JPH05271879A - High strength spring member - Google Patents
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- JPH05271879A JPH05271879A JP1407093A JP1407093A JPH05271879A JP H05271879 A JPH05271879 A JP H05271879A JP 1407093 A JP1407093 A JP 1407093A JP 1407093 A JP1407093 A JP 1407093A JP H05271879 A JPH05271879 A JP H05271879A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、板ばね、トーションバ
ー、皿ばね、座金類、ジグザクばね、スナップリング、
うずまきばね、コイルばね、輪ばね、モーターのブラ
シ、スライドスイッチ等に代表される一般ばねや、コン
セント、コンセントプラグ、ピンプラグソケット、コー
ドプラグ、遮断器を含むスイッチ一般、機器用接続端子
に代表される導電コネクタ等として用いられる高強度ば
ね部材に関するものである。The present invention relates to a leaf spring, a torsion bar, a disc spring, washers, a zigzag spring, a snap ring,
Typical springs such as spiral springs, coil springs, ring springs, motor brushes, slide switches, etc., general switches such as outlets, outlet plugs, pin plug sockets, cord plugs, circuit breakers, and connection terminals for equipment. The present invention relates to a high-strength spring member used as a conductive connector or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から用いられているばね材料は、金
属系ばねと非金属系ばねとに大別され、金属系ばねは、
さらに鋼ばねと非鉄金属ばねに分類される。2. Description of the Related Art Conventionally used spring materials are roughly classified into metal springs and non-metal springs.
It is further classified into steel springs and non-ferrous metal springs.
【０００３】鋼ばねは、主として車両、自動車用に用い
る重ね板ばね、コイルばね、トーションバー等の大型ば
ね材料として用いられれており、炭素鋼をはじめＳｉ
鋼、Ｍｎ鋼、Ｓｉ−Ｍｎ鋼、Ｓｉ−Ｃｒ鋼、Ｍｎ−Ｃｒ
鋼、Ｃｒ−Ｖ鋼等がある。Steel springs are mainly used as large-sized spring materials for vehicles, automobiles, such as leaf springs, coil springs and torsion bars.
Steel, Mn steel, Si-Mn steel, Si-Cr steel, Mn-Cr
Steel, Cr-V steel, etc. are available.
【０００４】しかしながら、これらのばね材も、近年で
は複雑な形状のものも多くなってプレス打ち抜きやエッ
チング等の必要性もでてきており、また、装飾性をもっ
た板ばね等も試作されるようになって、従来の鋼ばねで
は適応できない分野も出てきている。特に、導電性を必
要とする用途や、マイクロマシンのような特殊な用途に
用いるばねには、現用のばね材では限界がある。また、
測定器などには、Ｆｅ−Ｎｉ合金や、Ｃｏ基のばねが使
われているが、いずれも高価であるという問題がある。However, in recent years, many of these spring materials have complicated shapes, and the necessity of press punching, etching, etc. has come to be required, and a leaf spring having a decorative property is also manufactured on a trial basis. As a result, there are some fields where conventional steel springs cannot be applied. In particular, there is a limit in the current spring material for springs used for applications requiring conductivity or special applications such as micromachines. Also,
Although Fe—Ni alloys and Co-based springs are used for measuring instruments and the like, both have a problem that they are expensive.
【０００５】非鉄金属ばねには、黄銅（真鍮，Ｃｕ−Ｚ
ｎ合金）、洋白（Ｃｕ−Ｎｉ合金）、ベリリウム銅、チ
タン合金等が用いられている。これらのばね材は、主に
機器用として利用され、導電率が高い銅を含有すること
から、電気信号を伝達するばねとして用いられる。この
ようなばねとしては、電気信号を伝達する複数の導電体
にそれぞれジャックとソケットを導電的に装着し、ジャ
ックをソケットに挿入することにより電気的および機械
的な接続を行うようにした導電コネクタが汎用されてお
り、最近では半導体装置のリードフレームを直接ソケッ
トに挿入して電気的および機械的な接続を行うようにし
た導電コネクタも多用されている。For non-ferrous metal springs, brass (brass, Cu-Z) is used.
n alloy), nickel silver (Cu-Ni alloy), beryllium copper, titanium alloy and the like are used. These spring materials are mainly used for devices, and contain copper having high conductivity, and thus are used as springs for transmitting electric signals. Such a spring is a conductive connector in which a jack and a socket are conductively attached to a plurality of conductors that transmit electric signals, and the jack is inserted into the socket for electrical and mechanical connection. However, recently, a conductive connector in which a lead frame of a semiconductor device is directly inserted into a socket for electrical and mechanical connection is also widely used.
【０００６】これらの合金は機械的強度に優れ、導電率
も30〜80％程度と良好であり、また、これらの合金表面
には、ソケッティングの際の磨耗を避け、耐蝕性を向上
させるために、Ｎｉメッキ、Ｃｒメッキ、Ａｕメッキ、
ＡｇメッキあるいはＳｎメッキを施すことも行われてい
る。These alloys are excellent in mechanical strength and have a good conductivity of about 30 to 80%. Further, the surfaces of these alloys are protected from wear during socketing to improve corrosion resistance. Ni plating, Cr plating, Au plating,
It is also practiced to perform Ag plating or Sn plating.
【０００７】しかしながら、素材が黄銅の場合には、機
械的強度は高いものの時期割れを起こして粒界より破断
が生じて接続不良を起こすという問題があり、ベリリウ
ム銅やチタン銅には高価であるという問題がある。However, when the material is brass, there is a problem in that although the mechanical strength is high, there is a problem that cracking occurs at the grain boundaries and breakage occurs from the grain boundaries, resulting in poor connection, and beryllium copper and titanium copper are expensive. There is a problem.
【０００８】非鉄金属ばねの表面にメッキを施すこと
は、黄銅の時期割れを防ぐために有効であるが、メッキ
の厚さが薄い場合にはやはり時期割れ等の不良が発生す
る。Plating the surface of the non-ferrous metal spring is effective for preventing the time cracking of brass, but when the plating thickness is thin, defects such as time cracking still occur.
【０００９】一方、りん脱酸銅やりん青銅からなるばね
材は、強度が不十分で肉厚を厚くしなければならないと
いう問題がある。On the other hand, the spring material made of phosphorus deoxidized copper or phosphor bronze has a problem that the strength is insufficient and the wall thickness must be increased.
【００１０】ところで、近年においては、ピンプラグの
小型化が進み、肉厚の薄いものが要求されるようになっ
てきたため、導電率と強度を兼ね備えたＣｕ−Ｆｅ合金
の使用が検討されており、リードフレームについてはこ
のＣｕ−Ｆｅ合金を使用したものが提案されている。By the way, in recent years, as pin plugs have been downsized and thinner ones have been demanded, use of a Cu--Fe alloy having both conductivity and strength has been studied, A lead frame using this Cu-Fe alloy has been proposed.
【００１１】Ｃｕ−Ｆｅ合金は、一般的に高い導電率と
機械的強度とを兼備しているが、リードフレームの場合
には、ガルウィング等の曲げ加工が多く、スプリングバ
ックが大きいと所定の形状に加工できない不都合が生じ
るため、これを導電コネクタの、特にばね性が要求され
るめす側には適用できないという問題がある。また、ソ
ケッティングの際の耐磨耗性も改良されていないのが現
状である。The Cu--Fe alloy generally has both high electrical conductivity and mechanical strength, but in the case of a lead frame, there are many bending processes such as gull wing, and if the spring back is large, a predetermined shape is obtained. Therefore, there is a problem that this cannot be applied to the female side of the conductive connector, especially the female side where spring property is required. In addition, the present situation is that the abrasion resistance during socketing has not been improved.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況を考慮してなされたものであり、ばね性と耐磨耗性
に優れ、肉厚が薄く、線径が小さくとも十分な強度を有
する高強度ばね部材を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of such a situation, and is excellent in spring property and abrasion resistance, has a small thickness, and has a sufficient strength even if the wire diameter is small. An object of the present invention is to provide a high strength spring member having
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の高強度ばね部材は、Ｆｅ、または、ＦｅとＣ
ｒおよびＺｎから選ばれた元素を10〜90重量％含有し残
部が実質的にＣｕからなる合金で構成されてなることを
特徴としており、第２の高強度ばね部材は、40重量％ま
でのＮｉを含むＦｅ−Ｎｉ合金、または、このＦｅ−Ｎ
ｉ合金とＣｒおよびＺｎから選ばれた元素を10〜90重量
％含有し残部が実質的にＣｕからなる合金で構成され、
該合金中の平均的な転位密度が102 dl／cm2 以上である
ことを特徴としている。In order to achieve the above object, the first high-strength spring member is Fe, or Fe and C.
The second high strength spring member is characterized by being composed of an alloy containing 10 to 90% by weight of an element selected from r and Zn, and the balance being substantially Cu. Fe-Ni alloy containing Ni or this Fe-N
i alloy and an alloy containing 10 to 90% by weight of an element selected from Cr and Zn, and the balance substantially consisting of Cu,
It is characterized in that the average dislocation density in the alloy is 10 2 dl / cm 2 or more.
【００１４】第１の高強度ばね部材において、Ｆｅ、ま
たはＦｅとＣｒおよびＺｎから選ばれた元素を10〜90重
量％の範囲としたのは、10％未満では機械的強度が低下
してしまい、90重量％を越えるとＣｕ相が少なくなって
装飾性、加工性、エッチング性が低下してしまうためで
ある。In the first high-strength spring member, the reason why the element selected from Fe or Fe, Cr and Zn is set in the range of 10 to 90% by weight is that the mechanical strength lowers if the content is less than 10%. If it exceeds 90% by weight, the Cu phase is reduced and the decorative property, workability and etching property are deteriorated.
【００１５】上記組成中、Ｃｒは、Ｆｅの耐蝕性を向上
させる成分であり、その添加量はＦｅとの合計量に対し
10〜20重量％の範囲が適当である。特に、磁性をもつこ
とが不都合なコネクタの場合には、Ｃｕ相、Ｆｅ相の 2
相に分離したＦｅ層中のＣｒの濃度を70重量％以上に調
整すると効果的である。In the above composition, Cr is a component that improves the corrosion resistance of Fe, and its addition amount is based on the total amount of Fe.
A range of 10 to 20% by weight is suitable. In particular, in the case of a connector that is inconvenient to have magnetism, the Cu phase and Fe phase 2
It is effective to adjust the Cr concentration in the Fe layer separated into phases to 70% by weight or more.
【００１６】また、Ｚｎは、耐蝕性を向上させるために
添加する成分である。その添加量がＣｕとの合計量に対
し70重量％を越えると脆くなるので、70重量％未満とす
ることが望ましく、特に、Ｃｕとの合計量に対して 0.1
〜60重量％の範囲とすることがより好ましい。Further, Zn is a component added to improve the corrosion resistance. If the addition amount exceeds 70% by weight with respect to the total amount with Cu, it becomes brittle, so it is desirable to set it to less than 70% by weight, and particularly 0.1% with respect to the total amount with Cu.
It is more preferable to set the content in the range of to 60% by weight.
【００１７】第２の高強度ばね部材において、ＮｉはＦ
ｅ相の熱膨張係数制御や耐蝕性を向上させる成分であ
り、その添加量はＦｅとの合計量に対して40重量％まで
とする。Ｎｉの添加量を、Ｆｅとの合計量の40重量％ま
でとしたのは、40重量％を越えるとコストが高くなり、
エッチング性や装飾性等が損なわれ、導電率も低くなっ
てしまうためである。Ｎｉの添加量は、好ましくはＦｅ
との合計量に対して0.05〜40重量％である。In the second high strength spring member, Ni is F
It is a component that improves the thermal expansion coefficient control and corrosion resistance of the e phase, and its addition amount is up to 40% by weight with respect to the total amount with Fe. The reason why the added amount of Ni is up to 40% by weight of the total amount of Fe is that the cost increases if it exceeds 40% by weight.
This is because the etching property, the decorative property, and the like are impaired, and the electrical conductivity also becomes low. The amount of Ni added is preferably Fe
And 0.05 to 40% by weight with respect to the total amount.
【００１８】第２の高強度ばね部材における他の元素の
添加理由および成分範囲を限定した理由も第１の高強度
ばね部材における理由と同様である。The reason why the other elements are added to the second high-strength spring member and the reason why the component range is limited are the same as those for the first high-strength spring member.
【００１９】第２の高強度ばね部材において、合金中の
平均的な転位密度を102 dl／cm2 以上としたのは、これ
より小さいと金属内が焼きなまされた状態で強度が出な
いためである。In the second high-strength spring member, the average dislocation density in the alloy is set to 10 2 dl / cm 2 or more, because if it is less than this, the strength in the state where the metal is annealed appears. Because there is no.
【００２０】Ｆｅ相とＣｕ相の転位密度は、いずれも10
2 dl／cm2 以上、望ましくは104 dl／cm2 以上とする。The dislocation densities of the Fe phase and Cu phase are both 10
2 dl / cm 2 or more, preferably 10 4 dl / cm 2 or more.
【００２１】Ｃｕ相とＦｅ相の転位密度は、Ｃｕ相の方
が高い方がよい。これは、Ｃｕ相の転位密度が低いと、
Ｃｕ相の強度がＦｅ相に比べてさらに低くなるためであ
る。転位の集中によりＣｕ相の強度を上げることが望ま
しく、特にＣｕ相の転位密度はＦｅ相の転位密度の 2倍
以上であることが望ましい。The dislocation density of the Cu phase and the Fe phase is preferably higher in the Cu phase. This is because when the dislocation density of the Cu phase is low,
This is because the strength of the Cu phase becomes lower than that of the Fe phase. It is desirable to increase the strength of the Cu phase by the concentration of dislocations, and it is particularly desirable that the dislocation density of the Cu phase is twice or more the dislocation density of the Fe phase.
【００２２】なお、高強度ばね部材の転位密度は、第２
の高強度ばね部材に限らず、第１の高強度ばね部材にお
いても上記の範囲であることが望ましい。The dislocation density of the high-strength spring member is the second
Not only the high-strength spring member, but also the first high-strength spring member preferably has the above range.
【００２３】転位密度を求めるには、電子顕微鏡により
Ｆｅ相とＣｕ相の転位を含んだ組織写真をとり、以下に
説明する、Ｈａｍの方法により転位の数を調べればよ
い。In order to obtain the dislocation density, a structure photograph containing dislocations of Fe phase and Cu phase is taken by an electron microscope, and the number of dislocations is examined by the Ham method described below.
【００２４】すなわち、測定すべき試料を透過電子顕微
鏡（ＴＥＭ）により直接観察するために、まず、試料片
をエッチングによって薄片化する。これをＴＥＭで観察
し、転位が容易に観察できる数万倍の写真を、例えば10
枚近く撮影する。この写真に全長Ｌのいくつかの任意の
線を引き、この線が転位線と交わる数をＮとしたとき、
転位密度（単位はdislocation line／cm2 ）ρは、次の
式により求められる。That is, in order to directly observe the sample to be measured with a transmission electron microscope (TEM), first, the sample piece is thinned by etching. Observing this with a TEM, dislocations can be easily observed with tens of thousands of photographs, for example, 10
Take a picture close to one. Drawing some arbitrary lines of the total length L on this photo, and letting the number of intersections of these lines and dislocation lines be N,
The dislocation density (unit is dislocation line / cm 2 ) ρ is calculated by the following formula.
【００２５】ρ＝ 2Ｎ／Ｌｔ ｔ：試料薄片厚み この式により平均の転位密度が求められる。Ρ = 2N / Lt t: Thickness of sample thin piece The average dislocation density is obtained by this formula.
【００２６】導電コネクタの場合、103 〜104 dl／cm2
レベルでもよいが、やや強度を要求する場合には105 dl
／cm2 以上が望ましい。105 dl／cm2 未満ではやや柔ら
かくなり、Ｆｅ、あるいは一部をＣｒやＮｉで置換した
Ｆｅの含有量を60重量％以上にしなければならなくな
る。一方、高強度ばね一般の場合には、平均転位密度は
107 dl／cm2 以上が好適である。尚、上述の方法では、
1013dl／cm2 程度まで測定可能であるが、それ以上であ
っても良い。In the case of a conductive connector, 10 3 to 10 4 dl / cm 2
Level is acceptable, but 10 5 dl if some strength is required
/ Cm 2 or more is desirable. If it is less than 10 5 dl / cm 2, it becomes slightly soft, and the content of Fe or Fe partially substituted with Cr or Ni must be 60% by weight or more. On the other hand, in the case of high strength springs in general, the average dislocation density is
10 7 dl / cm 2 or more is preferable. In the above method,
It is possible to measure up to about 10 13 dl / cm 2 , but it may be higher.
【００２７】転位密度の調整は、双ロールの冷却速度、
板材の熱処理温度と時間、圧延率によって行う。特に、
105 dl／cm2 以上にするには、冷却速度を 200℃／秒と
し、107 dl／cm2 以上にするには冷却速度を 400℃／秒
以上とする。The dislocation density can be adjusted by controlling the cooling rate of the twin rolls,
It is carried out according to the heat treatment temperature, time and rolling rate of the plate material. In particular,
To 10 5 dl / cm 2 or more, the cooling rate was 200 ° C. / sec, to 10 7 dl / cm 2 or more, the cooling rate between 400 ° C. / sec or more.
【００２８】本発明の高強度ばね部材の成分組成は、用
途によって次のように適宜調整して用いることが好まし
い。The component composition of the high-strength spring member of the present invention is preferably adjusted and used as follows depending on the application.
【００２９】 導電コネクタ：コンセント、コンセン
トプラグ、ピンプラグ、ソケット、コードプラグ、ブレ
ーカー、しゃ断器等 これらは導電性が特に要求される用途であり、表面には
めっき等の表面処理が施されることもある。Electrically conductive connector: outlet, outlet plug, pin plug, socket, cord plug, breaker, breaker, etc. These are applications where conductivity is particularly required, and the surface may be subjected to surface treatment such as plating. is there.
【００３０】これらの用途に用いる場合の好適組成はＣ
ｕベースであり、Ｃｕあるいはその一部を50重量％まで
Ｚｎで置換した成分を、50〜90重量％の範囲とすること
が好ましい。これらの成分が50重量％未満になると導電
率が低くなり過ぎるので好ましくない。残りの成分は、
Ｆｅ、またはＦｅとＣｒ、またはＦｅとＣｒとＮｉにな
るが、Ｎｉを添加する場合には、Ｆｅとの合計量に対し
て10重量％以下とすることが好ましい。Ｎｉの添加量が
10重量％を越えると合金中のＣｕ相中にＮｉが多く固溶
して導電率を低下させるので好ましくない。Ｃｒの添加
量については特別な制限はないが、耐食性を考慮すると
Ｆｅとの合計量に対して20重量％以下とすることが好ま
しい。なお、後述する強度改善成分を添加する場合に
は、合計で基材の総量の 5重量％以下、好ましくは0.1
〜 2重量％の範囲とすることが好ましい。The preferred composition for use in these applications is C
It is preferable that the content of the u-based component, in which Cu or a part thereof is replaced by Zn up to 50% by weight, is in the range of 50 to 90% by weight. If the content of these components is less than 50% by weight, the electric conductivity becomes too low, which is not preferable. The remaining ingredients are
It becomes Fe, or Fe and Cr, or Fe and Cr and Ni. When Ni is added, it is preferably 10% by weight or less based on the total amount of Fe. The amount of Ni added
If it exceeds 10% by weight, a large amount of Ni is solid-dissolved in the Cu phase in the alloy to reduce the conductivity, which is not preferable. The amount of Cr added is not particularly limited, but in consideration of corrosion resistance, it is preferably 20% by weight or less based on the total amount of Fe. When a strength improving component described below is added, the total amount of the base material is 5% by weight or less, preferably 0.1% by weight or less.
It is preferably in the range of ˜2% by weight.
【００３１】 高強度ばね：板ばね、トーションバ
ー、皿ばね、座金類、ジグザクばね、スナップリング、
うずまきばね、コイルばね、輪ばね、モーターのブラ
シ、スライドスイッチ等 これらは機械的強度と高弾性率が要求される用途であ
り、表面には、硬化処理層が設けられることもある。High-strength springs: leaf springs, torsion bars, disc springs, washers, zigzag springs, snap rings,
A spiral spring, a coil spring, a ring spring, a brush of a motor, a slide switch, etc. are applications requiring mechanical strength and a high elastic modulus, and a hardening treatment layer may be provided on the surface.
【００３２】好適組成はＦｅベースであり、Ｆｅあるい
はその一部をＮｉ、Ｃｒの少なくとも１種で35重量％ま
で置換したものを、60〜90重量％範囲とすることが好ま
しい。これらの成分が60重量％未満では、強度と弾性率
が低くなるので好ましくない。残りの成分は、Ｃｕ、ま
たはＣｕの一部をＺｎで置換したものとになる。The preferred composition is Fe-based, and it is preferable that the amount of Fe or a part thereof is replaced by at least one of Ni and Cr up to 35% by weight in the range of 60 to 90% by weight. If the amount of these components is less than 60% by weight, the strength and elastic modulus are lowered, which is not preferable. The remaining components are Cu, or a part of Cu replaced with Zn.
【００３３】なお、後述する強度改善成分を添加する場
合には、合計で基材の総量の15重量％以下、好ましくは
0.1 〜 5重量％の範囲とすることが好ましい。特に、コ
ストを低く抑える必要のある板ばねやトーションバー等
として用いる場合には、Ｆｅ、またはＦｅの一部をＮ
ｉ、Ｃｒで置換したものの含有量を、75〜90重量％とす
ることが望ましい。また、Ｎｉ、Ｃｒを添加する場合に
は、ＮｉはＦｅとの合計量の10重量％以下、ＣｒはＦｅ
との合計量の20重量％以下とすることが、コストを抑え
る上で好ましい。When the strength-improving component described below is added, the total amount is 15% by weight or less of the total amount of the base material, preferably
It is preferably in the range of 0.1 to 5% by weight. In particular, when used as a leaf spring or a torsion bar whose cost needs to be kept low, Fe or a part of Fe is N
It is desirable that the content of i, substituted with Cr is 75 to 90% by weight. When Ni and Cr are added, Ni is 10% by weight or less of the total amount of Fe and Cr is Fe.
It is preferable that the total amount be 20% by weight or less in order to reduce the cost.
【００３４】熱膨脹係数や弾性率を制御した精密ばねに
用いる場合には、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒの合計量に対してＮ
ｉを30〜40重量％、Ｃｒを10重量％以下に調整すること
が好ましい。この範囲外では熱膨脹係数や弾性率が大き
く変化するようになる。When used in a precision spring whose thermal expansion coefficient and elastic modulus are controlled, N is added to the total amount of Fe, Ni and Cr.
It is preferable to adjust i to 30 to 40% by weight and Cr to 10% by weight or less. Outside this range, the coefficient of thermal expansion and elastic modulus will change significantly.
【００３５】本発明においては、第１の高強度ばね部
材、第２の高強度ばね部材とも、その強度を改善するた
めに、Ｖ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、
Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐ、Ｃ、Ｃｏの 1種以上を 5重量％以下、
望ましくは0.01〜 3重量％添加することができる。これ
らの添加元素は、高強度ばね部材の強度をより一層向上
させ、かつ、Ｆｅ相とＣｕ相の分散をよくする作用をす
る。添加量が 5重量％を越えると、加工がしにくくなる
ため好ましくない。In the present invention, in order to improve the strength of both the first high-strength spring member and the second high-strength spring member, V, Al, Si, W, Mo, Ta, Nb, Ti,
5% by weight or less of one or more of Mn, Zr, P, C and Co,
Desirably, 0.01 to 3% by weight can be added. These additional elements have the functions of further improving the strength of the high-strength spring member and improving the dispersion of the Fe phase and the Cu phase. If the amount added exceeds 5% by weight, processing becomes difficult, which is not preferable.
【００３６】上記成分中、特に、Ｃは高強度ばね部材の
耐磨耗性に大きく影響を与える成分であって、0.01〜 3
重量％の範囲で添加することができる。0.01重量％未満
ではＦｅ相の硬化の効果が現れず、 3重量％を越えると
相手材をかじってしまうようになる。特に、0.1 〜 2重
量％程度の添加量の範囲では、Ｆｅ3 Ｃが形成されて硬
化の効果が顕著になり、また球状黒鉛を生成させるので
摺動特性も改善され好都合である。Among the above components, C is a component which greatly affects the wear resistance of the high strength spring member, and is 0.01 to 3
It can be added in the range of wt%. If it is less than 0.01% by weight, the effect of hardening the Fe phase does not appear, and if it exceeds 3% by weight, the mating material will be gnawed. Particularly, in the range of the addition amount of about 0.1 to 2% by weight, Fe 3 C is formed and the curing effect becomes remarkable, and since spherical graphite is generated, sliding characteristics are also improved, which is advantageous.
【００３７】これらの合金を、ばね部材に加工するに
は、圧延材、棒材を圧延して薄板とし、その圧延方向ま
たは引き抜き方向に部品をとるようにすることが望まし
い。圧延材を利用した板状のばね部材の場合には、特に
面内方向に引き抜きするように材料を組み立てることが
望ましい。In order to process these alloys into a spring member, it is desirable that a rolled material or a bar material is rolled into a thin plate, and a part is taken in the rolling direction or the drawing direction. In the case of a plate-shaped spring member that uses a rolled material, it is desirable to assemble the material so that the material is drawn in the in-plane direction.
【００３８】本発明のばね部材に使用する合金は、通
常、上記の合金成分を溶解した溶湯を用いて溶湯急冷法
により薄板状に成形される。The alloy used in the spring member of the present invention is usually formed into a thin plate by a melt quenching method using a melt obtained by melting the above alloy components.
【００３９】すなわち、まず、双ロールにタンデッシュ
により溶湯に流し込み、 100℃／秒以上の冷却速度で急
冷し、その後、 500〜 900℃で時効処理を行い、内部に
発生した応力を解放する。双ロールと時効処理により作
製された数mm厚の板をそのまま使用する場合は、ロール
より引き出した板材を引き抜き方向に引っ張り、素材内
部のＦｅ相とＣｕ相を圧延方向に長く成長させることが
望ましい。圧延直角方向のＦｅ相あるいはＣｕ相の結晶
粒径の小さい方をａ、圧延方向の結晶粒径をｂとしたと
きのｂ／ａ（アスペクト比）は 2以上、より望ましくは
4以上とする。このようにアスペクト比の範囲を選定す
るのは、圧延方向のばね性を保つためで、ｂ／ａが 2よ
り小さいと弾性変形領域が応力−歪曲線上で少なくな
り、繰り返し動作により変形してしまうからである。ア
スペクト比を大きくするには、冷却速度を下げか、圧延
率を50％以上に高くすればよい。なお、アスペクト比の
上限は、30までとすることが望ましい。これは、異方性
を低く抑えるためである。That is, first, the molten metal is poured into a twin roll by a tundish and rapidly cooled at a cooling rate of 100 ° C./sec or more, and then an aging treatment is performed at 500 to 900 ° C. to release the stress generated inside. When using a twin roll and a plate with a thickness of several mm produced by aging, it is desirable to pull the plate material drawn from the roll in the drawing direction and grow the Fe phase and Cu phase inside the material for a long time in the rolling direction. .. B / a (aspect ratio) is 2 or more, more desirably, where a is the smaller crystal grain size of the Fe phase or Cu phase in the direction perpendicular to the rolling and b is the crystal grain size in the rolling direction.
Set to 4 or more. The reason why the aspect ratio range is selected in this way is to maintain the spring property in the rolling direction. If b / a is less than 2, the elastic deformation region is reduced on the stress-strain curve, and the elastic deformation occurs due to repeated operation. Because. To increase the aspect ratio, the cooling rate may be reduced or the rolling rate may be increased to 50% or more. The upper limit of the aspect ratio is preferably set to 30. This is to suppress anisotropy to a low level.
【００４０】結晶粒の大きさは、平均して 100μm 以下
であることが望ましい。 100μm を越えるとＦｅ相とＣ
ｕ相が均一に分散せず、偏析が起きるようになる。結晶
粒の大きさは、望ましくは50μm 以下がよい。The size of the crystal grains is preferably 100 μm or less on average. If it exceeds 100 μm, Fe phase and C
The u phase is not uniformly dispersed and segregation occurs. The crystal grain size is preferably 50 μm or less.
【００４１】結晶粒を微細化するためには、前述した強
度改善成分を添加し、金属組織中に、微細な炭化物、窒
化物、酸化物等を作らせるようにすればよい。In order to make the crystal grains finer, the above-mentioned strength improving component may be added so that fine carbides, nitrides, oxides, etc. are formed in the metal structure.
【００４２】これら添加元素の少ない場合には、時効処
理温度を 500〜 750℃程度にすることが好ましい。When the amount of these additional elements is small, the aging treatment temperature is preferably about 500 to 750 ° C.
【００４３】双ロールと時効処理により引き出した材料
を、さらに圧延する場合には、冷間圧延と焼鈍を繰り返
して厚みを薄くしていくが、最終圧延は50％以上の圧延
率をもつ強加工とすることが望ましい。これは、Ｆｅ相
あるいはＣｕ相の結晶方位を(100) あるいは(110) に比
較的優先させるためである。(100) や(110) に優先方位
をもっていると、プレス加工やエッチング特性がよくな
る利点がある。この結晶方位は、Ｘ線回析法により簡単
に調べることができる。すなわち、Ｘ線回折パターンに
おける(200) 、(220) 、(111) 、(110) 、(211) の面方
位に対応するピークの強度をＩ(200) 、Ｉ(220) 、Ｉ(1
11) 、Ｉ(110) 、Ｉ(211) とすると、｛Ｉ(200) ＋Ｉ(2
20) ＋Ｉ(110) ｝／｛Ｉ(111) ＋Ｉ(211) ｝が0.5 より
も大きいことが望ましい。(200) 、(220) 、(110) 面の
回折線が強いことは(100) 、(110) に優先方位をもつこ
とを示している。When the material drawn by twin rolls and aging treatment is further rolled, cold rolling and annealing are repeated to reduce the thickness, but the final rolling is a strong working with a rolling ratio of 50% or more. Is desirable. This is because the crystal orientation of the Fe phase or Cu phase is relatively prioritized to (100) or (110). Having a preferred orientation in (100) or (110) has the advantage of improving press working and etching characteristics. This crystal orientation can be easily examined by an X-ray diffraction method. That is, the peak intensities corresponding to the plane orientations of (200), (220), (111), (110) and (211) in the X-ray diffraction pattern are I (200), I (220) and I (1
11), I (110), and I (211), {I (200) + I (2
20) + I (110)} / {I (111) + I (211)} is preferably larger than 0.5. The strong diffraction lines on the (200), (220), and (110) planes indicate that the (100) and (110) planes have preferred orientations.
【００４４】なお、上記の優先方位を持たせるために
は、材料に圧延率50％以上の強加工を加えた後、再結晶
温度以上の焼鈍しを行い、最後に20％以下の調質圧延を
行うことが望ましい。In order to have the above preferred orientation, the material is subjected to strong working with a rolling rate of 50% or more, then annealed at a recrystallization temperature or more, and finally temper-rolled to 20% or less. Is desirable.
【００４５】ばね性や耐磨耗性を向上させるには、添加
元素の調整、結晶粒の形状、圧延率、結晶方位等のパル
クとして調整する他に表面処理を行うことが望ましい。In order to improve the spring property and abrasion resistance, it is desirable to perform surface treatment in addition to adjusting the additive element, adjusting the grain shape, rolling rate, crystal orientation, and the like as bulk.
【００４６】表面処理の方法としては、図１に示すよう
に、表面のＦｅ、Ｃｕの組成を変化させる方法（図１は
Ｆｅの表面濃度を高くしたものである）と、図２に示す
ように、メッキにより表面を保護する方法の 2通りがあ
る。As the method of surface treatment, as shown in FIG. 1, a method of changing the composition of Fe and Cu on the surface (FIG. 1 is one in which the surface concentration of Fe is increased), and as shown in FIG. There are two ways to protect the surface by plating.
【００４７】表面の濃度を変化させる方法では、Ｆｅあ
るいはＣｕの表面濃度を内部のそれより高くする。この
方法は選択的にエッチングして耐磨耗性のよいＦｅ相
（ＣｒはＦｅ相に優先的に固溶するため実質的にはＣｒ
添加の場合Ｆｅ−Ｃｒ相となる）１をＣｕ相２よりも相
対的に表面で高めることにより実現できる。表面の濃度
は内部と比較して50％以上増加させることが望ましい。
Ｃｕ相は、有機系のアンモニア水中にディップすること
によりエッチング除去することができる。エッチングに
より表面に凹凸ができた場合はスキンパスにより、図３
に示すように表面を滑らかにすることができる。In the method of changing the surface concentration, the surface concentration of Fe or Cu is made higher than that of the inside. In this method, the Fe phase with good wear resistance by selective etching (Cr is dissolved in the Fe phase preferentially, so it is substantially
This can be realized by relatively increasing the surface of 1) which becomes an Fe-Cr phase when added) relative to the Cu phase 2. It is desirable to increase the surface concentration by 50% or more as compared with the inside.
The Cu phase can be removed by etching by dipping it in organic ammonia water. If unevenness is created on the surface by etching, the
The surface can be smoothed as shown in.
【００４８】メッキは、Ｆｅ相には付きにくいので、Ｆ
ｅ相を選択的にエッチングしたり、金属表面にＣｕスト
ライクメッキを行う必要がある。一般のメッキは 0.1μ
m 以上、ストライクメッキは 0.1μm 以下がよい。さら
に、一般のメッキのメッキ厚は望ましくは、0.3 〜10μ
m とする。メッキの場合エッチングによる表面の凹凸は
問題のない限り残しておいてもよい。これはアンカー効
果があるためである。図４に示すように、Ｆｅ相のエッ
チングはＨＦ／Ｈ2 Ｏ2 にディップしたり、ＮａＯＨや
ＮＨ4 ＯＨ液中で電解研磨することにより行うことがで
きるが、ＨＣｌ処理が最も簡単である。ＨＣｌ処理の場
合、 1〜36規定のものを温度で使用してもよいが、反応
を促進させるため80℃まで熱してもよい。ディツプする
時間は10分以内がよい。Since plating is difficult to attach to the Fe phase, F
It is necessary to selectively etch the e-phase or perform Cu strike plating on the metal surface. 0.1μ for general plating
m or more, and strike plating should be 0.1 μm or less. Furthermore, the plating thickness of general plating is preferably 0.3-10 μm.
Let m. In the case of plating, surface irregularities due to etching may be left as long as there is no problem. This is because of the anchor effect. As shown in FIG. 4, the etching of the Fe phase can be performed by dipping in HF / H 2 O 2 or by electrolytic polishing in a NaOH or NH 4 OH solution, but the HCl treatment is the simplest. In the case of HCl treatment, 1 to 36 normal one may be used at a temperature, but it may be heated to 80 ° C. to accelerate the reaction. The time to drop should be within 10 minutes.
【００４９】Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、はんだ等
のメッキは通常の電気メッキで行うことができる。ま
た、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂの無電解メッキで表面処理する
ことも可能であり、はんだディップにより表面にはんだ
がけをするのもよい。いずれにしろ表面層のＣｕ濃度が
60％以上あるとメッキが容易である。The plating of Ni, Sn, Au, Ag, Cr, solder or the like can be performed by ordinary electroplating. It is also possible to perform surface treatment by electroless plating of Ni-P or Ni-B, and it is also good to solder the surface by solder dipping. In any case, the Cu concentration in the surface layer
If it is 60% or more, plating is easy.
【００５０】金属組成は、Ｆｅ相、Ｃｕ相に分離してい
る組織がよいが、鋳造組織が残っている場合は、板厚方
向にエッチングするのに好都合である。The metal composition preferably has a structure in which it is separated into an Fe phase and a Cu phase, but when a cast structure remains, it is convenient for etching in the plate thickness direction.
【００５１】図５に示すように、金属内には、微細な酸
化物、炭化物、窒化物等の析出物４が分散しているとば
ね性も、より一層向上する。これらの析出物４が、主と
してＣｕ相とＦｅ相の界面に濃縮すると各相の結合を助
ける作用をするが、Ｆｅ相、Ｃｕ相内に存在してもよ
い。析出物をつくる元素は、Ｖ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ等であり、そのサイズは
0.3μm 以下が望ましい。これ以上のサイズになるとや
や脆くなる傾向がでてくる。As shown in FIG. 5, if the precipitates 4 such as fine oxides, carbides and nitrides are dispersed in the metal, the spring property is further improved. When these precipitates 4 mainly concentrate at the interface between the Cu phase and the Fe phase, they act to assist the bonding of the phases, but they may exist in the Fe phase or the Cu phase. The elements that form precipitates are V, Al, Si, W, M
o, Ta, Nb, Ti, Zr, etc., whose size is
0.3 μm or less is desirable. If the size is larger than this, it tends to be slightly brittle.
【００５２】図６に示すように、表面に酸化膜５を形成
して耐蝕性を向上させたりするのもよい。酸化膜５は、
水蒸気、空気、炭酸ガスあるいはこれらを混合した雰囲
気中で 300〜1000℃、望ましくは 500〜 800℃で熱処理
することにより形成させることができる。酸化膜５しと
ては、α−Ｆｅ2 Ｏ3 よりも、Ｃｕx Ｆｅ3-x Ｏ4 の化
学式をもつスピネル型の構造をもつ酸化膜の方がボイド
も少なく望ましい。スピネル型の構造をもつ酸化膜をつ
くるためには、酸素の含有量を25％以下に抑えることが
望ましい。Ｃｒ、Ｎｉ、その他前述した添加元素を加え
た場合には、Ｍx Ｃｕy Ｆｅ3-x-y Ｏ4 の膜がよい（Ｍ
は添加元素を示す）。酸化膜厚は0.01μm 〜10μm 程度
が剥離しにくいので好ましい。As shown in FIG. 6, an oxide film 5 may be formed on the surface to improve the corrosion resistance. The oxide film 5 is
It can be formed by heat treatment at 300 to 1000 ° C., preferably 500 to 800 ° C. in an atmosphere of steam, air, carbon dioxide gas or a mixture thereof. As the oxide film 5, an oxide film having a spinel type structure having a chemical formula of Cu x Fe 3 -x O 4 is preferable to α-Fe 2 O 3 because it has less voids. In order to form an oxide film having a spinel structure, it is desirable to keep the oxygen content below 25%. When Cr, Ni, and other additive elements described above are added, a film of M x Cu y Fe 3-xy O 4 is preferable (M
Indicates additional elements). An oxide film thickness of about 0.01 μm to 10 μm is preferable because it is difficult to peel off.
【００５３】α−Ｆｅ2 Ｏ3 は表面に存在してもよいが
その厚さは酸化膜の厚さ全体の20％以下にすることが望
ましい。これより厚いと緻密でないガサガサの膜とな
る。また、ＦｅＯが内部にあっても酸化膜の厚さ全体の
20％以下であればかまわない。添加元素のＣｒ、Ｎｉは
酸化膜と金属界面に濃化させると密着性を向上させる効
果がある。Ｃｒ、Ｎｉを酸化膜と金属界面に濃化させる
には、露点を10℃以上にした雰囲気で酸化させるとよ
い。Α-Fe 2 O 3 may be present on the surface, but its thickness is preferably 20% or less of the total thickness of the oxide film. If it is thicker than this, the film is not dense and rough. Moreover, even if FeO is inside, the total thickness of the oxide film is
It does not matter if it is 20% or less. The additive elements Cr and Ni have the effect of improving the adhesion when they are concentrated at the interface between the oxide film and the metal. In order to concentrate Cr and Ni on the interface between the oxide film and the metal, it is preferable to oxidize them in an atmosphere having a dew point of 10 ° C. or higher.
【００５４】表面酸化膜の色調の変化は、前述した方法
でＦｅ相のみをエッチングしてＣｕを露出させついで酸
化させることにより達成される。また、低温で酸化した
い場合にも同様の方法をとる。熱放散や耐食性等の目的
の場合にはＣｕ相をエッチングしてから酸化をするのが
よい。The change in the color tone of the surface oxide film is achieved by etching only the Fe phase to expose Cu and then oxidizing it by the method described above. Also, the same method is used when it is desired to oxidize at low temperature. For the purpose of heat dissipation and corrosion resistance, it is preferable to etch the Cu phase and then oxidize.
【００５５】図７に示すように、表面処理により表面に
硬化処理層６を形成して耐磨耗性を向上させることもで
きる。硬化処理法としては、窒化処理や炭化処理、硫化
処理等の硬化処理が用いられる。この場合、窒化物や炭
化物、硫化物をつくりやすいＣｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔ
ｉ、Ｗ、Ｚｒ等を素材のＦｅ相に固溶させておくと硬化
処理層６を容易に形成することができる。なお、前述し
た前処理により表層にＦｅ相の濃縮させておいてから窒
化あるいは炭化をするとより効果的である。炭化、窒化
は従来より行われている公知の方法を用いることができ
る。これらの硬化層の厚みは 0.1μm 〜 100μm 程度が
望ましい。As shown in FIG. 7, a hardened layer 6 may be formed on the surface by surface treatment to improve abrasion resistance. As the hardening treatment method, hardening treatment such as nitriding treatment, carbonization treatment, and sulfurization treatment is used. In this case, Cr, V, Mo, Ta, T that easily form nitrides, carbides, and sulfides
When i, W, Zr, etc. are solid-dissolved in the Fe phase of the material, the hardened layer 6 can be easily formed. It is more effective to concentrate the Fe phase on the surface layer by the above-mentioned pretreatment and then perform nitriding or carbonization. For carbonization and nitriding, known methods that have been conventionally performed can be used. The thickness of these hardened layers is preferably about 0.1 μm to 100 μm.
【００５６】装飾性をもたせるための表面への塗料塗装
は、メッキをしてもしなくても可能である。また、溶接
によって本発明のばね部材を他の部材に接続しても、以
上説明した性質は損なわれることがない。The surface can be painted with or without plating for decorative purposes. Further, even if the spring member of the present invention is connected to another member by welding, the properties described above are not impaired.
【００５７】[0057]
【作用】本発明の高強度ばね部材は、強度と導電性を兼
備し、しかも低コストで提供することができる。The high-strength spring member of the present invention has both strength and conductivity and can be provided at low cost.
【００５８】[0058]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。表
１の成分を溶解して溶湯炉に溶湯を保持し、タンデッシ
ュを介して双ロールに溶湯を流し込み、 100℃／秒以上
（実施例３，６，１５は特に800 〜2000℃／秒の高速で
冷却）のスピードで冷却し、その後、 500〜 900℃で時
効処理を行った後、実施例３，１０を除いて圧延率50％
以上の圧延を行って厚さ1mm のＣｕ−Ｆｅ系合金板を
得、その一部について表１に示すように、酸化処理（水
蒸気と炭酸ガスの混合ガス雰囲気）と表面硬化処理(0.1
〜30μm 厚) およびメッキ処理を施した。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. The components shown in Table 1 were melted and held in a molten metal furnace, and the molten metal was poured into a twin roll through a tundish, and the temperature was 100 ° C./sec or higher (Examples 3, 6 and 15 were high speeds of 800 to 2000 ° C./sec. Cooling), and then aging treatment at 500 to 900 ° C., and then the rolling ratio of 50% except for Examples 3 and 10.
The above rolling was carried out to obtain a Cu-Fe alloy plate having a thickness of 1 mm, and as shown in Table 1 for a part thereof, oxidation treatment (mixed gas atmosphere of water vapor and carbon dioxide gas) and surface hardening treatment (0.1
~ 30 μm thick) and plated.
【００５９】これらの合金板を用いて冷間圧延し作成し
たばね部材の実験結果（アスペクト比、結晶方位、硬
さ、導電率およびばね性・耐磨耗性等）を合金の化学組
成とともに表示１に示す。なお、一部の部材はプレスあ
るいはエッチングによる加工を行っている。The experimental results (aspect ratio, crystal orientation, hardness, conductivity, spring property, wear resistance, etc.) of spring members cold-rolled using these alloy sheets are displayed together with the chemical composition of the alloy. Shown in 1. Note that some members are processed by pressing or etching.
【００６０】[0060]
【表１】 ＮＨ3 * ：有機アンモニア水 ＮＨ4 ＯＨ* ：アンモニア水 ＮａＯＨ* ：電解研磨 Ｃｒ* ：ストライクメッキ ピン* ：ピンプラグおす ピン** ：ピンプラグめす 端子* ：機器接続端子めす コード* ：コードプラグおす コード** ：コードプラグめす コンセント* ：コンセントおす コンセント** ：コンセントめす なし* ：Ｆｅの表面濃度が内部に比べて50
％以上有するもの 添加元素量は、経時された元素のそれぞれの％表示 転位密度は平均転位密度。平均を出しにくい場合はＣｕ
相とＦｅ相を別々に表示、 ばね性の評価は、弾性率が
15000kgf／mm2 以上のものを良好とし、それ以下のもの
を不良とした。また、耐磨耗性はスクラッチテストで5N
以上のものを良好とし、それ以下のものを不良とした。[Table 1] NH 3 *: Organic ammonia water NH 4 OH *: Ammonia water NaOH *: Electrolytic polishing Cr *: Strike plating Pin *: Male pin plug pin **: Female pin plug terminal *: Female connector terminal cord *: Male cord cord * *: Cord plug female outlet *: Electrical outlet male outlet **: Electrical outlet female none *: Surface concentration of Fe is 50 compared to inside
% Or more Additive element amount is% of each aged element Dislocation density is average dislocation density. If it is difficult to obtain the average, Cu
Phase and Fe phase are displayed separately.
Those of 15000 kgf / mm 2 or more were regarded as good, and those of less than them were regarded as defective. Also, abrasion resistance is 5N in scratch test.
The above items were regarded as good, and those below were regarded as bad.
【００６１】表示１から分かるように、本発明の実施例
（Ｃｕ−Ｆｅ合金）の場合は、すべて硬さ170HV 以上の
良好な強度（硬さ）をもち、ばね性および耐磨耗性も良
好な特性を示した。これに対して比較例（Ｃｕ−Ｚｎ合
金を使用）の場合は、これらの特性（硬さ、ばね性およ
び耐磨耗性）は不十分なものであった。As can be seen from the display 1, in the case of the examples of the present invention (Cu-Fe alloy), all have good strength (hardness) of hardness 170 HV or more, and spring properties and wear resistance are also good. It showed various characteristics. On the other hand, in the case of the comparative example (using Cu-Zn alloy), these characteristics (hardness, spring property and abrasion resistance) were insufficient.
【００６２】[0062]
【発明の効果】本発明による高強度ばね部材は、硬さ17
0HV 以上を達成でき、肉厚の薄い小型のものが可能とな
り、ばね性や耐磨耗性に優れ、そのため何回動作させて
も殆ど変形を起こさない。したがって、家庭用、工業用
コンセント（雌）、同コンセント（雄）、プリント基板
の接続用ソケットやピン、オーディオ、ビデオ関連のピ
ンプラグやジャック、コード先端のプラグ、電気機器、
通信器等の機器用接続端子に代表される導電コネクタは
もとより、スイッチング機能をもったブレーカー、遮断
器等の導電コネクタにも利用できるばかりでなく、板ば
ね、トーションバー、皿ばね、座金類、ジグザクばね、
スナップリング、うずまきばね、コイルばね、輪ばね
等、ばね部材一般に利用できる。また、モーターのブラ
シ、スライドスイッチ等の耐磨耗性が大きく要求される
分野にも利用可能である。The high strength spring member according to the present invention has a hardness of 17
It is possible to achieve 0HV or more, and it is possible to make thin and small-sized ones, and it has excellent spring properties and wear resistance, so that it hardly deforms even if it is operated many times. Therefore, household and industrial outlets (female), same outlets (male), printed circuit board connection sockets and pins, audio and video related pin plugs and jacks, cord tip plugs, electrical equipment,
Not only can it be used in conductive connectors typified by connection terminals for devices such as communication devices, but also in breakers with switching functions, conductive connectors such as circuit breakers, as well as leaf springs, torsion bars, disc springs, washers, Zigzag spring,
It can be generally used for spring members such as snap rings, spiral springs, coil springs and ring springs. It can also be used in fields such as motor brushes and slide switches where great abrasion resistance is required.
【図１】 本発明のばね部材のＦｅ相の表面濃度が高い
部分の金属組織を模式的に示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a metal structure of a portion of a spring member of the present invention having a high Fe phase surface concentration.
【図２】 本発明のばね部材の表面がメッキにより保護
された部分の金属組織を模式的に示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the metallographic structure of a portion of the spring member of the present invention whose surface is protected by plating.
【図３】 本発明のばね部材の表面がスキンパスにより
滑らかにされた部分の金属組織を模式的に示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a metallographic structure of a portion where the surface of the spring member of the present invention is smoothed by a skin pass.
【図４】 本発明のばね部材のＣｕ相の表面濃度が高い
部分の金属組織を模式的に示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the metal structure of a portion of the spring member of the present invention where the surface concentration of Cu phase is high.
【図５】 本発明のばね部材の内部に析出物が分散して
いることを模式的に示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing that precipitates are dispersed inside the spring member of the present invention.
【図６】 本発明のばね部材の表面が酸化膜で被覆され
ていることを模式的に示す断面図。FIG. 6 is a sectional view schematically showing that the surface of the spring member of the present invention is covered with an oxide film.
【図７】 本発明のばね部材の表面が硬化処理されてい
ることを模式的に示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing that the surface of the spring member of the present invention has been hardened.
１………Ｆｅ相 ２………Ｃｕ相 ３………メッキ相 ４………析出物 ５………酸化膜 ６………硬化処理層 1 --- Fe phase 2 --- Cu phase 3 --- plating phase 4 --- precipitate 5 --- oxide film 6 --- hardening layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大森 廣文 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 中村 新一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hirofumi Omori No. 1 Komukai Toshiba-cho, Kouki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Kanagawa Prefecture R & D Center, Toshiba Corporation (72) Shinichi Nakamura Komukai, Kouki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Toshiba Town No. 1 Inside Toshiba Research and Development Center
Claims (2)
ら選ばれた元素を10〜90重量％含有し残部が実質的にＣ
ｕからなる合金で構成されてなることを特徴とする高強
度ばね部材。1. Fe or 10 to 90% by weight of an element selected from Fe and Cr and Zn, with the balance being substantially C
A high-strength spring member comprising an alloy of u.
金、または、このＦｅ−Ｎｉ合金とＣｒおよびＺｎから
選ばれた元素を10〜90重量％含有し残部が実質的にＣｕ
からなる合金で構成され、該合金中の平均的な転位密度
が102 dl／cm2以上であることを特徴とする高強度ばね
部材。2. An Fe-Ni alloy containing up to 40% by weight of Ni, or 10 to 90% by weight of this Fe-Ni alloy and an element selected from Cr and Zn, with the balance being substantially Cu.
A high-strength spring member, which is composed of an alloy consisting of, and has an average dislocation density of 10 2 dl / cm 2 or more.
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