JP3053789B2 - ばね用ステンレス鋼線 - Google Patents
ばね用ステンレス鋼線Info
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- JP3053789B2 JP3053789B2 JP9262717A JP26271797A JP3053789B2 JP 3053789 B2 JP3053789 B2 JP 3053789B2 JP 9262717 A JP9262717 A JP 9262717A JP 26271797 A JP26271797 A JP 26271797A JP 3053789 B2 JP3053789 B2 JP 3053789B2
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- wire
- spring
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- steel wire
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Niめっきを施した
ばね用ステンレス鋼線、さらに詳しくは、ばねの成形性
（コイリング性）を改良したものに関する。
ばね用ステンレス鋼線、さらに詳しくは、ばねの成形性
（コイリング性）を改良したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ばね用ステンレス鋼線は伸線
加工の前にNiめっきが施され、それを伸線加工して仕上
げられていた。これによって、Niめっきのないものと比
べるとばねの成形性（コイリング性）が改良されること
となった（例えば、特公昭４４−１４５７２号公報参
照）。そして、それらを更に改良するため、Niめっきが
施された表面に化学コーティング皮膜（ハロゲン元素を
含む合成樹脂、石灰、しゅう酸塩など）を形成させた
後、伸線加工して表面粗さを０．８Ｓ（０．６〜０．９
μｍ）〜１２Ｓ（９〜１５μｍ）に調整する方法が開発
されている（例えば、特開昭６０−２５７９１７号公
報、特開平６−２２６３３０号公報参照）。
加工の前にNiめっきが施され、それを伸線加工して仕上
げられていた。これによって、Niめっきのないものと比
べるとばねの成形性（コイリング性）が改良されること
となった（例えば、特公昭４４−１４５７２号公報参
照）。そして、それらを更に改良するため、Niめっきが
施された表面に化学コーティング皮膜（ハロゲン元素を
含む合成樹脂、石灰、しゅう酸塩など）を形成させた
後、伸線加工して表面粗さを０．８Ｓ（０．６〜０．９
μｍ）〜１２Ｓ（９〜１５μｍ）に調整する方法が開発
されている（例えば、特開昭６０−２５７９１７号公
報、特開平６−２２６３３０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来からの技術も含め
て、ばね用ステンレス鋼線の製造工程においては、Niめ
っき、コーティング皮膜の有無にかかわらず、ワイヤは
ダイスを使って伸線加工されるが、その時、必ずステア
リン酸カルシウムまたはステアリン酸ナトリウム系の粉
末潤滑剤が用いられ、この粉末はワイヤと一緒にダイス
に引き込まれ、加工熱、摩擦熱によって軟化し、ダイス
内の高圧によりワイヤ表面に食い込んだ状態が出現す
る。従って、最終製品のワイヤはその製造条件に左右さ
れて、表面粗さが変化し、また、潤滑付着量も同時に大
きく変動する。しかしながら、従来の場合にあっては、
潤滑付着量と表面粗さとコイリング加工性との関係につ
いては、究明されておらず不明のままであった。
て、ばね用ステンレス鋼線の製造工程においては、Niめ
っき、コーティング皮膜の有無にかかわらず、ワイヤは
ダイスを使って伸線加工されるが、その時、必ずステア
リン酸カルシウムまたはステアリン酸ナトリウム系の粉
末潤滑剤が用いられ、この粉末はワイヤと一緒にダイス
に引き込まれ、加工熱、摩擦熱によって軟化し、ダイス
内の高圧によりワイヤ表面に食い込んだ状態が出現す
る。従って、最終製品のワイヤはその製造条件に左右さ
れて、表面粗さが変化し、また、潤滑付着量も同時に大
きく変動する。しかしながら、従来の場合にあっては、
潤滑付着量と表面粗さとコイリング加工性との関係につ
いては、究明されておらず不明のままであった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは現状の問題
点を解析した結果、ばねのコイリング性はそのワイヤの
表面粗さと潤滑付着量が相互に大きく関係していること
を見出した。すなわち、鋼線表面の粗さを０．０５〜
７．０μｍ、潤滑付着量を０．０５〜４．０ｇ／ｍ2 に
調整することによって、ばねのコイリング性が優れたも
のとなることを見出した。
点を解析した結果、ばねのコイリング性はそのワイヤの
表面粗さと潤滑付着量が相互に大きく関係していること
を見出した。すなわち、鋼線表面の粗さを０．０５〜
７．０μｍ、潤滑付着量を０．０５〜４．０ｇ／ｍ2 に
調整することによって、ばねのコイリング性が優れたも
のとなることを見出した。
【０００５】本発明をさらに詳しく説明する。図１は、
Niめっき前の中間線を、HNO3２０％、HF５％、残りH2O
からなる溶液に浸漬してその表面粗さを浸漬時間の長短
により変化させ、その後、一定条件でめっき厚さが１．
０μｍとなるようにNiめっきを施し、その上にK2SO4 、
Na2SO4、Na2B4O7 からなる混合無機皮膜コーティングを
行い、続いて、伸線加工を行うことにより、最終ワイヤ
の表面粗さ、潤滑付着量を変化させた線径０．６ｍｍφ
のステンレス鋼線を用いて行った圧縮ばねのコイリング
テスト結果を示すものである。
Niめっき前の中間線を、HNO3２０％、HF５％、残りH2O
からなる溶液に浸漬してその表面粗さを浸漬時間の長短
により変化させ、その後、一定条件でめっき厚さが１．
０μｍとなるようにNiめっきを施し、その上にK2SO4 、
Na2SO4、Na2B4O7 からなる混合無機皮膜コーティングを
行い、続いて、伸線加工を行うことにより、最終ワイヤ
の表面粗さ、潤滑付着量を変化させた線径０．６ｍｍφ
のステンレス鋼線を用いて行った圧縮ばねのコイリング
テスト結果を示すものである。
【０００６】図１から分かるように、ばね自由長の合格
率９０％以上をコイリング良否の判定基準とすると、 表面粗さ ０．０５〜７．０μｍ 潤滑付着量 ０．０５〜４．０ｇ／ｍ2 の範囲でコイリング性に優れていることが立証されてい
る。このように、ばねのコイリング性は表面粗さと潤滑
付着量を相互に最適値に調整しないと向上しないという
新しい知見が得られた。
率９０％以上をコイリング良否の判定基準とすると、 表面粗さ ０．０５〜７．０μｍ 潤滑付着量 ０．０５〜４．０ｇ／ｍ2 の範囲でコイリング性に優れていることが立証されてい
る。このように、ばねのコイリング性は表面粗さと潤滑
付着量を相互に最適値に調整しないと向上しないという
新しい知見が得られた。
【０００７】なお、ここでは中間線の表面粗さを酸エッ
チング法という化学的手法により変化させたが、この方
法のみに限定されるものではなく、ショットブラストや
ペーパー研磨など機械的手法を用いて線材の表面粗さを
変化させてもよい。
チング法という化学的手法により変化させたが、この方
法のみに限定されるものではなく、ショットブラストや
ペーパー研磨など機械的手法を用いて線材の表面粗さを
変化させてもよい。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を以下に詳述する。Fe−０．
０６％Ｃ−１８．１２％Cr−８．４０％Ni−１．１０％
Mnの成分を有する直径５．５ｍｍのＳＵＳ３０４ステン
レス鋼線材を伸線と固溶化焼鈍を繰り返して直径０．６
ｍｍと２．５ｍｍの中間線を作製した。 両中間線をHN
O3２０％、HF５％、残りH2O からなる溶液に浸漬する時
間を変えてエッチングを行い、両線材の表面粗さを変化
させた。そして、粗さの変化した両中間線に下記の一定
条件で２．８μｍの厚さのNiめっきを施した。 スルファミン酸ニッケル ８００ ｇ／ｌ 炭酸ニッケル ２８ ｇ／ｌ ほう酸 ２５ ｇ／ｌ 臭化ニッケル ５．８ｇ／ｌ 電流密度 １０ Ａ／ｄｍ2 ｐＨ ３．８ 浴温 ２６ ℃
０６％Ｃ−１８．１２％Cr−８．４０％Ni−１．１０％
Mnの成分を有する直径５．５ｍｍのＳＵＳ３０４ステン
レス鋼線材を伸線と固溶化焼鈍を繰り返して直径０．６
ｍｍと２．５ｍｍの中間線を作製した。 両中間線をHN
O3２０％、HF５％、残りH2O からなる溶液に浸漬する時
間を変えてエッチングを行い、両線材の表面粗さを変化
させた。そして、粗さの変化した両中間線に下記の一定
条件で２．８μｍの厚さのNiめっきを施した。 スルファミン酸ニッケル ８００ ｇ／ｌ 炭酸ニッケル ２８ ｇ／ｌ ほう酸 ２５ ｇ／ｌ 臭化ニッケル ５．８ｇ／ｌ 電流密度 １０ Ａ／ｄｍ2 ｐＨ ３．８ 浴温 ２６ ℃
【０００９】続いて、上記Niめっきを行った両中間線を
下記に示す混合物の１５％水溶液に浸漬してコーティン
グ皮膜を付着させた後、乾燥させて伸線用潤滑皮膜とし
た。 混 合 物 （K2SO4 とNa2SO4の等量混合物 ８５％） （Na2B4O7 １０％） （界面活性剤 ５％） この最終コーティング処理した両中間線を、ステアリン
酸カルシウム系潤滑剤を用いて直径０．６ｍｍのものは
直径０．２ｍｍに、直径２．５ｍｍのものは１．０ｍｍ
のばね用ステンレス鋼線に仕上げた。従って、このばね
用ステンレス鋼線は中間線の粗さが変化しているだけ
で、ニッケルめっき、皮膜コーティング、伸線の方法は
一定であるから、最終ワイヤの粗さは中間線の粗さによ
って変わることになり、同時に、潤滑付着量も種々の値
を示す。
下記に示す混合物の１５％水溶液に浸漬してコーティン
グ皮膜を付着させた後、乾燥させて伸線用潤滑皮膜とし
た。 混 合 物 （K2SO4 とNa2SO4の等量混合物 ８５％） （Na2B4O7 １０％） （界面活性剤 ５％） この最終コーティング処理した両中間線を、ステアリン
酸カルシウム系潤滑剤を用いて直径０．６ｍｍのものは
直径０．２ｍｍに、直径２．５ｍｍのものは１．０ｍｍ
のばね用ステンレス鋼線に仕上げた。従って、このばね
用ステンレス鋼線は中間線の粗さが変化しているだけ
で、ニッケルめっき、皮膜コーティング、伸線の方法は
一定であるから、最終ワイヤの粗さは中間線の粗さによ
って変わることになり、同時に、潤滑付着量も種々の値
を示す。
【００１０】ばね線の潤滑付着量の測定は第一段階とし
てアセトン中で超音波加振により３時間脱脂処理し、そ
の後、ノルマルヘキサン中に２０時間浸漬した後、乾燥
させて重量変化を測り、ｇ／ｍ2 単位で表示した。表面
粗さは粗さ計を用いて測定し、平均粗さ（単位：μｍ）
で表示した。圧縮コイルばねは線径別に下記形状のばね
を自動コイリングマシンを用いて１５００個成形し、ば
ね成形中に自由長を自動計測し、自由長の管理巾を線径
０．２ｍｍのばねは±０．０５ｍｍ、１．０ｍｍのばね
は±０．１０ｍｍに設定し、この限界を外れるばねの個
数をカウントしてこの値より自由長の合格率（％）を算
出し、コイリング性の良否を判定した。そして、合格の
基準として、「合格率９０％以上」と定めた。 線径１．０ｍｍの場合 線径０．２ｍｍの場合 自由長さ（ｍｍ） ３８．０ １２．０ コイル平均径（ｍｍ） １７．０ ３．５ 有効巻数 １０．５ １０．０ ばね指数 １７ １７．５ 自由長管理巾（ｍｍ） ±０．１０ ±０．０５ コイリングスピード（個／分） １５ ２５
てアセトン中で超音波加振により３時間脱脂処理し、そ
の後、ノルマルヘキサン中に２０時間浸漬した後、乾燥
させて重量変化を測り、ｇ／ｍ2 単位で表示した。表面
粗さは粗さ計を用いて測定し、平均粗さ（単位：μｍ）
で表示した。圧縮コイルばねは線径別に下記形状のばね
を自動コイリングマシンを用いて１５００個成形し、ば
ね成形中に自由長を自動計測し、自由長の管理巾を線径
０．２ｍｍのばねは±０．０５ｍｍ、１．０ｍｍのばね
は±０．１０ｍｍに設定し、この限界を外れるばねの個
数をカウントしてこの値より自由長の合格率（％）を算
出し、コイリング性の良否を判定した。そして、合格の
基準として、「合格率９０％以上」と定めた。 線径１．０ｍｍの場合 線径０．２ｍｍの場合 自由長さ（ｍｍ） ３８．０ １２．０ コイル平均径（ｍｍ） １７．０ ３．５ 有効巻数 １０．５ １０．０ ばね指数 １７ １７．５ 自由長管理巾（ｍｍ） ±０．１０ ±０．０５ コイリングスピード（個／分） １５ ２５
【００１１】表１、表２にコイリング性の良否を示す。
なお、表１は線径１．０ｍｍφのワイヤのコイリング性
の結果を、また、表２は線径０．２ｍｍφのワイヤのコ
イリング性の結果を示す。表１、表２から明らかなよう
に、いずれの線径の場合も 表面粗さ ０．０５〜７．０μｍ 潤滑付着量 ０．０５〜４．０ｇ／ｍ2 を満足するワイヤのみ、コイルばねの自由長合格率が９
０％以上を示している。そして、表面粗さまたは潤滑付
着量のいずれか一方でも、この適正値を外れると合格率
が低下していることが判る。
なお、表１は線径１．０ｍｍφのワイヤのコイリング性
の結果を、また、表２は線径０．２ｍｍφのワイヤのコ
イリング性の結果を示す。表１、表２から明らかなよう
に、いずれの線径の場合も 表面粗さ ０．０５〜７．０μｍ 潤滑付着量 ０．０５〜４．０ｇ／ｍ2 を満足するワイヤのみ、コイルばねの自由長合格率が９
０％以上を示している。そして、表面粗さまたは潤滑付
着量のいずれか一方でも、この適正値を外れると合格率
が低下していることが判る。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【発明の効果】本発明のように、Niめっきしたばね用ス
テンレス鋼線の表面粗さと潤滑付着量とを適正化するこ
とにより、コイリング性が大幅に向上し、ばねコイリン
グ時の不良率低減に大きな効果を発揮する。
テンレス鋼線の表面粗さと潤滑付着量とを適正化するこ
とにより、コイリング性が大幅に向上し、ばねコイリン
グ時の不良率低減に大きな効果を発揮する。
【図１】Niめっき前の中間線を、所定の溶液に浸漬して
その表面粗さを浸漬時間の長短により変化させ、その
後、一定条件でめっき厚さが１．０μｍとなるようにNi
めっきを施し、その上に所定の皮膜コーティングを行
い、続いて、伸線加工を行うことにより、最終ワイヤの
表面粗さ、潤滑付着量を変化させた線径０．６ｍｍφの
ステンレス鋼線を用いて行った圧縮ばねのコイリングテ
スト結果を示すグラフである。
その表面粗さを浸漬時間の長短により変化させ、その
後、一定条件でめっき厚さが１．０μｍとなるようにNi
めっきを施し、その上に所定の皮膜コーティングを行
い、続いて、伸線加工を行うことにより、最終ワイヤの
表面粗さ、潤滑付着量を変化させた線径０．６ｍｍφの
