JP2000313938A - 高強度ばね及びその製造方法 - Google Patents
高強度ばね及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 適切な材料とそれに適した加工法との組み合
わせにより、強度と成形性のバランスに優れた高強度ば
ねを提供する。 【解決手段】 重量比にしてＣ：０．４５〜０．８０
％、Ｓｉ：１．２０〜２．５０％、Ｍｎ：０．５０〜
１．５０％、Ｃｒ：０．５０〜２．００％、Ｍｏ：０．
１０〜０．７０を必ず含有するとともに、Ｖ：０．０５
〜０．６０％、Ｎｉ：０．２０〜２．００％、Ｎｂ：
０．０１〜０．２０％の中の少なくとも１種を含有し、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物から成る鋼を素材とし、ば
ね成形後、窒化処理を施し、更に、少なくとも３回のシ
ョットピーニングを施すことにより最終回のショットピ
ーニング後の表面硬さを９００Ｈｖ以上、表面圧縮残留
応力を１５００ＭＰａ以上、表面粗さＲyを１５μｍ以
下とする。
わせにより、強度と成形性のバランスに優れた高強度ば
ねを提供する。 【解決手段】 重量比にしてＣ：０．４５〜０．８０
％、Ｓｉ：１．２０〜２．５０％、Ｍｎ：０．５０〜
１．５０％、Ｃｒ：０．５０〜２．００％、Ｍｏ：０．
１０〜０．７０を必ず含有するとともに、Ｖ：０．０５
〜０．６０％、Ｎｉ：０．２０〜２．００％、Ｎｂ：
０．０１〜０．２０％の中の少なくとも１種を含有し、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物から成る鋼を素材とし、ば
ね成形後、窒化処理を施し、更に、少なくとも３回のシ
ョットピーニングを施すことにより最終回のショットピ
ーニング後の表面硬さを９００Ｈｖ以上、表面圧縮残留
応力を１５００ＭＰａ以上、表面粗さＲyを１５μｍ以
下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に自動車用内燃
機関の弁ばねとして用いられる、耐久性・耐へたり性及
び耐遅れ破壊性に優れた高強度弁ばね及びその製造方法
に関する。
機関の弁ばねとして用いられる、耐久性・耐へたり性及
び耐遅れ破壊性に優れた高強度弁ばね及びその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】弁ばね用線材として日本工業規格（ＪＩ
Ｓ）には、弁ばね用オイルテンパー線（SWO-V：JIS G35
61）、弁ばね用クロムバナジウム鋼オイルテンパー線
（SWOCV-V：JIS G3565）、及び、弁ばね用シリコンクロ
ム鋼オイルテンパー線（SWOSC-V：JIS G3566）が規定さ
れている。従来、この中では耐久性及び耐へたり性に優
れるSWOSC-Vが主に利用されてきた。
Ｓ）には、弁ばね用オイルテンパー線（SWO-V：JIS G35
61）、弁ばね用クロムバナジウム鋼オイルテンパー線
（SWOCV-V：JIS G3565）、及び、弁ばね用シリコンクロ
ム鋼オイルテンパー線（SWOSC-V：JIS G3566）が規定さ
れている。従来、この中では耐久性及び耐へたり性に優
れるSWOSC-Vが主に利用されてきた。
【０００３】自動車の燃費規制、排ガス浄化等の要請に
伴い、自動車エンジン用弁ばねに対しては高回転数化や
軽量コンパクト化のために、より高強度化が要望されて
いる。その方策の一つとして、浸炭窒化鋼オイルテンパ
ー線の開発も行われている（例えば萩原好敏等「ばね論
文集」No.35(1990)p.13、安田茂等「ばね論文集」No.42
(1997)）。
伴い、自動車エンジン用弁ばねに対しては高回転数化や
軽量コンパクト化のために、より高強度化が要望されて
いる。その方策の一つとして、浸炭窒化鋼オイルテンパ
ー線の開発も行われている（例えば萩原好敏等「ばね論
文集」No.35(1990)p.13、安田茂等「ばね論文集」No.42
(1997)）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ばねの強度を
上げるために材料の強度を上げると、ばね成形の際の加
工性（成形性）が低下する。
上げるために材料の強度を上げると、ばね成形の際の加
工性（成形性）が低下する。
【０００５】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、適切な
材料とそれに適した加工法との組み合わせにより、強度
と成形性のバランスに優れた高強度ばねを提供すること
にある。
成されたものであり、その目的とするところは、適切な
材料とそれに適した加工法との組み合わせにより、強度
と成形性のバランスに優れた高強度ばねを提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る高強度ばねは、 a)重量比にしてＣ：０．４５〜０．８０％、Ｓｉ：１．
２０〜２．５０％、Ｍｎ：０．５０〜１．５０％、Ｃ
ｒ：０．５０〜２．００％、Ｍｏ：０．１０〜０．７０
を必ず含有するとともに、Ｖ：０．０５〜０．６０％、
Ｎｉ：０．２０〜２．００％、Ｎｂ：０．０１〜０．２
０％の中の少なくとも１種を含有し、残部Ｆｅ及び不可
避的不純物から成る鋼を素材とし、 b)ばね成形後、窒化処理を施し、更に、少なくとも３回
のショットピーニングを施すことにより、最終回のショ
ットピーニング後のばねの表面硬さを９００Ｈｖ以上、
表面圧縮残留応力を１５００ＭＰａ以上、表面粗さＲy
を１５μｍ以下とした、ことを特徴とするものである。
に成された本発明に係る高強度ばねは、 a)重量比にしてＣ：０．４５〜０．８０％、Ｓｉ：１．
２０〜２．５０％、Ｍｎ：０．５０〜１．５０％、Ｃ
ｒ：０．５０〜２．００％、Ｍｏ：０．１０〜０．７０
を必ず含有するとともに、Ｖ：０．０５〜０．６０％、
Ｎｉ：０．２０〜２．００％、Ｎｂ：０．０１〜０．２
０％の中の少なくとも１種を含有し、残部Ｆｅ及び不可
避的不純物から成る鋼を素材とし、 b)ばね成形後、窒化処理を施し、更に、少なくとも３回
のショットピーニングを施すことにより、最終回のショ
ットピーニング後のばねの表面硬さを９００Ｈｖ以上、
表面圧縮残留応力を１５００ＭＰａ以上、表面粗さＲy
を１５μｍ以下とした、ことを特徴とするものである。
【０００７】このような高強度ばねを製造するための方
法としては、上記鋼を素材とするばねを成形し、窒化処
理を施した後、上記少なくとも３回のショットピーニン
グの最終回のショットピーニングにおいて、径０．０５
〜０．２５ｍｍのショット球をばねに投射することが望
ましい。
法としては、上記鋼を素材とするばねを成形し、窒化処
理を施した後、上記少なくとも３回のショットピーニン
グの最終回のショットピーニングにおいて、径０．０５
〜０．２５ｍｍのショット球をばねに投射することが望
ましい。
【０００８】また、上記窒化処理は４８０〜５２０℃の
範囲内の温度で行うことが望ましい。
範囲内の温度で行うことが望ましい。
【０００９】本発明に係るばねの素材として用いる鋼の
成分範囲は、成形性を主に考慮して上記のように定めた
が、各元素についての具体的な上下限設定理由は次の通
りである。
成分範囲は、成形性を主に考慮して上記のように定めた
が、各元素についての具体的な上下限設定理由は次の通
りである。
【００１０】Ｃ：０．４５〜０．８０％ Ｃは鋼線の強度を高めるために必須の元素であるが、
０．４５％未満では本願発明に係るばね用素材として十
分な強度が得られず、逆に０．８０％を越えると成形性
及び靭性が低下し、さらに鋼線の疵感受性が増大し、信
頼性が低下するためである。
０．４５％未満では本願発明に係るばね用素材として十
分な強度が得られず、逆に０．８０％を越えると成形性
及び靭性が低下し、さらに鋼線の疵感受性が増大し、信
頼性が低下するためである。
【００１１】Ｓｉ：１．２０〜２．５０％ Ｓｉはフェライト及びマルテンサイトの強度を向上さ
せ、耐へたり性を向上させるのに有効な元素である。
１．２０％未満では本願発明に係るばね用素材としてそ
の効果を十分に得ることができず、逆に２．５０％を越
える場合は本願発明の主目的の一つである成形性を阻害
する。また、熱処理時の脱炭を助長し、耐久性を大きく
低下させる恐れがある。
せ、耐へたり性を向上させるのに有効な元素である。
１．２０％未満では本願発明に係るばね用素材としてそ
の効果を十分に得ることができず、逆に２．５０％を越
える場合は本願発明の主目的の一つである成形性を阻害
する。また、熱処理時の脱炭を助長し、耐久性を大きく
低下させる恐れがある。
【００１２】Ｍｎ：０．５０〜１．５０％ Ｍｎは鋼の焼入性を向上させ、鋼中のＳを固定してその
害を阻止するが、０．５０％未満ではその効果がない。
逆に１．５０％を越えると靭性の低下を招き、、成形性
を損ねる恐れがある。
害を阻止するが、０．５０％未満ではその効果がない。
逆に１．５０％を越えると靭性の低下を招き、、成形性
を損ねる恐れがある。
【００１３】Ｃｒ：０．５０〜２．００％ ＣｒはＭｎ同様、鋼の焼入れ性を向上させる他、熱間圧
延後のパテンティング処理により靭性を付与し、焼入れ
後焼戻し時の軟化抵抗性を高めるため、ばねを高強度化
するのに有効な元素である。０．５０％未満では本願発
明に係るばね用素材としてその効果を十分に得ることが
できず、逆に２．００％を越えると炭化物の固溶を抑制
し、強度の低下を招くために、同様に本願発明に係るば
ね用素材として十分な性能を発揮することができない。
また、焼入れ性を過度に増大させ、靭性を低下させると
いう問題もある。
延後のパテンティング処理により靭性を付与し、焼入れ
後焼戻し時の軟化抵抗性を高めるため、ばねを高強度化
するのに有効な元素である。０．５０％未満では本願発
明に係るばね用素材としてその効果を十分に得ることが
できず、逆に２．００％を越えると炭化物の固溶を抑制
し、強度の低下を招くために、同様に本願発明に係るば
ね用素材として十分な性能を発揮することができない。
また、焼入れ性を過度に増大させ、靭性を低下させると
いう問題もある。
【００１４】Ｍｏ：０．１０〜０．７０％ Ｍｏは焼戻し時に炭化物を形成し、軟化抵抗を増大させ
る元素であるが、０．１０％未満では本願発明に係るば
ねの素材としてその効果を十分に得ることができず、ま
た０．７０％を越えると焼入れ加熱時に炭化物を多く形
成するため靭性の低下を招き、成形性を著しく損ねる恐
れがある。
る元素であるが、０．１０％未満では本願発明に係るば
ねの素材としてその効果を十分に得ることができず、ま
た０．７０％を越えると焼入れ加熱時に炭化物を多く形
成するため靭性の低下を招き、成形性を著しく損ねる恐
れがある。
【００１５】Ｖ：０．０５〜０．６０％、Ｎｉ：０．２
０〜２．００％、Ｎｂ：０．０１〜０．２０％の少なく
とも１種を含むこと Ｖ、Ｎｉ、Ｎｂはいずれも焼戻し時の軟化抵抗を増大さ
せる元素であるが、そのような効果を得るための必要量
は各元素により異なる。Ｖ：０．０５％、Ｎｉ：０．２
０％、Ｎｂ：０．０１％はそれぞれの元素において本願
発明に係るばねの素材として必要な軟化抵抗を得るため
の最低の量である。また、Ｖ：０．６０％、Ｎｉ：２．
００％、Ｎｂ：０．２０％は各元素の軟化抵抗増大効果
が飽和する量であり、これ以上含有させることは無駄で
ある他、過度の強度上昇により成形性が低下する恐れが
ある。
０〜２．００％、Ｎｂ：０．０１〜０．２０％の少なく
とも１種を含むこと Ｖ、Ｎｉ、Ｎｂはいずれも焼戻し時の軟化抵抗を増大さ
せる元素であるが、そのような効果を得るための必要量
は各元素により異なる。Ｖ：０．０５％、Ｎｉ：０．２
０％、Ｎｂ：０．０１％はそれぞれの元素において本願
発明に係るばねの素材として必要な軟化抵抗を得るため
の最低の量である。また、Ｖ：０．６０％、Ｎｉ：２．
００％、Ｎｂ：０．２０％は各元素の軟化抵抗増大効果
が飽和する量であり、これ以上含有させることは無駄で
ある他、過度の強度上昇により成形性が低下する恐れが
ある。
【００１６】窒化処理の温度は、熱処理後のばねの内部
硬さに影響を及ぼす。そのため、本発明ではその温度を
４８０〜５２０℃とすることにより、内部硬さの低下を
防止した。
硬さに影響を及ぼす。そのため、本発明ではその温度を
４８０〜５２０℃とすることにより、内部硬さの低下を
防止した。
【００１７】ショットピーニングは従来よりばねの製造
工程において一般的に施されているが、本発明者では、
窒化後の表面にショットピーニングを少なくとも３回繰
り返すこととした。そして、その最終回のショットピー
ニング後のばねの表面硬さ、圧縮残留応力、表面粗さを
上記適切な範囲に設定することにより、疲労耐久限が増
加することを見いだした。
工程において一般的に施されているが、本発明者では、
窒化後の表面にショットピーニングを少なくとも３回繰
り返すこととした。そして、その最終回のショットピー
ニング後のばねの表面硬さ、圧縮残留応力、表面粗さを
