JPH11319933A - 鋼線の伸線方法及び鋼線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高強度で高延性のワイヤの伸線方法を提供す
る。 【構成】ダイスを用いた引き抜き加工において、連続し
てダイスを３枚使用して伸線加工を行いこのときの３枚
のダイスを材料の入り側からＡ，Ｂ，Ｃとした時のそれ
ぞれ減面率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃが以下を満足する事を特徴
とする伸線方法。 Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｃ：４０％以下 Ｒｂ／Ｒａが２以上 Ｒｂ／Ｒｃが２以上

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はタイヤコード、ベル
トコード、ホースワイヤ、ＡＣＳＲ線、コントロールケ
ーブル、ＰＷＳワイヤ、ＰＣワイヤなどの鋼線の製造に
用いられる伸線加工における伸線方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にスチールコードなど伸線された高
炭素鋼極細線は、通常必要に応じて熱間圧延した後に調
整冷却した直径４．０〜５．５ｍｍの線材を一次伸線加
工後、最終パテンティング処理を行ない、その後ブラス
メッキ処理をへて最終湿式伸線加工により製造されてい
る。このような極細鋼線の多くは、２本撚り、５本撚り
などの撚り線加工を施した状態でスチールコードとして
使用されている。スチールコードは、 1)より高強度であること 2)高速伸線性が優れていること、 3)疲労特性が優れていること、 4)高速撚り線性が優れること、 等の特性を具備しなければならない。

【０００３】このため、従来から要望に応じた高品質の
鋼材が開発されている。例えば、特開昭６０−２０４８
６５号公報には、Ｍｎ含有量を０．３％未満に規制して
鉛パテンティング後の過冷組織の発生を抑え、Ｃ、Ｓ
ｉ、Ｍｎ等の元素量を規制することによって、撚り線時
の断線が少なく高強度および高靭延性の極細線およびス
チールコード用高炭素鋼線材が開示されており、また、
特開昭６３−２４０４６号公報には、Ｓｉ含有量を１．
００％以上とすることによって鉛パテンティング材の引
張強さを高くして伸線加工率を小さくした高靭性高延性
極細線用線材が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来使用し
ている鋼を替えることなく、より高強度で捻回特性の優
れた鋼線の製造を可能とする方法を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】伸線ワイヤの強度を向上
するには、伸線加工量を増加するのが最も簡便な方法で
あるが、強度を上げるほど延性が低下するため限界があ
る。この限界を向上するには、強度が高くなるほど、潤
滑状態が悪化したり、加工が不均一になる事に起因する
残留応力の増加等の問題があった。従って、これらを抑
制する伸線方法が必要となってきた。

【０００６】このために、従来、１個で行っていたダイ
ス伸線を、間にドライブ機能を入れずに連続した複数個
のダイスを配置し、且つ、それぞれのダイスにおける減
面の割合を変える事によって、積極的に潤滑状態や加工
状態を変える事が可能であることを本発明者らは知見し
た。

【０００７】具体的には、ダイスを３個連続して使用す
る。各ダイスの主目的は、１個目が、残留応力と潤滑状
態の改善。２個目が、主となる減面加工を行い、３個目
が、加工状態の均一化と残留応力の改善である。

【０００８】そして、ダイスを材料の入り側からＡ，
Ｂ、Ｃとした時のそれぞれ減面率をＲa、Ｒb、Ｒc、Ａ
からＣのダイス全体の減面率をＲabcとした時に、以下
の条件を満足した伸線方法を行う。

【０００９】（ａ）Ｒabc：４０％以下 （ｂ）Ｒb/Ｒa：２以上 （ｃ）Ｒb/Ｒc：２以上 上記条件の限定理由を下記に説明する。まず、条件
（ａ）の３個のダイス全体の総減面率Ｒabcについて、
４０％以上では、伸線加工が不可能となるので、上限を
４０％とした。

【００１０】次に、条件（ｂ）はＲb/Ｒaが２以上とな
るように調整する。２未満の場合には、潤滑状態の改善
が難しく、伸線後のワイヤの表面の長さ方向の残留応力
が良好な圧縮状態にならないので２以上とする。より安
定した効果を得るためには、Ｒb/Ｒaが５以上が望まし
い。

【００１１】また、条件（ｃ）はＲb/Ｒcが２以上とな
るように調整する。２未満の場合には、加工状態が均一
にならず、伸線後のワイヤの残留応力が良好な状態にな
らないので２以上とする。より安定した効果を得るため
には、Ｒb/Ｒcが５以上が望ましい。

【００１２】このような伸線方法を、以下トリプルダイ
ス伸線と呼ぶ。また、上記伸線方法によって得られるワ
イヤの特徴として、表層から中心軸方向に向かって少な
くとも深さ0.2ｒ（ｒ：ワイヤの半径）までは、ワイヤ
の長さ方向の残留応力が圧縮側に調整されている。ま
た、あるいは、潤滑状態の改善により表面Ｒmaxが10μ
ｍ以下に調整されていることがあげられる。

【００１３】ダイス３個を用いる伸線は伸線加工の仕上
げダイスの部分に適用するのが、最も効果がある。この
効果を大きくするため、全てのダイスに本発明のトリプ
ルダイス伸線を適用しても良く、必要に応じて仕上げダ
イスから遡った数ダイスにトリプルダイス伸線を適用し
ても良い。

【００１４】

【発明の実施形態】以下、本発明の効果について実施例
に基づいて説明する。JISのSWRS82Aの5.5mmのワイヤを
伸線加工と中間パテンティングにより1.85mmのワイヤと
した。このワイヤにパテンティング処理を行いパーライ
ト組織の鋼線とした。この時の機械的性質を表１に示
す。

【００１５】

【表１】 パテンティングワイヤの機械的性質

【００１６】このワイヤにブラスめっき処理を行い、連
続伸線にて0.3ｍｍのワイヤとした。トリプル伸線方法
を仕上げダイスに用いた場合、仕上げから３箇所に用い
た場合、と比較のため通常の伸線加工を行った場合の機
械的性質を表２に示す。

【００１７】

【表２】 伸線後のワイヤの機械的性質

【００１８】表２に示されるように引張強さはあまり変
わらないのに対し、本発明法の鋼線は優れた捻回特性を
示す。また、これらの表面粗度と残留応力が0.2rまで圧
縮かどうかを確かめた結果を表３に示す。表中の残留応
力の項目は0.2ｒの部分まで圧縮の場合を○、そうでな
い場合を×で示した。表面粗度は、任意の箇所を円周方
向に測定した。また、残留応力は、０．１ｒ毎に削りＸ
線回折法にて測定した。

【００１９】

【表３】 伸線ワイヤの粗度と残留応力

【００２０】本発明法によって製造された鋼線は表面粗
度が小さく、残留応力も圧縮側に調整されている事が判
る。

【００２１】

【発明の効果】本発明により高強度でかつ延性の優れた
ワイヤを容易に得ることができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダイスを用いた鋼線の引き抜き伸線方法に
   おいて、連続した３個のダイスを使用して伸線加工を
   し、その際の前記３個のダイスの減面率が下記であるこ
   とを特徴とする鋼線の伸線方法。 （ａ）Ｒabc：４０％以下 （ｂ）Ｒb/Ｒa：２以上 （ｃ）Ｒb/Ｒc：２以上 但し、 Ｒabc；３個のダイス全体の減面率 Ｒa、Ｒb、Ｒc；ダイスを材料の入り側からＡ，Ｂ、Ｃ
   とした時のそれぞれの減面率。
2. 【請求項２】鋼線の表層から少なくとも０．２ｒの深さ
   までは残留応力が圧縮側であることを特徴とする請求項
   １記載の鋼線の伸線方法によって製造された鋼線。但
   し、 ｒ：ワイヤの半径。
3. 【請求項３】鋼線の表面粗度におけるＲmaxが１０μｍ
   以下であることを特徴とする請求項１記載の鋼線の伸線
   方法によって製造された鋼線。
4. 【請求項４】鋼線の表層から少なくとも０．２ｒの深さ
   までは残留応力が圧縮側であり、且つ、鋼線の表面粗度
   におけるＲmaxが１０μｍ以下であることを特徴とする
   請求項１記載の鋼線の伸線方法によって製造された鋼
   線。