JPS5921370B2 - 耐応力腐食割れ性が優れた高延性高張力線材の製造法 - Google Patents

耐応力腐食割れ性が優れた高延性高張力線材の製造法

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JPS5921370B2
JPS5921370B2 JP51131199A JP13119976A JPS5921370B2 JP S5921370 B2 JPS5921370 B2 JP S5921370B2 JP 51131199 A JP51131199 A JP 51131199A JP 13119976 A JP13119976 A JP 13119976A JP S5921370 B2 JPS5921370 B2 JP S5921370B2
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JP
Japan
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temperature
tensile strength
corrosion cracking
stress corrosion
cracking resistance
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JP51131199A
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直記 江口
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐応力腐食割れ性が優れた高延性高張力線材の
製造法に関するものである。
近年における棒鋼及び線材圧延設備の発達はめざましい
ものがある。
その成果として寸法精度が優れ表面性状がきわめて良好
な棒鋼、線材かへビイコイルで経済的に大量生産するこ
とが可能になった。なかでも圧延後の調節冷却設備及び
その操業技術の進歩はスケール性状の改善、ミクロ組織
の改良に著しく寄与し線材二次加工メーカーの合理化、
省力、省エネルギーに多大の貢献をしている。本発明の
目的は新たに開発した成分系の鋼を圧延後調節冷却し更
にこれを焼戻又は恒温的熱処理をすることにより延性が
良くしかも耐応力腐食割れ性の優れた高張力線材の製造
法を提供せんとするものである。
本発明はC0.45〜0985%、5i0.4〜102
%、Mn0.6〜2.0%にCr0.3〜0.8%、C
u032〜004%、Ni0.2〜034%、M00.
1〜005%、V0.01〜0925%を1種以上含有
せしめ、線材圧延後Ar1+50℃以上の温度から3゜
C/SeC以上の速度で350℃以下の温度まで調整冷
却し350〜700℃の間の温度で再加熱するか又は線
材圧延後Ar1+50℃以上の温度から3゜C/SeC
の速度で350〜550℃の間に調整冷却し引続いて3
50〜700℃の間の温度に再加熱し、冷却することに
より引張強さ145kg7mm以上、絞り30%以上の
耐応力腐食割れ性に優れた高延性高張力線材の製造法を
要旨とするものである。
本発明における化学成分及び製造条件の限定理由を次に
のべる。本発明によって製造される線材はばね、PC用
ワイヤ等に使用するため強度のみならずσ0.2耐力、
延性が優れたものが必要である。
このためCは0.45〜0.85%として焼入性を高め
たもので、0.45%未満では充分な焼入硬化能が得ら
れず、又0.85%超では延性が低下し好ましくない。
Siは0.4〜1.2%とし、焼入性、(70.2耐力
、更には耐応力腐食割れ性の向上をはかった。0.4%
未満ではこの目的が達成されず、1.2%超では線材及
び棒鋼の表面性状が不良となり品質低下をきたすので制
限した。
Mnは焼入性の向上に著しく役立つばかりでなく延性を
改善し更には非金属介在物の性状を改良して品質向上に
寄与する。
0.6%未満ではこの目的からはづれ2.0%超は経済
的でない。
Crは焼入性の改善とばね用としての疲労限の向上に著
しく寄与すると共に質量効果を減するので大径には必須
の元素である。
0.3%未満ではこれらの効果に乏し<0.8%超では
効果が飽和し経済的でない。
Cuは焼入性、強度上昇、組織改良には殆んど影響しな
いが、耐応力腐食割れ性を著しく改善する。
0.2%未満ではこの効果が乏しく、0.4%超では表
面性状を害するので0.2〜0.4%に制限した。
NiはCuと略同量添加することで表面性状の改善に寄
与する貴重な元素であり0.2〜0.4%とする。MO
は焼入性を改善し特に調節冷却に肖り過剰なフエライト
の析出をおさえ、強度一延性バランスを良くする。0.
1%未満ではこれら効果が乏し<0.5%超では経済的
でない。
Vは結晶粒微細化作用と析出硬化作用を有し特にσ0.
2耐力が高いことが必要なばね及びPCワイヤに添加す
るとより効果的である。
0.01%未満ではこの効果はな<、0.25%超では
経済的でない。
次に製造条件の規定であるが、線材及び棒鋼の仕上圧延
温度は、設備にもよるが、1050〜900℃である。
この温度では本発明鋼はオーステナイト均一相であり、
これを適切な速度で冷却すると過剰なフエライト及び粗
大なパーライト組織の生成を抑えマルテンサイト及びペ
イナイト組織に変えることができる。本発明の対象とす
るばね、PCワイヤ等では高い耐力、引張強さ、延性が
要求されるのでできる限りこれらの軟質の組織の混在を
防ぎつ5次の焼戻処理を行う必要がある。
そのためArl+50℃以上の温度から少くとも3゜C
/SeC,好ましくは7℃/Sec以上の速度で550
℃以下に冷却することが肝要で、次いで350〜700
℃の間の温度で焼戻し、焼入歪の解除、マルテンサイト
、ペイナイトの焼戻を行ない、強度、延性のバランスを
はかる。350℃未満では延性の回復が不充分であり、
700℃超は強度が低くなり夫々目的を達しない。
熱処理条件の他の一つはArl+50℃以上の温度から
550〜350℃の間の温度にまで3℃/Sec以上の
速度で調節冷却し、直ちに350〜700℃の間に再加
熱するか、又は自己の保有熱で焼戻す処理であるが、本
法では焼入歪の軽減に卓効がある。次に本発明の実施例
を説明する。
第1表に示す鋼を116mm中に鍛造し全連続式線材圧
延機を用いて5.5,7.0及び9.Qmvtψに圧延
した。
加熱温度は1050℃である。スケールの剥離が多少悪
いが圧延上の問題は全くなかった。線材仕上温度は5.
5φ:1050℃,7.0φ:1000温C,9.0φ
:1020℃であった。線材は直ちに誘導水冷管により
約900℃に冷却し、まきとり、次いで第2表に示す速
度で冷却した。区分Iは約300℃まで調節冷却した場
合、区分…は約450℃まで調節冷却し室温迄冷却する
ことなしに直ちに焼戻した場合である。これらの温度ま
での平均冷却速度を表中に示す。焼戻後の引張性質を表
中に示すが、いづれもAO,2耐力135k97m4以
上、引張強さ145kg/ MA以一ト、伸び6%以上
絞り35%以上あることが判る。
降伏比は88〜96%で、焼戻温度が高いもの程大にな
っている。A3,6,7,8,9からリラクゼーション
試料を採取し、室温で135kg/ MmXO.8の応
力で10Hr負荷しりラクゼーション口囚%を測定した
結果、いづれもJIS規格3.5%を下廻る値である。
A6,7で冷却区分1,IIを比較すると区分Hの方が延
性バランスがよく又り、ラクゼーションロスは少い。
この理由は焼入歪が少ないためと思われる。A8,9は
区分IIとした時の焼戻温度の影響をみると屋9は焼戻温
度が高いにもか\わらずσ0.2耐力が高く従ってリラ
クゼーションロスは少し)。この理由はMO炭化物の析
出効果と思われる。次に応力腐食割れ感受性を調べるた
め120℃の硝酸アンモン水溶液に種々な引張応力の許
で破断するまでの時間を求めた。結果を第1図に示す。
第1図に於いて、点でかこんだ領域は現在市販されてい
る焼入焼戻の145kg/一級PC鋼棒(9mmψ)で
ある。比較試験の結果A8,9が最も優ね、A4.3も
従来材より良好である。この理由は従来材よりSiが高
いことが先づあけられ、更にMO,Cuの添加の効果が
あらわれている。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例における各種試料の応力腐食割れ感受性
を調べるため120℃の硝酸アンモン水溶液に種々の引
張応力の許で破断するまでの時間を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 C0.45〜0.85%、Si0.4〜1.2%、
    Mn0.6〜2.0%にMo0.1〜0.5%、Cr0
    .3〜0.8%、Cu0.2〜0.4%、Ni0.2〜
    0.4%、V0.01〜0.25%を一種または二種以
    上を含有せしめ残り鉄および不可避的不純物からなる鋼
    を、線材圧延後Ar_1+50℃以上の温度から3℃/
    sec以上の冷却速度で350℃以下の温度まで調整冷
    却したうえで、350〜700℃の間の温度に再加熱し
    冷却することを特徴とする引張強さ145kg/mm^
    2以上、絞り35%以上の耐応力腐食割れ性が優れた高
    延性高張力線材の製造法。 2 C0.45〜0.85%、Si0.4〜1.2%、
    Mn0.6〜2.0%にMo0.1〜0.5%、Cr0
    .3〜0.8%、Cu0.2〜0.4%、Ni0.2〜
    0.4%、V0.01〜0.25%を一種または二種以
    上を含有せしめ残り鉄および不可避的不純物からなる鋼
    を、線材圧延後Ar_1+50℃以上の温度から3℃/
    sec以上の冷却速度で350〜550℃の間の適当な
    温度に冷却し、引続いて350〜700℃の間の温度に
    再加熱するか、あるいは自己保有熱で焼戻することを特
    徴とする引張強さ145kg/mm^2以上、絞り35
    %以上の耐応力腐食割れ性が優れた高延性高張力線材の
    製造法。
JP51131199A 1976-11-02 1976-11-02 耐応力腐食割れ性が優れた高延性高張力線材の製造法 Expired JPS5921370B2 (ja)

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JPS5356122A JPS5356122A (en) 1978-05-22
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