JP2000212795A - 耐蝕性に優れたばね用ニッケルめっき高炭素鋼線 - Google Patents
耐蝕性に優れたばね用ニッケルめっき高炭素鋼線Info
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- JP2000212795A JP2000212795A JP11016733A JP1673399A JP2000212795A JP 2000212795 A JP2000212795 A JP 2000212795A JP 11016733 A JP11016733 A JP 11016733A JP 1673399 A JP1673399 A JP 1673399A JP 2000212795 A JP2000212795 A JP 2000212795A
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】最終伸線されたワイヤのニッケルめっき皮膜中
にクラックが入り早期に赤錆が発生するということのな
い耐蝕性に優れたばね用ニッケルめっき高炭素鋼線を提
供する。 【解決手段】ニッケルめっきを施した高炭素鋼線の最終
伸線ワイヤのニッケルめっき皮膜の硬さをビッカース１
２０〜３５０にコントロールして、伸線中にニッケルめ
っき皮膜にクラックや剥離の発生を防止する。
にクラックが入り早期に赤錆が発生するということのな
い耐蝕性に優れたばね用ニッケルめっき高炭素鋼線を提
供する。 【解決手段】ニッケルめっきを施した高炭素鋼線の最終
伸線ワイヤのニッケルめっき皮膜の硬さをビッカース１
２０〜３５０にコントロールして、伸線中にニッケルめ
っき皮膜にクラックや剥離の発生を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ばね用ピアノ線
やばね用硬鋼線に用いる耐蝕性に優れたばね用ニッケル
めっき高炭素鋼線に関する。
やばね用硬鋼線に用いる耐蝕性に優れたばね用ニッケル
めっき高炭素鋼線に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、めっきを施した鋼製コイルばねと
して、特開昭５２−３０２１４号公報において、ばね用
高炭素鋼線にニッケルめっきを施した後、最終伸線加工
を施し、コイルばねに成形後ブルーイング処理を行う技
術が開示されており、これによってコイルばねは完全に
脱ガスされ、めっきの密着性も向上し、優れた特性を示
すと述べられている。また、特開昭５２−１５０７５５
公報においては、前記の処理を施したコイルばねの耐蝕
性を向上させるため、特殊ラッカ処理を行う技術も示さ
れている。
して、特開昭５２−３０２１４号公報において、ばね用
高炭素鋼線にニッケルめっきを施した後、最終伸線加工
を施し、コイルばねに成形後ブルーイング処理を行う技
術が開示されており、これによってコイルばねは完全に
脱ガスされ、めっきの密着性も向上し、優れた特性を示
すと述べられている。また、特開昭５２−１５０７５５
公報においては、前記の処理を施したコイルばねの耐蝕
性を向上させるため、特殊ラッカ処理を行う技術も示さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ばね用高炭素鋼線は、
ばねとして耐久性に優れているばかりでなく、コイルば
ね成形時の寸法ばらつきも小さくコイリング性も良いの
で多用されているが、外観色調が黒く美観性に劣るだけ
でなく、耐蝕性が悪く室内湿気程度の軽度の腐食環境に
おいても発錆の危険性が大きいという重大な欠点を持っ
ている。また、ニッケルめっき高炭素鋼線はステンレス
鋼線のような高耐蝕性は備えていないものの、ばね用ス
テンレス鋼線のように光沢性に優れ、室内湿気耐蝕性に
も十分耐えるだけでなく、ばね用高炭素鋼線と同等のば
ね特性を有するため、近年需要が増加しつつある。
ばねとして耐久性に優れているばかりでなく、コイルば
ね成形時の寸法ばらつきも小さくコイリング性も良いの
で多用されているが、外観色調が黒く美観性に劣るだけ
でなく、耐蝕性が悪く室内湿気程度の軽度の腐食環境に
おいても発錆の危険性が大きいという重大な欠点を持っ
ている。また、ニッケルめっき高炭素鋼線はステンレス
鋼線のような高耐蝕性は備えていないものの、ばね用ス
テンレス鋼線のように光沢性に優れ、室内湿気耐蝕性に
も十分耐えるだけでなく、ばね用高炭素鋼線と同等のば
ね特性を有するため、近年需要が増加しつつある。
【０００４】然し乍ら該ニッケルめっき高炭素鋼線は次
のような問題点があった。すなわち、数μｍのめっき皮
膜の下地は高炭素鋼であるがゆえに伸線中にめっき皮膜
にクラックが入り、また、これが原因で皮膜剥離に発展
すると、発錆は非常に早くニッケルめっきの効果が全く
失われることになる。然しこの点について、ニッケルめ
っきの展延性、硬さをどのようにコントロールすればク
ラックの発生を抑えることが出来るかという点について
は不明のままであった。
のような問題点があった。すなわち、数μｍのめっき皮
膜の下地は高炭素鋼であるがゆえに伸線中にめっき皮膜
にクラックが入り、また、これが原因で皮膜剥離に発展
すると、発錆は非常に早くニッケルめっきの効果が全く
失われることになる。然しこの点について、ニッケルめ
っきの展延性、硬さをどのようにコントロールすればク
ラックの発生を抑えることが出来るかという点について
は不明のままであった。
【０００５】本発明は、前述のニッケルめっき高炭素鋼
線に残された欠点である「最終伸線されたワイヤのニッ
ケルめっき皮膜中にクラックが入り早期に生地高炭素鋼
より赤錆が発生するという問題」を解決すべくなされた
ものであって、最終伸線中にワイヤのニッケルめっき皮
膜にクラックや剥離の発生を防止した耐蝕性に優れたば
ね用ニッケルめっき高炭素鋼線を提供することを目的と
する。
線に残された欠点である「最終伸線されたワイヤのニッ
ケルめっき皮膜中にクラックが入り早期に生地高炭素鋼
より赤錆が発生するという問題」を解決すべくなされた
ものであって、最終伸線中にワイヤのニッケルめっき皮
膜にクラックや剥離の発生を防止した耐蝕性に優れたば
ね用ニッケルめっき高炭素鋼線を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明者等は鋭意研究の結果、伸線中にニッケルめ
っき皮膜にクラックや剥離が発生しないためには、最終
伸線ワイヤのニッケルめっきの硬さをコントロールすれ
ばよいことを見出してこの発明に到達した。すなわち、
本発明においては、ニッケルめっきを施した高炭素鋼線
において、最終伸線ワイヤのニッケルめっき皮膜の硬さ
をビッカース１２０〜３５０に調節することを特徴とし
ている。以下それについて詳述する。
に、本発明者等は鋭意研究の結果、伸線中にニッケルめ
っき皮膜にクラックや剥離が発生しないためには、最終
伸線ワイヤのニッケルめっきの硬さをコントロールすれ
ばよいことを見出してこの発明に到達した。すなわち、
本発明においては、ニッケルめっきを施した高炭素鋼線
において、最終伸線ワイヤのニッケルめっき皮膜の硬さ
をビッカース１２０〜３５０に調節することを特徴とし
ている。以下それについて詳述する。
【０００７】図１は、伸線加工度４０〜９５％でのニッ
ケルめっき高炭素鋼線の最終伸線後のワイヤのめっき硬
さとめっき皮膜中のクラックとの関係を示したグラフで
あり、硬さは荷重１ｇのマイクロビッカース計で表面上
より測定した値である。めっき皮膜中のクラックの有無
はワイヤ縦断面６ケ所を２００倍の顕微鏡で調べて決定
した。図より明らかな如く、最終伸線ワイヤーの硬さを
ビッカース３５０以下に抑えれば、めっき層中にはクラ
ックが発生しないことが判る。図１ではビッカース１２
０以下にデーターがないが、ニッケルめっきではビッカ
ース１２０以下の超軟質めっきは、伸線後のニッケル皮
膜では実現できないことも判った。結局伸線でクラック
を発生させない最終伸線ワイヤーの硬さは〔ビッカース
１２０〜３５０〕と規定される。この場合、ニッケルめ
っきの厚さはワイヤの硬さや伸線後のクラックの発生と
は無関係であることも新しい知見である。
ケルめっき高炭素鋼線の最終伸線後のワイヤのめっき硬
さとめっき皮膜中のクラックとの関係を示したグラフで
あり、硬さは荷重１ｇのマイクロビッカース計で表面上
より測定した値である。めっき皮膜中のクラックの有無
はワイヤ縦断面６ケ所を２００倍の顕微鏡で調べて決定
した。図より明らかな如く、最終伸線ワイヤーの硬さを
ビッカース３５０以下に抑えれば、めっき層中にはクラ
ックが発生しないことが判る。図１ではビッカース１２
０以下にデーターがないが、ニッケルめっきではビッカ
ース１２０以下の超軟質めっきは、伸線後のニッケル皮
膜では実現できないことも判った。結局伸線でクラック
を発生させない最終伸線ワイヤーの硬さは〔ビッカース
１２０〜３５０〕と規定される。この場合、ニッケルめ
っきの厚さはワイヤの硬さや伸線後のクラックの発生と
は無関係であることも新しい知見である。
【０００８】図２は、図１で示す製作した種々のワイヤ
の塩水噴霧試験での赤錆発生までの時間をめっき硬さで
整理したものである。図１のニッケルめっき皮膜中のク
ラックの有無に対応して、ビッカース硬さが１２０〜３
５０では赤錆発生までの時間は長いが、ビッカース３５
０を越えるとクラックがあるため、生地の高炭素鋼線が
早期に発錆し、いずれの硬さのワイヤも非常に短い時間
で錆が出ていることは明白である。なお、ビッカース硬
さ３５０以下でデータがばらつくのはニッケルめっきの
厚さの差に原因していることは明らかである。以上より
伸線中にニッケルめっき皮膜中にクラックが入り早期に
赤錆が発生するという問題は、最終伸線したワイヤのニ
ッケルめっき皮膜の硬さを〔ビッカース１２０〜３５
０〕にコントロールすれば防止できるという新しい知見
によって解決することが出来るということが明白になっ
た。
の塩水噴霧試験での赤錆発生までの時間をめっき硬さで
整理したものである。図１のニッケルめっき皮膜中のク
ラックの有無に対応して、ビッカース硬さが１２０〜３
５０では赤錆発生までの時間は長いが、ビッカース３５
０を越えるとクラックがあるため、生地の高炭素鋼線が
早期に発錆し、いずれの硬さのワイヤも非常に短い時間
で錆が出ていることは明白である。なお、ビッカース硬
さ３５０以下でデータがばらつくのはニッケルめっきの
厚さの差に原因していることは明らかである。以上より
伸線中にニッケルめっき皮膜中にクラックが入り早期に
赤錆が発生するという問題は、最終伸線したワイヤのニ
ッケルめっき皮膜の硬さを〔ビッカース１２０〜３５
０〕にコントロールすれば防止できるという新しい知見
によって解決することが出来るということが明白になっ
た。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を下
記の実施例に基づいて説明する。
記の実施例に基づいて説明する。
【実施例】Ｃ0.81％、Ｓｉ0.28％、Ｍｎ0.68％、Ｐ0.01
8 ％、Ｓ0.005 ％の成分を有する高炭素鋼線材を酸洗、
リン酸コートの後、1.80mmφまで伸線し、中間母線を製
作した。その後、この中間線を550 ℃で鉛パテング処理
をして金属組織を調整したあと、酸洗、ニッケルストラ
イクめっきののち、ニッケルメッキをおこなった。めっ
き液とめっき条件は下記のとおりである。 スルファミン酸ニッケル ４８０ｇ／l 臭化ニッケル ７ｇ／l 硼酸 ４０ｇ／l 温度 ５０℃ ＰＨ ２〜６ 電流密度 ５〜１８Ａ／dm2 ナフタリン系市販光沢剤 無添加〜８ｇ／l そして、最終伸線したワイヤの硬さは電流密度と光沢剤
の添加量、ＰＨを変化させて、ビッカース硬さ１２０〜
５００になるように調整した。本開発の場合、ビッカー
ス硬さを１２０〜３５０に調整するための条件は電流密
度５〜１３Ａ／dm 2 光沢剤添加量０〜６ｇ／l、ＰＨ２
〜4.5 であった。なお、ニッケルめっきの硬さはめっき
直後と伸線後に大差はなく、ニッケルめっきは伸線加工
によってもあまり加工硬化しないことが判ったので、最
終伸線したワイヤの硬さのコントロールは比較的容易で
あった。
8 ％、Ｓ0.005 ％の成分を有する高炭素鋼線材を酸洗、
リン酸コートの後、1.80mmφまで伸線し、中間母線を製
作した。その後、この中間線を550 ℃で鉛パテング処理
をして金属組織を調整したあと、酸洗、ニッケルストラ
イクめっきののち、ニッケルメッキをおこなった。めっ
き液とめっき条件は下記のとおりである。 スルファミン酸ニッケル ４８０ｇ／l 臭化ニッケル ７ｇ／l 硼酸 ４０ｇ／l 温度 ５０℃ ＰＨ ２〜６ 電流密度 ５〜１８Ａ／dm2 ナフタリン系市販光沢剤 無添加〜８ｇ／l そして、最終伸線したワイヤの硬さは電流密度と光沢剤
の添加量、ＰＨを変化させて、ビッカース硬さ１２０〜
５００になるように調整した。本開発の場合、ビッカー
ス硬さを１２０〜３５０に調整するための条件は電流密
度５〜１３Ａ／dm 2 光沢剤添加量０〜６ｇ／l、ＰＨ２
〜4.5 であった。なお、ニッケルめっきの硬さはめっき
直後と伸線後に大差はなく、ニッケルめっきは伸線加工
によってもあまり加工硬化しないことが判ったので、最
終伸線したワイヤの硬さのコントロールは比較的容易で
あった。
【００１０】次に、上記ニッケルめっきを行った中間母
線を連続伸線機で９回引きで0.6 mmφのばね用ニッケル
めっき高炭素鋼線に仕上げた。この場合、No１〜No６の
伸線は乾式とし、No７〜No９の伸線は水溶性潤滑剤を用
いた湿式伸線で仕上げて光沢線仕様とした。このように
して作った種々のワイヤーについて荷重１ｇのマイクロ
ビッカース計で表面上でニッケルめっきの硬さを測り、
また、縦断面６ケ所についても２００倍の光学顕微鏡で
クラックの有無を決定した。更に、塩水噴霧テストで赤
錆発生までの時間も求めた。また、通常の比較材料とし
て、1.8 mmφの中間線を鉛パテング処理したものを酸
洗、コーティングの後、連続伸線機でばね用高炭素鋼線
に仕上げたものを用いた。次にテスト結果を表１に示
す。
線を連続伸線機で９回引きで0.6 mmφのばね用ニッケル
めっき高炭素鋼線に仕上げた。この場合、No１〜No６の
伸線は乾式とし、No７〜No９の伸線は水溶性潤滑剤を用
いた湿式伸線で仕上げて光沢線仕様とした。このように
して作った種々のワイヤーについて荷重１ｇのマイクロ
ビッカース計で表面上でニッケルめっきの硬さを測り、
また、縦断面６ケ所についても２００倍の光学顕微鏡で
クラックの有無を決定した。更に、塩水噴霧テストで赤
錆発生までの時間も求めた。また、通常の比較材料とし
て、1.8 mmφの中間線を鉛パテング処理したものを酸
洗、コーティングの後、連続伸線機でばね用高炭素鋼線
に仕上げたものを用いた。次にテスト結果を表１に示
す。
【００１１】
【表１】
【００１２】表１の結果より、伸線後のニッケルめっき
の硬さをビッカース１２０〜３５０にコントロールすれ
ば、ニッケルめっきにクラックの発生がなく、塩水噴霧
のような中位の腐食環境においてもかなりの耐蝕性が維
持出来ることが明白に認められる。これに反して、ニッ
ケルめっきの硬さがビッカース３５０を越えれば、容易
に伸線中にクラックが発生し、ニッケルめっきをしてい
るにもかかわらず、高炭素鋼線と同じ耐蝕性しか示さな
いことが判る。
の硬さをビッカース１２０〜３５０にコントロールすれ
ば、ニッケルめっきにクラックの発生がなく、塩水噴霧
のような中位の腐食環境においてもかなりの耐蝕性が維
持出来ることが明白に認められる。これに反して、ニッ
ケルめっきの硬さがビッカース３５０を越えれば、容易
に伸線中にクラックが発生し、ニッケルめっきをしてい
るにもかかわらず、高炭素鋼線と同じ耐蝕性しか示さな
いことが判る。
【００１３】
【発明の効果】請求項１記載の本発明の耐蝕性に優れた
ばね用ニッケルめっき高炭素鋼線によれば、最終伸線し
たワイヤのニッケルめっき皮膜の硬さをビッカース１２
０〜３５０にコントロールすることにより、ニッケルめ
っきの厚さに無関係に伸線中のニッケルめっき皮膜のク
ラックの発生を防止できるので、結果的に生地の高炭素
鋼線を防蝕することになり、コイルばねとして使用され
る場合、雨期乃至夏期に出現する高温多湿の室内自然環
境において十分なる耐蝕性を期待することができる。
ばね用ニッケルめっき高炭素鋼線によれば、最終伸線し
たワイヤのニッケルめっき皮膜の硬さをビッカース１２
０〜３５０にコントロールすることにより、ニッケルめ
っきの厚さに無関係に伸線中のニッケルめっき皮膜のク
ラックの発生を防止できるので、結果的に生地の高炭素
鋼線を防蝕することになり、コイルばねとして使用され
