KR100432481B1 - 트위스팅 특성이 우수한 신선가공용 선재 및 그 제조방법 - Google Patents

트위스팅 특성이 우수한 신선가공용 선재 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

신선성(伸線性)은 물론, 트위스팅특성(twisting, 捻回性)도 우수한 신선가공용 선재(伸線加工用線材) 및 이 선재를 제조하기 위한 유용한 방법을 제공한다.
본 발명의 선재는 Si : 0.1∼2%, Mn : 0.2∼2% 을 각각 함유하는 공석강(共析鋼) 또는 과공석강(過共析鋼)으로 이루어짐과 동시에, 펄라이트(pearlite)조직이 80% 이상의 마이크로(mikro)조직을 가지고, 또한, 제 2 상을 형성하는 페라이트 (ferrite)의 최대길이가 10㎛ 이하이며, 이러한 신선가공용 선재는 선재를 진 스트레인(眞 strain) 1.5 이상의 신선을 행하고, 소정의 관계식으로 규정된 온도 T(℃)로 가열하여 파텐팅(patenting)처리를 행하므로써 얻을 수 있다.

Description

트위스팅특성이 우수한 신선가공용 선재 및 그 제조방법{Wire rod for drawing superior in twisting characteristics and method for production thereof}
본 발명은 스틸코드(steel cord)나 와이어 소(wire saw), 피씨 와이어 로프 (PC wire rope) 강선 등의 소재로서 유용하고, 양호한 트위스팅특성을 발휘하는 신선가공용 선재 및 이와 같은 선재를 제조하기 위한 유용한 방법에 관한 것이다.
스틸코드(steel cord)나 각종 강제(鋼製) 로프등에 사용되는 경(硬)강선을 제조함에 있어, 신선가공용 선재에 파텐팅(patenting)처리를 행한 후에 냉간신선가 공되는 것이 일반적이다. 이 신선가공에 있어 강선은 고강도를 꾀하고 있지만, 신선가공시에 강도가 너무 높아지면 종방향 크랙(縱割)이 발생할 수가 있다. 이러한 점에서 상기와 같은 신선가공용 선재에는 기본적인 특성으로서 신선성이 양호할 것이 요구된다.
또한, 상기와 같은 경강선은 그 재질판정을 위해 JIS 에「비틀기 시험」이 규정되어 있고, 그「비틀기 횟수」, 파단(破斷)상황, 비틀기의 균일성 등이 조사되지만, 이러한 시험에 있어서의 특성(이하,「트위스팅특성」이라 함)이 우수할 필요가 있다. 특히, 그 파단상황에 있어 디라미네이션이라 불리우는 종방향 크랙이 발생하지 않는 것이 중요한 특성이라 일컬어진다.
한편, 상기와 같은 강선을 제조함에 있어서는 펄라이트 변태(變態)를 이용한 제조방법이 널리 행해지고 있다. 이러한 방법에서는 선재를 A3변태점 이상의 온도역(예를 들면 900∼1100℃ 정도)으로 가열하여 오스테나이트화(화)처리한 후, 급냉하여 550∼600℃ 정도의 온도영역에서 항온변태처리(파텐팅처리)를 하여 펄라이트 조직을 얻고, 계속하여 이 선재를 냉간신선가공하여 와이어로 하는 것이다.
상기와 같이 강선을 제조할 때에 사용하는 신선가공용 선재에는 특성을 향상시키는 관점에서, 지금까지도 여러 기술이 제안되어지는 양호한 신선가공성과 함께 우수한 트위스팅특성을 아울러 갖출 것이 요구된다.
특개평 5-302120 호에는 신선성에 영향을 주는 조직은 네트워크상이나 두께가 있는 세멘타이트(cementite)이라는 착상하에, 이러한 형태의 세멘타이트조직을 가능한 한 적게 함유하는 방법에 대하여 개시되어 있다. 이를 위한 구체적인 수단으로 강선을 오스테나이트화한 후, A1변태점 이하의 온도에서 변태개시 전 또는 변태중의 강선에 가공을 가하면서 파텐팅(patenting)처리하는 것이 개시되어 있다.
이 기술에서는 비틀기 시험(트위스팅시험)에 의해 디라미네이션을 발생하지 않는 와이어가 얻어진다는 점도 시사되고 있지만, 기본적으로는 신선성을 향상시키는 것을 상정하여 이루어진 것이고, 트위스팅특성(捻回特性)에 관하여서는 희망하는 정도의 효과가 얻어지고 있지 않다는 것이 실상이다.
또한, 특개평 11-199978 호에는 트위스팅특성을 양호하게 한다는 관점에서 공석강 또는 과공석강에 페라이트의 평균입경을 4.0㎛ 로 한 신선가공용 선재에 대한 내용이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 기술에서도 최근의 요구에 응할 수 있는 정도의 신선성 및 트위스팅성을 발휘할 수 있는 것은 아니었다.
본 발명은 이러한 상황하에 이루어진 것으로, 그 목적은 신선성은 물론 트위스팅성도 우수한 신선가공용 선재 및 이 선재를 제조하기 위한 유용한 방법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하여 얻은 본 발명의 신선가공용 선재는 질량% 로 Si : 0.1∼2.0%, Mn : 0.2∼2.0% 을 각각 함유하는 공석강(共析鋼) 또는 과공석강(過共析鋼)으로 이루어짐과 동시에, 펄라이트(pearlite)조직이 80% 이상의 마이크로( mikro)조직을 가지고, 또한, 제 2 상을 형성하는 페라이트(ferrite)의 최대길이가 10㎛ 이하인 점에 요지가 있다. 본 발명의 선재에 있어서, 펄라이트의 노듈사이즈 (nodule size)가 20㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 선재는 소정량의 Si 및 Mn 을 함유하는 공석강 또는 과공석강(C 함유량이 0.65∼1.2% 정도)으로 되는 것이지만, 필요에 따라 (a)Cu : 0.05 이상 0.1% 미만(0% 를 포함하지 않음), (b)Cr : 0.05 ~ 0.8% (0% 를 포함하지 않음), (c)Ni : 1% 이하(0% 를 포함하지 않음), (d)B : 0.0003∼0.005% (단, 고용(固溶) B 가 0.003% 이상), (e)V :0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음), Ti : 0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음), Nb : 0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음) 및 Mo : 0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상 등을 함유시키는 것도 유효하고, 함유되는 원소의 종류에 따라 특성을 개선할 수 있다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 신선가공용 선재를 제조함에 있어, 선재에 대하여 진 스트레인(眞strain) 1.5 이상의 신선가공을 행하고, 하기 (1)식에 규정된 온도 T(℃)로 가열하여 파텐팅(patenting)처리를 행하도록 하면 좋다.
354[C]+5.15[Cr]+1000[B]+600T354[C]+5.15[Cr]+1000[B]+620 …(1)
단, [C],[Cr] 및 [B]는 각각 C, Cr 및 B 의 함유량(질량%)을 나타낸다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성할 수 있는 신선가공용 선재의 실현을 위하여 여러 각도에서 검토하였다. 그 결과, Si 나 Mn 을 소정량 함유시킨 공석강 또는 과공석강에 펄라이트조직의 비율을 80% 이상으로 함과 동시에, 제 2 상을 이루는 페라이트의 최대길이를 10㎛ 이하가 되도록 하면 상기 목적이 완전히 달성되는 것을 밝혀내고 본 발명을 완성했다.
특히, 본 발명에 있어서는 트위스팅특성에 영향을 미치는 것은 제 2 상을 이루는 페라이트의 최대길이라는 착상하에 다시 예의연구를 거듭한 결과, 페라이트의 최대길이를 제어하는 요인은 구 오스테나이트입경과 파텐팅처리에서의 가열부족에 의해 생기는 미용해 탄화물(未溶解炭化物)임을 확인하였다. 그리고 이 미용해 탄화물은 페라이트의 핵 생성사이트가 되는 한편, 오스테나이트결정립의 입성장을 억제하는 작용을 발휘한다.
페라이트 생성핵을 없애는 관점에서 보자면, 미용해 탄화물을 거의 없애도록 하는 것이 바람직하지만, 오스테나이트입경을 제어하기 위해서는 소량의 미용해 탄화물이 필요하다. 본 발명에서는 소정의 파텐팅처리조건을 설정하므로써 오스테나이트입경과 미용해 탄화물량을 제어하여 페라이트의 최대길이를 규정할 수 있게 되고, 트위스팅특성이 우수한 신선가공용 선재를 실현하게 된 것이다.
또한, 상기 특개평 11-199978 호의 기술에서도 종방향 크랙이라고 하는 파괴현상을 억제하기 위해서는 페라이트의 최대입경(장축길이)을 12㎛ 이하로 하는 것이 바람직함이 시사되어 있지만, 구체적인 수단에 대해서는 개시되어 있지 않고, 또한 그 제어나 검지가 곤란한데서 페라이트의 평균입경에 대해 규정하여 트위스팅특성을 향상한 것이다. 이것에 대하여 본 발명에서는 성분설계 및 열처리조건을 규정하므로써 페라이트의 최대길이를 10㎛ 이하로 제어할 수 있게 된 것이다.
제 2 상을 이루는 페라이트의 최대길이는 펄라이트조직이 아닌 페라이트결정립의 장경(長徑)길이를 의미한다. 상술한 바와 같이 이 페라이트의 최대길이를 10㎛ 이하로 하므로써 우수한 트위스팅특성을 나타내기는 하지만, 이 길이가 10㎛ 를 넘으면 트위스팅량이 부족하거나, 디라미네이션으로 불리는 종방향 크랙이 발생하게 된다.
본 발명의 선재는 파텐팅처리에 의해 생성되는 펄라이트조직을 주상(主相)으로 하는 것이지만, 이 조직비율이 80% 미만에서는 베이나이트조직이 증가하고, 신선가공성을 나쁘게 한다. 또한, 상기 취지에서 밝혀진 바와 같이 본 발명의 선재에는 페라이트가 없는 것이 바람직하지만, 본 발명의 규정내로 제한하는 것으로 그 영향을 최소한으로 할 수가 있다.
제 2 상을 이루는 페라이트 최대길이를 제어하는 것은 상술한 바와 같이 오스테나이트입경도 중요한 요건이지만, 파텐팅처리 선재에서는 오스테나이트입계는 소실하여 버려 입경의 측정이 사실상 불가능하게 된다. 이점에 관하여서는 노듈사이즈(별명:「블럭사이즈」)에서는 구 오스테나이트입경과 좋은 상관관계를 가지고 있고, 노듈사이즈를 30㎛ 이하가 되도록 하면 구 오스테나이트입경을 규정하는 효과를 발휘할 수 있다. 즉, 노듈사이즈를 30㎛ 이하로 제어하므로써 제 2 상 페라이트의 최대길이를 10㎛ 이하로 할 수 있다.
본 발명의 신선가공용 선재는 C 를 0.65∼1.2% 정도 포함하는 공석강 또는 과공석강으로 이루어지는 것으로, 또한 Si 과 Mn 등의 성분도 적절히 조정할 필요가 있는데, 이들 성분의 범위한정이유는 하기와 같다.
C : 0.65∼1.2%
C 는 강도상승에 유효하고 또한 경제적인 원소로, C 의 증가에 따라 신선시의 가공경화량(加工硬化量), 신선후의 강도가 증대한다. 또한, C 의 양이 적으면 페라이트량을 저감시키는 일이 곤란하게 된다. 따라서 본 발명의 신선가공용 선재에서는 C 를 0.65% 이상함유하는 공석강 또는 과공석강으로 할 필요가 있다. 단, C 함유량이 많아지게 되면 오스테나이트입계에 그물상의 초석세멘타이트(初析 cementite)가 생성하여 신선가공시에 단선(斷線)이 발생되기 쉽게 될뿐 만 아니라 최종신선후 극세(極細)신선시 인성·연성을 눈에 띄게 열화시키므로 1.2% 이하로 하는 것이 좋다. 그리고 C 함유량의 바람직한 하한은 0.7%, 보다 바람직하게는 0.8% 이며, 바람직한 상한은 1.1% 이다.
Si : 0.1∼2.0%
Si 는 탈산제로서 필요한 원소로, 특히 본 발명의 경우 컷피단선의 기점이 되는 알루미나(Al2O3)계 개재물의 원인이 되는 Al 을 기본적으로 함유하지 않는 강선재를 대상으로 하므로 그 역할은 중요하다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는 Si 는 0.1% 이상 함유시킬 필요가 있다. 한편, Si 함유량이 많아지게 되면 메카니컬 데스케일(이하 MD 로 생략기재한다)에 의한 신선공정이 곤란하게 되므로, 그 상한은 2.0% 로 할 필요가 있고, 바람직하게는 1%, 보다 바람직하게는 0.5% 정도로 하는 것이 좋다.
Mn : 0.2∼2%
Mn 은 Si 와 마찬가지로 탈산제로서 유효한 원소로, 본 발명과 같이 Al 을 적극적으로 함유하지 않는 강선재의 경우에는 Si 뿐만 아니라 Mn 도 첨가하여, 상기 탈산작용을 유효히 발휘시키는 것이 필요하다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는 Mn 은 적어도 0.2% 이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나 Mn 은 편석(偏析)하기 쉬운 원소이므로, 많이 함유시키면 Mn 의 편석부에 마르텐사이트, 베이나이트등의 과냉조직이 생성하여 신선성을 열화시킬 우려가 있으므로 2.0% 이하로 해야한다. 또한, Mn 함유량의 보다 바람직한 하한은 0.3% 이고, 보다 바람직한 상한은 1% 이다.
본 발명의 신선가공용 선재의 기본적인 화학성분조성은 상기와 같고, 잔부는 실질적으로 Fe 로 된 것이지만, 본 발명의 신선가공용 선재에는 필요에 따라 (a)Cu : 0.05％ 이상 0.1% 미만(0% 를 포함하지 않음), (b)Cr : 0.05％ 이상 0.8% 이하(0% 를 포함하지 않음), (c)Ni : 1% 이하(0% 를 포함하지 않음), (d)B : 0.0003∼0.005% (단, 고용 B 가 0.003% 이상), (e)V :0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음), Ti : 0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음), Nb : 0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음) 및 Mo : 0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 성분을 함유시키는 것도 유효하고, 함유되는 원소의 종류에 따라 특성을 개선할 수 있다.
이들 성분을 함유시킬 때의 범위한정이유는 하기와 같다. 또한 상기의 각종 성분이외에도 신선가공용 선재의 특성을 저해하지 않을 정도의 미량성분을 함유할 수 있는 것으로, 이러한 강선재도 본 발명의 범위에 포함되는 것이다. 상기 미량성분으로서는 불순물 특히 P, S, As, Sb, Sn 등의 불가피 불순물을 들 수 있다.
Cu : 0.05％ 이상 0.1% 미만 (0% 를 포함하지 않음)
Cu 는 강선의 내식성을 높임과 동시에 MD 시의 스케일 박리성을 향상시키고, 다이스의 눌어 붙음등의 문제를 방지하기에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는 적어도 0.05% 이상 함유시키는 것이 바람직하지만, 지나치게 많이 함유시키면 열간압연후의 선재재치온도를 900℃ 정도의 고온으로 하더라도 선재표면에 블리스타가 생성되고, 이 블리스타를 가진 강모재에 마그네타이트가 형성되기 때문에 MD성이 열화한다. 더우기 Cu 는 S 와 반응하여 입계중에 CuS 를 편석케 하므로 선재제조과정에 강괴(鋼塊)나 선재등에 흠을 발생시킨다. 이와 같은 악영향을 방지하기 위하여 Cu 함유량은 0.1% 미만으로 한다.
Cr : 0.05％ 이상 0.8% 이하(0% 를 포함하지 않음)
Cr 은 펄라이트의 층상(lamella) 간격을 미세화시키고, 선재의 강도나 신선가공성등을 향상시키는데 유효하다. 이와 같은 작용을 효과적으로 발휘시키기 위해서는 Cr 함유량은 0.05% 이상으로 하는 것이 좋다. 그러나 Cr 함유량이 많아지게 되면 미용해 세멘타이트가 생성되기 쉽게 되기도 하고 변태종료시간이 길게되어, 열간압연 선재중에 마르텐사이트나 베이나이트등의 과냉조직이 생길 우려가 생기는 외에, MD성도 나쁘게 되므로 그 상한은 0.8% 이하로 한다.
Ni : 1% 이하(0% 를 포함하지 않음)
Ni 는 세멘타이트의 연성을 향상시키므로 신선성등의 연성향상효과가 있다. 또한, Cu 첨가에 의한 열간크랙등의 대책으로서, Cu 와 같게 또는 조금 적게 첨가하는 것은 제조상 유효하다. 한편, Ni 는 고가로, 고강도화에는 그만큼 유효하지 않으므로 상한을 1% 이하로 한다.
B : 0.0003∼0.005%(단, 고용 B 가 0.003% 이상)
B 는 페라이트의 생성을 억제하는 효과가 있다. 일반적으로 B 는 아공석강(亞共析鋼)에 구 오스테나이트입계에 편석하여 입계 에네르기를 저하시키고, 페라이트 생성속도를 저하시키므로 페라이트 억제효과를 발휘하지만, 공석강이나 과공석강에 있어서 B 는 페라이트 억제효과가 없어진다고 생각되어 왔다. 그러나 공석강이나 과공석강에 있어서도 B 는 페라이트의 생성억제에 기여하고, 종방향 크랙 억제원소로서 유효히 작용하는 것임이 판명되고 있다(예를 들면 특원평 11-356902 호). 이러한 효과가 발휘되는 경우의 B 의 존재형태는 일반적으로 프리(free) B 로 불리워지는, 강중에 화합물이 아닌 원자로서 존재하는 고용 B 이다. B 함유량이 0.0003% 미만에서는 그 페라이트 제어효과가 과소하고, 종방향 크랙 억제효과도 불충분하게 된다. 한편, 0.005% 를 넘게 함유하면, Fe23(CB)6등의 화합물이 생성하고, 프리 B 로서 존재하는 B 가 저하해 버리므로, 종방향 크랙 억제효과도 저감하게 된다. 또한, Fe23(CB)6은 조대(粗大)한 경우가 많고, 신선시의 단선을 유발하는 원인도 된다. 그 때문에 B 의 하한을 0.0003%, 바람직하게는 0.0006% 로 하고, 그 상한을 0.005%, 바람직하게는 0.004% 로 한다. 또한, 상기의 관점에서 고용(固溶) B 는 0.003% 이상으로 한다.
V : 0.1% 이하(0% 포함하지 않음), Ti : 0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음),
Nb : 0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음) 및 Mo : 0.1% 이하(0% 를 포함하지 않
음)로 된 군에서 선택되는 1 종 이상
이들 원소는 담금질성(燒入) 향상원소로, 고강도화에 유효하지만, 지나치게 많이 함유시키면 탄화물이 생성하고, 층상세멘타이트로 사용되야 할 C 가 감소하여, 역으로 강도를 약하게 하거나, 제 2 상 페라이트를 많이 생성케 하는 원인이되므로 각각 상한을 0.1% 로 한다.
다음으로 상기와 같은 신선가공용 선재를 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 본 발명 방법에는 우선 선재에 대하여 진 스트레인(眞strain) 1.5 이상의 신선가공을 행하는 것이다. 이렇게 신선가공을 미리 행하므로써 파텐팅(patenting)처리시의 페라이트 고용촉진이 가능하게 되고, 신선가공에 이어 행하는 파텐팅처리의 가열에 의해, 오스테나이트결정립의 가속적인 결정립성장이 시작되기까지 세멘타이트를 적절히 고용시키는 일이 가능케 된다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는 신선가공시에 도입하는 진 스트레인량은 1.5 이상으로 할 필요가 있다. 또한, 이 진 스트레인량의 상한에 대하여는 한정하는 것은 아니지만, 단선등의 신선가공을 저해하지않는 범위로서 3.0 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.5 이하이다.
상기와 같은 신선가공을 행한 후는 상기(1) 식을 만족하는 온도범위로 가열하여 파텐팅처리를 할 필요가 있다. 종래 행해지고 있는 파텐팅시의 가열온도는 화학성분조성의 여하를 막론하고 예를 들면 900∼1100℃ 정도로 행하지는 것이 일반적이었다. 본 발명자들은 이 가열온도에 대하여 다시 검토를 한 결과 미용해 탄화물에 용해나 석출을 제어하는데는 상태도상의 Acm 선(세멘타이트가 석출하는 경계선)을 기준으로 생각하는 것이 중요하다는 것을 밝혀내었다.
즉, 상기(1) 식은 Acm 선을 기준으로 생각한 가열온도를 나타내고 있고, 이 (1)식을 만족하는 소정의 온도범위내에서 가열하므로써 구 오스테나이트입자의 이상성장을 억제하고, 또한 미용해 탄화물을 핵 생성사이트(生成site)로 하는 제 2 상 페라이트의 생성, 성장을 억제할 수 있는 것이다. 파텐팅처리시의 가열온도기 상기(1) 식의 하한보다 낮아지게 되면, 미용해 탄화물량이 증가하여 선재의 트위스팅특성에 악영향을 미치게 된다. 또한, 이때의 가열온도가 상기(1) 식의 상한을 넘으면 구 오스테나이트가 이상성장을 하여 제 2 상 페라이트 사이즈가 10㎛ 를 넘게 된다. 또한, 상기 (1) 식에는 B 를 함유하든 말든 관계없이 총괄적으로 나타내었지만 상기(1) 식의 규정에서 밝혀진 바와 같이 Cr 이나 B 를 함유시킨 경우에는 Acm 선이 어느정도 상승하므로 (1)식의 파라미터(parameter)로서 5.15[Cr] 이나 1000[B] 를 더한 온도를 기준으로 하여 가열온도를 설정하면 좋다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 다시 상세히 설명하겠지만, 하기 실시예는 본 발명을 한정하는 성질의 것이 아닌, 전·후기의 취지에 비추어 설계변경하는 것은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다.
실시예 1
하기 표 1 에 나타낸 화학성분조성의 강재(No.1∼10)를 용제하고, 열간압연하여 직경 : 5.5㎜ 의 강선재를 작제하였다. 그 후, 건식신선(乾式伸線) 및 중간 파텐팅처리를 하여 직경 : 2.6㎜ 의 선재로 하였다. 계속하여 신선 strain(眞 strain)이 1.542 가 되도록 하여, 직경이 1.2㎜ 가 될 때까지 2차 신선을 하고 가열온도를 800℃, 900℃, 925℃, 950℃ 의 4단계로 바꾼 파텐팅처리를 하여 신선가공용 선재를 얻었다.
표 1
상기 신선가공용 선재에 대하여 제 2 상 페라이트의 크기나 노듈사이즈를 하기의 방법에 따라 측정하였다.
