JPS626727B2 - - Google Patents
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- JPS626727B2 JPS626727B2 JP3372583A JP3372583A JPS626727B2 JP S626727 B2 JPS626727 B2 JP S626727B2 JP 3372583 A JP3372583 A JP 3372583A JP 3372583 A JP3372583 A JP 3372583A JP S626727 B2 JPS626727 B2 JP S626727B2
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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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
-
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- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
この発明は、微細でかつ均一な炭化物組織を有
する鋼材の製造方法に関する。 従来、この種の鋼材の製造方法としては、所定
成分の鋼を熱間圧延した後球状化焼鈍を施し、次
いで冷間圧延した後低温焼鈍を施す方法があつ
た。 しかしながら、このような従来の方法では、球
状化焼鈍として、例えば昇温８時間＋均熱４時間
＋徐冷10時間（770℃→650℃）の条件による長時
間の熱処理を施していたため、連続式の熱処理炉
を用いて球状化焼鈍を施すことが困難であり、必
然的にバツチ炉等の不連続炉を用いてコイル毎に
熱処理せざるを得ないという問題を有し、生産性
が劣ると同時に、コイルの内外部分で球状化処理
のばらつきが生じやすく、そのため製品の特性に
もばらつきをきたしやすいという欠点を有してい
た。 この発明は、上記した従来技術の欠点を解消す
るためになされたもので、成分や組織のばらつき
が小さく、きわめて微細でかつ均一な炭化物組織
を有する鋼帯、鋼線、棒鋼等の鋼材を高い生産性
をもつて得ることができる製造方法を提供するこ
とを目的としている。 この発明は、Ｃ含有量が0.4重量％以上の炭素
鋼もしくは合金鋼を熱間圧延した後、所定の板
厚・板幅あるいは線径でパテンテイングを施し、
次いで低温焼鈍を行うようにして、均一でかつ微
細な炭化物組織を有する鋼帯、棒鋼、鋼線等の鋼
材を得ることを特徴としている。そして、この発
明による鋼材の製造方法にあつては、Ｃ含有量が
0.4重量％以上の炭素鋼もしくは合金鋼を熱間圧
延した後、必要に応じて焼鈍および冷間圧延を行
い、さらに必要に応じてこの冷間圧延を低温焼鈍
とともに繰り返し、その後パテンテイングを施
し、次いで低温焼鈍を行い、必要に応じてその後
冷間圧延を行う工程をも含むものである。 この発明が適用される鋼は、Ｃ含有量が0.4重
量％以上の炭素鋼もしくは合金鋼であり、具体的
には、例えば、Ｃ：0.4〜1.3重量％、Si：1.0重量
％以下、Mn：1.5重量％以下の炭素鋼、もしくは
前記基本成分に、Cr：2.0重量％以下、Mo：1.0
重量％以下、Ｗ：1.0重量％以下、Ｖ：0.5重量％
以下、Ti：0.5重量％以下、その他Si、Mn、Ni、
Zr、Nb、Ta、Cu、Ｐ、Ｓ、Pb、Ca、REN等々
の１種または２種以上を適宜含有させた合金鋼
や、Ｏ、Ｓ、Ｐ等の上限を規制した鋼などに対し
て適用することができる。 この場合、鋼中のＣ含有量が0.4重量％よりも
少ないと、フエライト生成量が多くなるので好ま
しくなく、多すぎると網目状の炭化物が生ずるの
で、より好ましくは1.3重量％以下とする。 このような鋼の熱間圧延するに際しては、圧延
終止温度がオーステナイト変態点（Ar3変態点）
以上の温度であるようにすることがより望まし
い。この場合、圧延終止温度が高すぎるとフエラ
イトの生成量が多くなるので好ましくなく、反対
に圧延終止温度が低すぎるとベイナイトが多量に
析出するようになるので好ましくない。したがつ
て、熱間圧延の際の終止温度は、フエライトやベ
イナイトの生成を考慮して定めるのがよく、より
望ましくは750〜850℃とするのが良い。 この熱間圧延後には、第１図ａに示すように、
当該圧延材をいつたん冷却した後再加熱して、ま
たは上記熱間圧延に続いて、所定の板厚、板幅も
しくは線径でパテンテイングを施す。あるいは、
第１図ｂに示すように、上記熱間圧延後、焼鈍お
よび冷間圧延を行つたのち、所定の板厚、板幅も
しくは線径でパテンテイングを施す。あるいは、
第１図ｃに示すように、上記熱間圧延後、焼鈍・
冷間圧延・低温焼鈍・冷間圧延の工程を１回もし
くは２回以上くり返したのち、所定の板厚、板幅
もしくは線径でパテンテイングを施す。 なお、上記パテンテイング前工程における焼鈍
は、必ずしも球状化焼鈍でなくとも良く、焼鈍後
の冷間圧延が良好に行えさえすれば良いものであ
る。したがつて、冷間圧延を考慮した焼鈍・低温
焼鈍条件を選定すればよく、あえて厳密な条件は
要求されない。もちろん、球状化焼鈍をすればよ
り好ましいが、焼鈍能率やコスト等を考慮して次
の冷間圧延に支障のない条件を選定すれば十分で
ある。 このような工程の後におこなわれるパテンテイ
ングは、上記圧延材を恒温保持することによつ
て、一定した微細なラメラ−パーライトを得るた
めになされる。この場合の恒温保持に際しては、
鉛浴、塩浴などの従来既知の手段を用いることが
でき、場合によつてはエアパテンテイングなどに
よることもできる。 このパテンテイングの際の恒温保持温度は、そ
の上限はフエライトが析出する温度を考慮し、下
限はベイナイトが析出する温度を考慮して定める
のが良く、より望ましくは400〜650℃とするのが
良い。この恒温処理後に得られる組織の粒度は、
前記した処理温度を選定することによつて適宜調
整することができ、このようなパテンテイングを
施すことによつて所望の炭化物粒度を有する微細
な炭化物が得られると共に、この後に行われる低
温焼鈍での炭化物の球状化を容易なものとするこ
とができる。 上記パテンテイング後には、第１図に示すよう
に、炭化物を球状化するための低温焼鈍を施す
が、この場合、加熱オーステナイト変態点（Ac1
変態点）以下の温度で行うことがより望ましい。
この際、低温焼鈍温度および時間を調整すること
によつて組織の粒度を変えることができるので、
鋼帯、棒鋼あるいは鋼線等の鋼材の用途などに応
じて低温焼鈍条件を定めるのが良く、この低温焼
鈍を行うことによつて、長時間の徐冷が不要とな
る。 この低温焼鈍後には、軽微な冷間圧延すなわち
スキンパスに行うことも良い。このスキンパスを
行う場合には、５〜20％程度の圧延率とするのが
良い。その理由は、圧延率が小さすぎるとスキン
パスの効果が小さく、大きすぎると加工硬化して
次工程での加工性（打抜きや曲げ等）が悪くなる
ためである。 このような一連の処理後に得られた鋼材の炭化
物組織は微細でかつ均一はものとなつており、こ
の鋼材を用いた製品そのものの組織を改善するこ
とができると共に、この鋼材を剪断加工するのに
使用する工具の寿命を増大させることができ、か
つまた剪断面を良好なものとすることができると
いうすぐれた特長を有し、例えばぜんまいや刃物
等に加工する際の加工性が良好であると共に、焼
入れ硬さのばらつきを小さなものとすることがで
きるなどの利点を有している。 以下、この発明の実施例を比較例と共に説明す
る。 実施例 第１表に示す化学成分の合計８種類の炭素鋼
（No.1、２、８）および合金鋼（No.3〜７）を溶
製したのち造塊し、次いで各鋼塊を熱間圧延して
板厚４mmの圧延材を得た。このとき、圧延終了温
度は表に示すように、800℃となるようにした。
次に、第１図ａに示す工程に従つて、前記圧延材
のうち一部は冷却した後再加熱して、また、他の
一部は熱間圧延後の温度を調整して、それぞれ連
続式加熱炉内で850℃で２〜３分保持した後、450
℃、550℃、650℃の温度に保持した連続式鉛浴炉
中に２分間通過させるパテンテイング処理を施し
た。 また、前記熱間圧延材の残りの一部は、第１図
ｂに示す工程に従つて、同表に示す720℃×2hrの
条件で焼鈍を施し、次いで同表に示す圧延率で冷
間圧延を行つた後、それぞれ連続式加熱炉内で
850℃で２〜３分間保持した後、450℃、550℃、
650℃の温度に保持した連続式鉛浴炉中に２分間
通過させるパテンテイング処理を施した。 続いて、パテンテイング後の鋼帯に対して、同
表に示すように、一部は720℃×2hrの条件で低温
焼鈍を施し、他部は720℃×10hrの条件で低温焼
鈍を施した。 そして、このようにして得られた各鋼材の炭化
物組織の粒度の平均値およびそのばらつきを調べ
たところ、同じく第１表に示す結果であつた。ま
た、各鋼材の組織を調べたところ、第３図および
第４図に例示する結果が得られた。 比較例 前記実施例で得た板厚４mmの熱間圧延材の残り
に対して、第２図に示す工程に従つて、第２表に
示す条件で球状化焼鈍を施した後、同じく第２表
に示す圧延率で冷間圧延を行つて板厚２mmの冷間
圧延材を得、続いて同じく第２表に示す条件で低
温焼鈍を施した。 そして、このようにして得られた各鋼材の炭化
物組織の粒度の平均値およびそのばらつきを調べ
たところ、同じく第２表に示す結果であつた。
する鋼材の製造方法に関する。 従来、この種の鋼材の製造方法としては、所定
成分の鋼を熱間圧延した後球状化焼鈍を施し、次
いで冷間圧延した後低温焼鈍を施す方法があつ
た。 しかしながら、このような従来の方法では、球
状化焼鈍として、例えば昇温８時間＋均熱４時間
＋徐冷10時間（770℃→650℃）の条件による長時
間の熱処理を施していたため、連続式の熱処理炉
を用いて球状化焼鈍を施すことが困難であり、必
然的にバツチ炉等の不連続炉を用いてコイル毎に
熱処理せざるを得ないという問題を有し、生産性
が劣ると同時に、コイルの内外部分で球状化処理
のばらつきが生じやすく、そのため製品の特性に
もばらつきをきたしやすいという欠点を有してい
た。 この発明は、上記した従来技術の欠点を解消す
るためになされたもので、成分や組織のばらつき
が小さく、きわめて微細でかつ均一な炭化物組織
を有する鋼帯、鋼線、棒鋼等の鋼材を高い生産性
をもつて得ることができる製造方法を提供するこ
とを目的としている。 この発明は、Ｃ含有量が0.4重量％以上の炭素
鋼もしくは合金鋼を熱間圧延した後、所定の板
厚・板幅あるいは線径でパテンテイングを施し、
次いで低温焼鈍を行うようにして、均一でかつ微
細な炭化物組織を有する鋼帯、棒鋼、鋼線等の鋼
材を得ることを特徴としている。そして、この発
明による鋼材の製造方法にあつては、Ｃ含有量が
0.4重量％以上の炭素鋼もしくは合金鋼を熱間圧
延した後、必要に応じて焼鈍および冷間圧延を行
い、さらに必要に応じてこの冷間圧延を低温焼鈍
とともに繰り返し、その後パテンテイングを施
し、次いで低温焼鈍を行い、必要に応じてその後
冷間圧延を行う工程をも含むものである。 この発明が適用される鋼は、Ｃ含有量が0.4重
量％以上の炭素鋼もしくは合金鋼であり、具体的
には、例えば、Ｃ：0.4〜1.3重量％、Si：1.0重量
％以下、Mn：1.5重量％以下の炭素鋼、もしくは
前記基本成分に、Cr：2.0重量％以下、Mo：1.0
重量％以下、Ｗ：1.0重量％以下、Ｖ：0.5重量％
以下、Ti：0.5重量％以下、その他Si、Mn、Ni、
Zr、Nb、Ta、Cu、Ｐ、Ｓ、Pb、Ca、REN等々
の１種または２種以上を適宜含有させた合金鋼
や、Ｏ、Ｓ、Ｐ等の上限を規制した鋼などに対し
て適用することができる。 この場合、鋼中のＣ含有量が0.4重量％よりも
少ないと、フエライト生成量が多くなるので好ま
しくなく、多すぎると網目状の炭化物が生ずるの
で、より好ましくは1.3重量％以下とする。 このような鋼の熱間圧延するに際しては、圧延
終止温度がオーステナイト変態点（Ar3変態点）
以上の温度であるようにすることがより望まし
い。この場合、圧延終止温度が高すぎるとフエラ
イトの生成量が多くなるので好ましくなく、反対
に圧延終止温度が低すぎるとベイナイトが多量に
析出するようになるので好ましくない。したがつ
て、熱間圧延の際の終止温度は、フエライトやベ
イナイトの生成を考慮して定めるのがよく、より
望ましくは750〜850℃とするのが良い。 この熱間圧延後には、第１図ａに示すように、
当該圧延材をいつたん冷却した後再加熱して、ま
たは上記熱間圧延に続いて、所定の板厚、板幅も
しくは線径でパテンテイングを施す。あるいは、
第１図ｂに示すように、上記熱間圧延後、焼鈍お
よび冷間圧延を行つたのち、所定の板厚、板幅も
しくは線径でパテンテイングを施す。あるいは、
第１図ｃに示すように、上記熱間圧延後、焼鈍・
冷間圧延・低温焼鈍・冷間圧延の工程を１回もし
くは２回以上くり返したのち、所定の板厚、板幅
もしくは線径でパテンテイングを施す。 なお、上記パテンテイング前工程における焼鈍
は、必ずしも球状化焼鈍でなくとも良く、焼鈍後
の冷間圧延が良好に行えさえすれば良いものであ
る。したがつて、冷間圧延を考慮した焼鈍・低温
焼鈍条件を選定すればよく、あえて厳密な条件は
要求されない。もちろん、球状化焼鈍をすればよ
り好ましいが、焼鈍能率やコスト等を考慮して次
の冷間圧延に支障のない条件を選定すれば十分で
ある。 このような工程の後におこなわれるパテンテイ
ングは、上記圧延材を恒温保持することによつ
て、一定した微細なラメラ−パーライトを得るた
めになされる。この場合の恒温保持に際しては、
鉛浴、塩浴などの従来既知の手段を用いることが
でき、場合によつてはエアパテンテイングなどに
よることもできる。 このパテンテイングの際の恒温保持温度は、そ
の上限はフエライトが析出する温度を考慮し、下
限はベイナイトが析出する温度を考慮して定める
のが良く、より望ましくは400〜650℃とするのが
良い。この恒温処理後に得られる組織の粒度は、
前記した処理温度を選定することによつて適宜調
整することができ、このようなパテンテイングを
施すことによつて所望の炭化物粒度を有する微細
な炭化物が得られると共に、この後に行われる低
温焼鈍での炭化物の球状化を容易なものとするこ
とができる。 上記パテンテイング後には、第１図に示すよう
に、炭化物を球状化するための低温焼鈍を施す
が、この場合、加熱オーステナイト変態点（Ac1
変態点）以下の温度で行うことがより望ましい。
この際、低温焼鈍温度および時間を調整すること
によつて組織の粒度を変えることができるので、
鋼帯、棒鋼あるいは鋼線等の鋼材の用途などに応
じて低温焼鈍条件を定めるのが良く、この低温焼
鈍を行うことによつて、長時間の徐冷が不要とな
る。 この低温焼鈍後には、軽微な冷間圧延すなわち
スキンパスに行うことも良い。このスキンパスを
行う場合には、５〜20％程度の圧延率とするのが
良い。その理由は、圧延率が小さすぎるとスキン
パスの効果が小さく、大きすぎると加工硬化して
次工程での加工性（打抜きや曲げ等）が悪くなる
ためである。 このような一連の処理後に得られた鋼材の炭化
物組織は微細でかつ均一はものとなつており、こ
の鋼材を用いた製品そのものの組織を改善するこ
とができると共に、この鋼材を剪断加工するのに
使用する工具の寿命を増大させることができ、か
つまた剪断面を良好なものとすることができると
いうすぐれた特長を有し、例えばぜんまいや刃物
等に加工する際の加工性が良好であると共に、焼
入れ硬さのばらつきを小さなものとすることがで
きるなどの利点を有している。 以下、この発明の実施例を比較例と共に説明す
る。 実施例 第１表に示す化学成分の合計８種類の炭素鋼
（No.1、２、８）および合金鋼（No.3〜７）を溶
製したのち造塊し、次いで各鋼塊を熱間圧延して
板厚４mmの圧延材を得た。このとき、圧延終了温
度は表に示すように、800℃となるようにした。
次に、第１図ａに示す工程に従つて、前記圧延材
のうち一部は冷却した後再加熱して、また、他の
一部は熱間圧延後の温度を調整して、それぞれ連
続式加熱炉内で850℃で２〜３分保持した後、450
℃、550℃、650℃の温度に保持した連続式鉛浴炉
中に２分間通過させるパテンテイング処理を施し
た。 また、前記熱間圧延材の残りの一部は、第１図
ｂに示す工程に従つて、同表に示す720℃×2hrの
条件で焼鈍を施し、次いで同表に示す圧延率で冷
間圧延を行つた後、それぞれ連続式加熱炉内で
850℃で２〜３分間保持した後、450℃、550℃、
650℃の温度に保持した連続式鉛浴炉中に２分間
通過させるパテンテイング処理を施した。 続いて、パテンテイング後の鋼帯に対して、同
表に示すように、一部は720℃×2hrの条件で低温
焼鈍を施し、他部は720℃×10hrの条件で低温焼
鈍を施した。 そして、このようにして得られた各鋼材の炭化
物組織の粒度の平均値およびそのばらつきを調べ
たところ、同じく第１表に示す結果であつた。ま
た、各鋼材の組織を調べたところ、第３図および
第４図に例示する結果が得られた。 比較例 前記実施例で得た板厚４mmの熱間圧延材の残り
に対して、第２図に示す工程に従つて、第２表に
示す条件で球状化焼鈍を施した後、同じく第２表
に示す圧延率で冷間圧延を行つて板厚２mmの冷間
圧延材を得、続いて同じく第２表に示す条件で低
温焼鈍を施した。 そして、このようにして得られた各鋼材の炭化
物組織の粒度の平均値およびそのばらつきを調べ
たところ、同じく第２表に示す結果であつた。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
第１表、第２表および第３図、第４図に示す結
果から明らかなように、この発明により得られた
鋼材の炭化物組織は、従来の球状化焼鈍したもの
に比べてかなり微細なものとなつており、しかも
粒度のばらつきが小さい均一なものであるという
ことが認められた。 なお、上記実施例および比較例においては鋼帯
を例にとつて説明したが、棒鋼や鋼線について行
つた場合においてもこの発明による鋼材の炭化物
組織は従来のものに比べてかなり微細でかつ均一
なものであることが認められた。 以上説明してきたように、この発明によれば、
成分や組織のばらつきが小さく、きわめて微細で
