JP2000246322A - 酸洗性に優れた圧延線材およびその製造方法 - Google Patents
酸洗性に優れた圧延線材およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸洗性に優れた圧延線材、及び該圧延線材を
効率よく製造することのできる方法を提供する。 【解決手段】 線材横断面におけるスケール中、Ｆｅ系
酸化物全体に占めるＦｅＯの比率が厚さ比で７０％以上
を満足する圧延線材である。
効率よく製造することのできる方法を提供する。 【解決手段】 線材横断面におけるスケール中、Ｆｅ系
酸化物全体に占めるＦｅＯの比率が厚さ比で７０％以上
を満足する圧延線材である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は酸洗性に優れた圧延
線材および該圧延線材を効率よく製造することのできる
方法に関する。本発明の圧延線材は、冷間ヘッダーによ
り製造されるボルト，ナット等の部品を製造するために
好適に利用される。
線材および該圧延線材を効率よく製造することのできる
方法に関する。本発明の圧延線材は、冷間ヘッダーによ
り製造されるボルト，ナット等の部品を製造するために
好適に利用される。
【０００２】
【従来の技術】ボルトやナット等、冷間ヘッダーにより
製造される部品は通常、炭素鋼や合金鋼を熱間圧延によ
り線材とした後、酸洗処理または機械的にデスケール
し、必要に応じて焼鈍処理を施してから伸線加工し、冷
間ヘッダーにより所定の形状に成形している。更に必要
に応じて、冷間ヘッダー前に球状化焼鈍等の軟化処理を
行った後、スキンパスする場合もある。
製造される部品は通常、炭素鋼や合金鋼を熱間圧延によ
り線材とした後、酸洗処理または機械的にデスケール
し、必要に応じて焼鈍処理を施してから伸線加工し、冷
間ヘッダーにより所定の形状に成形している。更に必要
に応じて、冷間ヘッダー前に球状化焼鈍等の軟化処理を
行った後、スキンパスする場合もある。
【０００３】この様に炭素鋼や合金鋼を伸線加工する
際、酸洗したり、必要に応じて軟化焼鈍を行っている
が、特に軟化焼鈍するに当たっては、スケール厚さが厚
い場合、焼鈍炉の雰囲気調整を目的として焼鈍前に酸洗
を行う場合が多い。酸洗時における洗い時間や使用する
酸の寿命はスケール厚さによって変化するが、従来の線
材は該スケール厚さが厚い為、酸洗時の洗い時間が長
い、酸の寿命が短いといった問題を抱えており、生産性
が著しく損なわれていた。
際、酸洗したり、必要に応じて軟化焼鈍を行っている
が、特に軟化焼鈍するに当たっては、スケール厚さが厚
い場合、焼鈍炉の雰囲気調整を目的として焼鈍前に酸洗
を行う場合が多い。酸洗時における洗い時間や使用する
酸の寿命はスケール厚さによって変化するが、従来の線
材は該スケール厚さが厚い為、酸洗時の洗い時間が長
い、酸の寿命が短いといった問題を抱えており、生産性
が著しく損なわれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであり、その目的は、酸洗性に優れ
た圧延線材、及び該圧延線材を効率よく製造することの
できる方法を提供することにある。
目してなされたものであり、その目的は、酸洗性に優れ
た圧延線材、及び該圧延線材を効率よく製造することの
できる方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得た本
発明に係る酸洗性に優れた圧延線材は、線材横断面にお
けるスケール中、Ｆｅ系酸化物全体に占めるＦｅＯの比
率が厚さ比で７０％以上を満足するところに要旨を有す
る。ここで、線材横断面におけるスケール厚さが１０μ
ｍ以下であるものは本発明の好ましい態様である。
発明に係る酸洗性に優れた圧延線材は、線材横断面にお
けるスケール中、Ｆｅ系酸化物全体に占めるＦｅＯの比
率が厚さ比で７０％以上を満足するところに要旨を有す
る。ここで、線材横断面におけるスケール厚さが１０μ
ｍ以下であるものは本発明の好ましい態様である。
【０００６】また本発明の圧延線材は、鋼中の化学成分
をＣ ：０．０１〜０．５％（質量％，以下同じ），Ｓ
ｉ：０．５％以下（０％を含まない），Ｍｎ：２．０％
以下 （０％を含まない）,残部：鉄および不可避的不
純物とすることが好ましく、更に、Ａｌ：０．０５％以
下（０％を含まない）及びＢ ：０．０１％以下（０％
を含まない）よりなる群から選択される少なくとも１種
を含有することが推奨される。
をＣ ：０．０１〜０．５％（質量％，以下同じ），Ｓ
ｉ：０．５％以下（０％を含まない），Ｍｎ：２．０％
以下 （０％を含まない）,残部：鉄および不可避的不
純物とすることが好ましく、更に、Ａｌ：０．０５％以
下（０％を含まない）及びＢ ：０．０１％以下（０％
を含まない）よりなる群から選択される少なくとも１種
を含有することが推奨される。
【０００７】更に上記課題を解決し得た本発明に係る酸
洗性に優れた圧延線材の製造方法は、６００〜４００℃
の温度範囲を平均冷却速度０．５℃／ｓｅｃ以上で冷却
するところに要旨を有するものである。ここで、熱間圧
延線材を仕上圧延温度９００℃以下、巻取温度８００℃
以下で巻取った後、６００〜４００℃の温度範囲を平均
冷却速度０．５℃／ｓｅｃ以上で冷却することは本発明
の好ましい態様である。
洗性に優れた圧延線材の製造方法は、６００〜４００℃
の温度範囲を平均冷却速度０．５℃／ｓｅｃ以上で冷却
するところに要旨を有するものである。ここで、熱間圧
延線材を仕上圧延温度９００℃以下、巻取温度８００℃
以下で巻取った後、６００〜４００℃の温度範囲を平均
冷却速度０．５℃／ｓｅｃ以上で冷却することは本発明
の好ましい態様である。
【０００８】
【発明の実施の形態】酸洗時における酸洗い時間の短縮
および酸寿命の向上を図り、酸洗性に優れた圧延線材を
得る為には、一般にスケール厚さを薄くすれば良いと言
われている。ところが、本発明者らが検討したところ、
圧延線材のスケール厚さを薄くするだけでは所望の効果
は得られないことが分かった。そこで、スケール組成を
種々変化させ、酸洗性との関係について鋭意検討した。
スケール中には、上記ＦｅＯ以外にＦｅ3Ｏ4やＦｅ2Ｏ3
等のＦｅ系酸化物等が含まれているが、本発明者らが検
討したところ、ＦｅＯは酸に比較的可溶性であるのに対
し、ＦｅＯ以外のＦｅ系酸化物は酸に難溶性のものが多
いことが分かった。従って、Ｆｅ系酸化物中に占めるＦ
ｅＯの比率を高めてやれば酸洗性が向上するという観点
に立ち、更に検討を進めた結果、上記Ｆｅ系酸化物中に
占めるＦｅＯの比率を７０％以上に制御すれば酸洗性に
優れた圧延線材が得られること；この様なスケール組成
に制御する為には、熱間圧延における冷却過程中、６０
０〜４００℃の温度範囲を平均冷却速度０．５℃／ｓｅ
ｃ以上で冷却することが必要であることを見出し、本発
明を完成したのである。
および酸寿命の向上を図り、酸洗性に優れた圧延線材を
得る為には、一般にスケール厚さを薄くすれば良いと言
われている。ところが、本発明者らが検討したところ、
圧延線材のスケール厚さを薄くするだけでは所望の効果
は得られないことが分かった。そこで、スケール組成を
種々変化させ、酸洗性との関係について鋭意検討した。
スケール中には、上記ＦｅＯ以外にＦｅ3Ｏ4やＦｅ2Ｏ3
等のＦｅ系酸化物等が含まれているが、本発明者らが検
討したところ、ＦｅＯは酸に比較的可溶性であるのに対
し、ＦｅＯ以外のＦｅ系酸化物は酸に難溶性のものが多
いことが分かった。従って、Ｆｅ系酸化物中に占めるＦ
ｅＯの比率を高めてやれば酸洗性が向上するという観点
に立ち、更に検討を進めた結果、上記Ｆｅ系酸化物中に
占めるＦｅＯの比率を７０％以上に制御すれば酸洗性に
優れた圧延線材が得られること；この様なスケール組成
に制御する為には、熱間圧延における冷却過程中、６０
０〜４００℃の温度範囲を平均冷却速度０．５℃／ｓｅ
ｃ以上で冷却することが必要であることを見出し、本発
明を完成したのである。
【０００９】この様に本発明に係る酸洗性に優れた圧延
線材は、スケール中、Ｆｅ系酸化物全体に占めるＦｅＯ
の比率が厚さ比で７０％以上を満足するところに特徴を
有する。Ｆｅ系酸化物中に占めるＦｅＯの比率が７０％
未満の場合、酸に難溶性であるＦｅ系酸化物（Ｆｅ
3Ｏ4，Ｆｅ2Ｏ3等）の比率が高くなり、たとえスケール
厚さを１０μｍ以下に薄くしたとしても酸洗性が劣化し
てしまう。尚、良好な酸洗性をより安定して発揮させる
為には、Ｆｅ系酸化物中に占めるＦｅＯの比率を８０％
以上にすることが好ましい。
線材は、スケール中、Ｆｅ系酸化物全体に占めるＦｅＯ
の比率が厚さ比で７０％以上を満足するところに特徴を
有する。Ｆｅ系酸化物中に占めるＦｅＯの比率が７０％
未満の場合、酸に難溶性であるＦｅ系酸化物（Ｆｅ
3Ｏ4，Ｆｅ2Ｏ3等）の比率が高くなり、たとえスケール
厚さを１０μｍ以下に薄くしたとしても酸洗性が劣化し
てしまう。尚、良好な酸洗性をより安定して発揮させる
為には、Ｆｅ系酸化物中に占めるＦｅＯの比率を８０％
以上にすることが好ましい。
【００１０】なお、より優れた酸洗性を得る為には、ス
ケール厚さを１０μｍ以下に制御することが好ましい。
前述した様に、従来は焼鈍時における雰囲気制御を目的
として、焼鈍前に酸洗してスケールを除去しているが、
酸洗による歩留まりのロスが大きい等の不具合が指摘さ
れていた。これに対し、スケール厚さを１０μｍ以下に
薄くしておけば、焼鈍等の熱処理する際予め酸洗処理す
る必要もなくなることが期待されるからである。より好
ましくは５μｍ以下である。
ケール厚さを１０μｍ以下に制御することが好ましい。
前述した様に、従来は焼鈍時における雰囲気制御を目的
として、焼鈍前に酸洗してスケールを除去しているが、
酸洗による歩留まりのロスが大きい等の不具合が指摘さ
れていた。これに対し、スケール厚さを１０μｍ以下に
薄くしておけば、焼鈍等の熱処理する際予め酸洗処理す
る必要もなくなることが期待されるからである。より好
ましくは５μｍ以下である。
【００１１】また、本発明圧延線材における鋼中の化学
成分は特に限定されず、通常用いられる圧延線材の鋼成
分を適用できるが、例えばＣ：０．０１〜０．５％，Ｓ
ｉ：０．５％以下（０％を含まない），Ｍｎ：２．０％
以下（０％を含まない），残部：鉄および不可避的不純
物である圧延線材の使用が推奨される。更に、Ａｌ：
０．０５％以下（０％を含まない）及び／又はＢ：０．
０１％以下（０％を含まない）を積極的に添加しても良
い。
成分は特に限定されず、通常用いられる圧延線材の鋼成
分を適用できるが、例えばＣ：０．０１〜０．５％，Ｓ
ｉ：０．５％以下（０％を含まない），Ｍｎ：２．０％
以下（０％を含まない），残部：鉄および不可避的不純
物である圧延線材の使用が推奨される。更に、Ａｌ：
０．０５％以下（０％を含まない）及び／又はＢ：０．
０１％以下（０％を含まない）を積極的に添加しても良
い。
【００１２】次に、上述した本発明の圧延線材を製造す
る方法について説明する。スケール中、Ｆｅ系酸化物全
体に占めるＦｅＯの比率を厚さ比で７０％以上に制御す
るためには、特に６００〜４００℃の温度範囲を０．５
℃／ｓｅｃ以上の平均冷却速度で冷却することが必要で
ある。０．５℃／ｓｅｃ未満の平均冷却速度で冷却する
と、所望のスケール組成が得られない。好ましくは６０
０〜４００℃の平均冷却速度を１℃／ｓｅｃ以上、より
好ましくは１．５℃／ｓｅｃ以上とすることが推奨され
る。尚、その上限は特に限定されないが、強度の上昇防
止を考慮すれば１０℃／ｓｅｃ以下、より好ましくは５
℃／ｓｅｃ以下に制御することが推奨される。
る方法について説明する。スケール中、Ｆｅ系酸化物全
体に占めるＦｅＯの比率を厚さ比で７０％以上に制御す
るためには、特に６００〜４００℃の温度範囲を０．５
℃／ｓｅｃ以上の平均冷却速度で冷却することが必要で
ある。０．５℃／ｓｅｃ未満の平均冷却速度で冷却する
と、所望のスケール組成が得られない。好ましくは６０
０〜４００℃の平均冷却速度を１℃／ｓｅｃ以上、より
好ましくは１．５℃／ｓｅｃ以上とすることが推奨され
る。尚、その上限は特に限定されないが、強度の上昇防
止を考慮すれば１０℃／ｓｅｃ以下、より好ましくは５
℃／ｓｅｃ以下に制御することが推奨される。
【００１３】尚、本発明の圧延線材において、更にスケ
ール厚さを１０μｍ以下に調整する為には、仕上圧延温
度９００℃以下（より好ましくは８５０℃以下）、巻取
温度を８００℃以下（より好ましくは７７５℃以下）に
制御することが好ましい。仕上圧延温度：９００℃超、
巻取温度：８００℃超の場合はスケール厚さが厚くな
り、好ましい上限値である１０μｍを超えてしまうから
である。従って、スケール組成およびスケール厚さが本
発明の要件を満足する圧延線材を製造する為には、９０
０℃以下で仕上圧延した後、８００℃以下の温度で巻取
ってから、該巻取温度〜６００℃の温度範囲をコンベア
上で適宜通常採用される冷却速度（約０．５〜１０℃／
ｓｅｃ）で冷却した後、６００〜４００℃の温度範囲を
平均冷却速度０．５℃／ｓｅｃ以上で冷却することが推
奨される。ここで、仕上げ圧延温度と、コンベア上で冷
却するときの巻取温度（冷却開始温度に等しい）との差
を２００℃以下（より好ましくは１００℃以下）に調整
することは、酸洗性を一層高めることができるので極め
て有用である。
ール厚さを１０μｍ以下に調整する為には、仕上圧延温
度９００℃以下（より好ましくは８５０℃以下）、巻取
温度を８００℃以下（より好ましくは７７５℃以下）に
制御することが好ましい。仕上圧延温度：９００℃超、
巻取温度：８００℃超の場合はスケール厚さが厚くな
り、好ましい上限値である１０μｍを超えてしまうから
である。従って、スケール組成およびスケール厚さが本
発明の要件を満足する圧延線材を製造する為には、９０
０℃以下で仕上圧延した後、８００℃以下の温度で巻取
ってから、該巻取温度〜６００℃の温度範囲をコンベア
上で適宜通常採用される冷却速度（約０．５〜１０℃／
ｓｅｃ）で冷却した後、６００〜４００℃の温度範囲を
平均冷却速度０．５℃／ｓｅｃ以上で冷却することが推
奨される。ここで、仕上げ圧延温度と、コンベア上で冷
却するときの巻取温度（冷却開始温度に等しい）との差
を２００℃以下（より好ましくは１００℃以下）に調整
することは、酸洗性を一層高めることができるので極め
て有用である。
【００１４】以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述
べる。ただし、下記実施例は本発明を制限するものでは
なく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施する
ことは全て本発明の技術範囲に包含される。
べる。ただし、下記実施例は本発明を制限するものでは
なく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施する
ことは全て本発明の技術範囲に包含される。
【００１５】
【実施例】ＪＩＳ規格の低炭素鋼（ＳＷＲＣＨ１２
Ｋ）、中炭素鋼（ＳＷＲＣＨ４５Ｋ），Ｍｎ−Ｂ鋼（Ｓ
ＷＲＣＨＢ２２３）を用い、表１に示す如く熱間圧延条
件（巻取温度、巻取温度〜６００℃までの平均冷却速
度、６００〜４００℃の平均冷却速度）を種々変化させ
て各圧延線材を製造した（線径６ｍｍ）。この様にして
得られた圧延線材の横断面を観察することによりスケー
ル厚さを測定すると共に、実験室レベルにて、カットサ
ンプルを用いた酸洗実験（１５％塩酸，４０℃で３分間
浸漬→水洗→乾燥）を行い、残留スケールの有無を観察
することにより酸洗性を評価した。また、スケール中、
Ｆｅ系酸化物中に占めるＦｅＯの比率は光学顕微鏡で横
断面を観察することにより測定した。
Ｋ）、中炭素鋼（ＳＷＲＣＨ４５Ｋ），Ｍｎ−Ｂ鋼（Ｓ
ＷＲＣＨＢ２２３）を用い、表１に示す如く熱間圧延条
件（巻取温度、巻取温度〜６００℃までの平均冷却速
度、６００〜４００℃の平均冷却速度）を種々変化させ
て各圧延線材を製造した（線径６ｍｍ）。この様にして
得られた圧延線材の横断面を観察することによりスケー
ル厚さを測定すると共に、実験室レベルにて、カットサ
ンプルを用いた酸洗実験（１５％塩酸，４０℃で３分間
浸漬→水洗→乾燥）を行い、残留スケールの有無を観察
することにより酸洗性を評価した。また、スケール中、
Ｆｅ系酸化物中に占めるＦｅＯの比率は光学顕微鏡で横
断面を観察することにより測定した。
【００１６】これらの結果を表１にまとめて示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】表中、Ｎo.１〜１０は低炭素鋼，Ｎo.１１
〜２０は中炭素鋼，Ｎo.２１〜３０はＭｎ−Ｂ鋼を用い
た例であるが、表１の結果より以下の様に考察すること
ができる。
〜２０は中炭素鋼，Ｎo.２１〜３０はＭｎ−Ｂ鋼を用い
た例であるが、表１の結果より以下の様に考察すること
ができる。
【００１９】まず、Ｎo.１，１１，２１は、６００〜４
００℃の温度範囲における平均冷却速度が０．５℃／ｓ
ｅｃ未満である為、スケール中に占めるＦｅＯの比率が
本発明の要件を満足しない例であり、いずれも残留スケ
ールが発生し、酸洗性に劣ることが分かる。
００℃の温度範囲における平均冷却速度が０．５℃／ｓ
ｅｃ未満である為、スケール中に占めるＦｅＯの比率が
本発明の要件を満足しない例であり、いずれも残留スケ
ールが発生し、酸洗性に劣ることが分かる。
【００２０】また、Ｎo.６〜７，１６〜１７，２６〜２
７は、仕上温度が９００℃を超える為、スケール厚さが
１０μｍを超える／スケール中に占めるＦｅＯの比率が
低くなる例；Ｎo.８〜９，１８〜１９，２８〜２９は、
巻取温度が８００℃を超える為、スケール厚さが１０μ
ｍを超える例；Ｎo.１０，２０，３０は、仕上温度が１
０００℃を超え、且つ巻取温度が８００℃を超える為、
スケール厚さが１０ｍを超える／更にスケール中に占め
るＦｅＯの比率が７０％未満と低くなる例であり、いず
れも残留スケールが発生し、酸洗性に劣っている。
７は、仕上温度が９００℃を超える為、スケール厚さが
１０μｍを超える／スケール中に占めるＦｅＯの比率が
低くなる例；Ｎo.８〜９，１８〜１９，２８〜２９は、
巻取温度が８００℃を超える為、スケール厚さが１０μ
ｍを超える例；Ｎo.１０，２０，３０は、仕上温度が１
０００℃を超え、且つ巻取温度が８００℃を超える為、
スケール厚さが１０ｍを超える／更にスケール中に占め
るＦｅＯの比率が７０％未満と低くなる例であり、いず
れも残留スケールが発生し、酸洗性に劣っている。
【００２１】これに対し、本発明の要件を満足するＮo.
２〜５，１２〜１５，２２〜２５はいずれも残留スケー
ルが発生せず、酸洗性に極めて優れている。
２〜５，１２〜１５，２２〜２５はいずれも残留スケー
ルが発生せず、酸洗性に極めて優れている。
【００２２】
【発明の効果】本発明の圧延線材は上記の様に構成され
ているので、酸洗性に極めて優れている。従って、従来
の圧延線材に見られた、酸洗時の洗い時間が長いとか、
使用する酸の寿命が短い等の不具合を解消することがで
き、生産性を著しく向上させることができるので非常に
有用である。
ているので、酸洗性に極めて優れている。従って、従来
の圧延線材に見られた、酸洗時の洗い時間が長いとか、
使用する酸の寿命が短い等の不具合を解消することがで
き、生産性を著しく向上させることができるので非常に
有用である。
Claims (6)
- 【請求項１】 線材横断面におけるスケール中、Ｆｅ系
酸化物全体に占めるＦｅＯの比率が厚さ比で７０％以上
を満足することを特徴とする酸洗性に優れた圧延線材。 - 【請求項２】 線材横断面におけるスケール厚さが１０
μｍ以下である請求項１に記載の圧延線材。 - 【請求項３】 鋼中の化学成分が、 Ｃ ：０．０１〜０．５％（質量％，以下同じ），Ｓ
ｉ：０．５％以下（０％を含まない），Ｍｎ：２．０％
以下 （０％を含まない）,残部：鉄および不可避的不
純物からなるものである請求項２に記載の圧延線材。 - 【請求項４】 更に、 Ａｌ：０．０５％以下（０％を含まない）及びＢ ：
０．０１％以下（０％を含まない）よりなる群から選択
される少なくとも１種を含有するものである請求項２ま
たは３に記載の圧延線材。 - 【請求項５】 ６００〜４００℃の温度範囲を平均冷却
速度０．５℃／ｓｅｃ以上で冷却することを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の圧延線材の製造方法。 - 【請求項６】 熱間圧延線材を仕上圧延温度９００℃以
下、巻取温度８００℃以下で巻取った後、６００〜４０
０℃の温度範囲を平均冷却速度０．５℃／ｓｅｃ以上で
冷却するものである請求項５に記載の圧延線材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4840899A JP2000246322A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 酸洗性に優れた圧延線材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4840899A JP2000246322A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 酸洗性に優れた圧延線材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=12802489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4840899A Pending JP2000246322A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 酸洗性に優れた圧延線材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000246322A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2166115A2 (en) | 2005-08-12 | 2010-03-24 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method for production of steel material having excellent scale detachment and steel wire material having excellent scale detachment |
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-
1999
- 1999-02-25 JP JP4840899A patent/JP2000246322A/ja active Pending
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