淬透性、热加工性及疲劳强度优异的高强度厚壁电焊钢管及其制造方法技术

本发明专利技术提供淬透性、热加工性和疲劳强度均优异的高强度厚壁电焊钢管及其制造方法。本发明专利技术所述的厚壁电焊钢管，按质量％计，含有Ｃ：０．２５～０．４％、Ｓｉ：０．０１～０．５０％、Ｍｎ：０．８～１．５％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：０．０５％以下、Ｔｉ：０．００５～０．０５％、Ｂ：０．０００５～０．０１％、Ｎ：０．００１～０．００５％，其余量由Ｆｅ及不可避免的杂质组成，由式〈１〉表示的临界冷却速度Ｖｃ小于３０℃／秒，壁厚ｔ与外径Ｄ之比ｔ／Ｄ为大于０．１５且不超过０．３０的范围，ｌｏｇＶｃ＝２．９４－０．７５β〈１〉其中，β＝２．７Ｃ＋０．４Ｓｉ＋Ｍｎ。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合于用于确保汽车行驶稳定性的中空稳定器的、淬透性、 热加工性及疲劳强度均优异的高强度厚壁电焊钢管及其制造方法。
技术介绍
作为提高汽车的燃料利用率的对策之一，正在推进车体的轻量化。在 汽车转向时緩和车体的侧摆、在高速行驶时确保车体的稳定性的稳定器(Stabilizer)也作为轻量化的对象被列举出来。以往，稳定器是通过将棒 钢等实心材料加工成所需的形状从而制造出的，但为了谋求轻量化，使用 无缝钢管和电焊钢管(電縫溶接鋼管；Electric resistance-welded steel pipe)等中空材料制造的情况正在增多。作为稳定器用的电焊钢管，在WO2002/070767号公报中曾经提出，通 过规定组成，从而电焊焊接区及母材区的金属组织均勾，电焊焊接区及母 材区的硬度差减小，加工性优异的中空稳定器用电焊钢管。另外，在特开 平2004-011009号公报中曾经提出，通过规定Ti、 N的含量来确保淬透性 的中空稳定器用电焊钢管，。在特开2004-009126号公报中，曾经提出一种中空稳定器用电焊钢管， 其钢管的壁厚t与外径D之比t/D为20%以上，抗拉强度为400 ~ 755N/mm2，并公开了通过缩径轧制来使壁厚增加。另外，在特开2003-201543号公报中，曾经提出将管坯进行缩径轧制， 制成抗拉强度超过580MPa、屈服比为70%以下的耐液压挤压成形的可加 工性优异的汽车结构构件用高强度钢管，此外，在特开2004-292922号公 报中，提出了通过对缩径轧制中的加热温度、缩径率等进行特定，使得弯曲加工、缩径加工、管端扁平加工等的复合二次加工性优异的高强度钢管 的制造方法。另外，在特开2005-076047号^^艮中，曾经提出一种耐疲劳特性优异 的中空稳定器的制造方法，该方法是实施将原料管坯通过冷弯加工成形为 稳定器形状的成形工序、和对该成形钢管实施淬火、回火热处理的中空稳 定器的制造方法，其中，上述原料管坯是在对母材钢管实施加热处理后， 在轧制温度600~850°C、累积缩径率40%以上的条件下实施断面收缩轧制 而成的。另外，在日本专利第3,653,871号//^艮中，曾经乂/Hf了一种加工性优异 的、由腐蚀引起的氢侵入后的残留强度率高的淬火用电焊钢管，其中，按 质量％计，含有C: 0.15 ~ 0.3%、 Mn: 0.5 ~ 2.0%、 Cu: 0.05 ~ 0.30%， 还含有选自Si《0.41 % 、 P < 0.02% 、 Al < 0.03% 、 Nb < 0.020% 、 B < 0.001 % 、 Ti<0.01%、 0《0.420/0之中的1种以上，作为不可避免的杂质限定为0 <M+Mo < 0.15%以及S《0.003%,且其余量由Fe组成。例如，稳定器是通过将电焊钢管进一步进行缩径轧制，达到所要求的 壁厚/外径比而成的厚壁电焊钢管，1)通过弯曲加工等的冷成形加工，成 形为所要求的形状，将其加热、水冷从而淬火后，实施回火，或者2)加 热厚壁电焊钢管，通过压制等的热成形加工，成形为所要求的形状，接着 进行水冷来淬火后，实施回火，由此来制造。后者的热成形加工的方法， 与前者的冷成形加工的方法相比，加工成形容易，能够应对复杂的形状， 从该方面点看是优异的，因此作为制造工艺是有利的。然而，采用该方法时，由于加热后进行成形，因此直到淬火为止的时 间变长，成形了的构件的温度降低，发生由压制模具与原料钢管(电焊钢 管)的接触引起的温度降低，或由于加热氧化皮的生成而引起的温度不均 匀，等等，因此在整体上确保充分的淬火状态变得困难，担心淬火不足的 发生，进而需要淬透性优异的钢管用钢材。因此，稳定器用钢一般使用具 有高淬透性的含B钢。含B钢缺乏热加工性，在热成形加工时容易发生裂 紋和缺陷，这成为很大的问题。此外，含B钢，往往对于稳定器来说是很重要的特性的疲劳强度降低。另外，车体的轻量化存在进一步加速化的趋势，作为稳定器用的电焊 钢管，正需求强度进一步高的电焊钢管。
技术实现思路
上述的WO2002/070767号公报、特开平2004-011009号公报、特开 2004-009126号公报、特开2003-201543号公报、特开2004-292922号公才艮、 特开2005-076047号公报、特开2005-076047号公报、日本专利第3653871 号么、报等叙述的稳定器用电焊钢管和高强度钢管，作为汽车结构构件用钢 管是有用的，但如上述那样，对于由于汽车结构构件的制造工序中的工艺 变化而产生的问题，不能充分地应对。另外，在疲劳特性方面也不能说是 充分的。本专利技术的课题是，鉴于上述的问题，提供具有充分的淬透性，并且热 加工性以及疲劳强度优异的高强度厚壁电焊钢管及其制造方法。本专利技术的厚壁电焊钢管是为了解决上述的i果题而完成的，通过在不损 害焊接性、韧性的程度下极力增加C含量使强度(硬度)提高，并严密地 限定N含量范围，来使热加工性和疲劳强度提高，进而通过调整钢材的组 成以使得临界冷却速度Vc为特定的范围，来确保淬透性。另外，在本发 明的厚壁电焊钢管的制造中，将加热温度、断面减少率确定在特定的范围， 对电焊钢管实施缩径轧制。本专利技术的要旨如下。(1) 一种淬透性、热加工性和疲劳强度均优异的高强度厚壁电焊钢管， 其特征在于，按质量％计，含有C: 0.25 ~ 0.4%、 Si: 0.01 ~ 0.50%、 Mn: 0.8 ~ 1.5%、 P: 0.05%以下、S: 0.05%以下、Al: 0.05%以下、Ti: 0.005 ~ 0.05%、 B: 0.0005 ~ 0.01%、 N: 0.001 ~ 0,05%，其余量由Fe及不可避免 的杂质组成，由式〈l〉表示的临界冷却速度Vc小于30。C/秒，壁厚t与外 径D之比t/D为大于0.15且不超过0.30的范围。 logVc=2.94 — 0.75P ......< 1 >其中，p=2.7C+0.4Si+Mn(2) 根据(1)所述的淬透性、热加工性和疲劳强度均优异的高强度 厚壁电焊钢管，其特征在于，按质量％计，还含有Cr: 0.1 ~1%、 Mo: 0.05~1%、 V: 0.01~0.5%、 Ni: 0.1 ~ 1%之中的1种或2种以上，并且 在式< 1 >中，p=2.7C+0.4Si+Mn+0.45Ni+0.8Cr+2Mo(3) 根据(1)或(2)所述的淬透性、热加工性和疲劳强度均优异的 高强度厚壁电焊钢管，其特征在于，按质量％计，还含有Nb: 0.01 ~ 0.1%。U)根据(l) ~ (3)的任一项所述的淬透性、热加工性和疲劳强度 均优异的高强度厚壁电焊钢管，其特征在于，按质量％计，还含有Ca: 0.0002 ~ 0.005%。(5) —种淬透性、热加工性和疲劳强度均优异的高强度厚壁电焊钢管 的制造方法，其特征在于，将具有(1) ~ (4)的任一项所述的成分的电 焊钢管加热至800 ~ 1200。C，在断面减少率为40~80%的范围下进行缩径轧制。本专利技术的厚壁电焊钢管，淬透性极其优异，因此在稳定器等汽车结构 用构件的制造中，例如进行热成形加工后立即进行淬火处理的场本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种淬透性、热加工性和疲劳强度均优异的高强度厚壁电焊钢管，其特征在于，按质量％计，含有Ｃ：０．２５～０．４％、Ｓｉ：０．０１～０．５０％、Ｍｎ：０．８～１．５％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：０．０５％以下、Ｔｉ：０．００５～０．０５％、Ｂ：０．０００５～０．０１％、Ｎ：０．００１～０．００５％，其余量由Ｆｅ及不可避免的杂质组成，由式〈１〉表示的临界冷却速度Ｖｃ小于３０℃／秒，壁厚ｔ与外径Ｄ之比ｔ／Ｄ为大于０．１５且不超过０．３０的范围，　　　　ｌｏｇＶｃ＝２．９４－０．７５β　　〈１〉　　　　其中，β＝２．７Ｃ＋０．４Ｓｉ＋Ｍｎ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：石冢哲夫，三村裕幸，小弓场基文，高杉直树，市山贵博，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]