JPH11229089A - 過共析鋼線材およびその製造方法 - Google Patents
過共析鋼線材およびその製造方法Info
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- JPH11229089A JPH11229089A JP3555098A JP3555098A JPH11229089A JP H11229089 A JPH11229089 A JP H11229089A JP 3555098 A JP3555098 A JP 3555098A JP 3555098 A JP3555098 A JP 3555098A JP H11229089 A JPH11229089 A JP H11229089A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】加工性の優れた過共析鋼線材を提供する。
【構成】C:1.2〜1.4%,Si:0.1〜1.5
%,Mn:0.1〜1.5%となる鋼からなり、線材横
断面に存在する50%以上の組織が上部ベイナイト組織
からなる、残りが疑似パーライトあるいはパーライトか
らなる線材とその製造方法。上記鋼成分に加えCr:
0.1〜1.0%,Ni:0.1〜1.0%,Cu:
0.1〜1.0%のいずれか1種以上がふくまれる線材
とその製造方法。
%,Mn:0.1〜1.5%となる鋼からなり、線材横
断面に存在する50%以上の組織が上部ベイナイト組織
からなる、残りが疑似パーライトあるいはパーライトか
らなる線材とその製造方法。上記鋼成分に加えCr:
0.1〜1.0%,Ni:0.1〜1.0%,Cu:
0.1〜1.0%のいずれか1種以上がふくまれる線材
とその製造方法。
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、ビードワイヤやホースワイヤなど、弁
バネ、ロープなどの高強度の硬鋼線ならびに針、釣り
針、カットワイヤの製造に用いられる線材に関するもの
である。
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、ビードワイヤやホースワイヤなど、弁
バネ、ロープなどの高強度の硬鋼線ならびに針、釣り
針、カットワイヤ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、120mm角
程度のビレットから熱間圧延によって5〜16mmφの
線径に加工し調整冷却して製造される。調整冷却ではそ
の後の伸線加工などの加工に優れた特性を発揮するよう
に調整されている。この調整冷却では0.6%以上のC
を含んだ高炭素鋼線材の場合には、特願平2−7256
4などに見られるパーライト組織とする調整冷却が施さ
れている。またパーライト組織を得る方法としては、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方法が知られており、特公昭59−3772
5などの直接熱処理法が知られている。また、C量0.
8%以上1.2%以下からなる高炭素鋼線材を調整冷却
により、その組織の80%以上を上部ベイナイト組織に
するものが特願平5−122984に開示されている。
C量が1.2%以上となる高炭素鋼線材は、耐磨耗性の
点で優れているため針、釘、釣針などに使用されてい
る。
程度のビレットから熱間圧延によって5〜16mmφの
線径に加工し調整冷却して製造される。調整冷却ではそ
の後の伸線加工などの加工に優れた特性を発揮するよう
に調整されている。この調整冷却では0.6%以上のC
を含んだ高炭素鋼線材の場合には、特願平2−7256
4などに見られるパーライト組織とする調整冷却が施さ
れている。またパーライト組織を得る方法としては、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方法が知られており、特公昭59−3772
5などの直接熱処理法が知られている。また、C量0.
8%以上1.2%以下からなる高炭素鋼線材を調整冷却
により、その組織の80%以上を上部ベイナイト組織に
するものが特願平5−122984に開示されている。
C量が1.2%以上となる高炭素鋼線材は、耐磨耗性の
点で優れているため針、釘、釣針などに使用されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの線材
を線材圧延後の調整冷却を用いてパーライトに調整する
場合は、初析セメンタイトが出現し、伸線加工などの加
工性を著しく低下させる。このため、調整冷却して製造
された線材は、再度、熱処理して初析セメンタイトを無
害化する球状化処理などを施す必要があった。
を線材圧延後の調整冷却を用いてパーライトに調整する
場合は、初析セメンタイトが出現し、伸線加工などの加
工性を著しく低下させる。このため、調整冷却して製造
された線材は、再度、熱処理して初析セメンタイトを無
害化する球状化処理などを施す必要があった。
【0004】近年、経済性を高めるニーズから材料の加
工性の優れたC量のより高い過共析鋼線材の開発が望ま
れている。本発明はC量が重量%で1.2%以上含まれ
る高炭素鋼の熱間圧延線材の分野において、伸線加工性
が優れた線材を提供する。
工性の優れたC量のより高い過共析鋼線材の開発が望ま
れている。本発明はC量が重量%で1.2%以上含まれ
る高炭素鋼の熱間圧延線材の分野において、伸線加工性
が優れた線材を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】1.2%を越えるC量を
含む線材を熱間圧延後の調整冷却によってパーライト組
織とする場合には、線材を急冷後、恒温保持する温度制
御が困難なため初析セメンタイトの析出などから加工性
が著しく低下する。そこで、本発明では直接熱処理によ
って加工性の優れた線材を製造するために、線材の組織
を一部上部ベイナイト組織に調整した。
含む線材を熱間圧延後の調整冷却によってパーライト組
織とする場合には、線材を急冷後、恒温保持する温度制
御が困難なため初析セメンタイトの析出などから加工性
が著しく低下する。そこで、本発明では直接熱処理によ
って加工性の優れた線材を製造するために、線材の組織
を一部上部ベイナイト組織に調整した。
【0006】炭素量が重量%で1.2%以上1.4%以
下の線材においては上部ベイナイト組織率が50%以上
の疑似パーライトあるいはパーライト組織との混合組織
にすれば十分な加工性が得られる。また、上部ベイナイ
ト組織を50%以上析出させるので、初析セメンタイト
が出ないように急冷することが容易となった。
下の線材においては上部ベイナイト組織率が50%以上
の疑似パーライトあるいはパーライト組織との混合組織
にすれば十分な加工性が得られる。また、上部ベイナイ
ト組織を50%以上析出させるので、初析セメンタイト
が出ないように急冷することが容易となった。
【0007】上部ベイナイト組織が50%未満の場合に
は、初析セメンタイトを十分になくすことが出来ない事
に加え、パーライト組織中に少量の上部ベイナイト組織
が存在すると加工が上部ベイナイト組織に集中するため
加工性が低下する。また、上部ベイナイト組織率が50
%以上の場合でも、加工性の低い下部ベイナイト組織と
の混合組織の場合には加工性が低下するので、残りの組
織は疑似パーライト組織あるいはパーライト組織に調整
する必要がある。
は、初析セメンタイトを十分になくすことが出来ない事
に加え、パーライト組織中に少量の上部ベイナイト組織
が存在すると加工が上部ベイナイト組織に集中するため
加工性が低下する。また、上部ベイナイト組織率が50
%以上の場合でも、加工性の低い下部ベイナイト組織と
の混合組織の場合には加工性が低下するので、残りの組
織は疑似パーライト組織あるいはパーライト組織に調整
する必要がある。
【0008】また、1.2%以上1.4%以下の炭素を
含む線材の組織を上部ベイナイト組織が50%以上とな
るようにするには、熱間圧延後の線材の調整冷却におい
て、オーステナイト域から550℃になるまでの平均冷
却速度を40℃/s以上とする必要がある。
含む線材の組織を上部ベイナイト組織が50%以上とな
るようにするには、熱間圧延後の線材の調整冷却におい
て、オーステナイト域から550℃になるまでの平均冷
却速度を40℃/s以上とする必要がある。
【0009】また、初期の保持温度が350℃未満とな
ると下部ベイナイトが析出し、470℃を越えると上部
ベイナイト組織を50%以上とすることが出来ないの
で、はじめの保持温度を350℃以上470℃以下とす
る。また、加工性をより良くするためならびに変態の進
行を早めるために望ましくは50%以上変態が進んだ
後、変態完了前に520℃以上620℃以下の温度範囲
に保持する。520℃以下の温度では、十分な延性が確
保できないので520℃以上とする。また、620℃以
上とする場合、セメンタイトの球状化が促進され疑似パ
ーライトが増え、上部ベイナイト組織を50%以上とす
る事が難しくなり、良好な加工性が得られないので62
0℃以下とする。
ると下部ベイナイトが析出し、470℃を越えると上部
ベイナイト組織を50%以上とすることが出来ないの
で、はじめの保持温度を350℃以上470℃以下とす
る。また、加工性をより良くするためならびに変態の進
行を早めるために望ましくは50%以上変態が進んだ
後、変態完了前に520℃以上620℃以下の温度範囲
に保持する。520℃以下の温度では、十分な延性が確
保できないので520℃以上とする。また、620℃以
上とする場合、セメンタイトの球状化が促進され疑似パ
ーライトが増え、上部ベイナイト組織を50%以上とす
る事が難しくなり、良好な加工性が得られないので62
0℃以下とする。
【0010】次に鋼中の成分元素の限定理由についても
述べる。Cは経済的かつ有効な強化元素である。必要強
度や耐磨耗性を確保するためにはCは少なくとも1.2
%以上とすることが必要である。高すぎると初析セメン
タイトの析出が避けられないので上限は1.4%とす
る。
述べる。Cは経済的かつ有効な強化元素である。必要強
度や耐磨耗性を確保するためにはCは少なくとも1.2
%以上とすることが必要である。高すぎると初析セメン
タイトの析出が避けられないので上限は1.4%とす
る。
【0011】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、伸線後性に悪影響を与え
ない1.5%以下とする。
り、従って、その含有量があまりに少ないとき脱酸効果
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、伸線後性に悪影響を与え
ない1.5%以下とする。
【0012】Mnは鋼の焼き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その後の伸線性を害す
るため1.5%以下とする。
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その後の伸線性を害す
るため1.5%以下とする。
【0013】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。
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。
のでその含有量を0.02%以下とするのが望ましい。
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。
【0014】Crはこのような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0.05%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無い
1.0%以下とする。
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0.05%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無い
1.0%以下とする。
【0015】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0.05%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1.0%とする。
よりその効果を発揮する0.05%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1.0%とする。
【0016】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0.05
%以上添加することが望ましい。Cu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
1.0%とする。
素であるので、必要によりその効果を発揮する0.05
%以上添加することが望ましい。Cu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
1.0%とする。
【0017】Moは線材の焼き入れ性を向上するために
添加する元素で、必要によりその効果を発揮する0.0
5%以上添加することが望ましい。Moも添加量が多く
なり過ぎると焼き入れ性が高まり、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1.0%とす
る。
添加する元素で、必要によりその効果を発揮する0.0
5%以上添加することが望ましい。Moも添加量が多く
なり過ぎると焼き入れ性が高まり、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1.0%とす
る。
【0018】
【発明の実施の形態】まず、実施例としてこれらの線材
の伸線加工性の向上のために本発明を適用した場合につ
いて示す。供試鋼として表1に示す番号1から10番の
鋼組成の122mm角のビレットを熱間圧延によって
5.0〜15mmφに圧延し、Al変態温度以上の温度
に保持されている線材を表2に示すプロセスで調整冷却
を行い、組織の50%以上を上部ベイナイト組織とし
た。
の伸線加工性の向上のために本発明を適用した場合につ
いて示す。供試鋼として表1に示す番号1から10番の
鋼組成の122mm角のビレットを熱間圧延によって
5.0〜15mmφに圧延し、Al変態温度以上の温度
に保持されている線材を表2に示すプロセスで調整冷却
を行い、組織の50%以上を上部ベイナイト組織とし
た。
【0019】表2に示す調整冷却の水冷、ミスト冷却は
550℃近傍の温度になるまでの冷却を行い、その後ソ
ルトバスに浸漬した事を示す。例えば、本発明法4に記
載の水冷+ソルト(400℃)+ソルト(550℃)
は、圧延後、オーステナイト域から水冷により550℃
以下の温度に冷却し、その後、直ちに400℃のソルト
バスに浸漬し、変態が完了する前に550℃のソルトバ
スに浸漬した事を示す。
550℃近傍の温度になるまでの冷却を行い、その後ソ
ルトバスに浸漬した事を示す。例えば、本発明法4に記
載の水冷+ソルト(400℃)+ソルト(550℃)
は、圧延後、オーステナイト域から水冷により550℃
以下の温度に冷却し、その後、直ちに400℃のソルト
バスに浸漬し、変態が完了する前に550℃のソルトバ
スに浸漬した事を示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】番号11〜15を比較のために準備した。
比較法11は化学成分は本発明法と同じで、パーライト
組織に調整した場合である。比較法12は化学成分は本
発明法と同じで、初期の冷却速度が小さく上部ベイナイ
ト組織が40%と少ない場合である。比較法13は熱間
圧延後の組織の50%以上が上部ベイナイト組織である
が初期の保持温度が低いため残りが下部ベイナイト組織
となった場合である。比較法14は最終の保持温度が本
発明より高い場合である。このため、上部ベイナイト組
織率が50%未満となった場合である。
比較法11は化学成分は本発明法と同じで、パーライト
組織に調整した場合である。比較法12は化学成分は本
発明法と同じで、初期の冷却速度が小さく上部ベイナイ
ト組織が40%と少ない場合である。比較法13は熱間
圧延後の組織の50%以上が上部ベイナイト組織である
が初期の保持温度が低いため残りが下部ベイナイト組織
となった場合である。比較法14は最終の保持温度が本
発明より高い場合である。このため、上部ベイナイト組
織率が50%未満となった場合である。
【0023】これらの供試線材において伸線加工性を調
査するため、乾式伸線による試験を行なった。伸線は3
0度ダイスを用いて、各パスにおける減面率が15〜2
0%の間に調整した。その結果を表3に示した。本発明
鋼1〜10は、上部ベイナイト分率が50%以上に本発
明に従って調整されているため優れた加工性を示す。一
方、比較鋼11〜14は、本発明と異なるため伸線加工
特性が劣る。
査するため、乾式伸線による試験を行なった。伸線は3
0度ダイスを用いて、各パスにおける減面率が15〜2
0%の間に調整した。その結果を表3に示した。本発明
鋼1〜10は、上部ベイナイト分率が50%以上に本発
明に従って調整されているため優れた加工性を示す。一
方、比較鋼11〜14は、本発明と異なるため伸線加工
特性が劣る。
【0024】表4、表5に、スチールコードなどを製造
する場合の加工に本発明を適用した場合を示す。5.5
mmより1.6mmまでの伸線加工を行い、1.6mm
でパテンティングを行いブラスめっき処理を行なった
後、さらに伸線加工で0.3mmワイヤとした。比較鋼
17は熱間圧延後の一次伸線において加工が出来なくな
ったのに対し、本発明鋼15,16は0.3mmのワイ
ヤにしても問題無く伸線加工ができた。
する場合の加工に本発明を適用した場合を示す。5.5
mmより1.6mmまでの伸線加工を行い、1.6mm
でパテンティングを行いブラスめっき処理を行なった
後、さらに伸線加工で0.3mmワイヤとした。比較鋼
17は熱間圧延後の一次伸線において加工が出来なくな
ったのに対し、本発明鋼15,16は0.3mmのワイ
ヤにしても問題無く伸線加工ができた。
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】
【表5】
【0028】
【発明の効果】従来1.2%以上のC量の高い従来鋼に
比べて伸線加工性の優れた線材を得ることができる。
比べて伸線加工性の優れた線材を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川名 章文 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 (3)
- 【請求項1】 鋼成分が重量%で C :1.2%以上1.4%以下 Si:0.1%以上1.5%以下 Mn:0.1%以上1.5%以下 残部Fe及び不可避不純物からなり、線材横断面に存在
する50%以上の組織が上部ベイナイト組織からなり、
残りが疑似パーライトあるいはパーライトからなる線
材。 - 【請求項2】Cr:0.05%以上1.0%以下 Ni:0.05%以上1.0%以下 Cu:0.05%以上1.0%以下 Mo:0.05%以上1.0%以下 のいづれか一種以上を添加した事を特徴とする請求項1
の伸線加工性の優れた過共析鋼線材。 - 【請求項3】熱間圧延後の線材の調整冷却において、オ
ーステナイト域から550℃までを40℃/s以上の冷
却速度で冷却し、その後350℃以上470℃以下の温
度範囲に保持後、変態が完了する前に520〜620℃
の温度範囲で保持することによって得られる請求項1あ
るいは2の過共析鋼線材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3555098A JPH11229089A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 過共析鋼線材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3555098A JPH11229089A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 過共析鋼線材およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11229089A true JPH11229089A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12444846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3555098A Withdrawn JPH11229089A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 過共析鋼線材およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11229089A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6596098B1 (en) * | 1999-01-28 | 2003-07-22 | Nippon Steel Corporation | Wire rod for high-fatigue-strength steel wire, steel wire and method of producing the same |
-
1998
- 1998-02-18 JP JP3555098A patent/JPH11229089A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6596098B1 (en) * | 1999-01-28 | 2003-07-22 | Nippon Steel Corporation | Wire rod for high-fatigue-strength steel wire, steel wire and method of producing the same |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |