(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％でＣ：０．６０％以上、１．２０％以下、Ｓｉ：０．２％以上、１．２％以下、Ｍｎ：０．２％以上、１．０％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、不可避的不純物であるＡｌが０．００２％以下であり、且つ、ベイナイトを除く組織であって、直径ｄ（ｍｍ）の鋼線の横断面において、表層から０．１ｄの領域の硬度（Ｈｖ）と直径との関係が
０．９＜表層０．１ｄの硬度（Ｈｖ）／式（１）＜１．１        …式（２）
を満足することを特徴とするデラミネーションが発生しない高張力鋼線。
ただし、式（１）；５５０×｛１＋ exp（−ｄ／０．２５）｝−１０×ｄ（Ｈｖ）
【請求項２】
質量％で
Ｓ：０．０１％以下
Ｐ：０．０２％以下
を含有することを特徴とする請求項１記載の高張力鋼線。
【請求項３】
質量％で
Ｃｒ：０．０５％以上、１．０％以下
を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の高張力鋼線。
【請求項４】
質量％で
Ｃｕ：０．０５％以上、１．０％以下
を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高張力鋼線。
【請求項５】
質量％で
Ｎｉ：０．０５％以上、１．０％以下
を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の高張力鋼線。
【請求項６】
質量％で
Ｂ：０．０１％以下
を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の高張力鋼線。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスチールコード、アルミ送電線などの補強用ＡＣＳＲ線、ワイヤロープなどに使用される高張力の鋼線、亜鉛めっき鋼線に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スチールコードなどに用いられる伸線された極細鋼線は、熱間圧延後調整冷却された４．０〜６．０mmの線材を一次伸線加工後、パテンティング処理を行い、ブラスめっき処理をへて最終湿式伸線加工することによって製造されている。また、アルミ送電線などの補強用ＡＣＳＲ線、ワイヤロープ等に用いられる鋼線は、上記と同様にして得られた５．０〜１６mmの線材を一次伸線加工後、溶融亜鉛メッキ処理を行う、または溶融亜鉛めっき後伸線加工を行うことにより製造される。これらの鋼線は、撚り線加工することにより製品に加工される。従って、これらの鋼線はより高強度であり、撚り線性に優れることなどの特性が要求される。そこで、鋼線の高張力化を図る上での課題は、鋼線の延性、特に撚り線加工中における鋼線のデラミネーションの発生を制御する技術の確立が必要となってきた。
【０００３】
例えば、特開平６−３３６６４９号公報においては、直径が０．３５mm以下の極細鋼線の捻回試験時のデラミネーションを防止するために、鋼の化学成分を調整し、さらに湿式伸線の仕上げダイス減面率とダイスアプローチ角を調整する方法が開示されている。しかしながら、例えばワイヤロープ等に用いられる直径１．５〜６mmの鋼線を製造しようとした場合、捻回試験時のデラミネーションの発生を抑制する効果は期待出来ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述したスチールコード、アルミ送電線などの補強用ＡＣＳＲ線、ワイヤロープなどに使用される高張力鋼線、特に撚り線加工中における鋼線のデラミネーションの発生が抑制された高張力鋼線を提供することを目的になされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の要旨は次の通りである。
（１）  質量％でＣ：０．６０％以上、１．２０％以下、Ｓｉ：０．２％以上、１．２％以下、Ｍｎ：０．２％以上、１．０％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、不可避的不純物であるＡｌが０．００２％以下であり、且つ、ベイナイトを除く組織であって、直径ｄ（ｍｍ）の鋼線の横断面において、表層から０．１ｄの領域の硬度（Ｈｖ）と直径との関係が
０．９＜表層０．１ｄの硬度（Ｈｖ）／式（１）＜１．１        …式（２）
を満足することを特徴とするデラミネーションが発生しない高張力鋼線。
ただし、式（１）；５５０×｛１＋ exp（−ｄ／０．２５）｝−１０×ｄ（Ｈｖ）
（２）  質量％で
Ｓ：０．０１％以下
Ｐ：０．０２％以下
を含有することを特徴とする（１）記載の高張力鋼線。
（３）質量％で
Ｃｒ：０．０５％以上、１．０％以下
を含有することを特徴とする（１）または（２）に記載の高張力鋼線。
（４）  質量％で
