JPS5956531A - 極低炭素鋼線材の製造方法 - Google Patents

極低炭素鋼線材の製造方法

Info

Publication number
JPS5956531A
JPS5956531A JP16599482A JP16599482A JPS5956531A JP S5956531 A JPS5956531 A JP S5956531A JP 16599482 A JP16599482 A JP 16599482A JP 16599482 A JP16599482 A JP 16599482A JP S5956531 A JPS5956531 A JP S5956531A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rolling
temp
temperature
steel
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16599482A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Sado
佐渡 英昭
Katsuhiko Mori
勝彦 森
Toshio Fujita
利夫 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP16599482A priority Critical patent/JPS5956531A/ja
Publication of JPS5956531A publication Critical patent/JPS5956531A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

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】 この発明は、極低炭19線月(棒鋼も含む以下同じ)の
製造方法に関し、特に圧延素材の成分を規制し、かつ圧
延中の材料組織を制御することで、熱延のままで機械的
脱スケール性および伸線性圧すぐれ、しかも圧延のため
に必要な加熱用燃料と。
断髪電力の削減を図ることのできるこの種線材の圧延を
有利に可能ならしめたものである。
従来c : 0.25%以下の線材および棒鋼圧延πあ
つ℃は、;111常オーステナイト1相域で行われるの
ソ)!−普通で、ときにオーステナイトとフェライトの
2相域で圧延されろこともあったが、一般に加熱炉にお
いてはオーステナイト1相域で十分加熱する必J&があ
り、特にC: o、on%以下の炭素鋼ではオーステナ
イト相に均一化するため素材に投入される熱h1カ極め
て高く、そのため結晶粒が不均一に粗大化するものが現
れて製品の伸び絞りが不良となるばかりか、不均買で厚
いスケールが生じ脱スケールが困難にかり、又燃料原単
位が嵩むなどの問題t+′−,f−った。ところで厚板
圧延においては、オーステナイトとフェライトの2相域
で変形抵抗の極小値を示すことの研究結果(たとえば志
田茂、塑性と加工9 (1911Fり14,7 ;五弓
勇雄。
木原を享二、塑性と加工(111+t15)408 、
参照)に従い2相域における圧延法ノ1′−開発され、
ここに加熱湯層を低くして燃相原単位の削減ソ1;可能
になる。
ところで−相圧延にあっては編11[範1)(1の挾い
2相域を有効に利用t7て1d1力原単位を実際上削減
し得る省エネルギー圧延のiみは、連続圧延設備での温
度制御を考えると、どうしても低速圧延にならざるを得
す、これは経済的に実施不rII′能である。
これに対してこの発明は、C:0・0′2%以1の極低
炭素鋼にfE目して、フェライト1相城の圧延法を開発
し、燃料および「1.力の両原屯位を削減するとともに
上記フェライト相において1■:下をすることにより結
晶粒を均一にf11犬化(7て軟質化を図り、かくして
現在脱スケール技術の主流となっている機械的脱スケー
ル時のスケールはく離性が、伸線性にあわせμsれた線
材な7%たものである。
さてイ氏炭素鋼の高温変形においてオーステナイトとフ
ェライトの2相共存域で変形抵抗、が減少するのは、一
般に炭素含有量の少ないフェライトの析出によるもので
あるが、フェライトの析出−ta・は初期の炭素aIf
が低いほど多くなることがらオーステナイトから余計フ
ェライトに変態するC−0,02%以下の極低炭素鋼で
は比較的容易に圧延時の変形抵抗の減少が実現できるこ
とに着目l−1以下のべる圧延実験を行った。
すなわち、この発明が対象とする線材又は棒鋼のように
、多スタンドで圧延スピードの速いタンデム圧延の条件
下では、冷却が生じにくくて、低炭素鋼にあっては和平
価に近い状態で圧延されるわけであり、実機による変形
抵抗の温度依存性を調べた結果の一例を第1図に示すよ
うに、C=0.01%の材料では通常の圧延fluであ
る850〜900°Cの温度域と比べて特に7゛00〜
800’Co″)温度域で変形抵抗の極小値を呈する。
これに反してC= 0.08%以上ではかような極小値
は現れない。
以上のことから実機において2相域[E下による材料の
軟質化は期待できないところ、フェライト1相城におけ
る圧下で変形抵抗、の減少が実現できるのであり、ここ
にHANINのFe−C状態1シ1(P、M、 Han
Sen : (’:onst、1tut、ion of
 hinary alloys(1958)85B )
に従って炭二V含宜ケを0.0z%以下すなわらフェラ
イト1相城の炭素の最大固溶限界以内とすることがこの
発明でまず不可欠である。
このtM M を以上ではオーステナイトとフェライト
の2相域となり、高温変形における変形抵抗を減少させ
ることが勘侍できフ4.いからである。
次に炭素以外の元素のIIt向についてのべる。
Mnは0・25%以下であることが必要で、こJlより
多いと炭素当量を増大させてやはり変形抵抗の減少ht
達成できない。
またSについては0.015〜(3、085%が必要で
あって、これは製品の2次加工時の前処理として施され
る機械的脱スケール性を良好にするのに役立ち、上記の
範囲内では線材圧延時にスケールと地鉄の界面に8の濃
化を生じて特に有効にスケールのはく離性を向」ニさせ
る。
次にA/−については0.01%以下とし、同時にNを
50 ppm以下にすることが必要である。
ここでAtとNはAlNの化合物として加熱時および圧
延中の動的再結晶時に結晶粒界への析出による結晶粒成
長が抑制される場合には、圧延後結晶粒が微細化されて
引張り強さの上昇による次工程での伸線性の劣化を生ず
る。
それ故Atについては0.01%以下にすることが必要
で、同時にNを50 ppm以下に抑え、AIHの析出
による結晶粒の微細化を抑制することにあわせて、Nと
結合しないAtカ結晶粒内に固溶Atとして線材圧延時
の動的再結晶時にいわゆる’ Cottrel雰囲気”
を形成して転位のpinning”(ビン止め)効果に
より再結晶を抑制することにより、不所望に圧延後の組
織が細粒化されて降伏強さ引張強さが上昇し、伸線限界
つまり焼鈍なしで伸線できる限界の経が悪化(大きく)
なるのを防止するためである。
この場合に36いてもNのh)が50 ppmをこす場
合には結晶粒内にFree N tI’s残存し、時効
により硬化1−て次工程での伸線時に歪硬化を引き起こ
し。
伸線性を劣化させる原因とな、るので、A7!、 (1
−01%以下で12かもN 50 ppm以下でなけれ
ばならない。
一方加熱条件については、圧延トルクの最小となる鋼材
温度で有効に圧延するために加熱温度をT(’C)とし
て含有炭素量〔%C〕に応じ。
T = ((780−8000(%C〕±50(”C)
l→ΔT(’C)どする。ここでΔTは素材ビレットの
抽出から仕−]二川用f4に至るまでの間に鋼材fM度
が局部的に最低となるIli+の温度差で、とのΔTの
1直はJ+T+常の場合。
鋼材の圧延作業に基づく熱の発生を考1・Jすると最終
仕上スタンドで最低11iAWになるのではなく、中1
m圧延から仕上圧延に至るどこかに最低域f&I If
を示す部分を生じ、ミル配列などによっても異なるが、
一般に150〜200°Cである。
第2図に圧延トルクの鋼4A抽出温朋依存性をC= 0
.01%の鋼材について示す。
次に圧延中の鋼材温度をフェライト相域で圧延するため
にl 780−8000 [%C]±50(’C)lに
なるよ□うに圧延スピードと冷却速度を調整する。
ここで含有炭素量によって加熱温度および圧延Y晶B 
fil)囲を変えているのけ、フェライト相幅度範囲が
炭素1辻によって界なるため、実機による圧延条件下で
は、宏り?’t にuされないことによる平衡状態に近
いことから、フェライト相を有効に利用するためである
上記のようにして初期の加p8湛度はオーステナイト領
域であろノt、通常LL延延時比べると、オート・ステ
ナイト粒成長が抑制されるため細粒化による変態促進に
より変帖温度フI′−上荷する。
従って圧延中の鋼Hのフェライト相温度範囲は平衡状態
し1の温1ν範囲より広くなるため、フェライト1相域
における圧下条件が得やすくなる利点I。
が生じこのため圧延時の鋼材温度は±50゛Cの範囲の
余裕を与えることができるのである。
次に巻取条件としては温度を875±25’Cとし、こ
の上限を超える場合には必要により水冷を行なう一方、
下限以下の場合には、圧延スピードを−F昇させること
により、上記温度が囲に管埋するのである。
ここで下限の温度は2次加工時の機械的脱スケール性を
良好にするために必要な巻取温度であり。
一般に機械的脱スケール性は巻取り温度に大きく依存し
、もちろんSを添加することによりかなり改善されるが
、スケールの組成をFeO主体にすることめζ必要であ
るところ、8 = 0.02%添加時にFeO7’l−
スケール中に占める割合は、80%以上を必要とし、こ
れを満足するために巻取温度の下限を850 ’Cとし
た。
これに対し、巻取温度上限は次工程にステルモア処理を
控えCいるので巻取後の冷却速度を一定範囲内に保つた
め900°Cとした。
次にステルモア処理による冷却条件は製品の使用目的に
より選択できるフ]′−機械的脱スケール後、中間焼鈍
を行なわず(このとき引張り強さの値で100Kg/、
、Qが伸線限界でこれを越えると中間焼鈍を必要とする
。)に0・8■φ以下にまでも伸線するような用途に供
する場合であっても、冷却速1Wを8〜l 2 =C/
qと15、強制空冷終了時点で850°C以−ドまで降
渦させる。
冷却速度は一ヒ限の12°C/sを越えると、フェライ
ト相デ)ζ十分に再結晶せず、−前加工組織が残存する
ため2次加工時の加工性を阻害し一方下限の8 ”C/
s K AWたないとスケールの成分中にFe80゜が
多くなり機械的脱スケール性が悪化する。また上記の冷
却速度を保持し強制空冷終了時点以後でFe80.の発
生を抑えるため1350 ’C以下トスルコとが必要で
ある。
以下この発明の詳細な説明する。供試材としては表1に
示すa + bおよびCの8種の鋼を、82φX 12
 mのビレットから圧延をした。圧延条件は表2に71
マした。
表1 試供Jの化学成分 (重袖%) 各供試材を上部2帯式のブツシャ−型加熱炉において従
来法に従う比IIツ例では1020゜1025℃で抽出
を行なうが、この発明の実施例は、C= 0.(11%
の供試fW4 aは1115〜925°C1C= 0.
02%)b Kッ知110 (1、905°Cまた同C
では920,922’″Cにて抽出を行ない、何れもz
5スタンドからなる線祠圧延機にて5・5φで最終イト
トスピード40−Om/sに至る圧延を行った。
巻取+2.A Ifは比99例で907〜914°Cで
あったのに対し実施例では855〜B 70 ’Cとし
、ステルモア処理における9冷速度は8・5〜9.2℃
/8とした。
この圧延結果の成績を表21/C示すように、従来法に
比ベビレット抽出幅度をほぼ100−120°C下げた
にかかわらずこの発明による各実施例では圧延トルクが
約11%減少し、フェライト1相域による圧下が実現さ
れたことをあられしている。
従って原草位低減効果としては、燃料原単位で従来法に
比べ9〜10%削減され、箪カ原単位で10〜18%削
減され、省エネルギー圧延法の実をあげることができる
さらに材質についても表2に示したとおり降伏魚節さな
いし引張強さが、2〜8す/朋2程度は従来法より減少
し、破断、伸びが2〜B%増加l−1さらに軟質化して
いることを示す。
供試鋼aについてL断面のイコ学誼微箭観祭結果を第8
図(BIに示す。ここに結晶粒は均一に粗大化していて
、ビレット加熱基層を下し)たことによりオーステナイ
トからフェライトへの変態促進が生じた後J)フェライ
トの再結晶および結晶粒成長が十分に見られる。
以上のべた供試鋼aお、よびbは何れも含有N量は50
 ppm以下であるが、供試1Fll!icでは比較の
ためにNilを70 ppmにした。この場合のようK
Nが多すぎると加熱温度が従来法C同様に1020゛C
とした場合でも降伏強さ、引張強さは供試鋼a。
bに適用した従来法と比べて1〜2 Kgl謂を上昇し
また伸びおよび絞りも低下している。
またかりに低温抽出(c−2,c−8)を行ったとして
も降伏強さ、引張強さの低下は、供試鋼a。
bに比べて番まるかに少ない。
これはFree Nによる[E延時の結晶粒成長の抑制
が生じたためであり、含有Nは供試Ma、bのように5
0 ppm以下に抑える必要があることが明らかである
次に次」[稈での伸線前処理としての機械的脱スケール
処理におけるはく縦性については、歪$410%の単軸
引張試験時の残存スケールにより評価したが従来法に比
べ大差なく、残存スケール量が0゜12%以下であれば
、実機操業においてベンディングローラーやブラッシン
グ処理後伸線を行なうことが可能であることから、この
発明による線材は機械的脱スケールに供して何らの問題
はない。
次に伸線過程における第1の供試w4aについて各段階
の引張強さを第4図の実線と破線で示す。
図中り。は初期径、Dは引抜きのさいの径を示し、横軸
に対WI歪、縦軸に引張り強さをとっである。破線は従
来法の(i&で実線はこの発明による効果をあられす。
すなわぢ、この発明によると1.01朋φまでの伸線に
おいては引張強さが5に9/龍減少し中間焼鈍を行なわ
ずQ、6masφまで伸線を行なうことができ断線頻度
も従来法に比べて著しく低下し16 )ンの伸線で断線
がゼロでありIJ(1工性が大いに向−1ニしている。
これに対し比較の供試@icにおいては表2の0−2法
の例を示すように、従来法のa−1の場合に比べても逆
に各段階でT、S・が約5ψn−上昇し、FreeHの
影響で歪時効が生じていることがわかる。実機における
伸線テストでは断線の頻度は12トンの伸線で0.8 
)27回で加工性がこの発明のa鋼、b!1に比べはる
かに劣化した。
以上のべたようにして、この発明によれば熱延後の機械
的脱スケール性の態化を伴うことのない伸線性の著大な
改善が、圧延のための加熱原単位および電力原単位の著
しい節減にあわせ実現される。
【図面の簡単な説明】
第1図は変形抵抗の湿度依存性を示す比較グラフ、 第2図は圧延トルクの温度依存性の関係グラフ、第3図
(a) (b)は田地後の組織を比較した顕微鏡組織写
真図であり、また、 第4図は伸線段階を通した引張強さの変化の比較グラフ
である。 特R′+・出願人 川崎製鉄株式会社 第1図 第2図 姐オ勃0藍炉請幻轟崖(°Cう 第3図 c 1 ’> ^覧 1戸            1 、″ ゛  ; 1 ゛ \くゝ\ \   1      \\7 く ゝ へ115、・、l    。 Ojj七〜ν) 、 *i#4  !L

