JP3358134B2 - 線材の介在物評価方法 - Google Patents
線材の介在物評価方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は棒鋼、線材の最終製品加
工時の介在物起因による製品不良率と相関がみられる鋳
片、ビレット、線材の介在物評価方法及び試料採取方法
に関するものである。
工時の介在物起因による製品不良率と相関がみられる鋳
片、ビレット、線材の介在物評価方法及び試料採取方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼中の非金属介在物は大部分の鉄鋼材料
にとって有害なものであり、表面疵低減、疲労寿命延
長、加工性改善等のためには極力低減することが望まれ
ている。例えば、自動車用のラジアルタイヤの補強材に
用いられる、タイヤコードとなる線径１００〜３００μ
ｍ程度の高炭素硬鋼線材においては、最終製品製造中の
断線原因となるアルミナ、スピネル等の硬質介在物を低
減させることが必要で、製品の品質管理を行う上で製造
工程の途中にて、製品の品質調査を行う必要がある。
にとって有害なものであり、表面疵低減、疲労寿命延
長、加工性改善等のためには極力低減することが望まれ
ている。例えば、自動車用のラジアルタイヤの補強材に
用いられる、タイヤコードとなる線径１００〜３００μ
ｍ程度の高炭素硬鋼線材においては、最終製品製造中の
断線原因となるアルミナ、スピネル等の硬質介在物を低
減させることが必要で、製品の品質管理を行う上で製造
工程の途中にて、製品の品質調査を行う必要がある。
【０００３】従来では、製品の品質管理評価法として、
例えば、５．５mmφに圧延した線材を、図７に示すよう
に、線材直径の１／２断面で伸線方向に切断、研磨し測
定視野（５．５×１１mm）全面を光学顕微鏡の２００倍
で観察し、同図中に示した測定規準によりカウントされ
た介在物について、図中の表に示す評点づけで計算され
る介在物評価方法（以後Ａ値と称する）を用いてきた。
これらの評価技術を用いることにより、鋳片、ビレッ
ト、線材において出現する、アルミナ、スピネル等の、
硬質で有害な介在物の発生状況を把握し、品質管理を行
ってきた。
例えば、５．５mmφに圧延した線材を、図７に示すよう
に、線材直径の１／２断面で伸線方向に切断、研磨し測
定視野（５．５×１１mm）全面を光学顕微鏡の２００倍
で観察し、同図中に示した測定規準によりカウントされ
た介在物について、図中の表に示す評点づけで計算され
る介在物評価方法（以後Ａ値と称する）を用いてきた。
これらの評価技術を用いることにより、鋳片、ビレッ
ト、線材において出現する、アルミナ、スピネル等の、
硬質で有害な介在物の発生状況を把握し、品質管理を行
ってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋼材品
質の向上に伴い、製品の清浄性は年々向上し、最終製品
製造中の不良原因となるアルミナ、スピネル等の硬質介
在物の出現頻度が低下してきたため、例えばタイヤコー
ド等で、図２に示すように、前述の線材での介在物評価
方法で得られた介在物指数と最終製品製造中の断線指数
との相関が必ずしも、得られなくなってきた。本発明者
らが更に研究開発を進めた結果、図３に示すように、鋼
材の清浄性向上に伴い、有害な介在物の発生量が減少し
たため、Ａ値を算出する検査面積では不足で、代表性に
欠けるためであることがわかった。従って、従来のＡ値
でも、検査面積を増やせば、製品成績が対応がとれるこ
とがわかった。
質の向上に伴い、製品の清浄性は年々向上し、最終製品
製造中の不良原因となるアルミナ、スピネル等の硬質介
在物の出現頻度が低下してきたため、例えばタイヤコー
ド等で、図２に示すように、前述の線材での介在物評価
方法で得られた介在物指数と最終製品製造中の断線指数
との相関が必ずしも、得られなくなってきた。本発明者
らが更に研究開発を進めた結果、図３に示すように、鋼
材の清浄性向上に伴い、有害な介在物の発生量が減少し
たため、Ａ値を算出する検査面積では不足で、代表性に
欠けるためであることがわかった。従って、従来のＡ値
でも、検査面積を増やせば、製品成績が対応がとれるこ
とがわかった。
【０００５】しかしながら、単純に検査面積を増加させ
るには、検査試料個数を増加させる必要があり、多大な
検査時間、費用を要するという問題点がある。このよう
な問題点は、軸受け鋼または他の冷間圧造用鋼等、清浄
度が厳しく要求される分野では共通である。
るには、検査試料個数を増加させる必要があり、多大な
検査時間、費用を要するという問題点がある。このよう
な問題点は、軸受け鋼または他の冷間圧造用鋼等、清浄
度が厳しく要求される分野では共通である。
【０００６】一方、例えば「鉄と鋼」第７５年（１９８
９）第１０号１８９７−１９０４頁、ＣＡＭＰ−ＩＳＩ
Ｊ Ｖｏｌ．３（１９９０）−１１９７頁に示される、
電子ビーム（以下ＥＢと称する）をメタル溶解の熱源と
し、メタル表面に浮上した介在物を定量化する方法を用
いれば、一定体積中の介在物を浮上させ、評価すること
が可能なので、わずか１〜３ｇの鋼材試料を溶解するこ
とにより、概略、光学顕微鏡によりＡ値を求める場合の
４００〜１３００倍の視野数を調査することに相当する
ことがわかった。
９）第１０号１８９７−１９０４頁、ＣＡＭＰ−ＩＳＩ
Ｊ Ｖｏｌ．３（１９９０）−１１９７頁に示される、
電子ビーム（以下ＥＢと称する）をメタル溶解の熱源と
し、メタル表面に浮上した介在物を定量化する方法を用
いれば、一定体積中の介在物を浮上させ、評価すること
が可能なので、わずか１〜３ｇの鋼材試料を溶解するこ
とにより、概略、光学顕微鏡によりＡ値を求める場合の
４００〜１３００倍の視野数を調査することに相当する
ことがわかった。
【０００７】本発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
で、従来の問題点の根本原因の一つである検査試料の代
表性を高め、かつ検査時間を長時間化させない線材の介
在物評価方法を提供することを目的とする。
で、従来の問題点の根本原因の一つである検査試料の代
表性を高め、かつ検査時間を長時間化させない線材の介
在物評価方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明が要旨とするところは以下の通りである。 （１）線材中の炭素濃度（以下Ｃ濃度と称する）が０．
０５〜１．２％でＳｉ，Ｍｎ脱酸、二次精練等で清浄化
処理を行った棒鋼、線材用鋼材の清浄性を、電子ビーム
溶解法によって溶解浮上させた介在物を機器分析により
組成を調査し、硬質介在物の存在個数を計測することを
特徴とする介在物評価方法。 （２）上記（１）項において、分析用試料を線材圧延後
の線材より採取し計測することを特徴とする介在物評価
方法。
めに本発明が要旨とするところは以下の通りである。 （１）線材中の炭素濃度（以下Ｃ濃度と称する）が０．
０５〜１．２％でＳｉ，Ｍｎ脱酸、二次精練等で清浄化
処理を行った棒鋼、線材用鋼材の清浄性を、電子ビーム
溶解法によって溶解浮上させた介在物を機器分析により
組成を調査し、硬質介在物の存在個数を計測することを
特徴とする介在物評価方法。 （２）上記（１）項において、分析用試料を線材圧延後
の線材より採取し計測することを特徴とする介在物評価
方法。
【０００９】以下に本発明の詳細を本発明の実施に供さ
れる装置例をもとに述べる。溶銑予備処理、転炉、粉体
吹込み、連続鋳造の工程を経て表１に示す組成の３００
×５００mmの寸法のブルーム鋳片を鋳造し、分塊圧延に
て１２５×１２５mmのビレットを製造し、線材圧延によ
って５．５mmφの高炭素硬鋼線材を製造した。図４、図
５、図６に示すように、鋳片、ビレット、線材より、各
々１〜３ｇの
れる装置例をもとに述べる。溶銑予備処理、転炉、粉体
吹込み、連続鋳造の工程を経て表１に示す組成の３００
×５００mmの寸法のブルーム鋳片を鋳造し、分塊圧延に
て１２５×１２５mmのビレットを製造し、線材圧延によ
って５．５mmφの高炭素硬鋼線材を製造した。図４、図
５、図６に示すように、鋳片、ビレット、線材より、各
々１〜３ｇの
【表１】 ＥＢ溶解用試料を切り出し、加速電圧１０ＫＶで投入エ
ネルギーが３ＫＪ未満になる条件下で溶解、冷却した。
ＥＢ溶解後の試料上に浮上した介在物（以後ラフトと称
する）をさらに走査型電子顕微鏡で観察し、ラフトの面
積及び介在物組成を調査し、アルミナ、スピネル等の硬
質介在物の存在個数を計測した。
ネルギーが３ＫＪ未満になる条件下で溶解、冷却した。
ＥＢ溶解後の試料上に浮上した介在物（以後ラフトと称
する）をさらに走査型電子顕微鏡で観察し、ラフトの面
積及び介在物組成を調査し、アルミナ、スピネル等の硬
質介在物の存在個数を計測した。
【００１０】図１に鋳片、ビレット、線材にて採取した
試料のＥＢ溶解後のラフト中の硬質介在物出現率と伸線
工程での断線指数（単位圧延重量当りの断線回数）との
関係を示す。図より明らかなように鋳片、ビレット、線
材のいずれの位置で採取した試料であってもよい相関が
得られ、アルミナ、スピネル等の硬質介在物による断線
の評価が可能であることがわかる。
試料のＥＢ溶解後のラフト中の硬質介在物出現率と伸線
工程での断線指数（単位圧延重量当りの断線回数）との
関係を示す。図より明らかなように鋳片、ビレット、線
材のいずれの位置で採取した試料であってもよい相関が
得られ、アルミナ、スピネル等の硬質介在物による断線
の評価が可能であることがわかる。
【００１１】以上述べたように、鋳片、ビレット、線材
のいずれの位置で採取した試料によっても硬質介在物に
よる断線の評価が可能であるが、ＥＢ溶解用試料の重量
が１試料あたり１〜３ｇであるので、５．５mmφの線材
よりＥＢ溶解用試料を製作する場合には、線材を０．５
〜１．５mmの長さに切断する単純加工で良いが、鋳片、
ビレットから、ＥＢ用試料を切り出すには、加工に手数
を要する。従って、加工の簡便化を図るためには、線材
よりＥＢ溶解用試料を採取することが望ましい。また、
本実施例では、鋳片及びビレットで介在物量が多い、１
／２幅部の上面１／４厚部より、ＥＢ溶解用試験片を採
取したが、本発明は試験片採取位置に限定されるもので
はなく、品質管理上は、採取位置を一定にすれば問題無
い。
のいずれの位置で採取した試料によっても硬質介在物に
よる断線の評価が可能であるが、ＥＢ溶解用試料の重量
が１試料あたり１〜３ｇであるので、５．５mmφの線材
よりＥＢ溶解用試料を製作する場合には、線材を０．５
〜１．５mmの長さに切断する単純加工で良いが、鋳片、
ビレットから、ＥＢ用試料を切り出すには、加工に手数
を要する。従って、加工の簡便化を図るためには、線材
よりＥＢ溶解用試料を採取することが望ましい。また、
本実施例では、鋳片及びビレットで介在物量が多い、１
／２幅部の上面１／４厚部より、ＥＢ溶解用試験片を採
取したが、本発明は試験片採取位置に限定されるもので
はなく、品質管理上は、採取位置を一定にすれば問題無
い。
【００１２】
【発明の効果】上記のように構成した本発明の適用によ
り、特殊脱酸、二次精練等で清浄化処理を行った棒鋼、
線材用鋼材の清浄性を、電子ビーム溶解法によって溶解
浮上させた介在物を機器分析し評価することにより、製
品の伸線加工時の断線率が予測可能となり、製品の品質
管理が可能となった。
り、特殊脱酸、二次精練等で清浄化処理を行った棒鋼、
線材用鋼材の清浄性を、電子ビーム溶解法によって溶解
浮上させた介在物を機器分析し評価することにより、製
品の伸線加工時の断線率が予測可能となり、製品の品質
管理が可能となった。
【図１】本発明の実施例を示す図。
【図２】従来技術による製品の介在物評点と最終製品の
断線率との関係を示す図。
断線率との関係を示す図。
【図３】従来技術の問題点を示す図。
【図４】鋳片でのＥＢ試料採取方法を示す図。
【図５】ビレットでのＥＢ試料採取方法を示す図。
【図６】線材でのＥＢ試料採取方法を示す図。
【図７】従来法による介在物評価方法を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−70134（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−40085（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 33/20 G01N 1/34
Claims (2)
- 【請求項１】 線材中の炭素濃度（以下Ｃ濃度と称す
る）が０．０５〜１．２％でＳｉ，Ｍｎ脱酸、二次精練
等で清浄化処理を行った棒鋼、線材用鋼材の清浄性を、
電子ビーム溶解法によって溶解浮上させた介在物を機器
分析により組成を調査し、硬質介在物の存在個数を計測
することを特徴とする介在物評価方法。 - 【請求項２】 請求項１において、分析用試料を線材圧
延後の線材より採取し計測することを特徴とする介在物
評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29990993A JP3358134B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 線材の介在物評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29990993A JP3358134B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 線材の介在物評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07151749A JPH07151749A (ja) | 1995-06-16 |
| JP3358134B2 true JP3358134B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=17878398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29990993A Expired - Fee Related JP3358134B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 線材の介在物評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3358134B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000004199A1 (fr) | 1998-07-17 | 2000-01-27 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Acier purifie |
| CN102854032A (zh) * | 2012-09-06 | 2013-01-02 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种特殊钢线材检测取样方法 |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP29990993A patent/JP3358134B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07151749A (ja) | 1995-06-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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