JPH10110246A - 高磁場で鉄損の低い高強度ａｃｓｒ用鋼線 - Google Patents
高磁場で鉄損の低い高強度ａｃｓｒ用鋼線Info
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- JPH10110246A JPH10110246A JP26462296A JP26462296A JPH10110246A JP H10110246 A JPH10110246 A JP H10110246A JP 26462296 A JP26462296 A JP 26462296A JP 26462296 A JP26462296 A JP 26462296A JP H10110246 A JPH10110246 A JP H10110246A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 送電線用ケーブルのＡｌ導線を補強するため
に使用される鋼撚線の素線の成分と製造条件を定めるこ
とにより強度が１５００ＭＰａ以上で、鉄損による送電
時の電力ロスを低減することを目的とする。 【解決手段】 Ｃ，Ｓｉおよびその他の合金元素の含有
量を限定し、さらにＣとＳｉの関係が重量％でＳｉ≧１
０×Ｃ＋０．５を満たす範囲にある鋼を線材とする。さ
らに冷間伸線により高強度化する。さらにＺｎメッキあ
るいは所定のＡｌとＳｉ量を含有する合金メッキを施す
ことにより耐食性を向上させる。さらに総減面率で２０
％〜８０％の冷間伸線を施すことによりメッキにより低
下した強度を補償する。さらに３００℃〜３７０℃の範
囲で加熱することにより伸びを回復させる。必要に応じ
て、加熱中の常温での引張応力の２０％〜５０％の応力
を負荷することにより強度を上昇させる。
に使用される鋼撚線の素線の成分と製造条件を定めるこ
とにより強度が１５００ＭＰａ以上で、鉄損による送電
時の電力ロスを低減することを目的とする。 【解決手段】 Ｃ，Ｓｉおよびその他の合金元素の含有
量を限定し、さらにＣとＳｉの関係が重量％でＳｉ≧１
０×Ｃ＋０．５を満たす範囲にある鋼を線材とする。さ
らに冷間伸線により高強度化する。さらにＺｎメッキあ
るいは所定のＡｌとＳｉ量を含有する合金メッキを施す
ことにより耐食性を向上させる。さらに総減面率で２０
％〜８０％の冷間伸線を施すことによりメッキにより低
下した強度を補償する。さらに３００℃〜３７０℃の範
囲で加熱することにより伸びを回復させる。必要に応じ
て、加熱中の常温での引張応力の２０％〜５０％の応力
を負荷することにより強度を上昇させる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は送電線用ケーブルの
Ａｌ導線を補強するために使用される鋼撚線の素線（Ａ
ＣＳＲ（Aluminium Conductor Steel Reinforced) 鋼
線) に関するものである。
Ａｌ導線を補強するために使用される鋼撚線の素線（Ａ
ＣＳＲ（Aluminium Conductor Steel Reinforced) 鋼
線) に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＡＣＳＲは米国ＡＬＣＯＡ社が考案し、
Ａｌの軽量により送電線として多く用いられている。し
かしＡｌは強度が低いため、補強用にＡＣＳＲの中心部
にＺｎやＡｌをメッキした鋼線と組み合わせて用いる。
通常、当該鋼線にはＪＩＳ ＳＷＲＨ６２〜７７Ａを素
線として用い、冷間伸線後の鋼線を３〜１９本に縒りあ
わせて用いる。このような心線は強度、伸び、捻回値、
巻き付き試験時の折損などに関する規定があるが、ＡＣ
ＳＲとして用いた場合の鉄損に関する規定はとくに定め
られていない。しかるに現実のＡＣＳＲ用鋼心線には、
鋼より線の周囲によりあわせた硬Ａｌ線に電流が流れる
ため、誘導電流による鉄損が生ずるという欠点があっ
た。この鉄損は大きな送電ロスの原因となるにもかかわ
らず、現状ではこの鉄損を防止する手段は何もとられて
いない。
Ａｌの軽量により送電線として多く用いられている。し
かしＡｌは強度が低いため、補強用にＡＣＳＲの中心部
にＺｎやＡｌをメッキした鋼線と組み合わせて用いる。
通常、当該鋼線にはＪＩＳ ＳＷＲＨ６２〜７７Ａを素
線として用い、冷間伸線後の鋼線を３〜１９本に縒りあ
わせて用いる。このような心線は強度、伸び、捻回値、
巻き付き試験時の折損などに関する規定があるが、ＡＣ
ＳＲとして用いた場合の鉄損に関する規定はとくに定め
られていない。しかるに現実のＡＣＳＲ用鋼心線には、
鋼より線の周囲によりあわせた硬Ａｌ線に電流が流れる
ため、誘導電流による鉄損が生ずるという欠点があっ
た。この鉄損は大きな送電ロスの原因となるにもかかわ
らず、現状ではこの鉄損を防止する手段は何もとられて
いない。
【０００３】一般にトランスやモーターの鉄損を低減さ
せるために電磁鋼板が使用されており、圧延方向に対し
て結晶方位をそろえた方向性電磁鋼板、結晶方位をラン
ダムに配列した無方向性電磁鋼板が知られている。これ
らの電磁鋼板では結晶方位を制御するために製造工程で
