JPH04131323A - 耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法 - Google Patents
耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法Info
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- JPH04131323A JPH04131323A JP25320690A JP25320690A JPH04131323A JP H04131323 A JPH04131323 A JP H04131323A JP 25320690 A JP25320690 A JP 25320690A JP 25320690 A JP25320690 A JP 25320690A JP H04131323 A JPH04131323 A JP H04131323A
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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。
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］
本発明は耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型
高張力鋼線材の製造方法に関し、さらに詳しくは、ホー
ル形状を有する軸物部品用線材、特に、自動車のステア
リング或いはサスペンション等に使用されるホールジヨ
イントおよびポールタイロッドに適用することができる
耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理を省略すること
ができる耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型
高張力鋼線材の製造方法に関するものである。
高張力鋼線材の製造方法に関し、さらに詳しくは、ホー
ル形状を有する軸物部品用線材、特に、自動車のステア
リング或いはサスペンション等に使用されるホールジヨ
イントおよびポールタイロッドに適用することができる
耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理を省略すること
ができる耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型
高張力鋼線材の製造方法に関するものである。
［従来技術］
一般的に、自動車のポールジヨイント、ポールタイロッ
ドの製造には、低合金強靭鋼或いは中炭素鋼が使用され
てきているが、これらの材料は冷間鍛造性を良くするた
めに、球状化焼なまし処理を行なったり、また、引張強
さ８０〜１１０ｋｇｆ／ｍｆｆ１２に調質するために焼
入れ、焼戻し処理を行なったりしているが、設備も複雑
かつ大型になり、およびエネルギーの消費も多くなり、
結果としてコストが高（なるという問題がある。
ドの製造には、低合金強靭鋼或いは中炭素鋼が使用され
てきているが、これらの材料は冷間鍛造性を良くするた
めに、球状化焼なまし処理を行なったり、また、引張強
さ８０〜１１０ｋｇｆ／ｍｆｆ１２に調質するために焼
入れ、焼戻し処理を行なったりしているが、設備も複雑
かつ大型になり、およびエネルギーの消費も多くなり、
結果としてコストが高（なるという問題がある。
また、球状化焼なまし処理および焼入れ、焼戻し処理を
省略し、高強度のボルト製品を製造する技術が、特公昭
６２−０００２０９号公報、特公昭６３−００１３７８
号公報、特開昭６０−１２７５９２号公報にそれぞれ説
明されているが、これらの技術においては、ポールジヨ
イント、ポールタイロッド等に要求されているボール部
の耐摩耗性やボール付は根の耐疲労性を満足できないと
いう問題がある。
省略し、高強度のボルト製品を製造する技術が、特公昭
６２−０００２０９号公報、特公昭６３−００１３７８
号公報、特開昭６０−１２７５９２号公報にそれぞれ説
明されているが、これらの技術においては、ポールジヨ
イント、ポールタイロッド等に要求されているボール部
の耐摩耗性やボール付は根の耐疲労性を満足できないと
いう問題がある。
さらに、熱間鍛造成いは加熱後放冷して用いる非調質鋼
の疲労特性を、結晶粒を微細化することと、■を含有さ
せることによって向上させる技術が、特開昭５８−２０
２９３８号公報、特開昭６０−１００６２０号公報に説
明されているが、この技術においても耐疲労性および耐
摩耗性を自充分に満足することができないという問題が
ある。
の疲労特性を、結晶粒を微細化することと、■を含有さ
せることによって向上させる技術が、特開昭５８−２０
２９３８号公報、特開昭６０−１００６２０号公報に説
明されているが、この技術においても耐疲労性および耐
摩耗性を自充分に満足することができないという問題が
ある。
し発明が解決しようとする課題］
本発明は、上記に説明した従来のポールジヨイント、ポ
ールタイロッド等のボール形状を有する軸物部品用線材
の製造方法の種々の問題点に鑑み、本発明者が鋭意研究
を行ない、検討を重ねた結果、従来技術の熱処理を省略
した鋼では到底達成することができなかった、ボール形
状を有する軸物部品用線材のボール部の耐摩耗性および
ボール付は根の耐疲労性を調質鋼と同等以上に向上させ
ることができる耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理
省略型高張力鋼線材の製造方法を開発したのである。
ールタイロッド等のボール形状を有する軸物部品用線材
の製造方法の種々の問題点に鑑み、本発明者が鋭意研究
を行ない、検討を重ねた結果、従来技術の熱処理を省略
した鋼では到底達成することができなかった、ボール形
状を有する軸物部品用線材のボール部の耐摩耗性および
ボール付は根の耐疲労性を調質鋼と同等以上に向上させ
ることができる耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理
省略型高張力鋼線材の製造方法を開発したのである。
［問題点を解決するための手段］
本発明に耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型
高張力鋼線材の製造方法は、 （１） Ｃ０．２０〜０．５０ｗｔ％、Ｓ ｉ ０．０
１〜０．７０ｗｔ％、Ｍｎ １．０〜２．０ｗｔ％、Ｖ
０．０３〜０．２５ｗｔ％、ＡＩｏ、０２〜０．０６
ｗｔ％、Ｎｏ、００６〜０．０２ｗｔ％を含有し、残部
実質的にＦｅよりなる鋼を９００〜１０５０℃の温度に
おいて、合計断面減少率が６０％以上の熱間圧延を行な
い、９００〜１１００℃の温度において熱間圧延を終了
し、次いで、９００〜７００℃の温度にまで３０℃／秒
以上の冷却速度で急冷し、その後、５５０８Ｃの温度以
下に平均冷却速度０１〜ｂ 冷却を行なって、微細なフェライト・パーライト組織と
なし、さらに、減免率１０〜４０％の引抜き加工を行な
うことを特徴とする耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱
処理省略型高張力鋼線材の製造方法を第１の発明とし、 （２） Ｃ０．２０−０，５（１ｗｔ％、Ｓ ｉ ０．
０１〜０．７０ｗｔ％、Ｍｎ １．．０〜２、Ｏａｔ％
、Ｖ ０．０３〜０．２５ｗｔ％、Ａ ＋、 ０．０２
〜０．０６ｗｔ％、Ｎ ０．００６〜０．０２ｗｔ％を
含有し、かつ、 ＮｊＯ１０５〜０．５ｗｔ％、Ｃｒ ０．０５〜０．５
ｗｔ％、Ｍｏ ０．０５〜０．５ｗｔ％ の内から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部実質的にＦｅよりなる鋼を９００〜１０
５０℃の温度において、合計断面減少率が６０％以上の
熱間圧延を行ない、９００〜１１００°Ｃの温度におい
て熱間圧延を終了し、次いで、９００〜７００℃の温度
にまで３０℃／秒以上の冷却速度で急冷し、その後、５
５０°Ｃの温度以下に平均冷却速度０１〜ｂ 冷却を行なって、微細なフェライト・パーライト組織と
なし、さらに、減免率１０〜４０％の引抜き加工を行な
うことを特徴とする耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱
処理省略型高張力鋼線材の製造方法を第２の発明とし、 （３） Ｃ０．２０〜０．５ｈｔ％、Ｓ ｉ ０．Ｏｌ
〜０．７０ｗｔ％、Ｍｎ １．０〜２．０ｗｔ９６、
Ｖ ０．０３〜０．２５ｙｔ％、Ａ １０．０２〜０．
０６ｗｔ％、Ｎ ０．００６〜０．０２ｗｔ％を含有し
、 Ｎｂ ０．００５〜０．０５ｗｔ％、Ｔ ｉ ０．００
５〜０．０５ｗｔ％、Ｚ ｒ ０．００５〜０．０５ｗ
ｔ％ の内から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部実質的にＦｅよりなる鋼を９００〜１０
５０℃の温度において、合計断面減少率が６０％以上の
熱間圧延を行ない、９００〜１１００℃の温度において
熱間圧延を終了し、次いで、９００〜７００℃の温度に
まで３０℃／秒以上の冷却速度で急冷し、その後、５５
０℃の温度以下に平均冷却速度０．１〜１０８Ｃ／秒で
連続冷却を行なって、微細なフェライト・パーライト組
織となし、さらに、減面率１０〜４０％の引抜き加工を
行なうことを特徴とする耐疲労性および耐摩耗性に優れ
た熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法を第３の発明と
する３つの発明よりなるものである。
高張力鋼線材の製造方法は、 （１） Ｃ０．２０〜０．５０ｗｔ％、Ｓ ｉ ０．０
１〜０．７０ｗｔ％、Ｍｎ １．０〜２．０ｗｔ％、Ｖ
０．０３〜０．２５ｗｔ％、ＡＩｏ、０２〜０．０６
ｗｔ％、Ｎｏ、００６〜０．０２ｗｔ％を含有し、残部
実質的にＦｅよりなる鋼を９００〜１０５０℃の温度に
おいて、合計断面減少率が６０％以上の熱間圧延を行な
い、９００〜１１００℃の温度において熱間圧延を終了
し、次いで、９００〜７００℃の温度にまで３０℃／秒
以上の冷却速度で急冷し、その後、５５０８Ｃの温度以
下に平均冷却速度０１〜ｂ 冷却を行なって、微細なフェライト・パーライト組織と
なし、さらに、減免率１０〜４０％の引抜き加工を行な
うことを特徴とする耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱
処理省略型高張力鋼線材の製造方法を第１の発明とし、 （２） Ｃ０．２０−０，５（１ｗｔ％、Ｓ ｉ ０．
０１〜０．７０ｗｔ％、Ｍｎ １．．０〜２、Ｏａｔ％
、Ｖ ０．０３〜０．２５ｗｔ％、Ａ ＋、 ０．０２
〜０．０６ｗｔ％、Ｎ ０．００６〜０．０２ｗｔ％を
含有し、かつ、 ＮｊＯ１０５〜０．５ｗｔ％、Ｃｒ ０．０５〜０．５
ｗｔ％、Ｍｏ ０．０５〜０．５ｗｔ％ の内から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部実質的にＦｅよりなる鋼を９００〜１０
５０℃の温度において、合計断面減少率が６０％以上の
熱間圧延を行ない、９００〜１１００°Ｃの温度におい
て熱間圧延を終了し、次いで、９００〜７００℃の温度
にまで３０℃／秒以上の冷却速度で急冷し、その後、５
５０°Ｃの温度以下に平均冷却速度０１〜ｂ 冷却を行なって、微細なフェライト・パーライト組織と
なし、さらに、減免率１０〜４０％の引抜き加工を行な
うことを特徴とする耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱
処理省略型高張力鋼線材の製造方法を第２の発明とし、 （３） Ｃ０．２０〜０．５ｈｔ％、Ｓ ｉ ０．Ｏｌ
〜０．７０ｗｔ％、Ｍｎ １．０〜２．０ｗｔ９６、
Ｖ ０．０３〜０．２５ｙｔ％、Ａ １０．０２〜０．
０６ｗｔ％、Ｎ ０．００６〜０．０２ｗｔ％を含有し
、 Ｎｂ ０．００５〜０．０５ｗｔ％、Ｔ ｉ ０．００
５〜０．０５ｗｔ％、Ｚ ｒ ０．００５〜０．０５ｗ
ｔ％ の内から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部実質的にＦｅよりなる鋼を９００〜１０
５０℃の温度において、合計断面減少率が６０％以上の
熱間圧延を行ない、９００〜１１００℃の温度において
熱間圧延を終了し、次いで、９００〜７００℃の温度に
まで３０℃／秒以上の冷却速度で急冷し、その後、５５
０℃の温度以下に平均冷却速度０．１〜１０８Ｃ／秒で
連続冷却を行なって、微細なフェライト・パーライト組
織となし、さらに、減面率１０〜４０％の引抜き加工を
行なうことを特徴とする耐疲労性および耐摩耗性に優れ
た熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法を第３の発明と
する３つの発明よりなるものである。
本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省
略型高張力鋼線材の製造方法について、以下詳細に説明
する。
略型高張力鋼線材の製造方法について、以下詳細に説明
する。
即ち、本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱
処理省略型高張力鋼線材の製造方法は、自動車のステア
リング或いはサスペンション等に使用されるボールジヨ
イントおよびボールジイント等のボール形状を有する軸
物部品用線材において、局部的に硬さの低い場所が、疲
労或いは摩耗の起点となることから、フェライト・パー
ライト組織のセメンタイトとフェライトの硬さの差を小
さくすることを目的とするものであり、即ち、０７１９
４８部の硬さを上昇させ、パーライト量を増加させる（
耐疲労性、耐摩耗性の向上）。
処理省略型高張力鋼線材の製造方法は、自動車のステア
リング或いはサスペンション等に使用されるボールジヨ
イントおよびボールジイント等のボール形状を有する軸
物部品用線材において、局部的に硬さの低い場所が、疲
労或いは摩耗の起点となることから、フェライト・パー
ライト組織のセメンタイトとフェライトの硬さの差を小
さくすることを目的とするものであり、即ち、０７１９
４８部の硬さを上昇させ、パーライト量を増加させる（
耐疲労性、耐摩耗性の向上）。
■結晶粒を微細化させる（耐疲労性の向上）。
■引抜き加工によりフェライト部を加工硬化させ、さら
に、パーライトを変形させる（耐疲労性、耐摩耗性の向
上）。
に、パーライトを変形させる（耐疲労性、耐摩耗性の向
上）。
を目的とするのである。
先ず、本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱
処理省略型高張力鋼線材の製造方法において、使用する
鋼の含有成分および成分割合について説明する。
処理省略型高張力鋼線材の製造方法において、使用する
鋼の含有成分および成分割合について説明する。
Ｃは強度を確保し、パーライトを増加させ、■炭化物が
析出してフェライトの硬度を上昇させることにより、耐
摩耗性および耐疲労性を向上させる元素であり、含有量
が０．２０ｗｔ％未満ではこのような効果は期待するこ
とができず、また、０．５０ｗｔ％を越えて含有させる
と靭性が低下するようになる。よって、Ｃ含有量は０２
０〜０．５０冒ｔ％とする。
析出してフェライトの硬度を上昇させることにより、耐
摩耗性および耐疲労性を向上させる元素であり、含有量
が０．２０ｗｔ％未満ではこのような効果は期待するこ
とができず、また、０．５０ｗｔ％を越えて含有させる
と靭性が低下するようになる。よって、Ｃ含有量は０２
０〜０．５０冒ｔ％とする。
Ｓｉはフェライト中に固溶し、フェライトを強化するこ
とにより耐疲労性を向上させ、また、脱酸剤として有用
な元素であり、含有量が０．０１ｗｔ％未満ではこのよ
うな効果は少なく、また、０．７０ｗｔ％を越えて含有
させるとこの効果は飽和してしまい、冷間圧造に対して
変形抵抗を増大させ、さらに、靭性を低下させる。よっ
て、Ｓｉ含有量は０．０１〜０．７０ｗｔ％とする。
とにより耐疲労性を向上させ、また、脱酸剤として有用
な元素であり、含有量が０．０１ｗｔ％未満ではこのよ
うな効果は少なく、また、０．７０ｗｔ％を越えて含有
させるとこの効果は飽和してしまい、冷間圧造に対して
変形抵抗を増大させ、さらに、靭性を低下させる。よっ
て、Ｓｉ含有量は０．０１〜０．７０ｗｔ％とする。
Ｍｎは強度を付与し、パーライトの量を増加させると同
時にラメラ−間隔を狭くすることにより耐疲労性および
耐摩耗性を向上させる元素であり、含有量が１，０ｗｔ
５未満ではこのような効果は期待できず、また、２．
Ｏｗｔ％を越えて多く含有させるとベイナイト、マルテ
ンサイトが混在し、強度のばらつきが大きくなると共に
靭性が低下する。よって、Ｍｎ含有量は１．０〜２．
Ｏｙｔ％とする。
時にラメラ−間隔を狭くすることにより耐疲労性および
耐摩耗性を向上させる元素であり、含有量が１，０ｗｔ
５未満ではこのような効果は期待できず、また、２．
Ｏｗｔ％を越えて多く含有させるとベイナイト、マルテ
ンサイトが混在し、強度のばらつきが大きくなると共に
靭性が低下する。よって、Ｍｎ含有量は１．０〜２．
Ｏｙｔ％とする。
■はフェライト中にＶ炭化物として析出して、フェライ
トを強化することにより耐疲労性、耐摩耗性および強度
を確保する元素であり、含有量が０、０３ｗｔ％未満で
はこのような効果を期待することができず、また、０．
２５ｗｔ％を越えて多く含有させると耐疲労性および耐
摩耗性の効果は飽和してしまう。よって、■含有量は０
０３〜０．２５ｗｔ％とする。
トを強化することにより耐疲労性、耐摩耗性および強度
を確保する元素であり、含有量が０、０３ｗｔ％未満で
はこのような効果を期待することができず、また、０．
２５ｗｔ％を越えて多く含有させると耐疲労性および耐
摩耗性の効果は飽和してしまう。よって、■含有量は０
０３〜０．２５ｗｔ％とする。
Ａｌは窒化物（ＡＩＮ）を形成し、結晶粒を微細化して
耐疲労性を向上させ、また、脱酸剤として有用な元素で
あり、含有量が０．０２ｗｔ％未満てはこの効果は少な
く、また、０．０６ｗｔ％を越えて含有させるとこの効
果は飽和してしまい、靭性が低下する。よって、Ａｌ含
有量は０，０２〜０．０６ｗｔ％とする。
耐疲労性を向上させ、また、脱酸剤として有用な元素で
あり、含有量が０．０２ｗｔ％未満てはこの効果は少な
く、また、０．０６ｗｔ％を越えて含有させるとこの効
果は飽和してしまい、靭性が低下する。よって、Ａｌ含
有量は０，０２〜０．０６ｗｔ％とする。
Ｎは窒化物（ＡＩＮ）を形成し、結晶粒を微細化して耐
疲労性を向上させる元素であり、含有量が０、００６ｗ
ｔ％未満ではこのような効果は少なく、また、０．０２
ｗｔ％を越えて含有させるとこの効果は飽和し、靭性も
低下する。よって、Ｎ含有量は０゜００６〜０．０２ｗ
ｔ％とする。
疲労性を向上させる元素であり、含有量が０、００６ｗ
ｔ％未満ではこのような効果は少なく、また、０．０２
ｗｔ％を越えて含有させるとこの効果は飽和し、靭性も
低下する。よって、Ｎ含有量は０゜００６〜０．０２ｗ
ｔ％とする。
Ｎ１、Ｃｒ、Ｍｏはパーライトを増加させることにより
耐疲労性および耐摩耗性を向上させる元素であり、含有
量が０．０５ｗｔ％未満ではこの効果は少なく、また、
０．５ｗｔ％を越えて多量に含有させるとベイナイトお
よびマルテンサイトが混在し、強度のばらつきが大きく
なり、かつ、靭性の低下を招来するようになる。よって
、Ｎｉ含有量は０、０５〜０．５ｗｔ％、Ｃｒ含有量は
０．０５〜０．５ｗｔ％、ＭＯ含有量は０．０５〜０．
５ｗｔ％とする。
耐疲労性および耐摩耗性を向上させる元素であり、含有
量が０．０５ｗｔ％未満ではこの効果は少なく、また、
０．５ｗｔ％を越えて多量に含有させるとベイナイトお
よびマルテンサイトが混在し、強度のばらつきが大きく
なり、かつ、靭性の低下を招来するようになる。よって
、Ｎｉ含有量は０、０５〜０．５ｗｔ％、Ｃｒ含有量は
０．０５〜０．５ｗｔ％、ＭＯ含有量は０．０５〜０．
５ｗｔ％とする。
Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒは炭窒化物を形成し、結晶粒を微細化
して耐ひを向上させる元素であり、含有量が０．００５
ｗｔ％未満では効果は少なく、また、００５ｗｔ％を越
えて含有させるとこの効果は飽和してしまう。よって、
Ｎｂ含有量は０．００５〜０．０５ｗｔ％、Ｔｉ含有量
は０．００５〜０．０５ｗｔ％、Ｚｒ含有量は０、００
５〜０．０５１℃％とする。
して耐ひを向上させる元素であり、含有量が０．００５
ｗｔ％未満では効果は少なく、また、００５ｗｔ％を越
えて含有させるとこの効果は飽和してしまう。よって、
Ｎｂ含有量は０．００５〜０．０５ｗｔ％、Ｔｉ含有量
は０．００５〜０．０５ｗｔ％、Ｚｒ含有量は０、００
５〜０．０５１℃％とする。
次に、本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱
処理省略型高張力鋼線材の製造方法について説明する。
処理省略型高張力鋼線材の製造方法について説明する。
上記に説明した含有成分および成分割合の鋼を９００〜
１０５０℃の温度に加熱するのは、加熱温度が９００℃
未満では■のオーステナイトへの固溶が不充分となり、
圧延後の冷却中に微細なＶ炭窒化物を析出させることが
できず、耐疲労性、耐摩耗性に対してＶのこうかを最大
限に発揮させることができず、また、１０５０℃を越え
る温度では圧延前の初期オーステナイト結晶粒が粗大化
し１、最終的に細粒のオーステナイト結晶粒が得られず
、耐ひを向上させることができないためである。
１０５０℃の温度に加熱するのは、加熱温度が９００℃
未満では■のオーステナイトへの固溶が不充分となり、
圧延後の冷却中に微細なＶ炭窒化物を析出させることが
できず、耐疲労性、耐摩耗性に対してＶのこうかを最大
限に発揮させることができず、また、１０５０℃を越え
る温度では圧延前の初期オーステナイト結晶粒が粗大化
し１、最終的に細粒のオーステナイト結晶粒が得られず
、耐ひを向上させることができないためである。
熱間圧延は合計断面減少率は細粒のオーステナイト結晶
つぶをえるために６０％以上で行なうのが必要である。
つぶをえるために６０％以上で行なうのが必要である。
そして、熱間圧延終了温度は９００〜１１００℃の温度
とするのは、細粒のオーステナイト結晶粒を得るためで
あり、９００℃未満の熱間圧延終了温度では圧延荷重が
大きくなりすぎて、生産性を阻害し、１１００℃を越え
る熱間圧延終了温度では細粒のオーステナイト結晶粒を
得ることができない。
とするのは、細粒のオーステナイト結晶粒を得るためで
あり、９００℃未満の熱間圧延終了温度では圧延荷重が
大きくなりすぎて、生産性を阻害し、１１００℃を越え
る熱間圧延終了温度では細粒のオーステナイト結晶粒を
得ることができない。
この熱間圧延終了後９００〜７００℃の温度まで３０℃
／秒以上の冷却速度で冷却するのは、冷却温度が９００
℃を越えるとオーステナイト結晶粒の成長が起こり、ま
た、７００℃未満では局部的に異常組織となり靭性が低
下し、また、３０℃／秒以上の冷却速度で冷却するのは
オーステナイト結晶粒の成長を抑制し、結晶粒を微細化
するためである。 次いで、５５０℃以下の温度まで平
均冷却速度０１〜ｂ て、微細なフェライト・パーライト組織にするのは、冷
却温度が５５０’Ｃを越える温度では、その後の冷却に
よりベイナイト、マルテンサイト変態が起こり、強度が
上昇し、靭性が低下するからであり、また、平均冷却速
度が０．１℃／秒未満では冷却時間が長くなりすぎ、生
産性が低下し、１０℃／秒を越えるとベイナイト、マル
テンサイト変態が起こり、靭性が低下すると共に、■炭
化物の析出が不充分になり、耐疲労性が低下する。
／秒以上の冷却速度で冷却するのは、冷却温度が９００
℃を越えるとオーステナイト結晶粒の成長が起こり、ま
た、７００℃未満では局部的に異常組織となり靭性が低
下し、また、３０℃／秒以上の冷却速度で冷却するのは
オーステナイト結晶粒の成長を抑制し、結晶粒を微細化
するためである。 次いで、５５０℃以下の温度まで平
均冷却速度０１〜ｂ て、微細なフェライト・パーライト組織にするのは、冷
却温度が５５０’Ｃを越える温度では、その後の冷却に
よりベイナイト、マルテンサイト変態が起こり、強度が
上昇し、靭性が低下するからであり、また、平均冷却速
度が０．１℃／秒未満では冷却時間が長くなりすぎ、生
産性が低下し、１０℃／秒を越えるとベイナイト、マル
テンサイト変態が起こり、靭性が低下すると共に、■炭
化物の析出が不充分になり、耐疲労性が低下する。
減面率１０〜４０％の引抜き加工を行なうのは、フェラ
イト部を加工硬化させ、さらに、パーライトを変形させ
ることにより、耐疲労性を向上させるためであり、減面
率が１０％未満ではこのような効果は期待できず、また
、４０％を越えると強度が高くなりすぎ、靭性および耐
疲労性が低下するからである。
イト部を加工硬化させ、さらに、パーライトを変形させ
ることにより、耐疲労性を向上させるためであり、減面
率が１０％未満ではこのような効果は期待できず、また
、４０％を越えると強度が高くなりすぎ、靭性および耐
疲労性が低下するからである。
さらに、本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法においては、上記
の各工程終了後にポール形状の軸物部品に加工した後、
１５０〜４５０℃の低温焼なましを行なうことにより、 ■歪時効効果によりフェライトの硬度を上げる（耐疲労
性、耐摩耗性の向上）。
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法においては、上記
の各工程終了後にポール形状の軸物部品に加工した後、
１５０〜４５０℃の低温焼なましを行なうことにより、 ■歪時効効果によりフェライトの硬度を上げる（耐疲労
性、耐摩耗性の向上）。
■炭化物を析出させる（耐疲労性、耐摩耗性の向上）。
等の特性をより一層向上させることができる。
［実 施 例］
本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省
略型高張力鋼線材の製造方法の実施例を説明する。
略型高張力鋼線材の製造方法の実施例を説明する。
実施例１
第１表（１）に示す含有成分および成分割合の調整溶製
を行ない（第１表の鋼Ａ、現用鋼は８０ｔ。
を行ない（第１表の鋼Ａ、現用鋼は８０ｔ。
ｎ転炉、Ｂ−Ｙは１５０ｋｇ高周波溶解炉）、鋳造後に
φ１９ＩＩ１１に熱間圧延−制御冷却を行ない、次いで
、冷間引抜き加工を行なった。
φ１９ＩＩ１１に熱間圧延−制御冷却を行ない、次いで
、冷間引抜き加工を行なった。
なお、現用鋼は引抜き加工後に８８０℃の温度に加熱後
、油Ｎを行い、４３０℃の温度において１００分間のＬ
を行った。
、油Ｎを行い、４３０℃の温度において１００分間のＬ
を行った。
第１表（２）に上記により製造された鋼線材の組織、Ｔ
ＳおよびＲＡを示す。
ＳおよびＲＡを示す。
この第１表から、本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性
に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により、
製造された鋼線材の強度、強度ばらつきおよび靭性は焼
入れ、焼戻しを行った現用鋼に比べて遜色のない優れた
ものであることがわかる。
に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により、
製造された鋼線材の強度、強度ばらつきおよび靭性は焼
入れ、焼戻しを行った現用鋼に比べて遜色のない優れた
ものであることがわかる。
また、Ｃ，Ｍｎ、Ｓｉ、Ｖの含有量の多い比較例す、ｄ
、ｆ、ｈは、靭性および強度ばらつきが悪（なっている
ことがわかる。
、ｆ、ｈは、靭性および強度ばらつきが悪（なっている
ことがわかる。
次に、第１表の本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に
優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造
された鋼線Ａ−Ｒ，含有成分の成分割合を本発明に係る
耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼
線材の製造方法の範囲外であるａ、ｃＳｅ−ｊおよび焼
入れ、焼戻しを行った現用鋼の疲労特性および摩耗特性
を調査した。
優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造
された鋼線Ａ−Ｒ，含有成分の成分割合を本発明に係る
耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼
線材の製造方法の範囲外であるａ、ｃＳｅ−ｊおよび焼
入れ、焼戻しを行った現用鋼の疲労特性および摩耗特性
を調査した。
第１図に疲労限度比（疲労強度／引張強度）と鋼種との
関係を示し、また、第２図は摩耗量と鋼種との関係を示
す。
関係を示し、また、第２図は摩耗量と鋼種との関係を示
す。
この第１図および第２図から、本発明に係る耐疲労性お
よび耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力１ｌＲＩｓ材
の製造方法により製造された鋼線Ａ〜０は、疲労限度比
および摩耗量とも焼入れ、Ｌを行った現用鋼と同等か、
或いは、それ以上の特性が得られており、比較例のａ、
ｃ、ｅ、ｇ、ｉ、ｊは疲労限度比と摩耗量のどちらか、
或いは、両方共が現用鋼より劣っていることがわかる。
よび耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力１ｌＲＩｓ材
の製造方法により製造された鋼線Ａ〜０は、疲労限度比
および摩耗量とも焼入れ、Ｌを行った現用鋼と同等か、
或いは、それ以上の特性が得られており、比較例のａ、
ｃ、ｅ、ｇ、ｉ、ｊは疲労限度比と摩耗量のどちらか、
或いは、両方共が現用鋼より劣っていることがわかる。
実施例２
実施例１の第１表の鋼Ａを使用して、第２表（１，）に
示すように種々の条件により熱間加工制御冷却を行ない
、次いで、冷間引抜き加工を行った。
示すように種々の条件により熱間加工制御冷却を行ない
、次いで、冷間引抜き加工を行った。
第２表（２）にその組織、ＴＳおよびＲＡを調査した結
果を示す。
果を示す。
この第２表から、本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性
に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製
造された鋼線１〜１０は、実施例１の第１表（１）の焼
入れ、焼戻しを行った現用鋼の強度ばらつきおよび靭性
に比べて遜色のない優れたものであることがわかる。
に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製
造された鋼線１〜１０は、実施例１の第１表（１）の焼
入れ、焼戻しを行った現用鋼の強度ばらつきおよび靭性
に比べて遜色のない優れたものであることがわかる。
また、本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱
処理省略型高張力鋼線材の製造方法の条件範囲外の鋼線
１１〜１８は、靭性も低（、強度ばらつきも大きいこと
がわかる。
処理省略型高張力鋼線材の製造方法の条件範囲外の鋼線
１１〜１８は、靭性も低（、強度ばらつきも大きいこと
がわかる。
次に、第２表（１）の本発明に係る耐疲労性および耐摩
耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法によ
り製造された鋼線１〜１０と上記に説明したように製造
条件が異なる鋼線１１〜１９の疲労特性および摩耗特性
を調査した。
耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法によ
り製造された鋼線１〜１０と上記に説明したように製造
条件が異なる鋼線１１〜１９の疲労特性および摩耗特性
を調査した。
第３図に疲労限度比を示し、また、第４図に摩耗量を調
査した結果を示す。
査した結果を示す。
この第３図および第４図から、本発明に係る耐疲労性お
よび耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造
方法により製造された鋼線１〜１０は、疲労限度比およ
び摩耗量ともに焼入れ、焼戻しを行った現用鋼（実施例
１参照）と同等か、或いは、それ以上の特性が得られて
いるが、比較例の鋼線１１〜１９は疲労限度比および摩
耗量のどちらか、或いは、両方とも現用鋼よりも劣って
いることがわかる。
よび耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造
方法により製造された鋼線１〜１０は、疲労限度比およ
び摩耗量ともに焼入れ、焼戻しを行った現用鋼（実施例
１参照）と同等か、或いは、それ以上の特性が得られて
いるが、比較例の鋼線１１〜１９は疲労限度比および摩
耗量のどちらか、或いは、両方とも現用鋼よりも劣って
いることがわかる。
実施例３
この実施例においては、疲労特性および摩耗特性につい
て説明する。
て説明する。
☆ 疲労特性
実施例１の本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れ
た熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造され
た鋼Ａ〜０および比較例Ｐ、 Ｒ，Ｔ〜Ｚの疲労特性を
調査した。第１図に疲労限度比と鋼種との関係を示す。
た熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造され
た鋼Ａ〜０および比較例Ｐ、 Ｒ，Ｔ〜Ｚの疲労特性を
調査した。第１図に疲労限度比と鋼種との関係を示す。
実施例２の本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れ
た熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造され
た鋼１〜１０および比較例１１〜１４、１７．１８の疲
労特性について調査した。第２図に疲労限度比と製造条
件との関係を示す。
た熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造され
た鋼１〜１０および比較例１１〜１４、１７．１８の疲
労特性について調査した。第２図に疲労限度比と製造条
件との関係を示す。
この疲労特性の調査方法は、小野式回転曲げ疲労試験法
により行なった。
により行なった。
疲労限度比＝疲労強度／引張強度
により算出した。
この第１図および第２図から、本発明に係る耐疲労性お
よび耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造
方法により製造された鋼は、鋼種および製造条件の如何
に拘わらず、比較例よりも疲労特性に優れていることが
わかる。
よび耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造
方法により製造された鋼は、鋼種および製造条件の如何
に拘わらず、比較例よりも疲労特性に優れていることが
わかる。
☆ 摩耗特性
実施例１の本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れ
た熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造され
た鋼Ａ−０および比較例Ｐ、 Ｒ，Ｔ〜Ｚの摩耗特性を
調査した。第３図に摩耗量と鋼種との関係を示す。
た熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造され
た鋼Ａ−０および比較例Ｐ、 Ｒ，Ｔ〜Ｚの摩耗特性を
調査した。第３図に摩耗量と鋼種との関係を示す。
実施例２の本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れ
た熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造され
た鋼１〜１０および比較例１１〜１４、１７．１８の摩
耗特性について調査した。第４図に摩耗量と製造条件と
の関係を示す。
た熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造され
た鋼１〜１０および比較例１１〜１４、１７．１８の摩
耗特性について調査した。第４図に摩耗量と製造条件と
の関係を示す。
この摩耗特性の調査方法は、入超式摩耗試験法により行
なった。
なった。
引抜き材を厚さｌＱｍｍに平圧加工後、厚さ８ＩＩ１１
に切削する試験を行なった。
に切削する試験を行なった。
試験条件
回転リング：５ＵＪ２（φ３０×幅３）試験片 ・１
０厚×２０幅×３０長 摩擦距離 ：２００ｍｍ 摩擦速度 ＋ ２．５ｍ／ｓｅｃ 最終荷重 ： ６．６ｋｇｆ／ｃｍ２ この第３図および第４図から、本発明に係る耐疲労性お
よび耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造
方法により製造された鋼は、鋼種および製造条件の如何
に拘わらず、比較例よりも摩耗特性に優れていることが
わかる。
０厚×２０幅×３０長 摩擦距離 ：２００ｍｍ 摩擦速度 ＋ ２．５ｍ／ｓｅｃ 最終荷重 ： ６．６ｋｇｆ／ｃｍ２ この第３図および第４図から、本発明に係る耐疲労性お
よび耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造
方法により製造された鋼は、鋼種および製造条件の如何
に拘わらず、比較例よりも摩耗特性に優れていることが
わかる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明に係る耐疲労性および耐摩
耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法は上
記の構成であるから、焼入れおよび焼戻し等の熱処理を
行なわなくても、例えば、自動車のステアリング或いは
サスペンション等に使用されるポールジヨイントおよび
ポールタイロッドのようなポール形状を有する軸物部品
用に適用して優れた耐疲労性および耐摩耗性を発揮する
銅線材を製造することができるという効果を有するもの
である。
耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法は上
記の構成であるから、焼入れおよび焼戻し等の熱処理を
行なわなくても、例えば、自動車のステアリング或いは
サスペンション等に使用されるポールジヨイントおよび
ポールタイロッドのようなポール形状を有する軸物部品
用に適用して優れた耐疲労性および耐摩耗性を発揮する
銅線材を製造することができるという効果を有するもの
である。
第１図は本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された
鋼と比較例との、疲労限度比と鋼種の関係を示す図、だ
２図は本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱
処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された鋼
と比較例との、疲労限度比と製造条件の関係を示す図、
第３図は本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された
鋼と比較例との、摩耗量と鋼種の関係を示す図、第４図
は本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理
省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された鋼と比
較例との、摩耗量と製造条件の関係を示す図である。 才 図 牙２ 図 号３図 第４図
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された
鋼と比較例との、疲労限度比と鋼種の関係を示す図、だ
２図は本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱
処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された鋼
と比較例との、疲労限度比と製造条件の関係を示す図、
第３図は本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された
鋼と比較例との、摩耗量と鋼種の関係を示す図、第４図
は本発明に係る耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理
省略型高張力鋼線材の製造方法により製造された鋼と比
較例との、摩耗量と製造条件の関係を示す図である。 才 図 牙２ 図 号３図 第４図
Claims (3)
- （１）Ｃ０．２０〜０．５０ｗｔ％、Ｓｉ０．０１〜０
．７０ｗｔ％、Ｍｎ１．０〜２．０ｗｔ％、Ｖ０．０３
〜０．２５ｗｔ％、Ａｌ０．０２〜０．０６ｗｔ％、Ｎ
０．００６〜０．０２ｗｔ％を含有し、残部実質的にＦ
ｅよりなる鋼を９００〜１０５０℃の温度において、合
計断面減少率が６０％以上の熱間圧延を行ない、９００
〜１１００℃の温度において熱間圧延を終了し、次いで
、９００〜７００℃の温度にまで３０℃／秒以上の冷却
速度で急冷し、その後、５５０℃の温度以下に平均冷却
速度０．１〜１０℃／秒で連続冷却を行なって、微細な
フェライト・パーライト組織となし、さらに、減面率１
０〜４０％の引抜き加工を行なうことを特徴とする耐疲
労性および耐摩耗性に優れた熱処理型省略高張力鋼線材
の製造方法。 - （２）Ｃ０．２０〜０．５０ｗｔ％、Ｓｉ０．０１〜０
．７０ｗｔ％、Ｍｎ１．０〜２．０ｗｔ％、Ｖ０．０３
〜０．２５ｗｔ％、Ａｌ０．０２〜０．０６ｗｔ％、Ｎ
０．００６〜０．０２ｗｔ％を含有し、かつ、 Ｎｉ０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｃｒ０．０５〜０．５ｗ
ｔ％、Ｍｏ０．０５〜０．５ｗｔ％ の内から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部実質的にＦｅよりなる鋼を９００〜１０
５０℃の温度において、合計断面減少率が６０％以上の
熱間圧延を行ない、９００〜１１００℃の温度において
熱間圧延を終了し、次いで、９００〜７００℃の温度に
まで３０℃／秒以上の冷却速度で急冷し、その後、５５
０℃の温度以下に平均冷却速度０．１〜１０℃／秒で連
続冷却を行なって、微細なフェライト・パーライト組織
となし、さらに、減面率１０〜４０％の引抜き加工を行
なうことを特徴とする耐疲労性および耐摩耗性に優れた
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法。 - （３）Ｃ０．２０〜０．５０ｗｔ％、Ｓｉ０．０１〜０
．７０ｗｔ％、Ｍｎ１．０〜２．０ｗｔ％、Ｖ０．０３
〜０．２５ｗｔ％、Ａｌ０．０２〜０．０６ｗｔ％、Ｎ
０．００６〜０．０２ｗｔ％を含有し、 Ｎｂ０．００５〜００５ｗｔ％、Ｔｉ０．００５〜０．
０５ｗｔ％、Ｚｒ０．００５〜０．０５ｗｔ％ の内から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部実質的にＦｅよりなる鋼を９００〜１０
５０℃の温度において、合計断面減少率が６０％以上の
熱間圧延を行ない、９００〜１１００℃の温度において
熱間圧延を終了し、次いで、９００〜７００℃の温度に
まで３０℃／秒以上の冷却速度で急冷し、その後、５５
０℃の温度以下に平均冷却速度０．１〜１０℃／秒で連
続冷却を行なって、微細なフェライト・パーライト組織
となし、さらに、減面率１０〜４０％の引抜き加工を行
なうことを特徴とする耐疲労性および耐摩耗性に優れた
熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253206A JP2802155B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253206A JP2802155B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04131323A true JPH04131323A (ja) | 1992-05-06 |
| JP2802155B2 JP2802155B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=17248031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2253206A Expired - Lifetime JP2802155B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 耐疲労性および耐摩耗性に優れた熱処理省略型高張力鋼線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2802155B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2774098A1 (fr) * | 1998-01-28 | 1999-07-30 | Ascometal Sa | Acier et procede pour la fabrication de pieces de mecanique secables |
| WO2013161538A1 (ja) * | 2012-04-24 | 2013-10-31 | 株式会社神戸製鋼所 | 冷間加工用機械構造用鋼及びその製造方法 |
| CN103911549A (zh) * | 2014-04-26 | 2014-07-09 | 河北联合大学 | V-n微合金化高强韧大规格角钢及其生产方法 |
| JP2018197375A (ja) * | 2017-05-24 | 2018-12-13 | 新日鐵住金株式会社 | 伸線加工用熱間圧延線材 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5051920A (ja) * | 1973-09-10 | 1975-05-09 | ||
| JPS62209A (ja) * | 1985-06-24 | 1987-01-06 | 井関農機株式会社 | 移植装置 |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP2253206A patent/JP2802155B2/ja not_active Expired - Lifetime
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