JPH048499B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は伸線を行なう線材に於いて伸線性及び
伸線後の耐疲労性に優れた高炭素鋼線材に関する
ものである。 これらに線材は伸線後、たとえば橋梁用ロー
プ、航空機用各種ワイヤ、長尺ゴムベルト、スチ
ールタイヤ用コード等に使用される。 （従来の技術） 一般に伸線用に供される高炭素鋼線材は、 １ 高速伸線が可能であること、 ２ 伸線後の耐疲労性に優れていること、 等の特性を具備していなければならないが、これ
らの特性に悪影響を与えるものの一つとして硬質
の酸化物系非金属介在物があげられる。 一般的には酸化物系介在物の中でもAl2O3、
SiO2、CaO、TiO2、MgO等の単組成の介在物は
硬度も高く非粘性である。従つて伸線性に優れた
高炭素鋼線材製造のためには溶鋼の清浄度を高め
ると共に酸化物系介在物を軟質化する必要がある
事は公知の事実である。 この様に鋼の清浄度を上げ非粘性介在物の軟質
化を計る方法として、特公昭57−22969号公報に
示される伸線性の良好な高炭素鋼線材用鋼の製造
法及び特開昭55−24961号公報に示される極細線
の製造方法等が開示されているが、これらの技術
の基本思想は、Al2O3−SiO2−MnOの３元系の
酸化物系非金属介在物の組成制御に限定されてい
るものであつた。 一方、特開昭50−71507号公報では、非金属介
在物をAl2O3、SiO2、MnOの３元系状態図に於
けるスペーサタイト領域にすることによつて製品
の伸線性を改善することが提案され、又特開昭50
−81907号公報では溶鋼中に添加するAl量を規制
することによつて有害な介在物を減少せしめて、
伸線性を改善する方法を開示している。 又、特公昭57−35243号公報においては、非粘
性介在物指数20以下のスチールコード製造に関
し、Al完全規制の下で取鍋溶鋼内にキヤリヤー
ガス（不活性ガス）と共にCaO含有フラツクスを
吹込み、予備脱酸した後、Ca、Mg、REMの一
種又は二種以上を含む合金を吹込み介在物を軟質
化する事を提案している。 しかしながら、之等公知の方法において、三元
系非金属介在物を改質する場合には安定した組成
制御が困難であり、一方多元系非金属介在物の制
御の場合は、介在物インデツクスの低値化が達成
され難いので、伸線性及び伸線後の耐疲労性の向
上は期待し得ず、より高品質な線材の供給が望ま
れている。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的とするところは、伸線性及び伸線
後の耐疲労性に著しく優れた高炭素鋼線材、特に
伸線後に例えば橋梁用ロープ、航空機用各種ワイ
ヤ、長尺ゴムベルト、スチールタイヤ用コード等
に使用される線材を提供しようとするにある。 （問題点を解決するための手段） 前記の問題点を解決するための手段の骨子とす
るところは、(1)高炭素鋼線材用鋼の成分組成を特
定すること、(2)全酸素量を一定範囲に規定して非
粘性介在物の量および組成を制御すること、(3)、
非粘性介在物インデツクスを低値化して非粘性介
在物の量及び大きさの分布を、伸線性及び伸線後
の耐疲労性に対して好ましい状態にすること、(4)
他の構成要件とも相まつて高炭素鋼線材中に含有
されるSiO2−MnO−Al2O3三元系介在物を特定
組成範囲の多元系の酸化物系介在物に改質して該
介在物の軟質化と、非粘性介在物インデツクスの
低値化を図ることにある。 酸化物系非金属介在物の可塑性を考えた場合、
単組成又は特定の酸化物が著しく高含有量である
場合には硬質であり可塑性が劣ることは公知であ
るが、本発明者らは長年の研究結果より酸化物系
非金属介在物における組成比と其の組合せおよび
介在物が占める割合の最適値を見出した。これは
特に線材における10μm未満の非粘性介在物の硬
度を正確に測定することは困難であることから、
線材圧延前の鋼片の段階で酸化物系非金属介在物
の硬度を長年に亘り測定し硬度と組成との関係を
見出したことによる。しかして、本発明に従つた
酸化物系非金属介在物の組成比および組合せであ
れば、後記第１表にも示されるようにミクロビツ
カース硬度（Hv）で690を越えることもなく、非
粘性介在物インデツクスも10以下となることを確
かめたものである。 なお、非粘性介在物の硬度をHv690以下に軟質
化し且つ非粘性介在物インデツクスを10以下とす
べく高清浄度化するためには、鋼の溶製にあたり
総インプツトAl量を５〜9.5ｇ／ｔ−Steelとする
ことおよび第１次脱酸においてSiおよびMnを添
加し、第２次脱酸においてCa、Mg、Ba、Ti、
Ｖ、Zr、Naの２種以上およびAlを添加すること
により、線材における全酸素量を15〜50ppmと
し、非粘性介在物の組成と組合せを本発明に従つ
て規定することによつて達成され得るが、本発明
の技術思想はこれによつて限定されるものではな
いことは明らかである。 以上の如き本発明による問題点の解決手段の骨
子に基づき、本発明の要旨とするところを下記の
通りとするものである。 (1) Ｃ ：0.50〜0.95％ Si：0.15〜0.35％ Mn：0.30〜0.90％ Ｐ：0.025％以下 Ｓ：0.025％以下 残部鉄及び不可避的不純物からなる炭素鋼線材
において、以下の条件を満足することを特徴とす
る伸線性及び伸線後の耐疲労性に優れた高炭素鋼
線材。 ａ 全酸素量が15〜50ppmであること。 ｂ 含有する非金属介在物中の非粘性介在物イ
ンデツクスが10以下であること。 ｃ 非粘性介在物の組成がSiO2：25〜70％、
MnO：５〜40％、MgO：40％以下、
Al2O3：35％以下、CaO：25％以下、TiO2：
６％以下で、その組合せが以下の通りである
こと。 SiO2とMnOに加えて、Al2O3又はMgOの
何れか又は両方で５％以上を含み、さらに
CaO又はTiO2の何れか又は両方で２％以上
を含む４元系以上の酸化物 ｄ 計数されたその非粘性介在物の80％以上が
前記ｃの組成であること。 (2) Ｃ ：0.50〜0.95％ Si：0.15〜0.35％ Mn：0.30〜0.90％ Ｐ：0.025％以下 Ｓ：0.025％以下 残部鉄及び不可避的不純物からなる炭素鋼線材
において、以下の条件を満足することを特徴とす
る伸線性及び伸線後の耐疲労性に優れた高炭素鋼
線材。 ａ 全酸素量が15〜50ppmであること。 ｂ 含有する非金属介在物中の非粘性介在物イ
ンデツクスが10以下であること。 ｃ 非粘性介在物の組成がSiO2：25〜70％、
MnO：５〜40％、MgO：40％以下、
Al2O3：35％以下、CaO：25％以下、TiO2：
６％以下、その他の酸化物５％以下で、その
組合せが以下の通りであること。 SiO2とMnOに加えて、Al2O3又はMgOの
何れか又は両方で５％以上を含み、さらに
CaO又はTiO2の何れか又は両方で２％以上
及びその他の酸化物５％以下を含む５元系以
上の酸化物 ｄ 計数されたその非粘性介在物の80％以上が
前記ｃの組成であること。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明の高炭素鋼線材における非粘性介在物の
組成の組合せを更に具体的に説明すると以下の通
りとなる。 前記第１項発明における介在物組成の組合せは
