低循環(huán)疲勞特性優(yōu)異的汽車行走部件及其制造方法技術(shù)

一種低循環(huán)疲勞特性優(yōu)異的汽車行走部件，其特征在于，由以質(zhì)量%計(jì)，含有C：0.02~0.10%、Si：0.05~1.0%、Mn：0.3~2.5%、P：0.03%以下、S：0.01%以下、Ti：0.005~0.1%、Al：0.005~0.1%、N：0.0005~0.006%、和B：0.0001~0.01，其余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)組成的鋼構(gòu)成，是部件組織的80%以上為貝氏體組織的鋼，板厚t和外表面曲率半徑R的比R/t為5以下的部位的（211）面的X射線半值寬度為5度以下。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及。作為本專利技術(shù)的汽車行走部件，有例如前橋梁、懸架構(gòu)件等。
技術(shù)介紹
汽車行走部件，不用說(shuō)可加工性，由于在行駛中反復(fù)受到?jīng)_擊載荷和扭轉(zhuǎn)載荷等，因此在需要高的強(qiáng)度的同時(shí)需要高的疲勞特性。沖擊載荷和扭轉(zhuǎn)載荷等也有時(shí)成為影響到坯料的塑性區(qū)域的大的載荷，因此特別是在高應(yīng)力振幅低循環(huán)區(qū)域(斷裂次數(shù)為105次以下)的疲勞特性受到重視。例如，對(duì)于作為汽車行走部件的汽車前橋梁，在專利文獻(xiàn)I中曾提出了對(duì)筒狀的 被加工體(例如鋼管)的內(nèi)表面賦予液體壓力并進(jìn)行壓制加工的方法、和采用該方法得到的異型截面筒狀體的前橋梁。為了確保充分的疲勞特性，該前橋梁通過(guò)在將鋼管壓制加工后實(shí)施淬火、退火等的硬化熱處理，使部件的疲勞特性和強(qiáng)度提高到所希望的水平。如果進(jìn)行這樣的硬化熱處理，則部件的成本變高，而且存在部件形狀由于熱處理而變化，需要追加矯正的情況、和部件軟化需要追加的強(qiáng)化手段(例如表面硬質(zhì)化處理等)的情況。因此，在產(chǎn)業(yè)界期待沒(méi)有壓制后的熱處理而能夠制造的具有充分的疲勞特性的汽車行走部件。另外，作為疲勞特性優(yōu)異的汽車行走部件，在專利文獻(xiàn)2中，曾提出了由Nb和Mo的復(fù)合添加鋼構(gòu)成的部件。Nb和Mo的復(fù)合添加鋼在彎曲成形后表層部由于加工硬化而變硬，并且，為了提高疲勞特性而進(jìn)行的去內(nèi)部應(yīng)力退火時(shí)的硬度的降低少，因此疲勞特性優(yōu)巳升。的確在壓制成形后若進(jìn)行退火則可以認(rèn)為具有充分的疲勞特性。但是，在保持壓制成形的狀態(tài)下，由于存在鐵素體，因此擔(dān)心在壓制成形后產(chǎn)生多數(shù)的成為疲勞裂紋的起點(diǎn)的微小空隙(void)。另外，低循環(huán)區(qū)域的疲勞，成為大大超過(guò)鐵素體相的屈服應(yīng)力的應(yīng)力振幅，因此鐵素體相變得容易滑動(dòng)，局部地發(fā)生疲勞損傷。因此，不能認(rèn)為具有充分的低循環(huán)疲勞特性。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2001-321846專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2008-6365
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
保持壓制成形狀態(tài)不進(jìn)行熱處理而能夠制造的具有充分的低循環(huán)疲勞特性的汽車行走部件，迄今為止尚未提出。特別是實(shí)施了大的彎曲成形的汽車行走部件，在彎曲大的部位，得不到充分的低循環(huán)疲勞特性。因此，本專利技術(shù)的課題是提供一種汽車行走部件及其制造方法，所述汽車行走部件為低成本，不需要追加矯正和追加的強(qiáng)化手段，壓制成形后不進(jìn)行熱處理，即使是實(shí)施了大的彎曲成形的情況也具有充分的低循環(huán)疲勞特性。本專利技術(shù)者們?yōu)榱说玫骄哂谐浞值牡脱h(huán)疲勞特性的汽車行走部件，研討了從成形的前后到負(fù)荷疲勞載荷的、構(gòu)成部件的鋼材的微小空隙的生成和疲勞裂紋的產(chǎn)生和進(jìn)展過(guò)程。其結(jié)果，本專利技術(shù)者們新發(fā)現(xiàn)了 ；在鋼制的汽車行走部件中，在鋼材的制造時(shí)和成形加工時(shí)產(chǎn)生的微小空隙在加工后作為部件使用時(shí)，促進(jìn)疲勞裂紋的產(chǎn)生和進(jìn)展。另外，本專利技術(shù)者們新發(fā)現(xiàn)了 根據(jù)成形后的部件的成為低循環(huán)疲勞裂紋的起點(diǎn)的部位的板厚t和外表面曲率半徑R的比R/t的值，對(duì)低循環(huán)疲勞特性有利的顯微組織不同。由成為低循環(huán)疲勞裂紋的起點(diǎn)的部位的板厚t和外表面曲率半徑R的比R/t變?yōu)?以下那樣的彎曲主體成形的部件，在R/t為5以下的部位的組織整體中強(qiáng)制性地產(chǎn)生變·形。本專利技術(shù)者們發(fā)現(xiàn)了，鋼的組織是以貝氏體為主體的均勻組織時(shí)，成形后的微小空隙的產(chǎn)生少，低循環(huán)疲勞壽命變長(zhǎng)，貝氏體在組織中占的比例低于80%時(shí)，在軟質(zhì)組織和硬質(zhì)組織的邊界形成多數(shù)的微小空隙，該空隙促進(jìn)疲勞裂紋的產(chǎn)生和進(jìn)展，低循環(huán)疲勞壽命變短。關(guān)注于該見(jiàn)解，進(jìn)行了各種研討的結(jié)果，本專利技術(shù)者們發(fā)現(xiàn)了，通過(guò)將鋼的組織控制成以貝氏體組織為主體，造出缺陷充分少的鋼管后，實(shí)施彎曲主體的成形，由此與使用其他組織的鋼或采用其他成形方法制造出的部件相比，可得到具有飛躍性地優(yōu)異的低循環(huán)疲勞特性的部件。本專利技術(shù)是基于上述見(jiàn)解完成的，其要旨如下。(I) 一種低循環(huán)疲勞特性優(yōu)異的汽車行走部件，其特征在于，是由下述鋼構(gòu)成的汽車行走部件，所述鋼以質(zhì)量％計(jì)含有C 0. 02 O. 10%、Si 0. 05 I. 0%、Mn 0. 3 2. 5%、P 0. 03% 以下、S :0· 01% 以下、Ti 0. 005 O. 1%、Al 0. 005 O. 1%、N 0. 0005 O. 006%、和B :0. 0001、. 01，其余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)組成，部件組織的80%以上為貝氏體組織，板厚t和外表面曲率半徑R的比R/t為5以下的部位的(211)面的X射線半值寬度為5度(deg)以下。(2)根據(jù)上述(I)的低循環(huán)疲勞特性優(yōu)異的汽車行走部件，其特征在于，構(gòu)成上述汽車行走部件的鋼以質(zhì)量％計(jì)還含有選自Cu 0. 005 I. 0%、Ni 0. 005 I. 0%、Cr 0. 03 I. 0%、Mo 0. Γ0. 5%、Nb 0. 003 O. 2%、V :0. OOl O. 2%、W 0. ΟΟΓΟ. 1%、Ca :0. OOOl O. 02%、Mg 0. 000Γ0. 02%、Zr 0. ΟΟΟΓΟ. 02%、和REM 0. OOOl O. 02%中的一種或兩種以上的元素。 (3)—種低循環(huán)疲勞特性優(yōu)異的汽車行走部件的制造方法，其特征在于，將以質(zhì)量％計(jì)，含有C 0. 02 0. 10%、Si 0. 05 I. 0%、Mn 0. 3 2. 5%、P 0. 03% 以下、S :0· 01% 以下、Ti :0· 005 0. 1%、Al 0. 005 0. 1%、N 0. 0005 0. 006%、和B :0. 000Γ0. 01%,其余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)組成的鋼板坯加熱到10700C 1300°C，接著，實(shí)施精軋結(jié)束溫度設(shè)為850°C 1070°C的熱軋，其后，以滿足(A)式的冷卻速度V (°C /秒)冷卻到500°C以下，接著，進(jìn)行造管使得在外徑設(shè)為D、板厚設(shè)為t時(shí)，開(kāi)坯工序中的鋼材最表面的造管應(yīng)變?chǔ)?ε變?yōu)橐韵?B)式的范圍，接著，進(jìn)行壓制成形，300/Μ 彡 V 彡 3000/Μ · · · (A)0. 7t/ (D-t) ^ Δ ε 彡 I. 2t/ (D_t) · · · (B)其中，M=exp{6.2 (C+0. 27Mn+0. 2Cr+0. 05Cu+0. llNi+0. 25Mo) +0. 74} · · · (C)(C)式的 C、Mn、Cr、Cu、Ni、Mo 的值為質(zhì)量 ％。根據(jù)上述(3)所述的低循環(huán)疲勞特性優(yōu)異的汽車行走部件的制造方法，其特征在于，上述鋼板坯以質(zhì)量％計(jì)還含有選自Cu 0. 005 I. 0%、Ni 0. 005 I. 0%、Cr 0. 03 I. 0%、Mo 0. I 0. 5%、Nb 0. 003 0. 2%、V :0· 001 0. 2%、W 0. 00Γ0. 1%、Ca 0. 000Γ0. 02%、Mg :0. 0001 0. 02%、Zr 0. ΟΟΟΓΟ. 02%、和REM 0. ΟΟΟΓΟ. 02%中的一種或兩種以上。本專利技術(shù)的汽車行走部件，成形為彎曲主體，并且，組織為貝氏體主體且均勻，因此在成形時(shí)難以產(chǎn)生微小空隙。其結(jié)果，可抑制起因于該微小空隙的疲勞裂紋的產(chǎn)生，進(jìn)而，能夠抑制該微小空隙連接而成的龜裂進(jìn)展，因此，本專利技術(shù)的汽車行走部件，低循環(huán)疲勞特性優(yōu)異。成形應(yīng)變量越多，該傾向就越顯著，本專利技術(shù)的汽車行走部件和以往的汽車行走部件的低循環(huán)疲勞壽命之差變大。另外，本專利技術(shù)的汽車行走部件，在鋼材的制本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：福士孝聰，中村英幸，穴井功，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：新日本制鐵株式會(huì)社，
類型：
國(guó)別省市：