JPH09263887A - 伸線加工性に優れた高炭素クロム軸受鋼線材 - Google Patents
伸線加工性に優れた高炭素クロム軸受鋼線材Info
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- JPH09263887A JPH09263887A JP9466896A JP9466896A JPH09263887A JP H09263887 A JPH09263887 A JP H09263887A JP 9466896 A JP9466896 A JP 9466896A JP 9466896 A JP9466896 A JP 9466896A JP H09263887 A JPH09263887 A JP H09263887A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、熱処理を施すことなく熱間圧延の
ままで優れた伸線加工性を有する高炭素クロム軸受鋼線
材を提供する。 【解決手段】 重量%で、C:0.95〜1.10%、
Si:0.15〜0.70%、Mn:0.20〜1.1
5%、Cr:0.90〜1.60%を含有し、さらに
B:0.0005〜0.0050%を含み、残部はFe
および不可避不純物よりなり、パーライト組織中の初析
セメンタイトの面積率が3%以下、大きさが3μm以下
である伸線加工性に優れた高炭素クロム軸受鋼線材。 【効果】 鋼材成分を最適に選択することにより高炭素
クロム軸受鋼線材の伸線加工性に有害な初析セメンタイ
トを減少させ、高炭素クロム軸受鋼線材の伸線加工性を
向上させたものであり、高い伸線加工性を持つことか
ら、従来行われていた線材での焼鈍処理を省略すること
が可能となった。
ままで優れた伸線加工性を有する高炭素クロム軸受鋼線
材を提供する。 【解決手段】 重量%で、C:0.95〜1.10%、
Si:0.15〜0.70%、Mn:0.20〜1.1
5%、Cr:0.90〜1.60%を含有し、さらに
B:0.0005〜0.0050%を含み、残部はFe
および不可避不純物よりなり、パーライト組織中の初析
セメンタイトの面積率が3%以下、大きさが3μm以下
である伸線加工性に優れた高炭素クロム軸受鋼線材。 【効果】 鋼材成分を最適に選択することにより高炭素
クロム軸受鋼線材の伸線加工性に有害な初析セメンタイ
トを減少させ、高炭素クロム軸受鋼線材の伸線加工性を
向上させたものであり、高い伸線加工性を持つことか
ら、従来行われていた線材での焼鈍処理を省略すること
が可能となった。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理を施すこと
なく熱間圧延のままで優れた伸線加工性を有する高炭素
クロム軸受鋼線材に関するものである。
なく熱間圧延のままで優れた伸線加工性を有する高炭素
クロム軸受鋼線材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】線材の二次加工コスト低減のために中間
焼鈍の省略等を可能にするために、伸線加工性に優れた
線材に対する要求が一段と高まってきている。
焼鈍の省略等を可能にするために、伸線加工性に優れた
線材に対する要求が一段と高まってきている。
【0003】JIS G 4805に規定される高炭素
クロム軸受鋼線材においては、C量が共析点以上である
ために熱間圧延のままではオーステナイト粒界に伸線加
工性を劣化させる粗大な初析セメンタイトが析出してお
り、Crが添加されているためにパーライト変態が遅
れ、部分的にはマルテンサイトが発生している。従って
現状では伸線加工前にコストが高く生産性の低い球状化
焼鈍を施す必要があるため、熱間圧延のままで伸線加工
性の優れた高炭素クロム鋼線材が要望されている。
クロム軸受鋼線材においては、C量が共析点以上である
ために熱間圧延のままではオーステナイト粒界に伸線加
工性を劣化させる粗大な初析セメンタイトが析出してお
り、Crが添加されているためにパーライト変態が遅
れ、部分的にはマルテンサイトが発生している。従って
現状では伸線加工前にコストが高く生産性の低い球状化
焼鈍を施す必要があるため、熱間圧延のままで伸線加工
性の優れた高炭素クロム鋼線材が要望されている。
【0004】Crを含有する高炭素鋼線材の初析セメン
タイトを低下させる従来の知見としては、「川崎製鉄技
