JPH06306481A - 流動層を用いた鋼線の熱処理方法 - Google Patents
流動層を用いた鋼線の熱処理方法Info
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- JPH06306481A JPH06306481A JP9621993A JP9621993A JPH06306481A JP H06306481 A JPH06306481 A JP H06306481A JP 9621993 A JP9621993 A JP 9621993A JP 9621993 A JP9621993 A JP 9621993A JP H06306481 A JPH06306481 A JP H06306481A
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- steel wire
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 細径鋼線の鉛パテンティングと同等以上の特
性を有する流動層鉛パテンティングの方法を提供する。 【構成】 重量％で、Ｃ：０．６〜０．８５％、Ｓｉ：
０．３〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％を含有し、
残部が不可避的不純物からなる鋼を用い、線材圧延で
５．５mm線材とした後、伸線加工を行い２mm以下のワイ
ヤとする。これらのワイヤに対し恒温変態のノーズ温度
（ＴN ）−１００℃からＴN −４０℃の範囲に流動層温
度の設定を行って熱処理を行い、表層部をベイナイト組
織とし、鋼線内部はパーライト組織とすることを特徴と
し、鉛パテンティングと同等以上の特性を有する流動層
を用いた鋼線の熱処理方法。
性を有する流動層鉛パテンティングの方法を提供する。 【構成】 重量％で、Ｃ：０．６〜０．８５％、Ｓｉ：
０．３〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％を含有し、
残部が不可避的不純物からなる鋼を用い、線材圧延で
５．５mm線材とした後、伸線加工を行い２mm以下のワイ
ヤとする。これらのワイヤに対し恒温変態のノーズ温度
（ＴN ）−１００℃からＴN −４０℃の範囲に流動層温
度の設定を行って熱処理を行い、表層部をベイナイト組
織とし、鋼線内部はパーライト組織とすることを特徴と
し、鉛パテンティングと同等以上の特性を有する流動層
を用いた鋼線の熱処理方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は線径が２mm以下の鋼線を
パテンティング処理する場合に有効な流動層を用いた熱
処理方法に関するものである。
パテンティング処理する場合に有効な流動層を用いた熱
処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に鋼線を伸線加工する場合、伸線に
おける総減面率が高くなると途中でパテンティング処理
を行い恒温変態が行われる。一方、パテンティング処理
後にめっきを行う用途の場合、従来から実施されている
鉛パテンティングの場合、以下に示す問題点がありこれ
を解消する熱処理方法が必要となってきた。すなわち鉛
パテンティングの場合、表面に付着した鉛が次工程のめ
っきラインにおいてイオン化し、めっき浴が汚染するこ
とや、場合によっては不めっき状態となりめっきの表面
品質を損なうことがある。また、鉛は公害の観点からも
注意を行う必要があり取り扱いが問題となっている。
おける総減面率が高くなると途中でパテンティング処理
を行い恒温変態が行われる。一方、パテンティング処理
後にめっきを行う用途の場合、従来から実施されている
鉛パテンティングの場合、以下に示す問題点がありこれ
を解消する熱処理方法が必要となってきた。すなわち鉛
パテンティングの場合、表面に付着した鉛が次工程のめ
っきラインにおいてイオン化し、めっき浴が汚染するこ
とや、場合によっては不めっき状態となりめっきの表面
品質を損なうことがある。また、鉛は公害の観点からも
注意を行う必要があり取り扱いが問題となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、めっき
浴の汚染ならびに表面品位確保の観点から流動層による
熱処理に着目し、前記の問題回避の可能性を検討した。
特に、流動層を用いる場合のポイントは鉛と比較して熱
伝達係数が小さいことである。このため、流動層処理に
関しては細径が２mmφ以下の鋼線に絞って検討を行っ
た。本発明者らは、流動層処理を実施した鋼線の組織お
よび熱処理後の伸線加工性ならびにワイヤ特性を系統的
に調査した結果、鉛パテンティング材と同等のワイヤ特
性を得るための熱処理条件を見出した。
浴の汚染ならびに表面品位確保の観点から流動層による
熱処理に着目し、前記の問題回避の可能性を検討した。
特に、流動層を用いる場合のポイントは鉛と比較して熱
伝達係数が小さいことである。このため、流動層処理に
関しては細径が２mmφ以下の鋼線に絞って検討を行っ
た。本発明者らは、流動層処理を実施した鋼線の組織お
よび熱処理後の伸線加工性ならびにワイヤ特性を系統的
に調査した結果、鉛パテンティング材と同等のワイヤ特
性を得るための熱処理条件を見出した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、重
量％で、Ｃ ：０．６〜０．８５、 Ｓｉ：０．
３〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％ を含有し、残部が不可避的不純物からなる鋼を用い、線
材圧延で線材とした後、伸線加工を行い２mm以下のワイ
ヤとし、その後、該ワイヤに対し恒温変態のノーズ温度
（ＴN ）−１００℃からＴN −４０℃の範囲に流動層温
度の設定を行って熱処理を行い、表層部をベイナイト組
織とし、鋼線内部はパーライト組織とすることを特徴と
し、鉛パテンティングと同等以上の特性を有する流動層
を用いた鋼線の熱処理方法である。
量％で、Ｃ ：０．６〜０．８５、 Ｓｉ：０．
３〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％ を含有し、残部が不可避的不純物からなる鋼を用い、線
材圧延で線材とした後、伸線加工を行い２mm以下のワイ
ヤとし、その後、該ワイヤに対し恒温変態のノーズ温度
（ＴN ）−１００℃からＴN −４０℃の範囲に流動層温
度の設定を行って熱処理を行い、表層部をベイナイト組
織とし、鋼線内部はパーライト組織とすることを特徴と
し、鉛パテンティングと同等以上の特性を有する流動層
を用いた鋼線の熱処理方法である。
【０００５】
【作用】以下に本発明を詳細に説明する。まず本発明鋼
線の成分を限定した理由を述べる。Ｃは鋼線の強度を支
配する元素である。上限を０．８５％にしたのは、これ
以上のＣ量では理想的に恒温変態させた鉛パテンティン
グ材と比較して、強度および熱処理後のワイヤ特性が劣
るためである。本発明の場合、表層にベイナイト組織を
生成させるため、Ｃ量が０．８５％以上では伸線加工さ
れたワイヤを捻回試験に供すると縦割れ（デラミネーシ
ョン）が発生することによる。注目すべきは０．８５％
以下では表層部のベイナイト組織はむしろワイヤ特性を
向上させることが判明した。Ｃ量の下限を０．６％にし
たのは、これ以下ではパテンティング処理を必要とする
場合が、殆どなくなるからである。これ以下のＣ量の場
合の熱処理は球状化焼鈍や通常の焼鈍に用いられること
が多く、本発明の目的とする熱処理の範囲ではないため
である。
線の成分を限定した理由を述べる。Ｃは鋼線の強度を支
配する元素である。上限を０．８５％にしたのは、これ
以上のＣ量では理想的に恒温変態させた鉛パテンティン
グ材と比較して、強度および熱処理後のワイヤ特性が劣
るためである。本発明の場合、表層にベイナイト組織を
生成させるため、Ｃ量が０．８５％以上では伸線加工さ
れたワイヤを捻回試験に供すると縦割れ（デラミネーシ
ョン）が発生することによる。注目すべきは０．８５％
以下では表層部のベイナイト組織はむしろワイヤ特性を
向上させることが判明した。Ｃ量の下限を０．６％にし
たのは、これ以下ではパテンティング処理を必要とする
場合が、殆どなくなるからである。これ以下のＣ量の場
合の熱処理は球状化焼鈍や通常の焼鈍に用いられること
が多く、本発明の目的とする熱処理の範囲ではないため
である。
【０００６】Ｓｉは固溶強化により鋼の強度の向上に寄
与するほか、脱酸元素として用いる。上限を１％にした
のはこれ以上の添加の場合、線材圧延後の線材の表層に
脱炭層が厚く生成し、鋼線の特性を著しく損なうためで
ある。下限を０．３％としたのは脱酸不足を引き起こ
し、線材の表面に気泡状の欠陥が発生するためである。
与するほか、脱酸元素として用いる。上限を１％にした
のはこれ以上の添加の場合、線材圧延後の線材の表層に
脱炭層が厚く生成し、鋼線の特性を著しく損なうためで
ある。下限を０．３％としたのは脱酸不足を引き起こ
し、線材の表面に気泡状の欠陥が発生するためである。
【０００７】Ｍｎは焼入れ性を向上させ、強度の上昇を
可能とする元素である。また、このほかに脱酸元素とし
て用いる。上限を１％としたのは、これ以上の添加は鋼
片の中心部に偏析して、焼入れ性が増加し、線材製造段
階あるいはパテンティング熱処理後の冷却過程でマルテ
ンサイトなどの過冷組織が生成し、伸線加工時に断線す
ることが懸念されるためである。下限を０．２％とした
のは、これ以下の場合、バッチ溶接性が劣るためであ
る。
可能とする元素である。また、このほかに脱酸元素とし
て用いる。上限を１％としたのは、これ以上の添加は鋼
片の中心部に偏析して、焼入れ性が増加し、線材製造段
階あるいはパテンティング熱処理後の冷却過程でマルテ
ンサイトなどの過冷組織が生成し、伸線加工時に断線す
ることが懸念されるためである。下限を０．２％とした
のは、これ以下の場合、バッチ溶接性が劣るためであ
る。
【０００８】本発明において熱処理する鋼線の線径を２
mm以下としたのは、流動層の場合、鉛の熱伝達係数の約
１／５であるため、鋼線断面内の組織に差が認められ、
２mmを超えると鋼線中心部のパーライト組織を形成する
ラメラー間隔が大きくなり、伸線加工性を劣化させるた
めである。
mm以下としたのは、流動層の場合、鉛の熱伝達係数の約
１／５であるため、鋼線断面内の組織に差が認められ、
２mmを超えると鋼線中心部のパーライト組織を形成する
ラメラー間隔が大きくなり、伸線加工性を劣化させるた
めである。
【０００９】次に流動層の熱処理温度の限定理由につい
て述べる。上限をＴN −４０℃としたのは、これ以上の
熱処理温度の場合、鉛パテンティングにおいて変態ノー
ズ温度で恒温変態させたものと同一の強度を得ることが
できないためである。この場合、熱処理後の鋼線の組織
は全断面パーライト組織を呈しているが、鉛によるパテ
ンティング処理を行ったパーライト組織よりもラメラー
間隔が粗い。このため、目標とする強度が得られない。
流動層処理温度の下限をＴN −１００℃としたのは、こ
れ以下の温度では未変態のオーステナイト部からマルテ
ンサイトが生成し、鋼線の加工性を損なうためである。
なお、ＴN は鋼線の恒温変態のノーズ温度である。
て述べる。上限をＴN −４０℃としたのは、これ以上の
熱処理温度の場合、鉛パテンティングにおいて変態ノー
ズ温度で恒温変態させたものと同一の強度を得ることが
できないためである。この場合、熱処理後の鋼線の組織
は全断面パーライト組織を呈しているが、鉛によるパテ
ンティング処理を行ったパーライト組織よりもラメラー
間隔が粗い。このため、目標とする強度が得られない。
流動層処理温度の下限をＴN −１００℃としたのは、こ
れ以下の温度では未変態のオーステナイト部からマルテ
ンサイトが生成し、鋼線の加工性を損なうためである。
なお、ＴN は鋼線の恒温変態のノーズ温度である。
【００１０】
【実施例】表１に掲げる鋼はすべて２５０ton 転炉で溶
製し、連続鋳造にて５００×３００mmの鋳片とし、その
後、１２２mm角の鋼片に圧延後、線材圧延を行って、
５．５mmφの線材とした。この線材をさらに伸線加工し
て線径が２mm以下の鋼線を製造した。実施例では代表と
してＪＩＳ Ｇ ３５３８で規定しているＳＷＲＨ８２
Ａの例を用いて説明する。
製し、連続鋳造にて５００×３００mmの鋳片とし、その
後、１２２mm角の鋼片に圧延後、線材圧延を行って、
５．５mmφの線材とした。この線材をさらに伸線加工し
て線径が２mm以下の鋼線を製造した。実施例では代表と
してＪＩＳ Ｇ ３５３８で規定しているＳＷＲＨ８２
Ａの例を用いて説明する。
【００１１】鋼線の流動層熱処理条件は以下の範囲で変
化させた。 オーステナイト化温度：９５０℃一定、 流動層熱処理温度：５６０℃〜４４０℃の範囲 で変化させた。熱処理後および伸線加工した０．３mmφ
鋼線の引張強さはＪＩＳＺ ２２０４に規定される方法
で測定した。熱処理後の鋼線断面の組織観察は走査型電
子顕微鏡を用いて表層部、１／４ｄ部（ｄは直径）、中
心部の箇所で観察した。各部位の観察倍率は５０００倍
で各々１０視野ずつ観察してベイナイト生成部の面積を
求めた。さらに鋼線の延性の指標として、捻回試験を行
った後の縦割れ（デラミネーション）の有無を観察し
た。
化させた。 オーステナイト化温度：９５０℃一定、 流動層熱処理温度：５６０℃〜４４０℃の範囲 で変化させた。熱処理後および伸線加工した０．３mmφ
鋼線の引張強さはＪＩＳＺ ２２０４に規定される方法
で測定した。熱処理後の鋼線断面の組織観察は走査型電
子顕微鏡を用いて表層部、１／４ｄ部（ｄは直径）、中
心部の箇所で観察した。各部位の観察倍率は５０００倍
で各々１０視野ずつ観察してベイナイト生成部の面積を
求めた。さらに鋼線の延性の指標として、捻回試験を行
った後の縦割れ（デラミネーション）の有無を観察し
た。
【００１２】表１のNo．１〜５は本発明法を示す。ま
た、比較法としてNo．６〜８を示す。これらはいずれも
流動層を用いて熱処理を行った水準である。また、従来
法のNo．９〜１０は、鉛によるパテンティング熱処理材
を示す。当該材料の恒温変態のノーズ温度は５６０℃で
ある。本発明法のNo．１〜５はノーズ温度より−１００
〜−４０℃低い温度で熱処理を行っており、No．１から
順に熱処理温度を下げている。熱処理温度の低下に伴
い、熱処理後の引張強さは上昇している。それに伴って
鋼線断面のベイナイト組織生成率が変化しているのが判
る。一方、これらを１．７mm〜０．３mmまで伸線加工し
た鋼線の引張強さは、熱処理温度の低温化に伴って上昇
している。また、捻回試験後のデラミネーションの発生
はない。
た、比較法としてNo．６〜８を示す。これらはいずれも
流動層を用いて熱処理を行った水準である。また、従来
法のNo．９〜１０は、鉛によるパテンティング熱処理材
を示す。当該材料の恒温変態のノーズ温度は５６０℃で
ある。本発明法のNo．１〜５はノーズ温度より−１００
〜−４０℃低い温度で熱処理を行っており、No．１から
順に熱処理温度を下げている。熱処理温度の低下に伴
い、熱処理後の引張強さは上昇している。それに伴って
鋼線断面のベイナイト組織生成率が変化しているのが判
る。一方、これらを１．７mm〜０．３mmまで伸線加工し
た鋼線の引張強さは、熱処理温度の低温化に伴って上昇
している。また、捻回試験後のデラミネーションの発生
はない。
【００１３】しかしながら、比較法No．８ではベイナイ
ト組織面積率の分布が大きくなることに加えて、低温化
になるために未変態部からマルテンサイトが生成したた
めに、捻回試験を実施した後の破面にデラミネーション
が発生したものである。また、比較法No．６，７は熱処
理温度が本発明法の発明要件を満たしていないため、従
来のＬＰによるパテンティング材と比較して、熱処理後
および伸線加工後の強度が低くなったものである。従来
法No．９，１０は鉛パテンティングされた水準である。
熱処理後の鋼線の断面内に生成したベイナイト組織面積
率は８％以下と小さい。これらを０．３mmまで伸線加工
して得られた鋼線の強度は３２２〜３２５kgf/mm2 の範
囲である。本発明法の場合、０．３mm鋼線の強度は、捻
回試験によるデラミネーションの発生のない最高到達強
度は３３２kgf/mm2 を示し、従来法よりも同等以上の強
度を有していることが判る。
ト組織面積率の分布が大きくなることに加えて、低温化
になるために未変態部からマルテンサイトが生成したた
めに、捻回試験を実施した後の破面にデラミネーション
が発生したものである。また、比較法No．６，７は熱処
理温度が本発明法の発明要件を満たしていないため、従
来のＬＰによるパテンティング材と比較して、熱処理後
および伸線加工後の強度が低くなったものである。従来
法No．９，１０は鉛パテンティングされた水準である。
熱処理後の鋼線の断面内に生成したベイナイト組織面積
率は８％以下と小さい。これらを０．３mmまで伸線加工
して得られた鋼線の強度は３２２〜３２５kgf/mm2 の範
囲である。本発明法の場合、０．３mm鋼線の強度は、捻
回試験によるデラミネーションの発生のない最高到達強
度は３３２kgf/mm2 を示し、従来法よりも同等以上の強
度を有していることが判る。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明により細径
鋼線で実施されるパテンティング処理に関して、従来法
の鉛パテンティング材よりも強度が高く、かつ、延性の
優れた鋼線の流動層パテンティング方法を提供すること
ができる。このため、熱処理後にめっきなどを実施する
場合は、めっき浴の汚染などが解消できる。
鋼線で実施されるパテンティング処理に関して、従来法
の鉛パテンティング材よりも強度が高く、かつ、延性の
優れた鋼線の流動層パテンティング方法を提供すること
ができる。このため、熱処理後にめっきなどを実施する
場合は、めっき浴の汚染などが解消できる。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．６〜０．８５％、 Ｓｉ：０．３〜１．０％、 Ｍｎ：０．２〜１．０％ を含有し、残部が不可避的不純物からなる鋼を用い、線
材圧延で線材とした後、伸線加工を行い２mm以下のワイ
ヤとし、その後、該ワイヤに対し恒温変態のノーズ温度
（ＴN ）−１００℃からＴN −４０℃の範囲に流動層温
度の設定を行って熱処理を行い、表層部をベイナイト組
織とし、鋼線内部はパーライト組織とすることを特徴と
し、鉛パテンティングと同等以上の特性を有する流動層
を用いた鋼線の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9621993A JPH06306481A (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 流動層を用いた鋼線の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9621993A JPH06306481A (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 流動層を用いた鋼線の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06306481A true JPH06306481A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14159131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9621993A Withdrawn JPH06306481A (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 流動層を用いた鋼線の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06306481A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6596098B1 (en) * | 1999-01-28 | 2003-07-22 | Nippon Steel Corporation | Wire rod for high-fatigue-strength steel wire, steel wire and method of producing the same |
| EP3115478A4 (en) * | 2014-03-06 | 2017-09-06 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | High-carbon steel wire having superior wire drawing properties and method for producing same |
-
1993
- 1993-04-22 JP JP9621993A patent/JPH06306481A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6596098B1 (en) * | 1999-01-28 | 2003-07-22 | Nippon Steel Corporation | Wire rod for high-fatigue-strength steel wire, steel wire and method of producing the same |
| EP3115478A4 (en) * | 2014-03-06 | 2017-09-06 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | High-carbon steel wire having superior wire drawing properties and method for producing same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |