JP2802155B2 - 耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法 - Google Patents
耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法Info
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Landscapes
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略
型高張力鋼線材の製造方法に関し、さらに詳しくは、ボ
ール形状を有する軸物部品用線材、特に、自動車のステ
アリング或いはサスペンション等に使用されるボールジ
ョイントおよびボールタイロッドに適用することができ
る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理を省略するこ
とができる耐疲労性および耐摩擦性に優れた熱処理省略
型高張力鋼線材の製造方法に関するものである。
型高張力鋼線材の製造方法に関し、さらに詳しくは、ボ
ール形状を有する軸物部品用線材、特に、自動車のステ
アリング或いはサスペンション等に使用されるボールジ
ョイントおよびボールタイロッドに適用することができ
る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理を省略するこ
とができる耐疲労性および耐摩擦性に優れた熱処理省略
型高張力鋼線材の製造方法に関するものである。
［従来技術］ 一般的に、自動車のボールジョイント、ボールタイロ
ッドの製造には、低合金強靭鋼或いは中炭素鋼が使用さ
れてきているが、これらの材料は冷間鍛造性を良くする
ために、球状化焼なまし処理を行なったり、また、引張
強さ80〜110kgf/mm2に調質するために焼入れ、焼戻し処
理を行なったりしているが、設備も複雑かつ大型にな
り、およびエネルギーの消費も多くなり、結果としてコ
ストが高くなるという問題がある。
ッドの製造には、低合金強靭鋼或いは中炭素鋼が使用さ
れてきているが、これらの材料は冷間鍛造性を良くする
ために、球状化焼なまし処理を行なったり、また、引張
強さ80〜110kgf/mm2に調質するために焼入れ、焼戻し処
理を行なったりしているが、設備も複雑かつ大型にな
り、およびエネルギーの消費も多くなり、結果としてコ
ストが高くなるという問題がある。
また、球状化焼なまし処理および焼入れ、焼戻し処理
を省略し、高強度のボルト製品を製造する技術が、特公
昭62−000209号公報、特公昭63−001378号公報、特開昭
61−284553号公報にそれぞれ説明されているが、これら
の技術においては、ボールジョイント、ボールタイロッ
ド等に要求されているボール部の耐摩耗性やボール付け
根の耐疲労性を満足できないという問題がある。
を省略し、高強度のボルト製品を製造する技術が、特公
昭62−000209号公報、特公昭63−001378号公報、特開昭
61−284553号公報にそれぞれ説明されているが、これら
の技術においては、ボールジョイント、ボールタイロッ
ド等に要求されているボール部の耐摩耗性やボール付け
根の耐疲労性を満足できないという問題がある。
さらに、熱間鍛造或いは加熱後放冷して用いる比調質
鋼の疲労特性を、結晶粒を微細化することと、Ｖを含有
させることによって向上させる技術が、特開昭58−2029
38号公報、に説明されているが、この技術においても耐
疲労性および耐摩耗性を充分に満足することができない
という問題がある。
鋼の疲労特性を、結晶粒を微細化することと、Ｖを含有
させることによって向上させる技術が、特開昭58−2029
38号公報、に説明されているが、この技術においても耐
疲労性および耐摩耗性を充分に満足することができない
という問題がある。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記に説明した従来のボールジョイント、
ボールタイロッド等のボール形状を有する軸物部品用線
材の製造方法の種々の問題点に鑑み、本発明者が鋭意研
究を行ない、検討を重ねた結果、従来技術の熱処理を省
略した鋼では到底達成することができなかった、ボール
形状を有する軸物部品用線材ボール部の耐摩耗性および
ボール付け根の耐疲労性を調質鋼と同等以上に向上させ
ることができる耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理
省略型高張力鋼線材の製造方法を開発したのである。
ボールタイロッド等のボール形状を有する軸物部品用線
材の製造方法の種々の問題点に鑑み、本発明者が鋭意研
究を行ない、検討を重ねた結果、従来技術の熱処理を省
略した鋼では到底達成することができなかった、ボール
形状を有する軸物部品用線材ボール部の耐摩耗性および
ボール付け根の耐疲労性を調質鋼と同等以上に向上させ
ることができる耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理
省略型高張力鋼線材の製造方法を開発したのである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明に耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略
型高張力鋼線材の製造方法は、 （１）C0.20〜0.50wt％、Si0.01〜0.70wt％、 Mn1.0〜2.0wt％、V0.03〜0.25wt％、 Al0.02〜0.06wt％、N0.006〜0.02wt％ を含有し、残部実質的にFeよりなる鋼を900〜1050℃の
温度において、合計断面減少率が60％以上の熱間圧延を
行ない、900〜1100℃の温度において熱間圧延を終了
し、次いで、900〜700℃の温度にまで30℃／秒以上の冷
却温度で急冷し、その後、550℃の温度以下に平均冷却
速度0.1〜10℃／秒で連続冷却を行なって、微細なフェ
ライト・パーライト組織となし、さらに、減免率10〜40
％の引抜き加工を行なうことを特徴とする耐疲労性およ
び耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方
法を第１の発明とし、 （２）C0.20〜0.50wt％、Si0.01〜0.70wt％、 Mn1.0〜2.0wt％、V0.03〜0.25wt％、 Al0.02〜0.06wt％、N0.006〜0.02wt％ を含有し、かつ、 Ni0.05〜0.5wt％、Cr0.05〜0.5wt％、 Mo0.05〜0.5wt％ の内から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部実質的にFeよりなる鋼を900〜1050℃の
温度において、合計断面減少率が60％以上の熱間圧延を
行ない、900〜1100℃の温度において熱間圧延を終了
し、次いで、900〜700℃の温度にまで30℃／秒以上の冷
却速度で急冷し、その後、550℃の温度以下に平均冷却
速度0.1〜10℃／秒で連続冷却を行なって、微細なフェ
ライト・パーライト組織となし、さらに、減免率10〜40
％の引抜き加工を行なうことを特徴とする耐疲労性およ
び耐摩耗性に優れた熱処省略型高張力鋼線材の製造方法
を第２の発明とし、 （３）C0.20〜0.50wt％、Si0.01〜0.70wt％、 Mn1.0〜2.0wt％、V0.03〜0.25wt％、 Al0.02〜0.06wt％、N0.006〜0.02wt％ を含有し、 Nb0.005〜0.05wt％、Ti0.005〜0.05wt％、 Zr0.005〜0.05wt％ の内から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部実質的にFeよりなる鋼を900〜1050℃の
温度において、合計断面減少率が60％以上の熱間圧延を
行ない、900〜1100℃の温度において熱間圧延を終了
し、次いで、900〜700℃の温度にまで30℃／秒以上の冷
却速度で急冷し、その後、550℃の温度以下に平均冷却
速度0.1〜10℃／秒で連続冷却を行なって、微細なフェ
ライト・パーライト組織となし、さらに、減面率10〜40
％の引抜き加工を行なうことを特徴とする耐疲労性およ
び耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方
法を第３の発明とする３つの発明よりなるものである。
型高張力鋼線材の製造方法は、 （１）C0.20〜0.50wt％、Si0.01〜0.70wt％、 Mn1.0〜2.0wt％、V0.03〜0.25wt％、 Al0.02〜0.06wt％、N0.006〜0.02wt％ を含有し、残部実質的にFeよりなる鋼を900〜1050℃の
温度において、合計断面減少率が60％以上の熱間圧延を
行ない、900〜1100℃の温度において熱間圧延を終了
し、次いで、900〜700℃の温度にまで30℃／秒以上の冷
却温度で急冷し、その後、550℃の温度以下に平均冷却
速度0.1〜10℃／秒で連続冷却を行なって、微細なフェ
ライト・パーライト組織となし、さらに、減免率10〜40
％の引抜き加工を行なうことを特徴とする耐疲労性およ
び耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方
法を第１の発明とし、 （２）C0.20〜0.50wt％、Si0.01〜0.70wt％、 Mn1.0〜2.0wt％、V0.03〜0.25wt％、 Al0.02〜0.06wt％、N0.006〜0.02wt％ を含有し、かつ、 Ni0.05〜0.5wt％、Cr0.05〜0.5wt％、 Mo0.05〜0.5wt％ の内から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部実質的にFeよりなる鋼を900〜1050℃の
温度において、合計断面減少率が60％以上の熱間圧延を
行ない、900〜1100℃の温度において熱間圧延を終了
し、次いで、900〜700℃の温度にまで30℃／秒以上の冷
却速度で急冷し、その後、550℃の温度以下に平均冷却
速度0.1〜10℃／秒で連続冷却を行なって、微細なフェ
ライト・パーライト組織となし、さらに、減免率10〜40
％の引抜き加工を行なうことを特徴とする耐疲労性およ
び耐摩耗性に優れた熱処省略型高張力鋼線材の製造方法
を第２の発明とし、 （３）C0.20〜0.50wt％、Si0.01〜0.70wt％、 Mn1.0〜2.0wt％、V0.03〜0.25wt％、 Al0.02〜0.06wt％、N0.006〜0.02wt％ を含有し、 Nb0.005〜0.05wt％、Ti0.005〜0.05wt％、 Zr0.005〜0.05wt％ の内から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部実質的にFeよりなる鋼を900〜1050℃の
温度において、合計断面減少率が60％以上の熱間圧延を
行ない、900〜1100℃の温度において熱間圧延を終了
し、次いで、900〜700℃の温度にまで30℃／秒以上の冷
却速度で急冷し、その後、550℃の温度以下に平均冷却
速度0.1〜10℃／秒で連続冷却を行なって、微細なフェ
ライト・パーライト組織となし、さらに、減面率10〜40
％の引抜き加工を行なうことを特徴とする耐疲労性およ
び耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方
法を第３の発明とする３つの発明よりなるものである。
本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理
省略型高張力鋼線材の製造方法について、以下詳細に説
明する。
省略型高張力鋼線材の製造方法について、以下詳細に説
明する。
即ち、本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法は、自動車のステ
アリング或いはサスペンション等に使用されるボールジ
ョイントおよびボールタイロッド等のボール形状を有す
る軸物部品用線材において、局部的に硬さの低い場所
が、疲労或いは摩耗の起点となることから、フェライト
・パーライト組織のセメンタイトとフェライトの硬さの
差を小さくすることを目的とするものであり、即ち、 フェライト部の硬さを上昇させ、パーライト量を増加
させる（耐疲労性、耐摩耗性の向上）。
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法は、自動車のステ
アリング或いはサスペンション等に使用されるボールジ
ョイントおよびボールタイロッド等のボール形状を有す
る軸物部品用線材において、局部的に硬さの低い場所
が、疲労或いは摩耗の起点となることから、フェライト
・パーライト組織のセメンタイトとフェライトの硬さの
差を小さくすることを目的とするものであり、即ち、 フェライト部の硬さを上昇させ、パーライト量を増加
させる（耐疲労性、耐摩耗性の向上）。
結晶粒を微細化させる（耐疲労性の向上）。
引抜き加工によりフェライト部を加工硬化させ、さら
に、パーライトを変形させる（耐疲労性、耐摩耗性の向
上）。
に、パーライトを変形させる（耐疲労性、耐摩耗性の向
上）。
を目的とするのである。
先ず、本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法において、使用す
る鋼の含有成分および成分割合について説明する。
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法において、使用す
る鋼の含有成分および成分割合について説明する。
Ｃは強度を確保し、パーライトを増加させ、Ｖ炭化物
が析出してフェライトの硬度を上昇させることにより、
耐摩耗性および耐疲労性を向上させる元素であり、含有
量が0.20wt％未満ではこのような効果は期待することが
できず、また、0.50wt％を越えて含有させると靭性が低
下するようになる。よって、Ｃ含有量は0.20〜0.50wt％
とする。
が析出してフェライトの硬度を上昇させることにより、
耐摩耗性および耐疲労性を向上させる元素であり、含有
量が0.20wt％未満ではこのような効果は期待することが
できず、また、0.50wt％を越えて含有させると靭性が低
下するようになる。よって、Ｃ含有量は0.20〜0.50wt％
とする。
Siはフェライト中に固溶し、フェライトを強化するこ
とにより耐疲労性を向上させ、また、脱酸剤として有用
な元素であり、含有量が0.01wt％未満ではこのような効
果は少なく、また、0.70wt％を越えて含有させるとこの
効果は飽和してしまい、冷間圧造に対して変形抵抗を増
大させ、さらに、靭性を低下させる。よって、Si含有量
は0.01〜0.70wt％とする。
とにより耐疲労性を向上させ、また、脱酸剤として有用
な元素であり、含有量が0.01wt％未満ではこのような効
果は少なく、また、0.70wt％を越えて含有させるとこの
効果は飽和してしまい、冷間圧造に対して変形抵抗を増
大させ、さらに、靭性を低下させる。よって、Si含有量
は0.01〜0.70wt％とする。
Mnは強度を付与し、パーライトの量を増加させると同
時にラメラー間隔を狭くすることにより対疲労性および
大麻網性を向上させる元素であり、含有量が1.0wt％未
満ではこのような効果は期待できず、また、2.0wt％を
越えて多く含有させるとベイナイト、マルテンサイトが
混在し、強度のばらつきが大きくなると共に靭性が低下
する。よって、Mn含有量は1.0〜2.0wt％とする。
時にラメラー間隔を狭くすることにより対疲労性および
大麻網性を向上させる元素であり、含有量が1.0wt％未
満ではこのような効果は期待できず、また、2.0wt％を
越えて多く含有させるとベイナイト、マルテンサイトが
混在し、強度のばらつきが大きくなると共に靭性が低下
する。よって、Mn含有量は1.0〜2.0wt％とする。
Ｖはフェライト中にＶ炭化物として析出して、フェラ
イトを強化することにより耐疲労性、耐摩耗性および強
度を確保する元素であり、含有量が0.03wt％未満ではこ
のような効果を期待することができず、また、0.25wt％
を越えて多く含有させると耐疲労性および耐摩耗性の効
果は飽和してしまう。よって、Ｖ含有量は0.03〜0.25wt
％とする。
イトを強化することにより耐疲労性、耐摩耗性および強
度を確保する元素であり、含有量が0.03wt％未満ではこ
のような効果を期待することができず、また、0.25wt％
を越えて多く含有させると耐疲労性および耐摩耗性の効
果は飽和してしまう。よって、Ｖ含有量は0.03〜0.25wt
％とする。
A1は窒化物（AIN）を形成し、結晶粒を微細化して耐
疲労性を向上させ、また、脱酸剤として有用で元素であ
り、含有量が0.02wt％未満ではこの効果は少なく、ま
た、0.06wt％越えて含有させるとこの効果は飽和してし
まい、靭性が低下する。よって、A1含有量は0.02〜0.06
wt％とする。
疲労性を向上させ、また、脱酸剤として有用で元素であ
り、含有量が0.02wt％未満ではこの効果は少なく、ま
た、0.06wt％越えて含有させるとこの効果は飽和してし
まい、靭性が低下する。よって、A1含有量は0.02〜0.06
wt％とする。
Ｎは窒化物（AIN）を形成し、結晶類を微細化して耐
疲労性を向上させる元素であり、含有量が0.006wt％未
満ではこのような効果は少なく、また、0.02wt％を越え
て含有させるとこの効果は飽和し、靭性も低下する。よ
って、Ｎ含有量は0.006〜0.02wt％する。
疲労性を向上させる元素であり、含有量が0.006wt％未
満ではこのような効果は少なく、また、0.02wt％を越え
て含有させるとこの効果は飽和し、靭性も低下する。よ
って、Ｎ含有量は0.006〜0.02wt％する。
Ni、Cr、Moはパーライトを増加させることにより耐疲
労性および耐摩耗性を向上させる元素であり、含有量が
0.05wt％未満ではこの効果は、少なく、また、0.5wt％
を越えて多量に含有させるベイナイトおよびマルサンサ
イトが混在し、強度のばらつきが大きくなり、かつ、靭
性の低下を招来するようになる。よって、Ni含有量は0.
05〜0.5wt％、Cr含有量は0.05〜0.5wt％、Mo含有量は0.
05〜0.5wt％とする。
労性および耐摩耗性を向上させる元素であり、含有量が
0.05wt％未満ではこの効果は、少なく、また、0.5wt％
を越えて多量に含有させるベイナイトおよびマルサンサ
イトが混在し、強度のばらつきが大きくなり、かつ、靭
性の低下を招来するようになる。よって、Ni含有量は0.
05〜0.5wt％、Cr含有量は0.05〜0.5wt％、Mo含有量は0.
05〜0.5wt％とする。
Nb、Ti、Zrは炭窒化物を形成し、結晶粒を微細化して
耐疲労性を向上させる元素であり、含有量が0.005wt％
未満では効果は少なく、また、0.05wt％を越えて含有さ
せるとこの効果は飽和してしまう。よって、Nb含有量は
0.005〜0.05wt％、Ti含有量は0.005〜0.05wt％、Zr含有
量は0.005〜0.05wt％とする。
耐疲労性を向上させる元素であり、含有量が0.005wt％
未満では効果は少なく、また、0.05wt％を越えて含有さ
せるとこの効果は飽和してしまう。よって、Nb含有量は
0.005〜0.05wt％、Ti含有量は0.005〜0.05wt％、Zr含有
量は0.005〜0.05wt％とする。
次に、本発明な係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法について説明す
る。
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法について説明す
る。
上記に説明した含有成分および成分割合の鋼を900〜1
050℃の温度に加熱するのは、加熱温度が900℃未満では
Ｖのオーステナイトへの固溶が不充分となり、圧延後の
冷却中に微細なＶ炭窒化物を析出させることができず、
耐疲労性、耐摩耗性に対してＶのこうかを最大限に発揮
させることができず、また、1050℃を越える温度では圧
延前の初期オーステナイト結晶粒が粗大化し、最終的に
細粒のオーステナイト結晶粒が得られず、耐疲労性を向
上させることができないためである。
050℃の温度に加熱するのは、加熱温度が900℃未満では
Ｖのオーステナイトへの固溶が不充分となり、圧延後の
冷却中に微細なＶ炭窒化物を析出させることができず、
耐疲労性、耐摩耗性に対してＶのこうかを最大限に発揮
させることができず、また、1050℃を越える温度では圧
延前の初期オーステナイト結晶粒が粗大化し、最終的に
細粒のオーステナイト結晶粒が得られず、耐疲労性を向
上させることができないためである。
熱間圧延は合計断面減少率は細粒のオーステナイト結
晶粒をえるために60％以上で行う必要がある。
晶粒をえるために60％以上で行う必要がある。
そして、熱間圧延終了温度は900〜1100℃の温度とす
るのは、細粒のオーステナイト結晶粒を得るためであ
り、900℃未満の熱間圧延終了温度は圧延荷重が大きく
なりすぎて、生産性を阻害し、1100℃を越える熱間圧延
終了温度では細粒のオーステナイト結晶粒を得ることが
できない。
るのは、細粒のオーステナイト結晶粒を得るためであ
り、900℃未満の熱間圧延終了温度は圧延荷重が大きく
なりすぎて、生産性を阻害し、1100℃を越える熱間圧延
終了温度では細粒のオーステナイト結晶粒を得ることが
できない。
この熱間圧延終了後900〜700℃の温度まで30℃／秒以
上の冷却速度で冷却するのは、冷却温度が900℃を越え
るとオーステナイト結晶粒の成長が起こり、また、700
℃未満では局部的に異常組織となり靭性が低下し、ま
た、30℃／秒以上の冷却速度で冷却するのはオーステナ
イト結晶粒の成長を抑制し、結晶粒を微細化するためで
ある。次いで、550℃以下の温度まで平均冷却温度0.1〜
10℃／秒で連続冷却を行なって、微細なフェライト・パ
ーライト組織にするのは、冷却温度が550℃を越える温
度では、その後の冷却によりベイナイト、マルテンサイ
ト変態が起こり、強度が上昇し、靭性が低下するからで
あり、また、平均冷却速度が0.1℃／秒未満では冷却時
間が長くなりすぎ、生産性が低下し、10℃／秒を越える
とベイナイト、マルテンサイト変態が起こり、靭性が低
下すると共に、Ｖ炭化物の析出が不充分になり、耐疲労
性が低下する。
上の冷却速度で冷却するのは、冷却温度が900℃を越え
るとオーステナイト結晶粒の成長が起こり、また、700
℃未満では局部的に異常組織となり靭性が低下し、ま
た、30℃／秒以上の冷却速度で冷却するのはオーステナ
イト結晶粒の成長を抑制し、結晶粒を微細化するためで
ある。次いで、550℃以下の温度まで平均冷却温度0.1〜
10℃／秒で連続冷却を行なって、微細なフェライト・パ
ーライト組織にするのは、冷却温度が550℃を越える温
度では、その後の冷却によりベイナイト、マルテンサイ
ト変態が起こり、強度が上昇し、靭性が低下するからで
あり、また、平均冷却速度が0.1℃／秒未満では冷却時
間が長くなりすぎ、生産性が低下し、10℃／秒を越える
とベイナイト、マルテンサイト変態が起こり、靭性が低
下すると共に、Ｖ炭化物の析出が不充分になり、耐疲労
性が低下する。
減面率10〜40％の引抜き加工を行なうのは、フェライ
ト部を加工硬化させ、さらに、パーライトを変形させる
ことにより、耐疲労性を向上させるためであり、減面率
が10％未満ではこのような校歌は期待できず、また、40
％を越えると強度が高くなりすぎ、靭性および耐疲労性
が低下するからである。
ト部を加工硬化させ、さらに、パーライトを変形させる
ことにより、耐疲労性を向上させるためであり、減面率
が10％未満ではこのような校歌は期待できず、また、40
％を越えると強度が高くなりすぎ、靭性および耐疲労性
が低下するからである。
さらに、本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れ
た熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法においては、上
記の各工程終了後にボール形状の軸物部品に加工した
後、150〜450℃の低温焼なましを行なうことにより、 歪時効効果によりフェライトの硬度を上げる（耐疲労
性、耐摩耗性の向上）。
た熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法においては、上
記の各工程終了後にボール形状の軸物部品に加工した
後、150〜450℃の低温焼なましを行なうことにより、 歪時効効果によりフェライトの硬度を上げる（耐疲労
性、耐摩耗性の向上）。
炭化物を析出させる（耐疲労性、耐摩耗性の向上）。
等の特性をより一層向上させることができる。
［実 施 例］ 本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理
省略型高張力鋼線材の製造方法の実施例を説明する。
省略型高張力鋼線材の製造方法の実施例を説明する。
実施例１ 第１表（１）に示す含有成分および成分割合の鋼を溶
製を行ない（第１表の鋼A,現用鋼は80ton転炉、Ｂ〜
Ｒ、ａ〜ｊは150kg高周波溶解炉）、鋳造後にφ19mmに
熱間圧延−制御冷却を行ない、次いで、冷間引抜き加工
を行なった。
製を行ない（第１表の鋼A,現用鋼は80ton転炉、Ｂ〜
Ｒ、ａ〜ｊは150kg高周波溶解炉）、鋳造後にφ19mmに
熱間圧延−制御冷却を行ない、次いで、冷間引抜き加工
を行なった。
なお、現用鋼は引抜き加工後に880℃の温度に加熱
後、油焼入れを行い、430℃の温度において100分間の焼
戻しを行った。
後、油焼入れを行い、430℃の温度において100分間の焼
戻しを行った。
第１表（２）に上記により製造された鋼線材の組織、
TS（引張強度）およびRA（絞り）を示す。
TS（引張強度）およびRA（絞り）を示す。
この第１表から、本発明に係る耐疲労性および耐摩耗
性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法によ
り、製造された鋼線材の強度、強度ばらつきおよび靭性
は焼入れ、焼戻しを行った現用鋼に比べて遜色のない優
れたものであることがわかる。
性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法によ
り、製造された鋼線材の強度、強度ばらつきおよび靭性
は焼入れ、焼戻しを行った現用鋼に比べて遜色のない優
れたものであることがわかる。
また、Ｃ、Mn、Si、Ｖの含有量の多い比較例ｂ、ｄ、
ｆ、ｈは、靭性および強度ばらつきが悪くなっているこ
とがわかる。
ｆ、ｈは、靭性および強度ばらつきが悪くなっているこ
とがわかる。
次に、第１表の本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性
に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製
造された鋼線Ａ〜Ｒ、含有成分の成分割合を本発明に係
る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力
鋼線材の製造方法の範囲外であるａ、ｃ、ｅ〜ｊおよび
焼入れ、焼戻しを行った現用鋼の疲労特性および摩耗特
性を調査した。
に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製
造された鋼線Ａ〜Ｒ、含有成分の成分割合を本発明に係
る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力
鋼線材の製造方法の範囲外であるａ、ｃ、ｅ〜ｊおよび
焼入れ、焼戻しを行った現用鋼の疲労特性および摩耗特
性を調査した。
第１図に疲労限度比（疲労強度／引張強度）と鋼種と
の関係を示し、また、第２図は摩耗量と鋼種との関係を
示す。
の関係を示し、また、第２図は摩耗量と鋼種との関係を
示す。
この第１図および第２図から、本発明に係る耐疲労性
および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製
造方法により製造された鋼線Ａ〜Ｒは、疲労限度比およ
び摩耗量とも焼入れ、焼戻しを行った現用鋼と同等か、
或いは、それ以上の特性が得られており、比較例のａ、
ｃ、ｅ、ｇ、ｉ、ｊは疲労限度比と摩耗量のどちらか、
或いは、両方共が現用鋼より劣っていることがわかる。
および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製
造方法により製造された鋼線Ａ〜Ｒは、疲労限度比およ
び摩耗量とも焼入れ、焼戻しを行った現用鋼と同等か、
或いは、それ以上の特性が得られており、比較例のａ、
ｃ、ｅ、ｇ、ｉ、ｊは疲労限度比と摩耗量のどちらか、
或いは、両方共が現用鋼より劣っていることがわかる。
実施例２ 実施例１の第１表の鋼Ａを使用して、第２表（１）に
示すように種々の条件により熱間加工−制御冷却を行な
い、次いで、冷間引抜き加工を行った。
示すように種々の条件により熱間加工−制御冷却を行な
い、次いで、冷間引抜き加工を行った。
第２表（２）にその組織、TSおよびRAを調査した結果
を示す。
を示す。
この第２表から、本発明に係る耐疲労性および耐摩耗
性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により
製造された鋼線１〜10は、実施例１の第１表（１）の焼
入れ、焼戻しを行った現用鋼の強度ばらつきおよび靭性
に比べて遜色のない優れたものであることがわかる。
性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により
製造された鋼線１〜10は、実施例１の第１表（１）の焼
入れ、焼戻しを行った現用鋼の強度ばらつきおよび靭性
に比べて遜色のない優れたものであることがわかる。
また、本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法の条件範囲外の鋼
線11〜18は、靭性も低く、強度ばらつきも大きいことが
わかる。
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法の条件範囲外の鋼
線11〜18は、靭性も低く、強度ばらつきも大きいことが
わかる。
次に、第２表（１）の本発明に係る耐疲労性および耐
摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法に
より製造された鋼線１〜10と上記に説明したように製造
条件が異なる鋼線11〜19の疲労特性および摩耗特性を調
査した。
摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法に
より製造された鋼線１〜10と上記に説明したように製造
条件が異なる鋼線11〜19の疲労特性および摩耗特性を調
査した。
第３図に疲労限度比を示し、また、第４図に摩耗量を
調査した結果を示す。
調査した結果を示す。
この第３図および第４図から、本発明に係る耐疲労性
および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製
造方法により製造された鋼線１〜10は、疲労限度比およ
び摩耗量ともに焼入れ、焼戻しを行った現用鋼（実施例
１参照）と同等か、或いは、それ以上の特性が得られて
いるが、比較例の鋼線11〜19は疲労限度比および摩耗量
のどちらか、或いは、両方とも現用鋼よりも劣っている
ことがわかる。
および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製
造方法により製造された鋼線１〜10は、疲労限度比およ
び摩耗量ともに焼入れ、焼戻しを行った現用鋼（実施例
１参照）と同等か、或いは、それ以上の特性が得られて
いるが、比較例の鋼線11〜19は疲労限度比および摩耗量
のどちらか、或いは、両方とも現用鋼よりも劣っている
ことがわかる。
実施例３ この実施例においては、疲労特性および摩耗特性につ
いて説明する。
いて説明する。
☆ 疲労特性 実施例１の本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優
れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造さ
れた鋼Ａ〜Ｒおよび比較例ａ、ｃ、ｅ〜ｊの疲労特性を
調査した。第１図に疲労限度比と鋼種との関係を示す。
れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造さ
れた鋼Ａ〜Ｒおよび比較例ａ、ｃ、ｅ〜ｊの疲労特性を
調査した。第１図に疲労限度比と鋼種との関係を示す。
実施例２の本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優
れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造さ
れた鋼１〜10および比較例11〜14,17,18の疲労特性につ
いて調査した。第３図に疲労限度比と製造条件との関係
を示す。
れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造さ
れた鋼１〜10および比較例11〜14,17,18の疲労特性につ
いて調査した。第３図に疲労限度比と製造条件との関係
を示す。
この疲労特性の調査方法は、小野式回転曲げ疲労試験
法により行なった。
法により行なった。
疲労限度比＝疲労強度／引張強度 により算出した。
この第１図および第２図から、本発明に係る耐疲労特
性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の
製造方法により製造された鋼は、鋼種および製造条件の
如何に拘わらず、比較例よりも疲労特性に優れているこ
とがわかる。
性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の
製造方法により製造された鋼は、鋼種および製造条件の
如何に拘わらず、比較例よりも疲労特性に優れているこ
とがわかる。
☆ 摩耗特性 実施例１の本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優
れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造さ
れた鋼Ａ〜Ｒおよび比較例ａ、ｃ、ｅ〜ｊの摩耗特性を
調査した。第２図に摩耗量と鋼種との関係を示す。
れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造さ
れた鋼Ａ〜Ｒおよび比較例ａ、ｃ、ｅ〜ｊの摩耗特性を
調査した。第２図に摩耗量と鋼種との関係を示す。
実施例２の本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優
れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造さ
れた鋼１〜10および比較例11〜14,17,18の摩耗特性につ
いて調査した。第４図に摩耗量と製造条件との関係を示
す。
れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造さ
れた鋼１〜10および比較例11〜14,17,18の摩耗特性につ
いて調査した。第４図に摩耗量と製造条件との関係を示
す。
この摩耗特性の調査方法は、大越式摩耗試験法により
行なった。
行なった。
引抜き材を厚さ10mmに平圧加工後、厚さ8mmに切削す
る試験を行なった。
る試験を行なった。
試験条件 回転リング:SUJ2（φ30×幅３） 試験片 :10厚×20幅×30長 摩擦距離 :200mm 摩擦速度 :2.5m/sec 最終荷重 :6.6kgf〜cm2 この第３図および第４図から、本発明に係る耐疲労性
および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製
造方法により製造された鋼は、鋼種および製造条件の如
何に拘わらず、比較例よりも摩耗特性に優れていること
がわかる。
および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製
造方法により製造された鋼は、鋼種および製造条件の如
何に拘わらず、比較例よりも摩耗特性に優れていること
がわかる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る耐疲労性および耐
摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法は
上記の構成であるから、焼入れおよび焼戻し等の熱処理
を行なわなくても、例えば、自動車のステアリング或い
はサスペンション等に使用されるボールジョイントおよ
びボールタイロッドのようなボール形状を有する軸物部
品用の適用して優れた耐疲労性および耐摩耗性を発揮す
る鋼線材を製造することができるという効果を有するも
のである。
摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法は
上記の構成であるから、焼入れおよび焼戻し等の熱処理
を行なわなくても、例えば、自動車のステアリング或い
はサスペンション等に使用されるボールジョイントおよ
びボールタイロッドのようなボール形状を有する軸物部
品用の適用して優れた耐疲労性および耐摩耗性を発揮す
る鋼線材を製造することができるという効果を有するも
のである。
第１図は本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された
鋼と比較例との、疲労限度比と鋼種の関係を示す図、第
２図は本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱
処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された鋼
と比較例との、摩耗量と鋼種の関係を示す図、第３図は
本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省
略型高張力鋼線材の製造方法により製造された鋼と比較
例との、疲労限界比と製造条件の関係を示す図、第４図
は本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理
省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された鋼と比
較例との、摩耗量と製造条件の関係を示す図である。
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された
鋼と比較例との、疲労限度比と鋼種の関係を示す図、第
２図は本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱
処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された鋼
と比較例との、摩耗量と鋼種の関係を示す図、第３図は
本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省
略型高張力鋼線材の製造方法により製造された鋼と比較
例との、疲労限界比と製造条件の関係を示す図、第４図
は本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理
省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された鋼と比
較例との、摩耗量と製造条件の関係を示す図である。
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 9/52 103 B21F 1/00 - 45/28 B21C 1/00
Claims (3)
- 【請求項１】C0.20〜0.50wt％、Si0.01〜0.70wt％、Mn
1.0〜2.0wt％、 V0.03〜0.25wt％、Al0.02〜0.06wt％、N0.006〜0.02wt
％ を含有し、残部実質的にFeよりなる鋼を900〜1050℃の
温度において、合計断面減少率が60％以上の熱間圧延を
行ない、900〜1100℃の温度において熱間圧延を終了
し、次いで、900〜700℃の温度にまで30℃／秒以上の冷
却速度で急冷し、その後、550℃の温度以下に平均冷却
速度0.1〜10℃／秒で連続冷却を行なって、微細なフェ
ライト・パーライト組織となし、さらに、減面率10〜40
％の引抜き加工を行なうことを特徴とする耐疲労性およ
び耐摩耗性に優れた熱処理省型高張力鋼線材の製造方
法。 - 【請求項２】C0.20〜0.50wt％、Si0.01〜0.70wt％,Mn1.
0〜2.0wt％、 V0.03〜0.25wt％、Al0.02〜0.06wt％、N0.006〜0.02wt
％ を含有し、かつ、 Ni0.05〜0.5wt％、Cr0.05〜0.5wt％、Mo0.05〜0.5wt％ の内から選んだ１種または２種以上を含有し、残部実質
的にFeよりなる鋼を900〜1050℃の温度において、合計
断面減少率が60％以上の熱間圧延を行ない、900〜1100
℃の温度において熱間圧延を終了し、次いで、900〜700
℃の温度にまで30℃／秒以上の冷却速度で急冷し、その
後、550℃の温度以下に平均冷却速度0.1/10℃／秒で連
続冷却を行なって、微細なフェライト・パーライト組織
となし、さらに、減面率10〜40％の引抜き加工を行なう
ことを特徴とする耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処
理省略型高張力鋼線材の製造方法。 - 【請求項３】C0.20〜0.50wt％、Si0.01〜0.70wt％,Mn1.
0〜2.0wt％、 V0.03〜0.25wt％、Al0.02〜0.06wt％、N0.006〜0.02wt
％ を含有し、 Nb0.005〜0.05wt％、Ti0.005〜0.05wt％、Zr0.005〜0.0
5wt％ の内から選んだ１種または２種以上を含有し、残部実質
的にFeよりなる鋼を900〜1050℃の温度において、合計
断面減少率が60％以上の熱間圧延を行ない、900〜1100
℃の温度において熱間圧延を終了し、次いで、900〜700
℃の温度にまで30℃／秒以上の冷却速度で急冷し、この
後、550℃の温度以下に平均冷却速度0.1〜10℃／秒で連
続冷却を行なって、微細なフェライト・パーライト組織
となし、さらに、減面率10〜40％の引抜き加工を行なう
ことを特徴とする耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処
理省略型高張鋼線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253206A JP2802155B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253206A JP2802155B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04131323A JPH04131323A (ja) | 1992-05-06 |
| JP2802155B2 true JP2802155B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=17248031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2253206A Expired - Lifetime JP2802155B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2802155B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3409055B2 (ja) | 1998-10-16 | 2003-05-19 | 浦項綜合製鐵株式会社 | 伸線加工性が優れた高強度鋼線用線材及び高強度鋼線の製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2774098B1 (fr) * | 1998-01-28 | 2001-08-03 | Ascometal Sa | Acier et procede pour la fabrication de pieces de mecanique secables |
| JP5486634B2 (ja) * | 2012-04-24 | 2014-05-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 冷間加工用機械構造用鋼及びその製造方法 |
| CN103911549B (zh) * | 2014-04-26 | 2017-01-11 | 河北联合大学 | V‑n微合金化高强韧大规格角钢及其生产方法 |
| JP6828592B2 (ja) * | 2017-05-24 | 2021-02-10 | 日本製鉄株式会社 | 伸線加工用熱間圧延線材 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1400872A (en) * | 1972-11-15 | 1975-07-16 | Bridon Ltd | Production of low alloy steel wire |
| JPS5420931B2 (ja) * | 1973-09-10 | 1979-07-26 | ||
| JPS62209A (ja) * | 1985-06-24 | 1987-01-06 | 井関農機株式会社 | 移植装置 |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP2253206A patent/JP2802155B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3409055B2 (ja) | 1998-10-16 | 2003-05-19 | 浦項綜合製鐵株式会社 | 伸線加工性が優れた高強度鋼線用線材及び高強度鋼線の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04131323A (ja) | 1992-05-06 |
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