報」Vol.23、No.2(1991)の14〜20
頁に記載されているように、低温圧延と加速冷却が有効
であることが知られている。これは、低温圧延によるオ
ーステナイト粒の微細化により粒界面積を増加させて初
析セメンタイトを微細分散させると共に、加速冷却によ
る初析セメンタイトの成長を抑制するという技術であ
る。
タイトを低下させる従来の知見としては、「川崎製鉄技
報」Vol.23、No.2(1991)の14〜20
頁に記載されているように、低温圧延と加速冷却が有効
であることが知られている。これは、低温圧延によるオ
ーステナイト粒の微細化により粒界面積を増加させて初
析セメンタイトを微細分散させると共に、加速冷却によ
る初析セメンタイトの成長を抑制するという技術であ
る。
【0005】また、その他に特許として特公平2−24
894があり、この技術は、700〜850℃の温度域
で20〜80%の圧下率によって中間圧延を行い、中間
圧延後圧延仕上温度が700〜850℃の温度域の一次
仕上圧延を行い、一次仕上圧延後20〜60%の圧下率
で圧延仕上温度が650〜750℃の温度域で二次仕上
圧延を行い、二次仕上圧延後2℃/秒以下の冷却速度で
徐冷する直接軟化処理鋼線材の製造方法が示されてい
る。
894があり、この技術は、700〜850℃の温度域
で20〜80%の圧下率によって中間圧延を行い、中間
圧延後圧延仕上温度が700〜850℃の温度域の一次
仕上圧延を行い、一次仕上圧延後20〜60%の圧下率
で圧延仕上温度が650〜750℃の温度域で二次仕上
圧延を行い、二次仕上圧延後2℃/秒以下の冷却速度で
徐冷する直接軟化処理鋼線材の製造方法が示されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術のうち前者の「川崎製鉄技報」に記載の技術では低
温圧延を行うことは線材の表面疵の増加ならびに圧延ロ
ールの耐久性が低下するという問題がある。また、加速
冷却は線径が太く、冷却速度の遅い棒鋼では有効である
が、線径が細い線材においては伸線加工性を劣化させる
マルテンサイト組織が発生し易いため、低温圧延・加速
冷却技術を線材に適用するには限界がある。
技術のうち前者の「川崎製鉄技報」に記載の技術では低
温圧延を行うことは線材の表面疵の増加ならびに圧延ロ
ールの耐久性が低下するという問題がある。また、加速
冷却は線径が太く、冷却速度の遅い棒鋼では有効である
が、線径が細い線材においては伸線加工性を劣化させる
マルテンサイト組織が発生し易いため、低温圧延・加速
冷却技術を線材に適用するには限界がある。
【0007】また、特公平2−24894に記載の技術
では仕上圧延を2段階に分けて行い、圧延温度および冷
却速度を制御しなければならないために設備上の制約が
大きく、非常にコストがかかるために実用的ではない。
では仕上圧延を2段階に分けて行い、圧延温度および冷
却速度を制御しなければならないために設備上の制約が
大きく、非常にコストがかかるために実用的ではない。
【0008】そこで、本発明では鋼中にBを添加するこ
とにより変態を促進させ、高炭素クロム軸受鋼線材の熱
間圧延の際に圧延後の冷却過程において発生する伸線加
工性に有害な初析セメンタイトの生成を減少させ、熱間
圧延のままで極めて優れた伸線加工性を有する線材を提
供しようとするものである。
とにより変態を促進させ、高炭素クロム軸受鋼線材の熱
間圧延の際に圧延後の冷却過程において発生する伸線加
工性に有害な初析セメンタイトの生成を減少させ、熱間
圧延のままで極めて優れた伸線加工性を有する線材を提
供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは高炭素クロ
ム軸受鋼線材における熱間圧延後の初析セメンタイトの
析出を詳細に解析した結果、Bを添加することにより初
析セメンタイトの粗大析出を防止できることの知見を得
た。
ム軸受鋼線材における熱間圧延後の初析セメンタイトの
析出を詳細に解析した結果、Bを添加することにより初
析セメンタイトの粗大析出を防止できることの知見を得
た。
【0010】さらに、初析セメンタイトの伸線加工性に
及ぼす影響を詳細に解析した結果、粗大な析出を防止
し、初析セメンタイトの面積率を3%以下にし、大きさ
を3μm以下にすれば、完全に初析セメンタイトの析出
を防止しなくとも熱間圧延のままで優れた伸線加工性を
得ることが可能であることも見いだした。
及ぼす影響を詳細に解析した結果、粗大な析出を防止
し、初析セメンタイトの面積率を3%以下にし、大きさ
を3μm以下にすれば、完全に初析セメンタイトの析出
を防止しなくとも熱間圧延のままで優れた伸線加工性を
得ることが可能であることも見いだした。
【0011】ここに本発明は、重量%で、C:0.95
〜1.10%、Si:0.15〜0.70%、Mn:
0.20〜1.15%、Cr:0.90〜1.60%を
含有し、さらにB:0.0005〜0.0050%を含
み、残部はFeおよび不可避不純物よりなり、パーライ
ト組織中の初析セメンタイトの面積率が3%以下、大き
さが3μm以下であることを特徴とする伸線加工性に優
れた高炭素クロム軸受鋼線材をその要旨とする。
〜1.10%、Si:0.15〜0.70%、Mn:
0.20〜1.15%、Cr:0.90〜1.60%を
含有し、さらにB:0.0005〜0.0050%を含
み、残部はFeおよび不可避不純物よりなり、パーライ
ト組織中の初析セメンタイトの面積率が3%以下、大き
さが3μm以下であることを特徴とする伸線加工性に優
れた高炭素クロム軸受鋼線材をその要旨とする。
【0012】
【発明の実施の形態】まず本発明の対象とする熱間圧延
のままで伸線加工性に優れた高炭素クロム軸受鋼線材の
成分限定理由について述べる。
のままで伸線加工性に優れた高炭素クロム軸受鋼線材の
成分限定理由について述べる。
【0013】Cは最終の伸線加工材の強度を高めるため
に必須の元素である。また軸受鋼線材では疲労寿命を高
めるために炭化物量を増加させる必要があり、この点で
Cは必須の元素である。Cが0.95%未満では前記し
たCの効果が十分期待できず、一方、1.10%を越え
ると初析セメンタイトの粗大析出を防止することが困難
であるため、0.95〜1.10%の範囲に限定した。
に必須の元素である。また軸受鋼線材では疲労寿命を高
めるために炭化物量を増加させる必要があり、この点で
Cは必須の元素である。Cが0.95%未満では前記し
たCの効果が十分期待できず、一方、1.10%を越え
ると初析セメンタイトの粗大析出を防止することが困難
であるため、0.95〜1.10%の範囲に限定した。
【0014】Siは鋼の脱酸のために有効な元素であ
り、また、同一炭素量でも初析セメンタイトの析出を抑
制させる効果がある。さらにSiはパーライト中のフェ
ライト強度を増加させる作用を持つばかりではなく、温
度上昇による強度低下を減少させる効果があり極めて有
効な元素であるが、0.15%未満では上記の効果が発
揮できず、0.70%を越えると伸線加工性に有害なS
iO2 系介在物が発生しやすくなるため、0.15〜
0.70%の範囲に限定した。
り、また、同一炭素量でも初析セメンタイトの析出を抑
制させる効果がある。さらにSiはパーライト中のフェ
ライト強度を増加させる作用を持つばかりではなく、温
度上昇による強度低下を減少させる効果があり極めて有
効な元素であるが、0.15%未満では上記の効果が発
揮できず、0.70%を越えると伸線加工性に有害なS
iO2 系介在物が発生しやすくなるため、0.15〜
0.70%の範囲に限定した。
【0015】Mnは脱酸、脱硫のために必要であるばか
りでなく、鋼の焼入性を向上させ強度を高めるために有
効な元素であるが、0.20%未満では上記の効果が得
られない。一方、1.15%を越えると上記の効果が飽
和し、さらに熱間圧延後の冷却過程で伸線加工性に有害
なマルテンサイトが発生しやすくなるため、0.20〜
1.15%の範囲に限定した。
りでなく、鋼の焼入性を向上させ強度を高めるために有
効な元素であるが、0.20%未満では上記の効果が得
られない。一方、1.15%を越えると上記の効果が飽
和し、さらに熱間圧延後の冷却過程で伸線加工性に有害
なマルテンサイトが発生しやすくなるため、0.20〜
1.15%の範囲に限定した。
【0016】Crはパーライトのセメンタイト間隔を微
細化し強度を高めると共に伸線加工硬化率を向上させる
ために有効な元素である。また、軸受鋼の場合は、熱処
理時の焼入性を増加させると共に炭化物量および炭化物
硬度も増加させるため極めて重要な元素である。しか
し、0.90%未満では目的とする焼入性を得ることが
できず、一方、1.60%を越えるとマルテンサイトが
