JP2000336459A - デラミネーションの発生しない高張力鋼線およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミ送電線などの補強用ＡＣＳＲ線などに
使用される高張力鋼線、特に撚り線加工中における鋼線
のデラミネーションが発生しない高張力鋼線を提供する
こと。 【解決手段】 直径ｄ(mm)の鋼線の横断面において、表
層から０．１ｄの領域の硬度と直径と関係が、５５０×
｛１＋ exp（−ｄ／０．２５）｝−１０×ｄ（Ｈｖ）；
式を用いて、０．９＜表層０．１ｄの硬度（Ｈｖ）／
式＜１．１；式を満足することにより、デラミネー
ションが発生しないことを特徴とし、好ましくは重量％
で、Ｃを０．６０％以上１．２０％以下、Ｓｉを０．２
％以上１．２％以下、Ｍｎを０．２％以上１．０％以下
含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物となる鋼からな
る鋼高張力鋼線。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスチールコード、ア
ルミ送電線などの補強用ＡＣＳＲ線、ワイヤロープなど
に使用される高張力の鋼線、亜鉛めっき鋼線に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スチールコードなどに用いられ
る伸線された極細鋼線は、熱間圧延後調整冷却された
４．０〜６．０mmの線材を一次伸線加工後、パテンティ
ング処理を行い、ブラスめっき処理をへて最終湿式伸線
加工することによって製造されている。また、アルミ送
電線などの補強用ＡＣＳＲ線、ワイヤロープ等に用いら
れる鋼線は、上記と同様にして得られた５．０〜１６mm
の線材を一次伸線加工後、溶融亜鉛メッキ処理を行う、
または溶融亜鉛めっき後伸線加工を行うことにより製造
される。これらの鋼線は、撚り線加工することにより製
品に加工される。従って、これらの鋼線はより高強度で
あり、撚り線性に優れることなどの特性が要求される。
そこで、鋼線の高張力化を図る上での課題は、鋼線の延
性、特に撚り線加工中における鋼線のデラミネーション
の発生を制御する技術の確立が必要となってきた。

【０００３】例えば、特開平６−３３６６４９号公報に
おいては、直径が０．３５mm以下の極細鋼線の捻回試験
時のデラミネーションを防止するために、鋼の化学成分
を調整し、さらに湿式伸線の仕上げダイス減面率とダイ
スアプローチ角を調整する方法が開示されている。しか
しながら、例えばワイヤロープ等に用いられる直径１．
５〜６mmの鋼線を製造しようとした場合、捻回試験時の
デラミネーションの発生を抑制する効果は期待出来な
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したス
チールコード、アルミ送電線などの補強用ＡＣＳＲ線、
ワイヤロープなどに使用される高張力鋼線、特に撚り線
加工中における鋼線のデラミネーションの発生が抑制さ
れた高張力鋼線を提供することを目的になされたもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の要旨は次の通りである。 （１） 直径ｄの鋼線の横断面において、表層から０．
１ｄの領域の硬度（Ｈｖ）と直径と関係が ０．９＜表層０．１ｄの硬度（Ｈｖ）／式＜１．１ …式 を満足することを特徴とするデラミネーションが発生し
ない高張力鋼線。ただし、式；５５０×｛１＋ exp
（−ｄ／０．２５）｝−１０×ｄ（Ｈｖ） （２） 重量％で Ｃ：０．６０％以上、１．２０％以下 Ｓｉ：０．２％以上、１．２％以下 Ｍｎ：０．２％以上、１．０％以下 を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる
（１）記載の高張力鋼線。 （３） 重量％で Ｓ：０．０１％以下 Ｐ：０．０２％以下 を含有することを特徴とする（２）記載の高張力鋼線。 （４） 重量％で Ｃｒ：０．０５％以上、１．０％以下 を含有することを特徴とする（２）または（３）記載の
高張力鋼線。 （５） 重量％で Ｃｕ：０．０５％以上、１．０％以下 を含有することを特徴とする（２）〜（４）のいずれか
１項に記載の高張力鋼線。 （６） 重量％で Ｎｉ：０．０５％以上、１．０％以下 を含有することを特徴とする（２）〜（５）のいずれか
１項に記載の高張力鋼線。 （７） 重量％で Ｂ：０．０１％以下 を含有することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１
項に記載の高張力鋼線。 （８） 不可避的不純物であるＡｌが０．００２％以下
であることを特徴とする（２）〜（７）のいずれか１項
に記載の高張力鋼線。 （９） 直径ｄの鋼線に対して加熱温度４５０〜５５０
℃、保持時間≦４５ｓの熱処理を行うことで、表層から
０．１ｄの領域の硬度と直径の関係が ０．９＜表層０．１ｄの硬度（Ｈｖ）／式＜１．１ …式 を満足することを特徴とする（１）〜（８）のいずれか
１項に記載のデラミネーションが発生しない高張力鋼線
の製造方法。ただし、式；５５０×｛１＋ exp（−ｄ
／０．２５）｝−１０×ｄ（Ｈｖ）

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の鋼成分の限定理由は下記
の通りである。Ｃは鋼の強度向上のための有効な強化元
素であり、高強度の鋼線を得るために０．６０％以上と
し、遍析部の初析セメンタイトの析出が抑えられなくな
り、延性が低下し伸線性が低下する１．２０％以下とす
る。Ｓｉはセメンタイト成長の抑制と亜鉛めっき時の強
度低下防止する作用がありその効果は０．２％未満では
十分ではない。Ｓｉ量の増加とともに顕著な効果を示す
が、１．２％を越えると鋼片加熱炉での脱炭が著しくな
り伸線前に皮むき行程が必要となるため、生産性が低下
する。Ｍｎは鋼の焼き入れ性の確保するために０．２％
以上必要であるが、１．０％を越えると遍析が大となり
伸線性を害するので、上限は１．０％とする。ＳとＰは
ともに鋼の靭延性を低下させる元素であり、また偏析し
やすい元素であるので、Ｓは０．０１％以下、Ｐは０．
０２％以下に規制するのが望ましい。

【０００７】本発明の高炭素鋼線材は、以上の元素を基
本成分とし、残部鉄および不可避的不純物からなるもの
であるが、必要に応じてＣｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｂ、Ａｌ、
Ｏ等を含有するものであっても良い。これらの元素を含
有させるときの、作用および適切な含有量は以下の通り
である。

【０００８】Ｃｒは高炭素鋼の強度を上げるので、その
効果の現れる０．０５％以上添加し、過剰に添加すると
変態が遅れミクロマルテンが発生しやすくなるので、
１．０％以下とする必要がある。Ｃｕは耐食性を高める
ためにその効果が有効に発揮される０．０５％以上添加
し、添加しすぎるとメカニカルデスケーリングによる伸
線においてダイス寿命を悪化させるため１．０％以下と
する必要がある。Ｎｉは捻回特性を高めるためにその効
果が有効に発揮される０．０５％以上添加し、添加しす
ぎると焼き入れ性が高くなりすぎるので１．０％以下と
する必要がある。ＢはＮによる時効脆性化の抑制のた
め、望ましくは重量％でＮ：Ｂ＝３：２の比で添加し、
添加しすぎると伸線性を害するので、０．０１％以下と
する必要がある。Ａｌは撚り線加工などの断線原因とな
る酸化物、すなわちＡｌ₂ Ｏ₃ を主成分とする非延性介
在物による延性低下を避けるために０．００２％以下と
する必要がある。

【０００９】前述の鋼成分に調整された鋼は、溶製され
た後に連続鋳造法によりブルームあるいはビレットとな
る。ブルームとされたものは、分塊圧延でビレットに熱
間圧延される。これらのビレットは熱間圧延で直径５〜
１６mmに加工され、衝風冷却により調整冷却され線材と
なる。

【００１０】この５〜１６mmの線材を、通常アプローチ
角８〜１２度のダイスを用いて伸線加工およびパテンテ
ィング処理ならびにブラスめっき処理を施した後に、伸
線加工されたスチールコードなどに用いられる直径が
０．１５〜０．８mmの鋼線、伸線加工後溶融亜鉛めっき
処理または亜鉛めっき処理後伸線加工されたアルミ送電
線などの補強用ＡＣＳＲ線、ワイヤロープ等に用いられ
る直径が０．８〜６．０mmの鋼線を対象とする。

【００１１】上記のようにして得られた直径ｄ＝０．１
５〜６．０mmの鋼線の横断面のビッカース硬さ測定を、
直径ｄ＝０．１５〜０．８mmの鋼線では荷重を５０ｇ、
直径ｄ＝０．８〜６．０mmの鋼線では荷重を１００ｇで
行った。このとき表層から０．１ｄの領域において、少
なくとも２点以上の硬度が得られるように圧痕間の距離
は圧痕幅の４倍以上、表層側の測定点は表層から圧痕幅
の２．５倍以上のＪＩＳ規格に準じた硬度測定を行っ
た。また、捻回試験時のデラミネーション発生有無にて
鋼線の撚り線加工性の評価し、試験条件は標点間距離を
１００ｄ、捻回速度は１０rpm にて行った。

【００１２】図１にデラミネーションが発生しなかった
時の鋼線の直径ｄと表層から０．１ｄの領域の硬度の関
係を示す。図１の実線で示す曲線は、５５０×｛１＋ e
xp（−ｄ／０．２５）｝−１０×ｄ（Ｈｖ）；式であ
る。さらに、表層から０．１ｄの領域の硬度が破線の曲
線で示す±１０％の領域にある場合においても、デラミ
ネーションが発生しない効果が高く、±５％の領域にあ
る場合はほぼ発生しない。すなわち、直径がｄの鋼線の
表層から０．１ｄの領域の硬度を、図１中の破線の曲線
で示す±１０％、望ましくは±５％の領域にすることで
デラミネーションの抑制が出来る。±１０％の領域にす
ることは下記の式、及び±５％の領域にすることは下
記の式で表される。 ０．９＜表層０．１ｄの硬度（Ｈｖ）／式＜１．１ …式 ０．９５＜表層０．１ｄの硬度（Ｈｖ）／式＜１．０５ …式

【００１３】このようなデラミネーションの発生しない
鋼線は、スチールコードなどには付加的に、溶融亜鉛め
っき鋼線ではメッキ工程内で加熱温度４５０〜５５０
℃、保持時間≦４５ｓの熱処理が行われることで製造す
ることが出来る。すなわち、直径がｄの鋼線の表層から
０．１ｄの領域の硬度が図１の実線で示す曲線から±１
０％の領域にない場合、または曲線の＋１０％より上方
にある場合は、加熱温度４５０〜５５０℃、最大保持時
間≦４５ｓの熱処理を付加することにより、表層から
０．１ｄの領域の硬度が図１の実線で示す曲線から±１
０％の領域にすることが出来る。このとき加熱温度が４
５０℃未満或いは５５０℃超、保持時間＞４５ｓでは、
表層から０．１ｄの領域の硬度が図１の実線で示す曲線
から±１０％の領域に保持することができない。

【００１４】

【実施例】表１に炭素成分値が０．７２％近傍の本発明
鋼および比較鋼の化学成分と特性値を示す。直径０．２
〜６mmの鋼線を溶融亜鉛めっき相当の熱処理、４５０
℃、３０ｓ保持の熱処理を行ったものについて、直径ｄ
の鋼線の表層０．１ｄの硬度の平均値と捻回試験時のデ
ラミネーションの有無（有×、無○）を示したものであ
る。本発明鋼１〜５は本発明の成分範囲に調整され、直
径ｄの鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度が上記の式
または式を満足する鋼線である。比較鋼６〜１０は
本発明の成分範囲に調整され、直径ｄの鋼線の表層から
０．１ｄの領域の硬度が式または式を満足しない鋼
線である。デラミネーションが発生するのは、直径ｄの
鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度が式または式
を満足しない場合である。しかし、満足する場合にはデ
ラミネーションは抑制される。

【００１５】次に、表２に溶融亜鉛めっき処理等を行っ
ていない伸線加工ままの鋼線の炭素成分がそれぞれ異な
る本発明鋼と比較鋼を示す。本発明鋼１１〜２２は本発
明の成分範囲に調整され、直径ｄの鋼線の表層から０．
１ｄの領域の硬度が上記の式または式を満足する鋼
線である。比較鋼２３〜２８は直径ｄの鋼線の表層から
０．１ｄの領域の硬度が式または式を満足しない鋼
線である。表１と同様にデラミネーションが発生するの
は、直径ｄの鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度が式
または式を満足しない場合であり、満足する場合に
はデラミネーションは抑制される。

【００１６】さらに、表２には、比較鋼に加熱温度４５
０〜５５０℃、保持時間≦４５ｓの熱処理を付加した結
果、デラミネーションが抑制された効果を示す。比較鋼
２３〜２８は、熱処理前には直径ｄの鋼線の表層から
０．１ｄの領域の硬度が本発明の範囲に入っていなかっ
たが、加熱温度４５０〜５５０℃、保持時間≦４５ｓの
熱処理を行うことにより、鋼線の表層から０．１ｄの領
域の硬度を本発明の範囲にすることで、デラミネーショ
ンが抑制されたものである。更にまた、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎ
ｉ、Ｂなどを必要に応じて添加しても、鋼線の表層から
０．１ｄの領域の硬度を本発明の範囲にすることで、デ
ラミネーションの発生しない鋼線が得られることも分か
る。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】

【発明の効果】本発明の高張力鋼線は、撚り線加工でデ
ラミネーションを起こすことなくロープなどに加工され
ることが可能であり、生産性を向上やより高張力のロー
プの製造をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼線の直径と表層硬度の関係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２３Ｃ 2/06 Ｃ２３Ｃ 2/06 (72)発明者 吉江 淳彦 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 Ｆターム(参考） 4E096 EA02 EA12 EA13 FA08 GA03 4K027 AA06 AA23 AB02 AB42 4K032 AA01 AA02 AA06 AA07 AA11 AA14 AA16 AA23 AA27 AA29 AA31 AA32 BA02 CF01 CH04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直径ｄの鋼線の横断面において、表層か
   ら０．１ｄの領域の硬度（Ｈｖ）と直径と関係が ０．９＜表層０．１ｄの硬度（Ｈｖ）／式＜１．１ …式 を満足することを特徴とするデラミネーションが発生し
   ない高張力鋼線。ただし、式；５５０×｛１＋ exp
   （−ｄ／０．２５）｝−１０×ｄ（Ｈｖ）
2. 【請求項２】 重量％で Ｃ：０．６０％以上、１．２０％以下 Ｓｉ：０．２％以上、１．２％以下 Ｍｎ：０．２％以上、１．０％以下 を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる請求
   項１記載の高張力鋼線。
3. 【請求項３】 重量％で Ｓ：０．０１％以下 Ｐ：０．０２％以下 を含有することを特徴とする請求項２記載の高張力鋼
   線。
4. 【請求項４】 重量％で Ｃｒ：０．０５％以上、１．０％以下 を含有することを特徴とする請求項２または３に記載の
   高張力鋼線。
5. 【請求項５】 重量％で Ｃｕ：０．０５％以上、１．０％以下 を含有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１
   項に記載の高張力鋼線。
6. 【請求項６】 重量％で Ｎｉ：０．０５％以上、１．０％以下 を含有することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１
   項に記載の高張力鋼線。
7. 【請求項７】 重量％で Ｂ：０．０１％以下 を含有することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１
   項に記載の高張力鋼線。
8. 【請求項８】 不可避的不純物であるＡｌが０．００２
   ％以下であることを特徴とする請求項２〜７のいずれか
   １項に記載の高張力鋼線。
9. 【請求項９】 直径ｄの鋼線に対して加熱温度４５０〜
   ５５０℃、保持時間≦４５ｓの熱処理を行うことで、表
   層から０．１ｄの領域の硬度と直径の関係が ０．９＜表層０．１ｄの硬度（Ｈｖ）／式＜１．１ …式 を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１
   項に記載のデラミネーションが発生しない高張力鋼線の
   製造方法。ただし、式；５５０×｛１＋ exp（−ｄ／
   ０．２５）｝−１０×ｄ（Ｈｖ）