JPH06340926A - 線材の球状化処理方法 - Google Patents

線材の球状化処理方法

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JPH06340926A
JPH06340926A JP11217093A JP11217093A JPH06340926A JP H06340926 A JPH06340926 A JP H06340926A JP 11217093 A JP11217093 A JP 11217093A JP 11217093 A JP11217093 A JP 11217093A JP H06340926 A JPH06340926 A JP H06340926A
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steel
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Chuzo Sudo
忠三 須藤
Motoo Asakawa
基男 浅川
Kenji Aihara
賢治 相原
Hiroshi Nagai
博司 永井
Heiji Hagita
兵治 萩田
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 線材の球状化処理において、処理時間を短縮
する。高度の延性、靱性および加工性を確保する。 【構成】 2%以下のCを含有する鋼の熱延線材に冷間
で5〜90%の塑性加工を加えた後、Ac3 点以下30
0℃以上の温度域で5〜90%の塑性加工を加え、次い
でこの線材を熱処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱延線材の延性、靱
性、冷間加工性等を向上させるための、鋼中炭化物の球
状化処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、鋼中の炭化物を球状化する方法
として、鋼材をAc1 点以上に加熱した後、徐冷する方
法やAc1 点以下に加熱冷却を繰り返す方法がよく知ら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
焼鈍による球状化処理は、十数時間の長い処理時間を必
要とし、熱処理コストの増大や脱炭、酸化の問題を生じ
るばかりでなく、長い熱処理時間のために、鋼中のフェ
ライト粒および炭化物が非常に粗大化し、かえって延
性、靱性、加工性を低下させる問題がある。
【0004】本出願人が先に出願した特願昭55−11
7275「鋼中炭化物球状化処理方法」は、2%以下の
Cを含有する鋼をその球状化熱処理前に一定の条件で温
間加工するもので、この温間加工により後の熱処理にお
いて鋼中炭化物の球状化が著しく促進され、高度の延
性、靱性、加工性を確保すると同時に、熱処理時間を大
幅に短縮する大きな効果を有する。
【0005】本発明はこの方法を線材に適用し、合わせ
てその効果を一層高めた線材の球状化処理方法の提供を
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】ところで、球状化熱処理
前の温間加工が、熱処理の際の鋼中炭化物の球状化促進
に有効な理由は、鋼中炭化物が温間加工によって変形破
壊を起こし、変形破壊された鋼中炭化物が熱処理の際に
微細分断し凝集されやすくなるためとされている。
【0007】しかしながら、単に鋼中炭化物を変形破壊
するだけでは、十分に分断凝集が行われない。鋼中炭化
物を効率よく分断凝集させるには、温間加工の段階で鋼
中炭化物を十分に変形破壊すると同時に、熱処理の段階
でそのCの拡散を促すことが必要なのである。
【0008】本発明者は特にこのCの拡散に注目し、そ
の促進手段について種々実験研究を重ねた結果、温間加
工前に冷間で5〜90%の塑性加工を行うのが極めて有
効であることを知見した。
【0009】すなわち、温間加工前に冷間加工を行う
と、 冷間加工によって導入された転位が、熱処理の段階
で鋼中Cの拡散経路になってCの拡散を促進すると同時
に、 冷間加工されたフェライト粒が、熱処理の段階で再
結晶して粒界面積を増加させ、Cの粒界拡散が促進され
るばかりでなく、 冷間加工によってセメンタイト板が破砕されている
ため、熱処理の際の凝集も容易となり、このようにCの
拡散と合わせて変形破壊の面からも球状化が促進される
結果、熱処理時間の大幅短縮と鋼中炭化物の完全球状化
が可能になるのである。
【0010】本発明はこの知見に基づきなされたもの
で、2%以下のCを含有する鋼の熱延線材に冷間で5〜
90%の塑性加工を加えた後、Ac3 点以下300℃以
上の温度域で5〜90%の塑性加工を加え、次いでこの
線材を熱処理する線材の球状化処理方法を要旨とする。
【0011】
【作用】本発明において、冷間の塑性加工はロールベン
ダ、ローラダイス、穴ダイス等、通常の線材の塑性加工
法を用いて行うが、ロールベンダによる塑性加工は、繰
り返し曲げ加工を基本にしつつ、線材に伸び加工を付与
する複合加工であるため、他の単純な減面加工と異な
り、同一の伸び率を与えても非常に多くの累積歪が加え
られ、顕著な加工効果を発現させるばかりでなく、加工
と同時に脱スケールも行え、スケールの非常に少ない線
材を製造できる特色がある。
【0012】Ac3 点以下300℃以上の温間塑性加工
も、ロールベンダ、ローラダイス等の通常の線材の塑性
加工法を用いて行い、なかでもロールベンダによる塑性
加工は前述の如き特色を有する。
【0013】温間塑性加工後の熱処理は、:Ac3
以下500℃以上の温度域に7分以上加熱保持する、
:焼鈍する、:の後でを行う、のいずれの形で
行ってもよい。
【0014】ここで焼鈍とは、従来の球状化焼鈍と軟化
焼鈍の両方をいう。
【0015】また、この熱処理は、温間塑性加工後一旦
常温まで冷却した後に行ってもよいし、温間塑性加工後
冷却を待たずに連続して行ってもよい。ただし、後者の
熱処理の方法が球状化促進に有効でかつ経済的でもあ
る。
【0016】本発明の方法はバッチ式、連続式のいずれ
で行ってもよい。従来の熱処理による球状化処理では処
理時間が長いため、望むと望まざるとにかかわらずバッ
チ式を採用せざるを得ないが、熱処理時間を大幅に短縮
できる本発明の方法ではインラインの1工程処理が可能
となり、これによって処理能率が上がりかつ熱処理の均
一化が図れる点も本発明の大きな効果である。
【0017】なお、連続処理を採用する場合にあって
も、変形抵抗の低下が強く求められる材料に対しては、
簡単なオフライン焼鈍の追加が有効である。
【0018】本発明の方法に供する線材は、一般の熱延
した後自然放冷した組織を有するものであってもよい
が、熱延後調整冷却したものの方が望ましい。その理由
は、熱延後調整冷却することにより、低温で変態生成す
る組織(微細パーライト、ベイナイト、マルテンサイト
あるいはこれらの混合組織)を生じ、本発明の球状化促
進効果が一層高められるからである。
【0019】線材の鋼種については、鋼中炭化物を球状
化する必要のあるものであれば、種類を問わない。
【0020】次に、本発明における限定理由について述
べる。
【0021】(a) 熱延線材を冷間で塑性加工するの
は、熱処理においてCの拡散を促すとともに、凝集を促
進して鋼中炭化物の球状化促進を図るためであり、その
詳細は既に述べたとおりである。 (b)上記冷間塑性加工の加工度を5〜90%の範囲に
限定したのは次の理由による。
【0022】5%未満の加工度では熱処理の段階でCの
拡散と鋼中炭化物の凝集が不足し、特願昭55−117
275「鋼中炭化物球状化処理方法」と同程度の球状化
促進効果しか引き出せない。逆に、加工度が90%を超
えると球状化促進効果の上昇は期待できず、単に加工工
程が複雑化するにとどまる。したがって、上記加工度は
5〜90%の範囲とした。
【0023】(c)冷間塑性加工後に行う温間塑性加工
の加工温度をAc3 点以下300℃以上に限定したのは
次の理由による。
【0024】Ac3 点以上に加熱するとこの段階で鋼中
炭化物が分解固溶を起こし、本発明の技術手段を適用し
ても鋼中炭化物の球状化、組織の微細化に効果をもたら
さない。また、300℃以下の温度で加工したものは、
熱処理の段階でCの拡散が十分におこらず、鋼中炭化物
の変形破壊に伴う凝集が不十分で、球状化が不足する。
したがって温間塑性加工の加工温度をAc3 点以下30
0℃以上に限定した。
【0025】(d)上記温間塑性加工の加工度を5〜9
0%の範囲に限定したのは次の理由による。
【0026】加工度が5%未満では鋼中炭化物の変形破
壊が不十分なため、熱処理の段階でその微細分断および
凝集が行われない。この加工度が大きくなるほど、鋼中
炭化物の微細化が促進されて、以後の球状化熱処理時間
が短縮され、場合によっては球状のための焼鈍を施さな
くても十分な球状化組織が得られる。しかしながら、加
工度が90%を超えても上記した効果は増大することが
なく、加工工程のみが複雑化する。したがって、この温
間加工の加工度を5〜90%とし、好ましくは10〜8
0%とする。
【0027】(e)温間塑性加工後の熱処理は、:A
3 点以下500℃以上の温度域に7分以上保持する。
:焼鈍する。:の後でを行う、のいずれの形で
行ってもよいが、その理由は次のとおりである。
【0028】の保熱を行うのは、温間塑性加工後の線
材をAc3 点以下500℃以上の温度域に7分以上保つ
ことにより、温間塑性加工によって変形破壊した鋼中炭
化物をCの拡散によって分断凝集させるためであり、A
3 点をこえると鋼中炭化物は殆ど分解固溶してしまっ
て塑性加工を付加した効果がなくなり、500℃未満の
温度ではCの拡散が不十分なために鋼中炭化物の分断凝
集が進まなくなる。
【0029】この保熱処理は、恒温保持でも徐冷保持で
もよいが、恒温保持の方が球状化が促進されやすく、徐
冷保持の場合も500℃に至るまでの時間が7分以上あ
れば恒温保持の場合と殆ど差がなくなってしまう。
【0030】の焼鈍が炭中炭化物の球状化に有効なこ
とは既に知られているとおりである。
【0031】の保熱・焼鈍を行うのは、の温度保持
だけでも球状化は進んでいるが、その後で更に焼鈍を行
えば、一層球状化が促進されるためである。
【0032】この場合、従来の焼鈍による球状化処理に
較べてはるかに短時間の処理で微細な球状化組織が得ら
れ、コスト的にも品質的にも極めて有利であることは言
うまでもない。
【0033】(f)本発明の方法に供する熱延線材の鋼
のC量を2%以下とした理由は、C量が2%を超えると
状態図におけるγ相の領域が非常に狭くなるとともに、
初析セメンタイトのγ粒界上析出量が多くなって、熱間
加工性を劣化させ、熱延段階で割れが発生しやすくなる
ことによる。
【0034】
【実施例】次に、本発明の実施例を本発明範囲外の処理
例と比較して本発明の実施効果を明らかにする。
【0035】
【表1】
【0036】
【表2】
【0037】表1に示す成分組成の鋼(すなわち鋼Aは
S20C、鋼BはS45C、鋼CはSCM435、鋼D
はSUJ−3、鋼EはSUP−10の各相当鋼)からな
る現場溶製材を10.0mmφに熱間圧延した線材を供試
材とした。
【0038】図1は試験に使用した球状化処理ライン
で、1はペイオフリール、2はロールベンダ、3はロー
9ベンダ3を構成するVロール、4は同Hロール、5は
駆動キャップスタン、6は加熱装置、7は加熱装置を構
成する高周波誘導コイル、8は同均熱炉、9はロールベ
ンダ、10はロールベンダ9を構成するVロール、11
は同Hロール、12は駆動保熱装置、13は巻取りリー
ルを表わしている。
【0039】ロールベンダ2,9はいずれも直径90m
mφ5個ずつのV−H構成とした。駆動保温装置12は
保熱炉内に貯線ドラムを設け、貯線量をかえて保熱時間
を調節する構造である。
【0040】本発明の実施例として、上記各供試材を図
1に示すラインでロールベンダ2と駆動キャップスタン
5により冷間塑性加工し、加熱装置6により740℃に
加熱した後、720℃でロールベンダ9により温間塑性
加工し、引き続き駆動保熱装置12により700℃で1
0分間保熱した。鋼Bの線材については、冷間塑性加工
の加工度を種々変更し、更に保熱後オフライン焼鈍を加
えた試験も行った。
【0041】比較例としては、冷間塑性加工における加
工度を0とし、合わせて保熱時間を30分とした試験を
実施した。
【0042】詳細な処理条件ならびに処理結果を表1に
示す。処理結果の尺度である球状化率は、次の方法で決
定した。
【0043】組織を走査電子顕微鏡で撮影し、白く写っ
た鋼中炭化物の長径と短径を測定し、長径/短径の比の
値を求めた。測定は100個以上の炭化物についてラン
ダムに行って、長径/短径比のヒストグラムを求め、そ
の値が3.0以下の炭化物数の全炭化物数に対する割合を
