JPS607023B2 - 無方向性薄板ばね材料の製造法 - Google Patents
無方向性薄板ばね材料の製造法Info
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- JPS607023B2 JPS607023B2 JP11571879A JP11571879A JPS607023B2 JP S607023 B2 JPS607023 B2 JP S607023B2 JP 11571879 A JP11571879 A JP 11571879A JP 11571879 A JP11571879 A JP 11571879A JP S607023 B2 JPS607023 B2 JP S607023B2
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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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/02—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for springs
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は銅合金系無方向性薄板ばね材料の製造法に関し
、詳しくは、電話機、リレー、スイッチ及びプリンタ等
に用いられる主として回転運動をする薄板ばねに使用す
る場合、いずれの方向においても強度が同一であるいわ
ゆる無方向性薄板ばね材料の製造法に関する。
、詳しくは、電話機、リレー、スイッチ及びプリンタ等
に用いられる主として回転運動をする薄板ばねに使用す
る場合、いずれの方向においても強度が同一であるいわ
ゆる無方向性薄板ばね材料の製造法に関する。
従来、通信機器には、銅合金系、鉄銅系あるいは軽合金
系の薄板ばねが数多く用いられている。
系の薄板ばねが数多く用いられている。
これらの薄板ばねの製造に当っては、一般に、薄板ばね
用金属を冷間加工後、低温焼鈍、析出硬化処理の工程を
経てばね特性を付与する加工がなされている。この場合
、ばね特性を向上させるにはまず冷間加工により一定の
強度を与えた後熱処理が施される。ところが、薄板ばね
用金属を冷間加工すると、加工硬化及び繊維組織化によ
り強度が増大するのにつれて、薄板ばね用金属に方向性
が生じ「更にばね特性を向上させるために熱処理すると
、その方向性は消失しない。このような金属材料の方向
性を無くすには高温で完全暁鈍を行なえばよいが、それ
によりばね特性が失なわれるために実用上の目的には合
致しない。又薄板ばね用の金属材料の種類により加工度
と熱処理温度との関連性は充分に解明されてなく、特に
銅合金系薄板ばねの加工法においては、ばね特性を有し
かつ方向性のない材料を見出すまでには至っていない。
又、ばねは必ずしも薄板を直角、平行等の各個片に打抜
いて利用されるものではなく、機器の高速化及び小型化
等のためには、例えば第１図に示すような円形状のばね
が必要となる。
用金属を冷間加工後、低温焼鈍、析出硬化処理の工程を
経てばね特性を付与する加工がなされている。この場合
、ばね特性を向上させるにはまず冷間加工により一定の
強度を与えた後熱処理が施される。ところが、薄板ばね
用金属を冷間加工すると、加工硬化及び繊維組織化によ
り強度が増大するのにつれて、薄板ばね用金属に方向性
が生じ「更にばね特性を向上させるために熱処理すると
、その方向性は消失しない。このような金属材料の方向
性を無くすには高温で完全暁鈍を行なえばよいが、それ
によりばね特性が失なわれるために実用上の目的には合
致しない。又薄板ばね用の金属材料の種類により加工度
と熱処理温度との関連性は充分に解明されてなく、特に
銅合金系薄板ばねの加工法においては、ばね特性を有し
かつ方向性のない材料を見出すまでには至っていない。
又、ばねは必ずしも薄板を直角、平行等の各個片に打抜
いて利用されるものではなく、機器の高速化及び小型化
等のためには、例えば第１図に示すような円形状のばね
が必要となる。
このような円形状のばねに従来のばね材料を適用すると
、材料の方向によるばね強度の差異が直接現われ、各ば
ね個片の強度に強弱点が生じ「例えば接触力の変動要因
となる。本発明はこのような従来技術の現状に鑑みてな
されたものであり、その目的は、上記した薄板銅合金‘
まね材料の方向性の問題を解決し「ばね特性が良好でか
つ無方向性を有する薄板ばね材料の製造法を提供するこ
とである。
、材料の方向によるばね強度の差異が直接現われ、各ば
ね個片の強度に強弱点が生じ「例えば接触力の変動要因
となる。本発明はこのような従来技術の現状に鑑みてな
されたものであり、その目的は、上記した薄板銅合金‘
まね材料の方向性の問題を解決し「ばね特性が良好でか
つ無方向性を有する薄板ばね材料の製造法を提供するこ
とである。
本発明は上記の目的を達成するため次の構成をとるもの
である。
である。
すなわち、本発明の無方向性薄板ばね材料の製造法は、
ばね用鋼合金を加工度８０％以上に冷間加工して板厚０
．１５側以下の寸法に仕上げ、次いで熱処理によりばね
特性が最高値を示す温度よりも５０００〜１００００高
い温度で熱処理することを特徴とするものであり、又ば
ね用鋼合金を加工度８０％以上に冷間加工して板厚０。
１５側以下の・寸法に仕上げ、次いで降伏点以下の張力
を負荷しながら、かつ熱処理によりばね特性が最高値を
示す温度よりも５０００〜１００ｑＣ高い温度で熱処理
することを特徴とするものである。
ばね用鋼合金を加工度８０％以上に冷間加工して板厚０
．１５側以下の寸法に仕上げ、次いで熱処理によりばね
特性が最高値を示す温度よりも５０００〜１００００高
い温度で熱処理することを特徴とするものであり、又ば
ね用鋼合金を加工度８０％以上に冷間加工して板厚０。
１５側以下の・寸法に仕上げ、次いで降伏点以下の張力
を負荷しながら、かつ熱処理によりばね特性が最高値を
示す温度よりも５０００〜１００ｑＣ高い温度で熱処理
することを特徴とするものである。
本発明者等は、ばね特性特にばね限界値が大でありかつ
無方向性すなわち薄板ばねのいずれかの方向においても
強度が同一の薄板ばね材料を得る方法につき種々検討を
重ねた結果、前記した特定の条件下においてばね用銅合
金の冷間加工及び熱処理を行なうことにより目的を達成
しうろことを見出した。
無方向性すなわち薄板ばねのいずれかの方向においても
強度が同一の薄板ばね材料を得る方法につき種々検討を
重ねた結果、前記した特定の条件下においてばね用銅合
金の冷間加工及び熱処理を行なうことにより目的を達成
しうろことを見出した。
本発明においては、ぱね用金属の板厚が０．１５側以下
となるように加工する。
となるように加工する。
この加工は後記する冷間加工の加工度（以下単に加工度
という）８０％以上と相関性があり、これ以上の板厚に
おいては本発明の無方向性薄板ばね材料を得ることがで
きない。本発明者等は、板厚が暁鎚温度とばね限界値の
関係に及ぼす影響を実験により確かめ、第２図に示す結
果を得た。すなわち、第２図は、板厚０．２５柳及び０
．１２柳の薄板リン青銅ばね材料の暁鎚温度とばね限界
値の関係を示したグラフであり、第２図のａは板厚０。
１２肋の場合、ｂは板厚０．２５柳の場合を示し、又、
図中のＡ及びＣは９０Ｃ方向、Ｂ及びＤはｏｏ方向の場
合を示す。
という）８０％以上と相関性があり、これ以上の板厚に
おいては本発明の無方向性薄板ばね材料を得ることがで
きない。本発明者等は、板厚が暁鎚温度とばね限界値の
関係に及ぼす影響を実験により確かめ、第２図に示す結
果を得た。すなわち、第２図は、板厚０．２５柳及び０
．１２柳の薄板リン青銅ばね材料の暁鎚温度とばね限界
値の関係を示したグラフであり、第２図のａは板厚０。
１２肋の場合、ｂは板厚０．２５柳の場合を示し、又、
図中のＡ及びＣは９０Ｃ方向、Ｂ及びＤはｏｏ方向の場
合を示す。
第２図のｂから明らかなように、板厚０．２５側の場合
には、いずれの暁鎚温度においてもばね限界値の増加は
みられないが、第２図のａから明らかなように、板厚０
．１２柳の場合には、低温焼鈍による増加が明瞭であり
、かつｏｏ方向及び９０ｏ方向のばね限界値が一致する
ところが存在し、しかもその値は暁錨前の値より高い。
このような傾向を各種板厚について検討したところ、板
厚を０．１５肌以下にした場合にのみ、ばね特性が増加
し、かつ無方向性の薄板ばね材料を得ることができた。
このような境界寸法による１まね特性の増加は、リン青
銅のみでなく他の銅合金においてもほぼ同様な傾向を示
し、薄板ばね材料としての寸法効果が現われる。本発明
においては、ばね用銅合金を加工度８０％以上に冷間加
工する。
には、いずれの暁鎚温度においてもばね限界値の増加は
みられないが、第２図のａから明らかなように、板厚０
．１２柳の場合には、低温焼鈍による増加が明瞭であり
、かつｏｏ方向及び９０ｏ方向のばね限界値が一致する
ところが存在し、しかもその値は暁錨前の値より高い。
このような傾向を各種板厚について検討したところ、板
厚を０．１５肌以下にした場合にのみ、ばね特性が増加
し、かつ無方向性の薄板ばね材料を得ることができた。
このような境界寸法による１まね特性の増加は、リン青
銅のみでなく他の銅合金においてもほぼ同様な傾向を示
し、薄板ばね材料としての寸法効果が現われる。本発明
においては、ばね用銅合金を加工度８０％以上に冷間加
工する。
８０％未満の加工度では、板厚を０．１５脚以下として
も、本発明の次の工程である熱処理によりばね限界値が
熱処理前よりも急激に低下することが認められた。
も、本発明の次の工程である熱処理によりばね限界値が
熱処理前よりも急激に低下することが認められた。
その実験結果を第３図に示す。すなわち、第３図は、板
厚０．１２柳の薄板リン青銅ばね材料のばね限界値に及
ぼす焼鍵温度及び加工度の影響を示したグラフであり、
Ｅは加工度９０％、９０ｏ方向、Ｆは加工度９０％、０
０方向、Ｇは加工度６０％「９０ｏ方向、日は加工度６
０％、ｏｏ方向の場合を示す。一般に、ばね限界値は、
板厚０．１５側以下では加工度が大きくなると共に増大
し、第３図に示されるように、加工度６０％の場合より
加工度９０％の場合の方が高いばね限界値となる。しか
し、加工度の低い６０％の場合には、本発明の目的とす
る方向性が消失する熱処理を行なうとばね限界値が熱処
理前の値以下に急激に低下する。これに対し、加工度９
０％のものは、方向性が消失する熱処理温度でも熱処理
前すなわち冷間加工のままのものよりばね限界値が大き
い。このような傾向を種々の加工度について検討したと
ころ加工度は８０％以上とすることが必要であることが
認められた。又、本発明においては、冷間加工後、熱処
理によりばね特性特にばね限界値が最高値に達する温度
よりも５０ｏｏ〜１００ｑｏ高し、温度で熱処理を行な
う。
厚０．１２柳の薄板リン青銅ばね材料のばね限界値に及
ぼす焼鍵温度及び加工度の影響を示したグラフであり、
Ｅは加工度９０％、９０ｏ方向、Ｆは加工度９０％、０
０方向、Ｇは加工度６０％「９０ｏ方向、日は加工度６
０％、ｏｏ方向の場合を示す。一般に、ばね限界値は、
板厚０．１５側以下では加工度が大きくなると共に増大
し、第３図に示されるように、加工度６０％の場合より
加工度９０％の場合の方が高いばね限界値となる。しか
し、加工度の低い６０％の場合には、本発明の目的とす
る方向性が消失する熱処理を行なうとばね限界値が熱処
理前の値以下に急激に低下する。これに対し、加工度９
０％のものは、方向性が消失する熱処理温度でも熱処理
前すなわち冷間加工のままのものよりばね限界値が大き
い。このような傾向を種々の加工度について検討したと
ころ加工度は８０％以上とすることが必要であることが
認められた。又、本発明においては、冷間加工後、熱処
理によりばね特性特にばね限界値が最高値に達する温度
よりも５０ｏｏ〜１００ｑｏ高し、温度で熱処理を行な
う。
前記第３図に示されるように、ばね限界値が最高値を示
す熱処理温度では、冷間加工により生成された方向性は
消失せず、いずれのばね用銅合金においてもその温度よ
り５０ｏ０〜１００ｑｏ高い温度で方向性消失効果が現
われるが、ばね限界値が最高を示す温度より更に１００
ｑｏを超えた高温では、ばね特性が失われる。そしてこ
の場合、前記温度範囲内ではばね用鋼合金の材質、寸法
及び加工度等の諸条件により熱処理温度が定められる。
