JPS5873718A - 高Ｓｉ系ばね用鋼線材の製造法 - Google Patents
高Ｓｉ系ばね用鋼線材の製造法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高Ｓｉ系ばね用鋼材・め製造法、さらに詳しく
は鋼材表層部のフェライト脱炭層の生成を防止できる高
３ｉ系ばね用鋼材の製造法に関する。
は鋼材表層部のフェライト脱炭層の生成を防止できる高
３ｉ系ばね用鋼材の製造法に関する。
高Ｓｉ系鋼、典型的にはＣ０，８５〜０．７５％、Ｓｉ
１〜８％、 Ｍｎ ｏ、ａ 〜１．５％を含む高Ｓｉ系
鋼は主としてばね用鋼材として多く使用されているが、
一般に知られるようにＳｉ含量が高いため、高温加熱中
に鋼材表層部が脱炭し易い。ばね用鋼材の場合、脱炭層
が存在すると、ばねの主要特性である疲労強度が低下す
る。特に、鋼′材表層部にフェライトのみで、パーライ
トの殆んどない層（以下。
１〜８％、 Ｍｎ ｏ、ａ 〜１．５％を含む高Ｓｉ系
鋼は主としてばね用鋼材として多く使用されているが、
一般に知られるようにＳｉ含量が高いため、高温加熱中
に鋼材表層部が脱炭し易い。ばね用鋼材の場合、脱炭層
が存在すると、ばねの主要特性である疲労強度が低下す
る。特に、鋼′材表層部にフェライトのみで、パーライ
トの殆んどない層（以下。
フェライト脱炭層という）が存在すると１強度付与のた
め焼入焼戻し処理を行なっても強度が出す、疲労破壊の
起点となるなど、ばね特性を著しく損なう原因となる。
め焼入焼戻し処理を行なっても強度が出す、疲労破壊の
起点となるなど、ばね特性を著しく損なう原因となる。
したがって、従来、高Ｓｉ系ばね用鋼材を製造するにあ
たっては、熱間圧延に先立つ加熱炉での鋼片加熱は可能
な限り、低い温度で短時間性なうようにしたり、低温加
熱した鋼片を熱間圧延し巻き取り後の冷却速度を速くす
る方法（特開昭５５−１００９８１号公報）等フェライ
ト脱炭防止策が講じられているが、未だ充分な成果は得
られていす１通常ばねに成形する前に鋼材表面を切削ま
たは研削して脱炭層を除去することが一般に採用される
。
たっては、熱間圧延に先立つ加熱炉での鋼片加熱は可能
な限り、低い温度で短時間性なうようにしたり、低温加
熱した鋼片を熱間圧延し巻き取り後の冷却速度を速くす
る方法（特開昭５５−１００９８１号公報）等フェライ
ト脱炭防止策が講じられているが、未だ充分な成果は得
られていす１通常ばねに成形する前に鋼材表面を切削ま
たは研削して脱炭層を除去することが一般に採用される
。
そこで、本発明者らは高Ｓｉ系ばね用鋼材の製造におい
て有効なフェライト脱炭防止策を講するべく、種々研究
の結果、熱間圧延に先立つ加熱炉での一片表面温度は従
来の低温、短時間加熱法を反対に加熱温度を高くシ１表
面炭素濃１度が低下してもオーステナイト粒として安定
に存在し得る温度以上に加熱すると結果的にフェライト
脱炭層の生成が防止できることを見い出し１本発明を完
成するに至った。
て有効なフェライト脱炭防止策を講するべく、種々研究
の結果、熱間圧延に先立つ加熱炉での一片表面温度は従
来の低温、短時間加熱法を反対に加熱温度を高くシ１表
面炭素濃１度が低下してもオーステナイト粒として安定
に存在し得る温度以上に加熱すると結果的にフェライト
脱炭層の生成が防止できることを見い出し１本発明を完
成するに至った。
すなわち１本発明はＳｉ１〜３％を含有するばね用鋼材
を製造するにあたり、熱間圧延に先立つ加熱炉での鋼片
の表面温度を少なくとも１０２．５℃、望ましくは１０
５０’Ｃ以上に加熱し、熱間圧延、後、鋼材を巻取って
冷却することを特徴とする高Ｓｉ系ばね用鋼材の製造法
を提供することを目的とする。
を製造するにあたり、熱間圧延に先立つ加熱炉での鋼片
の表面温度を少なくとも１０２．５℃、望ましくは１０
５０’Ｃ以上に加熱し、熱間圧延、後、鋼材を巻取って
冷却することを特徴とする高Ｓｉ系ばね用鋼材の製造法
を提供することを目的とする。
一般に熱間圧延に先立つ加熱温度が高いほど。
脱炭反応が著しく、総脱炭は大きくなり、それと共にフ
ェライト脱炭層も生成する等々不利な条件であると考え
られるのに反し、加熱炉での鋼片表面温度を従来法にお
けるよりも高い少なくとも１０２５℃、望ましくは１０
５０℃以上に加熱する理由は、鋼中炭素の減少量は炭素
の拡散と脱炭反応との相対速度によって決まると考えら
れ、高温加熱によって表面から脱炭は大きぐ′なるが、
同時に内部からの炭素の拡散供給も容易となるので。
ェライト脱炭層も生成する等々不利な条件であると考え
られるのに反し、加熱炉での鋼片表面温度を従来法にお
けるよりも高い少なくとも１０２５℃、望ましくは１０
５０℃以上に加熱する理由は、鋼中炭素の減少量は炭素
の拡散と脱炭反応との相対速度によって決まると考えら
れ、高温加熱によって表面から脱炭は大きぐ′なるが、
同時に内部からの炭素の拡散供給も容易となるので。
結果的には高温加熱によって表面炭素濃度の低下は従来
の低温加熱はど著しいものとならない。すなわち、第１
図に示すように加熱温度が上昇するにつれて鋼中での炭
素拡散が活発となって表面部から内部に至る炭素濃度勾
配がゆるやかになる傾向が見られるからである。他方、
表面炭素濃度が低下してもオーステナイト粒として安定
に存在し得る状態まで加熱されることがフェライト脱炭
防止に必要であるが、第２図に模式的に示すように、表
面炭素濃度の低下とともにオーステナイト領域は著しく
減少する（＾領域から（Ｂ）領域）ため、特に高３ｉ系
鋼としては加熱時の゛脱炭程度を考慮してＳｉ含含有上
の関係に鑑みて、少なくとも鋼材表層部がオーステナイ
ト領域に至る温度に加熱する必要があるためであ□る。
の低温加熱はど著しいものとならない。すなわち、第１
図に示すように加熱温度が上昇するにつれて鋼中での炭
素拡散が活発となって表面部から内部に至る炭素濃度勾
配がゆるやかになる傾向が見られるからである。他方、
表面炭素濃度が低下してもオーステナイト粒として安定
に存在し得る状態まで加熱されることがフェライト脱炭
防止に必要であるが、第２図に模式的に示すように、表
面炭素濃度の低下とともにオーステナイト領域は著しく
減少する（＾領域から（Ｂ）領域）ため、特に高３ｉ系
鋼としては加熱時の゛脱炭程度を考慮してＳｉ含含有上
の関係に鑑みて、少なくとも鋼材表層部がオーステナイ
ト領域に至る温度に加熱する必要があるためであ□る。
なお、加熱温度：ｉ、１２５０°Ｃを越えると、全脱炭
深さが大きくなり、疲労強度に影響が出てくるとともに
、省エネの関係からもこの温度以下で実施されるのが望
ましい。
深さが大きくなり、疲労強度に影響が出てくるとともに
、省エネの関係からもこの温度以下で実施されるのが望
ましい。
本発明方法は通常ばね用鋼材として使用されるＣ０．８
５〜０．７５％、ｓｉｔ〜ａ％、Ｍｎ０．８〜１．５％
を含む５１−Ｍｎ鋼に限らず、Ｓｉを多量に含有する低
合金鋼１例えば５ｉ−Ｃｒ鋼、５ｉ−Ｃｒ−Ｖ鋼、Ｓｉ
−Ｃｒ−Ｖ−Ｎｂ鋼について適用できる。これらの場
合、通常Ｃｒ≦１．５％、■≦０．５％、および／また
はＮｂ、 Ｔｉ、 Ｚｒ、 ＡＩ≦０．１％程度を含ｔ
ｒ テア口う。
５〜０．７５％、ｓｉｔ〜ａ％、Ｍｎ０．８〜１．５％
を含む５１−Ｍｎ鋼に限らず、Ｓｉを多量に含有する低
合金鋼１例えば５ｉ−Ｃｒ鋼、５ｉ−Ｃｒ−Ｖ鋼、Ｓｉ
−Ｃｒ−Ｖ−Ｎｂ鋼について適用できる。これらの場
合、通常Ｃｒ≦１．５％、■≦０．５％、および／また
はＮｂ、 Ｔｉ、 Ｚｒ、 ＡＩ≦０．１％程度を含ｔ
ｒ テア口う。
本発明方法は熱間圧延に先立つ加熱温度を制御する以外
は通常の方法と同様に実施されてよい。
は通常の方法と同様に実施されてよい。
そのため、ここでは特に他の工程については詳述しない
。
。
以下、実施例にもとすき、本発明をさらに詳細に説明す
る。
る。
下記表１表に示す化学組成の通常のばね用鋼材を熱間圧
延に先立つ加熱炉での鋼片表面温度を９５０℃〜１０５
０℃に変える以外は同様に熱間圧延し、巻き取り後冷却
した。冷却後のコイルより採取したサンプルを検鏡し、
フェライト脱炭層の発生の有無を判定する。結果をフ、
エライト脱炭発生サンプル数の全検査サンプル数比で示
す。また。
延に先立つ加熱炉での鋼片表面温度を９５０℃〜１０５
０℃に変える以外は同様に熱間圧延し、巻き取り後冷却
した。冷却後のコイルより採取したサンプルを検鏡し、
フェライト脱炭層の発生の有無を判定する。結果をフ、
エライト脱炭発生サンプル数の全検査サンプル数比で示
す。また。
各実験應１〜３において得られた線材の断面組織の顕微
鏡写真（Ｘ９０）を第８図に示す。
鏡写真（Ｘ９０）を第８図に示す。
この結果から明らかなように、加熱温度が低い場合（９
５０℃）、フェライト脱炭発生率も高く。
５０℃）、フェライト脱炭発生率も高く。
第８図（ａ）に示すように、圧延後の製品表面に見られ
るフェライト−炭層深さも大きい。加熱温度を少し上げ
た１０００°Ｃの場合、フェライト脱炭発生率は少し低
下し、第８図（ｂ）に示すようにフェライト脱炭層深さ
も小８くはなっているが、フェライト脱炭防止°効果は
完全ではない。しかしながら。
るフェライト−炭層深さも大きい。加熱温度を少し上げ
た１０００°Ｃの場合、フェライト脱炭発生率は少し低
下し、第８図（ｂ）に示すようにフェライト脱炭層深さ
も小８くはなっているが、フェライト脱炭防止°効果は
完全ではない。しかしながら。
加熱温度が１０５０℃となると、フェライト脱炭の発生
は殆んどなく、第３図（Ｃ）に示すように断面組織も極
めて健全な製品が得られた。
は殆んどなく、第３図（Ｃ）に示すように断面組織も極
めて健全な製品が得られた。
上記第２表はＳｉ量を広範囲に変えた諸種の高Ｓｉ系鋼
につき、表面加熱温度とフェライト脱炭発生率との関係
を検討した結果を示す。この結果から明らかなように、
いずれの場合にもフェライト脱炭の発生がほとんど見ら
れない。
につき、表面加熱温度とフェライト脱炭発生率との関係
を検討した結果を示す。この結果から明らかなように、
いずれの場合にもフェライト脱炭の発生がほとんど見ら
れない。
以上の説明で明らかなように、本発明方法によ、れば、
フェライト脱炭のない高Ｓｉ系ばね用鋼材を製造するど
とができるので、従来のようにばね成形前に表面切削ま
たは研削することを要せず、工業的に極め°て利用価値
の高いものである。
フェライト脱炭のない高Ｓｉ系ばね用鋼材を製造するど
とができるので、従来のようにばね成形前に表面切削ま
たは研削することを要せず、工業的に極め°て利用価値
の高いものである。
第１図は第１表に示す化学組成のばね用鋼材を各温度に
８０分加熱後急冷したサンプルの断面を表面部から中心
にかけてＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザー）を用い
て求めた炭素濃度の分布変化を示すグラフ、竺２図は鋼
中炭素量が減少した場合にオーステナイ・□、ト領域が
減少する状況を示す模式図、第８図は加熱温度を変えて
圧延し、冷却して得られる線材の表面部に見られる断面
組織の顕微鏡写真である。 第１図 ｏ、ｏｌ Ｏ，０２０，０！ ０．１ ０．２ ０．５
１．０ ２．０ ＝表面からの猟龍 （ｍｍ） Ｗ！Ｊ ｈ ＨＩ Ｗｆｌ ｇ Ｎ−ｆ Ａ ｔシ
油ｒ−＋ ｉｗ Ｊｌｌｌ ａ−第２図
８０分加熱後急冷したサンプルの断面を表面部から中心
にかけてＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザー）を用い
て求めた炭素濃度の分布変化を示すグラフ、竺２図は鋼
中炭素量が減少した場合にオーステナイ・□、ト領域が
減少する状況を示す模式図、第８図は加熱温度を変えて
圧延し、冷却して得られる線材の表面部に見られる断面
組織の顕微鏡写真である。 第１図 ｏ、ｏｌ Ｏ，０２０，０！ ０．１ ０．２ ０．５
１．０ ２．０ ＝表面からの猟龍 （ｍｍ） Ｗ！Ｊ ｈ ＨＩ Ｗｆｌ ｇ Ｎ−ｆ Ａ ｔシ
油ｒ−＋ ｉｗ Ｊｌｌｌ ａ−第２図
Claims (1)
- （１）Ｓｉ１〜８％を含有するばね用鋼材を製造するに
あたシ、熱間圧延に先立ち加熱炉で鋼片を表面温度少な
くとも１０２５℃まで加熱し、熱間圧延後、鋼材を巻取
って冷゛却することを特徴とする高Ｓｉ系ばね用鋼材の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17190881A JPS5873718A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 高Ｓｉ系ばね用鋼線材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17190881A JPS5873718A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 高Ｓｉ系ばね用鋼線材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5873718A true JPS5873718A (ja) | 1983-05-04 |
| JPS6337164B2 JPS6337164B2 (ja) | 1988-07-25 |
Family
ID=15932051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17190881A Granted JPS5873718A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 高Ｓｉ系ばね用鋼線材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5873718A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100516503B1 (ko) * | 2001-12-22 | 2005-09-26 | 주식회사 포스코 | 페라이트 탈탄이 없는 스프링강의 제조방법 |
| KR100516516B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2005-09-26 | 주식회사 포스코 | 피로강도가 우수하고 페라이트 탈탄층이 없는 스프링강용선재 제조방법 |
| US8613809B2 (en) * | 2006-06-09 | 2013-12-24 | Kobe Steel, Ltd. | High cleanliness spring steel and high cleanliness spring excellent in fatigue properties |
| CN103614526A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-03-05 | 重庆跃进机械厂有限公司 | 柴油机气阀阀面硬化的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54136518A (en) * | 1978-04-17 | 1979-10-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Low decarburization spring steel |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP17190881A patent/JPS5873718A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54136518A (en) * | 1978-04-17 | 1979-10-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Low decarburization spring steel |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100516503B1 (ko) * | 2001-12-22 | 2005-09-26 | 주식회사 포스코 | 페라이트 탈탄이 없는 스프링강의 제조방법 |
| KR100516516B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2005-09-26 | 주식회사 포스코 | 피로강도가 우수하고 페라이트 탈탄층이 없는 스프링강용선재 제조방법 |
| US8613809B2 (en) * | 2006-06-09 | 2013-12-24 | Kobe Steel, Ltd. | High cleanliness spring steel and high cleanliness spring excellent in fatigue properties |
| US9441695B2 (en) | 2006-06-09 | 2016-09-13 | Kobe Steel, Ltd. | High cleanliness spring steel and high cleanliness spring excellent in fatigue properties |
| CN103614526A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-03-05 | 重庆跃进机械厂有限公司 | 柴油机气阀阀面硬化的方法 |
| CN103614526B (zh) * | 2013-12-05 | 2015-07-15 | 重庆跃进机械厂有限公司 | 柴油机气阀阀面硬化的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6337164B2 (ja) | 1988-07-25 |
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