CN107109514A - 一种稳定杆的制造方法 - Google Patents

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丹下彰
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Abstract

本发明涉及一种利用小型生产线即可实现高生产率并且不需要进行回火的稳定杆制造方法。所述稳定杆制造方法特征在于包括两个工序：将至少包含质量分数在0.15％‑0.39％之间的C、Mn、B和Fe的钢棒材料弯曲并模压成成品形状,并用水或者接近于水的热传导率的介质对以上钢棒材料进行淬火。

Description

一种稳定杆的制造方法
技术领域
本发明涉及一种稳定杆的制造方法。
背景技术
为了防止车轮上下移动导致车身侧倾，在汽车等车辆中安装有稳定器(稳定杆或防倾杆)。通常，稳定杆包括往车辆幅宽方向延伸的扭转部和向车辆前后方向弯曲成型的一对左右臂部，具有一个大致呈U形的杆体。在车辆中，稳定杆各臂部的顶端分别与车轮的悬架装置连接，扭转部穿过在车身侧固定的套管，从而支撑在左右悬架装置之间，呈悬吊状态。
车辆行驶时，由于车辆转弯或路面起伏，左右车轮上下移动，左右悬架装置产生行程差。这时，因各悬架装置之间行程差产生的负荷(位移)输入到稳定杆的各臂部，各臂部的负荷(位移差)使扭转部扭转变型，从而产生弹力来恢复扭转变型。稳定杆可以利用试图恢复扭转变型的弹力来抑制左右车轮的纵向位移差，从而提高车身的侧倾刚性，防止车身侧倾。
从形态来看，稳定杆分为空心构造的空心稳定杆和实心构造的实心稳定杆。空心稳定杆的特征在于其适合车辆的轻量化，但是因为以电阻焊钢管或拉制钢管等作为原材料，所以制造成本比较高。相比而言，实心稳定杆的特征在于机械强度高、制造成本低。
从材料来看，稳定杆一般采用S48C(JIS规格)等碳素钢，拉伸强度等机械强度高且耐劳性良好的SUP9(JIS规格)，SUP9A(JIS规格)等弹簧钢。通过热弯曲加工或冷弯曲加工形成成品形状并对弯曲加工的材料进行热处理，形成这种材料的热轧钢棒或者冷轧钢棒，从而制造出实心稳定杆，但多数情况都采用这种制造方法。从热处理来看，实行了淬火处理和回火处理，淬火的方法以油淬火为主。然后，经热处理的稳定杆半成品通常进行商品化，即通过喷丸处理或涂装处理等精加工处理进行表面处理。
例如，如专利文献1中所示，从一个经过油淬火和回火来制造稳定杆的生产过程的示例来看，稳定器杆的制造生产线需要具备以下设施：对弹簧钢丝进行加热的加热炉、对加热后的弹簧钢丝进行弯曲加工的稳定器杆制造装备、对稳定器杆用淬火油进行淬火的淬火槽、对淬火过后的稳定器杆进行洗涤的洗涤装备、对经过洗涤处理后的稳定器杆再进行回火的回火炉。(参照段落0021，0022等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利2009-072806号公报
发明内容
发明要解决的课题
稳定杆的性能要求方面，抗冲击性、耐劳性最为重要，所以稳定杆不断追求兼备卓越的机械强度及韧性。因此，之前的稳定杆制造方法中，用机械强度、耐劳性等良好的弹簧钢材作为材料，进行淬火后通过施加回火来提高韧性，从而同时具备良好的机械强度及韧性。而且，从防止及延迟破裂来看，之前所做的回火工程也极为重要。
然而，如专利文献1中所述，在稳定杆制造进行回火时，必须在制造线上安装一个高大的回火炉，从而在淬火后能够进行长时间的热处理。近几年，在新设立的、战略性的车辆制作厂及生产基地附近制造稳定杆时，也提出了较高的要求。因此，最近小型稳定杆的制造线逐渐受到欢迎。因为之前，制造时必须要设立一个高大的回火炉，因此在制造成本及场所上困扰较大。高大的回火炉的制造线违背了现实的要求，所以必须对其进行改善。在制造稳定杆方面，制造设备的规模、工作量以及运营经费等现状导致生产率大幅度降低以及成本增高。因此这阻碍了制造工艺的发展。
另外，稳定杆的生产效率下降的原因之一如专利文献1中所示，目前的淬火方法是采用油淬火。作为材料的弹簧钢，因为淬透性低，所以冷却速度过快，从而导致变形、淬火裂痕。而且，因为用于油淬火的矿物油等冷却剂存在起火的危险，所以为了安全起见，设备的设计、操作及保管等将会受到限制。再次，由于废油会污染环境，因此需要额外的经费来处理这些废油。
鉴于所述情况，本发明旨在提供一种利用小型生产线，机械强度高且韧性良好的以及高生产率的稳定杆的制造方法。
用于解决课题的手段
为解决所述课题，根据权利要求1所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，利用质量在0.15％-0.39％之间的C，使用至少包含了Mn，B，以及Fe的钢棒材料，在此材料上实施弯曲加工从而制成成品，然后用水或者通过接近于水的热传导率介质来对进行了弯曲加工后的钢筋钢棒材料实施淬火工艺(以上所述的淬火工艺除外)，最后对钢筋钢棒材料进行回火，从而制造出稳定杆。
根据权利要求2所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，利用质量在0.15％-0.39％之间的C，使用至少包含了Mn，B，以及Fe的钢棒材料，在此材料上实施弯曲加工，而制成成品，对进行了弯曲加工的钢棒材料进行奥氏体化后，用基层临界冷却速度来进行淬火(以上所述的淬火工艺除外)，最后对钢棒材料进行回火，从而制造出稳定杆。
发明的效果
本发明中，由于稳定杆制造方法具有机械式强度高且韧性良好的特点，因此可实现其高生产率。
附图说明
[图1]本发明涉及的实施例中根据稳定杆制造方法制造出的稳定杆的立体图。
[图2]本发明涉及的实施例中的表示稳定杆制造方法的制造工艺的流程图。
[图3]为变形例的稳定杆制造方法的工程流程图。
[图4]为因热应力所产生的残留应力的机理概念图。(a)表示伴随着冷却变形的过程图、(b)表示可塑性变形后的残留应力示意图。
[图5]为因变态应力所产生的残留应力的机理概念图。(a)表示伴随着马氏体变态变形的过程图、(b)表示可塑性变形后的残留应力示意图。
[图6]表示关于锰硼钢材的喷丸处理和冲击力的示意图。
[图7]表示关于锰硼钢材的碳量和冲击力的示意图。
[图8]为实施例的稳定杆S-N方框图。
[图9]表示在未进行喷丸处理所制造出的稳定杆方面的表面残留应力测定结果图。(a)为实施例的稳定杆结果图、(b)为变形例的稳定杆结果图。
[图10]表示在进行喷丸处理所制造出的稳定杆方面的表面残留应力测定结果图。(a)为实施例的稳定杆结果图、(b)为变形例的稳定杆结果图。
