JP2593207B2 - ゴム製品補強用高強力鋼線およびスチールコード - Google Patents
ゴム製品補強用高強力鋼線およびスチールコードInfo
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- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
- D07B1/06—Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
- D07B1/0606—Reinforcing cords for rubber or plastic articles
- D07B1/066—Reinforcing cords for rubber or plastic articles the wires being made from special alloy or special steel composition
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- Tires In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はゴム製品補強材として使用される鋼線および
該鋼線を撚り合わせて成るスチールコードに関し、更に
詳しくは高い引張強さを有すると同時に耐疲労性の改善
されたゴム製品補強用鋼線および該鋼線を撚り合わせて
成るスチールコードに関する。
該鋼線を撚り合わせて成るスチールコードに関し、更に
詳しくは高い引張強さを有すると同時に耐疲労性の改善
されたゴム製品補強用鋼線および該鋼線を撚り合わせて
成るスチールコードに関する。
（従来の技術） 近年、ゴム製品補強用鋼線または該鋼線を撚り合せて
成るスチールコードにおいてその使用条件はますます過
酷なものとなり、例えば鋼線補強ホース、スチールコー
ドで補強されたタイヤ、コンベアベルト等の高性能化に
伴い、より高い引張強さが要求されている。
成るスチールコードにおいてその使用条件はますます過
酷なものとなり、例えば鋼線補強ホース、スチールコー
ドで補強されたタイヤ、コンベアベルト等の高性能化に
伴い、より高い引張強さが要求されている。
このため従来から鋼線の高強度化の検討が進められて
おり，例えば鋼線の高強度化を図る方法として鋼線の炭
素含有量を増加したり、鋼線材の組成割合を変えたり、
あるいは伸線工程において限面率を大きくすることが行
なわれている。また、スチールコードではコードの撚り
構造によって撚りによる鋼線の強力利用率が異なるた
め、撚り構造の改良も行なわれている。
おり，例えば鋼線の高強度化を図る方法として鋼線の炭
素含有量を増加したり、鋼線材の組成割合を変えたり、
あるいは伸線工程において限面率を大きくすることが行
なわれている。また、スチールコードではコードの撚り
構造によって撚りによる鋼線の強力利用率が異なるた
め、撚り構造の改良も行なわれている。
特開昭62−77442号公報の実施例における試験No.32で
は、C:0.65％,Si:0.66％,Mn:0.80％,P:0.012％,S:0.008
％,N:0.0035％,Mg:0.006％の組成をもつ線径0.06mmの鋼
線で、引張強度408kg/mm2が得られたことが開示されて
いる。
は、C:0.65％,Si:0.66％,Mn:0.80％,P:0.012％,S:0.008
％,N:0.0035％,Mg:0.006％の組成をもつ線径0.06mmの鋼
線で、引張強度408kg/mm2が得られたことが開示されて
いる。
また、特開昭58−120735号公報では、鋼線の脱炭深さ
を特定値以下とすることにより耐疲労性を改良する技術
が開示されている。
を特定値以下とすることにより耐疲労性を改良する技術
が開示されている。
更に、特開昭61−52348号公報では、実施例においてC
0.6〜1.2重量％の炭素鋼にB0.0005〜0.015重量％を含む
炭素鋼線は引張強さが402kg/mm2で引張強さ当りの曲げ
疲れ限度が0.35となることが開示されている。
0.6〜1.2重量％の炭素鋼にB0.0005〜0.015重量％を含む
炭素鋼線は引張強さが402kg/mm2で引張強さ当りの曲げ
疲れ限度が0.35となることが開示されている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述の鋼の炭素含有量を増加したりあ
るいは伸線工程において減面率を大きくする方法におい
ては、引張強さは高くなるもの耐疲労性の改善は望め
ず、引張強さ当りの疲労限は低下するという課題があっ
た。
るいは伸線工程において減面率を大きくする方法におい
ては、引張強さは高くなるもの耐疲労性の改善は望め
ず、引張強さ当りの疲労限は低下するという課題があっ
た。
また、コードの撚り構造の改良による引張強さの向上
は効果が小さく、ゴム製品補強用鋼線コードの高強度化
の手段としては十分とはいえなかった。
は効果が小さく、ゴム製品補強用鋼線コードの高強度化
の手段としては十分とはいえなかった。
更にまた、前記特開昭62−77442号公報記載の技術で
は、鋼線材の組成が特殊であり鋼線の製造コストが高く
なるという弊害があり、また前記特開昭58−120735号公
報の実施例によると発明鋼線の引張強さは195kg/mm2、
引張強さ当りの疲労強度は0.21,0.24であり、近年のゴ
ム製品の使用条件の過酷度から満足できるものではなく
なってきている。
は、鋼線材の組成が特殊であり鋼線の製造コストが高く
なるという弊害があり、また前記特開昭58−120735号公
報の実施例によると発明鋼線の引張強さは195kg/mm2、
引張強さ当りの疲労強度は0.21,0.24であり、近年のゴ
ム製品の使用条件の過酷度から満足できるものではなく
なってきている。
以上述べたように、従来より鋼線の高強度化について
種々の検討がなされているが、強度の上昇に伴って強度
あたりの疲労限が低下するとか、あるいは特定組成の鋼
線材であるために製造コストが高くなり工業的に使用で
きなくなるという問題があり、その解決策は未だ不十分
なものであった。
種々の検討がなされているが、強度の上昇に伴って強度
あたりの疲労限が低下するとか、あるいは特定組成の鋼
線材であるために製造コストが高くなり工業的に使用で
きなくなるという問題があり、その解決策は未だ不十分
なものであった。
そこで本発明の目的は、高い引張強さを有すると同時
に耐疲労性が改善され、なおかつゴムとの接着性を維持
したゴム製品補強用の高強力鋼線および該鋼線によるコ
ードを製造コストの上昇を招くことなく提供することに
ある。
に耐疲労性が改善され、なおかつゴムとの接着性を維持
したゴム製品補強用の高強力鋼線および該鋼線によるコ
ードを製造コストの上昇を招くことなく提供することに
ある。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは、前記課題を解消すべく鋭意検討した結
果、所定の炭素含有量の下、最終伸線前の鋼線材を所定
の金属組織とすることにより、製造コストの上昇を来す
ことなく引張強さのみならず耐疲労性をも改善されたゴ
ム製品補強用高強力鋼線および該鋼線によるコードが得
られることを見い出し、本発明を完成するに至った。
果、所定の炭素含有量の下、最終伸線前の鋼線材を所定
の金属組織とすることにより、製造コストの上昇を来す
ことなく引張強さのみならず耐疲労性をも改善されたゴ
ム製品補強用高強力鋼線および該鋼線によるコードが得
られることを見い出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、鋼線材を伸線して得られる鋼線に
おいて、該鋼線材は、炭素含有量0.75〜1.00重量％の高
炭素鋼であって、かつ最終伸線前のパテンティング処理
後の金属組織が、結晶粒度の小さい微細なパーライトか
らなる、線材断面の中心部から表層部に亘って均一な組
織であり、また鋼線の周面にはゴムとの接着を維持する
ための金属被覆を有し、更に鋼線の引張強さ（TS）が35
0kg/mm2以上でかつ引張強さ（TS）あたりの疲労限
（FL）の比（FL/TS）が0.27以上であるゴム製品補強用
高強力鋼線、および該鋼線を少なくとも２本撚り合わせ
て成りTSおよびFL/TSが上記と同等の値をとるゴム製品
補強用高強力スチールコードに関するものである。
おいて、該鋼線材は、炭素含有量0.75〜1.00重量％の高
炭素鋼であって、かつ最終伸線前のパテンティング処理
後の金属組織が、結晶粒度の小さい微細なパーライトか
らなる、線材断面の中心部から表層部に亘って均一な組
織であり、また鋼線の周面にはゴムとの接着を維持する
ための金属被覆を有し、更に鋼線の引張強さ（TS）が35
0kg/mm2以上でかつ引張強さ（TS）あたりの疲労限
（FL）の比（FL/TS）が0.27以上であるゴム製品補強用
高強力鋼線、および該鋼線を少なくとも２本撚り合わせ
て成りTSおよびFL/TSが上記と同等の値をとるゴム製品
補強用高強力スチールコードに関するものである。
（作 用） 本発明で使用する鋼線材は炭素含有量が0.75〜1.00重
量％の高炭素鋼であることを要する。これは、炭素含有
量が0.75重量％未満では工業的に可能な熱処理条件およ
び伸線条件の下で引張強さを350kg/mm2以上にすること
が困難だからであり、また炭素含有量が1.00重量％を超
えると耐疲労性が低下し、引張強さ当りの疲労限を0.27
以上にすることが出来ないからである。
量％の高炭素鋼であることを要する。これは、炭素含有
量が0.75重量％未満では工業的に可能な熱処理条件およ
び伸線条件の下で引張強さを350kg/mm2以上にすること
が困難だからであり、また炭素含有量が1.00重量％を超
えると耐疲労性が低下し、引張強さ当りの疲労限を0.27
以上にすることが出来ないからである。
本発明において、鋼線およびスチールコードの引張強
さを350kg/mm2以上としたのは、従来の鋼線またはスチ
ールコードにより補強されたゴム製品に較べて性能に顕
著な差がでるようにするためには、鋼線またはスチール
コードの直径が95％以下とすることを要するからであ
り、あるいは補強材の強度を設計基準にしたときにゴム
製品に使用する使用量を90％以下とすることを要するか
らである。また、鋼線およびスチールコードの引張強さ
当りの疲労限を0.27以上としたのは、少なくとも従来の
鋼線なみの疲労限は必要とされるからであり、ゴム製品
の耐久性を大幅に向上させるためには、好ましくは0.30
以上である。
さを350kg/mm2以上としたのは、従来の鋼線またはスチ
ールコードにより補強されたゴム製品に較べて性能に顕
著な差がでるようにするためには、鋼線またはスチール
コードの直径が95％以下とすることを要するからであ
り、あるいは補強材の強度を設計基準にしたときにゴム
製品に使用する使用量を90％以下とすることを要するか
らである。また、鋼線およびスチールコードの引張強さ
当りの疲労限を0.27以上としたのは、少なくとも従来の
鋼線なみの疲労限は必要とされるからであり、ゴム製品
の耐久性を大幅に向上させるためには、好ましくは0.30
以上である。
また、本発明の鋼線の出発材となる鋼線材は上記の炭
素含有量を有するJIS G3506に示される硬鋼線材（SWR
H）およびJIS G3502に示されるピアノ線材（SWRS）を
使用することが好ましい。この理由は、これらは工業的
に一般に使用されているものであり、製造コストの上昇
を招くことがないからである。
素含有量を有するJIS G3506に示される硬鋼線材（SWR
H）およびJIS G3502に示されるピアノ線材（SWRS）を
使用することが好ましい。この理由は、これらは工業的
に一般に使用されているものであり、製造コストの上昇
を招くことがないからである。
本発明においては、鋼線表層部および最終伸線前のパ
テンティング処理した線材表層部の炭素含有量を0.70重
量％以上とすることが好ましい。なぜなら、線材は熱処
理中に表層の脱炭が進行する傾向にあり、とくに表層部
の炭素量が不足する傾向にある。ここで表層部とは、め
っきを除去した線材の表面から所定の深さまでの部分で
あり、具体的に所定の深さとは、表層部が線材の全体積
の10％前後の体積となる深さを意味する。
テンティング処理した線材表層部の炭素含有量を0.70重
量％以上とすることが好ましい。なぜなら、線材は熱処
理中に表層の脱炭が進行する傾向にあり、とくに表層部
の炭素量が不足する傾向にある。ここで表層部とは、め
っきを除去した線材の表面から所定の深さまでの部分で
あり、具体的に所定の深さとは、表層部が線材の全体積
の10％前後の体積となる深さを意味する。
そして、鋼線または線材の表層部を炭素含有量を0.70
重量％以上とするためには、脱炭を伴うパテンティング
処理は極力低減することが望ましく、中間伸線でのパテ
ンティング処理を必要としない直接熱処理を施こした線
材を使用することが好ましい。尚、鋼線の脱炭を抑制す
る方法として、パテンティング処理での加熱炉雰囲気を
還元性気体または不活性気体にするとか、パテンティン
グ処理した線材の脱炭層を皮むきダイスで除去する方法
