JPH02129342A - 高強度・高延性を有する極細用高炭素鋼線材 - Google Patents
高強度・高延性を有する極細用高炭素鋼線材Info
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- JPH02129342A JPH02129342A JP28133788A JP28133788A JPH02129342A JP H02129342 A JPH02129342 A JP H02129342A JP 28133788 A JP28133788 A JP 28133788A JP 28133788 A JP28133788 A JP 28133788A JP H02129342 A JPH02129342 A JP H02129342A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明はホースワイヤー、タイヤコード等の極細線に係
わり、ゴム内補強材等に適した高強度で高延性を有する
高炭素低合金鋼線材に関するものである。
わり、ゴム内補強材等に適した高強度で高延性を有する
高炭素低合金鋼線材に関するものである。
〈従来の技術〉
ホースワイヤー、タイヤコード等の極細線は一般に０．
４Ｉφ以下に加工された高炭素鋼であるが、これは溶製
後、熱間圧延して５．５１１１ｓφ程度の線材となし、
需要家において、スケール除去−伸線一熱処理一伸線一
熱処理一ブラスメツキ−伸線−撚線の工程を経て所望の
線径と強度が付与される。
４Ｉφ以下に加工された高炭素鋼であるが、これは溶製
後、熱間圧延して５．５１１１ｓφ程度の線材となし、
需要家において、スケール除去−伸線一熱処理一伸線一
熱処理一ブラスメツキ−伸線−撚線の工程を経て所望の
線径と強度が付与される。
ところで、近年例えば自動車、トラック等のタイヤの軽
量化に伴ないタイヤコードの高張力化が指向され、この
ニーズに合った線材の開発が望まれている。従来から高
張力化の方向としてＣ含有量を増し、最終熱処理後の強
度を上げることによって最終伸線後も高強度を得る方法
が取られているが単純なＣ含有量の増量は絞り、捻回値
、屈曲値などの延靭性の劣化が避けられない、従ってこ
の強度と延靭性の両者を満足することが高張力化の大き
な課題である。
量化に伴ないタイヤコードの高張力化が指向され、この
ニーズに合った線材の開発が望まれている。従来から高
張力化の方向としてＣ含有量を増し、最終熱処理後の強
度を上げることによって最終伸線後も高強度を得る方法
が取られているが単純なＣ含有量の増量は絞り、捻回値
、屈曲値などの延靭性の劣化が避けられない、従ってこ
の強度と延靭性の両者を満足することが高張力化の大き
な課題である。
さらに製造工程の中で一次伸線前のスケール除去法とし
て従来の酸洗法はその廃酸処理上の問題あるいはコスト
の面からメカニカルデスケーリング法の適用が進みつつ
ある。従って２次スケールの機械的な剥離性も兼備しな
ければ伸線ダイス寿命への弊害が大きくなる。
て従来の酸洗法はその廃酸処理上の問題あるいはコスト
の面からメカニカルデスケーリング法の適用が進みつつ
ある。従って２次スケールの機械的な剥離性も兼備しな
ければ伸線ダイス寿命への弊害が大きくなる。
このような高張力化の観点から例えば特開昭６３１９２
８４６号公報に極細！４線用高張力Ｉ線材が開示されて
いる。これはＳｉとＣｒの複合効果において適正な５ｉ
ｉｌとＣｒ１ｉの組合せを見い出し高強度で高延性の極
細鋼線を得るというものである。そのＳｉ及びＣｒ量は
夫々０．４〜０．８％、０．２〜０．６％の範囲におい
て有効とされており、因みに化学成分範囲においてＳｉ
量及びＣｒ量は一部重複する範囲となっている。
８４６号公報に極細！４線用高張力Ｉ線材が開示されて
