JPH03281726A - 高張力線材の製造方法 - 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 この発明は高張力線材（棒鋼を含む）の製造方法に係り
、例えばプレストレストコンクリートに用いる高強度Ｐ
Ｃ鋼線のような高張力線材を低コスト、高生産性で製造
する方法に関する。

従来の技術 例えば、ＪＩＳＧ−３５３６のプレストレストコンクリ
ートに用いる高強度ＰＣ鋼線５ＷＰＤＩは、次のような
手順で製造されている。

すなわち、熱間圧延した線材をオフラインにて鉛パテン
テイング処理を行い所定の強度を得たのち、酸洗により
脱スケールし、潤滑処理を施して孔ダイスにて伸線加工
を行い、しかる後必要に応じて異形加工を施し、さらに
残留ひずみ除去のためブルーイング処理を行い所定の特
性を得ている（特開昭５８−１９７２１６号公報等参照
）。

発明が解決しようとする課題 しかし、前記した従来の製造方法には次に記載する問題
点があった。

■　オフライン鉛パテンテイング処理が必要なため、大
幅なコストアップを招く。

■　オフライン鉛パテンテイング処理、酸洗による脱ス
ケール、冷間伸線加工およびブルーイング処理がそれぞ
れ別工程で行われるため生産性が劣る。

■　ブルーイング処理では最終製品に特に要求される良
好なレベルのりラクゼーション特性が得られない。

この発明はこれらの問題点を解決するためになされたも
のであり、オフライン鉛パテンテイング処理とブルーイ
ング処理を施すことなく、高品質の高張力線材全低コス
トで製造し得る方法を提案しようとするものである。

課題を解決するための手段 この発明者は、まずオフライン鉛パテンテイング処理を
省略することについて種々検討した結果、オフライン鉛
パテンテイング処理を省略するためには、線材圧延の段
階でオフライン鉛パテンテイング処理材と同等もしくは
それ以上の強度を得ることが必要であり、かつ鋼の成分
調整を行うことによってそれが可能であることを知見し
た。

すなわち、Ｃを０．７０−０．８５ｗｔ％、Ｓｉを０、
５０−１．５０ｗｔ；％、Ｍｎを０．６０−１．００ｗ
ｔ％の範囲にそれぞれ調整し、ステルモア直接パテンテ
ィングを行うことによって、従来のオフライン鉛パテン
テイングで得られる１２０ｋｇ／ｍｍ”　　レベルと同
等、あるいはそれ以上の強度が得られることを見い出し
た。

この発明は上記知見よりなされたものであり、重量比で
、Ｃ０．７０〜０．８５％、Ｓｉ０．５０〜１．５０％
、Ｍｎ０．６０〜１．００％を含む鋼を熱間圧延後、直
接パテンティング処理１〜て引張強度１２０ｋｇ／ｍｍ
’以−にの線材を得、引続いてメカニカルデスケーリン
グし、ローラダイス伸線加工を施して引張強度１６０ｋ
ｇ／ｍｍ”以上とした後、温間矯正を行うことを要旨と
するものである。なお、異形加工は必要に応じて行う。

作　　　　用 この発明における鋼成分の限定理由は以下の通りである
。

Ｃ：０．７０〜０．８５ｗｔ％ Ｃは鋼に必要な強度を付与する主成分であるが、０、７
０ｗｔ％未満では所要の強度の確保が困難であり、他方
０．８５ｗｔ％を超えると線材圧延の冷却過程でネット
ワーク状のセメンタイトが生じることにより脆くなり、
冷間伸線加工性が著しく低下するため、０，７０〜０．
８５ｗｔ％とした。

Ｓ　ｉ　：　　０．５０〜１．５０ｗｔ％Ｓｉはパテン
ティング性と強度の向上に有効な成分であるが、０．５
０ｗｔ；％未満ではその効果が少なく、他方１．５０ｗ
ｔ％を超えると延性が著しく劣化するため、０．５０〜
１．５（ｈｖｔ％とじた。

Ｍ　ｎ　：　　０．６０−１．００ｗｔ％ＭｎはＳｉと
同様、パテンティング性の向上に寄与する成分であり、
強度向上のために有効な成分であるが、０．６０ｗｔ％
未満ではその効果が得られず、他方１．００ｗｔ％を超
えると線材圧延時の冷却過程でマルテンサイト組織が生
じて脆くなり、冷間伸線加工が困難となるため、０．６
０〜１．００ｗｔ％とじた。

直接パテンティング処理法としては、ステルモアバテン
テインク、シュレーマン・クーリング等が知られている
が、この発明ではステルモア直接パテンティング法を採
用する。

ステルモア直接パテンティング法は、熱間圧延後高温の
状態にて衝風により冷却し、オーステナイトから微細パ
ーライト組織に変態させる方法である。

この直接パテンティング法は、衝風開始時の材料温度、
冷却速度等が重要であり、この直接パテンティングによ
り所望の強度、すなわち引張強度１２０ｋｇ／ｍ♂以上
を得るためには、衝風開始時の材料温度を８００〜９５
０℃、冷却速度を７〜ｂ設定することが望ましい。

