JPH04236742A - 耐食性に優れたACSR用高強度Znめっき鋼線の製造方法 - Google Patents
耐食性に優れたACSR用高強度Znめっき鋼線の製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
l導線を機械的に補強するために使用される鋼撚線の素
線(ACSR鋼線)の製造方法に関し、さらに詳しくは
、腐食環境で使用される引張強さ240kgf/mm2
以上のACSR用高強度Znめっき鋼線の製造方法に
関する。
IS G3506に規定される硬鋼線材にパテンティ
ングを行なったのち伸線し、その後、溶融Znめっきを
施す方法で製造される。
、大容量化、コンパクト化、および使用環境の苛酷化に
ともない、ACSR鋼線には高強度化に加えて耐食性や
耐熱性の向上が要望されるようになった。
186852号公報が開示されている。これは、耐熱性
の良好な2mmのACSR鋼線に関するものであり、C
、Si、Mn、Cr以外にREM、Ca、Mg、Ba、
Srを添加し、引張強さ200kgf/mm2 以上の
高張力鋼線が得られるとしている。しかし、耐食性に関
しては、伸線後、通常の溶融Znめっきを行なうことが
記載されているに過ぎない。
従来のZnめっきに代り各種のZn−Al合金めっきが
開発されている。たとえば、特公昭55−26702号
公報にはZn−Al、特公昭54−33223号公報に
はZn−Al−Mg、特公平1−24221号公報には
Zn−Al−ミッシュメタル、特開昭56−11245
2号公報にはZn−Al−Naなどが公表されている。 これらは、いずれも従来の溶融Znめっき法と同様、溶
融状態(約450℃)の合金めっき浴中に鋼線を浸漬す
ることによりめっきする方法である。
はじめとして、通常のACSR鋼線は伸線後に溶融Zn
めっき(約450℃)工程が入っているため、伸線にと
もなう加工硬化の多くが減殺されるという問題点を有し
ていた。これは、高強度化をはかるうえの大きな障害で
あるため、従来、Znめっき後、さらに伸線加工を付加
すること(いわゆるアフタードロー)が考えられた。こ
の場合、製品の伸びを確保するためには、アフタードロ
ー後300℃以上でブルーイングする必要がある。しか
し、Znめっき鋼線を200℃以上の高温にさらすこと
は、脆いZn−Fe合金層を発達させ、その結果、めっ
き密着性および耐食性が著しく劣化するため、この方法
は実際には採用されていない。
来の技術では、耐食性にすぐれたACSR用高強度Zn
めっき鋼線を製造することは不可能であった。本発明の
目的は、上記従来法の問題点を解決することにより、従
来より高強度かつ耐食性を有するACSR用Znめっき
鋼線の製造方法を提供することにある。
量比でC:0.75〜1.0%、Si:0.15〜1.
3%、Mn:0.3〜1.0%、必要に応じて、Cr:
0.1〜1.0%、V:0.02〜0.30%の1種又
は2種、さらに、Al、Tiの1種又は2種をそれぞれ
0.1%以下含有し、残部をFeおよび不可避的不純物
からなる鋼線を、重量比でAlを2〜12%含有するZ
n浴を用いて溶融めっきしたのち、総減面率20〜80
%で伸線し、その後、300〜370℃でブルーイング
することを特徴とする耐食性に優れたACSR用高強度
亜鉛めっき鋼線の製造方法である。
に、本発明の成分限定理由について説明する。
元素であり、本発明の最も重要な元素の一つである。C
含有率を上げるに伴ない、パテンティング後の強度なら
びに伸線時の加工硬化量が増大する。したがって、伸線
加工により高強度鋼線を得るためには、C含有率は高い
方が有利であり、本発明では、0.75%以上とする。 一方、C含有率が1.0%を超えた場合、初析セメンタ
イトの発生防止に特別な配慮を要するため、C含有率の
上限は1.0%とする。
する。一方、Siは合金元素としてフェライトに固溶し
、顕著な固溶強化作用を示す。また、フェライト中のS
iは伸線後の溶融亜鉛めっきやブルーイング工程におけ
る固溶の強度低下を低減させる効果を有するため、高強
度鋼線の製造には不可欠な元素である。しかし、1.3
%を超えると、めっき後の伸線工程(アフタードロー)
において鋼線の延性が低下するため、1.3%を上限と
する。
。また、Mnは焼入性向上効果が大きいため、線径が大
きい場合には、Mn含有率を上げることにより、断面内
の均一性を高めることが可能であり、伸線後の鋼線の延
性向上に有効である。しかし、1.0%を超えると中心
編析部にマルテンサイトが生成し、伸線加工性が劣化す
るため1.0%を上限とする。
し、線材の強度と伸線加工性を向上させるため、必要に
応じて0.1%以上添加する。0.1%未満ではその効
果が十分でなく、一方、1.0%を超えると変態に要す
る時間が長くなり、設備の大型化、あるいは、生産能率
の低下をきたすため、1.0%を上限とする。
ため、線径が大きい場合の強化には効果的である。また
、炭窒化物を形成して析出硬化によりパーライトを強化
する。この目的のために必要に応じて0.02%以上添
加する。しかし、V添加によりパーライト変態が遅延し
、マルテンサイトやベイナイトが生成しやすくなるため
、また、V炭窒化物の析出硬化作用が飽和するため、0
.3%を上限とする。オーステナイト域で高速かつ高減
面率の線材圧延した後、直ちに冷却する場合には、再加
熱パテンティングの場合に比べて、オーステナイト結晶
粒は細かくなる傾向を有す。しかし、線材の絞り値や鋼
線の延性をより一層向上させたい場合には、Al、Ti
の1種ないし2種以上を0.1%以下添加する。これら
の元素はいずれも炭化物や窒化物を生成しやすく、この
ため、オーステナイト粒を細粒化し、線材の延性を向上
する効果が強い。しかし、0.1%を越えて添加しても
、その効果は飽和するのみならず、非金属介在物が増加
するため、0.1%を上限とする。
ついてのべる。Zn−Al合金の耐食性はAl濃度に依
存し、Al濃度の高い方が良好な耐食性を示す。したが
って、十分な耐食性向上効果を得るためには2%以上含
有せしめる必要がある。一方、12%を超えると添加効
果が飽和してくるうえ、融点上昇によりめっき温度が高
くなり、鋼線強度の低下をまねく。これより、Zn−A
l合金のAl濃度の下限を2%、上限を12%とする。 なお、Zn−Al二元系合金以外にも、前記従来技術に
示したところの、Zn−Alをベースとする各種合金を
使用することも可能である。
の目的は、溶融めっきにより低下した鋼線強度を加工硬
化により回復すること、および、より一層の高強度を達
成することである。総減面率が20%以下では、その効
果が不十分であり、一方、80%を超えるとACSR鋼
線の延性が劣化する。したがって、伸線加工の総減面率
の下限は20%、上限は80%とする。
ルーイングの目的は、伸線により低下した延性(伸びと
捻回値)を回復することである。ブルーイング温度は、
300℃未満では延性の回復が不十分であり、330℃
以上が好ましい。一方、370℃を超えるとめっき層が
軟化し、382℃以上ではめっき層の一部が融解する。 したがって、ブルーイング温度の下限は300℃、上限
は370℃とする。なお、本発明法のAl濃度範囲のZ
n−Al合金を使用して溶融めっきを行なった場合、通
常の溶融Znめっきの場合とは異なり、Zn−Fe合金
層の発達はみられず、また、めっき表面光沢もほとんど
変化しない。本発明法により製造された鋼線が、溶融Z
nめっき鋼線に比べて良好な耐食性を示す理由は、耐食
性に優れためっき組成であることに加え、上述したよう
に、めっき層の熱的安定性が高いことによる。
張強さ240kgf/mm2 級および260kgf/
mm2 級の高張力ACSR鋼線の製造効果を示す。
径5.5〜9.5mmの線材をパテンティング後伸線し
直径2.5〜5.5mmの鋼線とした。これを酸洗、表
2に示す条件で溶融Znめっきしたのち再び伸線し、そ
の後、流動層炉を用いてブルーイングを行なった。めっ
き付着量はいずれも250〜270g/mm2 である
。 各鋼線の引張強さ、捻回数、伸び、耐食性を表2に示す
。
規定された塩水噴霧試験により行ない、赤錆発生時間を
溶融Znめっき鋼線と比較した。結果を下記の数1で定
義する耐食性倍率として定量化した。
加されていないもの(A、B、F、G群)は240kg
f/mm2 級、添加されているもの(C、D、E、H
群)は260kgf/mm2 級である。目標とする延
性は、捻回値(100d)で20回以上、また、耐食性
は耐食性倍率で3以上である。
量、C群はCr含有量、D群はV含有量の影響を示した
ものである。E−1はCrおよびVの両元素が添加され
ている。A−1はC量不足のため目標強度に到達してい
ない。一方、A−4は初析セメンタイトが発生したため
、鋼線の捻回値が低い。Cr含有量が1%を超えるC−
4は、パテンティング材の中心偏析部に少量のマルテン
サイトが生成したため、鋼線の捻回値が著しく劣化した
。D群でVを0.38%含有するD−4の捻回値が低い
のも同様の理由による。
を示したものである。F−1は通常のZnめっきである
。F−2は、Al濃度が2%未満であるため、耐食性倍
率が3に達してしない。Al濃度の上昇により、はじめ
耐食性は向上するが、やがて飽和する傾向を示す。しか
し、F−5は、AL濃度が最も高く、めっき温度が50
0℃に達したため、鋼線強度が目標値以下となり、さら
に捻回特性も劣化した。
範囲でめっきされたものは、いずれも溶融Znめっきの
3倍以上という優れた耐食性を示す。
ある。伸線減面率が20%未満のG−1は強度が目標に
到達しない。一方、伸線減面率が80%を超えるG−5
は捻回値および伸びが目標値を大幅に下回った。
ものである。H−1は300℃未満でブルーイングした
もので、捻回値、伸びともに目標値を大幅に下回ってい
る。
によれば、従来の溶融Znめっきの3倍以上の耐食性を
有する240kgf/mm2 級および260kgf/
mm2 級の高強度ACSR鋼線を製造することが可能
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 C:0.75〜1.0%、Si:0.
15〜1.3%、Mn:0.3 〜1.0%、残部F
e及び不可避的不純物からなる鋼線を、重量比でAlを
2〜12%含有するZn浴を用いて溶融めっき後、総減
面率20〜80%で伸線し、その後、300〜370℃
でブルーイングすることを特徴とする耐食性に優れたA
CSR用高強度Znめっき鋼線の製造方法。 - 【請求項2】 C:0.75〜1.0%、Si:0.
15〜1.3%、Mn:0.3 〜1.0%にCr:
0.1〜1.0 %、V:0.02〜0.30%の1
種又は2種を含有し残部Fe及び不可避的不純物からな
る鋼線を、重量比でAlを2〜12%含有するZn浴を
用いて溶融めっき後、総減面率20〜80%で伸線し、
その後、300〜370℃でブルーイングすることを特
徴とする耐食性に優れたACSR用高強度Znめっき鋼
線の製造方法。 - 【請求項3】 C:0.75〜1.0%、Si:0.
15〜1.3%、Mn:0.3 〜1.0%にAl、
Tiの1種又は2種を0.1%以下含有し残部Fe及び
不可避的不純物からなる鋼線を、重量比でAlを2〜1
2%含有するZn浴を用いて溶融めっき後、総減面率2
0〜80%で伸線し、その後、300〜370℃でブル
ーイングすることを特徴とする耐食性に優れたACSR
用高強度Znめっき鋼線の製造方法。 - 【請求項4】 C:0.75〜1.0%、Si:0.
15〜1.3%、Mn:0.3 〜1.0%にCr:
0.1〜1.0 %、V:0.02〜0.30%の1
種又は2種、及びAl、Tiの1種又は2種を0.1%
以下含有し残部Fe及び不可避的不純物からなる鋼線を
、重量比でAlを2〜12%含有するZn浴を用いて溶
融めっき後、総減面率20〜80%で伸線し、その後、
300〜370℃でブルーイングすることを特徴とする
耐食性に優れたACSR用高強度Znめっき鋼線の製造
方法。
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JP332991A JPH0670268B2 (ja) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | 耐食性に優れたACSR用高強度Znめっき鋼線の製造方法 |
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JP (1) | JPH0670268B2 (ja) |
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