MX2008012241A

MX2008012241A - Tubo de acero sin costura terminado en frio para flecha de impulso y metodo para producirlo.

Info

Publication number: MX2008012241A
Application number: MX2008012241A
Authority: MX
Inventors: Tadayuki Yamamoto
Original assignee: Sumitomo Metal Ind
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2008-11-20
Also published as: CN101410194A; JPWO2007111258A1; EP2008732B1; CN101410194B; KR20080100842A; JP4853514B2; ES2438981T3; EP2008732A4; WO2007111258A1; EP2008732A1

Abstract

A través de implementar que: un contenido de S en la composición de acero de diseño se reduce; un reductor de estiramiento en el laminado de dimensionamiento se configura para obtener un rodillo de laminado con un perfil de calibre cercano al círculo verdadero; y un tubo se fabrica para tener una relación de perfil correcto (relación del radio de la curvatura de la superficie interior con el radio promedio interior) en un sitio correspondiente a una porción de borde, o hasta cuando la arruga de la superficie interior se genera en un tubo hueco sometido a laminado de dimensionamiento, a través de asegurar una tasa de reducción de grosor de pared determinado en extracción en frío subsecuente, el tubo puede aplicarse como una flecha de impulso automotriz y puede utilizarse como un elemento hueco alto en fuerza y excelente en resistencia a la fatiga y más adecuado para reducir el peso y asegurar el silencio. Consecuentemente, una flecha de impulso automotriz puede producirse a bajo costo de producción y de manera eficiente.

Description

TUBO DE ACERO SIN COSTURA TERMINADO EN FRÍO PARA FLECHA DE IMPULSO Y MÉTODO PARA PRODUCIRLO La presente invención se relaciona con un tubo de acero sin costura terminada en frío para usarse como una flecha de impulso y con un método para producirlo y más particularmente con un tubo de acero sin costura terminado en frío que puede utilizarse como un elemento hueco alto en resistencia y excelente resistencia a la fatiga y mejor adecuado para reducir el peso de una flecha de impulso automotriz y asegurar el silencio o reducción de ruido y con un método para producir este tubo de acero sin costura de manera eficiente. En vista de la creciente necesidad reciente para la protección del medio ambiente global, se demanda que la carrocería de un automóvil se reduzca en peso para lograr un efecto de ahorro de energía adicional. Por lo tanto, desde el punto de vista de la reducción de peso de la carrocería del automóvil, se han realizado intentos para utilizar un elemento automotriz hueco en lugar del sólido correspondiente. Entre estos intentos, se ha empleado un elemento hueco como una flecha de impulso automotriz. Más específicamente, una flecha de impulso hueca del tipo soldado con fricción que comprende tres piezas (una porción de pieza intermedia fabricada de tubo de acero sin tratamiento de calor como endurecimiento por inducción porciones de extremo que se conectarán a una junta de velocidad constante o a un engrane diferencial son fabricadas cada una de material sólido o material forjado) se ha empleado ahora parcialmente de manera que se reduce el peso de la carrocería del automóvil y al mismo tiempo se asegura la maniobrabilidad y silencio. La flecha de impulso automotriz es un elemento importante de seguridad para transmitir la torsión de la flecha revolvente de un motor para impulsar las ruedas y por lo tanto se requiere asegurar un nivel suficiente de resistencia a la fatiga. Sin embargo, cuando se utiliza un tubo de acero sin costura como un elemento hueco de esta flecha, el tubo de acero retendrá fallas como arrugas en la superficie interior del elemento hueco, concretamente fallas no uniformes desarrolladas en la superficie interior como se ven en la perpendicular del corte transversal hacia una dirección longitudinal (a partir de aquí referido como "arrugas de la superficie interior"), dependiendo de las condiciones de producción del tubo de acero. Cuando las arrugas de la superficie interior permanecen, tienden a actuar como factores que causan daños, por ejemplo, actúa como puntos de iniciación para fractura por fatiga, de esta manera debilitan marcadamente la resistencia a la fatiga de una flecha de impulso. Por lo tanto, en la producción de un tubo de acero para utilizarse como un elemento hueco de una flecha de impulso, se ha investigado una técnica que comprende la inserción de un tapón u otro tipo de mandril en el tubo de acero y repetir la extracción en frío hasta obtener un tamaño predeterminado. De acuerdo con la técnica que consiste de repetir la extracción en frío, el tubo de acero puede procesarse para adquirir superficies interiores y exteriores lisas y para tener un tamaño predeterminado. Para la obtención de una superficie interior lisa, sin embargo, se requieren varias repeticiones del trabajo de extracción y atemperado intermedio, causando un problema que el costo de producción incremente. Para solucionar estos problemas, la Patente Japonesa No. 2,822,849 propone un método para producir un tubo de acero sin costura para utilizarse en un automóvil, por ejemplo, como una flecha de impulso, cuyo método comprende la producción eficiente de un tubo de acero sin costura utilizando un reductor estrecho de acuerdo con el proceso de fabricación de tubo Mannesmann y maquinar la superficie interior de este tubo de acero a través de esmerilado a chorro por disparo, por ejemplo. De acuerdo con este método, las arrugas que se presenten en la superficie interior el tubo de acero sin costura laminado en caliente son presuntamente retiradas a través de maquinar la superficie interior a una profundidad de 20 µp? a 500 µ??t?, de manera que puede mejorarse la resistencia a la fatiga . Sin embargo, se requiere un tiempo de tratamiento fenomenalmente largo para el esmerilado de la superficie interior a través de chorro por disparo. Específicamente, los tubos de acero objetivo para uso en una flecha de impulso son elementos con un diámetro pequeño que tienen un diámetro interior del orden de 15 ø a 25 ø y para el terminado del disparo de la superficie interior de los tubos para asegurar la extensión antes mencionada del esmerilado, se requiere un tiempo de tratamiento de hasta decenas de minutos hasta varias horas. Por lo tanto, el método de producción propuesta en la Patente Japonesa No. 2,822,849 tiene grandes problemas: incrementa el costo de producción y falla en la seguridad de la. capacidad de producción en masa que se requiere desde el punto de vista industrial . REVELACIÓN DE LA INVENCIÓN El proceso de fabricación del tubo Mannesmann para producir tubos de acero sin costura a través de acondicionamiento en caliente se comprende de un paso de perforación para hacer un orificio en la parte central de un lingote sólido, un paso de laminado de elongación para reducir el grosor de la pared de tubo hueco obtenido de esta manera y un paso de laminación de dimensionamiento para reducir el diámetro exterior del tubo hueco para terminar el tubo a un tamaño deseado. Generalmente, esta perforación/ laminador como un perforador Mannesmann, una perforación con laminador transversal/ laminador o perforador laminador de prensa se utiliza en el paso de perforación, este laminador como un laminador de mandril, laminador de tapón o laminador Assel se utiliza en el paso de laminación estrecho, y un laminador de calibre como un reductor estrecho o un dimensionador se utiliza en el paso de laminación de dimensionamiento . La Figura 1 es una representación que ilustra un proceso ejemplificado de una producción de tubo para fabricar tubos de acero sin costura a través de acondicionamiento en caliente para el proceso Mannesmann. En este proceso de producción de tubo, un lingote redondo sólido 1 que será laminado se calentará a una temperatura predeterminada y la parte central axial del mismo