JPH0551699A

JPH0551699A - 高靱性継目無鋼管

Info

Publication number: JPH0551699A
Application number: JP10237191A
Authority: JP
Inventors: Toru Okazawa; 亨岡沢
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-05-08
Filing date: 1991-05-08
Publication date: 1993-03-02
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JP2669178B2

Abstract

(57)【要約】【構成】重量％で、Ｃ：0.15〜0.40％、Si：0.05〜0.50
％、Mn：0.50〜2.00％、Al： 0.005〜0.050 ％、Cr：1.
00〜3.00％、Mo：0.10〜1.00％、Nb： 0.005〜0.050 ％
を含有し、あるいは、さらに、Ni：1.00〜3.00％、Ｖ：
0.02〜0.10％、Ti： 0.010〜0.100 ％、Ｂ：0.0010〜0.
0050％のうちの１種以上を含有し、残部がFeおよび不純
物からなり、不純物のＳ、Ｐ、Ｏがそれぞれ 0.025％以
下、0.015 ％以下、0.0010％以下である継目無鋼管。【効果】高い強度と優れた靱性を有し、特に、自動車の
鋼管製ドア補強材として、あるいはその他の機械構造用
部材として好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延ままで高い強
度と優れた靱性を有し、自動車のドア補強材などに用い
るのに好適な継目無鋼管に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の軽量化の動向に対応して
鋼管製ドア補強材の開発が進んでいる。このドア補強材
は、側面衝突時の乗員の保護を目的としてドアの内部に
設置される。従来、このような用途に使用される鋼管と
しては、例えば、電縫鋼管を高周波加熱後水焼入れし、
必要に応じて 150〜250 ℃程度で焼き戻しを行った 150
kgf/mm² 級の熱処理鋼管や、熱間圧延ままの140kgf/mm²
級の継目無鋼管が用いられている。しかし、前者の電縫
鋼管では熱処理のコストが高く、後者の継目無鋼管は靱
性が低い。そのため、150kgf/mm²級の高強度を有し、さ
らに、衝突時の突発的な応力負荷（曲げ変形）に対して
も脆性的な折損が生じないような十分な靱性を有し、し
かも、製造コストが低いことが強く求められている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱間圧延ま
まで引張強さが150kgf/mm²以上の高い強度を有するとと
もに、優れた靱性を有する継目無鋼管を提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、主として鋼に
適量のNbを含有させ、Ｏ (酸素) 含有量を極力低く抑え
ることにより、熱間圧延ままで高強度ならびに高靱性を
有する継目無鋼管を得ることができるという知見に基づ
いてなされたもので、その要旨は下記およびの高靱
性継目無鋼管にある（以下、「％」はすべて重量％を意
味する）。

【０００５】Ｃ：0.15〜0.40％、Si：0.05〜0.50
％、Mn：0.50〜2.00％、Cr：1.00〜3.00％、Mo：0.10〜
1.00％、Al： 0.005〜0.050 ％、Nb： 0.005〜0.050 ％
を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなり、不純
物中のＰが 0.025％以下、Ｓが0.015 ％以下、Ｏが0.00
10％以下である高靱性継目無鋼管。

【０００６】前記に記載の成分に加え、さらに、
Ni：1.00〜3.00％、Ｖ：0.02〜0.10％、Ti： 0.010〜0.
100 ％およびＢ：0.0010〜0.0050％のうちの１種以上を
含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなり、不純物
中のＰが0.025 ％以下、Ｓが0.015 ％以下、Ｏが0.0010
％以下である高靱性継目無鋼管。

【０００７】

【作用】以下に、本発明の鋼管を構成する鋼に含まれる
各成分の作用効果とそれらの含有量の限定理由について
述べる。

【０００８】Ｃは鋼の強度を高める元素である。しか
し、その含有量が0.15％未満では強度の確保が不十分で
あり、一方、0.40％を超えると強度が高くなり過ぎ、靱
性に乏しくなるので、その含有量は0.15〜0.40％とす
る。

【０００９】Siは製鋼時の脱酸剤として必要不可欠の元
素であるが、0.05％未満では十分な効果が得られず、一
方、含有量が0.50％を超えると効果が飽和するので、そ
の含有量は0.05〜0.50％とする。

【００１０】Mnは鋼の強度を高める元素であるが、含有
量が0.50％未満では機械構造用部材としての強度が不十
分であり、一方、2.00％を超えると強度が高くなり過ぎ
て靱性に悪影響を及ぼす。従って、Mn含有量は0.50〜2.
00％とする。

【００１１】CrおよびMoは鋼の強度を向上させる元素で
あるが、それらの含有量がCrについては1.00％未満、Mo
については0.10％未満ではその効果は小さい。一方、Cr
の含有量が3.00％、Moの含有量が1.00％を超えると効果
は飽和する。従って、Cr含有量は1.00〜3.00％、Mo含有
量は0.10〜1.00％とする。

【００１２】Alは鋼の脱酸に用いる元素であるが、含有
量が 0.005％未満では脱酸効果は少なく、一方、 0.050
％を超えると効果が飽和する。

【００１３】Nbは微量含有させることにより鋼の強度と
靱性を向上させる効果を有するが、含有量が 0.005％未
満ではその効果は十分ではなく、一方、 0.050％を超え
ると効果が飽和するので、その含有量は 0.005〜0.050
％とする。

【００１４】前記の発明の鋼は、上記の成分以外、残
部がFeと不可避の不純物からなるものである。不純物と
しては、Ｐ、Ｓ、およびＯ (酸素) の上限を抑えること
が重要である。

【００１５】Ｐ、Ｓは鋼の熱間での加工性を向上させる
ために極力低減させることが望ましく、その上限を、Ｐ
については 0.025％、Ｓについては0.015％とする。

【００１６】Ｏは 150〜180kgf/mm²級の高強度材の靱性
に大きく影響する。靱性を向上させるためには、その含
有量を極力低減させる必要があり、−40〜−60℃程度の
寒冷地での使用を考慮して、その上限を0.0010％とす
る。

【００１７】の発明の鋼は、の発明の鋼に、さらに
Ni、Ｖ、TiおよびＢのうち１種以上をそれぞれ所定量加
えた鋼である。

【００１８】Niは鋼の強度および靱性を向上させる元素
であるが、含有量が1.00未満ではその効果は小さく、一
方、3.00％を超えると効果は飽和する。従って、Niの含
有量は1.00〜3.00％とする。

【００１９】Ｖは鋼の強度を向上させる元素であるが、
0.02％未満ではその効果は小さく、一方、0.10％を超え
ると靱性が劣化するので、その含有量は0.02〜0.10％と
する。

【００２０】TiはNbと同様に微量含有させることにより
鋼の強度を上昇させる効果を有する。しかし、その含有
量が 0.010％未満では効果は小さく、一方、 0.100％を
超えると靱性が劣化するので、その含有量は 0.010〜0.
100 ％とする。

【００２１】ＢはNbおよびTiと同様に微量含有させるこ
とにより鋼の強度を上昇させる効果を有する。しかし、
含有量が0.0010％未満ではその効果は小さく、一方、0.
0050％を超えると効果は飽和する。従って、Ｂ含有量は
0.0010〜0.0050％とする。

【００２２】本発明の鋼管を製造するには、上記の各成
分を含有する鋼をマンドレルミル法など通常の方法によ
り熱間圧延を行い、継目無鋼管とすればよい。この熱間
圧延のままの継目無鋼管は、引張強さが約 150〜180kgf
/mm²であり、−40〜−60℃程度の使用条件でも十分な靱
性を有している。しかも、熱処理を行う必要がないの
で、従来の熱処理鋼管に比べて製造コストが安い。

【００２３】

【実施例】表１に示す化学組成を有する鋼を、通常のマ
ンネスマン・マンドレルミルを用いて熱間圧延により継
目無鋼管（いずれも外径31.8mm、肉厚 2.6mm）に圧延
し、これらの鋼管について、引張試験（降伏点および引
張強さを測定）と低温落重試験を行った。

【００２４】低温落重試験では、前記の継目無鋼管から
切り出した長さ１ｍの鋼管を試験片とし、これらの試験
片を所定の温度に冷却し、支点間距離を 800mmとして水
平に支持し、その中央部に高さ３ｍから重さ 150kgの重
錘を落下させることにより瞬間的 (衝撃的) に応力を負
荷して試験片が脆性的な折損を生ずるか否かを判定し
た。

【００２５】試験結果を表２に示す。低温落重試験の欄
において、○印は鋼管試験片が延性変形したことを、×
印は鋼管試験片が脆性的に折損したことをあらわす。

【００２６】表２の結果から、本発明の鋼管は、150kgf
/mm²を超える高強度を有するとともに、−100 ℃でも脆
性的な折損を生ずることなく、優れた靱性を示すことが
わかる。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】

【発明の効果】本発明の継目無鋼管は、高い強度と優れ
た靱性を有し、特に、近年開発が進みつつある自動車の
鋼管製ドア補強材として、あるいはその他の機械構造用
部材として好適な鋼管である。

【００３０】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｃ：0.15〜0.40％、Si：0.05
〜0.50％、Mn：0.50〜2.00％、Cr：1.00〜3.00％、Mo：
0.10〜1.00％、Al： 0.005〜0.050 ％、Nb：0.005〜0.0
50 ％を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からな
り、不純物中のＰが 0.025％以下、Ｓが 0.015％以下、
Ｏが0.0010％以下である高靱性継目無鋼管。
【請求項２】請求項１記載の成分に加え、さらに、重
量％で、Ni：1.00〜3.00％、Ｖ：0.02〜0.10％、Ti：
0.010〜0.100 ％およびＢ：0.0010〜0.0050％のうちの
１種以上を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からな
り、不純物中のＰが0.025 ％以下、Ｓが 0.015％以下、
Ｏが0.0010％以下である高靱性継目無鋼管。