[图11]解析在实施例的稳定杆方面的表面残留应力结果图。(a)为表面残留应力和钢材的碳量之间的关系示意图、(b)表示表面残留应力和钢材的直径之间的关系示意图。
[图12]表示耐腐蚀性实验结果图。
[图13]表示解析疲劳裂纹的进展性结果图。
具体实施方式
以下是有关本发明的一种实施例稳定杆的制造方法的说明，再者，图中有关共同的构造要素将用同一符号来表示，从而省略重复说明。
本实施例的稳定杆制造方法是，稳定杆(稳定器杆或防倾杆)是拥有实心构造的实心稳定杆，用于防止车身轧辊。这种制造方法的详细过程是：将开孔的规定钢棒材料进行弯曲加工，从而制成成品，然后用水或者通过接近于水的热传导率介质来对进行了弯曲加工后的钢棒材料实施淬火工艺，但是对施加了淬火的钢棒材料不进行回火，从而制造出稳定杆。
本实施例的稳定杆制造方法，作为钢材的热处理方法，一个特征在于采用根据水或者是有接近于水的热传导率介质的淬火，另一特征在于进行淬火后未施加回火。此外，为了制造兼备良好的机械强度和韧性、抗冲击性和耐劳性高的稳定杆，将采用着低碳量的锰硼钢作为稳定杆的材料。
首先是对根据本发明涉及的实施例稳定杆制造方法制造出的稳定杆的说明。
图1为本发明涉及的实施例中根据稳定杆制造方法制造出的稳定杆的立体图。
根据图1所示，本实施例中所制造出的稳定杆1包括向车辆幅宽方向延伸的扭转部1a和向着车辆前后方向延伸的一对臂部1b，1b。扭转部1a和臂部1b，1b的稳定杆1棒体，在车辆幅宽方向位置对称的弯曲部1c，1c方面，连接有各自弯曲而成的一对臂部1b，1b、从而形成略コ字体的形状。
各臂部1b，1b的顶端形成了根据锻造等具备安装孔的平板状连接部(眼珠部)。各连接部通过稳定连杆2，2连接车辆具备的一对悬架装置3，3。此外，这些各悬架装置3的车轴部3a安装了图示的车轮。而且，扭转部1a悬架在插通横向构件等被固定的套管4和左右的悬架装置3，3之间。因此，因左右车轮的上下晃动，让左右悬架装置3，3产生了行程差和从各悬架装置3，3给各臂部1b，1b带来根据位移的负荷、扭转部1a弯曲变形，产生该弯曲变形原有的弹力。稳定杆1根据抗拒弯曲变形的弹力，来提高车身的轧辊刚性，使车辆稳定的行驶。
具有扭转部1a和臂部1b，1b的稳定杆1棒体，以实心钢棒作为原材料而制成。有关本实施例的稳定杆制造方法中，作为钢棒的材料，特别是低碳量的锰硼钢(Mn-B钢)。具体来说，作为稳定杆1的原材料，使用了碳素(C)：质量分数在0.15％-0.39％之间、锰(Mn)、硼酸(硼；B)以及铁(Fe)的低碳量的锰硼钢等，对其进行热轧加工或者冷拉加工制造成的钢棒材料。如以下详述所示，碳量是根据制造的稳定杆1的硬度、疲劳强度、韧性等方面来制定，而Mn、B的选择需要保证淬透性。
用低碳量的锰硼钢制造成的钢棒材料详细说明：根据一般要求，其化学构成质量分数如下，应把C：0.15％-0.39％之间，Si：0.05％-0.40％之间，Mn：0.50％-1.70％之间，B：0.0005-0.003％之间作为必要的添加元素。P：0.040％以下，S：0.040％以下、从作为任意添加元素的Ni，Cr，Cu，Mo，V，Ti，Nb，AI，N，Ca以及Pb中选择至少一种以上的元素各含有量在1.20％以下的同时，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。如果美国工程标准委员会的规格是15B23相当钢或15B26相当钢，其效果会更好。
一般来说，锰硼钢材料需保证淬透性以及能够确保机械式强度。有关本实施例的稳定杆制造方法中，在锰硼钢当中也采用低碳量的钢材。因此，它可以防止或抑制淬火裂痕；防止延迟破裂；根据马氏体组织单相交流电能够压制局部电池化，从而提高耐腐蚀性等。
低碳量的锰硼钢钢棒材料，良好的化学构成必要元素(C、Si、Mn、B)和称为不可避免的杂质P、S，利用剩余部分组成的Fe以及其他不可避免的杂质，或者以上元素与任意添加元素所组成的化学构成也可以使用。任意添加元素的Ni，Cr，Cu，Mo，V，Ti，Nb，AI，N，Ca以及Pb中选择至少一种以上的元素各含有量在1.20％以下。
作为稳定杆1原材料的钢棒材料，其特征在于：作为原材料的稳定杆1钢棒材料，其化学构成不包含任意添加元素、淬透性良好、材料费低廉及其高生产率，从而制造出兼具强度和韧性的稳定杆。一方面，含有任意添加元素的化学构成有根据元素种类不同而改变钢棒材料特性的可能。另外，含有任意元素的化学构成中，对于必要元素、任意添加元素、不可避免的杂质P以及S的剩余部分，因此以Fe和其他不可避免的杂质来代替。
提高上述稳定杆1特性的方法如下，碳素(C)有助于提高机械式强度、硬度的成分。一方面，将C的质量保持在0.15％以上，可确保良好的机械式强度、硬度，而且与以往的弹簧钢制造相比，淬火硬度更高。另一方面，将C的质量控制在0.39％以下，能确保淬火后的机械式强度以及确保公认的韧性。此外，由变态应力等来防止因淬火裂痕、奥氏体残留引起的延迟破裂、根据碳化物的析出可提高耐腐蚀性。根据一般要求，C的含有量质量在0.15％-0.39％之间，而质量在0.20％-0.26％之间效果会更好。
硅(Si)具有提高机械式强度、硬度等成分。而且，在制钢时，其添加成分能够达到去氧的功能。一方面，把Si质量控制在0.05％以上，可确保良好的机械式强度、硬度、耐腐蚀性及耐性。另一方面，把Si质量控制在0.40％以下，可防止韧性、加工性的低下。根据一般要求，Si的含有量质量在0.15％-0.30％之间。
锰(Mn)具有提高淬透性、机械式强度等成分。而且，在制钢时，其添加成分能够达到去氧的功能。一方面，把Mn质量控制在0.50％以上，可确保兼具良好的机械式强度及淬透性。另一方面，把Mn质量控制在1.70％以下，可防止由微观偏析形成的韧性、耐腐蚀性低下，加工性的低下。根据一般要求，Mn的含有量质量在0.60％-1.50％之间，而质量在0.80％-1.50％之间效果会更好。
硼(B；Boron)具有可寄与提高淬透性、机械式强度等成分。一方面，把B质量控制在0.0005％-0.003％之间，可确保良好的淬透性。而且根据晶界化，可提高韧性、耐腐蚀性。另一方面，如果B的含有量超过了0.003％，其淬透性将饱和，机械的性质将恶化，所以要控制含有量的最大限度。
磷(P)为制钢时残留下的不可避免的杂质。把P质量控制在0.040％以下，可防止因偏析带来的韧性、耐腐蚀性的低下。P的含有量质量控制在0.030％以下效果会更好。
