JPS6277442A - 延性にすぐれた高張力鋼線 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は延性にすぐれた高張力鋼線に関するものである
。

（従来の技術） 近年、ロープ用鋼線、タイヤ補強用＠線、光フアイバー
ケーブル補強用鋼線あるいは長大橋用鋼紛などの硬鋼線
において高強度化の要求が一段と高まっている。

従来から硬鋼線の高強度化については精力的な研究が続
けられているが、強度の増加に伴って生ずる延性の劣化
を防止する技術が確立されていないことが制約条件とな
って十分な高強度化を達成する迄には至っていない。例
えば延性の重要な尺度である捻回特性は、ワイヤージャ
ーナル（ＷｉｒｅＪｏｕｒｎａｌ）　ｖｏｌ、　１６．
４４　（１９８３）の５０頁の雑文に記載されているよ
うに伸線後の鋼線を高温でブルーイング処理することに
よって改善されるが、このような高温の処理は強度の低
下を招くと共に、タイヤ補強用鋼線のような細線では表
面酸化に伴う延性の劣化を避けることができないので、
この方法の適用には自ずから限界がおる。

一方、このような熱処理による方法ではなく、伸線後の
鋼線にスキン／母ス伸線を施すことによって伸線後の鋼
線の表面に存在する引張の残留応力を解放することによ
って延性を向上させる試みも行われている。しかし１９
８４年１１月１６日発行の日本塑性加工学会の第２０回
伸線技術分科会提出資料の「鋼線の機械的性質と残留応
力に及ぼすダイススケジュールの影響」に記載されてい
るようにかかる手段では延性はほとんど改善されない。

このように現状では鋼線の延性を向上させる十分な手法
は見い出されていない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はこれらの欠点を除いた延性にすぐれた鋼線の提
供を目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは延性のすぐれた鋼線の提供について種々研
究した結果、特定成分組成を有し、且つ鋼線の中心と表
面の硬度差をビッカース硬度にして１００以下に規制し
た鋼線の表面に積極的に圧縮残留応力を付与し、その圧
縮残留応力を鋼線強度σに応じて（０．０５σ＋１３）
〜（０．３５σ＋２８）嘔４２の範囲に制御することに
よって、延性のすぐれた硬鋼線が得られることを見い出
した。

すなわち、本発明の要旨は下記のとおシである。

（１）重量係でＣ００４〜１．０％、Ｓｉ２．０％以下
、Ｍｎ　　０．２〜２％を含有し、Ｐ　０．０２％以下
、　Ｓ　０．０２％以下、Ｎ０．０１％以下に制限し、
残部は鉄および不可避不純物よりなシ、且つ中心と表面
の硬度差がビッカース硬度にして１００以下で、且つ、
鋼線強度σに応じて（０．０５σ＋１３）〜（０．３５
σ＋２８）ｋｇｆ／ｍ２の表面圧縮残留応力を有するこ
とを特徴とする延性にすぐれた高張力鋼線。

（２）重量係で００．４〜１．０％、Ｓｉ２．０４以下
、ｕｎ０．２〜２％を含有し、Ｐ０．０２％以下、８０
．０２係以下、Ｎ　０．０１１以下に制限し、且つＣｒ
０．０５〜３％、Ｍｏ０．０１〜１％、Ｗ０．０１〜１
％、Ｃｕ　０．０５〜３％、ＮＩ０．１〜５チ、Ｃｏ０
．１〜５チの１種または２種以上を含有し残部鉄及び不
可避不純物よシなシ、且つ中心と表面の硬度差がビッカ
ース硬度にして１００以下で且つ、鋼線強度σに応じて
（Ｑｊ）５σ＋１３）ぺ０３５σ＋２８）ｋｇｆ／■２
０表面圧縮残留応力を有することを特徴とする延性にす
ぐれた高張力鋼線。

（３）重量係で００．４〜１．０％、Ｓｉ２．０係以下
、Ｍｎ　０．２〜２％を含有し、Ｐ０．０２％以下、８
０．０２％以下、Ｎ　０．０００１〜０．１％以下に制
限し、目、つＡｔ０．００１〜０．１　俤　、　Ｔｉ０
．００１〜０．１　％、　Ｎｂ０．ｏｏｌ　　〜０．１
　チ　、Ｖ０．００１〜０．１％、Ｂ　０．０００３〜
０．０５％、Ｍｇ０．００１〜０．１％の１種または２
種以上を含有し、残部鉄および不可避不純物よりなシ、
且つ中心と表面の硬度差がビッカース硬度にして１００
以下で且つ、＠線強度σに応じて（０β５σ＋１３）ダ
０３５σ＋２８）ｋｇ　ｆ　／　ｗ２の表面圧縮残留応
力を有することを特徴とする延性にすぐれた高張力鋼線
。

（４）　　重ｆｒ　％でＣ０．４〜１．０％、　Ｓｉ　
２．０　％以下、Ｍｎ０、２〜２　％を含有し、Ｐ０．
０２４以下、８０．０２１以下、Ｎ０．０１１以下に制
限し、且つＣｒ　０．０５〜３　％、Ｍ。

０．０１〜１％、Ｗ０．０１〜１憾、Ｃｕ０．０５〜３
％、Ｎ１０１１〜５チ、Ｃｏ０．１〜５チの１種または
２種以上を含有し、更にＡｔ０．００１〜０．１壬、Ｔ
ｉ０．００１〜０．００１〜０．１％、Ｎｂ　０．００
１〜０．１、Ｖ０．ＯＯｌ　〜０．１％、Ｂ０．０００
３〜０．０５憾、Ｍｇ０．００１〜０．１係の１種また
は２種以上を含有し、残部鉄および不可避不純物よりな
９、且つ中心と表面の硬度差がビッカース硬度にして１
００以下で且つ、鋼線強度σに応じて（０．ＯＳσ＋１
３）〜（０．３５σ＋２８）ｋｇｆ／−の表面圧縮残留
応力を有することを特徴とする延性にすぐれた高張力鋼
線。

以下に本発明の詳細な説明する。

（作用） 最初に鋼線組成を前記のように限定した理由を述べる。

Ｃは０．４％未満では所要の強度が得られないため、ま
た１、０チを超えると延性が著しく劣化するため含有量
を０．４〜１，０チに限定した。

Ｓｔは主としてその固溶体硬化作用を利用するために添
加てれるが、添加量が２％を超えるとやはシ延性の低下
が顕著になるので上限を２．０チにした。

Ｍｎは焼入性の確保とＳの固定のために添加されるが、
０．２％未満ではＳが十分に固定されないため、また２
％を超えて添加しても焼入性はもはや増加しないので０
．２〜２．０チに限定した。

ＰとＳは延性の向上のためには少々いほど良い。

それぞれ０．０２％を超えると延性に対する悪影響が大
きいので０．０２％以下に制限した。Ｎは０．０１％を
超えると延性に悪影響を及ぼすので０．０１％以下に制
限した。

以上が本発明の対象とする５ＩＡ線の基本成分系である
が、この他必要に応じて（Ａ）　Ｃｒ　０．０５〜３チ
、Ｍ。

０．０　１〜１　　％　　、　　Ｗ０．０　１〜１　　
％　　、　　Ｃｕ　　０．０５〜３チ。

Ｎｉ０．１〜５％、　Ｃｏ　０．１〜５％の１種以上あ
るいは（Ｂ）　Ａｌ０．００１〜０．１％、　Ｔ１０．
００１〜０．１　％　、　Ｎｂ０．００１〜０．１　　
％　、Ｖ　０．００１〜０．１　　％　、Ｂ０．０Ｏ０
３〜０８０５％、Ｍｇ０．Ｏ０．〜０．００１〜０．１
％の１種以上の、（４）、（Ｂ）の一方又は両方を含有
することができる。

まず、Ｃｒ　、　Ｍｏ　、　Ｗ　、　Ｃｕ　、　Ｎｉ　
、　Ｃｏ　１１強度の増加及び耐食性の増加を目的にし
て添加さｎるが、Ｃｒ０．０５％未満、Ｍｏ　０．０１
４未満、Ｗ０．０１％未満、Ｃｕ０．０５％未満、Ｈｔ
０．１％未満及びＣｏ０．００１〜０．１％未満ではそ
ｎらの強化及び耐食性に対する効果は認めら扛なくなる
のでＣｒ０．０５％、　Ｍｏ　０．０１％。

Ｗ０．０１％、Ｃｕ０．０５％、ＮＩ０．１％及びＣｏ
　０．１係を下限とした。

一方Ｃｒ　３％超、Ｍｏ　１％超、Ｗ１％超、Ｃｕ　３
％超、Ｎｌ　５％超及びＣｏ５％超ではこ几らの元素の
強化及び耐食性に対する効果は飽和する一方、延性を低
下させる効果が顕著になるので、Ｃｒ　３％。

Ｍｏ　１％、Ｗ１％、　Ｃｕ　３　％　、　Ｎｌ　５％
及びＣｏ５％を上限とした。なおこｎらの合金元素の合
計量は７チ以下に抑えることが延性の点で望ましい。

次にｋＡ　、　ＴＩ　、　Ｎｂ　、　Ｖ　、　Ｂ及びＭ
ｇはＮ及びＳを固定して延性を向上させることを目的に
添加されるが、Ａｌ０．００１％未満、Ｔｌ０．Ｏ０．
チ未満、Ｎｂ０．００１％未満、Ｖ０．００１％未満、
Ｂ　０．０００３％未満及びＭｇ　０．００１４未満で
は、Ｎ及びＳを固定することが出来ないので、Ａｌ０．
００１％　、　Ｎｂ　０．００１％。

Ｖ　０．００１％　、　Ｂ　Ｕ、０００３％及びＭｇ０
．００１％を下限とした。

一方ＡＡ　０．１％超、ＴＩ０．１．％超、Ｎｂ　０．
１％超、Ｖ０．１％超、８０．０５％超及びＭｇｏ：ｘ
％超ではこれらの元素のＮ及びＳ固定効果は飽和する一
方、これらの元素の窒化物及び硫化物による延性劣化作
用が顕著になるので、Ａｔ　０．００１〜０．１％、　
Ｔ１０．１％。

Ｎｂ　０．１％、Ｖ０．１％、Ｂ０．０５％及びＭｇ　
０．１％を上限とした。なおこれらの元素の合計量を０
．２−以下に抑えることが延性の点で望ましい。

次に本発明の最大のｖｆ＠に、中心と表面の硬度差をピ
ンカース硬度にして１００以下に規制すると共に、鋼紗
がその表面に、鋼線強度σに応じて（０．０５σ＋１３
）〜（０．３５σ千２８）ｋｇｆ／笥２の範囲で圧縮残
留応力を有する点にある。以下、鋼線の中心と表面の硬
度差及び鋼線の圧縮残留応力をこのように定めた理由を
述べる。

′、（ｊ、線の延性は普通引張試験における伸び、絞り
値あるいは捻回試験における破断までの回転数（捻回値
）及びそのときの破断形態あるいは曲げ試験などによっ
て判定される。

これらの延性評価基準の中で、鋼線の強度の増加に伴っ
て最も顕著に劣化するのは捻回試験における破断形態で
ある。

第１図は、捻回試験における！ＩＪｍｌの破断形態を模
式的に示したものであって、ｔａ）は正常破断の状況を
示すものであるが、強度の増加と共に、同図（ｂ）に示
した工うな割ｎ２を伴なう異常破断の頻度が増加する。

これは第２図に模式的に示したように把み治具３で１１
を把持して行われる捻回試験中に、ｗｉ紗１の表面に長
平方向に割れ２が生ずることに起因するもので、異常破
断の発生は鋼線の円周方向の延性の劣化を意味している
と考えることかできる。

強度の増加に伴って鋼線の円周方向の延性が最も劣化し
易いことは、実際に鋼線の曲げ加工で、曲げ破断は起ら
ないのに長手方向に縦割れが生ずる場合があること、ま
た撚り線加工をしたときに撚り破断はしないのに同じく
縦割れが生ずる場合があることによっても理解される。

このように捻回試験の破断形態は！ｉ１４線の延性評価
尺度の中でも最も重要なものであるということが出来る
。

本発明者らは、−線の中心と表面の硬度差を規制し、且
つ本線がその表面に圧縮残留応力を有することが、銅線
の円周方向の延性を向上させるのに極めて有効であるこ
とを見い出し、硬度差と圧縮残留応力の適正範囲を検討
した。すなわち捻回試験の異常破断の発生率を１０％以
下に抑制することを目標に、１６３に９ｆ／ｗａ”　、
　２２０ｋｇｆ／ｍ”　　。

３０５に９ｆ／ｆｉ”及び３６０ｋｌ！ｆ／餌２の引張
強度を有し、且つ中心と表面の硬度がビッカース硬度に
して１０から１５０の範囲に変化している鋼線を用いて
、残留応力及び硬度差と捻回試験の異常破断の発生率の
関係を調べた。

その結果、引張強度１５２ゆｆ　／ｗ”の鋼線では２０
ゆｆ／ｕｎ”　　、　２３５に９ｆ／−２の鋼線では２
５ゆｆ／ｌｅｌ　。

３１６に９ｆｉ−の鋼線では２９に９ｆ／額”、３７７
ゆルーの１線では３１　ｋｇｆ／ｗＪ以上の圧縮残留応
力を有することと、銅線の中心と表面の硬度差をビッカ
ース硬度にして１００以下、望ましくは６０以下に制限
することが、捻回試験の異常破断の発生率を１０％以下
に抑えるために必要であることが明らかになった。ここ
で得らｎた圧縮残留応力を銅線の引張強度σに対して整
理すると、（０．０５σ＋１３）ｋｌ？　ｆ　／１ｒｒ
ｒ２なる関係が実験的に得ら扛た。ここで硬度差が１０
０を超えていると、（０．０５σ＋１３）ｋｇｆ／ｖｒ
ｒｎ２の圧縮残留応力を与えても、鋼線自体の硬度差に
伴う組織の内部不均一の悪影響を克服することが出来な
いために、捻回試験の異常破断率を１０％９、下に抑え
ることはできなかった。また硬度差が１００を超えてい
ると、機械的に圧縮残留応力を付与するとき鋼線の内部
に割ｎが生ずる場合のあることも明らかになった。

一方、硬度差は、１００以内に収まっていても、圧縮残
留応力が（０．０５σ＋１３）ｋｇｆ／覇２に満たない
ときは異常破断率を１０％以下に抑えることはできなか
った。

なお、捻回試験の異常破断の発生率が１０％以下であｎ
ば、鋼線を実際に加工する場合、縦割ｎなどの発生の心
配は全くない。

このような理由で、鋼線の中心と表面の硬度差と鋼線表
面に付与さｎる圧縮残留応力の下限を定めた。

一方、鋼線表面の圧縮残留応力は大きいほど円周方向の
延性の改讐には望筐しいが、周知の如く、表面の圧縮残
留応力に比例して、鋼線中心の引張残留応力は増加する
。鋼線中心の引張残留応力が大きくなると、中心部に割
ｎが生じ、捻回試験時に異常破断を生ずるに至る。従っ
て、ｗ４１ｆ！ｊ、中心の割ｎとの関係で自ずから、鋼
線表面に許容さｎる圧縮残留応力の上限値が決る。そこ
で本発明者らは前記の４種類の鋼１種を用いて、鋼線中
心の割れに起因する捻回試験の異常破断の発生と、圧縮
残留応力の関係を調べた。

その結果、引張強度１５２に９ｆ／■２の鋼、線では、
８０　ｋｇｆ／ｍ”　　、　２３５ｋｌ？ｆ／＋ｍ”の
鎖線では、１１３に９ｆ／ｗｒ２．３１６に９ｆ／ｗｎ
”の鋼線では１３６　ＸＪ　ｆ／ｌｒｔ＋”　＋３７７
　Ｋ１７ｍ２の鋼線では１６０　ｋｇ　ｆ　／ｍ２を表
面圧縮残留応力が超えると、異常破断が発生することが
明らかになった。この圧縮残留応力は鋼線強度σと比例
関係にあシ、（０．３５σ＋２８　）　ｋｇｆ　／ｍ”
　　と実験的に与えら几る。圧縮残留応力の上限（０．
３５σ＋２８）ｋｇｆ／τ２はこのようにして決めた。

なお、このように鋼線の中心と表面の硬度差を１００以
下、望ましくは６０以下に抑える手段としては、例えば
連続鋳造工程において低温鋳入を実施すること、あるい
は電磁攪拌を行うこと、ないしは鋼片を高温で均熱処理
することが有効である。

なお圧縮残留応力は機械的にどのような手段で付加して
も良いが、伸線後の鋼線の表面に本発明で限定した範囲
の圧縮残留応力を付加する手段として例えばローラー圧
延加工あるいはショットピーニング加工をあげることが
できる。

このような圧縮残留応力は伸線後、鋼線が製品として使
用さ几るまでのいずれの工程に於いて付与さ扛ても良い
が、ブルーイング処理後あるいはメッキ処理後に付与さ
れた場合にｉ’ｔ２５０℃以下の温度で再度ブルーイン
グ処理を行う方が鋼線の応力緩和特性の向上のためには
好まし、い。

なお、鋼線の強度は特に限定しないが、引張強度１３０
に９ｆ／ｌｘｍ”以上のｗ４線で本発明を適用すると効
果が大きい。

なお、本発明になる鋼線は疲労特性、腐食疲労特性、遅
ｎ破壊特性、応力閥食割れ性あるいはへたり性にもすぐ
ｎている。

また本発明の鋼線は、鋼線を用いて作らｎる製品例えば
ロープ、Ｓ組節化タイヤあるいは鋼線強化プラスチック
などの耐久性、疲労特性の向上にも効果を発揮する。

次に実施例をあげて本発明の効果をさらに具体的に説明
する。

（実施例） 実施例に供した一線の組成、線径、引張強度。

陵絣の中心硬度９表面硬度及びそ几らの硬度差、本発明
で限定した鋼線表面の圧縮残留応力の下限値（０．０５
σ＋１３）及び上限値（０３５σ＋２８）、実施例に供
した鋼線の表面に存在している残留応力、及びこｎらの
鋼線について捻回試験、疲労試験。

腐食疲労試験、遅れ破壊試験、へたり試験などを行った
結果とこｎらのｇＡ綜を用いて製造された製品の疲労試
験の結果を第１表に併記した。

なお、同表において各種試股の判定基準或いは手段は次
のとおシである。

まず残留応力の十記号は引張残留応力を、−記号は圧縮
残留応力を示す。

次に捻回試験異常破断率は捻回試験において第１図（ｂ
ｌに示した異常破断が発生する比率を示す。

疲労限は鋼線の回転曲げ疲労試験における疲労限界応力
を示す。

タイヤ中のコード破損率は５００ゆの負荷で１０万ｋｎ
＋走行後のタイヤ中のコードの破損率を示す。

へたυ率は鋼線に引張強度の６０チのねじシ応力を与え
、９６時間放置した後の残留剪断歪を示す。

遅れ破壊時間は０．ＩＮ塩酸溶液中で８０に９ｆ／ｍ２
の引張応力を負荷したときの破断までの時間を示す。

プラスチック板の疲労限比は１種＋”５Ｉ１００本の鋼
線で強化した１＋ｗ＋厚Ｘ１０ｍｍ幅のプラスチック板
の曲は疲労における疲労限を比較例の試験番号扁３７の
疲労限を１として対比する。

腐食疲労寿命は鋼線の３−食塩水中の回転曲は疲労試験
において、２０ｋｇ７／ｗｍ２の負荷で破断する迄の回
転数を示す。

応力腐食割れ時間は、０．５チ酢酸＋５％食塩水溶液中
で７０ｋｇｆ／ｗｎ”の引張応力を負荷したときの破断
までの時間を示す。

ロープ疲労限比はＪＩＳ　１号ロープの曲は疲労限で、
比較例屋５１の一線で製造されたロープの疲労限を１と
して、その対比で発明例屋５０の銅線で製造されたロー
プの疲労限を示す。

次に第１表において試験人１〜９は発明１に関するもの
で、この内Ａ　１　、３　、５は本発明例であり、他は
比較例である。

Ａ１，２はθ径０．２５瀞、引張強度３４４ゆｆ／ｍ？
の同一成分組成を有する鋼線についての結果であシ、こ
ｎらの内中心と表面の硬度差が３２で１０３ｋｇｆ／Ｍ
２　　の圧縮残留応力を有するＡ１の銅線の捻回試験の
異常破Ｕｒ率はＯである。なお圧縮残留応力はローラー
圧延加工によって付与されている。

一方中心と表面の硬度差が１１２で４０　ｋｇｆ／ｗ２
の引張残留応力を有する屋２のジ線の異常破断率は９０
チで、本発明になる鋼線がすぐ几だ延性を示すことが分
る。また本発明になる鋼線は疲労特性及びタイヤ中に於
ける耐久性にもすぐｎている。

Ａ３，４は線径２．６　ｍｍ　、引張強度１７０ｋｌｌ
ｆ／ｗｍ”の同一成分組成を有する鋼線に関する結果で
あ夛、こｎらの内中心と表面の硬度差が４５で、５０ｋ
ｌｉｌ　ｆ　／　ｍ”の圧縮残留応力を有する扁３の鎖
線は異常破断率がＯで延性がすぐれているが、硬度差が
１２０も存在する屋４の鋼線は異常破断率が７５チで延
性が劣っている。残留応力はショットピーニングによっ
て与えら軸１ Ａ５は線径１．２　ｍ、引張強度２２１　’に９　ｆ　
／ｌｔ、”、中心と表面の硬度差５０の鋼線に関する結
果で、異常破断率は０で、延性がすぐれている。圧縮残
留応力はショットピーニングによって与えらｆた。

Ａ　６　、７　、８　、９は、いずｎも組成、中心と表
面の硬度差あるいは残留応力が本発明外にあるため異常
破断率が篩＜、延性に欠けていることが明らかである。

次にＡ１８〜２０は発明２に関するもので、この肉屋１
０．１２．１３，１５，１７，１８゜２１．２２は本発
明例であり、他は比較例である。

基１０．１ｉＩｆｉ線径０．２５　ｍ、引張強度２８４
に９　ｆ　／ｍ”の同一成分組成を有する鋼線について
の結果で、中心と表面の硬度差が３８で８０ｋｌ？、？
”／ｗｎ２の圧縮残留応力を有するＡ１０の鋼線の捻回
試験の異常破断率ｔｃｉ５チで、一方中心と表面の硬度
差が１０９で４０　ｋｇｆ／ｍ”の引張残留応力を有す
るＡｌｌの鋼線の異常破断率ｆ′ｉ９５％で、本発明に
なる鋼線が延性に極めてすぐ几ていることが分る。

なお圧縮残留応力はローラー圧延によって与えら扛た。

Ａ１２は線径２．５諺、引張強度２０５ゆｆ／雪２で、
２８　ｋｇｆ／ｍ”の圧縮残留応力を有する鋼線の結果
で、異常破断率ＵＯで延性にすぐれている。この場合、
圧縮残留応力はショットピーニングニよって与えられて
いる。

Ａ１３と１４汀線径０．６　ｍ　、引張強度２５４に９
　ｆ　／１ａｎ２の同一成分組成を有する鎖線に関する
例であって、硬度差７０で６８　ｋｇｆ／■２の圧縮残
留応力を有する屋１３の鋼線では異常破断率が５％であ
るのに対して、硬度差が１０８で、５０に９ｆ／ｍＦの
引張残留応力を有する屋１４の銅線の異常破断率は１０
０％で、本発明の鋼線の延性がすぐｎていることが明ら
かである。この場合の圧縮残留応力１−ｉローラー圧延
加工によって与えらｎた。

Ａ１５，１６は線径４．５　ｍ　、引張強度１９５に９
　ｆ　／ｖｍ　”の同一成分組成を有する銅線に関する
結果で、この内中心と表面の硬度差が４３で４５ｋｌｉ
’　ｆ　／ｍ”の圧縮残留応力を有する扁１５の鋼線は
異常破断率Ｏで延性がすぐれているが、中心と表面の硬
度差が１３１で１１０に９ｆ／ｍ”にも及ぶ圧縮残留応
力を有するＡ１６の鋼線の異常破断率は６０チで延性が
劣っている。圧縮残留応力はローラー圧延によって与え
た。

屋１７は線径２．５　ｗａ、引張強度１７１　ｋｏ　ｆ
　／ｍ２硬度差５８で４４　ｋｇｆ／ｍ”の圧縮残留応
力を有する亜鉛メッキｗ４線の結果で、異常破断率はＯ
で延性にすぐれている。圧縮残留応力はショットピーニ
ングによって与えらｎた。

Ａ１８〜２０は線径８ｍ、引張強度１８０ｆｆ／ｖａｎ
２の同一成分組成を有する鋼線に関する結果で、中心と
表面の硬度差が５０で３５　ｋｇｆ／ｗｍ２の圧縮残留
応力を有する４１８では異常破断率はＯで、中心と表面
の硬度差が１１３で２０　ｋｇｆ／ｍ２の引張残留応力
の存在するＡ１９及び中心と表面の硬度差が１１９で１
５　ｋｙｆ／１種”の圧縮残留応力しか有していないＡ
２０の鋼線では異常破断率にそｎぞ九６０チ゛と４０％
で、本発明になる鋼線の延性がすぐｎでいることが分る
。ここでＡ１８の峙線ではショットピーニング、Ａ２０
の鋼線ではローラー圧延加工によって圧縮残留応力が与
えらｎた。

咬た本発明になる鋼線はへたｐ性、遅ｎ破壊特性にも寸
ぐれている。

屋２１は線径１．２「、引張強度２２０　ｋｇ　ｆ　／
ａｍ”中心と表面の硬度差２６で、７２　ｋｌｆ／ｍ２
の圧縮残留応力を有する帽りまたＩｆｘ　２２は線径３
．６簡、引張強度１８６ｋｇｆ／ｍ２、硬度差５６で５
１　’に９ｆ／ＷｒＭ２の圧縮残留応力を有するｉ＃紗
の結果で、異常破断率はそ几ぞれ５％と０で延性がすぐ
ｎている。こｎらはい−ｊＡもローラー圧延によって圧
縮残留応力を与えらｎた。

屋２３〜２９はそれぞれ鋼線組成、中心と表面の硬度差
あるいは残留応力が本発明外にあるため、いず几も異常
破断率が高く、延性が劣っている。

屋３０〜４５は発明３に関するもので、この内４３０．
３１，３２，３４．３６，３８．３９は本発明例であり
、他は比較例である。

まず、扁３０は線径２．Ｏｆｉ、引張強度１９５に９ｆ
／ｍ”、中心と表面の硬度差２５　テ３０　ｋｇｆ／ｍ
”の圧縮残留応力を有する鋼線、またＡ　３１１４線径
０．８覇、引張強度２６０に９ｆ／ｍ”、硬度差５５で
６９に９ｆ／τ２の圧縮残留応力を有する鍋紗の結果で
、異常破断率はそＡ−５ｆ’ＬＱと５％でぃずｎも延性
にすぐ几ている。

屋３２は線径０．０６ｍ、引張強度４０８に９ｆ／１ｐ
ｐ２、硬度差４３で、１０２に９ｆ／■２と大きな圧に
残留応力を有する極細鋼線に関する結果で異常破断率は
５％で良好な延性を示している。Ａ　３０　、３１　。

３２の鋼線の残留応力はショットピーニングによって付
加さｎた。

ム３３は線径５．５■、引張強度１８６ｋｉ？ｆ／ｍ＋
”の鋼線に関する結果であるが、中心と表面の硬度差が
１１０も存在し、また圧縮残留応力も１０ゆｆ／ｍ？で
小さいために、異常破断率は５０チで延性が劣っている
。

扁３４と３５は線径３．２鰭、引張強度１４５に９　ｆ
　／ｗ”の鋼線に関する結果で、中心と表面の硬度差が
２６で、４６に９ｆ／−の圧縮残留応力を有するＡ３４
のｍ線は異常破断率０で延性はすぐれているが、硬度差
１０７で４０　ｋｇｆ／ｍ”の引張残留応力を有する扁
３５の鋼線の異常破断率は４０チで延性が劣っている。

残留応力はショットピーニングによって与えた。

Ａ３６と３７は線径０．０４■、引張強度４２１に９　
ｆ　／ｓａ＝”の同一成分組成の鋼線に関する結果で、
中心と表面の硬度差１８で６８　ｋｇｆ／ｍ”の圧縮残
留応力を有する扁３６の鋼線の異常破断率は５チである
のに対して、中心と表面の硬度差１０９で３５　ｋｇ　
ｆ　／ｗ２の引張残留応力を有する扁３７の銅線の異常
破断率は８０％で本発明になるｍ線の延性がすぐれてい
ることが分る。また本発明になる錯組で強化さｎたプラ
スチック板はすぐれた疲労特性を示すことが明らかであ
る。なお圧縮残留応力はローラー圧延加工によって与え
た。

Ａ３８は線径３．２「、引張強度１７２に９ｆ／翻２、
硬度差３５で、５９　＃ｆ／ｗｍ”の圧縮残留応力を有
するｇｌｉ線、またＡ３９は線径０．３■、引張強度２
３８に９ｆ／簡２、硬度差４０で８２に９ｆ／祁２の圧
縮残留応力を有する銀線の例で、異常破断率はそれぞｆ
ｌＱと５チで、共にすぐｎた延性を示している。なお、
４３８．３９の鋼線の圧縮残留応力はショットピーニン
グによって付与す几た。

一方、屋４０〜４５は、それぞれ鋼線の組成、中心と表
面の硬度差あるいは残留応力が本発明外にあるため異常
破断率がいずれも高く、延性に欠けている。

最後に扁４６〜５８は発明４に関するもので、この肉屋
４６，４７，４８．４９．５１は本発明例で、他は比較
例である。

Ａ　４６は線径２．　Ｏｖｍ　、引張強度１９３ｋｌＪ
ｆ／ｍ２、中心と表面の硬度差２０で圧縮残留応カフ　
５　ｋｇｆ％ｏ＋ｎ２を有する鋼線、屋４７は線径３．
５　ｍ、引張強度１８６　ｋｇｆ／ｍ”　、硬度差３４
で、６０　ｋｌｌｆ／ｒ”の圧縮残留応力を有するｔ１
３線、ム４８は線径１．３胴、引張強度２２０　ｋｇｆ
　／ｗａ”、硬度差５０で圧縮残留応力６８　ｋｇｆ／
ｗａ”を有する鋼線の結果で、いず扛も異常破断率は０
で極めて延性にすぐｎている。

なおＡ　４６　、４７　、４８の鋼線では圧縮残留応力
はローラー圧延によって付与された。

＆４９と５０ｉｄ、線径０４５ｆｉ、引張強度２８５ｋ
ｉ？ｆ／ｍ”の同一成分組成の鋼線に関する結果で、中
心と表面の硬度差２ρで９１　ｋｇｆ／ＴＥＡ２の圧縮
残留応力を有する。

＆４９の鋼線では異常破断率はＯで延性にすぐれている
。−男中心と表面の硬度差が１０８で４２　ｋｙ　ｆ　
／ａｍ”の引張残留応力を有するＡ５０の鋼むは９０％
にも及ぶ異常破断率を示し、延性に劣っていることが明
らかである。またこの鋼線は腐食疲労特性にもすぐ九て
いる。なお＆４９の１線の圧縮残留応力はショットピー
ニングによって与えられた。

＆５１〜５３は線径２．０ｍで、引張強度２３５ｋｌ？
ｆ／ｍ２の同一成分組成の鋼線に関する結果で、中心と
表面の硬度差が７５で７０　Ｋｆ／ｗａ２の圧縮残留応
力を有するＡ　５１の鋼ｌｆＮは異常破断率５チで延性
にすぐ几ている。一方硬度差が１２３で３７　ｋＩ？ｆ
／ｍ”の引張残留応力を有するＡ　５２の鋼線は異常破
断率７５チで延性に欠けている。また中心と表面の硬度
差が１１８で、圧縮残留応力が２５ゆｆ／−”の屋５３
の銅線は同じく異常破断率が高く延性に欠けている。

本発明のＡ５１の鋼線は応力腐食割れ特性にもすぐれ、
またこの鋼線で製造されたローフ″はすぐ几た疲労特性
を示している。圧縮残留応力はローラー圧延によって与
えられている。

屋５４〜５８は、そ几ぞれ組成あるいは残留応力が本発
明外にあるため、異常破断率が高く、延性に劣っている
。

（発明の効果） 以上の実施例からも明らかなように、本発明になる鉄線
は高強度にして且つ延性にすぐれ、産業上柱するところ
は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）は捻回試験材の破断形態で、
（ａ）は正常破断、（ｂ）は異常破断をそれぞれ示す図
、第２図は捻回試験中に鋼線表面に発生する割れの模式
１・・・鋼線、２・・・割れ、３・・・把み治具。 第１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％でＣ０．４〜１．０％、Ｓｉ２．０％以下
   、Ｍｎ０．２〜２％を含有し、Ｐ０．０２％以下、Ｓ０
   ．０２％以下、Ｎ０．０１％以下に制限し、残部は鉄お
   よび不可避不純物よりなり、且つ中心と表面の硬度差が
   ビッカース硬度にして１００以下で、且つ鋼線強度σに
   応じて（０．０５σ＋１３）〜（０．３５σ＋２８）ｋ
   ｇｆ／ｍｍ＾２の表面圧縮残留応力を有することを特徴
   とする延性にすぐれた高張力鋼線。
2. （２）重量％でＣ０．４〜１．０％、Ｓｉ２．０％以下
   、Ｍｎ０．２〜２％を含有し、Ｐ０．０２％以下、Ｓ０
   ．０２％以下、Ｎ０．０１％以下に制限し、且つＣｒ０
   ．０５〜３％、Ｍｏ０．０１〜１％、Ｗ０．０１〜１％
   、Ｃｕ０．０５〜３％、Ｎｉ０．１〜５％、Ｃｏ０．１
   〜５％の１種または２種以上を含有し、残部鉄及び不可
   避不純物よりなり、且つ中心と表面の硬度差がビッカー
   ス硬度にして１００以下で、且つ、鋼線強度σに応じて （０．０５σ＋１３）〜（０．３５σ＋２８）ｋｇｆ／
   ｍｍ＾２の表面圧縮残留応力を有することを特徴とする
   延性にすぐれた高張力鋼線。
3. （３）重量％でＣ０．４〜１．０％、Ｓｉ２．０％以下
   、Ｍｎ０．２〜２％を含有し、Ｐ０．０２％以下、Ｓ０
   ．０２％以下、Ｎ０．０１％以下に制限し、且つＡｌ０
   ．００１〜０．１％、Ｔｉ０．００１〜０．１％、Ｎｂ
   ０．００１〜０．１％、Ｖ０．００１〜０．１％、Ｂ０
   ．０００３〜０．０５％、Ｍｇ０．００１〜０．１％の
   １種または２種以上を含有し、残部鉄および不可避不純
   物よりなり、且つ中心と表面の硬度差がビッカース硬度
   にして１００以下で且つ、鋼線強度σに応じて（０．０
   ５σ＋１３）〜（０．３５σ＋２８）ｋｇｆ／ｍｍ＾２
   の表面圧縮残留応力を有することを特徴とする延性にす
   ぐれた高張力鋼線。
4. （４）重量％でＣ０．４〜１．０％、Ｓｉ２．０％以下
   、Ｍｎ０．２〜２％を含有し、Ｐ０．０２％以下、Ｓ０
   ．０２％以下、Ｎ０．０１％以下に制限し、且つＣｒ０
   ．０５〜３％、Ｍｏ０．０１〜１％、Ｗ０．０１〜１％
   、Ｃｕ０．０５〜３％、Ｎｉ０．１〜５％、Ｃｏ０．１
   〜５％の１種または２種以上を含有し、更にＡｌ０．０
   ０１〜０．１％、Ｔｉ０．００１〜０．１％、Ｎｂ０．
   ００１〜０．１％、Ｖ０．００１〜０．１％、Ｂ０．０
   ００３〜０．０５％、Ｍｇ０．００１〜０．１％の１種
   または２種以上を含有し、残部鉄および不可避不純物よ
   りなり、且つ中心と表面の硬度差がビッカース硬度にし
   て１００以下で且つ鋼線強度σに応じて（０．０５σ＋
   １３）〜（０．３５σ＋２８）ｋｇｆ／ｍｍ＾２の表面
   圧縮残留応力を有することを特徴とする延性にすぐれた
   高張力鋼線。