上記適切な範囲に設定することにより、疲労耐久限が増
加することを見いだした。
【００１８】具体的なばねの製造方法としては、最終回
のショットピーニングの際のショット球の径を０．０５
〜０．２５ｍｍと、従来一般に用いられているものより
もやや小さくすることにより、ショット面（ばね表面）
の表面粗さが低減するとともに、圧縮残留応力が最大と
なる深さがより表面に近づき、硬さが上昇することか
ら、最終回のショットピーニング後のばねに関する上記
条件をほぼ満たすことができる。
のショットピーニングの際のショット球の径を０．０５
〜０．２５ｍｍと、従来一般に用いられているものより
もやや小さくすることにより、ショット面（ばね表面）
の表面粗さが低減するとともに、圧縮残留応力が最大と
なる深さがより表面に近づき、硬さが上昇することか
ら、最終回のショットピーニング後のばねに関する上記
条件をほぼ満たすことができる。
【００１９】
【実施例】本発明に基き弁ばねを作製し、従来の弁ばね
と同時に各種試験を行うことにより、従来のばねに対す
る本発明のばねの性能の優位性を明らかにした。
と同時に各種試験を行うことにより、従来のばねに対す
る本発明のばねの性能の優位性を明らかにした。
【００２０】図１に、実験に用いた３種のばね試験材
（発明材１種、比較材２種＝SWOSC-VH及びSWOCN-V）の
素材鋼の化学組成を示す。これらの素材よりオイルテン
パー線材を作成し、図２に示す諸元を有する弁ばね試験
材を作成した。コイリング以降の製造工程を図３に示
す。図３において、ガス窒化処理は、発明材は５００℃
で、比較材は４８０℃で行った。また、第１回目及び第
２回目のショットピーニング（第１ＳＰ、第２ＳＰ）は
従来一般に行われているのと同様の条件で行ったが、第
３回目のショットピーニングは、径０．１ｍｍのショッ
ト球を使用した。なお、２次低温焼鈍は３回目のショッ
トピーニングの前に行った。
（発明材１種、比較材２種＝SWOSC-VH及びSWOCN-V）の
素材鋼の化学組成を示す。これらの素材よりオイルテン
パー線材を作成し、図２に示す諸元を有する弁ばね試験
材を作成した。コイリング以降の製造工程を図３に示
す。図３において、ガス窒化処理は、発明材は５００℃
で、比較材は４８０℃で行った。また、第１回目及び第
２回目のショットピーニング（第１ＳＰ、第２ＳＰ）は
従来一般に行われているのと同様の条件で行ったが、第
３回目のショットピーニングは、径０．１ｍｍのショッ
ト球を使用した。なお、２次低温焼鈍は３回目のショッ
トピーニングの前に行った。
【００２１】図３の処理を施した後の発明材及び比較材
ばねの表面硬さ、圧縮残留応力、表面粗さは図４の通り
であった。
ばねの表面硬さ、圧縮残留応力、表面粗さは図４の通り
であった。
【００２２】コイリング後の焼入・焼戻し処理におけ
る、焼戻し温度に対するばねの硬さの変化を図５に示
す。発明材は高温域まで硬さの低下が少なく、５００℃
で処理を行っても両比較材の４００℃処理時と同等以上
の硬さが得られている。
る、焼戻し温度に対するばねの硬さの変化を図５に示
す。発明材は高温域まで硬さの低下が少なく、５００℃
で処理を行っても両比較材の４００℃処理時と同等以上
の硬さが得られている。
【００２３】焼戻し温度を変化させることにより試験材
の硬さを変化させ、各種硬さレベルにおける発明材及び
比較材の加工性、遅れ破壊性、窒化性能、耐久性能等を
評価した。
の硬さを変化させ、各種硬さレベルにおける発明材及び
比較材の加工性、遅れ破壊性、窒化性能、耐久性能等を
評価した。
【００２４】加工性は線材の自径巻試験により評価し、
１００巻当たりの折損回数を指標とした。図６に表面硬
さと自径巻折損回数の関係を示す。表面硬さが高い方が
折損回数が多くなっているが、５５０Ｈｖ以下では折損
が殆どなく、良好な加工性を確保できることがわかる。
１００巻当たりの折損回数を指標とした。図６に表面硬
さと自径巻折損回数の関係を示す。表面硬さが高い方が
折損回数が多くなっているが、５５０Ｈｖ以下では折損
が殆どなく、良好な加工性を確保できることがわかる。
【００２５】遅れ破壊性の評価の前に、各種硬さに調製
した線材を図２の諸元を有するばねにコイリング成形し
た後の表面圧縮残留応力を測定した。その結果、図７に
示すように、線材の硬さが高いほどコイリング後の表面
圧縮残留応力は大きくなるが、硬さ５５０Ｈｖ以下では
表面圧縮残留応力は１１００ＭＰａ以下となることが判
明した。
した線材を図２の諸元を有するばねにコイリング成形し
た後の表面圧縮残留応力を測定した。その結果、図７に
示すように、線材の硬さが高いほどコイリング後の表面
圧縮残留応力は大きくなるが、硬さ５５０Ｈｖ以下では
表面圧縮残留応力は１１００ＭＰａ以下となることが判
明した。
【００２６】遅れ破壊性は、図８に示すように、表面の
応力がτ＝９８ＭＰａとなるようにばねを締め付け、
１．８％ＨＣｌ水溶液中に浸漬して、亀裂が発生するま
での時間により評価した。亀裂発生は、ばねの表面に貼
付した歪ゲージにより検出した。図９に示すように、硬
さを５５０Ｈｖにして表面残留圧縮応力を１１００ＭＰ
ａ以下に抑えた発明材は、比較材（SWOSC-VH）と同等の
遅れ破壊性を有することがわかる。
応力がτ＝９８ＭＰａとなるようにばねを締め付け、
１．８％ＨＣｌ水溶液中に浸漬して、亀裂が発生するま
での時間により評価した。亀裂発生は、ばねの表面に貼
付した歪ゲージにより検出した。図９に示すように、硬
さを５５０Ｈｖにして表面残留圧縮応力を１１００ＭＰ
ａ以下に抑えた発明材は、比較材（SWOSC-VH）と同等の
遅れ破壊性を有することがわかる。
【００２７】窒化性能を評価するため、素材状態での表
面硬さと窒化後の表面硬さとの関係を調査した。なお、
窒化は５００℃で行った。図１０に示すように、素材硬
さが低いほど窒化後の表面硬さも低いが、発明材では素
材硬さを４２０Ｈｖ以上とすることにより窒化後の表面
硬さが９００Ｈｖ以上となり、比較材（SWOCN-V）を上
回っている。
面硬さと窒化後の表面硬さとの関係を調査した。なお、
窒化は５００℃で行った。図１０に示すように、素材硬
さが低いほど窒化後の表面硬さも低いが、発明材では素
材硬さを４２０Ｈｖ以上とすることにより窒化後の表面
硬さが９００Ｈｖ以上となり、比較材（SWOCN-V）を上
回っている。
【００２８】表面から内部への硬さ分布を測定した結果
を図１１に示す。上記の通り、発明材の表面硬さは目標
値（９００Ｈｖ以上）を満足しているが、更に、素材鋼
の耐熱性向上の効果により、５００℃という高温での窒
化後も内部硬さは６００Ｈｖ程度を維持している。
を図１１に示す。上記の通り、発明材の表面硬さは目標
値（９００Ｈｖ以上）を満足しているが、更に、素材鋼
の耐熱性向上の効果により、５００℃という高温での窒
化後も内部硬さは６００Ｈｖ程度を維持している。
【００２９】耐へたり性の評価は、ばねの締め付け試験
により行った。各種表面応力を生成するようにばねを締
め付け、１２０℃の雰囲気で４８時間保持した後の自由
高さの減少から残留剪断歪を算出した。その結果、図１
２に示すように、発明材は締め付け応力を３０％上昇さ
せても残留剪断歪は比較材（SWOSC-VH）の約半分しかな
く、非常に良好な耐へたり性を示すことがわかった。
により行った。各種表面応力を生成するようにばねを締
め付け、１２０℃の雰囲気で４８時間保持した後の自由
高さの減少から残留剪断歪を算出した。その結果、図１
２に示すように、発明材は締め付け応力を３０％上昇さ
せても残留剪断歪は比較材（SWOSC-VH）の約半分しかな
く、非常に良好な耐へたり性を示すことがわかった。
【００３０】３回ショットピーニングを施した後の、表
面下の深さと圧縮残留応力値との関係を測定した結果を
図１３に示す。３回のショットピーニングにより、最表
面の圧縮残留応力は１８００ＭＰａにまで達している。
面下の深さと圧縮残留応力値との関係を測定した結果を
図１３に示す。３回のショットピーニングにより、最表
面の圧縮残留応力は１８００ＭＰａにまで達している。
【００３１】ばねの耐久試験の結果を図１４に示す。３
回のショットピーニングを施した発明材は、２回だけで
ある比較材と比較すると、耐久回数（折損までの回数）
が約２倍に向上している。また、耐久限度の応力振幅は
約２２ＭＰａ高くなっている。
回のショットピーニングを施した発明材は、２回だけで
ある比較材と比較すると、耐久回数（折損までの回数）
が約２倍に向上している。また、耐久限度の応力振幅は
約２２ＭＰａ高くなっている。
【００３２】発明材を用いて、３回目のショットピーニ
ングで用いるショット球の大きさを変えた場合の疲労耐
久回数の違いを試験した結果を図１５に示す。このグラ
フから分かる通り、最終回ショットピーニングのショッ
ト球を小さくするほど疲労強度が上昇しており、本発明
に規定するようにショット球の径を０．０５〜０．２５
ｍｍとすることにより、１０７回以上の疲労耐久回数が
得られている。なお、２回目のショットピーニングにお
いても、径０．０５〜０．２５ｍｍのショット球を使用
し、適切な条件設定を行うことにより、２回目のショッ
トピーニングを施した段階においても従来よりは良好な
耐久性を有するばねを得ることができる。
ングで用いるショット球の大きさを変えた場合の疲労耐
久回数の違いを試験した結果を図１５に示す。このグラ
フから分かる通り、最終回ショットピーニングのショッ
ト球を小さくするほど疲労強度が上昇しており、本発明
に規定するようにショット球の径を０．０５〜０．２５
ｍｍとすることにより、１０７回以上の疲労耐久回数が
得られている。なお、２回目のショットピーニングにお
いても、径０．０５〜０．２５ｍｍのショット球を使用
し、適切な条件設定を行うことにより、２回目のショッ
トピーニングを施した段階においても従来よりは良好な
耐久性を有するばねを得ることができる。
【図１】 試験材の素材鋼の化学組成。
【図２】 試験材弁ばねの諸元。
【図３】 コイリング以降のばね製造工程の説明図。
【図４】 試験材の表面特性。
【図５】 焼戻し温度に対するばねの硬さの変化のグラ
フ。
フ。
【図６】 表面硬さと自径巻折損回数の関係のグラフ。
【図７】 コイリング成形後の表面圧縮残留応力分布の
グラフ。
グラフ。
【図８】 遅れ破壊試験方法の説明図。
【図９】 遅れ破壊試験結果のグラフ。
【図１０】 素材状態での表面硬さと窒化後の表面硬さ
との関係のグラフ。
との関係のグラフ。
【図１１】 窒化後の表面から内部への硬さ分布のグラ
フ。
フ。
【図１２】 ばねの締め付け試験結果のグラフ。
【図１３】 ３回ショットピーニング後の、表面下の深
さと圧縮残留応力値との関係のグラフ。
さと圧縮残留応力値との関係のグラフ。
【図１４】 ばねの耐久試験結果のグラフ。
【図１５】 最終回ショットピーニングのショット球の
大きさと疲労耐久回数の関係のグラフ。
大きさと疲労耐久回数の関係のグラフ。
フロントページの続き (72)発明者 榊原 隆之 名古屋市緑区鳴海町字上汐田68番地 中央 発條株式会社内 (72)発明者 脇田 将見 名古屋市緑区鳴海町字上汐田68番地 中央 発條株式会社内 (72)発明者 西村 泰輔 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 4K028 AA02 AB01 AB06
Claims (4)
- 【請求項１】 重量比にしてＣ：０．４５〜０．８０
％、Ｓｉ：１．２０〜２．５０％、Ｍｎ：０．５０〜
１．５０％、Ｃｒ：０．５０〜２．００％、Ｍｏ：０．
１０〜０．７０を必ず含有するとともに、Ｖ：０．０５
〜０．６０％、Ｎｉ：０．２０〜２．００％、Ｎｂ：
０．０１〜０．２０％の中の少なくとも１種を含有し、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物から成る鋼を素材とし、ば
ね成形後、窒化処理を施し、更に、少なくとも３回のシ
ョットピーニングを施すことにより最終回のショットピ
ーニング後の表面硬さを９００Ｈｖ以上、表面圧縮残留
応力を１５００ＭＰａ以上、表面粗さＲyを１５μｍ以
下としたことを特徴とする高強度ばね。 - 【請求項２】 窒化処理温度を４８０〜５２０℃とした
ことを特徴とする請求項１に記載の高強度ばね。 - 【請求項３】 重量比にしてＣ：０．４５〜０．８０
％、Ｓｉ：１．２０〜２．５０％、Ｍｎ：０．５０〜
１．５０％、Ｃｒ：０．５０〜２．００％、Ｍｏ：０．
１０〜０．７０を必ず含有するとともに、Ｖ：０．０５
〜０．６０％、Ｎｉ：０．２０〜２．００％、Ｎｂ：
０．０１〜０．２０％の中の少なくとも１種を含有し、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物から成る鋼を素材とし、ば
ねに成形し、窒化処理を施した後、少なくとも３回のシ
ョットピーニングを施し、最終回のショットピーニング
において径０．０５〜０．２５ｍｍのショット球をばね
に投射することを特徴とする高強度ばねの製造方法。 - 【請求項４】 窒化処理温度を４８０〜５２０℃とする
ことを特徴とする請求項３に記載の高強度ばねの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11935899A JP2000313938A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 高強度ばね及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11935899A JP2000313938A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 高強度ばね及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000313938A true JP2000313938A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14759524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11935899A Pending JP2000313938A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 高強度ばね及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000313938A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007031770A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Honda Motor Co Ltd | 鋼製ばね部材 |
| CN102941536A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-02-27 | 上海交通大学 | 一种新型的弹簧预强化精整复合喷丸方法 |
| US20210115993A1 (en) * | 2018-03-28 | 2021-04-22 | Nhk Spring Co., Ltd. | Plate spring member |
| KR102536733B1 (ko) * | 2022-07-18 | 2023-06-15 | 주식회사 영흥 | 코일스프링 쇼트피닝 검사용 링게이지 및 코일스프링 쇼트피닝 검사방법 |
-
1999
- 1999-04-27 JP JP11935899A patent/JP2000313938A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007031770A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Honda Motor Co Ltd | 鋼製ばね部材 |
| JP4711403B2 (ja) * | 2005-07-26 | 2011-06-29 | 本田技研工業株式会社 | 鋼製ばね部材及びその製造方法 |
| CN102941536A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-02-27 | 上海交通大学 | 一种新型的弹簧预强化精整复合喷丸方法 |
| US20210115993A1 (en) * | 2018-03-28 | 2021-04-22 | Nhk Spring Co., Ltd. | Plate spring member |
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| KR102536733B1 (ko) * | 2022-07-18 | 2023-06-15 | 주식회사 영흥 | 코일스프링 쇼트피닝 검사용 링게이지 및 코일스프링 쇼트피닝 검사방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20041102 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |