JPH08253809A - 加工硬化した球状化組織を有する鋼材の軟化焼鈍方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷間加工を受けて加工硬化した球状化組織を有
する棒鋼や線材を短時間で軟化し、冷間加工を受ける前
と同等以上の特性を付与することが可能な、軟化焼鈍方
法の提供。 【構成】温度Ｔ1 に３℃／秒以上の加熱速度で昇温した
後、直ちに温度Ｔ2まで３℃／秒以上の冷却速度で冷却
し、更に、温度Ｔ3 までを０．０２〜５℃／秒の冷却速
度で冷却する、球状化焼鈍を行った後に冷間加工を施し
た、重量％で０．２〜１．５％のＣ、０．５〜３．０％
のＭｎ＋Ｃｒおよび０〜０．６％のＭｏを含有する鋼材
の軟化焼鈍方法。温度Ｔ2 から温度Ｔ4 まで任意の冷却
速度で冷却して、温度Ｔ4 からＡe₁点−５０℃の温度域
で５〜６０分保持しても良い。但し、Ａe₁点＋１０℃≦
Ｔ1 ≦Ａe₁点＋１８０℃、Ａe₁点−３０℃≦Ｔ2 ≦Ａe₁
点＋５０℃、Ｔ3 ≦Ａe₁点−５０℃、Ｔ2 ≦Ｔ1 、Ａe₁
点−５０℃≦Ｔ4 ≦Ａe₁点−５℃、Ｔ4 ≦Ｔ2 、かつ、
Ａe₁点（℃）＝723 −10.7×Ｍｎ（％）＋29.1×Ｓｉ
（％）＋16.9×Ｃｒ（％）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工硬化した球状化組
織を有する鋼材の軟化焼鈍方法に関し、より詳しくは、
加工硬化した球状化組織を有する棒鋼および線材などの
短時間軟化焼鈍方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、軸受け、ボルト並びに自動車部品
などの素材として用いられる棒鋼および線材には、後加
工である切断や冷間鍛造、更には切削などの冷間成形を
容易にする目的から、熱間圧延後に球状化焼鈍が施さ
れ、この処理には１０〜２５時間を要している。

【０００３】このうち一部の棒鋼および線材について
は、主として下記（ａ）、（ｂ）の理由から、球状化焼
鈍をした後で１０〜５０％の冷間加工（例えば冷間伸
線）を行い、その後更にもう一度長時間かけて２回目の
球状化焼鈍を施すことが行われている。

【０００４】（ａ）球状化焼鈍処理を１回行うだけでは
球状化率が低く、従って冷間加工性が悪いために、冷間
成形の際に強加工を受けると「ワレ」が生じてしまう。

【０００５】（ｂ）棒鋼および線材ではロール孔型の保
有の問題などから熱間圧延鋼材のサイズ（直径）が多く
ないので、所望のサイズに調整するために冷間伸線など
の加工を施す場合が多く、このため加工硬化を起こし、
冷間成形の時に「ワレ」を生じてしまう。

【０００６】この２回目の球状化焼鈍においても、機械
構造用鋼（例えば、ＪＩＳのＳＣＭ４３５鋼）の場合で
１０〜２０時間、軸受鋼（例えば、ＪＩＳのＳＵＪ２
鋼）の場合では２０時間以上も要しており、製造コスト
低減の観点から球状化焼鈍時間の短縮化に対する産業界
の要望が大きい。

【０００７】球状化処理時間の短縮については、例えば
特開平２−２２１３２３号公報において、Ｃ含有量が
０．８重量％以下のパーライト組織を有する共析鋼また
は亜共析鋼に３０％以上の冷間加工を加えた後、特定条
件で熱処理する球状化処理方法が提案されている。しか
しながら、球状化焼鈍を施して軟化させた場合とは異な
って、熱間圧延のままの硬いパーライト組織を有する鋼
材に３０％以上の冷間加工を施すためには強力な加工機
が必要であるし、特に、鋼材のＣ含有量が高い場合には
極めて硬く、３０％以上の冷間加工を行うことが困難な
場合も多い。更に棒鋼や線材の冷間加工として一般的な
冷間伸線の場合には、鋼板における冷間圧延の場合とは
異なって、特に鋼材の表層部に加工が集中するため、前
記公報における冷間加工の目的とするパーライト（層状
炭化物）の一様な分断・微細化が困難であり、加えて炭
化物からのクラックの発生やフェライトにおける加工硬
化が重なって、鋼材の表層部に「ワレ」を生ずるという
問題が避けられなかった。

【０００８】特開昭６１−１５３２２９号公報には、鋼
線素材をその仕上げ圧延時に制御圧延した後でマルテン
サイト組織にすることによって迅速球状化が可能な線材
の製造方法が開示されている。しかしながら、オーステ
ナイト未再結晶温度域で仕上げ圧延を行うのは圧延機へ
の負担が大きいばかりか、圧延の温度域や圧下率を制御
しなければならないので生産性が低下するという問題が
ある。更に、球状化焼鈍の時間は、例えば、２０時間か
ら９．５時間へと約１／２に短縮できる程度であって、
処理時間の大幅な短縮は望めないものである。

【０００９】ところで、前記の特開平２−２２１３２３
号公報や特開昭６１−１５３２２９号公報に提案された
方法を用いれば、パーライト組織やマルテンサイト組織
を有する鋼材の球状化焼鈍時間の短縮は一応は可能であ
る。しかしながら、本発明の対象とする加工硬化した球
状化組織を有する鋼材を、短時間で軟質化する方法につ
いては一切言及されていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冷間
加工を受けて加工硬化した球状化組織を有する棒鋼や線
材を短時間で軟化し、これに冷間加工を受ける前と同等
以上の特性を付与することが可能な、棒鋼および線材の
短時間軟化焼鈍方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、実験・研
究を重ねた結果、冷間加工によって加工硬化した球状化
組織を有する棒鋼および線材に、冷間加工前と同等以上
の特性（冷間加工前と同等以上にして且つ８５％以上の
球状化率、冷間加工前と同等以下の強度レベル）を付与
するためには、下記のからを満たさねばならないこ
とを知見した。

【００１２】ここで前記の「球状化率」とは、顕微鏡観
察した時、「その視野における全炭化物数に対しての、
（短径）／（長径）の比が０．５以上である炭化物の割
合（％）」を意味する。

【００１３】球状化組織のマトリックスであるフェラ
イトが再結晶するかオーステナイトに変態する温度以上
に加熱せねばならないこと。

【００１４】溶解した球状セメンタイト中に固溶して
いるＣｒとＭｎとを拡散させてはならないこと。このた
めには急速加熱と急速冷却を行えばよいこと。

【００１５】徐冷前に、未溶解の球状セメンタイトが
なるべく多く残存していること。

【００１６】未溶解の球状セメンタイトをなるべく多
く残存させるためにはセメンタイト中にＣｒやＭｎなど
の第３元素が適正量溶存しておればよいこと。

【００１７】球状セメンタイトを充分に成長させるた
めはＡc₁点直下近傍の温度域を徐冷するか、前記温度域
に保持すればよいこと。

【００１８】上記知見に基づく本発明は下記（１）と
（２）に示す加工硬化した球状化組織を有する鋼材の軟
化焼鈍方法を要旨とする。

【００１９】（１）球状化焼鈍を行った後に冷間加工を
施した、重量％で０．２〜１．５％のＣ、０．５〜３．
０％のＭｎ＋Ｃｒおよび０〜０．６％のＭｏを含有する
鋼材を、温度Ｔ1 に３℃／秒以上の加熱速度で昇温した
後、直ちに温度Ｔ2 まで３℃／秒以上の第１冷却速度で
冷却し、更に、温度Ｔ3 までを０．０２〜５℃／秒の第
２冷却速度で冷却することを特徴とする、加工硬化した
球状化組織を有する鋼材の軟化焼鈍方法。

【００２０】但し、Ａe₁点＋１０℃≦Ｔ1 ≦Ａe₁点＋１
８０℃、Ａe₁点−３０℃≦Ｔ2 ≦Ａe₁点＋５０℃、Ｔ2
≦Ｔ1 、Ｔ3 ≦Ａe₁点−５０℃、とする。

【００２１】（２）球状化焼鈍を行った後に冷間加工を
施した、重量％で０．２〜１．５％のＣ、０．５〜３．
０％のＭｎ＋Ｃｒおよび０〜０．６％のＭｏを含有する
鋼材を、温度Ｔ1 に３℃／秒以上の加熱速度で昇温した
後、直ちに温度Ｔ2 まで３℃／秒以上の第１冷却速度で
冷却し、更に、温度Ｔ4 までは任意の第２冷却速度で冷
却し、温度Ｔ4 からＡe₁点−５０℃の温度域で５〜６０
分保持することを特徴とする、加工硬化した球状化組織
を有する鋼材の軟化焼鈍方法。

