JPS58126922A - 低炭素ポロン鋼部品の製造方法 - Google Patents
低炭素ポロン鋼部品の製造方法Info
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- JPS58126922A JPS58126922A JP842082A JP842082A JPS58126922A JP S58126922 A JPS58126922 A JP S58126922A JP 842082 A JP842082 A JP 842082A JP 842082 A JP842082 A JP 842082A JP S58126922 A JPS58126922 A JP S58126922A
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- JP
- Japan
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- steel
- low carbon
- grains
- quenching
- cold
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は低炭素ゾロン鋼を素材としてボルトやこれに
類する部品等の構造用部品を製造する方法に関するもの
である。
類する部品等の構造用部品を製造する方法に関するもの
である。
周知のように低炭素鋼にホウ素(B)を小量添加すれば
、CrやMe等の高価表特殊元素を用いることなく低コ
ストで焼入れ性を著しく向上させることができ、そのた
め低炭素ゲロン鋼は自動車構造用部品、例えばボルト等
に適した鋼材として注目され、最近では種々検討・実用
化が図られている。
、CrやMe等の高価表特殊元素を用いることなく低コ
ストで焼入れ性を著しく向上させることができ、そのた
め低炭素ゲロン鋼は自動車構造用部品、例えばボルト等
に適した鋼材として注目され、最近では種々検討・実用
化が図られている。
しかしながらがロン鋼はオーステナイト結晶粒の粗大化
温度が従来の他の鋼種、例えば通常の炭素鋼やクロム鋼
、クロムモリブデン鋼等と比較して低いため、焼入加熱
時に結晶粒度が粗大化し易く、その結果靭性が低下して
しまうおそれがある。すなわち、本発明者等が第1表に
示すようが組成の低炭素がロン鋼およびクロム鋼につい
て850〜1200℃に種々温度を変えて1時間加熱処
理後水焼入れを施し、旧オーステナイト結晶粒度を測定
したところ、第1図に示す結晶粒粗大化曲線が得られた
。
温度が従来の他の鋼種、例えば通常の炭素鋼やクロム鋼
、クロムモリブデン鋼等と比較して低いため、焼入加熱
時に結晶粒度が粗大化し易く、その結果靭性が低下して
しまうおそれがある。すなわち、本発明者等が第1表に
示すようが組成の低炭素がロン鋼およびクロム鋼につい
て850〜1200℃に種々温度を変えて1時間加熱処
理後水焼入れを施し、旧オーステナイト結晶粒度を測定
したところ、第1図に示す結晶粒粗大化曲線が得られた
。
第1図から、クロム鋼の場合には850〜900℃の温
度範囲ではオーステナイト結晶粒が細粒であシ、950
℃程度以上から急激に粗大化されるのに対し、がロン鋼
の場合には850℃から急激に結晶粒が粗大化すること
が明らかである。
度範囲ではオーステナイト結晶粒が細粒であシ、950
℃程度以上から急激に粗大化されるのに対し、がロン鋼
の場合には850℃から急激に結晶粒が粗大化すること
が明らかである。
上述のようにボロン鋼が比較的低温で結晶粒が粗大化す
る原因は次のように考えられる。すなわちボロン鋼の場
合には、微量添加したBをBNとして析出させずに鋼中
に固溶させて焼入性向上効果を発揮させるため、TI等
の添加によって鋼中音素をTIN等として固定させるこ
とが行なわれておシ、そのため通常の焼入れ加熱温度範
囲における結晶粒粗大化防止に効果があるA4Nの析出
が充分でないことに起因すると考えられる。
る原因は次のように考えられる。すなわちボロン鋼の場
合には、微量添加したBをBNとして析出させずに鋼中
に固溶させて焼入性向上効果を発揮させるため、TI等
の添加によって鋼中音素をTIN等として固定させるこ
とが行なわれておシ、そのため通常の焼入れ加熱温度範
囲における結晶粒粗大化防止に効果があるA4Nの析出
が充分でないことに起因すると考えられる。
上述のような特性のボロン鋼を素材とする製品のオース
テナイト結晶粒を微細化する方法としては、前述のとこ
ろから明らかなように焼入れ加熱温度を低くして焼入加
熱時の結晶粒粗大化を防止 秀する方法が考えられる。
テナイト結晶粒を微細化する方法としては、前述のとこ
ろから明らかなように焼入れ加熱温度を低くして焼入加
熱時の結晶粒粗大化を防止 秀する方法が考えられる。
しかしながら素材の焼鈍を省略して冷間鍛造等の冷間加
工を行う場合には、素材としてC0,30%以下の低炭
素がロン鋼を使用する必要があり、この場合には低炭素
であるためAI変態点が高く、そのため素材を880℃
程度以下の低温から焼入れた場合には焼入れ不良が生じ
てしまうから、このように焼入加熱温度を低温とするこ
とは実用上困難である。
工を行う場合には、素材としてC0,30%以下の低炭
素がロン鋼を使用する必要があり、この場合には低炭素
であるためAI変態点が高く、そのため素材を880℃
程度以下の低温から焼入れた場合には焼入れ不良が生じ
てしまうから、このように焼入加熱温度を低温とするこ
とは実用上困難である。
一方、焼入れ加熱時間を短縮することによって結晶粒の
粗大化を防止することも考、見られる。しかしながら本
発明者等が前記同様に第1表に示される゛組成のボロン
鋼について焼入れ加熱温度を880℃とし、種々加熱時
間を変化させて焼入れる実験を行ったところ、オーステ
ナイト結晶粒炭鉱15分の短時間加熱でもA8TM粒度
番号で5以下の粗粒となってしまい、かつまた混粒傾向
が認められた。したがって加熱時間の短縮によシ結晶粒
粗大化を防止する方法も通常の炉加熱では実現困難であ
る。
粗大化を防止することも考、見られる。しかしながら本
発明者等が前記同様に第1表に示される゛組成のボロン
鋼について焼入れ加熱温度を880℃とし、種々加熱時
間を変化させて焼入れる実験を行ったところ、オーステ
ナイト結晶粒炭鉱15分の短時間加熱でもA8TM粒度
番号で5以下の粗粒となってしまい、かつまた混粒傾向
が認められた。したがって加熱時間の短縮によシ結晶粒
粗大化を防止する方法も通常の炉加熱では実現困難であ
る。
このほか、焼入加熱温度までの昇温速度を小さくすれは
細粒を得やすくなる傾向が認められるが、その影響は顕
著ではなく、シたがって昇温速度を小さくする方法は細
粒化の目的に対し実用的に充分な程度の効果を得ること
は困難′である。
細粒を得やすくなる傾向が認められるが、その影響は顕
著ではなく、シたがって昇温速度を小さくする方法は細
粒化の目的に対し実用的に充分な程度の効果を得ること
は困難′である。
以上のようにボロン鋼、特にC0,30%以下の低炭素
ボロン鋼においては、焼入れ加熱時における結晶粗大化
を確実に防止して靭性低下を確実に防止することは、熱
処理条件の変更では達成困難であった。
ボロン鋼においては、焼入れ加熱時における結晶粗大化
を確実に防止して靭性低下を確実に防止することは、熱
処理条件の変更では達成困難であった。
この発明は以上のような事情に鑑みてなされたもので、
冷間鍛造等の冷間加工後焼入れ焼もどしを行って使用さ
れるメルト等の部品に00.30%以下の低炭素ボロン
鋼を適用するに際して、結晶粒の粗大化を防止して、焼
入れ稜の旧オーステナイト結晶粒度がASTM粒度番号
で5以上の細粒を確実に得ることを目的とするものであ
る。
冷間鍛造等の冷間加工後焼入れ焼もどしを行って使用さ
れるメルト等の部品に00.30%以下の低炭素ボロン
鋼を適用するに際して、結晶粒の粗大化を防止して、焼
入れ稜の旧オーステナイト結晶粒度がASTM粒度番号
で5以上の細粒を確実に得ることを目的とするものであ
る。
本発明者等は上述の目的を達成するべく鋭意実験・検討
を重ねた結果、C0,30%以下の低炭素ボロン鋼から
なる素材を加工率(断面積比)で13チ以上の冷間鍛造
岬の冷間加工を行った後に焼入れ焼もどしを施すことK
よって、ASTM粒度番号で5以上の細粒が得られるこ
とを見田し、この発明をなすに至った。すなわちこの発
明の製造方法は、C0,15〜0.30%、 Sl O
,15〜0.35%、Mn 0.60〜1.60 %、
C1,20%以下、B O,0005〜0.0030
%、Ti O,01〜0.04 %、 A70.01
〜0.04%を含有しかつ残部F・および不可避的不純
物よりなる鋼を素材とし、かつ製品形状よシも大きい形
状の素材を用い、加工率13チ以上で冷間鍛造等の冷間
加工を施した後、焼入れ焼もどしを施すことを特徴とす
るものである。
を重ねた結果、C0,30%以下の低炭素ボロン鋼から
なる素材を加工率(断面積比)で13チ以上の冷間鍛造
岬の冷間加工を行った後に焼入れ焼もどしを施すことK
よって、ASTM粒度番号で5以上の細粒が得られるこ
とを見田し、この発明をなすに至った。すなわちこの発
明の製造方法は、C0,15〜0.30%、 Sl O
,15〜0.35%、Mn 0.60〜1.60 %、
C1,20%以下、B O,0005〜0.0030
%、Ti O,01〜0.04 %、 A70.01
〜0.04%を含有しかつ残部F・および不可避的不純
物よりなる鋼を素材とし、かつ製品形状よシも大きい形
状の素材を用い、加工率13チ以上で冷間鍛造等の冷間
加工を施した後、焼入れ焼もどしを施すことを特徴とす
るものである。
以・下この発明の方法についてさらに詳細に説明する。
先ずこの発明の方法で対象とする鋼の成分限定理由につ
いて説明する。
いて説明する。
Cは焼入れ焼もどし後の強度を確保するために少くとも
0.15%含有している必要がある。またC含有量が増
せばそれだけA3変態点が低下するから焼入加熱温度を
低くすることにょシより一層の細粒化を図ることが可能
であるが、C量が0.30チを鍼えれば焼鈍を行なわず
に冷間加工を行うことが困難となり、またB添加による
焼入性向上動Siは溶鋼の脱酸に有効な元素であるが、
過剰に添加すれば介在物量が増大して製品の機械的性質
を低下させることから、適正な範囲をo、15〜0.3
5%とした。
0.15%含有している必要がある。またC含有量が増
せばそれだけA3変態点が低下するから焼入加熱温度を
低くすることにょシより一層の細粒化を図ることが可能
であるが、C量が0.30チを鍼えれば焼鈍を行なわず
に冷間加工を行うことが困難となり、またB添加による
焼入性向上動Siは溶鋼の脱酸に有効な元素であるが、
過剰に添加すれば介在物量が増大して製品の機械的性質
を低下させることから、適正な範囲をo、15〜0.3
5%とした。
Mnは焼入性を向上させるに効果があるが、0.60優
未満ではその効果が充分ではなく、一方励が過剰に含有
されれば冷間加工性を損う。この発明では加工率13チ
以上の冷間加工を行う必要があるから、冷間加工性に問
題のない範囲として、0.60〜1.60%とした。
未満ではその効果が充分ではなく、一方励が過剰に含有
されれば冷間加工性を損う。この発明では加工率13チ
以上の冷間加工を行う必要があるから、冷間加工性に問
題のない範囲として、0.60〜1.60%とした。
Crも焼入性を向上させる元素であるが、過剰に含有さ
れれば冷間加工性を損うから上限を1.20チとした。
れれば冷間加工性を損うから上限を1.20チとした。
Ti 、 A1.はともに鋼中のN、0を固定し5.B
を鋼中に固溶させてB添加による顕著な焼入性向上効果
を発揮させる効果があるが、それぞれ0.01
’−未満てはその効果が充分ではない。またTIは0
.04%を越えれば大型のTINの析出が多くなって製
品の機械的性雀に悪影響を与えることから、TIの添加
量を0.01〜0.04優とした。一方尼も0.04−
を越えればAt20.等の粗大な介在物が多くなって機
械的性質を損うから、0゜01〜0.04%の範囲に規
制した。
を鋼中に固溶させてB添加による顕著な焼入性向上効果
を発揮させる効果があるが、それぞれ0.01
’−未満てはその効果が充分ではない。またTIは0
.04%を越えれば大型のTINの析出が多くなって製
品の機械的性雀に悪影響を与えることから、TIの添加
量を0.01〜0.04優とした。一方尼も0.04−
を越えればAt20.等の粗大な介在物が多くなって機
械的性質を損うから、0゜01〜0.04%の範囲に規
制した。
Bは前述のように鋼中に固溶して焼入性を顕著に向上さ
せる効果があるが、o、ooos%未満ではその効果が
充分ではなく、一方0.0030%’を越えて添加して
もそれ以上焼入性は向上せず、またF・2Bによる脆化
や赤熱脆性を招くから、o、ooos〜O)OO30−
とした。
せる効果があるが、o、ooos%未満ではその効果が
充分ではなく、一方0.0030%’を越えて添加して
もそれ以上焼入性は向上せず、またF・2Bによる脆化
や赤熱脆性を招くから、o、ooos〜O)OO30−
とした。
次に上述のような成分範囲の鋼に冷間加工を加えた場合
の冷間加工率とオーステナイト結晶粒度との関係につい
て説明する。
の冷間加工率とオーステナイト結晶粒度との関係につい
て説明する。
本発明者等は前記成分範囲の鋼として第1!!にメロン
鋼として示した組成の鋼を用意し、その鋼に対し種々の
加工率で冷間鍛造を施し、その後、集用熱処理条件の範
囲内で最も粗大化し易い条件と考えられる熱処理、すな
わち900℃×1時間均熱処理を施し、焼入れした後の
旧オーステナイ得られた。第3図から明らかなように冷
間加工率が高くなるに従って細粒化されて、特に冷間加
工率が13優以上であればA8TM粒度番号で5以上の
細粒が得られることが確認された。このように焼入れ加
熱条件を結晶粒粗大化が生じ易い条件としても、予め加
工率13%以上の冷間鍛造等の冷間加工を施しておくこ
とによp ASTM粒度番号5以上の細粒を得ることが
可能となるから、焼入れ加熱温度は特に低温化する必要
はなくなるが、よシ一層の細粒化を図るためにはA、変
態点以上の可及的に低温とすることが望ましい。なお焼
入れ後の焼もどし処理は、常法にしたがってA1変態点
未満の温度で行えば良い。
鋼として示した組成の鋼を用意し、その鋼に対し種々の
加工率で冷間鍛造を施し、その後、集用熱処理条件の範
囲内で最も粗大化し易い条件と考えられる熱処理、すな
わち900℃×1時間均熱処理を施し、焼入れした後の
旧オーステナイ得られた。第3図から明らかなように冷
間加工率が高くなるに従って細粒化されて、特に冷間加
工率が13優以上であればA8TM粒度番号で5以上の
細粒が得られることが確認された。このように焼入れ加
熱条件を結晶粒粗大化が生じ易い条件としても、予め加
工率13%以上の冷間鍛造等の冷間加工を施しておくこ
とによp ASTM粒度番号5以上の細粒を得ることが
可能となるから、焼入れ加熱温度は特に低温化する必要
はなくなるが、よシ一層の細粒化を図るためにはA、変
態点以上の可及的に低温とすることが望ましい。なお焼
入れ後の焼もどし処理は、常法にしたがってA1変態点
未満の温度で行えば良い。
なおこの発明の製造方法はゲルトあるいはそれに類する
製品に最も好適に適用されるが冷間鍛造によってがルト
を製造する場合、通常は据込鍛造が採用されるから、冷
間加工率はポル)11部で最も高くなり、がルト軸部が
最も低くなるのが通常である。とのためがルト細部の冷
間加工率が13加工率が13−以上となり、その結果製
品全体の旧オーステナイト結晶粒度をASTM粒度番号
5以上に細粒化することができる。このようにゲルト軸
部の冷間加工率(断面積比)を13チ以上とするためK
は、素材として製品のゲルトの軸部最大径の1.07倍
以上のものを用いれば良い。
製品に最も好適に適用されるが冷間鍛造によってがルト
を製造する場合、通常は据込鍛造が採用されるから、冷
間加工率はポル)11部で最も高くなり、がルト軸部が
最も低くなるのが通常である。とのためがルト細部の冷
間加工率が13加工率が13−以上となり、その結果製
品全体の旧オーステナイト結晶粒度をASTM粒度番号
5以上に細粒化することができる。このようにゲルト軸
部の冷間加工率(断面積比)を13チ以上とするためK
は、素材として製品のゲルトの軸部最大径の1.07倍
以上のものを用いれば良い。
以下この発明の実施例を記す。
実施例
CO,28俤、810.2356. Mn 1.06%
、Cr011・5%、Bo、012%、?10.023
%%AL0.03嘔、残部F・ および不可避的不純物
よりなる低炭素?ロン鋼の外径12IEIIの棒材(従
来法)、および同じ成分の低炭素がロン鋼からなる外径
13mの棒材(本発明法)を用いてそれぞれ呼び径12
■のゲルトを冷間鍛造によシ作成し、900℃において
1時間均熱した後、焼入れし、その後500℃において
焼もどしを行った。焼入れ後のゲルト軸の旧オーステナ
イト結晶粒度を調べたところ、第2表に示す結果が得ら
れた。
、Cr011・5%、Bo、012%、?10.023
%%AL0.03嘔、残部F・ および不可避的不純物
よりなる低炭素?ロン鋼の外径12IEIIの棒材(従
来法)、および同じ成分の低炭素がロン鋼からなる外径
13mの棒材(本発明法)を用いてそれぞれ呼び径12
■のゲルトを冷間鍛造によシ作成し、900℃において
1時間均熱した後、焼入れし、その後500℃において
焼もどしを行った。焼入れ後のゲルト軸の旧オーステナ
イト結晶粒度を調べたところ、第2表に示す結果が得ら
れた。
第2表から明らかなように、軸部加工率が〜〇−の場合
と比較して軸部加工率が17−の場合には焼入れ後の旧
オーステナイト結晶粒度が著しく大きくなり、A8TM
粒度番号で6以上の細粒となることが確認された。
と比較して軸部加工率が17−の場合には焼入れ後の旧
オーステナイト結晶粒度が著しく大きくなり、A8TM
粒度番号で6以上の細粒となることが確認された。
以上の説明で明らかなようKこの発明の製造方法によれ
ば、低炭素ボロン鋼を用いてがルト等の部品を製造する
にあたって、焼入れ加熱前に加工率1311以上の冷間
鍛造等の冷間加工を施しておくこ゛とによシ、焼入れ後
の旧オーステナイト結晶粒としてA8TM粒度番号5以
上の細粒を確実かつ容易に得ることができ、したがって
確実かつ容易に靭性の優れたゲルト等の製品を得ること
ができる。
ば、低炭素ボロン鋼を用いてがルト等の部品を製造する
にあたって、焼入れ加熱前に加工率1311以上の冷間
鍛造等の冷間加工を施しておくこ゛とによシ、焼入れ後
の旧オーステナイト結晶粒としてA8TM粒度番号5以
上の細粒を確実かつ容易に得ることができ、したがって
確実かつ容易に靭性の優れたゲルト等の製品を得ること
ができる。
第1図は従来の通常のゲロン鋼およびクロム鋼における
オーステナイト結晶粒粗大化曲線を示す線図、第2図は
従来のがロン鋼における焼入加熱時間とオーステナイト
結晶粒度との関係を示す線率とオーステナイト結晶粒度
との関係を示す線図である。 出願人 トヨタ自動車工業株式会社 代理人 弁理士 豊 1)武 久 (ほか1名) 1 (8鷹、Ll崎関均亀) 0 880・C1=bするη日亭ζ、珂閏 (今夕第3図 友聞〃Ω二参 % ヰ
オーステナイト結晶粒粗大化曲線を示す線図、第2図は
従来のがロン鋼における焼入加熱時間とオーステナイト
結晶粒度との関係を示す線率とオーステナイト結晶粒度
との関係を示す線図である。 出願人 トヨタ自動車工業株式会社 代理人 弁理士 豊 1)武 久 (ほか1名) 1 (8鷹、Ll崎関均亀) 0 880・C1=bするη日亭ζ、珂閏 (今夕第3図 友聞〃Ω二参 % ヰ
Claims (1)
- C0,15〜0.30%(重量%、以下同じ)、S10
.15〜0.35 %、 Mn 0.60〜1.60
%、Cr1.20チ以下、Bo、0005〜0.003
0チ、Ti O,01〜0.04チ、kl 0.01〜
0.04fi を含有しかつ残部F・および不可避的不
純物からなる鋼を素材とし、かつその素材の形状を製品
形状よりも大きいものとし、その素材に13−以上の加
工率で冷間加工を施し死後、焼入れ焼もどしすることを
特徴とする低炭素ゾロン鋼部品の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP842082A JPS58126922A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 低炭素ポロン鋼部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP842082A JPS58126922A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 低炭素ポロン鋼部品の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58126922A true JPS58126922A (ja) | 1983-07-28 |
JPH042644B2 JPH042644B2 (ja) | 1992-01-20 |
Family
ID=11692627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP842082A Granted JPS58126922A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 低炭素ポロン鋼部品の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58126922A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6286149A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-04-20 | Kobe Steel Ltd | 強靭ボルト用鋼 |
DE102009012940A1 (de) * | 2009-03-12 | 2010-09-16 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Blechbauteils sowie Fertigungsstraße zur Herstellung des Bauteils |
US20140116105A1 (en) * | 2012-10-26 | 2014-05-01 | Hyundai Motor Company | Method and apparatus for forming ultrahigh tensile steel |
-
1982
- 1982-01-22 JP JP842082A patent/JPS58126922A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6286149A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-04-20 | Kobe Steel Ltd | 強靭ボルト用鋼 |
DE102009012940A1 (de) * | 2009-03-12 | 2010-09-16 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Blechbauteils sowie Fertigungsstraße zur Herstellung des Bauteils |
DE102009012940B4 (de) * | 2009-03-12 | 2017-12-07 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Blechbauteils sowie Fertigungsstraße zur Herstellung des Bauteils |
US20140116105A1 (en) * | 2012-10-26 | 2014-05-01 | Hyundai Motor Company | Method and apparatus for forming ultrahigh tensile steel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH042644B2 (ja) | 1992-01-20 |
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