JPS63109144A - 高強度ばね用鋼 - Google Patents

高強度ばね用鋼

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JPS63109144A
JPS63109144A JP25297886A JP25297886A JPS63109144A JP S63109144 A JPS63109144 A JP S63109144A JP 25297886 A JP25297886 A JP 25297886A JP 25297886 A JP25297886 A JP 25297886A JP S63109144 A JPS63109144 A JP S63109144A
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Tomohito Iikubo
知人 飯久保
Yukio Ito
伊藤 幸生
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/34Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon

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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。

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、ばね用鋼に係り、特に自動車用等の゛懸架コ
イルばねに好適な高強度ばね用鋼に関するものである。 (従来の技術) 自動車等の内燃機関に使用される弁ばね、懸架ばね等の
ばね用鋼は、軽量化、高速化の要請に伴って高強度のも
のが要求されるようになってきており、特に疲労強度、
耐へたり性に優れた高強度ばね用鋼の開発が望まれてい
る。 この種のばね用鋼を使用してばねを製造するには、通常
、熱開成形の場合には熱間コイリングした後、焼入れ・
焼もどしを施し、ショットピーニングしてセツティング
が行われ、冷間成形の場合には焼入れ・焼もどしを行っ
て調質した後に冷間コイリングし、ショットピーニング
してセツティングが行われている。このように、冷間成
形ばね及び熱間成形ばねのばね成形工程には焼入れ・焼
もどし工程が必ず入るため、高強度、高靭性化を狙って
N3.等の合金元素の添加量を多くすると残留オーステ
ナイトが残り、疲労強度に対しては有害となる。 この点、本出願人が先に提案したように(特開昭60−
89553号)、冷間成形ばねの場合には、Ni添加量
を多くし、焼入れによって意図的に残留オーステナイト
を残して延性化し、これを利用して焼入れ後冷間コイリ
ングし、その後焼もどしによって残留オーステナイトを
なくす方法がある。しかし、この方法は冷開成形ばねの
通常の製造工程とは異なるものであり、また熱間成形ば
ねには適用ができない。 (発明の目的) 本発明は、通常の熱間ばね成形工程及び冷間ばね成形工
程のいずれにも供することができ、しかも疲労強度、耐
へたり性に優れた高強度ばね用鋼を提供することを目的
とするものである。 (発明の構成) 上記目的を達成するため、本発明者は1通常の熱間、冷
間のいずれのばね成形工程にも適用し得る高強度ばね用
鋼を見い出すべく鋭意研究を重ねた結果、通常のばね成
形工程により疲労強度の優れた高強度ばね用鋼を得るに
は、適切な化学成分の調整のもとて焼入れ後の残留オー
ステナイトの発生量を10%未満に規制することしこよ
り可能であることを見い出し、ここに本発明をなしたも
のである。 すなわち、本発明は、C:30〜0.75%、Si:1
.0〜4.0%、Mn:0.5〜1.5%、Cr:0.
1〜2.0%及びNi≦2.0%を含み、更に必要に応
じてv:0.05〜0.5%及びMo:0.05〜2.
0%のうちの1種又は2種を含み、残部がFe及び不可
避的不純物からなり、焼入れ・焼きもどし工程の焼入れ
後の残留オーステナイトの発生量が10%未満であるこ
とを特徴とする疲労強度、耐へたり性に優れた高強度ば
ね用鋼を要旨とするものである。 以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。 まず、本発明鋼における化学成分の限定理由を示す。 Cは強度を高めるために有効な元素であるが、0.30
%未満では高強度ばねとして必要な強度を確保できず、
しかし0.75%を超えて多くすると網状のセメンタイ
トが出やすくなり、ばねの疲労強度が損なわれるので、
0.30〜0.75%の範囲とする。 Siはフェライト中に固溶して強度を増し、ばねの耐へ
たり性を向上させるのに有効な元素であり、そのために
は1.0%以上を必要とする。しかし、4.0%を超え
ると靭性が劣化すると共に熱処理により遊離炭素が生じ
る恐れがあるので、1.0〜4.0%の範囲とする。 Mnは脱酸元素として、また焼入性を向上させるのに有
効な元素であり、そのためには0.5%以上が必要であ
る。しかし、1.5%を超えると焼入性が過大となって
靭性が劣化すると同時に焼入九時°に変形することにな
るので、0.5〜1.5%の範囲とする。 Niは焼入れ・焼もどし後の靭性改善のために必要な元
素であるが、2%を超えて添加すると焼入れ後の残留オ
ーステナイトの発生量が多くなって疲労強度の低下をま
ねくので、2%以下で添加する。 以上の必須成分のほか、必要に応じてV及びMoの1種
又は2種を適量添加してばね特性の向上を図ることがで
きる。特にVは低温圧延時における結晶粒微細化効果が
大きく、ばね特性の向上並びに信頼性の増大を期待でき
、また焼入れ・焼もどし時の析出硬化にも寄与する元素
であり、またMoは耐へたり性の改善に有効な元素であ
り、添加すルトきはV:0.05〜0.5%、Mo:0
.05〜2.0%の範囲とする。なお、■を上限を超え
て多くすると靭性の劣化やぼね特性の低下をまねき、ま
たMOを上限を超えて多くするとオーステナイト中に溶
解されない複合炭化物が形成され、その量が増加して大
きな塊状とな−った場合には非金属介在物と同等の害を
もたらすので疲労強度を低下させる恐れがあるため、好
ましくない。 なお、不可避的不純物である
〔0〕、(N)等々は可能
な限り少ないほどよく、特に
〔0〕は酸化物系の介在物
を生成し、これが疲労破壊の起点となりやすいので0.
0010%以下に規制するのが望ましく、(N)はTi
N系の介在物を生成して疲労強度の低下をまねくので0
.005%以下に規制するのが望ましい。 上記化学成分のばね用鋼は、焼入れ・焼もどし工程を含
む通常の熱間又は冷間ばね成形工程に供してばね成形す
ることができ、その際、疲労強度等のばね特性に優れた
高強度ばねを得るには、焼入れ後の残留オーステナイト
の発生量が10%未満である必要があり、10%未満で
あれば疲労強度に実質的に影響を及ぼすことがない。そ
のためには、例えば、焼入れ状態で残留オーステナイト
量が10%以上あるものについて焼入れ後サブゼロ処理
して残留オーステナイトを10%未満に減少させる態様
も可能であるが、ばねの量産工程の複雑化を考慮すると
好ましくない、好ましい態様としては、C,Si及びN
iの含有量を35XC(%)+ 2 X Si(%)+
Ni(%)〈23%に規制することにより、通常のばね
成形工程で焼入れ後の残留オーステナイトの発生量を容
易に10%未満にすることができる。 次に本発明の一実施例を示す。 (実施例) 第1表に示す化学成分(wt%)を有する鋼について、
常法により製造した16III+1φの圧延線材から引
張試験片、へたり試験片及び疲労試験片を切り出し、9
00℃X30+min油冷の焼入れ後、350℃XQ、
1hrで焼もどしを行い、仕上加工した。なお、いずれ
の試験片もHRC55になるように調質した。その結果
、Y値及び耐久限度については第1表に併記するとうり
であり、耐へたり性は第2図に示すとうりである。また
焼入れ後の残留オーステナイトの発生量と残留せん断ひ
ずみ量も調べ、第1表に併記した。 なお、耐へたり性については、第3図に示す重錘式の捩
りクリープ試験機(最大トルク25kg?+w)を用い
、第4図に示す寸法形状の試験片を使用して 試験温度二 80℃ 試験時間:  72hr 負荷応カニ  110kgf/mm2 剪断予歪= 0.1% 硬   さ:   HRC55 の試験条件で試験した。なお、第3図中、1は試験片、
2は試験片保持台、3は負荷アーム、4はダイヤルゲー
ジ、5は重錘、6はジヤツキである。
【以下余白】
第1図は各供試鋼について第1表に示した耐久限度と焼
入れ後の残留オーステナイトγ8の発生量との関係をプ
ロットしたものであり、これより、焼入れ後の残留オー
ステナイトの発生量が10%以上になると耐久限度が著
しく低下することがわかり、本発明鋼はいずれも10%
未満で優れた疲労強度を有している。なお、供試鋼の一
部について異なる不純物〔○〕、(N)の含有量と耐久
強度の関係を調べたところ、第1表に示す供試wiNα
2は。 〔0380,0020%、(N):0.0100%で耐
久限度が75 kgf/ rats”であったのに対し
、〔○〕:0゜0006%、[N):0.0045%で
耐久限度が79kgf/mm”に向上し、同様に第1表
に示すNa11ハ、 (0):0.0018%、(N)
:0.O’l’O0%で耐久限度が84 kgf / 
ram”であったのに対し、
〔0〕=0.0007%、
(N):0.0050%で耐久限度が88kgf/mm
”に向上した。 次に、耐へたり性の優劣が設計上大きなウェイトを占め
る懸架ばねでは、特に最近では温間へたり特性が注目を
あびていることがら、前記試験条件で捩りクリープ試験
を行ったところ、第1表及び第2図に示すように0本発
明鋼は72hr後の剪断リープひずみが現用のJIS 
 5UP7材よりもはるかに少なく、優れた耐へたり性
を示した。 (発明の効果) 以上詳述したように1本発明によれば、高強度ばね用鋼
の化学成分を適切に調整すると共に焼入れ・焼きもどし
工程の焼入れ後の残留オーステナイトの発生量を10%
未満に規制したので、通常の熱間及び冷間ばね成形工程
に供して弁ばね、1R架ばね等の高強度ばねを製造する
ことができ、量産化も可能であり、しかも優れた疲労強
度、耐へたり性を具備せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は耐久限度と焼入れ後の残留オーステナイトの発
生量との関係を示す図、 第2図は剪断クリープ歪について本発明鋼と現用材料を
対比して示した図、 第3図は重錘式捻りクリープ試暑機の概要を示す図、 第4図(a)、(b)は捻りクリープ試験片の形状寸法
(rnIll)を示す図で、(a)は側面図、(b)は
断面図である。 特許出願人  大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士 中  村   尚 耐久pHl rwb (Kjf/+mm”)第2図 第3図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で(以下、同じ)、C:0.30〜0. 75%、Si:1.0〜4.0%、Mn:0.5〜1.
    5%、Cr:0.1〜2.0%及びNi≦2.0%を含
    み、残部がFe及び不可避的不純物からなり、焼入れ・
    焼きもどし工程の焼入れ後の残留オーステナイトの発生
    量が10%未満であることを特徴とする疲労強度、耐へ
    たり性に優れた高強度ばね用鋼。
  2. (2)前記残留オーステナイト量は、35×C(%)+
    2×Si(%)+Ni(%)<23%に規制することに
    より10%未満にした特許請求の範囲第1項記載の高強
    度ばね用鋼。
  3. (3)C:0.30〜0.75%、Si:1.0〜4. 0%、Mn:0.5〜1.5%、Cr:0.1〜2.0
    %及びNi≦2.0%を含み、更にV:0.05〜0. 5%及びMo:0.05〜2.0%のうちの1種又は2
    種を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなり、焼
    入れ・焼きもどし工程の焼入れ後の残留オーステナイト
    の発生量が10%未満であることを特徴とする疲労強度
    、耐へたり性に優れた高強度ばね用鋼。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63216951A (ja) * 1987-03-05 1988-09-09 Daido Steel Co Ltd 高強度ばね用鋼
JPH0488123A (ja) * 1990-08-01 1992-03-23 Nippon Steel Corp 高疲労強度ばねの製造法
US5302216A (en) * 1991-04-10 1994-04-12 Sugita Wire Mfg. Co., Ltd. Method for producing by continuous heat treatments oil-tempered steel wires for springs having high strength and high toughness
EP0713924A2 (en) 1994-10-03 1996-05-29 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Corrosion-resistant spring steel

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2839900B2 (ja) * 1989-05-29 1998-12-16 愛知製鋼株式会社 耐久性,耐へたり性に優れたばね鋼
JP2842579B2 (ja) * 1991-10-02 1999-01-06 株式会社 神戸製鋼所 疲労強度の優れた高強度ばね用鋼
JPH06240408A (ja) * 1993-02-17 1994-08-30 Sumitomo Electric Ind Ltd ばね用鋼線及びその製造方法
JP2932943B2 (ja) * 1993-11-04 1999-08-09 株式会社神戸製鋼所 高耐食性高強度ばね用鋼材
KR960005230B1 (ko) * 1993-12-29 1996-04-23 포항종합제철주식회사 고강도 고인성 스프링용강의 제조방법
ATE204612T1 (de) * 1996-05-29 2001-09-15 Datec Scherdel Gmbh Relaxationsfeste stahlfeder
JP3595901B2 (ja) * 1998-10-01 2004-12-02 鈴木金属工業株式会社 高強度ばね用鋼線およびその製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2914401A (en) * 1958-02-24 1959-11-24 Crucible Steel Co America Alloy steel
GB1179074A (en) * 1967-05-24 1970-01-28 Int Nickel Ltd Steel
JPS6089553A (ja) * 1983-10-19 1985-05-20 Daido Steel Co Ltd 高強度ばね用鋼および前記鋼を使用した高強度ばねの製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63216951A (ja) * 1987-03-05 1988-09-09 Daido Steel Co Ltd 高強度ばね用鋼
JPH0488123A (ja) * 1990-08-01 1992-03-23 Nippon Steel Corp 高疲労強度ばねの製造法
JPH0713269B2 (ja) * 1990-08-01 1995-02-15 新日本製鐵株式会社 高疲労強度ばねの製造法
US5302216A (en) * 1991-04-10 1994-04-12 Sugita Wire Mfg. Co., Ltd. Method for producing by continuous heat treatments oil-tempered steel wires for springs having high strength and high toughness
EP0713924A2 (en) 1994-10-03 1996-05-29 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Corrosion-resistant spring steel

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EP0265273A2 (en) 1988-04-27
JPH0796697B2 (ja) 1995-10-18
EP0265273A3 (en) 1989-01-18

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