JPS62274058A - 低脱炭ばね鋼 - Google Patents
低脱炭ばね鋼Info
- Publication number
- JPS62274058A JPS62274058A JP11703086A JP11703086A JPS62274058A JP S62274058 A JPS62274058 A JP S62274058A JP 11703086 A JP11703086 A JP 11703086A JP 11703086 A JP11703086 A JP 11703086A JP S62274058 A JPS62274058 A JP S62274058A
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- JP
- Japan
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- steel
- spring steel
- spring
- decarburization
- strength
- Prior art date
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Springs (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】
３、発明の詳細な説明
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、疲労強度に優れたばねの製造に利用されるば
ね鋼に関し、とくに熱間圧延時（コイルもしくはバー材
の製品圧延時）における脱炭が著しく少ない低脱炭ばね
鋼に関するものである。
ね鋼に関し、とくに熱間圧延時（コイルもしくはバー材
の製品圧延時）における脱炭が著しく少ない低脱炭ばね
鋼に関するものである。
（従来の技術）
従来、ばねの製造に使用されるばね鋼としては、種々の
化学成分のものがある（例えば、金属便覧 改訂４版
昭和５７年１２月２０日 丸善株式会社発行、第８１１
頁〜第８１３頁）が、これらのなかでとくにＪＩＳ
５ＵＰ６，５ＵＰ７や５ＡＥ９２５４に規定されている
ばね鋼は、十分な強度および耐へたり性が得られるよう
に高Ｓｉの組成となっている。
化学成分のものがある（例えば、金属便覧 改訂４版
昭和５７年１２月２０日 丸善株式会社発行、第８１１
頁〜第８１３頁）が、これらのなかでとくにＪＩＳ
５ＵＰ６，５ＵＰ７や５ＡＥ９２５４に規定されている
ばね鋼は、十分な強度および耐へたり性が得られるよう
に高Ｓｉの組成となっている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、この種のばね鋼に添加されるＳｉは、α
生成元素であるため高温でのα比率を増大させるので、
熱間圧延時等においてγ→α変態の際に脱炭をきわめて
起しゃすい鋼種である。
生成元素であるため高温でのα比率を増大させるので、
熱間圧延時等においてγ→α変態の際に脱炭をきわめて
起しゃすい鋼種である。
これは、フェライト脱炭と呼ばれ、炭素がほとんど含ま
れていないため、ばね特性に重大な影響を与える。
れていないため、ばね特性に重大な影響を与える。
したがって、ばね鋼の表面に脱炭層が形成されていると
ばねの疲労強度を著しく低下させるので、形成された脱
炭層を除去するようにしたり、脱炭層の形成そのものを
阻止するようにしたりすることが必要であるが、このよ
うな脱炭層の除去作業は著しく煩わしいものであり、か
つまた脱炭層の形成そのものを阻止することが困難であ
って、ばねの生産性を大きく阻害すると共に、歩留りの
低下も大きいという問題点があった。
ばねの疲労強度を著しく低下させるので、形成された脱
炭層を除去するようにしたり、脱炭層の形成そのものを
阻止するようにしたりすることが必要であるが、このよ
うな脱炭層の除去作業は著しく煩わしいものであり、か
つまた脱炭層の形成そのものを阻止することが困難であ
って、ばねの生産性を大きく阻害すると共に、歩留りの
低下も大きいという問題点があった。
（発明の目的）
本発明は、このような従来の問題点を解消するためにな
されたもので、十分な強度および耐へたり性が得られる
ようにＳｉ量を多くしたときでも、とくに熱間圧延時に
おいてフェライト脱炭層が生じがたい低脱炭ばね鋼を提
供することを目的としている。
されたもので、十分な強度および耐へたり性が得られる
ようにＳｉ量を多くしたときでも、とくに熱間圧延時に
おいてフェライト脱炭層が生じがたい低脱炭ばね鋼を提
供することを目的としている。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明による低脱炭ばね鋼は、重量％で、Ｃ：０．４０
〜０．７５％、Ｓｉ：１．０〜２．５％、Ｍ ｎ ：
０ 、５〜１ 、０％、Ｓｂ：０．００５〜０．３％、
および必要に応じてＣｒ：０．１〜１．０％、同じく必
要に応じてＶ：０．００３〜０．３％、Ｎｂ：０．００
３〜０．３％のうちの１種または２種、同じく必要に応
じてＮｉ二０．２〜１．０％、Ｃｕ：０．２〜１．０％
のうちの１種または２種を含み、残部Ｆｅおよび不純物
からなることを特徴としている。
〜０．７５％、Ｓｉ：１．０〜２．５％、Ｍ ｎ ：
０ 、５〜１ 、０％、Ｓｂ：０．００５〜０．３％、
および必要に応じてＣｒ：０．１〜１．０％、同じく必
要に応じてＶ：０．００３〜０．３％、Ｎｂ：０．００
３〜０．３％のうちの１種または２種、同じく必要に応
じてＮｉ二０．２〜１．０％、Ｃｕ：０．２〜１．０％
のうちの１種または２種を含み、残部Ｆｅおよび不純物
からなることを特徴としている。
次に、この発明による低脱炭ばね鋼の成分範囲（重量％
）の限定理由を説明する。
）の限定理由を説明する。
Ｃ（炭素）；
Ｃは、鋼の強度を高めるのに有効な元素であるが、０．
４０％未満ではばねとしての必要な強度を得ることがで
きず、０．７５％を超えると網状のセメンタイトが出や
すくなり、ばねの疲労強度が損われるので、０．４０〜
０．７５％の範囲とした。
４０％未満ではばねとしての必要な強度を得ることがで
きず、０．７５％を超えると網状のセメンタイトが出や
すくなり、ばねの疲労強度が損われるので、０．４０〜
０．７５％の範囲とした。
Ｓｔ（けい素）：
Ｓｉは、鋼の強度を向上し、ばねの酎へたり性を向上さ
せるのに有効゛な元素であるが、１．０％未満ではばね
として必要な耐へたり性を得ることができず、２．５％
を超えると靭性が劣化するので、１．０〜２．５％の範
囲とした。
せるのに有効゛な元素であるが、１．０％未満ではばね
として必要な耐へたり性を得ることができず、２．５％
を超えると靭性が劣化するので、１．０〜２．５％の範
囲とした。
Ｍｎ（マンガン）；
Ｍｎは、鋼の脱酸に有効であると共にＳによる害を阻止
するのに有効な元素であり、このためには０．５％以上
含有させることが必要であるが、１．０％を超えると造
塊時に偏析を生じゃすく、この偏析によって強度むらを
生ずるおそれがあるので、０．５〜１．０％の範囲とし
た。
するのに有効な元素であり、このためには０．５％以上
含有させることが必要であるが、１．０％を超えると造
塊時に偏析を生じゃすく、この偏析によって強度むらを
生ずるおそれがあるので、０．５〜１．０％の範囲とし
た。
ｓｂ（アンチモン）；
ｓｂは高温状態で表面にＦｅ酸化物よりもち密なｓｂ酸
化物を生成し、鋼中に含まれる元素、例えばＣ（炭素）
が鋼表面から抜は出るのをこのち密なｓｂ酸化物によっ
て阻止することにより、熱間圧延時においてフェライト
脱炭が生ずるのを防止するのに有効な元素である。そし
て、このような効果を得るためには０．００５％以上含
有させることが必要であるが、０．３％を越えると靭性
が低下するのでｏ 、ｏｏｓ〜０．３％の範囲とした。
化物を生成し、鋼中に含まれる元素、例えばＣ（炭素）
が鋼表面から抜は出るのをこのち密なｓｂ酸化物によっ
て阻止することにより、熱間圧延時においてフェライト
脱炭が生ずるのを防止するのに有効な元素である。そし
て、このような効果を得るためには０．００５％以上含
有させることが必要であるが、０．３％を越えると靭性
が低下するのでｏ 、ｏｏｓ〜０．３％の範囲とした。
Ｃｒ（クロム）；
Ｃｒは、炭化物の黒鉛化を防止するのに有効な元素であ
るが、０．１％未満ではこれらの効果を十分に期待する
ことができず、１．０を超えると靭性が劣化するので、
０．１〜１．０％の範囲とした。
るが、０．１％未満ではこれらの効果を十分に期待する
ことができず、１．０を超えると靭性が劣化するので、
０．１〜１．０％の範囲とした。
■（バナジウム）、Ｎｂ（ニオブ）：
Ｖ、Ｎｂは、鋼の焼入れ焼もどし時の析出硬化の効果な
らびに結晶粒微細化作用によってばね特性を向上させる
元素である。
らびに結晶粒微細化作用によってばね特性を向上させる
元素である。
しかじ、０．００３％未満では上記した効果があまり期
待できず、０．３％を超えてもばね特性はそれほど向上
しないので、各々０．００３〜０．３％の範囲とした。
待できず、０．３％を超えてもばね特性はそれほど向上
しないので、各々０．００３〜０．３％の範囲とした。
Ｎｉにッケル）、Ｃｕ（銅）；
Ｎｉ 、Ｃｕは、フェライト脱炭の防止に有効な元素で
あるので、このような効果を得るために０．２％以上含
有させるのもよい、しかし、１．０％を超えてもさほど
効果の向上はみられないので、各々０．２〜１．０％の
範囲とした。
あるので、このような効果を得るために０．２％以上含
有させるのもよい、しかし、１．０％を超えてもさほど
効果の向上はみられないので、各々０．２〜１．０％の
範囲とした。
そのほか、Ｂは、鋼の焼入性を増大させるのに有効な元
素であるので使用目的等に応じて添加するのが良いが、
０．０００５％未満では上記した効果が得がたく、０．
０１％を超えても上記した効果はさほど増大しないので
、添加する場合にはｏ、ｏｏｏｓ〜０．０１％の範囲と
するのが良い。
素であるので使用目的等に応じて添加するのが良いが、
０．０００５％未満では上記した効果が得がたく、０．
０１％を超えても上記した効果はさほど増大しないので
、添加する場合にはｏ、ｏｏｏｓ〜０．０１％の範囲と
するのが良い。
また、Ｓは、ばねの疲労強度を損ないやすい元素であり
、Ｓ含有量が低いほどばねとしての信頼性を高めること
ができるので、使用目的等に応じてその含有量を０．０
１０％以下とするのがより望ましい、。
、Ｓ含有量が低いほどばねとしての信頼性を高めること
ができるので、使用目的等に応じてその含有量を０．０
１０％以下とするのがより望ましい、。
さらに、０は、酸化物系の介在物を生成し、これが疲労
破壊の起点となることがあるので、使用目的等に応じて
その含有量を０．００１５％以下とすることがより望ま
しい。
破壊の起点となることがあるので、使用目的等に応じて
その含有量を０．００１５％以下とすることがより望ま
しい。
このような成分含有量の鋼を素材とするばねにおいて、
その耐へたり性や疲労強度等のばね特性を向上させるた
めに、連続鋳造もしくは造塊および熱間圧延後（製品圧
延後）の素材に対して、焼入れ焼もどし等の調質や制御
圧延などを施して、組織の結晶粒度が９番以上となるよ
うにすることがより望ましい。
その耐へたり性や疲労強度等のばね特性を向上させるた
めに、連続鋳造もしくは造塊および熱間圧延後（製品圧
延後）の素材に対して、焼入れ焼もどし等の調質や制御
圧延などを施して、組織の結晶粒度が９番以上となるよ
うにすることがより望ましい。
（実施例）
表に示す化学成分の鋼を溶製したのち造塊し、次いでこ
の鋼塊を分塊圧延および線材圧延し、得られた線材の脱
炭層深さをＩＭＡ法により測定した。この結果を同じく
表に示す。
の鋼塊を分塊圧延および線材圧延し、得られた線材の脱
炭層深さをＩＭＡ法により測定した。この結果を同じく
表に示す。
表に示すように、比較鋼（Ｎｏ、１．２．３）では熱間
圧延後の線材にフェライト脱炭が発生しているのに対し
て、本発明鋼（Ｎｏ、 ４〜１６）では、いずれもフェ
ライト脱炭が発生せず、高Ｓｉばね鋼であっても熱間圧
延時においてフェライト脱炭の発生を有効に阻止するこ
とが可能であることが確かめられた。このことは、ｓｂ
の添加がフェライト脱炭の防止に非常に有効であること
を示すものである。なお、ｓｂの添加によるばね特性に
対するマイナス要因は実質的に認められなかった。
圧延後の線材にフェライト脱炭が発生しているのに対し
て、本発明鋼（Ｎｏ、 ４〜１６）では、いずれもフェ
ライト脱炭が発生せず、高Ｓｉばね鋼であっても熱間圧
延時においてフェライト脱炭の発生を有効に阻止するこ
とが可能であることが確かめられた。このことは、ｓｂ
の添加がフェライト脱炭の防止に非常に有効であること
を示すものである。なお、ｓｂの添加によるばね特性に
対するマイナス要因は実質的に認められなかった。
以上説明してきたように、本発明によるばね鋼では、重
量％で、Ｃ：０．４０−０．７５％、Ｓｉ：１．０〜２
．５％、Ｍｎ：０．５〜１．０％を基本成分とする高Ｓ
ｔばね鋼に、Ｓｂ：０．００５〜０．３％含有させるよ
うにし、必要に応じてＣｒ ： Ｏ、１〜１ 、０％、
同じく必要に応じてＶ：０．００３〜０．３％、Ｎｂ：
０．００３〜０．３％のうちの１種または２種、同じく
必要に応じてＮｉ：０．２〜１．０％。
量％で、Ｃ：０．４０−０．７５％、Ｓｉ：１．０〜２
．５％、Ｍｎ：０．５〜１．０％を基本成分とする高Ｓ
ｔばね鋼に、Ｓｂ：０．００５〜０．３％含有させるよ
うにし、必要に応じてＣｒ ： Ｏ、１〜１ 、０％、
同じく必要に応じてＶ：０．００３〜０．３％、Ｎｂ：
０．００３〜０．３％のうちの１種または２種、同じく
必要に応じてＮｉ：０．２〜１．０％。
Ｃｕ：０．２〜１．０％のうちの１種または２種を含有
させるようにしたから、熱間圧延時等のγ→α変態時に
鋼中に含まれるＣ等が鋼表面から外部に抜は出すのを阻
止することにより、高Ｓｉばね鋼であっても熱間圧延時
等においてフェライト脱炭の発生を防ぐことが可能とな
り、従来のように脱炭層の除去によって材料歩留りが大
きく低下したり、ばねの製造性や品質を著しく損ねたり
することがなく、強度および耐へ・たり性に優れるとと
もに疲労強度にも優れたばねの素材であるという非常に
優れた効果を有する。
させるようにしたから、熱間圧延時等のγ→α変態時に
鋼中に含まれるＣ等が鋼表面から外部に抜は出すのを阻
止することにより、高Ｓｉばね鋼であっても熱間圧延時
等においてフェライト脱炭の発生を防ぐことが可能とな
り、従来のように脱炭層の除去によって材料歩留りが大
きく低下したり、ばねの製造性や品質を著しく損ねたり
することがなく、強度および耐へ・たり性に優れるとと
もに疲労強度にも優れたばねの素材であるという非常に
優れた効果を有する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）重量％で、Ｃ：０．４０〜０．７５％、Ｓｉ：１
．０〜２．５％、Ｍｎ：０．５〜１．０％、Ｓｂ：０．
００５〜０．３％を含み、残部Ｆｅおよび不純物からな
ることを特徴とする低脱炭ばね鋼。 （２）重量％で、Ｃ：０．４０〜０．７５％、Ｓｉ：１
．０〜２．５％、Ｍｎ：０．５〜１．０％、Ｃｒ：０．
１〜１．０％、Ｓｂ：０．００５〜０．３％を含み、残
部Ｆｅおよび不純物からなることを特徴とする低脱炭ば
ね鋼。 （３）重量％で、Ｃ：０．４０〜０．７５％、Ｓｉ：１
．０〜２．５％、Ｍｎ：０．５〜１．０％、Ｃｒ：０．
１〜１．０％、およびＶ： ０．００３〜０．３％、Ｎｂ：０．００３〜０．３％の
うちの１種または２種、さらにＳｂ：０．００５〜０．
３％を含み、残部Ｆｅおよび不純物からなることを特徴
とする低脱炭ばね鋼。 （４）重量％で、Ｃ：０．４０〜０．７５％、Ｓｉ：１
．０〜２．５％、Ｍｎ：０．５〜１．０％、Ｓｂ：０．
００５〜０．３％、およびＮｉ：０．２〜１．０％、Ｃ
ｕ：０．２〜１．０％のうちの１種または２種を含み、
残部Ｆｅおよび不純物からなることを特徴とする低脱炭
ばね鋼。 （５）重量％で、Ｃ：０．４０〜０．７５％、Ｓｉ：１
．０〜２．５％、Ｍｎ：０．５〜１．０％、Ｃｒ：０．
１〜１．０％、Ｓｂ：０．００５〜０．３％、およびＮ
ｉ：０．２〜１．０％、Ｃｕ：０．２〜１．０％のうち
の１種または２種を含み、残部Ｆｅおよび不純物からな
ることを特徴とする低脱炭ばね鋼。 （６）重量％で、Ｃ：０．４０〜０．７５％、Ｓｉ：１
．０〜２．５％、Ｍｎ：０．５〜１．０％、Ｃｒ：０．
１〜１．０％、およびＶ： ０．００３〜０．３％、Ｎｂ：０．００３〜０．３％の
うちの１種または２種、さらにＳｂ：０．００５〜０．
３％、さらにＮｉ：０．２〜１．０％、Ｃｕ：０．２〜
１．０％のうちの１種または２種を含み、残部Ｆｅおよ
び不純物からなることを特徴とする低脱炭ばね鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11703086A JPH0672282B2 (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 低脱炭ばね鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11703086A JPH0672282B2 (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 低脱炭ばね鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62274058A true JPS62274058A (ja) | 1987-11-28 |
| JPH0672282B2 JPH0672282B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=14701709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11703086A Expired - Lifetime JPH0672282B2 (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 低脱炭ばね鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672282B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100516503B1 (ko) * | 2001-12-22 | 2005-09-26 | 주식회사 포스코 | 페라이트 탈탄이 없는 스프링강의 제조방법 |
| WO2013122261A1 (ja) * | 2012-02-14 | 2013-08-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ばね鋼 |
| JP2014518942A (ja) * | 2011-05-13 | 2014-08-07 | ポスコ | 表面特性に優れた高強度高靭性線材及びその製造方法 |
| JP2016084515A (ja) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ばね用鋼およびばね |
-
1986
- 1986-05-20 JP JP11703086A patent/JPH0672282B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100516503B1 (ko) * | 2001-12-22 | 2005-09-26 | 주식회사 포스코 | 페라이트 탈탄이 없는 스프링강의 제조방법 |
| JP2014518942A (ja) * | 2011-05-13 | 2014-08-07 | ポスコ | 表面特性に優れた高強度高靭性線材及びその製造方法 |
| WO2013122261A1 (ja) * | 2012-02-14 | 2013-08-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ばね鋼 |
| JP5408398B1 (ja) * | 2012-02-14 | 2014-02-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ばね鋼 |
| EP2816130A4 (en) * | 2012-02-14 | 2015-08-19 | Jfe Steel Corp | FEDERSTAHL |
| JP2016084515A (ja) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ばね用鋼およびばね |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0672282B2 (ja) | 1994-09-14 |
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