專利名稱：：燃料噴射管用鋼管以及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于向燃燒室噴射燃料的、拉伸強(qiáng)度在900N/mmS以上的燃料噴射管用鋼管以及其制造方法。更具體而言，涉及一種用于向柴油發(fā)動機(jī)的燃燒室供給燃料液滴的、具有優(yōu)異的耐內(nèi)壓疲勞特性的燃料噴射管用鋼管以及其制造方法。
背景技術(shù)：
：作為用于解決未來能源枯竭的對策，人們一直大力開展著促進(jìn)節(jié)能的運動、資源的再利用運動以及開發(fā)用于達(dá)到上述目的的技術(shù)。特別是最近幾年，作為全世界范圍內(nèi)的倡議，強(qiáng)烈希望減少隨著燃料的燃燒而產(chǎn)生的C02的排放量以防止地球變暖。作為C02的排放量較少的內(nèi)燃機(jī)，可以舉出用在汽車等中的柴油發(fā)動機(jī)。但是，雖然柴油發(fā)動機(jī)的C02的排放量較少，但是有產(chǎn)生黑煙的問題。黑煙是在氧的量相對于所噴射的燃料不足的情況下產(chǎn)生的。即、燃料中的一部分被熱分解從而發(fā)生脫氫反應(yīng)，產(chǎn)生黑煙的初級粒子，然后該初級粒子再次;故熱分解，并聚集、合體，從而成為黑煙。人們擔(dān)心這樣產(chǎn)生的黑煙引發(fā)大氣污染、對人體造成不良影響。通過提高向柴油發(fā)動機(jī)的燃燒室噴射燃料的噴射壓力，能夠減少上述黑煙的產(chǎn)生量。但是，為此要求用于噴射燃料的鋼管具有較高的疲勞強(qiáng)度。關(guān)于獲得上述的用于噴射燃料的鋼管的制造方法，公開有下述發(fā)明。在專利文獻(xiàn)l中公開了一種利用噴丸(shotblast)處理對熱軋的無縫鋼管原料的內(nèi)表面進(jìn)行磨削、研磨、之后進(jìn)行冷拔加工的用于噴射柴油發(fā)動機(jī)的燃料的鋼管的制造方法。采用該制造方法，由于能將鋼管內(nèi)表面的缺陷(凹凸、鱗狀折疊、微細(xì)裂紋等)的深度控制在0.10mm以下，因此能夠?qū)崿F(xiàn)用于噴射燃料的鋼管的高強(qiáng)度化。專利文獻(xiàn)l:日本特開平9-57329號/>氺艮利用上述專利文獻(xiàn)l所公開的方法制成的用于噴射燃料的鋼管雖然具有很高的強(qiáng)度，但是無法獲得與其鋼管材料的強(qiáng)度相當(dāng)?shù)钠趬勖?。在增大鋼管材料的?qiáng)度時，當(dāng)然能夠增大作用在鋼管內(nèi)側(cè)的壓力，但是在對鋼管內(nèi)側(cè)施加了壓力的情況下，構(gòu)成不會使鋼管內(nèi)表面發(fā)生由疲勞導(dǎo)致的損壞的極限的內(nèi)壓(以下稱作"極限內(nèi)壓，，)并不是只依賴于鋼管材料的強(qiáng)度。即、即使增大鋼管材料的強(qiáng)度也不能獲得期望值以上的極限內(nèi)壓。考慮到最終產(chǎn)品的可靠性等，疲勞壽命越長越好，但在上述極限內(nèi)壓較低時，在較高內(nèi)壓的使用條件下鋼管容易疲勞，因此疲勞壽命也變短。特別是，在最近的趨勢中，希望獲得更高的內(nèi)壓，具體而言，要求鋼管具有900N/mm2以上的拉伸強(qiáng)度，并希望提高與該拉伸強(qiáng)度相對應(yīng)的疲勞特性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種通過提高材料強(qiáng)度、并確保較高的極限內(nèi)壓來謀求延長疲勞壽命、且可靠性較高的燃料噴射管用鋼管以及其制造方法。