JPH0797697A - 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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JPH0797697A
JPH0797697A JP24553793A JP24553793A JPH0797697A JP H0797697 A JPH0797697 A JP H0797697A JP 24553793 A JP24553793 A JP 24553793A JP 24553793 A JP24553793 A JP 24553793A JP H0797697 A JPH0797697 A JP H0797697A
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JP
Japan
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spring
corrosion resistance
suspension spring
tempering
soaking
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Withdrawn
Application number
JP24553793A
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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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  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
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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、焼き戻しを
経て、もしくは均熱処理、冷間成形、焼き戻しを経て、
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、成形前
の素材の少なくとも一部分表面に、クロムを電気めっき
もしくは刷毛めっきする。 【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、懸架用ばね線間接触部分
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。

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、例えば特開昭63−7357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
を有利に解決し、ばね材間接触部分の塗装耐食性に優れ
た懸架用ばねの製造方法を提供することを目的とする。
【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できる高耐食性
懸架用ばねの製造方法を検討した。その結果、一連のば
ね製造工程に入る前において、クロムを電気めっき或い
は刷毛めっきすることによって上述した課題を効果的に
解決できることを明らかにした。
【0007】電気めっきの場合には、電解液の浴槽を用
いてめっき操作を行うが、刷毛めっきの場合には、一般
の塗装などによく用いられる刷毛の先端にめっき用電解
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、上記の電解液浴槽が不要となり、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、利点がある。本発明における刷毛めっきは上記のよ
うな刷毛を用いるめっきをいう。
【0008】ここで懸架用ばねの製造方法については、
当業者においては熟知されているので詳細な説明を省略
し、標準的な工程の記述のみで説明する。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
経て、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、一連のばね製
造工程に入る前、即ち均熱処理する前のばね用鋼材の少
なくとも一部分表面に、クロムを電気めっき或いは刷毛
めっきすることを特徴とする。このクロムめっきを施す
ことによってばね材間接触部分の母材に対する圧痕を軽
減させることが可能になる。従って、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
ができるのである。
【0009】
【作用】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
応及び標準電極電位(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、クロムは Cr2++2e- =Cr(solid)、−0.79 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)
【0010】ここで電極電位の絶対値が大きいほどイオ
ン化傾向が大きい、すなわち卑であるので、本来ならば
クロムは鉄よりも溶解し易いため耐食性が劣るはずであ
る。つまり、酸性環境(pH−2.0〜+4.0の領
域)においては鉄に対して犠牲防食的に作用するが、中
性環境(pH+2.2〜+10.5の領域)においては
クロム表面はCr2 3 不働態化皮膜によって覆われる
ため、溶解が止まり耐食性は極めて向上するといわれて
いる。またクロムあるいはクロム合金は極めて硬いた
め、ばね材間接触によって母材に腐食の起点となる傷を
生成するのを妨げることができ、しかも中性で酸素が存
在する環境ではクロムめっきは塗料との密着性は良い。
その場合のめっきは成形ばね材の全表面でも良く、特に
耐食性を必要とする一部分表面でもよい。
【0011】クロムの電気めっき厚としては、耐食性の
効果を得るため0.5μm以上が望ましい。一方、電気
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る。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。
【0012】また、均熱処理する前に予め刷毛めっきす
る場合には次のような利点が考えられる。クロムまたは
クロム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
できる。しかし、ばねの成形品に対して刷毛めっきを行
ったのでは、めっき時にばね材に侵入した水素を追い出
すための加熱処理工程をさらに必要とし、新たにばね強
度低下の原因を生むという悪循環をもたらす。そこで一
連のばね製造工程に入る前のばね用鋼材に予め刷毛めっ
きしておくことにより、その後の均熱処理で遅れ破壊の
原因となる鋼材中の水素を追い出すことが可能となり、
クロムは拡散浸透して硬い表層を形成する。その場合の
めっきはばね用鋼材の全表面でもよく、特に耐食性を必
要とする一部分表面でもよい。
【0013】刷毛めっきについて述べると、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100mm、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よく、電流
密度1〜50A/dm2 、1〜50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以上が望ましい。
【0014】
【実施例】以下に、本発明を実施例で説明する。 実施例1 ばね用線材SUP7(直径15mmφ×長さ1800mm)
を素材とし、ミルスケールをピーリング加工し、線材の
両端部400mmにクロムを浸漬電気めっき(めっき厚
み、4.6μm)した後、高周波誘導加熱により950
℃、10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
グした。クロムめっきを施さ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(20
μm)、焼き付け硬化(180℃、20分)してばね試
験材とした。
【0015】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。
【0016】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。ク
ロムめっきを施さなかった比較ばね試験材および試験材
のうちめっきを施さなかった部分は9週間後には全面赤
錆発生に至った。これに比べてクロムめっきを施した部
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。
【0017】実施例2 ばね用線材SUP7(直径15mmφ×長さ1800mm)
を素材とし、ミルスケールをピーリング加工し、線材の
両端部400mmにクロムを浸漬電気めっき(めっき厚
み、4.6μm)した後、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
トピーニングしてばね試験材を得た。クロムめっきを施
さなかった部分の化成処理、カチオン電着塗装、焼き付
け硬化は実施例1と同一条件とした。このばね材をサイ
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とほぼ同じであった。
【0018】実施例3 線材の両端から1巻に相当する位置付近を長さ100mm
だけクロムを刷毛めっきする事以外の条件はすべて実施
例1と同様にして得たばね試験材に、同様のサイクリッ
ク・コロージョン・テストを行った。その結果は全く実
施例1と変わらず、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。
【0019】実施例4 線材の両端から1巻に相当する位置付近を長さ100mm
だけクロムを刷毛めっきする事以外の条件はすべて実施
例2と同様にして得たばね試験材に、同様のサイクリッ
ク・コロージョン・テストを行った。その結果は全く実
施例2変わらず、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】
【発明の効果】以上説明したように本発明方法によれ
ば、成形前の素材の少なくとも一部分表面に、クロムを
電気めっきもしくは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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例と比較例の塗装耐食試験結果を
示す図。

Claims (2)

    【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
    しを経て、もしくは均熱処理、冷間成形、焼き戻しを経
    て、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、均
    熱処理する前のばね用鋼材の少なくとも一部分表面にク
    ロムを電気めっきすることを特徴とする塗装耐食性に優
    れた高耐食性懸架用ばねの製造方法。
  2. 【請求項2】 均熱処理、熱間成形、焼き入れ、焼き戻
    しを経て、もしくは均熱処理、冷間成形、焼き戻しを経
    て、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、均
    熱処理する前のばね用鋼材の少なくとも一部分表面にク
    ロムを刷毛めっきすることを特徴とする塗装耐食性に優
    れた高耐食性懸架用ばねの製造方法。
JP24553793A 1993-09-30 1993-09-30 高耐食性懸架用ばねの製造方法 Withdrawn JPH0797697A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100439016C (zh) * 2002-06-25 2008-12-03 三菱麻铁里亚尔株式会社 包覆切削工具部件和在切削工具基体表面上形成硬质包覆层的方法
CN101837478A (zh) * 2009-03-17 2010-09-22 双叶电子工业株式会社 切削工具

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100439016C (zh) * 2002-06-25 2008-12-03 三菱麻铁里亚尔株式会社 包覆切削工具部件和在切削工具基体表面上形成硬质包覆层的方法
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Effective date: 20001226