JPH04116123A - 摩擦圧接に適した高強度電縫鋼管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車用高強度電縫鋼管、例えばリアアクス
ルカバー、プロペラシャフト、インパクトバーなどにお
いて、摩擦圧接を行っても、その熱影響部の強度が低下
しに（い摩擦圧接に適した高強度電縫鋼管の製造方法に
関するものである。

（従来の技術） −・般に、引張強さ６０ｋｇｆ／−を越える自動車用高
強度鋼管を得る方法としては、 ■　熱延板を冷間圧延して高強度とした後、高強度型ｌ
ｉ１鋼管とする方法、 ■　電縫管とした後に、冷間引き抜き加工によって強度
を上げる方法、 ■　電縫管とした後に、焼入処理等を施して高強度電縫
鋼管とする方法、 ■　例えば、特開昭６１−２７２３１８号公報記載の如
く熱延時にや、速冷却、低温巻取によって高強度鋼板と
した後、高強度電縫鋼管とする方法、等があるが、■〜
■の場合は、冷間圧延、冷間絞り、鋼管熱処理等工程が
複雑であり、コスト高を生じる原因となる。中でも■、
■の場合は加工歪による強化をしているため、摩擦圧接
により部品とするか、あるいは実車に組み込む際に、熱
影響部の強度低下が大きいという問題がある。また、■
、■の場合にも、焼入により強度を確保しているため、
熱影響部にて焼戻を生じて強度が低下してしまう。熱影
響部の強度が低下すると、せっかく高強度電Ｉｉ！綱管
を用いても十分な疲労強度が得られす、高強度化のメリ
ットがないという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 第１図（ａ）に示すプロペラシャフトにて説明すると、
プロペラシャフト用銅管１とヨーク３を摩擦圧接にて接
続する場合、高強度電縫鋼管では従来材よりもより熱影
響部の硬さの低下が顕著である。

本発明は、自動車用鋼管を高強度化する際の最大の課題
である前記のような摩擦圧接時の熱影響部の強度低下を
少なくし、熱影響部にても母材に近い強度を示す高強度
型′＃ｆ１鋼管を得ることを課題とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは、Ｃ：　０．０８〜０．２
３％、　Ｍｎ≦０．８％、　Ｓｉ≦０．５％、Ｎｂ：０
．０１〜０．１％、　Ｍｏ：　０．０５〜０．６０％を
含有し、残部は脱酸度を調整することにより残存するＡ
Ｉ、Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる鋼を、熱間圧延
後、４５０℃未満で巻き取って熱延綱板とした後、造管
することを特徴とする摩擦圧接に適した高強度電縫鋼管
の製造方法にある。

本発明の特徴は、摩擦圧接のような短時間の加熱におい
て、析出物を効果的に析出させ、熱影響部の軟化を抑え
た高強度型Ｉ！鋼管を製造することにある。

（作用） 以下本発明における成分、製造条件の限定理由について
述べる。

本発明者らは、熱影響部の軟化を抑えた鋼管を得るため
の条件について鋭意検討した結果、第２図に示すように
ＮｂとＭｏを複合添加することにより、この性能が得ら
れることを見出した。第２図は、Ｃ：　０．１５％、Ｓ
ｉ：０．３０％、Ｍｎ：１．２％の鋼をベースとして、
Ｎｂ、　Ｍｏを添加した鋼を用いて製造された鋼管を摩
擦圧接し、母材と熱影響部の最低の硬さとの差を求めた
ものである。本発明は以上の知見に基づいてなされたも
のであり、本発明においてＭｏとＮｂは必須の元素であ
る。

Ｍｏは、０．０５％未満では熱影響部の軟化を抑える効
果がなくなるためこれを下限とし、０．６０％を越える
と綱が硬くなり管端の加工時に割れが生じたりするので
これを上限とする。

Ｎｂは、０．０１％未満では熱影響部の軟化を抑える効
果がなくなるのでこれを下限とし、０．１％を越えると
鋼が硬くなり管端の加工ができなくなるのでこれを上限
とする。

Ｃは、強度を得るためと熱影響部の軟化を抑えるための
析出物を形成させるために必要な元素であり、０．０８
％未満では十分な析出物が得られず、熱影響部の軟化が
抑えられないためこれを下限とし、０．２３％を越える
と硬さが高くなり、加工性が劣化するばかりか、靭性も
劣化するのでこれを上限とする。

Ｓｉは、鋼の脱酸に有効な元素であるが、過剰に含有さ
れると電縫溶接時にペネトレーターなどの欠陥を生じる
ため０．５％以下とした。　Ｍｎは、強度を得るために
有効な元素であるが、過剰に含有されると電縫溶接時に
ペネトレーターなどの欠陥を生じるため１．８％以下と
した。

製造条件の特徴としては、熱延の巻取温度を４５０℃未
満にすることにある。この理由としては、摩擦圧接の際
に析出するＮｂ−ＭＯの炭窒化物を極力固溶した状態に
保つことにある。４５０℃以上では、Ｎｂ−Ｍｏの炭窒
化物が析出してしまい、摩擦圧接時に強度の低下を抑え
るために必要な析出物が得られない。このため、巻取温
度の上限を４５０℃未満とする。

このようにして得られた熱延鋼板を用いて電縫鋼管とす
る。造管時の残留応力の低減が必要な場合には、４５０
℃未満の温度で焼鈍を行う。

（実施例） 第１表に本発明の実施例および比較例を示す。

各材料は、熱間仕上圧延後３００〜６５０℃で巻き取っ
て熱延鋼板とした後、外径７５．０ｍｍ、肉厚２．０ｍ
ｍの電縫鋼管とした。これらの電縫鋼管を用いて、回転
数１６０Ｏｒｐｍ、アップセット圧力８ｋｇｆ／ｄ、ア
ップセット寄り化３髄の条件で摩擦圧接した。そのとき
の熱影響部の硬さを測定し、熱影響部の最低の硬さと母
材部の硬さとの差ΔＨｖを求めた。結果を第１表に併記
するが、本発明による電縫鋼管はいずれも硬さの低下が
Ｈν２５以下の低い値となっており、比較例と比べて硬
さの低下が少ないことが分かる。

（発明の効果） 本発明によれば、摩擦圧接時の障害であった熱影響部の
強度低下を低減することができる。したがって、自動車
用鋼管の小径化、薄肉化が図れ、軽量化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はプロペラシャフトとヨークとの摩擦圧接
部を示す説明図、第１図（ｂ）は電縫鋼管を高強度化す
ると摩擦圧接の際の熱影響部で硬度の低下が顕著になっ
てくることを示す図、第２図は摩擦圧接熱影響部の硬さ
低下に及ぼす添加元素の効果を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｃ：０．０８〜０．２３％、Ｍｎ≦１．８％、Ｓｉ≦０
   ．５％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、Ｍｏ：０．０５〜
   ０．６０％を含有し、残部は脱酸度を調整することによ
   り残存するＡｌ、Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる鋼
   を、熱間圧延後、４５０℃未満で巻き取って熱延鋼板と
   した後、造管することを特徴とする摩擦圧接に適した高
   強度電縫鋼管の製造方法。