JPH03140441A - 自動車ドア補強用の鋼管材料 - Google Patents
自動車ドア補強用の鋼管材料Info
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- JPH03140441A JPH03140441A JP2272074A JP27207490A JPH03140441A JP H03140441 A JPH03140441 A JP H03140441A JP 2272074 A JP2272074 A JP 2272074A JP 27207490 A JP27207490 A JP 27207490A JP H03140441 A JPH03140441 A JP H03140441A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
- B60J5/00—Doors
- B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
- B60J5/042—Reinforcement elements
- B60J5/0422—Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires
- B60J5/0438—Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires characterised by the type of elongated elements
- B60J5/0443—Beams
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
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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】
ａ、産業上の利用分野
本発明は、自動車ドア補強用の鋼管材料に関する。
ｂ、 従来の技術
自動車の側面衝突事故に対して保護するため、車両のド
アが補強されるように多重の管状補強要素が使用される
。この補強要素の製造に使用される鋼管は、可及的に多
くの衝突エネルギーを吸収する目的に適合する必要があ
る場合、強度、強靭性および加工性に関する所定の最低
要求を満たす必要がある。所定の試験条件のもとに、例
えば下記の値が得られる必要がある。
アが補強されるように多重の管状補強要素が使用される
。この補強要素の製造に使用される鋼管は、可及的に多
くの衝突エネルギーを吸収する目的に適合する必要があ
る場合、強度、強靭性および加工性に関する所定の最低
要求を満たす必要がある。所定の試験条件のもとに、例
えば下記の値が得られる必要がある。
引張り強さ Ｒｍ ≧ １１００ Ｎ／ｍｓ
”弾性限度 Ｒｔ ≧ ８００ Ｎ／ａｍ
”伸び率 Ａ、 ≧ ８ ％変形エネルギ
ー −１，。 ≧ １９００ Ｊｏｕｌｅ（成形物
の寸法に応じて） このようなドア補強管は、−船釣に高温形成によって製
造され、水焼入れによって所要の強度が得られる。公知
の鋼は、例えば０．１８％の炭素、０．４％のケイ素お
よび１．１４％のマンガン（残余は鉄および一般的な不
純物）を含有している。
”弾性限度 Ｒｔ ≧ ８００ Ｎ／ａｍ
”伸び率 Ａ、 ≧ ８ ％変形エネルギ
ー −１，。 ≧ １９００ Ｊｏｕｌｅ（成形物
の寸法に応じて） このようなドア補強管は、−船釣に高温形成によって製
造され、水焼入れによって所要の強度が得られる。公知
の鋼は、例えば０．１８％の炭素、０．４％のケイ素お
よび１．１４％のマンガン（残余は鉄および一般的な不
純物）を含有している。
ドア補強管は、自動車において再加工する場合に著しく
影響を受け、最初の材料特性が、かなり害ねれる場合が
ある。この再加工は、例えば、通常の鋼の場合には熱が
作用する領域において一般的に特性変化をおよぼさない
溶接作業工程、または腐食の防止を目的として補足的に
行うドア構造の亜鉛鍍金である。すなわち、高温亜鉛鍍
金は約５００°Ｃ以下の温度で行われ、したがって、硬
化された状態にあるドア補強管にするには、それ自体と
して好ましくない暖冷処理を必要とし、これは、かなり
強度が失われる欠点を有している。
影響を受け、最初の材料特性が、かなり害ねれる場合が
ある。この再加工は、例えば、通常の鋼の場合には熱が
作用する領域において一般的に特性変化をおよぼさない
溶接作業工程、または腐食の防止を目的として補足的に
行うドア構造の亜鉛鍍金である。すなわち、高温亜鉛鍍
金は約５００°Ｃ以下の温度で行われ、したがって、硬
化された状態にあるドア補強管にするには、それ自体と
して好ましくない暖冷処理を必要とし、これは、かなり
強度が失われる欠点を有している。
ドア補強管を製造するための材料として鋼合金を使用す
ることが、ドイツ連邦共和国特許第３７２８４７６号公
報から知られており、これは重量％において下記の組成
を有している。
ることが、ドイツ連邦共和国特許第３７２８４７６号公
報から知られており、これは重量％において下記の組成
を有している。
最大 ０．３５ ％ Ｃ
最大 ０．５０ ％ Ｓｉ
最大 １．８ ％ 門ｎ
最大 ０．０３０ ％ Ｐ
最大 ０．０３０ ％ Ｓ
＞Ｏ−１，５％ Ｎｉ
１．８ −２．２ ％ Ｃｒ
０．４ −０．７ ％ ＭＯ
ｏ、０２５−０．０５０ ％ Ａｆｆｉ残余：鉄およ
び一般的な不純物 その場合、熱圧延による管の製造は、圧延温度が９８０
ないし１０８０℃にある条件で行われる。このようにす
ることによって、使用された材料が空気硬化されるため
、多額の経費を要する熱処理を必要とせずに、製造され
た管の前記最低値を維持することができる。この文献に
おいては、高温亜鉛鍍金による材料特性の変化について
述べられていない。この文献に記載されている合金の欠
点は、製造するためにＣｒ、 ＮｉおよびＭｏなどの高
価な合金成分を多量に使用する必要があり、したがって
、材料コストの増加が、熱処理を省くことによる節約に
逆行することにあると考えられる。
び一般的な不純物 その場合、熱圧延による管の製造は、圧延温度が９８０
ないし１０８０℃にある条件で行われる。このようにす
ることによって、使用された材料が空気硬化されるため
、多額の経費を要する熱処理を必要とせずに、製造され
た管の前記最低値を維持することができる。この文献に
おいては、高温亜鉛鍍金による材料特性の変化について
述べられていない。この文献に記載されている合金の欠
点は、製造するためにＣｒ、 ＮｉおよびＭｏなどの高
価な合金成分を多量に使用する必要があり、したがって
、材料コストの増加が、熱処理を省くことによる節約に
逆行することにあると考えられる。
Ｃ１発明が解決しようとする課題
本発明の課題は、熱圧延された管において所要の最低の
特性が保証されるだけでな（、さらに溶接過程の後また
は高温亜鉛鍍金の後でも、この最低の特性が満足され、
最小の経費で製造することができる、ドア補強管を製造
する材料としての鋼を提供することである。
特性が保証されるだけでな（、さらに溶接過程の後また
は高温亜鉛鍍金の後でも、この最低の特性が満足され、
最小の経費で製造することができる、ドア補強管を製造
する材料としての鋼を提供することである。
ｄ、 課題を解決するための手段
この課題は、本発明によれば、マンガン、ニッケル、ク
ロム、モリブデンの含量とバナジウムの含量の１０倍と
の和が、少なくとも４．５重量％になるような、特許請
求の範囲第１項に記載された合金組成を有する鋼を使用
することによって解決される。この合金は、本発明の好
適な実施態様において、強靭度特性を増加させるため、
見込まれる焼き減り以上に、少なくとも窒素含量の３．
４倍に相応する量のチタンと、０．００１〜０．００５
重量％のホウ素とを入れることができる。ホウ素のすべ
ての作用を発揮させるため、常に存在し使用された溶融
技術にもとづいて、経験によって割出すことが可能な窒
素含量（通常、溶接可能な鋼を溶融する場合は約５０〜
７０ｐｐｍの窒素）が、チタンによって凝固される必要
がある。一般に、Ｔｉ ： Ｎの比率が３．４：１を著
しく越えることは好ましくない。
ロム、モリブデンの含量とバナジウムの含量の１０倍と
の和が、少なくとも４．５重量％になるような、特許請
求の範囲第１項に記載された合金組成を有する鋼を使用
することによって解決される。この合金は、本発明の好
適な実施態様において、強靭度特性を増加させるため、
見込まれる焼き減り以上に、少なくとも窒素含量の３．
４倍に相応する量のチタンと、０．００１〜０．００５
重量％のホウ素とを入れることができる。ホウ素のすべ
ての作用を発揮させるため、常に存在し使用された溶融
技術にもとづいて、経験によって割出すことが可能な窒
素含量（通常、溶接可能な鋼を溶融する場合は約５０〜
７０ｐｐｍの窒素）が、チタンによって凝固される必要
がある。一般に、Ｔｉ ： Ｎの比率が３．４：１を著
しく越えることは好ましくない。
本発明によって使用される鋼は、特に、比較的廉価な合
金要素であるマンガンの成分が比較的多いことを特徴と
している。さらに、高価な合金成分ニッケル、モリブデ
ン、バナジウムおよびクロムを完全に省くか、少なくと
も、これらの成分の含量を著しく減少することができる
。これに対する前提条件は、単に、これらの成分の含量
に関する特許請求の範囲第１項に示された組成が満たさ
れることだけである。場合によっては、少なくとも４．
５重量％のマンガン成分だけによって保証することがで
きる。本発明による鋼は空気で硬化するため、ドイツ連
邦共和国特許第３７２８４７６号公報から知られる綱の
場合と同様な所要の技術的な特性を得るのに多額の経費
を要する熱処理対策が完全に省かれ、したがってドア補
強管の製造のための使用によって、経済的に顕著な利点
が得られる。
金要素であるマンガンの成分が比較的多いことを特徴と
している。さらに、高価な合金成分ニッケル、モリブデ
ン、バナジウムおよびクロムを完全に省くか、少なくと
も、これらの成分の含量を著しく減少することができる
。これに対する前提条件は、単に、これらの成分の含量
に関する特許請求の範囲第１項に示された組成が満たさ
れることだけである。場合によっては、少なくとも４．
５重量％のマンガン成分だけによって保証することがで
きる。本発明による鋼は空気で硬化するため、ドイツ連
邦共和国特許第３７２８４７６号公報から知られる綱の
場合と同様な所要の技術的な特性を得るのに多額の経費
を要する熱処理対策が完全に省かれ、したがってドア補
強管の製造のための使用によって、経済的に顕著な利点
が得られる。
この材料からつくられる管が、約５００°Ｃにおける焼
き戻し後に、通常の水硬化された材料と比較して、強度
の喪失および加工性の減少が極めて少ないことは極めて
驚異的である。したがって、この材料からなるドア補強
管は、強度特性の許容できない減少を余儀なくすること
な（、容易に、耐蝕性の改善のための高温亜鉛鍍金を行
い、溶接することができる。
き戻し後に、通常の水硬化された材料と比較して、強度
の喪失および加工性の減少が極めて少ないことは極めて
驚異的である。したがって、この材料からなるドア補強
管は、強度特性の許容できない減少を余儀なくすること
な（、容易に、耐蝕性の改善のための高温亜鉛鍍金を行
い、溶接することができる。
ｅ、 実施例
本発明によって使用可能な合金の実施例が下記の表に重
量％で示されている。
量％で示されている。
ＣＳｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ａ
Ｌｇｅｓ Ｃｒ Ｍｏ ＶＯ，１９０
，６２３，９５０，００８０，００３００，０３７０，
６３０，３００，００００，１９０，５９４，０２０，
００９０，００２５０，０３７０，５７０，２９０，０
０００，１９０，３４４，０５０，０Ｇ９ ０．００２
６ ０．０３１ ０．５７ ０．０２ ０．０４９０．
１９ ０．３３ ４．００ ０．００７ ．０．００１
９ ０．０２９ ０．５５ ０．０２ ０．０５１溶接
工程による材料特性変化に関する本発明による鋼の良好
な特性は、第１図および第２図に示された供試品の硬度
推移の対比に示されている。
Ｌｇｅｓ Ｃｒ Ｍｏ ＶＯ，１９０
，６２３，９５０，００８０，００３００，０３７０，
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９ ０．０２９ ０．５５ ０．０２ ０．０５１溶接
工程による材料特性変化に関する本発明による鋼の良好
な特性は、第１図および第２図に示された供試品の硬度
推移の対比に示されている。
第１図は、供試品の溶接がＭＡＧ方式で行われた０、１
８％の炭素、０．４％のケイ素および１．１４％のマン
ガン（残余二鉄および一般的な不純物）を存する水硬化
された従来の鋼からなる直径３８！ｎ、肉厚さ２．３
Ｍの管材についての硬度推移を示している。
８％の炭素、０．４％のケイ素および１．１４％のマン
ガン（残余二鉄および一般的な不純物）を存する水硬化
された従来の鋼からなる直径３８！ｎ、肉厚さ２．３
Ｍの管材についての硬度推移を示している。
影響を受けない基本材料（ｆＪ）においては、硬度ＨＶ
Ｉが４６０の値にあるが、熱影響領域（ｌ［Ｚ）におい
ては２６０以下の値に低下する。溶接物（ＳＧ）の硬度
Ｈｖ１は約２２０であるが、この値は、使用された溶接
電極の材料だけに依存するため、この関係においてはあ
まり重要ではない。
Ｉが４６０の値にあるが、熱影響領域（ｌ［Ｚ）におい
ては２６０以下の値に低下する。溶接物（ＳＧ）の硬度
Ｈｖ１は約２２０であるが、この値は、使用された溶接
電極の材料だけに依存するため、この関係においてはあ
まり重要ではない。
これに対して、０．１９％の炭素、３．９５％のマンガ
ンおよび０．６％のクロム（残余二鉄および一般的な不
純物）を有する空気硬化された本発明による綱からなる
厚さ５ｍの供試板は、他の溶接付加材料による一へＧ方
式の供試品溶接において、第２回から判るように、比較
試験の場合より明らかに良好な特性を示している。約９
ｍを有する熱影響領域は比較例（７ｍ ）における場合
より若干広いが、この場合、硬度ＨＶＩ は、影響を受
けない基本材料における約４２０の値から、熱影響領域
における約３６０の値に低下するだけである。したがっ
て、最初の試験におけるより約１００だけ値が高い。
ンおよび０．６％のクロム（残余二鉄および一般的な不
純物）を有する空気硬化された本発明による綱からなる
厚さ５ｍの供試板は、他の溶接付加材料による一へＧ方
式の供試品溶接において、第２回から判るように、比較
試験の場合より明らかに良好な特性を示している。約９
ｍを有する熱影響領域は比較例（７ｍ ）における場合
より若干広いが、この場合、硬度ＨＶＩ は、影響を受
けない基本材料における約４２０の値から、熱影響領域
における約３６０の値に低下するだけである。したがっ
て、最初の試験におけるより約１００だけ値が高い。
第１図および第２図に示す試験において使用されたもの
と同じ材料の特性が、焼き戻しに関しても試験された。
と同じ材料の特性が、焼き戻しに関しても試験された。
さらに、比較試験が３０Ｘ３．２ｍの寸法の供試管につ
いて行われ、この供試管は、通常の方法によって続いて
行われる水硬化処理および空気硬化処理によって製造さ
れた。
いて行われ、この供試管は、通常の方法によって続いて
行われる水硬化処理および空気硬化処理によって製造さ
れた。
第３図は、上方の曲線経過において、ドア補強管に対す
る所定の試験条件によって行われた、水硬化された鋼か
らなる供試管のたわみについての力の推移を示している
。この曲線の下の面積は、この管材の変形エネルギーの
量を表わしている。
る所定の試験条件によって行われた、水硬化された鋼か
らなる供試管のたわみについての力の推移を示している
。この曲線の下の面積は、この管材の変形エネルギーの
量を表わしている。
下方の曲線経過においては、焼き戻し処理前に約５００
°Ｃの高温亜鉛鍍金によって処理された同様な管に対す
る同様な力の推移を示している。この場合は、曲げ力が
著しく低いため、たわみの主要部において変形エネルギ
ーが約４０％だけ減少している。第４図に、本発明によ
る鋼からなる、空気硬化された管材および硬化後に約５
００°Ｃの亜鉛鍍金によって焼き戻された管材に対する
、同様な比較試験結果が示されている。下方の曲線が上
方の曲線に一層近いため、この材料の特性が良好である
ことが明らかである。したがって、高温亜鉛鍍金による
変形エネルギーの消費量は、最初の硬化された状態に対
して僅か約１５％である。したがって、変形エネルギー
の所望の最低値を容易に維持することができる。また、
本発明によるドア補強管の場合、その他の所望の技術的
な特性が付与される。
°Ｃの高温亜鉛鍍金によって処理された同様な管に対す
る同様な力の推移を示している。この場合は、曲げ力が
著しく低いため、たわみの主要部において変形エネルギ
ーが約４０％だけ減少している。第４図に、本発明によ
る鋼からなる、空気硬化された管材および硬化後に約５
００°Ｃの亜鉛鍍金によって焼き戻された管材に対する
、同様な比較試験結果が示されている。下方の曲線が上
方の曲線に一層近いため、この材料の特性が良好である
ことが明らかである。したがって、高温亜鉛鍍金による
変形エネルギーの消費量は、最初の硬化された状態に対
して僅か約１５％である。したがって、変形エネルギー
の所望の最低値を容易に維持することができる。また、
本発明によるドア補強管の場合、その他の所望の技術的
な特性が付与される。
第１回は水硬化された従来の鋼からなる供試品の溶接過
程の硬度推移を示すグラフ、第２図は空気硬化された本
発明による鋼からなる供試品の溶接過程の硬化推移を示
すグラフ、第３図は水硬化された従来の鋼からなる供試
品のたわみについての力の推移を示すグラフ、第４図は
空気硬化された本発明による鋼からなる供試品のたわみ
についての力の推移を示すグラフである。 ロ （ｋｎ）
程の硬度推移を示すグラフ、第２図は空気硬化された本
発明による鋼からなる供試品の溶接過程の硬化推移を示
すグラフ、第３図は水硬化された従来の鋼からなる供試
品のたわみについての力の推移を示すグラフ、第４図は
空気硬化された本発明による鋼からなる供試品のたわみ
についての力の推移を示すグラフである。 ロ （ｋｎ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）重量百分率において、 ０．１５−０．２５％：Ｃ ３．４０−６．１０％：Ｍｎ ０−１．０％：Ｎｉ ０−１．０％：Ｃｒ ０−１．０％：Ｍｏ ０−０．１５％：Ｖ 最大０．０３％：Ｐ 最大０．０３％：Ｓ 最大０．６％：Ｓｉ 最大０．０５％：Ａｌ 残余：鉄および一般の不純物 の組成からなり脱酸処理によって鋳造された自動車ドア
補強用の鋼管材料において、 合金組成の合計が、下記の関係、 Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｍｏ＋（１０×Ｖ）≧４．５重量％
を満足することを特徴とする、自動車ドア補強用の鋼管
材料。 ２）強靭度特性を改善するため、鋼組成が、少なくとも
窒素含量の３．４倍のチタン、および０．００１−０．
００５重量％のホウ素を有することを特徴とする、特許
請求の範囲第１項記載の鋼管材料。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3935965.4 | 1989-10-26 | ||
| DE3935965A DE3935965C1 (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03140441A true JPH03140441A (ja) | 1991-06-14 |
| JPH0610322B2 JPH0610322B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=6392435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2272074A Expired - Lifetime JPH0610322B2 (ja) | 1989-10-26 | 1990-10-09 | 自動車ドア補強用の鋼管材料 |
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|---|---|
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| JP (1) | JPH0610322B2 (ja) |
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| DE (2) | DE3935965C1 (ja) |
| ES (1) | ES2066961T3 (ja) |
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| DE4227154C2 (de) * | 1992-08-17 | 1996-02-15 | Benteler Werke Ag | Verwendung eines Stahls als Werkstoff für Rohre zur Verstärkung der Seitentüren von Personenkraftwagen |
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-
1989
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- 1990-08-16 ES ES90250211T patent/ES2066961T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-16 DE DE59008191T patent/DE59008191D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-11 KR KR1019900014314A patent/KR910008156A/ko not_active Application Discontinuation
- 1990-10-09 JP JP2272074A patent/JPH0610322B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0610322B2 (ja) | 1994-02-09 |
| KR910008156A (ko) | 1991-05-30 |
| EP0425058A1 (de) | 1991-05-02 |
| EP0425058B1 (de) | 1995-01-04 |
| DE59008191D1 (de) | 1995-02-16 |
| ES2066961T3 (es) | 1995-03-16 |
| DE3935965C1 (ja) | 1991-05-08 |
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