JPS586765B2 - 鋼線材の熱処理方法 - Google Patents
鋼線材の熱処理方法Info
- Publication number
- JPS586765B2 JPS586765B2 JP53014945A JP1494578A JPS586765B2 JP S586765 B2 JPS586765 B2 JP S586765B2 JP 53014945 A JP53014945 A JP 53014945A JP 1494578 A JP1494578 A JP 1494578A JP S586765 B2 JPS586765 B2 JP S586765B2
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- JP
- Japan
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- steel wire
- steel
- decarburization
- wire
- dew point
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は無脱炭の鋼線を得る方法に関する。
熱間圧延線材には多少の差はあっても脱炭層が存在する
。
。
脱炭層の存在する線材を用いて製造される製品は疲労性
能が劣化し、実用上トラブルの原因となることはよく知
られている。
能が劣化し、実用上トラブルの原因となることはよく知
られている。
製品の脱炭を抑えるためには線材脱炭を少なくするか，
脱炭層を皮ハギダイス等で除去する方法があるが．前者
ではビレット加熱炉の雰囲気調整の必要があるが事実上
これは不可能であるし，後者は高度な疲労性能を要求さ
れるバネ用鋼線に適用されるが大きなコストアップ要因
となっている。
脱炭層を皮ハギダイス等で除去する方法があるが．前者
ではビレット加熱炉の雰囲気調整の必要があるが事実上
これは不可能であるし，後者は高度な疲労性能を要求さ
れるバネ用鋼線に適用されるが大きなコストアップ要因
となっている。
また上記のような脱炭層の除去という積極的な意味では
なく、冷間加工性を付与するために脱炭層の増大を防ぐ
意味から，脱スケール後，浸炭や脱炭が生じないように
制御したＣＯ，Ｈ２等の還元性ガス雰囲気下，焼鈍する
方法があるが、コスト高で、爆発の危険があるため厳密
な露点コントロールを要するという欠点を有し，この方
法の改良法たるスケールをつけたまま水分量をコントロ
ールしたＮ２ガス雰囲気下、焼鈍する方法では，線材の
有する脱炭がそれ以上進行しないだけで脱炭層は消滅し
ないし、８５０℃以上の温度づはスケールが原因で脱炭
が却って進行するという欠点があった。
なく、冷間加工性を付与するために脱炭層の増大を防ぐ
意味から，脱スケール後，浸炭や脱炭が生じないように
制御したＣＯ，Ｈ２等の還元性ガス雰囲気下，焼鈍する
方法があるが、コスト高で、爆発の危険があるため厳密
な露点コントロールを要するという欠点を有し，この方
法の改良法たるスケールをつけたまま水分量をコントロ
ールしたＮ２ガス雰囲気下、焼鈍する方法では，線材の
有する脱炭がそれ以上進行しないだけで脱炭層は消滅し
ないし、８５０℃以上の温度づはスケールが原因で脱炭
が却って進行するという欠点があった。
第１図に第１表の化学成分を有すばね鋼（ＳＵＰ６）線
材を熱間圧延時に生成したスケールを付着させたまま，
露点−３５℃のＮ２ガス中で各種温度に加熱保持したと
きの脱炭深さを示す。
材を熱間圧延時に生成したスケールを付着させたまま，
露点−３５℃のＮ２ガス中で各種温度に加熱保持したと
きの脱炭深さを示す。
図中▲は１０分保持、○は２０分保持，×は３０分保持
の場合である。
の場合である。
加熱温度が７００〜８５０℃間ではＮ２ガス中であるた
め脱炭が徐々に減少する。
め脱炭が徐々に減少する。
これは線材中心部からのＣの表面への拡散と，スケール
の鋼中Ｃによる還元反応が同時に生じているが、後者の
反応速度が緩慢なため．全体として脱炭層が減少する方
向に進むのである。
の鋼中Ｃによる還元反応が同時に生じているが、後者の
反応速度が緩慢なため．全体として脱炭層が減少する方
向に進むのである。
しかし，加熱温度が８５０℃を越えるとスケールの鋼中
Ｃによる還元反応が速くなり、脱炭層は線材脱炭より却
って大きくなることを示している。
Ｃによる還元反応が速くなり、脱炭層は線材脱炭より却
って大きくなることを示している。
これらの方法の欠点を除去しうる方法について本発明者
は研究を重ねていたが．スケールが鋼表面に残存すると
，スケールが酸素の供給源となり部分的に脱炭するので
スケールを除去した後に，爆発の危険がなく安価なＮ２
ガス中で焼鈍をすればよいことを見出し．更に実験を重
ねて焼鈍の際の最適条件を検討し．本発明に到達したも
のである． 鋼線の化学成分によって雰囲気と平衡するＣポテンシャ
ルは変化し、Ｃポテンシャルは露点によって表わされる
が、Ｎ２ガスの露点と脱炭との関係を次のような実験で
明らかにした。
は研究を重ねていたが．スケールが鋼表面に残存すると
，スケールが酸素の供給源となり部分的に脱炭するので
スケールを除去した後に，爆発の危険がなく安価なＮ２
ガス中で焼鈍をすればよいことを見出し．更に実験を重
ねて焼鈍の際の最適条件を検討し．本発明に到達したも
のである． 鋼線の化学成分によって雰囲気と平衡するＣポテンシャ
ルは変化し、Ｃポテンシャルは露点によって表わされる
が、Ｎ２ガスの露点と脱炭との関係を次のような実験で
明らかにした。
酸洗あるいは機械処理によりスケールを完全に除去した
後，露点−３５℃のＮ２ガス雰囲気中で各種温度に加熱
保持した場合の脱炭深さを第２図に示す（▲は１０分保
持，○は２０分保持、×は３０分保持である。
後，露点−３５℃のＮ２ガス雰囲気中で各種温度に加熱
保持した場合の脱炭深さを第２図に示す（▲は１０分保
持，○は２０分保持、×は３０分保持である。
）。スケールを除去してあるので、この場合は線材表面
からの脱炭はほとんどなく、反応は線材中心部よりのＣ
の拡散だけが起り，脱炭は減少する方向にのみ進行する
。
からの脱炭はほとんどなく、反応は線材中心部よりのＣ
の拡散だけが起り，脱炭は減少する方向にのみ進行する
。
そして８００℃で２０分以上保持した線材は完全に脱炭
層が消滅してしまうことがこの実験によって明らかにな
った。
層が消滅してしまうことがこの実験によって明らかにな
った。
８００℃以下の温度では加熱時間が短いため脱炭層が存
在しているが，加熱時間が長くなるにしたがって減少し
ており，更に加熱時間を延長すれば無税炭の鋼線が得ら
れることが容易に推察できる。
在しているが，加熱時間が長くなるにしたがって減少し
ており，更に加熱時間を延長すれば無税炭の鋼線が得ら
れることが容易に推察できる。
第３図には５０μの脱炭層を有する鋼線を８００℃，２
０分間、種々の露点に制御したＮ２ガス雰囲気中で処理
した場合の脱炭層深さを測定した結果を示す。
０分間、種々の露点に制御したＮ２ガス雰囲気中で処理
した場合の脱炭層深さを測定した結果を示す。
露点が−３５°Ｃ〜−２０℃の場合には前述の結果と同
様，脱炭層は消滅している。
様，脱炭層は消滅している。
露点が−１２℃以上になると今度は逆に脱炭が進行し始
め，−６℃では加熱前の鋼線のそれより深い脱炭層を形
成している。
め，−６℃では加熱前の鋼線のそれより深い脱炭層を形
成している。
即ち鋼種ＳＵＰ６の鋼線のＣポテンシャルは−２０〜−
１２℃にあって，それより露点が低ければ鋼線内部から
のＣの拡散によって脱炭層が消滅し，逆にそれより高い
と脱炭が増大することが判る。
１２℃にあって，それより露点が低ければ鋼線内部から
のＣの拡散によって脱炭層が消滅し，逆にそれより高い
と脱炭が増大することが判る。
以上，一連の実験結果から示されたように，脱炭層を有
する熱間圧延線材を酸洗や機械的処理によってスケール
を完全に除去した後，その鋼種のＣポテンシャルと平衡
する温度と同等以下に露点を制御したＮ２ガス雰囲気中
でＣの拡散が実質的に有効となる７００℃以上，好まし
くは８００℃以上に加熱することによって脱炭層を完全
に消滅させうることを見出した。
する熱間圧延線材を酸洗や機械的処理によってスケール
を完全に除去した後，その鋼種のＣポテンシャルと平衡
する温度と同等以下に露点を制御したＮ２ガス雰囲気中
でＣの拡散が実質的に有効となる７００℃以上，好まし
くは８００℃以上に加熱することによって脱炭層を完全
に消滅させうることを見出した。
また１０００℃以上では鋼のオーステナイト化の場合，
靭性が低下するので１０００℃以下に加熱するのがよい
。
靭性が低下するので１０００℃以下に加熱するのがよい
。
即ち本発明は、鋼線の表面に付着したスケールを完全に
除去した後，該鋼種のＣポテンシャルと平衡する露点よ
りも低い露点のＮ２ガス雰囲気下，７００〜１ ０００
℃で熱処理することからなる、鋼線材の熱処理方法に関
するものである。
除去した後，該鋼種のＣポテンシャルと平衡する露点よ
りも低い露点のＮ２ガス雰囲気下，７００〜１ ０００
℃で熱処理することからなる、鋼線材の熱処理方法に関
するものである。
本発明で用いる炭素鋼線は、バネ用として用いる場合に
は、十分な性能を発揮するために０．３％以上の炭素量
が必要であり，０．９％を越えると靭性が劣化するため
，０．３〜０．９％のＣ含量のものが好ましい。
は、十分な性能を発揮するために０．３％以上の炭素量
が必要であり，０．９％を越えると靭性が劣化するため
，０．３〜０．９％のＣ含量のものが好ましい。
また本法は通常実施されている冷間加工性を付与するた
めの焼鈍プロセスにそのまま適用できるが，熱処理鋼線
即ち焼入れ，焼戻し処理におけるオーステナイト化処理
時に，加熱時間が十分長くとれる形式の加熱炉では，本
法を直接採用することができ、無脱炭の熱処理鋼線を得
ることができる。
めの焼鈍プロセスにそのまま適用できるが，熱処理鋼線
即ち焼入れ，焼戻し処理におけるオーステナイト化処理
時に，加熱時間が十分長くとれる形式の加熱炉では，本
法を直接採用することができ、無脱炭の熱処理鋼線を得
ることができる。
本発明方法は高炭素鋼オイルテンパー線、低合金鋼オイ
ルテンパー線や、高炭素鋼パテンティング処理後，硬鋼
線を得る際に適用できる。
ルテンパー線や、高炭素鋼パテンティング処理後，硬鋼
線を得る際に適用できる。
第１，２図は鋼線の加熱温度と脱炭との関係を示すグラ
フで，第１図は鋼線にスケールを付けたまま、第２図は
スケールを除去したのち、窒素雰囲気下で加熱したもの
であり、第３図はＮ２ガスの露点と脱炭との関係を示す
グラフである。
フで，第１図は鋼線にスケールを付けたまま、第２図は
スケールを除去したのち、窒素雰囲気下で加熱したもの
であり、第３図はＮ２ガスの露点と脱炭との関係を示す
グラフである。
Claims (1)
- １ 鋼線の表面に付着したスケールを完全に除去した後
．該鋼種のＣポテンシャルと平衡する露点よりも低い露
点のＮ２ガス雰囲気下、７００〜１０００℃で熱処理す
ることからなる，鋼線材の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53014945A JPS586765B2 (ja) | 1978-02-14 | 1978-02-14 | 鋼線材の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53014945A JPS586765B2 (ja) | 1978-02-14 | 1978-02-14 | 鋼線材の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54107810A JPS54107810A (en) | 1979-08-24 |
| JPS586765B2 true JPS586765B2 (ja) | 1983-02-07 |
Family
ID=11875096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53014945A Expired JPS586765B2 (ja) | 1978-02-14 | 1978-02-14 | 鋼線材の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS586765B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01151873U (ja) * | 1988-04-14 | 1989-10-19 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61163217A (ja) * | 1985-01-08 | 1986-07-23 | Nippon Steel Corp | 高Ｃｒ鋼線材の焼鈍方法 |
-
1978
- 1978-02-14 JP JP53014945A patent/JPS586765B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01151873U (ja) * | 1988-04-14 | 1989-10-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54107810A (en) | 1979-08-24 |
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