JP2934362B2 - 高強度極細線用低合金鋼線材 - Google Patents

高強度極細線用低合金鋼線材

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JP2934362B2 JP6851293A JP6851293A JP2934362B2 JP 2934362 B2 JP2934362 B2 JP 2934362B2 JP 6851293 A JP6851293 A JP 6851293A JP 6851293 A JP6851293 A JP 6851293A JP 2934362 B2 JP2934362 B2 JP 2934362B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車タイヤ、
ゴムホース、コンベアベルトなどの補強材に用いられる
スチールコード用の低合金鋼線材に関するものである。
合金元素の組み合わせにより0.40mm以下で4000
MPa 以上が可能であり、タイヤ、ゴムホース、コンベヤ
ベルトなどの軽量化に極めて有効である。伸線加工性が
良好なので極細伸線加工、撚り加工時低い断線率で40
00MPa 以上の高強度極細線が生産できる。
【0002】
【従来の技術】スチールコード等の極細線用線材は熱間
圧延後、伸線加工、パテンティングを繰り返して最終仕
上げ線径にする。最終仕上げ伸線では強度を強くするた
めに大きな伸線加工歪が必要である。そのため、パテン
ティング材の強度ばかりでなく、極細伸線加工性も要求
される。最近、部品の軽量化のために極細線の高強度化
の要求が強く、そのため種々の合金鋼成分が提案されて
いる。しかし、工業的に利用されている例は少ないよう
である。この原因の一つは炭素鋼に比較して伸線加工性
が劣るためと考えられる。
【0003】例えば特公平4−2662号公報ではS
i,Mn,Ni,Cr,V,Coを添加した低合金鋼を
提案しているが、実施例からみると0.20mmで最高3
874MPa (395 kgf/mm2 )である。合金元素の量
が多いのでパテンティング、伸線加工が炭素鋼に比較し
て難しいことが考えられる。そこで工業的に利用しやす
い、即ちパテンティング、伸線加工のしやすい高強度極
細線用低合金鋼線材の開発が望まれていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
事情に着目して行われたものである。合金元素をうまく
組み合わせることによりパテンティング材強度も高く、
かつ伸線加工性も改善した。合金元素も比較的安価なも
のを組み合わせているため、工業的にも利用しやすい低
合金鋼となっている。
【0005】
【課題を解決するための手段および作用】すなわち、本
発明の要旨は以下の通りである。C:0.70〜0.9
5%,Si:0.10〜0.50%,Mn:0.10〜
0.60%,Cr:0.05〜0.35%,B:0.0
010〜0.0050%,N:0.0040%以下を含
み、更にMo:0.02〜0.15%及びV:0.05
〜0.35%のうちの1種または2種を含み、残部が鉄
及び不可避的不純物よりなる線径が0.40mm以下で引
張強さが4000MPa 以上であることを特徴とする高強
度極細線用低合金鋼線材。
【0006】本発明者は長年の研究によりB添加と強炭
化物形成元素のMo,Vを組み合わせることによりC量
を1%以上に高めなくてもパテンティング材強度が14
50MPa 以上で、かつ伸線加工性の良好な極細線用低合
金鋼が可能であることを見いだした。本発明は線径が
0.40mm以下、引張強さ4000MPa 以上の高強度極
細線を対象としている。そのため、Cが0.70%未満
であるとSi,Mn,Cr,B,Mo,Vを添加しても
4000MPa 以上にすることができない。また、パテン
ティング材強度も1450MPa 以下である。そこで強度
を出すベース元素のCを0.70%以上とした。他方、
Cが0.95%超になるとB,Mo,Vを添加しても伸
線加工性の改善ができず、1000m/min 以上の高速
伸線加工に耐えられない。そのため0.95%以下とし
た。
【0007】次にSiは、0.10%未満であると脱酸
不足により非常に小さな表面疵が発生し、断線原因にな
るので0.10%以上とした。Siが0.50%超にな
るとフェライトの硬化作用が大きくなり極細伸線加工後
の撚り加工性を確保できなくなるのでSiを0.50%
以下とした。Mnについては0.10%未満であるとS
による熱間脆性を防止できないので0.10%以上とし
た。0.60%超となると最終パテンティング時に中心
偏析部に乱れたパーライト組織が発生するので、極細伸
線加工できても撚り加工性が悪化する。そのため0.6
0%以下とした。
【0008】Crについては極細線の高強度化に有効な
0.05%以上とした。しかし、0.35%超となると
最適パテンティング温度が580℃以上になり、炭素鋼
との同時パテンティングができなくなること、最終パテ
ンティング時に未溶解炭化物がでやすくなることと高速
極細伸線加工した製品の撚り加工性が劣化するので0.
35%以下とした。
【0009】パーライト鋼の場合、伸線加工に伴いパー
ライトコロニーが伸線加工方向に回転変形しながら繊維
組織を形成する。この回転変形を行い易くするのがB,
Mo,Vであることを見いだした。Bは粒界に偏析す
る。Bと組み合わせて強炭化物形成元素であるMo,V
を添加すると粒界を強化し回転変形を起こし易くする。
そのため、高速伸線加工時でも断線が起こりにくくな
る。粒界に偏析して効果を出すためにはBが0.001
0%以上必要である。他方、Bが0.0050%超にな
るとMo,Vを添加しても粒界に脆いFe−B化合物が
形成されて、逆に回転変形を阻害する。そこでBは0.
0050%以下とした。
【0010】Bが粒界に有効に偏析するためにはBNの
生成を極力防止する必要がある。Nが0.0040%以
下であれば、BNの生成が抑制でき、Bが粒界へ偏析す
る。Nが0.0040%超になるとBNの生成が多くな
り、Bの粒界への偏析が阻害される。そのためNは0.
0040%以下とした。Mo,Vについては同じ作用を
するので、単独添加でも複合添加でも良い。Moについ
ては少量で効き、0.02%以上0.15%以下が有効
である。Moはパーライト変態を遅延させる作用が大き
いので0.15%超添加するとパテンティング時間が1
分超となり工業的な利用がむずかしい。Vについては
0.05%以上0.35%以下が有効範囲である。Vに
ついてはパーライト変態遅延作用は小さく、0.35%
まで有効である。0.35%超添加するとV炭化物が粗
大化し、回転変形を阻害するようになる。
【0011】以下、実施例によって本発明を説明する。
【0012】
【実施例】表1および表2に示す低合金鋼線材を真空溶
解後5.5mm熱間圧延線材とした。この5.5mm線材を
用いて0.20mm極細線を試作し、その特性を調べた。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】5.5mm線材から3mmまで伸線加工後、中
間鉛パテンティングを行い、1.4mmで最終鉛パテンテ
ィングを行った。1.4mmから0.20mmまで極細伸線
加工を行った。1.4mmから0.90mmまでは150m
/min の乾式伸線を行い、0.90mmから0.20mmま
では湿式のスリップ型の極細伸線機で1200m/min
の高速伸線加工を行った。1000m/min 以下では高
速極細伸線加工性を正しく評価できないためである。
【0016】極細線は撚り加工することが多いので、撚
り加工特性も評価した。撚り加工特性は撚り加工速度1
8000rpm で2本撚り線を試作した場合の断線の発生
の有無で良否を判定した。鋼種AはC量が0.65%と
低いので、極細伸線加工性、撚り加工性は良好である
が、0.20mmで4000MPa に未達である。鋼種Bは
C量が0.99%と多いので、B,Mo,V添加しても
伸線加工性が良好でなく、0.20mm以前の段階で断線
が多発した。鋼種CはSi量が0.08%と低く、脱酸
不良気味で表面疵起因と考えられる断線が多発した。鋼
種DはSi量が0.59%と高く、フェライトが硬くな
ったためと考えられるが0.20mmの絞りが23%と低
く、撚り加工もできなかった。鋼種EはMn量が高いた
めに0.20mmの絞りが低く、撚り加工もできなかっ
た。鋼種FはMn量が0.08%と低いので、線材段階
より表面疵が多かった。極細伸線加工はできたが小さな
表面疵が多数存在していたため撚り加工ができなかっ
た。鋼種GはCr量が0.37%と高く、未溶解炭化物
が存在したので撚り加工できなかった。鋼種HはCr量
が0.04%と低いので、極細伸線加工性、撚り加工性
は良好であったが到達強度が3857MPa と低く、40
00MPa に未達であった。鋼種IはB量が0.0055
%と高いので、粒界にもろいFe−B化合物が発生し、
0.20mmまで伸線加工できなかった。鋼種JはB添加
を行っていないため、Mo,V添加してもパーライトコ
ロニーの回転変形の改善が行われないので、伸線加工性
が不良で0.20mmまで伸線加工できなかった。鋼種K
はN量が0.0041%と高いため、粒界に有効Bがで
きないために伸線加工性が不良であった。鋼種LはB添
加は行ったが、Mo,Vの添加量が少ないため伸線加工
性が不良であった。鋼種MはMo,Vの添加を行わなか
ったため伸線加工の初期の段階で断線が多発した。鋼種
N,O,P,Q,R,S,Tは本発明鋼であり、いずれ
も1.4mmから0.20mmまで断線無く、高速伸線加工
ができ、かつ4000MPa 以上の高強度極細線が得られ
た。この0.20mm高強度極細線は18000rpm の高
速撚り加工も可能であった。延性指標の絞りもいずれも
40%と良好であった。
【0017】以上述べたように本発明鋼により0.40
mm以下で伸線加工性と撚り加工性の良好な4000MPa
以上の高強度極細線が可能である。
【0018】
【発明の効果】本発明により工業的に利用可能な0.4
0mm以下で4000MPa 以上の高強度極細線用低合金鋼
線材が達成でき、安定した極細伸線加工、高速撚り加工
ができる。これにより高強度極細線の安定供給が可能に
なった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−271329(JP,A) 特開 平4−314829(JP,A) 特開 平4−371549(JP,A) 特開 昭62−77441(JP,A) 特公 平4−2662(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C22C 38/00 301 C22C 38/32

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、C:0.70〜0.95%,
    Si:0.10〜0.50%,Mn:0.10〜0.6
    0%,Cr:0.05〜0.35%,B:0.0010
    〜0.0050%,N:0.0040%以下を含み、更
    にMo:0.02〜0.15%及びV:0.05〜0.
    35%のうちの1種または2種を含み、残部が鉄及び不
    可避的不純物よりなる線径が0.40mm以下で引張強さ
    が4000MPa 以上であることを特徴とする高強度極細
    線用低合金鋼線材。
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FR2995250B1 (fr) * 2012-09-07 2016-04-01 Michelin & Cie Fil d'acier a haute trefilabilite comprenant un taux de carbone en masse compris entre 0,6 % et 0,74 % bornes incluses

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