JPS6043892B2 - 高張力線の製造方法 - Google Patents
高張力線の製造方法Info
- Publication number
- JPS6043892B2 JPS6043892B2 JP55157273A JP15727380A JPS6043892B2 JP S6043892 B2 JPS6043892 B2 JP S6043892B2 JP 55157273 A JP55157273 A JP 55157273A JP 15727380 A JP15727380 A JP 15727380A JP S6043892 B2 JPS6043892 B2 JP S6043892B2
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- Japan
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- wire
- steel
- relaxation
- temperature
- cooling rate
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明はレラクセーシヨン特性と衝撃破壊時の吸収
エネルギーのすぐれた高張力の銅棒もしくは鋼線の製造
方法に関する。
エネルギーのすぐれた高張力の銅棒もしくは鋼線の製造
方法に関する。
従来例えばＪＩＳＧ１０９のＳＢＰＤ１３０／１４５
やＳＢＰＲＩＩＯ／１３歳の高張力線は熱間圧延材を化
学的、機械的あるいは電気的方法で脱スケール処理し、
その後潤滑被膜処理を施して冷間伸線し、必要に応じて
異形加工を行ない、その後ブルーインク処理を施して製
造するかあるいは冷間伸線と必要に応じて異形加工を加
えたものを焼入焼戻して製造している。
やＳＢＰＲＩＩＯ／１３歳の高張力線は熱間圧延材を化
学的、機械的あるいは電気的方法で脱スケール処理し、
その後潤滑被膜処理を施して冷間伸線し、必要に応じて
異形加工を行ない、その後ブルーインク処理を施して製
造するかあるいは冷間伸線と必要に応じて異形加工を加
えたものを焼入焼戻して製造している。
これらの鋼材はＰＳコンクリートに内在させる圧縮力
が減少しないことが必要であり、ＪＩＳでも室温で５％
以下（冷間伸線材）あるいは１．５％以下（焼入焼戻材
）のレラクセーシヨン値にするように定められている。
が減少しないことが必要であり、ＪＩＳでも室温で５％
以下（冷間伸線材）あるいは１．５％以下（焼入焼戻材
）のレラクセーシヨン値にするように定められている。
しカルながら、近年、コンクリートのオートクレーブ養
生によるＰＳコンクリートの製造が多くなるにつれて、
オートクレーブ養生時のレラクセーシヨン損失が重要に
なり、２００℃前後への加熱・冷却の履歴におけるレラ
クセーシヨン量が非常に大きいことが問題になつている
。ＰＳコンクリートにおけるこうした銅棒のレラクセー
シヨンを減少させるとは斯界の強く願望するところであ
る。 一方、ＰＳコンクリート構造物たとえばＰＣパイ
ル等は衝撃的な荷重負荷に弱く、地震時のパイルの強度
の低いことや搬送時の衝撃で折損する事故が発生して問
題となつている。
生によるＰＳコンクリートの製造が多くなるにつれて、
オートクレーブ養生時のレラクセーシヨン損失が重要に
なり、２００℃前後への加熱・冷却の履歴におけるレラ
クセーシヨン量が非常に大きいことが問題になつている
。ＰＳコンクリートにおけるこうした銅棒のレラクセー
シヨンを減少させるとは斯界の強く願望するところであ
る。 一方、ＰＳコンクリート構造物たとえばＰＣパイ
ル等は衝撃的な荷重負荷に弱く、地震時のパイルの強度
の低いことや搬送時の衝撃で折損する事故が発生して問
題となつている。
本発明は上記の問題点の解決をはかるべく、鋼材のレラ
クセーシヨン特性の大幅な向上ど鋼棒の衝撃引張破壊に
おける破断までの吸収エネルギーの向上とを実現するこ
とを目的として、新しい鋼棒・銅線の製造法をもたらし
たものである。
クセーシヨン特性の大幅な向上ど鋼棒の衝撃引張破壊に
おける破断までの吸収エネルギーの向上とを実現するこ
とを目的として、新しい鋼棒・銅線の製造法をもたらし
たものである。
本発明の要旨とするところは、（１）炭素を０．５％以
下含有する鋼をＡｒ３点以上で仕上圧延したのち臨界冷
却速度以上の冷却速度で冷却した焼入組織とした線材を
１００℃以上７００℃以下の温度域に加熱しその温度域
で歪量３〜９０％の塑性加圧を加えるかもしくは矯正加
工を加えることを特徴とする高張力線の製造方法。
下含有する鋼をＡｒ３点以上で仕上圧延したのち臨界冷
却速度以上の冷却速度で冷却した焼入組織とした線材を
１００℃以上７００℃以下の温度域に加熱しその温度域
で歪量３〜９０％の塑性加圧を加えるかもしくは矯正加
工を加えることを特徴とする高張力線の製造方法。
（２）炭素を０．５％以下含有す鋼をＡｒ３点以上で仕
上圧延したのち臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却した
焼入組織とした線材を少なくとも室温で伸線する工程と
、次いで１００℃〜７００℃の温度域で歪量３〜９０％
塑性加工を加えるかもしくは矯正加工を加える工程とを
経ることにより高張力線を製造する方法。てある。
上圧延したのち臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却した
焼入組織とした線材を少なくとも室温で伸線する工程と
、次いで１００℃〜７００℃の温度域で歪量３〜９０％
塑性加工を加えるかもしくは矯正加工を加える工程とを
経ることにより高張力線を製造する方法。てある。
本発明における技術的特徴の１つは制御圧延によつてオ
ーステナイト粒を微細化した線を焼入組織にする点にあ
る。
ーステナイト粒を微細化した線を焼入組織にする点にあ
る。
これによつてマルテンサイトおよびそれを本発明法で加
工した線の延靭性が向一上し衝撃引張破壊における線の
破断までの吸収エネルギーが改善される。仕上圧延をＡ
ｒ３点以上としたのはＡｒ３点より低い温度で圧延する
と初析フェライトが析出し、それが圧延されるために焼
入性が著しく低下すると共に延性も著しく低下して．し
まうからてある。本発明の２つ目の特徴は焼入組織の鋼
線を００℃以上７００℃以下、好ましくは３００℃以上
５００℃以下の温度域で歪量３〜９０％好ましくは３〜
５０％の塑性加工を加えるかあるいは矯正加工を加える
点にある。これはマルテンサイトをζ温間て加工すると
、転位の増殖が著しく生じ、これらが固溶Ｃによつて動
的に時効を受けて固着され、レラクセーシヨンが著しく
低減するばかりでなく同時に、不要な可動転位が上昇運
動をして消滅し、これによつて全転位密度の不要な増大
とレっラクセーシヨン特性を劣化させる可動転位の増加
とを抑制することができ、マルテンサイトの延靭性とレ
ラクセーシヨン特性とを共に顕著に向上させるに極めて
有効であることが、本発明者等の研究の結果判明したか
らである。この場合加工温度は１００゜Ｃ以上、好まし
くは３００′Ｃ以上であることが必要であるが、温度が
５００℃をこえるとマトリックスが回復再結晶をおこし
はじめて効果が低下し、７００℃になると強度が著しく
低下してしまう。本発明の３つ目の特徴は、焼入組織の
鋼線を室温で伸線した後１００℃〜７００℃の温度域で
歪量３〜９０％の塑性加工を加えるかもしくは矯正加工
を加ｌえることで、この室温での伸線は、ＰＣ鋼棒とし
て使用する場合に所定の径に仕上げねじ転造、ヘツデイ
ング加工等を容易するための伸線てある。
工した線の延靭性が向一上し衝撃引張破壊における線の
破断までの吸収エネルギーが改善される。仕上圧延をＡ
ｒ３点以上としたのはＡｒ３点より低い温度で圧延する
と初析フェライトが析出し、それが圧延されるために焼
入性が著しく低下すると共に延性も著しく低下して．し
まうからてある。本発明の２つ目の特徴は焼入組織の鋼
線を００℃以上７００℃以下、好ましくは３００℃以上
５００℃以下の温度域で歪量３〜９０％好ましくは３〜
５０％の塑性加工を加えるかあるいは矯正加工を加える
点にある。これはマルテンサイトをζ温間て加工すると
、転位の増殖が著しく生じ、これらが固溶Ｃによつて動
的に時効を受けて固着され、レラクセーシヨンが著しく
低減するばかりでなく同時に、不要な可動転位が上昇運
動をして消滅し、これによつて全転位密度の不要な増大
とレっラクセーシヨン特性を劣化させる可動転位の増加
とを抑制することができ、マルテンサイトの延靭性とレ
ラクセーシヨン特性とを共に顕著に向上させるに極めて
有効であることが、本発明者等の研究の結果判明したか
らである。この場合加工温度は１００゜Ｃ以上、好まし
くは３００′Ｃ以上であることが必要であるが、温度が
５００℃をこえるとマトリックスが回復再結晶をおこし
はじめて効果が低下し、７００℃になると強度が著しく
低下してしまう。本発明の３つ目の特徴は、焼入組織の
鋼線を室温で伸線した後１００℃〜７００℃の温度域で
歪量３〜９０％の塑性加工を加えるかもしくは矯正加工
を加ｌえることで、この室温での伸線は、ＰＣ鋼棒とし
て使用する場合に所定の径に仕上げねじ転造、ヘツデイ
ング加工等を容易するための伸線てある。
異形ＰＣ鋼棒を製造する場合には、室温て伸線した後に
凹状の溝を入れる異形加工に施せばよい。なお、この室
温での伸線は、伸線を容易にするために加熱して温間で
伸線してもよく、特許請求の範囲第１項に記載した発明
の１００℃〜７００℃の温度域で３〜９０％の歪量の加
工を２段階に分けて第１段階として１０００Ｃ〜７００
℃間て伸線を行ない次いで第２段階の加工を加え、合計
で３〜９０％の歪量となれば同じ効果が得られる。
凹状の溝を入れる異形加工に施せばよい。なお、この室
温での伸線は、伸線を容易にするために加熱して温間で
伸線してもよく、特許請求の範囲第１項に記載した発明
の１００℃〜７００℃の温度域で３〜９０％の歪量の加
工を２段階に分けて第１段階として１０００Ｃ〜７００
℃間て伸線を行ない次いで第２段階の加工を加え、合計
で３〜９０％の歪量となれば同じ効果が得られる。
Ｃ量を０．５％以下としたのは、Ｃ量が０．５％をこえ
るとマルテンサイトの温間での加工が困難になるからで
ある。
るとマルテンサイトの温間での加工が困難になるからで
ある。
なお、鋼線を溶接して使用する楊合には、溶接条件に応
じて線の延靭性が劣化し、衝撃引張破壊エネルギーが低
下するので、事情に応じてＣ量を更に減少させることが
望ましい。１００℃以上７００℃以下の温間加工を歪量
３〜９０％としたのは、３％未満では加工の効果がなく
レラクセーシヨン低下が実現しないためであり、好まし
くは３〜５０％で５０％をこえる加工を加えるど鋼棒や
鋼線の衝撃引張における破壊エネルギーが低下する傾向
にある。
じて線の延靭性が劣化し、衝撃引張破壊エネルギーが低
下するので、事情に応じてＣ量を更に減少させることが
望ましい。１００℃以上７００℃以下の温間加工を歪量
３〜９０％としたのは、３％未満では加工の効果がなく
レラクセーシヨン低下が実現しないためであり、好まし
くは３〜５０％で５０％をこえる加工を加えるど鋼棒や
鋼線の衝撃引張における破壊エネルギーが低下する傾向
にある。
９０％以下としたのは加工硬化のためにこれ以上の加工
は困難であるためである。
は困難であるためである。
次に、実施例によつて本発明の詳細な説明する。
実施例はＳＢＰＤｌ３Ｏ／１４５の異形ＰＣ鋼棒の製造
を例として説明する。第１表に示す組成の異なる鋼Ａ−
Ｆを用い、第２表ａ−ｅに示すように仕上圧延入口温度
を９５０℃、８５０℃、７５０℃で７．５ｒｆｒｆｔφ
に線材圧延し、調整冷却してマルテンサイト鋼線を製造
した。
を例として説明する。第１表に示す組成の異なる鋼Ａ−
Ｆを用い、第２表ａ−ｅに示すように仕上圧延入口温度
を９５０℃、８５０℃、７５０℃で７．５ｒｆｒｆｔφ
に線材圧延し、調整冷却してマルテンサイト鋼線を製造
した。
焼入組織にするための調整冷却は炭素鋼の鋼Ａ〜ｒｌ−
＋レイングコーン直下に詩けた水槽中での水冷を行ない
、鋼Ｄは９５０〜７５０℃で仕上圧延後６５０℃に水冷
した線をレイングコーンで捲取り、コンベア上で展関し
て衝風で強制風冷した。
＋レイングコーン直下に詩けた水槽中での水冷を行ない
、鋼Ｄは９５０〜７５０℃で仕上圧延後６５０℃に水冷
した線をレイングコーンで捲取り、コンベア上で展関し
て衝風で強制風冷した。
Ｗ４Ｅ及びＦは９５０℃仕上圧延後８５０℃で捲取り、
コンベア上で展開て衝風で強制冷却した。これらの焼入
組織鋼線に、第３表イ〜ルに示す１１種の工程で加工を
加え、第４表に示す丘種類の異形ＰＣ鋼棒を製造し夫々
について機械的性質、変温レラクセーシヨン、衝撃引張
破壊エネルギー試験を実施した。
コンベア上で展開て衝風で強制冷却した。これらの焼入
組織鋼線に、第３表イ〜ルに示す１１種の工程で加工を
加え、第４表に示す丘種類の異形ＰＣ鋼棒を製造し夫々
について機械的性質、変温レラクセーシヨン、衝撃引張
破壊エネルギー試験を実施した。
加工温度への加熱は高周波による誘導加熱で行ない、伸
線加工は２〜４組のローラーダイスをタンデムに組んで
実施した。なお、第４表１８，１９には比較例として熱
延線材を酸洗、冷間伸線加工、焼入、焼戻をする通常の
製造工程をとつた。引張試験はＪＩＳＺ２２４ｌに準拠
し、試験片はＪＩＳＺ２２Ｏｌの２号および９号を用い
た。
線加工は２〜４組のローラーダイスをタンデムに組んで
実施した。なお、第４表１８，１９には比較例として熱
延線材を酸洗、冷間伸線加工、焼入、焼戻をする通常の
製造工程をとつた。引張試験はＪＩＳＺ２２４ｌに準拠
し、試験片はＪＩＳＺ２２Ｏｌの２号および９号を用い
た。
変温レラクセーシヨン試験は２０℃から１８０℃まで４
時間で昇温し、１８０℃で３時間保持したのち１６時間
で２０℃まで冷却するコンクリートの養生ヒートパター
ンをシミユレートしたヒートパターンで実施した。初期
応力は１０４ｋ９ｆ／Ｔｎｌｔｌレラクセーシヨンは上
記のパターンの２時間後での応力を初期応力から差し引
いた応力減少量を初期応力で割つた比率で表わした。衝
撃引張試験はクローズトループ電気サーボ油圧試験機を
用いて、試験片鋼線の両端を冷間転造でネジ加工した試
験片によつて行なつた。
時間で昇温し、１８０℃で３時間保持したのち１６時間
で２０℃まで冷却するコンクリートの養生ヒートパター
ンをシミユレートしたヒートパターンで実施した。初期
応力は１０４ｋ９ｆ／Ｔｎｌｔｌレラクセーシヨンは上
記のパターンの２時間後での応力を初期応力から差し引
いた応力減少量を初期応力で割つた比率で表わした。衝
撃引張試験はクローズトループ電気サーボ油圧試験機を
用いて、試験片鋼線の両端を冷間転造でネジ加工した試
験片によつて行なつた。
チャック間距離は４００ｗｕｎ１１００ｋｇｆ／Ｒｎｌ
ｔの応力をかけて約１０秒停止後、引張速度３０Ｔｒｎ
／ＳｅＣで高速引張を行ない、応力歪曲線を得た。
ｔの応力をかけて約１０秒停止後、引張速度３０Ｔｒｎ
／ＳｅＣで高速引張を行ない、応力歪曲線を得た。
破壊エネルギーはこの応力歪曲線から破壊までの全エネ
ルギーを求め、試験片の変形部分（チャック間の４００
Ｔｎ！ｎ長さ）の体積で割つた単位体積あたりのエネル
ギーで評価した。結果は第４表に見る如く 記号１〜４は温間加工温度１００℃〜７５０℃にかわつ
た場合の結果で、７５０℃まで温度が上ると強度．が大
幅に低下してしまうため実用性を失う。
ルギーを求め、試験片の変形部分（チャック間の４００
Ｔｎ！ｎ長さ）の体積で割つた単位体積あたりのエネル
ギーで評価した。結果は第４表に見る如く 記号１〜４は温間加工温度１００℃〜７５０℃にかわつ
た場合の結果で、７５０℃まで温度が上ると強度．が大
幅に低下してしまうため実用性を失う。
記号５〜８は温間加工の歪量が２．５％〜５５％にかわ
つた場合の結果を示している。歪量が２．５％の場合は
レラクセーシヨン率が従来法と同じ２５％内外の高い値
にとどまつているが、歪量が５％になると、レラクセー
シヨン率は急激に向上して半分以下に改善される。歪量
の高い方がレラクセーシヨン率はすぐれるが、５０％を
こえてもそれ以上はあまり向上していない。むしろ破壊
エネルギーが半分に低下してしまう。適正条件であれば
、機械的性質をほとんどかえることなく、破壊エネルギ
ー従来法と同等以上でレラクセーシヨン特性がきわだつ
てすぐれた線を得ることができる。記号９のようにＣ量
が０．５％をこえると折損して加工ができなくなる。し
かし記号１０のようにＣ量が０．４４％になるとレラク
セーシヨン、破壊エネルギーともにすぐれた線が得られ
る。記号１１〜１３に示されるごとく、同一成分の鋼で
、同一条件で加工された場合でも、熱延線材の仕上圧延
温度が低いほど延性および破壊エネルギーが高くなり、
レラクセーシヨン特性もすぐれたものになる。
つた場合の結果を示している。歪量が２．５％の場合は
レラクセーシヨン率が従来法と同じ２５％内外の高い値
にとどまつているが、歪量が５％になると、レラクセー
シヨン率は急激に向上して半分以下に改善される。歪量
の高い方がレラクセーシヨン率はすぐれるが、５０％を
こえてもそれ以上はあまり向上していない。むしろ破壊
エネルギーが半分に低下してしまう。適正条件であれば
、機械的性質をほとんどかえることなく、破壊エネルギ
ー従来法と同等以上でレラクセーシヨン特性がきわだつ
てすぐれた線を得ることができる。記号９のようにＣ量
が０．５％をこえると折損して加工ができなくなる。し
かし記号１０のようにＣ量が０．４４％になるとレラク
セーシヨン、破壊エネルギーともにすぐれた線が得られ
る。記号１１〜１３に示されるごとく、同一成分の鋼で
、同一条件で加工された場合でも、熱延線材の仕上圧延
温度が低いほど延性および破壊エネルギーが高くなり、
レラクセーシヨン特性もすぐれたものになる。
記号１５のように低Ｃ鋼になるとＪＩＳＧ３５３８のＳ
ＷＣＲ−Ａ−ＳＷＣＤ−ＡｘＣの規格を満すと共にレラ
クセーシヨン特性の極めてすぐれ、かつ延性および破壊
エネルギーの極めて高いＰＣ硬鋼線が得られる。
ＷＣＲ−Ａ−ＳＷＣＤ−ＡｘＣの規格を満すと共にレラ
クセーシヨン特性の極めてすぐれ、かつ延性および破壊
エネルギーの極めて高いＰＣ硬鋼線が得られる。
記号１６，１７のように冷間での加工が予め加わつてい
ても特性は同等以上の値を示し、従来法に比べて格段に
すぐれたものが得られる。
ても特性は同等以上の値を示し、従来法に比べて格段に
すぐれたものが得られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炭素を０．５％以下含有する鋼をＡｒ＿３点以上で
仕上圧延したのち臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却し
て焼入組織とした線材を１００℃以上７００℃以下の温
度域に加熱しその温度域で歪量３〜９０％の塑性加工を
加えるかもしくは矯正加工を加えることを特徴とする高
張力線の製造方法。 ２ 炭素を０．５％以下含有する鋼をＡｒ＿３点以上で
仕上圧延したのち臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却し
て焼入組織とした線材を少なくとも室温で伸線する工程
と、次いで１００℃〜７００℃の温度域で歪量３〜９０
％塑性加工を加えるかもしくは矯正加工を加える工程と
を経ることにより高張力線を製造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55157273A JPS6043892B2 (ja) | 1980-11-08 | 1980-11-08 | 高張力線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55157273A JPS6043892B2 (ja) | 1980-11-08 | 1980-11-08 | 高張力線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5782422A JPS5782422A (en) | 1982-05-22 |
| JPS6043892B2 true JPS6043892B2 (ja) | 1985-10-01 |
Family
ID=15646045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55157273A Expired JPS6043892B2 (ja) | 1980-11-08 | 1980-11-08 | 高張力線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043892B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57198211A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of heat treat pc steel rod |
| JPS62136520A (ja) * | 1985-12-09 | 1987-06-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐遅れ破壊特性のすぐれた高張力鋼線の製法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4951114A (ja) * | 1972-09-18 | 1974-05-17 | ||
| JPS5036210A (ja) * | 1973-06-20 | 1975-04-05 | ||
| JPS5147138A (ja) * | 1974-10-21 | 1976-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Shijomakitorihoho |
| JPS55119134A (en) * | 1979-03-07 | 1980-09-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of high tensile steel wire rod |
-
1980
- 1980-11-08 JP JP55157273A patent/JPS6043892B2/ja not_active Expired
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4951114A (ja) * | 1972-09-18 | 1974-05-17 | ||
| JPS5036210A (ja) * | 1973-06-20 | 1975-04-05 | ||
| JPS5147138A (ja) * | 1974-10-21 | 1976-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Shijomakitorihoho |
| JPS55119134A (en) * | 1979-03-07 | 1980-09-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of high tensile steel wire rod |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5782422A (en) | 1982-05-22 |
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