KR20080017433A

KR20080017433A - 고연성의 고탄소강 선재

Info

Publication number: KR20080017433A
Application number: KR1020087000099A
Authority: KR
Inventors: 세이키 니시다; 신고 야마사키; 히토시 데마치; 나리야스 무로가; 쇼우이치 오하시; 겐이치 나카무라; 마코토 고사카; 노부유키 고미야; 수수무 사하라
Original assignee: 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2008-02-26
Also published as: BRPI0702892B1; CN101341270B; JPWO2007139234A1; EP2025769A1; CA2617381A1; CN101341270A; JP5092749B2; US20090087336A1; US20110284139A1; EP2025769A4; BRPI0702892A2; KR101018054B1; CA2617381C; WO2007139234A1

Abstract

본 발명은 신선 가공에 대해 단선이 적은 스틸 코드용 등의 고연성의 고탄소강 선재를 제공함으로써, 열간 압연에 의하여 제조되는 탄소 함유량이 0.7% 이상인 고탄소강 선재에 있어서, 95% 이상이 펄라이트 조직으로 이루어지고, 열간 압연 선재의 중심부의 펄라이트의 펄라이트 블록 입자 지름의 최대값이 65 ㎛ 이하인 고연성의 고탄소강 선재. 인장 강도가 {248+980×(C 질량%)}±40㎫의 범위에 있고, 또한 드로잉값이 {72.8-40×(C 질량%)}% 이상인 고연성의 고탄소강 선재. 열간 압연 선재의 중심부의 EBSP 장치에 의하여 측정되는 9도 이상의 방위차로 이루어지는 페라이트 입계로 구성되는 펄라이트 블록 입자 지름의 평균값이 10 ㎛ 이상, 30 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 고연성의 고탄소강 선재.

고연성의 고탄소강 선재, 스틸 코드, 펄라이트 블록

Description

고연성의 고탄소강 선재{HIGH-DUCTILITY HIGH-CARBON STEEL WIRE}

본 발명은 주(主) 조직이 펄라이트로 이루어진 열간 압연 후의 고연성의 고탄소강 선재에 관한 것이다. 더 자세하게는, JIS 규격에 있어서의 피아노선 또는 고탄소 강선에 관한 것으로, 최종 제품에 있어서의 강선의 선 지름이 0.1 내지 2 ㎜ 정도인 가는 선, 예를 들면, 스틸 코드, 소 와이어(saw wire), 호스 와이어, 세경 로프 등에 사용되는 고탄소강의 열간 압연 선재에 관한 것이다.

타이어, 컨베이어 벨트, 내압 호스 등의 고무 제품의 보강에 사용되는 스틸 코드 등의 보강선(補强線)은 고탄소강 선재로 제조되고 있다. 이 고탄소강 선재들은 열간 압연에 의하여 제조되고, 그 후, 디스케일링된 후에 캐리어 코트가 되는 볼락스 처리 또는 본데 처리를 실시한 후에, 필요에 따라서 중간 패턴팅 처리를 이용하여 선 지름 0.8 내지 1.2 ㎜의 강선으로 가공된다. 또한, 본 발명에서는 열간 압연재를 선재라고 기재하고, 그 후의 가공에 의하여 제작된 열간 압연재보다 가는 지름의 강재를 강선이라고 기재하여 이들을 구별한다.

이들 강선은 패턴팅 처리를 실시한 후에, 스틸 코드용의 경우에는 황동 도금을 실시하고, 다시 신선 가공되어 0.15 내지 0.35 ㎜ 지름의 강선으로 가공되고, 다시 연선 가공되어 고무를 씌워서 사용되고 있다. 이와 같은 이차 가공 공정에 있 어서의 가공성의 향상이나, 신선용 다이스의 마모성 향상 등을 위하여 계속 연구가 이루어지고 있다.

예를 들면, 일본 공개 특허 공보 평3-60900호에는 C량이 0.59 내지 0.86%이고, 인장 강도가 87.5×C당량+27±2 (㎏/㎟) (C당량=C+Mn/5)이고, 또한 선재 조직 중에 차지하는 거친 펄라이트를 500배의 현미경 하에서 측정하고, 점유 면적이 -60×C당량+69.5±3(%)로 조정된 선재가 개시되어 있다. 이 선재는 신선 다이스의 수명이 우수한 것을 목적으로 한 것으로, 인장 강도를 규정하는 동시에 거친 펄라이트 조직의 체적 분율을 일정 범위로 조정함으로써 다이스 수명의 향상을 꾀하고 있다. 이 특허 문헌 1에서는 거친 펄라이트 조직에 착안하여 신선 다이스의 수명 향상을 목적으로 하는 것이지만, 본 발명이 목적으로 하는 것과 같은 다이렉트 신선 후의 단선(斷線) 원인과의 관계에 대하여는 전혀 개시되어 있지 않다.

일본 공개 특허 공보 2000-6810호에는 조직의 90% 이상이 펄라이트 조직이고, 또한 펄라이트의 평균 라멜라 간격이 0.1 내지 0.4 ㎛이고, 평균 코로니(colony) 지름이 150 ㎛ 이하인 신선 가공성이 우수한 고탄소강 선재가 개시되어 있다. 일반적인 열간 압연으로 얻어지는 코로니 지름은 150 ㎛ 보다 작고, 또한, 150 ㎛ 이하로 조정하여도 얻어지는 연성은 일정하지 않아서, 단선의 향상을 반드시 기대할 수는 없는 실정이다.

특허 제 3681712호 공보에는 선재 조직의 95% 이상이 펄라이트 조직이고, 또한 펄라이트의 평균 노듈 지름 (P)이 30 ㎛ 이하, 평균 라멜라 간격 (S)이 10O nm 이상이며, 또한 P를 ㎛, S를 nm으로 나타냈을 때 F식(F=350.3/√S+130. 3/√P- 51.7)이 F>0이 되는 범위에 있는 신선성이 우수한 고탄소강 선재가 개시되어 있다. 이 특허 문헌 3에 기재된 발명은 열간 압연에 있어서 공냉 냉각 중에 등온 유지하는 냉각 공정을 넣음으로써 라멜라 간격과 노듈 사이즈를 조정하는 것인데, 일반적인 공냉 냉각에 있어서는 연속 냉각이 되기 때문에, 라멜라 간격의 값의 폭이 크고, 노듈 사이즈의 값의 폭도 커진다. 이와 같은 경우에는 아무리 평균값을 작게 하여도 양호한 가공성을 얻지 못하고, 반대로 내부 결함을 수반한다고 하는 문제가 있었다. 또한, 선재 압연 후의 냉각 조건을 변경함으로써 상기 F식에 기재된 범위로 조직 조정을 함으로써 고속 신선 가공성이 우수한 선재를 얻을 수 있다고 하고 있지만, 상기 F식의 범위로 조직 조정하려면 일반적으로는 채용하기 곤란한 특수한 열처리가 필요하다고 하는 문제가 있다.

최근, 2차 가공에 있어서의 경제성을 향상시키는 관점에서, 신선 가공에 있어서의 내부 결함이 발생하기 어려운 선재 또는 1차 신선에서 비교적 목표 가공량이 많은 가공을 하더라도, 그 후의 단선이 증가하지 않는 선재의 개발이 요구되고 있다.

이에 본 발명은 스틸 코드, 벨트 코드, 고무 호스용 와이어, 로프용 와이어 등의 가는 선의 용도로 사용되는 피아노 선재, 경강 선재 등에 사용되는 고탄소강 선재에 관한 것으로, 열간 압연 후의 신선 가공성이 우수하고 신선 가공 시에 내부 결함이 발생하기 어려우며, 중간 패턴팅 처리를 생략할 수 있는 고연성의 고탄소강 선재를 제공한다.

본 발명자들은 중간 패턴팅 처리를 생략하여도 그 후의 2차 가공성에 영향을 미치지 않는 열간 압연 선재에 있어서의 펄라이트 조직에 관하여 예의 연구를 거듭하여 본 발명에 이르렀다. 본 발명의 요지는 다음과 같다.

(1) 탄소 함유량이 0.7 질량% 이상인 고탄소강 선재로서, 그 선재의 금속 조직이 95% 이상의 펄라이트 조직으로 이루어지고, 또한 그 선재의 축 방향으로 수직인 단면의 중심부의 펄라이트의 펄라이트 블록 입자 지름의 최대값이 65 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 고탄소강 선재.

