JPH0379719A - 伸線性に優れたSi―Cr系ばね用線材の製造方法 - Google Patents

伸線性に優れたSi―Cr系ばね用線材の製造方法

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JPH0379719A
JPH0379719A JP21374089A JP21374089A JPH0379719A JP H0379719 A JPH0379719 A JP H0379719A JP 21374089 A JP21374089 A JP 21374089A JP 21374089 A JP21374089 A JP 21374089A JP H0379719 A JPH0379719 A JP H0379719A
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Hitoshi Sato
仁資 佐藤
Shinzo Ashida
芦田 真三
Yoshinori Yamamoto
義則 山本
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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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】 [a業上の利用分野] 本発明は内燃機関の弁ばね等に使用される5L−Cr系
ばね用線材の製造方法に関し、詳細には再加熱処理をし
なくとも断線なしに高減面率まで伸線を行なうことので
きるSi−Cr系ばね用線材の製造方法に関するもので
ある。
[従来の技術] 一般じばね用線材を製造するにあたっては、まず100
0℃を超える温度に加熱した上で圧延を開始し、100
0℃を超える温度を維持したまま仕上圧延を行ない、次
に750℃を超える温度でリング状に形成しつつコンベ
ア上に展開して冷却を行った後伸線を施すという方法が
採用されている。ただし高炭素合金線材の場合は、焼入
性が高く、熱間圧延後の冷却過程でベイナイトやマルテ
ンサイトなどの適冷組織を形成して、延性が著しく劣化
するので、伸線前に軟化焼鈍等の熱処理工程を設けるこ
とにより伸線性の回復を図っている。
そこで高炭素合金線材についても前記適冷組織を生成し
ない様な製造方法の検討が行なわれており、特に特開昭
57−116727においては圧延巻取後の冷却速度を
1℃/see以下に制御することによって適冷組織の発
生を防ぐと共に、熱処理を施さない場合に発生する表面
疵の問題については、圧延温度及び巻取温度を調整する
ことによって解決している。しかしながらこの方法で製
造した場合、伸線中に断線するケースがあり、また断線
に至らないまでもシェブロンクラックを内在し、コイリ
ング中に折損するという不具合が発生することがあった
。この為、高炭素合金線材であっても再加熱処理をする
ことなく伸線でき、しかも表面疵の問題に加え上記の断
線及び折損の不具合をも解決することのできる製造方法
の開発が要望されていた。
[発明が解決しようとする課題] 本発明はこのような事情に着目してなされたものであっ
て、ばね用線材の製造方法において適冷組織の発生を防
ぐと共に、微細なパーライト組織を線材全長に亘って形
成することにより伸線時に断線及びクラックが発生する
ことのないSi−Cr系ばね用線材の製造方法を提示し
ようというものである。
[課題を解決する為の手段] 本発明は鋼材を1000℃以下の加熱温度に調整した後
圧延を開始すると共に1000℃以下で仕上圧延を行い
、650〜750℃に強制冷却した後、1〜b とするものであり、このことにより熱IA理を施さなく
ても高減面率まで伸線可能なSi−Cr系ばね用線材を
製造することに成功したものである。
[作用] 一般にばね用線材の製造工程においては、熱間圧延後リ
ング状に形成された線材(以下線材リングという)を冷
却目的でコンベア上に展開している。その際第1図に示
す様に進行方向に向かってリングが一定間隔を置いてず
れた状態で搬送される為に、線材リングの重なり方が密
である部分(以下密部という)と、そうでない部分(以
下粗部という)が存在することとなる。この粗密による
冷却速度の違いに基づく物理的性質の違いを調べる目的
で、第2図に示すように線材リングの同一円周上を16
等分した各位置について引張り試験を行ない絞りを測定
したところ、第3図で明らかなように絞り値は密部で低
く粗部で高いという結果を得た。さらに顕微鏡で観察し
たところ、この密部の組織は層間隔の大きい粗パーライ
トであり、従って前記の断線及び線材の折損は密部で発
生するものであることがわかった。すなわち線材リング
の同一円周上では粗部において冷却速度が最も速く、密
部に近づくに従って冷却速度は遅くなるが、適冷組織の
発生を防ぐという目的で徐冷していくと高温で変態が起
こりやすくなり、冷却速度が最も遅い密部では粗いパー
ライトが生成され、逆に延性が低下したものと考えられ
る。
このようにして本発明者らは、伸線時の断線やコイリン
グ時の折損が絞り40%未満の密部で発生しているとの
知見を得た。そこで全線に亘り絞り40%以上で均一な
微細パーライト組織を形成する為、以下に詳述する様に
最適な圧延温度条件と冷却速度条件の組合せを見い出す
ことにより、減面率95%でも断線のない5L−Cr系
ばね用線材の製造方法を開発するに至ったのである。
まず本発明が対象とするSi−Cr系ばね用線材は弁ば
ね用として従来から汎用されている合金組成のものであ
り、代表的にはJ I 5−G−:1566に示される
成分組成のものが知られているが、これに限定されるも
のではなく C: 0.5〜0.8%。
S t : 1.0〜2.0%、 M n : 0.3
〜1.0%、Cr:0.3〜1.0%を含有し残部Fe
及び不可避不純物からなるSL−CrwIについて適用
できる。
次に各条件の限定理由について述べると鋼材の加熱温度
が1000℃を超えた場合、Cr等を含む炭化物のオー
ステナイト中への固溶量が多くなり適冷組織が発生しや
すくなるので、鋼材加熱温度は1000℃以下とする。
仕上圧延温度は、オーステナイト結晶粒を微細化し延性
の向上及び焼入性の低下を図る為に、1000℃以下で
あることが必要である。
仕上圧延終了後、オーステナイト結晶粒の成長を卯制す
る為に、650〜750℃に強制冷却する。
この際冷却温度を限定する理由は、650℃未満まで冷
却すると線材表層に適冷組織が出現し伸線時に表面割れ
を生じる原因となるからであり、650℃以上とするこ
とで適冷組織の発生を防ぐことができる。また冷却温度
が750℃に至らないと、コンベア載置後の冷却過程で
スケール層内に多数のクラックが発生することが知られ
ており、これは伸線前の酸洗い工程で、スケールクラッ
ク疵と称する表面疵に成長しコイソング中等の断線の原
因となるために750℃以下まで冷却することが望まれ
る。
次に冷却速度について言及する。650〜750℃の温
度範囲にある線材をパーライト変態が完了する600℃
まで冷却するにあたり、10℃/secを超える速度で
冷却すると適冷組織を形成し、一方り℃/sec未満の
冷却速度では、高温域で変態をはじめる為層間隔の広い
粗パーライトを形成することとなる。そこで全長に亘っ
て微細なパーライト組織を有し、絞り値が40%以上で
ある線材を得る為には、線材リングのピッチ調整等を行
ない、最も冷却速度の速い粗部でlO℃/sec以下の
速度に制御し、最も冷却の遅れる密部で1℃/see以
上の速度に維持することが必要である。
[実施例] 第1表に示す成分割分の元素を含有し、残部Feおよび
不可避不純物からなる鋼を転炉により溶製し分塊して鋼
片とした後、第2表に示す条件により熱間圧延及び調整
冷却を行なった。各種の性質についても第2表に示した
第2表からも明らかな様に本発明に係る方法による線材
は適冷組織を含まず均一な微細パーライトからなり、且
つ全線に亘り延性のばらつきが少ないという特性の為に
、限界減面率は95%以上を示し、高い伸線性を有して
いる。
一方比較例1は加熱温度及び仕上圧延温度が高い為に適
冷組織が発生し、さらに圧延後の冷却温度が高い為に、
スケールクランク疵が多発しており、伸線限界減面率は
70%と低い。比較例2は圧延後の冷却温度が低い為に
、表層に適冷組織が出現し、伸線限界減面率は73%と
低い。比較例3は密部の冷却速度が遅過ぎる為に絞り値
が低く伸線限界減面率は45%と著しく低い。比較例4
は粗部の冷却速度が速過ぎる為に適冷組織が発生し伸線
限界減面率は60%と低い。
以上の様に伸線性に優れた線材を製造するには、全線に
亘り絞り値40%とし且つ本発明の条件を同時に満足す
る必要があることがわかる。
[発明の効果] 本発明は以上の様に構成されているので、全線に亘って
絞り値を40%以上とすると共に均一で微細なパーライ
ト組織を形成でき、もって軟化焼鈍等の再加熱処理をす
ることなく、高減面率まで伸線可能なSi−Cr系ばね
用線材の製造方法が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
第1図は線材リングのコンベア上での搬送状態図、第2
図は線材リングの絞り測定位置を示した図、第3図は同
一リングの粗密部の違いによる絞りの変化を表わしたグ
ラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Si−Cr系ばね用線材の製造方法において、鋼材を1
    000℃以下の加熱温度に調整した後圧延を開始すると
    共に1000℃以下で仕上圧延を行い、650〜750
    ℃に強制冷却した後、1〜10℃/secの速度で60
    0℃まで冷却することを特徴とする伸線性に優れたSi
    −Cr系ばね用線材の製造方法。
JP1213740A 1989-08-19 1989-08-19 伸線性に優れたSi―Cr系ばね用線材の製造方法 Expired - Lifetime JP2761046B2 (ja)

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