具有优异的冷加工性的非淬火和回火的线材及其制造方法技术

公开了非淬火和回火的线材及其制造方法，所述非淬火和回火的线材以重量百分比计包含：0.15％至0.30％的C、0.05％至0.3％的Si、1.0％至2.0％的Mn、0.5％或更少的Cr(0％除外)、0.02％或更少的P、0.02％或更少的S、0.01％至0.05％的sol.Al、0.005％至0.02％的Nb、0.05％至0.2％的V、0.01％或更少的N、作为余量的Fe、和不可避免的杂质，其中，当在线材的直径方向上的1/2d位置和1/4d位置处测量的线材的硬度分别为Hv,1/2d(Hv)和Hv,1/4d(Hv)(在此，d为线的直径)时，所述非淬火和回火的线材满足下式1和式2。[式1](Hv，1/2d+Hv，1/4d)/2≤240；[式2]Hv，1/2d/Hv，1/4d≤1.2。

Non quenched and tempered wire rod with excellent cold workability and manufacturing method thereof

Non quenched and tempered wires and their manufacturing methods are disclosed. The non quenched and tempered wire includes 0.15% to 0.30% C, 0.05% to 0.3% Si, 1% to 2% Mn, 0.5% or less Cr (except 0%), 0.02% or less P, 0.02% or less S, 0.01% to 0.05% sol.Al The 0.005% to 0.02% Nb, 0.05% to 0.2% V, 0.01% or less N, as the residual Fe, and the inevitable impurity, in which the hardness of the wire measured at the 1/2d position and the 1/4d position in the diameter direction of the wire is Hv, 1/2d (Hv) and Hv, 1/4d (Hv) (here, the diameter of the line). The wire for tempering meets the lower 1 and 2. [1] (Hv, 1/2d+Hv, 1/4d) /2 is less than 240; [2]Hv, 1/2d/Hv, 1/4d < 1.2.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有优异的冷加工性的非淬火和回火的线材及其制造方法
本公开涉及具有优异的冷加工性的非淬火和回火的线材及其制造方法，并且更具体地，涉及具有优异的冷加工性、适合用作车辆用材料或机械部件用材料的非淬火和回火的线材及其制造方法。
技术介绍
与热加工方法或机械切割方法相比，冷加工方法具有拥有优异的生产率和热处理成本降低的效果，并因此被广泛用于制造机械部件，例如螺母、螺栓等。然而，如上所述，为了使用冷加工方法来制造这样的机械部件，钢的优异的冷加工性是必需的。具体地，必须使钢在冷加工期间具有低的抗变形性并具有优异的延展性。在这种情况下，由于如果钢的抗变形性高，则在冷加工期间使用的工具的使用寿命可能减少，以及如果钢的延展性低，则在冷加工期间可能容易发生裂开，因此可能产生有缺陷的产品。因此，在根据相关技术的用于冷加工的钢的情况下，在冷加工之前对其进行球化退火热处理。在这种情况下，由于在球化退火热处理期间，钢被软化，抗变形性降低，而延展性提高，因此冷加工性得到改善。然而，在这种情况下，由于可能产生额外的成本并且可能降低制造效率，因此需要开发能够确保优异的冷加工性而无需额外的热处理的非淬火和回火的线材。
技术实现思路
技术问题本公开的一个方面可提供一种能够确保优异的强度和冷加工性而没有额外的热处理的非淬火和回火的线材及其制造方法。技术方案根据本专利技术构思的一个方面，非淬火和回火的线材可包含：碳(C)：0.15重量％至0.30重量％，硅(Si)：0.05重量％至0.3重量％，锰(Mn)：1.0重量％至2.0重量％，铬(Cr)：0.5重量％或更少(不包括0％)，磷(P)：0.02重量％或更少，硫(S)：0.02重量％或更少，可溶性铝(sol.Al)：0.01重量％至0.05重量％，铌(Nb)：0.005重量％至0.02重量％，钒(V)：0.05重量％至0.2重量％，氮(N)：0.01重量％或更少，作为余量的铁(Fe)，和不可避免的杂质，其中当在线材的直径方向上的1/2d位置和1/4d位置处测量的线材的硬度分别为Hv,1/2d(Hv)和Hv,1/4d(Hv)时，所述非淬火和回火的线材满足式1和式2，[式1](Hv，1/2d+Hv，1/4d)/2≤240[式2]Hv，1/2d/Hv，1/4d≤1.2其中d为线材的直径。根据本专利技术构思的一个方面，用于制造非淬火和回火的线材的方法可包括：在于1200℃至1300℃的加热温度下加热大钢坯(bloom)之后，通过方坯(小方坯，billet)轧制获得方坯，所述大钢坯包含碳(C)：0.15重量％至0.30重量％，硅(Si)：0.05重量％至0.3重量％，锰(Mn)：1.0重量％至2.0重量％，铬(Cr)：0.5重量％或更少(不包括0％)，磷(P)：0.02重量％或更少，硫(S)：0.02重量％或更少，可溶性铝(sol.Al)：0.01重量％至0.05重量％，铌(Nb)：0.005重量％至0.02重量％，钒(V)：0.05重量％至0.2重量％，氮(N)：0.01重量％或更少，作为余量的铁(Fe)，和不可避免的杂质，其中碳当量(Ceq)为0.5或更大且0.6或更小，并且其满足式3和式4；在于1050℃至1250℃的再加热温度下再加热所述方坯之后，在Ae3℃至(Ae3+50)℃的精轧温度的条件下通过线材轧制获得线材；以及在对所述线材进行卷绕之后进行冷却，[式3]7.35[C]+1.88[Mn]+0.34[Cr]+0.25[Nb]+0.47[V]≤4.5[式4]0.5≤10[Nb]/[V]≤2.0其中[C]、[Mn]、[Cr]、[Nb]和[V]分别是相应元素的含量(％)。有益效果根据本公开中的一个示例性实施方案，可提供即使在省略球化退火热处理时也能够充分抑制冷加工期间的抗变形性的非淬火和回火的线材。本公开的各种特征、优点和效果不限于以上描述，并且在描述本公开的具体实施方案时可以更容易地理解。具体实施方式在下文中，将详细描述根据本公开的一个方面的具有优异的冷加工性的非淬火和回火的线材。本专利技术人已从各方面检查了线材以提供拔丝后在具有预定强度的同时能够确保优异的冷加工性的线材。结果，通过适当地控制线材的平均硬度以及线材的中心偏析部分和非偏析部分的硬度比，本专利技术人已发现，可以提供拔丝后在具有预定强度的同时冷加工性不劣化的线材，由此完成了本公开。当在线材的直径方向上的1/2d位置和1/4d位置(在此，d为线材的直径)处测量的线材的硬度分别为Hv,1/2d(Hv)和Hv,1/4d(Hv)时，本公开的线材满足式1和式2。如果线材不满足式1，则拔丝后的强度显著，因此冷加工性可能劣化。如果线材不满足式2，则在拔丝后的冷锻期间在线材中可能出现开裂。因此，冷加工性可能劣化。[式1](Hv，1/2d+Hv，1/4d)/2≤240[式2]Hv，1/2d/Hv，1/4d≤1.2为了满足式1和式2，本公开的线材可具有以下合金组成和组成范围。预先指出，除非另有说明，否则以下描述的各元素的含量均是基于重量的。首先，将详细描述非淬火和回火的线材的合金组成和组成范围。碳(C)：0.15％至0.30％碳用于提高线材的强度。在本公开中，为了实现上述效果，优选以0.15％或更大的量包含碳，并且更优选地，以0.16％或更大的量包含碳。然而，如果碳的含量过大，则钢的抗变形性可迅速增加，因此可能出现冷加工性劣化的问题。因此，碳含量的上限优选为0.3％，更优选为0.29％。硅(Si)：0.05％至0.3％硅是可用作脱氧剂的元素。在本公开中，为了实现上述效果，优选以0.05％或更大的量包含硅，更优选地，以0.06％或更大的量包含硅。然而，如果硅的含量过大，则钢的抗变形性可通过固溶强化而迅速增加，因此可能出现冷加工性劣化的问题。因此，硅含量的上限优选为0.3％，更优选为0.25％。锰(Mn)：1.0％至2.0％锰是可用作脱氧剂和脱硫剂的元素。在本公开中，为了实现上述效果，优选以1.0％或更大的量包含锰，并且更优选地，以1.1％或更大的量包含锰。然而，如果锰的含量过大，则钢本身的强度显著增加，因此可能出现冷加工性劣化的问题。因此，锰含量的上限优选为2.0％，更优选为1.8％。铬(Cr)：0.5％或更少(不包括0％)铬用于在热轧期间促进铁素体和珠光体的转变。此外，虽然钢本身的强度并未增加超过必要，但钢中的碳化物析出并且固态碳的量减少，从而有助于减少由固态碳引起的动态变形时效。然而，如果铬的含量过大，则钢本身的强度显著增加，因此钢的抗变形性迅速增加。因此，可能出现冷加工性劣化的问题。铬的含量优选为0.5％或更少(不包括0％)，更优选为0.05％至0.45％。磷(P)：0.02％或更少磷(不可避免地包含的杂质)在晶界中偏析以降低钢的韧性，并且是主要造成耐延迟断裂性能降低的元素。因此，磷的含量优选被控制为尽可能低。理论上，将磷含量控制为0％是有利的，但在制造过程中不可避免地包含磷。因此，控制磷的上限是重要的。在本公开中，磷含量的上限被控制为0.02％。硫(S)：0.02％或更少硫(不可避免地包含的杂质)在晶界中偏析以显著降低延展性，并且是通过在钢中形成硫化物(MnS夹杂物)而主要造成冷锻造性、耐延迟断裂性能和应力松弛特性劣化的元素。因此，硫的含量优选被控制为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非淬火和回火的线材，包含：碳(C)：0.15重量％至0.30重量％，硅(Si)：0.05重量％至0.3重量％，锰(Mn)：1.0重量％至2.0重量％，铬(Cr)：0.5重量％或更少(不包括0％)，磷(P)：0.02重量％或更少，硫(S)：0.02重量％或更少，可溶性铝(sol.Al)：0.01重量％至0.05重量％，铌(Nb)：0.005重量％至0.02重量％，钒(V)：0.05重量％至0.2重量％，氮(N)：0.01重量％或更少，作为余量的铁(Fe)，和不可避免的杂质，其中当沿所述线材的直径方向上的1/2d位置和1/4d位置处测量的所述线材的硬度分别为Hv,1/2d(Hv)和Hv,1/4d(Hv)时，所述非淬火和回火的线材满足式1和式2，[式1]    (Hv，1/2d+Hv，1/4d)/2≤240[式2]     Hv，1/2d/Hv，1/4d≤1.2其中d为线材的直径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.12 KR 10-2015-01588141.一种非淬火和回火的线材，包含：碳(C)：0.15重量％至0.30重量％，硅(Si)：0.05重量％至0.3重量％，锰(Mn)：1.0重量％至2.0重量％，铬(Cr)：0.5重量％或更少(不包括0％)，磷(P)：0.02重量％或更少，硫(S)：0.02重量％或更少，可溶性铝(sol.Al)：0.01重量％至0.05重量％，铌(Nb)：0.005重量％至0.02重量％，钒(V)：0.05重量％至0.2重量％，氮(N)：0.01重量％或更少，作为余量的铁(Fe)，和不可避免的杂质，其中当沿所述线材的直径方向上的1/2d位置和1/4d位置处测量的所述线材的硬度分别为Hv,1/2d(Hv)和Hv,1/4d(Hv)时，所述非淬火和回火的线材满足式1和式2，[式1](Hv，1/2d+Hv，1/4d)/2≤240[式2]Hv，1/2d/Hv，1/4d≤1.2其中d为线材的直径。2.根据权利要求1所述的非淬火和回火的线材，其中所述不可避免的杂质包含钛(Ti)并且Ti被抑制到0.005重量％或更少。3.根据权利要求1所述的非淬火和回火的线材，其中所述非淬火和回火的线材包括含Nb和/或V的碳氮化物，并且所述碳氮化物的平均等效圆直径为5nm至70nm。4.根据权利要求3所述的非淬火和回火的线材，其中平均等效圆直径为80nm或更大的所述碳氮化物每单位面积的碳氮化物的数目为每1μm25个或更少。5.根据权利要求1所述的非淬火和回火的线材，其中碳当量(Ceq)为0.5或更大且0.6或更小。6.根据权利要求1所述的非淬火和回火的线材，其中所述非淬火和回火的线材满足式3，[式3]7.35[C]+1.88[Mn]+0.34[Cr]+0.25[Nb]+0.47[V]≤4.5其中[C]、[Mn]、[Cr]、[Nb]和[V]分别是相应元素的含量(％)。7.根据权利要求1所述的非淬火和回火的线材，其中所述非淬火和回火的线材满足式4，[式4]0.5≤10[Nb]/[V]≤2.0其中[Nb]和[V]分别是相应元素的含量(％)。8.根据权利要求1所述的非淬火和回火的线材，其中所述非淬火和回火的线材包含作为显微组织的铁素体和珠光体。9.根据权利要求1所述的非淬火和回火的线材，包含作为显微组织的30面积％或更大(不包括100面积％)的铁素体和70面积％或更小(不包括0面积％)的珠光体。10.根据权利要求8或9所述的非淬火和回火的线材，其中所述铁素体的平均晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：文东俊，李相润，许庸官，金哈尼，
申请(专利权)人：株式会社POSCO，
类型：发明
国别省市：韩国,KR