特別是，提供一種具有優(yōu)異的耐內(nèi)壓疲勞特性、拉伸強(qiáng)度在900N/mm2以上的燃料噴射管用鋼管以及其制造方法。本發(fā)明人為了解決上述問題，詳細(xì)研究了鋼管材料的拉伸強(qiáng)度與鋼管的極限內(nèi)壓的關(guān)系。首先，準(zhǔn)備多個通過改變材料的組成而使拉伸強(qiáng)度不同的鋼管，研究^立伸強(qiáng)度與極限內(nèi)壓的關(guān)系。并且，對于在研究極限內(nèi)壓時所獲得的產(chǎn)生了疲勞損壞的鋼管，也研究了其破損部。從上述研究結(jié)果得出下述見解，在鋼管材料的拉伸強(qiáng)度小于500N/mmS的情況下，在由具有基本相同的拉伸強(qiáng)度的材料構(gòu)成的鋼管中，即使極限內(nèi)壓不同，也會呈現(xiàn)出相同的破損形態(tài)。與此相對，在鋼管材料的拉伸強(qiáng)度為500N/mn^以上的情況下，即使是由具有基本相同的拉伸強(qiáng)度的材料構(gòu)成的鋼管，也會因極限內(nèi)壓的大小不同而導(dǎo)致破損形態(tài)不同。即、在鋼管材料的拉伸強(qiáng)度為500N/mm2以上的情況下，極限內(nèi)壓比較大的鋼管的破損形態(tài)與拉伸強(qiáng)度小于500N/mm2的情況下的鋼管的破損形態(tài)相同。但是，在極限內(nèi)壓比較小的鋼管中，由于以存在于內(nèi)表面附近的夾雜物為起點發(fā)生破損，因此只要抑制該夾雜物，就能提高極限內(nèi)壓。并且，在被本發(fā)明視作目的的鋼管材料的拉伸強(qiáng)度為900N/mmS以上的情況下，若是極限內(nèi)壓比較小的鋼管，則也是以存在于內(nèi)表面附近的夾雜物為起點發(fā)生破損的，因此只要抑制該夾雜物，同樣也能提高極限內(nèi)壓。本發(fā)明是以上述見解為基礎(chǔ)而完成的，其主旨在于提供下述(1)以及(2)所述的燃料噴射管用鋼管以及下述(3)~(6)所述的燃料噴射用鋼管的制造方法。以下，稱作"本發(fā)明l"~"本發(fā)明6"。有時也總稱為"本發(fā)明"。(l)一種燃料噴射管用鋼管，其以質(zhì)量。/。計含有C:0.12%~0.27%、Si:0.05%~0.40。/o以及Mn:0.8%~2.0%、剩余部分由Fe以及雜質(zhì)構(gòu)成，雜質(zhì)中的Ca在0.001。/。以下、P在0.02。/o以下、S在0.01。/。以下，其拉伸強(qiáng)度在900N/mm2以上，其特征在于，存在于從鋼管的內(nèi)表面起到至少201im為止的深度中的非金屬夾雜物的最大直徑在20iim以下。(2)在上述(l)所述的燃料噴射管用鋼管的基礎(chǔ)上，含有Cr:1%以下、Mo:1%以下、Ti:0.04%以下、Nb:0.04%以下、以及V:0.1%以下中的一種或兩種以上來代替一部分Fe。(3)—種燃料噴射管用鋼管的制造方法，其特征在于，以Ac3相變點以上的溫度對具有上述(l)以及(2)所述的化學(xué)成分的鋼管進(jìn)行淬火，以Ad相變點以下的溫度對該鋼管進(jìn)行回火。(4)在上述(3)所述的燃料噴射管用鋼管的制造方法的基礎(chǔ)上，淬火溫度在[Ac3相變點+30。C]以上且在1150。C以下。(5)在上述(3)或(4)所述的燃料噴射管用鋼管的制造方法的基礎(chǔ)上，以10。C/秒以上的加熱速度進(jìn)行加熱直到淬火溫度。