[发明专利]弹簧用空心无缝钢管

说明书

技术领域

本发明涉及弹簧用空心无缝钢管，特别是涉及适于汽车等所使用的空心形状的钢制悬架弹簧等的制造的高强度弹簧用空心无缝钢管。

背景技术

近年来，随着以减少废气和改善燃油效率为目的的汽车的轻量化和高输出功率化的要求高涨，在悬挂系统、发动机、离合器等所使用的悬架弹簧、阀弹簧、离合器弹簧等之中，也致力于高应力设计。因此，这些弹簧朝着高强度化、细直径化的方向，有载荷应力进一步增大的倾向。为了应对这种倾向，强烈希望在抗疲劳性和抗弹减性上也具有更高性能的弹簧钢。

另外，为了一边维持抗疲劳性和抗弹减性一边实现轻量化，能够使用空心的管状钢材、无焊接接头的钢管(以下，称空心无缝钢管)作为弹簧的原材，以之取代作为弹簧的原材至今都在使用的棒状的线材，即代替实心线材的使用。用于制造这样的空心无缝钢管的技术，至今为止提出有种种。

例如，在专利文献1中提出有一种技术，其是对于由弹簧钢钢材构成的原材，进行作为穿孔轧机代表的曼内斯曼穿孔，其后用芯棒式无缝管轧机进行延伸轧制，再以820～940℃再加热10～30分钟，之后终轧的技术。另外在专利文献2中公开有一种技术，其是对于圆筒状的坯段进行热静液挤压加工而制造无缝钢管中间体，加热所述无缝钢管中间体之后，对于加热后的所述无缝钢管中间体进行周期式轧管机轧制和拉拔加工之中至少一个，例如进行拉伸等使之伸展，加热伸展的所述无缝钢管中间体的技术。在专利文献3中，与专利文献2同样，也是在加热挤压用空心坯段后，进行热挤压，并进行冷加工等而制造无缝钢管。此外，专利文献4公开有一种技术，其是通过热轧制造棒材后，以枪孔钻穿孔，并进行冷态的轧制和拉伸(冷加工)而制造无缝管，由此避免穿孔和挤压时的加热，以减轻脱碳的技术。

这些现有技术想通过降低脱碳和减少疵点而使疲劳特性提高，但目前要求的是比现有的要求水平更高的疲劳强度。因此，在至今为止提出的这些技术中，并不能满足所要求的疲劳强度，耐久性这一点不充分。特别是在更高的应力区域下，至今所提出的技术在耐久性提高方向存在局限，对于其他的要因也需要进行研究。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平1－247532号公报

【专利文献2】日本专利第4705456号公报

【专利文献3】日本特开2012－111979号公报

【专利文献4】日本专利第5324311号公报

发明内容

本发明在这种状况之下形成，其目的在于，提供一种高强度弹簧用空心无缝钢管，其所成形的弹簧能够确保充分的疲劳强度。

达成上述课题的本发明，在降低钢管的壁厚的偏差这一点上具有特征。即，本发明的弹簧用空心无缝钢管，在以下方面具有要旨：

所述空心无缝钢管以质量％计含有

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，余量是铁和不可避免的杂质，其中，

由下述(1)式计算的壁厚偏离率为7.0％以下。

壁厚偏离率＝(最大壁厚－最小壁厚)/(平均壁厚)/2×100 (1)

本发明的弹簧用空心无缝钢管，优选跨越其总长，由下述(2)式计算的壁厚偏离率的最大值在7.0％以下，内表面疵点深度为50μm以下，且内表面总脱碳层深度为100μm以下。

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

本发明的弹簧用空心无缝钢管，根据需要，优选以质量％计，还含有以下的(a)～(f)中的至少任意一种。

(a)B：高于0％并在0.015％以下

(b)从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％以下所构成的群中选择的一种以上

(c)从Ni：高于0％并在3％以下和Cu：高于0％并在3％以下所构成的群中选择的一种以上

(d)Mo：高于0％并在2％以下

(e)从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％以下所构成的群中选择的一种以上