本発明においては、良好なばね特性及び無方向性を有し
、更に平坦な薄板ばね材料を得るために、熱処理を降伏
点以下の張力を負荷しながら行なうことができる。降伏
点以下の張力の負荷は薄板ばね材料の平坦性を改善する
目的のためであり、この場合、引張力の大きさは、電気
炉の大きさ及び熱処理温度等により一義的に決定できず
、ほぼ降伏点以下であれば十分その効果が現われる。次
に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
によりなんら限定されるものではない。
す熱処理温度では、冷間加工により生成された方向性は
消失せず、いずれのばね用銅合金においてもその温度よ
り５０ｏ０〜１００ｑｏ高い温度で方向性消失効果が現
われるが、ばね限界値が最高を示す温度より更に１００
ｑｏを超えた高温では、ばね特性が失われる。そしてこ
の場合、前記温度範囲内ではばね用鋼合金の材質、寸法
及び加工度等の諸条件により熱処理温度が定められる。
本発明においては、良好なばね特性及び無方向性を有し
、更に平坦な薄板ばね材料を得るために、熱処理を降伏
点以下の張力を負荷しながら行なうことができる。降伏
点以下の張力の負荷は薄板ばね材料の平坦性を改善する
目的のためであり、この場合、引張力の大きさは、電気
炉の大きさ及び熱処理温度等により一義的に決定できず
、ほぼ降伏点以下であれば十分その効果が現われる。次
に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
によりなんら限定されるものではない。
実施例 １
加工度９０％に冷間加工した板厚０．１２柵の洋白板を
そのばね限界値が最高値を示す温度より約８０ｑｏ高い
温度の３５０ｑ０で１時間熱処理を行ない、ばね特性が
大きく方向性のない薄板ばね材料を得た。
そのばね限界値が最高値を示す温度より約８０ｑｏ高い
温度の３５０ｑ０で１時間熱処理を行ない、ばね特性が
大きく方向性のない薄板ばね材料を得た。
この材料の主な特性を第１表に示す。なお、比較のため
従来材の特性を併記する。第１表 実施例 ２ 加工度９６％に冷間加工した板厚０．１２柳のＣｕ−Ｎ
ｉ板をそのばね限界値が最高値を示す温度より約８００
０高い温度の４００００で１時間その引張破断力の約８
％の張力を与えながら熱処理矯正を行ない、方向性のな
い平坦な薄板ばね材料を得た。
従来材の特性を併記する。第１表 実施例 ２ 加工度９６％に冷間加工した板厚０．１２柳のＣｕ−Ｎ
ｉ板をそのばね限界値が最高値を示す温度より約８００
０高い温度の４００００で１時間その引張破断力の約８
％の張力を与えながら熱処理矯正を行ない、方向性のな
い平坦な薄板ばね材料を得た。
その主な特性を第２表に示す。第２表
実施例 ３
加工度９０％に冷間加工した板厚０．１２肌のベリリウ
ム鋼合金板を定尺に切断し、そのばね限界値が最高値を
示す温度より約５０ｏｏ高い温度の３５０００で１時間
熱処理を行ない、ばね特性が大きく方向性のない薄板ば
ね材料を得た。
ム鋼合金板を定尺に切断し、そのばね限界値が最高値を
示す温度より約５０ｏｏ高い温度の３５０００で１時間
熱処理を行ない、ばね特性が大きく方向性のない薄板ば
ね材料を得た。
この材料の主な特性を従来材と比較して第３表に示す。
第３表 以上の実施例で得た加工工程を経たばね材料を前記第１
図に示した円形ばねに打抜き加工し、曲げ試験による荷
重一変位特性を測定した結果、いずれのばね個片におい
ても特性は同じで無方向性であることが立証された。
第３表 以上の実施例で得た加工工程を経たばね材料を前記第１
図に示した円形ばねに打抜き加工し、曲げ試験による荷
重一変位特性を測定した結果、いずれのばね個片におい
ても特性は同じで無方向性であることが立証された。
以上説明したように、本発明によれば、従来の薄板銅合
金ばね材料では得られなかった高いばね特性を有し、い
ずれの方向においても強度が同一で更には良好な平坦性
を有する薄板鋼合金ばね材料を得ることができる。
金ばね材料では得られなかった高いばね特性を有し、い
ずれの方向においても強度が同一で更には良好な平坦性
を有する薄板鋼合金ばね材料を得ることができる。
本発明による薄板ばね材料は、上言己の特性により通信
機器が指向している高速化、小形化及び信頼性が要求さ
れるばね材料として非常に有効である許りでなく、他の
ばねを必要とする分野においても極めて広い応用範囲に
適用することができる。
機器が指向している高速化、小形化及び信頼性が要求さ
れるばね材料として非常に有効である許りでなく、他の
ばねを必要とする分野においても極めて広い応用範囲に
適用することができる。
第１図は円形状のばねの平面構成図、第２図は板厚０．
１２側及び０．２５側の薄板リン青銅ばね材料の焼鎚温
度とばね限界値の関係を示したグラフ、第３図は板厚０
．１２側の薄板リン青銅ばね材料のばね限界値に及ぼす
焼錨温度及び加工度の影響を示したグラフである。 オー図 矛２図 矛３図
１２側及び０．２５側の薄板リン青銅ばね材料の焼鎚温
度とばね限界値の関係を示したグラフ、第３図は板厚０
．１２側の薄板リン青銅ばね材料のばね限界値に及ぼす
焼錨温度及び加工度の影響を示したグラフである。 オー図 矛２図 矛３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ばね用銅合金を加工度８０％以上に冷間加工して板
厚０．１５ｍｍ以下の寸法に仕上げ、次いで熱処理によ
りばね特性が最高値を示す温度よりも５０℃〜１００℃
高い温度で熱処理することを特徴とする無方向性薄板ば
ね材料の製造法。 ２ ばね用銅合金を加工度８０％以上に冷間加工して板
厚０．１５ｍｍ以下の寸法に仕上げ、次いで降伏点以下
の張力を負荷しながら、かつ熱処理によりばね特性が最
高値を示す温度よりも５０℃〜１００℃高い温度で熱処
理することを特徴とする無方向性薄板ばね材料の製造法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11571879A JPS607023B2 (ja) | 1979-09-11 | 1979-09-11 | 無方向性薄板ばね材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11571879A JPS607023B2 (ja) | 1979-09-11 | 1979-09-11 | 無方向性薄板ばね材料の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5641319A JPS5641319A (en) | 1981-04-18 |
| JPS607023B2 true JPS607023B2 (ja) | 1985-02-21 |
Family
ID=14669428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11571879A Expired JPS607023B2 (ja) | 1979-09-11 | 1979-09-11 | 無方向性薄板ばね材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607023B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS64421A (en) * | 1987-06-23 | 1989-01-05 | Kurita Water Ind Ltd | Flow rate measuring instrument |
-
1979
- 1979-09-11 JP JP11571879A patent/JPS607023B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS64421A (en) * | 1987-06-23 | 1989-01-05 | Kurita Water Ind Ltd | Flow rate measuring instrument |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5641319A (en) | 1981-04-18 |
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