硫磺(S)为制钢时残留下的不可避免的杂质。把S质量控制在0.040％以下，可防止因偏析、Mn S系列夹杂物带来的韧性、耐腐蚀性的低下。S的含有量质量控制在0.030％以下效果会更好。
镍(Ni)具有提高耐腐蚀性、淬透性等成分。一方面，因Ni的添加，可确保良好的耐腐蚀性和淬透性、能防止腐蚀、减少淬火裂痕。另一方面，若果包含的Ni过剩，其淬透性效果将饱和、材料成本将提高，所以优选将质量控制在0.30％以下，或者不添加此成分。
铬(Cr)具有提高强度、耐腐蚀性、淬透性等成分。一方面，因Cr的添加，可提高强度、耐腐蚀性、淬透性。另一方面，因包含的Cr过剩，会产生由碳化物偏析导致韧性、耐腐蚀性低下、加工性低下、材料成本提高的问题，因此优选将质量控制在1.20％以下，或是0.60％以下，或者不添加此成分。
铜(Cu)具有提高淬透性、耐腐蚀性等成分。因Cu的添加，可提高淬透性、耐腐蚀性。但是，如果包含的Cu过剩，则会在热中产生表面脆化，所以优选将质量控制在0.30％以下，或者不添加此成分。
钼(Mo)具有提高淬透性、韧性、耐腐蚀性等成分。因Mo的添加，可提高淬透性、韧性、耐腐蚀性。但是，如果包含的Mo过剩，材料成本将提高，所以优选将质量控制在0.08％以下，质量控制在0.02％以下效果会更好，或者不添加此成分。
钒(V)具有提高韧性、硬度的同时，和氮(N)结合，防止硼固体化的成分。一方面，因V的添加，可提高韧性、硬度，体现出硼的作用。另一方面，如果包含的V过剩，会产生由于碳氮化物析出导致韧性、耐腐蚀性低下，材料成本提高的问题，所以优选将质量控制在0.30％以下，或者不添加此成分。
钛(Ti)具有提高强度、耐腐蚀性的同时，和氮(N)结合，防止硼固体化的成分。一方面，因Ti的添加，可提高强度、耐腐蚀性，体现出硼的作用。另一方面，如果包含的Ti过剩，会产生由于碳氮化物析出导致韧性、耐腐蚀性低下的问题，所以优选将质量控制在0.05％以下，或者不添加此成分。
铌(Nb)具有提高强度、韧性的同时，和氮(N)结合，防止硼固体化的成分。一方面，因Nb的添加、结晶粒的微化可以提高强度、耐腐蚀性，体现出硼的作用。另一方面，如果包含的Nb过剩，会产生由于碳氮化物析出导致韧性、耐腐蚀性低下的问题，所以优选将质量控制在0.06％以下，或者不添加此成分。
铝(Al)具有提高韧性的同时，和氮(N)结合，防止硼固体化的成分。而且制钢时，其添加成分也可达到去氧的目的。一方面，因Al的添加、结晶粒的微化，可以提高强度、韧性，体现出硼的作用。另一方面，由于包含的Al过剩，会产生由于氮化物和氧化物析出导致韧性、耐腐蚀性低下的问题，所以优选将质量控制在0.30％以下，或者不添加此成分。这Al是指Soluble Al。
氮(N)为制钢时残留下的不可避免的杂质，具有提高强度的成分。由于N在指定含有量范围内，可避免由于氮化物导致韧性、耐腐蚀性低下的问题，且能提高强度。优选将N的质量控制在0.02％以下。
钙(Ca)具有提高被削性的成分。因Ca的添加，可提高钢材的被削性。优选将Al的质量控制在0.40％以下，或者不添加此成分。
铅(Pb)具有可寄与提高被削性的成分。因Pb的添加，可提高钢材的被削性。优选将Pb的质量控制在0.40％以下，或者不添加此成分。
作为低碳量的锰硼钢钢棒材料适合用热轧钢棒。必要时，这种热轧钢棒也可进行热轧后冷拉、球状退火等退火处理。或者，也可使用冷拉钢棒来代替热轧钢棒。在进行热轧的时候，加工钢板的加热温度在1150℃-1350℃之间最为适合、钳工温度在800℃-1000℃之间最为适合。如果钳工温度控制在800℃以上，可以将成分元素适当的固溶、固溶硼可以提高淬透性。而且，如果钳工温度控制在1000℃以下，可以防止奥氏体结晶粒的增大，残留的奥氏体可以防止硬度低下、延迟破裂。卷取温度是，比如说温度可以控制在400℃-650℃之间。
其次，本发明涉及实施例中的稳定杆制造方法，有关各制造工艺的说明。
图2为本发明涉及的实施例中的稳定杆制造方法的制造工艺流程图。
图2所示稳定杆制造方法可依次包含加工工序S10、加热工序S20、成型工序S30、淬火工序S40、表面加工工序S50、前处理工序S60、预加热工序S70、涂装工序S80、后加热工序S90。再者，在这些制造方法中，表面加工工序S50以及预加热工序S70不是必要的工序，可省略此工序。
加工工序S10是指对作为稳定杆材料的钢棒材料进行两端加工、连接稳定连杆2(参照图1)的连接部。对于稳定杆的材料，可以使用之前所述的低碳量的锰硼钢钢棒材料。钢棒材料的长度和直径可以根据所制品的形状来确定合适的尺寸。但是，直径优选规定在10mm-32mm之间。而且，对于连接部的形状和形成方法没有特别的要求，比如将钢棒材料的尖端锻造成扁平状，在挤压加工的基础上，施加开孔加工形成连接部。
加热工序S20是为了进行热弯曲加工而对钢棒材料进行加热处理。从加热方法来看，可以通过加热炉，用加热、通电加热，高频诱导加热等合适的方法，但高频诱导加热方法更为适合。本实施例的稳定杆1制造方法中，由于采用良好的淬透性锰硼钢材，可适用于高频诱导加热的急速加热方法。因此，根据急速加热，可防止脱碳、脱硼，且可对钢棒材料进行加热处理。
成型工序S30对需要加热处理的钢棒材料进行热(温)弯曲加工。即，对钢棒材料进行弯曲加工，从而形成钢棒材料的扭转部1a以及臂部1b，将钢棒材料的形状制成所要求的稳定杆形状。此外，弯曲加工是由多个弯曲部1c组成的复数部，而制成所希望的制品形状、根据多段弯曲也可形成扭转部1a以及臂部1b。
淬火工序S40对弯曲加工的钢棒材料进行奥氏体化后，用基层临界冷却速度进行淬火。具体来说，是对弯曲加工后的钢棒材料用水或者是有接近于水的热传导率介质来实施的淬火工序。介质的热传导率是于钢棒材料相对静止的水其热传导率值在±10％范围以内最为合适。淬火温度、加热温度以及淬火的维持时间可在适当的范围内进行。例如，淬火温度可在850℃-1100℃之间。但是，淬火温度从奥氏体结晶粒过于增大化或避开淬火裂痕的发生来看，奥氏体化温度(AC3)适合在+100℃以下。像这样进行加热后，再对使用冷却剂的钢棒材料进行冷却，将钢棒材料的金属组织马氏体化。
淬火处理适合进行水淬透、水溶液淬透或者盐水淬火。水淬透作为冷却剂，使用水来进行淬火处理。水温的温度范围控制在0℃-100℃之间，5℃-40℃之间效果更佳。水溶液淬透(聚合体淬火)作为冷却剂，使用添加了高分子的水溶液来进行淬火处理。高分子可使用聚亚烷基二醇、聚乙烯基吡咯烷酮等各种类型。高分子浓度是不受所述指定热传导率限制、对于高分子的种类和处理，所用到的钢棒进行淬火目标是可调节的。盐水淬火作为冷却剂，使用添加了盐化钠等的盐类水溶液来进行淬火处理。盐浓度是不受所述指定热传导率限制、对于提供处理的钢棒材料淬火程度是可调节的。这些淬火处理冷却剂可搅拌，可不搅拌。而且，可将这些淬火处理进行限制淬火、喷雾淬火、喷射淬火等。本实施例涉及的稳定杆制造方法可提供表面加工工序S50或者前处理工序S60,即对淬火后的钢棒材料(以下为稳定杆半成品)不进行回火。
表面加工工序S50对淬火后的钢棒材料实施喷丸处理。喷丸处理均可进行温间以及冷间、也可变换颗粒直径、投射速度的条件反复操作。由于实施了喷丸处理，钢棒材料的表面附加了压缩残留应力、提高疲劳强度、抗磨减性，同时可防止延迟破裂、应力腐蚀裂纹。再者，根据下述理由,可不对淬火后的钢棒材料施加喷丸处理。即、图2所示，可实施淬火工序S40之后，不进行表面加工工序S50、前处理工序S60。
前处理工序S60为了给钢棒材料进行涂装处理的表面洗涤、表面处理。具体来说是对钢棒材料的表面油脂、异物等的去除处理、基础处理等各种前处理。基础处理可形成磷酸亚铅、磷酸铁等膜被。经过去除处理、基础处理等各处理之后，对钢棒材料进行水洗，水洗后再进行后段依次的各种处理。除去水洗后钢棒材料的水分，包括水辊等吸干、吹干、热干等适当方法。进行前处理的钢棒材料如图2所示，可提供给预加热工序S70或涂装工序S80。
预加热工序S70为钢棒材料进行预加热。对涂装后的钢棒材料再次进行预加热，可缩短后加热的涂料烧制时间、提高涂装处理效率。而且，可防止涂料的温度上升聚集在表面一侧，可提高漆膜的紧贴性。加热方法包括使用加热炉加热、通电加热、高频诱导加热等，通电加热方法更适合用于加热速度快、简单的设备。预加热温度的涂料涂装适合在180℃-200℃之间。如此温度的预加热，可达到低温退火的效果，而且，对于低温退火后的涂料涂装温度无需再进行冷却处理。此外，前处理工序S60方面，通过实施热干除去水分时，可利用热干残余的热力进行涂料的涂装。因此，在除去水分时热干温度很高的情况下，可在前处理工序S60后，不进行预加热工序S70，直接实施涂装工序S80。
涂装工序S80为钢棒材料进行涂装。涂料一般使用粉状涂料，比如适宜使用环氧树脂的粉状涂料。为了形成钢棒材料的表面厚度在50μm的漆膜，涂装方法包括进行涂料的喷射方法、给涂料进行沉浸的方法。
后加热工序S90将涂装的涂料加热后焊接。适合用加热炉进行加热。后加热温度范围在180℃-200℃之间适宜。具体来讲，容许涂装了涂料的钢棒材料不进行180℃的5分钟后加热，而进行200℃的5分钟后加热。在这种加热条件下，能避免稳定杆的半成品因加热而产生的强度和硬度低下。再者，替代这些预加热工序S70、涂装工序S80以及后加热工序S90，实施作为涂装处理的电镀、溶剂涂装等。
经过以上说明工序，即可制造稳定杆1。制造的稳定杆由于采用了低碳量的锰硼钢作为材料，以及采用了水或者是有接近于水的热传导率介质的淬火，因此，含有压缩残留应力、兼具良好的机械式强度及韧性。由于具有压缩残留应力和韧性，因此可防止延迟破裂、提高通过低碳的锰硼钢构造形成的耐腐蚀性。再次，本实施例的稳定杆制造方法由于采用低碳量的锰硼钢材，跟以往的制造方法相比有以下优点。
图3为变形例的稳定杆制造方法的工程流程图。
如图3所示，在以往的稳定杆制造方法(变形例中的稳定杆制造方法)中，经过加工工序S10、加热工序S20、成型工序S30后，对弯曲加工后的钢棒材料施加油淬火的淬火工序S140。在变形例中的稳定杆制造方法中，采用矿物油作为冷却剂来实施的油淬火，可降低淬火后的钢材冷却速度、减少变形和淬火裂痕的发生。然后，油淬火后，进行回火来调整机械式强度和韧性。变形例中的稳定杆制造方法方面采用此工程，是因为作为以往的稳定杆材料，弹簧钢未充分具备稳定杆的性能要求，即淬火后的韧性和淬透性。
相比较下，本实施例中的稳定杆制造方法中采用确保高强度且韧性良好的低碳量锰硼钢材。因此，淬火后无需进行回火，也可制造出兼备良好的机械式强度和韧性的稳定杆1。因此，此稳定杆制造线无需设置高大的回火炉、可缩小稳定杆制造的相关设备规模、缩短有关回火处理的工作日以及降低实施回火加热的加热经费等操作经费。
而且，本实施例中的稳定杆制造方法因采用淬透性良好的低碳量锰硼钢材，可防止因淬火不良产生的变形和淬火裂痕。为此，和以往的油淬火相比较，由于此工程可以避免淬火裂痕和热变形以及加工材料(钢棒材料)消耗低，允许采用冷却速度快的淬火工序。然后，由于采用冷却速度快的淬火方法，可抑制奥氏体残留的生成、防止延迟破裂。而且，因为替代了油淬火，成水淬透、水溶液淬透或者盐水淬火可产生矿物油等，因此无需进行油性冷却剂的安保管理、废弃经费的稳定杆1效率生产。再来，按照下列，可得到赋予稳定杆的表层(表面深度至少有0.8mm)压缩残留应力(如150MPa以上)。
图4为因热应力所产生的残留应力的机理概念图。(a)表示伴随着冷却变形的过程图、(b)表示可塑性变形后的残留应力示意图。
图5为因变态应力所产生的残留应力的机理概念图。(a)表示伴随着马氏体变态变形的过程图、(b)表示可塑性变形后的残留应力示意图。
图4以及图5模式表示钢材表面附近的构成体积变化。符号110为存在于钢材表面的表面构造、符号120为存在于内部的内部构造。
根据淬火生成的热应力表示会使冷却的钢材发生热收缩现象、根据钢材深度的冷却速度差，分布深度方向。通常淬火会在钢材的内部加热变态温度、如图4(a)所示，表面构造110以及内部构造120的应力和变形实际上不被认可。在这种状态下，将钢材进行淬火，钢材的冷却会因同经过的时间进行表面构造110到内部构造120、表面和内部之间会产生冷却速度差。因此，表面构造110会比因内部构造120热传导的延迟增大热收缩、热传导慢的内部构造120被表面构造110的收缩变形所影响，发生了塑性变形的收缩。(参照图4(a)中间部分)
但是，更进一步的进行冷却，如图4(a)所示，表面构造110方面，对于解决金属构造的凝固、尺寸变化消失来说，热传导慢的内部构造120依然进行着冷却的热收缩。然后，持续进行热收缩的内部构造120，将一边控制表面构造110的收缩，一边控制塑性变形的收缩。结果，如图4(a)所示，残留应力表示表面构造110根据内部构造120所受到收缩力，从而优先了压缩残留应力深度方向的分布。一方面，内部构造120因受到表面构造的110的伸长力，从而优先了拉伸残留应力深度方向的分布。