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 LC:0−(12重Iψ%以下、 Mn : 0.2F
    1重量%以下、S : 0−015〜0・085重]什
    %を含有し、At : 0.01%以下でN : Fl
    o ppm gJ、下を含む組成の圧延宰相を、下記式
    に従う温度に加熱すること、ついで該式右辺肌1項の限
    界温度デ)−保611:される灸件の下に圧延を行うこ
    とおよびFE延終了に引続き875±25°Cの温度範
    囲でレーイング式巻取機にがけ8〜12°C/6の6却
    速則にてステルモア処理を施しがつ強制空冷終了H,♀
    点で鋼vI湿温度8 FI O”C以下とすることから
    なる。極低炭素鋼線材の映ゴと方法 記 T (’C) = (780−ROOO[%C〕±FI
    O(”C)] + 、!IT (’C)式中〔%C〕は
    、A中炭素量、ΔTは圧延中鋼板最低温度域温度の加熱
    抽出温度に対する温度差である。
JP16599482A 1982-09-25 1982-09-25 極低炭素鋼線材の製造方法 Pending JPS5956531A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16599482A JPS5956531A (ja) 1982-09-25 1982-09-25 極低炭素鋼線材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16599482A JPS5956531A (ja) 1982-09-25 1982-09-25 極低炭素鋼線材の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5956531A true JPS5956531A (ja) 1984-04-02

Family

ID=15822890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16599482A Pending JPS5956531A (ja) 1982-09-25 1982-09-25 極低炭素鋼線材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5956531A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112226696A (zh) * 2020-10-15 2021-01-15 广东韶钢松山股份有限公司 轴类备件用钢及其轧后分段冷却方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112226696A (zh) * 2020-10-15 2021-01-15 广东韶钢松山股份有限公司 轴类备件用钢及其轧后分段冷却方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080236709A1 (en) Cold-worked steels with packet-lath martensite/austenite microstructure
JPH06322480A (ja) 伸線強化高強度鋼線用線材およびその製造方法
JP3506033B2 (ja) 熱間圧延棒鋼または線材の製造方法
US4505141A (en) Apparatus for thermomechanically rolling hot strip product to a controlled microstructure
ZA200503080B (en) Cold-worked steels with packet-lath martensite/austenite microstructure
JPS646249B2 (ja)
US4583387A (en) Apparatus for thermomechanically rolling hot strip product to a controlled microstructure
JPS5956531A (ja) 極低炭素鋼線材の製造方法
JP2000026921A (ja) 連続焼鈍による缶用表面処理鋼板の原板の製造方法
JPH02213416A (ja) 高延性棒鋼の製造方法
JPH06346146A (ja) 冷間成形コイルばね用線材の製造方法と装置
US4537643A (en) Method for thermomechanically rolling hot strip product to a controlled microstructure
JPS6159378B2 (ja)
JPH0530884B2 (ja)
JPS61104024A (ja) 高強度高靭性線材の製造方法
JPH0547603B2 (ja)
JPS61204325A (ja) 耐リジング性と強度−伸びバランスに優れる加工用アズロ−ルド薄鋼板の製造方法
JPH0369967B2 (ja)
JPH0375309A (ja) 超微細組織鋼材の製造方法
JPS62164822A (ja) Pc鋼棒、鋼線の製造方法
JPH04210427A (ja) 深絞り性に優れた熱延鋼板の製造方法
JPH03199312A (ja) 深絞り用高張力冷延鋼板の製造法
JPH01312033A (ja) 軟質棒鋼の製造方法
JPS6227127B2 (ja)
JPH01298116A (ja) 高張力pc鋼棒の製造方法