KR20130020811A - Process for producing steel pipe for air bag - Google Patents

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KR20130020811A
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유지 아라이
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신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
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Abstract

냉간 추신의 공정 간략화, 합금 비용의 삭감이 가능한, 고강도 또한 고인성의 에어백용 강관의 제조 방법은, 질량%로, C:0.04~0.20%, Si:0.10~0.50%, Mn:0.10~1.00%, P:0.025% 이하, S:0.005% 이하, Al:0.10% 이하, Cr:0.01~0.50%, Cu:0.01~0.50%, Ni:0.01~0.50%, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 강으로부터 이음매 없는 강관을 제관 후, 이 이음매 없는 강관에 감면율 40%가 넘는 가공도로 냉간 추신을 적어도 1회 행하여 소정의 치수로 하고, 50℃/s 이상의 승온 속도로 Ac3점 이상의 온도로 가열하고 나서, 적어도 850~500℃의 온도 범위의 냉각 속도가 50℃/s 이상이 되도록 냉각하여 상기 강관에 담금질을 행하여, 이어서 Ac1점온도 이하의 온도로 뜨임을 행한다.The manufacturing method of the high strength and high toughness airbag steel pipe which can simplify the cold drawing process and reduce the alloy cost is mass%, C: 0.04 to 0.20%, Si: 0.10 to 0.50%, Mn: 0.10 to 1.00%, P: 0.025% or less, S: 0.005% or less, Al: 0.10% or less, Cr: 0.01% to 0.50%, Cu: 0.01% to 0.50%, Ni: 0.01% to 0.50%, and the balance is seamless from steel composed of Fe and unavoidable impurities After steelmaking without steel pipes, cold drawing is carried out to the seamless steel pipe at a processing rate of 40% or more at least once to obtain a predetermined dimension, and heated to a temperature of at least Ac 3 at a temperature rising rate of 50 ° C / s or more, and then at least It cools so that cooling rate of temperature range of 850-500 degreeC may be 50 degree-C / s or more, and harden to said steel pipe, and then temper to the temperature below Ac 1 point temperature.

Description

에어백용 강관의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING STEEL PIPE FOR AIR BAG}Manufacturing method of steel pipe for airbag {PROCESS FOR PRODUCING STEEL PIPE FOR AIR BAG}

본 발명은, 에어백용 강관에 적절한, 인장 강도 900MPa 이상의 고강도와 더불어, vTrs100(연성 파면율이 100%가 되는 최저 샤르피 파면 천이 온도)가 -60℃라는 고도의 인성(靭性)이 요구되는 이음매 없는 강관의 저렴한 제조 방법에 관한 것이다.The present invention has a high strength of 900 MPa or more, suitable for an air bag, and has a high toughness of vTrs100 (minimum Charpy wave transition temperature at which the ductility is 100%) of -60 ° C. The present invention relates to an inexpensive method for producing a steel pipe.

근년, 자동차 산업에서는, 안전성을 추구한 장치의 도입이 적극적으로 추진되고 있다. 그러한 장치의 하나로서, 에어백 시스템이 개발되어, 많은 자동차에 탑재되게 되었다. 에어백 시스템은, 충돌시에 승차자가 핸들이나 인스트루먼트 패널 등에 충돌하기 전에, 그것들과 승차자 사이에 가스 등으로 에어백을 전개시켜, 승차자의 운동 에너지를 흡수하여 상해 경감을 도모하는 시스템이다. 에어백 시스템으로서, 당초에는 폭발성 약품을 사용하는 방식이 채용되었지만, 근년에는 고압 충전 가스를 사용하는 방식이 개발되어, 그 적용이 확대되고 있다.In recent years, introduction of the device which pursued safety was actively promoted in the automobile industry. As one such device, an airbag system has been developed and mounted on many automobiles. The airbag system is a system in which an airbag is deployed with gas or the like between them and the rider before the rider collides with a handle, an instrument panel, or the like at the time of collision, thereby absorbing the kinetic energy of the rider and reducing injury. As an airbag system, a method of using an explosive chemical was originally employed, but in recent years, a method of using a high-pressure filling gas has been developed, and its application has been expanded.

고압 충전 가스를 사용하는 에어백 시스템에서는, 충돌시에 에어백 내에 내뿜는 불활성 가스(예, 아르곤)와 같은 전개용 가스를, 에어백에 연결되어 있는 축압 용기(어큐뮬레이터) 내에서 상시 고압으로 유지하고, 충돌시에는 어큐뮬레이터로부터 한번에 가스를 에어백에 분출시켜 에어백을 전개시킨다. 어큐뮬레이터는 일반적으로, 적당한 길이로 절단한 강관에 필요에 따라서 축경 가공을 실시한 후, 양단에 덮개체를 용접함으로써 제조된다.In an airbag system using a high-pressure filling gas, a gas for deployment, such as an inert gas (eg, argon) that is blown into the airbag at the time of a collision, is kept at a high pressure at all times in a accumulator (accumulator) connected to the airbag, and The air bag is blown out from the accumulator to the air bag at once to deploy the air bag. Accumulators are generally manufactured by subjecting a steel pipe cut to a suitable length to shaft diameter processing as necessary, and then welding the lids at both ends.

따라서, 에어백 시스템의 어큐뮬레이터(이하, 에어백 어큐뮬레이터 또는 단순히 어큐뮬레이터라고 함)에 이용하는 강관에는, 매우 짧은 시간에 큰 왜(歪)속도로 응력이 부하되게 된다. 이 때문에, 이러한 종류의 강관에는, 종래의 압력 실린더나 라인 파이프와 같은 구조물과는 달리, 높은 치수 정밀도, 가공성 및 용접성이 요구되고, 또한 고강도와 뛰어난 내버스트성도 요구된다.Therefore, the steel pipe used for the accumulator (henceforth an airbag accumulator or simply an accumulator) of an airbag system is loaded with stress at a large distortion speed in a very short time. For this reason, this type of steel pipe requires high dimensional accuracy, workability and weldability, unlike conventional structures such as pressure cylinders and line pipes, and also requires high strength and excellent burst resistance.

최근에는, 자동차의 경량화가 강하게 요구되고 있다. 그 관점에서 차재용의 에어백 강관에 대해서도 박육화, 경량화가 요망되고 있으며, 박육이어도 높은 버스트압을 확보하기 위해서, 인장 강도가 900MPa 이상, 또한 1000MPa 이상의 고강도의 이음매 없는 강관으로 제조된 어큐뮬레이터가 에어백 시스템에 이용되게 되었다. 예를 들면, 외경 60mm이고 두께 3.55mm의 이음매 없는 강관으로 제작된 어큐뮬레이터의 경우, TS가 800MPa에서는 버스트압은 고작 100MPa 정도인데 반해, TS가 1000MPa이면, 버스트압은 130MPa까지 향상한다. 동시에, 에어백 어큐뮬레이터의 외경과 요구 버스트압이 일정한 경우, 20% 정도의 박육화가 가능하다.In recent years, weight reduction of automobiles is strongly demanded. In view of this, thinner and lighter weights are required for airbag steel pipes for automobiles. Accumulators made of high strength seamless steel pipes with a tensile strength of 900 MPa or more and 1000 MPa or more are used for the air bag system in order to secure a high burst pressure even in thin thickness. It became. For example, in the case of an accumulator made of a seamless steel pipe having an outer diameter of 60 mm and a thickness of 3.55 mm, the burst pressure is only about 100 MPa at TS of 800 MPa, whereas when TS is 1000 MPa, the burst pressure is improved to 130 MPa. At the same time, if the outer diameter and the required burst pressure of the airbag accumulator are constant, a thickness of about 20% can be reduced.

또한, 예를 들면 한랭지에서도, 충돌시에 어큐뮬레이터가 취성 파괴되어 2차 재해를 초래하는 일이 없도록, 어큐뮬레이터에는 뛰어난 저온 인성이 필요하다.For example, even in a cold region, the accumulator needs excellent low-temperature toughness so that the accumulator is not brittle and destroyed in the event of a collision.

이러한 관점에서, 어큐뮬레이터용 이음매 없는 강관은, 담금질 및 뜨임을 행함으로써 고강도와 고인성을 실현하게 되었다. 구체적으로는, 어큐뮬레이터에 대해서는, -60℃에서의 샤르피 충격 시험에서 파면이 연성을 나타내는(즉, vTrs100이 -60℃ 이하) 저온 인성이, 바람직하게는 -80℃에서의 샤르피 충격 시험에서 파면이 연성을 나타내는(vTrs100이 -80℃ 이하) 저온 인성이 요구된다.In view of this, the seamless steel pipe for the accumulator has been realized by high strength and toughness by quenching and tempering. Specifically, for the accumulator, low-temperature toughness, in which the wavefront is ductile in the Charpy impact test at -60 ° C (that is, vTrs100 is -60 ° C or less), preferably the wavefront in the Charpy impact test at -80 ° C Low temperature toughness is required (vTrs100 is -80 ° C. or less), indicating ductility.

고강도이고 또한 고인성의 에어백 시스템용 이음매 없는 강관에 관하여, 예를 들면 특허 문헌 1에는, 소정의 범위의 화학 조성의 강 소재를 이용하여 이음매 없는 강관을 열간 제관하고, 이 이음매 없는 강관에 냉간 추신(抽伸) 가공을 실시하여 소정 치수의 강관으로 한 후, Ac3점 이상, 1050℃ 이하의 범위 내의 온도로 가열한 후 담금질하고, 그 다음에 450℃ 이상, Ac1점 이하의 범위 내의 온도에서 뜨임하는, 담금질 뜨임 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는, 에어백용 이음매 없는 강관의 제조 방법이 제안되어 있다.For seamless steel pipes for high strength and high toughness airbag systems, for example, Patent Document 1 discloses a seamless steel pipe using steel materials having a chemical composition in a predetermined range, and cold drawing the seamless steel pipes. Iii) processing to form a steel pipe of a predetermined dimension, and then quenched after heating to a temperature within the range of Ac 3 or more and 1050 ° C or less, and then quenched at a temperature within the range of 450 ° C or more and Ac 1 or less. A method for producing a seamless steel pipe for an air bag, which is characterized by performing a quenching tempering treatment, has been proposed.

이 방법에 의해, 에어백 인플레이터 제조시의 가공성, 용접성이 뛰어나고, 또한 인플레이터로서, 900MPa 이상의 인장 강도와, 반할(半割)한 강관에 대한 -60℃에서의 낙중시험에서 연성을 나타내는 고인성을 갖는, 이음매 없는 강관을 얻도록 하고 있다. 단, -60℃에서의 낙중시험에서 연성을 나타내는 것이, 반드시 -60℃의 버스트 시험에서 연성을 나타냄을 의미하는 것은 아니다.By this method, it is excellent in workability and weldability at the time of manufacturing airbag inflator, and as inflator, it has tensile strength of 900 MPa or more and high toughness which shows ductility in drop test at -60 ° C on inverse steel pipe. We are trying to get a seamless steel pipe. However, showing ductility in a drop test at -60 ° C does not necessarily mean showing ductility in a burst test at -60 ° C.

특허 문헌 2에는, 고주파 유도 가열 담금질을 행하고, 급속 가열에 의한 세립화로, 인장 강도가 1000MPa를 넘는 에어백 시스템용 강관을 제조하는 방법이 제안되어 있다. 예를 들면 소관으로서 이음매 없는 강관을 이용하는 경우, 특정 범위의 화학 조성의 강 소재를 이용하여 이음매 없는 강관을 열간 제관하고, 이 이음매 없는 강관에 냉간 추신 가공을 실시하여 소정 치수의 강관으로 한다. 이 강관에 가열 후에 담금질을 행하고, 이어서 Ac1 변태 온도 이하의 온도에서 뜨임을 실시한다. 담금질 후에 뜨임 처리를 행함으로써, 바람직하게는 -80℃ 이하의 버스트 시험에서도 연성을 나타내는 고인성이 얻어진다.Patent Document 2 proposes a method of producing a steel pipe for an airbag system having a high tensile strength exceeding 1000 MPa by performing high frequency induction heating quenching and fine granulation by rapid heating. For example, when a seamless steel pipe is used as a primary pipe, a seamless steel pipe is hot-rolled using a steel material of a specific range of chemical composition, and cold drawing is performed on the seamless steel pipe to obtain a steel pipe having a predetermined dimension. The steel pipe is quenched after heating, and then tempered at a temperature below Ac 1 transformation temperature. By tempering after quenching, high toughness which shows ductility is obtained also preferably in the burst test of -80 degrees C or less.

그러나, 특허 문헌 1, 2에 개시된 방법에서는, 구체예에 나타나 있는 바와 같이, 인장 강도가 1000MPa 이상이고 또한 고인성의 강관을 얻기 위해서는, Cr, Mo와 같은 고가의 합금을 다량으로 함유시킬 필요가 있었다. 특허 문헌 1의 경우에는, Cr+Mo:1.0~2.5 질량%가 되고, 특허 문헌 2에서는, 대부분의 경우 Cr+Mo:0.92 질량%의 강재가 채용되고 있다. Cr, Mo를 다량으로 함유하면, 특히 고가의 Mo로 인한 높은 원료 비용에 더하여, 이음매 없는 강관의 열간 제관 후에, 강관의 강도가 높아지기 쉬워, 그 후의 냉간 추신 가공이 곤란해진다. 이로써, 냉간 추신 가공 전에 연화 소둔이 필요해지고, 공정이 번잡해져 제조 비용이 증가한다.However, in the methods disclosed in Patent Documents 1 and 2, as shown in the specific examples, in order to obtain a steel pipe having a tensile strength of 1000 MPa or more and high toughness, it was necessary to contain a large amount of expensive alloys such as Cr and Mo. . In the case of patent document 1, it becomes Cr + Mo: 1.0-2.5 mass%, and in patent document 2, the steel material of Cr + Mo: 0.92 mass% is adopted in most cases. When a large amount of Cr and Mo are contained, in addition to the high raw material cost caused by expensive Mo, in particular, the strength of the steel pipe tends to be high after hot pipemaking of a seamless steel pipe, and subsequent cold drawing processing becomes difficult. Thereby, softening annealing is required before cold drawing processing, and the process becomes complicated and manufacturing cost increases.

Cr+Mo:1.0~1.18질량%의 강을 이용하는 특허 문헌 3에서도, 특허 문헌 1, 2의 경우와 동일한 문제가 있다.Patent document 3 using Cr + Mo: 1.0-1.18 mass% steel also has the same problem as that of patent document 1, 2.

특허 문헌 4는, 내버스트성이 뛰어난 이음매 없는 강관에 대해, Cr, Mo, Cu, Ni를 함유하는 강 조성을 개시하고 있는데, 그 특성을 평가하고 있는 것은, Cr+Mo:0.76질량% 이상의 이음매 없는 강관이며, 이 때의 인장 강도도 고작 947MPa이다.Patent document 4 discloses a steel composition containing Cr, Mo, Cu, and Ni for a seamless steel pipe having excellent burst resistance, and its characteristics are evaluated by Cr + Mo: 0.76 mass% or more. It is a steel pipe, and the tensile strength at this time is also 947 MPa at most.

일본국 특허 공개 2004-76034Japanese Patent Publication 2004-76034 WO 2004/104255A1WO 2004 / 104255A1 US 2005/0076975A1US 2005 / 0076975A1 WO 2002/079526A1WO 2002 / 079526A1

종래의 에어백용 강관에서는, 고강도와 고인성을 확보하기 위해서, Cr과 Mo의 첨가에 의해 강화가 도모되었다. 그러나, 이 수법은, 합금 비용이 늘어나는 것 외에, 제관 후의 냉간 추신 가공을 곤란하게 한다. 이 때문에, 소관의 이음매 없는 강관의 사이즈와 최종 제품인 에어백용 강관의 사이즈의 차이가 크면, 냉간 추신 공정에서 냉간 추신 가공을 몇 번이나 반복하는 것을 필요로 한다. 그 경우, 냉간 추신 가공을 할 때마다, 중간 연화 소둔을 행하면서, 원하는 제품 치수로 마무리하게 되기 때문에, 종합적으로 보면, 제조 비용이 증가한다.In the conventional steel pipe for airbags, in order to ensure high strength and high toughness, reinforcement was aimed at by adding Cr and Mo. However, this method not only increases the alloy cost, but also makes it difficult to cold draw after the steelmaking. For this reason, if the difference between the size of the seamless pipe of a primary pipe | tube and the size of the steel pipe for airbags which are final products is large, it is necessary to repeat cold drawing process several times in a cold drawing process. In that case, each time the cold drawing process is performed, because the intermediate softening annealing is performed to the desired product size, the manufacturing cost increases.

본 발명은, 냉간 추신 공정의 간략화 혹은 합금 비용의 삭감에 의해서, 종래품에 비해 저렴하고, 고강도이며 또한 고인성의 에어백용 강관을, 종래법에 비해 저렴한 수단으로 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing an inexpensive, high strength and highly tough airbag steel pipe for conventional airbags by a means that is cheaper than conventional methods by simplifying a cold drawing process or reducing an alloy cost. do.

다른 면으로는, 본 발명은, 종래보다 저비용의 소재·제조 방법을 이용하여, 종래품과 동등 혹은 그보다 박육, 소경의 에어백용 강관을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.On the other hand, an object of this invention is to provide the method of manufacturing the steel pipe for thin and small diameter airbags equivalent to or more than the conventional one, using the raw material and manufacturing method of lower cost than the conventional one.

본 발명자들은, 종래의 고강도 에어백용 강관이 Cr, Mo에 의한 강화에 의존하고 있다는 결과를 바탕으로, 열간 제관 종료 후의 강도가 높고, 냉간 추신에 있어서의 생산성의 저하와 합금 비용의 증가를 초래하고 있다는 점에 착안하여, 이들 합금 원소의 사용을 가능한 한 억제하면서, 인장 강도 900MPa 이상의 고강도와, vTrs100가 -60℃ 이하의 뛰어난 저온 인성을 확보할 수 있는 합금 조성 및 제조 방법을 검토했다.The present inventors have found that the steel pipe for high-strength airbags of the prior art relies on reinforcement by Cr and Mo, resulting in high strength after the end of hot tubing, resulting in a decrease in productivity in cold drawing and an increase in alloy cost. In view of the fact that the use of these alloying elements is suppressed as much as possible, an alloy composition and a manufacturing method capable of securing high strength of tensile strength of 900 MPa or more and excellent low-temperature toughness of vTrs100 of -60 ° C or less have been studied.

그 결과, 다음과 같은 지견을 얻어 본 발명에 도달했다.As a result, the following findings were obtained and the present invention was reached.

(a) 냉간 추신 후에 담금질 및 뜨임을 행하는 에어백용 강관의 제조에 있어서, 담금질시의 가열 조건 및 냉각 조건을 잘 설정하면, 반드시 다량의 Cr 및 Mo를 함유시키지 않아도, 고강도와 저온 인성을 확보할 수 있다. 특히 Cr이나 Mo를 대신해 Cu 및 Ni를 함유시키는 것이 효과적이다.(a) In the production of steel bags for airbags which are quenched and tempered after cold drawing, if the heating and cooling conditions are well set during quenching, high strength and low temperature toughness can be secured without necessarily containing a large amount of Cr and Mo. Can be. In particular, it is effective to contain Cu and Ni in place of Cr or Mo.

(b) Cr 및 Mo를 삭감하고, 대신에 Cu나 Ni를 함유시킨 강은, 열간 제관 후의 냉간 추신이 용이하고, 냉간 추신 공정에 있어서의 1회의 냉간 추신 가공에서의 가공도(감면율(減面率))를 크게 하는 것이 가능해져, 냉간 추신 공정의 간략화를 도모할 수 있게 된다.(b) The steel which reduced Cr and Mo, and instead contained Cu and Ni, is easy to cold-draw after hot piping, and the workability in one cold drawing process in a cold drawing process (reduction rate) I)) can be enlarged, and the cold drawing process can be simplified.

본 발명은, 질량%로, C:0.04~0.20%, Si:0.10~0.50%, Mn:0.10~1.00%, P:0.025% 이하, S:0.005% 이하, Al:0.10% 이하, Cr:0.01~0.50%, Cu:0.01~0.50%, Ni:0.01~0.50%, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 강으로부터 이음매 없는 강관의 열간 제관을 행하는 제관 공정과, 얻어진 이음매 없는 강관에, 1회의 냉간 추신 가공의 감면율이 40%가 넘는 냉간 추신 가공을 적어도 1회 행하여 소정 치수의 강관을 얻는 냉간 추신 공정과, 냉간 추신된 강관에, 50℃/s 이상의 승온 속도로 Ac3점 이상의 온도로 가열한 후, 적어도 850~500℃의 온도 범위의 냉각 속도가 50℃/s 이상이 되도록 냉각함으로써 담금질을 실시하고, 이어서 Ac1점 온도 이하의 온도로 뜨임을 실시하는 열처리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어백용 강관의 제조 방법이다.The present invention is, in mass%, C: 0.04 to 0.20%, Si: 0.10 to 0.50%, Mn: 0.10 to 1.00%, P: 0.025% or less, S: 0.005% or less, Al: 0.10% or less, Cr: 0.01 -0.50%, Cu: 0.01-1.50%, Ni: 0.01-1.50%, the remainder being cold-drawn once in the manufacturing process which performs hot piping of seamless steel pipe from the steel which consists of Fe and an unavoidable impurity, and the obtained seamless steel pipe The cold drawing process of performing the cold drawing process more than 40% of the reduction | deduction rate of processing at least once, and obtaining a steel pipe of a predetermined dimension, and heating the cold drawn steel pipe to the temperature of Ac 3 or more with the temperature increase rate of 50 degree-C / s or more, And a heat treatment step of performing quenching by cooling so that the cooling rate in the temperature range of at least 850 to 500 ° C. is 50 ° C./s or more, and then tempering to a temperature equal to or lower than the Ac 1 point temperature. It is a manufacturing method of steel pipe for airbags.

본 발명에 따른 에어백용 강관의 제조 방법의 바람직한 양태를 열거하면, 다음과 같다:When enumerating the preferable aspect of the manufacturing method of the steel pipe for airbags which concerns on this invention, it is as follows:

상기 강은, 경우에 따라, 하기의 1종 또는 2종 이상의 원소를 더 함유하고 있어도 된다:The said steel may further contain the following 1 type, or 2 or more types of elements as needed:

·Mo:0.10% 미만,Mo: less than 0.10%

·Nb:0.050% 이하, Ti:0.050% 이하, 및 V:0.20% 이하의 적어도 1종;At least one of Nb: 0.050% or less, Ti: 0.050% or less, and V: 0.20% or less;

·Ca:0.005% 이하 및 B:0.0030% 이하의 적어도 1종.At least one of Ca: 0.005% or less and B: 0.0030% or less.

상기 강의 Cu, Ni, Cr, Mo의 농도는 하기 (1)식을 충족하는 것이 바람직하다:It is preferable that the concentrations of Cu, Ni, Cr, and Mo in the steel satisfy the following formula (1):

Cu+Ni≥(Cr+Mo)2+0.3…(1)Cu + Ni ≧ (Cr + Mo) 2 +0.3... (One)

식 (1)의 원소 기호는, 이들 원소의 함유량을 질량%로 나타냈을 때의 수치를 의미한다. 단, Mo를 함유하지 않을 때는 Mo=0(제로)로 한다.The element symbol of Formula (1) means the numerical value at the time of expressing content of these elements by the mass%. However, when Mo is not contained, let Mo = 0 (zero).

상기 냉간 추신 공정의 종료 후에 강관의 두께는 바람직하게는 2.0mm 이하이다. 상기 냉간 추신 공정은 바람직하게는 1회의 냉간 추신으로 실시된다.The thickness of the steel pipe after the end of the cold drawing process is preferably 2.0 mm or less. The cold drawing step is preferably performed by one cold drawing.

상기 열처리 공정에 있어서 담금질을 위한 가열은 바람직하게는 고주파 유도 가열에 의해 행해지고, 그 경우, 담금질을 위한 가열 전에, 냉간 추신 공정으로 얻어진 강관을 교정하는 것이 바람직하다.In the heat treatment step, heating for hardening is preferably performed by high frequency induction heating, in which case, it is preferable to correct the steel pipe obtained by the cold drawing step before heating for hardening.

본 발명에 의하면, 고가의 Mo의 양을 0 또는 소량으로 억제하고, 인장 강도 900MPa 이상의 고강도와 vTrs100가 -60℃ 이하의 뛰어난 저온 인성을 갖는 에어백용 강관을 제조하는 것이 가능해진다. 또, 열간 제관으로 얻어진 이음매 없는 강관의 강도가 너무 높기 때문에, 그 후의 냉간 추신 공정에 있어서의 가공률을 종래에 비해 증대시킬 수 있어, 사이에 중간 연화 소둔이 필요한 냉간 추신의 횟수를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 의해, 에어백용 강관의 합금 비용과 제조 비용을 둘 다 종래에 비해 저감시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to suppress the amount of expensive Mo to 0 or a small amount, and to produce a steel pipe for an air bag having a high strength of 900 MPa or more and an excellent low-temperature toughness of vTrs100 of -60 ° C or less. In addition, since the strength of the seamless steel pipe obtained by hot canning is too high, the processing rate in the subsequent cold drawing process can be increased compared with the conventional one, and the number of cold drawing requiring intermediate soft annealing in between can be reduced. . Therefore, according to the present invention, both the alloy cost and the manufacturing cost of the steel pipe for airbag can be reduced as compared with the conventional one.

이하에 본 발명의 에어백용 강관의 화학 조성과 제조 공정에 대해서, 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the chemical composition and manufacturing process of the steel pipe for airbags of this invention are demonstrated more concretely.

(A) 강의 화학 조성(A) chemical composition of steel

본 명세서에서, 강의 화학 조성에 관한 「%」는 「질량%」를 의미한다. 이하에서 기술하는 원소를 제외한 강의 화학 조성의 잔부는 Fe 및 불가피 불순물이다.In this specification, "%" regarding the chemical composition of steel means "mass%." Remainder of the chemical composition of steel except the element described below is Fe and an unavoidable impurity.

C:0.04~0.20%C: 0.04 to 0.20%

C는, 저렴하게 강의 강도를 높이는데 효과적인 원소이다. 그 함유량이 0.04% 미만으로는 고강도(인장 강도)를 얻는 것이 곤란하고, 0.20%를 넘으면 가공성 및 용접성이 저하한다. 따라서, C의 함유량을 0.04% 이상, 0.20% 이하로 한다. C함유량의 바람직한 범위는 0.07% 이상, 0.20% 이하이며, 보다 바람직한 범위는 0.12% 이상, 0.17% 이하이다. 1000MPa 이상의 인장 강도를 목표로 할 때에는, C를 0.06% 이상 함유시키는 것이 바람직하다.C is an element effective in increasing the strength of steel at low cost. If the content is less than 0.04%, it is difficult to obtain high strength (tensile strength). If the content exceeds 0.20%, workability and weldability decrease. Therefore, content of C is made into 0.04% or more and 0.20% or less. The preferable range of C content is 0.07% or more and 0.20% or less, and more preferable ranges are 0.12% or more and 0.17% or less. When aiming at the tensile strength of 1000 MPa or more, it is preferable to contain C 0.06% or more.

Si:0.10~0.50%Si: 0.10 to 0.50%

Si는, 탈산 작용을 갖는 것 외에, 강의 담금질성을 높여 강도를 향상시키는 원소이다. 이 목적으로 Si의 함유량을 0.10% 이상으로 한다. 그러나, 그 함유량이 0.50%를 넘으면 인성이 저하하기 때문에, Si의 함유량을 0.50% 이하로 한다. Si함유량의 바람직한 범위는 0.20% 이상, 0.45% 이하이다.Si is an element which not only has a deoxidation effect but improves hardenability of steel and improves strength. The content of Si is made 0.10% or more for this purpose. However, when the content exceeds 0.50%, the toughness decreases, so the content of Si is made 0.50% or less. The preferable range of Si content is 0.20% or more and 0.45% or less.

Mn:0.10~1.00%Mn : 0.10 ~ 1.00%

Mn은, 탈산 작용을 갖는 것 외에, 강의 담금질성을 높여 강도와 인성을 향상시키는데 효과적인 원소이다. 그러나, 그 함유량이 0.10% 미만으로는 충분한 강도와 인성을 얻지 못하고, 한편, 1.00%를 넘으면 MnS의 조대화가 일어나, 이것이 열간 압연시에 전신(展伸)하여, 인성이 저하한다. 이로써, Mn의 함유량을 0.10% 이상, 1.00% 이하로 한다. 바람직한 Mn의 함유량은 0.30% 이상, 0.80% 이하이다.Mn is an element which is effective in improving the hardenability of steel and improving strength and toughness in addition to having a deoxidizing action. However, if the content is less than 0.10%, sufficient strength and toughness cannot be obtained. On the other hand, if the content exceeds 1.00%, coarsening of MnS occurs, which causes the whole body to expand during hot rolling, resulting in a decrease in toughness. Thereby, content of Mn is made into 0.10% or more and 1.00% or less. Preferable content of Mn is 0.30% or more and 0.80% or less.

P:0.025% 이하P: not more than 0.025%

P는, 강 중에 불순물로서 포함되고, 입계 편석에 기인하는 인성 저하를 가져온다. 특히, P의 함유량이 0.025%를 넘으면, 인성의 저하가 현저해진다. 따라서, P의 함유량을 0.025% 이하로 한다. P의 함유량은 바람직하게는 0.020% 이하, 보다 바람직하게는 0.015% 이하이다.P is contained as an impurity in steel and brings about the fall of toughness resulting from grain boundary segregation. In particular, when the content of P exceeds 0.025%, the decrease in toughness becomes remarkable. Therefore, content of P is made into 0.025% or less. The content of P is preferably 0.020% or less, and more preferably 0.015% or less.

S:0.005% 이하 S : 0.005% or less

S도, 강 중에 불순물로서 포함되고, 특히 강관 T방향(강관의 압연 방향(길이 방향)에 직교하는 방향)의 인성을 저하시킨다. S의 함유량이 0.005%를 넘으면, 강관 T방향의 인성 저하가 현저해지므로, S의 함유량을 0.005% 이하로 한다. 바람직한 S의 함유량은 0.003% 이하이다.S is also contained as an impurity in steel, and especially toughness of steel pipe T direction (direction orthogonal to the rolling direction (length direction) of a steel pipe) falls. When content of S exceeds 0.005%, since the toughness fall of the steel pipe T direction will become remarkable, content of S shall be 0.005% or less. Preferable content of S is 0.003% or less.

Al:0.10% 이하Al: 0.10% or less

Al는, 탈산 작용을 갖고, 또 강의 인성 및 가공성을 높이는데 유효한 원소이다. 그러나, 0.10%를 넘는 양의 Al를 함유시키면, 소지흠(地疵)의 발생이 현저해진다. 따라서, Al의 함유량을 0.10% 이하로 한다. Al함유량은 불순물 레벨이어도 되기 때문에, 그 하한은 특별히 정하지 않지만, 0.005% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 말하는 Al함유량이란, 산가용(酸可溶) Al(소위 「sol.Al」)의 함유량을 가리킨다.Al is an element which is effective in deoxidizing and improving toughness and workability of steel. However, when Al is contained in an amount exceeding 0.10%, occurrence of minor scratches becomes remarkable. Therefore, content of Al is made into 0.10% or less. Since Al content may be an impurity level, the minimum is not specifically determined, It is preferable to set it as 0.005% or more. Al content referred to in this invention refers to content of acid soluble Al (so-called "sol.Al").

Cr:0.01~0.50%Cr: 0.01% to 0.50%

Cr은, 강의 담금질성과 뜨임 연화 저항을 높임으로써, 강의 강도와 인성을 향상시키는 효과가 있다. 그 효과는, Cr이 0.01% 이상의 양으로 함유되어 있으면 발현한다. 그러나, 담금질성 개선 원소로서의 Cr은, 열간 제관 후의 냉각 과정에서 강의 경화를 초래해, 1회의 냉간 추신으로의 가공도에 제약을 가져오므로, 연화 소둔을 사이에 둔 복수회의 냉간 추신 가공을 냉간 추신 공정에서 행할 필요성이 높아진다. 게다가 Cr함유량의 증가는 합금 비용의 증대로도 연결된다. 이상과 같은 이유로, Cr의 함유량을 0.01% 이상, 0.50% 이하로 한다. Cr의 바람직한 함유량은 0.15% 이상, 0.45% 이하이며, 보다 바람직한 함유량은 0.18% 이상, 0.35% 이하이다.Cr has the effect of improving the strength and toughness of the steel by increasing the hardenability and temper softening resistance of the steel. The effect is expressed when Cr is contained in an amount of 0.01% or more. However, Cr as a hardenability improving element causes hardening of steel in the cooling process after hot canning, and restrict | limits the workability to one cold drawing, Therefore, it cold-processes several times of cold drawing processing with softening annealing. The necessity to perform in a drawing process becomes high. In addition, an increase in Cr content also leads to an increase in alloy cost. For the same reason as above, the content of Cr is made 0.01% or more and 0.50% or less. Preferable content of Cr is 0.15% or more and 0.45% or less, and more preferable content is 0.18% or more and 0.35% or less.

Mo:0~0.10% 미만Mo: Less than 0 to 0.10%

Mo는, 강의 담금질성과 뜨임 연화 저항을 높임으로써, 강의 강도와 인성을 향상시키는 효과가 있다. 그 효과는, 0.01% 이상 함유되어 있으면 발현한다. 그러나, 본 발명에서는, 필요한 강도와 인성은 Ni와 Cu에 의해 확보되므로, Mo의 첨가는 필수 사항은 아니다. 즉, Mo는 0%여도 된다.Mo has the effect of improving the strength and toughness of the steel by increasing the hardenability and temper softening resistance of the steel. The effect is expressed when it contains 0.01% or more. However, in the present invention, since necessary strength and toughness are ensured by Ni and Cu, addition of Mo is not essential. That is, Mo may be 0%.

Mo를 첨가할 때에도, 그 함유량을 0.10% 미만으로 한다. Mo함유량이 많으면, 열간 제관으로 얻어진 이음매 없는 강관을 공랭해도, 이음매 없는 강관의 강도가 너무 높아지는 경향이 있다. 그 결과, 다음의 냉간 추신 공정에 있어서, 가공 전에 연화 소둔을 행하는 것이 필요해지고, 또 냉간 추신 가공의 가공도(감면율)가 제한되어, 소정 치수의 강관으로 하는데 필요한 냉간 추신 가공과 그 전의 연화 소둔의 회수가 증가한다. 이 경향은 Mo가 0.10% 이상이 되면 현저해진다. 또, Mo는, 매우 고가의 금속이므로, Mo함유량의 증대는 합금 비용의 현저한 증대로 연결된다. 즉, 0.10% 이상의 Mo는 본 발명의 목적을 달성하는데 있어서는 유해하다. 따라서, Mo를 함유시키는 경우의 Mo함유량은 0.10% 미만으로 하는데, 바람직한 함유량은 0.01% 이상, 0.05% 이하이다.Even when Mo is added, the content is made less than 0.10%. If there is much Mo content, even if it air-cools the seamless steel pipe obtained by hot manufacturing, there exists a tendency for the strength of a seamless steel pipe to become high too much. As a result, in the following cold drawing process, it is necessary to perform soft annealing before processing, and also the workability (reduction reduction rate) of cold drawing process is limited, and the cold drawing process and softening annealing required before to make steel pipe of predetermined dimension are performed. The number of times increases. This tendency becomes remarkable when Mo becomes 0.10% or more. In addition, since Mo is a very expensive metal, an increase in Mo content leads to a remarkable increase in alloy cost. In other words, 0.10% or more of Mo is harmful in achieving the object of the present invention. Therefore, Mo content in the case of containing Mo is made less than 0.10%, and the preferred content is 0.01% or more and 0.05% or less.

Cu:0.01~0.50%Cu: 0.01% to 0.50%

Cu는, 강의 담금질성을 높임으로써 강도와 인성을 향상시키는 효과가 있다. 그 효과는, 0.01% 이상, 바람직하게는 0.03% 이상의 Cu를 함유하고 있으면 발현한다. 그러나, 0.50%를 넘게 Cu를 함유시키면, 합금 비용의 상승을 초래한다. 따라서, Cu의 함유량을 0.01% 이상, 0.50% 이하로 한다. 바람직한 Cu함유량은 0.03% 이상, 특히 0.05% 이상이며, 보다 바람직하게는 0.15% 이상이다. Cu함유량의 상한은 바람직하게는 0.40%, 보다 바람직하게는 0.35%이다.Cu has the effect of improving strength and toughness by increasing the hardenability of steel. The effect is expressed if it contains 0.01% or more, preferably 0.03% or more of Cu. However, containing Cu in excess of 0.50% causes an increase in alloy cost. Therefore, content of Cu is made into 0.01% or more and 0.50% or less. Preferable Cu content is 0.03% or more, especially 0.05% or more, More preferably, it is 0.15% or more. The upper limit of the Cu content is preferably 0.40%, more preferably 0.35%.

Ni:0.01~0.50%Ni: 0.01% to 0.50%

Ni는, 강의 담금질성을 높여, 그에 따라 강도와 인성을 향상시키는 효과가 있다. 그 효과는, 0.01% 이상, 바람직하게는 0.03% 이상의 Ni를 함유하고 있으면 발현한다. 그러나, 0.50%를 넘게 Ni를 함유시키는 것은 합금 비용의 상승을 초래한다. 따라서, Ni의 함유량을 0.01% 이상, 0.50% 이하로 한다. 바람직한 Ni함유량은 0.03% 이상, 특히 0.05% 이상이며, 보다 바람직하게는 0.15% 이상이다. Ni함유량의 상한은 바람직하게는 0.40%, 보다 바람직하게는 0.35%이다.Ni has the effect of improving the hardenability of steel and thereby improving strength and toughness. The effect is expressed when it contains 0.01% or more, preferably 0.03% or more of Ni. However, containing Ni above 0.50% results in an increase in alloy cost. Therefore, content of Ni is made into 0.01% or more and 0.50% or less. Preferable Ni content is 0.03% or more, especially 0.05% or more, More preferably, it is 0.15% or more. The upper limit of the Ni content is preferably 0.40%, more preferably 0.35%.

Cu 및 Ni의 함유량의 합인 (Cu+Ni)는, 0.20% 이상, 0.65% 이하인 것이 바람직하고, 0.28% 이상, 0.60% 이하인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that it is 0.20% or more and 0.65% or less, and, as for (Cu + Ni) which is a sum of content of Cu and Ni, it is more preferable that it is 0.28% or more and 0.60% or less.

본 발명의 바람직한 양태에 있어서는, 강 중의 Cu, Ni, Cr, Mo 함유량이, 하기 식 (1)을 만족하도록 조정한다.In a preferred embodiment of the present invention, the Cu, Ni, Cr, and Mo contents in the steel are adjusted to satisfy the following formula (1).

Cu+Ni≥(Cr+Mo)2+0.3…(1)Cu + Ni ≧ (Cr + Mo) 2 +0.3... (One)

식 (1)의 원소 기호는, 각각의 원소의 함유량을 질량%로 나타냈을 때의 수치이다. Mo가 함유되지 않은 경우, Mo는 제로라고 한다.The element symbol of Formula (1) is a numerical value at the time of expressing content of each element by the mass%. When Mo is not contained, Mo is called zero.

Cr, Mo는, 뜨임시에 석출하는 세멘타이트의 구형상화를 방해하여, 특히 B가 함유되어 있는 강에서는, B와 화합물(붕화물)을 결정립계에 형성하기 쉽기 때문에, 특히 고강도재에서는 인성이 저하하기 쉽다. 식 (1)을 충족하도록 Cr, Mo를 억제하고, Cu, Ni의 함유시킴으로써, 고강도 또한 고인성의 에어백 강관의 제조가 용이해진다.Cr and Mo interfere with spheroidization of cementite precipitated during tempering, and especially in steels containing B, it is easy to form B and compounds (borides) at grain boundaries, and therefore toughness is particularly low in high strength materials. easy to do. By suppressing Cr and Mo and containing Cu and Ni so as to satisfy Formula (1), manufacture of an airbag steel pipe with high strength and high toughness becomes easy.

본 발명에 있어서의 바람직한 양태에 있어서는, 이하의 (i), (ii)의 2군의 한쪽 또는 양쪽에서 선택한 적어도 1종의 원소를 더 함유시킬 수 있다.In a preferable embodiment in the present invention, at least one element selected from one or both of the following two groups of (i) and (ii) can be further contained.

(i) Nb, Ti, V(i) Nb, Ti, V

(ii)Ca, B(ii) Ca, B

Nb:0.050% 이하Nb : 0.050% or less

Nb는, 강 중에서 탄화물로서 미세하게 분산되어, 결정립계를 강하게 고정하는 효과가 있다. 그 결과, 결정립을 세립화시켜, 강의 인성을 향상시킨다. 그러나, Nb를 0.050%보다 다량으로 함유시키면, 탄화물이 조대화하여, 오히려 인성이 저하한다. 따라서, 첨가하는 경우의 Nb의 함유량을 0.050% 이하로 한다. 또한, Nb의 상기 효과는 극미량으로도 나타나지만, 그 효과를 충분히 얻기 위해서는, 0.005% 이상 함유시키는 것이 바람직하다.Nb is finely dispersed as carbide in steel and has the effect of strongly fixing a grain boundary. As a result, grains are refined and the toughness of steel is improved. However, when Nb is contained in an amount greater than 0.050%, carbides coarsen and the toughness is rather deteriorated. Therefore, content of Nb at the time of adding is made into 0.050% or less. In addition, although the said effect of Nb appears also in the trace amount, it is preferable to contain 0.005% or more in order to fully acquire the effect.

Ti:0.050% 이하Ti: 0.050% or less

Ti는, 강 중에서 N을 고정하여, 인성을 향상시키는 효과를 갖는다. 미세하게 분산된 Ti질화물은, 결정립계를 강하게 고정하고, 결정립을 세립화시켜, 강의 인성을 향상시킨다. 그러나, Ti를 0.050%보다 다량으로 함유시키면, 질화물이 조대화하여, 오히려 인성이 저하한다. 따라서, 첨가하는 경우의 Ti의 함유량을 0.050% 이하로 한다. Ti의 효과는 미량으로도 나타나지만, 그 효과를 충분히 얻기 위해서는, 0.005% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. Ti의 바람직한 함유량은 0.008~0.035%이다.Ti has the effect of fixing N in steel and improving toughness. The finely dispersed Ti nitride strongly fixes the grain boundaries and refines the grains, thereby improving the toughness of the steel. However, when Ti is contained in a larger amount than 0.050%, the nitride coarsens and the toughness decreases. Therefore, content of Ti when adding is made into 0.050% or less. Although the effect of Ti appears in trace amount, it is preferable to contain 0.005% or more in order to acquire the effect sufficiently. Preferable content of Ti is 0.008 to 0.035%.

V:0.20% 이하V: 0.20% or less

V는, 인성을 확보함과 더불어, 석출 강화에 의해 강도를 높이는 작용이 있지만, V의 함유량이 0.20%를 넘으면 인성의 저하를 초래한다. 따라서, 첨가하는 경우의 V의 함유량을 0.20% 이하로 한다. V의 작용은 미량으로도 나타나지만, 충분한 효과를 얻으려면, 0.02% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. V함유량의 바람직한 범위는, 0.03~0.10%이다.Although V has the effect of securing the toughness and increasing the strength by precipitation strengthening, when the content of V exceeds 0.20%, the toughness is reduced. Therefore, content of V in the case of adding is made into 0.20% or less. Although the action of V appears in a small amount, it is preferable to contain 0.02% or more in order to obtain a sufficient effect. The range with preferable V content is 0.03 to 0.10%.

Ca:0.005% 이하Ca: 0.005% or less

Ca는, 강 중에 불가피 불순물로서 존재하는 S를 황화물로서 고정하고, 인성의 이방성을 개선하여, 강관의 T방향 인성을 높임으로써 내버스트성을 높이는 작용을 갖는다. 그러나, 0.005%를 넘게 Ca를 함유시키면, 개재물이 증가하여, 오히려 인성이 저하한다. 따라서, 첨가하는 경우의 Ca의 함유량을 0.005% 이하로 한다. 상기 Ca의 효과는 극미량으로도 나타나지만, 충분한 효과를 얻으려면 0.0005% 이상 함유시키는 것이 바람직하다.Ca has the effect of fixing S, which is an unavoidable impurity in steel, as a sulfide, improving the anisotropy of toughness, and increasing the T-direction toughness of the steel pipe to increase the burst resistance. However, when Ca is contained exceeding 0.005%, an interference | inclusion increases and rather toughness falls. Therefore, content of Ca at the time of addition is made into 0.005% or less. Although the effect of said Ca appears in a very small amount, it is preferable to contain 0.0005% or more in order to acquire sufficient effect.

B:0.0030% 이하B : 0.0030% or less

B는, 미량 첨가함으로써 강 중에서 입계편석하여, 강의 담금질성을 현저하게 향상시킨다. 그러나, 0.0030% 이상의 B를 함유시키면, 결정립계에 붕화물이 조대하게 석출되어, 인성이 저하하는 경향이 보여진다. 따라서, 첨가하는 경우의 B의 함유량을 0.0030% 이하로 한다. B의 효과는 미량으로도 나타나지만, 충분한 효과를 확보하려면 0.0005% 이상 함유시키는 것이 바람직하다.B is grain boundary segregation in steel by adding a trace amount, and the hardenability of steel is improved remarkably. However, when 0.0030% or more of B is contained, borides precipitate coarsened at grain boundaries, and a tendency for the toughness to decrease is observed. Therefore, content of B in the case of adding is made into 0.0030% or less. Although the effect of B appears also in a trace amount, it is preferable to contain 0.0005% or more in order to ensure sufficient effect.

본 발명에 있어서, 1000MPa 이상의 인장 강도를 목표로 하는 경우에는, B를 배합함으로써 담금질성 개선에 의한 강도 향상을 도모하는 것이 바람직하다.In the present invention, when aiming at a tensile strength of 1000 MPa or more, it is preferable to improve the strength by improving the hardenability by blending B.

또한, B는 고용상태로 함유되어 있지 않으면, 결정립계에 편석하지 않는다. 따라서, B와 화합물을 만들기 쉬운 N은, Ti에 의해서 고정되어 있는 것이 바람직하고, B는, N에 의해서 고정되는 양 이상으로 함유되어 있는 것이 바람직하다. 그런 의미에서, B함유량은, B, Ti, N의 화학량론비(化學量論比)로부터, 하기 식 (2)의 관계를 만족시키면 바람직하다.In addition, B does not segregate at grain boundaries unless it is contained in a solid solution state. Therefore, it is preferable that N which is easy to make B and a compound is fixed by Ti, and it is preferable that B contains more than the quantity fixed by N. In that sense, the B content is preferably satisfied from the stoichiometric ratios of B, Ti, and N in the following formula (2).

B-(N-Ti/3.4)×(10.8/14)≥0.0001…(2)B- (N-Ti / 3.4) x (10.8 / 14)> 0.0001... (2)

식 (2) 중의 B, N, Ti는 각각의 원소의 함유량을 질량%로 나타냈을 때의 수치이다.B, N, and Ti in Formula (2) are numerical values when content of each element is shown by the mass%.

(B) 제관 공정(B) manufacturing process

상기 (A)에 기술한 바와 같이 화학 조성을 조정한 강으로 이루어지는 강괴를 소재로 이용하여 열간 제관에 의해 이음매 없는 강관을 얻는다.As described in the above (A), a seamless steel pipe is obtained by hot forming using a steel ingot made of steel having a chemical composition adjusted as a material.

열간 강관의 소재가 되는 강괴의 형태 및 제작법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 원주형의 주형을 갖는 연속 주조기에서 주입(鑄入)된 주물편(라운드 CC빌릿)이어도 되고, 혹은 직사형형에 주입된 후에, 열간 단조에 의해 원주 형상으로 성형한 강괴여도 된다. 본 발명에서 사용하는 강은, Cr 및 Mo와 같은 페라이트 안정화 원소의 첨가를 억제하고, Cu 및 Ni와 같은 오스테나이트 안정화 원소를 첨가하고 있는 관계로부터, 라운드 CC빌릿으로서 원형상으로 연속 주조 주입을 행한 경우에도 중심 균열을 방지할 수 있는 효과가 커서, 라운드 CC에 대한 적합성도 충분히 높다. 이에 의해, 직사각형형에 주입된 경우에 필요한 분괴 압연 등에 의한 원형빌릿으로의 가공 공정을 생략할 수 있다.The form and manufacturing method of the steel ingot which becomes a raw material of a hot steel pipe are not specifically limited. For example, it may be a cast piece (round CC billet) injected in a continuous casting machine having a columnar mold, or may be a steel ingot formed into a columnar shape by hot forging after being injected into a rectangular shape. In the steel used in the present invention, continuous casting is carried out in a circular form as a round CC billet from a relationship in which ferrite stabilizing elements such as Cr and Mo are suppressed and austenite stabilizing elements such as Cu and Ni are added. Even in this case, the effect of preventing the center crack is great, and the suitability for round CC is also high enough. Thereby, the process to a round billet by the crushing rolling etc. which are necessary when injected into a rectangular shape can be skipped.

이음매 없는 강관으로 하기 위한 열간 제관법도 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 맨드릴-만네스만법이 채용된다. 열간 제관 후의 냉각은, 방랭 등의 냉각 속도가 작은 쪽이, 냉간 추신이 용이해지므로 바람직하다. 얻어진 이음매 없는 강관의 형상은, 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 직경 32~50mm, 두께 2.5~3.0mm 정도면 된다.The hot production method for making a seamless steel pipe is not particularly limited. For example, the mandrel-Mannesman method is employed. Cooling after hot tubing is preferable because cooling rate, such as cooling, becomes small, since cold drawing becomes easy. The shape of the obtained seamless steel pipe is not particularly limited, but may be, for example, about 32 to 50 mm in diameter and about 2.5 to 3.0 mm in thickness.

(C) 냉간 추신 공정(C) cold drawing process

열간 제관으로 얻어진 이음매 없는 강관은, 일반적으로 두께 및 직경이 크고, 치수 정밀도도 불충분하다. 소정의 치수(강관의 외경 및 두께) 및 표면 성상(性狀)을 얻기 위해서, 이 이음매 없는 강관을 소관으로 하여, 이에 냉간 추신을 실시한다. 본 발명에서는, 이용하는 강의 특징을 살리기 위해서, 냉간 추신 공정에서 행해지는 적어도 1회의 냉간 추신 가공의 가공도(감면율)를 40% 넘게 한다. 1회의 냉간 추신의 가공도가 50%를 넘으면 내면 주름이나 균열이 쉽게 발생하므로, 바람직한 가공도는 42~48%, 보다 바람직하게는 43~46%이다. 냉간 추신 공정에 있어서 냉간 추신 가공을 2회 이상 행하는 경우에는, 적어도 1회의 냉간 추신에 있어서의 가공도가 40% 이상이면 되고, 가공도가 40% 미만의 냉간 추신을 병용하는 것은 허용된다.Seamless steel pipes obtained by hot canning generally have large thicknesses and diameters and insufficient dimensional accuracy. In order to obtain a predetermined dimension (outer diameter and thickness of the steel pipe) and surface properties, the seamless steel pipe is used as the elementary pipe, and cold drawing is performed thereon. In the present invention, in order to make use of the characteristics of the steel to be used, the workability (reduction rate) of at least one cold drawing process performed in the cold drawing process is over 40%. Since the inner surface wrinkles and a crack generate | occur | produce easily when the workability of one cold drawing exceeds 50%, the preferable workability is 42 to 48%, More preferably, it is 43 to 46%. In the cold drawing process, when performing cold drawing twice or more, the workability in at least one cold drawing may be 40% or more, and it is permissible to use cold drawing which has a workability of less than 40% together.

냉간 추신에 있어서의 가공도는, 다음 식으로 정의되는 감면율(단면 감소율)과 동의이다.The degree of workability in cold drawing is synonymous with the reduction rate (section reduction rate) defined by the following formula.

감면율(%)=(S0-Sf)×100/S0 Reduction rate (%) = (S 0 -S f ) × 100 / S 0

only

S0:냉간 추신 공정 전의 강관의 단면적S 0 : Cross section of steel pipe before cold drawing process

Sf:냉간 추신 공정 완료 후의 강관의 단면적S f : Cross section of steel pipe after cold drawing process is completed

「강관의 단면적」은, 관단면에 있어서의 중공 부분을 제외한 관벽부만의 단면적이다."The cross-sectional area of a steel pipe" is the cross-sectional area only of the pipe wall part except the hollow part in a pipe cross section.

「1회의 냉간 추신의 가공도(또는 감면율)」는, 사이에 연화 소둔을 개재시키지 않고 행하는 것이면, 복수의 냉간 추신 조작에 있어서의 총 가공도도 「1회의 냉간 추신의 가공도」로서 취급한다. 본 발명에 따른 강을 이용함으로써, 1회의 냉간 추신의 가공도를 40% 넘게 할 수 있으므로, 열간 제관으로 얻어지는 이음매 없는 강관의 마무리 치수를 적절히 선택하면, 소정 치수의 박육의 강관을 1회의 냉간 추신만으로 제조하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해 종래, 2회의 냉간 추신 공정을 필요로 하고, 중간에 연화 소둔이 필요했던 박육 강관의 제조가 크게 간략화될 수 있다.When "processing degree (or reduction rate) of one cold drawing" is performed without intervening softening annealing in between, we treat the total processing degree in plural cold drawing operations as "processing degree of one cold drawing", too. . By using the steel according to the present invention, the workability of one cold drawing can be exceeded by 40%. Therefore, if a finishing dimension of a seamless steel pipe obtained by hot canning is appropriately selected, a thin steel pipe of a predetermined size can be cold drawn once. It becomes possible to manufacture only. Thereby, the manufacture of the thin steel pipe which required two cold drawing processes conventionally and softening annealing in the middle can be greatly simplified.

냉간 추신의 가공 방법은 주지이며, 상법에 따라서 실시하면 된다. 예를 들면, 상술과 같이 맨드릴-만네스만법으로 제작된 이음매 없는 강관을 소관으로 하고, 이것을 실온으로까지 방랭하고 나서, 다이스와 플러그에 의해 인발 가공을 행하여, 축경과 박육화를 행한다. 에어백용 강관은, 예를 들면, 직경 30mm 이하, 두께 2mm 이하인 것이 바람직하다. 소관의 이음매 없는 강관으로부터 필요한 치수의 강관에 대한 냉간 추신이 실현될 수 있으면, 가공 방법에 특별히 제한은 없으나, 상기 방식의 인발 가공이 바람직하다.The processing method of cold drawing is well-known, and what is necessary is just to carry out according to a commercial method. For example, a seamless steel pipe produced by the mandrel-Mannesman method as described above is used as the elementary pipe, and after being cooled to room temperature, drawing is performed by a die and a plug to reduce the diameter and thickness. It is preferable that the steel pipe for air bags is 30 mm or less in diameter, and 2 mm or less in thickness, for example. If cold drawing from the seamless steel pipe of an element pipe to a steel pipe of the required dimension can be realized, there will be no restriction | limiting in particular in a processing method, However, drawing process of the said system is preferable.

본 발명에서 이용하는 강에서는, 1회의 냉간 추신에 의해, 예를 들면 46%의 감면율로 가공하는 것이 가능하다. 따라서, 에어백용 강관의 최종 치수가 1.7mm 두께이고 외경이 25mm인 경우, 냉간 추신 가공을 받는 소관의 치수가, 예를 들면, 외경 31.8mm, 두께 2.5mm이면, 1회의 냉간 추신으로 소정 치수의 제품을 얻을 수 있다.In the steel used in the present invention, it is possible to process at a reduction ratio of 46% by one cold drawing. Therefore, when the final dimension of the steel pipe for airbags is 1.7 mm thick and the outer diameter is 25 mm, if the dimensions of the element pipe subjected to cold drawing are, for example, an outer diameter of 31.8 mm and a thickness of 2.5 mm, the cold pipe may be of a predetermined size by one cold drawing. You can get the product.

본 발명으로 제조하는 에어백용 강관은, 인장 강도가 900MPa 이상인 점과, 냉간 추신의 감면율이 40% 이상인 점에서, 냉간 추신 후의 강도가 종래 강보다 높아지는 경향이 있고, 경우에 따라서는 스프링백 등에서 냉간 추신 공정 후의 강관에 구부러짐이 생길 가능성이 있다.The steel pipe for airbags produced by the present invention tends to have a higher strength after cold drawing than conventional steel in that the tensile strength is 900 MPa or more, and the cold drawing reduction rate is 40% or more. There may be a bend in the steel pipe after the PS step.

다음에 설명하는 바와 같이, 높은 강도와 높은 인성을 확보하기 위해서, 냉간 추신으로 소정의 치수로 된 강관을, 담금질을 하기 위해서 급속 가열에 의해 Ac3 변태 온도 이상으로 가열하는데, 그 급속 가열은 전형적으로는 고주파 유도 가열에 의해 행해진다. 담금질을 실시해야 할 강관에 구부러짐이 있으면, 고주파 유도 가열에 사용되는 고주파 코일에 강관이 반듯이 통과하지 않는 문제가 염려된다. 따라서, 바람직한 양태에서는, 냉간 추신 후에 교정 가공을 행하여, 강관의 구부러짐을 해소한다.As described below, in order to secure high strength and high toughness, the steel pipe having a predetermined dimension is cold-heated to be heated above the Ac 3 transformation temperature by rapid heating in order to quench. Furnace is performed by high frequency induction heating. If the steel pipe to be quenched is bent, there is a concern that the steel pipe does not pass through the high frequency coil used for high frequency induction heating. Therefore, in a preferable aspect, after cold drawing, a straightening process is performed and the bending of a steel pipe is eliminated.

이 교정 방법은 특별히 한정되지 않고, 상법에 따라 실시하면 된다. 예를 들면, 2롤 타입의 스탠드를 4열 정도 설치하고, 각 열의 롤 갭의 중심 위치를 서로 다르게 어긋나게 하고(즉, 오프셋하고), 또한 롤 갭량을 조정하고, 롤 사이에 강관을 통과하게 함으로써, 굽힘 및 되돌림 가공을 추가하는 방법이 바람직하다. 이 때의 굽힘 및 되돌림의 가공도가 높을수록, 교정의 효과는 높아진다. 그 관점에서는, 오프셋량(인접하는 롤쌍 사이의 롤축선의 어긋남량)은 강관의 외경의 1% 이상으로 하고, 강관의 외경보다 1%분 작은 롤 갭량 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, 강관의 균열 등의 문제를 피하려면, 오프셋량을 강관의 외경의 50% 이하로 하고, 강관의 외경보다 5%분 작은 롤 갭량 이상으로 해두는 것이 바람직하다.This calibration method is not specifically limited, What is necessary is just to implement it according to a conventional method. For example, by installing four rows of two-roll stands, shifting the center positions of the roll gaps in each row differently (ie, offsetting), adjusting the roll gap amount, and passing the steel pipe between the rolls. , A method of adding bending and backing is preferred. The higher the degree of workability of bending and returning at this time, the higher the effect of calibration. From that point of view, it is preferable that the offset amount (deviation amount of the roll axis between adjacent roll pairs) is 1% or more of the outer diameter of the steel pipe, and is set to be less than the roll gap amount which is 1% smaller than the outer diameter of the steel pipe. On the other hand, in order to avoid problems such as cracking of the steel pipe, it is preferable to set the offset amount to 50% or less of the outer diameter of the steel pipe, and to make the roll gap amount smaller than 5% smaller than the outer diameter of the steel pipe.

(E) 열처리(E) heat treatment

필요에 따라서 상기 (D)의 교정 가공을 실시한 후, 강관에 필요한 인장 강도를 부여함과 더불어, T방향 인성을 높여 내버스트성을 확보하기 위해서, 강관에 열처리를 실시한다. 강관에 인장 강도로 900MPa 이상의 고강도와, 뛰어난 저온 인성 혹은 내버스트성을 구비시키기 위해서는, Ac3(변태)점 이상의 온도로 가열하여 담금질을 행하고, 그 다음에 Ac1(변태)점 이하의 온도에서 뜨임을 행한다.If necessary, after the calibration process (D) is performed, the steel pipe is heat-treated to provide the tensile strength required for the steel pipe and to increase the T-direction toughness to secure the burst resistance. In order to provide the steel pipe with a tensile strength of 900 MPa or more and excellent low temperature toughness or burst resistance, it is quenched by heating to a temperature of Ac 3 (transformation) point or higher, and then at a temperature of Ac 1 (transformation) point or lower. Temper.

급랭 전의 가열 온도가 오스테나이트 단상이 되는 Ac3점보다 낮으면, 양호한 T방향 인성(따라서 양호한 내버스트성)을 확보할 수 없다. 한편, 상기한 가열 온도가 너무 고온이면, 오스테나이트립이 급격하게 성장하기 시작하여, 조립(粗粒)이 되어, 인성이 저하하므로, 1050℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 1000℃ 이하이다.If the heating temperature before quenching is lower than Ac 3 point which becomes an austenite single phase, good T direction toughness (and therefore good burst resistance) cannot be ensured. On the other hand, when the above-mentioned heating temperature is too high, the austenite grains start to grow rapidly, become granulated, and the toughness decreases. More preferably, it is 1000 degrees C or less.

담금질시의 Ac3점 이상의 온도로의 가열은, 가열 속도가 50℃/s 이상의 급속 가열에 의해 행한다. 이 가열 속도는, 200℃ 이상, 가열 온도까지의 온도역에서의 평균 가열 속도의 값을 채용할 수 있다. 가열 속도가 50℃/s보다 작으면, 오스테나이트 입경의 미세화를 도모하지 못해, 인장 특성과 저온 인성 혹은 내버스트 성능이 저하한다. 인장 강도가 1000MPa 이상, vTrs100가 -80℃ 이하의 강관을 얻으려면, 가열 속도를 80℃/s 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100℃/s 이상으로 한다. 이러한 급속 가열은 고주파 유도 가열에 의해 달성할 수 있다. 이 경우, 가열 속도는, 고주파 코일으로 통하는 강관의 이송 속도 등에 의해 조정 가능하다.Heating to the temperature of Ac 3 or more at the time of quenching is performed by rapid heating of 50 degreeC / s or more of heating rate. As for this heating rate, the value of the average heating rate in the temperature range to 200 degreeC or more and a heating temperature can be employ | adopted. If the heating rate is less than 50 ° C / s, the austenite grain size cannot be miniaturized, and the tensile properties, low temperature toughness or burst resistance deteriorate. In order to obtain a steel pipe having a tensile strength of 1000 MPa or more and vTrs100 of -80 ° C or less, the heating rate is preferably 80 ° C / s or more, more preferably 100 ° C / s or more. Such rapid heating can be achieved by high frequency induction heating. In this case, the heating rate can be adjusted by the feed rate of the steel pipe passing through the high frequency coil.

급속 가열에 의해서 Ac3점 이상의 온도로 가열된 강관은, Ac3점 이상의 온도로 단시간 유지한 후, 담금질을 위한 급속 냉각을 행한다. 이 유지 시간은 0.5~8초의 범위가 바람직하다. 보다 바람직하게는 1~4초이다. 유지 시간이 너무 짧으면, 기계적인 특성의 균일성이 뒤떨어지는 경우가 있다. 유지 시간이 너무 길면, 특히 유지 온도가 높은 경우, 오스테나이트 입경의 조대화를 초래하기 쉽다. 입경을 세립화시키는 것은 매우 높은 인성을 확보하는데 필요하다.The steel pipe heated to the temperature of Ac 3 or more by rapid heating is held at a temperature of Ac 3 or more for a short time, and then rapidly cooled for quenching. The holding time is preferably in the range of 0.5 to 8 seconds. More preferably, it is 1 to 4 seconds. If the holding time is too short, the uniformity of mechanical properties may be inferior. If the holding time is too long, particularly when the holding temperature is high, coarsening of the austenite grain size is likely to occur. Refining the grain size is necessary to ensure very high toughness.

담금질을 위한 냉각 속도는, 적어도 850~500℃의 온도 범위의 냉각 속도가 50℃/s 이상이 되도록 제어한다. 이 냉각 속도는 바람직하게는 100℃/s 이상이다. 인장 강도 1000MPa 이상, vTrs100를 -80℃ 이하로 하려면, 냉각 속도를 150℃/s 이상으로 하는 것이 바람직하다. 냉각 속도가 너무 느리면, 담금질이 불완전해져, 마텐자이트의 비율이 저하해, 충분한 인장 강도를 얻을 수 없다.The cooling rate for quenching is controlled so that the cooling rate in the temperature range of at least 850-500 degreeC becomes 50 degreeC / s or more. This cooling rate becomes like this. Preferably it is 100 degreeC / s or more. In order to make vTrs100 of -80 degreeC or less and tensile strength 1000 Mpa or more, it is preferable to make cooling rate into 150 degreeC / s or more. If the cooling rate is too slow, the quenching becomes incomplete, the ratio of martensite falls, and sufficient tensile strength cannot be obtained.

급랭되어 상온 근방까지 냉각된 강관은, 900MPa 이상의 인장 강도와 충분한 내버스트성을 부여하기 위해서 Ac1점 이하의 온도에서 뜨임을 한다. 뜨임의 온도가 Ac1점을 넘으면, 목적으로 하는 인장 강도와 저온인성을 안정적으로 확실하게 얻는 것이 곤란해진다.The steel pipe quenched and cooled to near normal temperature is tempered at a temperature of Ac 1 or less in order to impart a tensile strength of 900 MPa or more and sufficient burst resistance. When the temperature of tempering exceeds Ac 1 point, it becomes difficult to reliably and reliably obtain the target tensile strength and low-temperature toughness.

뜨임의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 허스롤러형 연속노 등의 열처리노, 고주파 유도 가열 등에 의해 균열 가열 후, 냉각함으로써 실시하면 된다. 열처리노에서의 바람직한 균열 조건은 온도 350~500℃, 유지 시간 20~30분이다. 뜨임 후에, (D)에서 기술한 바와 같은 방법으로, 적절히 스트레이트너 등에 의해 구부러짐을 교정해도 된다.Although the method of tempering is not specifically limited, For example, what is necessary is just to carry out by cooling after a crack heating by heat processing furnaces, such as a hearth roller type continuous furnace, high frequency induction heating, etc. Preferred cracking conditions in the heat treatment furnace are a temperature of 350 to 500 ° C. and a holding time of 20 to 30 minutes. After tempering, the bending may be appropriately corrected with a straightener or the like as described in (D).

이와 같이 하여 제조된 에어백용 강관으로부터 에어백용 어큐뮬레이터로가공하려면, 이 강관을 소정 길이로 절단하여 단관으로 한 후, 필요에 따라서, 그 적어도 일단을 프레스 가공이나 스피닝 가공 등으로 축경 가공하고(이를 보틀 가공이라고 칭함), 이니시에이터 등의 장착에 필요한 형상으로 최종 가공하면 된다. 따라서, 본 명세서에 말하는 에어백용 강관으로서의 소정 치수 및 치수 정밀도란, 관두께와 직경에 관한 치수 및 치수 정밀도를 의미한다. 마지막에 강관의 양단에 덮개체가 용접으로 장착된다.In order to process the airbag accumulator from the airbag steel pipe manufactured as described above, the steel pipe is cut into a predetermined length to form a single pipe, and then at least one end thereof is subjected to a shaft diameter processing by press working, spinning, or the like (bottle) What is necessary is just to final process into the shape required for attachment of an initiator, etc.). Therefore, the predetermined dimension and the dimensional accuracy as the steel pipe for airbags referred to in the present specification mean the dimensions and the dimensional precision regarding the tube thickness and the diameter. At the end, the cover is welded on both ends of the steel pipe.

실시예Example

표 1에 나타낸 화학 조성을 갖는 강(Ac1점은 720~735℃의 범위 내, Ac3점은 835~860℃의 범위 내)을 전로(轉爐)에서 용제하고, 연속 주조(라운드 CC)에 의해서 외경 191mm의 원주 형상 빌릿을 제조했다. 이 라운드 CC빌릿을 원하는 길이로 절단하고, 1250℃로 가열한 후, 통상의 만네스만피아서맨드릴밀 방식에 의한 천공(穿孔)과 압연에 의해, 외경 31.8mm, 두께 2.5mm의 제1의 소관과 외경 42.7mm, 두께 2.7mm의 제2의 소관을 얻었다.Steel having the chemical composition shown in Table 1 (Ac 1 point is in the range of 720 to 735 ° C., Ac 3 point is in the range of 835 to 860 ° C.) is dissolved in a converter, and is continuously cast (round CC). A cylindrical billet having an outer diameter of 191 mm was prepared. The round CC billet was cut to a desired length, heated to 1250 ° C., and then punched and rolled by a conventional Mannesmann pian mandrel mill method to obtain a primary tube having an outer diameter of 31.8 mm and a thickness of 2.5 mm. A second element pipe having an outer diameter of 42.7 mm and a thickness of 2.7 mm was obtained.

이와 같이 하여 얻은 2종류의 소관을, 다이스와 플러그를 사용하여 인발 가공을 행하는 통상의 방법으로, 1회 내지는 2회의 냉간 추신 가공(냉간 인발 가공)을 거쳐, 외경 25.0mm, 두께 1.7mm의 강관으로 완성했다. 표 1의 비교강 G, H에 대해서, 외경 31.8mm, 두께 2.5mm의 제1의 소관을 사용하여, 1회의 추신으로 상기 형상의 강관의 제조를 시도한 바, 파단이 발생하여 제조할 수 없었다.Thus, two kinds of element pipes obtained in this way are drawn by using dies and plugs, and are subjected to cold drawing processing (cold drawing) once or twice, with a diameter of 25.0 mm and a thickness of 1.7 mm. Finished with. With respect to Comparative steels G and H of Table 1, when the first element pipe having an outer diameter of 31.8 mm and a thickness of 2.5 mm was used, attempts were made to produce the steel pipe of the above-described shape in one round, and no fracture occurred.

비교예 9, 10에서는, 제2의 소관을 이용하여, 1회째의 추신으로 외경 32.0mm, 두께 2.2mm의 강관으로 하고, 또한 630℃, 20분간의 연화 소둔을 통해, 2번째의 추신으로 외경 25.0mm 두께 1.7mm로 완성했다.In Comparative Examples 9 and 10, the second PS was used to form a steel pipe having an outer diameter of 32.0 mm and a thickness of 2.2 mm by the first PS, and the second PS through the soft annealing at 630 ° C. for 20 minutes. 25.0mm thickness 1.7mm finished.

이 냉간 추신 가공을 한 강관을, 스트레이트너에 의해서 교정한 후, 고주파 유도 가열 장치를 이용하여 평균 승온 속도 300℃/s(200~900℃의 온도역의 평균치)로 920℃까지 가열하고, 920℃로 2초 유지한 후, 수랭(850~500℃의 온도역의 평균 냉각 속도 150℃/s)을 행하여 물 담금질을 실시했다. 계속해서, 강관을 뜨임하기 위해서, 광휘소둔노에서 350~500℃에서 30분간 균열처리 하고, 노 내 자연 냉각과 방랭에 의해 상온까지 냉각하여, 에어백용 강관을 얻었다.After the steel pipes subjected to this cold drawing process were calibrated with a straightener, they were heated to 920 ° C at an average temperature increase rate of 300 ° C / s (average of the temperature range of 200 to 900 ° C) using a high frequency induction heating apparatus, and 920 After holding at 2 ° C. for 2 seconds, water cooling (average cooling rate of 150 ° C./s at a temperature range of 850 to 500 ° C.) was performed to quench water. Subsequently, in order to temper the steel pipe, it was cracked at 350 to 500 ° C. for 30 minutes in a bright annealing furnace, and cooled to room temperature by natural cooling and cooling in the furnace to obtain a steel pipe for an air bag.

얻어진 각 강관으로부터 일정 길이의 관을 절출하여, 실온에서 관의 길이 방향으로 절단하여 전개했다. 전개한 관으로부터 그 T방향에서 채취한 길이 55mm, 높이 10mm, 폭 1.7mm의 직사각형재에 2mmV 노치를 도입한 시험편을 이용하여, 샤르피 충격 시험을 -40℃ 이하의 각종 온도에서 실시했다. 이 시험에 의해, 연성 파면율이 100%가 되는 하한 온도(vTrs100)를 구했다.The tube of constant length was cut out from each obtained steel pipe, it cut | disconnected and developed in the longitudinal direction of the tube at room temperature. The Charpy impact test was performed at various temperatures of -40 degrees C or less using the test piece which introduce | transduced the 2 mmV notch into the rectangular material of length 55mm, height 10mm, and width 1.7mm collected from the T direction from the expanded tube. By this test, the lower limit temperature (vTrs100) at which the ductile wavefront was 100% was obtained.

또, 강관의 L방향에서 채취한 JIS Z 2201에 규정의 11호 시험편을 이용하여, JIS Z 2241에 규정의 금속재료 인장 시험법에 준해 인장 시험을 행했다. 이상의 시험 결과를, 강관의 제조 조건과 함께 표 2에 정리하여 나타냈다.In addition, a tensile test was conducted in accordance with the metal material tensile test method specified in JIS Z 2241 using the No. 11 test piece specified in JIS Z 2201 taken in the L direction of the steel pipe. The above test result was put together in Table 2 with the manufacturing conditions of a steel pipe, and was shown.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
Figure pct00002

표 2로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 강의 화학 조성을 갖는 강 A~F를 이용한 경우, 고가의 Mo를 전혀 포함하지 않거나, 혹은 0.10% 미만의 소량 밖에 포함하지 않고, 합금 비용이 낮음에도 불구하고, 감면율 46%의 가공도이더라도 1회의 냉간 추신으로 소정의 제품 치수로 가공하는 것이 가능하고, 후속의 담금질 공정에서 급속 가열, 급속 냉각을 행함으로써, 에어백용 강관으로서 고수준의 제품 성능을 달성할 수 있다. 특히, 상술한 식 (1)을 만족하는 조성을 갖는 강 A~C, E, F를 이용한 경우에는, vTrs100가 -100℃ 이하가 되어, 저온 인성이 대단히 높아, 저온 환경에서 뛰어난 내버스트 성능을 기대할 수 있음이 밝혀졌다.As can be seen from Table 2, in the case of using steels A to F having the chemical composition of the steel according to the present invention, even though it does not contain expensive Mo at all, or contains only a small amount of less than 0.10%, the alloy cost is low Even with a machining rate of 46% reduction, it can be processed to a predetermined product dimension by one cold drawing, and high-level product performance can be achieved as a steel pipe for airbags by rapid heating and rapid cooling in the subsequent quenching process. have. In particular, when steels A to C, E, and F having a composition satisfying the above formula (1) are used, vTrs100 is -100 ° C or lower, and low-temperature toughness is extremely high, and excellent burst resistance performance is expected in a low-temperature environment. Turned out to be.

한편, 비교예의 강 F, G는, 다량의 Mo를 함유하므로 합금 비용이 크다. 게다가, 감면율이 40% 이상의 냉간 추신 가공을 실시했더니, 균열이 발생했다. 이 때문에, 냉간 추신 가공을 40% 미만의 감면율로 2회 이상 행할 필요가 있어, 중간의 연화 소둔이 필요해져, 에어백용 강관의 제조 비용도 증대한다.On the other hand, since steels F and G of the comparative example contain a large amount of Mo, the alloy cost is large. Furthermore, when cold reduction processing of 40% or more of reduction of reduction rate was performed, a crack generate | occur | produced. For this reason, it is necessary to perform cold drawing process twice or more with the reduction rate of less than 40%, the intermediate soft annealing is needed, and the manufacturing cost of the steel pipe for airbags also increases.

Claims (9)

질량%로, C:0.04~0.20%, Si:0.10~0.50%, Mn:0.10~1.00%, P:0.025% 이하, S:0.005% 이하, Al:0.10% 이하, Cr:0.01~0.50%, Cu:0.01~0.50%, Ni:0.01~0.50%, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 강으로부터 이음매 없는 강관의 열간 제관을 행하는 제관 공정;
얻어진 이음매 없는 강관에, 1회의 냉간 추신(抽伸) 가공의 감면율(減面率)이 40%가 넘는 냉간 추신 가공을 적어도 1회 행하여 소정 치수의 강관을 얻는 냉간 추신 공정;및
냉간 추신된 강관에, 50℃/s 이상의 승온 속도로 Ac3점 이상의 온도로 가열한 후, 적어도 850~500℃의 온도 범위의 냉각 속도가 50℃/s 이상이 되도록 냉각함으로써 담금질을 실시하고, 이어서 Ac1점 온도 이하의 온도로 뜨임을 실시하는 열처리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백용 강관의 제조 방법.
In mass%, C: 0.04 to 0.20%, Si: 0.10 to 0.50%, Mn: 0.10 to 1.00%, P: 0.025% or less, S: 0.005% or less, Al: 0.10% or less, Cr: 0.01 to 0.50%, A pipe forming step of performing hot pipe forming of a seamless steel pipe from a steel consisting of Cu: 0.01 to 0.50%, Ni: 0.01 to 0.50%, and the balance of Fe and unavoidable impurities;
A cold drawing step of obtaining at least one cold drawing process in which a reduction ratio of one cold drawing process is more than 40% to the obtained seamless steel pipe to obtain a steel pipe having a predetermined dimension; and
The cold drawn steel pipe was quenched by heating to a temperature of at least 3 Ac at a heating rate of 50 ° C./s or more, and then cooling to a cooling rate of at least 850 to 500 ° C. to be 50 ° C./s or more, Subsequently, the manufacturing method of the steel pipe for airbags characterized by including the heat processing process of tempering to the temperature below Ac 1 point temperature.
청구항 1에 있어서,
상기 강이, Mo:0.10% 미만을 더 함유하는 에어백용 강관의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The said steel is a manufacturing method of the steel pipe for airbags which further contains Mo: less than 0.10%.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 강이, Nb:0.050% 이하, Ti:0.050% 이하 및 V:0.20% 이하로부터 선택된 적어도 1종을 함유하는 에어백용 강관의 제조 방법.
The method according to claim 1 or 2,
A method for producing a steel pipe for an airbag, wherein the steel contains at least one selected from Nb: 0.050% or less, Ti: 0.050% or less, and V: 0.20% or less.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강이, Ca:0.005% 이하 및 B:0.0030% 이하로부터 선택된 적어도 1종을 함유하는 에어백용 강관의 제조 방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
A method for producing a steel pipe for an airbag, wherein the steel contains at least one selected from Ca: 0.005% or less and B: 0.0030% or less.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강의 Cu, Ni, Cr, Mo의 농도가 하기 (1)식을 충족하는, 에어백용 강관의 제조 방법.
Cu+Ni≥(Cr+Mo)2+0.3…(1)
식 (1)에 있어서의 원소 기호는, 이들 원소의 함유량을 질량%로 나타냈을 때의 수치를 의미한다. 단, Mo를 함유하지 않을 때는, Mo=0으로 한다.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The manufacturing method of the steel pipe for airbags whose density | concentration of Cu, Ni, Cr, and Mo of the said steel satisfy | fills following (1) formula.
Cu + Ni ≧ (Cr + Mo) 2 +0.3... (One)
The element symbol in Formula (1) means the numerical value at the time of expressing content of these elements by the mass%. However, when Mo is not contained, let Mo = 0.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉간 추신 공정 종료 후의 강관의 두께가 2.0mm 이하인, 에어백용 강관의 제조 방법.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The manufacturing method of the steel pipe for airbags whose thickness of the steel pipe after completion of the said cold drawing process is 2.0 mm or less.
청구항 6에 있어서,
상기 냉간 추신 공정이 1회의 냉간 추신에 의해 행해지는 에어백용 강관의 제조 방법.
The method of claim 6,
The said cold drawing process is a manufacturing method of the steel pipe for airbags performed by one cold drawing.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열처리 공정에 있어서 담금질을 위한 가열을 고주파 유도 가열에 의해 행하는, 에어백용 강관의 제조 방법.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The manufacturing method of the steel pipe for airbags which heats for hardening by high frequency induction heating in the said heat processing process.
청구항 8에 있어서,
상기 담금질을 위한 가열 전에, 냉간 추신 공정으로 얻어진 강관을 교정하는, 에어백용 강관의 제조 방법
The method according to claim 8,
Method for producing a steel pipe for airbags, before the heating for the quenching, to correct the steel pipe obtained by the cold drawing process
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