JP4159706B2

JP4159706B2 - Steel wire rod with excellent scale peelability during mechanical descaling

Info

Publication number: JP4159706B2
Application number: JP20527599A
Authority: JP
Inventors: 直吉原; 信彦茨木; 淳稲田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2019-07-19
Also published as: JP2001032042A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷間鍛造用鋼線材や普通線材用の熱間圧延鋼線材に関するものであり、例えば外棚用の菱形金網や簡易ハンガー等の材料として使用される合成樹脂被覆鋼線や着色塗装鋼線、或いは釘等の材料として使用される軟鋼線等に関するものであって、殊にメカニカルデスケーリング時のスケール剥離性に優れた鋼線材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂で表面が被覆された簡易ハンガー用被覆鋼線は、通常次の様な方法で製造されている。即ち、所定の化学成分組成を有する鋼線材を熱間圧延し、調整冷却して直径：５〜６．５ｍｍ程度としてから、更に所定の線径まで伸線加工し、その後塩化ビニル樹脂等の合成樹脂で被覆（低温加熱）して被覆鋼線材とするものである。そして、こうした鋼線材においては、その途中工程において、メカニカルデスケーリングが行なわれるのが一般的であるが、その後の伸線加工を効率良く行なう為には、メカニカルデスケール時のスケール剥離性が良好であることが要求される。
【０００３】
しかしながら、従来の鋼線材ではメカニカルデスケーリング時のスケール剥離性が必ずしも良好であるとは言えず、メカニカルデスケーリング後にもスケールが厚く残存してしまい、この残存スケールはその後の伸線加工の際にダイスの焼き付きが生じる原因となっている。即ち、スケールが鋼線材表面に厚く残存すると、スケールがダイスに噛み込まれていき、この付着スケールが多量になることによって、ダイスに焼き付きが発生するのである。そして、こうした焼き付きの発生は、鋼線材の生産性を大幅に低下させることになる。
【０００４】
こうした状況は、簡易ハンガー等の材料として使用される合成樹脂被覆鋼線や着色塗装鋼線に限らず、釘等の材料として使用される軟鋼線の様な、一般的な冷間鍛造用鋼線材や普通線材用の熱間圧延鋼線材においても同様であり、要するにメカニカルデスケーリング後に伸線加工が施される鋼線材においては、上記の様な伸線加工時の焼き付きは頻繁に発生している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこうした状況の下でなされたものであって、その目的は、メカニカルデスケール時のスケール剥離性を良好にすることによって、その後の伸線加工性を良好にして生産性を高めることができる鋼線材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成し得た本発明の鋼線材とは、熱間加工後にメカニカルデスケーリングが行なわれ、その後更に伸線加工に付される鋼線材であって、Ｃ：０．０３〜０．２％（質量％の意味、以下同じ），Ｓｉ：０．５％以下（０％を含まない），Ｍｎ：０．０５〜１．５％、Ａｌ：０．１％以下（０％を含む），Ｃｕ：０．２％以下（０％を含まない）、Ｃｒ：０．６％以下（０％を含まない）およびＮ：０．００１〜０．０１％を夫々含み、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、且つ下記（１）式を満足する点に要旨を有するものである。
１．０≦（［Ｃｒ］＋［Ｓｉ］）／［Ｃｕ］）≦１０．０ ……（１）
但し、［Ｃｒ］，［Ｓｉ］および［Ｃｕ］は、夫々Ｃｒ，ＳｉおよびＣｕの含有量（質量％）を示す
【０００７】
本発明の鋼線材においては、更に他の成分として、Ｂ：０．０００３〜０．００８％を含有することも有効であり、これによって歪み時効による強度ばらつきを抑制することができる。
【０００８】
また、本発明の鋼線材による効果をより発揮させる為には、（ａ）熱間加工に伴って生成する総スケール量が線材重量に対して０．２０〜０．６０％であることや、（ｂ）熱間加工後に４％歪みを付与してメカニカルデスケーリングされた鋼線材表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．５５μｍ以下である、等の要件を満足することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、上記目的を達成する為に様々な角度から検討した。その結果、化学成分組成を適切に調整してやれば、上記目的が見事に達成されることを見出し、本発明を完成した。本発明で規定する化学成分組成の範囲限定理由は下記の通りである。
【００１０】
Ｃ：０．０３〜０．２％
Ｃは線材の強度を上げる為に有効且つ経済的な元素であるが、Ｃ含有量が増加するに伴い伸線時の加工硬化量や伸線後の歪み時効による強度が増加することになる。こうした観点から、本発明の線材では低炭素であることが好ましい。但し、ある程度の強度が必要であることから、０．０３％以上とする必要がある。しかしながらＣ含有量が過剰になると、特に軟鋼線の場合にはパーライトが増加して脆化してしまい、延性が極端に悪くなるのでＣ含有量の上限は０．２％とする必要がある。尚、Ｃ含有量の好ましい下限は０．０４％であり、好ましい上限は０．１８％である。
【００１１】
Ｓｉ：０．５％以下（０％を含まない）
Ｓｉは鋼の脱酸に有効である他、フェライトの固溶体元素として熱処理材の強度向上に有効に作用する元素である。しかしながら、Ｓｉ含有量が過剰になると、フェライトが脆化して延性劣化を引き起こし、メカニカルデスケーリング後の伸線加工が困難になる。こうした観点から、Ｓｉ含有量は０．５％以下とする必要があり、好ましくは０．３５％以下とするのが良い。尚、上記の効果を発揮させる為には、Ｓｉは少なくとも０．００１％以上含有させることが好ましい。
【００１２】
Ｍｎ：０．０５〜１．５％
Ｍｎは、Ｓｉと同様に脱酸剤として必要な元素であると共に、鋼の焼入れ性を向上させて鋼線材の組織の均一性を高める上で有効に作用する元素である。また、Ｓｉと同様にフェライトの固溶体元素として熱処理材の強度向上にも有用である。こうした効果を発揮させるためには、Ｍｎは低炭素鋼の場合には少なくとも０．０５％含有させる必要がある。しかしながら、Ｍｎの含有量が過剰になると、Ｍｎの偏析部が形成され、マルテンサイトやベイナイト等の過冷組織が生成して伸線加工性が劣化するので、その上限を１．５％とする必要がある。尚、Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．１％であり、好ましい上限は１．０％である。
【００１３】
Ａｌ：０．１％以下（０％を含む）
Ａｌは脱酸剤として有効に作用し、またオーステナイト粒度の粗大化を防止して伸線加工性を高める作用も有している。また、鋼中のＮと結合して歪み時効を抑制する作用も発揮する。しかしながら、Ａｌ含有量が過剰になると、非金属介在物の増大によって伸線性に悪影響を及ぼすので、０．１％以下とする必要があり、好ましくは０．０５％以下にするのが良い。尚、Ａｌを含有させるときの好ましい下限は０．００１％である。
【００１４】
Ｃｕ：０．２％以下（０％を含まない）
Ｃｕは耐食性を高めるのに有効な元素であり、Ｃｕ含有量が増加するにつれて耐食性も向上する。また、Ｃｕを含有させることによってメカニカルデスケーリング後の伸線加工性も向上し、ダイスの焼き付き等のトラブル発生を防ぐ上でも有効である。しかしながら、Ｃｕ含有量が過剰になると、熱間加工後の載置温度を９００℃と比較的高温にしても線材表面にブリスターが発生してしまい、このブリスターの下の鋼母材にマグネタイトが発生する為に、伸線時の初期段階でダイス焼き付きが発生する。また、ＣｕはＳと反応してＣｕＳを生成し、このＣｕＳは粒界に偏析して線材製造過程で鋼塊や線材等に疵を発生させ、伸線時に断線の原因となって生産性を低下させる。こうした観点から、Ｃｕ含有量は０．２％以下とする必要がある。尚、Ｃｕによる上記効果を発揮させる為には、０．００５％以上含有させることが好ましく、また好ましい上限は０．１５％程度である。
【００１５】
Ｃｒ：０．６％以下（０％を含まない）
Ｃｒは伸線加工において加工硬化率を高める作用があり、適量のＣｒを含有させることによって、線材の強度上昇が図れる。しかしながら、Ｃｒ含有量が過剰になると、鋼の焼き入れ性が上がり過ぎてメカニカルデスケーリング性が悪くなるので０．６％以下にする必要がある。尚、Ｃｒによる上記効果を発揮させる為には、０．００５％以上含有させることが好ましく、また好ましい上限は０．５％程度である。
【００１６】
本発明では、上記の様に化学成分組成を限定するだけでは、本発明の目的を達成することはできず、Ｃｒ，ＳｉおよびＣｕが前記（１）式の関係を満足する様に調整する必要がある。上記（１）式を規定した理由は、次の通りである。
【００１７】
上記の様に、Ｃｒは高強度化に欠くことができない元素であるが、多過ぎるとメカニカルデスケーリング性を悪化させる。また、Ｃｕはメカニカルデスケーリング性を改善する作用を有しているが、多過ぎるとスケールにブリスターが生成してメカイニカルデスケーリング性が却って悪化することになる。更に、前述の如くＳｉも過剰になるとメカニカルデスケーリング性を悪くすることが確認されている。
【００１８】
そこで、本発明者らは高強度化とメカニカルデスケーリング性の改善を同時に達成するには、Ｃｒ，ＣｕおよびＳｉの全体としての含有率を抑制することが重要になるのではないかと考え、更に検討を進めた。その結果、これらの元素が上記で規定した含有量の範囲内で、１．０≦（［Ｃｒ］＋［Ｓｉ］）／［Ｃｕ］）≦１０．０［前記（１）式］の関係を満足する様にすれば、メカニカルデスケーリング性を悪化させることなく、高強度の鋼線材が得られることを見出した。尚、上記（１）式において、その下限が１．０未満になるとブリスターの生成を抑えることができなくなって伸線性が悪化してしまい、また１０．０を超えるとメカニカルデスケーリング後に線材表面に多量の残留スケールが存在して伸線処理が非常に困難になる。
【００１９】
本発明の鋼線材における基本的な化学成分組成は上記の通りであり、残部はＦｅおよび不可避不純物からなるものであるが、必要によって、Ｂ：０．０００３〜０．００８％や、Ｎ：０．００１〜０．０１％を含有させることも有効であり、これによって本発明の鋼線材の特性を更に向上させることができる。これらの元素の範囲限定理由は、下記の通りである。尚これらの成分以外にも、本発明の鋼線材には、その特性を阻害しない範囲の微量成分も含み得るものであり、こうした鋼線材も本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００２０】
Ｂ：０．０００３〜０．００８％
Ｂは鋼中のＮと結合して、歪み時効を生じるＮを固定させ、線材の特性のばらつきを抑制する作用を発揮する。こうした効果を発揮させる為には、０．０００３％以上含有させることが好ましいが、過剰に含有させてもその効果が飽和すると共に、経済性を損なうことになるのでその上限を０．００８％とする。
【００２１】
Ｎ：０．００１〜０．０１％
Ｎは鋼中でＡｌやＢ等の窒化物となり、加熱時のオーテナイト粗大化防止に有効に作用する。こうした効果を発揮させる為には、Ｎ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。しかしながら、Ｎ含有量が過剰になると固溶Ｎが増加し、歪み時効を促進させ、軟鋼線材の特性のばらつきが生じるので、その上限を０．０１％とした。
【００２２】
本発明の鋼線材を製造するに当たっては、まず熱間圧延によって直径：５〜６．５ｍｍ程度の線材とした後、メカニカルデスケーリングによってスケールを除去するのであるが、スケールの剥離性に対して熱間圧延後の線材表面の粗さが重要な要件となる。即ち、線材表面が粗くなるとメカニカルデスケーリングを行なっても残留スケール量が増加し、その後の伸線加工でダイスの焼き付き等の問題が生じることになる。
【００２３】
但し、熱間圧延後の線材表面の粗さを直接測定することは困難であり、この粗さはメカニカルデスケーリング前・後ではそれほど変化のないことから、本発明ではメカニカルデスケーリング後の線材表面の粗さを規定した。即ち、本発明の鋼線材においては、熱間圧延後に４％以上の歪みを付与してメカニカルデスケーリングされた線材表面粗さが中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．５５μｍ以下であるようにすれば、メカニカルデスケーリング時におけるスケール剥離性が良好であると判断できるのである。
【００２４】
尚、ここで定義する中心線平均粗さ（Ｒａ）とは、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さＬの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の方向をＹ軸、粗さ曲線をｙ＝ｆ（Ｘ）で表したときに、下記（２）式で求められる値をマイクロメートル（μｍ）で表したものを言う。
【００２５】
【数１】

【００２６】
スケール除去を酸洗によって行なう場合には、搬送中等で錆が発生しなければ良いので、スケール付着量については格別の考慮を払う必要がない。しかしながら、メカニカルデスケーラーによるスケール除去後の鋼線材表面の残留スケールが少なくなれば、その後の伸線加工は比較的容易になるが、反面スケール量が多くなるので歩留まりは低下する。そこで、本発明の鋼線材においては、歩留まりを考慮して熱間圧延に伴う総スケール生成量は線材重量に対して０．６０％以下であることが好ましい。
【００２７】
一方、圧延鋼線材表面のスケール付着量が少なくなると、メカニカルデスケーリングによるスケール剥離効果が低下して、メカニカルデスケーリン後の残留スケール量が却って増大し、その後の伸線工程でダイスの焼き付き等のトラブルが発生し、伸線性が著しく悪化する。この限界スケール量は、一般に０．４５％程度とされているが、上記成分組成の本発明鋼線では線材重量に対して０．２０％のスケール量であっても健全なスケール剥離状況が達成できるので、本発明の鋼線材では熱間圧延に伴う総スケール生成量は線材重量に対して０．２０％以上であることが好ましい。
【００２８】
尚、上記した線材表面粗さとスケール付着量は、前述の如くスケール除去をメカニカルデスケーリングによって行なう場合に問題になるのであって、スケール除去を酸洗によって行なう場合には、格別の制限要素とはならないのである。また、本発明の鋼線材では、前述の様な化学成分組成の要件を満足する鋼線材を熱間圧延した後、調整冷却することによって得ることができ、通常は直径：５．０〜６．４ｍｍ程度の範囲のものとして得られるが、メカニカルデスケーリング後の伸線性等において非常に優れたものとなる。
【００２９】
以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に特徴して設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００３０】
【実施例】
下記表１に示す化学成分組成の各種鋼材を真空溶解炉にて溶製し、熱間圧延によって線径：５．５ｍｍの鋼線材を作製した。このとき、圧延時の載置温度を７００〜９５０℃の範囲で変化させると共に、８００〜５００℃までの線材の冷却速度を１℃／ｓｅｃから３０℃／ｓｅｃまで変化させた。
【００３１】
【表１】

【００３２】
得られた各鋼線材について、メカニカルデスケーリングによって機械的に脱スケールを行なうと共に、スケール剥離後の線材表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）と鋼線材表面に残留するスケール量を測定した。また、この鋼線材を線径：２．２ｍｍまでの伸線処理に付し、伸線速度を逐次高めていったときに、ダイスに焼き付きが発生する限界伸線速度を求めることによって伸線性を評価した。
【００３３】
このときの伸線ダイス枚数は７枚とし、いずれのダイス出口においても線材を冷却することによって、線材温度を１２０℃以下に維持した。また、鋼線材表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は、熱間圧延線材に４％の引張り歪みを付与して脱スケールを行なった後測定した。これらの結果を、下記表２に一括して示す。
【００３４】
【表２】

【００３５】
これらの結果から、次の様に考察できる。まず、線材Ｎｏ．１〜４のものでは、本発明で規定する要件のいずれも満足する実施例であり、適量のＣｕとＣｒを含有し、且つ（［Ｃｕ］＋［Ｓｉ］）／Ｃｕの値も１．０〜１０．０の範囲内に制御することによって、表面粗さが小さく、スケール剥離性が向上し、焼き付き限界速度もそれにつれて向上していることが分かる。
【００３６】
これに対して、線材Ｎｏ．５〜１３のものでは、本発明で規定する要件のいずれかを欠くので良好な特性が発揮されていない。まず、線材Ｎｏ．５のものでは、Ｃ含有量が多過ぎるので伸線後の歪み時効による強度バラツキが多きくなっており、線材Ｎｏ．６のものでは、Ｓｉ含有量が多過ぎるので伸線性が低下し、伸線時に断線が発生した。また、線材Ｎｏ．７のものでは、Ｍｎ含有量が多過ぎるので、過冷組織が生成して伸線時に断線した。
【００３７】
線材Ｎｏ．８のものでは、（［Ｃｒ］＋［Ｓｉ］）／［Ｃｕ］の値が１．０〜１０．０の範囲内にあるものの、Ｃｕ含有量が０．２％を超えているので、ブリスターが発生している。そして、このブリスター生成の為に、残留スケールはそれほど多くはないが、限界焼き付き伸線速度が悪くなっている。
【００３８】
線材Ｎｏ．９のものでは、Ｃｒ添加によって線材表面粗さ（Ｒａ）は、０．７５μｍ以上と非常に悪くなっているが、それに従ってメカニカルデスケーリング後の残留スケール量も多くなり、焼き付き限界速度は３００ｍ／ｍｉｎ以下と非常に低くなっている。
【００３９】
線材Ｎｏ．１０，１１のものでは、Ｃｕ含有量と（［Ｃｒ］＋［Ｓｉ］）含有量のバランスが崩れた為に、スケールにブリスターが生成し、その結果サブスケールが生成して伸線性が極端に悪化した。
【００４０】
線材Ｎｏ．１２，１３のものでは、線材表面粗さがＲａで０．７５μｍ以上を非常に悪く、それに従ってメカニカルデスケーリング後の残留スケール量も多くなり、焼き付き限界速度も３００ｍ／ｍｉｎ以下と非常に低くなっている。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は以上の様に構成されており、化学成分組成を適切に調整してメカニカルデスケール時のスケール剥離性を良好にすることによって、その後の伸線加工性を良好にして生産性を高めることができる鋼線材が実現できた。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steel wire for cold forging and a hot rolled steel wire for a normal wire, for example, a synthetic resin-coated steel wire or colored coating used as a material such as a rhombus wire mesh for an outer shelf or a simple hanger. The present invention relates to a steel wire or a mild steel wire used as a material such as a nail, and more particularly to a steel wire excellent in scale peelability at the time of mechanical descaling.
[0002]
[Prior art]
For example, a simple hanger-coated steel wire whose surface is coated with a synthetic resin such as a vinyl chloride resin is usually manufactured by the following method. That is, a steel wire having a predetermined chemical composition is hot-rolled, adjusted and cooled to a diameter of about 5 to 6.5 mm, further drawn to a predetermined wire diameter, and then synthesized such as vinyl chloride resin. The coated steel wire is made by coating with resin (low temperature heating). In such a steel wire material, mechanical descaling is generally performed in the middle of the process, but in order to perform subsequent wire drawing efficiently, the scale peelability at the time of mechanical descale is good. It is required to be.
[0003]
However, conventional steel wire rods do not always have good scale peelability at the time of mechanical descaling, and the scale remains thick even after mechanical descaling. This is the cause of die burn-in. That is, when the scale remains thick on the surface of the steel wire rod, the scale is bitten into the die, and the adhesion scale is increased to cause seizure of the die. And the occurrence of such seizure greatly reduces the productivity of the steel wire rod.
[0004]
Such a situation is not limited to synthetic resin-coated steel wires and colored painted steel wires used as materials for simple hangers, etc., but also general steel wires for cold forging such as mild steel wires used as materials for nails, etc. The same is true for hot-rolled steel wire rods for ordinary wire rods. In short, seizures during wire drawing as described above frequently occur in steel wire rods that are subjected to wire drawing after mechanical descaling. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made under such circumstances, and the object thereof is to improve the scale drawing property at the time of mechanical descale, thereby improving the subsequent wire drawing workability and increasing the productivity. It is to provide a steel wire rod.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The steel wire rod of the present invention that can achieve the above object is a steel wire rod that is subjected to mechanical descaling after hot working and then subjected to further wire drawing, and C: 0.03 to 0.2 % (Meaning of mass%, the same shall apply hereinafter), Si: 0.5% or less (not including 0%), Mn: 0.05 to 1.5%, Al: 0.1% or less (including 0%) , Cu: 0.2% or less (excluding 0%), Cr: 0.6% or less (not including 0%) and N: 0.001 to 0.01%, respectively, the balance being Fe and inevitable It consists of impurities and has a gist in that it satisfies the following formula (1).
1.0 ≦ ([Cr] + [Si]) / [Cu]) ≦ 10.0 (1)
However, [Cr], [Si] and [Cu] indicate the contents (mass%) of Cr, Si and Cu, respectively.
In the steel wire rod according to the present invention, it is also effective to contain B: 0.0003 to 0.008% as another component, thereby suppressing variation in strength due to strain aging.
[0008]
Moreover, in order to exhibit the effect by the steel wire of this invention more, (a) The total scale amount produced | generated with hot processing is 0.20-0.60% with respect to wire weight, (B) It is preferable that the center line average roughness (Ra) of the surface of the steel wire rod subjected to mechanical descaling by applying 4% strain after hot working satisfies 0.55 μm or less.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present inventors have studied from various angles in order to achieve the above object. As a result, the inventors have found that the above-mentioned object can be achieved brilliantly by properly adjusting the chemical component composition, and completed the present invention. The reasons for limiting the range of the chemical composition defined in the present invention are as follows.
[0010]
C: 0.03-0.2%
C is an effective and economical element for increasing the strength of the wire, but as the C content increases, the amount of work hardening during wire drawing and the strength due to strain aging after wire drawing increase. From such a viewpoint, the wire rod of the present invention preferably has low carbon. However, since a certain level of strength is required, it is necessary to be 0.03% or more. However, when the C content is excessive, especially in the case of a mild steel wire, pearlite increases and becomes brittle, and the ductility becomes extremely poor. Therefore, the upper limit of the C content needs to be 0.2%. In addition, the minimum with preferable C content is 0.04%, and a preferable upper limit is 0.18%.
[0011]
Si: 0.5% or less (excluding 0%)
In addition to being effective for deoxidizing steel, Si is an element that effectively acts as a solid solution element for ferrite to improve the strength of the heat treatment material. However, when the Si content is excessive, the ferrite becomes brittle and causes ductile deterioration, and wire drawing after mechanical descaling becomes difficult. From such a viewpoint, the Si content needs to be 0.5% or less, and preferably 0.35% or less. In addition, in order to exhibit said effect, it is preferable to contain Si at least 0.001% or more.
[0012]
Mn: 0.05 to 1.5%
Mn is an element necessary as a deoxidizer like Si, and is an element that effectively acts to improve the hardenability of the steel and improve the uniformity of the structure of the steel wire rod. Further, like Si, it is useful as a solid solution element of ferrite to improve the strength of the heat treatment material. In order to exhibit such an effect, Mn needs to be contained at least 0.05% in the case of low carbon steel. However, if the Mn content is excessive, segregated portions of Mn are formed, and supercooled structures such as martensite and bainite are generated and wire drawing workability deteriorates, so the upper limit is 1.5%. There is a need. In addition, the minimum with preferable Mn content is 0.1%, and a preferable upper limit is 1.0%.
[0013]
Al: 0.1% or less (including 0%)
Al effectively acts as a deoxidizing agent, and also has an effect of preventing the coarsening of the austenite grain size and improving the wire drawing workability. Moreover, the effect | action which couple | bonds with N in steel and suppresses strain aging is also exhibited. However, if the Al content is excessive, the non-metallic inclusions are adversely affected by the wire drawing property. Therefore, the Al content must be 0.1% or less, and preferably 0.05% or less. In addition, a preferable lower limit when Al is contained is 0.001%.
[0014]
Cu: 0.2% or less (excluding 0%)
Cu is an element effective for enhancing the corrosion resistance, and the corrosion resistance improves as the Cu content increases. Further, the inclusion of Cu improves the wire drawing workability after mechanical descaling and is effective in preventing troubles such as die sticking. However, if the Cu content is excessive, blisters are generated on the surface of the wire even when the mounting temperature after hot working is relatively high, 900 ° C., and magnetite is generated in the steel base material under the blisters. For this reason, die seizure occurs at the initial stage of wire drawing. Also, Cu reacts with S to produce CuS, which segregates at the grain boundaries and generates flaws in the steel ingot and wire during the wire manufacturing process, causing disconnection during wire drawing and increasing productivity. Reduce. From such a viewpoint, the Cu content needs to be 0.2% or less. In addition, in order to exhibit the said effect by Cu, it is preferable to make it contain 0.005% or more, and a preferable upper limit is about 0.15%.
[0015]
Cr: 0.6% or less (excluding 0%)
Cr has the effect of increasing the work hardening rate in wire drawing, and the strength of the wire can be increased by containing an appropriate amount of Cr. However, if the Cr content is excessive, the hardenability of the steel is excessively increased and the mechanical descaling property is deteriorated, so it is necessary to make it 0.6% or less. In addition, in order to exhibit the said effect by Cr, it is preferable to make it contain 0.005% or more, and a preferable upper limit is about 0.5%.
[0016]
In the present invention, it is not possible to achieve the object of the present invention only by limiting the chemical component composition as described above, and it is necessary to adjust so that Cr, Si and Cu satisfy the relationship of the formula (1). There is. The reason for defining the above equation (1) is as follows.
[0017]
As described above, Cr is an element indispensable for increasing the strength, but if it is too much, the mechanical descaling property is deteriorated. Further, Cu has an effect of improving the mechanical descaling property, but if it is too much, blisters are generated on the scale, and the mechanical descaling property is deteriorated. Furthermore, as described above, it has been confirmed that when Si is excessive, the mechanical descaling property is deteriorated.
[0018]
Therefore, the present inventors considered that it would be important to suppress the content of Cr, Cu and Si as a whole in order to achieve higher strength and improved mechanical descaling at the same time. We proceeded with the examination. As a result, the relationship of 1.0 ≦ ([Cr] + [Si]) / [Cu]) ≦ 10.0 [formula (1)] within the range of the contents defined above is obtained. It has been found that a high-strength steel wire can be obtained without deteriorating mechanical descaling properties if satisfied. In the above formula (1), if the lower limit is less than 1.0, the formation of blisters cannot be suppressed and the wire drawing property deteriorates. If the lower limit is more than 10.0, the surface of the wire after mechanical descaling is deteriorated. There is a large amount of residual scale, which makes wire drawing very difficult.
[0019]
The basic chemical component composition in the steel wire rod of the present invention is as described above, and the balance is composed of Fe and inevitable impurities, but if necessary, B: 0.0003 to 0.008%, N: 0 It is also effective to contain 0.001 to 0.01%, which can further improve the properties of the steel wire of the present invention. The reasons for limiting the ranges of these elements are as follows. In addition to these components, the steel wire of the present invention can also contain trace components in a range that does not impede its properties, and such a steel wire is also included in the technical scope of the present invention.
[0020]
B: 0.0003 to 0.008%
B combines with N in steel to fix N that causes strain aging, and exerts an effect of suppressing variation in the characteristics of the wire. In order to exert such an effect, it is preferable to contain 0.0003% or more, but even if it is contained excessively, the effect is saturated and the economic efficiency is impaired, so the upper limit is 0.008%. To do.
[0021]
N: 0.001 to 0.01%
N becomes a nitride such as Al or B in the steel, and effectively acts to prevent coarsening of austenite during heating. In order to exert such effects, the N content is preferably 0.001% or more. However, if the N content is excessive, the solute N increases, which promotes strain aging and causes variations in characteristics of the mild steel wire. Therefore, the upper limit was made 0.01%.
[0022]
In producing the steel wire of the present invention, first, a wire having a diameter of about 5 to 6.5 mm is formed by hot rolling, and then the scale is removed by mechanical descaling. The roughness of the surface of the wire after hot rolling is an important requirement. That is, when the surface of the wire becomes rough, the amount of residual scale increases even if mechanical descaling is performed, and problems such as die seizure occur in subsequent wire drawing.
[0023]
However, it is difficult to directly measure the surface roughness of the wire after hot rolling, and since this roughness does not change much before and after mechanical descaling, the surface of the wire after mechanical descaling is used in the present invention. The roughness was defined. That is, in the steel wire of the present invention, the surface roughness of the mechanically-descaled wire rod with a strain of 4% or more after hot rolling is 0.55 μm or less in terms of centerline average roughness (Ra). Then, it can be judged that the scale peelability at the time of mechanical descaling is good.
[0024]
The centerline average roughness (Ra) defined here is the portion of the measurement length L in the direction of the centerline from the roughness curve, and the centerline of this extraction portion is the X axis and the direction of the vertical magnification. Is the Y axis, and the roughness curve is represented by y = f (X), the value obtained by the following equation (2) is expressed in micrometers (μm).
[0025]
[Expression 1]

[0026]
When the scale removal is performed by pickling, it is sufficient that rust does not occur during transportation or the like, and therefore it is not necessary to pay special consideration to the amount of scale adhesion. However, if the residual scale on the surface of the steel wire after the scale removal by the mechanical descaler is reduced, the subsequent wire drawing is relatively easy, but the yield is reduced because the scale amount is increased. Therefore, in the steel wire rod of the present invention, it is preferable that the total scale generation amount accompanying hot rolling is 0.60% or less with respect to the wire rod weight in consideration of the yield.
[0027]
On the other hand, when the amount of scale adhesion on the surface of the rolled steel wire decreases, the scale peeling effect due to mechanical descaling decreases, and the amount of residual scale after mechanical descaling increases on the contrary. Trouble occurs and wire drawability deteriorates remarkably. The limit scale amount is generally about 0.45%, but the present steel wire having the above composition has achieved a sound scale peeling condition even with a scale amount of 0.20% with respect to the wire weight. Therefore, in the steel wire rod of the present invention, the total scale generation amount accompanying hot rolling is preferably 0.20% or more with respect to the wire rod weight.
[0028]
In addition, the above-mentioned wire surface roughness and scale adhesion amount are problematic when scale removal is performed by mechanical descaling as described above, and when scale removal is performed by pickling, special limiting factors are It will not be. Moreover, in the steel wire of this invention, it can obtain by carrying out adjustment cooling after hot-rolling the steel wire which satisfies the requirements of the above-mentioned chemical component composition, and usually diameter: 5.0-6. Although it is obtained in the range of about 4 mm, it is very excellent in wire drawing after mechanical descaling.
[0029]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are not of a nature that limits the present invention, and any design changes characterized by the gist of the preceding and following descriptions are technical techniques of the present invention. It is included in the scope.
[0030]
【Example】
Various steel materials having the chemical composition shown in Table 1 below were melted in a vacuum melting furnace, and steel wires having a wire diameter of 5.5 mm were produced by hot rolling. At this time, the mounting temperature at the time of rolling was changed in the range of 700 to 950 ° C, and the cooling rate of the wire from 800 to 500 ° C was changed from 1 ° C / sec to 30 ° C / sec.
[0031]
[Table 1]

[0032]
About each obtained steel wire, while performing descaling mechanically by mechanical descaling, the centerline average roughness (Ra) of the wire surface after scale peeling and the amount of scale remaining on the steel wire surface were measured. In addition, when this steel wire rod is subjected to a wire drawing process up to a wire diameter of 2.2 mm and the wire drawing speed is successively increased, the wire drawing property is obtained by obtaining the limit wire drawing speed at which seizure occurs in the die. evaluated.
[0033]
At this time, the number of wire drawing dies was 7, and the wire temperature was maintained at 120 ° C. or less by cooling the wire at any of the die outlets. The centerline average roughness (Ra) on the surface of the steel wire was measured after descaling by applying a 4% tensile strain to the hot-rolled wire. These results are collectively shown in Table 2 below.
[0034]
[Table 2]

[0035]
From these results, it can be considered as follows. First, wire No. Examples 1 to 4 are examples that satisfy all of the requirements defined in the present invention, contain appropriate amounts of Cu and Cr, and have a value of ([Cu] + [Si]) / Cu of 1.0. It can be seen that by controlling within the range of ˜10.0, the surface roughness is small, the scale peelability is improved, and the seizure limit speed is improved accordingly.
[0036]
On the other hand, wire No. In the case of 5-13, since either of the requirements prescribed | regulated by this invention is missing, the favorable characteristic is not exhibited. First, wire No. In the case of No. 5, since the C content is too large, the strength variation due to strain aging after wire drawing is large. In the case of No. 6, since the Si content was too much, the drawability was lowered, and disconnection occurred at the time of drawing. Also, wire No. In the case of No. 7, since the Mn content was too much, a supercooled structure was formed and the wire was disconnected at the time of wire drawing.
[0037]
Wire No. In the case of No. 8, the value of ([Cr] + [Si]) / [Cu] is in the range of 1.0 to 10.0, but the Cu content exceeds 0.2%, so blister Has occurred. And because of the blister generation, the residual scale is not so much, but the limit burn-in wire drawing speed is deteriorated.
[0038]
Wire No. In the case of No. 9, the surface roughness (Ra) of the wire rod is very poor with 0.75 μm or more due to the addition of Cr, but the amount of residual scale after mechanical descaling increases accordingly, and the seizing limit speed is 300 m / It is very low as below min.
[0039]
Wire No. In the case of 10, 11, the balance between the Cu content and the ([Cr] + [Si]) content is lost, so that blisters are generated on the scale, and as a result, the subscale is generated and the wire drawing property is extremely reduced. It got worse.
[0040]
Wire No. In the case of 12, 13, the surface roughness of the wire is very poor when Ra is 0.75 μm or more, and the amount of residual scale after mechanical descaling increases accordingly, and the seizing limit speed is also very low, 300 m / min or less. ing.
[0041]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and by appropriately adjusting the chemical component composition to improve the scale peelability at the time of mechanical descale, the subsequent wire drawing workability is improved and the productivity is increased. Steel wire that can be used has been realized.

Claims

A steel wire that is subjected to mechanical descaling after hot working and then subjected to further wire drawing, and C: 0.03 to 0.2% (meaning of mass%, the same applies hereinafter), Si: 0.00. 5% or less (not including 0%), Mn: 0.05 to 1.5%, Al: 0.1% or less (including 0%), Cu: 0.2% or less (not including 0%) , Cr: 0.6% or less (not including 0%) and N: hints respectively 0.001% to 0.01%, the balance being Fe and inevitable impurities, and satisfies the following formula (1) A steel wire with excellent scale peelability during mechanical descaling.
1.0 ≦ ([Cr] + [Si]) / [Cu]) ≦ 10.0 (1)
However, [Cr], [Si] and [Cu] indicate the contents (% by mass) of Cr, Si and Cu, respectively.

The steel wire rod according to claim 1, further comprising B: 0.0003 to 0.008% as another component.

The steel wire rod according to claim 1 or 2 , wherein a total scale amount generated by hot working is 0.20 to 0.60% with respect to the wire rod weight.

The steel wire rod according to any one of claims 1 to 3 , wherein the center line average roughness (Ra) of the surface of the steel wire rod subjected to mechanical descaling by applying a strain of 4% or more after hot working is 0.55 µm or less. .