JPH0463242A - 車体補強用鋼管 - Google Patents
車体補強用鋼管Info
- Publication number
- JPH0463242A JPH0463242A JP2175114A JP17511490A JPH0463242A JP H0463242 A JPH0463242 A JP H0463242A JP 2175114 A JP2175114 A JP 2175114A JP 17511490 A JP17511490 A JP 17511490A JP H0463242 A JPH0463242 A JP H0463242A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- car body
- steel tube
- reinforcing
- steel pipe
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 70
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 28
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 7
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 7
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/902—Metal treatment having portions of differing metallurgical properties or characteristics
- Y10S148/909—Tube
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- 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)
本発明は特に高強度を必要とする鋼管、例えば、自動車
側面衝突時の運転者の安全性を確保するためのドア補強
用鋼管であるドアインパクトバーあるいはバンパー用芯
材等の引張強さ120kgf/mm2以上及び、曲げ変
形を受けた時高い吸収エネルギーを要求される車体補強
用鋼管に関するものである。
側面衝突時の運転者の安全性を確保するためのドア補強
用鋼管であるドアインパクトバーあるいはバンパー用芯
材等の引張強さ120kgf/mm2以上及び、曲げ変
形を受けた時高い吸収エネルギーを要求される車体補強
用鋼管に関するものである。
(従来の技術)
自動車車体補強用部材、例えば自動車の側面衝突に対し
ての車体強度向上を目的としたインパクトビームとして
は従来高張力鋼板のプレス成形品が用いられてきたが、
車体の重量を極力増加させず、より大きな塑性変形領域
まで高い引張応力・曲げ応力を確保できる材料・形状へ
のニーズには高いものがある。
ての車体強度向上を目的としたインパクトビームとして
は従来高張力鋼板のプレス成形品が用いられてきたが、
車体の重量を極力増加させず、より大きな塑性変形領域
まで高い引張応力・曲げ応力を確保できる材料・形状へ
のニーズには高いものがある。
また、高強度の鋼管の製造方法としては、特開昭56−
46538号公報に記載された高張力電縫鋼管の製造方
法が知られているが、該方法では、延性を確保するため
に焼戻処理を施しており、一般に焼戻処理は鋼管の靭性
・延性回復のために必要であった。しかし、靭性・延性
が回復するほどの高温の焼戻処理を施すと強度が大幅に
低下するため、例えば120kgf/mm2以上という
高強度の鋼管を得るのは困難であった。
46538号公報に記載された高張力電縫鋼管の製造方
法が知られているが、該方法では、延性を確保するため
に焼戻処理を施しており、一般に焼戻処理は鋼管の靭性
・延性回復のために必要であった。しかし、靭性・延性
が回復するほどの高温の焼戻処理を施すと強度が大幅に
低下するため、例えば120kgf/mm2以上という
高強度の鋼管を得るのは困難であった。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、上述の如く、インパクトビームのように大変
形領域においても、高い曲げ強度・引張り強度特性を確
保し、車体衝突によって受ける大変形に至るまでに衝突
エネルギーを効果的に吸収することを要求される補強材
の吸収エネルギー特性を落とさずに軽量化を達成するこ
とのできる車体補強用鋼管を提供することを目的とする
。
形領域においても、高い曲げ強度・引張り強度特性を確
保し、車体衝突によって受ける大変形に至るまでに衝突
エネルギーを効果的に吸収することを要求される補強材
の吸収エネルギー特性を落とさずに軽量化を達成するこ
とのできる車体補強用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)
本発明の要旨は、下記のとおりである。
(1)車体補強用鋼管に負荷される曲げスパンL(mm
)に対して、鋼管の肉厚・外径比、いわゆるt / D
(mm/mm)を 0、16−6、OX 10−5×L≧t/Dt/D≧0
.09−4.8X10−5XL止したことを特徴とする
車体補強用鋼管。
)に対して、鋼管の肉厚・外径比、いわゆるt / D
(mm/mm)を 0、16−6、OX 10−5×L≧t/Dt/D≧0
.09−4.8X10−5XL止したことを特徴とする
車体補強用鋼管。
(2)前項1記載の車体補強用鋼管において、引張強さ
120 kgf/mm2以上、伸び10%以上としたこ
とを特徴とする車体補強用鋼管。
120 kgf/mm2以上、伸び10%以上としたこ
とを特徴とする車体補強用鋼管。
(3)前項1または2記載の車体補強用鋼管がC: 0
.15〜0.25%(重量%、以下同し)Mn≦1.5
% Ni≦2.5% Ti≦1.04% B : 0.0003〜0.0035%N≦0.008
0% を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼を
素材としたことを特徴とする車体補強用網管。
.15〜0.25%(重量%、以下同し)Mn≦1.5
% Ni≦2.5% Ti≦1.04% B : 0.0003〜0.0035%N≦0.008
0% を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼を
素材としたことを特徴とする車体補強用網管。
(4)前項1または2記戦の車体補強用鋼管がC: 0
.15〜0.25%(重量%、以下同じ)Mn≦1.5
% Ni≦2.5% Ti≦1.04% B : 0.0003〜0.0035%N≦0.008
0% を含有し、さらに Ni≦0.5% Cr≦0.5% Mo≦1.5% の一種または二種以上を含有し、残部Feおよび不可避
的不純物からなる鋼を素材としたことを特徴とする車体
補強用鋼管。
.15〜0.25%(重量%、以下同じ)Mn≦1.5
% Ni≦2.5% Ti≦1.04% B : 0.0003〜0.0035%N≦0.008
0% を含有し、さらに Ni≦0.5% Cr≦0.5% Mo≦1.5% の一種または二種以上を含有し、残部Feおよび不可避
的不純物からなる鋼を素材としたことを特徴とする車体
補強用鋼管。
(作 用)
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
使用条件に対する形状を選定することにより、車体補強
用鋼管として軽量にて効果的に衝突エネルギーを吸収で
きる。また、さらに鋼管の特性、例えば成分を限定する
ことにより、焼入処理にて良好な伸び・靭性を示す高強
度鋼管とすることができ、より軽量・高吸収エネルギー
特性を効果的に得ることができる。
使用条件に対する形状を選定することにより、車体補強
用鋼管として軽量にて効果的に衝突エネルギーを吸収で
きる。また、さらに鋼管の特性、例えば成分を限定する
ことにより、焼入処理にて良好な伸び・靭性を示す高強
度鋼管とすることができ、より軽量・高吸収エネルギー
特性を効果的に得ることができる。
以下本発明における形状・成分の限定理由について述べ
る。
る。
まず、形状の限定理由であるが、ビームは北米安全規定
(MVSS No、214)に準拠した荷重を受ける
と3点曲げ状態となり、負荷子直下部でモーメントが最
大となって、局部的な変形を受ける。変形の過程として
は、長平方向の変形の局所的集中に相当する屈服にて最
大強度となり、その後周方向の座屈にて急、激な強度低
下を生じる。周方向の座屈に関しては、鋼管形状は安定
であり、他の角型形状ではない断面形状の連続的楕円化
によって屈服後も長く高い強度を保持し、座屈に至りに
く(、急激な強度低下を生じず、大変形まで使用される
例えば、インパクトビーム用材料としては鋼管は非常に
有効な形状である。
(MVSS No、214)に準拠した荷重を受ける
と3点曲げ状態となり、負荷子直下部でモーメントが最
大となって、局部的な変形を受ける。変形の過程として
は、長平方向の変形の局所的集中に相当する屈服にて最
大強度となり、その後周方向の座屈にて急、激な強度低
下を生じる。周方向の座屈に関しては、鋼管形状は安定
であり、他の角型形状ではない断面形状の連続的楕円化
によって屈服後も長く高い強度を保持し、座屈に至りに
く(、急激な強度低下を生じず、大変形まで使用される
例えば、インパクトビーム用材料としては鋼管は非常に
有効な形状である。
ただし、鋼管の場合においても肉厚・外径比を変化させ
ると、押し込み変位に対するこの周方向座屈の発生時期
は大きく変動する。つまり、t/Dの変化につれて大変
形に至る迄の吸収エネルギー特性は大きく変化する。ま
た、同時にこの吸収エネルギー特性は、曲げスパンの影
響をも受ける。そこで、本発明において詳細に吸収エネ
ルギー特性の良い鋼管形状について検討した結果、第1
図の如き結論を得た。吸収エネルギー特性はドア内部が
運転者に到達する変位を150mmと想定し、150m
m変位までの曲げの荷重積分値で表す。
ると、押し込み変位に対するこの周方向座屈の発生時期
は大きく変動する。つまり、t/Dの変化につれて大変
形に至る迄の吸収エネルギー特性は大きく変化する。ま
た、同時にこの吸収エネルギー特性は、曲げスパンの影
響をも受ける。そこで、本発明において詳細に吸収エネ
ルギー特性の良い鋼管形状について検討した結果、第1
図の如き結論を得た。吸収エネルギー特性はドア内部が
運転者に到達する変位を150mmと想定し、150m
m変位までの曲げの荷重積分値で表す。
第1図は、この曲げ吸収エネルギーを部品の重量で規格
化し、軽量にて吸収エネルギーを効果的に高めることの
できる肉厚・外径比を示す、縦軸は曲げ吸収エネルギー
を断面積にて徐した値で、曲げ吸収エネルギーを重量に
て規格化した数値に相当する指標である。横軸は肉厚・
外径比を示す。
化し、軽量にて吸収エネルギーを効果的に高めることの
できる肉厚・外径比を示す、縦軸は曲げ吸収エネルギー
を断面積にて徐した値で、曲げ吸収エネルギーを重量に
て規格化した数値に相当する指標である。横軸は肉厚・
外径比を示す。
図中には車体の形状の違いにより補強鋼管が種々の固定
