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CN104011233A - 安全气囊用钢管的制造方法 - Google Patents

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CN104011233A
CN104011233A CN201280063667.5A CN201280063667A CN104011233A CN 104011233 A CN104011233 A CN 104011233A CN 201280063667 A CN201280063667 A CN 201280063667A CN 104011233 A CN104011233 A CN 104011233A
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steel pipe
temperature
surface temperature
frequency induction
induction heating
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CN201280063667.5A
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内田和宏
三木健史
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Nippon Steel Corp
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Abstract

在安全气囊用钢管的制造方法中，对钢管实施淬火时，以高频感应加热结束时所测定的钢管的外表面温度T1(℃)在TAc3+40℃≤T1≤1100℃所规定的范围内的方式对钢管进行高频感应加热，测定该高频感应加热结束时的钢管的外表面温度，使用测定到的钢管的外表面温度计算出在进行高频感应加热的过程中钢管的外表面温度从达到相变点Ac3的温度开始所经过的时间x(秒)，基于计算出的上述时间x(秒)，将从测定钢管的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t(秒)调整到0秒＜t≤10秒－x所规定的范围内，从而能够获得高强度且高韧性的钢管。此处，TAc3是相变点Ac3的温度(℃)。

Description

安全气囊用钢管的制造方法
技术领域
本发明涉及一种实施基于高频感应加热的淬火而制造安全气囊用钢管的方法。进一步详细而言，涉及一种能够获得高强度且高韧性的钢管的安全气囊用钢管的制造方法。
背景技术
在汽车的安全气囊系统中，多采用使用钢管而制成的蓄压器。在使用了该钢管的蓄压器内封入高压气体，在安全气囊工作时，被封入到蓄压器的高压气体一下子喷到安全气囊内。因此，因为蓄压器所使用的钢管要在极短的时间内以较大的应变速率承载应力，所以除了高尺寸精度、加工性以及焊接性以外，还要求有高强度、高韧性且出色的耐破裂性。
例如，有时按照以下的顺序来制造使用于这样的安全气囊的钢管。
(1)通过热制管将钢材制成钢管。
(2)对该钢管实施加热后急冷的淬火、回火。
(3)对实施了淬火和回火后的钢管进行冷加工，以形成规定尺寸。
(4)通过退火而对冷加工后的钢管去除残留应力。
为了确保安全气囊用钢管所要求的强度和韧性，对钢管实施淬火和回火。在对热制管后、冷加工前的钢管实施淬火和回火情况下，进行冷加工有时将降低钢管的韧性。
此外，也对在冷加工后实施淬火和回火的安全气囊用钢管的制造方法进行了研究。在该情况下，例如，能够按照以下的顺序制造钢管。
(1)通过热制管将钢材制成钢管。
(2)对该钢管实施冷加工，以形成规定尺寸。
(3)对冷加工后的钢管实施淬火和回火。
在冷加工后实施淬火和回火的情况下，通过淬火和回火能够确保钢管的强度和韧性。
