JP2001294981A - High strength wire rod excellent in delayed fracture resistance and forgeability and/or under head toughness and its producing method - Google Patents
High strength wire rod excellent in delayed fracture resistance and forgeability and/or under head toughness and its producing methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用や各種産
業機械用として使用されるボルト用鋼に適した高強度線
材、およびその製造方法に関するものであり、特に強度
(引張強度)が1200N/mm2以上でありながら耐
遅れ破壊性と共に鍛造性や首下靭性にも優れた高強度線
材、およびその様な高強度線材を製造するための有用な
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-strength wire rod suitable for steel for bolts used for automobiles and various industrial machines, and a method for producing the same, and particularly has a strength (tensile strength) of 1200 N / The present invention relates to a high-strength wire rod having not less than mm 2 and excellent in forgeability and under-neck toughness as well as delayed fracture resistance, and a useful method for producing such a high-strength wire rod.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に高強度ボルト用鋼には中炭素合金
鋼(SCM435、SCM440、SCr440等)が
使用され、焼入れ・焼もどしにより必要強度を得てい
る。しかし一方で、引張強度が約1200N/mm2を
超える領域になると遅れ破壊が発生する危険があり、使
用に制約を受けている。2. Description of the Related Art Generally, medium carbon alloy steels (SCM435, SCM440, SCr440, etc.) are used as high-strength bolt steel, and the required strength is obtained by quenching and tempering. However, on the other hand, when the tensile strength exceeds about 1200 N / mm 2 , there is a risk of delayed fracture, which limits the use.
【0003】遅れ破壊は、非腐食性環境で起こるものと
腐食性環境で起こるものがあり、種々の要因が複雑に絡
み合って起こしている原因を特定することは難しい。特
に遅れ破壊性を左右するものとしては、焼もどし温度、
組織、材料硬さ、結晶粒度、各種合金元素等の関与が一
応認められているものの、遅れ破壊を防止する手段が確
立されている訳ではなく、試行錯誤的に種々の方法が提
案されているに過ぎないのが実状である。[0003] Delayed fracture occurs in a non-corrosive environment and in a corrosive environment, and it is difficult to identify the cause of various factors intricately intertwined. In particular, the tempering temperature,
Although the involvement of the structure, material hardness, crystal grain size, various alloying elements, etc. has been recognized for some time, means for preventing delayed fracture have not been established, and various methods have been proposed by trial and error. The fact is that it is only a matter of fact.
【0004】耐遅れ破壊性を改善する為に、例えば特開
昭60−114551号、特開平2−267243号、
特開平3−243745号等の技術が提案されている。
これらの技術では、各種の主要な合金元素を調整するこ
とによって、引張強度が1400N/mm2以上でも耐
遅れ破壊性の優れた高強度ボルト用鋼が開示されている
が、遅れ破壊発生の危険が完全に解消された訳ではな
く、それらの適用範囲はごく限られた範囲に止まってい
る。[0004] In order to improve the delayed fracture resistance, for example, JP-A-60-114551, JP-A-2-267243,
Techniques such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-243745 have been proposed.
In these technologies, a high-strength bolt steel having excellent delayed fracture resistance even at a tensile strength of 1400 N / mm 2 or more is disclosed by adjusting various main alloy elements. Are not completely eliminated, and their scope is limited.
【0005】ところで、球状化焼鈍後に伸線加工し比較
的強度の低い鋼材をボルト加工し、その後焼入れ・焼戻
しにより必要強度を得る方法ではなく、非調質ボルト用
鋼の様に、強度の高い鋼材をボルト加工する場合には、
ボルト加工時の変形抵抗が高くなり、工具寿命を大きく
低下させ、生産性を阻害することがある。従って、こう
した加工法を適用する場合には、ボルト用鋼に要求され
る特性として鍛造性が良好である必要がある。[0005] By the way, it is not a method of drawing steel after spheroidizing annealing and bolting a relatively low-strength steel material and then obtaining the required strength by quenching and tempering. When bolting steel,
The deformation resistance at the time of bolting is increased, the tool life is greatly reduced, and productivity may be impaired. Therefore, when such a processing method is applied, it is necessary that the forging property is good as a property required for the steel for bolts.
【0006】一方、これらの線材を用いて頭付き六角ア
プセットボルトや六角フランジボルトを作製した場合に
は、調質して作製したボルトと比べて頭直下部分の靭性
(本発明では、これを「首下靭性」と呼ぶ)が低下し、
ボルト使用時に頭飛びが発生する危険性があった。こう
したことから、上記の様な高強度ボルト用鋼には、ボル
トに作製した場合の首下靭性にも優れていることも重要
な要件である。On the other hand, when a hexagonal upset bolt with a head or a hexagonal flange bolt is manufactured using these wires, the toughness of the portion immediately below the head is smaller than that of a bolt manufactured by tempering (in the present invention, this is called " Called "under-neck toughness")
There was a risk of head jumps when using bolts. For these reasons, it is also an important requirement that the steel for high-strength bolts as described above has excellent toughness under the neck when formed into bolts.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な事情
に着目してなされたものであって、その目的は、引張強
度が1200N/mm2以上でありながら、耐遅れ破壊
性と共に鍛造性や首下靭性にも優れた高強度線材、およ
びその様な高強度線材を製造するための有用な方法を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a material having a tensile strength of not less than 1200 N / mm 2 and a forging property as well as a delayed fracture resistance. Another object of the present invention is to provide a high-strength wire excellent in strength and under-neck toughness, and a useful method for producing such a high-strength wire.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明の高強度線材とは、C:0.50〜1.0%を含有
すると共に、Si:0.1%未満に抑制した鋼からな
り、初析フェライト、初析セメンタイト、ベイナイトお
よびマルテンサイトの1種または2種以上の組織の生成
を抑制してパーライト組織の面積率を80%以上とした
ものであり、且つ強伸線加工によって1200N/mm
2以上の強度と優れた耐遅れ破壊性を有する様にしたも
のである点に要旨を有するものであり、こうした構成を
採用することによって、耐遅れ破壊性と鍛造性に優れた
高強度線材となる。The high-strength wire rod of the present invention, which has achieved the above object, contains 0.50 to 1.0% of C and is suppressed to less than 0.1% of Si. It is made of steel, and has an area ratio of pearlite structure of 80% or more by suppressing generation of one or more types of proeutectoid ferrite, proeutectoid cementite, bainite, and martensite, and strong wire drawing. 1200N / mm by processing
It has a gist in that it is designed to have strength of 2 or more and excellent delayed fracture resistance, and by adopting such a configuration, it is possible to obtain a high-strength wire rod with excellent delayed fracture resistance and forgeability. Become.
【0009】また、本発明の上記目的は、C:0.50
〜1.0%を含有すると共に、Al:0.005%未満
に抑制した鋼からなり、初析フェライト、初析セメンタ
イト、ベイナイトおよびマルテンサイトの1種または2
種以上の組織の生成を抑制してパーライト組織の面積率
を80%以上としたものであり、且つ強伸線加工によっ
て1200N/mm2以上の強度と優れた耐遅れ破壊性
を有する様な高強度線材の構成を採用することによって
も達成され、こうした構成を採用することによって、耐
遅れ破壊性と首下靭性に優れた高強度線材となる。[0009] The object of the present invention is as follows: C: 0.50
And 1.0% or less of Al: less than 0.005%. One or two of proeutectoid ferrite, proeutectoid cementite, bainite and martensite.
The formation of more than one kind of structure is suppressed so that the area ratio of the pearlite structure is 80% or more, and high strength such as having a strength of 1200 N / mm 2 or more and excellent delayed fracture resistance by strong wire drawing. This is also achieved by adopting a structure of a strength wire, and by adopting such a structure, a high-strength wire excellent in delayed fracture resistance and toughness under the neck is obtained.
【0010】更に、本発明の上記目的は、C:0.50
〜1.0%を含有すると共に、Si:0.1%未満およ
びAl:0.005%未満に夫々抑制した鋼からなり、
初析フェライト、初析セメンタイト、ベイナイトおよび
マルテンサイトの1種または2種以上の組織の生成を抑
制してパーライト組織の面積率を80%以上としたもの
であり、且つ強伸線加工によって1200N/mm2以
上の強度と優れた耐遅れ破壊性を有する様な構成を採用
することによっても達成され、こうした構成を採用する
ことによって、耐遅れ破壊性と共に鍛造性および首下靭
性のいずれにも優れた高強度線材が得られる。Further, the above object of the present invention is as follows: C: 0.50
~ 1.0%, and consisted of steel in which Si: less than 0.1% and Al: less than 0.005%, respectively.
Formation of one or more types of microstructures of proeutectoid ferrite, proeutectoid cementite, bainite and martensite is suppressed to increase the area ratio of the pearlite structure to 80% or more, and 1200 N / It is also achieved by adopting a structure that has a strength of at least 2 mm2 and excellent delayed fracture resistance. By adopting such a structure, it is excellent in both forgeability and under-neck toughness as well as delayed fracture resistance. A high strength wire rod is obtained.
【0011】上記本発明の高強度線材には、必要によっ
て、Cr:0.5%以下(0%を含まない)および/ま
たはCo:0.5%以下(0%を含まない)を含有させ
ることも有効である。[0011] The high-strength wire of the present invention contains Cr: 0.5% or less (excluding 0%) and / or Co: 0.5% or less (excluding 0%) as necessary. It is also effective.
【0012】一方、上記の様な本発明の高強度線材を製
造するに当たっては、鋼材の圧延または鍛造終了温度が
800℃以上となる様に熱間圧延または鍛造を行った
後、平均冷却速度V(℃/秒)が下記(1)を満足する
様にして400℃まで連続冷却し、引き続き室温まで放
冷することにより、初析フェライト、ベイナイトおよび
マルテンサイトの1種または2種以上の組織の生成を抑
制してパーライト組織の面積率を80%以上とし、その
後強伸線加工によって1200N/mm2以上の強度に
する様にすれば良い。 166×(線径:mm)-1.4≦V≦288×(線径:mm)-1.4 …(1)On the other hand, in producing the high-strength wire of the present invention as described above, the steel material is subjected to hot rolling or forging so that the end temperature of rolling or forging becomes 800 ° C. or higher, and then the average cooling rate V (° C./sec) is continuously cooled to 400 ° C. so as to satisfy the following (1), and then allowed to cool to room temperature, whereby one or more structures of proeutectoid ferrite, bainite and martensite are formed. The area ratio of the pearlite structure may be reduced to 80% or more by suppressing generation, and then the strength may be increased to 1200 N / mm 2 or more by strong drawing. 166 × (wire diameter: mm) -1.4 ≦ V ≦ 288 × (wire diameter: mm) -1.4 (1)
【0013】また、本発明の高強度線材は、鋼材を80
0℃以上に加熱後、500〜650℃の室温まで急冷
し、その温度で恒温保持することにより、初析フェライ
ト、初析セメンタイト、ベイナイトおよびマルテンサイ
トの1種または2種以上の組織の生成を抑制してパーラ
イト組織の面積率を80%以上とし、その後強伸線加工
によって1200N/mm2以上の強度にする様にして
も製造できる。Further, the high-strength wire of the present invention comprises
After heating to 0 ° C. or higher, it is rapidly cooled to a room temperature of 500 to 650 ° C., and is kept at that temperature to form one or more types of microstructures of proeutectoid ferrite, proeutectoid cementite, bainite, and martensite. It can also be manufactured by suppressing the area ratio of the pearlite structure to 80% or more by suppressing it, and then increasing the strength to 1200 N / mm 2 or more by strong wire drawing.
【0014】更に、本発明の高強度線材は、鋼材の圧延
または鍛造終了温度が800℃以上となる様に熱間圧延
または熱間鍛造した後、5℃/秒以上の平均冷却速度で
520〜750℃の温度まで冷却し、その温度から1.
0℃/秒以下の冷却速度で200秒以上保持して冷却
し、引き続き放冷することにより、初析フェライト、初
析セメンタイト、ベイナイトおよびマルテンサイトの1
種または2種以上の組織の生成を抑制してパーライト組
織の面積率を80%以上とし、その後強伸線加工によっ
て1200N/mm2以上の強度にする様にしても製造
できる。Further, the high-strength wire of the present invention is subjected to hot rolling or hot forging so that the end temperature of rolling or forging of the steel is 800 ° C. or more, and then at a cooling rate of 520 to 520 ° C./sec or more. Cool to a temperature of 750 ° C., from which temperature 1.
By cooling at a cooling rate of 0 ° C./sec or less and holding for 200 seconds or more, and then allowing to cool, one of proeutectoid ferrite, proeutectoid cementite, bainite and martensite
It can also be produced by suppressing the generation of seeds or two or more kinds of structures to increase the area ratio of the pearlite structure to 80% or more, and thereafter to make the strength of 1200 N / mm 2 or more by strong drawing.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明者らは、従来のボルト用高
強度鋼の耐遅れ破壊性が劣る原因等について様々な角度
から検討した。その結果、従来の改善方法では、組織を
焼戻しマルテンサイトとして、焼戻し脆性域の回避、粒
界偏析の元素の低減、結晶粒微細化を図ることにより耐
遅れ破壊性を補っていたが、それには限界があることが
判明した。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventors have studied from various angles the cause of the inferior delayed fracture resistance of conventional high-strength steel for bolts. As a result, in the conventional improvement method, the structure was tempered martensite, and the delayed fracture resistance was compensated by avoiding the tempered brittle zone, reducing the elements of grain boundary segregation, and refining the crystal grains. Turns out there are limitations.
【0016】そこで本発明者らは、耐遅れ破壊性を更に
向上させるために鋭意研究を重ねた結果、組織をある制
約を持ったパーライト組織とし、強伸線加工により12
00N/mm2以上の強度とすれば、耐遅れ破壊性が改
善されることを見出した。The inventors of the present invention have conducted intensive studies to further improve the delayed fracture resistance, and as a result, the structure was changed to a pearlite structure having certain restrictions, and the structure was subjected to a strong drawing process.
It has been found that when the strength is not less than 00 N / mm 2 , the delayed fracture resistance is improved.
【0017】また上記パーライト組織を、強伸線加工に
より1200N/mm2以上の強度にした線材を鍛造ま
たは圧造する際、鋼材中のSi含有量を所定量未満に低
減しておけば、変形抵抗が低下して工具寿命が向上する
と共に、鋼中の酸化物を低減することができて変形能が
向上し、割れ発生を抑制できること、即ち優れた鍛造性
が発揮できることも判明した。Further, when forging or forging a wire rod having the above pearlite structure with a strength of 1200 N / mm 2 or more by strong wire drawing, if the Si content in the steel material is reduced to less than a predetermined amount, the deformation resistance is reduced. It was also found that the tool life was improved due to the reduction of oxides in the steel, the deformability was improved, and the occurrence of cracks could be suppressed, that is, excellent forgeability could be exhibited.
【0018】更に、また上記パーライト組織を、強伸線
加工により1200N/mm2以上の強度にした線材を
頭付きのボルトに加工する場合には、鋼材中のAl含有
量を所定量未満に低減しておけば、鋼中酸化物を低減で
きて、ボルト使用時の首下での破断(頭飛び)が抑制で
きること、即ち優れた首下靭性が発揮できることも判明
した。Further, when the above pearlite structure is formed into a bolt with a head by using a wire rod having a strength of 1200 N / mm 2 or more by strong drawing, the Al content in the steel material is reduced to less than a predetermined amount. By doing so, it was also found that oxides in the steel could be reduced and breakage (head jump) under the neck when using the bolt could be suppressed, that is, excellent under-neck toughness could be exhibited.
【0019】尚本発明の高強度線材においては、上記の
様に鋼材中のSi含有量を所定量未満に低減することに
よって優れた鍛造性が発揮でき、また鋼材中のAl含有
量を所定量未満に低減することによって優れた首下靭性
が発揮できたものであるが、これらSiとAlの両方を
低減することによって、上記耐遅れ破壊性と共に鍛造性
および首下靭性のいずれをも優れたものとすることもで
きる。In the high-strength wire rod of the present invention, excellent forgeability can be exhibited by reducing the Si content in the steel material to less than the predetermined amount as described above, and the Al content in the steel material is reduced to the predetermined amount. Excellent toughness under the neck was able to be exhibited by reducing to less than, but by reducing both of these Si and Al, together with the above-mentioned delayed fracture resistance, both the forgeability and the toughness under the neck were excellent. It can also be.
【0020】本発明の高強度線材は、上記の如く初析フ
ェライト、初析セメンタイト、ベイナイトおよびマルテ
ンサイトの1種または2種以上の組織の生成を抑制して
パーライト組織の面積率を80%以上とする必要があ
る。上記組織のうち、初析フェライトと初析セメンタイ
トが多く生成すると、伸線時に縦割れを起こし伸線でき
なくなり、強伸線加工によって1200N/mm2以上
の強度を得ることができなくなる。また初析セメンタイ
トとマルテンサイトは、伸線時に断線を引き起こすので
少なくする必要がある。更にベイナイトはパーライトに
比べて加工硬化量が少なくなるので、強伸線加工による
強度上昇が望めないので少なくする必要がある。The high-strength wire rod according to the present invention suppresses the formation of one or more structures of proeutectoid ferrite, proeutectoid cementite, bainite and martensite as described above, and reduces the area ratio of the pearlite structure to 80% or more. It is necessary to When a large amount of pro-eutectoid ferrite and pro-eutectoid cementite is generated in the above structure, a longitudinal crack occurs at the time of wire drawing, and the wire cannot be drawn, and a strength of 1200 N / mm 2 or more cannot be obtained by strong wire drawing. In addition, proeutectoid cementite and martensite cause disconnection during wire drawing, and thus need to be reduced. Further, bainite has a smaller amount of work hardening than pearlite, so that it is not possible to expect an increase in strength due to strong wire drawing.
【0021】これに対してパーライト組織は、セメンタ
イトとフェライトの界面で水素をトラップし、粒界に集
積する水素を低減させる効果があり、できるだけ多くす
る必要がある。こうしたことから、初析フェライト、初
析セメンタイト、ベイナイトおよびマルテンサイト等の
組織を少なくとも1種の組織の生成を抑制して(即ち、
20%未満にして)、パーライト組織の面積率を80%
以上とする必要がある。即ち、初析フェライト、初析セ
メンタイト、ベイナイトおよびマルテンサイト等の組織
の少なくとも1種をできるだけ少なくして、その合計面
積率を20%未満となる様にしてパーライト組織の面積
率を80%以上にする必要がある。尚パーライト組織の
面積率は、好ましくは90%以上とするのが良く、より
好ましくは100%パーライト組織とするのが良い。On the other hand, the pearlite structure has the effect of trapping hydrogen at the interface between cementite and ferrite and reducing the amount of hydrogen accumulated at the grain boundaries, and needs to be as large as possible. Therefore, the formation of at least one type of microstructure such as proeutectoid ferrite, proeutectoid cementite, bainite, and martensite is suppressed (ie,
Less than 20%), and the area ratio of the pearlite structure is 80%.
It is necessary to do above. That is, at least one of the microstructures such as proeutectoid ferrite, proeutectoid cementite, bainite and martensite is reduced as much as possible, so that the total area ratio is less than 20% and the area ratio of the pearlite structure is 80% or more. There is a need to. The area ratio of the pearlite structure is preferably 90% or more, and more preferably 100% pearlite structure.
【0022】また、本発明の高強度線材においては、上
記パーライト組織のパーライトノジュールサイズやパー
ライトラメラー間隔が以下の条件を満たせば、耐遅れ破
壊性を更に向上し、また伸線性も良好となるので好まし
い。In the high-strength wire rod of the present invention, if the pearlite nodule size and pearlite lamellar interval of the pearlite structure satisfy the following conditions, the delayed fracture resistance is further improved and the drawability is also improved. preferable.
【0023】まずパーライトノジュールサイズは粒度番
号でNo.7以上であることが望ましい。パーライトノ
ジュールサイズを微細にすると、粒界に負荷する応力が
低減されると共に、粒界強度が上昇する。これによって
遅れ破壊時に見られる粒界破壊が抑制されて耐遅れ破壊
性が向上する。また、パーライトノジュールサイズを微
細化することによって、延性および靭性が向上し、こう
した観点からも耐遅れ破壊性が向上する。尚パーライト
ノジュールサイズは、粒度番号でNo.8以上とするの
が好ましく、より好ましくはNo.10以上とするのが
良い。First, the pearlite nodule size is represented by the particle size number. It is desirable that the number be 7 or more. When the pearlite nodule size is reduced, the stress applied to the grain boundaries is reduced, and the grain boundary strength is increased. As a result, grain boundary destruction observed during delayed destruction is suppressed and delayed destruction resistance is improved. Further, by reducing the pearlite nodule size, ductility and toughness are improved, and from this viewpoint, delayed fracture resistance is also improved. The pearlite nodule size is No. in the particle size number. No. 8 or more, more preferably No. It is good to be 10 or more.
