JPH04247825A - 溶接性のすぐれたpc鋼線用線材の製造法 - Google Patents

溶接性のすぐれたpc鋼線用線材の製造法

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JPH04247825A
JPH04247825A JP662291A JP662291A JPH04247825A JP H04247825 A JPH04247825 A JP H04247825A JP 662291 A JP662291 A JP 662291A JP 662291 A JP662291 A JP 662291A JP H04247825 A JPH04247825 A JP H04247825A
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JP
Japan
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weldability
steel
wire rod
wire
temperature
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Withdrawn
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JP662291A
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English (en)
Inventor
Akifumi Kawana
章文 川名
Hiroshi Oba
浩 大羽
Yukio Ochiai
落合 征雄
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はPC鋼線およびバネに供
せられるところの溶接性のすぐれたPC鋼線用線材の製
造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】PCコンクリート部材、構造物に用いら
れるPC鋼線は近年需要が急激に伸び、要求される特性
値も高度化しつつある。現行のこれらPC鋼線は、使用
される線材がJIS規格に定められたピアノ線材又は硬
鋼線材で、パテンティング熱処理を施し、或いはこれと
類似処理を圧延直後に行ったものは、そのまま酸洗・潤
滑処理を行った後、冷間で伸線加工し、所要のサイズに
仕上げて所定の強度・延性をもたせ、場合によってはパ
テンティング熱処理・伸線加工をくりかえし、次いで用
途によって種々な工程に向けられる。
【0003】従来、PC鋼線用線材の成分設計では、高
強度を得るためにMn、Si等の合金元素を添加して焼
入性を高め、冷却時のパーライト変態開始温度を低くし
て強度を上げることとしてきた。しかし、点溶接時の局
部的溶融凝固過程において、添加された合金の影響で焼
入性が高まり、微細組織になるので局部的な硬化を生ず
る。これにより引張強度が低下し溶接部からの破断が生
じる。
【0004】特開昭48−89816号公報においては
点溶接性の改善を図るため表面性状が点溶接に適するP
C線材の製造法を開示している。これは表面部の炭素当
量を下げるために鋼塊鋳造法で鋳片を製造する方法であ
る。しかし、連続鋳造法ではこの製造法で鋳片を製造す
ることは困難である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、連続鋳造法
によって製造された鋳片から圧延された鋼線用線材の点
溶接性を向上させるために、高温圧延によるオーステナ
イト結晶粒の粗大化を利用した製造法を提供することを
目的とする。つまり、本発明は圧延仕上温度を上昇させ
ることにより、仕上圧延出側のオーステナイト組織を粗
大化させて焼入れ性を増大させ、引張強度の向上を図ろ
うとするもので、これにより従来焼入性を向上させるた
めに添加していた合金元素の添加量を低く抑えることが
でき、そのため溶接性の高いPC鋼線用線材が得られる
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、C:0.02〜0.20wt%、Mn:0.5〜
1.0wt%、Si:0.30〜0.90wt%、Ti
:0.05〜0.25wt%を含有し、残部がFeおよ
び不可避的不純物からなる組成の鋼片を、加熱温度を9
00〜1000℃の範囲に加熱し、線材の仕上圧延速度
を100m/sec 以上、仕上温度を1200〜12
50℃の範囲内で圧延し、得られた圧延条材を850℃
から400℃の間を5〜50℃/sec の冷却速度で
冷却することを特徴とする溶接性のすぐれたPC鋼線用
線材の製造法にある。
【0007】
【作用】本発明におけるPC鋼線用線材の化学成分の限
定理由について述べる。Cは強度を支配する因子であり
、その量が0.02wt%未満では強度が低くなりすぎ
るので0.02wt%を下限とし、0.20wt%を越
えると炭素当量が高くなり溶接性が劣化するため0.2
0wt%を上限とした。
【0008】Mnは脱酸元素であるとともに焼入性を向
上させる元素である。その含有量の上限は溶接性を劣化
させない限界として1.0wt%とし、また下限は焼入
性を確保するために0.5wt%とした。Siは脱酸元
素であるとともに固溶硬化により強度を上げる元素であ
り、0.90wt%まで添加される。これより多く添加
すると、不経済となるから0.90wt%を上限とし、
下限は脱酸に必要な最小量として0.30wt%とした
【0009】Tiは微細な炭・窒化物の析出による析出
硬化、結晶粒微細化による強度上昇および溶接性の向上
等の効果を狙い、線材圧延前の加熱温度の制約と経済的
な理由により添加量は0.05〜0.25wt%とした
。次に、製造条件の限定理由について述べる。線材圧延
における加熱温度は鋼片の成分を均一に固溶させるとと
もに圧延中の鋼材の温度に影響を与える。加熱温度の下
限はオーステナイト化温度以上で鋼片の成分が均一に固
溶し、かつ圧延中の鋼材温度をA1 変態点以上に確保
するために900℃とした。上限はスケールおよび脱炭
層の量を低く抑えるために1000℃とした。
【0010】線材圧延の仕上速度は加工発熱による温度
上昇の大きな要因となる。このことを本発明者等は実験
的に求めた。その内容は図1に示すように、線材圧延仕
上速度の上昇に伴い加工発熱により鋼材の温度が上昇し
ていることがわかる。線材圧延の仕上温度は組織のオー
ステナイト結晶粒度に大きな影響を与え、圧延仕上温度
の上昇により粗粒のオーステナイト結晶粒が得られる。
【0011】圧延仕上温度を1200℃以上にするため
圧延速度の下限は100m/sec とした。また設備
の制約から上限は120m/sec となる。線材圧延
の仕上温度は組織のオーステナイト結晶粒度に大きな影
響を与える。本発明では、オーステナイト結晶粒を粒度
番号8番以下の粗粒にするため、仕上圧延温度の下限を
1200℃とした。他方、上限は線材圧延設備の維持補
修のため1250℃とした。
【0012】850℃から400℃間の冷却速度はパー
ライト変態開始温度を決定する要因であり、下限は変態
開始温度を低く抑えるために5℃/sec とし、上限
は設備の仕様の制限により50℃/sec とした。
【0013】
【実施例】低炭素鋼を250トン転炉で溶製し、脱ガス
処理設備を用いて脱炭ならびに成分調整を行った。表1
に供試鋼の化学成分を示す。表1のA〜Dは本発明鋼の
例、E〜Gは比較鋼の例である。
【0014】E鋼はC量が上限超、F鋼はC量が下限未
満、G鋼はMn量が上限超、H鋼はMn量が下限未満、
I鋼はSi量が上限超、J鋼はSi量が下限未満である
。これらの供試鋼を連続鋳造設備により300×500
mmの寸法の鋳片とし、さらに分塊圧延により122m
m角断面の鋼片を製造した。これらの鋼片を表2に示す
線材圧延条件で加熱後、高速線材圧延シミュレーターに
より直径8mmの線材に圧延し、直接溶融塩浴により冷
却を行った。
【0015】溶接性の試験は、自動鉄筋篭編成機を用い
、外輪筋としてSWM−B(JISG3532)製の3
.2mmφ鋼材を本発明による8mmφ鋼材と点溶接し
、プレヒート、アフターヒートなしの溶接まま(as 
weld )で行った。加圧力は80〜100kg、電
流値は瞬間電流測定機を用い、溶接時間は0.04〜0
.20sec とし、軟鉄線を40mm間隔に溶接して
引張試験を行った。
【0016】引張試験はJISZ2201の2号試験片
を用い、JISZ2241記載の方法で行った。このよ
うにして得られた線材の特性値を表2に併せて示す。N
o. 5〜No. 13は比較例である。No. 5は
加熱温度が低すぎたため仕上圧延温度が低下してオース
テナイト結晶粒が微細となり、溶接性が低下した。
【0017】No. 6は仕上圧延出側速度が遅すぎた
ため仕上圧延温度が低下してオーステナイト結晶粒が微
細となり、溶接性が低下した。No. 7は冷却速度が
遅すぎたためパーライト変態開始温度が上昇し、引張強
度が低下した。No. 8はC量が高すぎたため溶接性
が劣化した。
【0018】No. 9はC量が低すぎたため引張強度
が低下した。No. 10はSi量が高すぎたため炭素
当量が高くなり溶接性が劣化した。No. 11はSi
量が低すぎたため脱酸が不充分で引張強度が低下した。 No. 12はMn量が高すぎたため溶接性が劣化し、
溶接部から破断した。No. 13はMn量が低すぎた
ため引張強度が低下した。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明法にしたがって
製造されたPC鋼線用線材は、従来法によるものに比べ
て、より一段と溶接性が向上しており、これによりPC
鋼線製造時の溶接性にすぐれた線材を製造することがで
きる。かくしてPC鋼線製造時の作業性を向上でき、生
産能力を飛躍的に上昇させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】線材仕上圧延における圧延速度と鋼材の温度の
関係を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  C:0.02〜0.20wt%、Mn
    :0.5〜1.0wt%、Si:0.30〜0.90w
    t%、Ti:0.05〜0.25wt%を含有し、残部
    がFeおよび不可避的不純物からなる組成の鋼片を、加
    熱温度を900〜1000℃の範囲で加熱し、線材の仕
    上圧延速度を100m/sec 以上、仕上温度を12
    00〜1250℃の範囲内で圧延し、得られた圧延条材
    を850℃から400℃の間を5〜50℃/sec の
    冷却速度で冷却することを特徴とする溶接性のすぐれた
    PC鋼線用線材の製造法。
JP662291A 1991-01-23 1991-01-23 溶接性のすぐれたpc鋼線用線材の製造法 Withdrawn JPH04247825A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100340643B1 (ko) * 1997-07-02 2002-07-18 이구택 용접봉용 선재의 제조방법
KR100910494B1 (ko) * 2007-12-26 2009-07-31 주식회사 포스코 용접봉용 선재의 제조방법
CN112962027A (zh) * 2021-02-01 2021-06-15 建龙北满特殊钢有限责任公司 一种合金结构钢的优化加工方法

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KR100340643B1 (ko) * 1997-07-02 2002-07-18 이구택 용접봉용 선재의 제조방법
KR100910494B1 (ko) * 2007-12-26 2009-07-31 주식회사 포스코 용접봉용 선재의 제조방법
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