JP2001192771A - 細径熱間圧延線材 - Google Patents
細径熱間圧延線材Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 線径が３．０〜５．０ｍｍ未満の細径の熱間
圧延線材について熱間圧延のまま（Ａｓ Ｒｏｌｌｅｄ
状態）で、コイル内引張り強さのバラツキを低減し、か
つ焼鈍工程を省略或いは簡素化して冷間加工（生引き）
を行えることを可能にした細径熱間圧延線材を提供する
こと。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．０１〜０．６％、Ｓ
ｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．１〜１．０％を含み、
残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼成分であっ
て、炭素当量（Ｃｅｑ）をＣｅｑ＝｛（Ｃ質量％）＋
（Ｍｎ質量％）÷５｝とした場合に、熱間圧延のままで
同一炭素当量（Ｃｅｑ）でのコイル内引張り強さのバラ
ツキを標準偏差で１０ＭＰａ以下としたことを特徴とす
る、機械的性質のバラツキが小さく変形抵抗が小さい
５．０ｍｍ未満の径の細径熱間圧延線材。
圧延線材について熱間圧延のまま（Ａｓ Ｒｏｌｌｅｄ
状態）で、コイル内引張り強さのバラツキを低減し、か
つ焼鈍工程を省略或いは簡素化して冷間加工（生引き）
を行えることを可能にした細径熱間圧延線材を提供する
こと。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．０１〜０．６％、Ｓ
ｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．１〜１．０％を含み、
残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼成分であっ
て、炭素当量（Ｃｅｑ）をＣｅｑ＝｛（Ｃ質量％）＋
（Ｍｎ質量％）÷５｝とした場合に、熱間圧延のままで
同一炭素当量（Ｃｅｑ）でのコイル内引張り強さのバラ
ツキを標準偏差で１０ＭＰａ以下としたことを特徴とす
る、機械的性質のバラツキが小さく変形抵抗が小さい
５．０ｍｍ未満の径の細径熱間圧延線材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延線材を冷
間加工する際に、加工途中での焼鈍工程を省略又は簡素
化でき、機械的性質のバラツキが小さく、かつ冷間加工
時の寸法のバラツキを低減できる３．０〜５．０ｍｍ未
満径の細径熱間圧延線材に関するものである。
間加工する際に、加工途中での焼鈍工程を省略又は簡素
化でき、機械的性質のバラツキが小さく、かつ冷間加工
時の寸法のバラツキを低減できる３．０〜５．０ｍｍ未
満径の細径熱間圧延線材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱間圧延線材は、ボルト、ピン、
ナット、ネジ等をはじめとする機械部品用素材として適
用されている。そして、熱間圧延線材を機械部品とする
ために、熱間圧延線材は、冷間伸線加工の後に各種加工
工程を施されている。
ナット、ネジ等をはじめとする機械部品用素材として適
用されている。そして、熱間圧延線材を機械部品とする
ために、熱間圧延線材は、冷間伸線加工の後に各種加工
工程を施されている。
【０００３】ところが、熱間圧延線材を冷間加工すると
加工硬化が起こり、ある一定の加工度を超えると、その
後の加工が困難となる傾向にある。そのため、強加工の
冷間加工の場合には、加工性の回復のため、一般に加工
前や加工途中で焼鈍工程が行われている。
加工硬化が起こり、ある一定の加工度を超えると、その
後の加工が困難となる傾向にある。そのため、強加工の
冷間加工の場合には、加工性の回復のため、一般に加工
前や加工途中で焼鈍工程が行われている。
【０００４】しかしながら、このような焼鈍工程は、長
時間を要するのみならず、熱エネルギーのロスとなり生
産コストを上昇させる。
時間を要するのみならず、熱エネルギーのロスとなり生
産コストを上昇させる。
【０００５】このため、熱間圧延素材に焼鈍を施すこと
なく、熱間圧延のままで冷間加工を行うようにした技術
が開発されている。例えば、特開昭５６−９８４２７号
公報においては、熱間圧延を行った後に冷却速度を低減
することにより、パーライトのラメラー間隔を３〜３０
μｍとすることで、線材の長手方向の引張り強さとその
バラツキを低減した熱間圧延したままの状態で冷間加工
が可能である圧延線材が提案されている。
なく、熱間圧延のままで冷間加工を行うようにした技術
が開発されている。例えば、特開昭５６−９８４２７号
公報においては、熱間圧延を行った後に冷却速度を低減
することにより、パーライトのラメラー間隔を３〜３０
μｍとすることで、線材の長手方向の引張り強さとその
バラツキを低減した熱間圧延したままの状態で冷間加工
が可能である圧延線材が提案されている。