与其相对的，淬火所生成的变态应力是指被冷却的钢材发生马氏体变态而产生膨胀，对于钢材更深度的方向来说，冷却速度差的产生是因为被控制而产生膨胀。表现为热应力逆向分布。如图5(a)上部分所示表面组织110以及内部组织120的应力，实际上不是变形的钢材进行淬火，而是在表面组织110侧进行钢材的冷却步骤，使得表面和内部之间产生冷却速度差。因此，表面组织110是比起热传导慢的内部组织120先低于马氏体开始变态温度(Ms)的。伴随着马氏体变态而产生的大规模膨胀，热传导慢的内部组织120被表面组织引导发生了塑性变形。(参照图5(a)中间部分)
并且，进行冷却实验，如图5(a)下部分所示，表面组织110比起热传导慢的内部组织120更先发生马氏体变态结束温度(Mf)并且温度下降，金属组织的体积变化停止。相对而言，热传导慢的内部组织120在马氏体变态开始温度以上及马氏体变态结束温度以下的温度区域依旧进行着马氏体变态现象并发生膨胀。其次，持续膨胀的内部组织120的拉伸方向被表面组织110控制而停止塑性变形。结果如图5(b)所示，生成的残留应力为，表面组织110被内部组织120的膨胀所拉伸，所以表面组织110的拉伸残留应力在优势地位。另一方面，内部组织120受来自表面组织110的压缩力影响，所以内部组织120的压缩残留应力在优势地位。由此可得，热应力是逆向分布的。
淬火的钢材，实际上是由于这样的热应力而引起的残留应力和变态应力从而使残留应力保持均衡，表面残留应力向更深处方向。因此，使得稳定杆在有效的压缩残留应力方面，其表面的疲劳强度或耐磨性能得到提高，在热处理中，热应力比变态应力更有优势。
得益于这一点，与本实施形态相关的稳定杆的制造方法为，材料的选择应着眼于高强度·高韧性的低碳含量马氏体组织，代替以往的弹簧钢材料，使用碳含量少的锰硼钢。而且，用水或者与水类似的拥有热传导效果的介质，采用比油淬火冷却速度快的方法。由此，抑制随着马氏体变态产生的体积变化，减少变态应力的发生，急速冷冻会产生较大的热应力。由此，热应力作为起因，使得残留应力引起了变态应力，热应力比残留应力更具优势。淬火的钢棒稳定杆1的表面被给予恰好的压缩残留应力。以及，因为水的热传导率比油的热传导到率大，所以钢材热量消耗快。并且，由于冷却速度快，在淬火工序S40到钢棒淬火为止，被给予更深更大的压缩残留应力。(参照图9(a))。因此，水淬的钢棒不进行喷丸处理(表面加工工序S50)，压缩残留应力的被给予表层稳定杆1的制作。也就说，本实施形态(本发明)是不进行回火工序和喷丸处理制作而成的稳定杆。
并且，以往(变形例)的稳定杆制造方法，如图3所示，表面加工工序S50的后工序，前处理工序S60，常温的条钢进行粉体涂装工序S80，涂装后进行加热工序S190。与之相对，本实施形态有关的稳定杆的制造方法是，在淬火工序S40后，受到比喷丸处理更深的压缩残留应力(参照图9(a)，图10(a))，在预加热工序S70或者是后加热工序S90的加热处理后，残留应力稍有缓和，这样有利于扩大预加热工序S70或后加热工序S90的加热条件。
以上为根据本实施形态有关的稳定杆的制造方法，而造的稳定杆1，实际上由单相交流电的马氏体组织金属组织制成。具体来说，关于稳定杆1的半成品，横断面的中心部分90％以上为马氏体组织。通常来说，以往的弹簧钢材料，使用油淬之类的淬火所得的金属组织是铁素体和渗碳体，二者容易形成局部电池。与之相对，本实施形态相关的稳定杆制造方法是将低碳含量的锰硼钢作为材料，由单相交流电的马氏体组织形成，难以电离、碳化物析出少。因此，金属组织中难以形成局部电池，从而稳定杆1比以往制造的稳定杆具有较强的耐腐蚀性。
根据本实施形态有关的稳定杆的制造方法，制造出的稳定杆1，有关旧奥氏体结晶粒界的结晶粒度为，粒度号G超过8为佳，9以上效果更佳。采用如此细微的旧奥氏体结晶粒界的结晶粒度，可以提高无损害的机械强度。细微的结晶粒度为，将淬火时温度降低，提高Mn之类的任意添加元素的含有量。另外，旧奥氏体结晶粒界的结晶粒度为JISG0551的规定为基准进行测定。粒度号G是，基于观察保持淬火的金属组织的显微镜像而判定的，理想的粒度号的平均值是在5～10之间。
并且，根据本实施形态有关的稳定杆的制造方法，而造的稳定杆1，洛氏硬度(HRC)优选位于为44.5-55.5范围之间。在此硬度基础上，碳含量保持在0.15％-0.39％范围之间，可实现预期的必要韧性。制造出来的稳定杆1，与以往的进行调质处理后同等硬度的弹簧钢材相比较，其硬度具有良好的韧性(例如，在HRC44.5下，室温中进行简支梁冲击试验，冲击值在30J/cm2以上)
具体实施方式
以下是有关本发明的实施例，本发明的技术范围并不局限于此。
表1为本发明涉及的实验钢材所含的化学成分表(供试材料1～9)硬度，碳含量和冲击值的有关评价。其中供试材料1-8为锰硼钢，供试材料9为以往的弹簧钢(SUP9A(「SUP9N」))
[表1]
C Si Mn Cr P S Cu Ni Mo B
供試材1 0.20 0.19 0.94 0.35 0.016 0.007 0.16 0.06 - 0.0019
供試材2 0.24 0.19 0.88 0.24 0.014 0.011 0.08 0.05 0.010 0.0023
供試材3 0.25 0.20 0.90 0.24 0.014 0.014 0.12 0.07 0.010 0.0021
供試材4 0.25 0.30 1.33 0.13 0.022 0.003 0.21 0.07 0.018 0.0013
供試材5 0.28 0.19 0.87 0.014 0.014 0.013 0.14 0.07 0.010 0.0019
供試材6 0.31 0.05 0.95 0.41 0.007 0.004 0.06 0.04 - 0.0018
供試材7 0.35 0.20 0.96 0.17 0.013 0.024 0.17 0.05 - 0.0022
供試材8 0.39 0.20 0.81 0.13 0.022 0.006 0.20 0.05 - 0.0020
供試材9 0.57 0.20 0.88 0.87 0.013 0.015 0.08 0.06 - -
冲击试验中，各供试材料采用JIS3号片(U型槽口2mm深)求得冲击值uE20(J/cm2)。并且，供试材料是表1所示的各钢进行铸钢而成的钢块，钢坯焊接后进行热轧，对热轧中提取的钢棒试验片进行水淬。
图6为，锰硼钢的洛氏硬度和冲击值相关的示意图。此外，图7为，锰硼钢的碳含量和冲击值的相关示意图。
