[發明專利]彈簧加工性優異的高強度彈簧用鋼線材及其制造方法、以及高強度彈簧

有效

• 申請號: 201380012354.1
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN104145037A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 大浦宏之;吉原直
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C21D9/52;C22C38/18;C22C38/54
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及用于汽車的閥簧等，具有高加工性(拉絲性、卷繞性以及后述的SV性)的高強度彈簧用鋼線材其制造方法，以及由該高強度彈簧用鋼線材得到的高強度彈簧(硬拉彈簧、油回火彈簧)等。

背景技術

在用于汽車的彈簧中，已知主要有用于發動機的閥簧，該閥簧主要是對經過拉絲加工的線材進行油回火處理(以下稱為“OT處理”)后，再實施用于提高彈簧性能的淬火－回火處理后加工(卷繞)成彈簧形狀而制造的。在這樣的彈簧的制造工序中，使生產效率降低的主要原因有拉絲中的斷線和拉絲后的卷繞中的斷線(折損)。因為這些制造損壞伴隨著裝置的長時間的停止，所以會使生產效率大幅降低。

因此，作為抑制拉絲中的斷線的技術，大量提出了軋制材組織、拉絲前處理、拉絲潤滑劑等的改良技術。另外，也提出了各種抑制卷繞中的折損(將其稱為“卷繞折損”)而使卷繞性良好的技術。

作為使卷繞性良好的技術，例如在專利文獻1中提出：在OT處理前(即拉絲后)實施線材的表面處理，且使OT處理線材制造時的表層氧化皮殘存，以實現線材表面瑕疵的減少，通過降低表層粗糙度而降低OT處理線材的表面粗糙度，使卷繞性提高。但是，在線材表面發生裂紋時，即使控制表面粗糙度也無法去除掉裂紋，由于該裂紋而致使發生卷繞折損，卷繞性降低。

另外在專利文獻2中，是通過熱處理線材的氮控制來減少未熔化碳化物，從而改善卷繞性。但是，減少未熔化碳化物雖然對于組織的韌性和加工性的改善有效，但對于以加工處理損傷、裂紋等為起點的卷繞折損的抑制存在界限。

于是，在閥簧的制造中，會實施表面刮削工序(以下，稱為“SV工序”)，即，以熱軋加工成規定的線徑的圓線，卷取成卷狀而進行冷卻后，在700℃左右施加退火而使之軟化，除去表層的脫碳部的工序，但要求該SV工序時的加工性(將其稱為“SV性”)也良好。

作為使SV性良好的技術，例如在專利文獻3中提出以下技術，其是在終軋后進行緊密地卷取，使卷狀載置時的環繞間距為環繞直徑的1/10以下并進行緩冷，從而降低軋制材的硬度，可以在保持軋制狀態下進行SV工序的實施。在此方法中，雖然組織的硬度降低，但是進行了緩冷中的晶粒的粗大化，晶粒度的偏差也大，因此加工性降低，作為高強度彈簧鋼的加工不適用。另外，緩冷中的脫碳也嚴重，使作為制品的彈簧的品質降低。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009－235523號公報

專利文獻2：國際公開第2007－114491號

專利文獻3：日本特開平5－7912號公報

發明內容

發明所要解決的課題

本發明是為了解決現有技術中的課題而完成的，其目的在于，提供一種在彈簧制造時能夠發揮拉絲性、卷繞性、SV性均良好的特性的高強度彈簧用鋼線材、用于制造這種高強度彈簧用鋼線材的有用的方法、以及以高強度彈簧用鋼線材作為原材而得到的高強度彈簧等。

用于解決課題的手段

能夠解決上述課題的所謂本發明的高強度彈簧用鋼線材，是熱軋后的鋼線材，其在如下幾點具有要旨，分別含有C：0.4～0.8％(表示“質量％”，涉及化學成分組成以下同樣)、Si：1.5～3.5％、Mn：0.3～1.5％、Cr：0.03～0.4％和Al：0.005％以下，余量由鐵和不可避免的雜質構成，是珠光體面積率為90％以上的組織，且距表面深0.5mm的珠光體團的粒度號(以下稱為“珠光體團粒度號”或“珠光體團尺寸”)的平均值Pave及其標準偏差Pσ分別滿足下述(1)式、(2)式：

8.0≤Pave≤12.0…(1)；

0.0＜Pσ≤0.5…(2)。

在本發明的高強度彈簧用鋼線材中，根據需要還含有如下成分也有效：(a)選自V：0.5％以下(不含0％)、Nb：0.5％以下(不含0％)、Ni：2.0％以下(不含0％)和Mo：0.5％以下(不含0％)中的一種以上；(b)Cu：0.7％以下(不含0％)；(c)B：0.01％以下(不含0％)等，根據所含有的成分，高強度彈簧用鋼線材的特性得到進一步改善。

在制造上述這樣的高強度彈簧用鋼線材時，使載置溫度為750～1000℃而將熱軋后的鋼線材卷取為卷狀后，在冷卻輸送機上以1℃/秒以上的冷卻速度急速且均勻地將線材冷卻至750℃以下的溫度，使繼續進行的緩冷的開始溫度在卷材的密部和疏部均為650～750℃的范圍內，且使卷材的密部和疏部的溫差為50℃以下即可。