JP3084584B2 - 高炭素マルテンサイト系ステンレス鋼線材の製造方法 - Google Patents
高炭素マルテンサイト系ステンレス鋼線材の製造方法Info
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- JP3084584B2 JP3084584B2 JP03347531A JP34753191A JP3084584B2 JP 3084584 B2 JP3084584 B2 JP 3084584B2 JP 03347531 A JP03347531 A JP 03347531A JP 34753191 A JP34753191 A JP 34753191A JP 3084584 B2 JP3084584 B2 JP 3084584B2
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- steel wire
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マルテンサイト変態割
れ発生が課題である高炭素マルテンサイト系ステンレス
鋼線材の製造方法に関するものである。
れ発生が課題である高炭素マルテンサイト系ステンレス
鋼線材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、装置の耐磨耗性、耐食性向上の面
からＳＵＳ４４０Ｂや４４０Ｃ鋼等の高硬度ステンレス
鋼線材が多用されるようになってきた。従来、これらの
線材は仕上げ圧延後の冷却過程においてマルテンサイト
変態割れ対策のため、仕上げ圧延後１００℃以下に冷却
することなく直ちに保定炉等に挿入し、長時間の炭化物
析出とフェライト変態の軟化処理を実施していた。しか
し、この方法は線材圧延機の直近に専属の保定炉設置と
長時間の熱処理が必要であり、製造コストの増加と製造
工程管理の困難さ及び炉容量の制約から多量の製品を連
続して生産出来ない等の問題があった。
からＳＵＳ４４０Ｂや４４０Ｃ鋼等の高硬度ステンレス
鋼線材が多用されるようになってきた。従来、これらの
線材は仕上げ圧延後の冷却過程においてマルテンサイト
変態割れ対策のため、仕上げ圧延後１００℃以下に冷却
することなく直ちに保定炉等に挿入し、長時間の炭化物
析出とフェライト変態の軟化処理を実施していた。しか
し、この方法は線材圧延機の直近に専属の保定炉設置と
長時間の熱処理が必要であり、製造コストの増加と製造
工程管理の困難さ及び炉容量の制約から多量の製品を連
続して生産出来ない等の問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、重量％で
０．６〜１．２％の炭素を含有するステンレス鋼線材の
仕上げ熱間圧延後の冷却過程において生成するマルテン
サイト変態割れ防止の課題を解決し得る高炭素マルテン
サイト系ステンレス鋼線材の製造方法を提供することを
目的とするものである。
０．６〜１．２％の炭素を含有するステンレス鋼線材の
仕上げ熱間圧延後の冷却過程において生成するマルテン
サイト変態割れ防止の課題を解決し得る高炭素マルテン
サイト系ステンレス鋼線材の製造方法を提供することを
目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段、作用】上記課題を解決の
ために、高炭素マルテンサイト系ステンレス鋼線材の製
造条件とマルテンサイト変態割れの関係を詳細に調査し
た。その結果、０．６〜１．２％の炭素を含有するステ
ンレス鋼線材において、線材の表面組織を残留オーステ
ナイト化することにより、線材仕上げ圧延後炭化物析出
とフェライト変態に必要な長時間の軟化処理を実施する
ことなくマルテンサイト変態割れが防止出来ることを見
出した。
ために、高炭素マルテンサイト系ステンレス鋼線材の製
造条件とマルテンサイト変態割れの関係を詳細に調査し
た。その結果、０．６〜１．２％の炭素を含有するステ
ンレス鋼線材において、線材の表面組織を残留オーステ
ナイト化することにより、線材仕上げ圧延後炭化物析出
とフェライト変態に必要な長時間の軟化処理を実施する
ことなくマルテンサイト変態割れが防止出来ることを見
出した。
【０００５】すなわち、本発明の要旨とするところは、
重量％で０．６〜１．２％の炭素を含有する高炭素マル
テンサイト系ステンレス鋼線材の熱間圧延において、１
１００℃以上の温度で仕上げ圧延を完了し、１０００℃
以上の温度から５００℃までの間を１０℃／ｓｅｃ以上
の冷却速度で冷却することにより線材の表面を残留オー
ステナイト（γ）組織にして、マルテンサイト変態割れ
を防止することを特徴とする高炭素マルテンサイト系ス
テンレス鋼線材の製造方法にある。
重量％で０．６〜１．２％の炭素を含有する高炭素マル
テンサイト系ステンレス鋼線材の熱間圧延において、１
１００℃以上の温度で仕上げ圧延を完了し、１０００℃
以上の温度から５００℃までの間を１０℃／ｓｅｃ以上
の冷却速度で冷却することにより線材の表面を残留オー
ステナイト（γ）組織にして、マルテンサイト変態割れ
を防止することを特徴とする高炭素マルテンサイト系ス
テンレス鋼線材の製造方法にある。
【０００６】以下に本発明の範囲を上記に限定した理由
を述べる。Ｃが０．６％未満の場合、線材はマルテンサ
イト変態し割れが発生する。このため、Ｃ含有量の下限
を０．６％に限定した。また、Ｃが１．２％超の場合、
網目状共晶炭化物が晶出して圧延割れが発生し、線材の
製造が困難であることからＣの上限を１．２％に限定し
た。
を述べる。Ｃが０．６％未満の場合、線材はマルテンサ
イト変態し割れが発生する。このため、Ｃ含有量の下限
を０．６％に限定した。また、Ｃが１．２％超の場合、
網目状共晶炭化物が晶出して圧延割れが発生し、線材の
製造が困難であることからＣの上限を１．２％に限定し
た。
【０００７】線材仕上げ温度が１１００℃未満の場合、
圧延中に炭化物が析出しマトリックス中の固溶Ｃ量が減
少する。その結果、１０００℃以上の温度から５００℃
までの間の冷却速度が１０℃／ｓｅｃ以上の場合、線材
はマルテンサイト変態して割れが発生する。このため、
線材仕上げ温度の下限を１１００℃に限定した。冷却前
の線材の温度が１０００℃未満の場合、炭化物が析出し
マトリックス中の固溶Ｃ量が減少する。その結果、１０
００℃以上の温度から５００℃までの間の冷却速度が１
０℃／ｓｅｃ以上の場合、線材はマルテンサイト変態
し、割れが発生する。このため、強制冷却を開始する温
度の下限を１０００℃に限定した。
圧延中に炭化物が析出しマトリックス中の固溶Ｃ量が減
少する。その結果、１０００℃以上の温度から５００℃
までの間の冷却速度が１０℃／ｓｅｃ以上の場合、線材
はマルテンサイト変態して割れが発生する。このため、
線材仕上げ温度の下限を１１００℃に限定した。冷却前
の線材の温度が１０００℃未満の場合、炭化物が析出し
マトリックス中の固溶Ｃ量が減少する。その結果、１０
００℃以上の温度から５００℃までの間の冷却速度が１
０℃／ｓｅｃ以上の場合、線材はマルテンサイト変態
し、割れが発生する。このため、強制冷却を開始する温
度の下限を１０００℃に限定した。
【０００８】１０００℃以上から５００℃までの間の冷
却速度が０．０１℃／ｓｅｃから１０℃／ｓｅｃ未満の
場合、炭化物が析出し、マトリックス中のＣ量が減少す
るため、線材はマルテンサイト変態し割れが発生する。
また、冷却速度が０．０１℃／ｓｅｃ未満の場合、炭化
物に加えフェライトが析出し軟化するため、線材割れは
発生しないが、処理に長時間を要し経済的でない。この
ため、冷却速度の下限を１０℃／ｓｅｃに限定した。望
ましい冷却速度は２０℃／ｓｅｃから２００℃／ｓｅｃ
の範囲である。
却速度が０．０１℃／ｓｅｃから１０℃／ｓｅｃ未満の
場合、炭化物が析出し、マトリックス中のＣ量が減少す
るため、線材はマルテンサイト変態し割れが発生する。
また、冷却速度が０．０１℃／ｓｅｃ未満の場合、炭化
物に加えフェライトが析出し軟化するため、線材割れは
発生しないが、処理に長時間を要し経済的でない。この
ため、冷却速度の下限を１０℃／ｓｅｃに限定した。望
ましい冷却速度は２０℃／ｓｅｃから２００℃／ｓｅｃ
の範囲である。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の優位性を実施例と比較例を用
いて、具体的に説明する。表１に本発明例を、表２に比
較例を示す。 No.１〜１０は本発明例である。 No.１１
〜２４は比較例である。いずれもステンレス鋼の通常の
精錬工程で製造されるが、本発明例及び比較例は電気炉
溶解後アルゴン／酸素脱酸処理により精錬し、連続鋳造
により鋳片を製造した。その後、熱片のまま及び一旦冷
片にした後１２００℃に加熱後線材圧延した。
いて、具体的に説明する。表１に本発明例を、表２に比
較例を示す。 No.１〜１０は本発明例である。 No.１１
〜２４は比較例である。いずれもステンレス鋼の通常の
精錬工程で製造されるが、本発明例及び比較例は電気炉
溶解後アルゴン／酸素脱酸処理により精錬し、連続鋳造
により鋳片を製造した。その後、熱片のまま及び一旦冷
片にした後１２００℃に加熱後線材圧延した。
【００１０】本発明例 No.１〜 No.２及び比較例 No.１
１〜 No.１２は仕上げ圧延温度の影響を調査したもので
ある。仕上げ圧延温度が本発明範囲の下限を割る No.１
１及び No.１２は炭化物が析出し、マトリックス中のＣ
量が減少するため、線材はマルテンサイト変態し割れが
発生した。割れ発生は仕上げ温度の低い No.１２で顕著
であり、本発明の優位性が明白である。
１〜 No.１２は仕上げ圧延温度の影響を調査したもので
ある。仕上げ圧延温度が本発明範囲の下限を割る No.１
１及び No.１２は炭化物が析出し、マトリックス中のＣ
量が減少するため、線材はマルテンサイト変態し割れが
発生した。割れ発生は仕上げ温度の低い No.１２で顕著
であり、本発明の優位性が明白である。
【００１１】本発明例 No.３〜 No.４及び比較例 No.１
３〜 No.１４は強制冷却開始温度の影響を調査したもの
である。強制冷却開始温度が本発明範囲の下限を割る N
o.１３及び No.１４は炭化物が析出し、マトリックス中
のＣ量が減少するため、線材はマルテンサイト変態して
割れが発生した。割れは強制冷却開始温度の低い No.１
４で顕著であり、本発明の優位性が明白である。
３〜 No.１４は強制冷却開始温度の影響を調査したもの
である。強制冷却開始温度が本発明範囲の下限を割る N
o.１３及び No.１４は炭化物が析出し、マトリックス中
のＣ量が減少するため、線材はマルテンサイト変態して
割れが発生した。割れは強制冷却開始温度の低い No.１
４で顕著であり、本発明の優位性が明白である。
【００１２】本発明例 No.５〜 No.６及び比較例 No.１
５〜 No.１７は強制冷却速度の影響を調査したものであ
る。比較例 No.１５及び No.１６は炭化物が析出し、マ
トリックス中のＣ量が減少するため、線材はマルテンサ
イト変態し割れが発生した。一方、冷却速度が０．００
７℃／ｓｅｃの比較例 No.１７は炭化物に加えフェライ
トが析出してくるために線材は軟化し、割れは発生しな
いが、製造に長時間が必要であり経済的でなく、本発明
の優位性が明白である。
５〜 No.１７は強制冷却速度の影響を調査したものであ
る。比較例 No.１５及び No.１６は炭化物が析出し、マ
トリックス中のＣ量が減少するため、線材はマルテンサ
イト変態し割れが発生した。一方、冷却速度が０．００
７℃／ｓｅｃの比較例 No.１７は炭化物に加えフェライ
トが析出してくるために線材は軟化し、割れは発生しな
いが、製造に長時間が必要であり経済的でなく、本発明
の優位性が明白である。
【００１３】本発明例 No.７〜 No.１０及び比較例 No.
１８〜 No.２０はＣ量の影響を調査したものである。Ｃ
量が本発明未満の No.１８〜 No.１９の線材はマルテン
サイト変態し割れが発生した。またＣ量が本発明の上限
を超える No.２０は共晶炭化物が網目状に晶出し、熱間
割れのため、線材圧延が出来なかった。以上から本発明
の優位性が明白である。
１８〜 No.２０はＣ量の影響を調査したものである。Ｃ
量が本発明未満の No.１８〜 No.１９の線材はマルテン
サイト変態し割れが発生した。またＣ量が本発明の上限
を超える No.２０は共晶炭化物が網目状に晶出し、熱間
割れのため、線材圧延が出来なかった。以上から本発明
の優位性が明白である。
【００１４】比較例 No.２１〜 No.２４は仕上げ圧延温
度、強制冷却開始温度及び強制冷却速度の２種以上が本
発明範囲以外の場合で、いずれも線材はマルテンサイト
変態し割れが発生しており、本発明の優位性が明白であ
る。
度、強制冷却開始温度及び強制冷却速度の２種以上が本
発明範囲以外の場合で、いずれも線材はマルテンサイト
変態し割れが発生しており、本発明の優位性が明白であ
る。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、マルテ
ンサイト変態割れが課題である高炭素ステンレス鋼を線
材圧延後残留オーステナイト組織化することにより、長
時間を必要とする軟化処理を実施することなく連続製造
が可能で、産業上顕著な効果がもたらされる。
ンサイト変態割れが課題である高炭素ステンレス鋼を線
材圧延後残留オーステナイト組織化することにより、長
時間を必要とする軟化処理を実施することなく連続製造
が可能で、産業上顕著な効果がもたらされる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 吉孝 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式会社 光製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭60−204837（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 6/00,8/06,9/52
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で０．６〜１．２％の炭素を含有
する高炭素マルテンサイト系ステンレス鋼線材の熱間圧
延において、１１００℃以上の温度で仕上げ圧延を完了
し、１０００℃以上の温度から５００℃までの間を１０
℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却することにより線材の
表面を残留オーステナイト（γ）組織にして、マルテン
サイト変態割れを防止することを特徴とする高炭素マル
テンサイト系ステンレス鋼線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03347531A JP3084584B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 高炭素マルテンサイト系ステンレス鋼線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03347531A JP3084584B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 高炭素マルテンサイト系ステンレス鋼線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05179360A JPH05179360A (ja) | 1993-07-20 |
| JP3084584B2 true JP3084584B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=18390860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03347531A Expired - Fee Related JP3084584B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 高炭素マルテンサイト系ステンレス鋼線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3084584B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2711149A1 (fr) | 1993-10-15 | 1995-04-21 | Michelin & Cie | Fil en acier inoxydable pour carcasse d'enveloppe de pneumatique. |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP03347531A patent/JP3084584B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05179360A (ja) | 1993-07-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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