JPS59185730A - ダイス寿命にすぐれた改良熱間圧延線材 - Google Patents

ダイス寿命にすぐれた改良熱間圧延線材

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JPS59185730A
JPS59185730A JP6148583A JP6148583A JPS59185730A JP S59185730 A JPS59185730 A JP S59185730A JP 6148583 A JP6148583 A JP 6148583A JP 6148583 A JP6148583 A JP 6148583A JP S59185730 A JPS59185730 A JP S59185730A
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wire
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熊谷 彰善
Hitoshi Tashiro
均 田代
Tatsuro Sato
達郎 佐藤
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Nippon Steel Corp
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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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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】 冷却するグイレフトノぐテンティング処理を受ける高炭
素鋼線材に関するもので、適切な引張強さを有し伸線加
工時のダイス摩耗が小さく、かつ伸線加工性にすぐれた
線材を提供せんとするものである。
一般に,スチールコード,ベルトコ〜ド,ゴムホース用
ワイヤー、ロー プ用ワイヤーなどの細別用途に使用さ
れるピアノ線材、硬釦1綜材には、二次加工時の1次ノ
ぐテンティングの省略の観点からダイレクトパテンティ
ング材(ダイレクトパテンティング熱処理を受ける線材
)を使用することが常識となっている。これらの用途の
線材では通常、ダイレクトノミテンティング材を直接伸
縮する1次伸線以降に1〜2回の中間ノぐテンティング
を施して、所望の細引線に引上げている。
最近は最終引上勺寸法が多様化し、より極細化の傾向が
出てきたこと、あるい(は2回パテンデイングを1回に
するなどの庁内で、1次伸線される線材の伸線加工性の
向上が強くのぞ1れている。
又伸線メーカーにおけるダイス原単位の伸綜加工費中に
占める割合が比較的高く、加工コスト低減のためにはダ
イス原単位を無視できない。特にスチールコードなどの
ように極細用途用のものでは、仕上伸線の波面率を大き
くとるため、中間素線(1次伸線引上シ線)の線径の許
容差をきびしく抑えておシ、そのためダイス使用個数が
多く斤つており、この面からもダイス摩耗の/JXさい
線材の侠求が強くなっている。
従来良好な伸、線加工性のグイレフトノミテンティング
材を得るには、鉛ノξテンティング処理線材に代表され
るように、ノミテンティング材を均一な微細ノぐ−ライ
ト組織[jることか不可欠とされ、特公昭46−309
37でも金属組織は、−500倍程度の顕微鏡下で分解
不可能な微細)ξ−ライトを主体とし、10〜15f6
程度の分解可肯巨なノミ−ライトを含むものが好捷しい
としている。
これは次の思想にもとづくものである。
すなわち、篩炭素鋼線材の金属組織は、基本的にはフエ
ライトーノぞ−ライト、よしくわしくは、フェライト、
セメンタイト(Fe3 G ) で!Aq+iされてい
るが、鉛ノ々テンティング又はダイレクトノミテンティ
ング処理によ凱伸線加工i生を阻害するセメンタイトを
可及的に微細に分散させ(微細)ξ−ライト)がつ、ノ
ミ−ライトとの異相性をJ−さくするために、初析フェ
ライトを粒子境界に微/JXな痕跡として止める程度に
して、総合的に強靭性に富む材質とし、良好な伸線加工
性を確保しようとするものである。上記金属系■織の線
側゛は、従来L7)(印線減面率90係位までの減面率
の場合には「中線後の引張強さが高く5がつ絞り、捻回
81等の靭延+9Eも安定して高く、良好女沖線加工注
を示しているが、伸線減面率が90係を超す高域面領域
では靭延性の低下が著しく、90係以」二の減面率の1
中線加工に適さないという欠点、q+あった。
一方ダイス寿命 −ダイスの摩耗度を表Aつす特性で、
ダイスの穴径の太り〃(一定で直に達するまでの伸線量
(t/die)で定義する −は、fIl′1線時にダ
イス面に作用する圧力によって発生する摩耗の程度によ
って変るが、この摩耗+if申り(糸外、潤滑、表面性
状等により変動し、特VC(中線材PIJち、グイレフ
トノぞテンティング材の変形抵抗、換言すれば沖線材の
引張強さに左右されるところカー犬である。
本発明者らは、これらの背景、〕吉本要素をふ才えて、
衝風冷却を主体とするダイレフトノぐテンティング材の
機械的性質、金屈組1と(申υ力[J工件、ダイス寿命
の関係について種々研究、実験しそして検討した結果、
伸線加工性およびダイス寿命を同時に向上させるダイレ
クトパテンティング材の材質特性と金属組織とを見い出
し本発明に至った。
すなわち本発明は熱間圧延に引続く水冷後、衝風で調整
冷却するグイレフトノぐテンティング処理を受ける高炭
素儒線材であって、C当量(C+Mn / 5 )が0
.7〜1.0 、引張強さく Ky/lax” ) −
87,5X O当量+27±2であシ、微細ノぐ一ライ
ト中の粗ノ々−ライト占有率(%)=−60XO当量十
69.5±3の均一分布の金属組織の熱間圧延線材であ
り、この熱間圧延線材によれば伸線加工性とダイス寿命
を同時に向上させることができる。
本発明をより詳細に説明すると、上記グイレフトノぐテ
ンティング処理を含む製造法によるダイレクトパテンテ
ィング材について、引張強さと組織因子の関係を測定、
調査し検討した結果、組織因子のうち500倍の顕微鏡
下で明らかに識別できる層状あるいはこれに類する粗ノ
ぐ一ライトの占有率が、引張強さと第2図に示すような
対応関係になシ、そして断面方向の粗ノ々−ライトの分
イ■は弓1張強さのある値以下で均一になること力iオ
ー)妙Sつだ。
次に粗パーライトの一践、分布の異るもの(てついての
伸線加工性を測定した結9.1.. 、 m 3図に示
すように、粗バーライト占有末が小さく弓1張弓jiさ
75工高い従来のグイレフトノミテンティング材(イ)
ld、f中線減面率が90%a度までは校1ノ、捻同値
力S高[」を示しているが、90%以上の高減面領域で
は靭延性の低下が顕著であった。こり、に対して粗)々
−ライトの分布が均一に女る土限の引張強さレベルのも
の(ロ)は、90%以上の領域でも靭延性の低下度合が
前記(イ)に比べて小さく、かつすく゛れた伸線加工性
を示した。又粗ノξ−ライトの@力((ロ)よりもさら
に多いもの()・)は(114線仕の靭へ<牛力量上記
(イ)(ロ)のものに比べて全体的に低しベ)してあっ
て、かつ靭延性の低下が早期に現われる傾向力(認めら
れた。
このことから高域面領域での仲線力11工においては、
引張強さが高く、微細)ξ−ライ) (7−1害1合カ
ニ高い従来の線材より、むしろ微細)ξ−ライトに狛↑
ノミ゛−ライトが適轟量均−に分布して、引張強さが従
来の線材よりも若干低目の線材がすぐれた靭延性を示す
ことを知った。第1図に後者の線材の金属m織の500
倍拡大写真(イ)と前者°のそれ(ロ)を示す。
次にC当量(C十人4n15)と粗ノぐ一ライトの分布
が均一になる占有率との関係について実験測定の結果、
第4図を得た。第4図は各C当量における粗パーライト
占有率の平均値を示すもので、C当量−が0.7〜1.
0の範囲では両者間にはソ直線関係があり、そしてその
関係は 机パーライト占有率(%ンの平均値− −60XO当景+69.5 で表わされ、各C当量における粗パーライト占有率の)
々ラツキを考慮すると 粗バーライト占有率%=−5QXO当量+69.5±2
であることが知得された。
さらに引張強さとC当量との関係を調べて第5図を得た
。第5図は各C当量における引張強さの平均値を示すも
ので、C当量0.7〜1.0の範囲では両者間にはソ直
線関係が成立し、その間係は、引張強さくKり/ws2
)の平均値−87,5X C当量+27で表示され、各
C当量における引張力強さの/ぐラツキを考慮すると 引張強d (Kg/關2) =87.5 Xo−J(j
7+ 27±3であることが判った。
尚、0当量が、粗)々−ライト占有率および引張強さの
それぞれと第4図、第5図に示す直線関係の範囲外であ
る0、7未満では初析フェライトの割合が急速にふえる
ため、又1.0以上では過共析組成による初析セメンタ
イトの混在のため、伸線加工性が必ずしも良好とはいえ
なかった。
以下に本発明の効果を実施例により詳細に説明する。
実施例1 試験用熱間圧延線材を、  Ti脱酸した5WR)I6
2A〜SW几H82Aを5.5fに線材圧延後、水冷に
より巻取温度を調節し、引続きステルモア調整冷却装置
により衝風景を調節して製造した。該試験材を実験室規
模で、HOL@2洗→水洗→ボンデライト被膜処理後、
単頭伸線機を用いて、各ノξス20%の減面で15/ξ
ス1.O$1で伸線した。伸線速度は最高100m/分
である。
第1表竺この試験材の材質特性と伸線材の靭延性を示し
た。表中のA−Bは8WR,H72A 、 、F −G
は5WR)(62A 、 H−Iは5WRH82A T
、それぞれにおいて本発明材と従来のグイレフトノぞテ
ンティング材について測定し、その結果を比較して示し
た。
この表から明らかなように本発明材の引張強さは従来材
のそれに比較して近似C当量で4〜6Ks+/πjIs
程度低く、又本発明材の粗)ぐ−ライト占有率は、いづ
れの鋼種とも、従来材にくらべて大きく、かつ表層と中
心との差が小さく均一性VC5れている。
又、伸線材の靭延性は伸線加工性を判断するためのもの
として、絞935%、直径の100倍の有効長さにおけ
る捻回値25回、試験片と同一径の芯金に7回密着巻付
けおよび解きを行ったときの断線の有無をみる巻解試験
(n−10)における合格率80%の値を、それぞれ保
有する最小仲線径をもって表示したが、それぞれの試験
において本発明材の最小径は従来材のそれに比較して、
同等かよシ細径であり、伸線加工性が良好であることを
示している。
なおこの試験は実験室規模のため、ダイス寿命を把握す
ることはできないので、その代りとして90係坤線材の
引張強さを示した。本発明材の値は従来材の値に比べて
、10 Kq/、s!i程度低目になっており、ダイス
寿命に対して好珠しいと推測できる。
実施例2 T1脱酸した5WRH72A、 5.5 、fを宮施例
1と同じように、ステルモア調整冷却装置で処理した各
水準40〜70tのグイレフトパテンティング材を二次
加工メーカーにおいて実用規模で下記の条例で伸線加工
を行なった。
二次加工条件は 前処理:■■ct酸洗→中和・水洗→ヂンデライト被膜
処理 沖線栄件;伸線径 5゜5$−>」、35f(総波面率
 94妬) ダイス数 13個(平均減面率 19.2秀)伸線速度
 640m/分 である。
第2表 第2表はその結果を示したものである。表中比較材のう
ち引張強さ105.2 Kq/xs”材は、従来のダイ
レフトノぐテンティング材でア9 、 94.6 Kg
/y’材はステルモアコンベヤ上における冷却速度を著
しく訃そくしたものである。
伸線加工性は断線率、即ち伸線量11当シの平均断線回
数で評価し、ダイス寿命は1.35 、(の引上りダイ
スの穴径が0.02+im大きくなった時点で新しいダ
イスと交換シフ、介“用ダイスイ・q数と合計伸線量か
らダイス1個当シの平均伸線量(t /d + e )
を算出して評価した。
断線率は本発明材が最も良好で、次いで105.2〜/
lu= ’材が良く、94..6 K9/y、−s2材
が最も悪かった。
一方ダイス寿命は94.6 K9/門’材が最も良好で
、次いで本発明材であるが、値としては94.6 Kq
/7M712材と近似しており、従来材の105.2 
KQ/vrr’材の2倍以上の値を示している。
以上の実施例からも明らかなように、本発明の熱間圧延
線材によれば、従来の線材に比べて伸線加工性とダイス
寿命とが向上し、従って細別用途での中間ノξテンティ
ング回数の減少と1次沖ff1M&でおけるダイス原単
位の低減が可能となシ、二次加工におけるコス)(]減
と能率向上に大きく貢献でき、本発明は工業的に極めて
価値の高い発明である。
【図面の簡単な説明】
第1図はダイレクトパテンティング材の金属組織を示し
た顕微鏡写真で、(イ)は本発C′]Vc係わる線材、
(ロ)は比較例としての従来材の組織で、いづれも50
0倍の写真である。第2図は5WaH72A、5.5f
のグイレフトノぐテンティング材の引張強さと粗ノξ−
ライトとの関係図、第3図は粗パーライト占有率分布の
異るダイレクトパテンティング材の伸線加工による特性
値の変化を示したもので、(イ)は従来のダイレクトパ
テンティング材。 (ロ)は本発明材、(ハ)は粗パーライト占有率のより
高い線材の≠特性である。第4図はC当量と粗ツクーラ
イトの分布が均一になる占有率の平均値との関係図、第
5図はC当量と引張強さの平均値との関係図である、 代理人 弁理士  秋 沢 政 光 列2名 左?凹 −J+彊強さくり伽血2) 6%1に□(C+qつ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)熱間圧破に引続く水冷後、衝風で調整冷却するグ
    イレフトノぐテンティング処理を受ける高炭素鋼線材で
    あって、 C当量(0+ Mn / 5 )が0.7〜1.0 。 引張強さが87.5 X O当量+27±2(Kり/藺
    2)。 粗パーライト占有率が一60×C当量+69.5±3(
    %〕。 であることを特徴とする ダイス寿命にすぐれた改良熱間圧延線材。
JP6148583A 1983-04-07 1983-04-07 ダイス寿命にすぐれた改良熱間圧延線材 Granted JPS59185730A (ja)

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