【0024】一方、パーライト組織のパーライトラメラ
ー間隔は、200nm以下であることが好ましい。パー
ライトラメラー間隔の微細化は、鋼材の高強度化に有効
であり、セメンタイトとフェライトの界面を増加させ、
水素トラップ効果を促進させる。こうした効果を十分に
発揮させる為に、パーライトラメラー間隔が200nm
以下とするのが良い。尚好ましいパーライトラメラー間
隔は、150nm以下であり、より好ましくは100n
m以下であり、更に好ましくは75nm以下である。On the other hand, the pearlite lamellar interval of the pearlite structure is preferably 200 nm or less. Refinement of the pearlite lamellar spacing is effective in increasing the strength of steel, increasing the interface between cementite and ferrite,
Promotes the hydrogen trapping effect. In order to sufficiently exhibit these effects, the pearlite lamellar interval is set to 200 nm.
It is better to do the following. Further preferred pearlite lamellar spacing is 150 nm or less, more preferably 100 n.
m, and more preferably 75 nm or less.
【0025】本発明の高強度線材においては、圧延のま
まおよび鍛造ままでは必要な寸法精度が得られず、また
1200N/mm2以上の強度を得ることが困難になる
ので、強伸線加工が必要となる。また強伸線加工によっ
て一部のパーライト中のセメンタイトが微細に分散さ
れ、水素トラップ能力を向上させると共に、伸線方向に
沿って組織が並ぶことによって亀裂の進展の抵抗になる
(亀裂伝播方向は伸線方向に垂直である)。In the high-strength wire rod of the present invention, necessary dimensional accuracy cannot be obtained as it is as rolled or forged, and it becomes difficult to obtain a strength of 1200 N / mm 2 or more. Required. In addition, cementite in some pearlite is finely dispersed by strong wire drawing to improve the hydrogen trapping ability, and the structure is arranged along the wire drawing direction to reduce the crack propagation resistance (the crack propagation direction is Perpendicular to the drawing direction).
【0026】本発明の高強度線材は、Cを0.50〜
1.0%含む中炭素鋼を想定したものであるが、C含有
量の範囲限定は、以下の通りである。The high-strength wire of the present invention has a C of 0.50 to 0.50.
Medium carbon steel containing 1.0% is assumed, but the range limitation of the C content is as follows.
【0027】C:0.50〜1.0% Cは鋼の強度確保の為に必要且つ経済的な元素であり、
C含有量を増加させるにつれて強度が増加する。目標強
度を確保するためには、Cは0.50%以上含有させる
必要がある。しかしながら、C含有量が1.0%を超え
ると、初析セメンタイトの析出量が増加し、靭延性の低
下が顕著に現れ、伸線加工性を劣化させる。C含有量の
好ましい下限は、0.65%であり、より好ましくは
0.7%である。またC含有量の好ましい上限は、0.
9%であり、より好ましくは0.85%である。最も望
ましいのは共析成分鋼を用いるのが良い。 C: 0.50 to 1.0% C is a necessary and economical element for securing the strength of steel.
The strength increases as the C content increases. In order to secure the target strength, C must be contained at 0.50% or more. However, when the C content exceeds 1.0%, the precipitation amount of proeutectoid cementite increases, so that the toughness and ductility are significantly reduced and the wire drawing workability is deteriorated. A preferred lower limit of the C content is 0.65%, and more preferably 0.7%. The preferred upper limit of the C content is 0.1.
9%, more preferably 0.85%. Most preferably, eutectoid steel is used.
【0028】本発明の高強度線材においては、上記の如
く鋼材中のSi含有量やAl含有量の少なくともいずれ
かを所定量未満に低減することによって優れた鍛造性や
首下靭性が発揮できるものであるが、これらの効果を発
揮させるためにはSiとAlの少なくともいずれかの含
有量を上記の範囲に低減する必要があるが、少なくとも
一方が上記の範囲を満足していれば、他方の含有量は或
る程度の多く含有させることも可能である。これら許容
量も考慮したSiおよびAlの含有量の範囲限定理由は
下記の通りである。尚、SiとAlの両方の含有量を所
定量未満に低減して鍛造性および首下靭性の両特性を優
れたものにできることは前述した通りである。The high-strength wire rod of the present invention can exhibit excellent forgeability and toughness under the neck by reducing at least one of the Si content and the Al content in the steel material to less than a predetermined amount as described above. However, in order to exert these effects, it is necessary to reduce the content of at least one of Si and Al to the above range, but if at least one satisfies the above range, the other one The content may be increased to some extent. The reasons for limiting the ranges of the contents of Si and Al in consideration of these allowable amounts are as follows. As described above, both the forging property and the under-neck toughness can be improved by reducing the content of both Si and Al to less than a predetermined amount.
【0029】Si:2.0%以下(0%を含む) Siは鋼線の焼入れ性を向上させて初析セメンタイトの
析出を抑える効果を発揮する。また脱酸剤としての作用
が期待され、しかもフェライトに固溶して顕著な固溶強
化作用も発揮する。これらの効果は、その含有量が増加
するにつれて増大するが、Si含有量が過剰になると伸
線後の鋼材の延性を低下させると共に、冷間圧造性が著
しく低下させるので2.0%を上限とする。 Si: 2.0% or less (including 0%) Si has the effect of improving the hardenability of the steel wire and suppressing the precipitation of proeutectoid cementite. In addition, it is expected to act as a deoxidizing agent, and exhibits a remarkable solid solution strengthening effect by being dissolved in ferrite. These effects increase as the content increases, but when the Si content is excessive, the ductility of the steel material after drawing is reduced, and the cold forging property is significantly reduced. And
【0030】但し、上記の如く、優れた鍛造性を発揮さ
せる為には、Si含有量を0.1%未満に抑制する必要
がある。即ち、Siの含有量が増大するにつれて冷間加
工性が低下する傾向を示し、また酸化物系の介在物が多
く生成され、遅れ破壊発生の起点になり、耐遅れ破壊性
を劣化させることにもなる。この様な観点から、耐遅れ
破壊性と共に優れた鍛造性を発揮させる場合には、Si
含有量は0.1%未満とする必要がある。尚、こうした
観点からSi含有量の好ましい範囲は、0.05%以
下、更に好ましい範囲は0.03%以下である。However, as described above, in order to exhibit excellent forgeability, it is necessary to suppress the Si content to less than 0.1%. That is, as the content of Si increases, the cold workability tends to decrease, and a large amount of oxide-based inclusions are generated, which serves as a starting point of delayed fracture and deteriorates delayed fracture resistance. Also. From such a viewpoint, when exhibiting excellent forgeability together with delayed fracture resistance, Si
The content should be less than 0.1%. From such a viewpoint, a preferable range of the Si content is 0.05% or less, and a more preferable range is 0.03% or less.
【0031】Al:0.05%以下(0%を含む) Alは鋼中Nを捕捉してAlNを形成し、結晶粒を微細
化することによって耐遅れ破壊性の向上に寄与する。し
かしながら、Al含有量が過剰になって0.05%を超
えると、窒化物および酸化物系介在物が生成し、伸線性
を低下させるので0.05%以下とするのが良い。 Al: 0.05% or less (including 0%) Al captures N in steel to form AlN and refines crystal grains, thereby contributing to the improvement of delayed fracture resistance. However, if the Al content is excessive and exceeds 0.05%, nitrides and oxide-based inclusions are generated, and the drawability is reduced. Therefore, the Al content is preferably set to 0.05% or less.
【0032】但し、上記の如く、優れた首下靭性を発揮
させる為には、Al含有量を0.005%未満に抑制す
る必要がある。即ち、Alの含有量が増大するにつれて
酸化物を形成して頭付きボルトに加工したときに、頭部
首下で破断が起き易いので、この様な観点から、耐遅れ
破壊性と共に優れた首下靭性を発揮させる場合のAl含
有量は、0.005%未満とする必要がある。尚、こう
した観点からAl含有量の好ましい範囲は、0.003
%以下、更に好ましい範囲は0.001%以下である。However, as described above, in order to exhibit excellent under-neck toughness, it is necessary to suppress the Al content to less than 0.005%. That is, when an oxide is formed and processed into a headed bolt as the content of Al increases, the head is easily broken under the head and neck. The Al content when exhibiting lower toughness needs to be less than 0.005%. From such a viewpoint, a preferable range of the Al content is 0.003.
%, More preferably 0.001% or less.
【0033】本発明の高強度線材は、通常添加される各
種元素(Cr,Co,Mn,Cu,Ni,Mo,Ti,
Nb,V,W,B,N等)を含有しても良いことは勿論
であるが、特に所定量のCrおよび/またはCoを含有
させることは、初析セメンタイトの析出を抑制する上で
有効である。必要によって添加する各元素の限定理由は
下記の通りである。The high-strength wire rod of the present invention can be prepared by adding various elements (Cr, Co, Mn, Cu, Ni, Mo, Ti,
Nb, V, W, B, N, etc.) may of course be contained, but in particular, containing a predetermined amount of Cr and / or Co is effective in suppressing the precipitation of proeutectoid cementite. It is. The reasons for limiting each element to be added as necessary are as follows.
【0034】Cr:0.5%以下(0%を含まない)お
よび/またはCo:0.5%以下(0%を含まない) CrとCoは、Siと同様に初析セメンタイトの析出を
抑制する効果があり、初析セメンタイトの低減を図る本
発明の高強度線材における添加成分としては特に有効で
ある。こうした効果は、いずれもその含有量が増加する
ほど増大するが、0.5%を超えて含有させてもその効
果は飽和して不経済となるので、その上限を0.5%と
した。尚、これらの元素の好ましい範囲は、0.05〜
0.3%、更に好ましい範囲は0.1〜0.2%であ
る。 Cr: 0.5% or less (excluding 0%)
And / or Co: 0.5% or less (excluding 0%) Cr and Co have the effect of suppressing the precipitation of pro-eutectoid cementite like Si, and the high strength of the present invention for reducing pro-eutectoid cementite It is particularly effective as an additive component in a wire. All of these effects increase as the content increases, but if the content exceeds 0.5%, the effect is saturated and uneconomical. Therefore, the upper limit is set to 0.5%. The preferred range of these elements is 0.05 to
0.3%, more preferably 0.1 to 0.2%.
【0035】Mn:0.2〜1.0% Mnは脱酸剤としての効果と、鋼線の焼入性を向上させ
て鋼線の断面積組織の均一性を高める効果を有する。こ
れらの作用は0.2%以上含有させることによって有効
に発揮される。しかし、Mn量が過剰になると、Mnの
偏析部にマルテンサイトやベイナイトなどの過冷組織が
生成して伸線加工性を劣化させるので、Mn量の上限は
1.0%とした。尚、Mn含有量の好ましい下限は、
0.40%であり、より好ましくは0.45%とするの
が良い。またMn含有量に好ましい上限は、0.7%で
あり、より好ましくは0.55%とするのが良い。 Mn: 0.2 to 1.0% Mn has an effect as a deoxidizing agent and an effect of improving the hardenability of the steel wire and increasing the uniformity of the sectional area structure of the steel wire. These effects are effectively exhibited by containing 0.2% or more. However, when the amount of Mn becomes excessive, a supercooled structure such as martensite or bainite is formed in the segregated portion of Mn to deteriorate wire drawing workability. Therefore, the upper limit of the amount of Mn is set to 1.0%. Incidentally, a preferred lower limit of the Mn content is:
It is 0.40%, more preferably 0.45%. The preferable upper limit of the Mn content is 0.7%, and more preferably 0.55%.
【0036】Cu:0.5%(0%を含まない) Cuは析出硬化作用によって鋼線の高強度化に寄与する
元素である。しかし過剰に添加すると粒界脆化を起こし
て、耐遅れ破壊性を劣化させる原因となるので0.5%
を上限とする。尚、Cu含有量の好ましい下限は、0.
05%であり、より好ましくは0.1%とするのが良
い。またCu含有量の好ましい上限は、0.3%であ
り、より好ましくは0.2%とするのが良い。 Cu: 0.5% (excluding 0%) Cu is an element that contributes to increasing the strength of a steel wire by a precipitation hardening action. However, an excessive addition causes grain boundary embrittlement and deteriorates delayed fracture resistance.
Is the upper limit. The preferred lower limit of the Cu content is 0.1.
It is preferably 0.05%, more preferably 0.1%. The upper limit of the Cu content is preferably 0.3%, and more preferably 0.2%.
【0037】Ni:1.0%以下(0%を含まない) Niは鋼線の強度上昇にはあまり寄与しないが、伸線材
の靭性を高める効果を有する。しかし、Ni量が過剰に
なると、変態終了時間が長くなり過ぎて、設備の大型
化、生産性の低下を来たすため、1.0%を上限とす
る。尚、Ni含有量の好ましい下限は、0.05%であ
り、より好ましくは0.1%とするのが良い。またNi
含有量の好ましい上限は、0.5%であり、より好まし
くは0.3%とするのが良い。 Ni: 1.0% or less (excluding 0%) Ni does not contribute much to the increase in the strength of the steel wire, but has the effect of increasing the toughness of the drawn wire. However, if the amount of Ni is excessive, the transformation end time becomes too long, resulting in an increase in the size of the equipment and a decrease in productivity. Therefore, the upper limit is 1.0%. The lower limit of the Ni content is preferably 0.05%, and more preferably 0.1%. Also Ni
A preferred upper limit of the content is 0.5%, and more preferably 0.3%.
【0038】Mo,Ti,Nb,VおよびWよりなる群
から選ばれる1種以上:合計で0.01〜0.5% これらの元素は、いずれも微細な炭・窒化物を形成して
耐遅れ破壊性の向上に寄与する。またこれらの窒化物お
よび炭化物は、結晶粒微細の微細化に有効である。こう
した効果を発揮させる為には、合計で0.01%以上含
有させる必要があるが、過剰に含有させると耐遅れ破壊
性および靭性を阻害するので、合計で0.5%以下にす
る必要がある。尚、これらの元素含有量の好ましい下限
は、合計で0.02%であり、より好ましくは0.03
%とするのが良い。また好ましい上限は、合計で0.3
%であり、より好ましくは0.1%とするのが良い。 Group consisting of Mo, Ti, Nb, V and W
At least one element selected from the group consisting of: 0.01 to 0.5% in total These elements all contribute to the improvement of delayed fracture resistance by forming fine carbon and nitride. These nitrides and carbides are effective for miniaturization of crystal grains. In order to exert such effects, it is necessary that the total content be 0.01% or more, but if it is excessively contained, the delayed fracture resistance and toughness are impaired. is there. Note that a preferable lower limit of the content of these elements is 0.02% in total, and more preferably 0.03%.
% Is good. A preferable upper limit is 0.3 in total.
%, More preferably 0.1%.
【0039】B:0.0005〜0.003% Bは鋼の焼入れ性向上の為に添加されるが、その作用を
発揮させる為には、0.0005%以上含有させる必要
がある。しかしながら、0.003%を超えて過剰に含
有すると却って靭性を阻害する。尚、B含有量の好まし
い下限は0.0010%であり、好ましい上限は0.0
025%である。 B: 0.0005% to 0.003% B is added for improving the hardenability of steel, but it is necessary to contain 0.0005% or more in order to exert its effect. However, if the content exceeds 0.003%, the toughness is rather hindered. Note that a preferable lower limit of the B content is 0.0010%, and a preferable upper limit is 0.0.
025%.
【0040】N:0.015%(0%を含まない) NはAlNやTiNの窒化物形成によって結晶粒の微細
化ひいては耐遅れ破壊性の向上に好影響を与える。しか
し、過剰に含有すると窒化物が増加し過ぎて伸線性に悪
影響を及ぼすだけでなく、固溶Nが伸線中の時効を促進
することがあるので、0.015%以下にする必要があ
る。尚、N含有量の好ましい上限は、0.007%であ
り、より好ましくは0.005%以下にするのが良い。 N: 0.015% (excluding 0%) N has a favorable effect on the refinement of crystal grains and the improvement in delayed fracture resistance due to the formation of nitrides of AlN and TiN. However, if it is contained excessively, not only does the nitride excessively increase, adversely affecting drawability, but also solute N promotes aging during drawing, so it must be 0.015% or less. . The upper limit of the N content is preferably 0.007%, and more preferably 0.005% or less.
【0041】本発明の高強度線材の化学成分組成は上記
の通りであり、残部は実質的に鉄からなるものである。
ここで「実質的に鉄」とは、本発明の高強度線材にはF
e以外にもその特性を阻害しない程度の微量成分(許容
成分)をも含み得るものであり、こうした許容成分とし
ては例えばCa,Zr,Pb,Bi,Te,As,S
n,Sb等の元素が挙げられる。またその特性を更に良
好にするという観点からして、P、SおよびOの不純物
については下記の様に抑制することが好ましい。The chemical composition of the high-strength wire of the present invention is as described above, and the balance is substantially composed of iron.
Here, “substantially iron” means that the high-strength wire rod of the present invention is F
In addition to e, it may contain trace components (permissible components) to the extent that its properties are not impaired. Examples of such permissible components include Ca, Zr, Pb, Bi, Te, As, S
Elements such as n and Sb are listed. From the viewpoint of further improving the characteristics, it is preferable to suppress the impurities of P, S, and O as described below.
【0042】P:0.03%以下(0%を含む) Pは粒界偏析を起こして、耐遅れ破壊性を劣化させる元
素である。そこでP含有量を0.03%以下とすること
により、耐遅れ破壊性の向上が図れる。尚、P含有量
は、0.015%以下に低減するのが好ましく、より好
ましくは0.01%以下、更に好ましくは0.005%
以下とするのが良い。 P: 0.03% or less (including 0%) P is an element that causes grain boundary segregation and deteriorates delayed fracture resistance. Therefore, by setting the P content to 0.03% or less, delayed fracture resistance can be improved. The P content is preferably reduced to 0.015% or less, more preferably 0.01% or less, and still more preferably 0.005%.
It is better to do the following.
【0043】S:0.03%(0%を含む) Sは鋼中でMnSを形成し、応力が負荷されたときにこ
のMnSが応力集中箇所となる。従って、耐遅れ破壊性
の改善にはS含有量をできるだけ減少させることが必要
となり、こうした観点から0.03%以下とするのが良
い。尚S含有量は、0.015%以下に低減するのが好
ましく、より好ましく0.01%以下、更に好ましくは
0.005%以下とするのが良い。 S: 0.03% (including 0%) S forms MnS in the steel, and when a stress is applied, the MnS becomes a stress concentration point. Therefore, in order to improve the delayed fracture resistance, it is necessary to reduce the S content as much as possible. From such a viewpoint, the S content is preferably set to 0.03% or less. The S content is preferably reduced to 0.015% or less, more preferably 0.01% or less, and further preferably 0.005% or less.
【0044】O:0.005%以下(0%を含む) Oは常温では鋼にほとんど固溶せず、硬質の酸化物系介
在物として存在し、伸線時にカッピー断線を引き起こす
原因となる。従って、O含有量は極力少なくすべきであ
り、少なくとも0.005%以下に抑える必要がある。
尚、O含有量は、0.003%以下に低減することが好
ましく、より好ましくは0.002%以下に低減するの
が良い。 O: 0.005% or less (including 0%) O hardly forms a solid solution in steel at normal temperature, exists as hard oxide-based inclusions, and causes a disconnection of copper during wire drawing. Therefore, the O content should be as low as possible, and should be suppressed to at least 0.005% or less.
Note that the O content is preferably reduced to 0.003% or less, more preferably to 0.002% or less.
【0045】本発明の高強度線材は、上記した各製造方
法によって製造することができるが、各方法における作
用は下記の通りである。まず上記の様な化学成分組成を
有する鋼材を用い、この鋼材の圧延または鍛造終了温度
が800℃以上となる様に熱間圧延または鍛造を行なっ
た後、平均冷却速度V(℃/秒)が下記(1)を満足す
る様にして400℃まで連続冷却し、引き続き室温まで
放冷する。 166×(線径:mm)-1.4≦V≦288×(線径:mm)-1.4 …(1)The high-strength wire rod of the present invention can be manufactured by each of the above-mentioned manufacturing methods, and the operation of each method is as follows. First, using a steel material having the above chemical composition, hot rolling or forging is performed so that the rolling or forging end temperature of the steel material is 800 ° C. or higher, and then the average cooling rate V (° C./sec) is reduced. Continuously cool to 400 ° C. so as to satisfy the following (1), and then cool to room temperature. 166 × (wire diameter: mm) -1.4 ≦ V ≦ 288 × (wire diameter: mm) -1.4 (1)
【0046】この工程によって、通常の圧延材より均質
なパーライト組織が得られ、伸線前の強度上昇が図れ
る。圧延または鍛造終了温度が低すぎると、オーステナ
イト化が不十分となり、均質なパーライト組織が得られ
なくなるので、上記終了温度は800℃以上とする必要
がある。この温度の好ましい範囲は850〜950℃程
度であり、更に好ましくは850〜900℃である。By this step, a more uniform pearlite structure can be obtained than in a normal rolled material, and the strength before drawing can be increased. If the end temperature of rolling or forging is too low, austenitization becomes insufficient and a homogeneous pearlite structure cannot be obtained, so the end temperature needs to be 800 ° C. or higher. The preferred range of this temperature is about 850 to 950 ° C, and more preferably 850 to 900 ° C.
【0047】上記平均冷却速度Vが166×(線径:m
m)-1.4よりも小さくなると、均質なパーライト組織が
得られないばかりか、初析フェライトあるいは初析セメ
ンタイトが生成し易くなる。また平均冷却速度Vが28
8×(線径:mm)-1.4よりも大きくなると、ベイナイ
トやマルテンサイトが生成し易くなる。尚、こうした平
均冷却速度Vで冷却するときの冷却終了温度を400℃
までとしたのは、組織変態が十分終了する温度との理由
からである。The average cooling rate V is 166 × (wire diameter: m
m) If it is less than -1.4, not only a uniform pearlite structure cannot be obtained, but also proeutectoid ferrite or proeutectoid cementite tends to form. The average cooling rate V is 28
When it is larger than 8 × (wire diameter: mm) -1.4 , bainite and martensite are easily generated. The cooling end temperature when cooling at such an average cooling rate V is 400 ° C.
The reason is that the temperature is at the temperature at which the structural transformation is sufficiently completed.
【0048】また本発明の高強度線材は、上記の様な化
学成分組成を有する鋼材を用い、この鋼材を800℃以
上に加熱後、急冷し、500〜650℃まで急冷し、そ
の温度で恒温保持(パテンティング処理)することによ
り、通常の圧延材より均質なパーライト組織が得られ、
伸線前の強度上昇が図れる。The high-strength wire of the present invention uses a steel having the above-mentioned chemical composition. The steel is heated to 800 ° C. or higher, rapidly cooled, rapidly cooled to 500 to 650 ° C. By holding (patenting treatment), a more uniform pearlite structure can be obtained than a normal rolled material,
The strength before drawing can be increased.
【0049】この方法において、鋼材加熱温度の規定範
囲については、上記圧延または鍛造終了温度と同じ理由
で800℃以上とする必要がある。またこの加熱温度の
好ましい範囲は、上記と同様である。パテンティング処
理は、ソルトバス、鉛、流動層等を利用し、加熱した線
材をできるだけ速い冷却速度で急冷することが望まし
い。また、均質なパーライト組織を得るには、500〜
650℃で恒温変態することが必要である。また、この
恒温保持温度の好ましい温度範囲は、550〜600℃
であり、最も好ましい恒温保持温度はTTT線図のパー
ライトノーズ付近の温度である。In this method, the specified range of the steel material heating temperature must be 800 ° C. or higher for the same reason as the above-mentioned rolling or forging end temperature. The preferred range of the heating temperature is the same as described above. In the patenting process, it is desirable to use a salt bath, lead, a fluidized bed, or the like to rapidly cool the heated wire at a cooling rate as fast as possible. Further, in order to obtain a homogeneous pearlite structure, 500 to
It is necessary to carry out constant temperature transformation at 650 ° C. The preferable temperature range of the constant temperature is 550 to 600 ° C.
The most preferred constant temperature is a temperature near the pearlite nose in the TTT diagram.
【0050】一方、鋼材の圧延または鍛造終了温度が8
00℃以上となる様に熱間圧延または熱間鍛造した後、
5℃/秒以上の平均冷却速度で520〜750℃の温度
まで冷却し、その温度から1.0℃/秒以下の平均冷却
速度で200秒以上保持し、引き続き放冷することによ
っても、通常の圧延材よりも均質なパーライト組織が得
られ、伸線前の強度上昇が図れる。こうした方法を採用
するときの各工程における作用は下記の通りである。On the other hand, when the rolling or forging end temperature of the steel material is 8
After hot rolling or hot forging so as to be at least 00 ° C,
By cooling to a temperature of 520 to 750 ° C. at an average cooling rate of 5 ° C./sec or more, holding at that temperature at an average cooling rate of 1.0 ° C./sec or less for 200 seconds or more, and then allowing to cool down, A more uniform pearlite structure can be obtained than the rolled material, and the strength before drawing can be increased. The operation in each step when such a method is adopted is as follows.
【0051】まず圧延または鍛造終了温度の規定範囲に
ついては、上記鋼材加熱温度と同様の理由で800℃以
上と定めた。またこの加熱温度の好ましい範囲は、上記
と同様である。熱間圧延後または熱間鍛造後の冷却速度
が遅すぎると、冷却中にフェライト変態を引き起こす可
能性があるので、できるだけ速い冷却速度で冷却するこ
とが好ましい。そこで、このときの冷却速度は5℃/秒
以上と規定した。この冷却速度の好ましい範囲は10℃
/秒以上であり、より好ましくは30℃/秒以上であ
る。この冷却によって520〜750℃まで冷却する必
要があるが、この冷却終了温度が520℃未満または7
50℃を超えると、その後の徐冷によってパーライト以
外の組織が生成し易くなる。First, the specified range of the rolling or forging end temperature was set to 800 ° C. or higher for the same reason as the steel material heating temperature. The preferred range of the heating temperature is the same as described above. If the cooling rate after hot rolling or hot forging is too slow, ferrite transformation may occur during cooling, so it is preferable to cool at a cooling rate as high as possible. Therefore, the cooling rate at this time is specified to be 5 ° C./sec or more. The preferred range of the cooling rate is 10 ° C.
/ Sec or more, more preferably 30 ° C / sec or more. It is necessary to cool down to 520 to 750 ° C. by this cooling.
If the temperature exceeds 50 ° C., a structure other than pearlite is likely to be generated by subsequent slow cooling.
【0052】上記で冷却した後は、均質なパーライト組
織を得るという観点から、その温度(520〜750℃
の温度:徐冷開始温度)から1.0℃/秒以下の平均冷
却速度で冷却(徐冷)しつつ200秒以上保持する必要
がある。このとき平均冷却速度が1.0℃/秒よりも速
くなったり、保持時間が200秒未満になると、パーラ
イト組織が変態する前に放冷されて、ベイナイトやマル
テンサイトが生成し易くなる。尚、この冷却速度の好ま
しい範囲は、0.5℃/秒以下であり、より好ましくは
0.2℃/秒以下とするのが良い。また上記保持温度の
好ましい範囲は、300秒以上であり、より好ましくは
600秒以上とするのが良い。またTTT線図のパーラ
イトノーズ付近の温度に長く保持することが最も望まし
い。After the above cooling, the temperature (520 to 750 ° C.) is used from the viewpoint of obtaining a homogeneous pearlite structure.
(Temperature: slow cooling start temperature), it is necessary to hold for 200 seconds or more while cooling (slowly cooling) at an average cooling rate of 1.0 ° C./sec or less. At this time, if the average cooling rate is higher than 1.0 ° C./sec or the holding time is less than 200 seconds, the pearlite structure is left to cool before transformation, and bainite and martensite are easily generated. The preferred range of the cooling rate is 0.5 ° C./sec or less, and more preferably 0.2 ° C./sec or less. The preferable range of the holding temperature is 300 seconds or more, and more preferably, 600 seconds or more. It is most desirable to keep the temperature near the pearlite nose in the TTT diagram for a long time.
【0053】以下、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変形することは
いずれも本発明の技術的範囲に含まれる。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the following examples are not intended to limit the present invention, and any modification of the design based on the gist of the preceding and following examples will be described. Included in the technical scope.
【0054】[0054]
【実施例】実施例1 下記表1に示す化学成分組成を有する供試鋼を用い、線
径:8〜14mmφまで圧延終了温度が約940℃にな
るように熱間圧延した後、平均冷却速度を4.1〜1
2.5(下記表2)の範囲で衝風冷却した。その後、線
径:7.06mmφまで伸線した(伸線率:22〜75
%)。 Example 1 A sample steel having a chemical composition shown in Table 1 below was hot-rolled to a wire diameter of 8 to 14 mm so that the rolling end temperature was about 940 ° C., and then an average cooling rate was obtained. 4.1 to 1
The blast cooling was performed in the range of 2.5 (Table 2 below). Thereafter, the wire was drawn to a wire diameter of 7.06 mmφ (drawing ratio: 22 to 75).
%).
【0055】[0055]
【表1】 [Table 1]
【0056】得られた各種線材を用い、図1に示すM8
×P1.25のスタッドボルトを作製し、遅れ破壊試験
を行った。遅れ破壊試験は、ボルトを酸中に浸漬後(1
5%HCl×30分)、水洗・乾燥して大気中で応力負
荷(負荷応力は引張強さの90%)し、100時間後の
破断の有無で評価した。また、初析フェライト、初析セ
メンタイト、ベイナイトおよびマルテンサイトまたはパ
ーライト組織の分類を下記の方法で行ない、各組識の面
積率を求めた。更に、パーライトノジュールサイズおよ
びパーライトラメラー間隔を、下記の各方法で測定し
た。このとき比較の為に、一部のものについては焼入れ
・焼戻しを行って100%焼戻しマルテンサイト組織に
したものについても遅れ破壊試験を行った。Using the obtained various wire rods, M8 shown in FIG.
× P1.25 stud bolts were prepared and subjected to a delayed fracture test. In the delayed fracture test, the bolt was immersed in acid (1
(5% HCl × 30 minutes), washed and dried, subjected to a stress load in air (load stress is 90% of tensile strength), and evaluated by the presence or absence of breakage after 100 hours. In addition, pro-eutectoid ferrite, pro-eutectoid cementite, bainite, and martensite or pearlite structure were classified by the following method, and the area ratio of each tissue was obtained. Further, the pearlite nodule size and the pearlite lamellar interval were measured by the following methods. At this time, for the purpose of comparison, a delayed fracture test was also performed on a part of the steel which had been quenched and tempered to have a 100% tempered martensite structure.
【0057】また上記の伸線した線材を使用し、常温で
端面拘束圧縮試験により圧縮特性についても評価した。
このとき、変形抵抗は圧下率50%のときの値で比較
し、変形能は、割れ発生を起こさない最低の圧下率とし
た。Using the drawn wire rod, the compression characteristics were also evaluated at normal temperature by an end face constraint compression test.
At this time, the deformation resistance was compared with the value when the rolling reduction was 50%, and the deformability was the lowest rolling reduction that did not cause cracking.
【0058】(各組識の分類方法)線材の横断面を埋め
込み、研磨後、5%ピクリン酸アルコール液に15〜3
0秒腐食した後、走査型電子顕微鏡(SEM)によって
D/4(Dは直径)部を組織観察した。1000〜30
00倍で5〜10視野撮影し、パーライト組織部分を確
定した後、画像解析装置によって各組識の面積率を求め
た。尚パーライト組織と区別がつきにくい、ベイナイト
組織や初析フェライト組織については図2(図面代用顕
微鏡組織写真)に示す様な組織をベイナイト組織とし、
図3(図面代用顕微鏡組織写真)に示す様な組織を初析
フェライト組織と判断した。これらの組織の傾向とし
て、初析フェライトと初析セメンタイトは、旧オーステ
ナイト結晶粒界に沿って針状に析出し、マルテンサイト
は塊状に析出していた。(Classification method of each tissue) After embedding the cross section of the wire and polishing, 15 to 3%
After corrosion for 0 seconds, the structure of a D / 4 (D is a diameter) portion was observed with a scanning electron microscope (SEM). 1000-30
After photographing 5 to 10 visual fields at a magnification of 00 to determine the pearlite tissue portion, the area ratio of each tissue was determined by an image analyzer. As for the bainite structure and the proeutectoid ferrite structure which are hard to distinguish from the pearlite structure, the structure shown in FIG.
The structure shown in FIG. 3 (micrograph of a microstructure instead of a drawing) was determined to be a pro-eutectoid ferrite structure. As a tendency of these structures, pro-eutectoid ferrite and pro-eutectoid cementite were precipitated in the form of needles along the prior austenite crystal grain boundaries, and martensite was precipitated in a lump.
【0059】(パーライトノジュールサイズの測定方
法)線材の横断面を埋め込み、研磨後、1〜2%のナイ
タール液に2〜10秒間浸漬した後、光学顕微鏡によっ
てD/4(Dは直径)部を組織観察した。パーライトノ
ジュールの粒度番号は、JIS G0551またはJI
S G0552のオーステナイト結晶粒度またはフェラ
イト結晶粒度と同じ単位(粒度番号)で規定した。(Method of measuring perlite nodule size) After embedding the cross section of the wire, polishing and immersing it in a 1-2% nital solution for 2 to 10 seconds, a D / 4 (D is a diameter) portion was observed with an optical microscope. The tissue was observed. The particle size number of perlite nodule is JIS G0551 or JIS
It was defined in the same unit (grain number) as the austenite grain size or ferrite grain size of SG0552.
【0060】(パーライトラメラー間隔の測定方法)線
材の横断面を埋め込み、研磨後、5%のピクリン酸アル
コール液に15〜30秒間浸漬して腐食させた後、走査
型電子顕微鏡(SEM)によってD/4(Dは直径)部
を組織観察した。D/4部付近のパーライト組織中でラ
メラー間隔の最も狭いと思われる部分を5000〜10
0000倍で10視野撮影し、夫々のラメラー間隔を垂
直に横切る線の長さを求めてラメラー間隔を測定した。
そして10視野の平均値をパーライト平均ラメラー間隔
とした。(Measurement method of pearlite lamellar interval) After embedding the cross section of the wire, polishing and immersing it in a 5% picric acid alcohol solution for 15 to 30 seconds to corrode it, the D was measured by a scanning electron microscope (SEM). / 4 (D is the diameter) was observed for its structure. In the pearlite structure near D / 4 part, the part considered to have the narrowest lamellar interval was 5,000 to 10
Ten visual fields were photographed at a magnification of 0000, and the length of a line perpendicular to each lamellar interval was determined to measure the lamellar interval.
The average value of 10 visual fields was defined as the average pearlite lamellar interval.
【0061】各線材の組織を平均冷却速度Vと共に下記
表2に、遅れ破壊試験結果および圧縮特性を伸線条件お
よび機械的特性と共に下記表3に夫々示す。尚平均冷却
速度Vの適正な範囲は[前記(1)式を満足する範囲]
は、線径が14.0mmのときに4.12≦V≦7.1
6(℃/秒)、線径が11.0mmのときに5.78≦
V≦10.03(℃/秒)、線径が8.0mmのときに
9.03≦V≦15.67(℃/秒)である。The structure of each wire is shown in Table 2 below together with the average cooling rate V, and the results of the delayed fracture test and the compression properties are shown in Table 3 below together with the drawing conditions and mechanical properties. The appropriate range of the average cooling rate V is [the range satisfying the above formula (1)].
Is 4.12 ≦ V ≦ 7.1 when the wire diameter is 14.0 mm.
6. (° C./sec), 5.78 ≦ when the wire diameter is 11.0 mm
V ≦ 10.03 (° C./second) and 9.03 ≦ V ≦ 15.67 (° C./second) when the wire diameter is 8.0 mm.
【0062】[0062]
【表2】 [Table 2]
【0063】[0063]
【表3】 [Table 3]
【0064】実施例2 前記表1に示した供試鋼Cを用い、線径11.0mmφ
まで圧延終了温度が約940℃になる様に熱間圧延した
後急冷し、下記表4に示すパテンティング処理(加熱温
度:750〜940℃、恒温変態:495〜665℃×
4分)した。その後、線径:7.06mmφまで伸線し
た(伸線率:59%)。 Example 2 The test steel C shown in Table 1 was used, and the wire diameter was 11.0 mmφ.
After hot-rolling until the rolling end temperature is about 940 ° C., the steel sheet is rapidly cooled and then subjected to a patenting treatment (heating temperature: 750 to 940 ° C., constant temperature transformation: 495 to 665 ° C.) shown in Table 4 below.
4 minutes). Thereafter, the wire was drawn to a wire diameter of 7.06 mmφ (drawing ratio: 59%).
【0065】[0065]
【表4】 [Table 4]
【0066】得られた各種線材を用い、前記図1に示し
たM8×P1.25のスタッドボルトを作製し、遅れ破壊
試験を実施例1と同様にして行った。また圧縮特性試験
についても、を実施例1と同様にして行った。各線材の
組織を前記表4に併記するとともに、遅れ破壊試験結果
および圧縮特性を伸線条件および機械的特性と共に下記
表5に夫々示す。Using the obtained various wires, M8 × P1.25 stud bolts shown in FIG. 1 were produced, and a delayed fracture test was performed in the same manner as in Example 1. Also, a compression characteristic test was performed in the same manner as in Example 1. The structure of each wire is shown in Table 4 above, and the results of the delayed fracture test and the compression properties are shown in Table 5 below together with the drawing conditions and mechanical properties.
【0067】[0067]
【表5】 [Table 5]
【0068】実施例3 前記表1に示した供試鋼Cを用い、下記表6に示す圧延
条件にて線径:11mmφまで熱間圧延した。その後、
線径:7.06mmφまで伸線した(伸線率:59
%)。 Example 3 Using the test steel C shown in Table 1 above, hot rolling was performed to a wire diameter of 11 mmφ under the rolling conditions shown in Table 6 below. afterwards,
Wire diameter: drawn to 7.06 mmφ (drawing ratio: 59
%).
【0069】[0069]
【表6】 [Table 6]
【0070】得られた各種線材を用い、前記図1に示し
たM8×P1.25のスタッドボルトを作製し、遅れ破壊
試験を実施例1と同様にして行った。また、圧縮特性試
験を実施例1と同様にして行なった。各線材の組織を下
記表7に、遅れ破壊試験結果および圧縮特性を伸線条件
および機械的特性と共に下記表8に夫々示す。Using the obtained various wire rods, an M8 × P1.25 stud bolt shown in FIG. 1 was produced, and a delayed fracture test was performed in the same manner as in Example 1. Further, a compression characteristic test was performed in the same manner as in Example 1. The structure of each wire is shown in Table 7 below, and the delayed fracture test results and compression properties are shown in Table 8 below together with the drawing conditions and mechanical properties.
【0071】[0071]
【表7】 [Table 7]
【0072】[0072]
【表8】 [Table 8]
【0073】これらの結果から明らかな様に、本発明鋼
の要件を満足する高強度線材を使用してボルトを製造し
た場合には、優れた鍛造性の下でボルトが得られると共
に、得られたボルトは引張強さ1200N/mm2以上
であっても優れた遅れ破壊特性を有していることが分か
る。As is apparent from these results, when a bolt is manufactured using a high-strength wire material that satisfies the requirements of the steel of the present invention, the bolt can be obtained with excellent forgeability and can be obtained. It can be seen that the bolt has excellent delayed fracture characteristics even when the tensile strength is 1200 N / mm 2 or more.
【0074】実施例4 下記表9に示す化学成分組成を有する供試鋼を用い、線
径:8〜14mmφまで圧延終了温度が約940℃にな
るように熱間圧延した後、平均冷却速度を4.0〜1
2.6(下記表2)の範囲で衝風冷却した。その後、線
径:7.06mmφまで伸線した(伸線率:22〜75
%)。 Example 4 A sample steel having a chemical composition shown in Table 9 below was hot-rolled to a wire diameter of 8 to 14 mm so that the rolling end temperature was about 940 ° C., and the average cooling rate was reduced. 4.0-1
The blast cooling was performed in the range of 2.6 (Table 2 below). Thereafter, the wire was drawn to a wire diameter of 7.06 mmφ (drawing ratio: 22 to 75).
%).
【0075】[0075]
【表9】 [Table 9]
【0076】得られた各種線材を用い、前記図1に示し
たM8×P1.25のスタッドボルトを作製し、遅れ破壊
試験を実施例1と同様にして行った。また、初析フェラ
イト、初析セメンタイト、ベイナイトおよびマルテンサ
イトまたはパーライト組織の分類を前記した方法で行な
い、各組識の面積率を求めた。更に、パーライトノジュ
ールサイズおよびパーライトラメラー間隔を、前記した
方法で測定した。このとき比較の為に、一部のものにつ
いては焼入れ・焼戻しを行って100%焼戻しマルテン
サイト組織にしたものについても遅れ破壊試験を行っ
た。Using the obtained various wire rods, M8 × P1.25 stud bolts shown in FIG. 1 were produced, and a delayed fracture test was performed in the same manner as in Example 1. Further, classification of pro-eutectoid ferrite, pro-eutectoid cementite, bainite, martensite or pearlite structure was performed by the method described above, and the area ratio of each tissue was obtained. Further, the pearlite nodule size and the pearlite lamellar interval were measured by the methods described above. At this time, for the purpose of comparison, a delayed fracture test was also performed on a part of the steel which had been quenched and tempered to have a 100% tempered martensite structure.
【0077】また首下靭性について、JIS B150
1の「くさび引張試験」によって評価した。まず上記の
伸線した線材を使用し、首下R部が0.1mmとなる六
角頭付きボルトを冷間圧造により作製し、そのボルトを
用いて6°の角度を有するくさびを入れ、くさび引張試
験を行ない、首下部での破断状況を確認した。そして、
試験は各鋼材につき100本づつ行ない、首下部の破断
確率を求めた。Regarding the toughness under the neck, JIS B150
1 was evaluated by a "wedge tensile test". First, using the wire drawn above, a hexagonal headed bolt with a R part under the neck of 0.1 mm is prepared by cold heading, a wedge having an angle of 6 ° is inserted using the bolt, and wedge tension is applied. A test was performed to confirm the state of breakage at the lower part of the neck. And
The test was performed for each steel material, 100 pieces at a time, and the fracture probability of the lower part of the neck was obtained.
【0078】各線材の組織を平均冷却速度と共に下記表
10に、遅れ破壊試験結果およびくさび引張試験結果を
伸線条件および機械的特性と共に下記表11に夫々示
す。尚平均冷却速度Vの適正な範囲は[前記(1)式を
満足する範囲]は、上記と同じである。The structure of each wire is shown in Table 10 below together with the average cooling rate, and the results of the delayed fracture test and the wedge tensile test are shown in Table 11 below together with the drawing conditions and mechanical properties. The appropriate range of the average cooling rate V [the range that satisfies the expression (1)] is the same as the above.
【0079】[0079]
【表10】 [Table 10]
【0080】[0080]
【表11】 [Table 11]
【0081】実施例5 前記表9に示した供試鋼Lを用い、線径11.0mmφ
まで圧延終了温度が約940℃になる様に熱間圧延した
後急冷し、下記表12に示すパテンティング処理(加熱
温度:750〜940℃、恒温変態:495〜665℃
×4分)した。その後、線径:7.06mmφまで伸線
した(伸線率:59%)。 Example 5 Using the test steel L shown in Table 9 above, a wire diameter of 11.0 mmφ
After hot rolling until the rolling end temperature becomes about 940 ° C., the steel sheet is rapidly cooled and then subjected to a patenting treatment (heating temperature: 750 to 940 ° C., constant temperature transformation: 495 to 665 ° C.) shown in Table 12 below.
× 4 minutes). Thereafter, the wire was drawn to a wire diameter of 7.06 mmφ (drawing ratio: 59%).
【0082】[0082]
【表12】 [Table 12]
【0083】得られた各種線材を用い、前記図1に示し
たM8×P1.25のスタッドボルトを作製し、遅れ破壊
試験を実施例1と同様にして行った。またおよびくさび
引張試験についても、を実施例4と同様にして行なっ
た。各線材の組織を前記表12に併記するとともに、遅
れ破壊試験結果およびおよびくさび引張試験結果を伸線
条件および機械的特性と共に下記表13に夫々示す。Using the obtained various wire rods, M8 × P1.25 stud bolts shown in FIG. 1 were produced, and a delayed fracture test was performed in the same manner as in Example 1. In addition, a wedge tensile test was performed in the same manner as in Example 4. Table 12 shows the structure of each wire rod, and the results of the delayed fracture test and the result of the wedge tensile test are shown in Table 13 below together with the drawing conditions and mechanical properties.
【0084】[0084]
【表13】 [Table 13]
【0085】実施例6 前記表9に示した供試鋼Lを用い、下記表14に示す圧
延条件にて線径:11mmφまで熱間圧延した。その
後、線径:7.06mmφまで伸線した(伸線率:59
%)。 Example 6 The test steel L shown in Table 9 was hot-rolled to a wire diameter of 11 mmφ under the rolling conditions shown in Table 14 below. Thereafter, the wire was drawn to a wire diameter of 7.06 mmφ (drawing ratio: 59).
%).
【0086】[0086]
【表14】 [Table 14]
【0087】得られた各種線材を用い、前記図1に示し
たM8×P1.25のスタッドボルトを作製し、遅れ破壊
試験を実施例1と同様にして行った。またくさび引張試
験を実施例4と同様にして行なった。各線材の組織を下
記表15に、遅れ破壊試験結果およびくさび引張試験結
果を伸線条件および機械的特性と共に下記表16に夫々
示す。Using the obtained various wire rods, M8 × P1.25 stud bolts shown in FIG. 1 were produced, and a delayed fracture test was performed in the same manner as in Example 1. A wedge tensile test was performed in the same manner as in Example 4. The structure of each wire is shown in Table 15 below, and the results of the delayed fracture test and the wedge tensile test are shown in Table 16 below together with the drawing conditions and mechanical properties.
【0088】[0088]
【表15】 [Table 15]
【0089】[0089]
【表16】 [Table 16]
【0090】これらの結果から明らかな様に、本発明鋼
の要件を満足する高強度線材を使用して製造したボルト
は、引張強さ1200N/mm2以上であっても優れた
遅れ破壊特性を有し、しかも首下靭性にも優れているこ
とが分かる。As is clear from these results, the bolts manufactured using the high-strength wires satisfying the requirements of the steel of the present invention have excellent delayed fracture characteristics even if the tensile strength is 1200 N / mm 2 or more. It can be seen that they have excellent toughness under the neck.
【0091】[0091]
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、引
張強度が1200N/mm2以上でありながら、耐遅れ
破壊性と共に鍛造性や首下靭性にも優れた高強度線材、
およびその様な高強度線材を製造するための有用な方法
が実現できた。According to the present invention, there is provided a high-strength wire rod having a tensile strength of not less than 1200 N / mm 2 and excellent forging property and toughness under the neck as well as delayed fracture resistance.
And a useful method for producing such a high-strength wire rod has been realized.
【図1】実施例において遅れ破壊試験に供したボルトの
形状を示す概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a shape of a bolt subjected to a delayed fracture test in an example.
【図2】ベイナイト組織を示す図面代用顕微鏡写真であ
る。FIG. 2 is a drawing-substituting micrograph showing a bainite structure.
【図3】初析フェライト組織を示す図面代用顕微鏡写真
である。FIG. 3 is a drawing-substituting micrograph showing a proeutectoid ferrite structure.
フロントページの続き Fターム(参考) 4K032 AA01 AA05 AA06 AA09 AA11 AA16 AA21 AA26 AA27 AA29 AA31 BA02 CC03 CC04 CD03 4K043 AA02 AB01 AB04 AB05 AB15 AB20 AB25 AB26 AB27 BA03 BA04 BB04 BB06 BB07 Continued on the front page F term (reference) 4K032 AA01 AA05 AA06 AA09 AA11 AA16 AA21 AA26 AA27 AA29 AA31 BA02 CC03 CC04 CD03 4K043 AA02 AB01 AB04 AB05 AB15 AB20 AB25 AB26 AB27 BA03 BA04 BB04 BB06 BB07
Claims (7)
味、以下同じ)を含有すると共に、Si:0.1%未満
に抑制した鋼からなり、初析フェライト、初析セメンタ
イト、ベイナイトおよびマルテンサイトの1種または2
種以上の組織の生成を抑制してパーライト組織の面積率
を80%以上としたものであり、且つ強伸線加工によっ
て1200N/mm2以上の強度と優れた耐遅れ破壊性
を有する様にしたものであることを特徴とする耐遅れ破
壊性と鍛造性に優れた高強度線材。1. A steel containing C: 0.50 to 1.0% (mean% by mass, the same applies hereinafter) and having a Si content of less than 0.1%, comprising proeutectoid ferrite and proeutectoid cementite. Or one of bainite and martensite
The formation of more than one kind of structure is suppressed so that the area ratio of the pearlite structure is 80% or more, and the strength of 1200 N / mm 2 or more and excellent delayed fracture resistance are obtained by strong drawing. High strength wire with excellent delayed fracture resistance and excellent forgeability.
に、Al:0.005%未満に抑制した鋼からなり、初
析フェライト、初析セメンタイト、ベイナイトおよびマ
ルテンサイトの1種または2種以上の組織の生成を抑制
してパーライト組織の面積率を80%以上としたもので
あり、且つ強伸線加工によって1200N/mm2以上
の強度と優れた耐遅れ破壊性を有する様にしたものであ
ることを特徴とする耐遅れ破壊性と首下靭性に優れた高
強度線材。2. A steel containing C: 0.50 to 1.0% and Al: less than 0.005%, and is one of proeutectoid ferrite, proeutectoid cementite, bainite and martensite or The formation of two or more types of structures is suppressed so that the area ratio of the pearlite structure is 80% or more, and the strength is 1200 N / mm 2 or more and excellent delayed fracture resistance by strong wire drawing. A high-strength wire excellent in delayed fracture resistance and under-neck toughness characterized by having been made.
に、Si:0.1%未満およびAl:0.005%未満
に夫々抑制した鋼からなり、初析フェライト、初析セメ
ンタイト、ベイナイトおよびマルテンサイトの1種また
は2種以上の組織の生成を抑制してパーライト組織の面
積率を80%以上としたものであり、且つ強伸線加工に
よって1200N/mm2以上の強度と優れた耐遅れ破
壊性を有する様にしたものであることを特徴とする耐遅
れ破壊性と鍛造性および首下靭性に優れた高強度線材。3. A steel containing C: 0.50 to 1.0% and containing Si: less than 0.1% and Al: less than 0.005%, respectively, comprising proeutectoid ferrite and proeutectoid cementite. , An area ratio of a pearlite structure of 80% or more by suppressing the formation of one or more structures of bainite and martensite, and an excellent strength of 1200 N / mm 2 or more by strong wire drawing. A high-strength wire excellent in delayed fracture resistance, forgeability and toughness under the neck characterized by having delayed fracture resistance.
および/またはCo:0.5%以下(0%を含まない)
を含有するものである請求項1〜3のいずれかに記載の
高強度線材。4. Cr: 0.5% or less (excluding 0%)
And / or Co: 0.5% or less (excluding 0%)
The high-strength wire according to any one of claims 1 to 3, which comprises:
線材を製造するに当たり、鋼材の圧延または鍛造終了温
度が800℃以上となる様に熱間圧延または鍛造を行っ
た後、平均冷却速度V(℃/秒)が下記(1)を満足す
る様にして400℃まで連続冷却し、引き続き室温まで
放冷することにより、初析フェライト、ベイナイトおよ
びマルテンサイトの1種または2種以上の組織の生成を
抑制してパーライト組織の面積率を80%以上とし、そ
の後強伸線加工によって1200N/mm2以上の強度
にすることを特徴とする耐遅れ破壊性と鍛造性および/
または首下靭性に優れた高強度線材の製造方法。 166×(線径:mm)-1.4≦V≦288×(線径:mm)-1.4 …(1)5. The method for producing a high-strength wire according to claim 1, wherein hot rolling or forging is performed so that the end temperature of rolling or forging of the steel is 800 ° C. or higher, and then the average is obtained. By continuously cooling to 400 ° C. so that the cooling rate V (° C./second) satisfies the following (1), and then allowing to cool to room temperature, one or more of proeutectoid ferrite, bainite and martensite The formation rate of pearlite structure is suppressed to 80% or more by suppressing the formation of the structure, and then the strength is increased to 1200 N / mm 2 or more by strong wire drawing.
Or a method of manufacturing a high-strength wire rod having excellent under-neck toughness. 166 × (wire diameter: mm) -1.4 ≦ V ≦ 288 × (wire diameter: mm) -1.4 (1)
線材を製造するに当たり、鋼材を800℃以上に加熱
後、500〜650℃の室温まで急冷し、その温度で恒
温保持することにより、初析フェライト、初析セメンタ
イト、ベイナイトおよびマルテンサイトの1種または2
種以上の組織の生成を抑制してパーライト組織の面積率
を80%以上とし、その後強伸線加工によって1200
N/mm 2以上の強度にすることを特徴とする耐遅れ破
壊性と鍛造性および/または首下靭性に優れた高強度線
材の製造方法。6. High strength according to claim 1.
Heats steel to 800 ° C or more when manufacturing wire
After that, it is rapidly cooled to a room temperature of 500 to 650 ° C.
By keeping the temperature, proeutectoid ferrite and proeutectoid cementer
One or two of the following: lite, bainite and martensite
Suppresses the generation of more than one kind of structure and the area ratio of pearlite structure
80% or more, and then 1200% by strong wire drawing.
N / mm TwoDelay resistance characterized by having the above strength
High strength wire with excellent breakability, forgeability and / or toughness under the neck
The method of manufacturing the material.
線材を製造するに当たり、鋼材の圧延または鍛造終了温
度が800℃以上となる様に熱間圧延または熱間鍛造し
た後、5℃/秒以上の平均冷却速度で520〜750℃
の温度まで冷却し、その温度から1.0℃/秒以下の冷
却速度で200秒以上かけて冷却し、引き続き放冷する
ことにより、初析フェライト、初析セメンタイト、ベイ
ナイトおよびマルテンサイトの1種または2種以上の組
織の生成を抑制してパーライト組織の面積率を80%以
上とし、その後強伸線加工によって1200N/mm2
以上の強度にすることを特徴とする耐遅れ破壊性と鍛造
性および/または首下靭性に優れた高強度線材の製造方
法。7. In producing the high-strength wire according to any one of claims 1 to 4, after hot rolling or hot forging such that the end temperature of rolling or forging of the steel is 800 ° C. or more, 520-750 ° C at an average cooling rate of at least ° C / sec
At a cooling rate of 1.0 ° C./sec or less over 200 seconds, and then allowed to cool to obtain one of proeutectoid ferrite, proeutectoid cementite, bainite and martensite. Alternatively, the area ratio of the pearlite structure is reduced to 80% or more by suppressing the formation of two or more types of structures, and thereafter, 1200 N / mm 2 is formed by strong drawing.
A method for producing a high-strength wire excellent in delayed fracture resistance, forgeability and / or toughness under the neck characterized by having the above strength.
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004029315A1 (en) * | 2002-09-26 | 2004-04-08 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Hot milled wire rod excelling in wire drawability and enabling avoiding heat treatment before wire drawing |
WO2012124679A1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | 新日本製鐵株式会社 | Steel wire material and process for producing same |
JP2013510234A (en) * | 2009-11-03 | 2013-03-21 | ポスコ | Wire rod for wire drawing excellent in wire drawing workability, ultra-high strength steel wire, and manufacturing method thereof |
KR101328320B1 (en) | 2011-12-20 | 2013-11-11 | 주식회사 포스코 | Hyper eutectoid wire rod having high strength and method for manufacturing the same |
KR101328298B1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-11-14 | 주식회사 포스코 | High strength wire rod, stell wire having excellent drawability and method for manufacturing thereof |
KR101353864B1 (en) * | 2011-09-05 | 2014-01-20 | 주식회사 포스코 | Wire rod, steel wire and manufacturing method of steel wire |
JP2015143391A (en) * | 2013-12-27 | 2015-08-06 | 株式会社神戸製鋼所 | Rolled steel material for high-strength spring and wire for high-strength spring using the same |
CN106460119A (en) * | 2014-06-02 | 2017-02-22 | 新日铁住金株式会社 | Steel wire material |
KR101736618B1 (en) * | 2015-12-14 | 2017-05-17 | 주식회사 포스코 | High strength steel wire rod and steel wire having excellent formability, and method for manufacturing thereof |
CN107429352A (en) * | 2015-03-27 | 2017-12-01 | 株式会社神户制钢所 | Delayed fracture resistance after pickling and Q-tempering excellent bolt wire rod and bolt |
KR20210000023A (en) * | 2019-06-24 | 2021-01-04 | 현대제철 주식회사 | Manufacturing method for steel wire rod having excellent drawability and steel wire rod manufactured using the same |
CN115094326A (en) * | 2022-07-05 | 2022-09-23 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | High-temperature-resistant cold heading steel, and heat treatment method, production method and application thereof |
WO2023212969A1 (en) * | 2022-05-06 | 2023-11-09 | 鞍钢股份有限公司 | High-carbon steel wire rod having dual complex phase structure and manufacturing method therefor |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101461716B1 (en) | 2012-09-11 | 2014-11-14 | 주식회사 포스코 | Ultra high strength wire rod with excellent drawability and manufacturing method of the same |
-
2000
- 2000-04-07 JP JP2000107022A patent/JP3816721B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004029315A1 (en) * | 2002-09-26 | 2004-04-08 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Hot milled wire rod excelling in wire drawability and enabling avoiding heat treatment before wire drawing |
US7850793B2 (en) | 2002-09-26 | 2010-12-14 | Kobe Steel, Ltd. | Hot milled wire rod excelling in wire drawability and enabling avoiding heat treatment before wire drawing |
JP2013510234A (en) * | 2009-11-03 | 2013-03-21 | ポスコ | Wire rod for wire drawing excellent in wire drawing workability, ultra-high strength steel wire, and manufacturing method thereof |
WO2012124679A1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | 新日本製鐵株式会社 | Steel wire material and process for producing same |
CN102959115A (en) * | 2011-03-14 | 2013-03-06 | 新日铁住金株式会社 | Steel wire material and process for producing same |
JP5224009B2 (en) * | 2011-03-14 | 2013-07-03 | 新日鐵住金株式会社 | Steel wire rod and manufacturing method thereof |
US9255306B2 (en) | 2011-03-14 | 2016-02-09 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel wire rod and method of producing same |
KR101353864B1 (en) * | 2011-09-05 | 2014-01-20 | 주식회사 포스코 | Wire rod, steel wire and manufacturing method of steel wire |
KR101328320B1 (en) | 2011-12-20 | 2013-11-11 | 주식회사 포스코 | Hyper eutectoid wire rod having high strength and method for manufacturing the same |
KR101328298B1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-11-14 | 주식회사 포스코 | High strength wire rod, stell wire having excellent drawability and method for manufacturing thereof |
JP2015143391A (en) * | 2013-12-27 | 2015-08-06 | 株式会社神戸製鋼所 | Rolled steel material for high-strength spring and wire for high-strength spring using the same |
JPWO2015186701A1 (en) * | 2014-06-02 | 2017-04-20 | 新日鐵住金株式会社 | Steel wire rod |
CN106460119A (en) * | 2014-06-02 | 2017-02-22 | 新日铁住金株式会社 | Steel wire material |
EP3150738A4 (en) * | 2014-06-02 | 2018-01-24 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel wire material |
KR101924709B1 (en) * | 2014-06-02 | 2018-12-03 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | Steel wire material |
CN106460119B (en) * | 2014-06-02 | 2019-01-11 | 新日铁住金株式会社 | Steel wire rod |
CN107429352A (en) * | 2015-03-27 | 2017-12-01 | 株式会社神户制钢所 | Delayed fracture resistance after pickling and Q-tempering excellent bolt wire rod and bolt |
CN107429352B (en) * | 2015-03-27 | 2019-07-19 | 株式会社神户制钢所 | Delayed fracture resistance after pickling and Q-tempering excellent bolt wire rod and bolt |
KR101736618B1 (en) * | 2015-12-14 | 2017-05-17 | 주식회사 포스코 | High strength steel wire rod and steel wire having excellent formability, and method for manufacturing thereof |
KR20210000023A (en) * | 2019-06-24 | 2021-01-04 | 현대제철 주식회사 | Manufacturing method for steel wire rod having excellent drawability and steel wire rod manufactured using the same |
KR102224892B1 (en) * | 2019-06-24 | 2021-03-05 | 현대제철 주식회사 | Manufacturing method for steel wire rod having excellent drawability and steel wire rod manufactured using the same |
WO2023212969A1 (en) * | 2022-05-06 | 2023-11-09 | 鞍钢股份有限公司 | High-carbon steel wire rod having dual complex phase structure and manufacturing method therefor |
CN115094326A (en) * | 2022-07-05 | 2022-09-23 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | High-temperature-resistant cold heading steel, and heat treatment method, production method and application thereof |
CN115094326B (en) * | 2022-07-05 | 2023-08-11 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | High-resistance Wen Lengdui steel and heat treatment method, production method and application thereof |
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