如图6所示，以往的弹簧钢供试材料9，在稳定杆的实际应用上的数据，保留在硬度上限(HRC44.5)，冲击值约为30J/cm2(如图虚线所示)。但是与之相对的，锰硼钢材的供试材料1～8的硬度在HRC44.5-56之间，超过了供试材料9的稳定杆实际应用的硬度上限(HRC44.5)，冲击值约30J/cm2的数据，可得出机械的强度和韧性并存的结论。并且，如图7所示，锰硼钢的冲击值，即与各供试材料的碳含量(质量％)呈负相关，韧性为主，碳含量为依存关系。以及，锰硼钢材的供试材料1～8的冲击值是超过供试材料9方面冲击值(30J/cm2)的，即超过碳含量质量0.39％(如图虚线所示)。因此，作为稳定杆的材料，选择碳含量为质量0.39％以下的锰硼钢材为合适。
其次，实施例1-1～实施例1-3的稳定杆制造后要对其耐久性进行评估。并且，作为对照，也要将变形例1的稳定杆进行评估。
<<实施例1-1>>
实施例1-1有关的稳定杆，如表1所示，供试材料1作为材料。进行冷弯曲加工的成型工程S30，水淬的淬火工序时S40后，不进行回火工序制造而成。另外，稳定杆的直径为23mm。
<<实施例1-2>>
实施例1-2有关的稳定杆，所用材料如表1所示，不用供试材料4代替，用与实施例1-1同样的而制造而成。
<<实施例1-3>>
实施例1-3的稳定杆，除去成型工序S30用热弯曲加工代替，与实施例1-1制造的方法相同。
<<变形例1>>
变形例1的稳定杆是，表1所示的供试材料9进行油淬后在回火制造的。另外，稳定杆的直径为23mm。
并且，对制造的各个稳定杆进行了耐久度测试。耐久度测试是将稳定杆的两端固定，用超负荷的应力求得两摆的疲劳限度。
图8为，实施例的稳定杆的S-N线图。
如图8所示，实施例1-1～实施例1-3有关的稳定杆与实线所示的变形例1的稳定杆做比较，可以看出二者的耐久性差异。并且，实施例1-1的稳定杆和实施例1-3的稳定杆的疲劳限度是同样的，热弯曲成型以及冷弯曲成型也是同样的。
此外，实施例2-1～实施例2-4有关的稳定杆在制造的时候，对其表面残留应力进行评估。并且，对照变形例在制造的同时进行评估。
<<实施例2-1>>
实施例2-1有关的稳定杆，如表1所示，将供试材料1作为材料，进行成型工序S30，水淬工序S40，但不进行喷丸处理(表面加工工序S50)制造而成。
<<实施例2-2>>
实施例2-2有关的稳定杆，所用材料如表1所示，不用供试材料4代替，用实施例2-1同样的方法制造。
<<实施例2-3>>
实施例2-3有关的稳定杆，如表1所示，将供试材料1作为材料，进行成型工序S30，水淬工序S40，以及喷丸处理，表面加工工序S50制造而成。
<<实施例2-4>>
实施例2-4有关的稳定杆，所用材料如表1所示，不用供试材料4代替，用实施例2-3同样的方法制造。
<<变形例2-1>>
变形例2-1有关的稳定杆，如表1所示，将供试材料9作为材料，油淬后回火并且不进行喷丸处理而制造而成。
<<变形例2-2>>
变形例2-2有关的稳定杆，如表1所示，将供试材料9作为材料，油淬后回火并且进行喷丸处理而制造而成。
图9为，不进行喷丸处理而制造的稳定杆的表面残留应力的测试结果图。(a)为，实施例有关的稳定杆的结果图、(b)为，变形例有关的稳定杆的结果图。并且，图10为，喷丸处理而制造的稳定杆的表面残留应力的测试结果图。(a)为，实施例有关的稳定杆的结果图、(b)为，变形例有关的稳定杆的结果图。
图9及图10的纵轴为残留应力(MPa)。(—)侧为压缩应力。(+)侧为拉伸应力。如图9(a)所示实施例2-1和实施例2-2与变形例的图9(b)相比，也未涉及不回火和实施喷丸处理，可了解所生成压缩残留应力的深度分布。详细情况为，压缩残留应力随着拉伸应力的横向相交点变化，在距离表面至少0.8mm以上的深度有150MPa以上的压缩残留应力(在无负重时压缩残留应力)。
另外，实施例2-1以及实施例2-2，在残留应力比较大的情况下，只要快速淬火就可以有冷却速度。图10(b)的变形例的喷丸处理后的稳定杆的表面残留应力作为参照，喷丸处理的步骤省略也可以得到有效的压缩残留应力。详细情况为，在距离表面在0.42mm深度有约200MPa以上的压缩残留应力(在无负重时压缩残留应力)。在距离表面0.8mm的深度约有150MPa以上的压缩残留应力(在无负重时压缩残留应力)。在距离表面1.0mm的深度约有100MPa以上的压缩残留应力(在无负重时压缩残留应力)。在距离表面至少0.8mm以上的深度分布的压缩残留应力在150MPa以上。与其相对的，变形例2-1(参照图9(b))拉伸残留应力的分布，是很难由于油淬产生的热应力而站优势地位。
此外，如图10所示，进行了喷丸处理的实施例2-3和实施例2-4(参照图10(a))，与实施例2-1和实施例2-2(参照图9(a))相对比，表面的压缩残留应力更强。与之相对，变形例2-2(参照图10(b))是进行了油淬以及喷丸处理，表面压缩残留应力虽然增强，但是压缩残留应力的分布只存在于表面(如图10(b)所示，表面0.42mm以下)。因此，比较例的稳定杆作为发展的、腐蚀槽的底部附近的起点，是容易破裂的，可能没有足够的疲劳强度或耐腐蚀性能。
其次，对表面残留应力与锰硼钢材料的碳含量以及直径的关系进行解析。
锰硼钢材的表面残留应力是，用碳含量各不相同的供试材料1、2、6、7、8进行成型工序S30，淬火工序S40的水淬，并且不进行回火制造出来的稳定杆半成品，对半成品测试。并且各半成品的直径均在21mm～25mm之间。并且，表面残留应力和直径的相关是，在各径(直径)所得的表面残留应力，是模仿水淬(水冷)和油淬(油冷)而得出的推定。
图11为，在实施例的稳定杆上的表面残留应力的解析结果示意图。(a)为表面残留应力和钢材碳含量的关系示意图。(b)为，表面残留应力与钢材直径的关系示意图。
如图11(b)所示，进行水淬后表面的压缩残留应力为，碳含量越低压缩残留应力越大，碳含量越高压缩残留应力越小。此外，使用碳含量低的锰硼钢材制造的稳定杆，即使未进行喷丸处理，所制成的稳定杆也疲劳强度高，耐腐蚀性能强。并且，如图11(b)所示，与油淬生成的拉伸应力相比较，水淬生成压缩残留应力，在直径为20mm～30mm的范围内，其应力值是非常大的(最大值在300MPa以上)。
其次，将低碳含量的锰硼钢材作为材料，进行水淬，评估稳定杆的耐腐蚀性能。
耐腐蚀性能的试料是将供试材料1作为材料，进行成型工序S30，淬火工艺S40的水淬后，不进行回火制造出的稳定杆半成品(试料1-1)。并且，作为对照，将以往的弹簧钢材即供试材料9也作为材料，进行油淬后，回火而制成的半成品(试料1-2)。此外，直径全都为14mm。耐腐蚀性能力为周期实验(CCTI)，使用的各试料为直径10mm×长度50mm的范围内，被腐蚀后残余的试料，将四小时之间用35℃的盐水喷雾(NaCI浓度为5％)后，两个小时用60℃的温度进行干燥处理，两个小时的50℃并且95％PH的湿润处理为一个周期反复进行腐蚀减量测定。此外，腐蚀减量是由试验前重量和试验后重量的差除被腐蚀面积求得的。
图12为，耐腐蚀性能试验结果示意图。
如图12所示，低碳含量的锰硼钢材作为材料，进行水淬的试料1-2与以往的弹簧钢材料，进行油淬后回火的试料1-2相比较，得出锰硼钢材耐腐蚀性能增强。试料1-2是与回火相似，但没有特罗斯特体，生成索氏体。因而与低碳含量的、有马氏体组织的试料1-1进行比较，腐蚀速度增大。
其次，低碳含量的锰硼钢材作为材料，进行水淬，评估稳定杆疲劳限度及破损现象的发展。
破坏韧性试验的试料是，将以往的弹簧钢材供试材料9作为材料油淬后，回火制成的稳定杆半成品(试料2-1)和供试材料1作为材料成型工序S30后，进行淬火工序S40的水淬后部进行回火制造的稳定杆半成品(试料2-2)。另外，试料2-1的硬度为42.7(HRC)，试料2-2的硬度为45.8(HRC)。
图13为，疲劳限度及破损现象发展的示意图。
在图13中，纵轴为疲劳引发的劣化现象速度为da/dN(mm/循环(mm/cycle))、横轴为，应力扩大系数的范围△K(kgf/mm3/2)。×为试料2-1，▲为试料2-2，◆为参考例1(已报告值SUP7(HRC46.5))■为参考例2(已报告值SUP7(HRC61.0)).
如图13所示，试料2-2疲劳引发的劣化现象速度的程度是试料2-1的1/10～1/100。以往的弹簧钢材料为参考例1与参考例2等比较，得出韧性良好的结论。另外，所求的破坏韧性值(Kc)，试料2-2的Kc约为试料2-1的1.6倍，因此，试料2-2的疲劳耐久性更好。
<<其他的实施例>>
1.所述实施例中我们对水或拥有同等热传导功效的水性冷却剂中使用的场合进行了说明，淬火的对象进行速冻，若稳定杆1机械式强度，强度韧性等得到的是规定的性能的话，说明对于介质的种类没有特别的限制。比如说，冰、有机溶剂、热传导率大的液体或者包含有水或油的固体。并且，介质不是特定为液体或含有液体的固体的。也就是说，由于稳定杆1的性能要求，C：0.15％-0.39％之间，至少含有Mn、B及Fe的钢棒进行弯曲加工的成型工序。并将所述钢材奥氏体化后，用基层临界冷却速度进行淬火工序，所述的进行淬火的钢棒不进行回火而制造稳定杆是可能的。
2.关于实施例中所述稳定杆1的原材料，作为必要的添加元素应控制在，C：0.15％-0.39％之间，Si：0.05％-0.40％之间，Mn：0.50％-1.70％之间，B：0.0005％-0.003％之间。作为任意的添加元素的质量分数应控制在，P:0.040％以下，S：0.040％以下。在Ni、Cr、Cu、Mo、V、Ti、Nb、Al、N、Ca以及Pb中至少选择一种以上的元素加入且元素各自含有量在1.20％以下，剩下部分由Fe和不可避免的杂质的钢棒使用的场合进行了说明。若稳定杆1机械式强度，强度韧性等得到的是规定的性能的话，说明作为稳定杆1的原材料，C：0.15％-0.39％之间，至少含有Mn、B及Fe的钢棒为最佳。并且，钢棒的各元素所含质量为C：0.15％-0.39％，Mn：0.50％-1.70％，B：0.0005％-0.003％。并且至少含有铁元素的钢棒为最佳。
3.所述实施例对于实心稳定杆1进行了说明，也适用于管状的中空稳定杆。
4.所述实施例对于各种构成进行了说明，各构成的选择，对各构成适当的选择并且组合为最佳。
5.所述实施方式仅在于更简单明了地对本发明进行说明。此外，本发明包含权利要求范围中所记载的范围内的各种形态。
符号的说明
1 稳定杆
1a 扭转部
1b 臂部
1c 弯曲部
2 稳定连杆
3 悬架
3a 车轴部
4 套管
S10 加热工序
S20 加热工序
S30 成型工序
S40 淬火工序
S50 表面加工工序
S60 前处理工序
S70 预加热工序
S80 涂装工序
S90 后加热工序

Claims (13)

1.一种稳定杆制造方法，其特征在于包括两个工序，即将至少包含质量分数在0.15％-0.39％之间的C、Mn、B和Fe的钢棒材料弯曲并模压成产品形状，并用水或者接近于水的热传导率的介质对以上钢棒材料进行淬火，不需要对淬火后的钢棒材料进行回火即可制造出稳定杆。
2.根据权利要求1所述的稳定杆制造方法，其特征在于，所述钢棒材料的质量分数如下，C：0.15％-0.39％之间，Mn：0.50％-1.70％之间，B：0.0005％-0.003％之间。
3.根据权利要求1和权利要求2所述的稳定杆制造方法，其特征在于，所述钢棒材料的质量分数控制如下，C：0.15％-0.39％之间、Si：0.05％-0.40％之间、Mn：0.50％-1.70％之间、B：0.0005-0.003％之间，这些元素是必要添加元素；P：0.040％以下，S：0.040％以下，是任意添加元素；Ni、Cr、Cu、Mo、V、Ti、Nb、AI、N、Ca和Pb的组合，从中选择至少一种以上的元素，含量在1.20％以下；剩余部分为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1和权利要求2所述的稳定杆制造方法，其特征在于，所述淬火是指水淬透、水溶液淬透或者盐水淬火。
5.根据权利要求1和权利要求2所述的稳定杆制造方法，其特征在于，所述介质是指水。
6.根据权利要求1所述的稳定杆制造方法，其特征在于，淬火后的钢棒表面要依次进行喷丸处理、预加热、涂装和进一步的后加热工序。
7.根据权利要求1所述的稳定杆制造方法，其特征在于，淬火后的钢棒不进行喷丸处理，直接预加热，然后依次进行涂装和进一步的后加热工序。
8.根据权利要求6和权利要求7所述的稳定杆制造方法，其特征在于，所述预加热工序和后加热工序需要在180℃-200℃的温度下进行。
9.根据权利要求1和权利要求2所述的稳定杆制造方法，其特征在于，在钢棒材料的0.8mm深度表面存在150MPa以上的压缩残留应力。
10.根据权利要求1和权利要求2所述的稳定杆制造方法，其特征在于，稳定杆的洛氏硬度(HRC)为44.5以上，夏氏冲击值在30J/cm2以上。
11.根据权利要求1和权利要求2所述的稳定杆制造方法，其特征在于，稳定杆的金属组织有90％以上是马氏体组织。
