JP2000239797A

JP2000239797A - 加工性に優れたばね用鋼およびばね用鋼線の製法

Info

Publication number: JP2000239797A
Application number: JP33493099A
Authority: JP
Inventors: Sunao Yoshihara; 直吉原; Takeshi Kuroda; 武司黒田; Nobuhiko Ibaraki; 信彦茨木
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2000-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ばねの製造工程で重要なＳＶ性および生引き
伸線性の両特性を兼ね備えたばね用鋼を提供すると共
に、該ばね用鋼を用いて優れたばね特性を有するばね用
鋼線の製法を確立すること。【解決手段】圧延され、あるいはその後軟化焼鈍処理
されたばね用鋼であって、下記の機械的特性を満たし、
好ましくは、金属組織が、パーライトまたはフェライト
とパーライトを主体とし過冷却組織の分率が１０％以
下、横断面内のビッカース硬さが３８０以下で、その標
準偏差σが２０以下である、加工性に優れたばね用鋼を
開示する。引張強さ（最大値）≦１２００ＭＰａ、３０％（最小値）≦絞り値≦７０％（最大値）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジン
やクラッチ、燃料噴射装置、懸架装置等の構造部品に用
いられるばね用鋼と、該ばね用鋼を用いて、上記各種構
造部品の素材となる各種ばね用鋼線を製造する方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記の様な各種用途に用いられるばねを
製造するに当たっては、圧延線材に生じた表層欠陥（疵
や脱炭層）を除去する為の切削処理（皮削り：以下「Ｓ
Ｖ」と略称することがある）を行なった後、鉛などを用
いたパテンティング処理により調質してから伸線加工す
るのが一般的である。

【０００３】近年、生産性を高めるため線速の向上が求
められているが、線速を高めるとＳＶ治具（チッパー）
への負担が過大になってチッパー欠けを起こしたり、切
削屑が円滑に排出されなくなって皮削りされない部分が
残る等の問題が生じており、特に材料強度の高い高強度
ばね用鋼においては、ＳＶ処理時に上記の様な問題を起
こさない様な材料が強く求められている。

【０００４】こうした問題に対し、軟化焼鈍処理を施す
ことによって材料強度を低下させる方法が実施されてい
るが、この軟化焼鈍だけで上記問題を完全に解消するこ
とはできない。そしてこうした問題の解決には、皮削り
前の金属組織や機械的性質が大きな影響を及ぼすと考え
られるが、現実には、該皮削り前の金属組織や機械的性
質に注目した研究はなされていない。

【０００５】また同種のばね用鋼を用いる場合であって
も、それほど高い疲労特性が要求されないばねを製造す
る際には、ＳＶ処理することなく圧延線材から直接伸線
する所謂「生引き伸線」が行われている。該生引き伸線
に供される線材の製法としては、例えば特開昭５７−１
１６７２７号、同６３−１１８０１３号、特開平３−７
９７１９号等に幾つかの方法が提案されている。

【０００６】一方、ばねの製法に関する最近の技術で
は、ＳＶ処理後の鉛パテンチィングに代えて、(A)７２
３〜１０２３Ｋで表面硬化層を軟化できる程度の短時間
加熱を行う方法（例えば、特開平７−１８８７４５
号）、(B)気相中において８２３〜９７３Ｋの加熱温度
で、且つ加熱温度Ｔ（Ｋ）と加熱時間ｔ（分）が、Ｔ×
√ｔ＝６７００〜１２０００（Ｋ・分）の関係を満たす
条件で熱処理する方法（例えば、特開平８−３１１５４
７号）等の技術が提案されている。

【０００７】これらの技術では、圧延組織を殆ど残した
所謂「非調質処理」が行なわれているが、こうした状況
の下では、良好なＳＶ性と共に、圧延組織から伸線する
生引き伸線性という２つの特性を確保することが必要に
なってくる。

【０００８】また、伸線メーカーによっては、ＳＶ処理
の有り・無しのどちらの工程でも製造できる様に、ＳＶ
性と生引き伸線性の両特性を確保することが必要となる
が、これら両特性の両立に関しては、これまで全く考慮
されたことがなく、またこれまで提案されている技術で
は、ＳＶ性と生引き伸線性の両特性を確保するには不十
分である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした状況
の下でなされたものであって、その目的は、ばねの製造
工程において重要なＳＶ性および生引き伸線性の両特性
を兼ね備えたばね用鋼を提供し、更には、該ばね用鋼を
用いて良好なばね特性を発揮するばね用鋼線を製造する
為の有用な方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明のばね用鋼とは、圧延され、あるいは圧延後下記の
条件で軟化焼鈍されたばね用鋼であって、皮削り処理前
の状態で下記の機械的特性を満足する点に要旨を有して
いる。引張強さ（最大値）≦１２００ＭＰａ、３０％（最小値）≦絞り値≦７０％（最大値）軟化焼鈍処理：気相中において、８７３〜１０２３Ｋの
加熱温度で、且つ加熱温度Ｔ（Ｋ）と加熱時間ｔ（分）
が、Ｔ×√ｔ＝７３００〜１５０００（Ｋ・分）の関係
を満たす熱処理。

【００１１】上記本発明のばね用鋼においては、更に他
の特性として (1)金属組織がパーライトまたはフェライトとパーライ
トを主体とし、過冷却組織の分率が１０％以下の組織を
有すること、(2)横断面内のビッカース硬さの標準偏差
σが２０以下であること、(3)横断面内のビッカース硬
さ（Ｈｖ）の最大値が３８０以下であること、といった
要件を満たすものは、ばね用鋼として一層優れたものと
なるので好ましい。

【００１２】また本発明に係るばね用鋼線の製法とは、
上記要件を満たすばね用鋼を使用し、皮削り処理後に下
記(a)〜(c)のいずれかの処理を行なってから、オイルテ
ンパー処理を施すところに要旨を有している。

【００１３】(a)皮削り処理後、パテンティング処理を
行なう、(b)皮削り処理後、気相中において８２３〜９
７３Ｋの加熱温度で、且つ加熱温度Ｔ（Ｋ）と加熱時間ｔ（分）が、Ｔ×√ｔ＝６７０
０〜１２０００（Ｋ・分）の関係を満たす範囲で熱処理する、 (C)皮削り処理後、７２３〜１０２３Ｋで表面硬化層を
軟化させる短時間加熱を行なう。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明者らは、上記課題を解決す
るため様々の角度から検討を行なった。その結果、圧延
後、もしくは圧延後更に軟化焼鈍処理の施された状態で
のばね用鋼の機械的特性を適切に調整してやれば、上記
目的が見事に達成されることを見出し、本発明を完成し
た。以下、本発明で定める各要件について詳細に説明し
ていく。

【００１５】本発明では、上記の様に引張強さと絞り値
を適切な範囲に規定するもので、これらの範囲を限定し
た理由は次の通りである。

【００１６】ばね用の圧延鋼線材をＳＶ処理するに当た
っては、ＳＶ処理が切削の一種であることから分かる様
に、材料強度が高過ぎると、線速を上げない場合でもチ
ッパーに過大な負荷がかかり、チッパーが欠けて皮削り
ができなくなったり、線材に筋状の欠陥が発生し線材製
品として使用できなくなることがある。こうした不都合
を回避するには、ＳＶ処理に付される材料を軟質化する
必要があり、そのためには引張強さの最大値を１２００
ＭＰａ以下に抑えなければならない。

【００１７】また伸線加工を行なう際にも、引張強さが
高過ぎると断線を起こし易く、特に金属組織中にマルテ
ンサイトやベイナイトの如く非常に硬い過冷却組織が存
在すると、そこを起点として断線が発生するので引張強
さは低く抑えるべきであり、こうした観点からしても引
張強さの最大値は１２００ＭＰａ以下、より好ましくは
１１００ＭＰａ以下に抑えるべきである。なお引張強さ
の下限は特に限定されないが、後述するＳＶ処理時の切
り屑処理性を高める上では、９００ＭＰａ以上であるこ
とが望ましい。

【００１８】一方、ＳＶ処理性を左右する他の要因とし
ては、ＳＶ処理したときに発生する切り屑の排出性も問
題となる。即ち、切り屑の分断性が悪い場合には、切り
屑がチッパー近傍で滞留して線材に絡みつく現象が起こ
り、切り屑がチッパー部分で線材を押し付けるため、線
材が円周方向で均一に皮削りされず一様な表面疵の除去
ができなくなる。そこで、切り屑の分断性を良好にして
その排出が容易に行なわれる様にすることが必要となる
が、その為には、材料の靱延性を過度に高くしないこと
が有効な手段と考えられる。そこでこうした観点から、
本発明では材料の靱延性の指標である絞り値の最大値を
７０％以下と定めた。より好ましい最大絞り値は６０％
以下である。

【００１９】他方、引張強さを低く抑えた場合でも、靱
延性に乏しい粗パーライト組織（ラメラ間隔が大きい組
織）が存在すると、該組織の部分でシェブロンクラック
が発生して断線の原因になることがある。従って、ある
程度の靱延性を確保することも必要であり、その指標で
ある絞り値の最小値を少なくとも３０％以上と定めてい
る。安定して高い伸線性を確保するには、該最小絞り値
を４０％以上とすることが望ましい。

【００２０】なお上記では、圧延ままの状態での引張強
さと絞り率を定めた理由について説明したが、圧延まま
の状態で上記引張強さや絞り率の好適範囲を外れるもの
であっても、これに適正な軟化焼鈍処理を施すことによ
って上記引張強さと絞り値の要件を満たす様に調質処理
されたものであれば、軟化焼鈍済みのばね用鋼として同
様に有効に使用できる。

【００２１】該軟化焼鈍処理条件として本発明では、加
熱温度Ｔを８７３〜１０２３Ｋの範囲とし、該加熱温度
Ｔ（Ｋ）と加熱時間ｔ（分）が、「Ｔ×√ｔ＝７３００
〜１５０００（Ｋ・分）」の関係を満たす条件を定めて
おり、これらの条件を定めた理由は次の通りである。

【００２２】即ち、高温域で焼鈍を施した場合は、線材
中のセメンタイトが球状化して伸線中央部にシェブロン
クラックが発生し、伸線による減面率が大きくなると断
線を生じ易くなる。また、セメンタイトが球状化しない
程度の比較的低い温度で焼鈍した場合でも、伸線中に断
線を起こすことがあり、この断線は、圧延線材の延性不
足に起因していることが確認された。即ち、焼鈍温度が
比較的低い場合は、圧延組織がそのまま熱処理後も引き
継がれ、圧延線材の組織が主として延性に乏しい粗パー
ライトである場合には、焼鈍後の伸線工程において上記
シェブロンクラックが発生し易く断線に至るのである。
また、たとえ伸線中に断線しなくても、上記シェブロン
クラックが内在したままでばね成形を行なうと、折損し
てしまうこともある。

【００２３】そこでこうした知見を基に、断線などを生
じることなく伸線加工およびばね加工を円滑に遂行可能
にするための要件として、圧延後の熱処理における加熱
温度および加熱時間の関係を追求した結果、上記関係式
を導くに至ったものである。

【００２４】尚、本発明で定める前記絞り値（Reductio
n of Area）とは、引張り試験において、試験片破断後
における最小断面積Ａ'とその原断面積Ａとの差を原断
面積Ａで割った値を％で表わしたものである［即ち、絞
り値＝１００×（Ａ−Ａ'）／Ａ］。

【００２５】本発明では、上記機械的特性を制御するこ
とによって、図１に示す如くＳＶ処理性と生引き性の両
特性を兼ね備えたものを得ることが可能となる。即ち図
１は、鋼材の機械的特性（引張強さおよび絞り値）が、
加工性に及ぼす影響を整理して示したグラフであり、○
印は伸線性およびＳＶ処理性のいずれにおいても良好な
特性を有するものであり（これらの評価基準については
後記実施例参照）、×印は、上記機械的特性の一方また
は両方を欠如するばね用鋼であることを表わしている。
なお図１において、引張強さは各ばね用鋼材の最大値、
絞り値は各ばね用鋼材の最大値または最小値でプロット
したものである。

【００２６】本発明者らは、上記発明を完成した後も鋼
材の特性を更に改善すべく更なる検討を加えた。その結
果、より安定した製造性を確保するには、下記の要件を
満足させることが好ましいとの知見を得た。

【００２７】まず生引き伸線を行なう場合においても、
ばね用鋼の断面内に見られる部分的な微細組織等の変動
が少なからず影響を及ぼし、断面内の硬さのばらつきも
極力小さくすべきであることを知った。即ち、ばね用鋼
線材の横断面内におけるビッカース硬さのばらつきが大
きいと、横断面内での変形能に差が生じ、厳しい製造条
件下で断線を起こしたり、或いはばね成形時に折損の原
因となるシェブロンクラックが発生し易くなるが、該横
断面内の硬さのばらつきを極力抑えてやれば、それらの
問題を低減できることが確認された。従って本発明にお
いては、横断面内におけるビッカース硬さの標準偏差σ
を２０以下、より好ましくは１５以下に抑えることが好
ましい。

【００２８】一方ＳＶ処理を行なう場合には、部分的に
強度の高い部分が存在すると、当該高強度部分でチッパ
ーにかかる負荷が大きくなり、チッパーの摩耗量が大き
くなってチッパー径が大きくなり、目標の削り代が得ら
れなくなることがある。ところが上記引張強さは、鋼材
の断面全体の強度を示すものであるから、断面内の部分
的な強度変化までは把握できない。

【００２９】そこで、断面内のこうした部分的な強度変
化についても正確に制御すべく、該断面内の硬さに注目
して検討を重ねた結果、上記引張強さに加えて、ばね用
鋼線材の横断面内におけるビッカース硬さ（Ｈｖ）の最
大値を３８０以下、より好ましくは３７０以下に抑える
ことが極めて有効であることを見出した。

【００３０】ところで、金属組織中にマルテンサイトや
ベイナイト等の過冷却組織が存在する場合には、軟化焼
鈍処理を施すことによって硬さが低下するので、ある程
度の伸線性は確保される。しかし軟化した過冷却組織
は、硬さの点でパーライト組織等とそれほどの違いはな
くなるにしても、伸線加工による変形能が異なるため、
非常に厳しい伸線加工条件下では断線が発生したり、ば
ね成形時の折損原因となるシェブロンクラックが発生す
ることが判明した。

【００３１】そして本発明者らが更に研究を進めたとこ
ろによると、こうした問題発生の確率は、金属組織中に
存在する過冷却組織の分率が小さくなるほど低くなり、
その分率を１０％以下、好ましくは５％以下に抑え、実
質的にパーライトまたはパーライト＋フェライトを主体
とする組織に制御すれば良いことが明らかとなった。

【００３２】なお、本発明で定める前記硬さや微細組織
の測定法としては、下記の方法を採用した。

【００３３】まず硬さの測定は、ばね用鋼線材の横断面
において、Ｄ／１６，Ｄ／８，Ｄ／４の各位置から少な
くとも４点以上と、Ｄ／２の位置（ここで、Ｄは線材の
直径を意味する）から１３点以上をピックアップし、ビ
カース硬さ測定法（ＪＩＳＺ２２４４）によって測定
した。また微細組織の測定は、ばね用鋼線材の横断面を
光学顕微鏡で観察し、過冷却組織の面積率を求めた。尚
この面積率の測定には画像解析装置を用いることが好ま
しい。

【００３４】本発明で対象となるばね用鋼線の種類は特
に限定されないが、一般的なものとしては、製造過程で
ＳＶ処理や伸線処理が行なわれるばね用鋼線であって、
ＪＩＳ規格のＧ３５２２，Ｇ３５６０，Ｇ３５６
１等に規定されるＳＷＯＳＣ−Ｖ等の如く、ばね用鋼線
に加工されるものが例示される。

【００３５】また、本発明にかかるばね用鋼の化学成分
にも特に制限がなく、要は、優れた機械的性質（引張強
さ、伸び、絞り）が得られ易く、且つ伸線加工中に加工
硬化し過ぎて伸線性を劣化させない、等の特性を総合的
に判断して決定すればよいが、具体的には次の様な化学
成分組成を有するものが好ましい。

【００３６】即ち、本発明の対象となるばね用鋼の好ま
しい化学成分組成としては、Ｃ：０．３８〜０．８５％
（質量％の意味、以下同じ），Ｓｉ：０．２５〜２．１
０％，Ｍｎ：０．２〜１．０％を含有すると共に、Ｐ＜
０．０３５％，Ｓ＜０．０３５％に抑えられ、必要によ
っては、Ｃｒ：０．６５〜１．５％，Ｍｏ：０．１〜
０．５％，Ｖ：０．０５〜０．５０％，Ｎｉ：０．２〜
０．５％，Ｎｂ：０．０２〜０．５０％，Ｔｉ：０．０
２〜０．０９％およびＣｕ：０．１０〜０．３０％より
なる群から選ばれる１種以上を合計で２．５％程度以下
の量で含有する鋼材が例示される。残部成分はＦｅおよ
び不可避不純物であるが、要求特性によっては更に他の
元素を積極的に含有する鋼材を使用することも可能であ
る。

【００３７】ところで、本発明で定める前記要件を満足
させる為の手段は特に限定されないが、好ましい手段と
しては、例えば鋼材の偏析がＣ_max／Ｃ₀（最大値／レー
ドル値）が１．２以下であるものを用い、熱間圧延時に
おける仕上げ圧延後・巻取り直前の温度を８５０℃（１
１２３Ｋ）以下に抑え、巻取り後の冷却速度を、［Ｐｓ
点（パーライト変態開始温度）＋１５℃］から［Ｐｆ点
（パーライト変態終了温度）−１５℃］の範囲で、１〜
４℃／ｓｅｃとして冷却することが有効である。

【００３８】本発明のばね用鋼を用いてＳＶ処理を行な
った後に、下記(a)〜(c)のいずれかの処理を行なってか
ら、オイルテンパー処理を施したところ、いずれも問題
なくばね用鋼線が製造できることを確認した。また、該
オイルテンパー線を、Ｄ／ｄ（Ｄ：ばねの平均径、ｄ：
線径）＝２の条件で巻き付け試験を行なったところ、全
く折損することなく、ばねの加工性も確保できることが
確認できた。

【００３９】(a)皮削り処理後、パテンティング処理を
実施する、(b)皮削り処理後、気相中において８２３〜
９７３Ｋの加熱温度で、且つ加熱温度Ｔ（Ｋ）と加熱時
間ｔ（分）が、Ｔ×√ｔ＝６７００〜１２０００（Ｋ・
分）の関係を満足する範囲で熱処理する、(c)皮削り処
理後、４５０〜７５０℃（７２３〜１０２３Ｋ）で表面
硬化層を軟化させる短時間加熱を行なう。

【００４０】以下、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変
更して実施することも可能であり、それらはいずれも本
発明の技術的範囲に含まれる。

【００４１】

【実施例】下記表１に示す化学成分を有するＪＩＳ規格
ＳＵＰ１２のばね用鋼（Ｓｉ−Ｃｒ系ばね用鋼）を、直
径：８．０ｍｍに圧延して線材を作製した。このとき鋼
片の偏析は、Ｃ_max／Ｃ₀が１．０〜１．５のものを使用
し、圧延の際に仕上げ圧延後巻き取り直前の温度を８０
０〜１０５０℃（１０７３〜１３２３Ｋ）、巻取り後の
冷却速度を０．１〜１０℃／ｓｅｃとした。また、特性
値を変化させるため、温度を６００〜７００℃（８７３
〜９７３Ｋ）、保持時間を２〜５時間の範囲で変えて焼
鈍処理を行なった。

【００４２】

【表１】

【００４３】得られた線材を横断面方向に切断し、埋め
込み研磨してからビッカース硬さを測定した。また、横
断面を埋め込み研磨した後、酸腐食させてから光学顕微
鏡で組織観察を行ない、画像処理することによって微細
組織の分率を測定した。尚、硬さ測定に当たっては、前
述の如くＤ／１６，Ｄ／８，Ｄ／４を夫々４個所と、Ｄ
／２（Ｄ：線材の直径）の１３点を測定した。また、線
材の機械的特性は、約３０ｃｍに切断したものを１００
本採取し、引張試験機を用いて引張強さおよび絞り値を
測定した。

【００４４】得られた線材を用い、酸洗い及びリン酸亜
鉛皮膜処理を施した後、ＳＶ処理性および伸線性を調べ
た。このとき、ＳＶ処理性は、Ｄ１ダイス：７．７ｍｍ
φ、ＳＶチッパー：７．４ｍｍφを用いて行なった。ま
た線速は、通常５０〜７０ｍ／ｍｉｎの範囲で行なわれ
ているが、この実験では、ＳＶチッパー欠け等の問題を
起こし易くして本発明の効果をより鮮明にするため、８
０ｍ／ｍｉｎの線速で行なった。また、線速８０ｍ／ｍ
ｉｎで問題のなかった鋼材については、更に線速を１０
０ｍ／ｍｉｎに高めて更なる発明の効果を確認した。

【００４５】また伸線性の評価については、アプローチ
角度１２°前後の伸線ダイスが一般的に用いられるが、
この実験では、カッピー断面等を起こし易くして本発明
の効果がより明確に現れる様、２０°のアプローチ角度
を採用した。また２０°のダイスで問題のなかった鋼材
については、工業的には殆ど使用されることのない厳し
い条件である３０°のアプローチ角のダイスを使用して
本発明の効果を確認した。

【００４６】更に、各伸線性の評価条件で伸線すること
のできた直径：３．３５ｍｍの線材を用いて強度１，９
５０ＭＰａのオイルテンパー線を作製し、Ｄ／ｄ＝２の
巻付け試験を行なって、折損の有無により発明の効果
（巻付け性）を確認した。鋼材の機械的性質を下記表２
に、評価結果を下記表３に一括して示す。尚、下記表２
に示したＳＶ性、伸線性および巻付け性の各評価基準は
下記の通りである。

【００４７】（ＳＶ性） ○：問題なし △：ＳＶ性に問題はなかったが、やや増径あり ×：チッパー欠け等の問題発生（伸線性） ○：減面率８０％以上で伸線可 ×：断線発生（巻付け性） ○: 折損なし ×：折損発生

【００４８】

【表２】

【００４９】

【表３】

【００５０】これらの結果より次の様に考察できる。

【００５１】まずＳＶ性の評価については、引張強さの
高かった比較例のＣ−１，Ｃ−２およびＣ−５では、線
速が８０ｍ／ｍｉｎのときにチッパー欠けが起こった。
またそれら以外の鋼材については線速を１００ｍ／ｍｉ
ｎに上げたところ、Ｃ−４のでは、切り屑がチッパー部
で線材に絡み付き、チッパー部分で切り屑が線材を押し
付けたため、ＳＶ材に削れていない部分が発生してい
た。

【００５２】Ｂ−３およびＢ−５については、ＳＶ処理
時に問題を生じることはなかったが、ＳＶ処理の始めと
終わりで、チッパー径の＋０．０５ｍｍの増径が認めら
れた。これに対し他の鋼材では、ＳＶ処理性に問題を生
じることがないばかりか、チッパー径の増径も＋０．０
２ｍｍ以内と良好であった。

【００５３】一方、アプローチ角２０°のダイスを用い
て行なった伸線性評価では、Ｃ−１，Ｃ−３およびＣ−
５の引張強さが高いか絞り値が低い材料で、カッピー断
線が起こった。その他の材料は、直径：３．３５ｍｍま
で伸線できたので、オイルテンパー線に加工後巻付け試
験を行なったところ、Ｃ−２ではカッピー状の折損が認
められた。

【００５４】そして、Ａ−１，Ａ−２，Ｂ−１〜Ｂ−６
およびＣ−４の鋼材では、いずれも優れた伸線性を示す
ことが確認できた。そこで、それらの鋼材を使用し、ア
プローチ角度３０°のダイスを用いて伸線加工を行なう
ことにより発明の効果を確認した。

【００５５】その結果、Ｂ−１およびＢ−６では、減面
率が８０％を超えるまでにカッピー断線が起こった。ま
た、伸線できたＡ−１，Ａ−２，Ｂ−２〜Ｂ−５につい
てオイルテンパー線に加工後巻付け試験を行なったとこ
ろ、Ｂ−２，Ｂ−４，Ｂ−５では、カッピー状の折損が
発生した。

【００５６】以上の結果から、ＳＶ性、生引き伸線性の
両方を満足するには、Ａ−１，Ａ−２およびＢ−１〜Ｂ
−６の特性が最低限必要であることが判明した。また、
如何なる条件下でも安定した製造性を確保するには、Ａ
−１およびＡ−２の特性を具備していることが好ましい
ことが判明した。

【００５７】また、前記と同じ化学成分の鋼材を使用
し、圧延条件を種々変えて表４に示す如く引張強さを高
めた圧延材を使用し、これに種々の軟化焼鈍処理を施し
て引張強さと絞り値を調整した線材について同様にして
物性およびＳＶ性を調べ、表４に示す結果を得た。

【００５８】

【表４】

【００５９】表４の実験例では、圧延時に□１５５ｍｍ
から直径８．０ｍｍに圧下して引張強さを高めた線材を
用いたもので、軟化焼鈍処理を施すことにより、引張強
さを下げると共に絞り値を高めたものである。

【００６０】表４からも明らかな様に、圧延状態で引張
強さが過大で絞り率の低い線材であっても、これに好適
な条件で軟化焼鈍処理を施して適正な引張強さと絞り値
を与えたもの、特に符号５および７の軟化焼鈍線材で
は、優れたＳＶ性を示すことが分かる。

【００６１】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、ば
ねの製造工程で重要なＳＶ性と生引き伸線性の両特性を
確保したばね用鋼を得ることができ、該ばね用鋼を用い
て所定の条件で処理することによって、優れたばね特性
を発揮するばね用鋼線材を提供し得ることになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼材の機械的特性（引張強さ，絞り値）が加工
性に及ぼす影響を示したグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者茨木信彦神戸市灘区灘浜東町２番地株式会社神戸製鋼所神戸製鉄所内Ｆターム(参考） 4K043 AA02 AB04 AB05 AB10 AB15 AB25 AB26 AB27 AB28 BA04 BA05 BA06 DA00 DA05 FA03 FA07 FA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧延されたばね用鋼であって、下記の機
械的特性を満たすことを特徴とする加工性に優れたばね
用鋼。引張強さ（最大値）≦１２００ＭＰａ、３０％（最小値）≦絞り値≦７０％（最大値）
【請求項２】ばね用鋼が、圧延後に下記の条件で軟化
焼鈍処理されたものである請求項１に記載のばね用鋼。軟化焼鈍処理：気相中において、８７３〜１０２３Ｋの
加熱温度で、且つ加熱温度Ｔ（Ｋ）と加熱時間ｔ（分）
が、Ｔ×√ｔ＝７３００〜１５０００（Ｋ・分）の関係
を満たす熱処理。
【請求項３】金属組織が、パーライトまたはフェライ
トとパーライトを主体とし、過冷却組織の分率が１０％
以下である請求項１または２に記載のばね用鋼。
【請求項４】横断面内のビッカース硬さ（Ｈｖ）の標
準偏差σが２０以下である請求項１〜３のいずれかに記
載のばね用鋼。
【請求項５】横断面内のビッカース硬さ（Ｈｖ）の最
大値が３８０以下である請求項１〜４のいずれかに記載
のばね用鋼。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載のばね用
鋼を用い、皮削り処理後、或いは伸線の後に、下記(a)
〜(c)のいずれかの処理を行なった後、オイルテンパー
処理を施すことを特徴とするばね用鋼線の製法。 (a)皮削り処理後、パテンティング処理を行なう、 (b)皮削り処理後、気相中において８２３〜９７３Ｋの
加熱温度で、且つ加熱温度Ｔ（Ｋ）と加熱時間ｔ（分）
が、Ｔ×√ｔ＝６７００〜１２０００（Ｋ・分）の関係
を満足する範囲で熱処理する、 (c)皮削り処理後、７２３〜１０２３Ｋで表面硬化層を
軟化させる短時間加熱を行なう。