発生しやすいため0.90〜1.60%の範囲に限定し
た。
細化し強度を高めると共に伸線加工硬化率を向上させる
ために有効な元素である。また、軸受鋼の場合は、熱処
理時の焼入性を増加させると共に炭化物量および炭化物
硬度も増加させるため極めて重要な元素である。しか
し、0.90%未満では目的とする焼入性を得ることが
できず、一方、1.60%を越えるとマルテンサイトが
発生しやすいため0.90〜1.60%の範囲に限定し
た。
【0017】Bは初析セメンタイトの粗大析出防止に有
効な元素である。Bを添加することによりパーライト変
態が促進されるため、初析セメンタイトの粗大化が防止
されるが、0.0005%未満では上記の効果が得られ
ない。一方、0.0050%を越えると粒界に脆いB化
物が形成され、伸線加工性を悪化させるため0.000
5〜0.0050%の範囲に限定した。
効な元素である。Bを添加することによりパーライト変
態が促進されるため、初析セメンタイトの粗大化が防止
されるが、0.0005%未満では上記の効果が得られ
ない。一方、0.0050%を越えると粒界に脆いB化
物が形成され、伸線加工性を悪化させるため0.000
5〜0.0050%の範囲に限定した。
【0018】他の元素は特に限定しないが、Mo,Vに
ついてはそれぞれ0.15%以下であれば初析セメンタ
イトの析出挙動に大きな影響を及ぼさず、伸線加工性も
劣化させないため必要に応じて添加しても差し支えな
い。また、P,Sは伸線加工性を向上させる観点から、
それぞれ0.015%以下が望ましい範囲である。
ついてはそれぞれ0.15%以下であれば初析セメンタ
イトの析出挙動に大きな影響を及ぼさず、伸線加工性も
劣化させないため必要に応じて添加しても差し支えな
い。また、P,Sは伸線加工性を向上させる観点から、
それぞれ0.015%以下が望ましい範囲である。
【0019】次にセメンタイトの面積率と大きさについ
ての限定理由について述べる。初析セメンタイトの面積
率が3%より高い場合には、個々の初析セメンタイトの
大きさを微細にしても伸線加工時に亀裂が進展しやすい
ために伸線加工性は悪化する。このため、初析セメンタ
イトの面積率を3%以下とした。初析セメンタイトの大
きさが3μmより高い場合には、初析セメンタイトが亀
裂の発生起点となり、伸線加工性を悪化させる。このた
め、初析セメンタイトの大きさを3μm以下とした。
ての限定理由について述べる。初析セメンタイトの面積
率が3%より高い場合には、個々の初析セメンタイトの
大きさを微細にしても伸線加工時に亀裂が進展しやすい
ために伸線加工性は悪化する。このため、初析セメンタ
イトの面積率を3%以下とした。初析セメンタイトの大
きさが3μmより高い場合には、初析セメンタイトが亀
裂の発生起点となり、伸線加工性を悪化させる。このた
め、初析セメンタイトの大きさを3μm以下とした。
【0020】
【実施例】以下、実施例により本発明の効果をさらに具
体的に説明する。表1に供試材の化学組成および熱間圧
延で線径5.5mmに仕上げた線材の伸線加工性を示
す。No.2,5,8,11,14が本発明例で、その
他は比較材である。これらの線材を用いて、初析セメン
タイト、パーライト、ベイナイト、マルテンサイトの組
織観察を行い、伸線加工性を評価した。
体的に説明する。表1に供試材の化学組成および熱間圧
延で線径5.5mmに仕上げた線材の伸線加工性を示
す。No.2,5,8,11,14が本発明例で、その
他は比較材である。これらの線材を用いて、初析セメン
タイト、パーライト、ベイナイト、マルテンサイトの組
織観察を行い、伸線加工性を評価した。
【0021】伸線加工は線径5.5mmの熱間圧延線材
を熱処理を施さずに行った。限界伸線加工真歪εは捻回
試験において異常破断が発生する線径(dmm)までの
伸線加工真歪[ε=2×ln(D/d)、D=5.5m
m]とした。限界伸線加工真歪が高いほど伸線加工性が
良好なことを示す。初析セメンタイトの面積率は走査電
子顕微鏡により観察撮影した写真から測定し、初析セメ
ンタイトの大きさは長径とした。これらの試験結果は表
1に併記する。
を熱処理を施さずに行った。限界伸線加工真歪εは捻回
試験において異常破断が発生する線径(dmm)までの
伸線加工真歪[ε=2×ln(D/d)、D=5.5m
m]とした。限界伸線加工真歪が高いほど伸線加工性が
