JPH0112816B2 - - Google Patents
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- JPH0112816B2 JPH0112816B2 JP56011031A JP1103181A JPH0112816B2 JP H0112816 B2 JPH0112816 B2 JP H0112816B2 JP 56011031 A JP56011031 A JP 56011031A JP 1103181 A JP1103181 A JP 1103181A JP H0112816 B2 JPH0112816 B2 JP H0112816B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/008—Martensite
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
本発明は、引張強さ100Kg/mm2以上の高靭性高
強度鋼線材・棒鋼を製造する方法に関する。 鋼線材の高強度化は、高炭素鋼材についてパテ
ンテイング処理して微細パーライト組織となし、
更にこれを大減面率で伸線することにより達成す
るのが一般的であるが、この方法によると素材の
靭性はパテンテイング時の線径の影響を受け、太
径線ほど伸線限界は低くまた高強度化のためには
大減面率での伸線が必要なことから、高強度高靭
性鋼線は細線に限られることとなる。 一方、高強度鋼線を得る試みとして、低炭素鋼
材でマルテンサイト組織となすことが行なわれ、
また近年では省エネルギーの観点からも低炭素鋼
線材を熱延後直接焼入れすることによりマルテン
サイト組織となすことも行なわれている。 しかしながらこのようなマルテンサイト鋼線に
共通する問題は、高強度化は達成できるが延靭性
に欠け伸線性が著しく劣るという点にある。この
問題を解決するために、焼入れ材を焼もどしてか
ら伸線するとよいとされているが、焼もどすこと
により強度低下を来たして十分な高強度が得られ
ないという問題がある。第1図は0.14%C炭素鋼
再加熱焼入れ材(線材3.1mm〓)について焼入れま
ま引張強さ132Kg/mm2のものを焼戻して(焼戻し
後引張強さ102Kg/mm2)延靭性の回復を図つた後、
伸線した場合の減面率と引張強さとの関係を示す
図である。尚第1図には0.8%C高炭素鋼550℃パ
テンテイング材(線径5.5mm〓)の伸線加工におけ
る減面率と引張強さとの関係も合わせて表示し
た。この第1図から知られるように、マルテンサ
イト鋼線ではその延靭性を回復せしめるべく焼戻
し処理する結果、従来の高炭素鋼線程度の高強度
さえ得ることが固難なのである。 本発明は、マルテンサイト鋼線の有する上述の
問題を解決し、高強度でかつ高靭性を有するマル
テンサイト鋼線、棒鋼を製造することを目的とし
てなされたものである。 すなわち本発明は、C 0.2〜0.4%、Mn 0.5〜
2.5%を含有し、また必要に応じてNb 0.1%以下、
V 0.1%以下、Ti 0.3%以下、Zr 0.3%以下を単
独または複合して含有する鋼を熱間圧延するに際
して、中間及び仕上圧延温度をAr3点以上で1000
℃以下とし、かつ930℃以下での合計圧下率を30
%以上として圧延し、圧延終了後直ちに350℃以
下まで急冷してマルテンサイト組織とすることを
特徴とする高靭性高強度鋼線材・棒鋼の製造法、
である。 本発明の方法においては、熱間圧延における圧
延条件を調整して、熱間圧延終了時において低温
圧延された均一細粒のオーステナイトとすること
が肝要であり、この状態とした後直ちに急冷する
ことにより高強度高靭性のマルテンサイト鋼線
材・棒鋼を得るのである。 熱間圧延においては、中間及び仕上圧延温度
は、Ar3点以上で1000℃以下の範囲の温度であ
る。中間及び仕上圧延温度の下限は、オーステナ
イトが生成する下限温度であつて、Ar3点であ
る。中間及び仕上圧延温度の上限は1000℃であ
る。この温度を越えるときは、圧延中にオーステ
ナイト結晶粒の均一な細粒化が因難となる。更に
930℃以下の温度で合計圧下率が30%以上として
圧延する必要があり、この低温圧延とオーステナ
イトの均一微細化との相乗効果によつて、急冷後
に微細なマルテンサイト組織となすのである。圧
延後の冷却はマルテンサイト変態を生成せしめる
べく350℃以下まで急冷、望ましくは20℃/秒以
上の平均冷却速度で冷却する必要がある。 このようにして得られた線材・棒鋼は、用途に
応じて、伸線加工、熱処理(ブルーイング)等が
施され、所要の製品とされる。 次に本発明に適用される鋼の成分について述べ
ると、Cは高強度化という観点から0.2%以上必
要であるが、一方0.4%を越えると冷却ままでマ
ルテンサイトの靭性を改善することが難しくなる
ので、C 0.2〜0.4%とする。Mnは鋼の焼入れ
性を高めるため0.5%以上必要であるが、2.5%を
越える添加は鋼の溶製上の問題等があるので、
Mn 0.5〜2.5%とする。本発明では必要に応じて
Nb,V,Ti,Zrを添加することができ、これら
は組織を微細化し鋼の靭性改善に望ましいので、
Nb 0.1%以下、V 0.1%以下、Ti 0.3%以下、
Zr 0.3%以下を単独又は組合せて含有せしめる。
本発明の線材・棒鋼の用途は、例えば高力ボル
ト、バネ用鋼、硬鋼線、PC鋼線、鋼棒等多岐に
わたり、したがつてこれらの用途に応じてSi 2
%以下、Cr 2%以下、Mo 0.5%以下、Ni 3%
以下、Cu 1%以下、Al 0.1%以下、P 0.2%以
下等の元素を適宜添加することができる。 次に本発明の実施例を比較例と共に示す。 〔実施例 1〕 第1表に示す供試材A,Bについて、1100℃に
加熱後圧延を開始し、中間及び仕上圧延温度を
980℃以下とし、かつ930℃以下での合計圧下率が
63%として圧延し(13.2mm〓)、圧延後直ちに平均
冷却速度70℃/秒で室温まで急冷した。冷却まま
の鋼をそれぞれA1,B1とする。その後270℃でブ
ルーイングした。これをそれぞれA2,B2とする。
更にB1鋼について減面率20%で伸線加工後270℃
でブルーイングした。これをB3とする。 これらA1〜B3についての機械的性質を第2表
に示す。 一方比較例として、供試材A,Bを上述の条件
のうち中間及び仕上圧延温度の最高温度を1030℃
として930℃以上で圧延を終了する以外は上述の
条件と同様にして製造したA′1〜B′3についての機
械的性質も第2表に示す。
強度鋼線材・棒鋼を製造する方法に関する。 鋼線材の高強度化は、高炭素鋼材についてパテ
ンテイング処理して微細パーライト組織となし、
更にこれを大減面率で伸線することにより達成す
るのが一般的であるが、この方法によると素材の
靭性はパテンテイング時の線径の影響を受け、太
径線ほど伸線限界は低くまた高強度化のためには
大減面率での伸線が必要なことから、高強度高靭
性鋼線は細線に限られることとなる。 一方、高強度鋼線を得る試みとして、低炭素鋼
材でマルテンサイト組織となすことが行なわれ、
また近年では省エネルギーの観点からも低炭素鋼
線材を熱延後直接焼入れすることによりマルテン
サイト組織となすことも行なわれている。 しかしながらこのようなマルテンサイト鋼線に
共通する問題は、高強度化は達成できるが延靭性
に欠け伸線性が著しく劣るという点にある。この
問題を解決するために、焼入れ材を焼もどしてか
ら伸線するとよいとされているが、焼もどすこと
により強度低下を来たして十分な高強度が得られ
ないという問題がある。第1図は0.14%C炭素鋼
再加熱焼入れ材(線材3.1mm〓)について焼入れま
ま引張強さ132Kg/mm2のものを焼戻して(焼戻し
後引張強さ102Kg/mm2)延靭性の回復を図つた後、
伸線した場合の減面率と引張強さとの関係を示す
図である。尚第1図には0.8%C高炭素鋼550℃パ
テンテイング材(線径5.5mm〓)の伸線加工におけ
る減面率と引張強さとの関係も合わせて表示し
た。この第1図から知られるように、マルテンサ
イト鋼線ではその延靭性を回復せしめるべく焼戻
し処理する結果、従来の高炭素鋼線程度の高強度
さえ得ることが固難なのである。 本発明は、マルテンサイト鋼線の有する上述の
問題を解決し、高強度でかつ高靭性を有するマル
テンサイト鋼線、棒鋼を製造することを目的とし
てなされたものである。 すなわち本発明は、C 0.2〜0.4%、Mn 0.5〜
2.5%を含有し、また必要に応じてNb 0.1%以下、
V 0.1%以下、Ti 0.3%以下、Zr 0.3%以下を単
独または複合して含有する鋼を熱間圧延するに際
して、中間及び仕上圧延温度をAr3点以上で1000
℃以下とし、かつ930℃以下での合計圧下率を30
%以上として圧延し、圧延終了後直ちに350℃以
下まで急冷してマルテンサイト組織とすることを
特徴とする高靭性高強度鋼線材・棒鋼の製造法、
である。 本発明の方法においては、熱間圧延における圧
延条件を調整して、熱間圧延終了時において低温
圧延された均一細粒のオーステナイトとすること
が肝要であり、この状態とした後直ちに急冷する
ことにより高強度高靭性のマルテンサイト鋼線
材・棒鋼を得るのである。 熱間圧延においては、中間及び仕上圧延温度
は、Ar3点以上で1000℃以下の範囲の温度であ
る。中間及び仕上圧延温度の下限は、オーステナ
イトが生成する下限温度であつて、Ar3点であ
る。中間及び仕上圧延温度の上限は1000℃であ
る。この温度を越えるときは、圧延中にオーステ
ナイト結晶粒の均一な細粒化が因難となる。更に
930℃以下の温度で合計圧下率が30%以上として
圧延する必要があり、この低温圧延とオーステナ
イトの均一微細化との相乗効果によつて、急冷後
に微細なマルテンサイト組織となすのである。圧
延後の冷却はマルテンサイト変態を生成せしめる
べく350℃以下まで急冷、望ましくは20℃/秒以
上の平均冷却速度で冷却する必要がある。 このようにして得られた線材・棒鋼は、用途に
応じて、伸線加工、熱処理(ブルーイング)等が
施され、所要の製品とされる。 次に本発明に適用される鋼の成分について述べ
ると、Cは高強度化という観点から0.2%以上必
要であるが、一方0.4%を越えると冷却ままでマ
ルテンサイトの靭性を改善することが難しくなる
ので、C 0.2〜0.4%とする。Mnは鋼の焼入れ
性を高めるため0.5%以上必要であるが、2.5%を
越える添加は鋼の溶製上の問題等があるので、
Mn 0.5〜2.5%とする。本発明では必要に応じて
Nb,V,Ti,Zrを添加することができ、これら
は組織を微細化し鋼の靭性改善に望ましいので、
Nb 0.1%以下、V 0.1%以下、Ti 0.3%以下、
Zr 0.3%以下を単独又は組合せて含有せしめる。
本発明の線材・棒鋼の用途は、例えば高力ボル
ト、バネ用鋼、硬鋼線、PC鋼線、鋼棒等多岐に
わたり、したがつてこれらの用途に応じてSi 2
%以下、Cr 2%以下、Mo 0.5%以下、Ni 3%
以下、Cu 1%以下、Al 0.1%以下、P 0.2%以
下等の元素を適宜添加することができる。 次に本発明の実施例を比較例と共に示す。 〔実施例 1〕 第1表に示す供試材A,Bについて、1100℃に
加熱後圧延を開始し、中間及び仕上圧延温度を
980℃以下とし、かつ930℃以下での合計圧下率が
63%として圧延し(13.2mm〓)、圧延後直ちに平均
冷却速度70℃/秒で室温まで急冷した。冷却まま
の鋼をそれぞれA1,B1とする。その後270℃でブ
ルーイングした。これをそれぞれA2,B2とする。
更にB1鋼について減面率20%で伸線加工後270℃
でブルーイングした。これをB3とする。 これらA1〜B3についての機械的性質を第2表
に示す。 一方比較例として、供試材A,Bを上述の条件
のうち中間及び仕上圧延温度の最高温度を1030℃
として930℃以上で圧延を終了する以外は上述の
条件と同様にして製造したA′1〜B′3についての機
械的性質も第2表に示す。
【表】
【表】
【表】
第2表から知られるように、本発明の方法によ
り得られる線材は、急冷ままで強度及び延靭性に
優れ、伸線やブルーイング後においても延靭性を
保持している。 また上述のA1鋼について冷間伸線したときの
伸線材の強度、紋りの変化を第2図に示す。第2
図から知られるように、本発明の方法による線材
は良好な伸線性を有し、伸線後の強度上昇も著し
く大きい。また伸線材の靭性(紋り)も良好な値
を保つている。
り得られる線材は、急冷ままで強度及び延靭性に
優れ、伸線やブルーイング後においても延靭性を
保持している。 また上述のA1鋼について冷間伸線したときの
伸線材の強度、紋りの変化を第2図に示す。第2
図から知られるように、本発明の方法による線材
は良好な伸線性を有し、伸線後の強度上昇も著し
く大きい。また伸線材の靭性(紋り)も良好な値
を保つている。
第1図は、0.14%C炭素鋼焼入れ焼戻し材及
び0.8%C高炭素鋼パテンテイング材の伸線加
工における減面率と強度との関係を示す図であ
る。第2図は本発明の方法によつて得られた鋼線
材A1の伸線加工における減面率と強度、絞りと
の関係を示す図である。
び0.8%C高炭素鋼パテンテイング材の伸線加
工における減面率と強度との関係を示す図であ
る。第2図は本発明の方法によつて得られた鋼線
材A1の伸線加工における減面率と強度、絞りと
の関係を示す図である。
Claims (1)
- 1 重量%にてC0.2〜0.4%及びMn0.5〜2.5%を
含有する鋼を熱間圧延するに際して、中間及び仕
上圧延温度をAr3点以上で1000℃以下の温度と
し、且つ、930℃以下での合計圧下率を30%以上
として圧延し、圧延終了後、直ちに350℃以下の
温度まで急冷して、マルテンサイト組織とするこ
とを特徴とする高靭性高強度線材・棒鋼の製造
法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56011031A JPS57126913A (en) | 1981-01-27 | 1981-01-27 | Production of high-toughness high-strength wire or rod steel |
CA000394920A CA1196556A (en) | 1981-01-27 | 1982-01-26 | Process for producing steel wire or rods of high ductility and strength |
KR8200339A KR890002653B1 (ko) | 1981-01-27 | 1982-01-27 | 고연성과 고강도의 강선재 또는 봉강을 제조하는 방법 |
EP82300412A EP0058016B1 (en) | 1981-01-27 | 1982-01-27 | Process for producing steel wire or rods of high ductility and strength |
DE8282300412T DE3271086D1 (en) | 1981-01-27 | 1982-01-27 | Process for producing steel wire or rods of high ductility and strength |
US06/520,343 US4533401A (en) | 1981-01-27 | 1983-08-04 | Process for producing steel wire or rods of high ductility and strength |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56011031A JPS57126913A (en) | 1981-01-27 | 1981-01-27 | Production of high-toughness high-strength wire or rod steel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57126913A JPS57126913A (en) | 1982-08-06 |
JPH0112816B2 true JPH0112816B2 (ja) | 1989-03-02 |
Family
ID=11766706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56011031A Granted JPS57126913A (en) | 1981-01-27 | 1981-01-27 | Production of high-toughness high-strength wire or rod steel |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4533401A (ja) |
EP (1) | EP0058016B1 (ja) |
JP (1) | JPS57126913A (ja) |
KR (1) | KR890002653B1 (ja) |
CA (1) | CA1196556A (ja) |
DE (1) | DE3271086D1 (ja) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR8208108A (pt) * | 1982-12-09 | 1984-12-11 | Univ California | Vergalhoes e arames de aco de fase dupla com alta resistencia e alta dutibilidade com um baixo teor em carbono,e processo para fabrica-los |
US4578124A (en) * | 1984-01-20 | 1986-03-25 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | High strength low carbon steels, steel articles thereof and method for manufacturing the steels |
US4613385A (en) * | 1984-08-06 | 1986-09-23 | Regents Of The University Of California | High strength, low carbon, dual phase steel rods and wires and process for making same |
US4619714A (en) * | 1984-08-06 | 1986-10-28 | The Regents Of The University Of California | Controlled rolling process for dual phase steels and application to rod, wire, sheet and other shapes |
DE3518925A1 (de) * | 1985-05-25 | 1986-11-27 | Kocks Technik Gmbh & Co, 4010 Hilden | Verfahren zum kontrollierten stab- und drahtwalzen legierter staehle |
US4671827A (en) * | 1985-10-11 | 1987-06-09 | Advanced Materials And Design Corp. | Method of forming high-strength, tough, corrosion-resistant steel |
US4960473A (en) * | 1989-10-02 | 1990-10-02 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Process for manufacturing steel filament |
US5263307A (en) * | 1991-02-15 | 1993-11-23 | Hokkai Koki Co., Ltd. | Corrosion resistant PC steel stranded cable and process of and apparatus for producing the same |
US6165627A (en) * | 1995-01-23 | 2000-12-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Iron alloy wire and manufacturing method |
FR2743574B1 (fr) * | 1996-01-16 | 1998-02-13 | Unimetall Sa | Fil-machine adapte au renforcement |
DE19612818C2 (de) * | 1996-03-30 | 1998-04-09 | Schloemann Siemag Ag | Verfahren zur Kühlung walzwarmer Stahlprofile |
DE19962801A1 (de) * | 1999-12-23 | 2001-06-28 | Sms Demag Ag | Verfahren zum Wärmebehandeln von Draht |
KR100464962B1 (ko) * | 2001-09-14 | 2005-01-05 | 삼화강봉주식회사 | 냉간압조 특성이 우수한 조질 강선 |
KR100469671B1 (ko) * | 2002-07-11 | 2005-02-02 | 삼화강봉주식회사 | 냉간압조 특성이 우수한 소입소려 열처리강선 |
KR100536660B1 (ko) * | 2003-12-18 | 2005-12-14 | 삼화강봉주식회사 | 저온충격 특성이 우수한 냉간압조용 강선과 그 제조 방법 |
JP5121360B2 (ja) * | 2007-09-10 | 2013-01-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐脱炭性および伸線加工性に優れたばね用鋼線材およびその製造方法 |
US10385415B2 (en) | 2016-04-28 | 2019-08-20 | GM Global Technology Operations LLC | Zinc-coated hot formed high strength steel part with through-thickness gradient microstructure |
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