いる。これはＳｉとＣｒの複合効果において適正な５ｉ
ｉｌとＣｒ１ｉの組合せを見い出し高強度で高延性の極
細鋼線を得るというものである。そのＳｉ及びＣｒ量は
夫々０．４〜０．８％、０．２〜０．６％の範囲におい
て有効とされており、因みに化学成分範囲においてＳｉ
量及びＣｒ量は一部重複する範囲となっている。
ところで同公報には一次伸線前の２次スケールの除去法
に関して何ら記載はないが、本発明者らの研究結果によ
るとＳｉあるいはＣｒ含有量を増量すると２次スケール
生成量が抑制され、特にＣｒの影響が強く、結果的にそ
の剥離性が明らかに低下することが見い出された。
に関して何ら記載はないが、本発明者らの研究結果によ
るとＳｉあるいはＣｒ含有量を増量すると２次スケール
生成量が抑制され、特にＣｒの影響が強く、結果的にそ
の剥離性が明らかに低下することが見い出された。
〈発明が解決しようとする課題〉
上述のような従来技術に鑑み、本発明の目的は高強度と
高延性を有し、かつ２次スケールの機械的剥離性の優れ
た極細用高炭素鋼線材ならびにそれを伸線加工処理した
極細高炭素鋼線材を提案するものである。
高延性を有し、かつ２次スケールの機械的剥離性の優れ
た極細用高炭素鋼線材ならびにそれを伸線加工処理した
極細高炭素鋼線材を提案するものである。
〈課題を解決するための手段〉
本発明者らは特に高強度高延靭性のタイヤコード、ホー
スワイヤ等の製造における上記の問題を解決するために
鋭意研究した結果、線材として従来より一般に用いられ
ているＣ １０．７〜０．８ ｗＬ％（以下％で表わす
） 、Ｍｒ１３０．４〜０．６％の高炭素鋼に代えて、
高Ｃ−高Ｍｎ−低Ｃｒ系線材を用いることによって、２
次スケールの機械的剥離性に優れ、かつ高強度、高延靭
性を存する極細線を製造することが出来ることを見出し
て、本発明に至ったものである。
スワイヤ等の製造における上記の問題を解決するために
鋭意研究した結果、線材として従来より一般に用いられ
ているＣ １０．７〜０．８ ｗＬ％（以下％で表わす
） 、Ｍｒ１３０．４〜０．６％の高炭素鋼に代えて、
高Ｃ−高Ｍｎ−低Ｃｒ系線材を用いることによって、２
次スケールの機械的剥離性に優れ、かつ高強度、高延靭
性を存する極細線を製造することが出来ることを見出し
て、本発明に至ったものである。
即ち本発明は、重量％で、Ｃ：０．７〜０．９％、Ｓｉ
： ０．１〜０．６％、Ｍｎ： ０．７〜１．５％、
Ｃｒ ： ０．１〜０．３％、残部Ｆｅ及び不可避的不
純物からなることを特徴とする２次スケールの機械的剥
離性に優れかつ高強度・高延性を有する極細用高炭素鋼
線材であり、またそれを伸線加工処理した極細高炭素ｗ
４線材である。
： ０．１〜０．６％、Ｍｎ： ０．７〜１．５％、
Ｃｒ ： ０．１〜０．３％、残部Ｆｅ及び不可避的不
純物からなることを特徴とする２次スケールの機械的剥
離性に優れかつ高強度・高延性を有する極細用高炭素鋼
線材であり、またそれを伸線加工処理した極細高炭素ｗ
４線材である。
く作 用〉
本発明は、−次伸線でのメカニカルデスケーリング性を
まず考慮したものである。
まず考慮したものである。
第１図に０．８％Ｃ系においてＳｉ、 Ｃｒ及びＭｎ１
ｉを変化させた場合の同一加熱条件におけるスケール量
の変化を示す。Ｍｎ量はスケール量への影響が認められ
ない、これらに５％の引張歪を付与後、酸洗前後の重量
差からスケールの剥離率を求めたのが第２図である６図
示する通り、Ｓｉ及びＣｒを増量し、２次スケール量が
減少した場合、明らかに剥離率は低下している。一方、
Ｍｎの影響はなく、剥離率は９７〜９８％と良好である
。なお、この剥離率が９５％以上であれば実際のメカニ
カルデスケーリングによって伸線された時のダイス寿命
への影響は無視出来ることを本発明者らは数多くの実験
により確認している。その結果の１例を第１表に示す、
５ＷＲＨ８２Ａ、５．５ φを用い、巻取条件を変えて
スケール剥離率を変化させ、メカニカルデスケーリング
法によって２次スケールを除去、前処理して２．６５φ
に伸線した場合、剥離率約９７％の線材のダイス寿命指
数を１００として表している。
ｉを変化させた場合の同一加熱条件におけるスケール量
の変化を示す。Ｍｎ量はスケール量への影響が認められ
ない、これらに５％の引張歪を付与後、酸洗前後の重量
差からスケールの剥離率を求めたのが第２図である６図
示する通り、Ｓｉ及びＣｒを増量し、２次スケール量が
減少した場合、明らかに剥離率は低下している。一方、
Ｍｎの影響はなく、剥離率は９７〜９８％と良好である
。なお、この剥離率が９５％以上であれば実際のメカニ
カルデスケーリングによって伸線された時のダイス寿命
への影響は無視出来ることを本発明者らは数多くの実験
により確認している。その結果の１例を第１表に示す、
５ＷＲＨ８２Ａ、５．５ φを用い、巻取条件を変えて
スケール剥離率を変化させ、メカニカルデスケーリング
法によって２次スケールを除去、前処理して２．６５φ
に伸線した場合、剥離率約９７％の線材のダイス寿命指
数を１００として表している。
一方Ｓｉはフェライト地の固溶強化、Ｃｒ及びＭｎは焼
入性向上元素で、いずれも高張力化に有効に作用する元
素であるが、前述の如く、２次スケールの機械的剥離性
への影響を考えると高張力化にはＭｎを有効に作用させ
ることが望ましい。
入性向上元素で、いずれも高張力化に有効に作用する元
素であるが、前述の如く、２次スケールの機械的剥離性
への影響を考えると高張力化にはＭｎを有効に作用させ
ることが望ましい。
また、極細鋼線になると、例えばＡ ｌ ｚＯｓ、Ｔｉ
Ｏｘ。
Ｏｘ。
５ｉＯｚ、ＺｒＯ□、 ＭｇＯ等の単体の硬質酸化物系
介在物は伸線加工あるいは撚線加工中の断線原因となる
ことが知られており、一般にその組成形態制御が採られ
ており、本発明においてもその重要性は大きいが、本発
明の組成の場合、例えば特開昭６０−５６０１１号公報
に開示した方法を積極的に利用することにより、熱間圧
延、冷間加工中によく延伸した介在物となり、かつ微細
化し何ら問題なく極めて有効であった。
介在物は伸線加工あるいは撚線加工中の断線原因となる
ことが知られており、一般にその組成形態制御が採られ
ており、本発明においてもその重要性は大きいが、本発
明の組成の場合、例えば特開昭６０−５６０１１号公報
に開示した方法を積極的に利用することにより、熱間圧
延、冷間加工中によく延伸した介在物となり、かつ微細
化し何ら問題なく極めて有効であった。
次に本発明における個々の化学成分の限定理由について
説明する。
説明する。
一般に高炭素鋼線材の伸線加工途中の絞りや捻回値等の
延性措標は第３図にその模式図を示す如き変化を示し、
高加工度域において低下する。−方強度は加工度と共に
上昇する。従って初期強度を高め、低加工度側で所期の
強度を得られれば延性の低下度を小さく出来ることにな
る。
延性措標は第３図にその模式図を示す如き変化を示し、
高加工度域において低下する。−方強度は加工度と共に
上昇する。従って初期強度を高め、低加工度側で所期の
強度を得られれば延性の低下度を小さく出来ることにな
る。
Ｃは初期及び加工後の強度を高める上で重要な元素であ
り、高張力化を実現するには最低０．７％必要である。
り、高張力化を実現するには最低０．７％必要である。
ｃｌを高めるほど高張力化は達成できるが、反面延性も
低下し、高加工度域における延性低下も大となる。また
偏析し易い元素なため、断面内の硬さやミクロ組繊の不
均一を生じ、加工性を阻害するため上限は０．９％とす
る。従ってＣの範囲は０．７〜０．９％に限定される。
低下し、高加工度域における延性低下も大となる。また
偏析し易い元素なため、断面内の硬さやミクロ組繊の不
均一を生じ、加工性を阻害するため上限は０．９％とす
る。従ってＣの範囲は０．７〜０．９％に限定される。
極細線の場合、先述の通り＾ｐ、ｔｏｙ等は有害なため
鋼中ＡＮＩは極力低（抑えてあり、一方Ｓｉは脱酸元素
として有効でそのためには０．１％以上必要であるが、
第１図及び第２図に示した通り、スケール量を抑制する
特性を考慮すると０．６％以下が好ましく０．１〜０．
６％の範囲とした。
鋼中ＡＮＩは極力低（抑えてあり、一方Ｓｉは脱酸元素
として有効でそのためには０．１％以上必要であるが、
第１図及び第２図に示した通り、スケール量を抑制する
特性を考慮すると０．６％以下が好ましく０．１〜０．
６％の範囲とした。
Ｍｎも脱酸元素あるいは鋼中に固溶して延性を低下させ
るＳの固定、さらには焼入性を高めパーライトラメラ−
スペーシングの微細化が計れ、高強度及び高延性を得る
に非常に有効である。しかし高くしすぎると熱間圧延後
の衝風冷却中やクィヤコード製造過程の熱処理時に断線
原因となるマルテンサイト組繊の生成が懸念される。こ
の様な理由からその適切範囲は０．７〜１．５％に限定
される。
るＳの固定、さらには焼入性を高めパーライトラメラ−
スペーシングの微細化が計れ、高強度及び高延性を得る
に非常に有効である。しかし高くしすぎると熱間圧延後
の衝風冷却中やクィヤコード製造過程の熱処理時に断線
原因となるマルテンサイト組繊の生成が懸念される。こ
の様な理由からその適切範囲は０．７〜１．５％に限定
される。
Ｃ「もパーライトラメラ−スペーシングを微細化し高強
度化には有効な元素であるが、第１及び第２図に示した
通り、増量するとスケール特性への悪影響度が大きくな
るので、その範囲は０．１〜０．３％とした。
度化には有効な元素であるが、第１及び第２図に示した
通り、増量するとスケール特性への悪影響度が大きくな
るので、その範囲は０．１〜０．３％とした。
なおＰ及びＳは鋼の延靭性を劣化する元素として良く知
られており、化学成分範囲に記載していないが極力低く
することが望ましい。
られており、化学成分範囲に記載していないが極力低く
することが望ましい。
〈実施例〉
以下に実施例に基づき詳細に説明する。
第２表に真空溶製した１００ ｋｇ鋼塊の化学成分を示
す、これらを１５０ ｍ角に熱間圧延後表面手入れし、
５．５ ｔｍφに熱間圧延した０本発明鋼及び比較鋼と
も仕上圧延後水冷して巻取り、その後ステルモアゾーン
にて均一な冷却を付与した。この時の巻取温度は９００
°Ｃ２冷却速度はＩＯ”Ｃ／ｓとした。
す、これらを１５０ ｍ角に熱間圧延後表面手入れし、
５．５ ｔｍφに熱間圧延した０本発明鋼及び比較鋼と
も仕上圧延後水冷して巻取り、その後ステルモアゾーン
にて均一な冷却を付与した。この時の巻取温度は９００
°Ｃ２冷却速度はＩＯ”Ｃ／ｓとした。
０．２５鵬φの極細鋼線に伸線した。最終のパテンティ
ングは線径１．４５ｍｍφで連続して行ない、その条件
は９５０°Ｃ加熱、比較鋼は５７０°Ｃ鉛浴、本発明鋼
は５８５℃鉛浴でパテンティングした。最終伸線は２０
パスで０．２５ｍｍφに伸線した。
ングは線径１．４５ｍｍφで連続して行ない、その条件
は９５０°Ｃ加熱、比較鋼は５７０°Ｃ鉛浴、本発明鋼
は５８５℃鉛浴でパテンティングした。最終伸線は２０
パスで０．２５ｍｍφに伸線した。
第３表に熱間圧延された５、５胴φ線材の機械的性質、
スケール剥離率、ミクロマルテンサイト組織の有無等を
示した。
スケール剥離率、ミクロマルテンサイト組織の有無等を
示した。
また第４表には０．２５ｍａφ仕上り鋼線の機械的性質
を示した。
を示した。
この圧延線材を用い、伸線と熱処理を繰り返し脳舒［絹
製■賓訂鉦５単純引“歪４付す・酸洪５１後（ＪｍｌＬ
？Ｊｒ゛６濁Ｘ）ｒ刊１五４第４表 圧延後の５．５燗φ綿材における本発明鋼の引張強さは
Ｍｎ及びＣｒの効果により比較鋼のＨに比し５〜１１
ｋｇ ｆ ／ ｔｒｔｒａ ”高く、かつ延性指標を表
わす絞りも２〜８％高い。比較鋼１はＣの影響から最も
高い強度を得るが、反面絞りが最も低く目的に反する。
製■賓訂鉦５単純引“歪４付す・酸洪５１後（ＪｍｌＬ
？Ｊｒ゛６濁Ｘ）ｒ刊１五４第４表 圧延後の５．５燗φ綿材における本発明鋼の引張強さは
Ｍｎ及びＣｒの効果により比較鋼のＨに比し５〜１１
ｋｇ ｆ ／ ｔｒｔｒａ ”高く、かつ延性指標を表
わす絞りも２〜８％高い。比較鋼１はＣの影響から最も
高い強度を得るが、反面絞りが最も低く目的に反する。
また比較鋼Ｊの強度−延性バランスは本発明鋼と大差な
いが、２次スケール剥離率が９２．１％と低くなる０本
発明鋼のそれはいずれも９６％以上を有しダイス寿命へ
の影響は全く問題ないものである。
いが、２次スケール剥離率が９２．１％と低くなる０本
発明鋼のそれはいずれも９６％以上を有しダイス寿命へ
の影響は全く問題ないものである。
なお、本発明鋼の場合、２次スケール除去法として酸洗
を利用しても何ら不都合は生じない、ミクロマルテンサ
イトはいずれの鋼も検出されなかった。
を利用しても何ら不都合は生じない、ミクロマルテンサ
イトはいずれの鋼も検出されなかった。
次に０．２５＋ａ＋φについてみてみると、本発明鋼は
比較鋼Ｈの３３６ ｋｇｆ／−２に比し約３５０〜３７
０ ｋｇｆ／圓：の高強度を得、さらに絞りは４５％以
上と高く、Ｍｎ及びＣｒの効果が顕著である。一方比較
鋼の１は強度は３７６ ｋｇｆ／ｍ＋ｓ” と最も高い
が絞りは３０％と低い、また鋼線の一種の変形能を表わ
す捻回値においても本発明鋼は高強度であるにもかかわ
らず、強度の低い比較１１と同等もしくはそれ以上の高
い値を示す、Ｃ量が０．９５％と高い比較鋼ｌは３７回
とかなり低く、脆化していることが容易に推定できる。
比較鋼Ｈの３３６ ｋｇｆ／−２に比し約３５０〜３７
０ ｋｇｆ／圓：の高強度を得、さらに絞りは４５％以
上と高く、Ｍｎ及びＣｒの効果が顕著である。一方比較
鋼の１は強度は３７６ ｋｇｆ／ｍ＋ｓ” と最も高い
が絞りは３０％と低い、また鋼線の一種の変形能を表わ
す捻回値においても本発明鋼は高強度であるにもかかわ
らず、強度の低い比較１１と同等もしくはそれ以上の高
い値を示す、Ｃ量が０．９５％と高い比較鋼ｌは３７回
とかなり低く、脆化していることが容易に推定できる。
さらに引掛前ｆｆＩ（２木の０．３端φ素線を交差させ
、フック状にして引張り、その時の破断荷重を示し、変
形能をみる簡易試験として用いられている）についても
本発明鋼は高強度であるにもかかわらず比較鋼の１（と
同等の値を示す、比較鋼Ｉは最も低く変形能の低下して
いることが判る。
、フック状にして引張り、その時の破断荷重を示し、変
形能をみる簡易試験として用いられている）についても
本発明鋼は高強度であるにもかかわらず比較鋼の１（と
同等の値を示す、比較鋼Ｉは最も低く変形能の低下して
いることが判る。
〈発明の効果〉
以上述べてきた通り、本発明の材料は高強度、高延性を
有する極細鋼線用線材として、近年要求の強い極細鋼線
の高張力化に答えるものであり、さらにメカニカルデス
ケーリング法の適用にも耐え、歩出り、効率化、環境衛
生上のメリットも大きく、工業的に極めて有用である。
有する極細鋼線用線材として、近年要求の強い極細鋼線
の高張力化に答えるものであり、さらにメカニカルデス
ケーリング法の適用にも耐え、歩出り、効率化、環境衛
生上のメリットも大きく、工業的に極めて有用である。
第１図は鋼中Ｍｎ＋Ｓｉ＋（：ｒ量とスケール量の関係
を示すグラフ、第２図はスケール量とスケール剥離率の
関係を示すグラフ、第３図は伸線加工度と延性指標の関
係の模式図である。 第１図 第２図
を示すグラフ、第２図はスケール量とスケール剥離率の
関係を示すグラフ、第３図は伸線加工度と延性指標の関
係の模式図である。 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、重量％で、Ｃ：０．７〜０．９％、Ｓｉ：０．１〜
０．６％、Ｍｎ：０．７〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜０
．３％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなることを特
徴とする２次スケールの機械的剥離性に優れかつ高強度
・高延性を有する極細用高炭素鋼線材。 ２、請求項１記載の極細用高炭素鋼線材に伸線加工処理
したことを特徴とする高強度・高延性を有する極細高炭
素鋼線材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28133788A JPH02129342A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | 高強度・高延性を有する極細用高炭素鋼線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28133788A JPH02129342A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | 高強度・高延性を有する極細用高炭素鋼線材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129342A true JPH02129342A (ja) | 1990-05-17 |
Family
ID=17637701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28133788A Pending JPH02129342A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | 高強度・高延性を有する極細用高炭素鋼線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02129342A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2743574A1 (fr) * | 1996-01-16 | 1997-07-18 | Unimetall Sa | Fil-machine adapte au renforcement |
-
1988
- 1988-11-09 JP JP28133788A patent/JPH02129342A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2743574A1 (fr) * | 1996-01-16 | 1997-07-18 | Unimetall Sa | Fil-machine adapte au renforcement |
| WO1997026385A1 (fr) * | 1996-01-16 | 1997-07-24 | Unimetal | Fil-machine adapte au renforcement d'articles en matieres plastiques ou en caoutchouc |
| US6153024A (en) * | 1996-01-16 | 2000-11-28 | Ispat-Unimetal | Wire stock suitable for reinforcement |
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