JPS5943966B2 - 極細伸線性の良好な線材の製造方法 - Google Patents

極細伸線性の良好な線材の製造方法

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JPS5943966B2
JPS5943966B2 JP54123445A JP12344579A JPS5943966B2 JP S5943966 B2 JPS5943966 B2 JP S5943966B2 JP 54123445 A JP54123445 A JP 54123445A JP 12344579 A JP12344579 A JP 12344579A JP S5943966 B2 JPS5943966 B2 JP S5943966B2
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JP
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rem
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steel
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wire
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雅昭 村上
泰久 阿部
健次郎 荒木
有一 佐藤
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/076Use of slags or fluxes as treating agents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼中の非金属介在物の量と組成とをコントロー
ルすることにより、極細伸線性の良好な線材(スチール
コード用、ミュージックワイヤ用等)を得る方法に関す
るものである。
一般に、鋼中に存在する非金属介在物はサルファイドと
オキサイドに大別することができる。
線材中に含まれている非金属介在物は極細伸線加Tにお
いて悪影響を及ぼすことはすでに知られている。
また、非金属介在物が硬質なものであると可塑性に劣り
、極細伸線加工に及ぼす影響は顕著であり、極細伸線加
工時のダイス寿命、ラッピング性等を劣化させ、断線の
原因となる。
硬質な非金属介在物という点から特にオキサイドが問題
となっている。
オキサイドをより軟質にすることにより、可塑性に富む
ものとなしえることは周知のことである。
これらのことから極細伸線用線材の製造における重要な
研究課題は非金属介在物(特にオキサイド)が少ない清
浄鋼で、さらに除去されずに鋼中に残る非金属介在物(
特にオキサイド)を軟質なものとすることにある。
従来例えば、特開昭50−71507、同50−819
07等ではオキサイドをAl2O3,SiO2゜MnO
の3元状態図でスペサータイト領域にすればオキサイド
は軟質化するとし、Al量を適量溶鋼中に含有させてい
る。
しかしながらこの方法では鋼中のオキサイドの量は低減
せず、またオキサイドをすべてスペサータイト組成とす
ることは工業的に困難であった。
さらに不可避的にAl2O3が生成する傾向にあった。
また他の方法としては特開昭53−76916号ではア
ルゴンを吹込む取鍋精錬法においてCaC2などの炭素
を含み、かつFeO〈1係の還元性スラグにアルカリ金
属の弗化物、酸化物、アルカリ土類金属の弗化物の滓化
促進化合物を5〜30係添加した低融点合成スラグを使
用して溶鋼を拡散脱酸し、さらに調整脱酸剤としてMg
、Ca、Ti、Al、Zr等を適量添加する方法が示さ
れている。
しかしながらこの方法においても、鋼中に含まれるすべ
てのオキサイドを軟質なものにするのは困難でありやは
り不可避的なAg2O,が生成する傾向にあった。
すなわち、従来ではオキサイドを軟質なものとする方法
としてオキサイドのみからなる組成の調整にとどまって
いたため、その軟質化に限界があった。
また、溶鋼中へのAlの混入を完全に防いだとしても成
分調整用のA1合金剤等の不可避的なAlの混入により
Al2O3が生成するため、硬質なものを含む傾向にあ
った。
本発明は以上のような問題を一挙に解決するためになさ
れたものである。
すなわち本発明の目的は鋼中に含まれる介在物をより少
なくし、硬質なオキサイドを生成させることなく介在物
の軟質化をはかり、極細伸線用線材の伸線加工において
、ダイス寿命、ラッピング性等の伸線性の向上および、
断線率を低減することにあり、その特徴とするところは
C:0.24〜0.95係、Si:0.12〜0.35
%、Mn : 0.30〜0.90%、P:0、040
%以下、S:0.040係以下、0:0.010%以下
および不可避不純物からなるAlを完全に規制した溶鋼
に希土類元素(Ce、La。
Nd、Pr等、以下REMと称す)を0.005〜0.
050%添加し、鋼中の非金属介在物を軟質化すること
によって、極細伸線加工性を向上させることを特徴とす
る極細伸線性良好な線材を製造する方法である。
本発明はSおよびOレベルを適当な値に調整し、AA’
を完全に規制した溶鋼にREMを添加すると、それまで
に溶鋼中に生成浮遊していたオキサイドが浮上性良好な
REMオキシサルファイドとなることによって、従来よ
りも清浄な鋼が得られること、およびとのオキシサルフ
ァイドはより軟質なものであり、極細伸線時のダイス寿
命、ラッピング性等の伸線性にとって無害なものとなる
との知見に基づいてなされたものである。
また、REMは還元性の強い元素であるから、REMの
添加により、Alを完全に規制した溶鋼中にさらに存在
している不可避的なAlの混入により生成したAl2O
3を還元するため、Al2O3を含まない溶鋼とするこ
とができる。
Al完全規制下の溶鋼にREMを添加した場合、生成物
としてそれぞれREMを含むオキサイド、オキシサルフ
ァイド、サルファイドのいずれのものが生成するかは、
溶鋼中のS、0レベルおよび添加REM量によって決ま
ってくる。
Al完全規制下の溶鋼中のS、0レベルが一定の場合、
REM添加量が増加するにつれて、REMを含むオキサ
イド、オキシサルファイド、サルファイドの順で生成し
てくる。
REMオキサイドはREMオキシルサルファイドに比べ
浮上性に劣り清浄化の点で不利であり、しかもREMオ
キシサルファイ下よりも硬質である。
またRBMサルファイドは’&Sからなるサルファイド
に比べ、硬質なものであるとの結果も得られている。
よって有害なREMサルファイドの生成を防止しつつR
EMオキシサルファイドを安定して得るためのREM添
加量はklを完全規制した溶鋼中のS、0レベルとの関
係から決まってくる。
本発明において、A[完全規制下の溶鋼中のSが0.0
4%以下、0が0010係以下の場合、必要なREM添
加量は0.005〜0.0501%である。
SおよびOがこの範囲内で多くなるに従い、REMオキ
シサルファイドを得るためのREM添加量は0.005
〜0.050係の範囲内で多くなる。
Sおよび0がそれぞれ0.040係、o、o1o%以上
であると残留するREMオキシサルファイドはその量が
多くなり望ましくない。
本発明はRBMサルファイドを生成させないという点で
、厚板材、パイプ材等で従来性なわれているREM添加
によるサルファイドの形態コントロールとは本質的に異
なる技術である。
本発明による製造方法として、転炉、電気炉等の製鋼炉
において精錬した後、F e −Mn−、F e−8i
のAI以外の脱酸剤でSく0.040係、Oくo、ox
oo;bに調整した溶鋼に、たとえば、非金属介在物除
去を目的で使用する取鍋精錬装置において、非金属介在
物の捕捉を目的に、合成フラックスを取鍋中に添加し、
取鍋底のポーラスプラグよりArを吹き込み、攪拌によ
り非金属介在物の除去処理を行なう工程で、REMを空
気酸化防止のためプランジャー等により、好ましくは0
.010〜0.040%の添加量で添加した後造塊法ま
たは連続鋳造法により鋳造し、圧延により線材とする方
法が挙げられる。
次に本発明について具体的な実施例を挙げて説明する。
結果を明確にするために第1表に示した成分の鋼種に限
定して説明する。
第1表に示した成分の溶鋼にREM添加量を変えて添加
したそれぞれのチャージにおいて、介在物について得ら
れた結果を第1図に示す。
第1図はREM添加前酸素レベルとREM添加量との関
係を線材の半製品であるビレットにおいて観察された介
在物種類により整理したものである。
すなわち、第1図においてAで示した領域はビレットに
おいて観察された介在物がオキサイドとMnSからなる
サルファイドである領域で、Bはオキシサルファイドと
MnSからなるサルファイドである領域、そしてCはオ
キシサルファイドとMnSのほかにREMSからなるサ
ルファイドが観察された領域である。
なお第1図におけるチャージのSレベルはすべてo、o
工o%のものである。
第1図かられかるように有害なREM−8を生成させず
にオキシサルファイド化するためには、REM添加前T
−0量が高くなるにつれ、必要なREM添加量も多くな
るが0.010〜0.040%が好ましい量である。
第2表は第1図に示したA、B、、Cの領域のチャージ
と従来法により製造したチャージにおいて介在物につい
て得られた結果を示したものである。
第2表において記号a = dについては本発明法によ
り、すなわち第1図においてBの領域のチャージで、記
号e、fはREM添加量が少なすぎて、オキシサルファ
イドが生成せず、オキサイドが生成したチャージ、すな
わち第1図においてAの領域のチャージ、記号g、hは
REM添加量が多すぎてREM−8が生成したチャージ
、すなわち第1図においてCの領域のチャージである。
また記号i = kは従来法により、REMを添加せず
に製造したチャージである。
第2表に示した成分はREM添加前の溶鋼成分である。
介在物についての調査結果のうち、組成別の個数につい
ては5.5w1.9!5の線材り断面で400倍60視
野において顕微鏡で測定した結果であり、硬度について
は線材の半製品であるビレットにおいて微小硬度計を用
いて測定した結果である。
硬度測定はそれぞれのチャージでの各組成の介在物20
〜30個について行なった。
介在物硬度は従来材でかなりバラツキが大きいことと、
オキシサルファイド化した介在物は小さいため微小硬度
計でも荷重を小さくしなければならないために、やや信
頼性に欠けるため、MHV値でランク別に指数標示とし
、その平均値で示した。
MHV値と指数の対応は第2表の下部に示した。
またビレットにおいて測定したのは線材となるとオキシ
サルファイドは伸延されてしまい、微小硬度計でも測定
が不可能となるためである。
第2表かられかるように本発明法により製造したチャー
ジa −dの介在物は従来法によるチャージi = k
に比べその個数が少なくなっており、清浄な鋼となって
いる。
また、REM添加量が少なく、REMオキサイドが生成
したチャージe、fにおいては介在物個数が従来法によ
るチャージでの結果とほぼ同じレベルで、REMオキサ
イドがREMオキシサルファイドに比べ浮上性に劣るこ
とがわかる。
次に介在物の硬度測定した結果ではa = dのチャー
ジにおけるオキシサルファイドは従来法によるチャージ
i = kでのオキサイドに比べ、軟質な介在物となっ
ている。
従来法によるチャージi〜にでのオキサイドにおいて硬
度で低値なものもあつたが、バラツキがやや太きかった
これは従来法においては軟質な介在物も生成しているが
、すべて軟質なものとすることは困難であることを示し
ている。
また、REM添加量が少なくREMオキサイドが生成し
たチャージe、fでのREMオキサイドは、REMオキ
シサルファイドより硬質なものであることがわかる。
REM添加量が多くてMn−8の他にREM−Sが生成
したチャージghのサルファイド硬度においては、RE
M・Sの硬度が高かったため平均指数が高くなっている
第2図は線材における介在物の可塑性についてQ、T、
Mにより測定した結果である。
Q、T。Mによれば介在物の形状により分類して測定が
可能である。
Q、T、Mでの測定において可塑性を定量化するために
次の式で示す指数を用いた。
2 I−−(1) ここでlは測定した介在物の周長、Aは面積を示す。
測定する介在物が可塑性に富んでいると、圧延方向に伸
びやすくなり、形状は細長くなる傾向を示すので、(1
)式で示す指数は大きくなる。
測定は本発明におけるa −dのチャージでは線材にお
けるオキシサルファイドについて、従来法におけるg−
1のチャージでは線材におけるオキサイドについて行な
った。
第2図かられかるように、従来法による介在物に比較し
て、本発明法によるオキシサルファイドはQ、T、Mに
より測定した指数が大きくなっている傾向を示しており
、可塑性に富んだ介在物となっていることがわかる。
さらに、第2表にはそれぞれのチャージの極細伸線加工
(5,5#φより0.18#φまでの伸線加工)した場
合の最終ダイスにおけるダイス寿命および伸線加工中の
断線率についての結果も示しである。
この結果かられかるように、本発明法により製造したチ
ャージa = dでは従来法によるチャージi=kに比
べ、ダイス寿命、断線率ともに向上していることがわか
る。
また、REM添加量が少なく、R,EMオキサイドが生
成したチャージe。
fについてみると、本発明法によるチャージa〜dに比
べ、ダイス寿命、断線率ともに低い値となっている。
以上述べたように、極細伸線用線材の製造における本発
明により、清浄な鋼が得られ、しかも鋼中に存在する非
金属介在物が従来よりも軟質なものとなり、線材の極細
伸線加工におけるダイス寿命、ラッピング性等の伸線性
の向上、断線率の低減においてその効果は犬なるものと
判断される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示したもので、REM添加前
T、0量とREM添加量の関係をビレットにおいて観察
された介在物種類により整理したものである。 第2図は本発明によるチャージの線材でのオキシサルフ
ァイド、従来法による線材でのオキサイドについてQ、
T、Mにより介在物の可塑性について測定した結果であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 I C:0.24〜0.95係、 Si:0.12〜0.35係、 鳩’:0.30〜0.93係、 P:0.040%以下、 S:0.040%以下、 0:0.010%以下 および不可避不純物からなるAl完全規制下の溶鋼に希
    土類元素(Ce、La、Nd、Pr等)を0.015〜
    0.040%添加し、鋼中の非金属介在物を軟質化する
    ことによって極細伸線加工性を向上させることを特徴と
    する極細伸線性の良好な線材の製造方法。
JP54123445A 1979-09-26 1979-09-26 極細伸線性の良好な線材の製造方法 Expired JPS5943966B2 (ja)

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JPS60215711A (ja) * 1984-04-10 1985-10-29 Nippon Steel Corp 冷間加工性の良好な炭素鋼の製造方法
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