JPH046211A - 疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法 - Google Patents
疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法Info
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- JPH046211A JPH046211A JP10924890A JP10924890A JPH046211A JP H046211 A JPH046211 A JP H046211A JP 10924890 A JP10924890 A JP 10924890A JP 10924890 A JP10924890 A JP 10924890A JP H046211 A JPH046211 A JP H046211A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法に関し、
さらに詳しくは、極めて高い疲労強度が要求される内燃
機関用弁ばね、クラッチばねまたはブレーキばね等の機
械ばねに使用することかできる疲労強度の優れたばね用
鋼線の製造法に関するものである。
さらに詳しくは、極めて高い疲労強度が要求される内燃
機関用弁ばね、クラッチばねまたはブレーキばね等の機
械ばねに使用することかできる疲労強度の優れたばね用
鋼線の製造法に関するものである。
［従来技術］
一般に、弁ばねのように高い疲労強度を必要とする鋼に
おいて、母材の高強度化、非金属介在物の無害化および
表層部の硬化により、マトリックスおよび非金属介在物
による疲労破壊を高寿命に移行させるかまたは防止させ
ることはよく知られている。例えば、特公昭５４−００
７２５４号公報においては、非金属介在物を無害化する
ために介在物をスペサライトを主成分とし、Ａ Ｌ Ｏ
３／５ｉＯｔ＋Ｍｎ０＝ ０．１５〜０．４０とするこ
とか記載されている。また、母材の高強度化および表層
部の硬化に関しては、多くの研究が提案されている。
おいて、母材の高強度化、非金属介在物の無害化および
表層部の硬化により、マトリックスおよび非金属介在物
による疲労破壊を高寿命に移行させるかまたは防止させ
ることはよく知られている。例えば、特公昭５４−００
７２５４号公報においては、非金属介在物を無害化する
ために介在物をスペサライトを主成分とし、Ａ Ｌ Ｏ
３／５ｉＯｔ＋Ｍｎ０＝ ０．１５〜０．４０とするこ
とか記載されている。また、母材の高強度化および表層
部の硬化に関しては、多くの研究が提案されている。
しかし、上記公報に記載されている介在物は、コランダ
ムを初品とする領域にまたがっているため、実際の製造
においては極めて硬質、かつ、有害なコランダムの発生
を防止することは難しく、充分な効果が得られない。ま
た、軟質化された介在物を延伸させ、無害化するのに必
要な加工度およびその加工に耐え得る線材の特性が不明
瞭である。
ムを初品とする領域にまたがっているため、実際の製造
においては極めて硬質、かつ、有害なコランダムの発生
を防止することは難しく、充分な効果が得られない。ま
た、軟質化された介在物を延伸させ、無害化するのに必
要な加工度およびその加工に耐え得る線材の特性が不明
瞭である。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は上記に説明した従来の高い疲労強度を必要とす
る鋼の製造法の問題点に鑑み、本発明者か鋭意研究を行
ない、検討を重ねた結果、軟質化した介在物を熱間圧延
によりよく延伸し、伸線加工により減面率を充分に大き
な値以上に規定することにより、微細に破砕分散し、ま
た、伸線加工に耐え得る熱間圧延線材の特性を明瞭にし
、さらに、最終素線における強度を充分大きな値以上に
規定することによって疲労強度の優れたばね用鋼線の製
造法を開発したのである。
る鋼の製造法の問題点に鑑み、本発明者か鋭意研究を行
ない、検討を重ねた結果、軟質化した介在物を熱間圧延
によりよく延伸し、伸線加工により減面率を充分に大き
な値以上に規定することにより、微細に破砕分散し、ま
た、伸線加工に耐え得る熱間圧延線材の特性を明瞭にし
、さらに、最終素線における強度を充分大きな値以上に
規定することによって疲労強度の優れたばね用鋼線の製
造法を開発したのである。
［問題点を解決するための手段］
本発明に係る疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法は、
（１） Ｃ０．５〜０．ｈｔ％、Ｓ ｉ ０．８〜２
．５ｗｔ％、Ｍｎ ０．１〜１．０ｗｔ％、Ｃｒ ０．
１〜２．０ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなり、かっ、 ＡＬＯ３４０ｗｔ％以下、Ｓ ４０２３５〜８７ｗｔ％
、ＭｇＯ３０ｗｔ％以下 を含有し、残部ＣａＯ、ＭｎＯおよび不可避不純物から
なる非金属介在物を含む高清浄度鋼を熱間圧延により線
材とした後、減面率７０〜９５％で伸線加工を行ない、
焼入れ焼戻し処理を行なって強度を２０５ ｋｇｆ／
ｍ＋ｎ”以上とすることを特徴とする疲労強度の優れた
ばね用鋼線の製造法を第１の発明とし、 （２） Ｃ０，５〜０．８ｗｔ％、Ｓ ｉ ０．８〜
２．５ｗｔ％、Ｍｎ ０．１〜１．ｈｔ％、Ｃｒ ０．
Ｌ 〜２．０ｗｔ％を含有し、さらに、 Ｖ ０．０３〜０．５０ｗｔ％、Ｎ （２、Ｑ Ｗ ｔ
％以下、Ｎｂ ０．０３〜０．５（ｈｗｔ％、Ｍｏ ０
．０３〜０．５０ｗｔ％内の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、かつ
、 Ａ１２０３４０ｗｔ％以下、５４０２３５〜８７ｗｔ％
、Ｍｇ０３０ｗｔ％以下 を含有し、残部ＣａＯ、ＭｎＯおよび不可避不純物から
なる非金属介在物を含む高清浄度鋼を熱間圧延により線
材とした後、減面率７０〜９５％で伸線加工を行ない、
焼入れ焼戻し処理を行なって、強度を２０５ ｋｇｆ／
ｍｍ’以上とすることを特徴とする疲労強度の優れたば
ね用鋼線の製造法を第２の発明とし、 （３） Ｃ０．５〜０．８ｗｔ％、Ｓ ｉ ０．８〜
２．５ｗｔ％、Ｍｎ ０．ｌ〜１．ｈｔ％、Ｃｒ ０．
１〜２．０ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなり、かつ、 Ａｌ２Ｏｈ ４０ｗｔ％以下、Ｓｉｎ、３５〜８７ｗｔ
％、ＭｇＯ３０ｗｔ％以下 を含有し、残部ＣａＯ、ＭｎＯおよび不可避不純物から
なる非金属介在物を含む高清浄度鋼を熱間圧延により線
材とした後、この線材を鉛パテンティング等の処理を行
ない、引張強さ１２５ ｋｇｆ／ｍｍ２以上、絞り４０
％以上の機械的性質を有するように調質した後、減面率
７０〜９５％で伸線加工を行ない、焼入れ焼戻し処理を
行なって、強度を２０５ ｋｇｆ／ｎｕｎ’以上とする
ことを特徴とする疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法
を第３の発明とし、 （４） Ｇ ０．５〜０．８ｗｔ％、Ｓｉ ０．８〜
２．５ｗｔ％、Ｍｎ ０．１〜１．０ｗｔ％、Ｃｒ （
１，１〜２，０ｗｔ％を含有し、さらに、 Ｖ ０．０３−０，５０ｗｔ％、Ｎｉ ２．０ｗｔ％以
下、Ｎｂ ０．０３〜０．５０ｗｔ％、Ｍｏ ０．０３
〜０．５０ｗｔ％内の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、かつ
、 Ａ Ｉ ２０ ｙ ４０ｗｔ％以下、Ｓ ｉＯ２３５〜
８７ｗｔ％、ＭｇＯ３０ｗｔ％以下 を含有し、残部ＣａＯ、ＭｎＯおよび不可避不純物から
なる非金属介在物を含む高清浄度鋼を熱間圧延により線
材とした後、この線材を鉛パテンティング等の処理を行
ない、引張強さ１２５ｋｇｆ／ｍｍ’以上、絞り４０％
以上の機械的性質を有するように調質した後、減面率７
０〜９５％の伸線加工を行ない、焼入れ焼戻し処理を行
なって、強度を２０５ ｋｇｆ／ ｍｍ’以上とするこ
とを特徴とする疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法を
第４の発明とする４つの発明よりなるものである。
．５ｗｔ％、Ｍｎ ０．１〜１．０ｗｔ％、Ｃｒ ０．
１〜２．０ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなり、かっ、 ＡＬＯ３４０ｗｔ％以下、Ｓ ４０２３５〜８７ｗｔ％
、ＭｇＯ３０ｗｔ％以下 を含有し、残部ＣａＯ、ＭｎＯおよび不可避不純物から
なる非金属介在物を含む高清浄度鋼を熱間圧延により線
材とした後、減面率７０〜９５％で伸線加工を行ない、
焼入れ焼戻し処理を行なって強度を２０５ ｋｇｆ／
ｍ＋ｎ”以上とすることを特徴とする疲労強度の優れた
ばね用鋼線の製造法を第１の発明とし、 （２） Ｃ０，５〜０．８ｗｔ％、Ｓ ｉ ０．８〜
２．５ｗｔ％、Ｍｎ ０．１〜１．ｈｔ％、Ｃｒ ０．
Ｌ 〜２．０ｗｔ％を含有し、さらに、 Ｖ ０．０３〜０．５０ｗｔ％、Ｎ （２、Ｑ Ｗ ｔ
％以下、Ｎｂ ０．０３〜０．５（ｈｗｔ％、Ｍｏ ０
．０３〜０．５０ｗｔ％内の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、かつ
、 Ａ１２０３４０ｗｔ％以下、５４０２３５〜８７ｗｔ％
、Ｍｇ０３０ｗｔ％以下 を含有し、残部ＣａＯ、ＭｎＯおよび不可避不純物から
なる非金属介在物を含む高清浄度鋼を熱間圧延により線
材とした後、減面率７０〜９５％で伸線加工を行ない、
焼入れ焼戻し処理を行なって、強度を２０５ ｋｇｆ／
ｍｍ’以上とすることを特徴とする疲労強度の優れたば
ね用鋼線の製造法を第２の発明とし、 （３） Ｃ０．５〜０．８ｗｔ％、Ｓ ｉ ０．８〜
２．５ｗｔ％、Ｍｎ ０．ｌ〜１．ｈｔ％、Ｃｒ ０．
１〜２．０ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなり、かつ、 Ａｌ２Ｏｈ ４０ｗｔ％以下、Ｓｉｎ、３５〜８７ｗｔ
％、ＭｇＯ３０ｗｔ％以下 を含有し、残部ＣａＯ、ＭｎＯおよび不可避不純物から
なる非金属介在物を含む高清浄度鋼を熱間圧延により線
材とした後、この線材を鉛パテンティング等の処理を行
ない、引張強さ１２５ ｋｇｆ／ｍｍ２以上、絞り４０
％以上の機械的性質を有するように調質した後、減面率
７０〜９５％で伸線加工を行ない、焼入れ焼戻し処理を
行なって、強度を２０５ ｋｇｆ／ｎｕｎ’以上とする
ことを特徴とする疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法
を第３の発明とし、 （４） Ｇ ０．５〜０．８ｗｔ％、Ｓｉ ０．８〜
２．５ｗｔ％、Ｍｎ ０．１〜１．０ｗｔ％、Ｃｒ （
１，１〜２，０ｗｔ％を含有し、さらに、 Ｖ ０．０３−０，５０ｗｔ％、Ｎｉ ２．０ｗｔ％以
下、Ｎｂ ０．０３〜０．５０ｗｔ％、Ｍｏ ０．０３
〜０．５０ｗｔ％内の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、かつ
、 Ａ Ｉ ２０ ｙ ４０ｗｔ％以下、Ｓ ｉＯ２３５〜
８７ｗｔ％、ＭｇＯ３０ｗｔ％以下 を含有し、残部ＣａＯ、ＭｎＯおよび不可避不純物から
なる非金属介在物を含む高清浄度鋼を熱間圧延により線
材とした後、この線材を鉛パテンティング等の処理を行
ない、引張強さ１２５ｋｇｆ／ｍｍ’以上、絞り４０％
以上の機械的性質を有するように調質した後、減面率７
０〜９５％の伸線加工を行ない、焼入れ焼戻し処理を行
なって、強度を２０５ ｋｇｆ／ ｍｍ’以上とするこ
とを特徴とする疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法を
第４の発明とする４つの発明よりなるものである。
本発明に係る疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法につ
いて、以下詳細に説明する。
いて、以下詳細に説明する。
先ず、本発明に係る疲労強度の優れたばね用鋼線の製造
法において、使用する鋼の含有成分および成分割合につ
いて説明する。
法において、使用する鋼の含有成分および成分割合につ
いて説明する。
Ｃはばね用鋼線に強度を付与するのに有効な元素であり
、含有量か０．５ｗｔ％未満では充分な強度を期待する
ことはできず、また、０８ｗｔ％を越えて含有されると
靭延性が劣化する。よって、Ｃ含有量は０．５〜０．８
ｗｔ％とする。
、含有量か０．５ｗｔ％未満では充分な強度を期待する
ことはできず、また、０８ｗｔ％を越えて含有されると
靭延性が劣化する。よって、Ｃ含有量は０．５〜０．８
ｗｔ％とする。
Ｓｉは脱酸を行い、強度を向上させ、さらに、耐へたり
性を向上させる元素であり、含有量か０．８ｗｔ％未満
てはこのような効果が少なく、また、２．５ｗｔ％を越
えて含有量させるとＣの活量を高くするので、圧延材、
熱処理材の脱炭を助長して表面硬度を低下させ、ばねの
耐疲労性を劣化させるばかりでなく、ＡＩの混入源とな
り、さら）こ、後述するようにＡＩの増加は非延性介在
物を生成させるため、ばねの耐疲労性を悪くする。よっ
て、Ｓ】含有量は０８〜２．５ｗｔ％とする。
性を向上させる元素であり、含有量か０．８ｗｔ％未満
てはこのような効果が少なく、また、２．５ｗｔ％を越
えて含有量させるとＣの活量を高くするので、圧延材、
熱処理材の脱炭を助長して表面硬度を低下させ、ばねの
耐疲労性を劣化させるばかりでなく、ＡＩの混入源とな
り、さら）こ、後述するようにＡＩの増加は非延性介在
物を生成させるため、ばねの耐疲労性を悪くする。よっ
て、Ｓ】含有量は０８〜２．５ｗｔ％とする。
Ｍｎは鋼中のＳの悪影響を阻止すると共に、脱酸に有効
な元素であり、含有量が０．１ｗｔ％未満てはこのよう
な効果が期待できず、また、Ｌ０ｗｔ％を越えて含有さ
せると熱間圧延時に焼入れ性が増大し、ベイナイト或い
はマルテンサイト組織になる可能性が高く、靭延性を劣
化させるので、製造の容易性および安定性を阻害するよ
うになる。よって、Ｍｎ含有量は０．１〜１０★ｔ％と
する。
な元素であり、含有量が０．１ｗｔ％未満てはこのよう
な効果が期待できず、また、Ｌ０ｗｔ％を越えて含有さ
せると熱間圧延時に焼入れ性が増大し、ベイナイト或い
はマルテンサイト組織になる可能性が高く、靭延性を劣
化させるので、製造の容易性および安定性を阻害するよ
うになる。よって、Ｍｎ含有量は０．１〜１０★ｔ％と
する。
ＣｒはＣの活量を低下させ熱処理時の脱炭防止に有効な
元素であり、含有量が０．１ｗｔ％未満では上記の効果
は少なく、また、２．０ｗｔ％を越えて含有させるとＭ
ｎと同じように熱処理時に焼入れ性が増大して、靭延性
を劣化させる。よって、Ｃｒ含有量は０．１〜２．０ｗ
ｔ％とする。
元素であり、含有量が０．１ｗｔ％未満では上記の効果
は少なく、また、２．０ｗｔ％を越えて含有させるとＭ
ｎと同じように熱処理時に焼入れ性が増大して、靭延性
を劣化させる。よって、Ｃｒ含有量は０．１〜２．０ｗ
ｔ％とする。
■は結晶粒を微細化し、靭延性を向上させ、また、耐へ
たり性を改善するのに有効であり、さらに、ばね成形後
の歪取り焼鈍および焼入れ、焼戻し処理において二次析
出強化が図れるため、高強度化に有効な元素てあり、含
有量が０，０３ｗｔ％未満てはこのような効果は非常に
少なくなり、また、０．５（ｈｔ％を越えて過剰に含有
させると焼入れ時に溶は込まず、未溶解炭化物が残留し
、この未溶解残留物か粗大になると靭延性が低下する。
たり性を改善するのに有効であり、さらに、ばね成形後
の歪取り焼鈍および焼入れ、焼戻し処理において二次析
出強化が図れるため、高強度化に有効な元素てあり、含
有量が０，０３ｗｔ％未満てはこのような効果は非常に
少なくなり、また、０．５（ｈｔ％を越えて過剰に含有
させると焼入れ時に溶は込まず、未溶解炭化物が残留し
、この未溶解残留物か粗大になると靭延性が低下する。
よって、■含有量は０．０３〜０．５０ｗｔ％とする。
Ｎｉは焼入れ性および破壊靭性を改善する元素であり、
含有量が２．０ｗｔ％を越えて含有させると二の効果は
飽和してしまＬ）、かつ、大量の残留オーステナイトを
形成する恐れかある。よって、Ｎ１含有量は２ 、０ｗ
ｔ％以下とする。
含有量が２．０ｗｔ％を越えて含有させると二の効果は
飽和してしまＬ）、かつ、大量の残留オーステナイトを
形成する恐れかある。よって、Ｎ１含有量は２ 、０ｗ
ｔ％以下とする。
Ｎｂ、ＭｏはＶと同様に析出強化に有効で、単独または
複合して含有させることにより高強度化に有効な元素で
あり、含有量が０．０３ｗｔ％未満ではこのような効果
は少なく、また、０．５０ｗｔ％を越えて含有させると
粗大な未溶解炭化物が形成されるようになる。よって、
Ｎｂ含有量は００３〜０．５０ｗｔ％、Ｍｏ含有量は０
．０３〜０．５ｈｔ％とする。
複合して含有させることにより高強度化に有効な元素で
あり、含有量が０．０３ｗｔ％未満ではこのような効果
は少なく、また、０．５０ｗｔ％を越えて含有させると
粗大な未溶解炭化物が形成されるようになる。よって、
Ｎｂ含有量は００３〜０．５０ｗｔ％、Ｍｏ含有量は０
．０３〜０．５ｈｔ％とする。
次に、本発明に係る疲労強度の優れたばね用鋼線の製造
法における非金属介在物について説明する。
法における非金属介在物について説明する。
Ａ Ｉ ２０３か多量に含有されるとコランダムやスピ
ネルのような硬質の介在物か生成し、このような硬質の
介在物は７０ｗｔ％以上の伸線加工を行なっても破砕さ
れず、疲労強度を劣化させる。よって、これら硬質の介
在物が生成しない４ｈｔ％を上限とした。Ｓ１０．に富
んでいる硬質の介在物生成を防止するためには、１５ｗ
ｔ％以上含有されることが望ましい。
ネルのような硬質の介在物か生成し、このような硬質の
介在物は７０ｗｔ％以上の伸線加工を行なっても破砕さ
れず、疲労強度を劣化させる。よって、これら硬質の介
在物が生成しない４ｈｔ％を上限とした。Ｓ１０．に富
んでいる硬質の介在物生成を防止するためには、１５ｗ
ｔ％以上含有されることが望ましい。
Ｓｉｇｈは８７ｗｔ％を越えると硬質の５ｉｆｔに富む
介在物か発生し、３５ｗｔ％未満ではＡ Ｉ ２０３、
ＣａＯまたはＭｇＯ系の硬質介在物が発生し、そして、
これらの介在物は上記のコランダムやスピネルと同様に
７０％以上の伸線加工を行なっても破砕されず疲労強度
を劣化させる。よって、５ｉＯｚ含有量は３５〜８７
ｗ ｊ％とする。
介在物か発生し、３５ｗｔ％未満ではＡ Ｉ ２０３、
ＣａＯまたはＭｇＯ系の硬質介在物が発生し、そして、
これらの介在物は上記のコランダムやスピネルと同様に
７０％以上の伸線加工を行なっても破砕されず疲労強度
を劣化させる。よって、５ｉＯｚ含有量は３５〜８７
ｗ ｊ％とする。
ＭｇＯは含有量が３０ｗｔ％を越えて含有されるとＭｇ
Ｏ系の硬質介在物が発生し、疲労強度を劣化させる。よ
って、ＭｇＯ含有量は３０ｗｔ％以下とする。
Ｏ系の硬質介在物が発生し、疲労強度を劣化させる。よ
って、ＭｇＯ含有量は３０ｗｔ％以下とする。
本発明に係る疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法にお
いて、熱間圧延材の伸線加工減面率について説明する。
いて、熱間圧延材の伸線加工減面率について説明する。
上記したように軟質化した介在物は伸線加工により微細
化されるか、７０％未満の伸線加工減面率では介在物微
細化効果は充分ではなく、また、９５％をこえる伸線加
工減面率ではその効果は飽和してしまい、さらに、断線
の危険性がある。よって、伸線加工減面率は７０〜９５
％とする。
化されるか、７０％未満の伸線加工減面率では介在物微
細化効果は充分ではなく、また、９５％をこえる伸線加
工減面率ではその効果は飽和してしまい、さらに、断線
の危険性がある。よって、伸線加工減面率は７０〜９５
％とする。
また、伸線加工、焼入れ、焼戻し処理によって強度が２
０５ ｋｇｆ／ｍｍ’未満では、弁ばね等の高疲労強度
用材料としては、母材の強度不足により、マトリックス
を起点として疲労破壊が発生する。
０５ ｋｇｆ／ｍｍ’未満では、弁ばね等の高疲労強度
用材料としては、母材の強度不足により、マトリックス
を起点として疲労破壊が発生する。
よって、鋼線の強度は２０５ ｋｇｆ／ ｍｍ’以上と
する。
する。
さらに、安定して減面率９５％まで伸線加工を行なうた
めには、熱間圧延後の線材を鉛パテンティング等により
引張強さｌ ２５ ｋｇｆ／ｍｍ２以上および絞り４０
％以上の機械的性質となるように調質することが必要で
ある。
めには、熱間圧延後の線材を鉛パテンティング等により
引張強さｌ ２５ ｋｇｆ／ｍｍ２以上および絞り４０
％以上の機械的性質となるように調質することが必要で
ある。
［実 施 例］
本発明に係る疲労強度の優れｒコばね用鋼線の製造法の
実施例を説明する。
実施例を説明する。
実施例
この実施例においては、極めて高い耐疲労性か要求され
る弁ばね用鋼線の製造法について説明する。
る弁ばね用鋼線の製造法について説明する。
第１表は供試鋼の含有成分および成分割合と非金属介在
物の組成割合を示しである。
物の組成割合を示しである。
第１表においてＡ１〜Ａ５は本発明に係る疲労強度の優
れたばね用鋼線の製造法に使用する鋼であり、Ｂ１〜Ｂ
５は比較鋼である。
