JPH036325A - 高延性冷間圧造用鋼線の製造方法 - 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〕 本発明は高延性冷間圧造用鋼線、主として引張り強さ７
０ｋｇｆ／ｍｍ”以上級の非調質ボルトを製造するのに
好適な高延性冷間圧造用鋼線の製造方法に関する。

〔従来の技術とその技術的課題〕

ボルトの製造法には種々の方法があるが、機構構造用ボ
ルトの多くは冷間圧造法によって作られている。このう
ち、７Ｔ（７０ｋｃｆ／圃２以上）、８Ｔ（８０１ｇｆ
／ｍ２以上）ボルトは、一般に、５ｌｉｌＲＣＨ４５に
等の冷間圧造用鋼を軟化焼鈍した後、所望形状に成形し
、さらに焼入れ焼戻しを行って製造されていた。また、
９Ｔ（９０ｋｇｆ／ｍｍ”以上）、ｌ０Ｔ（１００ｉｆ
／ｍｍ”以上）のボルトを得る場合には、冷間圧造用鋼
としてＣｒやＭ。

を含有する鋼が用いられていた。しかし、このような方
法ではボルト製造能率と製造コスト等に大きな問題があ
った。

そこで近年、加工工程の合理化やコストの低減を図るた
め、軟化焼鈍および焼入れ焼戻しを省略し得る非調質ボ
ルト用線材の開発が進められており、その成果として、
たとえば特公昭６２−２０９号公報、特開昭５９−１４
５７３号公報及び特開昭６０−１５５６２２号公報が提
案されている。

特公昭６２−２０９号公報においては、ＶやＮｂを添加
した低炭素−高Ｍｎ鋼を用い、仕上げ圧延を低温圧延で
行うことにより微細なフェライト＋パーライトを得て延
性を向上させる方法が開示されている。しかしながら、
非調質ボルトは、軟質な鋼線を用いて成復した後、熱処
理により所望の強度を持たせる旧来の方法と異なり、素
材（線材）の段階で最終製品としてのボルト強度に近い
強度を付与し、これをボルトに成形加工するのが通例で
ある。このため、上記先行技術では成形加工工具の寿命
が短くなり、加工できるボルト形状も限られる欠点があ
った。また、フェライ１−＋パーライトの組織は、冷間
加工においてフェライ１へとパーライトの界面に転位が
堆積しやすい。このため、変形能が小さく、加工硬化が
大きく、変形抵抗が大きい欠点を有していた。

そこで、特開昭５９−１４５７３４号公報において、引
張り強さ５５ｋｆ／ｎｕ２未満の圧延材に減面率２５％
以上の引抜き加工を施し、ボルト成形後、３５０℃以下
の加熱を施す非調質ボルトの製造法が開示されている。

この先行技術は変形抵抗を小さくすることを目的として
バウシンガー効果を利用するべく、大きな減面率で引抜
きを行うものである。非調質鋼は、通常フェライト内の
転位が移動しやすく、永久伸びが大きい。この永久伸び
に関しては、ＪＩＳ−８１０５− ４ １に規定されており、すなわち、強度区分８．８ボルト
の場合、保証荷重応力を１５秒加えた後除荷したときの
おねじ部品の永久伸びが１２．５μｍ以下と規定されて
いる。そこで上記先行技術では永久伸びを１２．５μｍ
以下に抑えるため、１５０〜４５０℃の間で加熱するい
わゆるブルーイング処理を行って可動転位を不動なもの
とすることが不可欠であり、コストアップを免れなかっ
た。

一方、特開昭６０−１５５６２２号公報は冷間圧造時の
変形抵抗を小さくする対策として、Ｃ：０゜２０〜０．
３５％、Ｍｎ：１〜２％を含む線材を再加熱してオース
テナイト化した後、４５０〜５８０℃の温度で恒温変態
処理を行い、次いで所定の強度を得るため冷間伸線を行
った後ボルト成形するようにした９０ｂｆ／ｍｍ２以上
の非調質ボルト製造法が開示されている。しかしながら
、この先行技術も、やはりオフラインでの鉛パテンテイ
ング等の恒温変態処理を必須工程としているため、従来
の焼入れ焼戻しと同程度のコスト高になることを避けら
れなかった。本発明は前記のような問題点を解消するた
めに研究と実験を重ねて創案されたもので、その目的と
するところは、鉛パテンテイング、軟化焼鈍、焼入れ焼
戻し、ブルーイングなど全ての熱処理が一切不要で、し
かも工具寿命、加工硬化、変形抵抗および永久伸び等を
クリヤーできる７Ｔ〜ＩＯＴ級非調質ボルト用線材の製
造法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は、適正な成分を有する
鋼線材を均一冷却のため蛇行搬送しながらスプレー水及
び／又は衝風ミストを用いた強冷却（直接パテンティン
グ）を施してベーナイト組織を有する高延性線材を作り
、さらにこれに所定の減面率で伸線加工を施すようにし
たものである。

すなわち本発明の特徴とするところは、Ｃ：Ｏ，０５−
０，３０％、Ｓ　ｉ　：０．３５％以下、Ｍ　ｎ　：１
．ＯＯ〜１．８０％を含有する鋼を熱間圧延後、非同心
リング状線材となして搬送する際に、コンベア側壁に設
けた押込み機構により、線材の重なり接触点を移動せし
めつつ、冷却媒体としてスプレー水及び／又は衝風ミス
トを吹付けて線材を冷却速度１５〜７０℃／ｓｅｃ、５
５０℃〜Ｍｓ点の間の温度まで冷却した後、さらにマル
テンサイトを発生しない冷却温度で冷却することにより
、ベイナイトを混合する組織を得た後、減面率１０〜６
０％の間で引抜きを行うことにある。

また、本発明の他の特徴とするところは、Ｃ：０゜０５
−０．３０％、Ｓ　ｉ　：０．３５％以下、Ｍ　ｎ　：
１．０Ｏ−１，８０％を含み、さらにＶ、Ｎｂ、Ｔｉ、
Ｚｒのうちの１種または２種以上を単独または合計で０
．０３〜０゜３０％含有する鋼を熱間圧延後、非同心リ
ング状線材となして搬送する際に、コンベア側壁に設け
た押込み機構により、線材の重なり接触点を移動せしめ
つつ、冷却媒体としてスプレー水及び／又は衝風ミスト
を吹きつけて線材を冷却速度１５〜７０℃／ｓｅｅで、
５５０℃〜Ｍｓ点の間の温度まで冷却した後、さらにマ
ルテンサイトを発生しない冷却温度で冷却することによ
り、ベイナイトを混合する組織を得た後、減面率１０〜
６０％の間で引抜きを行うことにある。

法について詳細に説明する。

まず、本発明において使用する鋼の成分および成分割合
（重量％）の限定理由は以下のとおりである。

・Ｃ：０．０５〜０．３０％ Ｃは鋼の強度を確保するのに重要な元素であり、０．０
５％未満では炭化物が少なくなって所望の強度を得るの
が困難である。しかし０．３０％を越えると延性の低下
が著しく、変形能が劣ってくるので０゜０５〜０．３０
％の間とする。

・Ｓ　ｉ　：０．３５％以下 Ｓｉは鋼精錬上必要な元素であるが、多すぎるとベイナ
イトの基地であるフェライト中に固溶して変形能を低下
させるので、０．３５％以下とする。

・Ｍ　ｎ　：１．００〜１．８０％ Ｍｎは強度のみならず靭性を確保するために重要な元素
であり、このためには１．００％以上必要とする。しか
し、１．８０％を越えると靭性の低下が大きくなってく
るので、１．００〜１．８０％の間とする。

７ ８− ・Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒの内の１種又は２種以上：単独
又は合計で０．０３〜０．３０％ これらの元素は微細な炭化物を析出して転位の移動を妨
げ、永久伸びを小さくするのに効果がある。６Ｔ（強度
６０ｉｆ／ｉｌｎ”以上）、７Ｔ（強度７０ｉｆ／ａｍ
２以上）クラスの比較的強度の低いボルトの場合には試
験応力が小さいので、永久伸びは比較的小さく、これら
の添加を特に必要としない。しかし、８Ｔ（強度８０ｋ
（ｆ／ａｎ２以上）、９Ｔ（強度９０ｊｇｆ／ｍｎ２以
上）クラスの強度の高いボルト用の場合には、これら元
素を添加することが推奨される。０．０３％未満では永
久伸びを小さくする効果が小さく、一方、０．３０％を
越えて添加してもその効果は飽和してくる。よって０．
０３〜０．３０％の間とする。

本発明においては、後述するように大きい冷却速度で冷
却する。このため、７℃／ｓｅｃ程度の冷却能力しか有
しない衝風冷却において必要としたＣｒ、Ｍｏ、Ｂ等の
焼入れ性向上元素の添加を必須要件とせず、これら元素
の削減が図れる。もちろん、これら元素を添加しても本
発明の目的は達成できる。なお、鋼にはこの他Ｐ、Ｓ、
Ｃｕ等の不純物元素を含む。

次に、本発明は上記成分の鋼を熱間圧延した後、次のよ
うな工程で線材とする。

（＋）非同心リング状線材となして搬送する過程で、線
材をｄ（線材リングの直径）／３〜２ｄの間隔で進行方
向を交互左右に変え、コンベア中心線に対して斜めに進
行させ、かつ線材リングの中心線からのずれが２ｄ／１
００〜３０　ｄ　／１００となるように蛇行させて、線
材リング同士の接触点をほぼ連続的にずらしながら搬送
する。

１）非同心リング状線材となして搬送する過程で、第１
段冷却として線材にスプレー水及び／又は衝風ミストを
吹付け、線材を冷却速度１５〜７０℃／ｓｅｃで５５０
℃〜Ｍｓ点の間の温度まで急冷する。

（ｍ）さらに引続きマルテンサイトを発生しない冷却速
度で冷却する。

（Ｔｈ）その後、線材を減面率ｌＯ〜６０％の間で引抜
き加工する。

次に、これら製造条件の詳細を以下に示す。

第１図は前記第（１）〜（ｉｆ）の工程に用いる装置例
を示しており、１は鋼線材、２は巻取り機、３はコンベ
ア、４はコンベア下方に配置した衝風発生装置、５はコ
ンベアの上流側かつ上方に配置したスプレーノズル装置
である。６はコンベア下流に設けた保熱カバー、７はリ
フォーミングタブである。

＊非同心リング状線材の搬送方法：蛇行により線材の接
触点を連続的にずらす。

熱間圧延の仕上スタンドを出た鋼線材１は第１図のよう
に巻取り機２で非同心リング状に巻取られ、コンベア３
上を蛇行搬送される。第２図（Ａ）は線材１を蛇行させ
ない場合の線材の重なり状態を示しているが、コンベア
の端部において線材の重なりが多く、とくに線材１の径
方向端部においては数リングの線材が重なっている。例
えば、リング同士が重なり合っているＰ点においては、
その上下両面から強制冷却しても、他の部分に較べて冷
却速度は遅く、従って線材全体を均一に冷却することが
できない。

これに対して、第２図（Ｂ）に示すように、線材１を蛇
行させると、例えば、リング同士が重なり合っている部
分Ｑ点は、Ｑ、、　Ｑ２・・・Ｑ５と絶えず前後のリン
グとの位置関係を変化させながら移動する。従って、線
材１を均一に冷却することができるのである。

この理由から蛇行搬送は必須条件である。しかし、その
蛇行は線材リング同士の接触点をほぼ連続的にずらす方
向とすべきである。第３図は従来における線材の蛇行状
況である。蛇行はコンベア側壁に所定間隔をおいて交互
に配した堅ローラ９の一点のみで行うため搬送抵抗が大
きく、蛇行に対する抵抗が大きいことと堅ローラ９の設
置間隔が大きいことにより線材のリングピッチが段々小
さくなっている。また、ある堅ローラでの押込み後は次
の押込みまでリングは同じ重なり状態であるため、十分
均一に冷却させることができない。

さらに、堅ローラ９に線材の最終端末リングが引掛り、
搬送トラブルの原因となりやすい。

第４図は本発明で推奨される案内手段の設置状１ １２− 況と線材の蛇行状況を示している。３本の細径ローラ８
０ａ、８０ｂ、８０ｃを１セツトにした押込み機構８，
８をコンベア両側から進行方向に対して斜めにかつ交互
に設置して線材を押込むようにしである。このため、リ
ングはほとんど絶えず蛇行し、リングを連続的に少しず
つ押込むので搬送抵抗が無く、一定のリングピッチでス
ムーズに搬送される。このため、蛇行回数も多く取るこ
とができる。

本線材進行方向の変更間隔：ｄ／３〜２ｄとする。

但し、ｄは線材リング直径である。

進行方向の変更間隔が、線材リング直径に対してｄ／３
未満では、所望の蛇行量を得るのに、大きな角度で線材
の進行方向を変えねばならず、搬送抵抗が大きくなって
しまう。一方、２ｄより大きいと蛇行の回数が少なくな
ってしまい、十分均一冷却することができないのでｄ／
３〜２ｄの間とすべきである。

なお、一般に線材のリング直径は９００〜１３００ｎｗ
ｎの間である。

＊線材の横方向のずれ（蛇行押込み量）：２ｄ／１００
〜３０　ｄ　／１００とする。

押込み量が２　ｄ　／１００未満では線材の接触点を完
全にずらすことが出来ず、接触点の冷却の遅れを解消す
ることはできない。一方、適性量以上押込む必要はない
ため、３０　ｄ　／１１００ｎまでの押込みで十分であ
る。これを超えて押込もうとすると、搬送抵抗が大きく
なるばかりか、コンベアの巾が必要以上に広くなって設
備的に好ましくない。

＊第１段冷却の冷却媒体ニスプレー水及び／又は衝風ミ
ストを用いる。

鋼線材はコンベアで蛇行搬送される過程で第１段冷却さ
れる。このときにベイナイトを組織を得る冷却媒体とし
て、スプレー水、衝風ミストのいずれか、若しくはそれ
ら両者を併用する。溶融ソルト槽や鉛槽ではランニング
コストが高くつくため不可である。また、衝風のみの冷
却では冷速速度が小さいため不可である。

スプレー水を用いる場合には、たとえば第１図で示すよ
うに、トラフ内で熱間圧延線材の上方から１０〜１５０
ｍ３／ｈｒの水をスプレーノズル装置５により吹付ける
ことが適当である。スプレー水だけでもよいが、同時に
衝風発生装置４により下方から１０〜４０ｍ／ｓｅｅの
衝風を吹付けると冷却速度の大幅な増加が達成される。

衝風は上方から落下した水分を混合するため衝風ミスト
１０となる。衝風ミストのみを用いるには、第１図にお
ける衝風チャンバー４０内にスプレーノズルを設置し、
このスプレーノズルから１０〜１５０ｍ３／ｈｒの水を
衝風中に混合すればよい。

いずれの場合もスプレー水の水量は少なくとも１０ｍ３
／ｈｒが必要である。これ未満では十分な冷却速度が得
られず、冷却終了温度が高くなる。しかし、１５０ｍ３
／ｈｒを越える大量の水量では冷却速度が大きすぎ、冷
却終了温度が低すぎる結果を招き、いずれにしても本発
明で目的としている良好な組織が得られない。

＊第１段冷却の冷却速度：１５〜ｂ る。

冷却速度が１５℃／ｓｅｃ未満ではベイナイトを得るこ
とが困難であり、合金元素量を特に高めないかぎり、組
織はパーライトを主体とするものになってしまう。一方
、７０℃／ｓｅｅまでで目的とする組織を得ることがで
き、それ以上の速い速度は必要がないため、１５〜７０
６Ｃ／ｓｅｃの間とすべきである。このような範囲での
大きな冷却速度でベイナイト組織を得た場合には、引張
り強さのバラツキが減少すると共に、フェライト中への
固溶炭素量が多くなって、良好なバウシンガー効果が得
られる。

＊第１段冷却後の線材の温度＝５５０℃〜Ｍｓ点の間と
する。

急冷後の線材の温度が５５０℃より高い場合には、フェ
ライトが発生しやすく、目的とするベイナイト組織を得
ることが困難である。一方、Ｍｓ点以下に冷却すると、
マルテンサイトを発生して線材の強度が高くなり、また
延性も著しく劣ってくる。

従って、５５０℃〜Ｍｓ点の間とすべきである。

＊第１段冷却後の冷却：マルテンサイトを発生させない
速度とする。

これは、５５０℃〜Ｍｓ点の間に急冷しても、以１５− １６− 後の冷却速度が大きすぎるとマルテンサイトが発生し、
線材の延性を著しく低下させるためである。

その冷却速度としては、一般に１５〜ｂいる。１℃／ｓ
ｅｃ以下の冷却又は６００℃以下までの復熱処理は行っ
ても差し支えないが、冷却あるいは復熱のための設備に
費用を要する点から好ましくない。

＊組織：ベイナイトを混合することが必須条件である。

ここで「混合」とは非マルテンサイト相の少なくとも一
部にベイナイトが混合されているということであり、従
ってベイナイト単相を含む。第５図は冷却曲線と連続冷
却変態との相関を模式的に示しており、Ｆはフェライト
、Ｐはパーライト、Ｂはベイナイト、Ｍはマルテンサイ
トを示している。

図中の線ａはベイナイト単相が得られる本発明の冷却曲
線、線すはフェライト＋パーライト＋ベイナイトが得ら
れる本発明の冷却曲線である。線Ｃは第１段冷却後の冷
却が強すぎ、ベイナイト＋マルテンサイトの組織となっ
てしまう冷却曲線の例を示している。

フェライト＋パーライトの組織は、その界面に転位が堆
積しやすく、加工硬化、変形抵抗が大きい。ベイナイト
を混合する組織とすることにより、加工硬化、変形抵抗
が著しく小さくなる。すなわちベイナイトを有する組織
は高転位密度であり、降伏点が高く、永久伸びを小さく
するのに有利である。また微細なパーライトを有する組
織よりも強度が低く、炭化物の微細化により高い延性を
示す。この理由のため、ベイナイトを混合することを必
須条件とするものである。

＊引抜き減面率＝１０〜６０％の間とする。

上記のように冷却された線材は、デスケーリング、水洗
い、中和、コーテイング後、必要な線径、形状を得るた
め冷間引抜き加工を行う。このときの引抜き減面率が１
０％未満ではバウシンガー効果が小さく、伸線加工によ
る変形抵抗の抵抗が小さいため１０％以上とする。しか
し、６０％を越える減面率では延性の低下が大きくなる
ため６０％を上限とすべきである。

伸線後は常法に従ってボルトを冷間圧造する。

すなわち頭部を冷間鍛造し、ネジ部を転造すればよい。

〔実　施　例〕

次に本発明の詳細な説明する。

第１表は供試材の化学成分を示している。鋼ＡはＡｌ５
１１５２４に相当する高Ｍｎ鋼、鋼ＢはＶを０．１２％
含む低Ｃ−高Ｍｎ鋼、鋼ＣはＮｂ、Ｔｉ、Ｚｒを合計０
．１５％含む低Ｃ−高Ｍｎ鋼、鋼りは０．１５％のＶ、
Ｔｉの他にボロンを含む低Ｃ−高Ｍｎ鋼である。

第２表は熱間圧延後の冷却条件を示し、第３表はその冷
却条件によって得られた各線材の機械的性質、顕微鏡組
織を示す。なお、線材のリング直径は１０５０＋ｎｍで
あり、蛇行は第４図の装置により８００ＩＩＩ１１間隔
で交互左右に８０ｍｍ押し込んだ。

Ｎｏ、１は通常の衝風のみで冷却した例である。

冷却速度が７℃／ｓｅｅと小さく、鋼Ａ、Ｂいずれにお
いても、降伏強さ、絞りとも低い値のフェライト＋パー
ライトのものしか得られない。また、ボロンを含む鋼り
においてはベイナイト単相の良好な特性の線材が得られ
るが、後記するように強度のバラツキが大きく、ボルト
の品質の安定性に欠ける不具合がある。

Ｎｏ、２及び２ａは巾１６００ｍｎＸ長さ９０００ｍｍ
の冷却帯のコンベヤ上方よりスプレー水を用いて５又は
９ｍ’　／ｈｒの水を気水比（空気量／水量）６０で吹
付け、同時に下方から衝風を吹付けた例である。水量が
少ないため、冷却終了温度が高く、鋼Ａでは高延性の線
材が得られていない。

Ｎｏ、３は７５ｍ”　／ｈｒの水を吹付けた例であり、
冷却終了温度も適当である。急冷後は復熱を抑えて低温
変態組織であるベイナイトを得るため、衝風冷却を加え
ているＮｏ、１と較べてｆＲＡ、Ｂとも高降伏強さ、低
強度で高延性のベイナイトを有する線材が得られている
。また強度のバラツキもＮｏ、１の約１／３で、安定し
た強度のボルトを製造することができる。なお、鋼Ｂの
場合は炭素量が少ないのでベイナイト単相の組織となる
。また、ボロンを含まない鋼Ｃにおいてもベイナイト単
相の高峰１９ ２０− 伏強さ、高延性の線材が得られている。

Ｎ００４は衝風を併用せず、スプレー水のみで強冷却を
施した例であり、Ｎｏ、３と同様の特性の得ている。し
かし、スプレー水のみでは、衝風を併用した場合より冷
却速度が劣るので、水量を増加する必要があり、本例で
は７５ｍ３／ｈｒから１０５ｍ３／ｈｒにアップして目
的を達成している。

Ｎｏ、５は１３０ｍ”／ｈｒのスプレー水と衝風を併用
し、大きい冷却速度で長さ４５００ｍｎの冷却帯で集中
的に急冷した例である。これもＮｏ、３．４と同等の特
性が得られている。

Ｎｏ、６，６ａは大量のスプレー水のため、冷却速度が
大きすぎ、冷却終了温度が低すぎて、マルテンサイトが
発生した。そのため、強度が高く、バラツキも夫きく、
低延性な線材になったものである。

Ｎｏ、７は衝風チャンバー内にスプレーノズルを設けて
、衝風に１００ｍ３／ｈｒの水分を添加して衝風ミスト
としたものにより冷却した例である。急冷終了温度がや
や低めであるので、以後は放冷によりマルテンサイトの
発生を抑えて冷却した。これも良好な特性の線材が得ら
れている。

Ｎｏ、８はオフライン鉛パテンテイングの例である。

Ｎｏ、９はｌｌＴｍφ線材に適用した本発明例であり、
９ｍφのＮｏ、３と同等の結果が得られていることがわ
かる。

第６図に蛇行量と強度バラツキの関係を示す。

蛇行なしに較べて３０ＩＩＩ１１の蛇行でバラツキは半
減し、８０ｍｍで最適となる。

次に、第４表は第３表中の幾つかの線材を８．２ｍφに
伸線した線の特性を示している。

Ｎｏ、１の衝風冷却材は、鋼Ａ、Ｂとも伸線による加工
硬化が大きく、冷間圧造において割れの発生する限界圧
縮率が低く、ボルト加工時に割れが出やすい。鋼りはほ
ぼ良好な特性を有しているが、強度バラツキが大きいこ
とから、伸線後の強度を保証するためやや高めの強度と
している。

これに対してＮｏ、３条件（本発明）で冷却した鋼Ａ、
Ｂ、Ｃの線は加工硬化が小さく、強度も７５−ｆ７ｍｍ
２前後と低めであり、これによりボルト成形時の工具寿
命の延長が期待される。限界圧縮率もＮｏ。

８の鉛パテンテイング材と同等であり、７Ｔボルト用線
として使用可能である。

ＮＯ６８のオフラインパテンティング材はＮｏ、３の鋼
Ａと同じ程度の特性である。

ＮＯ１９はｌ１ｍｎφから８．２ｍｎφまで高減面率で
伸線した線の特性であり、高い強度、延性、限界圧縮率
の線が得られており、９Ｔボルト用線として使用可能で
ある。

なお、一定歪みに保持して１０時間後の荷重の減少（リ
ラクセーション）は、鋼Ａより鋼Ｂ、Ｃの方がＶ等の炭
窒化物形成元素を含むのでホさい。小さいリラクセーシ
ョンは小さい永久伸びを得るうえで好ましい。

第５表は第４表に示す線のボルト成形時の工具寿命と、
成形ままボルト及び３５０℃×３０分ブルーイング処理
したボルトの永久伸びと引張り試験における破断位置を
示す。

Ｎｏ、１の鋼Ａ、Ｂの例は成形時の工具寿命が短く、ボ
ルト引張り試験において首下がら破断じており、問題が
ある。鋼りの例は線の強度のバラツキが大きいことから
、強度をやや高めにしているので、工具寿命は以下の例
よりやや低い。

Ｎｏ、３の鋼Ａの例は工具寿命もＮｏ、８と同じ程度の
長さであり、永久伸びもブルーイング処理材よりは大き
いものの、成形ままで１２．５μｍ以下であり、破断位
置もねじ部である。従って７Ｔボルトとして使用可能で
ある。鋼Ｂ、Ｃの例は、永久伸びもブルーイングせずど
も３μｍと小さい。

Ｎｏ、９は高い伸線減面率の線を用いて９丁ボルトを製
造した例である。高い伸線減面率のためバウシンガー効
果が大きくなって、工具の寿命はＮｏ。

３よりさらに長い。しかじ鋼Ａにおいては成形ままでは
永久伸びが１１μｍと規格（１２，５μｍ以下）に対し
てぎりぎりであり、ブルーイングを施す必要がある。こ
れに対して、鋼ＢはＶの微細な炭窒化物の効果により、
成形ままでも１２．５μｍ以下であり、そのまま９丁ボ
ルトとして使用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の第１発明によれば、所定の化学成
分の鋼を熱間圧延後、鋼線を非同心リング状線材として
蛇行搬送する途中で、スプレー水又は／及び衝風ミスト
により所定の冷却速度で直接パテンティングを施してベ
イナイトを有する組織を創成させるものであり、この組
織は炭化物が層状でなく微細に分散されるため加工硬化
、変形抵抗が小さく、また微細炭化物により転位の移動
を妨げるため永久伸びも小さくなる。従って、高降伏強
さ、低強度、高延性というすぐれた特性の非調質ボルト
用線材を得ることができる。しかも、軟化焼鈍、焼入れ
焼戻しは勿論のこと、鉛パテンテイングやブルーイング
等の全ての熱処理をすべて省略し得るため、工程を簡易
化できると共に製造コストを低減することができるとい
うすぐれた効果が得られる。

また、本発明の第２発明によれば、微細炭化物析出元素
を添加した成分の鋼を用いるため、永久伸びを更に小さ
くすることができ、これにより８Ｔ級以上の高い強度の
非調質ボルト用線材を全ての熱処理なしに製造できると
いうすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷却工程に用いる装置例を示す説明図
、第２図（Ａ）はリング状線材を蛇行させない場合の平
面図、第２図（Ｂ）はリング状線材を蛇行させた場合の
平面図、第３図は従来の線材案内手段と線材の動きを示
す平面図、第４図は本発明による線材案内手段と線材の
動きを示す平面図、第５図は鋼の連続冷却変態と冷却曲
線を概念的に示す線図、第６図は線材蛇行量と強度のバ
ラツキの曲線を示す線図である。 １・・・鋼線材、３・・・コンベア、４・・・衝風発生
装置、５・・・スプレーノズル装置、８・・・押込み機
構、Ｆ・・・フェライト、Ｐ・・・パーライト、Ｂ・・
・ベイナイト、Ｍ・・・マルテンサイト、ａ、ｂ・・・
徐冷線、Ｃ・・・急冷線。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃ：０．０５〜０．３０％、Ｓｉ：０．３５％以
   下、Ｍｎ：１． ００〜１．８０％を含有する鋼を熱間圧延後、非同心リ
   ング状線材となして搬送する際に、コンベア側壁に設け
   た押込み機構により、線材の重なり接触点を移動せしめ
   つつ、冷却媒体としてスプレー水及び／又は衝風ミスト
   を吹付けて、線材を冷却速度１５〜７０℃／ｓｅｃで５
   ５０℃〜Ｍｓ点の間の温度まで冷却した後、さらにマル
   テンサイトを発生させない冷却速度で冷却することによ
   りベーナイトを混合する組織を得しめ、次いで減面率１
   ０〜６０％の間で引抜きを行うことを特徴とする高延性
   冷間圧造用鋼線の製造方法。
2. （２）Ｃ：０．０５〜０．３０％、Ｓｉ：０．３５％以
   下、Ｍｎ：１． ００〜１．８０％を含み、さらにＶ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ
   のうち１種または２種以上を単独又は合計で０． ０３〜０．３０％含有する鋼を熱間圧造後、非同心リン
   グ状線材となして搬送する際に、コンベア側壁に設けた
   押込み機構により、線材の重なり接触点を移動せしめつ
   つ、冷却媒体としてスプレー水及び／又は衝風ミストを
   吹付けて、線材を冷却速度１５〜７０℃／ｓｅｃで５５
   ０℃〜Ｍｓ点の間の温度まで冷却した後、さらにマルテ
   ンサイトを発生させない冷却速度で冷却することにより
   ベーナイトを混合する組織を得しめ、次いで減面率１０
   〜６０％の間で引抜きを行うことを特徴とする高延性冷
   間圧造用鋼線の製造方法。