JP4133842B2 - ステンレス鋼ばねの製造方法 - Google Patents
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Description
また、上記浸炭処理を行なった後のばね素材に対して冷間加工を施すため、浸炭による炭素固溶層は、炭化物等を生成せずに炭素が固溶しているため、高い強度を有するとともにある程度の延性を確保できるため、浸炭処理による表層部近傍の強化に加えて、冷間加工による加工硬化を併せて加えることにより、ばね性をより向上させることができる。また、浸炭処理による硬化処理の後にコイリングやプレス等の塑性変形による成形を行なうことも可能となる。このように、熱処理後に成形することにより、熱処理による歪変形の影響を最小限に留め、極めて高精度のばね製品を得ることができるようになる。特に、磁気ディスク装置等のように高精度が要求される分野への適用において有利である。
本発明を適用したステンレス鋼ばねを作成した。下記の処理条件でフッ化処理および浸炭処理を実施した。
〔処理条件〕
母 材 :SUS316
フッ化処理 :10容量%NF3+残部N2雰囲気
300℃×180分
浸炭処理 :CO50容量%+H210容量%+N2雰囲気
470℃×4〜26時間
表1のサンプル9を使用してばね限界値を測定した結果を下記に示す。実施例の板材のばね限界値は、比較例のものよりも飛躍的に向上していることがわかる。なお、試験機は明石製作所製ばね限界値試験機(モーメント型試験機)を使用した。
Kgf/mm2 N/mm2
サンプルNo.9(実施例) 84.8 831
未処理材(比較例) 155.5 1524
下記の処理条件で2mm厚の板材のフッ化処理および浸炭処理を施したサンプル11を作成した。
〔処理条件〕
母 材 :SUS316
フッ化処理 :10容量%NF3+残部N2雰囲気
300℃×180分
浸炭処理 :CO50容量%+H210容量%+N2雰囲気
470℃×26時間
下記の処理条件で0.3mm径の線材のフッ化処理および浸炭処理を施したサンプル12を作成した。
〔処理条件〕
母 材 :SUS316
フッ化処理 :10容量%NF3+残部N2雰囲気
300℃×180分
浸炭処理 :CO50容量%+H210容量%+N2雰囲気
470℃×18時間
上記サンプル12について、引っ張り速度5mm/min,チャック間距離70mmで引っ張り試験を行なった結果を図16に示す。比較例である未処理材は、引っ張り強度1750MPa程度であるのに対し、実施例であるサンプル12は2000MPa以上の引っ張り強度を示すことがわかる。
サンプル12について、図18に示す試験装置により、繰り返し曲げ疲労試験を行なった。無端状に接続した線材のサンプルを、φ400mmの円筒と、所定の試験荷重Wを与えるφ300mmの遊び車との間において、φ60.3mmの2つの試験プーリーによって90°に曲げるように巻回し、試験速度60cpm,120回/分の速さで回転させて繰り返し応力を与えた。
全応力=引っ張り応力+曲げ応力
曲げ応力=弾性率×線径/プーリー径
2 外殻
3 ヒータ
4 内容器
5 ガス導入管
6 排気管
7 モーター
8 ファン
10 ばね素材
11 かご
13 真空ポンプ
14 排ガス処理装置
15 ボンベ
16 ボンベ
17 流量計
18 バルブ
Claims (5)
- オーステナイト系ステンレス鋼からなるばね素材を、フッ素系ガス雰囲気下で加熱保持してフッ化処理を行い、上記フッ化処理と同時期および/またはその後に、上記ばね素材に対して浸炭処理を行って、当該ばね素材の表層部に、クロム炭化物が実質的に析出していない炭素固溶層を形成し、上記浸炭処理を行なった後のばね素材に対して冷間加工を施すことを特徴とするステンレス鋼ばねの製造方法。
- 上記ばね素材は、あらかじめ所定の加工率で冷間加工を施したものである請求項1記載のステンレス鋼ばねの製造方法。
- 上記ばね素材は、上記あらかじめ行なう冷間加工の後、応力除去焼鈍を行なったものである請求項2記載のステンレス鋼ばねの製造方法。
- 上記浸炭処理後の冷間加工の後、応力除去焼鈍を行なう請求項1〜3のいずれか一項に記載のステンレス鋼ばねの製造方法。
- 上記ばね素材は、あらかじめ溶体化処理を施したものである請求項1〜4のいずれか一項に記載のステンレス鋼ばねの製造方法。
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