以下の９通りである。 (1) SiO2＋MnO＋Al2O3＋MgO＋CaO＋TiO2 (2) SiO2＋MnO＋Al2O3＋CaO (3) SiO2＋MnO＋Al2O3＋TiO2 (4) SiO2＋MnO＋Al2O3＋CaO＋TiO2 (5) SiO2＋MnO＋MgO＋CaO (6) SiO2＋MnO＋MgO＋TiO2 (7) SiO2＋MnO＋MgO＋CaO＋TiO2 (8) SiO2＋MnO＋Al2O3＋MgO＋CaO (9) SiO2＋MnO＋Al2O3＋MgO＋TiO2 又第２項発明における介在物組成の組合せは以
下の９通りである。 (1) SiO2＋MnO＋Al2O3＋MgO＋CaO＋TiO2＋
その他の酸化物 (2) SiO2＋MnO＋Al2O3＋CaO＋その他の酸化
物 (3) SiO2＋MnO＋Al2O3＋TiO2＋その他の酸化
物 (4) SiO2＋MnO＋Al2O3＋CaO＋TiO2＋その他
の酸化物 (5) SiO2＋MnO＋MgO＋CaO＋その他の酸化物 (6) SiO2＋MnO＋MgO＋TiO2＋その他の酸化物 (7) SiO2＋MnO＋MgO＋CaO＋TiO2＋その他の
酸化物 (8) SiO2＋MnO＋Al2O3＋MgO＋CaO＋その他
の酸化物 (9) SiO2＋MnO＋Al2O3＋MgO＋TiO2＋その他
の酸化物 次に本発明の構成要件の限定理由を述べる。 鋼成分の規定について： 高炭素鋼線材用鋼として広くJIS G3502、
G3506のピアノ線材、硬鋼線材なるキルド鋼が使
用されているが、この規格はそれぞれ以下の通り
である。
伸線後の耐疲労性に優れた高炭素鋼線材に関する
ものである。 これらに線材は伸線後、たとえば橋梁用ロー
プ、航空機用各種ワイヤ、長尺ゴムベルト、スチ
ールタイヤ用コード等に使用される。 （従来の技術） 一般に伸線用に供される高炭素鋼線材は、 １ 高速伸線が可能であること、 ２ 伸線後の耐疲労性に優れていること、 等の特性を具備していなければならないが、これ
らの特性に悪影響を与えるものの一つとして硬質
の酸化物系非金属介在物があげられる。 一般的には酸化物系介在物の中でもAl2O3、
SiO2、CaO、TiO2、MgO等の単組成の介在物は
硬度も高く非粘性である。従つて伸線性に優れた
高炭素鋼線材製造のためには溶鋼の清浄度を高め
ると共に酸化物系介在物を軟質化する必要がある
事は公知の事実である。 この様に鋼の清浄度を上げ非粘性介在物の軟質
化を計る方法として、特公昭57−22969号公報に
示される伸線性の良好な高炭素鋼線材用鋼の製造
法及び特開昭55−24961号公報に示される極細線
の製造方法等が開示されているが、これらの技術
の基本思想は、Al2O3−SiO2−MnOの３元系の
酸化物系非金属介在物の組成制御に限定されてい
るものであつた。 一方、特開昭50−71507号公報では、非金属介
在物をAl2O3、SiO2、MnOの３元系状態図に於
けるスペーサタイト領域にすることによつて製品
の伸線性を改善することが提案され、又特開昭50
−81907号公報では溶鋼中に添加するAl量を規制
することによつて有害な介在物を減少せしめて、
伸線性を改善する方法を開示している。 又、特公昭57−35243号公報においては、非粘
性介在物指数20以下のスチールコード製造に関
し、Al完全規制の下で取鍋溶鋼内にキヤリヤー
ガス（不活性ガス）と共にCaO含有フラツクスを
吹込み、予備脱酸した後、Ca、Mg、REMの一
種又は二種以上を含む合金を吹込み介在物を軟質
化する事を提案している。 しかしながら、之等公知の方法において、三元
系非金属介在物を改質する場合には安定した組成
制御が困難であり、一方多元系非金属介在物の制
御の場合は、介在物インデツクスの低値化が達成
され難いので、伸線性及び伸線後の耐疲労性の向
上は期待し得ず、より高品質な線材の供給が望ま
れている。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的とするところは、伸線性及び伸線
後の耐疲労性に著しく優れた高炭素鋼線材、特に
伸線後に例えば橋梁用ロープ、航空機用各種ワイ
ヤ、長尺ゴムベルト、スチールタイヤ用コード等
に使用される線材を提供しようとするにある。 （問題点を解決するための手段） 前記の問題点を解決するための手段の骨子とす
るところは、(1)高炭素鋼線材用鋼の成分組成を特
定すること、(2)全酸素量を一定範囲に規定して非
粘性介在物の量および組成を制御すること、(3)、
非粘性介在物インデツクスを低値化して非粘性介
在物の量及び大きさの分布を、伸線性及び伸線後
の耐疲労性に対して好ましい状態にすること、(4)
他の構成要件とも相まつて高炭素鋼線材中に含有
されるSiO2−MnO−Al2O3三元系介在物を特定
組成範囲の多元系の酸化物系介在物に改質して該
介在物の軟質化と、非粘性介在物インデツクスの
低値化を図ることにある。 酸化物系非金属介在物の可塑性を考えた場合、
単組成又は特定の酸化物が著しく高含有量である
場合には硬質であり可塑性が劣ることは公知であ
るが、本発明者らは長年の研究結果より酸化物系
非金属介在物における組成比と其の組合せおよび
介在物が占める割合の最適値を見出した。これは
特に線材における10μm未満の非粘性介在物の硬
度を正確に測定することは困難であることから、
線材圧延前の鋼片の段階で酸化物系非金属介在物
の硬度を長年に亘り測定し硬度と組成との関係を
見出したことによる。しかして、本発明に従つた
酸化物系非金属介在物の組成比および組合せであ
れば、後記第１表にも示されるようにミクロビツ
カース硬度（Hv）で690を越えることもなく、非
粘性介在物インデツクスも10以下となることを確
かめたものである。 なお、非粘性介在物の硬度をHv690以下に軟質
化し且つ非粘性介在物インデツクスを10以下とす
べく高清浄度化するためには、鋼の溶製にあたり
総インプツトAl量を５〜9.5ｇ／ｔ−Steelとする
ことおよび第１次脱酸においてSiおよびMnを添
加し、第２次脱酸においてCa、Mg、Ba、Ti、
Ｖ、Zr、Naの２種以上およびAlを添加すること
により、線材における全酸素量を15〜50ppmと
し、非粘性介在物の組成と組合せを本発明に従つ
て規定することによつて達成され得るが、本発明
の技術思想はこれによつて限定されるものではな
いことは明らかである。 以上の如き本発明による問題点の解決手段の骨
子に基づき、本発明の要旨とするところを下記の
通りとするものである。 (1) Ｃ ：0.50〜0.95％ Si：0.15〜0.35％ Mn：0.30〜0.90％ Ｐ：0.025％以下 Ｓ：0.025％以下 残部鉄及び不可避的不純物からなる炭素鋼線材
において、以下の条件を満足することを特徴とす
る伸線性及び伸線後の耐疲労性に優れた高炭素鋼
線材。 ａ 全酸素量が15〜50ppmであること。 ｂ 含有する非金属介在物中の非粘性介在物イ
ンデツクスが10以下であること。 ｃ 非粘性介在物の組成がSiO2：25〜70％、
MnO：５〜40％、MgO：40％以下、
Al2O3：35％以下、CaO：25％以下、TiO2：
６％以下で、その組合せが以下の通りである
こと。 SiO2とMnOに加えて、Al2O3又はMgOの
何れか又は両方で５％以上を含み、さらに
CaO又はTiO2の何れか又は両方で２％以上
を含む４元系以上の酸化物 ｄ 計数されたその非粘性介在物の80％以上が
前記ｃの組成であること。 (2) Ｃ ：0.50〜0.95％ Si：0.15〜0.35％ Mn：0.30〜0.90％ Ｐ：0.025％以下 Ｓ：0.025％以下 残部鉄及び不可避的不純物からなる炭素鋼線材
において、以下の条件を満足することを特徴とす
る伸線性及び伸線後の耐疲労性に優れた高炭素鋼
線材。 ａ 全酸素量が15〜50ppmであること。 ｂ 含有する非金属介在物中の非粘性介在物イ
ンデツクスが10以下であること。 ｃ 非粘性介在物の組成がSiO2：25〜70％、
MnO：５〜40％、MgO：40％以下、
Al2O3：35％以下、CaO：25％以下、TiO2：
６％以下、その他の酸化物５％以下で、その
組合せが以下の通りであること。 SiO2とMnOに加えて、Al2O3又はMgOの
何れか又は両方で５％以上を含み、さらに
CaO又はTiO2の何れか又は両方で２％以上
及びその他の酸化物５％以下を含む５元系以
上の酸化物 ｄ 計数されたその非粘性介在物の80％以上が
前記ｃの組成であること。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明の高炭素鋼線材における非粘性介在物の
組成の組合せを更に具体的に説明すると以下の通
りとなる。 前記第１項発明における介在物組成の組合せは
以下の９通りである。 (1) SiO2＋MnO＋Al2O3＋MgO＋CaO＋TiO2 (2) SiO2＋MnO＋Al2O3＋CaO (3) SiO2＋MnO＋Al2O3＋TiO2 (4) SiO2＋MnO＋Al2O3＋CaO＋TiO2 (5) SiO2＋MnO＋MgO＋CaO (6) SiO2＋MnO＋MgO＋TiO2 (7) SiO2＋MnO＋MgO＋CaO＋TiO2 (8) SiO2＋MnO＋Al2O3＋MgO＋CaO (9) SiO2＋MnO＋Al2O3＋MgO＋TiO2 又第２項発明における介在物組成の組合せは以
下の９通りである。 (1) SiO2＋MnO＋Al2O3＋MgO＋CaO＋TiO2＋
その他の酸化物 (2) SiO2＋MnO＋Al2O3＋CaO＋その他の酸化
物 (3) SiO2＋MnO＋Al2O3＋TiO2＋その他の酸化
物 (4) SiO2＋MnO＋Al2O3＋CaO＋TiO2＋その他
の酸化物 (5) SiO2＋MnO＋MgO＋CaO＋その他の酸化物 (6) SiO2＋MnO＋MgO＋TiO2＋その他の酸化物 (7) SiO2＋MnO＋MgO＋CaO＋TiO2＋その他の
酸化物 (8) SiO2＋MnO＋Al2O3＋MgO＋CaO＋その他
の酸化物 (9) SiO2＋MnO＋Al2O3＋MgO＋TiO2＋その他
の酸化物 次に本発明の構成要件の限定理由を述べる。 鋼成分の規定について： 高炭素鋼線材用鋼として広くJIS G3502、
G3506のピアノ線材、硬鋼線材なるキルド鋼が使
用されているが、この規格はそれぞれ以下の通り
である。
【表】
上記JIS規格と製造の容易さ、実用面を考慮し
て本発明では次の通り成分範囲を規定した。 Ｃ：0.50〜0.95％： 一般に高炭素鋼線材と称した場合、炭素含有量
に明確な定義はないが特に細く伸線される場合、
高炭素ほど不利な条件となる。このため炭素量の
下限を0.50％とし、上限については一般的に用い
られているピアノ線材の上限である0.95％とし
た。 Si：0.15〜0.35％： SiはMnと同様に本発明鋼の脱酸に必要な元素
であり、少くともJIS硬鋼線材の範囲が必要な条
件となる。 Mn：0.30〜0.90： Mnも本発明鋼の脱酸に必要な元素であり、
JIS硬鋼線材及びピアノ線材の範囲をそれぞれ下
限及び上限とした。 Ｐ：0.025％以下、Ｓ：0.025％以下： 高炭素鋼線材を伸線する場合、Ｐ、Ｓは伸線加
工性を劣化するのみならず伸線加工後の延性を劣
化するため、少なくともJISピアノ線材と同等に
上限を設定する必要がある。 なお、上記化学成分のほかに、本発明の高炭素
鋼線材は、例えば材料特性等の改善のために添加
されるCr、Ni（例えば各0.1％以下）、Nb、Ｂ等
の少量の添加元素を含み得るものである。 全酸素量15〜50ppmの規定について： 全酸素量が高い場合は溶鋼の凝固時にブローホ
ールが発生して表面疵発生の原因となり、50ppm
を越える酸素量の線材では非粘性介在物の量も多
くなるので上限を50ppmとした。一方、AlやMg
等の強力な脱酸剤を多量に使用する場合に15ppm
以下の全酸素量とすることは容易であるが、本発
明の線材における非粘性介在物の組成制御を行う
ためには、15ppm以上が必要であることを長年の
研究の結果確かめた。それ故、下限を15ppmとし
た。好ましい範囲は17〜40ppmである。 更に、第２図に示す如く全酸素量が15ppm未
満、50ppm超では、それぞれダイス寿命が極端に
悪くなつている。斯かる観点からも全酸素量を15
〜50ppmとするものである。 非粘性介在物インデツクス10以下の規定につ
いて： 線材における酸化物系非金属介在物中の非粘性
介在物の量および大きさの分布が伸線性及び伸線
後の耐疲労性に影響をおよぼす。かかる観点から
本発明鍋においても、非粘性介在物の量は出来る
だけ低い価におさえる必要が有るが、その量がこ
れを非粘性介在物インデツクスでして10以下であ
る場合に、他の構成要件とも相まつて優れた伸線
性及び伸線後の耐疲労性を獲得することができる
ことを確かめた。このことは、第１図および第３
図からも明らかである。即ち、第１図においては
非粘性介在物インデツクスが10を越えるとダイス
寿命が低下し、また第３図においては、該インデ
ツクスが10を越えると断線率が著しく高くなるこ
とを示している。以上の理由から、本発明におい
ては非粘性介在物インデツクスを10以下、好まし
くは５以下と規定した。 非粘性介在物の組成について： 非粘性介在物インデツクスとして計数される個
個の介在物は脱酸法により種々に組成が変化する
ものであるが、長年の研究と調査の結果、伸線性
及び伸線後の耐疲労性について優れた線材におけ
る非粘性介在物の組成を本発明に従い以下のとお
り規定するものである。 (1) 非粘性介在物の組成がSiO2：25〜70％、
MnO：５〜40％、MgO：40％以下、Al2O3：
35％以下、CaO：25％以下、TiO2：６％以下
で、この組合せが以下の通りであること、 SiO2とMnOに加えて、Al2O3又はMgOの何
れか又は両方で５％以上を含み、さらにCaO又
はTiO2の何れか又は両方で２％以上を含む４
元系以上の酸化物。 (2) 非粘性介在物の組成がSiO2：25〜70％、
MnO：５〜40％、MgO：40％以下、Al2O3：
35％以下、CaO：25％以下、TiO2：６％以下、
その他の酸化物５％以下で、その組合せが以下
の通りであること、 SiO2とMnOに加えて、Al2O3又はMgOの何
れか又は両方で５％以上を含み、さらにCaO又
はTiO2の何れか又は両方で２％以上及びその
他の酸化物５％以下を含む５元系以上の酸化
物。 各組成の組合せについて組成毎の限定理由を説
明するが、本発明の如き多元系の該介在物の個々
の組成で技術を展開する事は困難である。本発明
においては、永年に亘る研究データーよりその上
限、下限を設定した。 本発明の目的とする非粘性介在物のインデツク
スの低値化と軟質化のためには前記したとおりの
多元系での酸化物組成の特定の組合せが必要であ
る。まず第１にSiO2とMnOを必ず含み、それに
Al2O3又はMgOのいずれか又は両方を含み、それ
にCaO又はTiO2のいずれか又は両方を含む４元
系以上の酸化物が１つの組合せであり、さらに之
等の酸化物のほかにその他の酸化物の５％以下を
含む５元系以上の酸化物の組合せとした。ここで
その他の酸化物の５％以下を含有せしめたとき
は、非粘性介在物のより一そうの軟質化に寄与す
ることが永年の研究の結果より判明した。 非粘性介在物の組成が本発明に従つたいずれの
組合せであつても、本発明鋼は伸線加工性及び伸
線後の耐疲労性に優れた線材である。 これらについて第１表及び第１図〜第３図に示
す通り明らかである。
て本発明では次の通り成分範囲を規定した。 Ｃ：0.50〜0.95％： 一般に高炭素鋼線材と称した場合、炭素含有量
に明確な定義はないが特に細く伸線される場合、
高炭素ほど不利な条件となる。このため炭素量の
下限を0.50％とし、上限については一般的に用い
られているピアノ線材の上限である0.95％とし
た。 Si：0.15〜0.35％： SiはMnと同様に本発明鋼の脱酸に必要な元素
であり、少くともJIS硬鋼線材の範囲が必要な条
件となる。 Mn：0.30〜0.90： Mnも本発明鋼の脱酸に必要な元素であり、
JIS硬鋼線材及びピアノ線材の範囲をそれぞれ下
限及び上限とした。 Ｐ：0.025％以下、Ｓ：0.025％以下： 高炭素鋼線材を伸線する場合、Ｐ、Ｓは伸線加
工性を劣化するのみならず伸線加工後の延性を劣
化するため、少なくともJISピアノ線材と同等に
上限を設定する必要がある。 なお、上記化学成分のほかに、本発明の高炭素
鋼線材は、例えば材料特性等の改善のために添加
されるCr、Ni（例えば各0.1％以下）、Nb、Ｂ等
の少量の添加元素を含み得るものである。 全酸素量15〜50ppmの規定について： 全酸素量が高い場合は溶鋼の凝固時にブローホ
ールが発生して表面疵発生の原因となり、50ppm
を越える酸素量の線材では非粘性介在物の量も多
くなるので上限を50ppmとした。一方、AlやMg
等の強力な脱酸剤を多量に使用する場合に15ppm
以下の全酸素量とすることは容易であるが、本発
明の線材における非粘性介在物の組成制御を行う
ためには、15ppm以上が必要であることを長年の
研究の結果確かめた。それ故、下限を15ppmとし
た。好ましい範囲は17〜40ppmである。 更に、第２図に示す如く全酸素量が15ppm未
満、50ppm超では、それぞれダイス寿命が極端に
悪くなつている。斯かる観点からも全酸素量を15
〜50ppmとするものである。 非粘性介在物インデツクス10以下の規定につ
いて： 線材における酸化物系非金属介在物中の非粘性
介在物の量および大きさの分布が伸線性及び伸線
後の耐疲労性に影響をおよぼす。かかる観点から
本発明鍋においても、非粘性介在物の量は出来る
だけ低い価におさえる必要が有るが、その量がこ
れを非粘性介在物インデツクスでして10以下であ
る場合に、他の構成要件とも相まつて優れた伸線
性及び伸線後の耐疲労性を獲得することができる
ことを確かめた。このことは、第１図および第３
図からも明らかである。即ち、第１図においては
非粘性介在物インデツクスが10を越えるとダイス
寿命が低下し、また第３図においては、該インデ
ツクスが10を越えると断線率が著しく高くなるこ
とを示している。以上の理由から、本発明におい
ては非粘性介在物インデツクスを10以下、好まし
くは５以下と規定した。 非粘性介在物の組成について： 非粘性介在物インデツクスとして計数される個
個の介在物は脱酸法により種々に組成が変化する
ものであるが、長年の研究と調査の結果、伸線性
及び伸線後の耐疲労性について優れた線材におけ
る非粘性介在物の組成を本発明に従い以下のとお
り規定するものである。 (1) 非粘性介在物の組成がSiO2：25〜70％、
MnO：５〜40％、MgO：40％以下、Al2O3：
35％以下、CaO：25％以下、TiO2：６％以下
で、この組合せが以下の通りであること、 SiO2とMnOに加えて、Al2O3又はMgOの何
れか又は両方で５％以上を含み、さらにCaO又
はTiO2の何れか又は両方で２％以上を含む４
元系以上の酸化物。 (2) 非粘性介在物の組成がSiO2：25〜70％、
MnO：５〜40％、MgO：40％以下、Al2O3：
35％以下、CaO：25％以下、TiO2：６％以下、
その他の酸化物５％以下で、その組合せが以下
の通りであること、 SiO2とMnOに加えて、Al2O3又はMgOの何
れか又は両方で５％以上を含み、さらにCaO又
はTiO2の何れか又は両方で２％以上及びその
他の酸化物５％以下を含む５元系以上の酸化
物。 各組成の組合せについて組成毎の限定理由を説
明するが、本発明の如き多元系の該介在物の個々
の組成で技術を展開する事は困難である。本発明
においては、永年に亘る研究データーよりその上
限、下限を設定した。 本発明の目的とする非粘性介在物のインデツク
スの低値化と軟質化のためには前記したとおりの
多元系での酸化物組成の特定の組合せが必要であ
る。まず第１にSiO2とMnOを必ず含み、それに
Al2O3又はMgOのいずれか又は両方を含み、それ
にCaO又はTiO2のいずれか又は両方を含む４元
系以上の酸化物が１つの組合せであり、さらに之
等の酸化物のほかにその他の酸化物の５％以下を
含む５元系以上の酸化物の組合せとした。ここで
その他の酸化物の５％以下を含有せしめたとき
は、非粘性介在物のより一そうの軟質化に寄与す
ることが永年の研究の結果より判明した。 非粘性介在物の組成が本発明に従つたいずれの
組合せであつても、本発明鋼は伸線加工性及び伸
線後の耐疲労性に優れた線材である。 これらについて第１表及び第１図〜第３図に示
す通り明らかである。
【表】
【表】
まず非粘性介在物を構成する成分の限定理由を
述べる。 SiO2は70％を越えた場合は硬質な酸化物とな
り非粘性介在物インデツクスも高くなる。一方、
25％未満では多元系酸化物介在物として、その他
の酸化物との良好な組合せが得られない。従つて
その範囲を25〜70％に規定した。好ましい範囲は
35〜60％である。 MnOはAl、Mg脱酸のために置換又は複合さ
れてMnO40％以上は生成されない。一方、MnO
が５％未満では非粘性介在物が硬質となるのでそ
の範囲を５〜40％と規定した。好ましくは８〜30
％である。 MgOに組成比が40％を超えると、硬質なMgO
系介在物となるので、その範囲を40％以下とし
た。好ましい範囲は５〜25％である。 Al2O3は35％を超えると多元系酸化物の組合せ
が悪くなりバランスがくずれ、介在物中の他の酸
化物元素が低値化して第１表にも示される如く硬
質な介在物となる。この限界が35％である。好ま
しくは25％以下である。 次にAl2O3とMgOの組合せであるが、溶鋼中に
懸濁したSiO2系の酸化物を第２次脱酸工程にお
いて、Ca、Mg、Al等と複合化せしめるようにす
る本発明線材の製造にあたり、生成された線材の
非粘性介在物の特にAl2O3とMgOのいずれか一方
または両方の合計が５％以上の場合に非粘性介在
物が軟質となり、非粘性介在物インデツクスが第
１表にも示される如く低くなる。従つて、その下
限を５％と規定したものである。 次にCaOについて述べる。CaOの含有量が高い
と一般的には球状の非粘性介在物となるが、本発
明の様にその含有量が25％以下でかつ多元系の場
合は、CaOも酸化物系介在物の硬度の低値化、非
粘性介在物インデツクスの低値化に寄与するもの
である。従つてCaOの含有量の上限を25％と規定
する（第１表参照）。好ましいCaOの含有量は１
〜20％である。 次にTiO2について述べる。Tiは一般的にはオ
ーステナイト結晶粒調整等に用いられる元素であ
るが、本発明の如く多元系の酸化物系非金属介在
物の低値化、即ち軟質化に利用された例は見当ら
ない。特にこの多元系組成の非粘性介在物におい
てTiO2の含有量が６％以下の場合に軟質化に効
果がある（第１表参照）。従つてTiO2の含有量を
６％以下に限定した。好ましくは、４％以下であ
る。 更にCaOとTiO2の組合せであるが、CaOと
TiO2のいずれか一方又は両方で２％以上含む場
合、非粘性介在物のより軟質化が図られる（第１
表参照）。 最後に、その他の酸化物５％以下の規定につい
て述べる。 本発明による多元系の非粘性介在物を得るため
には前述で示す組成が必要であるがその他に第２
次脱酸元素に追加してＶ、Ba、Zr、Na等の添加
利用がある。それらも含めて不可避的に混入する
微量のCr、Ｋ等の酸化物を称しその他の酸化物
とする。 その他の酸化物の含有量が５％以内であれば非
粘性介在物の軟質化に寄与する（第１表参照）。
従つて、それらの単独又は２種以上の組合せの含
有量上限を５％に規定した。 次にこれら非粘性介在物組成の組合せについて
説明する。 前記した18通りの組合せの非粘性介在物はいず
れも優れた特性を示している。 まず（SiO2＋MnO）がいずれの組合せでも必
須であることを示す。 本発明に従つた多元系の酸化物からなる非粘性
介在物は、実施例にも示されている如く、第１次
脱酸に於いてSiO2＋MnOなる脱酸生成物を生成
せしめた後に第２次脱酸に於いてSiO2系なる脱
酸生成物の複合化をすることにより得る事が出来
る。 従つて当然の事ながらベースとなるSiO2、
MnOは非粘性介在物中に必ず存在しなければな
らないものである。 次にAl2O3又はMgOについて説明する。 本発明に従つた多元系の酸化物系非金属介在物
を生成させる脱酸技術の１つとしてAl及びMgの
強力なる脱酸効果と溶鋼中に於ける該介在物の凝
集浮上効果の活用技術が重要であるが溶鋼精練後
に溶鋼中に残存した該介在物は同一溶製材に於い
て介在物組成を調査した結果、Al2O3とMgOの間
に密接なる関係がある事が判明した。 その結果を第２表に示すが、Al2O3とMgOとの
間では本発明に従つた非粘性介在物の組成範囲に
おいて、Al2O3の含有量が高いとMgOの含有量が
低くなる傾向があり、逆にMgOの含有量が高い
とAl2O3の含有量が低くなる傾向がある。従つて
Al2O3又はMgOのいずれか又は両方を含有するも
のと規定する。
述べる。 SiO2は70％を越えた場合は硬質な酸化物とな
り非粘性介在物インデツクスも高くなる。一方、
25％未満では多元系酸化物介在物として、その他
の酸化物との良好な組合せが得られない。従つて
その範囲を25〜70％に規定した。好ましい範囲は
35〜60％である。 MnOはAl、Mg脱酸のために置換又は複合さ
れてMnO40％以上は生成されない。一方、MnO
が５％未満では非粘性介在物が硬質となるのでそ
の範囲を５〜40％と規定した。好ましくは８〜30
％である。 MgOに組成比が40％を超えると、硬質なMgO
系介在物となるので、その範囲を40％以下とし
た。好ましい範囲は５〜25％である。 Al2O3は35％を超えると多元系酸化物の組合せ
が悪くなりバランスがくずれ、介在物中の他の酸
化物元素が低値化して第１表にも示される如く硬
質な介在物となる。この限界が35％である。好ま
しくは25％以下である。 次にAl2O3とMgOの組合せであるが、溶鋼中に
懸濁したSiO2系の酸化物を第２次脱酸工程にお
いて、Ca、Mg、Al等と複合化せしめるようにす
る本発明線材の製造にあたり、生成された線材の
非粘性介在物の特にAl2O3とMgOのいずれか一方
または両方の合計が５％以上の場合に非粘性介在
物が軟質となり、非粘性介在物インデツクスが第
１表にも示される如く低くなる。従つて、その下
限を５％と規定したものである。 次にCaOについて述べる。CaOの含有量が高い
と一般的には球状の非粘性介在物となるが、本発
明の様にその含有量が25％以下でかつ多元系の場
合は、CaOも酸化物系介在物の硬度の低値化、非
粘性介在物インデツクスの低値化に寄与するもの
である。従つてCaOの含有量の上限を25％と規定
する（第１表参照）。好ましいCaOの含有量は１
〜20％である。 次にTiO2について述べる。Tiは一般的にはオ
ーステナイト結晶粒調整等に用いられる元素であ
るが、本発明の如く多元系の酸化物系非金属介在
物の低値化、即ち軟質化に利用された例は見当ら
ない。特にこの多元系組成の非粘性介在物におい
てTiO2の含有量が６％以下の場合に軟質化に効
果がある（第１表参照）。従つてTiO2の含有量を
６％以下に限定した。好ましくは、４％以下であ
る。 更にCaOとTiO2の組合せであるが、CaOと
TiO2のいずれか一方又は両方で２％以上含む場
合、非粘性介在物のより軟質化が図られる（第１
表参照）。 最後に、その他の酸化物５％以下の規定につい
て述べる。 本発明による多元系の非粘性介在物を得るため
には前述で示す組成が必要であるがその他に第２
次脱酸元素に追加してＶ、Ba、Zr、Na等の添加
利用がある。それらも含めて不可避的に混入する
微量のCr、Ｋ等の酸化物を称しその他の酸化物
とする。 その他の酸化物の含有量が５％以内であれば非
粘性介在物の軟質化に寄与する（第１表参照）。
従つて、それらの単独又は２種以上の組合せの含
有量上限を５％に規定した。 次にこれら非粘性介在物組成の組合せについて
説明する。 前記した18通りの組合せの非粘性介在物はいず
れも優れた特性を示している。 まず（SiO2＋MnO）がいずれの組合せでも必
須であることを示す。 本発明に従つた多元系の酸化物からなる非粘性
介在物は、実施例にも示されている如く、第１次
脱酸に於いてSiO2＋MnOなる脱酸生成物を生成
せしめた後に第２次脱酸に於いてSiO2系なる脱
酸生成物の複合化をすることにより得る事が出来
る。 従つて当然の事ながらベースとなるSiO2、
MnOは非粘性介在物中に必ず存在しなければな
らないものである。 次にAl2O3又はMgOについて説明する。 本発明に従つた多元系の酸化物系非金属介在物
を生成させる脱酸技術の１つとしてAl及びMgの
強力なる脱酸効果と溶鋼中に於ける該介在物の凝
集浮上効果の活用技術が重要であるが溶鋼精練後
に溶鋼中に残存した該介在物は同一溶製材に於い
て介在物組成を調査した結果、Al2O3とMgOの間
に密接なる関係がある事が判明した。 その結果を第２表に示すが、Al2O3とMgOとの
間では本発明に従つた非粘性介在物の組成範囲に
おいて、Al2O3の含有量が高いとMgOの含有量が
低くなる傾向があり、逆にMgOの含有量が高い
とAl2O3の含有量が低くなる傾向がある。従つて
Al2O3又はMgOのいずれか又は両方を含有するも
のと規定する。
【表】
次にCaO又はTiO2のいずれか又は両方が含ま
れると規定した事について述べる。 本発明の如き多元系酸化物系非金属介在物にお
いては、脱酸条件により種々の組成変化を示すも
のであるが、特に多元系非粘性介在物のインデツ
クスの低値化、軟質化のためにはCaO又はTiO2
のいずれか又は両方が非粘性介在物中に存在しな
ければならない事が永年の研究の結果より判明し
たので、前記の如く規定した。これらについては
第１表にも示している。 又更に不可避に混入した非粘性介在物を考慮し
て計数された5μ以上の非粘性介在物の80％以上
が前記組成であることが永年の研究結果より得ら
れた。これらの永年のデータは同一溶製材及び異
なる溶製材の多量の蓄積データより計数して得ら
れたものであり、傾々のデータは同一溶製材に於
いて主として5.5φ線材のコイルを分解した時の測
定値及び異なる溶製材に於ける線材コイルよりの
データである。 一般的には当業者においては5.5φ及び一部4.0φ
までの圧延製品コイルを素線と称し伸線加工業者
に出荷時に清浄度を測定し格付出荷するものであ
る。本発明者等も該インデツクスを清浄度を表わ
す指数として用いるために、多量のデータを得た
ものである。その結果より一例として第２表にも
示される様に一部不可避なる混入物等により本発
明の組成範囲より外れる組成を示す非粘性介在物
を含有するときがある。従つて本発明の範囲内組
成を示す非粘性介在物の量の範囲外のものの量の
比を80％以上としたものである。 ここで非粘性介在物について説明する。 非粘性介在物とは線材において中心線を通る縦
断面を顕微鏡等にて200〜400倍で観察しJIS
G0555に示された長さ又は厚みが5μ以上のＢ系又
はＣ系介在物で、その個々の介在物の長さ(l)、厚
み(d)に於いてｌ／ｄが５以下を指しこれらを計数
する。 次に非粘性介在物インデツクスについて説明す
る。非粘性介在物インデツクスとは、線材の検鏡
すべき面積をその線材の径の２倍の長さについて
全面（例えば5.5φの場合5.5×1.1mm）検鏡し各非
粘性介在物を大きさ別に分類し、それぞれに５〜
9μ×１、10〜19μ×５、20μ以上×20なる係数を
乗じ累計した値である。 ここにおいて計数されたインデツクスは5.5φ線
材であれば60.5mm2なる面積を測定するものである
が、線材の径が異なるときは60.5mm2に換算して表
わす値である。特に線材径にこだわるものではな
い。 （作 用） 本発明者らは多くの実験を通じ従来技術と比較
し非粘性介在物インデツクスとダイス寿命及び断
線率の関係、全酸素量とダイス寿命の関係を追求
した。 第１表はこの実施例の内容を示す。ここにおい
てＡ〜Ｈは本発明による鋼であり、Ｉ〜Ｒは従来
技術による鋼である。 また本発明鋼第１表Ａ〜Ｈの製造法、以下の通
りである。 溶製はLD転炉により行つた。LD転炉より取鍋
に出鋼するに際しスラグ・ストツパーボールを使
用し微量（50m／ｍ厚み以下）のLDスラグ流出
にとどめた。 また出鋼時にＣ、Mn、Siの成分整正のため加
炭材、Fe−Mn、Fe−Si、Si−Mn等の脱酸合金
鉄を添加した。また出鍋中に取鍋底よりAr吹込
みをおこなつた。 受鋼後の取鍋内溶鋼はSi、Mn等により脱酸さ
れたいわゆるキルド鋼である。この取鍋を溶鋼精
練を行う位置に設置後、いずれの場合も溶鋼精練
用合成滓を３〜15Kg／ｔ−Steel及びCaC2を0.5〜
３Kg／ｔ−Steel取鍋内溶鋼上に添加し変化せし
めた。 但し従来鋼には合成滓は添加していない。 本発明鋼にて合成滓の添加量が少ない場合、
Al2O3、MgO、TiO2等の酸化物系介在物の合成
滓捕捉能が低いこと及び多量過ぎる場合は合成滓
滓化による熱損失が大きく、また一部の合成滓は
滓化せず無駄となり、さらにはLD転炉より出鋼
に際し著しく高温出鋼となることより鋼中酸素の
変動量が大となるためである。 次に取鍋底よりArを吹込み、溶鋼の撒拌を行
ない、そのAr量を200／分とした。 以上の作業を行つた後（但しArは中断せず吹
込みを継続の状態である）本発明鋼ではMg、
Ca、Ba、Ti、Ｖ、Zr、Naの２種以上及びAlを
加えた第２次脱酸剤を溶鋼中にSiO2、MnOの改
質剤として添加した。 ここにおいて、第２次脱酸剤の添加は鉄容器に
封入した脱酸剤を溶鋼中に圧入したものである
が、Arによる裸溶鋼面への散布法や、ワイヤー
被覆法、弾丸法いずれの添加法でも可能である。 この際、各種合金鉄及び脱酸用合金鉄よりの
Alを含めた総インプツトAl量を溶鋼屯当たり5.0
〜9.5ｇに調整した。 従来鋼ではMg、Ca合金鉄を適宜各種水準にて
添加した。本発明においてはMg、Ca、Ba、Ti、
Ｖ、Zr、Naは合金鉄として添加し、Alは合金鉄
中のAl又はシヨツトAlで調整した。 合金鉄添加後、更に成分微調整を行い取鍋溶鋼
精錬を終了した。溶鋼は取鍋よりタンデイツシユ
を経由して、連続鋳造され、加熱炉経由分塊、鋼
片圧延、鋼片精整を施された後、加熱炉等を経由
して線材圧延により線材に製造されたものであ
る。 その後5.5φ線材を0.175φ以下に伸線し、調査し
た結果次の事が判つた。 前述した通り、非粘性介在物インデツクスが10
以下でかつ軟質である事により、伸線性及び伸線
後の耐疲労性が従来よりも著しく優れている事が
判つた。 更に第１図に示す通り、従来鋼ではいずれのイ
ンデツクスに於てもダイス寿命が満足する値まで
達成し得なかつた。しかし本発明の線材の場合に
は大幅にダイス寿命が向上した。 更に第３図に示すインデツクスと断線率の関係
からも、従来鋼に比べ本発明鋼の断線率が大幅に
減少する事が明らかである。更に第１表からも明
らかな様に、非粘性介在物の量も減少し得る。こ
れらの事から非粘性介在物インデツクスが10以下
の条件下ではダイス寿命が向上し、かつ断線率も
大幅に減少する事が判つた。なおダイス寿命イン
デツクスとは使用ダイス個数当りの伸線材量であ
る。 また硬さについても第１表に示す通り従来に比
べ軟かくなつている。又非粘性介在物の組成を
EPMA方法によつて得た結果をまとめ前述に示
す組成の範囲に規定した。計数されたその非粘性
介在物の80％以上が前述の組成であつた。 更に第２図からも明らかの様に全酸素量15〜
50ppmの範囲がダイス寿命も長い事が判る。 第４図は0.175φに伸線された線材の回転疲労試
験結果を示したものであり、応力指数とくり返し
数の関係である。応力指数は応力をT.S（抗張力）
の係数で補正したものである。この第４図から、
くり返し数（回）が105以上で応力が大幅に向上
している事が判る。 この結果本発明の線材を伸線しスチールタイヤ
に使用したら従来に比べタイヤの寿命が永くなり
又高速走行時の操縦性が向上した。更に耐衝撃性
が向上し破損しがたくなり、かつブレーキのきき
がよくなつた。又燃料消費料も大幅に低減し得
た。 （発明の効果） 本発明の高炭素鋼線材は非粘性介在物の量が少
なく伸線性も良好であり5.5φ線材より50μ以下の
サイズにも高速で伸線加工に供され得る著しく優
れた線材である。 また、本発明線材は非粘性介在物の量が少なく
軟質なことより伸線加工性（断線及びダイス摩耗
量）及び耐疲労性のいずれも従来法による線材に
比較し著しく優れている。とくに断線を減少させ
うるので伸線の生産性を著しく向上することがで
きる。 以上述べた如く、本発明線材は非粘性介在物の
量が少なく軟質なことより、耐疲労性が優れてい
るため、耐疲労性が要求される、例えば橋梁用ロ
ープ、航空機用各種ワイヤ、長尺ゴムベルト、ス
チールタイヤ用コード等にも応用分野の広い優れ
た鋼材であり、Si、Mnベース脱酸鋼に全て利用
できる酸化物系非金属介在物の改質鋼である。 本発明の技術思想は、一般に高炭素鋼線材と称
される鋼種および従来のSi、Mn、Ti、Al等によ
る脱酸によつて製造される各種の鋼に適用できる
ものであり、これらの鋼材の熱処理性、加工性改
善のために少量の合金元素、例えばCrやNiを0.1
％以下添加した鋼、又はNbとかＢを添加した鋼
も介在物組成より考えれば、当然のことながら本
発明の範囲に包含されるものである。
れると規定した事について述べる。 本発明の如き多元系酸化物系非金属介在物にお
いては、脱酸条件により種々の組成変化を示すも
のであるが、特に多元系非粘性介在物のインデツ
クスの低値化、軟質化のためにはCaO又はTiO2
のいずれか又は両方が非粘性介在物中に存在しな
ければならない事が永年の研究の結果より判明し
たので、前記の如く規定した。これらについては
第１表にも示している。 又更に不可避に混入した非粘性介在物を考慮し
て計数された5μ以上の非粘性介在物の80％以上
が前記組成であることが永年の研究結果より得ら
れた。これらの永年のデータは同一溶製材及び異
なる溶製材の多量の蓄積データより計数して得ら
れたものであり、傾々のデータは同一溶製材に於
いて主として5.5φ線材のコイルを分解した時の測
定値及び異なる溶製材に於ける線材コイルよりの
データである。 一般的には当業者においては5.5φ及び一部4.0φ
までの圧延製品コイルを素線と称し伸線加工業者
に出荷時に清浄度を測定し格付出荷するものであ
る。本発明者等も該インデツクスを清浄度を表わ
す指数として用いるために、多量のデータを得た
ものである。その結果より一例として第２表にも
示される様に一部不可避なる混入物等により本発
明の組成範囲より外れる組成を示す非粘性介在物
を含有するときがある。従つて本発明の範囲内組
成を示す非粘性介在物の量の範囲外のものの量の
比を80％以上としたものである。 ここで非粘性介在物について説明する。 非粘性介在物とは線材において中心線を通る縦
断面を顕微鏡等にて200〜400倍で観察しJIS
G0555に示された長さ又は厚みが5μ以上のＢ系又
はＣ系介在物で、その個々の介在物の長さ(l)、厚
み(d)に於いてｌ／ｄが５以下を指しこれらを計数
する。 次に非粘性介在物インデツクスについて説明す
る。非粘性介在物インデツクスとは、線材の検鏡
すべき面積をその線材の径の２倍の長さについて
全面（例えば5.5φの場合5.5×1.1mm）検鏡し各非
粘性介在物を大きさ別に分類し、それぞれに５〜
9μ×１、10〜19μ×５、20μ以上×20なる係数を
乗じ累計した値である。 ここにおいて計数されたインデツクスは5.5φ線
材であれば60.5mm2なる面積を測定するものである
が、線材の径が異なるときは60.5mm2に換算して表
わす値である。特に線材径にこだわるものではな
い。 （作 用） 本発明者らは多くの実験を通じ従来技術と比較
し非粘性介在物インデツクスとダイス寿命及び断
線率の関係、全酸素量とダイス寿命の関係を追求
した。 第１表はこの実施例の内容を示す。ここにおい
てＡ〜Ｈは本発明による鋼であり、Ｉ〜Ｒは従来
技術による鋼である。 また本発明鋼第１表Ａ〜Ｈの製造法、以下の通
りである。 溶製はLD転炉により行つた。LD転炉より取鍋
に出鋼するに際しスラグ・ストツパーボールを使
用し微量（50m／ｍ厚み以下）のLDスラグ流出
にとどめた。 また出鋼時にＣ、Mn、Siの成分整正のため加
炭材、Fe−Mn、Fe−Si、Si−Mn等の脱酸合金
鉄を添加した。また出鍋中に取鍋底よりAr吹込
みをおこなつた。 受鋼後の取鍋内溶鋼はSi、Mn等により脱酸さ
れたいわゆるキルド鋼である。この取鍋を溶鋼精
練を行う位置に設置後、いずれの場合も溶鋼精練
用合成滓を３〜15Kg／ｔ−Steel及びCaC2を0.5〜
３Kg／ｔ−Steel取鍋内溶鋼上に添加し変化せし
めた。 但し従来鋼には合成滓は添加していない。 本発明鋼にて合成滓の添加量が少ない場合、
Al2O3、MgO、TiO2等の酸化物系介在物の合成
滓捕捉能が低いこと及び多量過ぎる場合は合成滓
滓化による熱損失が大きく、また一部の合成滓は
滓化せず無駄となり、さらにはLD転炉より出鋼
に際し著しく高温出鋼となることより鋼中酸素の
変動量が大となるためである。 次に取鍋底よりArを吹込み、溶鋼の撒拌を行
ない、そのAr量を200／分とした。 以上の作業を行つた後（但しArは中断せず吹
込みを継続の状態である）本発明鋼ではMg、
Ca、Ba、Ti、Ｖ、Zr、Naの２種以上及びAlを
加えた第２次脱酸剤を溶鋼中にSiO2、MnOの改
質剤として添加した。 ここにおいて、第２次脱酸剤の添加は鉄容器に
封入した脱酸剤を溶鋼中に圧入したものである
が、Arによる裸溶鋼面への散布法や、ワイヤー
被覆法、弾丸法いずれの添加法でも可能である。 この際、各種合金鉄及び脱酸用合金鉄よりの
Alを含めた総インプツトAl量を溶鋼屯当たり5.0
〜9.5ｇに調整した。 従来鋼ではMg、Ca合金鉄を適宜各種水準にて
添加した。本発明においてはMg、Ca、Ba、Ti、
Ｖ、Zr、Naは合金鉄として添加し、Alは合金鉄
中のAl又はシヨツトAlで調整した。 合金鉄添加後、更に成分微調整を行い取鍋溶鋼
精錬を終了した。溶鋼は取鍋よりタンデイツシユ
を経由して、連続鋳造され、加熱炉経由分塊、鋼
片圧延、鋼片精整を施された後、加熱炉等を経由
して線材圧延により線材に製造されたものであ
る。 その後5.5φ線材を0.175φ以下に伸線し、調査し
た結果次の事が判つた。 前述した通り、非粘性介在物インデツクスが10
以下でかつ軟質である事により、伸線性及び伸線
後の耐疲労性が従来よりも著しく優れている事が
判つた。 更に第１図に示す通り、従来鋼ではいずれのイ
ンデツクスに於てもダイス寿命が満足する値まで
達成し得なかつた。しかし本発明の線材の場合に
は大幅にダイス寿命が向上した。 更に第３図に示すインデツクスと断線率の関係
からも、従来鋼に比べ本発明鋼の断線率が大幅に
減少する事が明らかである。更に第１表からも明
らかな様に、非粘性介在物の量も減少し得る。こ
れらの事から非粘性介在物インデツクスが10以下
の条件下ではダイス寿命が向上し、かつ断線率も
大幅に減少する事が判つた。なおダイス寿命イン
デツクスとは使用ダイス個数当りの伸線材量であ
る。 また硬さについても第１表に示す通り従来に比
べ軟かくなつている。又非粘性介在物の組成を
EPMA方法によつて得た結果をまとめ前述に示
す組成の範囲に規定した。計数されたその非粘性
介在物の80％以上が前述の組成であつた。 更に第２図からも明らかの様に全酸素量15〜
50ppmの範囲がダイス寿命も長い事が判る。 第４図は0.175φに伸線された線材の回転疲労試
験結果を示したものであり、応力指数とくり返し
数の関係である。応力指数は応力をT.S（抗張力）
の係数で補正したものである。この第４図から、
くり返し数（回）が105以上で応力が大幅に向上
している事が判る。 この結果本発明の線材を伸線しスチールタイヤ
に使用したら従来に比べタイヤの寿命が永くなり
又高速走行時の操縦性が向上した。更に耐衝撃性
が向上し破損しがたくなり、かつブレーキのきき
がよくなつた。又燃料消費料も大幅に低減し得
た。 （発明の効果） 本発明の高炭素鋼線材は非粘性介在物の量が少
なく伸線性も良好であり5.5φ線材より50μ以下の
サイズにも高速で伸線加工に供され得る著しく優
れた線材である。 また、本発明線材は非粘性介在物の量が少なく
軟質なことより伸線加工性（断線及びダイス摩耗
量）及び耐疲労性のいずれも従来法による線材に
比較し著しく優れている。とくに断線を減少させ
うるので伸線の生産性を著しく向上することがで
きる。 以上述べた如く、本発明線材は非粘性介在物の
量が少なく軟質なことより、耐疲労性が優れてい
るため、耐疲労性が要求される、例えば橋梁用ロ
ープ、航空機用各種ワイヤ、長尺ゴムベルト、ス
チールタイヤ用コード等にも応用分野の広い優れ
た鋼材であり、Si、Mnベース脱酸鋼に全て利用
できる酸化物系非金属介在物の改質鋼である。 本発明の技術思想は、一般に高炭素鋼線材と称
される鋼種および従来のSi、Mn、Ti、Al等によ
る脱酸によつて製造される各種の鋼に適用できる
ものであり、これらの鋼材の熱処理性、加工性改
善のために少量の合金元素、例えばCrやNiを0.1
％以下添加した鋼、又はNbとかＢを添加した鋼
も介在物組成より考えれば、当然のことながら本
発明の範囲に包含されるものである。
第１図は非粘性介在物インデツクスとダイス寿
命との関係を示す図、第２図は全酸素量とダイス
寿命との関係を示す図、第３図は非粘性介在物イ
ンデツクスと断線率との関係を示す図、第４図は
本発明鋼と従来鋼の疲労についての結果を示した
図である。
命との関係を示す図、第２図は全酸素量とダイス
寿命との関係を示す図、第３図は非粘性介在物イ
ンデツクスと断線率との関係を示す図、第４図は
本発明鋼と従来鋼の疲労についての結果を示した
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ ：0.50〜0.95％ Si：0.15〜0.35％ Mn：0.30〜0.90％ Ｐ：0.025％以下 Ｓ：0.025％以下 残部鉄及び不可避的不純物からなる炭素鋼線材
において、以下の条件を満足することを特徴とす
る伸線性及び伸線後の耐疲労性に優れた高炭素鋼
線材。 ａ 全酸素量が15〜50ppmであること。 ｂ 含有する非金属介在物中の非粘性介在物イ
ンデツクスが10以下であること。 ｃ 非粘性介在物の組成がSiO2：25〜70％、
MnO：５〜40％、MgO：40％以下、
Al2O3：35％以下、CaO：25％以下、TiO2：
６％以下で、その組合せが以下の通りである
こと。 SiO2とMnOに加えて、Al2O3又はMgOの
何れか又は両方で５％以上を含み、さらに
CaO又はTiO2の何れか又は両方で２％以上
を含む４元系以上の酸化物 ｄ 計数されたその非粘性介在物の80％以上が
前記ｃの組成であること。 ２ Ｃ ：0.50〜0.95％ Si：0.15〜0.35％ Mn：0.30〜0.90％ Ｐ：0.025％以下 Ｓ：0.025％以下 残部鉄及び不可避的不純物からなる炭素鋼線材
において、以下の条件を満足することを特徴とす
る伸線性及び伸線後の耐疲労性に優れた高炭素鋼
線材。 ａ 全酸素量が15〜50ppmであること。 ｂ 含有する非金属介在物中の非粘性介在物イ
ンデツクスが10以下であること。 ｃ 非粘性介在物の組成がSiO2：25〜70％、
MnO：５〜40％、MgO：40％以下、
Al2O3：35％以下、CaO：25％以下、TiO2：
６％以下、その他の酸化物（Ｖ、Ba、Zr、
Naの酸化物および不可避的に混入する微量
の酸化物のうちの１種又は２種以上、以下そ
の他の酸化物という）５％以下で、その組合
せが以下の通りであること。 SiO2とMnOに加えて、Al2O3又はMgOの
何れか又は両方で５％以上を含み、さらに
CaO又はTiO2の何れか又は両方で２％以上
及びその他の酸化物５％以下を含む５元系以
上の酸化物 ｄ 計数されたその非粘性介在物の80％以上が
前記ｃの組成であること。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26905985A JPS62130258A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 伸線性及び伸線後の耐疲労性に優れた高炭素鋼線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26905985A JPS62130258A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 伸線性及び伸線後の耐疲労性に優れた高炭素鋼線材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62130258A JPS62130258A (ja) | 1987-06-12 |
| JPH048499B2 true JPH048499B2 (ja) | 1992-02-17 |
Family
ID=17467085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26905985A Granted JPS62130258A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 伸線性及び伸線後の耐疲労性に優れた高炭素鋼線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62130258A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012118093A1 (ja) | 2011-03-01 | 2012-09-07 | 新日本製鐵株式会社 | 伸線性及び伸線後の疲労特性に優れた高炭素鋼線材 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2627373B2 (ja) * | 1991-07-08 | 1997-07-02 | 金井 宏之 | 高強度極細金属線 |
| JP2500786B2 (ja) * | 1992-11-16 | 1996-05-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱間圧延鋼線材、極細鋼線および撚鋼線、並びに極細鋼線の製造法 |
| KR100408490B1 (ko) * | 1999-06-16 | 2003-12-03 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 신선성 및 신선 후 내피로성이 우수한 고탄소강 선재 |
| EP1674588B1 (en) | 2004-12-22 | 2010-02-10 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | High carbon steel wire material having excellent wire drawability and manufacturing process thereof |
| JP5833984B2 (ja) * | 2012-07-24 | 2015-12-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 転動疲労特性に優れた軸受用鋼材および軸受部品 |
| JP2015163735A (ja) * | 2014-01-29 | 2015-09-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 疲労特性に優れたばね用鋼線材、およびばね |
-
1985
- 1985-11-29 JP JP26905985A patent/JPS62130258A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012118093A1 (ja) | 2011-03-01 | 2012-09-07 | 新日本製鐵株式会社 | 伸線性及び伸線後の疲労特性に優れた高炭素鋼線材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62130258A (ja) | 1987-06-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |