JP3242019B2 - 高強度ビードワイヤ,ビードワイヤ用線材およびこれらの製造方法 - Google Patents
高強度ビードワイヤ,ビードワイヤ用線材およびこれらの製造方法Info
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- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
- D07B1/06—Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
- D07B1/0606—Reinforcing cords for rubber or plastic articles
- D07B1/066—Reinforcing cords for rubber or plastic articles the wires being made from special alloy or special steel composition
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
ドワイヤ用線材およびこれらの製造方法に関するもので
ある。
の特性は、例えば「一般材」…引張強度:2000N/mm
2 ,伸び:6%,捻回値:40回,成分:SWRS72A(JI
S)、「高強度材」…引張強度:2150N/mm2 ,伸び:
6%,捻回値:35回,成分:SWRS82A(JIS)である。こ
のようなビードワイヤにおいては一層の高強度,高靱性
化の要求がある。
により製造されている。圧延→伸線→パテンティング→
伸線→伸直→低温焼鈍→メッキ→グロメット加工
技術には次のような問題がある。 伸線加工後の強度が低温焼鈍により低下してしまう。
そのため、伸線加工では、低温焼鈍に伴う強度低下分を
見込んで十分に強度アップ(2600N/mm2 以上)しておく
必要がある。
従来以上の伸線加工度が必要となるが、強加工すれば靱
性は低下する。 伸線後の強度が2500N/mm2 を越えると伸直が困難とな
り、安定した特性が得られない。 PC鋼より線などの分野では、Siの量を1重量%程
度まで高めて耐熱性を向上させ、低温焼鈍による強度低
下を抑制することが提案されている。しかし、この技術
をビードワイヤに応用する場合、低加工度での強度アッ
プには有効であるが、強加工度では伸線加工に適した金
属組織(パーライト組織)を得るための温度範囲が狭
く、量産が難しい。
織にするには、ラメラ間隔を粗にする必要があり、その
ためには高温でパーライト変態させればよい。しかし、
それでは初析フェライトや初析セメンタイトという異相
が析出して延性が低下したり、ラメラ間隔が粗くなり過
ぎて延性が低下したりする。 伸線後のワイヤの伸びを向上させるのに低温焼鈍は有
効であるが、高温または長時間の低温焼鈍では強度低下
を招き、その逆では伸びの低下を招く。そして、従来の
一般的なビードワイヤの成分では、低温焼鈍後に十分な
強度・伸びを満足する条件がほとんどない。従って、本
発明の主目的は、高強度で靱性にも優れ、伸直加工性も
良好なビードワイヤ,ビードワイヤ用線材およびこれら
の製造方法を提供することにある。
を達成するために種々の検討を行った結果、本発明を想
到するに至ったものである。すなわち、本発明ビードワ
イヤは、Cを0.65〜0.75重量%,Siを0.5
〜1.5重量%含有し、引張強度が2200N/mm2 以上
(特に2350N/mm2 以上)、伸びが4%以上(特に6
%以上)で、格子歪が0.02〜0.1%であることを
特徴とする。
0.65〜0.75重量%,Siを0.5〜1.5重量
%含有し、セメンタイトラメラ間隔が0.11〜0.1
3μm、コロニー径が2μm以上、旧γ粒径が10μm
以上、初析セメンタイトが1%以下、初析フェライトが
3%以下であることを特徴とする。上記ビードワイヤお
よびビードワイヤ用線材共にCrを0.08〜0.15
重量%添加することが好ましい。
は、Cを0.65〜0.75重量%,Siを0.5〜
1.5重量%含有する材料を熱間圧延後に冷却する際、
920℃以上で1秒以上保持し、800〜600℃に冷
却する速度を5〜10℃/sec とし、600〜550℃
に冷却する速度を1〜5℃/sec として制御冷却するこ
とを特徴とする。
は、前記方法で得られた線材を、真歪2.5以上で冷間
線引加工し、380〜450℃で3〜7秒の低温焼鈍を
することを特徴とする。これにより、線材の格子歪を
0.02〜0.1%とできる。
高くならない。また、0.75重量%を越えると初析セ
メンタイトが発生し易くなる。 Si:0.5重量%未満では耐熱効果が小さい。逆に
1.5重量%を越えると靱性が低下し易くなる。 ラメラ間隔:0.11μm未満では強加工で伸びが低下
し、伸線後の引張強度が高すぎる。また、0.13μm
を越えても強加工で伸びが低下し、焼鈍後の引張強度が
低い。
工で伸びが低下する。 格子歪:0.02%未満では強度が不足する。0.1%
を越えると強加工で伸びが不足する。 初析フェライト,初析セメンタイト:規定値を越えると
強加工で伸びが低下する。 冷却速度:規定下限を下回ると伸線後の引張強度が高す
ぎる。逆に遅いと低温焼鈍後の引張強度が低い。 低温焼鈍条件:規定値を越える温度・時間では強度が低
くなり、規定値未満の温度・時間では伸びが不十分にな
る。焼鈍温度をT(℃),時間をt(秒)としたとき、
次式を満たす条件で焼鈍することが好ましい。 t=(−5/70)×T+278
する。 (試験例1)下記の化学成分を含む材料を後述する工程
で線材に加工し、各線材の引張強度(伸線後と低温焼鈍
後)と伸びを測定した。 試験材の化学成分(全て重量%) C Si Mn No.1 従来材(低C低Si) 0.72 0.20 0.51 No.2 従来高強度材(高C低Si) 0.81 0.21 0.53 No.3 本発明材(低C高Si) 0.71 0.97 0.47 No.4 従来高Si材(高C高Si) 0.86 1.02 0.51 なお、各材料は図1に示す各範囲(1〜4:単位は重量
%)ごとに分類でき、本試験例では各範囲における代表
的な成分を試験材とした。
40℃で2秒間保持した。 熱処理:衝風冷却を行う。冷却速度は、800〜600
℃までは平均7℃/sec,600〜550℃までは平均で
3.5℃/sec である。 伸線:冷間によるダイス伸線を行う。加工は減面率が1
7〜21%となるように行った。伸線温度は130℃以
下になるよう伸線速度を調整した。 低温焼鈍:ソルト中に線材を浸漬して420℃で5秒間
保持する。なお、400℃で15秒,380℃で30
秒,450℃で3秒の条件でも同様の低温焼鈍を行った
が、ワイヤ特性はほぼ同じであった。
関係を図2のグラフに示す。図示のように、真歪2.5
以上の強加工において、伸線後強度2500N/mm2 以
下,低温焼鈍後の強度2200N/mm2 以上,伸び4%以
上の条件を満たすものは本発明材のみであることが判
る。
ビードワイヤとしての特性の関係を明確にするため、製
造工程における熱処理条件などを変更して、各線材の引
張強度(伸線後と低温焼鈍後)と伸びを測定した。
同様である。また、圧延後の巻き取り温度は950℃で
1.5秒保持し、低温焼鈍は420℃で6秒保持した。
さらに、旧ガンマ粒径は全て20〜25μmであった。
引張強度と真歪の関係および伸びと真歪の関係を図3の
グラフに示す。
おいて、伸線後強度2500N/mm2以下,低温焼鈍後の
強度2200N/mm2 以上,伸び4%以上の条件を満たす
ものはNo.12 だけであることが判る。
仕上げロールでの加工後の温度およびその保持時間が旧
γ粒径,コロニー粒径に大きな影響を及ぼし、この組織
が伸びや強度に大きく影響すると考え、No.21〜No.26
に示す条件の試験材を用いて評価試験を行った。
明材No.3と同一である。また、熱処理における冷却速度
は800→600℃までは5℃/sec, 600→550℃ までは2℃/
secで一定とした。そして、この熱処理条件と圧延条件
以外の条件は試験例2のNo.12 と同条件とした。評価は
引張強度(伸線後と低温焼鈍後)と真歪の関係および伸
びと真歪の関係について行った。その結果を図4のグラ
フに示す。
おいて、伸線後強度2500N/mm2以下,低温焼鈍後の
強度2200N/mm2 以上,伸び4%以上の条件を満たす
ものはNo.23 であることが判る。
伸線加工材を用いて、低温焼鈍条件を変化させてワイヤ
特性の評価を行った。ワイヤ特性は格子歪を測定し、格
子歪と伸びと強度の関係を調べた。格子歪はXRD(X
線回折法)の歪回析法を用いて測定した。その結果を図
5のグラフに示す。
)は、600℃×30秒,450℃×7秒,450℃×3
秒,380℃×5秒,360℃×5秒である。図示のよう
に、0.02〜0.1%のときに伸び4%以上,低温焼
鈍後の引張強度2200N/mm2以上の条件を満たしてい
ることが判る。また、低温焼鈍の条件は380〜450
℃で3〜7秒が好適であることが判る。
になる。化学組成はCを0.65〜0.75重量%,S
iを0.5〜1.5重量%含有することが好適である。
熱処理における冷却速度は、800〜600 ℃を5〜10℃/se
c で、600〜550 ℃を1〜3℃/sec で行うことが好適で
ある。また、圧延条件は920 ℃で1秒以上(好ましくは
2秒)保持することが好適である。
2.5以上の強加工後)の引張強度を2500N/mm2 以
下とできるため、次の伸直工程を容易かつ安定して行う
ことができる。また、低温焼鈍に伴う引張強度の低下を
抑制し、低温焼鈍後の引張強度を2200N/mm2 以上と
できるため、従来のビードワイヤよりも高強度のものを
得ることができる。その上、真歪2.5以上の強加工を
行っても4%以上の伸びを具えるため、靱性の点でも問
題ない。従って、ビードワイヤで構成されるタイヤのビ
ードコアの軽量化を図ることができる。なお、以上の説
明では熱処理の冷媒として衝風を例として説明したが、
この他鉛浴,沸騰水,ソルトなどでもよい。
ヤは強度と靱性を兼ね具えるため、タイヤを構成するビ
ードコアを軽量化することができる。また、本発明ビー
ドワイヤ用線材は、伸線後の伸直工程が容易に行え、か
つ低温焼鈍での強度低下を抑制できるため、ビードワイ
ヤの生産性向上に資する。さらに、本発明製造方法は、
上記ビードワイヤ,ビードワイヤ用線材を作製するのに
好適である。
後と低温焼鈍後),伸び,真歪の関係を示したグラフ。
(伸線後と低温焼鈍後),伸び,真歪の関係を示したグ
ラフ。
(伸線後と低温焼鈍後),伸び,真歪の関係を示したグ
ラフ。
関係を示すグラフ。
Claims (4)
- 【請求項1】 Cを0.65〜0.75重量%,Siを
0.5〜1.5重量%含有し、 セメンタイトラメラ間隔が0.11〜0.13μm、 コロニー径が2μm以上、 旧γ粒径が10μm以上、 初析セメンタイトが1%以下、 初析フェライトが3%以下であることを特徴とするビー
ドワイヤ用線材。 - 【請求項2】 請求項1に記載のビードワイヤ用線材を
用いて製造された高強度ビードワイヤであって、 引張強度が2200N/mm 2 以上、伸びが4%以上で、 格子歪が0.02〜0.1%であることを特徴とする高
強度ビードワイヤ。 - 【請求項3】 Cを0.65〜0.75重量%,Siを
0.5〜1.5重量%含有する材料を熱間圧延後に冷却
する際、 920℃以上で1秒以上保持し、 800〜600℃に冷却する速度を5〜10℃/secと
し、 600〜550℃に冷却する速度を1〜5℃/secとして
制御冷却することを特徴とするビードワイヤ用線材の製
造方法。 - 【請求項4】 請求項3の方法で得られた線材を、 真歪2.5以上で冷間線引加工し、 380〜450℃で3〜7秒焼鈍することを特徴とする
高強度ビードワイヤの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03276197A JP3242019B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 高強度ビードワイヤ,ビードワイヤ用線材およびこれらの製造方法 |
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JP03276197A JP3242019B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 高強度ビードワイヤ,ビードワイヤ用線材およびこれらの製造方法 |
Publications (2)
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JPH10219395A JPH10219395A (ja) | 1998-08-18 |
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- 1997-01-31 JP JP03276197A patent/JP3242019B2/ja not_active Expired - Fee Related
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