JPH08295930A - 伸線加工性の優れた線材 - Google Patents
伸線加工性の優れた線材Info
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- JPH08295930A JPH08295930A JP9731595A JP9731595A JPH08295930A JP H08295930 A JPH08295930 A JP H08295930A JP 9731595 A JP9731595 A JP 9731595A JP 9731595 A JP9731595 A JP 9731595A JP H08295930 A JPH08295930 A JP H08295930A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】熱間圧延線材の生引き性を向上する。
【構成】熱間圧延によって得られる５ｍｍ以上１６ｍｍ
以下のＣ量が０．６％以上の鋼線材において、（１）：
線材横断面に存在する粒内変態上部ベイナイトの生成面
積が３０％以上の線材。（２）：（１）に加えてその粒
内ベイナイトの成長サイズが２μｍ以上である線材。
以下のＣ量が０．６％以上の鋼線材において、（１）：
線材横断面に存在する粒内変態上部ベイナイトの生成面
積が３０％以上の線材。（２）：（１）に加えてその粒
内ベイナイトの成長サイズが２μｍ以上である線材。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタイヤ、ベルトコードな
どのゴムおよび有機材料の補強用に使用されているスチ
ールコードや弁バネ、ロープなどの高強度で高延性の硬
鋼線の製造に用いられる線材に関するものである。
どのゴムおよび有機材料の補強用に使用されているスチ
ールコードや弁バネ、ロープなどの高強度で高延性の硬
鋼線の製造に用いられる線材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炭素鋼よりなる線材は、一般的に熱間
圧延によって４．０ｍｍφから１６ｍｍφの線径に加工
した後、線材の機械的特性を調整するために調整冷却を
行い線材となる。
圧延によって４．０ｍｍφから１６ｍｍφの線径に加工
した後、線材の機械的特性を調整するために調整冷却を
行い線材となる。
【０００３】その後、調整冷却された線材は、冷間での
引き抜き加工による伸線と中間熱処理を繰り返すことで
より細い線径に加工し、例えば、弁バネであればスパイ
ラル状に成形後、焼入れ、焼き戻しを行い最終製品とし
たり、最終パテンティング処理を行いさらに伸線加工で
加工をおこない高強度のワイヤとするなどして使用され
ている。
引き抜き加工による伸線と中間熱処理を繰り返すことで
より細い線径に加工し、例えば、弁バネであればスパイ
ラル状に成形後、焼入れ、焼き戻しを行い最終製品とし
たり、最終パテンティング処理を行いさらに伸線加工で
加工をおこない高強度のワイヤとするなどして使用され
ている。
【０００４】従って最終製品を製造するにあたっては、
熱間圧延後の線材の加工性が優れているほど、製造コス
トを低減することが容易となる。
熱間圧延後の線材の加工性が優れているほど、製造コス
トを低減することが容易となる。
【０００５】従来から熱間圧延線材の機械的性質を調整
する方法として、衝風冷却によるステルモア法や冷却媒
体として溶融塩を用いるＤＬＰ方法がある。溶融塩を用
いるものとしては特公昭５９−３７７２５があるが、加
工性を良くする事より鉛パテンティング相当の高強度が
得られるような直接熱処理法となるものである。
する方法として、衝風冷却によるステルモア法や冷却媒
体として溶融塩を用いるＤＬＰ方法がある。溶融塩を用
いるものとしては特公昭５９−３７７２５があるが、加
工性を良くする事より鉛パテンティング相当の高強度が
得られるような直接熱処理法となるものである。
【０００６】ベイナイトを利用するものとしては特開平
６−１７１９０、特開平６−１７１９１、特開平６−１
７１９２などが開示されているが、これらはベイナイト
組織を８０％以上とし、所定の強度延性に調整すること
を特徴とする加工性の優れた鋼線材である。
６−１７１９０、特開平６−１７１９１、特開平６−１
７１９２などが開示されているが、これらはベイナイト
組織を８０％以上とし、所定の強度延性に調整すること
を特徴とする加工性の優れた鋼線材である。
【０００７】しかし、この公報に示されるベイナイト率
を８０％以上にする事は、５．０ｍｍφ以上の線径では
極めて困難である問題点がある。
を８０％以上にする事は、５．０ｍｍφ以上の線径では
極めて困難である問題点がある。
【０００８】また、高炭素ベイナイト組織を利用する技
術として特開昭６２−２４１１３６が開示されている
が、これは１．２ｍｍφ以下の線材を鉛パテンティング
処理によって上部ベイナイト組織とし、伸線加工により
０．３ｍｍφ以下の疲労特性の優れたワイヤとするもの
である。
術として特開昭６２−２４１１３６が開示されている
が、これは１．２ｍｍφ以下の線材を鉛パテンティング
処理によって上部ベイナイト組織とし、伸線加工により
０．３ｍｍφ以下の疲労特性の優れたワイヤとするもの
である。
【０００９】近年、最終製品ワイヤの製造コストを低減
するために、最終熱処理工程までの加工ができるだけ容
易となる加工性の優れた高炭素鋼線材の開発が求められ
ている。
するために、最終熱処理工程までの加工ができるだけ容
易となる加工性の優れた高炭素鋼線材の開発が求められ
ている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】Ｃ量が重量％で０．６
％以上含まれる高炭素鋼の分野において加工性が優れた
線材に関し、詳しくは引き抜きダイスを用いた伸線加工
において線径が３．０ｍｍφ以上の線径において真歪み
で３．７以上の加工性を具備する線材を提供する。
％以上含まれる高炭素鋼の分野において加工性が優れた
線材に関し、詳しくは引き抜きダイスを用いた伸線加工
において線径が３．０ｍｍφ以上の線径において真歪み
で３．７以上の加工性を具備する線材を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、（１）熱間圧
延によって得られるＣ量が０．６％以上の鋼線材におい
て、線材横断面に存在する粒内変態上部ベイナイトの生
成面積が３０％以上の伸線性の優れた線材。（２）粒内
ベイナイトの成長が２μｍ以上である前記(１）の伸線
性の優れた線材。
延によって得られるＣ量が０．６％以上の鋼線材におい
て、線材横断面に存在する粒内変態上部ベイナイトの生
成面積が３０％以上の伸線性の優れた線材。（２）粒内
ベイナイトの成長が２μｍ以上である前記(１）の伸線
性の優れた線材。
【００１２】（３）鋼成分が重量％で Ｃ ：０．６％以上１．５％以下 Ｓｉ：０．１％以上２．０％以下 Ｍｎ：０．１％以上２．０％以下 となる鋼からなることを特徴とする前記（１）または
（２）の伸線性の優れた線材。
（２）の伸線性の優れた線材。
【００１３】（４）以下の成分の一種以上添加する事を
特徴とする前記（３）の伸線性の優れた線材。 Ｃｒ：０．１％以上２．０％以下 Ｎｉ：０．１％以上２．０％以下 Ｃｕ：０．１％以上２．０％以下 Ｍｏ：０．１％以上２．０％以下 Ｃｏ：０．０１％以上２．０％以下。
特徴とする前記（３）の伸線性の優れた線材。 Ｃｒ：０．１％以上２．０％以下 Ｎｉ：０．１％以上２．０％以下 Ｃｕ：０．１％以上２．０％以下 Ｍｏ：０．１％以上２．０％以下 Ｃｏ：０．０１％以上２．０％以下。
【００１４】（５）以下の成分の一種以上を添加する事
を特徴とする前記（３）あるいは（４)の伸線性の優れ
た線材。 Ｔｉ：０．００５％以上０．０３％以下 Ｎｂ：０．００５％以上０．０３％以下 Ｖ ：０．００５％以上０．０３％以下 Ａｌ：０．００５％以上０．０３％以下 Ｂ ：０．０００１％以上０．００３％以下。
を特徴とする前記（３）あるいは（４)の伸線性の優れ
た線材。 Ｔｉ：０．００５％以上０．０３％以下 Ｎｂ：０．００５％以上０．０３％以下 Ｖ ：０．００５％以上０．０３％以下 Ａｌ：０．００５％以上０．０３％以下 Ｂ ：０．０００１％以上０．００３％以下。
【００１５】（６） Ｐ ：０．０２％以下、Ｓ ：
０．０２％以下 であることを特徴とする前記（３）または（４）または
（５）の伸線性の優れた線材。
０．０２％以下 であることを特徴とする前記（３）または（４）または
（５）の伸線性の優れた線材。
【００１６】
【作用】鋼中の組織を制御することで、さまざまに調整
することができるが、本発明者らは高炭素鋼における粒
内変態ベイナイト組織の加工性が極めて優れている事を
見出した。
することができるが、本発明者らは高炭素鋼における粒
内変態ベイナイト組織の加工性が極めて優れている事を
見出した。
【００１７】つまり、高炭素鋼におけるベイナイト組織
においては、同一温度で材料を変態させた場合において
も粒内変態ベイナイト（図３）と粒界変態ベイナイトで
はその組織の強度が異なり、粒内ベイナイトの方が軟ら
かくなっている（図１）。従って、出来るだけ粒内変態
ベイナイト組織を析出させることで線材の加工性を向上
させる事ができる。しかし、粒内変態における核発生サ
イトがあまりに多いとセメンタイトの交差による延性低
下が大きくなるので、粒内ベイナイト組織を成長させる
必要がある。このため、平均サイズを２μｍ以上とす
る。成長した粒内ベイナイトは加工性が優れているの
で、粒内ベイナイトが体積分率で３０％以上存在してい
るとその効果を発揮する（図２）。
においては、同一温度で材料を変態させた場合において
も粒内変態ベイナイト（図３）と粒界変態ベイナイトで
はその組織の強度が異なり、粒内ベイナイトの方が軟ら
かくなっている（図１）。従って、出来るだけ粒内変態
ベイナイト組織を析出させることで線材の加工性を向上
させる事ができる。しかし、粒内変態における核発生サ
イトがあまりに多いとセメンタイトの交差による延性低
下が大きくなるので、粒内ベイナイト組織を成長させる
必要がある。このため、平均サイズを２μｍ以上とす
る。成長した粒内ベイナイトは加工性が優れているの
で、粒内ベイナイトが体積分率で３０％以上存在してい
るとその効果を発揮する（図２）。
【００１８】次に鋼中の成分元素の限定理由について述
べる。Ｃは経済的かつ有効な強化元素である。鋼線とし
ての必要強度を確保するためにはＣは少なくとも０．６
％以上とすることが必要である。高すぎると延性が低下
するので上限は１．５％とする。
べる。Ｃは経済的かつ有効な強化元素である。鋼線とし
ての必要強度を確保するためにはＣは少なくとも０．６
％以上とすることが必要である。高すぎると延性が低下
するので上限は１．５％とする。
【００１９】Ｓｉは鋼の脱酸のために必要な元素であ
り、従ってその含有量があまりに少ないとき脱酸効果が
不十分になるので下限を０．１％とする。また、Ｓｉは
熱処理後に形成されるパーライト中のフェライト相に固
溶しパテンティング後の強度を上げるが、反面フェライ
トの延性を低下させるので、伸線後性に悪影響を与えな
い２．０％以下とする。
り、従ってその含有量があまりに少ないとき脱酸効果が
不十分になるので下限を０．１％とする。また、Ｓｉは
熱処理後に形成されるパーライト中のフェライト相に固
溶しパテンティング後の強度を上げるが、反面フェライ
トの延性を低下させるので、伸線後性に悪影響を与えな
い２．０％以下とする。
【００２０】Ｍｎは鋼の焼き入れ性を確保するために
０．１％以上添加する。しかし、多量のＭｎ添加は偏析
を引き起こしパテンティングの際にベイナイト、マルテ
ンサイトという過冷組織が発生しその後の伸線性を害す
るため２．０％以下とする。
０．１％以上添加する。しかし、多量のＭｎ添加は偏析
を引き起こしパテンティングの際にベイナイト、マルテ
ンサイトという過冷組織が発生しその後の伸線性を害す
るため２．０％以下とする。
【００２１】Ｓは多量に含まれると線材の延性を害する
のでその含有量を０．０２％以下とするのが望ましい。
ＰもＳと同様に線材の延性を害するのでその含有量を
０．０２％以下とするのが望ましい。
のでその含有量を０．０２％以下とするのが望ましい。
ＰもＳと同様に線材の延性を害するのでその含有量を
０．０２％以下とするのが望ましい。
【００２２】Ｃｒはこのようなセメンタイトの異常部の
出現を抑制しさらに、パーライトを微細にする効果を持
っている。しかし、多量の添加は熱処理後のフェライト
中の転移密度を上昇させるため、引き抜き加工後の極細
線の延性を著しく害することになる。従って、Ｃｒの添
加量はその効果が期待できる０．１％以上としフェライ
ト中の転移密度を増加させ延性を害することの無い２．
０％以下とする。
出現を抑制しさらに、パーライトを微細にする効果を持
っている。しかし、多量の添加は熱処理後のフェライト
中の転移密度を上昇させるため、引き抜き加工後の極細
線の延性を著しく害することになる。従って、Ｃｒの添
加量はその効果が期待できる０．１％以上としフェライ
ト中の転移密度を増加させ延性を害することの無い２．
０％以下とする。
【００２３】ＮｉもＣｒと同じ効果があるため、必要に
よりその効果を発揮する０．１％以上添加する。Ｎｉも
添加量が多くなり過ぎるとフェライト相の延性を低下さ
せるので上限を２．０％とする。
よりその効果を発揮する０．１％以上添加する。Ｎｉも
添加量が多くなり過ぎるとフェライト相の延性を低下さ
せるので上限を２．０％とする。
【００２４】Ｃｕは線材の腐食疲労特性を向上させる元
素であるので、必要によりその効果を発揮する０．１％
以上添加することが望ましい。Ｃｕも添加量が多くなり
過ぎるとフェライト相の延性を低下させるので上限を
２．０％とする。
素であるので、必要によりその効果を発揮する０．１％
以上添加することが望ましい。Ｃｕも添加量が多くなり
過ぎるとフェライト相の延性を低下させるので上限を
２．０％とする。
【００２５】Ｍｏは線材の焼き入れ性を向上するために
添加する元素で、必要によりその効果を発揮する０．１
％以上添加することが望ましい。Ｍｏも添加量が多くな
り過ぎると焼入れ性が高まり、偏析部にミクロマルテン
サイトが析出しやすくなるので上限を２．０％とする。
添加する元素で、必要によりその効果を発揮する０．１
％以上添加することが望ましい。Ｍｏも添加量が多くな
り過ぎると焼入れ性が高まり、偏析部にミクロマルテン
サイトが析出しやすくなるので上限を２．０％とする。
【００２６】Ｃｏは線材の延性を向上するために添加す
る元素で、必要によりその効果を発揮する０．０１％以
上添加する事が望ましい。Ｃｏは高価な元素であるので
経済性を損なわない２．０％以下の添加とする。
る元素で、必要によりその効果を発揮する０．０１％以
上添加する事が望ましい。Ｃｏは高価な元素であるので
経済性を損なわない２．０％以下の添加とする。
【００２７】Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ａｌはγ粒径を微細にし
その後に形成される組織単位を微細にし、靭性値を向上
することが出来るのでその効果を発揮する０．００５％
以上を添加し、その他の特性に悪影響を与える事のない
０．０３％以下とする。
その後に形成される組織単位を微細にし、靭性値を向上
することが出来るのでその効果を発揮する０．００５％
以上を添加し、その他の特性に悪影響を与える事のない
０．０３％以下とする。
【００２８】Ｂは焼入れ性を改善するのに添加し、その
効果が認められる０．０００１％以上添加し、焼入れ性
が高くなり過ぎるためその処理が困難となる０．００３
％以下とする。
効果が認められる０．０００１％以上添加し、焼入れ性
が高くなり過ぎるためその処理が困難となる０．００３
％以下とする。
【００２９】
【実施例】圧延後の調整冷却によって造り分けを行い粒
内変態ベイナイトの生成量および成長度を調整する方法
で線材を製造した。
内変態ベイナイトの生成量および成長度を調整する方法
で線材を製造した。
【００３０】表１に示す成分の鋼を用いて試作を行っ
た。いずれの条件も鋼組成は本発明範囲に入っている。
供試鋼の１２２ｍｍ角のビレットを熱間圧延によって
４．５〜１６．０ｍｍφに圧延し、調整冷却を行い表２
に示す組織の線材とした。
た。いずれの条件も鋼組成は本発明範囲に入っている。
供試鋼の１２２ｍｍ角のビレットを熱間圧延によって
４．５〜１６．０ｍｍφに圧延し、調整冷却を行い表２
に示す組織の線材とした。
【００３１】本発明鋼１〜４５は、本発明に従い粒内変
態ベイナイト量および成長度が調整冷却により調整され
ている。但し、平均成長サイズは、同一横断面内に観察
される粒内変態ベイナイトにおける２０個の最大値を成
長度の指標としてサイズを求めた。
態ベイナイト量および成長度が調整冷却により調整され
ている。但し、平均成長サイズは、同一横断面内に観察
される粒内変態ベイナイトにおける２０個の最大値を成
長度の指標としてサイズを求めた。
【００３２】比較鋼４６、４７、４８は、粒内変態ベイ
ナイトの析出量が少ない事が本発明鋼と異なる。比較鋼
４９、５０、５１は、粒内変態ベイナイトの成長度が平
均成長サイズで２μｍ未満と小さい事が本発明と異な
る。
ナイトの析出量が少ない事が本発明鋼と異なる。比較鋼
４９、５０、５１は、粒内変態ベイナイトの成長度が平
均成長サイズで２μｍ未満と小さい事が本発明と異な
る。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】これらの供試鋼の生引き性の試験を乾式伸
線を用いて行った。伸線は、各パスにおける減面率が１
５〜２０％の間となるようにして伸線加工を行った。生
引き性は、伸線限界まで加工を行い、真ひずみ３．８以
上の加工が可能であった場合を○、できなかった場合を
×で表２に示した。
線を用いて行った。伸線は、各パスにおける減面率が１
５〜２０％の間となるようにして伸線加工を行った。生
引き性は、伸線限界まで加工を行い、真ひずみ３．８以
上の加工が可能であった場合を○、できなかった場合を
×で表２に示した。
【００３６】本発明鋼１〜４５はセメンタイトの形状が
本発明に従って調整されているため、優れた生引き性を
示す。反対に、比較鋼４６〜５１は本発明と先に述べた
違いがあるため生引き性が劣っている。
本発明に従って調整されているため、優れた生引き性を
示す。反対に、比較鋼４６〜５１は本発明と先に述べた
違いがあるため生引き性が劣っている。
【００３７】
【発明の効果】５ｍｍから１６ｍｍの線材において従来
鋼に比べ伸線加工性の優れた線材を得ることができる。
鋼に比べ伸線加工性の優れた線材を得ることができる。
【図１】は、粒内ベイナイトと粒界ベイナイトの強度と
の関係を示す図。
の関係を示す図。
【図２】は、粒内ベイナイトの割合と伸線限界歪の関係
を示す図。
を示す図。
【図３】は粒内変態ベイナイトの金属組織を示す図。
Claims (6)
- 【請求項１】熱間圧延によって得られるＣ量が０．６％
以上の鋼線材において、線材横断面に存在する粒内変態
上部ベイナイトの生成面積が３０％以上である伸線加工
性の優れた線材。 - 【請求項２】粒内ベイナイトの成長サイズが２μｍ以上
である請求項１記載の伸線加工性の優れた線材。 - 【請求項３】鋼成分が重量％で Ｃ ：０．６％以上１．５％以下 Ｓｉ：０．１％以上２．０％以下 Ｍｎ：０．１％以上２．０％以下 となる鋼からなることを特徴とする請求項１または２記
載の伸線加工性の優れた線材。 - 【請求項４】下記の成分の一種以上添加する事を特徴と
する請求項３記載の伸線加工性の優れた線材。 Ｃｒ：０．１％以上２．０％以下 Ｎｉ：０．１％以上２．０％以下 Ｃｕ：０．１％以上２．０％以下 Ｍｏ：０．１％以上２．０％以下 Ｃｏ：０．０１％以上２．０％以下 - 【請求項５】下記の成分の一種以上を添加する事を特徴
とする請求項３または４記載の伸線加工性の優れた線
材。 Ｔｉ：０．００５％以上０．０３％以下 Ｎｂ：０．００５％以上０．０３％以下 Ｖ ：０．００５％以上０．０３％以下 Ａｌ：０．００５％以上０．０３％以下 Ｂ ：０．０００１％以上０．００３％以下 - 【請求項６】Ｐ ：０．０２％以下 Ｓ ：０．０２％以下 であることを特徴とする請求項３または４または５記載
の伸線加工性の優れた線材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9731595A JPH08295930A (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 伸線加工性の優れた線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9731595A JPH08295930A (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 伸線加工性の優れた線材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08295930A true JPH08295930A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14189061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9731595A Pending JPH08295930A (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 伸線加工性の優れた線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08295930A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012057070A1 (ja) | 2010-10-29 | 2012-05-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 伸線加工性に優れた高炭素鋼線材 |
| US8470105B2 (en) | 2004-12-22 | 2013-06-25 | Kobe Steele, Ltd. | Process for manufacturing a high carbon steel wire material having excellent wire drawability |
-
1995
- 1995-04-21 JP JP9731595A patent/JPH08295930A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8470105B2 (en) | 2004-12-22 | 2013-06-25 | Kobe Steele, Ltd. | Process for manufacturing a high carbon steel wire material having excellent wire drawability |
| WO2012057070A1 (ja) | 2010-10-29 | 2012-05-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 伸線加工性に優れた高炭素鋼線材 |
| US9994940B2 (en) | 2010-10-29 | 2018-06-12 | Kobe Steel, Ltd. | High carbon steel wire rod having excellent drawability |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040601 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041102 |