JPS5881928A - デスケ−リング性ならびに加工性に優れた低炭素鋼線材の製造法 - Google Patents

デスケ−リング性ならびに加工性に優れた低炭素鋼線材の製造法

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JPS5881928A
JPS5881928A JP18041781A JP18041781A JPS5881928A JP S5881928 A JPS5881928 A JP S5881928A JP 18041781 A JP18041781 A JP 18041781A JP 18041781 A JP18041781 A JP 18041781A JP S5881928 A JPS5881928 A JP S5881928A
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rolling
low
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carbon steel
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JP18041781A
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JPS6221049B2 (ja
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Kinya Wakimoto
脇本 欣哉
Jiro Tominaga
富永 治朗
Satoru Inoue
哲 井上
Isao Yada
矢田 勲男
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明はデスケーリング性ならびに加工性に優れ九〇α
2〇−以下の低炭素鋼−材の製造法に関するもので、フ
ェライトとオーステナイトとの2相が共存する温度範囲
c以下これtα+r2相領域という〕で熱間圧延し九後
特定温度域で保定し、ついで調整冷却を行なうことを特
徴とする。
従来1、一般の線材の製造法は鋼片又は鋳片(以下単に
鋼片という)を1100℃的後の温度に加熱した後これ
をArs変態点以上の温度で圧延を終えるかあるいは圧
延工程中のごく一部においてa+rの2相領域を含む圧
延を行っていた。
しかし上記従来法においては鋼片の加熱温度がI 10
0℃前後と高いために加熱燃料原単位が高いという問題
があシ、逆に加熱燃料原単位を低減するために鋼片の加
熱温度を下げて低温で圧延する場合は圧延動力が増加し
、又、ロールの摩耗も大きくなるという欠点がある。又
最近ではα+r2相領域で圧延を行う方法も報告されて
いるがC%關昭55−33840)、最終圧延スタ/)
l′通過後の冷却開始温度が低い丸めにスケール層が薄
くなシ特にメカニカルデスク−リング性が惑くなるとい
う欠点がある。
不発明者は研究の結果、Cα20チ以下の炭素鋼をム穆
点直上のr域におけるよ〉もむしろ圧延動力が小さく高
温のr域圧延と同程度の圧延動力で圧延が可能なα+r
2相領域で圧延を行ない加熱燃料原単位を低減適せ、最
終圧延スタンド通過後は特定温度域に線材を保定しスケ
ール層を厚くし九後に調整冷却することにより従来法に
よる同−成分鋼のものに比べ0を低下させることなくデ
スケーリング性ならびに加工性の良い線材を得ることが
できることを見い出した。
本発明の目的は、従来と同程度の圧延動力で加熱燃料原
単位を着しく低減でき、しかもデスケーリング性(特に
メカニカルデスケーリング性)ならびに加工性に優れた
線材を得ることが可能な線材の製造法を提供するもので
ある。
すなわち本発明法はCα20−以下の炭素鋼鋼片又は鋳
片をA1変態点+100℃以上、As変態点+150℃
以下の範囲のm度に加熱しα+r2相領域で熱間圧延し
た後820℃±20℃に急冷して該温度域に保定し次に
300Cまでを1℃/see〜5℃/meで冷却するこ
とを特徴とする線材の製造法である。
つぎに本発明における限定理由について説明すついては
、0は鋼の機械的性質をきめる基本的元素であるが、0
の増加につれてAmfi1点が低下し。
α20チを越える場合はa+rz相領域が狭くなって安
定して2相領域で圧延することがむずかしくなることと
α+r2相領域での圧延動力が従来法よシも増加するた
め、その上限をα20チとし九。C以外の元素について
は特に限定はしないが8轟は10%を越えると圧延動力
が増大するため1.0−以下とし、Mnは15%を越す
とA3変態点が低下し過ぎ、高温側でのα+γの2相化
が困難と表るため15116以下とすることが望ましい
、その他は鉄および不可避的元素からなる。
つぎに鋼片又は鋳片の加熱温度を人1変m、a+Zoo
℃以上Asff1ll1点+150℃以下と規定したの
は%Al変態点+100℃未満では圧延中の温度降下を
考慮するとα+γの2相領域での圧延が不可能となるた
めその下限をAI変態点+100℃以上、又A、変MA
+150℃を越える場合はα+r2相領域での圧延を行
うためには、加熱され丸鋼材をα十r、2相領域の温度
まで冷却水等により強制冷却しなければならず、又加熱
燃料原単位低減の目的からも好ましくないためその上限
をムs +150℃とした。
不発明では熱間圧延工程の全i4程をα+r2相領域で
圧延することが望ましいが、圧延工程の初期および終期
等において一部r域圧延を含んでもさしつかえない、α
+r2相領域にて圧延後は820±20℃の温度域に保
定する必要がある。
1140℃を越えるとスケールは厚くなるが、地鉄表面
が剥離性の悪いF2O3に覆われ易くなることや、スク
ールが極端に厚くなるとスクール自体にクツツクが入夛
易くなシ地鉄境界との剪断力が低下するのでメカニカル
デスケーリングにハ好ましくない、又800℃より低い
とスケールが薄くなりデスケ−ツーで大きな曲げ歪を受
けにくい九め剥離しにくくなる。820±20℃の温度
域に保定することによりPe0層を厚くしてスケール全
体として厚くなってメカニカルデスク−りングにとって
良好なスケールとなる。保定時間は約30秒1i1にの
短時間でよい、又、F600分解速分解量大となる40
0℃付近を急冷することがFe104の析出防止及びF
eOを均一な層をなして地鉄表面に存在させる為に必要
である。 Fea04が析出し、特に地鉄界面を覆うと
メカニカルデスク−リング性を阻害する。その丸めには
、300Cまでを1℃A以上の検量で冷却を行なうこと
が必要である。
又5℃/see を越えると線材の強度が高目に現われ
、低炭素鋼線材の強If特性としては好ましくないので
300℃までを1’C/see〜5℃/sscで冷却す
るとした。
以下に本発明を実榴するための装置の一偶について説明
する。
fg1図に最終圧延スタンド通過後の冷却設備を示す。
最終仕上圧廷磯lから送られてくる圧延線材2は、冷却
−導管3を通)ピンチロール4を通過後。
レイイング装置5に導入される。この冷却−導管3に冷
却水を導入し、該線材を820±20′cまで冷却する
レイイング装置5はコンベア6上に線材を誘導出来る位
置に設けられており、線材はループ状に形成され、コン
ベア6上に一連のループ状で搬送されるが、コンベア6
上に落下直後保温ゾーン7を通過し、線材表面スケール
の厚さを厚くする。
この処虐によシメカニカルデスケーリング性に優れたス
ケールの生成が可能となる。
つぎに不発明の方法を爽總例により説明する。
供試鋼の化学成分をM1’JRに示す。
第1表に示す供試鋼を用いて本発明法と従来法及び比較
法により製造した線材の圧延条件、冷却条件および冷却
後の線材の機械的性質とデスケーリング性を第2表に示
す、なお冷却条件中の保定時間はいずれも30秒である
。線材の製造は115四口の角形鋼片を第2表に示す加
熱温度にそれぞれ加熱し、25スタンPからなる線材圧
延機により直径5.6■の線材に圧延した。
第2表に示す如く不発明によるものは、γ域圧延を行っ
た従来法(テス) No m −1@ b −11c 
−t e d−1)によるものに比べ加熱温度を約20
0℃も低くすることができ、又0α101iit度以下
のもの(テストNo a−3,b−3)Kついてはγ域
圧延を行った従来法Cテス) NOa −1゜b−1)
によるものに較ぺ引張強さが低く、伸び絞シと4に高い
等軟質高靭性化しておシ良加工性の線材が祷られること
を示している。又α+r2相域圧延を行なった従来法に
よるもの(テストN()−a−2,b−2,c−2,d
−2)と比較すると機械的性質についてはほぼ同等なる
性質を示している。
OQ、10%相度以下のものについてα+γの2相領域
で圧延を行った場合、フェライト粒径が従来のγ域圧延
法によるものに較べ、やや大きくなることによるため軟
質高靭性化する。しかし0;α109!程置を越えると
AI変態点のS度が低くなシ、又α+r、2相領域での
変形抵抗が大きくなって塑性加工熱が増大し、仕上温度
がAm変廖点以上となるためフェライト粒の粗大化効果
が減少するので、γ域圧延材に対する軟質高靭性化の度
合が小となる。デスケーリング性については不発明法に
よるものはスケール層が厚く、地鉄境界に拡FeOが均
一な層をなしてお染料1wl性の悪いFす04が析出し
ていないためにα+r二相領域圧延の従来法に較べて優
れているばかりでなくγ域圧延の従来法に較べても勝っ
ている。比較法1−4〜膳−6は機械的性質は良好であ
るがデスケーリング性が劣る。すなわち膳−4は保定温
度が高すぎるため地鉄境界にF@104が生成しており
、鳳−5は保定温度が低すぎるためスケール層が薄いこ
とによる。
a −6は保定後の冷却速度が遅すぎるためFeOが分
解して地鉄境界rcF軸Osが析出してデスケーリング
性が悪い、また比較法a−7は保定後の冷却速度が速す
ぎる九め引張強さが高く、伸び、絞シが低い。
不発明法と従来法とによシ製造した線材の伸線加工性試
験のfilj来を第3表に示す、F価は二頭連続伸線機
を用い各減面率を約26優にとシ40゜の角度をもつダ
イスを使用して伸線加工限界を促進させ早期に#線する
ものほど伸線性が劣るものとした。この結果不発明法に
よる線材の伸線性はγ域圧延の従来法より優れa+r2
相域圧嬌の従来法と同レベルであった。
また不発明法とγ域圧延従来法の圧延過IiKおける@
料湛度推移七圧延動力推移を第2図に示す。
同図から明らかなごとく不発明法は圧延温度が低いにも
かかわらず従来法と同;M[の圧延動力となっている。
不発明は、以上述べたごとくCα20g6以下の鋼片又
は鋳片を低11!寂に加熱し、主として2相領域で熱間
圧延する線材であり、高温保定后1ii1隻冷却により
特にメカニカルデスケーリング性の優れた線材を提供す
るヨ製造法であって従来法crγ域圧延法に較べて加熱
温度が低いために加熱燃料原単位を著しく低減でき、又
圧延温度が低いにもかかわらず、従来法crγ域圧延法
と同程度の圧延動力で圧延できる。又低炭素鋼のものに
ついfは加工性の優れた線材を得ることができ、その上
本発明による低炭素鋼線材は伸線性に優れている。
の簡単な説明 図は不発明法を行うための設備例を示す図。
図は不発明法と従来法の圧延過程における移、圧延動力
推移を示す図である。
最終仕上圧延機、2;圧延機材、3;冷却、4;ピンチ
ロール、5;レイイング装置。
ンペア、7:保温ゾーン 代理人弁理士 秋 沢 政 光 外  2  名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)0含有量α20饅以下の炭素鋼鋼片又は鋳片をA
    1変態点+100℃以上%ha変態点+150℃以下の
    範囲の温度に加熱しフェライトとオーステナイトとの2
    相が共存する温度範囲で熱間圧延した後、820±20
    ℃に急冷して#温度域に保定し、次に300℃までt−
    1℃〜5℃/5IIC・で冷却することを特徴とするデ
    スケーリング性ならびに加工性に優れた低炭素鋼線材の
    製造法。
JP18041781A 1981-11-12 1981-11-12 デスケ−リング性ならびに加工性に優れた低炭素鋼線材の製造法 Granted JPS5881928A (ja)

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JPS6221049B2 JPS6221049B2 (ja) 1987-05-11

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986001231A1 (en) * 1984-08-06 1986-02-27 The Regents Of The University Of California Controlled rolling process for dual phase steels and application to rod, wire, sheet and other shapes
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