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(有)加賀スプリング製作所

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(有)加賀スプリング製作所

 平成15年にホームページを開設し、情報公開型企業を実践していく上で、積極的にインターネットを使い 情報を公開して行き、その一環としてのツールがばねの特性計算」をどなたでもご利用できるようにしています。
圧縮バネ、引張ばね、ねじりコイルバネ、板バネは勿論オイル・シール用スプリング,構造物強化ばね、耐熱用スプリング(インコネル)、耐食用スプリング(バネ用チタン材)等、あらゆる分野で当社のバネが採用されています。
創業52年、お客様の視点でバネ作りです。一個からでも企画、設計、見積、製作します。

ホームページ:http://www.kagaspring.com/


 タグ:圧縮バネ 引張バネ ねじりばね 耐食バネ 耐熱バネ

ステンレス鋼の低温特性

2011/07/15 09:00
投稿者: nozaki カテゴリ:ばね用材料
 

ステンレス鋼の低温特性

多くの鉄鋼材料は低温で脆性を示しますが、面心立方晶金属であるニッケル、銅、アルミニウム等は
低温で脆性を示す事は無いです。

ステンレス鋼では低温で靱性が保たれるか、脆性を示すかは金属組織によります。
例えば13クロムステンレス鋼や18クロムステンレス鋼等のフェライト系・マルテンサイト系では
低温脆性を示しますが、18-8ステンレス鋼のオーステナイト系ステンレスやニッケル基合金は
脆性を示す事は無いです。

下図は各種鋼材と非鉄金属の常温・低温における衝撃靱性を示したものです。

 

各種金属の常温及び低温の衝撃波


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耐食性一覧表(2)

2010/09/03 11:00
投稿者: nozaki カテゴリ:ばね用材料
耐食性一覧表
 
(注) A;完全耐食;侵食度0.127mm/year以下   
    B;使用可能耐食、侵食度0.127~1.27mm/year  
    C;耐食性負荷、侵食度1.27mm/year以上  

薬品名 濃度 温度 チタン ジルコニウム ハステロイC 316ステンレス
[%] [℃]
有機物 乳酸 10 室温 A A A A
Boiling A A   A
タンニン酸 25 室温 A A A A
Boiling A A A
クエン酸 50 室温 A A A A
Boiling A A
ステアリン酸   室温 A   A A
Boiling A   A
塩   化   物 塩化第二鉄 30 室温 A B C C
Boiling A C C C
塩化ナトリウム 20℃飽和 室温 A A A B
Boiling A A B
塩化アンモン 10 室温 A A B B
Boiling A
塩化カルシウム 10 室温 A A A B
Boiling A
塩化アルミニウム 25 室温 A      
Boiling      
塩化亜鉛 10 室温 A A A  
Boiling A A A  
塩化マグネシウム 10 室温 A C B C
Boiling A C C
塩化第二銅 50 室温 A A A  
Boiling A  
四塩化炭素   室温 A A A  
Boiling A A  
塩化ニッケル 5 室温 A   A  
10 Boiling A    
塩化バリウム 20 室温 A   A  
Boiling A    
硫酸化合物および硫化物 硫酸銅 20 室温 A A A A
Boiling A A A
硫酸アンモン 20℃飽和 室温 A A A A
Boiling A A B
硫酸亜鉛 20℃飽和 室温 A   B  
Boiling A      
チオ硫酸ソーダ 20℃飽和 室温 A   A  
  Boiling A   A  
硫化ソーダ 10 室温 A A   A
Boiling A A   A
硫酸ソーダ 50 室温 A   B  
Boiling A    
硝酸化合物 硝酸アンモン 10 室温 A A A A
Boiling A A A A
硝酸第二銅 10 室温 A   B  
30 Boiling A    
硝酸カリウム all 室温 A A B  
Boiling A A  
アルカリ 苛性ソーダ 20 室温 A A A A
Boiling A A A A
炭酸ソーダ 20 室温 A A A A
Boiling A A A A
腐食性ガス・含有水 塩素ガス 100wet 室温 A C B C
塩素ガス dry 室温 C      
アンモニア水 10 室温 A A A A
Boiling A A A A
塩素水 100ガス飽和 室温 A C A C
80℃ A C B C
亜硫酸ガス水 20 室温 A A    
その他 過酸化水素 5 室温 A A A  
Boiling A A A  
10 室温 A A A  
Boiling A A A  
重クローム酸カリ 10 室温 A A A A
Boiling A A A A

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耐食性一覧表(1)

2010/09/02 14:00
投稿者: nozaki カテゴリ:ばね用材料
 耐食性一覧表
 
(注) A;完全耐食;侵食度0.127mm/year以下   
    B;使用可能耐食、侵食度0.127~1.27mm/year  
    C;耐食性負荷、侵食度1.27mm/year以上  
 
薬品名 濃度 温度 チタン ジルコニウム ハステロイC 316ステンレス
[%] [℃]
無    機     酸 塩  酸 1 室温 A A A A
Boiling B A C C
5 室温 A A B C
Boiling C A C C
10 室温 B A B C
Boiling C A C C
20 室温 C A B C
Boiling A C C
35 室温 C A A C
Boiling A C C
塩 酸
+硝 酸
1:3 室温 A C
2:1 室温 A
3:1 室温 A C C
4:1 室温 A
7:1 室温 A
20:1 室温 A
3.5%HCl+0.5%HNO3 室温 A
3.5%HCl+0.5%FeCl3 室温 A B
硫  酸 5 室温 A A A A
Boiling C A B C
10 室温 B A A C
Boiling   A C C
60 室温 B A A C
Boiling C C
80 室温 C C A C
Boiling C C C
95 室温 C C A B
Boiling C C C
硫酸+塩酸 10:90 室温 A A    
80:70 室温 A A    
50:50 室温 A A    
60:40 室温 A C    
80%H2SO4+0.5%HNO3 室温 A      
10%H2SO4+0.5%CuSO4 室温 A      
15%H2SO4+2%硫化ソーダ+0.5%チオ硫酸ソーダ 室温 A      
     
10%H2SO4+24%硝酸+1%硫酸亜鉛+H2S吹込 室温 A      
     
硝酸 37 室温 A A A A
Boiling A A C A
64 室温 A A A A
Boiling A A C B
王水 1HNO3+3HCl 室温 A C A C
Boiling A C C C
クローム酸 20 室温 A A A  
Boiling A A  
リン酸 10 室温 A A A A
Boiling C A A A
30 室温 A A A A
Boiling C A B
50 室温 B A A A
Boiling C A B
酢酸 100 室温 A A A A
Boiling A A A A
ギ酸 50 室温 A A A C
Boiling C A A C
シュウ酸 5 室温 A A B  
Boiling C A  
10 室温 B A A B
Boiling C A B C

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オイルテンパー線:取扱上の注意事項

2010/06/24 15:00
投稿者: nozaki カテゴリ:ばね用材料

オイルテンパー線は優れたばね用鋼線ですが、場合によっては意外と脆い面もあります。組織が焼戻しマルテンサイトであり、且つ高強度であることから取扱上次のようなことに注意する必要があります。

  1. 酸洗、めっきなどは水素を吸蔵し、水素脆化を招きやすいので極力避ける。
  2. 強い曲げ加工、ばね指数(D/d)の小さい加工は、ピアノ線・硬銅線より高強度なので避ける。特
    に太径のオイルテンパー線の場合は折損しやすいので注意を要します。
    強い曲げ加工、ばね指数(D/d)の小さい加工は、ピアノ線・硬銅線より高強度なので避ける。特に太径のオイルテンパー線の場合は折損しやすいので注意を要します。
  3. ばね成形後はすみやかに低温焼なましを行ないと、高強度のオイルテンパー線ほどばね成形彼の残留応力は高くなる傾向にあり、1000MPa以上の引張残留応力がばねの内側に発生する場合もあるので、そのまま放置すると一種の遅れ破壊である置き割れや応力腐食などの原因となることもあります。
  4. ばね成形後の低温焼なましなどの熱処理に硝酸塩系のソルトを用いる場合、分解したソルトは腐食性があるので洗浄を十分に行う必要がある。できればソルトバスの使用は避け、熱風炉や電気炉などを用いる方が良いです。

    各種弁ばね用鋼線によるばねの疲れ限度線図

    各種弁ばね用鋼線によるばねの疲れ限度線図


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オイルテンパー線(低温焼鈍について)

2010/06/23 16:00
投稿者: nozaki カテゴリ:ばね用材料
SWSOC-V:トーションバー オイルテンパー線を用いるばねは冷間成形で製作するので、ピアノ線、硬鋼線と同じく、成形後のばねには残留応力が発生する。よってばね成形後は強度が著しく低下しない範囲のなるべく高い温度で低温焼なましを行うのが普通です、炭素鋼系は300~400℃で20~30分の条件が、低合金鋼系では300~450℃で20~30分の条件が必要とされています。下図に各種合金鋼および炭素鋼によって作られたオイルテンパー線とピアノ線の加熱締付試験の結果を示していますが、オイルテンパー線の中でも低合金鋼によるオイルテンパー線は優れた耐熱性、耐へたり性を備えていることが良く理解できます。

オイルテンパー線とピアノ線の加熱締付試験結果の比較
オイルテンパー線とピアノ線の加熱試験結果の比較

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オイルテンパー線(化学成分)

2010/06/22 15:00
投稿者: nozaki カテゴリ:ばね用材料
 
下図にJIS規格オイルテンパー線の種類と化学成分を表示しています。
オイルテンパー線には合金元素を添加できることが特長ですが、その多くはばね鋼と同じ成分系です。

最近では市場のニーズに応えてより高応力の設計に対応できるよう弁ばね用シリコンクロム鋼オイルテンパー線をベースに高炭素化、バナジウム添加による結晶粒微細化と高降伏点化、
耐熱性の向上のためモリブデンを、じん性向上のためにニッケルを単独もしくは複合添加した高強度弁ばね用オイルテンパー線が開発されて来ました。

これらの鋼種は耐熱性が高いため浸炭窒化処理を施して、より高強度設計の弁ばね等に適用されることが多くなってきています。


JIS規格オイルテンパー線の種類と化学成分
JIS規格オイルテンパー線の種類と化学成分

オイルテンパー線圧縮バネ
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オイルテンパー線(機械的性質)

2010/06/21 13:00
投稿者: nozaki カテゴリ:ばね用材料
 弁ばねオイルテンパー線の語源は英語のOil Tempered WireあるいはOil Tempered Steel SpringWireに由来するものです。オイルテンパー線は冷間加工により所定の線径とした線を連続走行式の炉で焼入焼戻し処理をして諸規格の機械的性質を持たせた線で、ピアノ線、硬銅線と異なり、炭素鋼のみならず低合金鋼も使用できるところに特徴があります。また、全長にわたり特性が均一で、真直性が良いこと、降伏点 (0.2%耐力)および弾性限が高いこと、耐熱性、耐へたり性が優れており、6.Omm以上の線径の線についても高い強度の線が得られるといった特性があります。近年では焼入れの冷却媒体に語源の油だけでなく、水あるいは水溶性ポリマーを用いられることもありますが、得られる組織は基本的には同じなのでオイルテンパー線として扱って良いとされています。オイルテンパー線の引張試験による荷重一伸び線図をピアノ線、ステンレス鋼線と比較した例を下図に示す。オイルテンパー線は他の鋼線に比較して0.2%耐力および弾性限が大きい。
オイルテンパー線ー伸び線図

オイルテンパー線は多くがコイルばねとして用いられており、そのばねの用途に応じた複数種類のオイルテンパー線がっくられている。JISでは弁ばね用と一般ばね用に大別しており、その中に鋼種別のオイルテンパー線が定められている。この分類以外にも、懸架ばね用オイルテンパー線、プレス型ばね用オイルテンパー線といった特殊な用途に応じたオイルテンパー線の種類があります。これらの中でも弁ばね用オイルテンパー線は極めて厳しい品質保証が要求されるオイルテンパー線で、製鋼工程にて非金属介在物の組成制御を、製錬工程にてもきず・脱炭層を除去するための皮むき工程、さらにきず部の除去あるいはキズ部を明示するための渦流探傷工程が採用されています。一般ばね用オイルテンパー線には原則としてこのような工程は採用されず、懸架ばね用オイルテンパー線は太径の自動車サスペンション用のオイルテンパー線で、耐へたり性および腐食疲労特性を重視した非JIS鋼種の使用が多いのが特徴です。プレス型ばね用オイルテンパー線はJIS B5012に規格化されているプレス型用コイルばねに用いられるもので、丸線コイルばねには一般ばね用と同じ丸断面のオイルテンパー線が、偏平線コイルばねには台形もしくは長方形断面のオイルテンパー線が用いられる。プレス型用ばねは大きな荷重が必要なため、少ないスペースでできるだけ大きいばね荷重を得るために断面を非円形にしている。次に主なオイルテンパー線の機械的性質をピアノ線と比較した図を示します。
各種弁バネ用オイルテンパー線及びピアノ線の機械的性質 




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ピアノ線の種類・用途・製造方法

2010/05/26 15:00
投稿者: nozaki カテゴリ:ばね用材料
 ピアノ線イメージ

ピアノ線の種類

ピアノ線と呼ばれるものには弁ぱね用ピアノ線,
ばね用ピアノ線,楽器用ピアノ線等ありますが,普通はばね用ピアノ線を指します。
欧米ではMusic Steel WireもしくはMusic Spring Wireと呼ばれています。
JISG3522(ピアノ線)には,A種,B種およびV種の3種類があります。

用途
ピアノV種は繰り返し数の大きいぱね,特に自動車,船舶,農機具などの
各種弁ばねに使用されます。

ピアノ線A種、B種は自動車のクラッチぱね,ブレーキばねなどの
重要部品や電気機器,電子部品,工作機械,建設機械などの部品ばね,
計量器ぱね,運動機器その他の精密ばねに使用されます。

ピアノ線A種は許容応力もかなり高く,繰り返し荷重に対する疲れ等に対しても高耐性力を持っています。
ピアノ線B種は設計上どうしても高い引張強さ,耐へたり性を要求されるばねには適正がありますが,
成形加工などで問題となる加工硬化が招く為靭性面では,A種より若干劣る場合があります。

ピアノ線A種は許容応力もかなり高く,繰り返し荷重に対する疲れ等
に対しても高耐性力を持っています。
ピアノ線B種は設計上どうしても高い引張強さ,耐へたり性を要求されるばねには適正がありますが,
成形加工などで問題となる加工硬化が招く為靭性面では,A種より若干劣る場合があります。

製造方法

ピアノ線はばね材料としては最高品質が求めらられる為に、
化学成分が均一で偏析がなく,不純物,非金属介在物などの少ないことが要求される,
よってその母材となるピアノ線材は,JISで規定されているリン,硫黄,銅などのほか,
有害な不純物の少ない厳選した原料を用い,鋼片もきず手入れを入念に行われ、
表面の欠陥を除いた後に、十分な管理のもとで加熱圧延され,有害なきず,脱炭などの
欠陥を有しないピアノ線材に仕上げられる。

V種の場合には途中工程でシェービングや連続センタレス研磨が行われています。

 

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超非磁性ばね用ステンレス鋼線の特色

2010/05/21 16:00
投稿者: nozaki カテゴリ:ばね用材料
超非磁性ステンレス製ばね

 りん青銅に匹敵するレベルの非磁性を有し強度、耐食性、耐熟性、ぱね疲労特性に優れたばね用オーステナイト系ステンレス鋼線ことです。

く特長>

1)強度は、SUS304-WPBと同等です。

2)冷間伸線加エにより高強度としても透磁率は1.003以下を維持し、

りん青銅とほぼ同等です。

3)最適低温焼なまし条件である550℃×30minの熱処理を施すことに

より、強度が大幅に向上します。

4)ぱね疲労特性はSUS304・WPBより優れています。

5)耐食性は非常に良好で、特に耐孔食性については他のオーステ

ナイト系ステンレス鋼線より大幅に優れています。

6)耐高温へたり特性はSUS631J1-WPCと同等以上の性能を示します。

化学成分

窒素(N)の積極添加を行っていることが特徴であり、この結果オーステナイト組織の安定

化により超非磁性(μく1.003)を達成しています。またNの添加は、強度、耐食性、耐熱

性の向上に有効であることが知られています。

 

代表特性

1.透磁率

加工率70%以上でも透磁率1.003以下と非常に低い値を示し、良好な低透磁率を示します。AIS1205よりも低く、りん青銅とほぼ同等な値を示します。

2.低温焼なまし特性

低温焼なましによる強度のピークは550℃であり、この温度で引張・ねじり強さ、耐力

がピークに達します、よって推奨低温焼なまし温度は550℃x30minとなります。

3.機械的特性

引張・ねじり強さ、耐力および弾性係数はSUS304WPBとほぼ同等であり、最適低温焼なまし条件の熟処理後ではSUS304WPBよりも優れた特性を有しています。

4.ばね疲労特性

ばね疲労特性は、SUS304WPBと同等の400℃×30minの熱処理でSUS304WPBより優れています。さらに最適低温焼なまし条件である550度×30minの熱処理を施すことにより、さらにばね疲労特性は向上します。

5.耐食性

NASlO6NはSUS316と比較しても耐食性に優れており、特に耐孔食性(6%FeCl3浸漬試験、孔食電位)においては極めて優れた特性を有しています。

6.耐高温へたり特性

超非磁性ばね用ステンレス鋼線は、耐高温へたり特性において400℃x30minの熱処理においてはSUS304WPBとほぼ同等であり、最適条件である550℃×30minの熱処理を施すことによりSUS631Jl-WPCと同等以上の耐高温へたり特性を有しています。

●用途

非磁性…電子部品用ばね、検針機対策ばね(りん青銅代替)等りん青銅と比較して強度が高く、ばねの小型化・量化を可能にします。

耐食性…薬剤ボトルスプレー用ばね等耐食性を生かし、耐薬品用途等幅広い用途に展開が可能です。

耐熱性…自動車用(エンジン・排気系)等SUS631J1以上の耐高温へたり性能を生かした使用が可能で、SUS631J1のような長時間の析出硬化熱処理が不要な為、ぱねの生産性を向上させることが出来ます。

詳しい物性・化学成分のデーター弊社HPに掲載しています。

http://www.kagaspring.com/keyword/item_764.html

 

 


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