(2) 상기 선재의 인장 강도가 {248+980×(C 질량%)}±40 ㎫의 범위에 있고, 또한 드로잉 값이 {72.8-40×(C 질량%)}% 이상인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 고연성의 고탄소강 선재.

(3) 상기 선재의 축 방향으로 수직인 단면의 펄라이트 중심부의 펄라이트 블록 입자 지름의 평균값이 10 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 고연성의 고탄소강 선재.

(4) 상기 선재의 금속 조직에 체적 분율이 2% 이하인 초석 페라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 항에 기재된 고연성의 고탄소강 선재.

(5) 상기 선재의 성분이 질량%로 C: 0.7 내지 1.1%, Si: 0.1 내지 1.0%, Mn: 0.1 내지 1.0%, P: 0.02% 이하, S: 0.02% 이하를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 항에 기재된 고연성의 고탄소강 선재.

(6) 상기 선재의 성분이, 또한 질량%로 Cr: 0.05 내지 1.0%, Mo: 0.05 내지 1.0%, Cu: 0.05 내지 1.0%, Ni: 0.05 내지 1.0%, V: 0.001 내지 0.1%, Nb: 0.001 내지 0.1%, Ti: 0.005 내지 0.1%, B: 0.0005 내지 0.006%, O: 18 내지 30 ppm, N: 0 내지 40 ppm의 1종 또는 2종을 함유하는 것을 특징으로 하는 (5)에 기재된 고연성의 고탄소강 선재.

도 1은 일반적인 스텔모아(stelmor) 처리를 실시한 경우의 신선 중에 발생한 크랙(a)과 펄라이트 블록 입자 지름(b)의 대응 관계를 나타내는 도면이다.

도 2는 압연 선재의 표층으로부터 중심에 이르는 펄라이트 블록 입자 지름의 변화를 나타내는 도면이다.

** 발명을 실시하기 위한 최선의 실시 형태**

본 발명자들은 선재로부터 최종 패턴팅을 실시하는 선 지름의 강선에 중간 패턴팅 처리 없이 가공을 하는 경우, 가공량이 증가하면 강선의 연성이 일견 저하되지 않은 경우에도 내부에 결함이 발생하고, 그 후의 패턴팅 처리와 그 후의 신선 가공에 있어서 결함을 조장하고, 단선에 이르는 경우가 있는 것을 밝혀내었다.

1차 신선 가공에 있어서 심한 가공 (가공량이 진변형으로 2 이상)을 하는 경우에도, 그 후의 패턴팅 처리 이후의 공정에 영향을 미치지 않게 하려면 1차 신선 공정에 있어서 극도로 내부 결함이 발생하지 않도록 선재의 조직 조정을 실시하는 동시에 결함이 발생하기 어려운 1차 신선을 실시할 필요가 있다.

이에 본 발명자들은 1차 신선 후의 내부 결함 부위의 관찰을 실시하고, 기계 적 성질, 가공 조건, 선재 조직의 수많은 요인이 복잡하게 영향을 주고 있는 상태에서 내부 결함을 발생시키기 쉬운 조직의 특징으로서 선재 중심부의 펄라이트 조직의 EBSP(Electron Back Scatter Pattern) 장치에서 측정한 펄라이트 블록 입자 지름이 큰 것을 밝혀내었다. 이것은 일반적인 광학 현미경으로 측정하는 방법으로는 펄라이트 블록 입자 지름을 바르게 측정할 수 없고, 따라서 가공성을 저해하는 조직 상태를 판정할 수 없다. 따라서, 펄라이트 블록 입자 지름의 측정에는 EBSP 장치를 사용할 필요가 있다.

펄라이트 블록 입자 지름의 측정은 히타치사 제품인 열 전자 형태의 FE-SEM (S4300SE)에 TSL사 제품인 EBSP 장치를 조합한 장치를 사용하여 측정을 하였다. 펄라이트 블록의 정의는 다카하시 등의 「일본 금속 학회지」42권 (1978) 702쪽에 기재되어 있는 페라이트의 결정 방향이 똑같은 영역으로서 EBSP 장치에 의하여 구하였다. 광학 현미경으로 관찰되는 조직 또는 SEM 관찰로 얻는 2차 전자상으로는 측정이 극히 어려웠기 때문에 페라이트의 결정 방위 맵을 얻을 수 있는 EBSP 장치에 의한 측정 결과로부터 펄라이트 블록 입자 지름을 구하였다. 또한, 펄라이트 강에 있어서의 페라이트의 결정립은 저탄소강의 페라이트 단상의 경우와 달리, 패턴팅재이더라도 소경각(小傾角) 경계가 무수히 존재한다.

이 때문에, 일반적인 결정립계로서 인식할 수 있는 15도 이상의 방위 차가 되는 입계가 거의 90% 이상이 되도록 적당한 역각(한계각)을 조사한 결과, 9도 이상으로 이루어진 경계를 사용하여 얻는 입계로 하였을 경우에 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 이에 9도 이상의 방위 차를 갖는 경계로 구성되는 단위를 펄라이트 블록 입자로 하였다.

본 발명자들은 펄라이트 블록 입자 지름의 제어 방법을 예의 조사한 결과, 산소량의 조정과 압연 후의 마무리 압연 온도의 조정에 의하여 마무리 압연 출측에서의 γ 입자 지름을 정립화(整粒化)한 상태로 스텔모아 냉각함으로써, 조대한 펄라이트 블록의 출현을 방지할 수 있는 것을 알게 되었다. γ 입자가 혼립인 경우, γ 입자 지름이 작은 부분에서 펄라이트 변태가 일어나기 쉽고, 펄라이트의 변태 핵이 불균일하게 존재하기 때문에 펄라이트 블록은 성장하기 쉬워져서 입자 지름은 커진다.

마무리 압연 후의 γ 입자 지름을 작게 하려면, 강재 중의 산소량은 적어도 18 ppm 이상, 좋기로는 20 ppm 이상의 산소량이 필요하다. 한편, 산소량을 증가시키면 개재물 양이 증가하여 조대한 개재물이 발생하는데, 이로 인하여 연성이 저하되므로 상한값을 30 ppm으로 한다.

통상의 연속 냉각을 사용한 경우에는 펄라이트 블록 입자 지름은 선재의 표층으로부터 중심으로 이르는 동안에 변화하고, 도 2에 나타내는 바와 같이 일반적인 스텔모아 처리를 실시하는 경우에도 중심으로부터의 위치에서의 펄라이트 블록 입자 지름이 변화한다. 또한, 도 2에 있어서 펄라이트 블록 입자 지름은 8개소에서 측정한 각각의 경우의 평균값이다. 평균값이 동일하여도 중심부에 존재하는 펄라이트 블록 입자 지름은 크게 다르기 때문에 연속 냉각의 경우에는 무엇을 기준으로 제어하면 좋은지를 탐색하였다. 본 발명자들은 중심의 펄라이트 블록 입자 지름이 큰 부분은 펄라이트 라멜라도 거칠어져 있고, 이 거친 펄라이트부가 신선 가공에 있어서의 파괴 기점이 되는 것을 밝혀내었다. 따라서, 1차 신선 후에 결함을 남기지 않으려면 펄라이트 블록 입자 지름의 최대값을 65 ㎛ 이하로 조정할 필요가 있다. 펄라이트 블록 입자 지름과 최종 신선에 있어서의 단선 지수와의 관계를 조사한 결과, 중심부의 펄라이트 블록 입자 지름이 65 ㎛ 이하인 경우에 신선 가공성이 향상되고, 그 후의 신선 공정에서의 단선을 저감할 수 있는 것이 밝혀졌다.

다음으로, 펄라이트 블록 입자 지름의 평균값을 규정한 이유에 대하여 설명한다. 측정한 펄라이트 블록 입자 지름은 연속 냉각을 사용하고 있기 때문에 펄라이트 블록 입자가 혼립으로 되어 있고, 이 혼립 상태에서 평균 펄라이트 블록 입자 지름을 단순 평균화하여도, 작은 펄라이트 블록이 다수 존재하기 때문에 값이 너무 작아져서 단선 특성을 반영할 수 없다. 이 때문에, 혼립이 전제가 되는 입자 집단의 평균 입자 지름의 구하는 방법인 존슨-솔티코브(Johnson-Saltykov) 측정 방법 ( 「계량 형태학」우치다로가쿠호사, S47. 7. 30 발행, 원저: R. T. DeHoff. F. N. Rbiness. P189 참조)을 사용하여 얻는 펄라이트 블록 입자 지름의 평균값을 선재의 표층, 1/4부, 중심부 (1/2부)의 각각의 위치에서 각 8개 부분씩, 합계 24개소의 평균으로 구하였다.

얻은 평균값이 10 ㎛ 이하가 되는 경우, 펄라이트 조직을 95% 이상으로 조정하기 어려워, 펄라이트 조직 중에 페라이트의 체적분율이 2% 이상으로 높아진다. 이 때문에 평균 입자 지름은 10 ㎛ 이상으로 할 필요가 있다. 또한, 평균값이 30 ㎛를 넘으면 연속 냉각의 경우에는 조대한 입자가 포함될 확률이 극히 높아지기 때문에, 30 ㎛ 이하로 조정할 필요가 있다.

인장 강도 {248+980×(C 질량%)}-40 ㎫ 미만이 되면 펄라이트 라멜라 간격 조직이 너무 커지게 되어, 양호한 가공성을 얻을 수 없기 때문에 인장 강도는 248+980×(C 질량%)}-40 ㎫ 이상으로 조정할 필요가 있다. 또한, 인장 강도가 248+980×(C 질량%)}+40 ㎫를 넘으면 가공 경화가 크고, 신선 가공 후의 강도가 높아져서 연성이 저하되므로, 248+980×(C 질량%)}+40 ㎫ 이하로 조정할 필요가 있다.

또한 드로잉 값은 {72.8-40×(C 질량%)} 이상으로 조정하는 것이 좋다. 드로잉값이 40% 미만인 경우에는 신선 가공시에 내부 결함이 발생하기 쉬워진다. 또한, 드로잉값이 4O% 미만이 되는 것을 억제하기 위하여, 스텔모아 냉각하여 얻는 선재의 내부에 관찰되는 초석 페라이트의 체적율을 2% 이하로 조정한다. 2%를 초과하는 경우에는 초석 페라이트가 신선 가공시의 내부 결함의 기점이 되거나, 인장시험에 있어서의 내부 결함의 기점이 되기 쉽기 때문에 초석 페라이트를 2% 이하로 조정한다. 초석 페라이트가 문제가 되는 것은 탄소량 0.85 질량% 미만의 영역으로서, 탄소량이 0.85 질량% 이상인 영역에서는 C량이 많기 때문에 일반적으로 초석 페라이트는 2% 이하로 조정된다.

이하, 본 발명에 의한 고탄소강 선재의 강 성분의 한정 이유를 설명한다. 성분은 모두 중량%이다.

C는 강화에 유효한 원소이고, 고강도의 강선을 얻으려면 C량을 0.7% 이상으로 할 필요가 있지만, 너무 높으면 초석 세멘타이트가 석출되기 쉬워져 연성이 저하되기 쉽기 때문에, 그 상한은 1.1%로 한다.

Si은 강의 탈산을 위하여 필요한 원소이며, 따라서 그 함유량이 너무 적을 때에, 탈산 효과가 불충분하게 되기 때문에 0.1% 이상 첨가한다. 또한, Si는 열처리 후에 형성되는 펄라이트 중의 페라이트 상에 고용되어 패턴팅 후의 강도를 높이지만, 반면에 열처리성을 저해하기 때문에 1.0% 이하로 한다.

P은 편석을 일으키기 쉽고, 편석부는 P이 농화하여 페라이트 중에 고용되어 가공성을 저하시키므로, 0.02% 이하로 조정한다.

S은 다량으로 있으면 MnS를 다량으로 형성하고, 강의 연성을 저하시키므로 0.02% 이하로 조정한다.

Mn은 강의 담금질성을 확보하기 위하여 0.1% 이상의 Mn를 첨가한다. 그러나, 다량의 Mn 첨가는 패턴팅 시의 변태 시간을 너무 길게 하므로 1.0% 이하로 한다.

Cr은 강의 강도를 높이기 위하여 첨가한다. 첨가하는 경우에는 그 효과가 발휘되는 0.05% 이상 첨가하고, 강선의 연성을 일으키지 않는 1.0% 이하로 한다.

Mo은 강의 강도를 높이기 위하여 첨가한다. 첨가하는 경우에는 그 효과가 발휘되는 0.05% 이상 첨가하고, 강선의 연성을 일으키지 않는 1.0% 이하로 한다.

Cu는 내식성, 부식 피로 특성을 향상시키기 위하여 첨가한다. 첨가하는 경우에는 그 첨가 효과가 있는 0.05% 첨가한다. 그러나, 다량 첨가하면 열간 압연 시에 취화하기 쉬우므로 상한을 1.0%로 한다.

Ni은 강의 강도를 높이는 효과가 있다. 첨가하는 경우에는 그 첨가 효과가 있는 0.05% 이상을 첨가한다. 그러나, 첨가량이 너무 많아지면 연성이 저하되므로 1.0% 이하로 한다.

V은 강의 강도를 높이는 효과가 있다. 첨가하는 경우에는 그 첨가 효과가 있는 0.001% 이상 첨가한다. 그러나, 첨가량이 너무 많아지면 연성이 저하되므로 상한을 0.1%로 한다.

Nb는 강의 강도를 높이는 효과가 있다. 첨가하는 경우에는 그 첨가 효과가 있는 0.001% 이상 첨가한다. 그러나, 첨가량이 너무 많아지면, 연성이 저하되므로 상한을 0.1%로 한다.

B는 오스테나이트화하였을 때의 γ 입자 지름을 작게 하는 효과가 있다. 이것에 의하여 드로잉 등의 연성을 향상시킨다. 이 때문에, 첨가하는 경우에는 그 효과가 있는 0.0005% 이상 첨가한다. 그러나, 0.006%를 넘어 첨가하면 열처리에 의하여 변태시킬 때의 변태 시간이 너무 길어지기 때문에 상한을 0.006%로 한다.

또한, 본 발명에 의한 고연성의 고탄소강 선재를 얻는 제조 방법으로서는, 전술한 성분 조성을 함유하는 빌렛의 열간 압연에 있어서, 열 마무리 온도를 800 ℃ 이상 1050℃ 이하에서 열연하고, 이어서 10초 이내에 800 내지 830℃로 코일링한 후, 스텔모아 냉각 또는 500 내지 570℃의 융융염 중에 침지하는 직접 패턴팅 처리를 하는 것이 좋다.

표 1에 시작(試作)에 사용한 공시강의 화학 성분을 나타낸다. No. 1 내지 No. 18은 본 발명에 따라 강의 성분이 조정되어 있다. No. 19, No. 20은 비교를 위한 강이다. 비교강 19는 산소량이 본 발명강보다 적은 강이고, 비교강 20은 산소량이 본 발명강보다 많은 수준이다.

이들 강을 표 1에 나타낸 성분의 강이 되도록 실로(實爐)에서 용제하고, 단면 치수가 500×300 ㎜의 브룸(bloom)을 연속 주조로 제조하였다. 그 후, 재가열하여 분괴 압연 공정으로 122 ㎜ 각(角)의 빌렛으로 하였다. 그 후, 다시 γ역으로 가열하고, 열간 압연으로 5.5 ㎜ 지름의 선재로 하고, 마무리 압연 후, 10초로 권취 온도 850 내지 900℃ 조정하고, 연속적으로 4 존으로 분할된 스텔모아 냉각을 실시하였다. 선재의 제조 조건을 표 2에 나타낸다. 또한, 표 2에 나타낸 제조 조건으로 얻은 선재의 기계적 성질 및 펄라이트 블록의 측정된 최대값 및 평균값을 나타낸다.

표 2의 No. 1, No. 2, No. 6 내지 No. 21은 본 발명에 따라 제조한 것으로, No. 3 내지 No. 5, No. 22, No. 23은 비교를 위하여 제조한 것이다.

표 2에는 1차 신선성을 보기 위하여 다이스 어프로치 각을 20도로 하고, 5.5 ㎜ 지름부터 1.0 ㎜ 지름까지 신선 가공을 실시하고, 단선, 각 패스에서의 인장 시험을 실시하여 이상이 없는 경우를 ○로 나타내었다. 또한, 5.5 ㎜ 지름으로부터 1.56 ㎜ 지름으로 신선 가공을 실시한 후, 황동 도금을 실시하여 1.56 ㎜ 지름으로부터 0.2 ㎜ 지름으로 가공하고, 0.2 ㎜ 지름에 있어서 중량 10O ㎏ 이상의 양의 신선 가공을 실시하여 단선 지수를 구하였다. 이 단선 지수가 양호한 경우를 ○로 나타내었다.

본 발명의 No. 1, No. 2, No. 6 내지 No. 21은 1차 신선성, 2차 신선성 모두 양호한 결과를 나타낸다.

비교강에 의한 No. 3은 마무리 온도가 높기 때문에, 펄라이트 블록의 최대값 이 65 ㎛를 넘어서, 1차 신선성 및 2차 신선성이 모두 나쁜 결과가 되었다.

비교강 No. 4는 권취 온도가 높기 때문에, 펄라이트 블록의 최대값이 65 ㎛를 넘어서 1차 신선성 및 2차 신선성이 모두 나쁜 결과가 되었다.

비교강 No. 5는 스텔모아 냉각에 있어서의 풍량을 느슨하게 한 수준으로, 이 때문에 TS가 본 발명보다 낮아진 경우이다. 이것에 있어서도 1차 신선성 및 2차 신선성이 나쁜 결과가 되었다.

비교강 No. 22는 강의 성분에 있어서의 산소량이 본 발명보다 낮은 경우이다. 이 경우에는 중심부의 펄라이트 블록의 최대값이 본 발명 보다 커져 있다.

비교강 No. 23은 강의 성분에 있어서의 산소량이 본 발명보다 높은 경우이다. 이 경우에는 중심부의 펄라이트 블록의 최대값은 본 발명과 동일하지만, 산소량이 높고 개재물 총량이 많기 때문에, 2차 신선성이 저하되었다.

본 발명에 의하여 종래의 고탄소강 선재에 비하여, 더 우수한 고피로 강도의 극세선의 제조가 가능하게 되고, 고무 제품의 경량화나 고수명화가 가능하게 되었다.

Claims

탄소 함유량이 0.7 질량% 이상인 고탄소강 선재로서, 그 선재의 금속 조직이 95% 이상의 펄라이트 조직으로 이루어지고, 또한 그 선재의 축 방향에 수직인 단면의 중심부의 펄라이트의 펄라이트 블록 입자 지름의 최대값이 65 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 고연성의 고탄소강 선재.
제1항에 있어서, 상기 선재의 인장 강도가 {248+980×(C 질량%)}±40 ㎫의 범위에 있고, 또한 드로잉 값이 {72.8-40×(C 질량%)}% 이상인 것을 특징으로 하는 고연성의 고탄소강 선재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 선재의 축 방향에 수직 단면의 펄라이트의 중심부의 펄라이트 블록 입자 지름의 평균값이 10 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 고연성의 고탄소강 선재.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 선재의 금속 조직에 체적 분율이 2% 이하인 초석 페라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 고연성의 고탄소강 선재.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 선재의 성분이 질량%로 C: 0.7 내지 1.1%, Si: 0.1 내지 1.0%, Mn: 0.1 내지 1.0%, P: 0.02% 이하, S: 0.02% 이하를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고연성의 고탄소강 선재.
제5항에 있어서, 상기 선재의 성분이 또한 질량%로, Cr: 0.05 내지 1.0%, Mo: 0.05 내지 1.0%, Cu: 0.05 내지 1.0%, Ni: 0.05 내지 1.0%, V: 0.001 내지 0.1%, Nb: 0.001 내지 0.1%, Ti: 0.005 내지 0.1%, B: 0.0005 내지 0.006%, O: 18 내지 30 ppm, N: 0 내지 40 ppm의 1종 또는 2종을 함유하는 것을 특징으로 하는 고연성의 고탄소강 선재.