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審決分類 審判 訂正 特120条の4、2項訂正請求(平成8年1月1日以降) 訂正する C22C
管理番号 1206911
審判番号 訂正2009-390105  
総通号数 121 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2010-01-29 
種別 訂正の審決 
審判請求日 2009-09-02 
確定日 2009-11-04 
訂正明細書 有 
事件の表示 特許第4163239号に関する訂正審判事件について、次のとおり審決する。 
結論 特許第4163239号に係る明細書及び特許請求の範囲を本件審判請求書に添付された訂正明細書及び特許請求の範囲のとおり訂正することを認める。 
理由 第1 手続の経緯

本件特許第4163239号に係る出願は、平成19年5月25日に出願され(特願2007-139202号)、平成20年8月1日に設定の登録がされたものである。

第2 請求の要旨・訂正の内容

本件訂正審判の請求の要旨は、本件特許明細書及び特許請求の範囲を審判請求書に添付した訂正明細書及び特許請求の範囲のとおりに訂正することを求めるものであり、その訂正の内容は、下記訂正事項1?3のとおりである(以下、訂正事項1?3を総称して「本件訂正」という。下線部分が訂正に係る部分である。)。

<訂正事項1>

特許請求の範囲について、

「【請求項1】
C:1.2%(質量%の意味、以下同じ)以下(0%を含まない)、
Si:1.8?4%、
Mn:0.1?2.0%、
total Al:0.01%以下(0%を含まない)
を含み、残部鉄および不可避不純物からなり、
上記Si量と鋼中の固溶(SIMS)Ca量が、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とする疲労特性に優れた高清浄度ばね用鋼。
Si×10^(-7) ≦ 固溶(SIMS)Ca ≦Si×5×10^(-7) …(1)
[式中、固溶(SIMS)Ca、Siは、鋼中におけるそれぞれの含有量(質量%)を示す]

【請求項2】
更に他の元素として、
Cr:3%以下(0%を含まない)、
Mo:0.5%以下(0%を含まない)、
W :0.5%以下(0%を含まない)、および
Co:0.5%以下(0%を含まない)
よりなる群から選択される1種以上を含む請求項1に記載の高清浄度ばね用鋼。

【請求項3】
更に他の元素として、
V :0.5%以下(0%を含まない)、
Nb:0.1%以下(0%を含まない)、および
Ti:0.1%以下(0%を含まない)
よりなる群から選択される1種以上を含む請求項1または2に記載の高清浄度ばね用鋼。

【請求項4】
更に他の元素として、
Cu:0.1%以下(0%を含まない)および/またはNi:0.5%以下(0%を含まない)を含む請求項1?3のいずれかに記載の高清浄度ばね用鋼。

【請求項5】
更に他の元素として、REMを0.1?50ppm含む請求項1?4のいずれかに記載の高清浄度ばね用鋼。

【請求項6】
更に他の元素として、アルカリ金属元素、BaおよびSrよりなる群から選択される1種以上を、合計で0.1?50ppm含む請求項1?5のいずれかに記載の高清浄度ばね用鋼。

【請求項7】
請求項1?6のいずれかに記載の高清浄度ばね用鋼を用いて得られる疲労特性に優れた高清浄度ばね。」とあるを、

「【請求項1】
C:1.2%(質量%の意味、以下同じ)以下(0%を含まない)、
Si:1.8?4%、
Mn:0.1?2.0%、
total Al:0.01%以下(0%を含まない)
を含み、残部鉄および不可避不純物からなり、
上記Si量と鋼中の固溶(SIMS)Ca量が、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とする疲労特性に優れた高清浄度ばね用鋼。
Si×10^(-7) ≦ 固溶(SIMS)Ca ≦Si×5×10^(-7) …(1)
[式中、固溶(SIMS)Ca、Siは、鋼中におけるそれぞれの含有量(質量%)を示す]

【請求項2】
更に他の元素として、
Cr:3%以下(0%を含まない)、
Mo:0.5%以下(0%を含まない)、および
W :0.5%以下(0%を含まない)
よりなる群から選択される1種以上を含む請求項1に記載の高清浄度ばね用鋼。

【請求項3】
更に他の元素として、
V :0.5%以下(0%を含まない)、
Nb:0.1%以下(0%を含まない)、および
Ti:0.1%以下(0%を含まない)
よりなる群から選択される1種以上を含む請求項1または2に記載の高清浄度ばね用鋼。

【請求項4】
更に他の元素として、
Cu:0.1%以下(0%を含まない)および/またはNi:0.5%以下(0%を含まない)を含む請求項1?3のいずれかに記載の高清浄度ばね用鋼。

【請求項5】
更に他の元素として、REMを0.1?50ppm含む請求項1?4のいずれかに記載の高清浄度ばね用鋼。

【請求項6】
更に他の元素として、アルカリ金属元素、BaおよびSrよりなる群から選択される1種以上を、合計で0.1?50ppm含む請求項1?5のいずれかに記載の高清浄度ばね用鋼。

【請求項7】
請求項1?6のいずれかに記載の高清浄度ばね用鋼を用いて得られる疲労特性に優れた高清浄度ばね。」

と訂正する。

<訂正事項2>

発明の詳細な説明の段落【0012】について、

「上記高清浄度ばね用鋼は、更に他の元素として、
(a)Cr:3%以下(0%を含まない)、
Mo:0.5%以下(0%を含まない)、
W:0.5%以下(0%を含まない)、および
Co:0.5%以下(0%を含まない)
よりなる群から選択される1種以上、
(b)V:0.5%以下(0%を含まない)、
Nb:0.1%以下(0%を含まない)、および
Ti:0.1%以下(0%を含まない)
よりなる群から選択される1種以上
(c)Cu:0.1%以下(0%を含まない)および/またはNi:0.5%以下(0%を含まない)
(d)REMを0.1?50ppm、
(e)アルカリ金属元素、BaおよびSrよりなる群から選択される1種以上を、合計で0.1?50ppm、含んでいてもよい。」を、

「上記高清浄度ばね用鋼は、更に他の元素として、
(a)Cr:3%以下(0%を含まない)、
Mo:0.5%以下(0%を含まない)、および
W:0.5%以下(0%を含まない)、
よりなる群から選択される1種以上、
(b)V:0.5%以下(0%を含まない)、
Nb:0.1%以下(0%を含まない)、および
Ti:0.1%以下(0%を含まない)
よりなる群から選択される1種以上
(c)Cu:0.1%以下(0%を含まない)および/またはNi:0.5%以下(0%を含まない)
(d)REMを0.1?50ppm、
(e)アルカリ金属元素、BaおよびSrよりなる群から選択される1種以上を、合計で0.1?50ppm、含んでいてもよい。」

と訂正する。

<訂正事項3>

発明の詳細な説明の段落【0028】について、

「〈Cr:3%以下(0%を含まない)、Mo:0.5%以下(0%を含まない)、W:0.5%以下(0%を含まない)、およびCo:0.5%以下(0%を含まない)よりなる群から選択される1種以上〉
これらの元素は、軟化抵抗性を向上させるのに有効な元素であり、該効果を発揮させるには、Crの場合0.5%以上、Moの場合0.05%以上、Wの場合0.05%以上、Coの場合0.01%以上含有させることが好ましい。しかし、これらの元素が過剰であると、焼入性が高くなりすぎて加工時に折損しやすくなるため、Crは3%以下、Moは0.5%以下、Wは0.5%以下、Coは0.5%以下に抑えるのがよい。」を

「〈Cr:3%以下(0%を含まない)、Mo:0.5%以下(0%を含まない)、およびW:0.5%以下(0%を含まない)よりなる群から選択される1種以上〉
これらの元素は、軟化抵抗性を向上させるのに有効な元素であり、該効果を発揮させるには、Crの場合0.5%以上、Moの場合0.05%以上、Wの場合0.05%以上含有させることが好ましい。しかし、これらの元素が過剰であると、焼入性が高くなりすぎて加工時に折損しやすくなるため、Crは3%以下、Moは0.5%以下、Wは0.5%以下に抑えるのがよい。」

と訂正する。

第3 当審の判断

1.訂正事項1について

上記訂正事項1は、訂正前の請求項2における、添加元素の選択群

「Cr:3%以下(0%を含まない)、
Mo:0.5%以下(0%を含まない)、
W :0.5%以下(0%を含まない)、および
Co:0.5%以下(0%を含まない)
よりなる群から選択される1種以上」を

「Cr:3%以下(0%を含まない)、
Mo:0.5%以下(0%を含まない)、および
W :0.5%以下(0%を含まない)
よりなる群から選択される1種以上」

と、選択肢の一つであったCoを削除することにより、選択群を狭める訂正であるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
また、この訂正は、願書に添付した明細書及び特許請求の範囲に記載された事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではなく、かつ、訂正後における特許請求の範囲に記載されている発明が特許出願の際独立して特許を受けることができない発明でもない。

2.訂正事項2,3について

上記訂正事項2,3は、発明の詳細な説明の記載を特許請求の範囲の記載に整合させるものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。
また、この訂正は、願書に添付した明細書に記載された事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。

第4 むすび

したがって、本件訂正は、特許法第126条第1項ただし書の規定に適合するものであって、同条第3項ないし第5項の規定に適合するものである。

よって、結論のとおり審決する。
 
発明の名称 (54)【発明の名称】
疲労特性に優れた高清浄度ばね用鋼および高清浄度ばね
【技術分野】
【0001】
本発明は、疲労特性に優れた高清浄度ばね用鋼および高清浄度ばねに関するものであり、硬質で延性の極めて小さい非金属介在物が低減されて、疲労特性の高められた高清浄度ばね用鋼、および該鋼を用いて得られる疲労特性に優れた高清浄度ばねに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、例えば自動車分野では、軽量化や高出力化の要請が高まるにつれて、エンジンやサスペンション等に使用される弁ばね、懸架ばねやクラッチばね等においても高応力設計が指向されている。そのためこれらのばねには、負荷応力の増大に対応すべく耐疲労性や耐へたり性に優れたものが強く望まれている。とりわけ弁ばねについて疲労強度増大の要請が非常に強く、従来鋼の中でも疲労強度が高いといわれているSWOSC-V(JISG 3566)でも対応が困難となっている。
【0003】
高い疲労強度が要求されるばね用鋼材では、鋼材中に存在する硬質の非金属介在物を極力低減することが必要である。こうした観点から、上記用途に用いられる鋼材として、上記非金属介在物の存在を極力低減した高清浄鋼が用いられるのが一般的である。非金属介在物に起因する断線、疲労折損の危険性は、素材の高強度化が進むにつれて高まることから、その主要因となる上記非金属介在物の低減・小型化の要求は一段と厳しいものとなっている。
【0004】
鋼材中における硬質の非金属介在物の低減・小型化を図るという観点から、これまでにも様々な技術が提案されている。例えば特許文献1には、非金属介在物が熱間圧延時によく延伸し、かつ冷延圧延または伸線工程で破砕し微細に分散する様に、該非金属介在物の組成を規定することにより、冷間加工性と疲労特性の高められた高清浄度鋼を実現している。また特許文献2においても、熱間圧延や冷間圧延、伸線において延伸、微細化され易い非金属介在物の組成を規定している。
【0005】
一方、特許文献3には、酸化物系介在物の融点を1500℃以下に定めて、熱間、冷延圧延時に延伸し易い低融点組成の介在物とする技術が開示されている。
【0006】
特許文献4には、熱間圧延・冷間圧延時に延伸し易い、低融点組成の介在物として、Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-MnO系にMgOおよび/またはCaOを含ませたものが規定されている。
【0007】
また、特許文献5には、従来の介在物組成制御だけでは必ずしも疲労破壊を防止できないことから、鋼中の溶存成分に着目し、Al、Caなどの鋼中固溶量を規定して疲労特性を高める技術が開示されている。
【特許文献1】特開昭62-99436号公報
【特許文献2】特開昭62-99437号公報
【特許文献3】特開平5-320827号公報
【特許文献4】特開昭63-140068号公報
【特許文献5】特開平9-310145号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献5に記載されているように溶存成分を制御したとしても、破壊に至る場合があった。この現象は、特に、高い疲労強度が求められる鋼において、疲労試験の試験応力が高い場合に顕著に見られるものであり、前述した特許文献に開示された技術では、充分に対応することができなかった。
【0009】
一方、ばね鋼には高強度化が求められており、そのために、鋼中Si濃度をより高める傾向にある。従って、高Si鋼においても、高い疲労特性を達成することが極めて重要な課題になっている。
【0010】
本発明はこうした状況の下になされたものであって、その目的は、高Si鋼においても、疲労特性に優れたばねを確実に得るのに有用な高清浄度鋼、および該鋼を用いて得られる疲労特性に優れた高清浄度ばねを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明に係る疲労特性に優れた高清浄度ばね用鋼とは、
C:1.2%(質量%の意味、以下同じ)以下(0%を含まない)、
Si:1.8?4%、
Mn:0.1?2.0%、
total Al:0.01%以下(0%を含まない)
を含み、残部鉄および不可避不純物からなり、
上記Si量と鋼中の固溶(SIMS)Ca量が、下記式(1)の関係を満たすところに特徴を有する。
Si×10^(-7)≦固溶(SIMS)Ca≦Si×5×10^(-7)…(1)
[式中、固溶(SIMS)Ca、Siは、鋼中におけるそれぞれの含有量(質量%)を示す]
【0012】
上記高清浄度ばね用鋼は、更に他の元素として、
(a)Cr:3%以下(0%を含まない)、
Mo:0.5%以下(0%を含まない)、および
W:0.5%以下(0%を含まない)
よりなる群から選択される1種以上、
(b)V:0.5%以下(0%を含まない)、
Nb:0.1%以下(0%を含まない)、および
Ti:0.1%以下(0%を含まない)
よりなる群から選択される1種以上
(c)Cu:0.1%以下(0%を含まない)および/またはNi:0.5%以下(0%を含まない)
(d)REMを0.1?50ppm、
(e)アルカリ金属元素、BaおよびSrよりなる群から選択される1種以上を、合計で0.1?50ppm、含んでいてもよい。
【0013】
また本発明は、上記ばね用鋼を用いて得られる疲労特性に優れた高清浄度ばねも含む。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、熱間圧延時に変形し難く、熱間圧延後にも粗大なまま残り易いSiO_(2)やSiO_(2)比率の高い複合介在物が著しく抑えられるため、過酷な伸線加工を施して高強度化を図ることができると共に、疲労特性に優れたばねを製造できる高清浄度ばね用鋼を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明者らは、優れた疲労特性を発揮するばねの製造に適したばね用鋼を得るべく、検討した。その結果、鋼中のSi濃度が高い程、SiO_(2)濃度の高い硬質介在物が生成しやすくなり、破壊の起点となることが分かった。ところが、ばね鋼の高強度化への要請が高まるにつれ、Si濃度が高いばね鋼の使用は増大しており、高Si鋼であっても、疲労特性に優れたばね鋼の提供が切望されている。上記事情のもと、本発明者らは、更に検討を重ねてきた。その結果、鋼中における固溶(SIMS)Ca量を、Si量に対して制御すれば、高Si鋼であっても、疲労強度が格段に高いばね用鋼が得られることを見出し、本発明を完成した。
【0016】
具体的には、鋼中のSi量と固溶(SIMS)Ca量が、下記式(1)の関係を満たすようにする。
Si×10^(-7)≦固溶(SIMS)Ca≦Si×5×10^(-7)…(1)
[式中、固溶(SIMS)Ca、Siは、鋼中におけるそれぞれの含有量(質量%)を示す]
【0017】
図1は、後記する実施例の欄に記載された実験結果(表1?表2)をプロットし、[固溶(SIMS)Ca(%)×10^(7)]/Si(%)が、折損率に及ぼす影響を調べたグラフである。
【0018】
図1中、●は、固溶(SIMS)Ca量が上式(1)の範囲を満足する本発明例であり、○は、固溶(SIMS)Ca量が上式(1)の範囲を満足しない比較例である。図1から、少なくとも、固溶(SIMS)Ca量を、Si量の1×10^(-7)倍以上で5×10^(-7)倍以下となるようにすることで、折損率を低減できることがわかる。固溶(SIMS)Ca量が、Si量の5×10^(-7)倍を超えると折損率が高くなるのは、硬質なCaOが生成するためと推察される。
【0019】
図1より、本発明では、上式(1)を満足することによって、疲労強度が格段に高いばね用鋼が得られることが分かる。
【0020】
この様に、鋼の成分組成および鋼中介在物の平均組成が同じであっても、固溶(SIMS)Ca量の制御如何によって、疲労特性に差が生じるのであり、上記本発明で規定する通り固溶(SIMS)Ca量を制御することによって、有害なSiO_(2)系介在物の生成を十分に抑制し、疲労特性を確実に高めることができる。
【0021】
固溶(SIMS)Ca量およびSi量の関係が上記式(1)を満たす鋼材を得るには、特に、スラグ精錬時の撹拌時間を一般的なスラグ精錬での撹拌よりも長時間とし、溶鋼中の溶存成分をスラグとの平衡により近づけるようにすればよい。
【0022】
従来より一般的に行われている、スラグ巻き込みによる介在物制御は、非平衡状態で行われるものであるが、該制御方法では、スラグやCa等を添加することで上記有害なSiO_(2)系介在物の発生を抑制しようとしても、溶鋼と介在物の間の反応が平衡から大きく外れていると、凝固時に上記SiO_(2)系介在物が生成し易くなる。特に、高Si鋼の場合、よりSiO_(2)系介在物が生成し易い傾向にある。
【0023】
そこで本発明では、スラグ精錬において上記の通り長時間の撹拌を行い、溶鋼中の溶存成分とスラグ成分の反応を平衡状態により近づけることで、溶鋼中の溶存Ca濃度を高め、その結果、溶存酸素を溶存Caと反応させて、SiO_(2)系介在物の生成を十分に抑制することができる。
【0024】
本発明は、特にSiが1.8%以上の鋼材を対象に、上記の通り成分を制御するものであって、その他の成分は、下記に示す通り一般的なばね用鋼並みに含まれるものである。尚、Siは過剰に含まれると、鋼材が脆化しやすくなるので4%以下に抑える。
【0025】
まずCは、高強度を確保するのに有用な元素であり、該効果を十分発揮させるには0.2%以上、好ましくは0.3%以上、より好ましくは0.4%以上含有させる。しかしC量が過剰になると、鋼が脆化して実用的でなくなるため、1.2%以下に抑える。
Mnは、脱酸作用を有すると共に、介在物制御作用を有する元素である。これらの作用を有効に発揮させるべく0.1%以上含有させる。しかしMn量が過剰になると、鋼材が脆化しやすくなるので、2.0%以下に抑える。
【0026】
Alは介在物制御に有用な元素であり、total Alとして0.0001%程度は必要である。しかし、total Al量が多くなると、介在物中のAl_(2)O_(3)濃度が高くなり、断線の原因となる粗大なAl_(2)O_(3)が生成する可能性があるので、0.01%以下に抑える。
【0027】
本発明で規定する含有元素は上記の通りであって、残部は鉄及び不可避不純物であり、該不可避不純物として、原料、資材、製造設備等の状況によって持ち込まれる元素の混入が許容され得る。更に、下記元素を積極的に含有させて特性を一段と高めることも有効である。
【0028】
〈Cr:3%以下(0%を含まない)、Mo:0.5%以下(0%を含まない)、およびW:0.5%以下(0%を含まない)よりなる群から選択される1種以上〉
これらの元素は、軟化抵抗性を向上させるのに有効な元素であり、該効果を発揮させるには、Crの場合0.5%以上、Moの場合0.05%以上、Wの場合0.05%以上含有させることが好ましい。しかし、これらの元素が過剰であると、焼入性が高くなりすぎて加工時に折損しやすくなるため、Crは3%以下、Moは0.5%以下、Wは0.5%以下に抑えるのがよい。
【0029】
〈V:0.5%以下(0%を含まない)、Nb:0.1%以下(0%を含まない)、およびTi:0.1%以下(0%を含まない)よりなる群から選択される1種以上〉
これらの元素は、結晶粒の微細化に有効な元素であり、該効果を発揮させるには、Vの場合0.01%以上、Nbの場合0.01%以上、Tiの場合0.01%以上含有させることが好ましい。しかし、これらの元素が過剰であると、粗大な窒化物を生成し、疲労強度を低下させる。よって、Vは0.5%以下、Nbは0.1%以下、Tiは0.1%以下に抑えるのがよい。
【0030】
〈Cu:0.1%以下(0%を含まない)および/またはNi:0.5%以下(0%を含まない)〉
これらの元素は、低温脆化を抑制するのに有効な元素であり、該効果を発揮させるには、Niの場合0.05%以上、Cuの場合0.01%以上含有させることが好ましい。
しかしこれらの元素を過剰に含有させてもその効果は飽和するだけであるので、経済的観点から、Niは0.5%以下、Cuは0.1%以下とすることが好ましい。
【0031】
〈REM:0.1?50ppm〉
REM(希土類元素;Ce、La等)は、鋼中の非金属介在物をより軟質化する作用を有する。該効果を発揮させるには、0.1ppm以上含有させることが好ましい。しかし上記元素を過剰に入れても効果は飽和するだけであるので、50ppm以下とすることが好ましい。
【0032】
〈アルカリ金属元素、BaおよびSrよりなる群から選択される1種以上:合計で0.1?50ppm〉
アルカリ金属元素(Li、Na、K、Rb、Cs)、Ba、Srは、鋼中の非金属介在物をより軟質化する作用を有する。該効果を発揮させるには、これらの元素のうちの1種以上を、合計で0.1ppm以上含有させることが好ましい。しかし上記元素を過剰に入れても効果は飽和するだけであるので、合計で50ppm以下とすることが好ましい。
【0033】
本発明のばね用鋼は、SiO_(2)系介在物が極力抑制されて伸線加工性に優れており、また優れた疲労特性を確保できるので、例えば自動車分野、産業機械分野等で用いられるばねの製造に有用である。特に、極めて高い疲労特性の要求される自動車用エンジンの弁ばねやクラッチばね、ブレーキばね、サスペンションの懸架ばね等のような機械の復元機構に使用するばね等の製造に最適である。
【0034】
以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【実施例】
【0035】
転炉出鋼材を模擬した溶鋼約500kgに各種フラックスを添加し、成分調整、およびスラグ精錬を実施した。このとき、スラグ組成(主成分)を表2に示す通りとし、また溶存成分(溶存Ca)の濃度を変化させるために撹拌時間を表2に示す通り変化させた。そして、スラグ精錬後の溶鋼を鋳型で鋳造し、得られた鋳塊に対して鍛造・熱間圧延を施し、表1に示す成分組成の直径:8.0mmの線材を得た。
【0036】
【表1】

【0037】
【表2】

【0038】
得られた各線材について、成分組成、介在物の平均組成を測定すると共に、疲労特性の評価を行った。これらの測定・評価方法は下記の通りである。
【0039】
〈固溶(SIMS)Ca量の測定〉
上記各線材のL断面(軸心を含む断面)に、SIMS(Secondary Ionization Mass Spectrometer,CAMECA社製 ims5f)を用い、下記条件で照射して、各線材断面から放出されたCaイオンを質量分析することにより固溶(SIMS)Ca量を求めた。
【0040】
〈SIMS分析条件〉
・1次イオン条件:O^(2+)-8keV-100nA
・照射領域:80μm×80μm
・分析領域:φ8μm
・試料室真空度:6×10^(-10)Torr
尚、total Al量はICP(Inductively Coupled Plasma)質量分析法で分析し、total Ca量は、フレームレス原子吸光分析法で分析した。
【0041】
〈介在物組成の測定〉
上記各線材のL断面を研磨し、直径の1/4部(半径の1/2部)よりも表層側に存在する、短径3μm以上の酸化物系介在物30個について、EPMA(Electron Probe MicroAnalyzer)で組成分析を行い(分析条件は下記に示す通り)、酸化物濃度に換算して、上記酸化物系介在物30個の平均組成を求めた。
・EPMA装置:日本電子製 JXA-8621MX
・分析装置(EDS):Tracor Northern製 TN-5500
・加速電圧:20kV
・走査電流:5nA(ナノアンペア)
・測定方法:エネルギー分散分析で定量分析
[Pabric Scan(粒子全域を測定)]
【0042】
〈疲労特性の評価〉
各線材(8.0mmφ)を、皮削り→パテンティング→冷間線引き加工(伸線)→オイルテンパー→歪取焼鈍相当処理→ショットピーニング→歪取焼鈍を行った後、試験片として4.0mmφ×650mmのワイヤを採取し、中村式回転曲げ試験機において、試験応力:公称応力908MPa、回転数:4000?5000rpm、中止回数:2×10^(7)回の条件で回転曲げ試験を行ない、途中で破断した試験片のうち、介在物が原因で折損したもの(介在物に起因せずにワイヤ表面等から折損する場合があるが、この場合は対象外とする)の本数を測定し、下記式により折損率を測定した。
折損率=[介在物折損本数/(介在物折損本数+中止回数まで達成の本数)]×100(%)
【0043】
各線材の固溶(SIMS)Ca量を表1に、また介在物の平均組成および疲労特性(折損率)を表2に併記する。
【0044】
これらの結果から、次のように考察できる(尚、下記No.は、表中の実験No.を示す)。
【0045】
介在物の平均組成がほぼ同じであるNo.1?15の鋼材において、本発明で規定する要件を満たすNo.1?10の鋼材は、疲労特性に優れていることがわかる。これに対し、本発明で規定する要件を満たしていないNo.11?15の鋼材は、疲労特性に劣っている。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】[固溶(SIMS)Ca(%)×10^(7)]/Si(%)と折損率の関係を示すグラフである。
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
C:1.2%(質量%の意味、以下同じ)以下(0%を含まない)、
Si:1.8?4%、
Mn:0.1?2.0%、
total Al:0.01%以下(0%を含まない)
を含み、残部鉄および不可避不純物からなり、
上記Si量と鋼中の固溶(SIMS)Ca量が、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とする疲労特性に優れた高清浄度ばね用鋼。
Si×10^(-7)≦固溶(SIMS)Ca≦Si×5×10^(-7)…(1)
[式中、固溶(SIMS)Ca、Siは、鋼中におけるそれぞれの含有量(質量%)を示す]
【請求項2】
更に他の元素として、
Cr:3%以下(0%を含まない)、
Mo:0.5%以下(0%を含まない)、および
W :0.5%以下(0%を含まない)
よりなる群から選択される1種以上を含む請求項1に記載の高清浄度ばね用鋼。
【請求項3】
更に他の元素として、
V :0.5%以下(0%を含まない)、
Nb:0.1%以下(0%を含まない)、および
Ti:0.1%以下(0%を含まない)
よりなる群から選択される1種以上を含む請求項1または2に記載の高清浄度ばね用鋼。
【請求項4】
更に他の元素として、
Cu:0.1%以下(0%を含まない)および/またはNi:0.5%以下(0%を含まない)を含む請求項1?3のいずれかに記載の高清浄度ばね用鋼。
【請求項5】
更に他の元素として、REMを0.1?50ppm含む請求項1?4のいずれかに記載の高清浄度ばね用鋼。
【請求項6】
更に他の元素として、アルカリ金属元素、BaおよびSrよりなる群から選択される1種以上を、合計で0.1?50ppm含む請求項1?5のいずれかに記載の高清浄度ばね用鋼。
【請求項7】
請求項1?6のいずれかに記載の高清浄度ばね用鋼を用いて得られる疲労特性に優れた高清浄度ばね。
 
訂正の要旨 審決(決定)の【理由】欄参照。
審決日 2009-10-22 
出願番号 特願2007-139202(P2007-139202)
審決分類 P 1 41・ 832- Y (C22C)
最終処分 成立  
前審関与審査官 井上 猛  
特許庁審判長 長者 義久
特許庁審判官 大橋 賢一
植前 充司
登録日 2008-08-01 
登録番号 特許第4163239号(P4163239)
発明の名称 疲労特性に優れた高清浄度ばね用鋼および高清浄度ばね  
代理人 菅河 忠志  
代理人 竹岡 明美  
代理人 竹岡 明美  
代理人 植木 久彦  
代理人 植村 純子  
代理人 菅河 忠志  
代理人 植木 久彦  
代理人 植村 純子  
代理人 植木 久一  
代理人 植木 久一  
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