DE3124977A1 - "federstahl fuer fahrzeuge" - Google Patents

"federstahl fuer fahrzeuge"

Info

Publication number
DE3124977A1
DE3124977A1 DE19813124977 DE3124977A DE3124977A1 DE 3124977 A1 DE3124977 A1 DE 3124977A1 DE 19813124977 DE19813124977 DE 19813124977 DE 3124977 A DE3124977 A DE 3124977A DE 3124977 A1 DE3124977 A1 DE 3124977A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
weight
steel
spring steel
steels
spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19813124977
Other languages
English (en)
Other versions
DE3124977C2 (de
Inventor
Shinzo Kobe Ashida
Nobuyasu Itami Hyogo Hatsuoka
Yoshiro Akashi Hyogo Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of DE3124977A1 publication Critical patent/DE3124977A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3124977C2 publication Critical patent/DE3124977C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/34Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Springs (AREA)

Description

  • Federstahl für Fahrzeuge
  • Die Erfindung bezieht sich auf Stahllegierungen zur Verwendung als Aufhängefedern für Fahrzeuge. Insbesondere betrifft sie Zusammensetzungen von Federstahldrähten.
  • Für Federstahldrähte des vorstehend erwähnten Typs wurden bisher hauptsächlich Stähle von JIS SUP 6 - 7 verwendet, jedoch ist unter dem Gesichtspunkt der Energieersparnis es notwendig, das Gewicht der Fahrzeuge zu vermindern. Daneben werdenSchnellstraßennetze vollständig ausgebaut, die eine größere Chance bieten,mit höheren Geschwindigkeiten zu fahren. In der Wintersaison wird in kalten Bezirken Streusalz als eine Maßnahme gegen tiefen Schnee auf Straßen verwendet, so daß Aufhängefedern, die in eine von Ventilfedern - die im Motor eingebaut sind - vollständig verschiedenen Umgebung montiert sindgegenüber einem Ermüdungs- oder Verzögerunysbruch infolge von Korrosion empfänglich werden. Demgemäß wird von Aufhängefedern, die eine der wichtigen Sicherheitsteile sind, gefordert, daß sie nicht nur die Leistung als Feder erfüllen, sondern auch zuverlässig sind. Unter diesen Umständen sind die bisher angewandten Federstahldrähte nachteilig, da sie einen großen Ermödungseffekt oder eine grobe Permanentermüdungsverformung und eine geringe Beständigkeit gegenüber Korrosionsdauerbruch oder Verzöqerungsbruch infolge Korrosion zeigen; wenn die Federstähle durch Hitzebehandlung mit hohen Festiqkeiten zur Verbesserung des Ermündungswiderstands bav. Kriechwiderstands ausgestattet werden, geht die Zuverlässigkeit in der Leistung iniolgedr mangelnden Zähigkeit verloren.
  • Es ist zu bemerken, daß die Stahldrahttypen, auf die die vorliegende Erfindung gerichtet ist, bekannt sind, beispielsweise aus der schwedischen Patentschrift 342 475 (korrespondierend zur GB-PS 1 300 210), US-PSS 1 972 524, 2 395 687 und 3 528 088, japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 46-19420 und russische Standards 60C 2 xA und 60C 2 x Die Aufhängefedern, die die vorstehend darqelegten Nachteile überwinden, sollten eine kleine bleibende Verformung und eine hohe Zuverlässigkeit in der Leistung aufweisen, d.h.beispielsweise unter keinen Umständen einen Bruch der Federn zeigen/und sie sollten aus Materialien hergestellt werden, die leicht zu verarbeiten sind.
  • Demgcmäß besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, Federstähle für Auf hängefedern zu schaffen, die einen kleinen Wert für die bleibende Verformung und einen kleinen Entspannungswert bzw. Relaxationswert bei Raumtemperatur zeigen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, Federstähle vorzusehen, die eine hohe Dauerfestigkeit besitzen und beständig gegenüber Verzögerungsbruch sind.
  • Ferner sollen erfindungsgemäß Federstähle vorgesehen werden, die leicht verarbeitet werden können, beispielsweise durch Walzen und Ziehen bzw. Strecken und durch Herstellung der Federn aus Gen Drähten Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, Federstähle für Kraftfahrzeuge vorzusehen, die in ihrer Leistung hochzuverlässig sind, wenn sie als Aufhängefedern verwendet werden.
  • Als Ergebnis intensiver Untersuchungen an Feder--stählen wurde nun gefunden, daß die vorstehenden Aufgaben durch Stähle gelöst werden können, die eine vorher bestimmte Menge von -C, Si, Cr, V und Mn und gegebenenfalls eine spezifische Menge von wenigstens einem der Elemente aus der Gruppe Al, Zr, Nb und Ti enthalten.
  • Somit wird gemäß eines Aspektes der Erfindung ein Federstahl für Fahrzeuge vorgesehen, der eine Zusammensetzung aus im wesentlichen 0,5 bis 0,7 Gew.-% C, 1,0 bis 1,8 Gew.-% Si, 0,1 bis 1,0 Gew.-% Mn, unter 0,7 Gew.-t Cr, 0,03 bis 0,5 Gew.-% V und RcstEisen,sowie normalerweise vorhandenenverunreinigungen aufweist. Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung wird ferner ein Federstahl für Fahrzeuge vorgesehen, der eine Zusammensetzung aus im wesentlichen 0,5 bis 0,7 Gew.-% C, 1,0 bis 1,8 Gew.-% Si, 0,1 bis 1,0 Gew,-% Mn, unter 0,7 Gew.-% Cr, 0,03 bis 0,5 Gew.-% V, wenigstens eines der Elemente aus der Gruppe 0,02 bis 0,1 Gew.-% Al, 0,02 bis Oil Gew.--% Zr, 0,02 bis 0,1 Gew.-% Nbund 0,02 bis 0,1 Gew.-% Ti und Rest Eisen sowie normalerweise vorhandenen Verunreinigungen aufweist.
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert: In den beiliegenden Zeichnungen bedeuten: Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Si-Gehalt des Stahls und der bleibenden Dehnung bzw. bleibenden Verformung, die in dem Federstahl durch Anwendung einer statischen Belastung ausgebildet wird.
  • Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Cr-Gehalt des Stahls und der bleibenden Verformung, die in dem Federstahl durch Anwendung einer statischen Belastung ausgebildet wird.
  • Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Al-Gehalt und der bleibenden Verformung, die in dem Federstahl durch Anwendung einer statischen Belastung ausgebildet wird.
  • Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung der Ber ziehung zwischen dem Si-Gehalt des Stahls und der bleibenden Verformung, die in dem Federstahl durch Anwendung einer dynamischen Belastung ausgebildet wird.
  • Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Cr-Gehalt des Stahls und der bleibenden Verformung, die in dem Federstahl durch Anwendung einer dynamischen Belastung ausgebildet wird.
  • Fig. 6 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Al-Gehalt des Stahls und der bleibenden Verformung, die in dem Federstahl durch Anwendung einer dynamischen Belastung ausgebildet wird.
  • Fig. 7 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Relaxationswert bzw. Entspannungswert eines Federstahls und seinem Cr-Gehalt.
  • Erfindungsgemäß werden die Mengenbereiche der entsprechenden Zusatzelemente aus folgenden Gründen wie vorstehend definiert: Zunächst werden die in der erfindungsgemäßen Stahlzusammensetzung enthaltenen wesentlichen Komponenten einschließlich Si, Cr, Mn und V beschrieben.
  • Si (Silicium) ist ein Element, das billig ist und das zur Verbesserung der Permanentverformungsfestigkeit von Spiralfedern effektiv ist, die durch Abschreck- und Temper- und/oder öltemperbehandlungen erhalten werden.
  • Kleinere Mengen als 1 Gew.-% führen zu viel geringeren Effekten. Wenn die Menge 1,8 Gew.-t überschreitet'wird die Zähigkeit der abgeschreckten und getemperten Stahlmaterialien beeinträchtigt und dies trifft sogar nach dem Heißwalzen der Materialien zu. Diese Neigung erscheint in ähnlicher Weise beim kontrollierten Walzen und ferner beim kontrollierten Abkühlen nach dem Walzen. Si dient zur Erhöhung der Aktivität von C und erleichtert die Kohlenstoffentziehung bzw die Entkohlung der gewalzten und hitzebehandelten Stahlmaterialien. Jedoch verursacht es die Bildung von nichtmetallischen Einschlüssen während des Verlaufs der Stahlherstellung, so daß die Zuverlässigkeit in der Leistung einer Aufhängefeder erniedrigt wird. Demgemäß wird die Menge von Si in einem Bereich von 1,0 bis 1,8 Gew.-% der Zusammensetzung gehalten. Vorzugsweise liegt die Menge im Bereich von 1,3 bis 1,6 Gew.-% und ein Grund hierfür wird anschließend experimentell erläutert.
