JPH01184223A - 高温へたり性の優れた自動車用懸架ばねの製造方法 - Google Patents
高温へたり性の優れた自動車用懸架ばねの製造方法Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
- F16F1/021—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by their composition, e.g. comprising materials providing for particular spring properties
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は自動車用懸架ばねとして用いられる高温へたり
性の優れたばねの製造法に関するものである。
性の優れたばねの製造法に関するものである。
(従来の技術)
自動車の走行性能や燃費を向上させるために、自動車車
体の軽量化が進められており、自動車の構成部品の一つ
であるばねにおいても軽量化、高応力化が要求されてい
る。特に自動車用懸架ばねの高応力化のためには、耐へ
たり性の改善が必要である。
体の軽量化が進められており、自動車の構成部品の一つ
であるばねにおいても軽量化、高応力化が要求されてい
る。特に自動車用懸架ばねの高応力化のためには、耐へ
たり性の改善が必要である。
更に最近では自動車の前輪駆動方式が主流となるなど、
懸架ばねの使用温度条件は苛酷になってきており、高温
域でのへたり性が重要視され、高温へたり性の優れたば
ねの出現が望まれている。
懸架ばねの使用温度条件は苛酷になってきており、高温
域でのへたり性が重要視され、高温へたり性の優れたば
ねの出現が望まれている。
ここで言う「へたり」とはコイルばねが使用中に永久変
形を起こし、その自由高さが変化する現象であり、この
耐へたり性の優れたばねが開発されればばねの使用設計
応力を更に上げることが可能となりその結果ばねの軽量
化を図ることが可能である。
形を起こし、その自由高さが変化する現象であり、この
耐へたり性の優れたばねが開発されればばねの使用設計
応力を更に上げることが可能となりその結果ばねの軽量
化を図ることが可能である。
ところで、従来自動車の懸架用のばねは、JISSUP
6〜7に代表される51−Mn系及びSAE 9254
に代表される5i−Cr系の鋼種あるいは、最近開発さ
れたこれらの鋼種にNb、 V等の合金元素を添加し
たばね鋼を用いた熱間あるいは冷間ばねが使用されてい
る(特公昭59−41502号、特公昭62−3710
8号の公報)。
6〜7に代表される51−Mn系及びSAE 9254
に代表される5i−Cr系の鋼種あるいは、最近開発さ
れたこれらの鋼種にNb、 V等の合金元素を添加し
たばね鋼を用いた熱間あるいは冷間ばねが使用されてい
る(特公昭59−41502号、特公昭62−3710
8号の公報)。
熱間ばねは上記ばね鋼を熱間でばねに成型後、焼入・焼
戻処理、室温でのセソチング、ショット。
戻処理、室温でのセソチング、ショット。
塗装工程を経て製造されている。又冷間ばねは焼入・焼
戻処理したばね鋼線(いわゆるOT線)を冷間でばねに
成型後低温での歪取り焼鈍、ショット、セソチング、塗
装の工程で作られている。
戻処理したばね鋼線(いわゆるOT線)を冷間でばねに
成型後低温での歪取り焼鈍、ショット、セソチング、塗
装の工程で作られている。
いずれの工程で作ったばねでも、従来のばね鋼を室温で
のセノチングによる方法で製造したばねでは、へたりに
対する厳しい要求に対して、満足できる結果が得られな
かったのが現状である。
のセノチングによる方法で製造したばねでは、へたりに
対する厳しい要求に対して、満足できる結果が得られな
かったのが現状である。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は上述の如く最近問題となってきた高温でのへた
り性を改善したばねの製造方法に関するものである。
り性を改善したばねの製造方法に関するものである。
(課題を解決するための手段)
本発明者等は上記の問題点を解決するため研究を重ね発
明を成し遂げた。
明を成し遂げた。
即ち重量%で
C: 0.40〜0,85
Si : 0.10〜1.50
Mn: 0.30〜1.50
Cr: 0.10〜1.OO
へI21.O15未満
N : 0.0060〜0.0200
を含み、残りは実質的にFeよりなる鋼を、熱間ばねで
は熱間成型、焼入焼戻後、冷間ばねの場合は焼入焼戻し
だ鋼線を冷間で成型後、80〜400°Cに加熱しその
温度域において、当該ばねに剪断歪で0.005〜0.
030のセソチング歪を与えることを特徴とする高温へ
たり性の優れた自動車用懸架ばねの製造方法である。
は熱間成型、焼入焼戻後、冷間ばねの場合は焼入焼戻し
だ鋼線を冷間で成型後、80〜400°Cに加熱しその
温度域において、当該ばねに剪断歪で0.005〜0.
030のセソチング歪を与えることを特徴とする高温へ
たり性の優れた自動車用懸架ばねの製造方法である。
第1図は第1表に示す化学成分を有する直径11mmの
線材を900°Cに加熱焼入後種々の温度で焼戻すこと
により硬さを調節した線材を25゜100.150℃の
温度で剪断歪γで0.019の捩り歪を与えた後、80
℃で捩りクリープ試験を行い96Hr経過後の残留剪断
歪量を測定した結果である。図から明らかなように、■
鋼を150℃で歪を与えた場合、現在の標準ばねである
■の5UP7釧を常温(25℃)でセソチングしたもの
より、残留剪断歪が小さくへたり性が優れていることが
判る。
線材を900°Cに加熱焼入後種々の温度で焼戻すこと
により硬さを調節した線材を25゜100.150℃の
温度で剪断歪γで0.019の捩り歪を与えた後、80
℃で捩りクリープ試験を行い96Hr経過後の残留剪断
歪量を測定した結果である。図から明らかなように、■
鋼を150℃で歪を与えた場合、現在の標準ばねである
■の5UP7釧を常温(25℃)でセソチングしたもの
より、残留剪断歪が小さくへたり性が優れていることが
判る。
本発明者等は、高温でのへたり改善に対するこのような
新しい知見をもとに本発明を完成した。
新しい知見をもとに本発明を完成した。
(作 用)
以下に本発明で規定している各発明構成因子の作用限定
理由について説明する。
理由について説明する。
Cは材料の焼入性、強度を左右する元素で、0.40%
以下ではばねとして必要な硬さを得ることが出来ない。
以下ではばねとして必要な硬さを得ることが出来ない。
また0、85%を越えるとばねの靭性が低下して脆くな
るため避けなければならない。
るため避けなければならない。
Siは脱酸剤、焼入性の確保、へたり性の向上のため必
要で、0.10%未満では、脱酸剤として不十分で又1
.50%を越えてもへたり向上効果が飽和するので上限
を1.50%とした。
要で、0.10%未満では、脱酸剤として不十分で又1
.50%を越えてもへたり向上効果が飽和するので上限
を1.50%とした。
Mnは脱酸剤として、また焼入性を確保し所定の硬さの
ばねを得るため必要である。0.30%未満では脱酸剤
としての効果が十分得られない。1.50%を越えて添
加してもそれ以上の効果が得られないので特許請求の範
囲から除いた。
ばねを得るため必要である。0.30%未満では脱酸剤
としての効果が十分得られない。1.50%を越えて添
加してもそれ以上の効果が得られないので特許請求の範
囲から除いた。
CrはSiが高い場合出現し易い黒鉛の析出を防止する
と共に、Si、 Mnと同しく焼入性を上げ、所定の硬
さを得るため必要である。このため0.10%以上必要
であり、又1.00%を越えて添加してもそれ以上の効
果が得られないため特許請求の範囲から除いた。
と共に、Si、 Mnと同しく焼入性を上げ、所定の硬
さを得るため必要である。このため0.10%以上必要
であり、又1.00%を越えて添加してもそれ以上の効
果が得られないため特許請求の範囲から除いた。
Nは80〜400℃でのセソチング歪を有効にばねのへ
たり改善に作用させるため必要で、0.0060%以下
ではその効果が不十分で、又0.0200%を越えても
それ以上の効果が得られない。
たり改善に作用させるため必要で、0.0060%以下
ではその効果が不十分で、又0.0200%を越えても
それ以上の効果が得られない。
八iはNと結合して八nNとなり結晶粒微細化に寄与す
るが、しかしiを過度に多くするとこのiN結合のため
へたり性の改善に必要な同容Nが減少するのでAI量の
上限を0.015%未満とした。
るが、しかしiを過度に多くするとこのiN結合のため
へたり性の改善に必要な同容Nが減少するのでAI量の
上限を0.015%未満とした。
本発明のもう一つのポイントは、以上の如く化学成分を
制御した鋼をばねに成型後80〜400℃の温度域で所
定の歪を付加することにある。
制御した鋼をばねに成型後80〜400℃の温度域で所
定の歪を付加することにある。
歪を与える温度域は80〜400°Cの範囲である。こ
こで80℃より低い温度域で歪を加えても、十分なへた
りの改善効果が得られない。又400℃を越えた温度に
加熱して歪を与えてもそれ以上の効果が得られないし、
ばねの曲がり等の問題も生じてくるので避けなければな
らない。
こで80℃より低い温度域で歪を加えても、十分なへた
りの改善効果が得られない。又400℃を越えた温度に
加熱して歪を与えてもそれ以上の効果が得られないし、
ばねの曲がり等の問題も生じてくるので避けなければな
らない。
与えるセソチング歪の量は、剪断歪で0.005〜0.
030の範囲の歪である。与える歪の量が0.005よ
り小さい場合へたり改善効果が十分でない。また0、0
30を越えて歪を与えてもそれ以上の効果が得られない
し、ばねの形状によっては密着してしまうので避けなけ
ればならない。
030の範囲の歪である。与える歪の量が0.005よ
り小さい場合へたり改善効果が十分でない。また0、0
30を越えて歪を与えてもそれ以上の効果が得られない
し、ばねの形状によっては密着してしまうので避けなけ
ればならない。
ばねはいわゆる熱間ばねと冷間ばねと呼ばれる二種類の
ばねの製造方法が知られているが、上記の歪を与える時
期は、熱間ばねでは熱間で成型し焼入・焼戻処理した後
であり、冷間ばねでは焼入焼戻処理した鋼線(いわゆる
OT線)を冷間でばねに成型し低温焼鈍した後に付与す
る。
ばねの製造方法が知られているが、上記の歪を与える時
期は、熱間ばねでは熱間で成型し焼入・焼戻処理した後
であり、冷間ばねでは焼入焼戻処理した鋼線(いわゆる
OT線)を冷間でばねに成型し低温焼鈍した後に付与す
る。
(実施例)
以下に実施例を挙げて更に本発明を説明する。
第2表に示す化学成分を有する鋼を溶製し、通常の方法
で直径12.80の線材に圧延した。この線材から、線
径12.51m、コイル平均径140+u、高さ370
■の自動車用の懸架ばねを熱間で成型し、焼入・焼戻処
理でH,tc52.5の硬さに調節した。
で直径12.80の線材に圧延した。この線材から、線
径12.51m、コイル平均径140+u、高さ370
■の自動車用の懸架ばねを熱間で成型し、焼入・焼戻処
理でH,tc52.5の硬さに調節した。
このばねを第3表に示す条件で剪断歪で0.019のセ
ソチングを行った。この後ショット投射、塗装、焼き付
は処理を行ない、懸架ばねとした。
ソチングを行った。この後ショット投射、塗装、焼き付
は処理を行ない、懸架ばねとした。
耐へたり性を評価するため100℃において、試験応力
が115kg/1m2となるような締めつけ試験を96
時間を行ない、その時のへたり量(残留剪断歪)を比較
した。その結果を第3表に示す。
が115kg/1m2となるような締めつけ試験を96
時間を行ない、その時のへたり量(残留剪断歪)を比較
した。その結果を第3表に示す。
第3表の結果から明らかな如く、本発明方法によるばね
は、現行のばねに比べ、同等以上のへたり特性を有して
いることが判る。
は、現行のばねに比べ、同等以上のへたり特性を有して
いることが判る。
第 3 表 セソチング温度とへたり試験結果(発明
の効果) 本発明を実施することにより、従来高価な高合金のばね
鋼を使って製造していたのに代って、安価な方法でへた
り性の優れた自動車懸架用のばねを製造することが出来
る。
の効果) 本発明を実施することにより、従来高価な高合金のばね
鋼を使って製造していたのに代って、安価な方法でへた
り性の優れた自動車懸架用のばねを製造することが出来
る。
第1図は各セソチング温度における残留剪断歪量を示す
図である。 特許出願人 新日本製鐵株式会社
図である。 特許出願人 新日本製鐵株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量%でC:0.40〜0.85 Si:0.10〜1.50 Mn:0.30〜1.50 Cr:0.10〜1.00 Al:0.015未満 N:0.0060〜0.0200 を含み、残りはFe及び不可避的不純物からなる鋼を、
熱間ばねでは熱間成型、焼入焼戻後、冷間ばねの場合は
焼入焼戻した鋼線を冷間で成型後、80〜400℃に加
熱しその温度域において、当該ばねに剪断歪で0.00
5〜0.030のセッチング歪を与えることを特徴とす
る高温へたり性の優れた自動車用懸架ばねの製造方法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63006797A JP2510230B2 (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 高温へたり性の優れた自動車用懸架ばねの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63006797A JP2510230B2 (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 高温へたり性の優れた自動車用懸架ばねの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01184223A true JPH01184223A (ja) | 1989-07-21 |
JP2510230B2 JP2510230B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=11648168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63006797A Expired - Fee Related JP2510230B2 (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 高温へたり性の優れた自動車用懸架ばねの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2510230B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002178077A (ja) * | 2000-12-14 | 2002-06-25 | Chuo Spring Co Ltd | コイルばねの製造方法 |
WO2002050327A1 (fr) * | 2000-12-20 | 2002-06-27 | Nippon Steel Corporation | Acier à ressorts haute résistance et fil d'acier à ressorts |
JP2016156082A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 愛知製鋼株式会社 | 板ばね及びその製造方法 |
US10385430B2 (en) | 2014-03-31 | 2019-08-20 | Kobe Steel, Ltd. | High-strength steel material having excellent fatigue properties |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57164928A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-09 | Daido Steel Co Ltd | Production of steel strip |
JPS62156251A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-11 | Aichi Steel Works Ltd | 耐へたり性の優れたばね用鋼 |
-
1988
- 1988-01-18 JP JP63006797A patent/JP2510230B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4558183B2 (ja) * | 2000-12-14 | 2010-10-06 | 中央発條株式会社 | 弁ばねの製造方法 |
WO2002050327A1 (fr) * | 2000-12-20 | 2002-06-27 | Nippon Steel Corporation | Acier à ressorts haute résistance et fil d'acier à ressorts |
US7789974B2 (en) | 2000-12-20 | 2010-09-07 | Nippon Steel Corporation | High-strength spring steel wire |
US10385430B2 (en) | 2014-03-31 | 2019-08-20 | Kobe Steel, Ltd. | High-strength steel material having excellent fatigue properties |
JP2016156082A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 愛知製鋼株式会社 | 板ばね及びその製造方法 |
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---|---|
JP2510230B2 (ja) | 1996-06-26 |
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