JPH08295994A - デスケーリング用線材 - Google Patents

デスケーリング用線材

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JPH08295994A
JPH08295994A JP9731395A JP9731395A JPH08295994A JP H08295994 A JPH08295994 A JP H08295994A JP 9731395 A JP9731395 A JP 9731395A JP 9731395 A JP9731395 A JP 9731395A JP H08295994 A JPH08295994 A JP H08295994A
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JP
Japan
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wire
wire rod
cementite
descaling
steel
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Pending
Application number
JP9731395A
Other languages
English (en)
Inventor
Akifumi Kawana
章文 川名
Tsugunori Nishida
世紀 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は伸線性に優れたデスケーリング用高炭
素鋼線材に関するものである。 【構成】熱間圧延によってC量が重量%で0.6%以上
の鋼線材において、線材横断面に存在するセメンタイト
の形状が以下の特徴を持ち セメンタイトの平均長さが0.7μm以下 セメンタイトの平均間隔が900Å以上 さらに線材横断面における線材の脱炭層深さが0.08
mm以下であることを特徴とする伸線性に優れたデスケ
ーリング用線材。 【効果】本発明法によれば、従来法にくらべより一段と
デスケーリング性が改善され、熱間圧延後の3mmφか
ら16mmφの線材において、伸線加工性に優れたデス
ケーリング用線材を得ることができ、中間熱処理工程が
省略でき、製造コストを低減することが容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は伸線性に優れたデスケー
リング用高炭素鋼線材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来高炭素鋼線材は熱間圧延後インライ
ン熱処理工程を経て線材とし、その後酸洗またはメカニ
カルデスケーリングをし鋼表面に付着したスケール除去
を行い、さらに表面潤滑処理の後、冷間での引き抜き加
工による伸線と中間熱処理を繰り返すことにより細い線
径に加工し、最終パテンティング処理を行いさらに引き
抜き加工で高強度のワイヤとするなどして使用されてい
る。
【0003】従って最終製品を製造するにあたっては、
熱間圧延後の線材の加工性が優れているほど、中間熱処
理工程が省略できるために製造コストを低減することが
容易となる。
【0004】熱間圧延線材の機械的性質を調整する方法
として、衝風冷却によるステルモア法や冷却媒体として
溶融塩を用いる方法などがある。溶融塩を用いるものと
しては特公昭59−37725があるが、加工性を良く
する事より、鉛パテンティング相当の高強度が得られる
ような直接熱処理法である。
【0005】またベイナイトを利用するものとしては特
開平6−17190、特開平6−17191、特開平6
−17192などが開示されているが、これらはベイナ
イト組織を80%以上とし、所定の強度延性に調整する
ことを特徴とする加工性の優れた鋼線材である。しか
し、この公報に示されるベイナイト率を80%以上にす
ることは、5.0mmφ以上の線径では極めて困難であ
るという問題点がある。
【0006】さらに加工性の優れた鋼線材の場合、多段
の加工を連続して行うために鋼表面のスケール特性が重
要な因子となり、これまでのような熱処理後の組織制御
だけでは伸線加工性を十分に制御することはできない。
【0007】鋼線材のスケール除去方法には、酸洗法と
メカニカルデスケーリング法がある。酸洗法はスケール
除去が十分行えるため広く採用されているが、酸を用い
るため公害等の問題が生じる場合があり、メカニカルデ
スケーリング法が適用されることが多くなっている。
【0008】一方メカニカルデスケーリング法は多ロー
ルで線材に曲げ加工を加えスケールを除去する方法であ
るが、そのスケール除去能力は、表面性状に大きく影響
される。
【0009】このため、特開昭52-10829号では、線材を
熱間圧延後700℃以上で保温または加熱し、スケール
量を0.6%以上と厚くし、かつFeOの多いスケールをつく
ることが提案されている。しかしながら加工性の優れた
鋼線材では、初期の強度が低く高い延性を示すためスケ
ールの密着性が良くなり、残留スケールが生じやすくな
る。このため従来の方法だけではメカニカルデスケーリ
ング性を十分制御することはできない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明においては、C
量が重量%で0.6%以上含まれる高炭素鋼の分野にお
いて、鋼材のスケール除去をメカニカルデスケーリング
法で行った場合に、十分にスケールが除去され、さらに
引き抜きダイスを用いた伸線加工において線径が3.0
mmφ以上の線径において、真歪みで3.7以上の加工
性を有する、伸線加工性に優れたデスケーリング用線材
を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】線材の加工性は線材内の
セメンタイト形態に大きく影響されている。線材横断面
に観察されるセメンタイトの長さが短かければ短いほ
ど、加工中に導入される転位の増殖が抑えられるため伸
線加工性に優れている。
【0012】また同様に線材横断面に観察されるセメン
タイトの平均間隔が大きければ大きいほど、加工中に導
入される転位の増殖が抑えられるため伸線加工性に優れ
ている。
【0013】さらにメカニカルデスケーリングを行った
場合、スケールの剥離は線材とスケールの界面に生じる
割れの伝搬によって生じる。この割れの伝搬は、線材表
面が平滑である方が良好であるが、線材とスケール界面
に生じる脱炭層は、旧オーステナイト粒界に沿ってくさ
び状に線材内部に入りこんでおり、この部分に生成した
スケールはメカニカルデスケーリングを行った場合に除
去されにくく、残留スケールとなる。
【0014】そこで本発明の前記課題は、熱間圧延によ
って得られるC量が重量%で0.6%以上の鋼線材にお
いて、線材横断面に存在するセメタイトが規定された形
状を持ち、さらに線材横断面における線材の脱炭層深さ
が規定された範囲内にあることを特徴とする伸線性に優
れたデスケーリング用線材を提供することにより解決さ
れる。
【0015】すなわち本発明の要旨とするところは (1) 熱間圧延によって得られるC量が重量%で0.
6%以上の鋼線材において、線材横断面に存在するセメ
ンタイトの形状が下記の特徴を持ち セメンタイトの平均長さが0.7μm以下 セメンタイトの平均間隔が900Å以上 さらに線材横断面における線材の脱炭層深さが0.08mm
以下であることを特徴とする伸線性に優れたデスケーリ
ング用線材。
【0016】(2) 鋼成分が重量%で C:0.6〜1.5% Si:0.1〜2.0% Mn:0.1〜2.0% を含有することを特徴とする前記(1)記載のデスケー
リング用線材。
【0017】(3) 鋼成分が下記の1種以上添加する
ことを特徴とする前記(2)のデスケーリング用線材。 Cr:0.1〜2.0% Ni:0.1〜2.0% Cu:0.1〜2.0% Mo:0.1〜2.0% Co:0.01〜2.0%。
【0018】(4) 鋼成分が下記の1種以上添加する
ことを特徴とする前記(2)または(3)記載のデスケ
ーリング用線材。 Ti:0.005〜0.03% Nb:0.005〜0.03% V:0.005〜0.03% Al:0.005〜0.03% B:0.0001〜0.003%。
【0019】(5) 鋼成分が P:0.02%以下 S:0.02%以下 であることを特徴とする前記(2)または(3)または
(4)記載のデスケーリング用線材。
【0020】
【作用】本発明の構成要件の限定理由について述べる。
化学成分の限定理由は次のとおりである。Cは経済的か
つ有効な強化元素である。鋼線としての必要強度を確保
するためには、Cは少なくとも0.6%以上とすること
が必要である。高すぎると延性が低下するため、上限は
1.5%とする。
【0021】Siは鋼の脱酸のために必要な元素であ
り、従ってその含有量があまりに少ないときは脱酸効果
が不十分になるので下限を0.1%とする。また、Si
は熱処理後に形成されるパーライト中のフェライト相に
固溶しパテンティング後の強度を上げるが、反面フェラ
イトの延性を低下させるので、伸線加工性に悪影響を与
えない上限として2.0%とした。
【0022】Mnは鋼の焼入れ性を確保するために0.
1%以上添加する。しかし、多量のMn添加は偏析を引
き起こしパテンティングの際にベイナイト、マルテンサ
イトなどの過冷組織が発生しその後の伸線性を害するた
め上限を2.0%とした。Sは多量に含まれると線材の
延性を害するのでその含有量を0.02%以下とするの
が望ましい。Pは多量に含まれると線材の延性を害する
のでその含有量を0.02%以下とするのが望ましい。
【0023】Crはセメンタイトの異常部分の出現を抑
制しさらに、パーライトを微細にする効果を持ってい
る。しかし、多量の添加は熱処理後のフェライト中の転
位密度を上昇させるため、引き抜き加工後の極細線の延
性を著しく劣化させることになる。従って、Crの添加
量はその効果が期待できる0.1%以上とし、上限はフ
ェライト中の転位密度を増加させ延性を劣化させること
の無い2.0%以下とする。
【0024】NiはCrと同じ効果があるため、必要に
よりその効果を発揮する0.1%以上添加する。Niも
添加量が多くなりすぎるとフェライト相の延性を低下さ
せるので上限を2.0%とする。
【0025】Cuは線材の腐食疲労特性を向上させる元
素であるので、必要によりその効果を発揮する0.1%
以上添加することが望ましい。Cuも添加量が多くなり
すぎるとフェライト相の延性を低下させるので上限を
2.0%とする。
【0026】Moは線材の焼入れ性を向上させるために
添加する元素で、必要によりその効果を発揮する0.1
%以上添加することが望ましい。Moも添加量が多くな
りすぎると焼入れ性が高まり、偏析部にミクロマルテン
サイトが析出するので上限を2.0%とする。
【0027】Coは線材の延性を向上させるために添加
する元素で、必要によりその効果を発揮する0.01%
以上添加することが望ましい。Coも添加量が多くなり
すぎると焼入れ性が高まり、偏析部にミクロマルテンサ
イトが析出しやすくなるので上限を2.0%とする。
【0028】Ti、Nb、V、Alはγ粒径を微細にし
その後に形成される組織単位を微細にし、靱性値を向上
することができるので、その効果を発揮する0.005
%以上を添加し、上限はその他の特性に悪影響を与える
ことのない0.03%以下とする。
【0029】Bは焼入れ性を改善するのに添加し、その
効果が認められる0.0001%以上添加し、上限は焼
入れ性が高くなりすぎるためその処理が困難となる0.
003%以下とする。
【0030】線材の加工性は線材内のセメンタイト形態
に大きく影響されている。線材横断面に観察されるセメ
ンタイトの長さが短ければ短いほど加工中に導入される
転位の増殖が抑えられるので、少なくともセメンタイト
の平均長さを0.7μm以下とする必要がある。セメン
タイトの平均長さと伸線加工性の関係を図1に示す。
【0031】また同様に線材横断面に観察されるセメン
タイトの平均間隔が大きければ大きいほど加工中に導入
される転位の増殖が抑えられるので、少なくともセメン
タイトの平均間隔が900Å以上とする必要がある。セ
メンタイトの平均間隔と伸線加工性の関係を図2に示
す。
【0032】上記の形態にセメンタイトを調整できれ
ば、線材の初期強度を低下させると共に伸線加工中の加
工硬化率を下げることができるので加工性の優れた線材
とすることができる。
【0033】さらに 線材圧延方向横断面における線材
の脱炭層深さはメカニカルデスケーリング時のスケール
剥離性に及ぼす重要な因子である。脱炭層深さが深い場
合には割れの伝搬が生じにくく、メカニカルデスケーリ
ング後スケールが残存してしまう。伸線加工性に優れた
線材においては、従来の線材に比較し絞り値が大きく、
線材表面で局所変形しやすくなり、一層のデスケーリン
グ性の改善が必要である。
【0034】2次加工工程で障害となる残留スケール量
は、図3に示すように通常0.050%以下とされており、
上限は残留スケール量が後工程での支障とならない限界
として0.08mmとした。好ましくは0.05mm以下であ
る。
【0035】
【実施例】本発明においては、圧延後の調整冷却によっ
てベイナイト組織、パーライト組織およびこれらの混在
組織と造り分けを行いセメンタイトの形態を調整する方
法で線材を製造した。
【0036】表1に供試鋼の化学成分を示す。これらの
供試鋼を122mm角のビレットに製造後、熱間圧延に
よって4.5〜16.0mmφに圧延し、調整冷却を行
い表2に示す組織の線材とした。これらの供試鋼の生引
き性の試験は、乾式伸線を用いて行った。伸線は、各パ
スにおける減面率が15〜20%の間となるようにして
伸線加工を行った。生引き性は伸線限界まで加工を行
い、真ひずみで3.8以上の加工が可能であった場合を
○、加工ができなかった場合を×で表2に示した。
【0037】メカニカルデスケーリング(MD)性の評
価は、引張歪みを6%付与することによりスケールを除
去し、試料重量に対するスケール量の百分率で表示し
た。
【0038】線材圧延方向横断面における線材の脱炭層
深さは、JIS G 0558の方法により、断面の顕
微鏡観察から最大値を測定した。表3における1〜45
は本発明鋼の例であり、46〜51は比較鋼の例であ
る。
【0039】本発明例は、いずれもセメンタイト形状が
本発明に従って調整されており線材圧延方向横断面の脱
炭層深さが0.08mm以下であるため、生引き性に優れ、
メカニカルデスケーリング後の残留スケール量が低く、
いずれも0.050%以下に押さえられている。
【0040】比較鋼46、47はセメンタイトの長さが
0.7μm超と長いことが本発明と異なる。比較鋼4
8、49はセメンタイトの間隔が900Å未満と小さい
ことが本発明と異なる。
【0041】
【表1】
【0042】
【表2】
【0043】
【表3】
【0044】比較鋼50、51は線材圧延方向横断面の
脱炭層深さがいずれも0.08mm以上で、メカニカルデス
ケーリング後の残留スケール量がいずれも0.050%以上
と高い値を示している点が本発明と異なる。
【0045】このように比較鋼はいずれも本発明と異な
っており、伸線性の優れたデスケーリング用線材とし
て、適用することは難しい。
【0046】
【発明の効果】以上述べたごとく本発明法にしたがって
製造された線材は、従来法にくらべより一段とデスケー
リング性が改善されており、これにより熱間圧延後の3
mmφから16mmφの線材において、従来法に比べ伸
線加工性に優れたデスケーリング用線材を得ることがで
き、中間熱処理工程が省略でき、製造コストを低減する
ことが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は セメンタイトの長さと伸線限界ひずみの関
係を示す図である。
【図2】 セメンタイトの平均間隔と伸線加工限界の関
係を示す図である。
【図3】 残留スケール量と脱炭層深さの関係を示す図
である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱間圧延によって得られるC量が重量%
    で0.6%以上の鋼線材において、線材横断面に存在す
    るセメンタイトの形状が下記の特徴を持ち セメンタイトの平均長さが0.7μm以下 セメンタイトの平均間隔が900Å以上 さらに線材横断面における線材の脱炭層深さが0.08mm
    以下であることを特徴とする伸線性に優れたデスケーリ
    ング用線材。
  2. 【請求項2】 鋼成分が重量%で C:0.6〜1.5% Si:0.1〜2.0% Mn:0.1〜2.0% を含有することを特徴とする請求項1記載のデスケーリ
    ング用線材。
  3. 【請求項3】 鋼成分が下記の1種以上添加することを
    特徴とする請求項2記載のデスケーリング用線材。 Cr:0.1〜2.0% Ni:0.1〜2.0% Cu:0.1〜2.0% Mo:0.1〜2.0% Co:0.01〜2.0%
  4. 【請求項4】 鋼成分が下記の1種以上添加することを
    特徴とする請求項2または3記載のデスケーリング用線
    材。 Ti:0.005〜0.03% Nb:0.005〜0.03% V:0.005〜0.03% Al:0.005〜0.03% B:0.0001〜0.003%
  5. 【請求項5】 鋼成分が P:0.02%以下 S:0.02%以下 であることを特徴とする請求項2または3または4記載
    のデスケーリング用線材。
JP9731395A 1995-04-21 1995-04-21 デスケーリング用線材 Pending JPH08295994A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006200039A (ja) * 2004-12-22 2006-08-03 Kobe Steel Ltd 伸線性に優れた高炭素鋼線材およびその製法
CN105899705A (zh) * 2014-03-20 2016-08-24 新日铁住金株式会社 良加工性钢线材及其制造方法

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