良好なことを示す。初析セメンタイトの面積率は走査電
子顕微鏡により観察撮影した写真から測定し、初析セメ
ンタイトの大きさは長径とした。これらの試験結果は表
1に併記する。
【0022】
【表1】
【0023】表1に見られるように本発明例はいずれも
伸線加工性に有害なベイナイト、マルテンサイトが発生
しておらず、初析セメンタイトの面積率、大きさはそれ
ぞれ3%以下、3μm以下になっており、この結果、伸
線加工性は良好である。これに対して比較例であるN
o.1はC含有量が低いために伸線加工性は良好である
が強度が低い。No.3はC含有量が高いために初析セ
メンタイトが粗大に析出し、伸線加工性を悪化させてい
る。No.4は伸線加工性は良好であるが、Siの含有
量が低いために強度が低い。
伸線加工性に有害なベイナイト、マルテンサイトが発生
しておらず、初析セメンタイトの面積率、大きさはそれ
ぞれ3%以下、3μm以下になっており、この結果、伸
線加工性は良好である。これに対して比較例であるN
o.1はC含有量が低いために伸線加工性は良好である
が強度が低い。No.3はC含有量が高いために初析セ
メンタイトが粗大に析出し、伸線加工性を悪化させてい
る。No.4は伸線加工性は良好であるが、Siの含有
量が低いために強度が低い。
【0024】No.6はSiの含有量が高いために伸線
加工に有害なSiO2 系介在物が発生したために伸線加
工性が悪い。No.7は伸線加工性は良好であるがMn
の含有量が低いため、強度が低い。No.9はMnの含
有量が高いためにマルテンサイトやベイナイトが発生
し、伸線加工性が悪化している。No.10は伸線加工
性は良好であるがCrの含有量が低いために強度が低
い。No.12はCrの含有量が高いため、マルテンサ
イトやベイナイトが発生し、伸線加工性が悪化してい
る。No.13はBの含有量が低いために初析セメンタ
イトが粗大析出しており、伸線加工性が悪い。No.1
5はB含有量が高いために脆いB化物が析出しており、
伸線加工性が悪い。
加工に有害なSiO2 系介在物が発生したために伸線加
工性が悪い。No.7は伸線加工性は良好であるがMn
の含有量が低いため、強度が低い。No.9はMnの含
有量が高いためにマルテンサイトやベイナイトが発生
し、伸線加工性が悪化している。No.10は伸線加工
性は良好であるがCrの含有量が低いために強度が低
い。No.12はCrの含有量が高いため、マルテンサ
イトやベイナイトが発生し、伸線加工性が悪化してい
る。No.13はBの含有量が低いために初析セメンタ
イトが粗大析出しており、伸線加工性が悪い。No.1
5はB含有量が高いために脆いB化物が析出しており、
伸線加工性が悪い。
【0025】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明は鋼材成分を最適に選択することにより高炭素クロ
ム軸受鋼線材の伸線加工性に有害な初析セメンタイトを
減少させ、高炭素クロム軸受鋼線材の伸線加工性を向上
させたものであり、高い伸線加工性を持つことから、従
来行われていた線材での焼鈍処理を省略することが可能
であり、産業上の効果は極めて顕著なものがある。
発明は鋼材成分を最適に選択することにより高炭素クロ
ム軸受鋼線材の伸線加工性に有害な初析セメンタイトを
減少させ、高炭素クロム軸受鋼線材の伸線加工性を向上
させたものであり、高い伸線加工性を持つことから、従
来行われていた線材での焼鈍処理を省略することが可能
であり、産業上の効果は極めて顕著なものがある。
Claims (1)
- 【請求項1】 重量%で、 C :0.95〜1.10%、 Si:0.15〜0.70%、 Mn:0.20〜1.15%、 Cr:0.90〜1.60% を含有し、さらに B:0.0005〜0.0050% を含み、残部はFeおよび不可避不純物よりなり、パー
ライト組織中の初析セメンタイトの面積率が3%以下、
大きさが3μm以下であることを特徴とする伸線加工性
に優れた高炭素クロム軸受鋼線材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9466896A JPH09263887A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 伸線加工性に優れた高炭素クロム軸受鋼線材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9466896A JPH09263887A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 伸線加工性に優れた高炭素クロム軸受鋼線材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09263887A true JPH09263887A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=14116630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9466896A Pending JPH09263887A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 伸線加工性に優れた高炭素クロム軸受鋼線材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09263887A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1433868A1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-06-30 | The Goodyear Tire & Rubber Company | High strength, high carbon steel wire |
CN104053807A (zh) * | 2012-01-20 | 2014-09-17 | 新日铁住金株式会社 | 轧制线材及其制造方法 |
CN107747034A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-02 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种铁路货车轴承用高碳铬轴承钢及其制备方法 |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP9466896A patent/JPH09263887A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1433868A1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-06-30 | The Goodyear Tire & Rubber Company | High strength, high carbon steel wire |
US6949149B2 (en) | 2002-12-18 | 2005-09-27 | The Goodyear Tire & Rubber Company | High strength, high carbon steel wire |
CN104053807A (zh) * | 2012-01-20 | 2014-09-17 | 新日铁住金株式会社 | 轧制线材及其制造方法 |
EP2806045A4 (en) * | 2012-01-20 | 2015-09-23 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | LAMINATED MACHINE THREAD AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
US9169530B2 (en) | 2012-01-20 | 2015-10-27 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Rolled wire rod and manufacturing method thereof |
CN107747034A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-02 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种铁路货车轴承用高碳铬轴承钢及其制备方法 |
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