JPS6024347A - スチ−ルウ−ル製造用材料 - Google Patents

スチ−ルウ−ル製造用材料

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JPS6024347A
JPS6024347A JP13199583A JP13199583A JPS6024347A JP S6024347 A JPS6024347 A JP S6024347A JP 13199583 A JP13199583 A JP 13199583A JP 13199583 A JP13199583 A JP 13199583A JP S6024347 A JPS6024347 A JP S6024347A
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JP
Japan
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less
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steel
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Pending
Application number
JP13199583A
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English (en)
Inventor
Heijiro Kawakami
川上 平治郎
Katsumasa Tanaka
勝正 田中
Toyofumi Hasegawa
長谷川 豊文
Hitoshi Sato
仁資 佐藤
Sadayoshi Furusawa
古沢 貞良
Jiro Koarai
小新井 治朗
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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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】 本発明は、スチールウール製造用材料に関し、さらに詳
しくf′i、被削性の優れたスチールウール製造用材料
に関するものである。
一般に、スチールウールは特殊な溝形状を有する工具で
鋼線ケ長手方向に数ミクロンの切シ込み深さで連続的に
切削加工するとめう加工工程を経て製造されるので1種
々の問題点がある。すなわち。
1)スチールウールが連続して切削されず、切粉が分断
することにより、粉や屑の発生が多く、歩留りや作業性
が悪い。
2)鋼線の切削により工具寿命が短くなる。例えば通常
の素材に対して3〜4時間の寿命が2時間以下に低下す
る。
3)切削速度を上げると、急激に工具寿命が低下する。
等である 本発明者は、このようなスチールウール製造用材料の問
題点について、その原因を種々追求し、研究した結果、
上記の欠陥は鋼紡中に存在する非金属介在物、特にAA
203に起因することを知見した。そこでスチールウー
ル製造用材料として切粉が分断されずに均一に連続して
いるものが得られ、また切削工具の摩耗が少ないもので
あるためには、含有成分、成分割合とともに非金属介在
物としてのAt203を規制しなければならない。
本発明はこのような本発明者の知見に基いてなされたも
のであって、その目的とするところは、品質のよいスチ
ールウールを製造することができ、かつ、切削工具の寿
命を長くし得るスチールウール製造用材料を提供するこ
とにある。以下、本発明について詳細に説明する。
まず、本発明に係るスチールウール製造用材料の含有成
分および成分割合について説明する。
Cは、炭化物生成元素でFe50の硬い炭化物を形成す
るので、切削性の面からはなるべく含有量は少なくする
必要があるが、スチールクールに適度な硬さを持たせる
ために不可欠の元素である。
しかし、その含有量が0.(15%未満ではこの効果は
少な(,0,20%を超えて含有されると硬くなシすぎ
て切削が困難となる。よって、0含有量は0.0’5〜
0.20%とする。
Siは、有害な介在物5i02を生成し、切削に際して
工具(切削バイト)全摩耗する。よってSr含有量は、
+1.2Q%以下とする。
Mnは、フェライトにある程度の硬さを与える元素であ
シ、その適当なMn含有量は11.5(1〜1.50チ
である。
Pは、Nと同じく、侵入型元素としてフェライト中に固
溶し、フェライトを脆くする元素であるので通常の快削
鋼では多量に含有させるが、スチールウールは連続した
切粉とする必要があるので、快削鋼はど多重に含有させ
る必要はない。よってP含有量は+1.035〜0el
−5%とする。
Sは工具寿命を向上さぜる元素であるが、第1図に示す
通り、0.20%を超えると効果は薄くなるとともに、
逆にウール巻取時にウールが切れる回数(断ウール回数
)及び切屑の発生が著しくなり作業性の低下やスチール
ウールとしての歩留りの低下を招くため、’0.20%
以下とする。
Nは、クーFe中に侵入型元素として固溶し、フェライ
ト自体の硬さを増して、切削性を良好にしかつ硬くする
ことにより、弾性限を向上させ、例えばスチールウール
製タワシ等の繰返し使用時に弾力性を高めてへらないよ
うにするが、あまり多量に含有されると、脆fヒが激し
くなって加工が困難となる。よってN含有量は、0.f
l i 5%以下とする。
Oaはスチールクールの弾力性を向上させる元素であシ
弾力性を要求される家庭用タワシ・自動車のマサツ材・
フィルタ等の用途の場合に選択的に添加される。スチー
ルクールの弾力性は素材の強度以外にスチールクールの
形状特にウールのカールの大きさが影響し、Oaの添加
によってつ−ルのカール半径を小さくすることが可能と
なって弾力性を向上させうることを本発明者らは知見し
たが、第2図に示す通p、Oa添加量の増加と共に弾力
性は向上するが0.008 %を超えるとその効果は薄
くなるとともに、断ウール回数が多くなシ作業性が低下
するため、0.008%以下とする。
CLIは耐食性を向上させる元素であり、前記Oaの用
途と同様に耐食性が要求される場合に選択的に添加され
る。第3図に示す通J)、OuO,05%以上の添加に
よシ錆発生防止の耐食性が大きく向上する一方、0.4
0%を超えると効果は薄くなるため範囲を0.10−1
1.40%とする。
なお、第1〜3図の試験条件は、C0115%。
8i 0.05 % 、Mn 0.88%、Po、09
1%を基本成分とする素材を用い、 第1図の場合は、この素材にOaを無添加(図中A)、
s o ppm添加(図中B)、100 ppm添加(
図中0)したものを供試材としてSの添加量と工具寿命
、断ウール回数との関係を調べたもの、第2図の場合は
、前記素材にS′f:0.10以下(図中D)、o、 
15 Z C図中E)、0.20%(図中F)各々添加
したものを供試材として、Oaの添加量と弾力性、断ウ
ール回数との関係を調べたもの、 温度50℃の空気中に72時間曝した際の錆発生率との
関係を調べたものである。
つぎに、AA203介在物の大きさと含有量を規定する
のは、At203は極めて硬質のものであって、これが
鋼線中に介在しているとスチールウール製造のための切
削に際して切削工具の摩耗が激しく、工具の寿命が著し
く短かく橙るためである。
また、本発明者は研究の結果b At203介在物の大
きさも工具寿命およびスチールクールの品質に大きな影
響があることを見出した。
すなわち、3μm以下の小さなA120a介在物は工具
寿命に顕著な影響を与えないが、3μm以上の大きさの
At203介在物は、その油が鋼中で2 (l PPM
以上含有すると、工具摩耗が激しくなシ、工具寿命を著
しく低下させると同時に、スチールクールの形状不均一
や、切粉の不連続、粉および屑の発生が多くなる。よっ
て、大きさ3μmpJ上のAt203介在物を20PP
M以下とする。
また3μm以上のht2o3介在物敏が20PPM以下
であっても、5〜20PPMの範囲では3μm〜10μ
nlのAAz(’)3介在物社がそのうちの30%未満
であれば工具寿命を短くする、これに対し、3μm 以
上のAt203介在物量が5PPM未満においてはAt
203介在物の大きさは工具寿命に顕著な影響を与えな
いことを知見した。よって3μm以上のAt203の介
在物量が5PPM以上20PPM以下の範囲では、3μ
m以上10μm未満のAL203介在物歓を3μm以上
のAZ2O,、介在物量の30%以上含有することとす
る。しかして、とのAtは元来、不純物として鋼中に存
在してA、4203となるものや、或いは、耐火物等の
侵蝕によシ鋼中に含有されてぐるAt2o3がある。こ
れらのAt203は鋼線製造過程において、A4の含有
量を極力抑制して、前述の値となるようにするのである
とのht2o3介在物片を0とすることはできないが、
本発明による鋼線は、A2..03介在物量を規制して
いない鋼線に比して、工具寿命を約1.5倍以上延長す
ることができ、さらに、高速切削が可能となるのである
。1だ、一般の切削と異なって、スチールクールの切削
の場合には、切込み量が数μmであるため、3μm以上
のAA203介在物址を規制した本発明の鋼線は、切粉
の分断が少なく、粉および屑の発生も少なくなるのであ
る。また、工具摩耗が少ないことにより、スチールクー
ルの形(日本鉄鋼協会編、昭和56年10月30日発行
)のP327〜336に記載された「酸分解法による酸
化物の定社方法」においてポアサイズ3μm及び10μ
mのストレートな穴を有するメンブランフィルタ−を用
いて超音波振篩吸収ろ別を行ないそれぞれのフィルター
上に捕集された残渣中の酸に不溶なAA2o3介在物お
よびAA2 o3系介在物(例Mn0At203 、3
A/40325i02等)から分析されたAt量よりA
tzOatに換算することによって大きさ3μm〜10
μm及び10μmμ上のAt203介在物含有量として
められ、それぞれのAAzO3女の和を3μm以上のA
t20B介在物含有祉とする。
以下、本発明に係るスチールウール製造用材料の実施例
について、比較例とともに説明する。
実施例1 第1表に鋼種側に示す含有成分、成分割合となるように
それぞれ鋼を80 ton転炉で溶製し、115m角鋼
片に分塊した後8. Omynφの線材に圧ノ\。
延した。この線材をエアーギテンテイングした後3.1
咽φに伸線した。
これらの3.1覇φの鋼線をスチールクールに切削して
3μm以上のAt203介在物含有量と工具寿命その結
果を第4図に示す。
第4図から明らかなように、3μm以上の大きさのA 
t203介在物量が20PPM以下であれば本発明の実
施例による鋼線は、比較例に比して約1.5倍以上工具
寿命が延長できる。
実施例2 第2表に示す含有成分、成分割合を有する材料を実施例
1と同様の方法で鋼線にした後スチールクールを切削し
た。各銅線について、3μm以上のAt203介在物含
有祉に占める3μm以上10μm未満のAt203介在
物含有量の比率(R値)と工具寿命との関係を調査した
。その結果を第5図(Al 、 (Blに示す。
第5図(5)、(B)から明らかなように、3μmtg
上のAt203介在物含有討が20PPM以下であって
も、R値が低下すれば、工具寿命は短かくなることがわ
かる。この関係は、3μm、Ll上のAt203介在物
含有険の多い約17PPMから21 PPM近辺で顕著
であり、R値が30%よりm下になれば工具寿命は大き
く低下する。ただし、3μm以上のAz、os、介在物
含有量が5PPM未満ではR値は工具寿命に顕著な影響
を及ぼさない。
以上のことから、3μm以上のAt203介在物含有量
が多い揚台には、その中に含まれている大きなAA、0
3介在物量が多いと工具摩耗を大きくすることが明らか
である。
したがって1本発明のスチールウール製造用材料は、3
μm以上のAt203介在物含有量を20PPM以下に
抑制するとともに、前記大きさのAt203介在物含有
量が5〜20PPMの範囲にあるときけ、3〜10μm
のAt203介在物量がその3μm以上の介在物全体量
の30%以上あるように調整される。
以上、説明した様に1本発明に係るスチールウール製造
用材料は、上記の構成を有することによシ、スチールク
ールに切削加工するに当って、工具寿命が長く、また工
具摩耗が小さいため1品質の良いスチールウールが製造
でき、したがってスチールウールの製造において、生産
性が良好となる効果を秦するものである。
第1図はS量と工具寿命及びスチールウール巻取時にお
ける断ウール回数の関係を示 したものである 第2図は0aliHとスチールクールの弾力性及び断ウ
ール回数の関係を示したものである 第3図はCI鰍とスチールクールの錆発生率(50℃、
湿度95裂雰囲気中72ト1r保持後)の関係を示した
ものである 第4図は3μIn以上のA A2(’)3介在物含有惜
と工具、寿命との関係を示す図表である 第5図(A)は3μm以上のA4203介在物含有敞が
約17〜20PPMである場合において、3〜10μm
のAL203介在物含有敞(PPMとその換%B値)と
工具寿命との関係 を示す図表であり、同図(T3) U 3μm 以上の
A4203介在物含有融が約dPPへfl!上5PPM
未満である場合において、同図(3)と同様な関係を示
す図表である。
Sw七% 第2図 a PPM 第5図(A) R値 3〜l07Ba(7))AbOB量 第5図(B) :3〜IOpm(7)AlO2量

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 00.05〜0.20%、8i0.20%I!
    下、 Mn0.50〜1.50チ、P(1,035〜0
    .15チ。 80.20%以下、No、015%以下を含有し、かつ
    、鋼中において大きさ3μm以上のAt203介在物含
    有険を20PPM以下に抑制し、かつ前記のA A20
    3介在物の含有量が5PPM以上20PPM以下である
    場合には、3μm以上10μm未満の大きさのAt20
    3介在物を3μm以上のAt203介在物の含有量に対
    して30%以上含有し、残部は実質的にFeよ9成るこ
    とを特徴とするスチールウール製造用材料。 (2) 011.05〜0.20 % 、8i0.20
     %以下、 Mn0.50〜1.50%、Po、035
    〜0.15%。 S t)、 20%以下、NO,,015%以下、 O
    ao、oos%以下を含有しかつ、鋼中において大きさ
    3μm以上のAt203介在物含有量を20PPM以下
    に抑制し、かつ前記のA7z03介在物の含有量が5 
    PPM以上20 PPM、El下である場合には、3μ
    m以上10μm未満の大きさのAzzoa介在物を3μ
    n1以上のAt203介在物の含有量に対して30チ以
    上含有し、残部は実質的にFeより成ることを特徴とす
    るスチールウール製造用材料。 (3) OO−05〜(1,20’16 、5iO−2
    0%以下、Mn0.50〜1.50チ、Po、035〜
    0.15%。 8 (1,20%IaT 、 N o、o 15%以下
    、 0L10.1 (1〜F1.40%を含有しかつ、
    (間中において大きさ3μm以上のA440s介在物含
    有量を2 (l PI)M以下に抑制し、かつ前記のA
    A*03介在物の含有量が5PPM以上20PPM以下
    である場合には、3μm以上10μm未満の大きさのA
    t203介在物を3μm 、IJ上のAt203介在物
    の含有量に対して30チ以上含有し、残部は実質的にF
    eより成ることを特徴とするスチールウール製造用材料
    。 (4) OO−05〜(1,20% 、Si0.20%
    以下、 Mn0.50〜1.50 優 、PQ。035
    〜0.15 係 。 80.20係以下、NO,015%以下、 Oao、0
    08%以下、 O,uO,10〜0.40 %、、を含
    有し、かつ、鋼中において大きさ3μm以上のAt20
    3介在物含有承f:20’P P M以下に抑制し、か
    つ前記のA7203介在物の含有量が5PPM以上29
    PPM以下である場合には、3μm以上lOμm未満の
    大きさのAt203介在物を3μm以上のA t、o、
    介在物の含有量に対して30多以上含有し、残部は実質
    的にFeより成ること’i=敵とするスチールウール製
    造用材料。
JP13199583A 1983-07-21 1983-07-21 スチ−ルウ−ル製造用材料 Pending JPS6024347A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63137139A (ja) * 1986-11-27 1988-06-09 Res Dev Corp Of Japan 金属短繊維−黒鉛系複合材
JPS63192845A (ja) * 1987-02-04 1988-08-10 Nippon Steel Corp スチ−ルウ−ル製造用線材
CN114635082A (zh) * 2022-02-24 2022-06-17 包头钢铁(集团)有限责任公司 一种钢棉纤维用热轧盘条的生产方法

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