JP2500786B2 - 熱間圧延鋼線材、極細鋼線および撚鋼線、並びに極細鋼線の製造法 - Google Patents
熱間圧延鋼線材、極細鋼線および撚鋼線、並びに極細鋼線の製造法Info
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- B21C1/003—Drawing materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special drawing methods or sequences
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- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐食性に優れた高強度
極細鋼線を与えることのできる伸線性の良い熱間圧延鋼
線材、および該鋼線材から得られる高強度極細鋼線なら
びにこれを撚り加工してなる撚鋼線、更には該極細鋼線
を製造する方法に関するものである。
極細鋼線を与えることのできる伸線性の良い熱間圧延鋼
線材、および該鋼線材から得られる高強度極細鋼線なら
びにこれを撚り加工してなる撚鋼線、更には該極細鋼線
を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えばスチールコード用鋼線材等の極細
鋼線は、一般的に熱間圧延後調整冷却した直径５．０〜
６．４ｍｍ程度の鋼線材を一次伸線加工、パテンティン
グ処理、二次加工、再度のパテンティング処理及びブラ
スめっきを経た後、最終湿式伸線加工することによって
製造されており、スチールコードはこの極細鋼線を撚線
加工することにより製造される。ここで、上記極細鋼線
の直径は通常０．３５ｍｍ〜０．１７５ｍｍ程度であっ
て、撚線加工に当たってはこの極細鋼線の数本乃至数十
本を撚り合わせてスチールコードに形成される。
鋼線は、一般的に熱間圧延後調整冷却した直径５．０〜
６．４ｍｍ程度の鋼線材を一次伸線加工、パテンティン
グ処理、二次加工、再度のパテンティング処理及びブラ
スめっきを経た後、最終湿式伸線加工することによって
製造されており、スチールコードはこの極細鋼線を撚線
加工することにより製造される。ここで、上記極細鋼線
の直径は通常０．３５ｍｍ〜０．１７５ｍｍ程度であっ
て、撚線加工に当たってはこの極細鋼線の数本乃至数十
本を撚り合わせてスチールコードに形成される。
【０００３】この様なスチールコードの製造工程では、
ブラスめっきの後の上記湿式伸線工程で９０〜９８％程
度の強加工が加えられると共に、その後の撚線加工では
上記湿式伸線よりも一層強い捩り応力及び引張り曲げ応
力が加えられる。
ブラスめっきの後の上記湿式伸線工程で９０〜９８％程
度の強加工が加えられると共に、その後の撚線加工では
上記湿式伸線よりも一層強い捩り応力及び引張り曲げ応
力が加えられる。
【０００４】従って、一般に極細鋼線用鋼線材にはその
後の伸線加工や撚線加工工程で断線しない様な物性が要
求されるが、特に上記の理由から湿式伸線工程及びその
後の撚線加工工程で断線しないこと、メカニカルデスケ
ーリングによる伸線工程でダイスの焼き付き等の問題を
起こさないことが重要となる。
後の伸線加工や撚線加工工程で断線しない様な物性が要
求されるが、特に上記の理由から湿式伸線工程及びその
後の撚線加工工程で断線しないこと、メカニカルデスケ
ーリングによる伸線工程でダイスの焼き付き等の問題を
起こさないことが重要となる。
【０００５】メカニカルデスケーリングによる通常の伸
線加工では、スケールが厚い程後工程での伸線性が良好
になるため、スケールが厚く付く様な圧延条件が設定さ
れるが、そうすると歩留の低下が避けられないため、あ
まり好ましい方法とは言えない。
線加工では、スケールが厚い程後工程での伸線性が良好
になるため、スケールが厚く付く様な圧延条件が設定さ
れるが、そうすると歩留の低下が避けられないため、あ
まり好ましい方法とは言えない。
【０００６】また本発明者らの研究によれば、上記の様
な極細鋼線において引張強さが２９１０−１２７５×Ｌ
ｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上になる
と、極細鋼線の捻回試験時に縦割れを生じ易くなること
が分かった。即ち湿式伸線工程に引き続いて実施される
撚線加工において縦割れが生じると、撚ピッチ等にムラ
を生じ正常なスチールコードが得られない。このため上
記極細鋼線の引張強さにおいても縦割れを防止できる湿
式伸線方法と鋼の化学成分の組合せを提供することが必
要となる。
な極細鋼線において引張強さが２９１０−１２７５×Ｌ
ｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上になる
と、極細鋼線の捻回試験時に縦割れを生じ易くなること
が分かった。即ち湿式伸線工程に引き続いて実施される
撚線加工において縦割れが生じると、撚ピッチ等にムラ
を生じ正常なスチールコードが得られない。このため上
記極細鋼線の引張強さにおいても縦割れを防止できる湿
式伸線方法と鋼の化学成分の組合せを提供することが必
要となる。
【０００７】尚極細鋼線の引張強さとしては、線径０．
２ｍｍでは約３４００Ｎ／ｍｍ2 、線径０．３ｍｍでは
約３２００Ｎ／ｍｍ2 と、２６５０−１２７５×Ｌｏｇ
（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以下で使用され
ているのが現状であり、熱間圧延鋼線材の化学成分とし
てはＪＩＳ Ｇ ３５０６に示されるＳＷＲＨ８２Ａが
主に用いられている。
２ｍｍでは約３４００Ｎ／ｍｍ2 、線径０．３ｍｍでは
約３２００Ｎ／ｍｍ2 と、２６５０−１２７５×Ｌｏｇ
（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以下で使用され
ているのが現状であり、熱間圧延鋼線材の化学成分とし
てはＪＩＳ Ｇ ３５０６に示されるＳＷＲＨ８２Ａが
主に用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、まず第１の目的
は、タイヤやベルト、ホース等の補強材として優れた引
張強さを有すると共に、湿式伸線加工においても良好な
特性を発揮し得る様な熱間圧延鋼線材および該鋼線材を
用いて得られる極細鋼線ならびに該極細鋼線を撚合わせ
てなる撚鋼線を提供しようとするものである。また第２
の目的は、上記した捻回による縦割りを生じない様な極
細鋼線を効果的に製造し得る方法を提供しようとするも
のである。
情に着目してなされたものであって、まず第１の目的
は、タイヤやベルト、ホース等の補強材として優れた引
張強さを有すると共に、湿式伸線加工においても良好な
特性を発揮し得る様な熱間圧延鋼線材および該鋼線材を
用いて得られる極細鋼線ならびに該極細鋼線を撚合わせ
てなる撚鋼線を提供しようとするものである。また第２
の目的は、上記した捻回による縦割りを生じない様な極
細鋼線を効果的に製造し得る方法を提供しようとするも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するこ
とのできた本発明に係る極細鋼線用の熱間圧延鋼線材の
構成は、 Ｃ ：０．８５〜１．０５％ Ｓｉ：０．１〜０．５％ Ｍｎ：０．１５〜０．６％ Ｐ ：０．０２％以下 Ｓ ：０．０２％以下 Ａｌ：０．００３％以下 Ｃｕ：０．０５〜０．２０％未満および Ｃｒ：０．０５〜０．６％ の要件を満たすと共に、 １．０≦（Ｃｒ％＋Ｓｉ％）／Ｃｕ％≦４．０ を満足し、あるいはこれらに加えてＮｉ：０．１〜０．
７％および／もしくはＷ：０．０５〜０．４％を含み、
残部鉄および不可避不純物からなるところに要旨を有す
るものである。
とのできた本発明に係る極細鋼線用の熱間圧延鋼線材の
構成は、 Ｃ ：０．８５〜１．０５％ Ｓｉ：０．１〜０．５％ Ｍｎ：０．１５〜０．６％ Ｐ ：０．０２％以下 Ｓ ：０．０２％以下 Ａｌ：０．００３％以下 Ｃｕ：０．０５〜０．２０％未満および Ｃｒ：０．０５〜０．６％ の要件を満たすと共に、 １．０≦（Ｃｒ％＋Ｓｉ％）／Ｃｕ％≦４．０ を満足し、あるいはこれらに加えてＮｉ：０．１〜０．
７％および／もしくはＷ：０．０５〜０．４％を含み、
残部鉄および不可避不純物からなるところに要旨を有す
るものである。
【００１０】尚この熱間圧延鋼線材は、熱間圧延後の総
スケール生成量を０．３０〜０．５０％に制御するとと
もに脱スケール後の鋼線材表面の中心線平均粗さ（Ｒ
ａ）を０．５５μｍ以下に制限することによって、その
後の極細鋼線への伸線加工をより効率よく行なうことが
でき、また該鋼線材中に含まれる介在物は、ＭｇＯ，Ｓ
ｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｎＯ，ＣａＯ，ＴｉＯ2 を主成
分とする酸化物系介在物からなり、該酸化物系介在物の
平均組成は、Ａｌ2 Ｏ3 が３０％以下、ＳｉＯ2が７０
％以下で且つＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 の合計量が５０〜９
０％であり、残部がＭｇＯ，ＣａＯ，ＴｉＯ2 からなる
ものとし、且つ線材の顕微鏡観察では１０μｍ以上のＴ
ｉ（Ｃ，Ｎ）系介在物が確認できないものとすることに
よって、極細鋼線への伸線工程や撚り加工工程での断線
等を一層少なくすることができる。
スケール生成量を０．３０〜０．５０％に制御するとと
もに脱スケール後の鋼線材表面の中心線平均粗さ（Ｒ
ａ）を０．５５μｍ以下に制限することによって、その
後の極細鋼線への伸線加工をより効率よく行なうことが
でき、また該鋼線材中に含まれる介在物は、ＭｇＯ，Ｓ
ｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｎＯ，ＣａＯ，ＴｉＯ2 を主成
分とする酸化物系介在物からなり、該酸化物系介在物の
平均組成は、Ａｌ2 Ｏ3 が３０％以下、ＳｉＯ2が７０
％以下で且つＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 の合計量が５０〜９
