JPS63307251A - メカニカル・デスケ−リング性良好な鋼線材 - Google Patents
メカニカル・デスケ−リング性良好な鋼線材Info
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- JPS63307251A JPS63307251A JP14292587A JP14292587A JPS63307251A JP S63307251 A JPS63307251 A JP S63307251A JP 14292587 A JP14292587 A JP 14292587A JP 14292587 A JP14292587 A JP 14292587A JP S63307251 A JPS63307251 A JP S63307251A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、メカニカル・デスケーリング性良好な鋼線材
に係り、特にｓｂを添加することによりスケールの剥離
性を著しく向上させたメカニカル・デスケーリング性良
好な鋼線材に関する。
に係り、特にｓｂを添加することによりスケールの剥離
性を著しく向上させたメカニカル・デスケーリング性良
好な鋼線材に関する。
一般に鋼線材は圧延のままでは表面に酸化スケールを有
しており、伸線などの２次加工に先立って酸洗によりデ
スケーリングした後使用される。
しており、伸線などの２次加工に先立って酸洗によりデ
スケーリングした後使用される。
従来の酸洗は脱スケールに有効な方法であるが、廃酸処
理や酸蒸気処理など公害の発生を防止するために種々の
補助設備を必要とし、これがコスト上昇を招く原因とな
っている。この観点から脱スケールをベンディングロー
ラを通過させる乙とにより機械的に脱スケールするいわ
ゆるメカニカルデスケーリング法が開発され、広く使用
されるに至っている。乙の方法は低コストで効率的に脱
スケール処理が可能であるが、未だ完全に脱スケールを
行うことが困難であり、微量ながらスケールが残存する
場合が多く、スケール除去の観点からは酸洗法に及ばな
い現状である。従って鋼線材の伸線加工後の表面性状が
厳格に要求される場合には適用が困難であり、酸洗法の
完全な代替技術には至っていない状況である。
理や酸蒸気処理など公害の発生を防止するために種々の
補助設備を必要とし、これがコスト上昇を招く原因とな
っている。この観点から脱スケールをベンディングロー
ラを通過させる乙とにより機械的に脱スケールするいわ
ゆるメカニカルデスケーリング法が開発され、広く使用
されるに至っている。乙の方法は低コストで効率的に脱
スケール処理が可能であるが、未だ完全に脱スケールを
行うことが困難であり、微量ながらスケールが残存する
場合が多く、スケール除去の観点からは酸洗法に及ばな
い現状である。従って鋼線材の伸線加工後の表面性状が
厳格に要求される場合には適用が困難であり、酸洗法の
完全な代替技術には至っていない状況である。
またメカニカル・デスケーリング法においては、残存ス
ケールが存在するために伸線加工に用いるダイスの寿命
を著しく短縮し、これがコスト上昇の原因となることも
あって、より完全なメカニカル・デスケーリング装置の
開発が望まれると同時に、圧延線材についてもスケール
の剥離性の良好な鋼線材の開発が切望されている。この
要望に対し、従来、線材圧延時の圧延温度や巻取り温度
を規制するとか、冷却工程での冷却速度や冷却開始高度
および冷却停止温度を規制する等製造工程を制御する方
法が試みられているが未だ完全な方法が確立されていな
い。
ケールが存在するために伸線加工に用いるダイスの寿命
を著しく短縮し、これがコスト上昇の原因となることも
あって、より完全なメカニカル・デスケーリング装置の
開発が望まれると同時に、圧延線材についてもスケール
の剥離性の良好な鋼線材の開発が切望されている。この
要望に対し、従来、線材圧延時の圧延温度や巻取り温度
を規制するとか、冷却工程での冷却速度や冷却開始高度
および冷却停止温度を規制する等製造工程を制御する方
法が試みられているが未だ完全な方法が確立されていな
い。
また鋼の組成を化学成分的に改善し、スケールの剥離性
を向上するとされているＳｉやＳの添加、もしくは特開
昭５２−３３８１８に開示されている如きＴｅを添加す
る方法などがあるが、これらの特殊元素の添加は用途的
に制約を受けるので完全な対策とはいい難い状況であっ
て、鋼組成上も未だ満足すべきスケールの剥離性を有す
る鋼線材が開発されていない状況である。
を向上するとされているＳｉやＳの添加、もしくは特開
昭５２−３３８１８に開示されている如きＴｅを添加す
る方法などがあるが、これらの特殊元素の添加は用途的
に制約を受けるので完全な対策とはいい難い状況であっ
て、鋼組成上も未だ満足すべきスケールの剥離性を有す
る鋼線材が開発されていない状況である。
本発明の目的は、鋼線材のメカニカル・デスケーリング
における上記従来技術の現状に鑑み、鋼組成を改善する
ことにより、スケールの剥離性が良好な鋼線材を提供し
ようとするものである。
における上記従来技術の現状に鑑み、鋼組成を改善する
ことにより、スケールの剥離性が良好な鋼線材を提供し
ようとするものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕上記本発明
の目的は下記要旨の２発明によって有効に達成される。
の目的は下記要旨の２発明によって有効に達成される。
第１発明の要旨とするところは次のとおりである。すな
わち、 重量比にて Ｃ： ０．００５〜０９５％＝３− ５ｉ： ０．０１〜１− 、０％ Ｍ口： ０ ０５〜１ ７ ％ Ｓｂ： ０．０００５〜００５％ を含有し、残部はＦｅのほか不可避的不純物から成るこ
とを特徴とするメカニカル・デスケーリング性良好な鋼
線材である。
わち、 重量比にて Ｃ： ０．００５〜０９５％＝３− ５ｉ： ０．０１〜１− 、０％ Ｍ口： ０ ０５〜１ ７ ％ Ｓｂ： ０．０００５〜００５％ を含有し、残部はＦｅのほか不可避的不純物から成るこ
とを特徴とするメカニカル・デスケーリング性良好な鋼
線材である。
第２発明の要旨とするところは、上記第１発明と同一成
分組成のほかに更に、 Ｃｒ： ０．０５〜１ 、’５％ Ｍｏ： ０．０５〜０．８０％ Ｎｉ：０．０５〜２０％ Ｖ： ０．００５〜０５％ Ｎｂ： ０．００５〜０５％ Ｔｉ： ０．００５〜０５％ のうちから選ばれた１種または２種以上を含み、残部は
Ｆｅのほか不可避的不純物から成ることを特徴とするメ
カニカル・デスケーリング性良好な鋼線材である。
分組成のほかに更に、 Ｃｒ： ０．０５〜１ 、’５％ Ｍｏ： ０．０５〜０．８０％ Ｎｉ：０．０５〜２０％ Ｖ： ０．００５〜０５％ Ｎｂ： ０．００５〜０５％ Ｔｉ： ０．００５〜０５％ のうちから選ばれた１種または２種以上を含み、残部は
Ｆｅのほか不可避的不純物から成ることを特徴とするメ
カニカル・デスケーリング性良好な鋼線材である。
上記本発明における鋼線材の成分組成の限定理由は次の
如くである。
如くである。
Ｃ：
Ｃ１，を鋼の強度を容易に上昇させるに有効な元素であ
って、本発明では用途により適宜添加される。
って、本発明では用途により適宜添加される。
しかし０００５％未満のＣは製鋼時の脱炭コストを上昇
させ実用的ではなく、また０、９５％を越すと延性が低
下し、メカニカル・デスケーリング時に線材が折損する
危険があるので、０００５〜０９５％の範囲に限定した
。
させ実用的ではなく、また０、９５％を越すと延性が低
下し、メカニカル・デスケーリング時に線材が折損する
危険があるので、０００５〜０９５％の範囲に限定した
。
Ｓ １ ：
Ｓｉ’は脱酸を促進し強度を上昇させるに有効な元素で
ある。しかし０．０１％未満のＳｉでは脱酸能力が不十
分となるので下限を００１％とした。しかし１０％を越
えると硬化が著しく、メカニカル・デスケーリング時に
折損の危険があるので１０％を上限とし、０．０１〜１
０％の範囲に限定した。
ある。しかし０．０１％未満のＳｉでは脱酸能力が不十
分となるので下限を００１％とした。しかし１０％を越
えると硬化が著しく、メカニカル・デスケーリング時に
折損の危険があるので１０％を上限とし、０．０１〜１
０％の範囲に限定した。
Ｍｎ ：
Ｍｎは焼入性を向上させ、強度を高めるに有効な元素で
あるが、０．０５％未満では固溶強化効果が認められな
くなり、また１ ７％を越す場合には硬化が適度に現わ
れるので、００５〜１７％の範囲に限定した。
あるが、０．０５％未満では固溶強化効果が認められな
くなり、また１ ７％を越す場合には硬化が適度に現わ
れるので、００５〜１７％の範囲に限定した。
Ｓｂ：
ｓｂは本発明において最も重要な元素であるので積極的
に添加する。本発明者らはスケールの剥離性について研
究の結果、ｓｂは鋼表面に偏析し易い元素であり、地鉄
とスケールの界面に存在し、スケールの密着性を低下さ
せる作用があることを見出した。
に添加する。本発明者らはスケールの剥離性について研
究の結果、ｓｂは鋼表面に偏析し易い元素であり、地鉄
とスケールの界面に存在し、スケールの密着性を低下さ
せる作用があることを見出した。
一般にメカニカル・デスケーリング性に及ぼすスケール
の形態として、スケール量が多いほど剥離し易く、スケ
ール組成としてはＦｅ、０４が多いと剥離性が低下し、
ＦｅＯが多いほど剥離性が向上する。しかしｓｂは上記
の如く、スケールの密着性を低下させる乙とにより、剥
離性を飛躍的に向上させるもので、この作用は上記の如
きスケールの組成や厚さに依存せず効果があることが判
明した。
の形態として、スケール量が多いほど剥離し易く、スケ
ール組成としてはＦｅ、０４が多いと剥離性が低下し、
ＦｅＯが多いほど剥離性が向上する。しかしｓｂは上記
の如く、スケールの密着性を低下させる乙とにより、剥
離性を飛躍的に向上させるもので、この作用は上記の如
きスケールの組成や厚さに依存せず効果があることが判
明した。
しかしｓｂ含有量が０．０００５％未満ではスケール剥
離効果が少く、ｓｂの添加量の増加と共に剥離性が向上
するが、００５％を越す添加では剥離作用が飽和し、逆
に熱間加工性や延性の低下が大きくなるので０．０００
５〜００５％の範囲に限定した。
離効果が少く、ｓｂの添加量の増加と共に剥離性が向上
するが、００５％を越す添加では剥離作用が飽和し、逆
に熱間加工性や延性の低下が大きくなるので０．０００
５〜００５％の範囲に限定した。
上記Ｃ，Ｓｉ、Ｍｎ、Ｓｂの限定成分をもって本発明の
鋼線材の基本組成とし、すぐれたメカニカル・デスケー
リング性を確保することができるが、更に必要に応じて
ＣｒＳＭｏ、 Ｎ ｉ、 Ｖ、 Ｎｂ、 Ｔ ｉのうち
から選ばれた１種または２種以上の限定量添加によって
も本発明の目的を達成することができる。これらの選択
添加元素の限定理由は次の如くである。
鋼線材の基本組成とし、すぐれたメカニカル・デスケー
リング性を確保することができるが、更に必要に応じて
ＣｒＳＭｏ、 Ｎ ｉ、 Ｖ、 Ｎｂ、 Ｔ ｉのうち
から選ばれた１種または２種以上の限定量添加によって
も本発明の目的を達成することができる。これらの選択
添加元素の限定理由は次の如くである。
Ｃｒ、Ｍｏ、ＮＩ：
Ｃｒ、 Ｍｏ、 Ｎｉはいずれも固溶強化元素であり、
かつ焼入性促進元素であるので、目的に応じて添加され
る。各元素とも下限を０．０５％としたのは００５％未
満では効果が十分発揮されないことによる。また上限を
それぞれ１５％、０８０％、２０％としたのは、これを
越す添加では焼入性および強度が過度に大となってコス
ト高を招来するからであり、従って Ｃｒ： ０．０５〜１．５％ Ｍｏ： ０．０５〜０．８０％ Ｎｉ： ０．０５〜２０％ に制限した。
かつ焼入性促進元素であるので、目的に応じて添加され
る。各元素とも下限を０．０５％としたのは００５％未
満では効果が十分発揮されないことによる。また上限を
それぞれ１５％、０８０％、２０％としたのは、これを
越す添加では焼入性および強度が過度に大となってコス
ト高を招来するからであり、従って Ｃｒ： ０．０５〜１．５％ Ｍｏ： ０．０５〜０．８０％ Ｎｉ： ０．０５〜２０％ に制限した。
■、 Ｎｂ、Ｔｉ：
Ｖ、、Ｎｂ、Ｔｉはいずれも析出強化元素であって、微
量添加によっても著しく強度の上昇に寄与する。
量添加によっても著しく強度の上昇に寄与する。
しかしいずれも０．００５％未満では効果が小さく、ま
た０ ５％を越すとその作用効果が緩慢となって採算性
が悪化する。従ってＶ、Ｎｂ、Ｔｉはいずれも０００５
〜０５％の範囲に限定した。
た０ ５％を越すとその作用効果が緩慢となって採算性
が悪化する。従ってＶ、Ｎｂ、Ｔｉはいずれも０００５
〜０５％の範囲に限定した。
第１表に示す如きＣ，Ｓｉ、Ｍｎ、 Ｃｒ、 Ｍｏ、Ｎ
ｉ。
ｉ。
Ｎｂ、Ｖ、Ｔ１の各成分含有量が本発明による限定量を
満足する鋼に種々の異なるｓｂを含む鋼を溶製し、１５
０・ｍｍ角のビレットとしたる後、常法にて５ 、５
ｍｍφの線材まで熱間圧延し、圧延後巻取り、ステルモ
アラインを通して衝風にて冷却した。
満足する鋼に種々の異なるｓｂを含む鋼を溶製し、１５
０・ｍｍ角のビレットとしたる後、常法にて５ 、５
ｍｍφの線材まで熱間圧延し、圧延後巻取り、ステルモ
アラインを通して衝風にて冷却した。
製造された線材コイルよりＪＩＳＱ号規格の引張試片を
採取し、引張試験に供した。またメカニカル・デスケー
リング性は線材を４個のベンディングローラを通過させ
、繰返し曲げ歪によるスケール剥離を行った後、残存ス
ケール量を測定した。
採取し、引張試験に供した。またメカニカル・デスケー
リング性は線材を４個のベンディングローラを通過させ
、繰返し曲げ歪によるスケール剥離を行った後、残存ス
ケール量を測定した。
これらの試験結果は第１表に示すとおりである。
第１表において、スケール量（％）および残存スケール
量Ｃ％）とはそれぞれ下記により算出されたものである
。
量Ｃ％）とはそれぞれ下記により算出されたものである
。
スケール量Ｃ％）＝
（脱落スケール重量＋残存スケール重量）／圧延のまま
の線材重量）Ｘ１００ 残存スケール量 （％）− （脱落スケール重量−残存スケール重量〕／圧延のまま
の線材重量）Ｘ１００ 第１表において、供試材Ｎｏ、 １．３．５．７．９は
いずれもＳｂ量が本発明の限定外であってアンダーライ
ンを付した。この供試材の残存スケール量はメカニカル
・デスケーラを通過させた場合の一般的なレベルである
。供試材Ｎｏ、 ２．４．６．８．１０ば上記供試材Ｎ
ｏ、１１３．５．７．９にそれぞれ本発明の限定内ｓｂ
を添加したものである。従ってＮｏ、 １とＮｏ、 ２
； Ｎｏ、 ３と Ｎｏ、 ４ ； Ｎｏ、 ５とＮ
ｏ、 ６ ； Ｎｏ、 ７とＮｏ、 ８ ； Ｎｏ、
９とＮｏ、 １０をそれぞれ比較すると明らかなとおり
、Ｓｂ以外の他の成分はほとんど同一てあるに拘らず、
本発明例は残存スケール量が１７２〜１／３の値に低減
しており、メカニカル・デスケーリング性に及ぼすｓｂ
の効果を如実に示している。
の線材重量）Ｘ１００ 残存スケール量 （％）− （脱落スケール重量−残存スケール重量〕／圧延のまま
の線材重量）Ｘ１００ 第１表において、供試材Ｎｏ、 １．３．５．７．９は
いずれもＳｂ量が本発明の限定外であってアンダーライ
ンを付した。この供試材の残存スケール量はメカニカル
・デスケーラを通過させた場合の一般的なレベルである
。供試材Ｎｏ、 ２．４．６．８．１０ば上記供試材Ｎ
ｏ、１１３．５．７．９にそれぞれ本発明の限定内ｓｂ
を添加したものである。従ってＮｏ、 １とＮｏ、 ２
； Ｎｏ、 ３と Ｎｏ、 ４ ； Ｎｏ、 ５とＮ
ｏ、 ６ ； Ｎｏ、 ７とＮｏ、 ８ ； Ｎｏ、
９とＮｏ、 １０をそれぞれ比較すると明らかなとおり
、Ｓｂ以外の他の成分はほとんど同一てあるに拘らず、
本発明例は残存スケール量が１７２〜１／３の値に低減
しており、メカニカル・デスケーリング性に及ぼすｓｂ
の効果を如実に示している。
また、供試材Ｎｏ、 ９．１０．１１．１２はｓｂの添
加量を順次増加した鋼であるが、ｓｂ量が本発明の限定
内のＮｏ、１０．１１については残存スケール量がＮｏ
、 ９に比して大幅に低減しているが、引張特性はほと
んど変化がなく、限定内のｓｂ添加によって機械的性質
に悪影響を及ぼさないことが明らかとなった。ところが
、供試材Ｎ０１２のｓｂ量は本発明の限定量を越えて過
多であるので、残存スケール量は低いものの、延性の劣
化が著しく実用に適さないことを示している。供試材Ｎ
ｏ、１３．１４．１５はいずれも本発明例であって、引
張強さと延性の双方とも高い水準の鋼線材を目標とした
ものであって、いずれも残存スケール量が極めて少ない
ことを示している。
加量を順次増加した鋼であるが、ｓｂ量が本発明の限定
内のＮｏ、１０．１１については残存スケール量がＮｏ
、 ９に比して大幅に低減しているが、引張特性はほと
んど変化がなく、限定内のｓｂ添加によって機械的性質
に悪影響を及ぼさないことが明らかとなった。ところが
、供試材Ｎ０１２のｓｂ量は本発明の限定量を越えて過
多であるので、残存スケール量は低いものの、延性の劣
化が著しく実用に適さないことを示している。供試材Ｎ
ｏ、１３．１４．１５はいずれも本発明例であって、引
張強さと延性の双方とも高い水準の鋼線材を目標とした
ものであって、いずれも残存スケール量が極めて少ない
ことを示している。
上記実施例から明らかなとおり、本発明による鋼線材は
限定量のＣ，Ｓｉ、Ｍｎを含むほか、特に限定範囲のｓ
ｂを添加することにより、メカニカル・デスケーリング
性を飛躍的に向上させることができたが、必要により限
定量のＣｒ、、Ｍｏ、 Ｎ ｉ、 Ｖ 。
限定量のＣ，Ｓｉ、Ｍｎを含むほか、特に限定範囲のｓ
ｂを添加することにより、メカニカル・デスケーリング
性を飛躍的に向上させることができたが、必要により限
定量のＣｒ、、Ｍｏ、 Ｎ ｉ、 Ｖ 。
Ｎｂ、、Ｔｉの１種もしくは２種以上を添加することに
より、メカニカル・デスケーリング性を損うことなく鋼
線材としての機械的性質を向上させることができること
が明らかになった。
より、メカニカル・デスケーリング性を損うことなく鋼
線材としての機械的性質を向上させることができること
が明らかになった。
本発明はＣ，Ｓｉ、Ｍｎの限定量のほかに、特にｓｂの
適正量を添加し、必要によって更にＣｒ、Ｍｏ。
適正量を添加し、必要によって更にＣｒ、Ｍｏ。
Ｎ１、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉの１種または２種以上を適正量添
加することにより、メカニカル・デスケーリング性にす
ぐれた鋼線材を製造することが可能となり、次の効果を
挙げる乙とができた。
加することにより、メカニカル・デスケーリング性にす
ぐれた鋼線材を製造することが可能となり、次の効果を
挙げる乙とができた。
（イ） メカニカル・デスケーリング法は従来の酸洗法
における公害問題を解決し、能率的にスケールの除去が
可能であるものの、残存スケール量が多くスケール除去
の観点からは酸洗法に及ばないという従来の通念を打破
し、本発明は酸洗法に遜色のない残存スケール量を確保
することができ、鋼線材の品質を確保した上で生産性の
著しい向上が可能となった。
における公害問題を解決し、能率的にスケールの除去が
可能であるものの、残存スケール量が多くスケール除去
の観点からは酸洗法に及ばないという従来の通念を打破
し、本発明は酸洗法に遜色のない残存スケール量を確保
することができ、鋼線材の品質を確保した上で生産性の
著しい向上が可能となった。
（ロ）本発明により伸線加工時のダイスなどの冷間加工
工具の寿命を大幅に延長することができた。
工具の寿命を大幅に延長することができた。
（ハ）Ｎ１シい表面性状が要求される鋼線材の製造にも
、従来の酸洗法を廃し、メカニカル・デスケーリング法
による脱スケールが可能となった。
、従来の酸洗法を廃し、メカニカル・デスケーリング法
による脱スケールが可能となった。
Claims (2)
- （１）重量比にてＣ：０．００５〜０．９５％Ｓｉ：０
．０１〜１．０％ Ｍｎ：０．０５〜１７％ Ｓｂ：０．０００５〜０．０５％ を含有し、残部はＦｅのほか不可避的不純物から成るこ
とを特徴とするメカニカル・デスケーリング性良好な鋼
線材。 - （２）重量比にてＣ：０．００５〜０．９５％Ｓｉ：０
．０１〜１．０％ Ｍｎ：０．０５〜１．７％ Ｓｂ：０．０００５〜０．０５％ を含有し、更にＣｒ：０．０５〜１．５％ Ｍｏ：０．０５〜０．８０％ Ｎｉ：０．０５〜２．０％ Ｖ：０．００５〜０．５％ Ｎｂ：０．００５〜０．５％ Ｔｉ：０．００５〜０．５％ のうちから選ばれた１種または２種以上を含み、残部は
Ｆｅのほか不可避的不純物から成ることを特徴とするメ
カニカル・デスケーリング性良好な鋼線材。
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1987
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