MX2014014448A - Cable de acero de alta resistencia para muelle con excelente rendimiento de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por hidrogeno y metodo para fabricar el mismo. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un cable de acero para muelle que presenta alta resistencia incluso sin añadir una gran cantidad de elementos de aleación, y sirve para obtener un muelle por bobinado en frío que tiene excelente rendimiento de enrollamiento y una resistencia a la fragilidad por hidrógeno mejorada. El cable de acero para muelle se caracteriza por que se satisfacen C: 0,40-0,65 % (% en masa), Si: 1,0-3,0 %, Mn: 0,6-2,0 %, P: 0,015 % o menor (excluyendo el 0 %), S: 0,015 % o menor (excluyendo el 0 %) y Al: 0,015 por ciento en masa o menor (excluyendo el 0 %) de S, y Al: 0,001-0,10 %, consistiendo el resto en hierro e impurezas inevitables, martensita revenida: 70 % de área o mayor y austenita retenida: 6-15 % de área con respecto a la microestructura total, el número de tamaño de grano de austenita previa obtenido por un método estipulado en JIS G 0551 es del N° 10,0 o mayor, y la resistencia a la tracción es de 1.900 MPa o mayor.

Description

CABLE DE ACERO DE ALTA RESISTENCIA PARA MUELLE CON EXCELENTE RENDIMIENTO DE ENROLLAMIENTO Y RESISTENCIA A LA FRAGILIDAD POR HIDRÓGENO Y MÉTODO PARA FABRICAR EL MISMO CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un cable de acero de alta resistencia para muelle con excelente rendimiento de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por hidrógeno resistente a la fragilidad por y a un método para la fabricación del Más la presente invención se refiere a un cable de acero para muelle muelle por usado en un estado tratado con calor y que tiene una alta resistencia de MPa de resistencia a la tracción o y un excelente rendimiento de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por y a un método para la fabricación del ANTECEDENTES DE LA INVENCION Con respecto a un muelle helicoidal un muelle de un muelle de suspensión y similares usados para un una suspensión y usado para un automóvil y para reducir los gases de escape y mejorar la economía del se ha requerido la reducción en el peso y se ha demandado un alto Con respecto al método para fabricar el muelle hay dos bobinado en caliente y bobinado en El bobinado en frió es un método para fabricar un muelle helicoidal ejecutando un estirado de una barra de cable de acero para templado y posteriormente enrollamiento en posteriormente recocido de alivio de granallado y En el caso del bobinado en frió descrito en lugar de ajustar la resistencia por templado y revenido después del trabajado de bobinado del muelle como en el caso del bobinado en el trabajado de bobinado del muelle se ejecuta después del templado y el Por lo un cable de acero con alta resistencia y baja capacidad de trabajado es el que se usa para el trabajado de bobinado del y es posible que ocurra rotura durante el bobinado del Tal tendencia resulta extrema a medida que progresa el Por lo en el caso del bobinado en para el cable de acero después del templado y revenido usado para el trabajado de bobinado del se requiere proporcionar una excelente ductilidad de debido a que un muelle muy reforzado es susceptible de provocar fragilidad por se requiere que el cable de acero para muelle usado para fabricar el muelle también tenga una excelente resistencia a la fragilidad por Mientras en los últimos se ha intentado realizar el templado y revenido descritos anteriormente mediante calentamiento a alta que puede realizarse en un tiempo comparativamente Se han propuesto varias teenologías para obtener un cable de acero que tenga tanto una excelente ductilidad de como resistencia a la fragilidad por como se ha descrito por templado y revenido mediante calentamiento a alta Por en la Bibliografía de Patente se muestra que el rendimiento resistente a fractura quebradiza puede mejorarse controlando la cantidad de C en solución la cantidad de Cr contenido como precipitados de Cr y el valor TS expresado por una expresión en la Bibliografía de Patente se muestra el trabajado del plástico con una deformación real de o el tratamiento de templado por calentamiento a con la velocidad de subida de temperatura 20 o mayor a 200 o mayor y posteriormente enfriamiento a 200 o menor con la velocidad de enfriamiento 30 o el tratamiento de revenido de calentamiento a una temperatura determinada mediante una expresión predeterminada o mayor con la velocidad de subida de temperatura promedio de 20 o mayor a 300 o mantenimiento a 300 o mayor durante 240 segundos o menor del tiempo de residencia ti y enfriamiento adicional a 300 o se ejecutan como el método de En la Bibliografía de Patente se muestra que la cantidad de austenita retenida después del templado y revenido debe reducirse al 20 en volumen o mayor para asegurar la resistencia a la considerando el uso en un entorno En la Bibliografía de Patente se muestra que el rendimiento de enrollamiento y el rendimiento a fatiga pueden mejorarse controlando la composición química y controlando el tamaño y la densidad del carburo y el número de tamaño de grano de austenita En la Bibliografía de Patente se muestra que el rendimiento de enrollamiento y el rendimiento resistente a la fragilidad por hidrógeno pueden mejorarse controlando el tamaño de grano promedio de la austenita y la tamaño de grano promedio y tamaño de grano máximo de la austenita Mientras desde el punto de vista de la reducción de se ha suprimido el uso de los elementos de aleación tales como Cr y desde el punto de vista de mejorar la característica de fatiga por corrosión haciendo que la forma de la picadura por corrosión generada en un entorno corrosivo sea apropiada se ha requerido la reducción en la cantidad de Sin cuando se reduce la cantidad de elemento de aleación de Cr y similares descritos