０％であり、残部がＭｇＯ，ＣａＯ，ＴｉＯ2 からなる
ものとし、且つ線材の顕微鏡観察では１０μｍ以上のＴ
ｉ（Ｃ，Ｎ）系介在物が確認できないものとすることに
よって、極細鋼線への伸線工程や撚り加工工程での断線
等を一層少なくすることができる。
【００１１】そして、この熱間圧延鋼線材に伸線加工お
よびめっき処理を施した後、最終熱処理およびめっき処
理を行ない、最後に総減面率で９０％以上の伸線加工を
施して直径０．３５ｍｍ以下とした極細鋼線は優れた強
度を有すると共に、耐食性においても非常に優れたもの
であり、これを撚り線加工することによって、タイヤ補
強用等として卓越した性能のスチールコードを得ること
ができる。
よびめっき処理を施した後、最終熱処理およびめっき処
理を行ない、最後に総減面率で９０％以上の伸線加工を
施して直径０．３５ｍｍ以下とした極細鋼線は優れた強
度を有すると共に、耐食性においても非常に優れたもの
であり、これを撚り線加工することによって、タイヤ補
強用等として卓越した性能のスチールコードを得ること
ができる。
【００１２】また、上記熱間圧延鋼線材を伸線加工に付
した後、最終熱処理およびめっき処理を行ない、更に一
般のスチールコードメーカにおいて用いられている湿式
伸線加工工程により伸線して得た極細鋼線は、線径が
０．３５ｍｍ以下で引張強さが２６５０−１２７５×Ｌ
ｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上を示す
ものにおいても優れた靭延性を有すると共に、耐食性に
おいても非常に優れた極細鋼線が得られる。また引張強
さが２９１０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍ
ｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の極細鋼線を製造したいとき
は、湿式伸線加工において用いる最終仕上げダイスを第
１仕上げダイスと第２仕上げダイスとに分割すると共
に、第１仕上げダイスの入・出口側および第２仕上げダ
イスの入口側を湿式潤滑する一方、第２仕上げダイスの
出口側を空冷とし、且つ、第２仕上げダイスの減面率を
４〜１０％として湿式伸線することにより、上記の様な
高引張強さであっても縦割れの生じない極細鋼線が得ら
れる。
した後、最終熱処理およびめっき処理を行ない、更に一
般のスチールコードメーカにおいて用いられている湿式
伸線加工工程により伸線して得た極細鋼線は、線径が
０．３５ｍｍ以下で引張強さが２６５０−１２７５×Ｌ
ｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上を示す
ものにおいても優れた靭延性を有すると共に、耐食性に
おいても非常に優れた極細鋼線が得られる。また引張強
さが２９１０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍ
ｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の極細鋼線を製造したいとき
は、湿式伸線加工において用いる最終仕上げダイスを第
１仕上げダイスと第２仕上げダイスとに分割すると共
に、第１仕上げダイスの入・出口側および第２仕上げダ
イスの入口側を湿式潤滑する一方、第２仕上げダイスの
出口側を空冷とし、且つ、第２仕上げダイスの減面率を
４〜１０％として湿式伸線することにより、上記の様な
高引張強さであっても縦割れの生じない極細鋼線が得ら
れる。
【００１３】
【作用】上記の様に本発明では、用いる鋼材の成分組成
を特定することによって２６５０−１２７５×Ｌｏｇ
（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の高強度と
優れた耐食性を確保し、更には熱間圧延後の線材表面に
形成されるスケール付着量を特定することによって、製
品歩留をそれほど低下させることなく極細線材への伸線
加工性を高め、更には鋼線材中に含まれる不可避不純物
の組成を特定することによって、伸線加工時あるいは撚
線加工時の断線を防止したものである。
を特定することによって２６５０−１２７５×Ｌｏｇ
（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の高強度と
優れた耐食性を確保し、更には熱間圧延後の線材表面に
形成されるスケール付着量を特定することによって、製
品歩留をそれほど低下させることなく極細線材への伸線
加工性を高め、更には鋼線材中に含まれる不可避不純物
の組成を特定することによって、伸線加工時あるいは撚
線加工時の断線を防止したものである。
【００１４】また、より高強度、即ち引張強さが２９１
０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍ
ｍ2 ）以上の極細鋼線については、更に湿式伸線条件の
改善を組合せることにより、これを製造することができ
る。上記各構成要件について、以下詳細に説明する。
０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍ
ｍ2 ）以上の極細鋼線については、更に湿式伸線条件の
改善を組合せることにより、これを製造することができ
る。上記各構成要件について、以下詳細に説明する。
【００１５】まず本発明における成分組成の限定理由を
説明する。極細鋼線として十分な強度特性を得ると共に
撚線加工時の捻回値を高めるには、パテンティング処理
材としての引張強度を高めると共に、湿式伸線工程での
総加工率を小さくし、伸線時の加工硬化率の高い成分鋼
とすることが必要であり、こうした要求を満足するによ
って２６５０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍ
ｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の引張強さの極細鋼線を製造す
ることができる。そこで本発明では、こうした引張強度
を一応の目標基準として以下の様に成分組成を定めた。
説明する。極細鋼線として十分な強度特性を得ると共に
撚線加工時の捻回値を高めるには、パテンティング処理
材としての引張強度を高めると共に、湿式伸線工程での
総加工率を小さくし、伸線時の加工硬化率の高い成分鋼
とすることが必要であり、こうした要求を満足するによ
って２６５０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍ
ｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の引張強さの極細鋼線を製造す
ることができる。そこで本発明では、こうした引張強度
を一応の目標基準として以下の様に成分組成を定めた。
【００１６】Ｃ：０．８５〜１．０５％ 一般に、鋼線材中のＣ量を高めるほど強度は高まり、上
記目標強度を確保するには０．８５％以上含有させる必
要がある。しかし、反面Ｃは偏析し易い元素であるため
Ｃ量を高め過ぎると中心偏析を起こし、湿式伸線工程な
どで断線を起こし易くなる。特に、Ｃ量が１．０５％を
超えると最終パテンティング処理あるいは圧延後の直接
パテンティング処理時にオーステナイト粒界にネット状
のセメンタイトが生成し、その後の伸線加工時に断線を
起こし易くなるばかりでなく、湿式伸線後の極細線材の
靭延性を著しく劣化させる。この様なところから、本発
明ではＣ量を０．８５〜１．０５％の範囲に定めた。Ｃ
量のより好ましい範囲は０．８５〜１．００％である。
記目標強度を確保するには０．８５％以上含有させる必
要がある。しかし、反面Ｃは偏析し易い元素であるため
Ｃ量を高め過ぎると中心偏析を起こし、湿式伸線工程な
どで断線を起こし易くなる。特に、Ｃ量が１．０５％を
超えると最終パテンティング処理あるいは圧延後の直接
パテンティング処理時にオーステナイト粒界にネット状
のセメンタイトが生成し、その後の伸線加工時に断線を
起こし易くなるばかりでなく、湿式伸線後の極細線材の
靭延性を著しく劣化させる。この様なところから、本発
明ではＣ量を０．８５〜１．０５％の範囲に定めた。Ｃ
量のより好ましい範囲は０．８５〜１．００％である。
【００１７】Ｓｉ：０．１〜０．５％ Ｓｉは鋼の脱酸に必要な元素であり、殊に本発明鋼材に
はＡｌが含まれていないので、少なくともＳｉを０．１
％以上含有させることが必要である。しかし、Ｓｉ量が
多過ぎるとメカニカルデスケーリングによる伸線工程で
伸線が困難になるばかりでなく、パテンティング処理に
おいてＳｉの添加によるＡ3 変態点の上昇により十分な
オーステナイト化が実現しにくくなり、その結果として
最終の湿式伸線加工時に断線が発生し易くなる。しかも
鋼材の溶接性が悪化してスチールコード製造時の溶接継
ぎ作業性が悪化するばかりでなく接合部で断線をおこし
易くなるので、Ｓｉ量の上限は０．５％と定めた。Ｓｉ
量のより好ましい範囲は０．１５〜０．３０％の範囲で
ある。
はＡｌが含まれていないので、少なくともＳｉを０．１
％以上含有させることが必要である。しかし、Ｓｉ量が
多過ぎるとメカニカルデスケーリングによる伸線工程で
伸線が困難になるばかりでなく、パテンティング処理に
おいてＳｉの添加によるＡ3 変態点の上昇により十分な
オーステナイト化が実現しにくくなり、その結果として
最終の湿式伸線加工時に断線が発生し易くなる。しかも
鋼材の溶接性が悪化してスチールコード製造時の溶接継
ぎ作業性が悪化するばかりでなく接合部で断線をおこし
易くなるので、Ｓｉ量の上限は０．５％と定めた。Ｓｉ
量のより好ましい範囲は０．１５〜０．３０％の範囲で
ある。
【００１８】Ｍｎ：０．１５〜０．６％ Ｍｎは製鋼工程での脱酸の促進に必要な元素であり、本
発明鋼の様にＡｌが積極的に添加されず不可避的に混入
してくる程度である場合には、Ｓｉの添加だけでなくＭ
ｎの添加も必須となる。また、Ｍｎは鋼中のＳをＭｎＳ
として固定し、鋼の靭延性を高める作用も有しており、
これらの効果を有効に発揮させるには０．１５％以上含
有させなければならない。しかし、Ｍｎは焼入れ性を上