se perfora en una máquina perforadora/ laminadora 2 para dar un tubo hueco 2, que se alimenta a un aparato de laminación para alargamiento que comprende un laminador de mandril 4 de laminado para alargamiento. Después de pasar por el laminador de mandril 4, el tubo hueco 2, se envía a un horno de recalentamiento 5 y después del recalentamiento, se pasa a través de un aparato de laminación para dimensionamiento que comprende un reductor de estiramiento 6, donde se produce, por ejemplo, tubo de acero sin costura para uso como un tubo matriz que se someterá a acondicionamiento en frío. En este proceso de producción del tubo, el reductor de estiramiento 6 como se muestra se configura de tal manera que una pluralidad de juegos de rodillos de laminado, cada uno compuesto de tres rodillos de laminado de calibre 6r dispuestos en relación aparte espaciados igualmente de manera circunferencial en relación entre sí alrededor de la línea de paso, se proveen en soportes de rodillo respectivos, donde los rodillos de laminado de calibre 6r en un soporte de rodillo adyacente están dispuestos para realizar el trabajo de laminado en una dirección girada por un ángulo de 60 grados en un plano perpendicular a la línea de paso desde donde están los rodillos en el soporte de referencia. Otras configuraciones del reductor de estrechamiento empleadas actualmente son un aparato de laminado con dimensionamiento del tipo de cuatro rodillos equipados con juegos de cuatro rodillos de laminado de calibre, donde los rodillos de laminado de calibre en un soporte de rodillo adyacente están dispuestos para realizar el acondicionamiento de laminado en dirección girada a través de un ángulo de 90 grados en un plano perpendicular hacia la línea de paso desde donde lo hacen los rodillos en el soporte de referencia y un aparato de laminado de dimensionamiento del tipo de dos rodillos equipado con juegos de dos rodillos de laminado de calibre de frente uno al otro en los soportes de rodillos respectivos. En el caso de un reductor de estiramiento utilizado como un aparato laminador de dimensionamiento, como una herramienta de restricción de la superficie interior como un mandril no se utiliza pero el tubo hueco se reduce en el diámetro exterior a través de laminado y se termina y por lo tanto, las arrugas en forma similar a bandas longitudinales se forman fácilmente en la superficie interior del tubo de acero laminado en caliente. Además, en el caso de este reductor de estrechamiento como se muestra en la Figura 1, el diámetro exterior se reduce por juegos de tres rodillos de laminado y por lo tanto, el tubo hueco se somete a acondicionamiento de laminado desde tres direcciones radiales relativas a la línea de paso. Como resultado, la superficie interior del tubo de acero terminado en caliente obtiene una forma similar a un círculo angulado o poligonal y las irregularidades cóncavo-convexo se forman fácilmente en la superficie interior. Es difícil corregir estas irregularidades cóncavo-convexo para formar un circulo real a través de esmerilar solamente como chorro por disparo.

Generalmente, una flecha de impulso fabricada de un elemento hueco se trata para incrementar la resistencia del mismo para asegurar un nivel suficiente de resistencia a la fatiga; sin embargo, este material fortalecido permite fácilmente el desarrollo del inicio de una fractura por fatiga desde una arruga de la superficie interior, dando como resultado una disminución marcada en la resistencia a la fatiga en ciertos casos. Por lo tanto, la susceptibilidad del material hueco para una flecha de impulso hacia la concentración de esfuerzo del material hueco hacia una flecha de impulso para la concentración de esfuerzo causando fractura por fatiga se incrementa en respuesta a un tratamiento para incrementar la resistencia; por lo tanto, se demanda ampliamente que se asegure la calidad de la superficie interior. La presente invención, que se ha hecho en vista de los problemas encontrados en la tecnología en la producción de un tubo de acero sin costura para uso automotriz, por ejemplo como una flecha de impulso, tiene como objetivo proveer un tubo sin costura terminado en frío que: sea mejor adecuado para uso, en particular, en una flecha de impulso hueca de tipo articulado como de tipo soldado con fricción; sirve para reducir el peso de la flecha de impulso automotriz y asegura el silencio o reducción de ruido; y es excelente en resistencia y resistencia a la fatiga a través de someter un tubo hueco laminado en caliente producido a través del proceso de fabricación de tubo Mannesmann a una extracción en frío así como un método para producir el mismo. La flecha de impulso es una parte para trasmitir la torsión de la flecha rotatoria de un motor automotriz para impulsar las ruedas, y por lo tanto, es deseable que la ocurrencia de un posible defecto que sirva como una iniciación para la fractura por fatiga, se evite. Sin embargo, en un aparato de laminado de dimensionamiento como un reductor de estiramiento, el tubo hueco se termina a través de laminar para reducir el diámetro exterior sin utilizar ninguna herramienta de restricción de la superficie interior, como se mencionó anteriormente; por lo tanto las arrugas de la superficie interior similares a bandas longitudinales se forman fácilmente en el tubo de acero laminado en caliente. Por lo tanto, se realizaron investigaciones sobre las influencias de las arrugas de la superficie interior en el tiempo de vida de fatiga, en particular las influencias de la profundidad de la arruga en la resistencia a la fatiga, de una flecha de impulso del tipo de soldadura por fricción destinada para utilizarse en un tubo de acero, producida de un elemento hueco, como esta condición. La Figura 2 es una representación esquemática ejemplificada de una configuración descrita de una flecha de impulso conectada a las ruedas de impulso de un sistema de impulso automotriz que comprende una flecha de propulsión. En la configuración mostrada, la flecha de impulso 7 está compuesta de flechas de igual longitud 7a un extremo hacia fuera de cada una de las cuales está conectada a una rueda de impulso; y una flecha intermedia 7b un extremo de la cual se conecta a un sistema de engranaje diferencial 10, la flecha intermedia está dispuesta en la porción intermedia. El sistema de engranaje diferencial 10 está fijo a la carrocería del automóvil y la flecha de entrada de potencia del mismo está conectada con una flecha de propulsión 12 a través de una junta 11; no puede disponerse en la porción central de la carrocería del automóvil desde el punto de vista de la estructura de la carrocería del automóvil. En la presente solicitud, la frase "para una flecha de impulso" significa el uso como una flecha 7a y/o 7b que constituye la flecha de impulso 7, entre otros. Desde el punto de vista de la eficiencia de transmisión de potencia de torsión de impulso, es efectivo hacer conexiones con las ruedas de impulso a través de las flechas con longitudes iguales 7a y, por lo tanto, una flecha intermedia 7b está dispuesta en la porción media para permitir las conexiones a través de las flechas de longitud igual 7a. En la flecha de impulso del tipo de soldadura por fricción, un tubo de acero en condición como está se utiliza generalmente como una flecha intermedia 7b en la flecha de impulso que se conectará con las ruedas de impulso. Cuando, por ejemplo, un tubo de acero como la flecha intermedia transmite la torsión de la flecha rotatoria, la flecha de impulso fuera de la superficie sufre un esfuerzo de cizalla mayor de la manera comparada con la superficie interior. Por lo tanto, cuando la superficie interior de la flecha de impulso está libre de estas fallas como arrugas y tanto las superficies interiores y exteriores tienen esfuerzos de cizalla con un limite de fatiga suficientemente alta se desarrolla una fractura por fatiga y crece en el lado de la superficie exterior sobre la cual el esfuerzo de cizalla es mayor actúa en lugar de la superficie interior. Por lo tanto, en caso de que, aún cuando se presenten arrugas en la superficie interior en la superficie interior, las arrugas de la superficie interior que se desarrollan en el lado de la superficie interior pueden controlarse de manera que el esfuerzo por fatiga del limite de fatiga en el lado de la superficie interior no pueda exceder el esfuerzo de cizalla especificado en el lado de la superficie exterior aunque permanezcan las arrugas de la superficie interior en el tubo de acero producido como un elemento hueco no influenciará el tiempo de vida de fatiga de la flecha de impulso como consecuencia y no causará ningún problema práctico. Desde este punto de vista, las influencias de las arrugas de la superficie interior permanecen en los tubos de acero terminados en frío sobre el tiempo de vida de fatiga del mismo se investigó en detalle y como resultado se encontró que la profundidad crítica del mismo es 0.20 mm. Sobre la base del hallazgo anterior como una premisa, se investigó la conducta de las arrugas de la superficie interior que se desarrollan en el laminado de dimensionamiento utilizando un reductor de estiramiento o similar. Como resultado, se encontró que, en el laminado de dimensionamiento, las arrugas de la superficie interior se desarrollaron de una manera concentrada en las porciones de tubo que corresponden a las porciones del borde de los rodillos de laminado de calibre y por lo tanto, las arrugas de la superficie interior se causan por el hecho de que los rodillos de laminado tienen un perfil de calibre elíptico. De esta manera se encontró que al hacer el perfil de calibre más cercano a un circulo verdadero y correctamente seleccionando la relación del perfil (relación del radio de la curvatura de la superficie interior del radio interior promedio) del tubo en los sitios correspondientes a las porciones del borde, se vuelve posible controlar la profundidad de la arruga de la superficie interior de manera que las arrugas no pueden influenciar el tiempo de vida de fatiga de la flecha de impulso . También se reveló que aún cuando el tubo hueco después del laminado de dimensionamiento ha desarrollado arrugas en la superficie interior del mismo, las arrugas de la superficie interior puede evitarse que crezcan en el siguiente paso de extracción en frío subsecuente si cierta tasa de reducción del grosor de pared puede asegurarse a una porción mínima del grosor de la pared (porción del fondo angular) resultante también de la excentricidad del grosor de la pared del tubo hueco. Además, se encontró que al reducir un contenido S en la composición de acero de diseño, se hace posible mejorar el tiempo de vida de fatiga de la flecha de impulso en una prueba de fatiga sobre el lado del ciclo alto. De esta forma, se reveló que el uso de un acero S bajo es efectivo en la producción de un tubo de acero para una flecha de impulso. La presente invención se ha terminado sobre la base de los hallazgos tecnológicos como se mencionó anteriormente y está dirigido a un tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso como se define a continuación bajo (2) a (6) . (1) Un tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso, caracterizado porque tiene una composición de acero que comprende por % de masa, C: 0.30 - 0.47%, Si: 0.50% o menos, Mn: 0.50 - 2.00%, P: 0.20% o menos, S: 0.005% o menos y Al: 0.001-0.050%, el resto es Fe e impurezas y tiene una resistencia de tensión de no menos de 784 MPa y no más de 950 MPa y la profundidad de cada una de las arrugas de la superficie interior permanecen en la superficie interior del mismo, como se ve en el corte transversal perpendicular hacia la dirección longitudinal, no es más de 0.20 mm. (2) Un método para producir un tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso, caracterizado porque un lingote tiene una composición que comprende, por % de masa, C: 0-30-0.47%, Si: 0.50% o menos, Mn: 0.50 - 2.00%, P: 0.020% o menos, S : 0.005% o menos y Al: 0.001 - 0.050%, el resto es Fe e impurezas, sometidas a perforación y laminado a través del proceso de fabricación de tubo Mannesmann y el tubo hueco obtenido se somete a laminado de alargamiento y a partir de entonces a un paso de laminado de dimensionamiento utilizando una máquina de laminado de dimensionamiento que comprende una pluralidad de soportes cada uno equipado con por lo menos dos rodillos de laminado de calibre donde, cuando dos línea tangenciales fantasma se dibujan en porciones del borde opuesto de los rodillos de laminado de calibre adyacentes en cada soporte, el ángulo más pequeño de ßp?? (grados) a lo largo de los ángulos ß (grados) respectivamente formados por las dos líneas tangenciales como se encuentran en todos los soportes satisface la relación representada por la fórmula (1) presentada a continuación, además seguido por extracción fría del tubo hueco: ß???? > 1.13 x 10 x ln(t/D x 100) + 1.37 x 102 ... (1) donde D: diámetro exterior del tubo (mm) después de laminado de dimensionamiento, t: grosor de la pared del tubo (mm) después del laminado de dimensionamiento, ln(x) : logaritmo natural de x. (3) Cuando, al realizar el método de producción de un tubo de acero sin costura terminado para una flecha de impulso como se definió anteriormente bajo (2) , la tasa de reducción de grosor de la pared en la porción de grosor de pared mínima del tubo, hueco en la extracción en frío del mismo es por lo menso 10%, las profundidades de las arrugas de superpie interior restantes, como se ve en la perpendicular de la sección transversal hacia la dirección longitudinal, puede reducirse a 0.10 mm o menos. La tasa de reducción del grosor de la pared se define por la fórmula (2) presentada a continuación, donde t es el grosor de la pared del tubo hueco antes de extraerlo en frío y tf es el grosor de la pared terminada después de la extracción en frío: Tasa de reducción del grosor de la pared = ( (t -tf ) /t) x 100 (%) ... 2 (4) Un método para producir un tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso, caracterizado porque un lingote tiene una composición que comprende, por % de masa, C: 0.30 - 0.47%, Si: 0.50% o menos, Mn: 0.50-2.00%, P: 0.020% o menos, S: 0.005% o menos y Al: 0.001 - 0.050%, el resto es Fe o impurezas, se somete a perforación y laminado a través del proceso de fabricación de tubo Mannesmann y el tubo hueco obtenido se somete a laminación para alargamiento y laminación de dimensionamiento y después a extracción en frío de una manera que la tasa de reducción del grosor de la pared en la porción de grosor de pared mínima del tubo hueco puede sumar por lo menos 10%. (5) La composición de acero del tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso como se definió anteriormente en (1) y la composición de acero al llevar a cabo el método de producción es el mismo que se definió anteriormente en (2) - (4) puede contener, en lugar de parte de Fe, uno o más de Cr: 1.5% o menos, Ti: 0.05% o menos, Nb: 0.05% o menos, V: 0.1% o menos, Mo: 1% o menos, Ni: 0.5% o menos, Cu: 0.5% o menos, B: 0.05% o menos y Ca: 0.01% o menos. (6) Cuando, al realizar el método de producción de un tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso como se definió anteriormente bajo cualquiera de (2) - (5) , el tubo hueco laminado en caliente se somete a extracción en frío y después recocido para liberación del esfuerzo, la resistencia a la tensión del mismo puede incrementarse a un nivel de no menos de 784 MPa y no más de 950 MPa. El tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con al presente invención de la manera producida al someterse a un laminado en caliente de tubo hueco a través del proceso de fabricación de tubo Mannesmann para extraer en frío que puede emplearse como un elemento hueco alto, en resistencia y excelente en resistencia a la fatiga y mejor adecuado para reducir el peso de una flecha de impulso automotriz y asegurar el silencio. Por lo tanto, al aplicar el método de producción de acuerdo con la presente invención, se vuelve posible producir una flecha de impulso automotriz a bajo costo de producción y de manera eficiente; de esta forma, la presente invención es altamente efectiva desde el punto de vista industrial y puede aplicarse ampliamente. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una representación de un ejemplo del proceso de fabricación de tubo Mannesmann para producir un tubo de acero sin costura a través de acondicionamiento en caliente. La Figura 2 es una representación esquemática de la configuración delineada de una flecha de impulso que se conecta con las ruedas de impulso. La Figura 3 es una representación de la condición de una arruga de superficie interior restante en la superficie interior del tubo de acero como se ve en un corte transversal perpendicular a la dirección longitudinal del tubo de acero. La Figura 4 es una representación de condición de otro tipo de arruga de superficie interior que tiene una diferente forma y que se queda en la superficie interior del tubo de acero como se ve en un corte transversal perpendicular a la dirección longitudinal del tubo de acero . La Figura 5 es una representación gráfica de la relación entre el valor medio de las relaciones del perfil del tubo (relación entre el radio de curvatura de la superficie interior y el radio dentro del promedio) a los sitios del tubo hueco que corresponde a las porciones del borde de todos los soportes (Nos. 1 a N) y la profundidad de la arruga de la superficie interior generada en el tubo hueco en una tasa de reducción del diámetro exterior del 50% o más. La Figura 6 es una representación gráfica de la relación entre el ángulo mínimo ß???? (grados) entre los ángulos ß (grados) cada uno formado por dos líneas tangenciales dibujadas en las porciones del borde opuesto de los rodillos de laminado de calibre circundantes mutuamente en cada soporte parta todos los soportes en el aparato de laminado de dimensionamiento y la dimensión del tubo t/d después del laminado de dimensionamiento. La Figura 7 es una descripción que muestra un perfil de calibre en un rodillo de laminado utilizado en un reductor de estirado. La Figura 8 es una descripción ilustrando la forma de determinar el ángulo formado por dos líneas tangenciales dibujadas en las porciones de borde opuesto de manera que se definen los rodillos de laminado de calibre para utilizarse en la práctica de la presente invención. La Figura 9 es una descripción que muestra otros factores representativos entre los perfiles de calibre de los rodillos de laminado que se utilizarán en un reductor de estiramiento. La Figura 10 es una descripción que ilustra la configuración de cada uno de los especímenes de prueba utilizados en la prueba de fatiga de torsión llevada a cabo en los ejemplos. MEJOR MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN El tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con la presente invención se caracteriza porque la profundidad de la arruga de la superficie interior que permanece en la superficie interior no es de más de 0.20 mm de manera que la flecha de impulso hueva, en particular la flecha de impulso hueca del tipo articulado como tipo soldado con fricción, en el que el tubo de acero se utiliza en condición como está, puede tener un alto nivel de resistencia de fatiga. La profundidad de la arruga de la superficie interior se define aquí como la medición de la profundidad de la arruga más profunda de la superficie interior del tubo de acero. La medición de la profundidad de la arruga de la superficie interior puede llevarse a cabo, por ejemplo al tomar una muestra para observación microscópica desde una porción del extremo del tubo de acero, seguido por la observación microscópica de la circunferencia entera de la superficie interior del mismo. La Figura 3 y la Figura 4 muestran las condiciones de las dos arrugas de la superficie interior que quedan en la superficie interior del tubo de acero y diferentes en forma como se ve en un corte transversal perpendicular a la dirección longitudinal del tubo de acero y el método para determinar la profundidad de la arruga de la superficie interior se ilustra en cada una de las Figuras 3 (b) y 4 (b) . De esta forma, la profundidad de la arruga de la superficie interior se define como la distancia del más alto (A en las Figuras) tanto de las partes superiores del codo A y B como del fondo de la arruga . Al controlar la profundidad de la arruga de la superficie interior que permanece en la superficie interior a niveles que no son de más de 0.20 mm, se vuelve posible evitar el esfuerzo de cizalla del límite de fatiga en la punta de la arruga de la superficie interior desde el exceso del esfuerzo de cizalla definido en el lado de la superficie exterior. Como resultado de este control de la profundidad de la arruga de la superficie interior, el número de repeticiones de torsión hasta la fractura en una prueba de fatiga de torsión llevada a cabo bajo condiciones del esfuerzo de cizalla máximo t = + 145 N/mm2 (plenamente inverso) se vuelve por lo menos de un millón, como se muestra posteriormente en este documento en la sección de ejemplo; de esta forma, no se ejerce ninguna influencia en la vida de fatiga de la flecha de impulso automotriz y no se produce ningún problema práctico. El tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con la presente invención tiene una resistencia de tensión de no menos de 784 MPa y no más de 950 MPa. El límite de resistencia de tensión más bajo se establece a 784 MPa ya que el incremento en fuerza y rigidez son deseables para asegurar la resistencia a la fatiga del eje de impulso. Por otro lado, la tenacidad disminuye a niveles de resistencia de tensión que exceden 950 MPa; por lo tanto, el límite superior se establece en ese nivel. Además, la vida de fatiga en el lado del ciclo alto en la prueba de fatiga de la flecha de impulso puede mejorarse al reducir un contenido de S en el tubo de acero. Por lo tanto, el tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con la presente invención se fabrica de un acero S de gados bajos (S: no es más de 0.005%) y también se caracteriza porque tiene un alto nivel de resistencia, concretamente, una resistencia de tensión de no menos de 784 MPa y no más de 950 MPa. La composición de acero y las condiciones de producción requeridas para el tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con la presente invención para tener las características antes mencionadas se describen ahora una por una. En la descripción que sigue, la composición química se describe en base a "% por masa" . 1. Composición del acero C: 0.30 - 0.47% C es un elemento que incrementa la fuerza del acero y mejora la resistencia a la fatiga del mismo pero tiene un efecto de disminución de tenacidad. En niveles de contenido debajo de 0.30%, no puede obtenerse suficiente fuerza. Por otro lado, en niveles de contenido que exceden 0.47%, la fuerza después del acondicionamiento en frío se vuelve excesivamente alto y la tenacidad disminuye. Por lo tanto el contenido de C debe ser de 0.30 - 0.47%. Si: 0.50% o menos Si es un elemento efectivo en la desoxidación del acero e incrementa la fuerza del mismo. En niveles de contenido que exceden de 0.5%, sin embargo, la facilidad de conformación en frío no puede asegurarse. Por lo tanto, el contenido de Si no debe exceder de 0.5% para asegura una buena facilidad de conformación en frío. Mn: 0.50 - 2.00% Mn es un elemento efectivo en mejorar la fuerza y tenacidad del acero. A niveles de contenido debajo de 0.50%, sin embargo, los niveles suficientes de fuerza y tenacidad no pueden obtenerse. A niveles que exceden de 2.00%, la facilidad de conformación en frío disminuye. Correspondientemente, el contenido de Mn debe ser de 0.50 -2.00%. P: 0.020% o menos P es contenido en el acero como una impureza. En el proceso de solidificación, se concentra en la cercanía de cada sitio de solidificación final y se segrega dentro de los límites de grano, causando reducciones en la facilidad de configuración en caliente, la ductilidad y la resistencia a la fatiga. Los niveles de contenido de P que exceden de 0.020% causan disminuciones en ductilidad y resistencia a la fatiga debido a su segregación de límite de grano; por lo tanto, el límite superior para el contenido de S como una impureza se establece a 0.005%. Al: 0.001 - 0.050% Al es un elemento que sirve como un desoxidante. Para obtener el efecto del mismo como un desoxidante, es necesario un contenido de por lo menos 0.001%. Por otro lado, a niveles de contenido que exceden de 0.050%, 'el contenido de inclusión del tipo de alúmina se incrementa y las disminuciones en resistencia a la fatiga se causa ahí mismo. Por lo tanto el contenido de Al debe ser de 0.001 -0.050%. El tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con la presente invención puede además contener, adicionalmente a la composición de acero antes mencionada, uno o más elementos seleccionados de entre: CR: 1.5% o menos, Ti: 0.05% o menos, Nb: 0.05% o menos, V: 0.1% o menos, Mo: 1% o menos, Ni: 0.5% o menos, Cu: 0.5% o menos, B: 0.05% o menos y Ca: 0.01% o menos de manera que varias características en adición a la resistencia a la fatiga pueden mejorarse. 2. Condiciones de producción (Condiciones de producción en el paso de acondicionamiento en caliente) Como un ejemplo del método para producir un tubo de acero terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con la presente invención, puede mencionarse el proceso de fabricación del tubo Mannesmann utilizando un laminador de mandril y un reductor de estiramiento, como se muestra en la Figura 1 referida anteriormente. En esa ocasión, la redondez de la superficie interior del tubo trabajada en el laminador de dimensionamiento en un reductor de estiramiento puede mejorarse correctamente para evitar así que el perfil de la superficie interior se vuelva poligonalizado en el proceso de laminado y que inhiba de manera efectiva la generación y desarrollo de las arrugas de la superficie interior (cf., si es necesario WO 2005/092531 Al presentada por el mismo solicitante) . La Figura 5 es una representación gráfica de la relación entre el valor promedio a de las relaciones del perfil del tubo (relación del radio de la curvatura de la superficie interior con el promedio del radio interior) en los sitios del tubo hueco que corresponden a las porciones del borde para todos los soportes (Nos. 1 a N) y la profundidad de la arruga de la superficie interior generada en el tubo hueco a una tasa de reducción de diámetro exterior de 50% o más. En la Figura 5, se muestra que la relación antes mencionada como se encuentra al momento de someter un tubo de acero al carbono que tiene un diámetro exterior de 10 mm y un grosor de pared de 11 mm para el laminado de dimensionamiento para dar un tubo que tiene un diámetro exterior de 40 mm y ¦ un grosor de pared de 9.6 mm mientras que varían las condiciones del perfil de calibre de los rodillos de laminado de calibre 6 dispuestos en cada soporte. La tasa de reducción del diámetro exterior se define a través de la siguiente fórmula (3) : Tasa de reducción del diámetro exterior = { (Di - D) /Di} x 100 (%) ... 3 donde Di es el diámetro exterior del tubo antes del laminado de dimensionamiento y D es el diámetro exterior del tubo después del laminado dimensionado . El valor promedio es el valor obtenido a través de medir el radio de la curvatura de cada uno de los sitio es de superficie interior del tubo hueco que corresponde a las porciones del borde y el promedio del radio interior del tubo hueco en el lado de salida de cada uno de los soportes utilizando un instrumento de medición de forma tridimensional (productor de Tokio Seimitsu Co., Ltd.) y el valor de la relación del perfil del tubo calculado para cada uno de los lados de salida del soporte basado en los valores medidos obtenidos de esta manera se promedian al dividir la suma del mismo por el número de soportes . Por otro lado, la profundidad de arruga de superficie interior es la profundidad máxima de la arruga en el tubo hueco se mide en el lado de salida del aparato de laminado de dimensionamiento 6 a través de cortar, como una muestra, una porción del tubo hueco después de laminar y medir la profundidad de la arruga del corte transversal de la muestra a través de la observación microscópica. El método para medir la profundidad de la arruga como se define en la Figura 3 y en la Figura 4 referida anteriormente. De la relación mostrada en la Figura 5, se ha observado que existe un valor o¡ de la línea de límite a alrededor de 0.55; la profundidad de la arruga de la superficie interior incrementa rápidamente al tiempo que el valor medio a disminuye del valor e inversamente, cuando el valor medio a es 0.55 o más, la generación y/o desarrollo de las arrugas que se formarán en la superficie interior del tubo de acero pueden evitarse de manera efectiva. La Figura 6 es una representación gráfica de la relación entre el ángulo mínimo ßp??? (grados) en todos los soportes y la dimensión del tubo t/D después del laminado de dimensionamiento en un aparato de laminado de dimensionamiento, el ßp??? siendo el mínimo entre los ángulos obtenidos de ß (grados) donde cada uno de los ángulos se forma por dos líneas tangenciales dibujadas en las porciones de borde opuesto de los rodillos de laminado de calibre circundantes en cada uno de los soportes. En las relaciones mostradas en . la Figura 6, los datos graficados con "o" son datos obtenidos cuando el valor medio antes mencionado del tubo hueco laminado fue de 0.55, los datos graficados con "·" son datos obtenidos cuando el valor promedio de a antes mencionado del tubo hueco laminado fue arriba de 0.55, y los datos graficados con "x" son datos obtenidos cuando el valor promedio antes mencionado fue de menos de 0.55. De la relación mostrada en la Figura 6, se ha visto que al surgir el valor promedio a antes mencionado a un nivel de 0.55 o más, es únicamente requerido para seleccionar el ángulo ßp??? entre todos los soportes a un nivel predeterminado o más para cada valor t/D. Concretamente, parece que es efectivo para aproximar los valores de ßp?? al cual el valor promedio antes mencionado del tubo hueco al igual que 0.55 para los valores respectivos de t/D por una función (función logarítmica natural) con el t/D como una variable y el diseño del perfil de calibre de los rodillos de laminado 6 de manera que ß???? puede tener un valor determinado a través de la función de aproximación de un valor superior. Más específicamente, cuando se sigue el laminador de perforación y el laminador de alargamiento subsecuente, laminador de dimensionamiento se lleva a cabo en un aparato laminador de dimensionamiento comprende una pluralidad de soportes como un reductor de estiramiento y cuando las líneas tangenciales fantasma se dibujan en porciones de borde opuestas de los rodillos de laminado de calibre circundantes en cada uno de los soportes y el ángulo mínimo entre los ángulos ß (grados) formados a través de las dos líneas tangenciales respectivas se designa como ß???? (grados) , es necesario para utilizar estos rodillos de laminado de calibre que satisfacen la relación representada por la fórmula (1) presentada a continuación. En la fórmula (1) , D es el diámetro externo del tubo (mm) después del laminado de dimensionamiento, t es el grosor de la pared del tubo (mm) después del laminado de dimensionamiento y ln(x) es el logaritmo natural de x. ßp??? > 1.13 x 10 x ln(t/D x 100) + 1.37 x 102 ...(1) La Figura 7 es una descripción que muestra una forma de calibre sobre un rodillo de laminado utilizado en un reductor de estiramiento del tipo de tres rodillos. El perfil de calibre de cada rodillo de laminado de calibre 6r que se dispondrá en el reductor de estiramiento tiene un arco con un radio R desde la compensación 0' del centro del calibre (distancia de compensación: S) hacia fuera del centro 0 de los rodillos de calibre situado en la línea de paso y este arco constituye el perfil del calibre PR de manera que el arco cruza directamente cada cara F de la pared del lado de la brida del rodillo de laminado 6r. Y el la porción del borde E del rodillo de laminado 6r sirve como la porción del extremo del perfil del calibre PR y corresponde a la porción del extremo del arco antes mencionado con el radio R. Ya que, como se mencionó anteriormente, las arrugas de la superficie interior se generan en los sitios del tubo que se laminará el cual corresponde a las porciones del borde de los rodillos de laminado en el laminado de dimensionamiento en un reductor de estiramiento, el perfil de calibre es para diseñarse correctamente y al mismo tiempo el ángulo ß es para darse con un valor predeterminado relativo al valor de t/D, como se muestra por la fórmula anterior (1) , en vista del hecho de que existe cierta relación entre las relaciones de perfil del tubo (relación del radio de la curvatura de la superficie interior con el radio interior promedio, el valor promedio a) en los sitios correspondientes a las porciones del borde y la profundidad de la arruga de la superficie interior. La Figura 8 es una descripción que ilustra la manera de determinar el ángulo formado, por dos líneas tangenciales fantasmas dibujadas en las porciones del borde para definir los rodillos de laminado del calibre que se utilizará en la práctica de la presente invención. Primero, una línea tangencial La (línea tangencial hacia el perfil del calibre en la cercanía de la porción del borde Ea) se dibuja en una porción del borde Ea de un rodillo de laminado 6ra dispuesto en cada uno de los soportes del reductor de estiramiento, una línea tangencial Lb (línea tangencial hacia el perfil del calibre en la cercanía de la porción del borde Eb) se dibuja en Eb, una de las porciones del borde del rodillo de laminado adyacente 6rb, el cual está de frente a la porción del borde Ea, y se mide el ángulo ß formado por las dos líneas tangenciales La y Lb. Después, el ángulo mínimo ß?t??? se selecciona de entre los ángulos ß medidos para todos los soportes y el perfil del calibre de los rodillos de laminado de calibre 6r están diseñados de manera que la fórmula (1) presentada anteriormente pueda satisfacerse. Al llevar a cabo el laminado de dimensionamiento en el reductor de estiramiento utilizando los rodillos de laminado 6r biselados de la manera antes mencionada, se vuelve posible inhibir las arrugas de la superficie interior generadas en el tubo que se laminará y en caso que las arrugas de la superficie interior se formen, evitar de manera efectiva que se desarrollen o crezcan. La Figura 9 es una descripción que muestra los perfiles de calibre parcial en otros rodillos de laminado utilizados en un reductor de estiramiento. Los perfiles de calibre de los rodillos de laminado 6r de la manera que se cubren por la presente invención no están limitados a los mostrados en la Figura 7 y la Figura 8 pero es posible emplear un perfil compuesto de una pluralidad de arcos que difieren en radio y a traviesan directamente la cara F de la pared del lado de la brida, como se muestra en la Figura 9 (a) , igual que el perfil de calibre PR de los rodillos de laminado de calibre 6r. En este caso, la porción del borde E del rodillo de laminado de calibre 6r corresponde a la porción del extremo del arco (radio Rn) que se presenta en la posición más cercana al lado de la brida. Además, un perfil que tiene una "liberación" en forma de arco o una "liberación" de línea recta dispuesto entre el perfil de calibre PR y la cara F de la pared del lado de la brida de los rodillos de laminado de calibre 6r, como se muestra en la Figura 9 (b) o 9 (c) , también pueden emplearse. En este caso, la porción del borde E del rodillo de laminado de calibre 6r, corresponde a la porción del extremo del arco constituyendo el perfil de calibre PR (la porción del extremo del arco que ocurre en la posición más cercana del lado de la brida) . (Condiciones de producción en el paso de acondicionamiento en frío) Como se mencionó anteriormente, el tubo hueco sometido al laminado de dimensionamiento en un reductor de estiramiento se da acondicionamiento de laminado a través de los rodillos de laminado desde dos hasta cuatro direcciones al tiempo que procede el laminado reductor del diámetro exterior y, por lo tanto, las arrugas de la superficie interior o las porciones angulares pueden generarse o formarse en los sitios correspondientes a las porciones del borde de los rodillos de laminado. En particular, cuando los rodillos de laminado de calibre satisfacen la fórmula (1) presentada anteriormente no se utiliza, la incidencia de las arrugas de la superficie interior y las porciones angulares se vuelven significativas . En el caso del tubo de acero terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con la presente invención, no solamente el crecimiento de las arrugas de la superficie interior pueden inhibirse pero también las porciones angulares formadas pueden mejorarse a través de acondicionar por extracción siguiendo la producción del tubo hueco a través de laminado en caliente. Además, la superficie total interior y exterior del tubo terminado también puede suavizarse. En el acondicionamiento por extracción que se aplicará en la práctica de la presente invención, ya sea de un tapón cilindrico o un tapón SF (tapón semiflotante) puede utilizarse mientras que se haga la extracción del tapón . El acondicionamiento de extracción a ser aplicada en las prácticas de la presente invención no se limita con respecto a la reducción en el área y la tasa de reducción del grosor de la pared. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, el perfil de la superficie interior del tubo hueco laminado en caliente no es un círculo verdadero sino que tiene porciones angulares o una forma poligonalizada y por estas razones y también debido a la excentricidad del grosor de la pared, la tasa de reducción del grosor de la pared predeterminada no puede asegurarse en la porción del grosor mínimo de la pared (fondo angular) del tubo hueco, con un resultado que la formación . de las arrugas de superficie interior tiende a promoverse ahí. Por lo tanto, es preferible que se asegure una tasa de reducción de grosor de pared en la porción del grosor mínimo de la pared del tubo hueco de por lo menos 10%, desde ahí puede suprimirse la formación de la arruga de la superficie interior. Además, ya que es necesario el control del tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con la presente invención, a niveles altos de fuerza, concretamente niveles de resistencia de tensión de no menos de 784 MPa y de no más de 950 MPa, sin someter el tubo a tratamiento de calor de manera que el endurecimiento por inducción, es aconsejable que el tubo después del acondicionamiento de terminado a través de extracción en frío se someta a recocido de liberación de esfuerzo a una temperatura no menor a 450° C y no mayor al punto Acl de manera que se ajuste finalmente la resistencia a la tensión. . Las condiciones específicas de temperatura en el recocido de liberación de esfuerzo se deciden tomando en consideración las condiciones de acondicionamiento en la extracción en frío y la composición del acero.

EJEMPLOS Utilizando cuatro tipos de lingotes fabricados de acero grados A-D que tienen composiciones químicas respectivas mostradas en la Tabla 1, los tubos huecos para acondicionamiento en frío se producen a través del proceso de fabricación de tubo Mannesmann utilizando un laminador perforador, un laminador de mandril y un reductor de estiramiento . [Tabla 1] Tabla 1 Nota: La marca * en la tabla indica que el valor marcado está fuera del rango definido de acuerdo con la presente invención. Cada lingote se calentó a una temperatura de perforación (por ejemplo 1250° C) y después se laminó a una coraza hueca utilizando el laminador perforador y, después el laminador de estiramiento en el laminador de mandril, un tubo hueco que tiene un diámetro exterior de 50.8 mm y un grosor de pared de 8.5, 8.2 u 8.0 mm se produjo mientras que variaba el ángulo mínimo ßp??? de contacto con la grida de los rodillos de laminación de calibre dispuestos en el reductor de estiramiento. En esa ocasión, se midió el grosor mínimo de la pared del tubo en una dirección circunferencial y la profundidad de la arruga de la superficie interior generada. Las condiciones de acondicionamiento (condiciones del rodillo de laminación del reductor de estiramiento, etc.) en este paso de acondicionamiento en caliente y los resultados del grosor mínimo de la pared y las mediciones de la profundidad de la arruga de la superficie interior se muestran en la Tabla 2. [Tabla 2] Notas: La marca * en la tabla indica que el grado de acero marcado está fuera del rango definido de acuerdo con la presente invención. Las condiciones de producción del tubo mostradas son las condiciones en el reductor de estiramiento.

Los tubos huecos obtenidos de esta manera para acondicionamiento en frío se sometieron a acondicionamiento de extracción a un tamaño terminado, concretamente un diámetro exterior de 40.0 mm y un grosor de pared de 7.0 mm. Después, se llevó a cabo el recocido de liberación de esfuerzo a una temperatura de no menos de 450° C y no más del punto Acl para ajustar la resistencia final a la tensión y, así, producir los tubos de acero sin costura terminados en frío. La reducción en el área y las tasas de reducción del grosor de pared se calcularon como condiciones de extracción en frío. La reducción en el área es el valor definido por la siguiente fórmula (4), donde A es el área de corte transversal antes del acondicionamiento por extracción y Af es el área de corte transversal terminado después del acondicionamiento por extracción: Reducción en el área = { (A - Af)/A} x 100 (%) ... 4 En cuanto a las tasas de reducción del grosor de la pared, la tasa de reducción del grosor promedio de la pared y la tasa de reducción del grosor de la pared en la porción de grosor mínimo de la pared se calcularon para cada grupo y anteriormente se da en la fila superior y el último en la fila inferior en la Tabla 2. Al mismo tiempo, se midió la profundidad de la arruga de la superficie interior permanece después de la extracción en frío y la resistencia a la tensión después del recocido para liberación de esfuerzo. Las condiciones de acondicionamiento en el paso de acondicionamiento en frío, la profundidad de la arruga de la superficie interior y la resistencia a la tensión después del recocido para liberación de esfuerzo para cada grupo también se muestran en la Tabla 3. [Tabla 3] Tabla 3 Nota: La marca * en la tabla indica que las especies de acero o valor marcado está fuera del rango definido de acuerdo con la presente invención.

(Evaluación de las influencias en la profundidad de la arruga de la superficie interior) Sobre la base de los resultados mostrados en las Tablas 1-3, se examinaron las influencias de los rodillos de laminado de calibre del reductor de estiramiento y la tasa de reducción del grosor de la pared en la porción de grosor mínimo de la pared en la extracción en frío sobre la profundidad de la arruga de la superficie interior generada en el tubo hueco. Como se mostró por los materiales de prueba 1 y 3, la profundidad.de la arruga de la superficie interna que permanece en el tubo después del terminado puede suprimirse a 0.10 mm o menos a través de laminar el tubo hueco usando rodillos de laminado de calibre que satisfagan la fórmula (1) presentada aquí y al mismo tiempo asegurar una tasa de reducción del grosor de la pared de por lo menos 10% en la porción del grosor mínimo de la pared en extracción en frío . Como se mostró por el material de prueba 2, aún cuando el tubo hueco se laminó sin usar los rodillos de laminación de calibre satisfaciendo la fórmula (1) presentada aquí, la profundidad de la arruga de superficie interior que permanece en el tubo después del terminado puede suprimirse a 0.20 mm o menos a través de asegurar una tasa de reducción del grosor de pared de por lo menos 10% a la porción del grosor mínimo de la pared en extracción en frío. Además, como se muestra por el material de prueba 5, aún cuando la tasa de reducción del grosor de la pared en una porción de grosor mínimo de la pared estaba debajo del 10% en la extracción en frío, la profanidad de la arruga de la superficie interior que permaneció en el tubo después de terminado pudo suprimirse a 0.20 mm o menos a través del laminado del tubo hueco utilizando los rodillos de laminado de calibre satisfaciendo la fórmula (1) presentada aquí . » Entonces, como se mostró por los materiales de prueba 4 y 6, la profundidad de la arruga de la superficie interior que permaneció en el tubo después del terminado se vuelve en exceso de 0.20 mm cuando el tubo hueco se lamina sin utilizar los rodillos de laminado de calibre satisfaciendo la fórmula (1) presentada aquí y, además la tasa de reducción del grosor de la pared en la porción del grosor mínimo de la pared en la extracción en frío es inferior a 10%. Para los materiales de prueba 7 y 8 , las composiciones de acero aplicados estuvieron fuera del rango especificado de acuerdo con la presente invención y, como resultado, este nivel alto de fuerza como resistencia a tensión de no menos de 784 MPa no pudo asegurarse.

Como puede verse a partir de los resultados obtenidos con los materiales de prueba 1, 2 y 3, las arrugas de la superficie interior pueden inhibirse de crecer y además, las arrugas de la superficie interior una vez formadas pueden mejorarse al asegurar una tasa de reducción del grosor de pared de por lo menso 10% en la porción de grosor mínimo de la pared en la extracción en frío . (Evaluación en una prueba de fatiga por torsión) La Figura 10 es una descripción que ilustra la configuración de cada uno de los especímenes de prueba utilizados en una prueba de fatiga por torsión realizada en los ejemplos. Un tubo corto 7 se cortó de cada uno de los materiales de prueba 1-9 y la se confirmó la profundidad de la arruga de la superficie interior en cada uno de los extremos del tubo. Después, como se mostró en la Figura 10, el tubo corto 7 muestreado de un tubo de acero se soldó con fricción a guías mecánicas 8 para construir un espécimen de prueba y se realizó una prueba de fatiga por torsión bajo condiciones de máximo esfuerzo de cizalla t = ± 145 N/mm2 (completamente inverso) y el número de repeticiones (veces) de aplicación de esfuerzo hasta fractura se determinó y la superficie de fractura se revisó bajo un microscopio de electrones para confirmar la iniciación de la fractura.

El criterio empleado para juzgar si el espécimen pasaba la prueba o no fue el número de repeticiones de por lo menso un millón de veces. Cuando este valor se sobrepasó, la muestra se evaluó como buena (o) . Los resultados obtenidos en la prueba de fatiga por torsión se muestran en la Tabla 4 . [Tabla 4 ] Tabla 4 NOTAS: · La profundidad de la arruga de la superficie interior mostrada es la profundidad en el sitio en contacto con el sitio de soldadura a presión. · En todos los casos, los sitios de fractura se encontraron en los sitios de soldadura a presión. Como puede verse a partir de los resultados mostrados en la Tabla 4, el número de repeticiones siempre fue en exceso de un millón de veces para los especímenes de prueba en cuya profundidad de la arruga de superficie interna permanece después de la extracción en frío no fue mayor a 0.20 mm y los sitios de fractura diferentes a los de arrugas de la superficie interior en los sitios de soldadura a presión. Por el contrario, cuando la profundidad de la arruga de la superficie interior permanece después de extracción en frío fue en exceso de 0.20 mm, la fractura ocurrió desde la arruga de la superficie interior en un sitio de soldadura a presión y el número de repeticiones fue inferior a un millón de veces. A partir de estos resultados, debe confirmarse que la profundidad permisible de la arruga de la superficie interior en la que el tiempo de vida de fatiga de la flecha de impulso se afecta es de 0.20 mm. Además, en cuanto a la composición química del acero, el número de repeticiones fue menor a un millón de veces con los materiales de prueba 7 y 8 incapaces de asegurar el nivele de fuerza requerido, concretamente teniendo una resistencia a la tensión menor a 784 MPa, debido al contenido insuficiente de C y n y con el material de prueba 9 que fue un grado de acero S alto (S = 0.012%), en lugar del hecho de que la profundidad de la arruga de la superficie interior permanece en el tubo de acero no fue de más de 0.20 mm. A partir de estos resultados, puede observarse que para asegurar la resistencia a la fatiga de la flecha de impulso y lograr la extensión del tiempo de vida de fatiga, es esencial incrementar la fuerza del tubo de acero y aplicar un grado bajo de acero S. APLICABILIDAD INDUSTRIAL El tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con la presente invención de la manera producida a través de someter el tubo hueco laminado en caliente por medio del proceso de fabricación de tubo Mannesmann para extracción en frío puede emplearse como un elemento hueco alto en fuerza y excelente en resistencia a la fatiga y mejor adecuado para reducir el peso de una flecha de impulso automotriz y asegurar el silencio. Por lo tanto, al aplicar el método de producción de acuerdo con la presente invención, se hace posible producir una flecha de impulso automotriz a bajo costo de producción y de manera eficiente; de esta forma, la presente invención es . altamente efectiva desde el punto de vista industrial y puede aplicarse ampliamente.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un tubo de acero sin costura terminado en frió para una flecha de impulso caracterizado porque tiene una composición de acero que comprende, por % de masa, C: 0.30-0.47%, Si: 0.50% O menos, Mn: 0.50-2.00%, P: 0.20% o menos, S: 0.005% o menos y Al: 0.001-0.050%, el resto es Fe e impurezas y tiene una resistencia a tensión de no menos de 784 MPa y no más de 950 MPa y la profundidad de cada una de las arrugas interiores de superficie permanece en la superficie interior del mismo, como se observa en un corte transversal perpendicular a la dirección longitudinal, no es de más de 0.20 mm. 2. El tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con la Reivindicación 1 que además contiene, en lugar de una parte de Fe, uno o más de Cr: 1.5% o menos, Ti: 0.05% o menos, Nb: 0.05% o menos, V: 0.1% o menos, Mo: 1% o menos, Ni: 0.5% o menos, Cu: 0.5% o menos, B: 0.05% o menos y Ca: 0.01% o menos . 3. Un método para producir un tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso caracterizado porque: se utiliza un lingote que tiene una composición que comprende por % de masa C: 0.30 - 0.47%, Si: 0.50% o menos, Mn: 0.50 - 2.00%, P: 0.20% o menos, S: 0.005% o menos y Al: 0.001-0.050%, el resto es Fe e impurezas, un lingote se somete a perforación y laminado a través del proceso de fabricación de tubo Mannesmann y el tubo hueco obtenido se somete a laminado de alargamiento y, a partir de eso, a un paso de laminado de dimensionamiento utilizando una máquina de laminado de dimensionamiento que comprende una pluralidad de soportes cada uno equipado con por lo menos dos rodillos de laminado de calibre en cuyo paso el tubo hueco se lamina utilizando los rodillos de calibre que cuando se dibujan dos línea tangenciales fantasmas en porciones del borde opuesto de los rodillos de calibre circundantes en cada uno de los soportes, el ángulo más pequeño ß???? (grados) ángulo más pequeño entre los ángulos ß (grados respectivamente formados por dos líneas tangenciales se encuentran en todos los soportes satisfaciendo la relación representada por la fórmula (1) presentada a continuación, además seguido por la extracción en frío del tubo hueco: ßp??? > 1.13 x 10 x ln(t/D x 100) + 1.37 x 102 ... (1) donde D: diámetro exterior del tubo (mm) después del laminado de dimensionamiento, t: grosor de la pared del tubo (mm) después del laminado de dimensionamiento, ln (x) : logaritmo natural de x. 4. El método para producir un tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con la Reivindicación 3, caracterizado porque una tasa de reducción del grosor de la pared en la porción de grosor mínimo de la pared del tubo hueco en extracción en frío del mismo es por lo menos de 10%, 5. Un método para producir un tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso, caracterizado porque se utiliza un lingote tiene una composición que comprende, por % de masa, C: 0.30 - 0.47%, Si: 0.50% o menos, Mn: 0.50 - 2.00%, P: 0.20% o menos, S: 0.005% o menos y Al: 0.001-0.050%, el resto es Fe e impurezas, el lingote se somete a perforación y laminado a través del proceso de fabricación de tubo Mannesmann y el tubo hueco obtenido se somete a laminado de alargamiento y laminado de dimensionamiento y después a extracción en frío de una manera que la tasa de reducción de grosor de la pared a la porción mínima del grosor de la pared del tubo hueco puede sumar por lo menos 10%. 6. El método para producir un tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 3-5, caracterizado porque el tubo hueco laminado en caliente se somete a extracción en frío y después a recocido para liberación de esfuerzo. 7. El método para producir un tubo de acero sin costura terminado en frío para una flecha de impulso de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 3-6, caracterizado porque la composición de acero además contiene en lugar de una parte de Fe, uno o más de Cr: 1.5% o menos, Ti: 0.05% o menos, Nb: 0.05% o menos, V: 0.1% o menos, Mo: 1% o menos, Ni: 0.5% o menos, Cu: 0.5% o menos, B: 0.05% o menos y Ca: 0.01% o menos.