はＣを含む鋼を用い、最終製品では脱炭焼鈍等によりＣ
を３０ppm 以下に抑える。この方法は多大な製造コスト
を要する。またこれらはいずれも薄板に関するものであ
り、より線を周囲の硬Ａｌ線とより合わせた場合に鉄損
を低減させる方法については報告はない。
せるために電磁鋼板が使用されており、圧延方向に対し
て結晶方位をそろえた方向性電磁鋼板、結晶方位をラン
ダムに配列した無方向性電磁鋼板が知られている。これ
らの電磁鋼板では結晶方位を制御するために製造工程で
はＣを含む鋼を用い、最終製品では脱炭焼鈍等によりＣ
を３０ppm 以下に抑える。この方法は多大な製造コスト
を要する。またこれらはいずれも薄板に関するものであ
り、より線を周囲の硬Ａｌ線とより合わせた場合に鉄損
を低減させる方法については報告はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、鋼素線の成
分系と製造条件を特定することにより、送電時の鉄損を
低減しうるＡＣＳＲ用鋼心線とその製造法に関するもの
である。
分系と製造条件を特定することにより、送電時の鉄損を
低減しうるＡＣＳＲ用鋼心線とその製造法に関するもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明は鋼材の成分を限定し、さらに鋼材の製造
条件を選定することにより送電時の電力ロスを低減する
ことを可能とするＡＣＳＲ用鋼心線とその製造法を提供
するものである。即ち要旨とするところは以下のとおり
である。
めに、本発明は鋼材の成分を限定し、さらに鋼材の製造
条件を選定することにより送電時の電力ロスを低減する
ことを可能とするＡＣＳＲ用鋼心線とその製造法を提供
するものである。即ち要旨とするところは以下のとおり
である。
【０００６】（１）重量％で、Ｃ ：０．０１％〜０．
３％、Ｓｉ：０．６％〜６．５％、Ｍｎ：０．１０％〜
１．５％、且つＣとＳｉの関係が、Ｓｉ≧１０×Ｃ＋
０．５の範囲にあり、残部がＦｅおよび不可避的不純物
からなることを特徴とする高磁場で鉄損の低い高強度Ａ
ＣＳＲ用鋼線。
３％、Ｓｉ：０．６％〜６．５％、Ｍｎ：０．１０％〜
１．５％、且つＣとＳｉの関係が、Ｓｉ≧１０×Ｃ＋
０．５の範囲にあり、残部がＦｅおよび不可避的不純物
からなることを特徴とする高磁場で鉄損の低い高強度Ａ
ＣＳＲ用鋼線。
【０００７】（２）重量％で、Ａｌ：０．００２％〜
０．０５０％を含有することを特徴とする（１）に記載
の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用鋼線。 （３）重量％で、Ｎｂ：０．００２％〜０．１０％、Ｔ
ｉ：０．００２％〜０．１０％の１種または２種以上を
含有することを特徴とする（１）乃至（２）のいずれか
１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用鋼
線。
０．０５０％を含有することを特徴とする（１）に記載
の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用鋼線。 （３）重量％で、Ｎｂ：０．００２％〜０．１０％、Ｔ
ｉ：０．００２％〜０．１０％の１種または２種以上を
含有することを特徴とする（１）乃至（２）のいずれか
１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用鋼
線。
【０００８】（４）重量％で、 Ｃｕ：０．０２％〜０．５％、 Ｎｉ：０．０２％〜０．５％、 Ｃｒ：０．０２％〜０．５％、 Ｍｏ：０．０２％〜０．５％、 Ｃｏ：０．０２％〜０．５％、 Ｗ ：０．０２％〜０．５％ の１種または２種以上を含有することを特徴とする
（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の高磁場で鉄損
の低い高強度ＡＣＳＲ用鋼線。
（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の高磁場で鉄損
の低い高強度ＡＣＳＲ用鋼線。
【０００９】（５）重量％で、Ｖ：０．００２％〜０．
１０％を含有することを特徴とする（１）乃至（４）の
いずれか１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳ
Ｒ用鋼線。 （６）重量％で、Ｂ：０．０００２％〜０．００２５％
を含有することを特徴とする（１）乃至（５）のいずれ
か１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用鋼
線。
１０％を含有することを特徴とする（１）乃至（４）の
いずれか１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳ
Ｒ用鋼線。 （６）重量％で、Ｂ：０．０００２％〜０．００２５％
を含有することを特徴とする（１）乃至（５）のいずれ
か１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用鋼
線。
【００１０】（７）重量％で、Ｒｅｍ：０．００２％〜
０．１０％、Ｃａ：０．０００３％〜０．００３０％、
Ｍｇ：０．０００３〜０．０１％の１種または２種以上
を含有することを特徴とする（１）乃至（６）のいずれ
か１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用鋼
線。
０．１０％、Ｃａ：０．０００３％〜０．００３０％、
Ｍｇ：０．０００３〜０．０１％の１種または２種以上
を含有することを特徴とする（１）乃至（６）のいずれ
か１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用鋼
線。
【００１１】（８）鋼線をＺｎメッキ、または重量比
で、Ａｌ：２〜１２％ Ｓｉ：０．０１〜０．１２％ 残余をＺｎおよび不可避的不純物からなる合金浴を用い
て溶融メッキすることを特徴とする（１）乃至（７）の
いずれか１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳ
Ｒ用メッキ鋼線。
で、Ａｌ：２〜１２％ Ｓｉ：０．０１〜０．１２％ 残余をＺｎおよび不可避的不純物からなる合金浴を用い
て溶融メッキすることを特徴とする（１）乃至（７）の
いずれか１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳ
Ｒ用メッキ鋼線。
【００１２】（９）メッキ後の鋼線を総減面率２０〜８
０％で伸線することを特徴とする（８）に記載の高磁場
で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用メッキ鋼線。 （１０）伸線後の鋼線を３００度以上３７０度以下の温
度でブルーイング処理を施すことを特徴とする（９）に
記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用メッキ鋼
線。
０％で伸線することを特徴とする（８）に記載の高磁場
で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用メッキ鋼線。 （１０）伸線後の鋼線を３００度以上３７０度以下の温
度でブルーイング処理を施すことを特徴とする（９）に
記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用メッキ鋼
線。
【００１３】（１１）伸線後の鋼線を３００度以上３７
０度以下の温度で加熱し且つ加熱中に鋼線の引張強度の
２０％〜５０％の範囲の応力を加えることを特徴とする
（９）に記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用メ
ッキ鋼線。ただし、ここで高磁場とは磁界の強さが２０
００Ａ／ｍを越える場合を意味する。
０度以下の温度で加熱し且つ加熱中に鋼線の引張強度の
２０％〜５０％の範囲の応力を加えることを特徴とする
（９）に記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用メ
ッキ鋼線。ただし、ここで高磁場とは磁界の強さが２０
００Ａ／ｍを越える場合を意味する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明について詳細に説明す
る。本発明の根幹をなす技術思想は以下のとおりであ
る。一般に、鉄損はヒステリシス損と渦電流損に分離す
ることができる。前者は結晶方位と鋼の純度の影響を受
けることが知られている。鋼板の場合は圧延面に（１１
０）［００１］方位（いわゆるＧｏｓｓ方位）が集積す
ることが望ましく、また純度が高いほど良い。しかし、
高強度の鋼線は多量のＣを含むことにより高強度化して
いるため、Ｃを低減する場合はそれに代替する高強度化
の手段をとる必要がある。さらに伸線加工は強烈な繊維
状集合組織を発達させるため、伸線材特有の集合組織以
外の結晶方位を得ることは不可能に近い。一方、後者の
渦電流損は固有抵抗が大きいほど小さくなるため、Ｓｉ
添加が有効であることが知られている。特に高磁場（磁
界の強さが強い場合で、２０００Ａ／ｍを越えるような
場合）における鉄損を低減するためには高Ｓｉ化が有効
である。しかし、高Ｓｉ鋼は延性が低く、実際に伸線加
工する場合に容易に破断する。このような問題点を総合
的に解決するために本発明者らは種々検討を加え下記の
解決策を見出した。
る。本発明の根幹をなす技術思想は以下のとおりであ
る。一般に、鉄損はヒステリシス損と渦電流損に分離す
ることができる。前者は結晶方位と鋼の純度の影響を受
けることが知られている。鋼板の場合は圧延面に（１１
０）［００１］方位（いわゆるＧｏｓｓ方位）が集積す
ることが望ましく、また純度が高いほど良い。しかし、
高強度の鋼線は多量のＣを含むことにより高強度化して
いるため、Ｃを低減する場合はそれに代替する高強度化
の手段をとる必要がある。さらに伸線加工は強烈な繊維
状集合組織を発達させるため、伸線材特有の集合組織以
外の結晶方位を得ることは不可能に近い。一方、後者の
渦電流損は固有抵抗が大きいほど小さくなるため、Ｓｉ
添加が有効であることが知られている。特に高磁場（磁
界の強さが強い場合で、２０００Ａ／ｍを越えるような
場合）における鉄損を低減するためには高Ｓｉ化が有効
である。しかし、高Ｓｉ鋼は延性が低く、実際に伸線加
工する場合に容易に破断する。このような問題点を総合
的に解決するために本発明者らは種々検討を加え下記の
解決策を見出した。
【００１５】ヒステリシス損を低減するためにはＣ含有
量の低減が必須である。そのためＣの低減に伴う強度の
低下を別の手法で補う必要がある。一般にＣ含有量が大
きいほど伸線加工による強度上昇は大きくなるため、Ｃ
量を低減すると伸線加工による高強度化もあまり期待で
きない。しかるに、Ｃの代わりにＳｉを高めることによ
り伸線加工による強度上昇量を大きくとることが可能で
ある。単にＳｉを高めると伸線加工性を阻害して伸線中
に容易に破断してしまうが、Ｃ量を低くすることにより
伸線加工性を阻害せずに強度を高めることができ且つヒ
ステリシス損も低減することが可能となる。良好な伸線
加工性を保つためにはＣとＳｉの含有量が所定の範囲に
ある必要がある。さらに本発明が目的とするように高磁
場における鉄損を低減するためにはＳｉはＣに対して所
定の量以上添加する必要がある。
量の低減が必須である。そのためＣの低減に伴う強度の
低下を別の手法で補う必要がある。一般にＣ含有量が大
きいほど伸線加工による強度上昇は大きくなるため、Ｃ
量を低減すると伸線加工による高強度化もあまり期待で
きない。しかるに、Ｃの代わりにＳｉを高めることによ
り伸線加工による強度上昇量を大きくとることが可能で
ある。単にＳｉを高めると伸線加工性を阻害して伸線中
に容易に破断してしまうが、Ｃ量を低くすることにより
伸線加工性を阻害せずに強度を高めることができ且つヒ
ステリシス損も低減することが可能となる。良好な伸線
加工性を保つためにはＣとＳｉの含有量が所定の範囲に
ある必要がある。さらに本発明が目的とするように高磁
場における鉄損を低減するためにはＳｉはＣに対して所
定の量以上添加する必要がある。
【００１６】以下に化学成分および金属組織の限定理由
を詳細に説明する。まず本発明の成分の限定理由につい
て述べる。Ｃは、線材を強化するのに有効な元素である
が、鉄損を著しく増大させるためにその含有量を厳しく
制限する必要がある。０．３％を超えると鉄損の増加が
顕著であるため含有量を０．３％以下とする。一方、
０．０１％未満では実際に要求される１５００ＭＰａを
越えるような強度を得ることができないため、含有量の
範囲を０．０１％〜０．３％とする。
を詳細に説明する。まず本発明の成分の限定理由につい
て述べる。Ｃは、線材を強化するのに有効な元素である
が、鉄損を著しく増大させるためにその含有量を厳しく
制限する必要がある。０．３％を超えると鉄損の増加が
顕著であるため含有量を０．３％以下とする。一方、
０．０１％未満では実際に要求される１５００ＭＰａを
越えるような強度を得ることができないため、含有量の
範囲を０．０１％〜０．３％とする。
【００１７】Ｓｉは脱酸元素として有効であるとともに
固有抵抗を増して渦電流損を低減させる。０．６％未満
の含有量ではその効果が小さい。一方、６．５％を越え
ると伸線性が劣化するために含有量の範囲を０．６％以
上６．５％以下とする。２０００Ａ／ｍを越えるような
高磁場における鉄損を低減するためにはＳｉが所定の関
係を満たす範囲にある必要がある。特にＳｉ含有量はＣ
量に対して所定の関係を満たす以上に多く添加すること
が必要である。著者らは、ＣとＳｉの含有量の関係が、
Ｓｉ≧１０×Ｃ＋０．５を満たす範囲にある場合に高磁
場における鉄損が低減することを見出したので、ＣとＳ
ｉの含有量の範囲をＳｉ≧１０×Ｃ＋０．５の範囲とす
る。
固有抵抗を増して渦電流損を低減させる。０．６％未満
の含有量ではその効果が小さい。一方、６．５％を越え
ると伸線性が劣化するために含有量の範囲を０．６％以
上６．５％以下とする。２０００Ａ／ｍを越えるような
高磁場における鉄損を低減するためにはＳｉが所定の関
係を満たす範囲にある必要がある。特にＳｉ含有量はＣ
量に対して所定の関係を満たす以上に多く添加すること
が必要である。著者らは、ＣとＳｉの含有量の関係が、
Ｓｉ≧１０×Ｃ＋０．５を満たす範囲にある場合に高磁
場における鉄損が低減することを見出したので、ＣとＳ
ｉの含有量の範囲をＳｉ≧１０×Ｃ＋０．５の範囲とす
る。
【００１８】Ｍｎは金属の強靱化に有効な元素であり、
０．１０％未満の添加では十分な効果が得られない。一
方、その含有量が１．５％を越えると溶着金属の靱性が
劣化する。ＴｉおよびＮｂはいずれも微量の添加で結晶
粒の微細化と析出硬化の面で有効に機能するが、添加量
が少ないとその効果が得られず、また過度の量の添加は
鉄損の増加をもたらすため、Ｎｂ，Ｔｉともその添加量
をＴｉ：０．００２％〜０．１０％、Ｎｂ：０．００２
％〜０．１０％の範囲に限定する。
０．１０％未満の添加では十分な効果が得られない。一
方、その含有量が１．５％を越えると溶着金属の靱性が
劣化する。ＴｉおよびＮｂはいずれも微量の添加で結晶
粒の微細化と析出硬化の面で有効に機能するが、添加量
が少ないとその効果が得られず、また過度の量の添加は
鉄損の増加をもたらすため、Ｎｂ，Ｔｉともその添加量
をＴｉ：０．００２％〜０．１０％、Ｎｂ：０．００２
％〜０．１０％の範囲に限定する。
【００１９】Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗはいずれも鋼
の強度を高めることができるが、添加量が少ないと固溶
強化による強度上昇の効果が得られず、また過度の量の
添加は延性を劣化させるため、添加量をＣｕ：０．０２
％〜０．５％、Ｎｉ：０．０２％〜０．５％、Ｃｒ：
０．０２％〜０．５％、Ｍｏ：０．０２％〜０．５％、
Ｗ：０．０２％〜０．５％の範囲に限定する。
の強度を高めることができるが、添加量が少ないと固溶
強化による強度上昇の効果が得られず、また過度の量の
添加は延性を劣化させるため、添加量をＣｕ：０．０２
％〜０．５％、Ｎｉ：０．０２％〜０．５％、Ｃｒ：
０．０２％〜０．５％、Ｍｏ：０．０２％〜０．５％、
Ｗ：０．０２％〜０．５％の範囲に限定する。
【００２０】Ｖは、鋼の強度を高めるのに有効である
が、添加量が少ないとその効果が得られず、また過度の
量の添加は鉄損の増加をもたらすため、その添加量を
０．００２％〜０．１０％の範囲に限定する。Ｂは鋼の
焼入れ性を向上させる元素である。本発明における場
合、その添加により鋼の強度を高めることができるが、
添加量が少ないと焼き入れ性が向上せず、また過度の添
加はＢの析出物を増加させて延性を損なうためその含有
量を０．０００２％〜０．００２５％の範囲とする。
が、添加量が少ないとその効果が得られず、また過度の
量の添加は鉄損の増加をもたらすため、その添加量を
０．００２％〜０．１０％の範囲に限定する。Ｂは鋼の
焼入れ性を向上させる元素である。本発明における場
合、その添加により鋼の強度を高めることができるが、
添加量が少ないと焼き入れ性が向上せず、また過度の添
加はＢの析出物を増加させて延性を損なうためその含有
量を０．０００２％〜０．００２５％の範囲とする。
【００２１】Ｒｅｍ，ＣａおよびＭｇはＳまたは酸素と
結び付いて金属組織を微細化するのに有効である。少量
の添加ではＳがそのまま残り、また過度の添加は鉄損の
増加をもたらすため、Ｒｅｍ：０．００２％〜０．１０
％、Ｃａ：０．０００３％〜０．００３０％、Ｍｇ：
０．０００３％〜０．０１％の範囲で添加する。Ａｌは
脱酸元素として有効である。０．００２％未満の含有量
ではその効果がなく、０．０５％を越えると表面疵がで
やすくなるため、その含有量を０．００２％〜０．０５
０％の範囲とする。
結び付いて金属組織を微細化するのに有効である。少量
の添加ではＳがそのまま残り、また過度の添加は鉄損の
増加をもたらすため、Ｒｅｍ：０．００２％〜０．１０
％、Ｃａ：０．０００３％〜０．００３０％、Ｍｇ：
０．０００３％〜０．０１％の範囲で添加する。Ａｌは
脱酸元素として有効である。０．００２％未満の含有量
ではその効果がなく、０．０５％を越えると表面疵がで
やすくなるため、その含有量を０．００２％〜０．０５
０％の範囲とする。
【００２２】次に本発明における製造条件の限定条件に
ついて述べる。本発明の鋼線はその製造工程をとくに定
める必要はない。すなわち、通常の製鋼工程で精錬およ
び鋳造された鋼塊または鋳片を出発点として必要に応じ
て分塊圧延を施し、通常の線材圧延工程で鋼線としたも
のを対象としている。各工程での操業条件は多岐にわた
るがそのいずれを用いても有効である。
ついて述べる。本発明の鋼線はその製造工程をとくに定
める必要はない。すなわち、通常の製鋼工程で精錬およ
び鋳造された鋼塊または鋳片を出発点として必要に応じ
て分塊圧延を施し、通常の線材圧延工程で鋼線としたも
のを対象としている。各工程での操業条件は多岐にわた
るがそのいずれを用いても有効である。
【００２３】通常ＡＣＳＲに用いられる鋼線は耐食性を
付与するためにＺｎメッキまたはＡｌ−Ｚｎ等の合金メ
ッキを施す必要がある。通常のＺｎメッキでも耐食性は
向上するが、Ａｌを添加するとより良好な耐食性を示す
ため、使用環境の過酷度合に応じてＡｌ量を選択すれば
良い。ただし、Ａｌ量が２％未満では耐食性の向上効果
は不十分であり、１２％を越えると融点上昇によりメッ
キ温度が高くなるため鋼線強度の低下をもたらす。よっ
てメッキ浴中のＡｌの量は、重量％で２％以上１２％以
下に限定する。一方、メッキ浴中にＳｉを添加する理由
はメッキ槽などの鋼製の設備・機器からＦｅが溶け出る
のを抑制し、メッキ浴中のドロスの発生を抑えることに
ある。Ｓｉ添加量が０．０１％未満ではドロスが発生
し、０．１２％を越えるとＳｉがメッキ浴中に溶解しな
いため、その添加量を０．０１％以上０．１２％未満に
限定する。
付与するためにＺｎメッキまたはＡｌ−Ｚｎ等の合金メ
ッキを施す必要がある。通常のＺｎメッキでも耐食性は
向上するが、Ａｌを添加するとより良好な耐食性を示す
ため、使用環境の過酷度合に応じてＡｌ量を選択すれば
良い。ただし、Ａｌ量が２％未満では耐食性の向上効果
は不十分であり、１２％を越えると融点上昇によりメッ
キ温度が高くなるため鋼線強度の低下をもたらす。よっ
てメッキ浴中のＡｌの量は、重量％で２％以上１２％以
下に限定する。一方、メッキ浴中にＳｉを添加する理由
はメッキ槽などの鋼製の設備・機器からＦｅが溶け出る
のを抑制し、メッキ浴中のドロスの発生を抑えることに
ある。Ｓｉ添加量が０．０１％未満ではドロスが発生
し、０．１２％を越えるとＳｉがメッキ浴中に溶解しな
いため、その添加量を０．０１％以上０．１２％未満に
限定する。
【００２４】通常メッキ工程が減ることにより強度が低
下するため、メッキ後伸線加工（アフタードロー）を施
し強度を補償する。その際の総減面率が２０％未満では
強度が十分に回復せず、８０％を越えると延性が著しく
劣化するので、総減面率の範囲を２０％以上８０％未満
に限定する。このような伸線加工をすると製品としての
伸びが劣化するため、再度加熱して伸びを確保する必要
がある。その際の加熱温度が３００℃未満では伸びが十
分に回復せず、３７０℃を越えるとメッキ層が軟化して
しまうため、加熱温度の範囲を３００℃以上３７０℃未
満に限定する。さらにメッキにより低下した強度を高め
るには、加熱中に応力を負荷することが有効である。そ
の際の負荷応力が鋼線の常温での引張り強度の１０％未
満では強度上昇が不十分であり、５０％を越えると局部
的に塑性変形が生じて延性を劣化させるため、負荷応力
の範囲を鋼線の常温での引張り強度の１０％以上５０％
以下に限定する。
下するため、メッキ後伸線加工（アフタードロー）を施
し強度を補償する。その際の総減面率が２０％未満では
強度が十分に回復せず、８０％を越えると延性が著しく
劣化するので、総減面率の範囲を２０％以上８０％未満
に限定する。このような伸線加工をすると製品としての
伸びが劣化するため、再度加熱して伸びを確保する必要
がある。その際の加熱温度が３００℃未満では伸びが十
分に回復せず、３７０℃を越えるとメッキ層が軟化して
しまうため、加熱温度の範囲を３００℃以上３７０℃未
満に限定する。さらにメッキにより低下した強度を高め
るには、加熱中に応力を負荷することが有効である。そ
の際の負荷応力が鋼線の常温での引張り強度の１０％未
満では強度上昇が不十分であり、５０％を越えると局部
的に塑性変形が生じて延性を劣化させるため、負荷応力
の範囲を鋼線の常温での引張り強度の１０％以上５０％
以下に限定する。
【００２５】
【実施例】次に本発明を実施例にもとづいて詳細に説明
する。まず表１に示す成分の鋼線を通常の転炉法による
精錬（一部真空溶解）、連続鋳造（一部鋼塊法＋分塊圧
延）、線材圧延（熱間圧延）により製造した。さらに冷
間伸線により所定の直径まで引いて強度を調整した。冷
間伸線後、一部のものについては表２に示す条件でメッ
キ、アフタードロー、ブルーイング、温間ストレッチン
グの各処理を施した。これらの鋼線の機械的性質および
耐食性倍率を表２に合わせて示す。ここで耐食性倍率は
下記の式で計算した。
する。まず表１に示す成分の鋼線を通常の転炉法による
精錬（一部真空溶解）、連続鋳造（一部鋼塊法＋分塊圧
延）、線材圧延（熱間圧延）により製造した。さらに冷
間伸線により所定の直径まで引いて強度を調整した。冷
間伸線後、一部のものについては表２に示す条件でメッ
キ、アフタードロー、ブルーイング、温間ストレッチン
グの各処理を施した。これらの鋼線の機械的性質および
耐食性倍率を表２に合わせて示す。ここで耐食性倍率は
下記の式で計算した。
【００２６】
【化１】
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】これらの鋼線を直径２７０mmのリング状に
約６巻し、さらにその周囲に１次側で７００巻、２次側
で２０巻の銅線を巻いて鉄損の測定に供した。鉄損の測
定のためには交流での磁束密度と磁界強さの関係を測定
した。周波数は５０Ｈｚとした。磁界強さ（Ｈｍ）は１
０００〜４０００（Ａ／ｍ）の範囲で、また磁束密度
（Ｂｍ）は０．２〜１．５（Ｔ）の範囲で変化させて鉄
損を測定した。鉄損の測定結果を表３に示す。
約６巻し、さらにその周囲に１次側で７００巻、２次側
で２０巻の銅線を巻いて鉄損の測定に供した。鉄損の測
定のためには交流での磁束密度と磁界強さの関係を測定
した。周波数は５０Ｈｚとした。磁界強さ（Ｈｍ）は１
０００〜４０００（Ａ／ｍ）の範囲で、また磁束密度
（Ｂｍ）は０．２〜１．５（Ｔ）の範囲で変化させて鉄
損を測定した。鉄損の測定結果を表３に示す。
【００３０】
【表３】
【００３１】表３に示したように、本発明の鋼は極低Ｃ
鋼ではあるものの１５００ＭＰａを越える引張強度を有
している。さらに伸びも比較的良好でＡＣＳＲとしての
仕様に十分耐えるものである。メッキをほどこすことに
より、耐食性が確保できるが、特にＺｎ−Ａｌメッキを
施した場合の耐食性倍率が大きく、効果が顕著であるこ
とがわかる。
鋼ではあるものの１５００ＭＰａを越える引張強度を有
している。さらに伸びも比較的良好でＡＣＳＲとしての
仕様に十分耐えるものである。メッキをほどこすことに
より、耐食性が確保できるが、特にＺｎ−Ａｌメッキを
施した場合の耐食性倍率が大きく、効果が顕著であるこ
とがわかる。
【００３２】また、表３に示したように、本発明の鋼は
２０００Ａ／ｍを越えるような高磁場域での鉄損が低
い。特に鉄損はＣ量が低くＳｉ量が高いほど低くなる傾
向が見られるが、本発明鋼のいずれの鉄損も、現状使用
されている０．８２％Ｃ鋼２１に比較して半減している
ことがわかる。また、ＣとＳｉの含有量の関係が、Ｓｉ
≧１０×Ｃ＋０．５を満たす範囲にない比較鋼８，９は
高磁場における鉄損が高いことがわかる。メッキ後の熱
処理温度が４００℃を越える場合１１は強度、伸び、耐
食性倍率ともに劣化している。熱処理中の負荷応力が６
０％σｙと高い場合１２は伸び、耐食性倍率ともに劣化
している。またメッキ後の減面率が８１％と過剰な場合
１５，１８は伸びが劣化する。
２０００Ａ／ｍを越えるような高磁場域での鉄損が低
い。特に鉄損はＣ量が低くＳｉ量が高いほど低くなる傾
向が見られるが、本発明鋼のいずれの鉄損も、現状使用
されている０．８２％Ｃ鋼２１に比較して半減している
ことがわかる。また、ＣとＳｉの含有量の関係が、Ｓｉ
≧１０×Ｃ＋０．５を満たす範囲にない比較鋼８，９は
高磁場における鉄損が高いことがわかる。メッキ後の熱
処理温度が４００℃を越える場合１１は強度、伸び、耐
食性倍率ともに劣化している。熱処理中の負荷応力が６
０％σｙと高い場合１２は伸び、耐食性倍率ともに劣化
している。またメッキ後の減面率が８１％と過剰な場合
１５，１８は伸びが劣化する。
【００３３】
【発明の効果】このように本発明は１５００ＭＰａ以上
の高強度を有し、伸び、耐食性に優れさらに従来鋼より
はるかに高磁場での鉄損も低い。このことはＡＣＳＲの
心線として用いた場合に電力ロスの大幅な低減を可能と
し省エネルギーに多大な効果をもたらすものである。
の高強度を有し、伸び、耐食性に優れさらに従来鋼より
はるかに高磁場での鉄損も低い。このことはＡＣＳＲの
心線として用いた場合に電力ロスの大幅な低減を可能と
し省エネルギーに多大な効果をもたらすものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大羽 浩 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内
Claims (11)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．０１％〜０．３％、 Ｓｉ：０．６％〜６．５％、 Ｍｎ：０．１０％〜１．５％、 且つＣとＳｉの関係が、Ｓｉ≧１０×Ｃ＋０．５の範囲
にあり、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなること
を特徴とする高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用鋼
線。 - 【請求項２】 重量％で、Ａｌ：０．００２％〜０．０
５０％を含有することを特徴とする請求項１に記載の高
磁場で鉄損の低いＡＣＳＲ用鋼線。 - 【請求項３】 重量％で、Ｎｂ：０．００２％〜０．１
０％、Ｔｉ：０．００２％〜０．１０％の１種または２
種以上を含有することを特徴とする請求項１乃至請求項
２のいずれか１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度Ａ
ＣＳＲ用鋼線。 - 【請求項４】 重量％で、 Ｃｕ：０．０２％〜０．５％、 Ｎｉ：０．０２％〜０．５％、 Ｃｒ：０．０２％〜０．５％、 Ｍｏ：０．０２％〜０．５％、 Ｃｏ：０．０２％〜０．５％、 Ｗ ：０．０２％〜０．５％ の１種または２種以上を含有することを特徴とする請求
項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の高磁場で鉄損
の低い高強度ＡＣＳＲ用鋼線。 - 【請求項５】 重量％で、Ｖ：０．００２％〜０．１０
％を含有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の
いずれか１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳ
Ｒ用鋼線。 - 【請求項６】 重量％で、Ｂ：０．０００２％〜０．０
０２５％を含有することを特徴とする請求項１乃至請求
項５のいずれか１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度
ＡＣＳＲ用鋼線。 - 【請求項７】 重量％で、 Ｒｅｍ：０．００２％〜０．１０％、Ｃａ：０．０００
３％〜０．００３０％、 Ｍｇ：０．０００３〜０．０１％ の１種または２種以上を含有することを特徴とする請求
項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の高磁場で鉄損
の低い高強度ＡＣＳＲ用鋼線。 - 【請求項８】 鋼線をＺｎメッキ、または重量比で、 Ａｌ：２〜１２％ Ｓｉ：０．０１〜０．１２％ 残余をＺｎおよび不可避的不純物からなる合金浴を用い
て溶融メッキすることを特徴とする請求項１乃至請求項
７のいずれか１つに記載の高磁場で鉄損の低い高強度Ａ
ＣＳＲ用メッキ鋼線。 - 【請求項９】 メッキ後の鋼線を総減面率２０〜８０％
で伸線することを特徴とする請求項８に記載の高磁場で
鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用メッキ鋼線。 - 【請求項１０】 伸線後の鋼線を３００度以上３７０度
以下の温度でブルーイング処理を施すことを特徴とする
請求項９に記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用
メッキ鋼線。 - 【請求項１１】 伸線後の鋼線を３００度以上３７０度
以下の温度で加熱し且つ加熱中に鋼線の引張強度の２０
％〜５０％の範囲の応力を加えることを特徴とする請求
項９に記載の高磁場で鉄損の低い高強度ＡＣＳＲ用メッ
キ鋼線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26462296A JP3505048B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 高磁場で鉄損の低い高強度ａｃｓｒ用鋼線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26462296A JP3505048B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 高磁場で鉄損の低い高強度ａｃｓｒ用鋼線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10110246A true JPH10110246A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3505048B2 JP3505048B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=17405901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26462296A Expired - Fee Related JP3505048B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 高磁場で鉄損の低い高強度ａｃｓｒ用鋼線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3505048B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002317388A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-31 | Nippon Steel Corp | 高耐食めっき撚り鋼線およびその製造方法 |
| KR100723157B1 (ko) | 2005-12-23 | 2007-05-30 | 주식회사 포스코 | 도장후 내식성이 우수한 초고강도 열간성형용 강판과열간성형 부재 및 그 제조방법 |
| JP2008067842A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Kanai Hiroaki | カテーテルチューブ製造用芯材およびその製造方法 |
| CN103060822A (zh) * | 2013-01-04 | 2013-04-24 | 湖南雪豹电器有限公司 | 半工艺电工钢转子或定子的发蓝处理工艺 |
-
1996
- 1996-10-04 JP JP26462296A patent/JP3505048B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002317388A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-31 | Nippon Steel Corp | 高耐食めっき撚り鋼線およびその製造方法 |
| KR100723157B1 (ko) | 2005-12-23 | 2007-05-30 | 주식회사 포스코 | 도장후 내식성이 우수한 초고강도 열간성형용 강판과열간성형 부재 및 그 제조방법 |
| JP2008067842A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Kanai Hiroaki | カテーテルチューブ製造用芯材およびその製造方法 |
| CN103060822A (zh) * | 2013-01-04 | 2013-04-24 | 湖南雪豹电器有限公司 | 半工艺电工钢转子或定子的发蓝处理工艺 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3505048B2 (ja) | 2004-03-08 |
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