(제 2 상 페라이트 사이즈의 측정법)
파텐팅처리를 마친 신선가공용 선재의 횡단면 D/4(D : 선재직경)의 위치에서서로 90도를 이루는 4개소에 1000배의 SEM 관찰을 하고, 화상해석장치에 의해 각 페라이트조직의 최대길이를 구하여, 그 최대치를 구하였다.
(노듈사이즈의 측정법)
제 2 상 페라이트와 같이 횡단면에 대하여, 나이탈에칭액을 이용한 금속조직현출작업을 행하고, JIS G0552 에 준한 절단법에 의한 노듈사이즈 입도번호 G 를 구하여, d(㎛) = 254/2(G-1)/2에서 노듈사이즈 d 로 환산하였다.
상기 신선가공용 선재를 0.2㎜ 경까지 최종신선한 후, 0.2㎜ 의 필라멘트를 게이지 길이 40㎜ 로 트위스팅시험을 실시하고, 트위스팅수와 파단형태를 평가하여, 트위스팅수가 30회이상이고, 파단형태가 디라미네이션(하기 표 2, 4 중「×)로 표시한다)이 아닌 정상파단인 것(하기 표 2, 4 중「)로 표시한다)을 합격으로 판정한다. 그 결과를 하기 표 2 에 나타낸다. 또한, 표 2 에 있어서「*」표시를 한 것은 본 발명에서 규정한 범위를 벗어난 것을 의미한다(후기 표 3, 4 에 있어서도 마찬가지).
표 2
이 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에서 규정하는 요건을 만족하는 실시예(시험 No.1∼10)의 것은 0.2㎜ 경의 신선가공용 선재의 트위스팅특성이 양호한 것을 알 수 있다. 이에 반하여, 본 발명에서 규정하는 가열온도범위를 벗어난 것은(시험 No.11∼20), 제 2 상 필라멘트사이즈의 최대길이, 노듈사이즈등이 본 발명에서 규정하는 범위를 벗어난 것이 되어, 신선가공후에 충분한 트위스팅특성을 발휘할 수 없는 것을 알 수 있다.
실시예 2
다음으로 화학성분조성의 영향에 대하여 검토한 실시예를 나타낸다. 우선, 하기 표 3 에 나타낸 화학성분조성의 강재(No.11∼22)를 용제하고, 열간압연하여 직경 : 5.5㎜ 의 강선재를 작제하였다. 그 후, 건식신선 및 중간 파텐팅처리를 하고 직경 : 3.2㎜ 의 선재로 하였다. 이때, 일부의 선재에 대해서는 다시 신선, 파텐팅처리를 하고, 직경 : 2.0㎜ 의 선재로 하였다.
표 3
위에서 얻어진 각 선재(직경 : 3.2㎜, 2.0㎜)에 대하여, 각각 신선 strain (眞strain)이 1.96, 1.02 가 되도록 하여, 직경이 1.2㎜ 가 될 때까지 2차 신선을 하고, 가열온도를 하기 표 4 에 나타낸 온도가 되도록 하고 파텐팅처리를 하여, 신선가공용 선재를 얻었다. 그 후, 상기 신선가공용 선재를 0.2㎜ 경까지 최종신선한 후, 실시예 1 과 마찬가지로 트위스팅수와 파단형태를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 4 에 병기한다.
표 4
이 결과에서 다음과 같이 고찰가능하다. 우선 시험 No.21 의 것은 C 함유량이 많아지게 되어 양호한 신선가공성이 발휘되지 않는다. 이것에 반하여 시험 No.22 의 것은 본 발명이 규정한 요건의 모두를 만족하는 실시예로, 양호한 신선가공성이 발휘되는 것을 알 수 있다.
시험 No.23, 25 의 것은 가열전의 진 스트레인 도입량이 부족하므로, 제 2 상 페라이트사이즈가 커지게 되어(13, 15㎛), 양호한 신선가공성이 발휘되지 않는다.
시험 No.24 의 것은 Si 함유량이 많아지게 되어 양호한 신선가공성이 발휘되지 않는다.(직경 : 0.2㎜ 까지 신선되지 않는다) 또한, 시험 No.26 의 것은 Mn 함유량이 많아지게 되어, 양호한 트위스팅특성(트위스팅수가 부족하다)이 발휘되지 않는다.
시험 No.27 의 것은 본 발명에서 규정하는 요건의 모두를 만족하는 실시예로, 양호한 신선가공성을 발휘하지만, 시험 No.28 의 것은 Cu 함유량이 많아지게 되어, 신선성이 열화한다.
한편, 시험 No.29∼33 의 것은 화학성분조성이 본 발명에서 규정하는 범위를 벗어나고 있어 양호한 신선성이 발휘되지 않거나, 또한, 본 발명의 효과인 우수한 트위스팅특성이 발휘되지 않는 것을 알 수 있다.
본 발명은 이상과 같이 구성되어 있고, 신선성은 물론 트위스팅성도 우수한 신선가공용 선재, 및 이러한 선재를 제조하기 위한 유용한 방법이 실현가능하게 되었다.

Claims (9)

  1. Si : 0.1∼2.0%(질량%의 의미, 이하 동), Mn : 0.2∼2.0%, 잔부는 실질적으로 철성분을 함유하는 공석강(共析鋼) 또는 과공석강(過共析鋼)으로 이루어지고, 아울러, 펄라이트 (pearlite)조직이 80% 이상의 마이크로(mikro)조직을 가지며, 또한, 제 2 상을 형성하는 페라이트(ferrite)의 최대길이가 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 트위스팅특성(捻回特性)이 우수한 신선가공용 선재(伸線加工用線材).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 펄라이트의 노듈사이즈는 30㎛ 이하인 트위스팅특성이 우수한 신선가공용 선재.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 성분에 또한 Cu : 0.05％ 이상 0.1% 미만(0% 를 포함하지 않음)을 함유하는 트위스팅특성이 우수한 신선가공용 선재.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 성분에 또한 Cr : 0.05％ 이상 0.8% 이하(0% 를 포함하지 않음)를 함유하는 트위스팅특성이 우수한 신선가공용 선재.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 성분에 또한 Ni : 1% 이하(0% 를 포함하지 않음)를 함유하는 트위스팅특성이 우수한 신선가공용 선재.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 성분에 또한 B : 0.0003∼0.005% 로 그리고 고용 B 가 0.003% 이상인 트위스팅특성이 우수한 신선가공용 선재.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 성분에 또한 V :0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음), Ti : 0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음), Nb : 0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음) 및 Mo : 0.1% 이하(0% 를 포함하지 않음)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 트위스팅특성이 우수한 신선가공용 선재.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 성분에 또한 Cr : 0.05％ 이상 0.8% 이하 (0%를 포함하지 않음) 및 B : 0.0003 ~ 0.005％를 함유하는 트위스팅특성이 우수한 신선가공용 선재.
  9. 청구항 제 8항에 기재된 신선가공용 선재를 제조하기 위하여, 선재에 대한 진 스트레인(眞 strain) 1.5 이상의 신선을 행하고, 하기 (1)식에 규정된 온도 T(℃)로 가열하여 파텐팅(patenting) 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 트위스팅특성이 우수한 신선가공용 선재의 제조방법.
    354[C] + 5.15[Cr] + 1000[B] + 600 ≤ T ≤354[C] + 5.15[Cr] + 1000[B] + 620 …(1)
    단, [C], [Cr] 및 [B]는 각각 C, Cr 및 B 의 함유량(질량%)을 나타낸다.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4248790B2 (ja) * 2002-02-06 2009-04-02 株式会社神戸製鋼所 メカニカルデスケーリング性に優れた鋼線材およびその製造方法
KR20040083545A (ko) 2002-04-02 2004-10-02 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 피로강도 및 내 새그성이 우수한 경인발스프링용 강선 및경인발스프링
JP4088220B2 (ja) * 2002-09-26 2008-05-21 株式会社神戸製鋼所 伸線前の熱処理が省略可能な伸線加工性に優れた熱間圧延線材
MXPA05009322A (es) * 2003-03-01 2006-02-22 Charles T Brackett Perno para cable.
JP3983218B2 (ja) * 2003-10-23 2007-09-26 株式会社神戸製鋼所 延性に優れた極細高炭素鋼線およびその製造方法
JP2005206853A (ja) * 2004-01-20 2005-08-04 Kobe Steel Ltd 伸線加工性に優れた高炭素鋼線材およびその製造方法
KR100851083B1 (ko) 2004-11-30 2008-08-08 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 고강도 스프링용 강 및 강선
US8019988B2 (en) * 2005-08-22 2011-09-13 The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of The University Of Oregon Security protocols for hybrid peer-to-peer file sharing networks
JP5331698B2 (ja) * 2006-10-11 2013-10-30 ポスコ 冷間加工性に優れた高強度・高靭性のばね用鋼線材、その鋼線材の製造方法及びその鋼線材でばねを製造する方法
BRPI0903902B1 (pt) 2008-03-25 2017-06-06 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp arame de aço de alta resistência e seu método de produção
JP5400536B2 (ja) * 2009-09-08 2014-01-29 住友電気工業株式会社 硬引き線
US9121080B2 (en) 2010-04-01 2015-09-01 Kobe Steel, Ltd. High-carbon steel wire excellent in wire drawability and fatigue property after wiredrawing
KR101289104B1 (ko) * 2011-11-08 2013-07-23 주식회사 포스코 선재, 강선 및 강선의 제조 방법
KR101316198B1 (ko) * 2011-11-15 2013-10-08 주식회사 포스코 고연성 선재, 강재 및 그 제조방법
CN103805861B (zh) 2014-02-11 2016-06-01 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 一种高碳钢线材及其制备方法
JP2016014168A (ja) * 2014-07-01 2016-01-28 株式会社神戸製鋼所 鋼線用線材および鋼線
WO2016024635A1 (ja) 2014-08-15 2016-02-18 新日鐵住金株式会社 伸線加工用鋼線
JP6354481B2 (ja) * 2014-09-12 2018-07-11 新日鐵住金株式会社 鋼線材及び鋼線材の製造方法
KR101952527B1 (ko) * 2014-12-05 2019-02-26 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 신선 가공성이 우수한 고탄소강 선재
CN105624564B (zh) * 2016-01-05 2017-10-27 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种精细钢帘线拉拔加工性能优的高碳钢线材及制造方法
JP2018162523A (ja) * 2018-06-22 2018-10-18 株式会社神戸製鋼所 鋼線用線材および鋼線
USD942104S1 (en) 2019-12-23 2022-01-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Shoe care machine
JP7440758B2 (ja) * 2020-03-30 2024-02-29 日本製鉄株式会社 線材及び鋼線
WO2022259606A1 (ja) * 2021-06-08 2022-12-15 住友電気工業株式会社 鋼線およびばね
KR20240019005A (ko) * 2021-06-08 2024-02-14 스미토모덴키고교가부시키가이샤 강선 및 스프링

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3900347A (en) 1974-08-27 1975-08-19 Armco Steel Corp Cold-drawn, straightened and stress relieved steel wire for prestressed concrete and method for production thereof
JPS6320419A (ja) * 1986-07-15 1988-01-28 Kawasaki Steel Corp 迅速球状化処理の可能な低合金鋼線材およびその製造方法
JPH03240919A (ja) * 1990-02-15 1991-10-28 Sumitomo Metal Ind Ltd 伸線用鋼線材の製造方法
US5211772A (en) 1990-12-28 1993-05-18 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Wire rod for high strength and high toughness fine steel wire, high strength and high toughness fine steel wire, twisted products using the fine steel wires, and manufacture of the fine steel wire
JP2926195B2 (ja) * 1991-02-06 1999-07-28 新日本製鐵株式会社 伸線加工性に優れた高炭素鋼線の製造方法
JP3300932B2 (ja) 1992-04-24 2002-07-08 新日本製鐵株式会社 高張力鋼線の製造方法
JP3237305B2 (ja) 1992-06-04 2001-12-10 住友金属工業株式会社 高強度・高延性鋼線用高炭素鋼線材
JP2500786B2 (ja) 1992-11-16 1996-05-29 株式会社神戸製鋼所 熱間圧延鋼線材、極細鋼線および撚鋼線、並びに極細鋼線の製造法
JP3387149B2 (ja) * 1993-05-13 2003-03-17 住友金属工業株式会社 伸線強化高強度鋼線用線材およびその製造方法
JP3384204B2 (ja) * 1994-08-31 2003-03-10 株式会社神戸製鋼所 高強度高靭・延性鋼線およびその製造方法
JPH08283867A (ja) * 1995-04-15 1996-10-29 Sumitomo Metal Ind Ltd 伸線用過共析鋼線材の製造方法
JP3429155B2 (ja) 1996-09-02 2003-07-22 株式会社神戸製鋼所 高強度高靭性鋼線及びその製造方法
CA2209469A1 (en) * 1996-09-16 1998-03-16 The Goodyear Tire & Rubber Company Process for producing patented steel wire
JP3599551B2 (ja) * 1998-01-09 2004-12-08 株式会社神戸製鋼所 生引き性に優れた線材
JP3429178B2 (ja) 1998-01-12 2003-07-22 株式会社神戸製鋼所 捻回特性に優れた鋼線と伸線加工用鋼材及びその製造方法
JPH11315349A (ja) * 1998-04-30 1999-11-16 Kobe Steel Ltd 耐遅れ破壊性に優れた高強度線材およびその製造方法並びに高強度ボルト
JP3435112B2 (ja) * 1999-04-06 2003-08-11 株式会社神戸製鋼所 耐縦割れ性に優れた高炭素鋼線、高炭素鋼線用鋼材およびその製造方法

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