KR20080090424A - Spring steel, method for producing a spring using said steel and a spring made from such steel - Google Patents

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가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

The invention relates to spring steel having increased fatigue strength in air and in corrosive environments and high resistance to cyclical slackening. The composition of said steel contains the following components as expressed in percentages by weight, namely: C = 0.45 0.7 %; Si = 1.65 2.5 %; Mn = 0.2 0.75 %; Cr = 0.6-2 %; Ni = 0.15-1 %; Mo = trace-1 %; V = 0.003 0.8 %; Cu = 0.1-1 %; Ti = 0.02 0.2 %; Nb = trace 0.2 %; Al = 0.002 0.05 %; P = trace 0.015 %; S = trace 0.015 %; O = trace 0.002 %; N = 0.002 0.011 %, the remainder comprising iron and impurities resulting from production. Moreover, the equivalent carbon content Ceq, which is calculated using formula Ceq % = [C %] + 0.12 [Si %]+ 0.17 [Mn %] 0.1 [Ni %] + 0.13[Cr %] 0.24 [V %], is between 0.8 and 1 % and hardness following quenching and tempering is greater than or equal to 55HRC. The invention also relates to a method for producing a spring using said steel and to the spring thus produced.

Description

스프링 강, 이를 이용한 스프링의 제조 방법 및 이로부터 제조된 스프링{SPRING STEEL, METHOD FOR PRODUCING A SPRING USING SAID STEEL AND A SPRING MADE FROM SUCH STEEL}Spring steel, method for manufacturing spring using same and spring made therefrom {SPRING STEEL, METHOD FOR PRODUCING A SPRING USING SAID STEEL AND A SPRING MADE FROM SUCH STEEL}

본 발명은 강 제조에 관한 것이며, 보다 상세하게는 스프링 강 분야에 관한 것이다.The present invention relates to steel manufacture, and more particularly to the field of spring steel.

일반적으로, 스프링은 스프링에 인가되는 피로 변형력이 증가함에 따라, 계속적으로 증가하는 경도 및 인장 강도를 필요로 한다. 결과적으로, 스프링 제조 동안에 발생한 내포물들 또는 표면 결함들과 같은 결함들에서 시작되는 파손에 대한 감도가 증가하여, 내피로성이 한계에 이르기 쉽다. 다음으로, 서스펜션 스프링과 같이 고부식 환경에서 사용되는 스프링은, 더 높은 경도 및 인장 강도를 갖는 강을 사용하기 때문에, 부식 조건에서의 피로 특성과 적어도 동등하거나, 바람직하게는 보다 우수하여야 한다. 따라서, 그 같은 스프링은, 공기중 피로 사이클 동안에는 결함들에서 즉각적으로, 부식 매질중에서의 부식 사이클 동안에는 더 늦게 파손되기 쉽다. 특히, 부식 조건에서의 피로의 경우, 부식 홈들에서 결함이 생길 수 있다. 더욱이, 제조 공정에서의 다른 단계들 중 스프링 코일링 동안에 발생할 수도 있는 스프링 표면 결함, 또는 비금속성 내포물들에서의 부식 홈들에 대한 변형력의 집중은, 스프링 경도가 증가할 때 더욱 중요한 영향을 미친다는 사실로부터, 인가된 변형력이 증가함에 따라 부식조건하에서의 피로 수명을 개선시키거나 동등 수준으로 유지하는 것은 더욱 어렵다.Generally, springs require ever-increasing hardness and tensile strength as the fatigue strain applied to the springs increases. As a result, the sensitivity to breakage originating from defects such as inclusions or surface defects that occur during spring manufacture is increased, and fatigue resistance is likely to reach a limit. Next, springs used in highly corrosive environments, such as suspension springs, should use at least equivalent to, or preferably better than, fatigue properties in corrosive conditions because they use steel with higher hardness and tensile strength. Thus, such springs are prone to failure immediately during defects during the fatigue cycle in air and later during corrosion cycles in the corrosion medium. In particular, in the case of fatigue in corrosive conditions, defects may occur in the corrosive grooves. Moreover, the fact that the spring surface defects, which may occur during spring coiling, or the concentration of deformation forces on the corrosion grooves in nonmetallic inclusions, among other steps in the manufacturing process, have a more important effect when the spring hardness increases. From this, it is more difficult to improve or maintain fatigue life under corrosion conditions as the applied strain increases.

종래 기술에 따르면, 문헌 FR-A-2740476 및 JP-3474373B는 수소 취성에 대한 우수한 내성 및 내피로성을 갖는 스프링 강 등급이 개시되어 있는데, 여기서는 타이타늄, 니오븀, 지르코늄, 탄탈륨, 또는 하프늄의 원소들 중 적어도 하나를 함유하는 카보니트로설파이드의 직경을, 5㎛ 미만으로 보다 작은 평균 크기를 갖도록 하고, 또한 그 수를 매우 많게 하여(절단면에서 10,000 이상) 부식을 조절한다. According to the prior art, the documents FR-A-2740476 and JP-3474373B disclose spring steel grades with good resistance to hydrogen embrittlement and fatigue resistance, wherein among the elements of titanium, niobium, zirconium, tantalum, or hafnium The diameter of the carbonitrosulfide containing at least one is to have a smaller average size of less than 5 μm, and the number is also very large (more than 10,000 at the cutting plane) to control corrosion.

그러나, 이 같은 종류의 강은, 산업용의 스프링 제조 공정에 따른 켄칭 및 템퍼링 후, 1700MPa 또는 약간 더 높은 인장강도에 상응하여 단지 50HRC 또는 약간 더 높은 경도 수준을 나타내지만, 53.5HRC 경도에 상응하여 1900MPa를 훨씬 초과하지는 않는다. 이 같은 적당한 경도 수준으로 인해, 이러한 강은 단지 적당한 처짐 내성을 가지며, 더 높은 인장강도를 갖는 강에 대해서는 개선된 처짐 내성이 요구된다. 따라서, 그 같은 강은, 2100MPa를 넘는 높은 내성, 55HRC보다 더 큰 경도, 공기중 높은 내피로성, 및 스프링에 대해 요구되는 것보다도 높지 않은 경우 적어도 동등의 부식 조건에서의 내피로성 간에 탁월한 절충을 확보하지 못한다.However, this kind of steel, after quenching and tempering according to the industrial spring manufacturing process, shows only 50 HRC or slightly higher hardness levels corresponding to 1700 MPa or slightly higher tensile strength, but 1900 MPa corresponding to 53.5 HRC hardness. It does not exceed much. Due to this moderate level of hardness, such steels only have adequate deflection resistance, and improved deflection resistance is required for steels with higher tensile strengths. Thus, such steels have an excellent compromise between high resistance over 2100 MPa, hardness greater than 55 HRC, high fatigue resistance in the air, and fatigue resistance at least equivalent corrosion conditions if not higher than required for springs. can not do.

본 발명은 공지의 강들과 비교하여, 스프링 경도 및 인장 강도, 공기중 피로 특성을 동시에 증가시키고, 부식 조건에서의 내피로성이 적어도 동등하거나 그렇지 않은 경우 더 높게 하고, 스프링 처짐 내성을 증가시키며, 스프링 코일링 동안에 발생될 수 있는 표면 결함에 대한 감도를 감소시키는 수단들을 제안하는 것을 목적으로 한다.Compared with known steels, the present invention simultaneously increases the spring hardness and tensile strength, the fatigue properties in air, the fatigue resistance at corrosion conditions is at least equal or otherwise higher, the spring deflection resistance is increased, and the spring It is an object to propose means for reducing the sensitivity to surface defects that may occur during coiling.

본 발명의 목적을 감안하여, 중량%로 In view of the object of the present invention,

C = 0.45 내지 0.70%C = 0.45 to 0.70%

Si = 1.65 내지 2.50%Si = 1.65-2.50%

Mn = 0.20 내지 0.75%Mn = 0.20 to 0.75%

Cr = 0.60 내지 2%Cr = 0.60 to 2%

Ni = 0.15 내지 1%Ni = 0.15 to 1%

Mo = 미량 내지 1%Mo = trace to 1%

V = 0.003 내지 0.8%V = 0.003 to 0.8%

Cu = 0.10 내지 1%Cu = 0.10 to 1%

Ti = 0.020 내지 0.2%Ti = 0.020 to 0.2%

Nb = 미량 내지 0.2%Nb = trace to 0.2%

Al = 0.002 내지 0.050%Al = 0.002 to 0.050%

P = 미량 내지 0.015%P = trace to 0.015%

S = 미량 내지 0.015%S = trace to 0.015%

O = 미량 내지 0.0020%O = trace to 0.0020%

N = 0.0020 내지 0.0110%N = 0.0020 to 0.0110%

잔부가 철, 및 강 제조 공정에서 유래된 불순물인 조성을 갖고,The balance has iron and a composition which is an impurity derived from the steel manufacturing process,

하기 수학식 1에 따라 계산된 탄소 당량(Ceq) 함량이 0.80 내지 1.00%이며,The carbon equivalent (Ceq) content calculated according to Equation 1 is 0.80 to 1.00%,

켄칭 및 템퍼링 후의 경도가 55HRC 이상인, Hardness after quenching and tempering is 55HRC or more,

공기중 및 부식 조건에서의 내피로성 및 주기적 처짐(cyclic sag)에 대한 내성이 높은 스프링 강을 제공한다.Provides spring steel with high resistance to fatigue and cyclic sag in air and in corrosive conditions.

[수학식 1] [Equation 1]

Ceq%=[C%] + 0.12[Si%] + 0.17[Mn%] - 0.1[Ni%] + 0.13[Cr%] - 0.24[V%]Ceq% = [C%] + 0.12 [Si%] + 0.17 [Mn%]-0.1 [Ni%] + 0.13 [Cr%]-0.24 [V%]

단면의 표면적이 100mm2 이상인 바(bar), 선재, 슬러그 또는 스프링의 표면적 1.5±0.5mm에서 관찰된 타이타늄 나이트라이드 또는 카보나이트라이드의 최대 크기가 바람직하게는 20㎛ 이하이며, 여기서 크기는 정사각형으로 간주했을 때의 내포물 표면적의 제곱근이다.The maximum size of titanium nitride or carbonitride observed at a surface area of 1.5 ± 0.5 mm of bars, wire rods, slugs or springs with a surface area of at least 100 mm 2 is preferably 20 μm or less, where the size is regarded as square It is the square root of the surface area of inclusions.

바람직하게는, 상기 강은 Preferably, the steel

C = 0.45 내지 0.65%C = 0.45 to 0.65%

Si = 1.65 내지 2.20%Si = 1.65-2.20%

Mn = 0.20 내지 0.65%Mn = 0.20 to 0.65%

Cr = 0.80 내지 1.7%Cr = 0.80 to 1.7%

Ni = 0.15 내지 0.80%Ni = 0.15 to 0.80%

Mo = 미량 내지 0.80%Mo = trace to 0.80%

V = 0.003 내지 0.5%V = 0.003 to 0.5%

Cu = 0.10 내지 0.90%Cu = 0.10 to 0.90%

Ti = 0.020 내지 0.15%Ti = 0.020 to 0.15%

Nb = 미량 내지 0.15%Nb = trace to 0.15%

Al = 0.002 내지 0.050%Al = 0.002 to 0.050%

P = 미량 내지 0.010%P = trace to 0.010%

S = 미량 내지 0.010%S = trace to 0.010%

O = 미량 내지 0.0020%O = trace to 0.0020%

N = 0.0020 내지 0.0110%N = 0.0020 to 0.0110%

잔부가 철, 및 강 제조 공정에서 유래된 불순물인 조성을 갖는다.The balance has iron and a composition which is an impurity derived from the steel manufacturing process.

본 발명은 또한, 액체 강을 전로 또는 전기로에서 만들고, 그 조성을 조절하며, 블룸 또는 연속 유동 빌렛 또는 잉곳으로 주조하고, 실온으로 냉각되도록 하며, 바, 선재 또는 슬러그로 압연하고, 스프링으로 변형시키는 것에 따라, 공기중 및 부식 조건에서의 내피로성, 및 주기적 처짐에 대한 내성이 높은 스프링 강을 제조하는 방법에 있어서, The invention also relates to making liquid steel in converters or electric furnaces, controlling their composition, casting into bloom or continuous flow billets or ingots, allowing them to cool to room temperature, rolling them into bars, wire rods or slugs, and deforming into springs. Therefore, in the method of manufacturing spring steel having high fatigue resistance in air and corrosion conditions, and resistance to cyclic deflection,

- 상기 강이 앞서의 종류와 동일하고, The steel is of the same kind as before,

- 고체로 된 후, 블룸, 빌렛 또는 잉곳이 1450 내지 1300℃에서 0.3℃/s의 최소 평균 냉각 속도를 가지며, After becoming solid, the bloom, billet or ingot has a minimum average cooling rate of 0.3 ° C./s at 1450 to 1300 ° C.,

- 상기 블룸, 빌렛 또는 잉곳이 1 또는 2의 재가열 및 압연 사이클로 1200 내지 800℃에서 압연되며, The bloom, billet or ingot is rolled at 1200 to 800 ° C. with a reheating and rolling cycle of 1 or 2,

- 만들어진 바, 선재 또는 슬러그, 또는 스프링이, 850 내지 1000℃에서 오스테나이트화된 다음, 물 켄칭, 폴리머 켄칭 또는 오일 켄칭되고, 300 내지 550℃ 에서 템퍼링되어 55HRC 이상의 경도를 갖는 강을 제공하는 방법을 제공한다.A process in which the wire or slug, or spring, made is austenitized at 850-1000 ° C. and then water quenched, polymer quenched or oil quenched and tempered at 300-550 ° C. to give a steel having a hardness of at least 55 HRC. To provide.

본 발명은 또한, 그 같은 강으로 이루어진 스프링, 및 상기 방법에 의해 제조된 강으로 이루어진 스프링을 제공한다.The invention also provides a spring made of such steel, and a spring made of steel produced by the method.

예기치 않게도, 본 발명자들은 앞서 기재한 함유물 조성 및 모폴로지의 특성을 갖는 강이, 공기중 피로와 부식 조건에서의 피로에 대한 높은 수준의 내구성, 주기적 처짐에 대한 높은 내성, 및 스프링 제조 동안에 발생하는 표면 결함들에 대한 낮은 감도 간의 우수한 절충을 갖는 동시에, 특정 조건하에서 제강, 주조, 압연, 켄칭 및 템퍼링이 행해진 후 55HRC 이상의 경도를 확보하는 것을 깨달았다.Unexpectedly, the inventors have found that steels with the above-described content of constituents and morphologies are characterized by high levels of durability against airborne fatigue and fatigue under corrosive conditions, high resistance to cyclic deflection, and during spring manufacture. It has been found to have a good compromise between low sensitivity to surface defects, while at the same time securing a hardness of at least 55 HRC after steelmaking, casting, rolling, quenching and tempering under certain conditions.

본 발명은 첨부된 도면들을 참조하면서 하기 상세한 설명을 읽을 때 보다 잘 이해될 수 있다:The invention may be better understood upon reading the following detailed description with reference to the accompanying drawings in which:

도 1은 본 발명에 따른 강 및 참조 강에 대한 경도 및 주기적 처짐 시험 결과를 나타내고;1 shows the hardness and cyclic deflection test results for steel and reference steel according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 강 및 참조 강에 대한 강 경도의 함수로서 공기중 피로 시험 결과를 나타내고;2 shows the results of fatigue tests in air as a function of steel hardness for steels and reference steels according to the invention;

도 3은 본 발명에 따른 강 및 참조 강에 대한 강 경도의 함수로서 샤르피(Charpy) 충격 시험 결과를 나타내고; 3 shows Charpy impact test results as a function of steel hardness for steels and reference steels according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 강 및 참조 강에 대한 강 경도의 함수로서 부식 조건에서의 피로 시험 결과를 나타낸다.4 shows the results of fatigue test at corrosion conditions as a function of steel hardness for steel and reference steel according to the invention.

본 발명에 따른 강 조성물은 다음의 조건을 충족해야만 한다.The steel composition according to the present invention must satisfy the following conditions.

탄소 함량은 0.45% 내지 0.7%이어야 한다. 켄칭 및 템퍼링 후 탄소는 강의 인장강도 및 경도를 증가시킨다. 탄소 함량이 0.45% 미만이면, 스프링 제조에 사용되는 통상적인 온도 범위에서 켄칭 및 템퍼링 처리는 본 발명에서 설명된 강의 높은 강도 및 경도를 야기하지 못한다. 다음으로, 탄소 함량이 0.7%, 바람직하게는 0.65%를 초과하면, 켄칭전 도입된 오스테나이트화 동안에, 크롬, 몰리브덴, 및 바나듐과 결합된, 조제(粗製)이며 매우 경질의 카바이드가 용해되지 않고 잔류할 수 있으며, 공기중 피로 수명, 부식 조건하 내피로성 및 거칠기에 유의적인 영향을 미칠 수 있다. 결과적으로 0.7%를 넘는 탄소 함량은 피해야 하며, 바람직하게는 0.65%를 초과해선 안 된다. The carbon content should be 0.45% to 0.7%. After quenching and tempering, carbon increases the tensile strength and hardness of the steel. If the carbon content is less than 0.45%, the quenching and tempering treatments in the usual temperature ranges used for spring production do not result in the high strength and hardness of the steels described herein. Next, if the carbon content exceeds 0.7%, preferably 0.65%, during the austenitization introduced before quenching, the crude, very hard carbide, combined with chromium, molybdenum, and vanadium, does not dissolve. May remain and can have a significant impact on fatigue life in air, fatigue resistance and roughness under corrosive conditions. As a result, a carbon content above 0.7% should be avoided, preferably not exceeding 0.65%.

실리콘 함량은 1.65% 내지 2.5%이다. 실리콘은 고용체중에 존재하여 높은 수준의 강도 및 경도뿐만 아니라 높은 탄소 당량가 Ceq 및 처짐 내성을 확보하는데 중요한 원소이다. 본 발명에 따른 강의 인장강도 및 경도 값을 갖기 위해, 실리콘 함량은 1.65% 이상이어야 한다. 더욱이 실리콘은 적어도 부분적으로 강의 환원에 기여한다. 그 함량이 2.5%, 바람직하게는 2.2%를 초과하면, 강 중의 산소 함량은 열역학 반응에 의해 0.0020% 이상, 바람직하게는 0.0025% 이상이 될 수 있다. 이것은 공기중 내피로성에 유해한, 다양한 조성의 산화물 생성을 수반한다. 더욱이 실리콘 함량이 2.5% 보다 큰 경우, 망간, 크롬 또는 그 밖의 것들과 같이, 다양하게 결합된 원소들이 주조 후 고체화 동안에 분리될 수 있다. 이 같은 분리물은 공기중 피로 거동 및 부식 조건에서의 내피로성에 매우 유해하다. 마지막으로 실리콘 함량이 2.5% 보다 큰 경우, 스프링용 바 또는 선재 표면에서의 탈탄소화가 스프링의 사용중(in-service) 특성을 위해서는 너무 높게 된다. 이것이 실리콘 함량이 2.5%, 바람직하게는 2.2%를 초과해선 안 되는 이유이다.Silicone content is between 1.65% and 2.5%. Silicon is present in solid solution so that not only high levels of strength and hardness but also high carbon equivalents are important elements for securing Ceq and sag resistance. In order to have the tensile strength and hardness values of the steel according to the invention, the silicon content must be at least 1.65%. Furthermore, silicon contributes at least in part to the reduction of the steel. If the content exceeds 2.5%, preferably 2.2%, the oxygen content in the steel may be at least 0.0020%, preferably at least 0.0025% by thermodynamic reaction. This involves the formation of oxides of various compositions, which are harmful to fatigue resistance in air. Moreover, when the silicon content is greater than 2.5%, various bonded elements, such as manganese, chromium or others, can be separated during solidification after casting. Such isolates are very detrimental to fatigue behavior in air and fatigue resistance in corrosive conditions. Finally, if the silicon content is greater than 2.5%, the decarbonization at the spring bar or wire surface becomes too high for the in-service nature of the spring. This is why the silicon content should not exceed 2.5%, preferably 2.2%.

망간 함량은 0.20 % 내지 0.75%이다. 미량 내지 0.015% 수준의 잔류 황과 결합하여, 강의 압연에 극히 유해한 황화철의 형성을 막기 위해서는, 망간의 함량은 황 함량보다 10배 이상 더 높아야 한다. 결과적으로, 최소 0.20%의 망간 함량이 요구된다. 더욱이, 망간은 강 뿐만 아니라, 니켈, 크롬, 몰리브덴 및 바나듐의 켄칭 동안에 고용체 경화에 기여하여, 본 발명에서 설명된 높은 인장강도와 경도값 및 탄소당량 Ceq가를 갖는 강을 제공한다. 0.75%, 바람직하게는 0.65% 보다 더 큰 망간 함량은, 실리콘과 결합하여, 제강 및 주조 후 고체화 단계 동안에 분리될 수 있다. 이들 분리물들은 강의 사용중 특성 및 균질성에 유해하다. 이것이 망간 함량이 0.75%, 바람직하게는 0.65%를 초과해서는 안 되는 이유이다.Manganese content is 0.20% to 0.75%. In order to prevent the formation of iron sulfide, which is extremely harmful to the rolling of the steel, in combination with traces of sulfur to levels of 0.015%, the content of manganese must be at least 10 times higher than the sulfur content. As a result, a manganese content of at least 0.20% is required. Moreover, manganese contributes to solid solution hardening during the quenching of not only steel, but also nickel, chromium, molybdenum and vanadium, providing steels with the high tensile strength and hardness values and carbon equivalent Ceq values described herein. A manganese content of greater than 0.75%, preferably 0.65%, may be combined with the silicon and separated during the solidification step after steelmaking and casting. These isolates are detrimental to the properties and homogeneity of the steel in use. This is why the manganese content should not exceed 0.75%, preferably 0.65%.

크롬 함량은 0.60% 내지 2%, 바람직하게는 0.80% 내지 1.70%이어야 한다. 크롬은 오스테나이트화, 켄칭 및 템퍼링 후 고용체 중에 첨가되어, 높은 인장강도 및 경도가를 얻고 탄소 당량 Ceq가를 얻는데 기여할 뿐만 아니라, 부식 조건에서의 내피로성을 증가시킨다. 이들 특성들을 확보하기 위해 크롬 함량은 0.60%이상, 바람직하게는 0.80% 이상이어야 한다. 2%, 바람직하게는 1.7%를 넘으면, 켄칭에 앞선 오스테나이트화 후에 바나듐 및 몰리브덴과 결합하여, 특이적인 조제이며 경질의 크롬카바이드가 잔류할 수 있다. 그 같은 카바이드는 공기중 내피로성에 크게 영향을 미친다. 이것이 크롬 함량이 2%를 초과해서는 안 되는 이유이다.The chromium content should be 0.60% to 2%, preferably 0.80% to 1.70%. Chromium is added to the solid solution after austenitization, quenching and tempering to obtain high tensile strength and hardness and to obtain a carbon equivalent Ceq, as well as to increase fatigue resistance in corrosion conditions. In order to secure these properties the chromium content should be at least 0.60%, preferably at least 0.80%. If it exceeds 2%, preferably 1.7%, it may be combined with vanadium and molybdenum after austenitization prior to quenching, so that a specific preparation and hard chromium carbide may remain. Such carbides greatly affect fatigue resistance in air. This is why the chromium content should not exceed 2%.

니켈 함량은 0.15% 내지 1%이다. 켄칭 및 템퍼링 후 강의 경화능 뿐만 아니라 인장강도 및 경도를 증가시키기 위해 니켈을 첨가한다. 니켈은 카바이드를 형성하지 않기 때문에, 크롬, 몰리브덴 및 바나듐과 같이, 켄칭에 앞선 오스테나이트화 동안에 용해되지 않아, 공기중 내피로성에 유해할 수 있는 특이적 조제의 경질 카바이드의 형성없이, 강의 경화에 기여한다. 이것은 필요에 따라 본 발명에 따른 강중 탄소 당량은 0.8% 내지 1%로 조절될 수 있음을 또한 의미한다. 비산화성 원소로서 니켈은 부식 조건에서의 내피로성을 향상시킨다. 이 같은 중요한 효과를 확보하기 위해 니켈 함량은 0.15%보다 낮으면 안 된다. 반대로 1%, 바람직하게는 0.80%를 넘으면, 니켈은, 그 존재로도 부식 조건하 내피로성에 매우 유해한 잔류 오스테나이트의 함량을 과도하게 높일 수 있다. 더욱이, 높은 니켈 수준은 강의 비용을 유의적으로 증가시킨다. 이 같은 모든 이유에서 니켈 함량은 1%, 바람직하게는 0.80%를 초과해서는 안 된다.Nickel content is 0.15% to 1%. Nickel is added to increase the tensile strength and hardness as well as the hardenability of the steel after quenching and tempering. Since nickel does not form carbide, it does not dissolve during austenitization prior to quenching, such as chromium, molybdenum, and vanadium, and therefore, does not form specific carbides, which do not dissolve in the air. Contribute. This also means that the carbon equivalent in the steel according to the invention can be adjusted from 0.8% to 1% as needed. Nickel, as a non-oxidizing element, improves fatigue resistance in corrosive conditions. To ensure this important effect, the nickel content should not be lower than 0.15%. On the contrary, if it exceeds 1%, preferably 0.80%, nickel can excessively increase the content of residual austenite, which is very harmful to fatigue resistance even in the presence of corrosion. Moreover, high nickel levels significantly increase the cost of the steel. For all these reasons the nickel content should not exceed 1%, preferably 0.80%.

몰리브덴의 함량은 미량 내지 1%이어야 한다. 크롬과 같이, 몰리브덴은 강의 경화능 뿐만 아니라 강도를 증가시킨다. 더욱이 크롬은 낮은 산화 전위를 갖는다. 이 같은 두가지 이유에서 몰리브덴은 공기중 및 부식 조건에서의 내피로성에 유익하다. 그러나 함량이 1%, 바람직하게는 0.80%를 넘는 경우, 조제이며 매우 경질의 몰리브덴 카바이드가, 켄칭에 앞선 오스테나이트화 후에 선택적으로 바나듐 및 크롬과 결합하여 잔류할 수 있다. 이 같은 특정 카바이드들은 공기중 내피로성에 매우 유해하다. 마지막으로 1%를 초과하여 몰리브덴을 첨가하는 것은 강의 비용을 불필요하게 증가시킨다. 이것이 몰리브덴 함량이 1%, 바람직하게는 0.80%를 초과해서는 안 되는 이유이다. The content of molybdenum should be trace to 1%. Like chromium, molybdenum increases the strength as well as the hardenability of the steel. Moreover, chromium has a low oxidation potential. For these two reasons, molybdenum is beneficial for fatigue resistance in air and in corrosive conditions. However, if the content is above 1%, preferably 0.80%, a coarse and very hard molybdenum carbide may remain optionally in combination with vanadium and chromium after austenitization prior to quenching. These specific carbides are very harmful to air fatigue resistance. Finally adding molybdenum above 1% unnecessarily increases the cost of the steel. This is why the molybdenum content should not exceed 1%, preferably 0.80%.

바나듐 함량은 0.003% 내지 0.8%이어야 한다. 바나듐은 켄칭 및 템버링 후 경화능, 인장강도, 및 경도를 증가시키는 원소이다. 더욱이 바나듐은 질소와 결합하여 결정립을 미세화하고, 구조적 경화를 통해 인장강도 및 경도 수준을 증가시키는 미세한 초현미경적인 바나듐 또는 바나듐 및 타이타늄 나이트라이드를 다수 형성한다. 결정립을 미세화하는, 초현미경적인 바나듐, 또는 바나듐 및 타이타늄 나이트라이드의 형성을 얻기 위해, 바나듐은 최소 0.003%의 함량으로 존재해야만 한다. 그러나 이 같은 원소는 비싸고, 제강 비용과 결정립 미세화 사이의 절충을 모색한다면 상기 하한으로 유지되어야 한다. 바나듐은 0.8%, 바람직하게는 0.5%를 초과해선 안 된다. 이 값의 범위를 넘어서면 크롬 및 몰리브덴과 결합하여, 조제이며 매우 경질의 바나듐 함유 카바이드의 침전물이, 켄칭에 앞선 오스테나이트화 동안에 용해되지 않은 상태로 남을 수 있기 때문이다. 이것은 본 발명에 따른 강에서의 공기중 내피로성, 높은 강도 및 경도 값에 대해 매우 불리하게 될 수 있다. 또한 바나듐이 0.8%를 보다 더 많이 첨가되면 강의 비용을 불필요하게 증가시킨다.The vanadium content should be 0.003% to 0.8%. Vanadium is an element that increases hardenability, tensile strength, and hardness after quenching and tempering. Moreover, vanadium combines with nitrogen to refine the grains and form many microscopic microscopic vanadium or vanadium and titanium nitrides that increase the tensile strength and hardness levels through structural hardening. To obtain the formation of ultra-microscopic vanadium, or vanadium and titanium nitride, which refines the grains, vanadium must be present in a content of at least 0.003%. However, such an element is expensive and should be kept at the lower limit if a trade-off between steelmaking cost and grain refinement is sought. Vanadium should not exceed 0.8%, preferably 0.5%. Beyond this range, the precipitates of crude, very hard vanadium-containing carbides, combined with chromium and molybdenum, may remain undissolved during austenitization prior to quenching. This can be very disadvantageous for air fatigue resistance, high strength and hardness values in the steel according to the invention. In addition, adding 0.8% more vanadium unnecessarily increases the cost of the steel.

구리 함량은 0.10% 내지 1%이어야 한다. 구리는 켄칭 및 템퍼링 처리 후 고용체중에 있을 때 강을 경화시키는 원소이다. 따라서, 강의 강도 및 경도를 증가시키는데 기여하는 다른 원소들과 함께 첨가될 수 있다. 탄소와 결합하지 않기 때문에, 공기중 내피로성에 유해한 조제의 경질 카바이드의 형성 없이, 강을 경화시킨다. 전기화학적인 관점에서 그것의 부동태 전위는 철의 부동태 전위 보다 높아, 결과적으로 부식 조건하 강의 내피로성에 유익하다. 이 같은 중요한 효과들을 확보하기 위해 구리 함량은 0.10%보다 낮아서는 안 된다. 반대로, 구리의 함량이 1%, 바람직하게는 0.90% 보다 높으면 구리는 열간 압연동안의 거동에 대해 매우 유해한 영향을 미친다. 이것이 구리 함량이 1%, 바람직하게는 0.90%를 초과해서는 안 되는 이유이다.The copper content should be 0.10% to 1%. Copper is an element that hardens steel when in solid solution after quenching and tempering. Thus, it can be added together with other elements that contribute to increasing the strength and hardness of the steel. Since it does not bind with carbon, the steel is cured without the formation of a hard carbide which is harmful to fatigue resistance in the air. From an electrochemical point of view, its passivation potential is higher than that of iron, which consequently benefits the fatigue resistance of the steel under corrosive conditions. To ensure these important effects, the copper content should not be lower than 0.10%. In contrast, if the copper content is higher than 1%, preferably 0.90%, copper has a very detrimental effect on the behavior during hot rolling. This is why the copper content should not exceed 1%, preferably 0.90%.

타이타늄 함량은 0.020% 내지 0.2%이어야 한다. 타이타늄은 첨가되어 질소, 바람직하게는 또한 탄소 및/또는 바나듐과 결합하여, 켄칭에 앞선 오스테나이트화 동안에 오스테나이트 결정립을 미세화하는 미세한 초현미경적인 나이트라이드 또는 카보나이트라이드를 형성한다. 따라서, 강중 결정립 경계들에서의 표면적을 증가시키고, 이것에 의해 인과 같이 결정립 경계에서 분리되는 불가피한 불순물의 양을 감소시킨다. 이 같은 결정립간 분리가 결정립 경계에서 단위 표면적당 고농도로 존재하는 경우, 거칠기 및 공기중 내피로성에 매우 유해할 것이다. 더욱이 타이타늄은 탄소 및 질소와 결합하여, 바람직하게는 바나듐 및 니오븀과 결합하여, 부식 반응 동안에 형성된 수소와 같은 몇몇 원소에 대해 비가역적인 트래핑 효과를 생성하는 다른 미세한 나이트라이드 또는 카보나이트라이드의 형성을 초래하고, 이는 부식 조건하 내피로성에 극히 유해할 수 있다. 우수한 효율을 위해 타이타늄 함량은 0.020% 미만이어서는 안 된다. 반대로, 0.2%, 바람직하게는 0.15%를 초과하면 타이타늄은 공기중 내피로성에 매우 유해한, 조제이며, 경질의 카보나이트라이드의 형성을 초래할 수도 있다. 후자의 효과는 또한 본 발명에 따른 강의 높은 수준의 인장강도 및 경도에 훨씬 더 유해하다. 이러한 이유에서 타이타늄의 함량은 0.2%, 바람직하게는 0.15%를 초과해서는 안된다. Titanium content should be 0.020% to 0.2%. Titanium is added to combine with nitrogen, preferably also carbon and / or vanadium, to form a microscopic microscopic nitride or carbonitride that refines austenite grains during austenitization prior to quenching. Thus, it increases the surface area at grain boundaries in the steel, thereby reducing the amount of unavoidable impurities that separate at the grain boundaries, such as phosphorus. If such intergranular separation is present at high concentrations per unit surface area at grain boundaries, it will be very detrimental to roughness and fatigue resistance in air. Moreover, titanium combines with carbon and nitrogen, preferably with vanadium and niobium, resulting in the formation of other fine nitrides or carbonitrides which produce an irreversible trapping effect for some elements such as hydrogen formed during the corrosion reaction and However, it can be extremely harmful to fatigue resistance under corrosive conditions. For good efficiency, the titanium content should not be less than 0.020%. Conversely, if it exceeds 0.2%, preferably 0.15%, titanium is a preparation, which is very detrimental to fatigue resistance in air, and may lead to the formation of hard carbonitrides. The latter effect is also much more detrimental to the high levels of tensile strength and hardness of the steels according to the invention. For this reason the content of titanium should not exceed 0.2%, preferably 0.15%.

니오븀 함량은 미량 내지 0.2%이어야 한다. 니오븀이 첨가되면 탄소 및 질소와 결합하여 소립에 앞선 오스테나이트화 동안, 특히 알루미늄 함량이 낮을 경우(예를 들면 0.002%), 오스테나이트 결정립을 미세화하는 극히 미세한 초현미경적인 나이트라이드 및/또는 카바이드 및/또는 카보나이트라이드의 침전물을 형성한다. 따라서, 니오븀은 강중 결정립 경계의 표면적을 증가시키고, 부식 조건하 거칠기 및 내피로성에 매우 유해한 효과를 갖는, 인과 같은 불가피한 불순물에 의한 결정립 경계의 취화에 대해 타이타늄과 같이 마찬가지로 유익한 효과를 미치는데 기여한다. 더욱이 극히 미세한 니오븀 나이트라이드 또는 카보나이트라이드의 침전물들은 구조적 경화를 통해 강의 경화에 기여한다. 그러나 나이트라이드 또는 카보나이트라이드가 매우 미세하게 잔류하여 오스테나이트 결정립을 미세화하고 열간 압연 동안에 균열 또는 갈라짐 형성을 방지하도록 하기 위해서는 니오븀의 함량은 0.2%, 바람직하게는 0.15%를 초과해서는 안 된다. 이 같은 이유에서 니오븀 함량은 0.2%, 바람직하게는 0.15%를 초과해서는 안 된다.Niobium content should be trace to 0.2%. When niobium is added, extremely fine microscopic nitrides and / or carbides, which combine with carbon and nitrogen during austenitization prior to small grains, especially when the aluminum content is low (eg 0.002%), refine the austenite grains and And / or forms a precipitate of carbonitride. Thus, niobium increases the surface area of grain boundaries in steel and contributes to a similarly beneficial effect as titanium on embrittlement of grain boundaries by unavoidable impurities such as phosphorus, which have a very detrimental effect on roughness and fatigue resistance under corrosion conditions. . Moreover, extremely fine precipitates of niobium nitride or carbonitride contribute to hardening of the steel through structural hardening. However, the content of niobium should not exceed 0.2%, preferably 0.15%, in order for the nitrides or carbonitrides to remain very fine so as to refine the austenite grains and to prevent cracking or cracking formation during hot rolling. For this reason the niobium content should not exceed 0.2%, preferably 0.15%.

알루미늄의 함량은 0.002% 내지 0.050%이어야 한다. 알루미늄은 첨가되어 강을 환원시키고, 가능한 최저의 산소 함량, 본 발명에 따른 강에서 정확히 0.0020% 미만을 제공한다. 더욱이 알루미늄은 질소와 결합하여, 초현미경적인 나이트라이드를 형성함으로써 결정립을 미세화하는데 기여한다. 이들 두가지 기능을 확보하기 위해 알루미늄의 함량은 0.002%보다 낮아서는 안 된다. 반대로 0.05%를 초과하는 알루미늄의 함량은 긴 스트링거의 형태로, 크고, 단리된 내포물들 또는 보다 미세하지만 경질이고 각진 알루미네이트의 존재를 초래할 수 있으며, 이는 공기중 피로 수명 및 강의 순도에 유해하다. 이것이 알루미늄 함량이 0.05%를 초과해선 안 되는 이유이다.The content of aluminum should be 0.002% to 0.050%. Aluminum is added to reduce the steel and provide the lowest possible oxygen content, exactly less than 0.0020% in the steel according to the invention. Moreover, aluminum combines with nitrogen to form microscopic nitrides, contributing to the refinement of grains. In order to secure these two functions, the aluminum content should not be lower than 0.002%. In contrast, the content of aluminum in excess of 0.05% in the form of long stringers can lead to the presence of large, isolated inclusions or finer but harder, angled aluminates, which are detrimental to the fatigue life and purity of the steel in the air. This is why the aluminum content should not exceed 0.05%.

인의 함량은 미량 내지 0.015%이어야 한다. 인은 강중 불가피한 불순물이다. 켄칭 및 템퍼링 처리동안에, 이전 오스테나이트 결정립 경계에서 크롬 또는 망간과 같은 원소들과 함께 동시에 분리된다. 결과 결정립 경계에서의 응집력 및 공기중 내피로성에 매우 유해한 결정립간 취화가 감소된다. 이들 효과들은 본 발명에 따른 강에서 요구되는 높은 인장강도 및 경도에 대해 훨씬 더 유해하다. 높은 스프링 강 인장강도와 경도, 및 공기중 및 부식 조건하 우수한 내피로성을 동시에 얻기 위해서, 인 함량은 가능한한 낮아야만 하고, 0.015%, 바람직하게는 0.010%를 초과해서는 안 된다. The content of phosphorus should be trace to 0.015%. Phosphorus is an inevitable impurity in steel. During the quenching and tempering treatment, they are simultaneously separated with elements such as chromium or manganese at the previous austenite grain boundary. The result is reduced intergranular embrittlement, which is very detrimental to cohesion at the grain boundaries and fatigue resistance in air. These effects are even more detrimental to the high tensile strength and hardness required in the steel according to the invention. In order to simultaneously obtain high spring steel tensile strength and hardness, and good fatigue resistance under air and corrosion conditions, the phosphorus content should be as low as possible and not exceed 0.015%, preferably 0.010%.

황 함량은 미량 내지 0.015%이다. 황은 강중 불가피한 불순물이다. 그것의 함량은 가능한한 낮아야 하며, 미량 내지 0.015%, 바람직하게는 최대 0.010%이어야 한다. 따라서, 본 발명자들은 본 발명에 따른 강이 높은 강도 및 경도 값을 갖도록, 부식 조건에서의 내피로성 및 공기중 내피로성에 불리한 황화물의 존재를 막기를 원한다. Sulfur content is trace to 0.015%. Sulfur is an inevitable impurity in steel. Its content should be as low as possible and should be traces to 0.015%, preferably up to 0.010%. The present inventors therefore desire to prevent the presence of sulfides which are detrimental to fatigue resistance and fatigue resistance in air, in corrosion conditions, such that the steel according to the invention has high strength and hardness values.

산소 함량은 미량 내지 0.0020%이어야 한다. 산소 또한 강중 불가피한 불순물이다. 산소는 환원하는 원소들과 결합하여, 단리되고, 조제이며, 매우 경질의 각진 내포물들의 출현을 초래하거나, 미세하지만 긴 스트링거 형태를 가져 공기중 내피로성에 매우 유해한 내포물을 초래할 수 있다. 이 같은 효과들은 본 발명에 따른 높은 인장강도 및 경도를 갖는 강에서 훨씬 더 유해하다. 이러한 이유들에서 본 발명에 따른 강에서 높은 인장강도와 경도, 및 공기중 및 부식 조건에서의 높은 내피로성 간의 우수한 절충을 확보하기 위해서는 산소 함량은 0.0020%를 초과해서는 안 된다.Oxygen content should be trace to 0.0020%. Oxygen is also an inevitable impurity in steel. Oxygen, in combination with reducing elements, can lead to the emergence of isolated, formulated, very hard angular inclusions, or have a fine but long stringer form, which can lead to inclusions that are very harmful to fatigue fatigue in air. These effects are even more detrimental in steels with high tensile strength and hardness according to the present invention. For these reasons, the oxygen content should not exceed 0.0020% in order to ensure a good compromise between high tensile strength and hardness and high fatigue resistance in air and corrosion conditions in the steel according to the invention.

질소 함량은 0.0020% 내지 0.0110%이어야만 한다. 타이타늄, 니오븀, 알루미늄 또는 바나듐과 결합하여, 결정립을 미세화하는 매우 미세한 초현미경적인 나이트라이드, 카바이드 또는 카보나이트라이드를 충분하게 형성하기 위해서는, 질소는 이같은 범위내로 조절되어야만 한다. 따라서, 그렇게 해서 최소 질소 함량은 0.0020% 이어야 한다. 스프링 제조에 사용된 바 또는 선재의 표면으로부터 1.5 mm ± 0.5 mm에서 관찰했을 때 20㎛ 보다 큰 조제의 경질 타이타늄 나이트라이드 또는 카보나이트라이드의 형성을 막기 위해서는 그 함량은 0.0110%을 초과해서는 안 된다. 이 위치는 스프링의 피로 부하와 관련된 매우 중요한 장소이다. 실제로 그같이 큰 나이트라이드 또는 카보나이트라이드는, 이같은 내포물들이 존재할 때 스프링 표면의 인용된 면적에서 정확하게 위치된 이같이 큰 내포물들의 위치에서 깨어진다는 사실에서, 높은 강도 및 경도를 갖는 본 발명에 따른 강에 대한 공기중 내피로성에 매우 불리하다 The nitrogen content should be 0.0020% to 0.0110%. In combination with titanium, niobium, aluminum or vanadium, nitrogen must be controlled within this range to sufficiently form very fine microscopic nitrides, carbides or carbonitrides that refine the grains. Thus, the minimum nitrogen content should thus be 0.0020%. The content should not exceed 0.0110% in order to prevent the formation of prepared hard titanium nitride or carbonitride larger than 20 μm when observed at 1.5 mm ± 0.5 mm from the surface of the bar or wire used for spring manufacture. This position is very important for the fatigue load of the spring. Indeed such large nitrides or carbonitrides, in the presence of such inclusions, are broken at the location of such large inclusions located precisely at the quoted area of the spring surface, with respect to the steel according to the invention with high strength and hardness. Very disadvantageous to air fatigue

타이타늄 나이트라이드 및 카보나이트라이드의 크기를 평가하기 위하여, 본 발명자들은 내포물을 정사각형으로 간주하고, 그들의 크기를 그들의 표면적의 제곱근과 동일하다고 한다. In order to assess the size of titanium nitride and carbonitride, we consider inclusions to be square and say that their size is equal to the square root of their surface area.

본 발명에 따른 스프링의 제조 공정은 이하 설명될 것이다.The manufacturing process of the spring according to the invention will be described below.

본 발명에 따른 비제한적 제강 공정은 다음과 같다. 전로 또는 전기로에서 액체 강을 생성한 후, 합금원소들이 첨가되어 환원이 실시되는 동안 레이들 야금 처리, 및 본 발명에 따른 조성을 갖는 강을 제공하고, 황화물, 또는 타이타늄 및/또는 니오븀 및/또는 바나듐과 같은 원소들의 "카보나이트로설파이드" 복합체의 형성을 방지하는 일반적인 모든 2차 야금 작업을 실시한다. 본 발명자들은 뜻밖에 제강 동안의 그 같은 조제의 침전물들의 형성을 막기 위해서는 다양한 원소들의 함량, 특히 타이타늄, 질소, 바나듐 및 황의 함량들을, 앞서 인용된 한정 범위로 주의하여 조절하여야 함을 알아내었다. 설명된 공정 후, 강은 블룸 또는 빌렛의 형태나 잉곳으로 주조된다. 그러나, 이들 생성물의 고체화 동안 및 그 후, 조제의 타이타늄 나이트라이드 또는 카보나이트라이드의 형성을 완전히 막거나 또는 가능한 한 많이 형성되는 것을 막기 위하여, 이들 생성물(블룸, 빌렛 또는 잉곳)에 대한 평균 냉각 속도가 1450-1300℃에서 0.3℃/s 이상이 되도록 조절하어야 함을 알아내었다. 본 발명자들은 뜻밖에 고체화 및 냉각 단계들 동안 이 같은 조건들에서 작업할 때, 스프링에서 관찰된 조제의 타이타늄 나이트라이드 또는 카보나이트라이드의 크기가 항상 20㎛ 미만임을 관찰하였다. 이 같은 타이타늄 침전물들의 위치 및 크기는 이하에서 설명될 것이다.Non-limiting steelmaking process according to the present invention is as follows. After the production of liquid steel in a converter or electric furnace, alloying elements are added to provide a ladle metallurgical treatment, and a steel having the composition according to the invention during the reduction, and to form sulfides or titanium and / or niobium and / or vanadium All common secondary metallurgical operations are performed to prevent the formation of "carbonitrosulfide" composites of elements such as The inventors have unexpectedly found that in order to prevent the formation of such preparation precipitates during steelmaking, the content of various elements, in particular the contents of titanium, nitrogen, vanadium and sulfur, must be carefully controlled in the above-mentioned limits. After the described process, the steel is cast in the form of bloom or billet or ingot. However, during and after the solidification of these products, the average cooling rate for these products (bloom, billet or ingot) has been reduced to completely prevent the formation of crude titanium nitride or carbonitride or to form as much as possible. It was found that it should be adjusted to more than 0.3 ℃ / s at 1450-1300 ℃. The inventors unexpectedly observed that when working at these conditions during the solidification and cooling steps, the size of the prepared titanium nitride or carbonitride observed in the spring was always less than 20 μm. The location and size of such titanium precipitates will be described below.

실온으로 되돌렸을 때, 본 발명에 따른 정확한 조성을 갖는 생성물들(블룸, 빌렛, 잉곳)은 단일 또는 이중 가열 및 압연 공정으로 재가열되고, 1200-800℃에서 선재 또는 바의 형태로 압연된다. 본 발명에 특정되는 강의 특성을 얻기 위해서는, 850-1000℃의 온도에서 오스테나이트화한 후 바, 로드, 슬러그, 또는 이들 바나 선재로부터 생성된 스프링까지도 물 켄칭 처리, 폴리머 켄칭 또는 오일 켄칭을 실시하여, ASTM 결정립 크기 스케일에서 9보다 더 거친(조제) 결정립은 없는 미세한 오스테아니드 결정립을 얻을 수 있다. 이어서 이 같은 켄칭 처리에 이어 특이적으로 300-550℃에서의 템퍼링 처리가 실시된다. 상기 템퍼링 처리는 강에 요구되는 높은 수준의 인장강도 및 경도를 제공하고, 첫째로 템퍼링 동안에 취화를 야기하는 미세구조와, 둘째로 과도하게 높게 잔류하는 오스테나이트를 방지한다. 본 발명자들은, 템퍼링 동안의 취화 및 과도하게 높은 수준의 잔류 오스테나이트는, 본 발명에 따른 강의 부식 조건하 내피로성에 극히 유해하다는 것을 알아내었다. 열처리 되지 않은 바, 또는 이 같은 바로부터 만들어진 선재 또는 슬래그로부터 제조된 스프링의 경우에, 상기 언급된 처리(켄칭 및 템퍼링)가 상기 언급된 조건하에서 스프링 자체에 실시되어야 한다. 냉간 성형을 하여 스프링을 제조하는 경우, 스프링 제조 전에 이 같은 열처리 공정들이 바, 또는 이 같은 바로 만들어진 선재 또는 슬러그에 대해 실시될 수 있다. When returned to room temperature, products with the correct composition according to the invention (bloom, billet, ingot) are reheated in a single or dual heating and rolling process and rolled in the form of wire or bar at 1200-800 ° C. In order to obtain the characteristics of the steel specified in the present invention, after austenitizing at a temperature of 850-1000 ° C., water quenching, polymer quenching or oil quenching may be performed on bars, rods, slugs, or even springs produced from these bars or wires , Fine austenide grains can be obtained which are no coarser (prepared) grains than 9 on the ASTM grain size scale. This quenching treatment is followed by a tempering treatment at 300-550 ° C. specifically. The tempering treatment provides the high levels of tensile strength and hardness required of the steel, firstly preventing the microstructure causing brittleness during tempering, and secondly the excessively high retained austenite. The inventors have found that embrittlement during tempering and excessively high levels of retained austenite are extremely harmful to fatigue resistance under the corrosion conditions of the steel according to the invention. In the case of a bar which has not been heat treated, or is made from wire rods or slag made from such bars, the above-mentioned treatments (quenching and tempering) must be carried out on the springs themselves under the conditions mentioned above. In the case of cold forming the springs, such heat treatment processes may be carried out on the bar, or such straight wire or slug, prior to spring manufacture.

강의 경도는 그 조성 뿐만 아니라 처리되는 켄칭 온도에 의존함은 잘 알려져 있다. 본 발명의 모든 조성들에 대해 최소 목적한 경도 55HRC를 갖도록 하는 켄칭 온도는 산업상의 범위인 300-550℃임을 알 수 있다. It is well known that the hardness of steel depends not only on its composition but also on the quenching temperature to be treated. It can be seen that the quenching temperature to have a minimum desired hardness of 55 HRC for all compositions of the present invention is in the industrial range of 300-550 ° C.

나이트라이드 및 카보나이트라이드이 매우 경질이기 때문에, 앞서 정의한 바와 같이, 이들의 크기는 강 변환 단계 동안에 전혀 변하지 않는다. 따라서, 스프링을 제조하는데 사용되거나 또는 스프링 그 자체로 사용될 중간 생성물(바, 선재, 또는 슬러그)에서 관찰되는지 여부는 중요하지 않다. Since nitrides and carbonitrides are very hard, as defined above, their size does not change at all during the strong transformation step. Thus, it does not matter whether it is observed in intermediate products (bars, wire rods, or slugs) that will be used to manufacture the spring or to be used by the spring itself.

본 발명은 종래 기술에 비해 향상된 고 경도 및 인장강도 뿐만 아니라, 향상된 공기중 피로 특성과 처짐 내성, 이 같은 용도의 공지 강에 비해 적어도 동등하거나 또는 훨씬 우수한 부식 조건하 피로 특성을 가지며, 비조질(microalloyed)된 원소들의 첨가, 잔류 원소들에서의 환원 및 강에 대한 분석 및 제조 경로의 조절을 통해 스프링 제조 동안에 형성될 수 있는 표면 결함들에 의해 생성된 변형력의 집중에 덜 민감한 스프링 강을 제공한다. The present invention not only has improved high hardness and tensile strength compared to the prior art, but also has improved fatigue properties and deflection resistance in air, fatigue properties under corrosion conditions that are at least equivalent to or better than those of known steels for such applications. The addition of microalloyed elements, reduction in residual elements and analysis of the steel and control of the fabrication path provide a spring steel that is less sensitive to the concentration of strain generated by surface defects that may form during spring manufacture. .

이하 실시예 및 참조예를 이용하여 본 발명을 설명한다. 표 1은 본 발명 및 참조 강에 따른 강 조성을 나타낸다. 탄소 당량(Ceq)는 하기 수학식 1로 주어진다:Hereinafter, the present invention will be described using examples and reference examples. Table 1 shows the steel compositions according to the invention and reference steels. The carbon equivalent (Ceq) is given by the following equation:

[수학식 1][Equation 1]

Ceq=[C] + 0.12[Si] + 0.17[Mn] - 0.1[Ni] + 0.13[Cr] - 0.24[V]Ceq = [C] + 0.12 [Si] + 0.17 [Mn]-0.1 [Ni] + 0.13 [Cr]-0.24 [V]

상기 식에서 [C], [Si], [Mn], [Ni], [Cr] 및 [V] 각 원소의 함량(중량%)을 나타낸다.In the above formula, the contents (% by weight) of each of [C], [Si], [Mn], [Ni], [Cr], and [V] are shown.

Figure 112008050832437-PCT00001
Figure 112008050832437-PCT00001

표 2는 이용된 켄칭 온도에 대한 함수로서 본발명 강 및 참조 강의 경도 값을 나타낸다.Table 2 shows the hardness values of the inventive and reference steels as a function of the quenching temperature used.

켄칭 온도(℃)Quenching temperature (℃) HRC 경도HRC hardness 켄칭 온도(℃)Quenching temperature (℃) HRC 경도HRC hardness 본발명 강 1Inventive River 1 350350 56.956.9 400400 55.355.3 본발명 강 2Inventive River 2 350350 58.558.5 400400 57.157.1 본발명 강 3Present invention river 3 350350 59.059.0 400400 57.257.2 본발명 강 4Present invention river 4 350350 56.756.7 400400 55.655.6 본발명 강 5Inventive River 5 350350 57.657.6 400400 55.855.8 참조 강 1Reference river 1 350350 57.957.9 400400 55.155.1 참조 강 2Reference river 2 350350 54.254.2 400400 52.552.5 참조 강 3Reference river 3 350350 54.854.8 400400 51.351.3

표 2: 템퍼링 온도의 함수로서 경도 및 인장강도Table 2: Hardness and Tensile Strength as a Function of Tempering Temperature

표 3은 앞서 정의된 바와 같이, 본발명 강 및 참조 강의 표면 1.5 mm에서 관찰된 타이타늄 나이트라이드 또는 카보나이트라이드 내포물의 최대 크기를 나타내며, 본 발명자들은 또한 다양한 강에서의 타이타늄 함량을 보고하였다.Table 3 shows the maximum size of titanium nitride or carbonitride inclusions observed at 1.5 mm of the surface of the invention and reference steels as defined above, and we also reported titanium content in various steels.

이 같은 타이타늄 나이트라이드 또는 카보나이트라이드 내포물의 최대 크기는 다음과 같이 결정된다. 주어진 강 주조물로부터 나온 바 또는 선재의 단면에 대해 바 또는 선재 표면 아래 1.5 mm ± 0.5 mm에 위치된 지점에서 100 mm2의 표면적을 시험하였다. 관찰 후 내포물들이 정사각형이고, 최대 표면적을 갖는 내포물을 포함한 이들 내포물들 각각의 크기는 표면적의 제곱근과 같다고 간주하고, 최대 표면적을 갖는 타이타늄 나이트라이드 또는 카보나이트라이드 내포물의 크기를 결정하였다. 모든 내포물들이 스프링용 바 또는 선재의 단면에서 관찰되었으며, 관찰은 각 단면 100 mm2 에 대해 실시되었다. 표면 아래 1.5 mm ± 0.5 mm에서 100 mm2에 대해 관찰된 상기 언급한 내포물들의 최대 크기가 20㎛ 미만일 때, 강 주조물은 본 발명예에 해당한다. 본발명 강 및 참조 강에 대해 얻어진 상응하는 결과들을 표 3에 제시한다.The maximum size of such titanium nitride or carbonitride inclusions is determined as follows. The cross section of the bar or wire from a given steel casting was tested for a surface area of 100 mm 2 at a point located 1.5 mm ± 0.5 mm below the bar or wire surface. After observation the inclusions were square and the size of each of these inclusions, including inclusions with the largest surface area, was considered to be equal to the square root of the surface area and the size of the titanium nitride or carbonitride inclusions with the maximum surface area was determined. All inclusions were observed in the cross section of the spring bars or wire rods and observations were made for each cross section 100 mm 2 . When the maximum size of the aforementioned inclusions observed for 100 mm 2 at 1.5 mm ± 0.5 mm below the surface is less than 20 μm, the steel casting corresponds to the invention example. The corresponding results obtained for the present invention and reference steels are shown in Table 3.

참고실험 1 내지 3에 대하여, 그들의 타이타늄 함량은 실제 0이며, 나이트라이드 및 카보나이트라이드가 관찰되지 않았다.For Reference Experiments 1 to 3, their titanium content was actually zero, and no nitrides and carbonitrides were observed.

Ti (%)Ti (%) 100 mm2 에서 관찰된 나이트라이드 또는 카보나이트라이드의 최대 크기 (㎛)Maximum size of nitride or carbonitride observed at 100 mm 2 (μm) 본발명 강 1Inventive River 1 0.0720.072 11.811.8 본발명 강 2Inventive River 2 0.0730.073 12.412.4 본발명 강 3Present invention river 3 0.0250.025 1313 본발명 강 4Present invention river 4 0.0690.069 11.911.9 본발명 강 5Inventive River 5 0.0770.077 14.114.1 참조 강1Reference River 1 0.0020.002 -- 참조 강2 (제1실험)Reference Steel 2 (Experiment 1) 0.0640.064 20.820.8 참조 강2 (제2실험)Reference Steel 2 (Experiment 2) 0.0640.064 2929 참조 강3Reference River 3 0.0020.002 --

표 3: 샘플 표면으로부터 1.5 mm 에서의 가장 큰 타이타늄 나이트라이드 또는 카보나이트라이드의 최대 크기Table 3: Maximum size of the largest titanium nitride or carbonitride at 1.5 mm from the sample surface

본 발명자들은 참조 강 1 및 3에 대해서는 이들의 타이타늄 함량이 낮고, 또한 본 발명에 해당하지 않아 결과가 중요하지 않았기 때문에 내포물의 크기를 측정하지 않았다. The inventors did not measure the size of inclusions for the reference steels 1 and 3 because their titanium content was low and because the results were not important because they do not correspond to the present invention.

바에서 피로 시험용 샘플을 취하고, 샘플의 최종 직경은 11 mm이었다. 거침 가공, 오스테나이트화, 오일 켄칭, 템퍼링, 연삭 및 쇼트 피이닝(shot peening)하여 피로 시험용 샘플을 제조하였다. 이들 샘플들을 공기중에서 토션-피로 실험하였다. 인가된 전단응력은 856±494 MPa이었으며, 파손될때까지의 사이클 수를 세었다. 샘플이 파손되지 않은 경우에는 2 X 106 사이클 후에 시험을 멈추었다.A sample for fatigue testing was taken from the bar and the final diameter of the sample was 11 mm. Rough testing, austenitization, oil quenching, tempering, grinding and shot peening were made to prepare samples for fatigue testing. These samples were tested by torsion-fatigue in air. The applied shear stress was 856 ± 494 MPa and the number of cycles until failure was counted. The test was stopped after 2 X 10 6 cycles if the sample was not broken.

바로부터 부식 조건에서의 피로 시험을 위한 샘플을 취하고, 샘플의 최종 직경은 11mm이었다. 거침 가공, 오스테나이트화, 오일 켄칭, 템퍼링, 연삭 및 쇼트 피이닝하여 피로시험용 샘플을 제조하였다. 이들 샘플에 대해 부식 조건하 피로 시험, 즉 피로 부하와 동시에 부식을 인가하여 실시하였다. 856±300 MPa 의 전단응력으로 피로 부하를 적용하였으며, 부식은 두개의 교대 단계로 주기적인 부식을 인가하였다: A sample was taken from the bar for fatigue testing in corrosion conditions and the final diameter of the sample was 11 mm. Rough processing, austenitization, oil quenching, tempering, grinding and shot peening were prepared samples for fatigue testing. These samples were subjected to a fatigue test under corrosion conditions, i.e., corrosion applied simultaneously with the fatigue load. Fatigue loads were applied with a shear stress of 856 ± 300 MPa, and corrosion was subjected to cyclic corrosion in two alternating steps:

- 하나의 단계로 5% NaCl 용액을 35℃ 에서 5분간 분무하는 습식 단계; A wet step of spraying a 5% NaCl solution at 35 ° C. for 5 minutes in one step;

- 하나의 단계로 분무없이 35℃ 에서 30분간 건조하는 단계.Drying in 35 minutes at 35 ° C. without spraying in one step.

파손될 때까지의 사이클 수를 부식 조건하 피로 수명이라 하였다.The number of cycles until failure was referred to as fatigue life under corrosive conditions.

처짐 내성은 원통 샘플에 대해 주기적인 압축 시험을 사용하여 결정하였다. 샘플 직경은 7 mm 이었으며, 그 높이는 12 mm이었다. 이들은 강 바로부터 취한 것이다.Sag resistance was determined using periodic compression tests on cylindrical samples. The sample diameter was 7 mm and its height was 12 mm. These are taken from the river bar.

처짐 시험용 샘플은 거침 가공, 오스테나이트화, 오일 켄칭, 템퍼링 및 최종 미세 연삭하여 제조하였다. 샘플의 높이는 1㎛의 정밀도를 갖는 비교기(comparator)를 사용하여 시험전 정밀하게 측정하였다. 2200 MPa의 압축 변형력으로 미리 설정된 스프링을 모의 시험을 할 수 있도록 예압을 인가하였다. Sagging test samples were prepared by roughing, austenitizing, oil quenching, tempering and final fine grinding. The height of the sample was measured precisely before testing using a comparator with a precision of 1 μm. Preload was applied to simulate a pre-set spring with a compressive strain of 2200 MPa.

이어서, 피로 부하 사이클을 인가하였다. 이때 변형력은 1270±730 MPa이었다. 일백만까지의 사이클 수에 대한 샘플에서의 높이 손실을 측정하였으며, 시험 마지막에 남아있는 높이를 정밀히 측정하고 초기 높이와 비교하여 총 처짐을 결정하였다. 초기 높이에 대한 백분율로서 높이 감소가 더 낮을수록 더 우수한 처짐 내성을 나타낸다.Then, a fatigue load cycle was applied. At this time, the deformation force was 1270 ± 730 MPa. The height loss in the samples for the number of cycles up to one million was measured, and the height remaining at the end of the test was precisely measured and compared to the initial height to determine the total deflection. Lower height decreases as a percentage of the initial height indicate better sag resistance.

본발명 강 및 참조 강에 대한 피로 시험, 부식 조건하 피로 시험 및 처짐의 결과를 표 4에 제시한다.Table 4 shows the results of fatigue tests, fatigue tests under corrosion conditions and deflection for the present invention and reference steels.

HRC 경도HRC hardness 인장강도 (MPa)Tensile Strength (MPa) 피로수명 (사이클수)Fatigue Life (cycles) 부식 조건하 피로 수명 (사이클수)Fatigue Life Under Corrosion Conditions (cycles) 처짐(%)sag(%) 본발명 강 1Inventive River 1 56.756.7 21292129 17429671742967 192034192034 0.0250.025 본발명 강 2Inventive River 2 56.456.4 21062106 > 2000000> 2000000 138112138112 0.010.01 본발명 강 3Present invention river 3 56.556.5 21182118 > 2000000> 2000000 135562135562 0.0150.015 본발명 강 4Present invention river 4 56.956.9 21482148 > 2000000> 2000000 202327202327 0.0250.025 본발명 강 5Inventive River 5 57.057.0 21562156 > 2000000> 2000000 139809139809 0.0250.025 참조 강 1Reference river 1 56.756.7 21312131 514200514200 9667296672 0.030.03 참조 강 2Reference river 2 53.853.8 18981898 217815217815 241011241011 0.100.10 참조 강 3Reference river 3 55.655.6 20622062 301524301524 150875150875 0.0750.075

표 4. 피로, 부식조건하 피로 및 처짐 시험 결과Table 4. Fatigue and deflection test results under fatigue and corrosion conditions

이 같은 표로부터, 다양한 참조 강은 특히 다음과 같은 이유로 불만족스러움을 알 수 있다: From this table, the various reference rivers are particularly unsatisfactory for the following reasons:

특히 참조 강 1은 공기중 내피로성과 부식 조건하 피로 함량 사이의 우수한 절충을 나타내기에는 너무 높은 황 함량을 갖는다. 더욱이 그 망간 함량은 너무 높아 강의 균질성 및 공기중 내피로성에 유해한 분리물을 야기한다. Reference steel 1 in particular has a sulfur content that is too high to show a good compromise between fatigue resistance in air and fatigue content under corrosive conditions. Moreover, the manganese content is too high, resulting in a detrimental to the homogeneity of the steel and the fatigue resistance in the air.

참조 강 2는 매우 낮은 탄소 함량 및 탄소 당량을 가져 높은 경도를 확보할 수 없으며, 그 인장강도는 우수한 공기중 내피로성을 나타내기에는 너무 낮다. Reference steel 2 has a very low carbon content and a carbon equivalent to ensure high hardness, and its tensile strength is too low to show good air fatigue resistance.

참조 강 3은 특히 우수한 처짐 내성 및 우수한 공기중 내피로성을 나타내기에는 너무 낮은 실리콘 함량을 갖는다.Reference steel 3 has a silicon content that is too low to exhibit particularly good deflection resistance and good air resistance.

도 1에 나타난 바와 같이, 본발명 강에서의 처짐 내성이 참조 강보다 더 높으며, 이는 참조 강의 최선의 경우(참조 강 1)와 비교할 때, 상술한 처짐 측정에 따른 처짐 값이 본발명 강의 가장 나쁜 경우(본발명 강 1)의 적어도 32%보다 더 낮다는 것이 명백하다. As shown in FIG. 1, the deflection resistance in the present invention steel is higher than the reference steel, which, when compared with the best case of the reference steel (Reference Steel 1), shows that the deflection value according to the deflection measurement described above is the worst of the present invention steel. It is evident that it is lower than at least 32% of the case (present invention steel 1).

공기중 피로 수명은 본발명 강이 참조 강에 비해 명백히 더 높다. 이것은 도 2에 나타난 바와 같이, 증가된 경도로 인한 것이나, 증가된 경도가 충분하지는 않다. 사실 일반적으로 높은 경도를 갖는 강은 경도가 증가함에 따라 내포물 및 표면 결함과 같은 결함들에 대해 더욱 민감하다. 따라서 본 발명은 그 같은 큰 내포물들의 출현을 방지한다는 점에서, 본발명 강들은 결함들, 특히 타이타늄 나이트라이드 또는 카보나이트라이드과 같은 조제의 내포물에 덜 민감하다. 표 3에 나타난 바와 같이, 본발명 강에서 발견된 가장 큰 내포물은 14.1 ㎛를 초과하지 않으며, 20 ㎛ 보다 큰 내포물들은 참조 강 2에서 발견된다. 더욱이 본발명 강이 사용될 때 스프링 제조 또는 다른 작동들 중에 발생하는 표면 결함에 보다 낮은 민감성이, 열처리되고, 5HRC 이상의 경도를 갖는 본발명 강 및 참조 강들에 대해 실시된 강도 시험에 의해 설명될 수 있다(도3 참조). 본발명 강에 대한 샤르피 충격 시험(샘플 노치는 스프링의 제조 또는 다른 작동 동안에 생성된 표면 결함들에서 발견할 수 있는 기타 변형력 집중과 같은 변형력 집중을 모의 실험함) 동안에 측정된 값들은 참조 강들에 대해 측정된 것보다 더 높다. 이것은 본발명 강이 종래 기술에 따른 참조 강 보다 결함들에 대한 변형력 집중에 덜 민감하다는 것을 보여준다.The fatigue life in air is clearly higher in the present invention than in the reference steel. This is due to the increased hardness, as shown in FIG. 2, but the increased hardness is not sufficient. In fact, steels with generally high hardness are more sensitive to defects such as inclusions and surface defects as hardness increases. The invention steels are therefore less sensitive to defects, in particular formulation inclusions such as titanium nitride or carbonitride, in that the present invention prevents the appearance of such large inclusions. As shown in Table 3, the largest inclusions found in the present invention steel do not exceed 14.1 μm, and inclusions larger than 20 μm are found in reference steel 2. Moreover, the lower sensitivity to surface defects occurring during spring fabrication or other operations when the invention steel is used, can be explained by strength tests conducted on the invention steel and reference steels that have been heat treated and have a hardness of at least 5 HRC. (See Figure 3). The values measured during the Charpy impact test on the invention steel (sample notches simulate strain concentrations, such as those found in surface defects generated during the manufacture of a spring or other operation), are compared to reference steels. Higher than measured. This shows that the present invention steel is less sensitive to strain concentration on defects than the reference steel according to the prior art.

경도의 증가는 부식 조건에서 내피로성을 감소시킨다. 따라서, 본발명 강들은 부식 조건에서 종래 기술에 따른 참조 강들에 비해 더 높은 내피로성 및 특히 도 4에 나타난 바와 같이 55HRC 이상의 경도의 장점을 갖는 것 같다.Increasing hardness reduces fatigue resistance in corrosive conditions. Thus, the present invention steels seem to have the advantages of higher fatigue resistance and especially hardness of 55HRC or higher as shown in FIG. 4 in corrosive conditions compared to reference steels according to the prior art.

따라서, 본 발명은, 크게 증가된 공기중 피로 수명과 처짐 내성 사이의 우수한 절충과 함께, 보다 높은 경도 및 종래 기술에 따른 참고 강에 비해 보다 우수한 부식 조건하 피로 수명을 제공한다. 더욱이 가능한 표면 결함들, 특히 스프링 제조 또는 기타 작동 동안에 발생되는 것들에 낮은 민감성을 또한 제공한다.Thus, the present invention provides a better compromise between fatigue life and deflection resistance in the air, which is higher, and provides better fatigue life under corrosion conditions compared to the reference steel according to the prior art. Furthermore, it also provides low susceptibility to possible surface defects, especially those that occur during spring manufacture or other operations.

Claims (6)

중량%로 By weight C = 0.45 내지 0.70%, C = 0.45 to 0.70%, Si = 1.65 내지 2.50%,Si = 1.65-2.50%, Mn = 0.20 내지 0.75%,Mn = 0.20 to 0.75%, Cr = 0.60 내지 2%,Cr = 0.60 to 2%, Ni = 0.15 내지 1%,Ni = 0.15 to 1%, Mo = 미량 내지 1%,Mo = trace to 1%, V = 0.003 내지 0.8%,V = 0.003 to 0.8%, Cu = 0.10 내지 1%,Cu = 0.10 to 1%, Ti = 0.020 내지 0.2%,Ti = 0.020 to 0.2%, Nb = 미량 내지 0.2%,Nb = trace to 0.2%, Al = 0.002 내지 0.050%,Al = 0.002 to 0.050%, P = 미량 내지 0.015%,P = trace to 0.015%, S = 미량 내지 0.015%,S = trace to 0.015%, O = 미량 내지 0.0020%,O = trace to 0.0020%, N = 0.0020 내지 0.0110%,N = 0.0020 to 0.0110%, 잔부가 철, 및 강 제조 공정에서 유래된 불순물인 조성을 갖고,The balance has iron and a composition which is an impurity derived from the steel manufacturing process, 하기 수학식 1에 따라 계산된 탄소 당량(Ceq) 함량이 0.80 내지 1.00%이며,The carbon equivalent (Ceq) content calculated according to Equation 1 is 0.80 to 1.00%, 켄칭 및 템퍼링 후의 경도가 55HRC 이상인,Hardness after quenching and tempering is 55HRC or more, 공기중 및 부식 조건에서의 내피로성 및 주기적 처짐에 대한 내성이 높은 스프링 강.Spring steel with high resistance to fatigue and cyclic deflection under air and corrosive conditions. [수학식 1] [Equation 1] Ceq%=[C%] + 0.12[Si%] + 0.17[Mn%] - 0.1[Ni%] + 0.13[Cr%] - 0.24[V%]Ceq% = [C%] + 0.12 [Si%] + 0.17 [Mn%]-0.1 [Ni%] + 0.13 [Cr%]-0.24 [V%] 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 단면 표면적이 100 mm2 이상인 바, 선재, 슬러그 또는 스프링의 표면적 1.5±0.5 mm에서 관찰된 타이타늄 나이트라이드 또는 카보나이트라이드의 최대 크기가 20 ㎛이하이며, 상기 크기는 정사각형으로 간주했을때의 내포물의 표면적의 제곱근인 스프링 강.The maximum surface size of titanium nitride or carbonitride observed at 1.5 ± 0.5 mm of bar, wire, slug or spring with a cross-sectional surface area of 100 mm 2 or more is 20 µm or less, and the size of the inclusions when considered as square Spring steel, the square root of. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, C = 0.45 내지 0.65%C = 0.45 to 0.65% Si = 1.65 내지 2.20%Si = 1.65-2.20% Mn = 0.20 내지 0.65%Mn = 0.20 to 0.65% Cr = 0.80 내지 1.7%Cr = 0.80 to 1.7% Ni = 0.15 내지 0.80%Ni = 0.15 to 0.80% Mo = 미량 내지 0.80%Mo = trace to 0.80% V = 0.003 내지 0.5%V = 0.003 to 0.5% Cu = 0.10 내지 0.90%Cu = 0.10 to 0.90% Ti = 0.020 내지 0.15%Ti = 0.020 to 0.15% Nb = 미량 내지 0.15%Nb = trace to 0.15% Al = 0.002 내지 0.050%Al = 0.002 to 0.050% P = 미량 내지 0.010%P = trace to 0.010% S = 미량 내지 0.010%S = trace to 0.010% O = 미량 내지 0.0020%O = trace to 0.0020% N = 0.0020 내지 0.0110%N = 0.0020 to 0.0110% 잔부가 철, 및 강 제조 공정에서 유래된 불순물인 조성을 갖는 스프링 강.A spring steel having a composition in which the balance is iron and an impurity derived from the steel manufacturing process. 액체 강을 전로 또는 전기로에서 만들고, 그 조성을 조절하며, 블룸(bloom) 또는 연속 유동 빌렛 또는 잉곳으로 주조하고, 실온으로 냉각되도록 하며, 바, 선재 또는 슬러그로 압연하고, 스프링으로 변형시키는 것에 따라, 공기중 및 부식 조건에서의 내피로성 및 주기적 처짐에 대한 내성이 높은 스프링 강을 제조하는 방법에 있어서, As liquid steel is made in a converter or electric furnace, its composition is controlled, cast into a bloom or continuous flow billet or ingot, allowed to cool to room temperature, rolled into bars, wire or slug, and transformed into a spring, In the method of manufacturing spring steel having high resistance to fatigue and cyclic deflection in air and corrosion conditions, - 상기 강이 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 따른 것이고,Said steel according to any one of claims 1 to 3, - 고체로 된 후 블룸, 빌렛 또는 잉곳이 1450 내지 1300℃에서 0.3℃/s의 최소 평균 냉각 속도를 가지며,After being solid, the bloom, billet or ingot has a minimum average cooling rate of 0.3 ° C./s from 1450 to 1300 ° C., - 상기 블룸, 빌렛 또는 잉곳이 1 또는 2의 재가열 및 압연 사이클로 1200 내지 800℃에서 압연되며, The bloom, billet or ingot is rolled at 1200 to 800 ° C. with a reheating and rolling cycle of 1 or 2, - 만들어진 바, 선재 또는 슬러그, 또는 스프링이, 850 내지 1000℃에서 오스테나이트화된 다음, 물 켄칭, 폴리머 켄칭 또는 오일 켄칭되고, 300 내지 550℃에서 템퍼링되어, 55HRC 이상의 경도를 갖는 강을 제공하는 것을 특징으로 하는 스프링 강의 제조방법.A bar, wire or slug, or spring made is austenitized at 850-1000 ° C. and then water quenched, polymer quenched or oil quenched and tempered at 300-550 ° C. to provide a steel having a hardness of at least 55 HRC Method for producing a spring steel, characterized in that. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 강으로 만들어진 것을 특징으로 하는 스프링. Spring, characterized in that made of the steel according to any one of claims 1 to 3. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 제 4 항에 따른 방법에 의해 얻어진 강으로 만들어진 것을 특징으로 하는 스프링.Spring, characterized in that it is made of steel obtained by the method according to claim 4.
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