%で示し球状化率と定義した。
【0044】表1に明らかなように、温間塑性加工の前
に冷間塑性加工を行うことにより、保熱時間を1/3に
短縮してもなお100%もしくはこれに近い球状化率が
得られ、温間塑性加工前の冷間塑性加工が熱処理時間の
短縮と鋼中炭化物の完全球状化に極めて有効に作用す
る。
【0045】また、鋼Bの線材の場合、オフライン焼鈍
を行わないときはTSが56kgf/mm2 であった
が、オフライン焼鈍を加えることによりこのTSが50
kgf/mm2 まで低下し、変形抵抗の低下が特に強く
求められる材料に対しては簡単なオフライン焼鈍の追加
が有効であることも確認した。
【0046】鋼Bについての別の比較試験結果を表2に
示すが、鋼中炭化物の球状化を促進するには、冷間塑性
加工ばかりでなくその後の温間塑性加工ならびに加熱保
持も重要であることがわかる。
【0047】なお、温間塑性加工の加工度が72%およ
び88%のものについては、材料破断を防止する意味か
ら、この加工をロールベンダとローラダイス(駆動式)
との組合せにより行った。
【0048】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の球状化
処理方法は処理時間が短く、得られる球状化組織も極め
て微細で、材料の延性、靱性、加工性を著しく高める
等、その効果は極めて顕著である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施効果の確認試験に使用した処理ラ
インの側面図である。
【符号の説明】
1 ペイオフリール 2,9 ロールベンダ 5 駆動キャップスタン 6 加熱装置 12 駆動保熱装置 13 巻取りリール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 博司 兵庫県尼崎市西長洲本通1丁目3番地 住 友金属工業株式会社中央技術研究所内 (72)発明者 萩田 兵治 兵庫県尼崎市西長洲本通1丁目3番地 住 友金属工業株式会社中央技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2%以下のCを含有する鋼の熱延線材に
    冷間で5〜90%の塑性加工を加えた後、Ac3 点以下
    300℃以上の温度域で5〜90%の塑性加工を加え、
    次いで当該材料をAc3 点以下500℃以上の温度域に
    7分以上保持し、必要により焼鈍することを特徴とする
    線材の球状化処理方法。
  2. 【請求項2】 2%以下のCを含有する鋼の熱延線材に
    冷間で5〜90%の塑性加工を加えた後、Ac3 点以下
    300℃以上の温度域で5〜90%の塑性加工を加え、
    次いで当該材料を焼鈍することを特徴とする線材の球状
    化処理方法。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5741322A (en) * 1980-08-25 1982-03-08 Sumitomo Metal Ind Ltd Spheroidizing method for carbide in steel
JPS5752540A (en) * 1980-09-13 1982-03-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of steel wire rod or steel bar for cold forging

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5741322A (en) * 1980-08-25 1982-03-08 Sumitomo Metal Ind Ltd Spheroidizing method for carbide in steel
JPS5752540A (en) * 1980-09-13 1982-03-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of steel wire rod or steel bar for cold forging

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