CN115516125A - 弹簧用钢线 - Google Patents
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Abstract
弹簧用钢线具备:钢制的主体部,具有线状的形状;以及氧化层,覆盖主体部的外周面。构成主体部的钢含有0.5质量%以上且0.7质量%以下的C、1质量%以上且2.5质量%以下的Si、0.2质量%以上且1质量%以下的Mn以及0.5质量%以上且2质量%以下的Cr,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。构成主体部的钢的组织是珠光体组织。氧化层的厚度为2μm以上且5μm以下。氧化层包含60质量%以上的Fe3O4。
Description
技术领域
本公开涉及弹簧用钢线。
背景技术
已知以确保弹簧加工时的润滑性为目的而在外周面具有氧化层的油回火钢丝(弹簧用钢线)(例如,参照日本特开2004-052048号公报(专利文献1)、日本特开2004-115859号公报(专利文献2)、日本特开2017-115228号公报(专利文献3)以及日本特开2018-012868号公报(专利文献4))。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-052048号公报
专利文献2:日本特开2004-115859号公报
专利文献3:日本特开2017-115228号公报
专利文献4:日本特开2018-012868号公报
发明内容
根据本公开的弹簧用钢线具备:钢制的主体部,具有线状的形状;以及氧化层,覆盖主体部的外周面。构成主体部的钢含有0.5质量%以上且0.7质量%以下的C(碳)、1.0质量%以上且2.5质量%以下的Si(硅)、0.2质量%以上且1.0质量%以下的Mn(锰)以及0.5质量%以上且2.0质量%以下的Cr(铬),剩余部分由Fe(铁)和不可避免的杂质构成。构成主体部的钢的组织是珠光体组织。氧化层的厚度为2μm以上且5μm以下。氧化层包含60质量%以上的Fe3O4。
附图说明
图1是表示弹簧用钢线的结构的概略图。
图2是表示弹簧用钢线的结构的概略剖视图。
图3是表示弹簧用钢线的氧化层的结构的概略剖视图。
图4是表示弹簧用钢线的制造方法的概略的流程图。
图5是表示实施方式2中的弹簧用钢线的氧化层的结构的概略剖视图。
图5是利用SEM得到的氧化层的照片。
具体实施方式
[本公开所要解决的问题]
如上所述,在作为油回火钢丝的弹簧用钢线中,已知通过用氧化层覆盖外周面来确保加工成弹簧时的润滑性的技术。构成油回火钢丝的钢的组织是回火马氏体组织。回火马氏体组织是包含马氏体相的母相和分散于该母相中的微细的碳化物的组织。通过用氧化层覆盖具有这样的回火马氏体组织的钢线的表面,能确保加工成弹簧时的润滑性。
另一方面,作为弹簧用钢线,有时使用冷拉钢丝。构成冷拉钢丝的钢的组织是珠光体组织。珠光体组织是铁素体层和渗碳体(Fe3C)层交替层叠而成的组织,是与上述回火马氏体组织大不相同的组织。因此,关于冷拉钢丝,需要研究适于珠光体组织的润滑性的确保。因此,本公开的目的之一在于提供作为加工成弹簧时的润滑性优异的冷拉钢丝的弹簧用钢线。
[本公开的效果]
根据本公开的弹簧用钢线,能提供作为加工成弹簧时的润滑性优异的冷拉钢丝的弹簧用钢线。
[本公开的实施方式的说明]
首先,列举本公开的实施方案来进行说明。本公开的弹簧用钢线具备:钢制的主体部,具有线状的形状;以及氧化层,覆盖主体部的外周面。构成主体部的钢含有0.5质量%以上且0.7质量%以下的C(碳)、1.0质量%以上且2.5质量%以下的Si(硅)、0.2质量%以上且1.0质量%以下的Mn(锰)以及0.5质量%以上且2.0质量%以下的Cr(铬),剩余部分由Fe(铁)和不可避免的杂质构成。构成主体部的钢的组织是珠光体组织。氧化层的厚度为2μm以上且5μm以下。氧化层包含60质量%以上的Fe3O4。
构成本公开的弹簧用钢线的主体部的钢的组织是珠光体组织。即,本公开的弹簧用钢线是冷拉钢丝。在本公开的弹簧用钢线中,具有该珠光体组织的主体部的外周面由厚度2μm以上且5μm以下的氧化层覆盖。并且,氧化层包含60质量%以上的Fe3O4。根据本发明人的研究,通过氧化层包含60质量%以上的Fe3O4,会抑制在加工成弹簧时氧化层从具有珠光体组织的主体部剥离,会确保高润滑性。
如此,根据本公开的弹簧用钢线,能提供作为加工成弹簧时的润滑性优异的冷拉钢丝的弹簧用钢线。氧化层优选包含70质量%以上的Fe3O4,更优选包含80质量%以上的Fe3O4。
以下对应该使构成主体部的钢的成分组成为上述范围的理由进行说明。
碳(C):0.5质量%以上且0.7质量%以下
碳是对钢的强度带来大的影响的元素。从作为弹簧用钢线得到足够的强度的观点考虑,碳含量需要为0.5质量%以上。另一方面,当碳含量变多时,韧性会下降,加工恐怕会变得困难。从确保足够的韧性的观点考虑,碳含量需要为0.7质量%以下。从提高韧性而使加工容易的观点考虑,碳含量可以为0.6质量%以下。
硅(Si):1质量%以上且2.5质量%以下
硅具有抑制由加热引起的软化的性质(抗软化性)。从抑制弹簧用钢线加工成弹簧时和使用弹簧时的由加热引起的软化的观点考虑,硅含量需要为1质量%以上,也可以为1.2质量%以上。另一方面,当过度添加硅时,会使韧性下降。从确保足够的韧性的观点考虑,硅含量需要为2.5质量%以下。从重视韧性的观点考虑,硅含量可以为2质量%以下,也可以为1.6质量%以下。
锰(Mn):0.2质量%以上且1质量%以下
锰是在钢的精炼中作为脱氧剂添加的元素。为了发挥作为脱氧剂的功能,锰的含量需要为0.2质量%以上,也可以为0.5质量%以上。另一方面,当过度添加锰时,会使韧性、热加工中的加工性下降。因此,锰含量需要为1质量%以下,也可以为0.9质量%以下。
铬(Cr):0.5质量%以上且2质量%以下
铬在钢中作为碳化物生成元素发挥功能,有助于通过微细的碳化物的生成实现的金属组织的微细化、抑制加热时的软化。从可靠地发挥这样的效果的观点考虑,需要添加0.5质量%以上的铬。另一方面,铬的过度的添加成为韧性下降的原因。因此,铬的添加量需要为2质量%以下。从重视韧性的观点考虑,铬的添加量可以为1.5质量%以下,也可以为1质量%以下。
不可避免的杂质
在构成弹簧用钢线的钢的制造工序中,磷(P)、硫(S)等不可避免地混入钢中。当磷和硫过度存在时,会产生晶界偏析或者生成夹杂物,从而使钢的特性恶化。因此,磷和硫的含量分别优选为0.025质量%以下。此外,不可避免的杂质的含量合计优选为0.3质量%以下。
在上述弹簧用钢线中,也可以是,氧化层包括:第一Fe3O4层;以及第二Fe3O4层,覆盖第一Fe3O4层的外周面。也可以是,第一Fe3O4层的Si的浓度比第二Fe3O4层的Si的浓度和主体部的Si的浓度都高。通过在第二Fe3O4层与主体部之间存在Si的浓度高的第一Fe3O4层,会进一步抑制氧化层与主体部的剥离。
在上述弹簧用钢线中,也可以是,氧化层还包括位于第一Fe3O4层与主体部之间的FeO层。通过成为在第一Fe3O4层与主体部之间形成FeO层的程度的氧化的状态,能抑制容易剥离的Fe2O3层的形成。
在上述弹簧用钢线中,也可以是,FeO层覆盖主体部的整个外周面,但优选的是,FeO层覆盖主体部的外周面的一部分。优选的是,在主体部的外周面中的未被FeO层覆盖的部分中,主体部与第一Fe3O4层接触。通过这样做,会进一步抑制氧化层与主体部的剥离。
在上述弹簧用钢线中,也可以是,第一Fe3O4层的Si的浓度为2.5质量%以上且6质量%以下,第一Fe3O4层的Cr的浓度为1.5质量%以上且3质量%以下。通过这样做,会进一步抑制氧化层与主体部的剥离。
在上述弹簧用钢线中,也可以是,第一Fe3O4层的厚度为0.3μm以上且1.5μm以下。通过这样做,会进一步抑制氧化层与主体部的剥离。
[本申请发明的实施方式的详情]
接着,以下参照附图对本公开的弹簧用钢线的实施方式进行说明。需要说明的是,在以下的附图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记并且不重复其说明。
(实施方式1)
图1是表示弹簧用钢线的结构的概略图。图2是表示弹簧用钢线的结构的概略剖视图。图2是弹簧用钢线的与长尺寸方向垂直的面处的剖视图。
参照图1和图2,本实施方式中的弹簧用钢线1具备:钢制的主体部10,具有线状的形状;以及氧化层20,覆盖主体部10的外周面10A。氧化层20的外周面20A是弹簧用钢线1的外周面。参照图2,弹簧用钢线1的直径φ例如为2.0mm以上且8.0mm以下。氧化层20的厚度t为2μm以上且5μm以下。
构成主体部10的钢含有0.5质量%以上且0.7质量%以下的C、1质量%以上且2.5质量%以下的Si、0.2质量%以上且1质量%以下的Mn以及0.5质量%以上且2质量%以下的Cr,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。构成主体部10的钢也可以具有相当于JIS标准SWOSC-V的成分组成。构成主体部10的钢例如也可以是SAE标准9254V。构成主体部10的钢也可以是以这些钢种为基础,在上述成分组成的范围内增加C量而得到的钢。构成主体部10的钢的组织是珠光体组织。弹簧用钢线1是冷拉钢丝。
接着,对氧化层20的结构的详情进行说明。图3是表示弹簧用钢线1的氧化层20的结构的概略剖视图。参照图3,氧化层20覆盖主体部10的外周面10A的整个区域。氧化层20与主体部10的外周面10A接触。氧化层20包含60质量%以上的Fe3O4。
氧化层20包括FeO层21、第一Fe3O4层22、第二Fe3O4层23以及Fe2O3层24。FeO层21配置于主体部10的外周面10A上。FeO层21与主体部10的外周面10A接触。第一Fe3O4层22配置于FeO层21的外周面21A上。第一Fe3O4层22与FeO层21的外周面21A接触。第一Fe3O4层22在整周上包围主体部10的外周面10A。FeO层21位于第一Fe3O4层22与主体部10之间。
第二Fe3O4层23配置于第一Fe3O4层22的外周面22A上。第二Fe3O4层23与第一Fe3O4层22的外周面22A接触。第二Fe3O4层23与第一Fe3O4层22的外周面22A的整个区域接触。第二Fe3O4层23在整周上包围主体部10的外周面10A和第一Fe3O4层22的外周面22A。
Fe2O3层24配置于第二Fe3O4层23的外周面23A上。Fe2O3层24与第二Fe3O4层23的外周面23A接触。Fe2O3层24可以存在于第二Fe3O4层23的外周面23A上的整个区域,也可以存在于一部分区域。Fe2O3层24在本公开的弹簧用钢线中不是必须的构成,也可以不存在。Fe2O3层24的外周面24A构成氧化层20的外周面20A即弹簧用钢线1的外周面。在Fe2O3层24存在于第二Fe3O4层23的外周面23A上的一部分区域的情况下,在第二Fe3O4层23的外周面23A的不存在Fe2O3层24的区域中,第二Fe3O4层23的外周面23A是氧化层20的外周面20A即弹簧用钢线1的外周面。在不存在Fe2O3层24的情况下,第二Fe3O4层23的外周面23A是氧化层20的外周面20A即弹簧用钢线1的外周面。
第一Fe3O4层22的Si的浓度比第二Fe3O4层23的Si的浓度和主体部10的Si的浓度都高。第一Fe3O4层22的Si的浓度例如为2.5质量%以上且6质量%以下。第一Fe3O4层22的Cr的浓度例如为1.5质量%以上且3质量%以下。
在本实施方式的弹簧用钢线1中,具有珠光体组织的主体部10的外周面10A由厚度2μm以上且5μm以下的氧化层20覆盖。并且,氧化层20包含60质量%以上的Fe3O4。由此,会抑制在弹簧用钢线1加工成弹簧时氧化层20从具有珠光体组织的主体部10剥离,会确保高润滑性。其结果是,弹簧用钢线1成为作为加工成弹簧时的润滑性优异的冷拉钢丝的弹簧用钢线。
本实施方式的氧化层20包括第一Fe3O4层22和覆盖第一Fe3O4层22的外周22A的第二Fe3O4层23。第一Fe3O4层22的Si的浓度比第二Fe3O4层23的Si的浓度和主体部10的Si的浓度都高。这样的第一Fe3O4层22的存在在本公开的弹簧用钢线中不是必须的。但是,通过存在这样的第一Fe3O4层22,会进一步抑制氧化层20与主体部10的剥离。
本实施方式的氧化层20包括位于第一Fe3O4层22与主体部10之间的FeO层21。在本公开的弹簧用钢线中,FeO层21的存在不是必须的,但通过成为在第一Fe3O4层22与主体部10之间形成FeO层21的程度的氧化的状态,会抑制容易剥离的Fe2O3层24的形成。氧化层20中的FeO层21的比例例如为5质量%以下。氧化层20中的FeO层21的比例优选为1质量%以下,更优选为0.1质量%以下。
在本实施方式的弹簧用钢线1中,第一Fe3O4层的厚度可以为0.3μm以上且1.5μm以下。通过这样做,会进一步抑制氧化层20与主体部10的剥离。
接着,基于图4对弹簧用钢线1的制造方法的一个例子进行说明。图4是表示本实施方式的弹簧用钢线1的制造方法的概略的流程图。参照图4,在本实施方式的弹簧用钢线1的制造方法中,首先,作为工序(S10),实施线材准备工序。在该工序(S10)中,准备含有0.5质量%以上且0.7质量%以下的C、1.0质量%以上且2.5质量%以下的Si、0.2质量%以上且1.0质量%以下的Mn以及0.5质量%以上且2.0质量%以下的Cr并且剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的钢的线材。
接着,参照图4,作为工序(S20),实施索氏体化处理(patenting)工序。在该工序(S20)中,参照图4,对在工序(S10)中准备好的线材实施索氏体化处理。具体而言,实施以下热处理:在将线材加热至奥氏体化温度(A1点)以上的温度区域之后,急冷(quenching)至比马氏体转变开始温度(Ms点)高的温度区域,并在该温度区域中保持。由此,线材的组织成为片层间距(lamellar spacing)小的微细珠光体组织。在此,在上述索氏体化处理中,从抑制脱碳的发生的观点考虑,将线材加热至A1点以上的温度区域的处理优选在惰性气体气氛中实施。
接着,参照图4,作为工序(S30),实施表面层去除工序。在该工序(S30)中,去除在工序(S20)中实施了索氏体化处理的线材的表面层。具体而言,例如上述线材从切边模(shaving dies)内通过,由此去除因索氏体化处理而形成的表面的脱碳层等。该工序不是必须的工序,但通过实施该工序,即使在因索氏体化处理而在表面产生了脱碳层等的情况下,也能去除该脱碳层等。
接着,作为工序(S40),实施退火工序。在该工序(S40)中,对在工序(S30)中去除了表面层的线材实施退火。具体而言,对线材实施以下热处理:例如在惰性气体(氮气、氩气等气体)气氛中加热至600℃以上且700℃以下的温度区域,保持1小时以上且10小时以下的时间。退火是为了使线材软化而实施的热处理,但在本实施方式中,在该(S40)中实施氧化层20的形成和氧化层20内的结构的调整。
在本实施方式的(S40)中,实施上述热处理,由此,线材的表层部被氧化,形成氧化层20。未成为氧化层20的区域成为主体部10(参照图2等)。在此,从仅形成Fe3O4的比例大的氧化层20的观点考虑,例如实施在氮气气氛中加热至600℃左右的热处理即可。由此,表层部被作为杂质包含在氮气、氩气等惰性气体中的氧、不可避免地进入热处理炉中的氧氧化从而形成Fe3O4的比例大的氧化层20。但是,本实施方式的氧化层20的厚度厚至2μm以上且5μm以下。此外,本实施方式的氧化层20包括Si浓度高的第一Fe3O4层。从形成这样的氧化层20的观点考虑,需要控制加热温度、炉内气氛。炉内气氛的影响大,因此其条件根据设备而变得各种各样的可能性高,但加热温度设为比通常高的650℃以上,优选设为680℃以上。此外,关于气氛,也可以采用有目的性地使大气混入惰性气体中的气氛、有目的性地使水蒸气混入惰性气体中的气氛,而不是通常的惰性气体气氛。通过这样做,能形成具有所期望的组成和结构的氧化层20。
接着,作为工序(S50),实施喷丸清理工序。在该工序(S50)中,对在工序(S40)中实施退火处理而形成了氧化层20的线材实施喷丸清理。该工序不是必须的工序,但通过实施该工序,能去除形成于氧化层20的表面的脆的Fe2O3层24,调整氧化层20中的FeO、Fe3O4以及Fe2O3的比例。更具体而言,以从氧化层20去除Fe2O3层24,并使第一Fe3O4层22和第二Fe3O4层23残留的方式调整喷丸清理的强度和时间。
接着,作为工序(S60),实施拉丝工序。在该工序(S50)中,对在工序(S50)中实施了喷丸清理的线材实施拉丝加工(拉拔加工)。工序(S60)的拉丝加工中的加工度(断面收缩率)可以适当设定,例如可以设为60%以上且80%以下。在此,“断面收缩率”与线材的与长尺寸方向垂直的截面相关,是指将拉丝加工前的截面积与拉丝加工后的截面积之差除以拉丝加工前的截面积而得到的值以百分率表示的值。
接着,作为工序(S70),实施氧化层形成工序。在该工序(S70)中,对在工序(S60)中实施了拉丝加工的线材(钢线)实施进一步形成氧化层20的热处理。该工序(S70)在工序(S40)中形成了适当的氧化层20的情况下可以省略。在工序(S40)中形成的氧化层20的厚度不足的情况、需要调整氧化层20的组成和结构的情况下,实施工序(S70)。工序(S70)中的热处理的条件与工序(S40)相同。
通过以上的步骤,能制造本实施方式的弹簧用钢线1。特别是,通过适当地实施上述工序(S40)和(S70),能制造具备具有所期望的厚度、组成以及结构的氧化层20的弹簧用钢线1。
(实施方式2)
接着,对作为其他实施方式的实施方式2进行说明。实施方式2的弹簧用钢线基本上具有与实施方式1的情况相同的结构,具有同样的效果。但是,实施方式2的弹簧用钢线在氧化层的结构上与实施方式1的情况不同。图5是表示实施方式2中的弹簧用钢线的氧化层的结构的概略剖视图。
参照图5,实施方式2的弹簧用钢线1的FeO层21覆盖主体部10的外周面10A的一部分。在主体部10的外周面10A中的未被FeO层21覆盖的部分中,主体部10与第一Fe3O4层22接触。如此,通过形成主体部10与第一Fe3O4层22接触的区域,会进一步抑制氧化层20与主体部10的剥离。
需要说明的是,实施方式2的氧化层20可以通过调整上述实施方式1的制造方法中的工序(S40)和(S70)的热处理的条件来形成。
实施例
(实验1)
进行了调查氧化层的厚度与加工成弹簧时的成品率的关系的实验。通过与上述实施方式1相同的步骤准备了弹簧用钢线。此时,将工序(S40)中的加热温度设为700℃,调整加热时间来制作了使氧化层的厚度在0.3~6.5μm的范围内变化的样品A~E。氧化层的厚度是利用SEM(Scanning Electron Microscope:扫描电子显微镜)对与长尺寸方向垂直的截面进行了观察的情况下的、计算在彼此正交的直径上对应的4处厚度的平均值而得到的值。弹簧用钢线的直径设为1.2mm。然后,使用卷簧机(coiling machine)将样品A~E加工成弹簧。弹簧的线圈外径为7mm,有效圈数为12,自由长度为32mm。对于各样品制作了100个弹簧。作为卷簧机,使用了新兴机械工业公司制VF-720ST。
对于所得到的弹簧,将与自由长度的目标值(32mm)之差超过0.5mm的弹簧、在表面观察到烧伤(对应日文为“焼付”)的弹簧设为不合格,计算了成品率。在此,“自由长度”是指未对弹簧施加载荷的状态下的弹簧的全长。将实验结果示于表1。
[表1]
参照表1,关于氧化层的厚度为2μm以上且5μm以下的样品C和D,表面的状态良好,确保了高成品率。另一方面,在氧化层的厚度为2μm以上且5μm以下的范围外的样品A、B以及E中,在表面产生烧伤,由此成品率下降。在氧化层的厚度小的样品A和B中,可认为通过氧化层实现的润滑性的确保不充分,因此产生了烧伤。另一方面,在氧化层的厚度大的样品E中,可认为发生局部的氧化层的剥离,由此产生了烧伤。
根据以上的实验结果,可确认到氧化层的厚度应该为2μm以上且5μm以下。
(实验2)
进行了确认形成Si的浓度高的第一Fe3O4层的效果的实验。与上述实验1同样地准备了弹簧用钢线,调查了制作出弹簧的情况下的成品率和表面的状态。在实验2中,将工序(S40)的热处理中的加热温度设为750℃或800℃,在使钢中的Si等元素的扩散速度上升了的状态下调整加热时间,调整了第一Fe3O4层的厚度。第一Fe3O4层的厚度利用SEM来观察并进行了测定。将利用SEM进行的观察的一个例子示于图6。通过利用EDS(Energy DispersiveSpectrometer:能量色散谱仪)进行的测定确认到:该图6的氧化层20中包括FeO层21、第一Fe3O4层22、第二Fe3O4层23以及Fe2O3层24;以及第一Fe3O4层22的Si的浓度比主体部10和第二Fe3O4层23的Si的浓度都高。将实验结果示于表2。
[表2]
参照表2,在氧化层的厚度为2μm以上且5μm以下的样品F~H中,确认到与实验1的情况相比进一步提高了成品率。此外,在氧化层的厚度超过5μm的样品I~K中,也存在烧伤的产生得到抑制,成品率也得到改善的倾向。可以认为这是因为通过第一Fe3O4层22的形成抑制了主体部10与氧化层20之间的剥离。
(实验3)
进行了调查氧化层的组成与成品率的关系的实验。与上述实验1同样地准备了弹簧用钢线,调查了制作出弹簧的情况下的成品率和表面的状态。在实验3中,使工序(S40)的热处理中的气氛变化,由此使氧化层的组成发生了变化。具体而言,在样品L中,有目的性地使大气混入气氛中,使氧分压上升,由此促进了氧化。另一方面,在样品N中,向炉内通入惰性气体,使氧分压下降,由此抑制了氧化。氧化层的组成通过利用了X射线衍射的RIR(Reference Intensity Ratio:参考强度比)法进行了分析。具体而言,作为样品,准备了将弹簧用钢线切割成长度2cm左右并使2、3根切割得到的弹簧用钢线并排而成的样品。考虑到X射线向样品的进入深度,X射线源使用了铜球管。然后,实施基于平行光束法的广角测定(X射线照射区域为一边约15mm的正方形形状),根据衍射峰的强度比求出了氧化物的质量比(FeO∶Fe3O4∶Fe2O3;质量%)。将实验结果示于表3。
[表3]
参照表3,在促进了氧化的样品L中,比Fe3O4进一步进行了氧化的Fe2O3的比例变高。另一方面,在抑制了氧化的样品N中,氧化的进行比Fe3O4小的FeO的比例变高。虽然在任一样品中表面的状态均良好,但是样品L和N的成品率均比样品M的成品率小。可以认为这表明了虽然没有到产生烧伤的程度,但是在加工成弹簧时在弹簧用钢线与加工工具之间产生了微细的粘合。
更详细而言,在Fe2O3的比例大的样品L中,脆的Fe2O3层24形成于氧化层20的表面,因此成品率下降最大。另一方面,在FeO的比例大的样品N中,虽然与脆的Fe2O3层24形成于氧化层20的表面的样品L相比成品率良好,但是与样品M相比成品率下降。因此,可以说优选在氧化层中Fe3O4的比例高,例如优选为80质量%以上。此外,可以说优选在氧化层中Fe2O3的比例低,例如优选为10质量%以下。
应该理解为本次所公开的实施方式和实施例在所有方面均为示例,从任何方面来看都不是限制性的。本发明的范围并不是由上述的说明规定,而由权利要求书规定,意图在于包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。
附图标记说明
1:弹簧用钢线,10:主体部,10A:外周面,20:氧化层,20A:外周面,21:FeO层,21A:外周面,22:第一Fe3O4层,22A:外周面,23:第二Fe3O4层,23A:外周面,24:Fe2O3层,24A:外周面,φ:弹簧用钢线的直径,t:氧化层的厚度。
Claims (6)
1.一种弹簧用钢线,具备:
钢制的主体部,具有线状的形状;以及
氧化层,覆盖所述主体部的外周面,
构成所述主体部的钢含有0.5质量%以上且0.7质量%以下的C、1质量%以上且2.5质量%以下的Si、0.2质量%以上且1质量%以下的Mn以及0.5质量%以上且2质量%以下的Cr,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成,
构成所述主体部的钢的组织是珠光体组织,
所述氧化层的厚度为2μm以上且5μm以下,
所述氧化层包含60质量%以上的Fe3O4。
2.根据权利要求1所述的弹簧用钢线,其中,
所述氧化层包括:
第一Fe3O4层;以及
第二Fe3O4层,覆盖所述第一Fe3O4层的外周面,
所述第一Fe3O4层的Si的浓度比所述第二Fe3O4层的Si的浓度和所述主体部的Si的浓度都高。
3.根据权利要求2所述的弹簧用钢线,其中,
所述氧化层还包括位于所述第一Fe3O4层与所述主体部之间的FeO层。
4.根据权利要求3所述的弹簧用钢线,其中,
所述FeO层覆盖所述主体部的外周面的一部分,
在所述主体部的外周面中的未被所述FeO层覆盖的部分中,所述主体部与所述第一Fe3O4层接触。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的弹簧用钢线,其中,
所述第一Fe3O4层的Si的浓度为2.5质量%以上且6质量%以下,所述第一Fe3O4层的Cr的浓度为1.5质量%以上且3质量%以下。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的弹簧用钢线,其中,
所述第一Fe3O4层的厚度为0.3μm以上且1.5μm以下。
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