[发明专利]电阻焊钢管

说明书

技术领域

本发明涉及疲劳特性(fatigue characteristic)优异的电阻焊钢管(electric resistance welded steel pipe)。

背景技术

汽车工业中，为了兼得轻型化(weight saving)和刚性(stiffness property)，以往，以使用了棒钢(bar steel)的传动轴(drive shaft)等为代表的驱动系部件(driving part)的中空化(hollowing)得到发展。作为这样的中空化所使用的材料之一，提出了无缝钢管(seamless steel pipe)，例如，专利文献1中公开了一种中空驱动轴(hollow drive axis)，其以将钢组成控制在所希望范围内的无缝钢管为材料，兼具淬火后的奥氏体晶粒度编号(austenite grain size number)为9以上的优异的冷加工性(cold workability)、淬透性(hardenability)、韧性(toughness)和扭转疲劳强度(torsion fatigue strength)(以下有时简称为疲劳强度)，发挥稳定的疲劳寿命(fatigue life)。

然而，无缝钢管在其制造方法上存在如下问题：因表面脱炭(surface decarburization)、表面瑕疵大，为了得到充分的耐疲劳特性必须对表面进行研削、研磨的问题；因偏心偏厚(unevenness and eccentricity in thickness)而未必适合旋转物(rotated object)的问题。

另一方面，研究了将上述问题少的电阻焊钢管用于传动轴用途。例如，专利文献2中公开了以将钢组成控制在所希望范围内的电阻焊钢管为材料，对电阻焊部(weld of ERW)及其附近实施淬火、回火处理而进行硬化处理(hardening treatment)，从而提高钢管本身的强度的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2006/104023号公报

专利文献2：日本特开2002-356742号公报

发明内容

然而，电阻焊钢管虽与无缝钢管相比尺寸精度优异，但对于传动轴等要求非常高的尺寸精度的用途而言，需要利用冷拔加工(cold drawing)提高尺寸精度(dimension accuracy)。这种情况下，需要在冷拔加工后进行正火(normalizing)。其理由是利用正火消除以下问题：(1)冷拔加工状态下因加工应变(processing strain)的影响导致韧性下降；(2)电阻焊焊接部经过焊接时的急热和急冷的热历程(thermal history)而淬硬，局部硬质化；(3)在电阻焊焊接的接合面存在碳浓度低的被称为白色层(white layer)的薄层等问题。

若进行正火，则由于电阻焊钢管的韧性低，所以有实际使用环境下发生脆性破坏(brittle failure)的危险性。另外，用于传动轴时，由于负荷反复的剪切应力(shearing stress)、弯曲应力(bending stress)，所以在电阻焊焊接部及其附近部产生局部应力集中(stress concentration)，有寿命短、发生疲劳破坏(fatigue breaking)的危险性。因此，正火处理在将电阻焊钢管用于传动轴时极其重要，同时是对成为最终制品的钢管的特性影响大的处理。

以高碳钢作为电阻焊钢管的材料时，由于正火后的冷却速度的偏差导致金属组织(metallic structure)发生很大变化，从铁素体(ferrite)、珠光体(pearlite)转变成马氏体(martensite)。因此，也会生成马氏体组织，所以以高碳钢作为电阻焊钢管的材料时，如专利文献1、专利文献2所公开的那样，从确保韧性的观点考虑回火处理是必需工序，有导致制造成本上升的问题。

本发明的目的在于，为了解决上述课题，提供一种即便以高碳钢作为电阻焊钢管的材料时，正火后的金属组织和拉伸强度也不易受到正火后的冷却速度的影响，能够确保稳定的疲劳强度的电阻焊钢管。