JPH0364593B2 - - Google Patents
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- JPH0364593B2 JPH0364593B2 JP60226484A JP22648485A JPH0364593B2 JP H0364593 B2 JPH0364593 B2 JP H0364593B2 JP 60226484 A JP60226484 A JP 60226484A JP 22648485 A JP22648485 A JP 22648485A JP H0364593 B2 JPH0364593 B2 JP H0364593B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- wire
- less
- strength
- outer layer
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Description
（産業上の利用分野）
本発明は高張力鋼線に係り、特に各種スチール
コード等に用いられる高張力鋼線に関するもので
ある。 （従来の技術） 近年、吊橋のケーブルやワイヤーロープ、ある
いは自動車タイヤなどの強度を高めるスチールコ
ード等に高張力鋼線が多く用いられている。この
ような高張力鋼線の代表例として古くから知られ
ているものにピアノ線がある。これは、例えば鉄
鋼材料便覧（昭和42年６月30日丸善株式会社発
行）の第362頁に見られるように、C0.8％程度を
含む共折鋼の線材を、パテンテイング処理して伸
線による加工硬化で強度を付与するものである。 ところが、このピアノ線においても伸線時の断
線や伸線後の特性不良のため、例えば直径２mmの
鋼線では強度が230Kg／mm2、直径0.3mmの鋼線では
320Kg／mm2以上の製品を作ることができないとさ
れている。一方で、構造設計の立場からは軽量化
の要求が強く、より高い強度の線材開発が必要と
なつている。 （発明が解決しようとする問題点） 前述の状況に鑑み、本発明は伸線によつて加工
硬化させても材質の劣化が起こらず、従来到達し
得なかつた特性、ことに強度、延性を付与し得る
圧延線材の提供を目的とする。 （問題点を解決するための手段） 即ち、本発明は、コア部とそれを囲む外層部と
からなり、横断面内コア部の全断面に対する面積
比が0.01〜0.80の範囲にあり、該コア部は重量％
でC0.01〜0.60％、Mn0.3〜1.5％、Al0.005〜0.10
％を含有し、Si0.5％以下、S0.03％以下に制限
し、その他Fe及び不可避的不純物を含む鋼から
なり、外層部は重量％でC0.7〜1.0％、Si0.1〜2.0
％、Mn0.3〜1.5％、Al0.005〜0.10％を含有し、
その他Fe及び不可避的不純物を含む鋼からなる
ことを特徴とする高張力鋼線、及び、コア部とそ
れを囲む外層部とからなり、横断面内コア部の全
断面に対する面積比が0.01〜0.80の範囲にあり、
該コア部は重量％でC0.01〜0.60％、Mn0.3〜1.5
％、Al0.005〜0.10％を含有し、Si0.5％以下、
S0.03％以下に制限し、その他Fe及び不可避的不
純物を含む鋼からなり、外層部は重量％でC0.7〜
1.0％、Si0.1〜2.0％、Mn0.3〜1.5％、Al0.005〜
0.10％、Cr0.2〜2.0％を含有し、さらにTi、Nb、
Ｖ、Zrの１種ないし２種以上を合計0.005〜0.3％
含み、その他Fe及び不可避的不純物を含む鋼か
らなることを特徴とする高張力鋼線である。 以下に本発明を詳細に説明する。 （作用） 第１図は本発明に係る鋼線の断面の一態様を示
すものである。同図のコア部１は炭素量が少な
く、普通鋼並の成分組成を有する領域であり、ま
た外層部２は炭素量が高く、いわゆるピアノ線に
用いられる成分系を基本成分とするものである。 本発明のワイヤを第１図の如きコア部とそれを
囲む外層部とからなる構成とするのは、次の如き
理由によるものである。即ち、従来の鋼線は引抜
を繰返して行くと中心軸付近から小さな亀裂を生
じ、それが次第にふえて、ついには大きな亀裂と
なり破断に至る。この時点でその鋼線はそれ以上
強度を高めることが不可能となる。しかしなが
ら、第１図の如きコア部とそれを囲む外層部とか
らなる構成とすれば、鋼線コア部付近の延性が高
いので小さな亀裂を生じにくく、なおかつ、たと
え小さな亀裂を生じてもそれらが大きな亀裂に発
展しにくい作用を有しているため、従来の鋼線に
比してはるかに高い加工性を有することになる。
しかも、加工後においても欠陥を含む頻度がはる
かに低く、引張や捩りの延性に富むのである。 コア部１の全断面に対する面積比を0.01〜0.80
とするのは、0.01未満では占有面積が小さ過ぎて
加工性が上がり得ないし、0.80を超すと全体とし
ての強度が不足するからである。 次に、コア部の成分範囲の限定理由について述
べる。 Ｃを0.01％未満とするのは既存の工業水準から
して実用的でなく、一方0.6％を越えると延性が
低下して特性を損なうため、0.01〜0.6％とした。 次に、Mn量は0.3％未満となれば脱酸不足とな
り、1.5％を超すと加工性が低下する。 また、Alは0.005％を切ると結晶性の粗大化を
招き、0.10％を超すと介在物がふえて加工性が劣
化する。 一方、Siは伸線による材質劣化で初期に断線し
たり、機械的性質が低下したりするのを防ぐため
0.5％以下に制限する。 また、Ｓ量は0.03％を超すとことに捻回値の低
下が問題となつてくるので、003％以下に制限す
る。 一方、外層部の成分限定理由は次の通りであ
る。 まず、Ｃは鋼線の強度を確保する上で欠くこと
のできない成分であるため0.7％以上とする。し
かし、1.0％を越えると網目状のセメンタイトが
発生し、伸線加工性が著しく低下するため、上限
を1.0％とした。 次に、Siは鋼の脱酸ならびに強化元素として添
加するが、0.1％未満では脱酸不足となるため0.1
％を下限とする。一方、Siが２％を越えると鋼が
脆化するため、２％を上限とする。 また、MnもSiと同様脱酸上必須の元素であり、
0.3％以上添加する。また、Mnはパーライト変態
を遅延させる効果を有するため、外周部全体を均
質なパーライト組織とするためにはMn量は多い
方が望ましが、1.5％を超えるとその効果が飽和
するため1.5％を上限とする。 さらに、Alは0.005％を切ると結晶粒の粗大化
を招き、0.10％を超すと介在物がふえて加工性が
劣化する。 以上が外層部の基本成分系であるが、これらの
組成に加えて、さらにCr及び、Ti、Nb、Ｖ、Zr
の１種又は２種以上を添加すると外周部はより一
層高強度化される。 まず、Crはパーライトのラメラ間隔の微細化
を通じて鋼の強度を上昇せしめるが、0.2％未満
ではその効果が不足する一方、２％超ではパーラ
イトの延性が低下し、伸線加工性が劣化するため
２％を上限とする。 また、Ti、Nb、Ｖ、Zrはいずれも微細な炭窒
化物として析出することによりオーステナイト粒
を微細化し、かつ鋼を強化する。これらの元素１
種以上の合計が0.005％未満ではその効果が不十
分であり、一方0.3％超ではその効果が飽和する
ため、0.005〜0.3％とした。 このような鋼線の製造手段としては、例えば鋳
造時に異種溶鋼の複合鋳込を行なうとか、あるい
は鋼管に丸鋼を挿入して溶接、燒ばめ、冷やしば
め、圧入その他の手段で一体化したのち圧延する
などの手段が考えられる。そのようにして得た鋼
線に所定の強度を付与するには、パテンテイング
した後伸線を施す従来の高張力線製造工程を通せ
ば良い。また、最近開発された熱間圧延直後に塩
沿を通してパテンテイングを省略する手段を用い
ることも可能である。 以下に本発明の効果を実施例によりさらに具体
的に示す。 （実施例） コア部、外層部の含有成分を第１表に示す。同
表においてＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｌは本
発明例、Ｃ、Ｉ、Ｊ、Ｋは比較例である。これら
の鋼線は外径100mm、内径31.6mm〜91.3mmの各種
鋼管を準備し、その内径より僅かに小さい外径を
持つ丸鋼を酸洗した後、前者に後者を挿入して真
空中で端部を電子ビーム溶接した素材を用い、熱
圧延にて直径11mmにしたものである。ただし、Ｋ
で示した鋼線は複合構造ではなく、単一の鋼線
で、従来のピアノ線そのものである。 これらの鋼線を560℃にてパテンテイングして
伸線した。一例として第２図に本発明例Ａと従来
鋼線Ｋとの断面減少率と鋼線の機械的性質の関係
を示す。また、各鋼線を直径５mmに伸線したとき
の強度、絞り、捻回値を第２表に示す。また、同
表にはさらに伸線を繰返して断線した際の素材か
らの断面減少率を示す。 第２図によれば、本発明例鋼線Ａを用いたとき
の伸線後の強度は、従来例鋼線Ｋに比較して大差
ないが、絞り、捻回値が大きく向上し、これに関
係して伸線限界における断面減少率が高くなつて
いる。これによる強度の改善分はおよそ30Kg／mm2
になり、本発明がより高強度の線材を供給できる
ことが明らかである。 さらに、第２表から明らかなように、他の本発
明例Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｌも全てＫに対し
ほぼ同程度の強度で、他の性質が優れている。し
かし、比例例であるＣは強度が不足、またＩ、Ｊ
は加工性、延性が全く改善されていないことがわ
かる。
コード等に用いられる高張力鋼線に関するもので
ある。 （従来の技術） 近年、吊橋のケーブルやワイヤーロープ、ある
いは自動車タイヤなどの強度を高めるスチールコ
ード等に高張力鋼線が多く用いられている。この
ような高張力鋼線の代表例として古くから知られ
ているものにピアノ線がある。これは、例えば鉄
鋼材料便覧（昭和42年６月30日丸善株式会社発
行）の第362頁に見られるように、C0.8％程度を
含む共折鋼の線材を、パテンテイング処理して伸
線による加工硬化で強度を付与するものである。 ところが、このピアノ線においても伸線時の断
線や伸線後の特性不良のため、例えば直径２mmの
鋼線では強度が230Kg／mm2、直径0.3mmの鋼線では
320Kg／mm2以上の製品を作ることができないとさ
れている。一方で、構造設計の立場からは軽量化
の要求が強く、より高い強度の線材開発が必要と
なつている。 （発明が解決しようとする問題点） 前述の状況に鑑み、本発明は伸線によつて加工
硬化させても材質の劣化が起こらず、従来到達し
得なかつた特性、ことに強度、延性を付与し得る
圧延線材の提供を目的とする。 （問題点を解決するための手段） 即ち、本発明は、コア部とそれを囲む外層部と
からなり、横断面内コア部の全断面に対する面積
比が0.01〜0.80の範囲にあり、該コア部は重量％
でC0.01〜0.60％、Mn0.3〜1.5％、Al0.005〜0.10
％を含有し、Si0.5％以下、S0.03％以下に制限
し、その他Fe及び不可避的不純物を含む鋼から
なり、外層部は重量％でC0.7〜1.0％、Si0.1〜2.0
％、Mn0.3〜1.5％、Al0.005〜0.10％を含有し、
その他Fe及び不可避的不純物を含む鋼からなる
ことを特徴とする高張力鋼線、及び、コア部とそ
れを囲む外層部とからなり、横断面内コア部の全
断面に対する面積比が0.01〜0.80の範囲にあり、
該コア部は重量％でC0.01〜0.60％、Mn0.3〜1.5
％、Al0.005〜0.10％を含有し、Si0.5％以下、
S0.03％以下に制限し、その他Fe及び不可避的不
純物を含む鋼からなり、外層部は重量％でC0.7〜
1.0％、Si0.1〜2.0％、Mn0.3〜1.5％、Al0.005〜
0.10％、Cr0.2〜2.0％を含有し、さらにTi、Nb、
Ｖ、Zrの１種ないし２種以上を合計0.005〜0.3％
含み、その他Fe及び不可避的不純物を含む鋼か
らなることを特徴とする高張力鋼線である。 以下に本発明を詳細に説明する。 （作用） 第１図は本発明に係る鋼線の断面の一態様を示
すものである。同図のコア部１は炭素量が少な
く、普通鋼並の成分組成を有する領域であり、ま
た外層部２は炭素量が高く、いわゆるピアノ線に
用いられる成分系を基本成分とするものである。 本発明のワイヤを第１図の如きコア部とそれを
囲む外層部とからなる構成とするのは、次の如き
理由によるものである。即ち、従来の鋼線は引抜
を繰返して行くと中心軸付近から小さな亀裂を生
じ、それが次第にふえて、ついには大きな亀裂と
なり破断に至る。この時点でその鋼線はそれ以上
強度を高めることが不可能となる。しかしなが
ら、第１図の如きコア部とそれを囲む外層部とか
らなる構成とすれば、鋼線コア部付近の延性が高
いので小さな亀裂を生じにくく、なおかつ、たと
え小さな亀裂を生じてもそれらが大きな亀裂に発
展しにくい作用を有しているため、従来の鋼線に
比してはるかに高い加工性を有することになる。
しかも、加工後においても欠陥を含む頻度がはる
かに低く、引張や捩りの延性に富むのである。 コア部１の全断面に対する面積比を0.01〜0.80
とするのは、0.01未満では占有面積が小さ過ぎて
加工性が上がり得ないし、0.80を超すと全体とし
ての強度が不足するからである。 次に、コア部の成分範囲の限定理由について述
べる。 Ｃを0.01％未満とするのは既存の工業水準から
して実用的でなく、一方0.6％を越えると延性が
低下して特性を損なうため、0.01〜0.6％とした。 次に、Mn量は0.3％未満となれば脱酸不足とな
り、1.5％を超すと加工性が低下する。 また、Alは0.005％を切ると結晶性の粗大化を
招き、0.10％を超すと介在物がふえて加工性が劣
化する。 一方、Siは伸線による材質劣化で初期に断線し
たり、機械的性質が低下したりするのを防ぐため
0.5％以下に制限する。 また、Ｓ量は0.03％を超すとことに捻回値の低
下が問題となつてくるので、003％以下に制限す
る。 一方、外層部の成分限定理由は次の通りであ
る。 まず、Ｃは鋼線の強度を確保する上で欠くこと
のできない成分であるため0.7％以上とする。し
かし、1.0％を越えると網目状のセメンタイトが
発生し、伸線加工性が著しく低下するため、上限
を1.0％とした。 次に、Siは鋼の脱酸ならびに強化元素として添
加するが、0.1％未満では脱酸不足となるため0.1
％を下限とする。一方、Siが２％を越えると鋼が
脆化するため、２％を上限とする。 また、MnもSiと同様脱酸上必須の元素であり、
0.3％以上添加する。また、Mnはパーライト変態
を遅延させる効果を有するため、外周部全体を均
質なパーライト組織とするためにはMn量は多い
方が望ましが、1.5％を超えるとその効果が飽和
するため1.5％を上限とする。 さらに、Alは0.005％を切ると結晶粒の粗大化
を招き、0.10％を超すと介在物がふえて加工性が
劣化する。 以上が外層部の基本成分系であるが、これらの
組成に加えて、さらにCr及び、Ti、Nb、Ｖ、Zr
の１種又は２種以上を添加すると外周部はより一
層高強度化される。 まず、Crはパーライトのラメラ間隔の微細化
を通じて鋼の強度を上昇せしめるが、0.2％未満
ではその効果が不足する一方、２％超ではパーラ
イトの延性が低下し、伸線加工性が劣化するため
２％を上限とする。 また、Ti、Nb、Ｖ、Zrはいずれも微細な炭窒
化物として析出することによりオーステナイト粒
を微細化し、かつ鋼を強化する。これらの元素１
種以上の合計が0.005％未満ではその効果が不十
分であり、一方0.3％超ではその効果が飽和する
ため、0.005〜0.3％とした。 このような鋼線の製造手段としては、例えば鋳
造時に異種溶鋼の複合鋳込を行なうとか、あるい
は鋼管に丸鋼を挿入して溶接、燒ばめ、冷やしば
め、圧入その他の手段で一体化したのち圧延する
などの手段が考えられる。そのようにして得た鋼
線に所定の強度を付与するには、パテンテイング
した後伸線を施す従来の高張力線製造工程を通せ
ば良い。また、最近開発された熱間圧延直後に塩
沿を通してパテンテイングを省略する手段を用い
ることも可能である。 以下に本発明の効果を実施例によりさらに具体
的に示す。 （実施例） コア部、外層部の含有成分を第１表に示す。同
表においてＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｌは本
発明例、Ｃ、Ｉ、Ｊ、Ｋは比較例である。これら
の鋼線は外径100mm、内径31.6mm〜91.3mmの各種
鋼管を準備し、その内径より僅かに小さい外径を
持つ丸鋼を酸洗した後、前者に後者を挿入して真
空中で端部を電子ビーム溶接した素材を用い、熱
圧延にて直径11mmにしたものである。ただし、Ｋ
で示した鋼線は複合構造ではなく、単一の鋼線
で、従来のピアノ線そのものである。 これらの鋼線を560℃にてパテンテイングして
伸線した。一例として第２図に本発明例Ａと従来
鋼線Ｋとの断面減少率と鋼線の機械的性質の関係
を示す。また、各鋼線を直径５mmに伸線したとき
の強度、絞り、捻回値を第２表に示す。また、同
表にはさらに伸線を繰返して断線した際の素材か
らの断面減少率を示す。 第２図によれば、本発明例鋼線Ａを用いたとき
の伸線後の強度は、従来例鋼線Ｋに比較して大差
ないが、絞り、捻回値が大きく向上し、これに関
係して伸線限界における断面減少率が高くなつて
いる。これによる強度の改善分はおよそ30Kg／mm2
になり、本発明がより高強度の線材を供給できる
ことが明らかである。 さらに、第２表から明らかなように、他の本発
明例Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｌも全てＫに対し
ほぼ同程度の強度で、他の性質が優れている。し
かし、比例例であるＣは強度が不足、またＩ、Ｊ
は加工性、延性が全く改善されていないことがわ
かる。
【表】
【表】
【表】
【表】
（発明の効果）
以上の実施例からも明らかなごとく、本発明に
よれば、従来得られなかつた高強度の鋼線の提供
が可能となるほか、従来並の強度の鋼線に引抜く
場合でも、破断によつて材料歩留り、生産性の低
下をきたすことが従来に比べてはるかに少なくな
るという効果が得られ、産業の発展に貢献する所
極めて大なるものがある。
よれば、従来得られなかつた高強度の鋼線の提供
が可能となるほか、従来並の強度の鋼線に引抜く
場合でも、破断によつて材料歩留り、生産性の低
下をきたすことが従来に比べてはるかに少なくな
るという効果が得られ、産業の発展に貢献する所
極めて大なるものがある。
第１図は本発明鋼線の構成を示す断面図、第２
図は断面減少率に対する機械的性質の変化を示す
図である。 １……コア部、２……外層部。
図は断面減少率に対する機械的性質の変化を示す
図である。 １……コア部、２……外層部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コア部とそれを囲む外層部とからなり、横断
面内コア部の全断面に対する面積比が0.01〜0.80
の範囲にあり、該コア部は重量％で C0.01〜0.60％、 Mn0.3〜1.5％、 Al0.005〜0.10％ を含有し、 Si0.5％以下、 S0.03％以下 に制限し、その他Fe及び不可避的不純物を含む
鋼からなり、外層部は重量％で C0.7〜1.0％、 Si0.1〜2.0％、 Mn0.3〜1.5％、 Al0.005〜0.10％ を含有し、その他Fe及び不可避的不純物を含む
鋼からなることを特徴とする高張力鋼線。 ２ コア部とそれを囲む外層部とからなり、横断
面内コア部の全断面に対する面積比が0.01〜0.80
の範囲にあり、該コア部は重量％で C0.01〜0.60％、 Mn0.3〜1.5％、 Al0.005〜0.10％ を含有し、 Si0.5％以下、 S0.03％以下 に制限し、その他Fe及び不可避的不純物を含む
鋼からなり、外層部は重量％で C0.7〜1.0％、 Si0.1〜2.0％、 Mn0.3〜1.5％、 Al0.005〜0.10％、 Cr0.2〜2.0％ を含有し、さらにTi、Nb、Ｖ、Zrの１種ないし
２種以上を合計0.005〜0.3％含み、その他Fe及び
不可避的不純物を含む鋼からなることを特徴とす
る高張力鋼線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22648485A JPS6286148A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 高張力鋼線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22648485A JPS6286148A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 高張力鋼線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6286148A JPS6286148A (ja) | 1987-04-20 |
| JPH0364593B2 true JPH0364593B2 (ja) | 1991-10-07 |
Family
ID=16845821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22648485A Granted JPS6286148A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 高張力鋼線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6286148A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6819503B2 (ja) * | 2017-07-28 | 2021-01-27 | 日本製鉄株式会社 | 鋼部材 |
| JP6819504B2 (ja) * | 2017-07-28 | 2021-01-27 | 日本製鉄株式会社 | 鋼部材 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5282621A (en) * | 1975-12-30 | 1977-07-11 | Nippon Steel Corp | Wires |
| JPS53106319A (en) * | 1977-02-28 | 1978-09-16 | Kawasaki Steel Co | Continously cast strip for use as rolled soft steel wire with excellent drawability and processability |
| JPS5925024B2 (ja) * | 1980-06-26 | 1984-06-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 懸架ばね用鋼 |
| JPS58199844A (ja) * | 1982-05-14 | 1983-11-21 | Nippon Steel Corp | 細引き伸線加工性の優れた軟鋼線材 |
| JPS60145356A (ja) * | 1984-01-10 | 1985-07-31 | Nippon Steel Corp | 耐海水ワイヤロ−プ用鋼線材 |
| JPS60181255A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-14 | Azuma Seikosho:Kk | 直接空気パテンテイング型線材 |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP22648485A patent/JPS6286148A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6286148A (ja) | 1987-04-20 |
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