JPS6123743A - 自動車用偏平管部品用高張力熱延鋼板 - Google Patents
自動車用偏平管部品用高張力熱延鋼板Info
- Publication number
- JPS6123743A JPS6123743A JP14515384A JP14515384A JPS6123743A JP S6123743 A JPS6123743 A JP S6123743A JP 14515384 A JP14515384 A JP 14515384A JP 14515384 A JP14515384 A JP 14515384A JP S6123743 A JPS6123743 A JP S6123743A
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- JP
- Japan
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- rolled steel
- pipe
- hot
- steel
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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】
本発明は自動車用偏平管部品用高張力熱延鋼板に関する
。
。
近年、自動車における経済性、特に、燃料消費の経済性
を改善するために車体の軽量化が重要視されており、例
えば、二輪自動車用フレーム用パイプ部材においても、
その高強度化及び薄肉化が推進されている。同時にこれ
らパイプ部材の製造費用の低減を図るために、従来、調
質して製造されていた高級パイプ部材を非調質にて製造
して、調質に劣らぬ品質を有せしめる方法についても鋭
意研究されている。
を改善するために車体の軽量化が重要視されており、例
えば、二輪自動車用フレーム用パイプ部材においても、
その高強度化及び薄肉化が推進されている。同時にこれ
らパイプ部材の製造費用の低減を図るために、従来、調
質して製造されていた高級パイプ部材を非調質にて製造
して、調質に劣らぬ品質を有せしめる方法についても鋭
意研究されている。
また、他方において、自動車のスタビライザー、ドライ
ブシャフト等に代表される主としてねじり応力の加わる
棒鋼部品については、その中空化が研究されており、更
にこのような中空化品、例えばシームレスパイプの溶接
パイプへの切換等、軽量化と同時に製造費用の低減が目
脂されている。
ブシャフト等に代表される主としてねじり応力の加わる
棒鋼部品については、その中空化が研究されており、更
にこのような中空化品、例えばシームレスパイプの溶接
パイプへの切換等、軽量化と同時に製造費用の低減が目
脂されている。
このために、近年、熱延綱板を電気抵抗溶接してなるノ
々イブが前記自動車用パイプとして使用されるに至って
いる。しかし、一般に、自動車用パイプは、真円のパイ
プとして使用されるよりは、パイプ素材を二次加工した
偏平管として使用されることが多く、従来の熱延鋼板か
らの電気抵抗溶接パイプは、この二次加工時に鋼板に割
れが生しることが多い。このために二次加工によっても
割れが生じない偏平性能にすぐれた熱延鋼板が強く要望
されている。
々イブが前記自動車用パイプとして使用されるに至って
いる。しかし、一般に、自動車用パイプは、真円のパイ
プとして使用されるよりは、パイプ素材を二次加工した
偏平管として使用されることが多く、従来の熱延鋼板か
らの電気抵抗溶接パイプは、この二次加工時に鋼板に割
れが生しることが多い。このために二次加工によっても
割れが生じない偏平性能にすぐれた熱延鋼板が強く要望
されている。
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので
あって、引張強さが50 kgf/mm”以上であって
、偏平性能にすくれ、且つ、非調質で使用し得る自動車
用偏平管部品用高張力熱延鋼板を提供することを目的と
する。
あって、引張強さが50 kgf/mm”以上であって
、偏平性能にすくれ、且つ、非調質で使用し得る自動車
用偏平管部品用高張力熱延鋼板を提供することを目的と
する。
溶接パイプの偏平性能は、一般に溶接部を真横位置にし
てプレスにて横偏平に押しつぶし、この溶接部に割れが
生じるときの限界偏平比で評価されている。上記割れの
種類は、溶接ボンドのペネトレータに起因する割れと、
ポンド部以外で発生ずる鉤状の割れとに大別される。鉤
状割れの発生位置は溶接中心から少し離れたH A Z
乃至母材部であり、これは偏平時の円周方向の歪みが最
大となる位置に対応している。このように最大位置が溶
接中心からずれるのは、溶接部の硬度が母材部より高い
ことに起因する。
てプレスにて横偏平に押しつぶし、この溶接部に割れが
生じるときの限界偏平比で評価されている。上記割れの
種類は、溶接ボンドのペネトレータに起因する割れと、
ポンド部以外で発生ずる鉤状の割れとに大別される。鉤
状割れの発生位置は溶接中心から少し離れたH A Z
乃至母材部であり、これは偏平時の円周方向の歪みが最
大となる位置に対応している。このように最大位置が溶
接中心からずれるのは、溶接部の硬度が母材部より高い
ことに起因する。
本発明者らは、溶接パイプの偏平時の初期の鉤状割れの
形状を多様な鋼種にわたって広く調べた結果、上記割れ
の形状はほぼ鋼種によって支配され、鋼種によって主と
して鋭いノツチ状又は幅広い窪み状のいずれかの割れを
生し、パイプの表面層の延性を改善したTi含有鋼の場
合には、主として後者の割れを生じることを見出した。
形状を多様な鋼種にわたって広く調べた結果、上記割れ
の形状はほぼ鋼種によって支配され、鋼種によって主と
して鋭いノツチ状又は幅広い窪み状のいずれかの割れを
生し、パイプの表面層の延性を改善したTi含有鋼の場
合には、主として後者の割れを生じることを見出した。
このような窪み状のミクロ割れは、割れの成長を遅らせ
、偏平性能を高める効果がある。
、偏平性能を高める効果がある。
一方、一定の形状のミクロ割れからの割れの伝播性は、
鋼中の介在物の種類及び量に大きく影響され、特に、A
系介在物は、造管時に塑性変形を受けることにより、割
れの伝播抵抗を著しく阻害する。この状況を冷間圧延率
とシャルピー吸収エネルギーとの関係として図面に示す
。即ち、初期割れを想定して、予め鋼板表面に微小ノツ
チ加工を施し、この鋼板のシャルピー試験片の吸収エネ
ルギーと冷間圧延率との関係を調べた結果、A系介在物
を含有する鋼板は、冷間圧延率の増加と共に吸収エネル
ギー、即ち1、割れの伝播抵抗が減少するのに対して、
A系介在物を含有しない鋼板の □それはミ冷間圧延
率の増加に対して全く劣化しない。
鋼中の介在物の種類及び量に大きく影響され、特に、A
系介在物は、造管時に塑性変形を受けることにより、割
れの伝播抵抗を著しく阻害する。この状況を冷間圧延率
とシャルピー吸収エネルギーとの関係として図面に示す
。即ち、初期割れを想定して、予め鋼板表面に微小ノツ
チ加工を施し、この鋼板のシャルピー試験片の吸収エネ
ルギーと冷間圧延率との関係を調べた結果、A系介在物
を含有する鋼板は、冷間圧延率の増加と共に吸収エネル
ギー、即ち1、割れの伝播抵抗が減少するのに対して、
A系介在物を含有しない鋼板の □それはミ冷間圧延
率の増加に対して全く劣化しない。
また、熱間圧延鋼板がA系介在物を有する場合と、有し
ない場合とについて、−その10%冷間圧延材のシャル
ピー破面を走査型電子顕微鏡にて比較研究した結果、A
系介在物を有する熱間圧延鋼板から得られた冷間圧延材
のディンプルは細長く、且つ、その深さがA系介在物を
含有しない熱間圧延鋼板からの冷間圧延材に比べて浅い
ところから、A系介在物を含有する熱間圧延銅板からの
冷間圧延材は、割れの伝播抵抗が小さいことが推察され
る。この理由は明らかではないが、A系介在物は冷間加
工を受けるとき、介在物自身が破壊されやすいために、
割れの伝播が助長されるとみられる。
ない場合とについて、−その10%冷間圧延材のシャル
ピー破面を走査型電子顕微鏡にて比較研究した結果、A
系介在物を有する熱間圧延鋼板から得られた冷間圧延材
のディンプルは細長く、且つ、その深さがA系介在物を
含有しない熱間圧延鋼板からの冷間圧延材に比べて浅い
ところから、A系介在物を含有する熱間圧延銅板からの
冷間圧延材は、割れの伝播抵抗が小さいことが推察され
る。この理由は明らかではないが、A系介在物は冷間加
工を受けるとき、介在物自身が破壊されやすいために、
割れの伝播が助長されるとみられる。
本発明者らは、以上のような知見に基づいて、所定量の
Tiを含有させた鋼材を用いることによって、特にその
熱延鋼板から製造される電気抵抗溶接パイプの表面層の
延性の改善を図り、初期の鉤状割れの発生を防止するか
、又はその形状を制御すると共に、A系介在物を含有さ
せないこと番、二よって割れの伝播抵抗を高め、かくし
て、すくれた偏平性能を有する電気抵抗溶接非調質パイ
プの製造に適する熱延鋼板を得ることができることを見
出して、本発明に至ったものである。
Tiを含有させた鋼材を用いることによって、特にその
熱延鋼板から製造される電気抵抗溶接パイプの表面層の
延性の改善を図り、初期の鉤状割れの発生を防止するか
、又はその形状を制御すると共に、A系介在物を含有さ
せないこと番、二よって割れの伝播抵抗を高め、かくし
て、すくれた偏平性能を有する電気抵抗溶接非調質パイ
プの製造に適する熱延鋼板を得ることができることを見
出して、本発明に至ったものである。
本発明による自動車用偏平管部品用高張力熱延鋼板は、
重量%で c o、oi〜0.2%、 Si0.5%以下、 Mn 0.5〜1.5%、 TiQ、l〜0.15%、 P 011%以下、 S 0.020%以下、 八β 0.10%以下を含有し、A系介在物を含有せず
、残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とする
。
重量%で c o、oi〜0.2%、 Si0.5%以下、 Mn 0.5〜1.5%、 TiQ、l〜0.15%、 P 011%以下、 S 0.020%以下、 八β 0.10%以下を含有し、A系介在物を含有せず
、残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とする
。
先ず、本発明鋼における化学成分の限定理由を説明する
。
。
Cは、本発明において、50 kHf#nm2以上の強
度を有する鋼を得るために0.01%以上を添加するこ
とが必要であるが、しがし、添加量が0.2%を越える
ときは、溶接部の硬度が高くなりすぎる結果、溶接部の
延性及び靭性が劣化し、非調質パイプとして使用するに
適さない。従って、本発明においては、Cの添加量は0
.01〜0.2%とし、好ましくは、0.05〜0.1
5%の範囲である。
度を有する鋼を得るために0.01%以上を添加するこ
とが必要であるが、しがし、添加量が0.2%を越える
ときは、溶接部の硬度が高くなりすぎる結果、溶接部の
延性及び靭性が劣化し、非調質パイプとして使用するに
適さない。従って、本発明においては、Cの添加量は0
.01〜0.2%とし、好ましくは、0.05〜0.1
5%の範囲である。
Stは、鋼を強化すると共に、延性を向上させるのに有
効な元素であるが、過多に添加するときは、ペネトレー
タが発生しやすくなるので、その上限を0.5%とする
。
効な元素であるが、過多に添加するときは、ペネトレー
タが発生しやすくなるので、その上限を0.5%とする
。
Mnも鋼の強化に有効であると共に、赤熱脆性を防止す
るために0.5%以上の添加が必要である。
るために0.5%以上の添加が必要である。
しかし、過多に添加するときは、溶接部の硬化が顕著と
なり、溶接部の延性及び靭性を劣化さ一ヒるので、添加
量の上限を1.5%とする。
なり、溶接部の延性及び靭性を劣化さ一ヒるので、添加
量の上限を1.5%とする。
Tiは、素材鋼を強化し、また、MnSの形状を制御す
ることによってA系介在物を含有させないと共に、本発
明においては、特にパイプの表面層の延性の改善を図り
、初期の鉤状割れの形状を制御するために必須の元素で
あって、0.1〜0.15%の範囲で添加することが必
要である。添加量が0.1%よりも少ないときは、上記
した効果に乏しく、一方、0,15%を越えて多量に添
加するときは、素材鋼の強化効果が飽和するのみならず
、靭性の劣化を招くので、添加量の上限を0.15%と
する。
ることによってA系介在物を含有させないと共に、本発
明においては、特にパイプの表面層の延性の改善を図り
、初期の鉤状割れの形状を制御するために必須の元素で
あって、0.1〜0.15%の範囲で添加することが必
要である。添加量が0.1%よりも少ないときは、上記
した効果に乏しく、一方、0,15%を越えて多量に添
加するときは、素材鋼の強化効果が飽和するのみならず
、靭性の劣化を招くので、添加量の上限を0.15%と
する。
Pは、不純物として材料の劣化、特にSR脆化にみられ
るように粒界脆化を招来するので、その上限を0.1%
とする。
るように粒界脆化を招来するので、その上限を0.1%
とする。
また、Sも不純物としてMnとの化合物が伸長しやすく
、材*81特性の異方性を助長すると共に、前記したよ
うに、MnS介在物は造管時に塑性変形を受けることに
よって、割れの伝播抵抗を著しく阻害するので、その上
限を0.02%とする。
、材*81特性の異方性を助長すると共に、前記したよ
うに、MnS介在物は造管時に塑性変形を受けることに
よって、割れの伝播抵抗を著しく阻害するので、その上
限を0.02%とする。
A7!は、通常の脱酸を目的として添加されるが、しか
し、過剰に添加するときはベネトレークの発生を助長す
るので、その上限を0.10%とする。
し、過剰に添加するときはベネトレークの発生を助長す
るので、その上限を0.10%とする。
更に、本発明においては、鋼の強度の調整を目的として
、Nb、■、Cr及びBから選ばれる少なくとも1種を
添加することができる。その添加量は、好ましくはN
b 0.1%以下、Vo、1%以下、Cr 0.5%以
下及びBo、01%以下である。尚、このような元素の
上記範囲での添加によりて、本発明鋼パイプのすぐれた
偏平性能が損なわれることはない。
、Nb、■、Cr及びBから選ばれる少なくとも1種を
添加することができる。その添加量は、好ましくはN
b 0.1%以下、Vo、1%以下、Cr 0.5%以
下及びBo、01%以下である。尚、このような元素の
上記範囲での添加によりて、本発明鋼パイプのすぐれた
偏平性能が損なわれることはない。
本発明による熱延鋼板は、上記のような化学組成を有す
る鋼を、限定されるものではないが、通常の熱延条件に
て熱延することによって得ることができ、また、そのミ
クロ組織も通常得られるフェライト及びパーライトの混
合組織、又はフェライト及びベイナイトの混合組織でよ
く、このような組織を有せしめることによって、本発明
による偏平性能にすぐれる熱延鋼板を得ることができる
。
る鋼を、限定されるものではないが、通常の熱延条件に
て熱延することによって得ることができ、また、そのミ
クロ組織も通常得られるフェライト及びパーライトの混
合組織、又はフェライト及びベイナイトの混合組織でよ
く、このような組織を有せしめることによって、本発明
による偏平性能にすぐれる熱延鋼板を得ることができる
。
更に、本発明による鋼板から製造されたパイプを強度調
整のために通常の焼入れ焼戻し処理や、溶接部の製品の
均一化のために所謂シームアニール等の調質処理を行な
うことは何ら妨げられず、また、これらの処理によって
も、本発明鋼パイプのすぐれた偏平性能は維持される。
整のために通常の焼入れ焼戻し処理や、溶接部の製品の
均一化のために所謂シームアニール等の調質処理を行な
うことは何ら妨げられず、また、これらの処理によって
も、本発明鋼パイプのすぐれた偏平性能は維持される。
以上のように、本発明によれば、所定量のTiを含有さ
せることによって、得られる電気抵抗溶接パイプの表面
層の延性の改善を図り、初期の鉤状割れの発生を防止す
るか、又はその形状を制御すると共に、A系介在物を含
有させないことによって割れの伝播抵抗を高め、かくし
て、すぐれた偏平性能を有すると共に、非調質にて使用
し得る電気抵抗溶接偏平パイプの製造に適する熱延鋼板
を得ることができる。
せることによって、得られる電気抵抗溶接パイプの表面
層の延性の改善を図り、初期の鉤状割れの発生を防止す
るか、又はその形状を制御すると共に、A系介在物を含
有させないことによって割れの伝播抵抗を高め、かくし
て、すぐれた偏平性能を有すると共に、非調質にて使用
し得る電気抵抗溶接偏平パイプの製造に適する熱延鋼板
を得ることができる。
以下に実施例を挙げて本発明を説明する。
実施例
第1表に示す化学組成を有し、第2表に示ず引張特性を
有する熱延綱板から厚み1.55 龍、幅70龍の切板
を採取し、これを電気抵抗溶接にて接続してダミーコイ
ルに組み込み、フ’L/−1−電圧8、’ OKV、プ
レー1−電流19.OA、’77プーf=ット量1.1
龍、サイジング・リダクション5.5%、造管速度69
m/分の条件にて肉厚]、 551m、外径22.21
のパイプに造管した。このようにして得たパイプの機械
的性質を第3表に示す。
有する熱延綱板から厚み1.55 龍、幅70龍の切板
を採取し、これを電気抵抗溶接にて接続してダミーコイ
ルに組み込み、フ’L/−1−電圧8、’ OKV、プ
レー1−電流19.OA、’77プーf=ット量1.1
龍、サイジング・リダクション5.5%、造管速度69
m/分の条件にて肉厚]、 551m、外径22.21
のパイプに造管した。このようにして得たパイプの機械
的性質を第3表に示す。
尚、横偏平h/Hにおいて、Hは偏平前のパイプの高さ
く外径)を示し、hは割れ発生時のパイプの偏平高さく
外径)を示し、「密着」とはバイプを偏平にして密着さ
せても割れを生じないことを示す。押拡げは、60°円
錐ポンチによる押拡げ結果を示し、d/I)において、
Dは押拡げ前のパイプの外径を示し、dは割れ発生時の
パイプの外径を示す。また、曲げr = 1.2 Dに
おいて、Dはパイプの外径を示し、rはパイプ曲げの半
径を示し、良好とはr = 1.2 Dとしたとき、縁
部に割れが生じないことを、不良とは割れが生じたこと
を示す。
く外径)を示し、hは割れ発生時のパイプの偏平高さく
外径)を示し、「密着」とはバイプを偏平にして密着さ
せても割れを生じないことを示す。押拡げは、60°円
錐ポンチによる押拡げ結果を示し、d/I)において、
Dは押拡げ前のパイプの外径を示し、dは割れ発生時の
パイプの外径を示す。また、曲げr = 1.2 Dに
おいて、Dはパイプの外径を示し、rはパイプ曲げの半
径を示し、良好とはr = 1.2 Dとしたとき、縁
部に割れが生じないことを、不良とは割れが生じたこと
を示す。
以上の結果から本発明鋼の引張強さは70kgf/mm
2級であるにもかわらず、横偏平は密着にても割れず、
比較鋼に比べて偏平性能がすぐれることが明らかである
。即ち、Ca処理によりMnSの形状制御を行なった比
較鋼2及び3はTiを含有しないために、A系介在物を
含有しないにもかかわらず、本発明鋼に比べて横偏平が
著しく劣る。比較鋼4はTiを含有せず、また、A系介
在物を含有するために横偏平に劣る。比較m5は高Si
系鋼であるためにペネトレータが発生し、横偏平のみな
らず、押拡げ、曲げの各特性が劣る。
2級であるにもかわらず、横偏平は密着にても割れず、
比較鋼に比べて偏平性能がすぐれることが明らかである
。即ち、Ca処理によりMnSの形状制御を行なった比
較鋼2及び3はTiを含有しないために、A系介在物を
含有しないにもかかわらず、本発明鋼に比べて横偏平が
著しく劣る。比較鋼4はTiを含有せず、また、A系介
在物を含有するために横偏平に劣る。比較m5は高Si
系鋼であるためにペネトレータが発生し、横偏平のみな
らず、押拡げ、曲げの各特性が劣る。
従って、本発明の熱延鋼板によれば、高強度であると共
に、構偏平、押拡げ、曲げ等の冷間加工性にずくれ、自
動車用電気抵抗溶接非澗質偏平パイプを製造するために
好適に用いることができる
に、構偏平、押拡げ、曲げ等の冷間加工性にずくれ、自
動車用電気抵抗溶接非澗質偏平パイプを製造するために
好適に用いることができる
図面は、熱間圧延鋼板がA系介在物を有する場合と、有
しない場合とについて、その冷間圧延率とシャルピー吸
収エネルギーとの関係を示すグラフである。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人 弁理士 牧 野 逸 部 る址率(物)
しない場合とについて、その冷間圧延率とシャルピー吸
収エネルギーとの関係を示すグラフである。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人 弁理士 牧 野 逸 部 る址率(物)
Claims (1)
- (1)重量%で C 0.01〜0.2%、 Si 0.5%以下、 Mn 0.5〜1.5%、 Ti 0.1〜0.15%、 P 0.1%以下、 S 0.020%以下、 Al 0.10%以下を含有し、A系介在物を含有せず
、残部鉄及び不可避的不純物よりなる自動車用偏平管部
品用高張力熱延鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14515384A JPS6123743A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 自動車用偏平管部品用高張力熱延鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14515384A JPS6123743A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 自動車用偏平管部品用高張力熱延鋼板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6123743A true JPS6123743A (ja) | 1986-02-01 |
Family
ID=15378644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14515384A Pending JPS6123743A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 自動車用偏平管部品用高張力熱延鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6123743A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63145754A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 点火プラグ主体金具及びその製造方法 |
JPS63266046A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-11-02 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 点火プラグ主体金具用鋼及びその製造方法 |
CN104694824A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-06-10 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 低成本汽车大梁用热轧钢板及生产方法 |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP14515384A patent/JPS6123743A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63145754A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 点火プラグ主体金具及びその製造方法 |
JPS63266046A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-11-02 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 点火プラグ主体金具用鋼及びその製造方法 |
JPH0525942B2 (ja) * | 1986-12-10 | 1993-04-14 | Kobe Seikosho Kk | |
CN104694824A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-06-10 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 低成本汽车大梁用热轧钢板及生产方法 |
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