JPS6259167B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6259167B2 JPS6259167B2 JP18507680A JP18507680A JPS6259167B2 JP S6259167 B2 JPS6259167 B2 JP S6259167B2 JP 18507680 A JP18507680 A JP 18507680A JP 18507680 A JP18507680 A JP 18507680A JP S6259167 B2 JPS6259167 B2 JP S6259167B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cold rolling
- rolling
- transformation
- during cold
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
本発明は、冷間圧延時の冷間加工性および打抜
き性に優れたばね用鋼帯の製造方法に関するもの
である。 従来、コードリール用あるいはシートベルト付
トラクタ用などのぜんまいは、たとえばJIS規格
でいえば加工誘起変態を利用したSUS301のよう
なオーステナイト系ステンレス鋼や焼入、焼戻し
処理を行なうSK5のような焼入鋼帯が用いられて
いるが、SUS301は圧延温度や張力などを十分に
制御した冷間圧延による加工硬化および400℃付
近の時効処理により高い疲労寿命やばね限界値が
得られ、ばね特性上の信頼性は高い。しかしなが
ら材料が非常に高価であるという欠点があり、ば
ね加工工程における端末部の処理においては加工
硬化のために冷間圧延時の打抜きがしにくい。ま
た、軟化させるために端末部を焼なましする場合
には金属組織上の脆化域部分を含み、ばね疲労寿
命の低下につながるなどの欠点がある。 次にSK5のような焼入鋼帯は、SUS301に比べ
材料費が安価でしかも製造においてそれほど技術
上の注意を払う必要はないが、SUS301のような
疲労特性が得られないため、ばね疲労寿命の低下
につながる欠点がある。また、疲労特性を改善す
るために恒温変態処理をした場合には、高強度を
得るために冷間圧延により加工硬化を行なうが、
そのために極めて大きな冷延率をとらなければな
らず、その結果冷延中の鋼帯のエツジ部（耳部）
に小さな割れが多発する。このため歩留低下を余
儀なくされるが冷延に先立つて入念な側面研摩が
不可欠になつていた。 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもの
で、炭素鋼をベースに組成および製造条件、特に
冷延中に発生する鋼帯のエツジ部割れおよび冷間
加工時の打抜き性の優れたばね用鋼帯を得るため
種々実験、研究等を重ねた結果、フエライト中に
固溶するSiおよびMnをコントロールすると共に
Crを添加して冷間圧延時の冷間加工性および打
抜き性を改善し、さらに溶体化処理後に恒温変態
処理を行なうことにより、冷延中の帯鋼のエツジ
割れおよび冷延製品の打抜き性の優れたばね用鋼
帯を開発した。すなわち、本発明においては成分
としてＣ：0.65〜0.9％、Si：0.20％、Mn：0.5
％、Cr：0.1〜1.5％を含有し残部がFeおよび不
可避な不純物からなる鋼を溶体化処理後、A1点
以下であつて425℃以上の温度で恒温変態処理を
行なうことを特徴とする鋼帯の製造方法であり、
本発明鋼と同じ量の炭素を含有する従来の鋼帯
（SK5）と比較した場合に、冷延中の鋼帯のエツ
ジ割れおよび冷延製品の打抜き性を大巾に改善す
ることができ、この結果、鋼帯の品質が改善され
ると共に歩留を著しく向上し、さらには打抜き加
工工具の使用寿命を改善できる。また、従来の
SUS301のような高価な材料を使用しなくても同
等の機械的性質および疲労特性を得ることができ
コスト低減になり経済的な効果は大きい。 次に合金成分の役割および組成と製造条件の限
定理由について説明する。 (1) Ｃ：0.65〜0.90％ Ｃ含量が0.65％以下ではセメンタイト容積％に
対しフエライト容積％が小さくなる。そのため機
械的性質（引張強度）が低下し、かつ塑断はセメ
ンタイトが主体になるため打抜き後のかえり（ば
り）が大になる。また、恒温変態がしにくくなる
ので少なくとも0.65％必要である。一方、Ｃ含量
が0.90％を越える場合は変態後のかたさが高いた
めに冷延しにくくなり、かつ圧下率が大きくなる
と冷延加工時の耳割れが起り易くなるため上限を
0.90％とした。 (2) Cr：0.1〜1.5％ Cr含量が0.1％以下では恒温変態がしにくくな
り、かつ機械的性質（引張強さ）と疲労特性が低
下するため少なくとも0.1％である。またCr含量
が1.5％以上になると恒温変態後のかたさがかた
くなり過ぎ、冷延加工がしにくくなり、かつ恒温
変態による炭化物の微細化が進み、靭性が低下す
ると共に打抜き後のかえりが大になるため上限を
1.5％とした。 (3) Si：0.20％以下、Mn：0.5％以下 SiおよびMnの添加は恒温変態がしやすくなる
元素であるが、フエライト強化元素のために冷延
加工がしにくくなる。したがつてSi含量を0.20％
以下、Mn含量を0.5％以下とした。 (4) A1点以下〜425℃以上 A1点以上では恒温変態、すなわちパーライト
変態の析出がしなくなる。また、425℃以下では
パーライト変態と同時にベーナイト変態が起り組
織が不安定になりかたさむらが生ずる。また冷延
加工時の耳割れの発生が大になるため下限を425
℃以上とした。 以下、実施例を挙げ本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ 第１表に示す成分組成の合金を50Kg高周波誘導
炉でそれぞれ溶解し鋳造したインゴツトを鍛造に
より厚さ15mm×幅120mmの断面に仕上げ、その後
熱延、脱スケール、さらに４段冷間圧延機により
厚さ1.0mm×幅120mmに圧延し供試材とした。次に
1000℃の溶体化処理を行なつたあと、ただちに
550℃に保持した恒温銘槽に移しかえ恒温変態処
理を行なつた。
き性に優れたばね用鋼帯の製造方法に関するもの
である。 従来、コードリール用あるいはシートベルト付
トラクタ用などのぜんまいは、たとえばJIS規格
でいえば加工誘起変態を利用したSUS301のよう
なオーステナイト系ステンレス鋼や焼入、焼戻し
処理を行なうSK5のような焼入鋼帯が用いられて
いるが、SUS301は圧延温度や張力などを十分に
制御した冷間圧延による加工硬化および400℃付
近の時効処理により高い疲労寿命やばね限界値が
得られ、ばね特性上の信頼性は高い。しかしなが
ら材料が非常に高価であるという欠点があり、ば
ね加工工程における端末部の処理においては加工
硬化のために冷間圧延時の打抜きがしにくい。ま
た、軟化させるために端末部を焼なましする場合
には金属組織上の脆化域部分を含み、ばね疲労寿
命の低下につながるなどの欠点がある。 次にSK5のような焼入鋼帯は、SUS301に比べ
材料費が安価でしかも製造においてそれほど技術
上の注意を払う必要はないが、SUS301のような
疲労特性が得られないため、ばね疲労寿命の低下
につながる欠点がある。また、疲労特性を改善す
るために恒温変態処理をした場合には、高強度を
得るために冷間圧延により加工硬化を行なうが、
そのために極めて大きな冷延率をとらなければな
らず、その結果冷延中の鋼帯のエツジ部（耳部）
に小さな割れが多発する。このため歩留低下を余
儀なくされるが冷延に先立つて入念な側面研摩が
不可欠になつていた。 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもの
で、炭素鋼をベースに組成および製造条件、特に
冷延中に発生する鋼帯のエツジ部割れおよび冷間
加工時の打抜き性の優れたばね用鋼帯を得るため
種々実験、研究等を重ねた結果、フエライト中に
固溶するSiおよびMnをコントロールすると共に
Crを添加して冷間圧延時の冷間加工性および打
抜き性を改善し、さらに溶体化処理後に恒温変態
処理を行なうことにより、冷延中の帯鋼のエツジ
割れおよび冷延製品の打抜き性の優れたばね用鋼
帯を開発した。すなわち、本発明においては成分
としてＣ：0.65〜0.9％、Si：0.20％、Mn：0.5
％、Cr：0.1〜1.5％を含有し残部がFeおよび不
可避な不純物からなる鋼を溶体化処理後、A1点
以下であつて425℃以上の温度で恒温変態処理を
行なうことを特徴とする鋼帯の製造方法であり、
本発明鋼と同じ量の炭素を含有する従来の鋼帯
（SK5）と比較した場合に、冷延中の鋼帯のエツ
ジ割れおよび冷延製品の打抜き性を大巾に改善す
ることができ、この結果、鋼帯の品質が改善され
ると共に歩留を著しく向上し、さらには打抜き加
工工具の使用寿命を改善できる。また、従来の
SUS301のような高価な材料を使用しなくても同
等の機械的性質および疲労特性を得ることができ
コスト低減になり経済的な効果は大きい。 次に合金成分の役割および組成と製造条件の限
定理由について説明する。 (1) Ｃ：0.65〜0.90％ Ｃ含量が0.65％以下ではセメンタイト容積％に
対しフエライト容積％が小さくなる。そのため機
械的性質（引張強度）が低下し、かつ塑断はセメ
ンタイトが主体になるため打抜き後のかえり（ば
り）が大になる。また、恒温変態がしにくくなる
ので少なくとも0.65％必要である。一方、Ｃ含量
が0.90％を越える場合は変態後のかたさが高いた
めに冷延しにくくなり、かつ圧下率が大きくなる
と冷延加工時の耳割れが起り易くなるため上限を
0.90％とした。 (2) Cr：0.1〜1.5％ Cr含量が0.1％以下では恒温変態がしにくくな
り、かつ機械的性質（引張強さ）と疲労特性が低
下するため少なくとも0.1％である。またCr含量
が1.5％以上になると恒温変態後のかたさがかた
くなり過ぎ、冷延加工がしにくくなり、かつ恒温
変態による炭化物の微細化が進み、靭性が低下す
ると共に打抜き後のかえりが大になるため上限を
1.5％とした。 (3) Si：0.20％以下、Mn：0.5％以下 SiおよびMnの添加は恒温変態がしやすくなる
元素であるが、フエライト強化元素のために冷延
加工がしにくくなる。したがつてSi含量を0.20％
以下、Mn含量を0.5％以下とした。 (4) A1点以下〜425℃以上 A1点以上では恒温変態、すなわちパーライト
変態の析出がしなくなる。また、425℃以下では
パーライト変態と同時にベーナイト変態が起り組
織が不安定になりかたさむらが生ずる。また冷延
加工時の耳割れの発生が大になるため下限を425
℃以上とした。 以下、実施例を挙げ本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ 第１表に示す成分組成の合金を50Kg高周波誘導
炉でそれぞれ溶解し鋳造したインゴツトを鍛造に
より厚さ15mm×幅120mmの断面に仕上げ、その後
熱延、脱スケール、さらに４段冷間圧延機により
厚さ1.0mm×幅120mmに圧延し供試材とした。次に
1000℃の溶体化処理を行なつたあと、ただちに
550℃に保持した恒温銘槽に移しかえ恒温変態処
理を行なつた。
【表】
この鋼体を用いて冷間圧延を板厚0.25mm（冷延
率75％）まで実施し、その冷延材の耳部割れの発
生状況につき調査した結果を第１図に示す。図に
おいて〇印は割れなしの場合、●印は微少割れが
ある場合（圧延に影響なし）、×印は片側10個所以
上の割れ又はほぼ全長に割れ発生した場合を示
す。第１図から明らかなように、Si量は0.20％、
Mn量は0.5％をそれぞれ越えると耳割れが発生す
ることがわかる。 次に第１表に示した供試材No.Ｋ〜Ｎ（本発明）
につきその恒温変態温度と耳部割れ発生程度の関
係につき調べた結果を第２図に示す。なお、第２
図に示した「耳部割れ発生量」の評価基準は次の
とおりである。 割れ評点４：ほぼ全長にわたり割れ発生 ３：鋼帯片側30箇所／3.5m以内発生 ２： 〃 10箇所／3.5m以内発生 １：微少割れ程度 ０：割れ発生なし 第２図から明らかなように、恒温変態温度が
425℃未満になると冷延加工時の耳割れの発生が
大になることを示している。 実施例 ２ 実施例１に示した処理方法で熱処理およびそれ
につづく冷間圧延を施した第１表に示す成分組成
の素材を用い、さらに冷間加工時の打抜き性につ
き打抜き性とかえり量との関係を調査した。その
結果を第２表に示す。
率75％）まで実施し、その冷延材の耳部割れの発
生状況につき調査した結果を第１図に示す。図に
おいて〇印は割れなしの場合、●印は微少割れが
ある場合（圧延に影響なし）、×印は片側10個所以
上の割れ又はほぼ全長に割れ発生した場合を示
す。第１図から明らかなように、Si量は0.20％、
Mn量は0.5％をそれぞれ越えると耳割れが発生す
ることがわかる。 次に第１表に示した供試材No.Ｋ〜Ｎ（本発明）
につきその恒温変態温度と耳部割れ発生程度の関
係につき調べた結果を第２図に示す。なお、第２
図に示した「耳部割れ発生量」の評価基準は次の
とおりである。 割れ評点４：ほぼ全長にわたり割れ発生 ３：鋼帯片側30箇所／3.5m以内発生 ２： 〃 10箇所／3.5m以内発生 １：微少割れ程度 ０：割れ発生なし 第２図から明らかなように、恒温変態温度が
425℃未満になると冷延加工時の耳割れの発生が
大になることを示している。 実施例 ２ 実施例１に示した処理方法で熱処理およびそれ
につづく冷間圧延を施した第１表に示す成分組成
の素材を用い、さらに冷間加工時の打抜き性につ
き打抜き性とかえり量との関係を調査した。その
結果を第２表に示す。
【表】
なお、打抜き性はぜんまい端末加工用機械プレス
を用い、連続打抜回数により発生するかえり量で
評示〔分子側：圧延方向のかえり量（％）、分母
側：圧延方向に対し直角方向のかえり量（％）〕
した。なお、かえり量の測定はマイクロメータお
よび顕微鏡を使用。本発明の供試材No.Ｉ，Ｊおよ
びNo.Ｌ、比較材No.Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，ＦおよびNo.Ｇ
と比較し、連続打抜きによるかえり量の変化がき
わめて少ないことが第２表のデータから明らかで
ある。 実施例 ３ 実施例１で使用した本発明の供試材No.Ｉ，Ｊお
よびNo.Ｌの各圧延素材を、さらに325℃で時効処
理した。これらの素材につきその時効処理後の薄
板ばね材の機械的性質および疲労特性を調査した
結果を第３表に示す。
を用い、連続打抜回数により発生するかえり量で
評示〔分子側：圧延方向のかえり量（％）、分母
側：圧延方向に対し直角方向のかえり量（％）〕
した。なお、かえり量の測定はマイクロメータお
よび顕微鏡を使用。本発明の供試材No.Ｉ，Ｊおよ
びNo.Ｌ、比較材No.Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，ＦおよびNo.Ｇ
と比較し、連続打抜きによるかえり量の変化がき
わめて少ないことが第２表のデータから明らかで
ある。 実施例 ３ 実施例１で使用した本発明の供試材No.Ｉ，Ｊお
よびNo.Ｌの各圧延素材を、さらに325℃で時効処
理した。これらの素材につきその時効処理後の薄
板ばね材の機械的性質および疲労特性を調査した
結果を第３表に示す。
【表】
なお、比較例としてばね用SUS301のオーステ
ナイト系ステンレス鋼を400℃で時効処理したも
のおよび第１表に示した比較例の供試材No.Ａを厚
さ0.25mm×幅120mmに冷延して熱処理（830℃焼
入、350℃焼戻し）したものの薄板ばね材の機械
的性質および疲労特性を示す。この第３表のデー
タからわかるように、本発明（供試材No.Ｉ，Ｊ，
Ｌ）は通常の熱処理材No.Ａと比較して、引張力は
ほぼ同等であるが疲労限が高い。また比較例の
SUS301と比べて同等の疲労限を有する。この結
果、SUS301のような高価な材料を使用しなくて
よいため低コストで生産することができ経済的で
ある。さらには同一抗張力に対してかたさが低
い。よつて加工がやりやすい。 以上の実施例にも示す如く、本発明は成分組成
を調整すると共に恒温変態処理を行なうことによ
り、冷延中の鋼帯の耳割れおよび冷延製品のかえ
りが少なくなり、この結果、鋼帯の品質を改善す
ることができると共に、仕上工数の低減および歩
留の向上になる。また従来のSUS301のような高
価な材料を使用しなくて同等の機械的性質および
疲労特性を得ることができ、生産コストの低減に
なる等の経済的な効果がある。
ナイト系ステンレス鋼を400℃で時効処理したも
のおよび第１表に示した比較例の供試材No.Ａを厚
さ0.25mm×幅120mmに冷延して熱処理（830℃焼
入、350℃焼戻し）したものの薄板ばね材の機械
的性質および疲労特性を示す。この第３表のデー
タからわかるように、本発明（供試材No.Ｉ，Ｊ，
Ｌ）は通常の熱処理材No.Ａと比較して、引張力は
ほぼ同等であるが疲労限が高い。また比較例の
SUS301と比べて同等の疲労限を有する。この結
果、SUS301のような高価な材料を使用しなくて
よいため低コストで生産することができ経済的で
ある。さらには同一抗張力に対してかたさが低
い。よつて加工がやりやすい。 以上の実施例にも示す如く、本発明は成分組成
を調整すると共に恒温変態処理を行なうことによ
り、冷延中の鋼帯の耳割れおよび冷延製品のかえ
りが少なくなり、この結果、鋼帯の品質を改善す
ることができると共に、仕上工数の低減および歩
留の向上になる。また従来のSUS301のような高
価な材料を使用しなくて同等の機械的性質および
疲労特性を得ることができ、生産コストの低減に
なる等の経済的な効果がある。
第１図は冷延鋼帯におけるSiおよびMn量と冷
延時の耳割れ発生程度との関係を示す。第２図は
本発明における恒温変態温度と冷延時の耳割れ発
生程度との関係を示す。
延時の耳割れ発生程度との関係を示す。第２図は
本発明における恒温変態温度と冷延時の耳割れ発
生程度との関係を示す。
Claims (1)
- １ Ｃ：0.65〜0.95％、Si：0.20％以下、Mn：
0.5％以下、Cr：0.1〜1.5％を含有し残部がFeお
よび不可避な不純物からなる鋼を溶体化処理後、
A1点以下であつて425℃以上の温度において恒温
変態処理を行なうことを特徴とする鋼帯の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18507680A JPS57110622A (en) | 1980-12-27 | 1980-12-27 | Production of steel strip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18507680A JPS57110622A (en) | 1980-12-27 | 1980-12-27 | Production of steel strip |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57110622A JPS57110622A (en) | 1982-07-09 |
| JPS6259167B2 true JPS6259167B2 (ja) | 1987-12-09 |
Family
ID=16164391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18507680A Granted JPS57110622A (en) | 1980-12-27 | 1980-12-27 | Production of steel strip |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57110622A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH021270U (ja) * | 1988-06-16 | 1990-01-08 | ||
| WO2013133295A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 日立金属株式会社 | 炭素工具鋼鋼帯 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5926211A (ja) * | 1982-08-04 | 1984-02-10 | Plus Eng Co Ltd | プラスチック用押出ピンの製造方法 |
| JPS6217134A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-26 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | パテンテイング鋼帯の製造方法 |
-
1980
- 1980-12-27 JP JP18507680A patent/JPS57110622A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH021270U (ja) * | 1988-06-16 | 1990-01-08 | ||
| WO2013133295A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 日立金属株式会社 | 炭素工具鋼鋼帯 |
| CN104160053A (zh) * | 2012-03-08 | 2014-11-19 | 日立金属株式会社 | 碳工具钢钢带 |
| JPWO2013133295A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2015-07-30 | 日立金属株式会社 | 炭素工具鋼鋼帯 |
| US10294545B2 (en) | 2012-03-08 | 2019-05-21 | Hitachi Metals, Ltd. | Method of producing a carbon tool steel strip |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57110622A (en) | 1982-07-09 |
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