JP2009013436A - バネ加工品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このバネ加工品は、質量%で、C:0.5〜0.7%、Si:0.15〜0.35%、Mn:0.6〜0.9%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなり、その組織がベイナイト相B及びフェライト相αの混合組織となっており、更に、旧オーステナイト粒の粒度番号が10番以上で、かつ、混合組織全体の面積に対して、旧オーステナイト粒の粒界面γsに存在するフェライト相αの面積が5〜20%とされている。そして、上記組成の素材からなる加工率が5%以上の母材を形成し、この母材を所定形状に加工して加工品を形成し、これをA3変態点以上かつA3変態点よりも40℃高い温度以下で加熱保持後、オーステンパー処理を施す。
【選択図】図4
Description
また、フェライト相αは、特に旧オーステナイト粒の粒界面γsに存在しているもののみをカウントし、母相のベイナイト相Bに析出したものはカウントしない。すなわち、旧オーステナイト粒の粒界面γs上に存在するフェライト相αをカウントすることを基本とし、好ましくは3つ以上の旧オーステナイト粒の粒界面γs上に跨って存在すると共に、球状化セメンタイト(図示せず)よりも大きなフェライト相αをカウントする。例えば、4つの旧オーステナイト粒の粒界面γsに存在するフェライト相α´(図中、想像線で示す)をカウントしてもよい。なお、上記フェライト相αの面積が、混合組織全体の面積に対して5%未満の場合は、フェライト相αによる水素吸蔵量の低減を期待できず、遅れ破壊の抑制が不十分となるので、本発明では不適当で、20%を超えた場合には、混合組織全体に対して、柔らかく延性が大きなフェライト相αが過大に存在することとなり、バネ加工品の強度が低下するので、この場合も本発明には不適当である。
なお、素材の加工率が5%未満の場合は、フェライト相が粗大となって、後述する熱処理によって目的とする組織が得られなくなるので、本発明では不適当である。
(実施例1)
質量%で、C:0.61%、Si:0.20%、Mn:0.65%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなる素材を加工して、加工率 %とした母材を、70mm×15mm×2mmの短冊状に切り出して加工品を形成し、これをオーステナイト化温度としてA3変態点+40℃で30分保持した後、330℃の雰囲気化で30分保持することによりオーステンパー処理を施して、実施例1を作製した。
(実施例2)
質量%で、C:0.56%、Si:0.20%、Mn:0.67%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなる素材を用いた以外は、上記実施例1と同様の条件で、実施例2を作製した。
(実施例3)
試験結果のバラツキを想定して、上記実施例2と同じ条件で、実施例3を作製した。
(比較例1)
上記実施例2と同じ素材を用い(C:0.56%)、オーステナイト化温度をA3変態点+50℃とした以外は、上記実施例1と同様の条件で、比較例1を作製した。
(比較例2)
上記実施例1と同じ素材を用い(C:0.61%)、オーステナイト化温度をA3変態点+60℃とした以外は、上記実施例1と同様の条件で、比較例1を作製した。
(比較例3)
オーステナイト化温度をA3変態点+80℃とした以外は、上記比較例2と同様の条件で、比較例3を作製した。
上記の各実施例及び比較例を、3点曲げ試験方法により試験する。すなわち、短冊状とされた実施例及び比較例を、曲げ荷重試験機の治具に取付け、各実施例及び比較例の底面側の、長手方向両端の2点間で支持すると共に(支点間の距離を60mmとする)、各実施例及び比較例の長手方向中間の上方から押圧子を押し込んで、所定の曲げ応力(1300MPa、1400MPa、1500MPa)を負荷させる。
上記(2)の試験により破断した各実施例及び比較例を、熱硬化性樹脂に埋め込んで、その切断面を研磨して滑らかな表面とした後、ピクリン酸溶液含有の腐食液に浸漬させて、前記表面を腐食させ、組織中に旧オーステナイト粒の粒界面が現出させる。そして、その表面を400倍率の金属顕微鏡にて観察し、旧オーステナイト粒をカウントすると共に、その組織を撮影した。図5(a)〜(c)に実施例1〜3の組織がそれぞれ示され、図7(a)〜(c)に比較例1〜3の組織がそれぞれ示されている。そして、旧オーステナイト粒の数量をカウントし、JIS G 0551「鋼のオーステナイト結晶粒度試験方法」に則って、粒度番号を算出した。
上記(2)で旧オーステナイト粒の粒度番号を算出した後、それらについて更にナイタル腐食液に浸漬させることにより、その表面を更に腐食させて、ベイナイト相及びフェライト相を現出させる。図4(a)〜(c)に実施例1〜3の組織がそれぞれ示され、図6(a)〜(c)に比較例1〜3の組織がそれぞれ示されている。そして、その表面を400倍率の金属顕微鏡にて観察し、上記(2)で観察した旧オーステナイト粒の粒界面と照らし合わせて、旧オーステナイト粒の粒界面に存在する共に、3つ以上の旧オーステナイト粒の粒界面を跨ぐ、かつ、球状化セメンタイトよりも大きなフェライト相αのみをカウントした。更に、金属顕微鏡の400倍率での視野全体を100%として、フェライト相αの合算面積の、視野全体に対する割合を算出した。
上記表1に示すように、旧オーステナイト粒の粒度番号が10番以上で、かつ、そのフェライト相が全面積に対して12〜14%の割合にある実施例1〜3では、図8に示すように、腐食環境下においても破壊されにくくなっていることが分かる。すなわち、本発明のバネ加工品によれば、腐食環境下における遅れ破壊を、効果的に抑制できることが理解できる。
α フェライト相
γ オーステナイト相
γs 粒界面
B ベイナイト相
Claims (3)
- 質量%で、C:0.5〜0.7%、Si:0.15〜0.35%、Mn:0.6〜0.9%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなり、
その組織がベイナイト相及びフェライト相の混合組織となっており、更に、旧オーステナイト粒の粒度番号が10番以上で、かつ、前記混合組織全体の面積に対して、前記旧オーステナイト粒の粒界面に存在する前記フェライト相の面積が5〜20%とされていることを特徴とするバネ加工品。 - 自動車用のホースクランプとして適用される請求項1記載のバネ加工品。
- 質量%で、C:0.5〜0.7%、Si:0.15〜0.35%、Mn:0.6〜0.9%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなる組成からなる素材を熱間圧延した後、球状化処理を施して加工率が5%以上の母材を形成し、この母材を所定形状に加工して加工品を形成し、
更に、前記加工品を、A3変態点以上で、かつ、A3変態点よりも40℃高い温度以下で加熱保持した後、オーステンパー処理を施すことを特徴とするバネ加工品の製造方法。
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