JP2593207B2 - High-strength steel wire and steel cord for reinforcing rubber products - Google Patents

High-strength steel wire and steel cord for reinforcing rubber products

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JP2593207B2
JP2593207B2 JP63257363A JP25736388A JP2593207B2 JP 2593207 B2 JP2593207 B2 JP 2593207B2 JP 63257363 A JP63257363 A JP 63257363A JP 25736388 A JP25736388 A JP 25736388A JP 2593207 B2 JP2593207 B2 JP 2593207B2
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    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/06Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
    • D07B1/0606Reinforcing cords for rubber or plastic articles
    • D07B1/066Reinforcing cords for rubber or plastic articles the wires being made from special alloy or special steel composition

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はゴム製品補強材として使用される鋼線および
該鋼線を撚り合わせて成るスチールコードに関し、更に
詳しくは高い引張強さを有すると同時に耐疲労性の改善
されたゴム製品補強用鋼線および該鋼線を撚り合わせて
成るスチールコードに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steel wire used as a rubber product reinforcing material and a steel cord formed by twisting the steel wire, and more particularly to a steel cord having a high tensile strength. The present invention also relates to a rubber product reinforcing steel wire having improved fatigue resistance and a steel cord formed by twisting the steel wire.

(従来の技術) 近年、ゴム製品補強用鋼線または該鋼線を撚り合せて
成るスチールコードにおいてその使用条件はますます過
酷なものとなり、例えば鋼線補強ホース、スチールコー
ドで補強されたタイヤ、コンベアベルト等の高性能化に
伴い、より高い引張強さが要求されている。
(Prior art) In recent years, the conditions of use of steel wires for reinforcing rubber products or steel cords obtained by twisting the steel wires have become increasingly severe. For example, steel wire reinforced hoses, tires reinforced with steel cords, As the performance of conveyor belts and the like increases, higher tensile strength is required.

このため従来から鋼線の高強度化の検討が進められて
おり,例えば鋼線の高強度化を図る方法として鋼線の炭
素含有量を増加したり、鋼線材の組成割合を変えたり、
あるいは伸線工程において限面率を大きくすることが行
なわれている。また、スチールコードではコードの撚り
構造によって撚りによる鋼線の強力利用率が異なるた
め、撚り構造の改良も行なわれている。
For this reason, studies on increasing the strength of steel wires have been under way. For example, methods for increasing the strength of steel wires include increasing the carbon content of steel wires, changing the composition ratio of steel wires,
Alternatively, the face area ratio is increased in the wire drawing process. Further, in steel cords, the strength utilization rate of the steel wire by twisting differs depending on the twisted structure of the cord, so that the twisted structure has been improved.

特開昭62−77442号公報の実施例における試験No.32で
は、C:0.65%,Si:0.66%,Mn:0.80%,P:0.012%,S:0.008
%,N:0.0035%,Mg:0.006%の組成をもつ線径0.06mmの鋼
線で、引張強度408kg/mm2が得られたことが開示されて
いる。
In Test No. 32 in the examples of JP-A-62-77442, C: 0.65%, Si: 0.66%, Mn: 0.80%, P: 0.012%, S: 0.008%
It is disclosed that a steel wire having a composition of%, N: 0.0035%, and Mg: 0.006%, having a wire diameter of 0.06 mm, had a tensile strength of 408 kg / mm 2 .

また、特開昭58−120735号公報では、鋼線の脱炭深さ
を特定値以下とすることにより耐疲労性を改良する技術
が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-120735 discloses a technique for improving the fatigue resistance by reducing the decarburization depth of a steel wire to a specific value or less.

更に、特開昭61−52348号公報では、実施例においてC
0.6〜1.2重量%の炭素鋼にB0.0005〜0.015重量%を含む
炭素鋼線は引張強さが402kg/mm2で引張強さ当りの曲げ
疲れ限度が0.35となることが開示されている。
Further, in JP-A-61-52348, in Examples, C
It is disclosed that a carbon steel wire containing 0.0005 to 0.015% by weight of B in carbon steel of 0.6 to 1.2% by weight has a tensile strength of 402 kg / mm 2 and a bending fatigue limit per tensile strength of 0.35.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、前述の鋼の炭素含有量を増加したりあ
るいは伸線工程において減面率を大きくする方法におい
ては、引張強さは高くなるもの耐疲労性の改善は望め
ず、引張強さ当りの疲労限は低下するという課題があっ
た。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the method of increasing the carbon content of the steel or increasing the area reduction rate in the wire drawing process, the improvement in the fatigue resistance although the tensile strength is increased is not achieved. There was a problem that the fatigue limit per tensile strength was lowered.

