(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．６〜１．３％、Ｓｉ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．２〜１．５％を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼であって、熱間圧延後の調整冷却によって製造される鋼組織が、その横断面で測定される上部ベイナイト組織の面積率が５％以上２８％以下、残部がパーライト組織であることを特徴とする高疲労強度の鋼線用線材。
【請求項２】
鋼成分として、更に質量％で、Ｃｒ：０．０５〜１．２％を含有することを特徴とする請求項１記載の高疲労強度の鋼線用線材。
【請求項３】
鋼成分として、更に質量％で、Ｖ：０．００５〜０．１％を含有することを特徴とする請求項１または２記載の高疲労強度の鋼線用線材。
【請求項４】
鋼成分として、更に質量％で、Ａｌ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００２〜０．１％、Ｂ：０．０００５〜０．０１％の１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の高疲労強度の鋼線用線材。
【請求項５】
鋼成分として、更に質量％で、Ｎｉ：０．０５〜１．０％を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の高疲労強度の鋼線用線材。
【請求項６】
鋼成分として、更に質量％で、Ｃｕ：０．０５〜１．０％を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の高疲労強度の鋼線用線材。
【請求項７】
鋼成分として、更に質量％で、Ｎｂ：０．００１〜０．１％を含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の高疲労強度の鋼線用線材。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかの項に記載の線材を伸線加工して得られることを特徴とする高疲労強度の鋼線。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかの項に記載の鋼成分であり、鋼組織が、その横断面で測定される上部ベイナイト組織の面積率が５％以上２８％以下、残部がパーライト組織であることを特徴とする伸線加工された高疲労強度の鋼線。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかの項に記載の鋼成分であり、鋼組織が、その横断面で測定される上部ベイナイト組織の面積率が５％以上２８％以下、残部がパーライト組織で有ることを特徴とする線材あるいは熱処理ワイヤを伸線加工する事によって得られる高疲労強度の鋼線。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれかの項に記載の鋼成分であり、鋼組織が、その横断面で測定される上部ベイナイト組織の面積率が５％以上２８％以下、残部がパーライト組織で有ることを特徴とする線材あるいは熱処理ワイヤを真ひずみで１以上加工することを特徴とする高疲労強度の鋼線の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜７のいずれかの項に記載の鋼成分を含有するビレットを、熱間圧延で直径５〜１６ｍｍの線材とし、次いでその線材をオーステナイト温度域から４５０℃以上５５０℃以下の温度の溶融塩槽に浸漬し、引き続き５００℃以上６００℃以下の溶融塩槽内で変態を完了させることにより、その鋼組織が、その横断面で測定される上部ベイナイト組織の面積率が５％以上２８％以下、残部がパーライト組織であることを特徴とする伸線加工された高疲労強度の鋼線用線材の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜７のいずれかの項に記載の鋼成分を含有するビレットを、熱間圧延で直径５〜１６ｍｍの線材とし、更に伸線加工とパテンティング処理により直径０．８〜２．８ｍｍのワイヤとし、その後、このワイヤを８００℃以上に加熱して組織をオーステナイトにした後、急冷して５００〜５６０℃の温度範囲で恒温変態処理を行い、上部ベイナイト組織の面積率が５％以上２８％以下、残部がパーライト組織となるように調整した後、ブラスメッキをしてから伸線加工を行って、直径０．０５〜１．０ｍｍの鋼線とすることを特徴とする高疲労強度鋼線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炭素鋼をパテンティングした後、伸線加工して得られるワイヤとその製造方法に関するものである。より具体的にはアルミ送電線などの補強用ＡＣＳＲ（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｓｔｅｅｌ Ｒｅｉｎ−ｆｏｒｃｅｄ Ｗｉｒｅ）、エレベーター用ケーブル、ロープワイヤ、亜鉛メッキ鋼線等に使用される線材、すなわち、熱間圧延後の調整冷却後、そのまま伸線加工して製品となる線材ならびにその製造方法に関するものであり、また、熱間圧延後の線材を中間パテンティング処理を含む伸線加工して得られる鋼線、スチールコード、ホースワイヤ、ビードワイヤ、コントロールケーブル、カットワイヤ、ソーワイヤ、釣り糸等に使用される細径の高疲労強度の鋼線ならびにその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にロープなどに用いる０．６％以上の高炭素鋼からなるワイヤは、熱間圧延により直径５．０〜１６ｍｍの線材に圧延・加工された後に、調整冷却により組織調整されて製品線材とされる。これらの線材は、そのまま伸線加工して線径と機械的性質を調整してワイヤとするか、伸線加工前或いは伸線加工の途中で鉛パテンティング等の中間パテンティング処理して再度組織調整してから伸線加工してワイヤとされる。これらのワイヤは撚り合わせてロープとされるが、必要に応じて伸線前、或いは伸線加工の途中で溶融亜鉛メッキして耐食性を向上させて使用される。一方、スチールコードなどに用いられる細径の線材は、伸線加工並びに中間パテンティング処理して更に細い、線径１．０〜２．２ｍｍのワイヤに加工される。このワイヤに最終パテンティング処理を行いパーライトの鋼線とされる。その後、ブラスメッキなどのメッキ処理が行われた後に引き抜きダイスを用いた伸線加工により直径０．１５〜０．３５ｍｍのフィラメントに加工される。
【０００３】
上述したロープ等に使用される鋼線には、より高強度であること、伸線加工性が優れていること、疲労特性が優れている等の諸特性を具備することが求められている。また、スチールコードなどに用いられるフィラメントにおいては、使用される状況に応じて様々な撚り構成のスチールコードとされるが、この撚り鋼線に求められる特性は上述した諸特性に加え、更に捻回特性に優れることが要求される。
【０００４】
このため、従来から上述した要求に応じた高品質の鋼線用線材、鋼線が開発されている。例えば、特開昭６０−２０４８６５号公報には、Ｍｎ含有量を０．３％未満に規制して鉛パテンティング後の過冷組織の発生を抑え、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ等の元素の含有量を規制することによって撚り線時の断線が少なく高強度および高靭性、高延性の極細線およびスチールコード用炭素鋼線材が開示されている。また、特開昭６３−２４０４６号公報には、Ｓｉ含有量を１．００％以上とすることにより鉛パテンティング材の引張強さを高くして伸線加工率を小さくした高靭性、高延性極細線用線材が開示されている。しかしながら、これらの技術においては、高強度は達成できるも十分な疲労強度を得るまでには至っていない。更に、特開昭６３−２４１１３６号公報には、鋼線組織を全て上部ベイナイト組織に調整し、伸線加工して得られる鋼線の疲労強度を向上させる方法が開示されているが、この技術においても鋼線組織全てをベイナイト組織とするためにパテンティング処理の線径が１．