JPS6151007B2 - - Google Patents
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- JPS6151007B2 JPS6151007B2 JP1580779A JP1580779A JPS6151007B2 JP S6151007 B2 JPS6151007 B2 JP S6151007B2 JP 1580779 A JP1580779 A JP 1580779A JP 1580779 A JP1580779 A JP 1580779A JP S6151007 B2 JPS6151007 B2 JP S6151007B2
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- Japan
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- wire
- sec
- conveyor
- steel
- cooling
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/525—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length for wire, for rods
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (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 Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
本発明は、PC鋼棒用等の高張力鋼線材の製造
方法に関するものである。 従来、たとえばJIS―Ｇ―3109SBPD130／145
級（ここに130は降伏点を、145は引張強度を示
す）の高張力PC鋼棒は、圧延素材を得た後、矯
正（異形）加工し、これを焼入し、次いで焼戻し
て製造するものである。この従来法は、焼入れに
よつて目標の引張強度を得るものであり、したが
つて焼入れ焼戻しに要する製造費および製造設備
が嵩みかつ大規模となつていた。 本発明は前記間題点を一挙に解決したものであ
り、特定の成分の鋼を用いかつ圧延条件を特定化
することにより、焼入れを一切省き、圧延のみで
高強度の高張力鋼線材を得、さらに従来の焼戻し
工程において温間矯正法を適用し、降伏点、耐リ
ラクセーシヨン特性等の機械的性質を改善し、も
つて大幅な合理化を達成するとともにPC鋼棒に
要求される種々の機械的性質を十分満足する高張
力鋼線材を得ることを目的とする。 すなわち、本発明は、 Ｃ；0.10〜0.40％、Si：0.05〜1.50％、Mn：
0.70〜2.50％、Cr：0.10〜1.50％、Ｂ：0.0002〜
0.0050％、残部Feおよび不可避の不純物からな
る成分系の鋼を、熱間圧延後、直に500〜700℃に
強制冷却し、過冷オーステナイトの状態でコンベ
ア上に連続したリング状をなして展開し、衝風に
よつて７℃／sec〜15℃／secの冷却速度で冷却し
てコンベア上において線材全体をマルテンサイト
組織となした後、集束装置においてコイル状とし
徐冷してセルフテンパーを行い、強靭性を有する
引張強度110Kg／mm2以上の高強度の高張力鋼線材
を得、続いて100〜450℃の温度範囲で線材の曲が
りが1.5ｍ当たり４mm以内になるように温間矯正
を行ない、高降伏点を有しかつ耐リラクセーシヨ
ン特性の優れた高張力鋼線材を得ることを特徴と
るものである。 本発明においては、熱間圧延後直に500〜700℃
に強制冷却する。この場合の衝風冷却開始時すな
わち過冷オーステナイト材料温度を500〜700℃と
したのは、理論的には700℃以上の材料を冷却し
てもコンベア上においてマルテンサイト組織とす
ることは可能であるが、冷却開始温度が高くなる
と必然的に衝風冷却時間が長時間となり、特に７
℃／sec程度の冷却速度では現実的なコンベア長
さの制限があるため、マルテンサイト変態が完了
しないうちに次の集束装置に入るので、部分的に
ベイナイト組織が生じ所期の目的から不適であ
る。一方、下限を500℃としたのは実際の圧延作
業において、これ以下の温度にきわめて短時間の
うちに圧延直後冷却することは困難であり、また
経済的でもないからである。 さらに、本発明の鋼は特定の組成を有してい
る。Ｃは鋼に必要な強度と焼入性を与えるために
添加されるが、Ｃ量が0.40％以上になるとPC鋼
棒に要求される延性および点溶接性が著しく劣下
し好ましくない。Ｃ量が0.10％以下では、PC鋼