关于安全气囊用钢管的制造方法，以往有各种各样的提案，例如存在专利文献1。在专利文献1所记载的安全气囊用钢管的制造方法中，通过热制管将具有规定的化学组成的钢材制成钢管，对钢管实施加热后急冷的淬火以及相变点Ac1以下的温度的回火，之后，对钢管实施冷加工，以形成规定尺寸。通过使冷加工时的加工度(断面收缩率)降低，将在与钢管的轴向L垂直的截面上测定的{110}面的X线积分强度比的相对于在与钢管的周向T垂直的截面上测定的{110}面的X线积分强度比的比值设为50以下，从而能够确保出色的耐破裂性。
在专利文献1中，优选的是，关于对钢管实施的淬火，在急速加热到淬火温度后，短时间保持该温度再进行急冷；优选的是，该淬火温度为900℃～1000℃；加热方法是高频感应加热。
此外，在专利文献2所记载的安全气囊用钢管的制造方法中，通过热制管将具有规定的化学组成的钢材制成钢管，对钢管实施冷加工，以形成规定尺寸，之后，对钢管实施900℃～960℃的淬火和回火，从而使奥氏体结晶粒度达到11.0以上。在专利文献2中，通过使奥氏体结晶粒度达到11.0以上，能够确保安全气囊用钢管所要求的强度和韧性。此外，优选的是，通过在淬火时使用高频感应加热，并使900℃～1000℃的保持时间在10秒以下，从而所得到的钢管的晶粒进一步变得细微。
在专利文献3所记载的安全气囊用钢管的制造方法中，通过热制管将具有规定的化学组成的钢材制成钢管，对钢管实施冷加工，以形成规定尺寸，之后，对钢管实施加热到相变点Ac3的温度以上的淬火和在相变点Ac1的温度以下的回火。在专利文献3中，通过使作为合金成分而添加的Mn和Ti的含有率满足关系式，从而能够确保1000MPa以上的拉伸强度和较高的韧性。此外，优选的是，关于对钢管实施的淬火，在急速加热到淬火温度后，短时间保持该温度再进行急冷；优选的是，该淬火温度为900℃～1000℃；加热方法是高频感应加热。
在专利文献1～3中所记载的安全气囊用钢管的制造方法中，记载有使用高频感应加热作为淬火中加热钢管的方法，此外，在一部分专利文献中，记载有保持被高频感应加热了的钢管的温度的时间。但是，从高频感应加热的原理来看，难以恒定地保持加热了的钢管的温度。此外，也难以测量加热中的钢管温度。
专利文献1：WO2006/046503号公报
专利文献2：日本特开2002－194501号公报
专利文献3：WO2004/104255号公报
如上所述，在以往的实施基于高频感应加热的淬火的安全气囊用钢管的制造方法中，对于钢管的加热温度和保持时间，在实际作业中应该如何管理并未做充分的研究，对其管理方法并未做充分的研究。
发明内容
本发明是鉴于像这样的状况而做成的，其目的在于，提供一种能够在通过淬火和回火使钢管的组织充分马氏体化、并且通过使晶粒细微化而获得高强度且高韧性的钢管的安全气囊用钢管的制造方法。
本发明人经过反复潜心研究，执行后述实施例所示的试验的结果，得出以下见解。
(1)将高频感应加热结束时所测定的钢管的外表面温度设在规定的范围以内。此外，使用该测定到的钢管的外表面温度计算出在进行高频感应加热的过程中、钢管的外表面温度从达到相变点Ac3的温度到测定钢管的外表面温度为止所经过的时间。并且，基于该时间调整开始急冷的时间。
(2)根据上述(1)，实施了淬火和回火的钢管的组织充分马氏体化，并且晶粒细微化，从而获得高强度且高韧性的钢管。
本发明是基于上述见解而完成的，并将下述(1)和(2)的安全气囊用钢管的制造方法作为主要内容：
(1)一种安全气囊用钢管的制造方法，其特征在于，
在对壁厚4.0mm以下的钢管实施高频感应加热后急冷的淬火时，以高频感应加热结束时所测定的钢管的外表面温度T1(℃)在下式(1)所规定的范围内的方式对钢管进行高频感应加热，在该高频感应加热结束时测定钢管的外表面温度，使用测定到的钢管的外表面温度计算出在进行高频感应加热的过程中钢管的外表面温度从达到相变点Ac3的温度到测定钢管的外表面温度为止所经过的时间x(秒)，基于计算出的上述时间x(秒)，将从测定钢管的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t(秒)调整到下式(2)所规定的范围内。
TAc3+40℃≤T1≤1100℃···(1)
0秒＜t≤10秒－x···(2)
其中，TAc3是相变点Ac3的温度(℃)。
(2)根据上述(1)所记载的安全气囊用钢管的制造方法，其特征在于，
对通过热制管得到的管坯以成为规定尺寸的方式实施冷加工而制成钢管，对该钢管实施上述淬火，之后，以相变点Ac1以下的温度对钢管实施回火。
本发明的钢管的制造方法具有以下显著的效果。
(1)使用高频感应加热结束时所测定的钢管的外表面温度，将淬火时钢管的温度以及钢管停留在相变点Ac3的温度以上的时间管理在规定的范围内。
(2)根据上述(1)，所得到的钢管的组织充分马氏体化，晶粒细微化，因此能够获得高强度且高韧性的钢管。
附图说明
图1是表示使用高频感应加热对钢管实施了淬火时的时间与钢管的外表面温度之间的关系的示意图。
图2是表示在采用本发明的钢管的制造方法对钢管实施淬火时、采用如下方式的情况下的实施方式的图：使用具有比被加热的钢管短的线圈以及多个冷却水供给喷嘴的冷却装置。
图3是表示使用了由碳素钢构成的试验片的试验的结果的图。
图4是表示使用了由低合金钢构成的试验片的试验的结果的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的钢管的制造方法。
图1是表示使用高频感应加热对钢管实施了淬火时的时间与钢管的外表面温度之间的关系的示意图。图1所示的对钢管实施了淬火时的时间与钢管的外表面温度之间的关系是在利用高频感应加热装置对钢管进行了高频感应加热后、将钢管输送到冷却装置、之后利用冷却装置进行了急冷的情况下的关系。
如图1所示，当开始高频感应加热时，钢管的外表面温度伴随着时间的经过而上升。在高频感应加热结束的时刻，钢管的外表面温度达到最高温度。之后，在开始急冷前的期间，由于与气氛的自然对流而钢管的外表面温度降低，在开始基于冷却装置的急冷时，钢管的外表面温度急剧下降。
本发明的钢管的制造方法，如上所述，其特征在于，对壁厚4.0mm以下的钢管实施高频感应加热后急冷的淬火时，以高频感应加热结束时所测定的钢管的外表面温度T1(℃)在上式(1)所规定的范围内的方式对钢管进行高频感应加热，在该高频感应加热结束时测定钢管的外表面温度，使用该测定到的钢管的外表面温度计算出在进行高频感应加热的过程中钢管的外表面温度从达到相变点Ac3的温度开始所经过的时间x(秒)，基于计算出的上述时间x(秒)将从测定钢管的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t(秒)调整到上式(2)所规定的范围内。
当作为被处理材料的钢管的壁厚超过4.0mm时，使用高频感应加热作为加热方法，因此被加热的钢管的外表面与内表面之间的温度差变大。其结果，即使高频感应加热结束时所测定的钢管的外表面温度T1(℃)在上式(1)所规定的范围内，有可能被加热的钢管的内表面附近的温度也达不到相变点Ac3。其结果，钢管的组织不能完全奥氏体化，之后进行急冷而得到的钢管的组织也不能充分马氏体化，从而强度和韧性有可能不足。因此，本发明的钢管的制造方法是以壁厚为4.0mm以下的钢管为对象。另一方面，虽然未对壁厚的下限进行特别的限定，但当壁厚小于1.0mm时，在该壁厚上难以利用冷加工进行精加工，所以优选的是，壁厚为1.0mm以上。
在本发明的钢管的制造方法中，以高频感应加热结束时所测定的钢管的外表面温度T1(℃)在上式(1)所规定的范围内的方式对钢管进行高频感应加热。在加热结束时所测定的钢管的外表面温度T1不在上式(1)所规定的范围并且比相变点Ac3的温度加上40℃而得到的温度小的情况下，有可能被加热了的钢管的内表面附近的温度无法达到相变点Ac3以上。因此，所得到的钢管的组织未充分马氏体化，强度和韧性有可能不足。
为了使钢管的组织完全奥氏体化，需要将钢管整体加热到相变点Ac3。在使钢管的组织完全奥氏体化之后，能够通过急冷使钢管的组织充分马氏体化。如上所述，虽然被高频感应加热了的钢管的外表面与内表面存在温度差，但在本申请以厚度4.0mm以下的安全气囊用钢管作为对象的情况下，该温度差最大也不过15℃左右。因而，当如上式(1)规定的那样以钢管的外表面温度达到相变点Ac3加上40℃而得到的温度以上的方式进行加热时，即使考虑测定误差等，作为最低温度的钢管的内表面温度也被可靠地加热到超过相变点Ac3的温度。
另一方面，在加热结束时测定的钢管的外表面温度不在上式(1)所规定的范围内并且超过1100℃的情况下，在钢管的组织中发生晶粒直径粗大化，所得到的钢管的晶粒的直径变大，导致韧性不足。
