JP2000219933A - 液圧成形性に優れた高強度鋼管 - Google Patents
液圧成形性に優れた高強度鋼管Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液圧成形性に優れた高強度鋼管を提供する。
【解決手段】 質量百分率にて、Ｃ：０．０５〜０．３
％、Ｓｉ：０．５〜３．０％、Ｍｎ：０．５〜２．５％
を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物から構成さ
れ、管状試験片による引張強度と伸びの積が１５０００
[ＭＰａ・％]以上であり、加えて体積百分率にて２．５
％以上の残留オーステナイト相を有し、かつ残留オース
テナイト相中のＣ濃度が全体平均値の５倍以上であるこ
とを特徴とする高強度鋼管。また更に加えてＣｒ、Ｎ
ｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｂのうちの１種または２種以
上を質量百分率の合計で３％以下含有することを特徴と
する高強度鋼管。
％、Ｓｉ：０．５〜３．０％、Ｍｎ：０．５〜２．５％
を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物から構成さ
れ、管状試験片による引張強度と伸びの積が１５０００
[ＭＰａ・％]以上であり、加えて体積百分率にて２．５
％以上の残留オーステナイト相を有し、かつ残留オース
テナイト相中のＣ濃度が全体平均値の５倍以上であるこ
とを特徴とする高強度鋼管。また更に加えてＣｒ、Ｎ
ｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｂのうちの１種または２種以
上を質量百分率の合計で３％以下含有することを特徴と
する高強度鋼管。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液圧成形に用いた
場合に優れた成形性を示す高強度鋼管に関するものであ
る。
場合に優れた成形性を示す高強度鋼管に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】金属製の管を所定の金型にて保持した
後、内部に液体を満たし、その液体の圧力を必要な値に
制御することによって、あるいはそれに加えて、管の端
面を押し込んでいくことによって所望の形状に膨出成形
する加工方法が、液圧バルジ加工、または、ハイドロフ
ォーム加工として知られている。
後、内部に液体を満たし、その液体の圧力を必要な値に
制御することによって、あるいはそれに加えて、管の端
面を押し込んでいくことによって所望の形状に膨出成形
する加工方法が、液圧バルジ加工、または、ハイドロフ
ォーム加工として知られている。
【０００３】従来この加工方法は、配管用突き合わせ溶
接継手や自転車のフレームの接続部材などの製造に専ら
用いられていたが、最近、板材を曲げ加工などした複数
部品を組み合わせて閉断面を有する形状に作られている
部品などを、該加工方法によって管材から作製した部品
に置換しようとする試みを中心に、自動車部品への適用
が検討されるようになってきた。
接継手や自転車のフレームの接続部材などの製造に専ら
用いられていたが、最近、板材を曲げ加工などした複数
部品を組み合わせて閉断面を有する形状に作られている
部品などを、該加工方法によって管材から作製した部品
に置換しようとする試みを中心に、自動車部品への適用
が検討されるようになってきた。
【０００４】その結果、溶接用継手や自転車のフレーム
部材では、被接続管と同材質管を用いることが一般的で
あったため、ほとんど検討されて来なかった素管の材質
が問題とされるようになってきた。
部材では、被接続管と同材質管を用いることが一般的で
あったため、ほとんど検討されて来なかった素管の材質
が問題とされるようになってきた。
【０００５】ところで、自動車部品に求められる代表的
要素は軽量かつ高剛性であり、これを適えるには、部品
用素材、すなわち加工用素管は、高強度鋼から成る薄肉
管であることが望ましい。しかし、一般に、鋼の高強度
化は延性の劣化を伴うため、高強度鋼を用いることは、
管の液圧による膨出成形性の劣化に繋がることが多い。
そこで同強度の鋼管の中で少しでも液圧による膨出成形
性に優れた鋼管を得るためには延性に優れた鋼を用いて
鋼管を作製することが有利となる。
要素は軽量かつ高剛性であり、これを適えるには、部品
用素材、すなわち加工用素管は、高強度鋼から成る薄肉
管であることが望ましい。しかし、一般に、鋼の高強度
化は延性の劣化を伴うため、高強度鋼を用いることは、
管の液圧による膨出成形性の劣化に繋がることが多い。
そこで同強度の鋼管の中で少しでも液圧による膨出成形
性に優れた鋼管を得るためには延性に優れた鋼を用いて
鋼管を作製することが有利となる。
【０００６】そのような高強度高延性鋼のひとつとし
て、残留オーステナイト相（以下、γ R）の変態誘起塑
性（以下、ＴＲＩＰ）を利用するいわゆるＴＲＩＰ鋼が
知られており、鋼板や鋼管の製造方法が提案されてい
る。
て、残留オーステナイト相（以下、γ R）の変態誘起塑
性（以下、ＴＲＩＰ）を利用するいわゆるＴＲＩＰ鋼が
知られており、鋼板や鋼管の製造方法が提案されてい
る。
【０００７】例えば特開昭６１−１５７６２５号公報に
はＴＲＩＰ薄鋼板を得るための製造方法が開示されてい
る。特開平６−８８１２９号公報には曲げ特性を向上さ
せた高強度ＴＲＩＰ鋼鋼管の製造方法が記載されてい
る。一方、ＴＲＩＰ鋼鋼管ではないが類似の例として特
開平１０−８８２７８号公報には、組織をフェライト相
とベイナイト相の二層複合にすることによって液圧バル
ジ成形性に優れた電縫鋼管を得る方法が、特開平６−１
５８１６３号公報には、フェライト相とマルテンサイト
相の複合組織化による耐摩耗性に優れた鋼管の製造方法
が述べられている。
はＴＲＩＰ薄鋼板を得るための製造方法が開示されてい
る。特開平６−８８１２９号公報には曲げ特性を向上さ
せた高強度ＴＲＩＰ鋼鋼管の製造方法が記載されてい
る。一方、ＴＲＩＰ鋼鋼管ではないが類似の例として特
開平１０−８８２７８号公報には、組織をフェライト相
とベイナイト相の二層複合にすることによって液圧バル
ジ成形性に優れた電縫鋼管を得る方法が、特開平６−１
５８１６３号公報には、フェライト相とマルテンサイト
相の複合組織化による耐摩耗性に優れた鋼管の製造方法
が述べられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、液圧成
形にはＴＲＩＰ鋼鋼管が適しているとの考えに基づいて
化学成分や「強度と伸びの積」（以下、強度延性バラン
ス）、および「γRの体積百分率」（以下、Ｖg）の異な
る複数のＴＲＩＰ鋼鋼管を用いて液圧成形試験を行っ
た。その結果、強度延性バランスが高いことの重要性に
加えて、Ｖgがほとんど同じであっても液圧成形性が大
きく異なる場合のあることを見出した。このことは、
「Ｖgが多ければＴＲＩＰ現象の発現が増え、それによ
ってより大きな延性が得られ高成形性をもたらす」とす
る従来薄鋼板の成形分野で用いられていたＴＲＩＰ鋼の
評価指標のみでは管の液圧成形性は計れないことを意味
しているものと思われる。すなわち、管の液圧成形の場
合にはＶgの大小のみならずγRの特性自体もが成形性に
関与していると考えられるのだが、このような視点に立
って液圧成形用の高強度鋼管について検討した例は見当
たらない。
形にはＴＲＩＰ鋼鋼管が適しているとの考えに基づいて
化学成分や「強度と伸びの積」（以下、強度延性バラン
ス）、および「γRの体積百分率」（以下、Ｖg）の異な
る複数のＴＲＩＰ鋼鋼管を用いて液圧成形試験を行っ
た。その結果、強度延性バランスが高いことの重要性に
加えて、Ｖgがほとんど同じであっても液圧成形性が大
きく異なる場合のあることを見出した。このことは、
「Ｖgが多ければＴＲＩＰ現象の発現が増え、それによ
ってより大きな延性が得られ高成形性をもたらす」とす
る従来薄鋼板の成形分野で用いられていたＴＲＩＰ鋼の
評価指標のみでは管の液圧成形性は計れないことを意味
しているものと思われる。すなわち、管の液圧成形の場
合にはＶgの大小のみならずγRの特性自体もが成形性に
関与していると考えられるのだが、このような視点に立
って液圧成形用の高強度鋼管について検討した例は見当
たらない。
【０００９】特開昭６１−１５７６２５号公報ではγR
の特性についての検討は為されておらず、かつ鋼管とし
ての使用に関する記載もない。特開平６−８８１２９号
公報の発明は、残留応力を低減させて曲げ特性の向上を
図るために所定量以上のＶgを確保することを提案した
ものであるが、γRの特性についての検討は全く行われ
ていない。また特開平１０−８８２７８号公報や特開平
６−１５８１６３号公報にはγRに関する記述は為され
ていない。管状試験片での強度延性バランスに言及した
例も見当たらない。
の特性についての検討は為されておらず、かつ鋼管とし
ての使用に関する記載もない。特開平６−８８１２９号
公報の発明は、残留応力を低減させて曲げ特性の向上を
図るために所定量以上のＶgを確保することを提案した
ものであるが、γRの特性についての検討は全く行われ
ていない。また特開平１０−８８２７８号公報や特開平
６−１５８１６３号公報にはγRに関する記述は為され
ていない。管状試験片での強度延性バランスに言及した
例も見当たらない。
【００１０】そこで本発明は、液圧成形に用いた場合に
優れた成形性を示す高強度鋼管を提供することを目的と
する。
優れた成形性を示す高強度鋼管を提供することを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは管状態での
強度延性バランスと、どのような特性を有するγRが液
圧成形性にとって有効であるのかを詳細に検討し、必要
な強度延性バランス量を明らかにするとともに、更に加
えてＶgとγR特性が適切に組み合わされている場合に優
れた液圧成形性を示すことを見出すに至った。
強度延性バランスと、どのような特性を有するγRが液
圧成形性にとって有効であるのかを詳細に検討し、必要
な強度延性バランス量を明らかにするとともに、更に加
えてＶgとγR特性が適切に組み合わされている場合に優
れた液圧成形性を示すことを見出すに至った。
【００１２】すなわち本発明は、（１） 質量百分率に
て、Ｃ：０．０５〜０．３％、Ｓｉ：０．５〜３．０
％、Ｍｎ：０．５〜２．５％を含み、残部がＦｅおよび
不可避的不純物から構成され、管状試験片による引張強
度と伸びの積が１５０００[ＭＰａ・％]以上であり、加
えて体積百分率にて２．５％以上の残留オーステナイト
相を有し、かつ残留オーステナイト相中のC濃度が全体
平均値の５倍以上であることを特徴とする液圧成形性に
優れた高強度鋼管。
て、Ｃ：０．０５〜０．３％、Ｓｉ：０．５〜３．０
％、Ｍｎ：０．５〜２．５％を含み、残部がＦｅおよび
不可避的不純物から構成され、管状試験片による引張強
度と伸びの積が１５０００[ＭＰａ・％]以上であり、加
えて体積百分率にて２．５％以上の残留オーステナイト
相を有し、かつ残留オーステナイト相中のC濃度が全体
平均値の５倍以上であることを特徴とする液圧成形性に
優れた高強度鋼管。
【００１３】および、（２） 上記に加えてＣｒ、Ｎ
ｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｂのうちの１種または２種以
上を質量百分率の合計で３％以下含有することを特徴と
する液圧成形性に優れた高強度鋼管。を要旨とするもの
である。
ｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｂのうちの１種または２種以
上を質量百分率の合計で３％以下含有することを特徴と
する液圧成形性に優れた高強度鋼管。を要旨とするもの
である。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明を見出すに至った実験につ
いて説明する。まず質量百分率（以下、％）でＣ：０．
１５％、Ｓｉ：１．９５％、Ｍｎ：１．７０％を含み、
残部がＦｅおよび不可避的不純物から成る鋼を常法に基
づいて１．６ｍｍの冷延鋼板とした。これを８３０℃に
６０秒間保持後７００℃まで１０℃／秒で除冷、更に４
００℃まで６５℃／秒で急冷し、引き続き同温度に１０
秒間〜１０００秒間保持し、以後空冷した。次に所定の
寸法に切断し、歪の導入が円周方向で出来るだけ均一と
なるようにしてＶgとγRの異なった短尺鋼管を多数作製
した。鋼管の仕上がり寸法は６０．５φ×３００ｍｍで
あり、シーム部はレーザーにて溶接した。同じ条件で熱
処理した鋼管を複数本ずつ用意し、管状試験片（ＪＩＳ
１１号試験片）での引張強度と伸びの測定、Ｖgの定
量、γRの特性の調査、および成形性の評価に供した。
いて説明する。まず質量百分率（以下、％）でＣ：０．
１５％、Ｓｉ：１．９５％、Ｍｎ：１．７０％を含み、
残部がＦｅおよび不可避的不純物から成る鋼を常法に基
づいて１．６ｍｍの冷延鋼板とした。これを８３０℃に
６０秒間保持後７００℃まで１０℃／秒で除冷、更に４
００℃まで６５℃／秒で急冷し、引き続き同温度に１０
秒間〜１０００秒間保持し、以後空冷した。次に所定の
寸法に切断し、歪の導入が円周方向で出来るだけ均一と
なるようにしてＶgとγRの異なった短尺鋼管を多数作製
した。鋼管の仕上がり寸法は６０．５φ×３００ｍｍで
あり、シーム部はレーザーにて溶接した。同じ条件で熱
処理した鋼管を複数本ずつ用意し、管状試験片（ＪＩＳ
１１号試験片）での引張強度と伸びの測定、Ｖgの定
量、γRの特性の調査、および成形性の評価に供した。
【００１５】液圧成形試験は、図１にその主要部分の断
面図を模式的に示す装置を用いて行った。金型形状は上
金型１及び下金型４から成るＴ型継手とし、溶接線が膨
出方向と１８０°をなすように鋼管（成形前の鋼管の断
面２を示す）をセットして軸押し込み用シリンダー５を
押し込み、成形を開始した。軸押し込み量は両側とも１
０ｍｍとし、内圧は軸押し込み量に比例して増加させ、
成形後の鋼管の断面３が形成されるように成形した。最
終負荷内圧を等間隔で段階的に高めていき管がバースト
するまで行った。
面図を模式的に示す装置を用いて行った。金型形状は上
金型１及び下金型４から成るＴ型継手とし、溶接線が膨
出方向と１８０°をなすように鋼管（成形前の鋼管の断
面２を示す）をセットして軸押し込み用シリンダー５を
押し込み、成形を開始した。軸押し込み量は両側とも１
０ｍｍとし、内圧は軸押し込み量に比例して増加させ、
成形後の鋼管の断面３が形成されるように成形した。最
終負荷内圧を等間隔で段階的に高めていき管がバースト
するまで行った。
【００１６】バーストした内圧よりも一段階低い圧力で
成形された管の膨出部の最大周長Ｌ maxを求め、それを
成形前の周長Ｌ0で除した値（Ｌmax／Ｌ0）を以って各
々の管の成形性を評価した。
成形された管の膨出部の最大周長Ｌ maxを求め、それを
成形前の周長Ｌ0で除した値（Ｌmax／Ｌ0）を以って各
々の管の成形性を評価した。
【００１７】強度延性バランスは１９５００〜２６００
０ＭＰａ・％であり、Ｌmax／Ｌ0との間に相関は認めら
れなかった。一方、（Ｌmax／Ｌ0）は概ねＶgに比例し
て増加するが、Ｖgがほぼ同じ管であってもＬmax／Ｌ0
が大きく異なることがあり、その差は最大で約２倍に達
した。
０ＭＰａ・％であり、Ｌmax／Ｌ0との間に相関は認めら
れなかった。一方、（Ｌmax／Ｌ0）は概ねＶgに比例し
て増加するが、Ｖgがほぼ同じ管であってもＬmax／Ｌ0
が大きく異なることがあり、その差は最大で約２倍に達
した。
【００１８】本発明者らはこうした差違が何故生じるの
かを詳細に調査した。その結果γR中に濃化されている
Ｃ濃度（以下、Ｃg）の大小がＬmax／Ｌ0の大小に極め
て強い相関を持つことを見出した。そして更に鋭意研究
を行った結果、管状態での強度延性バランスが１５００
０ＭＰａ・％以上であり、加えてＣgが鋼全体の平均Ｃ
濃度（以下Ｃ0）の５倍以上である場合で、かつＶgが体
積百分率（以下、ｖｏｌ％）で２．５以上である場合に
該ＴＲＩＰ鋼鋼管は優れた液圧成形性を有するとの結論
を得、本発明を完成させた。
かを詳細に調査した。その結果γR中に濃化されている
Ｃ濃度（以下、Ｃg）の大小がＬmax／Ｌ0の大小に極め
て強い相関を持つことを見出した。そして更に鋭意研究
を行った結果、管状態での強度延性バランスが１５００
０ＭＰａ・％以上であり、加えてＣgが鋼全体の平均Ｃ
濃度（以下Ｃ0）の５倍以上である場合で、かつＶgが体
積百分率（以下、ｖｏｌ％）で２．５以上である場合に
該ＴＲＩＰ鋼鋼管は優れた液圧成形性を有するとの結論
を得、本発明を完成させた。
【００１９】以下に本発明の限定理由を述べる。
【００２０】まず鋼材の化学成分について、ＣはγRを
室温で安定に存在させるために必須の元素である。γR
を２．５ｖｏｌ％以上とするためには０．０５％以上が
必要であるのでこれを下限とする。一方、同０．３％超
では溶接性を劣化させるのでこれを上限とする。
室温で安定に存在させるために必須の元素である。γR
を２．５ｖｏｌ％以上とするためには０．０５％以上が
必要であるのでこれを下限とする。一方、同０．３％超
では溶接性を劣化させるのでこれを上限とする。
【００２１】Ｓｉは脱酸元素として有効であり、かつ鋼
の強化にも寄与する。しかし３．０％を越えて添加する
と圧延が困難となるのでこれを上限とする。一方、本元
素はオーステナイト相（以下、γ）へのＣの濃化を促進
する効果を有する。その効果は０．５％以上で顕著とな
るので０．５％を下限とする。
の強化にも寄与する。しかし３．０％を越えて添加する
と圧延が困難となるのでこれを上限とする。一方、本元
素はオーステナイト相（以下、γ）へのＣの濃化を促進
する効果を有する。その効果は０．５％以上で顕著とな
るので０．５％を下限とする。
【００２２】Ｍｎは高強度化とγRの確保に必要な元素
である。しかし０．５％未満では十分な効果が得られ
ず、一方、２．５％を越えて添加しても材質の向上は見
られず、むしろ溶接欠陥の原因となり得るのでこれを上
限とする。
である。しかし０．５％未満では十分な効果が得られ
ず、一方、２．５％を越えて添加しても材質の向上は見
られず、むしろ溶接欠陥の原因となり得るのでこれを上
限とする。
【００２３】その他の選択添加元素のうちＣｒ、Ｎｉ、
およびＭｏは、γの安定化に寄与するのでＶgの確保に
は有効な元素であるため、それぞれ０．０６％、０．０
８％、および０．１３％以上添加することが好ましい。
ＣｕはγへのＣの濃化を助ける働きをする以外に強度調
整用としても利用出来るので、０．０７％以上添加する
ことが好ましい。Ｔｉ、Ｎｂは炭化物の形成を通しての
強度調整用に有効であるので、いずれも０．０１％以上
添加することが好ましい。しかしこれらの元素の添加は
製造コストを高めるのみならず、過剰な添加は延性の低
下に繋がるので合計での上限を３％とする。
およびＭｏは、γの安定化に寄与するのでＶgの確保に
は有効な元素であるため、それぞれ０．０６％、０．０
８％、および０．１３％以上添加することが好ましい。
ＣｕはγへのＣの濃化を助ける働きをする以外に強度調
整用としても利用出来るので、０．０７％以上添加する
ことが好ましい。Ｔｉ、Ｎｂは炭化物の形成を通しての
強度調整用に有効であるので、いずれも０．０１％以上
添加することが好ましい。しかしこれらの元素の添加は
製造コストを高めるのみならず、過剰な添加は延性の低
下に繋がるので合計での上限を３％とする。
【００２４】実施例の中で述べるように、Ｃg／Ｃ0が５
未満では優れた液圧成形性は得られないので残留γ中の
Ｃ濃度の下限を全体平均の５倍とする。また、管状試験
片による強度延性バランスが１５０００未満、またはＶ
gが２．５％未満の場合にはＣg／Ｃ0が５以上であって
も優れた液圧成形性は得られないのでそれぞれの値を下
限値とする。
未満では優れた液圧成形性は得られないので残留γ中の
Ｃ濃度の下限を全体平均の５倍とする。また、管状試験
片による強度延性バランスが１５０００未満、またはＶ
gが２．５％未満の場合にはＣg／Ｃ0が５以上であって
も優れた液圧成形性は得られないのでそれぞれの値を下
限値とする。
【００２５】一方、強度延性バランスが大きい程成形は
容易となるのでその上限は特に定めない。
容易となるのでその上限は特に定めない。
【００２６】ＶgとＣgはそれぞれ独立に制御出来る量で
はなく他方の影響を受ける。どちらか一方を過度に高め
ることは他方を引き下げることに繋がり望ましくない。
しかし、その上限値は鋼の化学成分や熱処理条件によっ
て異なり、製造者が自らの製鋼能力や熱処理能力に応じ
て設定すれば良いものでのあるから特に限定しない。
はなく他方の影響を受ける。どちらか一方を過度に高め
ることは他方を引き下げることに繋がり望ましくない。
しかし、その上限値は鋼の化学成分や熱処理条件によっ
て異なり、製造者が自らの製鋼能力や熱処理能力に応じ
て設定すれば良いものでのあるから特に限定しない。
【００２７】本発明の鋼管の製造条件はＴＲＩＰ鋼の一
般的な製造方法に準じてなされればよく、特に限定され
るものではない。熱間圧延は、連続鋳造後直接、また
は、冷却再加熱後のいずれで為されてもよい。仕上圧延
の終了温度（以下、ＦＴ）は、鋼板表層部が剪断変形を
受けるのを避けるために出来ればＡｒ3点以上とするこ
とが望ましい。熱間圧延材から鋼管を製造する場合には
圧延終了から巻き取りまでの間の温度履歴を適宜制御し
ＶgとＣgを所定量となるようにする。
般的な製造方法に準じてなされればよく、特に限定され
るものではない。熱間圧延は、連続鋳造後直接、また
は、冷却再加熱後のいずれで為されてもよい。仕上圧延
の終了温度（以下、ＦＴ）は、鋼板表層部が剪断変形を
受けるのを避けるために出来ればＡｒ3点以上とするこ
とが望ましい。熱間圧延材から鋼管を製造する場合には
圧延終了から巻き取りまでの間の温度履歴を適宜制御し
ＶgとＣgを所定量となるようにする。
【００２８】冷延鋼板を用いて鋼管を製造する場合に
は、酸洗後に冷間圧延する。冷間圧延率は設備の能力と
作業性を考慮して設定すればよく特に限定しない。望ま
しくは５０〜９０％とする。
は、酸洗後に冷間圧延する。冷間圧延率は設備の能力と
作業性を考慮して設定すればよく特に限定しない。望ま
しくは５０〜９０％とする。
【００２９】冷延板を熱処理してＶgとＣgを制御する。
まずＡｃ1点以上に加熱・保持し、次いでＭｓ点以下の
適切な温度まで冷却後保持する。この過程における温
度、保持時間、および加熱・冷却の速度は多くの組み合
わせが考えられるが、その中から製造設備の能力に鑑み
最も効率の良いものを選択すればよい。
まずＡｃ1点以上に加熱・保持し、次いでＭｓ点以下の
適切な温度まで冷却後保持する。この過程における温
度、保持時間、および加熱・冷却の速度は多くの組み合
わせが考えられるが、その中から製造設備の能力に鑑み
最も効率の良いものを選択すればよい。
【００３０】鋼管原板を所定の寸法に切断後、シーム溶
接して鋼管を製造する。この際、後の成形性を出来るだ
け損なわないように局所的な変形を与えないように造管
することが望ましい。シーム溶接はどのような方法で行
ってもよい。
接して鋼管を製造する。この際、後の成形性を出来るだ
け損なわないように局所的な変形を与えないように造管
することが望ましい。シーム溶接はどのような方法で行
ってもよい。
【００３１】一方、原板から鋼管を製造した後、管全体
に対して熱処理を行い、組織をＴＲＩＰ鋼としても良
い。また鋼管をシームレス圧延にて製造した後、熱処理
する方法も可能である。
に対して熱処理を行い、組織をＴＲＩＰ鋼としても良
い。また鋼管をシームレス圧延にて製造した後、熱処理
する方法も可能である。
【００３２】Ｃgが液圧成形性に影響を与える理由は必
ずしも明確ではない。一般に、Ｃgが高いとγRのＭｓ点
が低下しγRの熱力学的安定度が増すことが知られてい
る。このことはＣgの高いγRにおけるＴＲＩＰは高歪域
において発現され易いことを意味している。管の液圧成
形では母管に対して広い範囲の歪が負荷されることから
高歪域でＴＲＩＰを示す高ＣgのγRを有する鋼管が優れ
た成形性を示すものと推測される。
ずしも明確ではない。一般に、Ｃgが高いとγRのＭｓ点
が低下しγRの熱力学的安定度が増すことが知られてい
る。このことはＣgの高いγRにおけるＴＲＩＰは高歪域
において発現され易いことを意味している。管の液圧成
形では母管に対して広い範囲の歪が負荷されることから
高歪域でＴＲＩＰを示す高ＣgのγRを有する鋼管が優れ
た成形性を示すものと推測される。
【００３３】
【実施例】本発明の実施例を比較例とともに説明する。
【００３４】（実施例１）質量百分率で、Ｃ：０．１８
％、Ｓｉ：１．９８％、Ｍｎ：１．８２％、Ｐ：０．０
１％、Ｓ：０．００２％、Ａｌ：０．０３０％を含有す
る鋼片を加熱して２．６ｍｍに熱間圧延した。その際、
ＦＴと巻き取り温度（以下、ＣＴ）、およびその間の冷
却速度を複数の組み合わせにて行った。それらの鋼板を
酸洗した後、６０．５ｍｍφの鋼管を作製した。シーム
方法はＴＩＧ溶接とした。ＪＩＳ１１号引張試験片で引
張強度、伸びを測定してこれらの鋼管の強度延性バラン
スを求めるとともに成形性を既に述べたものと同じ方法
で評価した。またＶgとＣgの測定も行った。鋼管の非溶
接部からその一部を切り出し、機械切削と化学研磨を施
した試料に対して、Ｘ線（ＭｏのＫα線）を用いてフェ
ライト相（以下、α）の（２００）面と（２１１）面、
γRの（２２０）面と（３１１）面の回折強度（積分
値）を測定し、次の４式から得られる値の平均を以って
Ｖg（ｖｏｌ％）とした。
％、Ｓｉ：１．９８％、Ｍｎ：１．８２％、Ｐ：０．０
１％、Ｓ：０．００２％、Ａｌ：０．０３０％を含有す
る鋼片を加熱して２．６ｍｍに熱間圧延した。その際、
ＦＴと巻き取り温度（以下、ＣＴ）、およびその間の冷
却速度を複数の組み合わせにて行った。それらの鋼板を
酸洗した後、６０．５ｍｍφの鋼管を作製した。シーム
方法はＴＩＧ溶接とした。ＪＩＳ１１号引張試験片で引
張強度、伸びを測定してこれらの鋼管の強度延性バラン
スを求めるとともに成形性を既に述べたものと同じ方法
で評価した。またＶgとＣgの測定も行った。鋼管の非溶
接部からその一部を切り出し、機械切削と化学研磨を施
した試料に対して、Ｘ線（ＭｏのＫα線）を用いてフェ
ライト相（以下、α）の（２００）面と（２１１）面、
γRの（２２０）面と（３１１）面の回折強度（積分
値）を測定し、次の４式から得られる値の平均を以って
Ｖg（ｖｏｌ％）とした。
【００３５】 Ｉ(220) γ／（１．３５×Ｉ(200) α＋Ｉ(220) γ） Ｉ(220) γ／（０．７０×Ｉ(211) α＋Ｉ(220) γ） Ｉ(311) γ／（１．５０×Ｉ(200) α＋Ｉ(311) γ） Ｉ(311) γ／（０．７８×Ｉ(211) α＋Ｉ(311) γ） ここでＩ(200) α、Ｉ(211) α、Ｉ(220) γ、およびＩ
(311) γは、それぞれ、αの（２００）面、αの（２１
１）面、γRの（２２０）面、およびγRの（３１１）面
の回折強度を示す。
(311) γは、それぞれ、αの（２００）面、αの（２１
１）面、γRの（２２０）面、およびγRの（３１１）面
の回折強度を示す。
【００３６】またＣgは、まずＣｕのＫα線によりγRの
格子定数ａγを精密に測定し、それを次式に代入して決
定した。
格子定数ａγを精密に測定し、それを次式に代入して決
定した。
【００３７】すなわち、 Ｃg（％）＝（ａγ−３．５７２）／０．０３３ である。ここでａγの単位はÅ（オングストローム）で
ある。
ある。
【００３８】表１に強度延性バランス、Ｖg、Ｃg、Ｃg
／Ｃ0および成形性指標であるＬmax／Ｌ0を示す。
／Ｃ0および成形性指標であるＬmax／Ｌ0を示す。
【００３９】Ｎｏ．１、４、５、７および１０は本発明
の範囲外である。特にＮｏ．１０は造管後５００℃に再
加熱してγRを分解させＶgをほとんど無くしたものであ
る。このように本発明の範囲内の鋼管であればＬmax／
Ｌ0が１．５以上の高い成形性を有することが明らかと
なった。
の範囲外である。特にＮｏ．１０は造管後５００℃に再
加熱してγRを分解させＶgをほとんど無くしたものであ
る。このように本発明の範囲内の鋼管であればＬmax／
Ｌ0が１．５以上の高い成形性を有することが明らかと
なった。
【００４０】
【表１】
【００４１】（実施例２）表２に主要な化学成分を示す
鋼片を常法に基づいて加工し１．６ｍｍの冷延鋼板とし
た。それらを加工して６０．５φの鋼管を作製した。シ
ーム溶接にはレーザーを用いた。得られた鋼管を光輝焼
鈍炉を用いて熱処理し、強度延性バランス、Ｖg、およ
びＣgの異なるＴＲＩＰ鋼管を作り分けた。その後長さ
３００ｍｍに切断し、熱処理時に生成したスケールの影
響を除くため鋼管外面に金属用塗料を均一に塗布して成
形試験に供した。
鋼片を常法に基づいて加工し１．６ｍｍの冷延鋼板とし
た。それらを加工して６０．５φの鋼管を作製した。シ
ーム溶接にはレーザーを用いた。得られた鋼管を光輝焼
鈍炉を用いて熱処理し、強度延性バランス、Ｖg、およ
びＣgの異なるＴＲＩＰ鋼管を作り分けた。その後長さ
３００ｍｍに切断し、熱処理時に生成したスケールの影
響を除くため鋼管外面に金属用塗料を均一に塗布して成
形試験に供した。
【００４２】成形試験は図２にその主要部分の断面図を
模式的に示す装置を用いて行った。金型形状は上金型１
及び下金型４から成る単純（全周方法）拡管型とし、軸
押し込み用シリンダー５の軸押し込み量は両側とも１５
ｍｍとした。それ以外の成形条件、およびＶg、Ｃgの測
定は実施例１と同様である。
模式的に示す装置を用いて行った。金型形状は上金型１
及び下金型４から成る単純（全周方法）拡管型とし、軸
押し込み用シリンダー５の軸押し込み量は両側とも１５
ｍｍとした。それ以外の成形条件、およびＶg、Ｃgの測
定は実施例１と同様である。
【００４３】成形試験の結果をＶgおよびＣg／Ｃ0を座
標軸として図３に示す。黒丸（●）は強度延性バランス
が１５０００ＭＰａ・％以上であることを、白丸（○）
はそれが１５０００ＭＰａ・％未満であることを表す。
また各記号に鋼名とともに付した数値はＬmax／Ｌ0であ
る。このように本発明の範囲内の鋼管はＬmax／Ｌ0が
２．０以上の高い成形性を有することが明らかとなっ
た。
標軸として図３に示す。黒丸（●）は強度延性バランス
が１５０００ＭＰａ・％以上であることを、白丸（○）
はそれが１５０００ＭＰａ・％未満であることを表す。
また各記号に鋼名とともに付した数値はＬmax／Ｌ0であ
る。このように本発明の範囲内の鋼管はＬmax／Ｌ0が
２．０以上の高い成形性を有することが明らかとなっ
た。
【００４４】
【表２】
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、液圧成形性に優れたＴ
ＲＩＰ鋼高強度鋼管を得ることが出来る。
ＲＩＰ鋼高強度鋼管を得ることが出来る。
【図１】Ｔ型継手の成形試験に用いた液圧成形装置の主
要部分を示す模式図である。
要部分を示す模式図である。
【図２】単純拡管型の成形試験に用いた液圧成形装置の
主要部分を示す模式図である。
主要部分を示す模式図である。
【図３】成形性指標Ｌmax／Ｌ0をＶgおよびＣg／Ｃ0を
座標軸として示すグラフである。
座標軸として示すグラフである。
１ 上金型 ２ 成形前の鋼管の断面 ３ 成形後の鋼管の断面 ４ 下金型 ５ 軸押し込み用シリンダー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 展弘 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 横井 龍雄 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 岸田 宏司 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内
Claims (2)
- 【請求項１】 質量百分率にて、Ｃ：０．０５〜０．３
％、Ｓｉ：０．５〜３．０％、Ｍｎ：０．５〜２．５％
を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物から構成さ
れ、管状試験片による引張強度と伸びの積が１５０００
[ＭＰａ・％]以上であり、加えて体積百分率にて２．５
％以上の残留オーステナイト相を有し、かつ残留オース
テナイト相中のＣ濃度が全体平均値の５倍以上であるこ
とを特徴とする液圧成形性に優れた高強度鋼管。 - 【請求項２】 Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｂの
うちの１種または２種以上を質量百分率の合計で３％以
下含有することを特徴とする請求項１記載の液圧成形性
に優れた高強度鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02392299A JP3563988B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 液圧成形性に優れた高強度鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02392299A JP3563988B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 液圧成形性に優れた高強度鋼管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000219933A true JP2000219933A (ja) | 2000-08-08 |
| JP3563988B2 JP3563988B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=12124018
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02392299A Expired - Fee Related JP3563988B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 液圧成形性に優れた高強度鋼管 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3563988B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002294403A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Kawasaki Steel Corp | 高強度・高加工性鋼管およびその製造方法 |
| CN1312006C (zh) * | 2002-12-25 | 2007-04-25 | 新日本制铁株式会社 | 高耐冲击性电焊钢管 |
| JP2013060652A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-04-04 | Jfe Steel Corp | 車両補強用中空部材 |
| KR101384390B1 (ko) | 2009-07-15 | 2014-04-14 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 합금 주괴의 제조 방법 |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP02392299A patent/JP3563988B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101384390B1 (ko) | 2009-07-15 | 2014-04-14 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 합금 주괴의 제조 방법 |
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|---|---|
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