Ｃｕ：０．０５％以上、１．０％以下
を含有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の高張力鋼線。
（５）  質量％で
Ｎｉ：０．０５％以上、１．０％以下
を含有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の高張力鋼線。
（６）  質量％で
Ｂ：０．０１％以下
を含有することを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載の高張力鋼線。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の鋼成分の限定理由は下記の通りである。
Ｃは鋼の強度向上のための有効な強化元素であり、高強度の鋼線を得るために０．６０％以上とし、遍析部の初析セメンタイトの析出が抑えられなくなり、延性が低下し伸線性が低下する１．２０％以下とする。
Ｓｉはセメンタイト成長の抑制と亜鉛めっき時の強度低下防止する作用がありその効果は０．２％未満では十分ではない。Ｓｉ量の増加とともに顕著な効果を示すが、１．２％を越えると鋼片加熱炉での脱炭が著しくなり伸線前に皮むき行程が必要となるため、生産性が低下する。
Ｍｎは鋼の焼き入れ性の確保するために０．２％以上必要であるが、１．０％を越えると遍析が大となり伸線性を害するので、上限は１．０％とする。
ＳとＰはともに鋼の靭延性を低下させる元素であり、また偏析しやすい元素であるので、Ｓは０．０１％以下、Ｐは０．０２％以下に規制するのが望ましい。
【０００７】
本発明の高炭素鋼線材は、以上の元素を基本成分とし、残部鉄および不可避的不純物からなるものであるが、必要に応じてＣｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｂ、Ａｌ、Ｏ等を含有するものであっても良い。これらの元素を含有させるときの、作用および適切な含有量は以下の通りである。
【０００８】
Ｃｒは高炭素鋼の強度を上げるので、その効果の現れる０．０５％以上添加し、過剰に添加すると変態が遅れミクロマルテンが発生しやすくなるので、１．０％以下とする必要がある。
Ｃｕは耐食性を高めるためにその効果が有効に発揮される０．０５％以上添加し、添加しすぎるとメカニカルデスケーリングによる伸線においてダイス寿命を悪化させるため１．０％以下とする必要がある。
Ｎｉは捻回特性を高めるためにその効果が有効に発揮される０．０５％以上添加し、添加しすぎると焼き入れ性が高くなりすぎるので１．０％以下とする必要がある。
ＢはＮによる時効脆性化の抑制のため、望ましくは重量％でＮ：Ｂ＝３：２の比で添加し、添加しすぎると伸線性を害するので、０．０１％以下とする必要がある。
Ａｌは撚り線加工などの断線原因となる酸化物、すなわちＡｌ2 Ｏ3 を主成分とする非延性介在物による延性低下を避けるために０．００２％以下とする必要がある。
【０００９】
前述の鋼成分に調整された鋼は、溶製された後に連続鋳造法によりブルームあるいはビレットとなる。ブルームとされたものは、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５〜１６mmに加工され、衝風冷却により調整冷却され線材となる。
【００１０】
この５〜１６mmの線材を、通常アプローチ角８〜１２度のダイスを用いて伸線加工およびパテンティング処理ならびにブラスめっき処理を施した後に、伸線加工されたスチールコードなどに用いられる直径が０．１５〜０．８mmの鋼線、伸線加工後溶融亜鉛めっき処理または亜鉛めっき処理後伸線加工されたアルミ送電線などの補強用ＡＣＳＲ線、ワイヤロープ等に用いられる直径が０．８〜６．０mmの鋼線を対象とする。
【００１１】
上記のようにして得られた直径ｄ＝０．１５〜６．０mmの鋼線の横断面のビッカース硬さ測定を、直径ｄ＝０．１５〜０．８mmの鋼線では荷重を５０ｇ、直径ｄ＝０．８〜６．０mmの鋼線では荷重を１００ｇで行った。このとき表層から０．１ｄの領域において、少なくとも２点以上の硬度が得られるように圧痕間の距離は圧痕幅の４倍以上、表層側の測定点は表層から圧痕幅の２．５倍以上のＪＩＳ規格に準じた硬度測定を行った。また、捻回試験時のデラミネーション発生有無にて鋼線の撚り線加工性の評価し、試験条件は標点間距離を１００ｄ、捻回速度は１０rpm にて行った。
【００１２】
図１にデラミネーションが発生しなかった時の鋼線の直径ｄ（ｍｍ）と表層から０．１ｄの領域の硬度の関係を示す。図１の実線で示す曲線は、５５０×｛１＋ exp（−ｄ／０．２５）｝−１０×ｄ（Ｈｖ）；式（１）である。さらに、表層から０．１ｄの領域の硬度が破線の曲線で示す±１０％の領域にある場合においても、デラミネーションが発生しない効果が高く、±５％の領域にある場合はほぼ発生しない。すなわち、直径がｄの鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度を、図１中の破線の曲線で示す±１０％、望ましくは±５％の領域にすることでデラミネーションの抑制が出来る。±１０％の領域にすることは下記の式（２）、及び±５％の領域にすることは下記の式（３）で表される。
０．９＜表層０．１ｄの硬度（Ｈｖ）／式（１）＜１．１        …式（２）
０．９５＜表層０．１ｄの硬度（Ｈｖ）／式（１）＜１．０５    …式（３）
【００１３】
このようなデラミネーションの発生しない鋼線は、スチールコードなどには付加的に、溶融亜鉛めっき鋼線ではメッキ工程内で加熱温度４５０〜５５０℃、保持時間≦４５ｓの熱処理が行われることで製造することが出来る。すなわち、直径がｄの鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度が図１の実線で示す曲線から±１０％の領域にない場合、または曲線の＋１０％より上方にある場合は、加熱温度４５０〜５５０℃、最大保持時間≦４５ｓの熱処理を付加することにより、表層から０．１ｄの領域の硬度が図１の実線で示す曲線から±１０％の領域にすることが出来る。このとき加熱温度が４５０℃未満或いは５５０℃超、保持時間＞４５ｓでは、表層から０．１ｄの領域の硬度が図１の実線で示す曲線から±１０％の領域に保持することができない。
【００１４】
【実施例】
表１に炭素成分値が０．７２％近傍の本発明鋼および比較鋼の化学成分と特性値を示す。直径０．２〜６mmの鋼線を溶融亜鉛めっき相当の熱処理、４５０℃、３０ｓ保持の熱処理を行ったものについて、直径ｄの鋼線の表層０．１ｄの硬度の平均値と捻回試験時のデラミネーションの有無（有×、無○）を示したものである。本発明鋼１〜５は本発明の成分範囲に調整され、直径ｄの鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度が上記の式（２）または式（３）を満足する鋼線である。比較鋼６〜１０は本発明の成分範囲に調整され、直径ｄの鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度が式（２）または式（３）を満足しない鋼線である。デラミネーションが発生するのは、直径ｄの鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度が式（２）または式（３）を満足しない場合である。しかし、満足する場合にはデラミネーションは抑制される。
【００１５】
次に、表２に溶融亜鉛めっき処理等を行っていない伸線加工ままの鋼線の炭素成分がそれぞれ異なる本発明鋼と比較鋼を示す。本発明鋼１１〜２２は本発明の成分範囲に調整され、直径ｄの鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度が上記の式（２）または式（３）を満足する鋼線である。比較鋼２３〜２８は直径ｄの鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度が式（２）または式（３）を満足しない鋼線である。表１と同様にデラミネーションが発生するのは、直径ｄの鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度が式（２）または式（３）を満足しない場合であり、満足する場合にはデラミネーションは抑制される。
【００１６】
さらに、表２には、比較鋼に加熱温度４５０〜５５０℃、保持時間≦４５ｓの熱処理を付加した結果、デラミネーションが抑制された効果を示す。比較鋼２３〜２８は、熱処理前には直径ｄの鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度が本発明の範囲に入っていなかったが、加熱温度４５０〜５５０℃、保持時間≦４５ｓの熱処理を行うことにより、鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度を本発明の範囲にすることで、デラミネーションが抑制されたものである。
更にまた、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｂなどを必要に応じて添加しても、鋼線の表層から０．１ｄの領域の硬度を本発明の範囲にすることで、デラミネーションの発生しない鋼線が得られることも分かる。
【００１７】
【表１】
0003984393.tif 000002
【００１８】
【表２】
0003984393.tif 000003
【００１９】
【発明の効果】
本発明の高張力鋼線は、撚り線加工でデラミネーションを起こすことなくロープなどに加工されることが可能であり、生産性を向上やより高張力のロープの製造をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋼線の直径と表層硬度の関係を示す図である。
【図１】
0003984393.tif 000004