JPH06100934A - 伸線用高炭素鋼線素材の製造方法 - Google Patents
伸線用高炭素鋼線素材の製造方法Info
- Publication number
- JPH06100934A JPH06100934A JP27673392A JP27673392A JPH06100934A JP H06100934 A JPH06100934 A JP H06100934A JP 27673392 A JP27673392 A JP 27673392A JP 27673392 A JP27673392 A JP 27673392A JP H06100934 A JPH06100934 A JP H06100934A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel wire
- wire
- strength
- wire rod
- stock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のコードワイヤーに比べて強度が高くか
つ延性に優れたコードワイヤーを加工熱処理によって製
造する。 【構成】 Ｃ：０.７〜０.９５％を含有する鋼線材を８
５０〜１１００℃の高温オーステナイト域に加熱後、７
５０〜８５０℃の低温オーステナイト域に冷却し、その
低温オーステナイト域において加工度２０％以上の塑性
加工を加えた後、５５０℃以上６５０℃未満の温度域に
連続冷却してその温度域でパーライト変態させる。
つ延性に優れたコードワイヤーを加工熱処理によって製
造する。 【構成】 Ｃ：０.７〜０.９５％を含有する鋼線材を８
５０〜１１００℃の高温オーステナイト域に加熱後、７
５０〜８５０℃の低温オーステナイト域に冷却し、その
低温オーステナイト域において加工度２０％以上の塑性
加工を加えた後、５５０℃以上６５０℃未満の温度域に
連続冷却してその温度域でパーライト変態させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タイヤその他に用いら
れるコードワイヤーに代表される伸線強化型鋼線に用い
られる鋼線素材の製造方法に関し、特に、従来に比べ高
強度で、かつ延性に優れたコードワイヤーを製造するた
めの鋼線素材の製造方法に関する。
れるコードワイヤーに代表される伸線強化型鋼線に用い
られる鋼線素材の製造方法に関し、特に、従来に比べ高
強度で、かつ延性に優れたコードワイヤーを製造するた
めの鋼線素材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にタイヤ用のコードとして使用され
ているのは、０.２φ前後の高炭素鋼製フィラメントを
ストランドに撚ったもので、現在使用されているフィラ
メントの強度は３２０kgf/mm2 前後である。従来のコー
ドワイヤーの製造方法と、それによって得られるコード
ワイヤーの特性は次のとおりである。従来のコードワイ
ヤーの製造方法における製造工程を図５に示す。
ているのは、０.２φ前後の高炭素鋼製フィラメントを
ストランドに撚ったもので、現在使用されているフィラ
メントの強度は３２０kgf/mm2 前後である。従来のコー
ドワイヤーの製造方法と、それによって得られるコード
ワイヤーの特性は次のとおりである。従来のコードワイ
ヤーの製造方法における製造工程を図５に示す。
【０００３】この工程で最終鉛浴パテンティング（Ｌ
Ｐ）において約９００℃に加熱後、６００℃前後の鉛浴
に浸漬しＴＳ＝１２５kg/mm2とした鋼線材を得、これを
酸洗・メッキ後、伸線してＴＳ≒３２０kg/mm2前後のフ
ィラメントを得ていた。この製造工程における処理条件
においては、伸線加工度をさらに上げた強度を得ようと
しても延性低下のため不可能であった。また発明者ら
は、特願平２−３４５２号公報においてＣ＝０.７〜０.
９％を含有する鋼線材をＡｃ3 点上のオーステナイト域
からパーライト変態開始温度を切らない範囲の冷却速度
で冷却して得た過冷オーステナイトをＲｄが２０％以上
となるように加工した後、変態させて、伸線用の鋼線素
材を得る方法を提案したが、この方法では、加工温度が
低く、回復、再結晶が起りにくいため、オーステナイト
中に過剰な加工組織が残りその後のパーライトへの分解
過程において遊離フェライト発生の原因となっていた。
Ｐ）において約９００℃に加熱後、６００℃前後の鉛浴
に浸漬しＴＳ＝１２５kg/mm2とした鋼線材を得、これを
酸洗・メッキ後、伸線してＴＳ≒３２０kg/mm2前後のフ
ィラメントを得ていた。この製造工程における処理条件
においては、伸線加工度をさらに上げた強度を得ようと
しても延性低下のため不可能であった。また発明者ら
は、特願平２−３４５２号公報においてＣ＝０.７〜０.
９％を含有する鋼線材をＡｃ3 点上のオーステナイト域
からパーライト変態開始温度を切らない範囲の冷却速度
で冷却して得た過冷オーステナイトをＲｄが２０％以上
となるように加工した後、変態させて、伸線用の鋼線素
材を得る方法を提案したが、この方法では、加工温度が
低く、回復、再結晶が起りにくいため、オーステナイト
中に過剰な加工組織が残りその後のパーライトへの分解
過程において遊離フェライト発生の原因となっていた。
【０００４】この遊離フェライトは伸線過程での延性低
下や加工硬化の不足の原因となり、高強度化を阻害する
要因であった。このような理由からパテンティング後の
強度１１５kg/mm2クラスの鋼線を、加工度ｌn ε＝４.
９近くまで伸線して４１０kg/mm2クラスのワイヤーが得
られていた。
下や加工硬化の不足の原因となり、高強度化を阻害する
要因であった。このような理由からパテンティング後の
強度１１５kg/mm2クラスの鋼線を、加工度ｌn ε＝４.
９近くまで伸線して４１０kg/mm2クラスのワイヤーが得
られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】伸線ワイヤーの強度は
素材である高炭素線材を伸線していく過程で徐々に高め
られていくが、従来の共析成分を有する１〜２mmの線材
をパテンティング処理して伸線する場合、前述のとおり
ｌn ε＝３.２程度の加工度で到達強度３２０kg/mm2前
後が限界であった。（図１参照）
素材である高炭素線材を伸線していく過程で徐々に高め
られていくが、従来の共析成分を有する１〜２mmの線材
をパテンティング処理して伸線する場合、前述のとおり
ｌn ε＝３.２程度の加工度で到達強度３２０kg/mm2前
後が限界であった。（図１参照）
【０００６】また、特開平２−３４５２５号公報に開示
されるように加工熱処理で結晶粒（パーライトブロッ
ク）を微細化し（５μm 前後）、パーライトラメラ間隔
を粗めに調整（0.１５μm, ＴＳ＝１１５kg/mm2）して
加工度ｌn ε＝４.９近くまで伸線することで、４１０k
g/mm2程度の強度が得られていた。しかし、この方法で
も遊離フェライトが生成し、加工硬化の程度が小さいた
めｌn ε＝４.９という高加工度の伸線が必要となり、
また内部欠陥の原因ともなって延性が低くなるほか、疲
労強度も劣化していた。
されるように加工熱処理で結晶粒（パーライトブロッ
ク）を微細化し（５μm 前後）、パーライトラメラ間隔
を粗めに調整（0.１５μm, ＴＳ＝１１５kg/mm2）して
加工度ｌn ε＝４.９近くまで伸線することで、４１０k
g/mm2程度の強度が得られていた。しかし、この方法で
も遊離フェライトが生成し、加工硬化の程度が小さいた
めｌn ε＝４.９という高加工度の伸線が必要となり、
また内部欠陥の原因ともなって延性が低くなるほか、疲
労強度も劣化していた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の従
来の問題点を解決するために鋭意研究の結果、高炭素鋼
を出発材料として、ワイヤー、例えば、コードワイヤ
ー、の強度を、特別の合金成分を添加することなく、加
工熱処理のみにより遊離フェライトを出さずに結晶粒を
微細化し、極力、小さな伸線加工度により、得られる鋼
線素材の引張強さを４１０kg/mm2を越えるレベルに高
め、しかも、疲労強度、延性の向上をも実現することに
成功した。
来の問題点を解決するために鋭意研究の結果、高炭素鋼
を出発材料として、ワイヤー、例えば、コードワイヤ
ー、の強度を、特別の合金成分を添加することなく、加
工熱処理のみにより遊離フェライトを出さずに結晶粒を
微細化し、極力、小さな伸線加工度により、得られる鋼
線素材の引張強さを４１０kg/mm2を越えるレベルに高
め、しかも、疲労強度、延性の向上をも実現することに
成功した。
【０００８】本発明の方法は、以下のとおりである。
Ｃ：０.７〜０.９５％を含有する鋼線素材を高温の８５
０〜１１００℃のオーステナイト域に加熱後、７５０〜
８５０℃の低温のオーステナイト温度域に冷却し、その
低温オーステナイト温度域において加工度２０％以上の
塑性加工を加えた後、５５０℃以上６５０℃未満の温度
域に連続冷却してパーライト変態させることを特徴とす
る伸線強化高強度鋼線用鋼線素材の製造方法。
Ｃ：０.７〜０.９５％を含有する鋼線素材を高温の８５
０〜１１００℃のオーステナイト域に加熱後、７５０〜
８５０℃の低温のオーステナイト温度域に冷却し、その
低温オーステナイト温度域において加工度２０％以上の
塑性加工を加えた後、５５０℃以上６５０℃未満の温度
域に連続冷却してパーライト変態させることを特徴とす
る伸線強化高強度鋼線用鋼線素材の製造方法。
【０００９】
【作 用】まず、本発明の鋼線素材の成分元素の含有量
を数値限定した理由を述べる。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、これより少ない含有量では、目標とする４１
０kg/mm2以上の強度が得られないため、０.７％以上と
した。
を数値限定した理由を述べる。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、これより少ない含有量では、目標とする４１
０kg/mm2以上の強度が得られないため、０.７％以上と
した。
【００１０】また、上限値を０.９５％としたのは、こ
れを越えると初析セメンタイトが析出するほか、オース
テナイトの加工により炭化物の析出とそれに引き続き遊
離フェライトの析出が起こるため、０.９５％以下とし
た。
れを越えると初析セメンタイトが析出するほか、オース
テナイトの加工により炭化物の析出とそれに引き続き遊
離フェライトの析出が起こるため、０.９５％以下とし
た。
【００１１】次にオーステナイト化温度を高温の８５０
〜１１００℃以下の温度域に限定したのは以下の理由に
よる。８５０℃以下では、セメンタイトを安定して固溶
させることが難しいため８５０℃以上とした。また、１
１００℃を越えるとオーステナイトが粗粒化し、その後
の加工熱処理による細粒化の効果が不十分となるため１
１００℃以下とした。
〜１１００℃以下の温度域に限定したのは以下の理由に
よる。８５０℃以下では、セメンタイトを安定して固溶
させることが難しいため８５０℃以上とした。また、１
１００℃を越えるとオーステナイトが粗粒化し、その後
の加工熱処理による細粒化の効果が不十分となるため１
１００℃以下とした。
【００１２】次にオーステナイトを加工する温度域を低
温の７５０〜８５０℃の温度域に限定したのは、以下の
理由による。８５０℃以上では加工後のγの再結晶が早
く、変態後の結晶粒微細化が不十分となるため８５０℃
以下とした。また７５０℃を下回ると、加工により遊離
フェライトが発生するため７５０℃以上とした。図２に
Ｃ ０.８％、Ｓｉ ０.２％、Ｍｎ ０.４％を含む高
炭素鋼の加工温度と遊離フェライト発生の関係を示す。
同図から加工温度が７５０℃より低いと遊離フェライト
が発生することが判る。
温の７５０〜８５０℃の温度域に限定したのは、以下の
理由による。８５０℃以上では加工後のγの再結晶が早
く、変態後の結晶粒微細化が不十分となるため８５０℃
以下とした。また７５０℃を下回ると、加工により遊離
フェライトが発生するため７５０℃以上とした。図２に
Ｃ ０.８％、Ｓｉ ０.２％、Ｍｎ ０.４％を含む高
炭素鋼の加工温度と遊離フェライト発生の関係を示す。
同図から加工温度が７５０℃より低いと遊離フェライト
が発生することが判る。
【００１３】次に、オーステナイトを加工する際の加工
度を２０％以上としたのは、以下の理由による。すなわ
ち、図３に示すように図２と同じＣ ０.８％、Ｓｉ
０.２％、Ｍｎ ０.４％を含む高炭素鋼の加工度が２０
％を下回ると変態後のパーライトブロックサイズが十分
に微細化されないため、２０％以上とした。
度を２０％以上としたのは、以下の理由による。すなわ
ち、図３に示すように図２と同じＣ ０.８％、Ｓｉ
０.２％、Ｍｎ ０.４％を含む高炭素鋼の加工度が２０
％を下回ると変態後のパーライトブロックサイズが十分
に微細化されないため、２０％以上とした。
【００１４】次にオーステナイト加工後、５５０℃以上
６５０℃未満の温度域に連続冷却するとしたのは以下の
理由による。すなわち、６５０℃を越えて変態を開始す
ると、パーライトが粗くなり、十分な強度が得られず、
また、５５０℃を下回るとバーライト中にベーナイトが
混入し伸線加工性が劣化するため、５５０℃以上とし
た。
６５０℃未満の温度域に連続冷却するとしたのは以下の
理由による。すなわち、６５０℃を越えて変態を開始す
ると、パーライトが粗くなり、十分な強度が得られず、
また、５５０℃を下回るとバーライト中にベーナイトが
混入し伸線加工性が劣化するため、５５０℃以上とし
た。
【００１５】
【実施例】本発明の具体的な実施例を以下に示す。表１
に示すNo.１〜No.４の鋼を１５０kg真空溶解炉で溶解
し、その後鍛造、圧延により５.５φの線素材を得た。
この線素材を直径３.３〜１.６５φまで伸線した後、図
４の加工熱処理装置において、母材Ｗとして一旦ボビン
に巻回した。母材Ｗは順次圧延機１、高温のオーステナ
イト域での溶体化処理のための加熱装置２、塑性加工の
ために低温のオーステナイト域へ冷却する冷却装置３を
通過させ、最終圧延機４で所定の直径と所定の加工組織
をもつように圧延し、徐冷装置５内で所定のパーライト
変態を行なわせ、最終的に直径１.４８φの熱処理線材
Ｐが得られた。このあと、酸洗・潤滑・伸線を行い、得
られたワイヤーについて引張り試験、捻回試験、疲労試
験等による評価を行った。
に示すNo.１〜No.４の鋼を１５０kg真空溶解炉で溶解
し、その後鍛造、圧延により５.５φの線素材を得た。
この線素材を直径３.３〜１.６５φまで伸線した後、図
４の加工熱処理装置において、母材Ｗとして一旦ボビン
に巻回した。母材Ｗは順次圧延機１、高温のオーステナ
イト域での溶体化処理のための加熱装置２、塑性加工の
ために低温のオーステナイト域へ冷却する冷却装置３を
通過させ、最終圧延機４で所定の直径と所定の加工組織
をもつように圧延し、徐冷装置５内で所定のパーライト
変態を行なわせ、最終的に直径１.４８φの熱処理線材
Ｐが得られた。このあと、酸洗・潤滑・伸線を行い、得
られたワイヤーについて引張り試験、捻回試験、疲労試
験等による評価を行った。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１のNo.１〜No.４で得られたワイヤーの
各試験値に及ぼすＣ量の影響を調べた。さらにNo.５〜N
o.８で加熱温度の影響を調べた。No.９〜No.１２はオー
ステナィトの加工温度の影響を調べた。No.１３〜No.１
６ではオーステナィトを加工する際の加工度の影響を調
べた。
各試験値に及ぼすＣ量の影響を調べた。さらにNo.５〜N
o.８で加熱温度の影響を調べた。No.９〜No.１２はオー
ステナィトの加工温度の影響を調べた。No.１３〜No.１
６ではオーステナィトを加工する際の加工度の影響を調
べた。
【００１８】また、No.１７〜No.１９ではオーステナィ
ト加工後の変態温度の影響を調べた。各々の実施例によ
り得られた評価試験の結果を表２に示す。
ト加工後の変態温度の影響を調べた。各々の実施例によ
り得られた評価試験の結果を表２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２より、本発明の実施例では、強度、延
性、疲労特性とも、比較例より優れたワイヤーが得られ
ていることが判明した。
性、疲労特性とも、比較例より優れたワイヤーが得られ
ていることが判明した。
【００２１】
【発明の効果】本発明の方法によれば、特に合金元素を
添加することなく、炭素を０.７〜０.９５％含有する高
炭素普通鋼を出発材料として、これを加工熱処理するだ
けで、高強度（ＴＳ４１０kg/mm2以上）、高延性（ＲＡ
４０％以上、捻回値（ＴＮ）２０以上）、高疲労強度
（σw１２０kg/mm2以上）のワイヤーが得られ、その効
果はきわめて大きいものである。
添加することなく、炭素を０.７〜０.９５％含有する高
炭素普通鋼を出発材料として、これを加工熱処理するだ
けで、高強度（ＴＳ４１０kg/mm2以上）、高延性（ＲＡ
４０％以上、捻回値（ＴＮ）２０以上）、高疲労強度
（σw１２０kg/mm2以上）のワイヤーが得られ、その効
果はきわめて大きいものである。
【図１】従来の鉛浴パテンティング（ＬＰ）〜伸線法に
より得られたワイヤーの加工度と引張強さ、加工度と絞
りとの関係を示す図である。
より得られたワイヤーの加工度と引張強さ、加工度と絞
りとの関係を示す図である。
【図２】オーステナイト加工温度と発生する遊離フェラ
イトの体積率の関係を示す図である。
イトの体積率の関係を示す図である。
【図３】オーステナイト加工度とパーライトブロックサ
イズの関係を示す図である。
イズの関係を示す図である。
【図４】本発明の実施例において用いた加工熱処理装置
を示す図である。
を示す図である。
【図５】従来の高炭素鋼線材の鉛浴パテンティング法に
よるワイヤーの製造工程を示す図である。
よるワイヤーの製造工程を示す図である。
Ｗ 母材 Ｐ 熱処理線材 １ 圧延機 ２ 加熱装置 ３ 冷却装置 ４ 圧延機 ５ 徐冷装置
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃ：０.７〜０.９５％を含有する鋼線材
を８５０〜１１００℃の高温オーステナイト域に加熱
後、７５０〜８５０℃の低温オーステナイト域に冷却
し、その低温オーステナイト域において加工度２０％以
上の塑性加工を加えた後、５５０℃以上６５０℃未満の
温度域に連続冷却してその温度域でパーライト変態させ
ることを特徴とする伸線強化高強度鋼線用鋼線素材の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27673392A JPH06100934A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 伸線用高炭素鋼線素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27673392A JPH06100934A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 伸線用高炭素鋼線素材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06100934A true JPH06100934A (ja) | 1994-04-12 |
Family
ID=17573589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27673392A Pending JPH06100934A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 伸線用高炭素鋼線素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100934A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6565675B1 (en) * | 1999-08-12 | 2003-05-20 | Bridgestone Corporation | Steel wire and method of producing the same and pneumatic tire using the same |
| CN103194582A (zh) * | 2013-04-22 | 2013-07-10 | 江阴法尔胜线材制品有限公司 | 一种超细碳素钢丝的生产方法 |
| CN105779725A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-07-20 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种消除低碳钢表面细晶粒的盘条轧制方法 |
| CN106011448A (zh) * | 2016-08-08 | 2016-10-12 | 马鞍山法尔盛科技有限公司 | 一种磷化钢丝加工工艺 |
-
1992
- 1992-09-22 JP JP27673392A patent/JPH06100934A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6565675B1 (en) * | 1999-08-12 | 2003-05-20 | Bridgestone Corporation | Steel wire and method of producing the same and pneumatic tire using the same |
| CN103194582A (zh) * | 2013-04-22 | 2013-07-10 | 江阴法尔胜线材制品有限公司 | 一种超细碳素钢丝的生产方法 |
| CN105779725A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-07-20 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种消除低碳钢表面细晶粒的盘条轧制方法 |
| CN106011448A (zh) * | 2016-08-08 | 2016-10-12 | 马鞍山法尔盛科技有限公司 | 一种磷化钢丝加工工艺 |
| CN106011448B (zh) * | 2016-08-08 | 2018-09-11 | 马鞍山法尔盛科技有限公司 | 一种磷化钢丝加工工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0730394B2 (ja) | スチ−ルワイヤ−の製造方法 | |
| JPH06322480A (ja) | 伸線強化高強度鋼線用線材およびその製造方法 | |
| JP3517252B2 (ja) | 鋼線の熱処理方法 | |
| US5156692A (en) | Process for manufacturing steel wires for use in wire drawing | |
| JP3153618B2 (ja) | 過共析鋼線材の製造方法 | |
| JP3965010B2 (ja) | 高強度直接パテンティング線材およびその製造方法 | |
| JPH06100934A (ja) | 伸線用高炭素鋼線素材の製造方法 | |
| JPH083640A (ja) | 高張力非調質ボルトの製造方法 | |
| JPH07268546A (ja) | 二層組織構造を有する高炭素鋼線材およびその製造方法 | |
| JP2544867B2 (ja) | 過共析鋼線材の製造方法 | |
| JP3216404B2 (ja) | 伸線強化高強度鋼線用線材の製造方法 | |
| JP3250247B2 (ja) | 伸線用高炭素鋼線材の製造方法 | |
| JPH06346146A (ja) | 冷間成形コイルばね用線材の製造方法と装置 | |
| JPH04346618A (ja) | 伸線鋼線材 | |
| JPH0115563B2 (ja) | ||
| JP3300932B2 (ja) | 高張力鋼線の製造方法 | |
| JPH10183242A (ja) | 高強度鋼線の製造方法 | |
| JPH05156369A (ja) | スチールコードの製造方法 | |
| JPH0673502A (ja) | 伸線加工性に優れた高炭素鋼線材または鋼線およびその製造方法 | |
| JPH06330240A (ja) | 伸線加工性に優れた高炭素鋼線材または鋼線およびその製造方法 | |
| JPH0525941B2 (ja) | ||
| JPH02274810A (ja) | 高張力非調質ボルトの製造法 | |
| JPH04280920A (ja) | 伸線用鋼線材の製造装置 | |
| JPS62139818A (ja) | 高強度高靭性線材の製造方法 | |
| JP3176465B2 (ja) | 過共析鋼線材の製造方法 |