JPH09202942A - 耐疲労性・耐食性に優れた高強度ステンレスワイヤロープおよびその製造方法 - Google Patents

耐疲労性・耐食性に優れた高強度ステンレスワイヤロープおよびその製造方法

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JPH09202942A
JPH09202942A JP1047596A JP1047596A JPH09202942A JP H09202942 A JPH09202942 A JP H09202942A JP 1047596 A JP1047596 A JP 1047596A JP 1047596 A JP1047596 A JP 1047596A JP H09202942 A JPH09202942 A JP H09202942A
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wire rope
fatigue resistance
corrosion resistance
less
wire
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JP1047596A
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English (en)
Inventor
Koji Takano
光司 高野
Satoshi Araki
敏 荒木
Wataru Murata
亘 村田
Koji Kanda
康治 神田
Takuya Murakami
卓也 村上
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Nippon Steel Corp
Tokyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Tokyo Seiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、耐疲労性、耐食性にすぐれた高強
度ステンレス鋼ワイヤロープを提供する。 【解決手段】 重量%で、C:0.12%以下、Si:
0.1%〜1.5%、Mn:0.1%〜1.5%、P:
0.03%以下、S:0.01%以下、Ni:3.5%
〜8.0%、Cr:20.0%〜28.0%、Mo:
0.1%〜3.0%、N:0.10%〜0.30%を含
有し、G1の値が−1〜2(%)で残部が実質的にFe
および不可避的不純物からなる合金組成で、横断面方向
の平均結晶粒径が5μm以下であり、引張強さが150
0N/mm2 以上であることを特徴とする耐疲労・耐食性
に優れた高強度ステンレスワイヤロープ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は耐疲労性、耐食性を
必要とする用途に使用される高強度ステンレス鋼ワイヤ
ロープに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、メンテナンスフリーの観点から水
門用やエレベータ用等の高強度ワイヤロープの高耐食性
化の要求が高まってきた。すなわち、過酷な環境でも錆
びにくいようにSUS304並以上の耐食性が要求され
るようになってきた。また、この種の高強度ワイヤロー
プは長期間使用しても破損しないために高炭素鋼ロープ
と同等の耐疲労性が要求される。
【0003】従来、高強度のワイヤロープに高炭素鋼の
パーライト鋼が使用されてきた。しかし、耐食性が悪い
ばかりか、耐食性・耐疲労性のため表面に油を塗布して
おり、環境汚染も引き起こしてきた。そのため、高耐食
性の観点からSUS304,SUS316等の伸線加工
されたオーステナイト系ステンレス鋼ワイヤロープの使
用が検討されてきた。しかし、オーステナト系ステンレ
ス鋼ワイヤロープは長期間使用すると、繰り返し疲労に
よる早期破断が発生する問題があり、用途が制限されて
いる。
【0004】一方、近年、2相ステンレス鋼の疲労強度
について、2相組織による結晶粒の微細化、2相組織の
硬質相の増加、2相の耐力比の増大により耐疲労性を向
上することが提案されている(友田陽ら:鉄と鋼,第6
3号(1977),第6号,P64)。また、一般に鋼
の高強度化により耐疲労性が向上されることが知られて
いる(例えば、岡栄一ら:製鉄研究,第320号(19
86年),P28)。さらに、伸線加工により高強度化
された2相ステンレス鋼線の耐疲労性が伸線加工により
高強度化されたオーステナイト系ステンレス鋼線より優
れていることが確認されている(児玉勝ら:ばね論文
集,第37号(1992年),P1)。
【0005】そこで、最近、この2相ステンレス鋼の耐
疲労性に注目して、2相ステンレス鋼線の伸線材のワイ
ヤロープへの適用を提案している(特開平6−2877
14号公報)。しかし、この2相ステンレス鋼ロープは
高炭素鋼ワイヤロープに対し、引張強さが低いという欠
点があり、耐疲労性を落とすこと無く、高強度化させる
ことが要求されている。すなわち、従来の2相ステンレ
ス鋼のレベルである1500N/mm2 以上、好ましくは
高炭素鋼並以上の1700N/mm2 以上が要求されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決するものであり、耐疲労性、耐食性を必要とする用途
に使用される高強度ステンレス鋼ワイヤロープおよびそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、2相ステンレ
ス鋼ワイヤロープの成分およびその製造方法を種々検討
した結果、以下の知見を得たことによる。すなわち、重
量%で、 (1) C :0.12%以下、 Si:0.1%〜1.5%、 Mn:0.1%〜1.5%、 P :0.03%以下、 S :0.01%以下、 Ni:3.5%〜8.0%、 Cr:20.0%〜28.0%、 Mo:0.1%〜3.0%、 N :0.10%〜0.30% を含有し、下記式(1)で表されるG1の値が−1〜2
(%)で残部が実質的にFeおよび不可避的不純物から
なる合金組成で、横断面方向の平均結晶粒径が5μm以
下であり、引張強さが1500N/mm2 以上にすると耐
疲労・耐食性に優れた高強度ステンレスワイヤロープが
得られることを見いだした。 G1=0.67Ni+20C+20N+0.34Mn−0.4Cr −0.4Mo−0.6Si+3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
【0008】(2) 上記(1) 記載の成分に、さらに重量%
で、 Nb:0.05%〜0.50%、 Ti:0.05%〜0.50% のうち1種または2種を含有し、下記式(2)で表され
るG2の値が−1〜2(%)で、鋼線の横断面方向の平
均結晶粒径が3μm未満であるとさらに、耐疲労、強度
が向上することを見いだした。 G2=0.67Ni+20C+20N+0.34Mn−0.4Cr −0.4Mo−0.6Si−0.9Ti−0.1Nb+3・・・・(2)
【0009】(3) 上記(1) 或いは(2) 記載の成分に、さ
らに重量%で、 Al:0.01%以下、 Ca:0.001%〜0.004% を含有し、鋼線の横断面方向の介在物の大きさを20μ
m以下に抑制するとさらに、耐疲労性が向上することを
見いだした。
【0010】(4) また、上記(1) ,(2) 或いは(3) 記載
の成分を有する熱間線材圧延のまま或いは熱処理後の線
材を、トータル減面率で50%以上の伸線加工を施し、
その後、1000℃〜1150℃の温度で熱処理後、引
き続き、減面率で80%〜95%の伸線加工を施し、そ
の後、ストランディングおよびクロージングの撚り線加
工を施すと耐疲労・耐食性に優れた高強度ステンレスワ
イヤロープが得られ、さらに、必要に応じて200〜4
00℃の時効処理を施すと耐疲労性と強度がさらに向上
することを見いだした。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明は、ワイヤロープの耐疲労
性、耐食性と高強度化の3特性を同時に満たすことを目
的とし、2相ステンレス鋼線の成分、伸線加工および熱
処理の最適化を行っている。すなわち、加工硬化、最適
な相分率、結晶粒微細化、各相の耐力比の増大を図って
いる。また、第3の硬質相を導入し、結晶粒微細化を促
進させ、高耐疲労性、高強度化を図り、さらに、介在物
の形態を抑制することで、耐疲労性の向上を図ってい
る。よって以下の条件に限定した。
【0012】最初に、本発明の製造方法の限定理由を以
下に述べる。本発明は、請求項1〜3記載の成分の線材
に1回目の冷間伸線加工と熱処理を施し、その後、2回
目の冷間伸線加工を行い、鋼線の横断面方向の結晶粒を
微細化させるが、1回目の伸線加工で減面率が50%未
満であると熱処理時の再結晶粒が粗大になり、最終製品
のワイヤロープの横断面方向の結晶粒が5μm超にな
る。この最終製品のワイヤロープの横断面方向の結晶粒
径と耐疲労性の関係を図1に示す。このワイヤロープは
0.03C−0.4Si−1.0Mn−5.7Ni−2
0.5Cr−1.2Mo−0.14Nを基本成分とした
ステンレス鋼線材を10〜85%のトータル減面率で伸
線加工を施し、続いて焼鈍炉にて1050℃の温度で5
分間の連続焼鈍を施し、その後、85%の減面率で伸線
加工を施し、続いて、ストランディングおよびクロージ
ングの撚り線加工を施した。ワイヤロープ中の横断面方
向の結晶粒径が5μm超になると、耐疲労性であるS曲
げ(D/d=20,SF=6)での寿命までの回数が3
0000回未満となる。そのため、1回目の伸線加工で
の減面率を50%以上に限定した。
【0013】また、その後の熱処理で熱処理温度が10
00℃未満であるとσ相が析出し、靭性を低下させ、伸
線性を悪くさせるばかりか、耐疲労性を低下させる。逆
に熱処理温度が1150℃超になると最終製品のワイヤ
ロープの横断面方向の結晶粒が粗大化し、5μm超にな
り、耐疲労性が劣化する。そのため、熱処理温度を10
00℃以上、1150℃以下に限定した。
【0014】熱処理後、高強度化および高耐疲労性のた
め2回目の伸線加工を行う。この伸線加工での減面率と
ワイヤロープの強度の関係を図2に示す。このワイヤロ
ープは0.03C−0.4Si−1.0Mn−5.7N
i−20.5Cr−1.2Mo−0.14Nを基本成分
としたステンレス鋼線材を60%の減面率で伸線加工を
施し、続いて焼鈍炉にて1050℃の温度で5分間の連
続焼鈍を施した。その後、0〜90%のトータル減面率
で伸線加工を施し、続いて、ストランディングおよびク
ロージングの撚り線加工を施した。伸線加工の減面率が
80%未満ではワイヤロープの引張強さが1500N/
mm2 未満となる。そのため2回目の伸線加工での減面率
を80%以上に限定した。
【0015】しかし、伸線加工の減面率が95%超にな
ると、図3に示すように伸線後の鋼線の引張破断絞りが
急激に低下し、靭性が劣化する。そのため、図4に示す
ようにワイヤロープの耐疲労性であるS曲げ(D/d=
20,SF=6)での寿命までの回数が30000回未
満と劣化する。この図3,4の鋼線およびワイヤロープ
は0.03C−0.4Si−1.0Mn−5.7Ni−
20.5Cr−1.2Mo−0.14Nを基本成分とし
たステンレス鋼線材を60%の減面率で伸線加工を施
し、続いて焼鈍炉にて1050℃の温度で5分間の連続
焼鈍を施した。その後、80〜99%の減面率で伸線加
工を施し、図4のワイヤロープは続いて、ストランディ
ングおよびクロージングの撚り線加工を施した。従っ
て、2回目の伸線加工率の上限を95%に限定した。
【0016】さらに、その後、必要に応じて本発明の成
分系で時効処理を行う。本発明成分でのオーステナイト
相にはNが多く含有されているため、この時効処理でワ
イヤロープ中のオーステナイト相の高強度化によりオー
ステナイト相とフェライト相の耐力比の増大が起こり、
耐疲労性は急激に向上する。しかし、200℃未満およ
び400℃超ではこの時効処理の効果が少ないため時効
温度の範囲を200〜400℃に限定した。
【0017】次に、本発明の成分の限定理由を述べる。
G1,G2は本発明方法により各成分の2相ステンレス
鋼線材を60%の減面率で伸線加工を施し、続いて焼鈍
炉にて1050℃の温度で5分間の連続焼鈍を施し、そ
の後、85%の減面率で伸線加工を施し、続いて、スト
ランディングおよびクロージングの撚り線加工したワイ
ヤロープのオーステナイト相の量、引張強さおよび横断
面方向の平均結晶粒の関係に対する各種元素の影響を調
査した結果得られたものである。C,N,Ni,Mn,
Cr,Si,Mo,Nb,Tiが影響を与える。G1,
G2の値が−1(%)未満であると、図5に示すように
ワイヤロープのオーステナイト相の量が40%未満にな
り、図6に示すようにワイヤロープの製品の引張強度が
1500N/mm2 未満になる。また、G1,G2の値が
2(%)超であると、図5に示すように、ワイヤロープ
中のオーステナイト相の量が70%以上になり、単相組
織に近づくため結晶粒の粗大化がおこり、伸線加工後の
横断面方向の平均結晶粒を5μm以下にすることができ
ず、耐疲労性が低下する。そのため、G1,G2の値を
−1〜2(%)に限定した。
【0018】Cはワイヤロープの引張強さを確保、また
はオーステナイト相を得るため添加するが、0.12%
を超えて添加すると粗大な粒界炭化物を生成し、耐食性
を劣化させるばかりか、耐疲労性も低下する。そのた
め、上限を0.12%に限定した。Siは脱酸のために
必要な元素であるため、0.1%以上添加する。しか
し、1.5%を超えて添加してもその効果は飽和するば
かりか反対に靭性および耐疲労性を低下させるため、上
限を1.0%に限定した。
【0019】Mnは脱酸、鋼中のSを固定するため0.
1%以上添加する。しかし、1.5%を超えて添加する
とその効果は飽和するため、上限を1.5%に限定し
た。Pは粒界偏析元素であり、ワイヤロープの特性およ
び製造性を悪くすることから0.03%以下に限定し
た。
【0020】Sは粒界偏析元素であり、ワイヤロープの
特性および製造性を悪くすることから0.01%以下に
限定した。Niはオーステナイト相を40%以上得る有
効な元素であるため3.5%以上添加する。しかし、
8.0%を超えて添加するとG1,G2の値が大きくな
り、オーステナイト相が70%超となり、耐疲労性が低
下する。そのため、上限を7.0%に限定した。
【0021】Crは耐銹性を向上し、フェライト相を得
る有効な元素であるため、20.0%以上添加する。し
かし、28.0%を超えて添加するとG1,G2の値が
小さくなり、オーステナイト相が40%未満になり、耐
疲労性が低下する。そのため、上限を28.0%にし
た。Moは耐食性を高め、また、強度を高めるのに有効
な元素であるため0.1%以上添加する。しかし、3.
0%を超えて添加してもその効果は飽和するし、G1,
G2の値が小さくなり、オーステナイト相が40%未満
になる。そのため、上限を3.0%にした。
【0022】Nは伸線加工時の延性低下を抑えて、高強
度化を図るのと、オーステナイト相とフェライト相の耐
力比を増大させ、耐疲労性を向上させるのに最も有効な
元素であるため、0.10%以上を添加する。しかし、
0.30%を超えて添加すると鋳造時にブローホールが
発生するばかりか、粒界の窒化物が発生し、耐疲労性を
低下させることから、上限を0.30%に限定した。N
b,Tiは第3の硬質相である炭窒化物の析出効果によ
り強度および耐疲労性を高めるのに有効な元素であるた
め、必要によっては0.05%以上添加する。しかし、
添加し過ぎるとその効果は飽和するし、靭性を損ない、
耐疲労性を低下させる。そのため、上限をそれぞれ、
0.5%に限定した。
【0023】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。表
1に試験した材料の成分を示す。また、表2、表3、表
4に実施例の製造条件および評価結果を示す。これらの
実施例は、通常のステンレス鋼線材の製造工程で、溶
製、熱間線材圧延した。その後、表2の実施例No.1
〜No.27は、供試鋼A〜Z,AAの各線材を60%
の減面率で伸線加工を施し、続いてストランド焼鈍炉に
て1050℃の温度で5分間の連続焼鈍を施した。その
後、85%の減面率で伸線加工を施し、続いて、ストラ
ンディンングおよびクロージングの撚り線加工を施し
た。その後、ワイヤロープの特性として、横断面方向の
平均結晶粒径、オーステナイト相の比率、引張強さ、耐
疲労性、耐食性を評価し、成分の影響を調査した。
【0024】また、表3、表4の実施例No.28〜N
o.43は、供試鋼Aの線材圧延材を30〜80%の減
面率で伸線加工を施し、続いて焼鈍炉にて900℃〜1
200℃の温度範囲で5分間の連続焼鈍を施した。その
後、減面率で60%〜98%の伸線加工を施し、ストラ
ンディングおよびクロージングの撚り線加工を行い、そ
の後、必要に応じて500℃以下で時効処理を行った。
その後、ワイヤロープの特性として、横断面方向の平均
結晶粒径、オーステナイト相の比率、引張強さ、耐疲労
性を評価し、各工程の製造条件の影響を調査した。
【0025】横断面方向の結晶粒径およびオーステナイ
ト相の比率の測定は、最初にJISG0571によりエ
ッチを行い、続いて30gのフェシリアン化カリウム、
30gの水酸化カリウムと100mlの水の加熱した混
合液で浸漬エッチを行い、フェライト相に着色し、その
後、倍率が1000倍で20視野の平均粒径およびオー
ステナイト相の面積比率を画像解析により求めた。本発
明のワイヤロープの横断面方向の平均結晶粒径は5μm
以下であり、オーステナイト相の比率は40〜70%で
あった。
【0026】引張試験はJIS Z2241により製品
のワイヤロープの引張強さを測定した。本発明例のワイ
ヤロープの引張強さは1500N/mm2 以上であった。
高炭素鋼ワイヤロープの引張強さは1700N/mm2
あった。
【0027】耐疲労性試験はS字曲げ疲労試験機を用
い、1ロープピッチ当たりの最外層素線の断線数が、側
ストランド構成総素線数の10%に達したところで試験
を終了し、この時の繰り返し曲げ回数を耐疲労性の指標
とした。本発明例のワイヤロープの耐疲労性は高炭素鋼
並であった。
【0028】耐食性は濃度が3%のNaCl溶液を30
℃でワイヤロープに噴霧し、赤錆が発生するまでの時間
を測定した。但し、1000h試験しても赤錆が発生し
ないものについては1000時間で試験を止めた。本発
明例のワイヤロープは800時間以上でも錆びず、52
0h以上で赤錆が発生したSUS304以上であった。
【0029】最初に、ワイヤロープの特性として、横断
面方向の平均結晶粒径、オーステナイト相の比率、引張
強さ、耐疲労性、耐食性に及ぼす成分の影響を述べる。
No.1〜No.3は供試鋼A〜Cの0.5Si−1.
0Mn−5.8Ni−23.8Cr−1.2Mo−0.
14Nを基本成分としてオーステナイト生成元素である
C量(%)を変化させて、各元素の横断面方向の平均結
晶粒径、オーステナイト相の比率、引張強さ、耐疲労
性、耐食性への影響を調査し、本発明効果を確認したも
のである。供試鋼A,Bにおいて本発明の効果が確認で
きる。比較例No.3はC量が高いため、耐疲労性に劣
る。
【0030】No.1,No.4,No.5は供試鋼
A,D,Eの0.02C−Si−1.0Mn−5.8N
i−23.8Cr−1.2Mo−0.14Nを基本成分
として脱酸元素であるSi量(%)を変化させて、各元
素の横断面方向の平均結晶粒径、オーステナイト相の比
率、引張強さ、耐疲労性、耐食性への影響を調査し、本
発明効果を確認したものである。供試鋼A,Dにおいて
本発明の効果が確認できる。比較例No.5はSi量が
高く、耐疲労性に劣る。
【0031】No.1,No.6〜No.8は供試鋼
A,F〜Hの0.02C−0.5Si−1.0Mn−2
3.8Cr−1.2Mo−0.14Nを基本成分として
オーステナイト生成元素であるNi量(%)を変化させ
て、各元素の横断面方向の平均結晶粒径、オーステナイ
ト相の比率、引張強さ、耐疲労性、耐食性への影響を調
査し、本発明効果を確認したものである。供試鋼A,F
において本発明の効果が確認できる。比較例No.7は
Ni量が高く、G1の値が低いため、オーステナイト相
の比率が低く、引張強度に劣る。比較例No.8はNi
量が高く、G1の値が高いため、オーステナイト相の比
率が高く、横断面方向の平均結晶粒径が大きく、耐疲労
性に劣る。
【0032】No.1,No.9〜No.12は供試鋼
A,G〜Jの0.02C−0.5Si−1.0Mn−
5.8Ni−1.2Mo−0.14Nを基本成分として
フェライト生成元素であるCr量(%)を変化させて、
各元素の横断面方向の平均結晶粒径、オーステナイト相
の比率、引張強さ、耐疲労性、耐食性への影響を調査
し、本発明効果を確認したものである。供試鋼A,I,
Jにおいて本発明の効果が確認できる。比較例No.1
1はCr量が低く、G1の値が高いため、オーステナイ
ト相の比率が高く、横断面方向の平均結晶粒径が大き
く、耐疲労性に劣る。比較例No.12はCr量が高
く、G1の値が低いため、オーステナイト相の比率が低
く、引張強さに劣る。
【0033】No.16〜No.20は供試鋼A,M〜
Oの0.02C−0.5Si−1.0Mn−23Crを
基本成分としてオーステナイト生成元素であるN量
(%)を変化させて、各元素の横断面方向の平均結晶粒
径、オーステナイト相の比率、引張強さ、耐疲労性、耐
食性への影響を調査し、本発明効果を確認したものであ
る。供試鋼R,Sにおいて本発明の効果が確認できる。
比較例No.16,17は従来の2相のステンレスワイ
ヤロープの成分であり、N量が低く、添加されてないた
め、引張強さに劣る。比較例No.20はN量が高いた
め、窒化物およびブローホール生成のため、耐疲労性に
劣る。
【0034】No.1,No.21〜No.25は供試
鋼A,S〜Wの0.02C−0.5Si−1.0Mn−
5.8Ni−23Cr−0.14Nを基本成分として結
晶粒微細化を促進させるTi量(%)およびNb量
(%)を変化させて、各元素の横断面方向の平均結晶粒
径、オーステナイト相の比率、引張強さ、耐疲労性、耐
食性への影響を調査し、本発明効果を確認したものであ
る。供試鋼U,V,Wにおいて本発明の効果が確認でき
る。特にTi量(%)を0.05〜0.5%添加した供
試鋼U,Vと、Nb量(%)を0.05〜0.5(%)
添加した供試鋼U,Wにおいては無添加の供試鋼Aより
高強度・高耐疲労性を示し、本発明の効果が著しい。比
較例No.24,25はTi量、Nb量が高過ぎるた
め、耐疲労性に劣る。
【0035】No.1,No.26,No.27は供試
鋼A,W,Z,AAの0.02C−0.5Si−1.0
Mn−5.8Ni−23Cr−0.14Nまたは0.0
2C−0.5Si−1.0Mn−5.8Ni−23Cr
−0.14N−0.3Nbを基本成分として介在物のサ
イズに影響を及ぼすAl量(%)およびCa量(%)を
添加して、横断面方向の平均結晶粒径、オーステナイト
相の比率、引張強さ、耐疲労性、耐食性への影響を調査
し、本発明効果を確認したものである。Al量(%)を
0.01%以下に抑えて、Ca量(%)を0.002%
添加した供試鋼Z,AAにおいては無添加の供試鋼A,
Wより高耐疲労性を示し、本発明の効果が著しい。
【0036】No.28は供試鋼ABのSUS304、
No.29は供試鋼ACの高炭素鋼のワイヤロープの特
性を評価したものである。SUS304の比較例No.
28は耐疲労性に劣り、高炭素鋼のワイヤロープの比較
例No.29は耐食性に劣る。
【0037】次に、供試鋼Aのワイヤロープの特性とし
て、横断面方向の平均結晶粒径、オーステナイト相の比
率、引張強さ、耐疲労性、耐食性に及ぼす各工程の製造
条件の影響を述べる。No.30〜32は1回目の伸線
加工率を30%〜80%まで変化させて、横断面方向の
平均結晶粒径、オーステナイト相とフェライト相の比
率、引張強さ、耐疲労性、耐食性への影響を調査し、本
発明効果を確認したものである。本発明例30,32に
おいて本発明の効果が確認できる。比較例No.30は
1回目の伸線加工率が低いため、その後の熱処理で結晶
粒径が十分に微細にならず、耐疲労性に劣る。
【0038】No.33〜No.36は熱処理温度を9
00℃〜1200℃まで変化させて、横断面方向の平均
結晶粒径、オーステナイト相の比率、引張強さ、耐疲労
性、耐食性への影響を調査し、本発明効果を確認したも
のである。本発明例32,33において本発明の効果が
確認できる。比較例No.33は熱処理温度が低いた
め、σ相が析出し、耐疲労性に劣る。比較例No.36
は1回目の熱処理温度が高いため、オーステナイト粒径
が粗大化し、耐疲労性に劣る。
【0039】No.37〜No.41は2回目の伸線加
工率を60%〜98%まで変化させて、横断面方向の平
均結晶粒径、オーステナイト相の比率、引張強さ、耐疲
労性、耐食性への影響を調査し、本発明効果を確認した
ものである。本発明例No.39,No.40において
本発明の効果が確認できる。比較例No.38は2回目
の伸線加工率が低いため、引張強さに劣る。比較例N
o.41は2回目の伸線加工率が高いため、靭性の低下
により、耐疲労性に劣る。
【0040】No.42〜No.45は2回目の伸線加
工後の時効処理温度を500℃以下で変化させて、横断
面方向の平均結晶粒径、オーステナイト相の比率、引張
強さ、耐疲労性、耐食性への影響を調査し、本発明効果
を確認したものである。本発明例No.43,44,4
5において本発明の効果が著しく、引張強度が1700
N/mm2 を超えており、高炭素鋼並の強度と耐疲労性を
示す。本発明例No.42は時効処理温度が低過ぎるた
め、強度および耐疲労性の向上が期待できない。本発明
例No.46は時効処理温度が高過ぎるため、耐疲労性
の向上が期待できない。以上の実施例から分かるように
本発明例の優位性が明らかである。
【0041】
【表1】
【0042】
【表2】
【0043】
【表3】
【0044】
【表4】
【0045】
【表5】
【0046】
【発明の効果】本発明により耐疲労・耐食性に優れた高
強度ステンレスワイヤロープを提供することが可能で、
産業上有効な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ワイヤロープの横断面方向の平均結晶粒径と耐
疲労性の関係を示す図である。
【図2】伸線加工の減面率とワイヤロープの強度の関係
を示す図である。
【図3】伸線加工の減面率と鋼線の引張破断絞りの関係
を示す図である。
【図4】伸線加工の減面率とワイヤロープの耐疲労性の
関係を示す図である。
【図5】ワイヤロープのオーステナイト相の量とG1,
G2の関係を示す図である。
【図6】G1,G2とワイヤロープの引張強さの関係を
示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 亘 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内 (72)発明者 神田 康治 茨城県新治郡出島村大字宍倉5707 東京製 綱株式会社研究所内 (72)発明者 村上 卓也 東京都中央区日本橋室町2丁目3番14号 東京製綱株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、 C :0.12%以下、 Si:0.1%〜1.5%、 Mn:0.1%〜1.5%、 P :0.03%以下、 S :0.01%以下、 Ni:3.5%〜8.0%、 Cr:20.0%〜28.0%、 Mo:0.1%〜3.0%、 N :0.10%〜0.30% を含有し、下記式(1)で表されるG1の値が−1〜2
    (%)で残部が実質的にFeおよび不可避的不純物から
    なる合金組成で、横断面方向の平均結晶粒径が5μm以
    下であり、引張強さが1500N/mm2 以上であること
    を特徴とする耐疲労・耐食性に優れた高強度ステンレス
    ワイヤロープ。 G1=0.67Ni+20C+20N+0.34Mn−0.4Cr −0.4Mo−0.6Si+3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
  2. 【請求項2】 請求項1記載の成分に、さらに重量%
    で、 Nb:0.05%〜0.50%、 Ti:0.05%〜0.50%のうち1種または2種を
    含有し、下記式(2)で表されるG2の値が−1〜2
    (%)で、鋼線の横断面方向の平均結晶粒径が3μm未
    満であることを特徴とする請求項1記載の耐疲労・耐食
    性に優れた高強度ステンレスワイヤロープ。 G2=0.67Ni+20C+20N+0.34Mn−0.4Cr −0.4Mo−0.6Si−0.9Ti−0.1Nb+3・・・・(2)
  3. 【請求項3】 請求項1或いは2記載の成分に、さらに
    重量%で、 Al:0.01%以下、 Ca:0.001%〜0.004% を含有し、鋼線の横断面方向の介在物の大きさが20μ
    m以下であることを特徴とする請求項1或いは2記載の
    耐疲労・耐食性に優れた高強度ステンレス鋼ワイヤロー
    プ。
  4. 【請求項4】 請求項1,2または3の何れかに記載の
    成分を有する熱間圧延のまま或いは熱処理後の線材を、
    減面率で50%以上の伸線加工を施し、その後、100
    0℃〜1150℃の温度で熱処理後、引き続き、減面率
    で80%〜95%の伸線加工を施し、その後ストランデ
    ィングおよびクロージングの撚り線加工を施すことを特
    徴とする耐疲労性・耐食性に優れた高強度ステンレスワ
    イヤロープの製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のワイヤロープに、さらに
    200〜400℃の時効処理を施すことを特徴とする耐
    疲労性・耐食性に優れた高強度ステンレスワイヤロープ
    の製造方法。
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