JPS5852535B2 - 熱間圧延線材の直接熱処理方法 - Google Patents
熱間圧延線材の直接熱処理方法Info
- Publication number
- JPS5852535B2 JPS5852535B2 JP11356279A JP11356279A JPS5852535B2 JP S5852535 B2 JPS5852535 B2 JP S5852535B2 JP 11356279 A JP11356279 A JP 11356279A JP 11356279 A JP11356279 A JP 11356279A JP S5852535 B2 JPS5852535 B2 JP S5852535B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- cooling
- wire
- wire rod
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/525—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length for wire, for rods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/62—Continuous furnaces for strip or wire with direct resistance heating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は線材特に硬鋼線材を熱間圧延時の保有熱を利用
して行う直接熱処理方法に関するものである。
して行う直接熱処理方法に関するものである。
熱間圧延により製造された従来の硬鋼線材は伸線性、強
度、靭性を向上させるため伸線加工前に空気パテンティ
ング(以下APという)や鉛パテンテイング(以下LP
という)を行っていた。
度、靭性を向上させるため伸線加工前に空気パテンティ
ング(以下APという)や鉛パテンテイング(以下LP
という)を行っていた。
最近は熱間圧延時の線材の保有熱を利用して圧延後の冷
却を制御する直接熱処理(以下DPという)が行われて
いる。
却を制御する直接熱処理(以下DPという)が行われて
いる。
既に周知のようにLP線材は高強度、高靭性であって、
組織が充分にソルバイト組織化され、均一性においても
極めて優れている。
組織が充分にソルバイト組織化され、均一性においても
極めて優れている。
そして従来各種行われあるいは提案されているDPはA
P相当の材質は得られるが、LP相当の材質が得られる
までには到っていない。
P相当の材質は得られるが、LP相当の材質が得られる
までには到っていない。
DP処理によってLP相当の強度、靭性を得るためには
、圧延後の冷却速度、特にAr1点以下の冷却が重要で
あり、鋼種、サイズにより決まる10〜b で制御冷却しなげればならない。
、圧延後の冷却速度、特にAr1点以下の冷却が重要で
あり、鋼種、サイズにより決まる10〜b で制御冷却しなげればならない。
しかし、このような制御冷却を仕上圧延後又は冷却誘導
管後ただちに行うと、制御冷却前に存在する線材の断面
方向及び長さ方向の後述する温度差によって、制御冷却
後の組織に差を生ずるために従来のDPではLP相当の
材質が得られていない。
管後ただちに行うと、制御冷却前に存在する線材の断面
方向及び長さ方向の後述する温度差によって、制御冷却
後の組織に差を生ずるために従来のDPではLP相当の
材質が得られていない。
制御冷却後の組織差をなくすためには、Ar1点以上の
制御冷却開始時に線材温度を均一化する必要がある。
制御冷却開始時に線材温度を均一化する必要がある。
Ar1点以上で温度を均一化する技術としては、特公昭
45−23215号、特公昭46−19767号、特開
昭53−149811号記載の方法がある。
45−23215号、特公昭46−19767号、特開
昭53−149811号記載の方法がある。
特公昭45−23215号の技術は熱間圧延後捲取機に
走行する線材を多段噴霧冷却して温度均一化しようとす
るものである。
走行する線材を多段噴霧冷却して温度均一化しようとす
るものである。
しかし均一化の温度は10%以内と比較的大きく、特に
最近のような高速圧延ラインの場合には捲取前における
線材温度の均一化は困難である。
最近のような高速圧延ラインの場合には捲取前における
線材温度の均一化は困難である。
また、捲取前に均一化し得たとしても捲取後の制御冷却
開始時に温度差を生ずるおそれがある。
開始時に温度差を生ずるおそれがある。
特公昭46−19767号及び特開昭53−14981
1号はオーステナイト領域にて温度又は加熱してオース
テナイト結晶粒を成長させようとするものであり、Ar
1点を超えるかなりの高温(特公昭46−19767号
ではA3+50℃以上)における加熱を要し、そのため
スケール生成が増加し線材の脱スケール工程に支障をき
たし、さらに表面性状を劣化させる。
1号はオーステナイト領域にて温度又は加熱してオース
テナイト結晶粒を成長させようとするものであり、Ar
1点を超えるかなりの高温(特公昭46−19767号
ではA3+50℃以上)における加熱を要し、そのため
スケール生成が増加し線材の脱スケール工程に支障をき
たし、さらに表面性状を劣化させる。
本発明は、このような問題点を解決し、DPによってL
P相当の材質を得ることを目的とする。
P相当の材質を得ることを目的とする。
本発明は、熱間圧延され非同心リング状をなして搬送さ
れつつある線材なAr1点直上の温度にて、該線材の断
面方向および長さ方向の温度を均一化する保定を行った
後、ソルバイト組織を得る制御冷却を行うことを特徴と
する。
れつつある線材なAr1点直上の温度にて、該線材の断
面方向および長さ方向の温度を均一化する保定を行った
後、ソルバイト組織を得る制御冷却を行うことを特徴と
する。
LP相当の材質を得るためには、Ar1点以下の制御冷
却時に線材の断面方向および長さ方向の温度をできるだ
け一定に近づける必要がある。
却時に線材の断面方向および長さ方向の温度をできるだ
け一定に近づける必要がある。
しかし、前述のように制御冷却前の線材温度が部位毎に
異っていてばらつきが太きければ、これを一定にするこ
とは非常に困難である。
異っていてばらつきが太きければ、これを一定にするこ
とは非常に困難である。
本発明者等は、実験検討の結果仕上圧延後の冷却過程に
おいて、Ar1点直上の温度において一旦保定し、線材
内の温度を均一化した後直ちに制御冷却を行えば、LP
処理材相当の材質を得るに必要な冷却速度範囲で線材全
断面、全長にわたって制御冷却可能なことを明らかにし
た。
おいて、Ar1点直上の温度において一旦保定し、線材
内の温度を均一化した後直ちに制御冷却を行えば、LP
処理材相当の材質を得るに必要な冷却速度範囲で線材全
断面、全長にわたって制御冷却可能なことを明らかにし
た。
以下本発明を図面について詳述する。
第1図は5WRH82Bの変態及び冷却曲線である。
LP処理相当材質を得るための変態の進行は、Ar1点
以下の制御冷却可能と時間に依存し、所要冷却速度は第
1図の直線a、b、cに示すように5WRH82Bの場
合5.5WrrIK525で45℃/5eca、9mm
gで30℃/sec b 113 rrrmg3で20
℃/sec cである。
以下の制御冷却可能と時間に依存し、所要冷却速度は第
1図の直線a、b、cに示すように5WRH82Bの場
合5.5WrrIK525で45℃/5eca、9mm
gで30℃/sec b 113 rrrmg3で20
℃/sec cである。
そのまま常温にまで冷却するとMs点にあたりマルテン
サイトが発生するので、5.5 trrrnφの場合6
50℃以降12秒以内で制御冷却を停止しなければなら
ない。
サイトが発生するので、5.5 trrrnφの場合6
50℃以降12秒以内で制御冷却を停止しなければなら
ない。
一方CCT曲線Pfを横切った後未変態オーステナイト
のTTT曲線Pfを横切らせる必要があり、そのために
はCCT曲線Pf以下の極力高温側で冷却をとどめた方
が良(、直接熱処理の実うイン長を考慮すれば450℃
以上で冷却を停止させるべきである。
のTTT曲線Pfを横切らせる必要があり、そのために
はCCT曲線Pf以下の極力高温側で冷却をとどめた方
が良(、直接熱処理の実うイン長を考慮すれば450℃
以上で冷却を停止させるべきである。
又冷却停止、が早過ぎてCCT曲線Pfを切らない場合
は強度不足となる。
は強度不足となる。
そのため制御冷却時間はサイズによりある範囲に限定さ
れ、5.5wr+525では5〜7秒、9mm5Z!で
は7〜10秒、13mm525では9〜15秒で制御冷
却を停止しなげればならない。
れ、5.5wr+525では5〜7秒、9mm5Z!で
は7〜10秒、13mm525では9〜15秒で制御冷
却を停止しなげればならない。
第1図中の矢印は、LP処理材相当の材質を得るために
必要な強制冷却停止時間範囲を示したものであり、(イ
)は5.5mmg、←)は9TrrIrLφ、(ハ)は
13yr+mφの場合である。
必要な強制冷却停止時間範囲を示したものであり、(イ
)は5.5mmg、←)は9TrrIrLφ、(ハ)は
13yr+mφの場合である。
圧延仕上温度は1000℃以上でありその温度からAr
1点以下での所要冷却速度と同じ20〜b での冷却速度のばらつきが大きく、650℃に到達する
までの時間差、最低温度が650℃に達したときの温度
差が第1表のようになる。
1点以下での所要冷却速度と同じ20〜b での冷却速度のばらつきが大きく、650℃に到達する
までの時間差、最低温度が650℃に達したときの温度
差が第1表のようになる。
第1表 5.5閣φ、1000℃→650℃(45℃/
S)冷却での部位別温度差及び到達時間差 このようにAr1点到達にばらつきがあると、以後の制
御冷却を線材の全断面、全長にわたって前記時間内で停
止させることができなくなる。
S)冷却での部位別温度差及び到達時間差 このようにAr1点到達にばらつきがあると、以後の制
御冷却を線材の全断面、全長にわたって前記時間内で停
止させることができなくなる。
すなわち、5WRH82B 5.5 trvnに!3の
場合、650℃到達時間に4.5秒の差があるので、最
低温部が650℃から7秒経過したときは第1図に示さ
れるように最高温部は未だCCT曲線のPfを切るに至
っていない。
場合、650℃到達時間に4.5秒の差があるので、最
低温部が650℃から7秒経過したときは第1図に示さ
れるように最高温部は未だCCT曲線のPfを切るに至
っていない。
したがって、線材部位間に組織のばらつきが生じLP相
当の材質は得られない。
当の材質は得られない。
本発明者らの知見によるとAr1点直上の温度において
、線材の断面方向及び長さ方向の温度を均一化するに充
分な時間保定することによって上述の諸問題を解決し得
る。
、線材の断面方向及び長さ方向の温度を均一化するに充
分な時間保定することによって上述の諸問題を解決し得
る。
Ar、点までの冷却は変態には直接関与しないので、本
発明においてはあえて引き続き制御冷却せず、Ar、点
直上の温度で一旦保定して線材断面及び長さ方向の温度
を均一化する。
発明においてはあえて引き続き制御冷却せず、Ar、点
直上の温度で一旦保定して線材断面及び長さ方向の温度
を均一化する。
仕上温度からこの保定温度までの冷却は線材の材質自体
にはさほど影響しないが、スケール生成に影響するので
800℃以下まではできるだけ急速に冷却することが望
ましい。
にはさほど影響しないが、スケール生成に影響するので
800℃以下まではできるだけ急速に冷却することが望
ましい。
800℃を超える温度ではFe2O3が生成するのでそ
の範囲の保持時間が長いと後工程におけるデスケーリン
グ時に支障をきたす。
の範囲の保持時間が長いと後工程におけるデスケーリン
グ時に支障をきたす。
このため通常は700〜80−0℃まで冷却誘導管で数
秒以内に冷却するのが一般的であり、この場合は第1表
以上の温度ばらつきがあり、一層保定の必要性がある。
秒以内に冷却するのが一般的であり、この場合は第1表
以上の温度ばらつきがあり、一層保定の必要性がある。
Ar0点直上における保定は、捲取後の線材リングを非
同心リング状でコンベア上を搬送する間に保温ゾーンを
設け、ゾーン温度を制御して行う。
同心リング状でコンベア上を搬送する間に保温ゾーンを
設け、ゾーン温度を制御して行う。
保定温度がAr1点以下になるとこの間にオーステナイ
トからフェライト+パーライトへの変態が進行してしま
い、目的とするソルバイト組織が得られなくなる。
トからフェライト+パーライトへの変態が進行してしま
い、目的とするソルバイト組織が得られなくなる。
また、Ar1点よりあまり高くなると、以後の制御冷却
を行う際Ar1点通過までに線材部位間に再び温度差を
生じて目的が達せられなくなるので、Ar1点+50℃
を上限として保定するのが好ましい。
を行う際Ar1点通過までに線材部位間に再び温度差を
生じて目的が達せられなくなるので、Ar1点+50℃
を上限として保定するのが好ましい。
線材断面方向及び長さ方向の温度を均一化する保定時間
は、線材の熱伝達により決まるので線材直径に応じて定
め、5.5 rranφのときは3秒以上、9朋φのと
きは5秒以上、13耐φのときは7秒以上が適している
。
は、線材の熱伝達により決まるので線材直径に応じて定
め、5.5 rranφのときは3秒以上、9朋φのと
きは5秒以上、13耐φのときは7秒以上が適している
。
Ar1点直上にて保定し、線材温度を均一化した後は、
鋼成分及び線径によって決まる適正冷却速度で制御冷却
してCCT曲線ノーズ部を横切らせてソルバイト変態さ
せ適正時間内で制御冷却を停止し、ついで冷却速度を遅
くするか、保定するか又は再加熱してTTT曲線Pfを
切らせて未変態オーステナイトをソルバイト化する。
鋼成分及び線径によって決まる適正冷却速度で制御冷却
してCCT曲線ノーズ部を横切らせてソルバイト変態さ
せ適正時間内で制御冷却を停止し、ついで冷却速度を遅
くするか、保定するか又は再加熱してTTT曲線Pfを
切らせて未変態オーステナイトをソルバイト化する。
以下に本発明の実施例を比較例とともに示す。
第2表に示す化学成分の硬鋼線5.5咽φを供試材とし
た。
た。
熱処理パターンを第2図に示すが、曲線1は熱間圧延の
仕上温度1000℃から700℃に3秒間で冷却して、
3秒保定し、500℃に45℃/敦の冷却速度で冷却し
た。
仕上温度1000℃から700℃に3秒間で冷却して、
3秒保定し、500℃に45℃/敦の冷却速度で冷却し
た。
1砂径550℃として10秒保定して風冷した。
曲線2は仕上温度1000℃から700℃に3秒間で冷
却して、3秒保定し、520℃に45℃/secの冷却
速度で冷却した。
却して、3秒保定し、520℃に45℃/secの冷却
速度で冷却した。
引続き4℃/↓で風冷した。
曲線3及び3′の平均値を示すと、1ooo℃からSO
O℃に200℃/secの冷却速度で冷却後、更に50
0℃に45℃/seeで冷却し風冷した。
O℃に200℃/secの冷却速度で冷却後、更に50
0℃に45℃/seeで冷却し風冷した。
曲線4は仕上温度900℃から53℃/secの冷却速
度で冷却し530℃に50秒保定し、引続き風冷した。
度で冷却し530℃に50秒保定し、引続き風冷した。
第2図に示すパターンで熱処理したときの材質を第3表
に示す。
に示す。
本発明例1,2はいずれも従来のLP処理材4と同等の
材質を得ていることが明らかである。
材質を得ていることが明らかである。
比較例(1)の3〜3′の温度中のものは平均を3とし
て表示している。
て表示している。
以上のごとく本発明はDP処理によってLP処理材と同
等の強度、靭性が得られ、線材加工前の熱処理が不要と
なりその利益は犬である。
等の強度、靭性が得られ、線材加工前の熱処理が不要と
なりその利益は犬である。
第1図はS WRH82B 5.5 mm5ZI線材の
変態曲線及び冷却曲線の説明図、第2図は本発明及び比
較例の熱処理パターンをそれぞれ示す。 1.2:本発明法、3,4:比較例。
変態曲線及び冷却曲線の説明図、第2図は本発明及び比
較例の熱処理パターンをそれぞれ示す。 1.2:本発明法、3,4:比較例。
Claims (1)
- 1 熱間圧延され非同心リング状をなして搬送されつつ
ある鋼線材をAr1点直上の温度にて、該線材の断面方
向および長さ方向の温度を均一化する保定を行った後、
ソルバイト組織を得る制御冷却を行うことを特徴とする
熱間圧延線材の直接熱処理方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11356279A JPS5852535B2 (ja) | 1979-09-06 | 1979-09-06 | 熱間圧延線材の直接熱処理方法 |
GB8028315A GB2064593B (en) | 1979-09-06 | 1980-09-02 | Direct sorbitic transformation of hotrolled steel rod |
BE2/58737A BE885094A (fr) | 1979-09-06 | 1980-09-05 | Procede de traitement thermique direct d'un fil-machine en acier lamine a chaud |
SE8006201A SE448742B (sv) | 1979-09-06 | 1980-09-05 | Sett att vermebehandla varmvalsad staltrad |
DE3033500A DE3033500C2 (de) | 1979-09-06 | 1980-09-05 | Verfahren zur direkten Wärmebehandlung von warmgewalztem Walzgut |
US06/184,324 US4314860A (en) | 1979-09-06 | 1980-09-05 | Method for direct heat treating hot rolled steel wire rod |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11356279A JPS5852535B2 (ja) | 1979-09-06 | 1979-09-06 | 熱間圧延線材の直接熱処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5638428A JPS5638428A (en) | 1981-04-13 |
JPS5852535B2 true JPS5852535B2 (ja) | 1983-11-24 |
Family
ID=14615410
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11356279A Expired JPS5852535B2 (ja) | 1979-09-06 | 1979-09-06 | 熱間圧延線材の直接熱処理方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5852535B2 (ja) |
BE (1) | BE885094A (ja) |
-
1979
- 1979-09-06 JP JP11356279A patent/JPS5852535B2/ja not_active Expired
-
1980
- 1980-09-05 BE BE2/58737A patent/BE885094A/fr not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE885094A (fr) | 1980-12-31 |
JPS5638428A (en) | 1981-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5186769A (en) | Seamless steel tube manufacture | |
US4360390A (en) | Method for direct heat treating austenitic stainless steel wire rod | |
US3783043A (en) | Treatment of hot-rolled steel rod | |
JPS5852535B2 (ja) | 熱間圧延線材の直接熱処理方法 | |
JPS6184331A (ja) | 硬鋼製線材の製造方法 | |
GB2064593A (en) | Direct sorbitic transformation of hotrolled steel rod | |
JPS6356291B2 (ja) | ||
JP3355999B2 (ja) | 熱間圧延線材の直接軟化方法 | |
JP2768152B2 (ja) | 高強度,高延性を有する熱間圧延炭素鋼線材の製造方法 | |
US2924543A (en) | Cold-finished steels and method for manufacturing same | |
US5226978A (en) | Steel tube alloy | |
JPH06145793A (ja) | 継目無鋼管の脱炭防止方法 | |
JP2001300633A (ja) | 高強度熱延鋼帯の低温巻取り方法 | |
JPS5937725B2 (ja) | 熱間圧延線材の直接熱処理方法 | |
JPH02197529A (ja) | 熱間圧延線材の直接熱処理方法 | |
JPS5852536B2 (ja) | 熱間圧延線材の直接熱処理方法 | |
JPS61257417A (ja) | 冷間加工性のすぐれた線材の製造方法 | |
JPH0160532B2 (ja) | ||
JPS5931573B2 (ja) | 熱間圧延線材の直接熱処理方法 | |
KR100328070B1 (ko) | 특수용접봉선재의제조방법 | |
CA1340418C (en) | Method for manufacturing seamless tubulars using t-v-n microalloyed steels | |
JPS57116727A (en) | Production of high carbon alloy steel wire rod | |
KR960006029B1 (ko) | 스케일의 기계적 박리성이 우수한 고탄소강 선재의 제조방법 | |
KR810000710B1 (ko) | 와이어 롯드의 처리법 | |
JPS6056212B2 (ja) | 伸線性、デスケ−ル性に優れた高強度、高靭性直接熱処理鋼線材 |