JP3434079B2 - デスケーリング用線材 - Google Patents
デスケーリング用線材Info
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Description
リング用高炭素鋼線材に関するものである。
ン熱処理工程を経て線材とし、その後酸洗またはメカニ
カルデスケーリングをし鋼表面に付着したスケール除去
を行い、さらに表面潤滑処理の後、冷間での引き抜き加
工による伸線と中間熱処理を繰り返すことにより細い線
径に加工し、最終パテンティング処理を行いさらに引き
抜き加工で高強度のワイヤとするなどして使用されてい
る。
熱間圧延後の線材の加工性が優れているほど、中間熱処
理工程が省略できるために製造コストを低減することが
容易となる。
として、衝風冷却によるステルモア法や冷却媒体として
溶融塩を用いる方法などがある。溶融塩を用いるものと
しては特公昭59−37725があるが、加工性を良く
する事より、鉛パテンティング相当の高強度が得られる
ような直接熱処理法である。
開平6−17190、特開平6−17191、特開平6
−17192などが開示されているが、これらはベイナ
イト組織を80%以上とし、所定の強度延性に調整する
ことを特徴とする加工性の優れた鋼線材である。しか
し、この公報に示されるベイナイト率を80%以上にす
ることは、5.0mmφ以上の線径では極めて困難であ
るという問題点がある。
の加工を連続して行うために鋼表面のスケール特性が重
要な因子となり、これまでのような熱処理後の組織制御
だけでは伸線加工性を十分に制御することはできない。
メカニカルデスケーリング法がある。酸洗法はスケール
除去が十分行えるため広く採用されているが、酸を用い
るため公害等の問題が生じる場合があり、メカニカルデ
スケーリング法が適用されることが多くなっている。
ルで線材に曲げ加工を加えスケールを除去する方法であ
るが、そのスケール除去能力は、表面性状に大きく影響
される。
は、線材を熱間圧延後700℃以上で保温または加熱
し、スケール量を0.6%以上と厚くし、かつFeOの
多いスケールをつくることが提案されている。しかしな
がら加工性の優れた鋼線材では、初期の強度が低く高い
延性を示すためスケールの密着性が良くなり、残留スケ
ールが生じやすくなる。このため従来の方法だけではメ
カニカルデスケーリング性を十分制御することはできな
い。
量が重量%で0.6%以上含まれる高炭素鋼の分野にお
いて、鋼材のスケール除去をメカニカルデスケーリング
法で行った場合に、十分にスケールが除去され、さらに
引き抜きダイスを用いた伸線加工において線径が3.0
mmφ以上の線径において、真歪みで3.7以上の加工
性を有する、伸線加工性に優れたデスケーリング用線材
を提供することを課題とする。
セメンタイト形態に大きく影響されている。線材横断面
に観察されるセメンタイトの長さが短かければ短いほ
ど、加工中に導入される転位の増殖が抑えられるため伸
線加工性に優れている。
タイトの平均間隔が大きければ大きいほど、加工中に導
入される転位の増殖が抑えられるため伸線加工性に優れ
ている。
スケールの剥離は線材とスケールの界面に生じる割れの
伝搬で生じる。スケール組成は通常線材−スケール界面
から外方に向かいFeO→Fe3O4→Fe2O3の順に構
成されており、ポーラスな構造を有するFeOは、Fe
3O4やFe2O3に比較して剥離しやすい。これに対し、
350℃から550℃で生成しやすいFe3O4は、線材
界面での密着性が高く、メカニカルデスケーリング時に
剥離しにくい。このため後工程である伸線加工におい
て、表面潤滑剤が被覆されにくく、伸線加工中に断線の
要因になりやすい。
熱処理は、Fe3O4の生成しやすい温度域と重なるた
め、スケールが残留しやすくなり、伸線加工性を低下さ
せる原因となる。
って得られたC量が重量%で0.6%以上で、ベイナイ
ト組織、パーライト組織あるいはこれらの混合組織の鋼
線材において、線材横断面に存在するセメンタイトが規
定された形状を持ち、さらに線材スケール中にしめるF
e3O4組成の比率が30%未満であることを特徴とする
伸線性に優れたデスケーリング用線材を提供することに
より解決される。
(1)熱間圧延によって得られたC量が重量%で0.6
%以上で、ベイナイト組織、パーライト組織あるいはこ
れらの混合組織の鋼線材において、線材横断面に存在す
るセメンタイトが下記の特徴を持ち セメンタイトの平均長さが0.7μm以下 セメンタイトの平均間隔が900Å以上 さらに線材スケール中にしめるFe3O4組成の比率が、
30%未満であることを特徴とする伸線性に優れたデス
ケーリング用線材。
リング用線材。
とを特徴とす前記(2)のデスケーリング用線材。 Cr:0.1〜2.0% Ni:0.1〜2.0% Cu:0.1〜2.0% Mo:0.1〜2.0% Co:0.01〜2.0%。
とを特徴とする前記(2)または(3)記載のデスケーリ
ング用線材。 Ti:0.005〜0.03% Nb:0.005〜0.03% V :0.005〜0.03% Al:0.005〜0.03% B :0.0001〜0.003%。
(4)記載のデスケーリング用線材。
化学成分の限定理由は次のとおりである。Cは経済的か
つ有効な強化元素である。鋼線としての必要強度を確保
するためには、Cは少なくとも0.6%以上とすること
が必要である。高すぎると延性が低下するため、上限は
1.5%とする。
り、従ってその含有量があまりに少ないときは脱酸効果
が不十分になるので下限を0.1%とする。また、Si
は熱処理後に形成されるパーライト中のフェライト相に
固溶しパテンティング後の強度を上げるが、反面フェラ
イトの延性を低下させるので、伸線加工性に悪影響を与
えない上限として2.0%とした。
1%以上添加する。しかし、多量のMn添加は偏析を引
き起こしパテンティングの際にベイナイト、マルテンサ
イトなどの過冷組織が発生しその後の伸線性を害するた
め上限を2.0%とした。
のでその含有量を0.02%以下とするのが望ましい。
Pは多量に含まれると線材の延性を害するのでその含有
量を0.02%以下とするのが望ましい。
制しさらに、パーライトを微細にする効果を持ってい
る。しかし、多量の添加は熱処理後のフェライト中の転
位密度を上昇させるため、引き抜き加工後の極細線の延
性を著しく劣化させることになる。従って、Crの添加
量はその効果が期待できる0.1%以上とし、上限はフ
ェライト中の転位密度を増加させ延性を劣化させること
の無い2.0%以下とする。
よりその効果を発揮する0.1%以上添加する。Niも
添加量が多くなりすぎるとフェライト相の延性を低下さ
せるので上限を2.0%とする。
素であるので、必要によりその効果を発揮する0.1%
以上添加することが望ましい。Cuも添加量が多くなり
すぎるとフェライト相の延性を低下させるので上限を
2.0%とする。
添加する元素で、必要によりその効果を発揮する0.1
%以上添加することが望ましい。Moも添加量が多くな
りすぎると焼入れ性が高まり、偏析部にミクロマルテン
サイトが析出するので上限を2.0%とする。
する元素で、必要によりその効果を発揮する0.01%
以上添加することが望ましい。Coも添加量が多くなり
すぎると焼入れ性が高まり、偏析部にミクロマルテンサ
イトが析出しやすくなるので上限を2.0%とする。
その後に形成される組織単位を微細にし、靭性値を向上
することができるので、その効果を発揮する0.005
%以上を添加し、上限はその他の特性に悪影響を与える
ことのない0.03%以下とする。
効果が認められる0.0001%以上添加し、上限は焼
入れ性が高くなりすぎるためその処理が困難となる0.
003%以下とする。
に大きく影響されている。線材横断面に観察されるセメ
ンタイトの長さが短かければ短いほど加工中に導入され
る転位の増殖が抑えられるので、少なくともセメンタイ
トの平均長さを0.7μm以下とする必要がある。セメ
ンタイトの平均長さと伸線加工性の関係を図1に示す。
タイトの平均間隔が大きければ大きいほど加工中に導入
される転位の増殖が抑えられるので、少なくともセメン
タイトの平均間隔が900Å以上とする必要がある。セ
メンタイトの平均間隔と伸線加工性の関係を図2に示
す。
ば、線材の初期強度を低下させると共に伸線加工中の加
工硬化率を下げることができるので加工性の優れた線材
とすることができる。
率はメカニカルデスケーリング時のスケール剥離性に及
ぼす重要な因子である。スケール中のFe3O4組成比率
が大きい場合は、メカニカルデスケーリング時にスケー
ルが残留されてしまう。後工程での加工の障害となる残
留スケール量は、図3に示すように通常0.050%以
下とされており、上限は残留スケール量が後工程での支
障とならない限界として30%とした。
てベイナイト組織、パーライト組織およびこれらの混在
組織と造り分けを行いセメンタイトの形態を調整する方
法で線材を製造した。
供試鋼を122mm角のビレットに製造後、熱間圧延に
よって4.5〜16.0mmφに圧延し、調整冷却を行
い表2に示す組織の線材とした。
伸線を用いて行った。伸線は、各パスにおける減面率が
15〜20%の間となるようにして伸線加工を行った。
生引き性は伸線限界まで加工を行い、真ひずみで3.8
以上の加工が可能であった場合を○、加工ができなかっ
た場合を×で表2に示した。
張歪みを6%付与することによりスケールを除去し、試
料重量に対するスケール量の百分率で表示した。
により求め、スケール組成比率は各組成のピーク高さの
比から求めた。表3はスケール組成とメカニカルデスケ
ーリング(MD)後のスケール残存量の関係を示すもの
である。
り、46〜51は比較鋼の例である。本発明例は、いず
れもセメンタイト形状が本発明に従って調整されており
線材スケールにしめるFe3O4組成の比率が30%未満
であるため、生引き性に優れ、メカニカルデスケーリン
グ後の残留スケール量が低く、いずれも0.050%以
下に押さえられている。
0.7μm超と長いことが本発明と異なる。比較鋼4
8、49はセメンタイトの間隔が900Å未満と小さい
ことが本発明と異なる。
るFe3O4組成の比率がいずれも30%以上で、メカニ
カルデスケーリング後の残留スケール量がいずれも0.
050%以上と高い値を示している。これは、通常2次
加工工程での生産の障害となるスケール量を上回ってい
る点が本発明と異なる。
っており、伸線性の優れたデスケーリング用線材とし
て、適用することは難しい。
製造された線材は、従来法にくらべより一段とデスケー
リング性が改善されており、これにより熱間圧延後の3
mmφから16mmφの線材において、従来法に比べ伸
線加工性に優れたデスケーリング用線材を得ることがで
き、中間熱処理工程が省略でき、製造コストを低減する
ことが容易となる。
を示す図。
係を示す図。
3O4組成の比率の関係を示す図。
Claims (5)
- 【請求項1】熱間圧延によって得られたC量が重量%で
0.6%以上で、ベイナイト組織、パーライト組織ある
いはこれらの混合組織の鋼線材において、線材横断面に
存在するセメンタイトの形状が下記の特徴を持ち セメンタイトの平均長さが0.7μm以下 セメンタイトの平均間隔が900Å以上 さらに、線材ケール中にしめるFe3O4組成の比率が3
0%未満であることを特徴とする伸線性に優れたデスケ
ーリング用線材。 - 【請求項2】鋼成分が重量%で C :0.6〜1.5% Si:0.1〜2.0% Mn:0.1〜2.0% を含有することを特徴とする請求項1記載のデスケーリ
ング用線材。 - 【請求項3】鋼成分が下記の1種以上添加することを特
徴とする請求項2記載のデスケーリング用線材。 Cr:0.1〜2.0% Ni:0.1〜2.0% Cu:0.1〜2.0% Mo:0.1〜2.0% Co:0.01〜2.0% - 【請求項4】鋼成分が下記の1種以上添加することを特
徴とする請求項2または3記載のデスケーリング用線
材。 Ti:0.005〜0.03% Nb:0.005〜0.03% V :0.005〜0.03% Al:0.005〜0.03% B :0.0001〜0.003% - 【請求項5】鋼成分が P :0.02%以下 S :0.02%以下 であることを特徴とする請求項2または3または4記載
のデスケーリング用線材。
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---|---|---|---|
JP09731095A JP3434079B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | デスケーリング用線材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09731095A JP3434079B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | デスケーリング用線材 |
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JPH08295991A JPH08295991A (ja) | 1996-11-12 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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---|---|---|---|---|
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JP6587036B2 (ja) * | 2016-10-11 | 2019-10-09 | 日本製鉄株式会社 | 鋼線材及び鋼線材の製造方法 |
-
1995
- 1995-04-21 JP JP09731095A patent/JP3434079B2/ja not_active Expired - Fee Related
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