JPS5839737A - 高張力線材の製造方法 - Google Patents

高張力線材の製造方法

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JPS5839737A
JPS5839737A JP13918681A JP13918681A JPS5839737A JP S5839737 A JPS5839737 A JP S5839737A JP 13918681 A JP13918681 A JP 13918681A JP 13918681 A JP13918681 A JP 13918681A JP S5839737 A JPS5839737 A JP S5839737A
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JP
Japan
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wire
wire rod
rod
cooling
descaling
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Pending
Application number
JP13918681A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Aida
相田 彰
Takashi Fukuda
隆 福田
Kenji Aihara
相原 賢治
Takuo Mizoguchi
溝口 卓夫
Hiroshi Nagai
永井 博司
Tetsu Ono
大野 鉄
Katsuyoshi Kajiyama
梶山 勝津芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5839737A publication Critical patent/JPS5839737A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高張力棒鋼または鋼線(以下、総称して線
材と云う)の製造方法に関する。ここに、高張力線材と
は、主にPC鋼棒などとして用いられるもので、異形加
工を施しんもの、同じく施していないものの何れをも含
むものとする。
たとえばJXSO−310りの5BPR/10//3!
fや5BPD /30//4tj級の高強度PC鋼棒の
製造は一般に以下のような手順で行なわれる。すなわち
、熱間圧延し声線材を、酸洗または機械的にデスケール
処理し、その後石灰塗布或いは化成皮膜処理を施して潤
滑性をもたせて伸線加工を行ない、しかるのち必要に応
じ異形加工を施し、最後に焼入れ一焼もどしの熱処理を
別フィンにて実施する、以上の工程を経る。
この方法の最大の問題点は、熱延→デスケール→伸線(
→異形加工)と焼入れ一焼もどしの熱処理とが、別々の
ラインで実施されるところにある。
熱処理に長時間を要するため、連続したラインでの実施
が不可能なためであるが、このようなラインの分離が生
産性の低下につながるのは云う迄もない。更に、今一つ
、デスケール処理工程にモ間駆がある。デスケール処理
は、線材の品質確保と伸線時のダイヌ損傷防止の面から
、省くことのできない工程で、一般に酸洗処理か、或い
はロールベンダー等による機械的デスケールにより行な
われるが、酸洗処理は廃液処理の問題を抱え、また機械
的処理も設備面で大きな不利は否めない。
本発明の目的は、伸線に先立つデスケール処理と伸線後
の焼入れ処理の工程を不要ならしめて、線材の製造工程
を大巾に簡略化することにある。
前記の如く通常の熱延線材のスケールは、これを除かな
いと、その後の伸線工程で障害となるが、熱間圧延工程
にて生成するスケールを、伸線において支障とならない
もの、すなわち薄くて圧延性に富むものにしてやれば、
デスケール工程の省略が可能となる。他方、熱処理工程
を簡略化する一つの手段として、熱延後の保有熱を利用
して線材を予めマルテンサイト化してやり、通常伸線加
工後において行なわれる焼入工程を不要にすることが考
えられる。
このようなことから本発明者らは、熱延スケールの生成
を可及的に抑制するとともに熱延後の段階でマルテンサ
イトを得る方法について、種々実験、研究を重ねた竺果
、素材iの焼入性を向上せしめるとともに、熱間圧延後
の冷却過程にて700℃以下の温度から直接調整冷却を
行うことにより、確実にマルテンサイト化した線材が得
られると同時にスケールの生成がきわめて効果的に抑制
されることを知見した。
すなわち、本発明は、Co、 t o〜θ110%、S
1θOj −/、 j 0%、Mn 0.70−−!、
j O%、Cr O,/ 0− /、 j 0%、BO
,0002〜0.0030%、およびTiO,00j 
O−0,Oj 0%とAt O,007−0,Oj O
501種または2種を含み、残部Feおよび不可避的不
純物からなる鋼を熱間圧延にょシ線材とし、熱間圧延後
700℃以下の温度から調整冷却してマルテンサイト化
し、しかるのち脱スケールを行うことなく、ローラダイ
ヌにて伸線することを特徴とする線材の製造方法を要旨
とする。
マルテンサイト化には、云う迄もなく臨界冷却速度以上
での冷却が必要とされる。通常、ステルモア方式でコン
ベア上に展開したループコイルを衝風冷却する場合、冷
却開始温度が高すぎて、未変態オーヌテナイトが残、留
した−1まコンベアtjffl過し、集束装置でコイル
状となるため、冷却速度が臨界冷却速度以下となり、ベ
イナイト組織などが生じる結果となる。
他方、一般に高温で生成するスケールは、材料の初期温
度と冷却速度に左右され、高い温度からゆっくり冷却さ
れる程、スケール量は増加する。
脱スケールをせずに伸線を行うには、薄くて圧延性に富
んだFeO主体のスケールを生成させる必要があるが、
このような爾後そのまま伸線可能なスケールを生成させ
るためには、低い冷却開始温度から速い速度で冷却を行
なわなければならない。−先述のヌチルモア方式では一
般に、高温度から衝風冷却によって緩かな速度で冷却さ
れることとなるだめ、多量のスケール生成は避けられな
い。
しかるに本発明者らの実験・研究の結果、素材鋼に焼入
性向上に有効なりとそのBの効果を最大限に引出すため
のTi、Atをそれぞれ添加した上で、熱間圧延後の線
材を水冷などの強制冷却によって、700℃以下(70
θ〜5oocの範囲が好ましい)に急冷したのちそiか
ら調整冷却を行えば、通常のヌチルモア方式の設備によ
る比較的緩かな衝風冷却ででも集束までにマルテンサイ
トが十分に得られ、同時にスケールについても著しく薄
く伸線可能なものの生成に止められることが判明した。
本発明方法の実施により得られる線材は、異形加工を施
したもの、同じく施していないものの何れでも、表面が
美麗で高い商品価値を有するものである。
本発明における、鋼成分並びに製造条件限定の理由につ
いて以下に説明する。
まず鋼成分については、 C:鋼に必要な強度と焼入性を付与する成分である。0
. / 0%未満では、所要強度の確保が困難で、捷た
o、 p o%を越えるとpc′WI棒として必要な延
性とスポット溶接性が得られない。
Si:焼入性の向上および強度改善に有効である。
O,OS%未満ではこのよう々効果が期待できず、一方
/、 j 0%をこえると延性が著しく劣化する。
Mn:焼入性向上に寄与する成分であり、0.70%以
上必要であるが、2.50%をこえる含有には意味がな
い。
Cr:焼入性向上に有効で、含有量としては、0,10
〜/、 j 0%が適当である。
B:少量の添加が焼入性向上にきわめて有効な成分であ
シ、含有量はO1θθ02〜O1θOjθ%が適当であ
る。
Ti、A7:これらは何れも、BをNから保護してBの
焼入性向上の効果を最大限引出すために必須の成分であ
り、特にT1はそれ自体焼入性向上に有効でもある。こ
れらは1種または2種添加されるが、Tiは0.00j
O%以上、またAtは0.007%以上ないと、Nから
Bを十分に保護することができず、また通常のN量でi
i、 Ti O,Oj O% 、 Ato、 o s 
o%をこえて含有する必要はない。
次に、製造条件について云えば、ます熱延後の調整冷却
の開始温度を700℃以下に限定したのは、調整冷却で
冷却速度を臨界冷却速度以上にしてヌチルモアコンベア
ー上にてマルテンサイト変態を完全に完了させるととも
に、スケールの生成を極力抑制してスケールを薄く圧延
性のすぐれたものにするためには、700℃以下にする
必要があるからである。
調整冷却後、マルテンサイト化した線材は、デスケール
工程を経ることなく、ローラダイスで伸線されるが、伸
線にローラダイヌを使用することとした理由は、このロ
ーラダイスを用いることによってはじめてデスケール工
程を不要ならしめるととが可能となるからである。ロー
ラダイスは一般の圧延と同様の原理で、■−Hのロール
群の組合せによって線材に圧力を加えて伸線するもので
ある。因みに、線材の伸線用として、ローラーダイス自
体はすでに公知であるが、このダイスを用いても通常工
程で製造された熱延線材では、デスケールせずに伸線し
て良質な線材を得ることは不可能であるのは云う迄もな
い。
ローラダイスによって、所定の径まで伸線された線材は
、焼入れを経ずに直接焼もどし工程に送られるか、また
け異形加工を施された後に焼もどしを受ける。高強度P
C鋼棒の場合は一般に、焼入れ一焼もどしの熱処理を必
須とするが、本発明方法では、すでに直接調整冷却によ
って線材はマルテンサイト化しているので、伸線或いは
異形加工後の熱処理としては、焼もどしだけでよい。マ
ルテンサイト化しただけでは、引張強さti、−pc鋼
棒所定の値を満足するが、降伏点が不足する。焼もどし
処理は、この降伏点の値を向上せしめるために行なわれ
る。焼もどし加熱は、高周波誘導加熱によるのが望まし
い。
焼もどし後は、必要に応じ7席間矯正を実施する。
PC鋼棒には、直線性と耐しラクセーション(特に約l
♂O℃での温間レラクセーション)性が要求されること
が多い。これらの特性をもたせるのに、温間矯正は有効
である。温間矯正は、本発明方法では、焼もどし時の保
有熱を利用してその冷却過程で行かうことができるから
、省エネルギ上有利である。
次に、本発明の実施例について説明する。ことでは異形
PC鋼棒の製造を例にとる。
第1表に示す組成の5種の鋼を熱間圧延によって7. 
! ff$の線材とし、強制水冷によってtso℃に急
冷した。これをレーイングコーンにてリング状となし、
コンベア上に展開して、O1≠/secの速度で移送し
つつ、約1Ot2/SeCの冷却能をもつ衝風によって
調整冷却した。コンベア長:lAOm。
冷却時間: / 00 Seeである。
比較のため、前記5f14種のうち≠鋼種(A、 B。
D、E)について、調整冷却開始温度をrso℃とした
以外は全て前記と同じ条件にて冷却した。上記処理後の
線材の機械的性質とヌケ−μ厚さを第2表に示した。
これらの線材をヌケ−μ付きのままローラダイス(,2
セツト、タンデム)を珀い、加工速度りO”/mi n
 、無潤滑で7. j tzfから72 f tmj;
に冷間伸   ゝ線した。グ53表に上記伸線加工状況
を示す。
※ 試片30本使用 第   3   表 第2表において、本発明法に従って熱延後の調整冷却を
実施した本発明例(添字lのもの)は、スケール厚がす
べてlμ以下ときわめて薄く、これらは第3表に明らか
なように何れもスケール付きのままローラダイスによっ
て良好に伸線ができた。しかるに熱延後の調整冷却開始
温度を本発明範囲より高くした比較例(添字2のもの)
は、7ケーp厚−が本発明例の略10倍の厚みを有して
いて、これらは全てローラダイスによる伸線時に焼付き
を生じた。
上記本発明方法によって伸線した後の線材に、冷間で異
形(小判形)加工を施し、高周波(2SOJJKHコ)
による焼戻しくμよ00 )を行なった。
高周波コイルの出側的jmの位置にスピンナー型矯正機
を置き、線材の曲シがA n/1. !r m以内とな
るように矯正加工を行々った。矯正機の入口温度はりq
o℃であった。ローラダイス伸線から温間矯正まで同一
ライン内で連続的に処理をしたが、ライン速度はりθシ
分であった。温間矯正後の線材のFlj力的性的性質の
他を第1表に示した。
値はl乙%である。
上表に明らかな如く、本発明法に従って調整冷却をした
ものに、焼もどしと温間矯正を施すことによって、良好
な槻械的性質とすぐれたレラクセーション特性が確保さ
れる。
以上の説明から明らかなように本発明の方法は、高張力
線材の製造工程におけふデスケール工程と焼入れ工程が
不要となるから、その省略を通して製造工程の大巾な簡
略化が実現できるとともに、全工程を一つの連続ライン
にのせることが可能であり、したがって本発明はPC鋼
棒などとして用いられる高張力線材の製造能率向上並び
にコストの低減に著しい効を奏するものである。
出願人  住友金属工業株式会社 第1頁の続き 0発 明 者 永井博司 尼崎市西長洲本通1丁目3番地 0発 明 者 大野鉄 大阪市東区北浜5丁目15番地住 友金属工業株式会社内 0発 明 者 梶山勝津芳 大阪市東区北浜5丁目15番地住 友金属工業株式会社内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  CO,10−0,100%、S’L O,0
    ! =/、j 0%、Mn0.70〜130%、CrO
    ,10〜/、jO%、Bo、0002〜117.o o
     s o%およびTi O,00! 0−0.030%
    とAI O,007〜o、 o s o%の1種または
    2種を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼
    を熱間圧延によシ線材とし、熱間圧延後700で以下の
    温度から調整冷却してマルテンサイト化し、しかるのち
    脱スケールを行なうこと力<、ローラダイスにて伸線す
    ることを特徴とする高張力線材の製造方法。 (:l)伸線後さらに異形加工を行うことを特徴とする
    特許請求の範囲第(71項記載の高張力線材の製造方法
    。 (3)伸線後まだはさらに異形加工後に焼もどしと温間
    矯正とを行うことを特徴とする特許請求の範囲第(1)
    項または第(2)項記載の高張力線材の製造方法。
JP13918681A 1981-09-02 1981-09-02 高張力線材の製造方法 Pending JPS5839737A (ja)

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