JPH02258953A - 高強度高延性鋼線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は吊り橋、斜張橋のパラレルライヤス１−ランド
（以下ＰＷＳと称する）および光フアイバー補強線等に
使用される高強度高延性鋼線に関する。

［従来の技術］ ＰＷＳ等のワイヤは、本州へ・四国連絡橋で使用されて
いるが、その最高強度は、５ｍｍφサイズで引張強さは
１８０ｋｇｆ／ａｍ”、７１１１１１１φサイズで１６
０ｋｇｆ／ｌ１１１ｍ２である。

しかしながら、近年、海峡大振中央支間の長大化（２，
０００ｒｒｉ又はそれ以上）およびワイヤ軽量化、高性
能化のため、ワイヤの強度が、　７ｍ１１１１φザイズ
で引張強さ１８０ｋｇｆ／ａｍ”以上で捻回値２０回以
上、５１１１１１１φサイズで２００ｋｇｆ／ａｍ”以
上で捻回値２０回以上のこれまでにない高強度高延性の
鋼線の開発が要望されてきた。

これに対処するための従来技術として、特開昭６３＝４
０１６号公報および特開昭６３−１８６８５２号公報が
開示されている。

特開昭６３＝４０１６号は、限定成分の線材を、ローラ
ーダイス引抜きまたは冷間圧延を行ったあと、断面減少
率４０％以下の孔ダイス伸線（いわゆる通常−殻内な伸
線を意味する）し、超高張力鋼線を得る方法であるが、
この方法では■寸法精度の厳しい場合に適用が困難であ
り、このため例えばＺｎめっき付着量が不均一になった
り、■また、設備を新規に設置するため現ラインの大幅
な改造が必要であり、品質上、コスト上問題がある。

一方、特開昭６３−１８６８５２号は、耐熱性の良好な
２ｍｍφサイズのＡＣＳＲに関するものであるが、Ｃ２
５ｉ、Ｍｎ、Ｃ，ｒ以外にＲＥＭおよびＣａ、　Ｍｇ、
　Ｂ　ａ、　Ｓ　ｒの元素を添加しているため、製造コ
ストが高くなることおよび、ＡＣＳＲより伸線リダクシ
ョンの小さいＰＷＳには適用できない等の問題点があっ
た６ ［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記問題点を解決するため、Ｃ，Ｃｒ等の成
分元素を限定することによって１通常の伸線方法で製造
する７ｍｒ１１φサイズで引張強さ１８０ｋｇｆ／ｌｌ
ｌ１１２以上、　５ｍｍφサイズで２００ｋｇｆ／ｍｉ
２以上（捻回値はともに２０回以上）の高強度高延性鋼
線を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであっ
て、　Ｃ：１．００〜１．１５％、　Ｓｉ：０．２０〜
１．２０％、　Ｍ　ｎ　：　０　、３０−０　、８０％
、　Ｃｒ：０．１０〜０．６０％（各重量％）を含有し
、必要に応じてＡ　Ｑ　：０．００８〜ｏ、ｏｓ。

重量％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物から
なる成分組成を有することを特徴とする高強度高延性鋼
線である。

［作用］ 本発明の鋼線においてはパテンティング処理後の強度向
上のため、１％以上とＣ量を増加し、これによる初析セ
メンタイトの出現とパーライトラメラ−の形状悪化を、
Ｃｒを添加することで抑制しパーライトの微細化による
強度増加を実現した。

また、パーライトが微細化されることによりセメンタイ
ト層の延性が従来鋼並となった。さらにＣｒ、Ｓｉ、Ｍ
ｎの添加量を制限することでフェライト相の延性を従来
鋼と同程度に保ち、材料の延性増加を実現した。このよ
うな組織微細化のみによるパテンティング処理後の強度
増加を実現する成分設計により、パテンティング後の強
度と延性を従来鋼以上に高めることに成功した。従って
、パテンティング後の強度を高めているにもかかわらず
、引き抜き加工率を上げて製造した鋼線の延性劣化が従
来鋼並に止まり、高強度と高延性が可能となった。

以下１本発明の成分限定理由について説明する。

Ｃは強度および延性向上のために経済的かつ有効な強化
元素であり１本発明の最も重要な元素のひとつである。

即ち、本発明では過共析鋼が強度お、よび延性に優れて
いることを見い出したものであり、Ｃ：　１．００％以
上においても、パテンティング時に発生する延性低下の
原因となる初析フェライトの析出防止効果が大きくなる
ことを見い出したものである。また、Ｃ：　１．００％
以上の過共析鋼は、非過共析鋼に比較し、伸線後の強度
が高いことである。これは高Ｃになると加工硬化量が大
きくなるためと考えら九る。従ってＣの下限はその効果
が認められる１、００％とした。Ｃは過剰に入れると強
度はその量とともに高くなるが、延性が低下し、伸線性
を害するため、その上限を１．！５％とした。

ＳＬは通常脱酸剤として使用されるが、今回はこのほか
に、Ｓｉはセメンタイトの成長を抑制し、Ｚｎめっき時
の強度低下を防止する作用があり、Ｓｉが０．２０％未
満ではその効果は十分でなく、ＳＬ量の増加とともに顕
著な効果を示すが、ＳＬは１．２０％を越えると鋼片加
熱炉での脱炭が著しくなり、このため線材の脱炭層が０
．１１以上になり、伸線前に皮剥き工程が必要となるた
め、生産上およびコストの点から好ましくない。

Ｍｎは鋼の焼入性を確保するため０．３％以上必要であ
るが、０．８０％を超えると偏析が大となり、パテンテ
ィング時にベイナイトまたはマルテンサイトの適冷組織
が発生し、伸線性を害するため上限を０．８０％迄でと
した。

Ｃｒはセメンタイトのネットワークの発生抑止およびパ
ーライトを微細にする作用を持っており、その効果が認
められる０、１０％を下限とする。Ｃｒの上限は、経済
性および偏析度ならびにパテンティング時間等を考慮し
、０．６０％を上限とした。

本発明では上記以外の元素として、ＡＱを使用すること
がある。ＡＱは結晶粒の細粒化および脱酸剤として使用
される場合と、反対に粗粒調指定およびＡＱによる鋼中
非金属介在物を防止するためＡＱを添加しない場合があ
る。ＡＱ添加の場合。

例えば細粒化に必要な５ｏｌＡＱとして、最低０．００
６％以上必要であるが、このとき全ＡＱ量のうち５ｏｌ
Ａ（ｌとＩｎ５ａｌＡ　Ｑの分配（比率）は８：２であ
るため、下限をｏ、ｏｏｇ％とした。ＡＱはｏ、ｏｓｏ
％を超えると鋼中非金属介在物が増加するため、製品品
質および歩留が低下する。溶製歩留およびバラツキを考
慮すると、ＡＱ添加の場合には通常０．０１５〜０゜０
３５％が好ましい。

一方、Ａ２無添加の場合の鋼中Ａｆｌ量は０．００８％
未満の値を示す、ＡＱは上述の目的により必要に応じて
使用すればよい。

［実施例］ 第１表に本発明鋼および比較鋼の化学成分を示す。製造
工程であるが、第１表の成分の鋼を溶製後、１３ｍｍφ
線材に圧延した。伸線前に微細パーライト組織とするた
め９５０℃に加熱し、５７５℃〜６００℃鉛浴中でパテ
ンティングした。次いでボンデ処理を行ったのち、単頭
伸線機を用いて、７Ｂφおよび５ＩＩｆｆｉφまで伸線
加工した。ｐｗｓ用鋼線はＺｎめっきされるので、これ
をシュミレートするため。

７ＩＩＩｍφおよび５ｍｍφ伸線後、４５ｏ″ＣＸ３０
秒のブルーイング処理を行い、このブルーイング処理材
を用いて各種特性値を比較評価した。

特性値は引張強さ、捻回値（チャック間隔：線径の１０
０倍）を測定した。その結果を第１表に示す。

第１表のＮｏ、１〜４は本発明鋼であり、Ｎｏ、５〜８
は従来鋼である０本発明鋼のものは７＋ｕ＋φサイズで
１８９〜１９９ｋｇｆ／＋ａｍ”と目標値に対し十分余
裕ある高強度であるにもかかわらず、延性の評価値であ
る捻回値が３０回前後と高水準にあり、また５■φサイ
ズにおいても、強度、延性の目標値を十分満足している
。

これに対し、従来鋼のＮＯ６５はＣが低くかつ＋　Ｃｒ
を用いない成分系であり、またＮｏ、６．Ｎｏ、８は本
発明鋼とＣが異なるものであるが、いずれのサイズにお
いても強度が不足しており、一方、Ｎｏ、７は特にＣｒ
が含有されていないものであるが５強度は満足するが、
捻回値が不足しており１強度と延性の両特性を満足する
ことができない。

［発明の効果］ 本発明の鋼線を用いて、ＰＷＳワイヤを製造した場合、
吊橋の中央支間の長大化およびワイヤの軽量化が可能と
なり、工業上有益な効果がもたらされるものである。

本発明をＰＷＳワイヤについて述べたが、本発明鋼は光
フアイバー補強線等の高強度鋼線にも同じ作用、効果を
有し本発明の思想を適用できる。

特許出願人　　新日本製鐵株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｃ：１．００〜１．１５％、Ｓｉ：０．２０〜１．２０
   ％、Ｍｎ：０．３０〜０．８０％、Ｃｒ：０．１０〜０
   ．６０％、（各重量％）を含有し、必要に応じてＡｌ：
   ０．００８〜０．０５０重量％を含有し、残部がＦｅお
   よび不可避的不純物からなる成分組成を有することを特
   徴とする高強度高延性鋼線。