拉丝加工性优异的高碳钢线材及其制造方法技术

本发明专利技术提供在实际制造中具有稳定而良好的拉丝加工特性的线材和该线材的制造方法。所述线材的特征在于，成分组成以质量％计，含有C：0.7～1.2％、Si：0.1～1.5％、Mn：1.0％以下、N：0.005ppm以下，余量包含Fe和不可避免的杂质，在线材截面内80％以上为贝氏体组织，其余组织为非贝氏体组织，并且，所述线材截面的组织中的铁素体相的(211)晶面的半峰宽为0.6°以下，而且，抗拉强度TS(MPa)和断面收缩率RA(％)分别满足下述式(1)以及下述式(2)，截面内的硬度分布的标准偏差以维氏硬度(Hv)计小于6。TS≤580+700×[C]···(1)RA≥100-46×[C]-18×[Mn]-10×[Cr]···(2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在最终韧化或油回火前需要一次拉丝的高碳钢线材、或面向ACSR(Aluminum Conductor Steel Reinforced：钢芯铝绞线)和绳索(rope)的高碳钢线材及其制造方法。
技术介绍
在线材的二次加工中主要有效地利用拉拔加工，一般采用通过斯太尔摩(Stelmor)法或铅浴韧化来进行了热处理的珠光体钢。特别是，STC(Steel Cord：钢帘线)的超细丝、和细径的绳索采用以下工序来制造：为了细径化至规定的线径而实施中间韧化、或将轧制线径细径化来减少拉丝加工应变；等等。另一方面，作为使拉丝加工应变本身提高的办法，有效利用低强度的珠光体组织和/或贝氏体组织是众所周知的。这些组织，将线材的初期强度或通过拉丝加工而得到的抗拉强度的上升幅度抑制得较低，从降低拉拔加工时的拉拔力和控制加工发热量的观点出发，曾提出了可期待在加工单耗或材质方面的优势性、且采用了两段相变的贝氏体线材的制造方法(例如，参照专利文献1至3)。但是，关于贝氏体线，虽然公开了控制组织率的热处理，但是没有明确用于稳定地低强度化的组织因子。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开平06-330240号公报专利文献2:日本特开平06-73502号公报专利文献3:日本特开平06-73501号公报
技术实现思路
本专利技术是着眼于上述情况而完成的，其目的是提供在实际制造中具有稳定而良好的拉丝加工特性的线材和该线材的制造方法。专利文献1～3所公开的专利技术均是通过在350℃～500℃保持一定时间以内来从过冷奥氏体组织开始部分贝氏体相变，然后使温度上升，并保持到贝氏体相变完全结束为止，由此生成了析出的渗碳体较粗大的贝氏体组织。即，专利文献1～3所公开的专利技术的特征均是在两段热处理中将上贝氏体组织软质化，没有指向通过第一段热处理来实现贝氏体相变的完成。本专利技术人为了以贝氏体线得到良好的拉丝加工特性，研究了在两段冷却中的软质化机制，发现了：(i)通过在第一段热处理中保持到贝氏体相变完成为止，贝氏体分率提高，并且能够实现贝氏体组织内的渗碳体的均匀分散；(ii)即使初期组织是硬质的单一贝氏体组织，由于在二段冷却中的加热所产生的退火效果，也能满足作为目标的线材强度；以及，(iii)能够不受非贝氏体组织的影响而使拉丝加工硬化率下降的组织分率，从而完成了本专利技术。本专利技术是基于上述见解而完成的，其要旨如下。(1)一种拉丝加工性优异的线材，其特征在于，成分组成以质量％计，含有C：0.7～1.2％、Si：0.1～1.5％、Mn：1.0％以下、N：0.005％以下，余量包含Fe和不可避免的杂质，在线材截面内80％以上为贝氏体组织，其余组织为非贝氏体组织，并且，所述线材截面的组织中的铁素体相的(211)晶面的半峰宽为0.6°以下，而且，抗拉强度TS(MPa)和断面收缩率RA(％)分别满足下述式(1)以及下述式(2)，截面内的硬度分布的标准偏差以维氏硬度(Hv)计小于6，TS≤580+700×[C]···(1)RA≥100-46×[C]-18×[Mn]-10×[Cr]···(2)其中，[C]、[Mn]、以及[Cr]分别表示C、Mn、以及Cr的质量％。(2)根据(1)所述的拉丝加工性优异的线材，其特征在于，所述成分组成以质量％计，还含有Cr：1.0％以下、Ni：1.0％以下、Cu：0.1％以下、V：0.1％以下、Mo：0.5％以下、Ti：0.05％以下、Nb：0.1％以下、Al：0.1％以下、Ca：0.05％以下、和B：0.005％以下之中的一种或两种以上。(3)一种上述(1)或(2)所述的拉丝加工性优异的线材的制造方法，其特征在于，将上述(1)或(2)中记载的成分组成的钢坯热轧成线材后，在850～1050℃卷取成卷状，接着，浸渍在300～475℃的熔融盐或熔融铅中来完成贝氏体相变从而使贝氏体分率为80％以上，接着，在550～650℃的熔融盐或熔融铅中浸渍1秒以上。(4)一种上述(1)或(2)所述的拉丝加工性优异的线材的制造方法，其特征在于，将上述(1)或(2)中记载的成分组成的线材加热到850℃以上，接着，浸渍在300～475℃的砂子、熔融盐或熔融铅中来进行韧化处理，在线材截面内形成80％以上的贝氏体组织，然后，利用砂子、熔融盐、熔融铅、通电、或感应加热在550～650℃加热1秒以上。根据本专利技术，能够基于有关贝氏体的软质化机制和能够降低加工硬化率的组织分率的见解来提供拉丝加工特性优异的线材。附图说明图1是表示抗拉强度TS(MPa)和C量(质量％)的关系的一例的图。具体实施方式以下，对本专利技术进行说明。本专利技术的拉丝加工性优异的线材(以下有时称为“本专利技术线材”。)，其特征在于，成分组成以质量％计，含有C：0.7～1.2％、Si：0.1～1.5％、Mn：1.0％以下，余量包含Fe和不可避免的杂质，在线材截面内80％以上为贝氏体组织，其余组织为非贝氏体组织，并且，所述线材截面的组织中
的铁素体相的(211)晶面的半峰宽为0.6°以下，而且，抗拉强度TS(MPa)和断面收缩率RA(％)满足下述式(1)以及(2)，在线材截面内的硬度的分布中，其标准偏差以维氏硬度(Hv)计小于6。再者，所述线材截面是指与线材的长度方向垂直的截面。TS≤580+700×[C]···(1)RA≥100-46×[C]-18×[Mn]-10×[Cr]···(2)其中，[C]、[Mn]、以及[Cr]分别表示C、Mn、以及Cr的质量％。首先，对本专利技术线材的成分组成的限定理由进行说明。以下，％意指质量％。C：0.7～1.2％C是使贝氏体组织的渗碳体分率和数密度、以及位错密度增加来提高强度的元素。当小于0.7％时，由于热处理时的铁素体相变而难以确保贝氏体分率，因此设定为0.7％以上。优选为0.9％以上。另一方面，当超过1.2％时，初析渗碳体析出，拉丝加工性恶化，因此设定为1.2％以下。优选为1.0％以下。Si：0.1～1.5％Si是脱氧元素，还是将铁素体固溶强化的元素。当小于0.1％时，镀锌时的合金层的生成不稳定，因此设定为0.1％以上。优选为0.4％以上。另一方面，当超过1.5％时，会促进加热时的脱碳，机械除鳞皮性恶化，贝氏体相变时的碳化物析出也延迟，因此设定为1.5％以下。优选为1.2％以下。Mn：1.0％以下Mn是脱氧元素，还是提高淬硬性的元素。抑制热处理时的铁素体的生成，但当超过1.0％时，存在相变延迟而生成未相变组织的可能性，因此设定为1.0％以下。优选为0.7％以下。下限不特别限定，但从贝氏体的组织率增加这一点出发，优选为0.2％以上，更优选为0.3％以上。本专利技术线材，除了上述元素以外，也可以在不阻碍本专利技术线材的特性的范围内含有适当的量的Cr、Ni、Cu、V、Mo、Ti、Nb、Al、Ca、和B
中的一种或两种以上。Cr：1.0％以下Cr是提高淬硬性的元素，是起到抑制热处理时的铁素体相变、珠光体相变的作用的元素。当超过1.0％时，除了相变结束时间变长以外，机械除鳞皮性恶化，因此设定为1.0％以下。优选为0.7％以下。下限包括0％，但从可靠地得到添加效果这一点出发，优选为0.05％以上。Ni：1.0％以下Ni是提高淬硬性的元素，是抑制铁素体相变从而提高贝氏体的组织率的元素。当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拉丝加工性优异的线材，其特征在于，成分组成以质量％计，含有C：0.7～1.2％、Si：0.1～1.5％、Mn：1.0％以下、N：0.005％以下，余量包含Fe和不可避免的杂质，在线材截面内80％以上为贝氏体组织，其余组织为非贝氏体组织，并且，所述线材截面的组织中的铁素体相的(211)晶面的半峰宽为0.6°以下，而且，抗拉强度TS和断面收缩率RA分别满足下述式(1)以及下述式(2)，截面内的硬度分布的标准偏差以维氏硬度(Hv)计小于6，TS≤580+700×[C]···(1)RA≥100‑46×[C]‑18×[Mn]‑10×[Cr]···(2)其中，所述抗拉强度TS的单位为MPa，所述断面收缩率RA的单位为％，[C]、[Mn]、以及[Cr]分别表示C、Mn、以及Cr的质量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.06 JP 2014-0442161.一种拉丝加工性优异的线材，其特征在于，成分组成以质量％计，含有C：0.7～1.2％、Si：0.1～1.5％、Mn：1.0％以下、N：0.005％以下，余量包含Fe和不可避免的杂质，在线材截面内80％以上为贝氏体组织，其余组织为非贝氏体组织，并且，所述线材截面的组织中的铁素体相的(211)晶面的半峰宽为0.6°以下，而且，抗拉强度TS和断面收缩率RA分别满足下述式(1)以及下述式(2)，截面内的硬度分布的标准偏差以维氏硬度(Hv)计小于6，TS≤580+700×[C]···(1)RA≥100-46×[C]-18×[Mn]-10×[Cr]···(2)其中，所述抗拉强度TS的单位为MPa，所述断面收缩率RA的单位为％，[C]、[Mn]、以及[Cr]分别表示C、Mn、以及Cr的质量％。2.根据权利要求1所述的拉丝加工性优异的线材，其特征在于，所述成分组成以质量％...

【专利技术属性】
技术研发人员：真锅敏之，多田达诚，平上大辅，矶新，佐原进，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP