[发明专利]弹簧用钢及钢材的表面处理方法

权利要求书

1. 钢材的表面处理方法，其特征在于，具有：渗氮步骤，对于按照重量%计满足C：0.27～0.48%、Si：0.01～2.2%、Mn：0.30～1.0%、P：0.035%以下、S：0.035%以下，剩余部分由铁和不可避免的杂质构成的全部组成的钢材，加热到钢的A₃点以上且1100℃以下，与50体积%以上的NH₃和由惰性气体和不可避免的杂质构成的剩余部分的混合气体气氛接触，由此使氮和碳在表层富集；接着以20℃/秒以上的速度冷却至室温的淬火步骤；和接着加热到100～400℃的回火步骤。

2. 如权利要求1所述的钢材的表面处理方法，其特征在于，在所述渗氮步骤中，加热温度为850～1000℃，且加热时间为15～110分钟。

3. 如权利要求1或2所述的钢材的表面处理方法，其特征在于，在所述渗氮步骤中，所述混合气体气氛的NH₃浓度为80～90体积%。

4. 弹簧用钢，其特征在于，具有按照重量%计为C：0.27～0.48%、Si：0.01～2.2%、Mn：0.30～1.0%、P：0.035%以下、S：0.035%以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的全部组成，表面的氮化物层和碳化物层的厚度为2μm以下，且横截面中中心部硬度为500～700HV，比所述氮化物和所述碳化物层更靠近内侧的厚度0.1～1.0mm的部分为比所述中心部的硬度大100～500HV的高硬度层。

5. 如权利要求4所述的弹簧用钢，其特征在于，所述高硬度层的厚度为0.3mm～1.0mm。

6. 如权利要求4或5所述的弹簧用钢，其特征在于，在比所述氮化物和所述碳化物层更靠近内侧，具有厚度为0.1mm以上的氮和碳的平均含有浓度的总计比氮和碳的全部组成的总浓度多0.1～1.5重量%的渗氮层。

7. 如权利要求4～6中任意一项所述的弹簧用钢，其特征在于，所述渗氮层的厚度为0.1～0.5mm。

8. 如权利要求4～7中任意一项所述的弹簧用钢，其特征在于，横截面的圆当量直径为1.5～15.0mm。

9. 弹簧，其用权利要求4～8中任意一项所述的弹簧用钢制造而成。