げると共に偏析し易い元素であるため、０．６％を超え
て過多に添加すると偏析を起こし、該偏析部にマルテン
サイトが発生してカッピー断線の原因になる。しかも、
Ｍｎは湿式伸線工程および撚線工程での断線原因となる
酸化物系介在物の組成を、後述する様な高延性の複合組
成にする上でも重要な元素であり、こうした意味からし
てもＭｎを過不足なく添加することが必要である。した
がって、Ｍｎの含有量は０．１５〜０．６％の範囲と定
めた。
発明鋼の様にＡｌが積極的に添加されず不可避的に混入
してくる程度である場合には、Ｓｉの添加だけでなくＭ
ｎの添加も必須となる。また、Ｍｎは鋼中のＳをＭｎＳ
として固定し、鋼の靭延性を高める作用も有しており、
これらの効果を有効に発揮させるには０．１５％以上含
有させなければならない。しかし、Ｍｎは焼入れ性を上
げると共に偏析し易い元素であるため、０．６％を超え
て過多に添加すると偏析を起こし、該偏析部にマルテン
サイトが発生してカッピー断線の原因になる。しかも、
Ｍｎは湿式伸線工程および撚線工程での断線原因となる
酸化物系介在物の組成を、後述する様な高延性の複合組
成にする上でも重要な元素であり、こうした意味からし
てもＭｎを過不足なく添加することが必要である。した
がって、Ｍｎの含有量は０．１５〜０．６％の範囲と定
めた。
【００１９】Ｐ，Ｓ：夫々０．０２％以下 撚線工程における断線を防止するには、その原因となる
伸線加工時に発生するミクロクラックの進展を抑制する
ことも重要となるが、ＰおよびＳの含有量を低減して線
材の靭延性を高めることも重要である。しかも、Ｓ含有
量が多い場合はＭｎとの反応によって生成するＭｎＳが
腐食雰囲気に曝らされたとき、このＭｎＳが陰極となっ
て局部電池を構成し鋼の腐食を促進する。従ってＳとＰ
はいずれも少ないほうがよく、本発明鋼においては鋼中
のＳとＰ量を夫々０．０２％以下と定めた。ＳとＰのよ
り好ましい含有量は０．０１％以下である。
伸線加工時に発生するミクロクラックの進展を抑制する
ことも重要となるが、ＰおよびＳの含有量を低減して線
材の靭延性を高めることも重要である。しかも、Ｓ含有
量が多い場合はＭｎとの反応によって生成するＭｎＳが
腐食雰囲気に曝らされたとき、このＭｎＳが陰極となっ
て局部電池を構成し鋼の腐食を促進する。従ってＳとＰ
はいずれも少ないほうがよく、本発明鋼においては鋼中
のＳとＰ量を夫々０．０２％以下と定めた。ＳとＰのよ
り好ましい含有量は０．０１％以下である。
【００２０】Ａｌ：０．００３％以下 Ａｌは極細鋼線の製造時あるいはこれを撚線加工する際
に発生する断線の重要な原因となるＡｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ
−Ａｌ2 Ｏ3 などのＡｌ2 Ｏ3 を主成分とする酸化物系
介在物の生成主体となる元素である。これらの酸化物系
介在物は最終湿式伸線工程におけるダイス寿命にも悪影
響を及ぼし、さらには極細鋼線および撚鋼線の疲労特性
も劣化させる。従って本発明では、酸化物系介在物によ
る断線を防止すると共に、上記した様な有害な影響を生
じさせない様に、Ａｌ量は０．００３％以下とする。
に発生する断線の重要な原因となるＡｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ
−Ａｌ2 Ｏ3 などのＡｌ2 Ｏ3 を主成分とする酸化物系
介在物の生成主体となる元素である。これらの酸化物系
介在物は最終湿式伸線工程におけるダイス寿命にも悪影
響を及ぼし、さらには極細鋼線および撚鋼線の疲労特性
も劣化させる。従って本発明では、酸化物系介在物によ
る断線を防止すると共に、上記した様な有害な影響を生
じさせない様に、Ａｌ量は０．００３％以下とする。
【００２１】Ｃｕ：０．０５〜０．２０％未満 Ｃｕは極細鋼線の耐食性を高めるのに有効な元素であ
り、０．０５％以上含有させなければその効果は有効に
現われない。そしてＣｕ量を０．０５％以上に増やして
いくにつれて耐食性も向上していく。またＣｕを含有さ
せることによりメカニカルデスケーリングによる伸線性
も向上し、ダイスの焼付き等のトラブルを防ぐうえでも
有効である。
り、０．０５％以上含有させなければその効果は有効に
現われない。そしてＣｕ量を０．０５％以上に増やして
いくにつれて耐食性も向上していく。またＣｕを含有さ
せることによりメカニカルデスケーリングによる伸線性
も向上し、ダイスの焼付き等のトラブルを防ぐうえでも
有効である。
【００２２】しかし、０．２０％以上を添加すると熱間
圧延後の載置温度９００℃でさえ線材表面にブリスター
が生成し、このブリスターの下の鋼母材にマグネタイト
が発生するため、メカニカルデスケーリングによる伸線
においてダイス寿命を悪化させる。このマグネタイトの
生成がひどい場合には伸線時の初期段階でダイス焼き付
きが発生する。
圧延後の載置温度９００℃でさえ線材表面にブリスター
が生成し、このブリスターの下の鋼母材にマグネタイト
が発生するため、メカニカルデスケーリングによる伸線
においてダイス寿命を悪化させる。このマグネタイトの
生成がひどい場合には伸線時の初期段階でダイス焼き付
きが発生する。
【００２３】ＣｕはＳと反応してＣｕＳを生成し、この
ＣｕＳは粒界に偏析して、線材製造過程で鋼塊や線材な
どに疵を発生させ、最終湿式伸線や撚線時に断線の原因
となって生産性を低下させる。Ｃｕ含有量が０．２０％
以上になると上記の問題が顕著に現れる。従って本発明
では、Ｃｕの含有量を０．０５〜０．２０％未満の範囲
と定めた。Ｃｕのより好ましい含有量は０．１〜０．２
０％未満の範囲である。尚Ｃｕ添加効果については特開
平４−２８０９４４にも記載されているが、上記公開特
許公報ではＣｕ添加量が０．２０〜０．８０％となって
おり、しかも、その添加目的については腐食疲労特性の
改善のみ開示しており、極細鋼線製造時の極めて重要な
特性であるメカニカルデスケーラーによる伸線性につい
ては考慮されていない。
ＣｕＳは粒界に偏析して、線材製造過程で鋼塊や線材な
どに疵を発生させ、最終湿式伸線や撚線時に断線の原因
となって生産性を低下させる。Ｃｕ含有量が０．２０％
以上になると上記の問題が顕著に現れる。従って本発明
では、Ｃｕの含有量を０．０５〜０．２０％未満の範囲
と定めた。Ｃｕのより好ましい含有量は０．１〜０．２
０％未満の範囲である。尚Ｃｕ添加効果については特開
平４−２８０９４４にも記載されているが、上記公開特
許公報ではＣｕ添加量が０．２０〜０．８０％となって
おり、しかも、その添加目的については腐食疲労特性の
改善のみ開示しており、極細鋼線製造時の極めて重要な
特性であるメカニカルデスケーラーによる伸線性につい
ては考慮されていない。
【００２４】Ｃｒ：０．０５〜０．６％ Ｃｒ、は最終パテンティング処理およびめっき後の湿式
伸線工程における加工硬化率を高める作用があり、伸線
機による最終伸線で許容される加工率即ち真歪の下で
は、適量のＣｒを含有させることによって高強度の鋼線
を得ることが可能となる。即ちＣｒは、加工硬化率を高
めて高強度線材の製造を可能にするのに極めて重要な元
素であり、こうしたＣｒの効果は０．０５％以上含有さ
せることによって有効に発揮される。しかし０．６％を
超えて含有させると、鋼の焼入れ性が上がり過ぎて最終
のパテンティング処理が行えなくなるばかりでなく、メ
カニカルデスケーリング性も悪くなるので、０．６％以
下に抑える必要がある。Ｃｒのより好ましい範囲は０．
１〜０．３％の範囲である。
伸線工程における加工硬化率を高める作用があり、伸線
機による最終伸線で許容される加工率即ち真歪の下で
は、適量のＣｒを含有させることによって高強度の鋼線
を得ることが可能となる。即ちＣｒは、加工硬化率を高
めて高強度線材の製造を可能にするのに極めて重要な元
素であり、こうしたＣｒの効果は０．０５％以上含有さ
せることによって有効に発揮される。しかし０．６％を
超えて含有させると、鋼の焼入れ性が上がり過ぎて最終
のパテンティング処理が行えなくなるばかりでなく、メ
カニカルデスケーリング性も悪くなるので、０．６％以
下に抑える必要がある。Ｃｒのより好ましい範囲は０．
１〜０．３％の範囲である。
【００２５】上記の様にＣｒは高強度化に欠くことので
きない元素であるが、多過ぎるとメカニカルデスケーリ
ング性を悪化させ、一方Ｃｕはメカニカルデスケーリン
グ性を改善する作用を有しているが、多過ぎるとスケー
ルにブリスターが生成してメカニカルデスケーリング性
をかえって悪化させる。また前述の如くＳｉもメカニカ
ルデスケーリング性を悪くすることが確認されている。
そこで、高強度化とメカニカルデスケーリング性の改善
を同時に達成するには、Ｃｒ，ＣｕおよびＳｉの全体と
しての含有率を抑制することが重要になるのではないか
と考え、さらに検討を進めた結果、これら３元素の含有
率が、１．０≦（Ｃｒ％＋Ｓｉ％）／Ｃｕ％≦４．０の
関係を満たす様に各元素の含有率を定めることによっ
て、メカニカルデスケーリング性を悪化させることなく
高強度の鋼線が得られることを確認した。ちなみにこの
値が１．０未満では、ブリスターの生成を抑えることが
できず、これが伸線性を悪化させる。一方大き過ぎる場
合は、メカニカルデスケーリングによる残留スケールの
存在のため伸線処理が非常に困難になる。
きない元素であるが、多過ぎるとメカニカルデスケーリ
ング性を悪化させ、一方Ｃｕはメカニカルデスケーリン
グ性を改善する作用を有しているが、多過ぎるとスケー
ルにブリスターが生成してメカニカルデスケーリング性
をかえって悪化させる。また前述の如くＳｉもメカニカ
ルデスケーリング性を悪くすることが確認されている。
そこで、高強度化とメカニカルデスケーリング性の改善
を同時に達成するには、Ｃｒ，ＣｕおよびＳｉの全体と
しての含有率を抑制することが重要になるのではないか
と考え、さらに検討を進めた結果、これら３元素の含有
率が、１．０≦（Ｃｒ％＋Ｓｉ％）／Ｃｕ％≦４．０の
関係を満たす様に各元素の含有率を定めることによっ
て、メカニカルデスケーリング性を悪化させることなく
高強度の鋼線が得られることを確認した。ちなみにこの
値が１．０未満では、ブリスターの生成を抑えることが
できず、これが伸線性を悪化させる。一方大き過ぎる場
合は、メカニカルデスケーリングによる残留スケールの
存在のため伸線処理が非常に困難になる。
【００２６】Ｎｉ：０．１〜０．７％および／もしくは
Ｗ：０．０５〜０．４％ Ｎｉは極細鋼線の靭延性、特に捻回特性を高めるのに有
効であり、その効果は０．１％以上含有させることによ
って有効に発揮される。しかし添加し過ぎると鋼の焼入
れ性が高くなり過ぎて、極細鋼線製造時のパテンティン
グ処理が困難になるので０．７％以下に抑えなければな
らない。
Ｗ：０．０５〜０．４％ Ｎｉは極細鋼線の靭延性、特に捻回特性を高めるのに有
効であり、その効果は０．１％以上含有させることによ
って有効に発揮される。しかし添加し過ぎると鋼の焼入
れ性が高くなり過ぎて、極細鋼線製造時のパテンティン
グ処理が困難になるので０．７％以下に抑えなければな
らない。
【００２７】またＷは０．０５％以上含有させることに
よりＣｒと同様に加工硬化率を顕著に上げ高強化に寄与
するが、それらの効果は０．４％で飽和するのでそれ以
上の添加は無駄であるばかりでなく、０．４％を超える
と焼入れ性が上がり過ぎて最終のパテンティング処理が
困難になる。Ｗのより好ましい含有率は０．１〜０．２
％である。
よりＣｒと同様に加工硬化率を顕著に上げ高強化に寄与
するが、それらの効果は０．４％で飽和するのでそれ以
上の添加は無駄であるばかりでなく、０．４％を超える
と焼入れ性が上がり過ぎて最終のパテンティング処理が
困難になる。Ｗのより好ましい含有率は０．１〜０．２
％である。
【００２８】本発明に係る鋼線材は、上記各含有元素量
の要件を満たし、残部が鉄および不可避不純物からなる
ものであり、不可避不純物としては、後述する酸化物系
介在物のほか、Ｎ，Ｔｉ，Ｎｂ等が微量含まれることが
あるが、これら不可避不純物はできるだけ少なく抑える
のがよい。
の要件を満たし、残部が鉄および不可避不純物からなる
ものであり、不可避不純物としては、後述する酸化物系
介在物のほか、Ｎ，Ｔｉ，Ｎｂ等が微量含まれることが
あるが、これら不可避不純物はできるだけ少なく抑える
のがよい。
【００２９】上記成分組成の鋼線材を製造するに当たっ
ては、まず熱間圧延により直径５〜６．５mm程度の線材
とした後、メカニカルデスケーリングあるいは酸洗によ
り線材表面のスケール除去が行なわれる。メカニカルデ
スケーリングによってスケールを除去する場合には、ス
ケールの剥離性に対して熱間圧延後の線材表面粗さが重
要な問題となる。線材表面が粗くなるほど残留スケール
量が増加し、その後の伸線工程でダイス焼付き等の問題
が生じる。そこで本発明鋼では粗さの上限をＲａで０．
５５μｍと定めた。ここで定義する中心線平均粗さと
は、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さＬの部分
を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率
の方向をＹ軸、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表したとき、
次の式によって求められる値をマイクロメートルで表し
たものをいう。
ては、まず熱間圧延により直径５〜６．５mm程度の線材
とした後、メカニカルデスケーリングあるいは酸洗によ
り線材表面のスケール除去が行なわれる。メカニカルデ
スケーリングによってスケールを除去する場合には、ス
ケールの剥離性に対して熱間圧延後の線材表面粗さが重
要な問題となる。線材表面が粗くなるほど残留スケール
量が増加し、その後の伸線工程でダイス焼付き等の問題
が生じる。そこで本発明鋼では粗さの上限をＲａで０．
５５μｍと定めた。ここで定義する中心線平均粗さと
は、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さＬの部分
を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率
の方向をＹ軸、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表したとき、
次の式によって求められる値をマイクロメートルで表し
たものをいう。
【００３０】
【数１】
【００３１】スケール除去を酸洗によって行なう場合
は、搬送中等で錆が発生しなければよいので、スケール
付着量については格別の考慮を払う必要はない。しかし
メカニカルデスケラーによってスケール除去と伸線加工
を並行して実施する場合は、鋼線材表面のスケール付着
量が極めて大きな影響を及ぼしてくる。
は、搬送中等で錆が発生しなければよいので、スケール
付着量については格別の考慮を払う必要はない。しかし
メカニカルデスケラーによってスケール除去と伸線加工
を並行して実施する場合は、鋼線材表面のスケール付着
量が極めて大きな影響を及ぼしてくる。
【００３２】すなわち鋼線材表面のスケール付着量が多
い場合は、メカニカルデスケラーによるスケール除去後
の鋼線材表面の残留スケール量が少なくなり、その後の
伸線加工は比較的容易になるが、反面スケール量が多い
ため歩留りは低下する。そこで本発明では、まず歩留り
を考慮してスケール付着量の上限を０．５０％と定め
た。
い場合は、メカニカルデスケラーによるスケール除去後
の鋼線材表面の残留スケール量が少なくなり、その後の
伸線加工は比較的容易になるが、反面スケール量が多い
ため歩留りは低下する。そこで本発明では、まず歩留り
を考慮してスケール付着量の上限を０．５０％と定め
た。
【００３３】一方、圧延鋼線材表面のスケール付着量が
少なくなると、メカニカルデスケーリング後の残留スケ
ール量が増大し、その後の伸線工程でダイスの焼付きな
どのトラブルが多発し、伸線性が著しく悪化する。この
限界スケール量は一般に０．４５％程度とされている
が、上記成分組成の本発明鋼では０．３０％のスケール
量でも健全なスケール剥離状況が達成できるので、本発
明ではスケール付着量の下限を０．３０％と定めた。
少なくなると、メカニカルデスケーリング後の残留スケ
ール量が増大し、その後の伸線工程でダイスの焼付きな
どのトラブルが多発し、伸線性が著しく悪化する。この
限界スケール量は一般に０．４５％程度とされている
が、上記成分組成の本発明鋼では０．３０％のスケール
量でも健全なスケール剥離状況が達成できるので、本発
明ではスケール付着量の下限を０．３０％と定めた。
【００３４】尚、上記した線材表面粗さとスケール付着
量は、前述の如くスケール除去をメカニカルデスケーリ
ングによって行なう場合に問題となるのであって、スケ
ール除去を酸洗によって行なう場合は、格別の制限要素
とはならない。次に介在物として不可避的に混入してく
る酸化物系介在物について説明する。
量は、前述の如くスケール除去をメカニカルデスケーリ
ングによって行なう場合に問題となるのであって、スケ
ール除去を酸洗によって行なう場合は、格別の制限要素
とはならない。次に介在物として不可避的に混入してく
る酸化物系介在物について説明する。
【００３５】前記Ａｌ含有量の規定理由としても述べた
様に、鋼線材中にはＡｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 ，
ＴｉＮ，ＳｉＯ2 などの介在物が微量混入してくるが、
これらのうち非延性の介在物は、その後の冷間加工工程
で断線原因になったり疲労特性に悪影響を与えるため極
力少なくすべきであり、しかもそれらの介在物は熱間圧
延で延展し得る様な特性を与えることが望ましい。
様に、鋼線材中にはＡｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 ，
ＴｉＮ，ＳｉＯ2 などの介在物が微量混入してくるが、
これらのうち非延性の介在物は、その後の冷間加工工程
で断線原因になったり疲労特性に悪影響を与えるため極
力少なくすべきであり、しかもそれらの介在物は熱間圧
延で延展し得る様な特性を与えることが望ましい。
【００３６】介在物の組成は副原料から混入してくる不
純物元素、耐火物の溶損により混入してくる元素、スラ
グ組成との平衡状態などによって決まってくるが、上記
成分組成の要件を満たす本発明鋼線材においては、酸化
物系介在物がＭｇＯ，ＳｉＯ 2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｎＯ，
ＣａＯ，ＴｉＯ2 を主体とする介在物からなり、且つそ
れらの酸化物系介在物中の酸化物形態で分析したときの
介在物平均組成が、Ａｌ2 Ｏ3 ：３０％以下，ＳｉＯ
2 ：７０％以下で且つＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 の合計含有
量が５０〜９０％の範囲であり、残部がＭｇＯ，Ｃａ
Ｏ，ＴｉＯ2 からなるものは、極鋼細線への伸線加工時
およびその後の撚線時の断線が少なく、また優れた疲労
特性を示すことが判明した。これは、上記要件を満たす
介在物は熱間圧延で比較的伸び易い組成になっているた
め、冷間での伸線加工性に悪影響を及ぼさないためと考
えられる。
純物元素、耐火物の溶損により混入してくる元素、スラ
グ組成との平衡状態などによって決まってくるが、上記
成分組成の要件を満たす本発明鋼線材においては、酸化
物系介在物がＭｇＯ，ＳｉＯ 2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｎＯ，
ＣａＯ，ＴｉＯ2 を主体とする介在物からなり、且つそ
れらの酸化物系介在物中の酸化物形態で分析したときの
介在物平均組成が、Ａｌ2 Ｏ3 ：３０％以下，ＳｉＯ
2 ：７０％以下で且つＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 の合計含有
量が５０〜９０％の範囲であり、残部がＭｇＯ，Ｃａ
Ｏ，ＴｉＯ2 からなるものは、極鋼細線への伸線加工時
およびその後の撚線時の断線が少なく、また優れた疲労
特性を示すことが判明した。これは、上記要件を満たす
介在物は熱間圧延で比較的伸び易い組成になっているた
め、冷間での伸線加工性に悪影響を及ぼさないためと考
えられる。
【００３７】これに対しＡｌ2 Ｏ3 の含有量が３０％を
超える酸化物系介在物では、周囲をシリケートで囲まれ
たＡｌ2 Ｏ3 やＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 などが存在している
ことがあり、まわりのシリケートは熱間圧延中に延びる
か伸線加工時に微細に破壊するため、その後の伸線性に
悪影響を及ぼすことはないが、残されたＡｌ2 Ｏ3 やＭ
ｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 などは非延性であるため、極細鋼線に
なっても残存して断線などの原因になる。また、ＳｉＯ
2 含有量が７０％を超えると酸化物系介在物全体の延性
が低下し、極細線への伸線加工でもあまり破壊されず、
疲労特性に悪影響を及ぼすことがある。
超える酸化物系介在物では、周囲をシリケートで囲まれ
たＡｌ2 Ｏ3 やＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 などが存在している
ことがあり、まわりのシリケートは熱間圧延中に延びる
か伸線加工時に微細に破壊するため、その後の伸線性に
悪影響を及ぼすことはないが、残されたＡｌ2 Ｏ3 やＭ
ｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 などは非延性であるため、極細鋼線に
なっても残存して断線などの原因になる。また、ＳｉＯ
2 含有量が７０％を超えると酸化物系介在物全体の延性
が低下し、極細線への伸線加工でもあまり破壊されず、
疲労特性に悪影響を及ぼすことがある。
【００３８】また、これらＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 の合計
量は５０〜９０％の範囲とすべきであり、５０％未満で
ある場合はＣａＯリッチな介在物が生成する。この介在
物はスチールコード製造時の断線に余り悪影響を及ぼす
ことはないが、疲労破壊の原因になるのでその生成は避
けなければならない。一方９０％を超えると、介在物組
成がＡｌ2 Ｏ3 リッチかＳｉＯ2 リッチとなり、スチー
ルコード製造時の断線を引き起こしたり疲労破壊の原因
になり、いずれの場合も本発明の目的に添えなくなる。
量は５０〜９０％の範囲とすべきであり、５０％未満で
ある場合はＣａＯリッチな介在物が生成する。この介在
物はスチールコード製造時の断線に余り悪影響を及ぼす
ことはないが、疲労破壊の原因になるのでその生成は避
けなければならない。一方９０％を超えると、介在物組
成がＡｌ2 Ｏ3 リッチかＳｉＯ2 リッチとなり、スチー
ルコード製造時の断線を引き起こしたり疲労破壊の原因
になり、いずれの場合も本発明の目的に添えなくなる。
【００３９】また、Ｔｉ系介在物、特にＴｉＮやＴｉＣ
あるいはこれらの複合介在物であるＴｉ（Ｃ，Ｎ）は、
スチールコード製造時の断線に極めて有害であり、殊に
そのサイズが１０μｍ以上のものは断線を引き起こす大
きな原因になるので、該鋼線材の１０〜２０個の光学顕
微鏡による検査でこの様なサイズのＴｉ（Ｃ，Ｎ）介在
物が実質的に存在しないことが必要となる。次に極細鋼
線の縦割れを防止するための方策について述べる。
あるいはこれらの複合介在物であるＴｉ（Ｃ，Ｎ）は、
スチールコード製造時の断線に極めて有害であり、殊に
そのサイズが１０μｍ以上のものは断線を引き起こす大
きな原因になるので、該鋼線材の１０〜２０個の光学顕
微鏡による検査でこの様なサイズのＴｉ（Ｃ，Ｎ）介在
物が実質的に存在しないことが必要となる。次に極細鋼
線の縦割れを防止するための方策について述べる。
【００４０】前述した様に極細鋼線の引張強さが２９１
０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍ
ｍ2 ）以上になると、極細鋼線の捻回試験時に縦割れを
起こし易くなる。極細鋼線の縦割れを防止するには、鋼
の化学成分を湿式伸線工程に適合したものとすることも
重要であるが、湿式伸線条件は極細鋼線の縦割れに大き
い影響を与えるため、高強度高延性の極細鋼線を製造す
る上で特に重要である。極細鋼線に引張強さ２９１０−
１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ
2 ）以上の引張強さを付与するには、９５％以上の高い
伸線減面率を加える必要があり、一方通常の伸線機で
は、ダイス間減面率が制約されるので、伸線減面率を高
く設定すると仕上げダイスの減面率も大きくする必要が
ある。さらにまた、タイヤコード等の極細鋼線の湿式伸
線では、仕上げダイス出口が空冷になるという制約を受
ける。これらの制約条件を踏まえて検討した結果、仕上
げダイスを２つのダイスに分割してダブルダイスとし、
そのダブルダイスで所定の減面率（例えば、１２〜１８
％の減面率）の仕上げ伸線を行なわせる一方、第１仕上
げダイスの入口・出口および第２仕上げダイスの入口側
を湿式潤滑にするという伸線方法を考案した。この伸線
方法では、第２仕上げダイスの出口側を空冷しても、第
１仕上げダイスの湿式伸線における潤滑効果により、当
該仕上げダイスでの伸線温度を低く抑えて鋼線の歪時効
による脆化を防止することができる。次に極細鋼線の縦
割れに及ぼす仕上げダイスの減面率およびアプローチ角
度の影響について説明する。
０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍ
ｍ2 ）以上になると、極細鋼線の捻回試験時に縦割れを
起こし易くなる。極細鋼線の縦割れを防止するには、鋼
の化学成分を湿式伸線工程に適合したものとすることも
重要であるが、湿式伸線条件は極細鋼線の縦割れに大き
い影響を与えるため、高強度高延性の極細鋼線を製造す
る上で特に重要である。極細鋼線に引張強さ２９１０−
１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ
2 ）以上の引張強さを付与するには、９５％以上の高い
伸線減面率を加える必要があり、一方通常の伸線機で
は、ダイス間減面率が制約されるので、伸線減面率を高
く設定すると仕上げダイスの減面率も大きくする必要が
ある。さらにまた、タイヤコード等の極細鋼線の湿式伸
線では、仕上げダイス出口が空冷になるという制約を受
ける。これらの制約条件を踏まえて検討した結果、仕上
げダイスを２つのダイスに分割してダブルダイスとし、
そのダブルダイスで所定の減面率（例えば、１２〜１８
％の減面率）の仕上げ伸線を行なわせる一方、第１仕上
げダイスの入口・出口および第２仕上げダイスの入口側
を湿式潤滑にするという伸線方法を考案した。この伸線
方法では、第２仕上げダイスの出口側を空冷しても、第
１仕上げダイスの湿式伸線における潤滑効果により、当
該仕上げダイスでの伸線温度を低く抑えて鋼線の歪時効
による脆化を防止することができる。次に極細鋼線の縦
割れに及ぼす仕上げダイスの減面率およびアプローチ角
度の影響について説明する。
【００４１】第１および第２仕上げダイスのアプローチ
角度を１２度とし、第１および第２仕上げダイス断面率
を合計減面率が１５％一定という条件の下で、第１仕上
げダイスの減面率を大きくしていく一方で第２仕上げダ
イスの減面率を小さくするという風に双方の減面率を相
対的に変化させた結果、第２仕上げダイスの減面率を
７．５％以下としたものでは引張強さ２９１０−１２７
５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上
においても縦割れが生じないことを見いだした。また第
１仕上げダイスのアプローチ角度を１２度、第２仕上げ
ダイスのアプローチ角度を４〜８度とし、かつ第２仕上
げダイスの減面率を４〜１０％とした伸線実験を実施し
た結果によれば、第２仕上げダイスのアプローチ角度を
５度、第２仕上げダイスの減面率を約４％とした場合極
細鋼線は縦割れを生じることなく４１００Ｎ／ｍｍ2 の
引張強さが得られた。この様に、仕上げダイスを第１お
よび第２仕上げダイスに分割し、第１仕上げダイスの入
口・出口側および第２仕上げダイスの入口側を湿式潤滑
して加工発熱を抑えると共に、第２仕上げダイスの減面
率を４〜１０％に設定することにより２９１０−１２７
５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上
の引張強さにおいても縦割れの生じない極細鋼線が得ら
れる。また、必要に応じて第２仕上げダイスのアプロー
チ角度を通常ダイスの１２度より小さな角度のダイスを
用いると、さらに縦割れ防止効果は高くなる。
角度を１２度とし、第１および第２仕上げダイス断面率
を合計減面率が１５％一定という条件の下で、第１仕上
げダイスの減面率を大きくしていく一方で第２仕上げダ
イスの減面率を小さくするという風に双方の減面率を相
対的に変化させた結果、第２仕上げダイスの減面率を
７．５％以下としたものでは引張強さ２９１０−１２７
５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上
においても縦割れが生じないことを見いだした。また第
１仕上げダイスのアプローチ角度を１２度、第２仕上げ
ダイスのアプローチ角度を４〜８度とし、かつ第２仕上
げダイスの減面率を４〜１０％とした伸線実験を実施し
た結果によれば、第２仕上げダイスのアプローチ角度を
５度、第２仕上げダイスの減面率を約４％とした場合極
細鋼線は縦割れを生じることなく４１００Ｎ／ｍｍ2 の
引張強さが得られた。この様に、仕上げダイスを第１お
よび第２仕上げダイスに分割し、第１仕上げダイスの入
口・出口側および第２仕上げダイスの入口側を湿式潤滑
して加工発熱を抑えると共に、第２仕上げダイスの減面
率を４〜１０％に設定することにより２９１０−１２７
５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上
の引張強さにおいても縦割れの生じない極細鋼線が得ら
れる。また、必要に応じて第２仕上げダイスのアプロー
チ角度を通常ダイスの１２度より小さな角度のダイスを
用いると、さらに縦割れ防止効果は高くなる。
【００４２】本発明の鋼線材は前記した様な化学成分の
要件を満たす鋼材を熱間圧延した後、調整冷却すること
によって得ることができ、通常は直径５．０〜６．４mm
の範囲のものとして得られる。この鋼線材は、常法に従
って伸線加工およびパテンティング処理を行ない、必要
に応じてブラスめっき、亜鉛めっき等を施した後、湿式
伸線加工を行なって極細鋼線とする。
要件を満たす鋼材を熱間圧延した後、調整冷却すること
によって得ることができ、通常は直径５．０〜６．４mm
の範囲のものとして得られる。この鋼線材は、常法に従
って伸線加工およびパテンティング処理を行ない、必要
に応じてブラスめっき、亜鉛めっき等を施した後、湿式
伸線加工を行なって極細鋼線とする。
【００４３】かくして得られる極細鋼線材は高強度を示
すと共にメカニカルデスケーリングによる伸線性等にお
いて非常に優れたものであり、それ自体で優れた強化線
材として有効に活用し得るほか、その数本乃至数十本を
撚り合わせてスチールコードとすることにより、タイ
ヤ、ベルト、コード等の補強材として広く活用すること
ができる。
すと共にメカニカルデスケーリングによる伸線性等にお
いて非常に優れたものであり、それ自体で優れた強化線
材として有効に活用し得るほか、その数本乃至数十本を
撚り合わせてスチールコードとすることにより、タイ
ヤ、ベルト、コード等の補強材として広く活用すること
ができる。
【００４４】
【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限定される
ものではない。表１，２に示す成分組成の鋼材を使用
し、熱間圧延（圧延後の載置温度：９５０℃）、調整冷
却および直接パテンティング処理してなる直径５．５mm
の鋼線材を得た。この鋼線材をメカニカルデスケーリン
グにより機械的に脱スケールを行なうと共に、スケール
剥離後の線材表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）と鋼線材表
面に残留するスケール量を測定した。
説明するが、本発明はもとより下記実施例に限定される
ものではない。表１，２に示す成分組成の鋼材を使用
し、熱間圧延（圧延後の載置温度：９５０℃）、調整冷
却および直接パテンティング処理してなる直径５．５mm
の鋼線材を得た。この鋼線材をメカニカルデスケーリン
グにより機械的に脱スケールを行なうと共に、スケール
剥離後の線材表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）と鋼線材表
面に残留するスケール量を測定した。
【００４５】またこの鋼線材を伸線処理に付し、伸線速
度を遂次高めて行き、ダイスに焼付きが発生する限界伸
線速度を求めることによって、伸線性を評価した。更に
極細線における機械的性質を評価する目的で、２．２mm
φで鉛パテンティング処理した後、１．４０mmφまで伸
線し、再度の鉛パテンティング処理とブラスめっきを行
ない、更に湿式伸線を行なって０．２３mmφの極細鋼線
とした。また、この極細鋼線を撚線加工してスチールコ
ードとした。結果を表３，４に示す。
度を遂次高めて行き、ダイスに焼付きが発生する限界伸
線速度を求めることによって、伸線性を評価した。更に
極細線における機械的性質を評価する目的で、２．２mm
φで鉛パテンティング処理した後、１．４０mmφまで伸
線し、再度の鉛パテンティング処理とブラスめっきを行
ない、更に湿式伸線を行なって０．２３mmφの極細鋼線
とした。また、この極細鋼線を撚線加工してスチールコ
ードとした。結果を表３，４に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【００４９】
【表４】
【００５０】表１〜４より以上の様に考えることができ
る。表１，３は、メカニカルデスケーリングによる伸線
加工により得られた結果と最終極細線の機械的性質を示
したものであり、比較鋼Ａは、Ｃｒ含有量が不足するた
め、２６５０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍ
ｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）を超える高強度の極細鋼線が得られ
ていない。更にメカニカルデスケーリング後の残留スケ
ール率も、伸線性を満足するのに必要とされる０．０２
０％以下の要件を満たしていない。但し３００m/min 程
度の低速度の伸線は可能である。
る。表１，３は、メカニカルデスケーリングによる伸線
加工により得られた結果と最終極細線の機械的性質を示
したものであり、比較鋼Ａは、Ｃｒ含有量が不足するた
め、２６５０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍ
ｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）を超える高強度の極細鋼線が得られ
ていない。更にメカニカルデスケーリング後の残留スケ
ール率も、伸線性を満足するのに必要とされる０．０２
０％以下の要件を満たしていない。但し３００m/min 程
度の低速度の伸線は可能である。
【００５１】比較鋼Ｂは、適量のＣｒが含まれているた
め、２６５０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍ
ｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の高強度極細鋼線が得られてい
るが、（Ｃｒ％＋Ｓｉ％）／Ｃｕ％の値が規定範囲を超
えているためＣｒ添加によるメカニカルデスケーリング
性が悪く、本実験用伸線機で可能な最低速度ですら伸線
することができなかった。
め、２６５０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍ
ｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の高強度極細鋼線が得られてい
るが、（Ｃｒ％＋Ｓｉ％）／Ｃｕ％の値が規定範囲を超
えているためＣｒ添加によるメカニカルデスケーリング
性が悪く、本実験用伸線機で可能な最低速度ですら伸線
することができなかった。
【００５２】比較材Ｃでは（Ｃｒ％＋Ｓｉ％）／Ｃｕ％
が２．７を示し１〜４の値に入っているものの、Ｃｕの
絶対値が０．２０％を超えた値になっているため、ブリ
スターが生成している。このブリスターの生成のため、
限界焼付伸線速度が悪くなっている。比較材Ｄも同様で
あり、残留スケール量はそれほど多くないが、限界焼付
伸線速度は２６０ｍ／ｍｉｎに達していない。
が２．７を示し１〜４の値に入っているものの、Ｃｕの
絶対値が０．２０％を超えた値になっているため、ブリ
スターが生成している。このブリスターの生成のため、
限界焼付伸線速度が悪くなっている。比較材Ｄも同様で
あり、残留スケール量はそれほど多くないが、限界焼付
伸線速度は２６０ｍ／ｍｉｎに達していない。
【００５３】これらに対し、適量のＣｕとＣｒを含み、
且つ（Ｃｒ％＋Ｓｉ％）／Ｃｕ％を１〜４、且つＣｕ量
を０．２０％未満に制御した本発明の熱間圧延線材（Ｅ
〜Ｆ）では、Ｃｕの添加によるスケールの剥離性の向上
とＣｒの添加による高強度極細鋼線の製造の容易さか
ら、メカニカルデスケーリング時に良好な伸線性を保持
しつつ、２６５０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径
ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の高強度極細鋼線が得られて
いる。またこのときの残留スケール量も０．０２０％以
下と非常に良好な値となっている。
且つ（Ｃｒ％＋Ｓｉ％）／Ｃｕ％を１〜４、且つＣｕ量
を０．２０％未満に制御した本発明の熱間圧延線材（Ｅ
〜Ｆ）では、Ｃｕの添加によるスケールの剥離性の向上
とＣｒの添加による高強度極細鋼線の製造の容易さか
ら、メカニカルデスケーリング時に良好な伸線性を保持
しつつ、２６５０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径
ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の高強度極細鋼線が得られて
いる。またこのときの残留スケール量も０．０２０％以
下と非常に良好な値となっている。
【００５４】また表２，４はＮｉおよび／またはＷの添
加効果を明らかにするものであり、比較材Ｍは、表１に
示した比較材Ｂと類似のＣｒ添加材である。また比較材
Ｎは、Ｃｕを多量に添加した鋼である。
加効果を明らかにするものであり、比較材Ｍは、表１に
示した比較材Ｂと類似のＣｒ添加材である。また比較材
Ｎは、Ｃｕを多量に添加した鋼である。
【００５５】表４からも明らかである様に、比較材Ｍ
は、メカニカルデスケーリングによる伸線性が極端に悪
く、また比較材Ｎにおいても、メカニカルデスケーリン
グによる伸線はかろうじて行なえるものの、３００m/mi
n に達しない遅い速度でしか伸線を行なうことができな
い。またいずれの比較材においても、残留スケール率が
０．０３０％を超えている。特に比較材Ｎは、Ｃｕ％と
（Ｓｉ％＋Ｃｒ％）とのバランスが崩れたためスケール
にブリスターが生成し、その結果サブスケールが生成し
て伸線性が極端に悪化した。
は、メカニカルデスケーリングによる伸線性が極端に悪
く、また比較材Ｎにおいても、メカニカルデスケーリン
グによる伸線はかろうじて行なえるものの、３００m/mi
n に達しない遅い速度でしか伸線を行なうことができな
い。またいずれの比較材においても、残留スケール率が
０．０３０％を超えている。特に比較材Ｎは、Ｃｕ％と
（Ｓｉ％＋Ｃｒ％）とのバランスが崩れたためスケール
にブリスターが生成し、その結果サブスケールが生成し
て伸線性が極端に悪化した。
【００５６】これらに対し発明材Ｏ〜Ｕは、いずれも良
好なメカニカルデスケーリングによる伸線性が確保され
ている。また極細鋼線の特性に注目すると、適量のＮｉ
を添加した発明材Ｏ，ＲおよびＳは２９１０−１２７５
×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上と
非常に高強度であるにもかかわらず、非常に良好な絞り
値を示している。またＷを添加した発明材Ｒ，Ｔでも高
強度の極細鋼線が得られている。更に発明材Ｐ，ＵはＷ
とＮｉの両方を添加したものであり、高強度で高延性の
極細鋼線が得られている。以上の様に、ＮｉやＷの添加
は高強度で高延性の極細鋼線を得るのに極めて有効であ
ることが分かる。
好なメカニカルデスケーリングによる伸線性が確保され
ている。また極細鋼線の特性に注目すると、適量のＮｉ
を添加した発明材Ｏ，ＲおよびＳは２９１０−１２７５
×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上と
非常に高強度であるにもかかわらず、非常に良好な絞り
値を示している。またＷを添加した発明材Ｒ，Ｔでも高
強度の極細鋼線が得られている。更に発明材Ｐ，ＵはＷ
とＮｉの両方を添加したものであり、高強度で高延性の
極細鋼線が得られている。以上の様に、ＮｉやＷの添加
は高強度で高延性の極細鋼線を得るのに極めて有効であ
ることが分かる。
【００５７】次に表５は、比較材Ａ〜Ｄと発明材Ｅ〜Ｈ
を用いて線材表面粗さと残留スケール量そして伸線時の
挙動を調査した結果である。表５において比較鋼Ａ，Ｂ
の線材表面粗さは０．６５μｍ以上と悪く、それに従っ
て残留スケール量も多くなり焼付限界速度は３００ｍ／
ｍｉｎ以下と非常に低い。Ｅ〜Ｈの本発明鋼においては
適量のＣｕとＣｒを含み、且つ（Ｃｒ％＋Ｓｉ％）／Ｃ
ｕ％１〜４に制御することにより表面粗さの値が小さ
く、スケールの剥離性が向上し、焼付限界速度もそれに
つれて向上している。
を用いて線材表面粗さと残留スケール量そして伸線時の
挙動を調査した結果である。表５において比較鋼Ａ，Ｂ
の線材表面粗さは０．６５μｍ以上と悪く、それに従っ
て残留スケール量も多くなり焼付限界速度は３００ｍ／
ｍｉｎ以下と非常に低い。Ｅ〜Ｈの本発明鋼においては
適量のＣｕとＣｒを含み、且つ（Ｃｒ％＋Ｓｉ％）／Ｃ
ｕ％１〜４に制御することにより表面粗さの値が小さ
く、スケールの剥離性が向上し、焼付限界速度もそれに
つれて向上している。
【００５８】
【表５】
【００５９】次に表６は、熱間圧延時のスケール厚さを
変えたときの伸線時の挙動を明らかにするために用いた
供試材である。この実験では、従来鋼Ｗ，Ｘと発明鋼
Ｙ，Ｚを使用し、熱間圧延鋼線材のスケール厚さを０．
２０〜０．７０％の範囲で変化させた。上記各鋼線材の
メカニカルデスケーリング性と伸線性を前記と同様にし
て調べ、表７に示す結果を得た。
変えたときの伸線時の挙動を明らかにするために用いた
供試材である。この実験では、従来鋼Ｗ，Ｘと発明鋼
Ｙ，Ｚを使用し、熱間圧延鋼線材のスケール厚さを０．
２０〜０．７０％の範囲で変化させた。上記各鋼線材の
メカニカルデスケーリング性と伸線性を前記と同様にし
て調べ、表７に示す結果を得た。
【００６０】
【表６】
【００６１】
【表７】
【００６２】表６，７において比較鋼Ｗのスケール剥離
性を見ると、圧延材の総スケール量が０．３１％のとき
の焼付限界速度は２６０m/min 未満と非常に悪いが、総
スケール量が０．５５％，０．７０％に増えるにつれて
残留スケール率も少なくなり、焼付限界速度もそれにつ
れて向上している。また比較鋼Ｘでは、Ｃｒの添加によ
りメカニカルデスケーリングによるスケール剥離率が悪
化し、０．４８％の総スケール量までは全く伸線加工が
できない。はじめて伸線が可能になったのは総スケール
量が０．６５％になったときであり、それでも２９０m/
min でやっと伸線できる程度である。
性を見ると、圧延材の総スケール量が０．３１％のとき
の焼付限界速度は２６０m/min 未満と非常に悪いが、総
スケール量が０．５５％，０．７０％に増えるにつれて
残留スケール率も少なくなり、焼付限界速度もそれにつ
れて向上している。また比較鋼Ｘでは、Ｃｒの添加によ
りメカニカルデスケーリングによるスケール剥離率が悪
化し、０．４８％の総スケール量までは全く伸線加工が
できない。はじめて伸線が可能になったのは総スケール
量が０．６５％になったときであり、それでも２９０m/
min でやっと伸線できる程度である。
【００６３】一方、本発明鋼ＹおよびＺでは、圧延線材
の総スケール量が０．２０〜０．３０％では伸線性が不
良であるが、０．３０％以上のスケール量のもとでは安
定した伸線性が確保されている。これらの結果からも明
らかである様に本発明材では、圧延材のスケール量が
０．３０〜０．５０％のものでも良好なメカニカルデス
ケーリング性とその後の伸線加工性を確保し得ることが
分かる。
の総スケール量が０．２０〜０．３０％では伸線性が不
良であるが、０．３０％以上のスケール量のもとでは安
定した伸線性が確保されている。これらの結果からも明
らかである様に本発明材では、圧延材のスケール量が
０．３０〜０．５０％のものでも良好なメカニカルデス
ケーリング性とその後の伸線加工性を確保し得ることが
分かる。
【００６４】次に表８は鋼中の介在物組成、詳細には酸
化物系介在物の組成と、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）系介在物の数と
を制御した鋼の詳細と、極細鋼線への伸線時の断線回数
の関係を調べた結果を示したものである。符号ａ〜ｅ
は、Ａｌ2 Ｏ3 含有量が３０％以上かＳｉＯ2 含有量が
７０％以上になっている。符号ｆ〜ｉは、Ａｌ2 Ｏ3 含
有量が３０％以下，ＳｉＯ2 含有量が７０％以下で且つ
Ａｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 との合計量は５０〜９０％の好適
範囲に収まっている。符号ｊ〜ｍは、Ａｌ2 Ｏ3および
ＳｉＯ2 含有量は符号ｆ〜ｉと同様に好適要件を満たし
ているが、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）系の介在物が散見されるもの
である。
化物系介在物の組成と、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）系介在物の数と
を制御した鋼の詳細と、極細鋼線への伸線時の断線回数
の関係を調べた結果を示したものである。符号ａ〜ｅ
は、Ａｌ2 Ｏ3 含有量が３０％以上かＳｉＯ2 含有量が
７０％以上になっている。符号ｆ〜ｉは、Ａｌ2 Ｏ3 含
有量が３０％以下，ＳｉＯ2 含有量が７０％以下で且つ
Ａｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 との合計量は５０〜９０％の好適
範囲に収まっている。符号ｊ〜ｍは、Ａｌ2 Ｏ3および
ＳｉＯ2 含有量は符号ｆ〜ｉと同様に好適要件を満たし
ているが、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）系の介在物が散見されるもの
である。
【００６５】
【表８】
【００６６】この表からも明らかである様に、本発明の
好適要件を外れる符号ａ〜ｅおよび符号ｊ〜ｍでは断線
が多発しているのに対し、介在物についても本発明の好
適要件を満足する符号ｆ〜ｉでは、断線回数が他のもの
に比べて極端に少ないことを確認できる。
好適要件を外れる符号ａ〜ｅおよび符号ｊ〜ｍでは断線
が多発しているのに対し、介在物についても本発明の好
適要件を満足する符号ｆ〜ｉでは、断線回数が他のもの
に比べて極端に少ないことを確認できる。
【００６７】湿式伸線方法について説明する。図１は縦
割れなしに引張強さＴＳ＝２９１０−１２７５Ｌｏｇ
（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の極細鋼線
を得るために用いた湿式伸線機の概要構成を示す。
（ａ）は正断面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は要部の説
明断面図、（ｄ）は仕上げダイス形状の説明断面図であ
る。図１に示す湿式伸線機は、仕上げダイスに本発明の
構成が適用されている点を除いて、従来より極細鋼線の
伸線に一般的に用いられている構成のものであって、潤
滑混合液Ｆを充満させた伸線タンク１内に、多数（１５
〜２５個）の段車状のキャプスタン２および中間ダイス
３を浸漬配置すると共に、その伸線タンク１の出口側壁
部に仕上げダイス４を配置している。この湿式伸線機で
は、その上流側に配された供給リールＲから入線される
素線Ｗ’を、各キャプスタン２に順次巻回させると共
に、それらキャプスタン２間に配置された中間ダイス３
群により潤滑剤混合液Ｆ中において中間伸線し、それを
伸線タンク１の出側に配置された巻取キャプスタン５に
より仕上げダイス４を通して引抜くことで所定径の極細
鋼線Ｗに伸線し、下流側に配置されたスプーラＳに巻き
取る。また、タイヤコード等の極細鋼線を伸線する場合
には、ゴムとの接着が必要なため、仕上げダイス４の出
口側は空冷とする。一方、本実施例での仕上げダイス４
は、（ｃ）に示した様に、第１仕上げダイス４ａと第２
仕上げダイス４ｂに分割すると共に、中間に液流通部４
ｄを有するダイスホルダ４ｃにてそれらを間隔を隔てて
保持してなるダブルダイスに構成され、その第２仕上げ
ダイス４ｂ側を伸線タンク１の出側内壁に取付けると共
に、第１仕上げダイス４ａ側を潤滑剤混合液Ｆ中に浸漬
させて配置される。即ち、第１仕上げダイス４ａの入・
出口側および第２仕上げダイス４ｂの入口側は、潤滑剤
混合液Ｆにより湿式潤滑されている。表９に第１および
第２仕上げダイスのアプローチ角度を１２度、第２仕上
げダイスの減面率を４．５％と１２．７％および第２仕
上げダイスのアプローチ角度を４度、第２仕上げダイス
の減面率を４．５％とし、極細鋼線の引張強さが２９１
０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍ
ｍ2 ）以上となる様にめっき線径を調整し、仕上げ線径
を０．２３ｍｍとしたときに得られる極細鋼線の機械的
性質を示す。本実施例に示す様に発明鋼ＥからＵにおい
