JPH10305308A - 伸び特性に優れた高強度高炭素鋼線とその製造方法 - Google Patents

伸び特性に優れた高強度高炭素鋼線とその製造方法

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JPH10305308A
JPH10305308A JP11686897A JP11686897A JPH10305308A JP H10305308 A JPH10305308 A JP H10305308A JP 11686897 A JP11686897 A JP 11686897A JP 11686897 A JP11686897 A JP 11686897A JP H10305308 A JPH10305308 A JP H10305308A
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less
elongation
die
steel wire
carbon steel
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Kenichi Nakamura
謙一 中村
Hitoshi Tashiro
均 田代
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 線径が1mm以下の細径高強度ワイヤーロー
プの素線となる鋼線の製造方法を提供する。 【解決手段】 C:0.70%以上1.00%未満であ
り、C断面表層と中心のビッカース硬度差が100未満
の引張強さ2000MPa以上、伸び6%以上の高強度
高炭素鋼線であり、その製造方法は、C:0.70%以
上1.00%未満の高炭素鋼線材をアプローチ角度を6
°以上12°未満としたダイスを使用し、1ダイス当た
りの減面率を総減面率の1/2未満では20%以上35
%未満、1/2以上では15%以上25%以下として、
最終ダイスを毎分10回転以上で回転させて伸線加工を
行った後に、ブルーイング処理する。更に伸線加工を行
った後に複数個のロール間を曲げ角度10°以上30°
未満で通過させ曲げ加工を行い、その後ブルーイング処
理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】線径が1mm以下の伸びが6%以
上の高強度ワイヤーロープあるいは高強度ビードワイヤ
ー用高強度高炭素鋼線およびその製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術及び問題点】近年、ワイヤーロープ、タイ
ヤなどの軽量化の観点から、その高強度化が求められて
いる。高強度化を実現するための方法としては、合金元
素を添加する方法と伸線加工量を増加させる方法があ
る。前者は熱処理特性が変化し、伸線加工性が低下する
という問題があり、実用的でない。そのため、通常は高
強度化を行う際に伸線加工量を増加する方法がとられ
る。
【0003】一方、ワイヤーロープの素線、ビードワイ
ヤーなどでは強度と同時に鋼線の伸びが重要な特性の一
つである。鋼線に十分な伸びがないと安定した製品形状
を作り込むことができない。しかし、「機械の研究」第
9巻、第10号(1957)の57〜65頁に示されて
いるように、鋼線の伸びは伸線加工量が増加すると非常
に小さい値となり、高強度化が実現できる伸線加工歪量
が2.5以上の領域では伸びは3%以下となる。
【0004】従来、伸線加工後に400〜450℃で数
秒間保持するブルーイング処理を行って伸びの回復を図
っているが、伸線加工歪量が2.5以上の領域ではブル
ーイング処理を行っても高い伸びは実現できなかった。
また、特公平4−4392号公報では成分調整により伸
び特性を改善したステンレス鋼細線について開示してい
るが、高炭素鋼線の場合、ステンレス鋼線のような高温
焼鈍処理を行った場合、伸びは回復するがセメンタイト
の球状化により強度が大幅に低下してしまう。そのた
め、高炭素鋼線の場合には、前記特許文献記載の伸び特
性の改善方法は適用は出来ない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は伸線加工工程
でのダイスアプローチ角度、1ダイス当たりの減面率を
適正化し、更に最終ダイスの回転あるいは曲げ加工を施
すことにより、鋼線のC断面で均一性を促進し、伸び特
性の優れた高強度高炭素鋼線およびその製造方法を提供
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは伸線加工
後、ブルーイング後の高炭素鋼線の伸びに及ぼす伸線加
工条件の影響を詳細に解析した結果、ダイスアプローチ
角度、1ダイス当たりの減面率を適正化し、最終ダイス
を回転させることにより、伸びを向上できることを見出
した。
【0007】更に、伸線後に曲げ加工を施すことにより
伸びが一段と向上し、屈曲値も改善されることを見出し
た。本発明はかかる知見に基づいて創案されたもので、
その要旨とするところは下記のとおりである。 (1)C:0.70%以上1.00%未満であり、C断
面表層と中心のビッカース硬度差が100未満の引張強
さ2000MPa以上、伸び6%以上の伸び特性に優れ
た高強度高炭素鋼線。 (2)C:0.70%以上1.00%未満の高炭素鋼線
材を、アプローチ角度を6°以上12°未満としたダイ
スを使用し、1ダイス当たりの減面率を総減面率の1/
2未満では20%以上35%未満、1/2以上では15
%以上25%以下として、最終ダイスを毎分10回転以
上で回転させて伸線加工した後、ブルーイング処理する
ことを特徴とするC断面表層と中心のビッカース硬度差
が100未満の引張強さ2000MPa以上、伸び6%
以上の伸び特性に優れた高強度高炭素鋼線の製造方法。 (3)C:0.70%以上1.00%未満の高炭素鋼線
材を、アプローチ角度を6°以上12°未満としたダイ
スを使用し、1ダイス当たりの減面率を総減面率の1/
2未満では20%以上35%未満、1/2以上では15
%以上25%以下として、最終ダイスを毎分10回転以
上で回転させて伸線加工した後、複数個のロール間を曲
げ角度10°以上30°未満で通過させ曲げ加工を行
い、その後ブルーイング処理をすることを特徴とするC
断面表層と中心のビッカース硬度差が100未満の引張
強さ2000MPa以上、伸び6%以上の伸び特性に優
れた高強度高炭素鋼線の製造方法。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。まず、C量の限定理由について述べる。C
量が0.70%未満では組織中のフェライトの割合が多
く、加工硬化が小さいため、目標の引張強さに到達させ
るための伸線加工量が大きくなり、そのため伸びが低下
してしまう。また、C量が1.00%以上では引張強さ
は大きいが初析セメンタイトの影響により伸びが低下し
てしまう。このためC量を0.70%以上1.00%未
満とした。
【0009】次にC断面表層と中心のビッカース硬度差
の限定理由について述べる。伸線加工を行うと中心に比
較して表層の方が多くの加工を受けるために、加工硬化
量に差が生じるため、表層と中心に硬度差が生じる。こ
の硬度差が100以上であると伸線加工後のブルーイン
グ処理時の組織変化が表層と中心で大きな差を生じ、ブ
ルーイング処理による伸びの回復が小さくなる。このた
め、C断面表層と中心のビッカース硬度差を100未満
と限定した。
【0010】ダイスのアプローチ角度の限定理由につい
て述べる。ダイスアプローチ角度が6°未満では伸線加
工時にダイス内部への潤滑剤の導入が困難となり、潤滑
不良を起こすために、鋼線の伸びは低くなる。一方、ダ
イスのアプローチ角度が12°以上の場合、C断面表層
と中心のビッカース硬度差が100以上となり、伸線加
工後の伸びは3%以下となってしまい、その後のブルー
イング処理により十分な伸びを得られない。よって、ダ
イスのアプローチ角度を6°以上12°未満とした。
【0011】1ダイス当たりの減面率の限定理由につい
て述べる。総減面率の1/2未満での1ダイス当たりの
減面率が35%以上の場合、加工硬化が大きく、最終線
径に到達する前に延性が劣化してしまう。一方、20%
未満では加工硬化が小さく、C断面表層と中心の硬度差
が100以上となる。また、総減面率の1/2未満まで
を20%以上35%未満の減面率で伸線加工すると加工
硬化が大きくできるうえ、C断面表層と中心のビッカー
ス硬度差を低下することができる。このため、総減面率
の1/2未満での1ダイス当たりの減面率を20%以上
35%未満とした。
【0012】総減面率の1/2以上での1ダイス当たり
の減面率が25%超では加工硬化が大きく、最終線径に
到達する前に延性が劣化してしまう。一方、15%未満
では加工硬化が小さく、到達強度が低い。また、総減面
率の1/2以上での減面率を15%以上25%以下とし
て伸線加工するとC断面表層と中心のビッカース硬度差
を低下することができる。このため、総減面率の1/2
以上での1ダイス当たりの減面率を15%以上25%以
下とした。
【0013】次に最終ダイスを回転させる理由について
述べる。最終ダイスを回転させることにより、ダイスの
偏磨耗を防止できるうえ、ダイスが回転することによ
り、鋼線内部での付加的なせん断変形が減少し、均一変
形が促進され、C断面表層と中心のビッカース硬度差が
低下し、伸びが改善される。また、均一変形によりブル
ーイング処理による組織変化も均一化し、ブルーイング
後の伸びも回復する。但し、回転速度が毎分10回転未
満であると均一変形促進の効果がほとんどないため、回
転速度を毎分10回転以上と限定した。
【0014】次に伸線加工後の曲げ加工の限定理由につ
いて述べる。曲げ加工は図1に示すような装置により行
う。第二及び三段目のロールによる曲げ加工が重要であ
り、それ以降のロールは鋼線を直線に強制するためのも
のである。曲げ角度θが10°未満、またはθが30°
以上では鋼線の伸びは十分であるが屈曲値が小さい。よ
って曲げ角度θを10°以上30°未満と限定した。
【0015】
【実施例】以下、実施例により本発明の効果を更に具体
的に説明する。表1はダイスアプローチ角度10°、1
ダイス当たりの減面率25%で最終ダイスを毎分30回
で回転させ伸線加工を行い、鉛浴中で425℃で5秒間
のブルーイング処理を行った場合の炭素量と引張強さ、
伸びの関係を示したものである。
【0016】本発明例であるNo.2、3、4はいずれ
も2000MPa以上の高い引張強さと6%以上の高い
伸びを実現している。No.1はC量が低いために引張
強さが低く、伸びも小さい。No.5は引張強さは十分
であるが、伸びが小さい。表2はC量が0.72%、総
減面率98.4%の場合についてのダイスアプローチ角
度、1ダイス当たりの減面率、最終ダイスの回転速度、
C断面表層と中心のビッカース硬度差と伸びの関係を示
したものである。尚、ブルーイング処理は鉛浴中で42
5℃、5秒間行った。
【0017】No.7、8、11、14、17、18、
19が本発明例であり、その他は比較例である。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】表からわかるように、本発明例はいづれも
引張強さ2000MPa以上、伸びは6%以上であり、
高強度でかつ高い伸びを実現している。これに対して比
較例であるNo.6はダイスアプローチ角度が小さいた
め、潤滑不良を起こし、伸びが小さい。一方、No.9
はダイスアプローチ角度が大きいために伸びが小さい。
No.10は総減面率1/2未満での1ダイス当たりの
減面率が大きいために加工硬化が大きく、延性劣化を起
こし、伸びが小さい。No.12は総減面率1/2未満
での1ダイス当たりの減面率が小さいため、不均一変形
を起こし、伸びが小さい。No.13は総減面率1/2
以上での1ダイス当たりの減面率が大きいため、延性劣
化を生じ、伸びが低い。No.15は総減面率1/2以
上での1ダイス当たりの減面率が小さいために加工硬化
が小さく、引張強さが低い。No.16はダイスの回転
速度が低いために均一変形促進の効果が小さく、伸びが
低い。
【0021】図2は、曲げ角度θと鋼線の屈曲値の関係
を示したものであり、本発明に従い曲げ角度10°以上
30°未満とすることで、屈曲値改善の効果があること
が判る。
【0022】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明に従い伸線加工条件を適正化することにより、高強
度でかつ高い伸びを有する高炭素鋼線の製造を可能と
し、後加工により屈曲値の改善を可能としたものである
から、本発明の産業上の効果は極めて顕著なものがあ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】鋼線に曲げ加工を施す治具の図である。
【図2】鋼線の屈曲値に及ぼす曲げ加工条件の影響を示
す図である。
【符号の説明】
1:矯正ロール 2:線材 3:曲げ角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C23C 8/14 C23C 8/14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C:0.70%以上1.00%未満であ
    り、C断面表層と中心のビッカース硬度差が100未満
    の引張強さ2000MPa以上、伸び6%以上の伸び特
    性に優れた高強度高炭素鋼線。
  2. 【請求項2】 C:0.70%以上1.00%未満の高
    炭素鋼線材を、アプローチ角度を6°以上12°未満と
    したダイスを使用し、1ダイス当たりの減面率を総減面
    率の1/2未満では20%以上35%未満、1/2以上
    では15%以上25%以下として、最終ダイスを毎分1
    0回転以上で回転させて伸線加工した後、ブルーイング
    処理することを特徴とするC断面表層と中心のビッカー
    ス硬度差が100未満の引張強さ2000MPa以上、
    伸び6%以上の伸び特性に優れた高強度高炭素鋼線の製
    造方法。
  3. 【請求項3】 C:0.70%以上1.00%未満の高
    炭素鋼線材を、アプローチ角度を6°以上12°未満と
    したダイスを使用し、1ダイス当たりの減面率を総減面
    率の1/2未満では20%以上35%未満、1/2以上
    では15%以上25%以下として、最終ダイスを毎分1
    0回転以上で回転させて伸線加工した後、複数個のロー
    ル間を曲げ角度10°以上30°未満で通過させ曲げ加
    工を行い、その後ブルーイング処理をすることを特徴と
    するC断面表層と中心のビッカース硬度差が100未満
    の引張強さ2000MPa以上、伸び6%以上の伸び特
    性に優れた高強度高炭素鋼線の製造方法。
JP11686897A 1997-05-07 1997-05-07 伸び特性に優れた高強度高炭素鋼線とその製造方法 Pending JPH10305308A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100359482B1 (ko) * 2000-06-28 2002-10-31 고려용접봉 주식회사 송급성이 우수한 아크용접용 와이어 및 와이어의 신선방법
JP2012141433A (ja) * 2010-12-28 2012-07-26 Ube Nitto Kasei Co Ltd 光ケーブル用スペーサの製造方法
JP2012179969A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Bridgestone Corp ビードワイヤ、ビードコア、空気入りタイヤ及びビードワイヤの製造方法
JP2018168521A (ja) * 2018-05-16 2018-11-01 朝日インテック株式会社 ワイヤーロープ

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