JPH02285026A - 高強度高靭性亜鉛めっき鋼線の製造法 - 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） この発明は、橋梁ケーブル用、送電線の補強用（ＡＣ３
Ｒ用）、あるいは海底光フアイバーケーブル補強用のワ
イヤー等に使用される高張力の亜鉛メツキ鋼線に関する
ものである。

（従来の技術） 例えば橋梁用のワイヤー等の亜鉛めっき鋼線においても
、軽量化あるいは工事期間の短縮のためる。

このような要請に応えるために、多数の研究が精力的に
展開された結果、亜鉛めっき鋼線の高張力化を図る上で
の最大の課題は、鋼線の延性、特に延性の評価法の一つ
である捻回試験において綱線の長手方向に生ずる割れの
発生を抑制する技術を確立することであることが分かっ
てきた。

これに対し、ＷＩＲＢ　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＩＮＴＥＲＮ
ＡＴＩＯＮＡＬのＶＯＬＵＭｔ！１６．１９８３年、Ｎ
０４（Ｄページ５０には、鋼線を構成するパーライト組
織のセメンタイトラメラ間隔を適正な大きさに制御する
ことによって亜鉛めっき鋼線の捻回試験における長手方
向割れを抑制できることが記載されている。

また、特公昭６０−２６８０５と特公昭６０−２６８０
６　ニは、亜鉛めっき鋼線を対象とするものではないが
、伸線後あるいは伸線中の鋼線に特定条件の矯直加工を
施すことによって、その後２００℃から４００℃でブル
ーイングされる鋼線の捻回試験における長手方向割れを
抑制できることが記載されている。

しかしながら、本発明者らの研究によればこれらの技術
をもってしても超高張力の亜鉛めっき鋼線、例えば線径
７ｍｌで引張強度１７０ｋｇｆ　／＊ｍ”以上、５　ａ
ｍで１９０　ｋｇ　ｆ　／ｘｍ２以上、３關で２１０ｋ
ｇｆ／鶴”以上の亜鉛めっき鋼線の捻回試験において長
手方向割れの発生を抑制することはできない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、橋梁用、送電線の補強用あるいは海底光フア
イバーケーブル補強用ワイヤー等に使用される高張力の
亜鉛めっき鋼線の延性、特に捻回試験において長手方向
に生ずる割れの発生を抑制する技術を確立することを目
的になされたものである。

（課題を解決するための手段および作用）本発明者らは
、亜鉛めっき鋼線の捻回試験における長手方向の割れの
発生を防止する技術について研究を進めた結果、伸線さ
れた鋼線に対しめっき前に曲げ加工を加えさらに引き続
いてブルーイング処理することが割れの発生を抑えるた
めに極めて効果的であることを見い出した。

そこで本発明者らは、引き続いて割れの発生を抑制する
ための曲げ加工とブルーイング条件について定量的な検
討を重ねて本発明をなすに至った。

即ち本発明は伸線後、亜鉛めっきの前に鋼線を複数個の
ロール間を曲げ角度１５°〜３０°で通過させた後４８
０℃以上の温度でＴ　（２０＋１ｏｇｔ）＞　１３００
０なる関係を満足するようにブルーイング処理すること
を特徴とする高強度高靭性亜鉛めっき鋼線の製造法であ
る。但しＴ：絶対温度で表示されるブルーイング温度、
ｔ：時間で表示されるブルーイング時間。

第２図は、伸線後１９１　ｋｇ　ｆ　／層１”　　２０
０ｋｇｆ／婁１！および２３７ｋｇｆ／ｍ重２の強度を
有する線径５鶴の鋼線を、種々の条件で曲げ加工し、更
に４１０℃と５１０℃で１０秒のブルーイング処理を施
した後溶融亜鉛めっきして、曲げ加工条件が捻回特性に
及ぼす効果を調べたものである。曲げ加工は第１図に示
すように５個以上のロールを有する治具を用いて実施し
た。曲げ角度は各ロールの進行方向及び上下方向の間隔
を変えて制御した。第２図で○および・印は１９１ｋｇ
ｆ／ｍ”△およびム印は２００　ｋｇ　ｆ　／鶴”　、
口および■印は２３７　ｋｇ　ｆ　／ｉｎ２の鋼線の結
果で、Ｏ，△、　０印は割れの発生率が１０％以下、・
、ム、■印は割れの発生率が１０％超であることを示す
。曲げ角度が１５°〜３０６の範囲に制御され、さらに
その？＆５１０℃でブルーイングされた時にのみ割れの
発生が抑制されることが分かる。

本発明者らは、さらに鋼線の強度を１８０ｋｇｆ／　ｍ
　”から２７０ｋｇｆ／鰭２、線径を１鶴から９鶴まで
の広い範囲に変えて、曲げ加工条件が捻回試験における
縦割れの発生におよぼす効果を検討した。加工後のブル
ーイングは４００℃から６００℃で１０秒とし、亜鉛め
っきは４５０℃の亜鉛浴に３０秒浸漬する条件で実施し
た。その結果、銅線の矯直加工における曲げ角度が１５
’〜３０’の範囲に抑制され、ブルーイングを４８０℃
以上で行った時にすべての鋼線において割れが抑制され
ることを見いだし、高張力亜鉛めっき鋼線の捻回試験で
の縦割れの抑制にたいする曲げ加工処理の有効性を確認
した。

次に本発明者らは曲げ加工後に実施するブルーイングに
関して、その条件が亜鉛メツキ鋼線の捻回試験時の縦割
れの発生におよぼす影響を調べた。

第３図は、伸線後１９９ｋｇｆ／ｍｔ２１２ｋｇｆ／ｍ
ｍ”および２３５　ｋｇ　ｆ　／ｍａｒ”の強度を有す
る線径５鶴の鋼線を、温度を４５０℃から５５０℃、時
間を１０秒から１０分の範囲に変えてブルーイング処理
した後溶融亜鉛めっきし、ブルーイング条件が捻回特性
に及ぼす効果を調べた結果である。

なお、ブルーイングに先だって曲げ角度２０°と３５″
で矯直加工したが、第３図（Ａ）は曲げ角度が３５″で
第３図（Ｂ）は曲げ角度が２０″である。図中Ｏおよび
・印は１９９ｋｇｆ　／ｗｒ”　、△およびム印は２１
２ｋｇｆ　／ａｍ”　、口および１印は２３５　ｋｇ　
ｆ　／１ｍ”の鋼線の結果で、○、△１口は割れの発生
率が１０％以下、・、ム、■は割れの発生率が１０％超
であることを示す。

４８０℃以上の温度において、ブルーイング温度Ｔとブ
ルーイング時間ｔが、 第１式　Ｔ　（２０＋Ｉｏｇｔ）　＞１３０００　　　
（１）を満たし、さらに曲げ角度が２０°の場合にのみ
、捻回試験において長手方向に生ずる割れの発生が顕著
に抑制されることが分かる。ここで、Ｔは絶対温度で示
される温度、ｔは時間で示されるブルーイング時間であ
る。

本発明者らは、さらに鋼線の強度を１８０ｋｇｆ／　ｔ
ｍ　”から２７０　ｋｇ　ｆ　／＋ｎ”　、鋼線の線径
をｌ　ｕｎから９鶴まで広い範囲に変えて、捻回試験に
おける割れの発生に及ぼすブルーイング条件の効果を検
討した。なおここでは１８６と２２＠の曲げ加工をブル
ーイングの前に実施した。

その結果、４８０℃以上の温度において、ブルーイング
温度とブルーイング時間が第１式の条件を満たすように
ブルーイングされ、またその前の曲げ加工で曲げ角度を
１５°〜３０″の範囲に取った場合には、すべての鋼線
において割れが著しく抑制されることを見い出した。

すなわち、高張力亜鉛めっき鋼線の捻回試験での縦割れ
の発生を防ぐにはめっき前に曲げ加工とブルーイングを
共に適正な条件で実施することが必要で、この内の一方
を実施しないかあるいは実施しても条件が不適切な場合
には縦割れの発生を抑制できない。

なお、従来から伸線後の鋼線を溶融鉛浴に浸漬して潤滑
皮膜を除去する作業が亜鉛めっきの前に行われている。

しかしながらこれは、あくまでも潤滑皮膜の除去を目的
としているので、４００℃の鉛浴にｌＯ秒程度浸漬され
るだけである。すなわち、この作業は本発明のブルーイ
ングとは全く目的を異にするものであり、また、４００
℃にｌＯ秒程度保持されても捻回試験での割れの発生に
は全く効果がないことは上に述べた通りである。

この発明は、亜鉛めっき鋼線として使用される高炭素鋼
の伸線された鋼線に適用されるもので、鋼線の組成は特
に規定しないが、この処理が亜鉛めっき鋼線の強度とし
て、線径７鶴で１７０ｋｇｆ／１ｍ”以上、５　ａｍで
１９０ｋｇｆ／朧鳳２以上、３１重で２１０ｋｇｆ　／
龍２以上で効果が大きいことから、鋼線の組成としてＣ
：０．７５％−１６０％、Ｓｉ：０．６％−２，０％、
Ｍｎ　：　０．３％−１，５％、を含有し、その他強化
元素としてＣｒ：１％以下、Ｍｏ　：　０．２％以下、
Ｖ：Ｑ、３％以下、Ｎｉ：１％以下の１種または２種以
上を含有し、更に細粒化元素としてＡｌ：０．１％以下
、Ｎｂ　：　０．１％以下、Ｔｉ：０．１％以下の１種
または２種以上を含有することが望ましい。

これは次のような理由によるものである。すなわちＣ，
Ｓｉ、　Ｍｎ、　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｖ、　Ｎｉの添加範
囲が上に示した量より少ない場合には、伸線前の鋼線の
強度が低いので鋼線強度を高くするためには伸線加工度
を大きくすることが必要になる。ところが、伸線加工度
が大きくなると、引張り試験での延性が低下する。また
、これらの元素の添加範囲が上に示した上限値を越える
と、鋼線の延性に有害な組織、例えば初析セメンタイト
が現れ同じく引張り試験での延性が低下する。更にＡｊ
ｌ、　Ｎｂ、　Ｔｉの添加範囲が上に示した量を越える
場合にはこれらの元素の炭窒化物が増えて延性が低下す
るためである。

以下に実施例を示して本発明の効果を更に詳しく説明す
る。

（実施例１） Ｃ：０．８２％、Ｓｉ：０．８７％、Ｍｎ：０．６３％
。

Ｃｒ：０．１８％、Ａｌ：０．０３６％を含有し、伸線
後２０８ｋｇｆ／ｍ”の強度を有する線径５龍の鋼線に
、曲げ加工とブルーイング処理を行い、さらにその後４
５０℃の溶融亜鉛に鋼線を３０秒浸漬して亜鉛めっきし
た。この鋼線を捻回試験し、割れの発生とブルーイング
温度、時間の関係を調べた。第１表に結果を示した。

矯直加工における曲げ角度が１５°未満あるいは３０＠
超の場合には、ブルーイング温度が４８０℃以上で且つ
ブルーイングの温度と時間の関係Ｔ　（２０＋ｌｏｇｔ
）が１３０００を越えても割れの発生が抑制できない。

また曲げ角度が１５°〜３０゜の範囲にあっても、ブル
ーイング温度が４８０’Ｃ未満の場合には、ブルーイン
グ温度°とブルーイング時間の関係Ｔ　（２０＋　ｌｏ
ｇｔ）の値が１３０００を越えても、また温度が４８０
°Ｃ以上でもＴ（２０十１ｏｇｔ）の値が１３０００未
満の場合には、割れの発生が１用制できない。これに反
して、曲げ角度が１５″〜３０°の範囲で、４８０℃以
上の温度で且つ、ブルーイング温度と時間がＴ　（２０
＋Ｉｏｇｔ）　＞１３０００を満足するようにブルーイ
ングされた場合には、割れが抑制されることが示されて
いる。

（実施例２） Ｃ：　０．８７％、　Ｓｉ：　　１．２７％、Ｍｎ：０
．９０％。

Ｖ：０．０５％、Ｎｉ：０．１４％、八／：０．０２９
％。

Ｎｂ：０．０１０％を含有し、伸線後２０１　ｋｇ　ｒ
　／謹書２を有する線径７１ｍの鋼線を曲げ加工とブル
ーイング処理した後４４５℃、４５秒の条件で亜鉛めっ
きした。

第２表にこの鋼線の捻回試験における割れの発生の有無
と曲げ加工とブルーイング条件の関係を示した。

曲げ角度が１５°〜３０″の範囲に制御され、且つブル
ーイング温度が４８０℃以上で、ブルーイング温度と時
間がＴ　（２０＋ｌｏｇ’ｔ）　＞１３０００なる条件
を満たす場合にのみ割れの発生が抑制されることが示さ
れている。

（実施例３） Ｃ：　０．９８％、Ｓｉ：０．４８％、Ｍｎ：０．５５
％Ａｊ！：０．００８％を含有し、伸線後２４０　ｋｇ
　ｆ　／龍２を有する線径２鶴の鋼線を曲げ加工および
ブルーイング処理後、４５５℃で２５秒の条件で亜鉛め
っきした。

第３表はこの鋼線の捻回試験における割れの発生と曲げ
加工およびブルーイング条件との関係を示したものであ
る。

曲げ角度が１５°〜３０″の範囲にない場合にブルーイ
ングが４８０℃以上でかつブルーイング温度と時間の積
Ｔ　（２０＋　ｌｏｇｔ）が１３０００以上であっても
、またブルーイング温度が４８０℃未満の場合や、４８
０℃以上でも、ブルーイング温度と時間の関係が１３０
００未満の場合には、曲げ角度が１５°〜３０６の範囲
で加えられても、割れの発生を抑えられないことが分か
る。

曲げ角度（０） （発明の効果） 以上に詳しく説明したように、伸ｖＡ後、亜鉛めっきの
前に曲げ加工をし、さらに引き続いて特定条件のブルー
イング処理をすることによって、捻回試験において縦割
れが発生しない延性にすぐれた高張力亜鉛めっき１ｌｌ
ｖＡを製造することが可能で、産業上の価値は極めて大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼線に曲げ加工を施す治具の図、第２図は亜鉛
めっき鋼線の捻回試験における縦割れの発生に及ぼすめ
っき前の曲げ加工とブルーイング条件の影響を示す図、
第３図は亜鉛めっき鋼線の捻回試験における縦割れの発
生に及ぼすめっき前の曲げ加工とブルーイング時間とブ
ルーイング温度の影響を示す図である。 第 ３図 プル イング懸度 ブルーイング温度じＣ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 伸線後、亜鉛めっきの前に鋼線を複数個のロール間を曲
   げ角度１５°〜３０°で通過させた後４８０℃以上の温
   度でＴ（２０＋ｌｏｇｔ）＞１３０００なる関係を満足
   するようにブルーイング処理することを特徴とする高強
   度高靭性亜鉛めっき鋼線の製造法（Ｔ：絶対温度で表示
   されるブルーイング温度、ｔ：時間で表示されるブルー
   イング時間）