JPH05171493A - 有色バネ鋼成形品及びその製造方法 - Google Patents
有色バネ鋼成形品及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 バネ鋼基材の表面にNiメッキ層を有し、さら
にその上にバネ成形後の低温加熱拡散によって合金化し
た有色Cu−Zn合金メッキ層を有することを特徴とする有
色バネ鋼成形品、及び、バネ鋼素材に３層メッキ（下層
Ni、中間層Cu、上層Zn）をCu及びZn層の合計厚さに対す
るZn層の厚さ比：10〜45％にして施し、バネ用材に加工
した後、 250〜400 ℃に加熱して低温焼鈍すると共にメ
ッキ層を発色させることを特徴とする有色バネ鋼成形品
の製造方法。 【効果】 バネ特性等のバネ鋼成形品特性の劣化を生じ
ることなく、バネ製造工程中でのメッキ層の発色によ
り、バネ鋼成形品の素材の材質あるいは寸法などの識別
を容易に行うことができ、表面美観を向上し得、更に耐
食性を向上できる。
にその上にバネ成形後の低温加熱拡散によって合金化し
た有色Cu−Zn合金メッキ層を有することを特徴とする有
色バネ鋼成形品、及び、バネ鋼素材に３層メッキ（下層
Ni、中間層Cu、上層Zn）をCu及びZn層の合計厚さに対す
るZn層の厚さ比：10〜45％にして施し、バネ用材に加工
した後、 250〜400 ℃に加熱して低温焼鈍すると共にメ
ッキ層を発色させることを特徴とする有色バネ鋼成形品
の製造方法。 【効果】 バネ特性等のバネ鋼成形品特性の劣化を生じ
ることなく、バネ製造工程中でのメッキ層の発色によ
り、バネ鋼成形品の素材の材質あるいは寸法などの識別
を容易に行うことができ、表面美観を向上し得、更に耐
食性を向上できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有色バネ鋼成形品及び
その製造方法に関し、詳細には、寸法や材質等の識別が
適切に行える有色バネ鋼成形品及びその製造方法に関す
る。
その製造方法に関し、詳細には、寸法や材質等の識別が
適切に行える有色バネ鋼成形品及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】コイルバネや板バネ等の如きバネ鋼成形
品（即ち、バネ）は、機械部品、事務用品、その他日常
生活においてあらゆる方面で使用されている。かかるバ
ネの材料であるバネ用鋼材にはバネ用鋼線や鋼板があ
る。バネ用鋼線としては JISに規定されている硬鋼線、
ピアノ線、バネ用ステンレス鋼線が知られている。
品（即ち、バネ）は、機械部品、事務用品、その他日常
生活においてあらゆる方面で使用されている。かかるバ
ネの材料であるバネ用鋼材にはバネ用鋼線や鋼板があ
る。バネ用鋼線としては JISに規定されている硬鋼線、
ピアノ線、バネ用ステンレス鋼線が知られている。
【０００３】これら鋼線はその表面色調が比較的よく似
ており、特に硬鋼線とピアノ線とでは、色調のみによる
識別は不可能である。又、ステンレス鋼線の場合は、硬
鋼線、ピアノ線に比べて一般的に光沢を有するものの、
油引き（湿式伸線）で仕上げた線材の場合、色調による
識別は極めて困難である。従って、バネ成形後大きさの
よく似たものは、時折寸法間違いや材質間違いを生じ、
誤って規格外れのバネ製品が機械構造体に組み込まれて
しまうというトラブルが時折発生していた。
ており、特に硬鋼線とピアノ線とでは、色調のみによる
識別は不可能である。又、ステンレス鋼線の場合は、硬
鋼線、ピアノ線に比べて一般的に光沢を有するものの、
油引き（湿式伸線）で仕上げた線材の場合、色調による
識別は極めて困難である。従って、バネ成形後大きさの
よく似たものは、時折寸法間違いや材質間違いを生じ、
誤って規格外れのバネ製品が機械構造体に組み込まれて
しまうというトラブルが時折発生していた。
【０００４】他方、自動車のラジアルタイヤを補強して
いるスチールコードは、例えば0.25mmの素線を５本撚り
し、この撚り線をベルト状に編んだものをタイヤ円周に
配置したものであって、ゴム・金属コードの複合材とし
て強化を計っている。この素線は、1.3mm の原線表面上
に厚さ比でCu：Zn＝７：３になるように、下層にCu、上
層にZnをメッキし、その後400 ℃位に数分間〜数10分間
加熱してメッキ層をCu−30％Znの合金に変化させ、更に
0.25mmまで96.3％の強伸線加工を行って製造される。該
工程中上記加熱後に外観上白色のメッキは黄金色に変化
し、非常に美しい色調を呈するようになる。
いるスチールコードは、例えば0.25mmの素線を５本撚り
し、この撚り線をベルト状に編んだものをタイヤ円周に
配置したものであって、ゴム・金属コードの複合材とし
て強化を計っている。この素線は、1.3mm の原線表面上
に厚さ比でCu：Zn＝７：３になるように、下層にCu、上
層にZnをメッキし、その後400 ℃位に数分間〜数10分間
加熱してメッキ層をCu−30％Znの合金に変化させ、更に
0.25mmまで96.3％の強伸線加工を行って製造される。該
工程中上記加熱後に外観上白色のメッキは黄金色に変化
し、非常に美しい色調を呈するようになる。
【０００５】上記スチールコードの製造においては、コ
ードの表面色調が黄金色に変化することは何等の価値を
持たず、メッキ層をCu−30％Zn合金とすることによって
伸線性の向上およびゴムと金属との接着性向上を計るこ
とが目的である。従って、異種金属を２種類メッキした
後加熱拡散させて合金化し、発色させること自体に機能
をもたせる方法は、従来全く利用されていなかった。
尚、Cu−30％Zn合金のメッキ層のみを被覆した鋼は、ス
チールコードの場合の如くゴムに埋め込まれ、外気と遮
断された状態で使用される場合には耐食性の点で実用上
問題はないが、外気と遮断されず、そのまま成型品とし
て使用する場合には耐食性の点で充分ではなく、実用上
問題になるケースがある。
ードの表面色調が黄金色に変化することは何等の価値を
持たず、メッキ層をCu−30％Zn合金とすることによって
伸線性の向上およびゴムと金属との接着性向上を計るこ
とが目的である。従って、異種金属を２種類メッキした
後加熱拡散させて合金化し、発色させること自体に機能
をもたせる方法は、従来全く利用されていなかった。
尚、Cu−30％Zn合金のメッキ層のみを被覆した鋼は、ス
チールコードの場合の如くゴムに埋め込まれ、外気と遮
断された状態で使用される場合には耐食性の点で実用上
問題はないが、外気と遮断されず、そのまま成型品とし
て使用する場合には耐食性の点で充分ではなく、実用上
問題になるケースがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記バネ鋼成形品の寸
法や材質の識別を容易にすべく、現在、バネ鋼線への種
々の樹脂被膜の被覆、塗料の焼付被覆、PVD, CVD等のイ
オンプレーティング或いは TiN等の被覆により、カラー
化して識別の容易化及び美観向上を図っている。
法や材質の識別を容易にすべく、現在、バネ鋼線への種
々の樹脂被膜の被覆、塗料の焼付被覆、PVD, CVD等のイ
オンプレーティング或いは TiN等の被覆により、カラー
化して識別の容易化及び美観向上を図っている。
【０００７】しかしながら、バネ鋼線はバネ成形加工時
に成形工具との間でカジリ付きに近い厳しい擦過を受
け、又、バネ成形加工後バネ特性向上のため250 〜400
℃、２〜10分程度加熱処理（低温焼鈍処理）されるの
で、樹脂被膜や塗料焼付を施したものでは、バネ成形加
工時に表面に傷が発生し被膜が剥離する場合があり、
又、低温焼鈍処理時にも被膜が軟化して凹みができた
り、バネが互いに溶着するという不都合を生ずる。イオ
ンプレーティングを施したものでは、かかる問題は生じ
ないが、コスト高という欠点があり、いずれの方法も十
分な機能を発揮していないのが現状である。
に成形工具との間でカジリ付きに近い厳しい擦過を受
け、又、バネ成形加工後バネ特性向上のため250 〜400
℃、２〜10分程度加熱処理（低温焼鈍処理）されるの
で、樹脂被膜や塗料焼付を施したものでは、バネ成形加
工時に表面に傷が発生し被膜が剥離する場合があり、
又、低温焼鈍処理時にも被膜が軟化して凹みができた
り、バネが互いに溶着するという不都合を生ずる。イオ
ンプレーティングを施したものでは、かかる問題は生じ
ないが、コスト高という欠点があり、いずれの方法も十
分な機能を発揮していないのが現状である。
【０００８】この対策として、前述のスチールコード製
造技術を利用し、有色（黄金色）のCu−30％Zn合金のメ
ッキ層を表面に有する有色バネ鋼成形品とすることが考
えられる。しかしながら、かかる合金のメッキ層のみを
被覆するだけでは、バネ鋼成形品として耐食性の点で充
分ではない。
造技術を利用し、有色（黄金色）のCu−30％Zn合金のメ
ッキ層を表面に有する有色バネ鋼成形品とすることが考
えられる。しかしながら、かかる合金のメッキ層のみを
被覆するだけでは、バネ鋼成形品として耐食性の点で充
分ではない。
【０００９】本発明は、このような事情に着目してなさ
れたものであり、上記問題点を解消し、バネ鋼成形品の
識別を容易にすると共に表面美観を向上し、更に耐食性
を向上することを目的としている。
れたものであり、上記問題点を解消し、バネ鋼成形品の
識別を容易にすると共に表面美観を向上し、更に耐食性
を向上することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、メッキ処理に
よってバネ鋼材のバネ特性が著しくは劣化せず、耐食性
が向上し、しかもバネ成形加工後の低温加熱焼鈍中にメ
ッキ層が発色することにより、その色調を適宜選択する
とバネ成形品の異寸法、異種材の識別が可能となること
を知見し、本発明を完成するに至った。
め、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、メッキ処理に
よってバネ鋼材のバネ特性が著しくは劣化せず、耐食性
が向上し、しかもバネ成形加工後の低温加熱焼鈍中にメ
ッキ層が発色することにより、その色調を適宜選択する
とバネ成形品の異寸法、異種材の識別が可能となること
を知見し、本発明を完成するに至った。
【００１１】即ち、本発明は、バネ鋼基材の表面にNiメ
ッキ層を有し、さらにその上にバネ成形後の低温加熱拡
散によって合金化した有色Cu−Zn合金メッキ層を有する
バネ鋼成形品を要旨とするものであり、又、バネ鋼素材
表面上に、下層がNi、中間層がCu、上層がZnからなる３
層メッキを、Cu及びZn層の合計厚さに対するZn層の厚さ
比が10〜45％となるように施し、続いてバネ用材に加工
してNi層の厚さが２〜30μm 、Cu及びZn層の合計厚さが
２〜25μm となるように調製したものをバネに成形加工
し、その後該成形品を 250〜400 ℃の温度に加熱して低
温焼鈍すると共にバネ成形品のメッキ層を発色させるこ
とよりなる有色バネ鋼成形品の製造方法を要旨とするも
のである。
ッキ層を有し、さらにその上にバネ成形後の低温加熱拡
散によって合金化した有色Cu−Zn合金メッキ層を有する
バネ鋼成形品を要旨とするものであり、又、バネ鋼素材
表面上に、下層がNi、中間層がCu、上層がZnからなる３
層メッキを、Cu及びZn層の合計厚さに対するZn層の厚さ
比が10〜45％となるように施し、続いてバネ用材に加工
してNi層の厚さが２〜30μm 、Cu及びZn層の合計厚さが
２〜25μm となるように調製したものをバネに成形加工
し、その後該成形品を 250〜400 ℃の温度に加熱して低
温焼鈍すると共にバネ成形品のメッキ層を発色させるこ
とよりなる有色バネ鋼成形品の製造方法を要旨とするも
のである。
【００１２】
【作 用】下層がNi、中間層がCu、上層がZnからなる３
層メッキを、下層のNiと中間層のCuの相互拡散が起こら
ないような比較的低温で加熱すると、中間層のCuと上層
のZnとが相互拡散により合金化してCu−Zn合金メッキ層
が形成される。かかるCu−Zn合金メッキ層は、その加熱
条件やZn％により種々の表面色調を呈し得るので、識別
が容易である。
層メッキを、下層のNiと中間層のCuの相互拡散が起こら
ないような比較的低温で加熱すると、中間層のCuと上層
のZnとが相互拡散により合金化してCu−Zn合金メッキ層
が形成される。かかるCu−Zn合金メッキ層は、その加熱
条件やZn％により種々の表面色調を呈し得るので、識別
が容易である。
【００１３】本発明は、かかる有色メッキ層の色調の相
違を利用して、バネ成形品の異寸法及び異材質混入の防
止を図ると共に、この有色Cu−Zn合金メッキ層と下層の
Niメッキ層とにより耐食性の向上を図るものであるが、
それら製品が使用される状態において、識別のための有
色メッキ層の存在によってバネ成形品の特性が大きく劣
化するのでは実用性に欠け、従って有色メッキ層といっ
ても、おのずからその最適条件が規定されることにな
る。又、下層のNiメッキ層についても最適条件が規定さ
れることになる。本発明は、それらの最適条件を識別
性、バネ特性及び耐食性の観点から克明に調査し、その
結果得られた知見に基づき完成されたものである。これ
らについて図面により具体的に以下説明する。
違を利用して、バネ成形品の異寸法及び異材質混入の防
止を図ると共に、この有色Cu−Zn合金メッキ層と下層の
Niメッキ層とにより耐食性の向上を図るものであるが、
それら製品が使用される状態において、識別のための有
色メッキ層の存在によってバネ成形品の特性が大きく劣
化するのでは実用性に欠け、従って有色メッキ層といっ
ても、おのずからその最適条件が規定されることにな
る。又、下層のNiメッキ層についても最適条件が規定さ
れることになる。本発明は、それらの最適条件を識別
性、バネ特性及び耐食性の観点から克明に調査し、その
結果得られた知見に基づき完成されたものである。これ
らについて図面により具体的に以下説明する。
【００１４】図１は、硬鋼線に３層メッキ（下層Ni、中
間層Cu、上層Zn）をCu層及びZn層の合計厚さに対するZn
層の厚さ比が30％厚となるように施し、伸線加工し、コ
イルバネ成形した後、種々の温度及び時間に加熱し、そ
の際のメッキ表面の色調変化を調べた結果を例示したも
のである。色調変化は加熱温度及び加熱時間に密接な関
係を有し、その条件が満たされると白色から肉眼的識別
可能な黄金色への変化がほぼ瞬時に生じ、実用的なバネ
の低温焼鈍温度である250 〜400 ℃では、250℃で４分
以上、400 ℃では２分以上で色調が変わることが判る。
かかる実験を種々行ったところ、250 〜400 ℃の温度Ｔ
（℃）において上記色調変化を生じるために必要な加熱
保持時間は、下記式を満足する時間ｔ(min.)であるこ
とが明らかになった。
間層Cu、上層Zn）をCu層及びZn層の合計厚さに対するZn
層の厚さ比が30％厚となるように施し、伸線加工し、コ
イルバネ成形した後、種々の温度及び時間に加熱し、そ
の際のメッキ表面の色調変化を調べた結果を例示したも
のである。色調変化は加熱温度及び加熱時間に密接な関
係を有し、その条件が満たされると白色から肉眼的識別
可能な黄金色への変化がほぼ瞬時に生じ、実用的なバネ
の低温焼鈍温度である250 〜400 ℃では、250℃で４分
以上、400 ℃では２分以上で色調が変わることが判る。
かかる実験を種々行ったところ、250 〜400 ℃の温度Ｔ
（℃）において上記色調変化を生じるために必要な加熱
保持時間は、下記式を満足する時間ｔ(min.)であるこ
とが明らかになった。
【００１５】 logｔ≧ 1.193− 2.386×10-3Ｔ ---- 式
【００１６】図２は、メッキ厚さを種々変化させて上記
同様のメッキを施し、同様に伸線しバネ成形した後、 4
00℃で５分間加熱して中間層のCuと上層のZnとを相互拡
散により合金化してCu−Zn合金メッキ層を形成させ、し
かる後に該合金中のZn量(%)と色調との関係を調べた結
果を示したものである。10〜45％Znの範囲では美しい黄
金色系の色調となり、異寸法バネ、異材質混入防止のた
めの識別を行うのに適した色調であると共に美観性の向
上も著しい。
同様のメッキを施し、同様に伸線しバネ成形した後、 4
00℃で５分間加熱して中間層のCuと上層のZnとを相互拡
散により合金化してCu−Zn合金メッキ層を形成させ、し
かる後に該合金中のZn量(%)と色調との関係を調べた結
果を示したものである。10〜45％Znの範囲では美しい黄
金色系の色調となり、異寸法バネ、異材質混入防止のた
めの識別を行うのに適した色調であると共に美観性の向
上も著しい。
【００１７】ところで、バネ成形品において優れた耐食
性を有することは重要な性質の一つである。そこで、図
２と同様のバネについてCu−Zn合金メッキ層中のZn(%)
、該合金メッキ層の厚さ、及び、下層Niメッキ層の厚
さと、３％含塩水噴霧による赤錆発生時間（腐食が素材
へ到達した時間）との関係を調べ、その結果を図３に示
した。この図から判る如く、Cu−Zn合金メッキ層と下層
Niメッキ層とにより、耐食性が向上する。Cu−Zn合金メ
ッキ層については、Zn％の増加と共に赤錆発生時間が長
くなって耐食性が向上し、特にZn：10％以上にすると耐
食性が向上してよく、又、その厚みは２μm 以上にする
とよい。下層Niメッキ層については、特にその厚みを２
μm 以上にするとよい。Cu−Zn合金メッキ層厚さが１μ
m 、下層Niメッキ層厚さが１μm ではバネ素地表面凹凸
の影響を受け、耐食性向上の効果は小さいので、各々２
μm 以上にすることが望ましく、それらの厚さの増大と
共に耐食性が向上するが、Cu−Zn合金メッキ層厚さ：25
μm 超、Niメッキ層厚さ：30μm 超では、厚さの増大の
割りには耐食性の向上の程度が大きくなく、従って、経
済性の点からCu−Zn合金メッキ層厚さ：25μm 以下、Ni
メッキ層厚さ：30μm以下にすることが望ましい。
性を有することは重要な性質の一つである。そこで、図
２と同様のバネについてCu−Zn合金メッキ層中のZn(%)
、該合金メッキ層の厚さ、及び、下層Niメッキ層の厚
さと、３％含塩水噴霧による赤錆発生時間（腐食が素材
へ到達した時間）との関係を調べ、その結果を図３に示
した。この図から判る如く、Cu−Zn合金メッキ層と下層
Niメッキ層とにより、耐食性が向上する。Cu−Zn合金メ
ッキ層については、Zn％の増加と共に赤錆発生時間が長
くなって耐食性が向上し、特にZn：10％以上にすると耐
食性が向上してよく、又、その厚みは２μm 以上にする
とよい。下層Niメッキ層については、特にその厚みを２
μm 以上にするとよい。Cu−Zn合金メッキ層厚さが１μ
m 、下層Niメッキ層厚さが１μm ではバネ素地表面凹凸
の影響を受け、耐食性向上の効果は小さいので、各々２
μm 以上にすることが望ましく、それらの厚さの増大と
共に耐食性が向上するが、Cu−Zn合金メッキ層厚さ：25
μm 超、Niメッキ層厚さ：30μm 超では、厚さの増大の
割りには耐食性の向上の程度が大きくなく、従って、経
済性の点からCu−Zn合金メッキ層厚さ：25μm 以下、Ni
メッキ層厚さ：30μm以下にすることが望ましい。
【００１８】以上のデータはバネ鋼素材が線材で、バネ
鋼成形品がコイルバネである場合についてのものである
が、それ以外の場合、例えばバネ鋼素材が板材で、バネ
鋼成形品が板バネである場合についても、結果は上記と
同様の傾向となる。
鋼成形品がコイルバネである場合についてのものである
が、それ以外の場合、例えばバネ鋼素材が板材で、バネ
鋼成形品が板バネである場合についても、結果は上記と
同様の傾向となる。
【００１９】以上の点を要約すると、バネ鋼成形品の下
層Niメッキ層の厚さについては、耐食性の観点から２μ
m 以上、経済性の点から30μm 以下にするとよい。バネ
鋼成形品の有色Cu−Zn合金メッキ層については、Cu−Zn
合金組成は色調効果の点から10〜45％Znの範囲、メッキ
厚さは耐食性の観点から２μm 以上、経済性の点から25
μm 以下にするとよく、一方、発色のための低温焼鈍条
件については250 ℃・４分以上〜400 ℃・２分以上にす
るとよいことになる。
層Niメッキ層の厚さについては、耐食性の観点から２μ
m 以上、経済性の点から30μm 以下にするとよい。バネ
鋼成形品の有色Cu−Zn合金メッキ層については、Cu−Zn
合金組成は色調効果の点から10〜45％Znの範囲、メッキ
厚さは耐食性の観点から２μm 以上、経済性の点から25
μm 以下にするとよく、一方、発色のための低温焼鈍条
件については250 ℃・４分以上〜400 ℃・２分以上にす
るとよいことになる。
【００２０】本発明に係る有色バネ鋼成形品及びその製
造方法は、かかる点（条件）を考慮して構成したもので
あり、従って、バネ成形品特性の劣化を生じることな
く、有色Cu−Zn合金メッキ層の色調効果が発揮されてバ
ネ鋼成形品の識別を容易化し得ると共に表面美観性を向
上し得、又、このCu−Zn合金メッキ層と下層のNiメッキ
層とにより耐食性を向上し得るようになる。
造方法は、かかる点（条件）を考慮して構成したもので
あり、従って、バネ成形品特性の劣化を生じることな
く、有色Cu−Zn合金メッキ層の色調効果が発揮されてバ
ネ鋼成形品の識別を容易化し得ると共に表面美観性を向
上し得、又、このCu−Zn合金メッキ層と下層のNiメッキ
層とにより耐食性を向上し得るようになる。
【００２１】尚、本発明に係る製造方法は、上記点（条
件）を充たすように、バネ鋼素材表面に３層メッキ（下
層Ni、中間層Cu、上層Zn）し、バネ用材に加工したもの
をバネに成形加工した後 250〜400 ℃の温度に加熱して
低温焼鈍すると共にメッキ層を発色させる方法であっ
て、これにより本発明に係る有色バネ鋼成形品を製造し
得る。しかし、本発明に係る有色バネ鋼成形品は、本法
以外の方法、例えば上記バネ用材に加工後バネ成形加工
前に 250〜400 ℃の温度に加熱してメッキ層を発色させ
た後、バネ成形加工し、低温焼鈍する方法によっても製
造し得る。しかし、かかる方法では加熱工程が一工程増
えて製造工程が複雑になり、これに対して本発明方法は
バネ成形加工後に不可欠な低温焼鈍によりメッキ層を発
色させており、従って製造工程が簡単で経済性に優れて
いると言える。
件）を充たすように、バネ鋼素材表面に３層メッキ（下
層Ni、中間層Cu、上層Zn）し、バネ用材に加工したもの
をバネに成形加工した後 250〜400 ℃の温度に加熱して
低温焼鈍すると共にメッキ層を発色させる方法であっ
て、これにより本発明に係る有色バネ鋼成形品を製造し
得る。しかし、本発明に係る有色バネ鋼成形品は、本法
以外の方法、例えば上記バネ用材に加工後バネ成形加工
前に 250〜400 ℃の温度に加熱してメッキ層を発色させ
た後、バネ成形加工し、低温焼鈍する方法によっても製
造し得る。しかし、かかる方法では加熱工程が一工程増
えて製造工程が複雑になり、これに対して本発明方法は
バネ成形加工後に不可欠な低温焼鈍によりメッキ層を発
色させており、従って製造工程が簡単で経済性に優れて
いると言える。
【００２２】
（実施例１）Ｃ:0.80%含有の硬鋼線を鉛パテンティング
後酸洗し脱スケールして成る3.5 mmΦの原線に、下層N
i、中間層Cu、上層Znの３層メッキを３槽連続電気メッ
キ槽を用いて施した。このとき、Niメッキは浴組成をス
ルファミン酸ニッケル:450g/l,塩化ニッケル:15g/l，ほ
う酸:30g/l，pHを４、温度を50℃にし、メッキ電流密度
を8A/dm2にして行った。Cuメッキは、浴組成をCuSO4:13
0g/l, 62％H2SO4:33cc/l水溶液、pHを1.5 、温度を30℃
にし、メッキ電流密度を5A/dm2にし、陽極にCu板を使用
して行った。Znメッキは浴組成を ZnSO4・7H2O:410g/l,
AlCl3・6H2O:20g/l、Na2SO4:75g/l水溶液、pH:4、電流
密度を5A/dm2にし、陽極にZn板を使用して行った。メッ
キ時間は下記の如くZn層の厚さ比等を変化させるために
５種類に変化させた。即ち、Cu及びZn層の合計厚さに対
するZn層の厚さ比を０、５、10、45、50％の５種類に変
化させた。同時にNiメッキ層の厚さ、Cu及びZn層の合計
厚さも、伸線後の厚みで各々０、１、２、５、25及び30
μm になるように調整した。
後酸洗し脱スケールして成る3.5 mmΦの原線に、下層N
i、中間層Cu、上層Znの３層メッキを３槽連続電気メッ
キ槽を用いて施した。このとき、Niメッキは浴組成をス
ルファミン酸ニッケル:450g/l,塩化ニッケル:15g/l，ほ
う酸:30g/l，pHを４、温度を50℃にし、メッキ電流密度
を8A/dm2にして行った。Cuメッキは、浴組成をCuSO4:13
0g/l, 62％H2SO4:33cc/l水溶液、pHを1.5 、温度を30℃
にし、メッキ電流密度を5A/dm2にし、陽極にCu板を使用
して行った。Znメッキは浴組成を ZnSO4・7H2O:410g/l,
AlCl3・6H2O:20g/l、Na2SO4:75g/l水溶液、pH:4、電流
密度を5A/dm2にし、陽極にZn板を使用して行った。メッ
キ時間は下記の如くZn層の厚さ比等を変化させるために
５種類に変化させた。即ち、Cu及びZn層の合計厚さに対
するZn層の厚さ比を０、５、10、45、50％の５種類に変
化させた。同時にNiメッキ層の厚さ、Cu及びZn層の合計
厚さも、伸線後の厚みで各々０、１、２、５、25及び30
μm になるように調整した。
【００２３】上記３層メッキ後、通常の８回伸線により
１mmΦまで91.7％の伸線加工を施してJIS 3521硬鋼線SW
C 強度レベルの１mmΦ相当素線を得た。該１mmΦ素線
を、外径12mm、長さ20mm、巻数20の密着バネに成形加工
した後、 150℃で７分間、 200℃で５分間、 250℃で４
分間、 300℃で 3.5分間、 400℃で２分間加熱し、発色
状態を調べた。該加熱後冷却し、塩水噴霧テストにより
耐食性を調べた。又、前記１mmΦ素線に上記同様の加熱
処理を施したものについて、引張強さ、捻回値の測定を
行った。その結果を表１〜３に示す。
１mmΦまで91.7％の伸線加工を施してJIS 3521硬鋼線SW
C 強度レベルの１mmΦ相当素線を得た。該１mmΦ素線
を、外径12mm、長さ20mm、巻数20の密着バネに成形加工
した後、 150℃で７分間、 200℃で５分間、 250℃で４
分間、 300℃で 3.5分間、 400℃で２分間加熱し、発色
状態を調べた。該加熱後冷却し、塩水噴霧テストにより
耐食性を調べた。又、前記１mmΦ素線に上記同様の加熱
処理を施したものについて、引張強さ、捻回値の測定を
行った。その結果を表１〜３に示す。
【００２４】比較例として、前記3.5 mmΦの原線から１
mmΦまで伸線して得た裸の素線、及び、 3.5mmΦ硬鋼線
をパテンテング処理した後１mmΦまで伸線加工し、ポリ
エステル塗料をシンナーに溶解して薄めた溶液に浸漬
し、焼付する処理を、２ベーク、２コート方式で行い、
得られたポリエステル被覆素線（色調：赤色）について
も、上記と同様の試験を行った。その結果を表３に示
す。
mmΦまで伸線して得た裸の素線、及び、 3.5mmΦ硬鋼線
をパテンテング処理した後１mmΦまで伸線加工し、ポリ
エステル塗料をシンナーに溶解して薄めた溶液に浸漬
し、焼付する処理を、２ベーク、２コート方式で行い、
得られたポリエステル被覆素線（色調：赤色）について
も、上記と同様の試験を行った。その結果を表３に示
す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】
【表４】
【００２９】表１〜３の結果から判る如く、加熱処理後
の密着バネにおいて下層Niメッキ層厚さが２μm 以上、
Cu−Zn合金メッキ層厚さが２μm 以上であれば、引張強
さ、捻回値特性、耐食性のいずれもバネ用素線として良
好であり、又、下層Niメッキ層を有さず、Cu−Zn合金メ
ッキ層のみを有するものに比し、より薄いCu−Zn合金メ
ッキ層厚さで優れた耐食性を示す。一方、下層Niメッキ
層厚さ：30μm 超、Cu−Zn合金メッキ層厚さ：25μm 超
では厚さの増大の割りには耐食性の向上の程度が大きく
ないことも判る。
の密着バネにおいて下層Niメッキ層厚さが２μm 以上、
Cu−Zn合金メッキ層厚さが２μm 以上であれば、引張強
さ、捻回値特性、耐食性のいずれもバネ用素線として良
好であり、又、下層Niメッキ層を有さず、Cu−Zn合金メ
ッキ層のみを有するものに比し、より薄いCu−Zn合金メ
ッキ層厚さで優れた耐食性を示す。一方、下層Niメッキ
層厚さ：30μm 超、Cu−Zn合金メッキ層厚さ：25μm 超
では厚さの増大の割りには耐食性の向上の程度が大きく
ないことも判る。
【００３０】（実施例２）実施例１の１mmΦ素線におい
て伸線後の全メッキ層厚さを全て４μm と一定とすると
共に、Cu層及びZn層の合計厚さに対するZn層の厚さ比を
０、５、10、45、50％の５種類に変化させたものを作
り、これをコイルバネに成形し、加熱処理して発色状況
を調べた。その結果をメッキ層厚さ及び加熱条件等の製
造条件と共に表４に示す。表４から判る如く、上記Zn層
の厚さ比を10〜45％にすれば、加熱処理後のCu−Zn合金
メッキ層中のZn量が10〜45％となり、このようにすれ
ば、250℃で４分以上〜400 ℃で２分以上の加熱処理に
よって色調が黄金色に変化し、これを利用することによ
り、バネ鋼成形品の識別を確実に行うことができる。
又、樹脂被覆では成形時のカジリや、退色、溶着などの
表面劣化が生じるので本発明が有利であるといえる。
て伸線後の全メッキ層厚さを全て４μm と一定とすると
共に、Cu層及びZn層の合計厚さに対するZn層の厚さ比を
０、５、10、45、50％の５種類に変化させたものを作
り、これをコイルバネに成形し、加熱処理して発色状況
を調べた。その結果をメッキ層厚さ及び加熱条件等の製
造条件と共に表４に示す。表４から判る如く、上記Zn層
の厚さ比を10〜45％にすれば、加熱処理後のCu−Zn合金
メッキ層中のZn量が10〜45％となり、このようにすれ
ば、250℃で４分以上〜400 ℃で２分以上の加熱処理に
よって色調が黄金色に変化し、これを利用することによ
り、バネ鋼成形品の識別を確実に行うことができる。
又、樹脂被覆では成形時のカジリや、退色、溶着などの
表面劣化が生じるので本発明が有利であるといえる。
【００３１】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるから、バネ製造工程中におけるメッキ層の発色によ
り、バネ鋼成形品の素材の材質あるいは寸法などの識別
を容易に行うことができると共に、バネ鋼成形品乃至製
品の表面に美観を与える色調を発揮させ、又、バネ特性
等のバネ鋼成形品特性の劣化を生じず、更に耐食性を向
上できるという顕著な効果を奏することができ、産業上
極めて有用である。
いるから、バネ製造工程中におけるメッキ層の発色によ
り、バネ鋼成形品の素材の材質あるいは寸法などの識別
を容易に行うことができると共に、バネ鋼成形品乃至製
品の表面に美観を与える色調を発揮させ、又、バネ特性
等のバネ鋼成形品特性の劣化を生じず、更に耐食性を向
上できるという顕著な効果を奏することができ、産業上
極めて有用である。
【００３２】本発明は、コイルバネに限らず、成形後に
低温焼鈍を行うバネ材料（フォーミング材、トーション
バネ、板バネ等）あるいは類似材料に適用可能なことは
いうまでもない。
低温焼鈍を行うバネ材料（フォーミング材、トーション
バネ、板バネ等）あるいは類似材料に適用可能なことは
いうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】下層Ni、中間層Cu、上層Znからなる３層メッキ
層を表面に有するバネ成形品の加熱時間及び加熱温度と
色調変化との関係を示す説明図である。
層を表面に有するバネ成形品の加熱時間及び加熱温度と
色調変化との関係を示す説明図である。
【図２】下層Ni、中間層Cu、上層Znからなる３層メッキ
層を表面に有するバネ成形品のCu−Znメッキ層中のZn含
有量と色調との関係を示す説明図である。
層を表面に有するバネ成形品のCu−Znメッキ層中のZn含
有量と色調との関係を示す説明図である。
【図３】下層Ni、中間層Cu、上層Znからなる３層メッキ
層を表面に有するバネ成形品のCu−Znメッキ層中のZn
量、該Cu−Znメッキ層の厚さ、及び、下層Niメッキ層の
厚さと、３％含塩水噴霧による赤錆発生時間との関係を
示す説明図である。
層を表面に有するバネ成形品のCu−Znメッキ層中のZn
量、該Cu−Znメッキ層の厚さ、及び、下層Niメッキ層の
厚さと、３％含塩水噴霧による赤錆発生時間との関係を
示す説明図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年７月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】
【表１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】
【表２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】
【表３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２５Ｄ 7/06 Ｕ
Claims (4)
- 【請求項１】 バネ鋼基材の表面にNiメッキ層を有し、
さらにその上にバネ成形後の低温加熱拡散によって合金
化した有色Cu−Zn合金メッキ層を有することを特徴とす
る有色バネ鋼成形品。 - 【請求項２】 前記有色Cu−Zn合金メッキ層がCu−10〜
45％Znよりなる黄金色系色調の合金である請求項１記載
の有色バネ鋼成形品。 - 【請求項３】 前記Niメッキ層の厚さが２〜30μm であ
ると共に、前記有色Cu−Zn合金メッキ層の厚さが２〜25
μm である請求項１記載の有色バネ鋼成形品。 - 【請求項４】 バネ鋼素材表面上に、下層がNi、中間層
がCu、上層がZnからなる３層メッキを、Cu及びZn層の合
計厚さに対するZn層の厚さ比が10〜45％となるように施
し、続いてバネ用材に加工してNi層の厚さが２〜30μm
、Cu及びZn層の合計厚さが２〜25μm となるように調
製したものをバネに成形加工し、その後該成形品を 250
〜400 ℃の温度に加熱して低温焼鈍すると共にバネ成形
品のメッキ層を発色させることを特徴とする有色バネ鋼
成形品の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343511A JP2521387B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 有色バネ鋼成形品の製造方法 |
| DE92115424T DE551566T1 (de) | 1991-12-25 | 1992-09-09 | Farbentwicklendes beschichtetes Metall für Federn und Verfahren zum Gebrauch. |
| DE69220026T DE69220026T2 (de) | 1991-12-25 | 1992-09-09 | Verfahren zur Herstellung von beschichteten Federn |
| ES92115424T ES2042455T3 (es) | 1991-12-25 | 1992-09-09 | Procedimiento para la fabricacion de muelles chapados. |
| EP92115424A EP0551566B1 (en) | 1991-12-25 | 1992-09-09 | Process for manufacturing plated springs |
| US08/139,166 US5380407A (en) | 1991-12-25 | 1993-10-21 | Method for facilitating distinction between different steel products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343511A JP2521387B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 有色バネ鋼成形品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05171493A true JPH05171493A (ja) | 1993-07-09 |
| JP2521387B2 JP2521387B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=18362084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3343511A Expired - Fee Related JP2521387B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 有色バネ鋼成形品の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5380407A (ja) |
| EP (1) | EP0551566B1 (ja) |
| JP (1) | JP2521387B2 (ja) |
| DE (2) | DE69220026T2 (ja) |
| ES (1) | ES2042455T3 (ja) |
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| JP2002248669A (ja) * | 2000-12-21 | 2002-09-03 | Kawasaki Steel Corp | ばね用鋼材の製造方法 |
| KR101443085B1 (ko) * | 2012-06-28 | 2014-09-24 | 현대제철 주식회사 | 황동 도금 강판의 제조 방법 |
| KR20160081253A (ko) | 2014-12-31 | 2016-07-08 | 한국조폐공사 | 황동 도금 주화의 제조방법 |
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| DE102004039504B4 (de) * | 2003-09-09 | 2017-05-11 | Man Truck & Bus Ag | Mehrteilige Ventilfeder eines Kraftfahrzeugmotors |
| EP1718780A1 (en) * | 2004-02-04 | 2006-11-08 | NV Bekaert SA | High-carbon steel wire with nickel sub coating |
| DE102005019500B4 (de) * | 2005-04-27 | 2007-12-13 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Schraubendruckfeder für Ölabstreifkolbenringe |
| JP4650113B2 (ja) * | 2005-06-09 | 2011-03-16 | 富士ゼロックス株式会社 | 積層構造体、ドナー基板、および積層構造体の製造方法 |
| KR101358605B1 (ko) | 2010-12-21 | 2014-02-04 | 금호석유화학 주식회사 | 4-니트로아닐린을 이용한 4,4'-디니트로디페닐아민 및 4,4'-비스(알킬아미노)디페닐아민의 제조방법 |
| KR101358519B1 (ko) | 2010-12-21 | 2014-02-05 | 금호석유화학 주식회사 | 복합염기촉매를 이용한 4,4'-디니트로디페닐아민 및 4,4'-비스(알킬아미노)디페닐아민의 제조방법 |
| KR101342116B1 (ko) * | 2012-07-04 | 2013-12-18 | 고려제강 주식회사 | 스프링용 니켈 구리 도금 고탄소 강선 및 이의 제조방법 |
| US9446565B2 (en) * | 2014-08-27 | 2016-09-20 | Schlumberger Technology Corporation | Steel armor wire coatings |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2115749A (en) * | 1936-05-08 | 1938-05-03 | Thomas Steel Company | Method of coating ferrous articles |
| US3762883A (en) * | 1970-11-03 | 1973-10-02 | Republic Steel Corp | Coated steel article |
| SE378118B (ja) * | 1974-03-14 | 1975-08-18 | Nordstjernan Rederi Ab | |
| US3966183A (en) * | 1974-04-26 | 1976-06-29 | David Dweck | Article including an endless coil spring |
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-
1991
- 1991-12-25 JP JP3343511A patent/JP2521387B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-09-09 EP EP92115424A patent/EP0551566B1/en not_active Expired - Lifetime
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