低温冲击特性优异的汽车用高强度电阻焊钢管及其制造方法技术

提供一种抗拉强度、冲击吸收性能优异，且低温下的冲击特性优异的 汽车用高强度电阻焊钢管及其制造方法。制造低温冲击特性优异的汽车肜 高强度电阻焊钢管，其由如下这种钢板构成：该钢板含有C：0.2～0.4％、 Si：0.05～0.5％、Mn：0.5～2.5％、P：0.025％以下(不含0％)、S：0.01％ 以下(不含0％)、Al：0.15％以下(不含0％)、Cu：2％以下(不含0％)、 Cr：2％以下(不含0％)、Ti：0.2％以下(不含0％)、B：0.005％以下(不 含0％)，余量由铁和不可避免的杂质构成，其抗拉强度为1750N/mm2以 上，0.1％屈服点为1320N/mm2以上，试验温度为负40℃下的摆锤冲击值 为50J/cm2以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超高强度电阻焊钢管的
，特别是涉及汽车车门的 防撞梁和保险杠的补强构件等，有轻量且高强度、耐冲击吸收特性、耐冲 击特性要求的高强度电阻焊钢管及其制造方法。
技术介绍
近年来，从节能的观点出发而对汽车的燃油效率改善的要求强烈。因 此，为了实现车体的轻量化，在车门的防撞梁等汽车的补强零件用途中， 就强烈要求抗拉强度高的高强度材。此外，以碰撞时确保乘客的安全为背 景，对车门向车内的侵入量小的耐冲击吸收特性优异的材料的要求提高。 此外从汽车的使用环境出发，若假想寒冷地区的碰撞事故，则一并要求在 低温下的冲击吸收能高的特性。作为这种高强度电阻焊钢管，广泛利用的是具有马氏体组织钢的钢管。美国专利公开2005/34795号公报中公开了一种用高强度钢使之降低了 屈强比的钢管及其制造方法。在该技术中，作为屈服强度若由JIS所规定 的使0.2%永久应变产生的应力来进行评价，则将使碰撞时的吸收能被过小 地评价。据此，公开了将通过产生0.1%的永久应变的应力来求得屈服强度 的方法作为能够正确评价材料特性的技术。在此钢管中，因为屈服强度低， 所以钢管在受到弯曲变形时，在低载荷区域会发生局部压曲，从而得不到 高的压曲载荷(压坏载荷)，弯曲吸收能降低。其结果是无法获得高的冲 击吸收能。在特开2001-164338号公报中，公开了一种将进行了成分调整的钢管 进行高频淬火，从而得到高强度钢管的技术。该技术是在淬火状态下制造 的钢管，0.2%屈服点下要求的屈服比低至75%，得不到高的压曲载荷(压 坏强度)。3在特开平4-180537号公报中公开有一种方法，其是从奥氏体急冷， 在得到马氏体组织后，以20(TC 45(TC的高温进行回火处理，由此得到抗 拉强度TS》100kgf/mm2，屈强比》80%的钢管的方法。在该技术中，虽然 得到了高的屈服强度，但是钢管的强度为低至120kgf/mn^左右的值。在特开平4-276018号公报中公开有一种方法，其是对进行了成分调 整的钢管进行急冷，以15(TC 45(TC的温度进行过时效处理，得到铁素体 和马氏体组织，其后在施加1% 30%的加工后进行烘焙硬化处理。在该 技术中，马氏体体积率为70%左右，抗拉强度也停留在低至170kgf/mm2 的强度。
技术实现思路
然而，上述现有的钢管，其抗拉强度、冲击吸收能、低温冲击特性这 三者无法被均衡地满足。本专利技术的目的在于，提供一种汽车用高强度电阻 焊钢管及其制造方法，其是抗拉强度1750N/mi^级的超高强度钢管，不但 冲击吸收能优异，而且低温下的冲击特性也优异。为了解决上述课题，本专利技术者们锐意研究，其结果是发现了一种超高 强度淬火、回火钢管，可均衡地使抗拉强度、冲击吸收能和低温下的冲击 特性这三者得到满足，从而适合作为汽车车门的防撞梁等的补强构件的用 途。即，其兼具能够确保作为钢管的抗拉强度、冲击吸收能和低温韧性的 特性，低温韧性就是试验温度为低温时的冲击吸收能的特性，而且考虑到 高频淬火所对应的淬火性而限定了钢中的成分组成。能够达成上述目的的本专利技术的汽车用高强度电阻焊钢管，含有C: 0.2 0.4% (为化学成分时是质量％的意思，下同)、Si: 0.05 0.5%、Mn: 0.5 2.5%、P: 0.025%以下、S: 0.01%以下、Al: 0.01 0.15%、 Cu: 0.01 20/o、 Cr: 0.05 2%、Ti: 0.005 0.2%、B: 0.0002 0.005%，抗拉强度为1750N/mm2以上，0.1%屈服点为 1320N/mm2以上，试验温度为负4(TC下的摆锤冲击值为50J/cm2以上。 上述汽车用高强度电阻焊钢管，推荐还含有如下等元素-Nb: 0.002 0.2%、 V: 0.005 0.5%、 Zr: 0.005 0.50/0、 Mo: 0.02 1%、 Ni: 0.05 3%、 Ca: 0細5 0.005%。此外，本专利技术者们在得到抗拉强度和耐冲击吸收能高，此外低温冲击 行性高的汽车用高强度电阻焊钢管时还获得如下发现。即，在适当调整了 钢的化学成分以后，通过规定制造条件，使钢的显微组织成为马氏体单相 组织，再以低温进行回火处理，由此成为回火马氏体组织，钢中有微细的 碳化铁分散析出，其结果是能够提高钢的屈服强度和屈强比。其结果发现，直至高载荷域都不会发生局部压曲，弯曲吸收能增大， 此外通过适当调整上述低温下的回火条件，可释放淬火时的残留应力和晶 格应变，从而低温下的冲击特性和耐延迟破坏特性提高。所要求的材料的抗拉强度的上升，不仅要实现材料的断裂在高应力下 才会发生，而且还要实现开始变形的应力的上升，即屈服强度的上升。该 屈服应力即使是具有同样的抗拉强度的材料，也会根据组织而发生变化。 汽车的补强构件多时，通过高频淬火等的热处理来得到马氏体组织。但是，该状态的组织是由淬火时的急冷造成的残留应力和晶格应变高 的状态下的组织，被认为是在承受载荷时易发生变形的可动位错多的组 织。因此，作为淬火组织的马氏体组织中，虽然抗拉强度高，但是开始变 形的屈服强度低，得到的材料的屈服强度与抗拉强度的比所代表的屈强比 为低的值。另外，为该状态的组织时，因为会成为材料内部的残留应力高，晶格 应变高的状态下的材料，所以导致低温下进行冲击试验时得到的冲击吸收 能低的特性。§卩，成为低温韧性低的特性，在寒冷地区等受到冲击地方的零件的破损的危险性将增加。为了实现这一不足的特性的改善，判明以低温进行回火处理极为有 效。即，通过低温下的回火处理，马氏体中的过剩的固溶C作为碳化铁微 细地分散析出。该微细的析出物将阻碍在受到载荷时发生的位错的移动， 因此屈服强度上升，屈强比上升。其结果是，弯曲载荷起作用时的局部压 曲发生的最大载荷，即压坏载荷变大，同时构件能够承担的冲击吸收能变 大。另外，同时因为淬火时的残留应力和晶格应变被解放，所以韧性值得 到改善，低温下试验时的冲击吸收能变大。回火处理时发生的碳化物析出，受到处理的温度、时间的影响，因此 存在适当的范围。回火温度过低时，析出量不足，强度变化小。其结果是， 虽然抗拉强度成为与淬火材没有差别的高的值，但是淬火时的影响大，韧 性成为低的值，从而得不到冲击特性。另一方面，若回火温度成为过度的 高温，同发生析出物的成长，阻碍位错的移动的能力变小，屈服强度降低。 在此状态下，因为强度低，所以剖面吸收特性低，但韧性值大大恢复，因 此冲击特性变得优异。根据以上的发现得到的本专利技术的汽车用高强度电阻焊钢管的制造方法，是制造由抗拉强度为1750N/mr^以上、0.1%屈服点为1320N/mi^以 上、试验温度为负40'C下的摆锤冲击值为50J/cm2以上的钢板构成的电阻 焊钢管的方法，其具有如下工序用具有上述的化学成分的钢板形成钢管 的工序；将所述钢管加热至AC3相变点以上、95(TC以下的温度后，以IOO 。C/秒以上进行冷却的高频淬火工序；在将所述钢管加热至10(TC 25(TC 的温度的状态下保持1分钟 60分钟后，进行冷却的回火工序。根据本专利技术，对于具有能够确保高抗拉强度和高屈服强度(0.1%屈服 点)的化学组成的电阻焊钢管进行高频淬火后，又实施了低温回火处理， 因此能够得到抗拉强度达到1750N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度电阻焊钢管，其特征在于，以质量％计含有：Ｃ：０．２～０．４％、Ｓｉ：０．０５～０．５％、Ｍｎ：０．５～２．５％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．０１～０．１５％、Ｃｕ：０．０１～２％、Ｃｒ：０．０５～２％、Ｔｉ：０．００５～０．２％、Ｂ：０．０００２～０．００５％，并且，抗拉强度为１７５０Ｎ／ｍｍ↑［２］以上，０．１％屈服点为１３２０Ｎ／ｍｍ↑［２］以上，试验温度为负４０℃下的摆锤冲击值为５０Ｊ／ｃｍ↑［２］以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤始夫，内海幸博，渡边宪一，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP