JPH06200380A - ばね成形性に優れた鋼線およびその製造方法 - Google Patents
ばね成形性に優れた鋼線およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH06200380A JPH06200380A JP24893A JP24893A JPH06200380A JP H06200380 A JPH06200380 A JP H06200380A JP 24893 A JP24893 A JP 24893A JP 24893 A JP24893 A JP 24893A JP H06200380 A JPH06200380 A JP H06200380A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spring
- steel wire
- amino acid
- acid compound
- coating film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Wire Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ばね成形加工後の低温焼鈍工程で分解して有
害ガスを発生せず、ばねの成形性にも優れた鋼線および
その製造方法を提供する。 【構成】 線材の表面に、ばね成形加工後の低温焼鈍工
程で分解するアミノ酸系化合物の結晶を水に分散させた
溶液を塗布し、これを乾燥させた後、表面に付着するア
ミノ酸系化合物を潤滑剤として用いてダイスによる伸線
加工してばね成形性に優れた鋼線を製造する。このアミ
ノ酸系化合物の塗膜は低温焼鈍工程で有害ガスを発生す
ることなく完全に分解するので、低温焼鈍工程後の塗膜
除去作業工程を省略できる。
害ガスを発生せず、ばねの成形性にも優れた鋼線および
その製造方法を提供する。 【構成】 線材の表面に、ばね成形加工後の低温焼鈍工
程で分解するアミノ酸系化合物の結晶を水に分散させた
溶液を塗布し、これを乾燥させた後、表面に付着するア
ミノ酸系化合物を潤滑剤として用いてダイスによる伸線
加工してばね成形性に優れた鋼線を製造する。このアミ
ノ酸系化合物の塗膜は低温焼鈍工程で有害ガスを発生す
ることなく完全に分解するので、低温焼鈍工程後の塗膜
除去作業工程を省略できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ばね成形性に優れた
鋼線およびその製造方法に関する。
鋼線およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】線引き又は焼入れ焼戻し処理されたばね
用鋼線は、例えば、コイルばねに成形する際、コイリン
グマシンのコイリングピンとの間に焼き付きやスティッ
クスリップによるビビリが生じるという問題がある。こ
れは鋼線が高強度であればある程、また、コイリング速
度が速ければ速い程、多発する傾向にある。
用鋼線は、例えば、コイルばねに成形する際、コイリン
グマシンのコイリングピンとの間に焼き付きやスティッ
クスリップによるビビリが生じるという問題がある。こ
れは鋼線が高強度であればある程、また、コイリング速
度が速ければ速い程、多発する傾向にある。
【０００３】そして、このような現象が起ると、コイリ
ング速度がばらつくため、完成したコイルばねの形状が
一定しない。また、コイリング中に異音（いわゆるビビ
リ音）が発生して作業環境も悪くなる。
ング速度がばらつくため、完成したコイルばねの形状が
一定しない。また、コイリング中に異音（いわゆるビビ
リ音）が発生して作業環境も悪くなる。
【０００４】このため、焼入れ焼戻し処理されたばね用
鋼線は、防錆とは別目的、即ち潤滑のために油剤を塗布
してばね成形を行う方法を採っていたが、従来の油剤は
鋼線の高強度化に伴う成形圧の高まりにより潤滑効果が
十分とはいえなくなっている。また、飛散等の問題があ
るため、作業環境の保全上も好ましくない。
鋼線は、防錆とは別目的、即ち潤滑のために油剤を塗布
してばね成形を行う方法を採っていたが、従来の油剤は
鋼線の高強度化に伴う成形圧の高まりにより潤滑効果が
十分とはいえなくなっている。また、飛散等の問題があ
るため、作業環境の保全上も好ましくない。
【０００５】そこで、焼入れ焼戻し処理によって得られ
るばね用鋼線については、特開平３−２１３７３５号公
報に記載されるように焼入れ焼戻し後の線材表面にフッ
素系樹脂の塗膜を設けてばね成形性を向上させることが
提案されている。
るばね用鋼線については、特開平３−２１３７３５号公
報に記載されるように焼入れ焼戻し後の線材表面にフッ
素系樹脂の塗膜を設けてばね成形性を向上させることが
提案されている。
【０００６】一方、線引きのみによって得られるばね用
鋼線については線材の表面に、塩素系有機溶媒中にフッ
素系樹脂を分散した溶液、または、ボラックス等の無機
塩の水溶液を塗布して、乾燥させた後、カルシウムステ
アレートやナトリウムステアレート等の金属石鹸を主成
分とする潤滑剤を用いてダイスによる伸線を行うもので
ある。
鋼線については線材の表面に、塩素系有機溶媒中にフッ
素系樹脂を分散した溶液、または、ボラックス等の無機
塩の水溶液を塗布して、乾燥させた後、カルシウムステ
アレートやナトリウムステアレート等の金属石鹸を主成
分とする潤滑剤を用いてダイスによる伸線を行うもので
ある。
【０００７】これにより、線材表面に潤滑能力を有する
フッ素系樹脂、または、ボラックス等の無機塩および金
属石鹸の皮膜を残存させ、ばね成形性を向上させること
が行なわれている。
フッ素系樹脂、または、ボラックス等の無機塩および金
属石鹸の皮膜を残存させ、ばね成形性を向上させること
が行なわれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このフッ素系樹脂の塗
膜は、飛散がなくばね成形性も十分に高められている
が、ばね成形後に不可欠なばねの歪とりのための低温焼
鈍工程（加熱温度４２０℃、加熱時間３０分）におい
て、フッ素系樹脂は分解してフッ素を含むガスを発生
し、このガスが大気中の水分に含まれる水素と反応して
フッ化水素（ＨＦ）を発生する。このフッ化水素（Ｈ
Ｆ）は、ばねを腐食させる危険性があり、また、人体に
対して有害であるため、作業環境面からも好ましくな
い。また、食品関係の製造装置に用いるばねやメッキ等
の表面処理をするばねの場合、ばね表面に残存物のない
ことが要求される。
膜は、飛散がなくばね成形性も十分に高められている
が、ばね成形後に不可欠なばねの歪とりのための低温焼
鈍工程（加熱温度４２０℃、加熱時間３０分）におい
て、フッ素系樹脂は分解してフッ素を含むガスを発生
し、このガスが大気中の水分に含まれる水素と反応して
フッ化水素（ＨＦ）を発生する。このフッ化水素（Ｈ
Ｆ）は、ばねを腐食させる危険性があり、また、人体に
対して有害であるため、作業環境面からも好ましくな
い。また、食品関係の製造装置に用いるばねやメッキ等
の表面処理をするばねの場合、ばね表面に残存物のない
ことが要求される。
【０００９】しかしながら、フッ素系樹脂の塗膜は低温
焼鈍熱処理で１００％完全に分解されずに残存し、ま
た、金属石鹸の潤滑剤も残存するので、低温焼鈍工程後
に、研磨や有機溶剤を用いた洗浄作業等の塗膜除去作業
工程を必要とし、ばねの製造コストが高くなる問題があ
る。また、水溶性の無機塩の塗膜については、摩擦係数
がフッ素系樹脂に比べて劣るため、ばね成形性が劣る。
しかも、フッ素系樹脂と同様に低温焼鈍熱処理で１００
％完全に分解されずに残存するため塗膜除去作業工程を
必要とする問題がある。
焼鈍熱処理で１００％完全に分解されずに残存し、ま
た、金属石鹸の潤滑剤も残存するので、低温焼鈍工程後
に、研磨や有機溶剤を用いた洗浄作業等の塗膜除去作業
工程を必要とし、ばねの製造コストが高くなる問題があ
る。また、水溶性の無機塩の塗膜については、摩擦係数
がフッ素系樹脂に比べて劣るため、ばね成形性が劣る。
しかも、フッ素系樹脂と同様に低温焼鈍熱処理で１００
％完全に分解されずに残存するため塗膜除去作業工程を
必要とする問題がある。
【００１０】そこで、発明者等は、フッ素系樹脂の塗膜
と大差のない潤滑効果を得ながら、有害ガス発生の問題
を無くし得るものとしてアミノ酸系化合物の塗膜を見い
出した。
と大差のない潤滑効果を得ながら、有害ガス発生の問題
を無くし得るものとしてアミノ酸系化合物の塗膜を見い
出した。
【００１１】本発明は、上記したアミノ酸系化合物の塗
膜を前述の低温焼鈍熱処理時に完全に分解するように設
けて焼鈍後の塗膜の除去作業も不要にしたばね成形性に
優れた鋼線およびその製造方法を提供することを課題と
している。
膜を前述の低温焼鈍熱処理時に完全に分解するように設
けて焼鈍後の塗膜の除去作業も不要にしたばね成形性に
優れた鋼線およびその製造方法を提供することを課題と
している。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ため、この発明においては、線材の表面にばね成形加工
後の低温焼鈍工程で分解するアミノ酸系化合物の塗膜を
設けた構成を採用したのである。
ため、この発明においては、線材の表面にばね成形加工
後の低温焼鈍工程で分解するアミノ酸系化合物の塗膜を
設けた構成を採用したのである。
【００１３】また、線材の表面に、アミノ酸系化合物の
結晶を水に分散させた溶液を塗布し、これを乾燥させて
膜状にした後、表面に付着したアミノ酸系化合物の粉末
を金属石鹸の代わりに潤滑剤としてダイスによる伸線加
工を行う方法を採用したのである。
結晶を水に分散させた溶液を塗布し、これを乾燥させて
膜状にした後、表面に付着したアミノ酸系化合物の粉末
を金属石鹸の代わりに潤滑剤としてダイスによる伸線加
工を行う方法を採用したのである。
【００１４】なお、ここで言うアミノ酸系化合物とは、
アミノ酸と脂肪酸の化合物であり、アミノ酸としては、
リジン、アルギニン、ヒスチギンなどかあり、一方、脂
肪酸としては、アクリル酸、ラウリル酸、アスパラギン
酸、ステアリン酸などが挙げられる。
アミノ酸と脂肪酸の化合物であり、アミノ酸としては、
リジン、アルギニン、ヒスチギンなどかあり、一方、脂
肪酸としては、アクリル酸、ラウリル酸、アスパラギン
酸、ステアリン酸などが挙げられる。
【００１５】
【作用】この発明に係る鋼線に塗膜として用いるアミノ
酸系化合物は、加熱温度が約２５０℃〜３５０℃で分解
するため、ばね成形後に不可欠な歪取りの低温焼鈍工程
（加熱温度４２０℃加熱時間３０分）でもって全て分解
する。従って、低温焼鈍工程後の塗膜除去作業が不要に
なる。
酸系化合物は、加熱温度が約２５０℃〜３５０℃で分解
するため、ばね成形後に不可欠な歪取りの低温焼鈍工程
（加熱温度４２０℃加熱時間３０分）でもって全て分解
する。従って、低温焼鈍工程後の塗膜除去作業が不要に
なる。
【００１６】また、アミノ酸系化合物から成るため、潤
滑性に優れ、例えば、コイリングマシンによってコイル
ばねを成形する場合、ばね用鋼線がコイリングピンに強
く接触しても焼付きやビビリを生じることがない。
滑性に優れ、例えば、コイリングマシンによってコイル
ばねを成形する場合、ばね用鋼線がコイリングピンに強
く接触しても焼付きやビビリを生じることがない。
【００１７】さらに、ばね成形加工後の低温焼鈍熱処理
でもって有害なガスを発生することがない。
でもって有害なガスを発生することがない。
【００１８】
【実施例】この発明の実施例のばね用鋼線は、ニッケル
めっきを行った線径１．０ｍｍφのステンレス鋼線の表
面に、本発明の製造方法によってアミノ酸系化合物（リ
ジンとラウリン酸との化合物）の粒径３μｍの結晶を、
水に４％の濃度で均一に分散させた溶液を塗布し、自然
乾燥後、表面に付着しているアミノ酸系化合物の粉末を
潤滑剤にして、１０枚のダイスによる引抜き加工を行
い、線径が０．３ｍｍφまで絞り込んだ。
めっきを行った線径１．０ｍｍφのステンレス鋼線の表
面に、本発明の製造方法によってアミノ酸系化合物（リ
ジンとラウリン酸との化合物）の粒径３μｍの結晶を、
水に４％の濃度で均一に分散させた溶液を塗布し、自然
乾燥後、表面に付着しているアミノ酸系化合物の粉末を
潤滑剤にして、１０枚のダイスによる引抜き加工を行
い、線径が０．３ｍｍφまで絞り込んだ。
【００１９】次に、効果の確認試験を行うため、実施例
と同様のステンレス鋼を用いて比較用のばね用鋼線を２
種類作った。比較材１は、線材表面にフッ素樹脂の塗膜
を設け、カルシウムステアレート系潤滑剤を使って実施
例と同様の引抜き加工を行なったものである。また、比
較材２は、線材表面に水溶性無機塩の塗膜を設け、カル
シウムステアレート系潤滑剤を使って引抜き加工を行っ
たものである。
と同様のステンレス鋼を用いて比較用のばね用鋼線を２
種類作った。比較材１は、線材表面にフッ素樹脂の塗膜
を設け、カルシウムステアレート系潤滑剤を使って実施
例と同様の引抜き加工を行なったものである。また、比
較材２は、線材表面に水溶性無機塩の塗膜を設け、カル
シウムステアレート系潤滑剤を使って引抜き加工を行っ
たものである。
【００２０】これらの各試料について、コイリング機に
よる成形を行い、ばねの成形性の評価のために各３００
個のサンプルについて成形後のばねの自由長のばらつき
を試験した。
よる成形を行い、ばねの成形性の評価のために各３００
個のサンプルについて成形後のばねの自由長のばらつき
を試験した。
【００２１】作成したコイルバネの寸法諸元は、 線径：０．３ｍｍ 平均コイル径：６ｍｍ 自由長：１０．０ｍｍ 総巻数：７ である。この評価試験の結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】この表から判るように、本発明のばね用鋼
線は自由長のばらつきが非常に小さく、比較材１とはほ
ぼ同等のコイルばねの成形性を有することが分る。
線は自由長のばらつきが非常に小さく、比較材１とはほ
ぼ同等のコイルばねの成形性を有することが分る。
【００２４】次に、本発明材で作ったコイルばねを、歪
とりのための低温焼鈍熱処理（加熱温度４２０℃、加熱
時間３０分）を行ない、表面のアミノ酸系化合物の塗膜
の熱分解量について試験を行った。その結果を図１に示
す。
とりのための低温焼鈍熱処理（加熱温度４２０℃、加熱
時間３０分）を行ない、表面のアミノ酸系化合物の塗膜
の熱分解量について試験を行った。その結果を図１に示
す。
【００２５】図１から明らかなように、本発明材の場
合、５分経過時で塗膜の８０％以上が分解し、１０分経
過時１００％分解した。このとき発生したガスの成分
は、人体に対して無害の炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、水素
（Ｈ）およびチッ素（Ｎ）であった。
合、５分経過時で塗膜の８０％以上が分解し、１０分経
過時１００％分解した。このとき発生したガスの成分
は、人体に対して無害の炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、水素
（Ｈ）およびチッ素（Ｎ）であった。
【００２６】これに対し、比較材１および比較材２とを
低温焼鈍熱処理を行なった場合、塗膜の分解は遅く、３
０分経過後も１００％分解しなかった。この際、比較材
１から発生したガスの成分は、大気中に含まれる水素と
反応して人体に有害で、しかも製品を腐食させる危険性
があるフッ化水素（ＨＦ）が生じた。
低温焼鈍熱処理を行なった場合、塗膜の分解は遅く、３
０分経過後も１００％分解しなかった。この際、比較材
１から発生したガスの成分は、大気中に含まれる水素と
反応して人体に有害で、しかも製品を腐食させる危険性
があるフッ化水素（ＨＦ）が生じた。
【００２７】また、比較材１および比較材２で作ったコ
イルばねには、潤滑剤として用いたカルシウムステアレ
ート系潤滑剤が低温焼鈍熱処理後にも残存していた。
イルばねには、潤滑剤として用いたカルシウムステアレ
ート系潤滑剤が低温焼鈍熱処理後にも残存していた。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、製品（ばね）の腐食防止、環境保全の面で有利なア
ミノ酸系化合物を用いて優れたばね成形性を得ることが
できる。
は、製品（ばね）の腐食防止、環境保全の面で有利なア
ミノ酸系化合物を用いて優れたばね成形性を得ることが
できる。
【００２９】また、この発明によれば、低温焼鈍工程後
の塗膜除去作業工程が省略できるので、ばねの製造コス
トを低減できる効果がある。
の塗膜除去作業工程が省略できるので、ばねの製造コス
トを低減できる効果がある。
【図１】本発明材のばね用鋼線から作ったコイルバネの
時間の経過に伴う塗膜の熱分解量を示すグラフ
時間の経過に伴う塗膜の熱分解量を示すグラフ
Claims (2)
- 【請求項１】 線材の表面に、ばね成形加工後の低温焼
鈍工程で分解するアミノ酸系化合物の塗膜を設けたばね
成形性に優れた鋼線。 - 【請求項２】 線材の表面に、アミノ酸系化合物の結晶
を水に分散させた溶液を塗布し、これを乾燥させ膜状に
した後、アミノ酸系化合物の粉末を潤滑剤としてダイス
により伸線加工を行うことを特徴とするばね成形性に優
れた鋼線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24893A JPH06200380A (ja) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | ばね成形性に優れた鋼線およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24893A JPH06200380A (ja) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | ばね成形性に優れた鋼線およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06200380A true JPH06200380A (ja) | 1994-07-19 |
Family
ID=11468652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24893A Pending JPH06200380A (ja) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | ばね成形性に優れた鋼線およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06200380A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007247823A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Rinnai Corp | パイロット式水電磁弁 |
| JP2009051963A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Jfe Steel Kk | ラミネート金属板ｄｉ成形用水性クーラント |
-
1993
- 1993-01-05 JP JP24893A patent/JPH06200380A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007247823A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Rinnai Corp | パイロット式水電磁弁 |
| JP2009051963A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Jfe Steel Kk | ラミネート金属板ｄｉ成形用水性クーラント |
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