JP3098064B2 - 薄板ばねの改良オーステンパ熱処理方法 - Google Patents
薄板ばねの改良オーステンパ熱処理方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄板ばねのオーステン
パ処理を含む熱処理方法の改良に関する。
パ処理を含む熱処理方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄板ばねであるファスナ製品（工業用締
結部品）は、従来、図２に示すように、約８３０°Ｃに
加熱後ソルト液中に投入し３００°Ｃ−４００°Ｃに急
冷することによりオーステンパ処理し、硬さを付与して
いる。そして、対象部品の目標硬さに応じてオーステン
パ処理温度を３００°Ｃ−４００°Ｃの範囲で変化させ
ている。
結部品）は、従来、図２に示すように、約８３０°Ｃに
加熱後ソルト液中に投入し３００°Ｃ−４００°Ｃに急
冷することによりオーステンパ処理し、硬さを付与して
いる。そして、対象部品の目標硬さに応じてオーステン
パ処理温度を３００°Ｃ−４００°Ｃの範囲で変化させ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図５は、代表的な薄板
ばねの主要鋼種であるＪＩＳＳＫ５の板厚別オーステン
パ温度と硬さの関係を示したものである。薄板ばねの目
標硬さは一般にＨＲＣ４０−５０であり、目標硬さに応
じて、オーステンパ温度を３００°Ｃ付近から４００°
Ｃ付近まで変化させている。
ばねの主要鋼種であるＪＩＳＳＫ５の板厚別オーステン
パ温度と硬さの関係を示したものである。薄板ばねの目
標硬さは一般にＨＲＣ４０−５０であり、目標硬さに応
じて、オーステンパ温度を３００°Ｃ付近から４００°
Ｃ付近まで変化させている。
【０００４】図６は、オーステンパ温度を３００°Ｃ付
近から４００°Ｃ付近まで変化させた場合の、素材を８
３０°Ｃからオーステンパ処理温度まで急冷するときの
８００°Ｃ→４５０°Ｃの平均冷却速度を示す。図６か
らわかるように、平均冷却速度はオーステンパ温度（ソ
ルトバスのソルト液の温度）が高くなると直線的に低下
している。すなわち、オーステンパ温度が高くなると冷
却能が低下する。
近から４００°Ｃ付近まで変化させた場合の、素材を８
３０°Ｃからオーステンパ処理温度まで急冷するときの
８００°Ｃ→４５０°Ｃの平均冷却速度を示す。図６か
らわかるように、平均冷却速度はオーステンパ温度（ソ
ルトバスのソルト液の温度）が高くなると直線的に低下
している。すなわち、オーステンパ温度が高くなると冷
却能が低下する。
【０００５】図７にＳＫ５相当であるＳＡＥ１０９５の
ＴＴＴ図を示すが、５５０°Ｃ付近のパーライトノーズ
が極めて短時間側（約１ｓｅｃ）にあり、パーライトノ
ーズにかからない臨界冷却速度は２００°Ｃ／ｓｅｃ以
上であることがわかる。
ＴＴＴ図を示すが、５５０°Ｃ付近のパーライトノーズ
が極めて短時間側（約１ｓｅｃ）にあり、パーライトノ
ーズにかからない臨界冷却速度は２００°Ｃ／ｓｅｃ以
上であることがわかる。
【０００６】図５−図７から、従来のオーステンパ処理
法には、次の問題があることが理解できる。 （イ） 図６に示す如く、オーステンパ処理温度が４０
０°Ｃ付近にまで高くなると、冷却速度が低下するた
め、図７のパーライトノーズにかかってしまって、素材
板厚中心部はベイナイト組織にパーライト組織の混在し
た不完全オーステンパ組織となり、機械的性質等の劣
化、たとえば延性の低下等が問題となる。 （ロ） オーステンパ処理温度が高くなると冷却能が低
下し、とくに板厚２．０ｍｍ以上では板厚中心部まで急
冷することが難しくなり、オーステンパ処理可能な板厚
が小となる。 （ハ） 図５に示す如く、目標硬さに応じてかつ板厚を
考慮して、オーステンパ温度を変化させる必要がある。
ソルトバスは熱容量が大きいため温度変更には多大の時
間を要し（たとえば、数°Ｃ／時間しか変化できな
い）、段取りロスが大きい。
法には、次の問題があることが理解できる。 （イ） 図６に示す如く、オーステンパ処理温度が４０
０°Ｃ付近にまで高くなると、冷却速度が低下するた
め、図７のパーライトノーズにかかってしまって、素材
板厚中心部はベイナイト組織にパーライト組織の混在し
た不完全オーステンパ組織となり、機械的性質等の劣
化、たとえば延性の低下等が問題となる。 （ロ） オーステンパ処理温度が高くなると冷却能が低
下し、とくに板厚２．０ｍｍ以上では板厚中心部まで急
冷することが難しくなり、オーステンパ処理可能な板厚
が小となる。 （ハ） 図５に示す如く、目標硬さに応じてかつ板厚を
考慮して、オーステンパ温度を変化させる必要がある。
ソルトバスは熱容量が大きいため温度変更には多大の時
間を要し（たとえば、数°Ｃ／時間しか変化できな
い）、段取りロスが大きい。
【０００７】本発明の目的は、 （１） オーステンパ処理における冷却能を向上させる
ことで、ミクロ組織の改善およびオーステンパ処理可能
な板厚を増加し、 （２） オーステンパ処理温度を一定にすることを許容
して段取りロスをなくす、ことにある。
ことで、ミクロ組織の改善およびオーステンパ処理可能
な板厚を増加し、 （２） オーステンパ処理温度を一定にすることを許容
して段取りロスをなくす、ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の方法はつぎの通りである。 重量割合にて Ｃ：０．８０−０．９０％、 Ｓｉ：０．３５％以下、 Ｍｎ：０．５０％以下、 Ｐ：０．３０％以下、 Ｓ：０．３０％以下、 Ｆｅおよび不可避不純物：残部 からなる組成の 薄板ばね素材を、オーステンパ温度を薄
板ばね素材の板厚に応じて変えることなく、３００°Ｃ
−３２０°Ｃの一定温度で低温オーステンパ処理して硬
めに熱処理し、その後焼もどしして硬さを弱めて目標硬
さに調整する、ことを特徴とする薄板ばねの改良オース
テンパ熱処理方法。
明の方法はつぎの通りである。 重量割合にて Ｃ：０．８０−０．９０％、 Ｓｉ：０．３５％以下、 Ｍｎ：０．５０％以下、 Ｐ：０．３０％以下、 Ｓ：０．３０％以下、 Ｆｅおよび不可避不純物：残部 からなる組成の 薄板ばね素材を、オーステンパ温度を薄
板ばね素材の板厚に応じて変えることなく、３００°Ｃ
−３２０°Ｃの一定温度で低温オーステンパ処理して硬
めに熱処理し、その後焼もどしして硬さを弱めて目標硬
さに調整する、ことを特徴とする薄板ばねの改良オース
テンパ熱処理方法。
【０００９】
【作用】本発明の方法では、薄板ばねのばね素材を８３
０°Ｃに加熱し、これを、オーステンパ温度を薄板ばね
素材の板厚に応じて変えることなく、３００°Ｃ−３２
０°Ｃのソルト液を入れたソルトバスに投入することに
より、低温の一定温度でオーステンパ処理し、その後焼
もどしする。
０°Ｃに加熱し、これを、オーステンパ温度を薄板ばね
素材の板厚に応じて変えることなく、３００°Ｃ−３２
０°Ｃのソルト液を入れたソルトバスに投入することに
より、低温の一定温度でオーステンパ処理し、その後焼
もどしする。
【００１０】従来のように板厚に応じてオーステンパ処
理温度を３００°Ｃ−４００°Ｃの範囲で変化させず、
３００°Ｃ−３２０°Ｃの一定でかつ低温でオーステン
パ処理する。このため、図６から明らかなように、平均
冷却速度が上り、冷却能が高まる。
理温度を３００°Ｃ−４００°Ｃの範囲で変化させず、
３００°Ｃ−３２０°Ｃの一定でかつ低温でオーステン
パ処理する。このため、図６から明らかなように、平均
冷却速度が上り、冷却能が高まる。
【００１１】冷却能の高まりにより、８３０°Ｃからオ
ーステンパ処理温度に急冷するときに、図７においてパ
ーライトノーズにかかる割合が少なくなり、ミクロ組織
の品質が改善され、かつ素材のオーステンパ処理可能な
板厚を、従来の最大２．０ｍｍからさらに増大させるこ
とができる。
ーステンパ処理温度に急冷するときに、図７においてパ
ーライトノーズにかかる割合が少なくなり、ミクロ組織
の品質が改善され、かつ素材のオーステンパ処理可能な
板厚を、従来の最大２．０ｍｍからさらに増大させるこ
とができる。
【００１２】また、素材の板厚の大小にかかわらずオー
ステンパ処理温度を一定としたので、従来のように板厚
が変わるたびにソルト液の温度を３００°Ｃ−４００°
Ｃに変化させる必要がなく、段取りロスがなくなる。
ステンパ処理温度を一定としたので、従来のように板厚
が変わるたびにソルト液の温度を３００°Ｃ−４００°
Ｃに変化させる必要がなく、段取りロスがなくなる。
【００１３】また、３００°Ｃ−３２０°Ｃの低温でオ
ーステンパ処理して硬さを硬目にしておき、その後の焼
もどしで硬さを調整する。
ーステンパ処理して硬さを硬目にしておき、その後の焼
もどしで硬さを調整する。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る薄板ばねの改
良オーステンパ熱処理方法の熱処理パターンを示してい
る。薄板ばね素材（ＪＩＳ、ＳＫ５、またはＳＡＥ１０
９５等）を、オーステンパ処理可能な温度ＡＣ3 点（７
６０°Ｃ）以上の温度、たとえば８３０°Ｃに加熱（曲
線１の部分）後、ソルトバスに投入して、３００°Ｃ−
３２０°Ｃにある低温でかつ一定のオーステンパ温度
（曲線２の部分）に急冷し（曲線３の部分）、素材をソ
ルトバスから出して常温に戻し、その後焼もどし（曲線
４の部分）する。この場合、素材板厚が変化しても、オ
ーステンパ温度（ソルト液温度）は一定で、変化させる
必要はない。なお、ＪＩＳ、ＳＫ５材料の化学組成はつ
ぎの通りである。 重量割合にて Ｃ：０．８０−０．９０％、 Ｓｉ：０．３５％以下、 Ｍｎ：０．５０％以下、 Ｐ：０．３０％以下、 Ｓ：０．３０％以下、 Ｆｅおよび不可避不純物：残部
良オーステンパ熱処理方法の熱処理パターンを示してい
る。薄板ばね素材（ＪＩＳ、ＳＫ５、またはＳＡＥ１０
９５等）を、オーステンパ処理可能な温度ＡＣ3 点（７
６０°Ｃ）以上の温度、たとえば８３０°Ｃに加熱（曲
線１の部分）後、ソルトバスに投入して、３００°Ｃ−
３２０°Ｃにある低温でかつ一定のオーステンパ温度
（曲線２の部分）に急冷し（曲線３の部分）、素材をソ
ルトバスから出して常温に戻し、その後焼もどし（曲線
４の部分）する。この場合、素材板厚が変化しても、オ
ーステンパ温度（ソルト液温度）は一定で、変化させる
必要はない。なお、ＪＩＳ、ＳＫ５材料の化学組成はつ
ぎの通りである。 重量割合にて Ｃ：０．８０−０．９０％、 Ｓｉ：０．３５％以下、 Ｍｎ：０．５０％以下、 Ｐ：０．３０％以下、 Ｓ：０．３０％以下、 Ｆｅおよび不可避不純物：残部
【００１５】本発明方法が従来法と異なる点は、次の通
りである。まず、オーステンパ温度を素材板厚に応じて
変えずに一定とし、かつオーステンパ温度を低温側の３
００°Ｃ−３２０°Ｃとしたことである。これにより、
図６に示す如く冷却能が高くなり、図５に示すように、
板厚２．５ｍｍ以下のものは、目標硬さ（たとえば、Ｈ
ＲＣ４０−５０）より硬目に熱処理されることになる。
りである。まず、オーステンパ温度を素材板厚に応じて
変えずに一定とし、かつオーステンパ温度を低温側の３
００°Ｃ−３２０°Ｃとしたことである。これにより、
図６に示す如く冷却能が高くなり、図５に示すように、
板厚２．５ｍｍ以下のものは、目標硬さ（たとえば、Ｈ
ＲＣ４０−５０）より硬目に熱処理されることになる。
【００１６】また、オーステンパ処理の後に焼もどしを
行って、オーステンパと焼もどしを組合せたことであ
る。従来法にはオーステンパと焼もどしを組合せるとい
う思想はなく、オーステンパで出した硬さを焼もどしで
弱めるという発想はない。本発明では、オーステンパで
硬目としておき、焼もどしで硬さを目標硬さに調整して
いる。この焼もどしによる硬さ調整により、前記のオー
ステンパ処理温度を低目でかつ一定にすることができ
る。
行って、オーステンパと焼もどしを組合せたことであ
る。従来法にはオーステンパと焼もどしを組合せるとい
う思想はなく、オーステンパで出した硬さを焼もどしで
弱めるという発想はない。本発明では、オーステンパで
硬目としておき、焼もどしで硬さを目標硬さに調整して
いる。この焼もどしによる硬さ調整により、前記のオー
ステンパ処理温度を低目でかつ一定にすることができ
る。
【００１７】図３は、低温オーステンパ後の焼もどし温
度と硬さの関係を示している。図３において３００°Ｃ
はオーステンパのままということであり、３７５°Ｃ以
上が焼もどし温度を示している。焼もどし温度が３７５
°Ｃ−４７５°Ｃに選定されることにより、板厚１．５
−３．０ｍｍの、硬目にオーステンパ処理された素材が
目標硬さＨＲＣ４０−５０に調整されることがわかる。
完全オーステンパ組織という良い物性は維持したまま、
硬さだけが焼もどしによって調整される。このため、従
来法と比べ、同じ硬さで、靱性が向上することになる。
度と硬さの関係を示している。図３において３００°Ｃ
はオーステンパのままということであり、３７５°Ｃ以
上が焼もどし温度を示している。焼もどし温度が３７５
°Ｃ−４７５°Ｃに選定されることにより、板厚１．５
−３．０ｍｍの、硬目にオーステンパ処理された素材が
目標硬さＨＲＣ４０−５０に調整されることがわかる。
完全オーステンパ組織という良い物性は維持したまま、
硬さだけが焼もどしによって調整される。このため、従
来法と比べ、同じ硬さで、靱性が向上することになる。
【００１８】図４に、本発明で熱処理された薄板ばね
と、従来法で熱処理された薄板ばねの、延性特性を示
す。ただし、板厚ｔが２．５ｍｍの場合である。本発明
方法による薄板ばねでは、完全なベーナイト組織となっ
ていて組織がそろっているので、高い伸びが得られるの
に対し、従来法による薄板ばねではパーライトが混在し
たパーライト、べーナイト組織となっているので、伸び
が本発明法による薄板ばねに比べて低い。上記のよう
に、本発明方法による薄板ばねではミクロ組織の改善が
得られており、延性、靱性が向上している。
と、従来法で熱処理された薄板ばねの、延性特性を示
す。ただし、板厚ｔが２．５ｍｍの場合である。本発明
方法による薄板ばねでは、完全なベーナイト組織となっ
ていて組織がそろっているので、高い伸びが得られるの
に対し、従来法による薄板ばねではパーライトが混在し
たパーライト、べーナイト組織となっているので、伸び
が本発明法による薄板ばねに比べて低い。上記のよう
に、本発明方法による薄板ばねではミクロ組織の改善が
得られており、延性、靱性が向上している。
【００１９】作業時間の観点から本発明方法を従来法と
比較すると、本発明方法では、ソルトバスの温度を素材
板厚に応じて変化さなくてよいという特徴がある。ソル
トバスは熱容量が大で、素材板厚が変った場合、ソルト
液の温度を変化させるのに多大の時間を要していたが、
本発明方法では、そのような段取りロスがなくなる。
比較すると、本発明方法では、ソルトバスの温度を素材
板厚に応じて変化さなくてよいという特徴がある。ソル
トバスは熱容量が大で、素材板厚が変った場合、ソルト
液の温度を変化させるのに多大の時間を要していたが、
本発明方法では、そのような段取りロスがなくなる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、低温かつ一定温度でオ
ーステンパ処理し、その後焼もどしして、薄板ばねを熱
処理するようにしたので、 （１） 低温オーステンパ処理により冷却能力が高めら
れ、ミクロ組織の改善をはかることができるとともに、
オーステンパ処理可能な板厚を増加できる。 （２） また、オーステンパ処理温度の変化不要によ
り、段取りロスを無くすことができる。
ーステンパ処理し、その後焼もどしして、薄板ばねを熱
処理するようにしたので、 （１） 低温オーステンパ処理により冷却能力が高めら
れ、ミクロ組織の改善をはかることができるとともに、
オーステンパ処理可能な板厚を増加できる。 （２） また、オーステンパ処理温度の変化不要によ
り、段取りロスを無くすことができる。
【図１】本発明の一実施例に係る薄板ばねの改良オース
テンパ熱処理方法の熱処理パターン図である。
テンパ熱処理方法の熱処理パターン図である。
【図２】従来の薄板ばねのオーステンパ熱処理方法の熱
処理パターン図である。
処理パターン図である。
【図３】本発明の方法における低温オーステンパ後の焼
もどし温度と硬さの関係図である。
もどし温度と硬さの関係図である。
【図４】本発明の方法と従来法による薄板ばねの伸びと
引張強さの関係図である。
引張強さの関係図である。
【図５】オーステンパ温度と硬さの関係図である。
【図６】オーステンパ温度と平均冷却速度の関係図であ
る。
る。
【図７】ＳＡＥ１０９５のＴ、Ｔ、Ｔ図である。
１ 加熱工程 ２ オーステンパ温度工程 ３ 急冷工程 ４ 焼もどし工程
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 1/00 - 1/32 C21D 6/00 C21D 9/02 F16F 1/02
Claims (1)