かつ均一な炭化物組織を有する鋼帯、棒鋼、鋼線
等の鋼材を得ることができ、連続設備による鋼材
の製造が容易に可能であるため生産性にもすぐ
れ、従来のように球状化焼鈍のためにコイル材と
した場合における鋼帯、棒鋼、鋼線等の曲がりも
なく、したがつて矯正を行う必要もなく、寸法等
によつては必ずしも冷間圧延を行う必要がなく、
品質のすぐれた鋼材を得ることができるという著
大なる効果をもたらしうる。
果から明らかなように、この発明により得られた
鋼材の炭化物組織は、従来の球状化焼鈍したもの
に比べてかなり微細なものとなつており、しかも
粒度のばらつきが小さい均一なものであるという
ことが認められた。 なお、上記実施例および比較例においては鋼帯
を例にとつて説明したが、棒鋼や鋼線について行
つた場合においてもこの発明による鋼材の炭化物
組織は従来のものに比べてかなり微細でかつ均一
なものであることが認められた。 以上説明してきたように、この発明によれば、
成分や組織のばらつきが小さく、きわめて微細で
かつ均一な炭化物組織を有する鋼帯、棒鋼、鋼線
等の鋼材を得ることができ、連続設備による鋼材
の製造が容易に可能であるため生産性にもすぐ
れ、従来のように球状化焼鈍のためにコイル材と
した場合における鋼帯、棒鋼、鋼線等の曲がりも
なく、したがつて矯正を行う必要もなく、寸法等
によつては必ずしも冷間圧延を行う必要がなく、
品質のすぐれた鋼材を得ることができるという著
大なる効果をもたらしうる。
第１図はこの発明の実施態様における鋼材の製
造工程を示す説明図、第２図は比較例における鋼
材の製造工程を示す説明図、第３図および第４図
はこの発明の実施例において製造した鋼材の顕微
鏡組織写真図（400倍）である。
造工程を示す説明図、第２図は比較例における鋼
材の製造工程を示す説明図、第３図および第４図
はこの発明の実施例において製造した鋼材の顕微
鏡組織写真図（400倍）である。
Claims (1)
- １ Ｃ含有量が0.4重量％以上の炭素鋼もしくは
合金鋼を熱間圧延した後、パテンテイングを施
し、次いで低温焼鈍を行うことを特徴とする炭化
物の微細均一組織を有する鋼材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3372583A JPS59159931A (ja) | 1983-03-03 | 1983-03-03 | 鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3372583A JPS59159931A (ja) | 1983-03-03 | 1983-03-03 | 鋼材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59159931A JPS59159931A (ja) | 1984-09-10 |
| JPS626727B2 true JPS626727B2 (ja) | 1987-02-13 |
Family
ID=12394369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3372583A Granted JPS59159931A (ja) | 1983-03-03 | 1983-03-03 | 鋼材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59159931A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2804278B2 (ja) * | 1989-01-13 | 1998-09-24 | 川崎製鉄株式会社 | 直接軟化線棒材の製造方法 |
| US20100322816A1 (en) * | 2008-02-28 | 2010-12-23 | Yuji Kobayashi | Raw material for shot-peening materials, finished wire, method of manufacturing shot-peening materials, and shot-peening materials |
-
1983
- 1983-03-03 JP JP3372583A patent/JPS59159931A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59159931A (ja) | 1984-09-10 |
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