JPH01290750A - 高強度高靭性板ばね用鋼 - Google Patents
高強度高靭性板ばね用鋼Info
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- JPH01290750A JPH01290750A JP11827288A JP11827288A JPH01290750A JP H01290750 A JPH01290750 A JP H01290750A JP 11827288 A JP11827288 A JP 11827288A JP 11827288 A JP11827288 A JP 11827288A JP H01290750 A JPH01290750 A JP H01290750A
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- Japan
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は引張強度１５０ｋｇｒ／■’以上の高強度を要
求されるばね用素材の中でも高い靭性を合せ持ったばね
鋼に関するものである。
求されるばね用素材の中でも高い靭性を合せ持ったばね
鋼に関するものである。
［従来の技術］
゛従来、使用されてきた板ばね用鋼はＪＩＳにおける５
ｕｐ９、Ｓｕｐ ６およびそれらに相当する鋼が主であ
ったが、近年の自動車の軽量化指向は懸架装置であるば
ね自体の軽量化に対する要求を強めている。
ｕｐ９、Ｓｕｐ ６およびそれらに相当する鋼が主であ
ったが、近年の自動車の軽量化指向は懸架装置であるば
ね自体の軽量化に対する要求を強めている。
このための設計応力の上昇とそれに対応できる高応力ば
ね用鋼の開発が望まれてきた。
ね用鋼の開発が望まれてきた。
［発明が解決しようとする課題］
高応力化に応える手段は種々あるが、基本的方法は素材
の引張強度を高めることである。
の引張強度を高めることである。
しかしながら、引張強度を高くすることは伸び絞りをは
じめ衝撃値など素材の延性、靭性の低下を生ずる。
じめ衝撃値など素材の延性、靭性の低下を生ずる。
それ故、工業的にはばね用鋼の強度は引張強度で１５０
〜１６０ｋｇｆ／ｍｍ ’が限界とされてきた。
〜１６０ｋｇｆ／ｍｍ ’が限界とされてきた。
こうした事情に鑑み、本発明は高い引張強度を有しかつ
延性、靭性にも優れた板ばね用鋼を提供することを目的
とするものである。
延性、靭性にも優れた板ばね用鋼を提供することを目的
とするものである。
［課題を解決するための手段］
ばね用鋼の高強度化に伴う延性、靭性値の低ドを鋼のオ
ーステナイト結晶粒度の微細化を図ることにより解決し
た。従来のばね用鋼であるＭ ｎ −Ｃｒ系のばね鋼を
主体としてこれらに種々の含有量のＡ ＩＳＶ、Ｎｂ、
Ｎを添加した鋼を高周波溶解炉にて溶解し、これらを供
試鋼としてそれぞれのオーステナイト結晶粒度を９５０
℃、１０００℃に加熱保持後、油焼入焼戻した後の八〇
、Ｓについて測定を行って評価した。
ーステナイト結晶粒度の微細化を図ることにより解決し
た。従来のばね用鋼であるＭ ｎ −Ｃｒ系のばね鋼を
主体としてこれらに種々の含有量のＡ ＩＳＶ、Ｎｂ、
Ｎを添加した鋼を高周波溶解炉にて溶解し、これらを供
試鋼としてそれぞれのオーステナイト結晶粒度を９５０
℃、１０００℃に加熱保持後、油焼入焼戻した後の八〇
、Ｓについて測定を行って評価した。
その結果、結晶粒度の微細化を図るには、ＡＩ、Ｎｂ、
またはＡＩ、Ｎｂ、Ｖの添加と補助的にこれら元素の窒
化物、炭窒化物析出粒子の形成を促進するためのＮの調
整が効果的であることが判った。
またはＡＩ、Ｎｂ、Ｖの添加と補助的にこれら元素の窒
化物、炭窒化物析出粒子の形成を促進するためのＮの調
整が効果的であることが判った。
そして、従来鋼のＳｕｐ ９および５ｕｐｌＯと比較し
、１０００℃の加熱後の＾、Ｃ，Ｓにおいても１０番以
上の結晶粒度を維持していることを見出した。
、１０００℃の加熱後の＾、Ｃ，Ｓにおいても１０番以
上の結晶粒度を維持していることを見出した。
すなわち、本発明は、Ｃ： ０．４０〜０．６０ｗＬ％
、Ｓ ｉ ： ０．０５〜０．４０ｗｔ％、Ｍ ｎ ：
０，６０〜１．ＯＯｗＬ％、Ｃｒ ： ０．５０〜１
．００ｗｔ％、Ａ １ ： ０．吋〜０．０５ｗｔ％、
Ｎ ｂ ： ０．０３〜Ｏ，１Ｏｗｔ％、Ｎ ： ０
．０１０〜０．０３０ ｗｔ％゛を含有し、残部Ｆｅお
よび不純物からなり、焼入焼戻し後の結晶粒度（Ａｃｔ
ｕａｌ ｇｒａｉｎ ５ｉｚｅ：Ａ、Ｇ、Ｓ）が１０番
以上であることを特徴とする高強度高靭性板ばね用鋼、
およびＣ： ０．４０〜０．６０ｗｔ％、Ｓ ｉ ：
０．０５〜０．４０ｗｔ％、Ｍ ｎ ： ０．６０〜Ｌ
、ＯＯｗｔ％、Ｃｒ ： ０．５０〜１．００ｗｔ％、
Ａ １ ： ０．０１〜０．０５ｗｔ％、Ｎ ｂ ：
０．０３〜Ｏ，１Ｏｗｔ％、Ｖ：０．０５〜０．３０ｗ
ｔ％、Ｎ ： ０．０１０〜０．０３０ ｗｔ％を含
有し、残部Ｆｅおよび不純物からなり、焼入焼戻し後の
結晶粒度（Ａ、Ｇ、Ｓ）が１０番以上であることを特徴
とする高強度高靭性板ばね用鋼である。
、Ｓ ｉ ： ０．０５〜０．４０ｗｔ％、Ｍ ｎ ：
０，６０〜１．ＯＯｗＬ％、Ｃｒ ： ０．５０〜１
．００ｗｔ％、Ａ １ ： ０．吋〜０．０５ｗｔ％、
Ｎ ｂ ： ０．０３〜Ｏ，１Ｏｗｔ％、Ｎ ： ０
．０１０〜０．０３０ ｗｔ％゛を含有し、残部Ｆｅお
よび不純物からなり、焼入焼戻し後の結晶粒度（Ａｃｔ
ｕａｌ ｇｒａｉｎ ５ｉｚｅ：Ａ、Ｇ、Ｓ）が１０番
以上であることを特徴とする高強度高靭性板ばね用鋼、
およびＣ： ０．４０〜０．６０ｗｔ％、Ｓ ｉ ：
０．０５〜０．４０ｗｔ％、Ｍ ｎ ： ０．６０〜Ｌ
、ＯＯｗｔ％、Ｃｒ ： ０．５０〜１．００ｗｔ％、
Ａ １ ： ０．０１〜０．０５ｗｔ％、Ｎ ｂ ：
０．０３〜Ｏ，１Ｏｗｔ％、Ｖ：０．０５〜０．３０ｗ
ｔ％、Ｎ ： ０．０１０〜０．０３０ ｗｔ％を含
有し、残部Ｆｅおよび不純物からなり、焼入焼戻し後の
結晶粒度（Ａ、Ｇ、Ｓ）が１０番以上であることを特徴
とする高強度高靭性板ばね用鋼である。
次に、本発明の上記組成についてその限定理由を説明す
る。
る。
Ｃ（炭素） ： ０．４０〜０．６０ｗｔ％としたの
はこの範囲において焼入焼戻しによりばね鋼 として充分な強度を得ることができ、 また靭性を確保すること、ができるか らである。
はこの範囲において焼入焼戻しによりばね鋼 として充分な強度を得ることができ、 また靭性を確保すること、ができるか らである。
Ｓｉ（ケイ素） ： ０．０５〜０．４０ｗｔ％とし
たのは、Ｓｉは脱酸元素として重要であり充分な 脱酸効果を得るためには、少なくと も０．０５ｗｔ％以上必要であるが、０．４０％を越え
ると靭性値の低下が著しい からである。
たのは、Ｓｉは脱酸元素として重要であり充分な 脱酸効果を得るためには、少なくと も０．０５ｗｔ％以上必要であるが、０．４０％を越え
ると靭性値の低下が著しい からである。
Ｍ ｎ（７７ガン） ： ０．Ｇｏ 〜１．００ｗｔ％
としたのはＭｎは合金元素として焼入性を確保する上 から安価な元素であり、ばね鋼とし ての強度と焼入性の面から少なくと も０．８０ｗｔ％を必要とするが、一方１ 、 Ｏｗｔ
％を越える場合には焼入性が過大となり靭性を低下させ
るからで ある。
としたのはＭｎは合金元素として焼入性を確保する上 から安価な元素であり、ばね鋼とし ての強度と焼入性の面から少なくと も０．８０ｗｔ％を必要とするが、一方１ 、 Ｏｗｔ
％を越える場合には焼入性が過大となり靭性を低下させ
るからで ある。
Ｃｒ（りａム） ： ０．５０〜１．ｏＯｗｔ％とし
たのは、Ｃｒは強度および焼入性を確保する目的 から少なくとも０．５０ｗＬ％を必要とし、また、１．
０ｗｔ％を越えると靭性値を低下させるからである。ま
たＣｒは ばね用素材として有害な脱炭を軽減 させることに有効な炭素である。
たのは、Ｃｒは強度および焼入性を確保する目的 から少なくとも０．５０ｗＬ％を必要とし、また、１．
０ｗｔ％を越えると靭性値を低下させるからである。ま
たＣｒは ばね用素材として有害な脱炭を軽減 させることに有効な炭素である。
＾１（アル；ニウム） 二 〇、０１〜０．０５ｗｔ
％と じたのは、 ＡＩは脱酸剤および窒化物を形成し
オー ステナイト結晶粒度の調整を図るた めに必要な元素であり、Ｏ，０１Ｏｗｔ％を下まわる場
合には結晶粒の微細化 が図れず、一方、０．０５０ｗｔ％を越える場合には靭
性値の低下を生ずると 共に、造塊時の再酸化をはじめ、鋳 造性を低下させ易くなるからである。
％と じたのは、 ＡＩは脱酸剤および窒化物を形成し
オー ステナイト結晶粒度の調整を図るた めに必要な元素であり、Ｏ，０１Ｏｗｔ％を下まわる場
合には結晶粒の微細化 が図れず、一方、０．０５０ｗｔ％を越える場合には靭
性値の低下を生ずると 共に、造塊時の再酸化をはじめ、鋳 造性を低下させ易くなるからである。
Ｎｂ（二すブ）：０．０３〜０，１０ｗｔ％としたのは
Ｎｂの窒化物や炭窒化物は結晶粒微細化に 効果があるが、０．０３０ｗｔ％を下回る場合にはその
効果が期待できず、− 方、０．１Ｏｗｔ％を越えるとコスト上昇の要因になる
と同時に焼入性を増加 することにより靭性値を低下させる からである。とくにＮｂは０．０３９〜０．０７８％が
好ましい。
Ｎｂの窒化物や炭窒化物は結晶粒微細化に 効果があるが、０．０３０ｗｔ％を下回る場合にはその
効果が期待できず、− 方、０．１Ｏｗｔ％を越えるとコスト上昇の要因になる
と同時に焼入性を増加 することにより靭性値を低下させる からである。とくにＮｂは０．０３９〜０．０７８％が
好ましい。
■（バナジウム） ： ０．０５〜０．３０ｗｔ％と
してはｖの窒化物や炭窒化物は結晶粒微細化に効果 があるが、その効果を得るためには 少なくとも０．０５ｗｔ％を必要とし、−方０．３０ｗ
ｔ％を越えて添加しても効果の増加は小さく、コスト上
昇の要因 となり好ましくないからである。
してはｖの窒化物や炭窒化物は結晶粒微細化に効果 があるが、その効果を得るためには 少なくとも０．０５ｗｔ％を必要とし、−方０．３０ｗ
ｔ％を越えて添加しても効果の増加は小さく、コスト上
昇の要因 となり好ましくないからである。
Ｎ （チッ素） ： Ｏ，ＯＩＯ〜０．０３０ ｗ
ｔ％としては、ＮはＡＩ、Ｎｂ、Ｖと共に窒化物や炭 窒化物を形成し結晶粒の微細化に寄 与すると共に再加熱時には、これら 析出物は結晶粒粗大化を抑制し、微 細化に効果を示すが、この効果を 発現させるためには、少なくとも ０．０１０ｗｔ％（１０１００ｐｐ必要であるが、０．
０３０ｗｔ％（３００ｐｐｍ）を越える場合には靭性値
の低下を生ずるからであ る。
ｔ％としては、ＮはＡＩ、Ｎｂ、Ｖと共に窒化物や炭 窒化物を形成し結晶粒の微細化に寄 与すると共に再加熱時には、これら 析出物は結晶粒粗大化を抑制し、微 細化に効果を示すが、この効果を 発現させるためには、少なくとも ０．０１０ｗｔ％（１０１００ｐｐ必要であるが、０．
０３０ｗｔ％（３００ｐｐｍ）を越える場合には靭性値
の低下を生ずるからであ る。
［作 用コ
本発明は、板ばね用鋼を上記したような特定組成とする
ことにより、オースナイト結晶粒度を微細化することが
でき、これによって高い引張強度を有しながら、靭性に
おいても高い値を維持することできる。
ことにより、オースナイト結晶粒度を微細化することが
でき、これによって高い引張強度を有しながら、靭性に
おいても高い値を維持することできる。
［実施例］
以下に実施例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明する。
第１表にＭ ｎ −Ｃｒ系のばね鋼を主体としてこれら
に種々の含有量のＡｌ５ＴｉＳＶＳＮｂ。
に種々の含有量のＡｌ５ＴｉＳＶＳＮｂ。
Ｎを添加した鋼を高周波溶解炉にて溶解し、これらを供
試鋼としてそれぞれのオーステナイト結晶粒度を９５０
．１０００℃に加熱保持後、油焼入れ焼戻しだ後のＡ、
Ｇ、Ｓについて測定した結果を示す。
試鋼としてそれぞれのオーステナイト結晶粒度を９５０
．１０００℃に加熱保持後、油焼入れ焼戻しだ後のＡ、
Ｇ、Ｓについて測定した結果を示す。
第１表
東 各温度で焼入後のＡ、 Ｇ、 Ｓ、第２表に示す
化学成分を有する鋼を実用炉（電気炉）にて溶製し ２
．３Ｌの鋼塊とした後、板幅９０■×板厚１ｅａｓの板
ばねを圧延製造して、従来鋼との比較を行った。
化学成分を有する鋼を実用炉（電気炉）にて溶製し ２
．３Ｌの鋼塊とした後、板幅９０■×板厚１ｅａｓの板
ばねを圧延製造して、従来鋼との比較を行った。
これらの板ばねに下記の熱処理を行った後、１ハ板幅の
位置より引張、および衝撃試験片を作成した。
位置より引張、および衝撃試験片を作成した。
く試験片形状寸法〉
引張： Ｊ ＩＳ３号（ｄ−５！Ｉｌｌφ）衝撃：ＪＩ
Ｓ４号 く熱処理条件〉 焼入：９５０℃×２０分−曲冷 焼戻し＝３５０℃ｘｅｏ分→空冷 第３表にこれらの試験結果を示した。オーステナイト結
晶粒度はＡ、Ｇ、Ｓ番号である。
Ｓ４号 く熱処理条件〉 焼入：９５０℃×２０分−曲冷 焼戻し＝３５０℃ｘｅｏ分→空冷 第３表にこれらの試験結果を示した。オーステナイト結
晶粒度はＡ、Ｇ、Ｓ番号である。
本発明鋼は引張強度１８８ｋｇｆ’／ ■２でも衝撃値
３．３ｋｇｒＩｌ／ａｍ ’と高い値を示した。これは
結晶粒度番号１０．５と微細粒となっていることによる
ものである。
３．３ｋｇｒＩｌ／ａｍ ’と高い値を示した。これは
結晶粒度番号１０．５と微細粒となっていることによる
ものである。
同様の効果を確認する目的から５ｕｐｌＯを比較鋼とし
て焼戻し性能特性を比較した結果が第１図である。これ
からも本発明鋼の方が靭性値が高いことが判る。
て焼戻し性能特性を比較した結果が第１図である。これ
からも本発明鋼の方が靭性値が高いことが判る。
第２表
第３表
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の構成による板ばね用鋼は
、高い引張強度をもち、かつ靭性にもすぐれるものであ
り、ばねの軽量化に寄与することができる。
、高い引張強度をもち、かつ靭性にもすぐれるものであ
り、ばねの軽量化に寄与することができる。
第１図は本発明の鋼と比較鋼の焼戻し性能特性を示すグ
ラフ。 ン・ １ｊ７゛ 対もも乙゛し温１０Ｇ
ラフ。 ン・ １ｊ７゛ 対もも乙゛し温１０Ｇ
Claims (2)
- （１）Ｃ：０．４０〜０．６０ｗｔ％ Ｓｉ：０．０５〜０．４０ｗｔ％ Ｍｎ：０．６０〜１．００ｗｔ％ Ｃｒ：０．５０〜１．００ｗｔ％ Ａｌ：０．０１〜０．０５ｗｔ％ Ｎｂ：０．０３〜０．１０ｗｔ％ Ｎ：０．０１０〜０．０３０ｗｔ％ を含有し、残部Ｆｅおよび不純物からなり、焼入焼戻し
後の結晶粒度（Ａｃｔｕａｌｇｒａｉｎｓｉｚｅ：Ａ．
Ｇ．Ｓ）が１０番以上であることを特徴とする高強度高
靭性板ばね用鋼。 - （２）Ｃ：０．４０〜０．６０ｗｔ％ Ｓｉ：０．０５〜０．４０ｗｔ％ Ｍｎ：０．６０〜１．００ｗｔ％ Ｃｒ：０．５０〜１．００ｗｔ％ Ａｌ：０．０１〜０．０５ｗｔ％ Ｎｂ：０．０３〜０．１０ｗｔ％ Ｖ：０．０５〜０．３０ｗｔ％ Ｎ：０．０１０〜０．０３０ｗｔ％ を含有し、残部Ｆｅおよび不純物からなり、焼入焼戻し
後のＡ．Ｇ．Ｓが１０番以上であることを特徴とする高
強度高靭性板ばね用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11827288A JPH01290750A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 高強度高靭性板ばね用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11827288A JPH01290750A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 高強度高靭性板ばね用鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01290750A true JPH01290750A (ja) | 1989-11-22 |
| JPH0368106B2 JPH0368106B2 (ja) | 1991-10-25 |
Family
ID=14732539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11827288A Granted JPH01290750A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 高強度高靭性板ばね用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01290750A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4962318A (ja) * | 1972-10-18 | 1974-06-17 | ||
| JPS4963615A (ja) * | 1972-10-23 | 1974-06-20 | ||
| JPS6226392A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-04 | Yamada Seisakusho:Kk | ベ−ン式エア−ポンプの製造方法 |
| JPS6250411A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-05 | Kobe Steel Ltd | 均質性にすぐれた圧延鋼材の製造方法 |
| JPS62107045A (ja) * | 1985-11-01 | 1987-05-18 | Nippon Steel Corp | 溶接性及び冷間加工性に優れた長尺高張力鋼線用線材 |
-
1988
- 1988-05-17 JP JP11827288A patent/JPH01290750A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4962318A (ja) * | 1972-10-18 | 1974-06-17 | ||
| JPS4963615A (ja) * | 1972-10-23 | 1974-06-20 | ||
| JPS6226392A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-04 | Yamada Seisakusho:Kk | ベ−ン式エア−ポンプの製造方法 |
| JPS6250411A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-05 | Kobe Steel Ltd | 均質性にすぐれた圧延鋼材の製造方法 |
| JPS62107045A (ja) * | 1985-11-01 | 1987-05-18 | Nippon Steel Corp | 溶接性及び冷間加工性に優れた長尺高張力鋼線用線材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0368106B2 (ja) | 1991-10-25 |
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