て第１および第２仕上げダイスのアプローチ角度を１２
度、第２仕上げダイスの減面率を４．５％として湿式伸
線された場合、縦割れなしに上記引張強さを有する極細
鋼線が得られていることが分かる。また、比較材Ｖにお
いて第１仕上げダイスのアプローチ角度を１２度、第２
仕上げダイスのアプローチ角度を４度、減面率を４．５
％にした場合、縦割れなしに上記引張強さを有する極細
鋼線が得られる。この様に本発明鋼を用いた場合、上記
伸線方法は特に有効であるが、本発明鋼以外に適用して
も従来の湿式伸線方法で伸線されたものに比べて捻回特
性の優れた極細鋼線が得られる。
割れなしに引張強さＴＳ＝２９１０−１２７５Ｌｏｇ
（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の極細鋼線
を得るために用いた湿式伸線機の概要構成を示す。
（ａ）は正断面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は要部の説
明断面図、（ｄ）は仕上げダイス形状の説明断面図であ
る。図１に示す湿式伸線機は、仕上げダイスに本発明の
構成が適用されている点を除いて、従来より極細鋼線の
伸線に一般的に用いられている構成のものであって、潤
滑混合液Ｆを充満させた伸線タンク１内に、多数（１５
〜２５個）の段車状のキャプスタン２および中間ダイス
３を浸漬配置すると共に、その伸線タンク１の出口側壁
部に仕上げダイス４を配置している。この湿式伸線機で
は、その上流側に配された供給リールＲから入線される
素線Ｗ’を、各キャプスタン２に順次巻回させると共
に、それらキャプスタン２間に配置された中間ダイス３
群により潤滑剤混合液Ｆ中において中間伸線し、それを
伸線タンク１の出側に配置された巻取キャプスタン５に
より仕上げダイス４を通して引抜くことで所定径の極細
鋼線Ｗに伸線し、下流側に配置されたスプーラＳに巻き
取る。また、タイヤコード等の極細鋼線を伸線する場合
には、ゴムとの接着が必要なため、仕上げダイス４の出
口側は空冷とする。一方、本実施例での仕上げダイス４
は、（ｃ）に示した様に、第１仕上げダイス４ａと第２
仕上げダイス４ｂに分割すると共に、中間に液流通部４
ｄを有するダイスホルダ４ｃにてそれらを間隔を隔てて
保持してなるダブルダイスに構成され、その第２仕上げ
ダイス４ｂ側を伸線タンク１の出側内壁に取付けると共
に、第１仕上げダイス４ａ側を潤滑剤混合液Ｆ中に浸漬
させて配置される。即ち、第１仕上げダイス４ａの入・
出口側および第２仕上げダイス４ｂの入口側は、潤滑剤
混合液Ｆにより湿式潤滑されている。表９に第１および
第２仕上げダイスのアプローチ角度を１２度、第２仕上
げダイスの減面率を４．５％と１２．７％および第２仕
上げダイスのアプローチ角度を４度、第２仕上げダイス
の減面率を４．５％とし、極細鋼線の引張強さが２９１
０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍ
ｍ2 ）以上となる様にめっき線径を調整し、仕上げ線径
を０．２３ｍｍとしたときに得られる極細鋼線の機械的
性質を示す。本実施例に示す様に発明鋼ＥからＵにおい
て第１および第２仕上げダイスのアプローチ角度を１２
度、第２仕上げダイスの減面率を４．５％として湿式伸
線された場合、縦割れなしに上記引張強さを有する極細
鋼線が得られていることが分かる。また、比較材Ｖにお
いて第１仕上げダイスのアプローチ角度を１２度、第２
仕上げダイスのアプローチ角度を４度、減面率を４．５
％にした場合、縦割れなしに上記引張強さを有する極細
鋼線が得られる。この様に本発明鋼を用いた場合、上記
伸線方法は特に有効であるが、本発明鋼以外に適用して
も従来の湿式伸線方法で伸線されたものに比べて捻回特
性の優れた極細鋼線が得られる。
【００６８】
【表９】
【００６９】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、高
強度且つ高耐食性を有すると共に伸線性の良好な鋼線材
を得ることができ、これを伸線加工、パテンティング処
理、ブラスめっき、湿式伸線することにより、優れた作
業性のもとで高性能の極細鋼線を得ることができる。ま
たこの極細鋼線は撚線加工時にも断線等を起こすことが
なく、同様に優れた強度と靭性を備えた撚線とすること
ができ、これはタイヤ、ベルト、コート等の補強材とし
て優れた性能を発揮する。従ってタイヤ等の軽量化に資
するところも大きい。
強度且つ高耐食性を有すると共に伸線性の良好な鋼線材
を得ることができ、これを伸線加工、パテンティング処
理、ブラスめっき、湿式伸線することにより、優れた作
業性のもとで高性能の極細鋼線を得ることができる。ま
たこの極細鋼線は撚線加工時にも断線等を起こすことが
なく、同様に優れた強度と靭性を備えた撚線とすること
ができ、これはタイヤ、ベルト、コート等の補強材とし
て優れた性能を発揮する。従ってタイヤ等の軽量化に資
するところも大きい。
【図１】本発明の実施例の湿式伸線に用いた湿式伸線機
の概要構成を示す図面であって、（ａ）は正断面図、
（ｂ）は上面図、（ｃ）は要部の説明断面図、（ｄ）は
仕上げダイス形状の説明断面図である。
の概要構成を示す図面であって、（ａ）は正断面図、
（ｂ）は上面図、（ｃ）は要部の説明断面図、（ｄ）は
仕上げダイス形状の説明断面図である。
１ 伸線タンク ２ キャプスタン ３ 中間ダイス ４ 仕上げダイス ４ａ 第１仕上げダイス ４ｂ 第２仕上げダイス ４ｃ ダイスホルダ ４ｄ 液流通部 ５ 巻取キャプスタン ２α アプローチ角度 Ｄ ダイス孔径 Ｆ 潤滑剤混合液 Ｒ 供給リール Ｓ スプーラ Ｗ’ 素線 Ｗ 極細鋼線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 勝治 兵庫県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 (72)発明者 茨木 信彦 兵庫県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 (72)発明者 隠岐 保博 兵庫県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 (72)発明者 勝部 好三 兵庫県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 (72)発明者 正崎 保 兵庫県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 (72)発明者 三谷 芳弘 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社 神戸製鋼所 加古川製鉄所内 (56)参考文献 特開 平４−280944（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】Ｃ ：０．８５〜１．０５％（以下、特記
しない限り重量％を表わす） Ｓｉ：０．１〜０．５％ Ｍｎ：０．１５〜０．６％ Ｐ ：０．０２％以下 Ｓ ：０．０２％以下 Ａｌ：０．００３％以下 Ｃｕ：０．０５〜０．２０％未満および Ｃｒ：０．０５〜０．６％ の要件を満たすと共に、 １．０≦（Ｃｒ％＋Ｓｉ％）／Ｃｕ％≦４．０ を満足し、残部鉄および不可避不純物からなることを特
徴とする極細鋼線製造用の熱間圧延鋼線材。 - 【請求項２】 更に他の元素としてＮｉ：０．１〜０．
７％および／もしくはＷ：０．０５〜０．４％を含むも
のである請求項１に記載の熱間圧延鋼線材。 - 【請求項３】 熱間圧延に伴うスケール生成総量が０．
３０〜０．５０％に制限されたものである請求項１また
は２に記載の極細鋼線用の熱間圧延鋼線材。 - 【請求項４】 熱間圧延後、４％引張歪を付与して脱ス
ケールされた鋼線材表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が
０．５５μｍ以下に制限された請求項３に記載の熱間圧
延鋼線材。 - 【請求項５】 鋼線材に含まれる酸化物系介在物がＭｇ
Ｏ，ＳｉＯ2 ，Ａｌ 2 Ｏ3,ＭｎＯ，ＣａＯ，ＴｉＯ2 を
主成分とする介在物からなり、該酸化物系介在物の平均
組成は、Ａｌ2 Ｏ3 が３０％以下、ＳｉＯ2 が７０％以
下で且つＡｌ 2 Ｏ3 とＳｉＯ2 の合計量が５０〜９０％
であり、残部がＭｇＯ，ＣａＯ，ＴｉＯ2 からなるもの
であり、更に鋼線材の顕微鏡観察では１０μｍ以上のＴ
ｉ（Ｃ，Ｎ）系介在物が確認できないものである請求項
１〜４のいずれかに記載の熱間圧延鋼線材。 - 【請求項６】 伸線加工後に、最終熱処理、めっき処理
および湿式伸線されたものであって、請求項１または２
に記載された成分組成を満足すると共に、直径０．３５
ｍｍ以下で且つ２６５０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線
の線径ｍｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の引張強さを有するも
のであることを特徴とする極細鋼線。 - 【請求項７】 請求項１または２に記載された成分組成
を満足する熱間圧延鋼材に伸線加工を施した後、最終熱
処理およびめっき処理を行ない、仕上げダイスの上流側
に配置した中間ダイスの入口側・出口側を潤滑液中への
浸漬または潤滑液の吹き付けにより湿式潤滑して伸線す
る高強度極細鋼線の湿式伸線方法において、仕上げダイ
スを第１ダイスと第２ダイスとに分割すると共に、第１
仕上げダイスの入口側・出口側および第２仕上げダイス
の入口側を湿式潤滑する一方、第２仕上げダイスの出口
側を空冷とし、第２仕上げダイスの減面率を４〜１０％
として伸線することにより、線径が０．３５ｍｍ以下で
且つ２９１０−１２７５×Ｌｏｇ（極細鋼線の線径ｍ
ｍ）（Ｎ／ｍｍ2 ）以上の引張強さを有する極細鋼線の
製造方法。 - 【請求項８】 請求項６に記載の極細鋼線あるいは請求
項７により製造された極細鋼線を撚り加工したものであ
ることを特徴とする撚鋼線。
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