在高频感应加热的性质方面，难以将作为被加热材料的钢管保持恒定温度，在感应加热中钢管的温度会持续上升。此外，也难以测定感应加热中的温度。此外，也难以测定钢管的内表面的温度。因而，在本发明中，测定感应加热刚结束的钢管的外表面温度。这实际上相当于钢管的最高加热温度。具体而言，通过将放射温度计紧挨着感应加热装置的出口设置而能够测定钢管的外表面温度。
此外，在本发明的钢管的制造方法中，使用测定到的钢管的外表面温度计算出在进行高频感应加热的过程中钢管的外表面温度从达到相变点Ac3的温度开始所经过的时间x(单位：秒，参照上述图1)。而且，将从测定钢管的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t(单位：秒，参照上述图1)调整到上式(2)所规定的范围以内。于是，在对钢管实施淬火时，能够管理钢管停留在相变点Ac3的温度以上的时间。
当从测定钢管的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t超过上式(2)所规定的范围时，有时所得到的钢管的晶粒的直径变大、韧性不足。为了使所得到的钢管的晶粒更加微细化，并获得韧性更高的钢管，优选的是，缩短钢管停留在相变点Ac3的温度以上的时间，也就是缩短从测定钢管的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t。
另一方面，从测定钢管的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t为0(零)，即，对测定了钢管的外表面温度就紧跟着开始急冷的情况进行研究。在该情况下，也在进行高频感应加热的过程中，经过钢管的外表面温度从达到相变点Ac3的温度开始到达到上式(1)所规定的范围内为止所需要的时间，即，经过上述时间x，钢管的内表面温度也达到相变点Ac3的温度。因而，被加热的钢管的组织能够完全奥氏体化，之后通过急冷而得到的钢管的组织也能够充分马氏体化。因此，从测定钢管的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t的下限值理论上为0。但是，对于实际的制造设备(生产线)而言，加热装置和冷却装置之间通常都存在一定的距离。此外，在实施本发明方面，在加热装置和冷却装置之间至少需要有用于设置放射温度计的空间。因此，在实际的作业中，下限值是超过0的有限的值。
这样，在本发明的钢管的制造方法中，在高频感应加热结束时测定钢管的外表面温度T1(℃)，并且将该外表面温度T1管理在上式(1)所规定的范围内。并且，在本发明的钢管的制造方法中，使用测定到的钢管的外表面温度以及上式(2)来对钢管停留在相变点Ac3的温度以上的时间进行管理。由此，在淬火时，能够恰当地设定钢管的温度和将钢管保持在高温下的时间。其结果，所得到的钢管的组织充分马氏体化，并且，晶粒细微化，因此能够得到高强度且高韧性的钢管。
如上所述，优选的是，钢管停留在相变点Ac3的温度以上的时间较短，因此，也优选的是，在进行高频感应加热过程中，钢管的外表面温度从达到相变点Ac3的温度开始到达到上式(1)所规定的范围内为止所需要的时间、即上述时间x较短。缩短上述时间x(秒)对于提高高频感应加热的加热速度很重要，因此，在本发明的钢管的制造方法中，优选的是加热速度为100℃/s～500℃/s。
作为对被加热了的钢管进行急冷的方式，例如，有使钢管浸入到水槽中来进行冷却的方式、将从喷出孔喷出的冷却水施加于钢管来进行冷却的方式。
图2是表示在采用本发明的钢管的制造方法对钢管实施淬火时、采用如下方式的情况下的实施方式的图：使用具有比被加热的钢管短的线圈以及多个冷却水供给喷嘴的冷却装置。在图2中示出有：作为被处理材料的钢管10、用于将钢管10沿其长度方向输送的输送装置的辊20、高频感应加热装置所具有的线圈30、冷却装置40以及用于测定钢管10的外表面温度的入口侧温度计50和出口侧温度计60。
高频感应加热装置所具有的线圈30与能够调整输出功率(W)的交流电源装置(未图示)连接。在线圈30施加有交流电流的状态下，沿着图2中画有阴影的箭头所示的方向输送钢管10并使钢管10通过线圈30内，从而对钢管10的位于线圈30内的部分进行高频感应加热。此外，冷却装置40具有多个用于喷射冷却水的喷嘴(未图示)，从该喷嘴向钢管的外表面供给的冷却水，从而对钢管进行急冷。
入口侧温度计50配置在线圈30的入口侧，利用该入口侧温度计50能够在线圈30的入口测定钢管的外表面温度、即开始高频感应加热时的钢管的外表面温度。此外，出口侧温度计60配置在线圈30的出口侧，利用该出口侧温度计60能够在线圈30的出口测定钢管的外表面温度、即高频感应加热结束时的钢管的外表面温度。作为这些入口侧温度计50和出口侧温度计60，能够使用放射温度计。
在利用相同的高频感应加热装置对钢管进行加热的情况下，钢管的加热速度由于交流电源装置的输出功率、钢管的输送速度以及被加热的钢管的外径和壁厚的变化而变化。换言之，在利用相同的高频感应加热装置对钢管进行加热的情况下，只要确定交流电源装置的输出功率、钢管的输送速度以及被加热的钢管的外径和壁厚，就能够基于作业实际成绩求出钢管的加热速度。
因此，在本发明的钢管的制造方法中，只要如下操作即可：基于作业实际成绩，根据被加热的钢管的外径和壁厚来调整交流电源装置的输出功率和/或钢管的输送速度，从而使钢管的加热速度变化，将高频感应加热结束时的钢管的外表面温度T1(℃)(利用出口侧温度计60测定的温度)控制在上式(1)所规定的范围内。
在本发明的钢管的制造方法中，使用加热结束时测定的钢管的外表面温度T1(℃)计算出在进行高频感应加热过程中钢管的外表面温度从达到相变点Ac3的温度开始所经过的时间x(秒)。钢管的外表面温度从达到相变点Ac3的温度开始所经过的时间x(秒)例如能够利用下式(3)计算出来。
x＝(T1－TAc3)/v···(3)
在这里，TAc3是相变点Ac3的温度(℃)，v是加热速度(℃/s)。
假设高频感应加热中的加热速度是恒定的，通过由出口侧温度计60测定到的钢管的外表面温度(℃)与由入口侧温度计50测定到的钢管的外表面温度(℃)之差除以加热时间(s)而能够推导出加热速度v(℃/s)。如上所述，在使用相同的高频感应加热装置对钢管进行加热的情况下，只要交流电源装置的输出功率等是相同的条件，基于作业实际成绩就能求出钢管的加热速度，所以基于作业实际成绩也可以求出钢管的加热速度v(℃/s)。
基于能够这样计算出的、钢管的外表面温度从达到相变点Ac3的温度开始所经过的时间x(秒)，能够利用上式(2)管理从测定钢管的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t(秒)。
通过改变钢管的输送速度，能够调整从测定钢管的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t。但是，在该情况下，当改变钢管的输送速度时，如上所述，必须要注意加热速度v(℃/s)变化这一点。因此，在本发明的钢管的制造方法中，通过改变钢管的输送速度且改变高频感应加热装置所具有的交流电源装置的输出功率，从而使加热结束时的钢管的外表面温度处在上式(1)的范围内，并且将从测定钢管的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t调整在上式(2)的范围内。
如上所述，缩短钢管的外表面温度从达到相变点Ac3的温度开始所经过的时间x(秒)，对于提高高频感应加热的加热速度很重要。因此，在上述图2所示的实施方式中，配置有多个线圈(高频感应加热装置)，前段的线圈的加热速度例如设为100℃/s，后段的线圈的加热速度设为500℃/s。也可以是，这样配置多个线圈，并且相对于前段的线圈的加热速度增加后段的线圈的加热速度。由此，能够缩短钢管的外表面温度从达到相变点Ac3的温度开始所经过的时间x。
在本发明的钢管的制造方法中，优选的是，对利用热制管获得的管坯以成为规定尺寸的方式实施冷加工而制成钢管，对该钢管实施上述淬火，之后，以相变点Ac1以下的温度对钢管实施回火。如上所述，通过在冷加工后实施的淬火和回火，能够确保所要求的韧性。
如以上说明的那样，在本发明的钢管的制造方法中，测定高频感应加热结束时钢管的外表面温度T1(℃)，并且将该加热结束时的钢管的外表面温度T1管理在上式(1)所规定的范围内。并且，在本发明的钢管的制造方法中，使用测定到的钢管的外表面温度T1和上式(2)管理钢管停留在相变点Ac3的温度以上的时间。由此，使得到的钢管的组织充分马氏体化，并且使晶粒细微化。因此，所得到的钢管具有高强度且高韧性，因此能够适用于在汽车的安全气囊系统中蓄压器所使用的安全气囊用钢管。
在本发明的钢管的制造方法中，作为钢管能够以具有如下化学组成的钢管作为对象：按质量％计包含C：0.05％～0.25％、Mn：0.05％～2.50％、Si：0.1％～1.0％、Cu：0.01％～0.80％、Ni：0.01％～0.80％、Cr：0.01％～1.20％以及Mo：0.01％～1.00％，剩余部分由Fe和杂质构成。优选的是，具有上述化学组成的钢管还包含B：0.05％以下、Ti：0.10％以下以及Nb：0.10％以下中的1种以上的成分。
具有上述化学组成的钢管的剩余部分中的“杂质”指的是，在工业化地制造合金时，以像矿石或者废渣等那样的原料为代表，由于制造工序的各种原因而混入的成分，例如S、P、Al就是这样的杂质。
若使用具有上述化学组成的钢管，则能够确保强度和韧性，还提高淬火性。因此，在通过应用本发明的制造方法而得到的钢管中，能够确保充分的强度和韧性。因此，能够获得作为安全气囊用钢管所要求的特性。
(实施例)
为了验证本发明的钢管的制造方法所产生的效果，执行对试验片(外径3mm、长度6mm的实心圆棒)实施热处理的试验。
(试验方法)
在本试验的热处理中，实施高频感应加热后急冷的淬火、相变点Ac1以下的温度的回火。作为被热处理的材料，使用实心圆棒的试验片，其材质是碳素钢或者低合金钢。
对于由碳素钢构成的试验片的化学组成，按质量％计包含C：0.16％、Mn：0.50％、Si：0.40％、Cu：0.25％、Ni：0.26％、Cr：0.30％、Mo：0.01％、B：0.001％、Ti：0.03％以及Nb：0.02％，剩余部分由Fe和杂质构成。该碳素钢的相变点Ac3的温度是832℃。此外，对于由低合金钢构成的试验片的化学组成，按质量％计包含C：0.14％、Mn：1.34％、Si：0.29％、Cu：0.16％、Ni：0.16％、Cr：0.62％、Mo：0.02％、B：0.001％、Ti：0.03％以及Nb：0.02％，剩余部分由Fe和杂质构成。该低合金钢的相变点Ac3的温度是845℃。
在淬火时，使用放射温度计测定开始高频感应加热时的试验片的外表面的温度(℃)和高频感应加热结束时的试验片的外表面的温度(℃)。假设高频感应加热中的加热速度是恒定的，加热结束时所测定的试验片的外表面的温度(℃)与加热开始时所测定的试验片的外表面之差除以加热时间(s)，从而推导出加热速度v(℃/s)。使用该加热速度v(℃/s)和高频感应加热结束时的试验片的外表面温度T1(℃)，来利用上式(3)计算出在高频感应加热过程中从试验片的外表面温度达到相变点Ac3的温度到测定上述高频感应加热结束时的试验片的外表面温度为止所经过的时间x(秒)。
在本试验中，使从测定试验片的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t变化，其结果，使得试验片的外表面温度从达到相变点Ac3的温度到开始急冷为止所需要的时间(x+t、单位：秒)发生变化。此外，使高频感应加热装置的交流电源的输出功率变化，其结果，使高频感应加热结束后的试验片的外表面温度(℃)在830℃～1150℃的范围变化。
(评价指标)
作为评价指标，测定了实施了热处理的试验片的硬度和奥氏体结晶粒度。硬度是根据日本JIS Z2244所规定的方法并以试验力为98.07N测定的HV10的值。奥氏体结晶粒度根据日本JIS G0551所记载的Bechet－Beaujard法来使施加了上述热处理的试验片在苦味酸饱和水溶液腐蚀，从而使奥氏体晶粒显露出来，并评价了奥氏体结晶粒度。
对于由碳素钢构成的试验片，以硬度为380HV以上、奥氏体结晶粒度为9以上作为基准判定试验片是否合格。作为硬度的判定基准所采用的380HV指的是：在含C为0.16质量％的钢材的组织95质量％以上马氏体化的情况下的硬度。即，在硬度达到判定基准以上的情况下，认为是试验片的组织充分马氏体化。
此外，对于由低合金钢构成的试验片，以硬度为370HV以上、奥氏体结晶粒度为9以上作为基准判定试验片是否合格。作为硬度的判定基准所采用的370HV指的是：在含C为0.14质量％的钢材的组织95质量％以上马氏体化的情况下的硬度。即，在硬度达到判定基准以上的情况下，认为是试验片的组织充分马氏体化。
(试验结果)
图3是表示使用了由碳素钢构成的试验片的试验的结果的图。
图4是表示使用了由低合金钢构成的试验片的试验的结果的图。
在图3和图4中，在横轴上利用对数刻度表示淬火时的试验片的外表面的温度从达到相变点Ac3的温度到开始急冷为止所需要的时间(x+t、单位：秒)，在纵轴上表示加热结束时的试验片的外表面温度T1(℃)。此外，实施了热处理的试验片的硬度和奥氏体结晶粒度均在基准值以上的情况用空心圆形记号表示，硬度在基准值以上但奥氏体结晶粒度小于基准值的情况用涂成黑色的三角形记号表示，硬度和奥氏体结晶粒度均小于基准值的情况用×记号表示。
在加热结束时的试验片的外表面温度T1小于相变点Ac3的温度加上40℃而得到的温度而处于上式(1)所规定的范围以外的情况下，如图3和图4所示，大部分试验片的硬度和奥氏体结晶粒度均小于基准值。另一方面，在加热结束时的试验片的外表面温度T1超过1100℃而处于上式(1)所规定的范围以外的情况下，所有试验片的奥氏体结晶粒度均小于基准值，一部分试验片的硬度也小于基准值。
此外，在加热结束时的试验片的外表面温度T1在上式(1)所规定的范围内的情况下，如果试验片的外表面温度从达到相变点Ac3的温度到开始急冷为止所需要的时间也超过10秒，则一部分实验片的奥氏体结晶粒度也小于基准值。
另一方面，在如以下的方式实施了热处理的情况下硬度和奥氏体结晶粒度均为基准值以上：使加热结束时的试验片的外表面温度T1在上式(1)所规定的范围内，并且，试验片的外表面温度从达到相变点Ac3的温度到开始急冷为止所需要的时间(x+t)为10秒以下。即，明确的是，以在加热结束时测定的钢管的外表面温度T1(℃)在上式(1)所规定的范围的方式对钢管进行高频感应加热，并且将从测定钢管的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t(秒)调整到上式(2)所规定的范围内，从而能够使硬度和奥氏体结晶粒度为基准值以上。
由此明确的是，采用本发明的钢管的制造方法能够使所得到的钢管的组织充分马氏体化，能够使晶粒细微化。
产业上的可利用性
本发明的钢管的制造方法具有以下的显著效果。
(1)使用高频感应加热结束时所测定的钢管的外表面温度，将淬火时钢管的温度以及钢管停留在相变点Ac3的温度以上的时间管理在规定的范围内。
(2)根据上述(1)，所得到的钢管的组织充分马氏体化，并且晶粒细微化，从而能够获得作为安全气囊用钢管所要求的高强度且高韧性。
这样一来，因为采用本发明的钢管的制造方法能够得到高强度且高韧性的钢管，因此，对于在汽车的安全气囊系统中蓄压器所使用的安全气囊用钢管的制造是有用的。
附图标记说明
10：钢管(被处理材料)、20：辊、
30：高频感应加热用线圈、40：冷却装置、
50：入口侧温度计、60：出口侧温度计

Claims (2)

1.一种安全气囊用钢管的制造方法，其特征在于，
在对壁厚4.0mm以下的钢管实施高频感应加热后急冷的淬火时，
以高频感应加热结束时所测定的钢管的外表面温度T1(℃)在下式(1)所规定的范围内的方式对钢管进行高频感应加热，
在该高频感应加热结束时测定钢管的外表面温度，
使用测定到的钢管的外表面温度计算出在进行高频感应加热的过程中钢管的外表面温度从达到相变点Ac3的温度到测定钢管的外表面温度为止所经过的时间x(秒)，
基于计算出的上述时间x(秒)，将从测定钢管的外表面温度到开始急冷为止所需要的时间t(秒)调整到下式(2)所规定的范围内，
TAc3+40℃≤T1≤1100℃···(1)
0秒＜t≤10秒－x···(2)
其中，TAc3是相变点Ac3的温度(℃)。
2.根据权利要求1所述的安全气囊用钢管的制造方法，其特征在于，
对通过热制管得到的管坯以成为规定尺寸的方式实施冷加工而制成钢管，对该钢管实施上述淬火，之后，以相变点Ac1以下的温度对钢管实施回火。
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