れたばね用鋼線の製造法に使用する鋼であり、Ｂ１〜Ｂ
５は比較鋼である。
なお、供される線材は、鋳造後圧延比５０以上で熱間圧
延を行なった。
延を行なった。
第１表のＡＩの鋼の軌間圧延材を鉛パテンティングを行
なっ１こ後、伸線加工を行なつ１こ結果を第２表に示す
。
なっ１こ後、伸線加工を行なつ１こ結果を第２表に示す
。
この第２表より適正な鉛パテンティング処理を行なって
、引張強さｌ ２５ ｋｇｆ／＋ｕｍ２以上、絞りが４
０％以上のものは、９５％まで伸線加工を行なうことか
可能であるが、この機械的性質を満足しないものは８５
％までしか伸線加工を行なうことかできない。
、引張強さｌ ２５ ｋｇｆ／＋ｕｍ２以上、絞りが４
０％以上のものは、９５％まで伸線加工を行なうことか
可能であるが、この機械的性質を満足しないものは８５
％までしか伸線加工を行なうことかできない。
第１表に示す供試馴の熱間圧延材を、第２表に示すパテ
ンティング条件イて鉛パテンティング処理を行ない、全
部引張強さＩ ２５ ｋｇｆ／ｍｍ２以上、絞り４０％
以上とし、伸線加工、焼入れ、焼戻し処理、ピーニング
処理後、中村式回転曲げ疲労試験機により試験を行なつ
ｆこ。
ンティング条件イて鉛パテンティング処理を行ない、全
部引張強さＩ ２５ ｋｇｆ／ｍｍ２以上、絞り４０％
以上とし、伸線加工、焼入れ、焼戻し処理、ピーニング
処理後、中村式回転曲げ疲労試験機により試験を行なつ
ｆこ。
第３表にこの試験結果を示す。
この第３表から、本発明に係る疲労強度の優れたばね用
鋼線の製造法により製造された鋼線は中村式回転曲げ疲
労試験において、全てｌＸｌ０７回を達成したのに対し
て、比較鋼は全てＩ Ｘ Ｉ Ｏ’回未満て破断した。
鋼線の製造法により製造された鋼線は中村式回転曲げ疲
労試験において、全てｌＸｌ０７回を達成したのに対し
て、比較鋼は全てＩ Ｘ Ｉ Ｏ’回未満て破断した。
第１図にＡＩＭおよびＢ１鋼、Ｂ２１１の伸線加工段階
において、介在物の大きさを測定した結果を示しである
か、ＡＩＭでは伸線加工時の減面率を上げることにより
介在物微細化効果が顕著であるのに対して、Ｂ１１１、
Ｂ２鋼ては伸線加工時の減面率を大きく取ることができ
ず、さらに、減面率を上げることによる介在物微細化効
果は遥かに小さいことがわかる。
において、介在物の大きさを測定した結果を示しである
か、ＡＩＭでは伸線加工時の減面率を上げることにより
介在物微細化効果が顕著であるのに対して、Ｂ１１１、
Ｂ２鋼ては伸線加工時の減面率を大きく取ることができ
ず、さらに、減面率を上げることによる介在物微細化効
果は遥かに小さいことがわかる。
また、Ｂ５から製造された鋼線においては、弓張強さが
２０５ ｋｇｆ／ｍｍ２未満と母材自体の強度水準より
低いので、マトリックスを起点に疲労破壊か発生するよ
うになる。
２０５ ｋｇｆ／ｍｍ２未満と母材自体の強度水準より
低いので、マトリックスを起点に疲労破壊か発生するよ
うになる。
なお、本発明に係る疲労強度の優れたばね用鋼線の製造
法により製造された鋼線は、Ｖ、Ｎｂ、ＭＯが含有させ
ているので、炭化物を微細析出させ、かつ、超微細粒を
宵する鋼線の製造が可能となり、弁ばね用綱線において
重要な耐へたり性および耐熱性を向上させることができ
、さらに、Ｎｉを含有させることにより、破壊靭性が改
善され、表面疵等に対する感受性が低下し、コイリング
性が向上するのである。
法により製造された鋼線は、Ｖ、Ｎｂ、ＭＯが含有させ
ているので、炭化物を微細析出させ、かつ、超微細粒を
宵する鋼線の製造が可能となり、弁ばね用綱線において
重要な耐へたり性および耐熱性を向上させることができ
、さらに、Ｎｉを含有させることにより、破壊靭性が改
善され、表面疵等に対する感受性が低下し、コイリング
性が向上するのである。
［発明の効果二
以上説明したように、本発明に係る疲労強度の優れたば
ね用鋼線の製造法は上記の構成であるから、製造された
鋼線は高り弓Ｉ張強さを有しており、かつ、非金属介在
物の組成を制御することと微細化により介在物を無害化
することにより、従来材（例えば、５ＡＥ９２５４等）
よりも高い疲労強度を得られることか可能となり、さら
に、エンジンの小型化および軽量化か図られるばかりで
なく、小型のばねで高出力機能を有する内燃機関が製作
できるという極めて優れた効果を有するものである。
ね用鋼線の製造法は上記の構成であるから、製造された
鋼線は高り弓Ｉ張強さを有しており、かつ、非金属介在
物の組成を制御することと微細化により介在物を無害化
することにより、従来材（例えば、５ＡＥ９２５４等）
よりも高い疲労強度を得られることか可能となり、さら
に、エンジンの小型化および軽量化か図られるばかりで
なく、小型のばねで高出力機能を有する内燃機関が製作
できるという極めて優れた効果を有するものである。
第１図は伸線加工減面率と非金属介在物の太きさの関係
を示す図である。
を示す図である。
Claims (4)
- （１）Ｃ０．５〜０．８ｗｔ％、Ｓｉ０．８〜２．５ｗ
ｔ％、Ｍｎ０．１〜１．０ｗｔ％、Ｃｒ０．１〜２．０
ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり
、かつ、 Ａｌ＿２Ｏ＿３４０ｗｔ％以下、ＳｉＯ＿２３５〜８７
ｗｔ％、ＭｇＯ３０ｗｔ％以下 を含有し、残部ＣａＯ、ＭｎＯおよび不可避不純物から
なる非金属介在物を含む高清浄度鋼を熱間圧延により線
材とした後、減面率７０〜９５％で伸線加工を行ない、
焼入れ焼戻し処理を行なって強度を２０５ｋｇｆ／ｍｍ
＾２以上とすることを特徴とする疲労強度の優れたばね
用鋼線の製造法。 - （２）Ｃ０．５〜０．８ｗｔ％、Ｓｉ０．８〜２．５ｗ
ｔ％、Ｍｎ０．１〜１．０ｗｔ％、Ｃｒ０．１〜２．０
ｗｔ％を含有し、さらに、 Ｖ０．０３〜０．５０ｗｔ％、Ｎｉ２．０ｗｔ％以下、
Ｎｂ０．０３〜０．５０ｗｔ％、Ｍｏ０．０３〜０．５
０ｗｔ％内の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、かつ
、 Ａｌ＿２Ｏ＿３４０ｗｔ％以下、ＳｉＯ＿２３５〜８７
ｗｔ％、ＭｇＯ３０ｗｔ％以下 を含有し、残部ＣａＯ、ＭｎＯおよび不可避不純物から
なる非金属介在物を含む高清浄度鋼を熱間圧延により線
材とした後、減面率７０〜９５％で伸線加工を行ない、
焼入れ焼戻し処理を行なって強度を２０５ｋｇｆ／ｍｍ
＾２以上とすることを特徴とする疲労強度の優れたばね
用鋼線の製造法。 - （３）Ｃ０．５〜０．８ｗｔ％、Ｓｉ０．８〜２．５ｗ
ｔ％、Ｍｎ０．１〜１．０ｗｔ％、Ｃｒ０．１〜２．０
ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり
、かつ、 Ａｌ＿２Ｏ＿３４０ｗｔ％以下、ＳｉＯ＿２３５〜８７
ｗｔ％、ＭｇＯ３０ｗｔ％以下 を含有し、残部ＣａＯ、ＭｎＯおよび不可避不純物から
なる非金属介在物を含む高清浄度鋼を熱間圧延により線
材とした後、この線材を鉛パテンティング等の処理を行
ない、引張強さ１２５ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上、絞り４０
％以上の機械的性質を有するように調質した後、減面率
７０〜９５％の伸線加工を行ない、焼入れ焼戻し処理を
行なって、強度を２０５ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上とするこ
とを特徴とする疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法。 - （４）Ｃ０．５〜０．８ｗｔ％、Ｓｉ０．８〜２．５ｗ
ｔ％、Ｍｎ０．１〜１．０ｗｔ％、Ｃｒ０．１〜２．０
ｗｔ％を含有し、さらに、 Ｖ０．０３〜０．５０ｗｔ％、Ｎｉ２．０ｗｔ％以下、
Ｎｂ０．０３〜０．５０ｗｔ％、Ｍｏ０．０３〜０．５
０ｗｔ％内の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、かつ
、 Ａｌ＿２Ｏ＿３４０ｗｔ％以下、ＳｉＯ＿２３５〜８７
ｗｔ％、ＭｇＯ３０ｗｔ％以下 を含有し、残部ＣａＯ、ＭｎＯおよび不可避不純物から
なる非金属介在物を含む高清浄度鋼を熱間圧延により線
材とした後、この線材を鉛パテンティング等の処理を行
ない、引張強さ１２５ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上、絞り４０
％以上の機械的性質を有するように調質した後、減面率
７０〜９５％で伸線加工を行ない、焼入れ焼戻し処理を
行なって、強度を２０５ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上とするこ
とを特徴とする疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10924890A JPH046211A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10924890A JPH046211A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046211A true JPH046211A (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=14505370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10924890A Pending JPH046211A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 疲労強度の優れたばね用鋼線の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH046211A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995026422A1 (fr) * | 1994-03-28 | 1995-10-05 | Nippon Steel Corporation | Materiau a base de fil d'acier a haute resistance, presentant d'excellentes caracteristiques de fatigue, et fil d'acier a haute resistance |
| EP1010769A1 (en) * | 1998-12-15 | 2000-06-21 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Spring steel superior in fatigue properties |
| WO2000077270A1 (en) * | 1999-06-16 | 2000-12-21 | Nippon Steel Corporation | Highly cleaned steel |
| KR100398387B1 (ko) * | 1998-12-22 | 2003-12-18 | 주식회사 포스코 | 피로수명이우수한고강도엔진밸브스프링강선재의제조방법 |
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| EP2407571A3 (en) * | 2006-06-09 | 2012-01-25 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | High cleanliness spring steel and high cleanliness spring excellent in fatigue properties |
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| WO2016158562A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 疲労特性に優れた熱処理鋼線 |
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-
1990
- 1990-04-25 JP JP10924890A patent/JPH046211A/ja active Pending
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| WO2016158563A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 曲げ加工性に優れた熱処理鋼線 |
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