(6)根據(jù)上述(3)~(5)中任意一項所述的燃料噴射管用鋼管的制造方法的基礎(chǔ)上，回火溫度在600。C以上且在650。C以下。本發(fā)明的拉伸強(qiáng)度在900N/mn^以上的鋼管適合用在例如向柴油發(fā)動機(jī)的燃燒室供給燃料的這樣的用途中。使用該鋼管，由于能夠進(jìn)一步提高向燃燒室噴射燃料的壓力，因此在減少C02的排放的同時還能減少黑煙的排放量。具體實施例方式本發(fā)明的燃料噴射管用鋼管是指，內(nèi)表面反復(fù)承受由噴射燃料產(chǎn)生的壓力的鋼管。在鋼管內(nèi)表面上，有時在短時間內(nèi)施加有極其高的壓力，有時始終作用有較高的壓力且該壓力是變化的。因而，由該沖擊產(chǎn)生的材料的疲勞極大。本發(fā)明的燃料噴射管用鋼管具有還能充分承受該種用途的疲勞特性。作為能使用本發(fā)明的燃料噴射管用鋼管的例子，可以舉出配置在使用了蓄壓型燃料噴射系統(tǒng)的柴油發(fā)動機(jī)中的燃油泵與共軌(commonrail)之間、共軌與噴射噴嘴之間的、用來引導(dǎo)燃料的鋼管。在柴油發(fā)動機(jī)中，如上所述，為了抑制產(chǎn)生黑煙，需要以極高的壓力噴射燃料，因而燃料噴射管用鋼管的內(nèi)表面必須能承受該壓力。本發(fā)明的鋼管雖然是被作為能用在需要高內(nèi)壓的柴油發(fā)動機(jī)中的燃料噴射管用鋼管而開發(fā)的，但不言而喻，其當(dāng)然也能用作直接噴射型汽油發(fā)動機(jī)等的燃料噴射用鋼管等。本發(fā)明的燃料噴射管用鋼管的鋼管材料的拉伸強(qiáng)度需要在900N/mm2以上。如上所述，由于在燃料噴射管用鋼管中作用有較高的內(nèi)壓，因此，要求該鋼管能夠承受該內(nèi)壓，從輕型化的觀點考慮，該鋼管必然需要具有較高的拉伸強(qiáng)度。將本發(fā)明的燃料噴射管用鋼管的拉伸強(qiáng)度規(guī)定在900N/mm2以上是因為，該值是能切實地承受由高壓化了的燃料施加在鋼管內(nèi)側(cè)的壓力的拉伸強(qiáng)度，若滿足了該拉伸強(qiáng)度，則能夠切實地提供具有優(yōu)異的疲勞特性的燃料噴射管用鋼管。在后述的實施例中舉出具體例子詳細(xì)說明上述破損形態(tài)，即使拉伸強(qiáng)度在900N/mm2以上，在拉伸強(qiáng)度基本相同時，也物為起點的情況下，極限內(nèi)壓不應(yīng)比拉伸強(qiáng)度大。在本發(fā)明中，通過使用將鋼的合金組成調(diào)整在特定范圍內(nèi)、且將上述非金屬夾雜物的大小抑制在特定范圍內(nèi)而成的鋼管管坯，提供一種即使拉伸強(qiáng)度在900N/mm2以上，也能使極限內(nèi)壓高于以往技術(shù)的燃料噴射管用鋼管。下面，從(l)非金屬夾雜物、(2)鋼的化學(xué)成分、和(3)制管以及熱處理的觀點出發(fā)，分別詳細(xì)說明本發(fā)明的燃料噴射管用鋼管和其制造方法。(l)非金屬夾雜物本發(fā)明的燃料噴射管用鋼管需要使存在于鋼管內(nèi)表面附近(至少是從鋼管內(nèi)表面到20pim為止的深度)的非金屬夾雜物的最大直徑在20pm以下。非金屬夾雜物是指，由日本標(biāo)準(zhǔn)JISG0202中的"鋼鐵用語"中的3131所定義的夾雜物。非金屬夾雜物的析出是由鋼管的組成、制造方法決定的。按照由日本標(biāo)準(zhǔn)JISG0555規(guī)定的鋼的非金屬夾雜物的顯微鏡試驗方法，在切制鋼管截面并進(jìn)行了研磨后，通過用光學(xué)顯微鏡觀察研磨表面來確認(rèn)是否有非金屬夾雜物析出。并且，在本發(fā)明的燃料噴射管用鋼管中，析出的大量非金屬夾雜物中的較大的非金屬夾雜物的直徑、即非金屬夾雜物的最大直徑必須在20iim以下。這是因為，在非金屬夾雜物的最大直徑大于20pm時，疲勞損壞的形態(tài)發(fā)生變化，最大直徑大于20pm的非金屬夾雜物會成為疲勞損壞的起點，從而疲勞強(qiáng)度、即極限內(nèi)壓下降。非金屬夾雜物未必一定以球狀形態(tài)存在。因此，將非金屬夾雜物的最大直徑定義為在將夾雜物的長徑當(dāng)量長度設(shè)為L、將短徑當(dāng)量長度設(shè)為S時，夾雜物最大直徑二(L+S)/2。另外，只要在從作用有高壓力的鋼管內(nèi)表面起到至少20tim為止的深度中，非金屬夾雜物的最大直徑在20iim以下即可，在除此之外的部分中，即使非金屬夾雜物的最大直徑大于20pm也不會構(gòu)成疲勞破損的起點。為了縮小A類夾雜物的最大直徑，只要將鋼管所含的S控制在0.01質(zhì)量。/。以下即可。為了縮小B類夾雜物的最大直徑，只要增大澆鑄時的鑄坯截面積即可。這是因為，較大的夾雜物在從澆鑄之后到凝固之前的期間內(nèi)浮起。澆鑄時的鑄坯截面積最好在200000mm2以上。為了縮小C類夾雜物的最大直徑，只要降低鋼管所含的Ca8含量即可。為此，將本發(fā)明的燃料噴射用鋼管所含的Ca控制在0.001質(zhì)量％以下。由于Ca具有使C類夾雜物聚集的作用，因此通過限制Ca的含量能夠抑制C類夾雜物變大，從而能夠避免C類夾雜物的不良影響。另外，無論是A類、B類、C類中的哪一類，都能通過減小鑄造速度(例如在連鑄過程中能以0.5m/分鐘左右的澆鑄速度實施。)，使較輕的非金屬夾雜物作為熔渣浮起，從而減少鋼中的非金屬夾雜物本身。(2)鋼的化學(xué)成分本發(fā)明的燃料噴射管用鋼管含有C、Si以及Mn。下面說明本發(fā)明的燃料噴射管用鋼管所含的上述元素的作用以及限定含量的理由。另外，涉及含量的％，全部表示質(zhì)量％。C:0.12%~0.27%c用于提高鋼管材料的強(qiáng)度。為了提高強(qiáng)度，需要將c含量設(shè)在0.12%以上。但是，在C含量大于0.27。/。時，加工性下降，難以成形成鋼管。更優(yōu)選C含量為0.12。/。~0.2%。Si:0.05%~0.40%Si用于對鋼管材料進(jìn)行脫氧。為了切實地發(fā)揮脫氧效果，需要將Si含量設(shè)在0.05。/。以上。但是，在Si含量大于0.40。/Q時，會導(dǎo)致韌性下降。Mn:0.8%~2.0%Mn用于提高鋼管材料的強(qiáng)度。為了提高強(qiáng)度，需要將Mn含量設(shè)在0.8%以上。但是，在Mn含量大于2.0。/。時，促進(jìn)偏析，會使韌性變差。本發(fā)明的鋼管之一除了上述成分之外，剩余部分由Fe以及雜質(zhì)構(gòu)成。其中，如上所述需要將雜質(zhì)中的Ca含量設(shè)在O.OOP/0以下，并且必須如下所述地限制P以及S的含量。9P:0.02%以下、S:0.01%以下P以及S都是對熱加工性以及韌性產(chǎn)生不良影響的雜質(zhì)元素，因此P以及S的含量越低越優(yōu)選。在P含量以及S含量分別大于0.02%、0.01%的情況下，熱加工性以及韌性明顯變差。本發(fā)明的燃料噴射管用鋼管除了上述成分之外，也可以含有下述成分的l種或2種以上。Cr:1%以下無需積極地含有Cr，但由于Cr具有能提高淬火性以及耐磨損性的效果，因此優(yōu)選含有Cr。為了獲得上述效果，優(yōu)選將Cr含量設(shè)在0.3%以上。但是，在Cr含量大于l。/。時，產(chǎn)生大量貝氏體，從而韌性下降。Mo:1%以下Mo也是無需積極含有的元素，但由于Mo具有能提高淬火性的效果、且也有改善韌性的效果，因此優(yōu)選含有Mo。為了獲得上述效果，最好將Mo含量設(shè)在0.03。/。以上。但是，在Mo含量大于1%時，產(chǎn)生大量貝氏體，從而韌性下降。Ti:0.04%以下無需積極地含有Ti,但由于Ti具有能提高強(qiáng)度以及韌性的效果，因此優(yōu)選含有Ti。為了獲得上述效果，最好將Ti含量設(shè)在0.005°/。以上。但是，在Ti含量大于0.04。/。時，在鋼管中形成氮化合物的夾雜物，從而韌性下降。因而，更優(yōu)選Ti含量為0.01%~0.4%。Nb:0.04Q/。以下Nb也是無需積極含有的元素，但由于Nb具有能提高強(qiáng)度以及韌性的效果，因此優(yōu)選含有Nb。為了獲得上述效果，最好將Nb含量設(shè)在0.005。/。以上。但是，在Nb含量大于0.04Q/。時，在鋼管中形成氮化合物的夾雜物，從而韌性下降。因而，更優(yōu)選Nb含量為0.0iyo~0.4%。V:0.1%以下v也是無需積極含有的元素，但由于v具有能提高強(qiáng)度的效果，因此優(yōu)選含有v。為了獲得上述效果，最好將v含量設(shè)在0.01%以上。但是，在V含量大于0.1Q/。時，韌性下降。(3)制管以及熱處理本發(fā)明的燃料噴射管用鋼管利用下述方法進(jìn)行制管，能夠通過熱處理，獲得期望的特性。例如，利用滿乃斯曼式芯棒式無縫管軋機(jī)制管法進(jìn)行穿孔軋制、拉伸軋制，利用張力減徑才幾(stretchreducer)定徑軋制的方式精加工成規(guī)定的熱加工制管的尺寸。然后，反復(fù)進(jìn)行多次冷拔加工而形成規(guī)定的精冷加工的尺寸。在進(jìn)行冷拔操作之前進(jìn)行去應(yīng)力的退火操作，從而能易于進(jìn)行冷拔加工。作為本發(fā)明所用的鋼管的制管方法，從生產(chǎn)率的角度考慮，優(yōu)選應(yīng)用滿乃斯曼式芯棒式無縫管軋機(jī)制管法，但也可以使用芯棒軋管機(jī)(plugmill)制管法等其他的制管法。這樣，在進(jìn)行了最終的冷拔加工之后，通過進(jìn)行淬火、回火的熱處理，能夠確保900N/mn^以上的拉伸強(qiáng)度。淬火條件是，進(jìn)行加熱到至少AC3相變點以上的溫度，然后急冷。優(yōu)選加熱溫度為[Ac3相變點+30。C]~1150°C,特別是在想得到高強(qiáng)度的情況下，優(yōu)選在1000。C以上。加熱溫度越高越能獲得高強(qiáng)度。在加熱溫度小于AC3時，無法獲得期望的拉伸強(qiáng)度，并且在超過115(TC時，尺寸精度下降，對韌性產(chǎn)生不良影響，加工性下降。在燃料噴射管用鋼管中，需要對用于形成與共軌、噴射器進(jìn)行連接的連接部進(jìn)行塑性加工，因此，加工性的下降，是不優(yōu)選的。淬火時的加熱方法沒有特別限定，但在非保護(hù)氣氛的情況下進(jìn)行高溫的長時間加熱時，產(chǎn)生在鋼管表面上的氧化皮變多，從而導(dǎo)致尺寸精度和表面性狀下降，因此，在使用步進(jìn)式加熱爐(walkingbeam)等爐進(jìn)行加熱的情況下，優(yōu)選設(shè)成10~20分鐘左右的較短的保持時間。從抑制氧化皮的觀點考慮，優(yōu)選氧化能力低的氣氛、非氧化性的還原氣氛為加熱氣氛。最好采用高頻感應(yīng)加熱方法、或直4妄通電加熱方法為加熱方式，此時能夠?qū)崿F(xiàn)利用短時間保持加熱。通過將加熱溫度設(shè)在10。C/秒左右以上，即使在大氣中進(jìn)行加熱，也能最小限度地抑制產(chǎn)生在鋼管表面上的氧化皮。關(guān)于淬火時的冷卻，為了穩(wěn)定且切實地獲得所期望的900MPa以上的拉伸強(qiáng)度，對于500。C~800。C之間的溫度，需要以10。C/秒以上的冷卻速度進(jìn)行冷卻直到500。C以下。優(yōu)選進(jìn)行水淬等急冷處理。被進(jìn)行急冷處理而被冷卻直到常溫的鋼管若保持該狀態(tài)不變，則會變硬、變脆，因此需要以Ad相變點以下的溫度進(jìn)行回火。在回火溫度小于450。C時，回火不充分，且缺乏韌性和加工性。在回火溫度大于Aci相變點時，開始相變，/人而難以穩(wěn)定且切實地獲得期望的特性。優(yōu)選回火溫度為60(TC~650。C。回火溫度的保持時間沒有特別限定，通常為10分鐘120分鐘左右。另夕卜，在回火之后，也可以利用矯直機(jī)(straightener)等適當(dāng)矯正彎曲。實施例1為了確定本發(fā)明的效果，制造了ll個具有表l所示的化學(xué)成分的試驗用鋼材。對各試驗用鋼材以表2所示的澆鑄速度和澆鑄時的鑄坯截面積進(jìn)行連鑄，經(jīng)過滿乃斯曼式穿孔軋制、由芯棒式無縫管軋機(jī)進(jìn)行的拉伸軋制、由張力減徑機(jī)進(jìn)行的定徑軋制，得到外徑34mm、壁厚4.5mm的尺寸的熱加工制管。為了拉伸該#皮熱精加工過的管坯，首先在對管坯頂端加以收口加工，涂布潤滑劑。然后，使用模具和頂頭(plug)進(jìn)行拉拔加工，使管徑逐漸縮小，在對管內(nèi)表面進(jìn)行了切削、研磨之后，實施作為津會力口工工序的縮徑加工，/人而并青力。工出外徑8.0mm、壁厚2.0mm的鋼管。然后，作為最終工序，以表2的熱處理條件所述的條件對上述鋼管進(jìn)行淬火、回火處理，形成13種試驗用鋼材。其中，在表2中，關(guān)于淬火時的加熱，在采用高頻加熱的情況下，加熱速度為12.5。C/秒，關(guān)于淬火時的冷卻，在采用高頻加熱的方式時，冷卻速度為12.5。C/秒，在采用爐中加熱的方式時，冷卻速度為2.5X:/秒。另外，試驗用鋼材No.3、No.6以及No.9的拉拔后的熱處理進(jìn)行的是退火而非淬火、回火，試驗用鋼材No.6以及No.9分別利用與試驗用鋼材No.5以及No.8相同的鋼坯制成。表l(見下頁)<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>※表示脫離本發(fā)明的范圍-<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>切割上述每個試-瞼用鋼材的一部分作為樣品，將該樣品加工成在日本標(biāo)準(zhǔn)JIS中被規(guī)格成11號試驗片的拉伸試驗的試驗片的大小，進(jìn)行拉伸試驗。另外，利用光學(xué)顯微鏡觀察該樣品的相當(dāng)于^v鋼管內(nèi)表面到深20iim為止的范圍內(nèi)的部分，對所析出的夾雜物進(jìn)行研究。表2表示有各試驗用鋼材的拉伸強(qiáng)度和夾雜物的最大直徑。試驗用鋼材No.l、No.4、No.7以及No.ll的Ca含量分別大于試驗用鋼材No.2、No.3、No.5、No.6以及No.8~No.10。從表24尋知，試-驗用鋼才才No.l和No.2、No.4和No.5、以及No.7和No.8分別是拉伸強(qiáng)度基本相同的鋼材，但Ca含量較多的試驗用鋼材No.l、No.4以及No.7的C類夾雜物的最大直徑分別大于試驗用鋼材No.2、No.5以及No.8。另夕卜，試驗用鋼材No.l2的A類夾雜物的最大直徑較大，試驗用鋼材No.10的B類夾雜物的最大直徑較大。實施了退火為熱處理條件的試驗用鋼材No.3、No.6以及No.9雖然能夠抑制夾雜物的最大直徑，但拉伸強(qiáng)度較小，遠(yuǎn)不及作為目標(biāo)的900MPa。另外，對各試驗用鋼材的鋼管內(nèi)側(cè)施加壓力而進(jìn)行疲勞試驗。在疲勞試-驗中，將最4氐內(nèi)壓i殳為18Mpa，以在時間上成正弦波狀的負(fù)荷條件施加壓力，將即使反復(fù)次數(shù)為107次也不會損壞的最大內(nèi)壓作為極限內(nèi)壓。然后，利用光學(xué)顯微鏡對發(fā)生了損壞的鋼材的其被損壞部分的狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。表2表示各試驗用鋼材的極限內(nèi)壓和損壞狀態(tài)。在此，Ca含量較多的試驗用鋼材No.l、No.4以及No.7的極限內(nèi)壓也是分別低于試-驗用鋼材No.2、No.5以及No.8。并且，其損壞狀態(tài)都是從壓力作用最大的鋼管內(nèi)表面開始發(fā)生損壞，但在試驗用鋼材No.l、No.4以及No.7中，與試-驗用鋼材No.2、No.5以及No.8不同，是以存在于從鋼管內(nèi)表面到深20iim為止的范圍內(nèi)的C類16夾雜物為起點發(fā)生損壞的。另外，在試驗用鋼材No.l2中，以存在于從鋼管內(nèi)表面到深20iim為止的范圍內(nèi)的A類夾雜物為起點發(fā)生疲勞損壞，并且在試-驗用鋼材No.l3中，以存在于從鋼管內(nèi)表面到深20iim為止的相同范圍內(nèi)的B類夾雜物為起點發(fā)生疲勞損壞。從上述試驗結(jié)果明確得知，在具有900Mpa左右的高拉伸強(qiáng)度的試驗用鋼材中，通過將非金屬夾雜物的最大直徑抑制得很小，能夠避免以夾雜物為起點的疲勞損壞，提高極限內(nèi)壓。實施例2使用表l中的試驗用鋼材C和G,對于采用與實施例l相同的制法利用熱加工制管和冷拉拔的縮徑加工而精加工成外徑8.0mm、壁厚2.0mm的鋼管，以各種淬火、回火條件對其進(jìn)行熱處理，利用拉伸試驗比較其拉伸強(qiáng)度。其結(jié)果如表3所示。表3(見下頁)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>試-驗用鋼材No.14~No.l7以及No.21~No.23以本發(fā)明的制造條件進(jìn)行了淬火、回火，確保900N/mm2以上的拉伸強(qiáng)度。其中，No.l4采用高頻加熱的方式以12.5。C/秒的速度加熱，均熱時間實質(zhì)上為0秒。另一方面，No.18~No.20不是利用本發(fā)明的制造方法制得的鋼材，拉伸強(qiáng)度均小于900N/mm2。另夕卜，試驗用鋼材No.20是從加熱溫度起緩慢冷卻的鋼材。從上述結(jié)果得知，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠穩(wěn)定地確保900N/mm2以上的拉伸強(qiáng)度。工業(yè)實用性在本發(fā)明的燃料噴射管用鋼管中，能夠防止以存在于內(nèi)表面附近的非金屬夾雜物為起點的疲勞損壞，因此能夠確保900N/mm2以上的拉伸強(qiáng)度，并且能夠提高極限內(nèi)壓。因而，當(dāng)將該燃料噴射管用鋼管用作向柴油發(fā)動機(jī)的燃燒室供給燃料的鋼管時，即使充分增大向燃燒室的燃料的噴射壓力，也不會產(chǎn)生疲勞。權(quán)利要求1.一種燃料噴射管用鋼管，其以質(zhì)量％計含有C0.12％～0.27％、Si0.05％～0.40％以及Mn0.8％～2.0％、剩余部分由Fe以及雜質(zhì)構(gòu)成、雜質(zhì)中的Ca在0.001％以下、P在0.02％以下、S在0.01％以下，其拉伸強(qiáng)度在900N/mm2以上，其特征在于，存在于從鋼管的內(nèi)表面起到至少20μm為止的深度中的非金屬夾雜物的最大直徑在20μm以下。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃料噴射管用鋼管，其特征在于，含有Cr:1%以下、Mo:1%以下、Ti:0.04%以下、Nb:0.04%以下以及V:0.1%以下中的一種或兩種以上來代替一部分Fe。3.—種燃料噴射管用鋼管的制造方法，其特征在于，以Acs相變點以上的溫度對具有權(quán)利要求l或2所述的化學(xué)成分的鋼管進(jìn)行淬火，以Aci相變點以下的溫度對該鋼管進(jìn)行回火。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料噴射管用鋼管的制造方法，其特征在于，淬火溫度在[Ac3相變點+30。C]以上且在1150°C以下。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的燃料噴射管用鋼管的制造方法，其特征在于，以10。C/秒以上的加熱速度進(jìn)行加熱直到淬火溫度。6.根據(jù)權(quán)利要求3~5中任意一項所述的燃料噴射管用鋼管的制造方法，其特征在于，回火溫度在600。C以上且在650°C以下。全文摘要本發(fā)明提供一種燃料噴射管用鋼管以及其制造方法。該燃料噴射管用鋼管的材料強(qiáng)度大、且不會引發(fā)疲勞損壞的極限內(nèi)壓大、疲勞壽命長、可靠性高。該燃料噴射管用鋼管以質(zhì)量％計含有C0.12％～0.27％、Si0.05％～0.40％以及Mn0.8％～2.0％、剩余部分由Fe以及雜質(zhì)構(gòu)成，雜質(zhì)中的Ca在0.001％以下、P在0.02％以下、S在0.01％以下、其拉伸強(qiáng)度在900N/mm²以上，其特征在于，存在于從鋼管內(nèi)表面起到至少20μm為止的深度中的非金屬夾雜物的最大直徑在20μm以下。該鋼管能夠進(jìn)一步含有Cr1％以下、Mo1％以下、Ti0.04％以下、Nb0.04％以下以及V0.1％以下中的一種或兩種以上。文檔編號F16L9/00GK101688505SQ20088002383公開日2010年3月31日申請日期2008年6月30日優(yōu)先權(quán)日2007年7月10日發(fā)明者永尾勝則,臼井正一郎申請人:臼井國際產(chǎn)業(yè)株式會社;住友金屬工業(yè)株式會社