JP2742440B2 - 高強度高延性鋼線 - Google Patents
高強度高延性鋼線Info
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- JP2742440B2 JP2742440B2 JP1076825A JP7682589A JP2742440B2 JP 2742440 B2 JP2742440 B2 JP 2742440B2 JP 1076825 A JP1076825 A JP 1076825A JP 7682589 A JP7682589 A JP 7682589A JP 2742440 B2 JP2742440 B2 JP 2742440B2
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- Japan
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- steel
- wire
- ductility
- steel wire
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は吊り橋、斜張橋のパラレルワイヤストランド
（以下PWSと称する）および光ファイバー補強線等に使
用される高強度高延性鋼線に関する。
（以下PWSと称する）および光ファイバー補強線等に使
用される高強度高延性鋼線に関する。
［従来の技術］ PWS等のワイヤは、本州〜四国連絡橋で使用されてい
るが、その最高強度は、5mmφサイズで引張強さは180kg
f/mm2、7mmφサイズで160kgf/mm2である。
るが、その最高強度は、5mmφサイズで引張強さは180kg
f/mm2、7mmφサイズで160kgf/mm2である。
しかしながら、近年、海峡大橋中央支間の長大化（2,
000m又はそれ以上）およびワイヤ軽量化、高性能化のた
め、ワイヤの強度が、7mmφサイズで引張強さ180kgf/mm
2以上で捻回値20回以上、5mmφサイズで200kgf/mm2以上
で捻回値20回以上のこれまでにない高強度高延性の鋼線
の開発が要望されてきた。
000m又はそれ以上）およびワイヤ軽量化、高性能化のた
め、ワイヤの強度が、7mmφサイズで引張強さ180kgf/mm
2以上で捻回値20回以上、5mmφサイズで200kgf/mm2以上
で捻回値20回以上のこれまでにない高強度高延性の鋼線
の開発が要望されてきた。
これに対処するための従来技術として、特開昭63−40
16号公報および特開昭63−186852号公報が開示されてい
る。
16号公報および特開昭63−186852号公報が開示されてい
る。
特開昭63−4016号は、限定成分の線材を、ローラーダ
イス引抜きまたは冷間圧延を行ったあと、断面減少率40
％以下の孔ダイス伸線（いわゆる通常一般的な伸線を意
味する）し、超高張力鋼線を得る方法であるが、この方
法では寸法精度の厳しい場合に適用が困難であり、こ
のため例えばZnめっき付着量が不均一になったり、ま
た、設備を新規に設置するため現ラインの大幅な改造が
必要であり、品質上、コスト上問題がある。
イス引抜きまたは冷間圧延を行ったあと、断面減少率40
％以下の孔ダイス伸線（いわゆる通常一般的な伸線を意
味する）し、超高張力鋼線を得る方法であるが、この方
法では寸法精度の厳しい場合に適用が困難であり、こ
のため例えばZnめっき付着量が不均一になったり、ま
た、設備を新規に設置するため現ラインの大幅な改造が
必要であり、品質上、コスト上問題がある。
一方、特開昭63−186852号は、耐熱性の良好な2mmφ
サイズのACSRに関するものであるが、C,Si,Mn,Cr以外に
REMおよびCa,Mg,Ba,Srの元素を添加しているため、製造
コストが高くなることおよび、ACSRより伸線リダクショ
ンの小さいPWSには適用できない等の問題点があった。
サイズのACSRに関するものであるが、C,Si,Mn,Cr以外に
REMおよびCa,Mg,Ba,Srの元素を添加しているため、製造
コストが高くなることおよび、ACSRより伸線リダクショ
ンの小さいPWSには適用できない等の問題点があった。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記問題点を解決するため、C,Cr等の成分
元素を限定することによって、通常の伸線方法で製造す
る7mmφサイズで引張強さ180kgf/mm2以上、5mmφサイズ
で200kgf/mm2以上（捻回値はともに20回以上）の高強度
高延性鋼線を提供することにある。
元素を限定することによって、通常の伸線方法で製造す
る7mmφサイズで引張強さ180kgf/mm2以上、5mmφサイズ
で200kgf/mm2以上（捻回値はともに20回以上）の高強度
高延性鋼線を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであ
って、C:1.00％超〜1.15％,Si:0.20〜1.20％,Mn:0.30〜
0.80％,Cr:0.10〜0.60％（各重量％）を含有し、必要に
応じてAl:0.008〜0.050重量％を含有し、残部がFeおよ
び不可避的不純物からなる成分組成を有することを特徴
とする高強度高延性鋼線である。
って、C:1.00％超〜1.15％,Si:0.20〜1.20％,Mn:0.30〜
0.80％,Cr:0.10〜0.60％（各重量％）を含有し、必要に
応じてAl:0.008〜0.050重量％を含有し、残部がFeおよ
び不可避的不純物からなる成分組成を有することを特徴
とする高強度高延性鋼線である。
［作用］ 本発明の鋼線においてはパテンティング処理後の強度
向上のため、１％以上とＣ量を増加し、これによる初析
セメンタイトの出現とパーライトラメラーの形状悪化
を、Crを添加することで抑制しパーライトの微細化によ
る強度増加を実現した。また、パーライトが微細化され
ることによりセメンタイト層の延性が従来鋼並となっ
た。さらにCr,Si,Mnの添加量を制限することでフェライ
ト相の延性を従来鋼と同程度に保ち、材料の延性増加を
実現した。このような組織微細化のみによるパテンティ
ング処理後の強度増加を実現する成分設計により、パテ
ンティング後の強度と延性を従来鋼以上に高めることに
成功した。従って、パテンティング後の強度を高めてい
るにもかかわらず、引き抜き加工率を上げて製造した鋼
線の延性劣化が従来鋼並に止まり、高強度と高延性が可
能となった。
向上のため、１％以上とＣ量を増加し、これによる初析
セメンタイトの出現とパーライトラメラーの形状悪化
を、Crを添加することで抑制しパーライトの微細化によ
る強度増加を実現した。また、パーライトが微細化され
ることによりセメンタイト層の延性が従来鋼並となっ
た。さらにCr,Si,Mnの添加量を制限することでフェライ
ト相の延性を従来鋼と同程度に保ち、材料の延性増加を
実現した。このような組織微細化のみによるパテンティ
ング処理後の強度増加を実現する成分設計により、パテ
ンティング後の強度と延性を従来鋼以上に高めることに
成功した。従って、パテンティング後の強度を高めてい
るにもかかわらず、引き抜き加工率を上げて製造した鋼
線の延性劣化が従来鋼並に止まり、高強度と高延性が可
能となった。
以下、本発明の成分限定理由について説明する。Ｃは
強度および延性向上のために経済的かつ有効な強化元素
であり、本発明の最も重要な元素のひとつである。即
ち、本発明では過共析鋼が強度および延性に優れている
ことを見い出したものであり、C:1.00％超においても、
パテンティング時に発生する延性低下の原因となる初析
フェライトの析出防止効果が大きくなることを見い出し
たものである。また、C:1.00％超の過共析鋼は、非過共
析鋼に比較し、伸線後の強度が高いことである。これは
高Ｃになると加工硬化量が大きくなるためと考えられ
る。従ってＣの下限はその効果が認められる1.00％超と
した。Ｃは過剰に入れると強度はその量とともに高くな
るが、延性が低下し、伸線性を害するため、その上限を
1.15％とした。
強度および延性向上のために経済的かつ有効な強化元素
であり、本発明の最も重要な元素のひとつである。即
ち、本発明では過共析鋼が強度および延性に優れている
ことを見い出したものであり、C:1.00％超においても、
パテンティング時に発生する延性低下の原因となる初析
フェライトの析出防止効果が大きくなることを見い出し
たものである。また、C:1.00％超の過共析鋼は、非過共
析鋼に比較し、伸線後の強度が高いことである。これは
高Ｃになると加工硬化量が大きくなるためと考えられ
る。従ってＣの下限はその効果が認められる1.00％超と
した。Ｃは過剰に入れると強度はその量とともに高くな
るが、延性が低下し、伸線性を害するため、その上限を
1.15％とした。
Siは通常脱酸剤として使用されるが、今回はこのほか
に、Siはセメンタイトの成長を抑制し、Znめっき時の強
度低下を防止する作用があり、Siが0.20％未満ではその
効果は十分でなく、Si量の増加とともに顕著な効果を示
すが、Siは1.20％を越えると鋼片加熱炉での脱炭が著し
くなり、このため線材の脱炭層が0.1mm以上になり、伸
線前に皮剥き工程が必要となるため、生産上およびコス
トの点から好ましくない。
に、Siはセメンタイトの成長を抑制し、Znめっき時の強
度低下を防止する作用があり、Siが0.20％未満ではその
効果は十分でなく、Si量の増加とともに顕著な効果を示
すが、Siは1.20％を越えると鋼片加熱炉での脱炭が著し
くなり、このため線材の脱炭層が0.1mm以上になり、伸
線前に皮剥き工程が必要となるため、生産上およびコス
トの点から好ましくない。
Mnは鋼の焼入性を確保するため0.3％以上必要である
が、0.80％を越えると偏析が大となり、パテンティング
時にベイナイトまたはマルテンサイトの過冷組織が発生
し、伸線性を害するため上限を0.80％迄でとした。
が、0.80％を越えると偏析が大となり、パテンティング
時にベイナイトまたはマルテンサイトの過冷組織が発生
し、伸線性を害するため上限を0.80％迄でとした。
Crはセメンタイトのネットワークの発生抑止およびパ
ーライトを微細にする作用を持っており、その効果が認
められる0.10％を下限とする。Crの上限は、経済性およ
び偏析度ならびにパテンティング時間等を考慮し、0.60
％を上限とした。
ーライトを微細にする作用を持っており、その効果が認
められる0.10％を下限とする。Crの上限は、経済性およ
び偏析度ならびにパテンティング時間等を考慮し、0.60
％を上限とした。
本発明では上記以外の元素として、Alを使用すること
がある。Alは結晶粒の細粒化および脱酸剤として使用さ
れる場合と、反対に粗粒鋼指定およびAlによる鋼中非金
属介在物を防止するためAlを添加しない場合がある。Al
添加の場合、例えば細粒化に必要なSolAlとして、最低
0.006％以上必要であるが、このとき全Al量のうちSolAl
とInsolAlの分配（比率）は8:2であるため、下限を0.00
8％とした。Alは0.050％を超えると鋼中非金属介在物が
増加するため、製品品質および歩留が低下する。溶製歩
留およびバラツキを考慮すると、Al添加の場合には通常
0.015〜0.035％が好ましい。
がある。Alは結晶粒の細粒化および脱酸剤として使用さ
れる場合と、反対に粗粒鋼指定およびAlによる鋼中非金
属介在物を防止するためAlを添加しない場合がある。Al
添加の場合、例えば細粒化に必要なSolAlとして、最低
0.006％以上必要であるが、このとき全Al量のうちSolAl
とInsolAlの分配（比率）は8:2であるため、下限を0.00
8％とした。Alは0.050％を超えると鋼中非金属介在物が
増加するため、製品品質および歩留が低下する。溶製歩
留およびバラツキを考慮すると、Al添加の場合には通常
0.015〜0.035％が好ましい。
一方、Al無添加の場合の鋼中Al量は0.008％未満の値
を示す。Alは上述の目的により必要に応じて使用すれば
よい。
を示す。Alは上述の目的により必要に応じて使用すれば
よい。
［実施例］ 第１表に本発明鋼および比較鋼の化学成分を示す。製
造工程であるが、第１表の成分の鋼を溶製後、13mmφ線
材に圧延した。伸線前に微細パーライト組織とするため
950℃に加熱し、575℃〜600℃鉛浴中でパテンティング
した。次いでボンデ処理を行ったのち、単頭伸線機を用
いて、7mmφおよび5mmφまで伸線加工した。PWS用鋼線
はZnめっきされるので、これをシュミレートするため、
7mmφおよび5mmφ伸線後、450℃×30秒のブルーイング
処理を行い、このブルーイング処理材を用 いて各種特性値を比較評価した。
造工程であるが、第１表の成分の鋼を溶製後、13mmφ線
材に圧延した。伸線前に微細パーライト組織とするため
950℃に加熱し、575℃〜600℃鉛浴中でパテンティング
した。次いでボンデ処理を行ったのち、単頭伸線機を用
いて、7mmφおよび5mmφまで伸線加工した。PWS用鋼線
はZnめっきされるので、これをシュミレートするため、
7mmφおよび5mmφ伸線後、450℃×30秒のブルーイング
処理を行い、このブルーイング処理材を用 いて各種特性値を比較評価した。
特性値は引張強さ、捻回値（チャック間隔：線径の10
0倍）を測定した。その結果を第１表に示す。第１表のN
o.1〜４は本発明鋼であり、No.5〜８は従来鋼である。
本発明鋼のものは7mmφサイズで189〜199kgf/mm2と目標
値に対し十分余裕ある高強度であるにもかかわらず、延
性の評価値である捻回値が30回前後と高水準にあり、ま
た5mmφサイズにおいても、強度、延性の目標値を十分
満足している。
0倍）を測定した。その結果を第１表に示す。第１表のN
o.1〜４は本発明鋼であり、No.5〜８は従来鋼である。
本発明鋼のものは7mmφサイズで189〜199kgf/mm2と目標
値に対し十分余裕ある高強度であるにもかかわらず、延
性の評価値である捻回値が30回前後と高水準にあり、ま
た5mmφサイズにおいても、強度、延性の目標値を十分
満足している。
これに対し、従来鋼のNo.5はＣが低くかつ、Crを用い
ない成分系であり、またNo.6,No.8は本発明鋼とＣが異
なるものであるが、いずれのサイズにおいても強度が不
足しており、一方、No.7は特にCrが含有されていないも
のであるが、強度は満足するが、捻回値が不足してお
り、強度と延性の両特性を満足することができない。
ない成分系であり、またNo.6,No.8は本発明鋼とＣが異
なるものであるが、いずれのサイズにおいても強度が不
足しており、一方、No.7は特にCrが含有されていないも
のであるが、強度は満足するが、捻回値が不足してお
り、強度と延性の両特性を満足することができない。
［発明の効果］ 本発明の鋼線を用いて、PWSワイヤを製造した場合、
吊橋の中央支間の長大化おびワイヤの軽量化が可能とな
り、工業上有益な効果がもたらされるものである。
吊橋の中央支間の長大化おびワイヤの軽量化が可能とな
り、工業上有益な効果がもたらされるものである。
本発明をPWSワイヤについて述べたが、本発明鋼は光
ファイバー補強線等の高強度鋼線にも同じ作用、効果を
有し本発明の思想を適用できる。
ファイバー補強線等の高強度鋼線にも同じ作用、効果を
有し本発明の思想を適用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−73828（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−4016（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−24046（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】C:1.00超〜1.15％,Si:0.20〜1.20％， Mn:0.30〜0.80％,Cr:0.10〜0.60％， （各重量％）を含有し、必要に応じてAl:0.008〜0.050
重量％を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からな
る成分組成を有することを特徴とする高強度高延性鋼
線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1076825A JP2742440B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 高強度高延性鋼線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1076825A JP2742440B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 高強度高延性鋼線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02258953A JPH02258953A (ja) | 1990-10-19 |
| JP2742440B2 true JP2742440B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=13616454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1076825A Expired - Lifetime JP2742440B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 高強度高延性鋼線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2742440B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7402215B2 (en) | 2002-04-12 | 2008-07-22 | Nippon Steel Corporation | Deformed wire for reinforcing marine optical fiber cable |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6099797A (en) * | 1996-09-04 | 2000-08-08 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Steel tire cord with high tensile strength |
| BR9704532A (pt) * | 1996-09-04 | 1998-12-01 | Goodyear Tire & Rubber | Cordonel de aço de pneu com alto limited de resistência à tração |
| JP5315790B2 (ja) * | 2008-05-19 | 2013-10-16 | 新日鐵住金株式会社 | 耐遅れ破壊特性に優れた高強度ｐｃ鋼線 |
| CN104674120A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-06-03 | 柳州市永益机械制造有限公司 | 轧钢机机架及其铸造方法 |
| KR101839238B1 (ko) * | 2016-11-10 | 2018-03-15 | 주식회사 포스코 | 연성이 우수한 고탄소 선재 및 이의 제조방법 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6173828A (ja) * | 1984-09-19 | 1986-04-16 | Shinko Kosen Kogyo Kk | 高強度高勒性鋼線の製造方法 |
| JPH0765096B2 (ja) * | 1986-06-24 | 1995-07-12 | 新日本製鐵株式会社 | 延性の優れた超高張力鋼線の製造方法 |
| JPS6324046A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-02-01 | Kobe Steel Ltd | 高靭性高延性極細線用線材 |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP1076825A patent/JP2742440B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7402215B2 (en) | 2002-04-12 | 2008-07-22 | Nippon Steel Corporation | Deformed wire for reinforcing marine optical fiber cable |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02258953A (ja) | 1990-10-19 |
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