JPH0711486A - 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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- JPH0711486A JPH0711486A JP5679491A JP5679491A JPH0711486A JP H0711486 A JPH0711486 A JP H0711486A JP 5679491 A JP5679491 A JP 5679491A JP 5679491 A JP5679491 A JP 5679491A JP H0711486 A JPH0711486 A JP H0711486A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 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合金メッキ層を表面に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２層メッキ
（下層Cu、上層Zn）をZn層の厚さ比：５〜45％にして施
し、バネ用材に加工して最終メッキ全厚さ：２〜25μm
に調製したものをバネに成形加工した後、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
ず、むしろ耐食性を向上し得る有色Cu−Zn合金メッキ層
を表面に有し、その結果バネ鋼成形品の寸法や材質の識
別を容易に行うことができ、又、表面美観の向上をも図
り得る。
た有色Cu−Zn合金メッキ層を表面に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２層メッキ
（下層Cu、上層Zn）をZn層の厚さ比：５〜45％にして施
し、バネ用材に加工して最終メッキ全厚さ：２〜25μm
に調製したものをバネに成形加工した後、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
ず、むしろ耐食性を向上し得る有色Cu−Zn合金メッキ層
を表面に有し、その結果バネ鋼成形品の寸法や材質の識
別を容易に行うことができ、又、表面美観の向上をも図
り得る。
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。
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。
【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計っている。
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計っている。
【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】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、前述した従来技
術（スチールコード製造技術）を利用し、バネ鋼成形品
の識別を容易にすると共に表面美観向上をも達成するこ
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、前述した従来技
術（スチールコード製造技術）を利用し、バネ鋼成形品
の識別を容易にすると共に表面美観向上をも達成するこ
とを目的としている。
【０００９】
【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
よってもバネ鋼材のバネ特性が著しくは劣化せず、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
よってもバネ鋼材のバネ特性が著しくは劣化せず、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。
【００１０】即ち、本発明は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合金メッキ層を表面に有
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Cu、上層がZnからなる２層メッキ
を、メッキ層全厚に対するZn層の厚さ比が５〜45％とな
るように施し、続いてバネ用材に加工して最終メッキ全
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 ℃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。
によって合金化した有色Cu−Zn合金メッキ層を表面に有
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Cu、上層がZnからなる２層メッキ
を、メッキ層全厚に対するZn層の厚さ比が５〜45％とな
るように施し、続いてバネ用材に加工して最終メッキ全
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 ℃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。
【００１１】
【作 用】Cu−Znの２層メッキを加熱して合金化した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。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、異材質混入防止を計ることを目的とす
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。本発明は、その最適条件を識別性
及びバネ特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。
−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。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、異材質混入防止を計ることを目的とす
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。本発明は、その最適条件を識別性
及びバネ特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。
【００１２】図１は、硬鋼線に２層メッキ（下層Cu、上
層Zn）を上層が全メッキ厚さの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、25
0 〜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。
層Zn）を上層が全メッキ厚さの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、25
0 〜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。
【００１３】 logｔ≧ 1.193− 2.386×10-3Ｔ ---- 式
【００１４】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Cu−Zn合金メッキ層を有するバネ
と成し、該合金中のZn量(%) と色調との関係を示したも
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。
又、５〜10％Znの範囲はメッキ成分のCu（赤銅色）の影
響が強く現れた色調となるが、メッキのままの白色（Zn
の色）と比べれば明らかに異なった色調であるので、通
常の白色（金属色）の表面から成るバネとは十分に区別
することができ、実用性を有している。
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Cu−Zn合金メッキ層を有するバネ
と成し、該合金中のZn量(%) と色調との関係を示したも
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。
又、５〜10％Znの範囲はメッキ成分のCu（赤銅色）の影
響が強く現れた色調となるが、メッキのままの白色（Zn
の色）と比べれば明らかに異なった色調であるので、通
常の白色（金属色）の表面から成るバネとは十分に区別
することができ、実用性を有している。
【００１５】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(%)
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。メッキ層厚が２μm 以上では、Zn％の増加と共に耐
食性が向上し、５〜45％Znのものは未処理（メッキ無
し）硬鋼線に比べ、赤錆発生時間が長く、かかるメッキ
層はバネ素地の特性そのものの特性を何等劣化させず、
却って向上し得るものであることが判る。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
上の効果は奏されない。尚、バネ線材として硬鋼線に代
えてSUS304ステンレス鋼線を使用した場合の発錆時間
は、SUS304ステンレス鋼線バネ自体の発錆時間(185hr)
に図３の値を加算した値となる。
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(%)
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。メッキ層厚が２μm 以上では、Zn％の増加と共に耐
食性が向上し、５〜45％Znのものは未処理（メッキ無
し）硬鋼線に比べ、赤錆発生時間が長く、かかるメッキ
層はバネ素地の特性そのものの特性を何等劣化させず、
却って向上し得るものであることが判る。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
上の効果は奏されない。尚、バネ線材として硬鋼線に代
えてSUS304ステンレス鋼線を使用した場合の発錆時間
は、SUS304ステンレス鋼線バネ自体の発錆時間(185hr)
に図３の値を加算した値となる。
【００１６】図４は、 3.5mmΦの硬ピアノ線素線にCu−
Znの２層メッキを施し、１mmΦとなるまで91.7％の伸線
加工を行った後、400 ℃で５分加熱して合金化したとき
の線材のハンター式回転曲げ疲労強度とZn％との関係、
及び、 2.5mmΦのステンレス鋼素線に同様に２層メッキ
後、84％の伸線加工を行って１mmΦとした線材を加熱し
メッキ層を合金化した場合の結果を併せて示している。
ピアノ線、ステンレス鋼線共にメッキ層厚が25μm まで
は疲労強度低下を殆ど考慮する必要がないが、それに対
して30μm では疲労強度の明白な低下が認められる。従
って、実用上25μm 以下の層厚のメッキを施すことが望
ましい。このことはコイルバネ（バネ鋼成形品）におい
ても同様である。
Znの２層メッキを施し、１mmΦとなるまで91.7％の伸線
加工を行った後、400 ℃で５分加熱して合金化したとき
の線材のハンター式回転曲げ疲労強度とZn％との関係、
及び、 2.5mmΦのステンレス鋼素線に同様に２層メッキ
後、84％の伸線加工を行って１mmΦとした線材を加熱し
メッキ層を合金化した場合の結果を併せて示している。
ピアノ線、ステンレス鋼線共にメッキ層厚が25μm まで
は疲労強度低下を殆ど考慮する必要がないが、それに対
して30μm では疲労強度の明白な低下が認められる。従
って、実用上25μm 以下の層厚のメッキを施すことが望
ましい。このことはコイルバネ（バネ鋼成形品）におい
ても同様である。
【００１７】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。
【００１８】以上の点を要約すると、バネ鋼成形品表面
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５〜45％Znの範囲、メッキ厚さは耐
食性の観点から２μm 以上、疲労強度低下防止の点から
25μm 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。
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５〜45％Znの範囲、メッキ厚さは耐
食性の観点から２μm 以上、疲労強度低下防止の点から
25μm 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。
【００１９】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
上し得るようになる。
【００２０】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２層メッキ（下
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２層メッキ（下
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。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３】
【００２４】
（実施例１）Ｃ:0.82%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C
u、上層Znの２層メッキを２槽連続電気メッキ槽を用い
て施した。このとき、Cuメッキは浴組成をCuSO4:130g/
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, A
lCl3・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厚さ比等を変化させるために５種類
に変化させた。即ち、２層メッキ全厚に対するZn厚さ比
を０、５、30、45、50％の５種類に変化させた。同時に
メッキ全厚も、伸線後メッキ全厚で２、25及び30μm 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C
u、上層Znの２層メッキを２槽連続電気メッキ槽を用い
て施した。このとき、Cuメッキは浴組成をCuSO4:130g/
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, A
lCl3・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厚さ比等を変化させるために５種類
に変化させた。即ち、２層メッキ全厚に対するZn厚さ比
を０、５、30、45、50％の５種類に変化させた。同時に
メッキ全厚も、伸線後メッキ全厚で２、25及び30μm に
なるように調整した。
【００２５】上記２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10mm、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、疲労強
度の測定を行った。その結果を表１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10mm、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、疲労強
度の測定を行った。その結果を表１に示す。
【００２６】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１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１に示
す。
【００２７】（実施例２）バネ用ステンレス鋼線を1150
℃で光輝焼鈍して軟化させて成る2.5 mmΦ原線を用い、
実施例１と同様の２層メッキ及び伸線加工をしてJIS Ｇ
4314バネ用ステンレス鋼線WPB 強度レベルの１mmΦ相当
素線を得た後、実施例１と同様のコイルバネに成形し、
加熱処理を施し、同様の試験を行った。又、比較例とし
て、 2.5mmΦ原線から１mmΦまで伸線加工して得た裸の
素線について試験を行った。その結果を表２に示す。
℃で光輝焼鈍して軟化させて成る2.5 mmΦ原線を用い、
実施例１と同様の２層メッキ及び伸線加工をしてJIS Ｇ
4314バネ用ステンレス鋼線WPB 強度レベルの１mmΦ相当
素線を得た後、実施例１と同様のコイルバネに成形し、
加熱処理を施し、同様の試験を行った。又、比較例とし
て、 2.5mmΦ原線から１mmΦまで伸線加工して得た裸の
素線について試験を行った。その結果を表２に示す。
【００２８】表１および表２の結果から判る如く、メッ
キ厚さが２〜25μm であれば、引張強さ、捻回値特性、
疲労強度、耐食性のいずれもバネ用素線として良好であ
る。一方、メッキ層厚さが30μm では疲労強度が著しく
低下するので実用性がない。ポリエステル被覆素線は耐
食性の点では秀れているといえる。
キ厚さが２〜25μm であれば、引張強さ、捻回値特性、
疲労強度、耐食性のいずれもバネ用素線として良好であ
る。一方、メッキ層厚さが30μm では疲労強度が著しく
低下するので実用性がない。ポリエステル被覆素線は耐
食性の点では秀れているといえる。
【００２９】（実施例３）実施例１の１mmΦ素線におい
て伸線後のメッキ全厚を２μm に代えて５μm としたも
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。尚、実施例１と同様、合金メッキ層中
のZnを０、５、30、45、50％の５種類に変化させた。表
３から判る如く、合金メッキ層中のZn量が５〜45％とな
るように２層メッキにおけるZn層のメッキ厚さ比を調節
すれば、加熱処理によって色調が著しく変化し、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。尚、実施例２のコイルバネ（素線：ステン
レス鋼線）の場合も、上記同様にZn量が５〜45％となる
ように２層メッキ中Zn層のメッキ厚さ比を調節したもの
は、上記と同様に色調が変化した。
て伸線後のメッキ全厚を２μm に代えて５μm としたも
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。尚、実施例１と同様、合金メッキ層中
のZnを０、５、30、45、50％の５種類に変化させた。表
３から判る如く、合金メッキ層中のZn量が５〜45％とな
るように２層メッキにおけるZn層のメッキ厚さ比を調節
すれば、加熱処理によって色調が著しく変化し、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。尚、実施例２のコイルバネ（素線：ステン
レス鋼線）の場合も、上記同様にZn量が５〜45％となる
ように２層メッキ中Zn層のメッキ厚さ比を調節したもの
は、上記と同様に色調が変化した。
【００３０】
【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、むしろ耐食性を
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、むしろ耐食性を
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。
【００３１】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１】バネ成形品表面のCu-Zn メッキ層の加熱時間及
び加熱温度と色調変化との関係を示す説明図である。
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】バネ成形品表面の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。
と色調との関係を示す説明図である。
【図３】バネ成形品表面のCu-Zn メッキ層中のZn含有量
及びメッキ層厚さと赤錆発生時間との関係を示す説明図
である。
及びメッキ層厚さと赤錆発生時間との関係を示す説明図
である。
【図４】バネ用線材表面のCu-Zn メッキ層中のZn含有量
及びメッキ層厚さとハンター式回転曲げ疲労強度との関
係を示す説明図である。
及びメッキ層厚さとハンター式回転曲げ疲労強度との関
係を示す説明図である。
フロントページの続き (72)発明者 植木 啓文 尼崎市中浜町10番地１ 神鋼鋼線工業株式 会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 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合金メッキ層を表面に有することを特
徴とする有色バネ鋼成形品。 - 【請求項２】 メッキ層がCu−５〜45％Zn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】 メッキ層厚が２〜25μm である請求項１
又は２記載の有色バネ鋼成形品。 - 【請求項４】 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又は３記載の有色バネ鋼
成形品。 - 【請求項５】 メッキ層がCu−５〜10％Znよりなる銅赤
色系色調の合金である請求項１又は３記載の有色バネ成
形品。 - 【請求項６】 バネ鋼素材表面上に、下層がCu、上層が
Znからなる２層メッキを、メッキ層全厚に対するZn層の
厚さ比が５〜45％となるように施し、続いてバネ用材に
加工して最終メッキ全厚さが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。 - 【請求項７】 前記低温焼鈍での加熱保持時間を、下記
式を満足する時間ｔに設定する請求項６記載の有色バ
ネ鋼成形品の製造方法。 logｔ≧ 1.193− 2.386×10-3Ｔ ---- 式 但し、上記式において、Ｔは低温焼鈍での加熱温度
（℃）、ｔは加熱保持時間(min.)を示すものである。 - 【請求項８】 バネ鋼素材として硬鋼線、ピアノ線又は
バネ用ステンレス鋼線のいづれかを使用する請求項６又
は７記載の有色バネ鋼成形品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056794A JPH0823079B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 異種製品間の識別が容易な有色鋼製バネ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056794A JPH0823079B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 異種製品間の識別が容易な有色鋼製バネ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0711486A true JPH0711486A (ja) | 1995-01-13 |
| JPH0823079B2 JPH0823079B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=13037313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3056794A Expired - Lifetime JPH0823079B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 異種製品間の識別が容易な有色鋼製バネ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823079B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130231430A1 (en) | 2010-10-13 | 2013-09-05 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Polyphenylene ether, resin composition, and molded body of resin composition |
| JP2013227629A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Kanai Hiroaki | ゴム製品補強用スチールワイヤおよびその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5426931A (en) * | 1977-08-01 | 1979-02-28 | Kanai Hiroyuki | Highhfrequency heatinggdiffusionnplating of brass |
| JPS61109623A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-28 | Fujikura Ltd | ワイヤ放電加工用電極線およびその製造方法 |
| JPS6247497A (ja) * | 1985-08-27 | 1987-03-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | タイヤコ−ド用鋼線のメツキ方法 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3056794A patent/JPH0823079B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5426931A (en) * | 1977-08-01 | 1979-02-28 | Kanai Hiroyuki | Highhfrequency heatinggdiffusionnplating of brass |
| JPS61109623A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-28 | Fujikura Ltd | ワイヤ放電加工用電極線およびその製造方法 |
| JPS6247497A (ja) * | 1985-08-27 | 1987-03-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | タイヤコ−ド用鋼線のメツキ方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130231430A1 (en) | 2010-10-13 | 2013-09-05 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Polyphenylene ether, resin composition, and molded body of resin composition |
| JP2013227629A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Kanai Hiroaki | ゴム製品補強用スチールワイヤおよびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0823079B2 (ja) | 1996-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960903 |