端長さで使用されるのを想定し、曲げスパン別の特性曲
線を示す。いずれのスパンにおいても、極大値を持ち、
必要以上いたずらに肉厚・外径比t/Dを大きくしても
重量増加を招くのみで、効果的な吸収エネルギーの高め
方とは言えない。
端長さで使用されるのを想定し、曲げスパン別の特性曲
線を示す。いずれのスパンにおいても、極大値を持ち、
必要以上いたずらに肉厚・外径比t/Dを大きくしても
重量増加を招くのみで、効果的な吸収エネルギーの高め
方とは言えない。
また逆にt/Dをいたずらに低くすると、鋼管の周方向
座屈発生による曲げ反力の急激な低下が、少ない曲げ変
位にて発生し、重量に見合った吸収エネルギーを得られ
なくなってしまう0本発明にて詳細に検討した結果、斜
線のような領域にて効果的に軽量にて吸収エネルギーを
高められることがわかった。この斜線の領域はスパンを
小さくすると高t/D側に移行しており、これはスパン
を小さくすると、インパクトビームが受ける曲げ角度が
大きくなることにより、座屈発生による吸収エネルギー
の低下が顕著になるためで、それを回避するためにはス
パンの長いものに対しで、比較的t/Dを大きくするほ
うが効果的であることを示している。この斜線のような
領域を近似的に数値にて限定すると、t/Dの車体補強
用として効果的な形状は、 0.16−6、Oxl O−5×L≧t/Dt/D≧0
.09−4.8xl 0−5xLとなる。
座屈発生による曲げ反力の急激な低下が、少ない曲げ変
位にて発生し、重量に見合った吸収エネルギーを得られ
なくなってしまう0本発明にて詳細に検討した結果、斜
線のような領域にて効果的に軽量にて吸収エネルギーを
高められることがわかった。この斜線の領域はスパンを
小さくすると高t/D側に移行しており、これはスパン
を小さくすると、インパクトビームが受ける曲げ角度が
大きくなることにより、座屈発生による吸収エネルギー
の低下が顕著になるためで、それを回避するためにはス
パンの長いものに対しで、比較的t/Dを大きくするほ
うが効果的であることを示している。この斜線のような
領域を近似的に数値にて限定すると、t/Dの車体補強
用として効果的な形状は、 0.16−6、Oxl O−5×L≧t/Dt/D≧0
.09−4.8xl 0−5xLとなる。
実際に、スパンが長い場合は、曲げモーメントは小さく
、第1図中の斜線領域の使用にても吸収エネルギーの絶
対値は非常に小さくなるが、いたずらに肉厚を増すより
むしろ、この場合スパンを短くするように工夫するか、
もしくは、斜線の範囲内の鋼管を複数挿入するのが軽量
にて高吸収エネルギーを達成できることを示している。
、第1図中の斜線領域の使用にても吸収エネルギーの絶
対値は非常に小さくなるが、いたずらに肉厚を増すより
むしろ、この場合スパンを短くするように工夫するか、
もしくは、斜線の範囲内の鋼管を複数挿入するのが軽量
にて高吸収エネルギーを達成できることを示している。
次に、鋼管の材料特性についてであるが、効果的に吸収
エネルギーを高めるには、前記した形状の最適化と同時
に、鋼管の材料特性の改善も効果がある。材料強度を高
めると、曲げ最大荷重は材料強度に比例して上昇し、ひ
いては曲げ吸収エネルギーも材料強度に比例して上昇す
る。そこで、工業的に安定して強度を高めることのでき
る引張り強度120kgf/mm2以上が軽量・高吸収
エネルギー達成に効果的である。ただし、むやみに強度
を高くすると、伸びの低下が著しい。インパクトビーム
のように人望性変形領域まで使用される鋼管の場合、局
部的な変形歪が7%程度観察される場合があり、材料の
全伸び量としては、10%以上確保することが必要であ
る。
エネルギーを高めるには、前記した形状の最適化と同時
に、鋼管の材料特性の改善も効果がある。材料強度を高
めると、曲げ最大荷重は材料強度に比例して上昇し、ひ
いては曲げ吸収エネルギーも材料強度に比例して上昇す
る。そこで、工業的に安定して強度を高めることのでき
る引張り強度120kgf/mm2以上が軽量・高吸収
エネルギー達成に効果的である。ただし、むやみに強度
を高くすると、伸びの低下が著しい。インパクトビーム
のように人望性変形領域まで使用される鋼管の場合、局
部的な変形歪が7%程度観察される場合があり、材料の
全伸び量としては、10%以上確保することが必要であ
る。
次に本発明の車体補強用網管の素材鋼成分の限定理由に
ついてであるが、本発明は、軽量化を達成すべく引張り
強度を120 kgf/mm2以上とし、かつ大変形を
受ける部材であるための延性を、さらに低温環境にても
使用される場合があるため靭性を重要視している。前記
素材鋼成分は、最終製品の車体補強用網管の時点で焼入
マルテンサイト組織による強化をめざして規定されるも
のである。
ついてであるが、本発明は、軽量化を達成すべく引張り
強度を120 kgf/mm2以上とし、かつ大変形を
受ける部材であるための延性を、さらに低温環境にても
使用される場合があるため靭性を重要視している。前記
素材鋼成分は、最終製品の車体補強用網管の時点で焼入
マルテンサイト組織による強化をめざして規定されるも
のである。
焼入ままのマルテンサイト組織の強度はC含有量によっ
て決定される。つまり変態の利用により過飽和に導入さ
れる固溶C量が支配要因となっていると考えられる。そ
こで、90%以上のマルテンサイト組織を得る前提で1
20kgf/mm2以上の強度を確保するためには、詳
細に検討した結果、第2図に示す如く、Cは0.15%
以上とする必要がある。一方、C量を増やしていくと延
性の劣化が顕著となるので、本発明の請求項2にて規定
した10%以上の伸びを確保するには、Cの上限を0.
