JP2003105495A - Wire-shaped or bar-shaped steel excellent in deformability and machine part - Google Patents

Wire-shaped or bar-shaped steel excellent in deformability and machine part

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JP2003105495A
JP2003105495A JP2001303584A JP2001303584A JP2003105495A JP 2003105495 A JP2003105495 A JP 2003105495A JP 2001303584 A JP2001303584 A JP 2001303584A JP 2001303584 A JP2001303584 A JP 2001303584A JP 2003105495 A JP2003105495 A JP 2003105495A
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寛 百▲崎▼
Masato Shikaiso
正人 鹿礒
Masaki Shimotsusa
正貴 下津佐
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  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wire-shaped or bar-shaped steel which is excellent in deformablity and has high strength as a steel material itself only by hot rolling even when spheroidizing annealing is omitted. SOLUTION: The wire-shaped or bar-shaped steel substantially has a ferrite structure, and ferrite grain size number (A) in the ferrite structure within a range between a center and a diameter/4 of a rolled material is 7.0 to 10.0, ferrite grain size number (B) in the ferrite structure at an uppermost layer of the rolled material is 7.0 to 10.0. Further (A) and (B) satisfy a relation: 0<=(B)-(A)<=0.5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、軟化熱処理を施す
ことなく熱間圧延ままでも、変形能に優れ、更には鋼材
自体の強度も高い線状または棒状鋼(以下、鋼と略記す
る場合がある);及び、この様な鋼を用いて得られる変
形能に優れた高強度機械部品[引張強さ350〜550
N/mm2、絞り80.0%以上、捻回値120回以上
(100D換算)]に関するものである。本発明鋼は、
冷間鍛造、冷間圧造、伸線、冷間転造等の加工によっ
て、例えばボルト、ねじ、ナット、ソケット、ボールジ
ョイント、インナーチューブ、トーションバー、クラッ
チケース、ケージ、ハウジング、ハブ、カバー、ケー
ス、受座金、タペット、サドル、バルグ、インナーケー
ス、クラッチ、スリーブ、アウターレース、スプロケッ
ト、コアー、ステータ、アンビル、スパイダー、ロッカ
ーアーム、ボディー、フランジ、ドラム、継手、コネク
ター、プーリー、金具、ヨーク、口金、バルブリフタ
ー、スパークプラグ、特殊ねじ部品等の機械部品、電装
部品等(以下、機械部品で代表させる場合がある)を製
造するのに非常に有用である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a linear or rod-shaped steel (hereinafter sometimes abbreviated as steel) which is excellent in deformability even when hot-rolled as it is without being subjected to softening heat treatment and has high strength of steel itself. And a high-strength mechanical part having excellent deformability obtained by using such a steel [tensile strength 350 to 550].
N / mm 2 , aperture 80.0% or more, twist value 120 times or more (100D conversion)]. The steel of the present invention is
By processing such as cold forging, cold forging, wire drawing, and cold rolling, for example, bolts, screws, nuts, sockets, ball joints, inner tubes, torsion bars, clutch cases, cages, housings, hubs, covers, cases , Washers, tappets, saddles, balgs, inner cases, clutches, sleeves, outer races, sprockets, cores, stators, anvils, spiders, rocker arms, bodies, flanges, drums, fittings, connectors, pulleys, fittings, yokes, bases , It is very useful for manufacturing mechanical parts such as valve lifters, spark plugs, special screw parts, etc., electrical parts, etc. (hereinafter sometimes represented by mechanical parts).

【0002】[0002]

【従来の技術】冷間加工は、熱間加工や切削加工に比べ
て生産性が高いうえに鋼材の歩留まりも良好なことか
ら、ボルト、ねじ、ナット等の機械部品や電装部品を効
率よく製造する方法として汎用されている。
2. Description of the Related Art Cold working has a higher productivity than hot working and cutting and has a good yield of steel materials, so that mechanical parts such as bolts, screws, nuts and electrical components can be efficiently manufactured. It is widely used as a method.

【0003】従って、この様な冷間加工に使用される鋼
は、本質的に冷間加工性に優れていることが要求され
る。具体的には、冷間加工時の変形抵抗が低く(加工比
重が低く)、且つ変形能[延性(伸び、絞り、捻回
値)]が高いことが必要である。鋼の変形抵抗が高いと
冷間加工に使用する工具の寿命が低下してしまい、一
方、変形能が低いと冷間加工時に割れが発生し易くな
り、不良品発生の原因になる。
Therefore, the steel used for such cold working is essentially required to have excellent cold workability. Specifically, it is necessary that the deformation resistance during cold working is low (processing specific gravity is low) and the deformability [ductility (elongation, reduction, twist value)] is high. If the deformation resistance of steel is high, the life of the tool used for cold working will be shortened, while if the deformability is low, cracks will easily occur during cold working, causing defective products.

【0004】従来は、圧延線材または棒鋼を酸洗いによ
り脱スケールし、皮膜処理した後、冷間引抜き加工によ
り伸線を行ってから(加工率10〜40%)、冷間加工
を行うという方法が一般的であった。この方法は、冷間
加工率が低く、加工荷重が低い場合には有効である。し
かしながら、鍛造部品の複雑化及び精密化への要請に応
じて、加工率を上昇させ加工荷重を高めたいときには、
上記方法は採用し難く、冷間加工用の工具寿命が短くな
ってしまうという問題がある。
[0004] Conventionally, a method of descaling a rolled wire rod or steel bar by pickling, coating treatment, and then wire drawing by cold drawing (working rate 10 to 40%) and then cold working Was common. This method is effective when the cold working rate is low and the working load is low. However, in order to increase the processing rate and increase the processing load in response to the demand for more complicated and precise forged parts,
The above method is difficult to adopt, and there is a problem that the tool life for cold working becomes short.

【0005】そこで、冷間加工時の加工荷重が高い場合
や、冷間加工時に割れが発生する場合には、冷間加工前
に、低温焼鈍、焼鈍、球状化焼鈍等の熱処理が実施され
ており、それにより、鋼材を軟化し、且つ延性を高めた
状態で冷間加工する方法が汎用されている。
Therefore, when the working load during cold working is high or cracks occur during cold working, heat treatment such as low temperature annealing, annealing, spheroidizing annealing, etc. is carried out before cold working. Therefore, a method of softening a steel material and cold working in a state where the ductility is enhanced is widely used.

【0006】ところが上記熱処理には、数時間〜数十時
間の長時間にわたる熱処理を要するという問題を抱えて
いる。従って、生産性の向上や省エネルギー対策、ひい
てはコストの低減化を目的として、球状化焼鈍処理等の
熱処理の省略が可能な、冷間加工性に優れた線状または
棒状鋼の開発が切望されている。
However, the above heat treatment has a problem that it requires a heat treatment for a long time of several hours to several tens of hours. Therefore, for the purpose of improving productivity, energy saving measures, and eventually cost reduction, it is desired to develop a linear or bar steel having excellent cold workability, which can omit heat treatment such as spheroidizing annealing. There is.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであり、その目的は、球状化焼鈍処
理を省略したとしても熱間圧延のままで、冷間加工性
(特に変形能)、更には鋼材自体の強度も高い線状また
は棒状鋼;並びに、この様な線状または棒状鋼を用いて
得られる機械部品を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide cold workability (particularly for cold workability as hot rolling even if the spheroidizing annealing treatment is omitted). The present invention is to provide a linear or rod-shaped steel having a high deformability) and a strength of steel itself; and a mechanical component obtained by using such a linear or rod-shaped steel.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得た本
発明に係る変形能に優れた線材または棒状鋼(以下、再
び鋼で代表させる場合がある)とは、実質的にフェライ
ト組織を有し、圧延材の中心〜直径/4の範囲にあるフ
ェライト組織中のフェライト粒度番号(A)は7.0〜
10.0番であり、圧延材の最表層にあるフェライト組
織中のフェライト粒度番号(B)は7.0〜10.0番
であり、且つ、上記(A)及び(B)は、0≦(B)−
(A)≦0.5を満足するところに要旨を有するもので
ある。ここで、変形能[延性(絞り、捻回値)]とは、
破壊することなしにどの程度変形しうるかを表す材料の
性質のことであり、「変形能(延性)が大きい」とは、
「大きな加工度まで割れの生じない」ことを意味するも
のである。
The wire rod or rod-shaped steel excellent in deformability according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as steel again), which can solve the above-mentioned problems, means that a ferrite structure is substantially present. The ferrite grain size number (A) in the ferrite structure in the range of the center of the rolled material to the diameter / 4 is 7.0.
No. 10.0, the ferrite grain size number (B) in the ferrite structure in the outermost layer of the rolled material is 7.0 to 10.0, and the above (A) and (B) are 0 ≦. (B)-
The main point is that (A) ≦ 0.5 is satisfied. Here, the deformability [ductility (diaphragm, twist value)] is
It is a property of a material that expresses how much it can be deformed without breaking, and "having a large deformability (ductility)" means
It means that "cracking does not occur up to a large working degree".

【0009】上記本発明鋼の成分は、Cを0.008%
以上0.05%未満含有しており、これにより、変形能
が著しく高められる。更に、Ti:0.005〜0.0
25%,及び/又はNb:0.02〜0.07%を含有
することにより、鋼材自体としての強度も一層高められ
たものとなる。また、基本成分としては、Si:0.0
5〜0.4%,Mn:0.2〜0.9%を含有してお
り、更に、N:0.0015〜0.007%を含有す
ること、Al:0.01〜0.06%,Cr:0.0
1〜0.3%,P:0.001〜0.02%、S:0.
02%以下を満足することが好ましい。
The composition of the steel of the present invention is 0.008% C.
The content is not less than 0.05% and the deformability is remarkably enhanced. Furthermore, Ti: 0.005-0.0
By containing 25% and / or Nb: 0.02 to 0.07%, the strength of the steel material itself is further enhanced. Moreover, as a basic component, Si: 0.0
5 to 0.4%, Mn: 0.2 to 0.9%, N: 0.0015 to 0.007%, Al: 0.01 to 0.06% , Cr: 0.0
1 to 0.3%, P: 0.001 to 0.02%, S: 0.
It is preferable to satisfy 02% or less.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明者らは、冷間加工性のなか
でも特に変形能(絞り、および捻回値)に着目し、熱間
圧延のままで、変形能に優れており、更には鋼材自体と
しての強度も高い鋼を提供すべく、鋭意検討してきた。
具体的には本発明では、絞り80.0%以上;引張強さ
350〜550N/mm2、捻回値120回以上(10
0D換算)を満足する鋼材等の提供を目標レベルとして
掲げた。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventors pay particular attention to deformability (drawing and twist value) among cold workability, and are excellent in deformability even in hot rolling. Has been earnestly studying to provide steel having high strength as a steel material itself.
Specifically, in the present invention, the drawing is 80.0% or more; the tensile strength is 350 to 550 N / mm 2 , the twist value is 120 times or more (10
The target level is to provide steel products that satisfy 0D conversion.

【0011】その結果、下記(a)〜(c)の知見に基
づき、本発明を完成した。
As a result, the present invention has been completed based on the following findings (a) to (c).

【0012】(a)変形能(絞り、および捻回値)を高
める為の組織的アプローチとしては、線状または棒状
鋼の内部を構成している組織をフェライト主体の組織に
制御すること;及び、変形能を高めて精度良く圧延加
工する為には、フェライト結晶粒径をあまり微細化させ
ず、均一にすることが好ましく、具体的には、圧延材の
中心〜直径/4の範囲(以下、単に「内部」と呼ぶ場合
がある)にあるフェライト組織中のフェライト粒度番号
(A)と、圧延材の最表層(以下、単に「表層」と呼ぶ
場合がある)にあるフェライト組織中のフェライト粒度
番号(B)とを、夫々、7.0〜10.0番の範囲内に
制御しつつ、且つ、表層と内部のフェライト粒度番号を
実質的に略同一にすることが有効であること; (b)一方、変形能(絞り、および捻回値)を高める為
の化学成分側からのアプローチとしては、C量を極低領
域(C<0.05%)に制御することが有効であること
を見出した。
(A) As a systematic approach for increasing the deformability (drawing and twist value), controlling the structure constituting the inside of the linear or rod-shaped steel to a structure mainly composed of ferrite; and In order to enhance the deformability and perform the rolling process with high accuracy, it is preferable that the ferrite crystal grain size is not made so fine and uniform, and specifically, the center of the rolled material to the diameter / 4 range (hereinafter , The ferrite grain size number (A) in the ferrite structure in the ferrite structure, and the ferrite in the ferrite structure in the outermost layer of the rolled material (hereinafter, sometimes simply referred to as the “surface layer”) It is effective to control the grain size number (B) to be in the range of 7.0 to 10.0 and to make the ferrite grain size numbers of the surface layer and the inside substantially the same; (B) On the other hand, deformability (diaphragm, It has been found that controlling the C content in an extremely low region (C <0.05%) is effective as an approach from the chemical component side in order to increase (and twist value).

【0013】(c)但し、上記の如く組織や鋼中成分を
制御すると、鋼材自体としての強度が低下することか
ら、強度を高めるべく、Ti及び/又はNbを積極的に
所定量添加し、フェライト中やフェライト粒界に、Ti
C,TiNやNb(C,N)等の微細結晶粒を析出さ
せ、強度上昇を図った。
(C) However, if the structure and the components in the steel are controlled as described above, the strength of the steel material itself decreases, so in order to increase the strength, Ti and / or Nb is positively added in a predetermined amount, Ti in the ferrite and at the ferrite grain boundaries
Fine crystal grains such as C, TiN and Nb (C, N) were deposited to increase the strength.

【0014】尚、本発明と同様、球状化処理を省略した
としても冷間加工性に優れた鋼を製造する方法は、これ
までにも種種提案されているが、特に変形能の向上とい
う観点から、上記(a)〜(c)に代表される本発明独
自の技術的思想は未だ開示されていない。
As in the present invention, various methods have been proposed so far for producing steel excellent in cold workability even if the spheroidizing treatment is omitted, but especially from the viewpoint of improving deformability. Therefore, the technical ideas unique to the present invention represented by the above (a) to (c) have not been disclosed yet.

【0015】例えば特開昭57−63635には、A
c1変態点以下、Ac1変態点より50℃を下回らない温度
に5時間以上保持することによりセメンタイトを充分凝
集させると共に、Al量を制御して固溶Nを固定するこ
とにより、加工工具寿命の高められた冷間鍛造用棒鋼の
製造方法が開示されている。この公報は、「熱間圧延後
の温度を所定範囲に保持すればセメンタイトを凝集析出
せしめ、強度を低下させることができる」という知見に
基づいてなされたものであり、「フェライト粒の粗大化
が起ると、冷間鍛造時の割れ発生が起り易くなる」とい
う観点から、鋼中成分を制御するものであり、本発明の
如く、表層と内部のフェライト粒度番号を、あまり微細
化させること無しに略同一に制御することにより冷間加
工性を高めようという思想は全くない。
For example, JP-A-57-63635 describes A
c1 transformation point, dissipate sufficiently aggregated cementite by 5 hours or more to a temperature not less than 50 ° C. from the transformation point A c1, by fixing dissolved N by controlling the Al content, the machining tool life A method of making an enhanced cold forging steel bar is disclosed. This publication was made on the basis of the finding that "if the temperature after hot rolling is kept within a predetermined range, cementite can be coagulated and precipitated, and the strength can be reduced." If it occurs, cracking is likely to occur during cold forging. "From the viewpoint of controlling the components in the steel, the ferrite grain size numbers of the surface layer and the inside do not become so fine as in the present invention. There is no idea to improve the cold workability by controlling almost the same.

【0016】また、特開平8−260047には、冷
間鍛造で歪時効の原因となる固溶Nを少なくする為にN
及びAl/Nを特定して熱間圧延する工程と;熱間圧延
の最終段階において所定温度範囲で50%以上の塑性加
工を加える加工熱処理工程と;加工熱処理に続く冷却の
後、300〜400℃の温度範囲に3時間以上加熱する
過時効処理とを包含する冷間鍛造用棒鋼線材の製造方法
が開示されている。この公報は、「フェライト粒を微細
化した上で、更に長時間の過時効処理を行うことが、歪
時効の抑制及び延性の改善に有効である」という知見に
基づいてなされたものであり、本発明と同様、変形能に
優れ、且つ、強度も高められた線材等の提供を目的とす
る点で、課題は一致している。しかしながら、上記公報
には、前述した本発明の技術的思想は開示されていな
い。しかも上記公報では、所望の特性を得るに当たり、
加工熱処理に続く冷却の後に所定の過時効処理を付加し
ている点で、この様な特別の過時効処理は不要であり、
鋼中組織、更には成分組成を制御するという観点から所
望の特性を確保する本願発明とは、相違するものであ
る。実際のところ、上記公報では、強度に優れるもの
の、絞りは50〜75%程度、捻回値もせいぜい100
回(100D換算)程度で、本発明で目標とするレベル
(絞り:80.0%以上、捻回値120回以上)を確保
することはできない。
Further, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-260047, in order to reduce the solid solution N which causes strain aging in cold forging, N
And a step of hot-rolling by specifying Al / N; a thermo-mechanical treatment step of applying plastic working of 50% or more in a predetermined temperature range in the final stage of the hot-rolling; Disclosed is a method for manufacturing a steel rod for cold forging, which includes overaging treatment in which a temperature range of ° C is heated for 3 hours or more. This publication was made based on the finding that "after miniaturizing ferrite grains, further overaging treatment for a long time is effective in suppressing strain aging and improving ductility", Similar to the present invention, the problems are the same in that the aim is to provide a wire or the like having excellent deformability and increased strength. However, the above-mentioned publication does not disclose the technical idea of the present invention described above. Moreover, in the above publication, in order to obtain desired characteristics,
Since special overaging treatment is added after cooling following thermomechanical treatment, such special overaging treatment is unnecessary,
This is different from the present invention in which desired characteristics are secured from the viewpoint of controlling the microstructure in steel and further the composition of components. As a matter of fact, in the above publication, although the strength is excellent, the aperture is about 50 to 75% and the twist value is at most 100.
It is not possible to secure the target level (diaphragm: 80.0% or more, twist value of 120 or more) in the number of turns (100D conversion).

【0017】以下、本発明を特定する各要件について説
明する。
The requirements for specifying the present invention will be described below.

【0018】まず、組織に関して言えば、本発明の線状
または棒状鋼は、前述した通り、表層と内部のフェライ
ト結晶粒径を、あまり微細化させることなく、略均一に
して変形能を高めたところに技術的思想を有するもので
ある。
First, as to the structure, in the linear or rod-shaped steel of the present invention, as described above, the ferrite crystal grain diameters of the surface layer and the inside are made substantially uniform and the deformability is enhanced without much refining. However, it has a technical idea.

【0019】具体的には、線状または棒状鋼の組織を実
質的にフェライトとし、圧延材の中心〜直径/4の範囲
(内部)にあるフェライト組織中のフェライト粒度番号
(A)を7.0〜10.0番、圧延材の最表層(最表
層)にあるフェライト組織中のフェライト粒度番号
(B)を7.0〜10.0番とし、且つ、上記(A)及
び(B)が、0≦(B)−(A)≦0.5を満足するこ
とが必要である。
Specifically, the structure of the linear or rod-shaped steel is substantially ferrite, and the ferrite grain size number (A) in the ferrite structure within the range (inside) from the center to the diameter / 4 of the rolled material is 7. No. 0 to 10.0, the ferrite grain size number (B) in the ferrite structure in the outermost layer (outermost layer) of the rolled material is 7.0 to 10.0, and (A) and (B) are , 0 ≦ (B) − (A) ≦ 0.5 must be satisfied.

【0020】実質的にフェライト組織を有すること 本発明で目的とする、球状化材並みの変形能を確保する
ためには、上記組織とすることが必要である。ここで、
「実質的にフェライト組織を有する」とは、全組織に対
して占積率(面積率)でフェライト組織が99%以上
(100%も含む)存在することを意味し、残りは、パ
ーライトである。組織中に占めるパーライト面積率が大
きくなると、変形能が低下するからである。
It is necessary to have the above-described structure in order to secure the deformability equivalent to that of the spheroidizing material, which is the object of the present invention, to have a substantially ferrite structure . here,
“Substantially having a ferrite structure” means that the ferrite structure exists in 99% or more (including 100%) in space factor (area ratio) with respect to the entire structure, and the rest is pearlite. . This is because the deformability decreases as the area ratio of pearlite in the tissue increases.

【0021】圧延材の内部にあるフェライト組織中のフ
ェライト粒度番号(A)は7.0〜10.0番で、圧延
材の最表層にあるフェライト組織中のフェライト粒度番
号(B)は7.0〜10.0番で、且つ、上記(A)及
び(B)は、0≦(B)−(A)≦0.5を満足するこ
本発明において、「最表層」とは、圧延材の中心〜直径
/4の範囲を除く表面部分の層を意味し、「内部」と
は、圧延材の中心〜直径/4の範囲の部分を意味する。
ここで、フェライト粒度番号はJIS G 0552に
記載のフェライト結晶粒度試験法に基づいて測定された
ものである。この試験法によれば、フェライト粒度番号
が大きくなるとフェライト粒径は小さくなり、例えばフ
ェライト粒度番号7番は粒径32μmを、フェライト粒
度番号10番は11μmを、夫々意味する。
[0021] The ferrite structure inside the rolled material
Elite grain size number (A) is 7.0-10.0 and rolled
Of the ferrite grain size in the ferrite structure in the outermost layer of the material
No. (B) is 7.0 to 10.0, and (A) and above
And (B) satisfy 0 ≦ (B) − (A) ≦ 0.5.
In the present invention, the "outermost layer" means the layer of the surface portion excluding the center of the rolled material to the diameter / 4 range, and the "inside" is the portion of the rolled material from the center to the diameter / 4 range. Means
Here, the ferrite grain size number is measured based on the ferrite grain size test method described in JIS G 0552. According to this test method, the larger the ferrite grain size number, the smaller the ferrite grain size. For example, ferrite grain size number 7 means grain size 32 μm, and ferrite grain size number 10 means 11 μm.

【0022】本発明では、最表層のフェライト粒度番号
(B)も内部のフェライト粒度番号(A)も、共に7.
0〜10.0番の範囲内に制御し、且つ、上記(B)と
(A)の関係を略同一にする[(B)−(A)≦0.
5]。即ち、本発明では、「フェライト粒径を極力微細
化して延性を高める」という従来の一般的認識とは異な
り、フェライト粒径をあまり微細化させずに、所定の平
均粒径に制御しつつ、前述したフェライト主体の組織、
更にはC量の極低減化と相俟って、絞り:80.0%以
上という極めて高度の変形能を達成したものである。
In the present invention, both the ferrite grain size number (B) of the outermost layer and the ferrite grain size number (A) of the inside are 7.
Control within the range of 0 to 10.0 and making the relationship between (B) and (A) substantially the same [(B)-(A) ≦ 0.
5]. That is, in the present invention, unlike the conventional general recognition that "the ferrite grain size is refined as much as possible to enhance the ductility", while controlling the ferrite grain size to a predetermined average grain size without making the ferrite grain size too small, The above-mentioned ferrite-based structure,
Further, in combination with the extremely reduction of the C content, the extremely high deformability of the aperture: 80.0% or more is achieved.

【0023】ここで、上記最表層のフェライト粒度番号
(B)/内部のフェライト粒度番号(A)が7番未満で
は、フェライト変態域で圧延することになる為、圧延時
及び冷間鍛造時に割れが発生し易くなり、変形能が低下
する。一方、上記(B)/(A)が10番を超えると、
強度が高くなり過ぎて変形抵抗が高くなる、フェラ
イト粒が扁平になり易くなり、冷鍛後の寸法精度が悪く
なる、フェライト結晶粒径がバラツキ易くなる圧延条
件になる等の問題がある。
Here, if the ferrite grain size number (B) of the outermost layer / the inner ferrite grain size number (A) is less than 7, rolling occurs in the ferrite transformation region, so cracking occurs during rolling and cold forging. Tend to occur, and the deformability decreases. On the other hand, if the above (B) / (A) exceeds number 10,
There are problems that the strength becomes too high, the deformation resistance becomes high, the ferrite grains are apt to be flattened, the dimensional accuracy after cold forging is deteriorated, and the ferrite crystal grain size is easily varied.

【0024】また、上記(B)と(A)の関係は、同一
であることが好ましい。これにより、全断面における変
形能及び変形抵抗を均一に確保できる;冷鍛後の寸法精
度が向上する等のメリットが得られるからである。但
し、(B)−(A)≦0.5の範囲内であれば、本発明
の範囲内に包含される。この程度の差であれば、表層も
内部も実質的に同一のフェライト粒度番号を有すると考
えられ、所望の特性を確保できるからである。尚、本発
明では、最表層のフェライト粒度番号(B)は内部のフ
ェライト粒度番号(A)に比べ、同じか、或いは、大き
くなるが、これは、圧延における冷却時には、水や空気
等を鋼の表面に当てて冷やすため、自然に、最表層は中
心部よりも冷却速度が大きくなり易く、結晶粒が成長す
る時間が短くなってしまうからである。尚、圧延材最表
層のフェライト粒度番号と、圧延材内部のフェライト粒
度番号との差は、圧延材のサイズや冷却条件等により、
適宜調整することができる。
Further, it is preferable that the relationship between (B) and (A) is the same. This makes it possible to uniformly secure the deformability and the deformation resistance in all the cross-sections; this is advantageous because the dimensional accuracy after cold forging is improved. However, if it is within the range of (B)-(A) ≦ 0.5, it is included in the scope of the present invention. This is because if the difference is in this range, it is considered that the surface layer and the inside have substantially the same ferrite grain size number, and desired characteristics can be secured. Incidentally, in the present invention, the ferrite grain size number (B) of the outermost layer is the same as or larger than the ferrite grain size number (A) of the inside, but this is because water, air, etc. This is because the outermost surface layer naturally cools at a higher cooling rate than the central portion because it is cooled by being applied to the surface of, and the time for crystal grain growth becomes shorter. The difference between the ferrite grain size number of the outermost layer of the rolled material and the ferrite grain size number inside the rolled material depends on the size of the rolled material, cooling conditions, etc.
It can be adjusted appropriately.

【0025】好ましくは、最表層のフェライト粒度番号
(B)は8.0番以上、9.5番以下;内部のフェライ
ト粒度番号(A)は7.5番以上、9.0番以下であ
る。
Preferably, the ferrite grain size number (B) of the outermost layer is 8.0 or more and 9.5 or less; the internal ferrite grain size number (A) is 7.5 or more and 9.0 or less. .

【0026】次に、この様な組織を得る為の好ましい鋼
中成分について説明する。
Next, preferable components in steel for obtaining such a structure will be described.

【0027】C:0.008%以上0.05%未満 Cは、鋼材の強度を付与するために必須の元素である
が、本発明では、特に所望の変形能[絞り80%以上、
および捻回値120回以上(100D換算)]を確保す
る為にも極めて重要な元素である。
C: 0.008% or more and less than 0.05% C is an essential element for imparting strength to the steel material, but in the present invention, particularly desired deformability [drawing 80% or more,
And a twist value of 120 times or more (100D conversion)] are extremely important elements.

【0028】0.008%未満では、たとえ、TiやN
bの析出強化元素を添加したり圧延条件を制御したとし
ても、所望の強度(350N/mm2以上)は得られな
い。好ましくは0.011%以上、より好ましくは0.
013%以上である。一方、0.05%以上になると所
望の変形能が得られない。好ましくは0.03%以下、
より好ましくは0.023%以下である。
If it is less than 0.008%, even if Ti or N
Even if the precipitation strengthening element of b is added or the rolling conditions are controlled, the desired strength (350 N / mm 2 or more) cannot be obtained. It is preferably 0.011% or more, more preferably 0.
It is 013% or more. On the other hand, if it exceeds 0.05%, the desired deformability cannot be obtained. Preferably 0.03% or less,
It is more preferably 0.023% or less.

【0029】Ti:0.005〜0.025%,及び/
又はNb:0.02〜0.07% これらの元素は、いずれも窒化物/炭窒化物生成元素で
あり、フリーのC及びNを固定してオーステナイト中に
TiNを析出させたり、或いは、Nb(C,N)を析出
させる等して、熱間圧延割れを抑制する作用がある。ま
た、TiNの析出に寄与しない残りのTiは、TiCや
Ti,Nb,Crの複合炭化物等としてフェライト中や
フェライト粒界に析出し、強度向上に寄与する。
Ti: 0.005-0.025%, and /
Or Nb: 0.02 to 0.07% All of these elements are nitride / carbonitride forming elements and fix free C and N to precipitate TiN in austenite, or Nb. By precipitating (C, N), there is an action of suppressing hot rolling cracks. The remaining Ti, which does not contribute to the precipitation of TiN, precipitates in the ferrite or in the ferrite grain boundaries as TiC, Ti, Nb, Cr compound carbides, etc., and contributes to the strength improvement.

【0030】この様な作用を有効に発揮させる為には、
Tiを0.005%以上(好ましくは0.008%以
上、より好ましくは0.010%超)、0.025%以
下(好ましくは0.02%以下、より好ましくは0.0
15%以下);Nbを0.02%以上(好ましくは0.
023%以上、より好ましくは0.025%以上)、
0.07%以下(好ましくは0.04%以下、より好ま
しくは0.035%以下)に制御することが推奨され
る。これらの元素は、単独で添加しても良いし、併用し
ても構わない。
In order to effectively exert such an action,
Ti is 0.005% or more (preferably 0.008% or more, more preferably more than 0.010%), 0.025% or less (preferably 0.02% or less, more preferably 0.0).
15% or less); Nb is 0.02% or more (preferably 0.
023% or more, more preferably 0.025% or more),
It is recommended to control to 0.07% or less (preferably 0.04% or less, more preferably 0.035% or less). These elements may be added alone or in combination.

【0031】N:0.0015〜0.007% Nは、AlやTiと結合してAlNやTiNの窒化物を
形成し、フェライト結晶粒の安定化(所望の平均粒径を
有するフェライトを、安定して生成させる)に寄与する
元素である。この様な作用を有効に発揮させる為には、
0.0015%以上(好ましくは0.002%以上、よ
り好ましくは0.003%以上)添加することが推奨さ
れる。但し、過剰に添加すると、フェライト中にNが固
溶し、冷間加工時における歪時効発生の原因となるの
で、その上限を0.007%に定めた。好ましくは0.
005%以下、より好ましくは0.004%以下であ
る。
N: 0.0015 to 0.007% N bonds with Al or Ti to form a nitride of AlN or TiN, and stabilizes ferrite crystal grains (ferrite having a desired average grain size is It is an element that contributes to stable generation). In order to effectively exert such an action,
It is recommended to add 0.0015% or more (preferably 0.002% or more, more preferably 0.003% or more). However, if added excessively, N will form a solid solution in the ferrite and cause the occurrence of strain aging during cold working, so the upper limit was set to 0.007%. Preferably 0.
It is 005% or less, more preferably 0.004% or less.

【0032】Si:0.05〜0.4% Siは脱酸剤、及び所望の強度を確保するのに有用な元
素である。この様な作用を有効に発揮させる為に、0.
05%以上添加する。好ましくは0.10%以上、より
好ましくは0.15%以上である。但し、過剰に添加す
ると、所望のフェライト粒径が得られず、また、フェラ
イトが固溶強化する為、たとえ、圧延条件等を制御して
も所望の変形能を確保することができない。好ましくは
0.30%以下、より好ましくは0.25%以下であ
る。
Si: 0.05 to 0.4% Si is a deoxidizing agent and an element useful for ensuring a desired strength. In order to effectively exhibit such an action,
Add more than 05%. It is preferably 0.10% or more, more preferably 0.15% or more. However, if added excessively, the desired ferrite grain size cannot be obtained, and since ferrite is solid-solution strengthened, the desired deformability cannot be secured even if the rolling conditions and the like are controlled. It is preferably 0.30% or less, more preferably 0.25% or less.

【0033】Mn:0.2〜0.9% MnはCと同様、鋼の強度を高めるのに有用な元素であ
る。この様な作用を有効に発揮させるには、0.2%以
上添加する。好ましくは0.25%以上、より好ましく
は0.30%以上である。但し、過剰に添加すると、熱
間圧延後のフェライト・パーライト成長速度が低下し、
変形能の向上に有害なベイニティックフェライトが発生
し易くなるため、その上限を0.9%に定めた。好まし
くは0.6%以下、より好ましくは0.5%以下であ
る。
Mn: 0.2 to 0.9% Mn, like C, is an element useful for increasing the strength of steel. In order to exert such an effect effectively, 0.2% or more is added. It is preferably 0.25% or more, more preferably 0.30% or more. However, if added in excess, the ferrite / pearlite growth rate after hot rolling decreases,
Since the bainitic ferrite, which is harmful for improving the deformability, is likely to be generated, its upper limit is set to 0.9%. It is preferably 0.6% or less, more preferably 0.5% or less.

【0034】本発明の鋼は上記成分を含有し、残部:実
質的に鉄であるが、上記成分以外にも、本発明の作用を
損なわない範囲で他の許容成分を添加しても良いし、不
純物も含まれる。
The steel of the present invention contains the above components, and the balance is substantially iron. However, in addition to the above components, other allowable components may be added within the range not impairing the action of the present invention. , Including impurities.

【0035】具体的には、更なる特性の付与、若しくは
本発明作用の更なる向上を目指して、下記成分を積極的
に添加したり、制御することが推奨される。
Specifically, it is recommended to positively add or control the following components for the purpose of imparting further characteristics or further improving the action of the present invention.

【0036】Al:0.01〜0.06% Alは脱酸に有用な元素であり、且つ、AlNを析出す
ることにより、フェライト結晶粒が安定化する(所望の
平均粒径を有するフェライトを、安定して生成させるこ
とができる)という作用もある。この様な作用を有効に
発揮させる為には0.01%以上添加する。好ましくは
0.015%以上、より好ましくは0.02%以上であ
る。但し、過剰に添加すると、上記作用が飽和してしま
う為、その上限を0.06%に定めた。より好ましくは
0.05%以下(更により好ましくは0.04%以下)
である。
Al: 0.01 to 0.06% Al is an element useful for deoxidation, and by precipitating AlN, ferrite crystal grains are stabilized (a ferrite having a desired average grain size , Can be stably generated). To effectively exhibit such an effect, 0.01% or more is added. It is preferably 0.015% or more, more preferably 0.02% or more. However, if added excessively, the above action will be saturated, so the upper limit was made 0.06%. More preferably 0.05% or less (even more preferably 0.04% or less)
Is.

【0037】Cr:0.01〜0.3% Crは、強度上昇、及び冷間鍛造時におけるCの時効抑
制作用に寄与する元素である。この様な作用を有効に発
揮させる為には0.01%以上添加する。より好ましく
は0.03%以上である。但し、0.3%を超えて添加
しても効果は飽和してしまう。好ましくは0.2%以
下、より好ましくは0.15%以下である。
Cr: 0.01 to 0.3% Cr is an element that contributes to the strength increase and the aging suppressing action of C during cold forging. To effectively exhibit such an effect, 0.01% or more is added. It is more preferably 0.03% or more. However, the effect is saturated even if added in excess of 0.3%. It is preferably 0.2% or less, more preferably 0.15% or less.

【0038】P:0.001〜0.02% Pは加工硬化に寄与する元素であり、この様な作用を有
効に発揮させ為に、0.001%以上添加する。好まし
くは0.004%以上である。但し、0.02%を超え
て添加すると変形能が低下することから、その上限を
0.02%とする。好ましくは0.010%以下であ
る。
P: 0.001 to 0.02% P is an element that contributes to work hardening, and is added in an amount of 0.001% or more in order to effectively exhibit such an action. It is preferably 0.004% or more. However, if added in excess of 0.02%, the deformability decreases, so the upper limit is made 0.02%. It is preferably 0.010% or less.

【0039】S:0.02%以下(0を含む) Sは、主にMnSの硫化物系介在物を形成し、変形能が
低下することから、その上限を0.020%とする。好
ましくは0.010%以下である。
S: 0.02% or less (including 0) S mainly forms sulfide-based inclusions of MnS and reduces the deformability, so the upper limit is made 0.020%. It is preferably 0.010% or less.

【0040】次に、本発明に係る線材または棒材を製造
する方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the wire rod or the rod material according to the present invention will be described.

【0041】具体的には、上記成分組成を満足する鋼片
を975〜1150℃の範囲まで加熱した後、900〜
1150℃の範囲で所定の線径まで圧延し、950〜1
050℃で仕上圧延する。次いで、主に水流を調整する
等して600〜6000℃/分の冷却速度で調整冷却開
始温度が900〜975℃となるまで急冷した後、2〜
10℃/sの平均冷却速度で、250〜450℃の調整
冷却終了温度まで冷却する。
Specifically, a steel slab satisfying the above composition is heated to the range of 975 to 1150 ° C., and then 900 to
Rolled to a predetermined wire diameter in the range of 1150 ° C, 950-1
Finish rolling at 050 ° C. Then, by mainly adjusting the water flow, etc., and quenching at a cooling rate of 600 to 6000 ° C./min until the adjusted cooling start temperature reaches 900 to 975 ° C., then 2 to
It is cooled to the adjusted cooling end temperature of 250 to 450 ° C. at an average cooling rate of 10 ° C./s.

【0042】以下、各工程につき、詳細に説明する。Each step will be described in detail below.

【0043】鋼片の加熱温度:975〜1150℃ この加熱温度は、鋼中に析出したTiCやNb(C、
N)等の炭窒化物をできる限り固溶させ、析出強化によ
る強度向上を得る為に設定されたものである。ここで、
「鋼片の加熱温度」とは、放射温度計によって測定され
たものであり、厳密には、「鋼片の表面温度」を意味す
る。1150℃を超えて加熱すると、フェライト結晶粒
径が粗大化してしまい、所望の変形能が得られない。好
ましくは1100℃以下、より好ましくは1050℃以
下である。一方、加熱温度が975℃未満になると、上
記析出物が固溶せず、たとえ、その後の熱処理を制御し
たとしても、所望の強度が得られない。好ましくは10
00℃以上、より好ましくは1025℃以上である。
Heating temperature of steel slab: 975 to 1150 ° C. This heating temperature is TiC or Nb (C,
It is set so that carbonitrides such as N) are dissolved as much as possible to obtain strength improvement by precipitation strengthening. here,
The "heating temperature of the billet" is measured by a radiation thermometer, and strictly means "the surface temperature of the billet". When heated above 1150 ° C., the ferrite crystal grain size becomes coarse, and the desired deformability cannot be obtained. It is preferably 1100 ° C or lower, more preferably 1050 ° C or lower. On the other hand, if the heating temperature is lower than 975 ° C., the precipitates do not form a solid solution, and the desired strength cannot be obtained even if the subsequent heat treatment is controlled. Preferably 10
The temperature is 00 ° C or higher, more preferably 1025 ° C or higher.

【0044】圧延温度:900〜1150℃ この温度は、粗圧延→中間圧延→仕上圧延に至る一連の
圧延工程において、鋼中のTiやNbをTiC/Nb
(C、N)等の炭窒化物等として析出させ、所望の強度
を得る為に設定されたものである。ここで、「圧延温
度」とは、放射温度計によって測定されたものであり、
厳密には、「鋼片の表面温度」を意味する。1150℃
を超えて圧延すると、TiやNbによるピンニング効果
が得られず、圧延後のフェライト結晶粒径が粗大化して
しまい、変形能が低下する。好ましくは1100℃以
下、より好ましくは1050℃以下である。一方、圧延
温度が900℃未満になると、フェライト変態域の圧延
となるため、圧延中にフェライトとオーステナイトの界
面で割れが発生してしまう。好ましくは950℃以上で
ある。
Rolling temperature: 900 to 1150 ° C. This temperature is TiC / Nb in Ti and Nb in steel in a series of rolling steps from rough rolling to intermediate rolling to finish rolling.
It is set in order to obtain a desired strength by precipitating carbonitrides such as (C, N). Here, the "rolling temperature" is measured by a radiation thermometer,
Strictly speaking, it means “surface temperature of steel billet”. 1150 ° C
If the rolling is carried out beyond the range, the pinning effect due to Ti or Nb cannot be obtained, the grain size of ferrite crystal after rolling becomes coarse, and the deformability decreases. It is preferably 1100 ° C or lower, more preferably 1050 ° C or lower. On the other hand, if the rolling temperature is lower than 900 ° C., the rolling is performed in the ferrite transformation region, so that cracking occurs at the interface between ferrite and austenite during rolling. It is preferably 950 ° C. or higher.

【0045】より詳細には、一連の圧延工程において、
粗圧延を900〜1150℃(好ましくは950℃以
上、1050℃以下)、中間圧延を925〜1150℃
(好ましくは950℃以上、1100℃以下)、仕上圧
延を950〜1050℃(好ましくは975℃以上、1
025℃以下)に、夫々、制御することにより、本発明
による作用を一層効率よく発揮させることが可能にな
る。
More specifically, in a series of rolling steps,
Rough rolling is 900 to 1150 ° C (preferably 950 ° C or higher and 1050 ° C or lower), and intermediate rolling is 925 to 1150 ° C.
(Preferably 950 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower), finish rolling 950 to 1050 ° C. (preferably 975 ° C. or higher, 1
By controlling the temperature to be 025 ° C. or lower), the action of the present invention can be more efficiently exhibited.

【0046】ここで、本発明において「粗圧延」とは、
7〜10台の圧延機を用い、115〜200mm角の鋼
片に減面率75〜95%の圧延を角型に圧延する工程を
意味し;「中間圧延」とは、上記の粗圧延に引続き、4
〜12台の圧延機を用い、減面率70〜98%の圧延を
施して丸型に圧延する工程を意味し;「仕上圧延」と
は、上記「中間圧延」の後に、水冷により圧延温度を調
整した後、ブロックミルを1〜2台用い、減面率5〜9
5%の圧延を施す工程を、夫々、意味する。
Here, in the present invention, "rough rolling" means
Using 7 to 10 rolling mills, a process of rolling a billet having a surface area of 115 to 200 mm square with a surface reduction ratio of 75 to 95% into a square shape is meant; "intermediate rolling" refers to the above rough rolling. Continue to 4
~ 12 rolling mills are used to roll at a reduction rate of 70 to 98% and roll into a round shape; "finish rolling" means water rolling after the above "intermediate rolling". After adjusting, the area reduction rate is 5-9 using 1-2 block mills.
Each step of rolling 5% is meant.

【0047】尚、圧延ロールの負荷増大、寸法精度の低
下、表面疵の発生防止等を考慮すれば、実用上は975
〜1025℃程度の圧延温度とすることが推奨される。
In consideration of the increase of the load of the rolling roll, the decrease of the dimensional accuracy, the prevention of the occurrence of surface flaws, etc., it is practically 975
It is recommended to set the rolling temperature to about 1025 ° C.

【0048】調整冷却開始温度:900〜975℃ 上記の仕上圧延後、主に水を媒体として、600〜60
00℃/分の平均冷却速度で、最表面温度が最低500
〜900℃程度になるまで急速に冷却した後、冷却帯
(冷却コンベア)に巻取る。その際、鋼片の保有する熱
(復熱)によって温度が回復するが、本発明では、この
回復温度を「調整冷却開始温度」(巻取温度と同義)と
呼び、900〜975℃とする。975℃よりも高くな
ると、冷却後のスケールが厚くなり、冷却中にスケール
が剥離して更に二次スケールが生成し、その後の脱スケ
ール工程でトラブルが発生し易くなる他、得られた線材
等にはコシがなく、リング状の所望形状に巻くことが困
難となる。好ましくは960℃以下、より好ましくは9
50℃以下である。一方、900℃よりも低くなると、
前述した急冷処理によって、線材表面温度が復熱により
再結晶したとしてもフェライト結晶粒径が微細になりす
ぎてしまい、所定の平均粒径を得ることができない。ま
た、調整冷却開始温度が900℃以下では、Nb等が炭
窒化物となって析出し始める為、所望の強度を確保する
ことができない。好ましくは915℃以上、より好まし
くは925℃以上である。
Adjusted cooling start temperature: 900 to 975 ° C. After the above finish rolling, 600 to 60 mainly using water as a medium.
Minimum surface temperature of 500 at an average cooling rate of 00 ° C / min
After being rapidly cooled to about 900 ° C., it is wound on a cooling zone (cooling conveyor). At that time, the temperature is recovered by the heat (recovery) held by the steel slab, but in the present invention, this recovery temperature is referred to as “adjusted cooling start temperature” (synonymous with the coiling temperature) and is set to 900 to 975 ° C. . If the temperature is higher than 975 ° C, the scale after cooling becomes thick, the scale peels off during cooling, and a secondary scale is further generated, which easily causes troubles in the subsequent descaling step, and the obtained wire rod, etc. Since there is no stiffness in it, it becomes difficult to wind it into a ring-shaped desired shape. Preferably 960 ° C. or lower, more preferably 9
It is 50 ° C or lower. On the other hand, when it becomes lower than 900 ° C,
Even if the surface temperature of the wire rod is recrystallized due to the recuperation due to the above-mentioned rapid cooling treatment, the ferrite crystal grain size becomes too fine, and a predetermined average grain size cannot be obtained. Further, when the adjusted cooling start temperature is 900 ° C. or lower, Nb and the like start to precipitate as carbonitrides, so that the desired strength cannot be secured. The temperature is preferably 915 ° C or higher, more preferably 925 ° C or higher.

【0049】調整冷却終了温度(250〜500℃)ま
での平均冷却速度:2〜10℃/秒 これは、上記の調整冷却開始温度(900〜975℃)
に達してから、250〜500℃(調整冷却終了温度)
の温度まで冷却するときの平均冷却速度を定めたもので
ある。上記平均冷却速度は、所望の強度を確保する為に
設定されたものであり、上記範囲に制御することによ
り、強度向上に寄与するTiやNbの炭窒化物を効率良
く析出させることができる。好ましくは3℃/秒以上、
8℃/秒以下;より好ましくは4℃/秒以上、6℃/秒
以下である。
Adjusted cooling end temperature (250 to 500 ° C.)
Average cooling rate at: 2 to 10 ° C / sec This is the above adjusted cooling start temperature (900 to 975 ° C)
250 to 500 ° C (adjusted cooling end temperature)
The average cooling rate when cooling to the temperature is defined. The average cooling rate is set to secure a desired strength, and by controlling the average cooling rate within the above range, Ti and Nb carbonitrides that contribute to the strength improvement can be efficiently deposited. Preferably 3 ° C / sec or more,
8 ° C / sec or less; more preferably 4 ° C / sec or more and 6 ° C / sec or less.

【0050】尚、本発明によれば熱間圧延ままの線材や
棒鋼でも優れた冷間加工性が得られるが、この線材また
は棒鋼を、酸(塩酸、硫酸等)の浴槽に浸漬したり、機
械的に歪みを付与する等してスケールを除去した後、燐
酸亜鉛皮膜、燐酸カルシウム皮膜、石灰等の伸線前処理
を行い、金属石鹸などを潤滑剤として用いて伸線,冷間
圧延などを施した鋼線においても、同様の優れた冷間加
工性が得られる。
According to the present invention, excellent cold workability can be obtained even with as-hot-rolled wire rod or steel bar. However, this wire rod or steel bar is immersed in a bath of acid (hydrochloric acid, sulfuric acid, etc.), After removing the scale by mechanically applying strain, the zinc phosphate coating, calcium phosphate coating, lime, etc. are subjected to pre-drawing treatment, and metal soap etc. is used as a lubricant for wire drawing, cold rolling, etc. The same excellent cold workability can be obtained with the steel wire subjected to the above.

【0051】以下実施例に基づいて本発明を詳述する。
ただし、下記実施例は本発明を制限するものではなく、
前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは
全て本発明の技術範囲に包含される。
The present invention will be described in detail below based on examples.
However, the following examples do not limit the present invention,
All changes and modifications made without departing from the spirits of the preceding and the following are included in the technical scope of the present invention.

【0052】[0052]

【実施例】表1に記載の成分組成からなるa〜d、f〜
n、r〜uの供試鋼(表中の単位は質量%)を用い、表
2に示す種々の製造条件により種々の線材(No.1〜
26)を得た。このうち供試鋼s、t及びuは夫々、J
IS SWRCH25K、JIS SWRCH45K、
JIS SWRCH20Aの現用工程材であり、いずれ
も、C量が多く、Ti及びNbが少ない鋼である。ま
た、供試鋼nはTi量が少ない例、rはMnが多い例で
ある。
Examples a to d, f to having the composition of components shown in Table 1
n, r to u sample steels (units in the table are% by mass) and various wire rods (No. 1 to No. 1) under various manufacturing conditions shown in Table 2 are used.
26) was obtained. Of these, the test steels s, t, and u are J
IS SWRCH25K, JIS SWRCH45K,
JIS SWRCH20A is a currently used process material, and both steels have a large amount of C and a small amount of Ti and Nb. Further, the sample steel n is an example having a small amount of Ti, and r is an example having a large amount of Mn.

【0053】次に、上記の各線材について、JIS9号
試験片を用い、引張強さ及び絞り(変形能の指標)を夫
々測定した。また、捻回値は、JIS9号試験片を用
い、標点距離100mmで捻り試験を行い、標点距離が
[100×直径(D)]における捻れ回数として、下式
に基づいて算出した。
Next, for each of the above wire rods, the tensile strength and the drawing (index of deformability) were measured using JIS No. 9 test pieces. The twist value was calculated by using the JIS 9 test piece and performing a twist test at a gauge length of 100 mm, and the number of twists at a gauge distance of [100 × diameter (D)] based on the following formula.

【0054】捻回値(100D換算)=捻れ回数×(直
径/標点距離)×100 得られた結果を表2に示す。
Twisted value (100D conversion) = twisted times × (diameter / gage length) × 100 The obtained results are shown in Table 2.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】[0056]

【表2】 [Table 2]

【0057】上記結果より、以下の様に考察することが
できる。
From the above results, the following can be considered.

【0058】まず、表2のNo.1、5、7、9、11
〜18は、いずれも表層及び内部のフェライト粒度番号
が本発明の範囲内に制御されているので、球状化焼鈍す
ることなしに熱間圧延のままで、変形能に優れ、しか
も、鋼材自体としての強度も著しく高いものである。特
に、これらの変形能は、現用鋼において球状化焼鈍処理
を施したNo.20〜26に比べて高く、いずれも、本
発明の目標レベルである絞り80.0%以上、捻回値1
20回以上を確保することができた。
First, in Table 2, No. 1, 5, 7, 9, 11
Nos. 18 to 18 have the ferrite grain size numbers of the surface layer and the inside thereof controlled within the range of the present invention, and therefore are excellent in deformability as they are in hot rolling without spheroidizing annealing, and as steel materials themselves. Is also extremely high in strength. In particular, the deformability of these steels is that of No. It is higher than 20 to 26, and all of them are the target level of the present invention: diaphragm 80.0% or more, twist value 1
We were able to secure more than 20 times.

【0059】これに対し、表2のNo.2及び6は、調
整冷却開始温度が低い例;No.3及び8は調整冷却終
了温度までの冷却速度が遅く、且つ、当該終了温度が高
い例;No.4は調整冷却開始温度が低く、且つ、調整
冷却終了温度までの冷却速度が遅くて当該終了温度が高
い例;No.10は調整冷却開始温度が低く、且つ、調
整冷却終了温度が高い例であり、いずれも所望のフェラ
イト粒径が得られず、鋼材自体の強度も低下したり、変
形能が低下するなどの弊害が見られた。
On the other hand, No. Nos. 2 and 6 are examples in which the adjusted cooling start temperature is low; Nos. 3 and 8 are examples in which the cooling rate to the adjusted cooling end temperature is slow and the end temperature is high; No. 4 is an example in which the adjustment cooling start temperature is low, and the cooling rate up to the adjustment cooling end temperature is slow and the end temperature is high; No. 10 is an example in which the adjusted cooling start temperature is low and the adjusted cooling end temperature is high. In all cases, the desired ferrite grain size cannot be obtained, and the strength of the steel material itself decreases, and the deformability decreases. It was observed.

【0060】また、No.19及び20は、本発明の好
ましい範囲を満足しない鋼を用い、且つ、調整冷却開始
温度が低い例であり、所望のフェライト粒径が得られ
ず、鋼材自体の強度も低下する例が見られた。
No. Nos. 19 and 20 are examples in which steels that do not satisfy the preferred range of the present invention are used and the adjusted cooling start temperature is low, and desired ferrite grain sizes cannot be obtained, and examples in which the strength of the steel material itself decreases are also seen. It was

【0061】更にNo.21〜26は、現用鋼において
球状化焼鈍処理を施した例であり、C量が多い為、引張
強さは高いものの、絞りは、本発明の目標レベルである
絞り80.0%以上、捻回値120回以上を大きく下回
っている。
Further, No. Nos. 21 to 26 are examples in which the spheroidizing annealing process is applied to the current steel, and although the tensile strength is high because of the large amount of C, the drawing is 80.0% or more, which is the target level of the present invention, It is far below the turnover value of 120 times or more.

【0062】参考までに、表2のNo.9(記号d1)
及びNo.2(記号a2)のTEM(透過型電子顕微
鏡)写真を、夫々図1及び図2に示す。このうちNo.
9は、本発明の要件を満足する鋼種dを用い、本発明の
要件を満足する方法d1により鍛造した本発明例である
が、所望のフェライト結晶粒径が得られている。これに
対し、No.2は本発明の要件を満足する鋼種aを用い
ているが、本発明の要件を満足しない方法a2により鍛
造している為、所望のフェライト結晶粒径が得られなか
った。
For reference, No. 2 in Table 2 is used. 9 (symbol d1)
And No. TEM (transmission electron microscope) photographs of No. 2 (symbol a2) are shown in FIGS. 1 and 2, respectively. Of these, No.
No. 9 is an example of the present invention in which the steel type d satisfying the requirements of the present invention was used and forged by the method d1 satisfying the requirements of the present invention, and the desired ferrite crystal grain size was obtained. On the other hand, No. No. 2 used steel type a that satisfied the requirements of the present invention, but the desired ferrite crystal grain size could not be obtained because it was forged by method a2 that did not satisfy the requirements of the present invention.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明は上記の様に構成されているの
で、球状化焼鈍処理を省略したとしても熱間圧延のまま
で、変形能に優れ、しかも鋼材自体としての強度も高い
線状または棒状鋼を効率よく提供することができた。
EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention is constructed as described above, even if the spheroidizing annealing treatment is omitted, it remains hot-rolled, has excellent deformability, and has a high strength as a steel material itself. It was possible to efficiently provide bar steel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】表2のNo.9(記号d1)のTEM写真であ
る。
1 is a No. 2 table. 9 is a TEM photograph of 9 (symbol d1).

【図2】表2のNo.2(記号a2)のTEM写真であ
る。
FIG. 2 No. of Table 2 2 is a TEM photograph of 2 (symbol a2).

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年11月14日(2001.11.
14)
[Submission date] November 14, 2001 (2001.11.
14)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0062[Correction target item name] 0062

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0062】参考までに、表2のNo.9(記号d1)
及びNo.2(記号a2)の光学顕微鏡顕微鏡写真(倍
率400倍)を、夫々図1及び図2に示す。このうちN
o.9は、本発明の要件を満足する鋼種dを用い、本発
明の要件を満足する方法d1により鍛造した本発明例で
あるが、所望のフェライト結晶粒径が得られている。こ
れに対し、No.2は本発明の要件を満足する鋼種aを
用いているが、本発明の要件を満足しない方法a2によ
り鍛造している為、所望のフェライト結晶粒径が得られ
なかった。
For reference, No. 2 in Table 2 is used. 9 (symbol d1)
And No. 1 and 2 are optical microscope micrographs (magnification 400 times) of No. 2 (symbol a2), respectively. Of these, N
o. No. 9 is an example of the present invention in which the steel type d satisfying the requirements of the present invention was used and forged by the method d1 satisfying the requirements of the present invention, and the desired ferrite crystal grain size was obtained. On the other hand, No. No. 2 used steel type a that satisfied the requirements of the present invention, but the desired ferrite crystal grain size could not be obtained because it was forged by method a2 that did not satisfy the requirements of the present invention.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0063[Correction target item name] 0063

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明は上記の様に構成されているの
で、球状化焼鈍処理を省略したとしても熱間圧延のまま
で、変形能に優れ、しかも鋼材自体としての強度も高い
線状または棒状鋼を効率よく提供することができた。
EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention is constructed as described above, even if the spheroidizing annealing treatment is omitted, it remains hot-rolled, has excellent deformability, and has a high strength as a steel material itself. It was possible to efficiently provide bar steel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】表2のNo.9(記号d1)の光学顕微鏡写真
(倍率400倍)である。
1 is a No. 2 table. 9 is an optical micrograph (magnification 400 times) of 9 (symbol d1).

【図2】表2のNo.2(記号a2)の光学顕微鏡写真
(倍率400倍)である。
FIG. 2 No. of Table 2 2 is an optical micrograph (magnification 400 times) of No. 2 (symbol a2).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下津佐 正貴 神戸市灘区灘浜東町2番地 株式会社神戸 製鋼所神戸製鉄所内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Masataka Shimotsusa             2 Nadahama Higashi-cho, Nada-ku, Kobe             Steel Works Kobe Steel Works

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 実質的にフェライト組織を有し、 圧延材の中心〜直径/4の範囲にあるフェライト組織中
のフェライト粒度番号(A)は7.0〜10.0番であ
り、 圧延材の最表層にあるフェライト組織中のフェライト粒
度番号(B)は7.0〜10.0番であり、 且つ、前記(A)及び(B)は、 0≦(B)−(A)≦0.5 を満足することを特徴とする変形能に優れた線状または
棒状鋼。
1. A ferrite grain size number (A) in the ferrite structure having a substantially ferrite structure in the range of the center of the rolled material to the diameter / 4 is 7.0 to 10.0, and the rolled material The ferrite grain size number (B) in the ferrite structure in the outermost layer is 7.0 to 10.0, and (A) and (B) are 0 ≦ (B) − (A) ≦ 0. A wire or rod-shaped steel excellent in deformability, which is characterized by satisfying 0.5.
【請求項2】 鋼中成分として、 C:0.008%以上0.05%未満(質量%の意味、
以下同じ)を含有するものである請求項1に記載の線状
または棒状鋼。
2. As a steel component, C: 0.008% or more and less than 0.05% (meaning mass%,
The same shall apply hereinafter), The linear or bar steel according to claim 1.
【請求項3】 更に、 Si:0.05〜0.4%,Mn:0.2〜0.9%を
含有するものである請求項2に記載の線状または棒状
鋼。
3. The linear or bar steel according to claim 2, which further contains Si: 0.05 to 0.4% and Mn: 0.2 to 0.9%.
【請求項4】 更に、 Ti:0.005〜0.025%,及び/又はNb:
0.02〜0.07%を含有することにより、強度が高
められたものである請求項2または3に記載の線状また
は棒状鋼。
4. Further, Ti: 0.005 to 0.025%, and / or Nb:
The linear or rod-shaped steel according to claim 2 or 3, wherein the strength is increased by containing 0.02 to 0.07%.
【請求項5】 更に、 N:0.0015〜0.007%を含有するものである
請求項2〜4のいずれかに記載の線状または棒状鋼。
5. The linear or rod-shaped steel according to claim 2, which further contains N: 0.0015 to 0.007%.
【請求項6】 更に、 Al:0.01〜0.06%,Cr:0.01〜0.3
%,P :0.001〜0.02%,S :0.02%
以下を含有するものである請求項2〜5のいずれかに記
載の線状または棒状鋼。
6. Further, Al: 0.01 to 0.06%, Cr: 0.01 to 0.3
%, P: 0.001 to 0.02%, S: 0.02%
The linear or rod-shaped steel according to any one of claims 2 to 5, containing the following.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の線状ま
たは棒状鋼を用いて得られる機械部品。
7. A mechanical component obtained by using the linear or rod-shaped steel according to any one of claims 1 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011225943A (en) * 2010-04-21 2011-11-10 Sumitomo Metal Ind Ltd Steel excellent in twist fracture characteristics and mechanical structural component
JP2015224358A (en) * 2014-05-27 2015-12-14 新日鐵住金ステンレス株式会社 Ferritic stainless steel wire excellent in formability and corrosion resistance and production method thereof
US10593451B2 (en) 2013-03-29 2020-03-17 Kobe Steel, Ltd. Steel material having excellent corrosion resistance and excellent magnetic properties and production method therefor

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