JPH05117764A - 高強度ビードワイヤの製造方法 - Google Patents
高強度ビードワイヤの製造方法Info
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- JPH05117764A JPH05117764A JP27807491A JP27807491A JPH05117764A JP H05117764 A JPH05117764 A JP H05117764A JP 27807491 A JP27807491 A JP 27807491A JP 27807491 A JP27807491 A JP 27807491A JP H05117764 A JPH05117764 A JP H05117764A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、過共析鋼における粒界初析
セメンタイトの生成を完全に阻止し、かつ熱処理材の組
織を改良することによりビードワイヤ用高強度鋼線の製
造方法を提供することにある。 【構成】 重量比で Ｃ ：０．９０〜１．２５％、 Ｓｉ：０．１５〜１．５％、 Ｍｎ：０．３〜１．０％、 Ｃｒ：０．１〜１．０％、 残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼線を加熱して
オーステナイト化した後、３５０〜４００℃に保持され
た冷媒中で焼入れし、引き続き該冷媒中で恒温変態を完
了させることによりベイナイト組織とし、次いで加工度
８０〜８５％で伸線加工を施し、さらに伸線加工後の鋼
線を３５０〜４５０℃でブルーイングすることを特徴と
する高強度ビードワイヤの製造方法。
セメンタイトの生成を完全に阻止し、かつ熱処理材の組
織を改良することによりビードワイヤ用高強度鋼線の製
造方法を提供することにある。 【構成】 重量比で Ｃ ：０．９０〜１．２５％、 Ｓｉ：０．１５〜１．５％、 Ｍｎ：０．３〜１．０％、 Ｃｒ：０．１〜１．０％、 残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼線を加熱して
オーステナイト化した後、３５０〜４００℃に保持され
た冷媒中で焼入れし、引き続き該冷媒中で恒温変態を完
了させることによりベイナイト組織とし、次いで加工度
８０〜８５％で伸線加工を施し、さらに伸線加工後の鋼
線を３５０〜４５０℃でブルーイングすることを特徴と
する高強度ビードワイヤの製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車タイヤ用高強度
ビードワイヤ、さらに詳しくは引張強さ２５０ｋｇｆ／
ｍｍ2 以上の高強度ビードワイヤの製造方法に関する。
ビードワイヤ、さらに詳しくは引張強さ２５０ｋｇｆ／
ｍｍ2 以上の高強度ビードワイヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビードワイヤは、通常、高炭素鋼線にパ
テンティング処理を施して微細パーライト組織としたの
ち、伸線加工およびブルーイング処理工程を経て製造さ
れている。ビードワイヤ等の高炭素鋼線の強度を上げる
方策として、Ｃ含有率を上げることは、安価で高い効果
が得られるため工業的には最も望ましい方法である。し
かし、過共析領域、すなわち、通常、Ｃが０．９％を超
える領域では、パテンティング時に旧オーステナイト粒
界に沿って脆い初析セメンタイトがネットワーク状に生
成する。このため、伸線加工時、初析セメンタイトに沿
った粒界割れが発生しやすくなり、高減面率の伸線加工
は不可能となる。
テンティング処理を施して微細パーライト組織としたの
ち、伸線加工およびブルーイング処理工程を経て製造さ
れている。ビードワイヤ等の高炭素鋼線の強度を上げる
方策として、Ｃ含有率を上げることは、安価で高い効果
が得られるため工業的には最も望ましい方法である。し
かし、過共析領域、すなわち、通常、Ｃが０．９％を超
える領域では、パテンティング時に旧オーステナイト粒
界に沿って脆い初析セメンタイトがネットワーク状に生
成する。このため、伸線加工時、初析セメンタイトに沿
った粒界割れが発生しやすくなり、高減面率の伸線加工
は不可能となる。
【０００３】従来、過共析鋼の伸線加工性を向上させる
方法として、熱処理ないしは合金元素の添加により初析
セメンタイトの生成を抑制する方法、あるいは伸線方法
を工夫することにより初析セメンタイト起因の延性劣化
を防止する方法が開発されている。たとえば、特公昭５
６−８８９３号公報には、熱処理により組織を粒状セメ
ンタイトの分散したパーライト組織に変える方法が開示
されている。これは、過共析鋼線をオーステナイト化
後、油焼入れ処理してマルテンサイト組織とした後、７
７０〜９３０℃の温度域に急速加熱して粒状セメンタイ
トを析出せしめ、目標加熱温度に到達後、直ちに５３５
〜６６０℃の温度でパテンティング処理する方法であ
る。この方法は、伸線加工限界を高める方法としてはす
ぐれているが、粒状化したセメンタイトは層状に発達し
たセメンタイトと異なり、強化への寄与が小さい（パテ
ンティング後の強度が低く、伸線時の加工硬化も小さ
い）ため、Ｃ含有率を高めた効果を生かすことができな
い。
方法として、熱処理ないしは合金元素の添加により初析
セメンタイトの生成を抑制する方法、あるいは伸線方法
を工夫することにより初析セメンタイト起因の延性劣化
を防止する方法が開発されている。たとえば、特公昭５
６−８８９３号公報には、熱処理により組織を粒状セメ
ンタイトの分散したパーライト組織に変える方法が開示
されている。これは、過共析鋼線をオーステナイト化
後、油焼入れ処理してマルテンサイト組織とした後、７
７０〜９３０℃の温度域に急速加熱して粒状セメンタイ
トを析出せしめ、目標加熱温度に到達後、直ちに５３５
〜６６０℃の温度でパテンティング処理する方法であ
る。この方法は、伸線加工限界を高める方法としてはす
ぐれているが、粒状化したセメンタイトは層状に発達し
たセメンタイトと異なり、強化への寄与が小さい（パテ
ンティング後の強度が低く、伸線時の加工硬化も小さ
い）ため、Ｃ含有率を高めた効果を生かすことができな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来技術では、過共析鋼を高強度ビードワイヤの製造に供
することはできない。本発明の目的は、過共析鋼におけ
る粒界初析セメンタイトの生成を完全に阻止し、かつ熱
処理材の組織を改良することによりビードワイヤ用高強
度鋼線の製造技術を提供することにある。
来技術では、過共析鋼を高強度ビードワイヤの製造に供
することはできない。本発明の目的は、過共析鋼におけ
る粒界初析セメンタイトの生成を完全に阻止し、かつ熱
処理材の組織を改良することによりビードワイヤ用高強
度鋼線の製造技術を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用】すなわち、本
発明の要旨とするところは、重量比で Ｃ ：０．９０〜１．２５％、 Ｓｉ：０．１５〜１．５％、 Ｍｎ：０．３〜１．０％、 Ｃｒ：０．１〜１．０％、 残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼線を加熱して
オーステナイト化した後、３５０〜４００℃に保持され
た冷媒中で焼入れし、引き続き該冷媒中で恒温変態を完
了させることによりベイナイト組織とし、次いで加工度
８０〜８５％で伸線加工を施し、さらに伸線加工後の鋼
線を３５０〜４５０℃でブルーイングすることを特徴と
する高強度ビードワイヤの製造方法にある。
発明の要旨とするところは、重量比で Ｃ ：０．９０〜１．２５％、 Ｓｉ：０．１５〜１．５％、 Ｍｎ：０．３〜１．０％、 Ｃｒ：０．１〜１．０％、 残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼線を加熱して
オーステナイト化した後、３５０〜４００℃に保持され
た冷媒中で焼入れし、引き続き該冷媒中で恒温変態を完
了させることによりベイナイト組織とし、次いで加工度
８０〜８５％で伸線加工を施し、さらに伸線加工後の鋼
線を３５０〜４５０℃でブルーイングすることを特徴と
する高強度ビードワイヤの製造方法にある。
【０００６】以下に、本発明を詳細に説明する。はじめ
に、本発明の成分限定理由について説明する。Ｃはベイ
ナイトの強度を上げるための有効かつ経済的な元素であ
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、ベイナイト組織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含有量は高い方が有利であ
り、本発明では０．９０％以上とする。一方、Ｃ含有率
が１．２５％を超した場合、旧オーステナイト粒界にフ
ィルム状の初析セメンタイトが発生し、伸線加工性が著
しく劣化する。このため、Ｃ含有率の上限は１．２５％
とする。
に、本発明の成分限定理由について説明する。Ｃはベイ
ナイトの強度を上げるための有効かつ経済的な元素であ
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、ベイナイト組織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含有量は高い方が有利であ
り、本発明では０．９０％以上とする。一方、Ｃ含有率
が１．２５％を超した場合、旧オーステナイト粒界にフ
ィルム状の初析セメンタイトが発生し、伸線加工性が著
しく劣化する。このため、Ｃ含有率の上限は１．２５％
とする。
【０００７】Ｓｉは脱酸剤として０．１５％以上添加す
る。一方、Ｓｉは合金元素として、フェライトに固溶し
て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時の強度低
下を低減させる効果を有するために、高強度鋼線の製造
には不可欠な元素である。しかし、Ｓｉ含有率が１．５
％を超えると、伸線後の鋼線の延性が低下するため、
１．５％を上限とする。
る。一方、Ｓｉは合金元素として、フェライトに固溶し
て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時の強度低
下を低減させる効果を有するために、高強度鋼線の製造
には不可欠な元素である。しかし、Ｓｉ含有率が１．５
％を超えると、伸線後の鋼線の延性が低下するため、
１．５％を上限とする。
【０００８】Ｍｎも脱酸剤として０．３％以上添加す
る。また、Ｍｎは焼入れ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、
中心偏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。
る。また、Ｍｎは焼入れ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、
中心偏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。
【０００９】ＣｒはＴＴＴ線図のノーズ温度を上昇させ
ることによりパーライトの生成を抑え、逆にベイナイト
の生成を促進させる効果を有する。このため、Ｃｒ含有
率を０．１％以上とする。Ｃｒ含有率が０．１％未満で
はその効果が十分でなく、一方、１．０％を超えるとベ
イナイト変態に要する時間が長くなり、生産性が著しく
低下するため、１．０％を上限とする。
ることによりパーライトの生成を抑え、逆にベイナイト
の生成を促進させる効果を有する。このため、Ｃｒ含有
率を０．１％以上とする。Ｃｒ含有率が０．１％未満で
はその効果が十分でなく、一方、１．０％を超えるとベ
イナイト変態に要する時間が長くなり、生産性が著しく
低下するため、１．０％を上限とする。
【００１０】以上の組成の鋼線を加熱し、オーステナイ
ト化した後、３５０〜４００℃に保持された冷媒中にて
焼入れし、ベイナイト変態させる。冷媒には、溶融鉛、
溶融塩、流動層等が使用される。冷媒温度が３５０℃未
満では、変態にきわめて長時間を要するため、工業的に
不利となるので、３５０℃を下限温度とする。一方、４
００℃を超えると、強度低下が大きく、伸線後、目標強
度を確保できないため、４００℃を上限とする。
ト化した後、３５０〜４００℃に保持された冷媒中にて
焼入れし、ベイナイト変態させる。冷媒には、溶融鉛、
溶融塩、流動層等が使用される。冷媒温度が３５０℃未
満では、変態にきわめて長時間を要するため、工業的に
不利となるので、３５０℃を下限温度とする。一方、４
００℃を超えると、強度低下が大きく、伸線後、目標強
度を確保できないため、４００℃を上限とする。
【００１１】次に、本発明における熱処理後の加工条件
について説明する。恒温変態によりベイナイト組織とし
た鋼線に、加工度（断面減少率）８０〜８５％の伸線加
工を施す。加工度が８０％未満では、加工硬化量が不足
し目標とする強度が得られないため、８０％を下限と
し、一方、８５％を超えると延性が低下し、ブルーイン
グ後の鋼線（ビードワイヤ）の伸びが不足するため、８
５％を上限とする。
について説明する。恒温変態によりベイナイト組織とし
た鋼線に、加工度（断面減少率）８０〜８５％の伸線加
工を施す。加工度が８０％未満では、加工硬化量が不足
し目標とする強度が得られないため、８０％を下限と
し、一方、８５％を超えると延性が低下し、ブルーイン
グ後の鋼線（ビードワイヤ）の伸びが不足するため、８
５％を上限とする。
【００１２】伸線後の鋼線にはブルーイングを行う。ブ
ルーイングの目的は、鋼線に必要な伸びを付与すること
であり、通常、鋼線を溶融鉛ないしは流動層中を連続的
に通過させる方法で行われる。ブルーイング温度は、３
５０℃未満では必要な伸びが得られず、一方、４５０℃
を超えると強度が低下するのみならず、捻回値も低下す
る。このため、ブルーイング温度の下限および上限は、
それぞれ３５０℃および４５０℃とする。
ルーイングの目的は、鋼線に必要な伸びを付与すること
であり、通常、鋼線を溶融鉛ないしは流動層中を連続的
に通過させる方法で行われる。ブルーイング温度は、３
５０℃未満では必要な伸びが得られず、一方、４５０℃
を超えると強度が低下するのみならず、捻回値も低下す
る。このため、ブルーイング温度の下限および上限は、
それぞれ３５０℃および４５０℃とする。
【００１３】
【実施例】以下、２５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の引張強さ
を有する高強度ビードワイヤの製造結果について説明す
る。なお、ビードワイヤの目標とする延性は、伸びが７
％以上、捻回値が３０回以上である。表１に示す化学成
分の直径２．１０〜２．７０ｍｍの鋼線を、鉛浴中で恒
温変態後、伸線加工により直径１．００ｍｍの細線とし
た。次に、これらを３４０〜４６０℃に保持した鉛浴中
で１５秒ブルーイングし、その後、置換めっき法により
ブロンズめっきを行って高強度ビードワイヤを製造し
た。
を有する高強度ビードワイヤの製造結果について説明す
る。なお、ビードワイヤの目標とする延性は、伸びが７
％以上、捻回値が３０回以上である。表１に示す化学成
分の直径２．１０〜２．７０ｍｍの鋼線を、鉛浴中で恒
温変態後、伸線加工により直径１．００ｍｍの細線とし
た。次に、これらを３４０〜４６０℃に保持した鉛浴中
で１５秒ブルーイングし、その後、置換めっき法により
ブロンズめっきを行って高強度ビードワイヤを製造し
た。
【００１４】表１、表２（表１のつづき）には、鋼の化
学成分、恒温変態温度、伸線加工度、ブルーイング温度
およびビードワイヤの機械的性質を示す。Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄの各群は、主として、それぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ
含有率の影響を示したものである。Ｃ含有率が０．８７
％（Ａ−１）では目標強度が得られず、一方、１．３５
％（Ａ−７）では初析セメンタイトが生成し、伸線でき
なかった。
学成分、恒温変態温度、伸線加工度、ブルーイング温度
およびビードワイヤの機械的性質を示す。Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄの各群は、主として、それぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ
含有率の影響を示したものである。Ｃ含有率が０．８７
％（Ａ−１）では目標強度が得られず、一方、１．３５
％（Ａ−７）では初析セメンタイトが生成し、伸線でき
なかった。
【００１５】Ｓｉ含有率の増加により強度は増大する
が、１．６３％（Ｂ−４）では延性不足となり、めっき
鋼線の伸びおよび捻回値が低下した。Ｍｎが１．０６％
（Ｃ−３）の場合は、中心偏析部に生成したマルテンサ
イトにより、めっき鋼線の伸びおよび捻回値は著しく低
下した。Ｃｒ含有率は０．０５％（Ｄ−１）ではその効
果が小さく、目標とする伸びが得られない。一方、１．
２０％（Ｄ−７）では、変態時間不足のためパテンティ
ング組織にマルテンサイトが発生したため、断線が頻発
し、伸び、捻回値も著しく劣化した。
が、１．６３％（Ｂ−４）では延性不足となり、めっき
鋼線の伸びおよび捻回値が低下した。Ｍｎが１．０６％
（Ｃ−３）の場合は、中心偏析部に生成したマルテンサ
イトにより、めっき鋼線の伸びおよび捻回値は著しく低
下した。Ｃｒ含有率は０．０５％（Ｄ−１）ではその効
果が小さく、目標とする伸びが得られない。一方、１．
２０％（Ｄ−７）では、変態時間不足のためパテンティ
ング組織にマルテンサイトが発生したため、断線が頻発
し、伸び、捻回値も著しく劣化した。
【００１６】従来法（Ｅ−１およびＦ−１）は、特公昭
５６−８８９３号公報に開示された方法であり、過共析
鋼線をオーステナイト化後油焼入れし、その後、高周波
加熱により９１０℃に急速加熱して粒状化セメンタイト
を析出させ、直ちに６００℃で鉛パテンティング処理を
行った。Ａ−６は、鉛浴温度が３５０℃未満の場合、ま
たＡ−５は、鉛浴温度が４００℃を超える場合である。
前者は伸びが不足し、一方、後者は強度が目標に未達で
ある。
５６−８８９３号公報に開示された方法であり、過共析
鋼線をオーステナイト化後油焼入れし、その後、高周波
加熱により９１０℃に急速加熱して粒状化セメンタイト
を析出させ、直ちに６００℃で鉛パテンティング処理を
行った。Ａ−６は、鉛浴温度が３５０℃未満の場合、ま
たＡ−５は、鉛浴温度が４００℃を超える場合である。
前者は伸びが不足し、一方、後者は強度が目標に未達で
ある。
【００１７】Ａ−３は、伸線加工度が８０％未満の場
合、またＤ−４は伸線加工度が８５％を超える場合であ
り、前者は強度、後者は伸びおよび捻回値が目標値を下
まわった。Ｄ−３は、ブルーイング温度が３５０℃未満
の場合、またＢ−２およびＤ−６はブルーイング温度が
４５０℃を超える場合であり、前者は伸びおよび捻回値
が不足し、一方、後者は強度が目標を下まわった。
合、またＤ−４は伸線加工度が８５％を超える場合であ
り、前者は強度、後者は伸びおよび捻回値が目標値を下
まわった。Ｄ−３は、ブルーイング温度が３５０℃未満
の場合、またＢ−２およびＤ−６はブルーイング温度が
４５０℃を超える場合であり、前者は伸びおよび捻回値
が不足し、一方、後者は強度が目標を下まわった。
【００１８】本発明に従って製造されたビードワイヤ
は、いずれも２５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の強度を有し、
従来法で製造されたものに比べて強度が高く、かつ高強
度であるにもかかわらず、延性、特に伸びが８％以上と
優れている。
は、いずれも２５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の強度を有し、
従来法で製造されたものに比べて強度が高く、かつ高強
度であるにもかかわらず、延性、特に伸びが８％以上と
優れている。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来より強度が高く、かつ伸びの優れたビードワイヤを
製造することが可能である。
従来より強度が高く、かつ伸びの優れたビードワイヤを
製造することが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/18 7217−4Ｋ (72)発明者 川名 章文 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内
Claims (1)
- 【請求項１】 重量比でＣ ：０．９０〜１．２５％、 Ｓｉ：０．１５〜１．５％、 Ｍｎ：０．３〜１．０％、 Ｃｒ：０．１〜１．０％、残部Ｆｅおよび不可避的不純
物からなる鋼線を加熱してオーステナイト化した後、３
５０〜４００℃に保持された冷媒中で焼入れし、引き続
き該冷媒中で恒温変態を完了させることによりベイナイ
ト組織とし、次いで加工度８０〜８５％で伸線加工を施
し、さらに伸線加工後の鋼線を３５０〜４５０℃でブル
ーイングすることを特徴とする高強度ビードワイヤの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3278074A JP2652099B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 高強度ビードワイヤの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3278074A JP2652099B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 高強度ビードワイヤの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05117764A true JPH05117764A (ja) | 1993-05-14 |
| JP2652099B2 JP2652099B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=17592289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3278074A Expired - Lifetime JP2652099B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 高強度ビードワイヤの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2652099B2 (ja) |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2008038199A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Bridgestone Corp | 金属線材の延性回復方法 |
| WO2015133614A1 (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-11 | 新日鐵住金株式会社 | 伸線加工性に優れた高炭素鋼線材とその製造方法 |
| CN108060360A (zh) * | 2016-11-07 | 2018-05-22 | 株式会社Posco | 抗疲劳性优良的高强度钢丝及其制造方法 |
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| JPS6365020A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-23 | Daido Steel Co Ltd | 急速加熱焼入用表面硬化処理鋼の製造方法 |
| JPH02125813A (ja) * | 1988-11-01 | 1990-05-14 | Sugita Seisen Kojo:Kk | ばね用オイルテンパー硬引丸鋼線並びにばねの製造方法 |
-
1991
- 1991-10-24 JP JP3278074A patent/JP2652099B2/ja not_active Expired - Lifetime
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