号数ばね論文集54号（2009年）
ページ数pp.27-33
種類論文
論文名ばね鋼SUP12におけるベイナイト組織と機械的性質
TitleBainite Structures and Mechanical Properties of SUP12 Spring Steel
著者鈴木 健1) 古原 忠2)
AuthorTakeshi SUZUKI1) Tadashi FURUHARA2)
抄録自動車用懸架ばねは軽量化が強く求められており，高い使用応力に耐えるため，ばね鋼の高強度化が図られている．しかし，組織が焼戻しマルテンサイトの場合，高強度化した鋼材は切欠き感受性が上昇するため，腐食環境下での耐疲労性等のばね特性に悪影響を及ぼすことが懸念されている．一方，ベイナイト組織は焼戻しマルテンサイト組織より靭性が高い場合がある．そこで，本研究はベイナイト組織のばねへの適用を検討するため，等温変態（オ−ステンパ−）処理したばね鋼SUP12の微細組織と機械的性質を調査した．その結果，オ−ステンパ−温度300℃以下では鉄炭化物の析出を伴った板状のベイニティックフェライトが，オ−ステンパ−温度400℃以上では鉄炭化物を伴わないラス状のベイニティックフェライトが観察された．オ−ステンパ−時間の増加とともに，組織中のベイニティックフェライト比率は増加し，マルテンサイト比率は減少した．一方，残留オーステナイト比率は変態初期で一旦増加した後，変態の進行に伴い減少した．また，最適なオ−ステンパ−処理条件では，焼戻しマルテンサイト組織より強度，破断伸び及び絞りに優れたベイナイト組織が得られた．
AbstractThe strength of spring steels has been increasing in order to cope with the demands of lightweightness in automobile applications. However, high strength steels, typically consisting of tempered martensite structures, accompanied by large reduction of toughness are susceptible to failure of spring properties such as fatigue resistance in corrosive conditions, because of increase in notch sensitivity. Since bainite often exhibits high strength and toughness in comparison with tempered martensite, we have studied microstructures and mechanical properties of an austempered spring steel (JIS-SUP12) by means of scanning electron microscopy and tensile tests in order to examine the potential application of bainitic spring steels. The result shows that carbide-free and lath-like bainitic ferrite was formed at austempering temperatures higher than 400°C, while plate-like bainitic ferrite with fine carbide precipitations was formed at temperatures lower than 300°C. The fraction of the bainitic ferrite increased whereas that of the martensite decreased with increased holding time in austempering. The amount of the retained austenite increased during the early stage of transformation and then decreased with further holding. At optimum austempering condition, the bainite with high strength, high elongation and reduction of area superior to tempered martensite was obtained.
著者の所属1) 日本発条株式会社　2) 東北大学
Belonging1) NHK Spring Co. Ltd.　2) Tohoku University
Key WordsSpring steel, Austempering, Bainite, Martensite, Retained austenite