專利名稱：：油回火線及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種油回火線及其制造方法、以及使用油回火線的彈簧。特別地涉及一種油回火線，其在對鋼線進行彈簧加工并進行了氮化處理時，具有疲勞強度和韌性的高平衡性。
背景技術(shù)：
：近來，與汽車的低油耗化對應(yīng)，汽車的發(fā)動機或變速器的小型輕量化得到發(fā)展。與之相伴，發(fā)動機的氣門彈簧或變速器用的彈簧所負載的應(yīng)力持續(xù)增加，所使用的彈簧材料也尋求提高疲勞強度，特別是尋求具有疲勞強度和韌性的平衡性的材料。在這些發(fā)動機的氣門彈簧或變速器的彈簧中，典型地使用硅鉻類的油回火線。作為與該油回火線相關(guān)的技術(shù)，具有專利文獻1和專利文獻2所述的技術(shù)。專利文獻1涉及彈簧用鋼線，其公開了一種油回火線，其以保持時間0.530sec、升溫速度502000°C/s進行淬火時及回火時的加熱。由此，通過將舊奧氏體結(jié)晶粒徑細微化，使結(jié)晶粒內(nèi)的碳化物形狀纖維化，從而使碳化物具有強化纖維的功能，實現(xiàn)疲勞極限的提高。另一方面，專利文獻2涉及彈簧鋼，其公開了一種油回火線，該油回火線規(guī)定適當?shù)幕瘜W成分，同時規(guī)定了規(guī)定尺寸的滲碳體類球狀碳化物的存在密度。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)彈簧鋼的高強度化，在軋制后的熱處理中，控制鋼中的碳化物形狀，即防止?jié)B碳體類碳化物的粗大化而確保巻繞特性。另外，專利文獻3涉及彈簧用鋼線，其公開了一種方法，艮P，通過使淬火回火后的油回火線中，0.2%耐力和抗拉強度之比小于或等于0.85%，從而提高巻繞特性。另外，公開了一種方法，其對油回火線以420°020分鐘加熱后，使0.2%耐力上升大于或等于300MPa，從而能夠提高耐疲勞性。專利文獻1:特開2002-194496號公報專利文獻2:特開2002-180196號公報專利文獻3:特開2004-315968號公報
發(fā)明內(nèi)容但是，在上述任一文獻所涉及的發(fā)明中，均沒有公開在對鋼線進行彈簧加工并進行了氮化處理時，得到高疲勞強度和韌性的油回火線。在疲勞極限高強度化的要求變高的情況下，在近來的彈簧制造中，對鋼線進行彈簧加工后進行氮化處理成為主流。因此，重要的是如何提高該氮化處理后的彈簧的特性。首先，在專利文獻1記載的彈簧用鋼線中，通過規(guī)定淬火及回火工序中的加熱保持時間和升溫速度，使碳化物形狀成為纖維狀而實現(xiàn)疲勞極限的提高。這里所謂的碳化物形狀，表示對鋼線進行淬火回火后的狀態(tài)，并非實際進行彈簧加工并進行氮化處理后的形狀。在考慮彈簧特性的情況下，氮化處理后的碳化物的狀態(tài)很重要。另外，觀察該鋼線的制造方法，其特征在于進行短時間的淬火回火，在該制造方法中，難以確保氮化處理后的油回火線的韌性，難以使氮化處理后的碳化物尺寸變小，從而難以確保高疲勞強度和韌性。特別地，為了提高使用油回火線的彈簧的疲勞極限，需要提高鋼線的韌性，僅通過控制在上述回火過程中析出的碳化物形狀并不充分，需要在奧氏體化時充分地溶解未固溶碳化物。但是，在專利文獻1中，沒有公開用于溶解該未固溶碳化物的方法。另一方面，在專利文獻2記載的彈簧鋼中，該制造方法的特征僅在于，除了限定鋼材的組分之外，在軋制后的熱處理中實現(xiàn)高強度化和提高韌性，由該技術(shù)無法期望提高氮化處理后的彈簧的疲勞極限。另外，在專利文獻3記載的技術(shù)中，沒有公開任何進行長時間的加熱、適于相當于氮化的熱處理之后的材料特性。鑒于近來對彈簧進行的氮化處理的長時間化(42(TC500。C下14小時)，進行更長時間的熱處理后的材料特性很重要。另外，提高疲勞極限的重要因素是屈服應(yīng)力(0.2%耐力)的絕對值。關(guān)于這一點沒有明確的記述，根據(jù)專利文獻3的記述，難以進一步提高疲勞特性。本發(fā)明就是鑒于上述問題提出的，其目的之一在于，提供一種油回火線和其制造方法，其在氮化處理后兼具高疲勞強度和韌性。另外，本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種彈簧，其作為對油回火線進行彈簧加工形成而成的彈簧，兼具高疲勞強度和韌性。(油回火線及彈簧)本發(fā)明的油回火線的第一構(gòu)成為，一種具有回火馬氏體組織的油回火線，其特征在于，在對該油回火線進行了氮化處理的情況下，在線表面部形成的氮化層的晶格常數(shù)大于或等于2.870A而小于或等于2.890A。另外，本發(fā)明的油回火線的第二構(gòu)成為，一種具有回火馬氏體組織的油回火線，其特征在于，使以42(TC50(TC加熱2小時后的屈服應(yīng)力及以該溫度加熱4小時后的屈服應(yīng)力，大于或等于以該溫度加熱1小時后的屈服應(yīng)力。此外，本發(fā)明的彈簧是一種對具有回火馬氏體組織的油回火線進行彈簧加工后的彈簧，其特征在于，該彈簧在表面部具有由氮化處理形成的氮化層，該氮化層的晶格常數(shù)大于或等于2.870A而小于或等于2.890A。下面，更詳細地說明本發(fā)明的油回火線及彈簧。(氮化處理)本發(fā)明的第一構(gòu)成的油回火線，在淬火回火后，在晶格常數(shù)、奧氏體結(jié)晶粒徑這方面與現(xiàn)有材料相比，沒有特別的差異，但在氮化處理后，氮化層的晶格常數(shù)及在回火工序之后生成的碳化物尺寸具有差異。這里的氮化處理是氣體軟氮化處理，其條件為大于或等于42(TC而小于或等于500°C。該氮化處理條件與彈簧加工后進行的典型氮化處理條件相當。在該氮化處理條件中，最重要的是溫度。具有下述傾向如果氮化處理中的溫度高，則后述的氮化層的晶格常數(shù)變大，如果該溫度低，則晶格常數(shù)變小。氮化處理中的保持時間例如為24小時。氣體軟氮化處理通常在混合氣氛中進行，該混合氣氛是在滲碳性氣體或氮氣氣氛中添加NH3氣體而得到的，該NH3氣體的添加量例如可以選擇通常使用的30%50%。(氮化層)氮化層是通過上述的氮化處理而在油回火線或彈簧的表面部形成碳氮化物的硬化層。通常該氮化層在線(彈簧)的表面硬度最高，硬度隨著向內(nèi)部而降低。后述的晶格常數(shù)通過X射線衍射求出，此時X射線到達試樣中的深度為25pm左右。由此，得到下述晶格常數(shù)的氮化層的范圍，為從線(彈簧)的表面進入內(nèi)部5nm左右。(晶格常數(shù))使上述氮化層的晶格常數(shù)大于或等于2.870A而小于或等于2.890A。在將鋼線作為彈簧使用的情況下，在線表面作用最大的剪切應(yīng)力。由此，近來為了使表面硬度提高，通常在巻繞加工后進行氮化處理。在鋼線中添加的合金元素中，Cr、V、Mo等元素在a-Fe晶格間成為氮化物。彈簧的疲勞破壞是由外部施加的反復應(yīng)力而產(chǎn)生局部的、集中的滑動變形，從而在彈簧表面附近產(chǎn)生凹部而直至破壞。在晶格間形成的氮化物具有抑制局部的滑動變形的效果。