JPS61291921A - 線材・棒鋼の直接熱処理方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は線材、棒鋼の直接熱処理方法に係り、特に球状
化時間の短縮可能で直接軟化した線材。

棒鋼を熱間圧延において得る方法に関し、線材。

棒鋼の製造で利用される。

〔従来の技術〕

通常、熱間圧延された機械構造用炭素鋼あるいは合金鋼
の線材、棒鋼は２次および３次加工工程において伸線や
冷間鍛造などを経て自動車、産業機械用各種部品、ボル
ト等に加工される。熱間圧延された炭素鋼あるいは合金
鋼はフェライト、パーライトあるいはベイナイト組織で
あり、強度は高く延性は低いため軟化焼鈍として焼きな
ましあるいは球状化処理をして使用される。

この迅速球状化可能な鋼材、直接球状化処理鋼材の有効
な製造方法は、仕上圧延前にオーステナイトからフェラ
イトへの変態が一部あるいは全部進行していることが大
切である。この変態を可能ならしめるためには時間的な
余裕が必要である。

従来の圧延機の配列では、仕上圧延機と仕上圧延機に導
入される条材を圧延する前段圧延機群との間は長くても
１００ｍ以下で、時間的には１０秒程度しかなく、前段
圧延機群を出た条材をＡ　ｒ３変態点〜（Ａ「３変態点
−５０℃）の温度域に低下させ、かつオーステナイトか
らフェライト、パーライトに一部あるいは完全に変態さ
せることば不可能である。

また、この熱処理は長時間を要し、多大の熱エネルギー
を消費しコスト低減のネックとなるばかりか熱処理中に
脱炭やスケール生成もあり、表面品質の劣化あるいは長
時間の酸洗を必要とする等多くの問題がある。

かかる問題に対して、従来特開昭５９−１２６７２１に
おいて、特に線材および棒鋼に対する迅速球状化処理用
鋼材の製造方法として、熱間圧延に際しＡ　ｒｓ変態点
から（Ａｒ、変態点−５０℃）の温度域で３０％以上の
圧下率で仕上圧延を行った後冷却する方法が開示されて
いる。また特願昭５７−１２２５６６において、鋼材の
熱間圧延における仕上圧延としてＡｒ、変態点〜（Ａ「
１変態点−５０℃）の温度域においてパーライト組織を
有する鋼材に対し圧下率３０％以上で圧延し、続いてＡ
ｃ１変態点〜Ａｃ３変態点の温度域に再加熱してコイル
状に巻取り徐冷することが開示されている。しかしこれ
らの開示されている方法でも仕上圧延前にオーステナイ
トからフェライトへの変態が一部あるいは全部進行して
いないと、十分に迅速な球状化効果が得られなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、仕上
圧延前にオーステナイトからフェライト。

パーライトへの変態を進行させ、特開昭５９−１２６７
２１および特願昭５７−１２２５６６で連続圧延される
圧延線材、棒鋼に十分な球状化効果をあげる線材、棒鋼
の直接熱処理方法を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の要
旨とするところは次の如くである。

すなわち、粗圧延、中間圧延および仕上圧延から成る線
材、棒鋼の熱間圧延中の熱処理方法において、前記粗圧
延後６００〜８００℃の温度域で２０〜６０％の圧下率
によって前記中間圧延を行いオーステナイトからフェラ
イト、パーライトに変態させる段階と、前記中間圧延後
前記仕上圧延をＡｒ変態点〜（Ａｒ、変態点−５０℃）
の温度域で開始する段階と、を有して成ることを特徴と
する線材棒鋼の直接熱処理方法である。

線材、棒鋼圧延は粗圧延機から中間圧延機までの前段圧
延機群と仕上圧延機は連続して条材等を圧延することに
より、高生産性をあげ、条材温度を一定に確保して材質
および寸法を制御している。

従って前段圧延機群と仕上圧延機間の距離は前記の如＜
１００ｍ以下の短距離に制限される。

本発明者らは、上記の設備条件において線材。

棒鋼の仕上圧延機入側温度と金属組織をＡｒ３変態点〜
（Ａｒ、変態点−５０℃）の状態にする方法を研究した
結果、前段圧延機群における圧延温度を６００〜８００
℃、圧下量を２０〜６０％に制限することにより、条材
等は前段圧延機群の圧延後、比較的迅速に変態を開始す
ることを見い出した。

すなわち、仕上圧延機前の中間圧延機の最終仕上温度と
オーステナイト（γ）からフェライト（ａ）への変態開
始時間との関係を調査した。中間圧延機において３５％
の圧下率で圧延した中炭素Ｃｒ鋼および中炭素Ｃｒ　−
Ｍ　ｏ鋼を種々の最終仕上温度で圧延を完了し変態開始
時間を調査し、その結果を第１図に示した。

第１図から中間圧延最終温度が低いほどγ−α変態開始
時間は短く、特に８００℃以下で非常に短くなることが
わかる。これは圧下後の再結晶が圧下温度が低いほど起
りにくいことを示しており、かっ圧下後条材は冷却され
るのでオーステナイト準安定領域の８００℃であっても
短時間でγ−α変態が進行するのである。

従って、本発明において、仕上圧延前の中間圧延機にお
ける圧延温度の上限を８００℃とし、下限は６００℃未
満で圧延すると変形抵抗が太き（圧延機能力を大幅に増
大する必要があり設備投資が莫大になるので６００℃に
限定した。

次に中間圧延機における圧下率は、２０％未満では変態
促進効果が少なく、γ−α変態の促進効果を得るには２
０％以上が必要である。また条材圧延においてば１パス
の圧下率は一般的に２０％以上であるので圧下率の下限
は２０％とした。また６０％を越えて圧下すると条材の
仕上温度の上昇が大きく、連続圧延される条材を低温に
制御して変態を進行させろことが困難になるので６０％
以下に限定した。

上記の如く中間圧延機における６００〜８００℃の温度
域で２０〜６０％の圧下を加えることで仕上圧延前の条
材に変態促進させる乙とが可能となり、仕上圧延機でＡ
　ｒ　３変態点〜（Ａｒ、変態点−５０℃）で圧延を開
始することにより本発明の目的とする線材、棒鋼の球状
化時間短縮を可能とし、また直接軟化が可能となった。

〔実施例〕

第１表に成分を示した３種の供試材を転炉で出鋼後、脱
ガス、連続鋳造を経て鋼片とし、この鋼片を９５０〜１
１００℃に加熱し、粗圧延機で租圧延後第２表に示す条
件で中間圧延を行い、更に仕上圧延で１４　ｍｍ径に圧
延し０３℃／ｓｅｅの冷却速度で冷却した。

圧延後の線材の引張強さＴＳ、絞）ＩＲＡおよび組織を
調査し結果を同じく第２表に示した。

第２表から圧延後の強度、絞りをみると本発明実施例は
引張強さは十分に低下し絞りは十分太きいが、比較材は
強度および絞り共に劣っている。

上記の如く本発明の範囲を満足して圧延することにより
圧延後の強度を低下し延性は十分に大きな材料を得るこ
とができる。この強度および延性は圧延後一般に施され
る焼なまし軟化焼鈍材の値をはるかにしのぐものであり
、球状化された材料の特性に近いものである。

本実施例では転炉鋼の結果を示したが、電炉鋼等におい
ても、本発明は適用できることは当然である。

〔発明の効果〕

本発明は上記実施例からも明らかな如く、線材。

棒鋼の中間圧延を６００〜８００℃の温度域２０〜６０
％の圧下率で実施し中間製品を仕上圧延前に効果的にγ
−〇変態をさせ、安定的にＡｒ３変態点〜（Ａｒ、変態
点−５０℃）の温度域で仕上圧延を開始し、仕上圧延温
度をＡｃ、変態点〜（Ａｃ３＋５０℃）の温度域に上昇
させることにより、直接球状化線材、棒材、迅速球状化
可能な線材、棒材更には直接軟化線材、棒材を高生産性
で製造が可能となり、部品加工業界の省エネルギーに大
きく寄与する効果をあげることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は中間圧延最終温度と７−〇変態開始時間との関
係を示す線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粗圧延、中間圧延および仕上圧延から成る線材、
   棒鋼の熱間圧延中の熱処理方法において、前記粗圧延後
   ６００〜８００℃の温度域で２０〜６０％の圧下率によ
   つて前記中間圧延を行いオーステナイトからフェライト
   、パーライトに変態させる段階と、前記中間圧延後前記
   仕上圧延をＡｒ＿３変態点〜（Ａｒ＿１変態点−５０℃
   ）の温度域で開始する段階と、を有して成ることを特徴
   とする線材、棒鋼の直接熱処理方法。