JPS5922773B2 - オ−ステナイト系ステンレス線材の直接熱処理方法 - Google Patents

オ−ステナイト系ステンレス線材の直接熱処理方法

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JPS5922773B2
JPS5922773B2 JP54113563A JP11356379A JPS5922773B2 JP S5922773 B2 JPS5922773 B2 JP S5922773B2 JP 54113563 A JP54113563 A JP 54113563A JP 11356379 A JP11356379 A JP 11356379A JP S5922773 B2 JPS5922773 B2 JP S5922773B2
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wire
austenitic stainless
steel wire
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治朗 富永
亘 品田
亘 村田
昌弘 伊藤
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    • 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/62Continuous furnaces for strip or wire with direct resistance heating
    • 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
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
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    • 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
    • C21D8/065Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires of ferrous alloys

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、冷間加工性の優れたオーステナイト系ステン
レス線材を製造するための直接熱処理方法に関するもの
である。
熱間圧延により製造されたオーステナイト系ステンレス
線材は、鋲螺、金網、各種小物パーツ類等広範な用途に
供されており、各用途に応じて所定サイズまで伸線等の
冷間加工を受ける。
通常の線材は熱間圧延されコイル状に巻かれ冷却されて
製造されるが、このままの状態では結晶粒が小さいので
強度が高すぎて冷間加工に適さない。
また、結晶粒界にCr炭化物が析出しており耐食性にも
問題がある。そのため熱間圧延により製造されたオース
テナイト系ステンレス線材は、通常1050〜1100
℃程度に加熱して結晶粒を適度に成長させると共にCr
炭化物を固溶させた後急冷するいわゆる固溶化処理を行
って冷間加工に供される。このような固溶化処理を熱間
圧延後の線材の保有熱を利用して行ういわゆる直接熱処
理方法として、特開昭50−96419号が公知である
この方法は、熱間圧延最終スタンドを通過後の1000
℃前後の線材を捲取機の前方又は後方に配した再加熱炉
によって固溶化処理温度まで再加熱した後急冷する方法
である。しかし、この方法にしても再加熱が必要であり
、従来の固溶化処理設備を単に圧延ラインの後方に配し
たにすぎないといえる。すなわち、良好な冷間加工性を
与えるための粒成長を行うためには、比較的長時間の再
加熱を要し、設備的にもエネルギー的にも大きなメリッ
トは期待できない。本発明の目的は伸線加工等の冷間加
工性の優れたオーステナイト系ステンレス線材を、直接
熱処理により安価な設備費、少ない消費エネルギーで製
造しようとするものである。
本発明はオーステナイト系ステンレス線材な固溶化温度
域にて熱間仕上圧延を終了させ、該線材のオーステナイ
ト結晶粒が粒度番号790以下となるよう固溶化温度に
維持し、ついでCr炭化物を析出させない冷却速度で該
炭化物析出温度外まで急冷することを特徴とする。
すなわち、本発明においては固溶化処理温度域にて仕上
圧延を終了させた線材を該温度域外に冷却させることな
く維持して、オーステナイト結晶粒を適度に成長させ、
ついでCr炭化物が析出しないよう急冷する。オーステ
ナイト系ステンレス鋼の固溶化は通常1050℃以上で
行われるので、本発明における熱間仕上圧延は1050
℃以上好ましくは1100℃以上で終了させることが必
要である。線材の熱間圧延は、近年高速化の傾向にあり
、それに伴って圧延仕上温度の高温化が可能となってき
た。本発明は、これを積極的に利用して固溶化温度域に
て仕上圧延を終了させる。なお、このような高温で仕上
圧延を終了させるためには、高速圧延のほか圧延前の鋼
片加熱温度を高める方法、圧延機間にて誘導加熱等の手
段により加熱する方法を用いることが出来る。仕上圧延
終了後の線材を固溶化温度に維持する方法としては、捲
取機の前方もしくは後方に配した冷却速度調整炉にて、
線材冷却速度を調整してオーステナイト結晶粒を成長さ
せる方法又は固溶化温度域内の一定温度に保持された保
定炉中な所定時間通過させる方法あるいはこれらの組合
せによる方法を用いることが出来る。
このようにして線材を固溶化温度に維持することにより
オーステナイト結晶粒を粒度番号7、0以下となるよう
成長させる。
結晶粒がこれより小さいと強度が高く、伸線等の冷間加
工に際し支障をきたす。なお、結晶粒を過度に粗大化す
ると冷間加工時に肌忘れを生ずる等の弊害をもたらすの
で、粒度番号で3.0〜7.0とするのが好ましい。固
溶化温度に維持して結晶粒を適度に成長させた後は、冷
却中にCr炭化物を析出させないように急冷する。冷却
中にCr炭化物が析出すると、その近傍にCr欠乏領域
が生じて耐食性が劣化する等の問題が生ずるからである
。Cr炭什物の析出温度は通常500〜700’C程度
なので、800℃以上から500℃以下までを急冷すれ
ばよい。急冷方法は、線材の直径、コイルの密度によっ
て適宜選択するが、通常の衝風冷却以上の冷却速度であ
れば問題な《、衝風、ミスト、水冷の何れを用いてもよ
い。以下に本発明の具体的方法を図面により詳細に説明
する。
第1図に同じ結晶粒度を得るための本発明法と従来法の
熱処理パターンを比較して模式的に示す。曲線1は圧延
仕上温度の1100℃から固溶化温度下限近《0105
0℃までを徐冷した後急冷した本発明例、曲線2は圧延
仕上温度1100℃からの冷却過程において1050’
Cで保定後急冷した本発明例である。曲線3は特開昭5
0−96419号に示されているような再加熱を行う従
来例である。このように本発明法は圧延仕上温度を固溶
化温度域とし、固溶化温度以下に冷却することなくこの
温度域内に維持してオーステナイト結晶粒を成長させる
ので、従来法に比して短時間で固溶化処理が可能である
。第2図は従来から実施されている線材圧延方式であり
、最終圧延スタンド5を通過した該線材4ハヒンチロー
ル6を通過後、捲取り機7によってコイル状に捲取られ
自然放冷される。
この製造方法であるとオーステナイト結晶粒は小さく又
結晶粒界にはCr炭化物が析出し、冷間加工性が悪いた
め伸線加工等二次加工に際しては固溶化熱処理が必要で
ある。
第3図〜第7図は本発明を実施するだめの装置例を示し
たものであって、第3図、第4図は緩徐冷による方法、
第5図、第6図は保定による方法の装置例である。
すなわち第3図は最終圧延スタンド5を通過した該線材
4は1100℃以上の高温度のまま捲取り機7によって
捲取られ、プッシャ一9によって冷却速度調整装置8に
送られる。
冷却速度調整装置8内では、コイルはコンベア10上を
連続的に移動し、所定冷却速度で冷却された後に冷却コ
ンベア11に移動し、冷却コンベア上で急冷装置12に
より急冷される。第4図に示す方法は捲取り機7を通過
した高温状態の該線材を冷却速度調整装置8に直結した
コンベア10上でらせんループ形状に捲取りながら移動
し、しかる後に急冷温度12により急冷するものである
第5図は高温状態で捲取ったコイルをすみやかに保熱炉
14に移動し、所定時間保定した後に冷却コンベア11
に移動し、急冷装置12により急冷するものである。
ここで、該線材の温度が1050℃以下に下らないよう
にするため、捲取り機7と保熱炉14との間に断熱カバ
ー13を配すると良い。第6図は線材をコンベア10上
でらせんループ形状に捲取る場合であって、断熱カバー
13を通過後保熱炉19に移動し、しかる後に急冷装置
12により急冷するものである。
第7図は線材を長いらせんループ形状に展開してコンベ
ア10上を連続移動しつつ固溶化処理するもので、第4
図に示した緩徐冷又は第6図に示した保定の何れにも適
用できる。
緩徐冷する場合はカバー15および炉16の双方又は炉
16により冷却速度を調整する。保定する場合はカバー
15を断熱カバーとし、炉16を保熱炉として用いる。
緩徐冷又は保定された線材は急冷槽17内で急冷される
。第3図→耶6図において冷却媒体:ぐとじては、水、
衝風のいずれかもしくは両者の組み合せのいずれを用い
ても良く、第7図の方法においてはソルトバスも適用で
きる。なお、第5図〜第7図においては線材の温度が1
050℃以下にならないようであれば断熱カバー13は
必要としない。
以下に実施例を示す。
第1表に示す化学成分からなる直径5.5mmのSUS
3O4線材の処理条件と諸性質を第2表に示す。第2表
において、A1〜/I68が本発明例で、扁1〜/F6
4は仕上圧延後固溶化温度域を緩徐冷した例、7165
〜/I68は固溶化温度内の一定温度に保定した例であ
る。
/169〜/+6:16は従来公知の直接熱処理方法の
例、417は第2図に示した従来法熱延線材をオフライ
ンにて固溶化した従来一般に行われている方法の例、4
18は固溶化処理なしの例である。第2表から明らかな
ように、本発明によって得られたオーステナイト系ステ
ンレス線材は、従来一般に行われている固溶化処理材(
/1617)と同等の材質を有する。仕上圧延温度が低
く再加熱により固溶化処理した従来例によれば、目標と
する結晶粒度7,0以下を得るには比較的長時間の加熱
を要し、直接熱処理としては実用的でない。
これは線材が固溶化温度に達するまでに時間を要するた
めである。以上述べたように本発明法によれば、オース
テナイト系ステンレス線材を熱間圧延ラインにて連続的
に短時間で固溶化処理することが出来、従来一般に行わ
れているオフラインの再加熱による固溶化処理材と同等
の優れた冷間加工性が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図に本発明法および従来法の直接熱処理ヒートパタ
ーン例を示す図、第2図は従来の熱間仕上圧延後の装置
を示す図、第3図〜第7図は本発明を実施するための装
置例を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 オーステナイト系ステンレス線材を固溶化温度域に
    て熱間仕上圧延を終了させ、該線材のオーステナイト結
    晶粒が粒度番号7.0以下となるよう固溶化温度に維持
    し、ついでCr炭化物を析出させない冷却速度で該炭化
    物析出温度外まで急冷することを特徴とするオーステナ
    イト系ステンレス線材の直接熱処理方法。
JP54113563A 1979-09-06 1979-09-06 オ−ステナイト系ステンレス線材の直接熱処理方法 Expired JPS5922773B2 (ja)

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