JP5783067B2 - Wire mesh - Google Patents
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Description
本発明は、鋼線材からなる縦線と横線を格子状に織った金網に関する。 The present invention relates to a wire mesh in which vertical lines and horizontal lines made of steel wires are woven in a lattice shape.
鋼線材を格子状に織った金網は、例えばコンクリートや樹脂などの補強部材として広く利用されている。また、かかる金網は、工業用機械、土木、建築機械、構造物の補強部材、自動車ボディー、ドライブシャフトなどの部品の補強部材として、幅広い適用範囲が期待される。 A wire mesh woven from a steel wire rod in a lattice shape is widely used as a reinforcing member such as concrete or resin. Further, such a wire mesh is expected to have a wide range of application as a reinforcing member for parts such as industrial machines, civil engineering, construction machinery, structural reinforcing members, automobile bodies, drive shafts, and the like.
従来、そのような金網に関し、例えば線径160μm以下のピアノ線等を複数本撚り合わせた撚り線で構成された金網が知られている(特許文献1、2参照)。これらの先行技術によれば、金網で補強することにより、コンクリートや樹脂などの引張強度を大幅に改善できるといった利点がある。
Conventionally, with respect to such a wire mesh, for example, a wire mesh composed of a stranded wire in which a plurality of piano wires having a wire diameter of 160 μm or less are twisted is known (see
しかしながら、上記の技術は、一度撚り線を形成してから格子状に網を作成する技術であって、これは構造伸びが増えるといった長所があるものの、製造工程が増える、素線の径の選択の範囲が狭まる、網としての形状を出しにくいといった欠点を有する。また、金網を構成する線材の強度についての検討はされていたものの、線材を格子状に織った金網自体の強度については十分な検討がなされていなかった。このため、軽量でかつ剛性を兼ね備えた金網の出現が望まれていた。 However, the above technique is a technique for forming a mesh in a lattice after forming a stranded wire once, which has the advantage of increasing the structural elongation, but increases the manufacturing process, and the selection of the wire diameter However, there is a disadvantage that the range of the width is narrowed and it is difficult to form a net shape. Further, although the strength of the wire constituting the wire mesh has been studied, the strength of the wire mesh itself obtained by weaving the wire in a lattice shape has not been sufficiently studied. For this reason, the appearance of a wire mesh that is lightweight and has rigidity has been desired.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、軽量でかつ剛性を兼ね備えた金網を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the wire net which is lightweight and has rigidity.
前記の目的を達成するため、本発明によれば、縦線と横線を格子状に織った金網であって、前記縦線と前記横線は、質量%でC:0.6〜1.3%、Si:0.01〜1.50%、およびMn:0.05〜2.0%を含有し、線材の長手方向にラメラ状に並んだパーライト組織を有し、線径0.1〜2mmの鋼線材からなり、前記縦線と前記横線の少なくとも一方はクリンプ加工され、引張強度が800〜4500MPaであり、前記縦線同士および前記横線同士の線間隔が0.2mm〜5mmであり、前記縦線と前記横線の交差位置における前記鋼線材のクリンプ角度θ°が95≦θ≦170、公称引張強度が1000MPa以上であることを特徴とする、金網が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a wire mesh in which vertical lines and horizontal lines are woven in a lattice shape, wherein the vertical lines and the horizontal lines are C: 0.6 to 1.3% in mass%. , Si: 0.01 to 1.50%, and Mn: 0.05 to 2.0%, having a pearlite structure arranged in a lamellar shape in the longitudinal direction of the wire, and a wire diameter of 0.1 to 2 mm And at least one of the vertical line and the horizontal line is crimped, the tensile strength is 800 to 4500 MPa, and the line interval between the vertical lines and the horizontal lines is 0.2 mm to 5 mm, A wire mesh is provided, wherein a crimp angle θ ° of the steel wire at the intersection of the vertical line and the horizontal line is 95 ≦ θ ≦ 170 and a nominal tensile strength is 1000 MPa or more.
前記鋼線材は、更に、質量%で、Al:0.05%以下に規制し、更に、Cr:0.01〜1.0%、Nb:0.001〜0.20%、Co:0.01〜1.0%、V:0.01〜0.5%、Cu:0.001〜0.2%、Mo:0.01〜0.5%、Ni:0.01〜0.5%、W:0.01〜0.2%、Ti:0.01〜0.1%、B:0.0001〜0.007%よりなる群から選択される少なくとも1種以上を含有することができる。 The steel wire is further regulated by mass% to Al: 0.05% or less, and further Cr: 0.01 to 1.0%, Nb: 0.001 to 0.20%, Co: 0.00. 01 to 1.0%, V: 0.01 to 0.5%, Cu: 0.001 to 0.2%, Mo: 0.01 to 0.5%, Ni: 0.01 to 0.5% , W: 0.01-0.2%, Ti: 0.01-0.1%, B: At least one selected from the group consisting of 0.0001-0.007% can be contained. .
本発明によれば、軽量でかつ剛性を兼ね備えた金網を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the metal mesh which is lightweight and has rigidity.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態の一例について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
図1に示すように、金網1は、いずれも円形断面形状の鋼線材からなる複数の縦線2と複数の横線3を互いに直交させて格子状に織った構成を有している。ここで、縦線2は、金網1を構成する全ての鋼線材のうち、図1において縦方向に走る鋼線材を意味する。横線3は、金網1を構成する全ての鋼線材のうち、縦線2と直交する幅方向(図1において横方向)に走る鋼線材を意味する。金網1は、隣接するいずれの縦線2同士および隣接するいずれの横線3同士においても縦線2と横線3の上下関係が逆になるように、縦線2と横線3を格子状に織った構成を有し、縦線2同士と横線3同士の間には、両者に囲まれた正方形もしくは長方形の隙間(網目)4が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
隣接するいずれの縦線2同士および隣接するいずれの横線3同士においても縦線2と横線3の上下関係が逆になるように、縦線2と横線3が格子状に織られていることにより、図2に示すように、金網1の側面から見た状態では、縦線2と横線3が交差する位置では、縦線2と横線3の少なくとも一方はクリンプ角度(折れ曲がり角度)θ°で折れ曲がった状態となっている。このようにクリンプ角度θ°で折れ曲がった部分をコーナー部cと呼ぶ。鋼線材をクリンプ加工することにより、縦線2と横線3の少なくとも一方にはコーナー部cが予め形成されている。金網1を構成した際には、縦線2もしくは横線3のコーナー部cの内側部分に、他方の鋼線材(縦線2もしくは横線3)が接するようになる。即ち、縦線2のみがクリンプ加工されている場合は、縦線2のコーナー部cの内側部分に(クリンプ加工されていない)横線3が接している。また、横線3のみがクリンプ加工されている場合は、横線3のコーナー部cの内側部分に(クリンプ加工されていない)縦線2が接している。また、縦線2と横線3の両方がクリンプ加工されている場合は、縦線2のコーナー部cの内側部分と横線3のコーナー部cの内側部分が互いに接している。
The
<鋼線材の組成>
縦線2と横線3に用いられる鋼線材は、質量%でC:0.6〜1.3%、Si:0.01〜1.50%、およびMn:0.05〜2.0%を含有する。鋼線材の炭素濃度を0.6質量%以上とすることにより、鋼線材の引張強度を確保でき、金網1として必要とされる剛性を確保することができる。鋼線材の炭素濃度が0.6質量%未満では、必要な剛性を得るために鋼線材を太くしなければならず、軽量な金網1が得られなくなってしまう。
<Composition of steel wire>
Steel wires used for the
一方、鋼線材の炭素濃度が高すぎると、金網1の剛性を高めることはできるが、鋼線材が高炭素濃度となり1.3%を超えると粒界に網状セメンタイトまたは粗大なセメンタイトが析出して鋼線材(ワイヤ)の延性低下が顕著になり、かつ伸線性が劣化する。そのため、鋼線材の炭素濃度は1.3質量%以下とする。
On the other hand, if the carbon concentration of the steel wire is too high, the rigidity of the
Siは、パーライト中のフェライトを強化させるためと鋼の脱酸のために有効な元素である。しかしながら、Siが0.01%未満では上記の効果が期待できず、一方、Siが1.50%を超えると伸線加工性に対して有害な硬質のSiO2系介在物が発生しやすくなる。このため、Siの含有量を質量%で0.01〜1.50%の範囲に制限した。 Si is an effective element for strengthening ferrite in pearlite and for deoxidizing steel. However, if the Si content is less than 0.01%, the above effect cannot be expected. On the other hand, if the Si content exceeds 1.50%, hard SiO 2 inclusions harmful to the wire drawing workability are likely to occur. . For this reason, the Si content is limited to a range of 0.01 to 1.50% by mass.
Mnは、脱酸、脱硫のために必要であるばかりでなく、鋼の焼入性を向上させパテンティング処理後の引張強さを高めるために有効な元素である。しかしながら、Mnが0.05%未満では上記の効果が得られず、一方、Mnが2.0%を超えると上記の効果が飽和し、更にパテンティング処理時のパーライト変態を完了させるための処理時間が長くなりすぎて生産性が低下してしまう。さらに圧延時にも過冷組織(ベイナイト)などを生じやすくなり、従来の工程では伸線できなくなることが多い。このため、Mnの含有量を質量%で0.05〜2.0%の範囲に限定した。 Mn is an element effective not only for deoxidation and desulfurization but also for improving the hardenability of the steel and increasing the tensile strength after the patenting treatment. However, if Mn is less than 0.05%, the above effect cannot be obtained. On the other hand, if Mn exceeds 2.0%, the above effect is saturated, and further, a treatment for completing the pearlite transformation during the patenting process. The time will be too long and productivity will decrease. In addition, an undercooled structure (bainite) is likely to occur during rolling, and wire drawing is often impossible in conventional processes. For this reason, content of Mn was limited to 0.05 to 2.0% of range by mass%.
Alの含有量は、硬質非変形のアルミナ系非金属介在物が生成して鋼線の延性劣化と伸線性劣化を招かないように質量%で0%を含む0.05%以下と規定した。 The content of Al was specified to be 0.05% or less including 0% in mass% so that hard non-deformable alumina-based nonmetallic inclusions would not be generated, resulting in ductility deterioration and wire drawing deterioration of the steel wire.
なお、不純物であるPとSは特に規定しないが、従来の極細鋼線と同様に延性を確保する観点から、質量%で各々0.02%以下とすることが望ましい。両者とも好ましくは0.01%以下、さらに0.005%以下に制限することがより好ましい。 The impurities P and S are not particularly defined, but are preferably 0.02% or less in terms of mass% from the viewpoint of ensuring ductility as in the case of conventional ultra fine steel wires. Both are preferably 0.01% or less, and more preferably 0.005% or less.
本発明に用いられる鋼線材は上記元素を基本成分とするものであるが、更に強度、靭性、延性等の機械的特性の向上を目的として、以下の様な選択的許容添加元素を1種または2種以上、積極的に含有してもよい。
Cr:0.01〜1.0%、Nb:0.01〜0.20%、Co:0.01〜1.0%、V:0.01〜0.5%、Cu:0.001〜0.2%、Mo:0.01〜0.5%、Ni:0.01〜0.5%、W:0.001〜0.2%、Ti:0.01〜0.1%、B:0.0001〜0.007%
The steel wire used in the present invention has the above-mentioned elements as basic components, but for the purpose of further improving mechanical properties such as strength, toughness, ductility, etc. Two or more kinds may be positively contained.
Cr: 0.01-1.0%, Nb: 0.01-0.20%, Co: 0.01-1.0%, V: 0.01-0.5%, Cu: 0.001- 0.2%, Mo: 0.01 to 0.5%, Ni: 0.01 to 0.5%, W: 0.001 to 0.2%, Ti: 0.01 to 0.1%, B : 0.0001 to 0.007%
Crは、パーライトのラメラー間隔を微細化し、最終パテンティング処理後の引張強さを高めるとともに、特に伸線加工硬化率を向上させる有効な元素である。しかしながら、Crが0.01%未満では効果が小さく、一方、Crが1.0%を超えるとパテンティング処理時のパーライト変態終了時間が長くなり生産性が低下してしまう。このため、Crの含有量を質量%で0.01〜1.0%の範囲とすることが好ましい。 Cr is an effective element that refines the lamellar spacing of pearlite, increases the tensile strength after the final patenting treatment, and improves the wire drawing work hardening rate. However, if the Cr content is less than 0.01%, the effect is small. On the other hand, if the Cr content exceeds 1.0%, the pearlite transformation end time during the patenting process becomes long and the productivity is lowered. For this reason, it is preferable to make content of Cr into the range of 0.01 to 1.0% by mass%.
Nbは、パーライトのラメラー間隔を微細化し、パテンティング処理後の引張強さを高める効果があり、更に最終パテンティング処理時のオーステナイト粒の細粒化効果を有する。しかしながら、Nbが0.001%未満ではその効果が小さく、一方、Nbが0.20%を超えて添加されてもその効果が飽和してしまう。このため、Nbの含有量を質量%で0.001〜0.20%の範囲とすることが好ましい。 Nb has the effect of reducing the lamellar spacing of pearlite and increasing the tensile strength after the patenting treatment, and further has the effect of refining austenite grains during the final patenting treatment. However, if Nb is less than 0.001%, the effect is small. On the other hand, even if Nb exceeds 0.20%, the effect is saturated. For this reason, it is preferable to make content of Nb into the range of 0.001 to 0.20% by mass%.
Coは、熱間圧延線材及び最終パテンティング処理後の鋼線の伸線加工性を高める作用がある。しかしながら、Coが0.01%未満ではその効果が小さく、一方、Coが1.0%を超えても添加量に見合う効果が発揮できない。このため、Coの含有量を質量%で0.01〜1.0%の範囲とすることが好ましい。 Co has the effect of enhancing the wire drawing workability of the hot-rolled wire and the steel wire after the final patenting treatment. However, if the Co content is less than 0.01%, the effect is small. On the other hand, even if the Co content exceeds 1.0%, an effect commensurate with the added amount cannot be exhibited. For this reason, it is preferable to make content of Co into the range of 0.01 to 1.0% by mass%.
Vは、パーライトのラメラー間隔を微細化し、パテンティング処理後の引張強さを高める効果がある。しかしながら、この効果はVが0.01%未満ではその効果が小さく、一方、Vが0.5%を超えるとその効果が飽和してしまう。このため、Vの含有量を質量%で0.01〜0.5%の範囲とすることが好ましい。 V has the effect of reducing the lamellar spacing of pearlite and increasing the tensile strength after patenting. However, this effect is small when V is less than 0.01%, while the effect is saturated when V exceeds 0.5%. For this reason, it is preferable to make content of V into the range of 0.01 to 0.5% by mass%.
Cuは、極細鋼線の耐食性を高める効果がある。この様な作用を有効に発揮させるには質量%で0.001%以上の添加が好ましい。しかし過剰に添加すると、Sと反応して粒界中にCuSを偏析するため、線材製造過程で鋼塊や線材などに疵を発生させる。この様な悪影響を防止するために、含有量の上限を質量%で0.2%とした。 Cu has the effect of increasing the corrosion resistance of the ultrafine steel wire. Addition of 0.001% or more by mass% is preferable for effectively exhibiting such an action. However, if added excessively, it reacts with S and segregates CuS in the grain boundaries, so that flaws are generated in the steel ingot, wire, etc. during the wire manufacturing process. In order to prevent such adverse effects, the upper limit of the content was set to 0.2% by mass.
Moは、焼入性向上効果により、パテンティング処理時の強度を増加させる効果がある。しかしながら、Moが0.01%未満ではその効果が小さく、一方、Moが0.5%を超えても熱間圧延後の組織に伸線加工性を劣化させるベイナイトを発生しやすくなる。このため、Moの含有量を質量%で0.01〜0.5%の範囲とすることが好ましい。 Mo has the effect of increasing the strength during the patenting process due to the effect of improving hardenability. However, if the Mo content is less than 0.01%, the effect is small. On the other hand, even if the Mo content exceeds 0.5%, bainite that deteriorates the wire drawing workability is likely to occur in the structure after hot rolling. For this reason, it is preferable to make Mo content into the range of 0.01 to 0.5% by mass%.
Niは線材の強度上昇にはあまり寄与しないが、伸線材の靭性を高める元素である。この様な、作用を有効に発揮させるには質量%で0.01%以上の添加が好ましい。一方、Niを過剰に添加すると変態終了時間が長くなるので、含有量の上限値を質量%で0.5%とした。 Ni does not contribute much to increasing the strength of the wire, but is an element that increases the toughness of the wire. Addition of 0.01% or more by mass% is preferable for effectively exhibiting such an action. On the other hand, when Ni is added excessively, the transformation end time becomes long, so the upper limit of the content is set to 0.5% by mass.
Wは、極細鋼線の耐食性を高める効果がある。この様な作用を有効に発揮させるには質量%で0.01%以上の添加が好ましい。一方、Wを過剰に添加すると変態終了時間が長くなるので、含有量の上限値を質量%で0.2%とした。 W has the effect of increasing the corrosion resistance of the ultrafine steel wire. In order to exhibit such an action effectively, addition of 0.01% or more by mass% is preferable. On the other hand, when W is added excessively, the transformation end time becomes long, so the upper limit of the content is 0.2% by mass.
Tiは有効な脱酸元素であり、その作用を有効に発揮させるためには質量%で0.01%以上の添加が好ましい。一方、Tiを多量に添加すると炭素あるいは窒素と結合して延性を劣化させるため、含有量の上限値を質量%で0.1%とした。 Ti is an effective deoxidizing element, and in order to exert its action effectively, addition of 0.01% or more by mass% is preferable. On the other hand, when Ti is added in a large amount, it combines with carbon or nitrogen to deteriorate ductility. Therefore, the upper limit of the content is set to 0.1% by mass.
Bは、焼入性の向上効果によりパテンティング処理後の強度を向上させるために添加する。しかしながら、Bが0.0001%未満ではその効果が小さく、一方、Bが0.007%を超えもその効果が飽和してしまう。このため、Bの含有量を質量%で0.0001〜0.007%の範囲とすることが好ましい。 B is added in order to improve the strength after the patenting treatment due to the effect of improving hardenability. However, if B is less than 0.0001%, the effect is small. On the other hand, if B exceeds 0.007%, the effect is saturated. For this reason, it is preferable to make content of B into the range of 0.0001 to 0.007% by mass%.
<鋼線材の製造>
金網を構成する縦線2と横線3に用いられる鋼線材は、上記の成分元素含有量を有し、例えば次のようにして製造される。
<Manufacture of steel wires>
The steel wire used for the
先ず、所定の線径、成分を含有する炭素鋼熱間圧延線材を、酸洗などによりスケ−ル除去し、引き続きリン酸亜鉛被膜処理などの潤滑被膜処理後、乾式潤滑剤を用いて所定の線径まで冷間ダイス伸線などを行う。その鋼線材を約1000℃に加熱してオーステナイト組織とし、その後、450〜650℃の鉛浴中で急冷するパテンティング処理を行う。パテンティング処理を施した炭素鋼線材の組織は、板状結晶のセメンタイトと板状結晶のフェライトが、それぞれ交互に層状に配置されたラメラ構造を有する微細パーライト組織となる。そのパテンティング処理を施した鋼線材を、更にダイス等を用いて冷間で、0.1〜2mmの所定の線径まで冷間で伸線加工を行う。 First, the carbon steel hot-rolled wire containing a predetermined wire diameter and components is scale-removed by pickling or the like, and subsequently subjected to a lubricating coating treatment such as a zinc phosphate coating treatment, and then using a dry lubricant. Perform cold die drawing to the wire diameter. The steel wire is heated to about 1000 ° C. to form an austenite structure, and then subjected to a patenting treatment in which the steel wire is rapidly cooled in a lead bath at 450 to 650 ° C. The structure of the carbon steel wire subjected to patenting treatment is a fine pearlite structure having a lamellar structure in which cementite of plate crystals and ferrite of plate crystals are alternately arranged in layers. The steel wire subjected to the patenting treatment is further cold-drawn to a predetermined wire diameter of 0.1 to 2 mm using a die or the like.
こうして製造された鋼線材(縦線2と横線3)は、長手方向にラメラ状に並んだパーライト組織を有し、引張強度TS=1000〜5000MPaを有している。鋼線材が長手方向にラメラ状に並んだパーライト組織であることは、鋼線材を長手方向に平行に切断し、透過電子顕微鏡用薄膜試料を作成し、200keV以上の透過電子顕微鏡で、10万倍以上の倍率で、10視野観察することで、確認することができる。
The steel wires (
<鋼線材の線径d>
縦線2と横線3に用いられる鋼線材の線径dは0.1〜2mmである。但し、縦線2の線径dと横線3の線径dは等しい必要は無い。鋼線材の線径dが0.1mm未満では、金網1として必要とされる剛性を確保することが困難となる。一方、鋼線材の線径dが2mmを越えると、金網1の剛性を高めることはできるが、軽量な金網1が得られなくなってしまう。好ましくは、鋼線材の線径dは0.17mm以上2mm以下である。
<Wire diameter d of steel wire>
The wire diameter d of the steel wire used for the
そして、このようにして得られた鋼線材をクリンプ加工し、所定の間隔(金網の線間隔L、M)でコーナー部cを形成することにより縦線2、横線3が製造される。なお、クリンプ加工は、縦線2、横線3の両方に施しても良いし、どちらか一方のみに施しても良い。ここで、クリンプ加工とは鋼線材を歯車形状の工具に挟み込むことで凹凸の波形状を鋼線材の所定の位置に成型する加工である。金網1を織りあげてゆく工程で縦線2と横線3が上下に重なり合うこととなる位置に、予めクリンプ加工により鋼線材に対してコーナー部cを精度よく配列して形成しておく。
And the
<鋼線材のクリンプ角度>
図2に示すように、金網1の側面から見た状態では、縦線2と横線3が交差する位置では、縦線2と横線3の少なくとも一方はクリンプ角度θ°で折れ曲がった状態となっている。かかるクリンプ角度θ°は、上記クリンプ加工によって形成される。ここで、縦線2と横線3の交差位置における鋼線材のクリンプ角度θ°は、95≦θ<180であることが必要である。金網1の縦線2と横線3の交差位置において、縦線2のコーナー部cの内側部分に横線3を位置ずれさせること無く接しさせておくために、あるいは、横線3のコーナー部cの内側部分に縦線2を位置ずれさせること無く接しさせておくために、クリンプ角度θ°が180°未満でなければならないのは当然である。一方、クリンプ角度θ°が小さくなりすぎると、クリンプ加工された鋼線材の引張強度が急激に下がることが判明した。
<Crimping angle of steel wire>
As shown in FIG. 2, when viewed from the side of the
ここで、C:0.80質量%、Si:0.25質量%、Mn:0.57質量%の鋼を圧延、伸線を行い、1.0mmφの鋼線材線を作成し、クリンプ加工した。クリンプ角度とクリンプ加工後の鋼線材の引張強度との関係を調べ、図3を得た。この図3に示されるように、クリンプ角度θ°が95°未満になると、クリンプ加工された鋼線材の引張強度が急激に下がってしまう。クリンプ加工後の鋼線材(縦線2、横線3)について十分な引張強度を維持するためには、縦線2もしくは横線3の交差位置(コーナー部c)における鋼線材の折れ曲がり角度(クリンプ角度)θ°は、95≦θ<180であることが必要である。
Here, steel of C: 0.80 mass%, Si: 0.25 mass%, Mn: 0.57 mass% was rolled and drawn to produce a 1.0 mmφ steel wire rod and crimped. . The relationship between the crimp angle and the tensile strength of the steel wire after crimping was examined, and FIG. 3 was obtained. As shown in FIG. 3, when the crimp angle θ ° is less than 95 °, the tensile strength of the crimped steel wire material is drastically lowered. In order to maintain sufficient tensile strength for the steel wire rods (
<クリンプ加工された鋼線材の引張強度(クリンプ強度)>
金網1を構成する縦線2と横線3の少なくとも一方は、鋼線材をクリンプ加工して波型に加工されているため、縦線2もしくは横線3(クリンプ線)の引張強度は、鋼線材の引張強度TS(1000〜5000MPa)よりも低下する。しかし、上述したようにクリンプ角度θ°が95≦θ<180の範囲であれば、その低下は元の鋼線材の引張強度TSの約80〜90%程度以上であり、クリンプ加工された鋼線材の引張強度は800〜4500MPaに維持される。
<Tensile strength of crimped steel wire (crimp strength)>
Since at least one of the
縦線2と横線3の引張強度を測定方法の一例としては、図4に示すように、縦線2、横線3の両端部をチャック9で固定する。そして、チャック9を介して縦線2、横線3に引っ張り力Fを加えて引っ張り試験を行い、破断加重から引張強度を求めることができる。
As an example of a method of measuring the tensile strength of the
<金網の形成方法>
金網1の形成する織り方や編み方などは特に制限されない。金網の形成方法として平織り、綾織、たたみ織り、たたみ綾織り等が挙げられる。織りや編みではなくても、溶接によっても構わない。クリンプ加工によって形成された縦線2のコーナー部cの内側部分に横線3が接するように、あるいは、クリンプ加工によって形成された横線3のコーナー部cの内側部分に縦線2が接するように、縦線2と複数の横線3を互いに直交させて格子状に織ることにより、金網1を形成することができる。
<Method of forming wire mesh>
The weaving method and the knitting method formed by the
<金網の線間隔L、M>
金網1を形成した際、隣接する縦線2同士の線間隔L(隣接する縦線2の中心線同士の線間隔L)は0.2mm〜30mmである。また、隣接する横線3同士の線間隔M(隣接する横線3の中心線同士の線間隔M)は0.2mm〜30mmである。線間隔L、Mが0.2mm未満では、軽量化の効果が低下する。また、網の作成も容易でなくなる。線間隔L、Mは補強材としての性能を考慮すると30mm以下であることが必要である。特に、線間隔L、Mは補強材としての性能を考慮すると10mm以下であることが好ましい。但し、縦線2同士の線間隔Lと横線3同士の線間隔Mは等しい必要は無い。縦線2と横線3に囲まれた隙間(網目)4が正方形であれば、線間隔L=線間隔Mとなり、隙間(網目)4が長方形であれば、線間隔L≠線間隔Mとなる。線間隔L、Mが30mmを超えると線の本数が少なくなりすぎ、支えることのできる荷重が小さくなり、補強材などの強度部材としての役割を果たしにくくなる。
<Wire mesh line spacing L, M>
When the
<金網の特性>
図5に示すように、以上のように構成された金網1の両端部に例えば樹脂などを固めた固定具10を取り付ける。そして、固定具10を介して金網1全体に引っ張り力Fを加えて引っ張り試験を行い、公称引張強度σと、公称引張のびεによって金網1の特性を評価する。上述した鋼線材の炭素濃度、線径d、線間隔L、M、折れ曲がり角度θ°の条件を満足する本発明の金網1は、公称引張強度σ=1000MPa以上を有し、公称引張のびは例えばε=3%以上となる。
<Characteristics of wire mesh>
As shown in FIG. 5 , the fixing
ここで言う公称引張強度σとは金網1を引張試験機により引張った場合の破断荷重P(N)に対して、線の本数nと線径d(mm)から計算される縦線2または横線3の断面積で除したものであり、式1により計算される強度を指す。
(式1) 公称引張強度
The nominal tensile strength σ here is a
(Formula 1) Nominal tensile strength
一方、縦線2または横線3の本数は線間隔と関係は単位長さあたりの本数n、線間隔L(またはM)は、試験片幅W(mm)に対して、
(式2) L(mm)=W(mm)/N(本)
であり、
(式3) n(本/mm)=N(本)/W(mm)
である。
On the other hand, the number of
(Formula 2) L (mm) = W (mm) / N (book)
And
(Formula 3) n (book / mm) = N (book) / W (mm)
It is.
実施例(本発明例および比較例)に用いた鋼線材の化学成分、圧延−伸線−クリンプ加工−金網製造した場合の金網構造因子(クリンプ加工を行った鋼線材の引張強さTS、線径d、線間隔L、M)および金網の特性(公称引張強度)の関係を表1、2に示す。鋼の化学成分、圧延材の線径、伸線での減面率を各々種々変えることで、種々の線径、種々の引張強度をもった鋼線材を作製した。伸線性は、伸線加工において、10m以下に鋼線材が断線した場合を×と評価し、10m以下に断線することがなかった場合を○と評価した。伸線後クリンプ加工した鋼線材を長手方向に平行に切断し、透過電子顕微鏡用薄膜試料を作成し、200keV以上の透過電子顕微鏡で、10万倍以上の倍率で、10視野観察したところ、本発明例の鋼線材の組織は、すべて長手方向にラメラ状に並んだパーライト組織であることを確認した。 Chemical composition of steel wire materials used in Examples (Examples of the present invention and Comparative Examples), Rolling-drawing-crimping-wire mesh structure factor when wire mesh is manufactured (tensile strength TS of steel wire material subjected to crimping, wire Tables 1 and 2 show the relationship between the diameter d, the line spacing L and M), and the properties (nominal tensile strength) of the wire mesh. Steel wire materials having various wire diameters and various tensile strengths were prepared by variously changing the chemical composition of the steel, the wire diameter of the rolled material, and the area reduction ratio in the wire drawing. In the wire drawing, the wire drawing was evaluated as x when the steel wire was disconnected at 10 m or less, and evaluated as ◯ when the steel wire was not disconnected at 10 m or less. A steel wire rod that was crimped after drawing was cut parallel to the longitudinal direction, a thin film sample for a transmission electron microscope was prepared, and observed in 10 fields of view with a transmission electron microscope of 200 keV or more at a magnification of 100,000 times or more. It was confirmed that the structures of the steel wire rods of the inventive examples were all pearlite structures arranged in a lamellar shape in the longitudinal direction.
クリンプ加工された鋼線材の強度と金網の公称引張強度はほぼ比例関係にあり、公称引張強度は鋼線材(縦線)1本あたりに換算しているため、クリンプ加工された鋼線材の強度が高いと金網の公称引張強度が高い。従来に見られた網に用いられた材料(比較例36)ではクリンプ加工された鋼線材の強度が低く、さらに金網の公称引張強度も低い。このことはほぼ同様の形状の金網を作成された発明例、たとえば本発明例25などと比較しても低いレベルであり、破断までに支えることのできる破断荷重が本発明例に比べて低いことがわかる。 The strength of the crimped steel wire and the nominal tensile strength of the wire mesh are approximately proportional, and the nominal tensile strength is converted per steel wire (vertical line), so the strength of the crimped steel wire is If it is high, the nominal tensile strength of the wire mesh is high. In the material (Comparative Example 36) used for the mesh seen in the past, the strength of the crimped steel wire is low, and the nominal tensile strength of the wire mesh is also low. This is a low level compared to the invention example in which a wire net having a substantially similar shape is produced, for example, Example 25 of the invention, and the breaking load that can be supported before breaking is lower than that of the invention example. I understand.
鋼線材の線径dの大きさに関わらず、クリンプ強度および金網の公称引張強度の間の比率は大きく変動しない。 Regardless of the wire diameter d of the steel wire rod, the ratio between the crimp strength and the nominal tensile strength of the wire mesh does not vary greatly.
むしろクリンプ角度の影響が大きく、図4に示すように95°を下回るクリンプ角度ではクリンプ加工された鋼線材の強度が急激に低下する。比較例34に見られるようにクリンプ角度が小さいと、金網の公称引張強度が1000MPaを下回った。クリンプ角度が小さいと補強材としての役割に劣ることが示された。また、クリンプ角度が大きくても、伸線材(素線)の強度が低いと、クリンプ強度が低く、金網の公称引張強度が低くなる(たとえば比較例35)。 Rather, the influence of the crimp angle is large, and as shown in FIG. 4, the strength of the crimped steel wire rapidly decreases at a crimp angle of less than 95 °. When the crimp angle was small as seen in Comparative Example 34, the nominal tensile strength of the wire mesh was below 1000 MPa. It was shown that when the crimp angle is small, the role as a reinforcing material is inferior. Even if the crimp angle is large, if the strength of the wire drawing material (element wire) is low, the crimp strength is low and the nominal tensile strength of the wire mesh is low (for example, Comparative Example 35).
線間隔L、Mの影響をみると、L、Mとも規定範囲内であれば、金網の公称引張強度は十分確保され、引張強度が低強度の材料を用いた金網よりも金網強度も高く、補強材などの強度部品に用いることができる。 Looking at the effects of the line spacings L and M, if both L and M are within the specified range, the nominal tensile strength of the wire mesh is sufficiently secured, and the wire mesh strength is higher than that of a wire mesh using a material having a low tensile strength, It can be used for strength parts such as reinforcing materials.
比較例No.60、61は、鋼成分と線径dは本発明の範囲内であるが(鋼成分と線径dは実施例No.27と同じ)、伸線前の素材外周を切削加工するなどしてあらかじめ小径化して伸線し、最終線径までの伸線減面率を小さくした例である。そのため加工硬化による強化量が小さく、引張強度が不足している。この不足を補うため、図6に示すように、発明例No.27の線間隔L、Mが2.0mmであるのに対して、比較例No.60では、線間隔L、Mを1.0mmと小さくした。また、比較例No.61では、線間隔L、Mを0.6mmと更に小さくした。 In Comparative Examples No. 60 and 61, the steel components and the wire diameter d are within the scope of the present invention (the steel components and the wire diameter d are the same as in Example No. 27), but the outer periphery of the material before wire drawing is cut. This is an example in which the diameter is reduced and drawn in advance to reduce the drawing area reduction ratio to the final diameter. Therefore, the amount of reinforcement by work hardening is small and the tensile strength is insufficient. In order to compensate for this shortage, as shown in FIG. 6, the line intervals L and M of Invention Example No. 27 are 2.0 mm, whereas in Comparative Example No. 60, the line intervals L and M are set to 1. It was reduced to 0 mm. In Comparative Example No. 61, the line intervals L and M were further reduced to 0.6 mm.
比較例No.60では、線間隔L、Mを発明例No.27のほぼ1/2の線間隔として、線数Nを増加させているが、この程度の線数の増加では引張強度の不足を補うことができず、発明例No.27に比べて網強度(破断荷重)は低い。また、線間隔L、Mの減少のため、クリンプ角度θも減少すると、公称強度はむしろ低下する傾向にあった。線間隔L、Mが小さくなることで、単位面積あたりに使用する鋼線使用量が増加し、金網の重量が増加することになる。たとえば、1m2当たりの網重量は実施例27で1.5kg程度であるにもかかわらず、引張強度の低い比較例60では線間隔を発明例27の1/2にすると、使用線量が2倍に増加するとともに、クリンプ角度が小さくなる傾向にあるため、3.2kg以上と発明例の2倍以上の重量になる。そのため、他の素材と組み合わせた複合材料の補強材としては不適切である。本発明はこのように重量という観点からみても従来にないものである。 In Comparative Example No. 60, the line spacings L and M are set to approximately 1/2 the line spacing of Invention Example No. 27, and the number N of lines is increased. The net strength (breaking load) is lower than that of Invention Example No. 27. Further, when the crimp angle θ is also reduced due to the reduction of the line spacings L and M, the nominal strength tends to decrease rather. By reducing the line spacings L and M, the amount of steel wire used per unit area increases and the weight of the wire mesh increases. For example, even though a net weight per 1 m 2 is 1.5kg approximately in Example 27, when the half of the low tensile Comparative Example strength 60 linear distance invention example 27, using the dose twice And the crimp angle tends to be small, so that the weight is 3.2 kg or more, twice the weight of the invention example. Therefore, it is inappropriate as a reinforcing material for composite materials combined with other materials. The present invention is unprecedented from the viewpoint of weight.
比較例No.61では、さらに線間隔L、Mを小さくすることを狙ったが、クリンプ線材までは作成できるものの、線間隔L、Mが小さすぎるために実質的に製網することができなかった。このことは低強度素材の使用線数の増加による金網強度の増加には限界があることを示している。 In Comparative Example No. 61, it was aimed to further reduce the line intervals L and M, but although it can be made up to the crimp wire, the line intervals L and M are too small to make a net. It was. This indicates that there is a limit to the increase in wire mesh strength due to the increase in the number of lines used for low-strength materials.
本発明は、土木、建築、各種生産業などの分野において有用である。 The present invention is useful in fields such as civil engineering, architecture, and various industrial industries.
1 金網
2 縦線
3 横線
4 隙間(網目)
10 固定具
1
10 Fixture
Claims (2)
前記縦線と前記横線は、質量%でC:0.6〜1.3%、Si:0.01〜1.50%、およびMn:0.05〜2.0%を含有し、線材の長手方向にラメラ状に並んだパーライト組織を有し、線径0.1〜2mmの鋼線材からなり、前記縦線と前記横線の少なくとも一方はクリンプ加工され、引張強度が800〜4500MPaであり、前記縦線同士および前記横線同士の線間隔が0.2mm〜5mmであり、前記縦線と前記横線の交差位置における前記鋼線材のクリンプ角度θ°が95≦θ≦170、公称引張強度が1000MPa以上であることを特徴とする、金網。 A wire mesh that weaves vertical and horizontal lines in a lattice pattern,
The vertical line and the horizontal line contain C: 0.6 to 1.3%, Si: 0.01 to 1.50%, and Mn: 0.05 to 2.0% by mass%. It has a pearlite structure arranged in a lamellar shape in the longitudinal direction, and is composed of a steel wire having a wire diameter of 0.1 to 2 mm. At least one of the vertical line and the horizontal line is crimped, and the tensile strength is 800 to 4500 MPa. The line spacing between the vertical lines and the horizontal lines is 0.2 mm to 5 mm, the crimp angle θ ° of the steel wire at the intersection of the vertical lines and the horizontal lines is 95 ≦ θ ≦ 170 , and the nominal tensile strength is A wire mesh characterized by being 1000 MPa or more.
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