(57)【要約】    【課題】  自動車や航空機、発電設備等のエンジン吸気／排気系統（例えば排気管接続のボールジョイント）のような高温環境で使用される耐熱ばね用のステンレス鋼線、及び耐熱ばねに関するものであって、特に高温環境での熱へたり性と耐食性を改良する耐熱ばね用ステンレス鋼線と耐熱ばね製品を提供する。    【解決手段】  質量で、Ｃ：０．０８〜０．１５％、Ｓｉ≦２．０％、Ｍｎ≦２．０％、Ｎｉ：５．０〜８．０％、Ｃｒ：２０．０〜２３．０％、Ｎ：０．２５〜０．４０％を少なくとも含んで残部実質的にＦｅと不可避不純物でなり、かつ次式のＡ＝６．５〜１２．０％、Ｂ＝２３．０〜２８．０％を満足し、ねじり強さ８００〜１３００ＭＰａの特性を有することを特徴とする高温耐へたり性と耐食性に優れた耐熱ばね用ステンレス鋼線と、これを用いた耐熱ばね。        Ａ＝１０Ｎ（Ｍｎ＋Ｃｒ）／Ｎｉ        Ｂ＝Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ【選択図】  図１
2005325381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量で、Ｃ：０．０８〜０．１５％、Ｓｉ≦２．０％、Ｍｎ≦２．０％、Ｎｉ：５．０〜８．０％、Ｃｒ：２０．０〜２３．０％、Ｎ：０．２５〜０．４０％を少なくとも含んで残部実質的にＦｅと不可避不純物でなり、かつ次式のＡ＝６．５〜１２．０％、Ｂ＝２３．０〜２８．０％を満足し、ねじり強さ８００〜１３００ＭＰａの特性を有することを特徴とする高温耐へたり性と耐食性に優れた耐熱ばね用ステンレス鋼線。
Ａ＝１０Ｎ（Ｍｎ＋Ｃｒ）／Ｎｉ
Ｂ＝Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ
【請求項２】
前記ステンレス鋼線は、質量で、Ｃ：０．０８〜０．１２％、Ｓｉ：０．８〜１．８％、Ｍｎ：０．５〜１．６％、Ｎｉ：７．２〜７．８％、Ｃｒ：２０．０〜２３．０％、Ｎ：０．２５〜０．４０％を含んで残部実質的にＦｅと不可避不純物でなる請求項１に記載の耐熱ばね用ステンレス鋼線。
【請求項３】
前記ステンレス鋼線は、Ｃ＋Ｎが０．３５〜０．４２％である請求項２に記載の耐熱ばね用ステンレス鋼線。
【請求項４】
前記ステンレス鋼線は、次式に示すＭｄ３０が−１００℃以下である請求項３に記載の耐熱ばね用ステンレス鋼線。
Ｍｄ３０＝４１３−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−９．５Ｎｉ−１８．５Ｍｏ
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のステンレス鋼線が、該鋼線の直径（ｄ）の３〜１５倍のコイル中心径（Ｄ）、かつ巻ピッチ（Ｐ）が（１／１０〜３／２）Ｄの比率でコイル巻成形されてなる耐熱ばね。
【請求項６】
自動車排気管継手ボールジョイントのフランジ部の押圧用として用いられる請求項５の耐熱ばね。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や航空機、発電設備等のエンジン吸排気系統（例えば排気管接続のボールジョイント）のような高温環境で使用される耐熱ばね用のステンレス鋼線、及びそれを用いた耐熱ばねに関し、更に詳しくは特に高温環境での熱へたり性と耐食性を改良した耐熱ばね用のステンレス鋼線、及びそれを用いた耐熱ばねに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンでの吸気系や排気系には種々形状や形態のばね部品が使用されており、その設置部位や使用環境等に応じて、例えばステンレス鋼線やピアノ線、あるいはニッケル合金などが用いられている。
【０００３】
特に、排気系では高温のエンジン排ガスが通過することから、その内部は数１００度と非常に高い環境温度となり、こうした高温環境にあっても機能低下の少ないニッケル合金などの耐熱材料が選択されており、一方ばね強度が求められる部分ではＳＵＳ３０４やピアノ線などの高強度線材によるばねが用いられている。
【０００４】
ところで、このようなばね製品、とりわけ耐熱用として用いられるものにあっては、熱による耐へたり性が重要な特性とされ、例えば特許文献１では、重量でＣ：０．０２〜１．００及びＮ：０．０２〜１．００を含み、かつ０．１５≦Ｃ＋Ｎ≦１．００で、さらにＭｎ：０．０２〜２．０、Ｃｒ：１２〜２５、Ｎｉ：８．０〜１５．０、及びＭｏ：０．１〜４．０を含有し、かつＮｂ：０．１〜３．０、Ｓｉ：１．０〜３．５、Ｔｉ：０．１〜２．０、Ｗ：０．１〜４．０よりなる群から選択された少なくとも1 種を含有し、残部が実質的にＦｅ及び不可避不純物からなる耐熱ばね用ステンレス鋼線を開示している。
【０００５】
また同時に前記特許文献１は、重量でＣ：０．０２〜１．００及びＮ：０．０２〜１．００を含み、かつ０．１５≦Ｃ＋Ｎ≦１．００で、さらにＭｎ：４．０〜２５．０、Ｃｒ：１２〜２５、Ｎｉ：０．１〜６．０を含有し、かつＭｏ：０．１〜４．０、Ｎｂ：０．１〜３．０、Ｓｉ：１．０〜３．５、Ｔｉ：０．１〜２．０、Ｗ：０．１〜４．０よりなる群から選択された少なくとも1 種を含有し、残部が実質的にＦｅ及び不可避不純物からなる耐熱ばね用ステンレス鋼線も併せて開示している
【０００６】
【特許文献１】特開平２０００−２３９８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記特許文献１では耐へたり性の評価として、ばね製品を３５０℃×２４Ｈｒの連続条件で行った場合の残留剪断ひずみが０．０３〜０．０６であったとしているが、例えば自動車用エンジンなど実用環境では起動や停止が繰返し行なわれるのが通例であり、したがって、ばねは常に加熱と冷却を繰返して受けることとなる。また、近年のエンジンは高出力と高効率、また窒素酸化物などの環境問題への対応要請を受けて、エンジン排気系温度はますます上昇する傾向にあり、前記特許文献１のステンレス鋼線では未だ十分とは言い難い。
【０００８】
例えば、図４は、前記文献１による線ばねに５５０ＭＰａの応力を加えた状態で、所定温度での加熱と冷却を4 回繰返して行った場合のばね荷重の減少率を示したものであって、加熱温度が高くなるほど荷重減少率が大きくなり、例えば温度４００℃では約１０％の荷重損失、すなわち" ばねヘタリ" が発生したものとなっている。
【０００９】
なお" ばねヘタリ" とは、弾性限度内の低い応力が加わった状態で、塑性ひずみが発生する現象と定義することができ、このことは、例えば可動転位と言われるような容易に動くことができる転位の移動によって発生するものと説明されている。特に本発明が対象とするエンジンの排気系に用いるような高温環境下では、このような転位の移動が生じやすく、現状ではばねヘタリの発生を完全になくするまでには至っていない。
【００１０】
また、このような排気系で用いられる例えばボールジョイント用ばねは、排気管の外部に付設されることから、熱腐食や外気環境腐食に耐える耐食性、耐酸化性とともに、更に加熱と冷却を繰返す場合の耐食性を考慮する必要もあり、このような繰返し使用時でも十分な特性を備えた材料が求められている。
【００１１】
そこで本発明は、実際の使用状態に則し、所定の締付け応力を付加した状態で加熱と冷却を繰返した場合にもヘタリが少なく、また耐食性にも優れた耐熱ばね用ステンレス鋼線の提供と、それによる耐熱ばねの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決する手段として、本願請求項１の発明は、質量で、Ｃ：０．０８〜０．１５％、Ｓｉ≦２．０％、Ｍｎ≦２．０％、Ｎｉ：５．０〜８．０％、Ｃｒ：２０．０〜２３．０％、Ｎ：０．２５〜０．４０％を少なくとも含んで残部実質的にＦｅと不可避不純物でなり、かつ次式のＡ＝６．５〜１２．０％、Ｂ＝２３．０〜２８．０％を満足し、ねじり強さ８００〜１３００ＭＰａの特性を有することを特徴とする高温耐ヘタリ性と耐食性に優れた耐熱ばね用ステンレス鋼線である。
Ａ＝１０Ｎ（Ｍｎ＋Ｃｒ）／Ｎｉ
Ｂ＝Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ
【００１３】
また、請求項２に係わる発明は、前記ステンレス鋼線は、質量で、Ｃ：０．０８〜０．１２％、Ｓｉ：０．８〜１．８％、Ｍｎ：０．５〜１．６％、Ｎｉ：７．２〜７．８％、Ｃｒ：２０．０〜２３．０％、Ｎ：０．２５〜０．４２％を含んで残部実質的にＦｅと不可避不純物でなる前記記載の耐熱ばね用のステンレス鋼線であり、請求項３に係わる発明は、前記ステンレス鋼線が、Ｃ＋Ｎが０．３５〜０．４０％とするものであり、さらに請求項４に係わる発明は、前記ステンレス鋼線の次式に示すＭｄ３０が−１００℃以下とする前記耐熱ばね用のステンレス鋼線である。
Ｍｄ３０＝４１３−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−９．５Ｎｉ−１８．５Ｍｏ
【００１４】
また、請求項５の発明は、前記各請求項のいずれかに記載のステンレス鋼線が、該鋼線の直径（ｄ）の３〜１５倍の巻径（Ｄ）、かつ巻ピッチ（Ｐ）が（１／１０〜３／２）Ｄの比率でコイル巻成形されてなる耐熱ばねであり、請求項６の発明は、前記耐熱ばねが、自動車排気管継手ボールジョイントのフランジ部を押圧用として用いられるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の耐熱ばね用ステンレス鋼線は、高温での熱へたり性と耐食性を備えた特性とする為に、各種構成元素の含有量調整とともに、１０Ｎ（Ｍｎ＋Ｃｒ）／Ｎｉと、Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎを各々所定範囲にするものであって、さらにねじり強さを８００〜１３００ＭＰａにしたものでは特にコイルばね用として優れた熱へたり性を備えることができる。
【００１６】
しかも、このような組成のステンレス鋼は耐食性にも優れていることから、仮に加熱状態で外気に触れるとしても耐食性や耐酸化性を向上でき、ボールジョイント用ばねとして優れた品質を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
このように、本発明に係わる耐熱ばね用ステンレス鋼線は、その組成として、質量でＣ：０．０８〜０．１５％、Ｓｉ≦２．０％、Ｍｎ≦２．０％、Ｎｉ：５．０〜８．０％、Ｃｒ：２１．０〜２３．０％、Ｎ：０．２５〜０．４０％を少なくとも含むものとしており、残部を主としてＦｅとするステンレス鋼であって、若干の不可避不純物を含有できる。
【００１８】
なお本発明で、「残部実質的に」あるいは前記の「残部を主としてＦｅとした」とは、例えば時効処理後の材料硬度を高める為に前記各組成に加えて、第三元素として例えばＴｉ，Ｎｂ，Ａｌ，Ｂ，ＣａあるいはＶの各上限を０．８％としてそのいずれか1 種以上の添加、あるいは耐食性向上の為に例えばＭｏ≦１．０％を含むことを許容することを意味しており、また不可避不純物としては、例えばＯ，Ｓ又はＰなどを挙げることができ、その分量は各上限０．０３％とするのがよく、また、特に熱間加工性を向上させる場合、前記Ｓを０．０１％以下に規制することが有効である。
【００１９】
ここで、本発明で各元素の含有量を前記範囲に規定する理由は以下による。
Ｃ：Ｃはオーステナイト生成元素であって、高温で生成するδフェライトの制御、加工硬化や高温強度などの点で有効であり、また結晶格子間に侵入して強化させることもできることから、少なくとも０．０８％以上の添加としている。しかし、０．１５％を越えるような多量添加は、炭化物の発生を招き、耐食性を低下されることから、より好ましくは０．０８〜０．１２％とする。
【００２０】
Ｓｉ：Ｓｉは脱酸剤として機能し、固溶することで耐熱特性を高める効果があるが、過度に添加してもその効果はあまり望めず、逆に加工性を低下させることが予想されることからその上限を２．０％とし、より好ましくは０．８〜１．８％、さらに好ましくは１．３〜１．６％とする。
【００２１】
Ｍｎ：Ｍｎも前記Ｓｉと同様に脱酸剤として用いられるもので、母材オーステナイト鋼のγ相の相安定元素として有効である。しかし、２．０％を越える添加は高温環境での組識安定性、耐酸化性に弊害をもたらすこととなり、より好ましくは０．５〜１．６％、さらに好ましくは０．８％以上１．２％未満とする。
【００２２】
Ｎｉ：Ｎｉは高温及び室温でのオーステナイト相を得る為に必須の元素であり、高温強度を高めることとなるが、５％より低いものではδフェライト相が生成する。したがって、６．０％以上の添加とするが、Ｎｉは高価であることからその上限は８．０％とし、より好ましくは、７．２〜７．８％とする。
【００２３】
Ｃｒ：Ｃｒは鋼線に耐食性と耐酸化性を付与する上で必須の元素であり、耐熱ばねとして高温環境での使用に耐え、かつ所定の耐食性を持たせる必要から、その下限を２０．０％とし、一方、上限は靭性劣化を考慮して２３．０％とした。より好ましくは、２０．５〜２２．０％とする。
【００２４】
Ｎ：ＮはＣと同様にオーステナイト生成元素であるとともに、オーステナイト相を硬化するのに有効である。またＣに比して析出物を形成しにくい為に耐久性の点でも好ましく、その効果は０．２５％以上で顕著となるが０．４０％を越える程多量に添加すると溶解や鋳造での品質を低下させることとなり、また生産性の面からも前記範囲とするが、より好ましくは０．２６〜０．３２％とする。
【００２５】
なお、本発明ではこのように組成の中で、さらに高温での耐へたり性と耐食性を兼備するばね用のものとする為に下記２つの関係式（Ａ）（Ｂ）を満足し、かつ所定の強度を有するものを対象としている。
Ａ＝１０Ｎ（Ｍｎ＋Ｃｒ）／Ｎｉ＝６．５〜１２．０％
Ｂ＝Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ  ＝２３．０〜２８．０％
【００２６】
すなわち前記ヘタリ性を改良するには、材料内部での可動転位を動きにくい固着転位に変えることが有効であり、その手段として侵入型の固溶元素Ｃ，Ｎを積極的に添加することで、コットレル雰囲気を作るようにするのが望ましい。しかし、これら元素は他の元素とのバランスを見ながら行うことが必要であり、本発明では、Ｃｒ，Ｍｎを増加させつつ、固溶量を減少させるＮｉを低減させることで、より多くのＮが固溶でき、それによってばねの高温環境下でのヘタリ性が向上することを見出したものである。その関係式として、前記Ａ式を設けており、この値が６．５％を下回るものではヘタリ性の大幅向上が期待できず、また逆に１２．０％を越える程大きいものでは靭性を低下させ、例えばコイリング成形時での加工性に影響を及ぼすなど好ましくない。
【００２７】
一方、式Ｂは該ステンレス鋼線における耐食性あるいは耐酸化性の面から規定するものであって、ボールジョイント用ばねは例えば４００℃の高温となることもあり、こうした高温環境下での熱腐食、すなわち耐酸化性とともに、外気に露出した状態で装着されるものでもあることから、外気環境での耐食性も同時に備える必要がある。したがって、こうした両耐食性を満足する為には、前記式Ｂの値を少なくとも２３．０％以上に調整する必要があるが、一方、２８．０％より高くしようとすると成分バランスを困難にして、生産性低下などの問題が生ずることとなる。
【００２８】
本発明は、このように調整されたステンレス鋼において、その用途が耐熱ばね用として例えば圧縮や引張りコイルばねとして使用されることを基本とし、その場合、線自体が受ける応力がねじり応力であることから、その強度としてねじり強さを規定し、その値を８００〜１３００ＭＰａにしている。なお「ねじり強さ」については種々刊行物に記載されているが、例えばｐｒａｎｄｔｌｅ法による、線の一方を固定し他方側を所定速度で回転させながらねじり応力を負荷して破断までにおける最大トルク（Ｔｍａｘ）から次式によって求めることができ、測定の具体的条件は以下による。
ねじり強さ（τB ）＝１２Ｔｍａｘ／πｄ3 
（ｄ：線径）
ねじり速度      １回転／Ｍｉｎ
標点間距離      線径×１００
軸荷重          引張破断荷重の１％
【００２９】
そして、ねじり強さ（τB ）が、少なくとも８００ＭＰａ未満のものではばね用としての働きを期待できず、一方、１３００ＭＰａを越える程大きいものでは繰返し使用に伴うヘタリ率が大きくなって長寿命が得られず、締付け不良の原因となる。なお、ねじり強さは、例えば前記成分及び冷間加工時の加工率との関係で任意に調整することができ、予め求めたこれら条件を考慮しながら種々範囲で処理される。より好ましくは１０００〜１２５０ＭＰａとする。
【００３０】
また、こうして調整されたステンレス鋼の中で、さらに前記コットレル雰囲気を作りやすくする為には前記Ｃ＋Ｎを０．３５〜０．４２％にすることが好ましい。また、ステンレス鋼は通常、伸線加工などの塑性加工に伴って加工硬化することとなるが、必要以上に加工硬化を大きくしたものではばね加工時でのかじりや靭性低下をもたらして折損等の誘発を招くこととなる。こうしたことからすると、ステンレス鋼線材の０．２％耐力を、例えば１２００〜１８００ＭＰａ（好ましくは１３００〜１７００ＭＰａ）程度にすることが好ましく、また前記塑性加工で発生する加工誘起マルテンサイト量を例えば１０％未満に制限して耐熱性を高めることも有効であり、こうした特性を把握するものとして、前記Ｍｄ30での値が−１００℃以下となるようにするのがよい。
Ｍｄ30＝４１３−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−９．５Ｎｉ−１８．５Ｍｏ
【００３１】
このように調整してなるステンレス鋼線は、例えば図１に示すような自動車排気管継手ボールジョイント用のコイル状圧縮ばねとして用いられる。ボールジョイント継手１については、例えば実用新案第２５９８４６１号及び特開平１０−１７６７７７号公報などにも見られているように、フランジ部１０Ａを持つ一方の配管Ａと、該配管Ａに接続されるもう一方の配管Ｂとの間にシール部材１１を配置して、ネジ１２にばね部材１３を嵌め入れて締付けすることで該ばね部材１３に弾性力を発生させ、シール部材１１を所定応力で押し付けながら接続するものであって、前記ばね部材１３として前記ステンレス鋼線による圧縮コイルばねを用いるものである。
【００３２】
この場合、コイルばねとしては、例えば線の表面にニッケルメッキを施してコイリング成型され、さらに３００〜５５０℃程度の条件で低温焼きなまし処理がなされたものが用いられる。このような熱処理によって、線の機械的特性を向上し、同時に内部歪を開放させることができ、ボールジョイント継手用としての好ましいばね形態は、例えばコイル中心径Ｄを該線の径（ｄ）の３〜１５倍、またコイル巻ピッチ（Ｐ）を該コイル中心径（Ｄ）の１／１０〜３／２倍程度とする。
【００３３】
巻ピッチについては、｛ばね自由長−線径×（座巻＋１）／有効巻数｝によって求められ、巻ピッチがコイル中心径の１／１０以下ではボールジョイント用ばねとして必要なストロークが得られず、また３／２以上ではたわみ量に対する線材へのねじり応力が大きくなることから、熱影響によるヘタリが発生しやすくなり望ましくないことによる。より好ましくは、Ｄ／ｄ：５〜１２、Ｐ／Ｄ：１／１０〜２／３とする。
【００３４】
また本発明による前記耐熱ばね用ステンレス鋼線は、その断面形状を円形以外に楕円や薄帯状としたり、またばねの形態についても圧縮や引張り用として用いる前記コイルばね以外に、例えばねじりや曲げを対象とするトーションばねなどとして用いることもできる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明による前記ステンレス鋼及びそれによる耐熱ばねの効果について、さらに次の実施例で検証した。まず、高周波溶解炉で溶製し熱間圧延して線径５．５ｍｍとした表１の化学成分を有する実施例線材（実施例１〜１１）、比較例材として同表の示す比較例１〜９の各線材を供試材とした。そして、これら各線材に各々冷間伸線加工と熱処理を行い、最終加工率４０〜９０％を考慮した中間径線径にした後、温度１１００℃で連続熱処理を行ない、得られた軟質線を出発材料とした。
【００３６】
【表１】
2005325381.tif 000003
【００３７】
（試験１）
次に、この軟質線にスルファミン酸ニッケル浴でのニッケルメッキを施して、その表面に０．２〜５μm の厚さのＮｉ層を形成し、これを潤滑剤として冷間伸線加工を行ない、目標線径２．０ｍｍの鋼線を得た。その機械的特性を表２に一覧する。
【００３８】
【表２】
2005325381.tif 000004
【００３９】
この結果に見られるように、各実施例鋼線はいずれも０．２％耐力：１５００〜１７００ＭＰａの高強度であり、さらにこの線のねじり強度について、精密ねじり試験機（高千穂製作所製）によりねじり速度１回転／ｍｉｎの条件で行った結果、１０００〜１１００ＭＰａの結果が得られた。
【００４０】
そこで、各種供試材についてさらにばね特性を評価する為の次の試験を行った。
（試験２）時効処理温度に伴うねじり特性の影響
図２は、本発明によるステンレス鋼線の時効処理温度を３００〜６５０℃の範囲で変化させた場合のねじり強度とねじり降伏強さ（τ0.3 ）を、比較例材と比較したものであり、特に実施例材については温度５００〜５５０℃の範囲で特性の大幅な向上が見られており、その最大強度は、時効前の特性に比してねじり応力で１５〜２０％、ねじり降伏強さでは２０〜３０％も向上していることが確認された。
【００４１】
これに対して、比較例線ではねじり降伏強さは１５〜２５％程度に留まるものであったことから、本発明によるステンレス鋼線はねじり現象に対して強い抵抗（トルク）を有し、コイルばねあるいはねじりばねに好適するものであることが分かった。
【００４２】
なお、ねじり降伏強さについては、図５に示すねじり特性の線図から、引張試験の場合と同様に永久ひずみγ＝０．３％を与えるときのねじり角θを｛２・１γ0.3 ／Ｄ｝式より求めることとし、比例域（線ＯＤ）と平行に第１平行線（イ線）を引き、曲線との交点（点Ｙ）とその垂線（点Ｂ）とを求める。そして、点Ｙを通る接線（線ＳＴ）を引いて、さらにこの線ＳＴと平行にかつトルク０点を通る第二平行線（ロ線）から点Ｃを求める。
【００４３】
以上の操作から求めたトルク値Ｙ及び同Ｃの値を次式に代入してτ0.3 のねじり応力が算出される。
τ＝４（３Ｙ＋θ・ｄＴ／ｄθ）／πＤ3 
すなわち、τ0.3 （Ｎ／ｍｍ2 ）＝４（３Ｙ＋ｃ）／πＤ3 で示される。
【００４４】
（試験３）ばねの熱へたり試験
図３は、本発明による耐熱ばねをボールジョイント用として用いる場合の評価として、使用環境温度３００〜４００℃における熱へたりの特性を調べたもので、用いたばねは、実施例材１及び２と、比較例材５〜７を各々選定し、これら各線材をコイル中心径１８．５ｍｍ，有効巻数４．５、ばね長さ４７ｍｍ、ピッチ９．１ｍｍの圧縮コイルばねを製作した。なお、この時の低温焼きなまし処理条件は、実施例材は５００℃×３０ｍｉｎ．であり、一方比較材については、比較例５、６は４００℃×３０ｍｉｎ、比較例７は４７５℃×６０ｍｉｎ．とした。
【００４５】
そして、これら各ばねに５５０ＭＰａの圧縮負荷応力を加えた状態で、各温度毎に２４時間の加熱⇒常温冷却⇒加熱を合計4 回繰返した場合の特性である。この結果に見られるように、比較例材いずれも環境温度の上昇に伴ってへたり率を示す残留剪断歪が急激に増加し、比較例６、７では温度３５０℃から急増し、温度４００℃では０．３％まで達しているものの、本発明による実施例１、２は、非常に安定していることが理解される。したがって、実際の使用状態として加熱と冷却を繰返す繰返し試験でのへたりに対して優れているものである。
【００４６】
（試験４）耐食性試験
耐食性試験として、実施例１、２及び比較例５、７を選定し、ＪＩＳ−Ｇ０５７７に基づいて孔食電位の測定を行った。掃引速度は２０ｍＶ／ｍｉｎ．で参照電極にはカロメル電極を用いた。結果を表３に示す。実施例１、２は、比較例より極めて高い孔食電位を示し、大幅に耐食性が優れていることがわかる。
【００４７】
【表３】
2005325381.tif 000005
【００４８】
これら結果から明かなように、本発明による耐熱ばね用のステンレス鋼線は、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ６３１Ｊ１など従来のステンレス鋼線に比して、特にねじり特性、耐食性に優れ、また伸線加工性やコイリング性などにおいても何ら問題ないものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】ボールジョイント継手の断面図である。
【図２】低温焼なまし温度に伴うねじり耐力の変化を示す線図である。
【図３】耐熱ばねの環境温度に伴う熱へたり特性の変化を示す線図である。
【図４】一般的な耐熱ばねの熱へたり特性の変化を示す線図である。
【図５】ねじり降伏強さを説明する線図である。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ，Ｂ      配管
１          ボールジョイント
１１        シール部材
１２        接続ネジ
１３        ばね
【図１】
2005325381.tif 000006
【図２】
2005325381.tif 000007
【図３】
2005325381.tif 000008
【図４】
2005325381.tif 000009
【図５】
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