- 【請求項１】 重量割合にて Ｃ：０．８０−０．９０％、 Ｓｉ：０．３５％以下、 Ｍｎ：０．５０％以下、 Ｐ：０．３０％以下、 Ｓ：０．３０％以下、 Ｆｅおよび不可避不純物：残部 からなる組成の 薄板ばね素材を、オーステンパ温度を薄
板ばね素材の板厚に応じて変えることなく、３００°Ｃ
−３２０°Ｃの一定温度で低温オーステンパ処理して硬
めに熱処理し、 その後焼もどしして硬さを弱めて目標硬さに調整する、 ことを特徴とする薄板ばねの改良オーステンパ熱処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03167451A JP3098064B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 薄板ばねの改良オーステンパ熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03167451A JP3098064B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 薄板ばねの改良オーステンパ熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04365811A JPH04365811A (ja) | 1992-12-17 |
| JP3098064B2 true JP3098064B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=15849941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03167451A Expired - Fee Related JP3098064B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 薄板ばねの改良オーステンパ熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3098064B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101829882B (zh) * | 2010-01-11 | 2012-01-25 | 安徽安簧机械股份有限公司 | 一种1800Mpa级以上高强度变截面簧片制造方法 |
| KR102513043B1 (ko) * | 2021-08-26 | 2023-03-23 | 김건영 | 조립 타입 시스템 가구 프레임 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100344774C (zh) * | 2005-11-01 | 2007-10-24 | 广东工业大学 | 50钢电脑cpu扣具热处理工艺方法 |
| US9295898B2 (en) * | 2014-06-13 | 2016-03-29 | Jung Hoon Lee | Golf putting apparatus |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2867626B2 (ja) * | 1990-06-14 | 1999-03-08 | 株式会社東郷製作所 | 板ばねホースバンドおよびその製造方法 |
-
1991
- 1991-06-13 JP JP03167451A patent/JP3098064B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101829882B (zh) * | 2010-01-11 | 2012-01-25 | 安徽安簧机械股份有限公司 | 一种1800Mpa级以上高强度变截面簧片制造方法 |
| KR102513043B1 (ko) * | 2021-08-26 | 2023-03-23 | 김건영 | 조립 타입 시스템 가구 프레임 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04365811A (ja) | 1992-12-17 |
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