  • Wenn Cr (Chrom) in großen Mengen zugegeben wird, zeigt es eine Neigung zur Erhöhung des Entspannungswertes von Stahlmaterialien, die abgeschreckt und getempert worden sind. Jedoch ergeben geringere Mengen als 0,7 Gew.-% und insbesondere 0,55 Gew.-% einen geringeren Einfluß auf den Entspannungswert. Daneben führt Cr zur geringfügigen Beeinträchtigung der Zähigkeit von Stahlmaterialien, die abgeschreckt und getempert worden sind; jedoch ist sein Einfluß gering, wenn die Menge weniger als 0,7 Gew.-t beträgt. Andererseits verleiht Cr den heißgewalzten Stählen Zähigkeit und gewährleistet die Stabilität und Zuverlässigkeit eines Drahtziehverfahrens nach dem Heißwalzen ohne Einschluß irgendeiner Hitzebehandlung. In diesem Zusammenhang zeigen kleinere Mengen als 0,3 Gew.-% einen relativ kleinen Effekt. Im Gegensatz dazu sind größere Mengen als 0,7 Gew.-% insoweit nachteilig, als die Härtbarkeit steigt, was sich in einer großen Möglichkeit oder Tendenz zeigt, daß beim Heißwalzen der Stahl in die Bainit- oder Martensitstruktur mit der begleitenden Beeinträchtigung der Zähigkeit umgewandelt wird. Diese Neigung findet in gleicher Weise beim kontrollierten Walzen und beim kontrollierten Kühlen nach dem Heißwalzen statt. Cr bewirkt eine Erniedrigung der Aktivität von C und ist zur Verhinderung der Entkohlung während der Dauer der Hitzebehandlung brauchbar, so daß es zur Erhöhung der Qualitätszuverlässigkeit beiträgt. Diese Effekte sind nicht signifikant, wenn die Mengen bei weniger als 0,3 Gew.-% liegen. Demgemäß liegt die Cr-Menge im allgemeinen im Bereich von unter 0,7 Gew.-%, vorzugsweise unter 0,55 Gew.-% und insbesondere bei 0,3 bis 0,55 Gew.-%.
  • V (Vanadium) ist ein Element, das zur Erhöhung der Pennanentverfor:nungsfestigkeit beiträgt, und es ist zur Verhinderung der Entkohlung ähnlich wie Cr geeignet.
  • Vanadium wird zu den Stahlmaterialien hinzugesetzt, damit die Kristallkörner gereinigt werden, um dem Material Zähig- keit zu verleihen und die Verzögerungsbruchfestigkeit zu verbessern,so daß damit die Zuverlässigkeit in der Leistung verbessert wird. Geringere Mengen als 0,03 Gew.-% führen zu einem verminderten Effekt, während größere Mengen als 0,5 Gew.-% nicht günstig sind, weil Vanadium teuer ist und ferner beim Stahlherstellungsverfahren Schwierigkeiten auftreten können. Demgemäß liegt die Menge von V im Bereich von 0,03 bis 0,5 Gew.-%.
  • C (Kohlenstoff) ist ein notwendiger Bestandteil, um den Stahldrähten bei Raumtemperatur Festigkeit zu verleihen, jedoch wird eine Begrenzung der Menge von C notwendig, wenn hohe Festigkeiten neben geringem Gewicht der'Fahrzeuge erforderlich sind. Weniger als 0,5 Gew.-% führen nicht zu befriedigenden Festigkeiten der Drähte und Mengen über 0,7 Gew.-% sind ungünstig, weil die Zähigkeit behindert wird. Demgemäß wird die Menge von C im Bereich von 0,5 bis 0,7 Gew.-% festgelegt.
  • Mn (Mangan) ist eine Komponente, die für den Aus schluß des nachteiligen Effektes von S (Schwefel) und ferner bei der Desoxidation bzw. Sauerstoffentziehung brauchbar ist, jedoch zeigt Mangan einen geringen Effekt, wenn es in Mengen von weniger als 0,1 Gew.-% verwendet wird. Mn dient kaum zur Verbesserung der Permanentdehnungsfestigkeit. Wenn die Menge 1 Gew.-% überschreitet, erhöht sich die Härtbarkeit beim Heißwalzen, was zu einer großen Möglichkeit führt, daß die Stahlstruktur in Bainit oder Martensit umgewandelt wird. Als Folge wird die Zähigkeit so gering, daß die Leichtigkeit und die Stabilität bei der Herstellung von Stahldrähten behindert wird. Demgemäß wurde die Menge von Mn im Bereich von 0,1 bis 1 Gew.-% festgelegt. Die vorstehend erwähnte Tendenz erfolgt in ähnlicher Weise beim kontrollierten Kühlen nach dem Heißwalzen oder beim kontrollierten Walzen.
  • Aus dem vorstehenden wird deutlich, daß die Mikrostruktur des Stahls gemäß der Erfindung verzugsweise getemperter Martensit ist.
  • Die Stahlzusammensetzung, die die vorstehend beschriebenen Metallkomponenten einverleibt enthält,zeigt befriedigende Eigenschaften für die Verwendung als Aufhängefedern für Fahrzeuge. Zur weiteren Verbesserung der Eigenschaften und der Zuverlässigkeit des Federstahls ist es bevorzugt, eines oder mehrere der Elemente Al, Zr, Nb und Ti zu der Zusammensetzung hinzuzufügen. Diese Metallkomponenten werden anschließend beschrieben.
  • Al (Aluminium) dient zum Feinermachen der Korngröße durch Kombination mit Stickstoff im Stahl und verleiht dem Stahl Zähigkeit zusammen mit einer steigenden Permanentverformungsfestigkeit. Diese Effekte werden nicht entwickelt, wenn die Menge geringer als 0,02 Gew.-% ist. Größere Mengen als 0,1 Gew.-% führen zu Schwierigkeiten beim Stahlherstellungsprozeß. Dementsprechend wird die Menge von Al im Bereich von 0,02 bis 0,1 Gew.-% festgelegt. Zr, Nb und Ti zeigen ähnliche Effekte wie diewenigen von Al und sie werden entsprechend in Mengen von 0,02 bis 0,1 Gew.-t verwendet, da geringere Mengen als 0,02 Gew.-% nicht wirksam sind, während größere Mengen als 0,1 Gew.-% Schwierigkeiten beim Stahlherstellungsprozeß einschließen.
  • Wenn die erfindungsgemäßen Stähle Aufbereitungsbehandlunten unterworfen werden, beispielsweise Zugabe von Ca oder Seltenerdelelllenten zu Gußeisen oder geschmolzenem stahl und Einblasen von Ar-Gas in Gußeisen oder geschmolzenem Stahl, um tteinstahl zu erzielen und um Verunreinigungselemente und nichtmetallische Einschlüsse twerabzusetzen oder um eine Absonderung abzuschwächen, beispielsweise durch Desoxidation, Entschwefelung, Entphosphorung oder dgl. , entstehen keine nachteiljgen Einflüsse auf die Stähle > und somit liegen die Stähle, die diesen Behandlungen ausgesetzt werden, ebenso im Rahmen der Erfindung.
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Beispiele und Vergleichsbeispiele näher erläutert.
  • Zum Vergleich der bleibenden Verformung bzw.
  • Permanentverformung von Spiralfedern, die aus üblicherweise für Federn verwendeten Stahldrähten und erfindungsgemäßen Stahldrähten hergestellt wurden, wurden statische und dynamische Tests bei Raumtemperatur durchgeführt.
  • Ferner wurde die Entspannungscharakteristik und die Verzögerunqsbrucheigenschaft von ölgetemperten Drähten überpruft. Zu diesem Zweck wurden 23 in der Tabelle I gezeigte Stähle hergestellt und geeigneten Abschreck- und Temperungsbehandlungen unterworfen, so daß die Zugfestigkeit 185 kg/mm2 betrug.
  • Beispiel 1 Erfindungsgemäße Stähle Nr. B-H und J-S und Vergleichsstähle mit der in nachstehender Tabelle gezeigten Zusammensetzung wurden hergestellt und jeweils zur Herstellung einer Spiralfeder mit einer Federkonstanten von 2,5 verwendet und bei einer Beanspruchung von 120 kg/mm2 verformt.bzw. gedehnt. Jede Feder wurde einem Permanentverformungstest (statischer Test) unterzogen, bei dem eine konstante Beanspruchung von 110 kg/mm2 kontinuierlich auf die Federprobe über einen Zeitraum von 144 Stunden bei Raumtemperatur angewandt wurde, wobei die in der Tabelle und in den Fig. 1 bis 3 aufgeführten Ergebnisse erhalten wurden. Die Fig. 1 bis 3 zeigen die Beziehung zwischen der bleibenden Verformung und den Gehalten von Si, Cr bzw. Al, aus denen ersichtlich ist, daß die aus den erfindungsgemäßen Stählen hergestellten Federn denjenigen aus den Vergleichsstählen überlegen sind. Ferner ergibt sich aus Fig. 1, daß bezüglich der bleibenden Verformung der Si-Gehalt vorzugsweise im Bereich von 1,3 bis 1,6 Gew.-% liegt. Aus Fig. 2 ergibt sich, daß der Cr-Gehalt vorzugsweise unter 0,55 Gew.-% und insbesondere im Bereich von 0,3 bis 0,55 Gew.-% liegt.
  • Beispiel 2 Erfindungsgemäße und Vergleichsfedern, die in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten wurden, wurden einer wiederholten Beanspruchung ausgesetzt, so daß die mittlere Beanspruchung 65,0 kg/mm2 und die Amplitude der Beanspruchung 50 kg/mm2 (dynamischer Test) betrug. Die bleibende Verformung jeder Probe, die der Beanspruchung 200 000 mal bei Raumtemperatur ausgesetzt wurde, ist in Tabelle I und in den Fig. 4 bis 6 gezeigt, in denen die Beziehungen zwischen der bleibenden Verformung und den Gehalten von Si, Cr bzw. Al aufgeführt sind. Aus der Tabelle und den Figuren ergibt, daß die aus den erfindungsgemäßen Stählen B-H und J-S hergestellten Federn besser als solche der Vergleichsstähle A, I, W-Z sind und daß ähnliche Tendenzen im Hinblick auf die Verformungseigenschaften in Beziehung zu den Gehalten der entsprechenden Elemente beobachtet werden Beispiel 3 Die Federn wurden aus den erfindungsgemäßen Stählen C, D und F und den Vergleichsstählen W-Z in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und wurden jeweils einem Ermüdungstest unterworfen, bei dem eine dynamische Beanspruchung an jeder Probe wiederholt angewandt wurde, bis sie bei Raumtemperatur zerbrochen war oder bis die Zahl der Wiederholungen 350 000 erreichte, und zwar mit der Maßgabe, daß die mittlere Beanspruchung 65 kg/mm2 -und die Amplitude der Beanspruchung 50 kg/mm2 betrug. Die in der Tabelle aufgeführten Testergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen Stähle C, D und F die gleiche oder eine höhere Dauerfestigkeit als die Vergleichsstähle W-Z zeigen.
  • Beispiel 4 Ein Entspannungstest wurde an einigen in der Tabelle gezeigten erfindungsgemäßen und Vergleichsproben in der Weise durchgeführt, daß ein ölgetemperter Draht mit 7,0/ verwendet wurde und einer konstanten Belastung kontinuierlich ausgesetzt wurde, so daß die anfängliche Belastung 70 % der Zerreißbelastung betrug. Die Ergebnisse sind in der Tabelle und in Fig. 7 gezeigt, in der eine Beziehung zwischen dem Entspannungswert und dem Cr-Gehalt aufgeführt ist.
  • Aus diesen Ergebnissen ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Stähle C, J, 0 und Q einen kleineren Entspannungswert als die Vergleichsstähle I, W-Z haben.
  • Beispiel 5 Aus den erfindungsgemäßen Stählen C,-D und F und den Vergleichsstählen W-Z wurde ein ölgetemperter Draht mit einer Zugfestigkeit von 185 kg/mm2 hergestellt und einer Biegebeanspruchung ausgesetzt, so daß der Krümmungsradius 0,5 cm betrug und die Probe einen Monat lang in Wasser stehen gelassen wurde, wodurch der Verzögerungsbruch im Wasser bestimmt wurde. Aus den in der Tabelle aufgeführten Testergebnissen ergibt sich, daß die Stähle C, D und F gemäß der Erfindung eine verbesserte Verzögerungsbruchfestlgkeit als die Vergleichsstähle W-Z haben.
  • In der folgenden Tabelle Iwird die bleibende Verformung bzw. Permanentdehnung ( γ ) durch die folgende Gleichung erhalten: γ= d.G - H1-H2) #.n.D² worin, d: Drahtdurchmesser n: Zahl der aktiven Spiralen D: mittlerer Durchmesser einer Spirale G: Schubelastizitätsmodul H1: freie Höhe vor dem Testen H2: freie Höhe nach dem Testen Tabelle I Chemische ie lteíle Stahl- Stahl Nr. ~~~~~ C Si Mn P S Cr Al V Fe A Vergleichs- 0.62 1.99 0.42 0.011 0.008 0.51 0.026 0.20 Rest stahl B Erfindunqs- 0.60 0.80 0.44 0.010 0.009 0.48 0.024 0.19 gemäß Stahl c " 0.61 1.72 0.45 0.009 0.009 0.55 0.025 0.20 D " 0.63 1.59 0.46 0.010 0.008 0.54 0.021 0.21 E n 0.62 1.48 0.44 0.010 0.009 0.51 0.025 0.19 F n 0.60 1.33 0.46 0.009 0.008 0.53 0.026 0.20 G 0.61 1.18 0.43 0.010 0.009 0.49 0.023 0.20 H n 0.62 1.03 0.45 0.011 0.008 0.50 0.022 0.19 I Vergleichs- 0.60 1.71 0.42 0.013 0.010 1.05 0.025 0.19 sie J Erfindungs- 0.62 1.66 0.49 0.012 0.013 0.68 0.023 0.19 gemäßer Stahl K " 0.64 1.50 0.41 0.012 0.012 0.66 0.022 0.20 L 0.65 1.10 0.40 0.012 0.012 0.65 0.020 0.19 M " 0.61 1.71 0.45 0.009 0.009 0.63 0.025 0.20 N 0.63 1.73 0.44 0.012 0.010 0.46 0.022 0.20 0 " 0.61 1.69 0.47 0.011 0.011 0.33 0.026 0.20 P " 0.61 1.52 0.42 0.010 0.009 0.31 0.023 0.20 Q " 0.64 1.70 0.43 0.012 0.014 0.04 0.021 0.19 R " 0.63 1.70 0.44 0.012 0.013 - 0.022 0.19 S " 0,63 1.71 0.44 0.010 0.010 0.45 - 0.20 W JIS SUS7 0.61 2.03 0.87 0.022 0.018 - - -(SAE9260) X JIS SUP6 0.60 1.63 0.90 0.018 0.017 - - -Y SAE9254 0.56 1.46 0.70 0.016 0.008 0.67 - -Z JIS SUP9 0.58 0.28 0.75 0.018 0.007 0.78 - -(SAE5160) Statische Dynamische Entspan- Ermüdungsgrenze Verzögerungsbruchbleibende bleibende nungs- von Beisp. 3 festigkeit Verformung (γ)Verformung (µ) wert von von Beisp. 5 von Beisp. 1 von Beisp. 2 Beisp. 4 (Anzahl der Wie-(x 10-4) (x 10-4) (%) derholungen) 5.50 1.99 4.81 1.86 3.48 O.i3 0.32 >35 x 104 Kein Bruch 2.03 0.69 - >35 x 104 Kein Bruch 1.81 0.70 2.10 0.71 - >35 x 104 Kein Bruch 3.50 1.39 4.98 1.89 7.21 2.35 1.22 4.85 1.89 0.39 2.58 0.98 4.93 1.88 3.85 1.08 3.30 0.70 3.47 0.71 0.33 1.17 0.67 3.37 0.69 0.31 3.37 0.69 3.32 0.72 5.00 1.91 1.00 > 35 x 104 Zerbrochen in 3 Tagen 9.57 3.38 2.31 34.2 x 104 zerbrochen in 2 Tagen 6.32 2.13 1.83 33.5 x 104 Zerbrochen in 1 Tag 11.10 3.85 3.58 29.4 x 104 Zerbrochen in 1 Tag

Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Federstahl für Fahrzeuge mit einer Zusammensetzung aus im wesentlichen 0,5 bis 0,7 Gew.-t C, 1,0 bis 1,8 Gew. % Si, 0;1 bis 1,0 Gew.-% Mn, unter o,7 Gew.-% Cr, 0,03 bis 0,5 Gew.-% V und Rest Eisen sowie normalerweise vorhandenen Verunreinigungen.
  2. 2. Federstahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung ferner wenigstens eines der Elemente nämlich 0,02 bis 0,1 Gew.-% Al, 0,02 bis 0,1 Gew.-t Zr, 0,02 bis 0,1 Gew.-% Nb und 0,02 bis 0,1 Gew.-% Ti enthält.
  3. 3. Federstahl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch qekennzeichnet, daß der Si-Gehalt im Bereich von 1,3 bis 1,6 Gcw.-T liegt.
  4. 4. Federstahl nach einem der vorhergehenden AnslDrüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Cr-Gehalt im Bereich von unter 0,55 Gew.-% liegt.
  5. 5. Federstahl nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Cr-Gehalt im Bereich von 0,3 bis 0,55 Gew.-% liegt.
  6. 6. Federstahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mn-Gehalt im Bereich von 0,1 bis 0,6 Gew.-% liegt.
  7. 7. Federstahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrostruktur des Stahls getemperter Martensit ist.
  8. 8. Federstahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl ein abgeschreckter und getemperter Stahl ist.
DE19813124977 1980-06-26 1981-06-25 "federstahl fuer fahrzeuge" Granted DE3124977A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55086955A JPS5925024B2 (ja) 1980-06-26 1980-06-26 懸架ばね用鋼

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3124977A1 true DE3124977A1 (de) 1982-04-29
DE3124977C2 DE3124977C2 (de) 1987-08-27

Family

ID=13901287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813124977 Granted DE3124977A1 (de) 1980-06-26 1981-06-25 "federstahl fuer fahrzeuge"

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4409026A (de)
JP (1) JPS5925024B2 (de)
DE (1) DE3124977A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0232061A2 (de) * 1986-01-21 1987-08-12 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Hochfester Stahl für Ventilfedern, Verfahren zur Herstellung des Stahles und daraus hergestellte Ventilfedern
EP0572246A1 (de) * 1992-05-29 1993-12-01 Imatra Steel Oy Ab Schmiedestück und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE19644517A1 (de) * 1995-10-27 1997-04-30 Kobe Steel Ltd Federstahl mit ausgezeichneter Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasserstoffversprödung und Ermüdung
US6338763B1 (en) 1998-10-01 2002-01-15 Nippon Steel Corporation Steel wire for high-strength springs and method of producing the same
DE10032313A1 (de) * 2000-07-04 2002-01-17 Bosch Gmbh Robert Schraubenfedern aus legiertem Stahl und Verfahren zum Herstellen solcher Schraubenfedern

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4448617A (en) * 1980-08-05 1984-05-15 Aichi Steel Works, Ltd. Steel for a vehicle suspension spring having good sag-resistance
JPS5842754A (ja) * 1981-09-04 1983-03-12 Kobe Steel Ltd 耐熱性の優れたばね用鋼
JPS59170241A (ja) * 1983-03-18 1984-09-26 Daido Steel Co Ltd 高強度・高靭性ばね用鋼
JPS6286148A (ja) * 1985-10-11 1987-04-20 Nippon Steel Corp 高張力鋼線
JPH076037B2 (ja) * 1986-12-01 1995-01-25 新日本製鐵株式会社 疲労強度の優れたばね鋼
JP2613601B2 (ja) * 1987-09-25 1997-05-28 日産自動車株式会社 高強度スプリング
JP2881222B2 (ja) * 1989-11-22 1999-04-12 鈴木金属工業 株式会社 高強度高延性オイルテンパー線およびその製造方法
US5310521A (en) * 1992-11-24 1994-05-10 Stelco Inc. Steel composition for suspension springs
JP3139876B2 (ja) * 1993-04-05 2001-03-05 新日本製鐵株式会社 熱間鍛造用非調質鋼および非調質熱間鍛造品の製造方法ならびに非調質熱間鍛造品
KR960005230B1 (ko) * 1993-12-29 1996-04-23 포항종합제철주식회사 고강도 고인성 스프링용강의 제조방법
AU5810896A (en) * 1996-05-29 1998-01-05 Firma Datec Scherdel Datentechnik, Forschungs- und Entwicklungs-GmbH Relaxation-resistant steel spring
FR2764219B1 (fr) * 1997-06-04 1999-07-16 Ascometal Sa Procede de fabrication d'un ressort en acier, ressort obtenu et acier pour la fabrication d'un tel ressort
KR102120699B1 (ko) * 2018-08-21 2020-06-09 주식회사 포스코 인성 및 부식피로특성이 향상된 스프링용 선재, 강선 및 이들의 제조방법
WO2021167072A1 (ja) * 2020-02-21 2021-08-26 日本製鉄株式会社 ダンパーばね
CN113755761B (zh) * 2021-09-13 2022-09-16 鞍钢股份有限公司 一种高强韧性汽车悬架弹簧钢的生产方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1483331A1 (de) * 1964-01-22 1969-05-14 Yawata Iron & Steel Co Haertbares Stahlmaterial
DE1558505A1 (de) * 1967-01-23 1970-04-16 Hilti Ag Verankerungsmittel
DE2917287A1 (de) * 1978-04-28 1979-11-08 Neturen Co Ltd Kaltverformbarer stahl

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3647571A (en) * 1968-07-18 1972-03-07 Nippon Steel Corp Process for manufacturing alloy steel wires having low relaxation characteristics
US3847678A (en) * 1972-11-16 1974-11-12 Bethlehem Steel Corp Helical steel spring and method
FR2238768A1 (en) * 1973-07-23 1975-02-21 Sgtm Thermo-mechanical treatment of austenitic steel - followed by controlled quenching giving mech props similar to expensive alloys
CA1045957A (en) * 1973-12-17 1979-01-09 Kobe Steel High strength steel rod of large gage
JPS535245A (en) * 1976-07-05 1978-01-18 Mitsui Petrochem Ind Ltd Thermoplastic elastomers and their preparation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1483331A1 (de) * 1964-01-22 1969-05-14 Yawata Iron & Steel Co Haertbares Stahlmaterial
DE1558505A1 (de) * 1967-01-23 1970-04-16 Hilti Ag Verankerungsmittel
DE2917287A1 (de) * 1978-04-28 1979-11-08 Neturen Co Ltd Kaltverformbarer stahl

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0232061A2 (de) * 1986-01-21 1987-08-12 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Hochfester Stahl für Ventilfedern, Verfahren zur Herstellung des Stahles und daraus hergestellte Ventilfedern
EP0232061A3 (en) * 1986-01-21 1989-01-25 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha High-strength steel for valve springs process for producing the steel, and valve springs made of the same
EP0572246A1 (de) * 1992-05-29 1993-12-01 Imatra Steel Oy Ab Schmiedestück und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE19644517A1 (de) * 1995-10-27 1997-04-30 Kobe Steel Ltd Federstahl mit ausgezeichneter Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasserstoffversprödung und Ermüdung
US5776267A (en) * 1995-10-27 1998-07-07 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Spring steel with excellent resistance to hydrogen embrittlement and fatigue
US6338763B1 (en) 1998-10-01 2002-01-15 Nippon Steel Corporation Steel wire for high-strength springs and method of producing the same
DE19947393B4 (de) * 1998-10-01 2005-03-24 Nippon Steel Corp. Stahldraht für hochfeste Federn und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10032313A1 (de) * 2000-07-04 2002-01-17 Bosch Gmbh Robert Schraubenfedern aus legiertem Stahl und Verfahren zum Herstellen solcher Schraubenfedern

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5925024B2 (ja) 1984-06-13
JPS5713148A (en) 1982-01-23
DE3124977C2 (de) 1987-08-27
US4409026A (en) 1983-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3124977A1 (de) "federstahl fuer fahrzeuge"
DE4233269C2 (de) Hochfester Federstahl
DE19947393B4 (de) Stahldraht für hochfeste Federn und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3588099T2 (de) Hochfester, niedriggekohlter Stahl, Gegenstände daraus und Verfahren zur Herstellung dieses Stahls
DE60307076T2 (de) Stahldraht für hartgezogene feder mit hervorragender dauerfestigkeit und senkungsbeständigkeit und hartgezogene feder
DE3832434C2 (de) Stahlfeder mit hoher Festigkeit
DE3541792C2 (de) Verwendung eines Cr-Mo-V-Stahls
DE3331654A1 (de) Kupfer-beryllium-legierung und ihre herstellung
DE3427602A1 (de) Nichtrostender, ausscheidungshaertbarer martensitstahl
DE69008039T2 (de) Federstahl mit hoher Haltbarkeit und guter Durchhangbeständigkeit.
DE3130914A1 (de) Stahl fuer fahrzeugaufhaengefedern mit hoher bestaendigkeit gegen zunehmendes durchbiegen bzw. durchhaengen
DE3310693A1 (de) Korrosionsbestaendiger chromstahl und verfahren zu seiner herstellung
DE2427038A1 (de) Nichtrostender stahl und verfahren zu seiner herstellung
WO2007062702A1 (de) Leichtbaustahl
DE102010046772A1 (de) Federstahl und Feder mit hervorragender Korrosionsschwingfestigkeit
EP0231492A1 (de) Austenitischer, stickstoffhaltiger CrNiMoMn-Stahl, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
DE2741930C2 (de) Ventilfederdraht aus niedriglegiertem Stahl
EP0237721B1 (de) Aluminiumberuhigter Vergütungsstahl
EP0750049A1 (de) Ferritischer Stahl und Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung
DE69220608T2 (de) Verfahren zum Herstellen ölgehärteten, hochfesten und hochzähen Stahldrähten für Federn, mittels einer Durchlaufwärmebehandlung
DE1558676C3 (de)
DE69022523T2 (de) Rostfreie Stähle mit hoher Zähigkeit und Verfahren zu ihrer Herstellung.
DE1458464C3 (de) Anwendung eines Wärmebehandlungsund Reckalterungs verfahrens auf einen Stahl
DE2209085A1 (de) Alterungsgehärteter martensitischer Nickelstahl
DE2458379C2 (de) Kupferlegierung mit einem Gehalt an Aluminium, Nickel, Eisen und Silizium

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition