JPH04202622A - 伸線用鋼線材の製造方法 - 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） 本発明は、伸線用鋼線材、特にコードワイヤ用の伸線用
鋼線材の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来より一般にタイヤその他に用いられるコードワイヤ
、ビードワイヤは、直径０．２　＋＊ｍ前後の高炭素鋼
製フィラメント、つまりコードワイヤを撚って得たスト
ランドで、現状ではフィラメントの強度は３２０ｋｇｆ
／ａｍ”前後のものが多い。

従来のコードワイヤの製造方法とそれによって得られる
特性は次の通りである。

従来法の製造工程の１例を示す。

最絆ＬＰ→酸洗・メツキ→最終伸線−−＋Ｑ、２φ最終
鉛パテンティング（ＬＰ）工程では、約９００℃加熱後
、最終パテンティング処理として６００℃前後の鉛浴に
浸漬し、ＴＳ＝１２５ｋｇｆ／ａｍ２とした伸線用鋼線
材を得、これを酸洗　メツキ後、伸線してＴＳ　＃　３
２０ｋｇｆノ■２前後のフィラメントを得ていた。

この製造工程・条件においては、伸線加工後ε＝３．２
程度であり、これを、さらに上げて、強度を得ようとし
ても、延性低下のため不可能であった。

そこで、特開昭６４−１５３２２号公報においては、最
終パテンティング処理の代わり二二加工熱処理を行い、
パーライトブロックサイズを６〜７μｍＢ度に微細化し
、伸線性を向上させ４００ｋｇｆ／ａｍ２クラスの強度
を得ることを示したが、加工後再びオーステナイト域へ
加熱し、次いで徐冷するという再結晶化処理を行うため
、安定した微細化が達成されず、また工程数が多くなり
また所要時間が長くなりコスト上昇を免れない。しかも
、高加工度域への加工のため伸線後の絞りが３０％台と
低く、その後のコードワイヤへの撚り線加工で断線等が
起こり易く、安定性に欠けていた。

（発明が解決しようとする課題） 今日、自動車用タイヤは、高速走行時の安定性向上のた
め、タイヤに要求される仕様が一層厳しく、タイヤのス
チールコードの高張力化が求められている。それに伴い
コードワイヤも伸線後の機械的特性としてＴＳ＝４００
ｋｇｆ／ｍｍ２以上、絞り４０％以上が要求されている
。フィラメントの強度は、素材である高炭素鋼線を伸線
して細線化する過程で、加工硬化により徐々乙こ高めら
れていくが、従来のパテンティング処理では、伸線加工
度と−３，２程度であった。

また、特開昭６４−１５３２２号公報のように加工熱処
理によって結晶粒径（パーライトプロ、り）を微細化し
た後、再びオーステナイト化するプロセスがある。

しかしながら、これらのいずれの方法でも伸線によって
４００ｋｇｆ−７ｍｍ２以上の強度で４０％以上の延性
を有するフィラメントを得ることはできない。

本発明は、例えば上述のような今日求められでいるコー
ドワイヤ用の高強度伸線用鋼線材の製造方法を明らかに
し、それらの実際的な実施方法を提（具することを目的
としている。

（課題を解決するための手段） 上述の目的達成のため、本発明者らは種々の検討を行っ
た結果、最終伸線の前に加工熱処理を施し、パーライト
ブロックサイズを微細化することにより、伸線性を向上
させる製造方法に旺目し、この微細パーライト組織を簡
便な方法でもって得るための加工熱処理条件を詳細に比
較した。その結果、従来はパーライトブロックサイズを
小さくするため、加工後オーステナイト域への加熱Ｑこ
よって再結晶処理を行うことが考えろれていたが、加工
条件をコントロールできれば十分にパーライトブロック
サイズを微細化できることがわかり、この点を先に特願
平２−３４５２５号として提案した。

すなわち、炭素＝０７〜０．９重量％含有する鋼線材を
最終伸線前のパテンティング処理においてＡｃ３点以上
のオーステナイト域温度に加熱してから、恒温変態曲線
におけるパーライト変態開始温度を切らない範囲の冷却
速度で、Ａｅ、点板下５００℃以上の温度範囲に冷却し
、この温度域で加工度２０％以上の塑性加工を行い、次
いでオーステナイト域に加熱することなくパーライト変
態させることを特徴とする伸線用鋼線材の製造方法であ
る。

本発明は、前記先願発明における鋼線材のオーステナイ
ト域から加工温度域までの冷却と加工とを、加熱装置、
冷却装置および細径専用圧延機から成る装置列を用いて
行うことを特徴とする伸線用鋼線材の製造方法である。

なお、本明細書において、最終伸線前の鋼線材は「伸線
用鋼線材」あるＧ弓よ一素線、または単二ニア線、とい
うか、−伸線鋼線材−は最終伸線後の綱線材をいう。

（作用） 次に、本発明を添付図面を参照してさる５二詳細に説明
する。

まず、第１回は、この方法を実施する装置列の略図であ
り、第２図はこのラインで処理される線材のヒートパタ
ーンを示す説明回である。

本発明にかかる方法を実施する装置列は、第１図に示す
ように加熱装置１、冷却装置２、そして細径専用圧延機
３から構成され、さらに加熱装置ｌの出口、細径専用圧
延機３の出入口にはそれぞれ鋼線材の測温装置５が設け
られておりこれらの測温装置５の測温データは一般には
マイクロコンピュータから成る制御装置６に入力され、
加熱温度、冷却速度、加工度などの製造条件が制御され
る。

加熱炉１は、慣用のものであってよく、例えば誘導加熱
による加熱方式ものである。また、冷却装置２も水冷式
あるいは空冷式（具体的には）であってもよく、例えば
多数の水噴射ノズルを並べて構成してもよい。その場合
の温度冷却速度の調整は水噴射量を調整することによっ
て容易に行うことができる。

鋼線材の加熱・冷却・加工に際しては、第１図に示すよ
うに、鋼線材７を加熱炉１の左端入側Ｅから送り込み、
この加熱炉１でＡｃ３点以上のオーステナイト域に加熱
した後、冷却装置２において恒温変態曲線におけるパー
ライト変態開始温度を切らない範囲の冷却速度で、Ａｅ
、点板下５００℃以上の温度範囲に冷却する。

このように所定温度範囲に冷却された鋼線材は、次いで
細径専用圧延１３によって２０％（４０％）以上の塑性
加工を行う。

ここで、細径専用圧延ｊＲ３はコンパクトに配置された
複数のスタンドから構成され、「細径専用」との意味は
通常５．５　φ以下の細径線材用圧延機である。その場
合、各スタンド毎に、冷却水調整弁４で流量が制御され
圧延による昇温と冷却がつり合い加工温度一定の条件が
得られるようにするのが好ましい。線材の温度は測温装
置５でその温度が測定され、その測定値は前述のマイク
ロコンピュータを備えた制御装置６に送られ、予め設定
された温度と測定値の偏差に基づき加熱装置１の出力、
冷却装置２の冷却水量、および細径専用圧延ｌ１３の冷
却水の量が調整される。

本発明にかかる上述の冷却・加工装置における被処理鋼
線材のヒートパターンは第２図に示すが、その位置関係
は図中カッコ書きで示すように第１図に対応する。鋼線
材の表面と中心とでは昇温・冷却速度に違いが見られる
が、細径専用圧延機３の段階では両者はほぼ一致する。

かくして、本発明によれば、オーステナイト域温度に加
熱してから、恒温変態曲線におけるパーライト変態開始
温度領域を切らない範囲の冷却速度で、Ａｅ、点板下５
００℃以上の温度範囲に冷却することができる。パーラ
イト変態開始温度領域を切るとパーライト変態が生し、
目的とする強度向上が図れず、また上記温度範囲を外れ
て塑性加工を行っても細粒化は実現できず、また余り低
いとマルテンサイト生成の恐れがあるからである。

本発明の対象とする鋼線材の組成は炭素を除いて特に制
限されない。

炭素は、鋼線の強度を確保するのに必要な元素である。

その下限値を０．７％としたのは、これより少ない含を
量では最終伸線後でも目標とする４００ｋｇｆ／ａｍ”
以上の強度が得られないためである。

また、上限値を０．９％としたのは、これを超えると初
析セメンタイトの影響で伸線性が悪くなり、強度がかえ
って低下するため０．９％とした。

その他、必要によりＳｉおよび−ｎさらにＰおよびＳの
各含有量を適宜限定してもよい。例えば、Ｃ：０．７０
〜０．９０％、Ｓｉ：０．１５〜１．２０％、Ｍｎ：０
．３０〜０．９０％、Ｐ・０．０１以下、Ｓ・０．００
２％以下の組成が例示される。

次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する
。

（実施例） 本例では第１表に示す組成の鋼を、真空溶解炉にて２０
０　ｋｇ溶製し、熱間圧延によって直径５．５１の線材
とした後、慣用装置によって伸線を行い、直径２，０襦
−とした。

第１表　化学成分 次いで、このようにして得られた鋼線を出発鋼線材とし
て、第２表に示す条件で第１図の装置によって加工熱処
理パテンティングを行った。

処理および加工条件は、加熱装置ｌによってＡｃ３点以
上の温度域である９５０℃に加熱してから、冷却装置２
に送りパーライト変態を起こすことなく１９０℃／ｓｅ
ｃで急冷し、次いで細径専用圧延８１３によって減面率
５０％の加工を加え、加工後オーステナイト域に再加熱
することなくパーライト変態を行わせた。このようにし
て得られた伸線用鋼線材の特性を第２表にまとめて示す
。

最終伸線後の伸線鋼線材はＴＳ　＝　４１０ｋｇｆ　／
　ｌ１ｍ”、ＲＡ　＝　３６％であった。

（以下余白） 第２表に示す従来例は、加工熱処理を行わずオーステナ
イト域まで加熱後、直ちに鉛浴かごこ浸漬して行うパテ
ンティングの例を示す。

比較例は、本発明例を使用せず変態点以下に適冷された
オーステナイトを圧延機で加工し、その後オーステナイ
ト域に加熱することなくパーライト変態させた場合を示
す。

同表から明らかなように、従来例および比較例に比べ本
発明例によって処理したものは、パテンティング材とし
て延性および伸線性に優れていることが判明した。特に
比較例と本発明例とを比べると適冷オーステナイト加工
中の保温の効果が大きいことが判る。

（発明の効果） 本発明は以上詳述してきたように構成されているから、
加工熱処理パテンティングにおいて適冷オーステナイト
を温度低下をおこさないで表面・中心とも実質上一定の
温度範囲で加工することが可能となり、すぐれた特性の
鋼線材を提供することができ、産業上益するところ大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１回は、本発明シこかかる方法を実施するだめの装置
列の説明図、および 第２図は、本発明におけるヒートパターンの説明図であ
る。 １：加熱装置　　　２・冷却装置 ３、細径専用圧延機４：冷却水調整弁 ５：測温装置　　　６．制御装置 ７・鋼線材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭素：０．７〜０．９重量％を含有する鋼線材を、最終
   伸線前のパテンティング処理において加熱装置、冷却装
   置および細径専用圧延機から成る装置列によって、Ａｃ
   ＿３点以上のオーステナイト域温度に加熱後、恒温変態
   曲線におけるパーライト変態開始温度を切らない範囲の
   冷却速度で、Ａｅ＿１点以下５００℃以上の温度範囲に
   冷却するとともにこの温度域で加工度２０％以上の塑性
   加工を行い、次いでオーステナイト域に加熱することな
   くパーライト変態させることを特徴とする伸線用鋼線材
   の製造方法。