すなわち、衝風開始時の材料温度が８００℃未満、冷却
速度が７℃／Ｓ未満では、ステルモア冷却効果が得られ
ず、他方材料温度が９００℃を超えるとオーステナイト
粒度の粗大化により延性が低下し次工程の伸線加工に耐
えられない。

さらに、冷却速度が２５℃／Ｓを超えると非常に脆いマ
ルテンサイト組織が発生し折損等のトラブルが発生する
。

ステルモア直接パテンティングによって得られる引張強
度は１２０ｋｇ／ｍｍ”程度であり、例えばＪＩＳＧ−
３５３６相当の５ＷＰＤＩ　７ｍｍの必要強度１５４．
６ｋｇ／ｍ♂以上を得るため、さらに温間矯正時の強度
低下を加味すると、加熱前の強度は１６０ｋｇ／ｍ♂以
上にする必要がある。そのため、この発明では伸線加工
により強度アップする必要があり、伸線加工度を４０％
以」二とすることにより引張強度１６０ｋｇ／ｍｍ　”
以上を得ることができる。

なお、この二次加工の連続性を可能とするため、デスケ
ーリング方法はメカニカルデスケーリング法、伸線加工
法は表面化成皮膜処理不要のローラダイス伸線法を採用
するのが望ましい。

ところで、ＰＣ鋼材に最も要求される特性は、直線性、
耐すラクゼーション特性であるが、最近コンクリート養
生時間の短縮を目的にオートクレーブ養生が主流となり
、１８０℃前後の温度でのりラクゼーション特性の改善
が要求されている。これらの特性全持たせるためには温
間矯正が有効である。

実　　　施　　　例 第１図はこの発明方法を実施するための製造工程図で、
（１）は熱間圧延工程、（２）はステルモア直接バテン
ティングエ稈、（３）はメカニカルデスケーリング工程
、（４）はローラダイス伸線工程、（５）は異形加工工
程、（６）は温間矯正工程をそれぞれ示す。

実施例１ 第１表に示す６種の鋼種Ａ−Ｆ（Ａ−Ｅは本発明鋼、Ｆ
は従来鋼）を用い、圧延製品寸法９．５＋ｎｏ＋≠の線
材に圧延し、熱間仕」二圧延後直ちに９００℃まで水冷
し、ステルモアコンベア上に展開しコンベア速度０．６
ｍ／ｓ、冷却速度１０℃〕／ｓにて冷却してパーライト
変態を完了させた。

本実施例における直接パテンティング後の引張特性を第
２表に示す。

第２表より、本発明鋼はすべて１２０ｋｇ／ｍｍ”以上
の引張強度が得られているのに対し、従来鋼の場合は１
１５ｋｇ１０＋ｍ″と低い値にとどまった。

次に、本発明鋼Ａ−Ｅの直接パテンティング処理材を繰
返し曲げ方式のローラにてデスケーリングし、ローラダ
イス（４セットタンデム）を用い加工速度９０ｍ／分で
９．５１−から７．０ＩＩＩＩ１１９ｉに冷間伸線した
（伸線加工度４５．８％）。

さらに、冷間で異形加工（小判形）を施した後、温間矯
正を行うため高周波加熱装置にて４００℃に加熱し、高
周波加熱装置出側約５ｍの位置に設置したスピンナー型
矯正機にて線材の曲りが３ｍ＋ｎ／１．５ｍの以内にな
るよう矯正加工を施した。矯正機の入口？Ｎ＝度は３９
０℃であった。また、メカニカルデスケーリングから温
間矯正までのライン速度は９０ｍ／分であった。

温間矯正後の線材の機械的性質を第３表に示す。

第３表より明らかなごとく、本発明法に得られた線材は
すべて良好な機械的性質と優れたりラクゼーション特性
を有し、オフライン鉛パテンテイング処理の省略は十分
可能であることがわかる。

なお、ｒｌＨ８２Ｂのブルーイング処理材のりラクゼシ
ョン値は１５％である。

以下余白 発明の詳細 な説明したごとく、この発明方法によれば、直接パテン
ティング処理により良好な機械的性質と優れたりラクゼ
ーション特性を確保することができるので、オフライン
鉛パテンテイング処理を省略することができるとともに
、ローダイス伸線法の採用が可能となることにより製造
ラインの連続化が可能となり、高張力線材の生産性の向
上並びにコストの低減がはかられるというに大なる効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法を実施するための製造工程例を示
すブロック図である。 １・・・熱間圧延工程 ２・・・ステルモア直接バテンティング工程３・・・メ
カニカルデスケーリング工程４・・・ローラダイス伸線
工程 ５・・異形加工工程 ６・・・温間矯正工程

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量比で、Ｃ０．７０〜０．８５％、Ｓｉ０．５０〜１
   ．５０％、Ｍｎ０．６０〜１．００％を含む鋼を熱間圧
   延後、直接パテンティング処理し、引続いてメカニカル
   デスケーリングし、ローラダイス伸線加工を施した後、
   温間矯正を連続ラインにて行うことを特徴とする高張力
   線材の製造方法。