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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Japan
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less
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rolling
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Takaaki Yuzutori
Rikuro Ogawa
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008Martensite

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
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。
【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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP56011031A 1981-01-27 1981-01-27 Production of high-toughness high-strength wire or rod steel Granted JPS57126913A (en)

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DE8282300412T DE3271086D1 (en) 1981-01-27 1982-01-27 Process for producing steel wire or rods of high ductility and strength
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