JPS5921369B2 - 伸線加工性が優れた高張力高炭素鋼線材の製造法 - Google Patents
伸線加工性が優れた高張力高炭素鋼線材の製造法Info
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- JPS5921369B2 JPS5921369B2 JP51128081A JP12808176A JPS5921369B2 JP S5921369 B2 JPS5921369 B2 JP S5921369B2 JP 51128081 A JP51128081 A JP 51128081A JP 12808176 A JP12808176 A JP 12808176A JP S5921369 B2 JPS5921369 B2 JP S5921369B2
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- Japan
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- tensile
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- cooling
- steel
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は伸縮加工性が優れた高張力高炭素鋼線材の製造
法に関するものである。
法に関するものである。
高炭素鋼を熱間圧延後衝風などを利用し調節冷却し、強
度が高くしかも伸線加工性が優れた微細パーライト組織
の線材を製造することは既に広く実施されている。
度が高くしかも伸線加工性が優れた微細パーライト組織
の線材を製造することは既に広く実施されている。
この線材は直接パテンチング線材と呼ばれ、二次加工に
際し7パテンチング熱処理を省略することができるので
極めて経済的である。し、かも従来のパテンチング線材
に比較し機械的性質、伸縮加工性、更にはワイヤ伸線後
種々な熱処理を施してもその性質は従来材と同等以上で
あると評価されている。しかし、直接パテンチング線材
の上記の品質評価は比較的細径、例えば7mmφ以下に
あてはまりそれ以上の大径では強度が不足[7たり伸線
加工性が劣化するのが現状である。
際し7パテンチング熱処理を省略することができるので
極めて経済的である。し、かも従来のパテンチング線材
に比較し機械的性質、伸縮加工性、更にはワイヤ伸線後
種々な熱処理を施してもその性質は従来材と同等以上で
あると評価されている。しかし、直接パテンチング線材
の上記の品質評価は比較的細径、例えば7mmφ以下に
あてはまりそれ以上の大径では強度が不足[7たり伸線
加工性が劣化するのが現状である。
この理由は冷却速度の調節に限界があり、比較的太径に
なると冷速かおそくなって望ましいソルバイト(微細パ
ーライト)組織にならぬことが主な原因である。又7m
mφ以下の細径でもソルバイト組織を有ししかも強度の
高いものが要求されつつある。これらの要求を満すため
には冷速を増加させることが考えられるが、これだけで
は種々な難点が生ずる。
なると冷速かおそくなって望ましいソルバイト(微細パ
ーライト)組織にならぬことが主な原因である。又7m
mφ以下の細径でもソルバイト組織を有ししかも強度の
高いものが要求されつつある。これらの要求を満すため
には冷速を増加させることが考えられるが、これだけで
は種々な難点が生ずる。
その一つは冷速を上げ過ぎると線材表面のみが早く冷却
されマルテンサイトを生じたり好ましくないトルースタ
イト組織が発生するおそれがあること、更にはマルテン
サイト、トルースタイトがたとえ生成しなくとも断面内
が著しい不均一な組織になりかつ線材の重なり部と非重
なり部具体的にはリング端と中央とに冷速の差が拡大さ
れコイル内の変動が増加し商品価値がそこなわれる。従
って冷速を現状よりあまり上げずに強度を上げ且つ微細
パーライト組織を生成させるには太サイズに対しては連
続冷却変態曲線(CCT曲線)を左側に動かす合金元素
を加える方法が好ましく、細サイズにはArH変態温度
を下げかつ微細パーライト組織を生成させる元素が好ま
しい。合金添加量は多過ぎるとマルテンサイト組織を生
じ焼入硬化し目的を達成できないのみならず伸線加工性
にも悪影響があるので自から限界がある。本発明はC0
.4〜1.0%、Mn0.3〜1.2%、SiO.3%
以下にVO.OO5〜0.15%を含有するか又はさら
にこれにAAO.OO6〜0.1%、NO.OOs〜0
.02%を含有し残りが鉄および不可避的な不純物から
なる鋼を用い、線材仕上圧延後、Arl変態温度+20
0℃〜+350℃の温度から400℃までの温度域を3
0C/Sec以上40温C/ Sec以下の速度で冷却
することにより線材の引張強さを〔Ceq% XlO7
+S )Kg/Mitt2以上、絞り30%以上をもつ
微細パーライト組織(若干のフエライト組織を含む)の
伸線加工性が優れた高炭素鋼線材の製造法を提供するも
のである。
されマルテンサイトを生じたり好ましくないトルースタ
イト組織が発生するおそれがあること、更にはマルテン
サイト、トルースタイトがたとえ生成しなくとも断面内
が著しい不均一な組織になりかつ線材の重なり部と非重
なり部具体的にはリング端と中央とに冷速の差が拡大さ
れコイル内の変動が増加し商品価値がそこなわれる。従
って冷速を現状よりあまり上げずに強度を上げ且つ微細
パーライト組織を生成させるには太サイズに対しては連
続冷却変態曲線(CCT曲線)を左側に動かす合金元素
を加える方法が好ましく、細サイズにはArH変態温度
を下げかつ微細パーライト組織を生成させる元素が好ま
しい。合金添加量は多過ぎるとマルテンサイト組織を生
じ焼入硬化し目的を達成できないのみならず伸線加工性
にも悪影響があるので自から限界がある。本発明はC0
.4〜1.0%、Mn0.3〜1.2%、SiO.3%
以下にVO.OO5〜0.15%を含有するか又はさら
にこれにAAO.OO6〜0.1%、NO.OOs〜0
.02%を含有し残りが鉄および不可避的な不純物から
なる鋼を用い、線材仕上圧延後、Arl変態温度+20
0℃〜+350℃の温度から400℃までの温度域を3
0C/Sec以上40温C/ Sec以下の速度で冷却
することにより線材の引張強さを〔Ceq% XlO7
+S )Kg/Mitt2以上、絞り30%以上をもつ
微細パーライト組織(若干のフエライト組織を含む)の
伸線加工性が優れた高炭素鋼線材の製造法を提供するも
のである。
ここでCeq(%}一C(%)+1/6×Mn(%)、
C%−0.40〜1.00%、Mn%−0.3〜1.2
0%のSiキルド鋼であり、S=線材径(In)により
変る常数( Kt/Mm2)で、5〜77Itm未満は
16、7〜9闘未満は14、9關以上は12である。次
に本発明における化学成分及び熱処理条件の限定の理由
をのべる。
C%−0.40〜1.00%、Mn%−0.3〜1.2
0%のSiキルド鋼であり、S=線材径(In)により
変る常数( Kt/Mm2)で、5〜77Itm未満は
16、7〜9闘未満は14、9關以上は12である。次
に本発明における化学成分及び熱処理条件の限定の理由
をのべる。
先づCO.4O〜1.00%、MnO.3〜1.20%
にしたのは直接パテンチング線材の強度、伸線加工性並
びに微細パーライト組織の生成などに影響する割合を考
慮したものである。
にしたのは直接パテンチング線材の強度、伸線加工性並
びに微細パーライト組織の生成などに影響する割合を考
慮したものである。
Cは周知の如く線材の強度に最も影響する元素であり、
本発明にかかる線材の最終用途であるPCワイヤ、ワイ
ヤロープ用ワイヤ、冷間硬引きスプリング用ワイヤ、レ
ーシングワイヤなどの強度に必要な最低C量は0.4%
であり、上限はワイヤの延性の劣化がない1.0係とし
た。Mnはパーライト組識の微細化並びに質量効果を減
するため欠かせない元素で、この効果があらわれるのは
0.3%Mnからであり、 ・上限はマルテンサイトの
生成がない1.2%である。Vは低温加熱でもオーステ
ナイト相に比較的よく固溶する元素で、オーステナイト
粒の微細化作用と焼入性の向上に役立つことは周知で、
低炭素の強靭鋼に使用されるほかに高温強度を必要とす
・るオイルテンパーの高炭素ばね鋼ではSUPIOの
主要成分として使用されている。しかし直接パテンチン
グ線材でVを応用した例はない。本発明におけるVの作
用は線材圧延に先立つ鋼片の加熱に際しVをオーステナ
イトに充分固溶させ仕上げ 一・圧延後調整冷却時にV
C又はV4C3又はV炭窒化物として析出させ、強化作
用をすることが主体であり、その他パーライト組織の微
細化作用にも働き伸線加工性を向上させることである。
従ってNとの共存が一層効果的であることがらN=0.
008〜0.02%添加し性能の向上をはかった。0.
15%V以上及び0.02%N以上では伸線ワイヤの延
性が劣化するのでこれを上限とし下限は効果の点で規定
した。
本発明にかかる線材の最終用途であるPCワイヤ、ワイ
ヤロープ用ワイヤ、冷間硬引きスプリング用ワイヤ、レ
ーシングワイヤなどの強度に必要な最低C量は0.4%
であり、上限はワイヤの延性の劣化がない1.0係とし
た。Mnはパーライト組識の微細化並びに質量効果を減
するため欠かせない元素で、この効果があらわれるのは
0.3%Mnからであり、 ・上限はマルテンサイトの
生成がない1.2%である。Vは低温加熱でもオーステ
ナイト相に比較的よく固溶する元素で、オーステナイト
粒の微細化作用と焼入性の向上に役立つことは周知で、
低炭素の強靭鋼に使用されるほかに高温強度を必要とす
・るオイルテンパーの高炭素ばね鋼ではSUPIOの
主要成分として使用されている。しかし直接パテンチン
グ線材でVを応用した例はない。本発明におけるVの作
用は線材圧延に先立つ鋼片の加熱に際しVをオーステナ
イトに充分固溶させ仕上げ 一・圧延後調整冷却時にV
C又はV4C3又はV炭窒化物として析出させ、強化作
用をすることが主体であり、その他パーライト組織の微
細化作用にも働き伸線加工性を向上させることである。
従ってNとの共存が一層効果的であることがらN=0.
008〜0.02%添加し性能の向上をはかった。0.
15%V以上及び0.02%N以上では伸線ワイヤの延
性が劣化するのでこれを上限とし下限は効果の点で規定
した。
Atは脱酸作用をする他、鋼中のNを固定し、細粒オー
ステナイトにするために最も経済的な元素であるがNが
低い時にはAtは必須の元素でなG)。
ステナイトにするために最も経済的な元素であるがNが
低い時にはAtは必須の元素でなG)。
本発明ではVと共存させることによりこの効果を一層確
実にさせたものであり、上限は非金属介在物の増加を考
慮T,O.l%とした。下限はAtの効果があらわれる
0.006%である。次に熱処理条件であるが、微細パ
ーライト組織を線材全長にわたって均一に生成させるに
は極めて限られた条件しか存在しない。
実にさせたものであり、上限は非金属介在物の増加を考
慮T,O.l%とした。下限はAtの効果があらわれる
0.006%である。次に熱処理条件であるが、微細パ
ーライト組織を線材全長にわたって均一に生成させるに
は極めて限られた条件しか存在しない。
このためには先づ線材全体を均一なオーステナイト組織
にし、かつこれを限定した温度から適当な速度で冷却す
る必要がある。進歩した全連続式線材圧延機では圧延速
度が速くこのため仕上温度は1000℃以上の高温とな
るのが普通である。
にし、かつこれを限定した温度から適当な速度で冷却す
る必要がある。進歩した全連続式線材圧延機では圧延速
度が速くこのため仕上温度は1000℃以上の高温とな
るのが普通である。
この温度から直ちに調節冷却すると圧延による歪の程度
が異ることから生成されるパーライト結晶粒は不揃いで
あり又スケール生成量も多く品質の低下をきたすのみな
らず冷却に時間を要するため調節冷却設備が長くなり不
経済である。従って仕上直後水などを用いArl変態温
度以上の適当な温度にまで急冷するのが好まし7G)。
この場合急冷し過ぎると線材断面内の不均一さが増し又
調節冷却に好ましいオーステナイト粒になっていない。
又調節冷却はAr3〜ArH変態温度を限定した速度で
冷却しないとマルテンサイトを生じたり、或いは粗いパ
ーライトが生成し,たり17、共に伸線加工性を劣化せ
し,める。そこで本発明はArl変態温度より200℃
〜350℃高め以上の温度から調節冷却することにより
オーステナイト結晶粒を整え、かつ3℃〜40℃/Se
Cの速度がマルテンサイト及び粗大パーライト組織の生
成を防止することを知りこれらの条件を規定し,た。次
に実施例を説明する。本発明に用いた鋼の化学成分を第
1表に示す。
が異ることから生成されるパーライト結晶粒は不揃いで
あり又スケール生成量も多く品質の低下をきたすのみな
らず冷却に時間を要するため調節冷却設備が長くなり不
経済である。従って仕上直後水などを用いArl変態温
度以上の適当な温度にまで急冷するのが好まし7G)。
この場合急冷し過ぎると線材断面内の不均一さが増し又
調節冷却に好ましいオーステナイト粒になっていない。
又調節冷却はAr3〜ArH変態温度を限定した速度で
冷却しないとマルテンサイトを生じたり、或いは粗いパ
ーライトが生成し,たり17、共に伸線加工性を劣化せ
し,める。そこで本発明はArl変態温度より200℃
〜350℃高め以上の温度から調節冷却することにより
オーステナイト結晶粒を整え、かつ3℃〜40℃/Se
Cの速度がマルテンサイト及び粗大パーライト組織の生
成を防止することを知りこれらの条件を規定し,た。次
に実施例を説明する。本発明に用いた鋼の化学成分を第
1表に示す。
鋼片は116mmφ×18Mで、1150℃に加熱後全
連続式線材圧延機を用い5.5,7.0,8.0,9.
0,9.5,10,11,13.0闘φに圧延した。仕
上り温度は1050〜1000℃である。仕上り後直ち
に誘導水冷管を用い約850℃に冷却し約1.2Mのリ
ング径に巻取りステルモア冷却装置で調節冷却[7た。
この時の冷却温度曲線を第1図に示す。
連続式線材圧延機を用い5.5,7.0,8.0,9.
0,9.5,10,11,13.0闘φに圧延した。仕
上り温度は1050〜1000℃である。仕上り後直ち
に誘導水冷管を用い約850℃に冷却し約1.2Mのリ
ング径に巻取りステルモア冷却装置で調節冷却[7た。
この時の冷却温度曲線を第1図に示す。
図は巻取り後数秒経過し,てから測定したものである。
圧延のまま機械的性質及びミクロ組織の状況を第2表中
に示す。ここでミクロ組織で特性値として示したものは
500倍の顕微鏡で観察し組織中のパーライトがフエラ
イトとセメンタイトの二相と[7て明瞭に区別し得るも
のの面積率(%)を示している。すなわちこの面積率が
小さいもの程パーライトの層状間隔が狭い組織が多いこ
とを意味し、伸縮加工性が良いことを示すものである。
機械的性質で引張強さと絞りが共に高い方が延性バラン
スがよいことは言うまでもない。圧延のままではCeq
O.73〜0.78%の本発明鋼B及びCは比較鋼Aに
くらべ引張強さは高く、絞りは同等か或いはそれ以上で
ありミクロ組織も優れていることが判る。又Ceqのい
かんにかかわらず本発明鋼H及びE,F鋼は比較鋼D及
びGにくら/べ優れていることが判る。次に伸線試験を
行った結果についてのべる。
圧延のまま機械的性質及びミクロ組織の状況を第2表中
に示す。ここでミクロ組織で特性値として示したものは
500倍の顕微鏡で観察し組織中のパーライトがフエラ
イトとセメンタイトの二相と[7て明瞭に区別し得るも
のの面積率(%)を示している。すなわちこの面積率が
小さいもの程パーライトの層状間隔が狭い組織が多いこ
とを意味し、伸縮加工性が良いことを示すものである。
機械的性質で引張強さと絞りが共に高い方が延性バラン
スがよいことは言うまでもない。圧延のままではCeq
O.73〜0.78%の本発明鋼B及びCは比較鋼Aに
くらべ引張強さは高く、絞りは同等か或いはそれ以上で
ありミクロ組織も優れていることが判る。又Ceqのい
かんにかかわらず本発明鋼H及びE,F鋼は比較鋼D及
びGにくら/べ優れていることが判る。次に伸線試験を
行った結果についてのべる。
伸線サイズは第1表に示す通りで5.5及び7.0φは
約89〜95%、80〜13.0φは約71〜80係の
減面率で行った。これは夫々の線材が通常使用されてい
る条件のものである。伺伸線速度は5.5φ: 400
M/Min,7φ:500M/Min8φ以上は100
〜150M/Minである。ワイヤはすべて断線するこ
となしに伸線できた。伸線ワイヤの機械的性質を第2表
に示す。特性値として引張強さの値、絞りと捻回値を示
している。絞りはワイヤの延性の目安であり伸線加工限
界になると著しく低下(通常は30%以下)する。捻回
値はワイヤの長さ方向の均一性と破断挙動及び破面状況
をみるためのものである。引張及び捻回試片の破面はい
ずれの場合も異常はなかった。本発明鋼の引張強さはい
ずれの場合も比較鋼より高くかつ絞り、捻回値とも良好
である。特にC,F鋼は従来の鉛パテンチング材に匹敵
する性能である。これらのワイヤから実用性能を比較す
るため試験した結果を第3表、第4表に夫々示す。
約89〜95%、80〜13.0φは約71〜80係の
減面率で行った。これは夫々の線材が通常使用されてい
る条件のものである。伺伸線速度は5.5φ: 400
M/Min,7φ:500M/Min8φ以上は100
〜150M/Minである。ワイヤはすべて断線するこ
となしに伸線できた。伸線ワイヤの機械的性質を第2表
に示す。特性値として引張強さの値、絞りと捻回値を示
している。絞りはワイヤの延性の目安であり伸線加工限
界になると著しく低下(通常は30%以下)する。捻回
値はワイヤの長さ方向の均一性と破断挙動及び破面状況
をみるためのものである。引張及び捻回試片の破面はい
ずれの場合も異常はなかった。本発明鋼の引張強さはい
ずれの場合も比較鋼より高くかつ絞り、捻回値とも良好
である。特にC,F鋼は従来の鉛パテンチング材に匹敵
する性能である。これらのワイヤから実用性能を比較す
るため試験した結果を第3表、第4表に夫々示す。
第3表は2.6mmφ伸線後コイルバ不成形機で自由高
さH=39m− コイル平均径1)=17mm,有効巻
数n=5、バ不常数187Ky/Mm( C−セ一D6
.55、H/D=2.3)のばねに成形し、350℃×
30分プルインク熱処理し10回セッティングし,た。
さH=39m− コイル平均径1)=17mm,有効巻
数n=5、バ不常数187Ky/Mm( C−セ一D6
.55、H/D=2.3)のばねに成形し、350℃×
30分プルインク熱処理し10回セッティングし,た。
BNはA鋼に比較しはね疲労の性能が優れている。第4
表はりラクセーション試験結果を示すもので、JIS規
定( ICHrで3.5%以内)を充分満足している。
表はりラクセーション試験結果を示すもので、JIS規
定( ICHrで3.5%以内)を充分満足している。
第1図は第1表に示す化学成分の鋼片を1150℃に加
熱後、1050〜1000℃の仕上り温度で線材に仕上
圧延し、次いで直ちに約850℃に冷却し,、巻取り、
ステルモア冷却装置で調節冷却した際の冷却温度曲線を
示す。
熱後、1050〜1000℃の仕上り温度で線材に仕上
圧延し、次いで直ちに約850℃に冷却し,、巻取り、
ステルモア冷却装置で調節冷却した際の冷却温度曲線を
示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 C0.4〜1.0%、Mn0.3〜1.2%、Si
0.3%以下、V0.005〜0.15%を含み、残り
が鉄および不可避的不純物からなる鋼を線材仕上圧延後
Ar_1+200℃〜+350℃の温度から3〜40℃
/secの速度で調節冷却し、微細パーライト組織を生
成せしめることを特徴とする伸線加工性が優れた高張力
高炭素鋼線材の製造法。 2 C0.4〜1.0%、Mn0.3〜1.2%、Si
0.3%以下、V0.005〜0.05%及びAl0.
006〜0.1%、N0.008〜0.02%を含み、
残りが鉄および不可避的不純物からなる鋼を線材仕上圧
延後、Ar_1+200℃〜+350℃の温度から3〜
40℃/secの速度で調節冷却し、微細パーライト組
織を生成せしめることを特徴とする伸線加工性が優れた
高張力高炭素鋼線材の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51128081A JPS5921369B2 (ja) | 1976-10-25 | 1976-10-25 | 伸線加工性が優れた高張力高炭素鋼線材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51128081A JPS5921369B2 (ja) | 1976-10-25 | 1976-10-25 | 伸線加工性が優れた高張力高炭素鋼線材の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5352229A JPS5352229A (en) | 1978-05-12 |
JPS5921369B2 true JPS5921369B2 (ja) | 1984-05-19 |
Family
ID=14975938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51128081A Expired JPS5921369B2 (ja) | 1976-10-25 | 1976-10-25 | 伸線加工性が優れた高張力高炭素鋼線材の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5921369B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57123921A (en) * | 1981-01-23 | 1982-08-02 | Daido Steel Co Ltd | Production of structural steel |
JPS5871354A (ja) * | 1981-10-20 | 1983-04-28 | Daido Steel Co Ltd | 非調質構造用鋼およびその製造方法 |
ATE107076T1 (de) * | 1987-03-02 | 1994-06-15 | Seiko Epson Corp | Seltene-erden-eisen-typ-dauermagnet und sein herstellungsverfahren. |
CN1045112C (zh) * | 1994-03-29 | 1999-09-15 | 中国科学院金属研究所 | 耐热录井钢丝 |
US6264759B1 (en) * | 1998-10-16 | 2001-07-24 | Pohang Iron & Steel Co., Ltd. | Wire rods with superior drawability and manufacturing method therefor |
KR20010062874A (ko) * | 1999-12-20 | 2001-07-09 | 이구택 | 낮은 재질편차를 갖는 아공석 고탄소강 선재의 제조방법 |
KR100627455B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2006-09-22 | 주식회사 포스코 | 낮은 재질편차를 갖는 고탄소강 선재의 제조방법 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5051920A (ja) * | 1973-09-10 | 1975-05-09 |
-
1976
- 1976-10-25 JP JP51128081A patent/JPS5921369B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5051920A (ja) * | 1973-09-10 | 1975-05-09 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5352229A (en) | 1978-05-12 |
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