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

Publication number
JP3242019B2
JP3242019B2 JP03276197A JP3276197A JP3242019B2 JP 3242019 B2 JP3242019 B2 JP 3242019B2 JP 03276197 A JP03276197 A JP 03276197A JP 3276197 A JP3276197 A JP 3276197A JP 3242019 B2 JP3242019 B2 JP 3242019B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
strength
bead wire
low
elongation
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 - Fee Related
Application number
JP03276197A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10219395A (ja
Inventor
望 河部
剛 吉岡
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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 Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP03276197A priority Critical patent/JP3242019B2/ja
Publication of JPH10219395A publication Critical patent/JPH10219395A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3242019B2 publication Critical patent/JP3242019B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/06Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
    • D07B1/0606Reinforcing cords for rubber or plastic articles
    • D07B1/066Reinforcing cords for rubber or plastic articles the wires being made from special alloy or special steel composition

Landscapes

  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はビードワイヤとビー
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。
【0002】
【従来の技術】タイヤに用いられる現行のビードワイヤ
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。
【0003】このようなビードワイヤは一般に次の工程
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
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来の
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。
【0005】このような強度アップを達成するには、
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。
【0006】Si含有量が多くても強加工が可能な組
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。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の目的
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。
【0008】また、本発明ビードワイヤ用線材は、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0.11〜0.1
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。
【0009】さらに、ビードワイヤ用線材の製造方法
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。
【0010】そして、本発明ビードワイヤの製造方法
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。
【0011】上記各構成の限定理由は次の通りである。 C:0.65重量%未満では伸線加工しても強度が十分
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。
【0012】コロニー径,旧γ粒:規定径未満では強加
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
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
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。
【0014】試験材の製造工程 圧延→熱処理(ハ゜テンティンク゛) →伸線→低温焼鈍 圧延:圧延線材径はφ5.5mmで、巻き取り温度は9
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。
【0015】引張強度と真歪の関係および伸びと真歪の
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
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。
【0016】(試験例2)次に、本発明材の線材特性と
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。
【0017】 冷却速度 初析フェライト 初析セメンタイト ラメラ間隔 800→600℃ 600→550℃ (μm) No.11 10℃/secより大 2℃/sec 3%以下 1%以下 0.11 No.12 5〜10℃/sec 2℃/sec 3%以下 1%以下 0.12 No.13 5℃/secより小 2℃/sec 3%以上 1%以上 0.13 No.14 5〜10℃/sec 3℃/secより大 3%以下 1%以下 0.13 〜0.09 No.15 5〜10℃/sec 1℃/secより小 3%以下 1%以下 0.15〜0.11
【0018】 用いた鋼材の化学成分は試験例1の本発明材(No.3)と
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。
【0019】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No.12 だけであることが判る。
【0020】(試験例3)さらに、圧延条件として最終
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。
【0021】試験材の化学成分は試験例1で用いた本発
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。
【0022】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No.23 であることが判る。
【0023】(試験例4)さらに、試験例3のNo.22 の
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。
【0024】このグラフにおいて、各焼鈍条件(〜
)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。
【0025】上記各試験例の結果を整理すると次のよう
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。
【0026】これらの条件を満たすと、伸線後(真歪
2.5以上の強加工後)の引張強度を2500N/mm2
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。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ビードワイ
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。
【図面の簡単な説明】
【図1】試験材の化学成分を示すグラフ。
【図2】成分の異なる試験材について、引張強度(伸線
後と低温焼鈍後),伸び,真歪の関係を示したグラフ。
【図3】熱処理条件の異なる試験材について、引張強度
(伸線後と低温焼鈍後),伸び,真歪の関係を示したグ
ラフ。
【図4】圧延条件の異なる試験材について、引張強度
(伸線後と低温焼鈍後),伸び,真歪の関係を示したグ
ラフ。
【図5】格子歪と低温焼鈍後の引張強度および伸びとの
関係を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−295933(JP,A) 特開 平6−235023(JP,A) 特開 昭53−2330(JP,A) 特開 平8−260046(JP,A) 特開 平7−3338(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 38/00 - 38/60 B60C 15/04 C21D 9/52 103

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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 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。
  3. 【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。
  4. 【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。
JP03276197A 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 Expired - Fee Related JP3242019B2 (ja)

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

Applications Claiming Priority (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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10219395A JPH10219395A (ja) 1998-08-18
JP3242019B2 true JP3242019B2 (ja) 2001-12-25

Family

ID=12367833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03276197A Expired - Fee Related 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

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3242019B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012076675A (ja) * 2010-10-05 2012-04-19 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤ
WO2016095199A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 Nv Bekaert Sa High-strength bead wire
CN114589952A (zh) * 2022-02-24 2022-06-07 江苏兴达钢帘线股份有限公司 一种胎圈钢丝及制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10219395A (ja) 1998-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102227512B (zh) 低温退火用钢线及其制造方法
US6800147B2 (en) High-strength steel wire excelling in resistance to strain aging embrittlement and longitudinal cracking, and method for production thereof
JP5098444B2 (ja) 高延性の直接パテンティング線材の製造方法
JP3737354B2 (ja) 捻回特性に優れた伸線加工用線材およびその製造方法
JP3997867B2 (ja) 鋼線材とその製造法及び当該鋼線材を用いる鋼線の製造法
JP4638602B2 (ja) 高疲労強度の鋼線用線材、鋼線およびその製造方法
MX2013001724A (es) Alambre de acero con acero especial y material de alambre de acero especial.
WO2011055746A1 (ja) 加工性に優れた高炭素鋼線材
JP2000355736A (ja) 耐縦割れ性に優れた高炭素鋼線、高炭素鋼線用鋼材およびその製造方法
EP3366802A1 (en) Steel wire for wire drawing
EP1277846B1 (en) High-carbon steel wire rod with superior drawability and method for production thereof
JP3527641B2 (ja) 冷間加工性に優れた鋼線材
CN110832096A (zh) 高强度钢丝
JP3842053B2 (ja) 捻回特性に優れた高強度低熱膨張合金およびその合金線
EP3115478A1 (en) High-carbon steel wire having superior wire drawing properties and method for producing same
JP3536684B2 (ja) 伸線加工性に優れた鋼線材
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
JP3242019B2 (ja) 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
JP4267375B2 (ja) 高強度鋼線用線材、高強度鋼線およびこれらの製造方法
JP3965010B2 (ja) 高強度直接パテンティング線材およびその製造方法
JP3153618B2 (ja) 過共析鋼線材の製造方法
JP3447830B2 (ja) インバー系合金線材とその製造方法
JP2000309849A (ja) 鋼線材、鋼線及びその製造方法
US4295900A (en) Rolled wire having a fine-grain structure
JP3978364B2 (ja) 伸線性に優れた高強度鋼線材およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071019

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081019

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091019

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101019

Year of fee payment: 9

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111019

Year of fee payment: 10

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121019

Year of fee payment: 11

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131019

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees