JP4414811B2 - 耐熱ばね用ステンレス鋼線、及びそれを用いた耐熱ばね - Google Patents
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Description
A値=10N(Mn+Cr)/Ni …(1)
B値=Cr+3.3Mo+16N …(2)
ねじり強さ(τ B )=12Tmax/πd 3 …(3)
ただし、d:線径、
ねじり速度:1回転/Min、
標点間距離:線径×100、及び
軸荷重:引張破断荷重の1%とする。
また、請求項2に係る発明では、上記元素に加え、さらに任意元素として0.8%以下のTi、Nb、Al、B(ボロン)、Ca又はVの1種以上を含むことができる。
Md30=413−462(C+N)−9.2Si−8.1Mn−13.7Cr−9.5Ni−18.5Mo
C:Cはオーステナイト生成元素であって、高温で生成するδフェライトの制御、加工硬化や高温強度などの点で有効であり、また結晶格子間に侵入して強化させることもできることから、少なくとも0.08%以上の添加としている。しかし、0.15%を越えるような多量添加は、炭化物の発生を招き、耐食性を低下されることから、より好ましくは0.08〜0.12%とする。
A値=10N(Mn+Cr)/Ni=6.5〜12.0%
B値=Cr+3.3Mo+16N =23.0〜28.0%
ねじり強さ(τB )=12Tmax/πd3
(d:線径)
ねじり速度 1回転/Min
標点間距離 線径×100
軸荷重 引張破断荷重の1%
Md30=413−462(C+N)−9.2Si−8.1Mn−13.7Cr−9.5Ni−18.5Mo
次に、この軟質線にスルファミン酸ニッケル浴でのニッケルメッキを施して、その表面に0.2〜5μm の厚さのNi層を形成し、これを潤滑剤として冷間伸線加工を行ない、目標線径2.0mmの鋼線を得た。その機械的特性を表2に一覧する。
(試験2)時効処理温度に伴うねじり特性の影響
図2は、本発明によるステンレス鋼線の時効処理温度を300〜650℃の範囲で変化させた場合のねじり強度とねじり降伏強さ(τ0.3 )を、比較例材と比較したものであり、特に実施例材については温度500〜550℃の範囲で特性の大幅な向上が見られており、その最大強度は、時効前の特性に比してねじり応力で15〜20%、ねじり降伏強さでは20〜30%も向上していることが確認された。
τ=4(3Y+θ・dT/dθ)/πD3
すなわち、τ0.3 (N/mm2 )=4(3Y+c)/πD3 で示される。
図3は、本発明による耐熱ばねをボールジョイント用として用いる場合の評価として、使用環境温度300〜400℃における熱へたりの特性を調べたもので、用いたばねは、実施例材1及び2と、比較例材5〜7を各々選定し、これら各線材をコイル中心径18.5mm,有効巻数4.5、ばね長さ47mm、ピッチ9.1mmの圧縮コイルばねを製作した。なお、この時の低温焼きなまし処理条件は、実施例材は500℃×30min.であり、一方比較材については、比較例5、6は400℃×30min、比較例7は475℃×60min.とした。
耐食性試験として、実施例1、2及び比較例5、7を選定し、JIS−G0577に基づいて孔食電位の測定を行った。掃引速度は20mV/min.で参照電極にはカロメル電極を用いた。結果を表3に示す。実施例1、2は、比較例より極めて高い孔食電位を示し、大幅に耐食性が優れていることがわかる。
1 ボールジョイント
11 シール部材
12 接続ネジ
13 ばね
Claims (7)
- 質量で、C:0.08〜0.15%、Si≦2.0%、Mn≦2.0%、Ni:5.0〜8.0%、Cr:20.0〜23.0%、N:0.25〜0.40%、Mo≦1.0%を含んで残部がFeと不可避不純物でなり、かつ
次式(1)のA値=6.5〜12.0%、及び次式(2)のB値=23.0〜28.0%を満足し、
しかも線の一方を固定し他方側を下記の速度で回転させながらねじり応力を負荷して破断までにおける最大トルク(Tmax)から次式(3)によって求めるねじり強さ800〜1300MPaの特性を有することを特徴とする高温耐へたり性と耐食性に優れた耐熱ばね用ステンレス鋼線。
A値=10N(Mn+Cr)/Ni …(1)
B値=Cr+3.3Mo+16N …(2)
ねじり強さ(τ B )=12Tmax/πd 3 …(3)
ただし、d:線径、
ねじり速度:1回転/Min、
標点間距離:線径×100、及び
軸荷重:引張破断荷重の1%とする。 - 質量で、C:0.08〜0.15%、Si≦2.0%、Mn≦2.0%、Ni:5.0〜8.0%、Cr:20.0〜23.0%、N:0.25〜0.40%、Mo≦1.0%を少なくとも含むとともに、任意元素として0.8%以下のTi、Nb、Al、B(ボロン)、Ca又はVの1種以上を含んで残部がFeと不可避不純物でなり、かつ
次式(1)のA値=6.5〜12.0%、及び次式(2)のB値=23.0〜28.0%を満足し、
しかも線の一方を固定し他方側を下記の速度で回転させながらねじり応力を負荷して破断までにおける最大トルク(Tmax)から次式(3)によって求めるねじり強さ800〜1300MPaの特性を有することを特徴とする高温耐へたり性と耐食性に優れた耐熱ばね用ステンレス鋼線。
A値=10N(Mn+Cr)/Ni …(1)
B値=Cr+3.3Mo+16N …(2)
ねじり強さ(τ B )=12Tmax/πd 3 …(3)
ただし、d:線径、
ねじり速度:1回転/Min、
標点間距離:線径×100、及び
軸荷重:引張破断荷重の1%とする。 - 前記ステンレス鋼線は、質量で、C:0.08〜0.12%、Si:0.8〜1.8%、Mn:0.5〜1.6%、Ni:7.2〜7.8%、Cr:20.0〜23.0%、N:0.25〜0.40%を含む請求項1又は2に記載の耐熱ばね用ステンレス鋼線。
- 前記ステンレス鋼線は、C+Nが0.35〜0.42%である請求項3に記載の耐熱ばね用ステンレス鋼線。
- 前記ステンレス鋼線は、次式に示すMd30が−100℃以下である請求項4に記載の耐熱ばね用ステンレス鋼線。
Md30=413−462(C+N)−9.2Si−8.1Mn−13.7Cr−9.5Ni−18.5Mo - 請求項1〜5のいずれかに記載のステンレス鋼線が、該鋼線の直径(d)の3〜15倍のコイル中心径(D)、かつ巻ピッチ(P)が(1/10〜3/2)Dの比率でコイル巻成形されてなる耐熱ばね。
- 自動車排気管継手ボールジョイントのフランジ部の押圧用として用いられる請求項6の耐熱ばね。
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JP2004142685A JP4414811B2 (ja) | 2004-05-12 | 2004-05-12 | 耐熱ばね用ステンレス鋼線、及びそれを用いた耐熱ばね |
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WO2017034034A1 (ja) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | 日本発條株式会社 | 弾性部材用線材および弾性部材 |
-
2004
- 2004-05-12 JP JP2004142685A patent/JP4414811B2/ja not_active Expired - Lifetime
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