また、コードの撚り構造の改良による引張強さの向上
は効果が小さく、ゴム製品補強用鋼線コードの高強度化
の手段としては十分とはいえなかった。
Further, the improvement of the tensile strength by the improvement of the twist structure of the cord has a small effect, and it cannot be said that it is a sufficient means for increasing the strength of the steel wire cord for reinforcing rubber products.

更にまた、前記特開昭62−77442号公報記載の技術で
は、鋼線材の組成が特殊であり鋼線の製造コストが高く
なるという弊害があり、また前記特開昭58−120735号公
報の実施例によると発明鋼線の引張強さは195kg/mm2
引張強さ当りの疲労強度は0.21,0.24であり、近年のゴ
ム製品の使用条件の過酷度から満足できるものではなく
なってきている。
Furthermore, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-77442 has a disadvantage that the composition of the steel wire is special and the production cost of the steel wire is increased. According to the example, the tensile strength of the invention steel wire is 195 kg / mm 2 ,
Fatigue strength per tensile strength is 0.21, 0.24, which is becoming unsatisfactory due to the recent severe use conditions of rubber products.

以上述べたように、従来より鋼線の高強度化について
種々の検討がなされているが、強度の上昇に伴って強度
あたりの疲労限が低下するとか、あるいは特定組成の鋼
線材であるために製造コストが高くなり工業的に使用で
きなくなるという問題があり、その解決策は未だ不十分
なものであった。
As described above, various studies have been made on increasing the strength of steel wires.However, since the fatigue limit per strength decreases as the strength increases, or because the steel wire is a specific composition, There is a problem that the production cost becomes high and the device cannot be used industrially, and the solution has been insufficient.

そこで本発明の目的は、高い引張強さを有すると同時
に耐疲労性が改善され、なおかつゴムとの接着性を維持
したゴム製品補強用の高強力鋼線および該鋼線によるコ
ードを製造コストの上昇を招くことなく提供することに
ある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-strength steel wire for reinforcing rubber products having high tensile strength and improved fatigue resistance while maintaining adhesiveness with rubber, and a cord made of the steel wire at a low manufacturing cost. It is to provide without rising.

(課題を解決するための手段) 本発明者らは、前記課題を解消すべく鋭意検討した結
果、所定の炭素含有量の下、最終伸線前の鋼線材を所定
の金属組織とすることにより、製造コストの上昇を来す
ことなく引張強さのみならず耐疲労性をも改善されたゴ
ム製品補強用高強力鋼線および該鋼線によるコードが得
られることを見い出し、本発明を完成するに至った。
(Means for Solving the Problems) The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, under a predetermined carbon content, a steel wire before final drawing has a predetermined metal structure. It has been found that a high-strength steel wire for reinforcing rubber products having improved not only tensile strength but also fatigue resistance without increasing the production cost and a cord made of the steel wire can be obtained, thereby completing the present invention. Reached.

すなわち本発明は、鋼線材を伸線して得られる鋼線に
おいて、該鋼線材は、炭素含有量0.75〜1.00重量%の高
炭素鋼であって、かつ最終伸線前のパテンティング処理
後の金属組織が、結晶粒度の小さい微細なパーライトか
らなる、線材断面の中心部から表層部に亘って均一な組
織であり、また鋼線の周面にはゴムとの接着を維持する
ための金属被覆を有し、更に鋼線の引張強さ(TS)が35
0kg/mm2以上でかつ引張強さ(TS)あたりの疲労限
(FL)の比(FL/TS)が0.27以上であるゴム製品補強用
高強力鋼線、および該鋼線を少なくとも2本撚り合わせ
て成りTSおよびFL/TSが上記と同等の値をとるゴム製品
補強用高強力スチールコードに関するものである。
That is, the present invention relates to a steel wire obtained by drawing a steel wire, wherein the steel wire is a high-carbon steel having a carbon content of 0.75 to 1.00% by weight, and after a patenting treatment before final drawing. The metal structure is a uniform structure from the center of the cross section of the wire rod to the surface layer made of fine pearlite with a small crystal grain size, and a metal coating on the peripheral surface of the steel wire to maintain adhesion with rubber. And the tensile strength (T S ) of the steel wire is 35
0 kg / mm 2 or more and a tensile strength (T S) per fatigue limit (F L) of the ratio (F L / T S) is rubber products reinforced for high strength steel wire is 0.27 or more, and the steel wire The present invention relates to a high-strength steel cord for reinforcing rubber products in which at least two strands are used and T S and F L / T S have the same values as described above.

(作 用) 本発明で使用する鋼線材は炭素含有量が0.75〜1.00重
量%の高炭素鋼であることを要する。これは、炭素含有
量が0.75重量%未満では工業的に可能な熱処理条件およ
び伸線条件の下で引張強さを350kg/mm2以上にすること
が困難だからであり、また炭素含有量が1.00重量%を超
えると耐疲労性が低下し、引張強さ当りの疲労限を0.27
以上にすることが出来ないからである。
(Operation) The steel wire used in the present invention is required to be a high carbon steel having a carbon content of 0.75 to 1.00% by weight. This is because if the carbon content is less than 0.75% by weight, it is difficult to increase the tensile strength to 350 kg / mm 2 or more under heat treatment conditions and wire drawing conditions that are industrially possible. If it exceeds 10% by weight, the fatigue resistance decreases, and the fatigue limit per tensile strength is 0.27.
This is because it cannot be done more.

本発明において、鋼線およびスチールコードの引張強
さを350kg/mm2以上としたのは、従来の鋼線またはスチ
ールコードにより補強されたゴム製品に較べて性能に顕
著な差がでるようにするためには、鋼線またはスチール
コードの直径が95%以下とすることを要するからであ
り、あるいは補強材の強度を設計基準にしたときにゴム
製品に使用する使用量を90%以下とすることを要するか
らである。また、鋼線およびスチールコードの引張強さ
当りの疲労限を0.27以上としたのは、少なくとも従来の
鋼線なみの疲労限は必要とされるからであり、ゴム製品
の耐久性を大幅に向上させるためには、好ましくは0.30
以上である。
In the present invention, the reason why the tensile strength of the steel wire and the steel cord is set to 350 kg / mm 2 or more is to make a remarkable difference in performance as compared with a rubber product reinforced by a conventional steel wire or a steel cord. For this reason, the diameter of the steel wire or steel cord must be 95% or less, or the amount used for rubber products when the strength of the reinforcing material is set to the design standard should be 90% or less. Is required. The reason why the fatigue limit per tensile strength of steel wire and steel cord is 0.27 or more is that at least a fatigue limit equivalent to that of conventional steel wire is required, and the durability of rubber products is greatly improved. 0.30
That is all.

また、本発明の鋼線の出発材となる鋼線材は上記の炭
素含有量を有するJIS G3506に示される硬鋼線材(SWR
H)およびJIS G3502に示されるピアノ線材(SWRS)を
使用することが好ましい。この理由は、これらは工業的
に一般に使用されているものであり、製造コストの上昇
を招くことがないからである。
Further, the steel wire used as the starting material of the steel wire of the present invention is a hard steel wire (SWR) having the above carbon content and described in JIS G3506.
It is preferable to use a piano wire (SWRS) shown in H) and JIS G3502. The reason for this is that these are generally used industrially and do not cause an increase in manufacturing cost.

本発明においては、鋼線表層部および最終伸線前のパ
テンティング処理した線材表層部の炭素含有量を0.70重
量%以上とすることが好ましい。なぜなら、線材は熱処
理中に表層の脱炭が進行する傾向にあり、とくに表層部
の炭素量が不足する傾向にある。ここで表層部とは、め
っきを除去した線材の表面から所定の深さまでの部分で
あり、具体的に所定の深さとは、表層部が線材の全体積
の10%前後の体積となる深さを意味する。
In the present invention, it is preferable that the carbon content in the surface layer portion of the steel wire and the surface portion of the wire rod subjected to the patenting process before the final drawing be 0.70% by weight or more. This is because the surface of the wire tends to decarburize during the heat treatment, and in particular, the carbon content in the surface layer tends to be insufficient. Here, the surface portion is a portion from the surface of the wire from which plating is removed to a predetermined depth, and specifically, the predetermined depth is a depth at which the surface portion has a volume of about 10% of the entire volume of the wire. Means

そして、鋼線または線材の表層部を炭素含有量を0.70
重量%以上とするためには、脱炭を伴うパテンティング
処理は極力低減することが望ましく、中間伸線でのパテ
ンティング処理を必要としない直接熱処理を施こした線
材を使用することが好ましい。尚、鋼線の脱炭を抑制す
る方法として、パテンティング処理での加熱炉雰囲気を
還元性気体または不活性気体にするとか、パテンティン
グ処理した線材の脱炭層を皮むきダイスで除去する方法
があるが、いずれも製造コストが高くなるので好ましく
ない。
Then, the carbon content of the surface layer of the steel wire or wire rod is reduced to 0.70.
In order to make the weight% or more, it is desirable to reduce the patenting treatment involving decarburization as much as possible, and it is preferable to use a wire that has been subjected to a direct heat treatment that does not require a patenting treatment in intermediate drawing. As a method of suppressing the decarburization of the steel wire, a heating furnace atmosphere in the patenting process may be a reducing gas or an inert gas, or a method of removing the decarburized layer of the patented wire with a peeling die. However, both are not preferred because the production cost increases.

上述の如く、鋼線およびスチールコードを構成する鋼
線の表層部における炭素含有量が0.70重量%以上が好ま
しいこととしたのは、これにより鋼線およびスチールコ
ードの疲労限を著しく改善できるからである。
As described above, the reason why the carbon content in the surface layer portion of the steel wire and the steel wire constituting the steel cord is preferably 0.70% by weight or more is because the fatigue limit of the steel wire and the steel cord can be significantly improved. is there.

また本発明において、最終伸線前のパテンティング処
理された鋼線材は結晶粒度の小さい微細なパーライトか
らなる、線材断面の中心部から表層部まで均一な組織で
あることを要するが、これはかかる組織とすることによ
り初めて耐疲労性の改善と強度向上とが同時に達成され
て、引張強さが350kg/mm2以上でかつ引張強さ当りの疲
労限の比が0.27以上の鋼線およびスチールコードを得る
ことができることが判明したからである。尚、単に強度
を高めるだけなら鋼線のフェライト地の強化とか、パー
ライト組織中のセメンタイトラメラ間隔の微細化等によ
る手段が知られているが、これらはいずれも伸線加工性
とか耐疲労性の低下を招き、好ましくない。
Further, in the present invention, it is necessary that the steel wire rod subjected to the patenting treatment before the final drawing is made of fine pearlite having a small crystal grain size and has a uniform structure from the center to the surface layer of the cross section of the wire rod. tissue and the first improvements and intensity of fatigue resistance improvement are accomplished simultaneously by a tensile strength of 350 kg / mm 2 or more and a tensile strength per a steel wire and steel cord ratio of 0.27 or more fatigue limit It was found that it was possible to obtain In order to simply increase the strength, it is known to strengthen the ferrite ground of the steel wire or to reduce the cementite lamellar spacing in the pearlite structure. This leads to a decrease and is not preferred.

上述したような本発明の条件を満足する微細パーライ
ト組織は、適切な熱処理条件を選択することによって得
ることができる。以下、この熱処理条件について詳細に
説明する。
The fine pearlite structure satisfying the conditions of the present invention as described above can be obtained by selecting appropriate heat treatment conditions. Hereinafter, the heat treatment conditions will be described in detail.

熱処理前の伸線において得られた加工組織を熱処理に
より均一化するオーステナイト化処理において、この目
的に合致するようにするには少なくともその溶体化が不
十分でないことが必要であり、また多くとも過剰な溶体
化にならない範囲であることを要する。すなわち、溶体
化が不十分であると伸線加工による効率的強化に限界が
あり、また過剰な溶体化は結晶粒の粗大化により伸線加
工性に限界があるからである。
In the austenitizing treatment in which the processed structure obtained in the drawing before the heat treatment is homogenized by the heat treatment, it is necessary that the solution is at least not sufficiently insufficient to meet this purpose, and at most it is excessively solution-rich. It must be within a range that does not result in a proper solution. In other words, if the solution is insufficient, there is a limit in the efficient strengthening by wire drawing, and excessive solution formation has a limit in the wire workability due to coarsening of crystal grains.

ところで、一般に通常の熱処理においては工程能力の
変動、素材のばらつき等を考慮して溶体化処理を多目に
施こすことが通例である。
By the way, in general heat treatment, it is customary to perform a large amount of solution treatment in consideration of a variation in process capability, a variation in material, and the like.

しかし、本発明に係る微細なパーライト組織をなし、
かつ線材の断面における中心部から表層部に至るまで均
一な組織は、従来の多目の溶体化処理ではなく、溶体化
を未溶体にならない程度に少な目にすることによって達
成され、具体的には最終伸線前の線材のパーライトの結
晶粒度、すなわちJIS G 0551−1965に準拠した測定
法で得られる粒度番号が、8以上となるように溶体化処
理およびパテンティング処理の条件を調整することによ
り達成される。
However, forming a fine pearlite structure according to the present invention,
And, a uniform structure from the center to the surface layer in the cross section of the wire is achieved by reducing the solution so small that it does not become undissolved, instead of the conventional multiple solution treatment, and specifically, By adjusting the conditions of the solution treatment and the patenting treatment so that the pearlite crystal grain size of the wire before final drawing, that is, the grain size number obtained by a measurement method in accordance with JIS G 0551-1965 becomes 8 or more. Achieved.

ここで、パーライトの結晶粒とは、セメンタイト及び
フェライトが規則正しい配置で存在する領域、つまり単
結晶的なブロックを意味する。
Here, the pearlite crystal grains mean a region where cementite and ferrite are present in a regular arrangement, that is, a single crystal block.

次に、本発明においてはパテンティング処理した線材
にゴムとの接着性またはゴムとの接着性および伸線時の
潤滑性を高めるために鋼線上に金属被覆を施こす必要が
あり、この金属被覆として、例えばブラス、ブラスに第
3元素を添加した3元合金、亜鉛などがあげられ、かか
る金属被覆処理は従来より既知の方法で行うことができ
る。
Next, in the present invention, it is necessary to apply a metal coating on the steel wire in order to enhance the adhesiveness with rubber or the adhesiveness with rubber and the lubricity at the time of drawing to the patented wire. Examples thereof include brass, a ternary alloy obtained by adding a third element to brass, zinc, and the like, and such a metal coating treatment can be performed by a conventionally known method.

本発明のスチールコードの撚り構造は特に制限される
ものではなく、単撚り、複撚り、層撚り、束撚り等のい
ずれの撚り構造でもかまわないし、これらのコードに用
途に応じてスパイラルワイヤを施しもよい。
The twist structure of the steel cord of the present invention is not particularly limited, and may be any twist structure such as single twist, multiple twist, layer twist, bundle twist, etc. Is also good.

また、本発明の鋼線およびスチールコードは鋼線の最
終伸線をした後、またはその後撚り合せた後で鋼線およ
びスチールコードの真直性を改善するために矯正ロール
を通過させるが、この矯正ロールの直径、ロールの配
列、もしくは鋼線またはスチールコードの張力を調整す
ることにより鋼線に圧縮残留応力を付与することがで
き、圧縮在留応力を付与された鋼線は腐食疲労性が改善
されてゴム製品の耐久性向上をもたらすことができる。
Further, the steel wire and the steel cord of the present invention are passed through a straightening roll to improve the straightness of the steel wire and the steel cord after the final drawing of the steel wire or after being twisted. By adjusting the diameter of the roll, the arrangement of the rolls, or the tension of the steel wire or steel cord, the steel wire can be given compressive residual stress, and the steel wire with the compressive residual stress has improved corrosion fatigue resistance. As a result, the durability of the rubber product can be improved.

(実施例) 次に、本発明を実施例により具体的に説明する。(Examples) Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.

使用した鋼線材はJIS G3506に定められた硬鋼線材で
あり、中間熱処理を有りとする鋼線材は直径5.5mmから
最終熱処理前の鋼線直径に伸線する程度でパテンティン
グ処理を必要とするものであり、中間熱処理無しとする
のは直接熱処理によりパテンティング処理を必要としな
い鋼線材である。
The steel wire used is a hard steel wire specified in JIS G3506, and the steel wire with intermediate heat treatment needs to be patented to the extent of drawing from 5.5 mm in diameter to the steel wire diameter before final heat treatment. What does not require an intermediate heat treatment is a steel wire that does not require patenting treatment by direct heat treatment.

最終熱処理前の鋼線直径に伸線した鋼線を、最終伸線
するために第1表に示す熱処理条件で熱処理を施し、熱
処理により鋼線上に生成した酸化物を除去した後、常法
に従いブラスめっきを施し最終線径まで湿式伸線により
伸線した。最終伸線速度は通常の約80%以下にて実施し
たが、その理由は伸線中の時効硬化現象を抑制するため
であり、特に引張強さが350kg/mm2を超えると時効硬化
現象が顕著となり、伸線時の断線が多発し、加工性にも
著しい支障を来すようになるからである。
The steel wire drawn to the steel wire diameter before the final heat treatment is subjected to a heat treatment under the heat treatment conditions shown in Table 1 for final drawing, and oxides generated on the steel wire by the heat treatment are removed. Brass plating was performed and the wire was drawn to a final wire diameter by wet drawing. Although final drawing rate were carried out at usually about 80% of less, because is for the purpose of suppressing age hardening phenomenon during wire drawing, the age hardening phenomenon especially tensile strength exceeding 350 kg / mm 2 This is because it becomes remarkable, disconnection frequently occurs at the time of drawing, and the workability also becomes remarkably impaired.

尚、第1表中、最終伸線前のパテンティング処理され
た前記鋼線材のパーライトブロックサイズおよび最終伸
線後の鋼線表層部における炭素含有量、鋼線およびスチ
ールコードの疲労限は次のようにして測定した。
In Table 1, the pearlite block size of the patented steel wire before final drawing and the carbon content in the steel wire surface layer after final drawing, and the fatigue limits of steel wires and steel cords are as follows. Was measured as described above.

鋼線材のパーライトブロックサイズ測定法 JIS G0551−1956鋼のオーステナイト結晶粒度試験法
に準じて測定した。
Measuring method of pearlite block size of steel wires Measured according to the austenitic grain size test method of JIS G0551-1956 steel.

パーライトブロックサイズ測定の写真は、光学顕微鏡
にて400倍の倍率で20個所を撮影したものを用い、次式
より求めた。
Photographs of the pearlite block size measurement were obtained from the following equation using 20 photographs taken at 400 times magnification with an optical microscope.

鋼線表層部における炭素含有量測定法 先ず、鋼線またはスチールコードを鋼線にほぐした後
その鋼線のめっきを溶解除去した。次いで、12NのH2SO4
水溶液中、超音波による撹拌のもとで鋼線の全体積の10
%を溶解した。このようにして表層部を溶解した鋼線は
水洗、エタノール洗浄後、乾燥し、LECO社製炭素分析計
により炭素含有量を求めた。
First, a steel wire or a steel cord was loosened, and then the plating of the steel wire was dissolved and removed. Then 12N H 2 SO 4
10% of the total volume of the steel wire in an aqueous solution under ultrasonic agitation
% Was dissolved. The steel wire in which the surface layer was dissolved in this way was washed with water and ethanol, dried, and the carbon content was determined using a carbon analyzer manufactured by LECO.

鋼線表層部の炭素含有量は次式より求めた。 The carbon content of the steel wire surface layer was determined by the following equation.

表層部の炭素含有量(重量%) =〔(めっきを除去した鋼線の炭素含有量)(重量%) −(表層を除去した鋼線の炭素含有量)(重量%) ×0.9〕×10 疲労限測定法 回転曲げ疲労試験機を用い、温度25℃、相対湿度60%
の雰囲気下、回転速度5000回/分で延べ回転数20万回に
おいて試料が10本とも破断しない最大応力を疲労限とし
た。
Carbon content of surface layer (% by weight) = [(carbon content of steel wire from which plating is removed) (% by weight)-(carbon content of steel wire from which surface layer is removed) (% by weight) × 0.9] × 10 Fatigue limit measurement method Using a rotating bending fatigue tester, temperature 25 ° C, relative humidity 60%
The maximum stress at which none of the samples broke at a total rotation speed of 200,000 rotations at a rotation speed of 5,000 rotations / minute under the atmosphere of was used as the fatigue limit.

疲労限は次式より求めた。 The fatigue limit was determined by the following equation.

d:鋼線またはスチールコードを構成する鋼線の直径(m
m) R:回転曲げ疲労試験において試料が10本とも破断しない
曲げ曲率半径(mm)であり、鋼線またはスチールコード
の曲げ中立軸から曲げ中心までの距離とした。
d: diameter of steel wire or steel wire constituting steel cord (m
m) R: The bending radius of curvature (mm) at which no ten samples break in the rotating bending fatigue test, and the distance from the bending neutral axis of the steel wire or steel cord to the bending center.

次に、前記鋼線を撚り合わせて成るスチールコードの
評価について述べる。
Next, evaluation of the steel cord formed by twisting the steel wires will be described.

先ず、第1表中の実験番号11の鋼線(直径0.18mm)を
撚り合せてコードとなし、強力、疲労限を評価した。評
価結果を第2表に示す。
First, a steel wire (diameter 0.18 mm) of Experiment No. 11 in Table 1 was twisted to form a cord, and the strength and fatigue limit were evaluated. Table 2 shows the evaluation results.

同様に第1表中の実験番号8の鋼線(直径0.20mm)、
実験番号7の鋼線(直径0.25mm)および実験番号19の鋼
線(直径0.22mm)を夫々撚り合せ、コードの強力および
疲労限を測定した結果を以下の第3表、第4表及び第5
表に示す。
Similarly, a steel wire (diameter 0.20 mm) of Experiment No. 8 in Table 1
The steel wire of Experiment No. 7 (diameter 0.25 mm) and the steel wire of Experiment No. 19 (diameter 0.22 mm) were each twisted, and the strength and fatigue limit of the cord were measured. The results are shown in Tables 3, 4 and 4 below. 5
It is shown in the table.

第1表に示す実験番号5の鋼線に特開昭57−149578号
公報に開示されている方法により屈曲処理を施し、該鋼
線の残留応力値を変えて腐食疲労性についても評価し
た。
The steel wire of Experiment No. 5 shown in Table 1 was subjected to a bending treatment by the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-149578, and the residual stress value of the steel wire was changed to evaluate the corrosion fatigue resistance.

残留応力値は鋼線の屈曲処理において鋼線に加える張
力と屈曲度合を適当に選択することにより変化させた。
The residual stress value was changed by appropriately selecting the tension applied to the steel wire and the degree of bending in the bending process of the steel wire.

腐食疲労性は回転曲げ疲労試験機を用いて鋼線に31kg
/mm2の曲げ応力を加え、Cl-,NO3 -およびSO4 2-イオンを
含むpH7の水溶液に鋼線を浸漬し、1000rpmの回転数で回
転させ、鋼線が破断するまでの延べ回転数を腐食疲労寿
命とした。
Corrosion fatigue resistance is 31 kg on steel wire using a rotary bending fatigue tester
/ a mm 2 bending stress to, Cl -, NO 3 - and SO 4 2-ions steel wire was immersed in pH7 aqueous solution containing, rotated at a rotational speed of 1000 rpm, a total rotation up to the steel wire is broken The number was defined as the corrosion fatigue life.

鋼線の残留応力値は、鋼線150mmの長さにわたり半周
部分にエナメルを塗布し、30%硝酸に30秒以内浸漬し、
鋼線の曲げ変化量で示した。エナメル塗布側に曲った際
はプラス側、反対側に曲った際にはマイナス側とした。
Residual stress value of steel wire is as follows: enamel is applied to the half circumference over the length of 150 mm steel wire, immersed in 30% nitric acid within 30 seconds,
It was indicated by the amount of change in bending of the steel wire. When it turned to the enamel coating side, it turned to the plus side, and when it turned to the opposite side, it turned to the minus side.

結果を第3図に示す。この図から分かるように、残留
応力値をマイナス側にするほど耐腐食疲労性は良好とな
り、特に−10mmより改善効果は大きくなる。
The results are shown in FIG. As can be seen from this figure, the corrosion fatigue resistance becomes better as the residual stress value is set to the minus side, and the improvement effect is particularly greater than -10 mm.

第1表および同表の代表例の結果を示す、第1図から
明らかなように、本発明の鋼線は従来例および比較例1
〜3の鋼線に比し引張強さおよび耐疲労性の双方が顕著
に改善された。
FIG. 1 shows the results of Table 1 and a representative example of the same table. As is clear from FIG.
Both the tensile strength and the fatigue resistance were remarkably improved as compared with the steel wires Nos. 1 to 3.

また、前記鋼線を複数本撚り合せてコードとする撚り
線工程において断線性を検討したところ、比較例の鋼線
では1000〜2000mで断線したのに対し、本発明の鋼線で
は10000mでも断線は認められなかった。
Further, when the breakability of the steel wire of the comparative example was broken at 1,000 to 2,000 m, the breakability of the steel wire of the present invention was 10,000 m. Was not found.

次に、第2〜5表に示す本発明の鋼線を撚り合せて成
るスチールコードでは、いずれも引張強さは350kg/mn2
以上、疲労限は0.30以上と優れた特性を有することが分
かる。
Next, in the steel cords obtained by twisting the steel wires of the present invention shown in Tables 2 to 5, the tensile strength was 350 kg / mn 2.
As described above, it can be seen that the fatigue limit is 0.30 or more, which is an excellent property.

更に、前記本発明の鋼線およびスチールコードはブラ
スめっきが施されていることからゴムとの接着性に優れ
ているので、ゴム製品の耐久性を一層向上することがで
きる。
Furthermore, since the steel wire and the steel cord of the present invention are brass-plated and have excellent adhesion to rubber, the durability of the rubber product can be further improved.

第2図は鋼線表層部の炭素含有量が疲労限に対しどの
ような効果をもたらしているかを示す図であり、この図
より、炭素含有量0.70%以上では著しく耐疲労性が改善
されることが明らかである。
Fig. 2 shows the effect of the carbon content of the steel wire surface layer on the fatigue limit. From this figure, it can be seen that the carbon content of 0.70% or more significantly improves the fatigue resistance. It is clear that.

(発明の効果) 以上説明してきたように本発明のゴム製品補強用高強
力鋼線および該鋼線を撚り合わせて成るスチールコード
では、所定の炭素含有量の下、最終伸線前の鋼線材を所
定の金属組織としたことにより、また最終伸線後の鋼線
表層部の炭素含有量を特定することにより、伸線加工性
を損わずに鋼線およびスチールコードの引張強さと同時
に耐疲労性が改善され、更に鋼線にはブラスめっきまた
は亜鉛めっき等の金属被覆が施されていることから、鋼
線およびスチールコードとゴムとの接着性も極めて優れ
たものである。更にまた、鋼線またはスチールコードに
圧縮残留応力を付与することにより、腐食疲労性も改善
することができる。
(Effect of the Invention) As described above, in the high-strength steel wire for reinforcing rubber products of the present invention and the steel cord formed by twisting the steel wire, the steel wire rod before the final drawing under a predetermined carbon content. Specified metallographic structure, and by specifying the carbon content of the surface of the steel wire after the final wire drawing, the steel wire and the steel cord have the same tensile strength without impairing the wire drawing workability. Since the fatigue resistance is improved and the steel wire is coated with a metal such as brass plating or zinc plating, the adhesion between the steel wire and the steel cord and the rubber is extremely excellent. Furthermore, corrosion fatigue resistance can be improved by applying a compressive residual stress to a steel wire or a steel cord.

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

第1図は鋼線の引張強さと疲労限との関係を示すグラ
フ、 第2図は鋼線の表層部の炭素含有量と疲労限との関係を
示すグラフ、 第3図は鋼線の残留応力値と腐食疲労寿命との関係を示
すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the tensile strength of the steel wire and the fatigue limit, FIG. 2 is a graph showing the relationship between the carbon content of the surface portion of the steel wire and the fatigue limit, and FIG. It is a graph which shows the relationship between a stress value and corrosion fatigue life.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】鋼線材を伸線して得られる、ゴム製品補強
用高強力鋼線において、 該鋼線材は、炭素含有量:0.75〜1.00重量%の高炭素鋼
であって、かつ最終伸線前のパテンティング処理後の金
属組織が、結晶粒度の小さい微細なパーライトからな
る、線材断面の中心部から表層部に亘って均一な組織で
あり、また鋼線の周面にはゴムとの接着を維持するため
の金属被覆を有し、更に鋼線の引張強さ(TS)が350kg/
mm2以上でかつ引張強さ(TS)あたりの疲労限(FL)の
比(FL/TS)が0.27以上であることを特徴とするゴム製
品補強用高強力鋼線。
1. A high-strength steel wire for reinforcing rubber products obtained by drawing a steel wire, wherein the steel wire is a high-carbon steel having a carbon content of 0.75 to 1.00% by weight and a final drawing. The metallographic structure after the patenting process before the wire is a uniform structure from the center of the wire rod cross section to the surface layer made of fine pearlite with a small crystal grain size. It has a metal coating to maintain adhesion, and the tensile strength (T S ) of the steel wire is 350 kg /
A high-strength steel wire for reinforcing rubber products, characterized in that the ratio (F L / T S ) of the fatigue limit (F L ) per tensile strength (T S ) is 0.27 or more, which is not less than mm 2 .
【請求項2】上記鋼線の表層部の炭素含有量が0.70重量
%以上である請求項1記載のゴム製品補強用高強力鋼
線。
2. The high-strength steel wire for reinforcing rubber products according to claim 1, wherein the carbon content of the surface layer of said steel wire is 0.70% by weight or more.
【請求項3】圧縮残留応力が付与された請求項1または
2記載のゴム製品補強用高強力鋼線。
3. The high-strength steel wire for reinforcing rubber products according to claim 1, wherein a compressive residual stress is applied.
【請求項4】請求項1〜3のうちいずれか一項記載の鋼
線を少なくとも2本撚り合わせて成り、該撚り線コード
の引張強さ(TS)が350kg/mm2以上でかつ引張強さ
(TS)あたりの疲労限(FL)の比(FL/TS)が0.27以上
であることを特徴とするゴム製品補強用高強力スチール
コード。
4. A steel wire according to any one of claims 1 to 3, wherein at least two of the steel wires are twisted, and the stranded wire cord has a tensile strength (T S ) of 350 kg / mm 2 or more and a tensile strength of at least 350 kg / mm 2. A high-strength steel cord for reinforcing rubber products, wherein a ratio (F L / T S ) of a fatigue limit (F L ) per strength (T S ) is 0.27 or more.
【請求項5】圧縮残留応力が付与された請求項4記載の
ゴム製品補強用高強力スチールコード。
5. The high-strength steel cord for reinforcing rubber products according to claim 4, which is provided with a compressive residual stress.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0481080B1 (en) * 1990-05-01 1995-08-09 Bridgestone Corporation Pneumatic radial tire
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5985843A (en) * 1982-11-09 1984-05-17 Bridgestone Corp Radial tire with high durability
JPH0663183B2 (en) * 1984-10-03 1994-08-17 金井 宏之 Steel code
JP2645457B2 (en) * 1986-06-05 1997-08-25 住友電気工業株式会社 Method of manufacturing steel wire and steel cord for reinforcing rubber articles

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