JPH108203A - デスケーリング性と伸線性の優れた線材 - Google Patents
デスケーリング性と伸線性の優れた線材Info
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- JPH108203A JPH108203A JP16301096A JP16301096A JPH108203A JP H108203 A JPH108203 A JP H108203A JP 16301096 A JP16301096 A JP 16301096A JP 16301096 A JP16301096 A JP 16301096A JP H108203 A JPH108203 A JP H108203A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱間圧延線材のメカニカルデスケーリング性
を改善する。 【解決手段】 熱間圧延によって得られるＣ量が０．６
％以上の鋼線材において、線材横断面に存在する粒内変
態上部ベイナイトの生成面積が３０％以上であることに
加え、線材スケール中に占めるＦｅ3 Ｏ4 組成の比率が
３０％未満であることを特徴とする線材。加えて粒内ベ
イナイトの結晶粒径が２μm 以上である線材。
を改善する。 【解決手段】 熱間圧延によって得られるＣ量が０．６
％以上の鋼線材において、線材横断面に存在する粒内変
態上部ベイナイトの生成面積が３０％以上であることに
加え、線材スケール中に占めるＦｅ3 Ｏ4 組成の比率が
３０％未満であることを特徴とする線材。加えて粒内ベ
イナイトの結晶粒径が２μm 以上である線材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ、ベルトコ
ードなどのゴムおよび有機材料の補強用に使用されてい
るスチールコードや弁バネ、ロープなどの高強度で高延
性の硬鋼線の製造に用いられる線材に関するものであ
る。
ードなどのゴムおよび有機材料の補強用に使用されてい
るスチールコードや弁バネ、ロープなどの高強度で高延
性の硬鋼線の製造に用いられる線材に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】高炭素鋼よりなる線材は、一般的に熱間
圧延によって４．０〜１６ｍｍφの線径に加工された
後、線材の機械的特性を調整するための調整冷却が施さ
れて線材となる。その後、調整冷却された線材は、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
とで、より細い線径に加工される。例えば、弁バネであ
れば、スパイラル状に成形された後、焼入れ、焼戻しを
行って最終製品とされる。また、ロープ等のワイヤとす
る場合には、撚り線加工により製品とされる。従って、
最終製品を製造するに当たっては、熱間圧延後の線材の
加工性が優れているほど、製造コストを低減することが
容易となる。
圧延によって４．０〜１６ｍｍφの線径に加工された
後、線材の機械的特性を調整するための調整冷却が施さ
れて線材となる。その後、調整冷却された線材は、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
とで、より細い線径に加工される。例えば、弁バネであ
れば、スパイラル状に成形された後、焼入れ、焼戻しを
行って最終製品とされる。また、ロープ等のワイヤとす
る場合には、撚り線加工により製品とされる。従って、
最終製品を製造するに当たっては、熱間圧延後の線材の
加工性が優れているほど、製造コストを低減することが
容易となる。
【０００３】従来から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ＤＬＰ方法がある。溶融塩を用
いる方法としては、特公昭５９−３７７２５号公報記載
のものがあるが、加工性を良くすることより鉛パテンテ
ィング相当の高強度が得られるような直接熱処理法とな
るものである。
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ＤＬＰ方法がある。溶融塩を用
いる方法としては、特公昭５９−３７７２５号公報記載
のものがあるが、加工性を良くすることより鉛パテンテ
ィング相当の高強度が得られるような直接熱処理法とな
るものである。
【０００４】ベイナイトを利用する技術としては、特開
平６−１７１９０号公報、特開平６−１７１９１号公
報、特開平６−１７１９２号公報などに開示されるもの
があるが、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。また、高炭素ベイナイト組織を利
用する技術として、特開昭６２−２４１１３６号公報に
開示されるものがあるが、これは１．２ｍｍφ以下の線
材を鉛パテンティング処理によって上部ベイナイト組織
とし、伸線加工により０．３ｍｍφ以下の疲労特性の優
れたワイヤとするものである。
平６−１７１９０号公報、特開平６−１７１９１号公
報、特開平６−１７１９２号公報などに開示されるもの
があるが、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。また、高炭素ベイナイト組織を利
用する技術として、特開昭６２−２４１１３６号公報に
開示されるものがあるが、これは１．２ｍｍφ以下の線
材を鉛パテンティング処理によって上部ベイナイト組織
とし、伸線加工により０．３ｍｍφ以下の疲労特性の優
れたワイヤとするものである。
【０００５】また、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
ケール除去が十分に行えるため広く採用されているが、
酸を用いるために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。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て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。このため、特開昭５２−１０８２９号公報では、
線材を熱間圧延後７００℃以上で保温または加熱して、
スケール量を０．６％以上と厚くし、かつＦｅＯの多い
スケールをつくる技術が提案されている。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
延性を示すために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に制御することは
できなかった。
洗法とメカニカルデスケーリング法がある。酸洗法はス
ケール除去が十分に行えるため広く採用されているが、
酸を用いるために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。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て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。このため、特開昭５２−１０８２９号公報では、
線材を熱間圧延後７００℃以上で保温または加熱して、
スケール量を０．６％以上と厚くし、かつＦｅＯの多い
スケールをつくる技術が提案されている。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
延性を示すために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に制御することは
できなかった。
【０００６】近年、最終製品ワイヤの製造コストを低減
するために、最終熱処理工程までの加工ができるだけ容
易となる加工性の優れた高炭素鋼線材の開発が求められ
ている。
するために、最終熱処理工程までの加工ができるだけ容
易となる加工性の優れた高炭素鋼線材の開発が求められ
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、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、加
工性の優れた線材、詳しくは引き抜きダイスを用いた伸
線加工において線径が３．０ｍｍφ以上の線径において
真歪みで３．７以上の加工性を具備する線材を提供する
ことを目的とするものである。
％で０．６％以上含まれる高炭素鋼の分野において、加
工性の優れた線材、詳しくは引き抜きダイスを用いた伸
線加工において線径が３．０ｍｍφ以上の線径において
真歪みで３．７以上の加工性を具備する線材を提供する
ことを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
とするところは下記のとおりである。 （１）熱間圧延によって得られるＣ量が０．６％以上の
鋼線材において、線材横断面に存在する粒内変態上部ベ
イナイトの生成面積が３０％以上であることに加えて、
線材の鋼−スケール界面の最大高さが１０μｍ以下であ
る領域が５０％以上占めることを特徴とするデスケーリ
ング性と伸線性の優れた線材。
とするところは下記のとおりである。 （１）熱間圧延によって得られるＣ量が０．６％以上の
鋼線材において、線材横断面に存在する粒内変態上部ベ
イナイトの生成面積が３０％以上であることに加えて、
線材の鋼−スケール界面の最大高さが１０μｍ以下であ
る領域が５０％以上占めることを特徴とするデスケーリ
ング性と伸線性の優れた線材。
【０００９】（２）熱間圧延によって得られるＣ量が
０．６％以上の鋼線材において、線材横断面に存在する
粒内変態上部ベイナイトの生成面積が３０％以上である
ことに加えて、線材スケール中に占めるＦｅ3 Ｏ4 組成
の比率が３０％未満であることを特徴とするデスケーリ
ング性と伸線性の優れた線材。 （３）粒内ベイナイトの結晶粒径が２μｍ以上であるこ
とを特徴とする前項（１）または（２）記載のデスケー
リング性と伸線性の優れた線材。
０．６％以上の鋼線材において、線材横断面に存在する
粒内変態上部ベイナイトの生成面積が３０％以上である
ことに加えて、線材スケール中に占めるＦｅ3 Ｏ4 組成
の比率が３０％未満であることを特徴とするデスケーリ
ング性と伸線性の優れた線材。 （３）粒内ベイナイトの結晶粒径が２μｍ以上であるこ
とを特徴とする前項（１）または（２）記載のデスケー
リング性と伸線性の優れた線材。
【００１０】（４）鋼成分が重量％で、Ｃ：０．６％以
上１．５％以下、Ｓｉ：０．１％以上２．０％以下、Ｍ
ｎ：０．１％以上２．０％以下となる鋼からなることを
特徴とする前項（１）〜（３）の何れかに記載のデスケ
ーリング性と伸線性の優れた線材。 （５）重量％で、さらにＣｒ：０．１％以上２．０％以
下、Ｎｉ：０．１％以上２．０％以下、Ｃｕ：０．１％
以上２．０％以下、Ｍｏ：０．１％以上２．０％以下、
Ｃｏ：０．０１％以上２．０％以下の１種以上を添加し
た鋼からなることを特徴とする前項（４）記載のデスケ
ーリング性と伸線性の優れた線材。
上１．５％以下、Ｓｉ：０．１％以上２．０％以下、Ｍ
ｎ：０．１％以上２．０％以下となる鋼からなることを
特徴とする前項（１）〜（３）の何れかに記載のデスケ
ーリング性と伸線性の優れた線材。 （５）重量％で、さらにＣｒ：０．１％以上２．０％以
下、Ｎｉ：０．１％以上２．０％以下、Ｃｕ：０．１％
以上２．０％以下、Ｍｏ：０．１％以上２．０％以下、
Ｃｏ：０．０１％以上２．０％以下の１種以上を添加し
た鋼からなることを特徴とする前項（４）記載のデスケ
ーリング性と伸線性の優れた線材。
【００１１】（６）重量％で、さらにＴｉ：０．００５
％以上０．０３％以下、Ｎｂ：０．００５％以上０．０
３％以下、Ｖ：０．００５％以上０．０３％以下、Ａ
ｌ：０．００５％以上０．０３％以下、Ｂ：０．０００
１％以上０．００３％以下の１種以上を添加した鋼から
なることを特徴とする前項（４）または（５）記載のデ
スケーリング性と伸線性の優れた線材。
％以上０．０３％以下、Ｎｂ：０．００５％以上０．０
３％以下、Ｖ：０．００５％以上０．０３％以下、Ａ
ｌ：０．００５％以上０．０３％以下、Ｂ：０．０００
１％以上０．００３％以下の１種以上を添加した鋼から
なることを特徴とする前項（４）または（５）記載のデ
スケーリング性と伸線性の優れた線材。
【００１２】（７）重量％で、Ｐ：０．０２％以下、
Ｓ：０．０２％以下とした鋼からなることを特徴とする
前項（４）〜（６）の何れかに記載のデスケーリング性
と伸線性の優れた線材。 以下、本発明について詳細に説明する。本発明者らは、
高炭素鋼における粒内変態ベイナイト組織の加工性が極
めて優れていることを見出した。高炭素鋼における上部
ベイナイト組織においては、変態温度が同じ場合におい
ても粒内を起点に成長した粒内変態ベイナイト（図３）
と粒界を起点に成長した粒界変態ベイナイトではその組
織の強度が異なり、粒内ベイナイトの方が軟らかくなっ
ている（図１）。従って、できるだけ粒内変態ベイナイ
ト組織を析出させることで、線材の加工性を向上させる
ことができる。しかし、粒内変態における核発生サイト
があまりに多いと、セメンタイトの交差による延性の低
下が大きくなるので、粒内ベイナイト組織を成長させる
必要がある。このため、平均サイズを２μｍ以上とする
ことが望ましい。成長した粒内ベイナイトは加工性が優
れているので、粒内ベイナイトが体積分率で３０％以上
存在しているとその効果を発揮する（図２）。
Ｓ：０．０２％以下とした鋼からなることを特徴とする
前項（４）〜（６）の何れかに記載のデスケーリング性
と伸線性の優れた線材。 以下、本発明について詳細に説明する。本発明者らは、
高炭素鋼における粒内変態ベイナイト組織の加工性が極
めて優れていることを見出した。高炭素鋼における上部
ベイナイト組織においては、変態温度が同じ場合におい
ても粒内を起点に成長した粒内変態ベイナイト（図３）
と粒界を起点に成長した粒界変態ベイナイトではその組
織の強度が異なり、粒内ベイナイトの方が軟らかくなっ
ている（図１）。従って、できるだけ粒内変態ベイナイ
ト組織を析出させることで、線材の加工性を向上させる
ことができる。しかし、粒内変態における核発生サイト
があまりに多いと、セメンタイトの交差による延性の低
下が大きくなるので、粒内ベイナイト組織を成長させる
必要がある。このため、平均サイズを２μｍ以上とする
ことが望ましい。成長した粒内ベイナイトは加工性が優
れているので、粒内ベイナイトが体積分率で３０％以上
存在しているとその効果を発揮する（図２）。
【００１３】ベイナイト線材は前述の優れた加工性を持
つ反面、絞り値が高くなることから、メカニカルデスケ
ーリングを行う場合に残留スケール量が多くなり、ダイ
スライフを短くするという欠点があった。そこで、本発
明者らが、メカニカルデスケーリング後に残存したスケ
ール部分と、線材とスケールの界面の粗度の関係につい
て調べた結果、線材の鋼−スケール界面粗さＲｍａｘ
（最大高さ）が１０μｍ以下に調整されているとメカニ
カルデスケーリング性が優れ、少なくとも５０％の領域
の界面粗さＲｍａｘが１０μｍ以下に調整されている
と、メカニカルデスケーリング性が向上することが明ら
かとなった。従って、界面粗さは残留スケール量がダイ
スライフに影響を与えないように、Ｒｍａｘ≦１０μｍ
となる領域が５０％以上、望ましくは８０％以上となる
ようにする必要がある。実際に界面粗度を変える要因と
しては、加熱時の脱炭層、熱間圧延時のパス間張力、仕
上圧延機の圧延ロールの表面粗度などの要因が相互に影
響を及ぼしているため、それぞれの要因を影響のない界
面粗度となるように調整する必要がある。
つ反面、絞り値が高くなることから、メカニカルデスケ
ーリングを行う場合に残留スケール量が多くなり、ダイ
スライフを短くするという欠点があった。そこで、本発
明者らが、メカニカルデスケーリング後に残存したスケ
ール部分と、線材とスケールの界面の粗度の関係につい
て調べた結果、線材の鋼−スケール界面粗さＲｍａｘ
（最大高さ）が１０μｍ以下に調整されているとメカニ
カルデスケーリング性が優れ、少なくとも５０％の領域
の界面粗さＲｍａｘが１０μｍ以下に調整されている
と、メカニカルデスケーリング性が向上することが明ら
かとなった。従って、界面粗さは残留スケール量がダイ
スライフに影響を与えないように、Ｒｍａｘ≦１０μｍ
となる領域が５０％以上、望ましくは８０％以上となる
ようにする必要がある。実際に界面粗度を変える要因と
しては、加熱時の脱炭層、熱間圧延時のパス間張力、仕
上圧延機の圧延ロールの表面粗度などの要因が相互に影
響を及ぼしているため、それぞれの要因を影響のない界
面粗度となるように調整する必要がある。
【００１４】一方、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
割れの伝播で生じる。スケール組成は、通常、線材−ス
ケール界面から外側に向かい、ＦｅＯ→Ｆｅ3 Ｏ4 →Ｆ
ｅ2 Ｏ3 の順に構成されており、ポーラスな構造を有す
るＦｅＯは、Ｆｅ3 Ｏ4 やＦｅ2 Ｏ3 に比較して剥離し
やすい。これに対して、３５０℃から５５０℃で生成し
やすいＦｅ3 Ｏ4 は、線材界面での密着性が高く、メカ
ニカルデスケーリング時に剥離し難い。このため、後工
程である伸線加工において表面潤滑剤が被覆され難く、
伸線加工中に断線の要因になりやすい。また、伸線性に
優れた線材組織とするための熱処理は、Ｆｅ3 Ｏ4 の生
成しやすい温度域と重なるため、スケールが残留しやす
くなり、伸線加工性を低下させる原因となる。
場合、スケールの剥離は線材とスケールの界面に生じる
割れの伝播で生じる。スケール組成は、通常、線材−ス
ケール界面から外側に向かい、ＦｅＯ→Ｆｅ3 Ｏ4 →Ｆ
ｅ2 Ｏ3 の順に構成されており、ポーラスな構造を有す
るＦｅＯは、Ｆｅ3 Ｏ4 やＦｅ2 Ｏ3 に比較して剥離し
やすい。これに対して、３５０℃から５５０℃で生成し
やすいＦｅ3 Ｏ4 は、線材界面での密着性が高く、メカ
ニカルデスケーリング時に剥離し難い。このため、後工
程である伸線加工において表面潤滑剤が被覆され難く、
伸線加工中に断線の要因になりやすい。また、伸線性に
優れた線材組織とするための熱処理は、Ｆｅ3 Ｏ4 の生
成しやすい温度域と重なるため、スケールが残留しやす
くなり、伸線加工性を低下させる原因となる。
【００１５】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ンタイトが規定され
た形状を持ち、さらに線材スケール中に占めるＦｅ3 Ｏ
4 組成の比率が３０％未満であることを特徴とするデス
ケーリング性と伸線性の優れた線材を提供することによ
り解決される。
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が規定され
た形状を持ち、さらに線材スケール中に占めるＦｅ3 Ｏ
4 組成の比率が３０％未満であることを特徴とするデス
ケーリング性と伸線性の優れた線材を提供することによ
り解決される。
【００１６】次に、本発明線材の鋼中の成分元素の限定
理由について述べる。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％含有する必要がある。一方、Ｃ量が
高すぎると延性が低下するので、上限は１．２％とす
る。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て
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、伸線性に悪影響を与えない範囲
の２．０％以下とする。
理由について述べる。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％含有する必要がある。一方、Ｃ量が
高すぎると延性が低下するので、上限は１．２％とす
る。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て
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、伸線性に悪影響を与えない範囲
の２．０％以下とする。
【００１７】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
サイトという過冷組織が発生して、その後の伸線性を阻
害するため、２．０％以下とする。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。
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
サイトという過冷組織が発生して、その後の伸線性を阻
害するため、２．０％以下とする。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。
【００１８】ＰもＳと同様に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。Ｃｒ
はセメンタイトの異常部の出現を抑制し、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Ｃ
ｒ添加は熱処理後のフェライト中の転移密度を上昇させ
るため、引き抜き加工後の極細線の延性を著しく害する
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、フェライト中の転移密度を増加
させ延性を害することのない範囲の２．０％以下とす
る。
その含有量を０．０２％以下とするのが望ましい。Ｃｒ
はセメンタイトの異常部の出現を抑制し、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Ｃ
ｒ添加は熱処理後のフェライト中の転移密度を上昇させ
るため、引き抜き加工後の極細線の延性を著しく害する
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、フェライト中の転移密度を増加
させ延性を害することのない範囲の２．０％以下とす
る。
【００１９】Ｎｉも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
添加量が多くなり過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。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。Ｃ
ｕも添加量が多くなり過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。
よりその効果を発揮する０．１％以上添加する。Ｎｉも
添加量が多くなり過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。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。Ｃ
ｕも添加量が多くなり過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。
【００２０】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
り過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。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は高価な元素であるので経済
性を損なわない範囲の２．０％以下の添加とする。
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
り過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。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は高価な元素であるので経済
性を損なわない範囲の２．０％以下の添加とする。
【００２１】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て靱性値を
向上させ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、その他の特性に悪影響を与える
ことのない範囲の０．０３％以下とする。Ｂは焼入れ性
を改善する元素で、その効果が認められる０．０００１
％以上添加するが、焼入れ性が高くなり過ぎるとその処
理が困難となるので、上限は０．０１％とする。
し、その後に形成される組織単位を微細にして靱性値を
向上させ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、その他の特性に悪影響を与える
ことのない範囲の０．０３％以下とする。Ｂは焼入れ性
を改善する元素で、その効果が認められる０．０００１
％以上添加するが、焼入れ性が高くなり過ぎるとその処
理が困難となるので、上限は０．０１％とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】表１、表２（表１のつづき−
１）、表３（表１のつづき−２）に示す成分の鋼を用い
て試作を行った。何れの条件も鋼組成は本発明の範囲に
入っている。供試鋼の１２２ｍｍ角のビレットを熱間圧
延によって４．５〜１６．０ｍｍφに圧延し、調整冷却
を行って表４、表５（表４のつづき−１）、表６（表４
のつづき−２）に示す組織の線材とした。圧延後の調整
冷却によって造り分けを行い、粒内変態ベイナイトの生
成量および成長度を調整する方法で線材を製造した。ま
た、線材におけるスケールと地鉄の界面粗度は圧延ロー
ルの面粗度と圧延時のパス間の張力を調整して行った。
１）、表３（表１のつづき−２）に示す成分の鋼を用い
て試作を行った。何れの条件も鋼組成は本発明の範囲に
入っている。供試鋼の１２２ｍｍ角のビレットを熱間圧
延によって４．５〜１６．０ｍｍφに圧延し、調整冷却
を行って表４、表５（表４のつづき−１）、表６（表４
のつづき−２）に示す組織の線材とした。圧延後の調整
冷却によって造り分けを行い、粒内変態ベイナイトの生
成量および成長度を調整する方法で線材を製造した。ま
た、線材におけるスケールと地鉄の界面粗度は圧延ロー
ルの面粗度と圧延時のパス間の張力を調整して行った。
【００２３】線材圧延方向横断面における線材の鋼−ス
ケール界面粗さは、断面の顕微鏡観察により、界面粗度
Ｒｍａｘを測定した。また、線材圧延方向横断面におけ
る線材の鋼−スケール界面の領域は、断面の顕微鏡観察
により、円周全体の長さに対する鋼−スケール界面粗さ
１０μｍ以下の領域の長さの百分率で表示した。メカニ
カルデスケーリング性の評価は、引張歪みを６％付与し
た後の残留スケールの面積を測定し、試料表面に占める
残留スケールの面積率で評価した。
ケール界面粗さは、断面の顕微鏡観察により、界面粗度
Ｒｍａｘを測定した。また、線材圧延方向横断面におけ
る線材の鋼−スケール界面の領域は、断面の顕微鏡観察
により、円周全体の長さに対する鋼−スケール界面粗さ
１０μｍ以下の領域の長さの百分率で表示した。メカニ
カルデスケーリング性の評価は、引張歪みを６％付与し
た後の残留スケールの面積を測定し、試料表面に占める
残留スケールの面積率で評価した。
【００２４】表１〜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。表４〜表６
に鋼組織、生引き性の評価結果、線材とスケールの界面
粗度がＲｍａｘ≦１０μｍとなる領域の占める割合、メ
カニカルデスケーリング性の評価結果を示す。
例であり、４６〜５１は比較鋼の例である。表４〜表６
に鋼組織、生引き性の評価結果、線材とスケールの界面
粗度がＲｍａｘ≦１０μｍとなる領域の占める割合、メ
カニカルデスケーリング性の評価結果を示す。
【００２５】生引き性は、５．５ｍｍφからの伸線加工
限界までの歪みが真歪みで３．８以上の場合を○で示し
た。また、メカニカルデスケーリング性は、引張試験に
おいて６％歪みを与え、残留スケールの占める面積が１
％以下の場合を○とし、１％を超える場合を×で示し
た。
限界までの歪みが真歪みで３．８以上の場合を○で示し
た。また、メカニカルデスケーリング性は、引張試験に
おいて６％歪みを与え、残留スケールの占める面積が１
％以下の場合を○とし、１％を超える場合を×で示し
た。
【００２６】本発明鋼１〜４５は、鋼成分、組織、スケ
ールともに本発明に従って調整されているため、優れた
加工性とデスケーリング性を併せ持つことが判る。一
方、比較鋼４６、４７は、鋼組織がベイナイト組織に調
整されていない場合であり、このときは生引き性が劣る
結果となっているが、残留スケール量に大きな差は現れ
ずに良好な結果となっている。
ールともに本発明に従って調整されているため、優れた
加工性とデスケーリング性を併せ持つことが判る。一
方、比較鋼４６、４７は、鋼組織がベイナイト組織に調
整されていない場合であり、このときは生引き性が劣る
結果となっているが、残留スケール量に大きな差は現れ
ずに良好な結果となっている。
【００２７】比較鋼４８〜５１は、鋼組織はベイナイト
組織に調整されているが、残留スケール量の多い場合で
ある。
組織に調整されているが、残留スケール量の多い場合で
ある。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】
【表５】
【００３３】
【表６】
【００３４】次に、表７、表８（表７のつづき−１）、
表９（表７のつづき−２）に示す成分の鋼を用いて試作
を行った。何れの条件も鋼組成は本発明の範囲に入って
いる。供試鋼の１２２ｍｍ角のビレットを熱間圧延によ
って４．５〜１６．０ｍｍφに圧延し、調整冷却を行っ
て表１０、表１１（表１０のつづき−１）、表１２（表
１０のつづき−２）に示す組織の線材とした。圧延後の
調整冷却によって組織の造り分けを行い、粒内変態ベイ
ナイトの生成量および成長度を調整した。また、スケー
ルの組成は冷却に用いるガス組成あるいは溶融塩の攪拌
に用いるガス組成を変えることで調整した。
表９（表７のつづき−２）に示す成分の鋼を用いて試作
を行った。何れの条件も鋼組成は本発明の範囲に入って
いる。供試鋼の１２２ｍｍ角のビレットを熱間圧延によ
って４．５〜１６．０ｍｍφに圧延し、調整冷却を行っ
て表１０、表１１（表１０のつづき−１）、表１２（表
１０のつづき−２）に示す組織の線材とした。圧延後の
調整冷却によって組織の造り分けを行い、粒内変態ベイ
ナイトの生成量および成長度を調整した。また、スケー
ルの組成は冷却に用いるガス組成あるいは溶融塩の攪拌
に用いるガス組成を変えることで調整した。
【００３５】本発明鋼５２〜９６は、本発明に従い粒内
変態ベイナイト量および成長度が調整冷却により調整さ
れている。ただし、平均成長サイズは、同一横断面内に
観察される粒内変態ベイナイトにおける２０個の最大値
を成長度の指標としてサイズを求めた。比較鋼９７、９
８は、パーライト組織に調整されていることが本発明鋼
と異なる。
変態ベイナイト量および成長度が調整冷却により調整さ
れている。ただし、平均成長サイズは、同一横断面内に
観察される粒内変態ベイナイトにおける２０個の最大値
を成長度の指標としてサイズを求めた。比較鋼９７、９
８は、パーライト組織に調整されていることが本発明鋼
と異なる。
【００３６】比較鋼９９〜１０２は、鋼組織は本発明に
従って粒内変態ベイナイトが調整されているが、スケー
ル中のＦｅ3 Ｏ4 組成が３０％以上となっている。これ
らの供試鋼の生引き性の試験を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。また、メカニカル
デスケーリング性は、引張試験において６％歪みを与
え、残留スケールの占める面積が１％以下の場合を〇と
し、１％を超える場合を×で示した。
従って粒内変態ベイナイトが調整されているが、スケー
ル中のＦｅ3 Ｏ4 組成が３０％以上となっている。これ
らの供試鋼の生引き性の試験を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。また、メカニカル
デスケーリング性は、引張試験において６％歪みを与
え、残留スケールの占める面積が１％以下の場合を〇と
し、１％を超える場合を×で示した。
【００３７】生引き性は、伸線限界まで加工を行い、真
歪みで３．８以上の加工が可能であった場合を○、でき
なかった場合を×で表１０〜表１２に示した。本発明鋼
５２〜９６はセメンタイトの形状が本発明に従って調整
されているため、優れた生引き性を示す。反対に、比較
鋼９７〜１０２は本発明鋼とは先に述べた違いがあるた
め、生引き性が劣っている。
歪みで３．８以上の加工が可能であった場合を○、でき
なかった場合を×で表１０〜表１２に示した。本発明鋼
５２〜９６はセメンタイトの形状が本発明に従って調整
されているため、優れた生引き性を示す。反対に、比較
鋼９７〜１０２は本発明鋼とは先に述べた違いがあるた
め、生引き性が劣っている。
【００３８】比較鋼１０１、１０２は、線材スケールに
占めるＦｅ3 Ｏ4 組成の比率が何れも３０％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何れも
０．０５％以上と高い値を示している。これは、通常、
２次加工工程での生産の障害となるスケール量を上回っ
ている点で本発明鋼とは異なる。このように、比較鋼は
何れも本発明鋼に比べてデスケーリング性で劣ってお
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。
占めるＦｅ3 Ｏ4 組成の比率が何れも３０％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何れも
０．０５％以上と高い値を示している。これは、通常、
２次加工工程での生産の障害となるスケール量を上回っ
ている点で本発明鋼とは異なる。このように、比較鋼は
何れも本発明鋼に比べてデスケーリング性で劣ってお
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。
【００３９】
【表７】
【００４０】
【表８】
【００４１】
【表９】
【００４２】
【表１０】
【００４３】
【表１１】
【００４４】
【表１２】
【００４５】
【発明の効果】本発明の線材は、従来材に比べてより一
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３〜１６ｍｍφの線材において、従来材に比
べて伸線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。
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３〜１６ｍｍφの線材において、従来材に比
べて伸線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１】粒界から成長したベイナイト組織と粒内から成
長したベイナイト組織の強度を比較して示す図である。
長したベイナイト組織の強度を比較して示す図である。
【図２】粒内ベイナイトの割合と伸線加工性の関係を示
す図である。
す図である。
【図３】粒内ベイナイト組織の示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/04 Ｃ２２Ｃ 38/04 38/58 38/58
Claims (7)
- 【請求項１】 熱間圧延によって得られるＣ量が０．６
％以上の鋼線材において、線材横断面に存在する粒内変
態上部ベイナイトの生成面積が３０％以上であることに
加えて、線材の鋼−スケール界面の最大高さが１０μｍ
以下である領域が５０％以上占めることを特徴とするデ
スケーリング性と伸線性の優れた線材。 - 【請求項２】 熱間圧延によって得られるＣ量が０．６
％以上の鋼線材において、線材横断面に存在する粒内変
態上部ベイナイトの生成面積が３０％以上であることに
加えて、線材スケール中に占めるＦｅ3 Ｏ4 組成の比率
が３０％未満であることを特徴とするデスケーリング性
と伸線性の優れた線材。 - 【請求項３】 粒内ベイナイトの結晶粒径が２μｍ以上
であることを特徴とする請求項１または２記載のデスケ
ーリング性と伸線性の優れた線材。 - 【請求項４】 鋼成分が重量％で、 Ｃ：０．６％以上１．５％以下、 Ｓｉ：０．１％以上２．０％以下、 Ｍｎ：０．１％以上２．０％以下 となる鋼からなることを特徴とする請求項１〜３の何れ
かに記載のデスケーリング性と伸線性の優れた線材。 - 【請求項５】 重量％で、さらに Ｃｒ：０．１％以上２．０％以下、 Ｎｉ：０．１％以上２．０％以下、 Ｃｕ：０．１％以上２．０％以下、 Ｍｏ：０．１％以上２．０％以下、 Ｃｏ：０．０１％以上２．０％以下 の１種以上を添加した鋼からなることを特徴とする請求
項４記載のデスケーリング性と伸線性の優れた線材。 - 【請求項６】 重量％で、さらに Ｔｉ：０．００５％以上０．０３％以下、 Ｎｂ：０．００５％以上０．０３％以下、 Ｖ：０．００５％以上０．０３％以下、 Ａｌ：０．００５％以上０．０３％以下、 Ｂ：０．０００１％以上０．００３％以下 の１種以上を添加した鋼からなることを特徴とする請求
項４または５記載のデスケーリング性と伸線性の優れた
線材。 - 【請求項７】 重量％で、 Ｐ：０．０２％以下、 Ｓ：０．０２％以下 とした鋼からなることを特徴とする請求項４〜６の何れ
かに記載のデスケーリング性と伸線性の優れた線材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16301096A JP3548341B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | デスケーリング性と伸線性の優れた線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16301096A JP3548341B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | デスケーリング性と伸線性の優れた線材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108203A true JPH108203A (ja) | 1998-01-13 |
| JP3548341B2 JP3548341B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=15765486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16301096A Expired - Fee Related JP3548341B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | デスケーリング性と伸線性の優れた線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3548341B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4843272A (en) * | 1984-07-26 | 1989-06-27 | Mabuchi Motor Co., Ltd. | Miniature motor having resilient brush arms |
| WO2000044954A1 (fr) * | 1999-01-28 | 2000-08-03 | Nippon Steel Corporation | Fil pour fil d'acier a resistance a la fatigue elevee, fil d'acier et procede de production correspondant |
| WO2003066923A1 (fr) * | 2002-02-06 | 2003-08-14 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Fil d'acier possedant une excellente caracteristique de decalaminage en decalaminage mecanique et son procede de production |
| WO2004055226A1 (ja) * | 2002-12-13 | 2004-07-01 | Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp. | ばね用鋼線 |
| EP1788105A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-23 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Spring steel wire rod excellent in pickling performance |
| WO2019240101A1 (ja) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | 株式会社ブリヂストン | ケーブルビードおよびこれを用いたタイヤ |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP16301096A patent/JP3548341B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4843272A (en) * | 1984-07-26 | 1989-06-27 | Mabuchi Motor Co., Ltd. | Miniature motor having resilient brush arms |
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| KR100441412B1 (ko) * | 1999-01-28 | 2004-07-23 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 고피로 강도의 강선용 선재, 강선 및 그 제조방법 |
| JP4638602B2 (ja) * | 1999-01-28 | 2011-02-23 | 新日本製鐵株式会社 | 高疲労強度の鋼線用線材、鋼線およびその製造方法 |
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| US7037387B2 (en) | 2002-02-06 | 2006-05-02 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Steel wire excellent in descalability in mechanical descaling and method for production thereof |
| WO2004055226A1 (ja) * | 2002-12-13 | 2004-07-01 | Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp. | ばね用鋼線 |
| EP1788105A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-23 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Spring steel wire rod excellent in pickling performance |
| WO2019240101A1 (ja) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | 株式会社ブリヂストン | ケーブルビードおよびこれを用いたタイヤ |
| JPWO2019240101A1 (ja) * | 2018-06-11 | 2021-07-15 | 株式会社ブリヂストン | ケーブルビードおよびこれを用いたタイヤ |
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