JP2000008140A - 線状または棒状鋼、および機械部品 - Google Patents
線状または棒状鋼、および機械部品Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 球状化焼鈍処理を省略したとしても熱間圧延
のままで冷間加工性に優れた線状または棒状鋼を提供す
る。 【解決手段】 圧延材の中心〜直径／８の範囲にあるフ
ェライト組織中に、平均で２５個以上／２５μｍ2の炭
化物が存在する線状または棒状鋼である。ここで、上記
炭化物がセメンタイトなどの鉄系炭化物であるものは本
発明の好ましい態様であり、この様な炭化物を析出させ
ることにより、冷間加工時において、加工発熱によって
生じる温度上昇域（１００〜３５０℃付近）における変
形抵抗を小さくすることができる。
のままで冷間加工性に優れた線状または棒状鋼を提供す
る。 【解決手段】 圧延材の中心〜直径／８の範囲にあるフ
ェライト組織中に、平均で２５個以上／２５μｍ2の炭
化物が存在する線状または棒状鋼である。ここで、上記
炭化物がセメンタイトなどの鉄系炭化物であるものは本
発明の好ましい態様であり、この様な炭化物を析出させ
ることにより、冷間加工時において、加工発熱によって
生じる温度上昇域（１００〜３５０℃付近）における変
形抵抗を小さくすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷間加工性に優れ
た線状または棒状鋼（以下、鋼と略記する場合があ
る）、及び該鋼を用いて得られる機械部品に関し、詳細
には、冷間鍛造、冷間圧造、冷間転造等の冷間加工によ
ってボルトやナット、複雑形状を有する電装部品や機械
部品を製造するに当たり、熱処理を施すことなく熱間圧
延のままでも優れた冷間加工性を有する線状または棒状
鋼に関するものである。
た線状または棒状鋼（以下、鋼と略記する場合があ
る）、及び該鋼を用いて得られる機械部品に関し、詳細
には、冷間鍛造、冷間圧造、冷間転造等の冷間加工によ
ってボルトやナット、複雑形状を有する電装部品や機械
部品を製造するに当たり、熱処理を施すことなく熱間圧
延のままでも優れた冷間加工性を有する線状または棒状
鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】冷間加工は、熱間加工や機械切削加工に
比較して生産性が高いうえに鋼材の歩留まりも良好なこ
とから、ボルトやナット、その他の機械部品を効率よく
製造する為の方法として汎用されている。
比較して生産性が高いうえに鋼材の歩留まりも良好なこ
とから、ボルトやナット、その他の機械部品を効率よく
製造する為の方法として汎用されている。
【０００３】従って、この様な冷間加工に使用される鋼
は、本質的に冷間加工性に優れていることが要求され
る。具体的には、冷間加工時の変形抵抗が低く、且つ延
性（伸び、絞り）が高いことが必要である。鋼の変形抵
抗が高いと冷間加工に使用する工具の寿命が低下してし
まい、一方、延性が低いと冷間加工時に割れが発生し易
くなり、不良品発生の原因になる。
は、本質的に冷間加工性に優れていることが要求され
る。具体的には、冷間加工時の変形抵抗が低く、且つ延
性（伸び、絞り）が高いことが必要である。鋼の変形抵
抗が高いと冷間加工に使用する工具の寿命が低下してし
まい、一方、延性が低いと冷間加工時に割れが発生し易
くなり、不良品発生の原因になる。
【０００４】そこで鋼の変形抵抗を低下して延性を高め
る為に、通常、冷間加工前に球状化焼鈍処理がなされて
おり、それにより鋼材を軟化し、且つ延性を高めた状態
で冷間加工するという方法が従来より採用されている。
る為に、通常、冷間加工前に球状化焼鈍処理がなされて
おり、それにより鋼材を軟化し、且つ延性を高めた状態
で冷間加工するという方法が従来より採用されている。
【０００５】ところが球状化焼鈍には長時間の処理（１
０〜２０時間）を要することから、生産性の向上や省エ
ネルギー対策、ひいてはコストの低減化を目的として、
球状化焼鈍処理の省略が可能な、冷間加工性に優れた線
状または棒状鋼の開発が切望されている。
０〜２０時間）を要することから、生産性の向上や省エ
ネルギー対策、ひいてはコストの低減化を目的として、
球状化焼鈍処理の省略が可能な、冷間加工性に優れた線
状または棒状鋼の開発が切望されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであり、その目的は、球状化焼鈍処
理を省略したとしても熱間圧延のままで冷間加工性に優
れた線状または棒状鋼、および該線状または棒状鋼を用
いて得られるボルトやナットなどの機械部品を提供する
ことにある。
目してなされたものであり、その目的は、球状化焼鈍処
理を省略したとしても熱間圧延のままで冷間加工性に優
れた線状または棒状鋼、および該線状または棒状鋼を用
いて得られるボルトやナットなどの機械部品を提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得た本
発明の冷間加工性に優れた線材または棒状鋼とは、圧延
材の中心〜直径／８の範囲にあるフェライト組織中に、
平均で２５個以上／２５μｍ2の炭化物が存在するもの
であるところに要旨を有する。ここで、上記炭化物がセ
メンタイトなどの鉄系炭化物であるものは本発明の好ま
しい態様であり、この様な炭化物を析出させることによ
り、冷間加工時において、加工発熱によって生じる温度
上昇域（概ね１００〜３５０℃）における変形抵抗を小
さくすることができる点で極めて有用である。
発明の冷間加工性に優れた線材または棒状鋼とは、圧延
材の中心〜直径／８の範囲にあるフェライト組織中に、
平均で２５個以上／２５μｍ2の炭化物が存在するもの
であるところに要旨を有する。ここで、上記炭化物がセ
メンタイトなどの鉄系炭化物であるものは本発明の好ま
しい態様であり、この様な炭化物を析出させることによ
り、冷間加工時において、加工発熱によって生じる温度
上昇域（概ね１００〜３５０℃）における変形抵抗を小
さくすることができる点で極めて有用である。
【０００８】上記線材または棒状鋼は、Ｃ ：０．００
１〜０．５％（質量％、以下同じ）を含有することが好
ましい。更に、Ｃｒ：１．２％以下 （０％を含まな
い），Ｔｉ：０．２％以下 （０％を含まない），Ｂ
：０．０１％以下（０％を含まない），Ｎｂ：０．１
５％以下（０％を含まない），Ｖ ：０．２％以下
（０％を含まない），Ｚｒ：０．１％以下 （０％を含
まない）の少なくとも１種、及び／又はＡｌ：０．１％
以下 （０％を含まない），Ｎ ：０．０１５％以下
（０％を含まない），Ｍｎ：０．０３５〜２％，Ｓｉ：
０．５％以下 （０％を含まない），Ｓ ：０．０２
％以下 （０％を含まない）を含有することが推奨され
る。他に微量成分或は不可避不純物が含まれる場合も本
発明の技術的範囲に含まれる。
１〜０．５％（質量％、以下同じ）を含有することが好
ましい。更に、Ｃｒ：１．２％以下 （０％を含まな
い），Ｔｉ：０．２％以下 （０％を含まない），Ｂ
：０．０１％以下（０％を含まない），Ｎｂ：０．１
５％以下（０％を含まない），Ｖ ：０．２％以下
（０％を含まない），Ｚｒ：０．１％以下 （０％を含
まない）の少なくとも１種、及び／又はＡｌ：０．１％
以下 （０％を含まない），Ｎ ：０．０１５％以下
（０％を含まない），Ｍｎ：０．０３５〜２％，Ｓｉ：
０．５％以下 （０％を含まない），Ｓ ：０．０２
％以下 （０％を含まない）を含有することが推奨され
る。他に微量成分或は不可避不純物が含まれる場合も本
発明の技術的範囲に含まれる。
【０００９】尚、上記の線状または棒状鋼を用いて得ら
れる機械部品も本発明の範囲内に包含される。
れる機械部品も本発明の範囲内に包含される。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明者らは、熱間圧延のままで
冷間加工性に優れた鋼を提供すべく、冷間加工性のなか
でも変形抵抗を支配している固溶Ｃに着目して詳細に検
討してきた。その結果、初期強度が同一であったとして
も、線状または棒状鋼の内部組織を構成しているフェラ
イト・パーライト組織のなかでもフェライト粒内にセメ
ンタイト（Ｆｅ3Ｃ）等の炭化物を所定個数以上析出さ
せることにより固溶Ｃを固定化することができ、動的歪
み時効を抑制し得る結果、変形抵抗を低減することが可
能であること；この様な構成とすることにより、冷間加
工の初期のみならず、加工が進み温度が３００℃付近に
達した場合においても変形抵抗を低く抑えられることを
見出し、本発明を完成した。
冷間加工性に優れた鋼を提供すべく、冷間加工性のなか
でも変形抵抗を支配している固溶Ｃに着目して詳細に検
討してきた。その結果、初期強度が同一であったとして
も、線状または棒状鋼の内部組織を構成しているフェラ
イト・パーライト組織のなかでもフェライト粒内にセメ
ンタイト（Ｆｅ3Ｃ）等の炭化物を所定個数以上析出さ
せることにより固溶Ｃを固定化することができ、動的歪
み時効を抑制し得る結果、変形抵抗を低減することが可
能であること；この様な構成とすることにより、冷間加
工の初期のみならず、加工が進み温度が３００℃付近に
達した場合においても変形抵抗を低く抑えられることを
見出し、本発明を完成した。
【００１１】尚、本発明と同様、固溶Ｃに着目し、球状
化焼鈍処理を省略したとしても冷間加工性に優れた鋼を
製造する方法は、これまでにも提案されている。
化焼鈍処理を省略したとしても冷間加工性に優れた鋼を
製造する方法は、これまでにも提案されている。
【００１２】例えば特公昭６１−３５２４９には、圧
延条件や冷却条件を制御することにより固溶Ｃ及び固溶
Ｎを少なくし、歪時効に起因する加工硬化を抑制して変
形抵抗を小さくする方法が開示されている。
延条件や冷却条件を制御することにより固溶Ｃ及び固溶
Ｎを少なくし、歪時効に起因する加工硬化を抑制して変
形抵抗を小さくする方法が開示されている。
【００１３】その他、固溶Ｃではなく固溶Ｎに着目した
技術として、特開昭５６−１５８８４１および同５
７−３９００２が挙げられる。これらは、固溶Ｎを固定
化すれば硬度の低下や加工硬化率の低減が得られるとい
う知見に基づき、なされたものであり、前者では、窒化
物生成元素としてＴｉまたはＢを使用することにより、
後者ではＡｌ／Ｎを制御することにより、ダイス寿命の
優れた熱延線材を製造する方法が開示されている。
技術として、特開昭５６−１５８８４１および同５
７−３９００２が挙げられる。これらは、固溶Ｎを固定
化すれば硬度の低下や加工硬化率の低減が得られるとい
う知見に基づき、なされたものであり、前者では、窒化
物生成元素としてＴｉまたはＢを使用することにより、
後者ではＡｌ／Ｎを制御することにより、ダイス寿命の
優れた熱延線材を製造する方法が開示されている。
【００１４】また、特開昭５７−６３６３５には、Ａ
c1変態点以下、Ａc1変態点より５０℃を下回らない温度
に５時間以上保持することによりセメンタイトを充分凝
集させると共に、Ａｌ量を制御して固溶Ｎを固定するこ
とにより、加工工具寿命の高められた冷間鍛造用棒鋼の
製造方法が開示されている。
c1変態点以下、Ａc1変態点より５０℃を下回らない温度
に５時間以上保持することによりセメンタイトを充分凝
集させると共に、Ａｌ量を制御して固溶Ｎを固定するこ
とにより、加工工具寿命の高められた冷間鍛造用棒鋼の
製造方法が開示されている。
【００１５】しかしながら、上記〜の方法はいずれ
も、変形抵抗の低減に悪影響を及ぼす固溶Ｃや固溶Ｎを
固定化すべく、鋼中の化学成分を制御したり、圧延条件
や冷却条件を制御するというものであり、上記公報を精
査しても、フェライト粒内に炭化物を所定個数以上析出
させることが固溶Ｃの低減化に極めて有効であること；
これにより冷間加工の初期のみならず加工後期の１００
〜３５０℃付近に達した場合においても変形抵抗を低く
抑えられることについては開示も示唆もされていない。
ちなみに上記〜には、加工後期における変形抵抗の
低減については全く留意されていない。この様に、フェ
ライト組織中にある炭化物の個数と変形抵抗の関係につ
いて着目し検討されたものは従来全くなく、本発明者ら
によって始めて見出された知見であり、この点に本発明
の技術的意義が存在するものである。
も、変形抵抗の低減に悪影響を及ぼす固溶Ｃや固溶Ｎを
固定化すべく、鋼中の化学成分を制御したり、圧延条件
や冷却条件を制御するというものであり、上記公報を精
査しても、フェライト粒内に炭化物を所定個数以上析出
させることが固溶Ｃの低減化に極めて有効であること；
これにより冷間加工の初期のみならず加工後期の１００
〜３５０℃付近に達した場合においても変形抵抗を低く
抑えられることについては開示も示唆もされていない。
ちなみに上記〜には、加工後期における変形抵抗の
低減については全く留意されていない。この様に、フェ
ライト組織中にある炭化物の個数と変形抵抗の関係につ
いて着目し検討されたものは従来全くなく、本発明者ら
によって始めて見出された知見であり、この点に本発明
の技術的意義が存在するものである。
【００１６】以下、本発明を特定する各要件について説
明する。
明する。
【００１７】上述した様に本発明の線状または棒状鋼
は、圧延材の中心〜直径／８の範囲にあるフェライト組
織中に、平均で２５個以上／２５μｍ2の炭化物が存在
するものであるところに特徴を有する。この様に所定個
数以上の炭化物をフェライト組織中に析出させることに
より、変形抵抗に悪影響を及ぼす固溶Ｃを固定化するこ
とができ、加工初期のみならず加工後期３００℃付近に
達した場合でも変形抵抗を低減することができるという
優れた効果が得られる。 上記炭化物としては、セメン
タイト（Ｆｅ3Ｃ）等の鉄炭化物の他、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎ
ｂ，Ｖ，Ｚｒ等の炭化物生成元素が１種または２種以
上、鋼中のＣと結合した炭化物；これらの鉄炭化物およ
び炭化物中にＭｎ，Ｐ，Ｓ等が固溶した形で析出してい
るもの等が挙げられる。
は、圧延材の中心〜直径／８の範囲にあるフェライト組
織中に、平均で２５個以上／２５μｍ2の炭化物が存在
するものであるところに特徴を有する。この様に所定個
数以上の炭化物をフェライト組織中に析出させることに
より、変形抵抗に悪影響を及ぼす固溶Ｃを固定化するこ
とができ、加工初期のみならず加工後期３００℃付近に
達した場合でも変形抵抗を低減することができるという
優れた効果が得られる。 上記炭化物としては、セメン
タイト（Ｆｅ3Ｃ）等の鉄炭化物の他、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎ
ｂ，Ｖ，Ｚｒ等の炭化物生成元素が１種または２種以
上、鋼中のＣと結合した炭化物；これらの鉄炭化物およ
び炭化物中にＭｎ，Ｐ，Ｓ等が固溶した形で析出してい
るもの等が挙げられる。
【００１８】次に、上記炭化物個数の設定理由につき、
図１を用いて説明する。
図１を用いて説明する。
【００１９】この図１は、後記する実施例に記載のＮo.
１及び３の試験片を用い、２５℃（常温），７８℃，１
５０℃，２２０℃，３３０℃，３５０℃，４２４℃に昇
温したときの変形抵抗をグラフ化したものである。図
中、●（Ｎo.１）は、本発明で規定する所定数の炭化物
（セメンタイト）を有する本発明例（７８個）であり、
◆（Ｎo.３）は、所定数のセメンタイトを有しない比較
例（２１個）である。
１及び３の試験片を用い、２５℃（常温），７８℃，１
５０℃，２２０℃，３３０℃，３５０℃，４２４℃に昇
温したときの変形抵抗をグラフ化したものである。図
中、●（Ｎo.１）は、本発明で規定する所定数の炭化物
（セメンタイト）を有する本発明例（７８個）であり、
◆（Ｎo.３）は、所定数のセメンタイトを有しない比較
例（２１個）である。
【００２０】同図より、本発明の要件を満足しないＮo.
３は、温度が高くなるにつれて変形抵抗が高くなり、３
００℃付近で変形抵抗が極大になることが分かる。これ
は、固溶Ｃと固溶Ｎによる動的歪時効が顕著に発生した
からである。これに対して本発明の要件を満足するＮo.
１では、フェライト中に所定数のセメンタイトが形成さ
れている為、上記動的歪時効が抑えられる結果、加工に
よる温度が３００℃付近に達したとしても変形抵抗の上
昇を有効に抑えることができる。
３は、温度が高くなるにつれて変形抵抗が高くなり、３
００℃付近で変形抵抗が極大になることが分かる。これ
は、固溶Ｃと固溶Ｎによる動的歪時効が顕著に発生した
からである。これに対して本発明の要件を満足するＮo.
１では、フェライト中に所定数のセメンタイトが形成さ
れている為、上記動的歪時効が抑えられる結果、加工に
よる温度が３００℃付近に達したとしても変形抵抗の上
昇を有効に抑えることができる。
【００２１】この様にフェライト組織中に所定個数の炭
化物を形成させることにより３００℃付近の変形抵抗を
著しく低く抑えることができた理由としては以下の様に
考えられる。一般にフェライト中の固溶Ｃ量が多くなる
と、歪時効に起因する加工硬化が大きくなり、変形抵抗
が高くなるが、本発明では、この変形抵抗に悪影響を及
ぼす固溶ＣをＦｅと結合せしめ、Ｆｅ3Ｃ、即ちセメン
タイト等の炭化物をうまく形成させることにより変形抵
抗を低く抑えることができたものと考えられる。
化物を形成させることにより３００℃付近の変形抵抗を
著しく低く抑えることができた理由としては以下の様に
考えられる。一般にフェライト中の固溶Ｃ量が多くなる
と、歪時効に起因する加工硬化が大きくなり、変形抵抗
が高くなるが、本発明では、この変形抵抗に悪影響を及
ぼす固溶ＣをＦｅと結合せしめ、Ｆｅ3Ｃ、即ちセメン
タイト等の炭化物をうまく形成させることにより変形抵
抗を低く抑えることができたものと考えられる。
【００２２】この様な炭化物の形成による変形抵抗低減
作用を有効に発揮させる為には、圧延材の中心〜直径／
８の範囲にあるフェライト組織中に、平均で２５個以上
／２５μｍ2の炭化物が存在することが必要である。こ
の個数は、炭化物の平均直径等と密接に関連し、例えば
冷却速度が小さくなり、炭化物の平均粒径が大きくなる
と個数は小さくなる。従って、上記炭化物の個数は、厳
密には、該炭化物の平均直径との関係で決定されるべき
であるが、一般的には、炭化物の平均直径が１０〜５０
ｎｍの場合は、平均で３５個以上／２５μｍ2（より好
ましくは４０個以上／２５μｍ2、更により好ましくは
４５個以上／２５μｍ2）存在することが推奨される。
また、炭化物の平均直径が５０〜５００ｎｍの場合は、
平均で２５個以上／２５μｍ2（より好ましくは３０個
以上／２５μｍ2、更により好ましくは３５個以上／２
５μｍ2）存在することが推奨される。
作用を有効に発揮させる為には、圧延材の中心〜直径／
８の範囲にあるフェライト組織中に、平均で２５個以上
／２５μｍ2の炭化物が存在することが必要である。こ
の個数は、炭化物の平均直径等と密接に関連し、例えば
冷却速度が小さくなり、炭化物の平均粒径が大きくなる
と個数は小さくなる。従って、上記炭化物の個数は、厳
密には、該炭化物の平均直径との関係で決定されるべき
であるが、一般的には、炭化物の平均直径が１０〜５０
ｎｍの場合は、平均で３５個以上／２５μｍ2（より好
ましくは４０個以上／２５μｍ2、更により好ましくは
４５個以上／２５μｍ2）存在することが推奨される。
また、炭化物の平均直径が５０〜５００ｎｍの場合は、
平均で２５個以上／２５μｍ2（より好ましくは３０個
以上／２５μｍ2、更により好ましくは３５個以上／２
５μｍ2）存在することが推奨される。
【００２３】本発明に係る鋼の熱間圧延後の金属組織
は、上述した炭化物を有する組織が主体となるものであ
り、具体的には、金属組織中に占めるフェライト面積率
は２０％以上であることが好ましい。本発明では、フェ
ライト分率が同じであっても変形抵抗を低く抑えること
を意図しており、上述した析出物の作用を有効に発揮さ
せる為には、金属組織中に占めるフェライト面積率を２
０％以上（より好ましくは２５％以上）とすることが推
奨されるのである。
は、上述した炭化物を有する組織が主体となるものであ
り、具体的には、金属組織中に占めるフェライト面積率
は２０％以上であることが好ましい。本発明では、フェ
ライト分率が同じであっても変形抵抗を低く抑えること
を意図しており、上述した析出物の作用を有効に発揮さ
せる為には、金属組織中に占めるフェライト面積率を２
０％以上（より好ましくは２５％以上）とすることが推
奨されるのである。
【００２４】次に、本発明鋼中の化学成分について説明
する。
する。
【００２５】上述した様に本発明の最重要ポイントは、
フェライト組織中に所定個数の炭化物を存在させるとこ
ろにある。従って、鋼中の化学成分についても、所定の
炭化物が形成される様、Ｃを特定すると共に、更に種々
の炭化物生成元素を添加することが推奨される。
フェライト組織中に所定個数の炭化物を存在させるとこ
ろにある。従って、鋼中の化学成分についても、所定の
炭化物が形成される様、Ｃを特定すると共に、更に種々
の炭化物生成元素を添加することが推奨される。
【００２６】Ｃ ：０．００１〜０．５％ Ｃは、鋼材の必要強度を付与するために必須の元素であ
る。０．００１％未満では所望の強度が得られず、ま
た、この様な低濃度に制御しようとすると工業的にコス
トが高くつき経済的でない。好ましくは０．００３％以
上、より好ましくは０．００５％以上である。一方、
０．５％を超えるとフェライト分率が低くなり、所望の
効果が得られない。好ましくは０．４８％以下である。
る。０．００１％未満では所望の強度が得られず、ま
た、この様な低濃度に制御しようとすると工業的にコス
トが高くつき経済的でない。好ましくは０．００３％以
上、より好ましくは０．００５％以上である。一方、
０．５％を超えるとフェライト分率が低くなり、所望の
効果が得られない。好ましくは０．４８％以下である。
【００２７】本発明では、上記範囲のＣ成分を基本的に
含有するものであり、残部：鉄及び不可避的不純物であ
るが、その他に、以下の元素を積極的に添加することが
できる。
含有するものであり、残部：鉄及び不可避的不純物であ
るが、その他に、以下の元素を積極的に添加することが
できる。
【００２８】Ｃｒ：１．２％以下，Ｔｉ：０．２％以
下，Ｂ：０．０１％以下，Ｎｂ：０．１５％以下，Ｖ：
０．２％以下，及びＺｒ：０．１％以下よりなる群から
選択される少なくとも１種（いずれの元素も０％を含ま
ない） このうちＢを除く元素（Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒ）
は炭化物及び／又は窒化物生成元素であり、ＢはＡｌと
同様、窒化物生成元素であり、これら元素の添加によ
り、変形抵抗に悪影響を及ぼす固溶Ｃ及び固溶Ｎを低減
することが可能になる。この様な作用を有効に発揮させ
る為には、Ｃｒ：０．０２％以上，Ｔｉ：０．０１％以
上，Ｂ：０．０００３％以上，Ｎｂ：０．００５％以
上，Ｖ：０．０１％以上，Ｚｒ：０．００５％以上を添
加することが推奨される。但し、上記範囲を超えて添加
しても効果が飽和してしまい、経済的に無駄である。好
ましくはＣｒ：１％以下，Ｔｉ：０．１５％以下，Ｂ：
０．００８％以下，Ｎｂ：０．１％以下，Ｖ：０．１５
％以下，Ｚｒ：０．０８％以下である。尚、これらの元
素は１種または２種以上使用することができる。
下，Ｂ：０．０１％以下，Ｎｂ：０．１５％以下，Ｖ：
０．２％以下，及びＺｒ：０．１％以下よりなる群から
選択される少なくとも１種（いずれの元素も０％を含ま
ない） このうちＢを除く元素（Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒ）
は炭化物及び／又は窒化物生成元素であり、ＢはＡｌと
同様、窒化物生成元素であり、これら元素の添加によ
り、変形抵抗に悪影響を及ぼす固溶Ｃ及び固溶Ｎを低減
することが可能になる。この様な作用を有効に発揮させ
る為には、Ｃｒ：０．０２％以上，Ｔｉ：０．０１％以
上，Ｂ：０．０００３％以上，Ｎｂ：０．００５％以
上，Ｖ：０．０１％以上，Ｚｒ：０．００５％以上を添
加することが推奨される。但し、上記範囲を超えて添加
しても効果が飽和してしまい、経済的に無駄である。好
ましくはＣｒ：１％以下，Ｔｉ：０．１５％以下，Ｂ：
０．００８％以下，Ｎｂ：０．１％以下，Ｖ：０．１５
％以下，Ｚｒ：０．０８％以下である。尚、これらの元
素は１種または２種以上使用することができる。
【００２９】その他、下記元素を少なくとも１種、積極
的に添加することもできる。
的に添加することもできる。
【００３０】Ａｌ：０．１％以下（０％を含まない） Ａｌは脱酸の為に有用であり、固溶Ｎを固定して窒化物
（ＡｌＮ）を生成させる為に添加する。その為には０．
００５％以上添加することが好ましい。但し、０．１％
を超えて添加したとしても上記作用が飽和してしまい、
経済的に無駄である。より好ましくは０．０８％以下で
ある。
（ＡｌＮ）を生成させる為に添加する。その為には０．
００５％以上添加することが好ましい。但し、０．１％
を超えて添加したとしても上記作用が飽和してしまい、
経済的に無駄である。より好ましくは０．０８％以下で
ある。
【００３１】Ｎ：０．０１５％以下（０％を含まない） Ｎは、固溶Ｎが変形抵抗の低下に悪影響を及ぼすことを
考慮すれば不要な元素である。一方、０．０１５％を超
えると、所定の窒化物を析出させる為に添加される合金
元素の量が増加する為、コストが増加してしまう。より
好ましくは０．００５％以下である。
考慮すれば不要な元素である。一方、０．０１５％を超
えると、所定の窒化物を析出させる為に添加される合金
元素の量が増加する為、コストが増加してしまう。より
好ましくは０．００５％以下である。
【００３２】Ｍｎ：０．０３５〜２％ Ｍｎ量が０．０３５％未満では、Ｓを完全にＭｎＳとす
ることができず、加工性が劣化する。より好ましくは
０．０５％以上である。一方、２％を超えると圧延荷重
が高過ぎて工具寿命が低下してしまう。より好ましくは
１．８％以下である。
ることができず、加工性が劣化する。より好ましくは
０．０５％以上である。一方、２％を超えると圧延荷重
が高過ぎて工具寿命が低下してしまう。より好ましくは
１．８％以下である。
【００３３】Ｓｉ：０．５％以下（０％を含まない） Ｓｉは脱酸剤の一つであり、この様な作用を有効に発揮
させる為には０．００５％以上添加することが好まし
い。より好ましくは０．００８％以上である。一方、
０．５％を超えて添加しても効果が飽和してしまう他、
変形抵抗も増加してしまう。より好ましくは０．４５％
以下である。
させる為には０．００５％以上添加することが好まし
い。より好ましくは０．００８％以上である。一方、
０．５％を超えて添加しても効果が飽和してしまう他、
変形抵抗も増加してしまう。より好ましくは０．４５％
以下である。
【００３４】Ｓ：０．０２％以下（０％を含まない） Ｓの含有量が０．０２％を超えると、冷間加工時に割れ
が発生し易くなる。より好ましくは０．０１８％以下で
ある。
が発生し易くなる。より好ましくは０．０１８％以下で
ある。
【００３５】次に、本発明に係る線材または棒材を製造
する方法について説明する。
する方法について説明する。
【００３６】本発明で目的とする所定個数の炭化物を得
る為には、鋼片を９００〜１０５０℃の範囲まで加熱
し、７２５〜１０００℃の範囲で所定の線径まで圧延し
た後、水流によって６００〜６０００℃／分の冷却速度
で７２５〜９５０℃まで冷却し、引き続き、３〜６００
℃／分の冷却速度で４００℃まで冷却することが必要で
ある。以下、各要件について説明する。
る為には、鋼片を９００〜１０５０℃の範囲まで加熱
し、７２５〜１０００℃の範囲で所定の線径まで圧延し
た後、水流によって６００〜６０００℃／分の冷却速度
で７２５〜９５０℃まで冷却し、引き続き、３〜６００
℃／分の冷却速度で４００℃まで冷却することが必要で
ある。以下、各要件について説明する。
【００３７】鋼片の加熱温度：８５０〜１０５０℃ この加熱温度は、ＡｌＮ等の窒化物を一部固溶させ、圧
延後には微細に析出させる為に設定されたものである。
１０５０℃を超えて加熱すると、析出している窒化物が
完全に固溶して固溶Ｎが生成されてしまい、それ以降の
製造工程を如何に制御したとしても、窒化物を析出させ
ることが困難となる。好ましくは１０２５℃以下、より
好ましくは１０００℃以下である。一方、加熱温度が８
５０℃未満になると、ＡｌＮ等の窒化物が全く固溶しな
くなり、炭化物の析出核として作用しなくなる。好まし
くは８７０℃以上、より好ましくは８９０℃以上であ
る。
延後には微細に析出させる為に設定されたものである。
１０５０℃を超えて加熱すると、析出している窒化物が
完全に固溶して固溶Ｎが生成されてしまい、それ以降の
製造工程を如何に制御したとしても、窒化物を析出させ
ることが困難となる。好ましくは１０２５℃以下、より
好ましくは１０００℃以下である。一方、加熱温度が８
５０℃未満になると、ＡｌＮ等の窒化物が全く固溶しな
くなり、炭化物の析出核として作用しなくなる。好まし
くは８７０℃以上、より好ましくは８９０℃以上であ
る。
【００３８】圧延温度：７２５〜１０００℃ この温度は、圧延時においても上記鋼片加熱時と同様、
窒化物の固溶を防止する為に設定したものであり、併せ
て、鋼中の組織に転位を付与することで、固溶している
Ｎをフェライト中に窒化物として微細に再析出させるこ
とにより、セメンタイトなどの炭化物を更に析出させる
という相乗効果も得るべく設定したものである。但し、
圧延ロールの負荷増大、寸法精度の低下、表面疵の発生
等を防止するという観点からすれば、実用上は７５０〜
１０００℃程度の圧延温度とすることが推奨される。好
ましくは７７５℃以上、９７５℃以下である。
窒化物の固溶を防止する為に設定したものであり、併せ
て、鋼中の組織に転位を付与することで、固溶している
Ｎをフェライト中に窒化物として微細に再析出させるこ
とにより、セメンタイトなどの炭化物を更に析出させる
という相乗効果も得るべく設定したものである。但し、
圧延ロールの負荷増大、寸法精度の低下、表面疵の発生
等を防止するという観点からすれば、実用上は７５０〜
１０００℃程度の圧延温度とすることが推奨される。好
ましくは７７５℃以上、９７５℃以下である。
【００３９】巻取り温度：７２５〜９５０℃ 具体的には、最終圧延後に、主に水を媒体として６００
〜６０００℃／分の冷却速度で７２５〜９５０℃まで冷
却する。９５０℃よりも高くなると、窒化物の析出が遅
くなり、固溶Ｃ及び固溶Ｎの低減化に支障が生じる。実
操業レベルでは９００℃以下が好ましい。一方、７２５
℃よりも低くなると、表層部にマルテンサイト組織が生
成され、硬くて脆い鋼になる為、冷間加工用には適さな
い。実操業レベルで好ましいのは７５０℃以上である。
〜６０００℃／分の冷却速度で７２５〜９５０℃まで冷
却する。９５０℃よりも高くなると、窒化物の析出が遅
くなり、固溶Ｃ及び固溶Ｎの低減化に支障が生じる。実
操業レベルでは９００℃以下が好ましい。一方、７２５
℃よりも低くなると、表層部にマルテンサイト組織が生
成され、硬くて脆い鋼になる為、冷間加工用には適さな
い。実操業レベルで好ましいのは７５０℃以上である。
【００４０】冷却速度：３〜６００℃／分（４００℃ま
で） 固溶Ｃをセメンタイトなどの炭化物として析出させる為
には、冷却速度を遅くする程好ましいが、遅くなり過ぎ
るとパーライト（フェライトとセメンタイトの層状組
織）中のラメラー間隔が広くなり、延性に乏しい組織と
なる恐れがある。実用上は６℃／分以上、５００℃／分
以下が好ましい。
で） 固溶Ｃをセメンタイトなどの炭化物として析出させる為
には、冷却速度を遅くする程好ましいが、遅くなり過ぎ
るとパーライト（フェライトとセメンタイトの層状組
織）中のラメラー間隔が広くなり、延性に乏しい組織と
なる恐れがある。実用上は６℃／分以上、５００℃／分
以下が好ましい。
【００４１】尚、本発明によれば熱間圧延ままの線材や
棒鋼でも優れた冷間加工性が得られるが、この線材また
は棒鋼に、更に酸（塩酸、硫酸等）を添加したり機械的
に歪みを付与する等してスケールを除去した後、燐酸亜
鉛皮膜、燐酸カルシウム皮膜、石灰、金属石鹸などを潤
滑剤として伸線，冷間圧延などを施した鋼線において
も、同様の優れた冷間加工性が得られる。
棒鋼でも優れた冷間加工性が得られるが、この線材また
は棒鋼に、更に酸（塩酸、硫酸等）を添加したり機械的
に歪みを付与する等してスケールを除去した後、燐酸亜
鉛皮膜、燐酸カルシウム皮膜、石灰、金属石鹸などを潤
滑剤として伸線，冷間圧延などを施した鋼線において
も、同様の優れた冷間加工性が得られる。
【００４２】以下実施例に基づいて本発明を詳述する。
ただし、下記実施例は本発明を制限するものではなく、
前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは
全て本発明の技術範囲に包含される。
ただし、下記実施例は本発明を制限するものではなく、
前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは
全て本発明の技術範囲に包含される。
【００４３】
【実施例】表１に記載の成分組成からなる供試鋼（表中
の単位は質量％）を用い、表２に示す種々の製造条件に
てφ１２ｍｍの線材に圧延した。この線材を用い、下記
項目について夫々測定した。
の単位は質量％）を用い、表２に示す種々の製造条件に
てφ１２ｍｍの線材に圧延した。この線材を用い、下記
項目について夫々測定した。
【００４４】［線材中に析出した炭化物の平均個数の測
定］熱間圧延による脱炭の影響を回避する為、図２に示
す如く圧延材の中心〜直径／８の範囲にあるフェライト
組織中の５点における析出物数をカウントした。具体的
には、該析出物を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で写真撮
影（８０００倍）した後、画像解析（ＦＲＭトウールキ
ット）にかけてカウントし、その平均値を算出した。図
３及び図４に、表２に示すＮo.２の試験片（本発明例）
及びＮo.３の試験片（比較例）について、フェライト組
織中に析出している析出物の様子を示す電子顕微鏡写真
を夫々示す。
定］熱間圧延による脱炭の影響を回避する為、図２に示
す如く圧延材の中心〜直径／８の範囲にあるフェライト
組織中の５点における析出物数をカウントした。具体的
には、該析出物を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で写真撮
影（８０００倍）した後、画像解析（ＦＲＭトウールキ
ット）にかけてカウントし、その平均値を算出した。図
３及び図４に、表２に示すＮo.２の試験片（本発明例）
及びＮo.３の試験片（比較例）について、フェライト組
織中に析出している析出物の様子を示す電子顕微鏡写真
を夫々示す。
【００４５】［析出物の組成確認］上記析出物がＡｌＮ
を核としたセメンタイトであるかどうかの確認は、透過
型電子顕微鏡（ＦＥ−ＴＥＭ）で１００万倍に拡大し、
ＥＥＬＳ（エナジーロススペクトロスコピー）により分
析した結果をＧＩＦ（ＧＡＴＡＮ社製イメージングフィ
ルター）で画像化した後、その組成を分析することによ
り行った。図５は、図３と同じＮo.２の試験片（本発明
例）について、析出した炭化物をＦｅ−ＴＥＭにより３
万倍に拡大した顕微鏡写真、及び図６は、ＥＤＸによる
化合物組成の分析結果を示す写真［図中（ａ）及び
（ｂ）］である。尚、図５には、ＦｅおよびＣ以外にＣ
ｕのピークも見られるが、試験片のステージに反応して
いるので無視して良い。
を核としたセメンタイトであるかどうかの確認は、透過
型電子顕微鏡（ＦＥ−ＴＥＭ）で１００万倍に拡大し、
ＥＥＬＳ（エナジーロススペクトロスコピー）により分
析した結果をＧＩＦ（ＧＡＴＡＮ社製イメージングフィ
ルター）で画像化した後、その組成を分析することによ
り行った。図５は、図３と同じＮo.２の試験片（本発明
例）について、析出した炭化物をＦｅ−ＴＥＭにより３
万倍に拡大した顕微鏡写真、及び図６は、ＥＤＸによる
化合物組成の分析結果を示す写真［図中（ａ）及び
（ｂ）］である。尚、図５には、ＦｅおよびＣ以外にＣ
ｕのピークも見られるが、試験片のステージに反応して
いるので無視して良い。
【００４６】［変形抵抗の測定］この変形抵抗は冷間加
工性の指標となるものであり、以下の要領でプレスによ
る据込み試験を実施することにより測定した。まず、日
本塑性加工学会が推奨する形状（鍛造、塑性加工技術シ
リーズ４，ｐ５５，コロナ社）にすべく上記線材をφ１
０×１５ｍｍの大きさに切削し、これを据込み加工用円
柱試験片とした後、据込み圧延として同心円溝付きの拘
束型厚板を使用して据込み加工を行った。試験条件は圧
縮率：６０％とし、このときにかかる最大荷重を測定
し、下記計算式により変形抵抗を算出した。
工性の指標となるものであり、以下の要領でプレスによ
る据込み試験を実施することにより測定した。まず、日
本塑性加工学会が推奨する形状（鍛造、塑性加工技術シ
リーズ４，ｐ５５，コロナ社）にすべく上記線材をφ１
０×１５ｍｍの大きさに切削し、これを据込み加工用円
柱試験片とした後、据込み圧延として同心円溝付きの拘
束型厚板を使用して据込み加工を行った。試験条件は圧
縮率：６０％とし、このときにかかる最大荷重を測定
し、下記計算式により変形抵抗を算出した。
【００４７】 変形抵抗（ｋｇｆ／ｍｍ2）＝荷重（ｋｇｆ）／Ａ／ｆ 式中、Ａ：試験片の断面積（ｍｍ2） ｆ：拘束係数 上記式において、例えばφ＝１０ｍｍの場合Ａ＝７８．
５ｍｍ2であり、６０％圧縮の場合ｆ＝２．７７とな
る。
５ｍｍ2であり、６０％圧縮の場合ｆ＝２．７７とな
る。
【００４８】尚、据込み加工試験片の変形抵抗を測定す
るに当たっては、実操業では冷間多段加工（歪速度２〜
１００／秒）の際、加工発熱により被加工材が数百℃に
まで達成することを想定して、常温（２５℃）の他７８
℃、１５０℃、２２０℃、３２０℃、３５０℃、４２４
℃にまで夫々昇温したときの変形抵抗を夫々測定した。
更に、変形抵抗に及ぼす動的歪時効の影響を調べる為
に、下記式に基づき、動的歪時効による変形抵抗の増加
量（ｋｇｆ／ｍｍ2）を算出した。
るに当たっては、実操業では冷間多段加工（歪速度２〜
１００／秒）の際、加工発熱により被加工材が数百℃に
まで達成することを想定して、常温（２５℃）の他７８
℃、１５０℃、２２０℃、３２０℃、３５０℃、４２４
℃にまで夫々昇温したときの変形抵抗を夫々測定した。
更に、変形抵抗に及ぼす動的歪時効の影響を調べる為
に、下記式に基づき、動的歪時効による変形抵抗の増加
量（ｋｇｆ／ｍｍ2）を算出した。
【００４９】変形抵抗の増加量＝［320 ℃の変形抵抗
（σ320 ）］−［常温時（25℃）の変形抵抗（σ25）］ これらの結果を表２に併記する。
（σ320 ）］−［常温時（25℃）の変形抵抗（σ25）］ これらの結果を表２に併記する。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】表より以下の様に考察することができる。
【００５３】まず、表２に示すＮo.１，２，５，７〜２
２は、フェライト組織中に所定個数以上の炭化物が形成
された本発明例であり、動的歪時効による変形抵抗の増
加量を低く抑えることができた。尚、図４の結果より、
フェライト組織中に析出した炭化物の組成はＦｅ3Ｃで
あることが確認できた。
２は、フェライト組織中に所定個数以上の炭化物が形成
された本発明例であり、動的歪時効による変形抵抗の増
加量を低く抑えることができた。尚、図４の結果より、
フェライト組織中に析出した炭化物の組成はＦｅ3Ｃで
あることが確認できた。
【００５４】これに対してＮo.３，４，６は、製造条件
が本発明の要件を満足しない為、所定の炭化物が形成さ
れない比較例であり、いずれも変形抵抗の増加量が高く
なっている。
が本発明の要件を満足しない為、所定の炭化物が形成さ
れない比較例であり、いずれも変形抵抗の増加量が高く
なっている。
【００５５】
【発明の効果】本発明は上記の様に構成されているの
で、球状化焼鈍処理を省略したとしても熱間圧延のまま
で冷間加工性に優れた線状または棒状鋼を効率よく提供
することができた。特に本発明の線状または棒状鋼は、
冷間加工時において、加工発熱によって生じる温度上昇
域（１００〜３５０℃付近）における変形抵抗を小さく
することができる点で極めて有用である。
で、球状化焼鈍処理を省略したとしても熱間圧延のまま
で冷間加工性に優れた線状または棒状鋼を効率よく提供
することができた。特に本発明の線状または棒状鋼は、
冷間加工時において、加工発熱によって生じる温度上昇
域（１００〜３５０℃付近）における変形抵抗を小さく
することができる点で極めて有用である。
【図１】試験温度と変形抵抗の関係を調べたグラフであ
る。
る。
【図２】析出物数の測定方法を示す概略説明図である。
【図３】本発明例について、フェライト組織中に析出し
ている析出物の様子を示す電子顕微鏡写真である。
ている析出物の様子を示す電子顕微鏡写真である。
【図４】比較例について、フェライト組織中に析出して
いる析出物の様子を示す電子顕微鏡写真である。
いる析出物の様子を示す電子顕微鏡写真である。
【図５】本発明例における析出物の顕微鏡写真である。
【図６】本発明例における析出物について、ＥＤＸ分析
による化合物組成の分析結果［（ａ）及び（ｂ）］を示
す図である。
による化合物組成の分析結果［（ａ）及び（ｂ）］を示
す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年５月２５日（１９９９．５．２
５）
５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 線状または棒状鋼、および機械部品
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項３】Ｃ ：０．００１〜０．５％（質量％、以
下同じ）を含有する請求項１または２に記載の線状また
は棒状鋼。
下同じ）を含有する請求項１または２に記載の線状また
は棒状鋼。
【請求項４】 更に、Ｃｒ：１．２％以下 （０％を含
まない），Ｔｉ：０．２％以下 （０％を含まない），
Ｂ ：０．０１％以下（０％を含まない），Ｎｂ：０．
１５％以下（０％を含まない），Ｖ ：０．２％以下
（０％を含まない），Ｚｒ：０．１％以下 （０％を含
まない）の少なくとも１種を含有するものである請求項
３に記載の線状または棒状鋼。
まない），Ｔｉ：０．２％以下 （０％を含まない），
Ｂ ：０．０１％以下（０％を含まない），Ｎｂ：０．
１５％以下（０％を含まない），Ｖ ：０．２％以下
（０％を含まない），Ｚｒ：０．１％以下 （０％を含
まない）の少なくとも１種を含有するものである請求項
３に記載の線状または棒状鋼。
【請求項５】 更に、Ａｌ：０．１％以下 （０％を
含まない），Ｎ ：０．０１５％以下（０％を含まな
い），Ｍｎ：０．０３５〜２％，Ｓｉ：０．５％以下
（０％を含まない），Ｓ ：０．０２％以下 （０％
を含まない）を含有するものである請求項３または４に
記載の線状または棒状鋼。
含まない），Ｎ ：０．０１５％以下（０％を含まな
い），Ｍｎ：０．０３５〜２％，Ｓｉ：０．５％以下
（０％を含まない），Ｓ ：０．０２％以下 （０％
を含まない）を含有するものである請求項３または４に
記載の線状または棒状鋼。
【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の線状ま
たは棒状鋼を用いて得られる機械部品。
たは棒状鋼を用いて得られる機械部品。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷間加工時におい
て、加工発熱によって生じる温度上昇域における変形抵
抗が抑制された線状または棒状鋼（以下、鋼と略記する
場合がある）、及び該鋼を用いて得られる機械部品に関
する。本発明によれば、冷間鍛造、冷間圧造、冷間転造
等の冷間加工によってボルトやナット等の機械部品を製
造するに当たり、熱処理を施すことなく熱間圧延のまま
でも、加工発熱温度上昇域における変形抵抗が抑制され
た線状または棒状鋼を提供できるので極めて有用であ
る。
て、加工発熱によって生じる温度上昇域における変形抵
抗が抑制された線状または棒状鋼（以下、鋼と略記する
場合がある）、及び該鋼を用いて得られる機械部品に関
する。本発明によれば、冷間鍛造、冷間圧造、冷間転造
等の冷間加工によってボルトやナット等の機械部品を製
造するに当たり、熱処理を施すことなく熱間圧延のまま
でも、加工発熱温度上昇域における変形抵抗が抑制され
た線状または棒状鋼を提供できるので極めて有用であ
る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】ところが球状化焼鈍には長時間の処理（１
０〜２０時間）を要することから、生産性の向上や省エ
ネルギー対策、ひいてはコストの低減化を目的として、
球状化焼鈍処理の省略が可能であり、且つ冷間加工時に
おいて、加工発熱によって生じる温度上昇域における変
形抵抗が抑制された線状または棒状鋼の開発が切望され
ている。
０〜２０時間）を要することから、生産性の向上や省エ
ネルギー対策、ひいてはコストの低減化を目的として、
球状化焼鈍処理の省略が可能であり、且つ冷間加工時に
おいて、加工発熱によって生じる温度上昇域における変
形抵抗が抑制された線状または棒状鋼の開発が切望され
ている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであり、その目的は、球状化焼鈍処
理を省略したとしても熱間圧延のままで、冷間加工時に
おいて、加工発熱によって生じる温度上昇域における変
形抵抗が抑制された線状または棒状鋼、および該線状ま
たは棒状鋼を用いて得られるボルトやナットなどの機械
部品を提供することにある。
目してなされたものであり、その目的は、球状化焼鈍処
理を省略したとしても熱間圧延のままで、冷間加工時に
おいて、加工発熱によって生じる温度上昇域における変
形抵抗が抑制された線状または棒状鋼、および該線状ま
たは棒状鋼を用いて得られるボルトやナットなどの機械
部品を提供することにある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得た本
発明の線材または棒状鋼とは、圧延材の中心〜直径／８
の範囲にあるフェライト組織中に、平均で２５個以上／
２５μｍ2の炭化物を析出させることにより、冷間加工
時において、加工発熱によって生じる温度上昇時の温度
域（概ね１００〜３５０℃）における変形抵抗が抑制さ
れたものであるところに要旨を有する。ここで、上記炭
化物がセメンタイトなどの鉄系炭化物であるものは本発
明の好ましい態様である。
発明の線材または棒状鋼とは、圧延材の中心〜直径／８
の範囲にあるフェライト組織中に、平均で２５個以上／
２５μｍ2の炭化物を析出させることにより、冷間加工
時において、加工発熱によって生じる温度上昇時の温度
域（概ね１００〜３５０℃）における変形抵抗が抑制さ
れたものであるところに要旨を有する。ここで、上記炭
化物がセメンタイトなどの鉄系炭化物であるものは本発
明の好ましい態様である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】上述した様に本発明の線状または棒状鋼
は、圧延材の中心〜直径／８の範囲にあるフェライト組
織中に、平均で２５個以上／２５μｍ2の炭化物が存在
するものであるところに特徴を有する。ここで、「圧延
材の中心〜直径／８の範囲にあるフェライト組織」の観
察位置としては、例えば図２に示す組織観察位置を参照
することができる。この様に所定個数以上の炭化物をフ
ェライト組織中に析出させることにより、変形抵抗に悪
影響を及ぼす固溶Ｃを固定化することができ、加工初期
のみならず加工後期３００℃付近に達した場合でも変形
抵抗を低減することができるという優れた効果が得られ
る。
は、圧延材の中心〜直径／８の範囲にあるフェライト組
織中に、平均で２５個以上／２５μｍ2の炭化物が存在
するものであるところに特徴を有する。ここで、「圧延
材の中心〜直径／８の範囲にあるフェライト組織」の観
察位置としては、例えば図２に示す組織観察位置を参照
することができる。この様に所定個数以上の炭化物をフ
ェライト組織中に析出させることにより、変形抵抗に悪
影響を及ぼす固溶Ｃを固定化することができ、加工初期
のみならず加工後期３００℃付近に達した場合でも変形
抵抗を低減することができるという優れた効果が得られ
る。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】本発明で目的とする所定個数の炭化物を得
る為には、鋼片を８５０〜１０５０℃の範囲まで加熱
し、７２５〜１０００℃の範囲で所定の線径まで圧延し
た後、水流によって６００〜６０００℃／分の冷却速度
で７２５〜９５０℃まで冷却し、引き続き、３〜６００
℃／分の冷却速度で４００℃まで冷却することが必要で
ある。以下、各要件について説明する。
る為には、鋼片を８５０〜１０５０℃の範囲まで加熱
し、７２５〜１０００℃の範囲で所定の線径まで圧延し
た後、水流によって６００〜６０００℃／分の冷却速度
で７２５〜９５０℃まで冷却し、引き続き、３〜６００
℃／分の冷却速度で４００℃まで冷却することが必要で
ある。以下、各要件について説明する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５０】
【表１】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５１】
【表２】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】まず、表２に示すＮo.１，２，５，７〜１
８は、フェライト組織中に所定個数以上の炭化物が形成
された本発明例であり、動的歪時効による変形抵抗の増
加量を低く抑えることができた。尚、図４の結果より、
フェライト組織中に析出した炭化物の組成はＦｅ3Ｃで
あることが確認できた。
８は、フェライト組織中に所定個数以上の炭化物が形成
された本発明例であり、動的歪時効による変形抵抗の増
加量を低く抑えることができた。尚、図４の結果より、
フェライト組織中に析出した炭化物の組成はＦｅ3Ｃで
あることが確認できた。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５５】
【発明の効果】本発明は上記の様に構成されているの
で、球状化焼鈍処理を省略したとしても熱間圧延のまま
で、冷間加工時において、加工発熱によって生じる温度
上昇域（１００〜３５０℃付近）における変形抵抗が抑
制された線状または棒状鋼を効率よく提供することがで
きた。
で、球状化焼鈍処理を省略したとしても熱間圧延のまま
で、冷間加工時において、加工発熱によって生じる温度
上昇域（１００〜３５０℃付近）における変形抵抗が抑
制された線状または棒状鋼を効率よく提供することがで
きた。
Claims (7)
- 【請求項１】 圧延材の中心〜直径／８の範囲にあるフ
ェライト組織中に、平均で２５個以上／２５μｍ2の炭
化物が存在するものであることを特徴とする冷間加工性
に優れた線状または棒状鋼。 - 【請求項２】 前記炭化物は鉄系炭化物である請求項１
に記載の線状または棒状鋼。 - 【請求項３】 冷間加工時において、加工発熱によって
生じる温度上昇域における変形抵抗が小さいものである
請求項１または２に記載の線状または棒状鋼。 - 【請求項４】Ｃ ：０．００１〜０．５％（質量％、以
下同じ）を含有する請求項１〜３のいずれかに記載の線
状または棒状鋼。 - 【請求項５】 更に、Ｃｒ：１．２％以下 （０％を含
まない），Ｔｉ：０．２％以下 （０％を含まない），
Ｂ ：０．０１％以下（０％を含まない），Ｎｂ：０．
１５％以下（０％を含まない），Ｖ ：０．２％以下
（０％を含まない），Ｚｒ：０．１％以下 （０％を含
まない）の少なくとも１種を含有するものである請求項
４に記載の線状または棒状鋼。 - 【請求項６】 更に、Ａｌ：０．１％以下 （０％を
含まない），Ｎ ：０．０１５％以下（０％を含まな
い），Ｍｎ：０．０３５〜２％，Ｓｉ：０．５％以下
（０％を含まない），Ｓ ：０．０２％以下 （０％
を含まない）を含有するものである請求項４または５に
記載の線状または棒状鋼。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の線状ま
たは棒状鋼を用いて得られる機械部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7255699A JP2000008140A (ja) | 1998-04-21 | 1999-03-17 | 線状または棒状鋼、および機械部品 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-111129 | 1998-04-21 | ||
| JP11112998 | 1998-04-21 | ||
| JP7255699A JP2000008140A (ja) | 1998-04-21 | 1999-03-17 | 線状または棒状鋼、および機械部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000008140A true JP2000008140A (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=26413691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7255699A Pending JP2000008140A (ja) | 1998-04-21 | 1999-03-17 | 線状または棒状鋼、および機械部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000008140A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004076051A (ja) * | 2002-08-13 | 2004-03-11 | Nkk Bars & Shapes Co Ltd | 焼鈍省略型結束用鉄線およびその製造方法 |
| JP2009155687A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Kobe Steel Ltd | 冷間加工用鋼およびその製造方法ならびに冷間加工鋼部品 |
| JP2009275250A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Nippon Steel Corp | 冷間加工性に優れた鋼線材およびその製造方法 |
| JP2010280967A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Kobe Steel Ltd | 機械構造用鋼、および、その製造方法、並びに、機械構造用鋼を用いた加工部品製造方法 |
| JP2011099135A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Kobe Steel Ltd | 冷間加工用鋼材およびその製造方法ならびに冷間加工部品 |
| KR101798782B1 (ko) * | 2016-08-01 | 2017-11-17 | 주식회사 포스코 | 전도성 및 연신율이 우수한 저탄소 선재, 강선 및 그 제조방법 |
| KR20200042118A (ko) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 주식회사 포스코 | 고강도 강섬유용 선재, 고강도 강섬유 및 이들의 제조방법 |
| WO2021125554A3 (ko) * | 2019-12-20 | 2021-08-12 | 주식회사 포스코 | 고강도 강섬유용 선재, 고강도 강섬유 및 이들의 제조 방법 |
-
1999
- 1999-03-17 JP JP7255699A patent/JP2000008140A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004076051A (ja) * | 2002-08-13 | 2004-03-11 | Nkk Bars & Shapes Co Ltd | 焼鈍省略型結束用鉄線およびその製造方法 |
| JP2009155687A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Kobe Steel Ltd | 冷間加工用鋼およびその製造方法ならびに冷間加工鋼部品 |
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| JP2010280967A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Kobe Steel Ltd | 機械構造用鋼、および、その製造方法、並びに、機械構造用鋼を用いた加工部品製造方法 |
| JP2011099135A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Kobe Steel Ltd | 冷間加工用鋼材およびその製造方法ならびに冷間加工部品 |
| KR101798782B1 (ko) * | 2016-08-01 | 2017-11-17 | 주식회사 포스코 | 전도성 및 연신율이 우수한 저탄소 선재, 강선 및 그 제조방법 |
| KR20200042118A (ko) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 주식회사 포스코 | 고강도 강섬유용 선재, 고강도 강섬유 및 이들의 제조방법 |
| KR102117399B1 (ko) | 2018-10-15 | 2020-06-09 | 주식회사 포스코 | 고강도 강섬유용 선재, 고강도 강섬유 및 이들의 제조방법 |
| WO2021125554A3 (ko) * | 2019-12-20 | 2021-08-12 | 주식회사 포스코 | 고강도 강섬유용 선재, 고강도 강섬유 및 이들의 제조 방법 |
| US12410489B2 (en) | 2019-12-20 | 2025-09-09 | Posco | Wire rod for high-strength steel fiber, high-strength steel fiber, and method for manufacturing same |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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