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JPH10183242A - Manufacturing method of high strength steel wire - Google Patents

Manufacturing method of high strength steel wire

Info

Publication number
JPH10183242A
JPH10183242A JP34075596A JP34075596A JPH10183242A JP H10183242 A JPH10183242 A JP H10183242A JP 34075596 A JP34075596 A JP 34075596A JP 34075596 A JP34075596 A JP 34075596A JP H10183242 A JPH10183242 A JP H10183242A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
temperature
steel wire
strength
seconds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP34075596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Ofuji
善弘 大藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP34075596A priority Critical patent/JPH10183242A/en
Publication of JPH10183242A publication Critical patent/JPH10183242A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】引張強さが4250MPa以上で、且つ、デラ
ミネーションの発生に対して大きな抵抗性を有する高強
度鋼線の製造方法の提供。 【解決手段】重量%でC:0.7〜1.1%、Si:
0.1〜1.0%、Mn:0.2〜0.8%、V:0.
05〜0.5%、Cr:0〜0.5%、残部Fe及び不
可避不純物の組成を有する線材から加工された鋼線を、
5℃/秒以上の加熱速度で下記の式を満たす温度T1℃
に加熱昇温して時間t1秒保持した後、10℃/秒以上
の冷却速度で625〜550℃の温度域の温度まで冷却
して、その温度域で5〜60秒保持し、更に、真歪εが
3.5以上となる冷間伸線加工を行う。但し、900℃
≦T1≦1100℃、t1≦300秒で、且つ、(110
0−T1)3×5.0×10-6+1秒≦t1 ≦(1100
−T1)3×5.1×10-5+15秒。
(57) Abstract: Provided is a method for manufacturing a high-strength steel wire having a tensile strength of 4250 MPa or more and having high resistance to the occurrence of delamination. SOLUTION: C: 0.7 to 1.1% by weight, Si:
0.1-1.0%, Mn: 0.2-0.8%, V: 0.
A steel wire processed from a wire having a composition of 0.5 to 0.5%, Cr: 0 to 0.5%, balance Fe and inevitable impurities,
Temperature T1 ° C that satisfies the following formula at a heating rate of 5 ° C / sec or more
Then, the temperature is raised to and maintained for a time t1 second, and then cooled at a cooling rate of 10 ° C./second or more to a temperature in a temperature range of 625 to 550 ° C., and maintained in that temperature range for 5 to 60 seconds. Cold drawing is performed so that the strain ε becomes 3.5 or more. However, 900 ° C
≦ T1 ≦ 1100 ° C., t1 ≦ 300 seconds, and (110
0−T1) 3 × 5.0 × 10 −6 +1 second ≦ t1 ≦ (1100
−T1) 3 × 5.1 × 10 −5 +15 seconds.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高強度鋼線の製造
方法に関し、より詳しくは自動車タイヤの補強材に用い
られるスチールコードワイヤー用のフィラメントなど高
強度鋼線の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a high-strength steel wire, and more particularly to a method for producing a high-strength steel wire such as a filament for a steel cord wire used as a reinforcing material for an automobile tire.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、周辺技術が高度化するにつれて、
経済性の面から鋼線に対して高強度化が要求され出し
た。
2. Description of the Related Art In recent years, as peripheral technologies have become more sophisticated,
From the viewpoint of economy, steel wires have been required to have higher strength.

【0003】例えば、自動車の燃費向上を目的に自動車
タイヤを軽量化したいとする動きがあり、これに応える
ための高強度のスチールコードワイヤー(以下、単にコ
ードワイヤーという)に対する要望が大きくなってい
る。
For example, there has been a movement to reduce the weight of automobile tires for the purpose of improving the fuel efficiency of automobiles, and there has been an increasing demand for high-strength steel cord wires (hereinafter simply referred to as cord wires) to meet the demand. .

【0004】自動車タイヤ用に用いられるコードワイヤ
ーは、直径0.2mm前後のフィラメントと呼ばれる鋼
線をストランドに撚ったもので、従来のコードワイヤー
に用いられるフィラメントの強度は3200MPa前後
であった。すなわち、従来のコードワイヤーの強度レベ
ルは3200MPa前後のものであった。
[0004] A cord wire used for an automobile tire is formed by twisting a strand of a steel wire called a filament having a diameter of about 0.2 mm into a strand, and the strength of a filament used in a conventional cord wire is about 3200 MPa. That is, the strength level of the conventional cord wire was around 3200 MPa.

【0005】上記の従来タイプのコードワイヤーは通常
以下の方法で製造されてきた。すなわち、熱間圧延して
製造した直径5.5mmの線材を素材に、鉛パテンティ
ング(以下、LPという)と伸線を繰り返すことによっ
て直径1.2mm前後の鋼線とし、次いで、この鋼線に
酸洗・メッキを施して直径0.2mm前後まで伸線して
フィラメントとし、更に、このフィラメントを撚り合わ
せて所望のコードワイヤーを製造していた。
[0005] The above-mentioned conventional type cord wire is usually manufactured by the following method. That is, a steel wire having a diameter of about 1.2 mm is obtained by repeatedly performing lead patenting (hereinafter, referred to as LP) and wire drawing on a wire rod having a diameter of 5.5 mm manufactured by hot rolling, and then forming the steel wire. It was then pickled and plated to draw a wire having a diameter of about 0.2 mm to form a filament, and the filament was twisted to produce a desired cord wire.

【0006】つまり、通常の方法で直径1.2mm前後
まで伸線された鋼線は、最終のLP工程で約900℃に
加熱された後、600℃前後の鉛浴に浸漬されて、引張
強さが1200MPa前後のパテンティング鋼線とな
る。そして、上記のパテンティング鋼線は酸洗・メッキ
を施されてから直径0.2mm前後まで伸線されて、引
張強さが3200MPa前後のフィラメントになる。そ
して、上記フィラメントを所定の本数撚り合わせて所望
の3200MPa前後の強度を有するコードワイヤーを
得ていた。
That is, a steel wire drawn to a diameter of about 1.2 mm by a usual method is heated to about 900 ° C. in a final LP process, then immersed in a lead bath at about 600 ° C. Becomes a patented steel wire of about 1200 MPa. The patented steel wire is pickled and plated, and then drawn to a diameter of about 0.2 mm to form a filament having a tensile strength of about 3200 MPa. Then, a predetermined number of the filaments are twisted to obtain a cord wire having a desired strength of about 3200 MPa.

【0007】しかし、前記したように自動車の燃費向上
に対する面から、より高強度のコードワイヤーが要求さ
れるようになってきた。最近では4000MPa以上の
高強度を有するコードワイヤー、なかでも4250MP
a以上の高強度を有するコードワイヤーを求める声が大
きくなっている。
[0007] However, as described above, higher strength cord wires have been demanded from the viewpoint of improving fuel efficiency of automobiles. Recently, a cord wire with high strength of 4000MPa or more, especially 4250MP
There is a growing demand for a cord wire having a high strength of a or more.

【0008】このため、母材鋼のC含有量を高め、更
に、合金元素を添加することによって、フィラメントつ
まりコードワイヤの高強度化が図られている。
For this reason, the strength of the filament, that is, the cord wire has been enhanced by increasing the C content of the base steel and further adding an alloying element.

【0009】合金元素のうちでもV、Mo及びNbは、
鋼材の組織がパーライトの場合には炭化物(VC、Mo
2C、NbC)として存在し、鋼材をAc1 点以上に加熱
してオーステナイト化すると、上記炭化物は鋼材の加熱
温度、加熱時間に応じて、オーステナイト中に固溶して
行く。このため、上記のV、Mo及びNbは、例えば、
特開平6−279924号公報や特開平7−90495
号公報で提案された技術の母材鋼に用いられている。
Among the alloying elements, V, Mo and Nb are:
When the structure of the steel material is pearlite, carbide (VC, Mo
2 C, present as NbC), when the austenite by heating above Ac 1 point of the steel material, the carbide heating temperature of the steel material, depending on the heating time, go solid solution in the austenite. Therefore, the above V, Mo and Nb are, for example,
JP-A-6-279924 and JP-A-7-90495
In the base metal of the technology proposed in the above-mentioned publication.

【0010】このうち特開平6−279924号公報に
は、0.02〜0.15%のMo及び0.05〜0.3
5%Vの1種又は2種を含む「高強度極細線用低合金鋼
線材」が開示されている。しかしながら、上記公報に記
載の鋼を母材鋼として用いた場合でも、通常のパテンテ
ィングのためのオーステナイト化の加熱を行うだけで
は、つまり、オーステナイト化の加熱温度及び加熱時間
を適正に制御しない場合には、必ずしも引張強さが40
00MPa以上を有する線径(直径)0.40mm以下
の鋼線が安定して得られるというものでもなかった。こ
れは、パテンティング時のオーステナイト化のための加
熱温度及び加熱時間が適正でないと、VCやMo2C の
オーステナイト中への固溶量が不安定となるので、伸線
加工性や強度のばらつきが大きくなるからである。例え
ば、VCやMo2C の固溶量が多すぎるとパテンティン
グ後の鋼線の引張強さは高くなるが、延性が低下するた
め冷間伸線が困難になる。一方、VCやMo2C の固溶
量が少ないと、パテンティング後の引張強さが低いた
め、冷間伸線後の引張強さも低くなる。仮に、引張強さ
が4000MPa以上を有する線径(直径)0.40m
m以下の鋼線が安定して得られるとしても、前記公報の
実施例における記載からも明らかなように、フィラメン
トは最も引張強さの高いものでも4235MPaであ
り、4250MPa以上の高強度コードワイヤーに対す
る要望には応えきれないものである。
[0010] Of these, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 6-279924 discloses that 0.0 to 0.15% of Mo and 0.05 to 0.3% are used.
A "low-alloy steel wire for high-strength ultrafine wires" containing one or two types of 5% V is disclosed. However, even when the steel described in the above publication is used as the base material steel, the heating of the austenitization for normal patenting is performed only, that is, the heating temperature and the heating time of the austenitization are not properly controlled. Has a tensile strength of 40
It was not that a steel wire having a wire diameter (diameter) of 0.40 mm or less having a pressure of 00 MPa or more could be stably obtained. This is because if the heating temperature and the heating time for austenitizing during patenting are not appropriate, the amount of VC or Mo 2 C dissolved in austenite becomes unstable, resulting in variations in drawing workability and strength. Is larger. For example, when the amount of solid solution of VC or Mo 2 C is too large, the tensile strength of the steel wire after patenting becomes high, but the ductility is lowered, so that the cold drawing becomes difficult. On the other hand, if the amount of VC or Mo 2 C dissolved is small, the tensile strength after patenting is low, so that the tensile strength after cold drawing is also low. Assuming that the wire diameter (diameter) having a tensile strength of 4000 MPa or more is 0.40 m.
m or less, even if a steel wire having a tensile strength of at most 4250 MPa is obtained, even if a steel wire having a tensile strength of at least 4250 MPa is obtained, even if a steel wire having a tensile strength of at most 4250 MPa can be obtained stably. It cannot meet the demands.

【0011】特開平7−90495号公報には、母材鋼
がV及びNbの少なくとも一方を0.02〜1.0%含
有し、パーライト組織のフェライト中に0.1μm以下
のVもしくはNbの炭化物を体積%で0.05〜1.0
%析出させて高強度化を図った「高強度鋼線及びその製
造方法」が開示されている。しかし、上記公報に記載の
技術は、パテンティング時にVCなどの炭化物を全てオ
ーステナイ中に一旦固溶させ、伸線後に300〜500
℃に加熱して2次析出させ、鋼線の強度を確保しようと
するものである。このため、上記公報の実施例における
記載からも明らかなように、得られる鋼線の引張強さは
最も高い場合でも約4000MPaと低いものである。
更に、工業的な規模で行われる伸線の速度は1000m
/分を超える場合が多いため、伸線中の鋼線温度は30
0℃以上になることがあり、伸線中に二次硬化が起こっ
て鋼線が断線してしまう場合もある。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 7-90495 discloses that a base material steel contains at least one of V and Nb in an amount of 0.02 to 1.0%, and a ferrite having a pearlite structure has a V or Nb content of 0.1 μm or less. 0.05 to 1.0% by volume of carbide
A "high-strength steel wire and a method for producing the same" have been disclosed, in which a high-strength steel wire is precipitated to increase the strength. However, the technique described in the above-mentioned gazette dissolves all carbides such as VC once in austenite during patenting, and after drawing 300 to 500 to 500.
It is intended to secure the strength of the steel wire by heating to ℃ and secondary precipitation. For this reason, as apparent from the description in the examples of the above publication, the tensile strength of the obtained steel wire is as low as about 4000 MPa even at the highest.
Furthermore, the speed of drawing on an industrial scale is 1000 m
/ Min in many cases, the steel wire temperature during drawing is 30
The temperature may reach 0 ° C. or higher, and secondary hardening may occur during drawing, and the steel wire may be broken.

【0012】上記の特開平6−279924号公報、特
開平7−90495号公報に記載の技術を用いれば、極
細鋼線の高強度化が一応は可能である。しかし、上記し
たようにパテンティング条件によって製品特性がばらつ
いたり、伸線して得た鋼線の引張強さが4250MPa
に達しないなどの問題点が残っている。更に、製品特性
がばらつくため、フィラメントを撚り線加工した場合に
所謂「デラミネーション」と呼ばれる長手方向に沿った
割れが発生することもある。
The use of the techniques described in JP-A-6-279924 and JP-A-7-90495 makes it possible to increase the strength of ultrafine steel wires. However, as described above, the product properties vary depending on the patenting conditions, or the tensile strength of the steel wire obtained by drawing is 4250 MPa.
There are still problems such as not reaching. Further, since the product characteristics vary, when the filament is stranded, cracks may occur along the longitudinal direction, so-called "delamination".

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、単
に、V、MoやNbを添加しただけでパテンティングの
オーステナイト化の加熱温度及び加熱時間を適性に制御
しない場合には、伸線後に引張強さが4250MPa以
上である高強度鋼線を安定して得ることは不可能であっ
た。更に、撚り線加工時のデラミネーションの発生を抑
えることも困難であった。このような状況に鑑み、本発
明は、引張強さが4250MPa以上で、且つ、撚り線
工程で問題となるデラミネーションの発生に対して大き
な抵抗性を有する高強度鋼線の製造方法を提供すること
を目的とする。
As described above, when the heating temperature and heating time for austenitizing patenting are not properly controlled by simply adding V, Mo or Nb, the tensile strength after drawing is not sufficient. It was impossible to stably obtain a high-strength steel wire having a strength of 4250 MPa or more. Furthermore, it has been difficult to suppress the occurrence of delamination during stranded wire processing. In view of such a situation, the present invention provides a method for manufacturing a high-strength steel wire having a tensile strength of 4250 MPa or more and having high resistance to the occurrence of delamination which is a problem in the stranded wire process. The purpose is to:

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記の
高強度鋼線の製造方法にある。
The gist of the present invention resides in the following method for producing a high-strength steel wire.

【0015】すなわち、「重量%でC:0.7〜1.1
%、Si:0.1〜1.0%、Mn:0.2〜0.8
%、V:0.05〜0.5%、Cr:0〜0.5%、残
部Fe及び不可避不純物の組成を有する線材から加工さ
れた鋼線を、5℃/秒以上の加熱速度で下記の式を満た
す温度T1℃に加熱昇温して時間t1秒保持した後、10
℃/秒以上の冷却速度で625〜550℃の温度域の温
度まで冷却して、その温度域で5〜60秒保持し、更
に、真歪εが3.5以上となる冷間伸線加工を行うこと
を特徴とする高強度鋼線の製造方法。但し、900℃≦
T1≦1100℃、t1≦300秒で、且つ、(1100
−T1)3×5.0×10-6+1秒≦t1 ≦(1100−
T1)3×5.1×10-5+15秒」である。
That is, "C: 0.7 to 1.1 by weight%"
%, Si: 0.1 to 1.0%, Mn: 0.2 to 0.8
%, V: 0.05 to 0.5%, Cr: 0 to 0.5%, a steel wire processed from a wire having a composition of the balance of Fe and unavoidable impurities is heated at a heating rate of 5 ° C./sec or more at the following rate. After heating to a temperature T1 ° C. that satisfies the equation and holding the time t1 second,
Cooling to a temperature in the temperature range of 625 to 550 ° C. at a cooling rate of at least ° C./sec, holding at that temperature range for 5 to 60 seconds, and cold drawing in which the true strain ε becomes 3.5 or more. A method for producing a high-strength steel wire. However, 900 ℃ ≦
T1 ≦ 1100 ° C., t1 ≦ 300 seconds, and (1100
−T1) 3 × 5.0 × 10 −6 +1 second ≦ t1 ≦ (1100−
T1) 3 × 5.1 × 10 −5 +15 seconds ”.

【0016】なお、真歪εは、A0 を伸線前の鋼線の断
面積、Aを伸線後の鋼線の断面積とした時、下記(イ)
式で表されるものである。
The true strain ε is obtained by the following equation (A) when A 0 is the cross-sectional area of the steel wire before drawing and A is the cross-sectional area of the steel wire after drawing.
It is represented by an equation.

【0017】ε=ln(A0/A)・・・・・(イ) 本明細書において「線材」とは、「棒状に熱間圧延され
た鋼で、コイル状に巻かれた鋼材」を指し、所謂「バー
インコイル」を含むものである。又、「鋼線」とは、
「線材を主として伸線など冷間加工しコイル状に巻いた
もの」を指す。
Ε = ln (A 0 / A) (a) In this specification, the term “wire” refers to “a steel material that is hot-rolled into a bar and wound into a coil”. The term includes a so-called “burn-in coil”. Also, "steel wire"
It refers to "a wire that is mainly cold-worked, such as drawn wire, and coiled."

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明者らは、先ず、母材鋼の化
学組成を種々に変えて実験・研究を重ねた。その結果、
母材鋼がVを必須成分として含有しており、且つCとV
の含有量が特定の範囲内にあれば、伸線後の鋼線が42
50MPa以上の大きな引張強さを有し、しかも、伸線
後の鋼線を撚り線加工してもデラミネーションが生じな
い場合があることが判明した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, the present inventors repeated experiments and studies by changing the chemical composition of base steel in various ways. as a result,
The base steel contains V as an essential component, and C and V
Is within a specific range, the steel wire after drawing is 42
It has been found that the steel wire has a large tensile strength of 50 MPa or more, and even if the drawn steel wire is twisted, delamination may not occur.

【0019】そこで、次に、伸線後の鋼線に4250M
Pa以上の大きな引張強さを付与し、しかも、伸線後の
鋼線を撚り線加工してもデラミネーションを生じさせな
いために、CとVを含んだ母材鋼の化学組成とパテンテ
ィング条件とを種々に変えて実験・研究を重ねた。その
結果、下記〜の知見を得た。
Therefore, next, 4250M
Chemical composition and patenting conditions of the base steel containing C and V in order to give a large tensile strength of Pa or more and to prevent delamination even if the drawn steel wire is twisted. Experiments and studies were repeated with various changes. As a result, the following findings were obtained.

【0020】鋼線を伸線して4250MPa以上の引
張強さを得るためにはパテンティング後の強度を高めて
おけば良い。V添加鋼の場合には、パテンティングのオ
ーステナイト化の加熱でVCをオーステナイト中に固溶
させ、パーライト変態時に析出させればパテンティング
後の鋼線に大きな強度を付与できる。
In order to obtain a tensile strength of 4250 MPa or more by drawing a steel wire, the strength after patenting may be increased. In the case of V-added steel, if the VC is solid-dissolved in austenite by heating for austenitization of the patenting and is precipitated during the pearlite transformation, a large strength can be imparted to the steel wire after the patenting.

【0021】パテンティング後の鋼線の伸線加工性を
高めるためには、パテンティング時のオーステナイト粒
径を微細にしておけば良い。このためには、オーステナ
イト中にセメンタイトを完全に固溶させるが、VCは完
全には固溶させないで残しておくことが重要である。
In order to improve the drawability of the steel wire after patenting, the austenite grain size during patenting may be made fine. For this purpose, it is important to completely dissolve cementite in austenite, but not to completely dissolve VC.

【0022】伸線後の鋼線に高い引張強さを付与し、
しかも撚り線加工時にデラミネーションを発生させない
ためには、オーステナイト粒が粗大化しない範囲でVC
がオーステナイト中に固溶している必要がある。
A high tensile strength is given to the drawn steel wire,
In addition, in order to prevent delamination during stranded wire processing, VC should be used within a range where austenite grains are not coarsened.
Must be dissolved in austenite.

【0023】パテンティングによって微細なパーライ
ト組織としておけば、冷間伸線時の加工性は良好で、伸
線後に高強度が得られ、しかも撚り線加工時にデラミネ
ーションが生じない。
If a fine pearlite structure is formed by patenting, workability during cold drawing is good, high strength is obtained after drawing, and delamination does not occur during stranded wire processing.

【0024】上記〜を同時に満たすことで、冷間
伸線加工性に優れた高い引張強さを有する耐デラミネー
ション性に優れた鋼線を得ることが可能で、このために
は、先ず、パテンティングのオーステナイト化の加熱速
度、加熱温度及び加熱時間を制御すれば良い。
By simultaneously satisfying the above conditions, it is possible to obtain a steel wire excellent in cold wire drawing workability and high in tensile strength and excellent in delamination resistance. What is necessary is just to control the heating speed, the heating temperature, and the heating time of the austenitizing of the heating.

【0025】パテンティングで微細なパーライト組織
を得るためには、オーステナイト域からの冷却速度及び
パーライト変態の温度域を制御すれば良い。
In order to obtain a fine pearlite structure by patenting, the cooling rate from the austenite region and the temperature region of the pearlite transformation may be controlled.

【0026】真歪εで3.5以上の冷間伸線加工を行
った場合に、鋼線に4250MPa以上の引張強さを安
定して付与できる。
When cold drawing with a true strain ε of 3.5 or more is performed, a steel wire can be stably provided with a tensile strength of 4250 MPa or more.

【0027】本発明は上記の知見に基づいて完成された
ものである。
The present invention has been completed based on the above findings.

【0028】以下、本発明の各要件について詳しく説明
する。なお、成分含有量の「%」は「重量%」を意味す
る。
Hereinafter, each requirement of the present invention will be described in detail. In addition, “%” of the component content means “% by weight”.

【0029】(A)化学組成 本発明が対象とする鋼線は、例えば、通常の方法で素材
鋼を熱間線材圧延した後、冷間での中間伸線加工と中間
LPなどの中間熱処理を行い、更に最終熱処理としての
パテンティングを行った後、最終の冷間伸線加工を施し
て、所定の特性(4250MPa以上の引張強さと耐デ
ラミネーション性)を有する鋼線に加工される。この鋼
線の素材となる線材の母材鋼の化学組成は下記のとおり
とする必要がある。
(A) Chemical Composition The steel wire targeted by the present invention is obtained, for example, by subjecting a raw steel to hot wire rolling by a usual method, and then performing an intermediate drawing process in a cold state and an intermediate heat treatment such as an intermediate LP. Then, after performing patenting as final heat treatment, final cold drawing is performed to form a steel wire having predetermined characteristics (tensile strength of 4250 MPa or more and delamination resistance). The chemical composition of the base steel of the wire used as the material of this steel wire must be as follows.

【0030】C:0.7〜1.1% Cは、鋼線の強度を高めるのに有効な元素である。しか
し、その含有量が0.7%未満であると、最終パテンテ
ィング後のV含有鋼に真歪で3.5以上の冷間伸線加工
を施しても所望の4250MPa以上の引張強さを確保
できない。一方、1.1%を超えると初析セメンタイト
が生成して、冷間での伸線加工時に断線が頻発する。し
たがって、C含有量を0.7〜1.1%とした。
C: 0.7 to 1.1% C is an effective element for increasing the strength of the steel wire. However, if the content is less than 0.7%, the desired tensile strength of 4250 MPa or more can be obtained even if cold-drawing of 3.5 or more with true strain is performed on the V-containing steel after final patenting. I can't secure it. On the other hand, when the content exceeds 1.1%, proeutectoid cementite is generated, and disconnection frequently occurs during cold drawing. Therefore, the C content is set to 0.7 to 1.1%.

【0031】Si:0.1〜1.0% Siは、鋼線の強度を高めるのに有効な元素であるほ
か、脱酸剤として必要な元素である。しかし、その含有
量が0.1%未満では添加効果に乏しい。一方、1.0
%を超えると伸線加工性が低下する。したがって、Si
の含有量を0.1〜1.0%とした。
Si: 0.1 to 1.0% Si is an element effective for increasing the strength of the steel wire and an element necessary as a deoxidizing agent. However, if the content is less than 0.1%, the effect of addition is poor. On the other hand, 1.0
%, The wire drawing workability decreases. Therefore, Si
Was set to 0.1 to 1.0%.

【0032】Mn:0.2〜0.8% Mnは、鋼線の強度を高める作用に加えて、Sを固定し
て熱間脆性を防止する作用も有する。これらの効果を発
揮させるためには、Mnを0.2%以上含有させる必要
がある。一方、Mnは、その含有量が0.8%を超える
と鋼線の中心部に偏析し易くなり、本発明の条件でパテ
ンティングを行っても鋼線の中心部にマルテンサイトや
ベイナイトを生成させてしまい、伸線加工性の低下をも
たらす。したがって、Mn含有量を0.2〜0.8%と
した。
Mn: 0.2-0.8% In addition to the effect of increasing the strength of the steel wire, Mn also has the effect of fixing S to prevent hot brittleness. In order to exhibit these effects, it is necessary to contain Mn in an amount of 0.2% or more. On the other hand, if the content of Mn exceeds 0.8%, it tends to segregate in the center of the steel wire, and even if patenting is performed under the conditions of the present invention, martensite or bainite is formed in the center of the steel wire. And the wire drawing workability is reduced. Therefore, the Mn content is set to 0.2 to 0.8%.

【0033】V:0.05〜0.5% Vは、オーステナイト化時にオーステナイト中に固溶す
れば鋼線の強度を上げるのに有効な元素である。一方、
Vはオーステナイト化時にVCの形態で残存しておれ
ば、オーステナイト粒を微細にして伸線加工性、延性及
び強度を高めるのに有効な元素である。こうした効果を
発揮させるためにはVは0.05%以上の含有量とする
ことが必要である。一方、Vを0.5%を超えて含有さ
せると、製鋼時に粗大なVCが生成し、これが熱間圧延
後にも残存するため、冷間伸線加工時に断線が頻発す
る。したがって、Vの含有量を0.05〜0.5%とし
た。
V: 0.05 to 0.5% V is an effective element for increasing the strength of the steel wire if it forms a solid solution in austenite during austenitization. on the other hand,
V is an element effective for refining austenite grains and improving wire drawing workability, ductility and strength if it remains in the form of VC during austenitization. In order to exert such an effect, it is necessary that V content is 0.05% or more. On the other hand, when V is contained in excess of 0.5%, coarse VC is generated during steelmaking and remains after hot rolling, so that disconnection frequently occurs during cold drawing. Therefore, the content of V is set to 0.05 to 0.5%.

【0034】Cr:0〜0.5% Crは添加しなくても良い。鋼が上記した量のC、S
i、Mn及びVを必須成分として含有しておれば、Cr
を含有させることなく、鋼線に所定の特性(4250M
Pa以上の引張強さと耐デラミネーション性)を付与す
ることが可能である。しかし、Crには、パーライトの
ラメラ間隔を小さくして、鋼線の強度をより高くする作
用がある。この効果は、Cr含有量が0.1%以上の場
合に確実に発揮される。しかし、Cr含有量が0.5%
を超えるとオーステナイトからパーライトへの変態に要
する時間が60秒を超えてしまい、生産性が低下する。
したがって、Crの含有量を0〜0.5%とした。
Cr: 0 to 0.5% Cr need not be added. The amount of C, S
If i, Mn and V are contained as essential components,
), The steel wire has the specified properties (4250M
Tensile strength of Pa or more and delamination resistance) can be imparted. However, Cr has the effect of reducing the lamella spacing of pearlite and increasing the strength of the steel wire. This effect is reliably exhibited when the Cr content is 0.1% or more. However, the content of Cr is 0.5%
If it exceeds 300, the time required for transformation from austenite to pearlite exceeds 60 seconds, and the productivity is reduced.
Therefore, the content of Cr is set to 0 to 0.5%.

【0035】なお、本発明が対象とする鋼線の素材とな
る線材の母材鋼における不純物のうち、P、S、Al及
びNはそれぞれ下記のとおりとすることが望ましい。
It is preferable that P, S, Al, and N among impurities in the base steel of the wire used as the material of the steel wire targeted by the present invention are as follows.

【0036】P:0.03%以下 Pは、結晶粒界に偏析して伸線加工性を低下させる。特
に、Pの含有量が0.03%を超えると伸線加工中の断
線が発生しやすくなる。したがって、P含有量を0.0
3%以下とすることが好ましく、0.02%以下とする
ことがより好ましい。
P: not more than 0.03% P segregates at crystal grain boundaries and lowers the drawability. In particular, when the content of P exceeds 0.03%, breakage during wire drawing tends to occur. Therefore, the P content is set to 0.0
It is preferably at most 3%, more preferably at most 0.02%.

【0037】S:0.02%以下 Sは、鋼中でMnSを主とする介在物を形成して伸線加
工中の断線の原因となる。特に、Sの含有量が0.02
%を超えると伸線加工中の断線が発生しやすくなる。し
たがって、S含有量は0.02%以下とすることが望ま
しく、0.01%以下とすればより望ましい。
S: 0.02% or less S forms an inclusion mainly composed of MnS in steel and causes wire breakage during wire drawing. In particular, when the content of S is 0.02
%, Wire breakage during wire drawing tends to occur. Therefore, the S content is desirably 0.02% or less, and more desirably 0.01% or less.

【0038】Al:0.01%以下 Alは、鋼中でAl23を主とする介在物を形成して伸
線加工中の断線の原因となる。特に、Alの含有量が
0.01%を超えると伸線加工中の断線が発生しやすく
なる。したがって、Al含有量を0.01%以下とする
ことが好ましく、0.003%以下とすれば一層好まし
い。
Al: 0.01% or less Al forms inclusions mainly composed of Al 2 O 3 in steel and causes wire breakage during wire drawing. In particular, when the Al content exceeds 0.01%, breakage during wire drawing tends to occur. Therefore, the Al content is preferably 0.01% or less, and more preferably 0.003% or less.

【0039】N:0.01%以下 Nは、冷間での伸線加工中に温度が上昇すると時効硬化
の原因となり、伸線加工性を低下させる。特に、Nの含
有量が0.01%を超えると伸線加工中の断線が発生し
やすくなる。したがって、N含有量は0.01%以下と
することが望ましく、0.007%以下とすればより好
ましい。
N: not more than 0.01% N causes age hardening when the temperature rises during cold drawing, and lowers drawability. In particular, when the content of N exceeds 0.01%, breakage during wire drawing tends to occur. Therefore, the N content is desirably 0.01% or less, and more desirably 0.007% or less.

【0040】(B)加熱 冷間での伸線加工性に優れ、且つ、高い引張強さを有す
るとともに耐デラミネーション性にも優れた鋼線を得る
ためには、パテンティングのオーステナイト化の加熱速
度、加熱温度及び加熱時間を制御して、オーステナイト
粒を粗大化させない範囲でVCをオーステナイト中に固
溶させ、しかもセメンタイトはオーステナイト中にすべ
て固溶させることが必要である。このためには、先ず、
オーステナイト化の加熱速度を5℃/秒以上とする必要
がある。オーステナイト化の加熱速度が5℃/秒未満の
場合には、加熱の途中でオーステナイト中にVCが固溶
し始めるため、後述の温度T1℃に加熱昇温して時間t1
秒保持すると、VCのほとんどすべてが固溶してしま
う。このため、熱処理後(パテンティング後)の絞りが
低くなり、冷間での伸線加工性が劣化して伸線中に断線
が生じたり、断線しない場合でも、撚り線加工時にデラ
ミネーションが発生してしまう。したがって、オーステ
ナイト化の加熱速度を5℃/秒以上とした。
(B) Heating In order to obtain a steel wire having excellent cold-drawing workability, high tensile strength, and excellent delamination resistance, heating for austenitizing patenting is required. It is necessary to control the rate, heating temperature and heating time so that VC forms a solid solution in austenite as far as the austenite grains are not coarsened, and that cementite forms a complete solid solution in austenite. To do this, first,
The heating rate for austenitization needs to be 5 ° C./sec or more. If the heating rate for austenitization is less than 5 ° C./sec, VC starts to form a solid solution in the austenite during heating, so that the temperature is raised to a temperature T1 ° C. described later and the time t1
When held for seconds, almost all of the VC is dissolved. For this reason, the drawing after heat treatment (after patenting) becomes low, the wire drawing workability in the cold deteriorates, and the wire breaks during the wire drawing, or even when the wire does not break, delamination occurs at the time of the stranded wire processing Resulting in. Therefore, the heating rate for austenitization was set to 5 ° C./sec or more.

【0041】なお、上記の「加熱速度」は、「被加熱材
である鋼線の表面部の常温(室温)から所定の温度まで
の平均加熱速度」のことを指す。この「加熱速度」の上
限は特に規定する必要はない。設備的な面からの上限の
加熱速度で良く、例えば直接通電加熱法による1000
0℃/秒の超急速加熱であっても良い。
The above "heating rate" refers to "the average heating rate of the surface portion of the steel wire to be heated from room temperature (room temperature) to a predetermined temperature". The upper limit of the "heating rate" does not need to be particularly defined. The upper limit of the heating rate from the viewpoint of equipment is sufficient.
Ultra-rapid heating at 0 ° C./sec may be used.

【0042】オーステナイト粒を粗大化させない範囲で
VCをオーステナイト中に固溶させ、しかもセメンタイ
トはオーステナイト中にすべて固溶させるためには、次
に、上記した加熱速度で下記の式を満たす温度T1℃に
加熱昇温して時間t1秒保持する必要がある。
In order to cause VC to form a solid solution in austenite within a range where the austenite grains are not coarsened, and to make all cementite form a solid solution in austenite, a temperature T1 ° C. which satisfies the following equation at the above heating rate is used. It is necessary to raise the temperature and maintain the time t1 seconds.

【0043】900℃≦T1≦1100℃、t1≦300
秒で、且つ、(1100−T1)3×5.0×10-6+1
秒≦t1 ≦(1100−T1)3×5.1×10-5+15
秒。
900 ° C. ≦ T1 ≦ 1100 ° C., t1 ≦ 300
Seconds and (1100-T1) 3 × 5.0 × 10 -6 +1
Second ≦ t1 ≦ (1100−T1) 3 × 5.1 × 10 −5 +15
Seconds.

【0044】後述する実施例で示すように、温度T1 が
900℃未満の場合には、オーステナイト中にセメンタ
イトが完全に固溶しないため、冷間での伸線時に断線が
頻発する。一方、温度T1 が1100℃を超えると、雰
囲気調整するための熱処理炉の耐久性が劣化してコスト
が嵩んでしまうし、高温での使用に堪える熱処理炉の場
合には雰囲気調整が困難であるため鋼線に脱炭が生じて
冷間伸線後に所望の鋼線が得られなくなる。時間t1 が
(1100−T1)3×5.0×10-6+1秒未満の場
合、VCの固溶量が少ないため、真歪で3.5以上の冷
間伸線加工を行っても4250MPa以上の高い引張強
さが得られない。一方、時間t1が(1100−T1)3
×5.1×10-5+15秒を超える場合には、オーステ
ナイト粒が粗大化して熱処理後(パテンティング後)の
絞りが低くなるため、冷間での伸線加工性が劣化して伸
線中に断線が発生したり、断線しない場合でも、撚り線
加工時にデラミネーションが発生してしまう。ところ
で、時間t1 が(1100−T1)3×5.1×10-5
15秒以下であれば所望の特性(4250MPa以上の
引張強さと耐デラミネーション性)が得られるが、t1
が長時間になると工業的な生産性が低下しコストが嵩ん
でしまう。このため、t1 の上限を300秒と規定し
て、上記の加熱速度で前記の温度T1℃に加熱昇温して
時間t1秒保持するようにした。
When the temperature T1 is lower than 900 ° C., cementite does not completely dissolve in austenite as shown in the examples described later, so that disconnection frequently occurs during cold drawing. On the other hand, if the temperature T1 exceeds 1100 ° C., the durability of the heat treatment furnace for adjusting the atmosphere is deteriorated and the cost is increased. In the case of a heat treatment furnace that can withstand use at a high temperature, the atmosphere adjustment is difficult. Therefore, decarburization occurs in the steel wire, and a desired steel wire cannot be obtained after cold drawing. If the time t1 is less than (1100-T1) 3 × 5.0 × 10 -6 +1 seconds, for solid solution amount of VC is low, even if the cold drawing of 3.5 or more in true strain 4250MPa The above high tensile strength cannot be obtained. On the other hand, time t1 is (1100-T1) 3
If the time exceeds × 5.1 × 10 −5 +15 seconds, the austenite grains become coarse and the drawing after heat treatment (after patenting) becomes low, so that the wire drawing workability in the cold deteriorates and the wire drawing is performed. Even if disconnection occurs during disconnection, or if disconnection does not occur, delamination will occur during stranded wire processing. By the way, the time t1 is (1100-T1) 3 * 5.1 * 10-5 +
If it is 15 seconds or less, desired characteristics (tensile strength of 4250 MPa or more and delamination resistance) can be obtained, but t1
When the time is long, the industrial productivity is reduced and the cost is increased. For this reason, the upper limit of t1 was set to 300 seconds, and the temperature was raised to the above-mentioned temperature T1 ° C. at the above-mentioned heating rate and maintained for a time t1 second.

【0045】図1は、後に詳述する実施例における加熱
速度が10〜20℃/秒の本発明の条件を満たす場合の
結果を、縦軸を保持時間t1(秒)、横軸を加熱温度T1
(℃)として、冷間で伸線加工した後の鋼線の特性を整
理した図である。図において「○」は冷間伸線加工後の
引張強さが4250MPa以上で、捻回試験時にデラミ
ネーションが発生しなかったことを示す。一方、「×」
は冷間での伸線加工後の引張強さが4250MPaに達
しなかったか、捻回試験時にデラミネーションが発生し
たもの、あるいは冷間での伸線加工中に断線したことを
示す。
FIG. 1 shows the results when the conditions of the present invention in which the heating rate is in the range of 10 to 20 ° C./sec in the embodiment described later in detail, the vertical axis represents the holding time t 1 (second), and the horizontal axis represents the heating temperature. T1
It is the figure which arranged the characteristic of the steel wire after wire drawing in cold as (° C). In the figure, “○” indicates that the tensile strength after cold drawing was 4250 MPa or more, and that no delamination occurred during the twist test. On the other hand, "x"
Indicates that the tensile strength after cold drawing did not reach 4250 MPa, that delamination occurred during the torsion test, or that the wire was broken during cold drawing.

【0046】図1から、本発明で規定する条件で加熱、
保持した場合に、冷間での伸線加工性に優れ、且つ、高
い引張強さを有するとともに耐デラミネーション性にも
優れた鋼線が得られることがわかる。
From FIG. 1, it can be seen that heating under the conditions specified in the present invention
It can be seen that when held, a steel wire having excellent cold-drawing workability, high tensile strength, and excellent delamination resistance can be obtained.

【0047】(C)冷却 冷間での伸線加工性に優れ、且つ、高い引張強さを有す
るとともに耐デラミネーション性にも優れた鋼線を得る
ためには、パテンティングのオーステナイト化の加熱速
度、加熱温度及び加熱時間を上記(B)に記載した条件
とするとともに、10℃/秒以上の冷却速度で625〜
550℃の温度域の温度まで冷却して、その温度域で5
〜60秒保持することが必要である。
(C) Cooling In order to obtain a steel wire having excellent cold-drawing workability, high tensile strength, and excellent delamination resistance, it is necessary to heat austenitizing patenting. The speed, the heating temperature and the heating time are set to the conditions described in the above (B), and at a cooling rate of 10 ° C./sec or more, 625 to
Cool to a temperature in the temperature range of 550 ° C.
It is necessary to hold for ~ 60 seconds.

【0048】625〜550℃の温度域の温度まで冷却
する場合の冷却速度が10℃/秒未満の場合には、62
5℃を上回る温度でパーライト変態が始まるため、パー
ライトのラメラ間隔が広くなるために「絞り」が低下し
て冷間での伸線加工性が劣化し、冷間伸線時に断線が生
じてしまうからである。したがって、前記(B)の条件
で加熱した後の冷却速度を10℃/秒以上とした。この
冷却速度の上限は特に規定する必要はなく、10℃/秒
以上の冷却速度を得るための冷却方法についても、特に
制限しなくても良い。550℃を下回る温度域への過冷
却さえ生じなければ良いので、所定温度に加熱された鉛
浴中や流動床炉中に浸漬したり装入したりする方法や、
風冷やミスト水冷などで冷却する方法など、通常の冷却
方法で行えば良い。
When the cooling rate for cooling to a temperature in the temperature range of 625 to 550 ° C. is less than 10 ° C./sec,
Since the pearlite transformation starts at a temperature exceeding 5 ° C., the lamella spacing of the pearlite is widened, the “drawing” is reduced, and the wire drawing workability in the cold is deteriorated, and the wire is broken during the cold drawing. Because. Therefore, the cooling rate after heating under the condition (B) was set to 10 ° C./sec or more. The upper limit of the cooling rate does not need to be particularly defined, and the cooling method for obtaining a cooling rate of 10 ° C./sec or more does not need to be particularly limited. Since there is no need to cause supercooling to a temperature range below 550 ° C., a method of immersing or charging in a lead bath or a fluidized bed furnace heated to a predetermined temperature,
A normal cooling method such as a method of cooling by air cooling or mist water cooling may be used.

【0049】なお、上記の「冷却速度」は「被冷却材で
ある鋼線の表面部のオーステナイト化温度から所定の冷
却温度までの平均冷却速度」のことを指す。
The above "cooling rate" refers to "the average cooling rate from the austenitizing temperature of the surface portion of the steel wire to be cooled to a predetermined cooling temperature".

【0050】上記の冷却速度で冷却する温度が625℃
を超える場合には、たとえその後に625〜550℃の
温度域で保持しても、625℃を超える温度でパーライ
ト変態が始まることがあり、その場合には、パーライト
のラメラ間隔が広くなるために「絞り」が低下して冷間
での伸線加工性が劣化し、冷間伸線時に断線が生じてし
まう。一方、上記の冷却速度で冷却する温度が550℃
を下回る場合には、たとえその後に625〜550℃の
温度域で保持しても、550℃未満で変態が起こること
があり、その場合には、たとえその後に625〜550
℃の温度域で保持しても、パーライトに加えてベイナイ
トが生成するため、やはり冷間での伸線加工性が劣化
し、冷間伸線時に断線が生じてしまう。したがって、上
記の冷却速度で冷却する温度を、625〜550℃の温
度域の温度とした。
The temperature for cooling at the above cooling rate is 625 ° C.
In the case where the temperature exceeds 625 ° C., the pearlite transformation may start at a temperature exceeding 625 ° C. even if the temperature is maintained in a temperature range of 625 ° C. to 550 ° C. The "drawing" is reduced, and the cold-drawability is degraded, resulting in disconnection during cold drawing. On the other hand, the temperature for cooling at the above cooling rate is 550 ° C.
If the temperature is lower than 650 ° C., the transformation may take place at a temperature lower than 550 ° C.
Even when the temperature is maintained in the temperature range of ° C., bainite is generated in addition to pearlite, so that the wire drawing workability in the cold is also deteriorated, and the wire is broken during the cold drawing. Therefore, the temperature for cooling at the above-described cooling rate was set to a temperature in a temperature range of 625 to 550 ° C.

【0051】前記の条件で冷却した後で、625〜55
0℃の温度域に保持するのは、625℃を超える温度で
保持すると、パーライトのラメラ間隔が広くなるために
「絞り」が低下して冷間での伸線加工性が劣化し、冷間
伸線加工時に断線が生じてしまうからである。一方、保
持温度が550℃未満の場合には、パーライトに加えて
ベイナイトも生成するため、やはり冷間での伸線加工性
が劣化し、冷間伸線加工時に断線が発生するからであ
る。上記の理由で、保持する温度域を625〜550℃
とした。
After cooling under the above conditions, 625-55
The reason why the temperature is kept at 0 ° C. is that if the temperature is maintained at a temperature exceeding 625 ° C., the lamella spacing of the pearlite becomes wider, so that the “drawing” decreases and the wire drawing workability in the cold deteriorates. This is because disconnection occurs during wire drawing. On the other hand, when the holding temperature is lower than 550 ° C., bainite is also generated in addition to pearlite, so that the wire drawing workability in the cold is deteriorated and the wire is broken during the cold wire drawing. For the above reasons, the temperature range to be maintained is 625 to 550 ° C.
And

【0052】上記の温度域での保持時間を5〜60秒と
するのは、保持時間が5秒未満の場合には、ベイナイト
やマルテンサイトが生成して冷間での伸線加工性が劣化
し、冷間伸線加工時に断線が発生するからである。一
方、保持時間が60秒を超えると生産性が低下してコス
トが嵩んでしまう。したがって、前記の温度域での保持
時間を5〜60秒とした。
The reason why the holding time in the above temperature range is set to 5 to 60 seconds is that if the holding time is shorter than 5 seconds, bainite or martensite is formed and the drawability in cold is deteriorated. This is because disconnection occurs during cold drawing. On the other hand, if the holding time exceeds 60 seconds, the productivity is reduced and the cost is increased. Therefore, the holding time in the above temperature range is set to 5 to 60 seconds.

【0053】なお、「625〜550℃の温度域で5〜
60秒保持する」とは、「625〜550℃の温度域の
ある温度まで冷却した後、その一定温度で5〜60秒保
持」しても良いし、「625〜550℃の温度域のある
温度まで冷却した後、例えば連続的にあるいはステップ
状に温度を625〜550℃の間で変化させて、その合
計時間が5〜60秒」であっても良いことを意味する。
In the range of 625 to 550.degree.
The phrase “hold for 60 seconds” may mean “after cooling to a temperature within a temperature range of 625 to 550 ° C., and holding at that constant temperature for 5 to 60 seconds” or “with a temperature range of 625 to 550 ° C.” After cooling to the temperature, for example, the temperature may be continuously or stepwise changed between 625 and 550 ° C., and the total time may be 5 to 60 seconds ”.

【0054】(D)冷間伸線加工 鋼線に所望の4250MPa以上の引張強さを付与する
ためには、前記した(B)及び(C)の加熱と冷却を行
った後、真歪εが3.5以上となる冷間伸線加工を行う
必要がある。冷間伸線加工時の真歪εが3.5未満の場
合には、たとえ(A)に記載の化学組成を有する鋼線を
(B)及び(C)に記載の条件で処理しても所望の42
50MPa以上の引張強さが得られない。なお、真歪ε
の上限値は特に制限されるものではないが、(A)に記
載の化学組成を有する鋼線を(B)及び(C)に記載の
条件で処理しても、一般に真歪εで4.5程度が冷間伸
線加工の上限になってしまう。
(D) Cold drawing In order to impart the desired tensile strength of 4250 MPa or more to the steel wire, the above-mentioned heating and cooling of (B) and (C) are performed, and then the true strain ε is obtained. Must be 3.5 or more. When the true strain ε during cold drawing is less than 3.5, even if the steel wire having the chemical composition described in (A) is treated under the conditions described in (B) and (C), Desired 42
A tensile strength of 50 MPa or more cannot be obtained. Note that the true strain ε
Although the upper limit of is not particularly limited, even when a steel wire having the chemical composition described in (A) is treated under the conditions described in (B) and (C), the true strain ε is generally 4. About 5 becomes the upper limit of cold drawing.

【0055】[0055]

【実施例】表1に示す化学組成を有する鋼を通常の方法
により150kg真空炉を用いて溶製した。表1におけ
る鋼B〜E、鋼H〜J及び鋼L〜Nは、化学組成が本発
明で規定する範囲内の鋼(本発明方法の対象鋼)であ
る。鋼A、F、G及びKは、成分のいずれかが本発明で
規定する含有量の範囲から外れた本発明の対象にはなら
ない比較鋼である。
EXAMPLES Steel having the chemical composition shown in Table 1 was melted by a conventional method using a 150 kg vacuum furnace. Steels B to E, steels H to J, and steels L to N in Table 1 are steels whose chemical compositions are within the ranges specified in the present invention (steel steels subject to the method of the present invention). Steels A, F, G and K are comparative steels in which any of the components are out of the range of the content specified in the present invention and are not subject to the present invention.

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】次いで、これらの鋼を通常の方法によって
直径5.5mmの線材に熱間圧延した後、コイル状に巻
き取って常温(室温)まで冷却し、更に、通常の方法で
冷間伸線加工して直径3.2mmの鋼線(真歪ε=1.
1)とした。
Next, these steels are hot-rolled into a wire having a diameter of 5.5 mm by a usual method, wound up in a coil shape, cooled to room temperature (room temperature), and further cold-drawn by a usual method. It is processed to a steel wire having a diameter of 3.2 mm (true strain ε = 1.
1).

【0058】この後、図2に示す装置を用いて、上記の
直径3.2mmの各鋼線をパテンティングした。すなわ
ち、鋼線を矯正機で直線矯正後に加熱炉に装入し、5℃
/秒の加熱速度で950℃まで昇温して60秒保持した
後、575℃の鉛浴炉中に30秒浸漬してパテンティン
グを行った。なお、950℃から575℃への冷却速度
は20℃/秒であった。パテンティングした直径3.2
mmの鋼線は、次に通常の方法で直径1.2mm(真歪
ε=2.0)あるいは直径1.5mm(真歪ε=1.
5)まで冷間伸線加工した。
Thereafter, each steel wire having a diameter of 3.2 mm was patented using the apparatus shown in FIG. That is, after straightening a steel wire with a straightening machine, it is charged into a heating furnace,
The temperature was raised to 950 ° C. at a heating rate of / sec, held for 60 seconds, and then immersed in a 575 ° C. lead bath furnace for 30 seconds to perform patenting. The cooling rate from 950 ° C. to 575 ° C. was 20 ° C./sec. 3.2 patented diameter
mm steel wire is then 1.2 mm in diameter (true strain ε = 2.0) or 1.5 mm in diameter (true strain ε = 1.
Cold drawing was performed until 5).

【0059】上記のようにして得られた直径が1.2m
mあるいは1.5mmの鋼線を供試材として、図2に示
す装置を用いて、表2、表3に示す条件で熱処理(パテ
ンティング)を行った後、引張試験を行ってパテンティ
ング後の引張強さと絞りを測定した。
The diameter obtained as described above is 1.2 m.
Using a steel wire of m or 1.5 mm as a test material, heat treatment (patenting) was performed using the apparatus shown in FIG. 2 under the conditions shown in Tables 2 and 3, and a tensile test was performed. Was measured for tensile strength and drawing.

【0060】次いで、湿式伸線機を用いた通常の冷間伸
線加工によって、パテンティング後の直径が1.2mm
あるいは1.5mmの鋼線から直径0.2mmの鋼線
(パテンティング後の直径が1.2mmの場合の真歪ε
は3.6で、パテンティング後の直径が1.5mmの場
合の真歪εは4.0)を得た。このようにして得た直径
0.2mmの鋼線を用いて引張試験と捻回試験とを行っ
た。表2と表3に、試験結果を併せて示す。
Then, the diameter after patenting was reduced to 1.2 mm by ordinary cold drawing using a wet drawing machine.
Alternatively, a 1.5 mm steel wire to a 0.2 mm diameter steel wire (true strain ε when the diameter after patenting is 1.2 mm)
Was 3.6, and the true strain ε when the diameter after patenting was 1.5 mm was 4.0). Using the thus obtained steel wire having a diameter of 0.2 mm, a tensile test and a twist test were performed. Tables 2 and 3 also show the test results.

【0061】[0061]

【表2】 [Table 2]

【0062】[0062]

【表3】 [Table 3]

【0063】表2、表3から、本発明の製造方法によれ
ば、引張強さが4250MPa以上で、且つ、撚り線工
程で問題となるデラミネーションの発生に対して大きな
抵抗性を有する高強度鋼線が得られることが明らかであ
る。
From Tables 2 and 3, according to the production method of the present invention, a high strength having a tensile strength of 4250 MPa or more and having a large resistance to the occurrence of delamination which is a problem in the stranded wire process. It is clear that a steel wire is obtained.

【0064】これに対して、供試鋼線の素材となる線材
の母材鋼の化学成分、処理条件のいずれかが本発明で規
定する条件から外れた比較例の場合には、冷間での伸線
加工性が劣るため伸線加工時に断線したり、冷間伸線加
工した後の鋼線の引張強さが4250MPa未満で所望
の強度が得られなっかったり、捻回試験時にデラミネー
ションが発生して撚り線加工できなかったりすることが
わかる。
On the other hand, in the case of the comparative example in which either the chemical composition of the base steel of the wire material used as the material of the test steel wire or the treatment conditions deviate from the conditions stipulated in the present invention, the cold steel is used. Is inferior in wire drawing work, the wire breaks during wire drawing, the desired strength cannot be obtained when the tensile strength of the steel wire after cold drawing is less than 4250 MPa, or delamination occurs in the twist test. It can be seen that stranded wire processing cannot be performed due to generation of stranded wire.

【0065】すなわち、試験番号14、15及び23は
記載の温度T1での保持時間t1が(1100−T1)3×
5.1×10-5+15秒を上回るため、VCがオーステ
ナイト中に多く固溶して、冷間での伸線加工時に断線す
るか、捻回試験時にデラミネーションが発生した。
That is, in the test numbers 14, 15 and 23, the holding time t1 at the described temperature T1 is (1100-T1) 3 ×
Since it exceeded 5.1 × 10 −5 +15 seconds, a large amount of VC was dissolved in austenite, resulting in disconnection during cold drawing or delamination during a twist test.

【0066】試験番号28及び29は記載の温度T1で
の保持時間t1が(1100−T1)3×5.0×10-6
+1秒を下回るため、VCの固溶が不充分なため、伸線
後の引張強さが4250MPaに達していない。
In Test Nos. 28 and 29, the retention time t1 at the described temperature T1 was (1100-T1) 3 × 5.0 × 10 -6.
Since it is less than +1 second, the solid solution of VC is insufficient, so that the tensile strength after drawing does not reach 4250 MPa.

【0067】試験番号20は所定の温度域での保持時間
が5秒を下回るため、試験番号27は鉛浴温度が550
℃未満であるため、それぞれベイナイトなどの低温変態
生成物が生じて冷間伸線加工時に断線するか、捻回試験
時にデラミネーションが発生した。
Test No. 20 has a lead bath temperature of 550 since the holding time in a predetermined temperature range is less than 5 seconds.
Since the temperature was lower than ° C, low-temperature transformation products such as bainite were generated, and the wires were broken during cold drawing or delamination occurred during a twist test.

【0068】試験番号18は鉛浴温度が625℃を上回
るため、パーライトのラメラ間隔が広くなって、冷間伸
線加工時に断線した。
In Test No. 18, since the lead bath temperature exceeded 625 ° C., the lamella spacing of pearlite was widened, and the wire was broken during cold drawing.

【0069】試験番号30は加熱温度が900℃を下回
るので、オーステナイト中にセメンタイトが完全には固
溶せず、このため冷間での伸線加工性が低く、冷間伸線
加工時に断線した。
In Test No. 30, since the heating temperature was lower than 900 ° C., cementite did not completely dissolve in austenite, so that the cold drawability was low and the wire was broken during cold drawing. .

【0070】試験番号1はCの含有量が0.7%未満の
ため、試験番号7はVの含有量が0.05%未満のた
め、それぞれ冷間伸線加工後の引張強さが4250MP
aに達していない。
Test No. 1 had a C content of less than 0.7%, and Test No. 7 had a V content of less than 0.05%, so that the tensile strength after cold drawing was 4250 MPa.
a has not been reached.

【0071】試験番号6はCの含有量が1.1%を上回
るため、試験番号11はVの含有量が0.5%を上回る
ため、冷間での伸線加工性が低く、伸線加工時に断線し
た。
Test No. 6 has a C content of more than 1.1%, and Test No. 11 has a V content of more than 0.5%. Broken during processing.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明の高強度鋼線の製造方法によれ
ば、引張強さが4250MPa以上で、且つ、撚り線工
程で問題となるデラミネーションの発生に対して大きな
抵抗性を有する高強度鋼線が比較的容易に得られる。
According to the method for producing a high-strength steel wire of the present invention, a high-strength steel having a tensile strength of 4250 MPa or more and having a large resistance to the occurrence of delamination which is a problem in the stranded wire process. Steel wire is relatively easy to obtain.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例における、加熱速度が10〜20℃/秒
の本発明の条件を満たす場合の結果を、縦軸を保持時間
t1(秒)、横軸を加熱温度T1(℃)として、冷間で伸
線加工した後の鋼線の特性を整理した図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows the results when the conditions of the present invention with a heating rate of 10 to 20 ° C./sec are satisfied in the examples, where the vertical axis represents the holding time t1 (second) and the horizontal axis represents the heating temperature T1 (° C.). It is the figure which arranged the characteristic of the steel wire after wire drawing in cold.

【図2】実施例で用いた鋼線の処理装置を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a steel wire processing apparatus used in an example.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】重量%でC:0.7〜1.1%、Si:
0.1〜1.0%、Mn:0.2〜0.8%、V:0.
05〜0.5%、Cr:0〜0.5%、残部Fe及び不
可避不純物の組成を有する線材から加工された鋼線を、
5℃/秒以上の加熱速度で下記の式を満たす温度T1℃
に加熱昇温して時間t1秒保持した後、10℃/秒以上
の冷却速度で625〜550℃の温度域の温度まで冷却
して、その温度域で5〜60秒保持し、更に、真歪εが
3.5以上となる冷間伸線加工を行うことを特徴とする
高強度鋼線の製造方法。ここで、900℃≦T1≦11
00℃、t1≦300秒で、且つ、(1100−T1)3
×5.0×10-6+1秒≦t1 ≦(1100−T1)3×
5.1×10-5+15秒である。
(1) C: 0.7 to 1.1% by weight, Si:
0.1-1.0%, Mn: 0.2-0.8%, V: 0.
A steel wire processed from a wire having a composition of 0.5 to 0.5%, Cr: 0 to 0.5%, balance Fe and inevitable impurities,
Temperature T1 ° C that satisfies the following formula at a heating rate of 5 ° C / sec or more
Then, the temperature is raised to and maintained for a time t1 second, and then cooled at a cooling rate of 10 ° C./second or more to a temperature in a temperature range of 625 to 550 ° C., and maintained in that temperature range for 5 to 60 seconds. A method for producing a high-strength steel wire, comprising performing cold drawing in which the strain ε becomes 3.5 or more. Here, 900 ° C. ≦ T1 ≦ 11
00 ° C., t1 ≦ 300 seconds, and (1100−T1) 3
× 5.0 × 10 −6 +1 second ≦ t1 ≦ (1100−T1) 3 ×
5.1 × 10 −5 +15 seconds.
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