JP2761046B2 - 伸線性に優れたＳｉ―Ｃｒ系ばね用線材の製造方法 - Google Patents
伸線性に優れたＳｉ―Ｃｒ系ばね用線材の製造方法Info
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- JP2761046B2 JP2761046B2 JP1213740A JP21374089A JP2761046B2 JP 2761046 B2 JP2761046 B2 JP 2761046B2 JP 1213740 A JP1213740 A JP 1213740A JP 21374089 A JP21374089 A JP 21374089A JP 2761046 B2 JP2761046 B2 JP 2761046B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の弁ばね等に使用されるSi−Cr系ば
ね用線材の製造方法に関し、詳細には再加熱処理をしな
くとも断線なしに高減面率まで伸線を行なうことのでき
るSi−Cr系ばね用線材の製造方法に関するものである。
ね用線材の製造方法に関し、詳細には再加熱処理をしな
くとも断線なしに高減面率まで伸線を行なうことのでき
るSi−Cr系ばね用線材の製造方法に関するものである。
［従来の技術］ 一般にばね用線材を製造するにあたっては、まず1000
℃を超える温度に加熱した上で圧延を開始し、1000℃を
超える温度を維持したまま仕上圧延を行ない、次に750
℃を超える温度でリング状に形成しつつコンベア上に展
開して冷却を行った後伸線を施すという方法が採用され
ている。ただし高炭素合金線材の場合は、焼入性が高
く、熱間圧延後の冷却過程でベイナイトやマルテンサイ
トなどの過冷組織を形成して、延性が著しく劣化するの
で、伸線前に軟化焼鈍等の熱処理工程を設けることによ
り伸線性の回復を図っている。
℃を超える温度に加熱した上で圧延を開始し、1000℃を
超える温度を維持したまま仕上圧延を行ない、次に750
℃を超える温度でリング状に形成しつつコンベア上に展
開して冷却を行った後伸線を施すという方法が採用され
ている。ただし高炭素合金線材の場合は、焼入性が高
く、熱間圧延後の冷却過程でベイナイトやマルテンサイ
トなどの過冷組織を形成して、延性が著しく劣化するの
で、伸線前に軟化焼鈍等の熱処理工程を設けることによ
り伸線性の回復を図っている。
そこで高炭素合金線材についても前記過冷組織を生成
しない様な製造方法の検討が行なわれており、特に特開
昭57−116727においては圧延巻取後の冷却速度を１℃/s
ec以下に制御することによって過冷組織の発生を防ぐと
共に、熱処理を施さない場合に発生する表面疵の問題に
ついては、圧延温度及び巻取温度を調整することによっ
て解決している。しかしながらこの方法で製造した場
合、伸線中に断線するケースがあり、また断線に至らな
いまでもシェブロンクラックを内在し、コイリング中に
折損するという不具合が発生することがあった。この
為、高炭素合金線材であっても再加熱処理をすることな
く伸線でき、しかも表面疵の問題に加え上記の断線及び
折損の不具合をも解決することのできる製造方法の開発
が要望されていた。
しない様な製造方法の検討が行なわれており、特に特開
昭57−116727においては圧延巻取後の冷却速度を１℃/s
ec以下に制御することによって過冷組織の発生を防ぐと
共に、熱処理を施さない場合に発生する表面疵の問題に
ついては、圧延温度及び巻取温度を調整することによっ
て解決している。しかしながらこの方法で製造した場
合、伸線中に断線するケースがあり、また断線に至らな
いまでもシェブロンクラックを内在し、コイリング中に
折損するという不具合が発生することがあった。この
為、高炭素合金線材であっても再加熱処理をすることな
く伸線でき、しかも表面疵の問題に加え上記の断線及び
折損の不具合をも解決することのできる製造方法の開発
が要望されていた。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明はこのような事情に着目してなされたものであ
って、ばね用線材の製造方法において過冷組織の発生を
防ぐと共に、微細なパーライト組織を線材全長に亘って
形成することにより伸線時に断線及びクラックが発生す
ることのないSi−Cr系ばね用線材の製造方法を提示しよ
うというものである。
って、ばね用線材の製造方法において過冷組織の発生を
防ぐと共に、微細なパーライト組織を線材全長に亘って
形成することにより伸線時に断線及びクラックが発生す
ることのないSi−Cr系ばね用線材の製造方法を提示しよ
うというものである。
［課題を解決する為の手段］ 本発明は鋼材を1000℃以下の加熱温度に調整した後圧
延を開始すると共に1000℃以下で仕上圧延を行い、650
〜750℃に強制冷却してコイル状に巻取り、次いで１〜1
0℃/secの速度で600℃まで冷却することにより全長に亘
り絞り値を40％以上とすることを要旨とするものであ
り、このことにより熱処理を施さなくても高減面率まで
伸線可能なSi−Cr系ばね用線材を製造することに成功し
たものである。
延を開始すると共に1000℃以下で仕上圧延を行い、650
〜750℃に強制冷却してコイル状に巻取り、次いで１〜1
0℃/secの速度で600℃まで冷却することにより全長に亘
り絞り値を40％以上とすることを要旨とするものであ
り、このことにより熱処理を施さなくても高減面率まで
伸線可能なSi−Cr系ばね用線材を製造することに成功し
たものである。
［作用］ 一般にばね用線材の製造工程においては、熱間圧延後
リング状に形成された線材（以下線材リングという）を
冷却目的でコンベア上に展開している。その際第１図に
示す様に進行方向に向かってリングが一定間隔を置いて
ずれた状態で搬送される為に、線材リングの重なり方が
密である部分（以下密部という）と、そうでない部分
（以下粗部という）が存在することとなる。この粗密に
よる冷却速度の違いに基づく物理的性質の違いを調べる
目的で、第２図に示すように線材リングの同一円周上を
16等分した各位置について引張り試験を行ない絞りを測
定したところ、第３図で明らかなように絞り値は密部で
低く粗部で高いという結果を得た。さらに顕微鏡で観察
したところ、この密部の組織は層間隔の大きい粗パーラ
イトであり、従って前記の断線及び線材の折損は密部で
発生するものであることがわかった。すなわち線材リン
グの同一円周上では粗部において冷却速度が最も速く、
密部に近づくに従って冷却速度は遅くなるが、過冷組織
の発生を防ぐという目的で徐冷していくと高温で変態が
起こりやすくなり、冷却速度が最も遅い密部では粗いパ
ーライトが生成され、逆に延性が低下したものと考えら
れる。
リング状に形成された線材（以下線材リングという）を
冷却目的でコンベア上に展開している。その際第１図に
示す様に進行方向に向かってリングが一定間隔を置いて
ずれた状態で搬送される為に、線材リングの重なり方が
密である部分（以下密部という）と、そうでない部分
（以下粗部という）が存在することとなる。この粗密に
よる冷却速度の違いに基づく物理的性質の違いを調べる
目的で、第２図に示すように線材リングの同一円周上を
16等分した各位置について引張り試験を行ない絞りを測
定したところ、第３図で明らかなように絞り値は密部で
低く粗部で高いという結果を得た。さらに顕微鏡で観察
したところ、この密部の組織は層間隔の大きい粗パーラ
イトであり、従って前記の断線及び線材の折損は密部で
発生するものであることがわかった。すなわち線材リン
グの同一円周上では粗部において冷却速度が最も速く、
密部に近づくに従って冷却速度は遅くなるが、過冷組織
の発生を防ぐという目的で徐冷していくと高温で変態が
起こりやすくなり、冷却速度が最も遅い密部では粗いパ
ーライトが生成され、逆に延性が低下したものと考えら
れる。
このようにして本発明者らは、伸線時の断線やコイリ
ング時の折損が絞り40％未満の密部で発生しているとの
知見を得た。そこで全線に亘り絞り40％以上の均一な微
細パーライト組織を形成する為、以下に詳述する様に最
適な圧延温度条件と冷却速度条件の組合せを見い出すこ
とにより、減面率95％でも断線のないSi−Cr系ばね用線
材の製造方法を開発するに至ったのである。
ング時の折損が絞り40％未満の密部で発生しているとの
知見を得た。そこで全線に亘り絞り40％以上の均一な微
細パーライト組織を形成する為、以下に詳述する様に最
適な圧延温度条件と冷却速度条件の組合せを見い出すこ
とにより、減面率95％でも断線のないSi−Cr系ばね用線
材の製造方法を開発するに至ったのである。
まず本発明が対象とするSi−Cr系ばね用線材は弁ばね
用として従来から汎用されている合金組成のものであ
り、代表的にはJIS−Ｇ−3566に示される成分組成のも
のが知られているが、これに限定されるものではなくC:
0.5〜0.8％,Si:1.0〜2.0％,Mn:0.3〜1.0％,Cr:0.3〜1.0
％を含有し残部Fe及び不可避不純物からなるSi−Cr鋼に
ついて適用できる。
用として従来から汎用されている合金組成のものであ
り、代表的にはJIS−Ｇ−3566に示される成分組成のも
のが知られているが、これに限定されるものではなくC:
0.5〜0.8％,Si:1.0〜2.0％,Mn:0.3〜1.0％,Cr:0.3〜1.0
％を含有し残部Fe及び不可避不純物からなるSi−Cr鋼に
ついて適用できる。
次に各条件の限定理由について述べると鋼材の加熱温
度が1000℃を超えた場合、Cr等を含む炭化物のオーステ
ナイト中への固溶量が多くなり過冷組織が発生しやすく
なるので、鋼材加熱温度は1000℃以下とする。
度が1000℃を超えた場合、Cr等を含む炭化物のオーステ
ナイト中への固溶量が多くなり過冷組織が発生しやすく
なるので、鋼材加熱温度は1000℃以下とする。
仕上圧延温度は、オーステナイト結晶粒を微細化し延
性の向上及び焼入性の低下を図る為に、1000℃以下であ
ることが必要である。
性の向上及び焼入性の低下を図る為に、1000℃以下であ
ることが必要である。
仕上圧延終了後、オーステナイト結晶粒の成長を抑制
する為に、650〜750℃に強制冷却する。この際冷却温度
を限定する理由は、650℃未満まで冷却すると線材表層
に過冷組織が出現し伸線時に表面割れを生じる原因とな
るからであり、650℃以上とすることで過冷組織の発生
を防ぐことができる。また冷却温度が750℃に至らない
と、コンベア載置後の冷却過程でスケール層内に多数の
クラックが発生することが知られており、これは伸線前
の酸洗い工程え、スケールクラック疵と称する表面疵に
成長しコイリング中等の断線の原因となるために750℃
以下まで冷却することが望まれる。
する為に、650〜750℃に強制冷却する。この際冷却温度
を限定する理由は、650℃未満まで冷却すると線材表層
に過冷組織が出現し伸線時に表面割れを生じる原因とな
るからであり、650℃以上とすることで過冷組織の発生
を防ぐことができる。また冷却温度が750℃に至らない
と、コンベア載置後の冷却過程でスケール層内に多数の
クラックが発生することが知られており、これは伸線前
の酸洗い工程え、スケールクラック疵と称する表面疵に
成長しコイリング中等の断線の原因となるために750℃
以下まで冷却することが望まれる。
次に冷却速度について言及する。650〜750℃の温度範
囲にある線材をパーライト変態が完了する600℃まで冷
却するにあたり、10℃/secを超える速度で冷却すると過
冷組織を形成し、一方１℃/sec未満の冷却速度では、高
温域で変態をはじめる為層間隔の広い粗パーライトを形
成することとなる。そこで全長に亘って微細なパーライ
ト組織を有し、絞り値が40％以上である線材を得る為に
は、線材リングのピッチ調整等を行ない、最も冷却速度
の速い粗部で10℃/sec以下の速度に制御し、最も冷却の
遅れる密部で１℃/sec以上の速度に維持することが必要
である。
囲にある線材をパーライト変態が完了する600℃まで冷
却するにあたり、10℃/secを超える速度で冷却すると過
冷組織を形成し、一方１℃/sec未満の冷却速度では、高
温域で変態をはじめる為層間隔の広い粗パーライトを形
成することとなる。そこで全長に亘って微細なパーライ
ト組織を有し、絞り値が40％以上である線材を得る為に
は、線材リングのピッチ調整等を行ない、最も冷却速度
の速い粗部で10℃/sec以下の速度に制御し、最も冷却の
遅れる密部で１℃/sec以上の速度に維持することが必要
である。
［実施例］ 第１表に示す成分割分の元素を含有し、残部Feおよび
不可避不純物からなる鋼を転炉により溶製し分塊して鋼
片とした後、第２表に示す条件により熱間圧延及び調整
冷却を行なった。各種の性質についても第２表に示し
た。
不可避不純物からなる鋼を転炉により溶製し分塊して鋼
片とした後、第２表に示す条件により熱間圧延及び調整
冷却を行なった。各種の性質についても第２表に示し
た。
第２表からも明らかな様に本発明に係る方法による線
材は過冷組織を含まず均一な微細パーライトからなり、
且つ全線に亘り延性のばらつきが少ないという特性の為
に、限界減面率は95％以上を示し、高い伸線性を有して
いる。
材は過冷組織を含まず均一な微細パーライトからなり、
且つ全線に亘り延性のばらつきが少ないという特性の為
に、限界減面率は95％以上を示し、高い伸線性を有して
いる。
一方比較例１は加熱温度及び仕上圧延温度が高い為に
過冷組織が発生し、さらに圧延後の冷却温度が高い為
に、スケールクラック疵が多発しており、伸線限界減面
率は70％と低い。比較例２は圧延後の冷却温度が低い為
に、表層に過冷組織が出現し、伸線限界減面率は73％と
低い。比較例３は密部の冷却速度が遅過ぎる為に絞り値
が低く伸線限界減面率は45％と著しく低い。比較例４は
粗部の冷却速度が速過ぎる為に過冷組織が発生し伸線限
界減面率は60％と低い。
過冷組織が発生し、さらに圧延後の冷却温度が高い為
に、スケールクラック疵が多発しており、伸線限界減面
率は70％と低い。比較例２は圧延後の冷却温度が低い為
に、表層に過冷組織が出現し、伸線限界減面率は73％と
低い。比較例３は密部の冷却速度が遅過ぎる為に絞り値
が低く伸線限界減面率は45％と著しく低い。比較例４は
粗部の冷却速度が速過ぎる為に過冷組織が発生し伸線限
界減面率は60％と低い。
以上の様に伸線性に優れた線材を製造するには、全線
に亘り絞り値40％とし且つ本発明の条件を同時に満足す
る必要があることがわかる。
に亘り絞り値40％とし且つ本発明の条件を同時に満足す
る必要があることがわかる。
［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されているので、全線に亘っ
て絞り値を40％以上とすると共に均一で微細なパーライ
ト組織を形成でき、もって軟化焼鈍等の再加熱処理をす
ることなく、高減面率まで伸線可能なSi−Cr系ばね用線
材の製造方法が提供されることとなった。
て絞り値を40％以上とすると共に均一で微細なパーライ
ト組織を形成でき、もって軟化焼鈍等の再加熱処理をす
ることなく、高減面率まで伸線可能なSi−Cr系ばね用線
材の製造方法が提供されることとなった。
第１図は線材リングのコンベア上での搬送状態図、第２
図は線材リングの絞り測定位置を示した図、第３図は同
一リングの粗密部の違いによる絞りの変化を表わしたグ
ラフである。
図は線材リングの絞り測定位置を示した図、第３図は同
一リングの粗密部の違いによる絞りの変化を表わしたグ
ラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21D 8/06 C21D 9/52
Claims (1)
- 【請求項１】Si−Cr系ばね用線材の製造方法において、 鋼材を1000℃以下の加熱温度に調整した後圧延を開始す
ると共に1000℃以下で仕上圧延を行い、650〜750℃に強
制冷却してコイル状に巻取り、次いで１〜10℃/secの速
度で600℃まで冷却することにより全長に亘り絞り値を4
0％以上とすることを特徴とする伸線性に優れたSi−Cr
系ばね用線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1213740A JP2761046B2 (ja) | 1989-08-19 | 1989-08-19 | 伸線性に優れたＳｉ―Ｃｒ系ばね用線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1213740A JP2761046B2 (ja) | 1989-08-19 | 1989-08-19 | 伸線性に優れたＳｉ―Ｃｒ系ばね用線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0379719A JPH0379719A (ja) | 1991-04-04 |
| JP2761046B2 true JP2761046B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=16644228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1213740A Expired - Lifetime JP2761046B2 (ja) | 1989-08-19 | 1989-08-19 | 伸線性に優れたＳｉ―Ｃｒ系ばね用線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2761046B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130035274A (ko) | 2010-08-30 | 2013-04-08 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 신선성이 우수한 고강도 스프링용 강 선재와 그의 제조방법, 및 고강도 스프링 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100368530B1 (ko) | 1998-12-21 | 2003-01-24 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 가공성이 우수한 스프링용 강 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS601930B2 (ja) * | 1981-01-13 | 1985-01-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 高炭素合金鋼線材の製造方法 |
| JPS63118013A (ja) * | 1986-11-04 | 1988-05-23 | Kobe Steel Ltd | 高Ｓｉ鋼熱間圧延線材の製造方法 |
-
1989
- 1989-08-19 JP JP1213740A patent/JP2761046B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130035274A (ko) | 2010-08-30 | 2013-04-08 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 신선성이 우수한 고강도 스프링용 강 선재와 그의 제조방법, 및 고강도 스프링 |
| US9097306B2 (en) | 2010-08-30 | 2015-08-04 | Kobe Steel, Ltd. | Steel wire rod for high-strength spring excellent in wire drawability, manufacturing method therefor, and high-strength spring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0379719A (ja) | 1991-04-04 |
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Legal Events
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