【００２２】但し、Ａe₁点＋１０℃≦Ｔ1 ≦Ａe₁点＋１
８０℃、Ａe₁点−３０℃≦Ｔ2 ≦Ａe₁点＋５０℃、Ａe₁
点−５０℃≦Ｔ4 ≦Ａe₁点−５℃、Ｔ2 ≦Ｔ1 、Ｔ4 ≦
Ｔ2 、とする。

【００２３】

【作用】以下、本発明について、その作用効果と共に説
明する。なお成分元素量における「％」は「重量％」を
意味する。

【００２４】（Ａ）化学組成 本発明が対象とする棒鋼および線材は、所定の形状に加
工された後、最終工程で焼入れ焼戻しなどの熱処理を施
されて、所望の特性（強度、靭性、耐食性や耐摩耗性な
ど）を付与される。この最終製品における特性の付与
と、２回目の軟化焼鈍を短時間で完了させる意味合いか
ら、冷間加工を受けて加工硬化した球状化組織を有する
棒鋼および線材の化学組成としてＣ量、Ｍｎ＋Ｃｒ量お
よびＭｏ量のみを下記の範囲に限定する。

【００２５】Ｃ：０．２〜１．５％ Ｃは強度（硬さ）を確保するのに有効な元素である。し
かし、その含有量が０．２％未満では所望の効果が得ら
れず、一方、１．５％を超えると靭性の著しい低下をき
たす。従って、Ｃの含有量は、０．２〜１．５％とし
た。

【００２６】Ｍｎ＋Ｃｒ：０．５〜３．０％ ＭｎとＣｒはいずれもセメンタイト中に固溶してセメン
タイトを安定化し、加熱時に未溶解の球状セメンタイト
を適正量残存させる効果を有する。更に、ＭｎおよびＣ
ｒには焼入れ性を高めて、強度や靭性を向上させる作用
がある。前記した作用はＭｎとＣｒが単独で含有される
か複合で含有されるかを問わず発揮される。すなわちＭ
ｎとＣｒのうちのいずれかが０であっても良い。しか
し、ＭｎとＣｒの含有量の和が０．５％未満では所望の
効果が得られない。一方、ＭｎとＣｒの含有量の和で
３．０％を超えてＭｎとＣｒを含有させると、今度は球
状セメンタイトの成長が著しく遅くなり短時間で球状化
できなくなる。従って、Ｍｎ＋Ｃｒの含有量は、０．５
〜３．０％とした。

【００２７】Ｍｏ：０〜０．６％ Ｍｏは添加しなくても良い。添加すれば高温強度、耐食
性や溶接性を向上させる効果がある。この効果を確実に
得るには、Ｍｏは０．０５％以上の含有量とすることが
好ましい。しかし、その含有量が０．６％を超えるとＣ
の拡散速度が著しく低下してしまうので、未溶解の球状
セメンタイトが充分に成長できなくなる。従って、Ｍｏ
の含有量の上限を０．６％とした。

【００２８】本発明が対象とする棒鋼および線材のＣ、
Ｍｎ＋ＣｒおよびＭｏ以外の他の化学成分の組成につい
ては特別な限定を加える必要はない。最終製品における
特性の付与が可能であり、かつ、２回目の軟化焼鈍が短
時間で完了するような成分組成でありさえすれば良い。

【００２９】具体的には、例えば、ＣとＭｎ＋Ｃｒおよ
びＭｏ以外の元素としてはＳｉ：０〜２．０％、Ｃｕ：
０〜２．０％、Ｎｉ：０〜４．０％、Ｖ：０〜０．４
％、Ｎｂ：０〜０．０５％、Ｔｉ：０〜０．１％、Ａ
ｌ：０〜０．１０％、Ｎ：０〜０．０３％、Ｂ：０〜
０．００５％、Ｓ：０〜０．１０％、Ｐｂ：０〜０．３
０％、稀土類元素：０〜０．１０％、Ｃａ：０〜０．０
１％、Ｍｇ：０〜０．０１％を含有し、残部はＦｅと不
可避的不純物からなり、不純物としてのＰ：０．０５％
以下のものであれば良い。

【００３０】なお、鋼材または最終製品における特性向
上などを目的に、ＣとＭｎ＋ＣｒおよびＭｏ以外の上記
した元素を追加含有させる場合には、Ｓｉ：０．０５〜
２．０％、Ｃｕ：０．０５〜２．０％、Ｎｉ：０．３〜
４．０％、Ｖ：０．０５〜０．４％、Ｎｂ：０．００２
〜０．０５％、Ｔｉ：０．００５〜０．１％、Ａｌ：
０．００１〜０．１０％、Ｎ：０．００１〜０．０３
％、Ｂ：０．０００３〜０．００５％、Ｓ：０．００５
〜０．１０％、Ｐｂ：０．０２〜０．３０％、稀土類元
素：０．００２〜０．１０％、Ｃａ：０．０００５〜
０．０１％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０１％の含有量
とすることが好ましい。更に、不純物としてのＰは０．
０５％以下とすることが好ましい。

【００３１】（Ｂ）加熱条件 加工硬化した球状化組織を有する鋼材を軟化するには、
先ず、球状化組織のマトリックスである加工硬化したフ
ェライトを再結晶させるかオーステナイトに変態させ、
かつ球状セメンタイトを残存させることが必要である。
この時、溶解した球状セメンタイト中に固溶していたＣ
ｒとＭｎとを拡散させないようにし、球状セメンタイト
部分をできるだけ多く残存させるようにしなければなら
ない。このためには急速加熱処理で昇温させる必要があ
る。

【００３２】この場合、Ａe₁点＋１０℃からＡe₁点＋１
８０℃の間の温度であるＴ1 まで加熱昇温させなければ
ならない。これは後の実施例で示すように、加熱温度Ｔ
1 がＡe₁点＋１０℃未満であれば加工硬化したフェライ
トの再結晶やオーステナイトへの変態が一部分しか起こ
らず２回目の軟化焼鈍を行っても強度が充分には低下し
ないからである。一方、Ａe₁点＋１８０℃を超える温度
に加熱すれば、球状セメンタイトの多くが固溶してしま
うため、軟化焼鈍後の球状化率は低く、強度も高くな
る。従って、加熱温度Ｔ1 はＡe₁点＋１０℃からＡe₁点
＋１８０℃の間の温度とした。なおＡe₁点（℃）は下記
によるものとする。

【００３３】Ａe₁点＝723 −10.7×Ｍｎ（％）＋29.1×
Ｓｉ（％）＋16.9×Ｃｒ（％）。

【００３４】更に、上記温度Ｔ1 への加熱昇温処理は前
記したように、急速加熱としなければならず、３℃／秒
以上の加熱速度で昇温させることが必要である。これも
後の実施例で示すように、加熱速度が３℃／秒未満であ
ると球状セメンタイトの多くが固溶してしまうため、軟
化焼鈍後の球状化率は低く、強度も高くなるからであ
る。従って、加熱速度の下限を３℃／秒とした。ところ
で、加熱速度の上限は特に規定する必要はない。設備的
な面からの上限加熱速度とすれば良く、例えば、通電加
熱設備を用いた１００００℃／秒程度の超急速加熱速度
であっても良い。

【００３５】（Ｃ）冷却条件 加工硬化した球状化組織を有する鋼材を軟化するには、
上記（Ｂ）に示した条件で加熱した後、球状セメンタイ
ト部分を残存させるために、直ちにＡe₁点−３０℃から
Ａe₁点＋５０℃の間の温度であるＴ2 まで第１次の冷却
を行う必要がある。この場合にも一部溶解した球状セメ
ンタイト中に固溶していたＣｒとＭｎとを拡散させない
ようにし、球状セメンタイト部分をできるだけ多く残存
させるようにしなければならないので、この第１冷却速
度はできるだけ速くする必要がある。

【００３６】後の実施例で示すように、冷却温度Ｔ2 が
Ａe₁点−３０℃未満であれば球状セメンタイトが充分に
成長できないので軟化焼鈍後の球状化率が低く、強度も
高くなる。一方、冷却温度Ｔ2 がＡe₁点＋５０℃を超え
る場合には、球状セメンタイトの多くが固溶してしまう
ため、軟化焼鈍後の球状化率は低く、強度も高くなって
しまう。従って、冷却温度Ｔ2 はＡe₁点−３０℃からＡ
e₁点＋５０℃の間の温度とした。

【００３７】更に、上記温度Ｔ2 への冷却処理は前記し
たように、急速冷却としなければならず、３℃／秒以上
の第１冷却速度で冷却させることが必要である。これも
後の実施例で示すように、第１冷却速度が３℃／秒未満
であると球状セメンタイトの多くが固溶してしまうた
め、軟化焼鈍後の球状化率は低く、強度も高くなるから
である。従って、第１冷却速度の下限を３℃／秒とし
た。ところで、第１冷却速度の上限は特に規定する必要
はない。設備的な面からの上限冷却速度とすれば良い。

【００３８】更に、加工硬化した球状化組織を有する鋼
材を軟化するには、上記の温度Ｔ2への第１次の冷却処
理に引き続いて、球状セメンタイトを充分に成長させる
ために、（イ）温度Ｔ2 からＡe₁点−５０℃以下の温度
であるＴ3 までを０．０２〜５℃／秒の第２冷却速度で
冷却するか、（ロ）Ａe₁点−５０℃からＡe₁点−５℃の
間の温度であるＴ4 まで任意の第２冷却速度で冷却した
後、温度Ｔ4 からＡe₁点−５０℃の温度域で５〜６０分
保持することが必要である。

【００３９】上記（イ）の連続冷却の場合、５℃／秒を
超える第２冷却速度では球状セメンタイトが充分に成長
できないため、軟化焼鈍後の球状化率は低く、強度も高
くなるからである。一方、上記の第２冷却速度が０．０
２℃／秒を下回る場合には、焼鈍時間の短縮の効果が十
分得られず所期の目的を果たせなくなる。従って、第２
冷却速度は０．０２〜５℃／秒とした。この第２冷却の
終了温度Ｔ3 がＡe₁点−５０℃を超える場合には、後の
実施例に示すように、球状セメンタイトが充分に成長で
きないため、軟化焼鈍後の球状化率は低く、強度も高く
なってしまう。

【００４０】従って、第２次の連続の制御冷却は温度Ｔ
2 からＡe₁点−５０℃以下の温度まで行わねばならな
い。ところで、温度Ｔ3 の下限は特に規定する必要はな
いが、２回目の焼鈍をより速やかに行うために、Ａe₁点
−５０℃以下でできるだけＡe₁点−５０℃に近い温度と
することが好ましい。なお、上記の条件で第２次の連続
冷却を行えば対象とする加工硬化した球状化組織を有す
る鋼材は充分に軟化し、冷間加工前と同等以上にして且
つ８５％以上の球状化率並びに、冷間加工前と同等以下
の強度レベルとなるので、前記の温度Ｔ3 を下回る温度
域における冷却速度は任意に選んで良く、短時間処理の
ためにはできるだけ速い冷却速度とすることが好まし
い。

【００４１】また、上記（ロ）の、前記した温度Ｔ4 ま
で任意の第２冷却速度で冷却した後に温度Ｔ4 からＡe₁
点−５０℃の温度域で５〜６０分保持する場合、温度Ｔ
4 がＡe₁点−５℃を超える場合には、球状セメンタイト
の成長速度が極端に遅くなるので軟化焼鈍後の球状化率
は低く、強度も高くなってしまう。一方、温度Ｔ4 がＡ
e₁点−５０℃未満の場合には、微細な球状セメンタイト
やパーライトが生成してしまい、強度が高くなってしま
う。従って、冷却温度Ｔ4 はＡe₁点−５０℃からＡe₁点
−５℃の間の温度とした。更に、前記温度域での保持時
間が５分を下回る場合には、球状セメンタイトが充分成
長できず、軟化焼鈍後の球状化率は低く、強度も高くな
ってしまう。一方、保持時間が６０分を超えると所期の
目的とする焼鈍時間の短縮化が充分には図れない。従っ
て、前記の温度域における保持時間は５〜６０分とし
た。

【００４２】ところで、上記（ロ）において、「温度Ｔ
4 からＡe₁点−５０℃の温度域で５〜６０分保持する」
というのは、（ハ）「温度Ｔ4 からＡe₁点−５０℃の間
にある任意の温度Ｔ5 （Ａe₁点−５０℃≦Ｔ5 ≦Ｔ4 ）
で５〜６０分保持」しても良く、（ニ）「温度Ｔ4 から
上記の温度Ｔ5 までの温度域を、例えば連続的にあるい
はステップ状に冷却して、前記の温度域内に保持してい
る時間が合計で５〜６０分」あれば良い、という意味で
ある。なお、上記の条件で保持を行えば対象とする加工
硬化した球状化組織を有する鋼材は充分に軟化し、冷間
加工前と同等以上にして且つ８５％以上の球状化率並び
に、冷間加工前と同等以下の強度レベルとなるので、上
記（ハ）および（ニ）の場合とも前記した温度Ｔ5 を下
回る温度域における冷却速度は任意に選んで良く、短時
間処理のためにはできるだけ速い冷却速度とすることが
好ましい。

【００４３】

【実施例】表１に示す化学組成を有する鋼を通常の方法
により５０kg真空炉を用いて溶製した。表１における鋼
Ａ〜Ｆ、Ｉ、Ｊ、ＬおよびＭは本発明方法の対象鋼、鋼
Ｇ、Ｈ、ＫおよびＮは成分のいずれかが本発明方法の対
象鋼として規定する含有量の範囲から外れた比較鋼であ
る。

【００４４】次いで、これらの本発明方法の対象鋼およ
び比較鋼を通常の方法によって直径９．５ｍｍに圧延
し、その後これらの鋼材を７８０℃に加熱した後、１０
℃／時の冷却速度で６００℃まで冷却する通常の１回目
の球状化焼鈍を行った。更にこの後、通常の方法によっ
て直径８．２ｍｍまで冷間伸線を行った。表２に鋼Ａ〜
Ｎにおける１回目の球状化焼鈍後の（すなわち冷間伸線
前の）引張強さと球状化率並びに冷間伸線した後の引張
強さを示す。

【００４５】上記のようにして得られた、加工硬化した
球状化組織を有する冷間伸線材を供試鋼材として、表３
〜５に示す種々の条件で熱処理を行い、熱処理後の球状
化率と引張強さおよび鋼材表面の脱炭とスケール状況を
調査した。試験結果を表３〜５に併せて示す。

【００４６】なお表３〜５に記載の熱処理時の加熱手段
としては、加熱速度５０℃／秒未満では高周波加熱を、
また加熱速度５０℃／秒以上では通電加熱を用いた。

【００４７】表３〜５から本発明の方法によれば、熱処
理（焼鈍処理）後に冷間加工前と同等以上の特性（冷間
加工前と同等以上にして且つ８５％以上の球状化率、冷
間加工前と同等以下の強度レベル）を有する鋼材が極め
て短時間で得られることが明らかである。

【００４８】これに対して、供試鋼材の化学成分または
熱処理条件が本発明から外れた比較法の場合には、球状
化率、引張強さのいずれかまたは両方において劣ってい
る。

【００４９】すなわち、試験番号５は加熱速度が３．０
℃／秒を下回るため、試験番号７は第１冷却速度が３．
０℃／秒未満であるため、試験番号１３は加熱温度Ｔ1
がＡe₁点＋１８０℃を超えるため、試験番号１４は第１
次の冷却終了温度（第２次の冷却開始温度）であるＴ2
がＡe₁点＋５０℃を上回るため、試験番号１９はＭｎ＋
Ｃｒの含有量が０．５％を下回った鋼材を用いたため
に、それぞれ球状セメンタイトが多く溶解してしまうこ
ととなって、熱処理（焼鈍処理）後の球状化率が低く、
引張強さも高い。

【００５０】また、試験番号９では、加熱温度Ｔ1 がＡ
e₁点＋１０℃を下回るので、加工硬化したフェライトの
再結晶やオーステナイトへの変態が一部分しか起こら
ず、従って、熱処理後の引張強さが高い。

【００５１】更に、試験番号１７は、第１次の冷却終了
温度（第２次の冷却開始温度）であるＴ2 がＡe₁点−３
０℃を下回るため、試験番号２０は第２冷却速度が５℃
／秒を超えるため、試験番号２５は第２次の冷却終了温
度Ｔ3 がＡe₁点−５０℃を上回るために、それぞれ球状
セメンタイトの充分な成長が起こらない。従って、熱処
理しても球状化率が低く、引張強さも高い。

【００５２】試験番号２８はＭｏの含有量が０．６％を
超える鋼材を用いたので、未溶解の球状セメンタイトが
充分には成長できず、従って、熱処理後の球状化率は低
く、更に、引張強さも高い。

【００５３】試験番号１８と試験番号２４はいずれもＭ
ｎ＋Ｃｒの含有量が３％を上回る鋼材を用いたために、
球状セメンタイトの成長が著しく遅くなってしまい、熱
処理後の球状化率は低く、引張強さも高い。

【００５４】試験番号２９は第１次の冷却終了温度Ｔ2
がＡe₁点＋５０℃を超えるとともに第２冷却速度が５℃
／秒を超えるため、球状セメンタイトの充分な成長が起
こらない。従って、熱処理後の球状化率が低く、引張強
さも高い。

【００５５】また、試験番号３０と３７は、保持を開始
した温度Ｔ4 がＡe₁点−５℃を超えるため、試験番号３
４は上記の温度Ｔ4 がＡe₁点−５０℃を下回るため、試
験番号３６は保持時間が５分に達しないために、それぞ
れ球状セメンタイトが充分には成長せず、従って、熱処
理後の球状化率が低く、引張強さも高い。

【００５６】試験番号３９は加熱温度Ｔ1 がＡe₁点＋１
０℃を下回り、かつ、保持を開始した温度Ｔ4 がＡe₁点
−５０℃を下回るため、加工硬化したフェライトの再結
晶やオーステナイトへの変態が一部分しか起こらず、熱
処理後の引張強さが高い。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【表２】

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

【００６１】

【表５】

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、冷間加工を受けて加工硬化した球状化組織を有す
る棒鋼や線材を、短時間で軟化して、これに冷間加工を
受ける前と同等以上の特性を付与させることができるの
で、産業上の効果は極めて大きい。

【００６３】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】球状化焼鈍を行った後に冷間加工を施し
   た、重量％で０．２〜１．５％のＣ、０．５〜３．０％
   のＭｎ＋Ｃｒおよび０〜０．６％のＭｏを含有する鋼材
   を、温度Ｔ1 に３℃／秒以上の加熱速度で昇温した後、
   直ちに温度Ｔ2 まで３℃／秒以上の第１冷却速度で冷却
   し、更に、温度Ｔ3 までを０．０２〜５℃／秒の第２冷
   却速度で冷却することを特徴とする、加工硬化した球状
   化組織を有する鋼材の軟化焼鈍方法。但し、Ａe₁点＋１
   ０℃≦Ｔ1 ≦Ａe₁点＋１８０℃、Ａe₁点−３０℃≦Ｔ2
   ≦Ａe₁点＋５０℃、Ｔ2 ≦Ｔ1 、Ｔ3 ≦Ａe₁点−５０
   ℃、とする。
2. 【請求項２】球状化焼鈍を行った後に冷間加工を施し
   た、重量％で０．２〜１．５％のＣ、０．５〜３．０％
   のＭｎ＋Ｃｒおよび０〜０．６％のＭｏを含有する鋼材
   を、温度Ｔ1 に３℃／秒以上の加熱速度で昇温した後、
   直ちに温度Ｔ2 まで３℃／秒以上の第１冷却速度で冷却
   し、更に、温度Ｔ4 までは任意の第２冷却速度で冷却
   し、温度Ｔ4 からＡe₁点−５０℃の温度域で５〜６０分
   保持することを特徴とする、加工硬化した球状化組織を
   有する鋼材の軟化焼鈍方法。但し、Ａe₁点＋１０℃≦Ｔ
   1 ≦Ａe₁点＋１８０℃、Ａe₁点−３０℃≦Ｔ2 ≦Ａe₁点
   ＋５０℃、Ａe₁点−５０℃≦Ｔ4 ≦Ａe₁点−５℃、Ｔ2
   ≦Ｔ1 、Ｔ4 ≦Ｔ2 、とする。