JPH0971842A - 冷間圧造性の優れた高強度非調質鋼線材 - Google Patents

冷間圧造性の優れた高強度非調質鋼線材

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JPH0971842A
JPH0971842A JP22941295A JP22941295A JPH0971842A JP H0971842 A JPH0971842 A JP H0971842A JP 22941295 A JP22941295 A JP 22941295A JP 22941295 A JP22941295 A JP 22941295A JP H0971842 A JPH0971842 A JP H0971842A
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JP
Japan
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deformation resistance
steel wire
wire rod
tensile strength
heat treated
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JP22941295A
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Yasuyuki Kanesada
靖行 兼貞
Hiroshi Idojiri
弘 井戸尻
Toyofumi Hasegawa
豊文 長谷川
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 球状化焼きなましを省略し、更に最後の焼入
れ・焼戻し処理を省略する非調質鋼であっても、ボルト
成形時の変形抵抗を十分に低下させることができる様な
鋼線材を開発する。 【解決手段】 C :0.15〜0.35%、Si:
0.5%以下、Mn:0.70〜1.80%を満足し、
且つ変形抵抗と引張強度の比で与えられる変形抵抗比を
1.2以下とした非調質鋼線材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、球状化焼きなまし
プロセスを省略する非調質鋼でありながら、種々の冷間
加工における変形抵抗が少なく、従って該加工の為の工
具については、その寿命の低下を招かない様な鋼線材に
関するものである。本発明の鋼線材は、熱間圧延後、冷
間伸線加工を施したものであり、700N/mm2
上、さらには1,000N/mm2 級という高強度レベ
ルを発揮するものであっても、非調質のまま各種の冷間
加工に付されることを予定するものであるが、この冷間
加工における変形抵抗を低くすることを保証するもので
ある。なお本発明の鋼線材は、冷間伸線後の冷間加工の
種類及び冷間加工によって製造される成形品の種類を一
切制限するものではない。なお以下の説明においては、
本発明の鋼線材をボルト用鋼として用いる場合を代表的
に取り上げて説明するが、本発明の適用対象をこれに制
限解釈すべきではない。
【0002】
【従来の技術】引張強度700N/mm2 以上級の高強
度ボルトは、中炭素鋼あるいは低合金鋼からなる線材や
棒鋼を用いて製造するが、その際通常のプロセスでは、
熱間圧延線材を球状化焼きなまし処理に付した後、潤滑
皮膜処理を行い、更にサイジングの為の低減面率の冷間
伸線加工を行い、しかる後、冷間ボルト成形、ねじ転造
を経て、最後に焼入れ・焼戻し処理を行って所望の特性
に調整している。
【0003】これに対し近年の傾向として、省エネルギ
ーあるいは生産コストダウンの要求が強まり、球状化焼
きなましや焼入れ・焼戻し処理の省略が企図され、いわ
ゆる非調質ボルトへの指向が強まっている。
【0004】このような非調質ボルトでは、ボルト成形
の前の鋼線の段階で、ボルトとして要求される所定の引
張強度を達成しておくことが必要であるため、従前の調
質ボルト製造プロセスにおける球状化焼きなまし材より
も引張強度において高いものを使用することになり、従
ってボルト成形時の冷間圧造性が悪くなり、その為非調
質ボルトの加工に際しては、従来の調質ボルトの冷間圧
造に比べて工具寿命が短くなるという問題があった。こ
の様なところから、非調質ボルトの製造における非調質
であることの経済効果を実のあるものとする為には、冷
間圧造性の改善が当面の課題となる。
【0005】特公昭54−20931号では、Cを低下
させると共に、Nb,Vなどの析出強化型元素を添加す
ることが検討されているが、この技術では、冷間圧造時
の工具割れを防止することが主目的とされており、冷間
圧造における工具寿命の改善は特に意図されている訳で
はない。
【0006】一方特公平5−30884号では、冷間伸
線の実施による所謂バウシンガー効果を最大限に引出す
という観点から、単なる伸線加工の付加に止まらず、鋼
の化学成分の調整、組織の調整、圧延後の制御冷却など
を総合的に組み合わせて実施することが提案されてい
る。この方法は変形抵抗の値そのものを低下させること
を念頭に置いたものであり、相応の効果を発揮するもの
であったが、全体的に見て複雑な制御を必要とするの
で、必ずしも汎用性に富んでいるとは言い難い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情を考慮してなされたものであって、球状化焼きなまし
を省略し、更に最後の焼入れ・焼戻し処理を省略する非
調質鋼であっても、上記の様な冷間成形時の変形抵抗を
十分に低下させることができる様な新規技術の開発を目
標にしてなされたものである。即ち従来の鋼線材では、
引張強度の要求が高くなるのに応じて焼き入れ性向上元
素を多く添加していたが、これによって変形抵抗の増大
を招いていたことに鑑み、700N/mm2 以上級の高
引張強度を有する非調質鋼線材において、ボルト成形等
の冷間加工における変形抵抗を、その引張強度に見合っ
た十分に低いものとなる様な非調質鋼線材を提供しよう
とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成すること
のできた本発明とは、 C :0.15〜0.35質量%(質量%は以下単に%
と略記する) Si:0.5%以下(0%を含まない) Mn:0.70〜1.80% を満足し、且つ熱間圧延及び伸線加工を施すことによっ
て700N/mm2 以上の引張強度を有する鋼線材であ
って、下記(1)式で求められる変形抵抗比が1.2以
下を示す冷間圧造性の優れた高強度非調質鋼線材であ
る。
【0009】 FSR=σ/TS ・・・・・・・・(1) 但し σ:変形抵抗(N/mm2 ) TS:引張強度(N/mm2
【0010】
【発明の実施の形態】上記構成からなる本発明の鋼線材
は、鋼の化学成分、及び上記(1)式で求められる変形
抵抗比によって規定したものであり、これら各要素の適
切な組合わせによって種々の形態で実施される。従って
以下これらの要素に関して夫々説明する。
【0011】鋼線材の化学成分 まず本発明鋼線材を構成する化学成分について説明す
る。 C:0.15〜0.35% Cは固溶強化によって鋼に所望の強度を与える上で必要
な元素であり、とくに伸線加工後の引張強度を700N
/mm2 以上とする為には、既に知られている様に0.
15%以上の添加が必要である。しかし0.35%を超
えると、靭性が低下すると共に冷間加工時の変形抵抗を
増大させ、成形品の割れや工具寿命の低下を招く。Cの
より好ましい添加範囲は0.20〜0.30%である。
【0012】Si:0.5%以下(0%を含まない) Siは鋼中において脱酸作用を発揮すると共に、固溶強
化によって強度向上に寄与する元素であるが、既に知ら
れている様に好ましくは0.01%以上の添加が望まれ
る。しかし0.5%を超えると、靭性が低下すると共に
冷間加工時の変形抵抗を増大させ、成形品の割れや工具
寿命の低下を招く。なお本発明者等の研究によれば、同
じく固溶強化型元素であるCとSiを比べると、Siは
引張強度の同一上昇量に対する変形抵抗の増大量が大き
い元素であることが分かっており、Siの添加量は、よ
り好ましくは、0.30%以下とすることが推奨され
る。
【0013】Mn:0.70〜1.80% Mnは固溶強化元素であり、本発明では、Cによる固溶
強化作用を補充する。すなわち本発明では、Cの過剰添
加による変形抵抗の増大を避けることとしているので、
Cを前記の如く少なめの範囲に設定しており、これを補
足するという主旨から、既に知られている様に、少なく
とも0.70%の添加を必須とするが、Mnにおいても
過剰添加は靭性と変形抵抗の増大を招くので、1.80
%を超えて添加させてはならない。より好ましい添加範
囲は0.70〜1.70%、更に好ましい範囲は0.8
0〜1.60%である。
【0014】本発明鋼線材における必須元素は以上述べ
た通りであり、他の元素の添加については格別制限され
ない。例えば析出強化型の元素であるV,Nb,Ti等
を添加することもできるが、最も通常の元素構成によれ
ば、残部は実質的にFe及び不可避的元素である。この
ような不可避的元素としては、P,S,Cr,N,O等
が挙げられる。以下これらの元素について説明する。
【0015】Cr:0.20%以下(0%を含む) Crは強度向上に寄与する元素であるが、0.20%を
超えて存在すると冷間圧造時の変形抵抗が増大するの
で、0.20%を上限と定めた。
【0016】N :0.005%以下(0%を含む) Nが存在する場合は、後述のV,Nb,Tiと結合して
析出強化作用を発揮するが、ここでは冷間圧造時の温度
上昇に伴うひずみ時効を抑制するという観点から上記値
を上限と定めた。
【0017】V :0.05〜0.30% Vは析出硬化に寄与する元素であるが、その作用を有効
に発揮するには0.05%以上の存在が望まれる。しか
し過剰に存在させても上記作用が飽和に達し、却って冷
間圧造時の変形抵抗を増大させるので、0.30%以下
の添加に抑えることが望まれる。
【0018】Nb:0.1%以下(0%を含む) Ti:0.06%以下(0%を含む) 同じく析出強化型の元素であるが、Nbについては0.
1%、Tiについては0.06%を超えても上記効果が
飽和に達するので、それぞれ上記値を上限と定めた。
【0019】鋼線材についての(1)式で求められる変
形抵抗比 FSR=σ/TS ・・・・・・・・(1) 但し σ:変形抵抗(N/mm2 ) TS:引張強度(N/mm2 ) 良く知られている様に、鋼線材の引張強度が大きくなる
と、それに対応して冷間加工時の変形抵抗が大きくな
る。しかし本発明者等が種々研究したところによれば、
同じ引張強度を与えるものであっても、上記(1)式で
与えられる変形抵抗比を小さくした鋼線材では、冷間圧
造の為の工具寿命が優れたものとなることが明らかとな
った。特に後記実施例で示す様に、変形抵抗比が1.2
以下になると、工具寿命が非常に優れたものとなること
が分かった。
【0020】
【実施例】表1に示す化学成分からなる鋼線材を溶製し
て得られる鋼塊を熱間圧延、次いで伸線加工した。得ら
れた鋼線材について、変形抵抗及び引張強度を測定し、
これらの値から変形抵抗比を求め、これらを表1に併記
した。ただし表1における従来材は熱間圧延後に球状化
焼きなましを行い、次いでサイジングの為の伸線加工を
行った後の測定結果である。
【0021】
【表1】
【0022】図1は、上記線材を用いてボルトを圧造し
た時の工具寿命を、変形抵抗比との関係で整理して示し
たものである。図では、従来材を加工した時の工具寿命
を1とした時の比で示している。従来材では変形抵抗比
がかなり高いにもかかわらず焼きなまし等の調質処理に
よって優れた工具寿命を示している。これに対し本発明
材及び比較材はいずれも非調質材である為、調質材であ
る従来材より工具寿命において見劣りするが、その程度
は、変形抵抗比の高い比較材において顕著であった。こ
れに対し、変形抵抗比が1.2以下である本発明材で
は、従来材との比で70%以上の工具寿命を示してお
り、非調質化による経済的メリットと総合して解釈すれ
ば、結果的には従来材を凌駕する経済性を示すものであ
るとの結論に至った。
【0023】
【発明の効果】本発明は上記の様に構成されているの
で、鋼線材の化学成分及び伸線加工後の変形抵抗比を規
定することによって、非調質材としては、冷間圧造時の
変形抵抗をかなり低減することが可能となり、圧造工具
の寿命を延長した。その結果、非調質化によってもたら
される生産コストの低減効果と総合して考察すれば、総
合的には優れた経済性生産コストの低減に寄与できるこ
ととなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】変形抵抗比と工具寿命の関係を示すグラフ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】C :0.15〜0.35質量%(質量%
    は以下単に%と略記する) Si:0.5%以下(0%を含まない) Mn:0.70〜1.80% を満足し、且つ熱間圧延及び伸線加工を施すことによっ
    て700N/mm2 以上級の引張強度を有する鋼線材で
    あって、 下記(1)式で求められる変形抵抗比が1.2以下であ
    ることを特徴とする冷間圧造性の優れた高強度非調質鋼
    線材。 FSR=σ/TS ・・・・・・・・(1) 但し σ:変形抵抗(N/mm2 ) TS:引張強度(N/mm2
JP22941295A 1995-09-06 1995-09-06 冷間圧造性の優れた高強度非調質鋼線材 Pending JPH0971842A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106929623A (zh) * 2017-03-27 2017-07-07 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种10.9级高强度螺栓用钢热轧圆盘条的制备方法
CN111945066A (zh) * 2020-08-04 2020-11-17 浙江晋椿精密工业股份有限公司 一种差速器行星轴用高强度磨光棒
CN112760561A (zh) * 2020-12-21 2021-05-07 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 一种手工工具用盘条及其制备方法

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CN106929623B (zh) * 2017-03-27 2018-09-14 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种10.9级高强度螺栓用钢热轧圆盘条的制备方法
CN111945066A (zh) * 2020-08-04 2020-11-17 浙江晋椿精密工业股份有限公司 一种差速器行星轴用高强度磨光棒
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Effective date: 20010306