JPS60187627A - 鋼線材・棒鋼の製造方法 - Google Patents

鋼線材・棒鋼の製造方法

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JPS60187627A
JPS60187627A JP4294384A JP4294384A JPS60187627A JP S60187627 A JPS60187627 A JP S60187627A JP 4294384 A JP4294384 A JP 4294384A JP 4294384 A JP4294384 A JP 4294384A JP S60187627 A JPS60187627 A JP S60187627A
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JP
Japan
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steel
steel wire
wire rod
strength
aging
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Pending
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JP4294384A
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English (en)
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Toyoaki Eguchi
豊明 江口
Yutaka Tamai
豊 玉井
Katsuto Tezuka
手塚 勝人
Heita Katayama
片山 平太
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AZUMA SEIKOSHO KK
Original Assignee
AZUMA SEIKOSHO KK
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Publication date
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    • 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

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  • 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)
  • 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、高強度で且つ延性の優れた鋼線材・棒鋼の
製造方法に関するものである。
従来、軟鋼の線拐および棒鋼(以下、「鋼線材1と総称
する)は、その鋼線材が必要とする強度に応じて、C、
Si 、 Mnなどのフェライトを固溶強化するための
元素を添加することによりその強度が調整されたリムド
鋼やギルド鋼を用いて製造されていた。
即ち、強度の低い軟鋼線材を製造する場合には、C含有
量の低い鋼片を、またある程度強度の高い軟鋼線材を製
造する場合には、C含有量の高い鋼片を、それぞれ熱間
圧延後、徐冷して累月を調製゛していた。また、C含有
量は低目にしておいて、Si 、 Mnなどのフェライ
ト強化元素を含有せしめることにより、強度の増加をは
かる方法もあるが、この方法は製造コストの上昇を招く
などの間;1nがあって好ましくない。
上述のように鋼線材の強度は、従来上としてCの含有量
によって調整が行なわれていたため、Cの含有量が高く
なるとパーライトの体積率が増加する問題があった。即
ち、パーライトはフェライトに比べて変形しにくいため
、冷間加7t−0時に破壊が生じやすく、従って、パー
ライトが増加すると、延性および冷間加土性が低下する
また、脱酸形式の異なるキルド鋼とリムド鋼とを比較す
ると、キルド鋼はリムド鋼に比べて非金属介在物が少な
く、延性もやや優れているが、キルl′鋼は、冷間加工
条件が厳しい場合には、球状化焼鈍などのような中間熱
処理が必要とされる。
近時、生産性の向上、量産化、製品形状の複雑化などに
よって、加工条件は一段と苛酷になり、省エネルギーお
よび省工程の面からも、一段と冷間加工[性の優れた累
月が要望されていることから、所望の強度を有すると共
に、延性の優れた軟鋼純利の製造方法の開発が強く望1
れている。
この発明d、上述のような観点から、高強度で且つ延性
の俊才また鋼線月を製造するための方法を提供するもの
で、炭素含有量が01.Owt、%以上の鋼線利を、熱
間圧延後、10°C/see以上の冷却速度で冷却し、
次いで、室温から200℃までの範囲内の温度で時効処
理することに特徴を有するものである。
次に、この発明方法において、熱間圧延された一国線利
の冷却速度を10℃/sec以上に限定した理由につい
て説明する。一般に、熱間圧延さ才また鋼線A’A’ 
k冷却すると、鋼中のCおよびNは、炭化物および窒化
物として析出するが、この冷却が徐冷の場合には、析出
した炭化物および窒化物は、その形状が比較的大きく、
且つ間隔も広いので、鋼線材の強度の向上にはほとんど
寄与しない。鋼線(」の強度は、鋼中のCおよびNをフ
ェライト中に過飽和固溶体としてとどめ、時効によつ1
準安定な炭化物および窒化物として均一−1]っ微細に
析出させることによって強化させることができ、そのた
めには、熱間圧延された鋼線拐を強制冷却することが必
要である。そのため、この発明の方法においては、熱間
圧延された鋼線利を、10″C/scc以上の冷却速度
で強制冷却するものであり、とのJ一つな速度で冷却す
ることによって、Cお」、びNを過飽和固溶体としてフ
ェライト中にとどめることかできる。熱間圧延された鋼
線材の冷却速度が] 0 ”に/see未満では、Cお
よびN′fI:過飽和固溶体としてフェライト中にとど
めることはできない。
上述した鋼線材の強制冷却に当り、冷却開始にj:、オ
ースティト域(即ちAr3以上)であることが好ましく
、冷却は、パーライトの析出抑制およびオーステナイト
から析出するフェライトの炭素量の抑制の面から、オー
ステナイトとフェライトの共存域およびAr+点を通過
するまで継続することが好捷しい。そして、フェライト
への炭素の溶解度は、4口点以下においても温度の低下
とともに減少することから、徐冷は避けるべきである。
このようなことから、上記冷却はI A、r+点以下、
できるたけ低温度(例えば100’c以下)まで継続す
ることが好ましい。
強制冷却後の鋼線月の時効温度は、室温から200℃ま
での範囲内の温度とずべきである。即ち、」二記時効温
度が200℃を超えると、直ちに安定な炭化物が形成さ
れる結果、時効による準安定な炭化物の(プi出強化作
用が行なわれない。一方、時効温度が室温未満では、強
度の上昇に長時間が必要とさtする。
鋼線利のCの含有量は、0.10wt、%以下とずべき
である。即ち、Cの含有量が0.10wt9%を超える
と、パーライトの体積率が増加して延性が低下する問題
が生ずる。
なお、C以外の元素については、特に限定を要しないが
、この発明の効果を十分に発揮せしめるためには、Si
 : 0.15wt、%以下、Mn : 0.3wt、
%以下、N : 0.01wt、%以下とすることがな
rtしい。
即ち、S]およびMnの含有量が上述しプζ−沿を超え
ると、SlおよびMllの固溶によりフェライトが強化
される結果、この発明における析出硬化以外の強化作用
を利用することになるためである。NUl、空化物捷た
は炭窒化物として431出に寄−tジするが、その作用
は不純物として鋼中に混入しているNて行なわね、積極
的に鋼中にNを添加する盛装がないところから、この発
明方法においては、Nの含有量は、一般に鋼中に不純物
として混入されるhlである0、01wt、%以下でよ
い。
次に、この発明の方法を実施例にょ9説明する。
第1表には、熱間圧延後の冷却速度および成分組成がこ
の発明の範囲内である実施例1〜5と、熱間圧延後の冷
却速度寸たは前記冷却速度と成分組成が本発明の範囲外
である比較例1〜4の直径5.5uの鋼線材について、
その引張強さと絞り稙とが示されている。
第 1 表 なお、第1表において、冷却速度は、鋼線材を熱間圧延
後、Ar3点以上の温度からほぼ常温まで冷却したとき
の平均冷却速度である。1だ、引張強さは、圧延後室温
で7日間放置した後の引張強さである。
C含有量が0.10wt、%以下で、熱間圧延後の冷却
速度を108C/sec以上とし、冷却後室温から2(
1(10Cまでの温度範囲内で時効処理する本発明の実
施例1〜5によって製造された鋼線4′Aは、フェライ
ト中に過飽和に固溶されていたCおよびNが、月−延後
7日間の時効によって、準安定な炭化物および窒化物と
して均−且つ微細に分散析出する結果、C含有量が低い
にもかかわらず、高強度になりまた延性の低下も生じな
かった。
これに対して、熱間圧延後の冷却速度が+o’C/se
c未満であって、C、Si 、 Mnなと7エライトを
固溶強化する元素の量を調整することによって強度レベ
ルを変える従来例1〜4によつt製造された鋼線月は、
C含有量が高くなると、延141.の低下が生じた。
第1図は、上記実施例1〜5および77(i来例1〜4
によって製造された鋼線月の引張強さおよび絞りを、冷
却速度をパラメータとして示したグラフであり、○印は
本発明方法の実施例、I」印は従来例を示す。第1図か
ら明らかなように、本発明方法の実施例によって製造さ
れた6@線4′、Aは、同−鋼■小で冷却速度を変える
ことによって所望の強度レベルのものが得られ、且つ、
絞りは殆んど低下しなかった。
第2図は、手記実施例1〜5および従来例1〜4によっ
て製造さi′した鋼線拐の引張強さおよび絞9に示ずグ
ラフである。第2図から明らかなように、従来例では所
望の強度レベルf:得るためには、CMを変えて製造す
る必要があるのに対し、本発明方法の実施例では、CM
が同じ鋼種であっても、冷却速度を変えて時効処理を施
すことによって、植々の強度レベルのものが得られ、し
かも常に高いレベルの絞りを得ることができた。
第3図は、上記実施例3および従来例3によって製造さ
れた、はぼ回し強度の直径5.5uの鋼線4−4を、ダ
ブルデツキ式連続伸線機によって、直径1 、4 nt
、+nのワイヤまで700m/minの速度で高速伸線
したときのワイヤの伸線歪〔伸線前の直径をd。、伸線
後の直径d、とするときε−27?n (計)で表わす
〕と、引張強さおよび絞りの関係を示すグラフである。
第3図から明らかなように、本発明方法の実施例によっ
て製造された鋼線H4、従来例に、l、って製造された
鋼線材に比べ、 (ijJねの伸線歪においても高い絞
りを示しており、高延性材として優ねていて、伸線中の
断線回数を皆無となしイ(Iた。
第4図は、上記実施例1〜5および従来例1〜4によっ
て製造された直径5.5朋の鋼線1例の強度レベルをほ
ぼそろえたものに対して、内径3 、2 nr、mに伸
線後、冷鍛加工、転造により、M4タッピングネジに加
工する試験を行なったときの転造試験結果を示すグラフ
である。第4図において、 ja ill+は転造不良
率で、転造不良率は、冷鍛加りによりねじ頭部が形成さ
れた欠陥のない試験jiヲタノビング加]−シ、その結
果、欠陥の発生で転造できなかった試験片数の割合を%
で示した。−1%こ4r7IIIll+ 6711、直
径3.2uに伸線されたワイヤの、絞り(%)/引張強
さくKりf/mff1)である。
第4図から明らかなように、従来例によって製造された
鋼線材の転造不良率は、絞り(%)/引張強さく KV
 f /mi )が大きいほど小さくなる傾向を示して
おり、上記絞り(%)/引張強さく Ky (、AnI
 )を転造不良率の指数として評価し得るから、従来例
によって製造された鋼線材は、同一強度では延性の高い
ものほど、転造不良率が小さくなる。これに対して、本
発明方法の実施例によって製造された鋼線拐は、従来例
によって製造された鋼線拐に比へて、絞り(%)/引張
強さく K9f /mrl )が同一レベルでも転造不
良率は全く々く、その加工性は極めて優れていた。
第5図tよ、この発明の方法により、C含有量が0.0
3wt0%、直径が5.5yrupの鋼線拐を、熱間圧
延し、次いで30℃/seeの速度で冷却し、室温で7
日間時効させた後における、粒界近傍に均一微細に準安
定な炭化物が析出している状態を、透過型電子顕微鏡(
倍率50000倍)によって撮影した電子顕微鏡写真で
ある。
以上述べたように、この発明の方法によれば、高強朋で
七つ延性の優れた加工性に富む品質の優れた軟鋼線材を
、安定して製造することができる二に業上優れた効果が
発揮される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法および従来方法で製造された鋼線拐
の引張強さおよび絞りを冷却速度をパラメータとして示
したグラフ、第2図は同じく引張強さおよび絞シを示す
グラフ、第3図は同じく伸との関係を示すグラフ、第5
図は本発明方法で製造された鋼線材の炭化物の析出状態
を示す50000倍の電子顕微鏡写真である。 出願人 株式会社吾嬬製鋼所 代理人 潮 谷 奈津夫(他2名) 手続補正書(方式) Il、剛 59 で1 6 月 7 nlろ詐庁長官 
若 杉 和 夫 14iりl 事1′10表ノI; pF4j朗昭、5 つ−42943号 2、発明の名拍、 銅線材・棒鋼の製造方法 :3. r+li、nlをする者 ’fill 、!の1y11.i: 特許出願人1;、
ρ1< F< 7!+、) 株式会社吾嬬製鋼所代表者
 串 ロ 俊 平 昭和5(ン年5 J’l 29日(発送1−1)6 補
it二の対象 (1)明却1男、第11頁、発明の詳細な説明のJ1′
i、第[4〜15行、 [撮影した電子顕微鏡写真」とあるを、「撮影した金属
組織の電子顕微鏡写f−i、」と言J正する。 (2) 明却11、第12頁、図面の簡単な説明のm、
第9行、 「析出状態を示す50000」 とあるを、「析出状態
を示1、金属組織の5 o t−+ o n Jと泪i
)する。 」ソ I−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 炭素含有量が0.10wt、%以下の鋼線材・棒鋼を、
    熱間圧延後、10℃/sec以上の冷却速度で冷却し、
    次いで、室温から200℃までの範囲内の温度で時効処
    理することを特徴とする鋼線材・棒鋼の製造方法。
JP4294384A 1984-03-08 1984-03-08 鋼線材・棒鋼の製造方法 Pending JPS60187627A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5825732A (ja) * 1981-08-07 1983-02-16 Yaesu Musen Co Ltd 親機とトランスバ−タの組合わせ動作システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5825732A (ja) * 1981-08-07 1983-02-16 Yaesu Musen Co Ltd 親機とトランスバ−タの組合わせ動作システム

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