JP2922316B2 - Manufacturing method of high strength steel wire - Google Patents

Manufacturing method of high strength steel wire

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JP2922316B2
JP2922316B2 JP455291A JP455291A JP2922316B2 JP 2922316 B2 JP2922316 B2 JP 2922316B2 JP 455291 A JP455291 A JP 455291A JP 455291 A JP455291 A JP 455291A JP 2922316 B2 JP2922316 B2 JP 2922316B2
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征雄 落合
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  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スティールコード、Z
nめっき鋼撚線、PC鋼線、つり橋用ケーブルなどに使
用される高強度鋼線の製造方法に関するものである。
The present invention relates to a steel cord, Z
The present invention relates to a method for manufacturing a high-strength steel wire used for an n-plated steel stranded wire, a PC steel wire, a suspension bridge cable, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】高炭素鋼線の強度を上げる方策として、
C含有率を上げることは、安価で高い効果が得られるた
め工業的には最も望ましい方法である。しかし、過共析
領域、すなわち、通常Cが0.9%を超える領域では、
パテンティング時に旧オーステナイト粒界に沿って脆い
初析セメンタイトがネットワーク状に生成する。このた
め、伸線加工時、初析セメンタイトに沿った粒界われが
発生しやすくなり、高減面率の伸線加工は不可能とな
る。
2. Description of the Related Art As a measure for increasing the strength of a high carbon steel wire,
Increasing the C content is the most industrially desirable method because it is inexpensive and has a high effect. However, in the hypereutectoid region, that is, the region where C is usually more than 0.9%,
During patenting, brittle pro-eutectoid cementite is formed in a network along the prior austenite grain boundaries. For this reason, at the time of wire drawing, grain boundaries along pro-eutectoid cementite tend to occur, and wire drawing with a high area reduction becomes impossible.

【0003】従来、過共析鋼の伸線加工性を向上させる
方法として、熱処理ないしは合金元素の添加により初析
セメンタイトの生成を抑制する方法、あるいは伸線方法
を工夫することにより初析セメンタイト起因の延性劣化
を防止する方法が開発されている。たとえば、特公昭5
6−8893号公報には、熱処理により組織を粒状セメ
ンタイトが分散したパーライト組織に変える方法が開示
されている。これは、過共析鋼線をオーステナイト化
し、油焼き入れ処理してマルテンサイト組織とした後、
770〜930℃の温度域に急速加熱して粒状セメンタ
イトを析出せしめ、目標加熱温度に到達後直ちに535
〜660℃の温度でパテンティング処理する方法であ
る。この方法は、伸線加工限界を高める方法としてはす
ぐれているが、粒状化したセメンタイトは層状に発達し
たセメンタイトと異なり、強化への寄与が小さい(パテ
ンティング後の強度が低く、伸線時の加工硬化も小さ
い)ため、C含有率を高めた効果を生かすことができな
い。
Conventionally, as a method of improving the drawability of hypereutectoid steel, a method of suppressing the formation of proeutectoid cementite by heat treatment or addition of an alloy element, or a method of evoking proeutectoid cementite by devising a drawing method. Methods have been developed to prevent ductile degradation. For example,
No. 6-8893 discloses a method of changing the structure to a pearlite structure in which granular cementite is dispersed by heat treatment. This is austenitized hypereutectoid steel wire, after oil quenching to martensite structure,
The mixture was rapidly heated to a temperature range of 770 to 930 ° C. to precipitate particulate cementite.
This is a method of performing a patenting process at a temperature of 6660 ° C. This method is excellent as a method of raising the drawing limit, but the cementite that has been granulated has a small contribution to strengthening unlike cementite developed in a layered form (the strength after patenting is low, (The work hardening is also small.) Therefore, the effect of increasing the C content cannot be utilized.

【0004】本発明者らは、これまでに、合金元素の添
加効果を利用して初析セメンタイトの発生を抑制する方
法を研究し、特願平1−281825号および特願平1
−76825号として特許出願している。これらはいず
れも、0.1〜0.3%のCrを添加することを特徴と
しているが、これらによっても小量の初析セメンタイト
の生成は防止できない。
The inventors of the present invention have studied a method of suppressing the generation of proeutectoid cementite by utilizing the effect of adding an alloy element.
Patent application No. -76825. All of them are characterized by adding 0.1 to 0.3% of Cr, but they cannot prevent the formation of a small amount of proeutectoid cementite.

【0005】また、特開昭63−186852号公報に
は、5〜50ppm のREMおよびCa,Mg,Ba,S
rのうちの1種類以上を合計で5〜50ppm 添加する方
法が開示されている。これらの元素はいずれも、硫化物
と酸化物を同時に生成させる元素である。これらの添加
により生成したREM,Ca,Mg,Ba,Srを含む
微細な硫化物酸化物を核としてパーライト変態を促進さ
せ、マルテンサイトや初析セメンタイトの生成を抑制し
ようとする方法である。しかし、この方法では、上記の
微量元素の添加だけでなく、微細な硫化物酸化物を出現
させるために、S,O,Alの含有率も制御せねばなら
ず、従って製造管理はきわめて複雑なものとなる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 63-186852 discloses that 5-50 ppm of REM and Ca, Mg, Ba, S
A method is disclosed in which at least one of r is added in a total of 5 to 50 ppm. All of these elements are elements that simultaneously generate sulfide and oxide. In this method, pearlite transformation is promoted using fine sulfide oxides containing REM, Ca, Mg, Ba, and Sr generated by these additions as nuclei to suppress the formation of martensite and proeutectoid cementite. However, in this method, not only the addition of the above-mentioned trace elements, but also the content of S, O, and Al must be controlled in order to make fine sulfide oxides appear, so that production control is extremely complicated. It will be.

【0006】一方、初析セメンタイトが存在しても伸線
加工性が低下せぬように、塑性加工面からの改善を行な
った例としては、伸線前にローラーダイス加工ないしは
冷間圧延を行なう方法が特開昭63−4016号公報
に、また、ダイスのアプローチ角を10度前後に下げて
伸線する方法が、前記特願平1−281825号に記載
されている。これらは、いずれも伸線加工時に鋼線中心
部にかかる引張り応力を軽減させることにより、初析セ
メンタイト起因の内部クラックの発生を抑制しようとし
たものである。しかし、この方法が、効果を有するの
は、生成した初析セメンタイトの量が少なく、かつ、粒
界に薄く存在している場合、すなわち、Cが1%以下の
場合や小量のCr添加により初析セメンタイトの生成が
抑制されている場合に限られる。一方、これらの方法は
伸線機とは別に新たにローラーダイスや圧延機を装備せ
ねばならないこと、また、ダイスの管理や厳しくせねば
ならないことなど製造上の問題も少なくない。
[0006] On the other hand, as an example of improvement from the plastic working surface so that the drawability is not deteriorated even if proeutectoid cementite is present, roller dies or cold rolling is performed before drawing. The method is described in JP-A-63-4016, and the method of drawing while reducing the approach angle of the die to about 10 degrees is described in Japanese Patent Application No. 1-281825. These are all intended to suppress the occurrence of internal cracks due to proeutectoid cementite by reducing the tensile stress applied to the center of the steel wire during wire drawing. However, this method is effective only when the amount of generated pro-eutectoid cementite is small and thinly present at the grain boundary, that is, when C is 1% or less or when a small amount of Cr is added. Only when the formation of proeutectoid cementite is suppressed. On the other hand, these methods have many manufacturing problems such as the necessity of newly installing a roller die and a rolling mill separately from the wire drawing machine, and the necessity of strictly managing and strictly controlling the dies.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来技術では、過共析鋼における粒界初析セメンタイトの
発生を完全に阻止することはできない。本発明は、この
ような従来技術の諸問題点を解消するものであって、過
共析鋼における粒界初析セメンタイトの生成を完全に阻
止することにより、高減面率の伸線加工を可能ならし
め、C含有率を高めた効果を十分生かした高強度鋼線の
製造方法を提供することを目的とする。
As described above, the prior art cannot completely prevent the generation of grain boundary proeutectoid cementite in hypereutectoid steel. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and completely prevents the generation of grain boundary proeutectoid cementite in hypereutectoid steel, thereby enabling wire drawing with high area reduction. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a high-strength steel wire that makes full use of the effect of increasing the C content as much as possible.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、重量
比として、 C :0.90〜1.25%、 Si:0.15〜1.5%、 Mn:0.3〜1.0%、 Ni:0.1〜0.5%、 必要に応じて、 Cr:0.1〜1.0%、および V :0.02〜0.30%の1種ないし2種、さらに Al,Ti,Nb,Zr,Bの1種ないし2種以上をそ
れぞれ0.1%以下含有し、残余をFeおよび不可避的
不純物からなる鋼線を加熱してオーステナイト化したの
ち、(1)式で規定される範囲の冷却速度で400〜6
50℃に保持された冷媒中に焼き入れ、引き続き該冷媒
中で恒温変態を完了させることにより初析セメンタイト
を含まない微細パーライト組織とすることを特徴とする
高強度鋼線の製造方法である。 Y≦0.16 logX+0.82 (1) ただし、Yは鋼のC含有率(%)、Xは冷却速度(℃/
sec)を示す。
That is, according to the present invention, as a weight ratio, C: more than 0.90 to 1.25%, Si: 0.15 to 1.5%, Mn: 0.3 to 1.0%. %, Ni: 0.1 to 0.5%, if necessary, one or two kinds of Cr: 0.1 to 1.0%, and V: 0.02 to 0.30%, and further, Al, One or more of Ti, Nb, Zr, and B are each contained in an amount of 0.1% or less, and the remainder is austenitized by heating a steel wire composed of Fe and unavoidable impurities, and then defined by equation (1). 400 to 6 at a cooling rate in the range
A method for producing a high-strength steel wire, characterized by quenching in a refrigerant maintained at 50 ° C. and subsequently completing isothermal transformation in the refrigerant to obtain a fine pearlite structure free of proeutectoid cementite. Y ≦ 0.16 logX + 0.82 (1) where Y is the C content (%) of the steel, and X is the cooling rate (° C. /
sec).

【0009】[0009]

【作用】以下に、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0010】本発明者らは、過共析鋼の伸線加工性を改
善すべく多くの実験を行ない、以下に示すように、オー
ステナイト化温度からの冷却条件を選ぶことにより、初
析セメンタイトの生成を阻止できるという新たな知見を
得た。
The present inventors have conducted many experiments to improve the drawability of hypereutectoid steel, and selected cooling conditions from the austenitizing temperature to reduce the proeutectoid cementite as described below. We have obtained new knowledge that generation can be prevented.

【0011】すなわち、本発明者らは、表1に示す組成
の真空溶解鋼を熱間圧延した線材より、直径3mm、高さ
10mmの円柱状試料を製作し、これをArガス中で95
0〜1000℃に誘導加熱してオーステナイト化したの
ち、種々の冷却速度で連続冷却した。冷却後の試料を研
磨し、JIS G0551に規定された方法でエッチン
グしたのち光学顕微鏡により初析セメンタイトの生成状
況を調べた。また、粒界の薄いフィルム状セメンタイト
の生成状況は、研磨後の試料をピクラールでエッチング
したのち走査型電子顕微鏡をもちいて観察した。図1
に、初析セメンタイトの発生限界とC含有率ならびに冷
却速度の関係を示す。このように、初析セメンタイトの
生成はC含有率以外に冷却速度にも依存し、同一C含有
率でも冷却速度を上げることによりその生成を防ぐこと
ができる。図1より、初析セメンタイトの発生しない条
件を鋼のC含有率とオーステナイト域からの冷却速度で
表すと、次式(1)のようになる。 Y≦0.16 logX+0.82 (1) ただし、Yは鋼のC含有率(%)、Xは冷却速度(℃/
sec)を示す。
That is, the present inventors produced a columnar sample having a diameter of 3 mm and a height of 10 mm from a wire rod obtained by hot rolling a vacuum-melted steel having the composition shown in Table 1, and immersing it in an Ar gas at 95%.
After induction heating to 0 to 1000 ° C. to austenitize, continuous cooling was performed at various cooling rates. After cooling, the sample was polished, etched by the method specified in JIS G0551, and then the state of formation of proeutectoid cementite was examined by an optical microscope. The formation state of the film-like cementite having a thin grain boundary was observed using a scanning electron microscope after the polished sample was etched with picral. FIG.
The relationship between the generation limit of proeutectoid cementite, the C content, and the cooling rate is shown in FIG. As described above, the formation of proeutectoid cementite depends on the cooling rate in addition to the C content, and the formation can be prevented by increasing the cooling rate even at the same C content. From FIG. 1, the condition in which proeutectoid cementite does not occur is represented by the following equation (1) when the C content of steel and the cooling rate from the austenite region are expressed. Y ≦ 0.16 logX + 0.82 (1) where Y is the C content (%) of the steel, and X is the cooling rate (° C. /
sec).

【0012】高強度鋼線の実際のパテンティングにおい
ては、連続冷却ではパーライト変態時間が不足するた
め、鉛パテンティングないしは流動層パテンティング処
理を行ない、微細パーライトに恒温変態させる必要があ
る。その際、冷媒である溶融鉛や流動層の温度を制御し
て、鋼線の冷却速度を(1)式を満足する範囲に選択す
れば、初析セメンタイトの発生を完全に防止することが
可能である。しかし、冷媒温度が400℃未満では、鋼
線表層にベイナイトが生成し、伸線可能限界が低下す
る。また、650℃を超えると、パーライトの層状構造
が崩れ、このため、強度、伸線加工限界ともに低下す
る。したがって、冷媒温度は400〜650℃とする。
なお、冷却槽内の温度は均一である必要はない。すなわ
ち、(1)式の冷却速度を得るために、赤熱した鋼線が
進入する側の冷媒温度は低く設定し、その他の部分の温
度は、鋼組成に応じて微細な層状パーライトが得られる
温度に保持すべきである。このような目的のためには、
冷却槽は傾斜加熱できるような構造が望ましく、さらに
は、複数の冷却帯に分割された冷却槽を採用すればなお
良い。
In the actual patenting of a high-strength steel wire, the pearlite transformation time is insufficient in continuous cooling, so it is necessary to perform lead patenting or fluidized bed patenting treatment to transform the pearlite into fine pearlite at a constant temperature. At that time, by controlling the temperature of the molten lead or the fluidized bed as the refrigerant and selecting the cooling rate of the steel wire within the range satisfying the expression (1), it is possible to completely prevent the generation of proeutectoid cementite. It is. However, when the refrigerant temperature is lower than 400 ° C., bainite is generated on the surface of the steel wire, and the wire drawing limit is reduced. On the other hand, when the temperature exceeds 650 ° C., the layer structure of pearlite is broken, and therefore, both the strength and the limit of wire drawing are reduced. Therefore, the refrigerant temperature is set to 400 to 650 ° C.
The temperature in the cooling bath does not need to be uniform. That is, in order to obtain the cooling rate of the formula (1), the temperature of the refrigerant on the side where the glowing steel wire enters is set low, and the temperature of the other portions is set to the temperature at which fine layered pearlite can be obtained according to the steel composition. Should be kept. For this purpose,
It is desirable that the cooling tank has a structure that can perform inclined heating, and more preferably, a cooling tank divided into a plurality of cooling zones is used.

【0013】次に、本発明の成分限定理由について説明
する。Cは強度を上げるための有効かつ経済的な元素で
あり、本発明の最も重要な元素の一つである。C含有率
を上げるに伴ない、パテンティング後の強度ならびに伸
線時の加工硬化量が増大する。したがって、伸線加工に
より高強度鋼線を得るためには、C含有量は高い方が有
利であり、本発明では、0.90%とする。一方、C
含有率が1.25%を超した場合、(1)式が示すよう
に、初析セメンタイトの発生を防止するために必要な冷
却速度は480℃/sec を超えるため、工業的に実現が
困難となる。したがって、C含有率の上限は1.25%
とする。
Next, the reasons for limiting the components of the present invention will be described. C is an effective and economical element for increasing the strength, and is one of the most important elements of the present invention. As the C content is increased, the strength after patenting and the amount of work hardening during drawing are increased. Therefore, in order to obtain a high strength steel wire by wire drawing, C content is advantageously higher, in the present invention, to 0.90 percent. On the other hand, C
If the content exceeds 1.25%, the cooling rate required to prevent the generation of pro-eutectoid cementite exceeds 480 ° C./sec, as indicated by the equation (1), so that it is difficult to realize industrially. Becomes Therefore, the upper limit of the C content is 1.25%.
And

【0014】Siは脱酸剤として0.15%以上添加す
る。一方、Siは合金元素として、フェライトに固溶し
て顕著な固溶強化作用を示す。また、フェライト中のS
iは伸線後の溶融亜鉛めっきやブルーイング時の強度低
下を低減させる効果を有するため、高強度鋼線の製造に
は不可欠な元素である。しかし、1.5%を超えると、
伸線後の鋼線の延性が低下するため、1.5%を上限と
する。
[0014] Si is added as a deoxidizing agent in an amount of 0.15% or more. On the other hand, Si, as an alloy element, forms a solid solution in ferrite and exhibits a remarkable solid solution strengthening action. In addition, S in ferrite
i is an indispensable element in the production of high-strength steel wires because it has the effect of reducing the strength reduction during hot-dip galvanizing after drawing and bluing. However, if it exceeds 1.5%,
Since the ductility of the drawn steel wire is reduced, the upper limit is 1.5%.

【0015】Mnも脱酸剤として0.3%以上添加す
る。また、Mnは焼入れ性向上効果が大きいため、線径
が大きい場合には、Mn含有率を上げることにより断面
内の均一性を高めることが可能であり、伸線後の鋼線の
延性向上に有効である。しかし、1.0%を超えると、
中心偏析部にマルテンサイトが生成し、伸線加工性が劣
化するため、1.0%を上限とする。
Mn is also added as a deoxidizing agent in an amount of 0.3% or more. In addition, since Mn has a large quenching property improving effect, when the wire diameter is large, it is possible to increase the Mn content to improve the uniformity in the cross section, and to improve the ductility of the steel wire after drawing. It is valid. However, if it exceeds 1.0%,
Since martensite is generated in the center segregation part and wire drawing workability is deteriorated, the upper limit is 1.0%.

【0016】Niは、Mnと同様、パーライトの強度と
靭性を高めるため、0.1%以上添加する。0.1%未
満ではその効果が十分でなく、一方、0.5%を超える
と変態に要する時間が長くなり、マルテンサイトが発生
しやすくなるため、0.5%を上限とする。
Ni, like Mn, is added in an amount of 0.1% or more to increase the strength and toughness of pearlite. If it is less than 0.1%, the effect is not sufficient. On the other hand, if it exceeds 0.5%, the time required for transformation becomes longer and martensite is easily generated, so the upper limit is 0.5%.

【0017】Crはパーライトのラメラー間隔を低減
し、鋼線の強度と伸線加工性を向上させるため、必要に
応じて0.1%以上添加する。0.1%未満ではその効
果が十分でなく、一方、1.0%を超えると変態に要す
る時間が長くなり、生産性が著しく低下するため、1.
0%を上限とする。VはMnと同様、焼入れ性を向上さ
せるが、一方、炭化物を形成して析出硬化によりパーラ
イトを強化する。この目的のため、必要に応じて0.0
2%以上添加する。しかし、V添加によりパーライト変
態が遅れ、マルテンサイトやベイナイトが生成し易くな
るため、さらには、V炭化物の析出硬化作用が飽和する
ため0.3%を上限とする。
Cr is added in an amount of 0.1% or more as necessary to reduce the lamellar spacing of pearlite and to improve the strength and drawability of the steel wire. If it is less than 0.1%, the effect is not sufficient. On the other hand, if it exceeds 1.0%, the time required for transformation becomes longer, and the productivity is significantly reduced.
0% is the upper limit. V improves hardenability, like Mn, but forms carbides and strengthens pearlite by precipitation hardening. For this purpose, 0.0
Add 2% or more. However, the addition of V delays the pearlite transformation and facilitates the formation of martensite and bainite. Further, the precipitation hardening effect of V carbide is saturated, so the upper limit is 0.3%.

【0018】以上の強化元素に加えて、必要に応じてA
l,Ti,Nb,Zr,Bの1種ないし2種以上を0.
1%以下添加する。これらの元素はいずれも窒化物や炭
化物を生成しやすく、このため、オーステナイト粒を細
粒化する傾向が強い。パテンティング後の鋼線の絞り値
を高め、伸線加工性を向上させるためにはオーステナイ
ト粒の微細化が効果的である。従って、つり橋用ケーブ
ルワイヤなどを製造する場合には、これら窒化物、炭化
物形成元素を添加することにより好ましい結果が得られ
る。しかし、0.1%を超えて添加しても、その効果は
飽和するばかりか、非金属介在物が増加するため、0.
1%を上限とする。
In addition to the above strengthening elements, A
1, one, two or more of Ti, Nb, Zr, and B.
Add 1% or less. All of these elements tend to form nitrides and carbides, and therefore have a strong tendency to reduce austenite grains. In order to increase the drawing value of the steel wire after patenting and improve drawability, it is effective to make austenite grains fine. Therefore, in the case of manufacturing a suspension bridge cable wire or the like, a favorable result can be obtained by adding these nitride and carbide forming elements. However, the addition of more than 0.1% not only saturates the effect but also increases nonmetallic inclusions.
The upper limit is 1%.

【0019】[0019]

【実施例1】本実施例では400kgf/mm2 以上の引張
強さを有する細線を本発明法の対象材とするものであ
り、以下に該引張強さ外となる比較例と従来例と共にそ
れらの製造結果について説明する。表2に示す化学成分
の直径2.7mmの鋼線を、鉛パテンティング後伸線して
0.45mmの細線を製造した。表3にパテンティング条
件、パテンティング後の特性、および伸線後の細線の特
性を示す。C含有率が0.86%(A−1鋼)では、目
標強度が得られず、一方、1.35%(A−4鋼)で
は、冷却速度不足のため初析セメンタイトが生成し、伸
線できなかった。同様に、C含有率が1.20%(A−
3a鋼)でも、表3に示すように、冷却速度が20℃/
sec と(1)式を満足しない場合、初析セメンタイトが
生成し、伸線後の捻回値が低下したため、目標とする細
線の製造はできなかった。B添加鋼(A−3鋼)は、非
添加鋼(A−2鋼)にくらべて、パテンティング後の絞
り値が高く、また、伸線後の捻回値も高い。従来法は、
特願平1−281825号に記載された方法である。本
発明法で製造された細線は、いずれも400kgf/mm2
以上の強度を有し、従来法で製造されたものにくらべ
て、強度が高く、延性、特に捻回値に優れている。
Embodiment 1 In this embodiment, a thin wire having a tensile strength of 400 kgf / mm 2 or more is used as a target material of the method of the present invention. Will be described. A 2.7 mm diameter steel wire having the chemical composition shown in Table 2 was drawn after lead patenting to produce a 0.45 mm fine wire. Table 3 shows the patenting conditions, the characteristics after patenting, and the characteristics of the fine wire after drawing. When the C content is 0.86% (A-1 steel), the target strength cannot be obtained. On the other hand, when the C content is 1.35% (A-4 steel), proeutectoid cementite is generated due to insufficient cooling rate, and I could not draw. Similarly, when the C content is 1.20% (A-
3a steel), as shown in Table 3, the cooling rate was 20 ° C. /
When sec and the formula (1) were not satisfied, proeutectoid cementite was formed and the torsion value after drawing was lowered, so that the target thin wire could not be produced. The B-added steel (A-3 steel) has a higher drawing value after patenting and a higher torsion value after wire drawing than the non-added steel (A-2 steel). The conventional method is
This is a method described in Japanese Patent Application No. 1-281825. Each of the thin wires manufactured by the method of the present invention has a weight of 400 kgf / mm 2.
It has the above strength, and has higher strength and ductility, especially excellent torsion value, as compared with those manufactured by the conventional method.

【0020】[0020]

【実施例2】以下、吊り橋や斜張橋を支持する高強度亜
鉛めっき鋼線の製造結果について説明する。表4に鋼線
の化学成分を示す。B−1からB−4の各鋼は、直径7
mmで引張強さ210kgf/mm2 以上の鋼線の製造を目的
とし、また、C−1からC−4の各鋼は、直径5mmで引
張強さ230kgf/mm2 以上の鋼線の製造を目的として
いる。また、従来法は、いずれも特願平1−76825
号に記載された方法である。表5に示すように、直径1
3mmおよび11mmの鋼線を鉛パテンティングした後、目
標とする線径まで伸線後溶融亜鉛めっきを施した。Si
含有率の増加により強度は増大するが、1.61%(B
−3鋼)では延性不足となり、めっき鋼線の捻回値は低
下した。一方、Mnが1.08%(C−3鋼)の場合
も、中心偏析部に生成したマルテンサイトにより、めっ
き鋼線の捻回値は著しく低下した。また、低い鉛浴温度
375℃でパテンティングしたB−1a鋼は変態時間が
不足し、マルテンサイトが生成したため、めっき鋼線の
捻回値は大幅に低下した。以上のように、本発明法によ
り溶融亜鉛めっき鋼線を製造すれば、従来法では得られ
なかった高強度鋼線、すなわち、強度が約30kgf/mm
2 高く、かつ、一段と捻回特性の優れた鋼線を得ること
ができる。
[Embodiment 2] The production results of a high-strength galvanized steel wire for supporting a suspension bridge or a cable-stayed bridge will be described below. Table 4 shows the chemical composition of the steel wire. Each steel of B-1 to B-4 has a diameter of 7
The purpose is to produce steel wires with a tensile strength of 210 kgf / mm 2 or more in mm and each of steels C-1 to C-4 with a diameter of 5 mm and a tensile strength of 230 kgf / mm 2 or more. The purpose is. The conventional methods are all disclosed in Japanese Patent Application No. Hei.
This is the method described in the issue. As shown in Table 5, the diameter 1
After lead patenting of 3 mm and 11 mm steel wires, the wire was drawn to a target wire diameter and then hot-dip galvanized. Si
The strength increases with an increase in the content, but 1.61% (B
-3 steel), the ductility was insufficient, and the twist value of the plated steel wire was reduced. On the other hand, when Mn was 1.08% (C-3 steel), the torsion value of the plated steel wire was significantly reduced due to the martensite generated in the central segregation portion. In addition, the transformation time of the B-1a steel patented at a low lead bath temperature of 375 ° C. was insufficient, and martensite was generated, so that the torsion value of the plated steel wire was significantly reduced. As described above, if a hot-dip galvanized steel wire is manufactured by the method of the present invention, a high-strength steel wire that cannot be obtained by the conventional method, that is, a strength of about 30 kgf / mm
(2) It is possible to obtain a steel wire which is higher and more excellent in twisting characteristics.

【0021】[0021]

【実施例3】以下、高強度亜鉛めっき鋼撚線(ACSR
用鋼線)の製造結果について説明する。表6に鋼線の化
学成分を示す。D−1からD−5までの各鋼は直径2.
8mm、また、E−1からE−5までの各鋼は直径2.0
mmの、それぞれ引張強さ250kgf/mm2 以上の高強度
鋼線の製造を目的としている。10mmおよび7mmの鋼線
を流動層パテンティング後、目標線径まで伸線し、その
後、溶融亜鉛めっきを行なった。表7に結果を示す。C
r含有量は0.06%(D−1鋼)では、その効果が小
さく、目標強度が得られない。一方、1.11%(D−
4鋼)では、変態時間不足のためパテンティング組織に
マルテンサイトが発生したため、断線が頻発し、伸線は
不可能であった。また、パテンティング条件が本発明法
範囲より外れる(D−2a鋼)は目標の強度および捻回
値に達しない。他方炭窒化物生成元素を添加しない(E
−1鋼)も本実施例で対象とする引張強さを得ることが
できず(従ってE−1鋼は本実施例では比較法とし
た。)、またVを多量に添加した(E−4鋼)は、捻回
値が低い。尚、従来法(D−5鋼)は、特開昭63−4
016号公報に開示された方法であり、ローラーダイス
伸線後、通常の伸線を行なったものである。また、従来
法(E−5鋼)は、特開昭63−186852号公報に
開示された方法である。表7に見るように、従来法で達
成できる強度は220kgf/mm2 級であり捻回値も低
い。これに対して、本発明法によれば250kgf/mm2
級の製造が可能であり、さらに、初析セメンタイトの生
成が完全に抑制されているために、高強度化されている
にもかかわらず、捻回特性は逆に向上している。
Embodiment 3 A high-strength galvanized steel strand (ACSR)
The production results of the steel wire for use in the present invention will be described. Table 6 shows the chemical composition of the steel wire. Each steel from D-1 to D-5 has a diameter of 2.
8mm and each steel from E-1 to E-5 has a diameter of 2.0
It is intended to produce high-strength steel wires each having a tensile strength of 250 kgf / mm 2 or more in mm. After 10 mm and 7 mm steel wires were patented in a fluidized bed, they were drawn to a target wire diameter, and then hot-dip galvanized. Table 7 shows the results. C
When the r content is 0.06% (D-1 steel), the effect is small and the target strength cannot be obtained. On the other hand, 1.11% (D-
In the case of No. 4 steel), martensite was generated in the patenting structure due to insufficient transformation time, so that disconnection frequently occurred and wire drawing was impossible. When the patenting condition is out of the range of the present invention (D-2a steel), the target strength and torsion value are not reached. On the other hand, no carbonitride forming element is added (E
(E-1 steel) also failed to obtain the tensile strength targeted in this example (therefore, E-1 steel was a comparative method in this example), and a large amount of V was added (E-4). Steel) has a low torsion value. The conventional method (D-5 steel) is disclosed in
No. 016, in which a normal drawing is performed after drawing a roller die. The conventional method (E-5 steel) is a method disclosed in JP-A-63-186852. As shown in Table 7, the strength achievable by the conventional method is of the order of 220 kgf / mm 2 and the twist value is low. On the other hand, according to the method of the present invention, 250 kgf / mm 2
Since the production of grades is possible and the production of pro-eutectoid cementite is completely suppressed, the torsion properties are improved despite the high strength.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】[0024]

【表3】 [Table 3]

【0025】[0025]

【表4】 [Table 4]

【0026】[0026]

【表5】 [Table 5]

【0027】[0027]

【表6】 [Table 6]

【0028】[0028]

【表7】 [Table 7]

【0029】[0029]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明法によれ
ば、従来より強度が高く、かつ、捻回特性に優れたスチ
ールコード、ACSR用鋼線、吊り橋用ケーブル、PC
鋼線などの高強度鋼線を製造することが可能である。
As described above, according to the method of the present invention, a steel cord, a steel wire for an ACSR, a cable for a suspension bridge,
It is possible to manufacture high-strength steel wires such as steel wires.

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

【図1】初析セメンタイトの発生限界とC含有率ならび
に冷却速度の関係を示す。
FIG. 1 shows the relationship between the generation limit of proeutectoid cementite, the C content, and the cooling rate.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C21D 9/52 103 C21D 6/00 C21D 8/06 C22C 38/00 301 C22C 38/08 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C21D 9/52 103 C21D 6/00 C21D 8/06 C22C 38/00 301 C22C 38/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 重量比で C :0.90〜1.25%、 Si:0.15〜1.5%、 Mn:0.3〜1.0%、 Ni:0.1〜0.5%、 残余をFeおよび不可避的不純物からなる鋼線を加熱し
てオーステナイト化したのち、(1)式で規定される範
囲の冷却速度で400〜650℃に保持された冷媒中に
焼き入れ、引き続き該冷媒中で恒温変態を完了させるこ
とにより初析セメンタイトを含まない微細パーライト組
織とすることを特徴とする高強度鋼線の製造方法。 Y≦0.16 logX+0.82 (1) ただし、Yは鋼のC含有率(%)、Xは冷却速度(℃/
sec)を示す。
1. A weight ratio of C: more than 0.90 to 1.25%, Si: 0.15 to 1.5%, Mn: 0.3 to 1.0%, Ni: 0.1 to 0.1%. 5%, a steel wire consisting of Fe and unavoidable impurities is heated to austenite, and then quenched in a refrigerant maintained at 400 to 650 ° C. at a cooling rate in a range defined by the formula (1). A method for producing a high-strength steel wire, characterized by obtaining a fine pearlite structure not containing pro-eutectoid cementite by continuously completing isothermal transformation in the refrigerant. Y ≦ 0.16 logX + 0.82 (1) where Y is the C content (%) of the steel, and X is the cooling rate (° C. /
sec).
【請求項2】 重量比で C :0.90〜1.25%、 Si:0.15〜1.5%、 Mn:0.3〜1.0%、 Ni:0.1〜0.5%、 および Cr:0.1〜1.0%、 V :0.02〜0.30%の1種ないし2種、 さらにAl,Ti,Nb,Zr,Bの1種ないし2種以
上をそれぞれ0.1%以下含有し、残余をFeおよび不
可避的不純物からなる鋼線を加熱してオーステナイト化
したのち、(1)式で規定される範囲の冷却速度で40
0〜650℃に保持された冷媒中に焼き入れ、引き続き
該冷媒中で恒温変態を完了させることにより初析セメン
タイトを含まない微細パーライト組織とすることを特徴
とする高強度鋼線の製造方法。 Y≦0.16 logX+0.82 (1) ただし、Yは鋼のC含有率(%)、Xは冷却速度(℃/
sec)を示す。
2. A weight ratio of C: more than 0.90 to 1.25%, Si: 0.15 to 1.5%, Mn: 0.3 to 1.0%, Ni: 0.1 to 0.1%. 5%, 1 to 2 types of Cr: 0.1 to 1.0%, V: 0.02 to 0.30%, and 1 to 2 or more types of Al, Ti, Nb, Zr, B A steel wire containing 0.1% or less of each and the remainder consisting of Fe and unavoidable impurities is heated to austenite, and then cooled at a cooling rate in the range defined by the formula (1).
A method for producing a high-strength steel wire, characterized by quenching in a refrigerant maintained at 0 to 650 ° C. and subsequently completing the isothermal transformation in the refrigerant to obtain a fine pearlite structure free of proeutectoid cementite. Y ≦ 0.16 logX + 0.82 (1) where Y is the C content (%) of the steel, and X is the cooling rate (° C. /
sec).
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