專利名稱：：低溫沖擊特性優(yōu)異的汽車用高強度電阻焊鋼管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及超高強度電阻焊鋼管的
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及汽車車門的防撞梁和保險杠的補強構(gòu)件等，有輕量且高強度、耐沖擊吸收特性、耐沖擊特性要求的高強度電阻焊鋼管及其制造方法。
背景技術(shù)：
：近年來，從節(jié)能的觀點出發(fā)而對汽車的燃油效率改善的要求強烈。因此，為了實現(xiàn)車體的輕量化，在車門的防撞梁等汽車的補強零件用途中，就強烈要求抗拉強度高的高強度材。此外，以碰撞時確保乘客的安全為背景，對車門向車內(nèi)的侵入量小的耐沖擊吸收特性優(yōu)異的材料的要求提高。此外從汽車的使用環(huán)境出發(fā)，若假想寒冷地區(qū)的碰撞事故，則一并要求在低溫下的沖擊吸收能高的特性。作為這種高強度電阻焊鋼管，廣泛利用的是具有馬氏體組織鋼的鋼管。美國專利公開2005/34795號公報中公開了一種用高強度鋼使之降低了屈強比的鋼管及其制造方法。在該技術(shù)中，作為屈服強度若由JIS所規(guī)定的使0.2%永久應(yīng)變產(chǎn)生的應(yīng)力來進(jìn)行評價，則將使碰撞時的吸收能被過小地評價。據(jù)此，公開了將通過產(chǎn)生0.1%的永久應(yīng)變的應(yīng)力來求得屈服強度的方法作為能夠正確評價材料特性的技術(shù)。在此鋼管中，因為屈服強度低，所以鋼管在受到彎曲變形時，在低載荷區(qū)域會發(fā)生局部壓曲，從而得不到高的壓曲載荷(壓壞載荷)，彎曲吸收能降低。其結(jié)果是無法獲得高的沖擊吸收能。在特開2001-164338號公報中，公開了一種將進(jìn)行了成分調(diào)整的鋼管進(jìn)行高頻淬火，從而得到高強度鋼管的技術(shù)。該技術(shù)是在淬火狀態(tài)下制造的鋼管，0.2%屈服點下要求的屈服比低至75%，得不到高的壓曲載荷(壓壞強度)。3在特開平4-180537號公報中公開有一種方法，其是從奧氏體急冷，在得到馬氏體組織后，以20(TC45(TC的高溫進(jìn)行回火處理，由此得到抗拉強度TS》100kgf/mm2，屈強比》80%的鋼管的方法。在該技術(shù)中，雖然得到了高的屈服強度，但是鋼管的強度為低至120kgf/mn^左右的值。在特開平4-276018號公報中公開有一種方法，其是對進(jìn)行了成分調(diào)整的鋼管進(jìn)行急冷，以15(TC45(TC的溫度進(jìn)行過時效處理，得到鐵素體和馬氏體組織，其后在施加1%30%的加工后進(jìn)行烘焙硬化處理。在該技術(shù)中，馬氏體體積率為70%左右，抗拉強度也停留在低至170kgf/mm2的強度。
發(fā)明內(nèi)容然而，上述現(xiàn)有的鋼管，其抗拉強度、沖擊吸收能、低溫沖擊特性這三者無法被均衡地滿足。本發(fā)明的目的在于，提供一種汽車用高強度電阻焊鋼管及其制造方法，其是抗拉強度1750N/mi^級的超高強度鋼管，不但沖擊吸收能優(yōu)異，而且低溫下的沖擊特性也優(yōu)異。為了解決上述課題，本發(fā)明者們銳意研究，其結(jié)果是發(fā)現(xiàn)了一種超高強度淬火、回火鋼管，可均衡地使抗拉強度、沖擊吸收能和低溫下的沖擊特性這三者得到滿足，從而適合作為汽車車門的防撞梁等的補強構(gòu)件的用途。即，其兼具能夠確保作為鋼管的抗拉強度、沖擊吸收能和低溫韌性的特性，低溫韌性就是試驗溫度為低溫時的沖擊吸收能的特性，而且考慮到高頻淬火所對應(yīng)的淬火性而限定了鋼中的成分組成。能夠達(dá)成上述目的的本發(fā)明的汽車用高強度電阻焊鋼管，含有C:0.20.4%(為化學(xué)成分時是質(zhì)量％的意思，下同)、Si:0.050.5%、Mn:0.52.5%、P:0.025%以下、S:0.01%以下、Al:0.010.15%、Cu:0.0120/o、Cr:0.052%、Ti:0.0050.2%、B:0.00020.005%，抗拉強度為1750N/mm2以上，0.1%屈服點為1320N/mm2以上，試驗溫度為負(fù)4(TC下的擺錘沖擊值為50J/cm2以上。上述汽車用高強度電阻焊鋼管，推薦還含有如下等元素-Nb:0.0020.2%、V:0.0050.5%、Zr:0.0050.50/0、Mo:0.021%、Ni:0.053%、Ca:0細(xì)50.005%。此外，本發(fā)明者們在得到抗拉強度和耐沖擊吸收能高，此外低溫沖擊行性高的汽車用高強度電阻焊鋼管時還獲得如下發(fā)現(xiàn)。即，在適當(dāng)調(diào)整了鋼的化學(xué)成分以后，通過規(guī)定制造條件，使鋼的顯微組織成為馬氏體單相組織，再以低溫進(jìn)行回火處理，由此成為回火馬氏體組織，鋼中有微細(xì)的碳化鐵分散析出，其結(jié)果是能夠提高鋼的屈服強度和屈強比。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，直至高載荷域都不會發(fā)生局部壓曲，彎曲吸收能增大，此外通過適當(dāng)調(diào)整上述低溫下的回火條件，可釋放淬火時的殘留應(yīng)力和晶格應(yīng)變，從而低溫下的沖擊特性和耐延遲破壞特性提高。所要求的材料的抗拉強度的上升，不僅要實現(xiàn)材料的斷裂在高應(yīng)力下才會發(fā)生，而且還要實現(xiàn)開始變形的應(yīng)力的上升，即屈服強度的上升。該屈服應(yīng)力即使是具有同樣的抗拉強度的材料，也會根據(jù)組織而發(fā)生變化。汽車的補強構(gòu)件多時，通過高頻淬火等的熱處理來得到馬氏體組織。但是，該狀態(tài)的組織是由淬火時的急冷造成的殘留應(yīng)力和晶格應(yīng)變高的狀態(tài)下的組織，被認(rèn)為是在承受載荷時易發(fā)生變形的可動位錯多的組織。因此，作為淬火組織的馬氏體組織中，雖然抗拉強度高，但是開始變形的屈服強度低，得到的材料的屈服強度與抗拉強度的比所代表的屈強比為低的值。另外，為該狀態(tài)的組織時，因為會成為材料內(nèi)部的殘留應(yīng)力高，晶格應(yīng)變高的狀態(tài)下的材料，所以導(dǎo)致低溫下進(jìn)行沖擊試驗時得到的沖擊吸收能低的特性?！熠?，成為低溫韌性低的特性，在寒冷地區(qū)等受到?jīng)_擊地方的零件的破損的危險性將增加。為了實現(xiàn)這一不足的特性的改善，判明以低溫進(jìn)行回火處理極為有效。即，通過低溫下的回火處理，馬氏體中的過剩的固溶C作為碳化鐵微細(xì)地分散析出。該微細(xì)的析出物將阻礙在受到載荷時發(fā)生的位錯的移動，因此屈服強度上升，屈強比上升。其結(jié)果是，彎曲載荷起作用時的局部壓曲發(fā)生的最大載荷，即壓壞載荷變大，同時構(gòu)件能夠承擔(dān)的沖擊吸收能變大。另外，同時因為淬火時的殘留應(yīng)力和晶格應(yīng)變被解放，所以韌性值得到改善，低溫下試驗時的沖擊吸收能變大?；鼗鹛幚頃r發(fā)生的碳化物析出，受到處理的溫度、時間的影響，因此存在適當(dāng)?shù)姆秶??；鼗饻囟冗^低時，析出量不足，強度變化小。其結(jié)果是，雖然抗拉強度成為與淬火材沒有差別的高的值，但是淬火時的影響大，韌性成為低的值，從而得不到?jīng)_擊特性。另一方面，若回火溫度成為過度的高溫，同發(fā)生析出物的成長，阻礙位錯的移動的能力變小，屈服強度降低。在此狀態(tài)下，因為強度低，所以剖面吸收特性低，但韌性值大大恢復(fù)，因此沖擊特性變得優(yōu)異。根據(jù)以上的發(fā)現(xiàn)得到的本發(fā)明的汽車用高強度電阻焊鋼管的制造方法，是制造由抗拉強度為1750N/mr^以上、0.1%屈服點為1320N/mi^以上、試驗溫度為負(fù)40'C下的擺錘沖擊值為50J/cm2以上的鋼板構(gòu)成的電阻焊鋼管的方法，其具有如下工序用具有上述的化學(xué)成分的鋼板形成鋼管的工序；將所述鋼管加熱至AC3相變點以上、95(TC以下的溫度后，以IOO。C/秒以上進(jìn)行冷卻的高頻淬火工序；在將所述鋼管加熱至10(TC25(TC的溫度的狀態(tài)下保持1分鐘60分鐘后，進(jìn)行冷卻的回火工序。根據(jù)本發(fā)明，對于具有能夠確保高抗拉強度和高屈服強度(0.1%屈服點)的化學(xué)組成的電阻焊鋼管進(jìn)行高頻淬火后，又實施了低溫回火處理，因此能夠得到抗拉強度達(dá)到1750N/mm2以上、且0.1%屈服點達(dá)到1320N/mm2以上的高特性，在受到彎曲變形時直至高載荷區(qū)域也不會發(fā)生局部壓曲，沖擊吸收特性優(yōu)異的汽車用高強度電阻焊鋼管。此外，能夠得到負(fù)40。C下的沖擊試驗時的吸收能(擺錘沖擊值)高達(dá)50J/cii^以上，斷面沒有脆性斷面混入的韌性也優(yōu)異的汽車用高強度電阻焊鋼管。圖1(a)是三點彎曲試驗條件的模式圖，(b)是表示載荷-位移曲張的圖。圖2是表示回火溫度與屈服強度、抗拉強度的變化的圖。圖3是表示回火溫度與屈強比的變化的圖。具體實施例方式以下對于本發(fā)明的實施的方式的汽車用高強度電阻焊鋼管及其制造方法進(jìn)行詳細(xì)地說明。<汽車用高強度電阻焊鋼管>(化學(xué)成分)如上述，本發(fā)明的汽車用高強度電阻焊鋼管具有的一個特征是，為了使之實現(xiàn)高抗拉強度、高沖擊吸收特性、還有高的低溫沖擊特性，而規(guī)定了鋼中的化學(xué)成分。因而，首先對于將鋼的化學(xué)成分規(guī)定在上述范圍的理由進(jìn)行說明。(C:0.20,4%)本發(fā)明是以回火馬氏體組織帶來的強化為目標(biāo)，回火馬氏體的強度雖然會受到添加元素的影響，但是大體上由鋼中c的含量決定。c在鋼板中生成馬氏體等的低溫相變組織，在回火處理時析出微細(xì)的碳化鐵，是用于使鋼管高強度化，并且獲得屈服強度的上升所必須的元素。尤其如本發(fā)明為了得到1750N/mi^以上的強度，需要(為0.2%以上的含量。更優(yōu)選為0.22%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.24%以上。但是，若C量過剩，則雖然強度上升，但是延性和韌性降低。因此，C量為0.4。/。以下。更優(yōu)選為0.35%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.32%以下。(Si:0,050.5%)Si是作為鋼的脫氧劑而被使用的元素，在用于提高淬火性上也有用，其不會使延性劣化，在使鋼固溶強度從而確保強度上是有用的元素。另外，以電阻焊制造鋼管時，在排出焊接部的氧化物以維持健全性上也是非常有效的元素。為了得到這樣的效果，需要添加0.05%以上。更優(yōu)選為0.1%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.15%以上。但是若過剩地添加，則使表面性狀劣化，7并且也使韌性劣化而不為優(yōu)選。因此，Si量為0.5。/。以下。更優(yōu)選為0.4%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.35%以下。(Mn:0.52.5%)Mn使鋼的馬氏體相變溫度降低，并使淬火性提高，是能夠使高強度穩(wěn)定的非常有效的元素。為了穩(wěn)定發(fā)揮這一效果，需要0.5%以上的添加。更優(yōu)選為0.8%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為1.0%以上。但是即使Mn過多地添加，其效果不僅飽和，而且偏析也變大，組織變得不均勻。因此，Mn量的上限為2.5%。更優(yōu)選為2°/。以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1.5%以下。(P:0.025%以下)P是在不會使鋼的延性劣化的前提下進(jìn)行固溶強化的有用的元素，但是其負(fù)面是容易在晶界偏析，使晶界強度降低，韌性降低，并使斷裂轉(zhuǎn)變溫度上升。因此，P量為0.025%以下，優(yōu)選為0.020%以下，更優(yōu)選為0.015%以下。但是，使P量為0。/。在工業(yè)上很困難。(S:0.01%以下)若使S大量含有，則硫化物系的夾雜物增加，引起韌性的劣化和焊接部的健全性降低等的問題，因此為0.01%以下。優(yōu)選為0.008%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.005%以下。但是，使S量為0%在工業(yè)上很困難。(Al:0.15%以下)Al作為熔煉時的脫氧劑被添加，是在提高鋼的純凈度方面有用的元素。為了得到該效果，例如可以使之含有0.01%以上。更優(yōu)選為0.02%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.03%以上。但是，若A1量變得過剩，則鋼中有夾雜物大量地生成，不但有損鋼的純凈度，而且還成為表面瑕疵的原因，因此將0.15%作為上限。優(yōu)選為0.1%以下，更優(yōu)選為0.08%以下。(Cu:2%以下)Cu使生成銹致密化，從而能夠降低大氣環(huán)境下的鋼的腐蝕速度，是實現(xiàn)耐延遲破壞特性的提高上是有用的元素。另外，在用于提高鋼的淬火性，并使高強度穩(wěn)定上也是有用的元素。為了得到此效果，例如優(yōu)選使之含有0.01%以上。更優(yōu)選為0.03%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.05%以上。但是，在另一方面，Cu有可能在熱軋時引起脆化，因此添加量的上限為2%。優(yōu)選為1.5%以下，更優(yōu)選為1%以下。另外，為了抑制熱軋時的脆化，優(yōu)選一起添加占Cu量的50%100°/。左右的Ni。(Cr:2%以下)Cr上用于使鋼的淬火性提高的有用的元素。為了得到該效果，例如優(yōu)選使之含有0.05%以上。更優(yōu)選為0.1%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.2%以上。但是，若過剩地含有Cr，則電阻焊鋼管在焊接時容易發(fā)生過燒(penetmtor)，成為作為高強度鋼管的韌性降低的原因，因此將2%作為其含量的上限。優(yōu)選為1.5%以下，更優(yōu)選為1%以下。(Th0.2°/。以下)Ti形成微細(xì)的碳化物，從而具有晶粒的微細(xì)化和粒成長抑制效果。此外還作為擴(kuò)散性氫的捕集點發(fā)揮作用，使鋼原材的氫脆化敏感性降低。另外，還發(fā)揮著生成銹的致密化效果，使耐腐蝕性提高。此外在后述的添加了B的鋼中，由于Ti的脫氮效果致使B有效地發(fā)揮作用，從而確保了規(guī)定的淬火性。更優(yōu)選為0.01%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.02%以上。但是，若過度地添加Ti，則碳化物粗大化而招致韌性的劣化，因此以0.2%為含量的上限。優(yōu)選為0.15%以下，更優(yōu)選為0.P/。以下。(B:0.005%以下)B是使鋼的淬火性大大提高的元素。另外，在淬火組織的韌性提高上也是有效的元素。為了得到該效果，例如優(yōu)選使之含有0.0002%以上。但是，若過度地含有B，則鋼中由Fe23(C、B)所代表的復(fù)合碳硼化物生成，反而招致淬火性的降低，從而無法得到規(guī)定的強度，因此其含量的上限為0.005°/。。更優(yōu)選為0.0045%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.004%以下。本發(fā)明的鋼的基本成分組成如上所述，余量實質(zhì)上是鐵。但是，由于原料、物資、制造設(shè)備等的狀況而混入的不可避免的雜質(zhì)被包含在鋼中當(dāng)然也是被允許的。在本發(fā)明的超高強度電阻焊鋼管中，為了使鋼的特性進(jìn)一步提高，根據(jù)需要除了上述的元素以外，還能夠再使之含有Nb、V、Zr、Mo、Ni、Ca之中的I種以上。(Nb:0.2%以下)Nb與Ti一樣形成穩(wěn)定的碳氮化物，具有在淬火時抑制晶粒的粗大化，防止韌性劣化等有用的效果。為了得到這樣的效果，例如優(yōu)選使之含有0.002%以上。更優(yōu)選為0.005°/。以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.01%以上。另一方面，若過剩地含有Nb，則在短時間內(nèi)鋼材就被加熱的高頻淬火中，由于碳化物的固溶不足而引起基體的C濃度降低。其結(jié)果是，無法得到需要的強度。因此，Nb的含量的上限為0.2%。優(yōu)選為0.15%以下，更優(yōu)選為0.1%以下。(V.'0.5%以下)V與Ti一樣形成穩(wěn)定的碳氮化物，，具有在淬火時抑制晶粒的粗大化，防止韌性劣化等有用的效果。為了得到這樣的效果，例如優(yōu)選使之含有0.005%以上。更優(yōu)選為0.01°/。以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.02%以上。另一方面，若過剩地含有V，則在短時間內(nèi)鋼材就被加熱的高頻淬火中，由于碳化物的固溶不足而引起基體的C濃度降低。其結(jié)果是，無法得到需要的強度。因此，V的含量的上限為0.5。/。。優(yōu)選為0.3%以下，更優(yōu)選為0.2%以下。(Zr:0.5%以下)Zr與Ti一樣形成穩(wěn)定的碳氮化物，，具有在淬火時抑制晶粒的粗大化，防止韌性劣化等有用的效果。為了得到這樣的效果，例如優(yōu)選使之含有0.005%以上。更優(yōu)選為0.01%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.02%以上。另一方面，若過剩地含有Zr，則在短時間內(nèi)鋼材就被加熱的高頻淬火中，由于碳化物的固溶不足而引起基體的C濃度降低。其結(jié)果是，無法得到需要的強度。因此，Zr的含量的上限為0.5。/。。優(yōu)選為0.4%以下，更優(yōu)選為0.3%以下(Mo:1%以下)Mo是在使鋼的淬火性提高上有用的元素，通過添加Mo，不會增加使耐延遲破壞性劣化的C量就能夠得到更高強度的鋼。為了得到這樣的效果，例如優(yōu)選使之含有0.02%以上。更優(yōu)選為0.05%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.1%以上。但是，若過度地添加，則造成延性的降低，并且因為其為昂貴的元素也會提高制造成本。因此，Mo的含量的上限為1%。優(yōu)選為0.8%以下，更優(yōu)選為0.6%以下。(Ni:3%以下)Ni使鋼的淬火性提高，同時提高鐵原子間的結(jié)合能，在抑制韌性的劣化并實現(xiàn)高強度化上是非常有用的元素。另外，通過使生成銹的致密化，還提高鋼的耐腐蝕性的效果。為了得到這些效果，例如優(yōu)選使之含有0.05%以上。更優(yōu)選為0.1%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.2%以上。但是，若過度添加，10則將招致鋼材的成本上升。因此，Ni量以3。/。為上限。優(yōu)選為2.5%以下，更優(yōu)選為2%以下。(Ca:0.005%以下)Ca使硫化物球狀化，從而使原材的加工性提高。為了得到這些效果，例如優(yōu)選使之含有0.0005%以上。但是，即使過剩地添加，其效果也是飽和而導(dǎo)致成本上升，因此以0.005%為上限。優(yōu)選為0.004%以下，更優(yōu)選為0.003%以下。(抗拉強度為1750N/mn^以上)作為汽車車門的防撞梁等汽車的補強零件，需要抗拉強度為1750N/mmS以上。優(yōu)選為1765N/mm2以上，更優(yōu)選為1800N/mm2以上。(0.1%屈服點為1320N/mm2以上)由JIS規(guī)定的屈服強度一般釆用0.2%的永久應(yīng)變產(chǎn)生時的應(yīng)力，也就是0.2%屈服點，但是，鋼管吸收的是相當(dāng)于產(chǎn)生0.2%的永久應(yīng)變之前的沖擊能，因此采用了該JIS所規(guī)定的0.2%屈服點的屈強比作為汽車的剖面吸收構(gòu)件，有過小評價沖擊吸收特性的可能性。因此，在擋車車門防撞梁等的用途中，認(rèn)為采用0.1%屈服點的方法能夠恰當(dāng)?shù)卦u價吸收能，由該值來規(guī)定本發(fā)明。0.1%屈服點的值在淬火馬氏體組織中比較低，但是如后述若進(jìn)行例如低溫回火處理，則由于微細(xì)析出物的效果帶來屈服強度上升，壓壞載荷上升。作為用于獲得壓壞載荷的上升所需要的特性，0.1%屈服點定為1320N/mn^以上。優(yōu)選為1360N/mm2以上，更優(yōu)選為1400N/mm2以上。(負(fù)40。C下的擺錘沖擊值為50J/cm2以上)通過擺錘沖擊試驗求得的吸收能依存于試驗片的板厚。由JIS規(guī)定的沖擊試驗片的形狀JlS4號試驗片是帶有2mm-V切口的試驗片，板厚10mm、7.5mm、5mm、2.5mm為標(biāo)準(zhǔn)試驗片。實際上在沖擊試驗中，若對象制品的板厚變化，則試驗片板厚也變化，因此加上板厚的影響，為每單位面積的吸收能值(擺錘沖擊值)。本發(fā)明規(guī)定的負(fù)4(TC下的擺錘沖擊值為50J/cm2以上的這一值，是試驗片的溫度為負(fù)40'C而進(jìn)行擺錘沖擊試驗時，試驗片的斷面沒有混入脆性斷面的擺錘沖擊值，若比該值低，則有脆性斷面混入。若比該值高，則幾乎都是延性斷面。<汽車用高強度電阻焊鋼管的制造方法〉(熱軋鋼板的制造)首先，將具有上述的化學(xué)成分的鋼進(jìn)行制鋼而成為鋼片(鋼坯)，對其熱軋，不過以鋼坯的加熱溫度例如為IIO(TC以上，巻取溫度65(TC以下的條件進(jìn)行熱軋。在鋼片加熱溫度中，因為在本發(fā)明所使用的鋼管中存在熱軋時的軋制載荷變高的傾向，所以期望不要使軋制溫度過低，因此鋼片的加熱溫度為IIO(TC以上。更優(yōu)選為115(TC以上，進(jìn)一步優(yōu)選為1200°C以上。這種情況下，有直接加熱連續(xù)鑄造的鋼片的直接軋制和輕加熱以及一度冷卻鋼片后進(jìn)行再加熱的方法等，加熱方法沒有被特別限定。但是，加熱溫度超過130(TC只會白白地浪費熱能，特別沒有好處。在鋼片的熱軋時，如上述進(jìn)行通常的熱軋即可，沒有特別的條件規(guī)定，但是關(guān)于終軋溫度，作為奧氏體單相域的Al"3相變點以上的溫度即可。巻取考慮到軋制鋼板表面的氧化皮的去除性，則優(yōu)選以65(TC以下的溫度進(jìn)行。更優(yōu)選為62(TC以下，進(jìn)一步優(yōu)選為60(TC以下。但是，若巻取溫度過低，則有貝氏體和馬氏體的低溫相變組織混入，強度變高，難以造管，因此下限溫度為450。C以上。更優(yōu)選為480。C以上，進(jìn)一步優(yōu)選為50(TC以上。以這樣的條件制造的熱軋鋼板具有通常的電阻焊鋼管的強度水準(zhǔn)。為390N/mn^6卯N/mn^左右，可以在與通常的熱軋鋼板同等的條件下造管。(電阻焊鋼管的形成)將如此得到的熱軋鋼板(鋼帶)通過酸洗、研磨、噴丸等的方法除去表面的氧化皮后，將進(jìn)行了規(guī)定寬度切割加工的鋼帶成形為電阻焊鋼管。造管時的焊接采用一般性的高頻感應(yīng)電阻焊接機(jī)。電阻焊鋼管的截面形狀，以造管的本來狀態(tài)的圓形截面使用在成本上有利，在熱處理作業(yè)的容易性的方面也有利，但是根據(jù)用途，也能夠加工成具有矩形截面的方型鋼管來使用。(電阻焊鋼管的淬火)用得到的電阻焊鋼管進(jìn)行用于得到期望的特性的熱處理時中，采用依次對短時間加熱的部分進(jìn)行噴射水冷卻而進(jìn)行淬火的高頻淬火。高頻淬火因為能夠抑制熱處理時的形狀變形，得到形狀特性優(yōu)異的電阻焊鋼管，因此優(yōu)選。高頻淬火是加熱到Ac3相變點以上、95(TC以下的溫度范圍，加熱后以10(TC/秒以上冷卻至常溫。之所以如此規(guī)定冷卻速度，是為了得到作為目標(biāo)的馬氏體組織。作為冷卻方法例如有水冷。加熱溫度比Ac3相變點低，并處于AdAc3相變點間的二相溫度域時，在該加熱溫度下存在的奧氏體相變?yōu)轳R氏體而硬化，但是余量的鐵x素體沒有硬化，因此淬火組織成為硬的馬氏體和軟的鐵素體的混合組織，不但沒有延續(xù)淬火本來的目的，而且還得不到期望的強度。因此，加熱溫度優(yōu)選為Ac3相變點以上，優(yōu)選為AC3相變點+3(TC以上。另一方面，若加熱溫度超過95(TC，則加熱時的奧氏體粗大化，淬火材的韌性降低。其結(jié)果是，在規(guī)定的試驗溫度下得不到期望的吸收能。因此，淬火時的加熱溫度為950'C以下，更優(yōu)選為92(TC以下。(電阻焊鋼管的回火)對得到的淬火鋼管進(jìn)行回火處理，以得到期望的特性。在經(jīng)淬火處理得到的馬氏體組織中，即使是同一抗拉強度下屈服強度仍低，因為早期在低載荷下發(fā)生局部壓曲，所以沖擊吸收能低。通過對該淬火鋼管以低溫進(jìn)行回火處理，碳化鐵微細(xì)且均一地分散析出，能夠得到高的屈服強度，進(jìn)行得到屈服強度高的鋼管。同時，伴隨著淬火急冷處理的內(nèi)在的殘留應(yīng)力的緩和和晶格應(yīng)變的解放發(fā)生，也使低溫韌性得到恢復(fù)。這時的回火處理溫度為IOO'C以上、25(TC以下的溫度范圍?；鼗饻囟鹊陀贗OO'C時，因為碳化鐵的析出不足，所以得不到期望的屈服強度。因此，回火處理溫度為IO(TC以上，更優(yōu)選為12(TC以上，進(jìn)一步優(yōu)選為140匸以上。另一方面，若回火溫度超過250。C，則發(fā)生析出碳化物的成長，屈服強度大大降低，因此得不到期望的屈服強度。因此，回火溫度為250°。以下，更優(yōu)選為23(TC以下，進(jìn)一步優(yōu)選為21(TC以下。以上述回火溫度保持電阻焊鋼管的時間為1分鐘以上、60分鐘以下。保持時間為于l分鐘的短時間時，馬氏體中的C的擴(kuò)散時間不足，析出物少，因此得不到期望的屈服強度。因此為1分鐘以上，優(yōu)選為3分鐘以上，13更優(yōu)選為5分鐘上。另外，熱處理時間超過60分鐘時，析出物變得過多，抗拉強度的降低加大。另外，若延長熱處理時間，則生產(chǎn)性也降低。因此，回火處理的保持時間為60分鐘以下，優(yōu)選為30分鐘以下，更優(yōu)選為20分鐘以下。進(jìn)行回火的方法沒有特別限定，能夠應(yīng)用溫度管理容易的電爐和氣氛爐。實施例以下，列舉實施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受以下實施例的限制，也可以在能夠符合本
發(fā)明內(nèi)容的范圍內(nèi)加以為更實施，這些均包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。將具有表1所示的化學(xué)組成的鋼片加熱到1250°C，以表2、表3所示的熱軋條件軋制成板厚2.0mm的熱軋鋼板。對這些熱軋鋼板進(jìn)行酸洗，除去表面氧化皮后，制造外徑31.8mm、壁厚2.0mm的電阻焊鋼管。將該鋼管全數(shù)一起由高頻淬火裝置加熱到900士20。C，進(jìn)行從該溫度進(jìn)行噴射水冷的高頻淬火。繼該淬火之后，以表2、表3所示的條件進(jìn)行低溫回火處理。從低溫回火處理后的鋼管提取試驗片，以后述方式測定屈服強度(0.1%屈服點)、抗拉強度、沖擊特性。屈強比根據(jù)屈服強度/抗拉強度來計算。另外，在表2、表3中，也一并顯示了來自擺錘沖擊試驗的擺錘沖擊值、來自圖1所示的三點彎曲試驗的沖擊吸收特性及延遲破壞試驗的結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>在拉伸試驗中使用JIS12A號試驗片。沖擊試驗依據(jù)JIS4號試驗片，使用從鋼管軸向切割下的厚2mm的V切口試驗片，以負(fù)4(TC的試驗溫度反復(fù)進(jìn)行3次試驗，求得擺錘沖擊值的平均值。還有，該V切口相對于鋼管軸向成直角。在三點彎曲試驗中，如圖1(a)所示，支點間距離為750mm，壓入曲率150R的壓頭直至150mm。這時，根據(jù)表示達(dá)到最大壓壞載荷和壓頭的壓入量(0150mm)時壓頭所施加的載荷的曲線，即根據(jù)載荷-位移曲線(圖1(b))的面積計算吸收能(kJ)并對其加以測定。還有，"最大壓壞載荷"意思是鋼管變形(發(fā)生局部壓曲)，載荷降低時的最大載荷。耐延遲破壞特性是從高頻淬火、低溫回火后的電阻焊鋼管上，切割下長300mm的鋼管狀的試驗片，將其浸漬在10Omol/m3的鹽酸水溶液中300小時，通過目視檢查觀察浸漬后的氫脆化裂紋。根據(jù)有無裂紋來進(jìn)行評價，表2中，用O表示沒無裂紋材，用X表示裂紋發(fā)生材。由表2、表3可知，滿足本發(fā)明規(guī)定的化學(xué)成分、低溫回火的條件的，滿足抗拉強度..1750N/mm2以上，0.1%屈服點1320N/mm2以上，負(fù)40。C下的擺錘沖擊值為50J/cn^以上，低溫沖擊特性優(yōu)異。試驗編號153采用了化學(xué)成分量滿足本發(fā)明的規(guī)定鋼編號120的鋼材，但是1、6、19、21、23、28、33、38、40、46未進(jìn)行本明規(guī)定的低溫回火，從而無法達(dá)到本發(fā)明規(guī)定的擺錘沖擊值。試驗編號45、51雖然進(jìn)行了回火，但是回火溫度比本發(fā)明規(guī)定的范圍高，因此試驗編號45達(dá)不到本發(fā)明規(guī)定的抗拉強度，而試驗編號51則達(dá)不到本發(fā)明規(guī)定的抗拉強度以及0.1。/。屈服點。在采用鋼編號21的鋼材而進(jìn)行的試驗編號54中，鋼材的C量低于本發(fā)明的規(guī)定，雖然進(jìn)行了本發(fā)明規(guī)定的低溫回火，但是仍達(dá)不到本發(fā)明規(guī)定的抗拉強度。在采用鋼編號22的鋼材而進(jìn)行的試驗編號55中，鋼材的C量高于本發(fā)明的規(guī)定，雖然進(jìn)行了本發(fā)明規(guī)定的低溫回火，但是仍達(dá)不到本發(fā)明規(guī)定的0.1%屈服點。在采用鋼編號23的鋼材而進(jìn)行的試驗編號56中，鋼材的Si量高于本發(fā)明的規(guī)定，雖然進(jìn)行了本發(fā)明規(guī)定的低溫回火，但是仍達(dá)不到本發(fā)明規(guī)定的擺錘沖擊值。在采用鋼編號24的鋼材而進(jìn)行的試驗編號57中，鋼材的Mn量高于本發(fā)明的規(guī)定，雖然進(jìn)行了本發(fā)明規(guī)定的低溫回火，但是仍達(dá)不到本發(fā)明規(guī)定的擺錘沖擊值。在采用鋼編號25的鋼材而進(jìn)行的試驗編號58中，鋼材的Si量高于本發(fā)明的規(guī)定，同時Mn量低于本發(fā)明的規(guī)定，雖然進(jìn)行了本發(fā)明規(guī)定的低溫回火，但是均達(dá)不到本發(fā)明規(guī)定的抗拉強度和0.1%屈服點。在采用鋼編號26的鋼材而進(jìn)行的試驗編號59中，鋼材的Cr量、Ti量、B量低于本發(fā)明的規(guī)定，雖然進(jìn)行了本發(fā)明規(guī)定的低溫回火，但是仍達(dá)不到本發(fā)明規(guī)定的抗拉強度。還有，圖2和圖3表示的是，作為具有本發(fā)明規(guī)定的化學(xué)成分的鋼的代表，對于鋼編號2、鋼編號U，使之回火溫度變化而得到的諸特性。圖2是表示回火溫度對應(yīng)的屈服強度(0.1%屈服點)、抗拉強度的變化的圖，圖3是表示回火溫度對應(yīng)的屈強比的變化的圖。由圖2可知，回火溫度為IO(TC以上、25(TC以下時，能夠得到比較高的屈服強度(0.1%屈服點)，以及雖然由于回火抗拉強度有所降低，但盡管如此仍能夠確保在1750N/mm2以上。另外由圖3可知，回火溫度為100。C以上、250。C以下時，能夠得到比較高的屈強比。權(quán)利要求1.一種高強度電阻焊鋼管，其特征在于，以質(zhì)量％計含有C0.2～0.4％、Si0.05～0.5％、Mn0.5～2.5％、P0.025％以下、S0.01％以下、Al0.01～0.15％、Cu0.01～2％、Cr0.05～2％、Ti0.005～0.2％、B0.0002～0.005％，并且，抗拉強度為1750N/mm2以上，0.1％屈服點為1320N/mm2以上，試驗溫度為負(fù)40℃下的擺錘沖擊值為50J/cm2以上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻焊鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計含有Nb:0.0020.2o/o。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻焊鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計含有V:0.0050.5%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻焊鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計含有Zr:0.0050,5%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻焊鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計含有Mo:0.021%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻焊鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計含有Ni:0.053%。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻焊鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計含有Ca:0.00050.005%。8.—種制造權(quán)利要求1所述的電阻焊鋼管的方法，其特征在于，包含如下工序?qū)⑺鲣摴芗訜嶂罙c3相變點以上、95(TC以下的溫度后，以100°C/秒以上的冷卻速度進(jìn)行冷卻的高頻淬火工序；在將所述鋼管加熱至100'C25(TC的溫度的狀態(tài)下保持1分鐘60分鐘后，進(jìn)行冷卻的回火工序。全文摘要提供一種抗拉強度、沖擊吸收性能優(yōu)異，且低溫下的沖擊特性優(yōu)異的汽車用高強度電阻焊鋼管及其制造方法。制造低溫沖擊特性優(yōu)異的汽車肜高強度電阻焊鋼管，其由如下這種鋼板構(gòu)成該鋼板含有C0.2～0.4％、Si0.05～0.5％、Mn0.5～2.5％、P0.025％以下(不含0％)、S0.01％以下(不含0％)、Al0.15％以下(不含0％)、Cu2％以下(不含0％)、Cr2％以下(不含0％)、Ti0.2％以下(不含0％)、B0.005％以下(不含0％)，余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，其抗拉強度為1750N/mm²以上，0.1％屈服點為1320N/mm²以上，試驗溫度為負(fù)40℃下的擺錘沖擊值為50J/cm²以上。文檔編號C22C38/58GK101514433SQ20081000984公開日2009年8月26日申請日期2008年2月20日優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日發(fā)明者佐藤始夫,內(nèi)海幸博,渡邊憲一申請人:株式會社神戶制鋼所