JPS6286148A

JPS6286148A - 高張力鋼線

Info

Publication number: JPS6286148A
Application number: JP22648485A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Miki; 武司三木; Yukio Ochiai; 落合　征雄
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-10-11
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1987-04-20
Also published as: JPH0364593B2

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）本発明は高張力ｗ４＃１に係り、特に各種スチールコー
ド等に用いられる尚張力ｗ４線に関するものである。

（従来の技術）近年、吊橋のケーブルやワイヤーロープ、あるいは自動
車タイヤなどの強度を高めるスチールコード等に商張力
ｌＩｉ線が多く用いられている。このような高張力＠線
の代表例として古くから知られているものにピアノ線が
ある。これは、例えば鉄鋼材料便覧（昭和４２年６月３
０日丸善株式会社発行）の第３６２頁に見られるように
、Ｃ０１８％程度を含む共折鋼の線材を、パテンティン
グ処理し−（伸線による加工硬化で強度を付与するもの
である。

ところが、このピア／線においても伸線時の断線や伸線
後の特性不良のため、例えば直径２ｍｍの鋼線では強度
が２３０　ｋｇ／　ｌ”、直径０．３＋ｍの鋼線では３
２０　ｋｇ／　Ｉ”以上の製品を作ることができないと
されている。一方で、構造設計の立場からは軽量化の要
求が強く、より高い強度の線材開発が必要となっている
。

（発明が解決しようとする問題点）前述の状況に鑑み、本発明は伸線によって加工硬化させ
ても材質の劣化が起こらず、従来到達し得なかった特性
、ことに強度、延性を付与し得る圧ｉ線材の提供全目的
とする。

（問題点を解決するための手段）即ち、本発明は、コア部とそれを囲む外層部とからなり
、横断面内コア部の全断面に対する面積比が０．０１〜
０．８０の範囲にあり、該コア部は重量％でＣ０．０１
−０，６０％、Ｍｎ０．３〜１．５％、Ａ　Ｉ　０．０
０５−０．１０％を含有し、Ｓ　ｉｏ、５％以下、Ｓ　
０．０３％以下に制限し、その他Ｆｅ及び不可避的不純
物を含む鋼からなり、外層部は重量％でＣ００７〜１．
０％、Ｓｉ０、１−２．０％、Ｍ　ｎ０．３〜１，５％
、Ａ　Ｉ　０．００５−０．１０％を含有し、その他Ｆ
ｅ及び不可避的不純物を含む鋼からなることを特徴とす
る高張力鋼線、及び、コア部とそれを囲む外層部とから
なり、横断面内７７部の全断面に対する面積比が０．０
１〜０．８０の範囲にあり、該コア部は重量％でＣ０，
０１〜０．６０％、Ｍｎ０．３〜１．５％、Ａ　Ｉ　０
．００５−０．１０％を含有し、Ｓ　ｉｏ、５％以下、
Ｓ　０９０３％以下に制限し、その他Ｆｅ及１不可避的
不純物を含む鋼からなり、外層部は重量％でＣ０．７−
１，０％、Ｓ　ｉｏ、１−２．０％、Ｍｎ０．３〜１．
５％、Ａ　Ｉ　０．００５−０．１０％、Ｃｒ０．２−
２，０％を含有し、さらにＴｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｚｒの１種
ないし２種以上な合計０．００５〜０．３％含み、その
他Ｆｅ及び不可避的不純物を含む鋼からなることを特徴
とする高張力鋼線である。

以ドに本発明の詳細な説明する。

（作用）第１図は本発明に係る鋼線の断面の一態様を示すもので
ある６同図のコアｇ１は炭ｉｎが少なく、！！１ｆｆＩ
鋼並の成分組成を有する領域であり、また外層部２は炭
素量が高く、いわゆるピアノ線に用いられる成分系を基
本成分とするものである。

本発明のワイヤをｐｔＳＩＩＡの如きコア部とそれを囲
む外層部とからなる構成とするのは、次の如き理由によ
るものである。即ち、従来の鋼線は引抜を繰返して行く
と中心軸付近から小さな亀裂を生じ、それが次第にふえ
て、ついには大評な亀裂とな９破断に至る。この時点で
そのａｍはそれ以上強度を高めることが不可能となる。

しかしながら、第１Ｕ！Ｊの如きコア部とそれを囲む外
層部とからなる構成とすれば、鋼線コア部付近の延性が
高いので小さな亀裂を生じにくく、なおかっ、たとえ小
さな亀裂を生じてもそれらが大きな亀裂に発展しにくい
作用を有しているため、従来の鋼線に比してはるかに高
い加工性を有することになる。しかも、加工後において
も欠陥を含む頻度がはるかに低く、引張や捩りの延性に
富むのである。

コアｆ１１ｓ１の全断面に対する面積比を０．０１〜０
．８０とするのは、０．０１未満では占有面積が小さ過
ぎて加工性が上がり（）ないし、０．８０を超すと全体
としての強度が不足するからである。

次に、コア部の成分範囲の限定理由について述べる。

Ｃを０．０１％未満とするのは既存の工業水準からして
実用的でな（、一方０．８％を超えると延性が低ドして
特性を損なうため、０．０１〜０．６％とした。

次に、Ｍｎ量は０．３％未満となれば脱酸不足となり、
１．５％を超すと加工性が低下する。

また、Ａ１は０．００５％を切ると結晶性の粗大化を招
外、０．１０％を超すと介在物がふえて加工性が劣化す
る。

一方、Ｓｉは伸線による材質劣化で初期に断線したり、
機械的性質が低下したりするのを防ぐため０．５％以下
に制限する。

また、ｓ５１は０．０３％を超すとことに捻回値の低下
が問題となってくるので、０．０３％以下に制限する。

一方、外層部の成分限定理由は次の通りである。

まず、Ｃは鋼線の強度を確保する上で欠くことのできな
い成分であるため０．７％以上とする。しかし、１．０
％を超えると網目状のセメンタイトが発生し、伸線加工
性が着しく低下するため、上限を１．０％とした。

次に、Ｓｌは鋼の脱酸ならびに強化元素として添加する
が、０．１％未満では脱酸不足となるため０．１％を下
限とする。一方、Ｓｉが２％を遁えると鋼が脆化するた
め、２％を上限とする。

また、ＭｎもＳｉ　と同様脱酸上必須の元素であり、０
．３％以上添加する。また、Ｍｎはパーライト変態を遅
延させる効果を有するため、外周部全体を均質なパーラ
イト組繊とするためにはＭｎ１ｌは多い方が望ましいが
、１．５％を超えるとその効果が飽和するため１．５％
を上限とする。

さらに、Ａ１は０．００５％を切ると結晶粒の粗大化を
招き、ｏ、ｉｏ％を題すと介在物がふえて加工性が劣化
する。

以上が外Ｍ部の基本成分系であるが、これらの組成に加
えて、さらにＣｒ及び、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｚ「の１種又
は２種以上を添加すると外周部はより一層高強度化され
る。

まず、Ｃｒはパーライトのフメラ間隔の微細化を通じて
鋼の強度を上昇せしめるが、０．２％未満ではその効果
が不足する一方、２％超ではパーフィトの延性が低下し
、伸線加工性が劣化するため２％を上限とする。

また、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ％Ｚ「はいずれも微細な炭窒化物
として析出することによりオーステナイト粒を微細化し
、かつ鋼を強化する。これらの元素１種以上の合計が０
．００５％末ｉ−ではその効果が不十分であり、−力０
．３％超ではその効果が飽和するため、０．００５〜０
．３％とした。

このようなｇＡｌＩＩＡの＊ｙｉＬ手段としては、例え
ば鋳造時に異種溶鋼の複合鈎込を行なうとか、あるいは
鋼管に丸鋼を挿入して溶接、焼ばめ、冷やしぼめ、圧入
その他の手段で一体化したのち圧延するなどの手段が考
えられる。そのようにして得た鋼線に所定の強度を付与
するには、パテンティングした後伸線を施す従来の高張
力線製造工程を通せば良い、また、最近開発された熱間
圧延直後に塩沿を通してパテンティングを省略する手段
を用いることも可能である。

以下に本発明の効果を実施例によりさらに具体的に示す
。

（実施例）コア部、外層部の含有成分を第１表に示す、同表におい
てＡ、ＢＳＤ％Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ，Ｌは本発明例、Ｃ，Ｉ
、Ｊ、には比較例である。これらの鋼線は外径１００場
儀、内径３１．６ｓ−〜９１．３ｍ−の各種鋼管を帛備
し、その内径より僅かに小さい外径を持つ丸鋼を酸洗し
た後、前者に後者を挿入して真空中で端部を電子ビー１
２溶接した素材を用い、熱間圧延にて直径ｌｌｍ−にし
たものである。ただし、Ｋで示した！ｌ＃！は複合構造
ではなく、単一の鋼線で、従来のピアノ線そのものであ
る。

これらの鋼線を５６０℃にてパテンティングして伸縮し
た。−例として第２図に本発明例Ａと従来鋼＃ｉＫとの
断面減少率と＠線の機械的性質の関係を示す。また、各
鋼線を１α径５ＩＩＩｍに伸線したときの強度、絞り、
捻回値をｆｐＪ２表に示す。また、同表にはさらに伸線
を繰返して断線した際の素材からの断面減少率を示す。

第２図によれば、本発明例＠＃ｉＡを用いたときの伸線
後の強度は、従来例ｗ４線Ｋに比較して大差ないが、絞
り、捻回値が大きく向上し、これに関係して伸線限界に
おける断面減少率が高くなっている。これによる強度の
改善分はおよそ３０ｋｇ／ｎｗ’になり、本発明がより
尚強度の線材を供給できることが明らかである。

さらに、第２表から明らかなように、他の本発明例Ｂ％
Ｄ、Ｅ、Ｆ％Ｇ％Ｈ，Ｌも全てＫに対しほぼ同程度の強
度で、他の性質が優れている。しかし、比較例であるＣ
は強度が不足、虫たＩ、　Ｊは加工性、延性が全く改善
されていないことがわかる。

ｔＩＳ２表（発明の効果）以上の実施例からも明らかなごとく、本発明によれば、
従来得られなかった高強度のｇｌｉ線の搗供が可能とな
るほか、従来並の強度の鋼線に引抜く場合でも、破断に
よって材料歩留り、生産性の低ドをきｐ、１ことが従来
に比べてはるかに少なくなるという効果が得られ、産業
の発展に貢献する所極めて大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ａｍの構成を示ｒ断面図、ｆｊＳｚ図は
断面減少率に対する機械的性質の変化を示す図である。１・・・コア部、　　２・・・外／１部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コア部とそれを囲む外層部とからなり、横断面内
コア部の全断面に対する面積比が０．０１〜０．８０の
範囲にあり、該コア部は重量％でＣ０．０１〜０．６０％、Ｍｎ０．３〜１．５％、Ａｌ０．００５〜０．１０％を含有し、Ｓｉ０．５％以下、Ｓ０．０３％以下に制限し、その他Ｆｅ及び不可避的不純物を含む鋼から
なり、外層部は重量％でＣ０．７〜１．０％、Ｓｉ０．１〜２．０％、Ｍｎ０．３〜１．５％、Ａｌ０．００５〜０．１０％を含有し、その他Ｆｅ及び不可避的不純物を含む鋼から
なることを特徴とする高張力鋼線。
（２）コア部とそれを囲む外層部とからなり、横断面内
コア部の全断面に対する面積比が０．０１〜０．８０の
範囲にあり、該コア部は重量％でＣ０．０１〜０．６０％、Ｍｎ０．３〜１．５％、Ａｌ０．００５〜０．１０％を含有し、Ｓｉ０．５％以下、Ｓ０．０３％以下に制限し、その他Ｆｅ及び不可避的不純物を含む鋼から
なり、外層部は重量％でＣ０．７〜１．０％、Ｓｉ０．１〜２．０％、Ｍｎ０．３〜１．５％、Ａｌ０．００５〜０．１０％、Ｃｒ０．２〜２．０％を含有し、さらにＴｉ、Ｎｈ、Ｖ、Ｚｒの１種ないし２
種以上を合計０．００５〜０．３％含み、その他Ｆｅ及
び不可避的不純物を含む鋼からなることを特徴とする高
張力鋼線。