12.根据权利要求1和权利要求2所述的稳定杆制造方法，其特征在于，所述钢棒是由美国工程标准委员会(Standard American Engineering)标准规格的15B23钢或者15B26钢制成。
13.所述稳定杆制造方法，其特征在于，将至少含有质量分数在0.15％-0.39％之间的C、Mn、B和Fe的钢棒弯曲,然后对钢棒进行奥氏体化，用其下部临界点以上的速度进行淬火，淬火钢棒不用进行回火即制成稳定杆。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6431616B2 (ja) 2015-10-23 2018-11-28 日本発條株式会社 スタビライザのための塗料吹付装置と塗装設備および塗装方法
CN109722503A (zh) * 2017-10-27 2019-05-07 上海中国弹簧制造有限公司 空心稳定杆端头的加工工艺
KR101991895B1 (ko) * 2017-11-09 2019-06-24 대원강업주식회사 스태빌라이저 바의 제작방법
CN109722519A (zh) * 2018-11-30 2019-05-07 天津市大港汽车配件弹簧厂 硬度在hrc45.3~49.1范围的汽车稳定杆热处理工艺
KR102131137B1 (ko) * 2019-05-21 2020-07-07 대원강업주식회사 뜨임 공정 생략을 통해 제조된 스프링
US11413926B2 (en) * 2020-07-31 2022-08-16 Nhk Spring Co., Ltd. Stabilizer manufacturing device and method for manufacturing stabilizer

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4406341B2 (ja) * 2004-09-22 2010-01-27 Ｊｆｅ条鋼株式会社 靭性に優れた高強度スタビライザの製造方法
CN102822557A (zh) * 2010-03-23 2012-12-12 中央发条株式会社 弹簧的制造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58188532A (ja) 1982-04-28 1983-11-04 Nhk Spring Co Ltd 中空スタビライザの製造方法
JPS644424A (en) * 1987-06-23 1989-01-09 Kobe Steel Ltd Manufacture of seam-welded tube for heat treatment excellent in workability
JP3409277B2 (ja) * 1998-05-13 2003-05-26 株式会社神戸製鋼所 非調質ばね用圧延線状鋼または棒状鋼
JP3814710B2 (ja) 1998-06-30 2006-08-30 Ｊｆｅ条鋼株式会社 高強度冷間成形非調質緩衝・復元機構部材用鋼材の製造方法
DE10225035B4 (de) 2002-06-06 2004-11-04 ZF Lemförder Metallwaren AG Geteilter Stabilisator und Verfahren zur Herstellung einer verzahnten Anbindung des äußeren Drehteils an einen der beiden Stabilisatorteile
JP4129203B2 (ja) 2003-06-09 2008-08-06 中央発條株式会社 高強度スタビライザ
JP4406342B2 (ja) * 2004-09-22 2010-01-27 Ｊｆｅ条鋼株式会社 靭性に優れた高強度スタビライザの製造方法
US20060243355A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-02 Meritor Suspension System Company, U.S. Stabilizer bar
JP4735315B2 (ja) * 2006-02-15 2011-07-27 Ｊｆｅスチール株式会社 自動車構造部材用高張力溶接鋼管およびその製造方法
EP1905857B1 (de) 2006-09-29 2013-08-14 EZM Edelstahlzieherei Mark GmbH Hochfester Stahl und Verwendungen eines solchen Stahls
JP5087353B2 (ja) 2007-09-19 2012-12-05 三菱製鋼株式会社 バネ製品製造ライン
JP5306845B2 (ja) 2009-02-12 2013-10-02 Ｊｆｅ条鋼株式会社 耐食性と低温靭性に優れた車両用高強度スタビライザ用鋼及びその製造方法とスタビライザ
CN102782172B (zh) 2010-03-08 2014-05-14 爱知制钢株式会社 实心稳定杆、实心稳定杆用钢材和实心稳定杆的制造方法
JP5511451B2 (ja) * 2010-03-16 2014-06-04 中央発條株式会社 自動車用スタビライザの製造方法
JP5764383B2 (ja) 2011-05-12 2015-08-19 Ｊｆｅ条鋼株式会社 車両懸架用ばね部品用鋼、車両懸架用ばね部品およびその製造方法
JP6232324B2 (ja) 2014-03-24 2017-11-15 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度で耐食性に優れたスタビライザー用鋼とスタビライザーおよびその製造方法
JP6408933B2 (ja) 2014-08-28 2018-10-17 日本発條株式会社 車両用サスペンション部材

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4406341B2 (ja) * 2004-09-22 2010-01-27 Ｊｆｅ条鋼株式会社 靭性に優れた高強度スタビライザの製造方法
CN102822557A (zh) * 2010-03-23 2012-12-12 中央发条株式会社 弹簧的制造方法

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