JP2003231919A - Production method for stainless steel wire - Google Patents
Production method for stainless steel wireInfo
- Publication number
- JP2003231919A JP2003231919A JP2002034151A JP2002034151A JP2003231919A JP 2003231919 A JP2003231919 A JP 2003231919A JP 2002034151 A JP2002034151 A JP 2002034151A JP 2002034151 A JP2002034151 A JP 2002034151A JP 2003231919 A JP2003231919 A JP 2003231919A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat treatment
- wire drawing
- less
- stainless steel
- steel wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス鋼線の
製造方法に関する。特に、自動車や精密機械などのばね
材として最適な高強度を有するステンレス鋼線の製造方
法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a stainless steel wire. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing a stainless steel wire having high strength, which is optimal as a spring material for automobiles and precision machines.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ばね材と用いられるオーステナイ
ト系ステンレス鋼線の強化方法として、以下に示す方法
が知られている。
(1)C、Nの添加による固溶強化
この方法は、特定の元素を添加し、伸線加工によって加
工硬化させる方法である。このような元素として、C、N
がある。これらの元素は、鋼中に侵入型で固溶し、また
オーステナイト相を安定化させる元素であるため、伸線
加工によってオーステナイト相を加工硬化させる場合、
有効な元素である。2. Description of the Related Art Conventionally, the following method has been known as a method for strengthening an austenitic stainless steel wire used as a spring material. (1) Solid solution strengthening by adding C and N This method is a method in which a specific element is added and work hardening is performed by wire drawing. As such elements, C, N
There is. These elements are an interstitial solid solution in steel, and are elements that stabilize the austenite phase, so when work hardening the austenite phase by wire drawing,
It is an effective element.
【０００３】(2)加工誘起マルテンサイト生成による強
化
この方法は、加工誘起マルテンサイト(α’)の生成量を
増加させることで鋼の高強度化を図るものである。準安
定オーステナイト系ステンレス鋼は、伸線加工中に生成
する加工誘起マルテンサイトによって著しく強化させる
ことができる。そこで、従来、加工誘起マルテンサイト
を積極的に生成させる方法として、以下の方法が採られ
ている。
1)室温以下で加工してマルテンサイトを安定させる(サ
ブゼロ加工)。
2)合金元素を調整してNi当量を下げて、マルテンサイト
を発生させる上限の温度(Md点)を上げる。(2) Strengthening by Work-Induced Martensite Formation This method is intended to increase the strength of steel by increasing the amount of work-induced martensite (α ') produced. Metastable austenitic stainless steels can be significantly strengthened by work-induced martensite formed during wire drawing. Therefore, conventionally, the following method has been adopted as a method for positively generating the processing-induced martensite. 1) Stabilize martensite by processing below room temperature (sub-zero processing). 2) Adjust the alloying elements to lower the Ni equivalent and raise the upper limit temperature (Md point) at which martensite is generated.
【０００４】(3)オーステナイト(γ)結晶粒の微細化に
よる方法
この方法は、加工誘起マルテンサイトからオーステナイ
ト(γ)への逆変態を利用して、γ結晶粒を微細にするこ
とで鋼を強化させる方法である。この強化方法として、
例えば、「鉄と鋼vol.80 1994，No.10,N529」や特開平
8-246106号公報に開示された技術がある。(3) Method by refining austenite (γ) crystal grains This method utilizes the reverse transformation from work-induced martensite to austenite (γ) to refine the γ crystal grains to form steel. It is a method of strengthening. To strengthen this,
For example, "Iron and Steel vol.80 1994, No.10, N529"
There is a technique disclosed in 8-246106.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の強
化方法では、以下の問題があった。
(1)C、Nによる固溶強化は、添加量に限度があり、十分
な強度が得られない。Cの過剰な添加は、結晶粒界にCr
炭化物を発生させ、耐食性を阻害する。また、Nの過剰
な添加は、応力腐食割れを促進する。そのため、C、Nの
添加量には限度がある。However, the above conventional strengthening method has the following problems. (1) The solid solution strengthening with C and N has a limited addition amount, and sufficient strength cannot be obtained. Excessive addition of C causes Cr in the grain boundaries.
Generates carbides and impairs corrosion resistance. Further, excessive addition of N promotes stress corrosion cracking. Therefore, the amount of C and N added is limited.
【０００６】(2)加工誘起マルテンサイト生成による強
化は、製造コストが高い。
従来、加工誘起マルテンサイト生成による強化は、強度
向上に最も有効な方法としては、よく行われている。加
工誘起マルテンサイトを生成させるためには、Md点(一
般的には真ひずみ量0.30のときにマルテンサイト変態量
50％を得る温度Mdを用いる)以下での加工が必要であ
る。Md点以下にするために、1)室温以下での加工が行わ
れているが、室温以下にするために液体窒素中で行うた
め、蒸発した液体窒素を常時補給しなければならず、作
業性が悪いだけでなくコスト高にもなる。一方、2)Md点
を上げるためにSUS304鋼からNi当量を下げた特殊な鋼種
を用いることが行われているが、これもコストが高い。(2) Strengthening by processing-induced martensite formation is expensive in manufacturing. Conventionally, strengthening by processing-induced martensite formation is often performed as the most effective method for improving strength. In order to generate work-induced martensite, the Md point (generally, when the true strain amount is 0.30, the martensite transformation amount is
Processing below temperature (using temperature Md to obtain 50%) is required. In order to keep the temperature below the Md point, 1) processing is performed at room temperature or lower, but since it is performed in liquid nitrogen to lower the room temperature, it is necessary to constantly replenish the evaporated liquid nitrogen, which results in workability. Not only is it bad, but it is also expensive. On the other hand, 2) special steel grades with a lower Ni equivalent than SUS304 steel are used to raise the Md point, but this is also expensive.
【０００７】(3)γ結晶粒微細化による方法では、十分
な強度が得られない。
例えば、上記「鉄と鋼」では、伸線加工→熱処理(焼鈍)
の条件のみを開示したものであり、この条件だけでは、
特に自動車や精密機械などのばね材として使用できるほ
どの強度が得られない。一方、特開平8-246106号公報に
開示された技術では、加工誘起マルテンサイトからオー
ステナイトへの逆変態時にγ結晶粒を微細化し、更に伸
線加工、時効処理を行っている。しかし、この技術で
は、炭化物の析出を防ぐためにCの含有量を0.03重量％
以下としており、オーステナイトの加工硬化と、伸線加
工によって生成される加工誘起マルテンサイトとによる
強度向上の効果が十分得られず、伸線材において十分な
強度が得られていない。(3) Sufficient strength cannot be obtained by the method of refining γ crystal grains. For example, in the above "iron and steel", wire drawing → heat treatment (annealing)
Only the conditions of the above are disclosed.
In particular, it does not have sufficient strength to be used as a spring material for automobiles and precision machines. On the other hand, in the technique disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-246106, the γ crystal grains are refined during the reverse transformation of work-induced martensite to austenite, and further wire drawing and aging treatments are performed. However, in this technology, the content of C was 0.03% by weight to prevent the precipitation of carbides.
As described below, the effect of improving the strength due to the work hardening of austenite and the work-induced martensite generated by the wire drawing is not sufficiently obtained, and sufficient strength is not obtained in the wire drawn material.
【０００８】そこで、本発明の主目的は、特に、ばね材
に必要とされる十分な強度が得られると共に、より低コ
ストなステンレス鋼線の製造方法を提供することにあ
る。[0008] Therefore, the main object of the present invention is to provide a method for producing a stainless steel wire, in which a sufficient strength required for a spring material can be obtained and at a lower cost.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、伸線加工条
件、熱処理条件及びオーステナイト結晶粒径を規定する
ことで上記の目的を達成する。The present invention achieves the above-mentioned object by defining wire-drawing processing conditions, heat treatment conditions, and austenite grain size.
【００１０】具体的には、本発明ステンレス鋼線の製造
方法は、以下の工程を具えることを特徴とする。
重量％でC：0.04％以上を含有するオーステナイト
系ステンレス鋼線材に加工温度150℃以下、加工度60％
以上90％以下の伸線加工を行う第一の伸線加工工程。
前記加工された線材に600℃以上900℃以下で熱処理
を行って、熱処理後のオーステナイト結晶粒の平均径を
1μm以上3μm以下とする熱処理工程。
前記熱処理された線材に加工温度150℃以下、加工
度50％以上の伸線加工を行って引張強度が1500N/mm2以
上の鋼線とする第二の伸線加工工程。Specifically, the method for producing a stainless steel wire of the present invention is characterized by comprising the following steps. Austenitic stainless steel wire rod containing C: 0.04% or more by weight, processing temperature 150 ° C or less, processing degree 60%
The first wire drawing process that performs wire drawing of 90% or less. The processed wire is heat-treated at a temperature of 600 ° C. or higher and 900 ° C. or lower to determine the average diameter of the austenite crystal grains after the heat treatment.
Heat treatment process of 1 μm or more and 3 μm or less. A second wire drawing step in which the heat-treated wire is drawn at a working temperature of 150 ° C. or less and a working ratio of 50% or more to obtain a steel wire having a tensile strength of 1500 N / mm 2 or more.
【００１１】即ち、本発明は、第一の伸線加工で、加工
誘起マルテンサイトを十分に生成させ、次の熱処理で、
生成させた加工誘起マルテンサイトをオーステナイトに
逆変態を行うと共に、オーステナイト結晶粒を微細にす
る。そして、第二の伸線加工で、再び、加工誘起マルテ
ンサイトを生成させて30体積％以上70体積％以下含有さ
せることで強度の向上を図る。That is, according to the present invention, in the first wire drawing, a sufficient amount of work-induced martensite is generated, and in the next heat treatment,
The generated work-induced martensite undergoes reverse transformation to austenite, and the austenite crystal grains are made fine. Then, in the second wire drawing, the work-induced martensite is again generated to contain 30 volume% or more and 70 volume% or less, thereby improving the strength.
【００１２】従来、オーステナイト系ステンレス鋼の強
化方法として、加工誘起マルテンサイトからオーステナ
イトへの逆変態を利用して、オーステナイト結晶粒を微
細にして高強度化を図る方法が提案されている。しか
し、従来は、前加工によりオーステナイトを加工誘起マ
ルテンサイトへ変態させ、その後、低温で熱処理を行っ
て微細なオーステナイトを得ることしか行われていなか
った。これに対し、本発明は、逆変態の熱処理を行った
後、更に、特定の条件で伸線加工を行うことでより加工
硬化させる。Conventionally, as a method for strengthening austenitic stainless steel, there has been proposed a method for making the austenite crystal grains finer to increase the strength by utilizing the reverse transformation from work-induced martensite to austenite. However, conventionally, only the transformation of austenite into work-induced martensite by pre-processing and then heat treatment at low temperature to obtain fine austenite has been performed. On the other hand, in the present invention, after the heat treatment of reverse transformation is performed, further wire drawing is performed under specific conditions to further work-harden.
【００１３】本発明において、伸線加工条件(伸線加工
温度、伸線加工度)、熱処理条件、及びオーステナイト
結晶粒径を規定する理由を以下に説明する。In the present invention, the reasons for defining the wire drawing conditions (wire drawing temperature, wire drawing degree), heat treatment conditions, and austenite crystal grain size will be described below.
【００１４】伸線加工温度：伸線加工を行うと、加工発
熱により鋼線の温度が上昇する。一方、強度に寄与する
加工誘起マルテンサイトを十分に生成させるには、加工
温度は低い方が好ましい。そこで、本発明は、加工誘起
マルテンサイトを生成させる第一及び二の伸線加工工程
において、加工温度を150℃以下に規定する。なお、本
発明において加工温度とは、加工直後の鋼線表面の温度
とする。Wire drawing temperature: When wire drawing is performed, the temperature of the steel wire rises due to heat generated during processing. On the other hand, the lower processing temperature is preferable in order to sufficiently generate the processing-induced martensite that contributes to the strength. Therefore, in the present invention, the working temperature is specified to be 150 ° C. or lower in the first and second wire drawing working steps for producing the work-induced martensite. In the present invention, the working temperature is the temperature of the surface of the steel wire immediately after working.
【００１５】伸線加工度：第一の伸線加工後に行われる
熱処理で平均径3μm以下のオーステナイト結晶粒を得る
には、前加工である第一の伸線加工で、オーステナイト
を加工誘起マルテンサイトに十分に変態させる必要があ
る。ここで、オーステナイトから加工誘起マルテンサイ
トへの変態量は、加工温度、加工度、及び合金元素の影
響を受ける。例えば、同温度で伸線加工を行う場合、加
工度が大きいほど、また同じ加工度で伸線加工を行う場
合、加工温度が低いほど、変態量が大きくなる。そこ
で、本発明では、第一の伸線加工工程の伸線加工度を60
％以上90％以下に規定する。一方、第二の伸線加工の伸
線加工度は、加工誘起マルテンサイトを十分に生成さ
せ、目標の1500N/mm2以上の強度を得るために50％以上
とした。Degree of wire drawing: In order to obtain austenite grains having an average diameter of 3 μm or less in the heat treatment performed after the first wire drawing, the austenite is pre-processed in the first wire drawing, and the austenite is worked-induced martensite. Need to be transformed enough. Here, the transformation amount from austenite to work-induced martensite is affected by the working temperature, working degree, and alloying element. For example, when wire drawing is performed at the same temperature, the higher the workability is, and when wire drawing is performed at the same workability, the lower the working temperature is, the larger the transformation amount is. Therefore, in the present invention, the wire drawing degree in the first wire drawing step is set to 60
Specify between 90% and 90%. On the other hand, the wire drawing degree of the second wire drawing was set to 50% or more in order to sufficiently generate the work-induced martensite and obtain the target strength of 1500 N / mm 2 or more.
【００１６】熱処理条件：熱処理温度が600℃未満で
は、加工誘起マルテンサイトからオーステナイトへの逆
変態が十分に起こらないため、熱処理後の伸線性を低下
させる。900℃超であれば、オーステナイト結晶粒が粗
大化してしまい、熱処理後に十分な強度が得られない。
また、微細な炭化物を析出させることによってオーステ
ナイト相の安定化を低め、熱処理後の第二の伸線加工工
程で加工誘起マルテンサイトを十分に生成させる必要が
ある。これらの理由により、本発明は、熱処理温度を60
0℃以上900℃以下に規定する。Heat treatment conditions: When the heat treatment temperature is less than 600 ° C., the reverse transformation from work-induced martensite to austenite does not sufficiently occur, so the wire drawability after heat treatment is reduced. If it exceeds 900 ° C, the austenite crystal grains become coarse, and sufficient strength cannot be obtained after heat treatment.
Further, it is necessary to reduce the stabilization of the austenite phase by precipitating fine carbides and sufficiently generate work-induced martensite in the second wire drawing step after heat treatment. For these reasons, the present invention increases the heat treatment temperature to 60
Specified above 0 ℃ and below 900 ℃.
【００１７】オーステナイト結晶粒径：結晶粒の微細化
は、耐力と引張強度とを向上させる。そこで、従来は、
熱処理後の結晶粒径の下限を規定せず、より微細な結晶
を得ることで強度が向上できると考えられていた。しか
し、本発明者らが種々検討した結果、熱処理後の結晶粒
の平均径を1μm未満とする場合、全体に均一な結晶粒径
を得ることが困難であり、未変態のマルテンサイト相が
残存してしまい、却って伸線性を低下させてしまうとい
う知見を得た。そこで、本発明では、微細で、かつ均一
なオーステナイト相を得ることが可能なγ結晶粒径とし
て、平均径を1μm以上3μm以下に規定した。この規定に
より、熱処理後の強度が十分で、かつ良好な伸線性を保
持することができる。本発明は、上記のように熱処理前
の加工度を60〜90％と比較的大きくして加工誘起マルテ
ンサイトの量を多くすることで、オーステナイトへ変態
した際に結晶粒径を小さくする。また、熱処理温度を60
0〜900℃と比較的低くすることで、結晶粒の成長を抑制
する。これらの条件により、本発明は、熱処理後の平均
径が1μm以上3μm以下のオーステナイト結晶粒を得る。Austenite grain size: Finer grain size improves yield strength and tensile strength. So, conventionally,
It was thought that the strength could be improved by obtaining finer crystals without specifying the lower limit of the crystal grain size after heat treatment. However, as a result of various studies by the present inventors, when the average diameter of the crystal grains after heat treatment is less than 1 μm, it is difficult to obtain a uniform crystal grain size throughout, and the untransformed martensite phase remains. Therefore, it was found that the wire drawability was rather deteriorated. Therefore, in the present invention, the average diameter is defined as 1 μm or more and 3 μm or less as the γ crystal grain size that can obtain a fine and uniform austenite phase. According to this definition, the strength after heat treatment is sufficient and good wire drawability can be maintained. According to the present invention, as described above, the workability before heat treatment is made relatively large to 60 to 90% to increase the amount of work-induced martensite, thereby reducing the crystal grain size when transformed into austenite. In addition, the heat treatment temperature is 60
By controlling the temperature to a relatively low value of 0 to 900 ° C, the growth of crystal grains is suppressed. Under these conditions, the present invention obtains austenite crystal grains having an average diameter after heat treatment of 1 μm or more and 3 μm or less.
【００１８】本発明においてオーステナイト系ステンレ
ス鋼線材は、重量％でC：0.04〜0.15％、Si：1.00％以
下、Mn：2.50％以下、Ni：6.00〜17.00％、Cr：16.00〜
20.00％、Mo：6.0％以下、残余Feおよび不可避不純物か
らなることが好ましい。より好ましくは、更に、重量％
でN：0.15〜0.25％を含有することである。また、Siの
含有量を1.00超〜2.00％以下にしてもよい。以下に、構
成元素の選定及び成分範囲を限定する理由を述べる。In the present invention, the austenitic stainless steel wire rod, by weight%, is C: 0.04 to 0.15%, Si: 1.00% or less, Mn: 2.50% or less, Ni: 6.00 to 17.00%, Cr: 16.00 to
It is preferable that 20.00%, Mo: 6.0% or less, and residual Fe and inevitable impurities. More preferably, further, wt%
And N: 0.15 to 0.25%. The Si content may be more than 1.00% and not more than 2.00%. The reasons for selecting the constituent elements and limiting the component range will be described below.
【００１９】C：Cは、オーステナイト生成元素であり、
強度向上のための重要な元素である。0.04％未満では、
目標の1500N/mm2以上の強度が得られにくい。0.15％を
超えると粒界腐食が発生し易くなる。そこで、本発明で
は、Cの含有量を0.04％以上、特に0.15％以下とする。C
の含有量を0.04％以上、特に0.15％以下に規定すること
で、熱処理においてγ結晶粒径を微細化すると共に、Cr
炭化物を微細に析出させ、オーステナイト相を不安定化
させる。オーステナイト相の不安定化により、熱処理後
の第二の伸線加工において、加工誘起マルテンサイトの
生成を増大させることができ、この伸線加工後において
1500N/mm2以上の強度が得られる。C: C is an austenite-forming element,
It is an important element for improving strength. Below 0.04%,
It is difficult to obtain the target strength of 1500 N / mm 2 or more. If it exceeds 0.15%, intergranular corrosion tends to occur. Therefore, in the present invention, the content of C is set to 0.04% or more, particularly 0.15% or less. C
By defining the content of 0.04% or more, especially 0.15% or less, the γ crystal grain size is refined in the heat treatment and
Finely precipitates carbide and destabilizes the austenite phase. Due to the destabilization of the austenite phase, it is possible to increase the generation of work-induced martensite in the second wire drawing after heat treatment.
A strength of 1500 N / mm 2 or more can be obtained.
【００２０】Si：Siは、脱酸剤として添加する。強度を
上昇させるために有効な元素であり、1.00％以下が適当
である。一方、熱間加工性を低下させない程度に添加す
ると、強度向上と共に耐酸化性、耐熱性の向上に有効で
ある。この場合、1.00％超2.00％以下が好ましい。Si: Si is added as a deoxidizing agent. It is an element effective for increasing strength, and 1.00% or less is suitable. On the other hand, when it is added to such an extent that hot workability is not deteriorated, it is effective for improving strength as well as oxidation resistance and heat resistance. In this case, more than 1.00% and 2.00% or less is preferable.
【００２１】Mn：Mnは、オーステナイト生成元素であ
り、強度を向上させる。しかし、多すぎると耐食性を低
下させるので2.50％以下とした。Mn: Mn is an austenite forming element and improves strength. However, if it is too large, the corrosion resistance decreases, so the content was made 2.50% or less.
【００２２】Ni：Niは、オーステナイト系ステンレスの
基本成分であり、オーステナイト相の安定化元素であ
る。耐食性を高めるが、多すぎると強度を低下させるた
め6.0％以上17.0％以下とした。Ni: Ni is a basic component of austenitic stainless steel and is an austenite phase stabilizing element. The corrosion resistance is increased, but if it is too much, the strength is reduced, so the content is made 6.0% or more and 17.0% or less.
【００２３】Cr：Crは、Niと同様にオーステナイト系ス
テンレスの基本成分である。耐食性を向上させるが、多
すぎると強度を低下させるので、16.0％以上20.0％以下
とした。Cr: Cr, like Ni, is a basic component of austenitic stainless steel. Although it improves the corrosion resistance, if it is too much, it lowers the strength, so the content was made 16.0% or more and 20.0% or less.
【００２４】Mo：Moは、耐食性を向上させるのに有効な
元素である。高価な元素であり、多すぎるとコストを上
昇させるため、上限を6.0％とした。Mo: Mo is an element effective for improving the corrosion resistance. Since it is an expensive element, and too much increases the cost, the upper limit was made 6.0%.
【００２５】N：Nは、オーステナイト生成元素であり、
強度向上のための重要な元素である。多すぎると応力腐
食割れを発生するため、0.15％以上0.25％以下とした。N: N is an austenite forming element,
It is an important element for improving strength. If it is too large, stress corrosion cracking occurs, so the content was made 0.15% or more and 0.25% or less.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図1は、製造工程毎の金属組織の変化を模式的に
示す説明図である。本発明は、図1に示すように、ま
ず、通常の固溶化処理によって、オーステナイト組織A
を得る。この組織Aを有し、C：0.04％以上を含有するオ
ーステナイト系ステンレス鋼線材に加工温度150℃以
下、加工度60％以上90％以下の伸線加工(第一の伸線加
工)を行い、加工誘起マルテンサイト＋オーステナイト
組織Bを得る。次に、組織Bを有する鋼線材に600℃以上9
00℃以下で熱処理を行って、平均径が1μm以上3μm以下
の微細結晶粒からなるオーステナイト組織Cを得る。更
に、組織Cを有する鋼線材に加工温度150℃以下、加工度
50％以上の伸線加工(第二の伸線加工)を行って、加工誘
起マルテンサイトとオーステナイトとが混在する加工組
織を有する鋼線を得る。この製造工程により本発明は、
引張強度が1500N/mm2以上という高強度のステンレス鋼
線が得られる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a change in metal structure in each manufacturing process. The present invention, as shown in FIG. 1, firstly, by an ordinary solution treatment, an austenite structure A
To get The austenitic stainless steel wire rod having this structure A and containing C: 0.04% or more is subjected to wire drawing at a working temperature of 150 ° C. or less and a working ratio of 60% to 90% (first wire drawing), A process-induced martensite + austenite structure B is obtained. Next, the steel wire rod with structure B has a temperature of 600 ° C or higher 9
A heat treatment is performed at 00 ° C. or less to obtain an austenite structure C composed of fine crystal grains having an average diameter of 1 μm or more and 3 μm or less. Furthermore, for steel wire rods with structure C, processing temperature is 150 ° C or less
50% or more of wire drawing (second wire drawing) is performed to obtain a steel wire having a work structure in which work-induced martensite and austenite are mixed. With this manufacturing process, the present invention is
A high-strength stainless steel wire with a tensile strength of 1500 N / mm 2 or more can be obtained.
【００２７】(試験例)表1に記載の化学成分を有し、残
部がFe及び不可避的不純物からなる鋼材を溶解鋳造し、
鍛造後、熱間圧延、固溶化処理を行った鋼線材(5.5φm
m)に、表2に示す条件で第一の伸線加工→熱処理→第二
の伸線加工を順に実施した。そして、熱処理後のγ結晶
粒の平均径、第二の伸線加工後の加工誘起マルテンサイ
ト量及び引張強度を調べてみた。γ結晶粒径は、鋼線の
横断面の電解エッチングを行い、光学顕微鏡による写真
撮影から計測した。結果を表2に示す。(Test Example) A steel material having the chemical composition shown in Table 1 and the balance being Fe and inevitable impurities was melt-cast,
After forging, hot-rolled and solution-treated steel wire rod (5.5φm
For m), the first wire drawing, heat treatment, and second wire drawing were sequentially performed under the conditions shown in Table 2. Then, the average diameter of the γ crystal grains after the heat treatment, the amount of work-induced martensite after the second wire drawing, and the tensile strength were examined. The γ crystal grain size was measured by performing electrolytic etching on the cross section of the steel wire and taking a photograph with an optical microscope. The results are shown in Table 2.
【００２８】[0028]
【表１】 [Table 1]
【００２９】[0029]
【表２】 [Table 2]
【００３０】表2に示すように、試料No.7〜15は、いず
れも引張強度が1500N/mm2以上という優れた強度を有す
る。これに対し、試料No.1〜3は、いずれも熱処理前の
第一の伸線加工において加工度が低いため、熱処理後の
オーステナイト(γ)結晶粒が粗大となり、熱処理後の強
度が十分に得られていない。試料No.4は、熱処理の温度
が低いことで、加工誘起マルテンサイト(α’)からγへ
の逆変態が完了しておらず加工性に乏しくなって第二の
伸線加工中に断線してしまった。逆に、試料No.5及び6
は、熱処理の温度が高いことで、γ結晶粒が粗大化し、
熱処理後の強度が十分に得られていない。試料No.16
は、Cの含有量が低いことで、熱処理後の第二の伸線加
工で生成される加工誘起マルテンサイトによる強度向上
の効果が低く、目標の強度である1500N/mm2以上が得ら
れていない。試料No.17は、熱処理前の第一の伸線加工
において、加工温度が高いことで加工誘起マルテンサイ
トの生成量が少なく、熱処理後のγ結晶粒の平均径が3
μm以下とならない。また、熱処理後の第二の伸線加工
でも、加工温度が高いことで加工誘起マルテンサイトの
生成量が少なく、加工誘起マルテンサイト生成による強
度向上の効果が低く、目標の強度を満たさない。試料N
o.18は、フェライト組織を有するフェライト系ステンレ
スであり、伸線加工によりマルテンサイトへの変態が生
じない。そのため、加工誘起マルテンサイト生成による
強度向上の効果が得られず、目標の強度を満たさない。As shown in Table 2, Sample Nos. 7 to 15 all have excellent tensile strength of 1500 N / mm 2 or more. On the other hand, Sample Nos. 1 to 3 all have a low workability in the first wire drawing process before the heat treatment, so that the austenite (γ) crystal grains after the heat treatment become coarse and the strength after the heat treatment is sufficiently high. Not obtained. Sample No. 4 had a low heat treatment temperature, so that the reverse transformation from work-induced martensite (α ') to γ was not completed and the workability was poor, and the wire was broken during the second wire drawing. I got it. Conversely, sample Nos. 5 and 6
Is because the heat treatment temperature is high, the γ crystal grains become coarse,
The strength after heat treatment is not sufficiently obtained. Sample No.16
Is that, due to the low C content, the effect of improving the strength by the work-induced martensite generated in the second wire drawing after heat treatment is low, and the target strength of 1500 N / mm 2 or more is obtained. Absent. In sample No. 17, in the first wire drawing before heat treatment, the processing temperature was high, so that the amount of processing-induced martensite produced was small, and the average diameter of γ crystal grains after heat treatment was 3
Does not fall below μm. Further, even in the second wire drawing after the heat treatment, since the working temperature is high, the amount of the work-induced martensite produced is small, the effect of improving the strength by the work-induced martensite formation is low, and the target strength is not satisfied. Sample N
o.18 is ferritic stainless steel having a ferritic structure, and transformation into martensite does not occur due to wire drawing. Therefore, the effect of improving the strength due to the formation of work-induced martensite cannot be obtained, and the target strength is not satisfied.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明したように本発明製造方法によ
れば、オーステナイト系ステンレス鋼を用い、特に、ば
ね材に用いられるのに必要な強度を有するステンレス鋼
線が得られるという優れた効果を奏する。また、従来の
製造工程を大きく変更せず伸線加工条件及び熱処理条件
を規定しているため、高強度ステンレス鋼線をより低コ
ストで得ることができる。As described above, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to obtain an excellent effect of using austenitic stainless steel and, in particular, obtaining a stainless steel wire having a strength necessary for being used as a spring material. Play. Moreover, since the wire drawing and heat treatment conditions are defined without significantly changing the conventional manufacturing process, a high strength stainless steel wire can be obtained at a lower cost.
【図１】製造工程毎の金属組織の変化を模式的に示す説
明図である。FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a change in metal structure in each manufacturing process.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河部 望 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 4K032 AA04 AA05 AA13 AA16 AA17 AA19 AA20 AA21 AA24 AA25 AA32 BA02 CH04 CH05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Nozomu Kawabe Sumitomo, 1-1 1-1 Koyokita, Itami City, Hyogo Prefecture Electric Industry Co., Ltd. Itami Works F-term (reference) 4K032 AA04 AA05 AA13 AA16 AA17 AA19 AA20 AA21 AA24 AA25 AA32 BA02 CH04 CH05
Claims (4)
ステナイト系ステンレス鋼線材に加工温度150℃以下、
加工度60％以上90％以下の伸線加工を行う第一の伸線加
工工程と、 前記加工された線材に600℃以上900℃以下の熱処理を行
って、熱処理後のオーステナイト結晶粒の平均径を1μm
以上3μm以下とする熱処理工程と、 前記熱処理された線材に加工温度150℃以下、加工度50
％以上の伸線加工を行って引張強度が1500N/mm2以上の
鋼線とする第二の伸線加工工程とを具えることを特徴と
するステンレス鋼線の製造方法。1. Austenitic stainless steel wire rod containing C: 0.04% or more by weight, and a processing temperature of 150 ° C. or less,
A first wire drawing step of performing wire drawing with a workability of 60% or more and 90% or less, and a heat treatment of 600 ° C or more and 900 ° C or less on the processed wire rod, and an average diameter of austenite crystal grains after the heat treatment. 1 μm
A heat treatment step of 3 μm or less, and a processing temperature of 150 ° C. or less and a processing degree of 50 on the heat-treated wire.
% Or more to obtain a steel wire having a tensile strength of 1500 N / mm 2 or more, and a second wire drawing step, which is a method for producing a stainless steel wire.
重量％でC：0.04〜0.15％、Si：1.00％以下、Mn：2.50
％以下、Ni：6.00〜17.00％、Cr：16.00〜20.00％、M
o：6.0％以下、残部がFe及び不可避不純物からなること
を特徴とする請求項1に記載のステンレス鋼線の製造方
法。2. The austenitic stainless steel wire rod comprises:
C: 0.04 to 0.15% by weight%, Si: 1.00% or less, Mn: 2.50
% Or less, Ni: 6.00 to 17.00%, Cr: 16.00 to 20.00%, M
The method for producing a stainless steel wire according to claim 1, wherein o: 6.0% or less, and the balance being Fe and inevitable impurities.
することを特徴とする請求項2に記載のステンレス鋼線
の製造方法。3. The method for producing a stainless steel wire according to claim 2, further comprising N: 0.15 to 0.25% by weight.
重量％でC：0.04〜0.15％、Si：1.00超〜2.00％、Mn：
2.50％以下、Ni：6.00〜17.00％、Cr：16.00〜20.00
％、Mo：6.0％以下、N：0.15〜0.25％、残部がFe及び不
可避的不純物からなることを特徴とする請求項1に記載
のステンレス鋼線の製造方法。4. The austenitic stainless steel wire rod comprises:
C: 0.04 to 0.15% by weight%, Si: more than 1.00 to 2.00%, Mn:
2.50% or less, Ni: 6.00 to 17.00%, Cr: 16.00 to 20.00
%, Mo: 6.0% or less, N: 0.15 to 0.25%, and the balance being Fe and inevitable impurities, The method for producing a stainless steel wire according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002034151A JP2003231919A (en) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | Production method for stainless steel wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002034151A JP2003231919A (en) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | Production method for stainless steel wire |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003231919A true JP2003231919A (en) | 2003-08-19 |
Family
ID=27776740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002034151A Pending JP2003231919A (en) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | Production method for stainless steel wire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003231919A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005040443A1 (en) * | 2003-10-29 | 2005-05-06 | Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp. | Stainless steel wire, spring, and method for producing spring |
| JP2007107084A (en) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Nippon Seisen Co Ltd | Material for static eliminating brush electrode |
| CN105779906A (en) * | 2016-04-28 | 2016-07-20 | 交通运输部公路科学研究所 | Stainless steel wire for fatigue-resistant bridge inhaul and suspension cables |
| CN105908068A (en) * | 2016-04-28 | 2016-08-31 | 交通运输部公路科学研究所 | Preparation method of stainless steel wire used for fatigue-resistant bridge pulling sling |
| CN105925878A (en) * | 2016-04-28 | 2016-09-07 | 交通运输部公路科学研究所 | Stainless steel wire cold casting anchor cable for bridge and inhaul cable used for stainless steel wire cold casting anchor cable for bridge |
| JP2020050940A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | Method for producing austenitic fine-grained stainless steel |
-
2002
- 2002-02-12 JP JP2002034151A patent/JP2003231919A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005040443A1 (en) * | 2003-10-29 | 2005-05-06 | Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp. | Stainless steel wire, spring, and method for producing spring |
| JP2007107084A (en) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Nippon Seisen Co Ltd | Material for static eliminating brush electrode |
| CN105779906A (en) * | 2016-04-28 | 2016-07-20 | 交通运输部公路科学研究所 | Stainless steel wire for fatigue-resistant bridge inhaul and suspension cables |
| CN105908068A (en) * | 2016-04-28 | 2016-08-31 | 交通运输部公路科学研究所 | Preparation method of stainless steel wire used for fatigue-resistant bridge pulling sling |
| CN105925878A (en) * | 2016-04-28 | 2016-09-07 | 交通运输部公路科学研究所 | Stainless steel wire cold casting anchor cable for bridge and inhaul cable used for stainless steel wire cold casting anchor cable for bridge |
| JP2020050940A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | Method for producing austenitic fine-grained stainless steel |
| US11597982B2 (en) | 2018-09-28 | 2023-03-07 | Japan Atomic Energy Agency | Production process of fine-grained austenitic stainless steel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2932943B2 (en) | High corrosion resistance and high strength steel for springs | |
| JP5315790B2 (en) | High strength PC steel wire with excellent delayed fracture resistance | |
| JP6528860B2 (en) | Steel wire for non-heat treatment machine parts and non-heat treatment machine parts | |
| JP5195009B2 (en) | Steel wire rod excellent in cold forgeability after annealing and manufacturing method thereof | |
| JP2007191776A (en) | High-strength spring steel superior in brittle fracture resistance and manufacturing method therefor | |
| JP2002146479A (en) | Wire rod for wire drawing having excellent twisting characteristic and its production method | |
| CN1295139A (en) | Titaniferous ultra high strength metastable austenitic stainless steel and its manufacture | |
| JP2007146284A (en) | High-strength steel excellent in delayed fracture resistance characteristic and metal bolt | |
| JP2004143482A (en) | High strength cold formed spring steel wire and its production method | |
| JP4489928B2 (en) | High strength austenitic stainless steel wire | |
| EP1469093A1 (en) | Steel wire for heat-resistant spring, heat-resistant spring and method for producing heat-resistant spring | |
| JP7049142B2 (en) | Martensitic stainless steel sheet and its manufacturing method and spring members | |
| JP2011214058A (en) | High-strength stainless steel wire, and method for producing the same | |
| JP2021183710A (en) | Steel wire, wire for non-heat-treated mechanical components, and non-heat-treated mechanical component | |
| JP2010229469A (en) | High-strength wire rod excellent in cold working characteristic and method of producing the same | |
| JP4859618B2 (en) | Manufacturing method of hollow stabilizer with excellent delayed fracture resistance | |
| JP4867638B2 (en) | High-strength bolts with excellent delayed fracture resistance and corrosion resistance | |
| JP2003231919A (en) | Production method for stainless steel wire | |
| JP2004010965A (en) | High strength spring steel having excellent corrosion fatigue strength | |
| JP2002194506A (en) | Stainless steel sheet and production method for the same | |
| JP5014257B2 (en) | High strength and high toughness martensitic steel | |
| JP2002180201A (en) | Steel for hard-drawn wire having excellent fatigue strength and ductility, and hard-drawn wire | |
| JP7226083B2 (en) | wire and steel wire | |
| JP2002146480A (en) | Wire rod/steel bar having excellent cold workability, and manufacturing method | |
| JPH07150244A (en) | Production of ferritic stainless steel for cold working |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20040617 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050728 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050804 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20051130 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |