JP2993748B2 - 高強度高延性極細鋼線およびその製造方法 - Google Patents

高強度高延性極細鋼線およびその製造方法

Info

Publication number
JP2993748B2
JP2993748B2 JP3044658A JP4465891A JP2993748B2 JP 2993748 B2 JP2993748 B2 JP 2993748B2 JP 3044658 A JP3044658 A JP 3044658A JP 4465891 A JP4465891 A JP 4465891A JP 2993748 B2 JP2993748 B2 JP 2993748B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
strength
ductility
less
steel
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3044658A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04280944A (ja
Inventor
西田世紀
落合征雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP3044658A priority Critical patent/JP2993748B2/ja
Publication of JPH04280944A publication Critical patent/JPH04280944A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2993748B2 publication Critical patent/JP2993748B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスチールコードなどの高
強度で高延性の極細線の製造方法に関し詳しくは、伸線
により直径0.4mm以下であって引張強さ360kg
f/mm2 以上であるスチールコード用高強度、高延性
の極細線及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高炭素鋼極細線は、通常必要に応じて熱
間圧延した後に調整冷却した直径5.0〜5.5mmの
線材を一次伸線加工後、最終パテンティング処理を行な
い、その後ブラスメッキ処理をへて最終湿式伸線加工に
より製造されている。このような極細鋼線の多くは、撚
り線加工を施した状態でスチールコードとして使用され
ている。撚り線加工は、必要に応じて2本撚り、5本撚
りなどと使い分けがされているが、高速(18000r
pm以上)での加工に耐える延性が必要とされる。更に
は、引張強さが大きいこと靭性や耐疲労性に優れること
等が必要であり、従来からこのような要望に応じて高品
質の鋼材が開発されている。
【0003】例えば、特開昭60−204865号公報
には、Mn含有量を0.3%未満に規制して鉛パテンテ
ィング後の過冷組織の発生を抑え、C、Si、Mn等の
元素量を規制することによって、撚り線時の断線が少な
く高強度および高靭延性の極細線およびスチールコード
用高炭素鋼線材が開示されており、また、特開昭63−
24046号公報には、Si含有量を1.00%以上と
することによって鉛パテンティング材の引張強さを高く
して伸線加工率を小さくした高靭性高延性極細線用線材
が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記特開昭60−20
4865号公報に開示されているのは、伸線により直径
0.5mm以下であって、引張強さ250kgf/mm
2 以上である極細線を製造するための高炭素鋼線材であ
り、また、特開昭63−24046号公報のものは、引
張強さ300kgf/mm2 以上線径0.5mm以下の
極細線を製造するための高炭素鋼線材に関するものであ
る。
【0005】しかしながら、タイヤの軽量化、高性能化
にあわせて、スチールコードのハイテン化が急速に進展
しつつあり、これに応えてスチールコードも引張強さ3
40kgf/mm2 級のものが開発され、更には引張強
さ360kgf/mm2 以上のスチールコードの出現が
期待されている。
【0006】これらの強度上昇の目的は、疲労特性の向
上のためで、特に疲労特性の向上が期待されている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決したものでありその要旨は次の通りである。
【0008】
【0009】() 重量%で C 0.90以上1.10%以下 Si 0.4%以下 Mn 0.5%以下 Cr 0.10以上0.30%以下 Cu 0.2%以上0.8%以下 Al 0.003%以下 残部鉄及び不可避的不純物よりなる高炭素鋼線を用い、
最終パテンティング後の強度を138〜160kgf/
mm2 かつ初析フェライトおよび初析セメンタイトの存
在を面積率で0.02%以下の組織とし、その後、引き
抜き加工により真ひずみで3.4以上の加工を行ない直
径0.4mm以下であって引張強さ360kgf/mm
2 以上の高強度高延性極細鋼線を製造することを特徴と
する高強度高延性極細鋼線の製造方法。
【0010】() 前記()項において、引き抜き
加工にアプローチ角が10°を基準にして8°〜12°
の引き抜きダイスを用いることを特徴とする高強度高延
性極細鋼線の製造方法。
【0011】
【作用】本発明の鋼組成の限定理由は下記のとおりであ
る。通常のパテンティング処理においては0.8%近傍
の共析成分においても旧オーステナイト粒界に添って初
析フェライトが析出すること、またこの初析フェライト
が伸線後の延性低下の原因となることを本発明者らは見
いだした。Cは経済的かつ有効な強化元素であるが、こ
の初析セメンタイトの析出量低下にも有効な元素であ
る。従って引張強さ360kgf/mm2 以上の極細線
とし延性を高めるためには、Cの添加量を0.90%以
上とすることが必要であり、高すぎると延性が低下し伸
線性が劣化するのでその上限を1.10%とする。
【0012】Siは鋼の脱酸のために必要な元素であ
り、従ってその含有量があまりに少ない時、脱酸効果が
不十分となる。またSiは熱処理後に形成されるパーラ
イト中のフェライト相に固溶しパテンティング後の強度
を上げるが、反面フェライトの延性を低下させ伸線後の
極細線の延性を低下させるため0.4%以下とする。
【0013】Mnは鋼の焼き入れ性を確保するために小
量のMnを添加することが望ましい。しかし、多量のM
nの添加は偏析を引き起こしパテンティングの際にベイ
ナイト、マルテンサイトという過冷組織が発生しその後
の伸線性を害するため0.5%以下とする。
【0014】本発明の様な過共析鋼の場合、パテンティ
ング後の組織においてセメンタイトのネットワークが発
生しやすくセメンタイトの厚みのあるものが析出しやす
い。この鋼において高強度高延性を実現するためには、
パーライトを微細にし、かつ先に述べた様なセメンタイ
トネットワークや厚いセメンタイトを無くす必要があ
る。Crはこの様なセメンタイトの異常部の出現を抑制
しさらにパーライトを微細にする効果を持っている。し
かし、多量の添加は熱処理後のフェライト中の転位密度
を上昇させるため引き抜き加工後の極細線の延性を著し
く害することになる。従ってCr添加量はその効果が期
待できる0.10%以上としフェライト中の転位密度を
増加させ延性を害することの無い0.40%以下とす
る。
【0015】Cuは鋼の陽極分極性を高める元素であ
り、伸線後のワイヤの腐食疲労特性を向上させるために
添加する。Cuの効果のある0.2%以上添加し、上限
を鋼の熱処理特性を低下させることのない0.8%以下
とする。
【0016】従来の極細鋼線と同様に延性を確保するた
めのSの含有量を0.020%以下とし、PもSと同様
に線材の延性を害するのでその含有量を0.020%以
下とするのが望ましい。
【0017】極細線の延性を低下させる原因としてAl
23、MgO−Al23 等のAl23を主成分とす
る非延性介在物の存在がある。従って、本発明において
は非延性介在物による延性低下を避けるために、Al含
有量を0.003%以下とする。本発明の製造方法の限
定理由は以下の述べるとおりである。
【0018】本発明における極細線用線材においては、
パテンティング処理後の強度増加のため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の添加量を低
く抑え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極細線の延性劣化が従来鋼並にと
どまり、高強度と高延性が可能となった。これらの成分
設計に加えてCuを添加する事で、Cuの耐食作用によ
り腐食疲労特性を向上することが出来た。
【0019】本発明材は過共析鋼であるため、熱間圧延
後の線径で得られる組織に不良部分が発生しやすい。こ
の不良部分は、一次伸線過程における微小クラックの発
生源となる。しかし微小クラックの発生を組織の改善に
より低減することは本発明鋼が過共析鋼であるため難し
い。本発明者らは、引き抜き加工に10°を基準にして
8°〜12°の引き抜きダイスを用いることで容易にこ
の問題が解決できることを見いだした。一般的に、高炭
素鋼線の伸線は、引き抜き力が最も低下するアプローチ
角が14°を基準にして12°〜16°の引き抜きダイ
スが使用されている。しかし、この場合、中心部には引
張応力が働くため中心部分に微細クラックの発生しやす
い状態となっている。そこで、より容易に微細クラック
のない一次伸線を行なうには、中心部まで十分な圧縮応
力の働く10°を基準にして8°〜12°の引き抜きダ
イスを用いるのが望ましい。また、引き抜き加工に使用
するダイスのアプローチ角を低下することで、一次伸線
における内部欠陥の発生を低下し、さらに、最終湿式伸
線にも低角度のアプローチ角を持つダイスを用いること
でより高強度高延性を実現することが可能となった。
【0020】直径0.4mm以下であって引張強さ36
0kgf/mm2 以上(360〜430kgf/mm
2 )の強度を得るためには、最終パテンティング強度を
少なくとも138kgf/mm2 以上にする必要があ
り、最も強度の出やすい場合でも160kgf/mm2
以下にしなければ、ベイナイト等の異常部が出現し延性
が低下する。また、最終湿式伸線における引き抜き加工
量を3.4以上(好ましくは4.0以下)にしなければ
引張強さを360kgf/mm2 以上にすることができ
ない。また、本発明における最終湿式伸線加工には、よ
り良い延性を得るためにアプローチ角が10°を基準に
して8°〜12°の引き抜きダイスを用いるのが望まし
い。これは、低角度のアプローチ角を持つダイスを用い
ると伸線加工中の中心部に働く圧縮応力成分が大きくな
るため、より均一な加工となる。
【0021】
【実施例】第1表に示すように、本発明に基づく鋼1〜
12と比較のために用意した鋼13〜15を用いてスチ
ールコードを製造した。製造工程は図1に示す通りで、
熱間圧延によって製造された5.5mmφの線材を伸線
加工とLP処理により最終LPを行なう2.5〜1.9
mmφの線径とする。このワイヤに最終LP処理を行な
った後、ブラスメッキを行ない、さらに最終湿式伸線を
行ない最終ワイヤとした。
【0022】これらのワイヤの評価方法として、引張試
験、捻回試験、腐食疲労試験を行ないその結果を第1表
に示す。腐食疲労試験は、温度40℃、湿度80%で行
ない、大気中(温度20℃、湿度25%)での疲労寿命
に対しての疲労寿命の低下率が30%以上のときを不良
と判断した。
【0023】鋼1〜12は、第1表に示すように本発明
に従って製造されており、伸線加工においては、ダイス
のアプローチ角が10°のものを使用した。これらの本
発明鋼は、引張強さ、捻回特性、腐食疲労特性のいずれ
も優れた特性を示す。
【0024】比較鋼13は本発明鋼と成分におけるCu
添加量が異なり、それ以外の製造方法は本発明鋼と同じ
水準である。本発明鋼と比較して腐食疲労特性が不良と
なっていることが判る。
【0025】比較鋼14は本発明と製造方法中のLP後
の引張強さが異なる。このため引張強さが360kgf
/mm2 以上でていない。
【0026】比較鋼15は本発明鋼と成分が同じで、製
造方法において、伸線に用いたダイスのアプローチ角を
14°にしたものである。このため、捻回特性が低下し
ている。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】
【発明の効果】本発明の鋼を用いて直径0.4mm以下
の鋼線を製造した場合、360kgf/mm2 以上の強
度を有しかつ腐食疲労特性の優れた高強度高延性極細鋼
線を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は実施例における製造工程図。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C22C 38/00 301 C22C 38/20 B21C 1/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で C 0.90以上1.10%以下 Si 0.4%以下 Mn 0.5%以下 Cr 0.10以上0.30%以下 Cu 0.2%以上0.8%以下 Al 0.003%以下 残部鉄及び不可避的不純物よりなる高炭素鋼線を用い、
    最終パテンティング後の強度を138〜160kgf/
    mm2 かつ初析フェライトおよび初析セメンタイトの存
    在を面積率で0.02%以下の組織とし、その後、引き
    抜き加工により真ひずみで3.4以上の加工を行ない直
    径0.4mm以下であって引張強さ360kgf/mm
    2 以上の高強度高延性極細鋼線を製造することを特徴と
    する高強度高延性極細鋼線の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項において、引き抜き加工にアプ
    ローチ角が10°を基準にして8°〜12°の引き抜き
    ダイスを用いることを特徴とする高強度高延性極細鋼線
    の製造方法。
JP3044658A 1991-03-11 1991-03-11 高強度高延性極細鋼線およびその製造方法 Expired - Lifetime JP2993748B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3044658A JP2993748B2 (ja) 1991-03-11 1991-03-11 高強度高延性極細鋼線およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3044658A JP2993748B2 (ja) 1991-03-11 1991-03-11 高強度高延性極細鋼線およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04280944A JPH04280944A (ja) 1992-10-06
JP2993748B2 true JP2993748B2 (ja) 1999-12-27

Family

ID=12697546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3044658A Expired - Lifetime JP2993748B2 (ja) 1991-03-11 1991-03-11 高強度高延性極細鋼線およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2993748B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2500786B2 (ja) * 1992-11-16 1996-05-29 株式会社神戸製鋼所 熱間圧延鋼線材、極細鋼線および撚鋼線、並びに極細鋼線の製造法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04280944A (ja) 1992-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2921978B2 (ja) 高強度高延性極細鋼線の製造方法
JP2609387B2 (ja) 高強度高靭性極細鋼線用線材、高強度高靭性極細鋼線、および該極細鋼線を用いた撚り製品、並びに該極細鋼線の製造方法
JP2001181789A (ja) 伸線加工性に優れた細径高炭素鋼熱間圧延線材
JPS6324046A (ja) 高靭性高延性極細線用線材
JP3283332B2 (ja) 撚り線加工性の優れた高強度極細鋼線およびその製造方法
JP3061918B2 (ja) 疲労特性の優れたスチールコードの製造方法
JP3400071B2 (ja) 疲労特性の優れた高強度鋼線材および高強度鋼線
JP2993748B2 (ja) 高強度高延性極細鋼線およびその製造方法
JP2888726B2 (ja) 伸線加工性および疲労強度の優れた超極細鋼線およびその製造方法
JP3388012B2 (ja) デラミネーション発生を抑えたスチールコード用鋼線の製造方法
JPH062039A (ja) 中炭素極細鋼線の製造方法
JP2713780B2 (ja) 高強度高延性極細鋼線およびその製造方法
JP2652099B2 (ja) 高強度ビードワイヤの製造方法
JP3300932B2 (ja) 高張力鋼線の製造方法
JP2000063987A (ja) 伸線加工性に優れた高炭素鋼線材
JPH04346619A (ja) 延性の優れた超高張力鋼線の製造方法
JPH04310372A (ja) カットワイヤ用ワイヤの製造方法
JP3340233B2 (ja) 捻回特性の優れた高強度鋼線およびその製造方法
JP2642547B2 (ja) 延性に優れた高強度ビードワイヤの製造方法
JPH10183242A (ja) 高強度鋼線の製造方法
JP2003096544A (ja) 高強度高炭素鋼線用線材及びその製造方法
JP3340232B2 (ja) 高張力鋼線の製造方法
JP2641082B2 (ja) 高強度スチールコードの製造方法
JPH11229088A (ja) 捻回値の優れた高張力線材あるいは鋼線およびその製造方法
JPH11302784A (ja) 高強度鋼線

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990601

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990914

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071022

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081022

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091022

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101022

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101022

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111022

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111022

Year of fee payment: 12