JPS62112752A - 高強度高靭延性耐腐食性極細線用線材 - 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、例えば、スチールコード等のための極細線を
製造するのに好適である高強度高靭延性耐腐食性極細線
用高炭素鋼線材に関する。

（従来の技術） 従来、一般に、極細線用線材は、熱間圧延後、調整冷却
した５、０〜６．４　ｔｍ径線材を一次伸線加工、パテ
ンティング処理、二次伸線加工、再びパテンティング処
理及びプラスメッキを経て、最終湿式伸線加工によって
製造され、スチールコードはかかる極細線を撚り線加工
することにより製造されている。ここに、上記極細線の
径は、一般的には、０、５〜０．１７５鶴であって、上
記撚り加工においては、この極細線の数本乃至数十本が
撚り合わされて、スチールコードに形成される。このよ
うなスチールコードの製造工程において、プラスメッキ
後の極細線は、上記湿式伸線加工において９０〜９８％
゛の強加工が行なわれ、更に、撚り線加工においては、
上記湿式伸線よりも一層強いねじり、引張り及び曲げ応
力を受ける。

従うで、一般に極細線用線材にはその後の伸線及び加工
工程で断線しないことが要求されるが、特に、上記した
理由から湿式伸線工程及び後続する撚り線工程で断線し
ないことが要求される。かかる断線は湿式伸線工程及び
撚り線工程での生産性及び歩留りの低下をもたらすばか
りでなく、最終製品としてのスチールコードに接合箇所
が含まれることとなり、スチールコードの品質を低下さ
せる。

また、極細線及びスチールコードには、引張強さが大き
く、且つ、靭性及び延性や耐疲労性にすぐれるうえに、
スチールコードが組み込まれる種々の製品が種々の使用
環境下において十分な耐久性を有するためには、特に、
耐腐食性にすぐれることが要求される。

（発明の目的） 本発明は、上記したような諸要求に応え得る高品質の極
細線用線材を提供するものであり、特に、改善された耐
腐食性を有すると共に、伸線時及び撚り線時の断線を低
減させ、極細線及びスチールコード製造時の生産性を向
上させ、製造費用を低減させることができる高強度高靭
延性耐腐食性の極細線用の高炭素鋼線材を提供すること
を目的とする。

（発明の構成） 本発明による高強度高靭延性耐腐食性極細線用線材は、
重量％で Ｃ０．６０〜０．９０％、 Ｓｉ０．０５〜０．５０％、 Ｍｎ　　０．３０〜０．９０％、 Ｐ　　　０．０４％以下、 Ｓ　　　０．０４％以下、 Ａｌ　　０．００２％以下、 ｖ　　　ｏ、ｉｏ〜０．５０％、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とする。

かかる本発明による線材は、これを前述した所要の中間
熱処理を施しつつ、総減面率９９％以上の伸線加工を行
なうことによって、線径０．５酊以下であって、且つ、
引張強さ２３０ｋｇｆ／ｍｍ”以上の極細線を与えるこ
とができる。

本発明による線材における化学成分を限定する理由を説
明する。

直径０．５　ｔｍ以下の極細線が２３０　ｋｇｆ／ｍｍ
”以上の強度を有するためには、本発明に従って、線材
は、Ｃ添加量が０．６０％以上であることが必要である
。線材におけるＣｉｔを高めるほど、高強度の線材を得
ることが容易となるが、反面、線材の最終湿式伸線時、
及び得られた極細線の撚り線時に溶接部やＣ偏析部で断
線が発生しやすくなり、また、熱間圧延、調整冷却後の
線材や、極細線への伸線及びその撚り線時に熱処理後の
伸線に初析セメンタイトが発生し、その後の伸線性を著
しく劣化させ、伸線や加工時に断線を引き起こすように
なるので、Ｃの添加量の上限を０．９０％とする。

Ｓｉは鋼の脱酸のために必要な元素であり、そのために
少なくとも０．０５％が添加される。添加量が０．０５
％よりも少ないときは、脱酸が十分に行なわれない。他
方、十分に脱酸を行なうには、ＪＩＳ硬鋼材或いはピア
ノ線材において規定されている量又はそれ以上を添加す
ることが必要であるが、０．５０％を越えて過多に添加
するときは、極細線及びスチールコードの靭性及び延性
を劣化させるのみならず、スチールコードの製造時に行
なわれる溶接作業におけるワイヤの溶接性が劣化し、伸
線時及び撚り線時の断線頻度が多くなる。従って、本発
明においては、Ｓｉ量は０．０５〜０．５０％の範囲と
する。

Ｍｎも、Ｓｉと同様に脱酸のために添加されるが、同時
に焼入れ性を向上させ、引張強さを上昇させる効果を有
する。この効果を有効に発現させるためには、０．３０
％以上を添加することが必要であるが、０．９０％を越
えて過多に添加するときは、成分の偏析傾向が強くなり
、靭性及び延性を低下させる。従って、Ｍｎの添加量は
０．３０−０゜９０％の範囲とする。

撚り線工程における断線を防止するには、その原因とな
る伸線加工時の引抜き応力を低下させて、伸線加工時に
おけるミクロクラックの進展を抑制することも重要であ
るが、また、Ｐ及びＳの含有量を低減して、線材の靭延
及び延性を向上させることも重要である。従って、本発
明鋼においては、線材素材鋼におけるＳ及びＰ含有量は
それぞれ０゜０４％以下、好ましくは０．０２％以下と
する。

Ａｆは、スチールコードの製造時に発生する断線の重要
な原因となるＡｌＺ（ｈ、Ｍｎ０−＾１２０３等のＡｌ
２Ｏ３を主成分とする非延性介在物を生成する元素であ
る。これらの非延性介在物は、最終湿式伸線工程におけ
るもダイス寿命にも有害な影響を与え、更に、スチール
コード及びこのための極細線の疲労特性をも劣化させる
。従って、本発明におけるは、上記介在物による断線を
避けると共に、上記した有害な影響を生じさせないよう
に、ＡＡ’量は０．ＯＯ２％以下とする。

■は、微細な炭窒化物として分散して、オーステナイト
粒度やノジュールサイズを粗大化させず、パーライトラ
メラ間隔も狭くする効果を有するので、伸線加工性を向
上させるのに有効である。同時に、オーステナイト粒度
及びノジュールサイズの微細化は、伸線加工途中に発生
しやすいミクロクラックを防止し、また、発生したミク
ロクラックの進展を抑えるので、断線発生率をも低減さ
せる効果を有する。更に、■は、線材及びスチールコー
ドの腐食性を向上させる。

上記した種々の効果を有効に発揮させるためには、本発
明においては、■は０．１０％以上を添加する必要があ
る。しかし、０．５％を越えて過多に添加しても、耐腐
食性の向上が飽和するのみならず、靭性や延性の劣化を
もたらす。従って、本発明によれば、■の添加量を０．
１０−０．５％の範囲として、高強度高靭性高延性を有
せしめ、断線が少ないうえに、耐腐食性にすぐれた極細
線及びスチールコード用線材を得ることができる。

更に、本発明による線材においては、上記した元素に加
えて、Ｔｉ、Ｎｂ及びＺｒよりなる群から選ばれる元素
の１種又は２種以上を合計量にて０．０５〜０．３０％
の範囲で含有していてもよい。

これら元素の添加は、結晶粒の粗大化を抑制し、マタ、
ノジュールサイズを微細化させるのに有効であり、かか
る効果によって線材の伸線加工性を一層高めることがで
きる。

本発明による線材は、例えば、前記した化学成分を有す
る鋼を熱間圧延した後、調整冷却することによって得る
ことができ、線径は通常、５．０〜６、４　＊＊の範囲
である。この線材は、所要の伸線加工及びパテンティン
グ処理を行ない、必要に応じてプラスメッキした後、最
終湿式伸線加工を行なうことによって、総減面率９９％
以上にて線径０゜５　ｎ＋以下の極細線とするとき、２
３０　ｋｇｆ／ｍｍ”以上の引張強さを有する。

（発明の効果） 以上のように、本発明による線材においては、特に、■
の効果によって、すぐれた耐腐食性を付与すると共に、
オーステナイト粒度及びノジュールサイズの微細化効果
によって、伸線加工性を向上させ、また、伸線工程にお
いて発生しやすいミクロクラックを防止し、また、発生
したミクロクラックの進展を抑えて、断線発生率を低減
させることができる。

また、Ｐ及びＳ量を低減すると共に、／１景を低減する
ことによって、非延性介在物による断線をも抑制される
。従って、本発明線材によれば、最終の湿式伸線工程で
断線が発生しないことは勿論、この工程におけるよりも
更に大きいねじり、引張り及び曲げ応力が加わる撚り線
工程におＣ）ても断線の発生を抑え、しかも、線材にお
けるＣ量を比較的多く保っているので、高強度及び高靭
性の極ｔ４線及びスチールコードを製造することができ
る。

（実施例） 以下に実施例に基づいて本発明を具体的に詳細に説明す
る。

実施例 表に示す化学成分を有する線径５．５鶴の本発明鋼線材
及び従来綱線材より得た線径０．２５　＊＊の極細線を
撚り線してスチールコードとする際のカッピー断線の断
線指数を表に示す。ここに断線指数とは、極細線の単位
重量の撚り線加工当りの断線回数を示し、断線回数が多
いほど断線指数が高くなる。尚、本実施例では、カッピ
ー断線を起こしやすくし、本発明鋼の効果をより顕著に
表わすために、Ｃ１）０，７９〜０．８３　％、素線線
材強度３ＩＯ〜３３５　ｋｇｆ／ｍｍ”とした。従来の
スチールコード用極細線は、一般に、■を不可避的不純
物として０．００２％程度含有するが、本発明鋼線材か
ら得た極細線は、■を多量に添加しているので、断線指
数が従来鋼からなる極細線に比べて大幅に減少している
。

次に、極細線の製造においては、最終の鉛パテンテイン
グ処理後に中間伸線が大きい引張強さを有することは、
高強度の最終極細線を得るために非常に重要である。そ
こで、表に示す鋼番号７の本発明鋼及び鋼番号１の従来
網からなる線径５．５ｍｌ線材を一次伸線（仕上線径２
．６ｍ）、−次バテンティング処理、二次伸線（仕上線
径１．６ｍ）を経て、種々の鉛温度で最終パテンティン
グ処理を施した。このようにして得た１、　６　＋ｎ径
の鉛パテンテイング処理材にづいて、鉛温度と引張強さ
の関係を第１図に示す。

本発明に従ってＶを添加することによって、鉛パテンテ
イング強度の高い線材を得るためには、従来鋼線材に比
べて、パテンティングの鉛温度を約３０〜４０℃高くす
る必要があるが、本発明鋼線材は、いずれの鉛温度領域
においても、絞り値が従来鋼線材に比べて高位にある。

また、本発明鋼１０及び従来鋼２について、種々のオー
ステナイト化加熱温度とパーライトのノジュールサイズ
との関係を第２図に示す。従来鋼に比べて、本発明鋼は
ノジュールサイズが小さく、微細なパーライト組織を有
していることが示される。

また、本発明鋼９及び従来鋼３よりなる線径５゜５　＋
ｎの線材をそれぞれ最終パテンティング処理後、プラス
メッキし、次いで、種々の加工率にて最終湿式伸線加工
して極細線を得た。この際の加工率と得られた極細線の
引張強さとの関係を第３図に示す。

本発明鋼線材は、最終伸線加工における加工硬化率が従
来鋼線材と同等であり、従って、現有の製造設備の変更
なしに、最終強度と素線線材径の関係を容易に設計する
ことができる。

次に、最終湿式伸線後の極細線の靭性及び延性と引張試
験による絞り値によって評価した結果を第４図に示す。

本発明鋼線材８及び従来鋼線材５より得た極細線の絞り
値は、共に素線線材の引張強さによって影響を受けるが
、一定の引張強さの下では、本発明銅極細線の方が従来
銅極細線よりも高い絞り値を有している。即ち、本発明
鋼線材によれば、高い素線強度まで靭性及び延性を保持
している。

耐腐食性を評価するために発露式試験機にて錆の発生度
合を調べた。供試鋼として本発明鋼６及び従来鋼４を二
次パテンティング処理した後、プラスメッキした。この
ワイヤをメッキ付着のまま、又はメッキを剥離して試験
に供した。

試験は３０℃で３時間、２０℃で１時間のサイクルを繰
り返しつつ、４時間に一度の割合にて５％食塩水を霧状
に吹き付けた。

プラスメッキ付着ワイヤについては、１週間後には従来
鋼は２３％の請発生があったが、本発明鋼では１５％で
あった。また、メッキ剥離ワイヤについては、２日後に
従来鋼は７５％の錆発生があったが、本発明鋼は６８％
であった。従って、本発明線材が耐腐食性にすぐれてい
ることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明鋼及び比較鋼線材について、種々の鉛
温度で最終パテンティング処理を施して得たｌ、　５　
＊ｘ径の鉛パテンテイング処理材について、鉛温度と引
張強さ及び絞り値との関係を示すグラフ、第２図は、本
発明鋼及び比較鋼について、加熱温度とノジュールサイ
ズとの関係を示すグラフ、第３図は、本発明鋼及び比較
鋼線材について、それぞれ最終パテンティング処理後、
プラスメッキし、次いで、種々の加工率にて最終湿式伸
線加工して得た極１線における加工率と得られた極細線
の引張強さとの関係を示すグラフ、第４図は、本発明鋼
及び比較鋼線材について、最終湿式伸線後の極細線の靭
性及び延性と引張試験による絞り値との関係を示すグラ
フである。 第１図 鉛）友６°Ｃ） 第２図 Ａ；ステナーイトイヒ載　（６Ｃ） 第３図 柔１み（２瓜ｃｌ、／ｌｉ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で Ｃ０．６０〜０．９０％、 Ｓｉ０．０５〜０．５０％、 Ｍｎ０．３０〜０．９０％、 Ｐ０．０４％以下、 Ｓ０．０４％以下、 Ａｌ０．００２％以下、 Ｖ０．１０〜０．５０％、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とする高
   強度高靭延性耐腐食性極細線用線材。