ES2843588T3 - Método de producción de estabilizadores - Google Patents

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Abstract

Un método de producción de estabilizadores que comprende las etapas de: formar un material de barra de acero en una forma de producto doblando el material de barra de acero que consiste en, en % en peso, C: más del 0,20 % al 0,39 % o menos, Mn: 0,50 % a 1,70 %, B: 0,0005 % a 0,003 % y Si: 0,05 % a 0,40 % como elementos esenciales; P: 0,040 % o menos y S: 0,040 % o menos ya que inevitablemente se incluyen elementos de impureza; al menos un elemento se selecciona de un grupo que consiste en Ni: 0,30 % o menos, Cr: 1,20 % o menos, Cu: 0,30 % o menos, Mo: 0,08 % o menos, V: 0,30 % o menos, Ti: 0,05 % o menos, Nb: 0,06 % o menos, Al: 0,30 % o menos, N: 0,02 % o menos, Ca: 0,40 % o menos, y Pb: 0,40% o menos como elementos aditivos opcionales; y un resto que consiste en Fe y otros elementos de impureza incluidos inevitablemente; calentar el material de barra de acero doblada a una temperatura entre 850 °C y 1100 °C para austenitizar; enfriar el material de barra de acero curvado calentado a una velocidad de refrigeración crítica más baja o superior en un medio de agua, solución de agua con polímero, o agua salada que tenga un coeficiente de transferencia de calor dentro de un intervalo de ± 10 % con respecto al valor del coeficiente de transferencia de calor al agua que está estacionaria o fluyendo sobre la barra de acero, realizándose el enfriamiento mediante enfriamiento con agua, enfriamiento de polímero o enfriamiento de agua salada, precalentar el material de la barra de acero enfriado que no es granallado en un intervalo de 180 °C a 200 °C; revestir el material de barra de acero precalentado con un material de revestimiento; y calentar posteriormente el material de revestimiento revestido a una temperatura en el intervalo de 180 °C a 200 °C; en el que se produce un estabilizador a partir del material de barra de acero templado sin templar, y en el que el estabilizador que se va a producir incluye una textura metálica de la que el 90 % o más está formado por una textura de martensita inducida por enfriamiento.

Description

DESCRIPCIÓN
Método de producción de estabilizadores
Campo técnico
La invención se refiere a un método de producción de estabilizadores.
Antecedentes de la técnica
Un vehículo tal como un automóvil está provisto de estabilizadores (barras estabilizadoras o barras antivuelco) que suprimen el balanceo de la carrocería de un vehículo debido al desplazamiento vertical de las ruedas. El estabilizador es generalmente una barra sustancialmente en forma de U e incluye una porción de torsión que se extiende en una dirección lateral y un par de porciones de brazo derecho e izquierdo que están dobladas en una dirección longitudinal del vehículo. En el vehículo, los extremos distales de las porciones del brazo en el estabilizador están acoplados a suspensiones respectivas y la porción de torsión se inserta en manguitos fijados en la carrocería del vehículo, para sostener el estabilizador de manera suspendida entre las suspensiones derecha e izquierda.
Cuando el vehículo que circula gira o viaja por una carretera ondulada, se produce una diferencia de carrera entre las suspensiones derecha e izquierda debido al desplazamiento vertical de las ruedas derecha e izquierda. En este caso, cada porción de brazo del estabilizador recibe una carga (desplazamiento) causada por la diferencia de carrera entre las suspensiones, que distorsiona la porción de torsión por la carga (diferencia de desplazamiento) de cada porción de brazo. La porción de torsión genera una fuerza elástica para recuperar la deformación distorsionada. El estabilizador aumenta la rigidez de balanceo de la carrocería del vehículo para suprimir la diferencia de desplazamiento vertical entre las ruedas derecha e izquierda mediante la fuerza elástica para recuperar la deformación distorsionada, que suprime el balanceo de la carrocería del vehículo.
Hay dos configuraciones del estabilizador, es decir, un estabilizador hueco que tiene una estructura hueca y una estructura sólida que tiene una estructura sólida. El estabilizador hueco contribuye a la reducción de peso de la carrocería del vehículo, pero su coste de fabricación es relativamente alto debido a que se utiliza una materia prima como una tubería de acero soldada por resistencia eléctrica o una tubería de acero trefilado sólido. Por el contrario, el estabilizador sólido es superior en resistencia mecánica y un coste de fabricación.
Convencionalmente, el estabilizador generalmente está hecho de acero al carbono como S48C (estándar JIS) o un acero para muelles como SUP9 (estándar JIS) y SUP9A (estándar JIS) que tiene una buena resistencia mecánica, como una resistencia a la tracción y una buena resistencia a la fatiga. El estabilizador sólido se produce a menudo calentando o refrigerando para doblarlo para formar una barra de acero laminada en caliente o una barra de acero laminada en frío hecha del material descrito anteriormente en forma de producto, y luego calentando la pieza de trabajo doblada. El proceso de calentamiento incluye enfriamiento y templado. El enfriamiento en aceite se usa frecuentemente como enfriamiento. Un producto semiacabado del estabilizador después del proceso de calentamiento generalmente se somete a un tratamiento superficial mediante granallado y un proceso de acabado como el recubrimiento para ser un producto final.
Como ejemplo de una línea de producción para producir un estabilizador a través del enfriamiento en aceite y templado, por ejemplo, el documento de patente 1 describe una línea de producción de barras estabilizadoras que incluye un horno de calentamiento para calentar un alambre de acero para muelles, un dispositivo de producción de barras estabilizadoras para doblar el alambre de acero para muelles calentado en el horno de calentamiento para producir una barra estabilizadora, un tanque de enfriamiento para enfriar la barra estabilizadora producida en aceite de enfriamiento, un dispositivo de limpieza para limpiar la barra estabilizadora enfriada y un horno de templado para templar la barra estabilizadora limpia (véanse los párrafos 0021, 0022, etc.).
Documentos de la técnica anterior
Documento de patente
Documento de Patente 1: Publicación de solicitud de patente japonesa n.° 2009-072806
Sumario de la invención
Problemas a resolver
Es especialmente importante que un estabilizador tenga una buena resistencia a los golpes y durabilidad a la fatiga entre las propiedades requeridas, y se desea que un estabilizador tenga tanto una resistencia mecánica superior como una resistencia a la fractura. Después, en el método de producción convencional para estabilizadores, se utiliza un material de acero para muelles que tiene una buena resistencia mecánica y resistencia a la fatiga como material para mejorar la tenacidad a la fractura mediante el templado después del enfriamiento, permitiendo que el estabilizador tenga tanto una buena resistencia mecánica como una tenacidad a la fractura. Además, el templado convencional se considera una etapa importante para prevenir el agrietamiento estacional.
Sin embargo, para templar en la producción de estabilizadores, tal y como se divulga en el Documento de Patente 1, Es necesario proporcionar un horno de templado alargado en una línea de producción y un estabilizador debe estar en un largo proceso de calentamiento adicional después del enfriamiento. En los últimos años, se desea que los estabilizadores se produzcan en las proximidades de un fabricante de vehículos estableciendo o mudando estratégicamente nuevas bases de producción. Por consiguiente, se desea encarecidamente una línea de producción de estabilizadores de tamaño compacto. De este modo, se ha convertido en una carga importante en términos de coste y espacio para instalar un horno de templado alargado convencional al hacer una nueva línea de producción. Por lo tanto, una línea de producción que tiene un horno de templado alargado convencional es contraria a la demanda reciente, de modo que se desea la mejora. Tal como se ha descrito anteriormente, la línea de producción convencional para estabilizadores reduce en gran medida la productividad, aumenta un coste en vista de la escala de la instalación, horas-hombre, un coste operativo y similares, y perturba para reducir las etapas de producción.
Además, en el método de producción convencional para estabilizadores, tal y como se divulga en el Documento de Patente 1, el enfriamiento en aceite se utiliza como enfriamiento. Un acero para muelles usado como material convencional no siempre tiene un efecto de enfriamiento suficiente, y pueden ocurrir distorsiones y grietas por enfriamiento si la velocidad de refrigeración es demasiado rápida. Sin embargo, un agente refrigerante, tal como aceite mineral, utilizado en el enfriamiento en aceite, puede conllevar un riesgo de ignición, de modo que el agente refrigerante esté restringido en el diseño de la instalación, manipulación, almacenamiento y similares por razones de seguridad. De forma adicional, el impacto medioambiental del aceite usado no es despreciable, lo que requiere un alto coste de desperdicio y da como resultado uno de los factores que afectan la eficiencia de producción del estabilizador. Los documentos US 2012318409 A1, JP 2006089785 A y EP 3124638 describen estabilizadores.
Por consiguiente, la invención proporciona un método de producción de estabilizadores que produce estabilizadores que tienen una buena resistencia mecánica y una tenacidad a la fractura con alta productividad en una línea de producción de tamaño compacto.
Solución a los problemas
La solución se define en las reivindicaciones adjuntas.
Efectos ventajosos de la invención
La invención proporciona un método de producción de estabilizadores que produce estabilizadores que tienen una buena resistencia mecánica y una tenacidad a la fractura con alta productividad en una línea de producción de tamaño compacto.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en perspectiva que ejemplifica un estabilizador producido con un método de producción de estabilizadores según una realización de la invención;
La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra etapas de un método de producción de estabilizadores según la realización de la invención;
La figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas de un método de producción para un ejemplo comparativo; Las figuras 4A y 4B son diagramas conceptuales que ilustran un mecanismo de generación de tensión residual causada por una tensión térmica, en el que la figura 4A es un diagrama que ilustra un proceso de deformación provocado por refrigeración y la figura 4B es un diagrama que ilustra la tensión residual después de la deformación plástica;
Las figuras 5A y 5B son diagramas conceptuales que ilustran el mecanismo de generación de tensión residual causada por una tensión de transformación, en el que la figura 5A es un diagrama que ilustra un proceso de deformación provocado por transformación martensítica y la figura 5B es un diagrama que ilustra la tensión residual después de la deformación plástica;
La figura 6 es un gráfico que ilustra una correlación entre la dureza Rockwell y los valores de impacto de un material de acero al boro manganeso;
La figura 7 es un gráfico que ilustra una correlación entre el contenido de carbono y los valores de impacto del material de acero al boro manganeso;
La figura 8 es un gráfico S-N del estabilizador de acuerdo con la realización;
Las figuras 9A y 9B son gráficos que ilustran los resultados de la medición de una tensión residual superficial en el estabilizador producido sin granallado, en el que la figura 9A es un gráfico que ilustra los resultados del estabilizador según la realización y la figura 9B es un gráfico que ilustra los resultados del estabilizador según el ejemplo comparativo;
Las figuras 10A y 10B son gráficos que ilustran los resultados de la medición de una tensión residual superficial en el estabilizador producido con granallado, en el que la figura 10A es un gráfico que ilustra los resultados del estabilizador según la realización y la figura 10B es un gráfico que ilustra los resultados del estabilizador según el ejemplo comparativo;
Las figuras 11A y 11B son gráficos que ilustran los resultados analizados de la tensión residual superficial en el estabilizador según la realización, en el que la figura 11A es un gráfico que ilustra una relación entre la tensión residual superficial y el contenido de carbono del material de acero y la figura 11B es un gráfico que ilustra una relación entre la tensión residual superficial y los diámetros de los materiales de acero;
La figura 12 es un gráfico que ilustra resultados de un test de anticorrosión; y
La figura 13 es un gráfico que ilustra los resultados analizados de la evolución del agrietamiento por fatiga.
Realizaciones de la invención
En lo sucesivo en el presente documento, se dará una descripción de un método de producción de estabilizadores según una realización de la invención. Tenga en cuenta que los elementos componentes comunes en los dibujos respectivos recibirán los mismos números de referencia y se omitirá la descripción redundante.
El método de producción de estabilizadores según la realización está dirigido a un estabilizador de vehículo (barra estabilizadora o barra antivuelco) que suprime el balanceo de la carrocería del vehículo y que es un estabilizador sólido que tiene una estructura sólida. El método de producción incluye particularmente las etapas de: formar un material de barra de acero perforado o similar en una forma dada en una forma de producto por doblado; y enfriar el material de la barra de acero doblada en un medio que tenga un coeficiente de transferencia de calor mayor o cercano al del agua, en el que se produce un estabilizador a partir del material de barra de acero templado sin templar.
El método de producción de estabilizadores según la realización tiene características notables en que, como un proceso de calentamiento del material de acero, el temple se aplica con el medio que tiene un coeficiente de transferencia de calor superior o cercano al del agua, y el templado no se aplica después del temple. El método tiene además la característica de que se utiliza un acero al boro manganeso que tiene un bajo contenido de carbono como material para un estabilizador, para producir un estabilizador que tenga buena resistencia mecánica y tenacidad a la fractura, así como buena resistencia al impacto y tenacidad a la fractura.
En primer lugar, se dará una descripción de un estabilizador producido con el método de producción de estabilizadores según la realización.
La figura 1 es una vista en perspectiva que ejemplifica un estabilizador producido con el método de producción de estabilizadores según la realización de la invención.
Como se ilustra en la figura 1, un estabilizador 1 producido con el método de producción de estabilizadores según la realización incluye una porción de torsión 1a que se extiende en una dirección lateral y un par de porciones de brazo derecho e izquierdo 1b, 1b se extiende en una dirección longitudinal del vehículo. Una barra del estabilizador 1 que tiene la porción de torsión 1a y las porciones de brazo 1b, 1b está doblada en las porciones dobladas 1c, 1c dispuesto simétricamente en la dirección lateral, y forma una forma de U sustancial por la porción de torsión 1a, el par derecho e izquierdo de las porciones del brazo 1b, 1b y las porciones dobladas 1c, 1c.
Cada porción de brazo 1b está formada con una porción de acoplamiento plana (porción de ojo) que tiene un orificio de montaje mediante forjado o similar en su extremo distal. Las porciones de acoplamiento se acoplan mediante enlaces estabilizadores 2, 2 a un par de suspensiones derecha e izquierda 3, 3 previstas en el vehículo, respectivamente. Tenga en cuenta que una rueda (no mostrada) está unida a un eje 3a de cada suspensión 3. Además, la porción de torsión 1a se inserta a través de manguitos 4 fijados a un travesaño o similar (no mostrado) para ser suspendido entre las suspensiones derecha e izquierda 3, 3. Por consiguiente, cuando se produce una diferencia de carrera entre las suspensiones derecha e izquierda 3, 3 debido al desplazamiento vertical de las ruedas derecha e izquierda, cada brazo 1b, 1b recibe una carga causada por el desplazamiento de cada suspensión 3, 3, la porción de torsión 1a se deforma por torsión, y la porción de torsión 1a genera una fuerza elástica para recuperar la deformación de torsión. El estabilizador 1 aumenta la rigidez de balanceo de la carrocería del vehículo por la fuerza elástica contra la deformación torsional para estabilizar el desplazamiento del vehículo.
La barra del estabilizador 1 que tiene la porción de torsión 1a y las porciones de brazo 1b, 1b se produce a partir de una barra de acero en una estructura sólida como materia prima. En el método de producción de estabilizadores según la realización, en particular, un acero al boro manganeso (acero Mn-B) que tiene un bajo contenido de carbono se utiliza como materia prima para la barra de acero. Específicamente, un material de acero al boro manganeso con un bajo contenido de carbono que contenga al menos carbono (C): 0,15 % en peso a 0,39 % en peso, manganeso (Mn), boro (B) y hierro (Fe) se utilizan como pieza de trabajo, que es una barra de acero producida por laminación en caliente o laminación en frío como materia prima para el estabilizador 1. Tal y como se describe más adelante en detalle, el contenido de carbono se determina en función de la dureza, una resistencia a la fatiga, una tenacidad a la fractura y similares del estabilizador 1 a producir. Mn y B se seleccionan para asegurar un efecto de enfriamiento (resistencia). La barra de acero producida a partir de un acero al boro manganeso se define en las reivindicaciones adjuntas.
Por lo general, un acero al boro manganeso se considera un material que tiene un buen efecto de enfriamiento y una resistencia mecánica. El método de producción de estabilizadores según la realización utiliza un acero al boro manganeso que tiene un bajo contenido de carbono. Por consiguiente, se produce un estabilizador que tiene una resistencia a la tracción, una dureza, valores de impacto de fractura, una tenacidad a la fractura y similares de alto estándar. De forma adicional, una tensión residual de compresión remanente y una tenacidad a la fractura del estabilizador 1 previenen o suprimen el agrietamiento por enfriamiento y previenen el agrietamiento estacional, y la formación de una textura de martensita monofásica suprime la formación de una celda local para mejorar la resistencia a la corrosión.
El material de la barra de acero hecho de acero al boro manganeso que tiene un bajo contenido de carbono tiene una composición química que consta de elementos esenciales (C, Si, Mn, B), P y S considerados como elementos de impureza inevitablemente incluidos, Fe y otros elementos de impureza incluidos inevitablemente que forman el resto, o una composición química que contiene un elemento aditivo opcional además de los elementos anteriores. Puede contener uno o algunos de los elementos entre Ni, Cr, Cu, Mo, V, Ti, Nb, Al, N, Ca y Pb como elementos aditivos opcionales. El contenido de los elementos aditivos opcionales es el definido en las reivindicaciones adjuntas.
Si un material de barra de acero como materia prima para el estabilizador 1 tiene una composición química sin ningún elemento aditivo opcional, dado que la barra de acero que tiene un buen efecto de enfriamiento se obtiene con un coste de material económico, es posible producir el estabilizador 1 que tiene tanto resistencia como tenacidad a la fractura con alta productividad. Por otro lado, si una barra de acero tiene una composición química con elementos aditivos opcionales, las propiedades del material de la barra de acero se modifican según el tipo de elemento. La composición química que contiene elementos aditivos opcionales contiene los elementos esenciales, los elementos aditivos opcionales, P y S que son elementos de impureza inevitablemente incluidos, y el resto contiene Fe y otros elementos de impureza incluidos inevitablemente. Se dará una descripción de cada elemento componente del material de barra de acero como materia prima para el estabilizador 1.
El carbono (C) es un componente que contribuye a mejorar la resistencia mecánica y la dureza. Con un contenido de C de 0,15 % en peso o más, se puede garantizar una buena resistencia mecánica y una dureza, tener una dureza de enfriamiento superior a la de un acero para muelles convencional. Además, que contiene C de 0,39 % en peso o menos puede asegurar una resistencia mecánica y una determinada tenacidad a la fractura después del enfriamiento. Aún más, se previene el agrietamiento por enfriamiento debido a un esfuerzo de transformación o similar y el agrietamiento estacional debido a la austenita residual y se suprime el deterioro de la resistencia a la corrosión debido a la precipitación de carburos. El contenido de C está entre 0,20 % en peso y 0,39 % en peso y está preferentemente entre 0,20 % en peso y 0,35 % en peso, y más preferentemente entre 0,20 % en peso y 0,26 % en peso. De este modo, se mejoran aún más las propiedades del estabilizador 1 descrito anteriormente.
El silicio (Si) es un elemento que contribuye a mejorar la resistencia mecánica y la dureza, así como un elemento componente aditivo con el propósito de desoxidar en un proceso de fabricación de acero. Con un contenido de Si de 0,05 % en peso o más, se puede asegurar una buena resistencia mecánica, una dureza, una resistencia a la corrosión y una resistencia al asentamiento. Además, que contiene Si de 0,40 % en peso o menos puede suprimir una disminución en la tenacidad a la fractura y trabajabilidad. El contenido de Si se encuentra preferentemente entre 0,15 % en peso y 0,30 % en peso.
El manganeso (Mn) es un componente que contribuye a mejorar el efecto de enfriamiento y la resistencia mecánica, así como un elemento componente aditivo con el propósito de desoxidar en un proceso de fabricación de acero. Un contenido de Mn de 0,50 % en peso o más puede asegurar una buena resistencia mecánica y un efecto de enfriamiento. Además, que contiene Mn de 1,70 % en peso o menos puede suprimir una disminución en la tenacidad a la fractura y la resistencia a la corrosión debido a la microsegregación y en la trabajabilidad. El contenido de Mn está preferentemente entre 0,60 % en peso y 1,50 % en peso, y más preferentemente entre 0,80 % en peso y 1,50 % en peso.
El boro (B) es un elemento componente que contribuye a mejorar el efecto de enfriamiento y la resistencia mecánica. Un contenido de B de 0,0005 % en peso a 0,003 % en peso puede asegurar un buen efecto de enfriamiento. Además, el refuerzo de los límites de grano mejora la tenacidad a la fractura y la resistencia a la corrosión. Por otro lado, incluso si el contenido de B supera el 0,003 % en peso, un efecto de mejora, un efecto de enfriamiento se satura y una propiedad mecánica se deteriora, de modo que el límite superior del contenido sea limitado.
El fósforo (P) es un elemento de impureza incluido inevitablemente que permanece en un proceso de fabricación de acero. Un contenido de P de 0,040 % en peso o menos puede suprimir una disminución en la tenacidad a la fractura y la resistencia a la corrosión debido a la segregación. El contenido de P es más preferentemente de 0,030 % en peso o menos.
El azufre (S) es un elemento de impureza incluido inevitablemente que permanece en un proceso de fabricación de acero. Un contenido de S de 0,040 % en peso o menos puede suprimir una disminución en la tenacidad a la fractura y la resistencia a la corrosión debido a la segregación o precipitación de inclusiones a base de MnS. El contenido de S es más preferentemente 0,030 % en peso o menos.
El níquel (Ni) es un elemento componente que contribuye a mejorar la resistencia a la corrosión y al efecto de enfriamiento. La adición de Ni puede asegurar una buena resistencia a la corrosión y un efecto de enfriamiento, para reducir la degradación por corrosión y el agrietamiento por enfriado. Por otro lado, incluso si el Ni está excesivamente contenido, un efecto de mejora de un efecto de enfriamiento se satura y aumenta el coste del material. Por lo tanto, el Ni es preferentemente 0,30 % en peso o menos, o no se puede añadir intencionadamente en una composición. El cromo (Cr) es un componente que contribuye a mejorar la resistencia, resistencia a la corrosión y efecto de enfriamiento. La adición de Cr puede mejorar la resistencia, una resistencia a la corrosión y un efecto de enfriamiento. Por otro lado, si Cr está contenido en exceso, la tenacidad a la fractura y la resistencia a la corrosión disminuyen debido a la segregación de carburos, disminuye la trabajabilidad y aumenta el coste del material. Por lo tanto, Cr es preferentemente 1,20 % en peso o menos, puede ser del 0,60 % en peso o menos, o no puede añadirse intencionadamente en una composición.
El cobre (Cu) es un elemento componente que contribuye a mejorar el efecto de enfriamiento y la resistencia a la corrosión. La adición de Cu puede mejorar el efecto de enfriamiento y la resistencia a la corrosión. Obsérvese que, si Cu está contenido en exceso, puede ocurrir fragilización de la superficie caliente. Por lo tanto, El Cu es preferentemente 0,30 % en peso o menos, o no se puede añadir intencionadamente en una composición.
El molibdeno (Mo) es un componente que contribuye a mejorar el efecto de enfriamiento, una tenacidad a la fractura y una resistencia a la corrosión. La adición de Mo puede mejorar un efecto de enfriamiento, una tenacidad a la fractura y una resistencia a la corrosión. Obsérvese que, si Mo está contenido en exceso, se incrementa el coste del material. Por lo tanto, Mo es preferentemente 0,08 % en peso o menos, más preferentemente 0,02 % en peso o menos, o no se puede añadir intencionadamente en una composición.
El vanadio (V) es un componente que se combina con nitrógeno (N) para evitar la fijación del boro (B) por el N y contribuye a mejorar la tenacidad a la fractura y la dureza. La adición de V puede mejorar la tenacidad de la fractura y la dureza, y puede lograr un efecto de boro (B) de manera efectiva. Por otro lado, si V está contenido excesivamente, la tenacidad a la fractura y la resistencia a la corrosión disminuyen debido a la precipitación de carbonitruros y aumenta el coste del material. Por lo tanto, V es preferentemente 0,30 % en peso o menos, o no se puede añadir intencionadamente en una composición.
El titanio (Ti) es un elemento que se combina con el nitrógeno (N) para evitar la fijación del boro (B) por el N y contribuye a mejorar la dureza y la resistencia a la corrosión. La adición de Ti puede mejorar la fuerza y la resistencia a la corrosión, y puede lograr un efecto de boro (B) de manera efectiva. Por otro lado, si el Ti está contenido en exceso, la tenacidad a la fractura y la resistencia a la corrosión pueden disminuir debido a la precipitación de carbonitruros. Por lo tanto, el Ti es preferentemente 0,05 % en peso o menos, o no se puede añadir intencionadamente en una composición.
El niobio (Nb) es un elemento que se combina con el nitrógeno (N) para evitar la fijación del boro (B) por el N y contribuye a mejorar la resistencia y la resistencia a la fractura. La adición de Nb puede mejorar la resistencia y la tenacidad a la fractura por micronización de granos de cristal y puede lograr un efecto de boro (B) de manera efectiva. Por otro lado, si Nb está contenido en exceso, la tenacidad a la fractura y la resistencia a la corrosión pueden disminuir debido a la precipitación de carbonitruros. Por lo tanto, Nb es preferentemente 0,06 % en peso o menos, o no se puede añadir intencionadamente en una composición.
El aluminio (Al) es un componente que se combina con el nitrógeno (N) para evitar la fijación del boro (B) por el N y contribuye a mejorar la tenacidad a la fractura, así como un elemento componente aditivo con el propósito de desoxidar en un proceso de fabricación de acero. La adición de Al puede mejorar la resistencia y la tenacidad a la fractura mediante la micronización de los granos de cristal y puede lograr un efecto de boro (B) de manera eficaz. Por otro lado, si Al está contenido en exceso, la tenacidad a la fractura y la resistencia a la corrosión pueden disminuir debido a la precipitación de nitruros u óxidos. Por lo tanto, preferentemente, Al es 0,30 % en peso o menos, o no se puede añadir intencionadamente en una composición. Al indica Al soluble.
El nitrógeno (N) es un elemento de impureza incluido inevitablemente que permanece en un proceso de fabricación de acero y es un elemento que contribuye a mejorar la resistencia. El contener N con un contenido dentro de un cierto intervalo mejora la resistencia al tiempo que evita la degradación en la tenacidad a la fractura y la resistencia a la corrosión debido a la precipitación de nitruros. El contenido de N es preferentemente 0,02 % en peso o menos. El calcio (Ca) es un elemento componente que contribuye a mejorar la maquinabilidad. La adición de Ca puede mejorar aún más la maquinabilidad de un material de acero. El contenido de Al es preferentemente de 0,40 % en peso o menos, o no puede añadirse intencionadamente en una composición.
El plomo (Pb) es un elemento componente que contribuye a mejorar la maquinabilidad. La adición de Pb puede mejorar aún más la maquinabilidad de un material de acero. El contenido de Pb es preferentemente 0,40 % en peso o menos, o no puede añadirse intencionadamente en una composición.
Se puede utilizar un material de acero laminado en caliente como material de barra de acero de un acero al boro manganeso que tiene un bajo contenido de carbono. El material de acero laminado en caliente puede ser recocido tal como laminado en frío y recocido de esferoidización después del laminado en caliente según sea necesario. Además, se puede utilizar un material de acero laminado en frío en lugar del material de acero laminado en caliente. En laminado en caliente, una temperatura de calentamiento de una losa está preferentemente entre 1150 °C y 1350 °C, y una temperatura de acabado está preferentemente entre 800 °C y 1000 °C. Una temperatura de acabado de 800 °C o más puede disolver los elementos componentes correctamente, para obtener un efecto de mejora eficaz del efecto de enfriamiento mediante boro en solución sólida. Además, una temperatura de acabado de 1000 °C o inferior puede evitar el engrosamiento de los granos de cristal de austenita, para evitar la degradación de la dureza y el agrietamiento estacional debido a la austenita residual. Una temperatura de bobinado puede ser, por ejemplo, entre 400 °C y 650 °C, etc.
A continuación, a lo largo de cada etapa de producción se describirá un ejemplo de un método de producción de estabilizadores según la realización.
La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas del método de producción de estabilizadores según la realización de la invención.
El método de producción de estabilizadores ilustrado en la figura 2 incluye una etapa de mecanizado S10, una etapa de calentamiento S20, una tapa de formación S30, una etapa de enfriamiento S40, una etapa de granallado S50, una etapa de tratamiento de revestimiento previo S60, una etapa de calentamiento previo S70, una etapa de revestimiento S80 y una etapa de calentamiento posterior S90 secuencialmente. Obsérvese que, en el método de producción, la etapa de granallado S50 y la etapa de calentamiento previo S70 no son esenciales y pueden omitirse como se describe más adelante.
En la etapa de mecanizado S10, ambas porciones extremas de la barra de acero como material para un estabilizador están mecanizadas para formar las porciones de acoplamiento que se acoplan con los enlaces estabilizadores 2 (véase la figura 1). El material de barra de acero mencionado anteriormente de un acero al boro manganeso que tiene un bajo contenido de carbono se usa como material para el estabilizador. La longitud y el diámetro de la barra de acero pueden determinarse a un tamaño adecuado dependiendo de la forma deseada del producto. Sin embargo, el diámetro se establece preferentemente en un intervalo de 10 mm a 32 mm. También, la configuración y el método de formación de las porciones de acoplamiento no están particularmente limitados, y, por ejemplo, los extremos distales de la barra de acero se forjan en una forma plana para formar las porciones de acoplamiento mediante taladrado como el trabajo de prensa.
En la etapa de calentamiento S20, la barra de acero se calienta para doblar. Como el método de calentamiento, calentar en un horno de calefacción, calentamiento eléctrico, calentamiento por inducción de alta frecuencia o similar, pueden usarse apropiadamente y preferentemente se usa el calentamiento por inducción de alta frecuencia. En el método de producción del estabilizador 1 según la realización, dado que se utiliza como material un material de acero al manganeso boro que tiene un buen efecto de enfriamiento, Es posible aplicar un calentamiento rápido mediante calentamiento por inducción de alta frecuencia. Por lo tanto, el calentamiento rápido suprime la descarburación y la descoronización mientras se calienta la barra de acero.
En la etapa de formación S30, la barra de acero calentada se somete a flexión en caliente (tibia) para darle la forma del producto. Es decir, la barra de acero se dobla para formar la porción de torsión 1a y las porciones de brazo 1b para transformar la forma de la barra de acero en una forma deseada del estabilizador. Nótese que una pluralidad de porciones está doblada de tal manera que se puede formar una pluralidad de porciones dobladas 1c dependiendo de la forma deseada del producto. La porción de torsión 1a y las porciones de brazo 1b pueden formarse mediante una pluralidad de etapas de doblado.
En la etapa de enfriamiento S40, la barra de acero doblada se austenitiza y se enfría a una velocidad de refrigeración igual a una velocidad de refrigeración crítica más baja o superior. Específicamente, la barra de acero doblada se enfría en un medio que tiene un coeficiente de transferencia de calor mayor o cercano al del agua. El coeficiente de transferencia de calor al medio está dentro de un intervalo de ± 10 % con respecto al valor del coeficiente de transferencia de calor al agua que está estacionaria o fluyendo sobre la barra de acero. Se puede determinar una temperatura de enfriamiento, una velocidad de calentamiento y la duración del enfriamiento en un intervalo apropiado. La temperatura de enfriamiento está entre 850 °C y 1100 °C. Nótese que la temperatura de enfriamiento se establece preferentemente por debajo de una temperatura austenitizada (AC3) 100 °C con el fin de evitar granos de austenita excesivamente gruesos y grietas por enfriamiento. Después de tal calentamiento, la barra de acero se refrigera con un agente refrigerante para transformar su textura metálica en martensita.
La etapa de enfriamiento incluye el enfriamiento con agua, enfriamiento de polímero o enfriamiento de agua salada. El enfriamiento con agua utiliza agua como agente refrigerante. La temperatura del agua se puede establecer en un intervalo de 0 °C a 100 °C, preferentemente de 5 °C a 40 °C. El enfriamiento del polímero (solución acuosa) utiliza una solución acuosa añadida con polímero como agente refrigerante. Como el polímero, se pueden usar varios polímeros como polialquilenglicol, polivinilpirrolidona. La concentración de polímero no está particularmente limitada siempre que se mantenga la tasa de transferencia de calor descrita anteriormente, y se puede ajustar en base al tipo de polímero o cuánto se enfría la barra de acero en el proceso. El enfriamiento con agua salada utiliza una solución de agua agregada con sal como cloruro de sodio como agente refrigerante. La concentración de sal no está particularmente limitada siempre que se mantenga el coeficiente de transferencia de calor dado y se puede ajustar en base al grado de enfriamiento de la barra de acero en el proceso. En los procesos de enfriamiento, el agente refrigerante se puede agitar opcionalmente. De forma adicional, el proceso de enfriamiento se puede realizar con enfriamiento moderado, enfriamiento por pulverización o enfriamiento por inyección. En el método de producción de estabilizadores según la realización, la barra de acero enfriada como arriba (en adelante, también denominado producto semiacabado del estabilizador) pasa a la etapa de tratamiento de revestimiento previo S60, sin ser templado.
En la etapa de granallado S50, la barra de acero enfriada se aplica con granallado en caliente o en frío que puede repetirse mientras se cambian condiciones como el tamaño de grano y la velocidad de proyección. La aplicación del granallado genera una tensión residual de compresión en la superficie de la barra de acero y evita el agrietamiento estacional, agrietamiento por corrosión bajo tensión y similares, así como para mejorar la resistencia a la fatiga y la resistencia al desgaste. El granallado sobre el material de acero en barra templado se omite por las razones que se describen a continuación. Dicho de otra forma, como se ilustra en la figura 2, después de la etapa de enfriamiento S40, la etapa de tratamiento de revestimiento previo S60 se ejecuta sin la etapa de granallado S50.
En la etapa de tratamiento de revestimiento previo S60, la barra de acero se somete a una limpieza de la superficie o un proceso de recubrimiento de la superficie. Específicamente, la superficie de la barra de acero se somete a varios procesos previos, como un proceso de eliminación para eliminar la grasa y materias extrañas y la preparación de la superficie. Como preparación de la superficie, por ejemplo, se forma una película de fosfato de zinc, fosfato de hierro o similar. Después de cada proceso, como eliminación y preparación de la superficie, la barra de acero se lava con agua y se alimenta a varios procesos en etapas posteriores de forma secuencial. Como método para secar la barra de acero lavada con agua, por ejemplo, secado por absorción de agua utilizando un rodillo de secado o similar, secado con aire, se puede usar apropiadamente el secado por calor o una combinación de los mismos. Como se ilustra en la figura 2, la barra de acero mecanizada se somete a la etapa de calentamiento previo S70 o la etapa de revestimiento S80.
En la etapa de calentamiento previo S70, la barra de acero es precalentada. El calentamiento previo de la barra de acero que se va a recubrir por adelantado acorta el tiempo de horneado para el recubrimiento en el calentamiento posterior para mejorar la eficiencia del proceso de recubrimiento. Además, un aumento de temperatura de un material de revestimiento no se puede desviar en un lado de la superficie y puede mejorar la adhesión de la película de revestimiento. Como el método de calentamiento, puede usarse apropiadamente calentar en un horno de calentamiento, calentamiento eléctrico, calentamiento por inducción de alta frecuencia o similar. El calentamiento eléctrico se usa preferentemente en términos de una velocidad de calentamiento rápida y una instalación simple. Una temperatura de calentamiento previo es, en un intervalo de 180 °C a 200 °C, donde el material de recubrimiento se puede recubrir en la barra de acero. El calentamiento previo a la temperatura provoca un efecto de recocido a baja temperatura, y no es necesario un proceso de refrigeración adicional a una temperatura de revestimiento para el material de revestimiento después del recocido a baja temperatura. Obsérvese que, en el caso de que se realice el secado por calor, el calor restante después del secado por calor puede usarse para revestir el material de revestimiento. Por lo tanto, si la temperatura de secado por calor en el secado es suficientemente alta, la etapa de revestimiento S80 puede ejecutarse después de la etapa de tratamiento de revestimiento previo S60, sin la etapa de calentamiento previo S70.
En la etapa de revestimiento S80, la barra de acero está revestida con un material de revestimiento. Se usa preferentemente un material de revestimiento en polvo para el material de revestimiento, y, por ejemplo, Se utiliza preferentemente un material de revestimiento en polvo de resina epoxi. Un método de recubrimiento es tal que, por ejemplo, el material de revestimiento se inyecta sobre la superficie de la barra de acero para formar una película de revestimiento que tiene un espesor de 50 pm, o la barra de acero se sumerge en el material de revestimiento.
En la etapa de calentamiento posterior S90, el material de revestimiento se cuece con calor. El calentamiento en un horno de calentamiento se usa preferentemente como método de calentamiento. Una temperatura de calentamiento posterior está en un intervalo de 180 °C a 200 °C. Específicamente, por ejemplo, la barra de acero revestida con el material de revestimiento se somete a un calentamiento posterior a 180 °C durante cinco minutos o a 200 °C durante cinco minutos. Con tales condiciones de calentamiento, un producto semiacabado del estabilizador no sufre degradación de resistencia y dureza debido al calentamiento. Obsérvese que, revestimiento de electrodeposición, se puede aplicar un revestimiento con disolvente o similar como proceso de revestimiento en lugar de la etapa de calentamiento previo S70, la etapa de revestimiento S80 y la etapa de calentamiento posterior S90.
Mediante las etapas descritas anteriormente, se produce el estabilizador 1. El estabilizador 1 producido está hecho de un material de acero al boro manganeso que tiene un bajo contenido de carbono, y se enfría en un medio que tiene un coeficiente de transferencia de calor más alto o cercano al del agua, de modo que quede una tensión residual de compresión y se consigan una buena resistencia mecánica y una tenacidad a la fractura. La tensión residual de compresión y la tenacidad a la fractura evitan el agrietamiento estacional, y el estabilizador 1 tiene una resistencia a la corrosión mejorada con la formación de la textura de martensita que tiene un bajo contenido de carbono. De forma adicional, en el método de producción de estabilizadores según la realización, se utiliza el material de acero al boro manganeso que tiene un bajo contenido de carbono, tener las ventajas que se describen a continuación en comparación con el método de producción convencional.
La figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas de un método de producción de estabilizadores según un ejemplo comparativo.
Como se ilustra en la figura 3, en el método de producción convencional de estabilizadores (método de producción de estabilizadores según el ejemplo comparativo), después de la etapa de mecanizado S10, la etapa de calentamiento S20 y la etapa de formación S30, la barra de acero doblada se somete a una etapa de enfriamiento 140 con aceite. El método de producción de estabilizadores de acuerdo con el ejemplo comparativo utiliza enfriamiento en aceite con aceite mineral como agente refrigerante para reducir la velocidad de temperatura de refrigeración del material de acero que se ha calentado a una temperatura de enfriamiento, reduciendo la distorsión y el agrietamiento por enfriamiento. Después del enfriamiento del aceite, el templado se ejecuta para ajustar la resistencia mecánica y la tenacidad a la fractura. El método de producción de estabilizadores según el ejemplo comparativo usa tales etapas porque la tenacidad a la fractura y el efecto de enfriamiento del material de acero usado como material para el estabilizador convencional después del enfriamiento no son necesariamente suficientes para las propiedades requeridas de un producto estabilizador.
Por el contrario, el método de producción para los estabilizadores de acuerdo con la realización utiliza un material de acero al boro manganeso que tiene un bajo contenido de carbono que mantiene una alta resistencia y una buena tenacidad a la fractura. Por lo tanto, el templado no es necesario después del enfriamiento, y se produce el estabilizador 1 que tiene tanto una buena resistencia mecánica como una tenacidad a la fractura. Por consiguiente, en la línea de producción de los estabilizadores, no es necesario proporcionar un horno de templado alargado, de modo que se pueda reducir la escala de una instalación y se pueda reducir la mano de obra para el templado y el coste operativo asociado con la calefacción para el templado.
Además, en el método de producción de estabilizadores según la realización, se utiliza un material de acero al boro manganeso con un bajo contenido de carbono que tiene un buen efecto de enfriamiento, previniendo la distorsión y el agrietamiento por enfriamiento debido a defectos de enfriamiento. Por lo tanto, incluso si se adopta una condición de enfriamiento con una velocidad de refrigeración más rápida que la del enfriamiento en aceite convencional, es menos probable que una pieza de trabajo (barra de acero) se dañe por el agrietamiento por enfriamiento y la deformación por calor, y el enfriamiento que tiene una velocidad de refrigeración más rápida que la del enfriamiento en aceite convencional puede usarse en una etapa de producción. El uso de un método de enfriamiento que tiene una velocidad de refrigeración más rápida suprime la formación de austenita residual y previene el agrietamiento estacional. Además, el enfriamiento en aceite puede ser reemplazado por enfriamiento con agua, enfriamiento de polímero o enfriamiento de agua salada, lo que hace que la gestión de seguridad para un agente refrigerante de aceite como el aceite mineral y un coste de eliminación sean innecesarios para producir el estabilizador 1 de forma eficiente. Aún más, como se describe a continuación, es posible obtener un efecto que da una tensión residual compresiva (por ejemplo, 150 MPa o más) en una capa superficial (al menos hasta 0,8 mm de profundidad desde la superficie) del estabilizador 1.
figuras 4A y 4B son diagramas conceptuales que ilustran un mecanismo de generación de una tensión residual provocada por una tensión térmica. La figura 4A ilustra un proceso de deformación debido a refrigeración y la figura 4B ilustra una tensión residual después de la deformación plástica. Por el contrario, las figuras 5A y 5B son diagramas conceptuales que ilustran un mecanismo de generación de una tensión residual provocada por una tensión de transformación. La figura 5A ilustra un proceso de deformación provocado por transformación martensítica y la figura 5B ilustra una tensión residual después de la deformación plástica.
En las figuras 4A a 5B, los cambios de volumen de una textura en la proximidad de una superficie de un material de acero se ilustran esquemáticamente. El número de referencia 110 indica una textura de la superficie en un lado de la superficie y el número de referencia 120 indica una textura interior en un lado interior del material de acero.
La tensión térmica generada a través del enfriamiento afecta en una dirección de profundidad donde la contracción térmica del material de acero refrigerado está influenciada por una diferencia de velocidad de refrigeración en la dirección de profundidad del material de acero. Normalmente, a través del enfriamiento, el lado interior de un material de acero se calienta por encima de una temperatura de transformación, y como se ilustra en la parte superior de la figura 4A, la tensión y la deformación en la textura de la superficie 110 y la textura interior 120 no se observan en la práctica. Cuando el material de acero se apaga de este estado, el material de acero se refrigera gradualmente desde la textura de la superficie 110 hasta la textura interna 120 a medida que pasa el tiempo, lo que provoca la diferencia de velocidad de refrigeración entre el lado de la superficie y el lado interno. Por consiguiente, la textura de la superficie 110 se contrae térmicamente más que la textura interna 120 para refrigerarse más tarde que la textura de la superficie 110, y la textura interna 120 para refrigerarse más tarde sigue a la deformación por contracción de la textura de la superficie 110 y se contrae por deformación plástica (ver el centro en figura 4A).
Cuando el material de acero se refrigera adicionalmente, como se ilustra en la parte inferior de la figura 4A, en la textura de la superficie 110, la solidificación de la textura del metal termina y la dimensión de la misma no cambia. Por el contrario, la textura interior 120 que se refrigerará más tarde todavía se refrigera para continuar la contracción térmica. Finalmente, contracción por deformación plástica de la textura interior 120 en la contracción térmica termina, mientras se restringe la textura de la superficie 110 en una dirección de contracción. Como resultado, como se ilustra en la figura 4B, la textura de la superficie 110 recibe una fuerza de contracción por la textura interna 120 de modo que una tensión residual de compresión es dominante en la dirección de la profundidad en la textura de la superficie 110. Por el contrario, la textura interior 120 recibe fuerza de estiramiento por la textura de la superficie 110 de modo que una tensión residual de tracción es dominante en la dirección de profundidad en la textura interior 120.
Por otro lado, la tensión de transformación generada a través del enfriamiento tiene una distribución inversa a la tensión térmica, en la que la expansión causada por la transformación martensítica en el material de acero refrigerado se restringe basándose en la diferencia de velocidad de refrigeración en la dirección de profundidad del material de acero. Cuando el material de acero se enfría en un estado en el que no se observan prácticamente tensión y distorsión en la textura de la superficie 110 y la textura interior 120 como se ilustra en la parte superior de la figura 5A, el material de acero se refrigera a partir de la textura de la superficie 110, para generar la diferencia de velocidad de refrigeración entre el lado de la superficie y el lado interno. Por lo tanto, la textura de la superficie 110 se refrigera por debajo de una temperatura de inicio de la transformación martensítica (Ms) antes que la textura interior 120 para refrigerarse más tarde, y se expande enormemente a medida que la transformación martensítica. Por el contrario, la textura interior 120 que se refrigerará más tarde sigue la textura de la superficie 110 y se deforma plásticamente (ver el centro en la figura 5A).
Cuando el material de acero se refrigera adicionalmente, como se ilustra en la parte inferior de la figura 5A, la textura de la superficie 110 se refrigera por debajo de una temperatura final de transformación martensítica (Mf) más rápido que la textura interior 120 para refrigerarse más tarde y el cambio de volumen de la textura del metal termina. Por otro lado, la textura interna 120 que se refrigerará más tarde aún se expande debido a la transformación martensítica en un intervalo de temperatura entre la temperatura de inicio de la transformación martensítica (Ms) y la temperatura final de la transformación martensítica (Mf). La deformación plástica de la textura interior en expansión 120 termina mientras restringe la textura de la superficie 110 en una dirección de tracción. Como resultado, como se ilustra en la figura 5B, la textura de la superficie 110 se estira por la expansión de la textura interior 120 de modo que la tensión residual de tracción entre la tensión residual que se va a generar es dominante en la textura de la superficie 110. Por el contrario, la textura interior 120 recibe fuerza compresiva de la textura de la superficie 110 de modo que la tensión residual compresiva es dominante en la textura interior 120. A partir de lo anterior, la fuerza residual tiene una distribución de dirección opuesta con respecto a la tensión térmica.
El material de acero enfriado tiene, en la práctica, una distribución de una tensión residual superficial en la dirección de profundidad en un equilibrio entre la tensión residual causada por la tensión térmica y la tensión residual causada por la tensión de transformación. Por consiguiente, Es eficaz realizar un proceso de calentamiento en el que es más probable que ocurra una tensión térmica que una tensión de transformación, cuando se da una tensión residual de compresión eficaz para mejorar una resistencia a la fatiga y una resistencia al desgaste.
En este sentido, el método de producción de estabilizadores según la realización tiene en cuenta una textura de martensita baja en carbono que tiene una alta resistencia y una alta tenacidad a la fractura, y utiliza un material de acero al boro manganeso que tiene un contenido de carbono más bajo que un material de acero para muelles utilizado convencionalmente. De forma adicional, el enfriamiento que tiene una velocidad de refrigeración más rápida que un enfriamiento en aceite convencional se aplica con un medio que tiene un coeficiente de transferencia de calor más alto o cercano al del agua. De este modo, se suprime un cambio de volumen asociado con la transformación martensítica para reducir una tensión de transformación, y se genera una gran tensión térmica por refrigeración rápida. Como resultado, una tensión residual provocada por una tensión térmica es más dominante que una tensión residual provocada por una tensión de transformación, y una tensión residual de compresión adecuada para el estabilizador 1 se aplica sobre una superficie de una barra de acero enfriada. Esto puede deberse al hecho de que el calor se puede absorber de un material de acero más rápidamente porque el coeficiente de transferencia de calor al agua es mayor que al del aceite. Además, la etapa de enfriamiento S40 para la refrigeración rápida mediante una velocidad de refrigeración rápida proporciona una tensión residual de compresión grande y profunda, mientras se enfría una barra de acero (véase la figura 9A). Por lo tanto, se produce el estabilizador 1 sobre el que se aplica una tensión residual de compresión, sin ejecutar la etapa de granallado S50 en una barra de acero enfriada en agua. En resumen, el estabilizador 1 se produce mediante la realización (invención) sin ejecutar templado ni granallado.
En el método de producción convencional (ejemplo comparativo) para estabilizadores, como se ilustra en la figura 3, la etapa de tratamiento de revestimiento previo S60, la etapa de revestimiento S80 para revestir un material de revestimiento en polvo sobre una barra de acero a una temperatura atmosférica, y la etapa de calentamiento S190 para hornear el material de revestimiento en polvo revestido se ejecutan como etapas posteriores a la etapa de granallado S50. Por el contrario, en el método de producción de estabilizadores según la realización, dado que se aplica una tensión residual de compresión más profunda que el granallado en la etapa de enfriamiento S40 (véanse las figuras 9A y 10A), es menos probable que la tensión residual se libere excesivamente por el proceso de calentamiento en la etapa de calentamiento previo S70 y la etapa de calentamiento posterior S90. Por consiguiente, es ventajoso que se amplíe un intervalo de condiciones permisibles para la condición de calentamiento en la etapa de calentamiento previo S70 y la etapa de calentamiento posterior S90.
El estabilizador 1 producido por el método de producción de estabilizadores según la realización anterior se crea prácticamente a partir de una textura metálica de una textura de martensita sustancialmente monofásica. Más específicamente, el 90 % o más de la porción central en una sección transversal de un producto semiacabado del estabilizador 1 está formado por una textura de martensita. Normalmente, una textura de metal que está hecha de un material de acero para muelles convencional y que se obtiene ejecutando enfriamiento en aceite y templado se forma en una textura de dos fases de ferrita y cementita. Se puede formar fácilmente una celda local entre las fases. Por el contrario, en el método de producción de estabilizadores según la realización, se utiliza como material un acero al boro manganeso que tiene un bajo contenido de carbono, y puede formar una textura martensítica monofásica que apenas se descompone y reduce los carburos precipitados. Por lo tanto, apenas se forma una celda local en una textura metálica, y el estabilizador 1 que tiene una excelente resistencia a la corrosión se produce en comparación con un estabilizador hecho de un material de acero para muelles convencional.
El estabilizador 1 producido con el método de producción de estabilizadores según la realización tiene preferentemente un número de tamaño de grano G superior a 8 para un tamaño de grano de un límite de grano de austenita anterior, y más preferentemente 9 o superior. El refinamiento del tamaño de grano del límite de grano de cristal de austenita anterior mejora aún más la resistencia mecánica sin afectar la tenacidad a la fractura. El refinamiento del tamaño de grano se implementa mediante, por ejemplo, disminuir la temperatura de enfriamiento o aumentar el contenido de Mn o elementos aditivos opcionales. Tenga en cuenta que el tamaño de grano del límite de grano de cristal de austenita anterior se puede medir de acuerdo con la disposición de JIS G 0551. El número de tamaño de grano G se puede determinar basándose en una imagen microscópica de una textura de metal en temple y se obtiene como un valor promedio del número de grano de, de forma deseable, un campo visual de 5 a 10.
Además, el estabilizador 1 producido por el método de producción de estabilizadores de acuerdo con la realización tiene preferentemente un intervalo de dureza Rockwell (HRC) que excede 44,5 y es 55,5 o menor. Tal dureza se obtiene con una tenacidad a la fractura requerida en un intervalo de contenido de carbono entre 0,15 % en peso y 0,39 % en peso. El estabilizador 1 producido que tiene tal dureza tiene una buena tenacidad a la fractura (por ejemplo, 30 J/cm2 o superior a un valor de impacto Charpy en una temperatura ambiente a HRC 44,5), en comparación con un estabilizador hecho de un material de acero para muelles convencional y ajustado a la misma dureza. Realización En lo sucesivo en el presente documento, se dará una descripción de la invención con mayor detalle con referencia a una realización de la invención, pero el ámbito técnico de la invención no está limitado a ello.
En primer lugar, se evaluó una correlación entre una dureza, un contenido de carbono y un valor de impacto para materiales de acero (muestras 1 a 9) que tienen estructuras de composición química ilustradas en la siguiente Tabla 1. Tenga en cuenta que las muestras 1 a 8 están hechas de un material de acero al boro manganeso y la muestra 9 está hecha de un material de acero para muelles convencional (SUP9A ("SUP9N")).
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En una prueba de impacto, se utilizó una pieza JIS n.° 3 (2 mm de profundidad de la muesca en U) que se tomó de cada muestra para calcular un valor de impacto uE20 (J/cm2). Nótese que se formó una muestra fundiendo cada acero de composición ilustrado en la Tabla 1 en un lingote de acero, y se soldó a un lingote cuadrado para formar un material laminado en caliente. Después, la pieza de prueba se tomó de una barra de acero que se tomó del material laminado en caliente sometido a enfriamiento con agua.
La figura 6 es un gráfico que ilustra una correlación entre la dureza Rockwell de un material de acero al boro manganeso y un valor de impacto. La figura 7 es un gráfico que ilustra una correlación entre el contenido de carbono del material de acero al boro manganeso y un valor de impacto.
Como se ilustra en la figura 6, las muestras 9 como un material de acero para muelles convencional tienen valores de impacto de aproximadamente 30 J/cm2 en un límite superior de dureza práctica (HRC 44,5) del estabilizador (indicado por una línea discontinua en la figura 6). Por el contrario, las muestras 1 a 8 hechas de un material de acero al boro manganeso toman valores de impacto superiores a aproximadamente 30 J/cm2 en el límite superior de dureza práctica (HRC 44,5) del estabilizador de las muestras 9 en un intervalo de HRC 44,5 a 56, de modo que se consigan tanto una resistencia mecánica como una tenacidad a la fractura. Además, como se ilustra en la figura 7, un valor de impacto en el material de acero al boro manganeso muestra una correlación negativa con el contenido de carbono (% en peso) de cada muestra, mostrando que la tenacidad a la fractura depende en gran medida del contenido de carbono. Los valores de impacto de las muestras 1 a 8 fabricadas con acero al boro manganeso superan el valor de impacto (30 J/cm2) logrado en las muestras 9 en un intervalo en el que el contenido de carbono es 0,39 % en peso o menos (ilustrado por una línea discontinua en la figura 7). Por lo tanto, Se observa que un acero al boro manganeso que tiene un contenido de carbono de 0,39 % en peso o menos se usa preferentemente como material para el estabilizador. A continuación, se produjeron estabilizadores de los ejemplos 1-1 a 1-3 para evaluar la durabilidad. Como comparación, se preparó un estabilizador del ejemplo comparativo 1 para evaluación.
[Ejemplo 1-1]
El estabilizador del ejemplo 1-1 se fabricó con la muestra 1 ilustrada en la Tabla 1 como material, y se produjo mediante la etapa de formación S30 para refrigerar para doblar y la etapa de enfriamiento S40 para enfriamiento con agua, sin templar. Tenga en cuenta que el diámetro del estabilizador se fijó en 23 mm.
[Ejemplos 1-2]
El estabilizador del ejemplo 1-2 se produjo con la muestra 4 ilustrada en la Tabla 1 como material de la misma manera que en el ejemplo 1-1.
[Ejemplos 1-3]
El estabilizador del ejemplo 1-3 se produjo calentando para doblar en lugar de la etapa de formación S30, de la misma manera que en ejemplo, 1-1.
[Ejemplo Comparativo 1]
Se preparó un estabilizador de un ejemplo comparativo 1 a partir de la muestra 9 ilustrada en la Tabla 1 como material y se produjo mediante enfriamiento en aceite y templado. Tenga en cuenta que el diámetro del estabilizador se fijó en 23 mm.
Se ejecutó una prueba de durabilidad en cada estabilizador producido. En la prueba de durabilidad, ambas partes finales del estabilizador se fijaron para cargar un esfuerzo repetido dado, para calcular un límite de fatiga bajo la carga repetida.
La figura 8 es un gráfico S-N de un estabilizador de acuerdo con los ejemplos.
Como se ilustra en la figura 8, se observa que los estabilizadores de los ejemplos 1-1 a 1-3 tienen una durabilidad más mejorada, comparado con el estabilizador del ejemplo comparativo 1 mostrado por una línea continua. Además, se observa que el estabilizador del ejemplo 1-1 tiene el mismo límite de fatiga que el estabilizador del ejemplo 1-3, y se puede aplicar calentamiento o refrigeración para la flexión.
A continuación, se produjeron estabilizadores de los ejemplos 2-1 a 2-4 para evaluar una tensión residual superficial. Además, como comparación, se produjeron estabilizadores de los ejemplos comparativos 2-1 y 2-2 para evaluación.
[Ejemplos 2-1]
El estabilizador del ejemplo 2-1 se formó con la muestra 1 ilustrada en la Tabla 1 como un material, y se produjo mediante la etapa de formación S30 y la etapa de enfriamiento S40 para el enfriamiento con agua, sin etapa de granallado S50.
[Ejemplos 2-2]
El estabilizador del ejemplo 2-2 se produjo de la misma manera que el ejemplo 2-1, excepto que el material fue reemplazado por la muestra 4 ilustrada en la Tabla 1.
[Ejemplo Comparativo 2-3]
El estabilizador del ejemplo 2-3 se fabricó con la muestra 1 ilustrada en la Tabla 1 como material, y se produjo mediante la etapa de formación S30, la etapa de enfriamiento S40 para enfriamiento con agua y la etapa de granallado S50.
[Ejemplo Comparativo 2-4]
El estabilizador del ejemplo 2-4 se produjo de la misma manera que el ejemplo 2-3, excepto que el material fue reemplazado por la muestra 4 ilustrada en la Tabla 1.
[Ejemplo Comparativo 2-1]
El estabilizador del ejemplo comparativo 2-1 se fabricó con la muestra 9 ilustrada en la Tabla 1 y se produjo mediante enfriamiento en aceite y templado, sin granallado.
[Ejemplo Comparativo 2-2]
El estabilizador del ejemplo comparativo 2-2 se fabricó a partir de la muestra 9 ilustrada en la Tabla 1 y se produjo mediante enfriamiento en aceite, templado y granallado.
Las figuras 9A y 9B son gráficos que ilustran los resultados de la medición de la tensión residual superficial en el estabilizador producido sin granallado. La figura 9A es un gráfico que ilustra los resultados del estabilizador según los ejemplos, y la figura 9B es un gráfico que ilustra los resultados del estabilizador según el ejemplo comparativo. Además, las figuras 10A y 10B son gráficos que ilustran los resultados de la medición de la tensión residual superficial en el estabilizador producido con granallado. La figura 10A es un gráfico que ilustra los resultados del estabilizador según los ejemplos, y la figura 10B es un gráfico que ilustra los resultados del estabilizador según el ejemplo comparativo.
En las figuras 9A a 10B, un eje vertical indica la tensión residual (MPa). Un lado negativo (-) indica una tensión de compresión y un lado positivo (+) indica una tensión de tracción. Como se ilustra en la figura 9A, se observa que, en los ejemplos 2-1 y 2-2, la tensión residual de compresión se genera profundamente en comparación con la figura 9B del ejemplo comparativo, incluso sin ser templado y granallado. En particular, un punto donde la tensión residual de compresión se cambia a la tensión residual de tracción se establece al menos a 0,8 mm o más profundo en profundidad desde la superficie, y se observa una tensión residual de compresión (tensión residual de compresión sin carga) de 150 MPa o más a 0,8 mm de profundidad desde la superficie.
Además, en los ejemplos 2-1 y 2-2, la tensión residual es relativamente grande, y solo si se ejecuta un enfriamiento con una velocidad de refrigeración rápida, Se observa que se puede aplicar una tensión residual de compresión efectiva haciendo referencia a la tensión residual superficial del estabilizador que se granalla en el ejemplo comparativo ilustrado en la figura 10B, incluso si se omite el granallado. En particular, la tensión residual de compresión (tensión residual de compresión sin carga) a 0,42 mm de profundidad desde la superficie es de unos 200 MPa o más, la tensión residual de compresión (tensión residual de compresión sin carga) a 0,8 mm de profundidad desde la superficie es de 150 MPa o más, y la tensión residual de compresión (tensión residual de compresión sin carga) a 1,0 mm de profundidad desde la superficie es de 100 MPa o más alto, lo que significa que la tensión residual de compresión de 150 MPa o más se distribuye desde la superficie hasta al menos 0,8 mm de profundidad. Por el contrario, en el ejemplo comparativo 2-1 (ver figura 9B), los esfuerzos residuales de tracción se distribuyen, y, en enfriamiento en aceite, Se observa que la tensión residual superficial debida a la tensión térmica apenas es dominante.
Por otro lado, tal y como se ilustra en las figuras 10A y 10B, en los ejemplos comparativos 2-3 y 2-4 que fueron granallados (ver figura 10A), la tensión residual de compresión en el lado de la superficie es mayor, en comparación con los ejemplos 2-1 y 2-2 (véase la figura 9A). Por el contrario, en el ejemplo comparativo 2-2 (ver figura 10B), la tensión residual de compresión en el lado de la superficie es mayor con enfriamiento en aceite y granallado, pero la distribución de la tensión residual de compresión permanece en el lado de la superficie (0,42 mm o menos desde la superficie en la figura 10B). Por lo tanto, en el estabilizador del ejemplo comparativo, el agrietamiento se extiende fácilmente desde un punto de partida que está cerca del fondo de un pozo de corrosión desarrollado, y es posible que no se obtenga una resistencia a la fatiga y a la corrosión suficientes.
A continuación, se analizaron las correlaciones entre la tensión residual superficial y el contenido de carbono y el diámetro del material de acero al boro manganeso.
En primer lugar, los productos semiacabados del estabilizador se produjeron con las muestras 1, 2, 6, 7 y 8 con un contenido de carbono diferente entre sí a través de la etapa de formación S30 y la etapa de enfriamiento S40 para el enfriamiento con agua, sin templar. En segundo lugar, se midió la tensión residual superficial del material de acero al boro manganeso. Tenga en cuenta que los diámetros de los productos estaban en un intervalo de 21 mm a 25 mm. Más lejos, la correlación entre la tensión residual superficial y el diámetro se estimó simulando una posible tensión residual superficial en cada diámetro para enfriamiento con agua (refrigeración con agua) y para enfriamiento en aceite (refrigeración con aceite).
Las figuras 11A y 11B son gráficos que ilustran los resultados de una tensión residual superficial analizada en los estabilizadores según los ejemplos. La figura 11A es un gráfico que ilustra una relación entre la tensión residual superficial y el contenido de carbono de los materiales de acero, y la figura 11B es un gráfico que ilustra una relación entre la tensión residual superficial y los diámetros de los materiales de acero.
Como se ilustra en la figura 11A, la tensión residual de compresión aplicada en la superficie por enfriamiento con agua aumenta más a medida que disminuye más el contenido de carbono, y disminuye a medida que aumenta más el contenido de carbono. Por consiguiente, en el caso de que se produzca un estabilizador a partir de un material de acero al boro manganeso con un bajo contenido de carbono, se produce el estabilizador que tiene una alta resistencia a la fatiga y resistencia a la corrosión, incluso si no se ejecuta el granallado. Además, como se ilustra en la figura 11B, se genera una tensión residual de tracción en el enfriamiento en aceite, mientras que se genera una tensión residual de compresión en el enfriamiento con agua. Se observa que los valores de tensión son suficientemente grandes (alrededor de 300 MPa o más como máximo) en un intervalo de 20 mm a 30 mm de diámetro.
A continuación, se evaluó la resistencia a la corrosión de un estabilizador, estando hecho el estabilizador de un material de acero al boro manganeso que tiene un bajo contenido de carbono y que se produce mediante enfriamiento con agua.
Como muestra para una prueba de resistencia a la corrosión, se proporcionó un producto semiacabado del estabilizador (muestra 1-1). El producto se preparó a partir de la muestra 1 como material y se sometió a la etapa de formación S30 y a la etapa de enfriamiento S40 para el enfriamiento con agua, sin templar. Además, como comparación, se proporcionó un producto semiacabado del estabilizador (muestra 1-2). El producto se hizo a partir de la muestra 9, que es un material de acero para muelles convencional como material y se templó después del enfriamiento en aceite. Tenga en cuenta que ambos diámetros se establecieron en 14 mm. La prueba de resistencia a la corrosión fue una prueba de ciclo (CCTI) para medir la pérdida de peso por corrosión. Cada muestra estaba enmascarada excepto una superficie corroída en un tamaño de 10 mm de diámetro x 50 mm de longitud. Un ciclo que incluye un proceso de niebla salina (concentración de NaCl al 5 %) durante 4 horas a 35 °C, se repitió un proceso de secado durante 2 horas a 60 °C y un proceso húmedo durante 2 horas a 50 °C y 95 % de HR. Tenga en cuenta que la pérdida de peso por corrosión se calculó dividiendo la diferencia entre un peso previo a la prueba y un peso posterior a la prueba por un área de la superficie corroída.
La figura 12 es un gráfico ilustra resultados de la prueba de resistencia a la corrosión.
Como se ilustra en la figura 12, se observa que la muestra 1-2 hecha de un material de acero al boro manganeso que tiene un bajo contenido de carbono como material y que está enfriada con agua tiene una resistencia a la corrosión más mejorada que la muestra 1-2 hecha de un material de acero para muelles convencional y que está templado después del enfriamiento del aceite. En la muestra 1- 2, dado que la troostita o sorbita se forman por templado, se observa que su velocidad de corrosión es más rápida que la de la muestra 1-1 que tiene una textura martensítica con un bajo contenido de carbono.
Después, se evaluó el progreso del agrietamiento por fatiga de un estabilizador, estando hecho el estabilizador de un material de acero al boro manganeso que tiene un bajo contenido de carbono y que se produce mediante enfriamiento con agua.
Como una muestra para una prueba de resistencia a la fractura, se proporcionaron un producto semiacabado del estabilizador (muestra 2-1) y un producto semiacabado del estabilizador (muestra 2-2). El producto (muestra 2-1) se hizo a partir de la muestra 9, que es un material de acero para muelles convencional como material y se templó después del enfriamiento en aceite. El producto (muestra 2-2) se preparó a partir de la muestra 1 como material y se sometió a la etapa de formación S30 y a la etapa de enfriamiento S40 para el enfriamiento con agua, sin templar. Tenga en cuenta que la dureza de la muestra 2-1 se fijó en 42,7 (HRC) y la dureza de la muestra 2-2 se fijó en 45,8 (HRC).
La figura 13 es un gráfico que ilustra los resultados analizados del progreso del agrietamiento por fatiga.
En la figura 13, el eje vertical indica una tasa de propagación de agrietamiento por fatiga da/dN (mm/ciclo), y el eje horizontal indica un intervalo de factor de intensidad de tensión AK (Kgf/Mm3/2). La gráfica de X indica la muestra 2-1, el gráfico de ▲ indica la muestra 2-2, la gráfica de ♦ indica un ejemplo de referencia 1 (valor previamente informado de SUP7 (HRC 46,5)), y la gráfica de ■ indica un ejemplo de referencia 2 (valor reportado anteriormente de SUP7 (HRC 61,0)).
Como se ilustra en la figura 13, la tasa de propagación del agrietamiento por fatiga de la muestra 2-2 es aproximadamente de 1/10 a 1/100 de la muestra 2-1, lo que indica una mejor tenacidad a la fractura que la de los ejemplos de referencia 1 y 2 hechos de un material de acero para muelles convencional. Además, se observó que un valor de tenacidad a la fractura (Kc) de la muestra 2-2 ha alcanzado aproximadamente 1,6 veces el de la muestra 2-1 y también se incrementó la resistencia a la fatiga cuando se calculó el Kc.
La invención puede modificarse de formas diversas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
DESCRIPCIÓN DE LOS NÚMEROS DE REFERENCIA
1 estabilizador
1a porción de torsión
1b porción de brazo
1c porción doblada
2 enlace estabilizador
3 suspensión
3a eje
4 manguito
S10 etapa de mecanizado
S20 etapa de calentamiento
S30 etapa de formando
S40 etapa de enfriamiento
S50 etapa de granallado
S60 etapa de tratamiento de revestimiento previo S70 etapa de calentamiento previo
S80 etapa de revestimiento
S90 etapa de calentamiento posterior

Claims (3)

REIVINDICACIONES
1. Un método de producción de estabilizadores que comprende las etapas de:
formar un material de barra de acero en una forma de producto doblando el material de barra de acero que consiste en, en % en peso, C: más del 0,20 % al 0,39 % o menos, Mn: 0,50 % a 1,70 %, B: 0,0005 % a 0,003 % y Si: 0,05 % a 0,40 % como elementos esenciales; P: 0,040 % o menos y S: 0,040 % o menos ya que inevitablemente se incluyen elementos de impureza; al menos un elemento se selecciona de un grupo que consiste en Ni: 0,30 % o menos, Cr: 1,20 % o menos, Cu: 0,30 % o menos, Mo: 0,08 % o menos, V: 0,30 % o menos, Ti: 0,05 % o menos, Nb: 0,06 % o menos, Al: 0,30 % o menos, N: 0,02 % o menos, Ca: 0,40 % o menos, y Pb: 0,40% o menos como elementos aditivos opcionales; y un resto que consiste en Fe y otros elementos de impureza incluidos inevitablemente;
calentar el material de barra de acero doblada a una temperatura entre 850 °C y 1100 °C para austenitizar; enfriar el material de barra de acero curvado calentado a una velocidad de refrigeración crítica más baja o superior en un medio de agua, solución de agua con polímero, o agua salada que tenga un coeficiente de transferencia de calor dentro de un intervalo de ± 10 % con respecto al valor del coeficiente de transferencia de calor al agua que está estacionaria o fluyendo sobre la barra de acero, realizándose el enfriamiento mediante enfriamiento con agua, enfriamiento de polímero o enfriamiento de agua salada,
precalentar el material de la barra de acero enfriado que no es granallado en un intervalo de 180 °C a 200 °C; revestir el material de barra de acero precalentado con un material de revestimiento; y
calentar posteriormente el material de revestimiento revestido a una temperatura en el intervalo de 180 °C a 200 °C;
en el que se produce un estabilizador a partir del material de barra de acero templado sin templar, y en el que el estabilizador que se va a producir incluye una textura metálica de la que el 90 % o más está formado por una textura de martensita inducida por enfriamiento.
2. El método de producción de estabilizadores de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el estabilizador que se va a producir tiene una tensión residual de compresión de 150 MPa o superior hasta 0,8 mm de profundidad desde una superficie del material de la barra de acero, medido de acuerdo con la descripción.
3. El método de producción de estabilizadores de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el estabilizador que se va a producir tiene una dureza Rockwell (HRC) de más de 44,5 a 55,5 o menos y un valor de impacto Charpy de 30 J/cm2 o más a temperatura ambiente, medido de acuerdo con la descripción.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3366378B1 (en) 2015-10-23 2020-08-26 NHK Spring Co., Ltd. Coating spraying device for stabilizer, coating equipment, and coating method
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

Family Cites Families (19)

* 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
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
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
US20120318409A1 (en) * 2010-03-08 2012-12-20 Chuo Hatsujo Kabushiki Kaisha Solid stabilizer, steel material for solid stabilizer, and manufacturing method of solid stabilizer
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
JP5550405B2 (ja) * 2010-03-23 2014-07-16 中央発條株式会社 ばねの製造方法
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

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