があるが、いずれも製造コストが高くなるので好ましく
ない。
重量％以上とするためには、脱炭を伴うパテンティング
処理は極力低減することが望ましく、中間伸線でのパテ
ンティング処理を必要としない直接熱処理を施こした線
材を使用することが好ましい。尚、鋼線の脱炭を抑制す
る方法として、パテンティング処理での加熱炉雰囲気を
還元性気体または不活性気体にするとか、パテンティン
グ処理した線材の脱炭層を皮むきダイスで除去する方法
があるが、いずれも製造コストが高くなるので好ましく
ない。
上述の如く、鋼線およびスチールコードを構成する鋼
線の表層部における炭素含有量が0.70重量％以上が好ま
しいこととしたのは、これにより鋼線およびスチールコ
ードの疲労限を著しく改善できるからである。
線の表層部における炭素含有量が0.70重量％以上が好ま
しいこととしたのは、これにより鋼線およびスチールコ
ードの疲労限を著しく改善できるからである。
また本発明において、最終伸線前のパテンティング処
理された鋼線材は結晶粒度の小さい微細なパーライトか
らなる、線材断面の中心部から表層部まで均一な組織で
あることを要するが、これはかかる組織とすることによ
り初めて耐疲労性の改善と強度向上とが同時に達成され
て、引張強さが350kg/mm2以上でかつ引張強さ当りの疲
労限の比が0.27以上の鋼線およびスチールコードを得る
ことができることが判明したからである。尚、単に強度
を高めるだけなら鋼線のフェライト地の強化とか、パー
ライト組織中のセメンタイトラメラ間隔の微細化等によ
る手段が知られているが、これらはいずれも伸線加工性
とか耐疲労性の低下を招き、好ましくない。
理された鋼線材は結晶粒度の小さい微細なパーライトか
らなる、線材断面の中心部から表層部まで均一な組織で
あることを要するが、これはかかる組織とすることによ
り初めて耐疲労性の改善と強度向上とが同時に達成され
て、引張強さが350kg/mm2以上でかつ引張強さ当りの疲
労限の比が0.27以上の鋼線およびスチールコードを得る
ことができることが判明したからである。尚、単に強度
を高めるだけなら鋼線のフェライト地の強化とか、パー
ライト組織中のセメンタイトラメラ間隔の微細化等によ
る手段が知られているが、これらはいずれも伸線加工性
とか耐疲労性の低下を招き、好ましくない。
上述したような本発明の条件を満足する微細パーライ
ト組織は、適切な熱処理条件を選択することによって得
ることができる。以下、この熱処理条件について詳細に
説明する。
ト組織は、適切な熱処理条件を選択することによって得
ることができる。以下、この熱処理条件について詳細に
説明する。
熱処理前の伸線において得られた加工組織を熱処理に
より均一化するオーステナイト化処理において、この目
的に合致するようにするには少なくともその溶体化が不
十分でないことが必要であり、また多くとも過剰な溶体
化にならない範囲であることを要する。すなわち、溶体
化が不十分であると伸線加工による効率的強化に限界が
あり、また過剰な溶体化は結晶粒の粗大化により伸線加
工性に限界があるからである。
より均一化するオーステナイト化処理において、この目
的に合致するようにするには少なくともその溶体化が不
十分でないことが必要であり、また多くとも過剰な溶体
化にならない範囲であることを要する。すなわち、溶体
化が不十分であると伸線加工による効率的強化に限界が
あり、また過剰な溶体化は結晶粒の粗大化により伸線加
工性に限界があるからである。
ところで、一般に通常の熱処理においては工程能力の
変動、素材のばらつき等を考慮して溶体化処理を多目に
施こすことが通例である。
変動、素材のばらつき等を考慮して溶体化処理を多目に
施こすことが通例である。
しかし、本発明に係る微細なパーライト組織をなし、
かつ線材の断面における中心部から表層部に至るまで均
一な組織は、従来の多目の溶体化処理ではなく、溶体化
を未溶体にならない程度に少な目にすることによって達
成され、具体的には最終伸線前の線材のパーライトの結
晶粒度、すなわちJIS Ｇ 0551−1965に準拠した測定
法で得られる粒度番号が、８以上となるように溶体化処
理およびパテンティング処理の条件を調整することによ
り達成される。
かつ線材の断面における中心部から表層部に至るまで均
一な組織は、従来の多目の溶体化処理ではなく、溶体化
を未溶体にならない程度に少な目にすることによって達
成され、具体的には最終伸線前の線材のパーライトの結
晶粒度、すなわちJIS Ｇ 0551−1965に準拠した測定
法で得られる粒度番号が、８以上となるように溶体化処
理およびパテンティング処理の条件を調整することによ
り達成される。
ここで、パーライトの結晶粒とは、セメンタイト及び
フェライトが規則正しい配置で存在する領域、つまり単
結晶的なブロックを意味する。
フェライトが規則正しい配置で存在する領域、つまり単
結晶的なブロックを意味する。
次に、本発明においてはパテンティング処理した線材
にゴムとの接着性またはゴムとの接着性および伸線時の
潤滑性を高めるために鋼線上に金属被覆を施こす必要が
あり、この金属被覆として、例えばブラス、ブラスに第
３元素を添加した３元合金、亜鉛などがあげられ、かか
る金属被覆処理は従来より既知の方法で行うことができ
る。
にゴムとの接着性またはゴムとの接着性および伸線時の
潤滑性を高めるために鋼線上に金属被覆を施こす必要が
あり、この金属被覆として、例えばブラス、ブラスに第
３元素を添加した３元合金、亜鉛などがあげられ、かか
る金属被覆処理は従来より既知の方法で行うことができ
る。
本発明のスチールコードの撚り構造は特に制限される
ものではなく、単撚り、複撚り、層撚り、束撚り等のい
ずれの撚り構造でもかまわないし、これらのコードに用
途に応じてスパイラルワイヤを施しもよい。
ものではなく、単撚り、複撚り、層撚り、束撚り等のい
ずれの撚り構造でもかまわないし、これらのコードに用
途に応じてスパイラルワイヤを施しもよい。
また、本発明の鋼線およびスチールコードは鋼線の最
終伸線をした後、またはその後撚り合せた後で鋼線およ
びスチールコードの真直性を改善するために矯正ロール
を通過させるが、この矯正ロールの直径、ロールの配
列、もしくは鋼線またはスチールコードの張力を調整す
ることにより鋼線に圧縮残留応力を付与することがで
き、圧縮在留応力を付与された鋼線は腐食疲労性が改善
されてゴム製品の耐久性向上をもたらすことができる。
終伸線をした後、またはその後撚り合せた後で鋼線およ
びスチールコードの真直性を改善するために矯正ロール
を通過させるが、この矯正ロールの直径、ロールの配
列、もしくは鋼線またはスチールコードの張力を調整す
ることにより鋼線に圧縮残留応力を付与することがで
き、圧縮在留応力を付与された鋼線は腐食疲労性が改善
されてゴム製品の耐久性向上をもたらすことができる。
（実施例） 次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
使用した鋼線材はJIS G3506に定められた硬鋼線材で
あり、中間熱処理を有りとする鋼線材は直径5.5mmから
最終熱処理前の鋼線直径に伸線する程度でパテンティン
グ処理を必要とするものであり、中間熱処理無しとする
のは直接熱処理によりパテンティング処理を必要としな
い鋼線材である。
あり、中間熱処理を有りとする鋼線材は直径5.5mmから
最終熱処理前の鋼線直径に伸線する程度でパテンティン
グ処理を必要とするものであり、中間熱処理無しとする
のは直接熱処理によりパテンティング処理を必要としな
い鋼線材である。
最終熱処理前の鋼線直径に伸線した鋼線を、最終伸線
するために第１表に示す熱処理条件で熱処理を施し、熱
処理により鋼線上に生成した酸化物を除去した後、常法
に従いブラスめっきを施し最終線径まで湿式伸線により
伸線した。最終伸線速度は通常の約80％以下にて実施し
たが、その理由は伸線中の時効硬化現象を抑制するため
であり、特に引張強さが350kg/mm2を超えると時効硬化
現象が顕著となり、伸線時の断線が多発し、加工性にも
著しい支障を来すようになるからである。
するために第１表に示す熱処理条件で熱処理を施し、熱
処理により鋼線上に生成した酸化物を除去した後、常法
に従いブラスめっきを施し最終線径まで湿式伸線により
伸線した。最終伸線速度は通常の約80％以下にて実施し
たが、その理由は伸線中の時効硬化現象を抑制するため
であり、特に引張強さが350kg/mm2を超えると時効硬化
現象が顕著となり、伸線時の断線が多発し、加工性にも
著しい支障を来すようになるからである。
尚、第１表中、最終伸線前のパテンティング処理され
た前記鋼線材のパーライトブロックサイズおよび最終伸
線後の鋼線表層部における炭素含有量、鋼線およびスチ
ールコードの疲労限は次のようにして測定した。
た前記鋼線材のパーライトブロックサイズおよび最終伸
線後の鋼線表層部における炭素含有量、鋼線およびスチ
ールコードの疲労限は次のようにして測定した。
鋼線材のパーライトブロックサイズ測定法 JIS G0551−1956鋼のオーステナイト結晶粒度試験法
に準じて測定した。
に準じて測定した。
パーライトブロックサイズ測定の写真は、光学顕微鏡
にて400倍の倍率で20個所を撮影したものを用い、次式
より求めた。
にて400倍の倍率で20個所を撮影したものを用い、次式
より求めた。
鋼線表層部における炭素含有量測定法 先ず、鋼線またはスチールコードを鋼線にほぐした後
その鋼線のめっきを溶解除去した。次いで、12NのH2SO4
水溶液中、超音波による撹拌のもとで鋼線の全体積の10
％を溶解した。このようにして表層部を溶解した鋼線は
水洗、エタノール洗浄後、乾燥し、LECO社製炭素分析計
により炭素含有量を求めた。
その鋼線のめっきを溶解除去した。次いで、12NのH2SO4
水溶液中、超音波による撹拌のもとで鋼線の全体積の10
％を溶解した。このようにして表層部を溶解した鋼線は
水洗、エタノール洗浄後、乾燥し、LECO社製炭素分析計
により炭素含有量を求めた。
鋼線表層部の炭素含有量は次式より求めた。
表層部の炭素含有量（重量％） ＝〔（めっきを除去した鋼線の炭素含有量）（重量％） −（表層を除去した鋼線の炭素含有量）（重量％） ×0.9〕×10 疲労限測定法 回転曲げ疲労試験機を用い、温度25℃、相対湿度60％
の雰囲気下、回転速度5000回／分で延べ回転数20万回に
おいて試料が10本とも破断しない最大応力を疲労限とし
た。
の雰囲気下、回転速度5000回／分で延べ回転数20万回に
おいて試料が10本とも破断しない最大応力を疲労限とし
た。
疲労限は次式より求めた。
d:鋼線またはスチールコードを構成する鋼線の直径（m
m） R:回転曲げ疲労試験において試料が10本とも破断しない
曲げ曲率半径（mm）であり、鋼線またはスチールコード
の曲げ中立軸から曲げ中心までの距離とした。
m） R:回転曲げ疲労試験において試料が10本とも破断しない
曲げ曲率半径（mm）であり、鋼線またはスチールコード
の曲げ中立軸から曲げ中心までの距離とした。
次に、前記鋼線を撚り合わせて成るスチールコードの
評価について述べる。
評価について述べる。
先ず、第１表中の実験番号11の鋼線（直径0.18mm）を
撚り合せてコードとなし、強力、疲労限を評価した。評
価結果を第２表に示す。
撚り合せてコードとなし、強力、疲労限を評価した。評
価結果を第２表に示す。
同様に第１表中の実験番号８の鋼線（直径0.20mm）、
実験番号７の鋼線（直径0.25mm）および実験番号19の鋼
線（直径0.22mm）を夫々撚り合せ、コードの強力および
疲労限を測定した結果を以下の第３表、第４表及び第５
表に示す。
実験番号７の鋼線（直径0.25mm）および実験番号19の鋼
線（直径0.22mm）を夫々撚り合せ、コードの強力および
疲労限を測定した結果を以下の第３表、第４表及び第５
表に示す。
第１表に示す実験番号５の鋼線に特開昭57−149578号
公報に開示されている方法により屈曲処理を施し、該鋼
線の残留応力値を変えて腐食疲労性についても評価し
た。
公報に開示されている方法により屈曲処理を施し、該鋼
線の残留応力値を変えて腐食疲労性についても評価し
た。
残留応力値は鋼線の屈曲処理において鋼線に加える張
力と屈曲度合を適当に選択することにより変化させた。
力と屈曲度合を適当に選択することにより変化させた。
腐食疲労性は回転曲げ疲労試験機を用いて鋼線に31kg
/mm2の曲げ応力を加え、Cl-,NO3 -およびSO4 2-イオンを
含むpH7の水溶液に鋼線を浸漬し、1000rpmの回転数で回
転させ、鋼線が破断するまでの延べ回転数を腐食疲労寿
命とした。
/mm2の曲げ応力を加え、Cl-,NO3 -およびSO4 2-イオンを
含むpH7の水溶液に鋼線を浸漬し、1000rpmの回転数で回
転させ、鋼線が破断するまでの延べ回転数を腐食疲労寿
命とした。
鋼線の残留応力値は、鋼線150mmの長さにわたり半周
部分にエナメルを塗布し、30％硝酸に30秒以内浸漬し、
鋼線の曲げ変化量で示した。エナメル塗布側に曲った際
はプラス側、反対側に曲った際にはマイナス側とした。
部分にエナメルを塗布し、30％硝酸に30秒以内浸漬し、
鋼線の曲げ変化量で示した。エナメル塗布側に曲った際
はプラス側、反対側に曲った際にはマイナス側とした。
結果を第３図に示す。この図から分かるように、残留
応力値をマイナス側にするほど耐腐食疲労性は良好とな
り、特に−10mmより改善効果は大きくなる。
応力値をマイナス側にするほど耐腐食疲労性は良好とな
り、特に−10mmより改善効果は大きくなる。
第１表および同表の代表例の結果を示す、第１図から
明らかなように、本発明の鋼線は従来例および比較例１
〜３の鋼線に比し引張強さおよび耐疲労性の双方が顕著
に改善された。
明らかなように、本発明の鋼線は従来例および比較例１
〜３の鋼線に比し引張強さおよび耐疲労性の双方が顕著
に改善された。
また、前記鋼線を複数本撚り合せてコードとする撚り
線工程において断線性を検討したところ、比較例の鋼線
では1000〜2000mで断線したのに対し、本発明の鋼線で
は10000mでも断線は認められなかった。
線工程において断線性を検討したところ、比較例の鋼線
では1000〜2000mで断線したのに対し、本発明の鋼線で
は10000mでも断線は認められなかった。
次に、第２〜５表に示す本発明の鋼線を撚り合せて成
るスチールコードでは、いずれも引張強さは350kg/mn2
以上、疲労限は0.30以上と優れた特性を有することが分
かる。
るスチールコードでは、いずれも引張強さは350kg/mn2
以上、疲労限は0.30以上と優れた特性を有することが分
かる。
更に、前記本発明の鋼線およびスチールコードはブラ
スめっきが施されていることからゴムとの接着性に優れ
ているので、ゴム製品の耐久性を一層向上することがで
きる。
スめっきが施されていることからゴムとの接着性に優れ
ているので、ゴム製品の耐久性を一層向上することがで
きる。
第２図は鋼線表層部の炭素含有量が疲労限に対しどの
ような効果をもたらしているかを示す図であり、この図
より、炭素含有量0.70％以上では著しく耐疲労性が改善
されることが明らかである。
ような効果をもたらしているかを示す図であり、この図
より、炭素含有量0.70％以上では著しく耐疲労性が改善
されることが明らかである。
（発明の効果） 以上説明してきたように本発明のゴム製品補強用高強
力鋼線および該鋼線を撚り合わせて成るスチールコード
では、所定の炭素含有量の下、最終伸線前の鋼線材を所
定の金属組織としたことにより、また最終伸線後の鋼線
表層部の炭素含有量を特定することにより、伸線加工性
を損わずに鋼線およびスチールコードの引張強さと同時
に耐疲労性が改善され、更に鋼線にはブラスめっきまた
は亜鉛めっき等の金属被覆が施されていることから、鋼
線およびスチールコードとゴムとの接着性も極めて優れ
たものである。更にまた、鋼線またはスチールコードに
圧縮残留応力を付与することにより、腐食疲労性も改善
することができる。
力鋼線および該鋼線を撚り合わせて成るスチールコード
では、所定の炭素含有量の下、最終伸線前の鋼線材を所
定の金属組織としたことにより、また最終伸線後の鋼線
表層部の炭素含有量を特定することにより、伸線加工性
を損わずに鋼線およびスチールコードの引張強さと同時
に耐疲労性が改善され、更に鋼線にはブラスめっきまた
は亜鉛めっき等の金属被覆が施されていることから、鋼
線およびスチールコードとゴムとの接着性も極めて優れ
たものである。更にまた、鋼線またはスチールコードに
圧縮残留応力を付与することにより、腐食疲労性も改善
することができる。
第１図は鋼線の引張強さと疲労限との関係を示すグラ
フ、 第２図は鋼線の表層部の炭素含有量と疲労限との関係を
示すグラフ、 第３図は鋼線の残留応力値と腐食疲労寿命との関係を示
すグラフである。
フ、 第２図は鋼線の表層部の炭素含有量と疲労限との関係を
示すグラフ、 第３図は鋼線の残留応力値と腐食疲労寿命との関係を示
すグラフである。
Claims (5)
- 【請求項１】鋼線材を伸線して得られる、ゴム製品補強
用高強力鋼線において、 該鋼線材は、炭素含有量:0.75〜1.00重量％の高炭素鋼
であって、かつ最終伸線前のパテンティング処理後の金
属組織が、結晶粒度の小さい微細なパーライトからな
る、線材断面の中心部から表層部に亘って均一な組織で
あり、また鋼線の周面にはゴムとの接着を維持するため
の金属被覆を有し、更に鋼線の引張強さ（TS）が350kg/
mm2以上でかつ引張強さ（TS）あたりの疲労限（FL）の
比（FL/TS）が0.27以上であることを特徴とするゴム製
品補強用高強力鋼線。 - 【請求項２】上記鋼線の表層部の炭素含有量が0.70重量
％以上である請求項１記載のゴム製品補強用高強力鋼
線。 - 【請求項３】圧縮残留応力が付与された請求項１または
２記載のゴム製品補強用高強力鋼線。 - 【請求項４】請求項１〜３のうちいずれか一項記載の鋼
線を少なくとも２本撚り合わせて成り、該撚り線コード
の引張強さ（TS）が350kg/mm2以上でかつ引張強さ
（TS）あたりの疲労限（FL）の比（FL/TS）が0.27以上
であることを特徴とするゴム製品補強用高強力スチール
コード。 - 【請求項５】圧縮残留応力が付与された請求項４記載の
ゴム製品補強用高強力スチールコード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63257363A JP2593207B2 (ja) | 1987-10-15 | 1988-10-14 | ゴム製品補強用高強力鋼線およびスチールコード |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25819587 | 1987-10-15 | ||
| JP62-258195 | 1987-10-15 | ||
| JP63257363A JP2593207B2 (ja) | 1987-10-15 | 1988-10-14 | ゴム製品補強用高強力鋼線およびスチールコード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01201592A JPH01201592A (ja) | 1989-08-14 |
| JP2593207B2 true JP2593207B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=26543178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63257363A Expired - Fee Related JP2593207B2 (ja) | 1987-10-15 | 1988-10-14 | ゴム製品補強用高強力鋼線およびスチールコード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593207B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69021571T2 (de) * | 1990-05-01 | 1996-03-28 | Bridgestone Corp | Radialer luftreifen. |
| ZA924360B (en) | 1991-07-22 | 1993-03-31 | Bekaert Sa Nv | Heat treatment of steel wire |
| JP5232432B2 (ja) * | 2007-10-09 | 2013-07-10 | 株式会社ブリヂストン | 炭素鋼線の製造方法 |
| JP5615498B2 (ja) * | 2009-01-14 | 2014-10-29 | 株式会社ブリヂストン | ゴム物品補強用スチールコードおよびそれを用いた空気入りタイヤ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5985843A (ja) * | 1982-11-09 | 1984-05-17 | Bridgestone Corp | 高耐久性ラジアルタイヤ |
| JPH0663183B2 (ja) * | 1984-10-03 | 1994-08-17 | 金井 宏之 | スチ−ルコ−ド |
| JP2645457B2 (ja) * | 1986-06-05 | 1997-08-25 | 住友電気工業株式会社 | ゴム物品補強用スチールワイヤーおよびスチールコードの製造方法 |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP63257363A patent/JP2593207B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01201592A (ja) | 1989-08-14 |
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