JPH0224894B2 - - Google Patents
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- JPH0224894B2 JPH0224894B2 JP10451786A JP10451786A JPH0224894B2 JP H0224894 B2 JPH0224894 B2 JP H0224894B2 JP 10451786 A JP10451786 A JP 10451786A JP 10451786 A JP10451786 A JP 10451786A JP H0224894 B2 JPH0224894 B2 JP H0224894B2
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- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は直接軟化処理鋼線材の製造方法に係
り、特に鋼線材の鍛造、引抜き、切断、切削等の
塑性加工または機械加工前の軟化処理を省略また
は簡略できる直接熱処理方法に関し、鋼線材の製
造の分野で利用される。 〔従来の技術〕 通常、熱間加工された冷間鍛造用炭素鋼、機械
構造用炭素鋼あるいは合金鋼、軸受鋼、ばね鋼、
工具鋼等の線材は2次および3次加工工程におい
て、伸線、引抜き、切断、鍛造、切削などを経
て、自動車、産業機械用部品に加工される。熱間
圧延された上記の鋼線材はフエライト・パーライ
ト相、ベイナイト相あるいは一部マルテンサイト
相を有する組織であり、強度が高く延性が低いた
め軟化焼純として焼きなましあるいは球状化処理
をして使用される。 この軟化処理は長時間を要し、多大の熱エネル
ギーを消費しコスト低減のネツクとなるばかり
か、熱処理中に脱炭やスケール生成もあり、表面
品質の劣化あるいは酸洗を必要とする等多くの問
題がある。 このような問題を解決するため、種々の熱間圧
延による直接熱処理方法が開示されている。すな
わち、特公昭59−31573は熱間圧延後700〜850℃
まで急冷し、その後700〜775℃まで保持または5
℃/sec以下の速度で冷却し再結晶を完了させ、
パーライトラメラーの粗大化等を行うために600
〜675℃まで0.025〜0.25℃/secの速度で冷却する
方法、あるいは熱間圧延直後の温度を900℃以下
となるよう制御し、前記冷却条件で冷却する方法
が開示されている。この方法は熱間圧延によつて
導入された歪を利用しないばかりか、単に粗大パ
ーライトラメラーの組織を得るだけであり、球状
化されて使用されるものの、苛酷な冷間加工に耐
えることはできず、得られる強度・延性に限界が
あり、単に軽度の冷間加工に耐える材料が得られ
るだけである。 また、特開昭58−27926においては(A1変態点
−30℃)以上(A3変態点−20℃)以下の範囲で
累積圧下率で20%以上の圧下を加え、次いで加工
温度より640℃までを2.0℃/sec以下の冷却速度
で冷却する球状化組織を有する線材の製造方法が
開示されている。しかし、この方法は50〜
120m/secの速度で圧延される現在の線材圧延機
においては、加工温度の上昇が大きく、(A1変態
点−30℃)以上(A3変態点−20℃)以下の範囲
内で鋼線材温度を制御することは不可能であり、
この方法は低速圧延に適するものであつて高速圧
延では使用できない。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
し、多段の圧延機群による高速連続圧延おいて圧
延中および圧延後の望ましい組織を得るべく、圧
延温度、冷却速度を制御する直接軟化処理鋼線材
の製造方法を提供するにある。 〔問題点を解決するための手段および作用〕 本発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、粗圧延、中間圧延およびブロツクミル
による仕上圧延から成る直接軟化処理鋼線材の製
造方法において、前記粗圧延後700〜850℃の温度
で20〜80%の圧下率によつて前記中間圧延を行う
段階と、前記中間圧延後圧延仕上温度が700〜850
℃の温度域の前記1次仕上圧延を行う段階と、前
記1次仕上圧延後20〜60%の圧下率で圧延仕上温
度が650〜750℃の温度域の前記2次仕上圧延を行
う段階と、前記2次仕上圧延後2℃/sec以下の
冷却速度で徐冷する段階と、を有して成ることを
特徴とする直接軟化処理鋼線材の製造方法であ
る。 鋼線材圧延は粗圧延機から中間圧延機までの前
段圧延機群と仕上圧延機が連続して条材等を圧延
することにより、高生産性をあげ条材温度を一定
に確保して材質および寸法を制御している。従つ
て前段圧延機と仕上圧延機間の距離は100m以下
の短距離に制限されている。 本発明者らは、上記の設備条件下において直接
軟化処理鋼線材の製造を試みたが十分な低温での
圧延が不可能であつた。すなわち、仕上圧延機の
圧下量は通常減面率40〜90%の圧下を加える必要
があり、仕上圧延機入側の温度を700〜800℃にし
てもその後の冷却調整のみでは加工性の良好な微
細な組織を得ることは容易ではない。 本発明者らは、従来の仕上圧延機の役割と付加
的に設ける2次仕上圧延機の役割を研究した結
果、従来の仕上圧延機をオーステナイト結晶粒径
の微細化およびオーステナイト相からフエライ
ト・パ−ライト相への変態を促進する加工歪導入
用に利用し、その組織を2次の仕上圧延機で更に
圧延することにより、引続く冷却過程で加工性が
優れた組織を得ることが可能なことを見い出し
た。 すなわち、700〜850℃の中間圧延および700〜
850℃の仕上圧延によりオーステナイト粒径の微
細化およびフエライト・パ−ライト相への変態を
促進し、更に2次の仕上圧延で20〜60%の圧下を
加え650〜750℃で仕上げ、2次仕上圧延後2℃/
sec以下の冷却速度で徐冷することにてフエライ
ト・パ−ライト組織への変態を促進する。また、
微細な組織が得られるので炭化物析出サイトが増
大し冷却中に球状化が進行または完了する。 次に本発明における条件の限定理由について説
明する。 中間圧延はオーステナイト結晶粒の微細化を図
るもので、圧下率が20%未満では仕上圧延前のオ
ーステナイト結晶粒の細粒化が不十分であり、80
%を越すと中間圧延仕上温度が850℃を越え、温
度上昇によりオーステナイト結晶粒が粗大化する
ので中間圧延の圧下率を20〜80%に限定した。 次に中間圧延の圧延温度が700℃未満では圧延
機の過大な能力が必要となり、高速圧延では加工
熱の発生を冷却するため大きな冷却設備を必要と
するので現実的ではなく下限を700℃とした。ま
た、850℃を越すとオーステナイト結晶粒が粗大
化し、引続く仕上圧延の効果を減じるので上限を
850℃とした。 次に従来の1次仕上圧延の仕上温度が700℃未
満では圧延機の過大な能力を必要とし、圧延速度
を低下せざるを得ないので下限を700℃とした。
また、850℃を越えると、1次仕上圧延の役割で
あるオーステナイト粒径の微細化更にはオーステ
ナイト相からフエライト・パ−ライト相への変態
促進ができないばかりか、引続く冷却過程で急激
な冷却による材料内外の温度不均一を生ずるので
上限を850℃とした。また、1次仕上圧延におけ
る圧下率を限定しなかつたのは、この1次仕上圧
延は引続く2次仕上圧延前の組織を調整する作用
を有しており、かつ高速連続圧延では圧下率は圧
延温度に強く依存し、圧下率はあまり重要ではな
いためである。 引続く2次仕上圧延においては、圧下率が20%
に達しないとオーステナイト相からの変態促進お
よび変態組織の微細化が不十分であり、また、60
%を越えると仕上温度が750℃を越え導入された
加工歪の解放が早く、オーステナイト相のフエラ
イト・パ−ライト相への変態が促進されないので
圧下率は20〜60%に限定した。 また、2次仕上圧延の仕上温度が650℃未満で
あれば、圧延機の能力を過大にする必要があり、
また圧延後の冷却中の炭化物の凝集が不十分であ
るので下限を650℃とした。また、750℃を越える
と上記の如く加工歪の解放が早く、オーステナイ
ト相のフエライト・パ−ライト相への変態が促進
されないので上限を750℃とした。 次に、圧延後の冷却においては、オーステナイ
ト相からのフエライト・パ−ライト相への変態を
微細化し、炭化物析出サイトの増大、析出促進を
図り、加工されたフエライト・パ−ライト相を球
状化するには、冷却速度を2℃/sec以下とする
必要がある。一方、恒温保持によつても同じ効果
が得られるので、冷却速度の下限は設けなかつ
た。 本発明は、上記の如き限定条件の中間圧延、1
次仕上圧延および2次仕上圧延を行い、引続いて
徐冷することにより、直接軟化された鋼線材を熱
間圧延熱を利用して製造することが可能になつ
た。 〔実施例〕 第1表に成分を示した2種の供試材を転炉で出
鋼後、脱ガス、連続鋳造を経て鋼片とし、この鋼
片を950〜1050℃に加熱し、粗圧延後、第2表に
示す各種の条件で中間圧延、1次仕上圧延、2次
仕上圧延および冷却を行い14mm径の線材とした。
り、特に鋼線材の鍛造、引抜き、切断、切削等の
塑性加工または機械加工前の軟化処理を省略また
は簡略できる直接熱処理方法に関し、鋼線材の製
造の分野で利用される。 〔従来の技術〕 通常、熱間加工された冷間鍛造用炭素鋼、機械
構造用炭素鋼あるいは合金鋼、軸受鋼、ばね鋼、
工具鋼等の線材は2次および3次加工工程におい
て、伸線、引抜き、切断、鍛造、切削などを経
て、自動車、産業機械用部品に加工される。熱間
圧延された上記の鋼線材はフエライト・パーライ
ト相、ベイナイト相あるいは一部マルテンサイト
相を有する組織であり、強度が高く延性が低いた
め軟化焼純として焼きなましあるいは球状化処理
をして使用される。 この軟化処理は長時間を要し、多大の熱エネル
ギーを消費しコスト低減のネツクとなるばかり
か、熱処理中に脱炭やスケール生成もあり、表面
品質の劣化あるいは酸洗を必要とする等多くの問
題がある。 このような問題を解決するため、種々の熱間圧
延による直接熱処理方法が開示されている。すな
わち、特公昭59−31573は熱間圧延後700〜850℃
まで急冷し、その後700〜775℃まで保持または5
℃/sec以下の速度で冷却し再結晶を完了させ、
パーライトラメラーの粗大化等を行うために600
〜675℃まで0.025〜0.25℃/secの速度で冷却する
方法、あるいは熱間圧延直後の温度を900℃以下
となるよう制御し、前記冷却条件で冷却する方法
が開示されている。この方法は熱間圧延によつて
導入された歪を利用しないばかりか、単に粗大パ
ーライトラメラーの組織を得るだけであり、球状
化されて使用されるものの、苛酷な冷間加工に耐
えることはできず、得られる強度・延性に限界が
あり、単に軽度の冷間加工に耐える材料が得られ
るだけである。 また、特開昭58−27926においては(A1変態点
−30℃)以上(A3変態点−20℃)以下の範囲で
累積圧下率で20%以上の圧下を加え、次いで加工
温度より640℃までを2.0℃/sec以下の冷却速度
で冷却する球状化組織を有する線材の製造方法が
開示されている。しかし、この方法は50〜
120m/secの速度で圧延される現在の線材圧延機
においては、加工温度の上昇が大きく、(A1変態
点−30℃)以上(A3変態点−20℃)以下の範囲
内で鋼線材温度を制御することは不可能であり、
この方法は低速圧延に適するものであつて高速圧
延では使用できない。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
し、多段の圧延機群による高速連続圧延おいて圧
延中および圧延後の望ましい組織を得るべく、圧
延温度、冷却速度を制御する直接軟化処理鋼線材
の製造方法を提供するにある。 〔問題点を解決するための手段および作用〕 本発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、粗圧延、中間圧延およびブロツクミル
による仕上圧延から成る直接軟化処理鋼線材の製
造方法において、前記粗圧延後700〜850℃の温度
で20〜80%の圧下率によつて前記中間圧延を行う
段階と、前記中間圧延後圧延仕上温度が700〜850
℃の温度域の前記1次仕上圧延を行う段階と、前
記1次仕上圧延後20〜60%の圧下率で圧延仕上温
度が650〜750℃の温度域の前記2次仕上圧延を行
う段階と、前記2次仕上圧延後2℃/sec以下の
冷却速度で徐冷する段階と、を有して成ることを
特徴とする直接軟化処理鋼線材の製造方法であ
る。 鋼線材圧延は粗圧延機から中間圧延機までの前
段圧延機群と仕上圧延機が連続して条材等を圧延
することにより、高生産性をあげ条材温度を一定
に確保して材質および寸法を制御している。従つ
て前段圧延機と仕上圧延機間の距離は100m以下
の短距離に制限されている。 本発明者らは、上記の設備条件下において直接
軟化処理鋼線材の製造を試みたが十分な低温での
圧延が不可能であつた。すなわち、仕上圧延機の
圧下量は通常減面率40〜90%の圧下を加える必要
があり、仕上圧延機入側の温度を700〜800℃にし
てもその後の冷却調整のみでは加工性の良好な微
細な組織を得ることは容易ではない。 本発明者らは、従来の仕上圧延機の役割と付加
的に設ける2次仕上圧延機の役割を研究した結
果、従来の仕上圧延機をオーステナイト結晶粒径
の微細化およびオーステナイト相からフエライ
ト・パ−ライト相への変態を促進する加工歪導入
用に利用し、その組織を2次の仕上圧延機で更に
圧延することにより、引続く冷却過程で加工性が
優れた組織を得ることが可能なことを見い出し
た。 すなわち、700〜850℃の中間圧延および700〜
850℃の仕上圧延によりオーステナイト粒径の微
細化およびフエライト・パ−ライト相への変態を
促進し、更に2次の仕上圧延で20〜60%の圧下を
加え650〜750℃で仕上げ、2次仕上圧延後2℃/
sec以下の冷却速度で徐冷することにてフエライ
ト・パ−ライト組織への変態を促進する。また、
微細な組織が得られるので炭化物析出サイトが増
大し冷却中に球状化が進行または完了する。 次に本発明における条件の限定理由について説
明する。 中間圧延はオーステナイト結晶粒の微細化を図
るもので、圧下率が20%未満では仕上圧延前のオ
ーステナイト結晶粒の細粒化が不十分であり、80
%を越すと中間圧延仕上温度が850℃を越え、温
度上昇によりオーステナイト結晶粒が粗大化する
ので中間圧延の圧下率を20〜80%に限定した。 次に中間圧延の圧延温度が700℃未満では圧延
機の過大な能力が必要となり、高速圧延では加工
熱の発生を冷却するため大きな冷却設備を必要と
するので現実的ではなく下限を700℃とした。ま
た、850℃を越すとオーステナイト結晶粒が粗大
化し、引続く仕上圧延の効果を減じるので上限を
850℃とした。 次に従来の1次仕上圧延の仕上温度が700℃未
満では圧延機の過大な能力を必要とし、圧延速度
を低下せざるを得ないので下限を700℃とした。
また、850℃を越えると、1次仕上圧延の役割で
あるオーステナイト粒径の微細化更にはオーステ
ナイト相からフエライト・パ−ライト相への変態
促進ができないばかりか、引続く冷却過程で急激
な冷却による材料内外の温度不均一を生ずるので
上限を850℃とした。また、1次仕上圧延におけ
る圧下率を限定しなかつたのは、この1次仕上圧
延は引続く2次仕上圧延前の組織を調整する作用
を有しており、かつ高速連続圧延では圧下率は圧
延温度に強く依存し、圧下率はあまり重要ではな
いためである。 引続く2次仕上圧延においては、圧下率が20%
に達しないとオーステナイト相からの変態促進お
よび変態組織の微細化が不十分であり、また、60
%を越えると仕上温度が750℃を越え導入された
加工歪の解放が早く、オーステナイト相のフエラ
イト・パ−ライト相への変態が促進されないので
圧下率は20〜60%に限定した。 また、2次仕上圧延の仕上温度が650℃未満で
あれば、圧延機の能力を過大にする必要があり、
また圧延後の冷却中の炭化物の凝集が不十分であ
るので下限を650℃とした。また、750℃を越える
と上記の如く加工歪の解放が早く、オーステナイ
ト相のフエライト・パ−ライト相への変態が促進
されないので上限を750℃とした。 次に、圧延後の冷却においては、オーステナイ
ト相からのフエライト・パ−ライト相への変態を
微細化し、炭化物析出サイトの増大、析出促進を
図り、加工されたフエライト・パ−ライト相を球
状化するには、冷却速度を2℃/sec以下とする
必要がある。一方、恒温保持によつても同じ効果
が得られるので、冷却速度の下限は設けなかつ
た。 本発明は、上記の如き限定条件の中間圧延、1
次仕上圧延および2次仕上圧延を行い、引続いて
徐冷することにより、直接軟化された鋼線材を熱
間圧延熱を利用して製造することが可能になつ
た。 〔実施例〕 第1表に成分を示した2種の供試材を転炉で出
鋼後、脱ガス、連続鋳造を経て鋼片とし、この鋼
片を950〜1050℃に加熱し、粗圧延後、第2表に
示す各種の条件で中間圧延、1次仕上圧延、2次
仕上圧延および冷却を行い14mm径の線材とした。
【表】
これらの14mm径の圧延材の引張強さT.S、絞り
R.A.および組織を調査し、同じく第2表に示し
た。なお、2次仕上圧延の入り側組織は、供試材
を2次仕上圧延前に焼入(急冷)したものであ
り、組織の略号はγ:オーステナイト相、F:フ
エライト相、P:パーライト相、SP:球状炭化
物である。 第2表から、本発明実施例は球状化が進み、強
度は十分に低下し延性が高いことが明らかであ
る。これに対し、比較例は組織、強度および延性
共に劣つている。
R.A.および組織を調査し、同じく第2表に示し
た。なお、2次仕上圧延の入り側組織は、供試材
を2次仕上圧延前に焼入(急冷)したものであ
り、組織の略号はγ:オーステナイト相、F:フ
エライト相、P:パーライト相、SP:球状炭化
物である。 第2表から、本発明実施例は球状化が進み、強
度は十分に低下し延性が高いことが明らかであ
る。これに対し、比較例は組織、強度および延性
共に劣つている。
本発明は上記実施例からも明らかな如く、中間
圧延で700〜850℃の温度域において20〜80%の圧
下を加え、オーステナイト結晶粒の細粒化を図
り、次いで仕上温度が700〜850℃の1次仕上圧延
を行つてオーステナイト粒の微細化およびオース
テナイト相からフエライト・パ−ライト相への変
態を促進して、引続き20〜60%の圧下率で650〜
750℃の2次仕上圧延を行い、直ちに2℃/sec以
下の冷却速度で徐冷することにより、熱間圧延熱
を利用して鋼線材の直接軟化処理を可能とし、機
械部品加工業界の省エネルギーに大きく寄与する
効果があげることができた。
圧延で700〜850℃の温度域において20〜80%の圧
下を加え、オーステナイト結晶粒の細粒化を図
り、次いで仕上温度が700〜850℃の1次仕上圧延
を行つてオーステナイト粒の微細化およびオース
テナイト相からフエライト・パ−ライト相への変
態を促進して、引続き20〜60%の圧下率で650〜
750℃の2次仕上圧延を行い、直ちに2℃/sec以
下の冷却速度で徐冷することにより、熱間圧延熱
を利用して鋼線材の直接軟化処理を可能とし、機
械部品加工業界の省エネルギーに大きく寄与する
効果があげることができた。
Claims (1)
- 1 粗圧延、中間圧延およびブロツクミルによる
仕上圧延から成る直接軟化処理鋼線材の製造方法
において、前記粗圧延後700〜850℃の温度域で20
〜80%の圧下率によつて前記中間圧延を行う段階
と、前記中間圧延後圧延仕上温度が700〜850℃の
温度域の前記1次仕上圧延を行う段階と、前記1
次仕上圧延後20〜60%の圧下率で圧延仕上温度が
650〜750℃の温度域の前記2次仕上圧延を行う段
階と、前記2次仕上圧延後2℃/sec以下の冷却
速度で徐冷する段階と、を有して成ることを特徴
とする直接軟化処理鋼線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10451786A JPS62263923A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 直接軟化処理鋼線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10451786A JPS62263923A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 直接軟化処理鋼線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62263923A JPS62263923A (ja) | 1987-11-16 |
| JPH0224894B2 true JPH0224894B2 (ja) | 1990-05-31 |
Family
ID=14382685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10451786A Granted JPS62263923A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 直接軟化処理鋼線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62263923A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2804278B2 (ja) * | 1989-01-13 | 1998-09-24 | 川崎製鉄株式会社 | 直接軟化線棒材の製造方法 |
-
1986
- 1986-05-07 JP JP10451786A patent/JPS62263923A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62263923A (ja) | 1987-11-16 |
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