５ｍｍ以下でしか実現されていないのが現状である。これらの技術においては、いずれも高強度でかつ高疲労強度を両立させるまでには至っておらず、より高強度で高疲労強度を有する鋼線の開発が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる技術の現状に鑑みなされたもので、従来にない高強度で高疲労強度を有する鋼線を製造することが可能な線材、およびゴムやタイヤなどの補強用に用いる高強度で高疲労強度を有する極細ワイヤを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の要旨は次のとおりである。
（１）質量％で、Ｃ：０．６〜１．３％、Ｓｉ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．２〜１．５％を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼であって、熱間圧延後の調整冷却によって製造される鋼組織が、その横断面で測定される上部ベイナイトの面積率が５％以上２８％以下、残部がパーライト組織であることを特徴とする高疲労強度の鋼線用線材。
（２）鋼成分として、更に質量％で、Ｃｒ：０．０５〜１．２％を含有することを特徴とする上記（１）記載の高疲労強度の鋼線用線材。
（３）鋼成分として、更に質量％で、Ｖ：０．００５〜０．１％を含有することを特徴とする上記（１）または（２）記載の高疲労強度の鋼線用線材。
（４）鋼成分として、更に質量％で、Ａｌ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００２〜０．１％、Ｂ：０．０００５〜０．０１％の１種または２種以上を含有することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかの項に記載の高疲労強度の鋼線用線材。
（５）鋼成分として、更に質量％で、Ｎｉ：０．０５〜１．０％を含有することを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかの項に記載の高疲労強度の鋼線用線材。
（６）鋼成分として、更に質量％で、Ｃｕ：０．０５〜１．０％を含有することを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかの項に記載の高疲労強度の鋼線用線材。
（７）鋼成分として、更に質量％で、Ｎｂ：０．００１〜０．１％を含有することを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかの項に記載の高疲労強度の鋼線用線材。
【０００７】
（８）上記（１）〜（７）のいずれかの項に記載の線材を伸線加工して得られることを特徴とする高疲労強度の鋼線。
（９）上記（１）〜（７）のいずれかの項に記載の鋼成分であり、鋼組織が、その横断面で測定される上部ベイナイトの面積率が５％以上２８％以下、残部がパーライト組織であることを特徴とする伸線加工された高疲労強度の鋼線。
（１０）上記（１）〜（７）のいずれかの項に記載の鋼成分であり、鋼組織が、その横断面で測定される上部ベイナイトの面積率が５％以上２８％以下、残部がパーライト組織で有ることを特徴とする線材あるいは熱処理ワイヤを伸線加工する事によって得られる高疲労強度の鋼線。
【０００８】
（１１）上記（１）〜（７）のいずれかの項に記載の鋼成分であり、鋼組織が、その横断面で測定される上部ベイナイトの面積率が５％以上２８％以下、残部がパーライト組織で有ることを特徴とする線材あるいは熱処理ワイヤを真ひずみで１以上加工することを特徴とする高疲労強度の鋼線の製造方法。
（１２）上記（１）〜（７）のいずれかの項に記載の鋼成分を含有するビレットを、熱間圧延で直径５〜１６ｍｍの線材とし、次いでその線材をオーステナイト温度域から４５０℃以上５５０℃以下の温度の溶融塩槽に浸漬し、引き続き５００℃以上６００℃以下の溶融塩槽内で変態を完了させることにより、その鋼組織が、その横断面で測定される上部ベイナイトの面積率が５％以上２８％以下、残部がパーライト組織であることを特徴とする伸線加工された高疲労強度の鋼線用線材の製造方法。
（１３）上記（１）〜（７）のいずれかの項に記載の鋼成分を含有するビレットを、熱間圧延で直径５〜１６ｍｍの線材とし、更に伸線加工とパテンティング処理により直径０．８〜２．８ｍｍのワイヤとし、その後、このワイヤを８００℃以上に加熱して組織をオーステナイトにした後、急冷して５００〜５６０℃の温度範囲で恒温変態処理を行い、上部ベイナイト組織の面積率が５％以上２８％以下、残部がパーライト組織となるように調整した後、ブラスメッキをしてから伸線加工を行って、直径０．０５〜１．０ｍｍの鋼線とすることを特徴とする高疲労強度鋼線の製造方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
先ず、本発明の鋼組成とその含有量の限定理由について説明する。成分量は全て質量％（重量％と同義）である。
【００１０】
Ｃは、鋼の強化に有効な元素であり、パーライト組織を有する高強度の鋼線を得るためにはＣ量を０．６％以上含有する必要があるが、高すぎると初析セメンタイトが析出し易いため、延性が低下し、しかも伸線性が劣化するので上限を１．３％とした。また、本発明においては、鋼線組織に上部ベイナイトを混入するので、より低い温度で熱処理が可能で、そのためにＣ量の上限を上げることが可能となる。
Ｓｉは、鋼の脱酸のために必要な元素であり、その含有量があまりに少ないと脱酸効果が不十分になるので０．１％以上添加する。また、Ｓｉは、熱処理後に形成されるパーライト組織中のフェライト相に固溶し、パテンティング処理後の強度を上げるが、反面、熱処理性を阻害する傾向にあるのでその上限を１．５％とした。
Ｍｎは、鋼の焼き入れ性を確保するために０．２％以上添加するが、多量のＭｎ添加は偏析部に硬いマルテンサイトを形成し延性を低下させること、また伸線加工後に施す溶融亜鉛メッキの際の延性の回復を遅らせるのでその上限を１．５％とする。
【００１１】
本発明においては、更に品種、用途に応じて以下に列挙するＣｒ，Ｖ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｂ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｎｂ等の成分を適宜添加することができる。
Ｃｒは、上部ベイナイト組織の生成による強度低下を抑えるために有効な元素であり、その効果が期待できる０．０５％以上添加できるが、メッキ時の延性回復を遅らせることのない範囲の１．２％を上限とする。
Ｖは、オーステナイト組織からパーライト組織或いはベイナイト組織への変態を遅らせる効果がある。この変態を遅らせ上部ベイナイト組織を生成し易くする効果の発現する０．００５％以上添加し、変態が遅れることによる悪影響を与えることのない０．１％を上限として添加する。
Ａｌは、パテンティング処理時の結晶粒径の微細化に効果がある。この微細化の効果が発現する０．００５％以上添加するが、多量の添加は介在物による悪影響が出るために上限を０．１％とする。
ＴｉもＡｌと同様に、パテンティング処理時の結晶粒径の微細化に効果がある。この微細化の効果が発現する０．００２％以上添加するが、多量の添加はパーライト変態を著しく遅らせ上部ベイナイト組織の量を調整することが困難になるので０．１％を上限とする。
ＢもＡｌ、Ｔｉと同様に、パテンティング処理時の結晶粒径の微細化に効果がある。この微細化の効果が発現する０．０００５％以上添加するが、多量の添加はパーライト変態を著しく遅らせ上部ベイナイト組織の量を調整することが困難になるので０．０１％を上限とする。
ＮｉおよびＣｕは、パテンティング処理後の機械的性質の改善に効果がある。この改善効果が発現する０．０５％以上添加するが、多量の添加はパーライト変態を著しく遅らせ生産性に影響を及ぼすのでその上限を１．０％とする。
Ｎｂは、パテンティング処理時の結晶粒径の微細化に効果がある。この微細化の効果が発現する０．００１％以上添加するが、多量の添加はパーライト変態を著しく遅らせ上部ベイナイト組織の量を調整することが困難になるので０．１％を上限とする。
【００１２】
次に、本発明による鋼線用線材および鋼線の製造方法について説明する。
上述したように鋼成分に調整された鋼は、溶製された後にブルーム或いはビレットに連続鋳造される。ブルームとされた鋼は分塊圧延でビレットに熱間圧延される。これらのビレットは熱間圧延で直径５．０〜１６ｍｍの線径に圧延加工され、さらに調整冷却により初析セメンタイトのないパーライト組織からなる線材とされる。ここで、調整冷却には水冷、衝風冷却、溶融ソルト冷却、ミスト冷却などの冷却手段が適用される。上述した初析セメンタイトが析出すると線材の一次加工性を著しく阻害するので調整冷却は初析セメンタイトが析出しないように実施することが必要である。
【００１３】
本発明者らは、疲労強度と鋼組織との関係について探索した。第１図は、Ｃ：０．９２％、Ｓｉ：０．２％、Ｍｎ：０．３％、Ｃｒ：０．２％を含む鋼の上部ベイナイトの面積率と疲労強度の関係を示す図で、伸線加工後の疲労強度は、上部ベイナイト組織を５％以上に調整するとパーライトのみの場合（疲労限応力／引張強さ＝０．３）より向上する。しかし、５０％以上の上部ベイナイト組織を含むと加工硬化率が低下してパーライトのものと同等の強度を得ることができなくなる。また、ベイナイトのみの場合より上部ベイナイトを含むパーライトの場合の方が疲労強度が高くなるが、ベイナイト組織が均一に存在することが望ましい。このため、パーライト中の上部ベイナイトを５％以上５０％以下、好ましくは５％以上４０％以下に調整する。
この効果は、伸線加工歪みを真歪みで１．０以上の加工を施した場合に認められ、また、真歪みで２．０以上の加工を施した場合には疲労強度の向上が顕著になることを知見した。一方、上部ベイナイト組織が多くなると伸線加工における加工硬化率が小さくなり、強度を上げることが困難になるのでパーライト組織中での上部ベイナイト組織の面積率は５０％以下とする必要があることも知見した。また、ベイナイト組織が出現しても加工硬化を低下させないＣｒなどの元素を添加することも有効であるが、５０％超になるとこのような元素の添加でも強度低下が回避できなくなる。
なお、特許請求の範囲では、上部ベイナイト組織量の上限を、後述の実施例に基づいて２８％とした。
ここで、上部ベイナイト組織の面積率は線材或いは鋼線の長さ方向の垂直な面、即ち横断面で測定された面積率である。
【００１４】
前述した上部ベイナイト組織の量を適量生成させる方法として、熱間圧延後にオーステナイトの状態の線材を４５０℃以上５５０℃以下の温度に維持された溶融塩ソルトの冷却槽に浸漬する方法が有効である。前記溶融塩ソルトの温度が４５０℃未満の場合には上部ベイナイト組織の生成量を５０％以下に調整することが困難になり、また５５０℃を超える場合には上部ベイナイト組織の生成量を５％以上確保することが困難になる。
その後、引き続いて上部ベイナイト組織量を調整するため５００℃以上６００℃以下の温度に維持された溶融塩ソルト恒温槽に浸漬して変態を完了させる。この溶融塩ソルト恒温槽の温度を５００℃未満とした場合には上部ベイナイト組織量を５０％以下にすることが困難になり、また６００℃を超える場合には溶融塩ソルトの分解が起こり操業が困難になるので６００℃以下とする必要がある。上述したような熱処理は、前述のような２つの槽を用いて適当に温度調整した方が上部ベイナイト組織の量を調整し易いが、２つの槽に限定する必要はなく１つの槽で熱処理が充足できればそれでも良い。
【００１５】
次に、これらの線材は伸線加工および中間熱処理を施して直径０．８〜２．８ｍｍのワイヤに加工される。この線径は絶対的なものでなく最終的に必要なワイヤのサイズによって変更することは勿論である。上記伸線加工は、穴ダイスを用いた引き抜き加工、ローラーダイス、圧延のいずれでも良い。また、中間熱処理はパテンティング、焼き鈍しなど強度を低下し延性が回復する８００℃以上の温度域での熱処理であればいずれでも良い。
このように、上部ベイナイト組織を面積率で５％以上５０％以下含む高炭素鋼を伸線加工して得られるワイヤに回転曲げ疲労試験を行い、疲労限を示す応力、すなわち疲労強度を求めると第１図に示すように上部ベイナイト組織の面積率の増加により優れた疲労強度を示していることが分かる。
パテンティング処理を中間に含む伸線加工によって得られるワイヤの場合には、最終パテンティング処理によって上部ベイナイト組織を５％以上５０％以下含み残りが実質パーライト組織に調整する必要がある。この最終パテンティング処理には、鉛パテンティング、流動層処理などを用いる事ができる。いづれにしろ、この時の組織が、パーライトに上部ベイナイトが含まれるよう、パーライトとベイナイトの量が調整可能なパテンティング処理が可能な装置であれば差し支えない。
上述した鋼成分を含む鋼の恒温変態温度と上部ベイナイト面積率との関係を第２図に示す。この第２図から分かるように、上部ベイナイトの面積率を５％以上５０％以下に調整するには、パテンティング温度を５００℃以上５６０℃以下に調整する必要がある。高炭素鋼で上部ベイナイトが生成するか、しないかは鋼の成分によって変化するので変態ノーズ温度の変化に応じて調整することが望ましい。
【００１６】
このように組織調整されたワイヤは、この後にスケールを落とすために酸洗され、必要に応じてブラスメッキ、Ｃｕメッキなどを施し、次いで材料強度を向上させるために伸線加工を行う。この伸線加工は湿式伸線、乾式伸線のいずれの伸線加工でもよい。上部ベイナイト組織を含むパーライト組織に調整されたワイヤは、前述の伸線加工により直径０．０５〜１．０ｍｍのワイヤに伸線加工される。パーライトの疲労強度に比べ上部ベイナイト組織を含むパーライト組織を有するワイヤの疲労強度は伸線加工歪みが２以上でより大きくなる。
また、この時の伸線加工は、引き抜き用ダイスによる加工、ローラーダイス加工、冷間圧延のいずれでも良い。また、引き抜きダイス使用時のダイス潤滑は、固体潤滑、液体潤滑のどちらでも問題ない。また、最終フィラメントの横断面の形状は円であるが、楕円、多角形としても疲労特性の良いものが得られる。ここで伸線加工されたフィラメントの疲労限応力を回転曲げ疲労試験により求め疲労強度とした。一般に疲労強度は引張強度に比例して高くなるので疲労限応力を引張強さで割って規格化した。このようにして得られたワイヤは、撚り線加工してタイヤ、ゴム製品の補強用ワイヤとして使用することができる。
【００１７】
【実施例】
＜実施例１＞
以下の本発明を実施例に基づいて説明する。
表１に示す化学成分を有する本発明鋼および比較鋼を転炉で溶製した後、連続鋳造により５００ｍｍ×３００ｍｍのブルームとし、次いで熱間圧延で１２２ｍｍ角のビレットにした。その後、１１００〜１２００℃の温度範囲で加熱後、熱間圧延で直径５．０〜１１．０ｍｍの線材とし、オーステナイト域から直ちに２つの槽からなる溶融塩ソルトに浸漬して上部ベイナイトを含むパーライトに調整した。表２に溶融塩ソルトの初めの冷却槽温度、次の恒温槽の温度を示した。また、同様に得られた線材の機械的性質および横断面で観察される上部ベイナイト組織の面積率を示した。前記上部ベイナイト組織の面積率はＳＥＭの５０００倍で観察された二次電子像１０枚を用いて測定を行った。
【００１８】
【表１】
0004638602.tif 000002
【００１９】
【表２】
0004638602.tif 000003
【００２０】
表１および表２において、本発明鋼１〜１５は本発明に従って鋼の化学成分とミクロ組織が調整されている。一方、比較鋼１６は冷却槽恒温変態温度が低い場合で上部ベイナイト組織の面積率が多くなり過ぎている。比較鋼１７は冷却槽恒温変態温度が低い場合で上部ベイナイト組織の面積率が３％と低くなっている。更に、比較鋼１８は冷却槽恒温変態温度が低い場合で上部ベイナイト組織の面積率の量が５５％と大きくなっている。これらの線材を表３に示す各工程で伸線加工を施して鋼線とした。これらの鋼線の引張強さ（Ｔ．Ｓ）、絞り値（Ｒ．Ａ）、捻回値（Ｎ．Ｔ）を表４に示した。また、それぞれの鋼線を回転式曲げ疲労試験機で疲労強度を求め引張強さで割って規格化した値を示した。本発明鋼においてはいずれも疲労強度が０．３以上の高い値を示した。一方、比較鋼１６は、疲労強度／引張強さの値は０．３以上の値となるが、同じ伸線加工量であるのに引張強さが本発明鋼３と比較して低い値しか得られていない。また、比較鋼１７は上部ベイナイト組織の面積率が３％と低いために引張強さは高いが疲労強度／引張強さの値は０．３以下の低い値となっている。比較鋼１８は、疲労強度／引張強さの値は０．３以上の値となるが、同じ伸線加工量であるのに引張強さが本発明鋼３と比較して低い値しか得られていない。
【００２１】
【表３】
0004638602.tif 000004
【００２２】
【表４】
0004638602.tif 000005
【００２３】
＜実施例２＞
表５に示す化学成分を有する本発明鋼および比較鋼を転炉で溶製した後、連続鋳造により５００ｍｍ×３００ｍｍのブルームとし、次いで熱間圧延で１２２ｍｍ角のビレットにした。その後、１１００〜１２００℃の温度範囲で加熱後、熱間圧延で直径５．５ｍｍの線材とした。表６に示した伸線加工と中間で行われるパテンティングの工程で直径１．１〜２．７ｍｍに更に伸線加工した。その後、表７に示すパテンティング条件で組織を上部ベイナイト組織を含むパーライト組織に調整した。ベイナイト組織の面積率は伸線加工前の方が精度よく測定できるので伸線加工前に実施した。この測定はパテンティングした後のワイヤの横断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察し、２０００倍の二次電子像１０枚を用いて測定を行った。その結果も表７に示した。
【００２４】
【表５】
0004638602.tif 000006
【００２５】
【表６】
0004638602.tif 000007
【００２６】
【表７】
0004638602.tif 000008
【００２７】
本発明鋼１９〜３３は、本発明に従って鋼の化学成分とミクロ組織が調整されている。一方、比較鋼３４〜３７はパテンティング処理温度が高いので上部ベイナイトの面積率が低くなっている。また、比較鋼３８はパテンティング処理温度が低いので上部ベイナイトの面積率が高くなっている。次に、それぞれのパテンティングワイヤから表８に示す線径のワイヤに伸線加工を行い細径鋼線とした。これらの細径鋼線の引張強さ（Ｔ．Ｓ）、絞り値（Ｒ．Ａ）、捻回値（Ｎ．Ｔ）を表８に示した。また、これらの伸線加工されたワイヤを回転式曲げ疲労試験してそれぞれの場合の細径ワイヤの疲労限応力を求めた。表８に得られた疲労限応力を引張強さで割って規格化した値を示した。本発明鋼１９〜３３は、本発明の成分範囲に調整され、更に製造方法も本発明法に従った場合であるが、高い強度が得られると共に疲労強度が高いことが分かる。比較鋼３４〜３７は、本発明鋼に比べて上部ベイナイト面積率が低い場合で第１図に示すように疲労強度が本発明鋼に比べ低いことが分かる。比較鋼３８は、本発明鋼に比べ上部ベイナイト面積率が高い場合であり、疲労特性は本発明鋼のレベルにやや劣る程度であるが引張強さが同じ鋼種の本発明鋼２１と比べかなりの劣ることが分かる。
【００２８】
【表８】
0004638602.tif 000009
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、スチールコード、ホースワイヤ、ビードワイヤ、コントロールケーブル、カットワイヤ、ソーワイヤ、釣り糸等に使用される細径の高疲労強度の鋼線、或いはアルミ送電線などの補強用ＡＣＳＲ、エレベーター用ケーブル、ロープワイヤ、亜鉛メッキ鋼線等に使用される高疲労強度の鋼線用線材、鋼線を容易に得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  線材の上部ベイナイト組織の面積率と疲労強度の関係を示す図である。
【図２】  パテンティング処理温度と上部ベイナイト組織の面積率の関係を示す図である。
【図１】
0004638602.tif 000010
【図２】
0004638602.tif 000011