JP3898809B2 - 成形性の優れた高延性を有する電縫鋼管の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形性の優れた高延性を有する電縫鋼管の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
欧米において、自動車の軽量化と部品点数削減によるコストダウン狙いでハイドロフォ−ム技術の実用化が進みつつあり、日本においても次世代自動車生産技術の中核の一つとして積極的な取り組みが進みつつある。ハイドロフォ−ム用の材料は成形に耐え得る良好な延性を有することが重要な要素である。これまで同程度の強度でありながら延性を向上させる、すなわち強度−延性バランスの向上を目的とした研究開発が数多く行われてきた。過去において、飛躍的に強度−延性バランスを向上させたのは、フェライトとマルテンサイトの混合組織からなるいわゆる二相鋼である。例えば、特開昭５１−１２３１７号公報に熱延後急冷することにより得られる二相鋼の技術、特公昭５７−４５４５４号公報には連続焼鈍により得られる技術がある。現在、二相鋼はその優れた特性を生かし、自動車用等の材料の軽量化用途として注目されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
炭素鋼の強度を向上させるためには、炭素含有量を増加させるのが最も簡単であるが、炭素量が増すと、伸びや絞り等の延性が低下し、また、溶接性が劣化する。一方、炭素鋼を特別な熱処理によってフェライトマトリックスに第二相を分散させ二相組織にすることで強度を確保しつつ延性が優れ、良好な強度−伸びバランスが得られる。本発明は成形性の優れた高延性を有する電縫鋼管を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
その発明の要旨とするところは、重量％で、
Ｃ ：０．０５〜０．２５％、
Ｓｉ：０．６％以下、
Ｍｎ：０．２０〜２．００％、
Ａｌ：０．００５〜０．０５０％、
Ｎ ：０．００３６％以下
を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物よりなる鋼帯を管状に成形し、この管状鋼帯のエッジ部を高周波溶接により素管を成形し、溶接後フェライト＋オ−ステナイト二相域加熱温度（変態温度Ａｃ1 〜Ａｃ3 ）で３０分以下加熱保持し、その後５〜３０℃／秒の冷却速度で冷却することを特徴とするＴＳ３９０〜４３０Ｎ／ｍｍ2 の成形性の優れた高延性を有する電縫鋼管の製造法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の成形性の優れた高延性を有する電縫鋼管の製造法について詳細に説明する。
本発明における化学成分、高周波溶接後の電縫鋼管の熱処理条件の限定理由について説明する。はじめに化学成分の限定理由について説明する。
Ｃは強度増加に有効な元素であるが、適量の第二相の組織を生成させ強度を確保するためその下限を０．０５％とした。Ｃが多いと強度が高くなり過ぎ延性が低下し良好な成形性が得られない。よって、優れた強度−延性バランスを得るためにその上限を０．２５％とした。
【０００６】
Ｓｉは脱酸および強度増加に有効な元素であり、Ｓｉが多くなると鋼の脆化をまねき強度−延性バランスの劣化を招くことからその上限を０．６％とした。
Ｍｎは鋼の強度、靱性を確保する上で不可欠な元素であり、Ｍｎが少ないと強度が不足するためその下限を０．２０％とした。Ｍｎが多いと強度が高くなり過ぎ、靱性および延性の劣化を招くことからその上限を２．００％とした。
【０００７】
Ａｌは、脱酸のため必要であるが、過剰に添加するとＡｌ2 Ｏ3 を中心とした脱酸生成物が鋼中に残存する量が増える。特に本発明の場合のように電縫鋼管に用いられる場合、溶接部での巨大な介在物は致命的欠陥となるので、その上限を０．０５％とした。
鋼中のＮを固定することによって固溶Ｎによる降伏点伸びの回復を抑える作用があり、この作用は０．００５％未満のＡｌでは発揮されないため、その下限を０．００５％とした。
Ｎは鋼の耐時効性を最も劣化させる元素であり、含有量が少ないほど好ましく、その上限を０．００３６％以下とした。
【０００８】
次に本発明鋼の高周波溶接後の電縫鋼管の熱処理条件について説明する。
上記に説明した含有成分および含有割合の鋼帯を従来法と同様の方法で溶接を行い素管を形成した後、この素管をフェライト＋オ−ステナイト二相域加熱温度（変態温度Ａｃ1 〜Ａｃ3 ）で３０分以下加熱保持し、その後５〜３０℃／秒の冷却速度で冷却する。加熱温度がＡｃ1 より低いとオ−ステナイトの逆変態が起こらず、その後の冷却条件でも複合組織が得られず良好な強度−延性バランスは得られない。一方、加熱温度がＡｃ3 より高い場合には完全にオ−ステナイト化されてしまうためにＣの農化が起こらず組織が粗大化するため強度−延性バランスが劣化する。したがって、加熱温度はＡｃ1 〜Ａｃ3 とした。
【０００９】
二相域加熱温度域においてα−Ｆｅ中のＣは３０分で十分オ−ステナイト中へ拡散できることから３０分以下の加熱保持時間とした。二相域加熱温度(変態温度Ａｃ1 〜Ａｃ3 )域に加熱したあとの冷却速度はいかにして初析フェライトを細粒にし、かつ低温変態生成物を微細分散するかが問題となることから冷却速度を５〜３０℃／秒とした。本発明のように特定の成分系でフェライト＋オ−ステナイト二相域熱処理することで高度で複雑な成形にも十分耐え得る電縫鋼管が得られる。
【００１０】
【実施例】
表１に化学成分、熱処理条件、機械的特性を示す。表１のＮｏ１〜６は本発明法を示し、Ｎｏ７〜１２は比較法を示す。表１から明らかなように本発明法にしたがって製造した鋼管は優れた強度−延性バランスを有する。これに対して比較法は熱処理条件が適切でなく、本発明法に比較して強度−延性バランスが劣る。
【００１１】
【表１】
【発明の効果】
本発明により成形性の優れた高延性を有する電縫鋼管が安定して製造できるようになった。
Claims (1)
- 重量％で、
Ｃ ：０．０５〜０．２５％、
Ｓｉ：０．６％以下、
Ｍｎ：０．２０〜２．００％、
Ａｌ：０．００５〜０．０５０％、
Ｎ ：０．００３６％以下
を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物よりなる鋼帯を管状に成形し、この管状鋼帯のエッジ部を高周波溶接により素管とし、溶接後フェライト＋オ−ステナイト二相域加熱温度（変態温度Ａｃ1 〜Ａｃ3 ）で３０分以下加熱保持し、その後５〜３０℃／秒の冷却速度で冷却することを特徴とするＴＳ３９０〜４３０Ｎ／ｍｍ2 の成形性の優れた高延性を有する電縫鋼管の製造法。
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| JP28642697A JP3898809B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 成形性の優れた高延性を有する電縫鋼管の製造方法 |
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| JP28642697A JP3898809B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 成形性の優れた高延性を有する電縫鋼管の製造方法 |
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|---|---|
| JPH11124631A JPH11124631A (ja) | 1999-05-11 |
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- 1997-10-20 JP JP28642697A patent/JP3898809B2/ja not_active Expired - Fee Related
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