JPH10140283A - 高強度高靭性エアーバッグ用鋼管とその製造方法 - Google Patents
高強度高靭性エアーバッグ用鋼管とその製造方法Info
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- JPH10140283A JPH10140283A JP8317075A JP31707596A JPH10140283A JP H10140283 A JPH10140283 A JP H10140283A JP 8317075 A JP8317075 A JP 8317075A JP 31707596 A JP31707596 A JP 31707596A JP H10140283 A JPH10140283 A JP H10140283A
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Abstract
靭性が要求されるエアーバッグ用部品に適した鋼管とそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】 C:0.01%〜0.20%、Si:
0.50%以下、Mn:0.30%〜2.00%、P:
0.020%以下、S:0.020%以下、Al:0.
10%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物
からなる高強度高靭性エアーバッグ用鋼管で、高寸法精
度で加工性と溶接性に優れ、かつ高強度、高靭性を確保
できる。また、前記鋼を製管後、所定の寸法に冷間加工
を施したまま、もしくは冷間加工後焼なまし、焼ならし
または焼入れ焼戻し処理することによって、高寸法精度
で加工性と溶接性に優れ、かつ高強度、高靭性が要求さ
れるエアーバッグ用部品に適する。
Description
性と溶接性に優れ、かつ590N/mm2以上の高強
度、高靭性が要求されるエアーバッグ用に適した高強度
高靭性エアーバッグ用鋼管とその製造方法に関する。
追求した装置の導入が積極的に進められているが、その
中でも衝突時に乗員がハンドルやインストルメントパネ
ルなどに衝突する前に、それらと乗員との間にガス等で
エアーバッグを展開させ、乗員の運動エネルギーを吸収
して傷害軽減を図るエアーバッグシステムが開発搭載さ
れるに至っている。エアーバッグシステムとしては、従
来爆発性薬品を使用する方式が採用されてきたが、高価
であり、かつ環境問題、リサイクル問題から近年アルゴ
ンガス充填鋼管製アキュムレータを使用するシステムが
開発された。アルゴンガス等のアキュムレータに用いる
鋼管は、衝突時にエアーバッグ内に吹出す不活性ガス等
を常時300kgf/cm2に保ったうえで、衝突時少
量の火薬点火時のガスを付加し、一気にガスを噴出させ
るので、極めて短時間に大きな歪速度で応力が付加され
るため、従来の圧力シリンダーやラインパイプのような
単なる構造物と異なり、高強度、高靭性と共に高寸法精
度と加工性ならびに溶接性が要求される。
の場合には、従来の冷間引抜き加工と応力除去焼鈍の組
合せでは高強度化により靭性が低下し、上記要求を満足
することはできない。また、鋼管を焼入れ焼戻しするの
みでは、高強度、高靭性ならびに高加工性が得られたと
しても、所定の高寸法精度が得られない等の問題点を有
していた。
0.30%、Si:0.05〜0.50%、Mn:0.
30〜1.00%、P:0.040%以下、S:0.0
10%以下を含み、残部がFeおよび不可避的不純物か
らなる電縫管を素材とし、焼入れ焼戻しによりベイナイ
ト組織としたのち、冷間抽伸、応力除去焼鈍する方法
(特開平4−191323号公報)、C:0.15〜
0.40%、Si:0.1〜0.7%、Mn:0.5〜
2.5%、Cr:0.2〜2.5%、Sol.Al:
0.01〜0.05%を含有し、残部がFeおよび不可
避的不純物からなる鋼、またはC:0.15〜0.40
%、Si:0.1〜0.7%、Mn:0.5〜2.5
%、Cr:0.2〜2.5%、Sol.Al:0.01
〜0.05%と、Mo:0.05〜1.0%、V:0.
02〜0.1%、Ni:0.2〜2.5%、Ti:0.
02〜0.10%、Nb:0.02〜0.10%、B:
0.0005〜0.005%のうちの1種以上を含有
し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼を素材
として、熱間圧延により熱延鋼板とし、軟化焼鈍後、管
状に成形、溶接して製造された鋼管を、所定の部品形状
となるように冷間加工した後、850〜1050℃で
0.5〜30分間間加熱後空冷する方法(特開平5−3
02119号公報)等が提案されている。
323号公報に開示の方法は、ベイナイト組織化による
切削性の向上を図ったものであるが、焼入れによりベイ
ナイト組織を得るためにはどうしてもC量を増加させる
必要があり、C:0.15〜0.30%と高い値とする
必要がある。しかしながら、このようにC量を高くし、
かつベイナイト組織とした場合は、一般的に延性、靭性
が乏しく、エアーバッグのアキュムレータ用の管端絞り
加工されるような用途には不向きであり、しかも溶接性
等にも問題がある。
示の方法は、上記特開平4−191323号公報に開示
の方法と同様、C:0.15〜0.40%と高いため、
一般的に延性、靭性が乏しく、エアーバッグ用のアキュ
ムレータのような管端絞り加工される用途には不向きで
あり、しかも溶接性等にも問題がある。
消し、高寸法精度で加工性と溶接性に優れ、かつ高強
度、高靭性が要求されるエアーバッグ用部品に適した加
工性に優れた高強度高靭性鋼管とその製造方法を提供す
ることにある。
を達成すべく鋭意試験研究を重ねた。その結果、エアー
バッグシステムのアキュムレータ用に適した所定の化学
成分を見い出した。また、前記所定の化学成分の鋼を製
管後、所定の寸法精度を得るために冷間加工を行い、そ
の後所定の特性を得るため、熱処理しない場合、または
焼なまし、焼ならしあるいは焼入れ焼戻し処理を施すこ
とによって、高寸法精度で加工性と溶接性に優れ、かつ
高強度、高靭性鋼管が得られることを究明し、本発明に
到達した。
ッグ用鋼管は、C:0.05%以上0.15%未満、S
i:0.50%以下、Mn:0.30%〜2.00%、
P:0.020%以下、S:0.020%以下、Al:
0.10%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不
純物からなる。このように、鋼中の化学成分を上記成分
組成に限定することによって、エアーバッグのアキュム
レータ用として十分な強度、靭性と高寸法精度で高加工
性と溶接性を確保することができる。
アーバッグ用鋼管は、C:0.05%以上0.15%未
満、Si:0.50%以下、Mn:0.30%〜2.0
0%、P:0.020%以下、S:0.020%以下、
Al:0.10%以下を含み、Mo:0.50%以下、
V:0.10%以下、Ni:0.50%以下、Cr:
1.00%以下、Cu:0.50%以下、Ti:0.1
0%以下、Nb:0.10%以下、B:0.005%以
下のうち1種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的
不純物からなる。このように、鋼中の化学成分を上記成
分組成に限定することによって、エアーバッグのアキュ
ムレータ用として十分な強度、靭性と高寸法精度で高加
工性と溶接性を確保することができる。
エアーバッグ用鋼管は、C:0.01%〜0.20%、
Si:0.50%以下、Mn:0.30%〜2.00
%、P:0.020%以下、S:0.020%以下、A
l:0.10%以下を含有し、残部がFeおよび不可避
的不純物からなる。このように、鋼中の化学成分を上記
成分組成に限定することによって、エアーバッグのアキ
ュムレータ用として十分な強度、靭性と高寸法精度で高
加工性と溶接性を確保することができる。
靭性エアーバッグ用鋼管は、C:0.01%〜0.20
%、Si:0.50%以下、Mn:0.30%〜2.0
0%、P:0.020%以下、S:0.020%以下、
Al:0.10%以下を含み、Mo:0.50%以下、
V:0.10%以下、Ni:0.50%以下、Cr:
1.00%以下、Cu:0.50%以下、Ti:0.1
0%以下、Nb:0.10%以下、B:0.005%以
下のうち1種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的
不純物からなる。このように、鋼中の化学成分を上記成
分組成に限定することによって、エアーバッグのアキュ
ムレータ用として十分な強度、靭性と高寸法精度で高加
工性と溶接性を確保することができる。
アーバッグ用鋼管の製造方法は、C:0.05%以上
0.15%未満、Si:0.50%以下、Mn:0.3
0%〜2.00%、P:0.020%以下、S:0.0
20%以下、Al:0.10%以下を含有し、残部がF
eおよび不可避的不純物からなる鋼を製管後、所定の寸
法に冷間加工を施したまま、もしくは冷間加工後焼なま
し、焼ならしまたは焼入れ焼戻し処理することとしてい
る。このように、鋼中の化学成分を上記成分組成に限定
することによって、エアーバッグのアキュムレータ用と
して十分な強度、靭性と高寸法精度で高加工性と溶接性
を確保することができる。また、上記鋼を製管後、所定
の寸法に冷間加工を施したまま、もしくは冷間加工後焼
なまし、焼ならしまたは焼入れ焼戻し処理することによ
って、最終目的の特性に適した高強度、高靭性、高寸法
精度で加工性と溶接性に優れた鋼管を得ることができ
る。
エアーバッグ用鋼管の製造方法は、C:0.05%以上
0.15%未満、Si:0.50%以下、Mn:0.3
0%〜2.00%、P:0.020%以下、S:0.0
20%以下、Al:0.10%以下を含み、Mo:0.
50%以下、V:0.10%以下、Ni:0.50%以
下、Cr:1.00%以下、Cu:0.50%以下、T
i:0.10%以下、Nb:0.10%以下、B:0.
005%以下のうち1種以上を含有し、残部がFeおよ
び不可避的不純物からなる鋼を製管後、所定の寸法に冷
間加工を施したまま、もしくは冷間加工後焼なまし、焼
ならしまたは焼入れ焼戻し処理することとしている。こ
のように、鋼中の化学成分を上記成分組成に限定するこ
とによって、エアーバッグのアキュムレータ用として十
分な強度、靭性と高寸法精度で高加工性を確保すること
ができる。また、上記鋼を製管後、所定の寸法に冷間加
工を施したまま、もしくは冷間加工後焼なまし、焼なら
しまたは焼入れ焼戻し処理することによって、最終目的
の特性に適した高強度、高靭性、高寸法精度で加工性と
溶接性に優れた鋼管を得ることができる。
靭性エアーバッグ用鋼管の製造方法は、C:0.01%
〜0.20%、Si:0.50%以下、Mn:0.30
%〜2.00%、P:0.020%以下、S:0.02
0%以下、Al:0.10%以下を含有し、残部がFe
および不可避的不純物からなる鋼を製管後、所定の寸法
に冷間加工を施したまま、もしくは冷間加工後焼なま
し、焼ならしまたは焼入れ焼戻し処理することとしてい
る。このように、鋼中の化学成分を上記成分組成に限定
することによって、エアーバッグのアキュムレータ用と
して十分な強度、靭性と高寸法精度で高加工性と溶接性
を確保することができる。また、上記鋼を製管後、所定
の寸法に冷間加工を施したまま、もしくは冷間加工後焼
なまし、焼ならしまたは焼入れ焼戻し処理することによ
って、最終目的の特性に適した高強度、高靭性、高寸法
精度で加工性と溶接性に優れた鋼管を得ることができ
る。
アーバッグ用鋼管の製造方法は、C:0.01%〜0.
20%、Si:0.50%以下、Mn:0.30%〜
2.00%、P:0.020%以下、S:0.020%
以下、Al:0.10%以下を含み、Mo:0.50%
以下、V:0.10%以下、Ni:0.50%以下、C
r:1.00%以下、Cu:0.50%以下、Ti:
0.10%以下、Nb:0.10%以下、B:0.00
5%以下のうち1種以上を含有し、残部がFeおよび不
可避的不純物からなる鋼を製管後、所定の寸法に冷間加
工を施したまま、もしくは冷間加工後焼なまし、焼なら
しまたは焼入れ焼戻し処理することとしている。このよ
うに、鋼中の化学成分を上記成分組成に限定することに
よって、エアーバッグのアキュムレータ用として十分な
強度、靭性と高寸法精度で高加工性と溶接性を確保する
ことができる。また、上記鋼を製管後、所定の寸法に冷
間加工を施したまま、もしくは冷間加工後焼なまし、焼
ならしまたは焼入れ焼戻し処理することによって、最終
目的の特性に適した高強度、高靭性、高寸法精度で加工
性と溶接性に優れた鋼管を得ることができる。
成分に関する限定理由は以下のとおりである。Cは鋼の
必要な強度を安価に得るために添加する元素であるが、
0.01%未満では十分な強度が得られず、また、0.
20%を超えると加工性ならびに溶接性が悪化すると共
に、靭性が低下するため、0.01〜0.20%とした
が、特に好ましい範囲は、0.05%以上0.15%未
満である。
り、0.50%を超えると加工性が悪化するため、0.
50%以下とした。
効な元素であるが、0.30%未満では十分な強度と靭
性が得られず、また、2.00%を超えると溶接性が悪
化するため、0.30〜2.00%とした。
すため、0.020%以下とした。Sは鋼中のMnと化
合してMnSによる介在物を形成し、加工性の悪化なら
びに靭性を低下させるため、0.020%以下とした。
があるが、0.10%を超えるとその効果が小さくなる
ため、0.10%以下とした。
て、エアーバッグのアキュムレータ用として十分な強
度、靭性と高加工性、溶接性を得ることができるが、さ
らにこれらを向上させたい場合、上記化学成分にさらに
Mo、V、Ni、Cr、Cu、Ti、Nb、Bを添加す
ることが有効である。これら添加成分の含有量の限定理
由は以下のとおりである。
に、焼入れ性を向上する効果があるが、0.50%を超
えると溶接部が硬化し、靭性が低下するため、0.50
%以下とした。
があるが、0.10%を超えると溶接部の靭性が低下す
るため、0.10%以下とした。
上させるのに有効な元素であるが、0.50%を超えて
もその作用があるものの高価なため、0.50%以下と
した。
有効な元素であるが、1.00%を超えると加工性なら
びに溶接部の靭性を低下させるため、1.00%以下と
した。
元素であるが、0.50%を超えると熱間加工性を悪化
させるため、0.50%以下とした。
向上に有効であるが、0.10%を超えると逆に靭性を
悪化させるため、0.10%以下とした。
により靭性の向上に有効であるが、0.10%を超える
と逆に靭性を悪化させるため、0.10%以下とした。
あるが、0.005%を超えると靭性を低下させるた
め、0.005%以下とした。
を調整した鋼材を素材として製管する。製管法として
は、熱間圧延鋼帯を用いて電縫溶接する方法と、ビレッ
トを用いて熱間製管する継目無製管法があるが、いずれ
の方法でもよい。このようにして製管された鋼管は、エ
アーバッグのアキュムレータ用として十分な強度、靭性
と高寸法精度で高加工性と溶接性を確保することができ
る。
材として製管された鋼管は、所定の寸法精度が得られる
条件下で冷間加工される。冷間加工は、所定の寸法精度
が得られる条件下で処理すればよく、特に加工度を規定
する必要はない。
性、靭性を付与するために行うが、加工性、靭性よりも
高強度、高寸法精度が重視される場合には冷間加工のま
まとする。焼なまし処理は、若干強度が下がっても、高
強度、高靭性が必要な場合に適用する。焼ならし処理
は、強度よりも加工性、靭性を重視する場合に適用す
る。焼入れ焼戻し処理は、多少寸法精度が悪くなるが、
高強度、高靭性を得ることができる。
適した熱処理を実施することにより所望の特性を得るこ
とができる。
示す化学成分の比較鋼のビレットを用い、マンネスマン
−マンドレルミル方式による穿孔、圧延を行ったのち、
レデューサにより外径76.2mm、肉厚4.0mmに
仕上げた継目無鋼管を、冷間引抜き加工して外径65.
0mm、肉厚3.2mmに仕上げ、冷間加工のままとす
るか、580℃の温度での焼なまし、900℃の温度で
の焼ならし、または、900℃の温度での焼入れ、58
0℃の温度での焼戻し処理を施したのち、各種の特性を
評価した。その結果を表3および表4に示す。
て実施した。強度については、JIS Z2201の金
属材料引張試験片に規定の11号試験片を用い、JIS
Z2241の金属材料引張試験方法に準じて引張試験
を行った。靭性については、図1に示すとおり、継目無
鋼管1を鎖線で示すように半割となし、長さ10mmの
半割試験片2を採取し、図2に示す落重試験装置の置台
3上に半割試験片2を載置し、重さ5kgの重錘4を置
台3上面から2000mmの位置から落下させ、割れの
有無を調査した。なお、落重試験は、−40℃において
10ケ繰り返して試験し、割れ率で評価した。加工性に
ついては、へん平性で評価した。なお、へん平性は、図
3に示すとおり、先端Rが10mmのVブロック(60
°)の押工具5、5を用いて継目無鋼管1が密着するま
でへん平にし、最大へん平部の肩部6に割れの発生有無
により評価し、割れの発生無は○、割れの発生有は×と
した。
9の本発明鋼は、いずれの成分、プロセスにおいても、
引張強さが590N/mm2以上の高強度で、しかも、
落重試験での割れ率が0%、さらに、へん平後の肩部の
割れがなく、良好な加工性を有していた。
No.20〜27の比較鋼は、鋼No.20、23が引
張強さが590N/mm2以下で強度不足、また、鋼N
o.21、22、24〜27は、落重試験での割れ率が
10%以上で、しかも密着へん平後の肩部の割れが発生
し、靭性ならびに加工性が不足している。なお、本実施
例では、継目無鋼管の例を示したが、溶接鋼管を用いて
も同一の特性が得られることはいうまでもない。
エアーバッグ用鋼管は、請求項1〜4に記載のとおり化
学成分を調整した鋼材を素材として製管することによっ
て、エアーバッグのアキュムレータ用等の用途に適した
高寸法精度で加工性と溶接性に優れ、かつ高強度、高靭
性を得ることができる。
アーバッグ用鋼管の製造方法は、本発明の請求項1〜4
に記載のとおり化学成分を調整した鋼を製管後、所定の
寸法に冷間加工を施したまま、もしくは冷間加工後焼な
まし、焼ならしまたは焼入れ焼戻し処理することによっ
て、最終目標の特性に適した高強度、高靭性、高寸法精
度で加工性と溶接性に優れたエアーバッグのアキュムレ
ータ用の鋼管を製造することができる。
図は半割方法の斜視図、(b)図は落重試験片の斜視図
である。
説明図である。
の概略説明図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 C:0.05%以上0.15%未満、S
i:0.50%以下、Mn:0.30%〜2.00%、
P:0.020%以下、S:0.020%以下、Al:
0.10%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不
純物からなる高強度高靭性エアーバッグ用鋼管。 - 【請求項2】 C:0.05%以上0.15%未満、S
i:0.50%以下、Mn:0.30%〜2.00%、
P:0.020%以下、S:0.020%以下、Al:
0.10%以下を含み、Mo:0.50%以下、V:
0.10%以下、Ni:0.50%以下、Cr:1.0
0%以下、Cu:0.50%以下、Ti:0.10%以
下、Nb:0.10%以下、B:0.005%以下のう
ち1種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物
からなる高強度高靭性エアーバッグ用鋼管。 - 【請求項3】 C:0.01%〜0.20%、Si:
0.50%以下、Mn:0.30%〜2.00%、P:
0.020%以下、S:0.020%以下、Al:0.
10%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物
からなる高強度高靭性エアーバッグ用鋼管。 - 【請求項4】 C:0.01%〜0.20%、Si:
0.50%以下、Mn:0.30%〜2.00%、P:
0.020%以下、S:0.020%以下、Al:0.
10%以下を含み、Mo:0.50%以下、V:0.1
0%以下、Ni:0.50%以下、Cr:1.00%以
下、Cu:0.50%以下、Ti:0.10%以下、N
b:0.10%以下、B:0.005%以下のうち1種
以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からな
る高強度高靭性エアーバッグ用鋼管。 - 【請求項5】 C:0.05%以上0.15%未満、S
i:0.50%以下、Mn:0.30%〜2.00%、
P:0.020%以下、S:0.020%以下、Al:
0.10%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不
純物からなる鋼を製管後、所定の寸法に冷間加工を施し
たまま、もしくは冷間加工後焼なまし、焼ならしまたは
焼入れ焼戻し処理することを特徴とする高強度高靭性エ
アーバッグ用鋼管の製造方法。 - 【請求項6】 C:0.05%以上0.15%未満、S
i:0.50%以下、Mn:0.30%〜2.00%、
P:0.020%以下、S:0.020%以下、Al:
0.10%以下を含み、Mo:0.50%以下、V:
0.10%以下、Ni:0.50%以下、Cr:1.0
0%以下、Cu:0.50%以下、Ti:0.10%以
下、Nb:0.10%以下、B:0.005%以下のう
ち1種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物
からなる鋼を製管後、所定の寸法に冷間加工を施したま
ま、もしくは冷間加工後焼なまし、焼ならしまたは焼入
れ焼戻し処理することを特徴とする高強度高靭性エアー
バッグ用鋼管の製造方法。 - 【請求項7】 C:0.01%〜0.20%、Si:
0.50%以下、Mn:0.30%〜2.00%、P:
0.020%以下、S:0.020%以下、Al:0.
10%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物
からなる鋼を製管後、所定の寸法に冷間加工を施したま
ま、もしくは冷間加工後焼なまし、焼ならしまたは焼入
れ焼戻し処理することを特徴とする高強度高靭性エアー
バッグ用鋼管の製造方法。 - 【請求項8】 C:0.01%〜0.20%、Si:
0.50%以下、Mn:0.30%〜2.00%、P:
0.020%以下、S:0.020%以下、Al:0.
10%以下を含み、Mo:0.50%以下、V:0.1
0%以下、Ni:0.50%以下、Cr:1.00%以
下、Cu:0.50%以下、Ti:0.10%以下、N
b:0.10%以下、B:0.005%以下のうち1種
以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からな
る鋼を製管後、所定の寸法に冷間加工を施したまま、も
しくは冷間加工後焼なまし、焼ならしまたは焼入れ焼戻
し処理することを特徴とする高強度高靭性エアーバッグ
用鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31707596A JP3220975B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 高強度高靭性エアーバッグ用鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31707596A JP3220975B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 高強度高靭性エアーバッグ用鋼管の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10140283A true JPH10140283A (ja) | 1998-05-26 |
JP3220975B2 JP3220975B2 (ja) | 2001-10-22 |
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ID=18084151
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP31707596A Expired - Fee Related JP3220975B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 高強度高靭性エアーバッグ用鋼管の製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3220975B2 (ja) |
Cited By (19)
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