[發(fā)明專(zhuān)利]彈簧用空心無(wú)縫鋼管

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680004891.5
• 申請(qǐng)日: 2016-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107250407A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高知琢哉;畑野等;豐武孝太郎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社神戶(hù)制鋼所;神鋼金屬制品株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/00
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/00;C22C38/38;C22C38/58;F16F1/02;C21D8/10
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 張玉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及彈簧用空心無(wú)縫鋼管，特別是涉及適于汽車(chē)等所使用的空心形狀的鋼制懸架彈簧等的制造的高強(qiáng)度彈簧用空心無(wú)縫鋼管。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著以減少?gòu)U氣和改善燃油效率為目的的汽車(chē)的輕量化和高輸出功率化的要求高漲，在懸掛系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器等所使用的懸架彈簧、閥彈簧、離合器彈簧等之中，也致力于高應(yīng)力設(shè)計(jì)。因此，這些彈簧朝著高強(qiáng)度化、細(xì)直徑化的方向，有載荷應(yīng)力進(jìn)一步增大的傾向。為了應(yīng)對(duì)這種傾向，強(qiáng)烈希望在抗疲勞性和抗彈減性上也具有更高性能的彈簧鋼。

另外，為了一邊維持抗疲勞性和抗彈減性一邊實(shí)現(xiàn)輕量化，能夠使用空心的管狀鋼材、無(wú)焊接接頭的鋼管(以下，稱(chēng)空心無(wú)縫鋼管)作為彈簧的原材，以之取代作為彈簧的原材至今都在使用的棒狀的線(xiàn)材，即代替實(shí)心線(xiàn)材的使用。用于制造這樣的空心無(wú)縫鋼管的技術(shù)，至今為止提出有種種。

例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出有一種技術(shù)，其是對(duì)于由彈簧鋼鋼材構(gòu)成的原材，進(jìn)行作為穿孔軋機(jī)代表的曼內(nèi)斯曼穿孔，其后用芯棒式無(wú)縫管軋機(jī)進(jìn)行延伸軋制，再以820～940℃再加熱10～30分鐘，之后終軋的技術(shù)。另外在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)有一種技術(shù)，其是對(duì)于圓筒狀的坯段進(jìn)行熱靜液擠壓加工而制造無(wú)縫鋼管中間體，加熱所述無(wú)縫鋼管中間體之后，對(duì)于加熱后的所述無(wú)縫鋼管中間體進(jìn)行周期式軋管機(jī)軋制和拉拔加工之中至少一個(gè)，例如進(jìn)行拉伸等使之伸展，加熱伸展的所述無(wú)縫鋼管中間體的技術(shù)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，與專(zhuān)利文獻(xiàn)2同樣，也是在加熱擠壓用空心坯段后，進(jìn)行熱擠壓，并進(jìn)行冷加工等而制造無(wú)縫鋼管。此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)4公開(kāi)有一種技術(shù)，其是通過(guò)熱軋制造棒材后，以槍孔鉆穿孔，并進(jìn)行冷態(tài)的軋制和拉伸(冷加工)而制造無(wú)縫管，由此避免穿孔和擠壓時(shí)的加熱，以減輕脫碳的技術(shù)。

這些現(xiàn)有技術(shù)想通過(guò)降低脫碳和減少疵點(diǎn)而使疲勞特性提高，但目前要求的是比現(xiàn)有的要求水平更高的疲勞強(qiáng)度。因此，在至今為止提出的這些技術(shù)中，并不能滿(mǎn)足所要求的疲勞強(qiáng)度，耐久性這一點(diǎn)不充分。特別是在更高的應(yīng)力區(qū)域下，至今所提出的技術(shù)在耐久性提高方向存在局限，對(duì)于其他的要因也需要進(jìn)行研究。

【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】

【專(zhuān)利文獻(xiàn)】

【專(zhuān)利文獻(xiàn)1】日本特開(kāi)平1－247532號(hào)公報(bào)

【專(zhuān)利文獻(xiàn)2】日本專(zhuān)利第4705456號(hào)公報(bào)

【專(zhuān)利文獻(xiàn)3】日本特開(kāi)2012－111979號(hào)公報(bào)

【專(zhuān)利文獻(xiàn)4】日本專(zhuān)利第5324311號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明在這種狀況之下形成，其目的在于，提供一種高強(qiáng)度彈簧用空心無(wú)縫鋼管，其所成形的彈簧能夠確保充分的疲勞強(qiáng)度。

達(dá)成上述課題的本發(fā)明，在降低鋼管的壁厚的偏差這一點(diǎn)上具有特征。即，本發(fā)明的彈簧用空心無(wú)縫鋼管，在以下方面具有要旨：

所述空心無(wú)縫鋼管以質(zhì)量％計(jì)含有

C：0.2～0.7％、

Si：0.5～3％、

Mn：0.1～2％、

Cr：高于0％并在3％以下、

Al：高于0％并在0.1％以下、

P：高于0％并在0.02％以下、

S：高于0％并在0.02％以下和

N：高于0％并在0.02％以下，余量是鐵和不可避免的雜質(zhì)，其中，

由下述(1)式計(jì)算的壁厚偏離率為7.0％以下。

壁厚偏離率＝(最大壁厚－最小壁厚)/(平均壁厚)/2×100 (1)

本發(fā)明的彈簧用空心無(wú)縫鋼管，優(yōu)選跨越其總長(zhǎng)，由下述(2)式計(jì)算的壁厚偏離率的最大值在7.0％以下，內(nèi)表面疵點(diǎn)深度為50μm以下，且內(nèi)表面總脫碳層深度為100μm以下。

壁厚偏離率＝(最大壁厚－最小壁厚)/{(最大壁厚+最小壁厚)/2}/2×100 (2)

本發(fā)明的彈簧用空心無(wú)縫鋼管，根據(jù)需要，優(yōu)選以質(zhì)量％計(jì)，還含有以下的(a)～(f)中的至少任意一種。

(a)B：高于0％并在0.015％以下

(b)從V：高于0％并在1％以下、Ti：高于0％并在0.3％以下及Nb：高于0％并在0.3％以下所構(gòu)成的群中選擇的一種以上

(c)從Ni：高于0％并在3％以下和Cu：高于0％并在3％以下所構(gòu)成的群中選擇的一種以上

(d)Mo：高于0％并在2％以下

(e)從Ca：高于0％并在0.005％以下、Mg：高于0％并在0.005％以下和REM：高于0％并在0.02％以下所構(gòu)成的群中選擇的一種以上