(57)【要約】【課題】高強度のバネ用ステンレス鋼帯を提供する。【解決手段】Ni：5〜12質量%、Cr：15〜21質量%、Mn：3質量%以下、Si：2質量%以下、C：0.2質量%以下、P：0.05質量%以下、S：0.04質量%以下を含み、かつ残部がFe及び不可避不純物からなる鋼帯に60%以上の冷間圧延を加え40体積%以上のマルテンサイトを含む第１の圧延鋼帯を製造する第１の冷間圧延工程、第１の圧延鋼帯を920〜960℃の温度域で20〜60秒の保持時間保持することにより逆変態処理を行い第１の熱処理鋼帯を製造する第１の熱処理工程、第１の熱処理鋼帯に60％以上の冷間圧延を加え60体積%以上のマルテンサイトを含む第２の圧延鋼帯を製造する第２の冷間圧延工程、第２の圧延鋼帯を920〜960℃の温度域で20〜60秒の保持時間保持する逆変態処理を行い第２の熱処理鋼帯を製造する第２の熱処理工程、及び第２の熱処理鋼帯に40〜70%の冷間圧延を行い第３の圧延鋼帯を製造する第３の冷間圧延工程を実施する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎｉ：５〜１２質量％、Ｃｒ：１５〜２１質量％、Ｍｎ：３質量％以下、Ｓｉ：２質量％以下、Ｃ：０．２質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０４質量％以下を含み、かつ残部がＦｅ及び不可避不純物からなる鋼帯に６０％以上の冷間圧延を加え４０体積％以上のマルテンサイトを含む第１の圧延鋼帯を製造する第１の冷間圧延工程と、
前記第１の圧延鋼帯を９２０〜９６０℃の温度域で２０〜６０秒の保持時間保持することにより逆変態処理を行って第１の熱処理鋼帯を製造する第１の熱処理工程と、
第１の熱処理鋼帯に６０％以上の冷間圧延を加え６０体積％以上のマルテンサイトを含む第２の圧延鋼帯を製造する第２の冷間圧延工程と、
前記第２の圧延鋼帯を９２０〜９６０℃の温度域で２０〜６０秒の保持時間保持する逆変態処理を行って第２の熱処理鋼帯を製造する第２の熱処理工程と、
前記第２の熱処理鋼帯に４０〜７０％の冷間圧延を行って第３の圧延鋼帯を製造する第３の冷間圧延工程とを実施することを特徴とするバネ用ステンレス鋼帯の製造方法。
【請求項２】
前記第３の圧延鋼帯を３００〜５００℃の温度域で加熱する第３の熱処理工程を更に実施することを特徴とする請求項１に記載のバネ用ステンレス鋼帯の製造方法。
【請求項３】
Ｎｉ：５〜１２質量％、Ｃｒ：１５〜２１質量％、Ｍｎ：３質量％以下、Ｓｉ：２質量％以下、Ｃ：０．２質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０４質量％以下を含み、かつ残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
長手方向のバネ限界値が１６００ＭＰａ以上であり、
長手方向と直交する幅方向のバネ限界値が２０００ＭＰａ以上であることを特徴とするバネ用ステンレス鋼帯。
【請求項４】
Ｎｉ：５〜１２質量％、Ｃｒ：１５〜２１質量％、Ｍｎ：３質量％以下、Ｓｉ：２質量％以下、Ｃ：０．２質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０４質量％以下を含み、かつ残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
体積率が９０体積％以上のマルテンサイトを含み、
結晶粒の面積平均径が１μｍ以下であり、
３００〜５００℃の温度域で加熱することにより、長手方向のバネ限界値が１６００ＭＰａ以上で、長手方向と直交する幅方向のバネ限界値が２０００ＭＰａ以上となることを特徴とするバネ用ステンレス鋼帯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い許容応力が求められる各種バネ材を製造するのに適した、バネ用ステンレス鋼帯、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、バネ用ステンレス鋼として、ＳＵＳ３０１に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ６３１などの析出硬化系ステンレス鋼が、汎用的に使用されている。
【０００３】
オーステナイト系ステンレス鋼は、冷間圧延後または冷間圧延鋼帯をプレス成形した後に４００℃前後で低温熱処理を施すことで、バネ特性を向上させることができる。
【０００４】
析出硬化系ステンレス鋼は、溶体化状態あるいは冷間圧延状態でプレス成形され、その後マルテンサイト化処理、析出硬化処理などの熱処理を施すことで、高いバネ特性を得ることができる。
【０００５】
特許文献１（特開平１１−１４０５９８号公報）には、逆変態処理で得られる平均粒径２μｍ以下のオーステナイト母相から冷却過程で微細なマルテンサイト相に変態させ、さらに時効処理により時効析出物を析出させることで、バネ限界値の高い高強度ステンレス鋼帯を製造する方法が開示されている。
【０００６】
特許文献２（特許第３８７７５９０号公報）には、冷間圧延した準安定オーステナイト系ステンレス鋼を逆変態処理により、平均粒径５μｍ以下の微細オーステナイト単相組織とし、さらに冷間圧延、時効処理などを施すことで、各種バネ材などに好適に使用できる高弾性を有する高強度準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１４０５９８号公報
【特許文献２】特許第３８７７５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
各種機器の小型化、軽量化に伴って、これらの機器に用いられるバネ部品には、小型、薄肉でありながら高い設計荷重が要求されており、より許容応力の高いバネ用ステンレス鋼帯の開発が求められている。バネ用材料の許容応力は、その降伏強度などから安全率を見て決定されるが、曲げ応力が加わるバネ部品の場合には、曲げ弾性限界の応力値であるバネ限界値を高めることが重要になる。ここで、バネ限界値はＪＩＳ Ｇ ４３１３に示されている「モーメント式試験」により求められる値であり、その試験方法はＪＩＳ Ｈ ３１３０による。
【０００９】
しかしながら、オーステナイト系ステンレス鋼に低温熱処理を施すことで得られるバネ限界値は、冷間圧延率に依存し、高いバネ限界値を得るためには加工限界に近い８０％以上もの冷間圧延率が必要であるため、割れの問題や、形状制御が難しいなどの問題がある。また、このような条件で加工したとしても得られるバネ限界値は、冷間圧延方向または鋼帯の長手方向（Ｌ方向）、冷間圧延方向に直交する直角方向（Ｔ方向）ともに、１５００ＭＰａに満たない。
【００１０】
析出硬化系ステンレス鋼では、異方性の小さい、高いバネ限界値を得ることが可能であるが、やはり得られるバネ限界値は１５００ＭＰａ程度が限界である。
【００１１】
引用文献１の技術では、微細マルテンサイト相と時効析出物を利用することで、異方性が少なく、且つ比較的高いバネ限界値を得ることができる。しかしながら、冷却過程の等温変態で生じたマルテンサイト相には加工ひずみがほとんど入っていないため、１６００ＭＰａを超えるような高いバネ限界値を得ることはできない。また、こうした組織制御のために特別に成分調整がなされたステンレス鋼は、製造ロットが大きく、高コストとなる問題もある。
【００１２】
引用文献２の技術では、１回の逆変態処理で得られる微細オーステナイト相の平均粒径は５μｍ以下と比較的大きく、個々の粒径のバラツキが大きいために、その後の冷間圧延で生じる微細マルテンサイト相の粒径も均一な組織とはならない。このため、引用文献２の技術を用いても、高いバネ限界値を得ることはできない。
【００１３】
また、引用文献２の技術は、逆変態処理の温度が５５０〜８５０℃で比較的低温域で行われるため、固溶Ｃが急速にクロム炭化物として析出し、オーステナイトの安定度を低下させる。このため、その後に行う冷間圧延では極めて初期にマルテンサイトが生成し、最終的には過度な加工ひずみが導入されたマルテンサイト相となる。このことは、高い縦弾性係数をもたらす要因となっている反面、バネ限界値を低下させる要因にもなっている。
【００１４】
本発明は、より高強度のバネ用材料として好適な、Ｌ方向のバネ限界値が１６００ＭＰａ以上で、Ｔ方向のバネ限界値が２０００ＭＰａ以上を持つ、高強度のバネ用ステンレス鋼帯を、工業的に製造し、かつ、低コストで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
発明者は、ステンレス鋼のバネ限界値を高める手段として、結晶粒の面積平均径が１μｍ以下である極めて微細且つ均一なマルテンサイト組織に、適度な加工ひずみを導入することが有効であることを見出した。そして、このような組織を得るためには、９２０〜９６０℃で２０〜６０秒の範囲で２回以上の逆変態処理を適用することが有効な手段であることを見出した。具体的には、本発明のバネ用ステンレス鋼帯の製造方法を、第１の冷間圧延工程、第１の熱処理工程、第２の冷間圧延工程、第２の熱処理工程、第３の冷間圧延工程、及び第３の熱処理工程から構成する。
【００１６】
まず、第１の冷間圧延工程では、Ｎｉ：５〜１２質量％、Ｃｒ：１５〜２１質量％、Ｍｎ：３質量％以下、Ｓｉ：２質量％以下、Ｃ：０．２質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０４質量％以下を含み、かつ残部がＦｅ及び不可避不純物からなるステンレス鋼帯に、６０％以上の圧下率で冷間圧延を加えて、４０体積％以上のマルテンサイトを含む第１の圧延鋼帯を製造する。第１の冷間圧延工程に導入するステンレス鋼帯としては、汎用のステンレス鋼帯（ＳＵＳ３０１）を用いることができる。また、このステンレス鋼帯には、用途に応じて、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｃｏ、Ｃｕ、ＡｌまたはＢの少なくとも１種からなる元素成分が添加されていてもよい。また、圧下率の許容範囲は８０％以下であるが、圧下率が高過ぎると割れや形状の悪化の原因となるため、好ましくは圧下率を７０％以下とする。
【００１７】
第１の熱処理工程では、第１の冷間圧延工程で得られた第１の圧延鋼帯を、９２０〜９６０℃の温度域で２０〜６０秒の保持時間保持する条件で熱処理（逆変態処理）を行って、第１の熱処理鋼帯を製造する。本明細書において、熱処理（逆変態処理）は連続光輝焼鈍炉を用いて行う。
【００１８】
第２の冷間圧延工程では、第１の熱処理工程で得られた第１の熱処理鋼帯に、６０％以上の冷間圧延を加えて、６０体積％以上のマルテンサイトを含む第２の圧延鋼帯を製造する。
【００１９】
第２の熱処理工程では、第２の冷間圧延工程で得られた第２の圧延鋼帯を、９２０〜９６０℃の温度域で２０〜６０秒の保持時間保持する逆変態処理を行って、第２の熱処理鋼帯を製造する。第２の熱処理工程で得られた第２の熱処理鋼帯は、結晶粒の面積平均径が２μｍ以下の均一な微細オーステナイト単相組織を有する。
【００２０】
第３の冷間圧延工程では、第２の熱処理工程で得られた第２の熱処理鋼帯に、４０〜７０％の冷間圧延を行って、第３の圧延鋼帯を製造する。第３の冷間圧延工程で得られる第３の圧延鋼帯は、結晶粒の面積平均径が１μｍ以下、９０体積％以上のマルテンサイトを含む均一な微細組織を有する。
【００２１】
なお、本願明細書において、面積平均径は次の式で定義される。
【数１】
2015021155.tif 000002
【００２２】
この式において、ｄｉは、ｉ個目の結晶粒の直径（μｍ）であり、結晶方位解析（ＥＢＳＤ）装置（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ５．０結晶方位解析システム）によって算出された結晶粒の円換算直径を示す。Ｃｉは、ｉ個目の結晶粒の断面積（μｍ2）であり、ＥＢＳＤ装置により測定した結晶粒の断面積を示す。ｎは、結晶粒の個数であり、ＥＢＳＤ装置を用いて解析した測定面積当たりの個数を示す。面積平均径は、上記式に示すように面積で重みづけされた粒子径（各結晶粒の円換算直径と面積率を掛けて合計したもの）を表すもので、結晶粒径のバラツキが大きい場合には、一般的な切断法（ＪＩＳ−Ｇ０５５１）で求められる平均粒径よりも大きな値を示す。すなわち、面積平均径が小さいことは、結晶粒が微細であり、且つバラツキの小さい均一な組織であることを示すものである。
【００２３】
第３の熱処理工程では、第３の圧延鋼帯を３００〜５００℃の温度域で加熱する。第３の熱処理工程では、加熱時間（保持時間）は任意であるが、目安として３０〜３６００秒程度の保持時間加熱する。この第３の熱処理工程を経て得られた鋼帯は、結晶粒の面積平均径が１μｍ以下、９０体積％以上のマルテンサイトを含む均一な微細組織からなり、圧延方向または鋼帯の長手方向（Ｌ方向）のバネ限界値が１６００ＭＰａ以上で、Ｌ方向と直交する直角方向（Ｔ方向）のバネ限界値が２０００ＭＰａ以上となる。
【００２４】
このように、本発明の製造方法を用いて製造したステンレス鋼帯は、バネ限界値としては従来にない極めて高いバネ強度を有する。したがって、本発明のステンレス鋼帯の製造方法を用いることにより、小型化、軽量化がなされても高い設計荷重で使用可能な高強度のバネ用ステンレス鋼帯を提供することができる。また、本発明の製造方法では、汎用のステンレス鋼帯（ＳＵＳ３０１等のステンレス鋼帯）を用いることができるため、バネ限界値が極めて高いバネ部品が得られるバネ用ステンレス鋼帯を、低コストで提供することができる。
【００２５】
なお、本発明のバネ用ステンレス鋼帯の製造方法は、上述のように第３の熱処理工程まで経た構成だけでなく、第３の熱処理工程を実施する前の工程（すなわち第３の冷却圧延工程）まで経た構成を対象としてもよい。第３の冷却圧延工程まで経た段階では、未だ第３の熱処理工程を経て得られるステンレス鋼帯のような高いバネ限界値は得られないものの、第３の熱処理工程前の段階でステンレス鋼帯を所望の形状に成形加工（例えばプレス加工）した状態で個別に第３の熱処理工程を実施することにより、成形されたバネ部品の状態で高いバネ限界値を付与することができる。言い換えると、第３の熱処理工程まで経て得られたステンレス鋼帯（完成品）を成形加工したものと、第３の冷却圧延工程までに得られたステンレス鋼帯（半製品）を成形加工したものとは、いずれも同等のバネ強度を有するバネ用ステンレス鋼帯となる。したがって、ユーザーのニーズに応じて、汎用性の高いステンレス鋼帯を提供することが可能になる。
【００２６】
本発明のバネ用ステンレス鋼帯は、Ｎｉ：５〜１２質量％、Ｃｒ：１５〜２１質量％、Ｍｎ：３質量％以下、Ｓｉ：２質量％以下、Ｃ：０．２質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０４質量％以下を含み、かつ残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、長手方向のバネ限界値が１６００ＭＰａ以上であり、長手方向と直交する幅方向のバネ限界値が２０００ＭＰａ以上のバネ強度を備えている。このような、従来は存在しなかったバネ限界値が極めて高いバネ用ステンレス鋼帯は、上述した製造方法（第１の冷却圧延工程から第３の熱処理工程までの構成）によって製造することができる。このようなばね限界値を備えるバネ用ステンレス鋼帯は、従来にないバネ強度を発揮することができるため、小型化、軽量化がなされても高い設計荷重で使用することができる。
【００２７】
また、本発明のバネ用ステンレス鋼帯は、上述のように第１の冷却圧延工程から第３の冷却圧延工程までの工程によって製造される半製品を対象とすることができる。このようなステンレス鋼帯（半製品）は、Ｎｉ：５〜１２質量％、Ｃｒ：１５〜２１質量％、Ｍｎ：３質量％以下、Ｓｉ：２質量％以下、Ｃ：０．２質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０４質量％以下を含み、かつ残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、体積率が９０体積％以上のマルテンサイトを含み、結晶粒の面積平均径が１μｍ以下である。ここで「体積率が９０体積％以上のマルテンサイト」とは、鋼帯の体積を１００％としたときに鋼帯中のマルテンサイトまたはマルテンサイト相の体積が９０％であることを意味する。このような条件を満たすステンレス鋼帯は、３００〜５００℃の温度域で加熱することにより、長手方向のバネ限界値が１６００ＭＰａ以上で、長手方向と直交する幅方向のバネ限界値が２０００ＭＰａ以上となる。したがって、このようなステンレス鋼帯は、所定の加熱処理を施すだけで、高いバネ強度を備えるバネ用ステンレス鋼帯に加工することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明のバネ用ステンレス鋼帯の実施の形態について説明する。本例のバネ用ステンレス鋼帯は、Ｎｉ：５〜１２質量％、Ｃｒ：１５〜２１質量％、Ｍｎ：３質量％以下、Ｓｉ：２質量％以下、Ｃ：０．２質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０４質量％以下を含み、かつ残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、長手方向のバネ限界値が１６００ＭＰａ以上であり、長手方向と直交する幅方向のバネ限界値が２０００ＭＰａ以上のバネ強度を備えている。このバネ用ステンレス鋼帯は、上記の成分組成と同じＮｉ：５〜１２質量％、Ｃｒ：１５〜２１質量％、Ｍｎ：３質量％以下、Ｓｉ：２質量％以下、Ｃ：０．２質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０４質量％以下を含み、かつ残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、結晶粒の面積平均径が１μｍ以下の極めて微細且つ均一結晶粒で構成されており、９０体積％以上のマルテンサイトに適度な加工ひずみが導入された結晶組織を備えたステンレス鋼帯を、所定の温度域で加熱することにより得られる。
【００２９】
このような結晶組織を有するステンレス鋼帯は次のような方法で得ることができる。本例では、Ｎｉ：５〜１２質量％、Ｃｒ：１５〜２１質量％、Ｍｎ：３質量％以下、Ｓｉ：２質量％以下、Ｃ：０．２質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０４質量％以下を含み、かつ残部がＦｅ及び不可避不純物からなる鋼帯として、市販のＳＵＳ３０１ステンレス鋼帯を用いる。まず、このＳＵＳ３０１ステンレス鋼帯に６０％以上の冷間圧延を加え４０体積％以上のマルテンサイトを含む組織を形成した後（第１の冷間圧延工程）、連続光輝焼鈍炉を用いて９２０〜９６０℃で２０〜６０秒の逆変態処理を行う（第１の熱処理工程）。
【００３０】
次に、第１の熱処理工程を経て得られた鋼帯（第１の圧延鋼帯）に、６０％以上の圧下率で冷間圧延を加え６０体積％以上のマルテンサイトを含む組織を形成した後（第２の冷間圧延工程）、連続光輝焼鈍炉を用いて９２０〜９６０℃で２０〜６０秒の逆変態処理を行う（第２の熱処理工程）。第１の熱処理工程までの逆変態処理ではオーステナイトの安定度が適切に調整されるため、第２の冷間圧延工程では生成するマルテンサイト量が増加している。
【００３１】
第１の冷間圧延工程から第２の熱処理工程までの工程で２回の逆変態処理が同じ条件で繰り返されることで、結晶粒の面積平均径が２μｍ以下である均一な微細オーステナイト単相組織を得ることができる。さらに、この２回の逆変態処理を上述の条件範囲で行うことで、オーステナイトの安定度が適切に調整される。
【００３２】
そして、第２の熱処理工程を経て得られた鋼帯（第２の熱処理鋼帯）に、４０〜７０％の圧下率で最終冷間圧延を施す（第３の冷間圧延工程）。第１及び第２の加工熱処理によってオーステナイトの安定度が適切に調整されているため、このような範囲の圧下率で最終冷間圧延を行うことによって、高いバネ限界値を得るために必要な、適度な加工ひずみが導入された、結晶粒の面積平均径が１μｍ以下、９０体積％以上のマルテンサイトを含む均一な微細組織を有する鋼帯（第３の圧延鋼帯）が得られる。
【００３３】
この最終冷間圧延された鋼帯（第３の圧延鋼帯）は、この時点ではまだ高いバネ限界値を示さないが、さらに連続光輝焼鈍炉により３００〜５００℃の範囲で低温熱処理を施すことで（第３の熱処理工程）、圧延方向または鋼帯の長手方向（Ｌ方向）のバネ限界値が１６００ＭＰａ以上、Ｌ方向と直交する直角方向（Ｔ方向）のバネ限界値が２０００ＭＰａ以上である高強度のバネ用ＳＵＳ３０１ステンレス鋼帯が得られた。なお、第３の熱処理工程では加熱時間（保持時間）は任意であるが、本例では目安として３０〜３６００秒の範囲で加熱した。
【００３４】
この低温熱処理（第３の熱処理工程）には固溶Ｃを拡散させる効果があり、マルテンサイト相に導入された加工ひずみによって結晶粒内に生じた転位にＣ原子が固着されることでバネ限界値が飛躍的に向上する。したがって、導入される加工ひずみが少ないと十分な効果が得られず、逆に加工ひずみが過度に導入されるとＣ量に対して転位が増えすぎるために、バネ限界値は十分に上がらない。
【００３５】
また、上記の最終冷間圧延された鋼帯（第３の圧延鋼帯）は、所望のバネ部品形状にプレス成形した後、３００〜５００℃の範囲で低温熱処理を施すことで（第３の熱処理工程）、Ｌ方向のバネ限界値が１６００ＭＰａ以上で、Ｔ方向のバネ限界値が２０００ＭＰａ以上の高強度のバネ部品を得ることができる。
【実施例】
【００３６】
表１に、加工熱処理における冷間圧延（第１及び第２の冷間圧延工程）の圧下率、逆変態処理（第１及び第２の熱処理工程）の温度及び時間、加工熱処理の繰り返し回数、最終冷間圧延（第３の冷間圧延工程）の圧下率、低温熱処理（第３の熱処理工程）の温度を種々変化させたときの実施例を示す。加工熱処理の繰り返し数が２回のものは、第１の加工熱処理条件（第１の冷間圧延工程及び第１の熱処理工程の条件）と第２の加工熱処理条件（第２の冷間圧延工程及び第２の熱処理工程の条件）とを同一とした。加工熱処理後（第１の冷間圧延工程から第２の熱処理工程まで）のオーステナイト粒径、及び最終冷間圧延（第３の冷間圧延工程）後のマルテンサイト粒径は、結晶方位解析（ＥＢＳＤ）装置を用い、上述の式で示される面積平均径として求めた。最終冷間圧延（第３の冷間圧延工程）後のマルテンサイト体積率は、ＥＢＳＤ装置を用いた相解析により測定した。バネ限界値は、ＪＩＳ Ｈ ３１３０に規定される「モーメント式試験」により測定した。
【表１】
2015021155.tif 000003
【００３７】
表１の結果に見られるように、本発明の実施例１〜８の鋼帯は、Ｌ方向のバネ限界値が１６００ＭＰａ以上、Ｔ方向のバネ限界値が２０００ＭＰａ以上と非常に高い値を示し、高い許容応力が求められる高強度バネ部品用材料として適している。これに対し比較例９〜２１の鋼帯は、Ｌ方向、Ｔ方向共にバネ限界値が低い値となった。
【００３８】
比較例９の鋼帯は、加工熱処理における冷間圧延の圧下率が４０％と低いために、加工熱処理後のオーステナイト粒径が大きくなり、最終冷間圧延後のマルテンサイト体積率が十分に上がらず、またマルテンサイト粒径も十分均一な微細組織とならなかったために、バネ限界値が低下した。
【００３９】
比較例１０の鋼帯は、加工熱処理における逆変態処理の温度が８８０℃と低すぎたために、オーステナイトの安定度が低下し過ぎてしまい、最終冷間圧延の初期に多くのマルテンサイト相が生成したことで、加工ひずみが過度に導入され、バネ限界値が十分に上がらなかった。
【００４０】
比較例１１〜１３の鋼帯は、加工熱処理における逆変態処理の温度が高過ぎたために、加工熱処理後のオーステナイト粒径が粗大化し、オーステナイトの安定度も適切に調整されなかったことで、最終冷間圧延後のマルテンサイト体積率が低く、マルテンサイト粒径も粗大化してしまったために、バネ限界値が低下した。
【００４１】
比較例１４の鋼帯は、加工熱処理における逆変態処理の時間が１２０秒と長すぎたために、加工熱処理後のオーステナイト粒径が大きくなり、最終冷間圧延後のマルテンサイト粒径が十分均一な微細組織とならなかった結果、バネ限界値が低下した。
【００４２】
比較例１５及び１６の鋼帯は、第２の加工熱処理（第２の冷間圧延工程及び第２の熱処理工程）を行っていないために加工熱処理後のオーステナイト粒径が微細化せず、オーステナイトの安定度も適切に調整されなかったことで、最終冷間圧延後のマルテンサイト体積率が低く、またマルテンサイト粒径も微細化しなかったために、バネ限界値が上がらなかった。
【００４３】
比較例１７〜１９の鋼帯は、加工熱処理が適切に行われ、加工熱処理後のオーステナイトも十分均一に微細化している。しかし、比較例１７及び１８の鋼帯は最終冷間圧延の圧下率が低すぎたために最終冷間圧延後のマルテンサイト体積率が十分に上がらず、バネ限界値も上がらなかった。また、比較例１９の鋼帯は、最終冷間圧延（第３の冷間圧延工程）の圧下率が８０％と高過ぎたために、マルテンサイト相に過度な加工ひずみが導入された結果、バネ限界値が低下した。
【００４４】
比較例２０及び２１の鋼帯は、加工熱処理（第１の冷間圧延工程から第２の熱処理工程までの工程）、及び最終冷間圧延（第３の冷間圧延工程）が適切に行われ、微細且つ均一なマルテンサイト組織が得られた。しかし、比較例２０の鋼帯は低温熱処理の温度が２００℃と低すぎたために固溶Ｃの拡散が十分に起こらず、バネ限界値が上がらなかった。また、比較例２１の鋼帯は低温熱処理の温度が６００℃と高過ぎたために、マルテンサイト相の一部がオーステナイトへと逆変態してしまったためにマルテンサイトの体積率が低下し、バネ限界値が低下した。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によれば、所定の成分組成を有するステンレス鋼帯を、第１の冷間圧延工程から第２の熱処理工程までの工程で９２０〜９６０℃で２０〜６０秒の範囲で２回以上の逆変態処理を施した後に、第３の冷間圧延工程で４０〜７０％の冷間圧延を行い、さらに第３の熱処理工程で３００〜５００℃の温度域で加熱することにより、極めて高いバネ限界値を有するステンレス鋼帯を得ることができる。また、汎用のステンレス鋼帯を用いてバネ用ステンレス鋼帯を製造することができる。そのため、本発明によれば、小型、軽量でありながら高い設計荷重で使用可能な高強度のバネ部品が低コストで得られるバネ用ステンレス鋼帯を提供することができる。