棒としての必要な強度が発現しない。Siは焼入性
の向上，強度および靭性の改善に有効な元素であ
るが、Si量が0.05％以下ではその効果がなく、Si
量が1.50％以上添加すると延性が劣化し好ましく
ない、Mnは焼入性向上に効果があるが、0.70％
以下は焼入性向上を期待できないし、2.50以上で
は経済的でない。CrはMnと同様に鋼の焼入性を
向上させるが、0.10％以下ではその効果がない
し、1.50％以上を越えると経済的でない。ＢもCr
と同様に鋼の焼入性を向上させるが、0.0002％以
下ではその効果がなく、0.0050％以上では延性の
劣下が生じる。 一方、衝風による冷却速度は７℃／sec以上が
望ましい。それ以下の速度では、ベイナイト組
織，フエライト組織等が発生し、不完全焼入組織
となり所期の目的を達成できない。 さらに、衝風による冷却速度は15℃／sec以下
が望ましい。次にその理由を述べる。 衝風冷却の目的は、コンベア上で過冷オーステ
ナイトの線材をフエライトやベーナイト組織を発
生することなく全体をマルテンサイト組織にする
ことにあり、このためには、冷却速度はいくら大
くても良い。 しかしながら、本発明では、コンベア上でマル
テン組織にした線材を集束装置でコイルに集束
し、その時、線材が保有している自己顕熱によつ
てコイルを保熱徐冷することでマルテンサイト組
織を焼戻すことが、次の温間矯正加工（この工程
はレラクセーシヨン特性の改善に極めて重要なも
のである）を施すために不可欠である。 何故ならば、セルフテンパーを経ないマルテン
サイト組織の線材コイルは、硬くて脆いために、
次工程でのハンドリングや加工が極めて困難にな
るからである。 従つて、コンベア上での線材の冷却速度が大き
過ぎると過冷されてセルフテンパー作用が期待で
きなくなるので、15℃／secとした。 次に、熱間圧延において前述のような方法を採
用することによつて、目標の引張強度を得ること
は可能であるが、PC鋼棒に要求される降伏点、
耐リラクセーシヨン特性を得ることはできない。
そのため、本発明においては、集束装置において
線材を徐冷した後、ひき続いて、従来の焼戻し工
程に相当する温間矯正を行なう。この温間矯正に
よつて、線材の曲がりが矯正されるとともに、
PC鋼棒に要求される降伏点、耐リラクセーシヨ
ン特性を十分に満足しかつ従来の焼戻しによるも
のより良好な線材がが得られる。 この温間矯正は、100〜450℃の温度範囲で線材
の曲がりが1.5ｍ当り４mm以下となるように行な
う。ここにおいて矯正温度を100〜450℃としたも
のは、100℃以下では優れたリラクセーシヨン値
が得られないため、450℃以上では本成分系にお
いて高降伏点が得られないためである。さらに、
PC鋼棒は真直性が大きく要求され、例えば1.5ｍ
当り４mm以上の曲りは製品として使用できないと
いうことから、矯正効果は４mm／1.5ｍ以下とし
た。 次に、本発明者が行つた実験例を示す。すなわ
ち、第１表に示す本発明に係る10種の鋼を供試材
とした。
方法に関するものである。 従来、たとえばJIS―Ｇ―3109SBPD130／145
級（ここに130は降伏点を、145は引張強度を示
す）の高張力PC鋼棒は、圧延素材を得た後、矯
正（異形）加工し、これを焼入し、次いで焼戻し
て製造するものである。この従来法は、焼入れに
よつて目標の引張強度を得るものであり、したが
つて焼入れ焼戻しに要する製造費および製造設備
が嵩みかつ大規模となつていた。 本発明は前記間題点を一挙に解決したものであ
り、特定の成分の鋼を用いかつ圧延条件を特定化
することにより、焼入れを一切省き、圧延のみで
高強度の高張力鋼線材を得、さらに従来の焼戻し
工程において温間矯正法を適用し、降伏点、耐リ
ラクセーシヨン特性等の機械的性質を改善し、も
つて大幅な合理化を達成するとともにPC鋼棒に
要求される種々の機械的性質を十分満足する高張
力鋼線材を得ることを目的とする。 すなわち、本発明は、 Ｃ；0.10〜0.40％、Si：0.05〜1.50％、Mn：
0.70〜2.50％、Cr：0.10〜1.50％、Ｂ：0.0002〜
0.0050％、残部Feおよび不可避の不純物からな
る成分系の鋼を、熱間圧延後、直に500〜700℃に
強制冷却し、過冷オーステナイトの状態でコンベ
ア上に連続したリング状をなして展開し、衝風に
よつて７℃／sec〜15℃／secの冷却速度で冷却し
てコンベア上において線材全体をマルテンサイト
組織となした後、集束装置においてコイル状とし
徐冷してセルフテンパーを行い、強靭性を有する
引張強度110Kg／mm2以上の高強度の高張力鋼線材
を得、続いて100〜450℃の温度範囲で線材の曲が
りが1.5ｍ当たり４mm以内になるように温間矯正
を行ない、高降伏点を有しかつ耐リラクセーシヨ
ン特性の優れた高張力鋼線材を得ることを特徴と
るものである。 本発明においては、熱間圧延後直に500〜700℃
に強制冷却する。この場合の衝風冷却開始時すな
わち過冷オーステナイト材料温度を500〜700℃と
したのは、理論的には700℃以上の材料を冷却し
てもコンベア上においてマルテンサイト組織とす
ることは可能であるが、冷却開始温度が高くなる
と必然的に衝風冷却時間が長時間となり、特に７
℃／sec程度の冷却速度では現実的なコンベア長
さの制限があるため、マルテンサイト変態が完了
しないうちに次の集束装置に入るので、部分的に
ベイナイト組織が生じ所期の目的から不適であ
る。一方、下限を500℃としたのは実際の圧延作
業において、これ以下の温度にきわめて短時間の
うちに圧延直後冷却することは困難であり、また
経済的でもないからである。 さらに、本発明の鋼は特定の組成を有してい
る。Ｃは鋼に必要な強度と焼入性を与えるために
添加されるが、Ｃ量が0.40％以上になるとPC鋼
棒に要求される延性および点溶接性が著しく劣下
し好ましくない。Ｃ量が0.10％以下では、PC鋼
棒としての必要な強度が発現しない。Siは焼入性
の向上，強度および靭性の改善に有効な元素であ
るが、Si量が0.05％以下ではその効果がなく、Si
量が1.50％以上添加すると延性が劣化し好ましく
ない、Mnは焼入性向上に効果があるが、0.70％
以下は焼入性向上を期待できないし、2.50以上で
は経済的でない。CrはMnと同様に鋼の焼入性を
向上させるが、0.10％以下ではその効果がない
し、1.50％以上を越えると経済的でない。ＢもCr
と同様に鋼の焼入性を向上させるが、0.0002％以
下ではその効果がなく、0.0050％以上では延性の
劣下が生じる。 一方、衝風による冷却速度は７℃／sec以上が
望ましい。それ以下の速度では、ベイナイト組
織，フエライト組織等が発生し、不完全焼入組織
となり所期の目的を達成できない。 さらに、衝風による冷却速度は15℃／sec以下
が望ましい。次にその理由を述べる。 衝風冷却の目的は、コンベア上で過冷オーステ
ナイトの線材をフエライトやベーナイト組織を発
生することなく全体をマルテンサイト組織にする
ことにあり、このためには、冷却速度はいくら大
くても良い。 しかしながら、本発明では、コンベア上でマル
テン組織にした線材を集束装置でコイルに集束
し、その時、線材が保有している自己顕熱によつ
てコイルを保熱徐冷することでマルテンサイト組
織を焼戻すことが、次の温間矯正加工（この工程
はレラクセーシヨン特性の改善に極めて重要なも
のである）を施すために不可欠である。 何故ならば、セルフテンパーを経ないマルテン
サイト組織の線材コイルは、硬くて脆いために、
次工程でのハンドリングや加工が極めて困難にな
るからである。 従つて、コンベア上での線材の冷却速度が大き
過ぎると過冷されてセルフテンパー作用が期待で
きなくなるので、15℃／secとした。 次に、熱間圧延において前述のような方法を採
用することによつて、目標の引張強度を得ること
は可能であるが、PC鋼棒に要求される降伏点、
耐リラクセーシヨン特性を得ることはできない。
そのため、本発明においては、集束装置において
線材を徐冷した後、ひき続いて、従来の焼戻し工
程に相当する温間矯正を行なう。この温間矯正に
よつて、線材の曲がりが矯正されるとともに、
PC鋼棒に要求される降伏点、耐リラクセーシヨ
ン特性を十分に満足しかつ従来の焼戻しによるも
のより良好な線材がが得られる。 この温間矯正は、100〜450℃の温度範囲で線材
の曲がりが1.5ｍ当り４mm以下となるように行な
う。ここにおいて矯正温度を100〜450℃としたも
のは、100℃以下では優れたリラクセーシヨン値
が得られないため、450℃以上では本成分系にお
いて高降伏点が得られないためである。さらに、
PC鋼棒は真直性が大きく要求され、例えば1.5ｍ
当り４mm以上の曲りは製品として使用できないと
いうことから、矯正効果は４mm／1.5ｍ以下とし
た。 次に、本発明者が行つた実験例を示す。すなわ
ち、第１表に示す本発明に係る10種の鋼を供試材
とした。
【表】
これらの鋼を熱間圧延によつて7.4mmφに圧延
し、強制水冷設備によつて650℃および500℃に直
に急冷した。この場合、650℃および500℃を安定
して得るために、圧延速度を従来法の45ｍ／sec
を35ｍ／secに下げて圧延した。続いてレーイン
グコーンによりリング状となし、コンベア上に展
開し、0.4ｍ／secの速度ででコンベア上を移動さ
せた。このときコンベアの下部および両サイドか
ら７℃／sec以上（約10℃／sec）の冷却能力を有
する衝風を吹付け冷却した。コンンベア長さは40
ｍであり、冷却時間は100秒である。次いで、集
束装置にてコイル状となし徐冷した。 こうして得られた線材の引張性質を第２表に示
す。また、鋼組成は同じであるが、製造条件を変
えて強制冷却速度を850℃とした場合、冷却速度
を４℃／secとした場合の比較例法による引張性
質も併記した。
し、強制水冷設備によつて650℃および500℃に直
に急冷した。この場合、650℃および500℃を安定
して得るために、圧延速度を従来法の45ｍ／sec
を35ｍ／secに下げて圧延した。続いてレーイン
グコーンによりリング状となし、コンベア上に展
開し、0.4ｍ／secの速度ででコンベア上を移動さ
せた。このときコンベアの下部および両サイドか
ら７℃／sec以上（約10℃／sec）の冷却能力を有
する衝風を吹付け冷却した。コンンベア長さは40
ｍであり、冷却時間は100秒である。次いで、集
束装置にてコイル状となし徐冷した。 こうして得られた線材の引張性質を第２表に示
す。また、鋼組成は同じであるが、製造条件を変
えて強制冷却速度を850℃とした場合、冷却速度
を４℃／secとした場合の比較例法による引張性
質も併記した。
【表】
【表】
上記から明らかなように、本発明法によれば、
PC鋼棒等に用いても十分な高引張強度を有し、
かつばらつきが小さく、また延性も秀れた線材が
得られることが判明する。（さらに、鋼組成は同
じでも、製造条件を変えると、強度が低く、ばら
つきの大きい線材を得ることになる。） しかしながら、このままでは降伏点が極めて低
いため、ひき続いて、集中装置においてコイル状
とし徐冷した線材を温間矯正した。供試材は第１
表に示すＡ，Ｄ，Ｆ，ＧおよびＪの５鋼種を使用
し、第２表における強制冷却温度550℃のものに
ついて温間矯正を実施した。矯正温度は、200，
300，400および500℃とし、加熱は抵抗加熱法に
よつて行つた。矯正は前記の加熱を行なつた後、
千鳥状に配列した計９個のアイドルロール群を水
平および垂直に配列して行ない、線材の曲がりが
２ｍ／1.5ｍ以内となるようにロールの圧下を調
整した。線材の送り速度は５ｍ／mmである。 こうして得られた線材の降伏点、常温リラクセ
ーシヨン値等の機械的性質を第３表に示す。ま
た、比較のために温間矯正を行なわない単なる低
温焼鈍法による比較例も併記した。さらに、リラ
クセーシヨン値は、降伏荷重の80％の荷重を負荷
し10時間経過後の値である。
PC鋼棒等に用いても十分な高引張強度を有し、
かつばらつきが小さく、また延性も秀れた線材が
得られることが判明する。（さらに、鋼組成は同
じでも、製造条件を変えると、強度が低く、ばら
つきの大きい線材を得ることになる。） しかしながら、このままでは降伏点が極めて低
いため、ひき続いて、集中装置においてコイル状
とし徐冷した線材を温間矯正した。供試材は第１
表に示すＡ，Ｄ，Ｆ，ＧおよびＪの５鋼種を使用
し、第２表における強制冷却温度550℃のものに
ついて温間矯正を実施した。矯正温度は、200，
300，400および500℃とし、加熱は抵抗加熱法に
よつて行つた。矯正は前記の加熱を行なつた後、
千鳥状に配列した計９個のアイドルロール群を水
平および垂直に配列して行ない、線材の曲がりが
２ｍ／1.5ｍ以内となるようにロールの圧下を調
整した。線材の送り速度は５ｍ／mmである。 こうして得られた線材の降伏点、常温リラクセ
ーシヨン値等の機械的性質を第３表に示す。ま
た、比較のために温間矯正を行なわない単なる低
温焼鈍法による比較例も併記した。さらに、リラ
クセーシヨン値は、降伏荷重の80％の荷重を負荷
し10時間経過後の値である。
【表】
【表】
上記から明らかなように、温間矯正を行なうこ
とにより、PC鋼棒に要求される降伏点、リラク
セーシヨン値を十分に満足し、真直性も良好であ
ることが判明する。 以上の通り、本発明によれば、特定の組成を特
定の条件のもとで圧延冷却し、さらに温間矯正を
行うものであるから、焼入れを行なわなくとも、
高強度の線材を得ることができ、その価値はきわ
めて大である。
とにより、PC鋼棒に要求される降伏点、リラク
セーシヨン値を十分に満足し、真直性も良好であ
ることが判明する。 以上の通り、本発明によれば、特定の組成を特
定の条件のもとで圧延冷却し、さらに温間矯正を
行うものであるから、焼入れを行なわなくとも、
高強度の線材を得ることができ、その価値はきわ
めて大である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：0.10〜0.40， Si：0.05〜1.5％， Mn：0.70〜2.50％， Cr：0.10〜1.50％， Ｂ：0.0002〜0.0050％， 残部Feおよび不可避の不純物からなる成分系
の鋼を、熱間圧延後、直に500〜700℃に強制冷却
し、過冷オーテナイトの状態でコンベア上に連続
したリング状をなして展開し、衝風によつて７
℃／sec〜15℃／secの冷却速度で冷却してコンベ
ア上において線材全体をマルテンサイト組織とな
した後、集束装置においてコイル状とし徐冷して
セルフテンパーを行い強靭性を有する引張強度
110Kg／mm2以上の高強度の高張力鋼線材を得、続
いて100〜450℃の温度範囲で線材の曲がりが４
mm／1.5m以内になるよう温間矯正を行い、高降
伏点を有しかつ耐リラクセーシヨン特性の優れた
高張力鋼線材を得ることを特徴とする高張力鋼線
材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1580779A JPS55107734A (en) | 1979-02-14 | 1979-02-14 | Manufacture of high tensile steel wire rod |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1580779A JPS55107734A (en) | 1979-02-14 | 1979-02-14 | Manufacture of high tensile steel wire rod |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55107734A JPS55107734A (en) | 1980-08-19 |
| JPS6151007B2 true JPS6151007B2 (ja) | 1986-11-07 |
Family
ID=11899109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1580779A Granted JPS55107734A (en) | 1979-02-14 | 1979-02-14 | Manufacture of high tensile steel wire rod |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55107734A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104946987A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-09-30 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种高强度精轧钢筋及其生产方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5782431A (en) * | 1980-11-08 | 1982-05-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Production of high tension wire rod |
| JPS6013029A (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-23 | Kawasaki Steel Corp | 高張力鋼棒材の製造方法 |
| DE19612818C2 (de) * | 1996-03-30 | 1998-04-09 | Schloemann Siemag Ag | Verfahren zur Kühlung walzwarmer Stahlprofile |
-
1979
- 1979-02-14 JP JP1580779A patent/JPS55107734A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104946987A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-09-30 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种高强度精轧钢筋及其生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55107734A (en) | 1980-08-19 |
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