JP3175111B2 - 強靭直接パテンティング線材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は強靭直接パテンティング
線材の製造方法に係り、鉛パテンティングと同等の強度
を有すると共にばらつきが少く、高延性で表面酸化スケ
ールの少い鋼線材を的確に製造することのできる方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高炭素鋼線材の強靭化のため鉛パテンテ
ィング（以下ＬＰと略称する）により組織を微細化する
ことは広く採用されている方法であるが、ＬＰはオース
テナイト化のための加熱、鉛槽の高温保持等にコスト、
エネルギー面での問題、さらには鉛ヒュームによる環境
汚染の問題があり、熱間圧延後に直接熱処理してＬＰ材
と同等の品質を有する直接パテンティング線材の製造が
望まれている。

【０００３】然して、斯かるＬＰ材相当の強度を有する
直接パテンティング法としては、気水混相流体を用い
る方法（特開昭60-96726) 、ミストを用いる方法（特
開昭51-112711)等が発表されている。

【０００４】又線材を単線でパテンティングする方法と
して線材の連続熱処理法（特開昭52-15407) 、および
鋼線材の直接熱処理方法及び装置（特開昭62-170424)
が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記した
ような従来技術によるものは夫々に問題を有しており、
即ち前記の方法は線材を熱間圧延後リング状に巻き
取り、コンベヤ上に非同心リング状態で展開して搬送さ
れる間に急冷されるため、コンベア端の線材が層厚にな
って重なり状態にむらが生じ、冷却にばらつきが生じ易
い欠点を有している。このため重なりの無い単線で熱処
理するＬＰ材と比較して強度ばらつきが大きくなってし
まい、ばね、ＰＣ鋼線等の品質の厳しい用途には使用出
来ないのが実情である。

【０００６】またこれらの従来法はいずれもオーステナ
イト域温度で巻き取って数秒後に急冷を行うため１０〜
３０μｍのスケールが生成し、これを除去するため３０
分程度の酸洗をせねばならず、酸洗時間が長いと共に、
酸公害の問題、排酸処理の問題、スマット処理の問題、
コスト上の問題等多くの問題を抱えているが、このよう
な酸洗工程を省略することができなかった。

【０００７】前記のものも好ましいものとなし得な
いもので、に関して言うならば、その内容はＬＰと同
じく線材を再加熱してパテンティングを行う方法に関す
るものであり、十分なオーステナイト化を達成させるた
めに線材の搬送速度は熱間圧延線材より著しく遅い。即
ち今日の線材の圧延速度は例えば5.５φ線材の場合１０
０ｍ／sec 程度であり、この場合長くとも数秒以内で所
望の温度にまで急冷しないと冷却帯が長くなって設備費
がかさむことになる。しかるにこのにおける冷却手段
は空気と水の混合した噴霧流であり、水量密度が高くし
てもせいぜい２０００Kcal／m²h ℃までの熱伝達係数し
か得ることは出来ず（例えば鉄鋼製造プロセスにおける
冷却技術、昭和６３年８月日本鉄鋼協会発行）、そのた
めこの程度の冷却能では所望の温度までの冷却時間が長
くなって冷却帯を長くせざるを得ず、該冷却手段は高速
圧延材、特に5.５φ前後の細径材に適用するには不向き
である。

【０００８】また前記によるものにおいては熱間圧延
後直接パテンティングを施す方法に関するものである
が、これもまたと同じく冷却手段としてスプレーミス
トを用いるものであって、しかも８００〜９５０℃の温
度から５５０〜４００℃の間の温度まで平均冷却速度１
０〜５０℃／sec で冷却することが望ましいとしてい
る。例えば１００ｍ／sec で圧延された線材を１１００
℃から５００℃まで５０℃／sec の冷却速度で冷却する
場合１２秒必要とし、冷却帯は１２００ｍもの長さを必
要とすることになって、到底建設可能な冷却帯長さでは
なくなる。また５０℃／sec の冷却速度を達成するため
の水量、空気量及び空気／水混合比などについての具体
的開示は何もない。

【０００９】即ちこれらのものは限定された冷却帯
の長さの中で、所望の冷却を達成するために必要な冷却
能及びそれを達成するための冷却流体の量については考
慮されておらず、従って単に線材が低速で搬送される場
合に適用可能な、ミスト冷却によるパテンティングの概
念を開示しているに過ぎないものである。

【００１０】なお前述したようなＬＰ材は、直接パテン
ティング材より延性が低いので強加工には不向きであ
り、今日におけるこの種線材に対する加工は益々厳しく
なっていて従来より一層優れた加工性を有する線材に対
する要求が大である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来技術の課題を解消することについて検討を重ねた結
果、ＬＰ材と同等の強度および強度ばらつきで、しかも
ＬＰ材および従来直接パテンティング材よりも高延性で
あり、かつ表面の酸化スケールもなく、酸洗工程の省略
が可能な直接パテンティング線材を得ることに成功した
ものであって、以下のとおりである。

【００１２】（１） Ｃ：0.４０〜1.０％を含有した鋼
を最終仕上げ温度７００〜１２００℃で５〜１６φmmの
直径に熱間圧延後、コイル状に巻かれる以前の単線の状
態で直ちに冷却するに際して、５０℃以下の水を１００
〜２０００m³／hrで供給し、熱伝達係数１０００〜２０
０００Kcal／m²h ℃の間で冷却能を調整して１０秒以内
に６００〜４００℃の間の断面内平均温度に急冷し、直
ちにコイル状に巻き取ることを特徴とする強靭直接パテ
ンティング線材の製造方法。

【００１３】（２） Ｃ：0.４０〜1.０％を含有した鋼
を最終仕上げ温度７００〜１２００℃で５〜１６φmmの
直径に熱間圧延後、コイル状に巻かれる以前の単線の状
態で直ちに冷却するに際して、５０℃以下の水を１００
〜２０００m³／hrで供給し、熱伝達係数１０００〜２０
０００Kcal／m²h ℃の間で冷却能を調整して１０秒以内
に６００〜４００℃の間の断面内平均温度に急冷し、直
ちにコイル状に巻き取ると共に圧延終了からオーステナ
イト変態が完了するまでの間を酸化防止してオーステナ
イトの変態を完了せしめ、その後水冷することを特徴と
する強靭直接パテンティング線材の製造方法。

【００１４】（３） ５０℃以下の水を冷却管より噴射
させ、且つ熱伝達係数を３０００〜１５０００Kcal／m²
h ℃の間で水量を調整し急冷することを特徴とする前記
（１）項または（２）項の何れかに記載の強靭直接パテ
ンティング線材の製造方法。

【００１５】（４） 最終仕上げ温度が８００〜１１０
０℃であることを特徴とする前記（１）項または（２）
項の何れかに記載の強靭直接パテンティング線材の製造
方法。

【００１６】（５） 急冷の途中に線材の表面と内部と
の温度差が１００℃以下とするための復熱帯を設けたこ
とを特徴とする前記（１）項〜（４）項の何れかに記載
の強靭直接パテンティング線材の製造方法。

【００１７】（６） 急冷温度が５５０〜４５０℃であ
ることを特徴とする前記（１）項または（２）項の何れ
かに記載の強靭直接パテンティング線材の製造方法。

【００１８】（７） 線材の結束前における任意の時点
において防錆剤または潤滑剤の一方または双方を付着さ
せることを特徴とする前記（１）〜（６）項の何れかに
記載の強靭直接パテンティング線材の製造方法。

【００１９】

【作用】上記したような本発明について、その技術的関
係を説明すると、素材成分として、Ｃ：0.４０〜1.０％
である。即ちＣが0.４０％未満では所望の強度を得るの
が困難であり、一方1.０％を越えると延性の低下が大き
いので0.４０〜1.０％とする。本発明に使用される鋼は
主としてJIS 3502（ピアノ線材）、JIS 3506（硬鋼線
材）、SAE J403（炭素鋼）が使用されるが、目的に応じ
てSi、Mnが規格範囲外であっても有効であり、更にCr、
Ｖ等の強化元素を含んでもよい。また当然鋼にはＰ、
Ｓ、Cu等の不純元素や、Al等の脱酸元素を含む。

【００２０】・熱間圧延線材の直径：５〜１６mm。 熱間圧延後の線材の直径が５mm未満では断面形状が円形
になり難く、一方１６mmより太くなると急冷に際して中
心と表面の温度差が大きくなって組織のむらが生ずるの
で５〜１６mmの間とすることが必要である。

【００２１】・最終仕上げ温度：７００〜１２００℃。 熱間圧延における最終仕上げ温度が７００℃未満になる
と線材に表面疵が発生し易く、また熱間加工変形粒が残
存してパーライトが層状に析出しなくなり延性の低下を
もたらす。一方１２００℃を越える高温にすると線材を
所望の温度に冷却するのに長い冷却帯が必要になるので
７００〜１２００℃の間とする。圧延後に加工変形粒を
再結晶させて、粒を適当な大きさにしてパテンティング
効果を十分効かせるには８００℃以上が好ましく、また
できるだけ短い冷却帯で冷却を行い、且つ結晶粒を適当
に小さいものとするには仕上げ温度は１１００℃以下が
望ましい。

【００２２】・水量：１００〜２０００m³／hr。 水量が１００m³／hr未満では所望の冷却能力が得られな
い。一方２０００m³／hrを越えても冷却能力は飽和して
くるので水量は１００〜２０００m³／hrの間とする。冷
却水の水温としては５０℃以下とすることが適切であ
る。

【００２３】・熱伝達係数：１０００Kcal／m²h ℃以
上。 熱伝達係数が１０００Kcal／m²h ℃未満では所望の温度
にまで急冷するのに時間がかかり過ぎて長い冷却帯を必
要とする。好ましくは２０００Kcal／m²h ℃、より好ま
しくは３０００Kcal／m²h ℃以上であって、できるだけ
冷却帯を短くするには５０００Kcal／m²h ℃以上が望ま
しい。一方熱伝達係数が２００００Kcal／m²h ℃を越え
ると線材の表面と内部の温度差がつき過ぎて復熱帯を長
く取らねばならないので好ましくない。復熱帯を設けな
いか、設けても短いものとするためには熱伝達係数は１
５０００Kcal／m²h ℃以下が望ましい。

【００２４】・冷却時間：１０秒以内。 線材は太径の１６mmで、一般的に遅くとも１０ｍ／sec
程度で圧延される。冷却帯として可能な範囲は１００ｍ
程度であるので冷却時間は１０秒以内とした。

【００２５】・急冷温度：断面内平均温度で６００〜４
００℃。 線材の急冷温度は断面内平均で６００〜４００℃の間と
する。６００℃より高い温度ではパーライト変態温度が
高く、微細なパーライトが得られず、強度および延性の
低い線材しか得られない。十分微細なパーライトを得る
には５５０℃以下が望ましい。これに対し４００℃未満
に冷却するとベイナイト、マルテンサイト等の過冷組織
の発生量が多くなって、伸線加工に際して断線の原因に
なる。表面の一部に過冷組織が出現してもその後の自己
焼戻しで靭性を回復させるには４００℃以上とする必要
がある。また過冷組織の出現を防止して、組織を微細パ
ーライトのみ、あるいは粒界に極少量のフェライトの存
在する微細パーライトの組織とするには４５０℃以上が
望ましい。そこで線材の急冷温度は断面内平均で６００
〜４００℃、望ましくは５５０〜４５０℃の間とする。

【００２６】急冷の途中において線材の表面と内部との
温度差が１００℃以下になるように復熱帯を設けること
により線材表面などにマルテンサイトなどの出現を防止
し、断面における組織の均一化を計って良好な特性を有
するパテンティング線材を得しめる。

【００２７】線材の結束前における任意の時点において
防錆剤または潤滑剤の何れか一方または双方を線材に付
着させることにより該線材表面におけるスケールの発生
を防止し、又その加工を容易ならしめ、従って又その脱
スケールを容易ならしめ酸洗所要時間などの充分な短縮
あるいは完全な不要化を図らしめる。

【００２８】本発明によるものの実施態様について説明
すると、図１には本発明を実施するための設備系統の１
例が示されており、中間サイズに圧延された線材１は仕
上げミル２により目的とする直径の線材に圧延される。
このときの仕上げ温度は温度計３により計測され、その
後線材１は幾つかのブロックからなる冷却帯４にて単線
の状態で急冷される。急冷温度を温度計３ａにより測定
し、その後線材は巻取り機５によりコイル状に成形され
る。

【００２９】図２には本発明によるもう１つの実施態様
に示す設備系統図が示されている。仕上げミル２を出た
線材１は測温可能な無酸化シール帯６を経て急冷帯４に
入る。さらに急冷後の線材は測温可能な無酸化シール帯
６ａを経てコイルに巻き取られる。巻取り後オーステナ
イトの変態が完了するのを待ってコイルは水槽８により
完全に冷却される。巻取りから水冷までの時間は１〜２
分で十分である。また巻取りから水冷までは窒素等のガ
スを充満させた無酸化室７により表面の酸化を防止す
る。急冷に用いる水に酸化防止剤を添加すると一層効果
がある。

【００３０】図３には上記のような本発明の実施に当っ
て、水冷帯内に設置した水冷管の構造を示すもので、
（ａ）は急冷の主体部分を行う水冷ノズルであり、
（ｂ）は急冷の最終部分で用いる水切りノズルである。
管１１の内径は１０〜３０mm程度、長さは２００〜８０
０mm程度であり、必要とする冷却帯の長さに応じてこれ
らのノズルを幾つか直列に配置する。水は高圧の状態で
水冷ノズル、水切りノズルの何れにおいても図の下方の
供給口１２より供給され、斜めに設けた隙間、即ちスリ
ット１３より噴射されて、通過する線材を冷却するよう
に成っている。

【００３１】図４は前記した図１に示した設備によって
実施した場合の冷却曲線の１例を0.８２％Ｃ鋼の等温変
態図と併せて示した図であるが、曲線ａは従来のミスト
等による直接パテンティングにおける断面内平均温度の
変化を示す冷却曲線であり、曲線ｂは同じく本発明にお
ける冷却曲線であり、図中のＲは急冷、Ｓは徐冷を示
す。また図中の一点鎖線Ｔは単線の線材をコイル状に形
成する時点を指すものである。即ち曲線ａにおいては仕
上げ圧延後急冷→徐冷→巻取り→急冷→徐冷の工程を経
てパテンティングされる。パテンティングの主要部分は
コイル状に巻き取ってから行うため線材同士が重なって
冷却のばらつきが大きい。また完全にパーライトのノー
ズ部に冷やすのは困難で十分な強度が得られない。これ
に対して本発明に係る曲線ｂは単純に急冷→巻取り→徐
冷の工程であり、急冷は巻取り前に行うため冷却にばら
つきが生じない。完全にパーライトノーズ部に冷却可能
で高い強度を得ることができ、オーステナイトからパー
ライトへの変態はコイル状に巻き取られてから完了す
る。

【００３２】図５には最終仕上げ温度を８００〜１１０
０℃とした場合における冷却曲線の１例が示されてお
り、冷却途中での表面の冷え過ぎを防止するため水冷を
停止して復熱させた例である。実線は線材表面温度、一
点鎖線は断面内平均温度であり、線材径１１mm、仕上げ
圧延速度４０ｍ／ｓ、冷却の熱伝達係数約８５００Kcal
／m²h ℃である。即ち圧延後0.８秒冷却すると表面と平
均の温度差は１５０℃もありこれをこのまま冷却すると
マルテンサイトの発生するＭｓ点以下に表面が下がって
しまう。そこで0.５秒冷却を止めると温度差は約３０℃
程度に縮まる。しかる後さらに所望の温度まで急冷すれ
ば内外の温度差のない、即ち断面内の硬度差の少ないパ
テンティング線材が製造できる。本例では急冷の中間で
一回復熱させただけであるが、冷却帯を幾つかに分割し
て急冷復熱を複数回繰り返してもよい。

【００３３】なおマルテンサイト、ベイナイト等が出現
しても５００℃付近で自己焼戻しして、延性を回復する
ことができるので、伸線において断線が生じない程度の
少量であれば特に差し支えはない。また復熱の間はこの
例の如く完全に水を停止してもよく、あるいはミスト等
の熱伝達係数の小さい冷却流体により緩速冷却してもよ
い。

【００３４】図６は本発明により線材の結束前に防錆剤
または潤滑剤を附着させる場合の態様を示すもので、コ
イル状線材２０に対しノズル２１から防錆剤、潤滑剤が
供給附着される。用いられる潤滑剤としては燐酸塩系、
硼砂系等を用いる。マシン油等の鉱物油、ヤシ油等の植
物油、ポリエチレン等の合成油を用いれば潤滑とともに
防錆の効果が期待できる。これらのコイルに満遍なく、
ノズルより噴射して吹きつける。

【００３５】図７には具体的実施に当って用いた水冷管
の熱伝達係数と水量密度（水冷管１ｍで１時間当たりの
噴射水量）の関係を示すが、図中の温度は水温であり、
水温が低い方が小さい水量密度で高い熱伝達係数を得る
ことができる。この水温は夏季には４０℃程度まで上昇
するが、冬季には水の凍結を防止するため低くても１０
℃程度である。また冷却帯の一部にミストを併用するこ
とも当然本発明の技術的範囲に属するものである。

【００３６】上述したように用いられる水温は季節によ
り変動するし、一日の間でも圧延開始時点と圧延終了間
際では大きくことなる。また圧延仕上げ温度も変動する
ので、これらの変動を防止して、線材の急冷温度を一定
に保つ必要がある。そのためには線材の仕上げ温度を測
定してこれをフィードフォワードする、冷却後の線材温
度を測定してこれをフィードバックする、あるいは冷却
後の線材温度を測定してこれを次の材料、或いは次次材
に対して学習制御させて水量を調整するのがよい。

【００３７】図８には、５〜１６mmφの線材を直接パテ
ンティングした条件を示す。図の上方から最終圧延速
度、水冷帯１００ｍまたは５０ｍの時の冷却時間（線Ａ
またはＢ）、仕上げ温度であり、これを５００℃まで冷
却するに必要な熱伝達係数およびその熱伝達係数を得る
ために使った総水量である。たとえば5.５φ線材の最終
圧延速度１００ｍ/secで、冷却帯１００ｍの場合冷却時
間は１秒であり、１１００℃の仕上げ温度から５００℃
まで冷却するに必要な熱伝達係数は６８００Kcal／m²h
℃であり、使用水量は約７００m³／hrである。

【００３８】

【実施例】本発明によるものの具体的な実施例について
説明すると、先ず本発明者等が具体的に採用した供試材
の成分組成は次の表１に示す如くである。

【００３９】

【表１】

【００４０】又前記表１の鋼Ｃについて、前記した図８
に示したように５〜１６mmφの線材を直接パテンティン
グした場合の具体的な実施条件は次の表２に示す如くで
ある。

【００４１】

【表２】

【００４２】即ち、前記表２において、No.1〜５は５０
ｍの冷却帯で５〜１６φの線材を直接パテンティングし
た詳細である。鋼Ｃにおいて１３５kgf ／mm² 程度の強
度で、ばらつきも２kgf ／mm² 以下と小さく、絞りも高
くて、組織も微細パーライトの良好な線材を得ている。
なおばらつきは５０本の最大値〜最小値の差を示した。
また、No.6〜９は１００ｍの冷却帯で直接パテンティン
グした詳細であるが、この場合にもNo.1〜５と同様に良
好な結果を得ていることが確認される。

【００４３】上記のような本発明のものに対し No.１０
及び１１は従来のＬＰ材の特性を示すものである。ばら
つきは小さいがNo.1〜９の本発明と比較すると、強度、
絞りとも低い値である。ＬＰ材においてはオーステナイ
ト化のための再加熱により結晶粒が粗大化して５０μｍ
程度となるのに対して、直接パテンティングにおいては
熱間圧延後に直ちに急冷するためオーステナイトの再結
晶が殆ど進まず、５〜１０μｍ程度の微細粒であるた
め、強度、延性ともＬＰ材より高くなる。

【００４４】図９、図１０ならびに次の表３には、前述
した表１のＡ、Ｂ鋼に対し5.５mmφまたは１６mmφ、あ
るいは７mmφの線材の圧延速度を変えあるいは同じとし
て実施した結果が示されている。

【００４５】

【表３】

【００４６】即ち、図９と表３における No.１２〜１４
は5.５φ線材の圧延速度を変えて試験した例である。圧
延速度が上がって仕上げ温度が高くなるとともに、冷却
時間も短くなって、大きな熱伝達係数が必要になり、大
量の水を必要とする。かかる条件で冷却した鋼Ａの特性
は良好である。低炭素であるため組織には一部フェライ
トを含む。

【００４７】図１０と表３における No.１５〜１７は１
６φ線材の圧延速度を変えて試験した例である。圧延速
度が下がって仕上げ温度が低くなるとともに、冷却時間
も長くなり、パテンティングに必要な熱伝達係数は小さ
く、少量の水で目的は達せられる。かかる条件でも冷却
した鋼Ｂの特性は良好である。

【００４８】前述した表３の No.１８〜２２は７φ線材
の急冷温度を６３０〜３８０℃の間で変えた例である。
冷却温度が６３０℃の No.１８は粗大パーライトが発生
して強度が低い。冷却温度が５９０℃〜４１０℃にある
No.１９〜２１は微細パーライトで強度も１１０kgf ／
mm² 前後と良好である。 No.２２は冷却温度が３８０℃
と低く、組織にマルテンサイトが出ており、かかる低い
温度ではマルテンサイトは焼戻しが十分でなく、断線の
原因となる。

【００４９】次の表４には表１の鋼Ｃについて既述した
図５に示すような冷却曲線を採った場合その他の仔細が
示されている。

【００５０】

【表４】

【００５１】即ち表４における No.２３は図５に冷却曲
線の詳細が示されたが、１１mmφの線材を冷却するに際
して冷却の中間で復熱させて線材表面と内部の温度差を
小さくして断面内の均一化を計ったもので、良好な特性
を有するパテンティング線材を得ている。また No.２４
は中間で復熱して、４２０℃まで冷却した例であり、N
o. ２３よりやや高強度の良好な線材を得ているが、中
間で復熱させないで一気に４２０℃まで冷却した No.２
５においては表面にマルテンサイトが出現した。

【００５２】下記する表５には１０mmφ線材における無
酸化シールの有無と表面に生成した酸化スケール厚みな
どを示す。

【００５３】

【表５】

【００５４】即ち No.２６は本発明における第１発明の
例で、冷却前後の無酸化シール対策はない。しかしなが
ら圧延直後に５００℃まで急冷するので、生成するスケ
ール厚みは２μｍと大変薄い。また No.２７は本発明に
おける第２発明の例で、冷却前後に無酸化シール対策を
施し、変態完了後に水冷したものであるが、酸化スケー
ルは全くない。これに対して No.２８のＬＰ材は９８０
℃で加熱しているため、スケールは２５μｍと厚い。か
かる厚いスケールを除去するには塩酸あるいは硫酸水溶
液で３０分程度の酸洗時間を要するのに対し、 No.２６
の線材では酸洗時間が数分で済み、また No.２７の線材
では全く酸洗を必要としない。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したような本発明によるときは
従来技術において不可能であったＬＰ材なみの強度をも
ち、しかもそのばらつきが著しく低い線材を製造するこ
とができ、その強度、延性はＬＰ材より優れ、しかも鉛
公害、酸公害を回避せしめ、エネルギー的損失を適切に
解消するなどの効果を有しており、工業的にその効果の
大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施態様についての設備系統図
である。

【図２】本発明による別の実施態様についての設備系統
図である。

【図３】本発明において用いる水冷管の構造を示した断
面図である。

【図４】本発明の第１発明における冷却曲線を0.８２％
炭素鋼の等温変態図と併せて示した図表である。

【図５】急冷の中間で復熱させた場合の冷却曲線を示し
た図表である。

【図６】コイルに潤滑剤を吹付ける手法についての説明
図である。

【図７】水冷管の熱伝達係数と水量密度の関係を示した
図表である。

【図８】５〜１６mmφの線材を直接パテンティングした
条件についての図表である。

【図９】5.５mmφ線材の圧延速度を変えてパテンティン
グした場合の条件を示した図表である。

【図１０】１６mmφ線材の圧延速度を変えてパテンティ
ングした場合の条件を示した図表である。

【符号の説明】

１ 線材 ２ 仕上げ圧延機 ３、３ａ 温度計 ４ 水冷帯 ５ 巻取り機 ６ 無酸化シール帯 ７ 無酸化室 ８ 水槽 １１ 管 １２ 供給口 １３ スリット ２０ コイル状線材 ２１ ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−146224（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−143440（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−10107（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−116032（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−133326（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−232321（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−86619（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−312035（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−20415（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C21D 9/52,9/56,9/573 C21D 8/06

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｃ：0.４０〜1.０％を含有した鋼を最終
   仕上げ温度７００〜１２００℃で５〜１６φmmの直径に
   熱間圧延後、コイル状に巻かれる以前の単線の状態で直
   ちに冷却するに際して、５０℃以下の水を１００〜２０
   ００m³／hrで供給し、熱伝達係数１０００〜２００００
   Kcal／m²h ℃の間で冷却能を調整して１０秒以内に６０
   ０〜４００℃の間の断面内平均温度に急冷し、直ちにコ
   イル状に巻き取ることを特徴とする強靭直接パテンティ
   ング線材の製造方法。
2. 【請求項２】 Ｃ：0.４０〜1.０％を含有した鋼を最終
   仕上げ温度７００〜１２００℃で５〜１６φmmの直径に
   熱間圧延後、コイル状に巻かれる以前の単線の状態で直
   ちに冷却するに際して、５０℃以下の水を１００〜２０
   ００m³／hrで供給し、熱伝達係数１０００〜２００００
   Kcal／m²h ℃の間で冷却能を調整して１０秒以内に６０
   ０〜４００℃の間の断面内平均温度に急冷し、直ちにコ
   イル状に巻き取ると共に圧延終了からオーステナイト変
   態が完了するまでの間を酸化防止してオーステナイトの
   変態を完了せしめ、その後水冷することを特徴とする強
   靭直接パテンティング線材の製造方法。
3. 【請求項３】 ５０℃以下の水を冷却管より噴射させ、
   且つ熱伝達係数を３０００〜１５０００Kcal／m²h ℃の
   間で水量を調整し急冷することを特徴とする請求項１ま
   たは２の何れかに記載の強靭直接パテンティング線材の
   製造方法。
4. 【請求項４】 最終仕上げ温度が８００〜１１００℃で
   あることを特徴とする請求項１または２の何れかに記載
   の強靭直接パテンティング線材の製造方法。
5. 【請求項５】 急冷の途中に線材の表面と内部との温度
   差が１００℃以下とするための復熱帯を設けたことを特
   徴とする請求項１〜４の何れかに記載の強靭直接パテン
   ティング線材の製造方法。
6. 【請求項６】 急冷温度が５５０〜４５０℃であること
   を特徴とする請求項１または２の何れかに記載の強靭直
   接パテンティング線材の製造方法。
7. 【請求項７】 線材の結束前における任意の時点におい
   て防錆剤または潤滑剤の一方または双方を付着させるこ
   とを特徴とする請求項１〜６項の何れかに記載の強靭直
   接パテンティング線材の製造方法。