專利名稱：：一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管及使用該無(wú)縫鋼管的驅(qū)動(dòng)軸和該冷加工無(wú)縫鋼管的...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管、使用該無(wú)縫鋼管的驅(qū)動(dòng)軸及驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管的制造方法，更詳細(xì)地說，涉及一種對(duì)一體成型式汽車用驅(qū)動(dòng)軸的輕量化、靜音性最佳的、扭轉(zhuǎn)疲勞特性良好的作為中空構(gòu)件使用的冷加工無(wú)縫鋼管、高效率地制造該無(wú)縫鋼管的方法及使用這些冷加工無(wú)縫鋼管制造的驅(qū)動(dòng)軸。
背景技術(shù)：
：近年來，保護(hù)地球環(huán)境的必要性越來越提高，在汽車工業(yè)領(lǐng)域中，也要求謀求實(shí)現(xiàn)汽車車身的輕量化且有進(jìn)一步提高節(jié)能的效果。因此，從車體輕量化的觀點(diǎn)出發(fā)，嘗試將汽車用零件從實(shí)心構(gòu)件替換為中空構(gòu)件，汽車驅(qū)動(dòng)軸也采用將原材料本身為中空的鋼管作為原材料的中空構(gòu)件。中空驅(qū)動(dòng)軸有接合式的驅(qū)動(dòng)軸和一體成型式的驅(qū)動(dòng)軸。接合式的驅(qū)動(dòng)軸為以下結(jié)構(gòu)中間部使用沒有實(shí)施高頻淬火等熱處理的鋼管，在連接在等速接頭、差動(dòng)齒輪上的兩端使用實(shí)心材料、鍛造材料，通過摩擦壓接、焊接來接合到上述中間部。一體成型式的驅(qū)動(dòng)軸公知存在例如如下驅(qū)動(dòng)軸使用鋼管構(gòu)件，對(duì)成為與等速接頭之間的連接部的兩個(gè)管端部進(jìn)行縮徑壁厚化，實(shí)施作為連接要素的花鍵(spline)加工，并對(duì)整體實(shí)施高頻淬火而成的驅(qū)動(dòng)軸。汽車用驅(qū)動(dòng)軸是將發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的扭矩傳遞到輪胎的重要安全零件，因此需要確保充分的扭轉(zhuǎn)剛性、扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度。另夕卜，在使用無(wú)縫鋼管作為驅(qū)動(dòng)軸用的中空原材料的情況下，有時(shí)根據(jù)制造條件在鋼管的內(nèi)表面殘留有褶皺狀缺陷、即在與長(zhǎng)度方向垂直的剖面的內(nèi)表面上形成的凹凸缺陷(以下稱為"內(nèi)表面褶皺")。當(dāng)殘留有內(nèi)表面褶皺時(shí)，該內(nèi)表面褶皺較容易成為疲勞裂痕的起點(diǎn)等破損的重要原因，從而顯著地降低驅(qū)動(dòng)軸的抗疲勞強(qiáng)度。圖l是說明通過熱加工來制造無(wú)縫鋼管的曼內(nèi)斯曼制管法的制造工序的一例的圖。關(guān)于該制管方法，將加熱到規(guī)定溫度的實(shí)心的圓鋼坯l作為軋件，利用穿孔軋制機(jī)3在軸芯部進(jìn)行穿孔而制造中空管坯2，輸送到后續(xù)的芯棒式無(wú)縫管軋機(jī)4的延伸軋制裝置而進(jìn)行延伸軋制。通過了芯棒式無(wú)縫管軋機(jī)4的中空管坯2接著被裝入到再熱爐5里，再次進(jìn)行加熱之后，通過拉伸縮徑軋機(jī)6的定徑軋制裝置來制造用于冷加工用的管坯等的無(wú)縫鋼管。在這種制管法中，在圖示的拉伸縮徑軋機(jī)6的結(jié)構(gòu)中，壓下中空管坯2的一對(duì)軋輥6r由以軋制線為中心相向地進(jìn)行配置的3個(gè)孔型軋輥6r構(gòu)成，這些孔型軋輥6r被配置在多個(gè)軋機(jī)上，將各個(gè)孔型軋輥6r在相鄰的輥軋機(jī)之間相對(duì)于軋制線垂直的面內(nèi)每60。錯(cuò)開壓下方向地交替配置。作為其它拉伸縮徑軋機(jī)6的結(jié)構(gòu)，采用具備在相對(duì)于軋制線垂直的面內(nèi)每90°錯(cuò)開壓下方向地交替配置的4個(gè)孔型軋輥的4輥式定徑軋制裝置，并且還采用各軋機(jī)具備相向的2個(gè)孔型軋輥的2輥式定徑軋制裝置。另外，在作為定徑軋制裝置使用的拉伸縮徑軋機(jī)中，不使用芯棒式無(wú)縫管軋機(jī)等內(nèi)表面限制工具，而通過外徑縮徑軋制來完成中空管坯，因此熱軋后的鋼管內(nèi)表面容易產(chǎn)生縱條紋狀的褶皺。并且，在上述圖l所示的拉伸縮徑軋機(jī)6的示例中，由3個(gè)軋輥構(gòu)成外徑縮徑軋制，因此中空管坯相對(duì)于軋制線從3個(gè)方向上被壓下。因此，熱加工后的鋼管的內(nèi)表面形狀不會(huì)成為正圓，而成為有棱角、多角形化了的圓，在其內(nèi)表面容易形成凹凸形狀。為了解決這種無(wú)縫鋼管的內(nèi)表面皺褶的問題，在日本專利第2822849號(hào)公報(bào)中提出有如下一種方法在各軋機(jī)之間使拉伸縮徑軋機(jī)的壓下量成為均勻狀態(tài)，并且通過噴丸磨削等來對(duì)所制造的鋼管的內(nèi)表面進(jìn)行內(nèi)表面切削，從而制造驅(qū)動(dòng)軸等汽車用無(wú)縫鋼管。根據(jù)該制造方法，通過對(duì)熱軋后的無(wú)縫鋼管的內(nèi)表面進(jìn)4亍20pm500iim切削加工，去除在鋼管內(nèi)表面產(chǎn)生的褶皺，謀求提高抗疲勞強(qiáng)度。但是，這種用噴丸磨削等對(duì)內(nèi)表面的磨削需要龐大的處理時(shí)間。具體地說，作為驅(qū)動(dòng)軸用而采用的鋼管以內(nèi)徑(下面，只要沒有特別的說明，內(nèi)徑、外徑都表示直徑。)為1525mm左右的小徑構(gòu)件為對(duì)象，但是為了確保上述磨削量而對(duì)這些管內(nèi)表面實(shí)施噴丸加工，需要數(shù)十分鐘至數(shù)小時(shí)的龐大的處理時(shí)間。因此，在上述日本專利第2822849號(hào)公報(bào)中提出的制造方法中存在制造成本增加并且無(wú)法確保工業(yè)上所需的批量生產(chǎn)這種較大的問題。如上所述，在無(wú)縫鋼管的情況下，特別是經(jīng)過了廣泛采用于工業(yè)上的、拉伸縮徑軋機(jī)那樣的無(wú)內(nèi)部限制工具的軋制工序的無(wú)縫鋼管存在由于其軋制機(jī)構(gòu)而容易在鋼管產(chǎn)生內(nèi)表面褶皺這種問題。因而，在驅(qū)動(dòng)軸用無(wú)縫鋼管中，抑制內(nèi)表面褶皺的產(chǎn)生成為重要問題。特別是，在將無(wú)縫鋼管作為一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的原材料利用的情況下，擔(dān)心縮徑加工對(duì)內(nèi)表面褶皺或者扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度帶來的影響。對(duì)于將電焊鋼管作為原材料來利用，由于具有將尺寸精度、加工精度良好的鋼板成型為管狀而通過電阻焊進(jìn)行對(duì)接焊的結(jié)構(gòu)，因此幾乎不用擔(dān)心內(nèi)表面褶皺，因此開始采用于一體成型式驅(qū)動(dòng)軸(例如，參照日本特開2002-356742號(hào)公報(bào))，但是對(duì)于無(wú)縫鋼管，由于存在上述問題，因此還沒有正式采用。然而，電焊鋼管存在沿著其軸線方向延伸的焊接部分(電焊部)容易產(chǎn)生破損而導(dǎo)致作為傳動(dòng)軸強(qiáng)度下降的問題。在將無(wú)縫鋼管作為原材料利用的情況下，不用擔(dān)心這些，因此強(qiáng)烈要求對(duì)無(wú)縫鋼管進(jìn)行面向正式采用的改進(jìn)。如上所述，在驅(qū)動(dòng)軸用無(wú)縫鋼管中，從確保疲勞強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，如何抑制內(nèi)表面褶皺成為較大的問題，但是在將無(wú)縫鋼管用作一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的情況下，對(duì)于限制產(chǎn)生內(nèi)表面褶皺的要求變得更加嚴(yán)格。即，在摩擦壓接式等接合式驅(qū)動(dòng)軸的情況下，在對(duì)所使用的無(wú)縫鋼管進(jìn)行了冷加工的情況下，其冷加工后的內(nèi)表面褶皺保持原狀態(tài)成為驅(qū)動(dòng)軸的內(nèi)表面。此時(shí)，在制造一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的情況下，在進(jìn)行了冷加工的兩端部實(shí)施縮徑加工而使兩端部接受壁厚化的加工，但是擔(dān)心隨著該縮徑加工而使管內(nèi)表面的褶皺深度明顯增加。并且，在將無(wú)縫鋼管用作中空原材料并制造一體成型式的中空驅(qū)動(dòng)軸的情況下，要求不會(huì)產(chǎn)生因管端的縮徑加工、滾軋成型加工而導(dǎo)致的裂紋。另外，為了提高驅(qū)動(dòng)軸的性能，也要求通過冷加工后的熱處理來硬化到鋼管內(nèi)表面的同時(shí)確保高韌性，且兼具有淬透性和韌性。換言之，在用作一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用的最佳的冷加工無(wú)縫鋼管中，需要滿足以下所有條件能夠沒有問題地獲得復(fù)雜成型的冷加工性、通過適當(dāng)?shù)臒崽幚矶婢叽阃感院晚g性及作為驅(qū)動(dòng)軸的疲勞強(qiáng)度(扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述技術(shù)背景而完成的，其目的在于提供一種在扭矩疲勞特性中確保充分的強(qiáng)度、并且能夠具備冷加工性、兼?zhèn)浯阃感院晚g性的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用無(wú)縫鋼管及該一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用無(wú)縫鋼管的低廉的制造方法，并且提供一種能夠發(fā)揮良好的扭轉(zhuǎn)疲勞特性、韌性的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸。驅(qū)動(dòng)軸是將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸扭矩傳遞給輪胎的零件，因此期望不會(huì)產(chǎn)生能夠成為疲勞破壞的起點(diǎn)的缺陷。如上所述，在將無(wú)縫鋼管作為中空驅(qū)動(dòng)軸的原材料利用情況下，在拉伸縮徑軋機(jī)等定徑軋制裝置中，不使用內(nèi)表面限制工具而通過外徑縮徑軋制來加工中空管坯，因此在熱軋后的鋼管上容易產(chǎn)生縱條紋狀的內(nèi)表面褶皺。通常，在傳遞旋轉(zhuǎn)軸扭矩時(shí)，在驅(qū)動(dòng)軸的外表面作用有大于內(nèi)表面的剪切應(yīng)力。因此，在驅(qū)動(dòng)軸的內(nèi)表面沒有褶皺等缺陷的狀態(tài)下，在內(nèi)外表面的疲勞極限剪切應(yīng)力都非常大的情況下，疲勞裂紋從所受的剪切應(yīng)力大于內(nèi)表面的剪切應(yīng)力的外表面?zhèn)犬a(chǎn)生、成長(zhǎng)。另外，對(duì)于外表面?zhèn)龋词辜僭O(shè)存在使疲勞強(qiáng)度出現(xiàn)問題的程度的缺陷的情況下，也容易進(jìn)行外表面檢查，因此容易應(yīng)對(duì)。因而，即使在內(nèi)表面存在內(nèi)表面褶皺的情況下，只要能夠?qū)?nèi)表面?zhèn)犬a(chǎn)生的內(nèi)表面褶皺進(jìn)行管理以4吏內(nèi)表面?zhèn)鹊钠跇O限剪切應(yīng)力不超過在外表面?zhèn)纫?guī)定的剪切應(yīng)力，則即使是殘留于制造成中空構(gòu)件的鋼管內(nèi)的內(nèi)表面褶皺，也不會(huì)對(duì)驅(qū)動(dòng)軸的疲勞壽命帶來影響，在實(shí)際應(yīng)用上不會(huì)成為問題。從這種觀點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明人對(duì)給驅(qū)動(dòng)軸的疲勞壽命帶來影響的、在冷加工后的鋼管內(nèi)殘存的內(nèi)表面褶皺的深度和扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查，結(jié)果獲知對(duì)于摩擦壓接式驅(qū)動(dòng)軸，需要將其內(nèi)表面褶皺的深度設(shè)為0.20mm以下，首先提出了限定殘留在內(nèi)表面的內(nèi)表面褶皺的深度的驅(qū)動(dòng)軸用無(wú)縫鋼管(如果需要請(qǐng)參照WO2007/111258號(hào)公報(bào))。另外，在一體成型式驅(qū)動(dòng)軸中，兩端部上i殳有縮徑部并在該縮徑部進(jìn)行壁厚化的加工，因此在該縮徑加工過程中產(chǎn)生管內(nèi)表面的褶皺深度明顯增加這種問題。圖2是表示在無(wú)縫鋼管的縮徑加工中的內(nèi)表面褶皺的初期深度與內(nèi)徑縮徑率之間的關(guān)系的圖。在圖2中使用的樣品管是冷拔為外徑36mm、壁厚8.0mm的無(wú)it鋼管，對(duì)在縮徑加工過程中殘留于樣品管的內(nèi)表面的內(nèi)表面褶皺的深度最大值的變化進(jìn)行了調(diào)查。在以下說明中，在表示內(nèi)表面褶皺的深度的數(shù)值時(shí)，只要沒有特別的說明則表示褶皺深度的最大值。另外，在將縮徑加工前的內(nèi)徑設(shè)為ID、將縮徑加工后的內(nèi)徑設(shè)為IDf的情況下，將內(nèi)徑縮徑率(％)設(shè)為用下述(3)式定義的值。內(nèi)徑縮徑率={(ID-IDf)/ID}x1OO(%),■'(3)在上述圖2中，初期褶皺深度0.2mm的樣品管是對(duì)管內(nèi)表面施加深度0.2mm的人工缺陷的冷加工無(wú)縫鋼管(內(nèi)徑縮徑加工前的鋼管內(nèi)表面的最大褶皺深度為0.2mm),在改變內(nèi)徑縮徑率(％)而進(jìn)4亍了內(nèi)徑縮徑加工的情況下，可知縮徑加工前的0.2mm的褶皺深度在內(nèi)徑縮徑率為40%的情況下增加到0.32mm、在內(nèi)徑縮徑率為61.9%的情況下增加到0.44mm。同樣地，初期褶皺深度0.1mm的樣品管是對(duì)管內(nèi)表面施加深度O.lmm的人工缺陷的冷加工無(wú)縫鋼管，在改變內(nèi)徑縮徑率(％)而進(jìn)行了縮徑加工的情況下，縮徑加工前的管內(nèi)表面最大深度為0.1mm,而在內(nèi)徑縮徑率為61.9%的情況下增加到0.30mm。換言之，在制造接合式驅(qū)動(dòng)軸用無(wú)縫鋼管的情況下，如上述本發(fā)明人的見解那樣，即使作為殘留于鋼管內(nèi)的內(nèi)表面褶皺而允許0.2mm的深度，在一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用無(wú)縫鋼管中，也需要預(yù)計(jì)在構(gòu)件加工階段中隨著內(nèi)徑縮徑的加工而使褶皺深度增加，從而需要對(duì)內(nèi)表面褶皺的深度進(jìn)行更嚴(yán)格的管理。圖3是例示一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)的圖，左半部分的結(jié)構(gòu)表示外觀結(jié)構(gòu)，右半部分表示剖面結(jié)構(gòu)。在一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的兩端設(shè)置有作為連接要素的花鍵7,并且加工有縮頸(Boots)部8。圖3所示的縮徑部9是通過鍛造(swage)加工等來實(shí)施縮徑加工的區(qū)域，設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸用鋼管的兩端部上。圖4是表示為了用于對(duì)上述圖3所示那樣的設(shè)置在一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的兩端上的縮徑部的疲勞特性進(jìn)行評(píng)價(jià)而模擬了花鍵加工部的試樣的概略形態(tài)的圖?；ㄦI7加工部借助摩擦壓接部11被兩端的夾具10保持。本發(fā)明人使用圖4所示對(duì)花鍵7加工部進(jìn)行了模擬的試樣來對(duì)扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)特性進(jìn)行了模擬調(diào)查。作為模擬調(diào)查的結(jié)果，只要是在使用由規(guī)定的化學(xué)組成構(gòu)成的無(wú)縫鋼管的情況下，通過對(duì)使縮徑部壁厚化了的鋼管構(gòu)件的外表面實(shí)施了進(jìn)行花鍵加工的扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)可辯明，只要縮徑加工后的管內(nèi)表面的最大褶皺深度在0.2mm以下，則不會(huì)從管內(nèi)表面產(chǎn)生疲勞破壞，全部為來自外表面的疲勞破壞。另外，在使用不滿足規(guī)定的化學(xué)組成的無(wú)縫鋼管的情況下，可知即使例如在縮徑加工后的管內(nèi)表面的最大褶皺深度為0.2mm以下，也無(wú)法確保滿意的疲勞強(qiáng)度。并且，根據(jù)模擬調(diào)查的結(jié)果，管內(nèi)表面的最大褶皺深度如上述圖2所示那樣具有由于內(nèi)徑縮徑率的增加而急劇增加的趨勢(shì)，因此極力抑制內(nèi)徑縮徑率對(duì)抑制內(nèi)表面褶皺的深度是有效的。但是，為了確保驅(qū)動(dòng)軸兩端部的扭轉(zhuǎn)剛性，需要縮徑部的形成和壁厚化，在驅(qū)動(dòng)軸兩管端部需要至少30%的內(nèi)徑縮徑率。假設(shè)現(xiàn)實(shí)中對(duì)兩個(gè)管端進(jìn)行的縮徑加工的內(nèi)徑縮徑率通常為50%左右。根據(jù)這種現(xiàn)實(shí)性的假設(shè)，判斷能夠應(yīng)用于一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的用途的無(wú)縫鋼管的最大內(nèi)表面褶皺深度需要在O.lmm以下。并且，通過反復(fù)研究各種無(wú)縫鋼管的制管條件，可知能夠通過利用曼內(nèi)斯曼制管法進(jìn)行的穿孔軋制、延伸軋制之后的定型軋制中的孔型形態(tài)的調(diào)整和其后的利用冷拔進(jìn)行的壁厚加工度的調(diào)整來達(dá)到作為在管內(nèi)表面殘留的內(nèi)表面褶皺為O.lmm以下的深度。本發(fā)明是根據(jù)上述見解而完成的，是一種下述(l)、(4)的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管、(2)、(4)的驅(qū)動(dòng)軸及(3)、(4)的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管的制造方法。(l)一種一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管，其特征在于，具有如下的化學(xué)組成以質(zhì)量％計(jì)，包含C:0.30-0.38%、Si:0.50%以下、Mn:0.30~2.00%、P:0.025%以下、S:0.005%以下、Cr:0.15~1.0%、Al:0.001~0.05%、Ti:0.005~0.05%、N:0.02%以下、B:0.0005~0.01%及O(氧)0.0050%以下，剩余部分為Fe及雜質(zhì)，由下述(la)或者(lb)式來定義的Beff滿足0.0001%以上，殘留在與長(zhǎng)度方向垂直的剖面上的內(nèi)表面處的內(nèi)表面褶皺的最大深度在0.10mm以下。其中，將Ti、N及B設(shè)為含量0/。，在N-14xTi/47.9>0的情況下，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>同樣地，在N-14xTi/47.9〈0的情況下，Beff=B…(lb)。(2)—種驅(qū)動(dòng)軸，其是實(shí)施對(duì)無(wú)縫鋼管設(shè)置縮徑部的縮徑加工而一體地形成的，該驅(qū)動(dòng)軸的特;f正在于，具有如下的化學(xué)組成以質(zhì)量％計(jì)，包含C:0.30~0.38%、Si:0.50%以下、Mn:0.30~2.00%、P:0.025%以下、S:0.005%以下、Cr:0.15~1.0%、Al:0.001~0.05%、Ti:0.0050.05%、N:0.02%以下、B:0.0005~0.01%及O(氧)0.0050%以下，剩余部分為Fe及雜質(zhì)，由上述(la)或者(lb)式來定義的Beff滿足0.0001%以上，在進(jìn)行上述縮徑加工時(shí)，縮徑部的至少一部分的加工度的內(nèi)徑縮徑率為30%以上，上述縮徑部的殘留在與長(zhǎng)度方向垂直的剖面上的內(nèi)表面處的內(nèi)表面最大褶皺深度為0.20mm以下。(3)—種一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管的制造方法，該加工方法使用具有如下的化學(xué)組成的鋼坯以質(zhì)量％計(jì)，包含C:0.30~0.38%、Si:0.50%以下、Mn:0.30~2.00%、P:0.025%以下、S:0.005%以下、Cr:0.15~1.0%、Al:0.001~0.05%、Ti:0.0050.05%、N:0.02%以下、B:0.0005~0.01%及O(氧)0.0050%以下，乘'J余部分為Fe及雜質(zhì)，由上述(la)或者(lb)式來定義的Beff滿足0.0001%以上，其特征在于，使用上述鋼坯而通過曼內(nèi)斯曼制管法進(jìn)行穿孔軋制，接著進(jìn)行延伸軋制之后，在使用由至少具備兩個(gè)孔型軋輥的多個(gè)軋機(jī)構(gòu)成的定徑軋制裝置來進(jìn)行定徑軋制時(shí)，在上述各軋機(jī)中相互相鄰的孔型軋輥的相向的邊緣部繪制切線，在將各個(gè)切線所成角度/3(度)中、全部軋機(jī)中的最小角度設(shè)為/3min(度)的情況下，使用滿足下述(2)式的關(guān)系的孔型軋輥來軋制管坯，并且，在對(duì)上述管坯進(jìn)行冷拔時(shí)，使該管坯的最小壁厚部處的壁厚加工度設(shè)為10%以上。其中，在(2)式中，設(shè)為D:定徑軋制后的管外徑(mm)、t:定徑軋制后的管壁厚(mm)及l(fā)n(x):x的自然對(duì)數(shù)，]3min>1.13xl0xln(t/Dx扁)+1.37xl02…(2)在本發(fā)明的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管的制造方法中，優(yōu)選在冷拔后進(jìn)行退火或者正火。U)作為上述(l)、(2)的化學(xué)組成，另外作為在上述(3)的制造方法中使用的鋼坯組成，優(yōu)選代替Fe的一部分，還含有下述的(a)~(c)的組中選^t奪的一組或者兩組以上的元素。(a)Cu:1%以下、Ni:1。/。以下及Mo:1%以下中選擇的一種或者兩種以上(b)V:0.1%以下、Nb:0.1Q/。以下及Zr:0.1%以下中選擇的一種或者兩種以上(c)Ca:0.01%以下、Mg:0.01%以下及稀土類元素(REM):0.01%以下中選4奪的一種或者兩種以上根據(jù)本發(fā)明的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管，通過利用曼內(nèi)斯曼制管法使用熱軋后的鋼坯實(shí)施冷拔，從而不特別實(shí)施管內(nèi)表面的磨削等切削加工，就能夠制造具備良好的扭轉(zhuǎn)疲勞特性、冷加工特性的同時(shí)能夠兼?zhèn)浯阃感院晚g性的、并具有可靠性的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸，能夠有助于其制造工序的合理化，并且有助于提高汽車用驅(qū)動(dòng)軸的輕量化、靜音性。因而，通過應(yīng)用本發(fā)明的制造方法，能夠以低廉的制造成本且高效率地制造汽車用驅(qū)動(dòng)軸，因此工業(yè)性效果較大，并能夠廣泛應(yīng)用。圖l是說明利用熱加工來制造無(wú)縫鋼管的曼內(nèi)斯曼制管法的制造工序的一例的圖。圖2是表示無(wú)縫鋼管的縮徑加工中的內(nèi)表面褶皺的初期深度與內(nèi)徑縮徑率之間的關(guān)系的圖。圖3是例示一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)的圖，左半部分的結(jié)構(gòu)表示外觀結(jié)構(gòu)，右半部分表示剖面結(jié)構(gòu)。圖4是表示為了用于對(duì)設(shè)置在一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的兩端上的縮徑部的疲勞特性進(jìn)行評(píng)價(jià)而模擬了花鍵加工部的試樣的概略方式的圖。圖5是表示用于3輥式的拉伸縮徑軋機(jī)的軋輥中的孔型形狀的圖。圖6是說明為了限定使用于本發(fā)明的孔型軋輥而在邊緣部繪制的切線的所成角度的算出要領(lǐng)的圖。圖7是表示用于拉伸縮徑軋機(jī)的其它軋輥中的局部孔型輪廓的圖。圖8是表示供于實(shí)施例2中使用的扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)的試樣的花鍵加工形狀的剖面圖。具體實(shí)施例方式分項(xiàng)說明本發(fā)明的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管為了發(fā)揮上述特征所需的鋼組成及制造條件。在下面的說明中，以"質(zhì)量％"來表示鋼的化學(xué)組成。l.鋼組成C:0.30~0.38%C是增加鋼的強(qiáng)度并提高抗疲勞強(qiáng)度的元素，具有使韌性下降、提高淬裂敏感性的作用。當(dāng)其含量不足0.30%時(shí)，無(wú)法得到充分的強(qiáng)度。另一方面，當(dāng)含量超過0.38%時(shí)，使冷加工性和韌性下降，并且有可能在作為需求者的工序的高頻淬火階段產(chǎn)生淬裂。Si:0.50%以下Si是作為脫氧劑所需的元素。但是，當(dāng)其含量超過0.5%時(shí)無(wú)法確保冷加工性，因此設(shè)為0.5%以下。Si含量越少冷加工性越提高。因而，為了也能夠與更哿刻的冷加工對(duì)應(yīng)，優(yōu)選將Si含量設(shè)為在0.22%以下，并且在進(jìn)行較大的加工的情況下，更優(yōu)選設(shè)在0.14%以下。Mn:0.30~2.00%Mn是確保熱處理時(shí)的淬透性并有效于改進(jìn)強(qiáng)度和韌'f生的元素。為了發(fā)揮其效果在整個(gè)全部壁厚上充分硬化到內(nèi)表面為止，需要將Mn含量設(shè)為0.3W以上。另一方面，當(dāng)Mn含量超過2.0%時(shí)，冷加工性下降。因此，將Mn含量設(shè)為0.32.(T/。。另外，為了以良好的平ff來確保淬透性和冷加工性，優(yōu)選將Mn含量設(shè)為1.1~1.7%,更優(yōu)選設(shè)為1.2~1.4%。P:0.025%以下P作為雜質(zhì)被包含在鋼中，凝固時(shí)在最終凝固位置附近變濃，并且在晶界偏析而使熱加工性、韌性及疲勞強(qiáng)度下降。當(dāng)P含量超過0.025。/。時(shí)，由晶界偏析引起的韌性下降較明顯，引起晶界破壞并使扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度變得不穩(wěn)定。為了以高水平保持驅(qū)動(dòng)軸的韌性和疲勞強(qiáng)度，優(yōu)選P含量在0.009%以下。S:0.005%以下S作為雜質(zhì)被包含在鋼中，在凝固時(shí)在晶界偏析，使熱加工性和韌性下降，并且在采用無(wú)縫鋼管作為中空軸原材料時(shí)，特別是使冷加工性和扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度下降。因此為了確保使用于驅(qū)動(dòng)軸的中空軸原材料的無(wú)縫鋼管所需的冷加工性及熱處理后的扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度，需要S含量在0.005。/。以下。Cr:0.15~1.0%Cr是不太使冷加工性下降而提高疲勞強(qiáng)度的元素，與B同樣地也是對(duì)于提高淬透性有效的元素。因而，將Cr含量設(shè)為0.15%以上，以確保規(guī)定的疲勞強(qiáng)度。另一方面，當(dāng)Cr含量超過1.0%時(shí)，冷加工性的下降較明顯。因此，將Cr含量設(shè)為0.151.0%。并且，為了以良好的平衡確保疲勞強(qiáng)度、冷加工性及淬透性，優(yōu)選將Cr含量設(shè)為0.20.8。/。，更優(yōu)選設(shè)為0.3~0.6%。Al:0.001~0.05%Al是作為脫氧劑起作用的元素。為了獲得作為脫氧劑的效果，需要含量在0.001%以上，但是當(dāng)其含量超過0.05%時(shí)，氧化鋁系夾雜物增加而使疲勞強(qiáng)度下降，并且使切削面的表面性狀下降。因此，將A1含量設(shè)為0.0010.05。/。。并且，為了確保穩(wěn)定的表面品質(zhì)，優(yōu)選A1含量為0.001-0.03%。關(guān)于以下Ti、N及B，為了確保鋼的淬透性，分別限定元素含量，并且需要滿足限定相互的含量平衡的條件式。Ti:0.005~0.05%Ti具有作為TiN固定鋼中的N的作用。但是，在Ti含量不足0.005%時(shí)，無(wú)法充分發(fā)揮固定N的能力，另一方面，當(dāng)超過0.05%時(shí)，鋼的冷加工性及韌性下降。因此，將Ti含量設(shè)為0.005~0.05%。N:0.02%以下N是使韌性下降的元素，在鋼中容易與B相結(jié)合。當(dāng)N含量超過0.02%時(shí)，冷加工性及韌性明顯下降，因此將其含量設(shè)為0.02%以下。乂人提高冷加工性及韌性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選在O.Ol%以下，更優(yōu)選在0.007%以下。B:0.00050.01%B是提高淬透性的元素。在其含量不足0.0005%時(shí)，淬透性不足，另一方面，當(dāng)含量超過0.01%時(shí)，冷加工性及韌性下降。因此，將B含量設(shè)為0.00050.010/0。并且，以B提高淬透性作為前提，用以下(la)或者(lb)式來規(guī)定的Beff需要滿足0.0001以上。即，在N-14xTi/47.9>O的情況下，Beff=B_10.8x(N-14xTi/47.9)/14….(la)同樣地，在N-14xTi/47.9〈0的情況下，Beff=B…(lb)。為了使B發(fā)揮提高淬透性的能力，需要消除鋼中的N的影響。B容易與N相結(jié)合，當(dāng)鋼中存在自由的N時(shí)，與N相結(jié)合而生成BN,無(wú)法發(fā)揮B所具備的提高淬透性的作用。因此，根據(jù)N含量來添加Ti,固定為TiN，由此為了使B存在于鋼中并有效作用于淬透性，需要用上述(la)或者(lb)式規(guī)定的Beff滿足為O.OOOl以上。另外，Beff的值越大淬透性越提高，因此優(yōu)選Beff滿足0.0005以上，更優(yōu)選Beff滿足0.001以上。O(氧)0.0050%以下O是使韌性及疲勞強(qiáng)度下降的雜質(zhì)。當(dāng)O含量超過0.0050%時(shí)，韌性及疲勞強(qiáng)度明顯下降，因此*見定為0.0050%以下。并且，關(guān)于本發(fā)明的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管，除了抗疲勞強(qiáng)度以外，為了改進(jìn)各種特性，除了上述鋼組成以外，可以含有Cu:1%以下、Ni:1%以下、Mo:1%以下、V:0.1%以下、Nb:0.1%以下、Zr:0.1%、Ca:0.01%以下、Mg:0.01%以下及稀土類元素(REM):0.01%以下中的一種或者兩種以上。Cu:1%以下、Ni:1%以下、Mo:1%以下Cu、Ni及Mo都是提高淬透性而提高鋼的強(qiáng)度、提高疲勞強(qiáng)度較有效的元素。在欲得到這些效果的情況下，可以使鋼含有一種或者兩種以上。為了得到上述效果，在Cu、Ni及Mo的任一種元素的情況下，優(yōu)選使其含有0.05%以上。但是，當(dāng)其含量超過1%時(shí)，冷加工性明顯下降。因此，在含有它們的情況下，Ni、Mo及Cu的任一種的情況下都將上限設(shè)為1%。V:0.1。/q以下、Nb:0.ly。以下及Zr:0.1%以下V、Nb及Zr都是形成碳化物、通過防止晶粒粗大化來提高韌性較有效的元素。因而，在提高鋼的韌性的情況下，能夠使含有其中的任一種或者兩種以上。為了獲得上述效果，在V、Nb及Zr的任一種元素的情況下，優(yōu)選使含有0.005%以上。但是，當(dāng)任一種的含量超過0.1%時(shí)，生成粗大的析出物，反而使韌性下降。因此，在含有它們的情況下，將V、Nb及Zr的含量的上限設(shè)為0.1%。Ca:0.01。/。以下、Mg:0.01%以下及REM(稀土類元素)0.01%以下Ca、Mg及REM是有助于提高冷加工性及扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度的元素。在欲獲得這些效果的情況下，可以含有任一種或者兩種。對(duì)于Ca、Mg及REM中的任一種元素，其含量為0.0005%以上則能獲得明顯的效果。但是，當(dāng)任一種的含量超過0.01%時(shí)，生成粗大的夾雜物，反而使疲勞強(qiáng)度下降。因此，在含有它們的情況下，優(yōu)選將Ca、Mg及REM的含量都設(shè)為0.00050.01%。2.制造條件2-1.熱加工工序中的制造條件如上述圖1所示那樣，作為本發(fā)明的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工鋼管的制造方法的一例，能夠舉出使用芯棒式無(wú)縫管軋機(jī)及拉伸縮徑軋機(jī)的曼內(nèi)斯曼制管法。此時(shí)，在拉伸縮徑軋機(jī)的定徑軋制中，適當(dāng)?shù)靥岣咚堉频墓軆?nèi)表面的圓度，抑制軋制過程中的內(nèi)表面形狀的多角化，能夠有效抑制內(nèi)表面褶皺的產(chǎn)生及發(fā)展。具體地說，在進(jìn)行穿孔軋制之后接著進(jìn)行延伸軋制后，在使用由多個(gè)軋機(jī)構(gòu)成的拉伸縮徑軋機(jī)等定徑軋制裝置來進(jìn)行定繪制切線，在將各個(gè)切線所成的角度/3(度)中、全部軋機(jī)中最小的角度設(shè)為/3min(度)的情況下，需要使用滿足以下(2)式的孔型軋輥。此時(shí)，設(shè)為D:定徑軋制后的管外徑(mm)、t:定徑軋制后的管壁厚(mm)及l(fā)n(x):x的自然對(duì)數(shù)。/3min>1.13xl0xln(t/Dxl00)+1.37xl02…(2)圖5是表示使用于3輥式的拉伸縮徑軋機(jī)的軋輥中的孔型形狀的圖。配置在拉伸縮徑軋機(jī)上的孔型軋輥6r的孔型形狀具有從偏移(偏移量S)到位于軋制線的孔型中心O的外側(cè)的孔型中心O，起半徑R的圓弧，構(gòu)成孔型輪廓PR使得該圓弧與軋輥6r的凸緣側(cè)壁面F直接交叉。并且，軋輥6r的邊緣部E成為孔型輪廓PR的端部，相當(dāng)于上述半徑R的圓弧的端部。如上所述，在利用拉伸縮徑軋機(jī)進(jìn)行定徑軋制時(shí)，被軋制管的在相當(dāng)于軋輥邊緣部的位置產(chǎn)生內(nèi)表面褶皺，因此適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)孔型輪廓，并且由于在邊緣部相當(dāng)位置上的管的內(nèi)表面的曲率半徑、平均內(nèi)半徑(短徑與長(zhǎng)徑的平均值)及內(nèi)表面褶皺的深度之間存在一定的關(guān)系，因此只要如上述(2)式所示那樣相對(duì)于t/D將角度j3設(shè)定為規(guī)定值即可。圖6是說明為了限定使用于本發(fā)明的孔型軋輥而在邊緣部繪制的切線的所成角度的算出要領(lǐng)的圖。首先，在被配置在拉伸縮徑軋機(jī)的各軋機(jī)上的軋輥6ra的邊緣部Ea上繪制切線(邊緣部Ea附近的孔型輪廓的切線)La,在與軋輥6ra相鄰的軋輥6rb的邊緣部中，在與邊緣部Ea相向的邊緣部Eb上繪制切線(邊緣部Eb附近的孔型輪廓的切線)Lb，并算出兩個(gè)切線La、Lb所形成的角度/3。接著，將分別算出的角度/3中在全部軋機(jī)中成為最小的角度設(shè)為/3min,以滿足上述(2)式的方式設(shè)定孔型軋輥6r的孔型輪廓即可。如果使用上述那樣進(jìn)行設(shè)定的軋輥6r的拉伸縮徑軋機(jī)進(jìn)行定徑軋制，則能夠抑制被軋制管內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)表面褶皺，即使在產(chǎn)生內(nèi)表面褶皺的情況下，也能夠有效抑制其發(fā)展。圖7是表示使用于拉伸縮徑軋機(jī)的其它軋輥中的局部孔型輪廓的圖。本發(fā)明中對(duì)象的軋輥6r的孔型輪廓并不限于上述圖5及圖6，如圖7的(a)所示那樣，作為孔型軋輥6r的孔型輪廓PR,還能夠采用由半徑不同的多個(gè)圓弧構(gòu)成并與凸緣側(cè)壁面F直接交叉的形狀。在這種情況下，孔型軋輥6r的邊緣部E相當(dāng)于最靠凸緣側(cè)的圓弧(半徑Rn)的端部。并且，如圖7的(b)、(c)所示，還能夠采用在孔型輪廓PR與孔型軋輥6r的凸緣側(cè)壁面F之間設(shè)置由圓弧構(gòu)成的"避讓面"、由直線構(gòu)成的"避讓面"的形狀的情況。在這種情況下，孔型軋輥6r的邊緣部E相當(dāng)于構(gòu)成孔型輪廓PR的圓弧的端部(最靠凸緣側(cè)的圓弧的端部)。2-2.冷加工工序的制造條件如上所述，利用拉伸縮徑軋機(jī)進(jìn)行定徑軋制后的管坯隨著外徑縮徑軋制/人24方向受到軋輥的壓下，因此有時(shí)在軋輥的邊緣部相當(dāng)位置上產(chǎn)生內(nèi)表面褶皺，或者產(chǎn)生棱角。特別是，在沒有使用滿足上述(2)式的孔型軋輥的情況下，內(nèi)表面褶皺、棱角的產(chǎn)生變得明顯。在本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)軸用冷加工鋼管中，在通過熱軋來制造管坯之后，實(shí)施冷拔加工，由此不^f叉抑制內(nèi)表面褶鈹?shù)闹L(zhǎng)，還能夠改進(jìn)所產(chǎn)生的棱角。并且，還能夠謀求作為產(chǎn)品的鋼管的內(nèi)外表面整體的平滑化。在本發(fā)明中所應(yīng)用的冷拔加工只要進(jìn)行芯棒(頂頭)牽拉，則可以使用圓筒頂頭及SF頂頭(半浮式芯棒)中的任一個(gè)。在本發(fā)明中所應(yīng)用的冷拔加工中，不特別限定截面減少率、平均壁厚加工度，但是需要將熱加工制管后的鋼管的圓周方向最小壁厚部處的冷拔階段中的壁厚加工度確保在10%以上。如上所述，熱軋后的鋼管的內(nèi)表面形狀不是正圓而是棱角、多角形化，因此壁厚不均等也相互起作用，在該鋼管的最小壁厚部(棱角底部)處，無(wú)法確保規(guī)定的壁厚加工度而具有助長(zhǎng)內(nèi)表面褶皺的趨勢(shì)。但是，通過將上述最小壁厚部處的冷拔階段中的壁厚加工度確保在10%以上，能夠抑制內(nèi)表面褶皺的助長(zhǎng)，通過與滿足上述(2)式的關(guān)系的定徑軋制之間的組合，能夠?qū)摴軆?nèi)表面的最大褶皺深度抑制在0.lmm以下。并且，優(yōu)選對(duì)冷拔后的鋼管進(jìn)行退火或者正火的熱處理。這是由于，在加工一體成型式驅(qū)動(dòng)軸時(shí)，容易在兩端部進(jìn)行縮徑加工。優(yōu)選在進(jìn)行正火處理的情況下為85(rC950。C、在進(jìn)行退火處理的情況下為680°C720°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理。2-3.對(duì)一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的加工上述圖3為一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的概略形狀。關(guān)于一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的制作，根據(jù)本發(fā)明的制管方法來制作冷加工無(wú)縫鋼管，其后，在抑制了鋼管內(nèi)表面最大褶皺深度的鋼管的兩端部通過鍛造加工等來設(shè)置縮徑部，進(jìn)行壁厚化加工。將縮徑加工中的內(nèi)徑縮徑率設(shè)為至少30%以上。如果內(nèi)徑縮徑率不足30%,則在管端部無(wú)法確保充分的扭轉(zhuǎn)剛性。另外，如圖2所示，如果內(nèi)徑縮徑率不足30%，伴隨縮徑加工的管內(nèi)表面的褶鈹深度不會(huì)明顯增加，因此在冷加工的狀態(tài)下，不一定要求內(nèi)表面褶皺深度在0.1mm以下。因此，對(duì)于本申請(qǐng)的發(fā)明的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸，縮徑加工部的至少一部分的內(nèi)徑縮徑率在30%以上。對(duì)于內(nèi)徑縮徑率的上限不進(jìn)行特別限定，但是當(dāng)超過60%時(shí)，只要冷拔后的管內(nèi)表面褶皺深度不是相當(dāng)小，就難以將殘留在縮徑部的管內(nèi)表面的最大褶皺深度抑制在0.2mm以下。因此，優(yōu)選內(nèi)徑縮徑率的上限為60%,更優(yōu)選為52%以下。如上述圖3所示，在驅(qū)動(dòng)軸的兩端部進(jìn)行作為連接要素的花鍵加工等必要的加工。為了確保必要的機(jī)械特性，優(yōu)選進(jìn)行高頻淬火、退火。通過該淬火退火，能夠確保硬度Hv:550-595。但是，當(dāng)硬度超過Hv600時(shí)疲勞特性有可能下降。實(shí)施例1在實(shí)施例中，使用具有表l所示的化學(xué)組成的鋼坯。然后，如表2的熱加工制管一欄所示，通過普通的曼內(nèi)斯曼芯棒式無(wú)縫管軋機(jī)加工進(jìn)行穿孔軋制，改變3輥式拉伸縮徑軋機(jī)的孔型形狀(孔型軋輥的最小凸緣接觸角0min),制造外徑45.0mm、壁厚7.07.4mm的冷:拔用的管坯。<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>此時(shí)，測(cè)量管圓周方向的最小壁厚及所產(chǎn)生的內(nèi)表面褶皺的深度。在表2的熱加工制管一欄中還表示此時(shí)的熱加工制管工序中的加工條件(除了拉伸縮徑軋機(jī)的軋輥條件以外)和最小壁厚及內(nèi)表面褶皺深度的測(cè)量結(jié)果。對(duì)上述冷拔用管坯進(jìn)4亍冷拔，最終加工成外徑36.0mm、壁厚6.2mm的成品，其后，作為最終熱處理實(shí)施正火(在870°C中均熱5min),制造冷加工無(wú)縫鋼管。在表2的冷拔一欄中表示冷拔后的成品尺寸、截面減少率、平均壁厚加工度、最小壁厚部的壁厚加工度、內(nèi)表面褶皺深度及冷拔后的維氏硬度。在此，在將冷拔加工前的剖面面積設(shè)為A、將冷拔加工后的剖面面積設(shè)為Af的情況下，截面減少率是用以下(4)式來定義的值。截面減少率={(A-Af)/A}x1OO(%)…《4)另外，在將冷拔加工前的壁厚設(shè)為T、將冷拔加工后的壁厚設(shè)為Tf的情況下，壁厚加工度是用以下(5)式來定義的值。壁厚加工度^(T-Tf)/T)xIOO(%)《5)為了評(píng)價(jià)上述冷加工無(wú)縫鋼管的作為一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的疲勞特性，將上述鋼管切斷成管端的縮徑加工用，實(shí)施內(nèi)徑縮徑率32.6%、50%及61.9°/。的軸縮徑加工。在表2中表示縮徑加工的條件及縮徑加工后的褶鈹深度的測(cè)量結(jié)果。此外，在與鋼管的長(zhǎng)度方向垂直的剖面上，從管端采集微觀察用的試樣，通過內(nèi)表面全周的微觀察來進(jìn)行內(nèi)表面褶皺測(cè)量深度。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>注釋)在表中附標(biāo)*的部分表示脫離本發(fā)明中規(guī)定的范圍。表2中的樣品材料AC的結(jié)果表示以下情況在拉伸縮徑軋機(jī)的定徑軋制階段中使用本申請(qǐng)中限定的孔型形狀輥，將冷拔時(shí)的管坯的最小壁厚部的壁厚加工度設(shè)為10%以上，由此能夠?qū)⒗浼庸顟B(tài)下的內(nèi)表面褶皺深度抑制在0.1mm以下。然后，樣品材料A及B將縮徑加工時(shí)的內(nèi)徑縮徑率設(shè)為32.9%及50%,能夠?qū)⒖s徑后的最大褶鈹深度抑制為0.12mm及0.16mm。但是，縮徑加工時(shí)的內(nèi)徑縮徑率為61.9%的樣品材料C,縮徑后的內(nèi)表面褶皺深度增加到0.30mm。在表2中，關(guān)于樣品材料D、E，在使用偏離本發(fā)明中規(guī)定的范圍的拉伸縮徑軋機(jī)的定徑軋制階段中的孔型形狀輥，使冷拔時(shí)的管坯的最小壁厚部的壁厚加工度為10%以上的情況下，熱加工制管后的褶皺深度已經(jīng)大到0.14mm,冷拔后增加到0.17mm,縮徑加工時(shí)的內(nèi)徑縮徑率不^侖在50%的情況下還是61.9%的情況下，結(jié)果是縮徑加工后的內(nèi)表面褶皺都大大超過0.20mm。在表2中，關(guān)于樣品材料F、G,拉伸縮徑軋機(jī)的定徑軋制階段中使用本發(fā)明中限定的孔型形狀的輥，使冷拔時(shí)的管坯的最小壁厚部的壁厚加工度為6.1%。在這種情況下，盡管熱加工制管后的內(nèi)表面褶皺深度為0.05mm，冷拔后也增加到0.13mm,縮徑加工后，不論是內(nèi)徑縮徑率為50%的情況下還是內(nèi)徑縮徑率為61.9%的情況下，結(jié)果是，縮徑加工后的內(nèi)表面褶鈹都大大超過0.20mm。在表2中，關(guān)于樣品材料H、I,在拉伸縮徑軋機(jī)的定徑軋制階段中使用本發(fā)明中限定的孔型形狀的輥，使冷拔時(shí)的管坯的最小壁厚部的壁厚加工度設(shè)為12.7%。在這種情況下，能夠?qū)峒庸ぶ乒芎蟮膬?nèi)表面褶皺深度抑制為0.02mm，將冷拔后也抑制為0.03mm,縮徑加工后，甚至內(nèi)徑縮徑率在61.9%的情況下，也能夠?qū)?nèi)表面褶皺深度抑制為0.07mm。實(shí)施例2使用實(shí)施例1中進(jìn)行縮徑加工后的樣品材料A1，實(shí)施扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)。如上述圖4所示，關(guān)于實(shí)施縮徑加工的樣品材料，少1.75mm),形成150mm長(zhǎng)度的平行部，通過切削加工在該部分形成花鍵，作為用于模擬一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的花鍵加工部的試樣。圖8是表示供給在實(shí)施例2中使用的扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)的試樣的花鍵加工形狀的剖面圖?；ㄦI加工部的齒數(shù)因上述外徑切削后的外徑的不同而有些不同，但是在2531的范圍內(nèi)，使凹部的深度為0.98mm,使凹部底的曲率半徑為0.4mm,凹部的壁面的傾斜角度設(shè)為25度(。)。在對(duì)這樣得到的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的兩端部的縮徑加工后的狀態(tài)進(jìn)行模擬的試樣中，在實(shí)施高頻淬火(920。C整體淬火)及(150。Cx3Hr)的熱處理之后，在最大剪切應(yīng)力i:二427N/mmK脈動(dòng))的條件下，實(shí)施扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)，對(duì)直到斷裂為止的重復(fù)數(shù)(次)進(jìn)行了測(cè)量和利用電子顯微鏡對(duì)破壞起點(diǎn)部進(jìn)行斷面觀察。表3表示扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)的結(jié)果。此時(shí)的合格的判斷基準(zhǔn)為重復(fù)數(shù)在30萬(wàn)次以上，并且破壞以外表面為起點(diǎn)，在滿足該判斷基準(zhǔn)的情況下評(píng)價(jià)為O,在未滿足的情況下評(píng)價(jià)為x。[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>注釋)最大剪切應(yīng)力t;為427N/mmS(脈動(dòng))的條件。在表中附標(biāo)*的部分表示脫離本發(fā)明中規(guī)定的范圍。根據(jù)表3示出的結(jié)果可知，在內(nèi)徑縮徑加工后的內(nèi)表面褶皺深度超過0.20mm的情況下(樣品材料CG),以內(nèi)表面褶皺為起點(diǎn)產(chǎn)生疲勞破壞，內(nèi)表面褶皺的存在成為縮徑加工后的扭轉(zhuǎn)疲勞特性的障礙。與此相對(duì)，在將縮徑加工后的內(nèi)表面褶皺深度控制在0.20mm以下的情況下(樣品材料A、B、H及I),結(jié)果成為以外表面的花鍵加工部為起點(diǎn)的破壞，直到斷裂為止的重復(fù)數(shù)也超過30萬(wàn)次。根據(jù)這些結(jié)果，能夠確認(rèn)對(duì)于一體成型式驅(qū)動(dòng)軸的內(nèi)徑縮徑部的扭轉(zhuǎn)疲勞而言，縮徑部中的內(nèi)表面褶皺的允許深度為0.20mm。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管利用曼內(nèi)斯曼制管法使用熱軋的管坯實(shí)施冷拔，由此能夠抑制管內(nèi)表面殘留的褶皺深度，作為兩端部設(shè)置縮徑部的一體成型式汽車用驅(qū)動(dòng)軸也能夠確保良好的疲勞特性，能夠作為輕量化、靜音性最佳的中空構(gòu)件而使用。由此，通過應(yīng)用本發(fā)明的制造方法，能夠以低廉的成本且高效率地制造汽車用驅(qū)動(dòng)軸，因此工業(yè)性效果較大，并能夠廣泛應(yīng)用。權(quán)利要求1.一種一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管，其特征在于，具有如下的化學(xué)組成以質(zhì)量％計(jì)，包含C0.30～0.38％、Si0.50％以下、Mn0.30～2.00％、P0.025％以下、S0.005％以下、Cr0.15～1.0％、Al0.001～0.05％、Ti0.005～0.05％、N0.02％以下、B0.0005～0.01％及O(氧)0.0050％以下，剩余部分為Fe及雜質(zhì)，由下述(1a)或者(1b)式定義的Beff滿足0.0001％以上；殘留在與長(zhǎng)度方向垂直的剖面上的內(nèi)表面處的內(nèi)表面褶皺的最大深度在0.10mm以下，其中，將Ti、N及B設(shè)為含量％，在N-14×Ti/47.9≥0的情況下，Beff＝B-10.8×(N-14×Ti/47.9)/14…(1a)同樣地，在N-14×Ti/47.9＜0的情況下，Beff＝B…(1b)。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管，其中，代替Fe的一部分，還含有下述(a)(c)的組中選擇的一組或者兩組以上的元素，(a)Cu:1%以下、Ni:1。/。以下及Mo:1%以下中選擇的一種或者兩種以上，(b)V:0.1%以下、Nb:0.1。/o以下及Zr:0.1%以下中選擇的一種或者兩種以上，(c)Ca:0.01%以下、Mg:0.01%以下及稀土類元素(REM):0.01%以下中選^^的一種或者兩種以上。3.—種驅(qū)動(dòng)軸，其是實(shí)施對(duì)無(wú)縫鋼管設(shè)置縮徑部的縮徑加工而一體地形成的，其特征在于，具有如下的化學(xué)組成以質(zhì)量％計(jì)，包含C:0.30-0.38%、Si:0.50%以下、Mn:0.30~2.00%、P:0.025%以下、S:0.005%以下、Cr:0.151.0%、Al:0.0010.05%、Ti:0.005~0.05%、N:0.02%以下、B:0.0005~0.01%及O(氧)0.0050%以下，剩余部分為Fe及雜質(zhì)，由下述(la)或者(lb)式來定義的Beff滿足0.0001%以上；在進(jìn)行上述縮徑加工時(shí)，縮徑部的至少一部分的加工度以內(nèi)徑縮徑率計(jì)為30%以上，上述縮徑部的殘留在與長(zhǎng)度方向垂直的剖面上的內(nèi)表面處的內(nèi)表面最大褶皺深度為0.20mm以下，其中，將Ti、N及B設(shè)為含量。/。，在N-14xTi/47.9>O的情況下，Beff=B-10.8x(N-14xTi/47.9)/14….(la)同樣地，在N-14xTi/47.9〈0的情況下，Beff=B…(lb)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)軸，其中，代替Fe的一部分，還含有下面的(a)(c)的組中選擇的一組或者兩組以上的元素，(a)Cu:1%以下、Ni:ly。以下及Mo:1%以下中選擇的一種或者兩種以上，(b)V:0.1%以下、Nb:0.1。/。以下及Zr:0.1%以下中選擇的一種或者兩種以上，(c)Ca:0.01%以下、Mg:0.01%以下及稀土類元素(REM):0.01%以下中選^^的一種或者兩種以上。5.—種一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管的制造方法，該加工方法4吏用具有如下的化學(xué)組成的鋼坯以質(zhì)量％計(jì)，包含C:0.300.38%、Si:0.50%以下、Mn:0.302.00%、P:`0.025%以下、S:0.005%以下、Cr:0.151.0%、Al:0.001~0.05%、Ti:0.0050.05%、N:0.02%以下、B:0.00050.01%及O(氧)0.0050%以下，剩余部分為Fe及雜質(zhì)，由用下述(la)或者(lb)式來定義的Beff滿足0.0001。/。以上，其特征在于，使用上述鋼坯而通過曼內(nèi)斯曼制管法進(jìn)行穿孔軋制，接著進(jìn)行延伸軋制之后，在使用由至少具備兩個(gè)孔型軋輥的多個(gè)軋機(jī)構(gòu)成的定徑軋制裝置來進(jìn)行定徑軋制時(shí)，在上述各軋機(jī)中相互相鄰的孔型軋輥的相向的邊緣部繪制切線，在將各個(gè)切線所成后角度/3(度)中、全部軋機(jī)中的最小角度設(shè)為/3mm(度)的情況下，使用滿足下述(2)式的關(guān)系的孔型軋輥來軋制管坯，并且，在對(duì)上述管坯進(jìn)行冷拔時(shí)，將該管坯的最小壁厚部處的壁厚加工度i殳為10%以上；其中，在(la)及(lb)式中，將Ti、N及B設(shè)為含量。/。，在N-14xTi/47.9>0的情況下，Beff二B-10.8x(N-14xTi/47.9)/14…(la)同樣地，在N-14xTi/47.9〈0的情況下，Beff二B…(lb)其中，在(2)式中，設(shè)為D:定徑軋制后的管外徑(mm)、t:定徑軋制后的管壁厚(mm)及l(fā)n(x):x的自然對(duì)數(shù)，/3min>1.13xl0xln(t/Dxl00)+1.37xl02…(2)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管的制造方法，其中，代替Fe的一部分，上述鋼坯的化學(xué)組成還含有下面的(a)(c)的組中選擇的一組或者兩組以上的元素，(a)Cu:1%以下、Ni:1。/。以下及Mo:1%以下中選擇的一種或者兩種以上，(b)V:0.1%以下、Nb:0.1。/o以下及Zr:0.1%以下中選擇的一種或者兩種以上，(c)Ca:0.01%以下、Mg:0.01%以下及稀土類元素(REM):0.01%以下中選l奪的一種或者兩種以上。7.根據(jù)權(quán)利要求5或者6所述的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管的制造方法，其特征在于，在上述冷拔之后進(jìn)行退火或者正火。全文摘要本發(fā)明提供一種一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管及使用該無(wú)縫鋼管的驅(qū)動(dòng)軸和該冷加工無(wú)縫鋼管的制造方法。通過曼內(nèi)斯曼制管法來對(duì)熱軋的管坯進(jìn)行冷拔而得到的一體成型式驅(qū)動(dòng)軸用冷加工無(wú)縫鋼管，為了確保能夠應(yīng)用于其用途的無(wú)縫鋼管的最大內(nèi)表面褶皺深度0.1mm以下及在縮徑部中內(nèi)徑縮徑率在30％以上的條件下內(nèi)表面的最大褶皺深度在0.20mm以下，使用由特定的化學(xué)組成構(gòu)成的鋼種類，通過曼內(nèi)斯曼制管法進(jìn)行的穿孔軋制、延伸軋制之后的定型軋制中的孔型形態(tài)的調(diào)整、其后對(duì)冷拔的壁厚加工度進(jìn)行調(diào)整。由此，作為兩端部設(shè)置縮徑部的一體成型式的汽車用驅(qū)動(dòng)軸而能夠確保良好的扭轉(zhuǎn)疲勞特性，能夠作為輕量化、靜音性最佳的中空構(gòu)件而使用。通過使用于這些，能夠高效率地制造汽車用驅(qū)動(dòng)軸。文檔編號(hào)B21B23/00GK101652197SQ20088001115公開日2010年2月17日申請(qǐng)日期2008年3月27日優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日發(fā)明者山本忠之申請(qǐng)人:住友金屬工業(yè)株式會(huì)社