JPH0417641A - ばね用鋼線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 本発明は、ばね用鋼線に係り、自動車などのシートに組
込まれるインサートワイヤやフレームワイヤなどに適し
、溶接性や加工性に優れたばね用鋼線を提供しようとす
るものである。

（産業上の利用分野） 緩衝構造材などとして用いられるばね用ａｒ′ＩＩｆＡ
。

（従来の技術） ばね用鋼線材料としては、ＪＩＳ　　Ｇ３５２１に規定
された硬ｍ線が主として採用されている。

即ち、この種のばねは一般に熱間圧延された線材をパテ
ンティング後、冷間で伸線加工してばね素線として、次
いで切断、曲げ成形して製造されるが最終工程でかしめ
によって接合して緩衝物の芯構造体などを得しめる。

（発明が解決しようとする課題） ところが近時において生産性の向上や歩留り向上が強く
要請され、上記したばね構造体にかしめの如きによる接
合方式を採用することは頗る不利である。即ち接合方式
を溶接方式に変更するならば、生産性、歩留りを大幅に
改善し得るが、この場合において前記ＪＩＳ　　Ｇ３５
２１硬鋼線に用イラレル素材とＬＴのＪＩＳ　　Ｇ３５
０６硬１４ｖＡ材は一般に炭素量が高（、溶接方式に変
更し難い。

又はね材としての適切な弾性を備え、しかも溶接方式で
接合するに適した材料が見当らないことから不利な従前
通りのかしめ接合方式を採用せざるを得ない。

「発明の構成」 （課題を解決するための手段） 本発明は上記したような実情に鑑み、検討を重ねた結果
、所定の化学成分を有する鋼においてベイナイト組織と
した線材が強度、延性に優れ、溶接性や加工性の良好な
ばね用鋼線となることを確認したものであって以下の如
くである。

Ｃ：　０．０５〜０．２０ｗｔ％、Ｓｉ　：　０．３５
〜１．５０ｗｔ％、Ｍｎ　：　１．０〜３．Ｏｗｔ％、
Ｃｒ　：　０．１〜１．５　ｗｔ％、Ｎｂ　：　０．０
１〜０．１０ｗｔ％、Ａ　１　：０．００５〜０．０８
０ｉｖｔ％、Ｔｉ　：　０．０２〜０．０６ｗｔ％、Ｎ
　：　０．００３〜０．０１５　ｗｔ％を含有し、残部
がＦｅおよび不可避的不純物から成り、ベイナイト組織
としたことを特徴としたばね用鋼線。

（作用） ｗｔ％（以下単に％という）で本発明における化学成分
の成分範囲は以下の如くである。

Ｃ：　０．０５〜０．２０％ Ｃは、鋼の強度を確保する上において有効であって、こ
のためには少なくとも０．０５％以上含有させることが
必要である。然し０．２０％を超えると本発明の目的と
する溶接性や加工性が劣化するので、この０．２０％を
上限とすることが必要である。

Ｓｉ　：　０．３５〜１．５０％ Ｓｉは、綱の脱酸剤として作用すると共に基地の固溶強
化に有効な元素であり、これらの効果を発揮させるには
０．３５％以上を含有させることが必要であるが、一方
１．５０％を超えると加工性と共に靭性が劣化するため
０．３５〜１．５０％の範囲とした。

Ｍｎ　：　１．０〜３．０％ Ｍｎは、Ｓｉと同様に脱酸剤として作用すると共に延性
を阻害するＳをＭｎＳとして固定する作用があり、しか
も焼入性の向上元素として作用し、基地組織の微細化に
より靭性の向上にも有効に作用する。これらの作用を適
切に得るには１．０％以上含有させることが必要である
が、３．０％を超えてもその効果は飽和するので１．０
〜３．０％とした。

Ｃｒ：０．１〜１．５％ Ｃｒは、前記Ｓｉ、　Ｍｎと同様に焼入性を向上させる
作用を有する。線材および製品としてのばねにおいて、
このような作用を発揮させるには０．１％以上が必要で
ある。然し、１．５％を超えて添加してもその作用は飽
和し、経済的に不利となるので０．１〜１．５％とする
。

Ｎｂ　：　０．０１〜０．１０％、Ａ　Ｊ　：　０．０
０５〜０．０８０％、Ｔｉ　：　０．０２〜０．０６％
、Ｎ　：　０．００３〜０．０１５％これらのＮｂ、　
Ａｊ！　、Ｔｉ、　Ｎは本発明において主要な元素であ
って、これらの元素を上記範囲とすることにより圧延後
の結晶粒を微細化することができると共に、特にＮｂは
耐力比を高め、耐へたり性の向上をもたらす作用があり
、又Ｔｉと共に炭窒化物が微細に析出し、強度の向上を
図らしめる。

本発明によるものは、上記の化学成分を有する鋼の熱間
圧延後における冷却速度を５〜ｂｓｅｃ程度に調整し、
全体をベイナイト組織とし、強度、延性のすぐれた線材
とする。なおＮｂ、　Ｔｉの如きによる炭窒化物を析出
させて強度上昇をはかるためには圧延前の加熱によって
析出物を固溶させることが必要であるが、加熱温度が高
過ぎると結晶粒が粗大化し延靭性を損うため、圧延時の
加熱温度を１０００−１２３０℃とすることが好ましい
。

（実施例） 本発明によるものの具体的な実施例について説明すると
以下の如くであるが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものでなく、前記したような要旨に従い適宜に変更
実施することができる。

本発明者等が具体的に用いた鋼の化学成分についての若
干を示すと、次の第１表の如くである。

又これらの鋼に対して行った圧延条件は次の第２表に示
す如くであり、更にそれによって得られた線材の機械的
性質については別に第３表に示す如くであった。なお本
発明による第２表の陥、１材については代表的にその顕
微鏡写真を第１図に示した。

即ち第２．３表によるときは、加熱温度が１２３０℃を
超えるもの、冷却速度が５℃／ｓｅｃ未満のものは、０
．２％耐力および絞りにおいて何れも低い。

又上記のようにして得られた圧延材を伸線したときの鋼
線についての機械的性質は次の第４表に示すが、鋼線に
おいても圧延材と同様に本発明範囲から外れた１４線Ｈ
−Ｌおよび加熱温度が１２３０℃を超え、あるいは冷却
速度が５℃／ｓｅｃ未満のものは伸びおよび絞りにおい
て劣っている。これは更に別に示した第５表の曲げ加工
性においても同様である。

なお第４表はＪＩＳ　　Ｚ２２０１の９Ｂ号試験片によ
るものであり、又第５表はＪ　Ｉ　Ｓ　　２２２４８Ｖ
ブロツク法、ＪＩＳ　　Ｇ３５２１の曲げ角度９０″、
鋼線サイズは第４表によるものとし、内側半径は鋼線サ
イズとするものである。

註：０２割れなし ×：割れあり 更に次の第６表には上記したような鋼線（５）について
点溶接をなしたものに関し、第２図に示すような治具（
１）を用い、第３図のような工具（２）（３）および（
４）でその溶接点強度試験を行った結果を示したが、せ
ん断強度および剥離強度の何れにおいても本発明の範囲
から外れた網種においては低い値となっている。

なおこの第６表における溶接待加圧力は３０ｋｇｆ　、
溶接２次電流は２．０ＫＶＡ、通電時間は０．１２ｓｅ
ｃである。

「発明の効果」 以上説明したような本発明によるばね用鋼線は、Ｃ，Ｓ
ｉ、　Ｍｎの基本成分にＣｒ、　Ｎｂ、　ＡｊＬ　Ｔｉ
およびＮを夫々所定範囲内に含有せしめ、全体をヘイナ
イト組織とすることにより強度、延性に優れ、冷間伸線
加工して溶接性および加工性と卓越した特性を得しめる
ものであって、低炭素ばね用銅線として広く実用化せし
め、自動車その他の運輸機器や一般的な機器におけるシ
ート部体の芯材などを在来のかしめによる接合方式によ
ることなく、能率的で生産性を向上し、又歩留りの高い
溶接方式によって有利に製作し得るものであって、工業
的にその効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
は本発明の実施例におけるｆｉＡの第２表１による線材
に関する顕微鏡写真、第２図は点溶接した材料の溶接点
試験を行うための治具の説明図、第３図はその試験装置
の斜面図である。 然してこれらの図面において、（１）は治具、（２）（
３）（４）は工具、（５）は試験材を示すものである。 第 国 トーテ・スチール株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｃ：０．０５〜０．２０ｗｔ％、Ｓｉ：０．３５〜１
   ．５０ｗｔ％、Ｍｎ：１．０〜３．０ｗｔ％、Ｃｒ：０
   ．１〜１．５ｗｔ％、Ｎｂ：０．０１〜０．１０ｗｔ％
   、Ａｌ：０．００５〜０．０８０ｗｔ％、Ｔｉ：０．０
   ２〜０．０６ｗｔ％、Ｎ：０．００３〜０．０１５ｗｔ
   ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物から成り
   、ベイナイト組織としたことを特徴とするばね用鋼線。