ばね鋼とは?|ばね鋼の特徴や種類

ばね鋼とは?|ばね鋼の特徴や種類

目次
  1. ばね鋼とは

  2. ばね鋼に必要な性質

  3. 線材と板材

  4. 代表的なばね鋼とその性質

ばね鋼とは

ばね鋼とはその名の通り、ばねを作るのに用いられる鋼材のことです。狭義では熱間成形で作られるものをさしますが、冷間成形でつくられるものもまとめてばね用の鋼をばね鋼と呼ぶことも多いです。

炭素鋼のピアノ線(SWRS材)や、合金鋼のばね鋼材(SUP材)をはじめ、降伏点などのばねに求められる性質を満たすものがが主にも用いられています。

ばね鋼に必要な性質

どんな材料もすこし引っ張っても力を取り除けば元の長さに戻りますが、ある強さを越えると力を取り除いても長さが元には戻らなくなります。この力の強さ(圧力)を降伏点と呼びます。

降伏点を超えてさらに力をかけると材料が切れる強さがあり、これを引張り強さと言います。

ばねは力が加わると弾性変形(力の大きさに比例して伸びる)し、力を取り除くと元に戻るという性質を持つため高い降伏点や引張り強さが必要です。

また、粘り強さ(「もろさ」の反対)のことを靭性と呼びますが、靭性はこの降伏点や引張り強さとは逆相関の関係で、一般的に強いほどもろく、粘り強いほど弱くなります。

この靭性が強すぎるとばねが元の長さに戻らず、弱すぎてももろくてすぐ折れてしまいます。

この後の焼戻しが普通の方法とは違い、ばね戻しや中間焼き戻しと呼ばれていますが、このときの温度によって強さや靭性をコントロールしています。

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線材と板材

ばねは大きく分けると、線ばねと板ばねの2種類があります。

線ばねは「ばね」と聞いてイメージするあのぐるぐるのばねで、板ばねはその名の通り板状のばねで、それぞれの機能や要求に合わせて作るため形状は様々です。

線ばねの中にも圧縮コイルばねや引張コイルばねなど様々な種類があり、用途によって使い分けます。

線ばねでは硬鋼線やピアノ線が代表的です。

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線ばね 板ばね

代表的なばね鋼とその性質

最新のJISにはばね鋼(SUP材)として8種類があります。

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