JP2675857B2 - Steel cord wire manufacturing method and steel cord - Google Patents
Steel cord wire manufacturing method and steel cordInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばタイヤの補強材として使用されるス
チールコードを構成するスチールコード用ワイヤの製造
方法およびそのスチールコードに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a steel cord wire constituting a steel cord used as a reinforcing material for a tire, and the steel cord.
［従来の技術］ 一般に、スチールコード用ワイヤの原材料としては、
0.72％Ｃの亜共析鋼、あるいは0.82％Ｃの共析鋼ピアノ
線材が使用されている。[Prior Art] Generally, as a raw material of a wire for steel cord,
0.72% C hypoeutectoid steel or 0.82% C eutectoid steel piano wire is used.
この種のワイヤの引張強さを決める主な要素として
は、線材成分（主にＣ％）、熱処理（パテンティン
グ）、伸線加工度の３点を挙げることができる。The three main factors that determine the tensile strength of this type of wire are the wire component (mainly C%), heat treatment (patenting), and wire drawing workability.
ここで、0.72％Ｃの亜共析鋼や0.82％Ｃの共析鋼ピア
ノ線材を原材料として、引張強さをより一層向上させよ
うとすると、熱処理の点では得られる強度が線材成分に
より決ってくるので、伸線加工度を非常に大きくしなけ
ればならなくなる。しかしながら伸線加工度をあまり大
きくすると、強度は向上しても、その反面靭性が低下し
て結果的にスチールコードの耐疲労性が低下することに
なってしまう。Here, if the tensile strength is further improved by using 0.72% C hypo-eutectoid steel or 0.82% C eutectoid steel piano wire as the raw material, the strength obtained in terms of heat treatment is determined by the wire material composition. As a result, the wire drawing workability must be greatly increased. However, if the degree of wire drawing is increased too much, the strength is improved, but on the other hand, the toughness of the steel cord is deteriorated, and as a result, the fatigue resistance of the steel cord is deteriorated.
したがって従来における実用に耐え得るこの種のワイ
ヤの強度は、ワイヤ径0.15〜0.38mmの範囲で、350kgf/m
m2が限度であった。Therefore, the strength of this type of wire that can withstand conventional practical use is 350 kgf / m in the wire diameter range of 0.15 to 0.38 mm.
The limit was m 2 .
そこでワイヤの原材料として、線材自体の強度が高い
0.85〜0.95％Ｃの過共析鋼ピアノ線材（JIS G3502）を
使用することが考えられる。このような原材料を使用す
れば、0.72％Ｃの亜共析鋼や0.82％Ｃの共析鋼ピアノ線
材に比べ、線材自体がもつ強度が高く、また熱処理で高
い強度を得られるので、伸線加工度を極端に大きくする
ことなく、350kgf/mm2以上の強度を得ることが可能とな
る。Therefore, the strength of the wire itself is high as a raw material for the wire.
It is conceivable to use a hypereutectoid steel piano wire (JIS G3502) of 0.85 to 0.95% C. When such raw materials are used, the strength of the wire itself is higher than that of 0.72% C hypoeutectoid steel and 0.82% C eutectoid steel piano wire, and high strength can be obtained by heat treatment. It is possible to obtain a strength of 350 kgf / mm 2 or more without increasing the workability extremely.
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このように0.85〜0.95％Ｃの過共析鋼
ピアノ線材を原材料としてスチールコード用ワイヤを得
ようとする場合、従来の熱処理方法では、熱処理時に初
析セメンタイトが生成して粗大化するためにその後の伸
線加工が困難となってしまうという問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, when a wire for steel cord is to be obtained by using a hypereutectoid steel piano wire of 0.85 to 0.95% C as a raw material as described above, according to the conventional heat treatment method, the first eutectoid during heat treatment There is a problem that subsequent wire drawing becomes difficult because cementite is generated and coarsens.
本発明はこのような点に着目してなされたもので、そ
の目的とするところは、熱処理時における初析セメンタ
イトの生成を抑制して熱処理後の伸線を容易に行えるス
チールコード用ワイヤの製造方法およびスチールコード
を提供することにある。The present invention has been made by paying attention to such a point, and an object thereof is to manufacture a wire for a steel cord which suppresses the formation of pro-eutectoid cementite during heat treatment and facilitates wire drawing after heat treatment. To provide a method and a steel cord.
［課題を解決するための手段］ 本発明においては、0.85〜0.95％Ｃの過共析鋼ピアノ
線材を伸線し、この線材の最終熱処理時に、線材を加熱
してオーステナイト変態をさせたのちのパーライト変態
温度にまで冷却する過程での線材の加熱後からA1変態点
を通過するまでの時間を0.8秒以下に設定してスチール
コード用ワイヤを得るようにしたものである。[Means for Solving the Problems] In the present invention, a hypereutectoid steel piano wire rod of 0.85 to 0.95% C is drawn, and during the final heat treatment of this wire rod, the wire rod is heated to undergo austenite transformation. The steel cord wire is obtained by setting the time from the heating of the wire in the process of cooling to the pearlite transformation temperature to the passage of the A 1 transformation point to 0.8 seconds or less.
［作 用］ このような方法においては、熱処理時における初析セ
メンタイトの生成が抑制され、最適なパーライト組織の
ワイヤが得られる。したがってこのワイヤを通常の伸線
条件で容易に伸線して最終的に355〜365kgf/mm2程度の
引張強さを有するスチールコード用ワイヤとすることが
可能となる。そしてこのようなワイヤを複数本撚合して
耐疲労性に優れるスチールコードを構成することができ
る。[Operation] In such a method, generation of pro-eutectoid cementite during heat treatment is suppressed, and a wire having an optimum pearlite structure is obtained. Therefore, this wire can be easily drawn under normal drawing conditions to finally obtain a steel cord wire having a tensile strength of about 355 to 365 kgf / mm 2 . A plurality of such wires can be twisted together to form a steel cord having excellent fatigue resistance.
耐疲労性に優れる理由は次のように説明することがで
きる。まず本発明においては、熱処理時における初析セ
メントタイトの生成を抑制することが可能であるから、
過共析鋼ピアノ線材という従来よりも炭素濃度の高い線
材を用いることができる。炭素濃度が高いことは、セメ
ンタイト（Fe3C）量が増加することであり、相対的にパ
ーライト組織中でのフェライト層の巾が狭くなり、第１
図に示す模式図のように、自由すべり行程が短くなる。
したがってパーライト組織中のフェライト層で発生する
転位が第２図に示す模式図のように、フェライト−セメ
ントタイト界面に集積して応力集中が生じ、セメンタイ
ト層が破壊することで進展する疲労破壊が少なくなり、
耐疲労性が向上する。このことは、フェライト層巾
（L0）とセンメンタイト層にかかる応力（σｃ）と下記
関係式からも明らかである。The reason why the fatigue resistance is excellent can be explained as follows. First, in the present invention, since it is possible to suppress the formation of proeutectoid cementite during heat treatment,
A hypereutectoid steel piano wire, which has a higher carbon concentration than the conventional wire, can be used. The high carbon concentration means that the amount of cementite (Fe 3 C) increases, and the width of the ferrite layer in the pearlite structure becomes relatively narrow.
As in the schematic diagram shown in the figure, the free slip stroke becomes shorter.
Therefore, dislocations generated in the ferrite layer in the pearlite structure are accumulated at the ferrite-cementite interface to generate stress concentration as shown in the schematic diagram in Fig. 2, and the fatigue fracture that develops due to fracture of the cementite layer is small. Becomes
Fatigue resistance is improved. This is also clear from the ferrite layer width (L 0 ) and the stress (σ c ) applied to the cementite layer, and the following relational expression.
σｃ＝｛4/（μ・ｂ）｝L0・σ２ ここで、 μ：剛性率 b:バーガースペクトル σ：変形応力である。σ c = {4 / (μ · b)} L 0 · σ 2 where μ: rigidity ratio b: Burger spectrum σ: deformation stress.
［実施例］ 下記の表１に線材の化学成分を示し、No.1が本発明に
係るもの、No.2およびNo.3が比較品である。[Examples] Table 1 below shows the chemical components of the wire material, No. 1 is related to the present invention, and No. 2 and No. 3 are comparative products.
これら３種類の線材を通常の伸線手段により5.5mmの
線径から1.20mm、1.45mm、1.50mm、1.55mmの線径のもの
に伸線した。そしてこれら線材を加熱温度950℃、冷却
鉛浴温度550℃で最終熱処理を行い、この際における各
線材の加熱処理後から冷却鉛浴槽内に入るまでの時間、
つまり線材のA1変態点通過時間を表２に示すように0.8
秒の場合と1.3秒の場合とに分けて処理した。この熱処
理後の線材にプラスめっきを施し、さらに0.25mmの線径
に伸線加工してスチールコード用ワイヤとし、このよう
な同種のワイヤを（１×５）の構造で撚合してスチール
コードとした。このようにして得たワイヤおよびスチー
ルコードの特性を表３に示す。 These three types of wire rods were drawn by a normal wire drawing means from a wire diameter of 5.5 mm to a wire diameter of 1.20 mm, 1.45 mm, 1.50 mm, 1.55 mm. Then, these wires are subjected to final heat treatment at a heating temperature of 950 ° C. and a cooling lead bath temperature of 550 ° C., and the time from the heating treatment of each wire to entering the cooling lead bath at this time,
In other words, as shown in Table 2, the A 1 transformation point passage time of the wire is 0.8
The processing was performed separately for seconds and 1.3 seconds. After this heat treatment, the wire rod is subjected to plus plating, and further drawn into a wire diameter of 0.25 mm to make a wire for steel cord. Such a wire of the same kind is twisted in a (1 x 5) structure to make a steel cord. And The properties of the wire and steel cord thus obtained are shown in Table 3.
表３から明らかなように、本発明を適用して得たNo.1
−ａおよびNo.1−ｂのものにおいては、他のものよりも
優れた引張強さおよび耐疲労性を示すことが分かる。N
o.1−ｃおよびNo.1−ｄのものは線材の原材料がNo.1−
ａおよびNo.1−ｂのものと同じであるが、熱処理時にお
けるA1変態点通過時間が本発明で規定する範囲を越える
1.3秒に設定されているため特性が低下し、最終熱処理
時線径が1.50mmであるNo.1−ｄのものでは、熱処理後の
伸線加工の途中で断線が発生し、0.25mmの線径にまでの
加工が不可能であった。また最終熱処理線径が1.45mmで
あるNo.1−ｃのものにおいては、0.25mmまでの伸線加工
が可能であったが、スチールコードとして撚合した状態
での耐疲労性がなり低下している。 As is clear from Table 3, No. 1 obtained by applying the present invention
It can be seen that -a and No. 1-b show better tensile strength and fatigue resistance than the others. N
For o.1-c and No.1-d, the wire material is No.1-
a and No. 1-b, but the A 1 transformation point transit time during heat treatment exceeds the range specified in the present invention.
Since the characteristics are deteriorated because it is set to 1.3 seconds, the wire diameter of 1.50 mm at the time of final heat treatment causes No.1-d wire breakage during wire drawing after heat treatment, resulting in a 0.25 mm wire. Processing to the diameter was impossible. In the case of No. 1-c with the final heat treated wire diameter of 1.45 mm, wire drawing up to 0.25 mm was possible, but fatigue resistance deteriorated due to the twisted state as a steel cord. ing.
また0.82％Ｃの共析鋼ピアノ線材を原材料とするNo.2
−ａ、No.2−ｂ、No.2−ｃのものでは、伸線加工度をN
o.1−ｂのものより大きくしても引張強さをNo.1−ｂの
ものより大きくすることができず、逆に高い伸線加工度
による靭性の劣化が生じて耐疲労性の低下が現れてい
る。No.2−ｄのものはNo.1−ｄのものと同じようにA1変
態点通過時間を1.3秒に設定したが、No.1−ｄのもので
生じたような特性の低下は見られない。これはNo.2−の
ものが共析鋼であるため、初析セメンタイトの生成がな
く、その後同じ加工度で伸線しても、得られる特性は同
じであることは証明している。No. 2 which uses 0.82% C eutectoid steel piano wire as the raw material
-A, No.2-b, No.2-c, the wire drawing degree is N
Even if it is made larger than that of o.1-b, the tensile strength cannot be made larger than that of No.1-b, and on the contrary, deterioration of toughness occurs due to high wire drawing workability and fatigue resistance decreases. Is appearing. No.2-d ones were set the same as A 1 transformation point passing time as the No.1-d to 1.3 seconds, the saw lowering properties, such as occurs in those No.1-d I can't. It is proved that No. 2-is the eutectoid steel, so that there is no formation of pro-eutectoid cementite and that the obtained properties are the same even if the wire is drawn with the same workability.
なお、0.72％Ｃの亜共析鋼ピアノ線材を原材料とする
No.3−ａ、No.−3bのものは参考として載せた。No.3−
ａのものは従来の一般的なスチールコードの製造条件で
あり、３ロール疲労性の比較のベースとした。No.3−ｂ
のものはNo.1−ａ、No.2−ａのものとの比較で、同じ伸
線加工度で線材の炭素濃度を変えた場合の特性の差を調
べたものである。In addition, 0.72% C hypoeutectoid steel piano wire is used as the raw material.
Items No. 3-a and No. 3b are listed for reference. No.3-
The item a is a conventional general steel cord manufacturing condition, which was used as a base for comparison of 3-roll fatigue properties. No.3-b
No. 1-a and No. 2-a are compared, and the difference in characteristics when the carbon concentration of the wire is changed at the same wire drawing degree is examined.
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、0.85〜0.95％Ｃ
の過共析鋼ピアノ線材を伸線し、この線材の最終熱処理
時に、線材を加熱してオーステナイト変態をさせたのち
のパーライト変態温度にまで冷却する過程での線材の加
熱後からA1変態点を通過するまでの時間を0.8秒以下に
設定して熱処理を行なうようにしたから、その熱処理時
における初析セメンタイトの生成を抑制して最適のパー
ライト組織のワイヤを得て熱処理後の伸線を容易に行な
え、したがってこのようなワイヤを複数本撚合して耐疲
労性に優れるスチールコードを構成することができる。As described above, according to the present invention, 0.85 to 0.95% C
Over eutectoid steel piano wire and wire drawing, when the final heat treatment of the wire, A 1 transformation point after heating the wire rod in the course of cooling to the wire to heat to pearlite transformation temperature of mixture was allowed to austenite transformation Since the heat treatment was carried out by setting the time until it passed through 0.8 seconds or less, it was possible to suppress the formation of pro-eutectoid cementite during the heat treatment to obtain a wire with an optimum pearlite structure and draw the wire after heat treatment. It is easy to carry out, and therefore a plurality of such wires can be twisted together to form a steel cord having excellent fatigue resistance.
第１図はＣ濃度と自由すべり行程との関係を模式的に示
す説明図、第２図は疲労破壊過程を模式的に示す説明図
である。FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the relationship between the C concentration and the free slip stroke, and FIG. 2 is an explanatory view schematically showing the fatigue fracture process.
Claims (2)
線し、この線材の最終熱処理時に、線材を加熱してオー
ステナイト変態をさせたのちのパーライト変態温度にま
で冷却する過程での線材の加熱後からA1変態点を通過す
るまでの時間を0.8秒以下に設定して初析セメンタイト
の生成を抑制する熱処理をし、この熱処理後にその線材
を97％以上の加工度で伸線加工することを特徴とするス
チールコード用ワイヤの製造方法。1. A process of drawing a 0.85-0.95% C hypereutectoid steel piano wire rod, and heating the wire rod during the final heat treatment of the wire rod to perform austenite transformation and then cool it to the pearlite transformation temperature. Heat treatment to suppress the formation of pro-eutectoid cementite by setting the time from the heating of the wire rod until it passes the A 1 transformation point to 0.8 seconds or less, and after this heat treatment, the wire rod is stretched at a workability of 97% or more. A method for manufacturing a wire for a steel cord, which is characterized in that the wire is processed.
線し、この線材の最終熱処理時に、線材を加熱してオー
ステナイト変態をさせたのちのパーライト変態温度にま
で冷却する過程での線材の加熱後からA1変態点を通過す
るまでの時間を0.8秒以下に設定して初析セメンタイト
の生成を抑制する熱処理をし、この熱処理後にその線材
を97％以上の加工度で伸線加工し、このようにして得た
複数本のワイヤを撚合して構成したスチールコード。2. A process of drawing a 0.85-0.95% C hypereutectoid steel piano wire rod, and heating the wire rod during the final heat treatment of the wire rod to transform it to a pearlite transformation temperature after austenite transformation. Heat treatment to suppress the formation of pro-eutectoid cementite by setting the time from the heating of the wire rod until it passes the A 1 transformation point to 0.8 seconds or less, and after this heat treatment, the wire rod is stretched at a workability of 97% or more. A steel cord made by wire processing and then twisting together the multiple wires obtained in this way.
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|---|---|---|---|
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1989
- 1989-05-09 JP JP1115483A patent/JP2675857B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|
| 阿部 秀夫「金属組織学序論」（昭４２−４−２０）コロナ社 ｐ．２０５〜２０６ |
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| JPH02294426A (en) | 1990-12-05 |
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