JPH02426B2 - - Google Patents
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- JPH02426B2 JPH02426B2 JP56157108A JP15710881A JPH02426B2 JP H02426 B2 JPH02426 B2 JP H02426B2 JP 56157108 A JP56157108 A JP 56157108A JP 15710881 A JP15710881 A JP 15710881A JP H02426 B2 JPH02426 B2 JP H02426B2
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
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- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Description
本発明はスチールウール用材料に関し、さらに
詳しくは、被削性の優れたスチールウール用材料
に関するものである。 一般に、スチールウールは特殊な溝形状を有す
る工具で鋼線を長手方向に数ミクロンの切り込み
深さで連続的に切削加工するという加工工程を経
て製造されるので、種々の問題がある。即ち、 (1) スチールウールは弾力性がなく、切粉が分断
して均一に連続しないので、粉や屑の発生が多
く、歩留りや作業性が悪い。 (2) 鋼線の切削により工具寿命が短くなる、例え
ば、通常4時間の寿命が10分以下に低下する。 (3) 切削速度を上げると急激に工具寿命が低下す
る。 (4) 被削性向上のために、Ca、S、Pb等を添加
する方法もあるが、鋼線からスチールウールを
切り出す際のスチールウールの連続性を阻害
し、破断し易くなる。 等である。 本発明者は、このようなスチールウールの問題
について、種々追及し、研究の結果、鋼線中に存
在する非金属介在物、特に、Al2O3に起因するこ
とを知見した。そして、スチールウール用材料と
しては、品質のよいスチールウールとして弾力性
のある、かつ、切粉が分断されず均一に連続して
いるものが得られることと、切削工具の摩耗の少
ないものであるために、含有成分、含有割合とと
もに非金属介在物としてAl2O3を規制しなければ
ならないのである。 本発明はこのような本発明者の知見に基づいて
なされたものであつて、品質のよいスチールウー
ルを製造することができ、かつ、Ca、S、Pb等
の被削向上元素を含有させなくても、切削工具の
寿命の長いスチールウール用材料を提供するもの
である。 本発明に係るスチールウール用材料の特徴とす
るところは C0.05〜0.20%、Si0.10%以下 Mn0.50〜1.00%未満、P0.035〜0.10%、 S0.04%以下、N0.005〜0.015% を含有し、かつ Al2O3介在物0.0010%以下 に抑制し、残部実質的にFeからなることを特徴
とするスチールウール用材料について、以下詳細
に説明する。 先ず、本発明に係るスチールウール用材料の含
有成分および含有割合について説明する。 Cは炭化物生成元素でFe3Cの硬い炭化物を形
成するので、切削性の面からはなるべく含有量は
少なくする必要があるが、スチールウールに適度
の硬さを持たせるのに不可欠の元素であり、含有
量が0.05%未満ではこの効果は少なく、また、
0.20%を超えて含有されると硬くなり過ぎて切削
が困難となる。よつて、C含有量は0.05〜0.20%
とする。 Siは有害な介在物SiO2を生成し、切削に際し
て工具(切削バイト)を著しく摩耗する。よつ
て、Si含有量は0.10%以下とする。 Mnはフエライトに或る程度の硬さを与える元
素であり、適当な含有量は0.50〜1.00未満であ
る。 このMnが1.00%を超えて含有されると、被削
性に有害なMnOを主体とし、SiO2、Al2O3、
CaO等を含有する複合非金属介在物が多数生じる
ことになり、また、鋼線強度が高くなり過ぎてス
チールウール切削工具の摩耗が大きくなり、寿命
を低下させるとともに、スチールウール自身の強
度が高くなり過ぎ、例えば、ブレーキパツド等に
用いられる場合、ブレーキ本体の方も摩耗させて
しまう結果になる。 また、本発明に係るスチールウール用材料にお
いては、PとNの複合含有効果も重要な特性の一
つであり、即ち、スチールウール用の鋼線として
は必要強度と被削性とを兼備しなければならない
か、通常強度向上のために含有させるC、Mnで
は上記した通り被削性が劣化するために含有量は
規制される。しかし、これらC、Mnの代わりに
P、Nを複合含有させる場合には、それらの複合
含有効果により伸線段階におけるエージングにお
いて強度向上とともに材質を脆くして被削性の向
上が可能となり、強度を被削性を兼備させること
ができる。 さらに詳細には、PはNとともに侵入型元素と
してフエライト中に固溶し、フエライトを脆くし
て被削性を向上させる元素であるが、スチールウ
ールは連続した切粉とする必要があるので、通常
の快削鋼線程に多量に含有させる必要はない、よ
つて、P含有量は0.035〜0.10%とする。 Nはα−Fe中に侵入型元素として固溶し、フ
エライト自体の硬さを増して、切削性を良好に
し、かつ、硬く(強く)することにより弾性限を
向上(高く)させ、例えば、スチールウール製タ
ワシ等の繰り返し使用時に弾力性を高めてへたら
ないようにするが、あまり多量に含有されると脆
化が激しくなつて加工が困難となる。よつて、N
含有量は0.005〜0.015%とする。 Sは一応切削性を向上させる元素であるが、本
発明に係るスチールウール用材料においては、ス
チールウールが分断し易くなるので積極的に規制
するが、製鋼上完全に零とすることは困難であ
り、通常含有されている0.04%以下であればスチ
ールウールの連続した切粉とするためには害がな
い。よつて、S含有量は0.04以下とする。 さらに、本発明に係るスチールウール用材料に
おけるAl2O3介在物の規制は基本的に重要な要件
である。 Al2O3介在物を0.0010%以下とするのは、この
Al2O3は極めて硬質なものであつて、これが鋼線
中に介在しているとスチールウール製造のための
切削に際して切削工具の摩耗が激しく、工具の寿
命が著しく短くなるのである。しかして、この
Alは元来不純物とて鋼中に存在してAl2O3となる
ものや、或いは、耐火物等の侵触により鋼に含有
されてくるAl2O3があり、通常の溶製鋼には必然
的に0.003〜0.01%のAl2O3が含有されてしまう。
従つて、本発明に係るスチールウール用材料にお
いては、これらのAl2O3を製鋼過程においてAlの
含有を極力抑制し、そして、Al2O3介在物を残渣
分析法によつて、0.0010%以下となるようにする
のである。 このAl2O3介在物を零とするとはできないが、
含有量が0.0010%以下であれば、工具寿命は
Al2O3介在物を規制していない鋼線に比して2倍
以上延長することができ、さらに、高速切削が可
能となるのである。 次に、本発明に係るスチールウール用材料の実
施例について比較例とともに説明する。 実施例 第1表に示す含有成分および含有割合となるよ
うに鋼を80ton転炉で溶製し、115角鋼片に分塊し
た後、8.0mmφの線材に圧延した。この線材をエ
アーパテンテイングした後、3.1mmφに伸線した。 この3.1mmφの鋼線をスチールウールに切削し
て、Al2O3介在物含有量を第1表に、また、
Al2O3介在物含有量と工具取り替えまでの切削時
間について調査し、その結果を第1図に示す。 この第1図から明らかなように、本発明に係る
スチールウール用材料A、Bは比較鋼C、D、
E、Fに比して、工具取り替え時間は2時間以上
延長していることがわかる。
詳しくは、被削性の優れたスチールウール用材料
に関するものである。 一般に、スチールウールは特殊な溝形状を有す
る工具で鋼線を長手方向に数ミクロンの切り込み
深さで連続的に切削加工するという加工工程を経
て製造されるので、種々の問題がある。即ち、 (1) スチールウールは弾力性がなく、切粉が分断
して均一に連続しないので、粉や屑の発生が多
く、歩留りや作業性が悪い。 (2) 鋼線の切削により工具寿命が短くなる、例え
ば、通常4時間の寿命が10分以下に低下する。 (3) 切削速度を上げると急激に工具寿命が低下す
る。 (4) 被削性向上のために、Ca、S、Pb等を添加
する方法もあるが、鋼線からスチールウールを
切り出す際のスチールウールの連続性を阻害
し、破断し易くなる。 等である。 本発明者は、このようなスチールウールの問題
について、種々追及し、研究の結果、鋼線中に存
在する非金属介在物、特に、Al2O3に起因するこ
とを知見した。そして、スチールウール用材料と
しては、品質のよいスチールウールとして弾力性
のある、かつ、切粉が分断されず均一に連続して
いるものが得られることと、切削工具の摩耗の少
ないものであるために、含有成分、含有割合とと
もに非金属介在物としてAl2O3を規制しなければ
ならないのである。 本発明はこのような本発明者の知見に基づいて
なされたものであつて、品質のよいスチールウー
ルを製造することができ、かつ、Ca、S、Pb等
の被削向上元素を含有させなくても、切削工具の
寿命の長いスチールウール用材料を提供するもの
である。 本発明に係るスチールウール用材料の特徴とす
るところは C0.05〜0.20%、Si0.10%以下 Mn0.50〜1.00%未満、P0.035〜0.10%、 S0.04%以下、N0.005〜0.015% を含有し、かつ Al2O3介在物0.0010%以下 に抑制し、残部実質的にFeからなることを特徴
とするスチールウール用材料について、以下詳細
に説明する。 先ず、本発明に係るスチールウール用材料の含
有成分および含有割合について説明する。 Cは炭化物生成元素でFe3Cの硬い炭化物を形
成するので、切削性の面からはなるべく含有量は
少なくする必要があるが、スチールウールに適度
の硬さを持たせるのに不可欠の元素であり、含有
量が0.05%未満ではこの効果は少なく、また、
0.20%を超えて含有されると硬くなり過ぎて切削
が困難となる。よつて、C含有量は0.05〜0.20%
とする。 Siは有害な介在物SiO2を生成し、切削に際し
て工具(切削バイト)を著しく摩耗する。よつ
て、Si含有量は0.10%以下とする。 Mnはフエライトに或る程度の硬さを与える元
素であり、適当な含有量は0.50〜1.00未満であ
る。 このMnが1.00%を超えて含有されると、被削
性に有害なMnOを主体とし、SiO2、Al2O3、
CaO等を含有する複合非金属介在物が多数生じる
ことになり、また、鋼線強度が高くなり過ぎてス
チールウール切削工具の摩耗が大きくなり、寿命
を低下させるとともに、スチールウール自身の強
度が高くなり過ぎ、例えば、ブレーキパツド等に
用いられる場合、ブレーキ本体の方も摩耗させて
しまう結果になる。 また、本発明に係るスチールウール用材料にお
いては、PとNの複合含有効果も重要な特性の一
つであり、即ち、スチールウール用の鋼線として
は必要強度と被削性とを兼備しなければならない
か、通常強度向上のために含有させるC、Mnで
は上記した通り被削性が劣化するために含有量は
規制される。しかし、これらC、Mnの代わりに
P、Nを複合含有させる場合には、それらの複合
含有効果により伸線段階におけるエージングにお
いて強度向上とともに材質を脆くして被削性の向
上が可能となり、強度を被削性を兼備させること
ができる。 さらに詳細には、PはNとともに侵入型元素と
してフエライト中に固溶し、フエライトを脆くし
て被削性を向上させる元素であるが、スチールウ
ールは連続した切粉とする必要があるので、通常
の快削鋼線程に多量に含有させる必要はない、よ
つて、P含有量は0.035〜0.10%とする。 Nはα−Fe中に侵入型元素として固溶し、フ
エライト自体の硬さを増して、切削性を良好に
し、かつ、硬く(強く)することにより弾性限を
向上(高く)させ、例えば、スチールウール製タ
ワシ等の繰り返し使用時に弾力性を高めてへたら
ないようにするが、あまり多量に含有されると脆
化が激しくなつて加工が困難となる。よつて、N
含有量は0.005〜0.015%とする。 Sは一応切削性を向上させる元素であるが、本
発明に係るスチールウール用材料においては、ス
チールウールが分断し易くなるので積極的に規制
するが、製鋼上完全に零とすることは困難であ
り、通常含有されている0.04%以下であればスチ
ールウールの連続した切粉とするためには害がな
い。よつて、S含有量は0.04以下とする。 さらに、本発明に係るスチールウール用材料に
おけるAl2O3介在物の規制は基本的に重要な要件
である。 Al2O3介在物を0.0010%以下とするのは、この
Al2O3は極めて硬質なものであつて、これが鋼線
中に介在しているとスチールウール製造のための
切削に際して切削工具の摩耗が激しく、工具の寿
命が著しく短くなるのである。しかして、この
Alは元来不純物とて鋼中に存在してAl2O3となる
ものや、或いは、耐火物等の侵触により鋼に含有
されてくるAl2O3があり、通常の溶製鋼には必然
的に0.003〜0.01%のAl2O3が含有されてしまう。
従つて、本発明に係るスチールウール用材料にお
いては、これらのAl2O3を製鋼過程においてAlの
含有を極力抑制し、そして、Al2O3介在物を残渣
分析法によつて、0.0010%以下となるようにする
のである。 このAl2O3介在物を零とするとはできないが、
含有量が0.0010%以下であれば、工具寿命は
Al2O3介在物を規制していない鋼線に比して2倍
以上延長することができ、さらに、高速切削が可
能となるのである。 次に、本発明に係るスチールウール用材料の実
施例について比較例とともに説明する。 実施例 第1表に示す含有成分および含有割合となるよ
うに鋼を80ton転炉で溶製し、115角鋼片に分塊し
た後、8.0mmφの線材に圧延した。この線材をエ
アーパテンテイングした後、3.1mmφに伸線した。 この3.1mmφの鋼線をスチールウールに切削し
て、Al2O3介在物含有量を第1表に、また、
Al2O3介在物含有量と工具取り替えまでの切削時
間について調査し、その結果を第1図に示す。 この第1図から明らかなように、本発明に係る
スチールウール用材料A、Bは比較鋼C、D、
E、Fに比して、工具取り替え時間は2時間以上
延長していることがわかる。
【表】
以上説明したように、本発明に係るスチールウ
ール用材料は上記の構成を有しているものである
から、弾力性のある切粉の分断のない均一に連続
した品質のよいスチールウールを製造することが
でき、かつ、歩留り、作業性も良好であり、さら
に、切削工具の摩耗の少ない、即ち、寿命が長く
なるという効果を奏するものである。
ール用材料は上記の構成を有しているものである
から、弾力性のある切粉の分断のない均一に連続
した品質のよいスチールウールを製造することが
でき、かつ、歩留り、作業性も良好であり、さら
に、切削工具の摩耗の少ない、即ち、寿命が長く
なるという効果を奏するものである。
第1図はAl2O3介在物含有量と工具取り替えま
での切削時間との関係を示すグラフである。
での切削時間との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 C0.05〜0.20%、Si0.10%以下 Mn0.50〜1.00%未満、P0.035〜0.10%、 S0.04%以下、N0.005〜0.015% を含有し、かつ Al2O3介在物0.0010%以下 に抑制し、残部実質的にFeからなることを特徴
とするスチールウール用材料。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56157108A JPS5858250A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | スチ−ルウ−ル用材料 |
US06/429,619 US4432792A (en) | 1981-10-02 | 1982-09-30 | Material for steel wool |
KR8204424A KR870000093B1 (ko) | 1981-10-02 | 1982-09-30 | 스틸울(Steel wool)용 금속재료 |
DE3236453A DE3236453C2 (de) | 1981-10-02 | 1982-10-01 | Material für Stahlwolle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56157108A JPS5858250A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | スチ−ルウ−ル用材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5858250A JPS5858250A (ja) | 1983-04-06 |
JPH02426B2 true JPH02426B2 (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15642398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56157108A Granted JPS5858250A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | スチ−ルウ−ル用材料 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4432792A (ja) |
JP (1) | JPS5858250A (ja) |
KR (1) | KR870000093B1 (ja) |
DE (1) | DE3236453C2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63137139A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-09 | Res Dev Corp Of Japan | 金属短繊維−黒鉛系複合材 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5014212A (ja) * | 1973-06-06 | 1975-02-14 | ||
JPS5354114A (en) * | 1976-10-27 | 1978-05-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Steel wire with excellent machinability |
JPS53106319A (en) * | 1977-02-28 | 1978-09-16 | Kawasaki Steel Co | Continously cast strip for use as rolled soft steel wire with excellent drawability and processability |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2361672A (en) * | 1940-04-03 | 1944-10-31 | Bethlehem Steel Corp | Steel wool |
US4026727A (en) * | 1975-11-04 | 1977-05-31 | A. Finkl & Sons Company | Fatigue resistant steel, machinery parts and method of manufacture thereof |
-
1981
- 1981-10-02 JP JP56157108A patent/JPS5858250A/ja active Granted
-
1982
- 1982-09-30 US US06/429,619 patent/US4432792A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-09-30 KR KR8204424A patent/KR870000093B1/ko active
- 1982-10-01 DE DE3236453A patent/DE3236453C2/de not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5014212A (ja) * | 1973-06-06 | 1975-02-14 | ||
JPS5354114A (en) * | 1976-10-27 | 1978-05-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Steel wire with excellent machinability |
JPS53106319A (en) * | 1977-02-28 | 1978-09-16 | Kawasaki Steel Co | Continously cast strip for use as rolled soft steel wire with excellent drawability and processability |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4432792A (en) | 1984-02-21 |
KR840001644A (ko) | 1984-05-16 |
KR870000093B1 (ko) | 1987-02-10 |
DE3236453C2 (de) | 1985-03-28 |
JPS5858250A (ja) | 1983-04-06 |
DE3236453A1 (de) | 1983-04-28 |
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