JP2001279381A - 耐縦割れ性に優れた高強度高靭性極細鋼線及びその製造方法 - Google Patents
耐縦割れ性に優れた高強度高靭性極細鋼線及びその製造方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 耐縦割れ性に優れ、且つ引張強度が望ましく
は３７２０Ｎ／ｍｍ２以上である高強度高靭性の極細鋼
線を提供する。 【解決手段】 極細鋼線の表面残留応力を、１５７×In
Ｄ＋２７３Ｎ／ｍｍ２（Ｄ；最終伸線後の極細鋼線の
直径：単位ｍｍ）以下にする。この鋼線の化学成分とし
てはＣ：０．８〜１．１％（重量％、以下同じ）、Ｓ
ｉ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．１５〜０．６％、Ｃ
ｒ：０．０５〜０．４％、Ｃｕ：０．０５〜０．８％、
Ａｌ：０．０３％以下が挙げられる。製造方法は、最終
パテンテイング処理後における引張強度が１２７０〜１
５７０Ｎ／ｍｍ２で、且つ初析フェライト及び／又は初
析セメンタイトが面積率で０．０２％以下である線材
に、真歪みが３．３以上の引抜加工を行い、更に、スキ
ンパスを行って、鋼線表面の残留応力を上記の条件とす
る。
は３７２０Ｎ／ｍｍ２以上である高強度高靭性の極細鋼
線を提供する。 【解決手段】 極細鋼線の表面残留応力を、１５７×In
Ｄ＋２７３Ｎ／ｍｍ２（Ｄ；最終伸線後の極細鋼線の
直径：単位ｍｍ）以下にする。この鋼線の化学成分とし
てはＣ：０．８〜１．１％（重量％、以下同じ）、Ｓ
ｉ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．１５〜０．６％、Ｃ
ｒ：０．０５〜０．４％、Ｃｕ：０．０５〜０．８％、
Ａｌ：０．０３％以下が挙げられる。製造方法は、最終
パテンテイング処理後における引張強度が１２７０〜１
５７０Ｎ／ｍｍ２で、且つ初析フェライト及び／又は初
析セメンタイトが面積率で０．０２％以下である線材
に、真歪みが３．３以上の引抜加工を行い、更に、スキ
ンパスを行って、鋼線表面の残留応力を上記の条件とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、好ましくは３７２
０Ｎ／mm2以上の引張強さを有し、且つ耐縦割れ性にも
優れたスチールコード用の高強度高靭性極細鋼線及びそ
の製造方法に関するものである。
０Ｎ／mm2以上の引張強さを有し、且つ耐縦割れ性にも
優れたスチールコード用の高強度高靭性極細鋼線及びそ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、極細鋼線は、必要に応じて熱間圧
延した後に調整冷却して得られた直径５．０〜５．５mm
の線材を、一次伸線加工後、最終パテンティング処理を
行うか、或いは中間パテンティング処理を行った後に二
次伸線加工を経て、最終パテンティング処理したもの
に、ブラスメッキ処理を施し、最後に湿式伸線加工を行
って得られる。
延した後に調整冷却して得られた直径５．０〜５．５mm
の線材を、一次伸線加工後、最終パテンティング処理を
行うか、或いは中間パテンティング処理を行った後に二
次伸線加工を経て、最終パテンティング処理したもの
に、ブラスメッキ処理を施し、最後に湿式伸線加工を行
って得られる。
【０００３】この様にして製造された極細鋼線の多く
は、スチールコードとして使用する為に撚り線加工が施
される。撚り線加工として、例えば２本撚り又は５本撚
り等の加工法が知られているが、いずれにおいても極細
鋼線には、撚り線加工時の高速回転で断線を生じさせな
い優れた靭性が要求される。更に極細鋼線には、高い引
張強度や耐腐食疲労性等の優れた特性が、多様な用途に
応じて求められている。
は、スチールコードとして使用する為に撚り線加工が施
される。撚り線加工として、例えば２本撚り又は５本撚
り等の加工法が知られているが、いずれにおいても極細
鋼線には、撚り線加工時の高速回転で断線を生じさせな
い優れた靭性が要求される。更に極細鋼線には、高い引
張強度や耐腐食疲労性等の優れた特性が、多様な用途に
応じて求められている。
【０００４】従来からこの様な要望に応じて極細鋼線の
開発がなされており、例えば、特開昭６０−２０４８６
５号公報には、２５０kgf／mm2（２４５０Ｎ／mm2）以
上の引張強さを達成した直径０．５mm以下の鋼線が開示
されている。詳細には、Ｍｎ含有量を０．３％未満に規
制して鉛パテンティング処理後の過冷組織の発生を抑
え、更に、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ等の含有量を規制することで
線材の強度及び靭延性を向上させて、撚り線加工時の断
線の減少を図った技術が開示されている。しかし、タイ
ヤの軽量化・高性能化に伴いスチールコードのハイテン
化（高張力化）が急速に進展しており、より高強度であ
ることが要求されている。近年では、これに応えるべく
例えば引張強さが３３３０Ｎ／mm2級の極細鋼線が開発
されているが、更に、例えば引張強さが３５３０Ｎ／mm
2以上である高強度の極細鋼線の出現が期待されてい
る。
開発がなされており、例えば、特開昭６０−２０４８６
５号公報には、２５０kgf／mm2（２４５０Ｎ／mm2）以
上の引張強さを達成した直径０．５mm以下の鋼線が開示
されている。詳細には、Ｍｎ含有量を０．３％未満に規
制して鉛パテンティング処理後の過冷組織の発生を抑
え、更に、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ等の含有量を規制することで
線材の強度及び靭延性を向上させて、撚り線加工時の断
線の減少を図った技術が開示されている。しかし、タイ
ヤの軽量化・高性能化に伴いスチールコードのハイテン
化（高張力化）が急速に進展しており、より高強度であ
ることが要求されている。近年では、これに応えるべく
例えば引張強さが３３３０Ｎ／mm2級の極細鋼線が開発
されているが、更に、例えば引張強さが３５３０Ｎ／mm
2以上である高強度の極細鋼線の出現が期待されてい
る。
【０００５】しかしながら、この様に鋼線の強度が高く
なると、一般に延性及び靭性が低下し易くなる為、撚り
線加工でのねじり変形の初期に「デラミネーション」と
呼ばれる鋼線の伸線方向に添った縦割れが生じ易くな
る。
なると、一般に延性及び靭性が低下し易くなる為、撚り
線加工でのねじり変形の初期に「デラミネーション」と
呼ばれる鋼線の伸線方向に添った縦割れが生じ易くな
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な事情
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、優れた引張強度（好ましくは３７２０Ｎ／mm2以
上）を有し、且つ耐縦割れ性にも優れた高強度高靭性極
細鋼線を提供することにある。尚、本発明の極細鋼線と
は、通常、最終鋼線の直径が０．３mm以下の鋼線を指
す。
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、優れた引張強度（好ましくは３７２０Ｎ／mm2以
上）を有し、且つ耐縦割れ性にも優れた高強度高靭性極
細鋼線を提供することにある。尚、本発明の極細鋼線と
は、通常、最終鋼線の直径が０．３mm以下の鋼線を指
す。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明の高強度高靭性極細鋼線とは、鋼線表面
の残留応力が、１５７×ln Ｄ＋２７３Ｎ／mm2以下であ
ることを要旨とする。尚、上記式におけるＤは、最終伸
線後の極細鋼線の直径（単位：mm）を意味する（以下、
同じ）。
のできた本発明の高強度高靭性極細鋼線とは、鋼線表面
の残留応力が、１５７×ln Ｄ＋２７３Ｎ／mm2以下であ
ることを要旨とする。尚、上記式におけるＤは、最終伸
線後の極細鋼線の直径（単位：mm）を意味する（以下、
同じ）。
【０００８】本発明の極細鋼線は、上記要件を満たすこ
とによって目的を達成するものであるが、一般に次に示
す様な化学成分、即ち、Ｃ：０．８％（質量％の意味、
以下同じ）以上１．１％以下、Ｓｉ：０．１％以上０．
５％以下、Ｍｎ：０．１５％以上０．６％以下、Ｃｒ：
０．０５％以上０．４％以下、Ｃｕ：０．０５％以上
０．８％以下、Ａｌ：０．００３％以下を満たすものが
挙げられる。
とによって目的を達成するものであるが、一般に次に示
す様な化学成分、即ち、Ｃ：０．８％（質量％の意味、
以下同じ）以上１．１％以下、Ｓｉ：０．１％以上０．
５％以下、Ｍｎ：０．１５％以上０．６％以下、Ｃｒ：
０．０５％以上０．４％以下、Ｃｕ：０．０５％以上
０．８％以下、Ａｌ：０．００３％以下を満たすものが
挙げられる。
【０００９】更に、本発明の極細鋼線を製造する方法
は、最終パテンティング処理後における引張強度が１２
７０〜１５７０Ｎ／mm2で、且つ初析フェライト及び／
又は初析セメンタイトが面積率で０．０２％以下である
線材に、真歪みが３．３以上の引抜加工を行い、更に、
スキンパスを行って、鋼線表面の残留応力を１５７×ln
Ｄ＋２７３Ｎ／mm2以下とするところに要旨を有する。
は、最終パテンティング処理後における引張強度が１２
７０〜１５７０Ｎ／mm2で、且つ初析フェライト及び／
又は初析セメンタイトが面積率で０．０２％以下である
線材に、真歪みが３．３以上の引抜加工を行い、更に、
スキンパスを行って、鋼線表面の残留応力を１５７×ln
Ｄ＋２７３Ｎ／mm2以下とするところに要旨を有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明者らは、前述した様な状況
の下で、耐縦割れ性に優れた高強度高靭性極細鋼線の開
発を期して鋭意研究を進めた結果、引張強度を好ましく
は３７２０Ｎ／mm2以上に高めた鋼線の耐縦割れ性を向
上させるには、鋼線表面の残留応力を、最終ワイヤの直
径に応じてある一定値以下に制御する必要があることを
見出した。更に、優れた引張強度（好ましくは３７２０
Ｎ／mm2以上）と前記耐縦割れ性の両特性を達成させる
為に、化学成分の定量的作用効果及び製造方法について
追究を重ねた結果、上記本発明に想到したものである。
の下で、耐縦割れ性に優れた高強度高靭性極細鋼線の開
発を期して鋭意研究を進めた結果、引張強度を好ましく
は３７２０Ｎ／mm2以上に高めた鋼線の耐縦割れ性を向
上させるには、鋼線表面の残留応力を、最終ワイヤの直
径に応じてある一定値以下に制御する必要があることを
見出した。更に、優れた引張強度（好ましくは３７２０
Ｎ／mm2以上）と前記耐縦割れ性の両特性を達成させる
為に、化学成分の定量的作用効果及び製造方法について
追究を重ねた結果、上記本発明に想到したものである。
【００１１】（１）まず、引張強度を好ましくは３７２
０Ｎ／mm2以上に高めた極細鋼線で、優れた耐縦割れ性
を達成したことについて詳述する。
０Ｎ／mm2以上に高めた極細鋼線で、優れた耐縦割れ性
を達成したことについて詳述する。
【００１２】一般に、伸線加工後の鋼線表面には引張の
残留応力があり、この引張残留応力が大きい場合には、
スチールコード製造時の撚り線加工において縦割れが発
生し易く、強度の撚り線加工に耐えられない。従って、
撚り線加工性を高めるには、伸線加工後の鋼線表面の引
張残留応力を低減する必要がある。
残留応力があり、この引張残留応力が大きい場合には、
スチールコード製造時の撚り線加工において縦割れが発
生し易く、強度の撚り線加工に耐えられない。従って、
撚り線加工性を高めるには、伸線加工後の鋼線表面の引
張残留応力を低減する必要がある。
【００１３】そこで本発明者らは、スチールコード製造
時の撚り線加工に耐え得る優れた耐縦割れ性を鋼線に付
与するには、伸線加工後の鋼線表面の引張残留応力をど
の程度まで低減すればよいかについて調べた。図１は、
最終伸線後の極細鋼線の各直径における表面残留応力と
捻回試験での縦割れ発生の有無との関係を、後述する実
施例で得た鋼線を用いて調べた結果である。
時の撚り線加工に耐え得る優れた耐縦割れ性を鋼線に付
与するには、伸線加工後の鋼線表面の引張残留応力をど
の程度まで低減すればよいかについて調べた。図１は、
最終伸線後の極細鋼線の各直径における表面残留応力と
捻回試験での縦割れ発生の有無との関係を、後述する実
施例で得た鋼線を用いて調べた結果である。
【００１４】図１より、撚り線加工時に縦割れを生じさ
せない極細鋼線を得るには、鋼線表面の残留応力を、図
１に示す曲線以下、即ち１５７×ln Ｄ＋２７３Ｎ／mm2
以下に抑える必要があることが分かった。つまり、本発
明者らは、スチールコード製造時の撚り線加工に耐え得
る優れた耐縦割れ性を鋼線に付与するには、最終伸線後
の極細鋼線の直径に応じて、鋼線表面の残留応力を１５
７×ln Ｄ＋２７３Ｎ／mm2以下に抑える必要があること
を見出した。
せない極細鋼線を得るには、鋼線表面の残留応力を、図
１に示す曲線以下、即ち１５７×ln Ｄ＋２７３Ｎ／mm2
以下に抑える必要があることが分かった。つまり、本発
明者らは、スチールコード製造時の撚り線加工に耐え得
る優れた耐縦割れ性を鋼線に付与するには、最終伸線後
の極細鋼線の直径に応じて、鋼線表面の残留応力を１５
７×ln Ｄ＋２７３Ｎ／mm2以下に抑える必要があること
を見出した。
【００１５】尚、最終伸線後の極細鋼線の直径によって
は、鋼線表面の残留応力を小さな引張応力にすること
で、本発明の目的を達成できる場合もあるが、この様な
場合に上記残留応力を圧縮応力とすることも、当然本発
明の範囲内に含まれる。
は、鋼線表面の残留応力を小さな引張応力にすること
で、本発明の目的を達成できる場合もあるが、この様な
場合に上記残留応力を圧縮応力とすることも、当然本発
明の範囲内に含まれる。
【００１６】（２）次に本発明の極細鋼線における基本
的な化学成分の好ましい範囲及びその理由について述べ
る。
的な化学成分の好ましい範囲及びその理由について述べ
る。
【００１７】Ｃ：０．８％以上１．１％以下 Ｃは、鋼の強度向上に有効な元素である為、０．８％以
上、好ましくは０．９％以上添加する必要がある。しか
し最近の研究で、Ｃが０．８％近傍の共析成分組成の鋼
においても、一般的なパテンティング処理を施すと旧オ
ーステナイト粒界に添って初析セメンタイトが析出し、
これが伸線後の延性を低下させる原因となることが知ら
れている。Ｃの添加量が多すぎると、この様な初析セメ
ンタイトが多量に析出して延性が低下し、伸線性を劣化
させることとなる為、１．１％以下、好ましくは１．０
％以下に抑える。
上、好ましくは０．９％以上添加する必要がある。しか
し最近の研究で、Ｃが０．８％近傍の共析成分組成の鋼
においても、一般的なパテンティング処理を施すと旧オ
ーステナイト粒界に添って初析セメンタイトが析出し、
これが伸線後の延性を低下させる原因となることが知ら
れている。Ｃの添加量が多すぎると、この様な初析セメ
ンタイトが多量に析出して延性が低下し、伸線性を劣化
させることとなる為、１．１％以下、好ましくは１．０
％以下に抑える。
【００１８】Ｓｉ：０．１％以上０．５％以下 Ｓｉは鋼の脱酸に必要な元素であり、また、熱処理後に
形成されるパーライト中のフェライト相に固溶してパテ
ンティング処理後の強度を上げる効果も有するので、
０．１％以上、好ましくは０．１５％以上添加する。し
かし、過剰な添加はフェライトの延性低下を招き、伸線
後の延性を低下させることとなるので、０．５％以下、
好ましくは０．３％以下に抑える。
形成されるパーライト中のフェライト相に固溶してパテ
ンティング処理後の強度を上げる効果も有するので、
０．１％以上、好ましくは０．１５％以上添加する。し
かし、過剰な添加はフェライトの延性低下を招き、伸線
後の延性を低下させることとなるので、０．５％以下、
好ましくは０．３％以下に抑える。
【００１９】Ｍｎ：０．１５％以上０．６％以下 Ｍｎは、焼入性の確保に必要な元素である為、０．１５
％以上、好ましくは０．２％以上含有させる。しかしＭ
ｎの過剰な添加は、偏析を引き起こし、パテンティング
の際にベイナイト、マルテンサイトといった過冷組織を
発生させて伸線性を低下させるので、０．６％以下、好
ましくは０．５％以下に抑える。
％以上、好ましくは０．２％以上含有させる。しかしＭ
ｎの過剰な添加は、偏析を引き起こし、パテンティング
の際にベイナイト、マルテンサイトといった過冷組織を
発生させて伸線性を低下させるので、０．６％以下、好
ましくは０．５％以下に抑える。
【００２０】Ｃｒ：０．０５％以上０．４％以下 本発明鋼は、パテンティング処理後の強度を確保する為
に、Ｃを多量に添加している過共析鋼であるので、初析
セメンタイトは、上述の共析鋼の場合よりも更に望まし
くない形態で析出する。即ち、本発明鋼の場合には、パ
テンティング処理後の金属組織中に、厚みを有するネッ
トワーク状の初析セメンタイトが析出し易く、伸線後の
延性低下は避けられない。従って、本発明鋼の化学成分
範囲内で高強度且つ高延性を実現させるには、金属組織
を微細なパーライトとし、セメンタイトネットワークや
厚いセメンタイト層の生成を抑制する必要がある。
に、Ｃを多量に添加している過共析鋼であるので、初析
セメンタイトは、上述の共析鋼の場合よりも更に望まし
くない形態で析出する。即ち、本発明鋼の場合には、パ
テンティング処理後の金属組織中に、厚みを有するネッ
トワーク状の初析セメンタイトが析出し易く、伸線後の
延性低下は避けられない。従って、本発明鋼の化学成分
範囲内で高強度且つ高延性を実現させるには、金属組織
を微細なパーライトとし、セメンタイトネットワークや
厚いセメンタイト層の生成を抑制する必要がある。
【００２１】そこで本発明者らは、この初析セメンタイ
ト析出の抑制に有効であるＣｒを添加して、Ｃ添加量の
増加に伴い初析セメンタイトが大量に出現するのを抑制
した。またＣｒは、パーライトのラメラ間隔を微細化し
て、線材の強度や伸線加工性等を向上させるのにも有効
な元素である。
ト析出の抑制に有効であるＣｒを添加して、Ｃ添加量の
増加に伴い初析セメンタイトが大量に出現するのを抑制
した。またＣｒは、パーライトのラメラ間隔を微細化し
て、線材の強度や伸線加工性等を向上させるのにも有効
な元素である。
【００２２】この様な効果を発揮させるには、Ｃｒを
０．０５％以上、好ましくは０．１％以上添加する必要
がある。しかし多量の添加は、熱処理後のフェライト中
の転位密度を上昇させ、引き抜き加工後の延性を著しく
劣化させる為、Ｃｒ添加量を０．４％以下、好ましくは
０．３％以下に抑える。
０．０５％以上、好ましくは０．１％以上添加する必要
がある。しかし多量の添加は、熱処理後のフェライト中
の転位密度を上昇させ、引き抜き加工後の延性を著しく
劣化させる為、Ｃｒ添加量を０．４％以下、好ましくは
０．３％以下に抑える。
【００２３】また、Ｃｒ，Ｓｉ及びＭｎの添加量を上記
範囲内に抑えることで、フェライト相の延性も確保する
ことができ、鋼線の優れた延性確保を実現することがで
きた。即ち、本発明では、組織を微細化してパテンティ
ング処理後の強度を向上させるべく化学成分を規定する
ことで、鋼線の延性も高めることができ、高強度と高延
性の両特性を確保することができた。
範囲内に抑えることで、フェライト相の延性も確保する
ことができ、鋼線の優れた延性確保を実現することがで
きた。即ち、本発明では、組織を微細化してパテンティ
ング処理後の強度を向上させるべく化学成分を規定する
ことで、鋼線の延性も高めることができ、高強度と高延
性の両特性を確保することができた。
【００２４】Ｃｕ：０．０５％以上０．８％以下 Ｃｕは鋼の陽極分極性を高める元素であり、伸線後のワ
イヤの耐腐食疲労性を向上させるので、０．０５％以
上、好ましくは０．１％以上添加する。しかし、過剰の
添加は鋼の熱処理特性を低下させる為、０．８％以下、
好ましくは０．６％以下に抑える必要がある。
イヤの耐腐食疲労性を向上させるので、０．０５％以
上、好ましくは０．１％以上添加する。しかし、過剰の
添加は鋼の熱処理特性を低下させる為、０．８％以下、
好ましくは０．６％以下に抑える必要がある。
【００２５】Ａｌ：０．００３％以下（０％を含む） Ａ１2Ｏ3，ＭｇＯ−Ａ１2Ｏ3等のＡ１2Ｏ3を主成分とす
る非延性介在物は、極細鋼線の延性を低下させる。従っ
て、この様な非延性介在物の生成を抑制する為に、Ａ１
含有量を０．００３％以下に抑える。
る非延性介在物は、極細鋼線の延性を低下させる。従っ
て、この様な非延性介在物の生成を抑制する為に、Ａ１
含有量を０．００３％以下に抑える。
【００２６】その他、Ｓの含有量が多過ぎると延性が低
下する為、０．０２％以下に抑えることが望ましい。ま
た、Ｐも、Ｓと同様に線材の延性を低下させる元素であ
るので、その含有量を０．０２％以下に抑えることが好
ましい。
下する為、０．０２％以下に抑えることが望ましい。ま
た、Ｐも、Ｓと同様に線材の延性を低下させる元素であ
るので、その含有量を０．０２％以下に抑えることが好
ましい。
【００２７】本発明の好ましい含有元素は上記の通りで
あり、残部成分は実質的にＦｅであるが、該鋼線中には
微量の不可避不純物の含有が許容されるのは勿論のこ
と、前記本発明の作用に悪影響を与えない範囲で、更に
他の元素を積極的に含有させた鋼を使用することも可能
である。積極添加が許容される他の元素の例として、Ｃ
やＮによる時効硬化を遅らせて靭延性の低下を防ぐＮ
ｉ，鋼の強度向上に有効であるＶ，初析セメンタイトの
析出防止、及びパーライト組織を微細化して鋼の強度を
向上させるＣｏ等が挙げられる。
あり、残部成分は実質的にＦｅであるが、該鋼線中には
微量の不可避不純物の含有が許容されるのは勿論のこ
と、前記本発明の作用に悪影響を与えない範囲で、更に
他の元素を積極的に含有させた鋼を使用することも可能
である。積極添加が許容される他の元素の例として、Ｃ
やＮによる時効硬化を遅らせて靭延性の低下を防ぐＮ
ｉ，鋼の強度向上に有効であるＶ，初析セメンタイトの
析出防止、及びパーライト組織を微細化して鋼の強度を
向上させるＣｏ等が挙げられる。
【００２８】（３）次に、本発明の極細鋼線の製造方法
について限定した理由を述べる。
について限定した理由を述べる。
【００２９】直径０．３mm以下の極細鋼線で、好まし
くは３７２０Ｎ／mm2以上の優れた引張強度を確保する
には、最終パテンティング処理後の鋼線の引張強さを制
御する必要がある。即ち、最終パテンティング処理後の
引張強さが小さすぎると、最終伸線工程で引き抜き加工
を行っても、最終的に得られる極細鋼線の引張強さを、
好ましくは３７２０Ｎ／mm2以上の高強度にまで高める
ことができない。従って、最終パテンティング処理後の
引張強度は、１２７０Ｎ／mm2以上、好ましくは１３７
０Ｎ／mm2以上となるように調整する。しかし、最終パ
テンティング処理後の引張強度が高すぎると、ベイナイ
ト等の望ましくない組織が出現して延性が低下し、次工
程である引き抜き加工が困難となるので、１５７０Ｎ／
mm2以下、好ましくは１５２０Ｎ／mm2以下となるように
調整する。
くは３７２０Ｎ／mm2以上の優れた引張強度を確保する
には、最終パテンティング処理後の鋼線の引張強さを制
御する必要がある。即ち、最終パテンティング処理後の
引張強さが小さすぎると、最終伸線工程で引き抜き加工
を行っても、最終的に得られる極細鋼線の引張強さを、
好ましくは３７２０Ｎ／mm2以上の高強度にまで高める
ことができない。従って、最終パテンティング処理後の
引張強度は、１２７０Ｎ／mm2以上、好ましくは１３７
０Ｎ／mm2以上となるように調整する。しかし、最終パ
テンティング処理後の引張強度が高すぎると、ベイナイ
ト等の望ましくない組織が出現して延性が低下し、次工
程である引き抜き加工が困難となるので、１５７０Ｎ／
mm2以下、好ましくは１５２０Ｎ／mm2以下となるように
調整する。
【００３０】また本発明者らは、縦割れの発生原因とな
る初析フェライトの生成を抑制し、且つ伸線加工性を劣
化させるネットワーク状のセメンタイトの生成や、伸線
初期の断線の原因となるセメンタイトの厚み増加を抑制
するには、最終パテンティング処理後の金属組織を制御
すればよいことを見出した。詳細には、最終パテンティ
ング処理後の金属組織中の初析フェライト及び／又は初
析セメンタイトを、面積率で０．０２％以下、好ましく
は面積率で０．０１％以下にすることで、上記縦割れの
発生や伸線性悪化等を確実に抑えられることが分かっ
た。
る初析フェライトの生成を抑制し、且つ伸線加工性を劣
化させるネットワーク状のセメンタイトの生成や、伸線
初期の断線の原因となるセメンタイトの厚み増加を抑制
するには、最終パテンティング処理後の金属組織を制御
すればよいことを見出した。詳細には、最終パテンティ
ング処理後の金属組織中の初析フェライト及び／又は初
析セメンタイトを、面積率で０．０２％以下、好ましく
は面積率で０．０１％以下にすることで、上記縦割れの
発生や伸線性悪化等を確実に抑えられることが分かっ
た。
【００３１】また、優れた引張強度（望ましくは３７
２０Ｎ／mm2以上）を達成するには、真歪み（引き抜き
加工量）で３．３以上、好ましくは３．５以上の最終湿
式伸線加工を行う必要があることが分かった。しかし、
この真歪みが大きすぎると延性の劣化が著しくなる為、
真歪みで４．１以下の伸線加工を行うことが好ましい。
２０Ｎ／mm2以上）を達成するには、真歪み（引き抜き
加工量）で３．３以上、好ましくは３．５以上の最終湿
式伸線加工を行う必要があることが分かった。しかし、
この真歪みが大きすぎると延性の劣化が著しくなる為、
真歪みで４．１以下の伸線加工を行うことが好ましい。
【００３２】更に、上述の通り、引き抜き加工後には
鋼線表面に引張の残留応力が発生しており、そのままで
は撚り線加工時に縦割れが生じ易い為、最終伸線工程で
スキンパスを行って鋼線表面の残留応力を１５７×ln
Ｄ＋２７３Ｎ／mm2以下に抑える必要がある。スキンパ
スは、減面率が３〜５％となるように行うことが好まし
い。
鋼線表面に引張の残留応力が発生しており、そのままで
は撚り線加工時に縦割れが生じ易い為、最終伸線工程で
スキンパスを行って鋼線表面の残留応力を１５７×ln
Ｄ＋２７３Ｎ／mm2以下に抑える必要がある。スキンパ
スは、減面率が３〜５％となるように行うことが好まし
い。
【００３３】尚、上記残留応力を制御する方法として、
上記スキンパスを行う他、得られた鋼線に矯正加工等を
行ってもよい。
上記スキンパスを行う他、得られた鋼線に矯正加工等を
行ってもよい。
【００３４】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、そ
れらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、そ
れらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３５】実施例 表１に示す成分の鋼を用い、熱間圧延を行って製造した
５．５mmφの線材を伸線加工した後、鉛パテンティング
処理を行い、次に線径が２．０〜１．３mmφになるまで
伸線加工を施した。このワイヤに最終鉛パテンティング
処理を行い、次にブラスメッキを施した後、最終湿式伸
線を行って極細鋼線を得た。尚、最終伸線工程では、鋼
線表面の引張残留応力を低減させる為に、減面率が３〜
５％のスキンパスを行った。また、実験Ｎｏ．１５及び
２０については、スキンパスに加えてコマ矯正加工を行
った。
５．５mmφの線材を伸線加工した後、鉛パテンティング
処理を行い、次に線径が２．０〜１．３mmφになるまで
伸線加工を施した。このワイヤに最終鉛パテンティング
処理を行い、次にブラスメッキを施した後、最終湿式伸
線を行って極細鋼線を得た。尚、最終伸線工程では、鋼
線表面の引張残留応力を低減させる為に、減面率が３〜
５％のスキンパスを行った。また、実験Ｎｏ．１５及び
２０については、スキンパスに加えてコマ矯正加工を行
った。
【００３６】得られた極細鋼線の引張特性、鋼線表面の
残留応力、及び捻回試験での縦割れ発生の有無を調べた
結果を表１に示す。上記鋼線表面の残留応力は、Ｘ線回
折装置を用いて鋼線の断面組織中のフェライト組織を測
定して求めた。
残留応力、及び捻回試験での縦割れ発生の有無を調べた
結果を表１に示す。上記鋼線表面の残留応力は、Ｘ線回
折装置を用いて鋼線の断面組織中のフェライト組織を測
定して求めた。
【００３７】
【表１】
【００３８】表１より、本発明の規定を満たす実験Ｎ
ｏ．１，２，１０，１４，１５，１７及び１９〜２１の
極細鋼線は、引張強度が高く且つ捻回試験での縦割れも
生じない良好な結果を示した。これに対して、実験Ｎ
ｏ．３〜９，１１〜１３，１６及び１８の場合は、請求
項１で定める要件を欠いている為、捻回試験で縦割れが
発生し、耐縦割れ性に優れた高強度高靭性の極細鋼線を
提供するという本発明の目的を達成することができなか
った。
ｏ．１，２，１０，１４，１５，１７及び１９〜２１の
極細鋼線は、引張強度が高く且つ捻回試験での縦割れも
生じない良好な結果を示した。これに対して、実験Ｎ
ｏ．３〜９，１１〜１３，１６及び１８の場合は、請求
項１で定める要件を欠いている為、捻回試験で縦割れが
発生し、耐縦割れ性に優れた高強度高靭性の極細鋼線を
提供するという本発明の目的を達成することができなか
った。
【００３９】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、鋼
線表面の残留応力を１５７×ln Ｄ＋２７３Ｎ／mm2以下
に抑えることで、優れた引張強度（好ましくは３７２０
Ｎ／mm2以上）を有する鋼線の耐縦割れ性を向上させる
ことができた。そして、この様な耐縦割れ性に優れた高
強度高靭性極細鋼線の実現によって、タイヤの軽量化、
高性能化を達成し得るスチールコードを提供できること
となった。
線表面の残留応力を１５７×ln Ｄ＋２７３Ｎ／mm2以下
に抑えることで、優れた引張強度（好ましくは３７２０
Ｎ／mm2以上）を有する鋼線の耐縦割れ性を向上させる
ことができた。そして、この様な耐縦割れ性に優れた高
強度高靭性極細鋼線の実現によって、タイヤの軽量化、
高性能化を達成し得るスチールコードを提供できること
となった。
【図１】最終伸線後の極細鋼線の各直径における、表面
残留応力と捻回試験での縦割れ発生の有無との関係を示
したグラフである。
残留応力と捻回試験での縦割れ発生の有無との関係を示
したグラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 鋼線表面の残留応力が、１５７×ln Ｄ
＋２７３Ｎ／mm2（Ｄ；最終伸線後の極細鋼線の直径：
単位mm）以下であることを特徴とする耐縦割れ性に優れ
た高強度高靭性極細鋼線。 - 【請求項２】 質量％で（以下、同じ）、 Ｃ ：０．８％以上１．１％以下、 Ｓｉ：０．１％以上０．５％以下、 Ｍｎ：０．１５％以上０．６％以下、 Ｃｒ：０．０５％以上０．４％以下、 Ｃｕ：０．０５％以上０．８％以下、 Ａｌ：０．００３％以下 を満たす請求項１に記載の高強度高靭性極細鋼線。
- 【請求項３】 請求項１または２に記載の高強度高靭性
極細鋼線を製造する方法であって、最終パテンティング
処理後における引張強度が１２７０〜１５７０Ｎ／m
m2、且つ初析フェライト及び／又は初析セメンタイトが
面積率で０．０２％以下である線材に、真歪みが３．３
以上の引抜加工を行い、更に、スキンパスを行うことを
特徴とする高強度高靭性極細鋼線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000091980A JP2001279381A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 耐縦割れ性に優れた高強度高靭性極細鋼線及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000091980A JP2001279381A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 耐縦割れ性に優れた高強度高靭性極細鋼線及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001279381A true JP2001279381A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18607382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000091980A Pending JP2001279381A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 耐縦割れ性に優れた高強度高靭性極細鋼線及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001279381A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010150450A1 (ja) | 2009-06-22 | 2010-12-29 | 新日本製鐵株式会社 | 高強度極細鋼線及びその製造方法 |
| CN104602833A (zh) * | 2012-09-07 | 2015-05-06 | 米其林集团总公司 | 丝线拉制方法 |
| WO2020004570A1 (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 日本製鉄株式会社 | 平鋼線および平鋼線用線材 |
-
2000
- 2000-03-29 JP JP2000091980A patent/JP2001279381A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010150450A1 (ja) | 2009-06-22 | 2010-12-29 | 新日本製鐵株式会社 | 高強度極細鋼線及びその製造方法 |
| CN102066599A (zh) * | 2009-06-22 | 2011-05-18 | 新日本制铁株式会社 | 高强度极细钢线及其制造方法 |
| KR101260598B1 (ko) | 2009-06-22 | 2013-05-03 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 고강도 극세 강선 및 그 제조 방법 |
| TWI412608B (zh) * | 2009-06-22 | 2013-10-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 高強度極細鋼線及其製造方法 |
| CN102066599B (zh) * | 2009-06-22 | 2013-11-06 | 新日铁住金株式会社 | 高强度极细钢线及其制造方法 |
| CN104602833A (zh) * | 2012-09-07 | 2015-05-06 | 米其林集团总公司 | 丝线拉制方法 |
| WO2020004570A1 (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 日本製鉄株式会社 | 平鋼線および平鋼線用線材 |
| JPWO2020004570A1 (ja) * | 2018-06-29 | 2020-12-17 | 日本製鉄株式会社 | 平鋼線および平鋼線用線材 |
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