ステンレス鋼線を用いて行った圧縮ばねのコイリングテ
スト結果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 302 B21C 1/00 B21C 9/00 C22C 38/40 C25D 3/12
Claims (1)
- 【請求項１】鋼線表面の粗さを０．０５〜７．０μｍ、
潤滑付着量を０．０５〜４．０ｇ／ｍ2 に調整したこと
を特徴とするＮｉめっきを施したばね用ステンレス鋼
線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9262717A JP3053789B2 (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | ばね用ステンレス鋼線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9262717A JP3053789B2 (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | ばね用ステンレス鋼線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1192882A JPH1192882A (ja) | 1999-04-06 |
| JP3053789B2 true JP3053789B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=17379625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9262717A Expired - Fee Related JP3053789B2 (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | ばね用ステンレス鋼線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3053789B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008023561A1 (fr) * | 2006-08-22 | 2008-02-28 | Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp. | câble en acier inoxydable plaqué de nickel |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI266806B (en) * | 2002-01-24 | 2006-11-21 | Sumitomo Electric Industries | Steel site for thermal-resistant springs, thermal-resistant spring and manufacturing method thereof |
| JP4245457B2 (ja) * | 2003-10-29 | 2009-03-25 | 住友電工スチールワイヤー株式会社 | ステンレス鋼線、ばね、及びばねの製造方法 |
| CN100408213C (zh) * | 2006-06-02 | 2008-08-06 | 江苏法尔胜技术开发中心 | 碳素钢弹簧钢线的生产工艺 |
| JP4944527B2 (ja) * | 2006-07-21 | 2012-06-06 | 日本精線株式会社 | ばね用ステンレス鋼線 |
| ITPN20130032A1 (it) * | 2013-06-20 | 2014-12-21 | Evio Vazzoler | Metodo per la formazione di un elemento metallico sagomato |
| CN113000461B (zh) * | 2021-03-17 | 2023-06-02 | 黄石斯普机电有限公司 | 一种压缩机弹簧表面研磨清洗工艺 |
-
1997
- 1997-09-09 JP JP9262717A patent/JP3053789B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008023561A1 (fr) * | 2006-08-22 | 2008-02-28 | Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp. | câble en acier inoxydable plaqué de nickel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1192882A (ja) | 1999-04-06 |
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