JPH06346274A - 高耐食性懸架用ばねの製造方法 - Google Patents

高耐食性懸架用ばねの製造方法

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JPH06346274A
JPH06346274A JP14098493A JP14098493A JPH06346274A JP H06346274 A JPH06346274 A JP H06346274A JP 14098493 A JP14098493 A JP 14098493A JP 14098493 A JP14098493 A JP 14098493A JP H06346274 A JPH06346274 A JP H06346274A
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JP
Japan
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spring
suspension
series
corrosion resistance
coating
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Application number
JP14098493A
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English (en)
Inventor
Hideo Koyahara
英雄 小屋原
Yasuhiko Mitsuyoshi
康彦 三吉
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ばね材間接触部分の塗装耐食性が良い、高耐
食性懸架用ばねの製造方法を提供する。 【構成】 均熱処理、熱間成形、焼き入れ、焼き戻し、
ストレスピーニング、化成処理、塗装、焼き付けなど一
連の工程を経るか、あるいは均熱処理、冷間成形、焼き
戻し、ストレスピーニング、化成処理、塗装、焼き付け
など一連の工程を経る懸架用ばねの製造方法において、
ストレスピーニング後の成形ばね材の少なくとも一部分
表面にニッケルを刷毛めっきし、一連のばね製造工程を
経て成る。 【効果】 一連のばね製造工程をそのまま使用すること
が可能で、塩害環境における、懸架用ばね材間接触部分
の耐食性を向上させ、破断起点を生じるのを防止する。
従来の電気めっき浴槽は不要であり、まためっき箇所が
特に小さな部分に限定される場合にはその設備や工程上
のコスト削減の効果は極めて大きい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は塗装耐食性に優れた高耐
食性懸架用ばねの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】車両懸架用ばねの防食方法は、例えば特
開昭59−222274号公報に記載されている如く、
メラミン・アルキッド系樹脂塗料やエポキシ系樹脂塗料
をばねの表面に塗布・焼き付けするのが一般的である。
しかし塗膜は、特開昭63−7334号公報に記載され
ている如く、ばねと支持部との干渉作用、小石の跳ね返
りなどにより剥離しやすいことも事実である。さらに、
例えば、ばね論文集第29号(懸架ばねの腐食疲労試験
方法に関する研究−懸架ばね腐食疲労試験委員会編)の
市場走行回収部品の調査結果によれば、塩害環境におけ
るばねの腐食による破断位置および破断起点は、座巻部
に近いばね線間接触部分であり、破断面はいずれも孔食
を起点とする疲労破面であることが確認されている。
【0003】一方、これらの課題の対策として、均熱処
理する前のばね用鋼材にアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金の溶融めっきを施し、オイルテンパー処理または
パテンティング処理を行いアルミニウムを拡散浸透させ
るという方法が記載されている。例えば特開昭63−7
357号公報に提案されているが塗装耐食性の点から満
足に至らず実用化されていない。
【0004】結局、懸架用ばねの防食方法としては、め
っきを施さずに化成処理と塗装に頼っているのが現状で
あり、製造コストを考慮したばね材間接触部分の塗装耐
食性の向上が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、ばね材間接触部分の塗装耐食性の優れた懸架
用ばねの製造方法の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、懸架用ば
ねのうち特に耐食性を必要とするばね材間接触部分など
の少なくとも一部分表面の塗装耐食性を向上させ、しか
も、現状のばね製造工程をそのまま利用しつつめっきの
浴槽を用いずに、高耐食性懸架用ばねを製造する方法に
ついて検討した。
【0007】その結果、一連のばね製造工程を経たスト
レスピーニングした後の成形ばね材表面に、母材との密
着性が良く、しかも塗料との密着性も良いニッケルを刷
毛めっきすることにより本発明の課題を解決できる知見
を得た。
【0008】本発明者らは、一般に塗装などに良く用い
られる刷毛の先にめっき用電解液を含浸させておき、刷
毛をアノード、被めっき材料をカソードとして電場を与
えることにより電気分解を行えば、従来の電気めっき法
で必要な電解液の浴槽が不要となり、また限られた小さ
な面積に電気めっきする方法として極めて便利であると
の知見を得た。
【0009】上記のような刷毛を用いるめっきを、本発
明では刷毛めっきと呼ぶ。なお、懸架用ばねの製造工程
については、当業者においては熟知されているので、以
下において詳細な説明を省略し、標準的な工程の記述の
みとする。
【0010】本発明は、上記知見によって完成したもの
であり、本発明の要旨は、均熱処理、熱間成形、焼き入
れ、焼き戻し、ストレスピーニング、化成処理、塗装、
焼き付けなど一連の工程を経る懸架用ばねの製造方法、
あるいは均熱処理、冷間成形、焼き戻し、ストレスピー
ニング、化成処理、塗装、焼き付けなど一連の工程を経
る懸架用ばねの製造方法において、ストレスピーニング
した後の成形ばね材の少なくとも一部分表面にニッケル
を刷毛めっきし、一連のばね製造工程を経ることによ
り、ばね材間接触部分の母材に対する圧痕を軽減させ、
塩害環境における塗装耐食性に優れた高耐食性懸架用ば
ねを製造することにある。
【0011】
【作用】まず、本発明においては、ショットピーニング
などのストレスピーニングを行った後に、成形ばね材の
表面に被覆する金属としてニッケルを選定した理由を述
べる。
【0012】懸架用ばねの塗装耐食性を向上させるため
には、母材自体の耐食性を上げるか、あるいは母材との
密着性が良くてしかも耐食性の良い金属をめっきする必
要がある。さらにばね材間接触などによる圧下力に耐え
る硬い金属であることが望ましい。ばねの母材としては
高炭素鋼が適用され、その主成分の鉄の水溶液系の電極
反応および標準電極電位(熱力学データからの計算値、
25℃、水素基準)は Fe2++2e- =Fe(solid)、−0.440 E0 /V である。これに対して、ニッケルは Ni2++2e- =Ni(solid)、−0.236 E0 /V である(電気化学便覧,第4版(電気化学協会編,丸
善)より)。
【0013】ここで電極電位の絶対値が小さいほどイオ
ン化傾向が小さい、すなわち貴であり耐食性の良い金属
であることを示している。従って、耐食性の良いニッケ
ルめっきが母材を被覆することによって母材の腐食を防
ぎ、さらに塗料との密着性を極めて向上することができ
る。しかもニッケルめっきは鋼などの母材に対して優れ
た密着性を示す。
【0014】さらに、ニッケルあるいはニッケル合金は
極めて硬いことから、ばね材間接触などの圧痕によって
腐食の起点を生成するのを軽減することが可能になる。
その場合のめっきは成形ばね材の全表面でも良く、ばね
材間接触する部分など特に耐食性を必要とする一部分表
面でも良い。
【0015】次に、刷毛めっき方法について述べる。刷
毛は、通常塗装に用いられるものを改良して、例えば豚
の毛製、幅50mm、厚さ10mm、高さ50mm程度の大き
さの刷毛部分に、白金めっきチタン材などの不溶性電極
とリード線を備えた取っ手つきのものが適当である。め
っき条件は通常の電気めっき法とほぼ同じと考えれば良
く、めっき液の温度20〜80℃、電流密度5〜200
A/dm2 、1〜30秒で電気分解を行う。めっき厚みは
任意であるが、耐食性の効果を得るため0.5μm以上
が好ましい。
【0016】一方、刷毛めっき時にばね材に侵入した水
素は塗装、焼き付け工程を利用して追い出すことが可能
であり、遅れ破壊の問題はない。しかも従来のばね製造
工程をそのまま用いることができ、コスト面からも効率
的に高耐食性懸架用ばねを製造することができる。
【0017】
【実施例】以下に、本発明を実施例を説明する。 実施例1 ばね用線材SUP7(直径15mmφ)のミルスケールを
ピーリング加工し、高周波誘導加熱により950℃、1
0秒間均熱処理、熱間コイリング加工、水焼き入れ、焼
き戻し(390℃、20分)、ショットピーニングを行
った。成形したばねの両端1巻付近の線間接触部分のみ
にニッケルを刷毛めっき(めっき厚み、5.6μm)し
た。さらにニッケルを刷毛めっきしなかった部分のため
に化成処理(りん酸塩)を行った後、カチオン電着塗装
(20μm)、焼き付け硬化(180℃、20分)して
ばね試験材とした。
【0018】一方、同様のばね用線材のミルスケールを
ピーリング加工し、高周波誘導加熱により950℃、1
0秒間均熱処理、熱間コイリング加工、水焼き入れ、焼
き戻し(390℃、20分)、ショットピーニング、化
成処理(りん酸塩)を行った後、カチオン電着塗装(2
0μm)、焼き付け硬化(180℃、20分)して比較
ばね試験材とした。
【0019】両者のばね試験材をサイクリック・コロー
ジョン・テスト〔塩水噴霧(35℃、6時間)、乾燥
(70℃、相対湿度60%、4時間)、湿潤(49℃、
相対湿度95%、4時間)、冷却(−20℃、4時間)
の工程を1日1回サイクルさせる〕によって、赤錆発生
面積で評価して耐食性を比較した結果を図1に示す。ニ
ッケルを刷毛めっきしなかった比較ばね試験材および試
験材のうちニッケルを刷毛めっきしなかった部分は9週
間後には全面赤錆発生に至った。これに比べてニッケル
を刷毛めっきした部分は12週間経過した後でも全く赤
錆発生が認められなかった。
【0020】実施例2 ばね用線材SUP7(直径15mmφ)のミルスケールを
ピーリング加工し、オイルテンパー処理、冷間コイリン
グ加工、焼き戻し(390℃、20分)、ショットピー
ニングを行った。成形したばねの両端1巻付近の線間接
触部分のみにニッケルを刷毛めっき(めっき厚み、5.
6μm)した。ニッケルを刷毛めっきしなかった部分の
ために化成処理(りん酸塩)を行った後、カチオン電着
塗装(20μm)、焼き付け硬化(180℃、20分)
を行ってばね試験材とした。
【0021】一方、同様のばね用線材のミルスケールを
ピーリング加工し、オイルテンパー処理、冷間コイリン
グ加工、ガス加熱炉により900℃、30分間均熱処
理、水焼き入れ、焼き戻し(390℃、20分)、ショ
ットピーニング、化成処理(りん酸塩)を行った後、カ
チオン電着塗装(20μm)、焼き付け硬化(180
℃、20分)して比較ばね試験材とした。
【0022】両者のばね材をサイクリック・コロージョ
ン・テスト(実施例1と同じ)によって、赤錆発生面積
で評価して耐食性を比較した結果は実施例1(図1)と
ほぼ同じ傾向を示した。ニッケルを刷毛めっきしなかっ
た比較ばね試験材および試験材のうちニッケルを刷毛め
っきしなかった部分は9週間後には全面赤錆発生に至っ
た。これに比べてニッケルを刷毛めっきした部分は12
週間経過した後でも全く赤錆発生が認められなかった。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明の方法によれ
ば、成形ばね材の少なくとも一部分表面にニッケルを刷
毛めっきするだけで、一連のばね製造工程をそのまま使
用することが可能になり、塩害環境における懸架用ばね
材間接触部分の耐食性を向上させ、破断起点を生じるの
を妨げる効果が大きい。刷毛めっきによれば、従来の電
気めっき浴槽は不要であり、まためっき箇所が特に小さ
な部分に限定される場合には、その設備や工程上のコス
ト削減の効果は極めて大きいのが特徴である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の塗装耐食試験結果を示す図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 均熱処理、熱間成形、焼き入れ、焼き戻
    し、ストレスピーニング、化成処理、塗装、焼き付けな
    ど一連の工程を経る懸架用ばねの製造方法、あるいは均
    熱処理、冷間成形、焼き戻し、ストレスピーニング、化
    成処理、塗装、焼き付けなど一連の工程を経る懸架用ば
    ねの製造方法において、ストレスピーニングを行った
    後、成形ばね材の少なくとも一部分表面にニッケルを刷
    毛めっきし、一連のばね製造工程を経て成る塗装耐食性
    に優れた高耐食性懸架用ばねの製造方法。
JP14098493A 1993-06-11 1993-06-11 高耐食性懸架用ばねの製造方法 Withdrawn JPH06346274A (ja)

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