る場合、雨期乃至夏期に出現する高温多湿の室内自然環
境において十分なる耐蝕性を期待することができる。
【図１】最終伸線後のニッケルめっきの硬さとめっき皮
膜中のクラックの有無との関係を表わすグラフである。
膜中のクラックの有無との関係を表わすグラフである。
【図２】塩水噴霧によるニッケルめっき高炭素鋼線の赤
錆発生までの時間とめっき硬さとの関係を表わすグラフ
である。
錆発生までの時間とめっき硬さとの関係を表わすグラフ
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J059 AB06 BA01 BC02 BC19 DA46 EA08 4K023 AA12 BA07 BA15 CA09 DA02 4K024 AA03 AB01 AB19 BA02 BB01 BC03 CA16 DA09 DB07 GA04
Claims (1)
- 【請求項１】ニッケルめっきを施した高炭素鋼線におい
て、最終伸線ワイヤのニッケルめっき皮膜の硬さをビッ
カース１２０〜３５０に調整することを特徴とする耐蝕
性に優れたばね用ニッケルめっき高炭素鋼線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11016733A JP2000212795A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 耐蝕性に優れたばね用ニッケルめっき高炭素鋼線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11016733A JP2000212795A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 耐蝕性に優れたばね用ニッケルめっき高炭素鋼線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000212795A true JP2000212795A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11924478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11016733A Pending JP2000212795A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 耐蝕性に優れたばね用ニッケルめっき高炭素鋼線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000212795A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007332454A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-12-27 | Mikarome Ind Co Ltd | 二硫化モリブデン複合めっき液の調製方法、二硫化モリブデン複合めっき方法およびニッケル−二硫化モリブデン複合めっき皮膜 |
-
1999
- 1999-01-26 JP JP11016733A patent/JP2000212795A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007332454A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-12-27 | Mikarome Ind Co Ltd | 二硫化モリブデン複合めっき液の調製方法、二硫化モリブデン複合めっき方法およびニッケル−二硫化モリブデン複合めっき皮膜 |
| JP4617327B2 (ja) * | 2006-04-12 | 2011-01-26 | ミカローム工業株式会社 | 二硫化モリブデン複合めっき液の調製方法、二硫化モリブデン複合めっき方法およびニッケル−二硫化モリブデン複合めっき皮膜 |
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