(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０８％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：８．０〜１０．５０％、Ｃｒ：１８．００〜２０．００％、残部Ｆｅの組成を有し、線径０．０８ｍｍ以上、２．６０ｍｍ以下で、引張強度が１５５０Ｎ／ｍｍ２以上、３５００Ｎ／ｍｍ２以下であって、かつ、オーステナイト組織と、加工誘起マルテンサイト組織を有し、オーステナイト組織は３０体積％以上、９０体積％以下であることを特徴とするγ系ステンレス鋼線。
【請求項２】
４０体積％以上、７０体積％以下のオーステナイト組織を有することを特徴とする請求項１記載のγ系ステンレス鋼線。
【請求項３】
γ系ステンレス鋼母線の伸線加工方向に沿って少なくとも２台の引抜加工治具を前後に配置し、γ系ステンレス鋼線を前段の引抜加工治具に通して伸線加工した後、後段の引抜加工治具で予め設定した所定の加熱温度で加熱伸線加工する工程を複数工程行って請求項１又は２に記載のγ系ステンレス鋼線を製造する方法であって、  
後段の引抜加工治具での加熱伸線加工は、前段の引抜加工治具によるγ系ステンレス鋼線の伸線加工により発生した加工熱を利用して、上記所定の加熱温度で伸線加工することを特徴とする請求項１又は２に記載のγ系ステンレス鋼線の製造方法。
【請求項４】
前段の引抜加工治具による伸線加工により、γ系ステンレス鋼線の温度を前段の引抜加工治具による伸線加工前の温度より１００℃〜２５０℃昇温することを特徴とする請求項３に記載のγ系ステンレス鋼線の製造方法。
【請求項５】
γ系ステンレス鋼母線の伸線加工方向に沿って少なくとも２台の引抜加工治具を前後に配置し、前記γ系ステンレス鋼線を前段の引抜加工治具に通して伸線加工した後、後段の引抜加工治具で予め設定した所定の加熱温度で加熱伸線加工する工程を複数工程行う際に、少なくとも一部の工程はγ系ステンレス鋼線を前段の引抜加工治具に通す前に、γ系ステンレス鋼線を予備加熱する工程を有することを特徴とする請求項３又は４記載のγ系ステンレス鋼線の製造方法。
【請求項６】
前記予備加熱する工程は、γ系ステンレス鋼母線を５０℃以上昇温する工程であることを特徴とする請求項５記載のγ系ステンレス鋼線の製造方法。
【請求項７】
前記予備加熱する工程は、γ系ステンレス鋼母線を５０℃〜２００℃昇温する工程であることを特徴とする請求項６記載のγ系ステンレス鋼線の製造方法。
【請求項８】
予備加熱する工程で加熱されたγ系ステンレス鋼母線を前記前段の引抜加工治具に通して前段の引抜加工治具による伸線加工前の温度より１００℃〜２５０℃昇温し、この加熱状態でγ系ステンレス鋼母線を後段の引抜加工治具に所定の加熱温度で通して加熱伸線加工を行うことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のγ系ステンレス鋼線の製造方法。
【請求項９】
請求項３〜８の何れか１項に記載のγ系ステンレス鋼線の製造方法に適用される引抜加工治具を収納したダイスボックスであって、伸線加工されるγ系ステンレス鋼母線の入口側から出口側にかけて順に前段の引抜加工治具と後段の引抜加工治具を設置していることを特徴とするダイスボックス。
【請求項１０】
請求項５〜８の何れか１項に記載のγ系ステンレス鋼線の製造方法に適用される引抜加工治具を収納したダイスボックスであって、伸線加工されるγ系ステンレス母鋼線の入口側から出口側にかけて順に予備加熱手段、前段の引抜加工治具及び後段の引抜加工治具を設置していることを特徴とするダイスボックス。
【請求項１１】
予備加熱手段は、直接加熱手段及び/又は間接加熱手段の一種又は二種以上であることを特徴とする請求項１０に記載のダイスボックス。
【請求項１２】
前段の引抜加工治具を設置した領域及び後段の引抜加工治具を設置した領域に粉末潤滑剤を充填していることを特徴とする請求項９〜１1のいずれか１項に記載のダイスボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２台の引抜加工治具（ダイス）を伸線方向に配置し,前段の引抜加工治具での引抜で発生する熱を利用して後段の引抜加工治具で伸線加工することにより、オーステナイト組織を残留させたγ系ステンレス鋼線及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス鋼の伸線加工は、所望する線径を得ることと、所望の強度を得ることを目的として行われる。線径は、伸線加工で使用する治具（ダイス）の穴径により決定される。また、強度は加工の度合いで決まる。加工の度合いは、加工に伴う線径の断面積の減り具合、即ち減面率「（１-（ｄ１２÷ｄ２２））×１００％」と強度との関係図表を予め諸実験によって確保し、実生産に於いてこれを活用する。即ち、強度は減面率によってコントロールされる。
【０００３】
ところで、γ系ステンレス鋼線は、加工を受けるとγ→α´加工変態を生じる。このγ→α´加工変態は、加工を受ける直前の温度に顕著に影響を受け、１５０℃程度の加熱で強加工（滅面率９０％）を受けても常温加工時の３０％程度しか変態が進行せず、体積の７０％がγ組織として残留し、更なる加工を可能とする。従って、γ系ステンレス鋼線の伸線加工には、１５０℃程度の加熱状態で強加工するのが好適である。
【０００４】
しかし、ここで実務的に問題となる技術課題は、伸線加工が秒速数ｍの高速で走行するγ系ステンレス鋼線に対する作業であるため、このγ系ステンレス鋼線を連続伸線機の狭いダイスＢＯＸ付近で、いかにして上述の温度に昇温するかが、本発明の伸線加工の課題となる。
高々１５０℃程度の加熱と云っても、秒速数ｍの高速で走るγ系ステンレス鋼線を1秒以下の短時間で昇温することはそう簡単ではない。 
【０００５】
本発明者は、ステンレス鋼線を加熱する方法として、先に誘導加熱装置を使った加熱伸線法を提案し、特許が認められた（特許文献１：特許2050506号、なお、その発明内容については公告公報である特公平07-080008号公報を参照してください）。
しかし、この発明を実施するために必須の誘導加熱装置（IH）が1セット600万円と非常に高価で、これを連続伸線機の各釜のダイス前に複数台セツ卜するには余程の実績を示さなければ実用化には踏み切れず、商業的生産への移行には課題が多く在った。
その対応の一つとして、本発明者は、耐熱潤滑油法（特許文献２：特開2012-81502号公報参照）を開発し、耐熱潤滑油を利用した加熱伸線法として出願をした。この方法では、例えば2200N/mmの引張強度のオーステナイト系ステンレス鋼線を得ることができる（段落0022,0024参照）。しかし、特許文献２の発明もまた特許文献１の発明と同様に、実験的には確立したが、長時間、１５０℃以上の高温に順応出来得る耐熱潤滑油の開発、などの解決すべき要件があり、特許文献１と同様に商業的生産への移行には課題が多く在った。
このような事情から、現時点では、仕上金属線に残留するγ量を高い数値に維持して加工性を高めたステンレス鋼線及びその実用的な製造法方法は得られていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平０７−０８０００８号公報
【特許文献２】特開２０１２−８１５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、加工されるステンレス鋼母線自体の加工発熱を活用してγ→α´加工変態を減少させ、加工性に優れたγ組織を多く残留させて加工限界を最高度に延長して伸線加工を行い、生産性の向上、コストダウン、更には新製品の開発に寄与出来る画期的な発明として 本発明に係るγ組織を多く残留させた「γ系ステンレス鋼線」及び「このγ系ステンレス鋼線を伸線加工により製造する方法」の開発に成功した。以下、本発明について具体的に説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
まず、本発明に係る「(SUS304の組成を有する)γ系ステンレス鋼線の製造方法」の概要を説明する。
一般に金属は、加工を受けると、金属独自の結晶のすベリ面上を元素が移動して変形が進行して内部応力を蓄積し、同時に転位も集積して不働転位となり、加工を困難にする。更に、γ系ステンレス鋼線はこれらの変形機構以外に組織そのものが加工を受けて、γ→α´加工変態を 生じて硬化が進行する。
この場合の加工変態は、加工を受ける直前の温度の影響を顕著に受け、２００℃程度の加熱で殆んど変化は進行せず、強度の向上も少ない。然し、連続伸線機での加工速度は、線速が秒速２〜８ｍと高速なので、加熱装置を狭い連続伸線機の台場にセットする事は困難である。
【０００９】
そこで、これらの対策とは全く別の新しい手法として、本発明方法(以下、本明細書では「ダブルダイス加熱伸線法」と称する)を開発した。
以下、図１の「ダブルダイス加熱伸線法概要図」、図２の「引抜加工とマルテンサイト発生の温度依存性」、及び図３の「加工温度-減免率-引張強度の関係」を参照して、本発明方法に係る「ダブルダイス加熱伸線法」の概要を説明する。
なお、図１は、本発明の理解を容易にするためにその具体例を示した概略図である。図１では、上段に２個のダイスの配置例、下段に加熱温度を数値等に付して示しているが、図１に記載された具体的な数値等に本発明が特定されるという趣旨でないことを念のため指摘する。
また、図２は、加工温度が高い方が、マルテンサイトの発生割合を低く押さ得ることができること示し、図３は、加工温度が高い方が、引張強度の上昇を抑えることができることを示している。
【００１０】
図１の記載から明らかなように、２個のダイス（伸線用治具）を、例えば、１００mm〜１５０mm間隔で配置し、前段のNo.１ダイスでの伸線加工によって発生する発熱をそのまま後段のNo.２ダイスに持ち込み、ここで加熱伸線を行う方法、好ましくはNo.１ダイスでの伸線加工の前に予備加熱ゾーンで予備加熱する方法は、まさに理想的な方法と云える。
【００１１】
（予備加熱）
より具体的に説明すれば、前段のNo.1ダイスでの伸線時のγ→α´加工変態を少しでも少なくするために、No.1 ダイスに入る前にγ系ステンレス鋼線を、例えば７０℃〜１３０℃程度に予備加熱し、予備加熱された線をNo.1ダイスに導入すれば、No.1ダイス通過時のγ→α´加工変態は大幅に抑制され、更にNo.1ダイスでの発熱と加算され後段のNo.2ダイスに入る直前の温度を２００℃近く迄昇温できればγ→α´加熱変態は激減し、強度向上も半減でき、まさに理想的な加熱伸線が実現できることとなる。
No.1ダイスの前に配置する予備加熱方法には直接加熱（通電、耐熱潤滑油等）、或いは間接加熱（熱風、加熱炉通過等）などが考えられる。予備加熱およびNo.1ダイスとNo.2ダイスを配置した状態をダブルダイスの1セットとすると、これを6セット配置した状態を図４に示す。尚、予備加熱は１３０℃前後であれば線速が高速であっても充分に昇温は可能である。
【００１２】
（ダブルダイス加熱伸線法）
本発明方法は、伸線加工に於ける操作に関して、従来の「減面率強度コントロール法」から「加熱温度コントロール法」に転換した点に特徴がある。
以下、この点について具体的に説明する。
伸線加工に於ける操作は、タイスと呼ばれる入口が大きく、出口が小さな伸線加工治具の中に線を通して出口の直径に合わせるものである。この操作により、単に線径を所定の径にするだけでなく、加工と同時に、加工による強度の向上を図る事ができる。
この場合の強度の向上を支配する要因は、減面率（１‐（ｄ１２÷ｄ０２））×１００％）で、過去の実験及び実績から通常の常温伸線では２５〜２０％でこれを繰り返して全滅面率を８５％前後まで加工すれば、線材はそれ以上の加工には耐えられず断線する。断線に致らなくても内部亀裂を生じ、欠陥のある製品となる惧れがある。多くのワイヤー製造メーカーでは作業標準として各減面率は２０〜２５％、全滅面率は８０〜８２％程度を標準化し、単独伸線機７〜８台を連続して配置し、これを電気的配線駆動化して連続伸線を行っている。
尚、各伸線機で採用する減面率は各伸線機共、同一減面率（パラレルドラフト）を採用するか、引き抜き力を考慮して漸次減少（テーパードラフト）にするかは適宜選択可能である。
その後、光輝焼鈍して軟化し、再度同じ伸線を、繰り返して線径を細くし、強度をアップする。
【００１３】
本発明の伸線加工と対比するために、まず、従来の伸線工程を図５（現状の伸線・焼鈍工程）に示す。  
例えば、一例として5.5mmφの圧延ロッド（素材）を使用し、0.90mmφの細線を製造する場合には、図５に示す通り２種類の連続伸線機を使用し、１次伸線と２次伸線との中間に１次焼鈍（１回の光輝焼鈍）を行い、目的の0.90mmφの生産を行なう。図６に、この場合の減面率と強度向上をＮｉ当量21.9注1 について示す。従来のγ系ステンレス線の強度コントロールは全て減面率によってコントロールされており、必要とする強度を生産するには、減面率−強度関係図によりスタートサイズを決め、加工率を算出して製品化を図る。
注１：Ｎｉ当量はγ→α´の加工変態の発生状況、即ち、γの安定性について、含有元素の影響を考慮した式で一般には平山の式と呼ばれる式を採用する。Ｎｉ当量が大きい程、γは安定している。  
平山の式：
Ni当量(%)=Ni(%)+0.65Cr(%)+0.98Mo(%)+1.05Mn(%)+0.35Si(%)+12.6C(%)
一方、γ系ステンレス線のJIS規格には、JIS Ｇ 4309(ステンレス鋼線）とJIS Ｇ 4314（ばね用ステンレス線）の２つの規格があり、それぞれＷ１、Ｗ２、Ｗ１／２ＨとＷＰＡ、ＷＰＢの５つの強度規格があり、仲線加工を施す強度規格はＷ１を除く他の４規格である。サイズ範囲で強度規格を定めている。図７にJIS規格と線径との関係を判り易く図示する。
【００１４】
図６は減面率と強度の関係を示した図である。この図から４規格の強度線を作り出すための減面率を求めると、線径にもよるが、減面率２０％前後でＷ２を、４０％前後でＷ１／２Ｈを７０％前後でＷＰＡを８２％前後でＷＰＢの規格品の生産が可能となる。しかし、減面率依存の強度規格品の生産には、緻密な対応が必要で、ＪＩＳ規格のサイズ（線径）は種類が多く、これを全て満たすスタートサイズと伸線加工は複雑そのものです。  
【００１５】
本発明方法は、上記の従来技術の課題、すなわち減面率依存の強度規格品の生産には、緻密な対応が必要で、ＪＩＳ規格のサイズ（線径）は種類が多く、これを全て満たすスタートサイズと伸線加工は複雑となるという課題を解消すべくなされたもので、被加工線自体の加工発熱を利用してγ（オーステナイト組織）→α´（マルテンサイト組織）加工変態を減少させ、加工性に優れたγ組織を多く残留させ、加工限界を最高度に延長させ、生産性の向上、コストダウン、更に新製品の開発に寄与させる画期的な技術及び新製品の開発方法を提案するものである。
【００１６】
すなわち、γ系ステンレス線は加工を受けるとγ→α´加工変態を起こす特性を有しているが、この加工変態は、加工直前の温度によって顕著に影響を受け、その温度が200℃前後で加工変態は僅かしか起こらない。言い換えると、本発明は、常温加工の1／10程度しか起こらず、強加工を受けても加工性の優れたγ組織を維持し強度向上も半減することに着目してなされたものである。
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の概要を説明する。なお、ここでの説明は、発明の理解を容易にするために具体的な数値等を提示して説明するが、本件発明がここで説明された具体的な数値、手段等に特定されるものではない。本発明はあくまで特許請求の範囲で特定された発明であり、図面は発明をより具体的に示したものであることを念のため指摘する。
【００１８】
本発明に係るダブルダイス伸線法は、通常のダイスボックスを長くし、図１に示す如く、粉末潤滑剤を入れたダイスボックスの中に２個のダイスを、約１５０mm程度の間隔をあけて設置し、その前に予備加熱ゾーンを配置する。予備加熱（予熱）ゾーンは電熱、潤滑油、熱湯などで加熱を行いダイスボックス内の１個目のダイスに入る線材の温度を５０℃〜１３０℃位まで昇温する。
【００１９】
これにより、伸線加工を行う場合に発生する、γ→α´加工変態を少しでも軽減させ、更に１枚目のダイスでの加工発熱を加算し、線材が１３０℃〜２５０℃の加熱をされた状態で２番目のダイスで加熱伸線を実行する。
図８は、１枚目のダイス（No.1ダイス）での減面率と加工発熱温度との関係を示したものである。この図から、No.1ダイスの減面率を適切に制御することにより、所望の加工発熱温度を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明方法によれば、伸線加工で生じる加工発熱（自己発熱）で生じる熱をそのまま有効に活用できるので、非常に省エネな加熱伸線方法であると云える。もちろん、耐熱潤滑油の開発が進み１５０℃程度までの潤滑剤油ができればこれを活用してもよい。予備加熱ゾーンとダブルダイス中での温度予測状態を図１の下段に示す。予備加熱温度が、例えば１００℃を越えれば、No.１ダイスで発熱した熱を加算した状態、即ちNo.2ダイスに入る前に２００℃程度の線温になっている事が期待できる。
【００２１】
下記表１は、２個ダイスを１つのダイスボックスに組み込んだ、ダイスボックス（例えば、図１に示すダイブルダイスセット）を連続伸線機に配置し、ダブルダイスセットの１つ目のダイスの減面率を２０％、２つ目のダイスの減面率を３５％とし、連続伸線機（６Ｈ）で伸線を行う場合における総減面率の推移を４種類のスタートサイズ（1.00mm,2.00mm,3.00mm及び5.50mm）で示したものである。
【００２２】
【表１】
0006945906.tif 000002
【００２３】
更に、本発明によれば、伸線加工プロセスに於いて加熱伸線と常温伸線のコンビネーション活用で多くのメリットを得ることができる。すなわち、従来の加工減面率による強度支配から、加熱温度による強度支配への画期的生産技術の転換を図ることができる。
また、図９には表１における5.50mmをスタートサイズとした0.77mmまでの伸線（加熱伸線６Pass）の加熱温度毎の引張強度を示す。この表は全てのダイスボックスでダブルダイス・加熱伸線を行った場合であるが、これを応用すれば、連伸機の途中のPassから通常伸線との組み合わせることにより、１つのスタートサイズの線径から任意の仕上がり線径、引張強度の線材を得ることができる等、応用範囲の広い伸線方法であると云える。
そして、本発明に係るγ系ステンレス鋼の製造方法により、請求項１、２に記載された質量％で、Ｃ：０．０８％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：８．０〜１０．５０％、Ｃｒ：１８．００〜２０．００％、残部Ｆｅの組成（SUS304の組成）を有し、線径０．０８ｍｍ以上、２．６０ｍｍ以下で、引張強度が１５５０Ｎ／ｍｍ２以上、３５００Ｎ／ｍｍ２以下であって、かつ、３０体積％以上、９０体積％以下、若しくは４０体積％以上、７０体積％以下のγ量を有するγ系ステンレス鋼線を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例（実施例１〜６）を説明する。
以下に詳述するが、実施例１は、同一母線、同一ダブルダイスセット連伸機、同じ減面率の加工プロセスで加熱温度だけを変えて任意のＪＩＳ規格強度線の生産方法に関する実施例である。
実施例２は、同一母線、同一ダブルダイスセット連伸機、同じ減面率加工プロセスで、任意のダブルダイスセットで加熱温度を選択して任意の強度JIS規格品の生産方法である。
実施例３は、高加工減面率化によるワンオペレーション化（熱処理省略、伸線機釜数減少）の実施例である。
実施例４は、加熱伸線法を活用してピアノ線級の高強度線をSUS304で生産する方法の実施例である。
実施例５は、耐疲労強度線の製造方法の実施例である。
そして、実施例６は、引張強度が1,600Ｎ／mm２以上でγ量が３０％以上のSUS304線の製造方法の実施例である。
【実施例１】
【００２５】
実施例１：同一母線、同一ダブルダイスセット連伸機、同じ減面率の加工プロセスで加熱温度だけを変えて任意のＪＩＳ規格強度線の生産方法
ダブルダイス連続伸線機（６釜）を使用し、伸線加工を行った場合の各減面率と加熱温度、引張強度の上昇状況の例を図１０に示す。実験結果は、２００℃、１４０℃、８０℃の実験結果を示す。
このグラフの右側に線径毎の引張強度の規格値を引張強さの目盛りを一致させている。図１０を見るとダブルダイスのセットでの各規格値に適用すべき加熱伸線の温度が判る。今一つの例として、仕上がり線径0.77mmをダブルダイス連伸機６セットで伸線を行う場合を考えてみる。
表１よりスタートサイズは５．５０mmを準備する必要がある。図１０より0.77mmの４つの規格強度の範囲を読み取り、ＪＩＳ規格と対比させてそれぞれに適した加熱温度を選択すればよい。この場合の0.77mmのＷ１／２Ｈは加熱温度２００℃で伸線した場合、ＷＰＡは１４０℃で伸線した場合、ＷＰＢは８０℃で、伸線すれば３強度規格を全く同じプロセスで伸線したにも拘らず満足させることができる事が可能となる。
この事から分かるように、本発明は、従来から今日なお踏習されている減面率コントロール方式から本発明に係る加熱温度コントリール方式への転換と云える。   
【実施例２】
【００２６】
実施例２：同一母線、同一ダブルダイスセット連伸機、同じ減面率加工プロセスで、任意のダブルダイスセットで加熱温度を選択して任意の強度JIS規格品の生産方法
この生産方法は、図１１に示す通り、ダブルダイスセットのNo.毎に加熱温度を選別して目標とする強度を確保する方法である。例えば、Ｗ１／２Ｈを確保する場合には、２００℃の加熱伸線を６セット全て採用して伸線、ＷＰＢを生産する場合には、２００℃の加熱伸線をＮｏ．４のダブルダイスセットまで採用してその後のＮｏ．５〜Ｎｏ．６のダブルダイスセットは常温伸線を行う。この場合にはダブルダイスの後のダイスのみを使用し、減面率２０％程度の加工で強度の確保を行ってもよい。同じく１４０℃の加熱伸線をダブルダイスセットＮｏ，５まで採用し、その後は常温伸線を採用してもＷＰＢの生産ができる。
【実施例３】
【００２７】
実施例３：高加工減面率化によるワンオペレーション化（熱処理省略、伸線機釜数減少）
一般の伸線作業は入り口が大きく出口が小さい円錐状の穴を有するダイスと呼ばれる治具の中に線を通して引き抜き出口の穴の直径が線製品の径になると同時に金属の加工硬化による強度の向上を計る。この場合、加工の程度を表すために、線の断面積の減少具合を各減面率と呼び（１‐（ｄ１２÷ｄ０２））×１００％）で表わし、これを連続して７〜8回繰り返して連続伸線を行う。スタートサイズと仕上がり径との断面積減少率を全減面率と呼び、（１‐（ｄ０２÷ｄ８２））×１００％）で表す。
各減面率や全減面率を何％にするかは、線とダイスの摩擦の問題、材質、伸線機の構造など、複雑な要因があり、各メーカーの秘密事項ではあるが、一般的には概ね各減面率は２０〜２５％、全減面率は８０〜８５％程度で、更に細く伸線を必要とする場合には中間焼鈍を行って、軟化させた後再度伸線を行う。
本発明に係るダブルダイス加熱伸線法では、２枚のダイスをセットするダブルダイスセットのＮｏ.１ダイスの減面率を２０％程度、Ｎｏ．２ダイスを３５％としての６Ｈ連続伸線機のPassスケジュールの一例を表１に示す。ダブルダイス加熱伸線法の場合、表１に示す通り、ダブルダイス１セットで計４８％の減面率で加工でき、これを３セット設置（計６Pass）すれば８５％、５セット設置（計１０Pass）すれば９６％程度となり、通常の常温伸線の場合の各減免率２１％での１６ブロックでの連続伸線、連伸機２機種の加工に相当する強加工ができる事になり、しかも、中間焼鈍なしで引き続き伸線できることから、顕著な生産の合理化とコストダウンが可能となる。しかも、被加工線自体の加工発熱を利用することより、誘導加熱装置の活用と比較しても、比較にならない省エネとコストダウンが期待できる  
【実施例４】
【００２８】
実施例４：加熱伸線法を活用してピアノ線級の高強度線をSUS304で生産する方法。
γ系ステンレス鋼線は前述している通り、加工誘起マルテンサイトが加工とともに増加するので強加工はできない。現状ではピアノ線並みの強度をステンレス鋼線で確保するためには、Ｍｎなどの量を増したり、Ｎｉの量を減じたりして含有元素を変更しての対処しかできていない。そこで、純粋のSUS304でピアノ線並みの強度を得るために本発明に係る加熱伸線法を活用する。
今、加熱温度を１４０℃でダブルダイス５セットを用い、伸線加工、９６％の全減面率を加えて加工すると引張強度は１，７００Ｎ／mm２程度しか得られないが、残留しているγの量は全体の７０％以上もあり、更なる強加工に充分耐え得る状態にある。１４０℃で９６％の全減面率を加えた中間線を再度ダブルダイス伸線機で加工を加えると、図１２に示す如く、２回目の伸線で引張強度は２，６００Ｎ／mm２以上を得ることができる。
即ち、従来のSUS304ではせいぜい２，４００Ｎ／mm２迄に対して、本発明を適用することにより更なる強度向上が可能であり、２回目の伸線で得られる２，６００Ｎ／mm２という引張強度の値はピアノ線（ＷＰＡ）種に充分に匹敵する値である。
このプロセスはほんの一例であり、本発明を適用することにより、加熱伸線と常温伸線の組み合わせ等によってピアノ線以上の強度の確保の可能性は十分に存在する。
【実施例５】
【００２９】
実施例５：耐疲労強度線の製造
ばね用ステンレス鋼線を生産する場合にγ組織を多量に含有した状態、即ち、加熱伸線を１４０℃〜２５０℃に加熱して伸線した線は疲労試験に於ける疲労強度が２倍以上もあることが確認された。これを図１３に示す。疲労試験に於ける疲労強度が２倍以上もある理由は、疲労破壊を生じる際、亀裂が発生し、その先端が伝播する際に先端部分の応力によってγ→α´変態が生じて硬化し、更なる伝播を防止し、疲労破壊を防ぐためと考えられる。
疲労破壊テストに於ける実験データーによると、常温伸線と１４０℃の加熱伸線材を比較してみると、常温伸線は引張強度も線径も大きいのに、疲労試験結果では図１３に示される通り、加熱伸線材が２倍近くも優れていることが判る。この実施例から、本発明に係る加製伸線材の製法により耐疲労強度線を製造することができることが確認された。
【実施例６】
【００３０】
実施例６：引張強度が１，６００Ｎ／mm２以上でγ量が３０％以上のSUS304線の製造  
全減面率５０％以上の加工を常温で受けるとSUS304の場合、図１４に示すように、組織は全体積の８０％以上がα´マルテンサイトで占める。これを強度の点から見ると、図１５に示すように、１，５００Ｎ／mm２前後を示す。
即ち、１，６００Ｎ／mm２以上では常温伸線の場合、α´マルテンサイトの量は８０％以上、オーステナイト量は２０％以下である。これに対し、加熱伸線を行えば、１４０℃の場合、減面率９６％で漸く１，６００Ｎ／mm２に達するが、γの残留は７５％以上でα´は２５％以下である。
即ち、１，６００Ｎ／mm２以上の高強度でγが７５％含有しているのは加熱伸線法により加工した製品であると云うことができる。
なお、表２は、SUS304に含まれる元素を示すが、SUS304は表２に記載された成分以外にも多くの元素を含んでおり、これらの元素はγ→α´加工変態、即ち、γの安定性に影響を与える。更に、各元素の含有量にはそれぞれ許容範囲があり複雑にγ→α´加工変態に影響する。γの安定性に関しては多くの研究があるが、最も一般式として活用されているのが平山の式と呼ばれている。
参考までにこのＮｉ当量の加熱伸線の影響を図１６および図１７に示す。この図からもわかる通り、常温伸線に於いては明らかにＮｉ当量が加工変態への影響が存在するが、加熱伸線の場合には２００℃近傍では、その影響は少なくなり１００Ｎ／mm２  程度しかない。また、マルテンサイトも１０％程度に抑えることができる。
【００３１】
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によれば、γ→α´加工変態を減少させ、加工性に優れたγ組織を多く残留させて加工限界を最高度に延長して伸線加工を行い、生産性の向上、コストダウン、更には新製品の開発に寄与することができるオーステナイトステンレス鋼線の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ダブルダイス加熱伸線法概要図
【図２】引抜加工とマルテンサイト発生の温度依存性を示す図
【図３】加熱温度、引張強度、減免率の関係を示す図
【図４】ダブルダイス加熱伸線プロセスを示す図
【図５】現状の伸線・焼鈍工程を示す図
【図６】減免率と強度との関係を示す図
【図７】JIS規格による線径と強度の関係を示す図
【図８】No.1ダイスでの減面率と加工加熱温度との関係を示す図
【図９】加熱温度、引張強度、減免率の関係を示す図
【図１０】同一母線、同一ダブルダイスセット連伸機、同じ減免率の加工プロセスで加熱温度だけを変えてJIS規格強度線の生産例を示す図
【図１１】同一母線、同一ダブルダイスセット連伸機、同じ減免率の加工プロセスで任意のダブルダイスセットの加熱温度を選択して任意のJIS規格強度規格線の生産例を示す図
【図１２】高強度ステンレス線の生産の一例を示す図
【図１３】S-N曲線（通常伸線と加熱伸線）を示す図
【図１４】減免率とマルテンサイト量の関係を示す図
【図１５】加熱温度、減免率、引張強度の関係を示す図
【図１６】Ni当量の加熱伸線の影響を示す図（その１）
【図１７】Ni当量の加熱伸線の影響を示す図（その２）
【要約】      （修正有）【課題】仕上金属線に残留するγ量を高い数値に維持して加工性を高めたステンレス鋼線及びその実用的な製造法方法を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．０８％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：８．０〜１０．５０％、Ｃｒ：１８．００〜２０．００％、残部Ｆｅの組成を有し、線径０．０８ｍｍ以上、２．６０ｍｍ以下で、引張強度が１５５０Ｎ／ｍｍ２以上、３５００Ｎ／ｍｍ２以下であって、かつ、３０体積％以上、９０体積％以下のγ量を有することを特徴とするγ系ステンレス鋼線。製造方法は、γ系ステンレス鋼母線の伸線加工方向に沿って少なくとも２台の引抜加工治具を前後に配置し、前段の引抜加工治具によるγ系ステンレス鋼母線の伸線加工により発生した加工熱を利用して、後段の引抜加工治具での加熱伸線加工する方法である。【選択図】図４【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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