專利名稱：油回火鋼絲的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于汽車內(nèi)燃機(jī)等所用的閥簧、離合器的扭簧等螺旋彈簧的油回火鋼絲的制造方法。
背景技術(shù)：
就螺旋彈簧用油回火鋼絲的制造方法而言，已知有使用非金屬包含物受到控制的線材，進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變熱處理，酸洗后潤(rùn)滑包膜，經(jīng)剝落處理后，再度進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變熱處理，酸洗后潤(rùn)滑包膜，經(jīng)拉絲加工后進(jìn)行油回火處理的油回火鋼絲的制造方法。此時(shí)，由于對(duì)線材的等溫轉(zhuǎn)變熱處理提高了線材的加工性，所以通常將其省略。
現(xiàn)有的剝落處理后實(shí)施等溫轉(zhuǎn)變熱處理的油回火鋼絲的制造方法有下述缺點(diǎn)(a)因鋼絲被加熱到轉(zhuǎn)變點(diǎn)以上，所以存在發(fā)生脫碳的可能。
(b)由于等溫轉(zhuǎn)變熱處理需要成股移動(dòng)處理，所以在移動(dòng)處理中以及操作中很容易產(chǎn)生損傷。
(c)在等溫轉(zhuǎn)變熱處理中，需要除去熱處理中產(chǎn)生的鱗片狀氧化包膜，而為了實(shí)施拉絲加工，酸洗后需要潤(rùn)滑包膜處理。
(d)由于潤(rùn)滑包膜的粗糙導(dǎo)致再拉絲后的油回火處理中的鱗片狀氧化包膜的附著狀態(tài)不均勻，不利于螺旋彈簧的成型加工(卷繞)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題就是鑒于上述問(wèn)題而提供一種油回火鋼絲的制造方法，既簡(jiǎn)化了剝落處理后的工序，又能提高質(zhì)量、降低成本。
本發(fā)明的另一課題是提供一種線材未脫碳、進(jìn)行拉絲加工和油回火處理后表面無(wú)損傷、無(wú)不均勻鱗片、螺旋彈簧易于成型的油回火鋼絲的制造方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明的油回火鋼絲的制造方法的特征在于，對(duì)非金屬包含物受到控制的線材實(shí)施等溫轉(zhuǎn)變熱處理，在酸洗后實(shí)施潤(rùn)滑包膜，在進(jìn)行剝落處理后，對(duì)剝落處理時(shí)表層產(chǎn)生的加工硬化層利用退火工藝軟化處理，進(jìn)行拉絲，然后進(jìn)行油回火處理。
發(fā)明的作用本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)用于螺旋彈簧的油回火鋼絲的制造方法中，對(duì)非金屬包含物受到控制的鋼絲在剝落處理后進(jìn)行退火處理，有益于此后的拉絲加工。即，根據(jù)本發(fā)明的螺旋彈簧用油回火鋼絲的制造方法，是利用退火軟化線材剝落處理中產(chǎn)生于線材表層的加工硬化層，消除其害處，在拉絲后進(jìn)行油回火處理的方法。
考慮到拉絲加工性與拉絲加工后油回火處理時(shí)由奧氏體化加熱而形成滲碳體的固熔狀態(tài)，線材的退火溫度設(shè)在500～650℃的溫度范圍內(nèi)。退火時(shí)的環(huán)境氣體優(yōu)選為氮?dú)饣虻趸旌蠚?，特別優(yōu)選為對(duì)氧氣量有所控制的氣體。線材退火時(shí)產(chǎn)生的鱗片狀氧化包膜可控制在非常薄而均勻的狀態(tài)下。因此，可省去為實(shí)施拉絲加工而進(jìn)行的酸洗后的潤(rùn)滑包膜處理。
在線材拉絲加工前，對(duì)因退火而產(chǎn)生的鱗片狀氧化包膜還可利用噴凈法(shot blast)等進(jìn)行除氧化皮處理。通過(guò)對(duì)因退火而產(chǎn)生的線材的鱗片狀氧化包膜進(jìn)行勻化處理，緊接著又使油回火處理后的鱗片狀氧化包膜(的厚度)均勻，就能保證螺旋彈簧加工成型(卷繞)時(shí)的潤(rùn)滑性。


圖1為由本發(fā)明的油回火鋼絲的制造方法制得的線材的表面切割照片。
圖2為由該油回火鋼絲的制造方法制得的線材的固熔狀態(tài)照片。
圖3為由該油回火鋼絲的制造方法制得的線材卷繞狀態(tài)下的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)的簡(jiǎn)要示意圖。
圖4為參比線材的脫碳狀態(tài)的照片。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的油回火鋼絲的制造方法，其特征在于，對(duì)線材進(jìn)行剝落處理，利用退火軟化此時(shí)產(chǎn)生的加工硬化層，消除其害處，在拉絲后，進(jìn)行油回火處理。
實(shí)施例1就油回火鋼絲而言，準(zhǔn)備包括0.57％碳(以下如沒(méi)有特殊說(shuō)明，“％”均表示重量％)、1.45％硅、0.69％錳、0.014％磷、0.004％硫、0.67％鉻，其余為鐵的合金鋼的包含物受到控制的線材A～H和參比線材J，對(duì)各種線材進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變熱處理，在酸洗后實(shí)施潤(rùn)滑覆膜，進(jìn)行表面剝落處理。線材的剝落處理量為直徑為0.3mm(厚度0.15mm)。然后批量進(jìn)行線材退火處理。
線材的退火溫度變化范圍在480～700℃之間，確認(rèn)各退火溫度下線材A～H和參比線材J的拉絲加工性。線材退火后的鱗片狀氧化包膜狀態(tài)均是極薄且很均勻。且退火的線材A～H未被確認(rèn)產(chǎn)生脫碳，但如圖4所示，參比線材J有脫碳的狀況。
然后，對(duì)拉絲加工良好的線材進(jìn)行油回火處理。確認(rèn)油回火處理時(shí)的滲碳體的固熔狀態(tài)(參照?qǐng)D2)。由于油回火處理加熱時(shí)間短，所以當(dāng)滲碳體形成球狀時(shí)，加熱使?jié)B碳體固熔不夠充分，因此得不到適宜的強(qiáng)度。
對(duì)包含物得到控制的線材A～H和參比線材J進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變熱處理，酸洗后實(shí)施潤(rùn)滑包膜，在進(jìn)行表面剝落處理后的退火溫度與拉絲加工性的關(guān)系如下。
線材A退火溫度為450℃時(shí)，拉絲加工中產(chǎn)生斷絲，沒(méi)有實(shí)用性。
線材B退火溫度為480℃時(shí)，可實(shí)施收縮率80％以上的拉絲加工，但如圖1所示，線材表面上產(chǎn)生細(xì)微的與線軸成直角的裂紋狀裂痕。
線材C～F退火溫度為500～650℃時(shí)，未被確認(rèn)有細(xì)微的與線軸成直角的裂紋狀裂痕的產(chǎn)生，且觀察不到滲碳體的球狀化，由拉絲加工后的奧氏體化加熱而使?jié)B碳體充分固熔，得到適宜的強(qiáng)度。未被確認(rèn)油回火處理后的鱗片狀氧化包膜的外觀有不均勻的狀況。
線材G在700℃的溫度下退火，滲碳體的球狀化持續(xù)進(jìn)行，由拉絲加工后的奧氏體化加熱不能充分使球狀化的滲碳體的固熔，得不到適宜的強(qiáng)度。
參比線材H確認(rèn)油回火處理后的鱗片狀氧化包膜的外觀不均勻。
以上各線材A～H和參比線材J的評(píng)價(jià)情況如表1所示。退火溫度500～650℃適用于線材C～F。
表1評(píng)價(jià)結(jié)果

油回火處理后，在脫機(jī)下，利用渦流探傷法對(duì)全長(zhǎng)進(jìn)行探傷檢查。進(jìn)行批量退火處理的線材C～F每輪線圈(直徑6mm，長(zhǎng)1500m)沒(méi)有一點(diǎn)損傷，反之，參比線材H(剝落處理后經(jīng)等溫轉(zhuǎn)變熱處理后的線材)中發(fā)現(xiàn)每圈有7處損傷。
表2評(píng)價(jià)項(xiàng)目

實(shí)施例2對(duì)成分與實(shí)施例1不同的包括0.65％碳、1.53％硅、0.69％錳、0.007％磷、0.008％硫、0.68％鉻，其余為鐵的合金鋼的包含物受到控制的線材進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變熱處理，酸洗后實(shí)施潤(rùn)滑包膜，對(duì)表面進(jìn)行直徑0.3mm(厚度0.15mm)的剝落處理。
然后對(duì)線材進(jìn)行批量退火處理。其退火溫度設(shè)為500℃。對(duì)線材進(jìn)行退火處理后，進(jìn)行拉絲處理至適宜的絲徑，然后進(jìn)行油回火處理。此時(shí)，未發(fā)生拉絲加工引起的異常、油回火處理中的強(qiáng)度不足、不均勻的鱗片等異常情況。
實(shí)施例3對(duì)于用作高疲勞強(qiáng)度材料的油回火鋼絲，是使用包括0.64％碳、1.43％硅、0.71％錳、0.006％磷、0.005％硫、1.48％鉻、0.47％鉬、0.19％釩，其余為鐵的合金鋼的包含物受到控制的線材，在酸洗后實(shí)施潤(rùn)滑包膜，對(duì)表面進(jìn)行直徑0.3mm(厚度0.15mm)的剝落處理。然后在600℃下對(duì)線材進(jìn)行批量退火處理。接著，在對(duì)線材進(jìn)行拉絲加工后，進(jìn)行油回火處理。
上述高疲勞強(qiáng)度材料也未發(fā)生因拉絲加工導(dǎo)致的異常、油回火處理中的強(qiáng)度不足、不均勻的鱗片等異常情況。
產(chǎn)業(yè)實(shí)用性如上所述，本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)閥簧、離合器的螺旋彈簧等的油回火鋼絲的制造方法，因拉絲加工和油回火處理后的表層無(wú)損傷、無(wú)不均勻鱗片，螺旋彈簧易于成型，因此非常有用。
權(quán)利要求
1.一種油回火鋼絲的制造方法，其特征在于，對(duì)非金屬包含物受到控制的線材實(shí)施等溫轉(zhuǎn)變熱處理，在酸洗后實(shí)施潤(rùn)滑包膜，在進(jìn)行剝落處理后，對(duì)剝落處理時(shí)表層產(chǎn)生的加工硬化層利用退火工藝軟化處理，進(jìn)行拉絲，然后進(jìn)行油回火處理。
2.如權(quán)利要求1所述的油回火鋼絲的制造方法，其特征在于，所述退火工藝實(shí)施溫度為500～600℃。
3.如權(quán)利要求1所述的油回火鋼絲的制造方法，其特征在于，所述退火工藝時(shí)的爐內(nèi)環(huán)境氣體采用氮?dú)?，用于抑制鱗片狀氧化包膜。
4.如權(quán)利要求1所述的油回火鋼絲的制造方法，其特征在于，所述退火工藝時(shí)的爐內(nèi)環(huán)境氣體為氮氧混合氣，且氧氣量受到控制，以抑制鱗片狀氧化包膜。
5.如權(quán)利要求1所述的油回火鋼絲的制造方法，其特征在于，所述線材為Si-Cr鋼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油回火鋼絲的制造方法，它是對(duì)非金屬包含物受到控制的線材實(shí)施等溫轉(zhuǎn)變熱處理，在酸洗后實(shí)施潤(rùn)滑包膜，在進(jìn)行剝落處理后，對(duì)剝落處理時(shí)表層產(chǎn)生的加工硬化層利用退火工藝軟化處理，進(jìn)行拉絲，然后進(jìn)行油回火處理。
文檔編號(hào)C21D1/58GK1556866SQ0380111
公開日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月22日
發(fā)明者小野田光芳 申請(qǐng)人:鈴木金屬工業(yè)株式會(huì)社