JPH11199979A - 疲労特性の優れた高強度極細鋼線およびその製造方法 - Google Patents
疲労特性の優れた高強度極細鋼線およびその製造方法Info
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- Tyre Moulding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 タイヤ等の補強材として使用されるスチール
コード用鋼線、特に伸線後の疲労特性の優れた高強度極
細鋼線およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．８０〜１．２０％を
含有し、鋼線表面の残留応力が−２０００MPa 以上２０
０MPa 以下であり、Ｃ断面表層と中心のビッカース硬度
差が３０未満の引張強さ４５００MPa 以上、疲労限１０
００MPa 以上の高強度極細鋼線。湿式極細伸線加工時の
ダイス／鋼線間の摩擦係数を０．０７未満とすることに
より、鋼線のＣ断面での均一性を促進し、鋼線表層の残
留応力を制御する。
コード用鋼線、特に伸線後の疲労特性の優れた高強度極
細鋼線およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．８０〜１．２０％を
含有し、鋼線表面の残留応力が−２０００MPa 以上２０
０MPa 以下であり、Ｃ断面表層と中心のビッカース硬度
差が３０未満の引張強さ４５００MPa 以上、疲労限１０
００MPa 以上の高強度極細鋼線。湿式極細伸線加工時の
ダイス／鋼線間の摩擦係数を０．０７未満とすることに
より、鋼線のＣ断面での均一性を促進し、鋼線表層の残
留応力を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ等の補強材
として使用されるスチールコード用鋼線、特に伸線後の
疲労特性の優れた高強度極細鋼線およびその製造方法に
関する。
として使用されるスチールコード用鋼線、特に伸線後の
疲労特性の優れた高強度極細鋼線およびその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】タイヤ等の補強材として使用されるスチ
ールコードは直径がおよそ０．２mm程度の鋼線を撚って
製造される。近年、タイヤ等の軽量化の要求から、引張
強さが４５００MPa 以上といった高強度の鋼線が求めら
れるようになってきた。
ールコードは直径がおよそ０．２mm程度の鋼線を撚って
製造される。近年、タイヤ等の軽量化の要求から、引張
強さが４５００MPa 以上といった高強度の鋼線が求めら
れるようになってきた。
【０００３】一般に鋼線の最終強度は、加工歪に大きく
依存し、加工歪が大きいほど強度も高くなる。その反
面、加工歪が大きくなると延性が劣化しする傾向にあ
る。また、疲労限については加工歪の小さい領域では引
張強さの増加とともに大きくなるが、加工歪の大きい領
域では引張強さが増加しても疲労限は上昇しなくなる。
依存し、加工歪が大きいほど強度も高くなる。その反
面、加工歪が大きくなると延性が劣化しする傾向にあ
る。また、疲労限については加工歪の小さい領域では引
張強さの増加とともに大きくなるが、加工歪の大きい領
域では引張強さが増加しても疲労限は上昇しなくなる。
【０００４】引張強さ４５００MPa 以上といった高強度
を得るためには加工歪を一段と大きくする必要がある。
しかし、従来の方法では強度を得ることはできるが、疲
労限が低く、工業的に使用することができなかった。
を得るためには加工歪を一段と大きくする必要がある。
しかし、従来の方法では強度を得ることはできるが、疲
労限が低く、工業的に使用することができなかった。
【０００５】これに対して、例えば特開平４−２８９１
４８ではパーライト組織の中のフェライトとセメンタイ
トの配列方向を線材長手方向に対して４５°以内の角度
にすることにより引張強さ５００kgf ／mm2 以上、絞り
４０％以上の鋼線を得るための技術が提案されている。
しかし、パーライト組織の方向を制御するためには特殊
な熱処理方法が必要であり、工業的には使用しにくい。
また、スチールコードの特性として重要な疲労特性につ
いては述べられていない。
４８ではパーライト組織の中のフェライトとセメンタイ
トの配列方向を線材長手方向に対して４５°以内の角度
にすることにより引張強さ５００kgf ／mm2 以上、絞り
４０％以上の鋼線を得るための技術が提案されている。
しかし、パーライト組織の方向を制御するためには特殊
な熱処理方法が必要であり、工業的には使用しにくい。
また、スチールコードの特性として重要な疲労特性につ
いては述べられていない。
【０００６】また、疲労特性は鋼線表面の引張残留応力
が影響すると考えられる。従来、残留応力を制御する方
法としては、スキンパス、矯直加工、ショットピーニン
グ等が提案されている。例えば、日本金属学会誌 第２
１巻 １９５７年ＮＯ．９のページ５４０には減面率１
％以下のスキンパス伸線により鋼線表層の残留応力を圧
縮側にできることが記載されている。しかし、減面率１
％以下というスキンパス伸線はダイス管理等の問題で実
用的でない。
が影響すると考えられる。従来、残留応力を制御する方
法としては、スキンパス、矯直加工、ショットピーニン
グ等が提案されている。例えば、日本金属学会誌 第２
１巻 １９５７年ＮＯ．９のページ５４０には減面率１
％以下のスキンパス伸線により鋼線表層の残留応力を圧
縮側にできることが記載されている。しかし、減面率１
％以下というスキンパス伸線はダイス管理等の問題で実
用的でない。
【０００７】
【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／鋼線間の摩擦係数を適正化することによ
り、鋼線のＣ断面での均一性を促進し、鋼線表層の残留
応力を制御する疲労特性の優れた高強度極細鋼線および
その製造方法を提供するものである。
でのダイス／鋼線間の摩擦係数を適正化することによ
り、鋼線のＣ断面での均一性を促進し、鋼線表層の残留
応力を制御する疲労特性の優れた高強度極細鋼線および
その製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは加工歪を大
きくしても、鋼線のＣ断面での均一性を高くし、鋼線表
層の残留応力を制御することによって高強度でかつ疲労
特性の優れた鋼線を製造できることを見いだした。
きくしても、鋼線のＣ断面での均一性を高くし、鋼線表
層の残留応力を制御することによって高強度でかつ疲労
特性の優れた鋼線を製造できることを見いだした。
【０００９】更に、伸線加工時のダイス／鋼線間の摩擦
係数を適正にすることにより、加工歪を大きくしても鋼
線のＣ断面での均一性を高くし、鋼線表層の残留応力を
制御することが可能であることを見いだした。
係数を適正にすることにより、加工歪を大きくしても鋼
線のＣ断面での均一性を高くし、鋼線表層の残留応力を
制御することが可能であることを見いだした。
【００１０】本発明の要旨は下記の通りである。 （１）重量％で、Ｃ：０．８０〜１．２０％を含有し、
鋼線表面の残留応力が−２０００MPa 以上２００MPa 以
下であり、Ｃ断面表層と中心のビッカース硬度差が３０
未満の引張強さ４５００MPa 以上、疲労限１０００MPa
以上の高強度極細鋼線。 （２）湿式極細伸線加工時のダイス／鋼線間の摩擦係数
を０．０７未満とすることを特徴とする請求項１に示す
疲労特性の優れた高強度極細鋼線の製造方法。
鋼線表面の残留応力が−２０００MPa 以上２００MPa 以
下であり、Ｃ断面表層と中心のビッカース硬度差が３０
未満の引張強さ４５００MPa 以上、疲労限１０００MPa
以上の高強度極細鋼線。 （２）湿式極細伸線加工時のダイス／鋼線間の摩擦係数
を０．０７未満とすることを特徴とする請求項１に示す
疲労特性の優れた高強度極細鋼線の製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】まず本発明の対象とする鋼線の成
分限度理由について述べる。
分限度理由について述べる。
【００１２】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。Ｃが０．８０％未満では前記した
Ｃの効果が十分期待できず、一方、１．２０％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
あり、初析セメンタイトにより伸線加工性が悪化するた
め０．８５〜１．２０％の範囲に限定した。
に必須の元素である。Ｃが０．８０％未満では前記した
Ｃの効果が十分期待できず、一方、１．２０％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
あり、初析セメンタイトにより伸線加工性が悪化するた
め０．８５〜１．２０％の範囲に限定した。
【００１３】次に鋼線表層の残留応力の限定理由につい
て述べる。鋼線表層の残留応力が２００MPa 以下であれ
ば引張残留応力であっても疲労限に影響を及ぼさない。
一方、圧縮残留応力であれば疲労限を向上させる効果を
持つが、残留応力が−２０００MPa 以下では、鋼線が不
均一変形をしており、疲労限は逆に低下してしまうた
め、鋼線表層の残留応力を−２０００MPa 以上２００MP
a 以下とした。
て述べる。鋼線表層の残留応力が２００MPa 以下であれ
ば引張残留応力であっても疲労限に影響を及ぼさない。
一方、圧縮残留応力であれば疲労限を向上させる効果を
持つが、残留応力が−２０００MPa 以下では、鋼線が不
均一変形をしており、疲労限は逆に低下してしまうた
め、鋼線表層の残留応力を−２０００MPa 以上２００MP
a 以下とした。
【００１４】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。鋼線のＣ断面での均一性の
指標としてＣ断面表層と中心のビッカース硬度差を用い
た。つまり、硬度差が０であれば均一であり、正の数値
で値が大きいほど中心に比較して表層が大きな加工を受
けている。表層と中心のビッカース硬度差が３０以上で
あると引張残留応力が大きくなり、疲労限が低下するた
め、鋼線表層と中心のビッカース硬度差を３０未満と限
定した。
の限定理由について述べる。鋼線のＣ断面での均一性の
指標としてＣ断面表層と中心のビッカース硬度差を用い
た。つまり、硬度差が０であれば均一であり、正の数値
で値が大きいほど中心に比較して表層が大きな加工を受
けている。表層と中心のビッカース硬度差が３０以上で
あると引張残留応力が大きくなり、疲労限が低下するた
め、鋼線表層と中心のビッカース硬度差を３０未満と限
定した。
【００１５】次に伸線加工時のダイス／鋼線間の摩擦係
数の限定理由について述べる。伸線加工時のダイス／鋼
線間の摩擦係数が０．０７以上であると表層部の加工に
対する中心部の加工が遅れ、表層ほど大きな加工を受け
ることとなり、不均一変形が促進される。このため、伸
線加工時のダイス／鋼線間の摩擦係数を０．０７未満と
限定した。
数の限定理由について述べる。伸線加工時のダイス／鋼
線間の摩擦係数が０．０７以上であると表層部の加工に
対する中心部の加工が遅れ、表層ほど大きな加工を受け
ることとなり、不均一変形が促進される。このため、伸
線加工時のダイス／鋼線間の摩擦係数を０．０７未満と
限定した。
【００１６】
【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０．２０mm極細鋼線の特性と化学
成分、鋼線表層の残留応力、鋼線Ｃ断面表層と中心のビ
ッカース硬度差、伸線加工時のダイス／鋼線間の摩擦係
数の関係を示したものである。５．５mm熱間圧延線材を
使用し、この線材より０．２０mm極細鋼線を作製し、そ
の特性を調べた。
的に説明する。表１は０．２０mm極細鋼線の特性と化学
成分、鋼線表層の残留応力、鋼線Ｃ断面表層と中心のビ
ッカース硬度差、伸線加工時のダイス／鋼線間の摩擦係
数の関係を示したものである。５．５mm熱間圧延線材を
使用し、この線材より０．２０mm極細鋼線を作製し、そ
の特性を調べた。
【００１７】本発明例であるＮｏ．２，３，４，７，
８，９，１１，１２，１３，１５，１６，１７はいずれ
も４５００MPa 以上の引張強さと１０００MPa 以上の疲
労限を実現している。
８，９，１１，１２，１３，１５，１６，１７はいずれ
も４５００MPa 以上の引張強さと１０００MPa 以上の疲
労限を実現している。
【００１８】Ｎｏ．１は疲労限は１０００MPa 以上であ
るが、Ｃ量が低いために引張強さが低い。Ｎｏ．５はＣ
量が高すぎるため、初析セメンタイトの粗大析出により
伸線が不可能である。
るが、Ｃ量が低いために引張強さが低い。Ｎｏ．５はＣ
量が高すぎるため、初析セメンタイトの粗大析出により
伸線が不可能である。
【００１９】Ｎｏ．６は鋼線表層の残留応力が小さいた
め、鋼線が不均一となり疲労限が低い。Ｎｏ．１０は鋼
線表層の残留応力が大きいため、疲労亀裂が入りやす
く、疲労限が低い。Ｎｏ．１４は表層ほど多くの加工を
受けているため、鋼線Ｃ断面表層と中心のビッカース硬
度差が大きく、表層部で延性が劣化し、疲労限が低い。
Ｎｏ．１８は伸線加工時のダイス／鋼線間の摩擦係数が
大きいため、鋼線表層の残留応力、Ｃ断面表層と中心の
ビッカース硬度差がともに大きくなり、疲労限が低くな
ったものである。
め、鋼線が不均一となり疲労限が低い。Ｎｏ．１０は鋼
線表層の残留応力が大きいため、疲労亀裂が入りやす
く、疲労限が低い。Ｎｏ．１４は表層ほど多くの加工を
受けているため、鋼線Ｃ断面表層と中心のビッカース硬
度差が大きく、表層部で延性が劣化し、疲労限が低い。
Ｎｏ．１８は伸線加工時のダイス／鋼線間の摩擦係数が
大きいため、鋼線表層の残留応力、Ｃ断面表層と中心の
ビッカース硬度差がともに大きくなり、疲労限が低くな
ったものである。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
伸線加工工程でのダイス／鋼線間の摩擦係数を適正化す
ることにより、鋼線のＣ断面での均一性を促進し、鋼線
表層の残留応力を制御して、優れた疲労特性を付与した
高強度極細鋼線およびその製造方法が提供される。
伸線加工工程でのダイス／鋼線間の摩擦係数を適正化す
ることにより、鋼線のＣ断面での均一性を促進し、鋼線
表層の残留応力を制御して、優れた疲労特性を付与した
高強度極細鋼線およびその製造方法が提供される。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 105:08
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．８０〜１．２０％を
含有し、鋼線表面の残留応力が−２０００MPa 以上２０
０MPa 以下であり、Ｃ断面表層と中心のビッカース硬度
差が３０未満の引張強さ４５００MPa 以上、疲労限１０
００MPa 以上の高強度極細鋼線。 - 【請求項２】 湿式極細伸線加工時のダイス／鋼線間の
摩擦係数を０．０７未満とすることを特徴とする請求項
１に示す疲労特性の優れた高強度極細鋼線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10006810A JPH11199979A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 疲労特性の優れた高強度極細鋼線およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10006810A JPH11199979A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 疲労特性の優れた高強度極細鋼線およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199979A true JPH11199979A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11648563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10006810A Pending JPH11199979A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 疲労特性の優れた高強度極細鋼線およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11199979A (ja) |
Cited By (6)
| 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 |
| KR100427544B1 (ko) * | 2001-07-26 | 2004-04-28 | 고려용접봉 주식회사 | 저전류 고속용접용 오스테나이트계 스테인리스강용와이어 |
| US6989510B2 (en) | 2002-03-04 | 2006-01-24 | Kiswel Ltd. | Non-copper-plated solid wire for carbon dioxide gas shielded arc welding |
| WO2010150450A1 (ja) | 2009-06-22 | 2010-12-29 | 新日本製鐵株式会社 | 高強度極細鋼線及びその製造方法 |
| WO2013099248A1 (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りラジアルタイヤ |
| KR20220078139A (ko) * | 2020-12-03 | 2022-06-10 | 주식회사 포스코 | 피로특성이 우수한 고강도 선재 및 이의 제조방법 |
-
1998
- 1998-01-16 JP JP10006810A patent/JPH11199979A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US20110168302A1 (en) * | 2009-06-22 | 2011-07-14 | Jun Takahashi | High-strength ultrathin steel wire and method of manufacturing the same |
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| WO2013099248A1 (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りラジアルタイヤ |
| CN104010832A (zh) * | 2011-12-26 | 2014-08-27 | 横滨橡胶株式会社 | 充气子午轮胎 |
| JPWO2013099248A1 (ja) * | 2011-12-26 | 2015-04-30 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りラジアルタイヤ |
| KR20220078139A (ko) * | 2020-12-03 | 2022-06-10 | 주식회사 포스코 | 피로특성이 우수한 고강도 선재 및 이의 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040330 |