく上昇し、逆にアーク溶接部の
硬さと母材硬さとの差が大きくなってしまうため、下限
を４５０℃とした。
る巻取り温度では組織の粗大化、炭化物の＆に集粗大化
が促進され、高強度を得るのが難しくなるので、巻取り
温度上限を６５０℃とした。また、逆に巻取り温度を４
５０℃より下げると、比較的焼入性の良い本鋼種は、ベ
イナイト組織、冷速によってはマルテンサイト組織とな
り、母材部の強度が著しく上昇し、逆にアーク溶接部の
硬さと母材硬さとの差が大きくなってしまうため、下限
を４５０℃とした。
このようにして得られた熱延鋼板より電縫鋼管とするこ
とにより、実施例の如く造管ままで引張強度６０〜１０
０ｋｇｆ／ｍｍ２の高強度を示し、ＨＡ Ｚ軟化しにく
い自動車用高強度電縫鋼管を得ることができる。また、
プロペラシャフト等一部残留応力の軽減が必要な品種に
ついては、造管後に回復現象が起こる４５０℃以上、強
度が顕著に低下する６ ５０ ’Ｃ以下の温度範囲にて
歪取焼鈍を実施する場合があるが、そのような場合につ
いても歪取焼鈍後にて引張強度６０〜１００ ｋｇｆ／
ｍｍ２の高強度を示し、ＨＡＺ軟化しにくい自動車用高
強度電縫鋼管を得ることができる。
とにより、実施例の如く造管ままで引張強度６０〜１０
０ｋｇｆ／ｍｍ２の高強度を示し、ＨＡ Ｚ軟化しにく
い自動車用高強度電縫鋼管を得ることができる。また、
プロペラシャフト等一部残留応力の軽減が必要な品種に
ついては、造管後に回復現象が起こる４５０℃以上、強
度が顕著に低下する６ ５０ ’Ｃ以下の温度範囲にて
歪取焼鈍を実施する場合があるが、そのような場合につ
いても歪取焼鈍後にて引張強度６０〜１００ ｋｇｆ／
ｍｍ２の高強度を示し、ＨＡＺ軟化しにくい自動車用高
強度電縫鋼管を得ることができる。
（実施例）
第１表に本発明の実施例および比較例を示す。
各試料は、仕上圧延終了後、２０℃／ｓｅｃで５００℃
まで水冷を実施し、５００℃にて巻取った熱延板を用い
て、外径３８．１ｍｍ、肉厚３．２Ｍの電縫管とした。
まで水冷を実施し、５００℃にて巻取った熱延板を用い
て、外径３８．１ｍｍ、肉厚３．２Ｍの電縫管とした。
比較材を含めいずれの鋼種にても、６０ｋｇｆ／−以上
の高強度が得られているが、アーク溶接部の硬さ低下は
、■の比較材がΔＨｖ＝４４と非常に軟化しているのに
対して、Ａ−ＤのＮｂ −Ｍ。
の高強度が得られているが、アーク溶接部の硬さ低下は
、■の比較材がΔＨｖ＝４４と非常に軟化しているのに
対して、Ａ−ＤのＮｂ −Ｍ。
鋼、およびＥ−ＧのＮｂ −Ｃｒ −Ｍｏ鋼、ＨのＮｂ
−Ｃｒ鋼にて、約２５以下の低い軟化化となっている。
−Ｃｒ鋼にて、約２５以下の低い軟化化となっている。
また、Ｄ、Ｇのように歪取焼鈍を実施した場合について
も、ＨＡＺ部の軟化は同様に軽減されている。
も、ＨＡＺ部の軟化は同様に軽減されている。
第４図に代表例として、実施例Ａおよび比較例ＩのＨＡ
Ｚ部の硬さプロファイルを示す。本発明を適用した鋼種
については、最軟化部にても高硬度を有している。
Ｚ部の硬さプロファイルを示す。本発明を適用した鋼種
については、最軟化部にても高硬度を有している。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば従来自動車用電縫
鋼管の高強度化に対する最大の障害であったアーク溶接
部の強度低下を軽減することができる。従って、自動車
用鋼管の軽量化、小径化が可能である。
鋼管の高強度化に対する最大の障害であったアーク溶接
部の強度低下を軽減することができる。従って、自動車
用鋼管の軽量化、小径化が可能である。
第１図（ａ）はプロペラシャフトとヨークとのアーク溶
接部を示す説明図、（ト））は電縫鋼管を高強度化する
と、自動車用電縫鋼管に対して実施されるアーク溶接の
熱影響部での硬度低下が顕著になってくることを示す図
、第２図はアーク溶接熱影響部の軟化軽減に対する抵抗
と、添加元素の関係について示す図、第３図は巻取温度
の強度への影響を示す図、第４図は本発明の実施例Ａ、
比較例１についてのアーク溶接部の硬さ分布を示す図で
ある。 第１図 （ｂ） （ｂＨｖ”メ７４ｚＭｐＲＭＦｋ５Ｊ’−）第２図 第３え ４！取り温廉 Ｃ’Ｃ） 第４図
接部を示す説明図、（ト））は電縫鋼管を高強度化する
と、自動車用電縫鋼管に対して実施されるアーク溶接の
熱影響部での硬度低下が顕著になってくることを示す図
、第２図はアーク溶接熱影響部の軟化軽減に対する抵抗
と、添加元素の関係について示す図、第３図は巻取温度
の強度への影響を示す図、第４図は本発明の実施例Ａ、
比較例１についてのアーク溶接部の硬さ分布を示す図で
ある。 第１図 （ｂ） （ｂＨｖ”メ７４ｚＭｐＲＭＦｋ５Ｊ’−）第２図 第３え ４！取り温廉 Ｃ’Ｃ） 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｃ：０．０８〜０．２３％（重量％、以下同じ）、Ｍｎ
≦２．０％、 Ｓｉ≦０．８％、 Ｎｂ≦０．１０％。 を含有し、かつ Ｃｒ≦１．０％、 Ｍｏ≦０．６０％、 の一種以上を含有し、残部は脱酸度を調整することによ
り残存するｓｏｌ．ＡＬ、Ｆｅおよび不可避的不純物よ
りなる素材鋼スラブを、熱間圧延後、４５０〜６５０℃
の温度範囲にて巻取り、熱延鋼板とした後、電縫溶接を
行うことにより、造管のまま、もしくは、歪取焼鈍を行
い、引張強さ６０〜１００ｋｇｆ／ｍｍ＾２の鋼管とす
ることを特徴とする熱影響部の軟化しにくい自動車用高
強度電縫鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1014267A JPH0742499B2 (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 熱影響部の軟化しにくい自動車用高強度電縫鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1014267A JPH0742499B2 (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 熱影響部の軟化しにくい自動車用高強度電縫鋼管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02197525A true JPH02197525A (ja) | 1990-08-06 |
| JPH0742499B2 JPH0742499B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=11856317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1014267A Expired - Lifetime JPH0742499B2 (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 熱影響部の軟化しにくい自動車用高強度電縫鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742499B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04116123A (ja) * | 1990-09-05 | 1992-04-16 | Nippon Steel Corp | 摩擦圧接に適した高強度電縫鋼管の製造方法 |
| JPH0551692A (ja) * | 1991-03-25 | 1993-03-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 疲労特性に優れた自動車用高強度電縫鋼管 |
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1989
- 1989-01-24 JP JP1014267A patent/JPH0742499B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0742499B2 (ja) | 1995-05-10 |
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