resulta difícil asegurar una alta En la Bibliografía de Patente 5 se sugiere que la propiedad de fractura retardada podría mejorarse controlando el tamaño de grano del grano de austenita previa y la densidad del carburo no disuelto a un tamaño constante sin hacer que el elemento de aleación tal como Cr y similares descritos anteriormente sean de de Bibliografía de Patente Publicación de Solicitud de Patente No Examinada Japonesa Bibliografía de Patente Publicación de Solicitud de Patente No Examinada Japonesa Bibliografía de Patente Publicación de Solicitud de Patente No Examinada Japonesa Bibliografía de Patente Patente Japonesa 4423254 Bibliografía de Patente Publicación de Solicitud de Patente No Examinada Japonesa SUMARIO DE LA INVENCION Sin la mayor parte de los ejemplos desvelados en la Bibliografía de Patente 5 son ejemplos que usan y el no utilizar Cr es una en los ejemplos desvelados en la Bibliografía de Patente en los ejemplos en los que no está contenido se usan elementos de aleación tales como Nb y En otras en la tecnología de la Bibliografía de Patente para asegurar la se usa Cr u otros elementos de aleación Por lo en la Bibliografía de Patente no se muestra el caso en el que puede conseguirse alta resistencia incluso sin el uso de Cr y La presente invención se ha desarrollado en vista tales circunstancias como se ha descrito y su objeto es proporcionar un cable de acero para muelle obtenido por templado y revenido mediante calentamiento a alta que muestra una alta resistencia de MPa o mayor incluso sin usar Cr y sin hacer que los elementos de aleación tales como Cr y similares sean y con un excelente rendimiento de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por al El cable de acero de alta resistencia para muelle de la presente invención que podría resolver los problemas descritos anteriormente está caracterizado por que se satisface en en lo sucesivo en este documento se aplicará lo mismo con respecto a la composición o menor el 0 o menor el 0 y y el resto consiste en hierro e impurezas se satisface martensita 70 de área o y austenita de área con respecto a todas las el número de tamaño de grano de austenita previa obtenido por un método estipulado en JIS G 0551 es del o mayor y la resistencia a la tracción es de MPa o Aunque el cable de acero de alta resistencia para muelle puede asegurar las propiedades deseadas mediante la composición química descrita de acuerdo con el para asegurar adicionalmente la resistencia a la corrosión y los elementos mostrados en y mostrados a continuación pueden estar contenidos Uno o más elementos seleccionados del grupo que consiste en y Uno o más elementos seleccionados del grupo que consiste en o menor el 0 o menor el 0 o menor el 0 o menor el 0 y o menor el 0 En la presente también se incluye un muelle obtenido usando el cable de acero de alta resistencia para muelle descrito en la presente se incluye también un método para fabricar el cable de acero de alta resistencia para muelle descrito El método de fabricación se caracteriza por usar un acero que satisface la composición química descrita anteriormente y por realizar el templado y revenido realizados después del estirado de manera que todos ellos satisfacen las condiciones de templado descritas más adelante y las condiciones de revenido descritas más de Velocidad de subida de temperatura promedio de 100 hasta la temperatura de calentamiento para el templado mostrado más 40 o mayor Temperatura de calentamiento para el Tiempo de mantenimiento a la temperatura de calentamiento para el 90 segundos o menor Velocidad de enfriamiento promedio de 300 a 80 después del calentamiento para el de Velocidad de subida de temperatura promedio de 100 hasta la temperatura de calentamiento para el revenido mostrado a 30 o mayor Temperatura de calentamiento para el Tiempo de mantenimiento a la temperatura de calentamiento para el segundos Velocidad de enfriamiento promedio desde la T2 descrita anteriormente es de 400 cuando la T2 descrita anteriormente es de 400 o hasta 100 después del calentamiento para el 30 o mayor De acuerdo con la presente se obtiene un cable de acero para muelle que no usa que no hace que los elementos de aleación tales como Cr y similares sean que ejecuta el templado y revenido mediante calentamiento a alta que presenta una alta resistencia de MPa o mayor y excelente rendimiento de enrollamiento y resistencia fragilidad por Debido a que el cable de acero para muelle de la presente invención no usa Cr como se ha descrito pueden reducirse los costes de producción y se consigue una excelente resistencia a la debido a que los elementos de aleación tales como Cr y similares no son indispensables como se ha descrito el cable de acero para muelle de la presente invención puede reducir adicionalmente los costes de producción del cable de Como un muelle de alta resistencia que apenas provoca fragilidad por hidrógeno un muelle helicoidal tal como un muelle de suspensión y que es uno de los componentes para puede suministrarse a bajo DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Para resolver los problemas descritos los presentes inventores realizaron estudios intensivos para obtener un cable de acero para muelle que mostraba alta resistencia y excelente rendimiento de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por hidrógeno sin usar elementos de aleación tales como Cr y similares en primer Como se descubrió cuando la composición formada de componentes básicos está las condiciones de templado y revenido en la etapa de fabricación se controlaron particularmente y las microestructuras descritas más adelante se aseguraron sin deteriorar la las excelentes propiedades descritas anteriormente pudieron conseguirse incluso sin usar elementos de aleación y se completó la presente En primer se describirán las razones para estipular la microestructura en la presente de austenita retenida de La austenita es una fase que es blanda y esencialmente de alta Por lo dispersando apropiadamente la austenita retenida en la martensita la reducción de área mejora y puede asegurarse un rendimiento de enrollamiento debido a que la austenita retenida actúa eficazmente como un sitio de atrapamiento de reduce la sensibilidad frente a la fragilidad por hidrógeno y contribuye también a mejorar la resistencia a la fragilidad por En la presente para asegurar ambas propiedades de excelente rendimiento de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por la cantidad de austenita retenida se hizo del del área o La cantidad de austenita retenida es preferentemente del 8 de área o mayor y más preferentemente del 10 de área o Por otro cuando la cantidad de austenita retenida es se forma una sección de alta dureza mediante el trabajado inducido por transformación la reducción de área se y resulta difícil obtener un rendimiento de enrollamiento la sección de alta dureza formada actúa como una fuente de concentración de tensión y es quebradiza por lo el deterioro de la resistencia a la fragilidad por hidrógeno también se Por el limite superior de la cantidad de austenita retenida se hizo del 15 de La cantidad de austenita retenida preferentemente es del 13 de área o en la teenología de la Bibliografía de Patente 1 descrita debido a que la cantidad de austenita retenida es tan pequeña como el 5 o menor en términos de la relación en volumen 0034 de la Bibliografía de Patente se supone que es difícil asegurar ambas propiedades de rendimiento de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por de tamaño de grano de austenita o Afinando el grano de austenita el rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por hidrógeno Por lo en la presente el número de tamaño de grano de austenita previa obtenido mediante un método estipulado en JIS G 0551 se hizo del o El número de tamaño de grano g previa preferentemente es del o mayor y más preferentemente del o el limite superior del número de tamaño de grano g previa es de aproximadamente el 70 de área o Con respecto al acero de de la presente la microestructura es principalmente de martensita revenida de área o mayor en términos de la velocidad frente a la microestructura Para asegurar una alta resistencia y alta es necesario realizar el tratamiento de templado y revenido descrito más adelante y conseguir la microestructura principalmente de martensita templada descrita La martensita templada es preferentemente del 80 de área o Aunque pueden estar contenidas perlita y similares como otras éstas son del 10 de área o menor incluso cuando están Estas son preferentemente del 0 de A continuación se describirán las razones para estipular la composición química de la presente El C es un elemento requerido para asegurar una alta y también es un elemento eficaz para mejorar la resistencia a la fragilidad por hidrógeno por formación de carburo Por lo el C debe estar contenido en un o La cantidad de C preferentemente es del o mayor y más preferentemente del o Sin cuando la cantidad de C resulta excesivamente la cantidad de austenita retenida después del templado y revenido aumenta más de lo y la resistencia a la fragilidad por hidrógeno posiblemente puede deteriorarse de forma debido a que el C también es un elemento que deteriora la resistencia a la para aumentar la propiedad de fatiga por corrosión de un producto de muelle de suspensión y que es un producto la cantidad de C debería Por lo en la presente la cantidad de C se hizo del o La cantidad de C es preferentemente del o El Si es un elemento requerido para asegurar la resistencia y tiene un efecto de refinar el Para ejercer tal efecto el Si debería estár contenido en un o La cantidad de Si es preferentemente del o mayor y más preferentemente del o Por otro el Si también es un elemento que promueve la Cuando el Si está contenido excesivamente en la etapa de fabricación del cable de se promueve la formación de la capa de descarburación en la superficie del Como la etapa de desprendimiento resulta necesaria para retirar la capa descarburada y se incurre en un aumento del coste de la Por lo en la presente el limite superior de la cantidad de Si se hizo del La cantidad de Si es preferentemente del o menor y más preferentemente del o El Mn es un elemento utilizado como un elemento desoxidante y es útil en la formación de MnS con el que es un elemento dañino en el acero y haciendo al S el Mn es también un elemento que contribuye a mejorar la Para ejercer tal efecto de forma la cantidad de Mn se hace del o La cantidad de Mn preferentemente es del o mayor y más preferentemente del o Sin cuando el Mn está contenido la cantidad de g retenida resulta susceptible de aumentar más de lo y la resistencia a la fragilidad por hidrógeno y la ductilidad de se deterioran de forma Debido a estas en la presente la cantidad de Mn se hace del o La cantidad de Mn es preferentemente del o y más preferentemente del o o menor el 0 El P es un elemento dañino que deteriora la ductilidad de del lo la cantidad de P es preferentemente tan baja como sea y el limite superior del mismo se hace del La cantidad de P es preferentemente del o menor y más preferentemente del o o menor el 0 De forma similar al P descrito el S también es un elemento dañino que deteriora la ductilidad de del Por lo la cantidad de S es preferentemente tan baja como sea y el limite superior del mismo se hace del La cantidad de S es preferentemente del o menor y más del o El Al se añade principalmente como un elemento el Al hace al N en solución sólida inofensivo formando A1N con el N y contribuye también al refinado de la Para ejercer tal efecto la cantidad de Al debería ser del o La cantidad de Al es preferentemente del o Sin de forma similar al el Al también es un elemento que promueve la Por lo en el cable de acero para muelle que contiene una gran cantidad de es necesario reducir la cantidad de y la cantidad de Al se hizo del o menor en la presente La cantidad de Al es preferentemente del o más preferentemente del o menor y aún más preferentemente del o La composición del acero de la presente invención es como se ha descrito anteriormente y el resto consiste en hierro e impurezas El cable de acero para muelle de la presente invención no contiene como se ha descrito incluso sin usar un elemento de aleación tal como Cu y pueden conseguirse una excelente resistencia y excelente rendimiento de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por hidrógeno mediante la composición química descrita Con el objetivo de conseguir una mayor provisión de resistencia a la corrosión y similares de acuerdo con el los elementos descritos a continuación pueden estar contenidos o más elementos seleccionados del grupo que consiste en y El Cu es un elemento eficaz para suprimir la descarburación de la capa superficial y mejorar la resistencia a la Para ejercer tal la cantidad de Cu es preferentemente del o mayor y más preferentemente del o Sin cuando el Cu está contenido se dan casos en los que ocurre un agrietamiento durante el trabajado en caliente y la cantidad de austenita retenida después del templado aumenta extremadamente y la ductilidad del acero se Por lo en la presente es preferible hacer que la cantidad de Cu sea del o La cantidad de Cu es más preferentemente del o adicionalmente más preferentemente del o y aún adicionalmente más preferentemente del o cuando la cantidad de Cu supera el con el Ni en una cantidad igual a o mayor que la cantidad de Cu existente de Ni en cantidad de Cu en la fragilidad en caliente por Cu puede De forma similar al el Ni es un elemento eficaz para suprimir la descarburación de la capa superficial y mejorar la resistencia a la Para ejercer tal es preferible hacer que la cantidad de Ni sea del o La cantidad de Ni es más preferentemente del o Sin cuando el Ni está contenido se dan casos en los que la cantidad de austenita retenida después del templado aumenta extremadamente y la ductilidad del acero se Por lo en la presente es preferible hacer que la cantidad de Ni sea del o desde el punto de vista de la prevención del agrietamiento por trabajado en caliente y la reducción de la cantidad de Ni es más preferentemente del o menor y adicionalmente más preferentemente del o o más elementos seleccionados del grupo que consiste en o menor el 0 o menor el 0 o menor el 0 o menor el 0 y o menor el 0 El Ti es un elemento útil en la formación de sulfuro con S y haciendo al S el Ti también tiene un efecto de formar carbonitruro y refinar la Para ejercer tales es preferible que el Ti esté contenido en un o La cantidad de Ti es más preferentemente del o Sin cuando la cantidad de Ti resulta excesivamente se da el caso de que se forma sulfuro de Ti grueso y la ductilidad se Por lo en la presente es preferible hacer que la cantidad de Ti sea del o Desde el punto de vista de la reducción de es más preferible suprimir la cantidad de Ti al o El B es un elemento que mejora la capacidad de el B tiene un efecto de reforzar el límite de grano austenítico y es también un elemento que contribuye a la supresión de las Para ejercer tal la cantidad de B preferentemente es del o mayor y más preferentemente o Sin incluso cuando el B se añade los efectos descritos anteriormente se y por lo tanto la cantidad de B es preferentemente del o La cantidad de B es más preferentemente del o El Nb es un elemento que forma carbonitruro con C y y que contribuye principalmente al refinado de la Para ejercer tal la cantidad de Nb es preferentemente del o mayor y más preferentemente del o Sin cuando la cantidad de Nb resulta se forma un carbonitruro y la ductilidad de del acero se Por lo la cantidad de Nb es preferentemente del o Desde el punto de vista de la reducción de es más preferible reducir la cantidad de Nb al o De forma similar al Nb descrito el es un elemento que forma carbonitruro con C y N y que contribuye al refinado de la el Mo es también un elemento eficaz para asegurar el reforzado después del Para ejercer completamente tales la cantidad de Mo es preferentemente del o mayor y más preferentemente del o Sin cuando la cantidad de Mo resulta se forma un carbonitruro y la ductilidad de del acero se Por lo la cantidad de Mo es preferentemente del o menor y más preferentemente del o El V es un elemento que actúa eficazmente sobre el alto reforzado del acero mediante reforzado por el V es un elemento que contribuye a aumentar la tenacidad y mejorar la resistencia de fraguado y mejorar la resistencia y la relación de tensión de prueba mediante refinado de Para ejercer tales la cantidad de V es preferentemente del o más preferentemente del o mayor y aún más preferentemente o Sin cuando la cantidad de V resulta se forma un carbonitruro y la tenacidad y la propiedad de fatiga por corrosión se Por lo la cantidad de V es preferentemente del o La cantidad de V es más preferentemente del o adicionalmente más preferentemente o menor y aún adicionalmente más preferentemente del o A se describirá un método para fabricar el cable de acero para muelle de la presente de Para asegurar de forma fácil la microestructura descrita anteriormente de cable de acero para muelle de la presente es necesario por ejemplo fundir el acero para obtener un cable de acero posteriormente mediante realizar el trabajo de estirado posteriormente y en la etapa de tratamiento de templado y realizar el tratamiento de templado y revenido mediante los procedimientos descritos más El cable de acero para muelle de la presente invención debe contener una cantidad constante de austenita Esta austenita retenida es una microestructura que existe en más de una pequeña cantidad en general cuando el acero al carbono se Como en la téenica cuando la cantidad de C y componente de aleación se aumentan para reforzar más el la austenita retenida existente en el templado aumenta y se hace difícil de descomponer durante el y puede asegurarse la austenita Sin en la presente el elemento de aleación eficaz para asegurar la austenita retenida no es En la presente en la etapa de fabricación del cable de acero para se pretende lograr un alto reforzamiento y asegurar la austenita retenida mediante la ejecución del templado y revenido en una condición descrita más adelante realizar un rápido durante un corto tiempo de templado y usando un aparato de calentamiento de alta frecuencia después del En la presente ejecutando el templado y revenido descritos más adelante usando calentamiento a alta frecuencia como se ha descrito el grano austenitico previo puede refinarse de de subida de temperatura promedio de 100 hasta la temperatura de calentamiento para el 40 o Cuando la velocidad de subida de temperatura promedio de 100 hasta la temperatura de calentamiento para el templado es menor de 40 el grano austenitico se engrosa y las propiedades de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por se Por lo la HR1 descrita anteriormente se hace de 40 o La HR1 descrita anteriormente preferentemente es de 50 o mayor y más preferentemente 100 o Por otro el limite superior de la HR1 descrita anteriormente se hace de aproximadamente 400 desde el punto de vista del control de la velocidad de subida de temperatura promedio desde temperatura ambiente hasta 100 no está particularmente de calentamiento para el Cuando la temperatura de calentamiento para el templado es mayor de el grano de austenita previa se y las propiedades de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por se Por lo la TI descrita anteriormente se hace de o La TI descrita anteriormente es preferentemente es de 980 o menor y más preferentemente de 830 o Por otro cuando la TI descrita anteriormente es menor de 850 el carburo no está suficientemente en solución y la austenización no puede efectuarse Como en esta etapa de templado y la microestructura de martensita revenida no puede asegurarse suficientemente y no puede obtenerse una alta Por lo la TI descrita anteriormente se hace de 850 o La Ti descrita anteriormente es preferentemente de 870 o mayor y más preferentemente 900 o de mantenimiento a la temperatura de calentamiento para el 90 segundos o Cuando el tiempo de mantenimiento a la temperatura de calentamiento durante el templado es mayor de 90 el grano austenitico se engrosa y las propiedades de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por se Por lo el ti descrito anteriormente se hace de 90 segundos o El ti descrito anteriormente es preferentemente de 60 segundos o menor y más preferentemente de 40 segundos o para evitar la escasez de austenización debido a una fusión insuficiente del carburo y obtener una microestructura estipulada microestructura principalmente de martensita templada que contiene una cantidad estipulada de austenita es preferible hacer que este ti sea de 5 segundos o El ti descrito anteriormente es más preferentemente de 10 segundos o mayor y adicionalmente más preferentemente de 15 segundos o de enfriamiento promedio de 300 a 80 Cuando la velocidad de enfriamiento promedio de 300 a 80 después del calentamiento para el templado es más rápida de 30 la transformación martensitica progresa y la cantidad de austenita retenida después del revenido resulta menor que el valor del limite inferior del intervalo Por lo en la presente la CR1 descrita anteriormente se hace del 30 o La CR1 descrita anteriormente es preferentemente de 25 o menor y más preferentemente de 20 o Por otro cuando la CR1 descrita anteriormente es excesivamente la cantidad de austenita retenida se hace mayor que el limite superior del intervalo y se incurre en el deterioro del rendimiento de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por hidrógeno como se ha descrito Por lo en la presente la CR1 descrita anteriormente se hace de 5 o La CR1 descrita anteriormente preferentemente es de 10 o mayor y más preferentemente de 15 o Aunque pueden citarse el enfriamiento con agua en un tanque de agua y enfriamiento por enfriamiento por enfriamiento de gas He y similares como método de debido a que la presente invención es para la fabricación a bajo coste y que la velocidad de enfriamiento promedio de 300 a 80 descrita debería controlarse dentro del intervalo descrito con respecto al enfriamiento durante el se emplean el enfriamiento por pulverización y el enfriamiento por neblina y es preferible un método para ajustar la cantidad de agua de pulverización y de En la presente como se ha descrito la velocidad de enfriamiento durante el templado se controla para que sea comparativamente y se asegura la austenita Por otro en la Bibliografía de Patente el enfriamiento se ejecuta a 200 o haciéndose la velocidad de enfriamiento promedio CR1 después del calentamiento para el templado de 30 o mayor y la cantidad de austenita retenida es tan pequeña como el 5 o menor en términos de la relación en también en las Bibliografías de Patentes 2 y el enfriamiento durante el templado y revenido es mediante enfriamiento con también en la Bibliografía de Patente el enfriamiento después del templado es enfriamiento con agua y en todos los el concepto es que el enfriamiento durante el templado no se controla para asegurar la austenita en el intervalo de temperatura mayor que el intervalo de temperatura de enfriamiento con la CR1 descrita anteriormente que es de 700 a 300 después del calentamiento a y el mantenimiento a la TI descrita es preferible realizar el enfriamiento con la velocidad de enfriamiento promedio de 50 o mayor para el Como un método para el pueden citarse enfriamiento con enfriamiento por enfriamiento por neblina y por de de subida de temperatura promedio de 100 hasta la temperatura de calentamiento para el 30 o Cuando la velocidad de subida de temperatura promedio descrita anteriormente es la austenita retenida se descompone y se y no puede asegurarse la austenita retenida en la cantidad Por lo en la presente la HR2 descrita anteriormente se hace de 30 o La HR2 descrita anteriormente es preferentemente de 40 o mayor y más preferentemente de 50 o Por otro cuando la velocidad de subida de temperatura promedio HR2 descrita es excesivamente el control de la temperatura resulta difícil y es susceptible que ocurra la dispersión de la Por lo la HR2 descrita anteriormente preferentemente es de 300 o menor y más preferentemente de 200 o la velocidad de subida de temperatura promedio desde temperatura ambiente hasta 100 no está particularmente en de calentamiento para el Cuando la temperatura de calentamiento para el revenido es excesivamente el revenido resulta la resistencia aumenta excesivamente y ocurre un problema de que se deteriora excesivamente la reducción de Por lo la T2 descrita anteriormente se hace de 350 o Por otro cuando la T2 descrita anteriormente supera los 550 resulta difícil conseguir la resistencia a la tracción de MPa o Por lo la T2 descrita anteriormente se hace de 550 o El intervalo óptimo de la temperatura de calentamiento para el revenido descrita puede determinarse apropiadamente dentro del intervalo de de acuerdo con la resistencia de mantenimiento a la temperatura de calentamiento para el Cuando el tiempo de mantenimiento a la temperatura de calentamiento para el revenido es mayor de 90 la g retenida se descompone y no puede obtenerse la g retenida en la cantidad El t2 descrito anteriormente preferentemente es de 70 segundos o más preferentemente 50 segundos o adicionalmente más preferentemente de 40 segundos o menor y aún adicionalmente más preferentemente 12 segundos o Por otro en la presente invención se da la premisa de realizar calentamiento a alta frecuencia cuando el t2 descrito anteriormente es excesivamente como en el caso del cable de acero con un gran puede ocurrir la dispersión de dureza dentro de la sección transversal en la dirección y resulta difícil efectuar una mejora estable de la Por lo en la presente el t2 descrito anteriormente se hace de 5 segundos o El t2 descrito anteriormente preferentemente es de 7 segundos o mayor y más preferentemente de 10 segundos o el t2 descrito anteriormente puede ajustarse apropiadamente dentro del intervalo descrito anteriormente de acuerdo con la resistencia requerida de enfriamiento promedio desde T2 es de 400 cuando la T2 es de 400 o hasta 100 30 o Cuando la velocidad de enfriamiento promedio desde la T2 descrita anteriormente es de 400 cuando la T2 descrita anteriormente es de 400 o hasta 100 después del calentamiento para el revenido es la austenita retenida se descompone y se y no puede asegurarse la austenita retenida en la cantidad Por lo en la presente la velocidad de enfriamiento promedio descrita se hace de 30 o La CR2 descrita anteriormente es preferentemente de 40 o mayor y más preferentemente 50 o el limite superior de la CR2 descrita anteriormente es de aproximadamente 300 Como el método de enfriamiento descrito pueden citarse el enfriamiento con enfriamiento por neblina y la velocidad de enfriamiento promedio desde 100 hasta la temperatura ambiente no está particularmente Con respecto al cable de acero para muelle de la presente invención que satisface la composición química y la microestructura descritas la resistencia a la tracción es o y la reducción de área medida mediante el ensayo de tracción descrito a continuación es del 45 o La reducción de área medida mediante este ensayo de tracción es uno de los indicadores que expresan la ductilidad del A medida que aumenta esta reducción de la ductilidad la factura durante la formación del muelle apenas ocurre por lo el rendimiento de enrollamiento resulta Debido a que el cable de acero para muelle de la presente invención tiene una alta resistencia y tiene un excelente rendimiento de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por hidrógeno como se ha descrito es adecuado como un cable de acero para un muelle formado en frió un cable de acero para un muelle de Usando el cable de acero para muelle de la presente puede conseguirse un muelle helicoidal ejemplo un muelle de un muelle de suspensión y usado para un una suspensión y que tiene alta resistencia y excelente resistencia a la fragilidad por La presente solicitud pretende el beneficio de derecho de prioridad basado en la Solicitud de Patente Japonesa solicitada el 31 de mayo de 2012 y la Solicitud de Patente Japonesa solicitada el 6 de marzo de Los contenidos completos de la memoria descriptiva de la Solicitud de Patente Japonesa solicitada el 31 de mayo de 2012 y los contenidos completos de la memoria descriptiva de la Solicitud de Patente Japonesa solicitada el 6 de marzo de 2013 se incorporan por referencia en la presente Ejemplos Aunque la presente invención se describirá a continuación más específicamente en referencia a los la presente invención no pretende quedar limitada a los siguientes entendiéndose por supuesto que la presente invención puede implementarse con modificaciones añadidas apropiadamente dentro del intervalo adaptable a los fines descritos anteriormente y a y cualquiera de ellas debe incluirse dentro del intervalo téenico de la presente El acero con la composición química mostrada en la Tabla 1 y la Tabla 2 se fundió mediante un horno de fusión a vacío de pequeño se forjó en un tocho de 155 mm2 y posteriormente se laminó en caliente de esta se obtuvo una barra de alambre con un diámetro de la barra de alambre se sometió a un trabajo de estirado de hasta un diámetro de con la velocidad de reducción de área del 17 y posteriormente se templó y sometió a revenido en un horno de calentamiento por inducción de alta frecuencia en las condiciones mostradas en la Tabla 3 y la Tabla 4 para obtener un cable de acero para El templado descrito anteriormente se realizó de la siguiente lo que significa que la barra de alambre se cantó de 100 hasta la temperatura de calentamiento durante el templado mostrado en la Tabla 3 y la Tabla 4 con la velocidad de subida de temperatura promedio mostrada en la Tabla 3 y la Tabla y se mantuvo a la TI descrita anteriormente tiempo de mantenimiento era como se muestra en la Tabla 3 y la Tabla en cualquier desde la temperatura de calentamiento a 300 la barra de alambre se enfrió con 50 o mayor mediante enfriamiento por pulverización y desde 300 hasta 80 la barra de alambre se enfrió con la velocidad de enfriamiento promedio mostrada en la Tabla 3 y la Tabla Este enfriamiento de 300 a 80 se realizó mediante enfriamiento por pulverización o inmersión en un tanque de agua en una parte de los por enfriamiento usando gas He escala se empleó enfriamiento natural desde 80 a temperatura A el revenido se realizó de la siguiente la barra de alambre se calentó desde 100 hasta el intervalo de temperatura de con la velocidad de subida de temperatura promedio mostrada en la Tabla 3 y la Tabla 4 y se mantuvo a la T2 descrita anteriormente tiempo de mantenimiento era como se muestra en la Tabla 3 y la Tabla la barra de alambre se enfrió desde la T2 descrita anteriormente es de 400 cuando T2 es 400 o hasta 100 con la velocidad de enfriamiento promedio mostrado en la Tabla 3 y la Tabla Este enfriamiento se realizó por enfriamiento por se empleó enfriamiento natural desde 100 hasta la temperatura debido a que la temperatura de calentamiento para el revenido descrito anteriormente se cambió entre los Nos y los Nos en la Tabla como se muestra en la Tabla 6 a se obtuvieron cables de acero para muelle de diferente resistencia y o o 40 Usando el cable de acero la evaluación de la microestructura del acero de la cantidad de austenita retenida y el número de tamaño de grano de austenita la evaluación de las propiedades de tracción de la resistencia a la tracción y la reducción de y la evaluación de la resistencia a la fragilidad por hidrógeno se realizaron por los métodos descritos a de la microestructura de de la cantidad de austenita La cantidad de austenita retenida se midió por difracción por rayos Con respecto al se usó un analizador de difracción por rayos X de sección mínima bidimensional II fabricado por Rigaku y el diámetro de punto se ajustó a 300 A partir de la intensidad de pico de y la intensidad de pico de se obtuvo la cantidad de austenita retenida de y aunque la cantidad de y retenida obtenida por difracción de rayos X descrita anteriormente se calcula como la relación en el valor de esta relación en volumen puede leerse como la relación de área tal Por lo en la presente la unidad de la cantidad de g retenida se manipula para que se considere como la relación de del número de tamaño de grano de austenita La muestra se tomó de manera que la posición de D de la sección transversal del cable de acero sección transversal ortogonal respecto al eje del cable de acero para se convirtió en la superficie de Esta muestra tomada se embebió en una El limite de grano de austenita previa se hizo aparecer usando un liquido de ataque picrico después del pulido y el número de tamaño de grano de austenita previa se obtuvo de acuerdo con un método estipulado en JIS G el hecho de que la martensita revenida fuera un 70 de área o mayor con respecto a la microestructura total en la microestructura de todos los ejemplos se confirmó bajo un microscopio óptico a 400 de las propiedades de tracción del rendimiento de El cable de acero obtenido se trabajó en una muestra de ensayo según JIS Usando la muestra de el ensayo de tracción se realizó de acuerdo con JIS Z 2241 en la condición de velocidad de cruceta de 10 con un equipo de ensayo y se midieron la TS a la y la reducción de aquellas en las que la resistencia a tracción era de MPa o mayor se evaluó que tenían una alta aquellas en las que la reducción de área era del 45 o mayor se evaluaron como excelentes respecto al rendimiento de de la resistencia a la fragilidad por hidrógeno de fragilidad por Se cortó una muestra de ensayo con 10 de anchura x mm de espesor x 65 mm de longitud del cable de En un estado se aplicó una tensión de MPa a la muestra de ensayo por torsión de 4 la muestra de ensayo se sumergió en la solución de mezcla de ácido sulfúrico y tiocianato potásico se aplicó una tensión de mV que era más básica que el electrodo de SCE usando un potenciostato y se midió el tiempo hasta que apareció una grieta de El caso en el que el tiempo de fractura era de 700 segundos o mayor se evaluó como excelente respecto a la resistencia a la fragilidad por con respecto a los ejemplos Nos 10 y 17 de la Tabla 5 a debido a que la reducción de área no satisfacía el criterio de aceptación o en la evaluación de las propiedades de no se realizó la evaluación de la resistencia a la fragilidad por hidrógeno descrita Estos resultados se muestran en la Tabla 5 y la Tabla En la Tabla 5 y la Tabla los ejemplos con la descripción de en el punto de determinación son ejemplos que satisfacen todos los requisitos estipulados en la presente Por otro los ejemplos con la descripción de en el punto de determinación son aquellos en los que no se satisfacen cualquiera de los requisitos estipulados en la presente y al menos cualquiera del rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por hidrógeno se j en la tabla expresa que la medición no se realizó A partir de las Tablas puede hacerse la siguiente consideración a continuación expresa el de ejemplo de las Tablas Más los Nos 41 y satisfacen los requisitos estipulados en la presente tienen alta resistencia y tienen un excelente rendimiento de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por Por otro en los Nos y debido a que no se satisfacía la composición química se deteriora al menos uno del rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por Los detalles son los En primer en el debido a que la cantidad de C era la cantidad de austenita retenida después del templado y revenido se hizo excesiva y se deterioró el rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por En el debido a que la cantidad de Mn era la cantidad de austenita retenida después del templado y revenido resultó y se deterioraron el rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por En el debido a que la cantidad de era en el debido a que la cantidad de S era excesiva y en el debido a que la cantidad de Nb era en todos estos la reducción de área era pequeña y se deterioró el rendimiento de Los Nos 40 y son ejemplos en los que se usó el acero con la composición química pero el templado y el revenido no se realizaron en la condición estipulada en la etapa de En estos no se obtuvo la microestructura estipulada como se deterioraron el rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por Los detalles son los En primer en el debido a que la velocidad de subida de temperatura promedio de 100 hasta la temperatura de calentamiento para el templado era ocurrió el engrosamiento del grano de austenita previa como se deterioraron el rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por En ambos Nos 23 y debido a que la temperatura de calentamiento para el templado era excesivamente ocurrió el engrosamiento de grano de austenita previa como se deterioraron el rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por En los Nos 27 y debido a que el tiempo de mantenimiento a la temperatura de calentamiento para el templado era excesivamente ocurrió el engrosamiento del grano de austenita previa como se deterioraron el rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por Aunque los Nos son ejemplos en los que el templado se realizó en una condición debido a que la velocidad de enfriamiento promedio en el templado era excesivamente no pudo asegurarse la austenita retenida en la cantidad y se deterioró al menos cualquiera del rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por En el debido a que la velocidad de enfriamiento promedio en el templado era excesivamente la cantidad de austenita retenida resultó excesiva como se deterioraron el rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por En el debido a que la velocidad de subida de temperatura promedio en el revenido era excesivamente la austenita previa se no pudo asegurarse la austenita previa en la cantidad y se deterioraron el rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por En los Nos 40 y debido a que el tiempo de mantenimiento a la temperatura de calentamiento para el revenido era excesivamente la austenita previa se no pudo asegurarse la austenita previa en la cantidad estipulada y se deterioraron el rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por En el debido a que la velocidad de enfriamiento promedio durante el revenido era excesivamente la austenita previa se no pudo asegurarse la austenita previa en la cantidad y se deterioraron el rendimiento de enrollamiento y la resistencia a la fragilidad por insufficientOCRQuality

Claims (3)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES

1.- Un cable de acero de alta resistencia para muelle con excelente rendimiento de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por hidrógeno, caracterizado por: C: 0,40-0,65 %; Si: 1,0-3,0 %; Mn: 0,6-2,0 %; P: 0,015 % o menor (excluyendo el 0 %); S: 0,015 % o menor (excluyendo el 0 %); y Al: 0,001-0,10 %, y opcionalmente comprende además Cu: 0,05-0,15 %; Ni: 0,05-0,15 %; Ti: 0,10 % o menor (excluyendo el 0 %); B: 0,010 % o menor (excluyendo el 0 %); Nb: 0,10 % o menor (excluyendo el 0 %); o: 0,5 % o menor (excluyendo el 0 %); y V: 0,3 % o menor (excluyendo el 0 %); y el resto consiste en hierro e impurezas inevitables; se satisface martensita revenida: 70 % de área o mayor, y austenita retenida: 6-15 % de área con respecto a todas las microestructuras; el número de tamaño de grano de austenita previa obtenido por un método estipulado en JIS G 0551 es del N° 10,0 o mayor; y la resistencia a la tracción es de 1.900 MPa o mayor.

2.- Un muelle obtenido usando el cable de acero de alta resistencia para muelle según la reivindicación 1.

3.- Un método para fabricar el cable de acero de alta resistencia para muelle con excelente rendimiento de enrollamiento y resistencia a la fragilidad por hidrógeno según la reivindicación 1 que comprende las etapas de: usar un acero que satisface la composición según cualquiera la reivindicación 1; y realizar templado y revenido, realizado después del estirado para satisfacer todas las condiciones de templado y las condiciones de revenido dadas a continuación. (Condiciones de templado) • Velocidad de subida de temperatura promedio (HR1) de 100 °C hasta la temperatura de calentamiento (TI) para el templado mostrado a continuación: 40 °C/s o mayor • Temperatura de calentamiento (TI) para el templado: 850-1.000 °C • Tiempo de mantenimiento (ti) a la temperatura de calentamiento para el templado: 90 segundos o menor • Velocidad de enfriamiento promedio (CRl) de 300 °C a 80 °C después del calentamiento para el templado: 5-30 °C/s (Condiciones de revenido) • Velocidad de subida de temperatura promedio (HR2) de 100 °C hasta la temperatura de calentamiento (T2) para el revenido mostrado a continuación: 30 °C/s o mayor • Temperatura de calentamiento (T2) para el revenido: 350-550 °C • Tiempo de mantenimiento (t2) a la temperatura de calentamiento para el revenido: 5-90 segundos • Velocidad de enfriamiento promedio (CR2) desde T2 (sin embargo, es de 400 °C cuando la T2 es 400 °C o superior) hasta 100 °C después del calentamiento para el revenido: 'é 30 °C/s o mayor