25%とする必要がある。なお、第3図に炭素量に対す
る焼入材の靭性を示すが、Cが0.25%以下であれば
靭性も高く保つことができる。第3図中には特開昭56
−46538号公報に記載された方法にて炭素含有量の
多い場合に強度低下が少ない範囲で靭性改善を目的に焼
戻を実施した場合を破線及び斜線の領域で示すが、焼戻
では低C材の靭性レベルまでは向上されていない。
て決定される。つまり変態の利用により過飽和に導入さ
れる固溶C量が支配要因となっていると考えられる。そ
こで、90%以上のマルテンサイト組織を得る前提で1
20kgf/mm2以上の強度を確保するためには、詳
細に検討した結果、第2図に示す如く、Cは0.15%
以上とする必要がある。一方、C量を増やしていくと延
性の劣化が顕著となるので、本発明の請求項2にて規定
した10%以上の伸びを確保するには、Cの上限を0.
25%とする必要がある。なお、第3図に炭素量に対す
る焼入材の靭性を示すが、Cが0.25%以下であれば
靭性も高く保つことができる。第3図中には特開昭56
−46538号公報に記載された方法にて炭素含有量の
多い場合に強度低下が少ない範囲で靭性改善を目的に焼
戻を実施した場合を破線及び斜線の領域で示すが、焼戻
では低C材の靭性レベルまでは向上されていない。
特開昭56−46538号公報にみられる如く、従来−
船釣に行なわれている焼入後焼戻処理を施す場合の焼戻
処理は、延性を確保するため行われるものであるが、そ
の際、固溶Cは凝集し炭化物へ移行する。従って、焼戻
処理を実施する場合の鋼の強化機構は、固溶強化から、
析出強化に変化するものである。一方、本発明は前記従
来法の析出強化とは異なり、焼戻処理を行わないことに
よる固溶強化を行うものであり、強化機構が大きく異な
るものである。
船釣に行なわれている焼入後焼戻処理を施す場合の焼戻
処理は、延性を確保するため行われるものであるが、そ
の際、固溶Cは凝集し炭化物へ移行する。従って、焼戻
処理を実施する場合の鋼の強化機構は、固溶強化から、
析出強化に変化するものである。一方、本発明は前記従
来法の析出強化とは異なり、焼戻処理を行わないことに
よる固溶強化を行うものであり、強化機構が大きく異な
るものである。
以上のように本発明においては、炭素量の効果を詳細に
調べ、C量を0.15〜0.25%に規定することによ
り、焼入処理後にて高強度と高靭性・高延性を達成する
ことができ、車体補強用鋼管として有効な特性が得られ
ることを明らかにしたものである。
調べ、C量を0.15〜0.25%に規定することによ
り、焼入処理後にて高強度と高靭性・高延性を達成する
ことができ、車体補強用鋼管として有効な特性が得られ
ることを明らかにしたものである。
他の成分元素の限定理由について述べる。
Mnは綱のマルテンサイト変態温度を低下させ、焼入性
を向上させるとともに、焼入処理途中にて変態後のセル
フテンパーを回避し、強度を高く保つ効果を奏する元素
である。ただし、Mnは、例えば電縫溶接にて鋼管を製
造する場合を想定すると、溶接欠陥を生じ易く、その添
加量は1.5%が上限である。
を向上させるとともに、焼入処理途中にて変態後のセル
フテンパーを回避し、強度を高く保つ効果を奏する元素
である。ただし、Mnは、例えば電縫溶接にて鋼管を製
造する場合を想定すると、溶接欠陥を生じ易く、その添
加量は1.5%が上限である。
Ni、 Cr、 MoはMnに比べ非常に高価であるが
、Mnの他にこれらNi、 Cr、 Moを添加すると
、マルテンサイト変態温度を低下させ、セルフテンパー
を回避し、高強度化に一層効果を奏するものである。
、Mnの他にこれらNi、 Cr、 Moを添加すると
、マルテンサイト変態温度を低下させ、セルフテンパー
を回避し、高強度化に一層効果を奏するものである。
溶接性の観点から上限はいずれの元素も0.5%とする
。
。
Siは、Mnとともに電縫溶接にて鋼管を製造する場合
に、溶接部の健全性を維持するうえで非常に重要な元素
である。Siの上限は、溶接部にてペネトレーターと呼
ばれる酸化物を形成しないようにするため0.5%とす
るとともに、Mn/Si比のバランスを3〜10とする
のが望ましい。
に、溶接部の健全性を維持するうえで非常に重要な元素
である。Siの上限は、溶接部にてペネトレーターと呼
ばれる酸化物を形成しないようにするため0.5%とす
るとともに、Mn/Si比のバランスを3〜10とする
のが望ましい。
Bは、焼入性を飛躍的に向上させる元素で、本発明鋼種
の場合比較的低Cにてマルテンサイト分率90%以上を
得るため、B添加を特徴としているが、0.0003%
未満では焼入性向上効果が奏されず、一方、0.003
5%超の場合、コスト高になるばかりでなく、表面疵や
靭性劣化の原因となり易い。
の場合比較的低Cにてマルテンサイト分率90%以上を
得るため、B添加を特徴としているが、0.0003%
未満では焼入性向上効果が奏されず、一方、0.003
5%超の場合、コスト高になるばかりでなく、表面疵や
靭性劣化の原因となり易い。
従って、B含有量は0.0003〜0.0035%とし
た。
た。
このBの焼入性向上効果は、Nが0.003%以上存在
すると失われるので、このNの固定化の目的でTiの添
加を実施する。添加するTiO量は、0.04%を超え
ると疵の発生、切削性の劣化等品質面でトラブルを生じ
易く、それ故Tiの添加量は0.04%以下に規定する
。
すると失われるので、このNの固定化の目的でTiの添
加を実施する。添加するTiO量は、0.04%を超え
ると疵の発生、切削性の劣化等品質面でトラブルを生じ
易く、それ故Tiの添加量は0.04%以下に規定する
。
尚、Nは不可避的に鋼中に存在し、BNを形成し、Bの
効果を軽減してしまう。従って、Nは極力軽減すべきで
あり、上限を0.0080%とする。
効果を軽減してしまう。従って、Nは極力軽減すべきで
あり、上限を0.0080%とする。
以上のような鋼管形状、あるいはさらに鋼管特性・成分
を限定して製造した鋼管は、焼入処理を実施することに
より引張強さが120kgf/mm2以上で、延性・靭
性に優れ、軽量にても良好な曲げ吸収エネルギー特性を
有する車体補強用鋼管として用いられる。
を限定して製造した鋼管は、焼入処理を実施することに
より引張強さが120kgf/mm2以上で、延性・靭
性に優れ、軽量にても良好な曲げ吸収エネルギー特性を
有する車体補強用鋼管として用いられる。
(実施例)
第1表に形状に関しての実施例、比較例を示す。
鋼管は第3表実施例Pを用いている。実施例A〜Dは本
発明の形状t/Dに該当するもので、比較例E−G−1
−にはt/Dが本発明の範囲より大きな場合、比較例F
−H−J−Lはt/Dが本発明の範囲より小さな場合に
相当し、曲げ吸収エネルギーを断面積にて除した指標で
評価すると、同一スパンのもの同士を比べた場合、効果
的に軽量にて曲げ吸収エネルギーを高くすることができ
ることがわかる。
発明の形状t/Dに該当するもので、比較例E−G−1
−にはt/Dが本発明の範囲より大きな場合、比較例F
−H−J−Lはt/Dが本発明の範囲より小さな場合に
相当し、曲げ吸収エネルギーを断面積にて除した指標で
評価すると、同一スパンのもの同士を比べた場合、効果
的に軽量にて曲げ吸収エネルギーを高くすることができ
ることがわかる。
第2表にスパンの大きな場合についての例を示す。材質
は第3表実施例Pの材料を用い、鋼管の外径は、実車搭
載の諸制約より一定となることを前提にしている。実施
例Mは、吸収エネルギーを高くすべく本発明の規定範囲
の複数の鋼管を使用した場合の曲げ試験結果、比較例N
は実施例Mの場合と同じ吸収エネルギーを確保するため
、本発明の規定範囲より大きなt/Dの鋼管を用いた場
合の曲げ試験結果である。比較例Nより実施例Mは3割
程度軽量化を達成している。
は第3表実施例Pの材料を用い、鋼管の外径は、実車搭
載の諸制約より一定となることを前提にしている。実施
例Mは、吸収エネルギーを高くすべく本発明の規定範囲
の複数の鋼管を使用した場合の曲げ試験結果、比較例N
は実施例Mの場合と同じ吸収エネルギーを確保するため
、本発明の規定範囲より大きなt/Dの鋼管を用いた場
合の曲げ試験結果である。比較例Nより実施例Mは3割
程度軽量化を達成している。
第3表に成分系に関しての、本発明の実施例および比較
例を示す。外径31.8mmX肉厚2.0mmの鋼管と
した後の熱処理方法、及び熱処理後のJIS11号引張
り特性、シャルピー吸収エネルギーを示す。ここで、シ
ャルピー吸収エネルギーは、靭性評価用に専用に作製し
たフルサイズの試験片にて得たデータを示す。
例を示す。外径31.8mmX肉厚2.0mmの鋼管と
した後の熱処理方法、及び熱処理後のJIS11号引張
り特性、シャルピー吸収エネルギーを示す。ここで、シ
ャルピー吸収エネルギーは、靭性評価用に専用に作製し
たフルサイズの試験片にて得たデータを示す。
実施例○〜UtIA管に焼入処理を実施することにより
、いずれの場合も120 kgf/mm2以上、伸び1
0%以上、吸収エネルギー2 kg f /a+1以上
が得られる。
、いずれの場合も120 kgf/mm2以上、伸び1
0%以上、吸収エネルギー2 kg f /a+1以上
が得られる。
比較例Vは炭素含有量が本発明成分範囲より低い場合で
、最終的目標の強度が得られない。
、最終的目標の強度が得られない。
比較例Wは炭素含有量が本発明成分範囲より高い場合で
、強度は充分達成できるものの、伸びが非常に低い状態
である。
、強度は充分達成できるものの、伸びが非常に低い状態
である。
また、比較例X−Y−Zは比較例Wと同じく炭素含有量
を高くした場合であり、比較例Wの改善として焼戻を実
施し、延性の向上・靭性向上を狙った例であるが、高強
度・高延性・靭性の両立は困難である。
を高くした場合であり、比較例Wの改善として焼戻を実
施し、延性の向上・靭性向上を狙った例であるが、高強
度・高延性・靭性の両立は困難である。
(発明の効果)
以上説明したように本発明鋼管サイズを用いることによ
り、軽量でも曲げ吸収エネルギーを高め、車体衝突時の
安全性を高めることができる。また、さらに、鋼管特性
あるいは、成分を限定することにより軽量・高吸収エネ
ルギーを効果的に達成することができる。
り、軽量でも曲げ吸収エネルギーを高め、車体衝突時の
安全性を高めることができる。また、さらに、鋼管特性
あるいは、成分を限定することにより軽量・高吸収エネ
ルギーを効果的に達成することができる。
第1図は軽量にて効果的に曲げ吸収エネルギーを高める
ことのできる形状範囲を示す図、第2図は素材の炭素含
有量が焼入処理後の最終的な鋼管の引張り特性に対する
影響を示す図、第3図は素材の炭素含有量の、焼入処理
後の最終的な鋼管の引張り強さ、シャルピー衝撃値に対
する影響を示す図である。 2図 0合有量 (wtル)
ことのできる形状範囲を示す図、第2図は素材の炭素含
有量が焼入処理後の最終的な鋼管の引張り特性に対する
影響を示す図、第3図は素材の炭素含有量の、焼入処理
後の最終的な鋼管の引張り強さ、シャルピー衝撃値に対
する影響を示す図である。 2図 0合有量 (wtル)
Claims (4)
- (1)車体補強用鋼管に負荷される曲げスパンL(mm
)に対して、鋼管の肉厚・外径比、いわゆるt/D(m
m/mm)を 0.16−6.0×10^−^5×L≧t/Dt/D≧
0.09−4.8×10^−^5×Lとしたことを特徴
とする車体補強用鋼管。 - (2)請求項1記載の車体補強用鋼管において、引張強
さ120kgf/mm^2以上、伸び10%以上とした
ことを特徴とする車体補強用鋼管。 - (3)請求項1または2記載の車体補強用鋼管がC:0
.15〜0.25%(重量%、以下同じ)Mn≦1.5
% Si≦0.5% Ti≦0.04% B:0.0003〜0.0035% N≦0.0080% を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼を
素材としたことを特徴とする車体補強用鋼管。 - (4)請求項1または2記載の車体補強用鋼管がC:0
.15〜0.25%(重量%、以下同じ)Mn≦1.5
% Si≦0.5% Ti≦0.04% B:0.0003〜0.0035% N≦0.0080% を含有し、さらに Ni≦0.5% Cr≦0.5% Mo≦0.5% の一種または二種以上を含有し、残部Feおよび不可避
的不純物からなる鋼を素材としたことを特徴とする車体
補強用鋼管。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2175114A JP2811226B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 車体補強用鋼管 |
US07/796,768 US5181974A (en) | 1990-07-02 | 1991-11-25 | Automobile body reinforcing steel pipe |
CA002056212A CA2056212C (en) | 1990-07-02 | 1991-11-26 | Automobile body reinforcing steel pipe and process for producing same |
US07/887,439 US5192376A (en) | 1990-07-02 | 1992-05-21 | Process for producing automobile body reinforcing steel pipe |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2175114A JP2811226B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 車体補強用鋼管 |
CA002056212A CA2056212C (en) | 1990-07-02 | 1991-11-26 | Automobile body reinforcing steel pipe and process for producing same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0463242A true JPH0463242A (ja) | 1992-02-28 |
JP2811226B2 JP2811226B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=25674870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2175114A Expired - Lifetime JP2811226B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 車体補強用鋼管 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5181974A (ja) |
JP (1) | JP2811226B2 (ja) |
CA (1) | CA2056212C (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5374322A (en) * | 1992-07-09 | 1994-12-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of manufacturing high strength steel member with a low yield ratio |
CN101497960A (zh) * | 2008-01-28 | 2009-08-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种汽车用高强度防撞管及其制造方法 |
US7648191B2 (en) | 2003-10-03 | 2010-01-19 | Nippon Steel Corporation | Automobile strength member |
US8419111B2 (en) | 2005-03-02 | 2013-04-16 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Vehicle body reinforcing member |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994010355A1 (en) * | 1992-10-30 | 1994-05-11 | Japan Casting & Forging Corporation | High-strength hot-rolled steel sheet excellent in uniform elongation after cold working and process for producing the same |
US5487795A (en) * | 1993-07-02 | 1996-01-30 | Dong Won Metal Ind. Co., Ltd. | Method for heat treating an impact beam of automotive vehicle door and a system of the same |
JP2924592B2 (ja) * | 1993-09-13 | 1999-07-26 | 日本鋼管株式会社 | 耐磨耗性に優れた鋼管 |
DE19743802C2 (de) * | 1996-10-07 | 2000-09-14 | Benteler Werke Ag | Verfahren zur Herstellung eines metallischen Formbauteils |
FR2764669B1 (fr) * | 1997-06-13 | 1999-07-16 | Coflexip | Procede de fabrication d'une conduite flexible |
US5868456A (en) * | 1997-09-29 | 1999-02-09 | Trim Trends, Inc. | Selectively heat treated side intrusion beams and method for making the same |
JP3519966B2 (ja) * | 1999-01-07 | 2004-04-19 | 新日本製鐵株式会社 | 低温靱性に優れた超高強度ラインパイプおよびその製造法 |
JP4331300B2 (ja) * | 1999-02-15 | 2009-09-16 | 日本発條株式会社 | 中空スタビライザの製造方法 |
CZ297618B6 (cs) * | 1999-05-12 | 2007-02-14 | Benteler Aktiengesellschaft | Zpusob výroby podélných strukturních soucástí v konstrukci automobilu |
EP1052295B1 (de) * | 1999-05-12 | 2004-07-21 | Benteler Ag | Verfahren zur Herstellung von Strukturteilen im Automobilbau |
DE20014361U1 (de) | 2000-08-19 | 2000-10-12 | Benteler Werke Ag | B-Säule für ein Kraftfahrzeug |
US6488790B1 (en) | 2001-01-22 | 2002-12-03 | International Steel Group Inc. | Method of making a high-strength low-alloy hot rolled steel |
CN1217023C (zh) * | 2001-03-07 | 2005-08-31 | 新日本制铁株式会社 | 用于中空稳定器的电焊接钢管 |
US20050034795A1 (en) * | 2001-08-17 | 2005-02-17 | Takashi Motoyoshi | Highly impact-resistant steel pipe and method for producing the same |
US6918224B2 (en) | 2002-05-01 | 2005-07-19 | Benteler Automotive Corporation | Heat treatment strategically strengthened door beam |
JP4443910B2 (ja) * | 2003-12-12 | 2010-03-31 | Jfeスチール株式会社 | 自動車構造部材用鋼材およびその製造方法 |
WO2005058625A1 (ja) | 2003-12-17 | 2005-06-30 | Sumitomo Metal Industries Ltd. | 車体補強用金属管およびこれを用いた車体補強用部材 |
JP4934283B2 (ja) | 2005-03-02 | 2012-05-16 | 住友金属工業株式会社 | 車体補強用部材 |
DE102005014298B4 (de) * | 2005-03-24 | 2006-11-30 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Panzerung für ein Fahrzeug |
US7461874B2 (en) * | 2006-08-30 | 2008-12-09 | Shape Corporation | Selectively annealed bumper beam |
DE102007023309A1 (de) * | 2007-05-16 | 2008-11-20 | Benteler Stahl/Rohr Gmbh | Verwendung einer Stahllegierung für Achsrohre sowie Achsrohr aus einer Stahllegierung |
DE102010004823B4 (de) | 2010-01-15 | 2013-05-16 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines metallischen Formbauteils für Kraftfahrzeugkomponenten |
WO2015118610A1 (ja) * | 2014-02-04 | 2015-08-13 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼管 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5646538A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-27 | Sony Corp | Manufacture of compound semiconductor device |
JPS5648568A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-01 | Sanyo Electric Co Ltd | Electronic timer control unit |
JPH01205032A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-17 | Nippon Steel Corp | 自動車用高強度電縫鋼管の製造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3554734A (en) * | 1966-09-10 | 1971-01-12 | Nippon Kokan Kk | Steel alloy containing low chromium and copper |
JPS57203766A (en) * | 1981-06-08 | 1982-12-14 | Usui Internatl Ind Co Ltd | Slender and thick steel pipe having hardened layer on its circumferential wall surface, and its manufacture |
EP0205828B1 (de) * | 1985-06-10 | 1989-10-18 | Hoesch Aktiengesellschaft | Verfahren und Verwendung eines Stahles zur Herstellung von Stahlrohren mit erhöhter Sauergasbeständigkeit |
AT391453B (de) * | 1986-11-10 | 1990-10-10 | Austria Metall | Profiltraeger, insbesondere rammschutztraeger fuer seitentueren und waende von kraftfahrzeugkarosserien |
-
1990
- 1990-07-02 JP JP2175114A patent/JP2811226B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-11-25 US US07/796,768 patent/US5181974A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-26 CA CA002056212A patent/CA2056212C/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-05-21 US US07/887,439 patent/US5192376A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5646538A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-27 | Sony Corp | Manufacture of compound semiconductor device |
JPS5648568A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-01 | Sanyo Electric Co Ltd | Electronic timer control unit |
JPH01205032A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-17 | Nippon Steel Corp | 自動車用高強度電縫鋼管の製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5374322A (en) * | 1992-07-09 | 1994-12-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of manufacturing high strength steel member with a low yield ratio |
US7648191B2 (en) | 2003-10-03 | 2010-01-19 | Nippon Steel Corporation | Automobile strength member |
US8419111B2 (en) | 2005-03-02 | 2013-04-16 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Vehicle body reinforcing member |
CN101497960A (zh) * | 2008-01-28 | 2009-08-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种汽车用高强度防撞管及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2056212A1 (en) | 1993-05-27 |
US5181974A (en) | 1993-01-26 |
JP2811226B2 (ja) | 1998-10-15 |
CA2056212C (en) | 1996-07-16 |
US5192376A (en) | 1993-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0463242A (ja) | 車体補強用鋼管 | |
US5449420A (en) | High strength steel member with a low yield ratio | |
US20080240969A1 (en) | High Strength Hot Rolled Steel Sheet Containing High Mn Content with Excellent Workability and Method for Manufacturing the Same | |
KR100257467B1 (ko) | 구조용 파이프 제조를 위한 강 및 이의 제조방법 | |
US20100233015A1 (en) | Stainless Steel Sheet for Structural Components Excellent in Impact Absorption Property | |
JPH06200351A (ja) | 伸びフランジ性に優れた高強度熱延鋼板 | |
WO2018083028A1 (de) | Nahtloses rohr aus einem mittelmanganhaltigen stahl und verfahren zu seiner herstellung | |
CN113891952A (zh) | 用于生产热冲压零件的钢带材、片材或坯料,零件以及将坯料热冲压成零件的方法 | |
KR101905558B1 (ko) | 경량 도어 빔, 이의 조성물 및 이의 제조방법 | |
JPH10259448A (ja) | 静的吸収エネルギー及び耐衝撃性に優れた高強度鋼板並びにその製造方法 | |
JP2023531248A (ja) | 鋼組成物から高強度鋼管を製造する方法およびその鋼管から作られる構成部品 | |
JP3539980B2 (ja) | アルミニウム合金製自動車サイドドアインパクトビーム | |
US5286309A (en) | Electric-resistance-welded steel pipe with high strength | |
JP4214330B2 (ja) | 成形性および焼入れ性にすぐれた鋼板とその製造方法 | |
US6136266A (en) | Soft, low carbon steel alloy with increased deformability for structural reinforcement parts of motor vehicles | |
JP2863611B2 (ja) | 車体補強用鋼管 | |
JP3530353B2 (ja) | 高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用高強度冷延鋼板とその製造方法 | |
KR950007784B1 (ko) | 점용접성 및 프레스 가공성이 우수한 초고강도 냉연강판의 제조방법 | |
KR20010040472A (ko) | 변형 속도 의존성이 우수한 페라이트계 박 강판 및 그를사용한 자동차 | |
JPH10298664A (ja) | 高一様伸び低降伏比高張力鋼材の製造方法 | |
JPH0463227A (ja) | 高周波焼入により製造される車体補強電縫鋼管用熱延鋼材の製造方法 | |
KR102308021B1 (ko) | 차량용 핫 스탬핑 부품 및 그 제조방법 | |
JP2723013B2 (ja) | 耐遅れ破壊特性に優れた高強度電縫鋼管製造法 | |
JP3530356B2 (ja) | 高い動的変形抵抗を有する衝突時衝撃吸収用良加工性高強度冷延鋼板とその製造方法 | |
JPH11350062A (ja) | 加工用高張力鋼板およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080807 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090807 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090807 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100807 Year of fee payment: 12 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |