JPH02185918A - 軟化棒・線材の製造方法 - Google Patents
軟化棒・線材の製造方法Info
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- JPH02185918A JPH02185918A JP448789A JP448789A JPH02185918A JP H02185918 A JPH02185918 A JP H02185918A JP 448789 A JP448789 A JP 448789A JP 448789 A JP448789 A JP 448789A JP H02185918 A JPH02185918 A JP H02185918A
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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１
本発明は、軟化線材および軟化棒鋼の製造方法に関する
。
。
［従来の技術］
周知のように、冷間鍛造される線材や棒鋼のうち、硬質
で成形性の悪いものは、予めその硬さを下げ、変形能を
向上させるために、軟化熱処理として球状化焼鈍が施さ
れるのが一般的である。この球状化焼鈍としては、よく
知られているように、３タイプがある。すなわち、第６
図（ａ）に示すように、Ａ１点以上の温度まで加熱した
後、Ａ１点以下の温度まで徐冷する徐冷タイプ、第６図
（ｂｌに示すように、Ａ１点以上の温度まで加熱した後
、Ａ１点以下の温度まで急冷し、その温度に長時間保持
する恒温変態タイプ、第６図ｆｃｌに示すように、Ａ１
点以下の温度に長時間保持する等温保持タイプの三つで
あるが、いずれもＩＯ数時間、場合によっては、２０時
間以上もかかるため、省エネルギーの観点からすれば非
常に不利な熱処理である。
で成形性の悪いものは、予めその硬さを下げ、変形能を
向上させるために、軟化熱処理として球状化焼鈍が施さ
れるのが一般的である。この球状化焼鈍としては、よく
知られているように、３タイプがある。すなわち、第６
図（ａ）に示すように、Ａ１点以上の温度まで加熱した
後、Ａ１点以下の温度まで徐冷する徐冷タイプ、第６図
（ｂｌに示すように、Ａ１点以上の温度まで加熱した後
、Ａ１点以下の温度まで急冷し、その温度に長時間保持
する恒温変態タイプ、第６図ｆｃｌに示すように、Ａ１
点以下の温度に長時間保持する等温保持タイプの三つで
あるが、いずれもＩＯ数時間、場合によっては、２０時
間以上もかかるため、省エネルギーの観点からすれば非
常に不利な熱処理である。
そこでこの球状化焼鈍時間を短縮する目的で、特開昭６
２−１３９８１７号公報や特開昭５８−３９１９号公報
に示されるように、圧延条件を調整する方法が提案され
ている。
２−１３９８１７号公報や特開昭５８−３９１９号公報
に示されるように、圧延条件を調整する方法が提案され
ている。
［発明が解決しようとする課題１
しかしながら、上記公報技術ではいずれも時間はそれ以
前よりは若干短縮されるものの、基本的には従来の球状
化焼鈍のヒートパターンをそのまま採用するものである
ため、処理時間の大幅な短縮化という意味ではあまり効
果がない。
前よりは若干短縮されるものの、基本的には従来の球状
化焼鈍のヒートパターンをそのまま採用するものである
ため、処理時間の大幅な短縮化という意味ではあまり効
果がない。
この点に鑑み、本発明者は鋭意検討の結果、仕上圧延条
件とその後の冷却条件を適宜組み合わせることにより、
その後工程の軟化熱処理は球状化焼鈍だけでな（、単に
加熱−大気中放冷を行うだけで十分軟化効果があり、大
幅な熱処理時間の短縮が可能となることを見出し、本発
明を完成した１すなわち本発明の主目的は、極めて短時
間の熱処理で、球状化組織を得ることのできる軟化棒・
線材の製造方法を提供することにある。
件とその後の冷却条件を適宜組み合わせることにより、
その後工程の軟化熱処理は球状化焼鈍だけでな（、単に
加熱−大気中放冷を行うだけで十分軟化効果があり、大
幅な熱処理時間の短縮が可能となることを見出し、本発
明を完成した１すなわち本発明の主目的は、極めて短時
間の熱処理で、球状化組織を得ることのできる軟化棒・
線材の製造方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するための本発明は、１．５％以下のＣ
を含有する鋼材を熱間圧延するに際し、仕上圧延開始温
度を７５０℃以下、仕上圧延終了温度を８５０℃以下に
制御しながら仕上圧延し、終了後、４℃／秒未満の冷却
速度で５００℃まで冷却し、次いで室温まで冷却した後
、製品表面のスケールを除去し、還元性ガス雰囲気中で
、（Ａｌ点−５０℃）以上、ＣＡ１点＋５０’Ｃ）以下
の温度になるまで加熱し、この温度範囲に１０分間以上
保持した後、大気中で放冷することにより、球状化組織
を得ることを特徴とするものである。
を含有する鋼材を熱間圧延するに際し、仕上圧延開始温
度を７５０℃以下、仕上圧延終了温度を８５０℃以下に
制御しながら仕上圧延し、終了後、４℃／秒未満の冷却
速度で５００℃まで冷却し、次いで室温まで冷却した後
、製品表面のスケールを除去し、還元性ガス雰囲気中で
、（Ａｌ点−５０℃）以上、ＣＡ１点＋５０’Ｃ）以下
の温度になるまで加熱し、この温度範囲に１０分間以上
保持した後、大気中で放冷することにより、球状化組織
を得ることを特徴とするものである。
［作 用］
本発明では、仕上圧延条件、その後の冷却条件、さらに
球状化焼鈍条件を上記のように特定することにより、脱
炭を生じることなく、極めて短時間の熱処理で球状炭化
物を形成でき、十分に軟化した線材等を得ることができ
る。また、これにより、焼鈍後のハンドリング時の折損
や置き割れの発生を防止できる。
球状化焼鈍条件を上記のように特定することにより、脱
炭を生じることなく、極めて短時間の熱処理で球状炭化
物を形成でき、十分に軟化した線材等を得ることができ
る。また、これにより、焼鈍後のハンドリング時の折損
や置き割れの発生を防止できる。
［発明の具体的構成］
次に、本発明における各数値の限定理由等について詳説
する。まず鋼に含有するＣ量を１．５％以下に限定した
のは、一般に鋼に網目状に析出するいわゆる初析セメン
タイトが存在すると、冷間鍛造時にこの初析セメンタイ
トを起点として表面割れが発生するが、Ｃ量が１．５％
を超えると、いかなる条件で圧延・冷却しても上記初析
セメンタイトの生成を防止することは不可能であり、ま
たその後の焼鈍によってもこれを消滅せしめることは不
可能であるからである。
する。まず鋼に含有するＣ量を１．５％以下に限定した
のは、一般に鋼に網目状に析出するいわゆる初析セメン
タイトが存在すると、冷間鍛造時にこの初析セメンタイ
トを起点として表面割れが発生するが、Ｃ量が１．５％
を超えると、いかなる条件で圧延・冷却しても上記初析
セメンタイトの生成を防止することは不可能であり、ま
たその後の焼鈍によってもこれを消滅せしめることは不
可能であるからである。
次に、仕上圧延開始温度を７５０℃以下、仕上圧延終了
温度を８５０℃以下に制御し、その後５００℃までの冷
却速度を４℃／秒未満に規定したのは、この条件範囲内
で圧延・冷却した鋼の組織においては、炭化物が一部球
状化するので、次工程の軟化熱処理においては、長時間
を要するいわゆる球状化焼鈍ではなく、加熱−大気放冷
という極めて短時間の熱処理で完全に炭化物を球状化し
得るためである。この冶金的理由を以下に説明する。
温度を８５０℃以下に制御し、その後５００℃までの冷
却速度を４℃／秒未満に規定したのは、この条件範囲内
で圧延・冷却した鋼の組織においては、炭化物が一部球
状化するので、次工程の軟化熱処理においては、長時間
を要するいわゆる球状化焼鈍ではなく、加熱−大気放冷
という極めて短時間の熱処理で完全に炭化物を球状化し
得るためである。この冶金的理由を以下に説明する。
まず仕上圧延開始前の組織がオーステナイトあるいはオ
ーステナイト・フェライトである場合には、７５０℃以
下の温度での仕上圧延により、オーステナイトおよびフ
ェライト粒界に極めて微細な炭化物が加工誘起分散析出
し、これを核とじてその後の４℃／秒未満の冷却中に球
状炭化物が生成する。また、圧延材が８５０℃を超える
と、加工誘起析出した微細炭化物が完全に固溶してしま
い、球状炭化物の生成が全く不可能になるため、仕上圧
延終了温度は８５０℃以下にする必要があるのである。
ーステナイト・フェライトである場合には、７５０℃以
下の温度での仕上圧延により、オーステナイトおよびフ
ェライト粒界に極めて微細な炭化物が加工誘起分散析出
し、これを核とじてその後の４℃／秒未満の冷却中に球
状炭化物が生成する。また、圧延材が８５０℃を超える
と、加工誘起析出した微細炭化物が完全に固溶してしま
い、球状炭化物の生成が全く不可能になるため、仕上圧
延終了温度は８５０℃以下にする必要があるのである。
また仕上圧延後の冷却速度が４℃／秒以上になると、微
細炭化物を核として炭化物が成長するに十分な時間的余
裕がないため球状にはならず、全て層状になるか、ある
いは甚だしい場合には、ベイナイトやマルテンサイトな
どの急冷組織になる。
細炭化物を核として炭化物が成長するに十分な時間的余
裕がないため球状にはならず、全て層状になるか、ある
いは甚だしい場合には、ベイナイトやマルテンサイトな
どの急冷組織になる。
したがって、仕上圧延後の冷却速度は４℃／秒未満とす
る必要があり、この際５００℃までで炭化物の析出は完
了するので、４℃／秒未満での冷却は５００℃までと規
定したのである。
る必要があり、この際５００℃までで炭化物の析出は完
了するので、４℃／秒未満での冷却は５００℃までと規
定したのである。
次に、仕上圧延前にすてにオーステナイトからフェライ
ト・パーライト、ベイナイトあるいはマルテンサイトに
相変態している場合には、仕上圧延に伴う塑性変形によ
って組織内の炭化物は微細に破砕され、結果的には微細
炭化物が分散したことになる。そしてその後の４℃／秒
未満の冷却中に球状に成長するのである。またかかる仕
上圧延の効果は仕上圧延開始温度が６５０℃より低くな
ると特に大きくなる。したがって、該開始温度は６５０
℃以下が好ましい。なお、仕上圧延開始温度の下限につ
いては特に規定しないが、極端に低くなると圧延機にか
かる負荷が大きくなり、実質的に圧延不能となるので、
圧延機の能力に応じた下限値を設定する必要がある。
ト・パーライト、ベイナイトあるいはマルテンサイトに
相変態している場合には、仕上圧延に伴う塑性変形によ
って組織内の炭化物は微細に破砕され、結果的には微細
炭化物が分散したことになる。そしてその後の４℃／秒
未満の冷却中に球状に成長するのである。またかかる仕
上圧延の効果は仕上圧延開始温度が６５０℃より低くな
ると特に大きくなる。したがって、該開始温度は６５０
℃以下が好ましい。なお、仕上圧延開始温度の下限につ
いては特に規定しないが、極端に低くなると圧延機にか
かる負荷が大きくなり、実質的に圧延不能となるので、
圧延機の能力に応じた下限値を設定する必要がある。
次に、還元性ガス雰囲気中で軟化熱処理することを規定
したのは、鋼表面の脱炭を防止するためである。またそ
の前に製品表面のスケールを除去することとしたのは、
還元性ガス雰囲気中でスケールが存在すると還元性ガス
とスケールが反応して酸化性ガスが発生し、却って脱炭
が進行するためである。このスケール除去は球状化焼鈍
等の熱処理では一般に行われていることであり、その方
法としては、酸洗などの化学的除去でも、ショツトブラ
ストや繰返し曲げなどの機械的除去でもよい。
したのは、鋼表面の脱炭を防止するためである。またそ
の前に製品表面のスケールを除去することとしたのは、
還元性ガス雰囲気中でスケールが存在すると還元性ガス
とスケールが反応して酸化性ガスが発生し、却って脱炭
が進行するためである。このスケール除去は球状化焼鈍
等の熱処理では一般に行われていることであり、その方
法としては、酸洗などの化学的除去でも、ショツトブラ
ストや繰返し曲げなどの機械的除去でもよい。
次に、球状化組織を得るための軟化熱処理としテ（Ａｌ
点−５０℃）以上、ＣＡ１点＋５０’Ｃ）以下の温度に
加熱し、この温度範囲に１ｏ分間以上保持することとし
たのは、この範囲外の温度に加熱保持した場合、その後
大気中放冷を行うと、炭化物の球状化が十分に行われな
くなるからである。すなわち、上述の通り本発明におい
ては、鋼線材または棒鋼を７５０℃以下の低温で圧延し
ているため、基地組織に多大な塑性加工エネルギーが蓄
積されているので、若干の熱エネルギーを加えるだけで
、この蓄積された塑性加工エネルギーが解放され、これ
に伴って、層状炭化物は分断されて棒状ないし球状とな
り、この際固溶した炭化物は仕上圧延・冷却後の大気放
冷中に、すでに析出した球状炭化物を核として再析出し
、球状炭化物の成長がさらに進む。このためには、少な
くとも（Ａｌ点−５０６Ｃ）以上の温度に１０分以上保
持する必要があるが、（Ａｌ点＋５０℃）の温度を超え
ると、すでに析出している球状炭化物が完全に固溶し、
再析出すると層状炭化物となってしまう。以上に理由か
ら、上記温度範囲に加熱・保持することとしたものであ
る。
点−５０℃）以上、ＣＡ１点＋５０’Ｃ）以下の温度に
加熱し、この温度範囲に１ｏ分間以上保持することとし
たのは、この範囲外の温度に加熱保持した場合、その後
大気中放冷を行うと、炭化物の球状化が十分に行われな
くなるからである。すなわち、上述の通り本発明におい
ては、鋼線材または棒鋼を７５０℃以下の低温で圧延し
ているため、基地組織に多大な塑性加工エネルギーが蓄
積されているので、若干の熱エネルギーを加えるだけで
、この蓄積された塑性加工エネルギーが解放され、これ
に伴って、層状炭化物は分断されて棒状ないし球状とな
り、この際固溶した炭化物は仕上圧延・冷却後の大気放
冷中に、すでに析出した球状炭化物を核として再析出し
、球状炭化物の成長がさらに進む。このためには、少な
くとも（Ａｌ点−５０６Ｃ）以上の温度に１０分以上保
持する必要があるが、（Ａｌ点＋５０℃）の温度を超え
ると、すでに析出している球状炭化物が完全に固溶し、
再析出すると層状炭化物となってしまう。以上に理由か
ら、上記温度範囲に加熱・保持することとしたものであ
る。
［実施例］
次に実施例を説明する。
Ｓ４５Ｃ，ＳＣＭ４３５の２トン鋼片をそれぞれ仕上圧
延開始温度、仕上圧延終了温度を変化させて１８φ市線
材を製造した。圧延後５００’Ｃまでの冷却速度は２℃
／秒であった。
延開始温度、仕上圧延終了温度を変化させて１８φ市線
材を製造した。圧延後５００’Ｃまでの冷却速度は２℃
／秒であった。
次にこれら種々の条件で圧延した線材をＡ１点（３４５
Ｃニア３０℃、ＳＣＭ４３５ニア４５℃）まで加熱し、
１８分間保持した後、大気放冷し、それぞれの線材につ
いて組織を観察して炭化物の球状化の程度（球状化率）
を測定した。
Ｃニア３０℃、ＳＣＭ４３５ニア４５℃）まで加熱し、
１８分間保持した後、大気放冷し、それぞれの線材につ
いて組織を観察して炭化物の球状化の程度（球状化率）
を測定した。
結果を第１図および第２図に示す。
両図より、Ｓ４５Ｃ，ＳＣＭ４３５とも仕上圧延開始温
度および仕上圧延終了温度がともに本発明範囲内のもの
はすべて８０％以上の球状化率を有している。
度および仕上圧延終了温度がともに本発明範囲内のもの
はすべて８０％以上の球状化率を有している。
次に３４５Ｃについては、仕上圧延開始温度および終了
温度がそれぞれ６６５℃、８０５℃の線材、ＳＣＭ４３
５については同じく６７５℃、８０５℃の線材について
その後の軟化熱処理の温度と時間を種々変化させて炭化
物の球状化率を測定した。結果を第３図および第４図に
示す。
温度がそれぞれ６６５℃、８０５℃の線材、ＳＣＭ４３
５については同じく６７５℃、８０５℃の線材について
その後の軟化熱処理の温度と時間を種々変化させて炭化
物の球状化率を測定した。結果を第３図および第４図に
示す。
両図より、Ｓ４５Ｃ，ＳＣＭ４３５とも本発明範囲の条
件で処理すれば８０％以上の球状化率が得られることが
わかる。
件で処理すれば８０％以上の球状化率が得られることが
わかる。
さらに第５図は上記５４５Ｃ線材について、仕上圧延終
了後５００℃までの冷却速度を変化させ、その後Ａ１点
で１８分間保持の軟化熱処理を行った場合の球状化率に
ついて示したものであるが、冷却速度が４℃／秒以上に
なると球状化率は急激に低下することがわかる。
了後５００℃までの冷却速度を変化させ、その後Ａ１点
で１８分間保持の軟化熱処理を行った場合の球状化率に
ついて示したものであるが、冷却速度が４℃／秒以上に
なると球状化率は急激に低下することがわかる。
次に、第３図および第４図において、ＡＩ’点で１８分
保持したＳ４５Ｃ１ＳＣＭ４３５と、通常圧延を行った
後、第６図（ａｌに示す従来の球状化焼鈍て徐冷タイプ
）を施したＳ４５Ｃ，ＳＣＭ４３５の各特性と軟化熱処
理時間を第１表に示す。
保持したＳ４５Ｃ１ＳＣＭ４３５と、通常圧延を行った
後、第６図（ａｌに示す従来の球状化焼鈍て徐冷タイプ
）を施したＳ４５Ｃ，ＳＣＭ４３５の各特性と軟化熱処
理時間を第１表に示す。
イＪＬｋ万Ｅ、ブ４；冬了】２良（０Ｃ）第１表から明
らかなように、本発明法によれば、熱処理時間が従来法
の１／４〜Ｉ１５に短縮されたにもかかわらず、特性は
むしろ向上している。
らかなように、本発明法によれば、熱処理時間が従来法
の１／４〜Ｉ１５に短縮されたにもかかわらず、特性は
むしろ向上している。
［発明の効果］
以上の通り、本発明によれば、極めて短時間の熱処理で
球状化組織を有する軟化棒・線材の製造方法を提供でき
る。
球状化組織を有する軟化棒・線材の製造方法を提供でき
る。
第１図および第２図はそれぞれＳ４５Ｃ１ＳＣＭ４３５
における、仕上圧延開始温度と仕上圧延終了温度の球状
化率に対する効果を示した図、第３図および第４図はそ
れぞれ５４５Ｃ，ＳＣＭ４３５における、加熱温度と保
持時間の球状化率に対する効果を示した図、第５図は８
４５Ｃにおける冷却速度と球状化率との関係を示す図、
第６図（ａ）、（ｂｌ、（Ｃ１は従来法における球状化
焼鈍のヒートパターンを示す図である。 第 図 眉糸弓昆皮 （’Ｃン 第 図 広外韮虞 （０Ｃ） ｆボ仄化申（％）
における、仕上圧延開始温度と仕上圧延終了温度の球状
化率に対する効果を示した図、第３図および第４図はそ
れぞれ５４５Ｃ，ＳＣＭ４３５における、加熱温度と保
持時間の球状化率に対する効果を示した図、第５図は８
４５Ｃにおける冷却速度と球状化率との関係を示す図、
第６図（ａ）、（ｂｌ、（Ｃ１は従来法における球状化
焼鈍のヒートパターンを示す図である。 第 図 眉糸弓昆皮 （’Ｃン 第 図 広外韮虞 （０Ｃ） ｆボ仄化申（％）
Claims (1)
- （１）１．５％以下のＣを含有する鋼材を熱間圧延する
に際し、仕上圧延開始温度を７５０℃以下、仕上圧延終
了温度を８５０℃以下に制御しながら仕上圧延し、終了
後、４℃／秒未満の冷却速度で５００℃まで冷却し、次
いで室温まで冷却した後、製品表面のスケールを除去し
、還元性ガス雰囲気中で、（Ａｌ点−５０℃）以上、（
Ａｌ点＋５０℃）以下の温度になるまで加熱し、この温
度範囲に１０分間以上保持した後、大気中で放冷するこ
とにより、球状化組織を得ることを特徴とする軟化棒・
線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP448789A JPH0699744B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 軟化棒・線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP448789A JPH0699744B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 軟化棒・線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02185918A true JPH02185918A (ja) | 1990-07-20 |
| JPH0699744B2 JPH0699744B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=11585450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP448789A Expired - Lifetime JPH0699744B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 軟化棒・線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699744B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100946129B1 (ko) * | 2002-12-11 | 2010-03-10 | 주식회사 포스코 | 중탄소강을 신속하게 연화시킬 수 있는 구상화 열처리 방법 |
-
1989
- 1989-01-11 JP JP448789A patent/JPH0699744B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100946129B1 (ko) * | 2002-12-11 | 2010-03-10 | 주식회사 포스코 | 중탄소강을 신속하게 연화시킬 수 있는 구상화 열처리 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0699744B2 (ja) | 1994-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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