【０００６】しかし、上記特開昭５６−９８４２７号公
報に開示されている熱間圧延線材の径は、一般に製造さ
れている１３ｍｍ径の線材であって、本来単位質量に対
する表面積が大きくて徐冷が困難な３．０〜５．０ｍｍ
未満径の細径熱間圧延線材については何ら具体的な開示
はない。
報に開示されている熱間圧延線材の径は、一般に製造さ
れている１３ｍｍ径の線材であって、本来単位質量に対
する表面積が大きくて徐冷が困難な３．０〜５．０ｍｍ
未満径の細径熱間圧延線材については何ら具体的な開示
はない。
【０００７】つまり、従来技術には、３．０〜５．０ｍ
ｍ未満径の細径熱間圧延線材について熱間圧延のまま
（Ａｓ Ｒｏｌｌｅｄ状態）で、機械的性質のバラツキ
低減と冷間加工を行う際の焼鈍工程省略との双方の技術
的課題を実現した例はない。
ｍ未満径の細径熱間圧延線材について熱間圧延のまま
（Ａｓ Ｒｏｌｌｅｄ状態）で、機械的性質のバラツキ
低減と冷間加工を行う際の焼鈍工程省略との双方の技術
的課題を実現した例はない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、線
径が３．０〜５．０ｍｍ未満の細径の熱間圧延線材につ
いて熱間圧延のまま（Ａｓ Ｒｏｌｌｅｄ状態）で、コ
イル内引張り強さのバラツキを低減し、かつ焼鈍工程を
省略或いは簡素化して冷間加工（生引き）を行えること
を可能にした細径熱間圧延線材を提供することを課題と
する。
径が３．０〜５．０ｍｍ未満の細径の熱間圧延線材につ
いて熱間圧延のまま（Ａｓ Ｒｏｌｌｅｄ状態）で、コ
イル内引張り強さのバラツキを低減し、かつ焼鈍工程を
省略或いは簡素化して冷間加工（生引き）を行えること
を可能にした細径熱間圧延線材を提供することを課題と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、熱間圧
延線材巻取り後の徐冷に加え、熱間圧延時の圧下量を増
加させて線径を３．０〜５．０ｍｍ未満と細くすること
を組み合わせることにより、圧延後の冷間加工途中での
焼鈍工程を省略又は簡素化できること、そして線材長
手方向及び線材横断面方向の冷却速度偏差を減少するこ
とにより、機械的性質のバラツキを低減できること、
また熱間圧延時の歪速度を増大させることにより、結晶
粒が微細化し、素材の絞りを改善でき、そして徐冷の効
果でパーライトのラメラー間隔が均一化し、伸線加工時
の寸法のバラツキ及び変形抵抗を低減できることを知見
した。
延線材巻取り後の徐冷に加え、熱間圧延時の圧下量を増
加させて線径を３．０〜５．０ｍｍ未満と細くすること
を組み合わせることにより、圧延後の冷間加工途中での
焼鈍工程を省略又は簡素化できること、そして線材長
手方向及び線材横断面方向の冷却速度偏差を減少するこ
とにより、機械的性質のバラツキを低減できること、
また熱間圧延時の歪速度を増大させることにより、結晶
粒が微細化し、素材の絞りを改善でき、そして徐冷の効
果でパーライトのラメラー間隔が均一化し、伸線加工時
の寸法のバラツキ及び変形抵抗を低減できることを知見
した。
【００１０】本発明は、上記知見に基づいて完成したも
ので、その発明の要旨は、以下の通りである。
ので、その発明の要旨は、以下の通りである。
【００１１】（１） 質量％で、Ｃ：０．０１〜０．６
％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．１〜１．０％を
含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼成分で
あって、炭素当量（Ｃｅｑ）をＣｅｑ＝｛（Ｃ質量％）
＋（Ｍｎ質量％）÷５｝とした場合に、熱間圧延のまま
で同一炭素当量（Ｃｅｑ）でのコイル内引張り強さのバ
ラツキを標準偏差で１０ＭＰａ以下、かつ引張り強さを
｛（６２７×Ｃｅｑ＋２６５）±３０｝ＭＰａとしたこ
とを特徴とする、機械的性質のバラツキが小さく変形抵
抗が小さい３．０〜５．０ｍｍ未満の径の細径熱間圧延
線材。
％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．１〜１．０％を
含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼成分で
あって、炭素当量（Ｃｅｑ）をＣｅｑ＝｛（Ｃ質量％）
＋（Ｍｎ質量％）÷５｝とした場合に、熱間圧延のまま
で同一炭素当量（Ｃｅｑ）でのコイル内引張り強さのバ
ラツキを標準偏差で１０ＭＰａ以下、かつ引張り強さを
｛（６２７×Ｃｅｑ＋２６５）±３０｝ＭＰａとしたこ
とを特徴とする、機械的性質のバラツキが小さく変形抵
抗が小さい３．０〜５．０ｍｍ未満の径の細径熱間圧延
線材。
【００１２】（２） 質量％で、Ｃ：０．０１〜０．６
％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．１〜１．０％を
含み、さらに、Ｃｒ：０．３〜１．２％、Ｍｏ：０．１
５〜０．３％の少なくとも一方を含み、残部がＦｅ及び
不可避的不純物からなる鋼成分であって、炭素当量（Ｃ
ｅｑ）をＣｅｑ＝｛（Ｃ質量％）＋（Ｍｎ質量％）÷
５｝とした場合に、熱間圧延のままで同一炭素当量（Ｃ
ｅｑ）でのコイル内引張り強さのバラツキを標準偏差で
１０ＭＰａ以下、かつ引張り強さを｛（８０６×Ｃｅｑ
＋２７４）±３０｝ＭＰａとしたことを特徴とする、機
械的性質のバラツキが小さく変形抵抗が小さい３．０〜
５．０ｍｍ未満の径の細径熱間圧延線材。
％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．１〜１．０％を
含み、さらに、Ｃｒ：０．３〜１．２％、Ｍｏ：０．１
５〜０．３％の少なくとも一方を含み、残部がＦｅ及び
不可避的不純物からなる鋼成分であって、炭素当量（Ｃ
ｅｑ）をＣｅｑ＝｛（Ｃ質量％）＋（Ｍｎ質量％）÷
５｝とした場合に、熱間圧延のままで同一炭素当量（Ｃ
ｅｑ）でのコイル内引張り強さのバラツキを標準偏差で
１０ＭＰａ以下、かつ引張り強さを｛（８０６×Ｃｅｑ
＋２７４）±３０｝ＭＰａとしたことを特徴とする、機
械的性質のバラツキが小さく変形抵抗が小さい３．０〜
５．０ｍｍ未満の径の細径熱間圧延線材。
【００１３】（３） ＪＩＳ Ｇ ０５２２に規定され
た測定方法で、圧延直後に測定する結晶粒度番号が線材
横断面内のいずれの位置でも７．０以上であることを特
徴とする上記（１）又は（２）に記載の細径熱間圧延線
材。
た測定方法で、圧延直後に測定する結晶粒度番号が線材
横断面内のいずれの位置でも７．０以上であることを特
徴とする上記（１）又は（２）に記載の細径熱間圧延線
材。
【００１４】（４） １００００倍の倍率の視野で断面
サンプルを１０視野観察して得られるパーライトのラメ
ラー間隔の最小値が、０．１３±０．０１μｍの範囲に
あることを特徴とする上記（１）乃至（３）の内のいず
れかに記載の細径熱間圧延線材。
サンプルを１０視野観察して得られるパーライトのラメ
ラー間隔の最小値が、０．１３±０．０１μｍの範囲に
あることを特徴とする上記（１）乃至（３）の内のいず
れかに記載の細径熱間圧延線材。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】まず、本発明の鋼成分を規定した理由につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１７】Ｃは、最終の伸線加工材或いは最終製品の
強度を高めるために必須の元素である。Ｃが０．０１％
未満では、強度と疲労寿命が充分でなく、一方、０．６
％を超えると熱間圧延後の冷却過程で初析セメンタイト
の粗大析出を防止することが困難となり、伸線加工時に
断線の原因となる。このため、Ｃは０．０１〜０．６％
の範囲とした。
強度を高めるために必須の元素である。Ｃが０．０１％
未満では、強度と疲労寿命が充分でなく、一方、０．６
％を超えると熱間圧延後の冷却過程で初析セメンタイト
の粗大析出を防止することが困難となり、伸線加工時に
断線の原因となる。このため、Ｃは０．０１〜０．６％
の範囲とした。
【００１８】Ｓｉは、同一炭素量でも初析セメンタイト
の析出を抑制させる効果がある。さらにＳｉは、パーラ
イト中のフェライト強度を増加させる作用を持つばかり
ではなく、温度上昇による強度低下を減少させる効果が
あり極めて有効な元素であるが、０．３５％を超えると
伸線加工性に有害なＳｉＯ2系介在物が発生するので、
０．３５％以下の範囲に限定した。
の析出を抑制させる効果がある。さらにＳｉは、パーラ
イト中のフェライト強度を増加させる作用を持つばかり
ではなく、温度上昇による強度低下を減少させる効果が
あり極めて有効な元素であるが、０．３５％を超えると
伸線加工性に有害なＳｉＯ2系介在物が発生するので、
０．３５％以下の範囲に限定した。
【００１９】Ｍｎは、脱酸、脱硫のために必要であるば
かりでなく、鋼の焼入性を向上させ強度を高めるために
有効な元素であるが、０．１％未満では上記の効果が得
られない。一方、１．０％を超えると上記の効果が飽和
し、さらに熱間圧延後の冷却過程で伸線加工性に有害な
マルテンサイトが発生しやすくなるため、０．１〜１．
０％の範囲に限定した。
かりでなく、鋼の焼入性を向上させ強度を高めるために
有効な元素であるが、０．１％未満では上記の効果が得
られない。一方、１．０％を超えると上記の効果が飽和
し、さらに熱間圧延後の冷却過程で伸線加工性に有害な
マルテンサイトが発生しやすくなるため、０．１〜１．
０％の範囲に限定した。
【００２０】Ｃｒは、熱処理時の焼入性を増加させると
共に炭化物量及び炭化物硬度も増加させるため、強度を
改善するためには極めて重要な元素である。しかし、
０．３％未満では目的とする焼入性を得ることができ
ず、一方、１．２％を超えるとマルテンサイトが発生し
やすく、加工性を劣化させるので、０．３〜１．２％の
範囲に限定した。
共に炭化物量及び炭化物硬度も増加させるため、強度を
改善するためには極めて重要な元素である。しかし、
０．３％未満では目的とする焼入性を得ることができ
ず、一方、１．２％を超えるとマルテンサイトが発生し
やすく、加工性を劣化させるので、０．３〜１．２％の
範囲に限定した。
【００２１】Ｍｏは、Ｃｒと同様に有効に焼入性を高
め、強度を改善する作用を有する元素であるが、０．１
５％未満ではその効果が充分得られず、一方、０．３％
を超えるとベイナイト及び／又はマルテンサイトが発生
し、加工性を劣化させるので、０．１５〜０．３％の範
囲とした。
め、強度を改善する作用を有する元素であるが、０．１
５％未満ではその効果が充分得られず、一方、０．３％
を超えるとベイナイト及び／又はマルテンサイトが発生
し、加工性を劣化させるので、０．１５〜０．３％の範
囲とした。
【００２２】次に、熱間圧延のままでコイル内引張り強
さのバラツキ及び引張り強さを規定したことについて説
明する。
さのバラツキ及び引張り強さを規定したことについて説
明する。
【００２３】本発明では、熱間圧延時の圧延量を増加さ
せて線材線径を３．０〜５．０ｍｍ未満とすることによ
りオーステナイト結晶粒を微細化できることを知見し
た。
せて線材線径を３．０〜５．０ｍｍ未満とすることによ
りオーステナイト結晶粒を微細化できることを知見し
た。
【００２４】即ち、図１は、線径の異なる線材（４．０
ｍｍφ、５．０ｍｍφ及び５．５ｍｍφ）の中心からの
距離とＪＩＳ結晶粒度との関係を示す図である。なお、
結晶粒度は、ＪＩＳ Ｇ ０５２２に規定された測定方
法によって測定した。図１に示すように、線径が細いほ
ど結晶粒度が微細化し、線径が５．０ｍｍを下回ると、
線材の表層部の粒径は著しく微細化する。そして、その
結果、中心部と表層部との粒径の差が小さくなり均一化
する。
ｍｍφ、５．０ｍｍφ及び５．５ｍｍφ）の中心からの
距離とＪＩＳ結晶粒度との関係を示す図である。なお、
結晶粒度は、ＪＩＳ Ｇ ０５２２に規定された測定方
法によって測定した。図１に示すように、線径が細いほ
ど結晶粒度が微細化し、線径が５．０ｍｍを下回ると、
線材の表層部の粒径は著しく微細化する。そして、その
結果、中心部と表層部との粒径の差が小さくなり均一化
する。
【００２５】金属材料の強度は結晶粒度の−１／２乗に
比例するので、結晶粒度のバラツキが小さくなることは
全体としての引張り強さのバラツキが小さくなることに
つながる。そして、個々の結晶の強度を揃え、全体の結
晶粒度を整えることにより全体としての引張り強さのバ
ラツキが小さくなる。このため、本発明では、引張り強
さのバラツキを小さくするため、圧延直後に測定する結
晶粒度番号が、線材横断面内のいずれの位置でも７．０
以上（ＪＩＳ Ｇ ０５２２）と規定したものである。
比例するので、結晶粒度のバラツキが小さくなることは
全体としての引張り強さのバラツキが小さくなることに
つながる。そして、個々の結晶の強度を揃え、全体の結
晶粒度を整えることにより全体としての引張り強さのバ
ラツキが小さくなる。このため、本発明では、引張り強
さのバラツキを小さくするため、圧延直後に測定する結
晶粒度番号が、線材横断面内のいずれの位置でも７．０
以上（ＪＩＳ Ｇ ０５２２）と規定したものである。
【００２６】また、熱間圧延後の徐冷工程において、線
材線径が５．０ｍｍ未満となると線材長手方向及び線材
横断面方向の冷却速度偏差が減少し、機械的性質のバラ
ツキを低減でき、かつパーライトのラメラー間隔が均一
化して伸線加工時の寸法のバラツキ及び変形抵抗を低減
できることを知見した。
材線径が５．０ｍｍ未満となると線材長手方向及び線材
横断面方向の冷却速度偏差が減少し、機械的性質のバラ
ツキを低減でき、かつパーライトのラメラー間隔が均一
化して伸線加工時の寸法のバラツキ及び変形抵抗を低減
できることを知見した。
【００２７】即ち、図２は、線材の中心からの距離とパ
ーライトラメラー間隔（μｍ）との関係を示す図であ
る。図２に示すように、５．５ｍｍφの径の線材では、
表面部と中心部とではパーライトラメラー間隔が大きく
異なるが、５．０ｍｍφを下回る径では表面部と中心部
とのパーライトラメラー間隔がほぼ均一となり、１００
００倍の倍率の視野で断面サンプルを１０視野観察して
得られるパーライトのラメラー間隔の最小値が、０．１
３±０．０１μｍの範囲にあることが分かった。
ーライトラメラー間隔（μｍ）との関係を示す図であ
る。図２に示すように、５．５ｍｍφの径の線材では、
表面部と中心部とではパーライトラメラー間隔が大きく
異なるが、５．０ｍｍφを下回る径では表面部と中心部
とのパーライトラメラー間隔がほぼ均一となり、１００
００倍の倍率の視野で断面サンプルを１０視野観察して
得られるパーライトのラメラー間隔の最小値が、０．１
３±０．０１μｍの範囲にあることが分かった。
【００２８】なお、コンベア上にリング状に巻かれた線
材の徐冷工程としては、温風吹き付けによるリング部の
抜熱、フィードフォワード制御による炉内雰囲気温度の
安定化、及び炉内の下面、側面のヒーター加熱で徐冷を
確保し、０．０５〜０．２℃／ｓｅｃで安定的に徐冷を
行った。
材の徐冷工程としては、温風吹き付けによるリング部の
抜熱、フィードフォワード制御による炉内雰囲気温度の
安定化、及び炉内の下面、側面のヒーター加熱で徐冷を
確保し、０．０５〜０．２℃／ｓｅｃで安定的に徐冷を
行った。
【００２９】図３は、５．５ｍｍφ及び４．０ｍｍφ線
径のパーライト組織の電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）で
ある。図３の１００００倍の倍率の顕微鏡写真に示すよ
うに、５．５ｍｍφの線材の表層部及び中心部のパーラ
イトラメラー間隔は、それぞれ０．１２μｍ、０．１５
μｍと差がある。これに対して、４．０ｍｍφの線材の
パーライトラメラー間隔は、表層部及び中心部とも０．
１３μｍとなっている。つまり、５．０ｍｍφ未満とな
ると、パーライトラメラー間隔は均一化される。そし
て、パーライト粒単独としての強度はラメラー間隔に依
存するので、この作用でパーライト粒の強度のバラツキ
は小さくなる。
径のパーライト組織の電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）で
ある。図３の１００００倍の倍率の顕微鏡写真に示すよ
うに、５．５ｍｍφの線材の表層部及び中心部のパーラ
イトラメラー間隔は、それぞれ０．１２μｍ、０．１５
μｍと差がある。これに対して、４．０ｍｍφの線材の
パーライトラメラー間隔は、表層部及び中心部とも０．
１３μｍとなっている。つまり、５．０ｍｍφ未満とな
ると、パーライトラメラー間隔は均一化される。そし
て、パーライト粒単独としての強度はラメラー間隔に依
存するので、この作用でパーライト粒の強度のバラツキ
は小さくなる。
【００３０】このように、線材の表層部と中央部におけ
る結晶粒の均一微細化及びパーライトラメラー間隔の均
一化によって、機械的性質のバラツキが低減化する。
る結晶粒の均一微細化及びパーライトラメラー間隔の均
一化によって、機械的性質のバラツキが低減化する。
【００３１】即ち、図４は、クロムモリブデン含有鋼に
ついての線径と引張り強さとの関係を示す図である。図
４に示すように、線径５．５ｍｍφの線材では、引張り
強さの最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）とに大きな
差があるのに対し、５．０ｍｍφ以下の線径では、最大
値と最小値とに差がなくなる。
ついての線径と引張り強さとの関係を示す図である。図
４に示すように、線径５．５ｍｍφの線材では、引張り
強さの最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）とに大きな
差があるのに対し、５．０ｍｍφ以下の線径では、最大
値と最小値とに差がなくなる。
【００３２】なお、コイル内の引張り強さ（ＴＳ）のバ
ラツキは、線材コイル両端のいずれかから１リングを取
出し、ランダムに少なくとも８等分して引張り試験を行
って算出した。そして、引張り強さのバラツキは、コイ
ルの先端部が最も大きいため、バラツキの評価はこの部
分で行った。
ラツキは、線材コイル両端のいずれかから１リングを取
出し、ランダムに少なくとも８等分して引張り試験を行
って算出した。そして、引張り強さのバラツキは、コイ
ルの先端部が最も大きいため、バラツキの評価はこの部
分で行った。
【００３３】従って、３．０〜５．０ｍｍφ未満の線径
とすることで、コイル内引張り強さのバラツキを標準偏
差（σ）で１０ＭＰａ以下のバラツキとすることができ
る。このように１０ＭＰａ以下のバラツキとすることに
より、機械的性質及び冷間加工時の寸法のバラツキを小
さくすることが可能となる。従って、本発明では、コイ
ル内引張り強さのバラツキを標準偏差で１０ＭＰａ以下
と規定した。
とすることで、コイル内引張り強さのバラツキを標準偏
差（σ）で１０ＭＰａ以下のバラツキとすることができ
る。このように１０ＭＰａ以下のバラツキとすることに
より、機械的性質及び冷間加工時の寸法のバラツキを小
さくすることが可能となる。従って、本発明では、コイ
ル内引張り強さのバラツキを標準偏差で１０ＭＰａ以下
と規定した。
【００３４】さらに、炭素当量（Ｃｅｑ）と線材の引張
り強さ（ＴＳ）との関係を調査した。炭素当量（Ｃｅ
ｑ）は、次式に従って決定した。
り強さ（ＴＳ）との関係を調査した。炭素当量（Ｃｅ
ｑ）は、次式に従って決定した。
【００３５】 Ｃｅｑ＝｛（Ｃ質量％）＋（Ｍｎ質量％）÷５｝
【００３６】その調査結果を図５に示す。図５に示すよ
うに、請求項１の熱間圧延線材の引張り強さ（ＴＳ）の
平均値は、ＴＳ（ＭＰａ）＝６２７×Ｃｅｑ＋２６５の
式で表すことができる。また、請求項２の熱間圧延線材
の引張り強さ（ＴＳ）の平均値は、ＴＳ（ＭＰａ）＝８
０６×Ｃｅｑ＋２７４の式で表すことができる。
うに、請求項１の熱間圧延線材の引張り強さ（ＴＳ）の
平均値は、ＴＳ（ＭＰａ）＝６２７×Ｃｅｑ＋２６５の
式で表すことができる。また、請求項２の熱間圧延線材
の引張り強さ（ＴＳ）の平均値は、ＴＳ（ＭＰａ）＝８
０６×Ｃｅｑ＋２７４の式で表すことができる。
【００３７】従って、本発明では、引張り強さのバラツ
キを勘案して、請求項１の熱間圧延線材の引張り強さを
｛（６２７×Ｃｅｑ＋２６５）±３０｝ＭＰａと、請求
項２の熱間圧延線材の引張り強さを｛（８０６×Ｃｅｑ
＋２７４）±３０｝ＭＰａと規定した。そして、引張り
強さがここに規定する値の範囲内であれば、変形抵抗が
小さく熱間圧延ままでの伸線加工を容易に行うことが可
能である。
キを勘案して、請求項１の熱間圧延線材の引張り強さを
｛（６２７×Ｃｅｑ＋２６５）±３０｝ＭＰａと、請求
項２の熱間圧延線材の引張り強さを｛（８０６×Ｃｅｑ
＋２７４）±３０｝ＭＰａと規定した。そして、引張り
強さがここに規定する値の範囲内であれば、変形抵抗が
小さく熱間圧延ままでの伸線加工を容易に行うことが可
能である。
【００３８】図６に、熱間圧延線材を熱延ままで伸線加
工した際の伸線繊維組織の顕微鏡写真を示す。図６
（ａ）は、５．５ｍｍ径の熱間圧延線材を真歪３．２で
もって１．１ｍｍ径まで伸線加工した伸線繊維組織を示
し、図６（ｂ）は、４．０ｍｍ径の熱間圧延線材を真歪
３．２でもって０．８ｍｍ径まで伸線加工した伸線繊維
組織を示している。
工した際の伸線繊維組織の顕微鏡写真を示す。図６
（ａ）は、５．５ｍｍ径の熱間圧延線材を真歪３．２で
もって１．１ｍｍ径まで伸線加工した伸線繊維組織を示
し、図６（ｂ）は、４．０ｍｍ径の熱間圧延線材を真歪
３．２でもって０．８ｍｍ径まで伸線加工した伸線繊維
組織を示している。
【００３９】図６に示すように、４．０ｍｍ径の線材
（本発明の熱間圧延線材）の伸線繊維組織には、殆ど乱
れは存在していないが、５．５ｍｍ径の線材の伸線繊維
組織には乱れが存在する。即ち、両者を対比すると、
４．０ｍｍ径の線材の伸線材の方が、伸線加工による寸
法及び機械的性質のバラツキが小さくなっていることが
分かる。
（本発明の熱間圧延線材）の伸線繊維組織には、殆ど乱
れは存在していないが、５．５ｍｍ径の線材の伸線繊維
組織には乱れが存在する。即ち、両者を対比すると、
４．０ｍｍ径の線材の伸線材の方が、伸線加工による寸
法及び機械的性質のバラツキが小さくなっていることが
分かる。
【００４０】以上説明したように、本発明で規定した鋼
成分、コイル内引張り強さのバラツキ及び引張り強さ、
結晶粒度、並びにパーライトのラメラー間隔の数値範囲
を満足する３．０〜５．０ｍｍ未満の線径の熱間圧延線
材は、変形抵抗が小さく熱延ままで伸線加工を行うこと
ができ、機械的性質のバラツキが小さく、かつ伸線加工
時の寸法のバラツキを低減することができる。
成分、コイル内引張り強さのバラツキ及び引張り強さ、
結晶粒度、並びにパーライトのラメラー間隔の数値範囲
を満足する３．０〜５．０ｍｍ未満の線径の熱間圧延線
材は、変形抵抗が小さく熱延ままで伸線加工を行うこと
ができ、機械的性質のバラツキが小さく、かつ伸線加工
時の寸法のバラツキを低減することができる。
【００４１】
【実施例】以下、本発明を具体的実施例に基づいて説明
する。
する。
【００４２】表１に、細径線材を製造した際の供試材の
化学成分を示す。
化学成分を示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】表１に示す供試材を熱間圧延で細径線材に
仕上げた。この細径熱間圧延線材の性質を表２に示す。
また、線材の冷間加工性についても併記した。
仕上げた。この細径熱間圧延線材の性質を表２に示す。
また、線材の冷間加工性についても併記した。
【００４５】
【表２】
【００４６】表２において、Ｎｏ．１〜３は比較例で、
Ｎｏ．４〜６は本発明の実施例である。
Ｎｏ．４〜６は本発明の実施例である。
【００４７】比較例Ｎｏ．１〜３は、線径が本発明範囲
外であり、フェライト結晶粒度も７．０未満のものが存
在し不均一となっていて、パーライト組織のパーライト
ラメラー間隔も不均一であり、本発明範囲外となってい
た。そして、コイル内引張り強さのバラツキの標準偏差
が２０ＭＰａ以上と高く、冷間加工を行った際の寸法の
バラツキが大きい。
外であり、フェライト結晶粒度も７．０未満のものが存
在し不均一となっていて、パーライト組織のパーライト
ラメラー間隔も不均一であり、本発明範囲外となってい
た。そして、コイル内引張り強さのバラツキの標準偏差
が２０ＭＰａ以上と高く、冷間加工を行った際の寸法の
バラツキが大きい。
【００４８】これに対して、線径４．４ｍｍの熱間圧延
線材とした本発明の実施例Ｎｏ．４〜６は、フェライト
結晶粒度が７．０以上であり、粒度がほぼ揃っていて、
パーライト組織のパーライトラメラー間隔も０．１３±
０．０１μｍの範囲内となっていた。そして、コイル内
引張り強さのバラツキの標準偏差は１０ＭＰａ以下とな
っており、かつ、引張り強さも本発明で規定する要件を
満たしていた。この熱間圧延線材を熱延ままで冷間加工
した際の寸法バラツキは少なく、変形抵抗が小さくて良
好な冷間加工を行うことができた。
線材とした本発明の実施例Ｎｏ．４〜６は、フェライト
結晶粒度が７．０以上であり、粒度がほぼ揃っていて、
パーライト組織のパーライトラメラー間隔も０．１３±
０．０１μｍの範囲内となっていた。そして、コイル内
引張り強さのバラツキの標準偏差は１０ＭＰａ以下とな
っており、かつ、引張り強さも本発明で規定する要件を
満たしていた。この熱間圧延線材を熱延ままで冷間加工
した際の寸法バラツキは少なく、変形抵抗が小さくて良
好な冷間加工を行うことができた。
【００４９】総合的に冷間加工性を評価すると、比較例
Ｎｏ．１〜３は冷間加工性が悪く、本発明実施例Ｎｏ．
４〜６は冷間加工性が良好と評価できた。
Ｎｏ．１〜３は冷間加工性が悪く、本発明実施例Ｎｏ．
４〜６は冷間加工性が良好と評価できた。
【００５０】
【発明の効果】本発明の熱間圧延線材は、引張り強さが
低減され、かつ長手方向の機械的性質のバラツキが低減
されているので、冷間加工での加工途中での焼鈍工程の
省略又は簡素化ができ、また、冷間加工時の寸法のバラ
ツキを低減することができる。さらに、５．０ｍｍ未満
の径に細径化したことで、熱間圧延での加工量を多くす
ることができるので、結晶粒が微細化し、素材の絞りが
改善される。また、冷却速度を低減することによりパー
ライトのラメラー間隔を均一化でき、変形抵抗を低減で
きる等の効果を奏する。
低減され、かつ長手方向の機械的性質のバラツキが低減
されているので、冷間加工での加工途中での焼鈍工程の
省略又は簡素化ができ、また、冷間加工時の寸法のバラ
ツキを低減することができる。さらに、５．０ｍｍ未満
の径に細径化したことで、熱間圧延での加工量を多くす
ることができるので、結晶粒が微細化し、素材の絞りが
改善される。また、冷却速度を低減することによりパー
ライトのラメラー間隔を均一化でき、変形抵抗を低減で
きる等の効果を奏する。
【図１】線径の異なる線材（４．０ｍｍφ、５．０ｍｍ
φ及び５．５ｍｍφ）の中心からの距離とＪＩＳ結晶粒
度との関係を示す図である。
φ及び５．５ｍｍφ）の中心からの距離とＪＩＳ結晶粒
度との関係を示す図である。
【図２】線材の中心からの距離とパーライトラメラー間
隔（μｍ）との関係を示す図である。
隔（μｍ）との関係を示す図である。
【図３】５．５ｍｍφ及び４．０ｍｍφ線径のパーライ
ト組織の電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）である。
ト組織の電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）である。
【図４】クロムモリブデン含有鋼についての線径と引張
り強さ（ＴＳ）との関係を示す図である。
り強さ（ＴＳ）との関係を示す図である。
【図５】炭素当量（Ｃｅｑ）と線材の引張り強さ（Ｔ
Ｓ）との関係を示す図である。
Ｓ）との関係を示す図である。
【図６】熱間圧延線材を熱延ままで伸線加工した際の伸
線繊維組織の顕微鏡写真であり、（ａ）は、５．５ｍｍ
径の熱間圧延線材を真歪３．２でもって１．１ｍｍ径ま
で伸線加工した伸線繊維組織を示し、（ｂ）は、４．０
ｍｍ径の熱間圧延線材を真歪３．２でもって０．８ｍｍ
径まで伸線加工した伸線繊維組織を示している顕微鏡写
真である。
線繊維組織の顕微鏡写真であり、（ａ）は、５．５ｍｍ
径の熱間圧延線材を真歪３．２でもって１．１ｍｍ径ま
で伸線加工した伸線繊維組織を示し、（ｂ）は、４．０
ｍｍ径の熱間圧延線材を真歪３．２でもって０．８ｍｍ
径まで伸線加工した伸線繊維組織を示している顕微鏡写
真である。
Claims (4)
- 【請求項１】 質量％で、Ｃ：０．０１〜０．６％、Ｓ
ｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．１〜１．０％を含み、
残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼成分であっ
て、炭素当量（Ｃｅｑ）をＣｅｑ＝｛（Ｃ質量％）＋
（Ｍｎ質量％）÷５｝とした場合に、熱間圧延のままで
同一炭素当量（Ｃｅｑ）でのコイル内引張り強さのバラ
ツキを標準偏差で１０ＭＰａ以下、かつ引張り強さを
｛（６２７×Ｃｅｑ＋２６５）±３０｝ＭＰａとしたこ
とを特徴とする、機械的性質のバラツキが小さく変形抵
抗が小さい３．０〜５．０ｍｍ未満の径の細径熱間圧延
線材。 - 【請求項２】 質量％で、Ｃ：０．０１〜０．６％、Ｓ
ｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．１〜１．０％を含み、
さらに、Ｃｒ：０．３〜１．２％、Ｍｏ：０．１５〜
０．３％の少なくとも一方を含み、残部がＦｅ及び不可
避的不純物からなる鋼成分であって、炭素当量（Ｃｅ
ｑ）をＣｅｑ＝｛（Ｃ質量％）＋（Ｍｎ質量％）÷５｝
とした場合に、熱間圧延のままで同一炭素当量（Ｃｅ
ｑ）でのコイル内引張り強さのバラツキを標準偏差で１
０ＭＰａ以下、かつ引張り強さを｛（８０６×Ｃｅｑ＋
２７４）±３０｝ＭＰａとしたことを特徴とする、機械
的性質のバラツキが小さく変形抵抗が小さい３．０〜
５．０ｍｍ未満の径の細径熱間圧延線材。 - 【請求項３】 ＪＩＳ Ｇ ０５２２に規定された測定
方法で、圧延直後に測定する結晶粒度番号が線材横断面
内のいずれの位置でも７．０以上であることを特徴とす
る請求項１又は２に記載の細径熱間圧延線材。 - 【請求項４】 １００００倍の倍率の視野で断面サンプ
ルを１０視野観察して得られるパーライトのラメラー間
隔の最小値が、０．１３±０．０１μｍの範囲にあるこ
とを特徴とする請求項１乃至３の内のいずれかに記載の
細径熱間圧延線材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000004484A JP2001192771A (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | 細径熱間圧延線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000004484A JP2001192771A (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | 細径熱間圧延線材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001192771A true JP2001192771A (ja) | 2001-07-17 |
Family
ID=18533271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000004484A Ceased JP2001192771A (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | 細径熱間圧延線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001192771A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101956135A (zh) * | 2010-09-23 | 2011-01-26 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种中碳合金高强度调质钢板及其生产方法 |
| CN102618787A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-08-01 | 浙江东海岸船业有限公司 | 船舶推进轴法兰铰制孔用螺栓成分配方 |
| WO2014157129A1 (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 生引き性に優れた高強度鋼線用線材および高強度鋼線 |
| JP2019502815A (ja) * | 2015-12-17 | 2019-01-31 | ポスコＰｏｓｃｏ | 強度及び冷間加工性に優れた非調質線材及びその製造方法 |
-
2000
- 2000-01-13 JP JP2000004484A patent/JP2001192771A/ja not_active Ceased
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101956135A (zh) * | 2010-09-23 | 2011-01-26 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种中碳合金高强度调质钢板及其生产方法 |
| CN102618787A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-08-01 | 浙江东海岸船业有限公司 | 船舶推进轴法兰铰制孔用螺栓成分配方 |
| WO2014157129A1 (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 生引き性に優れた高強度鋼線用線材および高強度鋼線 |
| US9540718B2 (en) | 2013-03-28 | 2017-01-10 | Kobe Steel, Ltd. | High-strength steel wire material exhibiting excellent cold-drawing properties, and high-strength steel wire |
| JP2019502815A (ja) * | 2015-12-17 | 2019-01-31 | ポスコＰｏｓｃｏ | 強度及び冷間加工性に優れた非調質線材及びその製造方法 |
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Legal Events
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040113 |
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