另外，在晶格間形成的氮化物，使a-Fe的晶格常數(shù)增大。晶格間的氮化物越多，其效果越大，晶格常數(shù)也越大。本發(fā)明人經(jīng)過努力研究的結(jié)果，得到下述結(jié)論如果氮化層的晶格常數(shù)大于或等于2.870A，則疲勞極限突破性提高。由此，將氮化處理后的油回火線(彈簧)的氮化層的a-Fe晶格常數(shù)確定為大于或等于2.870A。但是，由于如果過多地形成氮化物，則韌性下降，從而疲勞極限下降。由此，將晶格常數(shù)的上限規(guī)定為2.890A。特別地，從提高,疲勞極限的觀點出發(fā)，優(yōu)選該晶格常數(shù)大于或等于2.881A而小于或等于2.8卯A。為了得到大于或等于2.881A而小于或等于2.890A的晶格常數(shù)，優(yōu)選氮化處理中的溫度大于或等于450'C而小于或等于500°C。該晶格常數(shù)的測定通過X射線衍射進行，但由于油回火線或彈簧的表面為曲面，所以難以正確地測定晶格常數(shù)。所以，在本發(fā)明中，制作將適當長度的油回火線(彈簧)縱向切割后的試樣，對該試樣的縱剖面進行氮化處理，測定在縱剖面上形成的氮化層的晶格常數(shù)。另外，對于對沒有進行彈簧加工的油回火線進行氮化處理而得到的氮化層的晶格常數(shù)、和對沒有進行氮化處理的油回火線進行彈簧加工后進行氮化處理得到的氮化層的晶格常數(shù)，按照沒有實質(zhì)區(qū)別處理。此外，彈簧進行氮化處理后多進行噴丸硬化。該情況下的彈簧的氮化層的晶格常數(shù)，可以使用噴丸硬化后的氮化層的壓縮殘留應(yīng)力通過運算而推定。另外，還存在對噴丸硬化后的彈簧進行消除應(yīng)力退火的情況。在該情況下，考慮在通常進行的消除應(yīng)力退火條件中，在消除應(yīng)力退火前后，晶格常數(shù)沒有實質(zhì)性變化。(球狀碳化物的粒徑)本發(fā)明的油回火線或彈簧，優(yōu)選在氮化處理后，使線內(nèi)部在回火工序之后生成的球狀碳化物的平均粒徑小于或等于40nm。鋼線的碳化物中具有淬火加熱時的未固溶碳化物和主要在回火之后的熱處理中生成，成長的碳化物，這里的球狀碳化物是后者。如果進行彈簧加工后的應(yīng)力消除退火或氮化處理，則在回火工序之后析出的球狀碳化物會粗大化，鋼線的強度出現(xiàn)下降，使疲勞極限下降。在碳化物尺寸小，或大量析出的情況下，在施加外來應(yīng)力時，會進行轉(zhuǎn)位動作，具有防止碳化物堆積的效果。由此，規(guī)定氮化后的平均球狀氮化物尺寸小于或等于40nm。更優(yōu)選球狀氮化物尺寸小于或等于30nm，特別優(yōu)選球狀氮化物尺寸小于或等于20nm。此外，該球狀氮化物的平均粒徑，對于對沒有進行彈簧加工的油回火線進行氮化處理的情況、和對沒有進行氮化處理的油回火線進行彈簧加工后進行氮化處理的情況，按照沒有實質(zhì)變化處理。另外，即使對氮化處理后的彈簧按順序進行噴丸硬化、消除應(yīng)力退火的情況下，也考慮到在通常進行的消除應(yīng)力退火條件下，在消除應(yīng)力退火前后，球狀碳化物的平均粒徑?jīng)]有實質(zhì)變化。(伴隨著熱處理的屈服應(yīng)力的變化)另外，本發(fā)明的第二構(gòu)成的油回火線，以420。C50(TC加熱2小時后的屈服應(yīng)力及以該溫度加熱4小時后的屈服應(yīng)力，大于或等于以該溫度加熱1小時后的屈服應(yīng)力。近年來，對油回火線進行彈簧加工后，進行氮化處理已成為主流。通過進行氮化處理，提高在作為彈簧使用時與最大應(yīng)力相關(guān)的表面硬度，從而實現(xiàn)高強度化?，F(xiàn)有的油回火線，如果施加與氮化處理相當?shù)臒崽幚恚瑒t隨著處理時間變長而屈服應(yīng)力啦拉應(yīng)力一起下降。即，在與氮化處理相當?shù)臒崽幚砑匆?20'C50(TC長時間加熱鋼線的情況下，鋼線內(nèi)部的硬度會降低而軟化，產(chǎn)生以內(nèi)部為起點的破壞，成為疲勞極限低下的原因。因外部施加的反復應(yīng)力，產(chǎn)生局部的、集中的滑動變形(塑性變形)，從而引起疲勞破壞。為了防止上述情況，需要提高屈服應(yīng)力。所以在進行與氮化相當?shù)臒崽幚砗蟮那?yīng)力很重要。所以，本發(fā)明的油回火線具有在進行與氮化處理相當?shù)臒崽幚?，?2(TC50(TC的熱處理時，即使處理時間變長屈服應(yīng)力也不會下降，而等于或超過處理時間為1小時的情況下的屈服應(yīng)力。因此，在使用該油回火線作為彈簧的情況下，能夠兼具高疲勞強度和韌性。在進行上述溫度范圍的氮化處理的情況下，有時候本發(fā)明的油回火線在不足1小時的處理時間中不能看出屈服應(yīng)力下降。另一方面，通常的氮化處理的處理時間為24小時。因此，在本發(fā)明中，規(guī)定以處理時間為1小時的屈服應(yīng)力為基準，將其與2小時及4小時的屈服應(yīng)力進行比較。特別地，優(yōu)選與以420'C50(TC加熱1小時后的屈服應(yīng)力相比，加熱2小時后的屈服應(yīng)力較高，與以該溫度加熱2小時后的屈服應(yīng)力相比，以該溫度加熱4小時后的屈服應(yīng)力較高。gp，通過使其成為與進行1小時的處理時的屈服應(yīng)力相比，處理時間越長，屈服應(yīng)力越高的油回火線，可以在進行近年來具有長時間化的傾向的氮化處理的情況下，提高屈服應(yīng)力，能夠生成疲勞強度更加優(yōu)異的彈簧用的油回火線。(其他的機械特性)本發(fā)明的第二構(gòu)成的油回火線，優(yōu)選與以42(TC50(TC加熱1小時后的抗拉強度相比，以該溫度加熱2小時后的抗拉強度較低，與以該溫度加熱2小時后的抗拉強度相比，以該溫度加熱4小時后的抗拉強度較低。通過具有上述抗拉強度的傾向，能夠在氮化處理后得到高韌性，能夠防止從疲勞破壞起點開始的裂紋的發(fā)展或由夾雜物導致的折損。另外，優(yōu)選淬火回火后的抗拉強度大于或等于2000MPa，以42(TC50(TC加熱2小時后的屈服應(yīng)力大于或等于1700MPa，或者淬火回火后的抗拉強度大于或等于2000MPa，以420。C50(TC加熱2小時后的屈服應(yīng)力大于或等于1750MPa。已知如果以與氮化相當?shù)臏囟?、?2(TC50(TC加熱后的屈服應(yīng)力大于或等于1700N/mm2，或者以42(TC50(TC加熱后的屈服應(yīng)力大于或等于1750N/mm2，則疲勞極限會產(chǎn)生突破性提高。此外，優(yōu)選以42(TC50(TC加熱2小時后的拉深值大于或等于35%。如果氮化后的矩陣韌性高，則能夠防止從疲勞破壞起點開始的裂紋的發(fā)展或由夾雜物導致的折損，能夠提高疲勞極限。(鋼線的化學成分)本發(fā)明的油回火線或彈簧，優(yōu)選以質(zhì)量％含有C:0.500.75%、Si:1.502.50%、Mn:0.201.00%、Cr:0.702.20%、V:0.050.50%，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。也可以還以質(zhì)量％含有Co:0.021.00%。另外也可以還以質(zhì)量％含有從Ni:0.11.0%、Mo:0.050.50%、W:0.050.15%、Nb:0.050.15、以及Ti:0.010.20%構(gòu)成的群中選擇的1種或1種以上。各成分量的限定理由如下所示。(C:0.500.75質(zhì)量％)C是決定鋼的強度的重要元素，由于如果不足0.50%則無法得到足夠強度，如果超過0.75%則損失韌性，所以使其為0.500.75%。(Si:1.502.50質(zhì)量％)Si在溶解精煉時作為脫氧劑使用。另外，具有在鐵素體中固溶而提高耐熱性，防止彈簧加工后的消除應(yīng)力退火或氮化處理等熱處理導致線內(nèi)部的硬度下降的效果。由于為了保持耐熱性，需要大于或等于1.5%，如果超過2.5%則韌性降低，所以使其為1.502.50%。(Mn:0.201.00質(zhì)量％)Mn與Si相同，作為溶解精煉時的脫氧劑使用。因此，作為脫氧劑所必需的添加量，下限為0.20%。另外，如果超過1.00%，則在鉛浴淬火時容易生成馬氏體，成為在拉絲時斷線的原因，所以使其上限為1.00%。(Cr:0.702.20質(zhì)量％)由于Cr提高鋼的淬火性，增加淬火回火后的鋼線的軟化阻力，所以對于防止彈簧加工后的回火處理或氮化處理等熱處理時的軟化有效。另外，在氮化處理中，通過a-Fe中存在的Cr與氮元素結(jié)合而形成氮化物，提高表面硬度，同時增大晶格常數(shù)。此外，在奧氏體化時，具有通過形成碳化物而使奧氏體結(jié)晶粒細微化的效果。由于如果不足0.7%則無法產(chǎn)生充分的效果，所以使其大于或等于0.7%，如果超過2.20%，則在鉛浴淬火時容易生成馬氏體，成為在拉絲時斷線的原因，同時成為使油回火后的韌性下降的主要原因。所以限定為0.702.20%。(Co:0.021.00質(zhì)量％)Co通過固溶在a-Fe中而強化母相。Co本身不形成碳化物，另外在滲碳體類碳化物中也不會稠化。由于滲碳體類碳化物成長而Co不得不向a-Fe排出，其擴散延遲而具有抑制滲碳體類碳化物成長的效果。另外，產(chǎn)生下述作用延緩馬氏體的恢復，通過使Cr及V在母相中的固溶限度下降，而在殘留的轉(zhuǎn)位上細微地析出Cr碳化物及V碳化物。在大于或等于0.02%時得到上述效果，由于成本變高，所以使其上限為1.00%。(Ni:0.11.0質(zhì)量％)Ni具有提高耐腐蝕性及韌性的效果，在不足0.1X時無法產(chǎn)生效果，如果超過1.0%，則不僅成本變高，還無法產(chǎn)生提高韌度的效果，所以使其為0.11.0%。(Mo、V:0.050.50質(zhì)量％、W、Nb:0.050.15質(zhì)量％)這些元素在回火時形成碳化物，具有增加軟化阻力的傾向。V、Mo在氮化處理時，通過在a-Fe的晶格間形成氮化物，抑制反復應(yīng)力導致的滑動，有助于疲勞極限提高。但是，在不足0.05%時無法產(chǎn)生效果。如果Mo、V超過0.50X、W、Nb超過0.15X，則會使韌性下降。(Ti:0.010.20質(zhì)量％)Ti在回火時形成碳化物，具有增加鋼線的軟化阻力的效果。在不足0.01%時無法產(chǎn)生效果，在超過0.20%時，會形成高熔點的非金屬夾雜物TiO，使韌性降低。因此使其為0.010.20%。(制造方法)另一方面，本發(fā)明的油回火線的制造方法為進行鉛浴淬火、拉絲、淬火、回火的方法，大體分為規(guī)定淬火的加熱方法和保持溫度及回火條件的A類型、和規(guī)定鉛浴淬火時的冷卻速度及淬火時的加熱升溫速度的B類型。首先，說明A類型，該A類型進一步包括利用氣氛加熱而進行淬火加熱的A-l類型、和利用高頻加熱而進行淬火加熱的A-2類型。首先，A-1類型是對拉絲加工后的鋼線進行淬火工序和回火工序的油回火線的制造方法，上述淬火工序在加熱后進行，該加熱是利用氣氛加熱，使溫度為850°C950°C，使時間大于30sec而小于或等于150sec，上述回火工序以40(TC600。C進行。在此情況下，優(yōu)選回火工序為具有第一回火工序和第二回火工序的2階段回火。第一回火工序的溫度為40(TC47(TC。第二回火以比第一回火更高的溫度，與第一回火工序連續(xù)地進行。并且，使第二回火工序的溫度為450°C600°C。另外，A-2類型是對拉絲加工后的鋼線進行淬火工序和回火工序的油回火線的制造方法，上述淬火工序在加熱后進行，該加熱利用高頻加熱，使溫度為900。C105(TC，使時間為lsec10sec。另外，回火工序是具有第一回火工序和第二回火工序的2階段回火。第一回火工序的溫度為40(TC47(TC。第二回火以比第一回火更高的溫度，與第一回火工序連續(xù)地進行。并且，第二回火工序的溫度特征為450。C600。C。(奧氏體化條件)在由淬火時的加熱進行的鋼鐵組織的奧氏體化中，重要的是使未固溶碳化物溶解而提高韌性，同時使奧氏體結(jié)晶粒不會粗大化。由于如果奧氏體結(jié)晶粒過小，則未固溶碳化物會殘留，油回火線的韌性降低，疲勞極限降低，所以優(yōu)選為大于或等于3.(Him而小于或等于7.0^im。使未固溶碳化物充分溶解、且滿足上述結(jié)晶粒徑的條件，如果是氣氛加熱，則加熱溫度為850°C950°C、時間為大于30sec而小于或等于150sec即可，如果是高頻加熱，則溫度為卯(TC105(TC、時間為lsec10sec即可。該加熱溫度是氣氛加熱及高頻加熱中的某個加熱裝置的設(shè)定溫度。(回火條件)在淬火時的加熱為氣氛加熱的情況下，回火可以是在無級的連續(xù)溫度下以1階段進行，也可以以2階段進行。另外，在淬火時的加熱為高頻加熱的情況下，以2階段進行回火。在由氣氛加熱進行淬火時的加熱而以l階段進行回火的情況下，如果回火溫度不足400°C，則由于無法充分地恢復馬氏體而韌性不足，因而會使疲勞極限下降，相反，如果回火溫度超過60(TC，則由于碳化物粗大化而強度下降，因而會使疲勞極限下降。另一方面，以2階段進行回火的理由如下所示?；鼗饡r的碳化物析出過程具有下述變化在40(TC47(TC中析出s-碳化物(Fe2C)，另外在45(TC600。C中，變化為滲碳體類碳化物(Fe3C)，其與如果碳化物粗大化則變脆而硬度下降有關(guān)。如果使第一回火以400°C47(TC的低溫進行，首先析出s-碳化物，則通過Si或Co等的作用而在第二回火中向滲碳體類碳化物的變化延遲，能夠抑制第二回火工序或氮化處理工序中的碳化物的粗大化。由此，使第一回火以40(TC47(TC進行，使第二回火以450°C600°C、即比第一回火高的溫度進行。如果第一回火溫度不足40(TC，或者第二回火溫度不足45(TC，則由于無法充分地恢復馬氏體而韌性不足，從而使疲勞極限下降。另外，如果第一回火溫度比47(TC高，或者第二回火溫度比60(TC高，則由于碳化物粗大化而強度下降，從而使疲勞極限下降。由此，規(guī)定使第一回火為400°C470°C，使第二回火為450°C600°C。特別地，在通過高頻加熱進行淬火時的加熱的情況下，由于升溫速度快而容易使?jié)B碳體類碳化物粗大化，所以2階段的回火比較適當。該第一回火和第二回火的溫度差優(yōu)選為2(TC20(TC左右。如果使該溫度差小于下限值，則以2階段進行回火的效果變小。回火的保持時間，例如在1階段的情況下為3060秒左右，在2階段的情況下，第一*第二回火的合計保持時間為3060秒左右。這些保持時間是為了使油回火線確保適當?shù)捻g性所必需的。另外，B類型是下述的油回火線的制造方法，其進行鋼線的鉛浴淬火工序、鉛浴淬火后的鋼線的拉絲工序、以及對拉絲加工后的鋼線進行淬火工序和回火工序，其特征在于，在(1)鉛浴淬火的冷卻條件、(2)淬火加熱時到達60(TC的加熱升溫速度、(3)從60(TC至保持溫度的升溫速度這3個條件中，至少滿足2個條件。具體地說，進一步分類為下述3個類型。B-l類型鉛浴淬火工序為，在將鋼線奧氏體化后，通過空冷以10°C/sec20。C/sec的速度冷卻，然后，以規(guī)定溫度保持而使珠光體相變。在淬火工序時進行的鋼線加熱中，使從室溫至60(TC的加熱升溫速度大于或等于20°C/sec而小于50°C/sec。B-2類型鉛浴淬火工序為，在將鋼線奧氏體化后，通過空冷以l(TC/sec20。C/sec的速度冷卻，然后，以規(guī)定溫度保持而使珠光體相變。在淬火工序時進行的鋼線加熱中，使從60(TC至保持溫度的升溫速度為520°C/sec。'B-3類型在淬火工序時進行的鋼線加熱中，使從室溫至60(TC的加熱升溫速度大于或等于20°C/sec而小于50°C/sec，從600°C至保持溫度的升溫速度為520°C/sec(通過鉛浴淬火進行奧氏體化后的冷卻條件)通常鉛浴淬火是對于鋼琴線或硬鋼線，為了通過得到均勻的珠光體而提高拉絲加工性而實施的熱處理。在本發(fā)明中，使鉛浴淬火的奧氏體化后的冷卻為空冷。如果進行空冷，則能夠以比鉛爐或流化床低的成本進行制造。另外，其冷卻速度設(shè)為10°C/sec2(TC/see,通過將珠光體中的滲碳體的厚度變薄而使淬火后的未固溶碳化物固溶。如果奧氏體化的冷卻速度小于10°C/sec，則珠光體中的滲碳體層會變厚，淬火后會殘留未固溶碳化物。另外，由于如果大于20°C/sec，則會生成馬氏體，拉絲性降低，所以使其為上述規(guī)定范圍。(淬火前的室溫60(TC的加熱升溫速度)在淬火時，預(yù)先加熱鋼線。在進行該加熱時，在從室溫至60(TC的升溫過程中，珠光體中的滲碳體會球狀化而粗大化。如果滲碳體粗大化，則淬火后會作為未固溶碳化物殘留，使韌性降低。在這里，為了使?jié)B碳體不粗大化而將升溫速度的下限設(shè)為20°C/sec。另外，由于即使大于或等于50°C，效果也沒有差別，所以上限設(shè)為小于5(TC/SSCo(淬火前的60(TC保持溫度的加熱升溫速度)在伴隨著上述淬火的升溫過程中，如果大于或等于600'C，則球狀化的滲碳體會向母相固溶。如果充分地使?jié)B碳體固溶，則能夠降低淬火后的未固溶碳化物，通過強化矩陣而提高氮化處理后的屈服應(yīng)力。其中，需要盡可能地延緩升溫速度而使未固溶碳化物(滲碳體)溶解。由此，升溫速度的上限設(shè)為20°C/sec。另外，由于在升溫速度低于5°C/sec的情況下，奧氏體結(jié)晶粒徑會粗大化，所以下限設(shè)為5°C/sec。(其他)通常，油回火線通過下述方法得到熔煉規(guī)定化學成分的鋼，將該鋼材進行熱鍛、熱軋而成為軋制線材，然后進行鉛浴淬火、剝皮、退火、拉絲加工，然后進行淬火、回火。在該過程中，被熔煉的鋼的化學成分可以適當?shù)乩蒙鲜龅幕瘜W成分。此外，在由油回火線制造彈簧的情況下，對油回火線進行彈簧加工，然后，例如順次進行低溫退火、氮化處理、噴丸硬化、消除應(yīng)力退火。圖1表示油回火線的制造過程中的從中間工序至彈簧制造的溫度分布的一個例子。在這里，使回火以第一回火和第二回火這2階段進行。在與第一回火后連續(xù)地進行第二回火，如該曲線所示，是指在第一回火后，并不暫時進行冷卻而繼續(xù)進行第二回火。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的油回火線及彈簧，能夠兼具疲勞極限和韌性。特別地，能夠生成氮化處理后的疲勞極限優(yōu)異的油回火線及彈簧。根據(jù)本發(fā)明的油回火線的制造方法，通過規(guī)定鉛浴淬火時的冷卻條件或淬火加熱時的升溫條件，或規(guī)定淬火時的奧氏體化條件和回火條件，能夠得到兼具疲勞極限和韌性的油回火線。圖1是表示由油回火線制造彈簧的工序的溫度分布的說明圖。圖2是表示試驗例1-2中的發(fā)明材料的奧氏體化條件和有無未固溶碳化物之間的關(guān)系的圖表。圖3是表示試驗例1-2中的比較材料的奧氏體化條件和有無未固溶碳化物之間的關(guān)系的圖表。圖4是表示試驗例l-2中的發(fā)明材料的奧氏體化條件和y粒徑的關(guān)系的圖表。圖5是表示試驗例1-2中的比狡材料的奧氏體化條件和y粒徑的關(guān)系的圖表。圖6(A)是試樣No.l的顯微鏡組織照片、(B)是試樣No.2的顯微鏡組織照片.圖7是表示試驗例1-3中的發(fā)明材料的奧氏體化條件和有無未固溶碳化物之間的關(guān)系的圖表。圖8是表示試驗例1-3中的比較材料的奧氏體化條件和有無未固溶碳化物之間的關(guān)系的圖表。圖9是表示試驗例l-3中的發(fā)明材料的奧氏體化條件和y粒徑的關(guān)系的圖表。圖IO是表示試驗例1-3中的比較材料的奧氏體化條件和y粒徑的關(guān)系的圖表。圖11是表示試驗例1-4-1中的發(fā)明材料的回火條件和拉深的關(guān)系的圖表。圖12是表示試驗例1-4-1中的比較材料的回火條件和拉深的關(guān)系的圖表。圖13是表示試驗例1-4-1中的發(fā)明材料的回火條件和碳化物尺寸的關(guān)系的圖表。圖14是表示試驗例1-4-1中的比較材料的回火條件和碳化物尺寸的關(guān)系的圖表。圖15是表示試驗例1-5中的發(fā)明材料的回火條件和拉深的關(guān)系的圖表。圖16是表示試驗例1-5中的比較材料的回火條件和拉深的關(guān)系的圖表。圖17是表示試驗例1-5中的發(fā)明材料的回火條件和碳化物尺寸的關(guān)系的圖表。圖18是表示試驗例1-5中的比較材料的回火條件和碳化物尺寸的關(guān)系的圖表。圖19是表示制造油回火線的工序的溫度分布的說明圖。具體實施例方式下面，說明本發(fā)明的實施方式。(實施例1)(1)通過將表1所示的化學成分的發(fā)明材料和比較材料的鋼在真空熔化爐中熔煉、熱鍛、熱軋而形成cp6.5mm的線材。然后，通過對該線材進行鉛浴淬火、剝皮、退火、拉絲加工而形成cp3.5mm的鋼絲。使鉛浴淬火時的從奧氏體化溫度至保持溫度的冷卻速度為7°C/sec，淬火加熱時的升溫速度從室溫至保持溫度設(shè)為15°C/sec，使其為相同的升溫速度。(2)通過對得到的鋼絲以后述條件進行淬火回火而形成油回火線。淬火是通過在將鋼絲加熱而使鋼組織奧氏體化后，在油中浸泡而進行的，回火是通過將淬火后的線材通過熔化的鉛中而進行的。(3)對得到的油回火線進行氮化處理。氮化處理是由氣體軟氮化以420、450、500°Cx2小時實施的。(4)對氮化處理前的油回火線進行奧氏體平均結(jié)晶粒徑的測定、淬火加熱時有無未固溶碳化物的確認、以及拉深的測定，對氮化處理后的油回火線進行鋼絲表面的氮化層的晶格常數(shù)的測定、回火工序之后形成的碳化物尺寸的測定、疲勞試驗。這些測定*試驗項目，在后述的各試驗例中，根據(jù)需要進行選擇。(5)奧氏體平均結(jié)晶粒徑(Y粒徑)通過JISG0552中規(guī)定的切斷法計算。(6)確認有無未固溶碳化物的過程為將淬火回火后的油回火線以TEM(TransmissionElectronMicroscopy)進行隨機拍攝，在5視場(面積40pmV視場)的照片中觀察到即使一個未固溶碳化物的情況下，認為存在未固溶碳化物，在完全沒有觀察到的情況下，認為沒有未固溶碳化物。(7)拉深是利用JISZ2201的9號試驗片進行基于JISZ2241的拉伸試驗，通過將此時斷裂的試驗片的最小剖面積A與試驗片的初始剖面積Ao之差除以試驗片的初始剖面積的百分比X而求出的。拉深的目標值為大于或等于40%。(8)晶格常數(shù)的測定使用x射線衍射裝置(y力'夕公司生產(chǎn)的RINT1500X射線衍射裝置)進行測定。通常，在晶格常數(shù)的精密測定中，使用衍射角26的高角度側(cè)的衍射峰值，但由于在本例中，在氮化處理后，無法得到明確的衍射峰值，所以使用可以從低角度側(cè)檢測的130度附近的所有衍射線。另外，作為標準試樣，使用Si粉末進行衍射角的角度校正。此外，由于油回火線的表面為曲面，難以測定正確的晶格常數(shù)，所以對油回火線的縱剖面進行氮化處理，測定該縱剖面的氮化層的晶格常數(shù)。(9)在回火工序之后形成的碳化物的尺寸的求取過程為基于由TEM隨機拍照的油回火線的5視場(面積2pmV視場)的照片進行圖像解析，計算每個碳化物的面積，將這些碳化物視為球狀而計算出平均直徑。(10)疲勞試驗的過程為對氮化處理后的油回火線實施噴丸硬化(0.2SB、20分鐘)后，進行消除應(yīng)力退火(23(TCx30分鐘)，然后實施中村式旋轉(zhuǎn)彎折疲勞試驗。疲勞極限為1"07次，目標的振幅應(yīng)力為大于或等于1150MPa。發(fā)明材料和比較材料的化學成份如表1所示。表1中的數(shù)值全部為質(zhì)量％，"*"表示處于本發(fā)明技術(shù)方案12或13中規(guī)定的成分量之外。此外，在后述各試驗例中，本發(fā)明的油回火線在淬火回火后，在晶格常數(shù)、碳化物尺寸方面與比較材料比較，沒有看出明顯差異。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>(試驗例l-l:氣氛加熱+2階段回火)使用表1的鋼種，進行使氣體軟氮化條件變化的情況下的氮化層的晶格常數(shù)、回火工序之后形成的碳化物的尺寸、以及Y粒徑的測定，同時研究疲勞試驗的結(jié)果。淬火時的奧氏體化條件設(shè)為，利用氣氛加熱，使加熱溫度為900°C，使加熱時間為90sec，回火條件為，作為2階段回火，第一回火為430"Cx30sec，第二回火為540°Cx30sec。試驗結(jié)果在表24中表示。表2表示氣體軟氮化條件為42(TCx2小時的情況下的試驗結(jié)果，表3表示氣體軟氮化條件為450°Cx2小時的情況下的試驗結(jié)果，表4表示氣體軟氮化條件為50(TCx2小時的情況下的試驗結(jié)果。另外，在表2表4中，"*"表示處于技術(shù)方案1或5的規(guī)定條件之外。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>2.挑7*<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>從這些表中可知，發(fā)明材料在任一種氮化溫度下均顯示出高疲勞極限。另一方面，由于比較材料K在42(TC、450'C的氮化處理中，氮化層的晶格常數(shù)較小，在50(TC的氮化處理中，碳化物粒徑較大，比較材料L的晶格常數(shù)、碳化物尺寸都較大，比較材料M的晶格常數(shù)較小，所以疲勞極限降低。另外，比較材料J、N由于在鉛浴淬火時產(chǎn)生馬氏體，所以會產(chǎn)生拉絲斷線，比較材料O由于V的添加量較多而韌性降低，所以在拉絲加工中會產(chǎn)生斷線，所以無法實施疲勞試驗。(試驗例l-2:氣氛加熱+2階段回火)下面，對于使用發(fā)明材料A、比較材料K，使利用氣氛加熱而淬火時的奧氏體化條件變化的情況，研究奧氏體化條件與有無未固溶碳化物、奧氏體化條件與Y粒徑的關(guān)系、以及疲勞試驗結(jié)果。這里的奧氏體化條件為使加熱溫度為80(TC、860°C、900°C、940°C、1000°C，使加熱時間為10sec、40sec、90sec、l術(shù)ec、180sec。回火作為2階段回火，使第一回火為430。Cx30sec，使第二回火為54(TCx30sec。氮化處理條件為45(TCx2小時。在圖2和圖3中分別表示發(fā)明材料A、比較材料K的奧氏體化條件與有無未固溶碳化物的關(guān)系，在圖4和圖5中分別表示發(fā)明材料A、比較材料B的奧氏體化條件與y粒徑的關(guān)系。此外，在表5中表示對圖2、3中的試樣No.l10進行氮化層的晶格常數(shù)、回火工序之后形成的碳化物的尺寸、y粒徑的測定及疲勞試驗的結(jié)果。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>其結(jié)果，發(fā)明材料A的試樣No.2、3、4顯示出高疲勞極限，但存在未固溶碳化物的試樣No.l、y粒徑超過7.0pm的試樣No.5顯示出稍低的疲勞極限。比較材料K的任一個試樣的晶格常數(shù)均不足2.870A，具有低于作為目標的1150MPa的疲勞極限。此外，圖6(A)表示試樣No.l由TEM拍攝的照片，圖6(B)表示試樣No.2由TEM拍攝的照片。上述照片都是氮化處理后的油回火線組織的照片。在圖6(A)的照片中，黑色圓形物為淬火加熱時未固溶的碳化物，圖6(B)的照片中的小的黑色圓形物為回火過程中析出的碳化物。從兩張照片的比較可知，未固溶碳化物遠遠大于在回火過程中析出的碳化物，能夠明確地區(qū)分兩種碳化物。(試驗例1-3:高頻加熱+2階段回火)下面，對于使用發(fā)明材料A、比較材料K，利用高頻加熱使奧氏體化條件變化的情況，研究奧氏體化條件與有無未固溶碳化物、奧氏體化條件與y粒徑的關(guān)系、以及疲勞試驗結(jié)果。奧氏體化條件為使加熱溫度為850°C、910°C、、970°C、1040°C、1100°C，使加熱時間為0.5sec、2sec、5sec、8sec、20sec?；鼗鹱鳛?階段的回火，第一回火為430。Cx30sec，第二回火為540°Cx30sec。氮化處理條件為450°02小時。在圖7和圖8中分別表示發(fā)明材料A、比較材料K的奧氏體化條件與有無未固溶碳化物的關(guān)系，在圖9和圖IO中分別表示發(fā)明材料A、比較材料B的奧氏體化條件與y粒徑的關(guān)系。此外，在表6中表示對圖7、8中的試樣No.ll20進行氮化層的晶格常數(shù)、回火工序之后形成的碳化物的尺寸、y粒徑的測定及疲勞試驗的結(jié)果。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>其結(jié)果，發(fā)明材料A的試樣No.12、13、14顯示出高疲勞極限，但存在未固溶碳化物的試樣No.ll、y粒徑超過7.0pm的試樣No.15顯示出稍低的疲勞極限。比較材料K的任一個試樣的晶格常數(shù)均不足2.870A，具有低于作為目標的1150MPa的疲勞極限。(試驗例1-4-1:氣氛加熱+2階段回火)下面，對于使用發(fā)明材料A、發(fā)明材料B，利用氣氛加熱以90(TO90sec進行加熱而淬火后，使回火條件變化的情況，研究第一-第二回火溫度與拉深的關(guān)系、第一回火條件與回火工序之后形成的碳化物尺寸的關(guān)系。使第一回火溫度為350、410、430、460、52(TCx30sec、第二回火溫度為420、480、540、590、650°Cx30sec而實施。氮化處理條件為450°Cx2小時。在圖11和圖12中分別表示發(fā)明材料A、比較材料K的回火條件與拉深的關(guān)系，在圖13和圖14中分別表示發(fā)明材料A、比較材料B的回火條件與碳化物尺寸的關(guān)系。在表7中表示對圖11、12中的試樣No.2130，進行氮化層的晶格常數(shù)、回火工序之后形成的碳化物的尺寸、Y粒徑、拉深的測定及疲勞試驗的結(jié)果。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>其結(jié)果，發(fā)明材料A的試樣No.22、23、24顯示出高疲勞極限，但試樣No.21由于淬火回火后的拉深較低，所以缺乏韌性，試樣No.25由于碳化物粗大化，因而具有稍低的疲勞極限。由于比較材料K的No.26、27、28、29、30氮化后的晶格常數(shù)較小，此外由于試樣No.26的拉深較低，試樣No.30的碳化物粗大化，從而顯示出較低的疲勞極限。(試驗例1-4-2:氣氛加熱+1階段回火)下面，對于使用發(fā)明材料A、發(fā)明材料B，利用氣氛加熱以90(TCx90sec進行加熱而淬火后，在僅為1階段的回火中使回火條件變化的情況，在表8中顯示氮化層的晶格常數(shù)、回火工序之后形成的碳化物的尺寸、Y粒徑、拉深的測定及疲勞試驗的結(jié)果?；鼗饤l件為350、480、540、5卯、650。Cx60sec。氮化處理條件為450T>2小時。<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>其結(jié)果，由于發(fā)明材料A的試樣No.31淬火回火后的拉深較低，試樣No.35的碳化物粗大化，所以具有稍低的疲勞極限。比較材料K的任一個試樣氮化后的晶格常數(shù)均較小，具有低于作為目標的1150MPa的疲勞極限。(試驗例1-5:高頻加熱+2階段回火)下面，表示在使用發(fā)明材料A、發(fā)明材料B以高頻加熱97(TCxlsec進行加熱而淬火后，使回火條件變化的情況下的實施例。以第一回火溫度為350、410、430、460、52(TCx30sec、第二回火溫度為420、480、540、590、650°Cx30sec進行實施。氮化處理條件為450°Cx2小時。在圖15和圖16中分別表示發(fā)明材料A、比較材料K的回火條件與拉深的關(guān)系，在圖17和圖18中分別表示發(fā)明材料A、比較材料B的回火條件與碳化物尺寸的關(guān)系。在表9中表示對于圖15、16中的試樣No.4150，進行氮化層的晶格常數(shù)、回火工序之后形成的碳化物的尺寸、Y粒徑、拉深的測定及疲勞試驗的結(jié)果。表9<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>其結(jié)果，發(fā)明材料A的試樣No.42、43、44顯示出高疲勞極限，但試樣No.41由于淬火回火后的拉深較低，所以缺乏韌性，試樣No.45由于碳化物粗大化而具有稍低的疲勞極限。由于比較材料K的No.46、47、48、49、50氮化后的晶格常數(shù)較小，此外試樣No.46的拉深較低，試樣No.50的碳化物粗大化，因而顯示出較低的疲勞極限。(試驗例1-6:彈簧)對圖2中的試樣No.2的油回火線進行彈簧加工，然后進行低溫退火而制作彈簧。該彈簧的線圈平均直徑為20mm、自由長度為50mm、有效匝數(shù)為5，總匝數(shù)為7。低溫退火以230'Cx20分鐘進行。由得到的彈簧制作彈簧線材的縱剖面試樣，將該試樣的縱剖面以45(TCx2小時進行氮化處理，測定在該縱剖面上形成的氮化層的晶格常數(shù)。同時，還由沒有進行彈簧加工的油回火線制作縱剖面試樣，相同地進行氮化處理，測定得到的氮化層的晶格常數(shù)。其結(jié)果，任意晶格常數(shù)均處于大于或等于2.870A而小于或等于2.890A的范圍內(nèi)，而且兩個晶格常數(shù)沒有明顯的差異。，(實施例2)(1)通過對上述表1所示的發(fā)明材料和比較材料的鋼在真空熔化爐中熔煉、熱鍛、熱軋而形成cp6.5mm的線材。然后，通過以后述條件進行鉛浴淬火，然后進行剝皮、退火、拉絲加工而形成cp3.5mm的鋼絲。(2)通過對得到的鋼絲以后述條件進行鉛浴淬火、淬火回火而形成油回火線。淬火是通過在將鋼絲加熱而使鋼組織奧氏體化后，在油中(室溫)浸泡而進行的，回火是通過將淬火后的線材通過熔化的鉛中而進行的。(3)然后，以相當于氮化處理條件的420、450、50(TCxl、2、4小時，對油回火線進行熱處理。(4)對假想氮化熱處理前的油回火線進行奧氏體平均結(jié)晶粒徑的測定、淬火加熱時有無未固溶碳化物的確認，對進行該熱處理后的油回火線進行屈服應(yīng)力、抗拉強度及拉深的測定、回火工序之后形成的碳化物尺寸的測定及疲勞試驗。另外，對油回火線進行氮化處理，測定線表面的氮化層的晶格常數(shù)。(5)屈服應(yīng)力、抗拉強度基于JISZ2241測定。屈服應(yīng)力是通過永久變形應(yīng)力測定法，使永久延伸為0.2%計算的。拉深的目標值為35%。(6)確認有無未固溶碳化物的過程為將淬火回火后的油回火線以TEM進行隨機拍攝，在5視場(面積4(^1112/視場)的照片中觀察到即使一個未固溶碳化物的情況下，認為存在未固溶碳化物，在其平均直徑大于或等于200nm的情況下評價為x，在大于或等于100nm而小于200nm的情況下評價為A，在完全沒有觀察到的情況下，認為沒有未固溶碳化物，評價為O。(7)疲勞試驗的過程為在淬火回火后，以420、450、50(TCxl、2、4小時進行假想氮化熱處理，然后實施噴丸硬化(0.2SB、20分鐘)后，進行消除應(yīng)力退火(230°030分鐘)，然后實施中村式旋轉(zhuǎn)彎折疲勞試驗。疲勞極限為lxl0O欠，使目標大于或等于1150MPa。(8)奧氏體平均結(jié)晶粒徑、拉深、回火工序之后形成的碳化物尺寸、晶格常數(shù)，以與實施例1相同的方法求出。(實施例2-l:鉛浴淬火條件和淬火前的升溫速度1)根據(jù)圖19所示的溫度分布，對表1所示的所有成分以下述條件制造油回火線。圖19中的"冷卻速度A"為"在鉛浴淬火中奧氏體化后的冷卻速度"，該圖中的"升溫速度A"為"淬火前的加熱升溫速度(室溫60(TC)"，該圖中的"升溫速度B"是"淬火前的加熱升溫速度(600保持溫度)"。對得到的油回火線進行上述各評價項目的試驗結(jié)果如表10表18所示。在這些表中，比較材料J、N由于在鉛浴淬火時產(chǎn)生馬氏體，產(chǎn)生拉絲斷線，比較材料0由于V的添加量較多而韌性降低，所以在拉絲加工中產(chǎn)生斷線，因而無法得到油回火線。(制造條件)鉛浴淬火中的奧氏體化條件900'Cx60sec鉛浴淬火中奧氏體化后的冷卻速度15°C/sec恒溫相變條件65(TCx60sec淬火前的加熱升溫速度(室溫600。C):20°C/sec淬火前的加熱升溫速度(600保持溫度)1(TC/sec淬火條件氣氛加熱卯(TC、90sec回火條件430。Cx30sec—540。Cx30sec(2階段)氮化條件420、450、500°Cxl、2、4小時(氣體軟氮化)表10<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>表11<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>表13<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>表14<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>的碳化物尺寸、奧氏體結(jié)晶粒徑、假想氮化加熱處理后的屈服應(yīng)力及拉深的目標值，疲勞極限也顯示出大于或等于作為目標的1150MPa。另一方面，比較材料K、M氮化后的晶格常數(shù)、假想氮化加熱處理后的屈服應(yīng)力較低，比較材料L由于氮化后的晶格常數(shù)較大、殘留未固溶碳化物，所以疲勞極限下降。(試驗例2-2:鉛浴淬火條件和淬火前的升溫速度2)使用表1的發(fā)明材料A及比較材料K，使鉛浴淬火中奧氏體化后的冷卻條件、淬火前的加熱升溫速度、淬火回火條件如表19所示變化，制造油回火線。然后，以45(TCX2小時進行氮化處理，然后實施噴丸硬化(0.2SB、20分鐘)后，進行消除應(yīng)力退火(23(TCX30分鐘)，然后實施中村式旋轉(zhuǎn)彎折疲勞試驗。其結(jié)果如表20、表21所示。在這些表中，在制造條件4、10、14中沒有記載除鉛浴淬火冷卻速度之外的條件的原因在于，在鉛浴淬火時生成馬氏體而無法恰當?shù)剡M行珠光體相變，在拉絲時斷線。另外，"*"表示處于本發(fā)明的規(guī)定范圍之外，回火溫度的保持時間為l階段60sec，2階段各30sec。表19<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>從表20、21可知，在發(fā)明材料A中，制造條件120均滿足氮化后的晶格常數(shù)、淬火工序之后形成的碳化物尺寸、假想氮化加熱處理后的屈服應(yīng)力及拉深的目標值，疲勞極限也顯示出較高值。由于制造條件21使y結(jié)晶粒徑粗大化而屈服應(yīng)力下降，所以制造條件22殘留未固溶碳化物，且其平均直徑超過200nm，所以矩陣的韌性下降而疲勞極限降低。由于比較材料L在任何條件下都使氮化后的晶格常數(shù)變小，而且在制造條件21中Y結(jié)晶粒徑粗大化，屈服應(yīng)力下降，所以制造條件22殘留未固溶碳化物，且其平均直徑超過200nm，所以產(chǎn)生矩陣的韌性下降而疲勞極限降低的結(jié)果。參照詳細及特定的實施方式說明了本發(fā)明，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以容易地在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下進行各種變更及修改。此外，本申請基于2005年8月5日申請的日本專利申請(特愿2005-228859)及2005年8月29日申請的日本專利申請(特愿2005-248468)而提出的，上述內(nèi)容作為參考引入本文。工業(yè)使用性本發(fā)明的油回火線可以在要求疲勞強度和韌性的彈簧的制造等中使用。另外，本發(fā)明的油回火線的制造方法，可以在要求疲勞強度和韌性的油回火線的制造領(lǐng)域中進行利用。此外，本發(fā)明的彈簧，可以適當?shù)赜糜谄嚢l(fā)動機的氣門彈簧或變速器的彈簧等中。權(quán)利要求1.一種油回火線，其具有回火馬氏體組織，其特征在于，在對該油回火線進行了氮化處理的情況下，在線表面部形成的氮化層的晶格常數(shù)大于或等于2.870而小于或等于2.890。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油回火線，其特征在于，上述氮化處理在大于或等于42(TC而小于或等于50(TC的條件下進行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油回火線，其特征在于，上述晶格常數(shù)大于或等于2.881A而小于或等于2.890A。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油回火線，其特征在于，上述氮化處理在大于或等于450。C而小于或等于50(rC的條件下進行。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的油回火線，其特征在于，在氮化處理后，線內(nèi)部在回火工序之后產(chǎn)生的球狀碳化物的平均粒徑小于或等于40nm。6.—種油回火線，其具有回火馬氏體組織，其特征在于，以42(TC500'C加熱2小時后的屈服應(yīng)力及以該溫度加熱4小時后的屈服應(yīng)力，大于或等于以該溫度加熱1小時后的屈服應(yīng)力。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油回火線，其特征在于，與以420。C50(TC加熱1小時后的屈服應(yīng)力相比，加熱2小時后的屈服應(yīng)力較高，與以該溫度加熱2小時后的屈服應(yīng)力相比，以該溫度加熱4小時后的屈服應(yīng)力較高。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的油回火線，其特征在于，與以42(TC50(TC加熱1小時后的抗拉強度相比，以該溫度加熱2小時后的抗拉強度較低，與以該溫度加熱2小時后的抗拉強度相比，以該溫度加熱4小時后的抗拉強度較低。9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任意一項所述的油回火線，其特征在于，淬火回火后的抗拉強度大于或等于2000MPa，以420°C50(TC加熱2小時后的屈服應(yīng)力大于或等于1700MPa。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的油回火線，其特征在于，以420。C50(TC加熱2小時后的屈服應(yīng)力大于或等于1750MPa。11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中任意一項所述的油回火線，其特征在于，以420'C50(TC加熱2小時后的拉深值大于或等于35%。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任意一項所述的油回火線，其特征在于，以質(zhì)量^含有C:0.500.75%、Si:1.502.50%、Mn:0.201.00%、Cr:0.702.20%、V:0.050.50%，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的油回火線，其特征在于，還以質(zhì)量^含有Co:0.021.00%。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的油回火線，其特征在于，還以質(zhì)量％含有從Ni:0.11.0%、Mo:0.050.50%、W:0.050.15%、Nb:0.050.15、及Ti:0.010.20%構(gòu)成的群中選擇的1種或1種以上。15.—種彈簧，其是對具有回火馬氏體組織的油回火線進行彈簧加工而成，其特征在于，該彈簧在表面部具有通過氮化處理而形成的氮化層，該氮化層的晶格常數(shù)大于或等于2.870A而小于或等于2.890A。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的彈簧，其特征在于，上述氮化處理在大于或等于42(TC而小于或等于50(TC的條件下進行。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的彈簧，其特征在于，上述晶格常數(shù)大于或等于2.881A而小于或等于2.890A。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的彈簧，其特征在于，上述氮化處理在大于或等于45(TC而小于或等于50(TC的條件下進行。19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任意一項所述的彈簧，其特征在于，在氮化處理后，鋼線內(nèi)部在回火工序之后產(chǎn)生的球狀碳化物的平均粒徑小于或等于40nm。20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任意一項所述的彈簧，其特征在于，以質(zhì)量^含有C:0.500.75%、Si:1.502.50%、Mn:0.201.00%、Cr:0.702.20%、V:0.050.50%，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的彈簧，其特征在于，還以質(zhì)量X含有Co:0.021.00o%。22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的彈簧，其特征在于，還以質(zhì)量％含有從Ni:0.11.0%、Mo:0.050.50%、W:0.050.15%、Nb:0.050.15、及Ti:0.010.20%構(gòu)成的群中選擇的1種或1種以上。23.—種彈簧，其特征在于，其使用權(quán)利要求114中任意一項所述的油回火線制作而成。24.—種油回火線的制造方法，其對拉絲加工后的鋼線進行淬火工序和回火工序，其特征在于，上述淬火工序在加熱后進行，該加熱是利用氣氛加熱，使溫度為850°C950°C，使時間大于30sec而小于或等于150sec，上述回火工序以40(TC60(TC進行。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的油回火線的制造方法，其特征在于，上述回火工序具有第一回火工序和第二回火工序，該第二回火以比第一回火更高的溫度，與第一回火工序連續(xù)地進行，第一回火工序的溫度為40(TC47(TC，第二回火工序的溫度為450。C600。C。26.—種油回火線的制造方法，其對拉絲加工后的鋼線進行淬火工序和回火工序，其特征在于，上述淬火工序在加熱后進行，該加熱是利用高頻加熱，使溫度為900°C1050°C，使時間為lsec10sec，上述回火工序具有第一回火工序和第二回火工序，該第二回火以比第一回火更高的溫度，與第一回火工序連續(xù)地進行，第一回火工序的溫度為40(TC47(TC，第二回火工序的溫度為450。C600。C。27.—種油回火線的制造方法，其迸行鋼線的鉛浴淬火工序、鉛浴淬火后的鋼線的拉絲工序、以及對拉絲加工后的鋼線的淬火工序和回火工序，其特征在于，上述鉛浴淬火工序為，在將鋼線奧氏體化后，通過空冷以l(TC/sec2(TC/sec的速度冷卻，然后，以規(guī)定的溫度保持而使珠光體相變，在上述淬火工序時進行的鋼線加熱中，使從室溫至60(TC的加熱升溫速度大于或等于20°C/sec而小于50°C/sec。28.—種油回火線的制造方法，其進行鋼線的鉛浴淬火工序、鉛浴淬火后的鋼線的拉絲工序、以及對拉絲加工后的鋼線的淬火工序和回火工序，其特征在于，上述鉛浴淬火工序為，在將鋼線奧氏體化后，通過空冷以l(TC/sec2(TC/sec的速度冷卻，然后，以規(guī)定的溫度保持而使珠光體相變，在上述淬火工序時進行的鋼線加熱中，使從60(TC至保持溫度的升溫速度為5°C/sec2(TC/sec。29.—種油回火線的制造方法，其進行鋼線的鉛浴淬火工序、鉛浴淬火后的鋼線的拉絲工序、以及對拉絲加工后的鋼線的淬火工序和回火工序，其特征在于，在上述淬火工序時進行的鋼線加熱中，使從室溫至60(TC的加熱升溫速度大于或等于20°C/sec而小于50°C/sec，使從600。C至保持溫度的升溫速度為5°C/sec2(TC/sec全文摘要本發(fā)明提供一種油回火線及其制造方法、以及使用該油回火線的彈簧，該油回火線在氮化處理后兼具高疲勞強度和韌性。本發(fā)明的油回火線是具有回火馬氏體組織的油回火線。在對該油回火線進行了氮化處理的情況下，在線表面部形成的氮化層的晶格常數(shù)大于或等于2.870而小于或等于2.890。該油回火線通過對拉絲加工后的鋼線進行淬火工序和回火工序而得到。此時，淬火工序在利用氣氛加熱而使溫度為850～950℃、時間為超過30sec～150sec進行加熱后進行，回火工序以400～600℃進行。文檔編號C21D9/52GK101287851SQ20068002889公開日2008年10月15日申請日期2006年7月27日優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日發(fā)明者山尾憲人,村井照幸,河部望,鹽飽孝至,藤野善郎申請人:住友電氣工業(yè)株式會社;住友電工鋼鐵電線株式會社